WO2022196314A1 - 磁気ディスク装置および磁気ディスク装置を製造する方法 - Google Patents

磁気ディスク装置および磁気ディスク装置を製造する方法 Download PDF

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WO2022196314A1
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clamp
spacer
magnetic
less
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高太郎 北脇
慎平 東藤
涼平 山田
英之 畠山
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Furukawa Electric Co Ltd
UACJ Corp
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Furukawa Electric Co Ltd
UACJ Corp
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    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
    • G11B19/2045—Hubs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B23/00—Record carriers not specific to the method of recording or reproducing; Accessories, e.g. containers, specially adapted for co-operation with the recording or reproducing apparatus ; Intermediate mediums; Apparatus or processes specially adapted for their manufacture
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/14—Reducing influence of physical parameters, e.g. temperature change, moisture, dust

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic disk device and a method of manufacturing a magnetic disk device.
  • HDD Hard Disk Drive
  • Cited Document 1 in order to reduce the thickness of a housing that houses a magnetic recording medium, a disc-shaped resinous substrate having a central through-hole is provided at a predetermined distance from the inner peripheral edge of at least one surface of the substrate.
  • a substrate for a magnetic recording medium is disclosed, characterized in that it has a shape that is thicker than the portion outside the predetermined distance.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and aims to provide a magnetic disk device having excellent shock resistance and high data capacity, and a method of manufacturing a magnetic disk device.
  • a magnetic disk device includes: a plurality of disk-shaped magnetic disks having a through hole in the center; a spacer disposed between the magnetic disks and having a through hole in the center; a hub inserted into the through holes of the magnetic disk and the spacer; a clamp that presses and holds the magnetic disk and the spacer; a fastening member that fastens the clamp to the hub; The clamp is fastened to the hub by the fastening member with a torque of 5 cN-m or more and 45 cN-m or less.
  • the clamp may be fastened to the hub with a torque of 20 cN ⁇ m or more and 45 cN ⁇ m or less by the fastening member.
  • the clamp may be fastened to the hub with a torque of 20 cN ⁇ m or more and 35 cN ⁇ m or less by the fastening member.
  • the magnetic disk has an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 95 mm or more and 97 mm or less, and a plate thickness of 0.35 mm or more and 0.635 mm or less.
  • the distance is 6 mm or more and 1.8 mm or less, and the distance from the center of the fastening member to the center of the protrusion provided on the clamp is preferably 5 mm.
  • the first contact length in the radial direction between the magnetic disk and the clamp is preferably half or more of the second contact length in the radial direction between the magnetic disk and the spacer.
  • a plurality of spacers may be stacked between the magnetic disk contacting the clamp and the magnetic disk adjacent to the magnetic disk.
  • the thickness of the magnetic disk is preferably 0.48 mm or less.
  • the thickness of the magnetic disk is preferably 0.36 mm or less.
  • a method for manufacturing a magnetic disk device includes: a plurality of disk-shaped magnetic disks having a through hole in the center; a spacer disposed between the magnetic disks and having a through hole in the center; a hub inserted into the through holes of the magnetic disk and the spacer; a clamp that presses and holds the magnetic disk and the spacer; a fastening member for fastening the clamp to the hub, comprising: A fastening step of fastening the clamp to the hub with the fastening member with a torque of 5 cN ⁇ m or more and 45 cN ⁇ m or less.
  • FIG. 1A is a top view showing a magnetic disk device according to an embodiment
  • FIG. 1B is a side view showing the magnetic disk device
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a magnetic disk and spacers included in the magnetic disk device according to the embodiment
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a magnetic disk and spacers included in the magnetic disk device according to the embodiment
  • FIG. 11 It is a figure which shows that the impact was applied to the magnetic disk with which the magnetic disk apparatus which concerns on embodiment is provided.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a magnetic disk and spacers included in a magnetic disk device according to a modification
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a magnetic disk and spacers included in a magnetic disk device according to a modification;
  • a magnetic disk device (HDD: Hard Disk Drive) according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the magnetic disk device 100 of this embodiment is a box-shaped recording/reproducing device, and as shown in FIGS. a head stack assembly 40; a voice coil motor 50; a ramp load 60; a clamp 70; 2 and 3, the magnetic disk device 100 includes a plurality of spacers 80 arranged between the plurality of magnetic disks 30 and a hub for rotating the plurality of magnetic disks 30 around the rotation axis Z. 90 and.
  • the dimensions of the magnetic disk drive 100 are defined by a common standard.
  • a 3.5-inch magnetic disk drive with dimensions complying with the SFF-8301 standard is preferably used.
  • the height H of the housing 10 is defined as 26.1 mm, the width W as 101.6 mm, and the depth D as 147 mm.
  • the housing 10 is generally made of metal, has a cubic box shape with one side open, and includes a base 20, a magnetic disk 30, a head stack assembly 40, a voice coil motor 50, and a lamp.
  • a load 60, a clamp 70, and necessary members such as a spindle motor and a circuit board are sealed by a top cover (not shown).
  • the base 20 is located at the bottom of the housing 10, and is the part on which the voice coil motor 50, the spindle motor, the circuit board, etc. are mounted.
  • the base 20 and the housing 10 are often integrated.
  • the magnetic disk 30, as shown in FIGS. 2 and 3, is a disc-shaped medium having a through hole in the center for magnetically recording information, and includes a substrate, an underlayer, a magnetic layer, a protective layer, a lubricating layer, and a magnetic layer. It is composed of layers and rotates about the axis Z of rotation. Perpendicular magnetic recording (PMR) and shingled magnetic recording (SMR) are preferably used as magnetic recording methods. Technologies such as a heat assisted magnetic recording method (HAMR) and a microwave assisted magnetic recording method (MAMR) are being developed in order to achieve even higher capacities.
  • the substrate an aluminum alloy substrate or a glass substrate is preferably used as the substrate. Details of the aluminum alloy substrate and the glass substrate will be described later.
  • the thickness Td of the magnetic disk 30 is preferably 0.2 mm or more, more preferably 0.35 mm or more.
  • the thickness Td of the magnetic disk 30 is 1.75 mm or less, more preferably 0.635 mm or less, even more preferably 0.50 mm or less, particularly preferably 0.48 mm or less, and most preferably 0.48 mm or less. 36 mm or less.
  • the outer diameter 2 ⁇ Rd of the magnetic disk 30 is preferably 95 mm or more and 97 mm or less, and the inner diameter is 25 mm.
  • the number N of the magnetic disks 30 included in the magnetic disk device 100 of the present embodiment is preferably 8 or more and 16 or less.
  • the head stack assembly 40 has an arm 41 and a head section 42 attached to the tip of the arm 41 .
  • a laser element is mounted on the head section 42
  • a microwave generating element is mounted on the head section 42.
  • the voice coil motor 50 is a driving motor that rotates the head stack assembly 40 .
  • the ramp load 60 is a part made of resin, and is mounted at a position closest to the magnetic disk 30 on the outer peripheral side of the magnetic disk 30 for the purpose of withdrawing the head portion 42 when the magnetic disk device 100 is not in operation. It is.
  • the clamp 70 is made of a non-ferromagnetic metal such as an aluminum alloy, and as shown in FIGS. , a plurality of magnetic disks 30 and spacers 80 are pressed and held against the hub 90 and fixed.
  • the surface of the clamp 70 may be coated with Ni--P plating or the like.
  • the fastening member 72 is, for example, a screw or a hexalobed (hexagonal star) screw.
  • the pitch of the fastening member 72 is coarse, such as 0.4 mm pitch.
  • Stainless steel or the like is used as the material of the fastening member 72 .
  • the first contact length L1 in the radial direction between the magnetic disk 30 and the protrusion 71 is preferably at least half the second contact length L2 in the radial direction between the magnetic disk 30 and the spacer 80.
  • the distance L3 from the center of the fastening member 72 that fixes the clamp 70 to the center of the protrusion 71 is preferably 4.0 to 6.5 mm.
  • the hole diameter d1 of the clamp 70 for inserting the fastening member 72 is preferably 2.0 to 3.5 mm.
  • the height t1 of the protrusion 71 is preferably 0.1 to 0.5 mm.
  • the spacer 80 is a ring-shaped thin plate and is arranged between the multiple magnetic disks 30 .
  • the role of the spacer 80 is to secure the intervals between the plurality of magnetic disks 30 and to contact and adhere closely to the magnetic disks 30 , so that the hub 90 is not in direct contact with the hub 90 or the clamp 70 . It is to transmit the rotational driving force.
  • the thickness Ts of the spacer 80 the narrower the distance between the magnetic disks 30, the more magnetic disks 30 can be mounted in a limited space. You need a space to let In particular, in the high-capacity technology of HAMR and MAMR described above, when recording by HAMR, it is necessary to mount a laser element in the head section 42, and when recording by MAMR, it is necessary to mount a microwave generation element on the head section 42. Miniaturization of the stack assembly 40 is not easy.
  • the distance between the magnetic disks 30, that is, the thickness Ts of the spacer should be at least 1 mm or more, preferably 1.5 mm, more preferably 1.6 mm or more. Moreover, the thickness Ts of the spacer is preferably 1.8 mm or less so that as many magnetic disks 30 as possible can be mounted in the magnetic disk device 100 .
  • the shape of the spacer 80 it is desired that the flatness of both surfaces of the spacer 80 is small. Furthermore, it is desirable that the boundary between the surface of the spacer 80 and the inner and outer peripheral end faces (hereinafter referred to as the inner and outer peripheral portions of the spacer) be chamfered for the purpose of deburring. This is because when the magnetic disk 30 and the spacer 80 are laminated, there is a concern that burrs on the inner and outer peripheral portions of the spacer 80 may come into contact with the magnetic disk 30 and cause scratches.
  • the material of the spacer 80 is desirably selected from materials that reduce the difference in thermal expansion coefficient between the spacer 80 and the magnetic disk 30 . If the difference between the thermal expansion coefficients of the two is large, positional deviation between the spacer 80 and the surface of the magnetic disk 30 occurs when the environmental temperature during operation of the magnetic disk device 100 changes, causing a read/write error.
  • the spacer 80 is preferably made of aluminum.
  • the spacer 80 is preferably made of glass, stainless steel, titanium, or the like.
  • the spacer 80 preferably has conductivity.
  • glass it is desirable that the surface and side surfaces of the spacer 80 made of glass be provided with a metal film such as Ni--P plating.
  • Rd is the outer radius of the magnetic disk
  • Td is the thickness of the magnetic disk
  • Rso is the outer radius of the spacer
  • Ts is the thickness of the spacer 80
  • T is the stacking height.
  • the inner diameter 2Rsi of the magnetic disk 30 and the spacer 80 is, for example, 25 mm.
  • the outer diameter 2Rso of the spacer 80 is preferably 32 mm or more and 33 mm or less.
