(57)【要約】【課題】改良されたディスク支持フランジを有するスピンドルモーターハブを使用したディスクスタックアセンブリを提供する。【解決手段】ハードディスク装置（ＨＤＤ）用の改良されたディスクスタックアセンブリはフランジ付きの略円筒形のハブを含み、フランジは下方に傾斜した円錐状フランジ表面を持つ。円錐状のフランジ表面は半径方向内側の環状隆起部と半径方向外側の環状縁部との間に画定されている。スタック内の下部ディスクは、フランジの内側環状隆起部と接触する。ディスクスタックアセンブリはまた、スタック内の上部ディスクの半径方向内側部分又はスペーサリングと接触する接触リムを含む接触表面を有するディスククランプを有する。クランプ接触リムは、ハブの円筒中心軸から半径方向にフランジの環状隆起部の場合と略同じ距離だけ離されて配置されている。したがって、円錐状のフランジ表面においてディスクスタックが支持されている領域近くで、ディスクにクランプ力が加えられる。【選択図】図５
2010211909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有するディスク装置用スピンドルモーターに取り付けるためのディスクスタックアセンブリであって、
前記スピンドルモーターに取り付けられたときにスピンドルモーターの軸と一致する中心軸と、外側円筒形表面とを備えるスピンドルモーターハブと、
ディスクを支持するための、前記ハブの前記外側円筒形表面から延在し、半径方向内側の環状隆起部と半径方向外側の環状縁部によって画定される略円錐状の表面を備えるフランジと、
半径方向内側部分が前記フランジ上に配置されて前記隆起部と接触するディスクであり、前記フランジ円錐状表面が半径方向外側に向かって前記ディスクから徐々に離れたディスクと、
前記ディスクの前記半径方向内側部分に配置されるディスクスペーサリングと、
前記ハブに取り付けられ、前記スペーサリングと前記ディスクを締め付けるためのクランプ表面を備えるクランプとを有するディスクスタックアセンブリ。
【請求項２】
前記半径方向内側の環状隆起部と前記半径方向外側の環状縁部との間の半径方向の差分がΔＲであり、
前記半径方向内側の環状隆起部と前記半径方向外側の環状縁部との間の軸方向の間隔がＺｈであり、
傾斜Ｚｈ／ΔＲが−０．００１〜−０．０１の範囲内にある請求項１に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項３】
前記傾斜Ｚｈ／ΔＲが−０．００２〜−０．００４の範囲内にある請求項２に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項４】
前記クランプのクランプ表面が、前記ハブの前記中心軸から半径方向の距離に配置されるクランプ接触リムを有し、
当該距離が前記フランジの前記半径方向内側の環状隆起部の半径方向の距離と略等しい請求項１に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項５】
前記ディスクが第１のディスクであり、
前記スペーサリングが第１のスペーサリングであり、
前記第１のスペーサリングに半径方向内側部分が配置される第２のディスクを有する請求項１に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項６】
前記ディスクが直径６５ｍｍのディスクであり、
前記半径方向内側の環状隆起部が前記クランプのクランプ表面から軸方向に離間されており、
前記半径方向外側の環状縁部が前記クランプのクランプ表面から軸方向に、ある距離だけ離間され、
その距離は、前記半径方向内側の環状隆起部が前記クランプのクランプ表面から軸方向に離間されている距離より２〜４ミクロンだけ長い請求項１に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項７】
前記クランプの前記クランプ表面が、前記ハブの中心軸から半径方向の距離ＲＣＣＲに位置するクランプ接触リムを有し、
前記半径方向内側の環状隆起部が前記ハブの中心軸から半径方向の距離ＲＦＩＤに位置し、
