JPH06502951A - 直径６．３５ｃｍ（２．５インチ）の多ディスクドライブ - 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】 関連出願に・　るクロスリファレンス 本願は本譲受人に譲渡された下記の出願中の出願に関する。

１９９０年４月１２出願の出願第５０８．９６０？ｊｒ（直径６．３５ａｎ　（ ２，５インチ）の単一ディスクドライブ用の横４０． １９８７年６月２日出願の出願第０５７．２ｓ＋号（ディスクドライブの制御装 置の橢釦、 １９８７年６月２日出願の出願第０５７．８０６号（ディスクドライブソフトウ ェア装置の樺日り、 １９８７年２月４日出願の出願第１５２．０６９−１号（低電力のハードディス クドライブの律日υ、 １９８８年１１月１０日出願の出願第２６９．８７３号（ディスクドライブ用の 磁気待凄諏【、 １９８９年７月２７日出願の出願第３８６．５０４号停埋め込み直角サーボフィ ールドを使用したディスクドライカ、 これらの関連出願の各々は参照によりここに組み入れられる。

Ｅ朋Ω背示 本発明は＝般に磁気ディスクドライブに関し、より詳細には、本発明は、記憶容 量を増大し、大きさを縮小し、重量および勧消費を減少した多ディスクドライブ に関する。

データ記憶に関する技術は、記憶容量が増大し、記憶装置の重量が減少し、大き ざが縮小し、電力消費が低下する継続傾向をたどっている。これらの傾向を誘導 する要因には、持ち運び可能なラップトツブおよびノートブックコンピュータを ますます使用するようになったことが含まれる。ディスクドライブの大きさの縮 小は記憶媒体の面積の減少により引き起こされる記憶容量の対応する減少に対し てバランスがとられている。

データ記憶技術の進歩およびコンピュータの大きさの縮小により、ディスクドラ イブはより小さい寸法を有するようになりｉ、　２０．３２　ａｎ　（８インチ ）ディスクドライブの後には、１３．３４　ａｍ　（５，２５インチ）のディス クドライブか開発された。

この１３．３４　ｃｍ　（５，２５インチ）のディスクドライブの長さは２０． ３２　ｃｍ　（８インチ）ディスクドライブのほぼ幅であり、１３．３４　ａｏ 　（５，２５インチ）のディスクドライブの幅は２０．３２　ａｍ　（８インチ ）ディスクドライブの長さのほぼ２分の１である。この同じ関係はいわゆる８、 　８９　ｃｍ　（３，５インチ）ドライブおよび２０．３２　ａｎ　（８インチ ）ドライブに当てはまり、すなわち、８．８９■（３，５インチ）ドライブは１ ３．３４　ａｍ（５，２５インチ）のディスクドライブの大きさのほぼ２分の１ である。

パーソナルコンピュータおよびワークステーション用のディスクドライブの現在 の技術状態に帰着するディスクドライブの開発の多くは１３．３４　ｃｍ　（５ ，２５インチ）のディスクドライブについて行わ札その後、８．８９　ａｎ　（ ３，５インチ）ドライブに組み入れられた。これらの開発を１３．３４　ｃｍ　 （５，２５インチ）のディスクドライブから８．８９　ａｍ　（３，５インチ） ドライブへ移す際に、はとんどの部品が同じままであり、８．８９　ｃｍ　（３ ，５インチ）ドライブに無理に押し込まれ九上記の出願中の出願第５０８．９６ 印号には、６．３５　ｏｎ　（２，５インチ）の形状係数を有するディスクドラ イブが開示されており、このディスクドライブでは、その長さは８．８９　ａｎ 　（３，５インチ）ドライブのほぼ幅であり、幅は８．８９　ａｍ　（３，５イ ンチ）ドライブの長さのほぼ２分の１である。このディスクドライブの寸法は、 長さが１０．１６ｃｍ（４インチ）であり、幅が６．９９　ｃｍ　（２，７５イ ンチ）であり、高さがほぼ１゜７３　ａｍ　（０，６８インチ）である。ディス クドライブの一実施例は重量がほぼ６オンス未満であり、ドライブの単一ディス クはほぼ６．５０　ｃｍ　（２，５６インチ）の直径を有する。

