JPH0917080A - ディスククランプ装置とディスクドライブ - Google Patents

ディスククランプ装置とディスクドライブ

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JPH0917080A
JPH0917080A JP7180563A JP18056395A JPH0917080A JP H0917080 A JPH0917080 A JP H0917080A JP 7180563 A JP7180563 A JP 7180563A JP 18056395 A JP18056395 A JP 18056395A JP H0917080 A JPH0917080 A JP H0917080A
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JP
Japan
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clamp
disk
disc
spindle
hard disk
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JP7180563A
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Takeshi Sasa
剛 佐々
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B23/0035—Details means incorporated in the disc, e.g. hub, to enable its guiding, loading or driving

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  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチック基板を用いたハードディスクを
上下から挟持した際に、ディスク全体の変形を防止する
こと。 【構成】 プラスチック基板ＰＤを用いたハードディス
ク１１のクランプ部１１ｂをクランプベース５とクラン
プキャップ６によって上下から挟持する際に、クランプ
部１１ｂの内周部ＩＤと外周部ＯＤを避けて、中間部Ｍ
Ｄを上下から挟持することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハードディスク・ドラ
イブに適用するのに最適なディスククランプ装置とディ
スクドライブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、磁気ディスクの一例であるハ
ードディスクは、ガラス基板や金属基板上に磁性層を形
成している。そして、これらガラス基板や金属基板は剛
性が高い上に、表面研磨を行えることから、平面度も高
い。
【０００３】図７は、ガラス基板や金属基板を用いたハ
ードディスク１のための従来のディスククランプ装置２
を示したものである。そして、この従来のディスククラ
ンプ装置２は、スピンドルモータ３のスピンドル４の外
周にクランプベース５を固着し、ハードディスク１を中
心穴１ａによってスピンドル４の外周に挿入してクラン
プ部１ｂをクランプベース５上に水平に載置し、スピン
ドル４の外周に挿入したクランプキャップ６を締結手段
（図示せず）によってハードディスク１のクランプ部１
ｂをクランプベース５に上方から締結して、これらクラ
ンプキャップ６とクランプベース５とによってハードデ
ィスク１のクランプ部１ｂを上下から挟持して固定して
いる。
【０００４】この際、ガラス基板や金属基板を用いたハ
ードディスク１は、剛性及び平面度が共に高いことか
ら、従来のディスククランプ装置２は、クランプベース
５及びクランプキャップ６の内径Ｄ1 を小さく、外径Ｄ
2 を大きくして、ハードディスク１のクランプ部１ｂの
半径方向の全域Ｒを上下から挟持していた。
【０００５】しかし、ガラス基板や金属基板を用いたハ
ードディスク１はコスト高につくことから、近年では、
図９に示すように、プラスチックによって射出成形され
たプラスチック基板ＰＤを用いた低コストのハードディ
スク１１が開発されている。
【０００６】そして、このハードディスク１１のプラス
チック基板ＰＤは、図１０に示す射出成形機１２によっ
て射出成形されたものであって、金型中の排出スリーブ
