JP4116037B2

JP4116037B2 - サーボトラック記録装置のディスクホルダー

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Publication number: JP4116037B2
Application number: JP2006000817A
Authority: JP
Inventors: 東浩呉; 載▲ヒュク▼ 韓; 龍圭邊; 滋椿具
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2006-01-05
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2026-01-05
Also published as: CN1822104A; KR100594320B1; US20060171066A1; CN100440321C; US7499244B2; JP2006216214A

Description

本発明は、ハードディスクドライブの情報保存用のディスクにサーボトラック情報を記録するためのオフラインサーボトラック記録装置のディスクホルダーに関する。

コンピュータの情報保存装置の一つであるハードディスクドライブ(Hard Disk Drive:HDD)は、読み取り／書き込みヘッドを使用して情報保存用のディスクに／からデータを記録／再生する装置である。前記読み取り／書き込みヘッドは、回転するディスクの記録面から所定高さに浮上した状態で、アクチュエータにより所望の位置に移動しつつその機能を行う。

そのようなＨＤＤにおいて、読み取り／書き込みヘッドをディスク上の所望の位置に迅速かつ正確に行かせるために、前記ディスクの表面には、サーボトラック情報があらかじめ記録されるが、これをサーボトラック記録(Servo-Track Writing:STW)という。従来には、このようなサーボトラック記録をＨＤＤの組立ての完了後に行った。すなわち、一つまたは複数のディスクをＨＤＤのスピンドルモーターに組み立てた後、回転するディスク上にサーボトラック情報を記録した。

ところが、このようなサーボトラック記録方法によれば、多くの時間がかかるという短所があった。特に、最近にＨＤＤのディスクは、そのデータ保存容量が飛躍的に増加している。それにより、ディスク上のトラック数が増加して、サーボトラック記録に必要な時間も次第に長くなり、それは、生産コストを上昇させるという問題点を発生させる。

最近では、前記問題点を改善するために、オフラインサーボトラックの記録方法が使用されている。オフラインサーボトラックの記録方法は、複数のディスクをＨＤＤのスピンドルモーターに組み立てる前に、別途のオフラインサーボトラック記録装置に装着して、複数のディスクに対してサーボトラック記録を一度に行う方法である。したがって、この装置を使用すれば、複数のディスクに対するサーボトラックの記録時間が大幅短縮するという長所がある。

図１には、オフラインサーボトラック記録装置の一例が概略的に示されており、図２には、図１に示すディスクホルダーが示されている。

図１に示すように、オフラインサーボトラック記録装置のベッド１１上には、複数のディスク２１を回転させるための駆動モーター１２と、複数のディスク２１にサーボトラック情報を記録するための複数のヘッド３１を有するヘッド支持部３０と、前記ヘッド支持部３０を駆動させるためのヘッド駆動部３３と、が設けられている。前記複数のディスク２１は、ディスクホルダー２０に組み立てられた状態で駆動モーター１２により共に回転する。

図２に示すように、前記ディスクホルダー２０は、前記駆動モーター１２に結合され回転するチャック（図示せず）に装着されて、前記チャックと共に駆動モーター１２により回転する。そのために、前記ディスクホルダー２０は、前記チャックに挿設されるマウンティング部２２と、フランジ２３と、複数のディスク２１がその外周に挟まれるハブ２４と、前記ハブ２４の外周に挟まれて、複数のディスク２１の間の間隔を維持するスペーサ２５と、前記ハブ２４の端部に結合して、前記複数のディスク２１を固定させるクランプ２６と、を備えている。

前記のような構成を有する従来のディスクホルダー２０において、前記ハブ２４の外周に複数のディスク２１を容易に挿入するためには、ハブ２４の外周面とディスク２１の内周面との間には、所定の間隔Ｇがなければならない。ところが、そのような間隔Ｇの存在によって複数のディスク２１のうち、少なくとも一部が、ディスクホルダー２０の回転中心に対して偏心した状態で組み立てられるという問題点が発生し得る。

