JP3014390B2 - デ―タ記憶装置の複合ランプ構造 - Google Patents

デ―タ記憶装置の複合ランプ構造

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JP3014390B2
JP3014390B2 JP11120824A JP12082499A JP3014390B2 JP 3014390 B2 JP3014390 B2 JP 3014390B2 JP 11120824 A JP11120824 A JP 11120824A JP 12082499 A JP12082499 A JP 12082499A JP 3014390 B2 JP3014390 B2 JP 3014390B2
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    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5565—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks system adaptation for compensation of variations of physical parameters, e.g. temperature

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、回転ディ
スクを利用するコンピュータ・ハード・ドライブその他
のデータ記憶装置に関する。より詳細には、ディスクが
回転していないときに磁気ヘッドをデータ記憶ディスク
から離しておくためのロード／アンロード・ランプ構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ・ハード・ドライブは、通
常、磁気データ記憶材料からなる被覆を有する何枚かの
高速に回転するディスクを使用する。各ディスクは、デ
ィスク表面のごく近くに保持された磁気読取り／書込み
ヘッドと対になっている。それによって、磁気読取り／
書込みヘッドは、移動しながら磁気ディスク上にデータ
を読み書きすることができる。
【０００３】磁気ヘッドは、ディスクと一緒に動く空気
のクッションによって磁気ディスク表面との接触が防止
される。通常、磁気ヘッドは、ディスクが動いている
間、ディスクの約０．０２ミクロン上に静止している。
【０００４】磁気ヘッドとディスク表面が長時間接触す
るとディスク表面と磁気ヘッドの両方が破損する恐れが
あるので、余り長時間接触させないことがきわめて重要
である。たとえば、過度の接触が起こると、データが永
久に破壊されることがある。動作中のハード・ドライブ
では、ディスクが高速で回転していることによって接触
が防止される。
【０００５】また、ディスクが回転していないときに
（すなわち、ハード・ドライブに電力が供給されていな
いときに）、磁気ヘッドとディスク表面が接触しないこ
とも重要である。ディスクと磁気ヘッドがある時間静止
して接触していると、ヘッドとディスク表面が固着し、
ディスクが回転し始めるときにディスク表面が破損する
ことがある。また、ディスクは静止状態から動き始めな
ければならず、磁気ヘッドが磁気ディスク表面に浮上す
るのに一定の最低速度が必要である。したがって、ハー
ド・ドライブを始動させるたびに、ディスクが空気クッ
ションを形成するのに十分な速度に達するまで、ある距
離だけ磁気ヘッドとディスク表面の摩擦が生じることに
なる。
【０００６】こうした理由から、ある種のハード・ドラ
イブでは、ハード・ドライブが動作していない間、磁気
ヘッドをディスク表面から離したままにするロード／ア
ンロード・ランプ構造が使用されてきた。磁気ヘッド
は、ディスクが磁気ヘッドを磁気ディスク表面に浮上さ
せる最低速度に達したときにランプ構造から解放され
る。
【０００７】ハード・ドライブによっては、非固着部分
を有するディスクを備えたものもあり、これは、ヘッド
が長時間非固着部分と接触したままの場合でも磁気ヘッ
ドを損傷させないことに留意されたい。こうしたハード
・ドライブは、コンタクト・スタート／ストップ（ＣＳ
Ｓ）ハード・ドライブとして知られる。ＣＳＳハード・
ドライブは、ロード／アンロード・ランプ構造を使用し
ない。
【０００８】図１は、３枚のディスク２を備えた代表的
な従来技術のハード・ドライブを示す。アクチュエータ
・アーム３が、サスペンション４、スライダ５および持
上げフィーチャ６を支持する。スライダ５の下面には、
磁気読取り／書込みヘッド（図示せず）が配置される。
アクチュエータ・アーム３は、ピボット支柱９のまわり
を旋回する。持上げフィーチャ６は、ランプ構造１０上
のランプ８と噛み合うようにサスペンション４上に配置
される。ランプ８は、持上げフィーチャ６に上向きの力
を加えて、スライダ５と磁気ヘッドをディスク２から持
ち上げる。それにより、持上げフィーチャ６がランプ８
上に移動するとき、磁気ヘッドはディスク２と接触しな
い。
【０００９】ランプ構造１０は低摩擦の高分子材料から
作成することが望ましい。低摩擦ランプ８により、磁気
ヘッドをアンロードするのに必要なエネルギーの量（電
力を切ったアンロード中のこと）が減少し、また持上げ
フィーチャがランプの表面をこするときに生じるほこり
粒子の量も減る。また、ディスク表面に対するランプ構
造の位置を堅く固定することが望ましい。
【００１０】高分子材料からなるランプ構造１０は、通
常アルミニウムまたはステンレス鋼からなる周囲の金属
部品の熱膨脹係数とはしばしばまったく異なる熱膨脹係
数を有する。したがって、温度が変化するとき、プラス
チックのランプ構造は、周囲の部品と異なる割合で膨張
縮小し、その結果、ディスク２に対するランプ構造１０
の位置がずれる。
