JP3737939B2 - ディスク・ドライブ装置およびハード・ディスク・ドライブ - Google Patents
ディスク・ドライブ装置およびハード・ディスク・ドライブ Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータのデータ記憶手段として用いられるディスク・ドライブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータのデータ記憶手段として最も一般的なハード・ディスク・ドライブ（以下、ＨＤＤ）は、単数または複数の磁気ディスクを同軸上に配置し、それをスピンドル・モータで駆動する構造を有している。データの読み出し、書き込みは、前記磁気ディスクに対向して設けた磁気ヘッドにより行なわれ、この磁気ヘッドはアクチュエータ、一般的にはボイス・コイル・モータ（以下、ＶＣＭ）により駆動される。前記磁気ディスク、磁気ヘッドおよびアクチュエータは、エンクロージャ・ケースと呼ばれる筐体に収納されている。ＨＤＤにおける主要な技術課題としては、磁気ディスク１枚あたりの記憶容量を向上すること、および磁気ディスクに記憶されているデータの読み出し、磁気ディスクへのデータの書き込みの速度を向上すること、が掲げられる。後者については、磁気ヘッドが磁気ディスク上の必要なトラックに移動するシーク時間を短縮することによって、データの読み出し、書き込み速度を向上することができる。磁気ヘッドは前述のようにＶＣＭにより駆動されているため、このＶＣＭの性能をアップすることによりシーク速度を速くすることが可能である。ＶＣＭの性能をアップするためには、ＶＣＭを構成する永久磁石をより磁気特性の強いものにするか、またはその厚みを厚くして、ボイス・コイルに印加される磁界を大きくすればよい。しかし、永久磁石の磁気特性の向上も限界に近づいている。また、小スペース化が求められるＨＤＤにおいて永久磁石の厚みを現状以上にするには限界がある。
【０００３】
また、磁気ディスクの回転速度を速くすることによりデータの読み出し、書き込み速度を向上することができる。しかし、磁気ディスクの回転速度を速くすると、磁気ヘッドのフラッタを増大させてしまう。フラッタとは、磁気ディスクが回転することによって発生する空気の流れによって、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に振れる現象をいう。フラッタが生ずると磁気ディスクと磁気ヘッドとの相対的な位置関係を不必要に変動させるため、フラッタ量の増大はデータの読み出し、書き込みの精度に悪影響を及ぼす。つまり、データ書き込み時に本来データを書き込むべきトラックとは異なるトラックに対してデータを書き込んでしまう、あるいはデータ読み出し時に本来データを読み出すべきトラックとは異なるトラックからデータを読み出してしまうということが想定される。特に、磁気ディスクの高容量化のために記憶密度を向上させると、この傾向は顕著となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
３．５インチの磁気ディスクの回転速度は当初７２００ｒｐｍであったが、１００００ｒｐｍの高回転速度が採用され、さらには１００００ｒｐｍを超える高回転速度のＨＤＤが開発されている。磁気ディスク間に発生する空気流の速度（流速）が速いほどフラッタは顕著となる。一方、磁気ディスクの回転速度が速いほど磁気ディスク間に発生する空気流の流速は早くなる。したがって、ＨＤＤの磁気ディスクを高回転速度化すると、フラッタによるデータの読み出し、書き込み精度の問題は顕著になる。フラッタは、データの読み出し、書き込み精度の問題の他に、ＨＤＤの製造精度上においても考慮すべき事項である。ＨＤＤは磁気ディスクを複数枚搭載する場合がほとんどであり、その場合に各磁気ディスク間で生ずるフラッタに差異があれば、それを考慮した設計を行なう必要がある。したがって、設計上の観点からすると、フラッタが生じたとしても、各磁気ディスク間のフラッタ量が均等であることが望ましい。
【０００５】
本発明は以上の観点より、高回転速度のＨＤＤにおいて、磁気ディスク回転時に磁気ディスク近傍に生ずる空気流の流速を低減することができ、ひいてはフラッタの発生を抑制することのできるディスク・ドライブ装置の提供を課題とする。また本発明は、複数枚の磁気ディスクを備えたＨＤＤにおいて、各磁気ディスク間の空気流の流速を均等にすることのできるディスク・ドライブ装置の提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ＨＤＤの磁気ディスク間の空気流の流速を測定した。その結果、以下のことを知見した。なお、このＨＤＤは６枚の磁気ディスクを搭載しており、スピンドル・モータに最も近い位置に配置された磁気ディスクをディスク１とし、その上に位置する磁気ディスクをディスク２、以下同様に最上位に位置する磁気ディスクをディスク６と呼ぶことにする。
ディスク１とディスク２の間における流速、ディスク２とディスク３の間の流速等、各磁気ディスク間の流速は不均等であり、かつ相当の差異がある。
ディスク３とディスク４の間の流速が最も速い。つまり、６枚の磁気ディスクのうち軸方向中央部に位置する２枚のディスク間の流速が最も速い。以下、ディスク４とディスク５の間の流速、ディスク２とディスク３の間の流速、ディスク５とディスク６の間の流速、ディスク１とディスク２の間の流速、の順に流速が遅くなる。
ディスク４とディスク５の間の流速およびディスク２とディスク３の間の流速を比較すると、ディスク４とディスク５の間の流速のほうが大きい。また、ディスク５とディスク６の間の流速およびディスク１とディスク２の間の流速を比較すると、ディスク５とディスク６の間の流速のほうが速い。
【０００７】
本発明者は以上の知見を得た後に、フラッタを測定した。その結果、フラッタの大きさは、各磁気ディスク間の流速にほゞ比例することを確認した。そして、ディスク３とディスク４、つまり軸方向中央部の２枚の磁気ディスクを取り除いた状態でフラッタを測定したところ、フラッタは大きさが激減することを確認した。このことは、２枚のディスク間の間隔を大きくすることにより、流速が低減しフラッタを抑制することができることを示している。また、複数枚の磁気ディスクを搭載するＨＤＤにおいて、各磁気ディスク間の間隔を適宜調整することにより、各磁気ディスク間の流速を均等化し、ひいてはフラッタの大きさを各磁気ディスク間において均一にできることも示唆している。
【０００８】
本発明は以上の知見に基づきなされたものであり、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリと、前記ディスク状記憶媒体に対向して配置されかつデータの記憶再生を行なうヘッドと、を備えたディスク・ドライブ装置であって、複数の前記ディスク状記憶媒体のうち、軸方向の中央部に位置するディスク状記憶媒体同士の間隔が、他のディスク状記憶媒体同士の間隔よりも大きく設定されていることを特徴とするディスク・ドライブ装置である。本発明のディスク・ドライブ装置は、軸方向の中央部に位置するディスク状記憶媒体同士の間隔を、他のディスク状記憶媒体同士の間隔よりも大きく設定したので、当該間隔における空気流の流速を低減することができる。したがって、当該間隔におけるフラッタを抑制することができる。具体的には、本発明のディスク・ドライブ装置は、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を２ｎ（ n は３以上の自然数）枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、ｊ枚目とｊ＋１枚目の間隔をＤ ｊ とすると、
１≦ｊ≦２ｎ−１
Ｄ ｊ < Ｄ ｊ＋１ （１≦ｊ≦ｎ−１）及びＤ ｊ ＞Ｄ ｊ＋１ （ｎ≦ｊ≦２ｎ−２）
の関係を満たす。特にディスク状記憶媒体を６枚で構成した本発明のディスク・ドライブ装置は、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を６枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、３枚目のディスク状記憶媒体と４枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ１、３枚目のディスク状記憶媒体と２枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ２、２枚目のディスク状記憶媒体と１枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ４とすると、Ｇ１＞Ｇ２＞Ｇ４の関係を満足し、かつ、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、４枚目のディスク状記憶媒体と５枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ３、５枚目のディスク状記憶媒体と６枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ５とすると、Ｇ１＞Ｇ３＞Ｇ５の関係を満足する。また、具体的には、本発明のディスク・ドライブ装置は、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を２ｎ＋１（ n は２以上の自然数）枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、ｊ枚目とｊ＋１枚目の間隔をＤ ｊ とすると、
