JP2001023325A - データ記憶装置の複合ランプ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】より製造し易く、ロード／アンロード・ランプ
の熱膨張による位置ずれを全体として少なくする、デー
タ記憶装置のランプ構造を提供する。 【解決手段】課題は、データ記憶装置内にロード／アン
ロード・ランプを提供するランプ構造によって達成され
る。ランプ構造は、第１の剛性支持構造５２と、第１の
剛性支持構造とは分離された第２の剛性支持構造７６
と、第１の剛性支持構造と第２の剛性支持構造とを接続
するブリッジ部７８と、第１の剛性支持構造に取り付け
られたランプ・ユニット５０とを有する。剛性支持構造
は、温度が変化している間にランプ−ディスク間の間隔
が一定になるように選択された熱膨脹係数を有する。第
１の剛性支持構造５２と第２の剛性支持構造スリーブ７
６の部品とを、射出成形用金型に入れてインサート成形
することによって、正確な安定した寸法を有するランプ
・ユニット５０を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、回転ディ
スクを利用するコンピュータ・ハード・ディスク・ドラ
イブその他のデータ記憶装置に関する。より詳細には、
ディスクが回転していないときに磁気ヘッドをデータ記
憶ディスクから離しておくためのロード／アンロード・
ランプ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ・ハード・ディスク・ドラ
イブは、通常、磁気データ記憶材料からなる被覆を有す
る何枚かの高速に回転するディスクを使用する。各ディ
スクは、ディスク表面のごく近くに保持された磁気読取
り／書込みヘッドと対になっている。それによって、磁
気読取り／書込みヘッドは、移動しながら磁気ディスク
上にデータを読み書きすることができる。

【０００３】磁気ヘッドは、ディスクと一緒に動く空気
のクッションによって磁気ディスク表面との接触が防止
される。通常、磁気ヘッドは、ディスクが動いている
間、ディスクの約０．０２ミクロン上に静止している。

【０００４】磁気ヘッドとディスク表面が長時間接触す
るとディスク表面と磁気ヘッドの両方が破損する恐れが
あるので、余り長時間接触させないことがきわめて重要
である。たとえば、過度の接触が起こると、データが永
久に破壊されることがある。動作中のハード・ディスク
・ドライブでは、ディスクが高速で回転していることに
よって接触が防止される。

【０００５】また、ディスクが回転していないときに
（すなわち、ハード・ディスク・ドライブに電力が供給
されていないときに）、磁気ヘッドとディスク表面が接
触しないことも重要である。ディスクと磁気ヘッドがあ
る時間静止して接触していると、ヘッドとディスク表面
が固着し、ディスクが回転し始めるときにディスク表面
が破損することがある。また、ディスクは静止状態から
動き始めなければならず、磁気ヘッドが磁気ディスク表
面に浮上するのに一定の最低速度が必要である。したが
って、ハード・ディスク・ドライブを始動させるたび
に、ディスクが空気クッションを形成するのに十分な速
度に達するまで、ある距離だけ磁気ヘッドとディスク表
面の摩擦が生じることになる。

【０００６】こうした理由から、ある種のハード・ディ
スク・ドライブでは、ハード・ディスク・ドライブが動
作していない間、磁気ヘッドをディスク表面から離した
ままにするロード／アンロード・ランプ構造が使用され
てきた。磁気ヘッドは、ディスクが磁気ヘッドを磁気デ
ィスク表面に浮上させる最低速度に達したときにランプ
構造から解放される。

【０００７】ハード・ディスク・ドライブによっては、
非固着部分を有するディスクを備えたものもあり、これ
は、ヘッドが長時間非固着部分と接触したままの場合で
も磁気ヘッドを損傷させないことに留意されたい。こう
したハード・ディスク・ドライブは、コンタクト・スタ
ート／ストップ（ＣＳＳ）ハード・ディスク・ドライブ
として知られる。ＣＳＳハード・ディスク・ドライブ
は、ロード／アンロード・ランプ構造を使用しない。

【０００８】図１は、３枚のディスク２を備えた代表的
な従来技術のハード・ディスク・ドライブを示す。アク
チュエータ・アーム３が、サスペンション４、スライダ
５および持上げフィーチャ６を支持する。スライダ５の
下面には、磁気読取り／書込みヘッド（図示せず）が配
置される。アクチュエータ・アーム３は、ピボット支柱
９のまわりを旋回する。持上げフィーチャ６は、ランプ
構造１０上のランプ８と係合するようにサスペンション
４上に配置される。ランプ８は、持上げフィーチャ６に
上向きの力を加えて、スライダ５と磁気ヘッドをディス
ク２から持ち上げる。それにより、持上げフィーチャ６
がランプ８上に移動するとき、磁気ヘッドはディスク２
と接触しない。

【０００９】ランプ構造１０は低摩擦の高分子材料から
作成することが望ましい。低摩擦ランプ８により、磁気
ヘッドをアンロードするのに必要なエネルギーの量（電
力を切ったアンロード中のこと）が減少し、また持上げ
フィーチャがランプの表面をこするときに生じるほこり
粒子の量も減る。また、ディスク表面に対するランプ構
造の位置を堅く固定することが望ましい。