【００１１】熱膨張による位置ずれにより、データ記憶
に使用できるディスク表面積が減少する。
【００１２】また、熱膨張による位置ずれによって、ラ
ンプ８とディスク２の間の位置合せ公差を緩くすること
が必要になり、そのためディスク間の垂直方向のスペー
スを大きくすることが必要になる。その望ましくない結
果は、所与のサイズのハード・ドライブに収容できるデ
ィスクの数が少なくなることである。
【００１３】モアハウス（Morehouse）らの米国特許第
４９３３７８５号は、磁気ヘッドをアンロード位置に保
持するためのカム構造を有するランプ構造を開示してい
る。同特許は、熱膨張によって生じる位置ずれを防ぐ手
段は開示していない。
【００１４】シュミッツ（Schmitz）の米国特許第５０
３４８３７号は、１片のプラスチックを含むランプ構造
を開示している。同特許は、熱膨張による位置ずれを防
ぐ手段は開示していない。
【００１５】マツシマ（Matsushima）の米国特許第５２
４１４３８号は、プラスチック・ランプと、プラスチッ
ク・ランプを支持するための剛性の金属ランプ支持部材
とを含むランプ構造を開示している。同特許は、熱膨張
による位置ずれを防ぐ手段は開示していない。
【００１６】広範囲の温度にわたって一定のランプ位置
合せを実現するランプ構造を提供すれば、ハード・ドラ
イブ設計技術における進歩になる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主目的は、次のようなランプ構造を提供することであ
る。 １）ロード／アンロード・ランプの熱膨張による位置ず
れを少なくする。 ２）高分子材料からなるランプを使用する利点を維持す
る。 ３）ランプ−ディスク間の位置合せで達成できる機械的
公差を厳しくする。 ４）ハード・ドライブの基部に容易かつ正確に取り付け
られる。 以上その他の目的および利点は、以下の説明および添付
の図面を読めば明らかになるであろう。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の目的および利点
は、データ記憶装置内にロード／アンロード・ランプを
提供するランプ構造によって達成される。データ記憶装
置は、スピンドルに取り付けられたディスクを有する。
ランプ構造は、剛性支持構造と、剛性支持構造に取り付
けられたランプ・ユニットとを有する。ランプ・ユニッ
トは、ロード／アンロード・ランプを有する。剛性支持
構造は、温度が変化している間にランプ−ディスク間の
間隔が一定になるように選択された熱膨脹係数を有す
る。
【００１９】また、熱膨張によって起こるディスクの動
きは、モータ、ディスク間のスペーサ・リング、または
ディスク自体の熱膨張の影響も受けることがあることに
留意されたい。スピンドル、モータ、スペーサ・リン
グ、ディスク、およびディスクの動きに影響を与えるそ
の他の部分が、駆動アセンブリ全体と見なされる。剛性
支持構造は、駆動アセンブリ全体の熱膨脹係数と一致す
るように選択された熱膨脹係数を有することが好まし
い。
【００２０】剛性支持構造は、スピンドル、磁気ディス
ク、およびスペーサ・リングの熱膨脹係数と一致する熱
膨脹係数を有することが好ましい。また、剛性支持構造
は、スピンドル、ディスクおよびスペーサ・リングと同
じ材料からなることが好ましい。剛性支持構造は、たと
えばアルミニウム、鋼、ステンレス鋼、セラミック、プ
ラスチック、ガラス充填プラスチック、炭素充填プラス
チックから作成することができる。
【００２１】各ランプ・ユニットは、２つのロード／ア
ンロード・ランプを有することが好ましい。あるいは、
各ランプ・ユニットが１つのランプを備えてもよい。
【００２２】ランプ・ユニットは、高分子材料、たとえ
ば４−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフ
トエ酸のコポリエステル（ＨＡＨＮ）、ポリアセター
ル、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの液
晶性重合体からなる。ランプ・ユニットの材料は、ＰＴ
ＦＥ内部潤滑剤などの充填材を含んでもよい。
【００２３】また、ランプ・ユニットと剛性支持構造
は、機械的に連結することが好ましい。一実施形態で
は、ランプ・ユニットが入る剛体支持構造の穴によっ
て、ランプ・ユニットと剛性支持構造の連結が容易にな
る。
【００２４】ランプ構造は、剛性支持構造上にランプ・
ユニットを成形することによって作成することが好まし
い。剛性支持構造上へのランプ・ユニットの成形は、た
とえばインサート成形によって行うことができる。
【００２５】各ランプ・ユニットは、別々の材料片を含
む（すなわち、ランプ・ユニットが連結していない）こ
とが好ましい。つまり、ランプ・ユニットは、剛性支持
構造によってのみ機械的に連結される。
【００２６】特に好ましい実施形態では、剛性支持構造
は、下面に段を有する足部を備える。足部は、剛性支持
構造に対して垂直に延びる。足部の段は、足部が平坦面
に押し付けられたときに傾斜トルクが生じるように設計
される。これにより、機械的基準として働く側壁に対し
て位置決めすることによってランプ構造を位置合せする
ことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】図２、図３および図４は、高分子
材料からなる従来技術のランプ構造に固有の問題を示
す。図２は、基部１１に取り付けられたランプ構造１０
を示す。回転軸１３を有するスピンドル１２がモータ１
４に連結され、モータは基部１１に結合される。モータ
１４は、スピンドル１２をその回転軸１３のまわりで回
転させる。データ記憶ディスク２が、スピンドル１２に
取り付けられる。各ディスク２は、ディスク上面１５Ａ
