JP2004095054A - ディスク装置及びモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気ディスク装置において、磁気ディスクをクランプするための機構部品の変形等を防止し所望の保持力で磁気ディスクを安定的にクランプする。
【解決手段】磁気ディスク装置1のディスク駆動機構20が備えるハブ25の締結部42は、モータ軸26のハブ25との接触部分の外径よりも内側の位置で、モータ軸26の一端部(先端部)の非ねじ孔部分7とクランプねじ39の頭部41との間に直接挟持される挟持部位45を少なくとも備えている。すなわち、ディスク駆動機構20では、クランプねじ39の締め付け力により、モータ軸26の端部とクランプねじ39の頭部41との間で直接挟持されるかたちで、ハブ25がモータ軸26に締結されているので、クランプねじ39の頭部41やハブ25等の反りに対する強度を高めることができる。
【選択図】 図2
【解決手段】磁気ディスク装置1のディスク駆動機構20が備えるハブ25の締結部42は、モータ軸26のハブ25との接触部分の外径よりも内側の位置で、モータ軸26の一端部(先端部)の非ねじ孔部分7とクランプねじ39の頭部41との間に直接挟持される挟持部位45を少なくとも備えている。すなわち、ディスク駆動機構20では、クランプねじ39の締め付け力により、モータ軸26の端部とクランプねじ39の頭部41との間で直接挟持されるかたちで、ハブ25がモータ軸26に締結されているので、クランプねじ39の頭部41やハブ25等の反りに対する強度を高めることができる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報を記憶可能なディスクの再生を行うディスク装置、及びそのディスクを駆動するためのモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、コンピュータの例えば外部記憶装置として磁気ディスク装置や光ディスク装置等を始めとするディスク装置が広く利用されている。このようなディスク装置、例えば前記磁気ディスク装置は、磁気ディスクを回転駆動しつつ情報の記録/再生を行うため、スピンドルモータやこのスピンドルモータに磁気ディスクをクランプする機構を備えたディスク駆動機構を搭載している。
【0003】
このディスク駆動機構のスピンドルモータは、磁気ディスクを固定するための例えば円筒状に形成されたハブを備えている。このハブは、その中心孔及びその近傍の部位を通じてスピンドルモータのモータ軸(回転軸)に連結されている。モータ軸の外周部とハブの内周部との間には、例えばスピンドルモータの磁気回路等が配置されている。ハブの外周面には、複数枚の磁気ディスクが、ディスク間にスペーサリングを介在させるかたちで、ディスク中央の嵌合孔を通じて装着さている。
【0004】
ここで、ディスク駆動機構が備えるディスククランプ機構として次のような構造のものが知られている。すなわち、このディスククランプ機構では、上記ハブの外周の一端側にはフランジが形成されており、複数枚の磁気ディスクは、このフランジと、ハブの他端側に配置されるクランプばねに挟持されるようにしてハブ上にクランプされている。
【0005】
詳述すると、上記クランプばねは、円盤状の皿ばね等により形成され、ハブの他端側の磁気ディスクの表面に接触する折曲部をその周縁部に有し、中心部にはクランプねじを挿通可能な中心孔が形成されている。また、モータ軸には、その軸方向にねじ孔が形成されている。上記クランプねじは、クランプばねの上記中心孔に挿通され、さらにモータ軸のねじ孔に締め込まれており、ねじの頭部をクランプばねに圧接させてクランプばねにたわみを与えている。たわみを付与されたこのクランプばねの発生するばね力により、各磁気ディスクは、ハブのフランジ側に付勢されクランプされている。
【0006】
また、上述したように、ハブが固定されているモータ軸は、その一端部が、例えば段付き形状に形成されている。回転軸のこの段付き部は、ハブの中心孔を形成している部位と嵌合されている。さらに、ハブには、クランプねじの軸方向で且つねじの頭部側方向に円筒状に突出したリブが形成されている。このリブは、ハブの径方向において、例えば、モータ軸の前記ハブとの接触部分の最外径よりも外側の位置で、且つクランプねじの頭部の外径よりも内側の位置に設けられている。リブの外周面は、クランプばねの中心孔と嵌合するように形成されており、磁気ディスクの径方向に対する位置決め部として設けられている。リブの先端面は、所望のクランプ力が得られるようにクランプばねのたわみ量を規制するための部位であって、クランプねじの締め付け方向のストッパになっている。
【0007】
したがって、このように構成されたハブは、モータ軸の段付き部と嵌合するハブの中心孔の形成部位と、上記リブとを通じて、クランプねじの締め付け力によりモータ軸に締結されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構造のディスククランプ機構では、クランプねじの頭部と接触するハブ上のリブは、当該ハブの径方向において、上述したようにモータ軸におけるハブとの接触部分の最外径よりも外側の位置に設けられている。したがって、クランプねじの締め付け力により、モータ軸の段付き部を支点として、ハブ上のリブと接触するクランプねじの頭部に、この頭部が反り返る方向にモーメントが生じることになる。このため、クランプねじの締め付け力によっては、クランプねじの頭部は、反り返るかたちで変形するおそれがある。また、逆に、クランプねじの頭部に接触するリブを通じてハブにも反りが発生するおそれもある。
【0009】
これらの場合、クランプばねのたわみ量を規制する部位が変形していることになるため、クランプ力の低下を招き、設計上理想的な保持力で磁気ディスクをクランプすることが困難になる。また、クランプ力の低下のみならず、磁気ディスクに意図しない偏荷重が加わってしまうこと等が想定され、ディスク自体を塑性変形させてしまうおそれもある。
【0010】
また、ハブの変形が懸念される上記ディスククランプ機構では、ハブの肉厚の薄肉化を図ることの等は困難である。したがって、このようなディスククランプ機構では、例えばハブの内側に配置される、モータの磁気回路やモータ軸の軸受の配置スペースを確保できるように、ハブの薄肉化を図ること、すなわち、ハブの薄肉化を図って、部品レイアウトにおける設計的自由度を向上させることや、磁気ディスク装置の小型化を図ること等が難しくなっている。
【0011】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ディスクをクランプするための機構部品の変形等を防止することで、所望のクランプ力でディスクを安定的にクランプできる共に、ディスクの駆動機構部分の部品レイアウト上の設計的自由度等を向上できるディスク装置及びモータの提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るディスク装置は、中央部に嵌合孔が形成された、情報を記憶可能なディスクと、一端部にねじ孔を有する回転軸とこの回転軸に中心孔の形成部分を通じて固定され且つ前記ディスクを前記嵌合孔の縁部を通じて支持するフランジ部が設けられた円筒状のハブとを備えるモータと、前記ハブに設けられた前記フランジ部との間で前記ディスクを挟むように配置されるクランプばねと、前記回転軸の前記ねじ孔に締め込まれた状態でその頭部で前記クランプばねに圧接してたわみを与え、前記ディスクを前記ハブ上の前記フランジ部側に付勢する付勢力を前記クランプばねに付与するクランプねじと、前記クランプばねのたわみ量を規制する前記クランプねじの締め付け方向のストッパ、及び前記回転軸に締結される部位として前記ハブの前記中心孔の形成部分に設けられ、前記回転軸の前記ハブとの接触部分の外径よりも内側で、前記回転軸の一端部の非ねじ孔部分と前記クランプねじの頭部との間に直接挟持される挟持部位を少なくとも備えた締結部とを具備することを特徴とする。
【0013】
この発明のディスク装置は、クランプねじの締め付け力により、モータの回転軸におけるハブとの接触部分の外径よりも内側で、回転軸の一端部の非ねじ孔部分とクランプねじの頭部との間に直接挟持される締結部の挟持部位を通じて、回転軸にハブが実質的に締結されている。したがって、クランプねじの締め付け力により、クランプねじの頭部やハブ等に反りを与えるような例えば大きなモーメント等が生じるおそれがない。
【0014】
すなわち、この発明によれば、ディスクを直接保持するハブや、クランプばねを所定量たわませて所望のクランプ力を得るためのクランプねじの頭部等の変形が上述したように防止されるので、設計上理想的な保持力でディスクをクランプすることができる。さらに、この発明によれば、ディスクに偏荷重が加わるおそれ等もないため、ディスク全体を均一な保持力で安定的に保持できる。これにより、クランプ力でディスク自体を塑性変形させてしまうこと等を阻止できる。