【００１０】高分子材料からなるランプ構造１０は、通
常アルミニウムまたはステンレス鋼からなる周囲の金属
部品の熱膨脹係数とはしばしばまったく異なる熱膨脹係
数を有する。したがって、温度が変化するとき、プラス
チックのランプ構造は、周囲の部品と異なる割合で膨張
縮小し、その結果、ディスク２に対するランプ構造１０
の位置がずれる。

【００１１】熱膨張による位置ずれにより、データ記憶
に使用できるディスク表面積が減少する。

【００１２】また、熱膨張による位置ずれによって、ラ
ンプ８とディスク２の間の位置合せ公差を緩くすること
が必要になり、そのためディスク間の垂直方向のスペー
スを大きくすることが必要になる。その望ましくない結
果は、所与のサイズのハード・ディスク・ドライブに収
容できるディスクの数が少なくなることである。

【００１３】広範囲の温度にわたって一定のランプ位置
合せを実現するランプ構造を提供すれば、ハード・ディ
スク・ドライブ設計技術における進歩になる。

【００１４】特願平１１−１２０８２４号（１９９８年
５月１４日に米国において出願された米国特許出願番号
第０９／０７９，２２５号の対応日本国特許出願であっ
て、出願人整理番号ＡＭ９９８０２２）は本出願の先願
にあたるが未だ出願公開されておらず、本出願の出願人
と同一の出願人に譲渡されたものである。

【００１５】特願平１１−１２０８２４号では、次のよ
うなランプ構造を提供している。

【００１６】１）ロード／アンロード・ランプの熱膨張
による位置ずれを少なくする。 ２）高分子材料からなるランプを使用する利点を維持す
る。 ３）ランプ−ディスク間の位置合せで達成できる機械的
公差を厳しくする。 ４）ハード・ディスク・ドライブの基部に容易かつ正確
に取り付けられる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
特願平１１−１２０８２４号に記載された発明を改良し
て、さらに、次のようなランプ構造を提供することにあ
る。 ５）より製造し易いランプ構造とする。 ６）ロード／アンロード・ランプの熱膨張による位置ず
れを全体として平均化させる。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的および利点
は、データ記憶装置内にロード／アンロード・ランプを
提供するランプ構造によって達成される。データ記憶装
置は、スピンドルに取り付けられたディスクを有する。
ランプ構造は、第１の剛性支持構造と、第１の剛性支持
構造とは分離された第２の剛性支持構造と、第１の剛性
支持構造と第２の剛性支持構造とを接続するブリッジ部
と、第１の剛性支持構造に取り付けられたランプ・ユニ
ットとを有する。

【００１９】ランプ・ユニットは、ロード／アンロード
・ランプを有する。剛性支持構造は、温度が変化してい
る間にランプ−ディスク間の間隔が一定になるように選
択された熱膨脹係数を有する。

【００２０】

【発明の実施の形態】図２、図３および図４は、高分子
材料からなる従来技術のランプ構造に固有の問題を示
す。図２は、基部１１に取り付けられたランプ構造１０
を示す。回転軸１３を有するスピンドル１２がモータ１
４に連結され、モータ１４は基部１１に結合される。モ
ータ１４は、スピンドル１２をその回転軸１３のまわり
で回転させる。データ記憶ディスク２が、スピンドル１
２に取り付けられる。各ディスク２は、ディスク上面１
５Ａとディスク下面１５Ｂを有する。ランプ構造１０
は、各ディスク表面１５ごとに１つのロード／アンロー
ド・ランプ８を提供する。各ディスク表面１５とランプ
８が、ランプ−ディスク間の間隔１６を画定する。スペ
ーサ・リング１７が、ディスク２の間に位置決めされ、
それにより、ディスク２の間でディスク間隔３７を画定
するのを助ける。

【００２１】図３は、ランプ８と持上げフィーチャ６の
拡大図である。持上げフィーチャ６は、スピンドル１２
から半径方向に遠ざかるときにランプ８によって持ち上
げられるように設計される。ランプ先端１９は、持上げ
フィーチャ６よりもディスク表面１５に近く、それによ
り、持上げフィーチャ６はランプ８の上面と接触する。
この構成では、ランプ８と持上げフィーチャ６の位置の
不確かさを考慮しなけばならない。磁気ヘッド２０は、
持上げフィーチャ６に取り付けられており、したがっ
て、持上げフィーチャがランプ８と接触したときに磁気
ヘッドがディスク表面１５から持ち上げられる。

【００２２】ランプ８は、ディスク表面１５より上に配
置される。ランプとディスク表面の間の距離が、ランプ
−ディスク間の間隔１６を画定する。ランプ８は通常、
ディスク表面１５に対して約１／４または１５度の傾斜
３６を有する。ランプ−ディスク間の間隔１６、傾斜３
６およびランプ８の半径方向位置によって、ランディン
グ半径４０の位置が決まる。ランディング半径４０と
は、磁気ヘッド２０とディスク表面１５が十分に相互作
用できる近さにある最も外側の半径である。ランディン
グ半径の位置によって、データを記憶できる最も外側の
半径が決まる。ランディング半径４０よりも外側の半径
方向の位置にはデータを記憶することができない。