  • parts such as the base 20, the circuit board, the spindle motor, the clamp 70, the hub 90, and the top cover are mounted in the space inside the device.
  • the stacking height T of the magnetic disk 30 and the spacer 80 is preferably 20 mm or less, more preferably 19 mm or less.
  • the lower limit of the thickness Td of the magnetic disk 30 is 0.3 mm
  • the lower limit of the thickness Ts of the spacer 80 is 1 mm
  • the upper limit of the lamination height T of the magnetic disk 30 and the spacer 80 is 20 mm. Therefore, the upper limit of the number N of the magnetic disks 30 is 16 sheets. Also, in order to increase the capacity of the magnetic disk device 100, the number N of the magnetic disks 30 is preferably eight or more.
  • the hub 90 is made of a non-ferromagnetic metal such as an aluminum alloy, and has a shape in which a cylindrical small-diameter portion 91 and a large-diameter portion 92 are connected in the direction of the rotation axis Z. It is rotated by a spindle motor as a central axis.
  • the diameter of the small diameter portion 91 is the same as the inner diameter of the magnetic disk 30 and the inner diameter 2Rsi of the spacer 80 . Together with the clamp 70 , the large-diameter portion 92 sandwiches and fixes the magnetic disk 30 and the spacer 80 .
  • the magnetic disk 30 is a disc-shaped medium for magnetically recording information, and is composed of a substrate, an underlayer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer.
  • An aluminum alloy substrate or a glass substrate is preferably used as the substrate.
  • Al alloy substrate As the aluminum alloy substrate, a conventionally used Al--Mg alloy such as JIS5086 alloy is preferably used because of its high strength. Alternatively, an Al—Fe alloy is preferably used because of its high rigidity.
  • the Al-Mg alloy contains Mg: 1.0 to 6.5% by mass, Cu: 0.070% by mass or less, Zn: 0.60% by mass or less, Fe: 0.50 % by mass or less, Si: 0.50 mass % or less, Cr: 0.20 mass % or less, Mn: 0.50 mass % or less, Zr: 0.20 mass % or less.
  • the balance is an aluminum alloy composed of aluminum, unavoidable impurities, and other trace elements.
  • Other trace elements include Be, Sr, etc., and if each of them is 0.1% by mass or less, the effect of the present disclosure is not impaired.
  • the Al—Fe alloy contains Fe as an essential element and one or two of Mn and Ni as optional elements, and the total content of these Fe, Mn and Ni is 1.00 to 7.00. 00% by mass, and further, Si: 14.0% by mass or less, Zn: 0.7% by mass or less, Cu: 1.0% by mass or less, Mg: 3.5% by mass or less, Cr: 0 .30% by mass or less and Zr: 0.20% by mass or less, which further contains one or more elements, and the balance is aluminum and inevitable impurities and other trace elements.
  • Other trace elements include Be, Sr, etc., and if each of them is 0.1% by mass or less, the effect of the present disclosure is not impaired.
  • a semi-continuous casting method is used to produce an ingot, which is hot-rolled and cold-rolled to produce a plate material of a desired thickness.
  • a plate material is produced by continuous casting and then cold-rolled to produce a plate material having a desired thickness.
  • a heat treatment may be applied to the ingot for the purpose of homogenizing the structure.
  • the sheet material may be subjected to heat treatment before cold rolling, during cold rolling, or after cold rolling.
  • the plate material produced as described above is stamped with a press to produce a disk-shaped blank having desired inner diameter and outer diameter. After that, in order to reduce the flatness of the blanks, the blanks are laminated together, a load is applied to the laminated blanks, and heat treatment is performed.
  • the inner diameter and outer diameter of the blank are cut with a lathe to produce a T-sub having a desired inner diameter, outer diameter and chamfered length. Further, the surfaces of both sides of the blank may be machined to form a T-sub with a desired thickness. Furthermore, the T-sub may be subjected to heat treatment for the purpose of removing processing strain generated inside the material due to cutting.
  • the surfaces of both sides of the T-sub are ground by a grinding machine to produce a G-sub of a desired thickness. Further, the G-sub may be subjected to heat treatment for the purpose of removing processing strain generated inside the material due to grinding.
  • an M-sub is produced by depositing a desired thickness of plating on all surfaces of the G-sub, including the surface, side surfaces, and chamfered surfaces.
  • pretreatment is performed on the G sub for the purpose of improving plating adhesion.
  • plating treatment is performed.
  • Ni—P electroless plating is preferably used for plating.
  • the M-sub may be subjected to heat treatment for the purpose of removing the internal stress of the Ni—P electroless plating.
  • the lower limit of the thickness of the aluminum alloy substrate produced by this method is 0.3 mm. This is due to the thickness of a component called a carrier that holds the aluminum alloy substrate during polishing with a polishing machine.
  • the thickness of the carrier can be arbitrarily selected as long as it is equal to or greater than the thickness of the aluminum alloy substrate, which is the work piece. From the viewpoint of carrier strength, the thickness of the carrier is preferably 0.3 mm or more. Therefore, the lower limit of the thickness of the aluminum alloy substrate, which is the workpiece, is 0.3 mm.
  • a carrier made of a resin such as an aramid resin or an epoxy resin is preferably used. For the purpose of improving strength, a fibrous reinforcing material such as carbon fiber or glass fiber may be contained.
  • the magnetic disk 30 is obtained.
  • Aluminosilicate glass is preferably used as the glass substrate because of its high hardness.
  • the aluminosilicate glass contains SiO 2 : 55 to 70% by mass as a main component, Al 2 O 3 : 25% by mass or less, Li 2 O: 12% by mass or less, and Na 2 O: 12% by mass or less.
  • K 2 O 8% by mass or less
  • MgO 7% by mass or less
  • CaO 10% by mass or less
  • ZrO 2 10% by mass or less
  • TiO 2 1% by mass or less.
  • the balance consists of unavoidable impurities and other trace elements.
  • a glass material prepared with a predetermined chemical composition is melted, and the molten mass is press-molded from both sides by a direct press method to produce a glass base plate having a desired thickness.
  • the production of the glass base plate is not limited to the direct press method, and may be a float method, a fusion method, a redraw method, or the like.
  • this glass base plate is annularly cored, and the inner diameter portion and outer diameter portion are further polished to form an annular glass plate having desired inner diameter dimensions, outer diameter dimensions, and chamfer length.
  • annular glass substrate having a desired plate thickness and flatness.
  • this annular glass substrate is polished with a polishing machine to produce a substrate having a desired thickness, that is, a glass substrate.
  • a chemical strengthening treatment using a sodium nitrate solution, a potassium nitrate solution, or the like may be performed during the polishing process.
  • the lower limit of the thickness of the glass substrate produced by this method is 0.3 mm. This is due to the thickness of a part called a carrier that holds the glass substrate during polishing with a polishing machine.
  • the thickness of the carrier can be arbitrarily selected as long as it is equal to or greater than the thickness of the glass substrate to be processed. From the viewpoint of carrier strength, the thickness of the carrier is preferably 0.3 mm or more. Therefore, the lower limit of the thickness of the glass substrate, which is the object to be processed, is 0.3 mm.
  • a carrier made of a resin such as an aramid resin or an epoxy resin is preferably used.
  • a fibrous reinforcing material such as carbon fiber or glass fiber may be contained.
  • the magnetic disk 30 When the magnetic disk device 100 receives an external impact, the magnetic disk 30 is bent, and the magnetic disk 30 collides with, for example, the ramp load 60, as shown in FIG.
  • the ramp load 60 is made of resin and mounted at a position closest to the magnetic disk 30 on the outer peripheral side of the magnetic disk 30 for the purpose of retracting the head portion 42 when the magnetic disk device 100 is not in operation. is a part of If the magnetic disk 30 collides with the ramp road 60, a part of the ramp road 60 may be chipped to generate foreign matter, or the magnetic disk 30 may be scratched, resulting in failure.
  • the magnetic disk 30 rotates at high speed. Its rotation speed is, for example, 7200 rpm.
  • turbulence occurs in the gas inside the magnetic disk 30 device, causing the magnetic disk 30 to vibrate. This vibration phenomenon is called fluttering. Vibration of the magnetic disk 30 lowers the positional accuracy of the head unit 42 and causes reading errors.
  • a technique of filling the magnetic disk device 100 with helium instead of air is known.
  • the impact resistance of the magnetic disk 30 is indicated by the amount of deflection of the magnetic disk 30 when the magnetic disk 30 receives acceleration due to impact.
  • the fluttering resistance of the magnetic disk 30 is indicated by the amount of deflection of the magnetic disk 30 when subjected to gas turbulence generated by the high-speed rotation of the magnetic disk 30 .
  • the impact resistance and fluttering resistance of the magnetic disk 30 are determined by whether the magnetic disk 30 is flexible or not.
  • the clamp 70 is fastened to the hub 90 by a fastening member 72 with a torque of 5 cN ⁇ m or more and 45 cN ⁇ m or less.
  • a fastening member 72 As the fastening member 72, a hexalobe screw or the like of T6 to T8 size is preferably used. Note that the diameter of the bolt is M2 or the like.
  • the upper limit of torque for fastening is 45 cN ⁇ m, preferably 40 cN ⁇ m, more preferably 35 cN ⁇ m.
  • the impact resistance of the magnetic disk device 100 can be improved by setting the upper limit values of the torque at the time of fastening to these values.
  • these values are the upper limit values of the torque during fastening, so that it is possible to prevent a gap from forming in a portion of the contact portion between the magnetic disk 30 and the spacer 80 . Since there is no gap in a part of the contact portion between the magnetic disk 30 and the spacer 80, even if the magnetic disk device 100 is subjected to an external impact, the magnetic disk 30 is prevented from being deformed, and the magnetic disk device 100 is durable. Excellent impact resistance.
  • the lower limit of the tightening torque is 5 cN ⁇ m, preferably 20 cN ⁇ m, more preferably 25 cN ⁇ m. The magnetic disk 30 and the spacer 80 can be sufficiently fastened by setting the fastening torque to these values. Further, if the lower limit of the tightening torque is less than 5 cN ⁇ m, the tightening member 72 may loosen.
  • the first radial contact length L1 between the magnetic disk 30 and the clamp 70 is preferably half or more of the second radial contact length L2 between the magnetic disk 30 and the spacer 80 .
  • Impact resistance can be improved by setting the ratio of the first contact length L1/the second contact length L2 to 1/2 or more. Since the first contact length L1/second contact length L2 is 1/2 or more, the contact portion between the magnetic disk 30 and the clamp 70 is large, and the gap between the magnetic disk 30 and the clamp 70 is reduced. can. Since the gap is small, the magnetic disk 30 can be prevented from being deformed even if the magnetic disk device 100 is subjected to an external shock, and the magnetic disk device 100 is excellent in shock resistance.
