JPH04265589A - コンパクトディスクドライブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラップトップあるいは
ノートブック型コンピュータと共に用いられるコンパク
トディスクドライブに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】今日のデ
ータ処理技術の大きな目的は、システムのサイズと価格
を低減し一方でデータの処理能力と信頼性を高めること
である。データ処理装置あるいはコンピュータは一般的
に一つあるいはそれ以上のディスクドライブを有してい
る。ポータブルであることが必要でありそのためコンパ
クトかつ軽量であることの必要なラップトップコンピュ
ータは、一般的に一つのコンパクトディスクドライブを
持っており、同コンパクトディスクドライブは特に少な
くとも一つの磁気ディスクと、駆動モータと、磁気ヘッ
ドおよびヘッドアクチュエータを備えている。ヘッドア
クチュエータは、一般的にはヘッドをストレージディス
クの表面上の選択されたデータトラックにたいし回転さ
せるボイスコイルモータである。従来のディスクドライ
ブ組立品においては、形状ファクタは十分な長さを許容
していたのでボイスコイルモータは望ましい性能規格特
に平均アクセス時間を満たすのに十分な大きさであるこ
とが可能であった。ディスクドライブ組立品の長さは、
ボイスコイルモータのための空間の必要性によって決め
られる。ヘッドアクチュエータのボイスコイルモータは
従来のディスクドライブにおける実質的な空間を占める
磁石ハウジングを用いている。また、従来技術品の構造
は一致した表面で共振振動に敏感な磁気ヨークのための
分離したコンポーネントを用いている。ヘッドアクチュ
エータの不良が生じた場合に、アクチュエータコンポー
ネントは取り除かれそして多くの時間を消費して個々に
取り換えられる必要がある。

【０００３】ラップトップおよびノートブック型ポータ
ブルコンピュータの発展にともなって、ディスクドライ
ブ設計は修正され、標準的形状ファクタを備えた伝統的
な設計から外れてきている。標準的な形状ファクタから
の逸脱は、ディスクドライブのサイズ及び重量の減少を
許容している。それにもかかわらず、サイズおよび重量
のさらなる減少は、ラップトップあるいはノートブック
コンピュータにおける最小限のスペースの使用を実現す
るためにはさらに望まれることである。

【０００４】一般的に磁気ディスクは、薄い磁気層が形
成された高度に研磨されたアルミニウム基板によって作
られる。アルミニウム基板は、ヘッドがディスクの表面
を横切ってトラックを捜しているときに起こるヘッドの
衝突により損傷を受け易い。より良い性能と信頼性を与
えかつデータ密度を増加させ得るようにヘッドがディス
ク表面により近づいて飛ぶことを許容するようなディス
ク基板用の材料を使用することが望ましい。

【０００５】既知の従来のディスクドライブは一般的に
磁気ディスクをボルトあるいはネジによってドライブモ
ータに組み付けている。この種の組立品は時間消費を必
要とし、正確な配置を要求しそして厳しい機械的公差に
従わなければならない。ボルトとネジの使用により、破
損したディスクの取り除きと取り替えは非常な人件費と
非常に長い機械の休み時間を必要とする。

【０００６】本発明の目的は、全体の長さ及び深さを非
常に減少させる一方で性能を相対的に高い水準に維持す
るコンパクトディスクドライブを提供することである。 本発明の他の目的は、ヘッドがディスク表面により近接
して飛ぶことを許容しかつヘッドの衝突が原因となる損
傷にたいする改善された抵抗性を与える磁気ディスクを
有するコンパクトディスクドライブを提供することであ
る。その他の目的は、共振振動が最小化されかつより高
いトラック密度が得られるようなコンパクトディスクド
ライブを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、コンパ
クトディスクドライブにおいて、実質的に長方形の外形
を備えたベースプレートと、前記ベースプレートに組み
付けられたドライブモータと、前記ドライブモータによ
る回転のために前記ドライブモータに据え付けるために
中央に穴を設けた少なくとも一つの磁気ディスクと、前
記ドライブモータに前記磁気ディスクを固定するための
手段と、ヘッドスライダを支持するため縦方向の屈曲部
を備えた回転可能なヘッドアーム組立品と、一つの磁石
ハウジングを備え同ハウジングが長方形のベースプレー
トの角内にて輪郭付けられて配設され前記ヘッドアーム
組立品がホームポジションにあるときに前記屈曲部が前
記ベースプレートの縦側に実質的に平行に配列されて前
記ヘッドアーム組立品に結合された回転ヘッドアクチュ
エータとにより構成したことにある。

