(57)【要約】ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のクロストークの減少のためのアクチュエータ・アセンブリが設けられる。アクチュエータ・アセンブリは、基板と、ピボットと、上部ヨークおよび下部ヨークを有するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）と、予め定められた堅さおよび予め定められた磁気的特性を有するカットアウト・インサートとを備え、カットアウト・インサートは、基板のカットアウト凹所に対応し、ＶＣＭの下部ヨークおよびピボットは、カットアウト・インサートに結合される。【選択図】図２Ａ
2017530497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロストークの減少のためのアクチュエータ・アセンブリであって、
基板、
ピボット、
上部ヨークおよび下部ヨークを有するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、および、
予め定められた堅さおよび予め定められた磁気的特性を有するカットアウト・インサート、
を備え、
前記カットアウト・インサートは、前記基板のカットアウト凹所に対応し、前記ＶＣＭの前記下部ヨークおよび前記ピボットは、前記カットアウト・インサートに結合される、
アクチュエータ・アセンブリ。
【請求項２】
前記ＶＣＭの前記下部ヨークは、前記カットアウト・インサートと一体的に形成される、請求項１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項３】
前記ＶＣＭは１つ以上の磁石を備え、前記カットアウト・インサートの前記予め定められた磁気的特性は、前記ＶＣＭの前記１つ以上の磁石からの磁束ループを閉じる、請求項１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項４】
前記カットアウト・インサートの前記予め定められた堅さは、クロストーク振動を減らすのに十分である、請求項１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項５】
前記ＶＣＭは、面外の力を減少するための２つの磁石を備える、請求項１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項６】
前記下部ヨークと前記カットアウト・インサートとの間に制振性粘着剤が接続される、請求項１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項７】
前記下部ヨークと前記カットアウト・インサートとの間に粘弾性シート層が接続される、請求項１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項８】
前記下部ヨークと前記カットアウト・インサートとの間に制振性粘着剤および粘弾性シート層が接続される、請求項１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項９】
クロストークの減少のためのアクチュエータ・アセンブリであって、
基板、
ピボット、
上部ヨークを有するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、および、
予め定められた堅さおよび予め定められた磁気的特性を有するカットアウト・インサート、
を備え、
前記カットアウト・インサートは、前記基板のカットアウト凹所に対応し、前記ＶＣＭの第１の磁石および前記ピボットは、前記カットアウト・インサートに結合される、
アクチュエータ・アセンブリ。
【請求項１０】
前記ＶＣＭは別の１つ以上の磁石を備え、前記カットアウト・インサートの前記予め定められた磁気的特性は、前記ＶＣＭの前記第１の磁石および前記別の１つ以上の磁石からの磁束ループを閉じる、請求項９に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項１１】
前記カットアウト・インサートの前記予め定められた堅さは、クロストーク振動を減らすのに十分である、請求項９に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項１２】
前記ＶＣＭは、面外の力を減少するための第２の磁石を備える、請求項９に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項１３】
前記ＶＣＭの下部ヨークと前記カットアウト・インサートとの間に制振性粘着剤または粘弾性シート層が接続され、前記下部ヨークは、その上に取り付けられる前記第１の磁石を有する、請求項９に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項１４】
前記ＶＣＭの下部ヨークと前記カットアウト・インサートとの間に制振性粘着剤および粘弾性シート層が接続され、前記下部ヨークは、その上に取り付けられる前記第１の磁石を有する、請求項９に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項１５】
複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システムであって、
基板を有するハウジング、
ハウジング内部にそしてディスク・プレートより上に位置する１つ以上の回転可能ディスク・プラッタであって、前記１つ以上の回転可能ディスク・プラッタは、前記回転可能ディスク・プラッタの各々の一側または両側上の磁気ディスク媒体を有する、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ、