  • the first contact length L1/second contact length L2 is preferably 1/2 or more, more preferably 0.9 or more. From the viewpoint of impact resistance, it is preferable that the first contact length L1/second contact length L2 be close to 1.0. It is preferable to set the upper limit to about 0.95.
  • the magnetic disk 30 and the spacer 80 are arranged on the hub 90 in the arranging step, and the clamp 70 is clamped with a torque of 5 cNm or more and 45 cNm or less in the fastening step. are fastened to the hub 90 with the fastening member 72 .
  • the magnetic disks 30 and the spacers 80 are alternately stacked and arranged on the hub 90 .
  • the clamp 70 is placed on the hub 90 on which the magnetic disk 30 and the spacer 80 are arranged. Magnetic disk 30 and spacer 80 are thereby fixed to hub 90 .
  • the upper limit of the torque when fastening the clamp 70 with the fastening member 72 is 45 cN ⁇ m, preferably 40 cN ⁇ m, more preferably 35 cN ⁇ m, as described above.
  • the lower limit of torque is 5 cN ⁇ m, preferably 20 cN ⁇ m, more preferably 25 cN ⁇ m.
  • six fastening members 72 are used for fastening, but it is preferable that the fastening torque is the same.
  • the tightening torque can be adjusted, for example, with a Kanon idling torque driver manufactured by Nakamura Seisakusho.
  • the fastening torque can be measured using, for example, a torque driver manufactured by Tohnichi Seisakusho.
  • the magnetic disk device 100 of the present embodiment by appropriately adjusting the torque when tightening the clamp 70, the impact resistance can be improved without reducing the recording area. Therefore, it is possible to provide a 3.5-inch magnetic disk drive equipped with a magnetic disk made of an aluminum alloy substrate and a glass substrate having excellent shock resistance and high data capacity.
  • the first contact length L1 in the radial direction between the magnetic disk 30 and the clamp 70 is half or more of the second contact length L2 in the radial direction between the magnetic disk 30 and the spacer 80.
  • the magnetic disk device 100 can improve impact resistance without reducing the recording area. By installing the magnetic disk device 100 in the data center, it is possible to contribute to increasing the capacity of the data center.
  • the recording area is reduced by appropriately adjusting the torque when tightening the clamp 70, or by making the first contact length L1 half or more of the second contact length L2.
  • the idea of the present embodiment that the impact resistance can be improved without the need to reduce the impact can be applied not only to the 3.5-inch magnetic disk device 100 but also to magnetic disk devices 100 of any size.
  • the type of the magnetic disk 30 is not limited to the magnetic disk 30 made of an aluminum alloy substrate and a glass substrate, and can be applied to all kinds of magnetic disks 30 .
  • FIG. 5 An example in which the spacers 80 are arranged between the magnetic disks 30 without being overlapped has been described.
  • a plurality of spacers 80 may be laminated. Normally, one spacer 80 is inserted between the magnetic disks 30, but the impact resistance can be improved by stacking two or more spacers.
  • the number of spacers 80 should be as large as possible. However, if the number of spacers 80 is too large, the number of magnetic disks 30 to be mounted is reduced, so the upper limit is three. Further, as shown in FIG. 6, if the number of spacers 80 is two or more, the number of magnetic disks 30 to be mounted is reduced.
  • the magnetic disk device 100 is a 3.5-inch magnetic disk device
  • the magnetic disk device 100 may be a device other than a 3.5-inch device. It may be a 5-inch magnetic disk device.
  • a plated aluminum alloy substrate having the composition shown in Table 1 and a glass substrate having the composition shown in Table 2 were produced as the magnetic disk substrate 31 .
  • the substrate size was set to an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 97 mm, and a plate thickness of 0.50 mm.
  • the spacer 80 was made of aluminum and had an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 32 mm, and a thickness of 1.7 mm.
  • the clamp 70 has a distance L3 of 5 mm from the center of the fastening member 72 shown in FIG. A clamp was used in which the height t1 of the protrusion 71 shown was set to 0.2 mm.
  • a T6 size hexalobe screw with a bolt diameter of M2 was used as the fastening member 72.
  • the magnetic disk substrate 31 was fixed to the hub 90 with spacers 80 and clamps 70, and they were installed in an impact test apparatus.
  • Tightening torque when fixing the magnetic disk substrates 31 of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 is shown in Table 1
  • fastening torque when fixing the magnetic disk substrates 31 of Examples 10 to 11 and Comparative Example 6. are shown in Table 2.
  • the fastening torque was adjusted with a Kanon idling torque driver manufactured by Nakamura Seisakusho. Torque was measured using a torque driver manufactured by Tohnichi Seisakusho.
  • the amount of deflection due to impact between the outer peripheral position of the magnetic disk substrate 31 (distance r1 from the substrate center: 44.2 mm) and the inner peripheral position of the magnetic disk substrate 31 (distance r2 from the substrate center: 23 mm) was measured by a capacitance type distance sensor by applying an impact with an acceleration of 55 to 60 G and an action time of 2.7 to 3.0 ms.
  • Examples 1 and 2 are Comparative Example 1
  • Examples 3 and 4 are Comparative Example 2
  • Examples 5 and 6 are Comparative Example 3
  • Examples 7 and 9 are Comparative Example 4, and
  • Examples 10 and 11 are Comparative Example 6.
  • a relative value of the maximum amount of deflection was obtained based on the results.
  • the relative value of the maximum deflection amount of Comparative Example 5 was obtained by setting the maximum deflection amount of Comparative Example 4 as 100%.
  • Comparative Example 5 since the fastening torque was 60 cN ⁇ m, the relative value of the maximum deflection amount was larger than that in Comparative Example 4, in which the fastening torque was 50 cN ⁇ m.
  • Tables 1 and 2 show the relative values of the maximum deflection amounts obtained as described above.
  • the fastening torques of Examples 1 to 11 are 10 to 40 cN m, and the relative values of the maximum deflection amounts of Examples 1 to 11 are in the corresponding Comparative Examples 1 to 4 and 6. less than 100%. As described above, it was found that when the engagement torque is 10 to 40 cN ⁇ m, the relative value of the maximum deflection amount is smaller than when the engagement torque is 50 cN ⁇ m.
  • an aluminum alloy substrate having the composition shown in Table 3 was produced as the magnetic disk substrate 31, as the magnetic disk substrate 31, an aluminum alloy substrate having the composition shown in Table 3 was produced.
  • the substrate size was 25 mm in inner diameter, 97 mm in outer diameter, and 0.35 mm in thickness.
  • the spacers 80 of Examples 12 and 13 and Comparative Example 7 were made of aluminum with an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 32 mm, and a thickness of 1.7 mm.
  • the spacers 80 of Examples 16 to 18 and Comparative Examples 9 and 10 are made of aluminum with an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 33 mm, and a thickness of 1.8 mm. used.
  • the distance L3 from the center of the fastening member 72 to the center of the protrusion 71 is 5 mm
  • the hole diameter d1 of the clamp 70 for inserting the fastening member 72 is 2 mm
  • the protrusion 71 is A height t1 of 0.2 mm was used.
  • the fastening member 72 has a bolt diameter of M2 and uses a T6 size hexalobe screw.
  • the magnetic disk substrate 31 was fixed to the hub 90 with spacers 80 and clamps 70, and they were installed in an impact test apparatus.
  • Table 3 shows the fastening torque when fixing the magnetic disk substrates 31 of Examples 12-18 and Comparative Examples 7-10.
  • the fastening torque was adjusted with a Kanon idling torque driver manufactured by Nakamura Seisakusho. Moreover, when measuring the torque, it was implemented with a torque driver manufactured by Tohnichi Seisakusho.
  • the amount of deflection due to impact between the outer peripheral position of the magnetic disk substrate 31 (distance r1 from the substrate center: 44.2 mm) and the inner peripheral position of the magnetic disk substrate 31 (distance r2 from the substrate center: 23 mm) was measured by a capacitance type distance sensor by applying an impact with an acceleration of 31 to 33 G and an action time of 3.6 to 3.85 ms.
  • Relative values of the maximum amount of deflection were determined based on Comparative Example 7 for Examples 12 and 13, Comparative Example 8 for Examples 14 and 15, and Comparative Example 9 for Examples 16-18.
  • the relative value of the maximum deflection amount of Comparative Example 10 was obtained by setting the maximum deflection amount of Comparative Example 9 as 100%.
  • Comparative Example 10 since the fastening torque was 60 cN ⁇ m, the relative value of the maximum deflection amount was larger than that in Comparative Example 9, in which the fastening torque was 50 cN ⁇ m. As described above, it was found that when the engagement torque is 10 to 40 cN ⁇ m, the relative value of the maximum deflection amount is smaller than when the engagement torque is 50 cN ⁇ m.
  • the magnetic disk substrate 31 an aluminum alloy substrate having the composition shown in Table 4 and a glass substrate having the composition shown in Table 5 were produced.
  • the aluminum alloy substrate had an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 95 mm and a thickness of 0.635 mm
  • the glass substrate had an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 97 mm and a thickness of 0.5 mm.
  • the spacer 80 was made of aluminum and had an inner diameter of 25 mm, an outer diameter of 32 mm, and a thickness of 1.6 mm.
  • the distance L3 from the center of the fastening member 72 to the center of the protrusion 71 is 5 mm
  • the hole diameter d1 of the clamp 70 for inserting the fastening member 72 is 2 mm
  • the protrusion 71 is A height t1 of 0.2 mm was used.
  • the fastening member 72 has a bolt diameter of M2 and uses a T6 size hexalobe screw.
  • the magnetic disk substrate 31 was fixed to the hub 90 with spacers 80 and clamps 70, and they were installed in an impact test apparatus.
  • Table 4 shows the tightening torque when fixing the magnetic disk substrates 31 of Examples 19 and 20 and Comparative Example 11, and Table 4 shows the tightening torque when fixing the magnetic disk substrates 31 of Examples 21 and 22 and Comparative Example 12. 5.
  • the fastening torque was adjusted with a Kanon idling torque driver manufactured by Nakamura Seisakusho. Moreover, when measuring the torque, it was implemented with a torque driver manufactured by Tohnichi Seisakusho.
  • the amount of deflection due to impact between the outer peripheral position of the magnetic disk substrate 31 (distance r1 from the substrate center: 44.2 mm) and the inner peripheral position of the magnetic disk substrate 31 (distance r2 from the substrate center: 23 mm) was measured by a capacitive distance sensor by applying an impact with an acceleration of 51 to 56 G and an action time of 2.7 to 3.0 ms.
