JPH06501587A - 高性能ディスクドライブ構造 - 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】 高性能ディスクドライブ構造 閃迷工履但又１杢相互（皿 本願譲受人に譲渡された１９８９年７月２７日付米国特許出願第３８６，５０４ 号（名称［−多数の埋込み形直角サーボ磁界を用いたディスクドライブシステム （”Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｌｌｓｉｎｇ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　 Ｅｍｂｅｄｅｄ　Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　５ｅｒｖｏ　Ｆｉ■撃р刀h）　Ｊ　 ） 及び１９８８年１月２５日付米国特許出願第１４７，８０４号（名称「高さの低 いディスクドライブ（”Ｌｏｗ　ｆｒｅｉｇｈｔ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ’）Ｊ 　）、本Ｗ譲受人に譲渡された１９８７年６月２日付米国特許出ｌ＠Ｉ第０７１ ０５７　、２８９号（名称「ディスクドライブシステム制御構造じＤｉｓｋ　Ｄ ｒｉｖｅ　５ｙｓｔ、ｅｗ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ａｒ−ｃｈｉ　＋ｅｃｔｕｒｅ” ）　ｊ　）、本願譲受人に譲渡された１９８７年６月２日付米国特許出願第０７ １０５７　、８０６号（名称「ディスクドライブのソフトウニアシステム構造じ Ｄｉｓｋ　［１ｒｉｖｅ　ＳｏｆｔｗａｒｅＳｙｓｔｅｍ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔ ｕｒｅ″）」）一本願譲受人に譲渡された１９９０年７月３０日付米国特許出願 第０７１５５９．８９９号（名称「ディスクドライブの遮断モードを備えた適応 読取りイコライザ（“Ａｄａｐ−ｔｉｖｅ　Ｒｅａｄ　Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ　Ｗ ｉｔｈ　５ｈｕｔ−Ｏｆｆ　Ｍｏｄｅ　ｆｏｒ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅｓ”）ｊ 　）、本１１譲受人に譲渡された１９８９年１０月１２日付米国特許出願第４２ ０．３７１号（名称［適応読取り／書込みチャンネル制御装置を用いたディスク ドライブシステム及び該システムを使用する方法じＤｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ　５ｙ ｓｔｅ＋ｗ　Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ　ＡｄａｐｔｉｖｅＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ　Ｃ ｈａｎｎｅｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｌｌｓｉｎｇ 　Ｓａｍｅ”）Ｊ　）、：：’＝ｌ］ｉ譲受人に譲渡された１９８９年１１月３ 日付米国特許出願第４３１，５７５号（名称「マルチプルｉ’　４　＋　ｙ、ニ ー々デ、スクドライブ（”Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｔｕａｔｏｒ　Ｄｉ−３ｋ　 Ｄｒｉｖｅ”ｌ　Ｊ　）　、、及び本ＩＪ譲受人に譲渡された１９９０年１１月 ９日付米国特許出願第一　号（名称［マ！レチブル了り千１エータディスクドラ イ’、’　（”Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｔｕａｔｏｒ　Ｄｉ−ｓｋ　Ｄｒ＋ｖｅ ”ｌｌ　’ｌ。

これらの各関連出願は、本願の参考として掲示する。

主所生宜量 光呵凶盆野 本発明はディスクドライブ（ディスク駆動機構）に関し、より詳しくは、記憶容 量が太き（且つサイズ、重量及び消費電力が小さいディスクドライブに関する。

菌這技土Ω説皿 ワークステーション、パーソナルコンピュータ、ポータプルコンピュータ及びラ ップトツブコンビ二一夕に使用する慣用的なディスクドライブは、最小の物理的 空間内に大量のデータを記憶できることが要求されている。これらのディスクド ライブには、しばしば、スタック（積重ね）構造に構成された複数のディスクと 、対応するディスク面に関連する複数のヘッドとが組み込まれている。一般に、 １つのディスク面につき１つの読取り／書込みヘッド又はトランスデユーサが使 用される。各ヘッドは、アクチュエータの位置決め及びへ、ドの読取り／書込み 機能を制御する制御電子回路に接続されたアクチュエータにより、ディスクのそ れぞれのトラック上に位置決めされる。

ディスクドライブには、（１）マルチユーザ及び／又はマルチタスキングオペレ ーティングシステムの使用、（２）ハードディスクへの（又は）１−ドディスク からの）大量のデータの転送及び／又は多数のアプリケーションプログラム又は 多数のユーザをサポートする多数のディスクアクセスを必要とする作動環境を与 えるワークステーション、及び（３）より高性能なマイクロプロセッサへの継続 的な傾向による大きな要求がある。これらの全てのシステムは、１メガ７Ｎ＜イ トの記憶につき最小の物理的空間を維持すると共に、高容量の記憶能力を必要と する。

これらの要求を満たすため、ハードディスクドライブの性能を非常に大きな性能 レベル及び非常に大きな容量に増大することが望まれている。これらの用途には 、華−ドライブの容量は、数百メガバイトのオーダが一般的である。また、多数 のハードウェア製造業者の一部が、彼らのノ＼−ドウエアコンポーネンツを非常 に小さな寸法に作りたいとする要望により、単位平方インチ当たりの記憶容量も 増大している。

１つの性能ベンチマークとして、並べられたアドレス対の全数によりアドレスさ れる、可能性のある全ての並べられたトラック対の間をシークするのに必要な全 時間で除すことにより決定される平均シーク時間として従来知られているドライ ブのアクセス時間がある。他の性能ベンチマークとして、データ転送速度（媒体 への及び媒体からのデータ転送速度）、ディスクドライブの電子回路により賦課 されるオーバーヘッド、及び平均待ち時間がある。

ウィンチェスタ記憶技術を用いたディスクドライブでは、単位領域当たりの記憶 容量を増大させる試みに多くの問題がある９例えば、読取り／書込みヘッドは記 憶ディスクドライブの上方の特定の高さ、例えば９マイクロインチ（約２．２８ Ｘ１０−　’ＩＩ＋＋＋）で機能するように設計されており、この高さが、ウィ ンチェスタディスクドライブにおいて可能な垂直空間の物理的縮小を制限する。

更に、ドライブの各機能コンポーネンツ（記憶媒体、アクチュエータ、読取り／ 書込みへ・ノダ制御板等）、ペース及びカバー（これらのペース及びカバーは、 記憶媒体の周囲にコントロールされた環境を維持する）が、最小ドライブサイズ に対して別の制限を与える。

ディスクドライブのサイズの縮小は、ディスクドライブ内に使用される多数のコ ンポーネンンのサイズを縮小することに過ぎない。多くの場合、所望の形状係数 （ｆｏｒｍ　ｆａｃｔｏｒ）を得るにはドライブｔ１ｍの再構成が必要である。

ドライブの構造自体のコンポーネンツの再構成により、新たな問題が生しる。

通常、ディスクドライブ及びコンビエータの製造業者は、ハードディスクドライ ブの振動ルび衝ｗ抵抗についての標準規格を定めているやハードディスクドラ１ ′ブに賦課される基準には、振動抵抗、コンパクトさ、軽量性、低電力、製造の 容易性がある。これらの全ての基準は通常、特定のコンピュータ又；よ特定種類 の用途に使用するディスクドライブを選択するコンピュータ製造業者にとって重 要である。この種Ｙ！規格は、ドラ・１′ブの音間した用途及び衝撃及び振動の レベルに基づき多かれ少なかれ＠電なものとすべきであり、ドライブは耐久性を 有することが期待される。ともかく、ドライブが適正な機械的作動を行うには、 最小の公差が必要とされる。ディスクドライブに加えられる振動及びノーキング 及び／又はトラックフォローイングのエラーの一原因の１つの効果は、機械的な オフトラッキングすなわちディスク（＃Ｌ−又は複数）に対するヘッドの意図し ない物理的移動である。ＩＩ械的オフ）・う、キングは、ディスクに対するディ スクドライブの種々の構造的コンボー不ンツの移動により引き起こされる。従っ て、重要なことは、データの記憶及び検索を遂行する間中、ハードディスク組立 体（Ｈａｒｄ　ＤｉｓｋＡｓｓｅｍｂｌｙ、　ＨＤ　Ａ　）が厳格な構造的剛性 を維持することである。

慣用的なディスクドライブは稠密な重い材料で作られ、温度勾配及び他の物理的 応力により機械的オフトラッキングが引き起こされることを防止するのに必要な 構造的剛性を得ており、このため、このようなディスクドライブのサイズ及び重 量の減少を困難にしている。また、既存のディスクドライブには多数の機械的部 品が組み込まれており、衝撃及び振動に対する抵抗条件を満たす上での問題を多 数のコンポーネンツが与えている。