【0015】
また、この発明は、上述したように、回転軸に締結されるハブの実質的な締結部分(挟持部位)が、回転軸とクランプねじとに直接挟持される変形に強い構造なので、一般にハブの内側に配置されるモータの磁気回路の配置スペースの確保や、回転軸の軸受スパンを長くとること等を目的として、例えばハブの薄肉化を図ること等が可能である。これにより、この発明によれば、ディスクの駆動機構部分の部品レイアウトにおける設計的自由度の向上や磁気ディスク装置の小型化を図ることが可能である。
【0016】
また、本発明のディスク装置は、前記締結部における、前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分と接触する部位の形状が、段付き形状であることを特徴とする。
この発明によれば、ねじ孔が形成されるモータの回転軸の径方向の肉厚を十分に確保できる構造となるので、例えば回転軸の細径化を図り、ディスクの駆動機構部分の部品レイアウトにおける設計的自由度の向上や磁気ディスク装置の小型化を図ることが可能である。
【0017】
さらに、本発明のディスク装置は、前記締結部と接触する前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分の形状が、段付き形状であることを特徴とする。
この発明によれば、ハブとモータの回転軸との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータの回転軸を傾斜させてしまうようなことを阻止することが可能である。
【0018】
また、本発明のディスク装置は、前記クランプねじの首下と、前記挟持部位における前記首下に対向する部分との少なくとも一部に各々テーパが形成されていることを特徴とする。
さらに、本発明のディスク装置は、前記クランプねじの首下における非雄ねじ部全体と、前記挟持部位における前記非雄ねじ部に対向する部分全体とに各々テーパが形成されていることを特徴とする。
また、本発明のディスク装置は、前記クランプねじの前記首下を膨出させるようにして前記頭部に形成された段付き部と、前記締結部における前記段付き部に対向する部分を段差状に窪ませた段差部とを備えることを特徴とする。
これらの発明によれば、クランプねじの首下の剛性が高まるので、クランプねじの頭部の反り等の変形に対しての強度を向上させることができる。
【0019】
さらに、本発明のディスク装置は、前記挟持部位が、前記クランプねじの前記頭部における前記段付き部の端面と前記回転軸の一端部の非ねじ孔部分との間に挟持される部位であること特徴とする。
この発明によれば、段付き部を備えることでクランプねじの首下の剛性が高められている共、剛性の高められたこの段付き部の端面で、締結部(挟持部位)からの締結力の反力を直接受け止めることができるので、クランプねじの頭部における反り等の変形に対する強度をより一層向上させることができる。
【0020】
また、本発明のモータは、一端部にねじ孔を有する回転軸と、中央部に嵌合孔が形成され且つ情報を記憶可能なディスクを、前記嵌合孔の縁部を通じて支持するフランジ部が設けられていると共に前記回転軸に中心孔の形成部分を通じて固定される円筒状のハブと、前記回転軸の前記ねじ孔に締め込まれた状態でその頭部で、前記ハブ上のフランジ部側に前記ディスクを付勢するためのクランプばねに圧接し、このクランプばねに所定のたわみを与えるクランプねじの締め付け方向のストッパ、及び前記回転軸に締結される部位として前記ハブの前記中心孔の形成部分に設けられ、前記回転軸の前記ハブとの接触部分の外径よりも内側で、前記回転軸の一端部の非ねじ孔部分と前記クランプねじの頭部との間に直接挟持される挟持部位を少なくとも備えた締結部とを具備することを特徴とする。
【0021】
この発明のモータは、ディスク装置に搭載されるスピンドルモータとして好適なものであって、ディスク保持のための機構部品の変形等を防止でき、所望のクランプ力でディスクを安定的にクランプできる共に、ディスクを保持する機構部分の部品レイアウト上の設計的自由度等を向上できる。
【0022】
また、本発明のモータは、前記締結部における、前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分と接触する部位の形状が、段付き形状であることを特徴とする。
さらに、本発明のモータは、前記締結部と接触する前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分の形状が、段付き形状であることを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置を示す斜視図である。
同図に示すように、この磁気ディスク装置1は、上面の開口した矩形箱状のケース2と、複数のねじによりケースにねじ止めされケース2上面の開口を閉塞するトップカバー(図示せず)とを備えている。
【0024】
ケース2内には、情報を磁気的に記憶可能な磁気ディスク3と、この磁気ディスク3を駆動する駆動力を発生するスピンドルモータ4及びこのスピンドルモータ4に磁気ディスクをクランプするディスククランプ機構を備えたディスク駆動機構と、磁気ディスク3に対し情報の書き込み、読み出しを行う磁気ヘッド素子を搭載した磁気ヘッドスライダ5と、磁気ヘッドスライダ5を磁気ディスク3に対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ6と、ヘッドアクチュエータ6を回動及び位置決めするボイスコイルモータ8と、磁気ヘッドスライダ5が磁気ディスク3の最外周に移動した際、磁気ヘッドスライダ5を磁気ディスク3から離間した退避位置に保持するランプ9と、ヘッドIC等を有する基板ユニット10等とが収容されている。
【0025】
また、ケース2の底壁外面には、基板ユニット10を介してスピンドルモータ4、ボイスコイルモータ8、及び磁気ヘッド素子の制御を行うプリント回路基板(図示せず)がねじ止めされている。
【0026】
ヘッドアクチュエータ6は、ケース2の底壁上に固定された軸受ユニット12を備えている。軸受ユニット12は、ケース2の底壁に対し垂直に立設されたベアリングシャフト13と、ベアリングシャフト13に一対の軸受を介して回転自在に支持された円筒形状の筒状保持部材14とを備えている。また、ヘッドアクチュエータ6は、筒状保持部材14に取り付けられた複数のスペーサリングと、このスペーサリングを介在させるかたちで積層配置される複数のヘッドアッセンブリ15とを備えている。
【0027】
ボイスコイルモータ8は、ヘッドアクチュエータ6の支持枠16に固定されたボイスコイル17と、ボイスコイル17を挟み込むようにケース12上に固定された一対のヨーク18と、一方のヨーク18に固定された磁石19とを備えている。
【0028】
ここで、本実施形態の磁気ディスク装置1が備えるスピンドルモータ4とディスククランプ機構とから構成されるディスク駆動機構を図2の断面図に基づき詳述する。
同図に示すように、このディスク駆動機構20に設けられたスピンドルモータ4は、磁気ディスク3を搭載したロータ21と、ロータ21に設けられた駆動マグネット22との磁気的な作用によりロータ21に回転力を付与するための磁気回路23が搭載されたステータ24とから構成されている。
【0029】
ロータ21は、例えばSUS420等のステンレス鋼を加工して形成されたハブ25と、ハブ25が締結される例えばアルミニウム又はステンレス系の材料で形成された回転軸であるモータ軸26と、ハブ25の内壁面に組込まれた前記駆動マグネット22とを備えている。
【0030】
一方、ステータ24は、アルミダイカスト等で成形されたハウジング27と、モータ軸26の直径に対し例えば1〜3μm程度のクリアランスが設けられ、当該モータ軸26をラジアル方向(モータ軸26の径方向)に回転可能に支持するスリーブ28と、モータ軸26をスラスト方向(モータ軸26の軸方向)に支持するスラストプレート29と、スリーブ28の外周部を保持するハウジング27のスリーブ保持部30を包囲するように設けられたコア(鉄芯)31及びステータコイル32からなる前記磁気回路23とから主に構成されている。
【0031】
次に、このようなスピンドルモータ4の構成部品と協働して磁気ディスク3をクランプするディスククランプ機構33について詳述する。
磁気ディスク3を直接保持するための上記ハブ25は、円筒状に形成されている。このハブ25は、その中央に形成された中心孔34の形成部分(中心孔34及びその近傍の部位)を通じてモータ軸26に固定されている。ハブ25の外周面には、例えば2枚の磁気ディスク3が、ディスク間にスペーサリング35を介在させるかたちで、当該磁気ディスク3の中央部に形成された嵌合孔11を通じて嵌合さている。磁気ディスク3は、例えば直径65mm(2.5インチ)のアルミ基板又はガラス基板等で形成されており、上面及び下面に磁気記録層を有している。
