(57)【要約】【課題】優れたダンピング性能と導通性とを併せ持ち、効率的に製造することができるスペーサを得る。【解決手段】本発明の一形態のスペーサ５０１は、ダンピング性能を有する共に、電気導通性を有している。磁気ディスク１０１のフラッタを抑制すると共に、磁気ディスクの帯電を除去する。スペーサは、ダンピング性能を発揮するためのダインピングシート５１４を有している。ダンピングシートを挟む部材５１２、５１３の双方に接触するリング状バネ５１５を有している。リング状バネは導電性であり、ダンピングシートを挟む部材間を導通する。これにより、スペーサの導通性を実現することができる。リング状バネは径可変である。ダンピングシートを挟む部材の変形やダンピングシートの厚み変化に応じて変形し、ダンピング性能を阻害することなく導通性を実現する。【選択図】図３
2010067324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータのスピンドル軸に固定されているハブと、
中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記ハブに固定されている、少なくとも２枚のディスクと、
中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記２枚のディスクに当接して挟まれ、前記２枚のディスクの間隔を規定するスペーサと、を有し、
前記スペーサは、
中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記２枚のディスクの間で固定されている少なくとも２枚の導電性のリングと、
前記２枚の導電性のリングの間において振動を吸収するダンピングシートと、
前記ディスクの半径方向にバネ性を有することで径可変であり、前記２枚の導電性のリングの双方に接触している導電性のリング状バネと、
を有する、
ディスク・ドライブ。
【請求項２】
モータと、
前記モータのスピンドル軸に固定されているハブと、
中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記ハブに固定されているディスクと、
前記ディスクを前記ハブに固定するクランプと、
中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記ディスクと前記クランプとに当接して挟まれ、前記ディスクと前記クランプとの間隔を規定するスペーサと、を有し、
前記スペーサは、
中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記クランプと前記ディスクとの間で固定されている導電性のリングと、
この導電性のリングと前記ディスクとの間において振動を吸収するダンピングシートと、
このダンピングシートを上下で挟む前記導電性のリングと前記ディスクとの双方に接触し、前記ディスクの半径方向に可変なバネ性を有する導電性のリング状バネと、
を有する、
ディスク・ドライブ。
【請求項３】
前記リング状バネは、一箇所において切断されており、周方向においてストレートである、
請求項１または２に記載のディスク・ドライブ。
【請求項４】
実装されているときに、前記リング状バネの両端は離間している、
請求項３に記載のディスク・ドライブ。
【請求項５】
前記リング状バネは、前記上部リングと前記下部リングのそれぞれの内周側面を押圧しながらその内周側面に当接している、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項６】
前記リング状バネは、前記リングの内周側面を押圧しながらその内周側面に当接している、
請求項２に記載のディスク・ドライブ。
【請求項７】
前記上部リングの側面は下側にテーパー面を有し、
前記下部リングの側面は上側にテーパー面を有し、
前記リング状バネは、前記上部リングの前記テーパー面と前記下部スペーサの前記テーパー面のそれぞれに当接している、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項８】
前記リング状のバネの断面は円形である、
請求項７に記載のディスク・ドライブ。
【請求項９】
前記上部リングの前記テーパー面と前記下部スペーサの前記テーパー面のテーパー角は同一である、
請求項７に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１０】
前記上部リングの前記テーパー面と、前記下部スペーサの前記テーパー面のそれぞれは、前記リング状バネとの間で以下の関係を満足する、
θ＜ａｒｃｔａｎ（μ）：θはテーパー角、μはリング状バネとテーパー面との間の摩擦係数、
請求項７に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１１】
前記少なくとも２枚のディスクを含む複数のディスクを前記ハブの受け部との間で固定するクランプと、
前記クランプとディスクとの間及び／もしくは前記受け部とディスクとの間に前記スペーサと同様の構造を有する第２のスペーサをさらに有する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１２】
ディスク・ドライブのディスク間に挿入され、前記ディスク間の間隔を規定するスペーサであって、
中央に孔を有し導電性の上部リングと、
中央に孔を有し導電性の下部リングと、
前記上部リングと前記下部リングとの間にあって、前記上部リングと前記下部リングの振動を吸収するダンピングシートと、
前記上部リング及び前記下部リングの半径方向にバネ性を有することで径可変であり、前記上部リングと前記下部リングのそれぞれの側面を押圧しながらそれらの側面に当接している、導電性のリング状バネと、
を有する、スペーサ。
【請求項１３】
前記リング状バネは、一箇所において切断されており、周方向においてストレートである、
請求項１２のスペーサ。
【請求項１４】
前記上部リングと前記下部リングの間において、前記前記リング状バネの両端は離間している、
