JP2010044846A - ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッド荷重に起因する軸受の悪影響をより安価に、かつ、安定して回避することができ、信頼性の向上したディスク装置を提供する。
【解決手段】 ディスク駆動装置は、筐体と、筐体内に配設され、両面を有した円盤状の記録ディスク１２と、回転軸、およびこの回転軸を回転自在に支持した軸受部を有し、記録ディスクを支持および回転する駆動モータ１３と、記録ディスクの一方の表面上を浮上状態で移動可能に設けられた１つのヘッドと、ヘッドを記録ディスクの一方の表面上で移動させ、位置決めするアクチュエータと、を含み筐体内に配設された機構部と、記録ディスクの表面に対向して筐体に設けられ、他の部分よりも表面に接近して位置した圧力発生部を有し、記録ディスクの表面と圧力発生部との間を流れる空気流により、記録ディスクの表面に対して、記録ディスクに作用するヘッド荷重を支える圧力を発生する狭窄部７０と、を備えている。
【選択図】 図７

Description

この発明は、ディスク状の記録媒体を備えたディスク駆動装置に関する。

近年、コンピュータの外部記録装置や画像記録装置として磁気ディスク装置、光ディスク装置などのディスク装置が広く用いられている。
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、矩形箱状のベースと、複数のねじによりベースにねじ止めされてベースの上面開口を閉塞したトップカバーと、を有している。ベース内には、記録媒体としての磁気ディスク、この磁気ディスクを支持および回転させるスピンドルモータ、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ、ヘッドＩＣ等を有する基板ユニット等が設けられている。

近年、磁気ヘッドの高性能化が進み、磁気ディスク装置の一層の小型化、薄型化が図られている。特に、あまり大きな記憶容量を要求されていない小型、薄型の磁気ディスク装置では、コストの面から、磁気ディスクが１枚のみ、磁気ヘッドが磁気ディスクの片面側にしか配置されていない構成が採用されている。

磁気ヘッドは、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行う際、ディスク面に対して押し付け荷重が印加され、この荷重とディスクの回転によって発生する空気流による浮力とをバランスさせて、エアーベアリング構造によってディスク上に浮上する。そして、磁気ディスクには、磁気ヘッドの反作用による荷重が付加され、磁気ヘッドがディスクと接触しているか否かに拘わらず、回転軸方向の荷重が付加されている。

そのため、上記のような磁気ヘッドが磁気ディスクの片面側にしか配置されていない場合、ヘッド荷重は大きな負荷として磁気ディスクに作用し、この磁気ディスクを支持しているモータの回転軸に対して特定方向のみに荷重が作用する。これにより、モータの回転軸が傾いて、軸受に悪影響を与える。例えば、モータの軸受として流体軸受が用いられている場合、回転軸が傾いてスリーブに接触する現象が発生し、回転が不安定になるとともに、偏磨耗により軸受の寿命が著しく低下する。

このような回転軸の傾きを防止するため、ヘッド荷重の負う圧力によって生じるモーメントの少なくとも一部を打ち消すバイアス手段を、スピンドルモータの内部構造に設けたディスク装置が提案されている（例えば、特許文献１）。このディスク装置によれば、軸受の偏磨耗や軸損の増加をある程度回避することができる。

しかしながら、スピンドルモータの内部構造を変更する場合、大きなコストが必要とる。また、回転軸に作用するモーメントを、磁気ディスクの中心部にあるスピンドルモータによって打ち消す場合、比較的大きなバイアス力が必要となる。
特開２００６−１４７１２９号公報

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ヘッド荷重に起因する軸受の悪影響をより安価に、かつ、安定して回避することができ、信頼性の向上したディスク駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の態様に係るディスク駆動装置は、筐体と、前記筐体内に配設され、両面を有した円盤状の記録ディスクと、回転軸、およびこの回転軸を回転自在に支持した軸受部を有し、前記記録ディスクを支持および回転する駆動モータと、前記記録ディスクの一方の表面上を浮上状態で移動可能に設けられた１つのヘッドと、前記ヘッドを前記記録ディスクの一方の表面上で移動させ、位置決めするアクチュエータと、を含み前記筐体内に配設された機構部と、前記記録ディスクの表面に対向して前記筐体に設けられ、他の部分よりも前記表面に接近して位置した圧力発生部を有し、前記記録ディスクの前記表面と前記圧力発生部との間を流れる空気流により、前記記録ディスクの表面に対して、前記記録ディスクに作用する前記ヘッドの荷重を支える圧力を発生する狭窄部と、を備えている。

