JP4964469B2 - 磁気ヘッド及びディスクをテストするための真空チャック・スピンスタンド - Google Patents

Description

本発明はスピンスタンドに関し、更に詳細には、スピンスタンドのスピンドルに取り付けられ、スピンドルによって回転させられるディスクを固定するための真空チャックに関する。

本願は、2005年01月14日出願の米国特許仮出願第60/643,826号、及び2005年02月10日出願の米国特許仮出願第60/651,562号の優先権を主張する。

磁気ヘッド及びディスク・テスタは、磁気ヘッド及びディスクの特性（例えば、信号対雑音比、トラック・プロフィール、等）のテストのために使用される機器である。テスタは、ディスクに対するヘッドの動き、及び動作中に実際のハードディスク・ドライブで起こるディスクの回転速度をシミュレートしなければならない。各テスタは、２個の構成要素（即ち、ディスクに対するヘッドの動きを実行する、一般にスピンスタンドと称される機械的構成要素、及び測定信号の測定、計算、及び解析に責任を負う電気的構成要素）を含む。また、スピンスタンドは、サーボ・ライタ（サーボ情報を磁気ディスクへ書き込むために使用される機器）の機械的構成要素、及び浮上高テスタ（ディスク上のヘッドの浮上高を測定するために使用される機器）の構成要素でもある。

ヘッド及びディスク・テスタのための従来技術のスピンスタンドの実施例が、図１（正面図）、及び図２（平面図）に示される。スピンスタンドは、壁部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃを支持する固定されたベースプレート１１０を含む。次に、壁部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃは、（１又は複数の磁気ディスク１１４を含み、直径Ｄを有し、及びディスクパック軸ＤＰＡと同軸である）円筒型ディスクパック領域の中に配置されるディスクパックＤＰを搬送するためのスピンドル１１３を支持する。スピンドル１１３、及び複数のディスク１１４は、スピン軸ＳＡの周りでスピンドルモータ１１５によって回転する。

更に、ベースプレート１１０は、第１スライドモータ、及び第２スライドモータ（図示されない）を支持する。第１スライドモータは、スライド１１６をレール１１７ａ，１１７ｂに沿ってＹ方向に動かす（図２を参照）。２本の追加レール１１８ａ，１１８ｂが、スライド１１６の上面に取り付けられる。第２スライドモータは、Ｘ方向のレール１１８ａ，１１８ｂに沿った第２スライド１１９の動きを制御する。第１モータ、及び第２モータは協働して、スライド１１９に取り付けられた回転式位置決め装置１２０をスピンドル１１３の中心に対して指定された位置に配置する。回転式位置決め装置１２０は、磁気ヘッド１２２をディスク１１４に対して搬送し、配置する。

ヘッド及びディスク・テスタのための従来技術のスピンスタンドの他の実施例は、 Guzik V2002 XY-位置決めスピンスタンド、及び Guzik S-1701 B マイクロ位置決めスピンスタンドを含み、両方とも本発明の譲受人 Guzik Technical 社（2443 Wyandotte Street, Mountain View, CA 94043, USA （www.guzik.com））から入手可能である。

磁気記録の密度が増加するにつれて、追加の情報トラックが所定のディスク領域に圧縮される。トラックサイズの減少は、ヘッドの位置決めにおける精度向上に対する要求を高める。同様に、短いアクセスタイムを達成するために、磁気ディスクの回転速度が増加する。加えて、更に多くのディスクがディスク・スタックに追加されて、追加の記憶容量を提供する。

ディスクが回転するとき、ディスクと磁気ヘッドの両方の振動が引き起こされる。これらの振動は、トラック位置決めミスを増加させる。場合によっては、トラック位置決めミスが、スピンスタンド動作が信頼できなくなる容認できないレベルに達する。

米国特許第4,958,839号に記載されるように、この問題に対する Guzik Technical 社による従来技術の解決策は、ディスクのパラメータの正確な測定のためにディスク・テスタの中でコンピュータ・ハードディスクを固定するためのボール型クランプ機構であり、テスタの回転部分に設置されて支持部の上面にあるコンピュータ・ハードディスクを支持する機能を果たすカップ型支持部を含む。支持部は、ディスク開口部の直径と等しいか僅かに大きい直径を有する円筒型開口部をもつ。円周方向へ互いに等間隔であって保持装置の側壁に形成された複数の凹部に配置された複数のクランプ・ボールを保持する円筒型保持装置が、支持部の中へ滑動的に挿入される。ボールは、保持装置の側壁よりも大きな直径を有する。引棒が支持部の底部にある中心開口部を貫通して、ボールの材料より軟らかい弾性材料から作られるクランプ・コーンを保持する。ディスクが固定されるように、引棒が引き下ろされるとき、クランプ・コーンの錐面がボールを半径方向外側へ押してハードディスクの内周と接触させる。均一の締め付け力が各ボールに加えられるように、ボールの数は３を越える。コーンは弾性材料から作られるので、複数のボールはディスクを均一の力で正確な耐久力を有する部品の製造を必要とすることなく締め付ける。この方法はディスクの素早い交換を可能にするが、控えめな数の締め付けポイントのためにディスクを更に変形させ得る。更に、全体的な締め付け力が制限されて、場合によっては不安定性をまねく。

