JP5864135B2 - 空気圧制御式の連結アセンブリ - Google Patents

Description

本件出願は２００８年１２月４日付で提出された米国特許出願第１２／３２８，５１７号、２００９年５月７日付で出版された米国特許公開広報ＵＳ２００９／０１１３７３８号の部分継続出願であり、前記米国特許公開広報ＵＳ２００９／０１１３７３８号は２００６年２月７日付で提出された米国特許出願第１１／３４９，５０８号の継続出願であり、該米国特許出願第１１／３４９，５０８号は米国仮特許出願第６０／６５１，５６１号の優先権を主張すると共に現在失効した米国特許第７，４６７，４７９号であり、これら全ての出願の内容は当該参照により本明細書の一部とする。
本発明はコンピューターのハードディスクの部品の試験に関し、詳細には、ヘッドスタックテスターにおいて、ハードディスクアセンブリの一部であるヘッドスタックを配置及び固定するシステムに関する。詳しくは、本発明は空気圧式連結要素または構成部品に関する方法及び装置に関する。

現代のコンピューターはヘッドスタック（または、複数に積み重なったヘッド）及びハードディスクのスタック（または、ハードディスクの積み重ね）の形式で作製されるハードディスク装置を有する。ヘッドスタックは、ハードディスクのパックと関連して動作するような様式で積み重ねられた１つまたは複数のリード及びライトヘッドを含むアセンブリである。これらの装置はこの分野で周知であり、多くのデータ格納の用途で使用されている（例えば、特許文献１参照）。ヘッドスタックはSAE Magnetics、Western Digital（Read-Rite）、Hitachi Global Storage Technologies（IBM）、Seagate等の多くの企業によって製造されている。ヘッドスタックは一般に、ヘッドスタックがシャフト上で自由に回転できるように軸受の手段によってシャフトに取り付けられる。（リードまたはライトの）データ格納動作中、磁気ヘッドはそれらがハードディスクに対して位置付けられるようにシャフト上で回転させられる。

磁気ヘッド及びディスクテスターはＳＮ比及びトラック特性等の磁気ヘッド及びディスクの特性を試験するために使用される器械である。テスターはヘッドのディスクに対するこれらの動きを実際のハードディスク装置の動作中の速度と同じ速度でシミュレートする。各テスターは２つの構成要素、すなわち、一般にスピンスタンドと呼ばれる、ヘッドのディスクに対する動きを実施する機械的要素、及び、測定及び測定された信号の計算及び分析を実施する電子的要素から構成されている。スピンスタンドはまた、磁気ディスク上にサーボ情報を書き込むために使用される器械であるサーボライターの機械的要素であるとともに、ヘッドのディスク上の浮上高を測定するために使用される器械である浮上高テスターの構成要素でもある。

図１及び２にはヘッド及びディスクテスターの従来技術の例が図示されている。スピンスタンド１００は壁部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃを支持する固定式ベースプレート１１０を含む。そして、壁部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃはシリンダ形のディスクパック領域に配置されたディスクパックＤＰを保持するためのスピンドル１１３を支持する。ディスクパックＤＰは直径Ｄを有し、ディスクパック軸ＤＰＡを中心にして同軸に配置された１つまたは複数の磁気ディスク１１４を含む。スピンドル１１３及びディスク１１４はスピンドルモーター１１５によって回転軸ＳＡを中心にして回転させられる。

ベースプレート１１０は更に、第１及び第２のスライドモーター（図示せず）を支持する。第１スライドモーターはスライド１１６をレール１１７ａ，１１７ｂに沿ってＹ方向に動かす（図２参照）。スライド１１６上には２つの付加的なレール１１８ａ，１１８ｂが取り付けられている。第２スライドモーターは第２スライド１１９をレール１１８ａ，１１８ｂに沿ってＸ方向に動かす。第１及び第２のモーターはスライド１１９のヘッドスタックロケーター１２１上に取り付けられたヘッドスタック１２０をスピンドル１１３の中心に対して特定の位置に位置付けるために協働する。ヘッドスタック１２０は磁気ヘッド１２２を保持し、磁気ヘッド１２２をディスク１１４に対して位置付ける。

ヘッド及びディスクテスターのスピンスタンドの従来技術の他の例は本願の譲渡人であるガジック テクニカル エンタープライゼス（www.guzik.com）から入手可能なガジック V2002 XY-Positioninig Spinstand、及びガジック S-1701シリーズ Micro Positioning Spinstandを含む。また、磁気ヘッドを磁気ヘッドに位置付けるための従来技術は特許文献２等にも記載されている。

特開平１１−３２６１０５号公報（第１図） 特開２０００−３５３３６９号公報 米国特許出願第１２／３２８，５１７号 米国特許公開広報ＵＳ２００９／０１１３７３８号 米国特許出願第１１／３４９，５０８号 米国仮特許出願第６０／６５１，５６１号 米国特許第７，４６７，４７９号

磁気記録の密度が増大すると、任意のディスク領域に対して付加的な情報トラックが圧縮される。トラックサイズの縮小はヘッドの位置付けに対する改善した精度の要求を増大させている。同様に、アクセス時間を短くするために、磁気ディスクの回転速度も増大している。更に、付加的な格納を与えるために、より多くのディスクがディスクスタックに加えられている。

ディスクが回転すると、ディスク及び磁気ヘッドの両方に対して振動が誘発されるこれらの振動はトラックの位置決め不良または位置ずれを起こす。場合によっては、デスクと磁気ヘッドの間の位置ずれは容認不可能なレベルに達してしまい、スピンスタンドの動作を信頼できないものにしてしまう。

