JP4206084B2 - ハードディスクドライブの外側ハブの組立て体を備えたサーボトラック記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）に係り、より詳細には、スピンドルモータだけでなくオフラインサーボトラック記録装置（ＯＳＴＷ；Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ Ｓｅｒｖｏ−Ｔｒａｃｋ Ｗｒｉｔｅｒ）にも装着可能な外側ハブの組立て体と、それを備えたスピンドルモータ及びサーボトラック記録方法に関する。

コンピュータの情報保存装置のうちの一つであるＨＤＤは、読み取り／書き込みヘッドを使用してディスクにデータを記録および／またはディスクからデータを再生する装置である。このようなＨＤＤにおいて、前記ヘッドは、回転するディスクの記録面から所定高さ浮上した状態で、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。

図１には、従来のＨＤＤの概略的な構造が図示されている。
図１を参照すれば、ＨＤＤのベース部材１１には、データ保存のための記録媒体であるディスク２１、２２を回転させるためのスピンドルモータ３０と、データの再生及び記録のための読み取り／書き込みヘッドをディスク２１、２２上の所望の位置に移動させるアクチュエータ４０とが設置される。

前記スピンドルモータ３０は、ベース部材１１に設置される。前記スピンドルモータ３０には、図１に示すように、２つのディスク２１、２２を装着させることもでき、１つまたは３つ以上のディスクを装着させることもできる。前記スピンドルモータ３０に複数のディスク２１、２２が装着される場合には、このディスク２１、２２間の間隔を維持するためのリング状のスペーサ５０が、ディスク２１、２２の間に配置される。そして、スピンドルモータ３０の上端部には、ディスク２１、２２をスピンドルモータ３０に強固に固定させるためのクランプ６０が、スクリュー７０により締結される。

前記アクチュエータ４０は、ベース部材１１に設置されたピボット４１に回転自在に結合されたスイングアーム４２と、スイングアーム４２の一側端部に設置されて、前記ヘッドが搭載されたスライダーをディスク２１、２２の表面側に付勢させるように支持するサスペンション４３と、スイングアーム４２を回転させるためのボイスコイルモータ（ＶＣＭ；Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）４５と、を備える。前記ＶＣＭ４５は、サーボ制御システムにより制御され、ＶＣＭコイルに入力される電流と、マグネットにより形成された磁場との相互作用により、フレミングの左手法則による方向にスイングアーム４２を回転させる。すなわち、ディスクドライブの電源がオンとなってディスク２１、２２が回転し始めれば、ＶＣＭ４５は、スイングアーム４２を反時計回り方向に回転させて、前記ヘッドをディスク２１、２２の記録面上に移動させる。逆に、ディスクドライブの電源がオフとなってディスク２１、２２の回転が停止すれば、ＶＣＭ４５は、スイングアーム４２を時計回り方向に回転させて、前記ヘッドをディスク２１、２２の記録面から離脱させる。このとき、ディスク２１、２２の記録面を離脱したヘッドは、ディスク２１、２２の外側に設けられたランプ４６に止められる。

そして、前記ベース部材１１の上部には、カバー部材１２が複数のスクリュー１９を使用して結合される。このように互いに結合されたベース部材１１とカバー部材１２とは、ディスク２１、２２、スピンドルモータ３０及びアクチュエータ４０などを取り囲んで保護する役割を行う。

以下では、図２を参照して、前記スピンドルモータ３０、ディスク２１、２２、スペーサ５０及びクランプ６０の結合構造をさらに詳細に説明する。

図２を参照すれば、スピンドルモータ３０は、ベース部材１１に回転自在に支持されたシャフト３１と、シャフト３１の周囲に配置された固定子３３及び回転子３４とを備えている。前記回転子３４は、ハブとも呼ばれ、このハブ３４の外周にデータ保存用ディスク２１、２２が挟み込まれる。前述したように、スピンドルモータ３０に複数のディスク２１、２２が装着される場合には、ディスク２１、２２間の間隔を維持するためのリング状のスペーサ５０が、ディスク２１、２２の間に配置されるように、ハブ３４の外周に挟み込まれる。前記ディスク２１、２２を固定させるためのクランプ６０は、スクリュー７０を使用して前記シャフト３１の上端部に締結される。

このような構造を有するスピンドルモータ３０において、前記ハブ３４はシャフト３１と共に回転し、ディスク２１、２２を回転させる。

一方、図示されていないが、スピンドルモータのシャフトはベース部材に固設させることもでき、この場合、ハブは、固定されたシャフトの外周に回転自在に結合される。

前記のような構成を有するＨＤＤにおいて、読み取り／書き込みヘッドがディスク２１、２２上の所望の位置を迅速かつ正確に探していくように、前記ディスク２１、２２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。このサーボトラック情報を予め記録するプロセスをサーボトラック記録（ＳＴＷ；Ｓｅｒｖｏ−Ｔｒａｃｋ Ｗｒｉｔｉｎｇ）という。従来は、このようなサーボトラック記録を、ＨＤＤの組立完了後に行っていた。すなわち、ディスク２１、２２をスピンドルモータ３０に組付けた後、サーボトラック記録装置のクロックヘッドを使用して、回転するディスク２１、２２上にサーボトラック情報を記録していた。

ところが、このようなサーボトラック記録方法によれば、多大な時間を要するという短所があった。特に、最近のＨＤＤの磁気ディスクは、そのデータ保存容量が飛躍的に増加しつつある。これにより、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益々長くなり、このため、コストが上昇するという問題点を発生させる。

最近では、このような問題点を改善するために、オフラインサーボトラック記録方法が使われている。オフラインサーボトラック記録方法は、複数のディスクをスピンドルモータに組立てる前に、別途のオフラインサーボトラック記録装置（ＯＳＴＷ）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。

しかし、このようなオフラインサーボトラック記録方法によれば、サーボトラック記録が完了した複数のディスクを、スピンドルモータのハブに一つずつ組立てねばならないので、この組立て過程でディスク相互間の回転中心のずれとディスク相互間の面のずれがしばしば発生し、ディスクドライブの作動時にディスクに反復振動（ＲＲＯ；Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ Ｒｕｎ−Ｏｕｔ）が誘発されるという問題点がある。