【００２３】ランディング半径４０の位置は、ランプ−
ディスク間の間隔１６が変化すると変化する。ランディ
ング半径４０は、ランプ−ディスク間の間隔１６が増大
する場合にスピンドル軸１３に近づき、ランプ−ディス
ク間の間隔１６が減少する場合にスピンドル軸１３から
遠ざかる。１／４の傾斜を有するランプの場合は、ラン
ディング半径位置４０の半径方向の動きは、ランプ−デ
ィスク間の間隔１６の変化の４倍になる。ランプ−ディ
スク間の間隔が変化すると、データを記憶できる最も外
側の半径が変化する。データは、常にランディング半径
４０の最小可能半径よりもスピンドル１２に近く記憶し
なければならない。したがって、ランディング半径位置
４０の半径方向の不確かさが大きいと、データを記憶で
きる表面積が減少する。データ容量を最大にしハード・
ディスク・ドライブ動作の信頼性を高めるためには、ラ
ンプ−ディスク間の間隔１６を固定し明確にすることが
重要である。たとえば、ランプ−ディスク間の間隔１６
は、温度変化時に大きく変化してはならない。

【００２４】温度変化によってランプ−ディスク間の間
隔１６が変動するときは、ディスク間隔３７を大きくし
なければならない。これは、ランプ８が、持上げフィー
チャ６を確実にインターセプトできるのに十分な大きさ
でなければならないからである。ディスク間隔３７が大
きいと、所定の容積に収容できるディスクの数が少なく
なり、そのため単位体積あたりのデータ容量が低下す
る。

【００２５】表１に、スピンドル１２、モータ１４、ス
ペーサ・リング１７およびディスク２に共通に使用され
るアルミニウムおよび鋼と、ディスク２に機械的に連結
されるその他の部品の熱膨脹係数を示す。

【表１】

【００２６】表２に、ランプ構造に使用されるプラスチ
ックの熱膨脹係数を示す。４−ヒドロキシ安息香酸と６
−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（ＨＡＨＮ）のコポリエ
ステルは、Hoechst-Celanese, Inc.から、商品名ＶＥＣ
ＴＲＡ Ａ４３０で市販されている。ＨＡＨＮは、低い
摩擦係数と優れた摩耗特性を有する液晶性材料である。
ＨＡＨＮは、高度に異方性の熱膨脹係数を有し、したが
って２つの熱膨張係数を有することに留意されたい。

【表２】

【００２７】図４は、従来技術のランプ構造に対する温
度上昇の影響を示す。スピンドル１２、モータ１４、ス
ペーサ・リング１７、およびデータ記憶ディスク２は、
金属（またはセラミックスやガラス）からなり、したが
って比較的小さな熱膨脹係数を有する。ランプ構造１０
は、プラスチックからなり、したがって比較的大きいま
たは可変の熱膨脹係数を有する。その結果、ランプ８
は、温度の上昇中にディスク２に対して上方に動き、そ
れにより位置ずれが起こる。この相対的な高さの変化
は、主に、ランプ構造１０の高い膨張率に比べてスピン
ドル１２の膨脹率が低いことによるものである。相対的
な高さの変化は、基部１１から最も遠いディスクで最大
になる。上面のロード／アンロード・ランプ８Ａとディ
スク上面１５Ａの間のランプ−ディスク間の間隔１６Ａ
が増大する。下面のロード／アンロード・ランプ８Ｂと
ディスク下面１５Ｂの間のランプ−ディスク間の間隔１
６Ｂは小さくなる。これにより、ディスク上面１５Ａの
ランディング半径が、スピンドル１２に近づく。ディス
ク下面１５Ｂのランディング半径は、スピンドル１２か
ら遠くになる。すべてのディスク面のランディング領域
の位置が、ディスク表面１５とロード／アンロード・ラ
ンプ８間の高さの相対的変化によって移動する。

【００２８】図５は、特願平１１−１２０８２４号によ
るランプ構造５１の好ましい実施形態を示す。それぞれ
１対のロード／アンロード・ランプ３２を有するランプ
・ユニット５０が、基部２２に取り付けられた剛性支持
構造５２に取り付けられる。ランプ・ユニット５０と剛
性支持構造５２は、本発明によるランプ構造を含む。各
ランプ・ユニット５０は、別々の材料片である（すなわ
ち、ランプ・ユニット５０が連結していない）ことが好
ましい。また、ランプ・ユニット５０は、最小の垂直範
囲５５を有することが好ましい。一実施形態では、剛性
支持構造５２の材料は、スピンドル２６の熱膨脹係数と
厳密に一致する熱膨脹係数を有するように選択される。
スピンドル２６、スペーサ・リング２９、ディスク３
０、および剛性支持構造５２は、同じ材料から作成する
ことが好ましい。あるいは、スピンドル２６、スペーサ
・リング２９、ディスク３０および剛性支持構造を、ほ
ぼ等しい熱膨脹係数を有する異なる材料から作成する。
ランプ・ユニットがプラスチック材料によって連結され
ないため、温度変化時に、ランプ・ユニット５０は、剛
性支持構造５２の膨脹収縮によって動く。また、ランプ
・ユニットは、小さな垂直範囲５５を有するため、ラン
プ３２の熱膨張移動よりも剛性支持構造５２の熱膨張移
動の方が優位になる。