その場合には、それぞれのディスク２１毎にサーボトラック情報の記録位置が変わり得る。それにより、複数のディスク２１をＨＤＤのスピンドルモーターに装着した時、それぞれのディスク２１間の位相不一致が発生し、ＨＤＤの作動時にディスク２１に反復振動(Repeatable Run-Out;RRO)が誘発されるという問題点がある。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、特に、複数のディスクの偏心した組立を最小化できる構造を有するサーボトラック記録装置のディスクホルダーを提供するところにその目的がある。

前記技術的課題を達成するために本発明に係るサーボトラック記録装置のディスクホルダーでは、複数のディスクを支持するフランジと、前記フランジの一側に設けられて、前記駆動モーターに装着されるマウンティング部と、外側シリンダーと、該外側シリンダーと所定間隔離れてその内部に設置される内側シリンダーが、前記フランジの他側に設けられるとともに、これらシリンダーの内部には空気が流入する空間が形成されており、該外側シリンダーの外周には前記複数のディスク、及び前記複数のディスクの間の間隔を維持するための複数のスペーサが組み立てられるハブと、前記ハブに往復動自在に設置されるものであって、前記ハブの内部へ流入した空気の圧力により前記ハブの外周面の外へ突出して、前記複数のディスク及び前記複数のスペーサの内周面に加圧密着する複数の加圧部材と、前記ハブの端部に結合して、前記複数のディスク及び前記複数のスペーサを固定するクランプと、を備えてなり、前記ハブの内側シリンダーの内部には、前記クランプのクランピングロッドを固定させる固定手段が設けられ、前記固定手段は、前記内側シリンダーの内部に往復動可能に設置され、その端部には、前記クランピングロッドが挿入されるクランピングロッド挿入ホールが形成された可動プランジャと、前記内側シリンダーと前記可動プランジャとの間に設置されて、前記可動プランジャに所定の弾性力を印加するバネと、前記可動プランジャの前記クランピングロッド挿入ホールの周りに形成された複数の軸受収容ホールと、前記複数の軸受収容ホール内に収容された複数の軸受と、前記内側シリンダーの端部の内面に形成された軸受の退避溝と、を備え、前記クランピングロッドが前記クランピングロッド挿入ホールに挿入され、前記バネの弾性力により前記可動プランジャが一方向に移動すれば、前記複数の軸受が前記クランピングロッドの外周面に形成された溝にかかることにより、前記クランピングロッドが固定され、前記内側シリンダーの内部へ流入した空気の圧力により前記可動プランジャが逆方向に移動すれば、前記複数の軸受が前記軸受の退避溝へ後退することにより、前記クランピングロッドが分離することを特徴とする。

また、本発明に係るサーボトラック記録装置のディスクホルダーでは、前記複数のディスクを支持するフランジと、前記フランジの一側に設けられて前記駆動モーターに装着されるものであって、その内部に空気注入口が形成されたマウンティング部と、前記フランジの他側に設けられるものであって、外側シリンダー、及び前記外側シリンダーと所定間隔離れて、その内部に設置される内側シリンダーを有し、前記内側シリンダーの内部には、前記空気注入口を介して空気が流入する第１空気流入空間が画成され、前記内側シリンダーと外側シリンダーとの間には第２空気流入空間が画成され、前記内側シリンダーには、前記第１空気流入空間と第２空気流入空間とを連結する複数の空気チャンネルが画成され、前記外側シリンダーの外周には、前記複数のディスク、及び前記複数のディスクの間の間隔を維持するための複数のスペーサが組み立てられるハブと、前記ハブの外側シリンダーに往復動自在に設置されるものであって、前記第２空気流入空間の内部へ流入した空気の圧力により前記外側シリンダーの外周面の外へ突出して、前記複数のディスク及び前記複数のスペーサの内周面に加圧密着する複数の加圧部材と、前記ハブの端部に結合して、前記複数のディスク及び前記複数のスペーサを固定させるものであって、前記ハブの内側シリンダーの内部に挿入されて固定されるクランピングロッドを有するクランプと、を備えることを特徴とする。

