(57)【要約】【課題】磁気ディスク及びスピンドルハブにそれぞれ最適な材料を使用しながら、線膨張係数を合わせることが可能となり、熱膨張の差による磁気ディスクの変形を抑えることができる磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】磁気ディスクを複数枚積層する時に磁気ディスク間に入れるスペーサを有する磁気ディスク装置であって、スピンドルハブ２側の磁気ディスク１ａの内径部下面と、ディスククランプ５側の磁気ディスク１ｂの内径部上面に、磁気ディスク１ａ，１ｂとは線膨張係数の異なるスペーサ３ｂ，３ｃを接着した構造を採用するなど、磁気ディスク１ａ，１ｂの内径部分に線膨張係数の違うスペーサ３ｂ，３ｃまたは他の部材を接着または融着し、スピンドルハブ２に線膨張係数を合わせることにより、磁気ディスク１ａ，１ｂの変形を抑える。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録するための磁気ディスクと、前記磁気ディスクを複数枚積層する時に前記磁気ディスクの間に入れるスペーサと、積層した前記磁気ディスクと前記スペーサの軸となるスピンドルハブと、前記磁気ディスクと前記スペーサを前記スピンドルハブに固定するディスククランプと、前記磁気ディスク、前記スペーサ、前記ディスククランプ及び前記スピンドルハブを回転させるためのスピンドルモータと、前記スピンドルモータを固定するためのベースとを有する磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスクと前記スピンドルハブ及び前記ディスククランプとの径方向の線膨張係数の差を小さくするように、前記積層された磁気ディスクのうち、前記スピンドルハブ側の第１の磁気ディスクの内径部下面と、前記ディスククランプ側の第２の磁気ディスクの内径部上面に、前記磁気ディスクとは線膨張係数の異なる熱膨張差吸収部材を接着した構造を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気ディスク装置において、
前記積層された磁気ディスクの間に入れる前記スペーサは、前記磁気ディスクとは線膨張係数の異なる熱膨張差吸収部材からなり、前記熱膨張差吸収部材を前記磁気ディスクの内径部上面及び内径部下面に接着した構造を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
情報を記録するための磁気ディスクと、前記磁気ディスクを複数枚積層する時に前記磁気ディスクの間に入れるスペーサと、積層した前記磁気ディスクと前記スペーサの軸となるスピンドルハブと、前記磁気ディスクと前記スペーサを前記スピンドルハブに固定するディスククランプと、前記磁気ディスク、前記スペーサ、前記ディスククランプ及び前記スピンドルハブを回転させるためのスピンドルモータと、前記スピンドルモータを固定するためのベースとを有する磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスクと前記スピンドルハブ及び前記ディスククランプとの径方向の線膨張係数の差を小さくするように、前記積層された磁気ディスクのうち、前記スピンドルハブ、前記ディスククランプ、または前記スペーサ側の磁気ディスクの内径部上面及び内径部下面を厚み方向に一段落ちし、前記一段落ちした部分に前記磁気ディスクとは線膨張係数の異なるリング状の熱膨張差吸収部材を接着した構造を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】
情報を記録するための磁気ディスクと、前記磁気ディスクを複数枚積層する時に前記磁気ディスクの間に入れるスペーサと、積層した前記磁気ディスクと前記スペーサの軸となるスピンドルハブと、前記磁気ディスクと前記スペーサを前記スピンドルハブに固定するディスククランプと、前記磁気ディスク、前記スペーサ、前記ディスククランプ及び前記スピンドルハブを回転させるためのスピンドルモータと、前記スピンドルモータを固定するためのベースとを有する磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスクと前記スピンドルハブ及び前記ディスククランプとの径方向の線膨張係数の差を小さくするように、前記積層された磁気ディスクのうち、前記スピンドルハブ、前記ディスククランプ、または前記スペーサ側の磁気ディスクの内径部上面及び内径部下面を厚み方向に一段落ちし、前記一段落ちした部分に前記磁気ディスクとは線膨張係数の異なる熱膨張差吸収部材をメッキまたは融着した構造を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載の磁気ディスク装置において、