したがって、ヘッドスタックをスピンスタンド上で配置及び固定するための、新規で改善された装置及び方法が望まれている。このような新規で改善された装置及び方法は従来方法の信頼性及び安定性を保ちながら、ヘッドスタックを試験のために、スピンスタンドに対して素早くかつ正確に配置及び固定することが望まれる。
従来、ヘッドスタックやスピンスタンドでは一般に連結要素を用いるが、様々な要素を全体に相互位置付けし且つ可逆的に連結する装置及び方法に対する要望が存在する。

本発明はヘッドスタックをスピンスタンド上に配置及び固定するためのヘッドスタックロケーターアセンブリであって、上述の従来技術の制限及び問題を改善する、新規で改善されたヘッドスタックロケーターアセンブリに関する。本発明の１つの実施例に従うと、新規で改善されたヘッドスタックロケーターアセンブリは固定されたロケーターに収容されるヘッドスタックロケーターを含む。固定されたロケーター（以降、固定ロケーターと呼ぶ）は恒久的にスピンスタンドに固定されており、ヘッドスタックロケーターはヘッドスタックに接続または連結する。ヘッドスタックロケーターをヘッドスタックの試験のために固定ロケーターに押し付けるために真空が使用される。試験完了後、ヘッドスタックロケーターはアセンブリに正の空気圧を印加することによって固定ロケーターから外される。

１つの形式において、固定ロケーターは固定ロケーターブッシング及びピン収容開口を含む。固定ロケーターブッシングは固定ロケーター軸を中心に配置され、固定ロケーター軸から横方向に伸延する。また、固定ロケーターブッシングは固定ロケーター軸に対して横方向に伸延する上面を有する。

ピン収容開口は固定ロケーターブッシングから固定ロケーター軸に沿って伸延する。ピン収容開口は固定ロケーターブッシングの上面から単調に減少する半径を有する、円形の断面を有する輪郭を持つ。ピン収容開口は固定ロケーターブッシングの上面に隣接した領域からポートまで伸延する。ポートは真空印加及び正圧印加を受けるよう構成される。

ヘッドスタックロケーターはヘッドスタックロケーター軸に沿って伸延し、ヘッドスタックロケーターブッシング及び位置決めピンを含む。ヘッドスタックロケーターブッシングは上面及び下面を有し、ヘッドスタックロケーター軸を中心に配置され、ヘッドスタックロケーター軸に対して横方向に伸延する。ヘッドスタックロケーターブッシングの下面はヘッドスタックロケーター軸に対して横方向に伸延する。ヘッドスタックロケーターブッシングは、それの上面に、ヘッドスタック軸を有するヘッドスタックを収容するための連結アセンブリを有し、それによってヘッドスタック軸はヘッドスタックロケーター軸と同軸になる。

位置決めピンはヘッドスタックロケーターブッシングの下面からヘッドスタックロケーター軸に沿って伸延する。位置決めピンは下面から単調に減少する半径を有する、円形の断面を有する外側の輪郭を持つ。位置決めピンの輪郭はピン収容開口の輪郭に対して実質的に相補的である。

ヘッドスタック取付けアセンブリは更に、スリーブ軸に沿って伸延するスリーブを含む。スリーブは固定ロケーターブッシングの周囲の面から伸延する。代替的な実施例において、スリーブはヘッドスタックロケーターブッシングの周囲の面から伸延する。これらの実施例において、スリーブ軸は固定ロケーター軸及びヘッドスタックロケーター軸の対応する１つと同軸であり、固定ロケーターブッシング及びヘッドスタックロケーターブッシングのもう一方は、ピンがピン収容開口内に配置されたときに固定ロケーター軸、ヘッドスタックロケーター軸及びスリーブ軸が同軸となった状態で、スリーブ内に配置可能となる。

本発明の好ましい形式において、ヘッドスタック取付けアセンブリは更に、固定ロケーターブッシングの周囲の面及びヘッドスタックロケーターブッシングの周囲の面の１つに配置されたシールを含む。このシールはスリーブ内で、固定ロケーターブッシングの上面とヘッドスタックロケーターブッシングとの間の領域を気密的に分離する。このシールはまた、ポートに正圧が適用されたときに、この領域をヘッドスタック取付けアセンブリの外部の領域に連結する。

使用中、位置決めピンがピン収容開口内に配置され、ポートに真空が印加されると、当該領域の静圧は、印加された真空及びアセンブリ外部の周囲圧力に応答して、ヘッドスタックロケーターブッシングを固定ロケーターブッシングの方向にバイアスし（または、押し付け）、かくしてヘッドスタックロケーターを固定ロケーターに連結する。

この様式でヘッドスタックロケーターが固定ロケーターに連結されているとき、ヘッドスタックロケーターを固定ロケーターから外すために正圧が印加されてもよい。それにより、上記領域の静圧は、前記正圧及びアセンブリ外部の周囲圧力に応答してヘッドスタックロケーターブッシングを固定ロケーターブッシングから外す方向にバイアスし（または、引き離し）、かくしてヘッドスタックロケーターを固定ロケーターから切り離す。

本発明の好ましい形式において、シールは固定ロケーターブッシングの周囲の面の溝に配置されたＵカップワイパーシールである。代替的な実施例において、シールはヘッドスタックロケーターブッシングの周囲の面の溝に配置されたＵカップワイパーシールである。

本発明の１形式において、チャネル（または、導管）はポートから固定ロケーターブッシングを通り、固定ロケーターブッシングの上面に隣接する領域まで伸延する。この形式において、位置決めピンの遠位端を形成する材料はピン収容開口を形成する材料に比べて弾力的とし、かくして長期間の使用による位置決めピン及びピン収容開口の磨耗が最小になるようにされてもよい。

本発明のもう１つの形式において、チャネル（または、導管）は位置決めピン内で位置決めピンの遠位端から、ヘッドスタックロケーター軸に沿って、固定ロケーターブッシングの上面に隣接する領域で位置決めピンの横方向のポートまで伸延する。