（ディスクを充分な力で確実に保持する）更に一般的な従来技術の解決策は、キャップ組立部品、及びベース組立部品を含むチャックである。キャップ組立部品、及びベース組立部品は、キャップを貫通してベースに入るネジの使用によって、ディスクをスピンドルに固定する。ネジはキャップをベースに取り付けて、ディスクをネジの締め付けトルクに比例する力で締め付ける。この方法は、ヘッド・テスト、ヘッドスタック・テスト、及びディスクの頻繁な交換を必要としない他の用途に対して優れている。しかし、この方法は、ディスクを繰り返し交換しなければならない問題をテストに対して作り出す。力は締め付けトルクに依存し、締め付けトルクは組立部品毎に変化し得、ネジは各ディスク交換について手動で挿入及び除去しなければならず、かなりの時間をプロセスに付加する。また、ディスクに対してキャップを保持するためにネジを使用することは、チャックの挿入及び除去の自動化を困難にする。

更に所望するものは、ディスクをスピンスタンドのスピンドルに固定するための新しく改良された装置及び方法である。他の側面及び長所の中で、本発明の新しく改良された装置及び方法は、振動及びトラック位置決めミスを減少させ、全体的なテスト時間を機械的ファスナ無しにディスクを締め付けることによって減少させ、作動時間を減少させ、及びディスク締め付け自動化の実現性を可能にする。加えて、新しく改良された装置及び方法は、追加のアンバランスをシステムに付加することなく、既知の再現可能な締め付け力で、ディスクをスピンスタンドのスピンドルに常に素早く固定することが好ましい。

本発明は、前記従来技術の制限を軽減する装置及び方法に関する。本発明の典型的な実施例によると、装置は真空を使用して、既知の再現可能な締め付け力で、ディスクをスピンスタンドのスピンドルに常に素早く固定する真空チャックを含む。本発明は、気圧を真空から大気圧より高い圧力に逆転させることによってディスクをスピンドルから素早く除去し、キャップ組立部品を排出するための方法を提供する。また、本発明は、チャックの取り外し可能な部分を、スピンドル回転の軸の周りで、内部芯出しピン、及び位置決め穴を使用して素早く正確に芯出しするための方法も提供する。

本発明によると、スピンスタンドはディスクパックを回転可能に支持するために提供され、ディスクパックはスタックの中でディスクパック軸（ＤＰＡ）に沿って同心円状に配置された１又は複数の環状磁気ディスクを含み、ディスクは前記ＤＰＡの方向へ相互に間隔をおいて配置される。

スピンスタンドはベースユニット、スピンドル、及び真空チャック組立部品を含む。スピンドルはベースユニットに結合され、出力駆動要素をディスクパック領域に隣接して有し、関連するスピンドル駆動モータを有する。スピンドルは、出力駆動要素を、ディスクパック領域を通って伸長するスピンドル軸の周りで選択的に回転させるように適合される。

選択的に適用された真空に応じて前記ＤＰＡがスピン軸と同軸であるように、真空チャック組立部品は、ディスクパック領域で取り外し可能に位置決めするための出力駆動要素に結合される。

真空チャック組立部品は、ベース組立部品、及びキャップ組立部品を含む。ベース組立部品は中心軸に沿って配置され、スピンドル出力駆動要素と結合するように適合される。ベース組立部品は、芯出し軸受筒、真空ポート、及び下部ディスク支持面を含む。芯出し軸受筒は、中心軸と同軸であり中心軸に沿って伸長する直径Ｄを有する円筒型内壁部を有し、ベース内部領域を定める。真空ポートは、適用された真空をベース内部領域と流体的に結合するように適合される。下部ディスク支持面は、中心軸に対して横方向に広がり、ディスクパックの１端部と係合するように適合される。

