JP3486268B2 - 磁気ディスク取付け機構及び磁気ディスクカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクを磁
気ディスク装置に取付けるための取付け機構に関し、さ
らに詳細には、磁気ディスクを磁気ディスク装置のスピ
ンドルハブに取付ける際に、磁気ディスクの変形が少な
い磁気ディスク取付け機構及びそれを含む磁気ディスク
装置並びに磁気ディスクカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置として、コンピュータ
等に内蔵されたハードディスクや外部から取り外し可能
な磁気ディスクカートリッジが知られている。これらの
装置に組み込まれた磁気ディスクは磁気ヘッドと一定の
間隔を維持しながら記録再生が行われる。このため、磁
気ディスク装置の組立において、磁気ディスクにたわみ
等が生じないように磁気ディスク装置に取付けなければ
ならない。磁気ディスクを磁気ディスク装置に取付ける
際に用いられている取付け方法の一例を図４に示す。こ
の磁気ディスク装置は、クランプ５上から取付け螺子６
をスピンドルハブ１に螺合させることによって、２枚の
磁気ディスク２，３をスピンドルハブ１に固定してい
る。スピンドルハブ１には、磁気ディスクを回転するた
めのスピンドルモータのシャフト（共に図示しない）が
スピンドルハブ１の下方から挿入されており、このシャ
フトはベアリングを介してスピンドルモータのドライブ
シャーシに回転自在に支持されている。スピンドルハブ
１は、磁気ディスク２，３に形成された中央孔２ａ，３
ａとかん合する外径を有し、スピンドルハブの底部１ａ
は磁気ディスク２を係止することができるように大径に
形成されている。磁気ディスク２，３は、スピンドルハ
ブ１の外周とかん合する環状のスペーサ４を介して所定
の間隔でスピンドルハブ１に実装される。上方のスペー
サ４のさらに上にはクランプ５が配置され、クランプ５
をスピンドルハブ１の上部に複数のネジ６で締め付ける
ことによって、磁気ディスク２，３はスピンドルハブ１
に固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図４に示し
た磁気ディスク２，３は、スペーサ４及びクランプ５を
介して、ネジ６の締め付け力によって固定されるもので
あるので、締め付け力が磁気ディスク３のネジ６に近い
部分に集中して、その部分が圧縮される結果、半径方向
外へ向かう横歪み等の応力が発生する。このため、磁気
ディスク３に歪み、うねり等の変形が生じ、磁気ディス
ク３の平坦性が損なわれる。このような磁気ディスクが
記録再生時にスピンドルモータにより駆動されている
間、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔が変動し、磁気
ディスクに与える磁界強度も変動することになる。極端
な場合には、磁気ディスクが磁気ヘッドに衝突すること
もある。それゆえ、磁気ヘッドによるデータの書き込
み、読み出しが的確に行われなくなり、磁気ディスクか
らの再生データの信頼性が低下したり、磁気ディスクが
損傷したりするという問題があった。

【０００４】図４に示した磁気ディスクの取付け方法と
異なる磁気ディスク取付け方法を図５及び図６に示す。
なお、図５及び６に示す磁気ディスクの取付け機構は、
図４と締め付け部材のみが異なるために、図５及び６で
は磁気ディスク２，３及びスペーサ９の図示を省略して
ある。第５図に示した磁気ディスク取付け機構では、ク
ランプ５をスピンドルハブ１の中心に１本のネジ６で締
め付けることによって磁気ディスクをスピンドルハブ１
に固定している。また、第６図に示した磁気ディスク取
付け機構では、クランプリング７の内径部に雌ネジ部７
ａを、スピンドルハブ１の外周部に雄ネジ部１ａを形成
し、それらを螺合させることによって磁気ディスクをス
ピンドルハブ１に固定している。これらの取付け機構で
は、磁気ディスクのネジ６近傍への締め付け力の集中を
避け、均等に磁気ディスクを締め付けることができる。