ディスクドライブの全体電力消費は３．５ワツト未満であり、電力消費はアイド ル期間中では低く１．５ワツトである。かくして、このディスクドライブは持ち 運び可能な又は他のバッテリ作動式コンピュータに使用するには無駄である。デ ィスクドライブの電力消費は休止モードの使用により０．５ワツト未満まで更に 低減される。閉ループ埋め込みサーボ制御装置により、直径６．９９　ａｍ　（ ２，７５インチ）の単一ディスクは２０Ｍｂの記憶容量を有する。

本発明は６．９９印（２，７５インチ）　ｘ　１０．１６印（４インチ）　ｘ　 １．９１　ｃｍ　（０，７５インチ）の外形寸法を有し、多数のディスクにより 記憶容量が向上された直径６．３５ｃ＋＋＋（２，５インチ）のディスクドライ ブに向けられている。

合服９概！ 従って、本発明の目的は記憶容量が向上された６、　３５　ａｎ　（２，５イン チ）ディスクドライブである。

本発明の他の目的はハードディスクについての耐振動性および耐ショック性が高 められたディスクドライブである。

本発明の他の目的はラップトツブおよびノートブックコンピュータに使用するた めのものであり、重量が軽く、電力消費が低い持ち運び可能なディスクドライブ である。

本発明の更に他の目的はラップトツブおよびノートブックコンピュータに使用す るためのものであり、耐久性が高められたディスクドライブである。

本発明の更に他の特徴は異なる寸法を持つ複数のベアリングを有するディスクド ライブにおいてディスクを回転させる回転モータである。

本発明の他の目的は少なくとも６０Ｍｂのデータを記憶するための多数のディス クを用いる直径６．３５ｃｍ（２，５インチ）のディスクドライブである。

本発明およびその目的および特徴は図面と共に行う下記の詳細な説明および添付 の請求の範囲からより容易に明らかになるであろう。

筒面Ω間巣望悦咀 第１図は本発明の一実施例によるディスクドライブの分解斜視図である。

第２図はカバーを取外した第１図のディスクドライブの平面図である。

第３図は第１図のディスクドライブのへラドアクチュエータ組立体の分解斜視図 である。

第４図は第１図のディスクドライブにおける回転モータの部分断面ａ１１面図で ある。

第５図は第２図の線５−５に沿ったディスクドライブの断面図である。

第６図および第７図は第１図のディスクドライブの基部の頂面および底面斜視図 である。

第８図は第１図のディスクドライブのカバーの斜視図である。

第９図ないし第１１図はそれぞれ線９−９．１０−１０．１１−１１に沿った第 ８図のカバーを通る断面図である。

烈示蝮寡残乞９註裡望悦咀 図面を参照すると、第１図は本発明の一実施例によるディスクドライブの分解斜 視図であり、第２図はカバーを取り外したディスクドライブの平面図である。

このディスクドライブは１０．１６　ｃｍ　Ｘ　６．９９　ｃｍ　Ｘ　１．９１ 　ｃｍ　（４°’　Ｘ　２．７５”　Ｘ　０．７５゛）の形状係数を有しており 、２つのディスクが、出願中の出願における２０メガバイトのデータ記憶に対し て６０メガバイトのデータ記憶を行う。ドライブの長さはほぼ８．８９　ａｍ　 （３，５インチ）ドライブの幅であり、幅が８．８９　ａｍ　（３，５インチ） ドライブの長さのほぼ２分の１である。ディスクドライブの寸法は、長さが１０ ．１６ａｎ　（４インチ）であり、幅が６．９９　ｃｍ　（２，７５インチ）で あり、高さが１、９１　ａｎ　（０，７５インチ）である。更に、ディスクドラ イブの一実施例は重量がほぼ１７０グラム（６オンス）未満である。ディスクド ライブに差込み型モジュールを補足することにより、ディスクドライブを成るコ ンピュータから他のコンピュータまで容易に移送することができ、ラップトツブ トップ／ツードブ・ツクコンピュータに使用することができる。

第１図では、カバーｌＯおよび基部１２は、支持面が適切な嵌合を行うように機 械加工された鋳造マグネシウム合金材料から製造されている。基部１２の底部上 のプリント回路板１４はディスクドライブを作動させるための回路機構を有して いる。カバーｌＯは、ねじＧＢ−１？ｎをカバー１０の穴１６に挿通して基部１ ２の穴１８に螺合させることで基部１２ど嵌合する。プリント回路板１４のスロ ット２０は基部１２から延びる取付は用ボスト２２を受け入れる。プリント回路 板１４の一端のコネクタ１５かコンピュータ装置と接続する。