キャップ組立部品はキャップ軸に沿って配置され、上下逆さのカップ型要素、ピストン、環状シール、及び上部ディスク支持面を含む。上下逆さのカップ型要素は軸に沿って伸長し、中心軸と同軸であるキャップ軸を有するベース組立部品の反対側に配置される。ピストンは、カップ型要素からキャップ軸に沿って伸長する。ピストンは、Ｄより小さな直径を有する円筒型外側面をもつ。外側面は、キャップ軸の周りで横方向に伸長する円周方向溝を含む。環状シールはピストンの溝の中に配置され、シールとカップ型要素の間のキャップ内部領域を定める。上部ディスク支持面はキャップ軸に対して横方向に広がり、ディスクパックの１端部と係合するように適合される。

中心軸と同軸であるＤＰＡを有する下部ディスク支持面に配置されたディスクパック、及び中心軸と同軸であるキャップ軸を有するベース組立部品の反対側に配置されたキャップ組立部品を用いて、真空ポートに適用された真空は、環状シールにキャップ内部領域に対してベース内部領域を空気圧で封止させる。その結果、真空はピストンの両側に圧力差をもたらし、それによってピストンをベース組立部品の方向に偏らせ、ディスクパックを下部ディスク支持面と上部ディスク支持面の間で圧縮力により支持する。

本発明の１実施例では、上部ディスク支持面、及び下部ディスク支持面が、ディスクパックと比較して柔軟である。

本発明の１実施例では、ベース組立部品が、位置決め穴を定める位置決め要素を含むように、キャップ組立部品は、キャップ軸に沿ってカップ型要素から先端部まで伸長する中心ピンを含む。位置決め穴は中心軸を横断し且つ該中心軸と同軸であり、芯出しピンの先端部を収容するように適合される。芯出しピンは柔らかい先端部を有することが好ましく、環状シールはＵカップ・シールであることが好ましい。キャップの外殻はプラスチックであることが好ましく、３０％の炭素を充填したＰＥＥＫ樹脂が最も好ましい。

１実施例では、ベースユニットは、出力駆動要素をベースユニットから見て外向きとしたスピンドルの配置に適合する。他の実施例では、スピンスタンドは、出力駆動要素がベースユニットと対面し、ディスクパック領域が出力駆動要素とベースユニットとの間に配置される状態下にスピンドルを支持する支持構造を含む。

本発明の１側面によると、上記の真空チャックが本発明であり、ここに記載される（又は、従来の）スピンスタンドと一緒に使用される。

図３−図８を最初に参照すると、スピンスタンドと一緒に使用するための、本発明によって構成された真空チャック００の典型的な実施例が示される。チャック００は、適用された真空を使用して、既知の再現可能な締め付け力で、磁気ディスク１１４をスピンドルに常に素早く固定するように適合される。ディスク１１４は、キャップ組立部品９の上部ディスク支持面５Ｂとベース組立部品１０の下部ディスク支持面５Ａの間に固定される。ハンドル２１が、キャップ組立部品９から伸長する。キャップ組立部品９をベース組立部品１０に接続する機械的ファスナが存在しないことが好ましい。

典型的なディスク１１４はディスクパック軸（ＤＰＡ）の周りに中心孔を有する環状構造であり、第１の上面と下面の一方（又は、両方）に脆弱な磁気媒体を含む。一般に、その種のディスクは、相対的に硬い材料（例えば、ガラス）から形成される。単一のディスク１１４だけが図３−図８に示されるが、「ディスク」は、ディスクが相互に間隔をおいて同心円状に配置されるディスクパック軸（ＤＰＡ）に沿って配置された２以上のディスクを含む「ディスクパック」の形態である。

図示される実施例（真空チャック００）では、締め付けられるディスクは、キャップ９とベース１０の間に保持される。ベース１０は、ベース１０から伸長するネジ切りされた、ベース１０をスピンスタンドのスピンドルの上面の接合保持部にねじ込まれるように適合する中空の取り付けネジ１２を含み、ネジ１２はスピンスタンドのスピン軸（ＳＡ）の周りで回転駆動されるように適合される。従って、ベース１０とスピンドルのねじ込み相互接続は、チャック００をスピンスタンドに結合する。

ベース１０は、ＤＰＡの周りで広がる円筒型内壁部１１を定める円筒型延長部分を有する芯出し軸受筒を含む。また、ベース１０は、位置決め軸受筒１９、及び関連する上下逆さのカップ型支持部構造１９Ａも含み、支持部構造１９Ａは円形の位置合わせ穴をＤＰＡと同軸に配置する。支持部構造は複数の半径方向に広がるポート１９Ｂを含み、ポート１９Ｂは構造１９Ａの内部の領域Ｘとその外部の領域Ｙの流体結合を確立する。また、ベース１０は、芯出し軸受筒３の円筒型伸長部分の周りに配置された円筒型スペーサ１３も含み、スペーサ１３の最上面は下部支持面５Ａを形成する。