この発明の態様によれば、ヘッド荷重に起因する軸受の悪影響をより安価に、かつ、安定して回避することができ、信頼性の向上したディスク駆動装置を提供することができる。

以下図面を参照しながら、この発明をディスク駆動装置としてのハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）に適用した第１の実施形態について詳細に説明する。
図１は、ＨＤＤの分解斜視図、図２は、筐体のベースおよび磁気ディスクを分解して示す分解斜視図、図３は、トップカバーを取外した状態のＨＤＤの平面図、図４は、図３の線Ａ−Ａに沿ったＨＤＤの断面図である。

図１および図２に示すように、ＨＤＤは、筐体６を備えている。この筐体６は、上面の開口した矩形箱状のベース１０と、複数のねじによりベースにねじ止めされベースの上端開口を密閉する矩形板状のトップカバー８と、を有している。ベース１０は、矩形状の底壁１０ａと底壁の周縁に沿って立設された側壁１０ｂとを一体に有している。筐体６内は、気密に維持され、後述する呼吸フィルタ２６を介してのみ外気と通じている。

筐体６内において、ベース１０の底壁１０ａ上には、記録ディスクとしての磁気ディスク１２、磁気ディスクを支持および回転させるスピンドルモータ１３、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう１つの磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１２に対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ１４、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）１６が設けられている。

また、筐体６内において、ベース１０上には、磁気ヘッドが磁気ディスク１２の最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置に保持するランプロード機構１８、ヘッドアクチュエータ１４を退避位置に保持するイナーシャラッチ機構２０、およびプリアンプ等の回路部品が実装されたフレキシブルプリント回路基板ユニット（以下、ＦＰＣユニットと称する）１７が設けられている。

図１ないし図４に示すように、磁気ディスク１２は、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、内孔１２ａを有している。磁気ディスク１２は、例えば、ガラスあるいはアルミニウムで形成されたベース基板と、ベース基板の上面および下面に形成された磁気記録層とを有している。磁気記録層は、磁気ディスク１２の外周縁部および内周縁部を除いて設けられ、データ記録領域を形成している。

磁気ディスク１２は、後述するスピンドルモータ１３のハブ１３ａに同軸的に嵌合され、クランプばね２１によりクランプされている。これにより、磁気ディスク１２は、ハブ１３ａの外周に固定され、ハブと一体的に回転可能に支持されている。磁気ディスク１２は、その上面がトップカバー８に対向し、下面がベース１０の底壁内面と対向している。磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１３により所定の速度で矢印Ｃ方向に回転される。

図１ないし図４に示すように、ヘッドアクチュエータ１４は、ベース１０の底壁１０ａ上に立設された軸受組立体２４と、この軸受組立体に支持された１本のアーム２７と、アームに支持された磁気ヘッド組立体３０と、を備えている。磁気ヘッド組立体３０は、板ばねによって形成された細長いサスペンション３２と、サスペンションの延出端に固定された１つの磁気ヘッド３３と、を備えている。

磁気ヘッド３３は、図示しないほぼ矩形状のスライダとこのスライダに形成された記録再生用のＭＲ（磁気抵抗）ヘッド素子とを有し、サスペンション３２の先端部に形成されたジンバル部に固定されている。各磁気ヘッド３３は、それぞれ図示しない中継フレキシブルプリント回路基板を介して後述するメインＦＰＣ３８に電気的に接続されている。

本実施形態において、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の上面側に設けられ、サスペンション３２により、磁気ディスク１２の上面に向かうヘッド荷重が印加されている。磁気ヘッド３３は、ヘッドアクチュエータ１４に支持され、図３に矢印Ｂで示す方向に沿って、磁気ディスク１２の上面上を浮上状態で移動可能に設けられている。

ＶＣＭ１６は、軸受組立体２４からアーム２７と反対方向に延出した支持フレーム、および支持フレームに支持されたボイスコイル１５を有している。ヘッドアクチュエータ１４をベース１０に組み込んだ状態において、ボイスコイル１５は、ベース１０上に固定された一対のヨーク３４間に位置し、これらのヨークおよび一方のヨークに固定された磁石とともにＶＣＭ１６を構成している。

磁気ディスク１２を回転した状態でボイスコイル１５に通電することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は、回転する磁気ディスク１２の上面上を半径方向（矢印Ｂ方向）にトラックを渡って移動する。そして、磁気ヘッド３３は、ヘッドアクチュエータ１４によって、目的トラック上に位置決めされ、このトラックに対して情報の記録、再生を行う。

磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の外周縁の外側まで移動されると、サスペンション３２の先端に設けられたハブがランプロード機構１８のランプに乗り上げ、支持される。これにより、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２からアンロードされた退避位置に保持される。

図１ないし図３に示すように、ＦＰＣユニット１７は、ベース１０の底壁１０ａ上に固定された基板本体３６を有し、この基板本体上には、複数の電子部品およびコネクタ等が実装されている。ＦＰＣユニット１７は、基板本体３６とヘッドアクチュエータ１４とを電気的に接続した帯状のメインフレキシブルプリント回路基板３８を有している。ヘッドアクチュエータ１４に支持された磁気ヘッド３３は、アーム２７上に設けられた図示しない中継ＦＰＣおよびメインフレキシブルプリント回路基板３８を介してＦＰＣユニット１７に電気的に接続されている。磁気ディスク１２の近傍で、ベース１０の周縁部には、呼吸フィルタ２６および循環フィルタ２８が設けられている。

図１および図４に示すように、ベース１０の底壁外面には、プリント回路基板（以下、ＰＣＢと称する）４０がねじ止めされ、ベースの底壁と対向している。ＰＣＢ４０は、ＦＰＣユニット１７を介してスピンドルモータ１３、ＶＣＭ１６、および磁気ヘッドの動作を制御する。

ＰＣＢ４０はベース１０に対応したほぼ矩形状に形成されている。ＰＣＢ４０のほぼ中央部には、スピンドルモータ１３の突出部分を挿通するための円形の開口４１が形成されている。ＰＣＢ４０上には多数の電子部品が実装されている。これらの電子部品は、制御部として機能するシステムＬＳＩ４２、ドライバ４４、ショックセンサ４６、その他、多くのディスクリート部品、チップ部品を含んでいる。また、ＰＣＢ４０には、ＦＰＣユニット１７側のコネクタと接続可能なコネクタ４７、およびＨＤＤをパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ（上位機）に接続するための主コネクタ４８が実装されている。

図５は、スピンドルモータの断面図、図６は、スピンドルモータの流体軸受部を概略的に示す断面図である。
図２、図５および図６に示すように、スピンドルモータ１３は、回転体としてのロータおよび固定体としてのステータ５０を備えている。スピンドルモータ１３は、ロータとして機能するハブ１３ａおよびハブに固定されたスピンドル軸５４を備えている。ハブ１３ａは上端が閉塞された円筒形状に形成されている。回転軸としてのスピンドル軸５４は、ハブ１３ａの上端部に固定されハブ１３ａと同軸的に延びている。スピンドル軸５４は、流体軸受け５５によりベース１０に対して回転自在に支持されている。

流体軸受け５５は、ベース１０の底壁１０ａに固定された円筒状の軸受スリーブ５７と、軸受スリーブの下端開口を閉塞したスラスト受け板５３とを有している。スピンドル軸５４は、その外面側に僅かな隙間をおいて軸受スリーブ５７内に挿通されている。軸受スリーブ５７の内面とスピンドル軸５４の外周面との隙間、およびスピンドル軸の下端面とスラスト受け板５３との隙間には、流体、例えば潤滑油５２が充填され、オイルシール５９により封止されている。

また、スピンドル軸５４の外周面には、スピンドル軸が回転することによりラジアル方向の動圧を発生させる動圧発生溝、例えば、へリングボーン形状の溝が形成されている。スピンドル軸５４の下端面には、スラスト方向の動圧を発生させる他の動圧発生溝が形成されている。

ハブ１３ａの内周面には円筒状の磁石５８が固定され、スピンドル軸５４と同軸的に位置している。ハブ１３ａの外周面上端部には環状のフランジ６０が一体に形成されている。ハブ１３ａの上端周囲には磁気ディスク１２が同軸的に嵌合され、フランジ６０上に当接している。

ステータ５０は、ほぼ環状に形成されている。ステータ５０は、ベース１０の底壁１０ａ上にスピンドル軸５４と同軸的に固定され、磁石５８と対向して設けられている。ステータ５０は、コア６２と、コアに巻装された複数のコイル６４とを有している。

ＰＣＢ４０上の図示しないコネクタを経由してコイル６４に制御された駆動電流が供給されると、ハブ１３ａおよびスピンドル軸５４が一体的に回転される。流体軸受５５の場合、スピンドル軸５４は軸受スリーブ５７の中に浮いた状態で回転する。