請求項１３に記載のスペーサ。
【請求項１５】
前記リング状バネは、前記上部リングと前記下部リングのそれぞれの内周側面を押圧しながらその内周側面に当接している、
請求項１２に記載のスペーサ。
【請求項１６】
前記上部リングの側面は下側にテーパー面を有し、
前記下部リングの側面は上側にテーパー面を有し、
前記リング状バネは、前記上部リングの前記テーパー面と前記下部スペーサの前記テーパー面のそれぞれに当接している、
請求項１２に記載のスペーサ。
【請求項１７】
前記リング状のバネの断面は円形である、
請求項１６に記載のスペーサ。
【請求項１８】
前記上部リングの前記テーパー面と前記下部スペーサの前記テーパー面のテーパー角は同一である、
請求項１６に記載のスペーサ。
【請求項１９】
前記上部リングの前記テーパー面と、前記下部スペーサの前記テーパー面のそれぞれは、前記リング状バネとの間で以下の関係を満足する、
θ＜ａｒｃｔａｎ（μ）：θはテーパー角、μはリング状バネとテーパー面との間の摩擦係数、
請求項１６に記載のスペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク・ドライブ及びスペーサに関し、特に、スピンドル・モータに間隔をおいて複数のディスクをクランプする構造におけるディスクからの帯電除去技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブであるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システムあるいは携帯電話など、ＨＤＤの用途はその優れた特性により益々拡大している。
【０００３】
近年の情報技術の進歩とＨＤＤの用途の拡大により、ＨＤＤに対して、常に、大容量・高記録密度、さらには高速アクセス向上の要求が存在している。このような要求に応えるため、ＨＤＤには高トラック密度、高ビット密度の磁気ディスクが実装され、さらに、ＨＤＤは、その磁気ディスクを高速回転させると共に、ヘッド・スライダの移動機構であるアクチュエータを高速駆動している。このように高記録密度化と高速アクセス化が進むＨＤＤにおいては、ヘッド・スライダの位置決め精度の向上は、強く要求されている。
【０００４】
ヘッド・スライダの位置決め精度を悪化させる原因の一つは、磁気ディスクのフラッタである。スピンドル・モータにより回転される磁気ディスクは、その回転においてスピンドル軸方向において振動する。このディスク・フラッタは、スピンドル・モータのハブへの磁気ディスクの実装精度と、磁気ディスクの回転による気流を主な要因としている。ヘッド・スライダの位置決め精度を向上するためには、このディスク・フラッタを低減することが、重要な改善策の一つである。
【０００５】
典型的なＨＤＤは、複数の磁気ディスクを有している。各磁気ディスクは、スピンドル・モータのハブに、互いから所定の間隔をおいて固定される。磁気ディスク間に決められた間隔を形成するため、磁気ディスクの間にスペーサが挿入される。典型的に、スペーサは磁気ディスクよりも外径の小さいＯリングである。その内径は、ハブ外径よりもわずかに大きい。スペーサは磁気ディスクと同様にハブに嵌挿され、磁気ディスクの内周側において２枚の磁気ディスクの間で挟まれている。
【０００６】
スペーサは、磁気ディスクとスタックされているため、スペーサにダンピング機能を付与することにより、磁気ディスクのフラッタを低減することができる。例えば、２枚のＯリングを用意し、それらの間に粘着性を有するダンピングシートを挟みこむ。このようなスペーサを磁気ディスク間に配置することで、磁気ディスクのフラッタとアンバランス振動を低減することができる。
【０００７】
スペーサに求められる重要な特性の一つとして、導電性がある。ヘッド・スライダと磁気ディスクとの間の放電によるヘッド素子の静電破壊を防止するため、磁気ディスクの帯電を除去することが必要である。磁気ディスクを、ハブを介して接地することで放電防止ために帯電を除去することができる。磁気ディスクの正確な位置あわせと塵埃の発生防止たのめ、磁気ディスクの中央孔の側面はハブの外径面から離間している。そのため、中央に固定されている磁気ディスクを設置するためには、磁気ディスク間にあるスペーサが導電性を有し、他の磁気ディスクを介して中央の磁気ディスクを設置することが要求される。
【０００８】
しかし、スペーサが中央にダンピングシートを挟んでいる場合、それらを挟む上下の磁気ディスクをスペーサにより導通するためには、なんらかの対応が必要となる。一般に、ダンピングシートは絶縁性であり、それを挟む２枚のスペーサは絶縁されている。導電性を有するダンピングシートは存在するが、材料選択の幅が狭まり、装置に必要なダンピン性能を得ることが難しくなる。さらに、導電性とするためにダンピングシート内に混入されている金属粉が筐体内で分散して、ＨＤＤの動作に悪影響を与えることも危惧される。
【０００９】
このような問題に対して、ダンピング機能を有する樹脂層を間に挟み、上下の金属内周と外周が接触しているスペーサが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。図９はこの特許文献１に開示されているスペーサの断面を示している。スペーサは、断面Ｌ字状の導電性Ｏリングを有し、この２枚のＯリングの間に樹脂層が配置されている。この樹脂層により、ダンピング性能が向上する。２枚のＯリングは、外周側と内周側にランドを有しており、それぞれのランドの頂面が、他方のＯリングに接触している。
