JPH10504419A - ディスク・ドライブ記憶装置用一体形ハブ及びディスク・クランプ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ディスク・ドライブは、一体的に形成された単片ハブ、クランプ、及び回転子のハウジングを含み、望ましくは、それは射出成形されたプラスチックである。好適な実施例では、ハブは、中心シャフト上に装着された一組のベアリングを囲む中空の円筒部分及びその円筒部分の中央から延びるフランジ部分を含む。フランジ部分の上面における柔軟性クランプ・フィンガがディスクの中心開孔を通してそのディスクと係合する。フィンガはわずかに外向きに傾斜しており、その端部に爪を有する。アセンブル時、フィンガの爪がディスクと係合するまで、ディスクはその爪の上に押しつけられる。わずかに弾性であるそれらの爪は、ディスクが爪の上を滑るのを可能にするように変形し、しかる後、そのディスクを所定位置にロックするように戻る。フィンガは、心出しツールを必要とすることなく、ハブ軸に関してディスクを自動的に心出しする。ハブは、ディスクを回転させるスピンドル・モータの回転子のためのハウジングとしても働く。フランジの下側には、それの外縁において、裏当て板及び永久磁石が取り付けられて回転子を形成する。フランジ、永久磁石、及び裏当て板によって外縁を形成され且つハブの円筒部分によって内縁を形成された環状空間において、電磁固定子アセンブリがディスク軸を囲んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 ディスク・ドライブ記憶装置用一体 形ハブ及びディスク・クランプ機構 技術分野 本発明はディスク・ドライブ・データ記憶装置に関するものであり、詳しく云 えば、ディスク・ドライブ記憶装置において使用されるディスク及びハブ・アセ ンブリに関するものである。 背景技術 現代のコンピュータ・システムの拡張データ記憶装置の要望は大容量のデータ 記憶装置を必要とする。一般的な記憶装置は回転式磁気ディスク・ドライブであ る。 ディスク・ドライブは、一般に、共通のスピンドルに固く取り付けられた１つ 又は複数の滑らか且つ平らなディスクを内蔵している。それらのディスクはスピ ンドル上に相互に平行してスタックされ、それらが接触しないように間隔をあけ られている。それらのディスク及びスピンドルはスピンドル・モータによって一 定の速度で一斉に回転する。 各ディスクは固い円盤状のベース又は基板から形成され、スピンドルのための 開孔を中心に有する。その基板は、一般にはアルミニウムであるが、ガラス、セ ラミック、プラスチ ック、或いは他の材料も可能である。その基板は磁性材料の薄い層でもって被覆 され、更に保護層で被覆することも可能である。 それらのディスクの表面における磁化可能な層にデータが記録される。これを 行うためには、データを表す小さな磁化パターンがその磁化可能な層に形成され る。データ・パターンは、通常、円形の同心のトラックに配列される。各トラッ クは、更に、複数のセクタに分けられる。従って、各セクタは弧を形成し、１つ のトラックにおけるすべてのセクタで１つの円を完成してる。 可動アクチュエータが、データを読み取る又は書き込むためにその表面上のデ ータに隣接して変換器ヘッドを位置決めする。そのアクチュエータはレコード・ プレーヤのトーン・アームに例えることができ、ヘッドは演奏用の針に例えるこ とができる。 データを含む各ディスク表面に対して１つの変換器ヘッドが存在する。変換器 ヘッドは空気力学的に形成された材料（通常は、セラミック）のブロックであり 、その上に磁気読取／書込変換器が装着される。ディスクが回転する時、そのブ ロック又はスライダはそのディスクの表面上を極めて小さい距離でもって空中に 浮く。ディスク表面への間近な変換器の接近は、その変換器が磁化可能な層にお けるデータ・パターンを読み取ること又はその層にデータ・パターンを書き込む ことできるようにすることにおいてクリティカルである。幾 つもの異なる設計の変換器が使用されており、或場合には、読取変換器が書込変 換器から分離している。 アクチュエータは、通常、ヘッドを位置決めするために１つの軸の回りをピボ ットする。