上記のように、磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の一方の表面側のみ、ここでは、上面側のみに配置されている場合、磁気ヘッド３３を浮上させるためのヘッド荷重が、磁気ディスクの一方の表面側のヘッド位置、あるいは、ヘッド移動経路上のみに作用する。そのため、磁気ディスク１２を介してスピンドルモータ１３のスピンドル軸５４に、このスピンドル軸を傾ける力が作用する。

そこで、本実施形態に係るＨＤＤは、磁気ディスク１２に作用するヘッド荷重を支える圧力を発生する狭窄部７０を備えている。図７は、磁気ディスク側から見た狭窄部の平面図、線Ｄ−Ｄおよび線Ｅ−Ｅに沿った断面を示している。

図２および図７に示すように、狭窄部７０は、ベース１０の底壁１０ａに設けられ、磁気ディスク１２の下面、すなわち、磁気ヘッド３３が設けられている上面と反対側に位置した反対表面、と対向している。狭窄部７０は、底壁１０ａと一体に成形され、あるいは、別体に形成された後、底壁１０ａに固定されている。狭窄部７０は、底壁１０ａから磁気ディスク下面に向かって凸状に形成されている。

狭窄部７０は、磁気ディスク１２に対して、磁気ヘッド３３の移動経路と対向する領域に設けられている。狭窄部７０は、底壁１０ａの他の部分よりも、磁気ディスク１２の下面に接近して位置した圧力発生部７２を有している。この圧力発生部７２は、磁気ディスク１２の下面と平行に、かつ僅かな隙間を置いて、対向した平坦面７０ａを有している。平坦面７０ａは、磁気ディスク１２の径方向に沿って磁気ディスクの中心部から外周縁近傍まで延び、更に、磁気ディスクの周方向に沿った所定幅を有している。平坦面７０ａは、磁気ヘッド３３の移動経路の位置で、磁気ディスク１２の下面と対向している。

狭窄部７０は、上流側傾斜面７０ｂおよび下流側傾斜面７０ｃを有している。磁気ディスク１２の回転方向Ｃに関して、上流側傾斜面７０ｂは、平坦面７０ａの上流側に位置し、底壁１０ａの内面から平坦面７０ａまで傾斜して延びている。下流側傾斜面７３ｃは、平坦面７０ａの下流側に位置し、平坦面から底壁１０ａの内面まで傾斜して延びている。

狭窄部７０の外側、つまり、径方向の外側には、狭窄部７０に空気流を導くためのシュラウド７４が設けられている。シュラウド７４は底壁１０ａと一体に成形され、あるいは、別体に形成された後、底壁１０ａに固定されている。シュラウド７４は、底壁１０ａから突出した細長いリブにより形成され、磁気ディスク１２の外周縁に沿って円弧状に延びているとともに、狭窄部７０の径方向外側に隣接して設けられている。

上記のように構成されたＨＤＤによれば、スピンドルモータ１３により磁気ディスク１２が高速回転されると、磁気ディスクの両面に空気流が発生する。ヘッドアクチュエータ１４により磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の上面上に移動されると、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク表面とスライダとの間の空気流により浮上し、この浮上状態を維持したまま所望のトラック上に位置決めされる。この際、磁気ディスク１２には、ヘッド荷重の反力が作用する。

一方、図７に示すように、磁気ヘッド３３が配置されない磁気ディスク１２の下面において、狭窄部７０の平坦面７０ａと磁気ディスク下面との隙間を空気流が流れ、磁気ディスクの下面に向かう方向に風圧が発生する。この風圧は、磁気ヘッド３３の移動路の反対側に発生し、磁気ディスク１２に作用するヘッド荷重を支える。磁気ディスク１２に作用するヘッド荷重を打消すことにより、スピンドルモータ１３のスピンドル軸５４に作用するモーメントを抑制することができる。これにより、スピンドル軸５４の傾きを抑制し、回転軸およびスリーブの磨耗や軸損の増加を防止することができる。
以上のことから、ヘッド荷重に起因する軸受の悪影響をより安価に、かつ、安定して回避することができ、信頼性の向上したディスク駆動装置が得られる。

次に、この発明の第２の実施形態に係るＨＤＤについて説明する。図８は、第２の実施形態に係るＨＤＤの断面を示している。この図に示すように、第２の実施形態によれば、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の下面側に配設され、サスペンション３２により、磁気ディスク１２の下面に向かうヘッド荷重が印加されている。磁気ヘッド３３は、ヘッドアクチュエータ１４に支持され、磁気ディスク１２の下面上を浮上状態で移動可能に設けられている。