【特許文献１】特開２００１−３１９４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、磁気ディスクのフラッタを抑制するためのダンピング機能と、磁気ディスクを接地するための導通性とを併せ持つスペーサが提案されている。しかし、上記スペーサ構造は、製品としてのＨＤＤに実装するためにはいくつかの問題を有している。磁気ディスクを正確な位置に固定するため、スペーサには高い製造精度が要求される。磁気ディスクは、磁気ヘッドを正確に位置決め出来るように、磁気ディスク同士が平行に固定されなければならない。このように平行に固定される為には、スペーサは上下面を平行に、かつ水平に加工される必要がある。上記従来のスペーサ構造において、ダンピング材と一体構造である為、上下面を精度高く加工することは難しい構造である。さらに、上下のスペーサの面が直接に接触している。このような構造においては、各面が高い平面度を有するだけでなく、互いに接触する面に高い平行度が要求され、製造が難しくなる。
【００１１】
さらに、ＨＤＤの実際の使用環境変化を考慮することが重要である。ＨＤＤは様々な環境下において使用され、特に、モバイル機器に実装されるＨＤＤは、環境温度の大きな変化さらされる。ＨＤＤを構成する部品は、温度変化により伸縮する。そのため、磁気ディスク間のスペーサはこの伸縮を考慮して設計されるが、伸縮によるダンピング性能の低下を抑えることが重要である。
【００１２】
従って、ダンピング性能と導通性とを併せ持つスペーサを、効率的に製造することができると共に、伸縮によるダンピング性能の低下を抑える新たな技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様にかかるディスク・ドライブは、モータと、前記モータのスピンドル軸に固定されているハブと、中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記ハブに固定されている、少なくとも２枚のディスクと、中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記２枚のディスクに当接して挟まれ、前記２枚のディスクの間隔を規定するスペーサと、を有している。前記スペーサは、中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記２枚のディスクの間で固定されている少なくとも２枚の導電性のリングと、前記２枚の導電性のリングの間において振動を吸収するダンピングシートと、前記ディスクの半径方向にバネ性を有することで径可変であり、前記２枚の導電性のリングの双方に接触している導電性のリング状バネとを有する。このようなスペーサを有することにより、規定のディスク間隔を確保しつつ、ディスク間の導通と振動吸収を効果的に行うことができる。
【００１４】
前記リング状バネは、一箇所において切断されており、周方向においてストレートであることが好ましい。これにより、容易にリング状バネを実装することでき、さらに、スムーズな径の変化を示すことができる。さらに、実装されているときに、前記リング状バネの両端は離間していることが好ましい。これにより、実装後の部品伸縮に応じてリング状バネが径を変化させることができる。
前記リング状バネは、前記上部リングと前記下部リングのそれぞれの内周側面を押圧しながらその内周側面に当接していることが好ましい。これにより、ディスクの回転によりリング状バネが外れることを防ぐことができる。
【００１５】
前記上部リングの側面は下側にテーパー面を有し、前記下部リングの側面は上側にテーパー面を有し、前記リング状バネは、前記上部リングの前記テーパー面と前記下部スペーサの前記テーパー面のそれぞれに当接していることが好ましい。前記リング状のバネの断面は円形であることがさらに好ましい。前記上部リングの前記テーパー面と前記下部スペーサの前記テーパー面のテーパー角は同一であることがさらに好ましい。これらにより、リング状バネのスムーズな径変化を実現し、スペーサの導通の確実に確保することができる。好ましくは、前記上部リングの前記テーパー面と、前記下部スペーサの前記テーパー面のそれぞれは、前記リング状バネとの間で以下の関係を満足する、θ＜ａｒｃｔａｎ（μ）：θはテーパー角、μはリング状バネとテーパー面との間の摩擦係数。これにより、リング状バネが摩擦力に抗して動いて上下リングの側面に確実に当接することができる。
【００１６】
前記少なくとも２枚のディスクを含む複数のディスクを前記ハブの受け部との間で固定するクランプと、前記クランプとディスクとの間及び／もしくは前記受け部とディスクとの間に前記スペーサと同様の構造を有する第２のスペーサをさらに有することができる。これにより、ディスク受け部あるいはクランプとの間の間隙を調整しつつ、前記スペーサの導通と振動吸収の効果を得ることができる。
【００１７】
本発明の他の態様にかかるディスク・ドライブは、モータと、前記モータのスピンドル軸に固定されているハブと、中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記ハブに固定されているディスクと、前記ディスクを前記ハブに固定するクランプと、中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記ディスクと前記クランプとに当接して挟まれ、前記ディスクと前記クランプとの間隔を規定するスペーサとを有する。前記スペーサは、中央に孔を有し、その孔を前記ハブが貫通した状態で前記クランプと前記ディスクとの間で固定されている導電性のリングと、この導電性のリングと前記ディスクとの間において振動を吸収するダンピングシートと、このダンピングシートを上下で挟む前記導電性のリングと前記ディスクとの双方に接触し、前記ディスクの半径方向に可変なバネ性を有する導電性のリング状バネとを有する。このようなスペーサを有することにより、規定のディスク間隔を確保しつつ、ディスク間の導通と振動吸収を効果的に行うことができる。このようなスペーサを有することにより、規定のディスク間隔を確保しつつ、ディスク間の導通と振動吸収を効果的に行うことができる。
【００１８】