キャップ組立部品９は、中空の位置２、及び関連する支持構造２Ａの周りに配置された上下逆さのキャップ殻２６を含み、支持構造２Ａはキャップ殻２６に複数のネジ２４を介して取り付けられる。軸方向に広がる中空中心領域を有するハンドル７が、支持構造２Ａの上面から伸張する。図示される実施例では、芯出しピン１がハンドル７の中空領域、及び支持構造２Ａの中に伸張し、封止的にそこへ取り付けられる。ピストン２の中空中心領域は、領域Ｙの周りに配置される。ピストン２は、円周方向シール２７を収容する円周方向溝２Ｂを含む。シール２７は、以下で更に詳細に記載される機能を補助するＵカップ・シールであることが好ましい。シール２７は、ポート４の中で確立された気圧に依存して、選択的に封止されたインターフェースを領域Ｘと領域Ｙの間に提供する。

ベース１０のネジ切りされた取り付けネジ１２の中のポート４を通して適用された真空は、締め付け力を提供する。真空はキャップのピストン２の円周方向シール２７を使用して一定に保たれ、キャップはベースから広がる円筒型中心軸受筒３の中へ伸張する。１実施例では、キャップ９は、ベース１０を通って伸張するスピン軸（ＳＡ）の周りで、キャップから伸張する硬化ピン１、及びベースに取り付けられた位置決め（又は、ピン・ガイド）軸受筒１９を使用して芯出しされる。キャップ９がベース１０へ挿入されるとき、ピン１はキャップの中のピストン２がベースの芯出し軸受筒３の内側壁／封止面１１と接触することを防止する。キャップを除去するために、正の気圧が気道４に適用され、シール２７を縮ませ、芯出し軸受筒３のシール２７（又は、封止面１１）が擦り切れることなくキャップ９をベース１０から外す。

図４及び図８を参照すると、キャップ組立部品９は、柔らかい先端部８を有する芯出しピン１、Ｕカップ・シール／ピストン組立部品２、上部ディスク締め付け面５、及びハンドル７を含む。Ｕカップ・シール／ピストン組立部品２は、キャップ２６へ複数のネジ２４によって取り付けられ、所望するようなＵカップ・シール２７の交換を容易にするためにキャップの取り外しを可能にする。芯出しピン１は、動作中のアンバランスを、キャップ組立部品９を半径方向へベース組立部品１０に対して押さえることによって、キャップ組立部品９の挿入（又は、除去）を妨げることなく最小化する。柔らかい先端部８は、キャップ組立部品９がベース組立部品１０へ挿入されるときに偶然の衝撃が加わる損傷を受けやすい構成要素を傷付けない表面を提供する。更に、ハンドル７は、除去（及び、挿入）の間にあり得る損傷を、オペレータの指をディスク１１４から離すことによって防止する。ピストン２、及びＵカップ・シール２７は、安定した真空をキャップ９とベース１０の間で保持することを可能にし、他方、キャップとベース組立部品の内側にポート４を介して適用される正圧下に縮み、かくしてベース１０の芯出し軸受筒３のシール２７（又は、内壁部１１）を過剰に擦り切れさせることなく、キャップを素早く取り外し可能とする。キャップ殻２６は、ディスク１１４の材料よりも柔らかい材料（例えば、静的にエネルギーを散逸する特性の硬化プラスチック）から作られて、ディスク表面を傷付けることを防止することが好ましい。

図４及び図７を参照すると、ベース組立部品１０は、キャップ組立部品９がベース組立部品１０へ取り付けられるときに芯出しピン１の通過を可能にするために、ピン・ガイド軸受筒１９の中の位置決め穴６を含む。真空が（図示される実施例では、スピンスタンド・スピンドルの中のチャネルを介して）気道４を通して適用されるとき、キャップ組立部品９はベース組立部品１０に抗して引っ張られ、ディスク１１４を面５Ａと面５Ｂの間に固定する。真空チャックが使用中に回転するとき、芯出しピン１はキャップ組立部品９をベース組立部品１０で芯出しし、アンバランスを最小化する。小径の内部ピン、及び位置決め穴（例えば、ピン１、及び穴６）を使用してベース組立部品１０でキャップ組立部品９の芯出しをすることは、外部中心位置（例えば、ベース組立部品１０の芯出し軸受筒３の外径、及びキャップ組立部品９の上部ディスク締め付け面５の内径）の使用と比較して相対的に容易な挿入（及び、除去）を提供する。また、芯出しピン１は、ピストン組立部品２が芯出し軸受筒３の内壁部１１と接触することを防止し、硬化しない面（及び、材料）が擦り切れることをなくす。これは、更に大きな部品が更に軽い材料から作られることを可能にし、潜在的アンバランスを上記のように減少させる。