１≦ｊ≦２ｎ
Ｄ ｊ < Ｄ ｊ＋１ （１≦ｊ≦ｎ−１）及びＤ ｊ ＞Ｄ ｊ＋１ （ｎ＋１≦ｊ≦２ｎ−１）
の関係を満たす。特にディスク状記憶媒体を５枚で構成した本発明のディスク・ドライブ装置は、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、 前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を５枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、２枚目のディスク状記憶媒体と３枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ１、１枚目のディスク状記憶媒体と２枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ３とすると、Ｇ１＞Ｇ３の関係を満足し、かつ、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、３枚目のディスク状記憶媒体と４枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ２、４枚目のディスク状記憶媒体と５枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ４とすると、Ｇ２＞Ｇ４の関係を満足する。従って、中央のディスク状記憶媒体同士の間隔が、他のディスク状記憶媒体同士の間隔よりも大きく設定されているディスク・アセンブリとすることができる。
【０００９】
このディスク・アセンブリは、軸方向の中央部の間隔が他の間隔に比べて大きく設定されている。したがって、軸方向の中央部の間隔に生ずる空気流の流速を低減することができる。しかも、軸方向の中央部から遠ざかるにつれてディスク状記憶媒体同士の間隔が狭く設定されている。この設定は、ディスク状記憶媒体を均等間隔に配置した場合の空気流の流速の大小関係と反比例の関係にある。ここで、ディスク状記憶媒体同士の間隔が広くなれば空気流の流速は遅くなり、狭ければ空気流の流速は速くなる。したがって、各ディスク状記憶媒体同士の間隔における空気流の流速を均等にすることが可能となる。
【００１０】
また、磁気ディスク間同士の間隔に生ずる空気流の流速を、フラッタによるデータの書き込み、読み出しに障害を与えない範囲に抑えることができる。また、本発明のＨＤＤは、低回転速度のＨＤＤにももちろん適用することができるが、定格回転速度が１００００ｒｐｍ以上の高回転速度のＨＤＤに適用することが望ましい。
【００１１】
（削除）
【００１２】
（削除）
【００１３】
【発明の実施の形態】
（本発明の参考例）以下図面を参照しつつ本発明の参考例について説明する。図１は本参考例によるＨＤＤ１０の分解斜視図である。なお、本参考例によるＨＤＤ１０はフォーム・ファクタが３．５インチであり、定格回転速度が１００００ｒｐｍである。図１に示すように、ＨＤＤ１０は、底浅箱型のアルミニウム合金製のベース１２の開放上部がトップ・カバー１４で封止されて筐体、つまりエンクロージャケース１６をなす。このエンクロージャケース１６は、矩形な薄箱状とされておりコンピュータ内またはキーボード内に水平に配置可能である。ＳＵＳ４３０製のトップ・カバー１４はベース１２に矩形枠状のシール部材（図示せず）を介して、ビス止めされて、エンクロージャケース１６内が気密化されている。このエンクロージャケース１６内には、ベース１２の中央からやや端寄りにハブイン構造のスピンドル・モータ１８が設けられている。このスピンドル・モータ１８のハブ２０の上面には、ガラス基板またはアルミニウム基板からなる磁気ディスク２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄがトップ・クランプ２８で固定装着され、スピンドル・モータ１８で回転駆動される。スピンドル・モータ１８のスピンドル１９の上端部はトップ・カバー１４に対して図示しないボルトにより固定される。したがって、スピンドル１９は両端支持構造をなす。
【００１４】
磁気ディスク２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄは、データを記憶するディスク状の記憶媒体である。データの記憶は、ガラス基板上に形成された磁性薄膜（図示せず）になされる。図２に示すように、磁気ディスク２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄのうち隣接する磁気ディスク同士の間にはスペーサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃが介在している。このスペーサ２４ａ，２４ｂおよび２４ｃは、磁気ディスク同士の間隔を規制するための部材である。本参考例では、スピンドル・モータ１８から最も遠い位置に配置されるスペーサ２４ａおよびスピンドル・モータ１８から最も近い位置に配置されるスペーサ２４ｃの厚さを２ｍｍ、軸方向の中央に配置されるスペーサ２４ｂの厚さを３ｍｍとした。したがって、磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔が３ｍｍ、磁気ディスク２２ａと磁気ディスク２２ｂの間隔および磁気ディスク２２ｃと磁気ディスク２２ｄの間隔が２ｍｍとなる。つまり、軸方向の中央に位置する磁気ディスク同士の間隔が、他の磁気ディスク同士の間隔よりも大きく設定されている。
【００１５】
また、エンクロージャケース１６内には、アクチュエータ３０が設けられている。このアクチュエータ３０には一端部に磁気ヘッド３２が配置され、中間部がピボット３４を介してベース１２上に支持される。したがって、アクチュエータ３０は、ピボット３４回りに回転自在とされる。アクチュエータ３０の他端部にはＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）用コイル３６が設けられ、このＶＣＭ用コイル３６と共働すべくエンクロージャケース１６内に設けられるＶＣＭ４４によって、アクチュエータ３０が回動される。ベース１２外面（下面）には、回路基板としての図示しないカードが取り付けられ、このカードはベース１２の外面を覆うような大きさの矩形とされる。前記カードと上記スピンドル・モータ１８との間ではモータ駆動用の電力、信号等の入出力が行なわれ、カードとアクチュエータ３０との間ではＶＣＭ用コイル３６への動力や磁気ヘッド３２の読み取り等のための電力、信号の入出力が行なわれる。このカードとアクチュエータ３０との間での入出力は、フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）３８を介して行なわれる。本参考例のＨＤＤ１０は、ヘッド・ロード・アンロード型と称されるＨＤＤである。このヘッド・ロード・アンロード型ＨＤＤ１０は非動作時にランプ・ブロック４０にアクチュエータ３０を保持させることにより、磁気ヘッド３２を磁気ディスク表面に接触させずに退避位置にアンロードするものである。動作時にはアクチュエータ３０が駆動することにより磁気ヘッド３２は磁気ディスク上に位置することとなる。
【００１６】
以上のＨＤＤ１０を用いて、隣接する磁気ディスク同士の間隔における流速を測定した。その結果を図３に示す。また、磁気ディスク同士の間隔をすべて２ｍｍにした以外は本参考例と同様のＨＤＤを用いて同様に流速を測定した。その結果を図４に示す。図３および図４において、磁気ディスク２２ａおよびスピンドル・モータ１８から構成されるディスク・アセンブリを模式的に記述し、そこに流速をグラフとして示している。そのなお、磁気ディスク２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄの基板を１．０ｍｍｔのガラス基板で構成し、半径４０ｍｍの地点における周方向の流速を求めた。また、磁気ディスクの回転速度は１００００ｒｐｍである。
【００１７】