ＲＣＣＲ−ＲＦＩＤの絶対値が０．２５ｍｍ未満である請求項６に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項８】
磁気記録ハードディスク装置であって、
ベースと、
前記ベースに取り付けられ、ステータ及びローターを備えるスピンドルモーターと、
前記スピンドルモーターハブが前記スピンドルモーターの前記ローターに取り付けられる請求項１に記載の前記ディスクスタックアセンブリと、
前記ディスクの表面近くに保持され読取り／書込みヘッドを支持するエアベアリングスライダと、
前記ベースに取り付けられ及び前記スライダに連結されて、前記スライダを前記ディスクの表面を横切るように移動させるアクチュエータとを有する磁気記録ハードディスク装置。
【請求項９】
ハードディスク装置のディスクスタックアセンブリであって、
外側円筒状表面を有するハブであり、該円筒状表面が前記ハブの中心軸に沿って展開されている、ハブと、
前記ハブの前記外側円筒形表面から延在し、半径方向内側の環状隆起部と半径方向外側の環状縁部とによって画定される略円錐状の表面を備えるフランジと、
半径方向内側部分が前記フランジ上に配置されて前記フランジの前記半径方向内側の環状隆起部と接触するディスクであり、前記フランジ円錐状表面が半径方向外側に向かって前記ディスクから徐々に離れている、ディスクと、
前記ディスクを締め付けるために前記ハブに取り付けられ、クランプ接触リムを含むクランプとを有するディスクスタックアセンブリ。
【請求項１０】
前記半径方向内側の環状隆起部と前記半径方向外側の縁部との間の半径方向の差分がΔＲであり、
前記半径方向内側の環状隆起部と前記半径方向外側の縁部との間の軸方向の間隔がＺｈであり、
傾斜Ｚｈ／ΔＲが−０．００２〜−０．００４の範囲内にある請求項９に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項１１】
前記クランプ接触リムが前記ハブの前記中心軸から半径方向の距離に配置され、
当該距離が、前記フランジの前記半径方向内側の環状隆起部が配置されている前記ハブの前記中心軸からの半径方向の距離と略等しい請求項９に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項１２】
前記ディスクの前記半径方向内側の部分と前記クランプとの間にスペーサリングを有し、
前記クランプ接触リムが前記スペーサリングと接触する請求項９に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項１３】
前記ディスクが第１のディスクであり、
前記第１のディスクの前記半径方向内側部分に接するスペーサリングと、
半径方向内側部分が前記スペーサリングに接する第２のディスクとを有し、
前記クランプ接触リムが前記第２のディスクの前記半径方向内側部と接触する請求項９に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項１４】
前記ディスクが直径６５ｍｍのディスクであり、
前記半径方向内側の環状隆起部が前記クランプ接触リムから軸方向に離間されており、
更に前記半径方向外側の環状縁部が前記クランプ接触リムから軸方向に、ある距離だけ離間され、
その距離は、前記内側の環状隆起部が前記クランプ接触リムから軸方向に離間されている距離より２〜４ミクロンだけ長い請求項９に記載のディスクスタックアセンブリ。
【請求項１５】
前記クランプ接触リムが、前記ハブの中心軸から半径方向の距離ＲＣＣＲに位置し、
前記半径方向内側の環状隆起部が、前記ハブの中心軸から半径方向の距離ＲＦＩＤに位置し、