本発明の新規且つ改善されたヘッドスタック取付けアセンブリは、試験用のヘッドスタックをスピンスタンドに素早くかつ正確に配置及び固定する。

本発明は各要素を相互に可逆的に連結及び脱連結したい多くの用途において一般に有益である。上述したヘッドスタック及びスピンスタンドはそれらの用途例に過ぎない。
本発明は第１要素を第２要素に釈放自在に組み付けるためのアセンブリとしても説明され得る。当該アセンブリには、第１要素上に配置した第１要素表面と、第２要素上に配置した第２要素表面と、ポートとが含まれる。

当該一般構成において、第１要素が、前記第１要素表面に直交するシリンダ軸を中心として配置したシリンダ状部分を画定する。前記シリンダ状部分はシリンダ軸を横断するシリンダ端部表面に向けて伸延する。前記シリンダ状部分は、シリンダ軸を中心として配置され且つシリンダ端面から伸延するシリンダ側面を有する。

第２要素はピストンを含み、当該ピストンは第２要素表面に直交するピストン軸を中心に配置される。ピストンは、ピストン軸を横断するピストン端面に向けて伸延するピストン側面にして、ピストン軸を中心に配置され且つピストン端面から伸延するピストン側面を有する。
（ｉ）第１要素表面が第２要素表面に対して相補的とされるか、または（ｉｉ）シリンダ端面がピストン端面に対して相補的とされる。前記アセンブリは、前記ポートから伸延される流体通路にして、（ａ）ピストンからピストン端面まで、及び、（ｂ）シリンダ状部分からシリンダ端面まで、の何れかの流体通路を含む。弾性のシールがピストン側壁及びシリンダ側壁の何れかから伸延される。

ピストンは、そのピストン軸と同中心のまたはピストン軸に関してオフセットした状態下に、また、ピストン端面がシリンダ端面と対向する状態下に、また、ピストン側面とシリンダ側面との間にシールが延在する状態下において、シリンダ状部分内に位置決めし得る寸法とされる。前記シールはピストン端面とシリンダ端面との間部分の空気圧シールを構成し、かくして当該部分は外部の各位置から空気圧的に隔絶される。
第１要素表面と第２要素表面とは、第１要素及び第２要素上に夫々配置される寸法とされ、シリンダ状部分内にピストンを少なくとも部分的に配置すると、第１要素表面の少なくとも一部分が第２要素表面の少なくとも一部分に対向する。
本発明の更に他の態様には３つのパッドが含まれ、各パッドは、（ｉ）第１要素表面及びシリンダー端面の一方及び、（ｉｉ）第２要素表面及びピストン端面の一方、における対向部分から伸延される。

本発明の１態様において、各パッドは高さが等しい。他の態様において、少なくとも２つのパッドの高さが相違する。他の態様において、少なくとも１つのパッドの高さが調節自在とされる。
ある態様において、第１要素表面及び第２要素表面の少なくとも一方が平坦であり、他の態様では第１要素表面及び第２要素表面は共に平坦である。
本発明の１態様において、本発明のアセンブリが整合アセンブリを含み、該整合アセンブリが、シリンダ軸と平行な第１整合軸に沿って前記第１要素表面及びシリンダ端面の一方から伸延する第１構成部品と、ピストン軸と平行な第２整合軸に沿って第２要素表面及びピストン端面の一方から伸延する第２構成部品とを有する。

本構成においてピストンが、ピストン軸がシリンダ軸と実質的に同軸状態下に、また、ピストン軸及びシリンダ軸に関して所定の角度方向を有する状態下において、少なくとも部分的にシリンダ状部分内に入ると、第１整合軸及び第２整合軸は実質的に同軸となる。また、第１構成部品及び第２構成部品は、前記第１整合軸と第２整合軸とが実質的に同軸となる場合にインターフェースとなるよう形状付けされる。
本発明の１態様において、ピストン軸とシリンダ軸とが同軸である場合、第１要素表面は第２要素表面と平行であり、第１要素表面はシリンダ端面を含み、第２要素表面はピストン端面を含む。

本発明の他の態様において、ピストン軸とシリンダ軸とが同軸である場合、第１要素表面は第２要素表面と平行であり、第１要素表面は、シリンダ状部分の、シリンダ端面とは反対側の端部から外側に伸延され、第２要素表面はピストン端面とは反対側のピストン端部から外側に伸延される。

本発明はその１態様において３つのパッドを含み、各パッドは、（ｉ）第１要素表面及びシリンダ端面の一方及び、（ｉｉ）第２要素表面及びピストン端面の一方、における対向部分から伸延され、周囲圧力に関する負圧と、周囲圧力に関する正圧とをポートに選択的に印加するコントローラを更に含む。当該形態において第１要素及び第２要素を、第１要素表面が第２要素表面に対向する状態に位置決めし、ピストンをシリンダ状部分内に少なくとも部分的に配置してポートに負圧を印加すると、印加される負圧に応答して第１要素表面及び第２要素表面が相互に引き寄せられ、前記３つのパッドの各々が第１要素表面及び第２要素表面の一方と干渉状態下に係合して前記各表面間を分離状態に維持し、第１要素と第２要素とは連結される。当該形態において第１要素及び第２要素を、第１要素表面が第２要素表面に対向する状態下に位置決めし、ピストンをシリンダ状部分内に少なくとも部分的に配置し、３つのパッドが各表面を分離状態に維持する状態下にポートに正圧を印加すると、第１要素表面と第２要素表面とが、印加される正圧に応答して相互に離間され、かくして第１要素及び第２要素が脱連結される。