物理的衝撃に対する特定ドライブの抵抗を一層高めるため、慣用的なハードディ スクドライブには、しばしば、ドライブのヘッド（ｊｌＬ−又は複数）をノイー キングしておく装置が組み込まれている。本願明細書で使用するとき、「ノクー ク＜ｐ−ａｒｋ）　ｊ又は［パーキング（ｐａｒｋｉｎｇ）　Ｊなる用語は、ヘ ッドを支持するアクチュエータをラッチすることにより、ディスクの選択した非 データ記憶部分く通常、「ランディングゾーン」と呼ばれる部分であり、内径部 又は外径部に位置してＧする）の上に、読取り／書込みヘッドの部分を維持する ことをし）う（また、「ラッチされた（ｌａｔｃｈｅｄ）　ｊ及び［非ラツチ（ ｕｎｌａｔｅｈｅｄ）　Ｊなる用語（よ、それぞわ１、）ぐ−キング装置及びア クチュエータの保合及び非保合をいう）、輸送中に受ける物理的衝撃又はディス クドライブの他の非作動時の移動によりディスクに対するヘッドの「打！！　（ ｓｌａｐ）　ｊが引き起こされ、ヘッドがディスクのデータ記録部分に打撃を加 える場合にはデータの損失を招く可能性もあるため、アクチュエータ！よパーキ ングさせておくのが好ましい。ヘッドのパーキングにより、ヘッドＧよランディ ングゾーンにランディングし、非通電時にランディングゾーン上の（立置に保持 されるであろう。

！磁気−キング装置：！、ディスクドライブの作動中に）く−キンク゛装置を解 放するのに電力を必要とし、このため、ポータプルコンビ二一夕のノ１７テＩＪ の寿命力く短縮される。純粋な磁気パーキング装置が、アクチュエータのｉ３磁 性部分とマク′ネット（磁石）との間の引付け（一般的には直接接触）によりア クチェエータをパークさせる。この形式の磁気ラッチの王な欠点は、ディスクド ライブ゛の作動中に、アクチュエータの透磁性部分とマグネットとの引付けによ りアクチュエータの回転運動が悪影響を受け、これにより、トラックフォローイ ング及びシーク機能に問題を引き起こす、また、マグネットからアクチェエータ を解放させるのに大きな力が必要である。

ディスクドライブにおける他の関心事は、汚染勧賞からディスクを保護するため のドライブのシールが困難なことである。この困難性は、゛ディスクが存在する コントロールされた環境を保護するためにシールしなければならない領域が大き いこと、及びコントロールされた環境にアクセスできる箇所が多いことに起因す る。これらのアクセス箇所は、ディスクを回転させるモータに電流を供給し、デ ィスクの情報を読み取り且つ記録するヘッドに（及びヘッドから）データ信号を 伝達し、且つ成る場合にはディスク（単−又は複数）に対してヘッドを位１決め するためのボイスコイルに電流を供給するディスクドライブの電気回路の内部に に導Ｘのに利用される。

各データトラックに記憶された情報にアクセスする場合に重要なことは、読取り ／書込みヘッドをアクチュエータにより各データトラック上に正確に位置決めす ることである。読取り／書込みヘッドの位！を各データトランクの境界内に維持 するための制御機構が設けられ、該制御機構はステッパモータに設けた戻り止め の形態又はボイスコイル形アクチュエータ駆動装置の各セクタに設けた閉ループ 埋込み形サーボ情報の形態にできる。

ディスクの初！Ｉｌｌ製造時に、一般的な記憶ディスクには複数のデータ記憶ト ラックが設けられる。ドライブの製造時に、記憶ディスクのデータトラックには 必要なサーボ情報が書き込まれる。この工程は、時々「バック書込み（ｐａｃｋ 　ｗｒｉｔｉｎｇ）　Ｊと呼ばれている。

一般に、パック書込みは、ドライブがシールされる前に行われる。このことは、 これまで、ドライブのカバ一部分が所定位置に取り付けられる前にパック書込み が行われたことを意味した。しかしながら、この方法は、汚染勧賞への媒体の露 呈を長期化させるという欠点を有し、ドライブカバーがひとたび所定位置に固定 されると、ドライブの機械的構造体にある程度の歪みが生しる。

この問題を解決する１つの方法力＜Ｍｏｏｎ等に交付された米国特許第４．６６ ９，００４号に開示されており、該米国特許にはドライブカバーを通るバック書 込みの一形態が開示されている。この米国特許では、光学式走査システムがセク タ位Ｉを決定し、この米国特許に開示されたサーボ制御計画に従って各セクタの 開始時に書込み制御回路がサーボ制御情報を書き込むことができるようにする。

カバーの孔は、ドライブのコンポーネンツへのアクセスを可能にして、光学式セ クタの決定及び外部の機械的なアクチュエータのステップ制御ができるようにす る。同時に、ドライブ自体の読取り／書込みヘッドを用いてディスクにサーボ情 報を書き込むため、制御システムがアクチュエータに接続されている。この制御 システムは、ディスククランプの交互の銀皮膜部分及び暗黒化部分を検出するこ とによりセクタ位置の光学的決定を行うものであるため、ディスククランプとし て製造されたセクタ識別器の精度により左右される。従って、このような機械的 エラーを無（すにはエラー補正計画が必要になる。また、米国特許第４，６６９ ，００４号により作られるドライブには、ドライブが種々の圧力で作動するのに 適した気密ソールを形成する手段は示されていない。

発所凶叉約 従って本発明の目的は、少なくとも５００メガバイトの記憶容量をもつ３・１７ ２インチ形状係数のディスクドライブを提供することにある。

本発明の他の目的は、優れたデータトラックアクセス能力をもつディスクドライ ブを提供することにある。

本発明の他の目的は、平らなベースプレートの設計を用いることにより、組立て を容易にする形状に上記特徴をもつディスクドライブを提供することにある。

本発明の他の目的は、上記目的を達成できる、大きな記憶容量をもち且つ多数の ブラックウィンチェスタ技術による記憶媒体を用いたディスクドライブを提供す ることにある。

本発明の他の目的は、上記目的を達成できる、ドライブのカバーを所定位置に配 Ｉした状態で埋込み形サーボ情報の書込みが行えるディスクドライブを提供する ことにある。

本発明の１記及び他の目的は、３・１／２インチ形状係数のコンボーネンンの新 規な構成をもつハードディスクドライブ構造により達成される。この構造は、コ ントロールされた環境を形成するベース及びカバーを有している。これらのへ− ス及びカバーは、これらの間に配Ｉされるガスケットと係合する。また、ベース 及びカバーは、約５．７５インチ（約１４．６ｃｍ）　＜７）長さ、約４．０θ インチ（約１０．２ｃｍ）　（０幅及び１．ツイフチ（約４．３ｃ■）以下の組 立て高さをもつ。ベースには、複数のディスクからなる記憶手段が設けられてお り、該記憶手段は前記ディスクの中心を遣る軸線の回りで回転可能に取り付けら れ、各ディスクは複数の同心状トランクを備えている。前記ベースの底部には、 ディスクドライブのデータトラック記憶機能及びデータ検索機能に指令を与える 制御信号を発生する制御手段が取り付けられている。前記ベースには、前記制御 信号に応答して前記記憶手段を回転させるスピンドルモータが設けられている。

前記制御信号に応答して前記記憶手段から情報を読み取り且つ前記記憶手段に情 報を書き込むためのトランスデユーサは、前記ベースプレート上のアクチェエー タ枢着点の回りに枢着されたアクチュエータ手段に設けられている。アクチュエ ータ手段は、前記記憶手段により形成される平面に対して実質的に垂直な平面内 に前記（・ランスデューサ手段を位置決めし且つ前記トランスデユーサ手段を前 記記憶手段からの高さが６マイクロインチ（約１．５２　Ｘ　１（１”　ｎ＋ｍ ）以下の位置に配置する。磁界を形成する磁気手段と、前記アクチュエータアー ム上に取り付けられ且つ前記磁界に′ＷＬ流を通して前記アクチュエータ手段を 位置決めすべく前記ディスクに対してほぼ平行な平面内に配置されたコイル手段 とを備えた磁気構造体が設けられ、アクチェエータ手段の位置決めを行う、また 、前記プリント回路板の制御Ｗ信号を前記アクチュエータ手段及び前記記憶手段 を回転させる前記手段に導く手段が、ｍＩ記アクチュエータ手段と相互作用する ためのパーキング手段を形成し、前記トランスデユーサを前記記憶手段トの所定 位置にパークさせる。

好ましくは、ベースプレートは「平ら（フラット）」なベースプレート形式の設 計であり、カバーが、前記ベース、アクチュエータに設けられた第１支柱及び第 ２支柱、及びスピンドルモータの枢軸線に固定されている。また、前記カバーに は衝撃フレームが固定されている。該衝撃フレームは、第１側部及び第２側部と 、第１端部及び第２端部とを有しており、第」側部及び第２側部は前記ベース及 び前記制御手段に隣接して配向されている。

