WO2007102194A1

WO2007102194A1 - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: WO2007102194A1
Application number: PCT/JP2006/304318
Authority: WO
Inventors: Kazunori Shikano
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-13

Description

明細書

磁気ディスク装置

技術分野

[0001] 本発明は、磁気ディスク装置に関する。

背景技術

[0002] 近年、通信技術の高速ィ匕により取り扱う情報の情報量が急激に増加し、磁気ディスク装置、特にハードディスク装置が広汎に用いられるようになつてきた。磁気ディスク装置は、大容量、高記録密度、高速アクセス性に加え、小型化、軽量ィ匕が図られ、ノートブック型パーソナルコンピュータや、ポータブルオーディオ、 PDA (Personal Digit al Assistants)、携帯電話等の携帯端末機に搭載されている。

[0003] 磁気ディスク装置 100は、図 1に示すように、筐体 101内に、情報を記録および再生する磁気ヘッド 102、情報を保持する磁気ディスク 103、磁気ディスク 103を回転駆動させるスピンドルモータ部 104、磁気ヘッド 102を磁気ディスク 103の径方向に回動させるァクチユエータ 105等を有する。磁気ディスク装置 100は小型化および薄型化に伴い、磁気ヘッド 102および磁気ディスク 103の小型化が進められてきた。しかし、スピンドルモータ部 104は、短時間での磁気ディスク 103の回転立上がりや高速回転を可能とするために、スピンドルモータ部 104はある程度の大きさが必要である。そのため、スピンドルモータ部 104が磁気ディスク装置 100に占める大きさの割合は次第に増カロしており、記憶容量を維持あるいは増カロしつつ小型化を進めることが困難になってきている。

[0004] スピンドルモータ部 104は、軸受部 105により回転自在に支持されたロータ部 106 や、ロータ部 106の径方向外側にその周囲を囲むステータ部 108等を有する。ステータ部 108はロータ部 106のマグネット 109に磁界を作用させてロータ部 106に駆動力を生じさせるコイル 110が設けられている。磁気ディスク 103はロータ部 106のスピンドルモータハブ 111と上側ノ、ブ 112とにより内周部が挟み込まれ、クランプねじ 11 4により固定されている。

特許文献 1：特許第 3028441号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] ところで、図 1に示す従来の磁気ディスク装置 100ではスピンドルモータハブ 111は、ロータ部 106のマグネット 109よりも径方向外側に設けられている。上側ハブ 112は、スピンドルモータハブ 111の径方向位置と同じ径方向位置で磁気ディスク 103を押圧している。そのため、磁気ディスク 103は、スピンドルモータハブ 111あるいは上側ハブ 112との接触位置よりも径方向外側の領域が情報の記録可能な領域となっている。上述したように、ロータ部 106は回転駆動力を必要とするために、径方向に縮小化が困難である。そのため、磁気ディスク 103の記録領域を内周側に広げることが困難である。そのため、磁気ディスク装置 100のさらなる小型化による磁気ディスク 103 の外径の縮小化により、磁気ディスク 103の記録領域の面積がますます減少し、記憶容量の維持あるいは増加が困難であるという問題が生じる。

[0006] そこで、本発明は上記の課題を解決した新規かつ有用な磁気ディスク装置を提供することを概括課題とする。本発明のより具体的な目的は、記録領域を拡大して記憶容量の増加が可能な磁気ディスク装置を提供することである。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明の一観点によれば、磁気ディスクと、該磁気ディスクに記録および再生を行う磁気ヘッドと、該磁気ディスクを保持すると共に回転させるスピンドルモータ部を備える磁気ディスク装置であって、前記スピンドルモータ部は、軸受部と、該軸受部に回転自在に支持されたロータ部と、該ロータ部の外側に配置され、磁気的作用を口ータ部に及ぼして回転させるステータ部と、前記磁気ディスクのロータ部側の第 1の面の内周部を該ロータ部の回転軸に対して垂直なディスク受面に当接させ、該第 1 の面とは反対側の第 2の面の内周部を押圧するディスク固定部材とを有し、前記磁気ディスクの第 2の面において、ディスク固定部材の外周端の第 1の径方向位置が前記ディスク受面の外周端の第 2の径方向位置よりも内周側に位置すると共に、該第 1 の径方向位置と第 2の径方向位置との間の領域が記録再生可能であることを特徴とする磁気ディスク装置が提供される。