【０００８】上記請求項２に係る発明の構成上の特徴は
、上記請求項１に記載のコンパクトディスクドライブに
おいて、前記固定手段がネジの切られた部分を有した固
定部材を備えてなり、前記固定部材が前記ディスク上に
配置されており、そして前記ドライブモータが前記固定
部材のネジの切られた部分とかみ合うためのネジの切ら
れた部分を備えそれにより前記ディスクが回転のために
前記ドライブモータに緊密に据えつけられていることに
ある。

【０００９】上記請求項３に係る発明の構成上の特徴は
、上記請求項１に記載のコンパクトディスクドライブに
おいて、前記磁気ディスクがガラス製基板で形成されて
いることにある。

【００１０】上記請求項４に係る発明の構成上の特徴は
、上記請求項１に記載のコンパクトディスクドライブに
おいて、前記ヘッドアクチュエータが前記磁気ヘッドア
ーム組立品の移動を一方向に制限するための衝突防止手
段を備えて形成されていることにある。

【００１１】上記請求項５に係る発明の構成上の特徴は
、上記請求項１に記載のコンパクトディスクドライブに
おいて、空気循環のために前記ベースプレートに形成さ
れたエアスロットを有することにある。

【００１２】上記請求項６に係る発明の構成上の特徴は
、上記請求項１に記載のコンパクトディスクドライブに
おいて、前記ヘッドアーム組立品に関する回路と外部回
路間の電気的接続部を収容するために前記ベースプレー
トに一つの開口部を含むことにある。

【００１３】上記請求項７に係る発明の構成上の特徴は
、コンパクトディスクドライブにおいて、そこに形成さ
れた第１及び第２の凹所を有する実質的に長方形状のベ
ースプレートと、前記ベースプレートに固定されたドラ
イブモータと、回転のために前記ドライブモータに固定
された少なくとも一つの磁気ディスクと、前記ベースプ
レート上に配設されたヘッドアーム組立品であってその
上に組み付けられたヘッドスライダを備えた上側屈曲部
及び下側屈曲部を有しているヘッド組立品と、前記磁気
ディスクの選択されたトラックに前記ヘッドスライダを
移動させるための前記ヘッドアーム組立品に結合された
ヘッドアクチュエータと、前記ディスクドライブの深さ
が著しく減少するように前記第１及び第２の凹所に設け
られた前記下側屈曲部及び前記ヘッドアクチュエータと
を設けたことにある。

【００１４】上記請求項８に係る発明の構成上の特徴は
、上記請求項７に記載のコンパクトディスクドライブに
おいて、前記ヘッドアクチュエータが磁石ハウジングを
有し、同ハウジングがメタルインジェクションモールデ
ィングによって輪郭付けられ形成されたことにある。

【００１５】上記請求項９に係る発明の構成上の特徴は
、上記請求項８に記載のコンパクトディスクドライブに
おいて、前記ハウジングが、統一体部品として形成され
ていることにある。

【００１６】上記請求項１０に係る発明の構成上の特徴
は、上記請求項７に記載のコンパクトディスクドライブ
において、前記ヘッドアーム組立品の移動範囲を制限す
るための衝突防止具を含み、同衝突防止具が前記ヘッド
アーム組立品に近接して位置しかつ前記ボイスコイルモ
ータから離れて設けられていることにある。

【００１７】

【発明の作用・効果】本発明によれば、コンパクトディ
スクドライブの形状がディスクドライブの全体の長さ及
び深さの画期的な減少を与える。ディスクドライブは、
ガラス基板で形成された磁気ディスクを備えている。そ
の磁気ディスクは、ドライブモータによる回転のために
軸上に装着される。ディスクは固定用リングによって固
定され、ドライブモータと固定用リングとのネジの切ら
れた部分との噛み合いによってドライブモータに結合さ
れる。モータ用の固定用リングとハウジングはステンレ
ススチールによって作られ、実質的に類似した熱膨張係
数を持つ。

【００１８】回転可能なヘッドアーム組立品はよく知ら
れているように、磁石トランスデューサが組み付けられ
た少なくとも二つの分岐する屈曲部を支持している。ヘ
ッド組立品に結合されるために、回転ヘッドアームアク
チュエータあるいはボイスコイルモータの回転軸地点は
、ドライブ組立品が据え付けられ長方形のベースプレー
トの角で縦側に近接して置かれている。ホームポジショ
ンにあるときに、ヘッドアームはベースプレートの縦側
に実際に平行に設けられている。この配列は、従来行わ
れていたヘッドアームの対角線配列により失われている
空間を省いている。