狭窄部７０は、トップカバー８に設けられ、磁気ディスク１２の上面、すなわち、磁気ヘッド３３が設けられている下面と反対側に位置した反対表面、と対向している。狭窄部７０は、トップカバー８と一体に成形され、あるいは、別体に形成された後、トップカバーに固定されている。狭窄部７０は、例えば、トップカバー８をプレス加工することにより形成することができる。狭窄部７０は、トップカバー８から磁気ディスク上面に向かって凸状に形成されている。

狭窄部７０は、磁気ディスク１２に対して、磁気ヘッド３３の移動経路と対向する領域に設けられている。狭窄部７０は、トップカバー８の他の部分よりも、磁気ディスク１２の上面に接近して位置した圧力発生部７２を有している。この圧力発生部７２は、磁気ディスク１２の上面と平行に、かつ僅かな隙間を置いて、対向した平坦面７０ａを有している。平坦面７０ａは、磁気ディスク１２の径方向に沿って磁気ディスクの中心部から外周縁近傍まで延び、更に、磁気ディスクの周方向に沿った所定幅を有している。平坦面７０ａは、磁気ヘッド３３の移動経路の位置で、磁気ディスク１２の上面と対向している。

狭窄部７０は、図示しない上流側傾斜面および下流側傾斜面を有している。磁気ディスク１２の回転方向に関して、上流側傾斜面は、平坦面７０ａの上流側に位置し、トップカバー８の内面から平坦面７０ａまで傾斜して延びている。下流側傾斜面は、平坦面７０ａの下流側に位置し、平坦面からトップカバー８の内面まで傾斜して延びている。

狭窄部７０の外側、つまり、径方向の外側には、狭窄部７０に空気流を導くためのシュラウド７４が設けられている。シュラウド７４はトップカバー８と一体に成形され、あるいは、別体に形成された後、トップカバーに固定されている。シュラウド７４は、トップカバー８から突出した細長いリブにより形成され、磁気ディスク１２の外周縁に沿って円弧状に延びているとともに、狭窄部７０の径方向外側に隣接して設けられている。

第２の実施形態において、ＨＤＤの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

上記のように構成されたＨＤＤによれば、スピンドルモータ１３により磁気ディスク１２が高速回転されると、磁気ディスクの両面に空気流が発生する。ヘッドアクチュエータ１４により磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の下面上に移動されると、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク表面とスライダとの間の空気流により浮上し、この浮上状態を維持したまま所望のトラック上に位置決めされる。この際、磁気ディスク１２には、ヘッド荷重の反力が作用する。

一方、磁気ヘッド３３が配置されない磁気ディスク１２の上面において、狭窄部７０の平坦面７０ａと磁気ディスク下面との隙間を空気流が流れ、磁気ディスクの上面に向かう方向に風圧が発生する。この風圧は、磁気ヘッド３３の移動路の反対側に発生し、磁気ディスク１２に作用するヘッド荷重を支える。磁気ディスク１２に作用するヘッド荷重を打消すことにより、スピンドルモータ１３のスピンドル軸５４に作用するモーメントを抑制することができる。これにより、スピンドル軸５４の傾きを抑制し、回転軸およびスリーブの磨耗や軸損の増加を防止することができる。

なお、狭窄部およびシュラウドを、磁気ヘッドが配置される面側において、磁気ディスクの回転中心に対して、磁気ディスク面上の磁気ヘッドの軌跡とは対称な位置に配置することによっても、同様の効果が得られる。

次に、この発明の第３の実施形態に係るＨＤＤについて説明する。図９（ａ）は、第３の実施形態に係るＨＤＤの平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の線Ｆ−Ｆに沿ったＨＤＤの断面図である。図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、第３の実施形態によれば、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の上面側に配設され、サスペンション３２により、磁気ディスク１２の上面に向かうヘッド荷重が印加されている。磁気ヘッド３３は、ヘッドアクチュエータ１４に支持され、磁気ディスク１２の上面上を浮上状態で矢印Ｂ方向に沿って移動可能に設けられている。

第１狭窄部８０は、トップカバー８に設けられ、磁気ディスク１２の上面、すなわち、磁気ヘッド３３が設けられている面と同一面と対向している。第１狭窄部８０は、トップカバー８と一体に成形され、あるいは、別体に形成された後、トップカバーに固定されている。第１狭窄部８０は、トップカバー８から磁気ディスク上面に向かって凸状に形成されている。