[0008] 本発明によれば、ロータ部側とは反対側の磁気ディスクの第 2の面にぉ、て、デイスク固定部材の外周端の第 1の径方向位置がディスク受面の外周端の第 2の径方向位置よりも内周側に位置している。第 1の径方向位置と第 2の径方向位置との間の領域において磁気ディスクの第 2の面が記録再生可能となる。したがって、記録再生可能な領域が従来よりも内周側に拡大されるので、記録再生可能な領域の面積が増加するので、記憶容量を増加できる。また、本発明では、磁気ディスク装置の小型化のため、磁気ディスクの外径を縮小する場合でも記録再生可能な領域が減少する割合が抑制される。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]従来の磁気ディスク装置の要部断面図である。

[図 2]本発明の第 1の実施の形態に係る磁気ディスク装置の要部平面図である。

[図 3]図 2に示す A— A線部分断面図である。

[図 4]図 3に示すスピンドルモータ部付近の拡大断面図である。

[図 5]スピンドルモータ部の変形例の断面図である。

[図 6A]スピンドルモータ部の他の変形例の断面図である。

[図 6B]かしめリングの平面図である。

[図 7]本発明の第 2の実施の形態に係る磁気ディスク装置の要部平面図である。

[図 8]図 7に示す B— B線部分断面図である。

符号の説明

[0010] 10, 70 磁気ディスク装置

11 筐体

11a 天板

l ib 基板

12 磁気ディスク

13 磁気ヘッド

15, 65 ディスク固定部材

30, 50, 60 スピンドルモータ部

31 軸受部

32, 51, 61 ロータ部 33 ステータ部

36 マグネット

37 ステータコイル

38 ロータフレーム

40 スピンドノレモ一タハブ

40a スピンドルモータハブの外周端

42 クランプねじ

43 皿座金

44 平座金

65 かしめリング

発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

[0012] (第 1の実施の形態）

図 2は、本発明の第 1の実施の形態に係る磁気ディスク装置の要部平面図、図 3は

、図 2に示す A— A線部分断面図である。なお、図 2は天板を外した状態を示している。

[0013] 図 2および図 3を参照するに、磁気ディスク装置 10は、筐体 11と、筐体 11内に収容された磁気ディスク 12、磁気ヘッド 13、ァクチユエータユニット 14、ディスク固定部材 15、およびランプ 23と、基板 l ibに固定されたスピンドルモータ部 30と、基板 l ibの磁気ディスク 12とは反対側に実装されたプリント回路板アセンブリ 25等力も構成される。

[0014] 筐体 11は、基板 l ibおよび天板 11aからなり、筐体 11の周縁部には基板 l ibと天板 11aとの間にパッキン 11cが設けられている。パッキン 11cは、筐体 11内を気密状態に保持するために設けられて、る。

[0015] 磁気ディスク 12は、円盤状の基板上に CoCrPt膜等の強磁性材料カゝらなる記録層

(不図示）が形成されている。磁気ディスク 12は、いわゆる面内磁気記録媒体や垂直磁気記録媒体、さらには基板面に対して磁化容易軸が傾斜した斜め異方性磁気記録媒体を用いることができる。磁気ディスク 12は公知の構成を有し、特に限定されるわけではない。