【００２９】スピンドル２６と剛性支持構造５２が同じ
割合で膨脹収縮するので、ランプ−ディスク間の間隔３
８は、広い温度範囲にわたってすべてのディスク面／ラ
ンプ対で実質上一定である。ランプ−ディスク間の間隔
３８は、温度変化中、基部２２から遠いディスクでも一
定である。

【００３０】より一般的には、剛性支持構造５２は、温
度変化中にランプ−ディスク間の間隔３８が一定になる
熱膨脹係数を持つように選択された材料で作成すること
ができる。大抵の駆動装置では、これは、剛性支持構造
５２とスピンドル２６（ディスク３０が取り付けられ
る）の熱膨脹係数を一致させることによって達成され
る。しかし、モータ２８、スペーサ・リング２９、ディ
スク自体など、その他の部分の熱膨張が、温度変化中に
ディスク３０の変位に影響を及ぼすことがある。したが
って、剛性支持構造５２の熱膨脹係数は、スピンドル２
６の熱膨脹係数と厳密に等しくなくてもよい。その代わ
りに、剛性支持構造５２の熱膨脹係数を、スピンドル２
６、スペーサ・リング２９、ディスク３０およびモータ
２８の合成熱膨脹係数と一致させることができる。スピ
ンドル２６、モータ２８、スペーサ・リング２９、ディ
スク３０、およびディスク３０の熱膨張運動に影響を及
ぼすその他の構成部品は、駆動アセンブリ全体の一部分
と見なすことができる。駆動アセンブリ全体が、ディス
ク３０の熱膨張変位に、したがってランプ−ディスク間
の間隔３８に影響を及ぼす構成部品を含むことに留意さ
れたい。個々のデータ記憶装置が、ディスク３０の熱膨
張変位に影響を及ぼすスピンドル、スペーサ・リング、
ディスクおよびモータ以外の構成部品を含むこともあ
る。

【００３１】ハード・ディスク・ドライブに使用される
ディスク３０は、磁気データ記憶材料の薄膜で被覆され
た材料（通常はアルミニウムだが、ガラスが使用される
こともある）の板を含む。他の被覆を使用することもで
きる。このような被覆されたディスク３０の熱膨脹係数
は、板に配置された被覆の材料ではなく板の材料によっ
てほぼ完全に決まる。

【００３２】基部が均一な厚さでない場合は、ランプ−
ディスク間の間隔３８の熱膨張変化が基部２２の影響も
受けることもあることに留意されたい。たとえば、ラン
プ構造５１の下よりもスピンドル２６とモータ２８の下
の方が基部２２が厚い場合は、基部２２の熱膨張が、ラ
ンプ−ディスク間の間隔３８に影響を及ぼす。

【００３３】ハード・ディスク・ドライブなどのデータ
記憶装置は、通常、０〜７０℃の範囲の温度で動作する
ように構成される。したがって、ランプ−ディスク間の
間隔３８は、この温度範囲で比較的一定でなければなら
ない。この温度範囲にわたって比較的一定なランプ−デ
ィスク間の間隔は、本発明のランプ構造５１によって実
現することができる。

【００３４】特に好ましい実施形態では、剛性支持構造
５２はアルミニウム製であり、スピンドル２６もアルミ
ニウム製である。あるいは、スピンドル２６と剛性支持
構造５２はステンレス鋼製である。

【００３５】ハード・ディスク・ドライブによっては、
ガラス製のディスク３０が使用されることもある。ガラ
スは、ステンレス鋼とほぼ一致する熱膨脹係数を有す
る。したがって、ガラス・ディスクを使用する場合に
は、スピンドル２６、スペーサ・リング２９および剛性
支持構造５２を、ステンレス鋼製とすることができる。

【００３６】しかし、スピンドル２６とスペーサ・リン
グ２９は、ディスク３０の熱膨張運動にはるかに大きな
影響を及ぼす。したがって、スピンドル２６とスペーサ
・リング２９の熱膨脹係数を剛性支持構造５２の熱膨脹
係数と一致させることにより、熱膨張で起こるランプ−
ディスク間の間隔３８の変化を従来のランプ構造よりも
小さくすることができる。

【００３７】図６は、特願平１１−１２０８２４号のラ
ンプ構造５１の拡大図を示す。３つのランプ・ユニット
５０が、剛性支持構造５２の側面に取り付けられる。図
６に示したランプ構造は、６つのロード／アンロード・
ランプ３２（各ランプ・ユニット５０ごとに２つ）を有
し、したがって、３枚のディスクを備えたハード・ディ
スク・ドライブで使用するのに適する。しかし、剛性支
持構造５２には、実質上いくつのランプ・ユニット５０
を結合することもできる。

【００３８】ランプ・ユニット５０は、持上げフィーチ
ャ３４が待機位置に保持されるように傾斜された待機た
め面５４を有することが好ましい。ランプ構造に待機た
め面５４を用いることは、ハード・ディスク・ドライブ
構造の技術分野では周知である。