ＲＣＣＲ−ＲＦＩＤの絶対値が０．２５ｍｍ未満である請求項１４に記載のディスクスタックアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に磁気記録ハードディスク装置（ＨＤＤ）等のデータ記録ディスク装置に関し、より詳細には、ディスク装置のスピンドルモーターに取り付けられて回転するディスクスタックアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録ハードディスク装置（ＨＤＤ）では、ディスク装置のスピンドルモーターに取り付けられたディスクスタックアセンブリに記録ディスクが積層されている。スピンドルモーターは、ディスク装置のベースに取り付けられ、中心軸を中心にディスクを回転させる。磁気記録読取り／書込みヘッドを支持するエアベアリングスライダは、各ディスク面と関連付けられている。各スライダは、サスペンション及びアクチュエータアームによってロータリアクチュエータに連結されている。エアベアリング（ディスクの回転時にスライダとこれに対応するディスク面との間に生成される）によって各スライダが対応するディスク面と極めて近い距離、即ち略接触しそうな距離に支持されている間、アクチュエータは、スライダが対応するディスク面を横切るようにスライダを移動させる。
【０００３】
スライダとその対応するディスク面との間の距離は、「フライハイト」と称される。各スライダのフライハイトはディスク半径に応じて異なるが、全てのスライダのフライハイトの挙動は、相対的に予測可能であると共に対応するディスク面を横切る全てのスライダにおいて一貫していることが重要である。このためには、全てのディスク面が可能な限り十分な平面であることが必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ディスクスタックアセンブリは、スピンドルモーターに取り付けられてスピンドルモーターの中心軸を中心にして回転する略円筒形のハブを含んでいる。このハブは、半径方向に延在するフランジを含む。ディスクはフランジ上に積層され、ディスク間にはスペーサリングが使用される。これにより、スライダはそれぞれ対応するディスク面にアクセスできるようになる。ディスククランプはハブに固定され、ディスクのスタックとスペーサリングをフランジに対して締め付ける。ディスクスタックアセンブリ内の締め付けられたディスクでは、しばしば「コーニング運動」又は「カッピング運動」が発生する。即ち、ディスク面の形状は完全に平坦なわけではなく、少し円錐状になっている。コーニング運動は、スライダのフライハイトに悪影響を及ぼし、個々のディスク面上にあるスライダが対応するディスク面全体にわたって大体同じフライハイトで動作するのを妨害する恐れがあるので、望ましくない。ディスク装置の小型化の要求に応えるためにより薄いディスクが使用され始めているので、コーニング効果は一層重大な問題となる。どの程度のコーニング運動が発生するかは、クランプ力の大きさに関係している。コーニング運動を最小限に抑えるのに最適であろうと考えられるクランプ力でディスクスタックアセンブリを設計したとしても、製造段階でクランプ力を狭い範囲内に維持することは難しい。このため、コーニング運動を把握できずに許容されないコーニング運動が発生する可能性を含んだままディスクスタックアセンブリが製造される恐れがある。
【０００５】
ディスクにおけるコーニング運動が最小限に抑えられ、クランプ力を厳密に管理しなくても製造可能なディスクスタックアセンブリが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ＨＤＤ用の改良されたディスクスタックアセンブリに関する。ディスクスタックアセンブリは略円筒形のハブを有し、このハブには下方へ（即ち、スピンドルモーターにアセンブリを取り付けたときにディスク装置のベースの方へ）傾斜する円錐状の表面を持つフランジが付いている。円錐状のフランジ表面は、半径方向内側の環状隆起部と半径方向外側の環状縁部との間に画定されている。スタック内の一番下のディスクは、フランジ内側の環状隆起部と接触する。ディスクスタックアセンブリはまた、ディスククランプを含んでおり、このディスククランプは、スタック内の一番上のディスクの半径方向内側部分又はスペーサリングと接触する接触リムを持つ接触面を有する。クランプの接触リムは、ハブの円筒中心軸から半径方向へ距離をおいて配置されており、この距離はフランジの環状隆起部の場合と略同じである。したがって、円錐状のフランジ表面においてディスクスタックが支持されている領域近くで、ディスクにクランプ力が加えられる。
