JPH11144439A - 包囲部材、ディスク装置及びその製造方法 - Google Patents

包囲部材、ディスク装置及びその製造方法

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JPH11144439A
JPH11144439A JP9297239A JP29723997A JPH11144439A JP H11144439 A JPH11144439 A JP H11144439A JP 9297239 A JP9297239 A JP 9297239A JP 29723997 A JP29723997 A JP 29723997A JP H11144439 A JPH11144439 A JP H11144439A
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真吾 津田
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion

Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気ディスク装置に後付けが可能な包囲部材(s
hroud)を提供することによつて、ディスク・フラッタを
軽減すること。 【解決手段】本発明の包囲部材(100)は、磁気ディ
スク装置におけるハウジングに対して回転可能に取付け
られているディスク周縁に沿って、当該ディスク周縁の
角度範囲の一部(94)を取り囲むように、当該ハウジ
ングに対して後付けが可能な部品として提供される。ま
た、本発明の包囲部材を有する磁気ディスク装置が提供
される。さらには、本発明の磁気ディスク装置の製造方
法として、包囲部材を後付けすることに適合した新規な
組み付け順序((a)→(b))に従った新規な組み付
け方法が提供される。本発明の包囲部材を用いることに
よって、流体力学的な観点から乱流によるディスク・フ
ラッタを抑えることができ、トラックの位置決め精度を
向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク記憶シス
テムにおいて、ディスクの回転による空気の流れを適正
に整えることに関するものである。より具体的には、ハ
ード・ディスク・ドライブ内に後付け部品を設けること
によって、ディスク内の空気の流れを整えて、ディスク
・フラッタを低減することに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図1は、ハード・ディスク・ドライブ
(HDD)10の主たる構成と作用を表わす略ブロック
図である。HDD10の中には、ディスク12(12′
や12″のように複数枚含まれていて積層構造として一
体とされている場合もある。以下の説明において′及
び″は同様の意味に用いる。)が内蔵されており、スピ
ンドル軸14の周りにディスク12がモータ16によっ
て回転している状態において、ディスク12に対する
「位置決め動作」によって、データの読み取りや書き込
みを行うことができるようにされている。
【0003】より具体的には、回転しているディスク表
面13(13′13″)上にヘッド18(18′1
8″、ここでヘッドは磁気読み取りセンサ及び磁気書き
込みトランスデューサを含む)が位置決めできるよう
に、アクチュエータが回動可能に取付けられている。ア
クチュエータには、一般に、サスペンション20(2
0′20″)とアクチュエータ・アーム22(22′2
2″)とが含まれている。ディスク表面上の所望の位置
に位置決めされるように、アクチュエータは、一体とし
て回転軸の周りに、アクチュエータ駆動機構24によっ
て回動される。アクチュエータ機構24は、アクチュエ
ータに対してこの回転軸とは反対側に位置している。こ
のアクチュエータ駆動機構24の回動は、制御ユニット
26によって制御される。アクチュエータ駆動機構24
には、典型的には、ボイス・コイル・モータ(VCM)
が用いられる。その他、モータ16の制御やヘッド18
に対する書込み/読取りの制御についても、制御ユニッ
ト26によって制御される。
【0004】図2は、図1の構成を上から見た平面図で
ある。この図2に見られるように、実際には、これら図
1に示した全ての部品を取り囲むハウジング30が必要
となる。紙面奥行き方向における部品の空間的な配置に
ついては、図6の(b)や(c)に示されるが、図2の
紙面奥行き側や紙面手前側又は図6の(b)や(c)の
上面についてもカバーとしての蓋がされてハウジング3
0と共に外壁が構成される。従って、ディスク12の回
転によって発生される空気の流れは、これらの外壁との
間において流体力学的な相互作用を避けることはできな
い。この相互作用の詳細については後に説明する。
【0005】HDDにおける高密度化・大容量化は、ヘ
ッド・ディスク間スペーシングの微小化と高精度ヘッド
位置決めの技術に支えられてきたものである。このた
め、ディスク回転機構の設計においては、(a)ディス
クの回転精度はもちろんのこと、(b)HDD内の空気
の流れと除塵、(c)内部からの発熱の減少と温度の均
一化、(d)ディスク・フラッタの減少など、流体力学
的な配慮が非常に重要になってくる。以下、これらの問
題点(a)〜(d)について説明する。
【0006】まず、従来技術における(b)についての
工夫をみる。磁気読み取りセンサや磁気書き込みトラン
スデューサが取付けられるスライダ18は、非常に薄い
空気ベアリング流によってディスク表面13に対して空
気力学的に支持されるので、HDD内の環境は極めて清
浄であることが要求されている。埃又はその他の粒子等
の汚染物であっても、もしそれがディスク表面とスライ
ダとの間に捕捉されたならば、ディスク表面に対して損
傷を与えることになるからである。従って、HDDの製
造過程においては、HDD内部に異物が混入されること
のないように極めてクリーンに保たれて密閉される。一