【０００５】ところで、磁気ディスクの基板材料として
は、一般に、アルミ部材にＮｉ−Ｐをメッキしたものや
ガラス基板が用いられているが、アルミ、ガラス基板に
比べて安価な材料としてプラスチック基板を用いた磁気
ディスクが提案されている。また、光ディスクのように
プラスチック基板上にプリフォーマット信号をピット等
の凹凸により形成した磁気ディスク用プラスチック基板
も考案されている。かかる構造を有するプラスチック基
板は、射出成形法を用いて安価に量産できるという利点
がある。

【０００６】しかしながら、磁気ディスクの基板にプラ
スチック材料を用いた場合には、新たな問題が生じる。
すなわち、プラスチック基板の剛性は、アルミ基板やガ
ラス基板と比較して劣り、磁気ディスクをスピンドルハ
ブに取付けるときに生ずる歪み、うねりなどがアルミ、
ガラス基板と比較して大きくなる傾向にある。図７は、
外径２．５インチ、厚さ１．２ｍｍの円盤状プラスチッ
ク基板を、図４に示したような磁気ディスク装置に装着
した場合の基板（ディスク）の変形の様子を概念的に示
した図である。変形量の測定は、基板を回転数３６００
rpm で回転させてレーザ変位計を使用して測定した。デ
ィスクにガラス基板を用いた場合には、ディスクの最外
周のたわみ量は一般に１０μｍ以下であるのに対して、
このプラスチック基板ではたわみ量は最大で３０μｍで
ある。

【０００７】発明者らの実験によると、図５及び６に示
したように、磁気ディスクを、スペーサを介して、ネジ
あるいは螺子部が形成されたクランプリングをスピンド
ルハブに締め付けることによってスピンドルハブに取付
ける場合に、ネジを締め付ける為のネジの回転方向の力
が磁気ディスク周方向にねじる力として磁気ディスクと
スペーサとの接触部分に作用し、磁気ディスクの歪、う
ねりなどの変形を増大させることがわかった。この変形
は、特に、プラスチック基板を用いた磁気ディスクにお
いて顕著であり、磁気ディスクの平坦性が失われるた
め、リード・ライトヘッドによる磁気ディスクへのデー
タの書き込み、あるいは磁気ディスクからのデータの読
出が的確に行われなくなり、再生されたデータの信頼性
が低下し、ひいてはデータの破壊を招くという問題があ
った。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、特にプラスチック基板を用いた磁気ディスクを
磁気ディスク装置に取付ける際に磁気ディスクの変形を
防止することができる磁気ディスク取付け機構及びかか
る機構を備えた磁気ディスク装置を提供することにあ
る。

【０００９】本発明の別の目的は、プラスチック基板を
用いた磁気ディスクを磁気ディスクカートリッジに組み
込む際に磁気ディスクの変形を防止することができる磁
気ディスクカートリッジを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、磁気ディスクに形成された中央孔にスピンドルハ
ブを挿入し、締め付け部材を該挿入方向と逆方向から該
スピンドルハブに締め付けることによって該磁気ディス
クを該スピンドルハブに固定する磁気ディスクの磁気デ
ィスク装置への取付け機構において、上記締め付け部材
を上記スピンドルハブに締め付ける際、上記締め付け部
材の磁気ディスクとの接触部分が磁気ディスクに対して
回転することを防止するための手段を備えることを特徴
とする上記磁気ディスクの取付け機構が提供される。本
発明によれば、上記締め付け部材の磁気ディスクとの接
触部分が磁気ディスクに対して回転することを防止する
ための手段を備えたことにより、締め付け部材をスピン
ドルハブに締め付ける際に、締め付け部材が磁気ディス
クと接触する部分において磁気ディスクを円周方向にね
じる力が発生するのを抑止し、磁気ディスクに対して磁
気ディスク厚み方向の力のみを作用させることができ
る。この結果、磁気ディスク取付けの際に生じる磁気デ
ィスクの歪、うねりなどの変形が発生するのを防止し、
磁気ヘッドの安定浮上を促し、信頼性の高い記録再生を
実行することができる。