【００１９】ボイスコイルモータの永久磁石のための不
可欠に形成されたハウジングは、一つの構成部分として
メタルインジェクションモールディング法により形成さ
れているが、従来用いられていた磁気ヨーク構造の対向
板のための分離された支持体の必要性を排除する。従来
のドライブに見られるこのような支持体は、ディスクド
ライブ内の体積の浪費する締め金具を必要とする。本発
明の単一の磁石ハウジングは望ましくない共振を排除し
そしてこのためより高いトラック密度が得られる。

【００２０】この発明との調和において、全体のアクチ
ュエータはベースプレート内に輪郭された凹所に配置さ
れている。また、下側のヘッドアーム屈曲部は、ベース
プレート内に第２の輪郭された凹所内に置かれている。 その凹所は、ディスクドライブ組立品が据え付けられて
いる上のベースプレートの主表面の下の平面に下側ヘッ
ドの屈曲部とボイスコイルモータの配置することを許容
する。このためディスクドライブ組立品の深さは非常に
減少する。

【００２１】一実施態様として、支柱あるいはネジの形
の衝突防止具は、回転ヘッドアームの移動の範囲を制限
するために与えられる。他の実施態様として、サイズを
減少させるように輪郭されているボイスコイルモータの
永久磁石のためのハウジングは、一方向へのヘッド装置
の移動を制限するための衝突止め部分を備えて形成され
ている。支柱あるいは突出ネジの形の第２の衝突防止具
は、磁石ハウジングに形成された衝突防止具から離して
設けられ、他の方向への移動においてヘッド組立品の回
転運動を制限する。

【００２２】空気流れスロットは、動作中のドライブを
冷却するためにベースプレートの底部に配置され、そし
てエアフィルタは清浄な雰囲気を維持するために設けら
れる。ベースプレートにおけるスロットは、ヘッド屈曲
部およびコンピュータや電源への接続用プリアンプリフ
ァイアからの電線および回路のリード線の通過を許容し
、そのためデータはディスクに記録されそして読み出さ
れる。

【００２３】

【実施例】図１は、従来のディスクドライブ組立品を示
しており、それは磁気ディスク１０と回転ヘッドアクチ
ュエータあるいはボイスコイルモータ１４に結合された
ヘッドアーム組立品１２を有している。ヘッドアーム組
立品１２は、磁気トランスデューサを支持する少なくと
も一つの屈曲部１６とヘッドスライダ１８を含んでいる
。その磁石ハウジング２０を含むアクチュエータ組立品
は、ヘッドアーム組立品１２がドライブが組み付けられ
ているベースプレート２２の長方形面に関して対角に配
設される。使用されていない領域２４は、アクチュエー
タ磁石ハウジング２０が設けられているベースプレート
の角において失われていることが明かである。

【００２４】図２を参照すると、本発明のコンパクトデ
ィスクドライブは、回転アクチュエータ２６がその回転
軸位置がベースプレート２８の縦側に近接して配設され
ていることが明らかにされている。図５Ａおよび図５Ｂ
に示すように、回転アクチュエータ２６のための不可欠
なボールベアリング回転軸支持体５０が示されている。 支持体５０は、アクチュエータ２６の磁石のためのハウ
ジング３０に近接して設けられている。この設計は、サ
ブアセンブリとしてドライブからアクチュエータ全体を
除くことを許容する。全体の支持体５２はまたアクチュ
エータの磁気ヨーク構造のために与えられる。一体構造
は、ディスクドライブ内の場所を占有する締め金具を要
求する磁気ヨーク構造の反対面のための分離した支持体
に対する要求を排除する。

【００２５】磁石ハウジング３０は、ベースプレート２
８の角の領域が占有され、効果的に用いられるような輪
郭にされている。ヘッドアーム組立品３２は、アクチュ
エータ２６に組み付けられ、そのホームポジションにお
いてヘッドアーム組立品３２はベースプレート２８の縦
方向に実質的に平行に伸びる。ヘッドアーム組立品３２
は、図４の側面図に示すように、上側屈曲部３４と下側
屈曲部３６を含んでいる。各屈曲部３４と３６は、屈曲
部の終端でサスペンション４０に取り付けられたマイク
ロスライダ３８を有する。ヘッドアームは好ましくはマ
グネシウムで作られ、サスペンション４０は相対的に短
くなっており、そのため、ヘッドアクチュエータ２６の
慣性の中心質量モーメントは減少され、ボイスコイルモ
ータの体積に対する要求は減少される。

【００２６】本発明のディスクドライブに用いられる磁
気ディスク４２は、薄い磁性体膜の設けられた好ましく
はガラス基板で作られる。相対的に滑らかなガラスディ
スク４２は、ヘッドがより近接して飛ぶことを許容し、
一般的に用いられるアルミニウムディスクよりもさらに
丈夫である。