方で、後発的に内部から塵埃が発生することを避けるこ
とができない。これは、ディスクのモータ回転による摺
動、ボイス・コイル・モータ(VCM)による回転式(r
otary)アクチュエータの回動による摺動、その他構成要
素による摺動作用や構成要素の劣化が生じるためであ
る。
【0007】そこで、HDD内部をクリーンに保つた
め、フィルタを使用して清浄化を図っている場合が多
い。フィルタによって効果的に粉塵を除去するために
は、HDD内における空気の流れを調整することが有効
であり、このために、従来技術においては、空気の流れ
を変化させることに様々な工夫を見ることができる。図
2における圧力バッフル40はその一例であり、ディス
クの回転によって誘起された空気の流れを取り入れてフ
ィルタ50によって空気を濾過している。これらの圧力
バッフル40やフィルタ50が存在するといっても、デ
ィスク12はハウジング30によって実質的に包囲され
ている。
【0008】従来技術における(c)についての工夫と
しては、内部の発熱部品の冷却をすることに焦点を当て
て、様々な空気の流れの循環経路が設定されるようにし
ているものがある。発熱の大きい箇所の流れを多くする
等の流れの工夫によって、HDD内部の温度の均一化を
図るのである。
【0009】(a)についての対策を考える。この回転
精度の問題には、例えば、ディスク重量の配分の不釣り
合い、回転中心からのディスクの偏心、回転に伴なう運
動によるディスク自身の変形、が係わってくる。この中
で回転に伴なう運動によるディスク自身の変形を防ぐた
めには、ディスクの板厚を厚くして曲げ剛性を高くする
ことが有効な解決策となり得る。しかし、これでは材料
を無駄に使っしまうことになり、さらにはHDDの小型
化・軽量化にも反していて、有効な解決策とはいえな
い。
【0010】次に(d)についての問題を考える。そも
そも、回転(または運動)する物体については固有振動
数についての問題を避けることができない。本明細書に
おける「ディスク・フラッタ(disk flutter)」とはディ
スクの共振周波数において生じるディスクの振動のこと
を意味する。ディスクの振動は、ヘッドの位置決め精度
に影響を及ぼすため、薄型又は高密度のディスクを作成
しなくてはならない場合には、共振へのより一層の配慮
が重要になってくる。
【0011】また、ディスクの回転数を高くする場合に
も問題が顕著になってくる。ディスクの回転数が極めて
高くなってくると、回転によって誘起される空気の流れ
も速くなってくる。この高速な空気の流れは、HDD内
部の外壁や複雑な内部部品の構造や配置と干渉すること
によって、空気の流れをより一層複雑なものにし、空気
の流れの乱れを増大させている。空気の流れに乱れを含
むような流れがいわゆる「乱流(turbulent flow)」であ
り、時間的、空間的に不規則な変動を含む流れである。
よって、「乱流」はディスクの回転運動という経時的運
動に対して経時的な変化を与える。これが、ディスクの
回転運動に対する「加振」である。ここで特に、共振周
波数における「ディスク・フラッタ」に対しての影響を
考慮することは重要となる。
【0012】空気の流れが誘起される原理を考えてみ
る。ディスクが回転方向である円周方向に対して周速度
vで回転している場合(図2では反時計方向)に、ディ
スク表面はその表面近傍の空気にせん断作用を与える。
【0013】図2を参照されたい。回転の角速度をωと
し、ディスク表面の半径方向位置をrとすると、v=r
ωという関係が成り立つ。すなわち、ディスクの回転中
心であるr=0の位置においてはv=0であるためせん
断作用は生じておらず、ディスクの最外周であるr=R
の位置においてはV=Rωという最高の回転速度Vによ
って最大のせん断作用が生じていることになる。このよ
うに、周速度は、ディスクの回転中心から離れてディス
クの外周へ離れるにつれて、徐々に大きくなっていく。
回転軸であるスピンドル軸14に最も近い部分の空気
は、通常、「層流(laminar flow)」のパターンを生じ
る。これは、ディスク表面13の内側の方がより低速度
であるためにディスク表面と空気塊(air mass)との間の
せん断作用が少ないからである。回転軸から半径方向へ
離れれば離れるほど、空気流は次第に乱れてくる。
【0014】ディスクの回転に伴なって、ディスク表面
近傍の空気は周速度の違いや遠心力によって、回転の中
心部から外側に向かって流出する。このため、ディスク
の外周部付近では圧力が高くなり、中心部付近では負圧
になる。空気の塊は、ディスクとハウジング30外壁又
はカバー外壁との間に挟まれた空気である場合もあり、
ディスクが複数存在している場合にあっては隣り合って
いるディスク同士(例えば、図1における12と12′
又は12′と12″)の間に挟まれた空気である場合も
ある。これら空気塊は、半径方向外側に引きずりださ
れ、ついには、ディスクの最外周Rから引っぱり出され
る。このようにディスクの外周(周縁)とそこに近接し
た場所においては、流体力学的にみて非常に大きな変化
が生じている。
【0015】もっとも、空気塊は、層流境界層を破壊す
るディスク表面速度の増加のみによって乱されるわけで
はなく、(複数の)ディスク間に張り出したアクチュエ
ータ(サスペンション20とアクチュエータ・アーム2
2を含む)によっても乱され得る。
【0016】空気の流れの乱れの主たる原因は、ディス
ク面から出ていく空気の流れと、ディスク面へ戻ってく
る空気の流れ(還流)とが混ざり合うことによって起こ
るものと考えられる。これはディスクの最外周(周縁)
R付近において顕著に現われるものと考えられる。既に
説明した通り、ハウジングやカバーが存在している以
上、ハウジングやカバーからの空気の還流は、ハウジン
グ30やカバーとの間での流体力学的な相互作用として
避けることができない現象だからである。
【0017】一方で、ディスク外周部に整流板を設ける
ことができるならば、このような空気の還流との混ざり
