【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置のハブに載置した磁気ディスクをクランプするクランプ機構に関し、詳しくは、固定したスピンドル軸の周囲に回転自在に配設したハブの胴部にクランプ機構を設けた磁気ディスクのクランプ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置のクランプ機構は、一般的に図８に示す機構が実用に供されている。まず、磁気ディスク装置用のスピンドルモータ、および、一般的なクランプ機構について説明する。
【０００３】
図８において、ブラケット１００の中央に形成した透孔１０１には、スピンドル軸１０２の基端側が嵌合固着されている。更に、透孔１０１よりも外周側には環状に突出形成した台座部１０３にステータコア１０４が固定され、このステータコア１０４の各突極には各々コイル１０５が巻装されている。ステータコア１０４の外周には、多極着磁された駆動マグネット１０６を対向させている。この駆動マグネット１０６は、ハブ１０７の内周面に嵌合固着したヨーク１０８の内面に配設されている。ハブ１０７はアルミニウム等の非磁性体からなる金属材によって形成されていることから、駆動マグネット１０６の磁気回路を構成するためにヨーク１０８を配設している。
【０００４】
ハブ１０７は略々カップ状に形成され、中央に突出形成された胴部１０７ａの外周には磁気ディスク１０９を搭載するための載置面１１０が形成されている。胴部１０８に嵌合した２枚の磁気ディスク１０９の間にはスペーサリング１１１を介在させ、互いに離間させている。更に、上側磁気ディスク１０９の上面内周近傍には、内周側をハブ１０７の上端面にビス１１２によって固着した弾性を有するクランプリング１１３の外周縁を押圧することによって２枚の磁気ディスク１０９を固定している。
【０００５】
更に、ハブ１０７の中央には、軸方向に貫通した軸受保持孔１１４が形成されている。この軸受保持孔１１４の内部には、上記スピンドル軸１０１に嵌挿された例えばボールベアリングからなる一対の軸受１１５，１１６が保持され、ハブ１０７は軸受１１５，１１６を介してスピンドル軸５１に対して回転自在に支承されている。また、軸受保持孔１１４の図示上方の開口部はキャップ１１７によって閉塞され、キャップ１１７とハブ１０７の外周面とブラケット１００の内周面との間に形成したラビリンス１１８とによってモータ内部を密閉状態にしている。
【０００６】
以上の磁気ディスク装置は、通常、３．５インチ径、或いは２．５インチ径といわれるものであり、クランプ機構は、上述のように、弾性を有するクランプリング１１３の内周側をハブ１０７の上端面にビス１１２によって固着している。このように、３．５インチ、或いは２．５インチ径の磁気ディスク装置は、磁気ディスク１０９の内径が大きいことから、ハブ１０７の上端面にクランプリング１１３を固着するスペースを有している。
【０００７】
近年、磁気ディスク装置は記録密度および記憶容量が増大する一方、広い分野で使用するため、小型パソコン、或いは、携帯用端末機器の小型薄型化が検討されている。しかし、この種の携帯用端末機器に搭載する磁気ディスク装置は、更なる小型薄型化が不可欠となり、次第に磁気ディスク装置の形状をカードサイズもしくはそれ以下にすると共に、厚みを５ｍｍ以下にすることが必要となる。このような寸法を達成するためには、磁気ディスクを１．８インチ径以下にする必要があり、各種機構が提案されている。
【０００８】
このような小型薄型の磁気ディスク装置においては、必然的に磁気ディスクの外径が小さくなると共に、ハブの胴部に嵌挿する内径も小さくなる。この結果、図８により説明した比較的大型の磁気ディスク装置のように、ハブの上端面にクランプリングを固着するためのスペースがなくなってしまう。従って、磁気ディスクサイズが１．８インチ径以下とした小型薄型の磁気ディスク装置におけるクランプ機構を新たに開発する必要が生じている。
【０００９】
このような背景の中、磁気ディスクサイズが１．８インチ径以下の磁気ディスク装置に対応するものとして、例えば、図９に示すようなクランプ機構が提案されている（特開平９−１０６６２２号公報）。即ち、固定したスピンドル軸１２０に嵌合した軸受１２１、１２２によって、ハブ１２３が回転自在に配設されている。ハブ１２３の中央に突出形成された胴部１２４の外周には、磁気ディスク７５を搭載するための載置面１２６が形成されている。胴部１２４に中心孔を嵌合すると共に載置面１２６に載置した磁気ディスク１２５は、形状記憶合金または時効析出型合金等からなるクランプリング７７によってクランプされている。クランプリング１２７は、加熱によって変形させ、胴部１２４の外周に嵌合した後に、磁気ディスク７５を押圧した状態で冷却することにより固定される。