凹皿Ω旦ヱ星脱更 第１Ａ図は、本発明によるディスクドライブのベース、カバー及び一体コーティ ングの分解斜視図である。

第１Ｂ図は、本発明によるディスクドライブの組み立てられたハードディスクド ライブ組立体、衝撃フレーム及びプリント回路板の分解斜視図である。

第２図は、本発明によるディスクドライブの平面図である。

第３図は、第２図の３−３線に沿う断面図である。

第４図は、アクチュエータ取付は組立体及びラッチ機構組立体を示す分解図であ る。

第５図は、第２図の５−５線に沿う断面図である。

第６図は、第２図の６−６ｍに沿う断面図である。

第７図は、本発明によるディスクドライブのランチアーム及びラッチ機構組立体 の一部を破断した分解斜視図である。

第８図は、アクチュエータの一部を示す平面図である。

第９図は、一群のアクチュエータを示す部分側断面図である。

圧裏旦と大施勇Ω説所 第１図〜第７図を参照して、本発明のディスクドライブを説明する。以下により 詳細に説明するように、本発明のディスクドライブの好ましい実施例は６つのハ ードディスクを有しており、各ハードディスクは磁気コーティングを有し且つウ ィンチェスタ記憶技術を用いている。しかしながら、種々の個数のディスク、光 ディスクのような他の種類のディスク２．及びレーザのような他の読取り／書込 み技術を使用することも本発明が意図する範囲内のことである。

本発明のディスクドライブは、最高作動温度及び衝撃条件下で、非常に小さな物 理的空間寸法内により多くのデータ記憶量を組み込むという記憶技術産業におけ る継続的な傾向を反映している。一実施例において、本発明のディスクドライブ は、５００メガハイドの定櫟式記憶容量（ｆｏｒｍａｔｔｅｄ　ｓｔｏｒａｇｅ 　ｃａｐａｃｉｔｙ）を、６つのディスクを用いたいわゆる３・１ノ２インチ（ 約９　ｃｍ）の「半高さ」形状係数（ｈａｌｆ　ｈｅｉｇｈｔ　ｆｏｒｍ　ｆａ ｃｔｏｒ）に組み込んでいる。別の実施例として、３２０メガバイトの記憶容量 をもつ４つのプラッタディスクドライブを設けることができる０本発明のディス クドライブは、伝統的なディスクドライブコンポーネンツの新規な配置によりこ れらの目的を達成する。

本発明のディスクドライブにおいては、約３．７Ｂインチ（約９．５　ｃｍ）の 直径をもついわゆる３・１７２インチディスクを用いて、５．７５インチ（約１ ４．６ｃ■）の長さ、４インチ（約１０．２ｃｍ）の幅、及び１．６５インチ（ 約４．２　ｃｍ）以下の組立て高さをもつディスクを提供する（尚、組立て高さ は１．６２インチ（約４．１　ｃｍ）が好ましい）。

ドライブの全高さは２．３ボンド（１，０４ｋｇ＞以下である。読取り及び書込 み機能を実行中の全体の消費電力は約５ワツトであり、アイドル期間中の消費電 力は４ワット程度に少なくできる。より詳しくは、本発明のディスクドライブの 高さは、慣用的な５・１７４インチ（約１３．３ｃ菖）形状係数のハードディス クドライブにおける全高さディスクドライブ（ｆｕｌｌ　ｈｅｉｇｈｔ　ｄｉｓ ｋ　ｄｒｉｖｅ）の高さの約１／２であり、長さは慣用的な５・１／４インチド ライブの幅にほぼ等しく、幅は慣用的な５・１７４７４インチドライブさの約１ ／２に等しい、従って、本発明の４つのドライブが、標準高さく５・１７４イン チ）の形状係数のディスクドライブが以前に占拠していた空間を占めることがで きる。

第１図〜第７図を参照すると、本発明によるディスクドライブ１ｏは、例えばア ルミニウムからなるベース１２及びカバー１４を存している。ベース１２とカバ ー１４どの間にはガスケット１６が設けられており、ベースＩ２とカバーＩ４と の間に７−ルされた（すなわちコントロールされた）環境を確立している。カバ ー１４ば、ソケットヘッドねじ１８によりベース１２に取り付けられる。すなわ ち、ねし１８はカバー１４のボア１８ａに通され且つねし取付は孔１９に螺着す してカバー１４をベース１２に取り付ける。カバー１４でのボアＬ８ａの位置決 め及びベース１２でのねし取付は孔１９の位置決めは、ディスクドライブ１０の 構造的剛性を高めるようにする１Ｍｉみ立てられたカバー１４及びベース１２の 全高さく第３図におけるｈ＋）は１．２５インチ（約３．２ｃ■）である。

ディスクドライブ１０の他の特徴は、アクチュエータ組立体５０と、スピンドル モータ３０と、プリント回路板（ｐｒｉｎｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｏａｒｄ 　、　Ｐ　ＣＢ）　１５とにある。ＰＣＢｌ５は、ディスクドライブ１０を作動 するのに必要な制ｍ信号を与える回路を冑している。第２図及び第３図に示すよ うに、更に、ディスクドライブ１０は６つのディスク２６１−、を有しており、 これらのディスク２６１−６はスピンドルモータ３０に取り付けられており、ド ライブにデータを記憶する手段を形成する。

−ｍに、ベース１２には、製造工程中にディスクドライブのコンポーネンツを便 利に取り付けるための平らな上面が設けられている。この形式のベースは、いわ ゆる「バスタブ」設計のベースを用いた慣用的なドライブに比べ、ドライブの製 造速度を大幅に高めることができる。このバスタブ設計のベースは、ベースに取 り付けられるエレメント及び該エレメントを取り付けるのに使用する工具の全て がバスタブの壁内に嵌合できる必要があり、エレメントを取り付け、その後に該 エレメントを所定位置に回転することを困難にする。ベース１２は、アクチェエ ータ組立体５０及びディスク２６１．を取り付けるための凹部２３．２４を有し ている。ベース１２はまた、スピンドルモータ３０を受け入れるためのウェル（ 井戸）領域２９を育している。これらの凹部２３．２４及びウェル領域２９は、 上記ドライブのコンポーネンツを６デイスク実施例に組み込むドライブの能力に 寄与する。

ベース１２はグイキャストが好ましく、一般に幅は０．１０〜０．１５インチ（ 約２．５〜３．８　ｍ■）の範囲で変化しく取付は領域２０．２１を除く）、ウ ェル領域２９でハ０．０２５　インチ（約０−６４ｍ５）程度に幅狭である。こ のように、ベースプレート単独では、ドライブ機構が適正に作動できる充分な構 造的剛性が得られない０本願明細書の全体を読んだ後には理解されようが、ドラ イブ１０内の多数の機械的な力がベースプレート１２に作用し、無数の方向に異 なる応力を与える。従って、ドライブ１０に充分な構造的一体性がなければ、機 械的なオフトラッキングエラー及び／又はデータトラッキングエラーが生じるで あろう。

平らなベースプレート設計の必要な構造的剛性を確保するため、本発明のディス クドライブ１０は新規なカバー設計及び取付は構造を採用している。カバー１４ はアルミニウムの鋳造が好ましく、半円筒状部分１４ａ及びコンポーネント部分 １４ｂを有している０円筒状部分１４ａはディスク２６゜、を包囲し且つ該ディ スク２６１−１の回転により発生される多量の空気流を収容して、ディスク２６ 、、上でトランスデエーサ６０．−．を飛行可能にするサスペンション５４．− 。

の効率を向上させるように設計されている。コンポーネント部分１４ｂも、最小 の外部面積でアクチェエータ組立体５０及びヘッダ組立体２７を包囲するように 同様に設計されている。この結果、ドライブ１０の幅を最小に維持できると同時 に、画部分１４ａ、１４ｂの間のカバー１４の輪郭が、付加的な取付けねし１８ をカバー１４とベース１２との固定に使用できるようにする。また、アクチェエ ータ組立体５０及びスピンドルモータ３０の軸３４のそれぞれのねし孔４５ａ及 び６４ａに取り付けられるカバーねし４５及び６４によりによっても剛性が付与 される。この支持設計により、ドライブ１０のあらゆるコンポーネンツを平らな ベースプレート１２上に容易に取り付けることが可能になり、ドライブ１０の製 造及び組立てを容易にする。

（゛ライブ１０は、衝撃フレーム２５により構造的に隔絶される。カバー１４は ４箇所で衝撃フレーム２５と係合する。衝撃フレーム２５とカバー１４との間に はフレームのブシュ２５ａが介在され、該ブンユ２５ａと係合する控壁（パット レス）１１がカバー１４から外方に延びている。衝撃フレーム２５のブンユ２５ ａは、六角ソケットねし５９により控壁１１に固定される。衝撃フレーム２５は 更に号イドレールＥ、Ｆを有しており、該サイトレールＥ、Ｆは、ベースプレー ト１２に組み付けられるときにＰＣＢ　１５の付加的な横方向支持を与える。Ｐ ＣＢｌ５の端部Ｇ、Ｈは、ホストコンピュータの制御バスに連結するＰＣＢｌ５ のコスクター・の容易なアクセスを可能にしている。組み立てられたとき、カバ ー１４、−＜−：２．１２、ＰＣＢｌ５及び衝％！７レー４２５の全高す（第１ Ｂ図（７）ｈ、）は約１．６２インチ（約４．１　ｃ＋＊）である。