とディスク下面１５Ｂを有する。ランプ構造１０は、各
ディスク表面１５ごとに１つのロード／アンロード・ラ
ンプ８を提供する。各ディスク表面１５とランプ８が、
ランプ−ディスク間の間隔１６を画定する。スペーサ・
リング１７が、ディスク２の間に位置決めされ、それに
より、ディスク２の間でディスク間隔３７を画定するの
を助ける。
【００２８】図３は、ランプ８と持上げフィーチャ６の
拡大図である。持上げフィーチャ６は、スピンドル１２
から半径方向に遠ざかるときにランプ８によって持ち上
げられるように設計される。ランプ先端１９は、持上げ
フィーチャ６よりもディスク表面１５に近く、それによ
り、持上げフィーチャ６はランプ８の上面と接触する。
この構成では、ランプ８と持上げフィーチャ６の位置の
不確かさを考慮しなけばならない。磁気ヘッド２０は、
持上げフィーチャ６に取り付けられており、したがっ
て、持上げフィーチャがランプ８と接触したときに磁気
ヘッドがディスク表面１５から持ち上げられる。
【００２９】ランプ８は、ディスク表面１５より上に配
置される。ランプとディスク表面の間の距離が、ランプ
−ディスク間の間隔１６を画定する。ランプ８は通常、
ディスク表面１５に対して約１／４または１５度の傾斜
３６を有する。ランプ−ディスク間の間隔１６、傾斜３
６およびランプ８の半径方向位置によって、ランディン
グ半径４０の位置が決まる。ランディング半径４０と
は、磁気ヘッド２０とディスク表面１５が十分に相互作
用できる近さにある最も外側の半径である。ランディン
グ半径の位置によって、データを記憶できる最も外側の
半径が決まる。ランディング半径４０よりも外側の半径
方向の位置にはデータを記憶することができない。
【００３０】ランディング半径４０の位置は、ランプ−
ディスク間の間隔１６が変化すると変化する。ランディ
ング半径４０は、ランプ−ディスク間の間隔１６が増大
する場合にスピンドル軸１３に近づき、ランプ−ディス
ク間の間隔１６が減少する場合にスピンドル軸１３から
遠ざかる。１／４の傾斜を有するランプの場合は、ラン
ディング半径位置４０の半径方向の動きは、ランプ−デ
ィスク間の間隔１６の変化の４倍になる。ランプ−ディ
スク間の間隔が変化すると、データを記憶できる最も外
側の半径が変化する。データは、常にランディング半径
４０の最小可能半径よりもスピンドル１２に近く記憶し
なければならない。したがって、ランディング半径位置
４０の半径方向の不確かさが大きいと、データを記憶で
きる表面積が減少する。データ容量を最大にしハード・
ドライブ動作の信頼性を高めるためには、ランプ−ディ
スク間の間隔１６を固定し明確にすることが重要であ
る。たとえば、ランプ−ディスク間の間隔１６は、温度
変化時に大きく変化してはならない。
【００３１】温度変化によってランプ−ディスク間の間
隔１６が変動するときは、ディスク間隔３７を大きくし
なければならない。これは、ランプ８が、持上げフィー
チャ６を確実にインターセプトできるのに十分な大きさ
でなければならないからである。ディスク間隔３７が大
きいと、所定の容積に収容できるディスクの数が少なく
なり、そのため単位体積あたりのデータ容量が低下す
る。
【００３２】表１に、スピンドル１２、モータ１４、ス
ペーサ・リング１７およびディスク２に共通に使用され
るアルミニウムおよび鋼と、ディスク２に機械的に連結
されるその他の部品の熱膨脹係数を示す。
【表１】
【００３３】表２に、ランプ構造に使用されるプラスチ
ックの熱膨脹係数を示す。４−ヒドロキシ安息香酸と６
−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（ＨＡＨＮ）のコポリエ
ステルは、Hoechst-Celanese, Inc.から、商品名ＶＥＣ
ＴＲＡ Ａ４３０で市販されている。ＨＡＨＮは、低い
摩擦係数と優れた摩耗特性を有する液晶性材料である。
ＨＡＨＮは、高度に異方性の熱膨脹係数を有し、したが
って２つの熱膨張係数を有することに留意されたい。
【表２】
【００３４】図４は、従来技術のランプ構造に対する温
度上昇の影響を示す。スピンドル１２、モータ１４、ス
ペーサ・リング１７、およびデータ記憶ディスク２は、
金属（またはセラミックスやガラス）からなり、したが
って比較的小さな熱膨脹係数を有する。ランプ構造１０
は、プラスチックからなり、したがって比較的大きいま
たは可変の熱膨脹係数を有する。その結果、ランプ８
は、温度の上昇中にディスク２に対して上方に動き、そ
れにより位置ずれが起こる。この相対的な高さの変化
は、主に、ランプ構造１０の高い膨張率に比べてスピン
ドル１２の膨脹率が低いことによるものである。相対的
な高さの変化は、基部１１から最も遠いディスクで最大
になる。上面のロード／アンロード・ランプ８Ａとディ
スク上面１５Ａの間のランプ−ディスク間の間隔１６Ａ
が増大する。下面のロード／アンロード・ランプ８Ｂと
ディスク下面１５Ｂの間のランプ−ディスク間の間隔１
６Ｂは小さくなる。これにより、ディスク上面１５Ａの
ランディング半径が、スピンドル１２に近づく。ディス
ク下面１５Ｂのランディング半径は、スピンドル１２か
ら遠くになる。すべてのディスク面のランディング領域
の位置が、ディスク表面１５とロード／アンロード・ラ
ンプ８間の高さの相対的変化によって移動する。
【００３５】図５は、本発明によるランプ構造５１の好
ましい実施形態を示す。それぞれ１対のロード／アンロ
ード・ランプ３２を有するランプ・ユニット５０が、基
部２２に取り付けられた剛性支持構造５２に取り付けら
れる。ランプ・ユニット５０と剛性支持構造５２は、本
発明によるランプ構造を含む。各ランプ・ユニット５０
は、別々の材料片である（すなわち、ランプ・ユニット
５０が連結していない）ことが好ましい。また、ランプ
・ユニット５０は、最小の垂直範囲５５を有することが