前記積層された磁気ディスクは、ガラス材料からなることを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置のスピンドルモータ部に係わり、特に磁気ディスクとスピンドルハブ及びディスククランプの線膨張係数の違いによる熱膨張の差により発生するディスク変形に対して有効な構造を有する磁気ディスク装置に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者が検討したところによれば、磁気ディスク装置に関しては、以下のような技術が考えられる。
【０００３】
例えば、磁気ディスク装置は、磁気ディスクとスペーサがスピンドルハブを軸にして積層され、ディスククランプにてスピンドルハブのフランジ部に押し付けることにより、固定されているスピンドルモータ部と、アームの先端に記録再生を行う磁気ヘッドを取り付けたキャリッジとそれを駆動させる磁気回路を有するアクチュエータ部、そしてその２つを収納するベース／カバー部より構成されている。
【０００４】
スピンドルモータ部において、磁気ディスクはスピンドルハブに固定された状態でサーボトラックライタにてトラックフォーマットを書き込むことにより、モータの回転軸に対し同心円のトラックを形成することができる。しかし、スピンドルモータ部を構成する、磁気ディスクとスピンドルハブ及びディスククランプの線膨張係数が異なると、温度変化により磁気ディスクとスピンドルハブの接触部、またはクランプと円板の接触部に応力が発生し、同心円で書き込まれていたトラックにも歪みが生じてしまう。
【０００５】
これに対し、従来は、磁気ディスク、スピンドルハブ、スペーサ、ディスククランプを同じアルミニウム材料で構成することにより、ディスク変形を防いでいた。
【０００６】
しかし、近年、ディスク装置の大容量化に伴い、ディスク材料がアルミニウムからガラスへと移行し、スピンドルハブ、スペーサ、ディスククランプと異なった線膨張係数となってきた。
【０００７】
これにより、磁気ディスクとスピンドルが接触しないように組み立てられる構造及び方法が検討されている。例えば、スピンドルハブの外周面と磁気ディスク及びスペーサリングとが直接接触しないように、スピンドルハブの内周側に溝を設け、またスペーサリングの外周側を凸形状に形成するようにした技術がある（例えば、特許文献１）。
【０００８】
また、このような磁気ディスク装置において、オフトラックを防止するために磁気ディスク間に熱膨張係数の異なるスペーサを併用した技術がある。この技術は、アクチュエータ部のアームとベアリングとの熱膨張係数の違いに対して、ベアリングの少ない収縮量に影響を受ける最上位及び最下位のアームは他のアームより収縮率が小さくなるために、スペーサ間で熱膨張係数の異なる材料を用いるものである（例えば、特許文献２）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−１５１７４０号公報（第１頁の要約など）
【００１０】
【特許文献２】
特開平７−２６２７４９号公報（第１頁の要約など）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のような磁気ディスク装置の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【００１２】
例えば、磁気ディスク装置は小型・大容量化が進行し、積層される磁気ディスクの径は縮小化され、トラックピッチの狭小化も進んでいる。また、それに伴う低浮上化に対応するために、磁気ディスクは、アルミニウム基板から、平面度が得易く変形が少ないガラス基板へと移行し始めた。
【００１３】
しかし、この変更のために、磁気ディスクとその他の部材の線膨張係数に違いが生じ、装置稼働時の温度上昇や環境温度の変化により、磁気ディスクとその他の部材に熱膨張差が発生している。これにより、スピンドルハブ外径と磁気ディスク内径の接触部分及び磁気ディスクとディスククランプの接触部に応力が発生し、磁気ディスクに微少な変形が起きる。これにより、トラック歪みを起こさせる可能性がある構造となっている。
【００１４】
また、前記特許文献１における構造においても、磁気ディスクの内径とスピンドルハブの外径の直接接触は無いものの、スペーサによる磁気ディスクの位置決めを行う点から、スペーサと磁気ディスクは接触しており、この両者の線膨張係数が違えば円板変形の原因となる可能性がある。