本発明による構成によれば、ディスクホルダーのハブに複数のディスクを組み立てる時、ハブに設けられた複数の加圧部材によりディスクの偏心組立を最小化または防止し得る。したがって、それぞれのディスクに対するサーボトラック情報の記録位置が均一であり、複数のディスクをＨＤＤのスピンドルモーターに装着した時に発生し得る、それぞれのディスク間の位相不一致及びディスクの反復振動を最小化し得る。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。以下の図面で同じ参照符号は、同じ構成要素を示す。

図３は、本発明の実施形態に係るサーボトラック記録装置のディスクホルダーを示す分解斜視図であり、図４は、図３に示すディスクホルダーにディスクのみが組み立てられ、クランプは組み立てられていない状態を示す断面図であり、図５は、図３に示すディスクホルダーにディスクとクランプとが組み立てられた状態を示す断面図である。

まず、図３及び図４を共に参照すれば、本発明の実施形態に係るディスクホルダー２００は、フランジ２２０と、前記フランジ２２０の一側に設けられたマウンティング部２１０と、前記フランジ２２０の他側に設けられて、その外周に複数のディスク２９０が組み立てられるハブ２３０と、前記ハブ２３０に設置された複数の加圧部材２３６と、前記ハブ２３０の端部に結合されるクランプ２５０と、を備える。

フランジ２２０は、ハブ２３０の外周に組み立てられた複数のディスク２９０を支持するものであって、所定の直径の円板状になる。また、マウンティング部２１０は、フランジ２２０の一側面から所定長さに突出して形成され、オフラインサーボトラック記録装置の駆動モーターに挿設される。前記マウンティング部２１０も、その内部に形成された空気注入口２１２と、その外周面に形成された第１溝２１４と第２溝２１５とを有し、図５に示すチャック３２０の内部に挿設し得る。

前記ハブ２３０は、前記フランジ２２０の他側面から所定長さに突出して形成され、一定の外径を有する外側シリンダー２４１と、前記外側シリンダー２４１と所定間隔離れてその内部に設置される内側シリンダー２４２と、を有する二重シリンダー構造を有する。前記ハブ２３０の中心軸は、前記マウンティング部２１０の中心軸と一直線上にあり、また、オフラインサーボトラック記録装置の駆動モーターの回転中心軸とも一致する。前記外側シリンダー２４１の外周には、前記複数のディスク２９０と、前記複数のディスク２９０間の間隔を維持するための複数のスペーサ２８０が組み立てられる。前記ハブ２３０の長さは、ハブ２３０の外周に組み立てられるディスク２９０の数によって変わり得る。そして、前記外側シリンダー２４１の外径は、その外周に前記ディスク２９０を容易に挿入させるように、前記ディスク２９０の中心ホール２９０ａの直径よりやや小さい。これにより、前記外側シリンダー２４１の外周面とディスク２９０の内周面との間には、所定の間隔Ｇが存在する。

前記内側シリンダー２４２の内部には、第１空気流入空間２３２が画成され、前記内側シリンダー２４２と外側シリンダー２４１との間には、第２空気流入空間２４３が画成される。そして、前記内側シリンダー２４２には、前記第１空気流入空間２３２と第２空気流入空間２４３とを連結する複数の空気チャンネル２３３が画成される。前記第１空気流入空間２３２には、前記マウンティング部２１０に形成された空気注入口２１２を介して空気が流入し、その空気は、前記複数の空気チャンネル２３３を介して前記第２空気流入空間２４３へも流入する。