【0032】
ハブ25の軸方向における外周部の一端部側(スラストプレート29側)には、フランジ36が形成されており、スペーサリング35を介在させた2枚の磁気ディスク3は、嵌合孔11の縁部を通じてこのフランジ36により支持されている。また、各磁気ディスク3は、フランジ36と、このフランジ36に対しハブ25の軸方向の他端側に配置されるクランプばね37とに挟持されるようにしてハブ25上にクランプされている。
【0033】
詳述すると、上記クランプばね37は、円盤状の皿ばね等により形成され、ハブ25の他端側(フランジ36から遠い側)の磁気ディスク3の表面に接触する折曲部38をその周縁部に有している。また、クランプばね37の中心部にはクランプねじ39を挿通可能な挿通孔43が形成されている。また、モータ軸26の一端部(先端部)には、その軸方向にねじ孔40が形成されている。上記クランプねじ39は、クランプばね37の挿通孔43及びハブ25の中心孔34を挿通し、モータ軸26のねじ孔40に締め込まれている。クランプねじ39は、ねじ孔40に締め込まれた状態において、ねじの頭部41の雄ねじ側の面をクランプばね37に圧接させてクランプばね37にたわみを与えている。たわみを付与されたこのクランプばね37の発生するばね力(付勢力)により、各磁気ディスク3は、ハブ25のフランジ36側に付勢されクランプされている。
【0034】
ここで、クランプねじ39の締め付け力により、モータ軸26に締結される部分となるハブ25の締結部42の構造について説明する。
ハブ25の締結部42は、中心孔34の形成部分に設けられており、クランプねじ39の軸方向で且つねじの頭部41側の方向に円筒状に突出するリブを備えている。締結部42における円筒状に突出された部位の外周面は、クランプばね37の挿通孔43と嵌合するように形成されており、円盤状のクランプばね37の径方向における位置決め部(径方向における磁気ディスク3と折曲部38との位置決め部)として設けられている。締結部42のリブの先端面は、設計上理想的なクランプ力が得られるようにクランプばね37のたわみ量を規制するための部位として設けられており、クランプねじ39の締め付け方向(ねじがねじ孔に潜り込む方向)のストッパになっている。
【0035】
一方、締結部42の円筒状に突出する部位(リブ)の基部側は、段付き形状に形成されており、この段付き部44が、モータ軸26の一端部(モータ軸26先端のコーナ部分)に嵌合されている。ここで、本実施形態のハブ25の締結部42は、モータ軸26のハブ25との接触部分の最外径よりも内側の位置で、モータ軸26の一端部(先端部)の非ねじ孔部分7とクランプねじ39の頭部41(頭部41の雄ねじ部側の面)との間に直接挟持される挟持部位45を備えている。詳述すると、締結部42が備えるこの挟持部位45は、ハブ25の径方向において、ハブ25の中心孔34の孔径D1から、モータ軸26の最外径D2までの間の部位である。
【0036】
すなわち、このようなディスククランプ機構33及びスピンドルモータ4と構とから構成される本実施形態のディスク駆動機構20では、クランプねじ39の締め付け力により、モータ軸26の先端部とクランプねじ39の頭部41との間で直接挟持される挟持部位45を通じて、モータ軸26にハブ25が実質的に締結されているので、クランプねじ39の頭部41やハブ25等に反りを与えるような例えば大きなモーメント等が生じるおそれがない。すなわち、本実施形態のディスク駆動機構20(ディスククランプ機構33)では、クランプねじ39の頭部41やハブ25等の変形に対する強度が高められている。
【0037】
したがって、磁気ディスク3を直接保持するハブ25や、クランプばね37を所定量たわませて所望のクランプ力を得るためのクランプねじ39の頭部等の変形が上述したように防止されるので、設計上理想的な保持力で磁気ディスク3をクランプすることができる。さらに、磁気ディスク3に偏荷重が加わるおそれ等もないため、個々の磁気ディスク3全体を均一な保持力で安定的に保持できる。これにより、ディスククランプ力でディスク自体を塑性変形させてしまうこと等を防止できる。
【0038】
また、このディスク駆動機構20では、モータ軸26に締結されるハブ25の実質的な締結部分(挟持部位45)が、モータ軸26とクランプねじ39とに直接挟持される変形に強い構造なので、磁気回路23の配置スペースの確保やスリーブ28のスパンを長くとるため等に例えばハブの薄肉化を図ること等が可能である。すなわち、ディスク駆動機構20の部品レイアウトにおける設計的自由度の向上や、スピンドルモータ4の小型化及びこれを備える磁気ディスク装置自体の小型化を図ることが可能である。
【0039】
(第2の実施形態)
図3に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構50では、第1の実施形態のスピンドルモータ4が備えていたハブ25及びモータ軸26に代えて、ハブ51及びモータ軸52が適用されている。すなわち、この実施形態では、第1の実施形態とは逆に、ハブ51本体から軸方向に円筒状に突出する締結部53の基部側がほぼ直角に形成され、ハブ51の締結部53と接触するモータ軸52の一端部(先端部)の非ねじ孔部分に、段付き部(段付き形状)54が形成されている。
【0040】
したがって、本実施形態によれば、ハブ51とモータ軸52との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータ軸52を傾斜させてしまうようなことを阻止することが可能である。
【0041】
(第3の実施形態)
図4に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構55では、第1の実施形態のスピンドルモータ4及びディスククランプ機構33に設けられていたハブ25及びクランプねじ39に代えて、ハブ56及びクランプねじ57が適用されている。すなわち、この実施形態では、前記クランプねじ57の首下と、ハブ56の挟持部位58における首下に対向する部分との一部に各々テーパ59及びテーパ60が形成されている。
【0042】
したがって、本実施形態によれば、第1の実施形態のクランプ機構部分で得られる効果に加え、クランプねじ57の首下の剛性が高まるので、クランプねじ57の頭部の反り等に対する強度を向上できる。
【0043】
(第4の実施形態)
図5に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構61では、第3の実施形態で用いられていたハブ56及びモータ軸26に代えて、ハブ62及び第2の実施形態のモータ軸52が適用されている。すなわち、この実施形態では、ハブ62の締結部91と接触するモータ軸52の一端部(先端部)に、前述した段付き部54が形成されている。また、ハブ62の締結部91は、段付き部54の細径部分に径圧入され、さらに接着剤等により接着されている。
【0044】
したがって、本実施形態によれば、ハブ62とモータ軸52との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータ軸52が傾斜してしまうようなことを阻止することが可能である。また、クランプねじ57の首下に上述したテーパ59が形成されていることから、クランプねじ57の首下の剛性が高まり、クランプねじ57の頭部が例えば反り返る方向等に対しての当該ねじ頭部の強度を向上させることができる。
【0045】
(第5の実施形態)
図6に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構63では、第3の実施形態で用いられていたハブ56及びクランプねじ57に代えて、ハブ64及びクランプねじ65が適用されている。すなわち、この実施形態では、クランプねじ65の首下における非雄ねじ部全体と、挟持部位66における非雄ねじ部に対向する部分全体とに各々テーパ67及びテーパ68が形成されている。
【0046】
したがって、本実施形態によれば、第3の実施形態のクランプ機構部分よりもさらにクランプねじの首下の機械的強度を高めることができるので、クランプねじの頭部の反り等の発生を抑制することができる。
【0047】
(第6の実施形態)
図7に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構69では、第1の実施形態で用いられていたハブ25及びクランプねじ39に代えて、ハブ70及びクランプねじ71が適用されている。すなわち、この実施形態では、クランプねじ71には、その首下を膨出させたかたちで頭部72に段付き部73が形成されていると共に、ハブ70にはその挟持部位92における前記段付き部73の対向部分を窪ませた段差部74が形成されている。