【００１５】
また、前記特許文献２の技術は、最上位及び最下位のアームに対応する部分とそれ以外のアームに対応する部分で、熱膨張係数の異なるスペーサを用いるものであり、磁気ディスクとスピンドルハブ、ディスククランプの接触部に発生する応力による磁気ディスクの変形を防止する技術ではない。
【００１６】
そこで、本発明は、磁気ディスクの円板変形を改善できる構造を提案するものであり、磁気ディスク及びスピンドルハブにそれぞれ最適な材料を使用しながら、線膨張係数を合わせることが可能となり、熱膨張の差による磁気ディスクの変形を抑えることができる磁気ディスク装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、磁気ディスクの内径部分に線膨張係数の違うスペーサまたは他の部材を接着または融着し、スピンドルハブ及びディスクスペーサに見かけ上の線膨張係数を合わせることにより、熱膨張差を少なくして磁気ディスクが変形しにくい磁気ディスク装置を実現するものである。
【００１８】
すなわち、本発明は、情報を記録するための磁気ディスクと、この磁気ディスクを複数枚積層する時に磁気ディスクの間に入れるスペーサと、積層した磁気ディスクとスペーサの軸となるスピンドルハブと、磁気ディスクとスペーサをスピンドルハブに固定するディスククランプと、磁気ディスク、スペーサ、ディスククランプ及びスピンドルハブを回転させるためのスピンドルモータと、このスピンドルモータを固定するためのベースとを有する磁気ディスク装置に適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００１９】
（１）スピンドルハブ側の第１の磁気ディスクの内径部下面と、ディスククランプ側の第２の磁気ディスクの内径部上面に、磁気ディスクとは線膨張係数の異なる熱膨張差吸収部材を接着した構造を有するものである。
【００２０】
（２）前記（１）において、積層された磁気ディスクの間に入れるスペーサは、磁気ディスクとは線膨張係数の異なる熱膨張差吸収部材からなり、この熱膨張差吸収部材を磁気ディスクの内径部上面及び内径部下面に接着した構造を有するものである。
【００２１】
（３）スピンドルハブ、ディスククランプ、またはスペーサ側の磁気ディスクの内径部上面及び内径部下面を厚み方向に一段落ちし、この一段落ちした部分に磁気ディスクとは線膨張係数の異なるリング状の熱膨張差吸収部材を接着した構造を有するものである。
【００２２】
（４）スピンドルハブ、ディスククランプ、またはスペーサ側の磁気ディスクの内径部上面及び内径部下面を厚み方向に一段落ちし、この一段落ちした部分に磁気ディスクとは線膨張係数の異なる熱膨張差吸収部材をメッキまたは融着した構造を有するものである。
【００２３】
（５）前記（１）、（２）、（３）または（４）において、積層された磁気ディスクは、ガラス材料からなるものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
まず、図１により、本発明の実施の形態１における磁気ディスク装置の構成の一例を説明する。図１は磁気ディスク装置の平面図を示す。
【００２６】
本実施の形態の磁気ディスク装置は、例えば、情報を記録するための磁気ディスク１と、この磁気ディスク１を固定するディスククランプ５と、磁気ディスク１及びディスククランプ５を回転させるスピンドルモータ１１と、このスピンドルモータ１１を固定するベース１２と、磁気ディスク１へ読み書きをするヘッド１３と、このヘッド１３を支持するキャリッジ１４と、ヘッド１３を磁気ディスク１上の任意の位置に移動させるキャリッジ１４に取り付けられたコイル１５と、このコイル１５を挟み込むようにして磁気回路を構成するように配置されたマグネット１６と、このマグネット１６を支持するヨークから構成されるボイスコイルモータ１７などから構成される。
【００２７】
次に、図２により、本実施の形態における磁気ディスク装置のスピンドルモータ部の一例について説明する。図２はスピンドルモータ部の要部の断面図を示す。
【００２８】
磁気ディスク装置のスピンドルモータ部は、情報を記録しておくための少なくとも１枚（図２では２枚）の磁気ディスク１と、それを複数枚積層する時に磁気ディスク１の間に入れるスペーサ３を有し、その積層した磁気ディスク１とスペーサ３の軸となるスピンドルハブ２と、そのスピンドルハブ２のフランジに押さえつけるためのディスククランプ５と、スピンドルモータ部を固定するベース４などから構成されている。このスピンドルモータ部は、詳細には後述する図３のような構造となっている。