第１狭窄部８０は、磁気ディスク１２の回転中心に対して、磁気ディスク面上の磁気ヘッドの移動軌跡とは対称な位置に配置されている。第１狭窄部８０は、トップカバー８の他の部分よりも、磁気ディスク１２の上面に接近して位置した圧力発生部８２を有している。この圧力発生部８２は、磁気ディスク１２の上面と平行に、かつ僅かな隙間を置いて、対向した平坦面８０ａを有している。平坦面８０ａは、磁気ディスク１２の径方向に沿って磁気ディスクの中心部から外周縁近傍まで延び、更に、磁気ディスクの周方向に沿った所定幅を有している。

第１狭窄部８０は、上流側傾斜面８０ｂおよび下流側傾斜面８０ｃを有している。磁気ディスク１２の回転方向Ｃに関して、上流側傾斜面８０ｂは、平坦面８０ａの上流側に位置し、トップカバー８の内面から平坦面８０ａまで傾斜して延びている。下流側傾斜面８０ｃは、平坦面８０ａの下流側に位置し、平坦面からトップカバー８の内面まで傾斜して延びている。

本実施例によれば、ＨＤＤの筐体６には、更に、第２狭窄部８４を備えている。第２狭窄部８４は、ベース１０の底壁１０ａ上に設けられ、磁気ディスク１２の下面、すなわち、磁気ヘッド３３が設けられている上面と反対側に位置した反対表面、と対向している。第２狭窄部８４は、底壁１０ａと一体に成形され、あるいは、別体に形成された後、底壁に固定されている。第２狭窄部８４は、底壁１０ａから磁気ディスク下面に向かって凸状に形成されている。

第２狭窄部８４は、磁気ディスク１２の回転中心に対して、磁気ディスク面上の磁気ヘッドの移動軌跡とは対称な位置に配置されている。すなわち、第２狭窄部８４は、磁気ディスク１２を間に挟んで、第１狭窄部８０と対向して配置されている。第２狭窄部８４は、底壁１０ａの他の部分よりも、磁気ディスク１２の下面に接近して位置した圧力発生部８６を有している。この圧力発生部８６は、磁気ディスク１２の下面と平行に、かつ僅かな隙間を置いて、対向した平坦面８４ａを有している。平坦面８４ａは、磁気ディスク１２の径方向に沿って磁気ディスクの中心部から外周縁近傍まで延び、更に、磁気ディスクの周方向に沿った所定幅を有している。平坦面８４ａは、磁気ディスク１２の回転中心に対して、磁気ヘッド３３の移動経路と対称な位置で、磁気ディスク１２の下面と対向している。

第２狭窄部８４は、上流側傾斜面８４ｂおよび下流側傾斜面８４ｃを有している。磁気ディスク１２の回転方向Ｃに関して、上流側傾斜面８４ｂは、平坦面８４ａの上流側に位置し、底壁１０ａの内面から平坦面８４ａまで傾斜して延びている。下流側傾斜面８４ｃは、平坦面８４ａの下流側に位置し、平坦面から底壁１０ａの内面まで傾斜して延びている。

第１および第２狭窄部８０、８４の外側、つまり、径方向の外側には、これらの狭窄部に空気流を導くためのシュラウド７４が設けられている。本実施形態において、シュラウド７４は、ベース１０の側壁１０ｂの一部によって形成されている。すなわち、側壁１０ｂの一部は、磁気ディスク１２の外周縁に沿って円弧状に延び、磁気ディスクの外周縁と僅かな隙間を置いて対向している。同時に、この側壁１０ｂは、第１および第２狭窄部８０、８４の径方向外側に隣接して設けられている。

第３の実施形態において、ＨＤＤの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

上記のように構成されたＨＤＤによれば、スピンドルモータ１３により磁気ディスク１２が高速回転されると、磁気ディスクの両面に空気流が発生する。ヘッドアクチュエータ１４により磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の上面上に移動されると、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク表面とスライダとの間の空気流により浮上し、この浮上状態を維持したまま所望のトラック上に位置決めされる。この際、磁気ディスク１２には、ヘッド荷重の反力が作用する。