【００２７】屈曲部３４と３６は、予め定められたグラ
ム荷重を与え、これによりよく知られるように、ヘッド
は磁気ディスク４２の記録表面に近接して飛ぶ。一つの
屈曲部３４はディスク４２の上側表面の上に設けられ、
第２のヘッド屈曲部３６はディスク４２の底面より下に
配設される。この発明に従って、下側屈曲部３６は、ベ
ースプレート２８に形成された凹所に配設されている。 下側屈曲部３６とそのサスペンション４０とマイクロス
ライダ３８は、ディスク４２に対向したベースプレート
２８の上側表面の下に置かれている。加えて、ボイスコ
イルモータ２６は、ベースプレート２８の第２の凹所内
に含まれる。かくして、深さの著しい減少は、コンパク
トディスクドライブのこれらのコンポーネントを凹所に
置くことにより実現される。この凹所を与えることによ
って下側屈曲部３６とボイスコイルモータ２６はベース
プレート２８の上側表面の水平面を越えて突出しない。 このために、ディスクドライブの深さを最小にすること
ができる。２．５インチディスクを用いるディスクドラ
イブのために、ドライブアセンブリの深さを１５ｍｍ．
（ミリメータ）あるいはそれ以下に作ることができる。

【００２８】磁石ハウジング３０は、ディスクドライブ
モータのスチールハウジングと実質的に同じ熱膨張係数
をもつステンレススチールによって形成されている。周
囲温度の変化は、ディスクドライブ操作に不利な影響を
与えない。ディスクドライブの長さの著しい減少は、ド
ライブモータ５８とディスクが回転ヘッドアクチュエー
タの回転軸地点に関連して組み付けられた軸の新規な配
列によって達成されている。ディスクドライブの長さは
、ベースプレートの角に近接して回転ヘッドアクチュエ
ータの回転軸地点を配置することにより、著しく減少さ
れる。そしてそれは磁石ハウジング３０の外形形状によ
って可能とされる。ここに示されたディスクドライブの
設計と形状の結果として、長さ８８ｍｍ．，幅７０ｍｍ
．，深さ１５ｍｍ．あるいはより小さい非常にコンパク
トなドライブ組立品をポータブルコンピュータ用として
作ることができる。

【００２９】ヘッドアクチュエータのための衝突防止具
４４は、ヘッドに近接したアクチュエータの前端に設け
られており、スペースが浪費されないようにボイスコイ
ルモータ領域から離される。ベースプレートの輪郭で示
された凹所にボイスコイルモータを組み付けることによ
り、空間がベースプレートの下の電子部品のために有効
に作られ、それによってドライブの全体高さを減少させ
る。ディスクドライブの動作中に、ディスク４２の回転
速度は通常の回転速度３６００ｒｐｍ　から著しく減少
し、ヘッドはガラスディスク４２の表面により近接して
飛ぶことができる。ここで示した２．５インチディスク
ドライブは１２０メガバイト以上を蓄積することができ
る。

【００３０】開口４６は、ヘッドとプリアンプリファイ
ア回路を結合するフレキシブルな電気ケーブルによって
コンピュータ電子回路と外部接続をさせるために設けら
れる。エアスロット４８は、ドライブ組立体内の清浄な
雰囲気を維持するためにエアフィルタを通しての空気の
冷却と循環を許容する。

【００３１】ディスクドライブコンポーネントを組み立
てるとき、ディスクモータはベースプレート上に伸びた
ネジの切られた部分と、ベースプレートの開口内にてし
っかりと止められる。モータ軸に磁気ディスクを据え付
けた後、スペーサリングはモータ軸の外周にて伸びた外
側にネジの切られた部分の周りのディスク上に置かれる
。内周にてネジの切られた部分を有する円形固定部材は
、その固定部材の単なる回転によって軸と緊密にかみ合
わされる。ガスケットは円形固定部材上に設けられ、保
護カバーは、露出したヘッド回路とコンピュータ間のデ
ータ信号の移動のための接続プラグを備えたドライブ組
立品を囲んでベースプレートに固定されている。

【００３２】この発明は、一つのディスクドライブにお
いて一つのディスクの使用に限られるものでなく、追加
の磁気ディスクを備えた２つあるいはそれ以上のディス
クを含んでも良いことは理解されるべきである。上記し
たものの他のパラメータを含んだ物質および形状が本発
明を実行するのに用いられるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のディスクドライブの動作部分の関係を示
す平面図である。