本発明の他の態様はディスク・ドライブのディスク間に挿入され、前記ディスク間の間隔を規定するスペーサである。本スペーサは、中央に孔を有し導電性の上部リングと、中央に孔を有し導電性の下部リングと、前記上部リングと前記下部リングとの間にあって、前記上部リングと前記下部リングの振動を吸収するダンピングシートと、前記上部リング及び前記下部リングの半径方向にバネ性を有することで径可変であり、前記上部リングと前記下部リングのそれぞれの側面を押圧しながらそれらの側面に当接している、導電性のリング状バネとを有する。これにより、規定のディスク間隔を確保しつつ、ディスク間の導通と振動吸収を効果的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、優れたダンピング性能、導通性、そして平行性を有し、効率的に製造することができるスペーサを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のために必要に応じて重複説明は省略されている。本実施形態においては、ディスク・ドライブの例として、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）について説明する。
【００２１】
本形態は、ＨＤＤの磁気ディスク間に挿入されるスペーサに特徴を有している。本形態のスペーサはダンピング性能を有すると共に、電気導通性を有している。このため、磁気ディスクのフラッタを抑制すると共に、磁気ディスクの帯電を除去することができる。本形態のスペーサは、ダンピング性能を発揮するためのダインピングシートを有している。そして、ダンピングシートを挟む部材の双方に接触するリング状バネを有している。リング状バネは容易に変形し、また、そのバネ力によりスペーサをホールドするため、実装（組み立て製造）は容易である。
【００２２】
リング状バネは導電性であり、ダンピングシートを挟む部材間を導通する。これにより、ダンピングシートが絶縁性であっても、スペーサの導通性を実現することができる。リング状バネは径方向にバネ性を有しており、径可変である。このため、ダンピングシートを挟む部材の変形やダンピングシートの厚み変化に応じて変形し、ダンピング性能を阻害することなく導通性を実現する。
【００２３】
本形態のスペーサの構造について詳細に説明する前に、本形態のスペーサが実装されるＨＤＤの全体構成について、図１を参照して説明する。ＨＤＤ１は、ベース１０２内に複数の磁気ディスク１０１を有し（図１においてはトップの磁気ディスク１０１のみ示す）、各記録面に対応したヘッド・スライダ１０５を有する。磁気ディスク１０１は、一方もしくは双方の面に記録面を有する。ヘッド・スライダ１０５は、磁気ディスク上を飛行しており、ヘッド・スライダ１０５と磁気ディスク１０１の表面との間には空隙が存在する。ヘッド・スライダ１０５の磁気ディスク１０１と対向する面を空気軸受面（ＡＢＳ）と呼ぶ。
【００２４】
ベース１０２内において、磁気ディスク１０１は、クランプ１０８により、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１０３に固定されている。ＳＭＰ１０３は制御回路（不図示）からの駆動信号に従って回転し、そこに固定されている磁気ディスク１０１を所定の角速度で回転する。本明細書において、スピンドル軸方向を上下方向と呼び、ベース側を下側、ベース１０２の開口を塞ぐトップ・カバー側を上側とする。トップ・カバーは図示していない。ＳＰＭ１０３に対する磁気ディスク１０１の固定については後述する。
【００２５】
ヘッド・スライダ１０５の移動機構であるアクチュエータ１０６は、揺動軸１０７に揺動自在に保持されており、駆動機構としてのＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）１０９によって駆動される。アクチュエータ１０６は、ヘッド・スライダ１０５が配置された長手方向におけるその先端部から、サスペンション１１０、アーム１１１、コイル・サポート１１２及びフラットコイル１１３の順で結合された各構成部を有している。一部の部品は一つの連続する部品にまとめることができる。
【００２６】
ＶＣＭ１０９は、コントローラ（不図示）からの制御信号に応じてフラットコイル１１３に流される駆動電流により、揺動軸１０７を中心としてアクチュエータ１０６をその短手方向において揺動する。これによって、アクチュエータ１０６は磁気ディスク１０１の上でディスク表面の半径方向に沿ってヘッド・スライダ１０５を移動する、もしくは、磁気ディスク１０１の外側へヘッド・スライダ１０５移動する。これによって、ヘッド・スライダ１０５が所望のデータ・トラックにアクセス（リードもしくはライト）することができる。
【００２７】
図２は、ＳＰＭ１０３と、そこに固定されている複数の磁気ディスク１０１とを示している。図２の左側は側面図である。図２において、右側は断面図であり、そこでのＳＰＭ１０３の内部構造は省略している。図２の例においては、５枚の磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅがＳＰＭ１０３にスタックされている。
【００２８】
ＳＰＭ１０３はスピンドル軸（不図示）に固定された中央の筒状のハブ３０１を有し、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅは、このハブ３０１に固定される。具体的には、ハブ３０１は、その底にボトムの磁気ディスク１０１ｅのリング状の受け部３１０１を有しており、その受け部３１０１の上に４枚の磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｄがスタックされている。トップの磁気ディスク１０１ａの上には円板状のクランプ１０８がハブ３０１に固定されている。磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅはクランプ１０８と受け部３１１との間に挟持されており、クランプ１０８の外周側のリング状突起１８１が磁気ディスク１０１ａの上面内周領に当接し、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅを受け部３１０１に対して押し付ける。
【００２９】
磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅは中央に孔を有しており、その孔をハブ３０１の筒状側面３１２が貫通している。磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅの内径は、ハブ３０１の筒状側面３１２の外径よりわずかに大きく、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅの孔の磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅの内周端とハブ３０１の側面３１２とは離間しており、その間に間隙が存在する。各磁気ディスクの間には、スペーサ５０１ａ〜５０１ｄが挿入されている。スペーサ５０１ａ〜５０１ｄはその上下面において、それらを上下において挟む磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅと物理的に接触している。
【００３０】
スペーサ５０１ａ〜５０１ｄは、磁気ディスク間の間隔を規定する。本形態のスペーサ５０１ａ〜５０１ｄは、導通性を有している。従って、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅ上の表面電荷は、物理的かつ電気的に接触しているスペーサ５０１ａ〜５０１ｄを介してハブ３０１に移動でき、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅの帯電除去及び帯電によるヘッド素子部の静電破壊を効果的に防ぐことができる。さらに、本形態のスペーサ５０１ａ〜５０１ｄは、ダンピング性能を有する。これにより、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅのフラッタを抑制する。スペーサ５０１ａ〜５０１ｄは同一の構造を有している。以下において、スペーサ５０１ａ〜５０１ｄを総称して、スペーサ５０１と呼ぶ。
【００３１】
図３に示すように、スペーサ５０１は、リング状の部材である。より具体的には、スペーサ５０１はＯリング状の部材であり、中央に穴５１１を有している。図２に戻り、スペーサ５０１はクランプ１０８にはめられており、筒状側面３１２がスペーサ５０１の孔５１１を貫通している。スペーサ５０１の内径は、ハブ３０１の筒状側面３１２の外径よりわずかに大きく、スペーサ５０１の内周端とハブ３０１の側面３１２とは離間しており、その間に間隙が存在する。
【００３２】
図２に示すように、クランプ１０８の外周側のリング状突起１８１と、スペーサ５０１の中央径、そしてハブ３０１の受け部３１０１のハブ３０１が略同一である。この構造により、クランプ１０８とハブ３０１とが、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｄとスペーサ５０１ａ〜５０１ｄとをしっかりと挟持する。クランプ１０８、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｅ、スペーサ５０１ａ〜５０１ｄ、そして受け部３１０１の中心は、スピンドル軸の中心と略一致している。また、クランプ１０８、ペーサ５０１ａ〜５０１ｄ、そして受け部３１０１の外周端は、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｄのデータ記憶領域の内周端よりも内側にある。
【００３３】
図４（ａ）はスペーサ５０１を切断した一部構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）はスペーサ５０１の断面を示す断面図である。図４に示すように、スペーサ５０１は４つの部材で構成されている。具体的には、スペーサ５０１は、上部リング５１２、下部リング５１３、ダンピングシート５１４、そして、一箇所が切断されたリング状のバネ５１５で構成されている。リング状のバネは略円形のバネであり、一箇所が切断されているバネ（上記リングバネ５０１）と閉じているバネの双方を含む。また、リング状のバネは、円形（半径が一定の円）は、楕円のバネを含む。リング状のバネは、周方向においてストレートあるいは屈曲しているバネを含む。
【００３４】
好ましくは、上部リング５１２と下部リング５１３とは同じ部材で構成されて、また、同じ形状を有している。これによりスペーサ５０１の構造をシンプルにし、また、上下のバランスを同じにすることができる。図３及び４に示すように、上部リング５１２と下部リング５１３とはＯリング状の部材である。
【００３５】
上部リング５１２と下部リング５１３の表面は導電性部材で形成されている。典型的には、それらはアルミニウム合金で形成されている、あるいは、アルミニウム合金やセラミックの中心部材の周囲を金属（例えばニッケル）によりメッキされている。上部リング５１２と下部リング５１３とを形成する材料は、磁気ディスク１０１の熱膨張率との関係から適切なものが設計により選択される。
【００３６】
上部リング５１２と下部リング５１３との間にダンピングシート５１４が挿入されている。このため、上部リング５１２と下部リング５１３とは離間している。ダンピングシート５１４は粘弾性材であり、一般に絶縁性である。ダンピングシート５１４は、上部リング５１２と下部リング５１３とを接着している。
【００３７】
ダンピングシート５１４は、上部リング５１２と下部リング５１３の振動を吸収し、磁気ディスク１０１ａ〜１０１ｄのフラッタを抑制する。ダンピングシート５１４の内径は上部リング５１２と下部リング５１３の内径よりも大きく、外径は小さい。そのため、ダンピングシート５１４は上部リング５１２と下部リング５１３との間の空間内に完全に収まっており、上下方向から見てそれらからはみ出すことはない。
【００３８】