[0016] 磁気ヘッド 13は、記録および再生素子からなる素子部 (微小なため図示されず)を有するヘッドスライダ 19と、ヘッドスライダ 19を支持するサスペンション 20、サスペンシヨン 20の先端部に設けられたリフトタブ 21等力も構成される。磁気ヘッド 13は、その基部がアーム 22に固定され、アーム 22を介してァクチユエータユニット 14により磁気ディスク 12の径方向に回動される。第 1の実施の形態では磁気ヘッド 13は磁気デイスク装置 10に 1つだけ設けられている。磁気ヘッド 13は、磁気ディスク 12の天板 11 a側に設けられている。

[0017] また、ランプ 23は、磁気ヘッド 13が磁気ディスク 12にロード'アンロードするために設けられている。ランプ 23は、磁気ヘッド 13が磁気ディスク 12の領域外に退避する（アンロード）際に、リフトタブ 21を介してヘッドスライダ 19を磁気ディスク面 12aから引き離す機能を有する。また、ランプ 23は、磁気ヘッド 13が磁気ディスク 12にロードする際に、リフトタブ 21を介してヘッドスライダ 19を磁気ディスク 12の面上に円滑に近接させることで、浮上状態を形成する機能を有する。

[0018] また、磁気ヘッド 13は、記録電流や再生信号を FPC (フレキシブルプリント回路） 2 4等の配線基板を介して基板 l ibの裏側に設けられたプリント回路板アセンブリ 25に接続されている。プリント回路板アセンブリ 25は、記録再生制御回路、磁気ヘッド位置制御回路、およびスピンドルモータ制御回路等が形成された ICチップが実装されている。プリント回路板アセンブリ 25は磁気ディスク装置の薄型化のため、基板 l ib の凹部に配置されている。

[0019] 図 4は、図 3に示すスピンドルモータ部付近の拡大断面図である。図 4を図 2および図 3と共に参照するに、スピンドルモータ部 30は、軸受部 31と、軸受部 31に支持されたロータ部 32と、ロータ部 32の径方向外側にロータ部 32を環状に囲むステータ部 33力なる。軸受部 31はいわゆる流体軸受（Fluid Dynamic Bearing)構造を有し、スリーブ 34、キャップ 35および図示されない油等の流体力もなる。ステータ部 33はロータ部 32のマグネット 36に磁界を作用させてロータ部 32に駆動力を生じさせるステータコイル 37が設けられて!/、る。

[0020] ロータ部 32は、ロータフレーム 38の軸 39が軸受部 31により回転自在に支持されている。ロータフレーム 38には磁気ディスク 12側に、表面が平坦なスピンドルモータハブ 40が設けられている。スピンドルモータハブ 40は、軸受部 31の回転軸に直交する平面である。スピンドルモータハブ 40は磁気ディスク 12の内周部に接触しており、スピンドルモータハブ 40とディスク固定部材 15とで磁気ディスク 12を挟み込んで固定している。

[0021] スピンドルモータハブ 40の内周側には、ロータフレーム 38の軸 39の凸部 39aが設けられている。磁気ディスク 12は凸部 39aと磁気ディスク 12の中心孔とが嵌合されるようにして、ロータフレーム 38の回転軸と同軸に固定される。

[0022] ディスク固定部材 15は、クランプねじ 42、皿座金 43、および平座金 44からなる。平座金 44は、環状の板部材カもなる。平座金 44が磁気ディスク 12の天板 11a側の面 1 2aに接触する。皿座金 43は、クランプねじ 42による応力に抗すると共に弾性力を平座金 44に円滑に印加する。皿座金 43を用、ることでクランプねじ 42からの応力が平座金 44に均一に伝えられる。したがって、磁気ディスク装置 10に外力が加わった際に、磁気ディスク 12の中心がロータフレーム 38の回転中心に対してずれる、いわゆる偏芯の障害の発生を抑制できる。また、ディスク固定部材 15は、磁気ディスク 12の歪みを抑制できる。さらに、皿座金 43を用いることでクランプねじ 42の締め付け時の磁気ディスク 12の表面の損傷を回避できる。