１３ａによって中心穴１１ａの外周の環状のクランプ部
１１ｂが成形され、金型中のブッシュ１３ｂとスタンパ
押え１３ｃで押えられたスタンパ１４によってクランプ
部１１ｂの外周の凹凸パターンが連続する環状のデータ
部１１ｃが成形される。そして、このプラスチック基板
ＰＤの射出成形後に、打抜きパンチ１５によって中心穴
１１ａが打抜き加工される。なお、１３ｄはパンチ１５
に追従してスライドするパンチ対向スリーブであり、ｐ
ｄは中心穴１１ａの打抜き部分である。
【０００７】従って、このプラスチック基板ＰＤの全体
的な平面度は、金型１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと
スタンパ１４の精度で決定されるが、特に、クランプ部
１１ｂの平面度は、排出スリーブ１３ａの精度で決定さ
れる。
【０００８】しかし、この排出スリーブ１３ａの内外両
側は、打抜きパンチ１５、ブッシュ１３ｂやパンチ対向
スリーブ１３ｄで挟まれている関係で、排出スリーブ１
３ａの平面度だけでなく、排出スリーブ１３ａと打抜き
パンチ１５、ブッシュ１３ｂやパンチ対向スリーブ１３
ｄの間でそれぞれ発生するバリ、打抜きパンチ１５によ
る中心穴１１ａの打抜き加工時の応力によって発生する
変形等、クランプ部１１ｂの平面度に影響を与える要素
が多い。
【０００９】従って、このプラスチック基板ＰＤでは、
上記バリや中心穴１１ａの打抜き加工時の変形等が複合
的にからむ結果、図８に示すように、特に、クランプ部
１１ｂに複雑な形状変化が発生し易かった。
【００１０】なお、図９は、プラスチック基板ＰＤを用
いたハードディスク１１のクランプ部１１ｂの形状変化
を測定して表わしたグラフであり、測定値Ａがクランプ
部１１ｂの上面１１ｂ1 の形状変化を表わしており、測
定値Ｂがクランプ部１１ｂの下面１１ｂ2 の形状変化を
表わしている。なお、このグラフ上では、クランプ部１
１ｂの厚みのオーダーが１００倍程度と大きくなること
から、厚みを除いて、上面１１ｂ1 と下面１１ｂ2 の測
定値Ａ、Ｂを重ねて示している。
【００１１】そして、このグラフから明らかなように、
プラスチック基板ＰＤを用いたハードディスク１１は、
クランプ部１１ｂの半径方向の全域Ｒ中、特に、内周部
ＩＤと外周部ＯＤの変形度合いが大きく、中間部ＭＤの
みが平面度が比較的に高いことが判る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従って、このプラスチ
ック基板を用いたハードディスク１１を図７に示したガ
ラス基板や金属基板を用いたハードディスク１のディス
ククランプ装置２にそのまま適用して、クランプ部１１
ｂの半径方向の全域Ｒをクランプベース５とクランプキ
ャップ６によって上下から挟持して固定しようとする
と、そのハードディスク１１が更に複雑に変形してしま
い易い。
【００１３】即ち、図１１に示すように、クランプ部１
１ｂにおける内周部ＩＤと外周部ＯＤの変形度合いが大
きいハードディスク１１のそのクランプ部１１ｂの半径
方向の全域Ｒをクランプベース５とクランプキャップ６
によって上下から挟持しようとすると、そのクランプ部
１１ｂの変形度合いの大きい内周部ＩＤと外周部ＯＤに
挟持力Ｆ1 、Ｆ2 が集中して加えられてしまう。する
と、クランプ部１１ｂの変形が促進されてしまい、その
クランプ部１１ｂの内部応力がハードディスク１１全体
に伝わって、ハードディスク１１全体の変形を引き起こ
し、データ部１１ｃの大きな面振れとして現われてしま
うと言う問題があった。
【００１４】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであって、プラスチック基板を用いたディス
クのクランプ部を上下から挟持した際に、ディスク全体
が変形してしまうことがないようにしたディスククラン
プ装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明のディスククランプ装置は、プラスチック基
板を用いたディスクのクランプ部をクランプベースとク
ランプキャップによって上下から挟持して固定する際
に、そのクランプ部の内周部を避けて挟持するようにし
たものである。
【００１６】
【作用】上記のように構成された本発明のディスククラ
ンプ装置は、プラスチック基板を用いたディスクのクラ
ンプ部をクランプベースとクランプキャップによって上
下から挟持して固定する際に、そのクランプ部の内周部