図４に示すように、磁気ディスク同士の間隔が均等な従来のＨＤＤでは、磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔における流速が最も大きいことがわかる。磁気ディスク２２ａと磁気ディスク２２ｂの間隔における流速と磁気ディスク２２ｃと磁気ディスク２２ｄの間隔における流速はほぼ同等であるが、前者のほうが若干大きい。磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔における流速では、フラッタが問題となるおそれがある。一方、図３に示すように、本参考例によるＨＤＤ１０によれば、磁気ディスク２２ａと磁気ディスク２２ｂの間隔、磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔および磁気ディスク２２ｃと磁気ディスク２２ｄの間隔における流速はほぼ均等ということができる。しかも、その流速は、従来のＨＤＤにおける磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔における流速よりも相当小さい値である。したがって、本参考例によるＨＤＤ１０によれば、フラッタの問題は回避することができる。
【００１８】
また、図３および図４に示したグラフより、以下のことが考察できる。隣接する磁気ディスク同士の間隔が均等である場合には、各磁気ディスク同士の間隔における空気流の流速は不均等となる。ところが、不均等な空気流の流速に基づいて各磁気ディスク同士の間隔を不均等に設定することにより、各磁気ディスク同士の間隔における空気流の流速を均等にすることができる。つまり、磁気ディスク同士の間隔を調整することにより、当該間隔における空気流の流速を均等にすることが可能となる。スピンドル１９の軸方向の中央に位置する磁気ディスク同士の間隔における流速が最も大きくなるが、当該間隔を他に比べて大きくすることにより流速を低減することができる。前述のようにスピンドル１９は、両端支持構造をなしているから、その支持位置からの距離に応じて磁気ディスク同士の間隔を定めることにより、各磁気ディスク間の間隔における空気流の流速を調整することができるのである。もちろん、この調整とは、２点の支持位置の中間部における磁気ディスク同士の間隔を他の部分の間隔に比べて大きくすることを基本的な思想となることは言うまでもない。
【００１９】
次に、本参考例によるＨＤＤ１０を用いてフラッタ量を測定した。その結果を図５のグラフに示す。なお、図５において、高さ方向の軸は磁気ヘッド３２の振れ幅（フラッタ量）、奥行き方向の軸が振動周波数を示している。また、図５において、０〜７の番号はＨＤＤ１０に搭載される８つの磁気ヘッド３２を区別しており、０がスピンドル・モータ１８側、つまり最下位に位置する磁気ヘッド３２を示し、７は最上位に位置する磁気ヘッド３２を示している。図５に示すように、磁気ヘッド３２の振れ幅は３ｎｍ以下であり、データの読み出し、書き込みの精度に悪影響を及ぼさないことが確認された。
【００２０】
（第１の実施形態）以下本発明の第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。第１の実施形態は６枚の磁気ディスク１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ，１２２ｅおよび１２２ｆを搭載したＨＤＤ１００についての例であるが、磁気ディスクを６枚搭載する以外は参考例によるＨＤＤ１０と同様の構成を有していることから、具体的な構造を示すことは省略する。第１の実施形態によるＨＤＤ１００について、参考例と同様に磁気ディスク間の空気流の流速を測定した。なお、隣接する磁気ディスク同士の間隔はすべて１．８５ｍｍで均等であり、磁気ディスクの定格回転速度を１００００ｒｐｍとした。その結果を図６に示す。図６は、図３および図４と同様に、磁気ディスクおよびスピンドル・モータ１１８とからなるディスク・アセンブリを模式化した図である。
【００２１】
図６に示すように、磁気ディスク１２２ｃと磁気ディスク１２２ｄとの間隔における流速が最も大きいことがわかる。そして、磁気ディスク１２２ｂと磁気ディスク１２２ｃとの間隔、磁気ディスク１２２ｄと磁気ディスク１２２ｅとの間隔、磁気ディスク１２２ａと磁気ディスク１２２ｂとの間隔および磁気ディスク１２２ｅと磁気ディスク１２２ｆとの間隔の順に流速が小さくなる。この傾向は図４に示した磁気ディスクを４枚搭載したＨＤＤ１０と同様である。つまり、磁気ディスクの間隔が均等である場合には、各磁気ディスク同士の間隔における空気流の流速は不均等であり、かつスピンドル１１９の軸方向の中央に位置する磁気ディスク同士の間隔における流速が最も大きくなる。図６に示すスピンドル・モータ１１８を基準にして捉えると、スピンドル・モータ１１８に最も近い位置および最も遠い位置に配置される磁気ディスク同士の間隔における流速が最も小さく、その中間地点に位置する磁気ディスク同士の間隔における流速が最も大きくなる。また、スピンドル１１９の支持位置からの距離によって、磁気ディスク同士の間隔における流速が異なることになる。
【００２２】
次に、ＨＤＤ１００について参考例と同様にしてフラッタを測定した。また、ＨＤＤ１００の磁気ディスク１２２ｃおよび１２２ｄを取り除いた状態でフラッタを測定した。磁気ディスク１２２ｃおよび１２２ｄを取り除いたＨＤＤ１００のディスク・アセンブリの概略構成を図７に示すが、磁気ディスク１２２ｂと磁気ディスク１２２ｅとの間隔が広くなったことになる。なお、磁気ディスク１２２ｃおよび１２２ｄを取り除いたことに伴い、対応する磁気ヘッドも除去した。フラッタの測定結果を図８および図９に示す。なお、図８は６枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ１００の測定結果、図９は図７に示した６枚のうち真中の２枚の磁気ディスクを取り除いたＨＤＤ１００の測定結果を示している。図８に示すように、３〜８の磁気ヘッドのフラッタ量が大きいことがわかる。これら磁気ヘッドは空気流の流速が大きい間隔に配置されており、流速と磁気ヘッドのフラッタ量とに相関関係があることがこの結果から分かる。図９に示すように、磁気ディスク１２２ｄおよび１２２ｃを取り除いたＨＤＤ１００はフラッタ量は６枚の磁気ディスクを搭載するＨＤＤ１００より小さくなることが分かる。磁気ディスク１２２ｄおよび１２２ｃを取り除いたＨＤＤ１００は、前述のように磁気ディスク１２２ｂと磁気ディスク１２２ｅとの間隔が広くなっている。フラッタが小さくなったのは、当該間隔が広くなったためと推察される。
【００２３】
図７は、本来６枚の磁気ディスクのうち、スピンドル１１９の軸方向中間にある磁気ディスク１２２ｃおよび１２２ｄを取り除くことにより磁気ディスク１２２ｂと磁気ディスク１２２ｅとの間隔を大きくしている。しかし、本実施の形態において、６枚の磁気ディスクをそのまま存続させつつ間隔を不均等にすることができることは言うまでもない。その例を図１０に基づき説明する。図１０は、スピンドル・モータ１１８のスピンドル１１９に磁気ディスク１２２ａ〜１２２ｆを装着することにより構成されたディスク・アセンブリの半断面図である。図１０に示すように、このディスク・アセンブリは、隣接する磁気ディスク同士の間隔を以下のように設定してある。
磁気ディスク１２２ｃと１２２ｄの間隔（以下、間隔Ｇ１）・・・３．０ｍｍ
磁気ディスク１２２ｂと１２２ｃの間隔（以下、間隔Ｇ２）・・・２．０ｍｍ
磁気ディスク１２２ｄと１２２ｅの間隔（以下、間隔Ｇ３）・・・２．０ｍｍ
磁気ディスク１２２ａと１２２ｂの間隔（以下、間隔Ｇ４）・・・１．８５ｍｍ
磁気ディスク１２２ｅと１２２ｆの間隔（以下、間隔Ｇ５）・・・１．８５ｍｍ
ここで、磁気ディスク１２２ａ〜１２２ｆをスピンドル・モータ１１８から最も近い位置に配置された磁気ディスク１２２ａから数えて何枚目にあるかをｍ（ｍ＝６）を用いて表現すると以下の通りである。
磁気ディスク１２２ａ…（ｍ−４）／２
磁気ディスク１２２ｂ…（ｍ−２）／２
磁気ディスク１２２ｃ…ｍ／２
磁気ディスク１２２ｄ…（ｍ＋２）／２
磁気ディスク１２２ｅ…（ｍ＋４）／２
磁気ディスク１２２ｆ…（ｍ＋６）／２
したがって、間隔Ｇ１〜Ｇ５とｍによる表現とを対応すると以下の通りである。
ｍ／２枚目と（ｍ＋２）／２枚目の間隔…Ｇ１
ｍ／２枚目と（ｍ−２）／２枚目の間隔…Ｇ２
（ｍ＋２）／２枚目と（ｍ＋４）／２枚目の間隔…Ｇ３
（ｍ−２）／２枚目と（ｍ−４）／２枚目の間隔…Ｇ４
（ｍ＋４）／２枚目と（ｍ＋６）／２枚目の間隔…Ｇ５
以上より、ｍ／２枚目の磁気ディスク１２２ｃと（ｍ＋２）／２枚目の磁気ディスク１２２ｄの間隔Ｇ１は、他の磁気ディスク同士の間隔よりも大きく設定してあり、また、以下の関係が成立する。
間隔Ｇ１＞間隔Ｇ２＞間隔Ｇ４，間隔Ｇ１＞間隔Ｇ３＞間隔Ｇ５
以上ではｍ＝６について説明したが、ｍが６以上の偶数の場合は、同様の関係になるように磁気ディスク同士の間隔を設定することができる。なお、磁気ディスク同士の間隔はスペーサ１２４の厚さにより規制されるから、上記関係はスペース１２４の厚さについても同様に当てはめることができる。つまり、間隔Ｇ１に配置されるスペーサ１２４の厚さをｔ１とし、他の間隔Ｇ２〜Ｇ５に配置されるスペーサ１２４の厚さをｔ２とすると、ｔ１＞ｔ２となる。