  • the maximum absolute value of ”/“acceleration”, hereinafter referred to as the maximum deflection amount) was calculated. Measurement was performed once for each sample. After that, relative values of the maximum deflection amounts of each of the fastening torques of Examples 19 to 22 were obtained, with the maximum deflection amounts of Comparative Examples 11 and 12 having fastening torques of 50 cN ⁇ m being taken as 100%. The relative value of the maximum amount of deflection was determined based on Comparative Example 11 for Examples 19 and 20 and Comparative Example 12 for Examples 21 and 22. As described above, it was found that when the engagement torque is 30 to 40 cN ⁇ m, the relative value of the maximum deflection amount is smaller than when the engagement torque is 50 cN ⁇ m.
  • the maximum amount of deflection of the magnetic disk substrate 31 due to the impact is large, it will strongly collide with parts in the magnetic disk device, for example, the ramp road, and a part of the ramp road will be chipped to generate foreign matter, or the magnetic disk will be scratched. may stick and cause malfunction.
  • Examples 23-25 are identical in composition to the corresponding Comparative Examples 13-15.
  • Tables 6 and 7 show the relative values of the maximum deflection amounts obtained as described above. Referring to Tables 6 and 7, the relative values of maximum deflection for Examples 23-25 are less than 100% relative to the corresponding Comparative Examples 13-15.
  • the relative values of the maximum deflection amounts of Examples 23 to 25, in which L1/L2 is 1.00, are smaller than the relative values of the maximum deflection amounts in Comparative Examples 13 to 15, in which L1/L2 is 0.06.
  • An impact resistance of ⁇ 25 was found to be good.
  • the magnetic disk substrate 31 was fixed to the hub 90 with the spacers 80 and the clamps 70 by changing the number of the spacers 80 by setting the tightening torque to 40 cN ⁇ m and L1/L2 to 1.00. Then, they were installed in the same impact test apparatus as above, and the same test was performed. After that, relative values of the maximum deflection amounts of Examples 26 to 28, in which two spacers 80 were provided, were obtained, with the maximum deflection amounts in Comparative Examples 16 to 18, in which one spacer 80 was provided, as 100%. The relative value of the maximum deflection amount was determined based on Comparative Example 16 for Example 26, Comparative Example 17 for Example 27, and Comparative Example 18 for Example 28.
  • Examples 26-28 are identical in composition to the corresponding Comparative Examples 16-18.
  • Tables 8 and 9 show the relative values of the maximum deflection amounts obtained as described above. Referring to Tables 8 and 9, the relative values of maximum deflection for Examples 26-28 with two spacers 80 are 100% higher than the corresponding Comparative Examples 16-18 with one spacer 80. It was found that the impact resistance of Examples 26-28 was good.
  • the thickness of the magnetic disk substrate 31 can be kept as it is and the impact resistance can be improved.
  • the ratio of the first contact length L1 and the second contact length L2 is improved while keeping the fastening torque and the thickness of the magnetic disk substrate 31 as they are. be able to.
  • the impact resistance can be improved while keeping the fastening torque, L1/L2 and the thickness of the magnetic disk substrate 31 as they are.
  • the magnetic disk substrate 31 is different from the magnetic disk 30 in that it does not include a magnetic layer or the like, but is considered to be equivalent to the magnetic disk 30 in terms of impact resistance and the like. Therefore, by setting the fastening torque and L1/L2 to the values described above, or by setting the number of spacers 80 to two, it is possible to provide a magnetic disk drive having excellent shock resistance and high data capacity. rice field.

Landscapes

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

Abstract

磁気ディスク装置は、円盤形状の複数の磁気ディスク３０と、スペーサ８０と、ハブ９０と、クランプ７０と、締結部材７２と、を備える。磁気ディスク３０は、中央部に貫通孔を有する。スペーサ８０は、中央部に貫通孔を有し、磁気ディスク３０の間に配置される。ハブ９０は、磁気ディスク３０およびスペーサ８０の貫通孔に挿入される。クランプ７０は、磁気ディスク３０およびスペーサ８０を押し付け保持する。締結部材７２は、クランプ７０をハブ９０に締結する。クランプ７０は、締結部材７２により５ｃＮ・ｍ以上４５ｃＮ・ｍ以下であるトルクでハブ９０に締結されている。

Description

磁気ディスク装置および磁気ディスク装置を製造する方法
　本発明は、磁気ディスク装置および磁気ディスク装置を製造する方法に関する。
　スマートフォンやスマート家電の普及により、各個人の使用するデータ量が増加している。これらの膨大なデータはインターネットを通じデータセンター内の磁気ディスク装置（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）に保存される。膨大なデータ量を記録するため、磁気ディスク装置の高容量化が求められている。
　例えば、引用文献１は、磁気記録媒体を収める筐体の厚みを小さくするために、円板状で中央に貫通孔を有する樹脂性基板の少なくとも一方の面の内周端部から所定距離の部分が、所定距離の外側の部分に比べて厚くなっている形状を有することを特徴とする磁気記録媒体用基板を開示する。
特開２００９－５４２５４号公報
　磁気ディスク装置の高容量化を実現するための一例として、磁気ディスク装置に搭載する磁気ディスクの枚数を増やし、磁気ディスク装置１台あたりのデータ領域を拡大させるという技術動向がある。磁気ディスク装置はその寸法が規格で定められているため、搭載させる磁気ディスク枚数を増やすためには、磁気ディスクの厚さを薄くするなどの工夫が必要である。磁気ディスクの厚さを薄くすると、剛性が低下し、ＨＤＤを落下させたときなど衝撃が加わった時に、磁気ディスクが変形しやすくなるなど、耐衝撃性が低下する。すなわち、磁気ディスク装置の高容量化と、磁気ディスク装置の耐衝撃性は、ジレンマの関係にある。