【００１１】上記締め付け部材としては、上記スピンド
ルハブと螺合する螺子部を備えたリングと、該リングと
磁気ディスクとの間に配置されるスペーサを含み、該ス
ペーサの上記スピンドルハブとの接触面に凹部または凸
部が形成され、上記スピンドルハブに該スペーサの凹部
または凸部とかん合するように凸部または凹部が形成さ
れていることが好ましい。これによって上記リングをス
ピンドルハブに締め付ける際に、上記スペーサの磁気デ
ィスクに対する回転が抑止され、磁気ディスクの変形を
防止することができる。

【００１２】また、上記締め付け部材としては、固定板
と、該固定板とスピンドルハブを結合する螺子と、該固
定板と磁気ディスクとの間に配置されるスペーサとを含
み、該スペーサが上記スピンドルハブとの接触部に凹部
または凸部を備え且つ該凹部または凸部とかん合するよ
うに上記スピンドルハブに凹部または凸部が形成されて
いることが好ましい。これによって、上記螺子をスピン
ドルハブに締め付ける際に、上記スペーサが磁気ディス
クに対して回転することが抑止され、磁気ディスクの変
形を防止することができる。上記固定板をスペーサと一
体に成形することもできる。

【００１３】本発明の第２の態様に従えば、上記磁気デ
ィスク取付け機構を有する磁気ディスク装置が提供され
る。

【００１４】本発明の第３の態様に従えば、磁気ディス
ク中心部に磁気ディスク駆動装置の回転軸と係合するハ
ブが装着された磁気ディスクカートリッジにおいて、上
記ハブが、螺合により結合される上ハブと下ハブとから
構成され、上記ハブを磁気ディスクに取付ける際に、磁
気ディスクに対して上記上ハブまたは下ハブの回転を防
止する手段を上記上ハブ及び下ハブの少なくとも一方、
または、上ハブと下ハブとの間に備えることを特徴とす
る磁気ディスクカートリッジが提供される。

【００１５】上記磁気ディスクカートリッジにおいて、
上記回転防止手段が、上記上ハブまたは下ハブに形成さ
れた凹部または凸部と、該凹部または凸部とかん合する
凸部または凹部が形成され且つ上記上ハブまたは下ハブ
と磁気ディスクとの間に挿入されるスペーサであること
が好ましい。また、上記磁気ディスクカートリッジにお
いて、上記上ハブと下ハブとが螺子により螺合されるこ
とによって上記ハブが上記磁気ディスクに取付けられ、
且つ上記回転防止手段として、上記上ハブと下ハブとの
接触部において上記上ハブと下ハブの双方に形成され且
つ互いにかん合する凹部または凸部を設けることもでき
る。

【００１６】本発明の磁気ディスク取付け機構及びそれ
を有する磁気ディスク装置並びに磁気ディスクカートリ
ッジにおいて、磁気ディスクとしてプラスチック基板を
用いた磁気ディスクを用いることが極めて有効である。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の磁気ディスク取付け機構の具
体例を図面を参照しながら説明する。

【００１８】実施例１ 図１に、コンピュータ等の内蔵あるいは外付け記憶装置
として利用される固定型の磁気ディスク装置に組み込ま
れる磁気ディスク組立体の組み立て図を示す。磁気ディ
スク組立体は、２枚の磁気ディスク２，３と、スピンド
ルハブ８と、磁気ディスク２，３をスピンドルハブ８に
固定するためのクランプリング７と、磁気ディスク２及
び磁気ディスク３の間並びに磁気ディスク３とクランプ
７の間にそれぞれ配置されるスペーサ９，１０とから構
成されている。環状のクランプリング７の内周部には螺
子部７ａが形成されており、この螺子部７ａはスピンド
ルハブ８の外周に形成された螺子部８ａと螺合する。磁
気ディスク３とクランプリング７との間に配置されるス
ペーサ１０は、環状であり且つ内部の開口部はスピンド
ルリング８の本体部８ｄとかん合する。スペーサ１０の
内周部には環状スペーサ面内であってスペーサの直径方
向に突出する一対の突起部（凸部）１０ａが対向するよ
うに形成されている。磁気ディスク２と磁気ディスク３
との間に配置されるスペーサ９は、環状であり、内周部
がスピンドルハブ８の本体部８ｄとかん合する。