第１Ａ図及び第１Ｂ図に示すように、ベース■２及びＰＣＢｌ　５のＪｌｌ造は 、ドライブＩＯに用いられる複数のコンボー不ンツの取付は領域を設けるのに最 小の高さで済むようにする。、ＰＣＢｌ５は、ＰＣＢｌ５に設けられた回路が衝 撃フレーム２５のサイトレールＥ、Ｆから突出しない形態でベース１２の底部に 取り付けられる。より詳細に後述するように、ＰＣＢ　１５に設けられる回路は 、例えばディスクドライブ１０がディスク２６．、に記憶されたデータに選択的 にアクセスできるように、アクチェエータ組立体５０及びスピンドルモータ３０ の作動を制御するｗ制御信号を発生する。

ガスゲット１６はディスクドライブ１０のユニークな構造からなり、ベース１２ とカバー１４との間に優れたシールを形成し、これらの間にコントロールされた 環境が形成されるようにしている。第１図、第２図、第５図及び第６図を参照し てガスゲット１６について説明する。第５図及び第６図は、第２図の５−５線及 び６−６ｍに沿うガスケント１６の部分断面図である。第５図に詳細に示すよう に、ガスケット１６の断面の一部は、ガスケ゛フト１６の大部分を占める壁１６ ａ及びリップ１６ｂからなる。リップ１６ｂはカバー１４の底部に当接し、且つ 壁１６ａと関連して、カバー１４がガスケット１６に対して摺動可能に取り付け られるときにシールを形成する。ベース１２にはトラフ１７が形成されており、 該トラフ１７はカバー１４及びガスケット１６と実質的に同じ形状を有している 。ガスゲット１６はトラフ１７と実質的に同じ形状に形成されており、組み立て られるときに、ガスケット１６の壁１６ａが、ベース１２及びカバー１４により 創出されるコントロールされた環境の内部に配！されるＢ様でトラフ１７内に座 金される。ガスゲット１６は柔軟材料（好ましくは、デュロメータ硬度５０のブ チルゴム）で形成されており、ガスゲット１６がカバー１４とベース１２との間 にサントイフチされると、これらの間に優れたシールが形成され、ディスクドラ イブ１０が作動するためのコントロールされた環境を形成する。

組み立てられたべ〜ス１２、カバー１４及びガスケット１６　（第１Ｂ図）は、 海面上１０，０００フイート（約３に−）及び海面下２００フイート（約６０− ）にノールされた、コントロールされた環境を形成する。ベース１２とカバー１ ４との間に汚染物質のないコントロールされた環境を確保するため、フィルタ１ ３が設けられたている。フィルタ１３ば、フィルタマウント１３ａに摺動可能に 取り付けられ、ベース１２に固定される。

第２図は、ディスクドライブ１０のコンポーネンツのレイアウトを示す平面図で ある。ディスク２６１．□、及びスピンドルモータ３０の中心に位置する軸線３ １の回りで回転可能に取り付けられたディスク２６＋が示されている。軸線３１ は、ベース１２の端側部Ａから約２，１０インチ（約５．３３ｃｍ）及び側部Ｃ から約１．９９インチ（約５．０５ｃ■）の互層に位１している。ディスククラ ンプ部材３３が、ディスク２６、、をスピンドルモータ３０上の所定位置に固定 している。

複数の孔２２及び咳孔２２内に圧入される複数の対応ピン２８を備えたヘッダ組 立体２７は、ＰＣＢｌ５からの制ｍ信号を、ベース１２及びカバー１４内のコン トロールされた環境に転送する。ビン２８は、ＰＣＢｌ　５に設けられたコネク タ１００内に直接差し込まれる。

アクチュエータフレックス回路３２は、ヘッダ２７からの電気信号をヘッド６０ １１−．及びアクチュエータ組立体５０に伝達する。アクチェエータフレックス 回路３２は、第１領域３２ａにおいてヘッダ組立体２７の丁のビン２８に電気的 に接続される。了りチ１エータフレックス回路３２は、領域３２Ｃにおいてアク チェエータフレックス回路３２がアクチュエータアーム組立体５２に結合される 位！で終端している。フレックス回路３２の部分３２ｂは、側御チップ９０を受 け入れるように設計されており、制御チップ９０は、ＰＣＢ　１５と協働してア クチュエータ組立体５０への制御信号を発生する。チップ９０及びフレ、クス回 路３２は、ねじ孔８９と螺合する六角ねしによりベース１２に固定されるブラケ ット９１を介してベース１２に固定される。アクチュエータフレックス回路３２ により形成される曲率半径は、アクチュエータフレックス回路３２によりアクチ ュエータアーム組立体５２に作用するトルクを発生する。フレックス回路３２が アクチュエータアーム組立体５２に作用するトルクの効果は最小にし、従って、 ボイスコイルモータ（咳モータの作動は後述する）が作用する力を最大にするの が好ましい。

アクチュエータフレックス回路３２は、全体として３つの部分に分離される。

第１部分は、アクチュエータコイル７０に電流を伝達する２つの導体を有してい る。第２部分は、電流を伝達する第１部分をデータを伝達する第３部分から分離 する接地平面である。データを伝達する第３部分は２４対のデータ伝達ラインを 有しており、該データ伝達う１ンは、ディスク２６．、、、に情報を記録するた めヘッド６０．、に信号を伝達し、且つディスク２６．−、からデータを読み取 るときにはヘッド６０３．□ｌからヘッダ組立体２７を介してＰＣＢ　ｌ　５に 信号を伝達する。

第２図、第３図、第４図、第８図及び第９図を参照して、アクチェエータ組立体 ５０の構造及び作動を以下に説明する。後でより詳細に説明するように、アクチ ュエータ組立体５０はトランスデユーサ手段６０．１（該手段の１つが各ディス ク２６１−．の各面と関連している）を位１決めする。トランスデユーサ６０． −。

ば、ディスク２６．、の各面上に同しトラックを形成する垂直方向に配向された 円筒状セグメントに設けられた個々のデータトラ、り上に位置決めされる。

アクチュエータ組立体５０は、アクチェエータアーム組立体５２と、サスペンシ ョン５４−ｔと、撓み子９８と、読取り／書込みへラド６０．−とを有している 。また、アクチュエータアーム組立体５２はミサスペンション５４−Ｌを支持す る複数の支持アーム５２．、を有しており、各サスベンジタン５４．−．には読 取り／書込みヘッド６０．．を取り付けるための撓み子９８が設けられている。

アーム組立体５２はＥ形をなしており、部材５２．．５２□、５２．を備えてい る。−＼ラド６０．．は、約９．０　ミクロンのギャップ幅をもつ薄フイルムト ランスデユーサで構成するのが好ましい３本発明の好ましい実施例においては、 サスベンジタン５４．．は、鍛造金属支柱９９を介してそれぞれ支持アーム５２ ．−、に取り付けられており、各サスペンションと各支持アームとを相互ロック している。

アクチュエータアーム組立体５２は、マグネシウムのような単一の材料片を押し 出し成形する（別の方法として、組立体５２はダイキャストで成形することもで きる）。組立体５２は、支持カートリッジ４０を介してアクチュエータ支持ビン ６５上で摺動可能に取り付けられている。第２図及び第３図に示すように、ソケ ットヘッドキャップねじ４５が、カバー１４を通してアクチュエータ支持ビン６ ５に螺着される。第３図には、アクチュエータ組立体５０の支持組立体４０が詳 細に示されている。第３図には、ベースプレート１２の鋳造取付は座６１に当接 するアクチュエータスリーブ４２に取り付けられた支持組立体４０が詳細に示さ れている。アクチュエータスリーブ４２は、アクチュエータ支持ピン６５を介し 、てベース１２の鋳造取付は座６１に固定される（ビン６５の一端には、六角ナ ツト４５用のねしボア６５ａが形成されている）、ビン６５の反対側の端部には 、取付は座６１と螺合するねじが形成されている。アクチュエータアーム組立体 ５２は、スペーサ４４により分離されたアクチェエータベアリング４６．４７を 収容する外側スリーブ４９の回りで摺動可能に取り付けられる。ハウジング４８ 、ビン６５及びスペーサ４４は、例えばステンレス鋼で作ることができる。アク チェエータアーム組立体５２は、重量を低減し且つその結果としてのアクチュエ ータ組立体５０の慣性を低減するため、マグネシウムで製造するのが好ましい。

第２図、第３図及び第５図に示すように、アクチュエータアーム組立体５２、サ スペンション５４．−１及び読取り／書込みヘッド６０．−、を枢動させ且つ読 取り／書込みヘッド６０−１を特定トラックに位１決めするのに必要な力は、コ イル７０及びアクチュエータマグネット６６．６７からなるボイスコイルモータ により発生される。アクチェエータマグネット６６．６７は、アクチュエータ支 持ハウジング５５に接着し、次にそれぞれマグネットシールド６２．６３でソー ルするのが好ましい。これにより、ドライブＩＯの寿命中にマグネット６６．６ ７が分解されるようなことがあっても、ベース１２とカバー１４との間のコント ロールされた環境の完全性が確保される。アクチュエータ支持ハウジング５５及 びハウジングプレート５３は３磁性材料で形成し、マグネット６６．６７により 発生された磁界のリターン（戻り）を可能にする。マグネット６６．６７及びア クチュエータコイル７０は、コイル７０がマグネット６６．６７により割出され る磁界内に１かれるように配置される。コイル７０は、４５０インチ（約１１． ４ｍ）の３２Ａｗｇ　Ｒ５ＴＳＬ　ｗ４ワイヤをアクチェエータアーム組立体５ ２の端部５１の回りで３００回巻回することにより形成できる。、瑞プレート５ ３は、完全にマグネット６６．６７によりイ１与される磁気リターン力（ｍａｇ ｎｅｔｉｃ　ｒｅｔｕｒｎ　ｆｏｒｃｅ）により、支持ハウジング５５に当接し た状態に維持される。アクチュエータ支持ノ幼ジング５５は、孔５６ａに通して 鋳造取（］け座２１の孔２１ａに螺着される六角ねｊＪ及び孔５６　ｂｉ、：Ｊ ｌ、てら−ス１２のねじ几２１ｂに螺着される六角ね１ンによりベース１２に固 定される。