合いを少なくすることができる。このことによって、空
気の乱れを少なくすることができる。
【0018】そもそも、高密度化・大容量化がなされた
HDDにおいては、円周方向に沿って正確に区切られて
いるトラックに対してのヘッドの位置決めに高い精度が
要求される。すなわち、ディスクの回転はできるだけ均
一であることが高精度なヘッドの位置決めにとって重要
となるのである。かかる背景において、乱流によってデ
ィスク・フラッタが加振されてしまうことは好ましくな
い。
【0019】また、積層状にされたディスクは、既に説
明したように、空気塊をディスク周辺から引き離そうと
するポンプとして作用するため、このポンプ動作及びこ
れに関連する摩擦損失は、極めて多量のエネルギを消耗
するので望ましくない。また、ディスク周縁近傍の静止
した空気をディスク周縁の速度にまで加速することが、
ディスクを回転させるために必要なエネルギとして加算
されて必要となる。
【0020】よって、ディスク周縁における空気塊の悪
影響は、省エネルギの観点からも好ましいものではな
い。なぜならば、ディスクを回転させるための駆動源で
あるボイス・コイル・モータに対して、余計な駆動力を
与えなければならず、消費電力が大きくなるからであ
る。乱流による空気の乱れ(渦運動)に費やされるエネ
ルギも無駄となっている。この点、整流板をディスク周
縁に設ければ、回転するディスク内部から空気塊が引き
離されることを防止して、空気塊の悪影響を抑えること
ができる。
【0021】空気流の乱れは、騒音としての音響ノイズ
を生み出す要因となる。これは、いわゆる空気力学的音
波(aerodynamic sound)であって、空気の非定常な流
れ、例えば、渦の非定常な運動のようなせん断(ずれ流
れ)から発生するものと考えられる。
【0022】既に説明したように、問題点である(b)
や(c)との関係で包囲部材を設ける従来技術は存在す
るのであるが、(d)や(a)についての問題を積極的
に解決しようとして包囲部材を設ける試みはなされてい
ない。
【0023】この(a)や(d)には、HDDの組み付
けと関連している重要な問題があるため、以下説明す
る。
【0024】図3は、HDDの組み付け順序において生
じる問題点を説明するための平面図である。図3のよう
に予めハウジングの一部をディスク外周を包囲するよう
に所定の角度範囲70において予め設定しておくことも
可能である。流体力学的な観点からは、できるだけ多く
の角度範囲を包囲しておいた方が都合がよい。しかし、
もしあまりにも広い角度範囲に予め包囲を設けてしまう
と、次のような問題が生じる。一旦ディスクやアクチュ
エータをハウジング内に組み入れた後には、図3の
(a)に示すように、この包囲した部分が障壁となっ
て、ディスクに対して80の点線の方向にアクチュエー
タを移動させることが不可能となってしまうのである。
もしこのような不都合を避けようとすると、図3の
(b)のようにディスクに対してアクチュエータを予め
滑り込ませた状態を維持しながら且つハウジング内にお
いてこれらを一緒に(紙面奥行き方向に)落とし込むと
いう特殊な組み付け方法が必要となるのである。障壁を
避けた組み付け方法を採用しなければならないからであ
る。この製造方法は大変複雑であり、高価な設備が必要
となると予想される。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ディ
スク周縁に設ける部材である、後付けが可能な包囲部材
(shroud)を提供することにある。
【0026】本発明の他の目的は、ディスク・フラッタ
を抑え、トラックの位置決め精度を向上させることにあ
る。
【0027】本発明の他の目的は、ディスクの回転数増
加による乱流を防ぐことによって、消費電力、音響ノイ
ズを低減することにある。
【0028】
【課題を解決するための手段】
【0029】本発明の包囲部材は、ディスク装置におけ
るハウジングに対して回転可能に取付けられているディ
スク周縁に沿って、当該ディスク周縁の角度範囲の一部
を取り囲むように、当該ハウジングに対して取付け可能
にされてる。
【0030】その他、本発明の包囲部材を有するディス
ク装置が提供され、本発明のディスク装置の製造方法と
して、包囲部材を後付けすることに適合した新規な組み
付け順序に従っている新規な組み付け方法が提供され
る。
【0031】
【発明の実施の形態】図4の(a)及び(b)は、本発
明の包囲部材を使用する場合に採用される組み付け方法
を示すものである。ある角度範囲92は、アクチュエー
タの組み付けのために開けておき、図4の(a)に示す
ように、ディスクに対して80の点線の方向にアクチュ
エータを移動させることができるようにされている。次
に、図4の(b)に示すように、角度範囲92の一部で
ある角度範囲94を後付けの部品である包囲部材100
で包囲する。本発明の包囲部材を後付け部品として利用
することによって、図3において説明した組み付けの問
題は解消する。本発明において用いる用語「後付け」
は、かかる意味として用いている。尚、図3においては
多くの部品間で互いに融通された配置のバランスが考慮
された結果、角度範囲70は180度以上270度未満
となっている。もちろん、これ以外の角度範囲において
本発明の技術的思想を適用することも可能である。
【0032】図5は、本発明の実施例である、後付け部
品としての包囲部材(shroud)100の詳細を示す図であ
る。図5の(a)は三角法による平面図と側面図を示
し、図5の(b)は斜視図を示している。包囲部材10
0の耳130には、取付け用孔110が設けられてい
て、この取付け孔110をハウジング30側に設けられ
た穴と位置合わせした状態で、ねじを挿入してねじ止め
できるようにしている。この取付け方法によれば、HD
D側へ変更を最小限度に抑えることができる。もちろん
当業者であれば他の取付け手法を容易に考え得る。耳1