図１は従来技術のスピンスタンドの概略図的な正面図である。 図２は図１のスピンスタンドの概略的な上面図である。 図３は固定ロケーターに収容されたヘッドスタックを含む、ヘッドスタックをスピンスタンド上に配置及び固定するために本発明に従って構成されたアセンブリの例として実施例の、部分的な断面図を含む側面図である。 図４は図３のヘッドスタックロケーターの側面図である。 図５は図３のヘッドスタックロケーターの分解側面図である。 図６は図３の固定ロケーターの、部分的な断面図を含む側面図である。 図７は図３の固定ロケーターの、部分的な断面図を含む分解側面図である。 図８は図３のヘッドスタックロケーターのブッシングの側面図である。 図９は図３のヘッドスタックロケーターのブッシングの上面図である。 図１０は図３の固定ロケーターのブッシングの側面図である。 図１１は図３の固定ロケーターのブッシングの上面図である。 図１２はスピンスタンドのスライドに固定された固定ロケーター、及び固定ロケーターに収容される前のヘッドスタックロケーターを示している、図３のアセンブリの側面図である。 図１３は固定ロケーターに収容され、固定ロケーターへの真空の印加を介して固定ロケーターに固定されたヘッドスタックロケーターを示している、図３のアセンブリの、部分的な断面図を含む分解側面図である。 図１４は固定ロケーターに収容され、固定ロケーターへの加圧の印加を介して固定ロケーターから切り離されたヘッドスタックロケーターを示している、図３のアセンブリの、部分的な断面図を含む分解側面図である。 図１５は固定ロケーターに収容され、真空の印加を介して固定ロケーターに固定されたヘッドスタックロケーターを示している、ヘッドスタックがヘッドスタックロケーターに固定された状態で示されている図３のアセンブリの、部分的な断面図を含む分解側面図である。 図１６は固定ロケーターに収容されたヘッドスタックを含む、ヘッドスタックをスピンスタンド上に配置及び固定するために本発明に従って構成されたアセンブリの、もう１つの例として実施例の分解断面図である。 図１７は図１６のヘッドスタックロケーターの、組立てられた状態の断面図である。 図１８は固定ロケーターに収容されたヘッドスタックを含む、ヘッドスタックをスピンスタンド上に配置及び固定するために本発明に従って構成されたアセンブリの、もう１つの例として実施例の、部分的な断面図を含む分解側面図である。 図１９は図１８のヘッドスタックロケーターの、部分的な断面図を含む、組立てられた状態の側面図である。 図２０Ａは、本発明の連結アセンブリの１実施例におけるアセンブリの第１要素及び第２要素の、アセンブリからオフセットされた上方位置からの斜視図である。 図２０Ｂは、本発明の連結アセンブリの１実施例におけるアセンブリの第１要素及び第２要素の側面図である。 図２０Ｃは本発明の連結アセンブリの１実施例におけるアセンブリの、第１要素及び第２要素のアセンブリからオフセットされた下方位置からの斜視図である。

図３及び図１２−１５を参照すると、ヘッドスタックをスピンスタンドに配置及び固定するために本発明に従って構成されたアセンブリ１０の例としての実施例が示されている。アセンブリ１０は固定ロケーター１４に収容されたヘッドスタックロケーター１２を含む。（例えば、図１５に示されているように）固定ロケーター１４がスピンスタンドのスライド１１９に恒久的に固定されているのに対し、ヘッドスタックロケーター１２はヘッドスタック１２０に接続または連結する。そして、ヘッドスタックロケーター１２をヘッドスタック１２０の試験のために固定ロケーター１４に押し付けるために真空が使用される。試験終了後、ヘッドスタックロケーター１２はアセンブリ１０に正圧を印加することにより固定ロケーター１４から脱連結される。

本発明の新規で且つ改善されたアセンブリ１０は試験用ヘッドスタックをスピンスタンドに素早く且つ正確に配置及び固定する。

図３−５を参照すると、ヘッドスタックロケーター１２の主要構成要素は、その中心の開口を通して位置決めピン２０を収容するブッシング１８を収容するピストンリング１６を含む。位置決めピン２０は一方の端部にヘッドスタック用の連結手段を含む。実施例において、この手段はねじ切り部分２２を含む。ねじ切り部分２２は、図１５に示されているように、ヘッドスタックをヘッドスタックロケーター１２に固定するためにピボット軸受１２１内にねじ込まれる。図３及び図１２−１５に示されているように、位置決めピン２０のもう一方の端部はヘッドスタックロケーター１２を（拘束することなく）固定ロケーター１４内に容易に誘導し、且つ正確に配置するために使用される。ブッシング１８は圧力ばめ等の、適当な様式でピストンリング１６に固定される。ピストンリング１６は、図３に示すようにヘッドスタックロケーター１２と固定ロケーター１４との間のシール／軸受表面として機能する。

ヘッドスタックロケーター１２はまた、位置決めピン２０とブッシング１８との間のシールを与えるＯリング２４を含む。位置決めピン２０は、ブッシング１８を位置決めピン２０の適所で挟持する２つの保持クリップ２６によって然るべく保持される。位置決めピンをヘッドスタックブッシングに配置するＯリング２４及び保持クリップ２６を使用することで位置決めピンが回転可能となる。この構成はヘッドスタックに損傷を与える恐れのある位置決めピンの過剰締め付けを防止する。代替実施例において、位置決めピンは押し嵌めや接着等により、ヘッドスタックブッシング１８内での回転能力を有さない状態でブッシング１８に固定することもできる。この代替実施例はＯリングまたは保持クリップを使用しなくてもよい。

プラスチックボタン２８配置決めピン２０及び固定ロケーター１４の連結面を保護するために位置決めピンの先端に糊付け（または、接着）される。位置決めピン２０の一部は、位置決めピン２０を連結することなく固定ロケーター１４の穴に容易に誘導するために先端部付近で細くされる。