アクチェエータマグネ、ノド６６．６７は、ネオジム鉄硼素（ｎｅｏｄｙｍｉｕ ｍ　１ｒｏｎｂｏｒｏｎ）からなる単一片のバイポーラマグシフトが好ましい、 マグネット６６．６７は、これらのマグネット６６．６７のそれぞれの磁極の間 に第１及び第２（１）磁界πいｔを発生する。磁界Ｅ、、Ｅ、は、支持ノ幼ジン グ５５及びプレート５３の種々の部分を含む閉鎖磁気回路内に包囲される。プレ ート５５．５３により与えられるリターン内に磁界を収容することにより、各磁 界の磁気強度はそれぞれの磁極開領域において増大される。この領域における磁 界強度はボイスコイルがアクチュエータアーム組立体５２に作用するトルク、従 って、アクチュエータアーム組立体５２の回転速度（角速度）及びドライブのシ ーク時間に直接関係する。マグネット６６．６７を保持する部材５１．と５１３ との間のアーム５１：の回りに配！することにより、両マグネット６６．６７間 のギャップを小さくでき、これにより磁気漏れを減少させ且つそれぞれの磁界強 度を増大できる。

従って、コイル７０を逆方向に流れる電流により、磁界Ｂ＋　、Ｂｚに対して逆 方向のトルクが発生され、これにより、アクチュエータアーム組立体５２及び該 組立体５２上に取り付けられたコンポーネンツが枢動されて、ディスク２６．。

上のデータ領域の内径と外径との間の選択された位Ｉにヘッドを位置決めする。

作動に際し、コイル７０には、アクチュエータフレックス回路３２（第２図）を 介して制御信号が与えられ、ヘッド６０−＋をディスク２６．−、上の個々の特 定のデータトラックに位置決めすべくアクチュエータ組立体５０を選択的に制御 する。本発明の好ましい実施例においては、各ディスク２６１−６は、５１０メ ガハイドの定様式記憶容量をもつ全部で１８０６個のトラックを備えた二面プラ ッタを有している０本発明のディスクドライブに使用されるスパッタ形１４００ ０ｅデイスクは、現在Ｋｏｍａｇ、　Ｉｎｃ、　（２７５５ｏｕｔｈ　Ｈ４ｌｌ ｖｉｅｗ　Ｄｒｉｖｅ、　Ｍｉｌｐｉｔａｓ、　ＣＡ　９５０３５j から市販されている。

以下の表１及び表２には、ディスク２６．、、、の成る仕様を示す。

稟−又 また、アクチェエータ組立体５０には、ＰＣＢｌ５からの信号に応答してアクチ ュエータアーム組立体５２をドライブの「パーキング」の方向に固定するラッチ ｌ！構が設けられており、該ランチ機構は、一般に、ディスクドライブの電源ス ィッチがオフのとき及び輸送中に使用される０次に、第４図及び第５図を参照し てラッチ手段について説明する。ラッチ手段は、長手方向のアクチュエータ支持 アーム５２．−９に対して平行に取り付けられたラッチアーム５８を有している 。

ラッチ組立体７２は、ハウジング７５に取り付けられるソレノイド７４と、ピン ７５ａによりハウジング７５のヒンジ部分に枢着されるラッチプレート７６とを 有している。ランチプレート７６は、ラッチアーム５８と係合して、トランスデ ユーサ６０．、を備えたアクチェエータ組立体５０をディスク２６．−、のそれ ぞれのランディング領域上にパークさせるタブ７７を有している。ラッチ組立体 ７２は、ハウジング７５のボア（図示せず）に通してプレート５３のねしボア６ ９ａに螺着されるソケットヘッドねし６９を介してハウジングプレート５３に固 定される。ハウジング７５に一体成形されたタブ８７がボア８７ａと係合してラ ッチ組立体７２に充分な安定性を付与する。

ドライブ１０の通常の作動中、ラッチフレックス回路８１を介してラッチソレノ イド７４に電流が供給される。ラッチソレノイド７４は、該ソレノイド（コイル ）７４内にソレノイドマグ不ノト７８を維持し且つハウジング５３のノツチ５フ 内に配置されるタブ７７を備えたラッチプレート７６と、支持ハウジング５３の 頂部とを同一面（フラッシュ）に維持する。これにより、ラッチアーム５８がラ ッチプレート７６上を自由に通ることができ、従ってアクチュエータ組立体５０ がディスク２６．−、上でヘッド６０．−、を自由に位置決めできる。

アクチェエータ５０をラッチするため、ＰＣＢｌ５から制′４′Ｂ信号が与えら れてディスクドライブのヘッドをバークさぜる。アクチュエータ組立体５０が上 記のように駆動され、ヘッド６０．．をディスク２６１−、の最内径位置に位置 決めする。アクチュエータ組立体５０がヘッド６０．．を回転させると、ソレノ イド７４への電流の供給が遮断され、ボア１０３内に取り付けられたばね１０２ によηてソレノイドマグネット７８及びラッチプレート７６が上方に押される。

その後、タブ７７がラッチアーム５８と当接することによりアクチェエータ５０ の移動を防止し且つアーム組立体５２をディスク２６１−６の最内径位置に固定 する。

アクチュエータ組立体５０は、約１２ミリ秒以下の平均データシーク時間を与え る。これは、ボイスコイルモータとアーム組立体５２とのパワ一対マス比が大き いこと、及びアクチェエータアーム組立体５２の慣性モーメントが小さいことに よる。

アクチュエータアーム組立体５２の内径衝突ストッパが設けられており、該衝突 ストッパは、１１７１ａ内に取り付けられたゴムＯリング７３を備えたねし７１ により構成されており、アクチェエータアーム組立体５２のへノド６０．．がデ ィスク２６＋−ｈの内径ランディングゾーンに位置するときに、アクチェエータ アーム組立体５２の第２端部５１と係合する。この内側衝突ストッパは、軸線３ １から０．９０インチ（約２２．９−一）のトランク半径に形成される。第２図 及び第４図に示す支柱３４は、その周囲にＯリング３４ａを備えており、外径衝 突ストッパとして機能する。外径衝突ストッパ３４は、アクチュエータアーム組 立体５２が、ディスクの最外トラック（好ましくは軸線３１から約１．８０イン チ（約４５．７ｓ＋ｍ）のトラック半径）を通過して移動することを防止する。

第３図は、本発明のハードディスクドライブの第２図の３−３線に沿う断面図で ある。第３図は、ステータラミネーション３９を備えたステータ組立体３８がハ ブ３５内に取り付けられたスピンモータ３０の組立体の詳細を示す、ハブ３５は 、ディスク２６゜６及びロータ４１を支持している。スピンドルモータ３０をハ ブ３５内に収容し且つベース１２の凹部２９内に取り付ける設計により、ドライ ブ１０内の水平方向及び垂直方向の空間を高効率で使用できる。第１ベアリング ３６及び第２ベアリング３７が、軸３４をハブ３５内に回転可能に取り付ける。

ロータ４１がハブ３５内でハウジング４３上に取り付けられており、ロータ４１ は多種リングマグネットで構成できる。

スピンモータ３０は、ＰＣＢｌ５からフレックスケーブル４８を介して与えられ る制御信号に応答する約３．８２８　ｒｐｗのディスク回転速度を与える。前述 のように、ＰＣＢｌ　５により回転Ｍ御信号が発注され、該回転制御信号は、ア クチュエータ組立体５０が特定データを検索できるようにする位置決め信号と関 連してスピンモータフレックス回路４８により与えられる。

ハブ３５はディスク２６１−６を支持しており且つ上記のようにスピンドルモー タ３０を包囲している。ディスク２６゜６を０．１４０インチ（約３．６ｍｍ） の距離（第９図のＤ）だけ分離するスペーサ８４が設けられている。ディスク２ ６．〜６は、ハブ３５に螺着されたソケットヘッドねし８５によりハブ３５に固 定されたディスククランプ８Ｇにより、ハブ３５の周囲に固定されている。

スピンモータフレックス回路４８はヘッダ組立体２７に接続されており、ＰＣＢ ｌ５からの制御信号をスピンドルモータ３０に与えてディスク２６．４を回転さ せる。スピンモータフレックス回路４８は３つの部分、すなわち、２つの電流伝 達部分と、これらのｉｉ電流伝達部分分離する接地部分とに分割されている。