　本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、優れた耐衝撃性および高いデータ容量を有する磁気ディスク装置および磁気ディスク装置を製造する方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る磁気ディスク装置は、
　中央部に貫通孔を有する円盤形状の複数の磁気ディスクと、
　前記磁気ディスクの間に配置され、中央部に貫通孔を有するスペーサと、
　前記磁気ディスクおよび前記スペーサの貫通孔に挿入されるハブと、
　前記磁気ディスクおよび前記スペーサを押し付け保持するクランプと、
　前記クランプを前記ハブに締結する締結部材と、を備え、
　前記クランプは、前記締結部材により５ｃＮ・ｍ以上４５ｃＮ・ｍ以下であるトルクで前記ハブに締結されている
　前記クランプは、前記締結部材により２０ｃＮ・ｍ以上４５ｃＮ・ｍ以下であるトルクで前記ハブに締結されているとよい。
　前記クランプは、前記締結部材により２０ｃＮ・ｍ以上３５ｃＮ・ｍ以下であるトルクで前記ハブに締結されているとよい。
　前記磁気ディスクのサイズは、内径２５ｍｍ、外径９５ｍｍ以上９７ｍｍ以下、板厚０．３５ｍｍ以上０．６３５ｍｍ以下であり、前記スペーサのサイズは、内径２５ｍｍ、外径３２ｍｍ以上３３ｍｍ以下、厚さ１．６ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であり、前記締結部材の中心から前記クランプに設けられた突起部中心までの距離は、５ｍｍであるとよい。
　前記磁気ディスクと前記クランプとの径方向における第１の接触長さは、前記磁気ディスクと前記スペーサとの径方向における第２の接触長さの２分の１以上であるとよい。
　前記磁気ディスクの間に複数枚の前記スペーサを重ねて積層するとよい。
　前記クランプに接触する前記磁気ディスクと、この磁気ディスクに隣接する前記磁気ディスクと、の間に複数枚の前記スペーサを重ねて積層するとよい。
　前記磁気ディスクの厚さが０．４８ｍｍ以下であるとよい。
　前記磁気ディスクの厚さが０．３６ｍｍ以下であるとよい。
　上記目的を達成するために、本発明の第２の側面に係る磁気ディスク装置を製造する方法は、
　中央部に貫通孔を有する円盤形状の複数の磁気ディスクと、
　前記磁気ディスクの間に配置され、中央部に貫通孔を有するスペーサと、
　前記磁気ディスクおよび前記スペーサの貫通孔に挿入されるハブと、
　前記磁気ディスクおよび前記スペーサを押し付け保持するクランプと、
　前記クランプを前記ハブに締結する締結部材と、を備える磁気ディスク装置を製造する方法であって、
　５ｃＮ・ｍ以上４５ｃＮ・ｍ以下のトルクで前記クランプを前記締結部材で前記ハブに締結する締結工程を備える。
　本発明によれば、優れた耐衝撃性および高いデータ容量を有する磁気ディスク装置を提供することができる。
（Ａ）は、実施の形態に係る磁気ディスク装置を示す上面図であり、（Ｂ）は、磁気ディスク装置を示す側面図である。 実施の形態に係る磁気ディスク装置が備える磁気ディスクとスペーサを示す断面図である。 実施の形態に係る磁気ディスク装置が備える磁気ディスクとスペーサを示す拡大断面図である。 実施の形態に係る磁気ディスク装置が備える磁気ディスクに衝撃が加えられたことを示す図である。 変形例に係る磁気ディスク装置が備える磁気ディスクとスペーサを示す拡大断面図である。 変形例に係る磁気ディスク装置が備える磁気ディスクとスペーサを示す拡大断面図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態の磁気ディスク装置（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）について説明する。
　本実施の形態の磁気ディスク装置１００は、箱型の記録再生装置であり、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、筐体１０と、基台２０と、重ねて配置された複数の磁気ディスク３０と、ヘッドスタックアッセンブリ４０と、ボイスコイルモータ５０と、ランプロード６０と、クランプ７０と、図示しないスピンドルモータおよび回路基板等の必要部材と、を備える。また、磁気ディスク装置１００は、図２および図３に示すように、複数の磁気ディスク３０の間に配置された複数のスペーサ８０と、回転軸Ｚを中心に複数の磁気ディスク３０を回転するハブ９０と、を備える。
　図１に戻って、磁気ディスク装置１００の寸法は共通規格で定められており、例えばデータセンター向けとして、ＳＦＦ－８３０１という規格に準拠した寸法の３．５インチ磁気ディスク装置が好適に用いられている。この規格では、筐体１０の高さＨは、２６．１ｍｍ、幅Ｗは、１０１．６ｍｍ、奥行Ｄは、１４７ｍｍと定められている。
　筐体１０は、一般的に金属製であり、一面が開放された立方体の箱形形状を有し、基台２０と、磁気ディスク３０と、ヘッドスタックアッセンブリ４０と、ボイスコイルモータ５０と、ランプロード６０と、クランプ７０と、スピンドルモータおよび回路基板等の必要部材と、を図示しないトップカバーにより密閉するものである。
　基台２０は、筐体１０の底に配置され、ボイスコイルモータ５０、スピンドルモータおよび回路基板等が実装される部分である。基台２０と筐体１０は一体型の場合が多い。
　磁気ディスク３０は、図２および図３に示すように、磁気的に情報を記録するための中央部に貫通孔を有する円盤形状の媒体であり、基板、下地層、磁性層、保護層、潤滑層から構成され、回転軸Ｚを中心に回転する。磁気記録方式として、垂直磁気記録方式（ＰＭＲ：Perpendicular Magnetic Recording）や、瓦書き方式（ＳＭＲ：Shingled Magnetic Recording）のものが好適に用いられている。さらなる高容量化の実現のため、熱アシスト磁気記録方式（ＨＡＭＲ：Heat Assisted Magnetic Recording）やマイクロ波アシスト磁気記録方式（ＭＡＭＲ：Microwave Assisted Magnetic Recording）といった技術が開発されている。基板としては、アルミニウム合金基板またはガラス基板が好適に用いられている。アルミニウム合金基板およびガラス基板の詳細については、後述する。
　磁気ディスク３０の厚さＴｄは、好ましくは、０．２ｍｍ以上、より好ましくは、０．３５ｍｍ以上である。また、磁気ディスク３０の厚さＴｄは、１．７５ｍｍ以下、より好ましくは、０．６３５ｍｍ以下、さらに好ましくは、０．５０ｍｍ以下、特に好ましくは、０．４８ｍｍ以下、より特に好ましくは、０．３６ｍｍ以下である。磁気ディスク３０の外径２×Ｒｄは、好ましくは９５ｍｍ以上９７ｍｍ以下、内径は２５ｍｍである。また、本実施の形態の磁気ディスク装置１００が備える磁気ディスク３０の枚数Ｎは、好ましくは、８枚以上１６枚以下である。磁気ディスク装置１００の高容量化を実現するための一例として、搭載する磁気ディスク３０の枚数を増やし、磁気ディスク装置１００一台あたりのデータ領域を拡大させるという技術がある。しかしながら前述の通り、磁気ディスク装置１００の寸法は規格で定められており、磁気ディスク３０を搭載する空間には制限がある。そのため、搭載させる磁気ディスク３０の枚数を増やすために、磁気ディスク３０の厚さを薄くしている。
　図１に戻って、ヘッドスタックアッセンブリ４０は、アーム４１とアーム４１の先端に取り付けられたヘッド部４２と有する。ＨＡＭＲにより記録する場合、ヘッド部４２にレーザ素子を、ＭＡＭＲにより記憶する場合、ヘッド部４２にマイクロ波発生素子を搭載する。
　ボイスコイルモータ５０は、ヘッドスタックアッセンブリ４０を回動させる駆動用モータである。
　ランプロード６０は、樹脂製の部品であり、磁気ディスク装置１００の非動作時にヘッド部４２を退避させることを目的に、磁気ディスク３０外周部側で磁気ディスク３０に最も接近した位置に搭載されたものである。
　クランプ７０は、アルミニウム合金等の強磁性体でない金属により作成され、図２および図３に示すように、磁気ディスク３０の上面と対向する面に、磁気ディスク３０と接触する突起部７１を有し、複数の磁気ディスク３０およびスペーサ８０をハブ９０に押し付け保持し、固定するものである。クランプ７０は、さらに、表面にＮｉ－Ｐめっき等のコーティング等が施されてもよい。磁気ディスク３０の上面にクランプ７０の突起部７１を押圧接触させることにより、磁気ディスク３０はクランプ７０により固定状態となる。磁気ディスク３０の上面の内径側部分がこの突起部７１によりクランプ固定されることにより、高速回転させてデータ処理する際における磁気ディスク３０の離脱が防止される。クランプ７０は、締結部材７２によってハブ９０に固定される。締結部材７２は、例えば、ビスまたはヘックスローブ（六角星型）ねじなどが使用される。締結部材７２のピッチは、並目で、０．４ｍｍピッチのものなどが使用される。締結部材７２の材質としては、ステンレスなどが使用される。磁気ディスク３０と突起部７１との径方向における第１の接触長さＬ１は、好ましくは、磁気ディスク３０とスペーサ８０との径方向における第２の接触長さＬ２の２分の１以上である。径方向において、クランプ７０を固定する締結部材７２の中心から突起部７１の中心までの距離Ｌ３は、４．０～６．５ｍｍとすることが好ましい。また、締結部材７２を入れるためのクランプ７０の穴径ｄ１は、２．０～３．５ｍｍとすることが好ましい。そして、突起部７１の高さｔ１は、０．１～０．５ｍｍとすることが好ましい。
　スペーサ８０は、リング状の薄板であり、複数の磁気ディスク３０の間に配置される。複数の磁気ディスク３０の間にスペーサ８０が配置されることで、磁気ディスク３０は、スピンドルモータのハブ９０にクランプ７０で強固に固定される。スペーサ８０の役割は、複数の磁気ディスク３０同士の間隔を確保すること、および、磁気ディスク３０と接触・密着することで、ハブ９０またはクランプ７０と直接接触していない磁気ディスク３０へハブ９０の回転駆動力を伝えることである。
　スペーサ８０の厚さＴｓに関して、磁気ディスク３０同士の間隔は狭いほど、限られた空間内に多くの磁気ディスク３０を搭載することができ好ましいが、磁気ディスク３０表面にはヘッドスタックアッセンブリ４０を稼働させる空間が必要である。特に、先述したＨＡＭＲおよびＭＡＭＲの高容量化技術において、ＨＡＭＲにより記録する場合、ヘッド部４２にレーザ素子を、ＭＡＭＲにより記憶する場合、ヘッド部４２にマイクロ波発生素子を搭載する必要があり、ヘッドスタックアッセンブリ４０の小型化は容易ではない。磁気ディスク３０同士の間隔、すなわちスペーサの厚さＴｓは、少なくとも１ｍｍ以上、好ましくは１．５ｍｍ、より好ましくは１．６ｍｍ以上が必要である。また、磁気ディスク装置１００内に磁気ディスク３０をなるべく多く搭載できるように、スペーサの厚さＴｓは、好ましくは、１．８ｍｍ以下である。
　スペーサ８０の形状は、スペーサ８０両表面の平坦度が小さいものが望まれる。さらに、スペーサ８０の表面と内外周端面の境界（以下、スペーサ内外周部）にはバリ取りなどを目的に面取りが施されていることが望ましい。磁気ディスク３０とスペーサ８０を積層する際に、スペーサ８０内外周部のバリが磁気ディスク３０に接触してキズを発生させる懸念があるからである。