【００２９】
次に、図３により、磁気ディスクとその周辺部材の構造の一例を詳細に説明する。図３は磁気ディスクとその周辺部材の構造の断面図を示す。
【００３０】
特に、本実施の形態においては、磁気ディスク１の内周部分に、線膨張係数の異なるスペーサ３を上面及び下面のどちらか片側に接着し、磁気ディスク１とスピンドルハブ２及びディスククランプ５との径方向の線膨張係数の差を小さくした構造を採用している。
【００３１】
すなわち、スピンドルハブ２側の磁気ディスク１ａの内径部下面と、ディスククランプ５側の磁気ディスク１ｂの内径部上面に、磁気ディスク１ａ，１ｂとは線膨張係数の異なるスペーサ３ｂ，３ｃを接着した構造となっている。このスペーサ３ｂ，３ｃは、熱膨張差吸収部材としての働きを持ち、例えばアルミニウム材料からなり、これに対して磁気ディスク１ａ，１ｂはガラス材料からなる。また、スピンドルハブ２、スペーサ３ａ、ディスククランプ５などは、例えばアルミニウム材料から形成されている。
【００３２】
これらの材料については、例えばスピンドルハブ２とスペーサ３ａは同じ線膨張係数の材料から形成し、磁気ディスク１ａ，１ｂはスピンドルハブ２に比べて小さな線膨張係数の材料から形成し、スペーサ３ｂ，３ｃはスピンドルハブ２に比べて大きな線膨張係数の材料から形成するようにする。
【００３３】
このように、磁気ディスク１ａ，１ｂとスペーサ３ｂ，３ｃを接着剤にて接合することで、接着された磁気ディスク１ａ，１ｂの内径の温度変化に対する変形量は、磁気ディスク単品時の変形量とスペーサ単品の変形量の概略平均値となる。このため、接着された磁気ディスク１ａ，１ｂの内径の見かけ上の線膨張係数は、磁気ディスク単品とスペーサ単品の線膨張係数の概略平均値となる。
【００３４】
よって、本実施の形態の磁気ディスク装置においては、磁気ディスク１ａ，１ｂの線膨張係数をスペーサ３ｂ，３ｃの線膨張係数で矯正することにより、スピンドルハブ２との間の温度変化による熱膨張の差を無くし、磁気ディスク１ａ，１ｂの変形を防止することができる。
【００３５】
（実施の形態２）
本実施の形態の磁気ディスク装置は、前記実施の形態１と同様の構成からなるが、磁気ディスクとその周辺部材の構造が異なっており、以下において詳細に説明する。
【００３６】
図４により、磁気ディスクとその周辺部材の構造の一例を詳細に説明する。図４は磁気ディスクとその周辺部材の構造の断面図を示す。
【００３７】
特に、本実施の形態においては、磁気ディスク１の内周部分に、線膨張係数の異なるスペーサ３を上面及び下面に接着し、磁気ディスク１とスピンドルハブ２及びディスククランプ５との径方向の線膨張係数の差を小さくした構造を採用している。
【００３８】
すなわち、前記実施の形態１のように、スピンドルハブ２側の磁気ディスク１ａの内径部下面と、ディスククランプ５側の磁気ディスク１ｂの内径部上面に、磁気ディスク１ａ，１ｂとは線膨張係数の異なるスペーサ３ｂ，３ｃを接着した上で、さらに磁気ディスク１ａ，１ｂの間に入れるスペーサも３ｄ，３ｅに２分割し、例えばスペーサ３ｂ，３ｃと同様のアルミニウム材料からなり、磁気ディスク１ａ，１ｂとは線膨張係数の異なる熱膨張差吸収部材から形成されている。
【００３９】
よって、本実施の形態の磁気ディスク装置においても、前記実施の形態１と同様に、スピンドルハブ２との間の温度変化による熱膨張の差を無くし、磁気ディスク１ａ，１ｂの変形を防止することができる。特に、本実施の形態においては、磁気ディスク１ａ，１ｂの上面及び下面にスペーサ３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅを接着することにより、磁気ディスク１ａ，１ｂの線膨張係数の矯正を上面及び下面でバランス良く行うことができるようになる。
【００４０】
（実施の形態３）
本実施の形態の磁気ディスク装置は、前記実施の形態１と同様の構成からなるが、磁気ディスクとその周辺部材の構造が異なっており、以下において詳細に説明する。
【００４１】
図５により、磁気ディスクとその周辺部材の構造の一例を詳細に説明する。図５は磁気ディスクとその周辺部材の構造の断面図を示す。
【００４２】
特に、本実施の形態においては、磁気ディスク１の内周部分を厚み方向に一段落ちし、その部分に線膨張係数の異なる薄いリングを接着し、磁気ディスク１とスピンドルハブ２及びディスククランプ５との径方向の線膨張係数の差を小さくした構造を採用している。