【００２４】
図１０に示した例では、間隔Ｇ２＝間隔Ｇ３、間隔Ｇ４＝間隔Ｇ５としたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、図１１に示すように以下の間隔とすることもできる。
間隔Ｇ１…３．０ｍｍ，間隔Ｇ２…２．１５ｍｍ，間隔Ｇ３…２．０ｍｍ
間隔Ｇ４…１．８５ｍｍ，間隔Ｇ５…１．７５ｍｍ
この間隔Ｇ１〜Ｇ５の値は、図６で示した各間隔における空気流の流速に基づいて設定されているということができる。つまり、均等間隔で配置された場合の流速の大小に応じて間隔Ｇ１〜Ｇ５の値を定めている。このように間隔Ｇ１〜Ｇ５を設定することにより、各間隔における流速を均等にすることが可能となる。そうすると、各間隔において生ずる磁気ヘッドのフラッタを均等にすることが可能となる。
【００２５】
（第２の実施形態）以上の参考例および第１の実施形態においては、磁気ディスクを偶数枚搭載するＨＤＤ１０，１００について説明したが、ここでは奇数枚の磁気ディスクを搭載するＨＤＤ２００について説明する。第２の実施形態は５枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ２００についての例であるが、磁気ディスク２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄおよび２２２ｅを５枚搭載する以外は参考例によるＨＤＤ１０と同様の構成を有しているから、具体的な構造を示すことは省略する。図１２は第２の実施形態によるＨＤＤ２００の要部半断面図である。図１２に示すように、第２の実施形態は、５枚の磁気ディスク２２２ａ〜２２２ｅをスピンドル・モータ２１８のスピンドル２１９に装着することにより構成されるディスク・アセンブリを有している。そして、隣接する磁気ディスク同士の間隔を以下のように設定している。
磁気ディスク２２２ａと２２２ｂの間隔（以下、間隔Ｇ１３）・・・２．０ｍｍ
磁気ディスク２２２ｂと２２２ｃの間隔（以下、間隔Ｇ１１）・・・３．０ｍｍ
磁気ディスク２２２ｃと２２２ｄの間隔（以下、間隔Ｇ１２）・・・３．０ｍｍ
磁気ディスク２２２ｄと２２２ｅの間隔（以下、間隔Ｇ１４）・・・２．０ｍｍ
ここで、第１の実施形態と同様に、磁気ディスク２２２ａ〜２２２ｅをスピンドル・モータ２１８から最も近い位置に配置された磁気ディスク１２２ａから数えて何枚目にあるかをｎ（ｎ＝５）を用いて表現すると以下の通りである。
磁気ディスク２２２ａ…（ｎ−３）／２
磁気ディスク２２２ｂ…（ｎ−１）／２
磁気ディスク２２２ｃ…（ｎ＋１）／２
磁気ディスク２２２ｄ…（ｎ＋３）／２
磁気ディスク２２２ｅ…（ｎ＋５）／２
【００２６】
したがって、間隔Ｇ１１〜Ｇ１４とｎによる表現とを対応すると以下の通りである。
（ｎ−３）／２枚目と（ｎ−１）／２枚目の間隔…Ｇ１３
（ｎ−１）／２枚目と（ｎ＋１）／２枚目の間隔…Ｇ１１
（ｎ＋１）／２枚目と（ｎ＋３）／２枚目の間隔…Ｇ１２
（ｎ＋３）／２枚目と（ｎ＋５）／２枚目の間隔…Ｇ１４
よって、第２の実施形態では、（ｎ−１）／２枚目と（ｎ＋１）／２枚目の間隔および（ｎ＋１）／２枚目と（ｎ＋３）／２枚目の間隔を、他の磁気ディスク同士の間隔よりも大きく設定しているということができる。第２の実施形態は、磁気ディテスク２２２を５枚搭載したＨＤＤ２００の例について説明したが、（ｎ−１）／２枚目と（ｎ＋１）／２枚目の間隔および（ｎ＋１）／２枚目と（ｎ＋３）／２枚目の間隔を、他の磁気ディスク同士の間隔よりも大きく設定するという事項は、７枚以上の奇数枚の磁気ディスクを搭載するＨＤＤ２００についても同様に設定できることは容易に理解できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば高回転速度のＨＤＤにおいて、磁気ディスク回転時に磁気ディスク近傍に生ずる空気流の流速を低減することができ、ひいてはフラッタの発生を抑制することのできるディスク・ドライブ装置を提供する。また本発明は、複数枚の磁気ディスクを備えたＨＤＤにおいて、各磁気ディスク間の空気流の流速を均一化することのできるディスク・ドライブ装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ４枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ１０の分解斜視図である。
【図２】 ＨＤＤ１０の断面図である。
【図３】 ＨＤＤ１０の各磁気ディスク間の空気流の流速を測定した結果を示すグラフである。
【図４】 ４枚の磁気ディスクを均等間隔に配置した従来のＨＤＤの各磁気ディスク間の空気流の速度を測定した結果を示すグラフである。
【図５】 ＨＤＤ１０を用いて測定したフラッタ量を示すグラフである。
【図６】 ６枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ１００の磁気ディスク間の空気流の速度を測定した結果を示すグラフである。
【図７】 ＨＤＤ１００から真中の２枚の磁気ディスクを取り除いた状態を示す図である。
【図８】 ＨＤＤ１００のフラッタを測定した結果を示すグラフである。
【図９】 ＨＤＤ１００から真中の２枚の磁気ディスクを取り除いた状態でフラッタを測定した結果を示すグラフである。
【図１０】 ＨＤＤ１００において推奨される磁気ディスク間の間隔を示す図である。
【図１１】 ＨＤＤ１００において推奨される磁気ディスク間の間隔を示す図である。
【図１２】 ５枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ２００において推奨される磁気ディスク間の間隔を示す図である。
【符号の説明】
１０，１００，２００…ＨＤＤ、１２…ベース、１４…トップ・カバー、１６…エンクロージャケース、１８，１１８，２１８…スピンドル・モータ、１９，１１９，２１９…スピンドル、２０…ハブ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２２ｆ，２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅ…磁気ディスク、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…スペーサ、２８…トップ・クランプ、３０…アクチュエータ、３２…磁気ヘッド、３４…ピボット、３６…ＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）用コイル、３８…フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）、４０…ランプ・ブロック、４４…ＶＣＭ
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータのデータ記憶手段として用いられるディスク・ドライブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータのデータ記憶手段として最も一般的なハード・ディスク・ドライブ（以下、ＨＤＤ）は、単数または複数の磁気ディスクを同軸上に配置し、それをスピンドル・モータで駆動する構造を有している。データの読み出し、書き込みは、前記磁気ディスクに対向して設けた磁気ヘッドにより行なわれ、この磁気ヘッドはアクチュエータ、一般的にはボイス・コイル・モータ（以下、ＶＣＭ）により駆動される。前記磁気ディスク、磁気ヘッドおよびアクチュエータは、エンクロージャ・ケースと呼ばれる筐体に収納されている。ＨＤＤにおける主要な技術課題としては、磁気ディスク１枚あたりの記憶容量を向上すること、および磁気ディスクに記憶されているデータの読み出し、磁気ディスクへのデータの書き込みの速度を向上すること、が掲げられる。後者については、磁気ヘッドが磁気ディスク上の必要なトラックに移動するシーク時間を短縮することによって、データの読み出し、書き込み速度を向上することができる。磁気ヘッドは前述のようにＶＣＭにより駆動されているため、このＶＣＭの性能をアップすることによりシーク速度を速くすることが可能である。ＶＣＭの性能をアップするためには、ＶＣＭを構成する永久磁石をより磁気特性の強いものにするか、またはその厚みを厚くして、ボイス・コイルに印加される磁界を大きくすればよい。しかし、永久磁石の磁気特性の向上も限界に近づいている。また、小スペース化が求められるＨＤＤにおいて永久磁石の厚みを現状以上にするには限界がある。
【０００３】