前記外側シリンダー２４１には、前記複数の加圧部材２３６が往復動自在に設置される。具体的に、前記外側シリンダー２４１には、その外周に沿って所定間隔離れて、その長手方向に延びた複数のスロット２３４が形成され、前記複数のスロット２３４に前記複数の加圧部材２３６が挿設される。前記スロット２３４と加圧部材２３６は、前記外側シリンダー２４１の外周に沿って所定間隔離れて、それぞれ三つずつ設け得る。しかし、必ずしもそれに限定されるものではなく、前記スロット２３４と加圧部材２３６は、それぞれ四つ以上設け得る。そのような加圧部材２３６は、前記第２空気流入空間２４３へ流入した空気の圧力により、前記外側シリンダー２４１の外周面の外へ突出し得る。このように、突出する前記加圧部材２３６は、前記ディスク２９０と前記スペーサ２８０との内周面に加圧密着する。

前記クランプ２５０は、前記ハブ２３０の端部に結合して、前記ディスク２９０と前記スペーサ２８０とを加圧して固定させる役割を行う。本実施形態において、前記クランプ２５０は、前記ハブ２３０の内側シリンダー２４２の内部に挿入されて固定されるクランピングロッド２５２を有し、前記クランピングロッド２５２の外周面には溝２５３が形成される。そして、前記内側シリンダー２４２の内部には、前記クランプ２５０のクランピングロッド２５２を固定させるための固定手段が設けられる。

前記固定手段は、前記内側シリンダー２４２の内部に往復動可能に設置された可動プランジャ２４４と、前記内側シリンダー２４２と前記可動プランジャ２４４との間に設置されて、前記可動プランジャ２４４に所定の弾性力を印加するバネ２４６と、を備える。前記可動プランジャ２４４の端部には、前記クランピングロッド２５２が挿入されるクランピングロッド挿入ホール２４９が形成されており、前記可動プランジャ２４４の前記クランピングロッド挿入ホール２４９の周りには、複数の軸受２４７を収容する複数の軸受収容ホール２４５が形成されている。前記複数の軸受収容ホール２４５のそれぞれは、前記軸受２４７がクランピングロッド挿入ホール２４９側に離脱しないように、クランピングロッド挿入ホール２４９側に行きつつ、次第に狭くなるテーパー状に形成されることが好ましい。そして、前記内側シリンダー２４２の端部の内面には、前記軸受２４７が後方に後退できるように、軸受の退避溝２４８が形成されている。

以下では、図４及び図５を参照して、前記のような構成を有するディスクホルダー２００に複数のディスク２９０を組み立てる過程と、クランプ２５０を結合する過程と、を説明する。

まず、前記ハブ２３０の内部の第１空気流入空間２３２と第２空気流入空間２４３とに圧縮空気を供給していない状態で、ハブ２３０の外側シリンダー２４１の外周に複数のディスク２９０と複数のスペーサ２８０とを組み立てる。この時、外側シリンダー２４１に設置された複数の加圧部材２３６は、外側シリンダー２４１の内側に押せるため、ディスク２９０及びスペーサ２８０は、加圧部材２３６により干渉されない状態で容易に組み立て得る。

次いで、マウンティング部２１２に形成された空気注入口２１２を介して、ハブ２３０の内側シリンダー２４２の内部の第１空気流入空間２３２に圧縮空気を供給すれば、その圧縮空気は、複数の空気チャンネル２３３を介して第２空気流入空間２４３に流入する。それにより、このような圧縮空気の圧力により、加圧部材２３６が外側シリンダー２４１の外周面の外へ突出しつつ、ディスク２９０とスペーサ２８０との内周面に加圧密着する。この時、前記のように、複数の加圧部材２３６に接触する複数のディスク２９０のそれぞれは、円周方向に沿って均一な力を受けるため、複数のディスク２９０のそれぞれの回転中心軸がハブ２３０の回転中心軸と一致して、ディスク２９０の偏心組立を防止し得る。