【０００７】
ディスクスタックアセンブリは、ディスクスタック内のディスクの全てについて予想以上に極めて小さなディスクコーニング運動を示すだけである。更に、スタック内のディスクにおけるコーニング運動の変動は、広範囲のクランプ力にわたり最小限に抑えられている。したがって、クランプ力を厳密に管理する必要がなく、また製造された各ディスクスタックアセンブリでコーニング運動を計測する必要がないので、製造に要する時間とコストが削減される。
【０００８】
本発明の特性と利点を十分に理解できるように、添付の図を参照しながら以下に詳細を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来のハードディスク装置（ＨＤＤ）のヘッド／ディスクアセンブリを上から視た平面図である。
【図２】スライダの拡大端面図と、図１の２−２線に沿ったディスク断面図である。
【図３】２枚のディスクを備えたディスクスタックを支持する従来のＨＤＤスピンドルモーターを示す斜視切断図である。
【図４】先行技術のハブ及びディスククランプの半分を、ディスクとスペーサリングが取り外された状態で示す断面図である。
【図５】本発明に係るハブ及びディスククランプの半分を、ディスクとスペーサリングが取り外された状態で示す断面図である。
【図６】本発明に係るハブの斜視切断図であり、負の傾斜を有する円錐状フランジ表面を示す。
【図７】先行技術のスタックアセンブリと本発明に係るスタックアセンブリについてディスクが１枚の場合に、単一ディスクにおけるクランプ力に応じたディスクコーニング運動の大きさを比較したグラフである。
【図８】先行技術のスタックアセンブリと本発明に係るスタックアセンブリについてスタック内にディスクが２枚ある場合に、上側のディスクにおけるクランプ力に応じたディスクコーニング運動の大きさを比較したグラフである。
【図９】本発明に係るディスク１枚を備えるディスクスタックアセンブリの半分の断面図である。
【図１０】本発明に係るディスク２枚を備えるディスクスタックアセンブリの半分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、ハードディスク装置（ＨＤＤ）１０のヘッド／ディスクアセンブリを、カバーを取り外した状態で上から視た平面図である。ディスク装置１０はスピンドルモーター（図示せず）を支持する剛性ベース１２を備え、このスピンドルモーターは、回転中心軸１３を有すると共に、上側面１６ａを持つ上部ディスク１６等、１つ又は複数のディスクのスタック（積層体）を支持している。ディスク（通常、アルミニウム／マグネシウム合金又はセラミック材料で製造された剛性ディスク）はスピンドルモーターのハブ（図示せず）に取り付けられ、クランプ１４によってハブに締め付けられる。スピンドルモーターは、カーブした矢印１９の方向にディスクを回転させる。ＨＤＤ１０は少なくとも１つのロードビームアセンブリ２０を備え、ロードビームアセンブリ２０は一体型リードサスペンション（ＩＬＳ）又はフレクシャ３０と、導電性相互接続トレース又はラインの配列３２とを含む。ロードビームアセンブリ２０は剛性アーム２２に取り付けられ、剛性アーム２２はＥ字形の支持構造体（Ｅブロックと称することもある）２４に連結されている。各フクレクシャ３０は、エアべアリングスライダ２８に取り付けられている。磁気記録読取り／書込みヘッド２９は、スライダ２８の端面又は後端面２５に配置されている。フレクシャ３０の働きにより、スライダ２８は、回転するディスク１６によって生成されるエアベアリング上を「ピッチ運動」及び「ロール運動」することができる。通常、スライダを伴う１つのロードビームアセンブリが各ディスク面と関連付けられている。ＨＤＤ１０はまた、剛性ベース１２に取り付けられて枢支点４１を持つロータリアクチュエータアセンブリ４０を備える。