【0048】
したがって、本実施形態によれば、第3の実施形態と同様、クランプねじ71の首下の剛性が高まるので、クランプねじ71の頭部72が例えば反り返る方向の強度等を向上させることができる。
【0049】
(第7の実施形態)
図8に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構75では、第6の実施形態で用いられていたハブ70及びモータ軸26に代えて、ハブ76及び第2の実施形態のモータ軸52が適用されている。すなわち、この実施形態では、ハブ76の締結部93と接触するモータ軸52の一端部(先端部)に、前述した段付き部54が形成されている。
【0050】
したがって、本実施形態によれば、第6の実施形態の効果に加え、さらに、ハブ76とモータ軸52との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータ軸52が傾斜してしまうようなことを阻止することが可能である。
【0051】
(第8の実施形態)
図9に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構77では、第6の実施形態で用いられていたハブ70及びクランプねじ71に代えて、ハブ78及びクランプねじ79が適用されている。この実施形態は、第6の実施形態に対し、クランプ機構部分の構成部品が形状的にほぼ同様に構成されている。但し、ハブ78の締結部80における挟持部位81は、クランプねじ79の頭部87における段付き部82の端面83と、モータ軸26の一端部(先端部)と非ねじ孔部分7との間に挟持される部分となる。
【0052】
すなわち、クランプねじ79の段付き部82の軸方向の長さは、第6の実施形態のクランプねじ71の段付き部73の軸方向の長さよりも長く形成されている。また、ハブ78の締結部80の先端面84から、段付き部73に対向する段差部85の端面86までの軸方向の長さは、段付き部82の軸方向の長さよりも短く形成されている。これにより、クランプねじ79を閉め込んでいる状態において、ハブ78の締結部80の先端面84と、クランプねじ79の頭部87における段付き部82より外周側の部位とは離間し、段差部85の端面86がクランプねじ79の締め付け方向のストッパになる。
【0053】
この実施形態によれば、段付き部82を備えることでクランプねじ79の首下の剛性が高められている共、剛性の高められたこの段付き部82の端面83で、締結部80(挟持部位81)からの締結力の反力を直接受け止めることができるので、クランプねじ79の頭部87における反り等の変形に対する強度をより一層高めることができる。
【0054】
(第9の実施形態)
図10に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構96では、第8の実施形態で用いられていたハブ78及びモータ軸26に代えて、ハブ88及び第2の実施形態のモータ軸52が適用されている。すなわち、この実施形態では、ハブ88の締結部89と接触するモータ軸52の一端部(先端部)に、前述した段付き部54が形成されている。
【0055】
したがって、本実施形態によれば、第8の実施形態と同様に、クランプねじ79の頭部87における反り等の変形に対する強度を高めることができ、しかも、ハブ88とモータ軸52との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータ軸52が傾斜してしまうようなことを阻止することが可能である。
【0056】
以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明は前記実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。すなわち、前述した実施形態では、本発明を磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置用のスピンドルモータに適用した場合について説明したが、同様のディスククランプを適用可能なあらゆるディスクドライブ装置やそのスピンドルモータに対して本発明を適用することができる。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、クランプねじの締め付け力により、モータの回転軸におけるハブとの接触部分の最外径よりも内側で、回転軸の一端部の非ねじ孔部分とクランプねじの頭部との間に直接挟持される挟持部位を通じて、回転軸にハブが実質的に締結されているので、クランプねじの頭部やハブの反り等の変形に対する強度を高めることができる。すなわち、本発明によれば、ディスクを直接保持するハブや、クランプばねを所定量たわませて所望のクランプ力を得るためのクランプねじの頭部等の変形を防止できるので、設計上理想的な保持力でディスクを安定的にクランプすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る磁気ディスク装置を示す斜視図である。
【図2】図1の磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図5】本発明の第4の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図6】本発明の第5の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図7】本発明の第6の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図8】本発明の第7の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図9】本発明の第8の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図10】本発明の第9の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【符号の説明】
1…磁気ディスク装置、3…磁気ディスク、4…スピンドルモータ、6…スピンドルモータ、7…モータ軸の一端部の非ねじ孔部分、11…磁気ディスクの嵌合孔、20,50,55,61,63,69,75,77,96…ディスク駆動機構、21…ロータ、22…駆動マグネット、23…磁気回路、24…ステータ、25,51,56,62,64,70,76,78,88…ハブ、26,52…モータ軸、31…コア(鉄芯)、32…駆動マグネット、33…ディスククランプ機構、34…ハブの中心孔、36…ハブのフランジ、37…クランプばね、39,57,65,71,79…クランプねじ、40…モータ軸のねじ孔、41,57,72,87…クランプねじの頭部、42,53,80,89,91,93…ハブの締結部、43…クランプばねの挿通孔、44…締結部の段付き部、45,66,81,92…挟持部位、54…モータ軸の段付き部、59,67…クランプねじのテーパ、60,68…締結部のテーパ、73,82…クランプねじの頭部の段付き部、74,85…締結部の段差部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報を記憶可能なディスクの再生を行うディスク装置、及びそのディスクを駆動するためのモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、コンピュータの例えば外部記憶装置として磁気ディスク装置や光ディスク装置等を始めとするディスク装置が広く利用されている。このようなディスク装置、例えば前記磁気ディスク装置は、磁気ディスクを回転駆動しつつ情報の記録/再生を行うため、スピンドルモータやこのスピンドルモータに磁気ディスクをクランプする機構を備えたディスク駆動機構を搭載している。
【0003】
このディスク駆動機構のスピンドルモータは、磁気ディスクを固定するための例えば円筒状に形成されたハブを備えている。このハブは、その中心孔及びその近傍の部位を通じてスピンドルモータのモータ軸(回転軸)に連結されている。モータ軸の外周部とハブの内周部との間には、例えばスピンドルモータの磁気回路等が配置されている。ハブの外周面には、複数枚の磁気ディスクが、ディスク間にスペーサリングを介在させるかたちで、ディスク中央の嵌合孔を通じて装着さている。
【0004】
ここで、ディスク駆動機構が備えるディスククランプ機構として次のような構造のものが知られている。すなわち、このディスククランプ機構では、上記ハブの外周の一端側にはフランジが形成されており、複数枚の磁気ディスクは、このフランジと、ハブの他端側に配置されるクランプばねに挟持されるようにしてハブ上にクランプされている。
【0005】