前記１つ以上の回転可能ディスク・プラッタを回転させるためのスピンドルモータ・アセンブリ、および、
データにそこに書込み、そしてそこからデータを読取るための磁気ディスク媒体の各々より上に読取り／書込みヘッドを飛ばすための請求項１または９に記載の１つ以上のアクチュエータ・アセンブリ、
を備え、
カットアウト・インサートの各々は、前記基板上のカットアウト凹所に対応する、
複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システム。
【請求項１６】
ＶＣＭは、上部ヨークの垂直フランジの内部に収容される、請求項１５に記載の複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システム。
【請求項１７】
複数のアクチュエータの各々は、クロストークの減少のための専用のサーボを備える、請求項１５に記載の複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システム。
【請求項１８】
専用のサーボは、ＶＣＭおよびデュアルステージ・アクチュエータを備える、請求項１５に記載の複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システム。
【請求項１９】
前記基板と前記スピンドルモータとの間の振動結合を弱めるために前記基板と前記スピンドルモータとの間に連結される強化された基板インサートをさらに備え、それにより、前記ハウジングの内部のクロストークを減らす、請求項１５に記載の複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［優先権主張］
この出願は、２０１４年１０月３日出願のシンガポール特許出願番号第１０２０１４０６３４１Ｗからの優先権の利益を請求する。そしてその内容は、すべての目的のためのその全部において参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［技術分野］
本発明は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の分野に関する。特に、それは、ＨＤＤのクロストークの減少のための配置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）における読取り／書込み機構は、一般に、単一のアクチュエータを制御するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を備える。各アクチュエータは、１つ以上のアクチュエータ・アームと、ボビンを有するかまたは有さない１つまたは複数のボイスコイルと、１つのピボットカートリッジ軸受アセンブリとを備える。１つまたは複数の読取り／書込み磁気ヘッドを有するサスペンションは、各アクチュエータ・アームの端部に取り付けられる。読取り／書込み動作の間、ＶＣＭは、読取り／書込み磁気ヘッドを磁気ディスク・プラッタ上の目的位置に位置決めするために、アクチュエータ・アームを動かす。次いで、読取り／書込み動作は、目的位置で実行される。
【０００４】
現在の研究は、ＨＤＤのデータ転送速度を上昇させる方向を目指す。複数のアクチュエータの導入を含み、そして磁気ディスク・プラッタの１分当たりの（ＲＰＭ）回転を増加させる、従来のＨＤＤのデータ転送速度を上昇させるさまざまな方法が提案された。これらの方法がデータ転送速度を上昇させる現実的なオプションを提供する一方で、それらにはいくつかの不利な点がある。例えば、複数のアクチュエータの存在は、ＨＤＤの内部での振動の量を増加させる。複数のアクチュエータの動きは、振動を導く。その振動は、ＨＤＤを通して広がり、読取り／書込み磁気ヘッドの位置決め精度を低下させて、クロストークに至る。複数の同一のアクチュエータは、同程度の周波数で作動してもよい。そしてそれは、力学的共振に結果としてなりうる。アクチュエータの力学的共振は、ＨＤＤの機能信頼性に影響を及ぼす相当な振動を引き起こす場合がある。磁気ディスク・プラッタのＲＰＭの増加は、また、振動を増加させるＨＤＤ内部での乱れた気流につながる。振動は、読取り／書込み磁気ヘッドの位置決め誤差に結果としてなる場合があり、ＨＤＤの読取り／書込み性能に影響を及ぼす場合がある。ＨＤＤの振動のサインは、消費者購入決定の考慮である。複数のアクチュエータの導入および／または磁気ディスク・プラッタのＲＰＭの増加による振動は、ユーザ環境およびＨＤＤ信頼性に影響を及ぼし、したがってＨＤＤの売上高を減らす、不必要なノイズを導いてもよい。
【０００５】
このように、必要なことは、上記の課題のいくらかに対処しようとするＨＤＤのためのハードウェア・ベースのクロストークの減少である。さらに、他の望ましい特徴および特性は、添付図面および開示のこの背景に関連してとられる、次の詳細な説明および添付の請求の範囲から明らかになる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様において、クロストークの減少のためのアクチュエータ・アセンブリであって、基板、ピボット、上部ヨークおよび下部ヨークを有するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、および、予め定められた堅さおよび予め定められた磁気的特性を有するカットアウト・インサート、を備え、カットアウト・インサートは、基板のカットアウト凹所に対応し、ＶＣＭの下部ヨークおよびピボットは、カットアウト・インサートに結合される、アクチュエータ・アセンブリが提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様において