図３−図８を参照すると、図示された典型的な実施例も以下の部品を含む。即ち、
スペーサ１３、
円錐ワッシャ１４、
ワッシャ１５，１６、
ネジ切りされたワッシャ１８、
ピン・ガイド２０、
ハンドル２１、
ナイロン・ボタン２２、
除去された位置決めピン（１と同じ）、
ネジ２４、
ピストン２５、
キャップ２６、
Ｕカップ・シール２７である。
他の形状も、本発明の異なる形態で使用される。

本発明によって構成された真空チャック００’の他の典型的な実施例が、図９−図１２に示される。図９−図１２の真空チャックは図３−図８の真空チャックと類似するが、位置決めピンを含まず、相対的に小さな直径を有する複数のディスク１１４と一緒に使うためのものであり、内部位置決めピンは空間的制約のために非実用的である。また、図９−図１２の真空チャックも真空を使用して、ディスク１１４をスピンドルに既知の再現可能な締め付け力で常に素早く固定する。ディスク１１４は、ベース組立部品２１０の下部ディスク支持面２０５Ａとキャップ組立部品２０９の上部ディスク支持面２０５Ｂの間に固定される。

ベース組立部品２１０は、ディスクパック軸（ＤＰＡ）に沿って伸長する円筒型内壁部２１１を定める円筒型延長部分を有する芯出し軸受筒２０３を含む。また、ベース組立部品２００Ａは、芯出し軸受筒２０３の円筒型伸長部分の周りに配置された円筒型スペーサ２１３も含み、スペーサ２１３の最上面は上部支持面２０５Ａを形成する。流体結合は、芯出し軸受筒３及びポート２０４の円筒型伸長部分の下端部の内部の領域Ｘの間に向けられる。ベース２００Ａは、そこから伸張するネジ切りされた中空の取り付けネジ２１２を含み、ベース２００Ａがスピンスタンドのスピンドルの上面の結合穴にねじ込まれるように適合し、結合穴はスピンスタンドのスピン軸（ＳＡ）の周りで回転可能に駆動されるように適合される。従って、ベース２１０とスピンドルのねじ込み相互接続は、チャック００’をスピンスタンドに結合する。

キャップ組立部品２０９は、中空のピストン２０２の周りに配置される環状キャップ殻２２６、及び関連する支持構造２０２Ａを含み、支持構造２０２Ａはキャップ殻２２６へ複数のネジ２２４（図示されない）によって接続される。ハンドル２０７は、上部支持構造２０２Ａから伸張する。

ピストン２０２は、円周方向シール２２７を収容する円周方向溝２０２Ｂを含む。シール２２７は、以下で更に詳細に記載される機能を補助するＵカップ・シールであることが好ましい。シール２２７は、ポート２０４の中で確立された気圧に依存して、選択的に封止されたインターフェースを領域Ｘと領域Ｙの間に提供する。

図１０を参照すると、ベース組立部品２１０は、ベース・ネジ２１２及びベルビル・ワッシャ２１２Ｂから伸張する中空の締め付けネジ２１２Ａを含む。気道は締め付けネジ２１２Ａ及びポート４によって定められ、使用中、真空が気道を通して適用され、キャップ組立部品２０９をベース組立部品２１０に抗して引っ張り、ディスク１１４を固定する。ピストン２０２とＵカップ・シール２２７は、安定した真空がチャック・キャップ２０９とベース２１０の間で保持されることを可能にし、正圧下で内側キャップ及びベース組立部品が縮む間、ベース２１０のシール２２７（又は、壁部２１１）が擦り切れることなくキャップが素早く除去されることを可能にする。Ｕカップ・シール２２７、及びピストン２０２は、キャップ２０９に取り付けられ、Ｕカップ・シール２２７の容易な交換のためにキャップの取り外しを可能にする。

前記実施例の両方で、キャップは、チャックの内部圧力を真空から大気圧より高い圧力へ逆転させることによって容易に取り外される。それを行う中で、キャップはスピンドルから自己放出し、従って、ディスク１１４を解放し、オペレータが封止摩擦を克服するために力を加えることなくキャップを除去することを可能にし、ディスク除去時間、及び労力を減少させる。