【図２】本発明に係るディスクドライブの新規な設計を
示す上面図である。

【図３】図２のディスクドライブの底面図である。

【図４】図２のディスクドライブの側面図である。

【図５】本発明に用いられる回転ヘッドアクチュエータ
のための不可欠なボールベアリング回転軸支持体の拡大
上面図（ａ）及び拡大側面図（ｂ）である。

【符号の説明】

２６…回転アクチュエータ、２８…ベースプレート、３
０…磁石ハウジング、３２…ヘッドアーム組立品、３４
…上側屈曲部、３６…下側屈曲部、３８…マイクロスラ
イダ、４０…サスペンション、４２…磁気ディスク、４
４…衝突防止具、４６…開口、４８…エアースロット、
５０…ボールベアリング回転軸支持体、５２…支持体、
５８…ドライブモータ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実質的に長方形の外形を備えたベースプレ
   ートと、前記ベースプレートに組み付けられたドライブ
   モータと、前記ドライブモータによる回転のために、前
   記ドライブモータに据え付けるために中央に穴を設けた
   少なくとも一つの磁気ディスクと、前記ドライブモータ
   に前記磁気ディスクを固定するための手段と、ヘッドス
   ライダを支持するため縦方向の屈曲部を備えた回転可能
   なヘッドアーム組立品と、一つの磁石ハウジングを備え
   、同ハウジングが長方形のベースプレートの角内にて輪
   郭付けられて配設され、前記ヘッドアーム組立品がホー
   ムポジションにあるときに前記屈曲部が前記ベースプレ
   ートの縦側に実質的に平行に配列されて前記ヘッドアー
   ム組立品に結合された回転ヘッドアクチュエータとによ
   り構成したことを特徴とするコンパクトディスクドライ
   ブ。
2. 【請求項２】前記固定手段がネジの切られた部分を有し
   た固定部材を備えてなり、前記固定部材が前記ディスク
   上に配置されており、そして前記ドライブモータが前記
   固定部材のネジの切られた部分とかみ合うためのネジの
   切られた部分を備え、それにより前記ディスクが回転の
   ために前記ドライブモータに緊密に据えつけられている
   請求項１に記載のコンパクトディスクドライブ。
3. 【請求項３】前記磁気ディスクがガラス製基板で形成さ
   れている請求項１に記載のコンパクトディスクドライブ
   。
4. 【請求項４】前記ヘッドアクチュエータが前記磁気ヘッ
   ドアーム組立品の移動を一方向に制限するための衝突防
   止手段を備えて形成されている請求項１に記載のコンパ
   クトディスクドライブ。
5. 【請求項５】空気循環のために前記ベースプレートに形
   成されたエアスロットを有する請求項１に記載のコンパ
   クトディスクドライブ。
6. 【請求項６】前記ヘッドアーム組立品に関する回路と外
   部回路間の電気的接続部を収容するために前記ベースプ
   レートに一つの開口部を含む請求項１に記載のコンパク
   トディスクドライブ。
7. 【請求項７】そこに形成された第１及び第２の凹所を有
   する実質的に長方形状のベースプレートと、前記ベース
   プレートに固定されたドライブモータと、回転のために
   前記ドライブモータに固定された少なくとも一つの磁気
   ディスクと、前記ベースプレート上に配設されたヘッド
   アーム組立品であって、その上に組み付けられたヘッド
   スライダを備えた上側屈曲部及び下側屈曲部を有してい
   るヘッド組立品と、前記磁気ディスクの選択されたトラ
   ックに前記ヘッドスライダを移動させるための前記ヘッ
   ドアーム組立品に結合されたヘッドアクチュエータと、
   前記ディスクドライブの深さが著しく減少するように前
   記第１及び第２の凹所に設けられた前記下側屈曲部及び
   前記ヘッドアクチュエータとにより構成されたことを特
   徴とするコンパクトディスクドライブ。
8. 【請求項８】前記ヘッドアクチュエータが磁石ハウジン
   グを有し、同ハウジングがメタルインジェクションモー
   ルディングによって輪郭付けられ形成された請求項７に
   記載のコンパクトディスクドライブ。
9. 【請求項９】前記ハウジングが、統一体部品として形成
   されている請求項８に記載のコンパクトディスクドライ
   ブ。
10. 【請求項１０】前記ヘッドアーム組立品の移動範囲を制
    限するための衝突防止具を含み、同衝突防止具が前記ヘ
    ッドアーム組立品に近接して位置しかつ前記ボイスコイ
    ルモータから離れて設けられている請求項７に記載のコ
    ンパクトディスクドライブ。