アクチュエータアセンブリ４０は、ベース１２に固定されたマグネットアセンブリ４２とボイスコイル４３とを含むボイスコイルモーター（ＶＣＭ）アクチュエータである。ボイスコイル４３は制御回路（図示せず）によって励磁されると動作し、Ｅブロック２４とこれに取り付けられているアーム２２及びロードビームアセンブリ２０とを一緒に回転させて、読取り／書込みヘッド２９をディスク上のデータトラックに位置決めする。トレース相互接続配列３２は、その一端は読取り／書込みヘッド２９に接続され、他端は、Ｅブロック２４の側面に固定された電気モジュール又はチップ５０内に組み込まれた読取り／書込み回路に接続されている。チップ５０は、リードプリアンプとライトドライバ回路を備えている。
【００１１】
図２はスライダ２８の拡大端面図と、図１の２−２線に沿ったディスク１６の断面図である。読取り／書込みヘッド２９は、スライダ２８の後端面２５に一連の薄膜を蒸着して形成される。通常、読取り／書込みヘッド２９上にはアルミナ等の絶縁材料の層が蒸着され、スライダ２８の外面としての役割を果たす。読取り／書込みヘッド２９は、端子パッド３１に接続されている。端子パッド３１は、チップ５０（図１）内のリードプリアンプ及びライトドライバとの電気的な接続のために、フレクシャ３０のトレース配列３２に接続される。スライダ２８は、フレクシャ３０に取り付けられており、ディスク面１６ａに対面するエアベアリング面（ＡＢＳ）２７と、ＡＢＳ  ２７に対して略垂直である端面又は後端面２５とを含む。ＡＢＳ  ２７により、回転するディスク１６からの空気流がエアベアリングを生成し、このエアベアリングはディスク１６の表面１６ａと極めて近い距離、即ち略接触しそうな距離にスライダ２８を支持する。ＡＢＳ  ２７とディスク面１６ａとの間の距離は「フライハイト」と称される。各スライダのフライハイトはディスク半径に応じて異なるが、全てのスライダのフライハイトの挙動は、相対的に予測可能であると共に対応するディスク面を横切る全てのスライダにおいて一貫していることが重要である。このためには、全てのディスク面が可能な限り十分な平面であることが必要となる。
【００１２】
図３は２枚のディスク１６、１７を備えたディスクスタックを支持する従来のＨＤＤスピンドルモーター５０を示す斜視切断図である。スピンドルモーター５０はＨＤＤのベース１２（図１）に取り付けられており、回転中心軸１３を持つローター部５１と電気コイルを含むステータ部５２とを有する。従来のスピンドルモーターハブ６０は、ローター部５１に取り付けられている。ハブ６０には、ステータ部５２と向き合っている内側部分にマグネット５３が取り付けられている。ハブ６０は、下部ディスク１７を支持するフランジ６１を備える。スペーサ８０は、下部ディスク１７の半径方向内側部分に配置されており、上部ディスク１６の半径方向内側部分はスペーサリング８０と接触している。ディスククランプ１４は一般にネジ（図示せず）をハブ６０の穴６８にねじ込むことによりハブ６０に取り付けられる。ディスククランプ１４は上部ディスク１６のディスク面１６ａと接触するクランプ面１５を持っている。ディスククランプ１４によりディスクにクランプ力が加えられ、ハブフランジ６１とクランプ面１５との間にディスクのスタックが固定される。ハブ、スペーサリング、及びクランプは、通常、ステンレス鋼又はアルミニウム合金で製造される。スペーサリングはセラミック材料からも製造される。
【００１３】
ディスクスタックアセンブリ内の締め付けられたディスクではしばしば「コーニング運動」又は「カッピング運動」が発生する。即ち、ディスク面の形状は完全に平坦なわけではなく、少し円錐状になっている。クランプのクランプ面の接触点の半径と、ディスクがハブフランジと接触する接触点の半径とが等しくない場合はコーニング運動が発生し、その結果、クランプ力によってディスク上にトルクが生成される。また、クランプ力はフランジを下方に及び／又は半径方向内向きに曲げる。これによりコーニング運動がもたらされる。コーニング運動は、スライダのフライハイトに悪影響を及ぼし、個々のディスク面上にあるスライダが対応するディスク面全体にわたって略同じフライハイトで動作するのを妨害する恐れがあるので、望ましくない。