　スペーサ８０の材質は、スペーサ８０と磁気ディスク３０の熱膨張係数差が小さくなる材料から選択されることが望ましい。両者の熱膨張係数差が大きいと、磁気ディスク装置１００の動作時の環境温度が変化した場合に、スペーサ８０と磁気ディスク３０表面の位置ズレが発生し、読み書きエラーの原因となる。磁気ディスク３０がアルミニウム合金基板からなる場合、スペーサ８０はアルミニウムが好適に用いられる。磁気ディスク３０がガラス基板からなる場合、スペーサ８０はガラス、ステンレス、チタンなどが好適に用いられる。さらに、磁気ディスク３０やスペーサ８０への帯電防止を目的に、スペーサ８０は導電性を有することが望ましい。スペーサ８０にガラスを採用する場合は、ガラス製のスペーサ８０の表面と側面にＮｉ－Ｐめっき等の金属膜を備えることが望ましい。
　磁気ディスク装置１００内に磁気ディスク３０を複数枚搭載する場合について説明する。図２および図３に示すように、磁気ディスクの外半径をＲｄと、磁気ディスクの厚さをＴｄと、スペーサの外半径をＲｓｏと、スペーサ８０の厚さをＴｓと、磁気ディスクとスペーサの積層高さをＴとする。磁気ディスク３０の内径とスペーサ８０の内径は等しく、磁気ディスクの内半径＝スペーサの内半径Ｒｓｉである。磁気ディスク３０の内径とスペーサ８０の内径２Ｒｓｉは、例えば２５ｍｍである。また、スペーサ８０の外径２Ｒｓｏは、好ましくは、３２ｍｍ以上３３ｍｍ以下である。
　ここで、ＳＦＦ－８３０１に準拠した筐体１０の高さＨが２６．１ｍｍの磁気ディスク装置１００について考える。磁気ディスク装置１００に厚さＴｄの磁気ディスク３０をＮ枚と、厚さＴｓのスペーサ８０を（Ｎ－１）枚交互に積層した場合、その積層高さＴ＝Ｎ×Ｔｄ＋（Ｎ－１）×Ｔｓは２６．１ｍｍよりも低い必要がある。しかし、磁気ディスク装置１００は、磁気ディスク３０とスペーサ８０以外にも、基台２０、回路基板、スピンドルモータ、クランプ７０、ハブ９０、トップカバー等の部品が装置内の空間に搭載されるため、磁気ディスク３０とスペーサ８０の積層高さＴは２０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１９ｍｍ以下である。先述した通り、磁気ディスク３０の厚さＴｄの下限値は０．３ｍｍ、スペーサ８０の厚さＴｓの下限値は１ｍｍ、磁気ディスク３０とスペーサ８０の積層高さＴの上限値は２０ｍｍであることから、磁気ディスク３０の枚数Ｎの上限値は１６枚となる。また、磁気ディスク装置１００の高容量化を実現するため、磁気ディスク３０の枚数Ｎは、好ましくは、８枚以上である。
　ハブ９０は、アルミニウム合金等の強磁性体でない金属で作成され、円筒状の形状を有する小径部９１と大径部９２が回転軸Ｚの方向に接続された形状を有し、回転軸Ｚを中心軸としてスピンドルモータにより回転する。小径部９１の直径は、磁気ディスク３０の内径およびスペーサ８０の内径２Ｒｓｉと同一である。大径部９２は、クランプ７０と共に、磁気ディスク３０およびスペーサ８０を挟んで固定する。
　磁気ディスク３０は、上述したように、磁気的に情報を記録するための円盤状の媒体であり、基板、下地層、磁性層、保護層、潤滑層から構成される。基板は、アルミニウム合金基板またはガラス基板が好適に用いられている。
（アルミニウム合金基板）
　アルミニウム合金基板は、従来から使用されているＪＩＳ５０８６合金等のＡｌ－Ｍｇ系合金が、強度が強く好適に用いられる。あるいは、Ａｌ－Ｆｅ系合金が、剛性が高く好適に用いられる。
　具体的には、Ａｌ－Ｍｇ系合金は、Ｍｇ：１．０～６．５質量％を含有し、Ｃｕ：０．０７０質量％以下、Ｚｎ：０．６０質量％以下、Ｆｅ：０．５０質量％以下、Ｓｉ：０．５０質量％以下、Ｃｒ：０．２０質量％以下、Ｍｎ：０．５０質量％以下、Ｚｒ：０．２０質量％以下の１種又は２種以上を更に含有し、残部がアルミニウムと不可避不純物やその他の微量元素からなるアルミニウム合金である。その他の微量元素としては、Ｂｅ、Ｓｒ等が挙げられ各々で０．１質量％以下であれば本開示の効果を阻害しない。
　Ａｌ－Ｆｅ系合金は、必須元素であるＦｅと、選択元素であるＭｎ及びＮｉのうち１種又は２種を含有し、これらＦｅ、Ｍｎ及びＮｉの含有量の合計が１．００～７．００質量％の関係を有し、更に、Ｓｉ：１４．０質量％以下、Ｚｎ：０．７質量％以下、Ｃｕ：１．０質量％以下、Ｍｇ：３．５質量％以下、Ｃｒ：０．３０質量％以下、Ｚｒ：０．２０質量％以下の１種又は２種以上を更に含有し、残部がアルミニウムと不可避不純物やその他の微量元素からなるアルミニウム合金である。その他の微量元素としては、Ｂｅ、Ｓｒ等が挙げられ各々で０．１質量％以下であれば本開示の効果を阻害しない。
　つぎに、アルミニウム合金基板の製造方法について説明する。
　まず、半連続鋳造法により鋳塊を作製し、それを熱間圧延および冷間圧延加工し、所望の厚さの板材を作製する。または、連続鋳造により板材を作製し、それを冷間圧延加工し、所望の厚さの板材を作製する。組織を均質化する目的で、鋳塊に熱処理を施してもよい。加工性を向上させる等の目的で、冷間圧延前、冷間圧延の途中、冷間圧延後の板材に熱処理を施してもよい。
　つぎに、前記の通り作製された板材を、プレス機で打抜き加工し、所望の内径寸法、外径寸法を有する円盤状のブランクを作製する。その後、ブランクの平坦度を小さくする目的で、ブランク同士を積層し、積層ブランクに荷重をかけ、加熱処理を行う。
　つぎに、ブランクの内径部、外径部を旋盤加工機で切削加工し、所望の内径寸法、外径寸法、および所望の長さの面取り部を有するＴサブを作製する。さらにブランク両面の表面を切削加工し、所望の厚さの板厚を有するＴサブとしてもよい。さらに切削加工により材料内部に発生した加工歪を取り除く目的で、Ｔサブに加熱処理を施してもよい。
　つぎに、Ｔサブ両面の表面を研削加工機で研削し、所望の厚さのＧサブを作製する。さらに研削加工により材料内部に発生した加工歪を取り除く目的で、Ｇサブに加熱処理を施してもよい。
　つぎに、Ｇサブの表面、側面、面取り面を含む全ての面に所望の厚さのめっきを成膜したＭサブを作製する。まずＧサブにめっき密着性向上を目的に、前処理を行う。次いでめっき処理を行う。めっきはＮｉ－Ｐ無電解めっきが好適に用いられる。さらにＮｉ－Ｐ無電解めっきの内部応力を取り除く目的で、Ｍサブに加熱処理を施してもよい。
　つぎに、Ｍサブ両面の表面を研磨加工機で研磨し、所望の厚さの基板、すなわちアルミニウム合金基板を作製する。この方法で作製されるアルミニウム合金基板の厚さの下限値は０．３ｍｍである。それは研磨加工機で研磨する際に、アルミニウム合金基板を保持するキャリアと呼ばれる部品の厚さに起因する。キャリアの厚さは被加工物であるアルミニウム合金基板の厚さ以上であれば任意に選択可能であるが、キャリアは薄すぎると強度が不足し研磨加工中に破損してしまう。キャリア強度の観点において、キャリアの厚さは０．３ｍｍ以上が好ましい。よって被加工物であるアルミニウム合金基板の厚さの下限値は０．３ｍｍとなる。なお、キャリアはアラミド樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂製のものが好適に用いられる。強度向上を目的に、炭素繊維やガラス繊維等の繊維状補強材を含有させることもある。
　つぎに、アルミニウム合金基板の表面に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層を成膜する。これにより、磁気ディスク３０が得られる。
（ガラス基板）
　ガラス基板は、アルミノシリケートガラスが、硬度が強く好適に用いられる。具体的には、アルミノシリケートガラスは、ＳｉＯ２：５５～７０質量％を主成分として、Ａｌ２Ｏ３：２５質量％以下、Ｌｉ２Ｏ：１２質量％以下、Ｎａ２Ｏ：１２質量％以下、Ｋ２Ｏ：８質量％以下、ＭｇＯ：７質量％以下、ＣａＯ：１０質量％以下、ＺｒＯ２：１０質量％以下、ＴｉＯ２：１質量％以下の１種又は２種以上を含有し、残部が不可避不純物やその他の微量元素からなる。
　つぎに、ガラス基板の製造方法について説明する。
　まず、所定の化学成分に調製したガラス素材を溶解し、ダイレクトプレス法で、その溶融塊を両面からプレス成形して、所望の厚さを有するガラス元板を作製する。ガラス元板の作製は前記ダイレクトプレス法に限定されず、フロート法、フュージョン法、リドロー法などでも良い。
　つぎに、このガラス元板を円環状にコアリングし、さらに内径部と外径部を研磨加工し、所望の内径寸法、外径寸法、面取り長さを有する円環状ガラス板とする。
　つぎに、この円環状ガラス板両面の表面を、研削加工機で研削し、所望の板厚、平坦度を有する円環状ガラス基板とする。
　さらに、この円環状ガラス基板両面の表面を、研磨加工機で研磨し、所望の厚さの基板、すなわちガラス基板を作製する。研磨加工の途中に、硝酸ナトリウム溶液や硝酸カリウム溶液等による化学強化処理を行ってもよい。
　この方法で作製されるガラス基板の厚さの下限値は０．３ｍｍである。それは研磨加工機で研磨する際に、ガラス基板を保持するキャリアと呼ばれる部品の厚さに起因する。キャリアの厚さは被加工物であるガラス基板の厚さ以上であれば任意に選択可能であるが、キャリアは薄すぎると強度が不足し研磨加工中に破損してしまう。キャリア強度の観点において、キャリアの厚さは０．３ｍｍ以上が好ましい。よって被加工物であるガラス基板の厚さの下限値は０．３ｍｍとなる。なお、キャリアはアラミド樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂製のものが好適に用いられる。強度向上を目的に、炭素繊維やガラス繊維等の繊維状補強材を含有させることもある。
　（耐衝撃性）
　磁気ディスク装置１００が外部から衝撃を受けた場合、図４に示すように、磁気ディスク３０にたわみが生じ、磁気ディスク３０と例えばランプロード６０が衝突する。ランプロード６０は、上述したように、磁気ディスク装置１００の非動作時にヘッド部４２を退避させることを目的に、磁気ディスク３０外周部側で磁気ディスク３０に最も接近した位置に搭載される樹脂製の部品である。磁気ディスク３０とランプロード６０が衝突すると、ランプロード６０の一部が欠けて異物が発生したり、磁気ディスク３０にキズがついたりし、故障の原因となる。磁気ディスク３０の剛性が高いほど、たわみ量は小さくなり、故障の発生確率は低減する。すなわち、磁気ディスク３０の剛性が高いほど、耐衝撃性が向上する。
　（耐フラッタリング性）
　磁気ディスク装置１００の動作中に、磁気ディスク３０は高速回転する。その回転数は例えば７２００ｒｐｍである。磁気ディスク３０が高速回転すると磁気ディスク３０装置内の気体に乱流が生じ、磁気ディスク３０が振動する。この振動現象をフラッタリングと呼ぶ。磁気ディスク３０が振動すると、ヘッド部４２の位置精度が低下し、読み取りエラーの原因となる。磁気ディスク３０の剛性が高いほど、振動量は小さくなり、読み取りエラーの確率は低減する。すなわち、磁気ディスク３０の剛性が高いほど、耐フラッタリング性が向上する。なお、磁気ディスク装置１００内の気体の乱流を低減させる目的で、磁気ディスク装置１００内に空気に代わりヘリウムを充填する技術が知られている。
（磁気ディスクの剛性）
　磁気ディスク３０の耐衝撃性は、磁気ディスク３０が衝撃による加速度を受けた際の磁気ディスク３０のたわみ量の大小で示される。磁気ディスク３０の耐フラッタリング性は、磁気ディスク３０が高速回転することにより発生した気体の乱流を受けた際の磁気ディスク３０のたわみ量の大小で示される。すなわち、磁気ディスク３０の耐衝撃性と耐フラッタリング性は、磁気ディスク３０がたわみ易いか否かで決まる。
（クランプを締結する際のトルク）