【００３９】ランプ・ユニット５０は、低い摩擦係数と
良好な摩耗特性（低い粒子生成）を有するプラスチック
から作成する。そのような材料の例には、４−ヒドロキ
シ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（ＨＡＨ
Ｎ）のコポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、ポリイミド、ポリアセタールなどの液晶
性重合体がある。摩擦と摩耗を小さくするために、ＰＴ
ＦＥ充填プラスチックを使用することができる。ある好
ましい実施形態では、ランプ・ユニット５０は、Hoechs
t-Celanese, Inc.から商品名ＶＥＣＴＲＡ Ａ４３０で
市販されているＨＡＨＮなどの射出成形液晶性重合体で
作成する。

【００４０】特願平１１−１２０８２４号においては、
剛性支持構造５２は、剛性支持構造５２の剛性を高める
フランジ６０、６２を有することを好ましいとしたが、
これらは必ずしも必要とされるものではない。ただし、
剛性が高いと、ディスク３０に対するランプ・ユニット
５０の正確な位置決めを維持するのに有益である。

【００４１】図７は、特願平１１−１２０８２４号にお
ける、剛性支持構造５２の好ましい実施形態を示す。剛
性支持構造５２は、ランプ・ユニット５０が機械的に連
結する穴６４を有することが好ましい。

【００４２】図８は、特願平１１−１２０８２４号にお
ける、剛性支持構造５２とランプ・ユニット５０の断面
図を示す。ランプ・ユニットは、穴６４を通り、これに
より剛性支持構造５２と機械的に連結する。これは、ラ
ンプ・ユニットを剛性支持構造５２に取り付ける上での
好ましい手段である。

【００４３】あるいは、図９に示したように、ランプ・
ユニット５０でフランジ６０を囲み、機械的安定性を高
めることもできる。各ランプ・ユニット５０に複数の穴
６４を設けることができることに留意されたい。たとえ
ば、各ランプ・ユニット５０を、フランジ６０内の別の
穴６５と機械的に連結することもできる。

【００４４】そうではなく、特願平１１−１２０８２４
号においては、ランプ・ユニット５０をねじで剛性支持
構造５２に取り付けることもできるとしていた。これ
は、ねじがランプ・ユニット５０の塑性変形を引き起こ
し、最終的に位置ずれが生じるため好ましくない。

【００４５】特願平１１−１２０８２４号において、も
う１つの代替方法は、穴６４、６５にはめるスナップば
め構造によってランプ・ユニット５０を取り付けること
であった。さらに別の代替方法は、加熱かしめ法によっ
てランプ・ユニットを剛性支持構造５２に取り付けるこ
とであった。

【００４６】図１０は、特願平１１−１２０８２４号に
おける、ランプ・ユニット５０と穴６４を縦に切断した
ランプ構造５１の側断面図を示す。特願平１１−１２０
８２４号においては、剛性支持構造５２は、基部２２へ
のランプ構造５１の取り付けを容易にする足部６６を有
することが好ましいとされた。足部６６は、剛性支持構
造５２に垂直に延びる。ランプ・ユニット５０の間にプ
ラスチック・ランプ・ユニット材料の薄層６８を設ける
ことができる。薄層６８は、ランプ・ユニット５０の厚
さ７０および剛性支持構造５２の厚さ７１よりも薄くな
ければならない。層６８を薄く制限することにより、ラ
ンプ・ユニット５０が主に剛性支持構造５２によって機
械的に連結される。その結果、ランプ・ユニット５０
は、温度変化中に剛性支持構造５２の熱膨脹係数に従っ
て動く。

【００４７】図１１は、特願平１１−１２０８２４号の
剛性支持構造の背面斜視図である。

【００４８】図１２は、本発明の好ましい実施形態によ
る剛性支持構造５２の側断面図を示す。ブリッジ部７８
がはっきり見える。剛性支持構造５２とは別に、ブリッ
ジ部７８を介して分離された、新たな剛性支持構造スリ
ーブ７６が見られる。この剛性支持構造スリーブ７６
は、ねじまたはボルトを受ける穴部７２を有する。

【００４９】ここで、剛性支持構造５２が「第１の剛性
支持構造」に相当し、新たな剛性支持構造スリーブ７６
が「第２の剛性支持構造」に相当する。

【００５０】本発明によるランプ構造５１は、「第１の
剛性支持構造」である剛性支持構造５２を、四方に連続
するプレート状材料からの打抜き加工および成形によっ
て作成することができる。すなわち、板金加工技術のみ
を利用しても作成できる。フランジ６０、６２を設けな
いのであれば、作成はより容易となる。また、「第２の
剛性支持構造」である剛性支持構造スリーブ７６が、一
方向に連続する中空円筒状材料からの切断によって作成
することができる。その他、旋盤加工技術のみを利用し
ても作成できる。

【００５１】典型的な実施形態では、剛性支持構造５２
及び剛性支持構造スリーブ７６を射出成形機に入れ、剛
性支持構造５２及び剛性支持構造スリーブ７６のまわり
にプラスチック・ランプ・ユニット材料を流し込む。ラ
ンプ・ユニット材料は、剛性支持構造５２を機械的に連
結する穴６４、６５に流し込む。剛性支持構造５２や剛
性支持構造スリーブ７６剛性支持構造などの部品を射出
成形用金型に入れることは、射出成形技術において「イ
ンサート成形」として周知である。インサート成形で、
正確な安定した寸法を有するランプ・ユニット５０を形
成することができる。