また、第３図はディスク２６．、に対する読取り／書込みへノド６０□−１の関 係を示している。へ、ドロ０．−１はアクチュエータ組立体５０により支持され ており、該アクチュエータ組立体５０は、ディスク２６　＋−７の回転により発 生される７％流上で、ヘッド６０．−、がディスク２６、−、の表面上を「飛行 」できるようにする。サスペン７ョン５４−１　は、ヘッド６０−＋が平らに飛 行できるようにし、これにより、各−・ノド６０−＋の表面が各ディスク２６． −．に対面するように配向し、これにより各ディスクが回転しており且つ各サス ペンンミン５４．。

に負荷が作用しているときに、ヘッドがディスクの表面に対して平行になるよう にする。好ましい実施例においては、ヘッド６０はディスクから約５．０アイク ロインチ（１，２７Ｘ１０−’ｍｓ）上の高さで飛行する。各ヘッド６０は、各 サスペンション５４に約５グラムの荷重を与える。この小さな飛行高さは、６デ イスクの高容量ドライブを用いて所望の形状係数を達成するのに必要である。

ディスクドライブ１０はまた、ディスク２６．、に、優れた埋込み形サーボ情報 の書込みを行う、カバー１４は、該カバー１４がベース１２に固定されている間 にディスク２６１１に埋込み形サーボ情報の書込みができるようにする２つのボ ート９２．９４を有している。ディスクドライブにおいて埋込み形サーボ情報の カバー書込みが行えるようにすると、カバーを外してサーボ情報の書込みを行っ た後の駆動機構のトルクにより生しる機械的なオフトラッキングエラーを低減で きる。このようなオフトラッキングは、平らなベースプレート設計を用いたドラ イブにおける大きな問題である。なぜならば、このようなベースプレートは、構 造的剛性の欠如という固有の特性があるからである。

本発明の好ましいサーボ書込み工程においては、アクチュエータ組立体５０のタ ブ７９と係合するステップ部材（図示せず）がボート９２を通して挿入される。

ボート９４は、移送アームに取り付けられたクロック読取り／書込みヘッドがデ ィスク２６＋−ｈの１つにアクセスして、書込み工程中のディスク２６．−、の 回転速度を決定できるようにする。ドライブにバック書込みを行うため、制御シ ステムがビン２日を介してヘッダ組立体２７にリンクされる。バック書込み制御 システムは、アクチュエータ組立体５０を用いてサーボ情報をディスク２６１． に書き込むための書込み制御信号をヘッド６０．、に与える。また、制御システ ムはアクチュエータ組立体５０にｔｔＬを供給して、タブ７９と係合したステッ プ部材に対して逆バイアスを与える。バック書込み制御システムはまた、スピン ドルモータ３０にｔｉを供給して、書込み工程中にディスク２６．−、を回転さ せる。

クロック読取り／書込みへノドは、最初に、ディスク２６．、の使用可能なデー タフィールドの外側のクロックトランク（好ましくは、ディスクの最外径トラン ク）に書き込む。ディスク２６１．が回転されると、クロックヘッドがクロック トランクを連続的に読み取り、ディスク２Ｇ。６の正確な回転速度を決定する。

バック書込み制御システムは、■トラック当たりに使用すべきセクタの正確な個 数を決定し且つ所望のサーボ制御計画に従って各セクタにサーボ情報を書き込む ようにアクチュエータ組立体５０を指向させる。

また、ステップ部材は、バンク書込み制御システムの制御下で、アクチュエータ 組立体５０の移動を所望の速度に制？ｉして、所望の各トランクにサーボ情報を 与える。ステツバ部材の作動及び書込み工程は、任意の個数の閉ループ計画を利 用するため、任意の個数の直接書式に整理できる。

ボート９２．９４は、それぞれカバー９３．９５により密封シールされる。カバ ー９３には０リング９６が設けられ、カバー９５には０リング９７が設けられて いる。これらのカバー９３．９５は、カバー１４内に特定される気圧条件内のコ ントロールされた環境の完全性を確保する。

当業者には、本発明の好ましい実施例及び添付図面についての上記説明から、本 発明のディスクドライブの多くの特徴及び利点が明らかになったであろう０本願 に説明したディスクドライブによれば、ポータプルコンピュータに使用できる高 速低電力のコンパクトなディスクドライブが提供される０本発明のディスクドラ イブは、シーク機能中は平均６ワツト、情報の読取り又は書込み中は５ワツトの 消費電力であり、約１２ミリ秒以下のデータ平均アクセス時間を有している。

当業者には多くの変更を行い得ることが明らかであろう。しかしながら、そのよ うな変更は、本発明の範囲内に含まれるあらゆる変更及び均等物を特徴とする請 求の範囲の記載により定められる本発明の範囲内に含まれるものである。

