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公開番号2024072789
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-28
出願番号2023178954
出願日2023-10-17
発明の名称ハードディスクドライブのマルチディスクパック積層構造
出願人ウェスタンデジタルテクノロジーズインコーポレーテッド
代理人個人
主分類G11B 33/12 20060101AFI20240521BHJP(情報記憶)
要約【課題】規定されたフォームファクタ内でディスクの数を増加させ、性能を向上させる大容量ハードディスクドライブ(HDD)を提供する。
【解決手段】マルチディスクパックシステム300は、ベースプラットフォーム307上に上下に取り付けられた第1のスピンドルモータアセンブリ302及び第2のスピンドルモータアセンブリ304を含む。各モータアセンブリは、小型軸方向磁束モータを含んでもよい。各モータのための第1の電気配線302w及び第2の電気配線304wは、ベースポスト306の構造的切り欠き306c特徴部内でベースポストにおける電気コネクタ313にルーティングされる。マルチディスクパックアセンブリの垂直高さを更に低減するために、コンパクトなねじ付きディスククランプ302c、304c及びモータハブ(流体動圧軸受302b、304b及びハブ302h、304h)を実装する。
【選択図】図3A
特許請求の範囲【請求項１】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）であって、
ベースプラットフォームから延在するベースポストを含むベース部と、
第１のスピンドルモータアセンブリであって、
第１モータブラケットと、
第１のディスククランプと、を含む第１のスピンドルモータアセンブリと、
第２のスピンドルモータアセンブリであって、
第２モータブラケットと、
第２のディスククランプと、を含む第２のスピンドルモータアセンブリと、
を備え、
前記第１のスピンドルモータアセンブリは、前記第１のモータブラケットが前記ベースプラットフォームと相互作用するように、前記ベースポスト上に取り付けられ、
前記第２のスピンドルモータアセンブリは、前記第２のモータブラケットが前記第１のディスククランプと相互作用するように、前記第１のスピンドルモータアセンブリを覆って前記ベースポスト上に取り付けられる、
ＨＤＤ。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１及び第２スピンドルモータアセンブリの各々は、軸方向磁束モータを含む、請求項１に記載のＨＤＤ。
【請求項３】
前記ベース部に結合された電気コネクタを更に備え、
前記第１のスピンドルモータアセンブリは、前記ベースポストに沿って前記電気コネクタにルーティングされた第１の電気配線を更に備え、
前記第２のスピンドルモータアセンブリは、前記ベースポストに沿って前記電気コネクタまでルーティングされた第２の電気配線を更に備える、
請求項１に記載のＨＤＤ。
【請求項４】
前記第１及び第２の電気配線の各々は、前記ベースポストの構造的切り欠き特徴部内にルーティングされている、請求項３に記載のＨＤＤ。
【請求項５】
前記第１及び第２のスピンドルモータアセンブリの各々は、それぞれのスピンドルモータハブの環状ねじ付き受容特徴部の外周上に内側ねじ山を更に備え、
前記第１及び第２のディスククランプの各々は、クランプハブの外周上に、対応するスピンドルモータハブのねじ付き受容特徴部と機械的に噛合するように構成された、円周ねじ山を備える、
請求項１に記載のＨＤＤ。
【請求項６】
前記第１及び第２のスピンドルモータアセンブリの各々は、前記ベースポストが貫通して配置される中空シャフトを含む、請求項１に記載のＨＤＤ。
【請求項７】
上部カバーと、
前記トップカバーを貫通し、前記ベースポストに螺合されるねじと、
を更に備える請求項６に記載のＨＤＤ。
【請求項８】
前記第１のスピンドルモータアセンブリ上に回転可能に取り付けられた複数の第１のディスク媒体と
前記第２のスピンドルモータアセンブリ上に回転可能に取り付けられた複数の第２のディスク媒体と、
を更に備え、
前記第１のスピンドルモータアセンブリは、前記第２のディスク媒体を回転させる前記第２のスピンドルモータアセンブリとは独立して、前記第１のディスク媒体を回転させるように構成されている、請求項１に記載のＨＤＤ。
【請求項９】
前記第１のスピンドルモータアセンブリ上に回転可能に取り付けられた複数の第１のディスク媒体と、
前記第２のスピンドルモータアセンブリ上に回転可能に取り付けられた複数の第２のディスク媒体と、
前記第１のディスク媒体のそれぞれのディスク媒体に対して読み取り及び書き込みを行うように構成された読み取り－書き込み変換器をそれぞれが収容する第１の複数のヘッドスライダと、
前記第１のディスク媒体の部分にアクセスするために前記第１の複数のヘッドスライダを移動させるように構成された第１のアクチュエータと、
前記第２のディスク媒体のそれぞれのディスク媒体に対して読み取り及び書き込みを行うように構成された読み取り－書き込み変換器をそれぞれが収容する第２の複数のヘッドスライダと、
前記第２のディスク媒体の部分にアクセスするために前記第２の複数のヘッドスライダを移動させるように構成された第２のアクチュエータと、
を更に備える、請求項１に記載のＨＤＤ。
【請求項１０】
前記第１のスピンドルモータアセンブリは、前記第２のディスク媒体を回転させる前記第２のスピンドルモータアセンブリとは独立して前記第１のディスク媒体を回転させるように構成され、