を避けて挟持するようにしたので、プラスチック基板の
成形時における形状変化が大きいクランプ部の内周部に
挟持力が集中して加えられることを未然に防止すること
ができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を適用したディスククランプ装
置の実施例を図１〜図６を参照して説明する。なお、図
７〜図１１と同一構造部には同一の符号を付して説明の
重複を省く。
【００１８】まず、図１に示すように、本発明のディス
ククランプ装置２２は、プラスチック基板ＰＤを用いた
ディスクであるハードディスク１１のためのクランプ装
置である。
【００１９】そして、クランプベース５とクランプキャ
ップ６の水平な上下挟持面５ａ、６ａの内外周には、ハ
ードディスク１１のクランプ部１１ｂの内周部ＩＤに対
する逃げである環状凹部２３が切り欠かれている。
【００２０】従って、クランプベース５とクランプキャ
ップ６の上下挟持面５ａ、６ａの内径Ｄ11は、ハードデ
ィスク１１のクランプ部１１ｂの内径Ｄ1 より内周部Ｉ
Ｄ分だけ大きく構成されている。
【００２１】そして、クランプベース５とクランプキャ
ップ６の上下挟持面５ａ、６ａの外径Ｄ12は互いに等し
く構成されていて、これらの外径Ｄ12はハードディスク
１１のクランプ部１１ｂの外径Ｄ2 に比べて、そのクラ
ンプ部１１ｂの外周部ＯＤ分だけ小さく構成されてい
る。
【００２２】そして、スピンドル４の外周で、ハードデ
ィスク１１のクランプ部１１ｂの中心穴１１ａの内周面
１１ａａと接触する位置に上下２段の環状溝２４が切り
欠かれている。
【００２３】このように構成されたディスククランプ装
置２２によれば、図１に示すように、プラスチック基板
ＰＤを用いたハードディスク１１のクランプ部１１ｂを
クランプベース５とクランプキャップ６の上下挟持面５
ａ、６ａによって上下から挟持して固定した際、図２で
示すように、ハードディスク１１のクランプ部１１ｂに
おける形状変化が大きい内周部ＩＤは環状凹部２３内へ
逃がすことができる。
【００２４】また、上下挟持面５ａ、６ａの外径Ｄ12を
クランプ部１１ｂの外周部ＯＤ分だけ小さくしたことに
よって、そのクランプ部１１ｂにおける形状変化が大き
い外周部ＯＤも避けて上下から挟持することができる。
【００２５】従って、上下挟持面５ａ、６ａは、図８及
び図９で説明したように、クランプ部１１ｂにおいて平
面度が比較的高い中間部ＭＤのみを効果的に上下から挟
持して固定することができる。
【００２６】これにより、図１１で説明したように、ク
ランプ部１１ｂにおいて形状変化の大きい内周部ＩＤや
外周部ＯＤに挟持力Ｆ1 、Ｆ2 が集中して加えられるこ
とを未然に防止することができて、クランプ部１１ｂの
変形促進を防止し、クランプ部１１ｂの内部応力がハー
ドディスク１１のデータ部１１ｃの全体に伝わることに
よって引き起こされる面振れの発生を未然に防止するこ
とができる。
【００２７】また、ハードディスク１１の中心穴１１ａ
の内周エッジ等に発生した横バリに対してはスピンドル
４の外周の上下２段の環状溝２４によって逃げることが
できるので、その横バリによって生じるハードディスク
１１のスピンドル４に対する偏心も未然に防止すること
ができる。なお、スピンドル４の外周面４ａで上下２段
の環状溝２４の中間部がハードディスク１１のスピンド
ル４に対するセンターリングを行う。
【００２８】なお、図２の（Ａ）（Ｂ）は、上下挟持面
５ａ、６ａの上下対称性を説明するものであって、ハー
ドディスク１１の上下の向きを上下何れに向けても、上
記とほぼ同等の安定したディスク挟持機能が得られる。
【００２９】また、図３の（Ａ）は上下挟持面５ａ、６
ａの外径Ｄ11を互いに同等にして構成したことによるモ
ーメントのバランスを説明するものであり、図３の
（Ｂ）（Ｃ）に示すように、上下挟持面５ａ、６ａの外
径を不揃いにしたために、上下から挟持したハードディ
スク１１にアンバランスなモーメントが加えられて、ハ
ードディスク１１の変形促進を及ぼすことを未然に防止
できると共に、ハードディスク１１の上下の向きを上下
何れに向けても、ほぼ同等の安定したディスク挟持機能
が得られる。
【００３０】次に、図４〜図６は、クランプキャップ６
のクランプベース５への固定機構例を示したものであっ
て、図４に示す固定機構３１は、ネジ３２によってクラ
ンプキャップ６をクランプベース５に固定し、ハードデ
ィスク１１の上下挟持力（クランプ力）をネジ３２の締