　クランプ７０は、締結部材７２により５ｃＮ・ｍ以上４５ｃＮ・ｍ以下であるトルクでハブ９０に締結されている。締結部材７２としては、好ましくはＴ６～Ｔ８サイズのヘックスローブねじなどが使用される。なお、ボルト径はＭ２のものなどが使用される。締結する際のトルクの上限値は、４５ｃＮ・ｍ、好ましくは、４０ｃＮ・ｍ、より好ましくは、３５ｃＮ・ｍである。締結する際のトルクの上限値がこれらの値であることで、磁気ディスク装置１００の耐衝撃性を向上することができる。詳細には、締結する際のトルクの上限値がこれらの値であることで、磁気ディスク３０とスペーサ８０の接触部の一部において隙間が生じることを防ぐことができる為である。磁気ディスク３０とスペーサ８０の接触部の一部において隙間ができないことで、磁気ディスク装置１００に外部から衝撃が加わったとしても、磁気ディスク３０が変形することを防止し、磁気ディスク装置１００が耐衝撃性に優れる。一方、締結する際のトルクの下限値は、５ｃＮ・ｍ、好ましくは、２０ｃＮ・ｍ、より好ましくは、２５ｃＮ・ｍである。締結する際のトルクがこれらの値であることで、磁気ディスク３０とスペーサ８０を十分締結することができる。また、締結する際のトルクの下限値が５ｃＮ・ｍ未満であると、締結部材７２が緩む虞がある。
　（第１の接触長さＬ１と第２の接触長さＬ２との比率）
　磁気ディスク３０とクランプ７０との径方向における第１の接触長さＬ１は、磁気ディスク３０とスペーサ８０との径方向における第２の接触長さＬ２の２分の１以上であることが好ましい。第１の接触長さＬ１／第２の接触長さＬ２を２分の１以上とすることで、耐衝撃性を向上させることができる。第１の接触長さＬ１／第２の接触長さＬ２が２分の１以上であることで、磁気ディスク３０とクランプ７０との接触部が大きく、磁気ディスク３０とクランプ７０との隙間を少なくできる。隙間が少ないことで、磁気ディスク装置１００に外部から衝撃が加わったとしても、磁気ディスク３０が変形することを防ぐことができ、磁気ディスク装置１００は耐衝撃性に優れる。よって、第１の接触長さＬ１／第２の接触長さＬ２は、２分の１以上であることが好ましく、より好ましくは、０．９以上である。なお、耐衝撃性の観点では、第１の接触長さＬ１／第２の接触長さＬ２は１．０に近い方が好ましいが、１．０に近くなるほどクランプの重量が重くなるので、０．９５程度を上限とするのが好ましい。
（磁気ディスク装置を製造する方法）
　磁気ディスク装置を製造する方法は、図２に示すように、配置工程では、磁気ディスク３０およびスペーサ８０をハブ９０に配置し、締結工程では、５ｃＮ・ｍ以上４５ｃＮ・ｍ以下のトルクでクランプ７０を締結部材７２でハブ９０に締結する。詳細には、配置工程では、磁気ディスク３０とスペーサ８０とを交互に重ねてハブ９０に配置する。締結工程では、磁気ディスク３０およびスペーサ８０が配置されたハブ９０にクランプ７０を裁置し、締結部材７２としてヘックスローブねじを用いクランプ７０をハブ９０に締結する。これにより、磁気ディスク３０およびスペーサ８０はハブ９０に固定される。締結工程において、締結部材７２でクランプ７０を締結する際のトルクの上限値は、上述したように、４５ｃＮ・ｍ、好ましくは、４０ｃＮ・ｍ、より好ましくは、３５ｃＮ・ｍである。また、トルクの下限値は、５ｃＮ・ｍ、好ましくは、２０ｃＮ・ｍ、より好ましくは、２５ｃＮ・ｍである。なお、図１では６本の締結部材７２で締結しているが、締結する際のトルクは全て同じにすることが好ましい。締結トルクは、例えば、中村製作所社製のカノン空転式トルクドライバーにて調整することができる。また、締結トルクの測定は、例えば、東日製作所社製のトルクドライバーにて実施することができる。
　以上のように、本実施の形態の磁気ディスク装置１００によれば、クランプ７０を締結する際のトルクを適切に調整することで、記録領域を少なくすることなく、耐衝撃性を向上させることができるため、優れた耐衝撃性および高いデータ容量を有するアルミニウム合金基板およびガラス基板からなる磁気ディスクを搭載した３．５インチ磁気ディスク装置を提供することができる。また、磁気ディスク３０とクランプ７０との径方向における第１の接触長さＬ１が、磁気ディスク３０とスペーサ８０との径方向における第２の接触長さＬ２の２分の１以上であることで、磁気ディスク装置１００は、記録領域を少なくすることなく、耐衝撃性を向上させることができる。磁気ディスク装置１００をデータセンターに搭載することで、データセンターの高容量化に寄与することができる。また、クランプ７０を締結する際のトルクを適切に調整することで、または第１の接触長さＬ１が第２の接触長さＬ２の２分の１以上であることで、記録領域を少なくすることなく、耐衝撃性を向上させることができるという本実施の形態の考え方は、３．５インチ磁気ディスク装置１００に限らず、あらゆるサイズの磁気ディスク装置１００に応用することができる。磁気ディスク３０の種類はアルミニウム合金基板およびガラス基板からなる磁気ディスク３０に限らず、あらゆる種類の磁気ディスク３０に応用することができる。
（変形例）
　上述の実施の形態では、磁気ディスク３０の間にスペーサ８０を重ねずに配置する例について説明した。スペーサ８０は、図５に示すように、複数枚重ねて積層してもよい。通常は、磁気ディスク３０の間にスペーサ８０を１枚入れるが、２枚以上重ねて積層することで耐衝撃性を向上させることができる。なお、スペーサ８０の枚数は多い方が良いが、多すぎると磁気ディスク３０の搭載枚数が少なくなってしまうため、３枚を上限とする。また、図６に示すように、全てのスペーサ８０の枚数を２枚以上にすると磁気ディスク３０の搭載枚数が少なくなってしまうため、スペーサ８０を２枚以上にするのは変形が大きくなりやすい１番上の磁気ディスク３０（クランプ７０に接触する磁気ディスク３０）に接するスペーサ８０だけにすることが好ましい。なお、スペーサ８０の厚さＴｓを大きくすることも効果的だが、その場合、スペーサ８０の設計を変更する必要があり、現実的でないため、スペーサ８０を複数枚重ねて積層することが好ましい。
　上述の実施の形態では、磁気ディスク装置１００が３．５インチ磁気ディスク装置である例について説明したが、磁気ディスク装置１００は、３．５インチ以外の装置であってもよく、例えば、２．５インチ磁気ディスク装置であってもよい。
　以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（クランプを締結する際の締結トルクと磁気ディスクのたわみ量）
　磁気ディスク用基板３１として、表１に示す組成のめっき付きアルミニウム合金基板と、表２に示す組成のガラス基板を作製した。基板サイズは、内径：２５ｍｍ、外径：９７ｍｍ、板厚：０．５０ｍｍとした。スペーサ８０は、内径２５ｍｍ、外径３２ｍｍ、厚さ１．７ｍｍのアルミニウム製のものを使用した。クランプ７０は、図３に示す締結部材７２の中心から突起部７１中心までの距離Ｌ３を５ｍｍと、図３に示す締結部材７２を入れるためのクランプ７０の穴径ｄ１を２ｍｍと、図３に示す突起部７１の高さｔ１を０．２ｍｍとしたクランプを用いた。締結部材７２として、ボルト径がＭ２であるＴ６サイズのヘックスローブねじを使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　つぎに、図４に示すように、磁気ディスク用基板３１をスペーサ８０とクランプ７０でハブ９０に固定し、それらを衝撃試験装置に設置した。実施例１～９および比較例１～５の磁気ディスク用基板３１を固定する際の締結トルクを表１、実施例１０～１１および比較例６の磁気ディスク用基板３１を固定する際の締結トルクを表２に示す。締結トルクは、中村製作所社製のカノン空転式トルクドライバーにて調整した。また、トルクの測定は、東日製作所社製のトルクドライバーにて実施した。また、磁気ディスク用基板３１の外周位置（基板中心からの距離ｒ１：４４．２ｍｍ）と、磁気ディスク用基板３１の内周位置（基板中心からの距離ｒ２：２３ｍｍ）と、の衝撃によるたわみ量を静電容量式距離センサにより、加速度５５～６０Ｇ、作用時間２．７～３．０ｍｓの衝撃を付与して実測した。
　外周位置と内周位置のたわみ量の差（「外周位置のたわみ量」－「内周位置のたわみ量」）を計算し、絶対値の最大値を加速度で除したもの（「たわみ量の差の絶対値の最大値」／「加速度」、以降、最大たわみ量と呼ぶ）を算出した。測定は各サンプル１回実施した。その後、締結トルク５０ｃＮ・ｍである比較例１～４、６の最大たわみ量を１００％として組成が同じ実施例１～１１の各締結トルクの最大たわみ量の相対値を求めた。実施例１～２は比較例１、実施例３～４は比較例２、実施例５～６は比較例３、実施例７～９は比較例４、実施例１０～１１は比較例６に基づいて最大たわみ量の相対値を求めた。比較例５の最大たわみ量の相対値は、比較例４の最大たわみ量を１００％として求めた。比較例５では、締結トルク６０ｃＮ・ｍであるため、締結トルク５０ｃＮ・ｍである比較例４より最大たわみ量の相対値は大きかった。以上のように求めた最大たわみ量の相対値を、表１および表２に示す。表１および表２を参照すると、実施例１～１１の締結トルクが１０～４０ｃＮ・ｍであり、実施例１～１１の最大たわみ量の相対値は、対応する比較例１～４、６に対して１００％より小さい。以上のように、締結トルク１０～４０ｃＮ・ｍである場合、締結トルク５０ｃＮ・ｍである場合に比較して、最大たわみ量の相対値が小さいことがわかった。
　つぎに、磁気ディスク用基板３１として、表３に示す組成のアルミニウム合金基板を作製した。基板サイズは、内径：２５ｍｍ、外径：９７ｍｍ、板厚：０．３５ｍｍとし、表１のアルミニウム合金基板とは板厚が異なる基板を準備した。実施例１２、１３および比較例７のスペーサ８０は、内径２５ｍｍ、外径３２ｍｍ、厚さ１．７ｍｍのアルミニウム製のものを、実施例１４、１５および比較例８のスペーサ８０は、内径２５ｍｍ、外径３２ｍｍ、厚さ１．６ｍｍのアルミニウム製のものを、実施例１６～１８および比較例９、１０のスペーサ８０は、内径２５ｍｍ、外径３３ｍｍ、厚さ１．８ｍｍのアルミニウム製のものを使用した。クランプ７０は、図３に示すように、締結部材７２の中心から突起部７１中心までの距離Ｌ３は、５ｍｍ、締結部材７２を入れるためのクランプ７０の穴径ｄ１は、２ｍｍ、突起部７１の高さｔ１は、０．２ｍｍであるものを用いた。締結部材７２は、ボルト径、Ｍ２であり、Ｔ６サイズのヘックスローブねじを使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　つぎに、図４に示すように、磁気ディスク用基板３１をスペーサ８０とクランプ７０でハブ９０に固定し、それらを衝撃試験装置に設置した。実施例１２～１８および比較例７～１０の磁気ディスク用基板３１を固定する際の締結トルクを表３に示す。締結トルクは、中村製作所社製のカノン空転式トルクドライバーにて調整した。また、トルクを測定する際は、東日製作所社製のトルクドライバーにて実施した。また、磁気ディスク用基板３１の外周位置（基板中心からの距離ｒ１：４４．２ｍｍ）と、磁気ディスク用基板３１の内周位置（基板中心からの距離ｒ２：２３ｍｍ）と、の衝撃によるたわみ量を静電容量式距離センサにより、加速度３１～３３Ｇ、作用時間３．６～３．８５ｍｓの衝撃を付与して実測した。
　外周位置と内周位置のたわみ量の差（「外周位置のたわみ量」－「内周位置のたわみ量」）を計算し、絶対値の最大値を加速度で除したもの（「たわみ量の差の絶対値の最大値」／「加速度」、以降、最大たわみ量と呼ぶ）を算出した。測定は各サンプル１回実施した。その後、締結トルク５０ｃＮ・ｍである比較例７～９の最大たわみ量を１００％として実施例１２～１８の各締結トルクの最大たわみ量の相対値を求めた。実施例１２、１３は比較例７、実施例１４、１５は比較例８、実施例１６～１８は比較例９に基づいて最大たわみ量の相対値を求めた。比較例１０の最大たわみ量の相対値は、比較例９の最大たわみ量を１００％として求めた。比較例１０では、締結トルク６０ｃＮ・ｍであるため、締結トルク５０ｃＮ・ｍである比較例９より最大たわみ量の相対値は大きかった。以上のように、締結トルク１０～４０ｃＮ・ｍである場合、締結トルク５０ｃＮ・ｍである場合に比較して、最大たわみ量の相対値が小さいことがわかった。