好ましい。一実施形態では、剛性支持構造５２の材料
は、スピンドル２６の熱膨脹係数と厳密に一致する熱膨
脹係数を有するように選択される。スピンドル２６、ス
ペーサ・リング２９、ディスク３０、および剛性支持構
造５２は、同じ材料から作成することが好ましい。ある
いは、スピンドル２６、スペーサ・リング２９、ディス
ク３０および剛性支持構造を、ほぼ等しい熱膨脹係数を
有する異なる材料から作成する。ランプ・ユニットがプ
ラスチック材料によって連結されないため、温度変化時
に、ランプ・ユニット５０は、剛性支持構造５２の膨脹
収縮によって動く。また、ランプ・ユニットは、小さな
垂直範囲５５を有するため、ランプ３２の熱膨張移動よ
りも剛性支持構造５２の熱膨張移動の方が優位になる。
【００３６】スピンドル２６と剛性支持構造５２が同じ
割合で膨脹収縮するので、ランプ−ディスク間の間隔３
８は、広い温度範囲にわたってすべてのディスク面／ラ
ンプ対で実質上一定である。ランプ−ディスク間の間隔
３８は、温度変化中、基部２２から遠いディスクでも一
定である。
【００３７】より一般的には、剛性支持構造５０は、温
度変化中にランプ−ディスク間の間隔３８が一定になる
熱膨脹係数を持つように選択された材料で作成すること
ができる。大抵の駆動装置では、これは、剛性支持構造
５０とスピンドル２６（ディスク３０が取り付けられ
る）の熱膨脹係数を一致させることによって達成され
る。しかし、モータ２８、スペーサ・リング２９、ディ
スク自体など、その他の部分の熱膨張が、温度変化中に
ディスク３０の変位に影響を及ぼすことがある。したが
って、剛性支持構造５２の熱膨脹係数は、スピンドル２
６の熱膨脹係数と厳密に等しくなくてもよい。その代わ
りに、剛性支持構造５２の熱膨脹係数を、スピンドル２
６、スペーサ・リング２９、ディスク３０およびモータ
２８の合成熱膨脹係数と一致させることができる。スピ
ンドル２６、モータ２８、スペーサ・リング２９、ディ
スク３０、およびディスク３０の熱膨張運動に影響を及
ぼすその他の構成部品は、駆動アセンブリ全体の一部分
と見なすことができる。駆動アセンブリ全体が、ディス
ク３０の熱膨張変位に、したがってランプ−ディスク間
の間隔３８に影響を及ぼす構成部品を含むことに留意さ
れたい。個々のデータ記憶装置が、ディスク３０の熱膨
張変位に影響を及ぼすスピンドル、スペーサ・リング、
ディスクおよびモータ以外の構成部品を含むこともあ
る。
【００３８】ハード・ドライブに使用されるディスク３
０は、磁気データ記憶材料の薄膜で被覆された材料（通
常はアルミニウム）の板を含む。他の被覆を使用するこ
ともできる。このような被覆されたディスク３０の熱膨
脹係数は、板に配置された被覆の材料ではなく板の材料
によってほぼ完全に決まる。
【００３９】基部が均一な厚さでない場合は、ランプ−
ディスク間の間隔３８の熱膨張変化が基部２２の影響も
受けることもあることに留意されたい。たとえば、ラン
プ構造５１の下よりもスピンドル２６とモータ２８の下
の方が基部２２が厚い場合は、基部２２の熱膨張が、ラ
ンプ−ディスク間の間隔３８に影響を及ぼす。
【００４０】ハード・ドライブなどのデータ記憶装置
は、通常、０〜７０℃の範囲の温度で動作するように構
成される。したがって、ランプ−ディスク間の間隔３８
は、この温度範囲で比較的一定でなければならない。こ
の温度範囲にわたって比較的一定なランプ−ディスク間
の間隔は、本発明のランプ構造５１によって実現するこ
とができる。
【００４１】特に好ましい実施形態では、剛性支持構造
５２はアルミニウム製であり、スピンドル２６もアルミ
ニウム製である。あるいは、スピンドル２６と剛性支持
構造５２はステンレス鋼製である。
【００４２】ハード・ドライブによっては、ガラス製の
ディスク３０が使用されることもある。ガラスは、ステ
ンレス鋼とほぼ一致する熱膨脹係数を有する。したがっ
て、ガラス・ディスクを使用する場合には、スピンドル
２６、スペーサ・リング２９および剛性支持構造５２
を、ステンレス鋼製とすることができる。
【００４３】しかし、スピンドル２６とスペーサ・リン
グ２９は、ディスク３０の熱膨張運動にはるかに大きな
影響を及ぼす。したがって、スピンドル２６とスペーサ
・リング２９の熱膨脹係数を剛性支持構造５２の熱膨脹
係数と一致させることにより、熱膨張で起こるランプ−
ディスク間の間隔３８の変化を従来のランプ構造よりも
小さくすることができる。
【００４４】図６は、本発明のランプ構造の拡大図を示
す。３つのランプ・ユニット５０が、剛性支持構造５２
の側面に取り付けられる。図６に示したランプ構造は、
６つのロード／アンロード・ランプ３２（各ランプ・ユ
ニット５０ごとに２つ）を有し、したがって、３枚のデ
ィスクを備えたハード・ドライブで使用するのに適す
る。しかし、剛性支持構造５２には、実質上いくつのラ
ンプ・ユニット５０を結合することもできる。
【００４５】ランプ・ユニット５０は、持上げフィーチ
ャ３４が待機位置に保持されるように傾斜された待機た
め面５４を有することが好ましい。ランプ構造に待機た
め面５４を用いることは、ハード・ドライブ構造の技術
分野では周知である。
【００４６】ランプ・ユニット５０は、低い摩擦係数と
良好な摩耗特性（低い粒子生成）を有するプラスチック
から作成す。そのような材料の例には、４−ヒドロキシ
安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（ＨＡＨ
Ｎ）のコポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、ポリイミド、ポリアセタールなどの液晶
性重合体がある。摩擦と摩耗を小さくするために、ＰＴ
ＦＥ充填プラスチックを使用することができる。ある好
ましい実施形態では、ランプ・ユニット５０は、Hoechs