ディスク装置の小型化の要求に応えるためにより薄いディスクが使用され始めているので、コーニング効果は一層重大な問題となる。どの程度のコーニング運動が発生するかは、クランプ力の大きさに関係している。コーニング運動を最小限に抑えるのに最適であろうと考えられるクランプ力でディスクスタックアセンブリを設計したとしても、製造段階でクランプ力を狭い範囲内に維持することは難しい。このため、コーニング運動を把握できずに許容されないコーニング運動が発生する可能性を含んだままディスクスタックアセンブリが製造される恐れがある。
【００１４】
図４は先行技術のハブ６０及びディスククランプ１４の半分を、ディスクとスペーサリングが取り外された状態で示す拡大断面図である。ハブ６０はフランジ６１を有し、フランジ６１はフランジ表面６２を持つ。代表的な先行技術のハブではフランジ表面が平面である。図４に示す従来技術のハブでは、フランジ表面６２が半径方向内側の点６３と半径方向外側の点６４との間に画定され、点６４は点６３より高い位置にある。即ち、点６４の方が軸方向においてクランプ１４により近い位置にある。図４の断面図では、点６３、６４は円上の点であるため、表面６２はハブ６０の円周方向に延在する円錐状の部分である。円錐状のフランジ表面６２を画定する半径方向内側の円と半径方向外側の円はそれぞれ、ハブ６０の中心軸から半径方向に離れて位置し、この距離はフランジ内径（ＲＦＩＤ）とフランジ外径（ＲＦＯＤ）によって示される。半径方向外側の点６４は、半径方向内側の点６３よりも距離にしてＺｈだけ「高い」位置、即ち、ディスククランプ１４により近い位置にある。したがって、ディスクがフランジ６１上に配置された、締め付け前の状態では、半径方向外側の点６４が下部ディスクに対する接触点として示されている。しかし、点６４は、フランジ６１の周りに延びて下部ディスクに対する接触隆起部となる環状隆起部の一点である。クランプ１４は全体的に湾曲した形状を呈したクランプ表面を有する。このクランプ表面の最下部はクランプ接触点１５であり、上部ディスク（又は、スタック内にディスクが１枚しか存在しない場合はスペーサリング）と接触する。クランプ接触点１５は、実際には、クランプ１４の円周方向に延びてクランプ接触リムとなる環状のリム又はリングにおける一点である。クランプ接触点１５は、中心軸１３から半径方向へ離れた位置にあり、この距離はクランプ接触リムの半径（ＲＣＣＲ）として図示している。クランプ１４は、接触点１５で図示された接触リムにおいてディスクスタックにクランプ力（矢印１８で図示）を加える。直径６５ｍｍのディスクで構成されるディスクスタックの一例において、ΔＲ（即ち、ＲＦＯＤ-ＲＦＩＤ）が約１ｍｍ、Ｚｈが約＋３ミクロンである場合、フランジ表面６２の正の傾斜（Ｚｈ／ΔＲ）は約＋．００３となる。また、ＲＣＣＲはＲＦＩＤとＲＦＯＤとの間にあり、ＲＦＯＤよりも約０．５ｍｍ以上短い。したがって、クランプ力は、接触点６４によって示される接触隆起部と同様に直接加えられない。フランジ及びクランプ用のこの先行技術の設計を使用すれば、フランジ表面６２の正の傾斜の働きにより、点６４から半径方向内側への接触点の効果的な移動が発生すると共にフランジ６１の曲がりが防止され、その結果として締め付けられたディスクの表面は実質的にコーニング運動のない平面となると考えられた。
【００１５】
図５は本発明に係るハブ１６０及びディスククランプ１１４の半分を、ディスクとスペーサリングが取り外された状態で示す拡大断面図である。ハブ１６０はフランジ表面１６２を持つフランジ１６１を有し、フランジ表面１６２は下方に（即ち、クランプ１１４から）傾斜している。フランジ表面１６２は、半径方向内側の点１６３と半径方向外側の点１６４との間に画定されている。図５の断面図では、点１６３、１６４は円上の点であり、表面１６２はハブ１６０の円周方向に延在する円錐状の部分である。これを、ハブ１６０の斜視切断図である図６に示す。