それは、一般には、ディスクに向かって延びる櫛上のアーム、そのア ームに取り付けられた一組の薄いサスペンション、及びその軸の反対側において 電磁モータを有するその軸に近接した固体ブロックを含む。変換器ヘッドは、各 サスペンションに対して１つのヘッドずつそのサスペンションに取り付けられる 。アクチュエータ・モータはアクチュエータを回転させてヘッドを所望のデータ ・トラック上に位置決めする。一旦ヘッドがそのトラック上に位置決めされると 、程なく、ディスクの一定の回転によってヘッドが所望のセクタに隣接させられ 、データの読取又は書込が可能となる。 コンピュータ・システムがより強力な、高速の、そして信頼性あるものになっ たので、それに対応して記憶装置の改良の要求が増している。これらの望ましい 改良は幾つかの形式を取る。その望ましいことは、コストを減少させること、デ ータ容量を増加させること、ドライブが動作する速度を増加させること、ドライ ブによって消費される電力を減少させること、機械的衝撃及び他の外乱があった 場合のドライブの回復力を増加させることである。 更に詳しく云えば、ディスク・ドライブの物理的サイズを縮小させるという要 求がある。或程度までのサイズの縮小は 上記の目標の幾つかに役立つかもしれない。しかし、同時に、ディスク・ドライ ブのサイズの縮小は本質的に及び自然に望ましいことでもある。サイズの縮小は 、ラップトップ・コンピュータ、モービル・ページャ、及びスマート・カードの ような携帯のためのアプリケーションに磁気ディスク・ドライブを含むことを現 実的なものにする。 サイズの縮小の例は、ＰＣＭＣＩＡタイプ II 標準をディスク・ドライブに適 用することである。この標準は、当初は、半導体プラグ・イン装置を意図されて いた。小型化テクノロジの改良によって、そのＰＣＭＣＩＡタイプ II 標準に適 合したディスク・ドライブを構成することが可能となるであろう。 ディスク・ドライブのサイズを縮小するためには、各コンポーネントはサイズ をできるだけ多く縮小されなければならない。更に、サイズの縮小を可能にする ために及び小型化されたコンポーネントのアセンブリを実用的なものにするため に、既存のコンポーネントの新たな設計が進められなければならない。 ディスク・ドライブのサイズを縮小することができる範囲の１つの限界はディ スク／ハブ・アセンブリである。通常のディスク／ハブ・アセンブリは、ディス ク・スタックを支持するためのフランジを底部に有する円筒状のハブを含む。デ ィスクを回転させるためのモータはそのハブの中に設けられる。ディスクのスタ ックはフランジの上側表面上に載せられ、 ハブはディスクにおける対応する開孔に嵌合する。ハブを囲み且つハブに隣接し たスペーサ・リングによって、個々のディスクが分離される。ハブの最上部にク ランプ装置が取り付けられ、それはディスク・スタックに下向きの力を与えて底 部のディスクをフランジに押しつけ、そのスタックを所定位置に保持する。ディ スク・ドライブが単一のディスクしか持たない場合、本質的には同じ設計が使用 されるが、クランプ装置は、ディスク・スタックの代わりにその１つのディスク だけをクランプする。クランプ装置、一般に、それの外縁付近に円形のリッジを 形成された平らな鋼製のリングである。そのリングの平らな部分がネジでもって ハブの上面に取り付けられ、一方、そのリッジ部分は、ディスク・スタック或い は単一のディスクに圧力を与える。幾つかの代替のクランプ設計が存在するが、 すべて複数のパーツが関連するものである。 通常のディスク・ドライブのディスク／ハブの設計は、ＰＣＭＣＩＡタイプ I I フォーム・ファクタ(form factor)のような非常に小さいフォーム・ファクタ のディスクに十分には適していない。ハブは複数のネジを収容するするように十 分に大きくなければならない。非常に小さいネジが使用される場合でも、この要 件はハブのサイズ及び重量を増加させる。極端に小さいパーツはアセンブリを困 難にする。携帯用のためのアプリケーションの大きい機械的衝撃に耐えるという 困難がある。比較的薄いディスクは、十分なクランプ力でもっ てクランプする時に歪み易い。小さい歪みであっても、トラック幅が縮小しよう としている時にはそれが深刻なことになることがある。