本発明は、前記のような従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、特に、オフラインサーボトラック記録において、ディスク相互間の回転中心のずれとディスク相互間の面のずれを最小化できるように、スピンドルモータだけでなく、ＯＳＴＷにも装着可能な構造を有するスピンドルモータのハブ組立て体を提供するところにその目的がある。

そして、本発明は、前記ハブ組立て体を備えたＨＤＤのスピンドルモータを提供するところに他の目的がある。

また、本発明は、前記ハブ組立て体を使用して、サーボトラック情報を記録する方法を提供するところにさらに他の目的がある。

前記の技術的課題を解決するために本発明は、内側ハブを有するＨＤＤのスピンドルモータと、モータシャフトを有するＯＳＴＷとに選択的に装着可能な外側ハブの組立て体において、前記内側ハブの外周、または、前記モータシャフトの外周に選択的に着脱自在に結合され、その外周に複数のディスクと、前記複数のディスク間の間隔を維持させるための少なくとも一つのスペーサとが組立てられる外側ハブと、前記外側ハブの上端部に結合されて、前記外側ハブを、前記内側ハブと前記モータシャフトとに選択的に固定させる締結部材と、を備える外側ハブの組立て体が装着されるオフラインサーボトラック記録装置であって、同心で形成される円柱状の大径部と小径部を有するモータシャフトと、断面視コの字型を呈し、前記大径部に密着して環装される第１の外側ハブと、前記小径部に密着して環装され、前記大径部と同径からなる環状の結合部材と、断面視コの字型を呈し、前記結合部材に密着して環装される第２の外側ハブと、を有し、前記結合部材と前記結合部材に密着して環装される第２の外側ハブとからなる一対の部材が、前記小径部に連続して環装されるオフラインサーボトラック記録装置であって、前記結合部材は、前記小径部の基端側に向けて突出する溝挿入部を有し、前記大径部に密着して環装される第１の外側ハブと前記結合部材に密着して環装される第２の外側ハブは、前記小径部の基端側に向けて凹設された凹部を有し、隣り合う前記大径部に密着して環装される第１の外側ハブと前記結合部材とは、前記溝挿入部及び前記凹部を介して嵌め合わされているとともに、前記小径部の最も先端側に密着して環装された前記結合部材を密着して環装される第２の外側ハブは、前記小径部の先端面に締結部材によって締結され、締結スクリューにより、前記小径部に固定されていることを特徴とするオフラインサーボトラック記録装置を提供する。

本発明において、前記外側ハブは、円筒状の本体部と、前記本体部のうち前記モータシャフトの基端側に設けられて前記複数のディスクを支持する支持部と、前記本体部のうち前記モータシャフトの先端側に設けられて前記複数のディスクをクランピングするクランピング部と、を備えることが望ましい。

また、前記本体部は、前記モータシャフトの先端側に設けられる上部本体及び前記モータシャフトの基端側に設けられる下部本体を有し、前記上部本体と前記下部本体とは互いに結合されており、前記上部本体のうち前記モータシャフトの先端側に、前記クランピング部がフランジ状に一体に形成され、前記下部本体のうち前記モータシャフトの基端側に、前記支持部がフランジ状に一体に形成される。

この場合、前記上部本体のうち前記モータシャフトの基端側と前記下部本体のうち前記モータシャフトの先端側とには、互いに結合されるねじ部がそれぞれ形成される。

一方、前記クランピング部は、前記本体部のうち前記モータシャフトの先端側にフランジ状に一体に形成され、前記支持部は、前記本体部とは別途のリング状の部材であって、前記本体部のうち前記モータシャフトの基端側に結合される。

この場合、前記支持部の内周面と前記本体部のうち前記モータシャフトの基端側とには、互いに結合されるねじ部がそれぞれ形成される。

さらに一方、前記クランピング部は、前記本体部とは別途のリング状の部材であって、前記本体部のうち前記モータシャフトの先端側に結合され、前記支持部は、前記本体部のうち前記モータシャフトの基端側にフランジ状に一体に形成される。

この場合、前記クランピング部の内周面と、前記本体部のうち前記モータシャフトの先端側とには、互いに結合されるねじ部がそれぞれ形成される。

本発明において、前記クランピング部と前記複数のディスクのうち最先端に位置するディスクとの間には、前記複数のディスクに弾性力を付加するクランピングワッシャーが配置される。

本発明において、前記外側ハブのうち前記モータシャフトの先端側の一端面には、前記締結部材が挿入される溝が形成され、前記締結部材の外周面には、少なくとも一つの突起が形成され、前記溝の内周面には、前記突起が挿入される少なくとも一つのスロットが形成される。

一方、前記外側ハブのうち前記モータシャフトの先端側の一端面には、前記締結部材が挿入される溝が形成され、前記締結部材は、前記溝に挿入された状態で複数の結合スクリューにより、前記外側ハブに結合される。

本発明において、前記締結部材は、前記スピンドルモータのシャフトと、前記ＯＳＴＷのモータシャフトとに選択的に締結される締結スクリューにより、前記内側ハブと前記モータシャフトとに選択的に固定される。

一方、前記締結部材は、前記スピンドルモータの内側ハブに締結される複数の固定スクリューにより、前記内側ハブに固定され、前記ＯＳＴＷのモータシャフトに締結される締結スクリューにより、前記モータシャフトに固定される。

本発明において、前記外側ハブの組立て体は、前記ＯＳＴＷのモータシャフトに複数個が装着される。

ここで、前記モータシャフトは、大径部及び小径部を有し、前記大径部は、前記複数の外側ハブの組立て体のうちいずれか一つの外側ハブ内に挿入され、前記小径部は、前記複数の外側ハブの組立て体のうち他の一つ以上の外側ハブ内に挿入される。

この場合、前記複数の外側ハブの組立て体のそれぞれの間には結合部材が配置され、前記結合部材は、前記モータシャフトの小径部の外周に挟み込まれる。

前記結合部材は、いずれか一つの外側ハブの組立て体の外側ハブ内に挿入されるハブ挿入部と、前記ハブ挿入部の一側面に形成されて、他の一つの外側ハブの組立て体の外側ハブの上面に形成された溝内に挿入される溝挿入部と、を有する。