、クロストークの減少のためのアクチュエータ・アセンブリであって、基板、ピボット、上部ヨークを有するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、および、予め定められた堅さおよび予め定められた磁気的特性を有するカットアウト・インサート、を備え、カットアウト・インサートは、基板のカットアウト凹所に対応し、ＶＣＭの第１の磁石およびピボットは、カットアウト・インサートに結合される、アクチュエータ・アセンブリが提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様において、複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システムであって、基板を有するハウジング、ハウジング内部にそしてディスク・プレートより上に位置する１つ以上の回転可能ディスク・プラッタであって、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタは、回転可能ディスク・プラッタの各々の一側または両側上の磁気ディスク媒体を有する、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタを回転させるためのスピンドルモータ・アセンブリ、および、データにそこに書込み、そしてそこからデータを読取るための磁気ディスク媒体の各々より上に読取り／書込みヘッドを飛ばすための本発明の第１および第２の態様による１つ以上のアクチュエータ・アセンブリ、を備え、カットアウト・インサートの各々は、基板上のカットアウト凹所に対応する、複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システムが提供される。
【０００９】
同様の参照番号が別々の図にわたって同一または機能的に同等の要素を参照し、そして、下記の詳細な説明と一緒に明細書に組み込まれてその一部を形成する添付図面は、各種実施形態を例示して、現在の実施形態によるさまざまな原理および利点を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、デュアル・アクチュエータ・ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の斜視図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、カットアウト・インサートに結合されたＶＣＭの下部ヨークを有する基板の分解斜視図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、カットアウト・インサートと一体的に形成されたＶＣＭの下部ヨークを有する基板の分解斜視図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、ＶＣＭの下部ヨークとカットアウト・インサートとの間に制振性粘着剤または粘弾性シート層を有する基板の分解斜視図を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ＶＣＭの下部ヨークおよびカットアウト・インサートを有する基板の組立て斜視図を示す。
【図４】図４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の側断面図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、デュアル・アクチュエータＨＤＤのシミュレーション図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、カットアウト・インサートを有する基板を含むデュアル・アクチュエータＨＤＤから、カットアウト・インサートのない基板を含むデュアル・アクチュエータＨＤＤへの、クロストークの比較のシミュレーション結果を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、収容されないステータコイル構成を有する軸方向界磁スピンドルモータの側断面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、収容されたステータコイル構成を有する軸方向界磁スピンドルモータの側断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
当業者は、図の要素が単純さおよび明快さのために例示されたものであり、一定の比率で必ずしも表されたわけではないと認める。例えば、例示、ブロックダイヤグラムまたはフローチャートの要素のいくつかの寸法は、本実施形態の知識を向上させるのを助けるために、他の要素に関して誇張されてもよい。
【００１２】
以下の詳細な説明は、事実上単に例示的なだけであり、本発明または本発明の応用および使用法を制限することを意図するものでない。さらに、以前の発明の背景または以下の詳細な説明に示されるいかなる理論にも束縛される意図はない。本明細書において、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のためのハードウェア・ベースのクロストークの減少は、動作環境における減じたＨＤＤ振動およびクロストーク、より大きな機能信頼性、より高い性能および減じた振動ノイズ、の利点を有する本実施形態にしたがって提示される。
【００１３】