積層された上部リング５１２と下部リング５１３の内周面に、半径が可変なリング状バネ５１５が装着されている。リング状バネ５１５は、上部リング５１２と下部リング５１３の双方の内周面に接触している。リング状バネ５１５の表面は導電性であり、上部リング５１２と下部リング５１３との間の導通を与える。これにより、ダンピングシート５１４を構成する粘弾性材が絶縁性であっても、上部リング５１２と下部リング５１３とを電気的に接続することができる。好ましくは、リング状バネ５１５は金属で構成されており、例えば、ニッケル・メッキされたステンレス合金で形成されている。
【００３９】
スペーサ５０１の製造は、ダンピングシート５１３により上部リング５１２と下部リング５１３とを接着した後、上部リング５１２と下部リング５１３の内周面にリング状バネ５１５をはめ込む。図５（ａ）は、スペーサ５０１にはめ込む前のフリー状態にあるリング状バネ５１５を模式的に示している。図５（ｂ）は、スペーサ５０１にはめ込んだ後のリング状バネ５１５を模式的に示している。
【００４０】
リング状バネ５１５は一箇所で切断され、スリット５１６を有するリング状バネであり、リング状バネ５１５は半径方向においてバネ性を有している。図５（ａ）に示すフリー状態でのリング状バネ５１５の径よりも、図５（ｂ）に示すはめ込まれた後の径が小さい。このため、スペーサ５０１に装着されているとき、リング状バネ５１５は外側に向かう弾性力を生成し、上部リング５１２と下部リング５１３とを押圧している。スペーサ５０１において、リング状バネ５１５が外側に広がるような力を有していることで、ＨＤＤ１００の製造及び動作においてリング状バネ５１５がスペーサ５０１から外れることを防ぎ、また、上部リング５１２と下部リング５１３の導通をより確実なものとすることができる。
【００４１】
図４（ｂ）に示すように、上部リング５１２と下部リング５１３の断面はコーナーがテーパー面である矩形である。上部リング５１２は内周側面にテーパー面５２１ａ、５２１ｂを有し、外周側面にテーパー面５２１ｃ、５２１ｄを有している。同様に、下部リング５１３は内周側面にテーパー面５３１ａ、５３１ｂを有し、外周側面にテーパー面５３１ｃ、５３１ｄを有している。
【００４２】
リング状バネ５１５は上部リング５１２の内周下側テーパー面５２１ｂと、下部リング５１３の、内周上側テーパー面５３１ａとの間にあって、それらに当接している。リング状バネ５１５は、テーパー面５２１ｂ、５３１ａに接着固定されておらず、テーパー面５２１ｂ、５３１ａ上を摺動することができ、その径を変化させることができる。リング状バネ５１５は、テーパー面５２１ｂ、５３１ａの双方に接触していることが必要である。
【００４３】
ＨＤＤ１の製造及び使用においてスペーサ５０１が変形した場合に、リング状バネ５１５がテーパー面５２１ｂ、５３１ａ上を摺動して径を変化させることができることで、ダンピングシート５１３によるダンピング機能を阻害することなく、リング状バネ５１５が常に上部リング５１２と下部リング５１３の双方に接触しているようにすることができる。
【００４４】
図６は、ＨＤＤ１の製造において、スペーサ５０１（及び磁気ディスク１０１）をハブ３０２にクランプ１０８で固定する際の、スペーサ５０１の変形及びそれに伴うリング状バネ５１５の動き（変形）を模式的に示している。図６（ａ）は磁気ディスクの間に挟みこまれる前のスペーサ５０１を模式的に示している。図６（ｂ）は、磁気ディスクの間において、ハブ３０２とクランプ１０８により固定されているスペーサ５０１を示している。
【００４５】
図６から理解されるように、上下に磁気ディスクに押圧されることにより、スペーサ５０１中央のダンピングシート５１４の厚みが減少し、上部リング５１２と下部リング５１３の間隔が狭くなる。テーパー面５２１ｂとテーパー面５３１ａとの間の間隔が狭くなるにつれて、リング状バネ５１５はテーパー面５２１ｂ、５１３上を摺動し、リング状バネ５１５は内側に収縮して、その径が小さくなる。これにより、リング状バネ５１５とテーパー面５２１ｂ、５１３との接触を、維持することができる。
【００４６】
さらに、スペーサ５０１を構成する、上部リング５１２と下部リング５１３は温度変化により伸縮する。また、ディスク、ダンピングシート、クランプも熱によって、それぞれ膨張し位置変化を生じさせる。その事により、ディスク間の押圧力が変化し、テーパー面５２１ｂ、５３１ａの間隔も変化する。リング状バネ５１５はテーパー面５２１ｂ、５３１ａ上を摺動することで、このような変化に対しても、常にテーパー面５２１ｂ、５３１ａとの接触を維持する。これにより、スペーサ５０１の導通性が、ＨＤＤ１の使用環境変化に依存することなく、常に維持することができる。
【００４７】
一方、リング状バネ５１５がテーパー面５２１ｂ、５１３上を摺動することができない場合、リング状バネ５１５がテーパー面５２１ｂ、５１３にくい込み、金属粉の発生、上部及び下部リング５１２、５１３の予期しない変形、あるいは、その後の上部及び下部リング５１２、５１３の温度変化による伸縮によるリング状バネ５１５のテーパー面５２１ｂ、５１３に対する接触不良などの問題が危惧される。
【００４８】
リング状バネ５１５は、上部リング５１２のテーパー面５２１ｂと下部リング５１３のテーパー面５３１ａとが構成する凹部内にはめ込まれている。リング状バネ５１５は、その凹部へのはめ込みの巧拙によらず、常に、テーパー面５２１ｂ、５３１ａと接触することが好ましい。このためには、リング状バネ５１５が凹部内に置かれると、そのバネ力により、テーパー面５２１ｂ、５３１ａ上を摺動して外側へと広がることができることが好ましい。これにより、リング状バネ５１５は凹部の最も奥に達し、テーパー面５２１ｂ、５３１ａの双方に接触した状態で維持される。
【００４９】
厳密には、クランプで固定した時にダンピングシートは上下方向に縮まり、リング状バネはディスクの中心方向に力が働く。よって、設計時に前記バネ力とクランプ固定時に働くディスク中心方向の力が同時に働いた時にもテーパー面５２１ｂ、５３１ａの双方に接触する状態となるようなバネ力とテーパー角とする。現実的に前述の力の大きさの関係は、前記のダンピングシートにより働く力がダンピングシートの厚みの範囲によるところとなり、前記バネ力に比べて極めて小さい。テーパー角θの時、十分にテーパー面５２１ｂ、５３１ａ上を摺動して外側へと広げるバネ力とすれば条件を満たす。