一方、前記モータシャフトは、一定の直径をもって円筒状に形成され、前記モータシャフトには、前記複数の外側ハブの組立て体にそれぞれ対応して、複数の加圧部材が出没自在に設置される。

この場合、前記複数の加圧部材は、前記モータシャフトの外周面の外に突出して、前記複数の外側ハブの組立て体のそれぞれの外側ハブの内周面に加圧密着される。

また、前記モータシャフトには、少なくとも一つの突起が出没自在に設置され、前記突起は、それに対応する外側ハブの組立て体の外側ハブの上面に形成されたスロットに挟み込まれる。

また、前記の技術的課題を解決するために本発明は、データ保存用ディスクを回転させるＨＤＤ用スピンドルモータにおいて、シャフトと、前記シャフトの外周に回転自在に設置された内側ハブと、前記内側ハブの外周に着脱自在に結合され、その外周に複数のディスクと、前記複数のディスク間の間隔を維持させるための少なくとも一つのスペーサとが組立てられる外側ハブと、前記外側ハブの上端部に結合されて、前記外側ハブを前記内側ハブに対して固定させる締結部材と、を有するハブ組立て体と、を備え、前記ハブ組立て体は、前記スピンドルモータから分離されてＯＳＴＷに装着可能なことを特徴とするハードディスクドライブ用スピンドルモータを提供する。

また、前記の技術的課題を解決するために本発明は、ＨＤＤ用のディスクにサーボトラック情報を記録するサーボトラック記録方法において、複数のディスクが組立てられた外側ハブの組立て体を準備するステップと、前記外側ハブの組立て体をＯＳＴＷに装着して、前記複数のディスクにサーボトラック情報を記録するステップと、前記ＯＳＴＷから前記外側ハブの組立て体を分離して、ＨＤＤのスピンドルモータに組立てるステップと、を備えることを特徴とするサーボトラック記録方法を提供する。

本発明によれば、複数のディスクをスピンドルモータの外側ハブに組立てた状態でＯＳＴＷに装着して、複数のディスクに対して一度にサーボトラック記録を行うことができ、また、サーボトラック記録の完了後に、複数のディスクが組立てられた状態の外側ハブをそのままＨＤＤのスピンドルモータに組立てることができる。したがって、オフラインサーボトラック記録方法において、複数のディスクをスピンドルモータに組立てる過程で発生するディスク相互間の回転中心のずれとディスク相互間の面のずれを防止できる。

以下、添付された図面を参照して本発明の望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、本発明の望ましい第１実施形態によるスピンドルモータの外側ハブの組立て体を示す分解斜視図であり、図４は、図３に示したスピンドルモータの垂直断面図であり、図５は、図３に示した外側ハブの組立て体をＯＳＴＷに装着した状態を示す部分断面図である。

図３ないし図５を共に参照すれば、ＨＤＤには、データ保存用ディスク１２１、１２２、１２３を回転させるためのスピンドルモータ１３０が設けられ、前記スピンドルモータ１３０は、ＨＤＤのベース部材１１０に設置される。

前記スピンドルモータ１３０は、シャフト１３１と、前記シャフト１３１の周囲に配置された固定子１３３及びハブと呼ばれる回転子とを備える。本発明によるスピンドルモータ１３０において、前記回転子は２重ハブ構造を有する。具体的に、前記回転子は、前記シャフト１３１の外周に固定的に結合されて前記シャフト１３１と共に回転する内側ハブ１３４と、前記内側ハブ１３４の外周に着脱自在に結合されて、前記シャフト１３１及び内側ハブ１３４と共に回転する外側ハブ１５０とを備える。

前記外側ハブ１５０は、後述する締結部材１６０と共に外側ハブの組立て体１４０を構成する。前記外側ハブ１５０の外周には、複数のデータ保存用ディスク１２１、１２２、１２３と、前記複数のディスク１２１、１２２、１２３間の間隔を維持させるための少なくとも一つのスペーサ１３６とが組立てられる。例えば、図示するように、前記外側ハブ１５０の外周に３つのディスク１２１、１２２、１２３が組立てられた場合には、二つのスペーサ１３６が使われる。一方、前記外側ハブ１５０の外周に２つまたは４つ以上のディスクが組立てられた場合には、使われるスペーサの数量も変わる。

前記外側ハブ１５０は、その外周に組立てられた複数のディスク１２１、１２２、１２３及びスペーサ１３６と共に一体に取り扱われる。このために、前記複数のディスク１２１、１２２、１２３とスペーサ１３６とは、外側ハブ１５０の外周に強固に組付けられなければならない。

前記外側ハブ１５０は、本体部１５２と、支持部１５４と、クランピング部１５６とを備える。前記本体部１５２は、前記内側ハブ１３４の外周に挟み込まれるように円筒状に形成される。前記支持部１５４は、前記本体部１５２の下端部に設けられて複数のディスク１２１、１２２、１２３を支持する役割を行う。前記クランピング部１５６は、前記本体部１５２の上端部に設けられて、複数のディスク１２１、１２２、１２３が外側ハブ１５０から離脱しないように、それらを強固にクランピングする役割を有している。

本実施形態において、前記本体部１５２は、２つの本体、すなわち、下部本体１５２ａと上部本体１５２ｂとに分けられている。前記下部本体１５２ａと上部本体１５２ｂとは、互いに結合されて前記本体部１５２を構成する。前記下部本体１５２ａと上部本体１５２ｂとは、色々な構造で結合できる。例えば、前記下部本体１５２ａと上部本体１５２ｂとは螺合することができる。このために、前記下部本体１５２ａの上端部の外周面と上部本体１５２ｂの下端部の内周面とには、互いに結合されるねじ部１５３ａ、１５３ｂがそれぞれ形成される。

前記のように、外側ハブ１５０の本体部１５２が、下部本体１５２ａと上部本体１５２ｂとに分割された場合には、前記支持部１５４は、下部本体１５２ａの下端部にフランジ状に一体に形成され、前記クランピング部１５６は、上部本体１５２ｂの上端部にフランジ状に一体に形成される。