図１は、デュアル・アクチュエータ・ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の斜視図を示す。図１を参照すると、ＨＤＤ１００はハウジングを備える。ハウジングは、基板１０８および、スピンドルモータ・アセンブリ１１８によって駆動される１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４の両側に配置される２つのアクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂを有する。各アクチュエータ・アセンブリは、１つ以上のアクチュエータ・アーム１１６ａ、１１６ｂを備える。アクチュエータ・アーム１１６ａ、１１６ｂは、各アクチュエータ・アーム１１６ａ、１１６ｂの端部でサスペンション上に取り付けられる１つまたは複数の読取り／書込みヘッド１１０ａ、１１０ｂを有する。アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂの各々は、ピボットカートリッジ軸受アセンブリ１１４ａ、１１４ｂ上にヒンジされ、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）によって駆動される。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）は、上部ヨーク１０６ａ、１０６ｂ、ボイスコイル１１２ａ、１１２ｂおよび下部ヨークを備える。実施形態では、ＶＣＭは、上部ヨーク１０６ａ、１０６ｂおよび下部ヨークの範囲内に１つ以上の磁石を備えてよい。別の実施形態では、ピボットカートリッジ軸受アセンブリ１１４ａ、１１４ｂの中心がスピンドルモータ・アセンブリ１１８の中心に整列されるように、２つのアクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂは、基板１０８の範囲内に配置されてもよい。換言すれば、ピボットカートリッジ軸受アセンブリ１１４ａ、１１４ｂの中心およびスピンドルモータ・アセンブリ１１８の中心は、コーリニアである。他の実施態様では、ピボットカートリッジ軸受アセンブリ１１４ａ、１１４ｂおよびスピンドルモータ・アセンブリ１１８は、ピボットカートリッジ軸受アセンブリ１１４ａ、１１４ｂの中心およびスピンドルモータ・アセンブリ１１８の中心が直線を形成しないように組立てられてもよい。
【００１４】
実施形態では、非対称アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂおよび非対称アーム１１６ａ、１１６ｂは、デュアル・アクチュエータ、マルチディスクＨＤＤの読取り／書込み操作の間、クロストークを減らすために用いてよい。アクチュエータ１０２ａ、１０２ｂおよびアクチュエータ・アーム１１６ａ、１１６ｂの各々の共振および周波数応答が他のアクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂおよびアクチュエータ・アーム１１６ａ、１１６ｂの駆動振動周波数と一致しないように、非対称アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂは、設計される。換言すれば、個々のアクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂおよびアクチュエータ・アーム１１６ａ、１１６ｂの共振および周波数応答は、ユニークである。加えて、個々のアクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂおよびアクチュエータ・アーム１１６ａ、１１６ｂの共振および周波数応答は、クロストークおよび自己励振を減らすために、さらに最適化されることができて、調整されることができる。自己励振およびクロストークをさらに減らすために、専用のアクチュエータ・アーム１１６ａ、１１６ｂが１つ以上の特定の回転可能ディスク・プラッタ１０４に割り当てられてもよい。
【００１５】
図２Ａは、カットアウト・インサートに結合されたＶＣＭの下部ヨークを有する基板の分解斜視図を示し、図２Ｂは、カットアウト・インサートが一体的に形成されたＶＣＭの下部ヨークを有する基板の分解斜視図を示す。
【００１６】
図２Ａを参照すると、基板１０８、ＶＣＭの下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂ、および予め定められた堅さおよび予め定められた磁気的特性を有するカットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂに結合されたピボット２０８ａ、２０８ｂを含む配置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）２００の分解斜視図を示す。カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂは、基板１０８のカットアウト凹所２０２ａ、２０２ｂに対応する。上部ヨーク１０６ａ、１０６ｂおよび下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂを含むＶＣＭと共に、基板１０８、ピボット２０８ａ、２０８ｂ、およびカットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂは、ＨＤＤのクロストークをさらに減らすことが可能であるアクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂを形成する。実施形態では、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂの予め定められた堅さは、アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂから発散するクロストーク振動を減らすのに十分である。都合のよいことに、クロストーク振動の減少は、読取り／書込み磁気ヘッドの位置決め精度を増加させる。そして、より高い読取り／書込み性能に至る。減じた振動はまた、ＨＤＤの機構部品の寿命を増加させて、ＨＤＤの機能信頼性を強化する。カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂは、ＨＤＤによって発生する振動ノイズも減らして、エンドユーザのためのより良い感じの動作環境を作り出す。