[0023] 磁気ディスク 12の内周端 12cの径方向位置は、スピンドルモータハブ 40の外周端 40aの径方向位置よりも内周側に位置している。そして、磁気ディスク 12は内周端 12 c付近まで記録層が形成され、記録再生可能な領域が形成されている。また、デイスク固定部材 15の外周端 15aの径方向位置は、スピンドルモータハブ 40の外周端 40 aの径方向位置よりも内周側に位置する。したがって、磁気ヘッド 13は、天板 11a側の磁気ディスク面 12aにおいて、ヘッドスライダ 19がディスク固定部材 15に接触しない程度の径方向位置まで記録および再生動作が可能となる。したがって、従来は、スピンドルモータハブ 40の外周端 40aの径方向位置よりも外周側でのみ記録再生可能であったのに対して、本実施の形態では、スピンドルモータハブ 40の外周端 40a の径方向位置よりも内周側でも記録再生可能となる。よって、記録再生可能な領域の面積が増加するので、記憶容量を増加できる。なお、ディスク固定部材 15の外周端 1 5aの径方向位置は、磁気ディスク 12の内周端 12aの径方向位置よりも外周側にある

[0024] なお、ディスク固定部材 15の皿座金 43の代わりに、図示を省略するが波座金を用 V、てもよ、。波座金は周方向に沿って回転軸と略平行方向に波打った形状を有する。波座金も皿座金 43と同様にクランプねじ 42による応力を弾性力により平座金 44に円滑に印加して磁気ディスク 12を固定できる。

[0025] このように、ディスク固定部材 15には皿座金 43あるいは波座金を用いることが好ましいが、皿座金 43および波座金のいずれも使用せずに、クランプねじ 42および平座金 44〖こより構成してもよい。さら〖こ、頭部に平座金のような板状部材がー体ィ匕されたクランプねじのみを用いてもよい。また、さらに、ディスク固定部材 15としてクランプねじ 42を用いずに、磁気ディスク 12の内周端 12cとロータフレーム 38の軸 39の凸部 3 9aとの間を接着剤により固定してもよ、。これらの、ずれかによりディスク固定部材 1 5の部品点数を低減でき、コストダウンを図ることができる。

[0026] 第 1の実施の形態によれば、磁気ディスク装置 10は、ディスク固定部材 15に、クランプねじ 42および平座金 44が用いられている。そのため、ディスク固定部材 15の外径を縮小化でき、その外周端 15aの径方向位置は、スピンドルモータハブ 40の外周端 40aの径方向位置よりも内周側に設定される。したがって、ディスク固定部材 15の外周端 15aの径方向位置とスピンドルモータハブ 40の外周端 40aの径方向位置との間の領域が記録再生可能となり、記録領域が増加する。そのため、磁気ディスク装置 10の記憶容量が増加できる。

[0027] 図 5は、スピンドルモータ部の第 1変形例の断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

[0028] 図 5を参照するに、第 1変形例のスピンドルモータ部 50は、ロータ部 51のスピンドルモータハブ 52の形状が異なる以外は、図 4に示すスピンドルモータ部 30と同様の構成からなる。

[0029] スピンドルモータハブ 52には、環状の凹部 52aが形成されている。凹部 52aの内周側の径方向位置は、ディスク固定部材 15の外周端 15aの径方向位置と同等かそれよりも外周側に配置される。スピンドルモータハブ 52は、凹部 52aよりも内周側でのみ磁気ディスク面 12bに接触してヽる。磁気ディスク 12はこの状態でディスク固定部材 15により固定されているので、スピンドルモータハブ 52の平坦性の精度の影響が少なくなる。このため、スピンドルモータハブ 52の平坦性に起因する磁気ディスク 12への歪みが入り難くなるため、磁気ディスク 12の反りや変形を抑制できる。したがって、極低浮上量の磁気ヘッド 13を適用可能となる。その結果、ヘッドスライダ 19の素子部と磁気ディスク面 12aとの距離を低減できるので、記録再生特性が向上し、ひいては記録密度の向上が可能となる。

[0030] 図 6Aは、スピンドルモータ部の第 2変形例の断面図、図 6Bはかしめリングの平面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