結局、ドライブはずっと 小さくなるけれども、通常のパーツのサイズを簡単に縮小することは如何なるコ ストの減少も生じないであろう。実際には、それはコストを増加させる。コスト を減少させ且つ小さいフォーム・ファクタのディスク・ドライブの設計要件に更 に適した代替のハブ／ディスク・アセンブリを開発することが望ましい。 発明の開示 従って、本発明の目的は、機能強化されたディスク・ドライブ記憶装置を提供 することにある。 本発明のもう１つの目的は、ディスク・ドライブ記憶装置のコストを減少させ ることにある。 本発明のもう１つの目的は、小さいフォーム・ファクタのディスク・ドライブ 記憶装置のための機能強化されたハブ／ディスク・アセンブリを提供することに ある。 本発明のもう１つの目的は、小さいフォーム・ファクタのディスク・ドライブ 用の低コストのハブ／ディスク・アセンブリを提供することにある。 本発明のもう１つの目的は、少ないパーツしか持たないハブ／ディスク・アセ ンブリを提供することにある。 本発明のもう１つの目的は、製造及びアセンブルするに容易なハブ／ディスク ・アセンブリを提供することにある。 本発明のもう１つの目的は、機械的衝撃に対して大きな抵抗を有するハブ／デ ィスク・アセンブリを提供することにある。 本発明のもう１つの目的は、ディスクの歪みを少なくしたハブ／ディスク・ア センブリを提供することにある。 ディスク・ドライブ用のディスクは、一体的に形成された単片のハブ、クラン プ、及び回転子のハウジング上に装着される。ハブは成形プラスチックから形成 されるのが望ましい。好適な実施例では、そのハブは、中心軸上に装着された一 組のベアリングを囲むための実質的に中空の円筒部分及びその円筒部分の中央付 近においてその円筒部分から延びるフランジ部分を含む。フランジ部分は、その フランジ部分の上側表面上に載せられた１つのディスクを支持する。外周に間隔 をもって設けられた複数の柔軟性クランプ・フィンガがフランジの上側表面から 上方に延びており、ディスクの中心における開孔を通してそのディスクと係合す る。それらのフィンガはわずかに外向きに傾斜しており、各フィンガの末端には ディスクと係合するための爪を有する。そのディスクの中心開孔の縁は、フィン ガとの係合を改良するように及びそのディスクを心出しするように面取りをされ るのが望ましい。ディスクをハブにアセンブルするためには、フィンガの爪がそ の面取りされた縁と係合するまで、ディスクは単にその爪の上に押しつけられる だけである。わずかに弾性的であるそれらのフィンガはディスクに爪の上を滑ら せるに十分なだけ内向 きに歪み、しかる後、ディスクを所定位置にロックするように外向きに戻るであ ろう。フィンガは、心出しツールを必要とすることなくハブ軸に関して自動的に ディスクを心出しする。 又、ハブは、ディスクを回転させるスピンドル・モータの回転子のためのハウ ジングとしても働く。好適な実施例では、ブラシレスＤＣスピンドル・モータが フランジの下に設けられる。フランジの下側には、それの外縁において、裏当て 板リング及び永久磁石が取り付けられてモータの回転子部分を形成する。フラン ジ、永久磁石及び裏当て板によって外縁を形成され且つハブの円筒状部分によっ て内縁を形成された環状空間において、電磁固定子アセンブリがディスク軸を囲 んでいる。 図面の簡単な説明 第１図は、好適な実施例による磁気ディスク・ドライブ記憶装置を示す。 第２図は、好適な実施例による一体化したハブ、クランプ、及び回転子ハウジ ングの等角投影図である。 第３図は、好適な実施例による一体化したハブ、クランプ、及び回転子ハウジ ングの断面図である。 第４図は、別の実施例による一体化したハブ、クランプ、及び回転子ハウジン グの平面図である。 第５図は、好適な実施例によるハブ及びディスク・アセン ブリの半断面図である。 第６図は、好適な実施例による一体化したハブ、クランプ、及び回転子ハウジ ングのクランプ・フィンガ部分の断面図である。 第７図は、好適な実施例によりクランプ・フィンガがディスクを所定位置にク ランプする方法を示すそのクランプ・フィンガの断面図である。 第８図は、クランプ・フィンガ及びディスクのための別の設計の断面図である 。 発明を実施するための最良の形態 第１図は、好適な実施例に従って磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１００ を示す。