円錐状のフランジ表面１６２を画定する半径方向内側の円と半径方向外側の円はそれぞれ、ハブ１６０の中心軸１１３からの半径方向距離に配置され、この距離は図中のフランジ内径（ＲＦＩＤ）とフランジ外径（ＲＦＯＤ）に対応する。半径方向外側の点１６４は、半径方向内側の点１６３よりも距離にしてＺｈだけ低い位置、即ち、ディスククランプ１１４からより離れた位置にある。したがって、ディスクがフランジ１６１上に配置された、締め付け前の状態では、半径方向内側の点１６３が下部ディスクに対する接触点として示されている。しかし、点１６３は、フランジ１６１の周りに延びて下部ディスクに対する接触隆起部となる環状隆起部の一点である。点１６４は、フランジ１６１の円周方向に延びて円錐状フランジ表面１６２の半径方向外側縁部となる環状縁部の一点である。クランプ１１４は、上部ディスク（又は、スタック内にディスクが１枚しか存在しない場合はスペーサリング）と接触する接触点１１５を持つクランプ表面を有する。クランプ接触点１１５は、実際には、クランプ１１４の円周方向に延びてクランプ接触リムとなる環状のリム又はリングにおける一点である。クランプ接触点１１５は中心軸１１３から半径方向へ離れた位置にあり、この距離はクランプ接触リムの半径（ＲＣＣＲ）として図示している。クランプ１１４は、接触点１５で図示した接触リムにおいてディスクスタックにクランプ力（矢印１１８で図示）を加える。また、本発明のディスクスタックアセンブリでは、ＲＣＣＲがＲＦＩＤ（接触隆起部の半径方向の位置）とほぼ等しいので、図４の先行技術の場合よりもクランプ力がより密に接触隆起部に加えられる。直径６５ｍｍのディスクで構成されるディスクスタックの一例において、ＲＦＯＤ＝１４．４７５ｍｍ、ＲＦＩＤ＝１３．６００ｍｍ、ＲＣＣＲ＝１３．６２５ｍｍ、及びＺｈは約−３ミクロンである。この例では、ＲＣＣＲとＲＦＩＤとの差が０．２５ｍｍの範囲内に収まっていることが好ましい。したがって、ΔＲは０．８７５ｍｍである。ΔＲが約１ｍｍの場合、フランジ表面１６２の負の傾斜（Ｚｈ／ΔＲ）を約−０．００１〜−０．０１０にすると、Ｚｈは−１〜−１０ミクロンの範囲になり得る。フランジ表面１６２の負の傾斜（Ｚｈ／ΔＲ）が約−０．００２〜−０．００４である場合、Ｚｈは−２〜−４ミクロンとなるのが好ましい。
【００１６】
本発明に係るハブ１６０とクランプ１１４（図５）を使用して製造されたディスクスタックアセンブリでは、ディスクのコーニング運動が予想以上に極めて小さく、ハブ６０及びクランプ１４（図４）を使用した先行技術のディスクスタックアセンブリに対して予想以上の大幅な改善がみられる。図７は、ディスク１枚を備える従来技術のディスクスタックアセンブリとディスク１枚を備える本発明に係るディスクスタックアセンブリについて、クランプ力に応じて単一ディスクにおけるディスクコーニング運動の大きさがどのように変化するかを示すグラフである。ディスクコーニング運動の大きさ（図７ではミクロン単位）は、ディスク内径（ＩＤ）でのディスク表面の高さをゼロ（基準）とし、これに対するディスク外径（ＯＤ）でのディスク表面の軸方向の高さを示す正又は負の値である。図７において曲線２０１は、フランジ表面が約＋０．００３（Ｚｈ＝＋３ミクロン）の正の傾斜を有するような先行技術でのディスクコーニング運動を示し、ディスクスタックアセンブリの最適な設計クランプ力は約７００ニュートン（Ｎ）である。すべてのディスクを正確にこのクランプ力で製造した場合、ディスクのコーニング運動の大きさは許容可能な−１ミクロンとなる。しかし、製造中にはクランプ力は最適な設計値から最大で５０％変動する場合があることが知られている。したがって、曲線２０１に示すように、３５０Ｎから１０５０Ｎまでの範囲にわたって、コーニング運動の大きさが約−５ミクロンから約＋５ミクロンまで変化する可能性がある。これに対して、曲線２０２はフランジ表面が約−０．００３（Ｚｈ＝−３ミクロン）の負の傾斜を有する本発明に係るディスクスタックアセンブリのディスクコーニング運動を示す。曲線２０２によれば、クランプ力に対するコーニング運動の大きさの変動は最小限にとどまっている。実際には、クランプ力が３５０Ｎ〜１０５０Ｎの範囲を超えて大きくなっても、コーニング運動の大きさは＋１ミクロン未満である。したがって、図７によれば、本発明を使用することにより、ディスクスタックアセンブリが改良されるだけでなく製造コストも削減されることが明らかである。製造コストの削減が可能になる理由としてクランプ力の正確な管理が不要であることや、製造された各ディスクスタックアセンブリのコーニング運動を計測するための時間及び工具類が不要になることが挙げられる。