このクランプ機構によれば、ハブの上端面にクランプリングを固定しないので、小型薄型の磁気ディスク装置にも採用できる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平９−１０６６２２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のクランプ機構は、形状記憶合金等の加熱によって変形する合金であり、加熱、押圧、冷却と多くの工程を必要とすると共に、クランプ作業のために多くの工数を必要とする。また、形状記憶合金等は金属であり、それ自体が剛体であることから、磁気ディスクに対して所定の押圧力を確保すると共に保持するためには、ハブの胴部を強固に締め付ける必要がある。小型薄型の磁気ディスク装置は、ハブの胴部が肉薄に形成されていることから、クランプリングの強固な締め付けにより胴部を変形させることがあり、致命的な不良を招来する問題がある。更に、形状記憶合金等の金属は未だに高価であり、必然的にコストアップになる問題がある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑み、簡単安価な機構により所定の押圧力が得られ、しかも、短時間に磁気ディスクをクランプすることができる磁気ディスクのクランプ機構を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、磁気ディスク装置のベースに固定されたスピンドル軸と、このスピンドル軸の外周に軸受部を介して回転自在に支持され、上記軸受部の外周側に円筒状の胴部を形成すると共に上記胴部の基端側の半径方向に載置面を形成したハブと、中心孔を上記胴部に嵌挿すると共に上記載置面に面接合して載置する磁気ディスクと、この磁気ディスクを上記載置面に押圧して固定するクランプとを少なくとも有する磁気ディスク装置であって、円筒状の上記胴部の上端側内部に磁気吸引部材を配設し、略皿状に形成した肉薄な弾性部材からなるクランプバネの底面側を上記磁気吸引部材によって上記胴部の下方に吸引すると共に、上記クランプバネの開口端を上記磁気ディスクの中心孔周縁に当接して上記磁気ディスクを上記ハブの載置面に押圧付勢したことを特徴としている。
【００１４】
かかる請求項１に記載の発明によれば、胴部の上端側内部に配設した磁気吸引部材により弾性部材からなるクランプバネを下方に吸引することによって、磁気ディスクを磁気吸引力とクランプバネの弾力により押圧付勢してクランプするので、所定の押圧力が安定して長期間維持できる。更に、クランプバネに押圧付勢力を与える磁気吸引部材をハブの胴部内に配設したので、磁気ディスク装置の小型薄型化を助長することができる。また、クランプバネを磁気吸引部材により吸引させるだけの工程によって、短時間に磁気ディスクをクランプすることができる。更に、胴部の上端側内部に磁気吸引部材を配設したので、胴部の外周に位置する磁気ディスクに対して磁気吸引部材によるコンタミ等の影響を未然に防止できるので、磁気ディスク装置としての信頼性を高めることができる。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、上記磁気吸引部は、環状に形成すると共に円周方向に交互に着磁された複数の磁極を有する永久磁石と、この永久磁石に磁気的に吸引するヨークまたは永久磁石からなる磁性体により構成し、上記永久磁石と上記磁性体の一方を上記胴部の上端側内部に配設し、他方を上記クランプバネの底面側に設け、これらを面接合して吸引したことを特徴としている。
【００１６】
かかる請求項２に記載の発明によれば、磁気吸引部を複数の磁極を有する永久磁石とヨークまたは永久磁石からなる磁性体により構成し、両者を面接合して吸引すると、磁気的に大きな吸引力が得られるので、クランプバネに大きな押圧力を与えられることから、磁気ディスクを確実にクランプすることができる。
【００１７】
また、本発明の請求項３に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、クランプバネを磁性体からなる金属板により形成し、胴部の上端側内部に永久磁石を配設して上記クランプバネをヨークとして磁気的に吸引したことを特徴としている。
【００１８】
かかる請求項３に記載の発明によれば、クランプバネを磁性体からなる金属板により形成してヨークとして磁気的に吸引させると、構成が簡略化できるので、部品点数が少なくなりクランプ機構を安価にすることが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、胴部の上端側内部に下ヨークを配設すると共にクランプバネ側に上ヨークを設け、これら下ヨークまたは上ヨークの一方に永久磁石を固着し他方を接離可能にし、上記永久磁石の磁束を上記下ヨークと上ヨークを経由させて磁気回路を構成させたことを特徴としている。