ＦＩＧＵＲＥ５　ＦＩＧＵＲＥ６ ＦＩＧＵＲＥ　７ ＦＩＧＵＲＥ　８ ＦＩＧＵＲＥ９ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．高性能ディスクドライブにおいて、頂部及び底部を備えたベースと、 少なくとも３２０メガバイトのデータを記憶するための、前記ベースの頂部に支 持された記憶手段と、 該記憶手段から情報を読み取り且つ前記記憶手段に情報を書き込むための相互作 用手段と、 前記記憶手段に対して前記相互作用手段を選択的に位置決めするための、前記ベ ース上に支持され且つ制御信号に応答するアクチュエータ手段と、前記記憶手段 、前記相互作用手段及びアクチュエータ手段を包囲すべく前記ベースに対してシ ール可能に取り付けられるカバーであって、ベースとカバーとの間にコントロー ルされた環境を形成し且つ前記ドライブに構造的剛性を付与するカバーと、 前記ベースの前記底部に隣接して取り付けられた制御手段であって、前記アクチ ュエータ手段を制御する制御信号を発生し且つ前記相互作用手段に情報信号を与 え且つ前記相互作用手段から情報信号を受ける制御手段とを有しており、前記ベ ース、記憶手段、相互作用手段、アクチュエータ手段、カバー及び制御手段が、 約５．７５インチ（約１４．６ｃｍ）の全長と、約４．００インチ（約１０．２ ｃｍ）の幅と、約１．６２インチ（約４．１ｃｍ）の高さとを有していることを 特徴とする高性能ディスクドライブ。 ２．前記記憶手段がハブ構造体の周囲に配置された複数の磁気ディスクを備えて おり、前記ハブが内部及び外部を備えており、前記外部が前記複数のディスク支 持しており、前記ハブ構造体の前記内部が前記複数の磁気ディスク及び前記ハブ 構造体を回転させる回転手段を備えており、前記ハブ及び前記回転手段が前記ベ ースから上方に延びたスピンドルモータの支柱の回りに取り付けられていること を特徴とする請求の範囲第１項に記載のディスクドライブ。 ３．前記回転手段が、前記制御信号に応答して前記複数のディスク記憶手段を選 択的に回転させるスピンドルモータを備えており、前記制御手段が前記ベースの 前記底部に取り付けられたプリント回路板を備えていることを特徴とする請求の 範囲第２項に記載のディスクドライブ。 ４．前記複数の磁気ディスクの各々が、１．４００エルステッドの磁界強さを呈 するようにめっきされた第１面及び第２面を備えていることを特徴とする請求の 範囲第２項に記載のディスクドライブ。 ５．前記記憶手段が前記ハブ構造体の回りに取り付けられた６つのディスクを備 えており、該ディスクがスペーサ部材により分離されており、前記各ディスクの 前記各面が少なくとも１，８０６のデータトラックを有していることを特徴とす る請求の範囲第４項に記載のディスクドライブ。 ６．前記スペーサ部材が、前記ディスクの間に約０．１４０インチ（約３．６ｍ ｍ）の距離を与えることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のディスクドライ ブ。 ７．前記相互作用手段が１つのディスク面につき１つの読取り／書込みヘッドを 備えており、該読取り／書込みヘッドが、サスペンション及び撓み部を介して前 記アクチュエータ手段に取り付けられた電磁トランスデューサを備えており、前 記サスペンション及び撓み部が、ディスク面から約５マイクロインチ（約１．２ ７×１０−４ｍｍ）上方の前記トランスデューサの飛行高さを与え、前記ディス クが回転されるときに情報の読取り及び書込みを行うことを特徴とする請求の範 囲第５項に記載のディスクドライブ。 ８．前記アクチュエータ手段が、 アクチュエータ本体を有しており、該アクチュエータ本体が第１端部及び第２端 部を備えており且つアクチュエータの支柱の回りに取り付けられ且つアクチュエ ータモータに連結されており、該アクチュエータモータが前記制御手段に連結さ れており、 サスペンション手段を更に有しており、該サスペンション手段が前記アクチュエ ータ本体の前記第１端部に連結されており、前記サスペンション手段が前記相互 作用手段を取り付けており且つ前記相互作用手段に前記記憶手段から上方の所定 の飛行距離を与えることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のディスクドライ ブ。 ９．前記アクチュエータ本体がマグネシウムの押出しにより成形されていること を特徴とする請求の範囲第８項に記載のディスクドライブ。 １０．前記アクチュエータモータが、磁界を形成するための、前記ベースに対し て垂直に取り付けられ且つ弧状の形状をもつ磁気手段と、前記アクチュエータ本 体の前記第２端部により支持された、前記磁界の領域内に電流を通して前記制御 手段の制御の下で前記アクチュエータ本体を移動させて前記ヘッドを位置決めす るコイルとを有していることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のディスクド ライブ。 １１．前記アクチュエータ手段が更にラッチ手段を有しており、該ラッチ手段が 、前記ベースに対して平行な平面内で、前記アクチュエータ本体の前記第２端部 に取り付けられたラッチアームと、 該ラッチアームに隣接して取り付けられたラッチ部材とを有しており、該ラッチ 部材が、前記ラッチアームの下にあって該ラッチアームに対して平行な平面内の 第１位置と、前記ラッチ部材が前記ラッチアームの平面に入ってラッチアームに 隣接する第２位置との間で移動でき、前記磁気手段に隣接して取り付けられた、 アクチュエータマグネットを包囲するソレノイド手段を更に有しており、該ソレ ノイド手段は、第１位置において前記アクチュエータマグネットにより前記ラッ チ部材を前記第１位置に押させ、第２位置において前記ラッチ部材を前記第２位 置に押させることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のディスクドライブ。 １２．前記ベースが、前記記憶手段、アクチュエータ手段、制御手段及びカバー のための取付け面を備えており、前記カバーが前記ベースの頂部に固定され、前 記カバーが前記アクチュエータの支柱及び前記スピンドルの支柱に固定されるこ とを特徴とする請求の範囲第８項に記載のディスクドライブ。 １３．前記カバーに取り付けられる衝撃フレームを更に有していることを特徴と する請求の範囲第１２項に記載のディスクドライブ。 １４．前記記憶手段が複数のデータトラックを備えた少なくとも１つの磁気ディ スクを備えており、前記カバーが、 前記記憶手段に隣接して配向され且つポートカバーを備えた第１ポートと、前記 アクチュエータ手段に隣接して配向され且つポートカバーを備えた第２ポートと を有しており、前記第１ポートカバー及び第２ポートカバーが、前記コントロー ルされた環境を海面上１０，０００フィート（約３ｋｍ）及び海面下２００フィ ート（約６０ｍ）の気圧に充分確保できることを特徴とする請求の範囲第１項に 記載るディスクドライブ。 １５．前記ベースとカバーとの間に設けられ且つベース及びカバーが係合される とこれらの間にシールを形成するガスケットを更に有しており、前記ベースが前 記カバーと実質的に同じ形状をもつことに特徴を有する溝を有しており、前記ガ スケットが前記回転と実質的に同じ形状及び矩形断面をもつことに特徴を有して おり、前記ガスケットは更に、前記カバーの内面に当接できるように、前記カバ ーと実質的に同じ形状をもつことに特徴を有するリブを有していることを特徴と する請求の範囲第１項に記載のディスクドライブ。 １６．前記カバー、ガスケット及びベースが、５〜５５℃の温度範囲の作動条件 下で前記長さ、幅及び高さを維持することを特徴とする請求の範囲第１５項に記 載のディスクドライブ。 １７．前記ドライブの重量が２．３ポンド（約１．０４ｋｇ）以下であることを 特徴とする請求の範囲第１項に記載のディスクドライブ。 １８．前記ドライブが更に、前記制御手段と、トランスデューサ手段と、アクチ ュエータ手段とを電気的に相互接続する手段を有しており、前記制御手段と、前 記カバーと前記ベースプレートとの間のコントロールされた環境との間の電気的 相互接続を形成するヘッダと、第１部分、第２部分及び第３部分を備えたフレッ クス回路とを有しており、前記第１部分が前記ヘッダとトランスデューサ手段と を電気的に相互接続し、前記第２部分が前記ヘッダと前記コイルとを電気的に相 互接続し、前記第３部分が前記フレックス回路の前記第１部分と第２部分とを分 離する接地面を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のディスク ドライブ。 １９．前記記憶手段が、前記アクチュエータ手段の位置決めを確保する埋込み形 サーボ制御情報を備えており、前記ディスクドライブは、前記カバー及びベース が係合されるときに前詞記憶手段に前記埋込み形サーボ情報を与える手段を備え ていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のディスクドライブ。 ２０．約５．７５インチ（約１４．６ｃｍ）の長さと、約４．００インチ（約１ ０．２ｃｍ）の幅と、第１面及び第２面とを備えたベースを有しており、前記第 １面及び第２面が全体として平らな形状であり、 前記ベースの前記第１面に取り付けられた、制御信号を与えるためのプリント回 路板（ＰＣＢ）と、 前記長さ及び前記幅をもつカバーであって、前記ベースの前記第２面と係合して 該ベースとの間にコントロールされた環境を形成するカバーと、前記カバーと前 記ベースの前記第２面との間に介在されて、これらの間にシールを確保するガス ケットと、 前記ベースプレート上に回転可能に取り付けられた複数のディスクを備えた記憶 手段とを有しており、前記各ディスクが、少なくとも５１０メガバイトの定様式 データ容量を与える複数の同心状トラックを備えており、前記制御信号に応答し て前記記憶手段を回転させるための、スピンドルモータの支柱の回りに取り付け られたスピンドルモータと、前記記憶手段から情報を読み取り且つ前記記憶手段 に情報を書き込むためのトランスデューサ手段と、 前記ベースプレート上に枢着されたアクチュエータ手段とを有しており、該アク チュエータ手段が、前記トランスデューサ手段を、前記記憶手段の回りの複数の 位置に位置決めし且つ前記記憶手段が回転されるときに前記トランスデューサ手 段に約５マイクロインチ（１．２７×１０−４ｍｍ）の飛行高さを与え、磁界を 形成する磁気手段、及び前記磁界の方向に電流を通すための、前記アクチェエー タ手段に取り付けられたコイル手段を備えた磁気構造体と、前記アクチュエータ 手段と磁気的に相互作用して、前記トランスデューサ手段を前記記憶手段上の所 定位置にパーキングさせるパーキング手段と、前記プリント回路板の制御信号を 、前記アクチュエータ手段、前記記憶手段を回転させる手段、及び前記パーキン グ手段に伝達する手段とを更に有していることを特徴とするハードディスクドラ イブ。 ２１．前記複数のディスクが６つのディスクであり、各ディスクが第１側面及び 第２側面を備えており、前記複数のディスクの各側面が、少なくとも１，４００ ０ｅの磁界強度をもつようにめっきされた磁気材料でコーティングされているこ とを特徴とする請求の範囲第２０項に記載のディスクドライブ。 ２２．前記カバー及び前記ベースは、これらが係合されたときの高さが１．６５ インチ（約４．