30のx面132、y面134及びz面136は、ハウ
ジング30に対する位置決めのデータム面として利用す
ることができ、精度の高い取付けに寄与することができ
る。もちろん当業者であれば他の相対的位置決め方法を
容易に考案し得る。また、取付け用孔110からは距離
が離れている箇所に設けられている凸部140を利用す
ることによって、これをハウジング30側に設けられた
穴に挿入するという態様によってさらにずれの少ない位
置決めを可能にできる。
【0033】ディスク周縁に近接することになる近接面
120は、ディスクの周縁に沿って位置付け可能な曲率
をもって設けられている。凹部125は、アクチュエー
タが位置決め動作可能な範囲においてアクチュエータ先
端との間で干渉してアクチュータの移動を妨げることの
ないようにするために設けられたものであり、流体力学
的な観点からはできればこの凹部は無い方が望ましい。
従って「ディスクの周縁に沿って(along)」という表現
は、平面図によって見た場合に、近接面120の面がデ
ィスクの周縁の全てに対して実質的に等距離にされてい
ることを意図する。これを幾何学的に表現するならば、
ディスクの半径をRとして、ディスクと近接面との最短
距離をCとした場合において、近接面120の曲率がR
+Cに設定されていることを意図する。「ディスクと包
囲部材との距離」または「ディスクと包囲部材との隙間
(Clearance)」とはこのCのことを言う。その他、包囲
部材100の外形には、流体力学的な観点から空気の流
れを極力乱さないように、全体的に滑らかな曲線が用い
られており、面と面とのつながりについてもできるだけ
滑らかにされている。なお、2つの孔112は、組立て
の際に包囲部材110を把持する箇所として利用されて
いる。
【0034】どの程度の角度範囲94にわたって包囲部
材によって包囲するかということを決定するにあたって
は、主として2つの制約が考えられる。1つ目は、ハウ
ジングに対する包囲部材の位置決め精度の問題である。
流体力学的な観点からはできるだけ広い角度範囲を包囲
した方が好ましいのであるが、ディスクと包囲部材との
距離Cを均一にするという位置決めは難しい。この点、
既に述べた凸部140とハウジング30側に設けられた
穴とが利用されるならば、ある程度の位置決め精度を確
保することができて有益である。2つ目は、アクチュエ
ータの位置決め動作が可能な範囲においては、アクチュ
エータの回転移動を妨げてはいけないということであ
る。以上のような制約を通じて、包囲部材が包囲する角
度範囲を決定するための設計の妥協点は自ずから見えて
くることであろう。
【0035】図6は、包囲部材100が実際にHDD内
に取付けられた状態を示す図である。図6の(a)は平
面図であり、図6の(b)及び(c)は斜視図である。
図6の(b)や(c)を参照すれば、HDD内における
空気の流れに影響する複数の部品の存在、それらの空間
的な関係、空気の通り道などを把握することができる。
HDDの実際の完成品においては、さらに上面にカバー
である蓋が設けられて密閉されることになる。
【0036】包囲部材の材質としては、プラスチック材
料が好ましい。なぜならば、プラスチック材料は安価で
あり、金型によって量産可能であり、金型によってある
程度の精度を期待できるからである。また、固定部品な
ので発塵を考慮しないで済む。本発明の実施例において
は、ポリカーボネートを使用している。
【0037】次に、包囲部材を設置した場合のディスク
・フラッタ低減の効果を評価する。ディスク・フラッタ
の程度を評価するものとして、NRRO(Non-Repeatabl
e Runout)という指標が用いられる。このNRROは、
ディスクの回転と同期しない振れのことを指す。ディス
クの回転と同期する振れとしては、機械的偏心のような
毎回転で同じ振幅で振れるものを挙げることができる
が、ディスクの回転と同期しない振れとは、このような
ディスクの回転と同期する振れを除いたものである。こ
れをより具体的に説明しよう。ディスクが回転数720
0rpmで回転する場合には、120Hz(7200rpm/60
秒)とその高調波(Repeatable Runoutであって、240Hz,3
60Hz,・・・)のおける振幅が大きくなる。しかし、これ
らについては毎周期において同じであるため、評価対象
としては重要視しないのである。一方において、NRR
Oはトラック上における位置決め精度に直接的な影響が
出る要因となるため重要となるのである。
【0038】NRROの原因として特に問題とすべきも
のとしては、1)ディスクの共振周波数、2)ディスク
のスピンドル軸の振れやベアリング固有の周波数、3)
ディスク・モータ系全体の共振周波数、が挙げられる。
このうちの1)が本明細書において特に問題の中心に置
いている「ディスク・フラッタ」である。2)はスピン
ドルの玉軸受けを使用した玉の相互差や真球からの誤差
によって生じるものである。3)は回転対象としてモー
タを含むため、相対的に固有振動数は低い周波数に現わ
れることになる。後の図9においては、この3)につい
ても評価結果に現われている。
【0039】図7は、NRROが、ディスクと包囲部材
との隙間(clearance)を変化させることによって、どの
ように変化するかということを実験した結果を示すグラ
フである。図7に用いられた部品は(a)と(b)とで
実質的に同じものなのであるが、組み立てによるばらつ
きや部品の個体差などによって多少異なった結果が出て
いる。ディスクの回転数が、1の■は5400rpm
(90Hz)の場合を、2の▲は7200rpm(12
0Hz)の場合を、3の◇は7800rpm(130H
z)の場合を、それぞれ示している。このグラフから理
解できるように、回転数が高ければ高いほどNRROは
大きくなる。また、隙間が0.2〜0.8mmの範囲に
おいて実験しているが、隙間を小さくすればするほど、
NRROを小さくできることができることが分かる。包
囲部材を後付け部品として別体としていることは、この