図１３−図１５は、ベース３１０、スピンドル３１３、真空チャック３００、及びスピンスタンドの従来の構成要素を含む本発明を実施する典型的なスピンスタンド２９０を示す。図では、真空チャック３００は図３−図８に示されるタイプであるが、チャック３００は代わりに図９−図１２に示されるタイプでもよく、他の形状のチャックでもよい。

図１３−図１５を参照すると、真空チャック・ベース１０は、外部にネジ切りされた軸受筒クランプネジ１２、及び係合するスピンドルのメスのネジ切りされた穴によって共通スピンドル３１３に固定される。真空がスピンドル気道３１３Ａから気道４を通してネジ１２に適用されるが、例えば、もしスピンドルが内部気道を持たないなら、真空は他の手段によっても適用できることは理解できる。結果として生じる締め付け力は、適用された真空圧とチャック・ベース１０の内部断面領域の積である。

チャック００，００’（及び、異なる構造）が、図１３−図１５に示される「下に取り付けられた」形状、又は図１−図２に示される「上に取り付けられた」形状で使用される。その種の形状では、本発明はスピンスタンドと真空チャックの組合せによって実施される。

磁気ディスク１１４（又は、複数のディスクを有するディスクパック）をテストする動作では、ディスクはベースの平面５Ａに配置される。キャップ９はディスク１１４の上方に配置され、ピン１は位置決め穴６の中に挿入される。次に、真空がベースにネジ４の穴を通して加えられ、キャップをディスク上に、真空圧とシール２７の外径によって決定される内側領域の積に等しい力で引き下ろされる。テスト・サイクルが完了するとき、正圧をネジ４の穴へ真空の代わりに加え、キャップをディスクから外すことによってキャップは除去される。

本発明の真空チャック・クランプ機構は、締め付け力を機械的ファスナの使用無しに提供し、テストの間の更に早いディスクの設置・除去時間を、ディスク安定性を犠牲にすること無く可能にする。

以上、本発明の好ましい実施例について図示し記載したが、特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱することなしに種々の変形及び変更がなし得ることは、当業者には明らかであろう。

従来技術のスピンスタンドの正面図である。 図１の従来技術のスピンスタンドの平面図である。 ディスクを保持している、本発明によって構成された真空チャックの典型的な実施例の側面図である。 図３の線４−４に沿って切った、真空チャックとディスクの断面図である。 図３の真空チャックとディスクの平面図である。 ディスクを解放するためにチャックのキャップがチャックのベースと別々に示される、図３の真空チャックの側面図である。 チャックのキャップがチャックのベースと別々に示され、ベースが分解して示される、図３の真空チャックの側面図である。 図３の真空チャックのキャップの分解側面図である。 ディスクを保持している、本発明によって構成された真空チャックの典型的な実施例の側面図である。 図９の線１０−１０に沿って切った、真空チャックとディスクの断面図である。 図９の真空チャックとディスクの平面図である。 図９の真空チャックとディスクの分解側面図である。 スピンスタンドのスピンドルに取り付けられた真空チャックとディスクを有する、本発明による典型的なスピンスタンドの側面図である。 図１３のスピンスタンドのスピンドルに添付された真空チャックの側面図である。 図１４の線１５−１５に沿って切った、真空チャックとディスクの断面図である。

符号の説明

００，００’ 真空チャック
１ 芯出しピン
２ ピストン
２Ａ 支持構造
２Ｂ 円周方向溝
３ 円筒型中心軸受筒
４ ポート
５ 上部ディスク締め付け面
５Ａ 下部ディスク支持面
５Ｂ 上部ディスク支持面
６ 位置決め穴
７ ハンドル
８ 先端部
９ キャップ組立部品
１０ ベース組立部品
１１ 円筒型内壁部
１２ 取り付けネジ
１３ スペーサ
１４ 円錐ワッシャ
１５，１６、 ワッシャ
１８ ネジ切りされたワッシャ
１９Ａ カップ型支持部構造
１９Ｂ ポート
２０ ピン・ガイド
２１ ハンドル
２２ ナイロン・ボタン
２４ ネジ
２５ ピストン
２６ キャップ
２７ Ｕカップ・シール
１１０ ベースプレート
１１３ スピンドル
１１４ ディスク
１１５ スピンドルモータ
１１７ａ，１１７ｂ レール
１１８ａ，１１８ｂ レール
１２０ 回転式位置決め装置
２００Ａ ベース
２０２ ピストン
２０２Ａ 支持構造
２０２Ｂ 円周方向溝
２０３ 芯出し軸受筒
２０４ ポート
２０５Ａ 下部ディスク支持面
２０５Ｂ 上部ディスク支持面
２０７ ハンドル
２０９ キャップ組立部品
２１０ ベース組立部品
２１１ 壁部
２１２ 取り付けネジ
２１２Ａ 締め付けネジ
２１３ スペーサ
２２４ ネジ
２２６ キャップ殻
２２７ Ｕカップ・シール
３００ 真空チャック
３１０ ベース
３１３ スピンドル
３１３Ａ スピンドル気道