【００１７】
図２Ｂを参照すると、基板１０８、ＶＣＭの下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂ、およびカットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂと一体的に形成されたピボット２０８ａ、２０８ｂを含む配置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）２１０の分解図を示す。換言すれば、ＶＣＭの下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂおよびピボット２０８ａ、２０８ｂは、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂと単一コンポーネントを構成する。単一コンポーネントは、ＨＤＤの構成部品の数を有益に減らしてよく、供給チェーン管理を単純化してよく、ＨＤＤの製造を容易にしてよく、そしてＨＤＤ製造のコスト削減に至ってよい。
【００１８】
実施形態では、ＶＣＭは、上部ヨーク１０６ａ、１０６ｂの範囲内に１つ以上の磁石を、および下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂの範囲内に第１の磁石２１２ａ、２１２ｂを備えてよい。そして、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂの予め定められた磁気的特性は、第１の磁石２１２ａ、２１２ｂおよびＶＣＭの別の１つ以上の磁石からの磁束ループを閉じる。別の実施形態では、上部ヨーク１０６ａ、１０６ｂおよび下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂは、それらの上に取り付けられる１つ以上の磁石を包含してよい。さらに別の実施形態では、下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂは第１の磁石２１２ａ、２１２ｂを包含し、上部ヨーク１０６ａ、１０６ｂは第２の磁石を包含する。２つの磁石が適切に配置されるときに、ＶＣＭは、読取り／書込み操作の間、アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂの動きから生じる面外の力（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ  ｆｏｒｃｅ）を減少することが可能でもよい。このように、クロストーク減少のためのアクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂは、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂに結合されたＶＣＭの第１の磁石２１２ａ、２１２ｂおよびピボット２０８ａ、２０８ｂ、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂ、基板１０８および上部ヨーク１０６ａ、１０６ｂを備えてよい。カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂは、予め定められた堅さおよび予め定められた磁気的特性を有し、そして基板１０８のカットアウト凹所２０２ａ、２０２ｂに対応する。
【００１９】
図３Ａは、ＶＣＭの下部ヨークとカットアウト・インサートとの間に制振性粘着剤または粘弾性シート層を有する基板の分解斜視図を示し、図３Ｂは、ＶＣＭの下部ヨークおよびカットアウト・インサートを有する基板の組立て斜視図を示す。
【００２０】
図３Ａを参照すると、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂに結合された下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂおよびピボット２０８ａ、２０８ｂを有する基板１０８を含む配置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）３００分解斜視図を示す。実施形態では、図３Ａに示すように、ＶＣＭの下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂとカットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂとの間に制振性粘着剤または粘弾性シート層３０２ａ、３０２ｂが接続されてもよい。別の実施形態では、制振性粘着剤および粘弾性シート層３０２ａ、３０２ｂがＶＣＭの下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂとカットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂとの間に接続されてもよい。制振性粘着剤または粘弾性シート層３０２ａ、３０２ｂおよびカットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂの存在は、アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂの共振および周波数応答の減衰を提供する。