t-Celanese, Inc.から商品名ＶＥＣＴＲＡ Ａ４３０で
市販されているＨＡＨＮなどの射出成形液晶性重合体で
作成する。
【００４７】剛性支持構造５２は、剛性支持構造５２の
剛性を高めるフランジ６０、６２を有することが好まし
い。剛性が高いと、ディスク３０に対するランプ・ユニ
ット５０の正確な位置決めを維持するのに有益である。
【００４８】図７は、剛性支持構造５２の好ましい実施
形態を示す。剛性支持構造５２は、ランプ・ユニット５
０が機械的に連結する穴６４を有することが好ましい。
【００４９】図８は、剛性支持構造５２とランプ・ユニ
ット５０の断面図を示す。ランプ・ユニットは、穴６４
を通り、これにより剛性支持構造５２と機械的に連結す
る。これは、ランプ・ユニットを剛性支持構造５２に取
り付ける好ましい手段である。
【００５０】あるいは、図９に示したように、ランプ・
ユニット５０でフランジ６０を囲み、機械的安定性を高
めることもできる。各ランプ・ユニット５０に複数の穴
６４を設けることができることに留意されたい。たとえ
ば、各ランプ・ユニット５０を、フランジ６０内の別の
穴６５と機械的に連結することもできる。
【００５１】そうではなく、ランプ・ユニット５０をね
じで剛性支持構造５２に取り付けることもできる。これ
は、ねじがランプ・ユニット５０の塑性変形を引き起こ
し、最終的に位置ずれが生じるため好ましくない。
【００５２】もう１つの代替方法は、穴６４、６５には
めるスナップばめ構造によってランプ・ユニット５０を
取り付けることである。さらに別の代替方法は、加熱か
しめ法によってランプ・ユニットを剛性支持構造５２に
取り付けることである。
【００５３】図１０は、ランプ・ユニット５０と穴６４
を縦に切断したランプ構造の断面図を示す。剛性支持構
造５２は、基部２２へのランプ構造の取り付けを容易に
する足部６６を有することが好ましい。足部６６は、剛
性支持構造５２に垂直に延びる。ランプ・ユニット５０
の間にプラスチック・ランプ・ユニット材料の薄層６８
を設けることができる。薄層６８は、ランプ・ユニット
５０の厚さ７０および剛性支持構造５２の厚さ７１より
も薄くなければならない。層６８を薄く制限することに
より、ランプ・ユニット５０が主に剛性支持構造５２に
よって機械的に連結される。その結果、ランプ・ユニッ
ト５０は、温度変化中に剛性支持構造５２の熱膨脹係数
に従って動く。
【００５４】図１１は、本発明の好ましい実施形態によ
る剛性支持構造５２の背面図を示す。足部６６がはっき
り見える。足部６６は、ねじまたはボルトを受けるねじ
穴７２を有する。
【００５５】本発明によるランプ構造は、剛性支持構造
５２の打抜き加工および成形によって作成することがで
きる。典型的な実施形態では、剛性支持構造は、高さ約
１５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍである。剛性支持構造を射出
成形機に入れ、剛性支持構造のまわりにプラスチック・
ランプ・ユニット材料を流し込む。ランプ・ユニット材
料は、剛性支持構造とランプ・ユニットを機械的に連結
する穴６４、６５に流し込む。剛性支持構造などの部品
を射出成形用金型に入れることは、射出成形技術におい
て「インサート成形」として周知である。インサート成
形で、正確な安定した寸法を有するランプ・ユニット５
０を形成することができる。
【００５６】あるいは、剛性支持構造を、ダイカスト、
押出加工、成形または機械加工によって作成することも
できる。また、剛性支持構造が適切な熱膨脹係数を有す
るという条件で、剛性支持構造をプラスチック材料また
はセラミック材料で作成することもできる。剛性支持構
造がプラスチック材料からなる場合は、プラスチック材
料の組成を調整して、所定の熱膨脹係数を有する剛性支
持構造を提供することができる。たとえば、ガラス充填
プラスチックや炭素充填プラスチックを使用することが
できる。
【００５７】剛性支持構造は、図には平坦な平面形状を
有するように示してあるが、他の形状の剛性支持構造を
使用することもできる。たとえば、ブロックまたは円筒
の形状を有する剛性支持構造を使用することができる。
【００５８】図１２は、基部２２にねじ７４で取り付け
た本発明のランプ構造の側断面図を示す。
【００５９】図１３は、足部６６が下部に段７６を有す
る本発明の好ましい実施形態を示す。段７６は、図示し
たようにねじ切り穴７２と交差することが好ましい。足
部の外側下面７８は、足部６６の内側下面７９に比べて
盛り上がっている。
【００６０】図１３に示した段７６は、ランプ構造を基
部に取り付けて位置決めする作業を簡略化するのに役立
つ。図１４は、ランプ構造を取り付けて位置合せする好
ましい方法を示す。ねじ８０は、基部２２を介して足部
６６に取り付けられる。側壁８２は、ランプ構造の隣り
に位置決めされる。側壁８２は、フランジ６０と接触す
るように位置決めされた隆起部分８４を有する。ねじ８
０を締めると、足部６６の下部の段７６が、基部２２に
押し付けられる。この押付け作用により、ねじと足部の
接触点のまわりに傾斜トルク８６が発生する。傾斜トル
ク８６は、図１４で見て時計回りの方向に働く。この傾
斜トルクにより、フランジ６０と隆起した側壁部分８４
が互いに押し付けられる。このように隆起部分８４とフ
ランジ６０が互いに押し付けられる結果、ランプ構造の
位置決めが正確になる。隆起部分８４は、位置合せの基
準として働き、したがって、剛性支持構造５２の正確な
位置決めを実現する。あるいは、フランジ６０が隆起部
分を有し、側壁８２が平坦である。
【００６１】図１５は、各ランプ・ユニット５０が単一
のランプ３２を有する実施形態を示す。この場合、単一
のランプ３２を有する各ランプ・ユニット５０は、剛性
支持構造５２に個別に取り付けられる。各ランプを剛性