Claims (20)

1. ディスクパックを回転可能に支持するためのスピンスタンドであって、前記ディスクパックがディスクパック軸（ＤＰＡ）に沿ってスタックの中で同軸に配置された１又は複数の環状磁気ディスクを含み、前記ディスクが前記ディスクパック軸の方向に相互に間隔をおいて配置され、
   Ａ．ベースユニット,
   Ｂ．前記ベースユニットに結合したスピンドルにして、出力駆動要素をディスクパック領域に隣接して有し、該出力駆動要素が、関連するスピンドル駆動モータを有し、前記出力駆動要素がスピンドル軸の周りで選択的に回転し、前記スピンドル軸が前記ディスクパック領域を貫いて伸長するスピンドル、
   Ｃ．前記出力駆動要素に結合され、選択的に印加される真空に応じて、前記ディスクパック軸がスピン軸と同軸であるように前記ディスクパックを前記ディスクパック領域で取り外し可能に位置決めする真空チャック組み立て部品を含み、
   該真空チャック組み立て部品が、
   ｉ．中心軸に沿って配置され、前記スピンドル出力駆動要素に結合するベース組立部品にして、
   ａ．前記中心軸と同軸であり前記中心軸に沿って伸長し、直径Ｄを有する円筒型内壁部を有し、ベース内部領域を定める芯出し軸受筒、
   ｂ．印加される真空を前記ベース内部領域に流体連結する真空ポート、
   ｃ．前記中心軸に対して横方向に伸長し、前記ディスクパックの１端部と係合する下部ディスク支持面、
   を有するベース部組立部品と、
   ｉｉ．キャップ軸に沿って配置されるキャップ組立部品にして、
   ａ．前記キャップ軸に沿って伸長し、前記キャップ軸が前記中心軸と同軸である状態下に前記ベース組立部品の反対側に配置される上下逆さのカップ型要素、
   ｂ．カップ型要素から前記キャップ軸に沿って伸長するピストンにして、Ｄより小さな直径を有する円筒型外側面を有し、前記円筒型外側面は、前記キャップ軸の周りで横方向に伸長する円周方向溝を含むピストン、
   ｃ．前記ピストンの溝内に配置した環状シールにして、前記シールと前記カップ型要素との間のキャップ内部領域を定める環状シール、
   ｄ．前記キャップ軸に対して横方向に伸長し、前記ディスクパックの１端部と係合する上部ディスク支持面、を含むキャップ組立部品とを含み、
   前記中心軸と同軸である前記ディスクパック軸を有する前記下部ディスク支持面に配置されたディスクパック、及び前記中心軸と同軸である前記キャップ軸を有する前記ベース組立部品の反対側に配置された前記キャップ組立部品を用いて、前記真空ポートに印加された真空は、環状シールにキャップ内部領域に対してベース内部領域を空気圧で封止させ、それにより、真空は前記ピストンの両側に圧力差をもたらし、それによって前記ピストンを前記ベース組立部品の方向に偏らせ、前記ディスクパックを前記下部ディスク支持面と前記上部ディスク支持面の間で圧縮力により支持することを特徴とするスピンスタンド。
2. 前記上部ディスク支持面、及び前記下部ディスク支持面が、ディスクパックと比較して柔軟であることを特徴とする、請求項１に記載のスピンスタンド。
3. 前記キャップ組立部品が、前記キャップ軸に沿って前記カップ型要素から先端部まで伸長する中心ピンを含み、
   前記ベース組立部品が、位置決め穴を定める位置決め要素を含み、前記位置決め穴は、前記中心軸を横断し且つ該中心軸と同軸であり、前記芯出しピンの前記先端部を収容することを特徴とする、請求項１に記載のスピンスタンド。
4. 前記芯出しピンが柔らかい先端部を有することを特徴とする、請求項３に記載のスピンスタンド。
5. 前記環状シールがＵカップ・シールであることを特徴とする、請求項１に記載のスピンスタンド。
6. 前記ベースユニットに連結したスピンドルを、前記出力駆動要素が前記ベースユニットから離間する状態下に位置決めしたことを特徴とする、請求項１に記載のスピンスタンド。
7. 前記出力駆動要素が前記ベースユニットと対面し、前記ディスクパック領域が、前記出力駆動要素と前記ベースユニットとの間に配置される状態下に前記スピンドルを支持する支持構造を含むことを特徴とする、請求項１に記載のスピンスタンド。