ような隙間の制御を容易にすることについて便宜を図れ
るということにも注目されたい。この隙間の制御は、図
5において説明した包囲部材の精度の高い取付け方法と
相俟って、効果的に行なうことができる。
【0040】ディスクの振動を評価する手法としては共
振モードを考える。まず、「ピッチ(Pitch)」である
が、これはディスク・モータ系全体の共振モードであっ
て、一番周波数の低いディスク系の共振点である。上述
した3)ディスク・モータ系全体の共振周波数のことで
ある。共振モードは、角度方向に(−)と(+)という
二つの共振周波数を持っている。なぜならば、回転しな
がら固有振動数が存在するため、停止した固定座標系で
みると2つの周波数が見えるためである。
【0041】次に、この「ピッチ」以外の共振モードに
ついて考える。「ディスク」の持つ共振モードは、一般
に、半径方向と角度方向に持つ節(node)の数で表してい
る。節とは、定在波(standing wave)において振幅が0
または極小となるところである。図8に示す(A)
(B)(C)(D)は各々、「ディスク」の00モー
ド、01モード、02モード、03モード、における節
を示した模式図であり、ディスク外周を表わしている点
線以外の実線が全て節となり、これらの節においては各
振動モードにおいて空間的に固定して振動しないか又は
振幅が極小となっている。ディスクの最外周が節となっ
ている場合である(A)は、00モードまたはアンブレ
ラ・モードと呼んでおり、このモードにおいては特別に
点線と実線とが重なっている。ちなみに(E)のような
状態を11モードと呼ぶ。
【0042】これら共振モードは、HDDから発生する
音を高速フーリエ変換(FFT)してその周波数成分を
分析することによって、判別することができる。
【0043】図9の(a)と(b)は、これら図8の各
種のモードがFFTの結果として周波数にどのように現
わしたものである。さらには、図9の(a)がディスク
と包囲部材との隙間が0.8mmである場合と、図9の
(b)がディスクと包囲部材との隙間が0.2mmであ
る場合と、を示している。従って、包囲部材とディスク
との距離による変化についても、図9の(a)と(b)
とを比較することによって明らかになる。ここでは、デ
ィスクの回転軸に沿った方向において現われたNRRO
を測定している。図8において説明したモードに対応さ
せると、Aはピッチ(−)モード、Bはディスクの01
(−)及び02(−)モード、Cはディスクの00モー
ド及びピッチ(+)モード、Dはディスクの01(+)
モード、Eはディスクの03(−)モード、Fはディス
クの02(+)モードに相当している。
【0044】図9の(a)と(b)とを比較すると、図
9の(b)では、図8において説明した全モードにおい
て約40%の振幅の減少がみられる。すなわち、ディス
クに対して包囲部材をより近接させた方が、ディスク・
フラッタ及びピッチ等を抑えることには効果的であるこ
とが観測された。ただし、ハウジングへのディスクの取
付け公差、ハウジングへの包囲部材の取付け公差、等が
あるため、短い距離に近接させることには、製造上の苦
労が伴なう。ただし、図5において説明したような本発
明の包囲部材の工夫によってこのような問題もある程度
解消することができることに注目されたい。ちなみに、
取付け公差のうちで最も大きいのは、ハウジングに対す
るディスクの取付け公差であり、ここにはハウジングと
モータ、モータと各ディスクの組立て公差又ははめ合い
公差が含まれる。
【0045】また、トラックの位置決め精度の向上とい
うことを評価する指標として、位置決め誤差信号(Posit
ion Error Signal : PES)を用いることもできる。本発
明においては、このPESを通じて包囲部材の有無によ
るディスク・フラッタの変化を実験した。本発明の実施
例においては、単位データ・トラックの幅を256(2
の8乗)等分したものを1PESの単位と定義すること
にした。この場合において、包囲部材を設けた場合に
は、包囲部材を設けない場合に比較して、NRROを
0.7PES程度向上させることができた。統計学的に
述べるならば6PES=1σであるため、この0.7P
ES程度の向上というのは、データ・トラックの位置決
め精度が10%程度向上したものと評価できる。
【0046】
【発明の効果】本発明によれば、ディスク周縁に設ける
部材である、後付けが可能な包囲部材が提供され、ディ
スク・フラッタを抑え、トラックの位置決め精度を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ハード・ディスク・ドライブ(HDD)の主た
る構成と作用を表わす略ブロック図である。
【図2】図1の構成とハウジングの平面図である。
【図3】(a)及び(b)はHDDの組み付け順序にお
いて生じる問題点を説明する平面図である。
【図4】(a)及び(b)は図3の組み付けの問題を解
消した、本発明の包囲部材を使用する場合に採用される
組み付け方法を示す平面図である。
【図5】本発明の包囲部材の詳細を、(a)三角法によ
る平面図と側面図、(b)斜視図、によって示す図であ
る。
【図6】本発明の包囲部材がHDD内に取付けられた状
態の、(a)平面図、(b)斜視図、及び(c)斜視
図、を示す図である。
【図7】ディスクと包囲部材との隙間を変化させること
によってNRROがどのように変化するかを、示すグラ
フ図である。
【図8】ディスクの共振モードである、(A)00モー
ド(アンブレラ・モード)、(B)01モード、(C)
02モード、(D)03モード、(E)11モード、に
おける節を示す模式図である。
【図9】図8の各種のモードの周波数の振幅が、ディス
クと包囲部材との隙間によってどのように変化するかを
示すグラフ図である。
【符号の説明】