支持構造５２に個別に取り付けることにより、熱膨張に
よるランプ−ディスク間の間隔３８の変化がさらに小さ
くなる。
【００６２】ただし、この実施形態は、ランプを個別に
取り付けることによりランプ構造の製造コストが高くな
るため好ましくない。
【００６３】本発明を、３つのランプ・ユニットと６つ
のランプを有する場合について示したが、ほとんどいく
つのランプ・ユニットまたはランプも剛性支持構造に取
り付けることができることを理解されたい。
【００６４】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００６５】（１）データ記憶ディスクを有するデータ
記憶装置のロード／アンロード・ランプ構造であって、 ａ）データ記憶ディスクとの間でランプ−ディスク間隔
を画定するロード／アンロード・ランプを有する少なく
とも１つのランプ・ユニットと、 ｂ）ランプ・ユニットを取り付ける剛性支持構造とを含
み、前記剛性支持構造が、温度の変化中にランプ−ディ
スク間の間隔が実質上一定になるように選択された熱膨
脹係数を有する材料からなるロード／アンロード・ラン
プ構造。 （２）データ記憶装置が、スピンドル、スペーサ・リン
グおよびモータを有する駆動アセンブリ全体をさらに備
え、スペーサ・リング、モータおよびディスクが駆動ア
センブリを構成し、剛性支持構造の熱膨脹係数が、駆動
アセンブリ全体の熱膨脹係数と実質上等しく、それによ
り、ランプ−ディスク間の間隔が温度変化中に実質上一
定になる、上記（１）に記載のランプ構造。 （３）剛性支持構造とディスクを取り付けるスピンドル
が、実質上等しい熱膨脹係数を有する、上記（１）に記
載のランプ構造。 （４）剛性支持構造とディスクを取り付けるスピンドル
が同じ材料からなる、上記（１）に記載のランプ構造。 （５）剛性支持構造とディスクが実質上等しい熱膨脹係
数を有する、上記（１）に記載のランプ構造。 （６）剛性支持構造とディスクが同じ材料からなる、上
記（１）に記載のランプ構造。 （７）データ記憶装置がさらにスペーサ・リングを含
み、剛性支持構造とスペーサ・リングが実質上等しい熱
膨脹係数を有する、上記（１）に記載のランプ構造。 （８）データ記憶装置がさらにスペーサ・リングを含
み、剛性支持構造とスペーサ・リングが同じ材料からな
る、上記（１）に記載のランプ構造。 （９）ランプ・ユニットが、ポリイミド、ポリアセター
ル、ＰＥＥＫ、ＨＡＨＮ、液晶性重合体およびＰＴＦＥ
充填プラスチックからなる群から選択された材料からな
る、上記（１）に記載のランプ構造。 （１０）剛性支持構造が、アルミニウム、鋼、ステンレ
ス鋼、セラミック、プラスチック、ガラス充填プラスチ
ックおよび炭素充填プラスチックからなる群から選択さ
れた材料からなる、上記（１）に記載のランプ構造。 （１１）ランプ・ユニットと剛性支持構造が機械的に連
結される、上記（１）に記載のランプ構造。 （１２）ランプ・ユニットと剛性支持構造が、ランプ・
ユニットが穴に入った状態で剛性支持構造の穴によって
機械的に連結される上記（１１）に記載のランプ構造。 （１３）ランプ・ユニットが射出成形されたランプ・ユ
ニットである、上記（１）に記載のランプ構造。 （１４）各ランプ・ユニットが別々の材料片を含む、上
記（１）に記載のランプ構造。 （１５）剛性支持構造が平坦面に取り付ける足部をさら
に含む、上記（１）に記載のランプ構造。 （１６）足部が、足部が平坦面に押し付けられたときに
剛性支持構造に傾斜トルクがかかるような段を含む、上
記（１５）に記載のランプ構造。 （１７）ａ）スピンドルと、 ｂ）スピンドルに取り付けられたデータ記憶ディスク
と、 ｃ）データ記憶ディスクとの間でランプ−ディスク間の
間隔を画定するロード／アンロード・ランプを有する少
なくとも１つのランプ・ユニットと、 ｄ）ランプ・ユニットを取り付ける剛性支持構造とを含
み、前記剛性支持構造が、温度変化中にランプ−ディス
ク間の間隔が実質上一定になるように選択された熱膨脹
係数を有する材料からなるデータ記憶装置。 （１８）スペーサ・リングおよびモータを有する駆動ア
センブリ全体をさらに含み、剛性支持構造の熱膨脹係数
が、駆動アセンブリ全体の熱膨脹係数と実質上等しく、
それにより、ランプ−ディスク間の間隔が温度変化中に
実質上一定になる、上記（１７）に記載のデータ記憶装
置。 （１９）剛性支持構造とスピンドルが実質上等しい熱膨
脹係数を有する、上記（１７）に記載のデータ記憶装
置。 （２０）剛性支持構造とスピンドルが同じ材料からな
る、上記（１７）に記載のデータ記憶装置。 （２１）剛性支持構造とディスクが実質上等しい熱膨脹
係数を有する、上記（１７）に記載のデータ記憶装置。 （２２）剛性支持構造とディスクが同じ材料からなる、
上記（１７）に記載のデータ記憶装置。 （２３）データ記憶装置がさらにスペーサ・リングを含
み、剛性支持構造とスペーサ・リングが実質上等しい熱
膨脹係数を有する、上記（１７）に記載のデータ記憶装
置。 （２４）データ記憶装置がさらにスペーサ・リングを含
み、剛性支持構造とスペーサ・リングが同じ材料からな
る、上記（１７）に記載のデータ記憶装置。 （２５）ランプ・ユニットが、ポリイミド、ポリアセタ
ール、ＰＥＥＫ、ＨＡＨＮ、液晶性重合体およびＰＴＦ
Ｅ充填プラスチックからなる群から選択された材料から
なる、上記（１７）に記載のデータ記憶装置。 （２６）剛性支持構造が、アルミニウム、鋼、ステンレ
ス鋼、セラミック、プラスチック、ガラス充填プラスチ
ックおよび炭素充填プラスチックからなる群から選択さ
れた材料からなる、上記（１７）に記載のデータ記憶装
置。 （２７）ランプ・ユニットと剛性支持構造が機械的に連
結される、上記（１７）に記載のデータ記憶装置。 （２８）ランプ・ユニットと剛性支持構造が、ランプ・
ユニットが穴に入った状態で剛性支持構造の穴によって