め付けトルクで規定するようにしたものである。
【００３１】また、図５に示す固定機構３１は、スピン
ドル４の中心に形成した真空吸引用スロット３３からの
真空吸引によってスピンドル４の先端とクランプキャッ
プ６の内周との間に形成した減圧クリアランス３４内を
減圧して、真空吸引力によってクランプキャップ６をク
ランプベース５に固定するようにし、ハードディスク１
１の上下挟持力は大気圧からの減圧量で規定するように
したものである。
【００３２】また、図６に示す固定機構３１は、キャッ
プ押え３５をスピンドル４内に差し込んで複数のスチー
ルボール３６やネジ等の固定手段で固定し、クランプキ
ャップ６を圧縮コイルバネ３７によってクランプベース
５上に固定するようにし、ハードディスク１１の上下挟
持力は圧縮コイルバネ７のバネ条数で規定するようにし
たものである。
【００３３】本発明のディスククランプ装置２２は以上
のように構成されていて、このディスククランプ装置を
用いたハードディスク・ドライブ等のディスクドライブ
によれば、スピンドルモータ３によってハードディスク
１１を面振れの極めて少ない状態で、安定して回転駆動
することができて、ハードディスク１１の記録、再生の
特性を著しく向上することができ、信頼性の高い、優れ
た品質のディスクドライブを供給することができる。
【００３４】以上、本発明の実施例に付き述べたが、本
発明は上記の実施例に限定されることなく、本発明の技
術的思想に基づいて各種の変更が可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように構成された本発明のディス
ククランプ装置とディスクドライブは、次のような効果
を奏する。
【００３６】請求項１のディスククランプ装置は、プラ
スチック基板を用いたディスクのクランプ部をクランプ
ベースとクランプキャップによって上下から挟持して固
定する際に、そのクランプ部の内周部を避けて挟持する
ようにして、プラスチック基板の成形時における形状変
化が大きいクランプ部の内周部に挟持力が集中して加え
られることを未然に防止することができるようにしたの
で、ディスクのクランプ部を上下から挟持して固定した
際に、そのクランプ部の内周部の変形が促進され、その
内部応力がディスク全体に伝わって、面振れを発生して
しまうことを未然に防止することができる。従って、デ
ィスクを面振れの極めて少ない状態で安定して回転駆動
することができる。
【００３７】請求項２のディスククランプ装置は、プラ
スチック基板を用いたディスクのクランプ部をクランプ
ベースとクランプキャップによって上下から挟持して固
定する際に、そのクランプ部の内周部及び外周部を避け
て、中間部を挟持するようにして、プラスチック基板の
成形時における形状変化が大きいクランプ部の内周部及
び外周部の両方に挟持力が集中して加えられることを未
然に防止することができるようにしたので、ディスクの
クランプ部を上下から挟持して固定した際に、そのクラ
ンプ部の内周部及び外周部の変形が促進され、その内部
応力がディスク全体に伝わって、面振れを発生してしま
うことを未然に防止することができる。従って、ディス
クを面振れの極めて少ない状態で安定して回転駆動する
ことができる。
【００３８】請求項３のディスククランプ装置は、クラ
ンプベースとクランプキャップの上下挟持面の少なくと
も外径を等しく構成したので、ディスクを上下から挟持
して固定した際に、ディスクにアンバランスなモーメン
トがかかることを防ぎ、ディスクの変形や面振れを小さ
く押えることができると共に、ディスクの上下の向きを
反転しても、ほぼ同等の安定したディスク挟持性能が得
られる。
【００３９】請求項４のディスククランプ装置は、スピ
ンドルの外周で、ディスクの中心穴の内周面と接触する
位置に環状溝を形成したので、ディスクの中心穴の内周
エッジに発生した横バリに９によるディスクの偏心を未
然に防止できる。
【００４０】請求項５のディスク装置は、本発明のディ
スククランプ装置を用いたので、ディスクを面振れの極
めて小さい状態で、安定して回転駆動することができ
て、ディスクの記録、再生の特性を著しく向上させて、
信頼性の高い、優れた品質のディスク装置を供給するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したディスククランプ装置の実施
例を説明する概略断面図である。
【図２】クランプベースとクランプキャップによるハー