8. 前記キャップ組立部品の外殻がプラスチック製であることを特徴とする、請求項１に記載のスピンスタンド。
9. 前記プラスチックが３０％の炭素を充填したＰＥＥＫ樹脂であることを特徴とする、請
   求項８に記載のスピンスタンド。
10. 前記ディスクパックが単一のディスクを含むことを特徴とする、請求項１に記載のスピンスタンド。
11. 前記ディスクパックが複数のディスクを含むことを特徴とする、請求項１に記載のスピンスタンド。
12. ディスクパックをスピンスタンドのスピンドルに選択的に結合するための真空チャックであって、スピン軸（ＳＡ）を有する前記スピンスタンドが、
    ｉ．中心軸に沿って配置され、前記スピンドル出力駆動要素に結合するベース組立部品にして、
    ａ．前記中心軸と同軸であり前記中心軸に沿って伸長し、直径Ｄを有する円筒型内壁部を有し、ベース内部領域を定める芯出し軸受筒、
    ｂ．印加される真空を前記ベース内部領域に流体連結する真空ポート、
    ｃ．前記中心軸に対して横方向に伸長し、前記ディスクパックの１端部と係合する下部ディスク支持面、
    を有するベース部組立部品と、
    ｉｉ．キャップ軸に沿って配置されるキャップ組立部品にして、
    ａ．前記キャップ軸に沿って伸長し、前記キャップ軸が前記中心軸と同軸である状態下に前記ベース組立部品の反対側に配置される上下逆さのカップ型要素、
    ｂ．カップ型要素から前記キャップ軸に沿って伸長するピストンにして、Ｄより小さな直径を有する円筒型外側面を有し、前記円筒型外側面は、前記キャップ軸の周りで横方向に伸長する円周方向溝を含むピストン、
    ｃ．前記ピストンの溝内に配置した環状シールにして、前記シールと前記カップ型要素との間のキャップ内部領域を定める環状シール、
    ｄ．前記キャップ軸に対して横方向に伸長し、前記ディスクパックの１端部と係合する上部ディスク支持面、を含むキャップ組立部品とを含み、
    前記中心軸と同軸である前記ディスクパック軸を有する前記下部ディスク支持面に配置されたディスクパック、及び前記中心軸と同軸である前記キャップ軸を有する前記ベース組立部品の反対側に配置された前記キャップ組立部品を用いて、前記真空ポートに印加された真空は、環状シールにキャップ内部領域に対してベース内部領域を空気圧で封止させ、それにより、真空は前記ピストンの両側に圧力差をもたらし、それによって前記ピストンを前記ベース組立部品の方向に偏らせ、前記ディスクパックを前記下部ディスク支持面と前記上部ディスク支持面の間で圧縮力により支持することを特徴とする真空チャック。
13. 前記上部ディスク支持面、及び前記下部ディスク支持面が、ディスクパックと比較して柔軟であることを特徴とする、請求項１２に記載の真空チャック。
14. 前記キャップ組立部品が、前記キャップ軸に沿って前記カップ型要素から先端部まで伸長する中心ピンを含み、
    前記ベース組立部品が、位置決め穴を定める位置決め要素を含み、前記位置決め穴は、前記中心軸を横断し且つ該中心軸と同軸であり、前記芯出しピンの前記先端部を収容することを特徴とする、請求項１２に記載の真空チャック。
15. 前記芯出しピンが柔らかい先端部を有することを特徴とする、請求項１４に記載の真空チャック。
16. 前記環状シールがＵカップ・シールであることを特徴とする、請求項１２に記載の真空チャック。
17. 前記キャップ組立部品の外殻がプラスチック製であることを特徴とする、請求項１２に記載の真空チャック。
18. 前記プラスチックが３０％の炭素を充填したＰＥＥＫ樹脂であることを特徴とする、請求項１７に記載の真空チャック。
19. 前記ディスクパックが単一のディスクを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の真空チャック。
20. 前記ディスクパックが複数のディスクを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の真空チャック。

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