【００４３】
すなわち、本実施の形態においては、スピンドルハブ２、ディスククランプ５、またはスペーサ３ａ側の磁気ディスク１ａ，１ｂの内径部上面及び内径部下面を厚み方向に一段落ちし、この一段落ちした部分７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに、例えばアルミニウム材料からなり、磁気ディスク１ａ，１ｂとは線膨張係数の異なるリング８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを熱膨張差吸収部材としてそれぞれ接着した構造となっている。
【００４４】
よって、本実施の形態の磁気ディスク装置においては、磁気ディスク１ａ，１ｂの１段落ちした部分７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに線膨張係数の異なるリング８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを接着材にて固定することにより、磁気ディスク１ａ，１ｂの線膨張係数をスピンドルハブ２及びディスククランプ５に合わせることができるので、前記実施の形態１と同様に、スピンドルハブ２との間の温度変化による熱膨張の差を無くし、磁気ディスク１ａ，１ｂの変形を防止することができる。
【００４５】
（実施の形態４）
本実施の形態の磁気ディスク装置は、前記実施の形態１と同様の構成からなるが、磁気ディスクとその周辺部材の構造が異なっており、以下において詳細に説明する。
【００４６】
特に、本実施の形態においては、前記実施の形態３と同様な構造、すなわち磁気ディスク１の一段落ちした部分７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに、例えばアルミニウム材料からなり、磁気ディスク１ａ，１ｂとは線膨張係数の異なる熱膨張差吸収部材をメッキまたは融着させた構造を採用している。
【００４７】
よって、本実施の形態の磁気ディスク装置においても、前記実施の形態３と同様に、スピンドルハブ２との間の温度変化による熱膨張の差を無くし、磁気ディスク１ａ，１ｂの変形を防止することができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気ディスク及びスピンドルハブにそれぞれ最適な材料を使用しながら、線膨張係数を合わせることが可能となり、熱膨張の差による磁気ディスクの変形を抑えることができる磁気ディスク装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における磁気ディスク装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における磁気ディスク装置のスピンドルモータ部の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における磁気ディスク装置において、磁気ディスクとその周辺部材の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２における磁気ディスク装置において、磁気ディスクとその周辺部材の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３における磁気ディスク装置において、磁気ディスクとその周辺部材の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ…磁気ディスク、２…スピンドルハブ、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ…スペーサ、４…ベース、５…ディスククランプ、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ…一段落ちした部分、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…リング、１１…スピンドルモータ、１２…ベース、１３…ヘッド、１４…キャリッジ、１５…コイル、１６…マグネット、１７…ボイスコイルモータ。
【図１】
2004220741.tif 000003
【図２】
2004220741.tif 000004
【図３】
2004220741.tif 000005
【図４】
2004220741.tif 000006
【図５】
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