機械的に連結される、上記（２７）に記載のデータ記憶
装置。 （２９）ランプ・ユニットが射出成形されたランプ・ユ
ニットである、上記（１７）に記載のデータ記憶装置。 （３０）各ランプ・ユニットが別々の材料片を含む、上
記（１７）に記載のデータ記憶装置。 （３１）剛性支持構造がさらに、平坦面に取り付けるた
めの足部を含む、上記（１７）に記載のデータ記憶装
置。 （３２）足部が、足部が平坦面に押し付けられたときに
剛性支持構造に傾斜トルクがかかるような段を含む、上
記（３１）に記載のデータ記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】代表的な従来技術のハード・ドライブとロード
／アンロード・ランプ構造の斜視図である。
【図２】代表的な従来技術のハード・ドライブとロード
／アンロード・ランプ構造の側面図である。
【図３】ロード／アンロード・ランプがどのように働く
かを示す拡大図である。
【図４】代表的な従来技術のロード／アンロード・ラン
プ構造における熱膨張によって生じる位置ずれの問題を
示す図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態によるランプ構造を
有するハード・ドライブの側面図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態によるランプ構造の
斜視図である。
【図７】本発明のランプ構造の構成要素である剛性支持
構造の斜視図である。
【図８】好ましい実施形態における剛性支持構造とラン
プ・ユニットの取り付け方を示すランプ構造の断面図で
ある。
【図９】好ましい実施形態における剛性支持構造とラン
プ・ユニットの取り付け方を示すランプ構造の断面図で
ある。
【図１０】ランプ構造の垂直断面図である。
【図１１】剛性支持構造の背面斜視図である。
【図１２】ランプ構造が基部に好ましく取り付けられた
様子を示す、本発明によるランプ構造の側面図である。
【図１３】好ましい実施形態による剛性支持構造の反対
側の斜視図である。
【図１４】時計回りの傾斜トルクを発生させる段付きの
足部を有し、基部にボルトで取り付けられたランプ構造
の縦断面図である。
【図１５】各ランプ・ユニットが単一のランプを有する
代替実施形態を示す図である。
【符号の説明】
２０ 磁気ヘッド ２２ 基部 ２６ スピンドル ２８ モータ ２９ スペーサ・リング ３０ ディスク ３２ ロード／アンロード・ランプ ３４ 持上げフィーチャ ３６ 傾斜 ４０ ランディング半径 ５０ ランプ・ユニット ５１ ランプ構造 ５２ 剛性支持構造
フロントページの続き (72)発明者 チャールズ・エイチ・ヘイノ・ジュニア アメリカ合衆国95046 カリフォルニア 州サン・マーティン センター・アベニ ュー 12105 (72)発明者 ツァイ・ウェイ・ウー アメリカ合衆国 カリフォルニア州サン ノゼ カラベル・ウェイ 960 (56)参考文献 特開 平４−170772（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−159667（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−168984（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−153049（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−124556（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−503101（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 21/12

Claims (32)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】データ記憶ディスクを有するデータ記憶装
    置のロード／アンロード・ランプ構造であって、 ａ）データ記憶ディスクとの間でランプ−ディスク間隔
    を画定するロード／アンロード・ランプを有する少なく
    とも１つのランプ・ユニットと、 ｂ）ランプ・ユニットを取り付ける剛性支持構造とを含
    み、前記剛性支持構造が、温度の変化中にランプ−ディ
    スク間の間隔が実質上一定になるように選択された熱膨
    脹係数を有する材料からなるロード／アンロード・ラン
    プ構造。
  2. 【請求項２】データ記憶装置が、スピンドル、スペーサ
    ・リングおよびモータを有する駆動アセンブリ全体をさ
    らに備え、スペーサ・リング、モータおよびディスクが
    駆動アセンブリを構成し、剛性支持構造の熱膨脹係数
    が、駆動アセンブリ全体の熱膨脹係数と実質上等しく、
    それにより、ランプ−ディスク間の間隔が温度変化中に
    実質上一定になる、請求項１に記載のランプ構造。
  3. 【請求項３】剛性支持構造とディスクを取り付けるスピ
    ンドルが、実質上等しい熱膨脹係数を有する、請求項１
    に記載のランプ構造。
  4. 【請求項４】剛性支持構造とディスクを取り付けるスピ
    ンドルが同じ材料からなる、請求項１に記載のランプ構
    造。
  5. 【請求項５】剛性支持構造とディスクが実質上等しい熱
    膨脹係数を有する、請求項１に記載のランプ構造。
  6. 【請求項６】剛性支持構造とディスクが同じ材料からな
    る、請求項１に記載のランプ構造。
  7. 【請求項７】データ記憶装置がさらにスペーサ・リング
    を含み、剛性支持構造とスペーサ・リングが実質上等し
    い熱膨脹係数を有する、請求項１に記載のランプ構造。