[0031] 図 6Aおよび図 6Bを参照するに、第 2変形例のスピンドルモータ部 60は、そのロータ部 61およびディスク固定部材 65の構成が異なる以外は図 4に示すスピンドルモータ部 30と同様の構成力もなる。ロータ部 61は、軸 39の中心軸と同軸の円筒状の凸部 62が磁気ディスク 12側に延在している。ディスク固定部材 65として図 6Bに示すかしめリング 65が用いられている。力しめリング 65は 3個の凹部分 65bにかしめたがねのッメを挿入し外周側に広げることで、開口部分 65aが内周側に変形する。そして、開口部分 65aが凸部 62の側壁と当接して磁気ディスク 12が固定される。力しめリング 65を用いることで、図 4に示すディスク固定部材 65よりも、凸部 62の表面と天板 11a との空隙をより多く確保できす。これにより、磁気ディスク装置の稼働時に何らかの外力が天板 11aに印加され、天板 11aが磁気ディスク 12側に変形した場合でも、天板 1 lbと、回転する凸部 62の表面との接触を抑止できる。力かる接触が発生すると、磁気ディスク 12の回転が変動し、磁気ヘッド 13の浮上状態が変化して磁気ディスク面 1 2aに接触する等の重大な問題が生じる。特に、携帯用の磁気ディスク装置では携帯時や操作時にこのような外力が印加される可能性が高い。そのため、第 2変形例のスピンドルモータ部 60を用いることで、信頼性の高!、磁気ディスク装置が実現できる。なお、凹部分 65bは 3個に限定されず、 2個でも 4個以上でもよい。

[0032] なお、図示を省略するが、凸部 62をベアリングを介して天板 11aに固定してもよぐこれにより、外乱に強い磁気ディスク装置が実現できる。 [0033] (第 2の実施の形態）

図 7は、本発明の第 2の実施の形態に係る磁気ディスク装置の要部平面図、図 8は、図 7に示す B— B線部分断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

[0034] 図 7および図 8を参照するに、磁気ディスク装置 70は、磁気ディスク 12の基板 l ib 側に磁気ヘッド 13bがさらに設けられている以外は、第 1の実施の形態に係る磁気デイスク装置と略同様に構成される。

[0035] 磁気ディスク装置 70は、ディスク固定部材 15の外周端 15aの径方向位置力スピンドルモータハブ 40の外周端 40aの径方向位置よりも内周側に位置している。さらに、天板 11a側の磁気ディスク面 12aにおいて、磁気ヘッド 13aのヘッドスライダ 19aがディスク固定部材 15に接触しない程度の内周側の径方向位置まで記録および再生動作が可能となる。これらは、第 1の実施の形態の磁気ディスク装置と同様である。

[0036] また、磁気ディスク装置 70は、ァクチユエータユニット 14によりアーム 22を介して支持された 2つの磁気ヘッド 13a, 13bを有する。天板 11a側の磁気ヘッド 13aは、磁気ディスク面 12aに情報を記録再生し、第 1の実施の形態の磁気ディスク装置と同様に構成される。

[0037] また、他方の磁気ヘッド 13bは、基板 1 lb側の磁気ディスク面 12bを記録再生する。磁気ヘッド 13bは、スピンドルモータハブ 40の外周端 40aの径方向位置よりも外周側で記録再生可能となっている。磁気ヘッド 13bはサスペンション 20bの基部（アーム 22との固定位置）からヘッドスライダ 19bの取付位置までの長さが磁気ヘッド 13aのサスペンション 20aよりも短く設定されている以外は略同様の構成を有する。

[0038] また、ランプ 73は、天板 11a側の磁気ヘッド 13aのリフトタブ 21aと作用するランプ凸部 73aと、基板 l ib側の磁気ヘッド 13bのリフトタブ 21bと作用するランプ凸部 73b が設けられている。ランプ 73により、磁気ヘッド 13aおよび 13bが同時にロード'アンロードされる。