一方、磁気ディスク１２の上面において、第１狭窄部８０の平坦面８０ａと磁気ディスク上面との隙間を空気流が流れ、磁気ディスクの上面に向かう方向に風圧が発生する。この風圧は、磁気ディスク１２の回転中心に対して、磁気ヘッド３３のヘッド荷重の作用位置と対称な位置で磁気ディスク１２に作用し、ヘッド荷重を支える。これにより、磁気ディスクに作用するヘッド荷重を打消し、スピンドルモータ１３のスピンドル軸５４に作用するモーメントを抑制することができる。従って、スピンドル軸５４の傾きを抑制し、回転軸およびスリーブの磨耗や軸損の増加を防止することができる。

本実施形態によれば、更に、第２狭窄部８４を設けることにより、磁気ディスク１２の下面において、第２狭窄部８４の平坦面８４ａと磁気ディスク下面との隙間を空気流が流れ、磁気ディスクの下面に向かう方向に風圧が発生する。この風圧は、磁気ディスク１２の回転中心に対して、磁気ヘッド３３のヘッド荷重の作用位置と対称な位置で磁気ディスク１２に作用する。このように、磁気ディスク１２の回転中心に対して、磁気ヘッド３３と対称の位置で、第１および第２狭窄部８０、８４により磁気ディスクの両面から他の部分よりも高い高圧力を印加することにより、ヘッド荷重に対するスピンドル軸の倒れを一層確実に緩和することができる。

なお、磁気ヘッド３３が配置される磁気ディスク面側の第１狭窄部８０を、磁気ディスクの他の面側の第２狭窄部よりも大きく、もしくはより磁気ディスク表面に近接させるなどによって、発生圧力が大きくなるように構成することにより、その効果を強化することも可能である。

第３の実施形態において、磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の下面側に設けられている場合、第１狭窄部８４は、磁気ディスク１２の回転中心に対して、磁気ディスク面上の磁気ヘッドの移動軌跡とは対称な位置で、ベース１０の底壁１０ａ上に設けられる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、スピンドルモータの軸受部は、流体軸受に限らず、玉軸受を用いても良い。この場合においても、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図１は、この発明の第１の実施形態に係るＨＤＤを示す分解斜視図。 図２は、前記ＨＤＤのベースおよび磁気ディスクを分解して示す分解斜視図。 図３は、前記ＨＤＤを示す平面図。 図４は、図３の線Ａ−Ａに沿った前記ＨＤＤの断面図。 図５は、前記ＨＤＤのスピンドルモータを示す断面図。 図６は、前記スピンドルモータを模式的に示す断面図。 図４は、前記ＨＤＤの磁気ディスク、狭窄部およびシュラウドを示す平面図および断面図。 図８は、この発明の第２の実施形態に係るＨＤＤを示す断面図。 図９は、この発明の第３の実施形態に係るＨＤＤを示す平面図および断面図。

符号の説明

６…筐体、８…トップカバー、１０…ベース、 １０ａ…底壁、１０ｂ…側壁、
１２…磁気ディスク、１３…スピンドルモータ、１４…ヘッドアクチュエータ、
１６…ＶＣＭ、 ２４…軸受組立体、２７…アーム、３２…サスペンション、
３３…磁気ヘッド、４０…ＰＣＢ、５４…スピンドル軸、５５…流体軸受け、
５７…軸受スリーブ、７０…狭窄部、８０…第１狭窄部、８４…第２狭窄部、
７２、８２、８６…圧力発生部、７０ａ、８０ａ、８４ａ…平坦面、
７０ｂ、８０ｂ、８４ｂ…上流側傾斜面、７０ｃ、８０ｃ、８４ｃ…下流側傾斜面、
７４…シュラウド

Claims (14)