記憶ユニット１００はハブ１０３に固く取り付けられた回転可能ディス ク１０１を含み、そのハブ１０３はディクス・ドライブ・ベース又はハウジング １０４上に装着される。ハブ１０３及びディスク１０１は、駆動モータによって 一定の回転速度で駆動される。その駆動モータはハブ１０３に含まれている。デ ィスク１０１の片側にはアクチュエータ・アセンブリ１０５が設置される。アク チュエータ・アセンブリ１０５は、変換器ヘッドを位置決めするために、ディス ク１０１の軸に平行なシャフト１０６の回りを弧を描いて回転するように電磁モ ータ１０７によって駆動される。ディスク及びアクチュエータ・アセンブリを囲 い且つ保護するために、カバー（図示されていない）がベー ス１０４に組み合わされる。そのドライブの動作を制御するための及びホスト・ コンピュータのような他の装置とコミュニケートするための電子モジュールが、 ベース１０４及びそのカバーによって形成されたヘッド／ディスク・エンクロー ジャ内の回路カード１１２上に載せられている。この実施例では、回路カード１ １２はそのエンクロージャ内に装着され、空間を保全するためにディスクの回り の未使用の空間を塞ぐような形状にされ、ＰＣＭＣＩＡタイプ II フォーム・フ ァクタに対しても使用される。しかし、カード１１２はヘッド／ディスク・エン クロージャの外にも装着可能であり、或いはそのベース自身が電子モジュールを それに直接に装着するための回路カードとして作られてもよい。複数のヘッド／ サスペンション・アセンブリ１０８がアクチュエータ１０５のプロングに固く取 り付けられる。各ヘッド／サスペンション・アセンブリ１０８のディスク面に隣 接した端部には、空気力学的な読取／書込変換器ヘッド１０９が設けられる。 ハブ１０３は一片の一体形成されたパーツであり、それはディスク１０１を所 定位置にロックするためのクランプ手段も含み、駆動モータのための回転子ハウ ジングとしても機能する。「一体的に形成する」ことによって、ハブ１０３は、 鋳型成形、鋳込成形、押出成形、或いは他の手段によって単一の固体として形成 された均一の材料であり、必要に応じて、必要な大きさまで機械仕上げされるか 、エッチングされるか、又は他の方法で成形されてもよいことは当然である。ハ ブ１ ０３は、複数の個々のコンポーネントを一緒にしたものから形成されるのでない 。好適な実施例では、ハブ１０３は射出成形されたポリマのパーツである。詳し く云えば、そのポリマは、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、特に、ゼネラル・エ レクトリック社から市販されている「Ｕｌｔｅｍ ７２０１」であることが望ま しい。「Ｕｌｔｅｍ ７２０１」は、それの熱膨張係数がディスク１０１の好適 な材料であるアルミニウムのそれに近いために望ましい。しかし、他の適当なポ リマを使用することも可能である。代替として、アルミニウム又はセラミックの ような非ポリマ材料を使用することも可能である。 第２図は、好適な実施例による一体的なハブ、クランプ、及び回転子のハウジ ングの概略図である。ハブ１０３は、中空の円筒状ベース部分２０１、そのベー ス部分２０１から延びる比較的平らな円筒状フランジ部分２０２、及びディスク １０１と係合し且つクランプ手段として働くための複数の外周に間隔をもって配 されたフィンガ２０３を含む。 第３図は、好適な実施例による一体的なハブ、クランプ、及び回転子のハウジ ング１０３のディスク軸の面における断面図である。第３図の断面図において更 に明瞭に見ることができるように、中空の円筒状ベース部分２０１は、ディスク ・シャフト及びハウジングのための中心の円筒開孔３０１を形成する。フランジ 部分２０２はベース部分２０１のほぼ中央から延びている。周辺リップ３０２が 、フランジ部分２０ ２の外端付近でそれの下面から下方へ延びている。そのリップ３０２は、回転子 裏当て板及び永久磁石に対する係合面及び支持機構を与える。 第４図は、好適な実施例による一体的なハブ、クランプ、及び回転子のハウジ ング１０３の平面図である。好適な実施例では、ハブ１０３は、図示のように位 置決めされた８個の等間隔で設置されたフィンガ２０３を含む。