詳述すると、上記クランプばねは、円盤状の皿ばね等により形成され、ハブの他端側の磁気ディスクの表面に接触する折曲部をその周縁部に有し、中心部にはクランプねじを挿通可能な中心孔が形成されている。また、モータ軸には、その軸方向にねじ孔が形成されている。上記クランプねじは、クランプばねの上記中心孔に挿通され、さらにモータ軸のねじ孔に締め込まれており、ねじの頭部をクランプばねに圧接させてクランプばねにたわみを与えている。たわみを付与されたこのクランプばねの発生するばね力により、各磁気ディスクは、ハブのフランジ側に付勢されクランプされている。
【0006】
また、上述したように、ハブが固定されているモータ軸は、その一端部が、例えば段付き形状に形成されている。回転軸のこの段付き部は、ハブの中心孔を形成している部位と嵌合されている。さらに、ハブには、クランプねじの軸方向で且つねじの頭部側方向に円筒状に突出したリブが形成されている。このリブは、ハブの径方向において、例えば、モータ軸の前記ハブとの接触部分の最外径よりも外側の位置で、且つクランプねじの頭部の外径よりも内側の位置に設けられている。リブの外周面は、クランプばねの中心孔と嵌合するように形成されており、磁気ディスクの径方向に対する位置決め部として設けられている。リブの先端面は、所望のクランプ力が得られるようにクランプばねのたわみ量を規制するための部位であって、クランプねじの締め付け方向のストッパになっている。
【0007】
したがって、このように構成されたハブは、モータ軸の段付き部と嵌合するハブの中心孔の形成部位と、上記リブとを通じて、クランプねじの締め付け力によりモータ軸に締結されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構造のディスククランプ機構では、クランプねじの頭部と接触するハブ上のリブは、当該ハブの径方向において、上述したようにモータ軸におけるハブとの接触部分の最外径よりも外側の位置に設けられている。したがって、クランプねじの締め付け力により、モータ軸の段付き部を支点として、ハブ上のリブと接触するクランプねじの頭部に、この頭部が反り返る方向にモーメントが生じることになる。このため、クランプねじの締め付け力によっては、クランプねじの頭部は、反り返るかたちで変形するおそれがある。また、逆に、クランプねじの頭部に接触するリブを通じてハブにも反りが発生するおそれもある。
【0009】
これらの場合、クランプばねのたわみ量を規制する部位が変形していることになるため、クランプ力の低下を招き、設計上理想的な保持力で磁気ディスクをクランプすることが困難になる。また、クランプ力の低下のみならず、磁気ディスクに意図しない偏荷重が加わってしまうこと等が想定され、ディスク自体を塑性変形させてしまうおそれもある。
【0010】
また、ハブの変形が懸念される上記ディスククランプ機構では、ハブの肉厚の薄肉化を図ることの等は困難である。したがって、このようなディスククランプ機構では、例えばハブの内側に配置される、モータの磁気回路やモータ軸の軸受の配置スペースを確保できるように、ハブの薄肉化を図ること、すなわち、ハブの薄肉化を図って、部品レイアウトにおける設計的自由度を向上させることや、磁気ディスク装置の小型化を図ること等が難しくなっている。
【0011】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ディスクをクランプするための機構部品の変形等を防止することで、所望のクランプ力でディスクを安定的にクランプできる共に、ディスクの駆動機構部分の部品レイアウト上の設計的自由度等を向上できるディスク装置及びモータの提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るディスク装置は、中央部に嵌合孔が形成された、情報を記憶可能なディスクと、一端部にねじ孔を有する回転軸とこの回転軸に中心孔の形成部分を通じて固定され且つ前記ディスクを前記嵌合孔の縁部を通じて支持するフランジ部が設けられた円筒状のハブとを備えるモータと、前記ハブに設けられた前記フランジ部との間で前記ディスクを挟むように配置されるクランプばねと、前記回転軸の前記ねじ孔に締め込まれた状態でその頭部で前記クランプばねに圧接してたわみを与え、前記ディスクを前記ハブ上の前記フランジ部側に付勢する付勢力を前記クランプばねに付与するクランプねじと、前記クランプばねのたわみ量を規制する前記クランプねじの締め付け方向のストッパ、及び前記回転軸に締結される部位として前記ハブの前記中心孔の形成部分に設けられ、前記回転軸の前記ハブとの接触部分の外径よりも内側で、前記回転軸の一端部の非ねじ孔部分と前記クランプねじの頭部との間に直接挟持される挟持部位を少なくとも備えた締結部とを具備することを特徴とする。
【0013】
この発明のディスク装置は、クランプねじの締め付け力により、モータの回転軸におけるハブとの接触部分の外径よりも内側で、回転軸の一端部の非ねじ孔部分とクランプねじの頭部との間に直接挟持される締結部の挟持部位を通じて、回転軸にハブが実質的に締結されている。したがって、クランプねじの締め付け力により、クランプねじの頭部やハブ等に反りを与えるような例えば大きなモーメント等が生じるおそれがない。
【0014】
すなわち、この発明によれば、ディスクを直接保持するハブや、クランプばねを所定量たわませて所望のクランプ力を得るためのクランプねじの頭部等の変形が上述したように防止されるので、設計上理想的な保持力でディスクをクランプすることができる。さらに、この発明によれば、ディスクに偏荷重が加わるおそれ等もないため、ディスク全体を均一な保持力で安定的に保持できる。これにより、クランプ力でディスク自体を塑性変形させてしまうこと等を阻止できる。
【0015】
また、この発明は、上述したように、回転軸に締結されるハブの実質的な締結部分(挟持部位)が、回転軸とクランプねじとに直接挟持される変形に強い構造なので、一般にハブの内側に配置されるモータの磁気回路の配置スペースの確保や、回転軸の軸受スパンを長くとること等を目的として、例えばハブの薄肉化を図ること等が可能である。これにより、この発明によれば、ディスクの駆動機構部分の部品レイアウトにおける設計的自由度の向上や磁気ディスク装置の小型化を図ることが可能である。
【0016】
また、本発明のディスク装置は、前記締結部における、前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分と接触する部位の形状が、段付き形状であることを特徴とする。
この発明によれば、ねじ孔が形成されるモータの回転軸の径方向の肉厚を十分に確保できる構造となるので、例えば回転軸の細径化を図り、ディスクの駆動機構部分の部品レイアウトにおける設計的自由度の向上や磁気ディスク装置の小型化を図ることが可能である。
【0017】
さらに、本発明のディスク装置は、前記締結部と接触する前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分の形状が、段付き形状であることを特徴とする。
この発明によれば、ハブとモータの回転軸との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータの回転軸を傾斜させてしまうようなことを阻止することが可能である。
【0018】
また、本発明のディスク装置は、前記クランプねじの首下と、前記挟持部位における前記首下に対向する部分との少なくとも一部に各々テーパが形成されていることを特徴とする。
さらに、本発明のディスク装置は、前記クランプねじの首下における非雄ねじ部全体と、前記挟持部位における前記非雄ねじ部に対向する部分全体とに各々テーパが形成されていることを特徴とする。
また、本発明のディスク装置は、前記クランプねじの前記首下を膨出させるようにして前記頭部に形成された段付き部と、前記締結部における前記段付き部に対向する部分を段差状に窪ませた段差部とを備えることを特徴とする。
これらの発明によれば、クランプねじの首下の剛性が高まるので、クランプねじの頭部の反り等の変形に対しての強度を向上させることができる。
【0019】
さらに、本発明のディスク装置は、前記挟持部位が、前記クランプねじの前記頭部における前記段付き部の端面と前記回転軸の一端部の非ねじ孔部分との間に挟持される部位であること特徴とする。
この発明によれば、段付き部を備えることでクランプねじの首下の剛性が高められている共、剛性の高められたこの段付き部の端面で、締結部(挟持部位)からの締結力の反力を直接受け止めることができるので、クランプねじの頭部における反り等の変形に対する強度をより一層向上させることができる。
【0020】