ヘッドスタックロケーター１２のブッシング１８は図８及び９にも図示されている。ヘッドスタックロケーター１２のブッシング１８は、図１５に示すように、ヘッドスタック１２０を収容するためにブッシングの上面３８に環状カップ３６を含む。図９に最も良く示すように、ブッシング１８はまた、それの底面３２に等間隔に配置されたパッド３０を有する。パッド３０はヘッドスタックロケーター１２の、固定ロケーター１４のブッシング４０の上面５４に対する高さ及び平行性を画定する。パッド３０は固定ロケーター１４のブッシング４０の上部の環状面に受容される。平坦な表面に代えて均等に配置したパッド３０を使用することで、ヘッドスタックロケーター１２の連結面の傷や不完全性による揺れの恐れが低下する。ある実施例ではヘッドスタックロケーター１２は等間隔に配置されたパッド３０を備える。代替的な実施例では、ヘッドスタックロケーター１２のブッシング１８に環状面を設け、固定ロケーター１４にパッド３０を設け得る。

図１２〜１５を参照して説明するに、固定ロケーター１４は例えば、ボルト６４等によりスピンスタンドのスライド１１９に固定される。図３、６、７に示すように、固定ロケーター１４はブッシング４０、ワイパーシール４２、空気式バーブフィッテング４４、及び空気式バーブフィッテング用のワッシャーシール４６を含む。ブッシング４０はヘッド部４８及びネック部５０を含む。バーブフィッテング４４はブッシング４０のネック５０部内に螺入される。このフィッテングを曝気し、固定ロケーター１４のブッシング４０の中央に配置した内腔５２に正圧が印加される。中央の内腔５２はブッシング４０の上面５４まで伸延し、２つの機能：負及び正圧のブッシング４０の上面５４への伝達手段；及び、ヘッドスタックロケーター１２の位置決めピン２０を収容するソケットを与える。ブッシング４０のヘッド部４８及びネック部５０はまた、上面５４から中央の内腔５２まで貫通する２つの横方向のポート５６を画定する。ポート５６は上面５４全体の一様な真空／加圧を可能にする。

図１６及び１７に示す代替実施例３００では、ブッシングのヘッド部４８及びネック部５０は上面５４から中央の内腔５２まで貫通する２つのポートを有さない。アセンブリ３００はそれらに代わる、ピン先端から上方に伸延する中央のポート３２４を画定する位置決めピン３２０を有する。（ピン３２０はまた、ヘッドスタックへの取り付けのために、上端部にねじ切り部分３２２を含む。）ピン３２０はまた、中央のポート３２４まで貫通する２つの横方向のポート３２６を画定する。ポート３２４、３２６はバーブフィッテング４４からブッシング１８とブッシング４０との間に配置された空間に正及び負の空気圧を伝達する。

ワイパーシール４２は固定ロケーター１４のブッシング４０のヘッド部４８の側壁の、円周状の溝５８に収容される。ワイパーシール４２はブッシング４０の側壁とヘッドスタックロケーター１２のピストンリング１６の内面との間にシールを形成する。図示す例としての実施例において、ワイパーシールはＵカップワイパーシール４２を含む。図３、６、７及び図１２〜１４に示すように、Ｕカップワイパーシール４２はＹ型の断面を有し、ベース部６０及びベース部から伸延する２つのアーム６２を含む。ヘッドスタックロケーター１２が固定ロケーター上に受容されたとき、アーム６２の一方は固定ロケーター１４のブッシング４０のヘッド部４８の円周の溝５８に対してバイアスされ（または、押し付けられ）、アーム６２のもう一方はヘッドスタックロケーター１２のピストンリング１６に対してバイアスされる（または、押し付けられる）。

アーム６２は、固定ロケーター１４に真空が印加されたときに、ヘッドスタックロケーター１２と固定ロケーター１４との間を気密シールしてヘッドスタックロケーター１２を固定ロケーター１４に固定する形状構成とされる。アーム６２はまた、固定ロケーター１４への正圧印加時に、ヘッドスタックロケーター１２と固定ロケーター１４との間のシールを壊してヘッドスタックロケーター１２を固定ロケーター１４から外す形状構成とされる。シール４２のアーム６２が潰れるとシール４２とピストンリング１６との間の摩擦が低下する。この構成により、シール４２の摩擦により発生する粒子数が減少する。代替的な実施例４００では、図１８〜１９に示すように、シール４２をヘッドスタックロケーター１２に配置し、ピストンリング１６を固定ロケーター１４に配置し得る。

ヘッドスタックロケーター１２はヘッドスタックとスピンスタンドテスト装置との間の素早く且つ正確なインターフェースとして機能する。固定ロケーター１４はヘッドスタックロケーター１２に対する正確な位置付け装置として機能する。負圧（真空）及び正圧はそれぞれ、ヘッドスタックロケーター１２を固定ロケーター１４に固定するために、及び固定ロケーターから解放させるために使用される。通常の操作において、ヘッドスタックロケーター１２はヘッドスタックに取り付けられる。そして、ヘッドスタックロケーター１２配置決めピン２０を固定ロケーター１４の中央の内腔内に誘導することにより固定ロケーター１４内に挿入される。Ｕカップワイパーシール４２は、周囲圧力下に位置付けピストンスリーブ１６が容易にＵカップ／ワイパーシール４２にスライドするように設計される。固定ロケーター１４に対する真空印加が開始され、ヘッドスタックロケーター１２は当該真空印加により固定ロケーター１４に固定される。固定ロケーター１４への真空印加は図１３に図示す。

真空印加を停止すると、ヘッドスタックロケーター１２は固定ロケーター１４から外すことが困難な状態となっている。ヘッドスタックロケーター１２を外すためには、ヘッドスタックロケーター１２が固定ロケーター１４から持ち上げられ、オペレーターがヘッドスタックロケーター１２を容易に取り外すことが可能となるように、固定ロケーター１４を介して正圧が印加される。この空気流は、ヘッドスタックロケーター１２が完全に外れることなく、固定ロケーター１４から安全に外されるように制御される。固定ロケーター１４への正圧の印加は図１４に図示す。