このような構成を有する外側ハブ１５０において、まず、下部本体１５２ａの外周に複数のディスク１２１、１２２、１２３とスペーサ１３６とを組立てた後、上部本体１５２ｂを下部本体１５２ａに螺合させる。すると、複数のディスク１２１、１２２、１２３は、支持部１５４とクランピング部１５６との間に挟み込まれて強固に固定されるので、前記外側ハブ１５０、複数のディスク１２１、１２２、１２３及びスペーサ１３６は一体に取り扱われる。

前記締結部材１６０は、前記外側ハブ１５０を前記内側ハブ１３４に固定させる役割を発揮するものである。前記締結部材１６０は、外側ハブ１５０の上端部、具体的に本体部１５２の上端部に結合される。このために、前記本体部１５２の上面には所定深さの溝１５７が形成され、この溝１５７の内部に前記締結部材１６０が挿入される。そして、前記締結部材１６０の外周面には突起１６４が形成され、前記溝１５７の内周面には、前記突起１６４が挿入されるスロット１５８が形成される。前記突起１６４は、前記締結部材１６０の外周面に沿って等間隔で複数個、例えば、４個設けられ、これに対応して、前記スロット１５８も前記溝１５７の内周面に沿って複数個、例えば、４個設けられる。一方、前記突起とスロットとはそれぞれ一つずつのみ設けられることもある。

前記締結部材１６０は、前記溝１５７に挿入された状態で、締結スクリュー１７０によりスピンドルモータ１３０のシャフト１３１に固定される。このために、前記締結部材１６０の中心には、締結スクリュー１７０が挿入されるスクリュー挿入ホール１６２が貫通して形成され、前記シャフト１３１の上面中心には、締結スクリュー１７０が締結されるスクリュー締結ホール１３２が所定の深さをもって形成される。

前記外側ハブ１５０をスピンドルモータ１３０の内側ハブ１３４の外周に組立て、外側ハブ１５０の上面に形成された溝１５７内に前記締結部材１６０を挿入した後、前記締結スクリュー１７０をスピンドルモータ１３０のシャフト１３１に締結する。それにより、前記外側ハブ１５０は、前記シャフト１３１に固定されると同時に前記内側ハブ１３４に対しても固定される。したがって、前記外側ハブ１５０は、シャフト１３１及び内側ハブ１３４と共に回転でき、これにより、外側ハブ１５０の外周に組立てられた複数のディスク１２１、１２２、１２３も回転できる。

このような構成を有する本発明による外側ハブの組立て体１４０は、前記のように締結スクリュー１７０を使用してスピンドルモータ１３０に容易に組立てられるだけでなく、前記締結スクリュー１７０を取り外せば、スピンドルモータ１３０から容易に分離することもできる。このとき、前記外側ハブの組立て体１４０は、外側ハブ１５０の外周に複数のディスク１２１、１２２、１２３とスペーサ１３６とが組立てられた状態で一体に取り扱える。

そして、図５に示すように、スピンドルモータ１３０から分離された外側ハブの組立て体１４０は、前記締結部材１６０及び締結スクリュー１７０を使用してＯＳＴＷ１９０に装着できる。具体的に、前記ＯＳＴＷ１９０のモータシャフト１９２の終端面には、前記締結スクリュー１７０が締結されるスクリュー締結ホール１９４が形成される。そして、前記モータシャフト１９２は、前記スピンドルモータ１３０の内側ハブ１３４の直径と実質的に同じ直径を有するように形成される。

このように構成された前記モータシャフト１９２の外周に前記外側ハブの組立て体１４０を差し込んだ後、前記締結スクリュー１７０をモータシャフト１９２に締結する。それにより、複数のディスク１２１、１２２、１２３とスペーサ１３６とが組立てられた前記外側ハブの組立て体１４０は、前記モータシャフト１９２に固定され、これにより、前記モータシャフト１９２と共に回転できる。

このように、本発明によるスピンドルモータ１３０の外側ハブの組立て体１４０は、複数のディスク１２１、１２２、１２３とスペーサ１３６とが組立てられた状態で、スピンドルモータ１３０だけでなくＯＳＴＷ１９０にも選択的に装着できる。

したがって、複数のディスク１２１、１２２、１２３が組立てられた外側ハブの組立て体１４０を準備した後、前記外側ハブの組立て体１４０をＯＳＴＷ１９０に装着して、前記複数のディスク１２１、１２２、１２３に一度にサーボトラック情報を記録できる。そして、前記ＯＳＴＷ１９０から前記外側ハブの組立て体１４０を分離して、ＨＤＤのスピンドルモータ１３０にそのまま組立てることができる。これにより、オフラインサーボトラック記録方法において、複数のディスク１２１、１２２、１２３をスピンドルモータ１３０に組立てる過程で発生するディスク１２１、１２２、１２３相互間の回転中心のずれと面のずれが防止される。

図６Ａは、ＯＳＴＷに複数の外側ハブの組立て体を装着した一例を示す部分断面図であり、図６Ｂは、図６Ａに示した結合部材の斜視図である。

図６Ａと図６Ｂとを共に参照すれば、複数の外側ハブの組立て体、例えば２個の外側ハブの組立て体１４０、１４０′が、ＯＳＴＷ１９０のモータシャフト２９２に装着される。例えば、２個の外側ハブの組立て体１４０、１４０′は、図示するように前記モータシャフト２９２に装着され、また、３個またはそれ以上装着されることもできる。以下では、前記モータシャフト２９２に２個の外側ハブの組立て体１４０、１４０′が装着される場合を例として説明する。

この場合、前記モータシャフト２９２は、大径部２９２ａと小径部２９２ｂとを有している。前記モータシャフト２９２の大径部２９２ａは、２つの外側ハブの組立て体１４０、１４０′のうち、第１の外側ハブの組立て体１４０の外側ハブ１５０内に挿入され、小径部２９２ｂは、第２の外側ハブの組立て体１４０′の外側ハブ１５０内に挿入される。