それらのフィン ガの数及びサイズが変更可能であること及び他の一体的なクランプ手段が本発明 の精神及び技術範囲において使用可能であることは勿論である。 第５図は、本発明の好適な実施例に従って、アセンブルされた時のスピンドル ・モータのコンポーネントを含むハブ１０３及び関連のハードウエアを更に詳細 に示す。第５図は、ディスクの回転軸の面において取られた半断面図である。そ の軸の片側だけにおけるハブ１０３及び関連のコンポーネントが第５図に示され るけれども、これらはその軸に関して対称的であることは当然である。 ディスク・シャフト５０２はそのディスク・ドライブのベース１０４に固く取 り付けられている。そのシャフト５０２は鋼製であるのが望ましい。ディスク軸 ５０１は、シャフト５０２を中心を通っている。ハブの円筒状部分２０１は軸５ ０１の回りを回転するようにベアリング・アセンブリ５０４上に装着される。そ のベアリング・アセンブリは、シャフト５０２の両端において密閉されたベアリ ング・レースにおけ る２組の事前装填されたボール・ベアリングを含むのが望ましい。しかし、ベア リング・アセンブリは、代替として、流体（流体力学的な）又は他のタイプのベ アリングであってもよい。他の代替方法では、ベアリング・アセンブリ５０４は 、例えば、ハブの円筒状部分２０１の内面上に流体ベアリング面を形成すること によって、ハブ１０３と共に一体的に形成されてもよい。 ハブ１０３のフランジ部分２０２は、円筒状ベース部分２０１の長さのほぼ中 央においてそのベース部分から外向きに延びている。ディスク１０１はフランジ 部分２０２の上面の上に載っており、そのフランジがディスク１０１を下から支 持する。周辺に間隔をもって配された複数の同様のフィンガ２０３がフランジ２ ０２の上面から突出していてディスク１０１と係合し、それを所定位置にロック する。従って、それらのフィンガはクランプ手段として働き、別個にクランプを 取り付ける必要をなくしている。 ブラッシュレスＤＣスピンドル・モータのための裏当て板５０５及び回転子の 永久磁石５０６のセットがフランジ部分２０２の下側の外縁に取り付けられる。 裏当て板５０５は磁気透過材料、望ましくは、Ｆｅ−Ｐｂ合金のリングである。 裏当て板５０５はリングを形成する巻線を施された成層体であってもよい。磁石 ５０６は、連続するアーチ状のセグメントが交番磁極になるように磁化されると いう適当な磁化可能材料の固体リングであるのが望ましい。従って、磁石５０６ は、ディスク軸を完全に取り囲むようにそのディスク軸の回りに周辺に配列され 且つ交番磁極を有する一組のアーチ状永久磁石を形成する。 周辺リップ３０２は裏当て板５０５及び磁石５０６に対する支持を与える。裏 当て板５０５は、適当な接着剤を使用して、リップ３０２及びフランジ２０２の 下面においてハブ１０３に固着されるのが望ましい。別の方法として、射出成形 の過程で、裏当て板５０５をモールド空洞に挿入しそしてハブ１０３を裏当て板 状にモールドすることによってハブ１０３に取り付けることも可能である。永久 磁石５０６は、適当な接着剤を使用して裏当て板５０５に直接に固着されるのが 望ましい。 スピンドル・モータの電磁固定子５０８が、円筒状のベース部分２０１によっ てその内径を定義され且つ裏当て板５０５及び磁石５０６によって外径を定義さ れた環状の空間内でベース１０４に取り付けられ、フランジ２０２の下に位置決 めされる。固定子５０８はディスク軸を取り囲む一組の周辺に間隔を持って配さ れた電磁石（磁極）より成り、各磁極は磁気透過性のコアの回りに巻かれた巻線 より成る。固定子５０８は、回路カード１１２上のモータ駆動電子回路（図示さ れていない）に接続される。動作時には、そのモータ駆動電子回路は、その分野 では知られているように、固定子５０８の種々の電極にパルスを順次に与えて回 転磁界を発生させる。好適な実施例では、固定子５０８は各相において３つの磁 極 を有する３相固定子であり（合計、９個の極があり）、回転子磁石セット５０６ は１２個の磁極セグメントより成る。しかし、固定子及び回転子の磁極の数は変 更可能である。 第６図はディスク軸の面におけるクランプ・フィンガ２０３の断面図であり、 そのフィンガをより詳細に示している。