【００５０】
リング状バネ５１５の摺動性は、リング状バネ５１５のバネ力、テーパー面５２１ｂ、５３１ａのテーパー角、そしてテーパー面５２１ｂ、５３１ａ上の摩擦係数によって決定される。図７は、これら変数の関係を模式的に示している。図７において、テーパー面５２１ｂ、５３１ａのテーパー角はθ、テーパー面５２１ｂ、５３１ａのそれぞれに対するリング状バネ５１５のバネ力はｆ、テーパー面５２１ｂ、５３１ａの摩擦係数はμで表されている。
【００５１】
テーパー角θは、上下リング５１２、５１３の互いに対向する水平面とテーパー面５２１ｂ、５３１ａとの間のそれぞれの角度である。Ｎは、バネ力のテーパー面５２１ｂ、５３１ａに垂直な成分に対する抗力である。図７の例において、テーパー面５２１ｂ、５３１ａの材料、表面状態及び形状は同じであり、上記各変数も同じである。
【００５２】
リング状バネ５１５がそのバネ力によりテーパー面５２１ｂ、５３１ａ上を摺動しながら広がるためには、テーパー面５２１ｂ、５３１ａの摩擦力よりもリング状バネ５１５のバネ力が大きいことが必要である。テーパー面５２１ｂ、５３１ａに沿ったリング状バネ５１５のバネ力はｆｃｏｓθである。摩擦力はμＮであり、重力はｍｇである。
【００５３】
力の関係式はまとめると、
ｆｃｏｓθ＝ｍｇｓｉｎθ＋μＮ              （数式１）
Ｎ＝ｆｓｉｎθ＋ｍｇｃｏｓθ                （数式２）
数式１、数式２、さらにここでリング状バネの重力がバネ力に比べ十分小さいとすると、
θ＝ａｒｃｔａｎ（１／μ）                  （数式３）
の関係が得られる。
【００５４】
バネ力ｆの時のテーパー角をθ０とする時、テーパー角θ１がθ０＞θ１である時、バネ力ｆで、テーパー面５２１ｂ、もしくは５３１ａの外周側に沿ってリング状バネは移動する。摩擦係数μが一定の時、バネ力ｆが変化しない場合、テーパー角が静摩擦角θ０より大きくなればバネ力ｆに打ち勝ちテーパーの内側方向に大きな抗力が働くこととなり、外側にリング状バネが移動しないことを意味する。例えば、鉄と鉄の摩擦係数μが０．５のとき、静摩擦角θ０が６３°程度となり、テーパー角θは６３°より小さい値とすればよい。
【００５５】
図５を参照して説明したように、リング状バネ５１５はスリット５１６を有するリング状バネであり、径が小さくなることによりスリット幅も小さくなる。リング状バネ５１５は、スペーサ５０１に装着されてＨＤＤ１に実装された後も、スリット５１６を有していることが好ましい。これにより、ＨＤＤ１への実装後も、環境温度変化による他の部品の伸縮に従い、リング状バネ５１５がその径を効果的に変化させることができる。
【００５６】
このように、ＨＤＤ１の製造及び動作時に、リング状バネ５１５はスムーズに径を変化させることが重要である。このため、リング状バネ５１５の断面は円形であることが好ましい。損断面が角を有する場合、摩擦力の増加やリング状バネ５１５のテーパー面５２１ｂ、５３１ａへのくい込みなど、リング状バネ５１５のテーパー面５２１ｂ、５３１ａ上の摺動を妨げるおそれがある。断面が円形のリング状バネ５１５は、テーパー面５２１ｂ、５３１ａ上を、一定の摩擦力において摺動することができ、また、加工も容易である。
【００５７】
リング状バネ５１５が当接しているテーパー面５２１ｂ、５３１ａはフラットであることが好ましい。例えば、テーパー面５２１ｂ、５３１ａが曲面であってもよいが、フラットとすることでリング状バネ５１５の摺動性を制御、設計しやすく、径が可変なリング状バネ５１５を有するスペーサ５０１を、より容易に設計することができる。また、リング状バネ５１５のスムーズな摺動のため、テーパー面５２１ｂ、５３１ａの表面は粗面ではなく、平滑面であることが好ましい。
【００５８】
同様に、上下のテーパー面５２１ｂ、５３１ａのテーパー角θは、同一であることが好ましい。これらのテーパー角が異なっていても本発明のスペーサを構成することができるが、部品種類と、設計の困難性が増加する。テーパー角が同一であることで、リング状バネ５１５の摺動性を制御、設計しやすく、径が可変なリング状バネ５１５を有するスペーサ５０１を、より容易に設計することができる。なお、リング状バネ５１５との関係では、上下のスペーサ５１２、５１３の厚み、外径あるいは内径（最も内周側と中心との距離）が異なっていてもよいが、シンプルな構造及び設計を実現するため、それらは同一形状を有することが好ましい。
【００５９】
これまでの説明において、リング状バネ５１５はスペーサ５０１（上部リング５１２、下部リング５１３）の内周面にはめられている。これに対して、リング状バネ５１５をスペーサ５０１（上部リング５１２、下部リング５１３）の外周側面にはめてもよい。図４（ｂ）に示すように、上下のスペーサ５１２、５１３は、外周側面にもテーパー面を有している。リング状バネ５１５を、上部リング５１２の下側テーパー面５２１ｄと下部リング５１３の上側テーパー面５３１ｃとに当接するようにはめることで、上部リング５１２と下部リング５１３との間の導通を得ることができる。
【００６０】
スペーサ５０１の外周側面にリング状バネ５１５をはめる場合も、リング状バネ５１５が、そのバネ力によりスペーサ５０１をしっかりとホールドしていることが重要である。リング状バネ５１５は装着前のフリー状態において小さい径を有し、装着後には大きな径を有する。装着されているリング状バネ５１５は、内周側に向かうバネ力を有し、上部リング５１２、下部リング５１３の外周側面を押圧する。テーパー面における摺動性（リング状バネ５１５の径可変性）に対する条件については、図７を参照して説明した内周側面のリング状バネと同様である。
【００６１】