また、磁気ディスクの回転速度を速くすることによりデータの読み出し、書き込み速度を向上することができる。しかし、磁気ディスクの回転速度を速くすると、磁気ヘッドのフラッタを増大させてしまう。フラッタとは、磁気ディスクが回転することによって発生する空気の流れによって、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に振れる現象をいう。フラッタが生ずると磁気ディスクと磁気ヘッドとの相対的な位置関係を不必要に変動させるため、フラッタ量の増大はデータの読み出し、書き込みの精度に悪影響を及ぼす。つまり、データ書き込み時に本来データを書き込むべきトラックとは異なるトラックに対してデータを書き込んでしまう、あるいはデータ読み出し時に本来データを読み出すべきトラックとは異なるトラックからデータを読み出してしまうということが想定される。特に、磁気ディスクの高容量化のために記憶密度を向上させると、この傾向は顕著となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
３．５インチの磁気ディスクの回転速度は当初７２００ｒｐｍであったが、１００００ｒｐｍの高回転速度が採用され、さらには１００００ｒｐｍを超える高回転速度のＨＤＤが開発されている。磁気ディスク間に発生する空気流の速度（流速）が速いほどフラッタは顕著となる。一方、磁気ディスクの回転速度が速いほど磁気ディスク間に発生する空気流の流速は早くなる。したがって、ＨＤＤの磁気ディスクを高回転速度化すると、フラッタによるデータの読み出し、書き込み精度の問題は顕著になる。フラッタは、データの読み出し、書き込み精度の問題の他に、ＨＤＤの製造精度上においても考慮すべき事項である。ＨＤＤは磁気ディスクを複数枚搭載する場合がほとんどであり、その場合に各磁気ディスク間で生ずるフラッタに差異があれば、それを考慮した設計を行なう必要がある。したがって、設計上の観点からすると、フラッタが生じたとしても、各磁気ディスク間のフラッタ量が均等であることが望ましい。
【０００５】
本発明は以上の観点より、高回転速度のＨＤＤにおいて、磁気ディスク回転時に磁気ディスク近傍に生ずる空気流の流速を低減することができ、ひいてはフラッタの発生を抑制することのできるディスク・ドライブ装置の提供を課題とする。また本発明は、複数枚の磁気ディスクを備えたＨＤＤにおいて、各磁気ディスク間の空気流の流速を均等にすることのできるディスク・ドライブ装置の提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ＨＤＤの磁気ディスク間の空気流の流速を測定した。その結果、以下のことを知見した。なお、このＨＤＤは６枚の磁気ディスクを搭載しており、スピンドル・モータに最も近い位置に配置された磁気ディスクをディスク１とし、その上に位置する磁気ディスクをディスク２、以下同様に最上位に位置する磁気ディスクをディスク６と呼ぶことにする。
ディスク１とディスク２の間における流速、ディスク２とディスク３の間の流速等、各磁気ディスク間の流速は不均等であり、かつ相当の差異がある。
ディスク３とディスク４の間の流速が最も速い。つまり、６枚の磁気ディスクのうち軸方向中央部に位置する２枚のディスク間の流速が最も速い。以下、ディスク４とディスク５の間の流速、ディスク２とディスク３の間の流速、ディスク５とディスク６の間の流速、ディスク１とディスク２の間の流速、の順に流速が遅くなる。
ディスク４とディスク５の間の流速およびディスク２とディスク３の間の流速を比較すると、ディスク４とディスク５の間の流速のほうが大きい。また、ディスク５とディスク６の間の流速およびディスク１とディスク２の間の流速を比較すると、ディスク５とディスク６の間の流速のほうが速い。
【０００７】
本発明者は以上の知見を得た後に、フラッタを測定した。その結果、フラッタの大きさは、各磁気ディスク間の流速にほゞ比例することを確認した。そして、ディスク３とディスク４、つまり軸方向中央部の２枚の磁気ディスクを取り除いた状態でフラッタを測定したところ、フラッタは大きさが激減することを確認した。このことは、２枚のディスク間の間隔を大きくすることにより、流速が低減しフラッタを抑制することができることを示している。また、複数枚の磁気ディスクを搭載するＨＤＤにおいて、各磁気ディスク間の間隔を適宜調整することにより、各磁気ディスク間の流速を均等化し、ひいてはフラッタの大きさを各磁気ディスク間において均一にできることも示唆している。
【０００８】
本発明は以上の知見に基づきなされたものであり、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリと、前記ディスク状記憶媒体に対向して配置されかつデータの記憶再生を行なうヘッドと、を備えたディスク・ドライブ装置であって、複数の前記ディスク状記憶媒体のうち、軸方向の中央部に位置するディスク状記憶媒体同士の間隔が、他のディスク状記憶媒体同士の間隔よりも大きく設定されていることを特徴とするディスク・ドライブ装置である。本発明のディスク・ドライブ装置は、軸方向の中央部に位置するディスク状記憶媒体同士の間隔を、他のディスク状記憶媒体同士の間隔よりも大きく設定したので、当該間隔における空気流の流速を低減することができる。したがって、当該間隔におけるフラッタを抑制することができる。具体的には、本発明のディスク・ドライブ装置は、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を２ｎ（ n は３以上の自然数）枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、ｊ枚目とｊ＋１枚目の間隔をＤ ｊ とすると、
１≦ｊ≦２ｎ−１
Ｄ ｊ < Ｄ ｊ＋１ （１≦ｊ≦ｎ−１）及びＤ ｊ ＞Ｄ ｊ＋１ （ｎ≦ｊ≦２ｎ−２）
の関係を満たす。特にディスク状記憶媒体を６枚で構成した本発明のディスク・ドライブ装置は、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を６枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、３枚目のディスク状記憶媒体と４枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ１、３枚目のディスク状記憶媒体と２枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ２、２枚目のディスク状記憶媒体と１枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ４とすると、Ｇ１＞Ｇ２＞Ｇ４の関係を満足し、かつ、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、４枚目のディスク状記憶媒体と５枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ３、５枚目のディスク状記憶媒体と６枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ５とすると、Ｇ１＞Ｇ３＞Ｇ５の関係を満足する。また、具体的には、本発明のディスク・ドライブ装置は、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を２ｎ＋１（ n は２以上の自然数）枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、ｊ枚目とｊ＋１枚目の間隔をＤ ｊ とすると、
１≦ｊ≦２ｎ
Ｄ ｊ < Ｄ ｊ＋１ （１≦ｊ≦ｎ−１）及びＤ ｊ ＞Ｄ ｊ＋１ （ｎ＋１≦ｊ≦２ｎ−１）
の関係を満たす。特にディスク状記憶媒体を５枚で構成した本発明のディスク・ドライブ装置は、データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、 前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を５枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、２枚目のディスク状記憶媒体と３枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ１、１枚目のディスク状記憶媒体と２枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ３とすると、Ｇ１＞Ｇ３の関係を満足し、かつ、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、３枚目のディスク状記憶媒体と４枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ２、４枚目のディスク状記憶媒体と５枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ４とすると、Ｇ２＞Ｇ４の関係を満足する。従って、中央のディスク状記憶媒体同士の間隔が、他のディスク状記憶媒体同士の間隔よりも大きく設定されているディスク・アセンブリとすることができる。
【０００９】