フィンガ２０３は、ディスク１０１の内 側開孔に小さい放射状の力を与えるようにわずかに外向きの傾斜をもってモール ドされる。望ましくは、その傾斜の角度は約３度である。即ち、第６図における 角度θは約８７度である。最適の角度はフィンガの厚さ及び選択された材料のタ イプによって代わることは当然である。フィンガ２０３の末端付近には、ディス ク１０１を係合させるための爪６０１がある。爪６０１は、そのディスクのアセ ンブリを可能にするための面取りされた上縁６０３を含む。 第７図は、クランプ・フィンガ２０３の断面図であり、そのクランプ・フィン ガ２０３がディスク１０１を所定位置にクランプする方法を示す。ディスク１０ １及びフィンガ２０３はディスク軸の面における断面で示される。 ディスク１０１は、約４５度の角度で面取りされた面取り内縁７１１、７１２ を有することが望ましい。その面取りはディスク１０１をハブ１０３にアセンブ ルすることを容易にし、爪６０１から力を与える面を提供し、しかもディスクの 心出しを助ける。 ディスク１０１はそのディスクをフィンガ上に位置決めす ることによってハブ１０３にアセンブルされるのが望ましい。ディスクが下方へ 押される時、ディスク１０１の底面における面取り縁７１２は面取り縁６０３に 抗して爪６０１の上面の上を滑る。即ち、フィンガ２０３は、それが弾性材料か ら成るので、ディスク１０１がその上を下方に押される時内向きに（ディスク軸 に向けて）後退し、ディスクの中心開孔の最も狭い部分がその爪を乗り越えるこ とを可能にする。ディスクの中心開口の最も狭い部分がその爪を乗り越えた後、 フィンガはその材料の本来の弾性によってそれの元の位置に戻る。ディスク１０ １の底面がフランジ２０２上に載る時、爪６０１は図７に示されるように位置決 めされ、面取り縁７１１に力を与えるであろう。 爪６０１は面取り縁７１１に下向きの軸方向の力及び半径方向の力の両方を与 える。その下向きの軸方向の力はディスク１０１をフランジ２０２の上面に押し つけ、ディスク１０１を所定位置にしっかりとクランプする。 複数の外周沿いに間隔をもって配されたフィンガは、すべて、ディスク軸から 同じ半径にあって、ディスクの中心開口の面取りされた内側縁７１１に同じ半径 方向の力を与えるので、ディスクは、それがフィンガ上に押しつけられそしてフ ランジ上のそれのアセンブル位置に入れられる時、自動的にその軸に関して心出 しされる。従って、心出しツールは必要ない。 望ましくは、フィンガ２０３ばディスク１０１における開 孔の内側縁の非面取り部分と接触してわずかな半径方向の力を与える。フィンガ ２０３は非線形の片持ち梁スプリングとして作用する。ディスクを所定位置に載 せると、半径方向の力は小さくなり、ディスクを歪ませないようにする。しかし 、フィンガによって与えられる半径方向の力は、フィンガが後方に（ディスク軸 に向かう方向に）曲げられる場合、線形の率よりも多く増加する。その結果、ず っと強い力がディスクの適正な位置からの如何なる移動にも対抗する。従って、 そのハブは、非常に低いコスト、簡単な設計によって生じた機械的衝撃に対する 高い抵抗を得る。 落下試験の時、その柔軟性フィンガは、ディスク１０１によってハブ１０３に 送られるエネルギの大部分を吸収し、従って、ベアリング・システムに損傷を与 えないようにしていることがわかった。この特徴は、携帯用媒体のテクノロジに とって非常に望ましい。 ディスクの歪みはディスク・ドライブの分野ではよく知られた問題である。一 般的なクランプは、ディスクが動かないようにするために、そのクランプされた ディスク上にかなりの軸方向の力を与えなければならない。本発明の柔軟性クラ ンプ機構は、ほとんど歪みのないディスクの堅固なクランプを達成することがわ かった。一般に金属クランプを使用する通常のクランプ設計とは違って、本発明 のハブは、ディスク自体よりもずっと軟らかいことが望ましい柔軟性材料から作 られる。その柔軟性材料の表面は、一般的なディスク・クラ ンプの金属対金属の接触時に通常存在する静止摩擦係数よりも比較的大きい静止 摩擦係数を与えるので、ディスクとの接触点（即ち、フランジ部分２０２及びフ ィンガ２０３の上面）において歪む。その高い摩擦係数のために、小さい軸方向 の力を使用してディスクをしっかりとクランプすることができる。