【００２０】
かかる請求項４に記載の発明によれば、下ヨークと上ヨークの間に永久磁石を介在させて磁気回路を構成させると、永久磁石の磁束が下ヨークと上ヨークを介して閉ループとなるので磁束の漏洩を小さくすることができる。この結果、胴部の外周に配設した磁気ディスクに対して記録および読み取りを行う磁気ヘッドに磁気的な悪影響を及ぼすことが未然に防止できる。
【００２１】
本発明の請求項５に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、円筒状の胴部を有するハブを磁性金属材により形成し、このハブを胴部の上端側内部に配設した磁気吸引部の磁気シールド部としたことを特徴としている。
【００２２】
かかる請求項５に記載の発明によれば、ハブを磁性金属材によって形成することにより、ハブの胴部内に配設した磁気吸引部に対する磁気シールド部となり、磁気漏洩による磁気ディスクおよび磁気ヘッドへの磁気的な悪影響を及ぼすことが未然に防止できる。
【００２３】
本発明の請求項６に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、上記クランプバネは、弾性を有する金属板からプレスによる打ち抜き加工によって形成され、上記磁気ディスクに対向する内面側をカエリ面とする一方、外面側をバリ面としたことを特徴としている。
【００２４】
かかる請求項６に記載の発明によれば、磁気ディスクに対向する内面側をカエリ面としているので、クランプバネの押圧によって磁気ディスクに対する損傷を未然に防止できる。この結果、磁気ディスク装置としての信頼性を高めることができる。
【００２５】
本発明の請求項７に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、磁気ディスクの中心孔周縁とクランプバネの開口端側との間に滑り止め防止用の制止部材を介在させたことを特徴としている。
【００２６】
かかる請求項７に記載の発明によれば、磁気ディスクとクランプバネとの間に滑り止め防止用の制止部材を介在させると、磁気ディスクとクランプバネとの間の摩擦抵抗が増大するので、特に磁気ディスク装置の起動時に磁気ディスクが空転することを防止することができる。また、互いに接合する部位の摺動による摩耗粉が発生しないので、コンタミ等の発生が未然に防止される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
図１は、磁気ディスクサイズが１．８インチ径以下の磁気ディスク装置用のスピンドルモータおよび本発明に係る磁気ディスクのクランプ機構を示している。上記スピンドルモータ、および、磁気ディスク１０へ磁気記録の書き込みと読み取りを行う磁気ヘッド（図示しない）、この磁気ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動するボイスコイル、上記スピンドルモータと上記アクチュエータの駆動と制御及びデータの転送を行う回路基板を収納した略皿状のベース体１の中央に形成した透孔２には、スピンドル軸３の基端側が嵌合固着されている。
【００２９】
更に、透孔２の外周側には環状に突出形成した台座部４にステータコア５が固定され、このステータコア５の各突極には各々コイル６が巻装されている。ステータコア５の外周には、多極着磁された駆動マグネット７を対向させている。この駆動マグネット７は、ハブ８の内周面に配設されている。ハブ８は鉄或いはアルミニウム等の金属材によって形成されている。このとき、ハブ８をアルミニウム等の非磁性体からなる金属材によって形成する場合は、駆動マグネット７の磁気回路を構成するためにハブ８の内周面に磁性体からなるヨークを介在させることが必要である。尚、磁気ディスクサイズが１．８インチ径以下の磁気ディスク装置にあっては、極力小型化するために、ハブ８を鉄等の磁性体金属によって構成することが望ましく、また、剛性を増すためにも好適である。
【００３０】
ハブ８は略々カップ状に形成され、中央には円筒状の胴部９が突出形成されている。更に、胴部９の基端側外周には磁気ディスク１０を搭載するための載置面１１が形成されている。また、磁気ディスク１０の上面内周近傍には、後述する弾性を有するクランプバネ１２の外周縁を押圧することによって磁気ディスク１０を固定している。
【００３１】
一方、ハブ８の中央には軸方向に貫通した軸受保持孔１３を形成している。この軸受保持孔１３の内部には、上記スピンドル軸３に嵌挿された例えばボールベアリングからなる一対の軸受１４，１５が保持され、ハブ８は軸受１４，１５に軸承されてスピンドル軸３に対して回転自在に支持されている。尚、軸受手段として、上述したボールベアリングの他に、オイルまたは空気を流体とした動圧軸受であっても良い。