10 ディスク装置 12 ディスク 14 スピンドル軸 16 ディスク・ドライブ・モータ 18 スライダ 20 サスペンション 22 アクチュエータ・アーム 24 アクチュエータ駆動機構 26 制御ユニット 30 ハウジング 40 圧力バッフル 50 フィルタ 70 角度範囲 90 角度範囲 92 角度範囲 94 角度範囲 100 包囲部材 110 取付け孔 112 2つの孔 120 近接面 125 凹部 130 耳 132 x面 134 y面 136 z面 140 凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 明 神奈川県藤沢市桐原町1番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 柿崎 吉孝 神奈川県藤沢市桐原町1番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも1枚のディスクと、 当該ディスクを第1の回転軸を中心にして回転可能に装
    着させて、当該第1の回転軸を中心とした第1の角度範
    囲において当該ディスクの周縁に近接して当該第1の角
    度範囲を実質的に包囲する、ハウジングと、 当該ディスクの周縁の外側であって当該第1の角度範囲
    には属さない第2の角度範囲に位置する第2の回転軸を
    有していて、当該第2の回転軸を中心にして前記ハウジ
    ングに対して回転可能に装着されていて、かつ、前記デ
    ィスク表面に対して回転移動することによって位置決め
    動作可能に設定されている、アクチュエータと、 前記アクチュエータが位置決め動作を行なう移動範囲に
    おいては当該アクチュエータの移動を妨げることのない
    ように、前記ディスクの周縁に沿って近接して位置付け
    られることで前記第2の角度範囲の少なくとも一部を包
    囲する、包囲部材とを有する、ディスク装置。
  2. 【請求項2】前記ディスクの周縁に沿って近接して位置
    付けられる際における、前記ディスクと前記包囲部材と
    の距離が0.8mm以下である、請求項1記載のディス
    ク装置。
  3. 【請求項3】前記ディスクの周縁に沿って近接して位置
    付けられる際における、前記ディスクと前記包囲部材と
    の距離が0.2mm以上である、請求項2記載のディス
    ク装置。
  4. 【請求項4】前記第1の角度範囲が、180度以上27
    0度未満である、請求項1記載のディスク装置。
  5. 【請求項5】少なくとも1枚のディスクを、ハウジング
    に対して当該ハウジングの第1の回転軸を中心にして回
    転可能に装着させることによって、当該ディスクの当該
    第1の回転軸を中心とした第1の角度範囲について当該
    ディスクの周縁に近接して、実質的に包囲するステップ
    と、 アクチュエータを、当該ディスクの周縁の外側であって
    当該第1の角度範囲には属さない第2の角度範囲に位置
    する前記ハウジングの第2の回転軸に対して、回転可能
    に装着させるステップと、 当該アクチュエータを、当該アクチュエータがディスク
    表面に対して位置決め動作を行なう移動範囲に入るよう
    に、回転移動させるステップと、 包囲部材を、前記アクチュエータが位置決め動作を行な
    う移動範囲において当該アクチュエータの移動を妨げな
    いように、前記ディスクの周縁に沿って近接して位置付
    けることによって、前記第2の角度範囲の少なくとも一
    部を包囲するステップとを有する、ディスク装置の製造
    方法。
  6. 【請求項6】ディスク装置におけるハウジングに対して
    回転可能に取付けられているディスク周縁に沿って、当
    該ディスク周縁の角度範囲の一部を包囲するように、当
    該ハウジングに対して後付け可能にされている、包囲部
    材。
  7. 【請求項7】ディスク装置におけるハウジングに対して
    後付け可能にされていて、ハウジングに対して回転可能
    に取付けられているディスク周縁に沿って、当該ディス
    ク周縁の角度範囲の一部を包囲するように取付けられる
    ことで、回転するディスクへの空気の還流を防止する、
    包囲部材。
  8. 【請求項8】ディスク装置におけるハウジングに対して
    後付け可能にされていて、ハウジングに対して回転可能
    に取付けられているディスク周縁に沿って、当該ディス
    ク周縁の角度範囲の一部を包囲するように取付けられる
    ことで、回転するディスク内部から空気塊が引き離され
    ることを防止する、包囲部材。
  9. 【請求項9】耳を有していて、この耳に取付け用孔が設
    けられているとともに、この耳がディスク装置のハウジ
    ングに対して相対的に位置決め可能にされている、請求
    項6乃至8記載の包囲部材。
  10. 【請求項10】前記耳から距離が離れた箇所において、
    ディスク装置のハウジング側に設けられた穴に挿入可能
    な凸部を有する、請求項9記載の包囲部材。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000049616A1 (en) * 1999-02-22 2000-08-24 Seagate Technology Llc Selecting optimum disc shroud clearance and recirculation filter placement in a disc drive
KR100463904B1 (ko) * 2000-10-27 2004-12-30 히다치 글로벌 스토리지 테크놀로지스 네덜란드 비.브이. 디스크 드라이브 장치, 하드 디스크 드라이브 및 하드 디스크 드라이브의 엔클로우저