更に、ディス クの材料はハブの材料よりも実質的に固いので、その接触点では、ディスク表面 よりもハブ表面が歪む。従って、ディスクは、その内径付近で非常にわずかな局 部的な変形を受ける時でも、通常のディスクに比べて非常に低い歪みが生じるだ けである。 フィンガ２０３の寸法は、その選ばれたハブ材料がフィンガの適当な柔軟性を 与えるように及びディスクが所定位置にある時に十分なクランプ力を同時に与え るように選択されなければならない。好適な実施例では、フィンガ２０３は半径 方向の次元では約０.２５mmの幅であり、円周方向では１mmの幅である。そのフ ィンガの全体的な高さは約１mmである。最適なフィンガ寸法がその材料の品質に 従って変わることは当業者には明らかであろう。ハブ材料が硬ければ硬いほど薄 いフィンガが必要となるし、その逆も言えることである。それらの寸法がディス ク自体の寸法及び材料に従って変わることも明らかであろう。好適な実施例に対 して与えられた寸法は、アルミニウム基板から形成された１.８インチ（約４.５ ７cm）ディスクを使用することを意図されており、ＰＣＭＣＩＡタイプ II フォ ーム・ファクタに対して使用されるよう な約０.６３５mmの厚さを有する。 第８図は、クランプ・フィンガ８０１及びディスクに対する代替設計の断面図 である。第８図のクランプ・フィンガ８０１は、ディスク軸に面したフィンガの 側面から突出したタブ８０２を付加したことを除けば、上述の及び第１図乃至第 ７図に示されたクランプ・フィンガ２０３と同じである。タブ８０２は、ディス ク取り出しツール（図示されていない）と係合するための面を与える。ディスク を取り出すためには、そのツールは下向きの力をタブ８０２に加えてフィンガ８ ０１を後方へ曲げる。同時に、ディスク１０１はハブ１０３のフランジ部分２０ ２から持ち上げられる。ディスクの取り出しは、製造及びテスト・プロセスの一 部分としてディスク・ドライブの再作業時に必要となることが時々ある。 好適な実施例では、クランプ手段は、フランジの上面から延び且つディスクと 係合する複数のフィンガである。しかし、ハブと一体的に形成された如何なるク ランプ手段も、本発明の精神及び技術範囲において使用可能である。例えば、フ ィンガは、中空の円筒状ベース部分２０１のようなそのハブの他の部分から延び ているものでもよい。その円筒状の部分のような他の部分から延びているフィン ガは上からディスクを押し下げるものでもよい。別の方法として、クランプ手段 は、フランジの上面から延びる又は中空の円筒状部分から延びる変形可能なリン グであってもよく、或いは応力解放のために外周に間隔をもって配されたインタ ーバルで切り込みを入れ られた変形可能なリングであってもよい。 上の説明では、或フィーチャはフランジの「上」又は「下」として参照され、 表面は「上側」又は「下側」とし記述された。これらの用語は単に参照を容易に するために使用され、図面及びその分野で使用される正規の方位に整合している 。しかし、これらの用語の使用は、フランジがディスクの下に且つモータの上に 設けられることを本発明が必要としていると暗示することを意味するものではな い。モータ及び本発明のディスク・ドライブは、フランジがディスク上に設けら れ或いは回転軸が水平方向に向いているものと容易に解釈可能である。 本発明の特定の実施例が何らかの変更と共に開示されたけれども、形式及び詳 細事項における更なる変更を行い得ることは当業者には明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ランジ、永久磁石、及び裏当て板によって外縁を形成さ れ且つハブの円筒部分によって内縁を形成された環状空 間において、電磁固定子アセンブリがディスク軸を囲ん でいる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ディスク・ドライブ・ベースと データをレコードするための回転可能に装着されたディスクにして、回転軸と 、回転可能なハブ上に前記ディスクを装着するための円形の開孔とを有するディ スクと、 前記ディスクを装着するための単一片の一体形成されたハブ／クランプ／回転 子部材にして、前記回転軸の回りに回転するように装着され、スピンドル・モー