外周側面にはめるリング状バネは、フリーで切断されている二つの端が交差している状態にある。スペーサ５０１の製造は、そのリング状バネを広げてスペーサ５０１の外周側面にはめる。このとき、リング状バネはわずかなスリットを有する、つまり、切断箇所の両端がわずかに離間している。これにより、リング状バネはスペーサ５０１の外周側面を押圧するようにホールドし、さらに、状態に応じてその径を変化させることができる。
【００６２】
リング状バネは、スペーサ５０１の内周側面と外周側面の双方に装着することができる。しかし、上下のスペーサ５１２、５１３の導通を得るためには、一方にのみ装着すれば十分である。この場合、リング状バネ５１５をスペーサ５０１の内周側面にはめることが好ましい。リング状バネ５１５には、ＳＰＭ１０３の回転により、遠心力が加わる。
【００６３】
リング状バネ５１５が外周側面にある場合、リング状バネ５１５のバネ力と遠心力の方向が逆であり、遠心力がリング状バネ５１５の外周側面に対する押力を弱め、リング状バネ５１５がスペーサ５０１から外れる危険がある。これに対し、内周側面にあるリング状バネ５１５は、バネ力と遠心力とが共に外側に向かい、当接している内周側面に受け止められるため、リング状バネ５１５が外れる心配はない。
【００６４】
また、リング状バネ５１５が外周側にある場合、リング状バネ５１５のために発生した金属粉は、磁気ディスク上に分散する。一方、内周側のリング状バネ５１５は、図２に示すように、磁気ディスク１０１、スペーサ５０１、ハブ３０１、そしてクランプ１０８によって閉じられた空間内にある。このため、金属粉が発生しても、磁気ディスク１０１に分散することを防ぐことができる。
【００６５】
これまでの説明から理解されるように、上部リング５０２と下部リング５０３との導通を得るためには、一箇所切断されており、周方向においてはストレートなリング状バネを使用することが好ましい。しかし、スペーサ５０１のために、これとは異なるリング状バネを使用してもよい。例えば、閉じたリング状バネであって、周方向において波状であるリング状バネを使用することができる。このようなリング状バネも、径方向にバネ性を有しており、径可変である。
【００６６】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加することが可能である。例えば、本発明はＨＤＤに特に有用であるが、それ以外のディスク・ドライブに適用してもよい。スペーサは、磁気ディスクの間ではなく、磁気ディスクとクランプとの間、あるいはハブの受け部と磁気ディスクとの間に挿入してもよい。
【００６７】
本発明のスペーサは、リング、リングとディスクとの間に挿入されているダンピングシート、そして、ディスクとリングとに接触しているリング状バネを有するように構成されていてもよい。例えば、図８に示すように、２枚の磁気ディスク１０１ａ、１０１ｂ間に一枚の導電性のＯリング５１８が固定され、その金属リング５１８と上下の磁気ディスク１０１ａ、１０１ｂのそれぞれの間にダンピングシート５１４ａ、５１４ｂが挿入されている。二つのリング状バネ５１５ａ、５１５ｂの内、リング状バネ５１５ａは上側の磁気ディスク１０１ａと金属リング５１８とに接触し、もう一つのリング状バネ５１５ｂは、下側磁気ディスク１０１ｂと金属リング５１８とに接触している。
【００６８】
全ての磁気ディスクをグランドにつなぐためには、すべてのスペーサが導通性を有していなくてもよい。磁気ディスクはクランプあるいはハブを介してグランドにつなぐことができる。従って、中央の磁気ディスク間のあるスペーサの一つ（例えば、図２におけるスペーサ５０１ｃ）は、絶縁性であってもよい。部品数低減のためにはスペーサのダンピングシートは一枚であることが好ましいが、３枚以上のリングと２枚以上のダンピングシートを有するスペーサをＨＤＤに実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態において、ＨＤＤの構成を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態において、ＳＰＭのハブに固定された磁気ディスク及びスペーサを模式的に示す断面図である。
【図３】本実施形態において、スペーサの構造を模式的に示す斜視図である。
【図４】本実施形態において、スペーサの構造を模式的に示す図である。
【図５】本実施形態において、スペーサの部品であるリング状バネの装着前後の形状変化を模式的に示す図である。
【図６】本実施形態において、スペーサをハブにクランプで固定する際のスペーサの変形及びそれに伴うリング状バネの動き（変形）を模式的に示している。
【図７】本実施形態において、上部リングと下部リングのテーパー角と摩擦力との関係を説明する図である。
【図８】本実施形態において、導電性リング、導電性リングと磁気ディスクとの間に挿入されているダンピングシート、そして、磁気ディスクと導電性リングとに接触している二つのリング状バネを有するスペーサの構造を模式的に示す断面図である。
【図９】従来の技術に係るスペーサの構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  ハードディスク・ドライブ、１０１  磁気ディスク、１０２  ベース
１０３  スピンドル・モータ、１０５  ヘッド・スライダ、１０６  アクチュエータ
１０７  回動軸、１０８  クランプ、１０９  ボイス・コイル・モータ
３０１  ハブ、３１０１  受け部、５０１  スペーサ、５１０１  孔
５１２  上部リング、５１３  下部リング、５１４  ダンピングシート
５１５  リング状バネ、５１６  スリット、５２１、５３１  テーパー面
【図１】
2010067324.tif 000003
【図２】
2010067324.tif 000004
【図３】
2010067324.tif 000005
【図４】
2010067324.tif 000006
【図５】
2010067324.tif 000007
【図６】
2010067324.tif 000008
【図７】
2010067324.tif 000009
【図８】
2010067324.tif 000010
【図９】
2010067324.tif 000011