２ｃｍ）以下であることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載 のディスクドライブ。 ２３．前記ディスクドライブが複数のスペーサエレメントを備えており、前記ス ペーサエレメントの各々が、前記ディスクの２つを分離してこれらのディスクの 間に約０．１４０インチ（約３．６ｍｍ）の距離を与えるように配置されている ことを特徴とする請求の範囲第２１項に記載のディスクドライブ。 ２４．前記ベースが、前記記憶手段、前記アクチュエータ手段、前記磁気構造体 、及び前記スピンドルモータを取り付けるための平らな面を形成するベースプレ ートであり、前記カバーが、前記スピンドルモータ及びアクチュエータ手段によ り発生される力を受けたときに前記平らな面の平坦性を維持するのに必要な構造 的剛性を前記ドライブに付与することを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の ディスクドライブ。 ２５．前記アクチュエータ手段が、 第１端部及び第２端部を備えており且つアクチュエータの支柱の回りに取り付け られたアクチュエータ本体を有しており、前記コイル及び前記トランスデューサ 手段のモータが前記制御手段に接続されており、前記アクチュエータ本体の前記 第１端部に連結された、前記トランスデューサ手段を取り付けるためのサスペン ション手段と、前記ベースに対して垂直に取り付けられ且つ弧状の形状を有し、 磁界を形成するための磁気手段と、前記アクチュエータ本体の前記第２端部によ り支持されており、前記制御手段の制御下で前記磁界の領域に電流を通して前記 アクチュエータ本体を移動させ、前記トランスデューサ手段を位置決めするコイ ルとを備えたアクチュエータモータとを更に有していることを特徴とする請求の 範囲第２０項に記載のディスクドライブ。 ２６．前記ディスクドライブを支持する手段を更に有しており、該支持手段が、 前記ディスクドライブを包囲しており且つ前記カバーに固定されたフレーム構造 体を備えており、前記フレーム構造体が、第１サイドレール及び第２サイドレー ルと、第１端部及び第２端部とを備えており、前記第１サイドレール及び第２サ イドレールは、前記ＰＣＢが前記ベースの前記第１面と係合するときに、前記ベ ースに当接し且つ前記ＰＣＢの下に配置される充分な高さを有していることを特 徴とする請求の範囲第２０項に記載のディスクドライブ。 ２７．前記カバーが、前記アクチュエータの支柱及び前記スピンドルモータの支 柱に固定されることを特徴とする請求の範囲第２６項に記載のディスクドライブ 。 ２８．ラッチ手段を更に有しており、該ラッチ手段が、前記ベースに対して平行 な平面内で前記アクチュエータ本体の前記第２端部に取り付けられたラッチアー ムと、 前記磁気手段に隣接して取り付けられており且つ第１位置と第２位置との間で移 動できるラッチプレートと、 前記磁気手段に隣接して取り付けられ、前記制御手段に接続され、且つラッチプ レートに連結されたソレノイドであって、前記ラッチプレートを、前記ラッチア ームと係合する前記第１位置と、前記アクチュエータが前記相互作用手段を位置 決めしているときに前記ラッチアームが前記ラッチアームから自由になる前記第 ２位置とに位置決めするソレノイドとを備えていることを特徴とする請求る範囲 第２５項に記載のディスクドライブ。 ２９．コントロールされた環境を形成するためのベース及びカバーを有しており 、前記ベース及びカバーがこれらの間に配置されるガスケットと係合し、前記ベ ース及びカバーが、約５．７５インチ（約１４．６ｃｍ）の長さ、約４．００イ ンチ（約１０．２ｃｍ）、及び１．７インチ（約４．３ｃｍ）以下の組立て高さ を有し、前記ディスクの中心を通る軸線の回りで回転可能に取り付けられた複数 のディスクを備えた記憶手段を有しており、前記各ディスクが複数の同心状トラ ックを備えており、 ディスクドライブのデータ記憶機能及びデータ検索機能を指令する制御信号を与 える制御手段と、 前記制御信号に応答して前記記憶手段を回転させるスピンドルモータと、前記制 御信号に応答して前記記憶手段から情報を読み取り且つ前記記憶手段に情報を書 き込むトランスデューサ手段と、前記ベースプレート上のアクチュエータ枢着点 の回りで枢着されたアクチュエータ手段とを有しており、該アクチュエータ手段 は、前記記憶手段により形成された平面に対して実質的に平行な平面内に前記ト ランスデューサを位置決めし且つ前記トランスデューサ手段を前記記憶手段から 上方に６マイクロインチ（１．５２×１０−４ｍｍ）以下の高さにし、磁界を形 成するための磁気手段を備えた磁気構造体と、前記アクチュエータアームに取り 付けられ且つ前記ディスクに対して実質的に垂直な平面内に位置するコイル手段 であって、前記磁界に電流を通して前記アクチュエータ手段を位置決めするコイ ル手段と、前記プリント回路板の制御信号を、前記アクチュエータ手段及び前記 記憶手段を回転させる手段に伝達する手段と、前記アクチュエータ手段と磁気的 に相互作用させて、前記トランスデューサ手段を前記記憶手段上の所定位置パー キングさせるパーキング手段とを更に有することを特徴とするハードディスクド ライブ構造。 ３０．或る長さ及び幅をもつベースと、内部及び外部を有しており且つ第１支柱 の回りで前記ベースに回転可能に取り付けられたハブと、 前記ハブの外部に取り付けられた複数の磁気ディスクとを有しており、各磁気デ ィスクが、中心と、第１面及び第２面と、複数の同心状トラックとを備えており 、 制御信号を与える制御手段と、 前記ハブの内部に設けられた手段であって、前記制御信号に応答して前記記憶手 段の中心を通る軸線の回りで前記記憶手段を回転させる手段と、前記複数のディ スクから情報を読み取り且つ前記複数のディスクに情報を書き込む複数のトラン スデューサとを有しており、該複数のトランスデューサが、前記複数のディスク の前記第１面と前記第２面の各々と関連する少なくとも１つのトランスデューサ を備えており、 前記制御信号に応答して前記同心状トラックの選択された１つるトラックについ て複数のトランスデューサを位置決めするアクチュエータ手段であって、前記ベ ースプレート上の第２支柱の回りに枢着された複数のアクチュエータアームを備 えたアクチュエータ手段と、 前記ベースとほぼ同じ寸法を有するカバーであって、前記ベースと係合して該ベ ースとる間にコントロールされた環境を形成するカバーとを有しており、該カバ ーが前記ベース、前記第１支柱及び第２支柱に固定され、第１面、第２面及び第 １端部、第２端部を備えており且つ前記カバーに固定される衝撃フレームを更に 有しており、前記第１面及び第２面が前記ベース及び前記制御手段に隣接して配 向されていることを特徴とするディスクドライブ。 ３１．データを記憶するための記憶手段を備えた３・１／２インチ（約９ｃｍ） 形状係数のディスクドライブにおいて、 前記記憶手段から情報を読み取り且つ前記記憶手段に情報を書き込む相互作用手 段と、 制御信号に応答して、前記記憶手段に対して前記相互作用手段を選択的に位置決 めするアクチュエータ手段と、 前記アクチュエータ手段を制御する制御信号を発生し且つ前記相互作用手段に情 報信号を与え且つ前記相互作用手段から情報信号を受ける制御手段と、前記ディ スクドライブの最大高さ、長さ及び幅を形成するハウジングとを有しており、該 ハウジングが約１．６５インチ（約４．２ｃｍ）の最大高さを有しており、前記 ハウジングが、 頂部、底部、第１端部、第２端部、第１面及び第２面を備えたベースを有してお り、該ベースが、第１支柱の回りで前記記憶手段を支持し且つ第２支柱の回りで 前記アクチュエータ手段を支持し、前記第１支柱及び第２支柱に固定され且つ前 記ベースの前記頂部に対してシール可能に取り付けられて、前記記憶手段、前記 相互作用手段及び前記アクチュエータ手段を包囲するカバーと、 前記ベースの前記第１面及び第２面に隣接して取り付けられた第１面及び第２面 を備えた衝撃フレームとを有しており、該衝撃フレームが前記カバーに固定され ることを特徴とする３・１／２インチ形状係数のディスクドライブ。 ３２．３・１／２インチ（約９ｃｍ）形状係数のディスクドライブにおいて、底 部を備えたハウジングを有しており、該ハウジングが前記ディスクドライブの最 大長さ及び幅を形成し且つコントロールされた環境を形成し、データを記憶する ための複数のデータトラックを備えた少なくとも１つのディスクと、 該ディスクを形成するためのスピンモータと、前記コントロールされた環境内に 少なくとも前記ディスクを取り付けるための第１支持部材を包囲するハブ構造体 と、少なくとも１つの前記ディスクと相互作用して前記トラックからデータを読 み取り且つ前記トラックにデータを記録させる少なくとも１つるトランスデュー サと、 前記ディスクに隣接して少なくとも１つのトランスデューサを支持し且つ位置決 めするアクチュエータ手段と、 前記アクチュエータ手段を制御して前記トラックの選択された１つのトラックに ついて前記トランスデューサを位置決めし且つ前記スピンモータを制御する回路 を備えたプリント回路板とを有しており、該プリント回路板は、該プリント回路 板が前記ハウジングの前記底部に隣接し且つ前記ハウジング及びプリント回路板 が約１．６５インチ（約４．２ｃｍ）の最大全高さをもつように前記ハウジング に取り付けられ、 前記ハウジングが第１及び第２の気密シール可能な導体を備えており、外部の読 取り／書込みトランスデューサ及びアクチュエータ操作部材が前記コントロール された環境内に入ることができることを特徴とする３・１／２インチ形状係数の ディスクドライブ。 ３３．ホストコンピュータに応答するディスクドライブにおいて、ベースプレー トを有しており、該ベースプレートが、頂部、底部、及び該底部から延びている 第１サイドレール及び第２サイドレールを備えており、前記ベースプレートの頂 部上で回転可能に支持された複数るディスクと、該複数のディスクから情報を読 み取り且つ前記複数のディスクに情報を書き込むための相互作用手段と、 第１部材により前記ベースプレートる前記頂部の第１端部に支持された、前記複 数のディスクに対して前記相互作用手段を選択的に位置決めするためのアクチュ エータ手段と、 前記ベース内に設けられたヘッダであって、前記ベースプレートの底部に対して 垂直に延びたビンを備えたヘッダとを有しており、前記ピンが前記相互作用手段 と電気的に相互接続されており、前記第１サイドレールと第２サイドレールとの 間に囲まれた制御手段であって、制御信号を発生し且つ前記ヘッダを介して前記 相互作用手段に情報信号を与え且つ前記相互作用手段から情報信号を受ける制御 手段を有しており、該制御手段が前記ピンを受け入れるコネクタを備えており、 第２支持部材により支持されており且つ前記制御信号に応答して前記ディスクを 回転させる手段を備えているハブ構造体と、前記ベースプレートの前記第１サイ ドレール及び第２サイドレールに隣接する第１面及び第２面を備えた衝撃フレー ムと、前記ベースプレートの前記頂部、前記第１部材及び第２部材、及び前記衝 撃フレームにシール可能に取り付けられるカバーであって、前記ディスク、前記 相互作用手段及び前記アクチュエータ手段のためのコントロールされた環境を前 記ベースとの間に形成するカバーとを更に有しており、前記ベースプレート及び 前記カバーが約１．６２インチ（約４．１ｃｍ）の最大全高さをもつことを特徴 とするホストコンピュータに応答するディスクドライブ。