一対のディスク２４がクランプ２６によって回転モータに留められている。これ らのディスクを回転モータにより回転させると、複数のアーム３０を有するアク チュエータ２８がアーム３０の端部に設けられたピックアップヘッド３２をディ スク２４の表面を横切って移動させてデータを記録したり検索したりする。アク チュエータ２８はヘッドをディスクの表面を横切って駆動するための全体として ３４で示す磁気組立体を有している。このアクチュエータ組立体を第３図を参照 してより詳細に説明する。

ヘッダ３６がアクチュエータインターフェース回路機構３８をプリント回路板１ ４上の制御回路機構と接続している。インターフェース回路機構３８は可撓性リ ボンケーブル４０を介してアクチュエータ２８のボイスコイルモータと接続され ている。

第２図はアクチュエータ組立体を更に示すためにカバーを取り除き且つ磁気頂盤 ５１を部分的に取り除いたディスクドライブの平面図である。ディスクドライブ の駆動基部１２には、アクチュエータボディ５０が回転可能に設けられており、 このアクチュエータボディ５０はボイスコイル５４用の支持アーム５２を有して いる。クラッシュストップアーム５６がアクチュエータボディ５０から延びてお り、このクラッシュストッパアーム５６は、アーム３０およびヘッド３２の内方 移動を制限するためにラッチボディ６２上のポリウレタンバンバ６０に係合する ラッチ板５８を支持する。このラッチ板５８は、アクチュエータ組立体が係止位 置にあって、ディスクドライブが作動していないとき、磁石６４によってラッチ ボディ６２のハウジング６２内に屈曲可能に保持することができる磁気的に透過 可能な材料よりなる。プラスチックペグよりなる第２クラツシユストツパがサス ペンション３０およびヘッド３２の外方移動を制限する。ディスク２４をドライ ブから取り外すと、ディスク位置からはずしてサスペンション３０およびヘッド ３２を移動させ易くするために、ペグ６６を取外すことができる。

第３図を参照すると、アクチュエータ２８の分解図が示されている。このアクチ ュエータは押し嵌めで基部１２の穴７１に係合するプラグ挿入体７０に設けられ ている。プラグ挿入体７０はスロット付き端部分を有するシャフト７２が螺合す るねじ端部を有している。シャフト７２は２つのベアリング７４をハウジング７ ６（断面で図示）内に支持する。ハウジング７６はアクチュエータ基部５０によ り受入れら札それによりアクチュエータ基部５０を不動シャフト７２および挿入 体７０のまわりのベアリング上で回転させることができる。

磁石組立体は一端に切欠き８０を設けた底板７８を備えている。頂板８２は底板 ７８の切欠き８０と嵌合する突出部８４を有している。頂板８２の底面には、磁 石８６がロックタイトのような適当な接着剤により取付けられており、磁石の上 には、磁気シールド８日が設けられている。この磁石は好ましくは稀土類材料で あり、シールド８８はアルミニウム製である。底板７８、頂板８２およびラッチ ボディ６２は磁石８６からコイル５４を通る磁束の路を構成する。

ラッチ板５８はラッチボディ６２のスロット５９に嵌入し、次いでラッチボディ ６２の一端に収容された磁石６４に設けられたポリウレタンバンパーに係合する 。

第４図はディスクを駆動するための回転モータの部分断面（ＩＩＩ面図である。

基部１２の肩部９４には、ベアリングハウジング９２が接着剤で接合されている 。シャフト９６がベアリングハウジング９２内の２つのベアリング９８．１００ を支持している。本発明の一特徴によれば、これらのベアリング９８．１００は 直径が異なるが、大きざが同じボールを有しており、その結果、モータのノイズ が低減する。より詳細には、大きい方のベアリングは、そのボーノｌ／ＩＪ＜／ １１さい方のベアリングのボールより高い回転速度で移動するので、高い共振振 動数を有することがわかっ九異なる共振振動数を有することにより、２つのベア リングの振動ノイズが互いに共振せず、それによりノイズまたはうなり振動数の 大きさを減少させる。

ベアリングハウジング９２の外側のまわりには、９つのコイル１０４を支持する 積層組立体１０２が設けられている。これらのコイルはプリント回路板１４の制 御回路機構により励起されてシャフト９６に設けられた全体として１１０で示す スピンドルを回転させる。モータは電気子（コイル）組立体が不動であるブラン レスＤＣモータとして作用する。