  8. 【請求項８】データ記憶装置がさらにスペーサ・リング
    を含み、剛性支持構造とスペーサ・リングが同じ材料か
    らなる、請求項１に記載のランプ構造。
  9. 【請求項９】ランプ・ユニットが、ポリイミド、ポリア
    セタール、ＰＥＥＫ、ＨＡＨＮ、液晶性重合体およびＰ
    ＴＦＥ充填プラスチックからなる群から選択された材料
    からなる、請求項１に記載のランプ構造。
  10. 【請求項１０】剛性支持構造が、アルミニウム、鋼、ス
    テンレス鋼、セラミック、プラスチック、ガラス充填プ
    ラスチックおよび炭素充填プラスチックからなる群から
    選択された材料からなる、請求項１に記載のランプ構
    造。
  11. 【請求項１１】ランプ・ユニットと剛性支持構造が機械
    的に連結される、請求項１に記載のランプ構造。
  12. 【請求項１２】ランプ・ユニットと剛性支持構造が、ラ
    ンプ・ユニットが穴に入った状態で剛性支持構造の穴に
    よって機械的に連結される請求項１１に記載のランプ構
    造。
  13. 【請求項１３】ランプ・ユニットが射出成形されたラン
    プ・ユニットである、請求項１に記載のランプ構造。
  14. 【請求項１４】各ランプ・ユニットが別々の材料片を含
    む、請求項１に記載のランプ構造。
  15. 【請求項１５】剛性支持構造が平坦面に取り付ける足部
    をさらに含む、請求項１に記載のランプ構造。
  16. 【請求項１６】足部が、足部が平坦面に押し付けられた
    ときに剛性支持構造に傾斜トルクがかかるような段を含
    む、請求項１５に記載のランプ構造。
  17. 【請求項１７】ａ）スピンドルと、 ｂ）スピンドルに取り付けられたデータ記憶ディスク
    と、 ｃ）データ記憶ディスクとの間でランプ−ディスク間の
    間隔を画定するロード／アンロード・ランプを有する少
    なくとも１つのランプ・ユニットと、 ｄ）ランプ・ユニットを取り付ける剛性支持構造とを含
    み、前記剛性支持構造が、温度変化中にランプ−ディス
    ク間の間隔が実質上一定になるように選択された熱膨脹
    係数を有する材料からなるデータ記憶装置。
  18. 【請求項１８】スペーサ・リングおよびモータを有する
    駆動アセンブリ全体をさらに含み、剛性支持構造の熱膨
    脹係数が、駆動アセンブリ全体の熱膨脹係数と実質上等
    しく、それにより、ランプ−ディスク間の間隔が温度変
    化中に実質上一定になる、請求項１７に記載のデータ記
    憶装置。
  19. 【請求項１９】剛性支持構造とスピンドルが実質上等し
    い熱膨脹係数を有する、請求項１７に記載のデータ記憶
    装置。
  20. 【請求項２０】剛性支持構造とスピンドルが同じ材料か
    らなる、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
  21. 【請求項２１】剛性支持構造とディスクが実質上等しい
    熱膨脹係数を有する、請求項１７に記載のデータ記憶装
    置。
  22. 【請求項２２】剛性支持構造とディスクが同じ材料から
    なる、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
  23. 【請求項２３】データ記憶装置がさらにスペーサ・リン
    グを含み、剛性支持構造とスペーサ・リングが実質上等
    しい熱膨脹係数を有する、請求項１７に記載のデータ記
    憶装置。
  24. 【請求項２４】データ記憶装置がさらにスペーサ・リン
    グを含み、剛性支持構造とスペーサ・リングが同じ材料
    からなる、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
  25. 【請求項２５】ランプ・ユニットが、ポリイミド、ポリ
    アセタール、ＰＥＥＫ、ＨＡＨＮ、液晶性重合体および
    ＰＴＦＥ充填プラスチックからなる群から選択された材
    料からなる、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
  26. 【請求項２６】剛性支持構造が、アルミニウム、鋼、ス
    テンレス鋼、セラミック、プラスチック、ガラス充填プ
    ラスチックおよび炭素充填プラスチックからなる群から
    選択された材料からなる、請求項１７に記載のデータ記
    憶装置。
  27. 【請求項２７】ランプ・ユニットと剛性支持構造が機械
    的に連結される、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
  28. 【請求項２８】ランプ・ユニットと剛性支持構造が、ラ
    ンプ・ユニットが穴に入った状態で剛性支持構造の穴に
    よって機械的に連結される、請求項２７に記載のデータ
    記憶装置。
  29. 【請求項２９】ランプ・ユニットが射出成形されたラン
    プ・ユニットである、請求項１７に記載のデータ記憶装
    置。
  30. 【請求項３０】各ランプ・ユニットが別々の材料片を含
    む、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
  31. 【請求項３１】剛性支持構造がさらに、平坦面に取り付
    けるための足部を含む、請求項１７に記載のデータ記憶
    装置。
  32. 【請求項３２】足部が、足部が平坦面に押し付けられた
    ときに剛性支持構造に傾斜トルクがかかるような段を含
    む、請求項３１に記載のデータ記憶装置。
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