そして、２つの外側ハブの組立て体１４０、１４０′の間には、それらを互いに結合させるための結合部材１８０が配置される。前記結合部材１８０は、図６Ｂに示すように、第２の外側ハブの組立て体１４０′の外側ハブ１５０内に挿入されるハブ挿入部１８２と、前記ハブ挿入部１８２の一側面に形成されて、第１の外側ハブの組立て体１４０の外側ハブ１５０の上面に形成された溝１５７内に挿入される溝挿入部１８６とを有する。前記ハブ挿入部１８２は、前記外側ハブ１５０の内径に対応する外径を有し、その中心部に前記モータシャフト２９２の小径部２９２ｂが挿入されるシャフト挿入ホール１８４が形成される。前記溝挿入部１８６は、前記シャフト挿入ホール１８４の周囲に形成され、前記溝１５７の内径に対応する外径を有する。前記溝挿入部１８６の外周面には、前記溝１５７の内周面に形成されたスロット１５８に挟み込まれる突起１８８が形成される。すなわち、前記溝挿入部１８６は、前記締結部材１６０と同じ形状を有する。

まず、第１の外側ハブの組立て体１４０を、モータシャフト２９２の大径部２９２ａの外周に差し込む。次いで、前記結合部材１８０を小径部２９２ｂの外周に差し込みつつ、結合部材１８０の溝挿入部１８６と突起１８８とを、外側ハブ１５０の上面に形成された溝１５７とスロット１５８とにそれぞれ挿入させる。次いで、第２の外側ハブの組立て体１４０′を、前記モータシャフト２９２の小径部２９２ｂの外周に組立てつつ、外側ハブ１５０を結合部材１８０のハブ挿入部１８２の外周に差し込む。最後に、前記締結部材１６０及び締結スクリュー１７０を使用して、第２の外側ハブの組立て体１４０′をモータシャフト２９２に固定させる。

仮に、ＯＳＴＷ１９０のモータシャフト２９２に３つ以上の外側ハブ組立て体が装着される場合には、前記のように、第２の外側ハブの組立て体１４０′を小径部２９２ｂの外周に組立てた後、再び結合部材１８０を組立てた後、第３の外側ハブの組立て体を組立てる。

図７Ａは、ＯＳＴＷに複数の外側ハブの組立て体を装着した他の例を示す部分断面図であり、図７Ｂは、図７Ａに示したモータシャフトの外観斜視図である。

図７Ａと図７Ｂとを共に参照すれば、ＯＳＴＷ１９０には、一定の直径をもってその内部に空間が形成された円筒状のモータシャフト３９２が用いられる。前記モータシャフト３９２には、複数の加圧部材３９４及び少なくとも一つの突起３９６が出没自在に設置される。前記加圧部材３９４は、外側ハブの組立て体１４０、１４０′それぞれに対応して、前記モータシャフト３９２の外周に沿って等間隔で３個または４個が配置される。前記突起３９６は、外側ハブ１５０の上面に形成されたスロット１５８のうち、少なくとも一つに対応する位置に配置される。

このような構造を有する前記モータシャフト３９２の内部に圧縮空気を供給すれば、前記加圧部材３９４及び突起３９６は、モータシャフト３９２の外周面の外に突出する。供給された圧縮空気を遮断すれば、前記加圧部材３９４及び突起３９６をモータシャフト３９２の内部に押し込めることができる。

まず、第１の外側ハブの組立て体１４０と第２の外側ハブの組立て体１４０′とを、モータシャフト３９２の外周に順に差し込む。次いで、モータシャフト３９２の内部に圧縮空気を供給して、前記加圧部材３９４及び突起３９６をモータシャフト３９２の外に押し出す。それにより、前記加圧部材３９４は、第１及び第２外側ハブの組立て体１４０、１４０′のそれぞれの外側ハブ１５０の内周面に加圧密着され、前記突起３９６は、第１の外側ハブの組立て体１４０の外側ハブ１５０の上面に形成されたスロット１５８のうちのいずれか一つに挟み込まれる。最後に、前記締結部材１６０及び締結スクリュー１７０を使用して、第２の外側ハブの組立て体１４０′をモータシャフト３９２に固定させる。

一方、前記突起３９６の代りに、図６Ａ及び図６Ｂに示した結合部材１８０が二つの外側ハブの組立て体１４０、１４０′の間に配置されるように、結合部材１８０を前記モータシャフト３９２の外周に挟み込むことができる。

前記のように、ＯＳＴＷのモータシャフトに複数個の外側ハブの組立て体を装着すれば、さらに多くのディスクについて一度にサーボトラック記録を行えるので、サーボトラック記録に必要な時間が短縮されるという長所がある。

図８は、図３に示した外側ハブの組立て体の第１変形例を示す部分斜視図である。
図８を参照すれば、前記締結部材１６０は、図３に示した突起１６４及びスロット１５８の代りに、複数の結合スクリュー１７２により外側ハブ１５０に結合させることができる。このために、前記外側ハブ１５０の上面に形成された溝１５７内には、前記結合スクリュー１７２が締結される複数のスクリュー締結ホール１５９が形成され、前記締結部材１６０には、前記結合スクリュー１７２が挿入される複数のスクリュー挿入ホール１６６が形成される。

図９は、図３に示した外側ハブの組立て体の第２変形例を示す断面図である。
図９を参照すれば、前記外側ハブ１５０のクランピング部１５６と、前記複数のディスク１２１、１２２、１２３のうち最上端に位置するディスク１２３との間に、クランピングワッシャー１３８を配置させることができる。前記クランピングワッシャー１３８は、複数のディスク１２１、１２２、１２３に所定の弾性力を付加できるように変形されたリング状の弾性金属材料からなる。

したがって、前記クランピングワッシャー１３８により、複数のディスク１２１、１２２、１２３はさらに強固に組付けられ、また、ディスク１２１、１２２、１２３に伝達される外部からの衝撃を緩和することができる。