1. 筐体と、
   前記筐体内に配設され、両面を有した円盤状の記録ディスクと、
   回転軸、およびこの回転軸を回転自在に支持した軸受部を有し、前記記録ディスクを支持および回転する駆動モータと、前記記録ディスクの一方の表面上を浮上状態で移動可能に設けられた１つのヘッドと、前記ヘッドを前記記録ディスクの一方の表面上で移動させ、位置決めするアクチュエータと、を含み、前記筐体内に配設された機構部と、
   前記記録ディスクの表面に対向して前記筐体に設けられ、他の部分よりも前記表面に接近して位置した圧力発生部を有し、前記記録ディスクの前記表面と前記圧力発生部との間を流れる空気流により、前記記録ディスクの表面に対して、前記記録ディスクに作用する前記ヘッドの荷重を支える圧力を発生する狭窄部と、
   を備えたディスク駆動装置。
2. 前記狭窄部は、前記記録ディスクの前記一方の表面と反対側の反対表面に対向して前記筐体に設けられ、前記ヘッドの移動経路と対向する領域に設けられている請求項１に記載のディスク駆動装置。
3. 前記筐体は、底壁を有するベースと、前記ベースに固定され前記底壁と対向したトップカバーとを有し、前記記録ディスクはそれぞれ前記ベースの底壁および前記トップカバーに対向した両面を有し、
   前記ヘッドは、前記記録ディスクの前記トップカバーと対向する表面側に設けられ、前記狭窄部は、前記ベースの底壁に形成されている請求項２に記載のディスク駆動装置。
4. 前記筐体は、底壁を有するベースと、前記ベースに固定され前記底壁と対向したトップカバーとを有し、前記記録ディスクはそれぞれ前記ベースの底壁および前記トップカバーに対向した両面を有し、
   前記ヘッドは、前記記録ディスクの前記ベースと対向する表面側に設けられ、前記狭窄部は、前記トップカバーに形成されている請求項２に記載のディスク駆動装置。
5. 前記狭窄部は、前記記録ディスクの前記一方の表面と同一表面に対向して前記筐体に設けられ、前記記録ディスクの回転中心に対して、前記ヘッドの移動軌跡とは対称な位置に設けられている請求項１に記載のディスク駆動装置。
6. 前記筐体は、底壁を有するベースと、前記ベースに固定され前記底壁と対向したトップカバーとを有し、前記記録ディスクはそれぞれ前記ベースの底壁および前記トップカバーに対向した両面を有し、
   前記ヘッドは、前記記録ディスクの前記トップカバーと対向する表面側に設けられ、前記狭窄部は、前記トップカバーに形成されている請求項５に記載のディスク駆動装置。
7. 前記筐体は、底壁を有するベースと、前記ベースに固定され前記底壁と対向したトップカバーとを有し、前記記録ディスクはそれぞれ前記ベースの底壁および前記トップカバーに対向した両面を有し、
   前記ヘッドは、前記記録ディスクの前記ベースと対向する表面側に設けられ、前記狭窄部は、前記ベースの底壁に形成されている請求項５に記載のディスク駆動装置。
8. 前記狭窄部は、前記記録ディスクの前記一方の表面と同一表面に対向して前記筐体に設けられた第１狭窄部と、前記記録ディスクの前記一方の表面と反対側の反対表面に対向して前記筐体に設けられた第２狭窄部と、を有し、前記第１および第２狭窄部は、前記記録ディスクの回転中心に対して、前記ヘッドと反対側に設けられている請求項１に記載のディスク駆動装置。
9. 前記第１狭窄部は、前記第２狭窄部よりも高い圧力を前記記録ディスクに印加するように形成されている請求項８に記載のディスク駆動装置。
10. 前記筐体は、底壁を有するベースと、前記ベースに固定され前記底壁と対向したトップカバーとを有し、前記記録ディスクはそれぞれ前記ベースの底壁および前記トップカバーに対向した両面を有し、
    前記ヘッドは、前記記録ディスクの前記トップカバーと対向する表面側に設けられ、前記第１狭窄部は、前記トップカバーに形成され、前記第２狭窄部は前記ベースの底壁に形成されている請求項９に記載のディスク駆動装置。
11. 前記筐体は、底壁を有するベースと、前記ベースに固定され前記底壁と対向したトップカバーとを有し、前記記録ディスクはそれぞれ前記ベースの底壁および前記トップカバーに対向した両面を有し、
    前記ヘッドは、前記記録ディスクの前記ベースと対向する表面側に設けられ、前記第１狭窄部は、前記ベース低壁に形成され、前記第２狭窄部は前記トップカバーに形成されている請求項９に記載のディスク駆動装置。
12. 前記記録ディスクの外周縁に沿って延びているとともに、前記狭窄部の径方向外側に隣接して設けられたシュラウドを備えている請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のディスク駆動装置。
13. 前記狭窄部の圧力発生部は、前記記録ディスクの表面に平行に対向した平坦面を有し、前記平坦面は、前記記録ディスクの径方向に沿って前記記録ディスクの中心部から外周縁近傍まで延び、更に、前記記録ディスクの周方向に沿った幅を有している請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のディスク駆動装置。
14. 前記狭窄部は、前記空気流の方向に対して、前記圧力発生部から上流側および下流側に延びた傾斜面を有している請求項１３に記載のディスク駆動装置。

Images