スピンドル１１０はハブ１１２を有しており、このハブ１１２には、アルミニウ ムスペーサ１１４を介在させてディスク２４が設けられている。ディスクはねじ １１６によりシャフトに取付けられたクランプ２６によってハブ１１２に保持さ れている。クランプ２６のスポークの幅はディスクに及ぼされる圧力を定める、 スポークの厚さはクランプの降伏すなわち「弾カッを定める。ハブ１１２は締ま り嵌めてシャフト９６のフランジ９７に係合する。

ハブ１１２には、６極の環状磁石１２０が非常に透過製の低次素鋼製のハウジン グ１２２によって取付けられている。このハウジングは接着剤によりハブに取付 けられている。コイル１０４の励起により、磁気リング１２０およびこれを取付 けたスピンドル１１０を駆動する。

第５図はアクチュエータ組立体２８および回転モータを示すべく第２図の線５− ５に沿った断面側面図である。アクチュエータ組立体は、各々が２つのディスク ２４の側面をアクセスする４つのサスペンション３０およびヘッド３２を有して いる。プリント回路板１４は基部１２の底部に設けられ、ディスクドライブはポ スト２２と、回転モータのハウジング９２を受け入れる肩部９４とにより支持さ れている。

第６図および第７図はディスクドライブの基部１２の頂面および低面斜ｍである 。基部は回転モータを受け入れるための凹領域１３０を育しており、リボンケー ブル１３２がモータへの電気接続をなす。凹表面部分１３４がアクチュエータの 底板を受入ね一員部７１がアクチュエータのシャフトを受け入れる。開口部１３ ６がヘッダ３６（ｉＮｌｌＤを収容し、穴１３８が○、Ｄ、クラッシュストッパ を係合して受け入れるためのものである。上記のように、基部１１２並びにカバ ー１０は好ましくは鋳造マグネシウム合金から形成さね、それらの支持面は回転 モータ、アクチュエータおよび基部に取付けられた他の部品を受入れるように機 械加工されている。

第８図はカバーｌＯの斜視図である。カバー内には、フィルタ材１５０が支持体 １５２間に支持されている。回転しているディスクにより生じる空気の流れは微 粒状物を除去するためにフィルタ１５０を通過する。第９図および第１Ｏ図は線 ９−９および１０−１０に沿ったハウジングの横断面図であり、第１１図は線１ ｉ−１１に沿ったカバーの長ざ方向断面図である。線９−９に沿った断面は概ね 回転ディスクより上であり、カバーは外方に張り出ており、それにより外圧変化 に対する強度を増し、事実上、皿型ばねを構成していることがわかるであろう。

ディスクから離れた線１０−１０に沿った断面は第１０図でわかるように、概ね 平らである。

複数の６．３５ｏｎ（２，５インチ）のディスクををするコンパクトで軽量のデ ィスクドライブを説明した。このディスクドライブは高いデー列己甥量（２ディ スク型実施例では６０Ｍｂ）を有し、ディスクドライブの全体電力消費は３．５ ７・ノド未満であり、アイドル期間中では低く１゜５ワツトはどである。かくし て、ディスクドライブはコンピュータにおいて容易に交換可能であり、う・ノブ ト・ノブおよびポケットコンピュータに適している。

本発明を特定な実施例について説明したが、この説明は本発明の例示であり、本 発明を限定するものと解釈すべきではない。添付の請求の範囲で定められる本発 明の精神および範囲から逸脱することなしに、当業者には、種々の変更例および 変形例が思い浮かぶであろう。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、８ 国際調査報告 １崗−一−＾帥−−陶　Ｋゴ八巧９１１０３５９３