【００１９】磁気ディスク２，３は、射出成形により表
面にサーボ用の凹凸を設けたプラスチック基板上に、磁
性層をスパッタリング法により形成したものを用いた。
磁気ディスク２，３の外径は６５ｍｍ、厚さは１．２ｍ
ｍであり、中央部にスピンドルハブ８が挿入される内径
２０ｍｍの中央孔２ａ，３ａがそれぞれ形成されてい
る。

【００２０】スピンドルハブ８は、磁気ディスク２，３
の中央孔２ａ，３ａ及びスペーサ９及び１０の内周部と
かん合する本体部８ｄと、本体部８ｄと同軸状で且つ一
層大径に形成された底部１ａとから構成されており、底
部１ａにより磁気ディスク２が係止される。スピンドル
ハブ本体８ｄの外周部には、スピンドルハブの軸方向に
沿って一対の溝（凹部）８ｂが対向するように形成され
ており、この溝８ｂはスペーサ１０の内周部に形成され
た突起部１０ａとかん合する。また、スピンドルハブ本
体部８ｄの上部外周には螺子部８ａが形成されており、
螺子部８ａはクランプリング７の螺子部７ａと螺合す
る。スピンドルハブ本体８ｄの内側（図示しない）に
は、磁気ディスク２，３を回転させるためのスピンドル
モータのシャフト（図示しない）がスピンドルハブ８と
同軸状に固定されており、このシャフトはベアリングを
介してスピンドルモータのドライブシャーシ（図示しな
い）に回転自在に支持される。

【００２１】磁気ディスク２，３を、磁気ディスク装置
に装着するには、スピンドルハブ８に、磁気ディスク
２、スペーサ９、磁気ディスク３及びスペーサ１０を、
順次、それらの中央孔及び内周部がスピンドルハブ本体
部８ｄにかん合するように装着させる。スペーサ１０
は、スペーサ１０の突起部１０ａがスピンドルハブ８の
溝部（凹部）にかん合するようにスピンドルハブ８に取
付ける。最後に、クランプリング７に形成された螺子部
７ａをスピンドルハブ１に形成されたネジ部８ａに締め
付けることによって、２枚の磁気ディスク２，３をスペ
ーサ９及び１０を介してスピンドルハブ８に固定する。
この際、クランプリング７を回転させながらスピンドル
ハブ８に締め付けても、スペーサ１０に形成された突起
部１０ａとスピンドルハブ１に形成された溝部８ｂとが
かん合することによってスペーサ１０の回転方向の動き
が抑止されるため、クランプリング７の回転方向の力は
磁気ディスク３に作用せず、磁気ディスクを捩じる力は
発生しない。それゆえ、従来、クランプリングの締め付
け時に生じていた磁気ディスク３の歪み、うねりなどの
変形を防止することができる。

【００２２】上記実施例では、スペーサ９，１０及びス
ピンドルハブ８はアルミニウム材で形成したが、これに
限定されず、他の金属や樹脂材料も用いることができ
る。また、スペーサ１０を、弾性材料から構成し且つス
ペーサ面を平面ではなく波状とすることにより磁気ディ
スク３を締め付ける力を一層弱くすることもできる。ま
た、必要により、スペーサ９を、スペーサ１０と同じ形
状、すなわち、スピンドルハブ８の溝８ｂと係合する突
起部をスペーサ９の内周部に形成してもよい。