US7072141B2 (en) 1998-02-13 2006-07-04 Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. Magnetic disc unit with range of gap between disc and shroud
JP2007149211A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ディスク装置
US7453667B2 (en) 2004-11-03 2008-11-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Hard disk drive, hard disk damper, and method for the same

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6369978B1 (en) * 1998-07-17 2002-04-09 Hitachi, Ltd. Magnetic disk apparatus with shroud having opening downstream of moveable arm
US6665139B2 (en) * 1998-02-13 2003-12-16 Hitachi, Ltd. Magnetic-disc unit with gap between disc and shroud
US6600626B2 (en) 1998-07-17 2003-07-29 Hitachi, Ltd. Magnetic disk apparatus
US6462901B1 (en) * 1999-02-22 2002-10-08 Seagate Technology Llc Ribbed shrouding spacer and method for reducing flutter and windage losses in disc drives
JP3984778B2 (ja) * 2000-09-29 2007-10-03 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気ディスク装置
DE10196458T5 (de) * 2000-07-26 2004-04-22 Seagate Technology Llc, Scotts Valley Stromabseitige Luftstrom-Konditionierungsvorrichtung für ein Plattenlaufwerk mit gerippter Stripper-Ummantelung
US6545842B2 (en) 2001-01-19 2003-04-08 Seagate Technology Llc Disc drive actuator assembly drag reduction features
JP2002313062A (ja) * 2001-04-13 2002-10-25 Fujitsu Ltd ハードディスク装置
US6865055B1 (en) 2002-02-28 2005-03-08 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive having a shroud assembly for shielding at least one of a flex cable and an actuator arm
US6930856B2 (en) 2002-03-08 2005-08-16 Seagate Technology Llc Multiple shroud bypass for bulk windage reduction
US7133238B2 (en) 2003-02-21 2006-11-07 Seagate Technology Llc Servo track writing apparatus with a head assembly shroud
US7529635B2 (en) * 2004-02-12 2009-05-05 Seagate Technology, Llc Method and apparatus for head gimbal assembly testing
JP4202948B2 (ja) * 2004-02-23 2008-12-24 富士通株式会社 記録ディスク駆動装置および組み込み部品
JP4095580B2 (ja) * 2004-06-07 2008-06-04 株式会社東芝 ヘッドアクチュエータアッセンブリの製造方法およびディスク装置の製造方法
US7508623B2 (en) * 2006-02-14 2009-03-24 Seagate Technology Llc Multi-purpose flow control device comprised in a data storage device
US7520168B2 (en) * 2006-09-08 2009-04-21 Seagate Technology Llc Vibration reduction for head gimbal assembly testing
US7452213B2 (en) * 2006-09-08 2008-11-18 Seagate Technology Llc Electrical contacts with compliant supports
US7805830B2 (en) * 2006-09-08 2010-10-05 Seagate Technology Llc Head gimbal assembly loading with fixed mounting surface
US20090067085A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Seagate Technology Llc Actuator shroud