それにより、図８及び図９に示した外側ハブの組立て体の変形例も、図５、図６Ａ及び図７Ａに示すように、ＯＳＴＷ１９０に一個または複数個が装着することができる。

以下では、図１０ないし図１３を参照して、本発明による外側ハブの組立て体の他の実施形態を説明する。

図１０は、本発明の第２実施形態によるスピンドルモータの外側ハブの組立て体を示す分解斜視図である。

図１０を参照すれば、本実施形態による外側ハブの組立て体２４０は、外側ハブ２５０の構造のみ前述した第１実施形態と差があり、他の構成要素は前述した実施形態と同一である。前記外側ハブの組立て体２４０は、スピンドルモータ１３０の内側ハブ１３４の外周に着脱自在に結合される外側ハブ２５０と、前記外側ハブ２５０の上端部に結合されて、前記外側ハブ２５０を前記内側ハブ１３４に対して固定させる締結部材２６０とを備える。

前記外側ハブ２５０は、内側ハブ１３４の外周に挟み込まれる円筒状の本体部２５２と、前記本体部２５２の下端部に設けられて複数のディスク１２１、１２２、１２３を支持する支持部２５４と、前記本体部２５２の上端部に設けられて複数のディスク１２１、１２２、１２３をクランピングするクランピング部２５６と、を備える。本実施形態において、前記クランピング部２５６は、前記本体部２５２の上端部にフランジ状に一体に形成されるが、前記支持部２５４は、前記本体部２５２とは別途のリング状の部材であり、前記本体部２５２の下端部に結合できる。このために、前記支持部２５４の内周面と前記本体部２５２の下端部とには、互いに結合されるねじ部２５３ａ、２５３ｂがそれぞれ形成される。

このような構成を有する外側ハブ２５０において、まず、本体部２５２の外周に複数のディスク１２１、１２２、１２３とスペーサ１３６とを組立てた後、前記リング状の支持部２５４を本体部２５２の下端部に螺合させる。それにより、複数のディスク１２１、１２２、１２３は、支持部２５４とクランピング部２５６との間に挟み込まれて強固に固定されるので、前記外側ハブ２５０、複数のディスク１２１、１２２、１２３及びスペーサ１３６は一体に取り扱われる。

そして、前記締結部材２６０は、前記本体部２５２の上面に形成された溝２５７に挿入され、この時、締結部材２６０の外周面に形成された突起２６４も、前記溝２５７の内周面に形成されたスロット２５８に挿入される。前記締結部材２６０の中心にはスクリュー挿入ホール２６２が形成されており、このスクリュー挿入ホール２６２を通じて、締結スクリュー２７０が、スピンドルモータ１３０のシャフト１３１の上面に形成されたスクリュー締結ホール１３２に締結される。これにより、前記外側ハブの組立て体２４０は、スピンドルモータ１３０の内側ハブ１３４に対して固定される。

このような構成を有する外側ハブの組立て体２４０も、図５、図６Ａ及び図７Ａに示すように、ＯＳＴＷ１９０に一つまたは複数個が装着されることができ、これにより、前述した実施形態と同じ効果を得られる。

一方、本実施形態においても、図８及び図９に示した変形例が適用されうる。

図１１は、本発明の第３実施形態によるスピンドルモータの外側ハブの組立て体を示す分解斜視図である。

図１１を参照すれば、本実施形態による外側ハブの組立て体３４０も、外側ハブ３５０の構造のみ前述した第１実施形態と差があり、他の構成要素は、前述した実施形態と同一である。前記外側ハブの組立て体３４０は、スピンドルモータ１３０の内側ハブ１３４の外周に着脱自在に結合される外側ハブ３５０と、前記外側ハブ３５０の上端部に結合されて、前記外側ハブ３５０を前記内側ハブ１３４に対して固定させる締結部材３６０とを備える。

前記外側ハブ３５０は、内側ハブ１３４の外周に挟み込まれる円筒状の本体部３５２と、前記本体部３５２の下端部に設けられて複数のディスク１２１、１２２、１２３を支持する支持部３５４と、前記本体部３５２の上端部に設けられて複数のディスク１２１、１２２、１２３をクランピングするクランピング部３５６と、を備える。本実施形態において、前記支持部３５４は、前記本体部３５２の下端部にフランジ状に一体に形成されるが、前記クランピング部３５６は、前記本体部３５２とは別途のリング状の部材であり、前記本体部３５２の上端部に結合される。このために、前記クランピング部３５６の内周面と前記本体部３５２の上端部とには、互いに結合されるねじ部３５３ａ、３５３ｂがそれぞれ形成される。

このような構成を有する外側ハブ３５０において、まず本体部３５２の外周に複数のディスク１２１、１２２、１２３とスペーサ１３６とを組立てた後、前記リング状のクランピング部３５６を本体部３５２の上端部に螺合させる。それにより、複数のディスク１２１、１２２、１２３は、支持部３５４とクランピング部３５６との間に挟み込まれて強固に固定されるので、前記外側ハブ３５０、複数のディスク１２１、１２２、１２３及びスペーサ１３６は一体に取り扱われる。

そして、前記締結部材３６０は、前記外側ハブ３５０の上面、具体的に前記クランピング部３５６の上面に形成された溝３５７に挿入され、この時、締結部材３６０の外周面に形成された突起３６４も、前記溝３５７の内周面に形成されたスロット３５８に挿入される。前記締結部材３６０の中心には、スクリュー挿入ホール３６２が形成されており、このスクリュー挿入ホール３６２を通じて、締結スクリュー３７０が、スピンドルモータ１３０のシャフト１３１の上面に形成されたスクリュー締結ホール１３２に締結される。これにより、前記外側ハブの組立て体３４０は、スピンドルモータ１３０の内側ハブ１３４に対して固定される。

このような構成を有する外側ハブの組立て体３４０も、図５、図６Ａ及び図７Ａに示すように、ＯＳＴＷ１９０に一個または複数個が装着され、これにより、前述した第１実施形態と同じ効果を得られる。