概略すると、図３及び図１２〜図１５のアセンブリ１０は第１要素１２を第２要素１４に釈放自在に連結するアセンブリである。アセンブリ１０は、第１要素１２と、第２要素１４と、ポート４４とを含む。第１要素１２は、シリンダ軸ＣＡを中心として配置され該シリンダ軸ＣＡを横断するシリンダ端面３２に向けて伸延するシリンダ状部分Ｃを画定し、シリンダ軸ＣＡを中心として配置されシリンダ端面３２から伸延するシリンダ側面１６を有する。
第２要素１２は、ピストン軸ＰＡを中心として配置されると共に、前記ピストン軸ＰＡを横断するピストン端面５４方向に伸延するピストン４０を画定し、また、ピストン軸ＰＡを中心として配置されピストン端面５８に向けて伸延するピストン側面５８を有する。
好ましくは、しかしこれに限定しないが、シリンダ端面３２はピストン端面５４に対して相補的とされる。第１要素１４は、ポート４４から伸延する流体通路５６にして、（ａ）ピストン４０からピストン端面５４まで、及び、（ｂ）シリンダ状部分Ｃからシリンダ端面３２まで、の何れかの流体通路５６を含む。

ピストン４０は、ピストン側壁５８及びシリンダ側壁１６の一方から伸延する弾性シール４２を含む。
ピストン４０はピストン軸ＰＡがシリンダ軸ＣＡと同軸となる状態または当該に関してオフセットされる状態下に、またピストン端面５４がシリンダ端面３２と対向する状態下に、また弾性シール４２がピストン側面５４とシリンダ端面３２との間を伸延する状態下においてシリンダ状部分Ｃ内で位置決めされるよう寸法付けされ、かくして、ピストン端面５４とシリンダ端面３２との間部分を当該間部分の外側から空気圧的に隔絶する空気圧シールを形成する。

第１要素１４及び第２要素１２は、ピストン４０をシリンダ状部分Ｃ内に少なくとも部分的に配置した場合にピストン端面５４の少なくとも一部分がシリンダ端面３２の少なくとも一部と対向するよう寸法付けされる。
他の実施例ではアセンブリ１０は３つのパッド３０を更に含み、各パッドは（ｉ）シリンダ端面３２及び（ｉｉ）ピストン端面５４、の何れかにおける対向部分から伸延される。
図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃには、本発明の一般的な連結用アセンブリ１０Ａの他の実施例が例示され、アセンブリの第１要素１４Ａ及び第２要素１２Ａが、図２０Ａではの上方からの斜視図として、図２０Ｂでは側面図として、図２０Ｃでは下からの斜視図として夫々示される。図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃでは、図３、図１２〜図１５のそれらに相当する各要素には記号Ａが付記される。

図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃでは第１要素１４Ａは端部を開放した内側シリンダ状部分Ｃを含み、当該シリンダ状部分Ｃは図３及び図１２〜図１５の各実施例の要素１６及び１８により画定されるシリンダ状部分に相当する。シリンダ状部分Ｃはシリンダ軸ＣＡを中心として配置したシリンダ側壁１６Ａにより境界付けされる。図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃではシリンダ状部分Ｃは第１要素表面８００からシリンダ端面３２Ａに向けて伸延する。シリンダ端面３２Ａからシリンダ軸ＣＡに沿って位置付け用ピン２０Ａが伸延する。

第２要素１２Ａは、図３及び図１２〜図１５の各実施例における要素４０により画定されるそれに相当するピストン４０Ａを含む。ピストン４０Ａはピストン軸ＰＡを中心として配置したピストン側壁５８Ａにより境界付けられる。図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃではピストン４０は、第２要素表面８１０からピストン端面５４Ａ方向に伸延する。位置決め用ピン２０Ａを受ける穿孔５２Ａがピストン端面５４Ａからピストン軸ＰＡに沿って伸延する。シール４２Ａがピストン側壁５８Ａの周囲に配置される。ピストン端面５４Ａから第２要素１２Ａを貫いてポート４４Ａに流体通路５６Ａが伸延する。３つのパッド３０Ａが第２要素表面８１０から伸延する。図２０Ａではパッド３０Ａはその１つがピストン４０Ａで隠れて見えないため、２つのみが例示される。

図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃの各実施例では、キー要素８４０が、シリンダ軸ＣＡの方向でシリンダ端面３２Ａから外側に伸延する。当該キー要素は、シリンダ軸ＣＡを横断する、例えば、例示した如き３つのセグメントを有する所定形状を有する。また、ピストン４０Ａは、ピストン軸ＰＡ方向においてピストン端面５４Ａから内側に伸延するキー部分８６０をも有する。当該キー部分は、キー要素８４０の形状に相補的な、例えば、ピストン軸ＰＡを横断する例示した如き３つの空隙部を有する所定形状を有する。この構成上、ピストン４０Ａはピストン４０Ａがキー要素８４０とキー部分８６０とが整合するような角度方向となる場合にのみ、シリンダ状部分Ｃと締まり嵌めし得る。

使用上、アセンブリ１０Ａはアセンブリ１０に関して先に説明したそれと類似態様下に動作する。第１要素１４Ａ及び第２要素１２Ａは接近状態に持ち来され、ピストン４０Ａがシリンダ状部分ＣＡ内に位置決めされる。次いでポート４４Ａ位置で負圧が導入される。負圧は流体通路５６Ａを介してピストン端面５４Ａとシリンダ端面３２Ａとの間の部分に連結され、かくして当該部分にはアセンブリ１０Ａの外側部分に関する差圧が生じ、ピストンがシリンダ状部分ＣＡ内に引き込まれる。弾性／たわみ性のシール４２Ａが、ピストン軸ＰＡがシリンダ軸ＣＡに関して角度上オフセットされる状態下における、第１要素１４及び第２要素１２の連結を許容する。