[0039] 第 2の実施の形態によれば、第 1の実施の形態に係る磁気ディスク装置の効果を有する。さら〖こ、磁気ディスク 12の基板 l ib側にも磁気ヘッド 13bを有するので、磁気ディスク装置 70の記憶容量を増加できる。 [0040] なお、スピンドルモータ部 30は、図 5に示すスピンドルモータ部 50あるいは図 6に示すスピンドルモータ部 60を適用してもよい。さらには、第 1の実施の形態において説明したディスク固定部材 15の変形例を組み合わせてもよい。

[0041] 以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなぐ特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形 '変更が可能である。

産業上の利用可能性

[0042] 以上詳述したところから明らかなように、本発明によれば、記録領域を磁気ディスクの内周側に拡大することにより記憶容量の増加が可能な磁気ディスク装置を提供できる。

Claims

請求の範囲

[1] 磁気ディスクと、該磁気ディスクに記録および再生を行う磁気ヘッドと、該磁気ディスクを保持すると共に回転させるスピンドルモータ部を備える磁気ディスク装置であつて、

前記スピンドルモータ部は、軸受部と、該軸受部に回転自在に支持されたロータ部と、該ロータ部の外側に配置され、磁気的作用をロータ部に及ぼして回転させるステータ部と、前記磁気ディスクのロータ部側の第 1の面の内周部を該ロータ部の回転軸に対して垂直なディスク受面に当接させ、該第 1の面とは反対側の第 2の面の内周部を押圧するディスク固定部材とを有し、

前記磁気ディスクの第 2の面において、ディスク固定部材の外周端の第 1の径方向位置が前記ディスク受面の外周端の第 2の径方向位置よりも内周側に位置すると共に、該第 1の径方向位置と第 2の径方向位置との間の領域が記録再生可能であることを特徴とする磁気ディスク装置。

[2] 前記ディスク固定部材は、磁気ディスクの第 2の面に接触する環状の板部材と、該板部材を介して磁気ディスクを押圧するねじ力なることを特徴とする請求項 1記載の磁気ディスク装置。

[3] 前記ディスク固定部材は、前記ねじの頭部に前記板部材がー体ィ匕されてなることを特徴とする請求項 2記載の磁気ディスク装置。

[4] 前記ディスク固定部材は、前記ねじと板部材との間にねじと板部材との間に弾性力を作用させる弾性部材をさらに有することを特徴とする請求項 2記載の磁気ディスク装置。

[5] 前記ディスク固定部材は、磁気ディスクの中心孔が挿入される前記ロータ部の凸部と嵌合する力しめ部材であることを特徴とする請求項 1記載の磁気ディスク装置。

[6] 前記ディスク受面は、ディスク固定部材の外周端の径方向位置と同等かそれよりも外周側に磁気ディスクとの接触を回避する凹部を有することを特徴とする請求項 1記載の磁気ディスク装置。

[7] 前記磁気ヘッドは、前記磁気ディスクの第 2の面側にのみ設けられてなることを特徴とする請求項 1記載の磁気ディスク装置。

[8] 前記磁気ディスクの第 1の面側に他の磁気ヘッドをさらに有し、

前記第 1の面側において、前記ディスク受面の外周端の第 2の径方向位置よりも外周側が記録再生可能であることを特徴とする請求項 1記載の磁気ディスク装置。

[9] 前記磁気ヘッドおよび他の磁気ヘッドは、各々、ヘッド支持体と、該ヘッド支持体の先端部に配設されたヘッドスライダカゝらなると共に、磁気ディスクを挟んで互いに対向するように配設され、

前記他の磁気ヘッドは、前記磁気ヘッドよりも、ヘッド支持体の基部力もへッドスライダの取付部までが短く設定されてなることを特徴とする請求項 8記載の磁気ディスク装置。

[10] 前記磁気ヘッドおよび他の磁気ヘッドがロードおよびアンロードするためのランプ部材を備えることを特徴とする請求項 9記載の磁気ディスク装置。