ドディスクのクランプ部の上下からの挟持位置と、ハー
ドディスクの上下の向きの対称性とを説明する要部の概
略断面図である。
【図３】クランプベースとクランプキャップの上下対称
性を説明するための概略断面図である。
【図４】クランプベースへのクランプキャップの固定機
構の一例を説明する概略断面図である。
【図５】同上の固定機構の他の例を説明する概略断面図
である。
【図６】同上の固定機構の他の例を説明する概略断面図
である。
【図７】従来のディスククランプ装置を説明する概略断
面図である。
【図８】プラスチック基板を用いたハードディスクのク
ランプ部の変形を説明する断面図である。
【図９】プラスチック基板を用いたハードディスクのク
ランプ部の変形状況を測定して示したグラフである。
【図１０】プラスチック基板の射出成形機を説明する概
略断面図である。
【図１１】プラスチック基板を用いたハードディスクを
従来のディスククランプ装置で挟持することによるハー
ドディスクの面振れの発生を説明する概略断面図であ
る。
【符号の説明】
３ スピンドルモータ ４ スピンドル ５ クランプベース ５ａ クランプベースの挟持面 ６ クランプキャップ ６ａ クランプキャップの挟持面 Ｄ11 挟持面の内径 Ｄ12 挟持面の外径 １１ プラスチック基板を用いたハードディスク（デ
ィスク） １１ａ ハードディスクの中心穴 １１ｂ ハードディスクのクランプ部 ＩＤ クランプ部の内周部 ＭＤ クランプ部の中間部 ＯＤ クランプ部の外周部 ＰＤ プラスチック基板 ２２ ディスククランプ装置 ２３ 環状凹部（逃げ） ２４ 環状溝（逃げ）

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プラスチック基板を用いたディスクと、 スピンドルの外周に固着され、そのスピンドルの外周に
    中心穴によって挿入された上記ディスクが載置されるク
    ランプベースと、 上記スピンドルの外周に挿入されて、上記ディスクを上
    記クランプベース上に固定するクランプキャップとを備
    え、 上記クランプベースとクランプキャップは、上記ディス
    クのクランプ部の内周部を避けて、そのクランプ部を上
    下から挟持するように構成したことを特徴とするディス
    ククランプ装置。
  2. 【請求項２】プラスチック基板を用いたディスクと、 スピンドルの外周に固着され、そのスピンドルの外周に
    中心穴によって挿入された上記ディスクが載置されるク
    ランプベースと、 上記スピンドルの外周に挿入されて、上記ディスクを上
    記クランプベース上に固定するクランプキャップとを備
    え、 上記クランプベースとクランプキャップは、上記ディス
    クのクランプ部の内周部と外周部とを避けて、そのクラ
    ンプ部の中間部を上下から挟持するように構成したこと
    を特徴とするディスククランプ装置。
  3. 【請求項３】上記クランプベースとクランプキャップの
    上下挟持面の少なくとも外径を等しく構成したことを特
    徴とする請求項１又は請求項２記載のディスククランプ
    装置。
  4. 【請求項４】上記スピンドルの外周で、上記ディスクの
    中心穴の内周面と接触する位置に環状溝を形成したこと
    を特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の
    ディスククランプ装置。
  5. 【請求項５】請求項１又は請求項２又は請求項３又は請
    求項４記載のディスククランプ装置を用いたディスクド
    ライブ。
JP7180563A 1995-06-26 1995-06-26 ディスククランプ装置とディスクドライブ Pending JPH0917080A (ja)

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JP7180563A JPH0917080A (ja) 1995-06-26 1995-06-26 ディスククランプ装置とディスクドライブ
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KR1019960023120A KR970003038A (ko) 1995-06-26 1996-06-24 디스크클램프장치와 디스크드라이브

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