パッド３０Ａを含む各実施例において、第１要素は各パッドが、これら３つの各パッドと対向する要素部分と係合するまで、第２要素方向に引き寄せられる。３つ全てのパッドが要素の各対向部分と係合すると第１要素及び第２要素の連結状態が安定化される。
第１要素表面及び第２要素表面が平坦で、３つのパッド３０Ａの全てが同じ高さである場合、第１要素及び第２要素は、表面８００及び８１０が平行で且つピストン軸ＰＡとシリンダ軸ＣＡとが同軸となる状態で連結する。キー要素８４０及びキー部分８６０を含む各実施例では、第２要素１２Ａ及び第１要素１４Ａが回転して整合し、キー要素８４０とキー部分８６０とが締まり嵌めすると各要素が連結され得、それ以外の場合は連結され得ない。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。

１０ ヘッドスタックロケーターアセンブリ
１２ ヘッドスタックロケーター
１４ 固定ロケーター
１６ ピストンリング
１８ ヘッドスタックブッシング
２０ 位置決めピン
２２ ねじ切り部分
２４ Ｏリング
２６ 保持クリップ
２８ プラスチックボタン
３０ パッド
３６ 環状カップ
３８ ブッシングの上面
４０ ブッシング
４２ Ｕカップワイパーシール
４４ 空気式バーブフィッテング
４６ ワッシャーシール
４８ ブッシングのヘッド部
５０ ブッシングのネック部
５２ 中央の内腔
５４ ブッシングの上面
５６ ポート
５８ 円周状の溝
６０ ベース部
６２ アーム
６４ ボルト
１００ スピンスタンド
１１０ ベースプレート
１１２ 壁部
１１３ スピンドル
１１４ 磁気ディスク
１１５ スピンドルモーター
１１６ スライド
１１７ レール
１１８ レール
１１９ スライド
１２０ ヘッドスタック
１２１ ピボット軸受
１２２ 磁気ヘッド
３００ ヘッドスタックロケーターアセンブリ
３２０ 位置決めピン
３２２ ねじ切り部分
３２４ 中央のポート
３２６ ポート
４００ ヘッドスタックロケーターアセンブリ
４００ 実施例
８００ 第１要素表面
８１０ 第２要素表面
８４０ キー要素
８６０ キー部分

Claims (18)