そしてそれは、ＨＤＤのコンポーネントの機械的振動に起因するクロストークを減らす手段を都合よく提供する。別の実施形態では、ＶＣＭの第１の磁石２１２ａ、２１２ｂは、下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂ上に取り付けられてよい。そして、ＶＣＭの下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂと、基板１０８のカットアウト凹所２０２ａ、２０２ｂに対応するカットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂとの間に、制振性粘着剤または粘弾性シート層３０２ａ、３０２ｂが接続されてもよい。さらに別の実施形態では、構成部品の数をさらに減らして、ＨＤＤの製造容易性を強化するために、制振性粘着剤または粘弾性シート層３０２ａ、３０２ｂ、下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂおよびピボット２０８ａ、２０８ｂは、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂと一体的に形成されてもよい。まだ別の実施形態では、ＨＤＤのコンポーネントの機械的振動に起因するクロストークを都合よく減らすために、制振性粘着剤および粘弾性シート層３０２ａ、３０２ｂは、下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂおよびピボット２０８ａ、２０８ｂと一体的に形成されてもよい。
【００２１】
実施形態では、基板１０８は、可鍛性でかつ基板１０８を形成するために容易にスタンプされるかまたは成形されるかまたは鋳造される材料から造られてよい。基板１０８は、アルミニウムおよび鋼を含むグループから選択される材料から成ってよい。ＶＣＭを支持するカットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂ、およびピボットカートリッジ軸受アセンブリ１１４ａ、１１４ｂは、予め定められた堅さおよび予め定められた磁気的特性を有する材料から造られてよい。カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂは、鋼、ニッケルおよびコバルトを含むグループから選択される材料から成ってよい。実施形態では、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂの予め定められた堅さは、クロストーク振動を減らすために有利に十分でありえる。加えて、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂの予め定められた磁気的特性は、ＶＣＭの範囲内で磁石の磁界閉鎖を十分に提供することができる。換言すれば、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂは、アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂにおいてＶＣＭの１つ以上の磁石からの磁束ループを閉じる。
【００２２】
図３Ｂを参照すると、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂに結合された下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂおよびピボット２０８ａ、２０８ｂを有する基板１０８の組立てられた配置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）３０４を示す。実施形態では、配置３０４は、複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システムであって、基板１０８を有するハウジング、ハウジング内部にそしてディスク・プレートより上に位置する１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４であって、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４は、回転可能ディスク・プラッタ１０４の各々の一側または両側上の磁気ディスク媒体を有する、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４を回転させるためのスピンドルモータ・アセンブリ１１８、および、データにそこに書込み、そしてそこからデータを読取るための磁気ディスク媒体の各々より上に読取り／書込みヘッド１１０ａ、１１０ｂを飛ばすための１つ以上のアクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂ、を備え、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂの各々は、基板１０８上のカットアウト凹所２０２ａ、２０２ｂに対応する、複数のアクチュエータ、複数のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）システム、に含まれる。別の実施形態では、複数のアクチュエータの各々は、クロストーク減少のための専用のサーボを備えてよく、専用のサーボは、ＶＣＭおよびデュアルステージ・アクチュエータを備えてよい。さらに別の実施形態では、ＶＣＭは、複数のアクチュエータ間のクロストークをさらに制限するために上部ヨーク１０６ａ、１０６ｂの垂直フランジの内部に収容され（ｎｅｓｔ）てもよい。
【００２３】