一方、本実施形態においても、図８及び図９に示した変形例が適用されることができる。

図１２は、本発明の第４実施形態によるスピンドルモータの外側ハブの組立て体を示す分解斜視図であり、図１３は、図１２に示したスピンドルモータの垂直断面図である。

図１２と図１３とを共に参照すれば、ＨＤＤ用スピンドルモータ４３０は、色々な構造を有するものが使われうる。例えば、前述した実施形態では、回転自在に設置されたシャフト１３１を有するスピンドルモータ１３０が開示されたが、本実施形態のスピンドルモータ４３０は、ベース部材１１０に対して固設されたシャフト４３１を有する。前記シャフト４３１の周囲には、固定子４３３及び回転子が配置される。前記回転子は、前述した実施形態のように２重ハブ構造を有する。具体的に、前記回転子は、固設されたシャフト４３１の外周に回転自在に結合された内側ハブ４３４と、前記内側ハブ４３４の外周に着脱自在に結合されて前記内側ハブ４３４と共に回転する外側ハブ４５０と、を備える。

前記外側ハブ４５０は、締結部材４６０と共に外側ハブの組立て体４４０を構成する。前記外側ハブ４５０は、内側ハブ４３４の外周に挟み込まれる円筒状の本体部４５２と、前記本体部４５２の下端部に設けられて複数のディスク１２１、１２２、１２３を支持する支持部４５４と、前記本体部４５２の上端部に設けられて複数のディスク１２１、１２２、１２３をクランピングするクランピング部４５６と、を備える。前記本体部４５２は、２つの本体、すなわち、下部本体４５２ａと上部本体４５２ｂとに分けられ、前記下部本体４５２ａの上端部の外周面と、上部本体４５２ｂの下端部の内周面とには、互いに結合されるねじ部４５３ａ、４５３ｂがそれぞれ形成される。前記支持部４５４は、下部本体４５２ａの下端部にフランジ状に一体に形成され、前記クランピング部４５６は、上部本体４５２ｂの上端部にフランジ状に一体に形成される。

前記締結部材４６０は、前記外側ハブ４５０の上端部に結合されて、前記外側ハブ４５０を前記内側ハブ４３４に対して固定させる役割を行う。前記外側ハブ４５０の上面、具体的に前記本体部４５２の上面には、締結部材４６０が挿入される溝４５７が形成される。そして、前記締結部材４６０の外周面には突起４６４が形成され、前記溝４５７の内周面には前記突起４６４が挿入されるスロット４５８が形成される。また、前記溝４５７の内には、締結部材４６０及び外側ハブ４５０を内側ハブ４３４に固定させるための固定スクリュー４７４が挿入される複数のスクリュー挿入ホール４５９が形成される。前記締結部材４６０の中心部には、締結スクリュー４７０が挿入されるスクリュー挿入ホール４６２が形成され、そのエッジ部には、前記固定スクリュー４７４が挿入されるスクリュー挿入ホール４６９が形成される。前記内側ハブ４３４の上面には、前記固定スクリュー４４０が締結される複数のスクリュー締結ホール４３９が形成される。しかし、前記スピンドルモータ４３０のシャフト４３１には前記締結スクリュー４７０が締結されないので、スクリュー締結ホールを形成する必要がない。

前記外側ハブ４５０をスピンドルモータ４３０の内側ハブ４３４の外周に組立て、外側ハブ４５０の上面に形成された溝４５７内に前記締結部材４６０を挿入した後、前記固定スクリュー４７４をスピンドルモータ４３０の内側ハブ４３４に締結する。それにより、前記外側ハブ４５０は、前記内側ハブ４３４に固定される。したがって、前記外側ハブ４５０は、内側ハブ４３４と共に回転でき、これにより、外側ハブ４５０の外周に組立てられた複数のディスク１２１、１２２、１２３も回転できる。

このように、前記外側ハブの組立て体４４０をスピンドルモータ４３０に組立てる時には複数の固定スクリュー４７４が用いられ、締結スクリュー４７０は使われない。前記締結スクリュー４７０は、図５、図６Ａ及び図７Ａに示すように、外側ハブの組立て体４４０をＯＳＴＷ１９０のモータシャフト１９２、２９２、３９２に装着する時に使われる。すなわち、前記モータシャフト１９２、２９２、３９２の外周に前記外側ハブの組立て体４４０を差し込んだ後、前記締結スクリュー４７０を、モータシャフト１９２、２９２、３９２の終端面に形成されたスクリュー締結ホール１９４に締結する。そして、この時には、前記固定スクリュー４７４は使われないこともある。

一方、ＯＳＴＷ１９０のモータシャフト１９２、２９２、３９２と外側ハブの組立て体４４０との組立て構造及び組立強度などの条件によって、前記固定スクリュー４７４のみ使用して、外側ハブの組立て体４４０をサーボトラック記録装置１９０のモータシャフト１９２、２９２、３９２に固定させることもでき、また、前記締結スクリュー４７０と固定スクリュー４７４とを共に使用して、外側ハブの組立て体４４０を前記モータシャフト１９２、２９２、３９２に固定させることもできる。

このような構成を有する外側ハブの組立て体４４０も、前述した実施形態と同じ効果を得られる。

一方、本実施形態においても、図８及び図９に示した変形例と、図１０及び図１１に示した外側ハブの構成とが適用できる。

本発明は、図面に示した実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより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点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲により定められねばならない。

従来のＨＤＤの構造を概略的に示す分解斜視図である。 図１に示したスピンドルモータ、ディスク、スペーサ及びクランプの結合構造を示す垂直断面図である。 本発明の望ましい第１実施形態によるスピンドルモータの外側ハブの組立て体を示す分解斜視図である。 図３に示したスピンドルモータの垂直断面図である。 図３に示した外側ハブの組立て体をＯＳＴＷに装着した状態を示す部分断面図である。 ＯＳＴＷに複数の外側ハブの組立て体を装着した一例を示す部分断面図である。 図６Ａに示した結合部材の斜視図である。 ＯＳＴＷに複数の外側ハブの組立て体を装着した他の例を示す部分断面図である。 図７Ａに示したモータシャフトの外観斜視図である。 図３に示した外側ハブの組立て体の第１変形例を示す部分斜視図である。 図３に示した外側ハブの組立て体の第２変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態によるスピンドルモータの外側ハブの組立て体を示す分解斜視図である。 本発明の第３実施形態によるスピンドルモータの外側ハブの組立て体を示す分解斜視図である。 本発明の第４実施形態によるスピンドルモータの外側ハブの組立て体を示す分解斜視図である。 図１２に示したスピンドルモータの垂直断面図である。