また、本発明のモータは、一端部にねじ孔を有する回転軸と、中央部に嵌合孔が形成され且つ情報を記憶可能なディスクを、前記嵌合孔の縁部を通じて支持するフランジ部が設けられていると共に前記回転軸に中心孔の形成部分を通じて固定される円筒状のハブと、前記回転軸の前記ねじ孔に締め込まれた状態でその頭部で、前記ハブ上のフランジ部側に前記ディスクを付勢するためのクランプばねに圧接し、このクランプばねに所定のたわみを与えるクランプねじの締め付け方向のストッパ、及び前記回転軸に締結される部位として前記ハブの前記中心孔の形成部分に設けられ、前記回転軸の前記ハブとの接触部分の外径よりも内側で、前記回転軸の一端部の非ねじ孔部分と前記クランプねじの頭部との間に直接挟持される挟持部位を少なくとも備えた締結部とを具備することを特徴とする。
【0021】
この発明のモータは、ディスク装置に搭載されるスピンドルモータとして好適なものであって、ディスク保持のための機構部品の変形等を防止でき、所望のクランプ力でディスクを安定的にクランプできる共に、ディスクを保持する機構部分の部品レイアウト上の設計的自由度等を向上できる。
【0022】
また、本発明のモータは、前記締結部における、前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分と接触する部位の形状が、段付き形状であることを特徴とする。
さらに、本発明のモータは、前記締結部と接触する前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分の形状が、段付き形状であることを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置を示す斜視図である。
同図に示すように、この磁気ディスク装置1は、上面の開口した矩形箱状のケース2と、複数のねじによりケースにねじ止めされケース2上面の開口を閉塞するトップカバー(図示せず)とを備えている。
【0024】
ケース2内には、情報を磁気的に記憶可能な磁気ディスク3と、この磁気ディスク3を駆動する駆動力を発生するスピンドルモータ4及びこのスピンドルモータ4に磁気ディスクをクランプするディスククランプ機構を備えたディスク駆動機構と、磁気ディスク3に対し情報の書き込み、読み出しを行う磁気ヘッド素子を搭載した磁気ヘッドスライダ5と、磁気ヘッドスライダ5を磁気ディスク3に対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ6と、ヘッドアクチュエータ6を回動及び位置決めするボイスコイルモータ8と、磁気ヘッドスライダ5が磁気ディスク3の最外周に移動した際、磁気ヘッドスライダ5を磁気ディスク3から離間した退避位置に保持するランプ9と、ヘッドIC等を有する基板ユニット10等とが収容されている。
【0025】
また、ケース2の底壁外面には、基板ユニット10を介してスピンドルモータ4、ボイスコイルモータ8、及び磁気ヘッド素子の制御を行うプリント回路基板(図示せず)がねじ止めされている。
【0026】
ヘッドアクチュエータ6は、ケース2の底壁上に固定された軸受ユニット12を備えている。軸受ユニット12は、ケース2の底壁に対し垂直に立設されたベアリングシャフト13と、ベアリングシャフト13に一対の軸受を介して回転自在に支持された円筒形状の筒状保持部材14とを備えている。また、ヘッドアクチュエータ6は、筒状保持部材14に取り付けられた複数のスペーサリングと、このスペーサリングを介在させるかたちで積層配置される複数のヘッドアッセンブリ15とを備えている。
【0027】
ボイスコイルモータ8は、ヘッドアクチュエータ6の支持枠16に固定されたボイスコイル17と、ボイスコイル17を挟み込むようにケース12上に固定された一対のヨーク18と、一方のヨーク18に固定された磁石19とを備えている。
【0028】
ここで、本実施形態の磁気ディスク装置1が備えるスピンドルモータ4とディスククランプ機構とから構成されるディスク駆動機構を図2の断面図に基づき詳述する。
同図に示すように、このディスク駆動機構20に設けられたスピンドルモータ4は、磁気ディスク3を搭載したロータ21と、ロータ21に設けられた駆動マグネット22との磁気的な作用によりロータ21に回転力を付与するための磁気回路23が搭載されたステータ24とから構成されている。
【0029】
ロータ21は、例えばSUS420等のステンレス鋼を加工して形成されたハブ25と、ハブ25が締結される例えばアルミニウム又はステンレス系の材料で形成された回転軸であるモータ軸26と、ハブ25の内壁面に組込まれた前記駆動マグネット22とを備えている。
【0030】
一方、ステータ24は、アルミダイカスト等で成形されたハウジング27と、モータ軸26の直径に対し例えば1〜3μm程度のクリアランスが設けられ、当該モータ軸26をラジアル方向(モータ軸26の径方向)に回転可能に支持するスリーブ28と、モータ軸26をスラスト方向(モータ軸26の軸方向)に支持するスラストプレート29と、スリーブ28の外周部を保持するハウジング27のスリーブ保持部30を包囲するように設けられたコア(鉄芯)31及びステータコイル32からなる前記磁気回路23とから主に構成されている。
【0031】
次に、このようなスピンドルモータ4の構成部品と協働して磁気ディスク3をクランプするディスククランプ機構33について詳述する。
磁気ディスク3を直接保持するための上記ハブ25は、円筒状に形成されている。このハブ25は、その中央に形成された中心孔34の形成部分(中心孔34及びその近傍の部位)を通じてモータ軸26に固定されている。ハブ25の外周面には、例えば2枚の磁気ディスク3が、ディスク間にスペーサリング35を介在させるかたちで、当該磁気ディスク3の中央部に形成された嵌合孔11を通じて嵌合さている。磁気ディスク3は、例えば直径65mm(2.5インチ)のアルミ基板又はガラス基板等で形成されており、上面及び下面に磁気記録層を有している。
【0032】
ハブ25の軸方向における外周部の一端部側(スラストプレート29側)には、フランジ36が形成されており、スペーサリング35を介在させた2枚の磁気ディスク3は、嵌合孔11の縁部を通じてこのフランジ36により支持されている。また、各磁気ディスク3は、フランジ36と、このフランジ36に対しハブ25の軸方向の他端側に配置されるクランプばね37とに挟持されるようにしてハブ25上にクランプされている。
【0033】
詳述すると、上記クランプばね37は、円盤状の皿ばね等により形成され、ハブ25の他端側(フランジ36から遠い側)の磁気ディスク3の表面に接触する折曲部38をその周縁部に有している。また、クランプばね37の中心部にはクランプねじ39を挿通可能な挿通孔43が形成されている。また、モータ軸26の一端部(先端部)には、その軸方向にねじ孔40が形成されている。上記クランプねじ39は、クランプばね37の挿通孔43及びハブ25の中心孔34を挿通し、モータ軸26のねじ孔40に締め込まれている。クランプねじ39は、ねじ孔40に締め込まれた状態において、ねじの頭部41の雄ねじ側の面をクランプばね37に圧接させてクランプばね37にたわみを与えている。たわみを付与されたこのクランプばね37の発生するばね力(付勢力)により、各磁気ディスク3は、ハブ25のフランジ36側に付勢されクランプされている。
【0034】
ここで、クランプねじ39の締め付け力により、モータ軸26に締結される部分となるハブ25の締結部42の構造について説明する。
ハブ25の締結部42は、中心孔34の形成部分に設けられており、クランプねじ39の軸方向で且つねじの頭部41側の方向に円筒状に突出するリブを備えている。締結部42における円筒状に突出された部位の外周面は、クランプばね37の挿通孔43と嵌合するように形成されており、円盤状のクランプばね37の径方向における位置決め部(径方向における磁気ディスク3と折曲部38との位置決め部)として設けられている。締結部42のリブの先端面は、設計上理想的なクランプ力が得られるようにクランプばね37のたわみ量を規制するための部位として設けられており、クランプねじ39の締め付け方向(ねじがねじ孔に潜り込む方向)のストッパになっている。
【0035】
一方、締結部42の円筒状に突出する部位(リブ)の基部側は、段付き形状に形成されており、この段付き部44が、モータ軸26の一端部(モータ軸26先端のコーナ部分)に嵌合されている。ここで、本実施形態のハブ25の締結部42は、モータ軸26のハブ25との接触部分の最外径よりも内側の位置で、モータ軸26の一端部(先端部)の非ねじ孔部分7とクランプねじ39の頭部41(頭部41の雄ねじ部側の面)との間に直接挟持される挟持部位45を備えている。詳述すると、締結部42が備えるこの挟持部位45は、ハブ25の径方向において、ハブ25の中心孔34の孔径D1から、モータ軸26の最外径D2までの間の部位である。
【0036】