【００５２】インサート成形にあたって、剛性支持構造
５２と剛性支持構造スリーブ７６とを予め接続すること
なく、各々の部品を分離された状態にして射出成形機又
は射出成形用金型に入れておけばよい。すなわち、イン
サート成形の後に、ブリッジ部７８が介在することで、
剛性支持構造５２と剛性支持構造スリーブ７６とが接続
される。

【００５３】実際のところ、剛性支持構造５２と剛性支
持構造スリーブ７６とをインサート成形の前に予め接続
しておこうとすると、溶接などの余計な作業が必要とな
る。また、機械加工上、これら相互の位置決め精度を厳
格に管理することはきわめて難しい。これは量産にも適
していない。

【００５４】なお、剛性支持構造５２及び剛性支持構造
スリーブ７６を、ダイカスト、押出加工、成形または機
械加工によって作成することもできる。また、剛性支持
構造が適切な熱膨脹係数を有するという条件で、剛性支
持構造をプラスチック材料またはセラミック材料で作成
することもできる。剛性支持構造がプラスチック材料か
らなる場合は、プラスチック材料の組成を調整して、所
定の熱膨脹係数を有する剛性支持構造を提供することが
できる。たとえば、ガラス充填プラスチックや炭素充填
プラスチックを使用することができる。

【００５５】剛性支持構造は、図には作成が容易である
平坦な平面形状を有するように示してあるが、他の形状
の剛性支持構造を使用することもできる。たとえば、ブ
ロックまたは円筒の形状を有する剛性支持構造を使用す
ることができる。

【００５６】図１３は、好ましい実施形態によるランプ
構造５１の斜視図である。より実際の使用に適合した形
状になっている。図６に示したランプ構造５１は、６つ
のロード／アンロード・ランプ３２（各ランプ・ユニッ
ト５０ごとに２つ）を有し、したがって、３枚のディス
クを備えたハード・ディスク・ドライブで使用するのに
適していた。この図１３で示すランプ構造５１は、１０
つのロード／アンロード・ランプ３２（各ランプ・ユニ
ット５０ごとに２つ）を有し、したがって、５枚のディ
スクを備えたハード・ディスク・ドライブで使用するの
に適する。

【００５７】図１４は、好ましい実施形態によるランプ
構造５１の斜視図である。図１３で示す斜視図とはビュ
ーを角度を変えている。各ランプ・ユニット５０は、剛
性支持構造５２が基本的な骨組みとして存在し、剛性支
持構造５２とは分離されている別個の基本的な骨組みと
して剛性支持構造スリーブ７６が存在していることがわ
かる。また、穴６４を多数開けておくことによって、軽
量化を図ることができる。また、剛性支持構造５２の表
面と裏面と多数の箇所においてつなげることによって、
機械的な結合をより一層強固にすることができる。

【００５８】図１５は、基部２２にねじ７４で取り付け
た本発明のランプ構造５１の側断面図を示す。ここで
は、６つのロード／アンロード・ランプ３２（各ランプ
・ユニット５０ごとに２つ）を有している。各ランプ・
ユニット５０を、できる限り上下対称に配置している。
このようにすることによって、図４で示したように、相
対的な高さ変化が基部１１から最も遠いディスクで最大
となる性質を利用して、ロード／アンロード・ランプの
熱膨張による位置ずれを上下に分散させることで、全体
として平均化させている。

【００５９】ブリッジ部７８が、熱膨張による位置ずれ
が生じる方向について、真ん中のランプ・ユニット５０
にあわせて形成されている理由の一つは、このような理
由による。しかし、ブリッジ部７８には、各ランプ・ユ
ニット５０を片持ち梁として支えなくてはならないた
め、所定の厚みが必要となる。

【００６０】ロード／アンロード・ランプの熱膨張によ
る位置ずれは、剛性支持構造５２と剛性支持構造スリー
ブ７６とを比較した場合には、剛性支持構造５２の方が
主体となって生じていることは明らかである。しかし、
位置ずれが生じる方向に、剛性支持構造スリーブ７６が
所定の厚さを有している。従って、剛性支持構造５２の
熱膨張係数と剛性支持構造スリーブ７６の熱膨張係数と
を同じ材料にするなどして、実質上等しい熱膨張係数と
することができる。すなわち、ロード／アンロード・ラ
ンプの熱膨張による位置ずれを、多少は改善できる。

【００６１】図１６は、各ランプ・ユニット５０が単一
のランプ３２を有する実施形態を示す。この場合、単一
のランプ３２を有する各ランプ・ユニット５０は、剛性
支持構造５２に個別に取り付けられる。各ランプを剛性
支持構造５２に個別に取り付けることにより、熱膨張に
よるランプ−ディスク間の間隔３８の変化がさらに小さ
くなる。

【００６２】ただし、この実施形態は、ランプを個別に
取り付けることによりランプ構造５１の製造コストが高
くなるため好ましくない。

【００６３】本発明を、３つのランプ・ユニットと６つ
のランプを有する場合、及び、５つのランプ・ユニット
と１０つのランプを有する場合、について示したが、ほ
とんどいくつのランプ・ユニットまたはランプも剛性支
持構造に取り付けることができることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】代表的な従来技術のハード・ディスク・ドライ
ブとロード／アンロード・ランプ構造の斜視図である。