このディスク・アセンブリは、軸方向の中央部の間隔が他の間隔に比べて大きく設定されている。したがって、軸方向の中央部の間隔に生ずる空気流の流速を低減することができる。しかも、軸方向の中央部から遠ざかるにつれてディスク状記憶媒体同士の間隔が狭く設定されている。この設定は、ディスク状記憶媒体を均等間隔に配置した場合の空気流の流速の大小関係と反比例の関係にある。ここで、ディスク状記憶媒体同士の間隔が広くなれば空気流の流速は遅くなり、狭ければ空気流の流速は速くなる。したがって、各ディスク状記憶媒体同士の間隔における空気流の流速を均等にすることが可能となる。
【００１０】
また、磁気ディスク間同士の間隔に生ずる空気流の流速を、フラッタによるデータの書き込み、読み出しに障害を与えない範囲に抑えることができる。また、本発明のＨＤＤは、低回転速度のＨＤＤにももちろん適用することができるが、定格回転速度が１００００ｒｐｍ以上の高回転速度のＨＤＤに適用することが望ましい。
【００１１】
（削除）
【００１２】
（削除）
【００１３】
【発明の実施の形態】
（本発明の参考例）以下図面を参照しつつ本発明の参考例について説明する。図１は本参考例によるＨＤＤ１０の分解斜視図である。なお、本参考例によるＨＤＤ１０はフォーム・ファクタが３．５インチであり、定格回転速度が１００００ｒｐｍである。図１に示すように、ＨＤＤ１０は、底浅箱型のアルミニウム合金製のベース１２の開放上部がトップ・カバー１４で封止されて筐体、つまりエンクロージャケース１６をなす。このエンクロージャケース１６は、矩形な薄箱状とされておりコンピュータ内またはキーボード内に水平に配置可能である。ＳＵＳ４３０製のトップ・カバー１４はベース１２に矩形枠状のシール部材（図示せず）を介して、ビス止めされて、エンクロージャケース１６内が気密化されている。このエンクロージャケース１６内には、ベース１２の中央からやや端寄りにハブイン構造のスピンドル・モータ１８が設けられている。このスピンドル・モータ１８のハブ２０の上面には、ガラス基板またはアルミニウム基板からなる磁気ディスク２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄがトップ・クランプ２８で固定装着され、スピンドル・モータ１８で回転駆動される。スピンドル・モータ１８のスピンドル１９の上端部はトップ・カバー１４に対して図示しないボルトにより固定される。したがって、スピンドル１９は両端支持構造をなす。
【００１４】
磁気ディスク２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄは、データを記憶するディスク状の記憶媒体である。データの記憶は、ガラス基板上に形成された磁性薄膜（図示せず）になされる。図２に示すように、磁気ディスク２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄのうち隣接する磁気ディスク同士の間にはスペーサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃが介在している。このスペーサ２４ａ，２４ｂおよび２４ｃは、磁気ディスク同士の間隔を規制するための部材である。本参考例では、スピンドル・モータ１８から最も遠い位置に配置されるスペーサ２４ａおよびスピンドル・モータ１８から最も近い位置に配置されるスペーサ２４ｃの厚さを２ｍｍ、軸方向の中央に配置されるスペーサ２４ｂの厚さを３ｍｍとした。したがって、磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔が３ｍｍ、磁気ディスク２２ａと磁気ディスク２２ｂの間隔および磁気ディスク２２ｃと磁気ディスク２２ｄの間隔が２ｍｍとなる。つまり、軸方向の中央に位置する磁気ディスク同士の間隔が、他の磁気ディスク同士の間隔よりも大きく設定されている。
【００１５】
また、エンクロージャケース１６内には、アクチュエータ３０が設けられている。このアクチュエータ３０には一端部に磁気ヘッド３２が配置され、中間部がピボット３４を介してベース１２上に支持される。したがって、アクチュエータ３０は、ピボット３４回りに回転自在とされる。アクチュエータ３０の他端部にはＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）用コイル３６が設けられ、このＶＣＭ用コイル３６と共働すべくエンクロージャケース１６内に設けられるＶＣＭ４４によって、アクチュエータ３０が回動される。ベース１２外面（下面）には、回路基板としての図示しないカードが取り付けられ、このカードはベース１２の外面を覆うような大きさの矩形とされる。前記カードと上記スピンドル・モータ１８との間ではモータ駆動用の電力、信号等の入出力が行なわれ、カードとアクチュエータ３０との間ではＶＣＭ用コイル３６への動力や磁気ヘッド３２の読み取り等のための電力、信号の入出力が行なわれる。このカードとアクチュエータ３０との間での入出力は、フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）３８を介して行なわれる。本参考例のＨＤＤ１０は、ヘッド・ロード・アンロード型と称されるＨＤＤである。このヘッド・ロード・アンロード型ＨＤＤ１０は非動作時にランプ・ブロック４０にアクチュエータ３０を保持させることにより、磁気ヘッド３２を磁気ディスク表面に接触させずに退避位置にアンロードするものである。動作時にはアクチュエータ３０が駆動することにより磁気ヘッド３２は磁気ディスク上に位置することとなる。
【００１６】
以上のＨＤＤ１０を用いて、隣接する磁気ディスク同士の間隔における流速を測定した。その結果を図３に示す。また、磁気ディスク同士の間隔をすべて２ｍｍにした以外は本参考例と同様のＨＤＤを用いて同様に流速を測定した。その結果を図４に示す。図３および図４において、磁気ディスク２２ａおよびスピンドル・モータ１８から構成されるディスク・アセンブリを模式的に記述し、そこに流速をグラフとして示している。そのなお、磁気ディスク２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄの基板を１．０ｍｍｔのガラス基板で構成し、半径４０ｍｍの地点における周方向の流速を求めた。また、磁気ディスクの回転速度は１００００ｒｐｍである。
【００１７】
図４に示すように、磁気ディスク同士の間隔が均等な従来のＨＤＤでは、磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔における流速が最も大きいことがわかる。磁気ディスク２２ａと磁気ディスク２２ｂの間隔における流速と磁気ディスク２２ｃと磁気ディスク２２ｄの間隔における流速はほぼ同等であるが、前者のほうが若干大きい。磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔における流速では、フラッタが問題となるおそれがある。一方、図３に示すように、本参考例によるＨＤＤ１０によれば、磁気ディスク２２ａと磁気ディスク２２ｂの間隔、磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔および磁気ディスク２２ｃと磁気ディスク２２ｄの間隔における流速はほぼ均等ということができる。しかも、その流速は、従来のＨＤＤにおける磁気ディスク２２ｂと磁気ディスク２２ｃの間隔における流速よりも相当小さい値である。したがって、本参考例によるＨＤＤ１０によれば、フラッタの問題は回避することができる。
【００１８】
また、図３および図４に示したグラフより、以下のことが考察できる。隣接する磁気ディスク同士の間隔が均等である場合には、各磁気ディスク同士の間隔における空気流の流速は不均等となる。ところが、不均等な空気流の流速に基づいて各磁気ディスク同士の間隔を不均等に設定することにより、各磁気ディスク同士の間隔における空気流の流速を均等にすることができる。つまり、磁気ディスク同士の間隔を調整することにより、当該間隔における空気流の流速を均等にすることが可能となる。スピンドル１９の軸方向の中央に位置する磁気ディスク同士の間隔における流速が最も大きくなるが、当該間隔を他に比べて大きくすることにより流速を低減することができる。前述のようにスピンドル１９は、両端支持構造をなしているから、その支持位置からの距離に応じて磁気ディスク同士の間隔を定めることにより、各磁気ディスク間の間隔における空気流の流速を調整することができるのである。もちろん、この調整とは、２点の支持位置の中間部における磁気ディスク同士の間隔を他の部分の間隔に比べて大きくすることを基本的な思想となることは言うまでもない。
【００１９】