前記第１のアクチュエータは、前記第２のアクチュエータが前記第２のディスク媒体の部分にアクセスするために前記第２の複数のヘッドスライダを移動させることとは独立して、前記第１のディスク媒体の部分にアクセスするために前記第１の複数のヘッドスライダを移動させるように構成されている、請求項９に記載のＨＤＤ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般にデータ記憶装置に関し、特に、複数のディスクスタックを有するハードディスクドライブに関し得る。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（hard disk drive、ＨＤＤ）は、保護エンクロージャ内に収容され、磁気表面を有する１つ以上の円形ディスク上にデジタル符号化データを記憶する、不揮発性記憶デバイスである。ＨＤＤが動作中のとき、各磁気記録ディスクは、スピンドルシステムによって急速に回転される。データは、アクチュエータによってディスクの特定の場所の上に位置付けられたスライダに収容された読み取り－書き込みヘッド（又は「トランスデューサ」）を使用して磁気記録ディスクから読み取られ、磁気記録ディスクに書き込まれる。読み取り－書き込みヘッドは、磁場を使用して、磁気記録ディスクの表面にデータを書き込み、この表面からデータを読み取る。書き込みヘッドは、書き込みヘッドのコイルを通って流れる電流を使用して磁場を生成することによって機能する。異なるパターンの正及び負の電流を伴って、書き込みヘッドに電気パルスが送られる。書き込みヘッドのコイル内の電流は、ヘッドと磁気記録ディスクとの間の間隙にわたる局所的な磁場を生成し、この記録媒体上の小領域を順番に磁化する。
【０００３】
面密度（ディスク表面の所与の領域に記憶することができる情報ビットの量の尺度）を増加させることは、ハードディスクドライブの技術進化の現在進行中の目標の１つである。一形態では、この目標は、企業、クラウドコンピューティング／ストレージ、及びデータセンタ環境のコンテキストにおいて特に魅力的な大容量ＨＤＤのタイプにおいて明らかになる。しかしながら、大容量ＨＤＤの性能は、容量の増加に比例して必ずしもスケールアップしていない。これにより、大容量ＨＤＤの性能を向上させるための様々な手段を開発して実装する必要が生じ、負担の一部が機構にシフトしてきた。上記に対する１つのアプローチは、規定されたフォームファクタ内でディスクの数を増加させることである。これらのＨＤＤは、主に、ハイパースケール環境におけるデータセンタ内のニアラインストレージのために使用されるので、これらの大容量ドライブの性能は、レイテンシを最小化するために、１秒当たりの入出力動作（Input／Output Operations Per Second、ＩＯＰｓ）の密度要件（いくつかの事例では、同様にＩＯＰｓ／ＴＢと呼ばれる）も満たさなければならない。この要求は、データへの並列アクセスを提供するための複数のアクチュエータへのシフトをもたらした。
【０００４】
本セクションに記載された手法は、追求し得る手法であるが、必ずしも以前に考案又は追求された手法ではない。したがって、別段の指示がない限り、本セクションに記載された手法のいずれも、それらが本セクションに含まれることによって単に先行技術として適格であると仮定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
実施形態は、添付図面の図において、限定としてではなく、例として示されており、同様の参照番号は類似の要素を指す。
【０００６】
実施形態によるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を示す平面図である。
実施形態によるデュアルアクチュエータを示す側断面図である。
実施形態によるＨＤＤマルチディスクパックシステムを示す側断面図である。
実施形態による、図３Ａのマルチディスクパックシステムを示す分解断面側面図である。
実施形態による、図３ＡのＨＤＤマルチディスクパックシステムを更に示す分解断面斜視図である。
実施形態による、軸方向磁束モータを示す側面図である。
実施形態による、図５Ａの軸方向磁束モータを示す断面平面図である。
図６Ａは、実施形態による、図３Ａのディスクパックのディスククランプを示す側断面図である。図６Ｂは、実施形態による、図６Ａのディスククランプの一部分を示す側断面図である。
実施形態による、マルチディスクパックハードディスクドライブを組み立てる方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一般的に、複数スピンドルモータハードディスクドライブ（ＨＤＤ）へのアプローチが説明される。「スピンドルモータ」という用語は、本明細書では、図１を参照して説明した駆動モータなどの、データ読み取り（及び場合によっては書き込み）動作のためにディスク媒体を回転させるように構成された記録ディスク媒体スピンドルモータアセンブリに関して使用される。以下の明細書では、説明を目的として、本明細書に記載された本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本明細書に記載された本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細なしで実施され得ることは明らかであろう。他の例では、本明細書に記載された本発明の実施形態を不必要に不明瞭にすることを回避するために、周知の構造及びデバイスがブロック図の形態で表される。
導入
用語
【０００８】
本明細書における「実施形態」、「一実施形態」などへの言及は、記載されている特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味することが意図される。しかしながら、そのような語句の実例は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すとは限らない。
【０００９】
「実質的に」という用語は、大部分又はほぼ構造化された、構成された、寸法決めされたなどの特徴を記載していることが理解されるであろうが、その製造公差などは、実際には、構造、構成、寸法などが、常には又は必ずしも正確に述べられない状況を結果として生じ得る。例えば、「実質的に垂直な」として構造を記載するとすれば、側壁は全ての実用上の目的で垂直であるが、正確に９０度ではない場合があるように、その用語にはその明白な意味が割り当てられる。
【００１０】
「最適な」、「最適化する」、「最小の」、「最小化する」、「最大の」、「最大化する」などの用語は、それと関連付けられた特定の値を有しない場合があるが、そのような用語が本明細書で使用される場合、当業者であれば、そのような用語が、本開示の全体と一致する有益な方向に、値、パラメータ、メトリックなどに影響を及ぼすことを含むと理解することが意図される。例えば、何かの値を「最小」として記載することは、値が実際に理論上の最小値（例えば、ゼロ）に等しいことを必要としないが、対応する目標が理論上の最小値に向かって有益な方向に値を移動させることになるという点で、実際的な意味で理解されるべきである。
コンテキスト
（【００１１】以降は省略されています）

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