【図２】代表的な従来技術のハード・ディスク・ドライ
ブとロード／アンロード・ランプ構造の側面図である。

【図３】ロード／アンロード・ランプがどのように働く
かを示す拡大図である。

【図４】代表的な従来技術のロード／アンロード・ラン
プ構造における熱膨張によって生じる位置ずれの問題を
示す側面図である。

【図５】特願平１１−１２０８２４号の好ましい実施形
態によるランプ構造を有するハード・ディスク・ドライ
ブの側面図である。

【図６】特願平１１−１２０８２４号の好ましい実施形
態によるランプ構造の斜視図である。

【図７】特願平１１−１２０８２４号のランプ構造の構
成要素である剛性支持構造の斜視図である。

【図８】特願平１１−１２０８２４号の好ましい実施形
態における剛性支持構造とランプ・ユニットの取り付け
方を示すランプ構造の垂直断面図である。

【図９】特願平１１−１２０８２４号の好ましい実施形
態における剛性支持構造とランプ・ユニットの取り付け
方を示すランプ構造の垂直断面図である。

【図１０】特願平１１−１２０８２４号のランプ構造の
側断面図である。

【図１１】特願平１１−１２０８２４号の剛性支持構造
の背面斜視図である。

【図１２】本発明の好ましい実施形態によるランプ構造
の側断面図である。

【図１３】本発明の好ましい実施形態によるランプ構造
の斜視図である。

【図１４】本発明の好ましい実施形態によるランプ構造
の斜視図である。

【図１５】本発明のランプ構造が基部に好ましく取り付
けられた様子を示す側断面図である。

【図１６】本発明の代替実施形態であって、ランプ・ユ
ニットが単一のランプを有するものを示す図である。

【符号の説明】

２０ 磁気ヘッド ２２ 基部 ２６ スピンドル ２８ モータ ２９ スペーサ・リング ３０ ディスク ３２ ロード／アンロード・ランプ ３４ 持上げフィーチャ ３６ 傾斜 ４０ ランディング半径 ５０ ランプ・ユニット ５１ ランプ構造 ５２ 剛性支持構造（「第１の剛性支持構造」） ７６ 剛性支持構造スリーブ（「第２の剛性支持構
造」） ７８ ブリッジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 敬一郎 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 石川 淳 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 木村 申一 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 Ｆターム(参考） 5D059 LA01 LA06 5D076 AA01 BB01 CC05 DD03 DD08 DD20 FF10 FF18 GG20