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．基部と、 上記基部と嵌合し、制御された環境を有する室を構成するように構成されたカバ ーとを備え、 上記基部およびカバーは、幅が８．８９ｃｍ（３．５インチ）ドライブのほぼ幅 であり、幅が８．８９ｃｍ（３．５インチ）ドライブの長さのほぼ２分の１であ る形状寸法に一致しており、 上記室に回転可能に位置決めされた多ディスク磁気記憶媒体と、上記基部に取付 けられ、上記多ディスク磁気記憶媒体を回転可能に支持するためのスピンドルを 有する回転モータと、アクチュエータとを備え、該アクチュエータは上記基部に 取付けられた回転ボイスコイルモータと、該回転ボイスコイルモータから延び、 このモータにより駆動される復数のサスペンションと、表面に磁気的に記憶され たデータを記録したり、呼び出したりするための複数のピックアップヘッドとを 有しており、各ヘッドは、ディスクの表面を横切って移動可能に延長部の一端部 分に取付けられており、 データを記録したり呼び出したりする際に上記アクチュエータ手段を制御するた めの回路手段を備えたことを特徴とするディスクドライブ。
2. ２．上記多ディスク磁気記憶媒体上のディスクの部分は、上記多ディスク磁気記 憶媒体から外方に延びている凸状横断面を有しており、それにより上記カバーの 強度を高めていることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ。
3. ３．上記回転モータは異なる大きさの２つのボールベアリングを有していること を特徴とする請求項２に記載のディスクドライブ。
4. ４．上記ボールベアリング同じ大きさのボールを有していることを特徴とする請 求項３に記載のディスクドライブ。
5. ５．上記アクチュエータ手段は、上記多ディスク磁気記憶媒体の表面を横切る上 記アクチュエータおよびピックアップヘッドの移動を制限するための内側クラッ シュストッパおよび外側クラッシュストッパを有していることを特徴とする請求 項１に記載のディスクドライブ。
6. ６．上記多ディスク磁気記憶媒体は２つのディスクと、これらのディスク間のス ペーサとよりなり、各ディスクはデータを磁気的に記憶するために２つの側面を 有していることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ。
7. ７．上記ボイスコイルモータから延び、このモータにより駆動される上記複数の アームは４つのアームであることを特徴とする請求項６に記載のディスクドライ ブ。
8. ８．上記２つのディスクを上記回転モータに締めつけるためのクランプ手段を備 えたことを特徴とする請求項６に記載のディスクドライブ。
9. ９．上記回転モータは異なる大きさの２つのボールベアリングを有していること を特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ。
10. １０．上記ボールベアリングは同じ大きさのボールを有していることを特徴とす る請求項９に記載のディスクドライブ。
11. １１．上記回路手段は上記カバーとは反対の上記基部の一側に取付けられたプリ ント回路板よりなることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ。
12. １２．上記カバーおよび上記基部は鋳造マグネシウム合金であることを特徴とす る請求項１に記載のディスクドライブ。
13. １３．上記アクチュエータ手段は、上記基部の穴に締まり嵌めで支持された挿入 体と、該挿入体に螺合するシャフトと、該シャフトに設けられた複数のボールベ アリングと、これらの用のハウジングと、該ハウジングのまわりに支持されたア クチュエータボディと、該アクチュエータボディから延びている上記複数のアー ムと、底版、頂板および閉鎖磁束経路を構成するラッチボディを有する磁気組立 体と、上記頂板と底版との間に上記頂板により支持された磁石と、上記アクチュ エータボディにより支持され、上記頂板と底板との間に上記磁石と並列に位置決 めされたボイスコイルとよりなることを特徴とする請求項１に記載のディスクド ライブ。
14. １４．上記アクチュエータボディから延びているクラッシュストッパアームと、 該クラッシュストッパアームの一端に支持されたラッチ板と、該ラッチボディに より支持され、上記ラッチ板を屈曲可能に磁気的にラッチ止めするための磁石手 段とを更に備えたことを特徴とする請求項１３に記載のディスクドライブ。
15. １５．上記ラッチボディにより支持され、上記クラッシュストッパアームが係合 可能であるクラッシュストッパ部材を更に備えたことを特徴とする請求項１４に 記載のディスクドライブ。
16. １６．上記回転モータはシャフトと、異なる内径および異なる外径を有し、上記 シャフトに設けられた第１、第２および第３ボールベアリングと、これらのベア リングが収容され、上記基部の肩部に締まり嵌めで係合するベアリングハウジン グと、該ベアリングハウジングのまわりに位置決めされた積層ボディと、該積層 ボディに支持された複数のコイルと、上記シャフトにより支持され、上記多ディ スク記憶媒体を支持するハブと、該ハブにより支持され、上記コイルのまわりに 回転可能に位置決めされた環状磁石とを有していることを特徴とする請求項１に 記載のディスクドライブ。
17. １７．上記ボールベアリングは同じ大きさのボールを有していることを特徴とす る請求項１６に記載のディスクドライブ。