US8199426B2 (en) * 2008-03-24 2012-06-12 Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. Method and system for providing hard disk shrouds with aerodynamic fences for suppressing flow induced disk excitation
US8480066B2 (en) * 2009-08-24 2013-07-09 Ronald E. Anderson Head gimbal assembly alignment with compliant alignment pin
US9449649B1 (en) * 2010-06-03 2016-09-20 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive having a shroud wall that completely encircles a disk outer periphery
JP2013149326A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Toshiba Corp ディスク装置
US11615810B1 (en) 2022-04-01 2023-03-28 Western Digital Technologies, Inc. Hard disk drive non-uniform disk shroud clearance

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61170194A (ja) * 1985-01-23 1986-07-31 Pioneer Electronic Corp 画像合成装置
US5212679A (en) * 1989-05-24 1993-05-18 Fujitsu Limited Disk drive for information storage
JPH07320478A (ja) * 1994-05-27 1995-12-08 Hitachi Ltd 回転円板型記憶装置
US5631787A (en) * 1994-06-27 1997-05-20 Quantum Corporation Power reduction shroud for a hard disk drive
US5696649A (en) * 1995-05-22 1997-12-09 International Business Machines Corporation Elastic insert shroud to provide maximum effective shrouding shock mitigation and filtering in high speed disk drives
US5898545A (en) * 1997-07-01 1999-04-27 International Business Machines Corporation Head load/unload and disk airflow control apparatus
US5907453A (en) * 1997-07-08 1999-05-25 Seagate Technology, Inc. Enhanced convective voice coil cooling to improve the operational performance of a disc drive

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7072141B2 (en) 1998-02-13 2006-07-04 Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. Magnetic disc unit with range of gap between disc and shroud
US7336440B2 (en) 1998-02-13 2008-02-26 Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. Magnetic disc unit with gap between magnetic disc and shroud
US7643245B2 (en) 1998-02-13 2010-01-05 Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. Magnetic disc unit with gap between magnetic disc and shroud
WO2000049616A1 (en) * 1999-02-22 2000-08-24 Seagate Technology Llc Selecting optimum disc shroud clearance and recirculation filter placement in a disc drive
KR100463904B1 (ko) * 2000-10-27 2004-12-30 히다치 글로벌 스토리지 테크놀로지스 네덜란드 비.브이. 디스크 드라이브 장치, 하드 디스크 드라이브 및 하드 디스크 드라이브의 엔클로우저
US7453667B2 (en) 2004-11-03 2008-11-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Hard disk drive, hard disk damper, and method for the same
JP2007149211A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ディスク装置

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