次に、本参考例によるＨＤＤ１０を用いてフラッタ量を測定した。その結果を図５のグラフに示す。なお、図５において、高さ方向の軸は磁気ヘッド３２の振れ幅（フラッタ量）、奥行き方向の軸が振動周波数を示している。また、図５において、０〜７の番号はＨＤＤ１０に搭載される８つの磁気ヘッド３２を区別しており、０がスピンドル・モータ１８側、つまり最下位に位置する磁気ヘッド３２を示し、７は最上位に位置する磁気ヘッド３２を示している。図５に示すように、磁気ヘッド３２の振れ幅は３ｎｍ以下であり、データの読み出し、書き込みの精度に悪影響を及ぼさないことが確認された。
【００２０】
（第１の実施形態）以下本発明の第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。第１の実施形態は６枚の磁気ディスク１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ，１２２ｅおよび１２２ｆを搭載したＨＤＤ１００についての例であるが、磁気ディスクを６枚搭載する以外は参考例によるＨＤＤ１０と同様の構成を有していることから、具体的な構造を示すことは省略する。第１の実施形態によるＨＤＤ１００について、参考例と同様に磁気ディスク間の空気流の流速を測定した。なお、隣接する磁気ディスク同士の間隔はすべて１．８５ｍｍで均等であり、磁気ディスクの定格回転速度を１００００ｒｐｍとした。その結果を図６に示す。図６は、図３および図４と同様に、磁気ディスクおよびスピンドル・モータ１１８とからなるディスク・アセンブリを模式化した図である。
【００２１】
図６に示すように、磁気ディスク１２２ｃと磁気ディスク１２２ｄとの間隔における流速が最も大きいことがわかる。そして、磁気ディスク１２２ｂと磁気ディスク１２２ｃとの間隔、磁気ディスク１２２ｄと磁気ディスク１２２ｅとの間隔、磁気ディスク１２２ａと磁気ディスク１２２ｂとの間隔および磁気ディスク１２２ｅと磁気ディスク１２２ｆとの間隔の順に流速が小さくなる。この傾向は図４に示した磁気ディスクを４枚搭載したＨＤＤ１０と同様である。つまり、磁気ディスクの間隔が均等である場合には、各磁気ディスク同士の間隔における空気流の流速は不均等であり、かつスピンドル１１９の軸方向の中央に位置する磁気ディスク同士の間隔における流速が最も大きくなる。図６に示すスピンドル・モータ１１８を基準にして捉えると、スピンドル・モータ１１８に最も近い位置および最も遠い位置に配置される磁気ディスク同士の間隔における流速が最も小さく、その中間地点に位置する磁気ディスク同士の間隔における流速が最も大きくなる。また、スピンドル１１９の支持位置からの距離によって、磁気ディスク同士の間隔における流速が異なることになる。
【００２２】
次に、ＨＤＤ１００について参考例と同様にしてフラッタを測定した。また、ＨＤＤ１００の磁気ディスク１２２ｃおよび１２２ｄを取り除いた状態でフラッタを測定した。磁気ディスク１２２ｃおよび１２２ｄを取り除いたＨＤＤ１００のディスク・アセンブリの概略構成を図７に示すが、磁気ディスク１２２ｂと磁気ディスク１２２ｅとの間隔が広くなったことになる。なお、磁気ディスク１２２ｃおよび１２２ｄを取り除いたことに伴い、対応する磁気ヘッドも除去した。フラッタの測定結果を図８および図９に示す。なお、図８は６枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ１００の測定結果、図９は図７に示した６枚のうち真中の２枚の磁気ディスクを取り除いたＨＤＤ１００の測定結果を示している。図８に示すように、３〜８の磁気ヘッドのフラッタ量が大きいことがわかる。これら磁気ヘッドは空気流の流速が大きい間隔に配置されており、流速と磁気ヘッドのフラッタ量とに相関関係があることがこの結果から分かる。図９に示すように、磁気ディスク１２２ｄおよび１２２ｃを取り除いたＨＤＤ１００はフラッタ量は６枚の磁気ディスクを搭載するＨＤＤ１００より小さくなることが分かる。磁気ディスク１２２ｄおよび１２２ｃを取り除いたＨＤＤ１００は、前述のように磁気ディスク１２２ｂと磁気ディスク１２２ｅとの間隔が広くなっている。フラッタが小さくなったのは、当該間隔が広くなったためと推察される。
【００２３】
図７は、本来６枚の磁気ディスクのうち、スピンドル１１９の軸方向中間にある磁気ディスク１２２ｃおよび１２２ｄを取り除くことにより磁気ディスク１２２ｂと磁気ディスク１２２ｅとの間隔を大きくしている。しかし、本実施の形態において、６枚の磁気ディスクをそのまま存続させつつ間隔を不均等にすることができることは言うまでもない。その例を図１０に基づき説明する。図１０は、スピンドル・モータ１１８のスピンドル１１９に磁気ディスク１２２ａ〜１２２ｆを装着することにより構成されたディスク・アセンブリの半断面図である。図１０に示すように、このディスク・アセンブリは、隣接する磁気ディスク同士の間隔を以下のように設定してある。
磁気ディスク１２２ｃと１２２ｄの間隔（以下、間隔Ｇ１）・・・３．０ｍｍ
磁気ディスク１２２ｂと１２２ｃの間隔（以下、間隔Ｇ２）・・・２．０ｍｍ
磁気ディスク１２２ｄと１２２ｅの間隔（以下、間隔Ｇ３）・・・２．０ｍｍ
磁気ディスク１２２ａと１２２ｂの間隔（以下、間隔Ｇ４）・・・１．８５ｍｍ
磁気ディスク１２２ｅと１２２ｆの間隔（以下、間隔Ｇ５）・・・１．８５ｍｍ
ここで、磁気ディスク１２２ａ〜１２２ｆをスピンドル・モータ１１８から最も近い位置に配置された磁気ディスク１２２ａから数えて何枚目にあるかをｍ（ｍ＝６）を用いて表現すると以下の通りである。
磁気ディスク１２２ａ…（ｍ−４）／２
磁気ディスク１２２ｂ…（ｍ−２）／２
磁気ディスク１２２ｃ…ｍ／２
磁気ディスク１２２ｄ…（ｍ＋２）／２
磁気ディスク１２２ｅ…（ｍ＋４）／２
磁気ディスク１２２ｆ…（ｍ＋６）／２
したがって、間隔Ｇ１〜Ｇ５とｍによる表現とを対応すると以下の通りである。
ｍ／２枚目と（ｍ＋２）／２枚目の間隔…Ｇ１
ｍ／２枚目と（ｍ−２）／２枚目の間隔…Ｇ２
（ｍ＋２）／２枚目と（ｍ＋４）／２枚目の間隔…Ｇ３
（ｍ−２）／２枚目と（ｍ−４）／２枚目の間隔…Ｇ４
（ｍ＋４）／２枚目と（ｍ＋６）／２枚目の間隔…Ｇ５
以上より、ｍ／２枚目の磁気ディスク１２２ｃと（ｍ＋２）／２枚目の磁気ディスク１２２ｄの間隔Ｇ１は、他の磁気ディスク同士の間隔よりも大きく設定してあり、また、以下の関係が成立する。
間隔Ｇ１＞間隔Ｇ２＞間隔Ｇ４，間隔Ｇ１＞間隔Ｇ３＞間隔Ｇ５
以上ではｍ＝６について説明したが、ｍが６以上の偶数の場合は、同様の関係になるように磁気ディスク同士の間隔を設定することができる。なお、磁気ディスク同士の間隔はスペーサ１２４の厚さにより規制されるから、上記関係はスペース１２４の厚さについても同様に当てはめることができる。つまり、間隔Ｇ１に配置されるスペーサ１２４の厚さをｔ１とし、他の間隔Ｇ２〜Ｇ５に配置されるスペーサ１２４の厚さをｔ２とすると、ｔ１＞ｔ２となる。
【００２４】
図１０に示した例では、間隔Ｇ２＝間隔Ｇ３、間隔Ｇ４＝間隔Ｇ５としたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、図１１に示すように以下の間隔とすることもできる。
間隔Ｇ１…３．０ｍｍ，間隔Ｇ２…２．１５ｍｍ，間隔Ｇ３…２．０ｍｍ
間隔Ｇ４…１．８５ｍｍ，間隔Ｇ５…１．７５ｍｍ
この間隔Ｇ１〜Ｇ５の値は、図６で示した各間隔における空気流の流速に基づいて設定されているということができる。つまり、均等間隔で配置された場合の流速の大小に応じて間隔Ｇ１〜Ｇ５の値を定めている。このように間隔Ｇ１〜Ｇ５を設定することにより、各間隔における流速を均等にすることが可能となる。そうすると、各間隔において生ずる磁気ヘッドのフラッタを均等にすることが可能となる。
【００２５】
（第２の実施形態）以上の参考例および第１の実施形態においては、磁気ディスクを偶数枚搭載するＨＤＤ１０，１００について説明したが、ここでは奇数枚の磁気ディスクを搭載するＨＤＤ２００について説明する。第２の実施形態は５枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ２００についての例であるが、磁気ディスク２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄおよび２２２ｅを５枚搭載する以外は参考例によるＨＤＤ１０と同様の構成を有しているから、具体的な構造を示すことは省略する。図１２は第２の実施形態によるＨＤＤ２００の要部半断面図である。図１２に示すように、第２の実施形態は、５枚の磁気ディスク２２２ａ〜２２２ｅをスピンドル・モータ２１８のスピンドル２１９に装着することにより構成されるディスク・アセンブリを有している。そして、隣接する磁気ディスク同士の間隔を以下のように設定している。
磁気ディスク２２２ａと２２２ｂの間隔（以下、間隔Ｇ１３）・・・２．０ｍｍ
磁気ディスク２２２ｂと２２２ｃの間隔（以下、間隔Ｇ１１）・・・３．０ｍｍ
磁気ディスク２２２ｃと２２２ｄの間隔（以下、間隔Ｇ１２）・・・３．０ｍｍ
磁気ディスク２２２ｄと２２２ｅの間隔（以下、間隔Ｇ１４）・・・２．０ｍｍ