図４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の側断面図を示す。
【００２４】
図４は、垂直フランジ４０８ａを有する下部ヨーク２０４ａより上に設けられる垂直フランジ４０６ａを有する上部ヨーク１０６ａを有するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４００の横の側断面図を示す。下部ヨーク２０４ａ上に設けられる１つ以上の第１の磁石２１２ａ、１つ以上の第２の磁石４０４およびボイスコイル１１２ａを備えるキャビティ４１２を形成するために、上部ヨーク１０６ａおよび下部ヨーク２０４ａは、図４に示すように組立てられる。換言すれば、下部ヨーク２０４ａ上に設けられる１つ以上の第１の磁石２１２ａ、１つ以上の第２の磁石４０４およびボイスコイル１１２ａを含むＶＣＭは、上部ヨーク１０６ａの垂直フランジ４０６ａの内部に収容される。実施形態では、１つ以上の第１の磁石２１２ａおよび１つ以上の第２の磁石４０４は、読取り／書込み操作の間、アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂの動きから生じる面外の力（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ  ｆｏｒｃｅ）を減少するために設けられる。アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂの動きは、図４のボイスコイル１１２ａの平面に流れる電流４０２ａ、４０２ｂによって引き起こされる。都合のよいことに、面外の力（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ  ｆｏｒｃｅ）の減少は、アクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂの動きを通して発生する振動を低減させて、したがって、読取り／書込みヘッド１１０ａ、１１０ｂの位置決め精度およびＨＤＤの性能を強化する。実施形態では、下部ヨーク２０４ａ、２０４ｂは、図２Ｂに示すように、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂと一体的に形成されてもよい。
【００２５】
図５Ａおよび図５Ｂは、デュアル・アクチュエータＨＤＤのシミュレーション図、および、カットアウト・インサートを有する基板を含むデュアル・アクチュエータＨＤＤから、カットアウト・インサートのない基板を含むデュアル・アクチュエータＨＤＤへの、クロストークの比較のシミュレーション結果を示す。
【００２６】
図５Ａは、動作中のカットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂを有する基板を含むデュアル・アクチュエータＨＤＤ５００のシミュレーションを示す。シミュレーションにおいて、対向するアクチュエータ・アセンブリ１０２ａ、１０２ｂのボイスコイル１１２ａ、１１２ｂを通して注入されるサイン（ｓｗｅｐｔ−ｓｉｎｅ）電流入力に応答する読取り／書込みヘッド１１０ａ、１１０ｂのオフトラック変位が研究される。実施形態では、読取り／書込み操作の間、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４の上方に１つまたは複数のアクチュエータ・アーム１１６ａ、１１６ｂを位置決めするために、サイン電流入力は、ボイスコイル１１２ａ、１１２ｂを通して注入される。実施形態では、読取り／書込みヘッド１１０ａ、１１０ｂは、ディスク・プラッタ１０４上の磁気ディスク媒体を交替させるよう割り当てられる。換言すれば、読取り／書込みヘッド１１０ａ、１１０ｂは、ヘッド１１０ｂがディスク・プラッタ１０４の下部磁気ディスク媒体に読取り／書き込みをする一方で、ヘッド１１０ａがディスク・プラッタ１０４の上部磁気ディスク媒体に読取り／書き込みをするように配置される。このような配置（千鳥配置）は、偏り（ｗｉｎｄａｇｅ）関連の振動を有利に減らし、そしてＨＤＤ信頼性を増加させる。この配置はまた、共通のアクチュエータ・アーム設計および構造に起因する規模の経済性を有益に促進する。
【００２７】
図５Ｂを参照すると、グラフ５０２は、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂを有するデュアル・アクチュエータＨＤＤから、カットアウト・インサートのないデュアル・アクチュエータＨＤＤへの、クロストークを比較するシミュレーション結果５０４、５０６を示す。実施形態では、シミュレーション結果５０４、５０６は、対向するアクチュエータ・アセンブリ１０２ｂのボイスコイル１１２ｂを通して注入されるサイン電流入力に応答する、読取り／書込みヘッド１１０ａのオフトラック変位のレスポンス関数を表す。グラフ５０２の縦軸に示されるオフトラック変数は、対向するアクチュエータ・アセンブリ１０２ｂのボイスコイル１１２ｂによる単位電流（Ａ）当たりの、読取り／書込みヘッド１１０ａの位置決め誤差（ナノメートル）を示す。変数のための差分を示すために、対数スケール（ｄＢ）が縦軸に適用される。シミュレーション結果５０４は、シミュレーション結果５０６と比較して、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂを有するデュアル・アクチュエータＨＤＤのための低周波の改良された周波数応答を示す。そして、シミュレーション結果５０６は、カットアウト・インサートのないデュアル・アクチュエータＨＤＤの名目の周波数応答を示す。１０００Ｈｚ未満の周波数帯域においてシミュレーション結果５０６と比較してシミュレーション結果５０４により記録される低い対数的大きさは、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂが用いられるときに、対向するアクチュエータ・アセンブリ１０２ｂから発する振動に起因する読取り／書込みヘッド１１０ａのための低い位置決め誤差を意味する。それ故、カットアウト・インサート２０６ａ、２０６ｂがデュアル・アクチュエータＨＤＤに組み込まれるときに、シミュレーション結果５０４は、より大きな位置決め精度およびより低いオフトラックをともなう強化された許容度を示す。低周波の減衰はまた、５〜５００Ｈｚの周波数スペクトルの振動が起こる典型的動作環境において使われるときに、ＨＤＤの機械的振動クロストークを有益に減らす。