1. 第１要素を第２要素に釈放自在に連結するアセンブリであって：
   Ａ．第１要素上に配置した第１要素表面と、
   Ｂ．第２要素上に配置した第２要素表面と、
   Ｃ．ポートと、
   を含み、
   前記第１要素が、前記第１要素表面に直交するシリンダ軸を中心として配置されたシリンダ状部分にして、前記シリンダ軸を横断するシリンダ端面方向に伸延するシリンダ状部分を画定すると共に、シリンダ軸を中心として配置され且つシリンダ端面から伸延するシリンダ側面を有し、
   前記第２要素が、前記第２要素表面に直交するピストン軸を中心として配置したピストンにして、前記ピストン軸を横断するピストン端面方向に伸延するピストンを含むと共に、ピストン軸を中心として配置され且つピストン端面から伸延するピストン側面を有し、 （ｉ）前記第１要素表面が前記第２要素表面に対して相補的とされる、及び（ｉｉ）前記シリンダ端面が前記ピストン端面に対して相補的とされる、の少なくとも何れかとされ、
   Ｄ．前記ポートから伸延する流体通路にして、（ａ）ピストンからピストン端面まで、及び（ｂ）シリンダ状部分からシリンダ端面まで、の何れかの流体通路と、
   Ｅ．ピストン側壁及びシリンダ側壁の一方から伸延する弾性シールと、
   を含み、
   前記ピストンが、前記ピストン軸がシリンダ軸と同軸の、またはシリンダ軸に関してオフセットされる状態下に、また、前記ピストン端面が前記シリンダ端面と対向する状態下に、また、前記ピストン側面とシリンダ側面との間を前記弾性シールが伸延する状態下において前記シリンダ状部分内に位置決めされる寸法形状とされ、かくして、前記ピストン端面とシリンダ端面との間部分に空気圧シールが形成され、前記ピストン端面とシリンダ端面との間部分が、該部分の外側部分から空気圧的に隔絶され、
   前記第１要素表面及び第２要素表面が、前記ピストンが前記シリンダ状部分内に少なくとも部分的に配置された場合に、前記第１要素表面の少なくとも一部が前記第２要素表面の少なくとも一部分と対向する状態下に各第１要素及び第２要素上に配置され且つ寸法付けされるアセンブリ。
2. ３つのパッドにして、各パッドが、（ｉ）第１要素表面及びシリンダ端面の何れか、及び、（ｉｉ）第２要素表面及びピストン端面の何れか、の何れかにおける対向部分から伸延する３つのパッドを更に含む請求項１のアセンブリ。
3. 各パッドの高さが等しい請求項２のアセンブリ。
4. 少なくとも２つのパッドの高さが異なる請求項２のアセンブリ。
5. 第１要素表面及び第２要素表面の少なくとも一方が平坦である請求項１のアセンブリ。
6. 第１要素表面及び第２要素表面の両方が平坦である請求項１のアセンブリ。
7. 少なくとも１つのパッドの高さが調節自在である請求項２のアセンブリ。
8. 整合アセンブリにして、
   ｉ）第１要素表面及びシリンダ端面の一方からシリンダ軸と平行な第１整合軸に沿って伸延する第１構成部品と、
   ｉｉ）第２要素表面及びピストン端面の一方から前記ピストン軸と平行な第２整合軸に沿って伸延する第２構成部品とを有する整合アセンブリを更に含み、
   前記ピストンが、前記ピストン軸が前記シリンダ軸と実質的に同軸である状態下に、少なくとも部分的に前記シリンダ状部分内に配置されると共に、前記ピストン軸及びシリンダ軸に関して所定の角度方向を有し、前記第１整合軸及び第２整合軸が実質的に同軸であり、
   前記第１構成部品及び第２構成部品が、前記第１整合軸及び第２整合軸が実質的に同軸である場合にインターフェースとなる形状とされる請求項１のアセンブリ。
9. 前記ピストン軸とシリンダ軸とが同軸である場合に前記第１要素表面が第２要素表面と平行になり、
   前記第１要素表面がシリンダ端面を含み、前記第２要素表面がピストン端面を含む請求項１のアセンブリ。
10. 前記ピストン軸とシリンダ軸とが同軸である場合に前記第１要素表面が第２要素表面と平行であり、
    前記第１要素表面が、前記シリンダ状部分の、前記シリンダ端面とは反対側の端部から外側方向に伸延し、
    前記第２要素表面が、前記ピストンのピストン端面とは反対側の端部から外側に伸延する請求項１のアセンブリ。
11. 周囲圧力に関する負圧と、周囲圧力に関する正圧と、をポートに選択的に印加するコントローラを更に含み、
    前記第１要素及び第２要素が、前記第１要素表面が第２要素表面と対向する状態下に、また前記ピストンが前記シリンダ状部分内に少なくとも部分的に配置される状態下に、また前記ポートに負圧が印加される状態下において位置決めされると、前記印加された負圧に応答して前記第１要素表面及び第２要素表面が相互方向に引き寄せられ、前記３つのパッドの各々が、前記第１要素表面及び第２要素表面の一方と干渉状態下に係合して第１及び第２要素表面を分離状態に維持し、かくして前記第１要素及び第２要素が連結され、
    前記第１要素及び第２要素が、前記第１要素表面が第２要素表面と対向する状態下に、また前記ピストンが前記シリンダ状部分内に少なくとも部分的に配置される状態下に、また、前記３つのパッドが前記第１要素表面及び第２要素表面を分離状態に維持する状態下において位置決めされると、前記ポートに印加された正圧に応答して前記第１要素表面及び第２要素表面が相互に引き離され、かくして前記第１要素及び第２要素が脱連結される請求項２のアセンブリ。
12. 第１要素を第２要素に釈放自在に連結するアセンブリであって、
    Ａ．第１要素と、
    Ｂ．第２要素と、
    Ｃ．ポートと、
    を含み、
    前記第１要素が、第１要素表面から伸延し且つ前記第１要素表面を横断するシリンダ軸を中心として配置されたシリンダ状部分にして、前記シリンダ軸を横断するシリンダ端面に向けて伸延するシリンダ状部分を画定すると共に、前記シリンダ軸を中心として配置され且つ前記シリンダ端面から伸延するシリンダ側面を有し、
    前記第２要素が、第２要素表面から伸延し且つ前記第２要素表面を横断するピストン軸を中心として配置されたピストンにして、前記ピストン軸を横断するピストン端面に向けて伸延するピストンを画定すると共に、前記ピストン軸を中心として配置され且つ前記ピストン端面から伸延するピストン側面を有するピストンと、
    を含み、
    前記シリンダ端面が前記ピストン端面に対して相補的とされ、
    Ｄ．前記ポートから伸延する流体通路にして、（ａ）ピストンからピストン端面まで、及び、（ｂ）シリンダ状部分からシリンダ端面まで、の何れかの流体通路と、
    Ｅ．ピストン側壁及びシリンダ側壁の一方から伸延する弾性シールと、
    を含み、
    前記ピストンが、前記ピストン軸がシリンダ軸と同軸の、またはシリンダ軸に関してオフセットされる状態下に、また、前記ピストン端面が前記シリンダ端面と対向する状態下に、また、前記ピストン側面とシリンダ側面との間を前記弾性シールが伸延する状態下において前記シリンダ状部分内に位置決めされる寸法形状とされ、かくして、前記ピストン端面とシリンダ端面との間部分に空気圧シールが形成され、前記ピストン端面とシリンダ端面との間部分が、該部分の外側部分から空気圧的に隔絶され、
    前記第１要素及び第２要素が、前記ピストンが前記シリンダ状部分内に少なくとも部分的に配置された場合に、前記第１要素表面の少なくとも一部が前記第２要素表面の少なくとも一部分と対向する寸法形状とされるアセンブリ。
13. ３つのパッドを更に含み、各パッドが、（ｉ）シリンダ端面、及び（ｉｉ）ピストン端面、の何れかにおける対向部分から伸延する請求項１２のアセンブリ。
14. 前記各パッドの高さが同じである請求項１３のアセンブリ。
15. 少なくとも２つの前記パッドの高さが異なる請求項１３のアセンブリ。
16. 少なくとも１つの前記パッドの高さが調節自在である請求項１３のアセンブリ。
17. 整合アセンブリにして、
    ｉ）シリンダ端面からシリンダ軸と平行な第１整合軸に沿って伸延する第１構成部品と、
    ｉｉ）ピストン端面から前記ピストン軸と平行な第２整合軸に沿って伸延する第２構成部品とを有する整合アセンブリを更に含み、
    前記ピストンが、前記ピストン軸が前記シリンダ軸と実質的に同軸である状態下に、少なくとも部分的に前記シリンダ状部分内に配置されると共に、前記ピストン軸及びシリンダ軸に関して所定の角度方向を有し、前記第１整合軸及び第２整合軸が実質的に同軸であり、
    前記第１構成部品及び第２構成部品が、前記第１整合軸及び第２整合軸が実質的に同軸である場合にインターフェースとなる形状とされる請求項１２のアセンブリ。
18. 前記ピストン軸とシリンダ軸とが同軸である場合に前記シリンダ端面が前記ピストン端面と平行となる請求項１２のアセンブリ。

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