タ回転子の回転子ハウジングを形成し、前記ディスクを支持するための支持構造 体及び前記ディスクを所定位置にロックするためのクランプ構造体を含むハブ／ クランプ／回転子部材と、 前記ハブ／クランプ／回転子部材の回転子ハウジングに取り付けられた一組の 回転子磁石と、 前記ベースに取り付けられ、前記回転子磁石を駆動するためのスピンドル・モ ータ固定子と、 前記ディスク上にレコードされたデータを読み取るための少なくとも１つの変 換器ヘッドと、 前記ディスク・ドライブ・ベース上に装着され、前記ディスク上にレコードさ れたデータを読み取るために前記変換器ヘッドを位置決めするための可動アクチ ュエータと、 を含む回転ディスク・データ記憶装置。 ２．前記ハブ／クランプ／回転子部材は、 前記ディスクの回転軸と一致した軸を有し、ディスク・シ ャフトを取り囲み、前記ディスクの前記円形の開孔内に嵌合した中空の円筒部分 と、 前記中空の円筒部分から外向きに延び、前記ディスクを取り囲むフランジ部分 と、 を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の回転ディスク・データ記憶 装置。 ３．前記ハブ／クランプ／回転子部材の前記クランプ構造体は、前記フランジ部 分から延び且つ前記ディスクと係合する複数の外周に間隔をもって配されたフィ ンガを含むことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の回転ディスク ・データ記憶装置。 ４．前記ハブ／クランプ／回転子部材の前記中空円筒状部分は、前記ハブ／クラ ンプ／回転子部材を前記ディスク・シャフトに装着するための一組のベアリング を囲むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の回転ディスク・データ記憶装 置。 ５．前記一組の回転子磁石は前記フランジ部分の外縁付近で前記フランジ部分に 取り付げられ、及び 前記固定子は前記シャフトを囲み且つ前記ディスク・シャフト及び前記回転子 磁石の間に位置づけられる ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の回転ディスク・データ記憶装置。 ６．前記ハブ／クランプ／回転子部材は射出成形されたプリマのパーツであるこ とを特徴とする請求の範囲第１項乃至第 ５項の１つに記載の回転ディスク・データ記憶装置。 ７．前記ディスクは前記ハブ／クランプ／回転子部材上で自己心出しすることを 特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項の１つに記載の回転ディスク・データ記 憶装置。 ８．前記ハブ／クランプ／回転子部材は前記ディスクよりも更に柔軟性がある柔 軟性材料から形成されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項の１つに 記載の回転ディスク・データ記憶装置。 ９．前記フィンガの各々は一端において爪部を含み、前記ディスクの円形の開孔 を通って延び、 前記爪部は前記ディスクと係合し、前記ディスクの前記第１面を前記支持面に 押しつける軸方向の力を前記ディスクに与える ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の回転ディスク・データ記憶装置。 １０．前記ディスクの開孔は前記回転軸を囲む内側の面を形成し、 前記フィンガは前記内側の面と接触し、それによって各フィンガは半径方向の 力を前記ディスクに供給する ことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の回転ディスク・データ記憶装置。 １１．前記爪部は前記円形の開孔を囲む面取り縁に沿って前記ディスクと係合す ることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の回転ディスク・データ記憶装置 。 １２．前記フィンガの各々はディスク取り出しツールと係合するための突起タブ を含み、 前記突起タブは前記ディスク軸に面した前記フィンガの側部から突出している ことを特徴とする請求の範囲第９項乃至第１１項に記載の回転ディスク・デー タ記憶装置。