ここで、第１の実施形態と同様に、磁気ディスク２２２ａ〜２２２ｅをスピンドル・モータ２１８から最も近い位置に配置された磁気ディスク１２２ａから数えて何枚目にあるかをｎ（ｎ＝５）を用いて表現すると以下の通りである。
磁気ディスク２２２ａ…（ｎ−３）／２
磁気ディスク２２２ｂ…（ｎ−１）／２
磁気ディスク２２２ｃ…（ｎ＋１）／２
磁気ディスク２２２ｄ…（ｎ＋３）／２
磁気ディスク２２２ｅ…（ｎ＋５）／２
【００２６】
したがって、間隔Ｇ１１〜Ｇ１４とｎによる表現とを対応すると以下の通りである。
（ｎ−３）／２枚目と（ｎ−１）／２枚目の間隔…Ｇ１３
（ｎ−１）／２枚目と（ｎ＋１）／２枚目の間隔…Ｇ１１
（ｎ＋１）／２枚目と（ｎ＋３）／２枚目の間隔…Ｇ１２
（ｎ＋３）／２枚目と（ｎ＋５）／２枚目の間隔…Ｇ１４
よって、第２の実施形態では、（ｎ−１）／２枚目と（ｎ＋１）／２枚目の間隔および（ｎ＋１）／２枚目と（ｎ＋３）／２枚目の間隔を、他の磁気ディスク同士の間隔よりも大きく設定しているということができる。第２の実施形態は、磁気ディテスク２２２を５枚搭載したＨＤＤ２００の例について説明したが、（ｎ−１）／２枚目と（ｎ＋１）／２枚目の間隔および（ｎ＋１）／２枚目と（ｎ＋３）／２枚目の間隔を、他の磁気ディスク同士の間隔よりも大きく設定するという事項は、７枚以上の奇数枚の磁気ディスクを搭載するＨＤＤ２００についても同様に設定できることは容易に理解できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば高回転速度のＨＤＤにおいて、磁気ディスク回転時に磁気ディスク近傍に生ずる空気流の流速を低減することができ、ひいてはフラッタの発生を抑制することのできるディスク・ドライブ装置を提供する。また本発明は、複数枚の磁気ディスクを備えたＨＤＤにおいて、各磁気ディスク間の空気流の流速を均一化することのできるディスク・ドライブ装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ４枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ１０の分解斜視図である。
【図２】 ＨＤＤ１０の断面図である。
【図３】 ＨＤＤ１０の各磁気ディスク間の空気流の流速を測定した結果を示すグラフである。
【図４】 ４枚の磁気ディスクを均等間隔に配置した従来のＨＤＤの各磁気ディスク間の空気流の速度を測定した結果を示すグラフである。
【図５】 ＨＤＤ１０を用いて測定したフラッタ量を示すグラフである。
【図６】 ６枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ１００の磁気ディスク間の空気流の速度を測定した結果を示すグラフである。
【図７】 ＨＤＤ１００から真中の２枚の磁気ディスクを取り除いた状態を示す図である。
【図８】 ＨＤＤ１００のフラッタを測定した結果を示すグラフである。
【図９】 ＨＤＤ１００から真中の２枚の磁気ディスクを取り除いた状態でフラッタを測定した結果を示すグラフである。
【図１０】 ＨＤＤ１００において推奨される磁気ディスク間の間隔を示す図である。
【図１１】 ＨＤＤ１００において推奨される磁気ディスク間の間隔を示す図である。
【図１２】 ５枚の磁気ディスクを搭載したＨＤＤ２００において推奨される磁気ディスク間の間隔を示す図である。
【符号の説明】
１０，１００，２００…ＨＤＤ、１２…ベース、１４…トップ・カバー、１６…エンクロージャケース、１８，１１８，２１８…スピンドル・モータ、１９，１１９，２１９…スピンドル、２０…ハブ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２２ｆ，２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅ…磁気ディスク、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…スペーサ、２８…トップ・クランプ、３０…アクチュエータ、３２…磁気ヘッド、３４…ピボット、３６…ＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）用コイル、３８…フレキシブルケーブル（ＦＰＣ）、４０…ランプ・ブロック、４４…ＶＣＭ
Claims (5)
- データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、
複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、
前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を２ｎ（nは３以上の自然数）枚配置し、
前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、ｊ枚目とｊ＋１枚目の間隔をＤｊとすると、
１≦ｊ≦２ｎ−１
Ｄｊ<Ｄｊ＋１（１≦ｊ≦ｎ−１）及びＤｊ＞Ｄｊ＋１ （ｎ≦ｊ≦２ｎ−２）
の関係を満たすことを特徴とするディスク・ドライブ装置。 - データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、
複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、
前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を６枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、３枚目のディスク状記憶媒体と４枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ１、３枚目のディスク状記憶媒体と２枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ２、２枚目のディスク状記憶媒体と１枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ４とすると、Ｇ１＞Ｇ２＞Ｇ４の関係を満足し、かつ、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、４枚目のディスク状記憶媒体と５枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ３、５枚目のディスク状記憶媒体と６枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ５とすると、Ｇ１＞Ｇ３＞Ｇ５の関係を満足することを特徴とするディスク・ドライブ装置。 - データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、
複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、
前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を２ｎ＋１（nは２以上の自然数）枚配置し、
前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、ｊ枚目とｊ＋１枚目の間隔をＤｊとすると、
１≦ｊ≦２ｎ
Ｄｊ<Ｄｊ＋１（１≦ｊ≦ｎ−１）及びＤｊ＞Ｄｊ＋１ （ｎ＋１≦ｊ≦２ｎ−１）
の関係を満たすことを特徴とするディスク・ドライブ装置。 - データを記憶するディスク状記憶媒体を回転駆動するモータと、
複数枚の前記ディスク状記憶媒体を前記モータ側から所定の間隔を隔てて順次同軸上に配置したディスク・アセンブリを備えたディスク・ドライブ装置であって、
前記ディスク・アセンブリは、前記ディスク状記憶媒体を５枚配置し、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、２枚目のディスク状記憶媒体と３枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ１、１枚目のディスク状記憶媒体と２枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ３とすると、Ｇ１＞Ｇ３の関係を満足し、かつ、前記モータに最も近い位置に配置されたディスク状記憶媒体から数えて、３枚目のディスク状記憶媒体と４枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ２、４枚目のディスク状記憶媒体と５枚目のディスク状記憶媒体との間隔をＧ４とすると、Ｇ２＞Ｇ４の関係を満足することを特徴とするディスク・ドライブ装置。 - 前記ディスク状記憶媒体の定格回転速度が１００００ｒｐｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のディスク・ドライブ装置。
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