すなわち、このようなディスククランプ機構33及びスピンドルモータ4と構とから構成される本実施形態のディスク駆動機構20では、クランプねじ39の締め付け力により、モータ軸26の先端部とクランプねじ39の頭部41との間で直接挟持される挟持部位45を通じて、モータ軸26にハブ25が実質的に締結されているので、クランプねじ39の頭部41やハブ25等に反りを与えるような例えば大きなモーメント等が生じるおそれがない。すなわち、本実施形態のディスク駆動機構20(ディスククランプ機構33)では、クランプねじ39の頭部41やハブ25等の変形に対する強度が高められている。
【0037】
したがって、磁気ディスク3を直接保持するハブ25や、クランプばね37を所定量たわませて所望のクランプ力を得るためのクランプねじ39の頭部等の変形が上述したように防止されるので、設計上理想的な保持力で磁気ディスク3をクランプすることができる。さらに、磁気ディスク3に偏荷重が加わるおそれ等もないため、個々の磁気ディスク3全体を均一な保持力で安定的に保持できる。これにより、ディスククランプ力でディスク自体を塑性変形させてしまうこと等を防止できる。
【0038】
また、このディスク駆動機構20では、モータ軸26に締結されるハブ25の実質的な締結部分(挟持部位45)が、モータ軸26とクランプねじ39とに直接挟持される変形に強い構造なので、磁気回路23の配置スペースの確保やスリーブ28のスパンを長くとるため等に例えばハブの薄肉化を図ること等が可能である。すなわち、ディスク駆動機構20の部品レイアウトにおける設計的自由度の向上や、スピンドルモータ4の小型化及びこれを備える磁気ディスク装置自体の小型化を図ることが可能である。
【0039】
(第2の実施形態)
図3に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構50では、第1の実施形態のスピンドルモータ4が備えていたハブ25及びモータ軸26に代えて、ハブ51及びモータ軸52が適用されている。すなわち、この実施形態では、第1の実施形態とは逆に、ハブ51本体から軸方向に円筒状に突出する締結部53の基部側がほぼ直角に形成され、ハブ51の締結部53と接触するモータ軸52の一端部(先端部)の非ねじ孔部分に、段付き部(段付き形状)54が形成されている。
【0040】
したがって、本実施形態によれば、ハブ51とモータ軸52との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータ軸52を傾斜させてしまうようなことを阻止することが可能である。
【0041】
(第3の実施形態)
図4に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構55では、第1の実施形態のスピンドルモータ4及びディスククランプ機構33に設けられていたハブ25及びクランプねじ39に代えて、ハブ56及びクランプねじ57が適用されている。すなわち、この実施形態では、前記クランプねじ57の首下と、ハブ56の挟持部位58における首下に対向する部分との一部に各々テーパ59及びテーパ60が形成されている。
【0042】
したがって、本実施形態によれば、第1の実施形態のクランプ機構部分で得られる効果に加え、クランプねじ57の首下の剛性が高まるので、クランプねじ57の頭部の反り等に対する強度を向上できる。
【0043】
(第4の実施形態)
図5に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構61では、第3の実施形態で用いられていたハブ56及びモータ軸26に代えて、ハブ62及び第2の実施形態のモータ軸52が適用されている。すなわち、この実施形態では、ハブ62の締結部91と接触するモータ軸52の一端部(先端部)に、前述した段付き部54が形成されている。また、ハブ62の締結部91は、段付き部54の細径部分に径圧入され、さらに接着剤等により接着されている。
【0044】
したがって、本実施形態によれば、ハブ62とモータ軸52との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータ軸52が傾斜してしまうようなことを阻止することが可能である。また、クランプねじ57の首下に上述したテーパ59が形成されていることから、クランプねじ57の首下の剛性が高まり、クランプねじ57の頭部が例えば反り返る方向等に対しての当該ねじ頭部の強度を向上させることができる。
【0045】
(第5の実施形態)
図6に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構63では、第3の実施形態で用いられていたハブ56及びクランプねじ57に代えて、ハブ64及びクランプねじ65が適用されている。すなわち、この実施形態では、クランプねじ65の首下における非雄ねじ部全体と、挟持部位66における非雄ねじ部に対向する部分全体とに各々テーパ67及びテーパ68が形成されている。
【0046】
したがって、本実施形態によれば、第3の実施形態のクランプ機構部分よりもさらにクランプねじの首下の機械的強度を高めることができるので、クランプねじの頭部の反り等の発生を抑制することができる。
【0047】
(第6の実施形態)
図7に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構69では、第1の実施形態で用いられていたハブ25及びクランプねじ39に代えて、ハブ70及びクランプねじ71が適用されている。すなわち、この実施形態では、クランプねじ71には、その首下を膨出させたかたちで頭部72に段付き部73が形成されていると共に、ハブ70にはその挟持部位92における前記段付き部73の対向部分を窪ませた段差部74が形成されている。
【0048】
したがって、本実施形態によれば、第3の実施形態と同様、クランプねじ71の首下の剛性が高まるので、クランプねじ71の頭部72が例えば反り返る方向の強度等を向上させることができる。
【0049】
(第7の実施形態)
図8に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構75では、第6の実施形態で用いられていたハブ70及びモータ軸26に代えて、ハブ76及び第2の実施形態のモータ軸52が適用されている。すなわち、この実施形態では、ハブ76の締結部93と接触するモータ軸52の一端部(先端部)に、前述した段付き部54が形成されている。
【0050】
したがって、本実施形態によれば、第6の実施形態の効果に加え、さらに、ハブ76とモータ軸52との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータ軸52が傾斜してしまうようなことを阻止することが可能である。
【0051】
(第8の実施形態)
図9に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構77では、第6の実施形態で用いられていたハブ70及びクランプねじ71に代えて、ハブ78及びクランプねじ79が適用されている。この実施形態は、第6の実施形態に対し、クランプ機構部分の構成部品が形状的にほぼ同様に構成されている。但し、ハブ78の締結部80における挟持部位81は、クランプねじ79の頭部87における段付き部82の端面83と、モータ軸26の一端部(先端部)と非ねじ孔部分7との間に挟持される部分となる。
【0052】
すなわち、クランプねじ79の段付き部82の軸方向の長さは、第6の実施形態のクランプねじ71の段付き部73の軸方向の長さよりも長く形成されている。また、ハブ78の締結部80の先端面84から、段付き部73に対向する段差部85の端面86までの軸方向の長さは、段付き部82の軸方向の長さよりも短く形成されている。これにより、クランプねじ79を閉め込んでいる状態において、ハブ78の締結部80の先端面84と、クランプねじ79の頭部87における段付き部82より外周側の部位とは離間し、段差部85の端面86がクランプねじ79の締め付け方向のストッパになる。
【0053】
この実施形態によれば、段付き部82を備えることでクランプねじ79の首下の剛性が高められている共、剛性の高められたこの段付き部82の端面83で、締結部80(挟持部位81)からの締結力の反力を直接受け止めることができるので、クランプねじ79の頭部87における反り等の変形に対する強度をより一層高めることができる。
【0054】
(第9の実施形態)
図10に示すように、本実施形態に係る磁気ディスク装置のディスク駆動機構96では、第8の実施形態で用いられていたハブ78及びモータ軸26に代えて、ハブ88及び第2の実施形態のモータ軸52が適用されている。すなわち、この実施形態では、ハブ88の締結部89と接触するモータ軸52の一端部(先端部)に、前述した段付き部54が形成されている。
【0055】
したがって、本実施形態によれば、第8の実施形態と同様に、クランプねじ79の頭部87における反り等の変形に対する強度を高めることができ、しかも、ハブ88とモータ軸52との締結強度が向上するので、クランプ力として偏荷重が生じるような場合でも、モータ軸52が傾斜してしまうようなことを阻止することが可能である。