【００２３】実施例２ 第２図は、図１の磁気ディスク組立体の変形例であり、
図１のクランプリング７に代えて、円板状のクランパ
（固定板）５と、一本の締め付け螺子６を用いて磁気デ
ィスクの締め付けを行う磁気ディスクの取付け機構を示
す。図中、説明を簡単にするために、磁気ディスク２、
スペーサ９及びスピンドルハブ８の図示は省略した。こ
の機構において、螺子６をスピンドルハブ本体８ｄの上
面に締め込んでも、スペーサ１０に形成された突起部１
０ａとスピンドルハブ１に形成された溝部８ｂとのかん
合によってスペーサ１０の回転方向の動きが抑止される
ため、螺子６の回転方向の力は磁気ディスク３に作用せ
ず、磁気ディスク３を捩じる力は発生しない。それゆ
え、従来、螺子の締め付け時に生じていた磁気ディスク
の歪み、うねりなどの変形を防止することができる。

【００２４】実施例２の変形例として、クランパ５とス
ペーサ１０とを一体に成形しても同様の効果が得られる
ことはいうまでもない。

【００２５】実施例３ この例では本発明の磁気ディスク取付け機構を、１枚の
磁気ディスクに、いわゆる、可搬型磁気ディスク（磁気
ディスクカートリッジ）に適用した例を示す。この可搬
型磁気ディスクは、図３に示したように、磁気ディスク
３と、上ハブ１７と下ハブ１８とから構成されるチャッ
キングハブと、上ハブ１７と磁気ディスク３との間に配
置されるスペーサ１０と、これらを組み立てた磁気ディ
スク組立体を収納するケース（図示しない）とから構成
される。チャッキングハブは、完成品である磁気ディス
クカートリッジが、磁気ディスク装置に挿入されたとき
に、磁気ディスク駆動装置の回転軸とマグネチックチャ
ック等により係合する。この磁気ディスク取付け機構で
は、下ハブ１８に、磁気ディスク３及びスペーサ１０
を、順次、それらの内周部が下ハブの本体部１８ｄにか
ん合するように装着し、上ハブ１７の螺子部１７ａを、
下ハブ１８の螺子部１８ａに螺合させることによって、
磁気ディスク３を上ハブ１７及び下ハブ１８からなるチ
ャッキングハブで固定する。この際、スペーサ１０に形
成された突起部１０ａと下ハブ１に形成された溝部１８
ｂとのかん合によってスペーサ１０の回転方向の動きが
抑止されるため、上ハブ１７の回転方向の力は磁気ディ
スク３に作用しない。従って、実施例１及び２と同様
に、締め付け部材の締め付け時に生じる磁気ディスクの
歪み、うねりなどの変形を防止することができる。

【００２６】また、実施例１及び２においては、磁気デ
ィスクの枚数を２枚としたが、これに限らず、１枚また
は３枚以上の磁気ディスクを用いることもでき、実施例
３においても２枚以上の磁気ディスクを用いることがで
きる。また、上記実施例においてスペーサに設けた突起
部及びそれにかん合するもし溝部をそれぞれ２つずつ設
けたが、１つあるいは３つ以上設けてもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明の磁気ディスク取付け機構は、磁
気ディスク締め付け部材、例えば、クランプあるいはス
ペーサに設けた凹部あるいは凸部と、スピンドルハブに
設けた凹部あるいは凸部とを嵌合させながら、磁気ディ
スクを締め付けるため、磁気ディスクに対して磁気ディ
スクの厚み方向の力のみを均一に作用させることができ
る。その結果、磁気ディスクの歪、うねりなどの変形を
防ぎ、磁気ヘッドの安定浮上を促し、データの破壊を防
いで信頼性に優れた磁気ディスクとすることができる。
本発明は、磁気ディスクの変形等が生じやすいプラスチ
ック基板を用いた磁気ディスクに極めて有効である。ま
た、本発明の磁気ディスク取付け機構を用いたハードデ
ィスク等の磁気ディスク装置及び磁気ディスクカートリ
ッジも同様に磁気ディスク取付けの際に磁気ディスクに
変形をもたらすことがなく、信頼性の高い情報の記録再
生を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の磁気ディスク取付け機構を説明する
ための磁気ディスク組立体の分解図である。