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ記憶ディスクを有するデータ記憶装
   置のロード／アンロード・ランプ構造であって、 ａ）データ記憶ディスクとの間でランプ−ディスク間隔
   を画定するロード／アンロード・ランプを有する少なく
   とも１つのランプ・ユニットと、 ｂ）ランプ・ユニットを取り付ける第１の剛性支持構造
   と、 ｃ）第１の剛性支持構造とは分離されている第２の剛性
   支持構造と、 ｄ）第１の剛性支持構造と第２の剛性支持構造とを接続
   するブリッジ部とを含み、 第１の剛性支持構造が、温度の変化中にランプ−ディス
   ク間の間隔が実質上一定になるように選択された熱膨脹
   係数を有する材料からなる、ロード／アンロード・ラン
   プ構造。
2. 【請求項２】データ記憶装置が、スピンドル、スペーサ
   ・リングおよびモータを有する駆動アセンブリ全体をさ
   らに備え、スペーサ・リング、モータおよびディスクが
   駆動アセンブリを構成し、第１の剛性支持構造の熱膨脹
   係数が、駆動アセンブリ全体の熱膨脹係数と実質上等し
   く、それにより、ランプ−ディスク間の間隔が温度変化
   中に実質上一定になる、請求項１に記載のランプ構造。
3. 【請求項３】第１の剛性支持構造とディスクを取り付け
   るスピンドルが、実質上等しい熱膨脹係数を有する、請
   求項１に記載のランプ構造。
4. 【請求項４】第１の剛性支持構造とディスクを取り付け
   るスピンドルが同じ材料からなる、請求項１に記載のラ
   ンプ構造。
5. 【請求項５】第１の剛性支持構造とディスクが実質上等
   しい熱膨脹係数を有する、請求項１に記載のランプ構
   造。
6. 【請求項６】第１の剛性支持構造とディスクが同じ材料
   からなる、請求項１に記載のランプ構造。
7. 【請求項７】データ記憶装置がさらにスペーサ・リング
   を含み、第１の剛性支持構造とスペーサ・リングが実質
   上等しい熱膨脹係数を有する、請求項１に記載のランプ
   構造。
8. 【請求項８】データ記憶装置がさらにスペーサ・リング
   を含み、第１の剛性支持構造とスペーサ・リングが同じ
   材料からなる、請求項１に記載のランプ構造。
9. 【請求項９】ランプ・ユニットが、ポリイミド、ポリア
   セタール、ＰＥＥＫ、ＨＡＨＮ、液晶性重合体およびＰ
   ＴＦＥ充填プラスチックからなる群から選択された材料
   からなる、請求項１に記載のランプ構造。
10. 【請求項１０】第１の剛性支持構造が、アルミニウム、
    鋼、ステンレス鋼、セラミック、プラスチック、ガラス
    充填プラスチックおよび炭素充填プラスチックからなる
    群から選択された材料からなる、請求項１に記載のラン
    プ構造。
11. 【請求項１１】ランプ・ユニットと第１の剛性支持構造
    が機械的に連結される、請求項１に記載のランプ構造。
12. 【請求項１２】ランプ・ユニットと第１の剛性支持構造
    が、ランプ・ユニットが穴に入った状態で剛性支持構造
    の穴によって機械的に連結される請求項１１に記載のラ
    ンプ構造。
13. 【請求項１３】ランプ・ユニットが射出成形されたラン
    プ・ユニットである、請求項１に記載のランプ構造。
14. 【請求項１４】各ランプ・ユニットが別々の材料片を含
    む、請求項１に記載のランプ構造。
15. 【請求項１５】第２の剛性支持構造が平坦面に取り付け
    る穴部をさらに含む、請求項１に記載のランプ構造。
16. 【請求項１６】ランプ・ユニット及びブリッジ部が一体
    として射出成形されていて、これらが第１の剛性支持構
    造及び第２の剛性支持構造と機械的に連結される、請求
    項１に記載のランプ構造。
17. 【請求項１７】ａ）スピンドルと、 ｂ）スピンドルに取り付けられたデータ記憶ディスク
    と、 ｃ）データ記憶ディスクとの間でランプ−ディスク間の
    間隔を画定するロード／アンロード・ランプを有する少
    なくとも１つのランプ・ユニットと、 ｄ）ランプ・ユニットを取り付ける第１の剛性支持構造
    と、 ｅ）第１の剛性支持構造とは分離されている第２の剛性
    支持構造と、 ｆ）第１の剛性支持構造と第２の剛性支持構造とを接続
    するブリッジ部とを含み、 前記剛性支持構造が、温度変化中にランプ−ディスク間
    の間隔が実質上一定になるように選択された熱膨脹係数
    を有する材料からなる、データ記憶装置。
18. 【請求項１８】スペーサ・リングおよびモータを有する
    駆動アセンブリ全体をさらに含み、第１の剛性支持構造
    の熱膨脹係数が、駆動アセンブリ全体の熱膨脹係数と実
    質上等しく、それにより、ランプ−ディスク間の間隔が
    温度変化中に実質上一定になる、請求項１７に記載のデ
    ータ記憶装置。
19. 【請求項１９】第１の剛性支持構造とスピンドルが実質
    上等しい熱膨脹係数を有する、請求項１７に記載のデー
    タ記憶装置。
20. 【請求項２０】第１の剛性支持構造とスピンドルが同じ
    材料からなる、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
21. 【請求項２１】第１の剛性支持構造とディスクが実質上
    等しい熱膨脹係数を有する、請求項１７に記載のデータ
    記憶装置。
22. 【請求項２２】第１の剛性支持構造とディスクが同じ材
    料からなる、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
23. 【請求項２３】データ記憶装置がさらにスペーサ・リン
    グを含み、第１の剛性支持構造とスペーサ・リングが実
    質上等しい熱膨脹係数を有する、請求項１７に記載のデ
    ータ記憶装置。
24. 【請求項２４】データ記憶装置がさらにスペーサ・リン
    グを含み、第１の剛性支持構造とスペーサ・リングが同
    じ材料からなる、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
25. 【請求項２５】ランプ・ユニットが、ポリイミド、ポリ
    アセタール、ＰＥＥＫ、ＨＡＨＮ、液晶性重合体および
    ＰＴＦＥ充填プラスチックからなる群から選択された材
    料からなる、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
26. 【請求項２６】第１の剛性支持構造が、アルミニウム、
    鋼、ステンレス鋼、セラミック、プラスチック、ガラス
    充填プラスチックおよび炭素充填プラスチックからなる
    群から選択された材料からなる、請求項１７に記載のデ
    ータ記憶装置。
27. 【請求項２７】ランプ・ユニットと第１の剛性支持構造
    が機械的に連結される、請求項１７に記載のデータ記憶
    装置。
28. 【請求項２８】ランプ・ユニットと第１の剛性支持構造
    が、ランプ・ユニットが穴に入った状態で剛性支持構造
    の穴によって機械的に連結される、請求項２７に記載の
    データ記憶装置。
29. 【請求項２９】ランプ・ユニットが射出成形されたラン
    プ・ユニットである、請求項１７に記載のデータ記憶装
    置。
30. 【請求項３０】各ランプ・ユニットが別々の材料片を含
    む、請求項１７に記載のデータ記憶装置。
31. 【請求項３１】第２の剛性支持構造がさらに、平坦面に
    取り付けるための穴部を含む、請求項１７に記載のデー
    タ記憶装置。
32. 【請求項３２】ランプ・ユニット及びブリッジ部が一体
    として射出成形されていて、これらが第１の剛性支持構
    造及び第２の剛性支持構造と機械的に連結される、請求
    項１７に記載のデータ記憶装置。
33. 【請求項３３】第１の剛性支持構造と第２の剛性支持構
    造とが、実質上等しい熱膨脹係数を有する、請求項１に
    記載のランプ構造。
34. 【請求項３４】第１の剛性支持構造と第２の剛性支持構
    造とが、実質上等しい熱膨脹係数を有する、請求項１７
    に記載のデータ記憶装置。