それと同時に、内側シリンダー２４２の内部の第１空気流入空間２３２に流入した圧縮空気の圧力により、前記可動プランジャ２４４が矢印Ａ方向に移動する。この時、前記複数の軸受２４７が前記軸受の退避溝２４８に後退し、それにより、前記可動プランジャ２４４の端部に形成されたクランピングロッド挿入ホール２４９にクランプ２５０のクランピングロッド２５２を挿入できる。

次いで、図５に示すように、前記クランピングロッド２５２が、前記クランピングロッド挿入ホール２４９に挿入された状態で供給された圧縮空気を遮断すれば、前記バネ２４６の弾性力により、前記可動プランジャ２４４は矢印Ｂ方向に移動する。それにより、複数の軸受２４７が内側シリンダー２４２の内周面に干渉して、クランピングロッド２５２側に押されつつ、クランピングロッド２５２の外周面に形成された溝２５３に係合する。したがって、前記クランピングロッド２５２は、クランピングロッド挿入ホール２４９に挿入された状態で固定され、前記クランプ２５０は、前記ディスク２９０とスペーサ２８０とを一定の位置に堅固に固定させる。それにより、前記のように圧縮空気を遮断して、加圧部材２３６に印加された圧力がなくなっても、前記ディスク２９０及びスペーサ２８０は、前記クランプ２５０により一定の位置に堅固に維持し得る。

前記のように、クランプ２５０がハブ２３０に固定された状態で、前記空気注入口２１２を介してハブ２３０の内部に圧縮空気を供給すれば、可動プランジャ２４４が矢印Ａ方向に移動し、それにより、軸受２４７が軸受の退避溝２４８に後退することにより、前記クランピングロッド２５２を分離できる。

図３に示す本発明の実施形態に係るディスクホルダー２００は、１インチより大径、例えば、３.５インチまたは２.５インチの直径を有するディスク２９０により好適に適用し得る。しかし、必ずしもこれに限定されるものではない。

本発明は、図面に示す実施形態を参考に説明したが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲によって決まらねばならない。

本発明は、複数のディスクの偏心組立を最小化できる構造を有するサーボトラック記録装置のディスクホルダーに利用できる。

従来のオフラインサーボトラック記録装置の一例を概略的に示す斜視図である。図１に示すディスクホルダーを示す図面である。本発明の実施形態に係るサーボトラック記録装置のディスクホルダーを示す分解斜視図である。図３に示すディスクホルダーにディスクのみが組み立てられ、クランプは組み立てられていない状態を示す断面図である。図３に示すディスクホルダーにディスクとクランプとが組み立てられた状態を示す断面図である。

符号の説明

２００ディスクホルダー
２１０マウンティング部
２２０フランジ
２３０ハブ
２３４スロット
２３６加圧部材
２５０クランプ
２８０スペーサ
２９０ディスク
２９０ａ中心ホール