【００１７】
図８のグラフは図７のグラフとよく似ているが、２枚のディスクを備えた先行技術のスタックアセンブリの上部ディスクにおけるコーニング運動の大きさ（曲線３０１）と、２枚のディスクを備えた本発明に係るスタックアセンブリの上部ディスクにおけるコーニング運動の大きさ（曲線３０２）を示すものである。図８では、図７の単一ディスクアセンブリのように、本発明に係る２枚ディスクアセンブリの上部ディスクにおいて、コーニング運動の大きさの変動について同様の改善がみられる。
【００１８】
図９は、本発明に係るディスク１枚を備えるディスクスタックアセンブリの半分の断面図であり、フランジ１６１を伴うハブ１６０と、ディスク１１６と、スペーサリング１８０と、クランプ接触点１１５を持つクランプ１１４とを示している。図９の単一ディスクアセンブリでは、単一ディスク１１６の上側面１１６ａと直接接触する接触面１１５を持つようにクランプ１１４を設計可能であるため、スペーサリング１８０はオプションの機能となる。図１０は、本発明に係るディスク２枚を備えるディスクスタックアセンブリの半分の断面図であり、フランジ１６１に配置された第２又は下部ディスク１１７と、スペーサリング１８０及びクランプ１１４の間に配置された上部ディスク１１６を示す。当然ながら、当業者であれば本発明に係るディスクスタックアセンブリが３枚以上のディスクを装備できることを理解できよう。
【００１９】
好適な実施形態を参照して本発明を具体的に図示及び説明してきたが、本発明の精神や範囲から逸脱しない限りは形態及び詳細において種々の変更が行えることを当事者であれば理解できよう。したがって、開示された発明は単に例示的なものであって且つ添付の特許請求で指定された範囲内に限定されるものと見なされるべきである。
【符号の説明】
【００２０】
１０  ディスク装置
１２  剛性ベース
１３  回転中心軸
１４  ディスククランプ
１５  クランプ面
１６  上部ディスク
１６ａ  上側面
１７  下部ディスク
１８  矢印
１９  カーブした矢印
２０  ロードビームアセンブリ
２２  剛性アーム
２４  Ｅ字形の支持構造体
２５  後端面
２７  エアベアリング面（ＡＢＳ）
２８  スライダ
２９  磁気記録読取り／書込みヘッド
３０  フレクシャ
３１  端子パッド
３２  ラインの配列
４０  ロータリアクチュエータアセンブリ
４１  枢支点
４２  マグネットアセンブリ
４３  ボイスコイル
５０  従来のＨＤＤスピンドルモーター
５１  ローター部
５２  ステータ部
５３  マグネット
６０  スピンドルモーターハブ
６１  ハブフランジ
６２  フランジ表面
６３  半径方向内側の点
６４  半径方向外側の点
６８  穴
８０  スペーサリング
１１３  中心軸
１１４  ディスククランプ
１１５  接触点
１１６  上部ディスク
１１６ａ  上側面
１１７  下部ディスク
１１８  矢印
１６０  ハブ
１６１  フランジ
１６２  円錐状のフランジ表面
１６３  半径方向内側の点
１６４  半径方向外側の点
１８０  スペーサリング
２０１  曲線
２０２  曲線
３０１  曲線
３０２  曲線
ＲＣＣＲ  クランプ接触リムの半径
ＲＦＯＤ  フランジ外径
ＲＦＩＤ  フランジ内径
Ｚｈ  半径方向内側の環状隆起部と半径方向外側の環状縁部との間の軸方向の間隔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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