【００２８】
図６Ａおよび図６Ｂは、収容されないステータコイル構成、および収容されたステータコイル構成を有する軸方向界磁スピンドルモータの側断面図を示す。
【００２９】
図６Ａを参照すると、収容されないステータコイル構成を有する軸方向界磁スピンドルモータ６００の断面図が示される。軸方向界磁スピンドルモータ６００は、軸として作動して、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４を回転させる。そして、ディスク・プラッタ１０４の上方に配置されるときに、読取り／書込みヘッド１１０ａ、１１０ｂが磁気ディスク媒体に読取り／書込みをすることを可能にする。軸方向界磁スピンドルモータ６００は、回転部分および静止部分を含む。回転部分は、スピンドルモータの上部ロータ軸受アセンブリ６１２ａおよび磁石６０６を備える。静止部分は、基板１０８に結合される基板インサート６０４ａおよびステータコイル６１０ａを備える。実施形態では、ステータコイル６１０ａは、スピンドルモータの上部ロータ軸受アセンブリ６１２ａおよび基板インサート６０４ａを越えて延びる。換言すれば、ステータコイルは、収容されない構成においてある。実施形態では、ステータコイル６１０ａは、基板上に堆積するコイルまたはいくつかの巻線ボイスコイルを備えてよい。さらに別の実施形態では、軸方向界磁スピンドルモータ６００は、基板１０８とスピンドルモータとの間の振動結合を弱めるために基板１０８とスピンドルモータとの間に連結される強化された基板インサート６０４ａを備えてよい。それにより、ハウジングの内部のクロストークを減らす。基板１０８がアルミニウムおよび鋼を含むグループから選択される材料から成ってよい一方で、強化された基板インサート６０４ａは、ステンレス鋼を含むグループから選択される材料から成ってよい。強化された基板インサート６０４ａを有する基板１０８のカップリングは、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４の振動を都合よく減らす。１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４は、読取り／書込み磁気ヘッド１１０ａ、１１０ｂの改良された位置決め精度および減じたクロストークに貢献する。
【００３０】
図６Ｂを参照すると、収容されたステータコイル構成を有する軸方向界磁スピンドルモータ６０２の断面図が示される。図６Ａの軸方向界磁スピンドルモータ６００と同様に、軸方向界磁スピンドルモータ６０２は、回転部分および静止部分を含む。しかしながら、軸方向界磁スピンドルモータ６０２は、２つの磁石６０８ａおよび６０８ｂを備える。上部磁石６０８ａは、スピンドルモータの上部ロータ軸受アセンブリ６１２ｂを含む回転部分に含まれる。下部磁石６０８ｂは、基板インサート６０４ｂおよびステータコイル６１０ｂを含む静止部分に含まれる。換言すれば、上部磁石６０８ａおよび下部磁石６０８ｂは、それぞれステータコイル６１０ｂの上および下に設けられる。磁石６０８ａ、６０８ｂは、図６Ａに示される単一磁石６０６よりも薄い。２つのより薄い磁石６０８ａ、６０８ｂの使用は、エアーギャップの不利を都合よく補償して、１つ以上の回転可能ディスク・プラッタ１０４の振動を減らす。実施形態では、ステータコイル６１０ａは、図６Ａに示すようにスピンドルモータの上部ロータ軸受アセンブリ６１２ａのフランジ６１４の下方への延長に適応するために、短縮されてよい。スピンドルモータ・パネル６１２ａのフランジ６１４は、ステータコイル６１０ｂを取り囲むために基板インサート６０４ｂと集合する。換言すれば、ステータコイルは、収容された構成において設けられる。
【００３１】
加えて、本実施形態によれば、カットアウト・インサートおよび基板上の対応するカットアウト凹所を用いることにより実現されるハードウェア・ベースのクロストークの減少法は、ＨＤＤの内部の振動および予想外のクロストークの量を減らすために提唱された。
【００３２】
このように、本実施形態によるカットアウト・インサートおよび基板上の対応するカットアウト凹所の使用は、減じたＨＤＤ振動およびクロストーク、より大きなＨＤＤ信頼性、より高いＨＤＤ性能およびより低い振動ノイズ、の利点を有することが分かる。例示的実施形態が前述の発明の詳細な説明において示された一方で、非常に多くの変化が存在することが理解されるべきである。
【００３３】
例示的実施形態は例だけであり、いかなる形であれ本発明の適用可能性、動作、または構成を制限する意図はないとさらに認められなければならない。むしろ、前述の詳細な説明は、本発明の例示的実施態様を実施するための便利なロードマップを当業者に提供する。そして、請求項に記載したように本発明の範囲内で、例示的実施形態に記載されている要素の機能および配列ならびに操作方法においてさまざまな変化がなされてよいことは、理解される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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