【0056】
以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明は前記実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。すなわち、前述した実施形態では、本発明を磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置用のスピンドルモータに適用した場合について説明したが、同様のディスククランプを適用可能なあらゆるディスクドライブ装置やそのスピンドルモータに対して本発明を適用することができる。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、クランプねじの締め付け力により、モータの回転軸におけるハブとの接触部分の最外径よりも内側で、回転軸の一端部の非ねじ孔部分とクランプねじの頭部との間に直接挟持される挟持部位を通じて、回転軸にハブが実質的に締結されているので、クランプねじの頭部やハブの反り等の変形に対する強度を高めることができる。すなわち、本発明によれば、ディスクを直接保持するハブや、クランプばねを所定量たわませて所望のクランプ力を得るためのクランプねじの頭部等の変形を防止できるので、設計上理想的な保持力でディスクを安定的にクランプすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る磁気ディスク装置を示す斜視図である。
【図2】図1の磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図5】本発明の第4の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図6】本発明の第5の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図7】本発明の第6の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図8】本発明の第7の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図9】本発明の第8の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【図10】本発明の第9の実施形態に係る磁気ディスク装置が備えるディスク駆動機構を示す断面図である。
【符号の説明】
1…磁気ディスク装置、3…磁気ディスク、4…スピンドルモータ、6…スピンドルモータ、7…モータ軸の一端部の非ねじ孔部分、11…磁気ディスクの嵌合孔、20,50,55,61,63,69,75,77,96…ディスク駆動機構、21…ロータ、22…駆動マグネット、23…磁気回路、24…ステータ、25,51,56,62,64,70,76,78,88…ハブ、26,52…モータ軸、31…コア(鉄芯)、32…駆動マグネット、33…ディスククランプ機構、34…ハブの中心孔、36…ハブのフランジ、37…クランプばね、39,57,65,71,79…クランプねじ、40…モータ軸のねじ孔、41,57,72,87…クランプねじの頭部、42,53,80,89,91,93…ハブの締結部、43…クランプばねの挿通孔、44…締結部の段付き部、45,66,81,92…挟持部位、54…モータ軸の段付き部、59,67…クランプねじのテーパ、60,68…締結部のテーパ、73,82…クランプねじの頭部の段付き部、74,85…締結部の段差部。
Claims (10)
- 中央部に嵌合孔が形成された、情報を記憶可能なディスクと、
一端部にねじ孔を有する回転軸とこの回転軸に中心孔の形成部分を通じて固定され且つ前記ディスクを前記嵌合孔の縁部を通じて支持するフランジ部が設けられた円筒状のハブとを備えるモータと、
前記ハブに設けられた前記フランジ部との間で前記ディスクを挟むように配置されるクランプばねと、
前記回転軸の前記ねじ孔に締め込まれた状態でその頭部で前記クランプばねに圧接してたわみを与え、前記ディスクを前記ハブ上の前記フランジ部側に付勢する付勢力を前記クランプばねに付与するクランプねじと、
前記クランプばねのたわみ量を規制する前記クランプねじの締め付け方向のストッパ、及び前記回転軸に締結される部位として前記ハブの前記中心孔の形成部分に設けられ、前記回転軸の前記ハブとの接触部分の外径よりも内側で、前記回転軸の一端部の非ねじ孔部分と前記クランプねじの頭部との間に直接挟持される挟持部位を少なくとも備えた締結部と
を具備することを特徴とするディスク装置。 - 前記締結部における、前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分と接触する部位の形状が、段付き形状であることを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
- 前記締結部と接触する前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分の形状が、段付き形状であることを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
- 前記クランプねじの首下と、前記挟持部位における前記首下に対向する部分との少なくとも一部に各々テーパが形成されていることを特徴とする請求項2又は3記載のディスク装置。
- 前記クランプねじの首下における非雄ねじ部全体と、前記挟持部位における前記非雄ねじ部に対向する部分全体とに各々テーパが形成されていることを特徴とする請求項2記載のディスク装置。
- 前記クランプねじの前記首下を膨出させるようにして前記頭部に形成された段付き部と、前記締結部における前記段付き部に対向する部分を段差状に窪ませた段差部とを備えることを特徴とする請求項2又は3記載のディスク装置。
- 前記挟持部位が、前記クランプねじの前記頭部における前記段付き部の端面と前記回転軸の一端部の非ねじ孔部分との間に挟持される部位であること特徴とする請求項6記載のディスク装置。
- 一端部にねじ孔を有する回転軸と、
中央部に嵌合孔が形成され且つ情報を記憶可能なディスクを、前記嵌合孔の縁部を通じて支持するフランジ部が設けられていると共に前記回転軸に中心孔の形成部分を通じて固定される円筒状のハブと、
前記回転軸の前記ねじ孔に締め込まれた状態でその頭部で、前記ハブ上のフランジ部側に前記ディスクを付勢するためのクランプばねに圧接し、このクランプばねに所定のたわみを与えるクランプねじの締め付け方向のストッパ、及び前記回転軸に締結される部位として前記ハブの前記中心孔の形成部分に設けられ、前記回転軸の前記ハブとの接触部分の外径よりも内側で、前記回転軸の一端部の非ねじ孔部分と前記クランプねじの頭部との間に直接挟持される挟持部位を少なくとも備えた締結部と
を具備することを特徴とするモータ。 - 前記締結部における、前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分と接触する部位の形状が、段付き形状であることを特徴とする請求項8記載のモータ。
- 前記締結部と接触する前記回転軸の一端部の前記非ねじ孔部分の形状が、段付き形状であることを特徴とする請求項8記載のモータ。
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US8321884B2 (en) | 2008-05-13 | 2012-11-27 | Nhk Spring Co., Ltd. | Clamp for disk rotation driving device and method of manufacturing clamp |
WO2023120333A1 (ja) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 日本発條株式会社 | 記録装置 |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002254436A patent/JP2004095054A/ja active Pending
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WO2023120333A1 (ja) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 日本発條株式会社 | 記録装置 |
JP7500887B2 (ja) | 2021-12-22 | 2024-06-17 | 日本発條株式会社 | 記録装置 |
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