符号の説明

１１０ ベース部材
１２１、１２２、１２３データ保存用ディスク
１３０、４３０ スピンドルモータ
１３１、４３１ シャフト
１３２、１９４、１５９、４３９ スクリュー締結ホール
１３３、４３３ 固定子
１３４、４３４ 内側ハブ
１３６ スペーサ
１４０、１４０′、２４０、３４０、４４０ 外側ハブの組立て体
１５０、２５０、３５０、４５０ 外側ハブ
１５２、２５２、３５２、４５２ 本体部
１５２ａ、４５２ａ 下部本体
１５２ｂ、４５２ｂ 上部本体
１５３ａ、１５３ｂ、２５３ａ、２５３ｂ、３５３ａ、３５３ｂ、４５３ａ、４５３ｂ ねじ部
１５４、２５４、３５４、４５４ 支持部
１５６、２５６、３５６、４５６ クランピング部
１５７、２５７、３５７、４５７ 溝
１５８、２５８、３５８、４５８ スロット
１６０、２６０、３６０、４６０ 締結部材
１６２、１６６、２６２、３６２、４５９、４６２、４６９ スクリュー挿入ホール
１６４、１８８、２６４、３６４、３９６、４６４ 突起
１７０、２７０、３７０、４７０ 締結スクリュー

Claims (11)

1. 内側ハブを有するハードディスクドライブのスピンドルモータと、モータシャフトを有するオフラインサーボトラック記録装置とに選択的に装着可能な外側ハブの組立て体であって、
   前記内側ハブの外周、または、前記モータシャフトの外周に選択的に着脱自在に結合され、その外周に複数のディスクと、前記複数のディスク間の間隔を維持させるための少なくとも一つのスペーサとが組立てられる外側ハブと、
   前記外側ハブの上端部に結合されて、前記外側ハブを、前記内側ハブと前記モータシャフトとに選択的に固定させる締結部材と、
   を備える外側ハブの組立て体が装着されるオフラインサーボトラック記録装置であって、
   同心で形成される円柱状の大径部と小径部を有するモータシャフトと、
   断面視コの字型を呈し、前記大径部に密着して環装される第１の外側ハブと、
   前記小径部に密着して環装され、前記大径部と同径からなる環状の結合部材と、
   断面視コの字型を呈し、前記結合部材に密着して環装される第２の外側ハブと、を有し、
   前記結合部材と前記結合部材に密着して環装される第２の外側ハブとからなる一対の部材が、前記小径部に連続して環装されるオフラインサーボトラック記録装置であって、
   前記結合部材は、前記小径部の基端側に向けて突出する溝挿入部を有し、
   前記大径部に密着して環装される第１の外側ハブと前記結合部材に密着して環装される第２の外側ハブは、前記小径部の基端側に向けて凹設された凹部を有し、
   隣り合う前記大径部に密着して環装される第１の外側ハブと前記結合部材とは、前記溝挿入部及び前記凹部を介して嵌め合わされているとともに、
   前記小径部の最も先端側に密着して環装された前記結合部材を密着して環装される第２の外側ハブは、前記小径部の先端面に締結部材によって締結され、締結スクリューにより、前記小径部に固定されていることを特徴とするオフラインサーボトラック記録装置。
2. 前記外側ハブは、円筒状の本体部と、前記本体部のうち前記モータシャフトの基端側に設けられて前記複数のディスクを支持する支持部と、前記本体部のうち前記モータシャフトの先端側に設けられて前記複数のディスクをクランピングするクランピング部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のオフラインサーボトラック記録装置。
3. 前記本体部は、前記モータシャフトの先端側に設けられる上部本体及び前記モータシャフトの基端側に設けられる下部本体を有し、前記上部本体と前記下部本体とは互いに結合されており、前記上部本体のうち前記モータシャフトの先端側に、前記クランピング部がフランジ状に一体に形成され、前記下部本体のうち前記モータシャフトの基端側に、前記支持部がフランジ状に一体に形成されたことを特徴とする請求項２に記載のオフラインサーボトラック記録装置。
4. 前記上部本体のうち前記モータシャフトの基端側と前記下部本体のうち前記モータシャフトの先端側とには、互いに結合されるねじ部がそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項３に記載のオフラインサーボトラック記録装置。
5. 前記クランピング部は、前記本体部のうち前記モータシャフトの先端側にフランジ状に一体に形成され、前記支持部は、前記本体部とは別途のリング状の部材であって、前記本体部のうち前記モータシャフトの基端側に結合されることを特徴とする請求項２に記載のオフラインサーボトラック記録装置。
6. 前記支持部の内周面と前記本体部のうち前記モータシャフトの基端側とには、互いに結合されるねじ部がそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項５に記載のオフラインサーボトラック記録装置。
7. 前記クランピング部は、前記本体部とは別途のリング状の部材であって、前記本体部のうち前記モータシャフトの先端側に結合され、前記支持部は、前記本体部のうち前記モータシャフトの基端側にフランジ状に一体に形成されたことを特徴とする請求項２に記載のオフラインサーボトラック記録装置。
8. 前記クランピング部の内周面と、前記本体部のうち前記モータシャフトの先端側とには、互いに結合されるねじ部がそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項７に記載のオフラインサーボトラック記録装置。
9. 前記クランピング部と前記複数のディスクのうち最先端に位置するディスクとの間には、前記複数のディスクに弾性力を付加するクランピングワッシャーが配置されることを特徴とする請求項２に記載のオフラインサーボトラック記録装置。
10. 前記外側ハブのうち前記モータシャフトの先端側の一端面には、前記締結部材が挿入される溝が形成され、前記締結部材の外周面には、少なくとも一つの突起が形成され、前記溝の内周面には、前記突起が挿入される少なくとも一つのスロットが形成されたことを特徴とする請求項１に記載のオフラインサーボトラック記録装置。
11. 前記外側ハブのうち前記モータシャフトの先端側の一端面には、前記締結部材が挿入される溝が形成され、前記締結部材は、前記溝に挿入された状態で複数の結合スクリューにより、前記外側ハブに結合されることを特徴とする請求項１に記載のオフラインサーボトラック記録装置。

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