　つぎに、磁気ディスク用基板３１として、表４に示す組成のアルミニウム合金基板と、表５に示す組成のガラス基板を作製した。基板サイズは、アルミニウム合金基板は内径：２５ｍｍ、外径：９５ｍｍ、板厚：０．６３５ｍｍとし、ガラス基板は内径：２５ｍｍ、外径：９７ｍｍ、板厚：０．５ｍｍとした。スペーサ８０は、内径２５ｍｍ、外径３２ｍｍ、厚さ１．６ｍｍのアルミニウム製のものを使用した。クランプ７０は、図３に示すように、締結部材７２の中心から突起部７１中心までの距離Ｌ３は、５ｍｍ、締結部材７２を入れるためのクランプ７０の穴径ｄ１は、２ｍｍ、突起部７１の高さｔ１は、０．２ｍｍであるものを用いた。締結部材７２は、ボルト径、Ｍ２であり、Ｔ６サイズのヘックスローブねじを使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　つぎに、図４に示すように、磁気ディスク用基板３１をスペーサ８０とクランプ７０でハブ９０に固定し、それらを衝撃試験装置に設置した。実施例１９、２０および比較例１１の磁気ディスク用基板３１を固定する際の締結トルクを表４、実施例２１、２２および比較例１２の磁気ディスク用基板３１を固定する際の締結トルクを表５に示す。締結トルクは、中村製作所社製のカノン空転式トルクドライバーにて調整した。また、トルクを測定する際は、東日製作所社製のトルクドライバーにて実施した。また、磁気ディスク用基板３１の外周位置（基板中心からの距離ｒ１：４４．２ｍｍ）と、磁気ディスク用基板３１の内周位置（基板中心からの距離ｒ２：２３ｍｍ）と、の衝撃によるたわみ量を静電容量式距離センサにより、加速度５１～５６Ｇ、作用時間２．７～３．０ｍｓの衝撃を付与して実測した。
　外周位置と内周位置のたわみ量の差（「外周位置のたわみ量」－「内周位置のたわみ量」）を計算し、絶対値の最大値を加速度で除したもの（「たわみ量の差の絶対値の最大値」／「加速度」、以降、最大たわみ量と呼ぶ）を算出した。測定は各サンプル１回実施した。その後、締結トルク５０ｃＮ・ｍである比較例１１、１２の最大たわみ量を１００％として実施例１９～２２の各締結トルクの最大たわみ量の相対値を求めた。実施例１９、２０は比較例１１、実施例２１、２２は比較例１２に基づいて最大たわみ量の相対値を求めた。以上のように、締結トルク３０～４０ｃＮ・ｍである場合、締結トルク５０ｃＮ・ｍである場合に比較して、最大たわみ量の相対値が小さいことがわかった。
　なお、衝撃による磁気ディスク用基板３１の最大たわみ量が大きいと、磁気ディスク装置内の部品、例えばランプロードに強く衝突し、ランプロードの一部が欠けて異物が発生したり、磁気ディスクにキズがついたりし、故障の原因となる。磁気ディスク用基板３１の最大たわみ量が小さいほど、耐衝撃性は良い。
（第１の接触長さＬ１と第２の接触長さＬ２の比率）
　締結トルクを４０ｃＮ・ｍにして、表６および表７に示すように、Ｌ１／Ｌ２を変えて磁気ディスク用基板３１をスペーサ８０とクランプ７０でハブ９０に固定し、それらを上記と同じ衝撃試験装置に設置し、同様の試験を実施した。その後、Ｌ１／Ｌ２が０．０６の比較例１３～１５の最大たわみ量を１００％として、Ｌ１／Ｌ２が１．００の実施例２３～２５の最大たわみ量の相対値を求めた。実施例２３は比較例１３、実施例２４は比較例１４、実施例２５は比較例１５に基づいて最大たわみ量の相対値を求めた。実施例２３～２５は、対応する比較例１３～１５と組成が同じである。以上のように求めた最大たわみ量の相対値を、表６および表７に示す。表６および表７を参照すると、実施例２３～２５の最大たわみ量の相対値は、対応する比較例１３～１５に対して１００％より小さい。Ｌ１／Ｌ２が１．００である実施例２３～２５の最大たわみ量の相対値は、Ｌ１／Ｌ２が０．０６である比較例１３～１５の最大たわみ量の相対値より小さく、実施例２３～２５の耐衝撃性は良いことがわかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　（スペーサの枚数）
　表８および表９に示すように、締結トルクを４０ｃＮ・ｍ、Ｌ１／Ｌ２を１．００にして、スペーサ８０の枚数を変えて磁気ディスク用基板３１をスペーサ８０とクランプ７０でハブ９０に固定し、それらを上記と同じ衝撃試験装置に設置し、同様の試験を実施した。その後、スペーサ８０が１枚の比較例１６～１８の最大たわみ量を１００％としてスペーサ８０が２枚の実施例２６～２８の最大たわみ量の相対値を求めた。実施例２６は比較例１６、実施例２７は比較例１７、実施例２８は比較例１８に基づいて最大たわみ量の相対値を求めた。実施例２６～２８は、対応する比較例１６～１８と組成が同じである。以上のように求めた最大たわみ量の相対値を、表８および表９に示す。表８および表９を参照すると、スペーサ８０が２枚である実施例２６～２８の最大たわみ量の相対値は、スペーサ８０が１枚である対応する比較例１６～１８に対して１００％より小さく、実施例２６～２８の耐衝撃性は良いことがわかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　以上のように、クランプ７０を締結する際の締結トルクを上述した値に設定することで、磁気ディスク用基板３１の厚みをそのままにして、耐衝撃性を向上させることができる。これは、板厚：０．３５ｍｍ、０．５０ｍｍおよび０．６３５ｍｍ、外径：９５ｍｍおよび９７ｍｍのアルミニウム合金基板およびガラス基板、並びに、厚さ：１．６ｍｍ、１．７ｍｍおよび１．８ｍｍ、外径：３２ｍｍおよび３３ｍｍのスペーサを用いた上記の実施例により示された。また、第１の接触長さＬ１と第２の接触長さＬ２の比率を上述した値に設定することで、締結トルク、磁気ディスク用基板３１の厚みをそのままにして、耐衝撃性を向上させることができる。また、スペーサ８０の枚数を２枚にすることで、締結トルク、Ｌ１／Ｌ２および磁気ディスク用基板３１の厚みをそのままにして、耐衝撃性を向上させることができる。なお、磁気ディスク用基板３１は、磁気ディスク３０と比較して、磁性層等を備えない点で異なるが、耐衝撃性等に関しては磁気ディスク３０と同等であると考えられる。従って、締結トルク、Ｌ１／Ｌ２を上述した値にする、またはスペーサ８０の枚数を２枚にすることで、優れた耐衝撃性および高いデータ容量を有する磁気ディスク装置を提供することができることがわかった。
　本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
　本出願は、２０２１年３月１９日に出願された、日本国特許出願特願２０２１－０４６１２１号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０２１－０４６１２１号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
１０　筐体
２０　基台
３０　磁気ディスク
３１　磁気ディスク用基板
４０　ヘッドスタックアッセンブリ
４１　アーム
４２　ヘッド部
５０　ボイスコイルモータ
６０　ランプロード
７０　クランプ
７１　突起部
７２　締結部材
８０　スペーサ
９０　ハブ
９１　小径部
９２　大径部
１００　磁気ディスク装置
Ｄ　奥行
Ｗ　幅
Ｈ　高さ
Ｎ　枚数
Ｚ　回転軸
Ｒｄ　外半径
Ｔｄ、Ｔｓ　厚さ
Ｔ　積層高さ
Ｒｓｉ　内半径
Ｒｓｏ　外半径

Claims (10)

  1. 　中央部に貫通孔を有する円盤形状の複数の磁気ディスクと、
    　前記磁気ディスクの間に配置され、中央部に貫通孔を有するスペーサと、
    　前記磁気ディスクおよび前記スペーサの貫通孔に挿入されるハブと、
    　前記磁気ディスクおよび前記スペーサを押し付け保持するクランプと、
    　前記クランプを前記ハブに締結する締結部材と、を備え、
    　前記クランプは、前記締結部材により５ｃＮ・ｍ以上４５ｃＮ・ｍ以下であるトルクで前記ハブに締結されている、
    　ことを特徴とする磁気ディスク装置。
  2. 　前記クランプは、前記締結部材により２０ｃＮ・ｍ以上４５ｃＮ・ｍ以下であるトルクで前記ハブに締結されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
  3. 　前記クランプは、前記締結部材により２０ｃＮ・ｍ以上３５ｃＮ・ｍ以下であるトルクで前記ハブに締結されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
  4. 　前記磁気ディスクのサイズは、内径２５ｍｍ、外径９５ｍｍ以上９７ｍｍ以下、板厚０．３５ｍｍ以上０．６３５ｍｍ以下であり、前記スペーサのサイズは、内径２５ｍｍ、外径３２ｍｍ以上３３ｍｍ以下、厚さ１．６ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であり、前記締結部材の中心から前記クランプに設けられた突起部中心までの距離は、５ｍｍである、
    　ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の磁気ディスク装置。
  5. 　前記磁気ディスクと前記クランプとの径方向における第１の接触長さは、前記磁気ディスクと前記スペーサとの径方向における第２の接触長さの２分の１以上である、
    　ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の磁気ディスク装置。
  6. 　前記磁気ディスクの間に複数枚の前記スペーサを重ねて積層する、
    　ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の磁気ディスク装置。
  7. 　前記クランプに接触する前記磁気ディスクと、この磁気ディスクに隣接する前記磁気ディスクと、の間に複数枚の前記スペーサを重ねて積層する、
    　ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の磁気ディスク装置。
  8. 　前記磁気ディスクの厚さが０．４８ｍｍ以下である、
    　ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の磁気ディスク装置。
  9. 　前記磁気ディスクの厚さが０．３６ｍｍ以下である、
    　ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の磁気ディスク装置。
  10. 　中央部に貫通孔を有する円盤形状の複数の磁気ディスクと、
    　前記磁気ディスクの間に配置され、中央部に貫通孔を有するスペーサと、
    　前記磁気ディスクおよび前記スペーサの貫通孔に挿入されるハブと、
    　前記磁気ディスクおよび前記スペーサを押し付け保持するクランプと、
    　前記クランプを前記ハブに締結する締結部材と、を備える磁気ディスク装置を製造する方法であって、
    　５ｃＮ・ｍ以上４５ｃＮ・ｍ以下のトルクで前記クランプを前記締結部材で前記ハブに締結する締結工程を備える、
    　ことを特徴とする磁気ディスク装置を製造する方法。
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