Claims

オフラインサーボトラック記録装置の駆動モーターに装着されるサーボトラック記録装置のディスクホルダーにおいて、
複数のディスクを支持するフランジと、
前記フランジの一側に設けられて、前記駆動モーターに装着されるマウンティング部と、
外側シリンダーと、該外側シリンダーと所定間隔離れてその内部に設置される内側シリンダーが、前記フランジの他側に設けられるとともに、これらシリンダーの内部には空気が流入する空間が形成されており、該外側シリンダーの外周には前記複数のディスク、及び前記複数のディスクの間の間隔を維持するための複数のスペーサが組み立てられるハブと、
前記ハブに往復動自在に設置されるものであって、前記ハブの内部へ流入した空気の圧力により前記ハブの外周面の外へ突出して、前記複数のディスク及び前記複数のスペーサの内周面に加圧密着する複数の加圧部材と、
前記ハブの端部に結合して、前記複数のディスク及び前記複数のスペーサを固定するクランプと、を備えてなり、
前記ハブの内側シリンダーの内部には、前記クランプのクランピングロッドを固定させる固定手段が設けられ、
前記固定手段は、
前記内側シリンダーの内部に往復動可能に設置され、その端部には、前記クランピングロッドが挿入されるクランピングロッド挿入ホールが形成された可動プランジャと、
前記内側シリンダーと前記可動プランジャとの間に設置されて、前記可動プランジャに所定の弾性力を印加するバネと、
前記可動プランジャの前記クランピングロッド挿入ホールの周りに形成された複数の軸受収容ホールと、
前記複数の軸受収容ホール内に収容された複数の軸受と、
前記内側シリンダーの端部の内面に形成された軸受の退避溝と、を備え、
前記クランピングロッドが前記クランピングロッド挿入ホールに挿入され、前記バネの弾性力により前記可動プランジャが一方向に移動すれば、前記複数の軸受が前記クランピングロッドの外周面に形成された溝にかかることにより、前記クランピングロッドが固定され、
前記内側シリンダーの内部へ流入した空気の圧力により前記可動プランジャが逆方向に移動すれば、前記複数の軸受が前記軸受の退避溝へ後退することにより、前記クランピングロッドが分離することを特徴とするサーボトラック記録装置のディスクホルダー。
前記ハブの外側シリンダーには、その外周に沿って所定間隔離れて、その長手方向に延びた複数のスロットが形成され、前記複数のスロットに前記複数の加圧部材が挿設されたことを特徴とする、請求項１に記載のサーボトラック記録装置のディスクホルダー。
前記加圧部材は三つであることを特徴とする、請求項２に記載のサーボトラック記録装置のディスクホルダー。
前記複数の軸受収容ホールのそれぞれは、前記軸受が離脱しないようにテーパー状に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のサーボトラック記録装置のディスクホルダー。
前記マウンティング部には、前記ハブの内部の空間へ空気を注入するための空気注入口が形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のサーボトラック記録装置のディスクホルダー。
前記マウンティング部は、前記駆動モーターに結合されたチャックに挿設されることを特徴とする、請求項１に記載のサーボトラック記録装置のディスクホルダー。
前記マウンティング部は、前記チャックの内部に設置されたコレットにより固定され、
前記チャックの内部へ供給された空気の圧力により前記コレットが緩められることにより、前記チャックから分離されることを特徴とする、請求項６に記載のサーボトラック記録装置のディスクホルダー。
複数の情報保存用のディスクが組立てられた状態で、オフラインサーボトラック記録装置の駆動モーターに装着されるサーボトラック記録装置のディスクホルダーにおいて、
前記複数のディスクを支持するフランジと、
前記フランジの一側に設けられて前記駆動モーターに装着されるものであって、その内部に空気注入口が形成されたマウンティング部と、
前記フランジの他側に設けられるものであって、外側シリンダー、及び前記外側シリンダーと所定間隔離れて、その内部に設置される内側シリンダーを有し、前記内側シリンダーの内部には、前記空気注入口を介して空気が流入する第１空気流入空間が画成され、前記内側シリンダーと外側シリンダーとの間には第２空気流入空間が画成され、前記内側シリンダーには、前記第１空気流入空間と第２空気流入空間とを連結する複数の空気チャンネルが画成され、前記外側シリンダーの外周には、前記複数のディスク、及び前記複数のディスクの間の間隔を維持するための複数のスペーサが組み立てられるハブと、
前記ハブの外側シリンダーに往復動自在に設置されるものであって、前記第２空気流入空間の内部へ流入した空気の圧力により前記外側シリンダーの外周面の外へ突出して、前記複数のディスク及び前記複数のスペーサの内周面に加圧密着する複数の加圧部材と、
前記ハブの端部に結合して、前記複数のディスク及び前記複数のスペーサを固定させるものであって、前記ハブの内側シリンダーの内部に挿入されて固定されるクランピングロッドを有するクランプと、を備えることを特徴とするサーボトラック記録装置のディスクホルダー。