【図２】実施例２の磁気ディスク取付け機構を説明する
ための磁気ディスク組立体の分解図である。

【図３】実施例３の磁気ディスク取付け機構を説明する
ための磁気ディスク組立体の分解図である。

【図４】従来例における磁気ディスクの磁気ディスク装
置への取付け機構を示す図である。

【図５】従来例における磁気ディスクの磁気ディスク装
置への取付け機構を示す図である。

【図６】従来例における磁気ディスクの磁気ディスク装
置への取付け機構を示す図である。

【図７】プラスチック基板を用いた磁気ディスクを磁気
ディスク装置に取付けた場合に、プラスチック基板に生
じる変形を示す概念図である。

【符号の説明】

１，８ スピンドルハブ ８ａ 螺子部 ８ｂ 溝部 ８ｃ スピンドルハブ底部 ８ｄ スピンドルハブ本体 ２，３ 磁気ディスク ４，９，１０ スペーサ ５ クランプ ６ 螺子 ７ クランプリング １０ａ 突起部 １７ 上ハブ １８ 下ハブ １８ａ 下ハブ螺子部 １８ｂ 溝部 １８ｃ 下ハブ底部 １８ｄ 下ハブ本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 23/00 601

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクに形成された中央孔にスピ
   ンドルハブを挿入し、該挿入方向と逆方向から締め付け
   部材をスピンドルハブに締め付けることによって磁気デ
   ィスクをスピンドルハブに固定する磁気ディスクの磁気
   ディスク装置への取付け機構において、 上記締め付け部材が、該締め付け部材と上記磁気ディス
   クとの間に配置されたスペーサを備え、 該スペーサの上記スピンドルハブとの接触部に凹部また
   は凸部が形成され、 上記スピンドルハブに上記スペーサの凹部または凸部と
   嵌合するような凸部または凹部が形成されている ことを
   特徴とする磁気ディスクの取付け機構。
2. 【請求項２】 上記締め付け部材が、上記スピンドルハ
   ブと螺合する螺子部を備えたリングであることを特徴と
   する請求項１に記載の磁気ディスクの取付け機構。
3. 【請求項３】 上記締め付け部材が、固定板と、該固定
   板と上記スピンドルハブとを結合する螺子で構成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの
   取付け機構。
4. 【請求項４】 上記固定板と、上記固定板と磁気ディス
   クとの間に配置されるスペーサとが一体に成形されてい
   ることを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク取付
   け機構。
5. 【請求項５】 上記磁気ディスクがプラスチック基板を
   用いた磁気ディスクであることを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれか一項に記載の磁気ディスク取付け機構。
6. 【請求項６】 請求項１の磁気ディスク取付け機構を有
   する磁気ディスク装置。
7. 【請求項７】 磁気ディスク中心部に磁気ディスク駆動
   装置の回転軸と係合するハブが装着された磁気ディスク
   カートリッジにおいて、 上記ハブが、螺合により結合される上ハブと下ハブとか
   ら構成され、 上記上ハブまたは下ハブに凹部または凸部が形成され、 さらに、上記凹部または凸部と嵌合する凸部または凹部
   が形成されたスペーサを、 上記上ハブまたは下ハブと磁
   気ディスクとの間に備えることを特徴とする磁気ディス
   クカートリッジ。
8. 【請求項８】 磁気ディスク中心部に磁気ディスク駆動
   装置の回転軸と係合するハブが装着された磁気ディスク
   カートリッジにおいて、 上記ハブが、螺子により螺合される上ハブと下ハブとで
   構成され、 上記上ハブと下ハブの双方に、上記上ハブと下ハブとの
   接触部において互いに嵌合する凹部または凸部が形成さ
   れていることを特徴とする 磁気ディスクカートリッジ。