【００３２】
このようなスピンドルモータ、各種機能部品、および、回路基板を収納した略皿状のベース体１には、蓋１６を被嵌することによって磁気ディスク装置をほぼ密閉状態としている。この種の磁気ディスク装置にあっては、極力薄型化することから、蓋１６と上記スピンドルモータとの間隔も極力小さくしている。このため、蓋１６を過度に押圧したときに、スピンドルモータの特にハブ８に接触して停止もしくは減速させる危険性がある。このため、スピンドル軸３の先端をハブ８の胴部９よりも高くし、万一蓋１６を押圧したときに、蓋１６の内面がスピンドル軸３の先端に当接させ、ハブ８の胴部９への接触を防止している。
【００３３】
以上のように構成された磁気ディスク装置用のスピンドルモータにおいて、ハブ８に突出形成された円筒状の胴部９には、磁気ディスク１０の中央孔が嵌挿される。１．８インチ径以下の磁気ディスク装置にあっては、磁気ディスク１０の中央孔は小径に形成されるため、胴部９の外径寸法も小径に形成されている。従って、胴部９自体の肉厚も薄く形成される。
【００３４】
円筒状の胴部９の内部に形成した軸受保持孔１３の上側には軸受１４が保持され、この軸受１４よりも上端側の内部には凹陥部１７が形成されている。この凹陥部１７には磁気吸引部１８を配設している。磁気吸引部１８は、図１および図２に示す実施態様においては、軸方向に重ねた一対の永久磁石１９，２０によって構成している。そして、下方の永久磁石２０は、凹陥部１７の段部に外周を載置させて、例えば接着剤によって固着している。また、上方の永久磁石１９は、後述するクランプバネ１２の底面側に例えば接着剤によって固着している。永久磁石１９，２０としては、特に種別を問わないが、当該磁気ディスク装置用のスピンドルモータが小型であることから、永久磁石１９，２０も小さくする必要がある。従って、クランプバネ１２の弾力よりも大きい吸引力を有する希土類磁石またはネオジ磁石を採用することが望ましい。
【００３５】
下方の永久磁石２０は、凹陥部１７の内径とほぼ同じ外径に形成された偏平な環状に形成すると共に、図４に示すように、円周方向に交互に複数の磁極を着磁している。また、上方の永久磁石１９は、凹陥部１７の内径よりもやや小さく形成して嵌挿可能な外径に形成している。更に、永久磁石１９も上記下方の永久磁石１８と同じく円周方向に交互に複数の磁極を着磁している。これら一対の永久磁石１９，２０を重ねたとき、クランプバネ１２の底面側が胴部９の上端面に接触しないように、上方の永久磁石１９の上面が胴部９の上端面よりもやや突出するように設定している。
【００３６】
クランプバネ１２は、図２および図３に示すように、例えば、隣青銅やステンレス鋼等の肉薄な弾性を有する金属板によって略皿状に形成され、図示上方の底面側から図示下方の大径な開口端側に至るまでの間はやや湾曲させたテーパ面に形成している。更に、底面側周縁および大径な他端側から各々半径方向に延びる複数個のスリット１２ａが交互に形成されている。このスリット１２ａは、互いに他方側の手前まで形成していることから、全体としてはジグザグ状に形成している。
【００３７】
また、クランプバネ１２の底面側には、スピンドル軸３の外径よりも大きい内径の透孔１２ｄが穿設されている。図示の実施態様においては、透孔１２ｄの内径を永久磁石１９の内径とほぼ等しく設定しているが、異なる内径であっても良い。更に、クランプバネ１２は、図２に示すように、自由状態における高さＨ１を、装着後における高さＨ２よりも大きく設定している。つまり、クランプバネ１２を磁気ディスク１０に対して押圧付勢することにより高さが小さくなり、この高さの差が押圧力となる。
【００３８】
尚、クランプバネ１２は、金属板の他に、弾性を有する合成樹脂をモールド成型することによって形成しても良い。また、クランプバネを後述するヨークとして使用する場合には、弾性を有する磁性体金属板によって形成する。
【００３９】
このように、クランプバネ１２に複数個のスリット１２ａを形成することにより、スリット１２ａによって分割された個々のセグメントが磁気ディスク１０を押圧するので、押圧力を均一にすることができる。尚、このスリット数を変えることにより押圧力を調整することができ、搭載される磁気ディスクの種別等に応じて最適な押圧力に設定できる。
【００４０】
また、クランプバネ１２を金属板から形成する場合には、プレスによる打ち抜き加工によって形成する。このとき、クランプバネ１２の内面側、即ち、磁気ディスク１０に対向する面をカエリ面とする一方、外面側をバリ面とするように打ち抜き加工を行う。この結果、図２に示すように、クランプバネ１２の内面側の角部１２ｂは略円弧状面が形成される。一方、外面側の角部１２ｃは比較的鋭角に形成される。このように、クランプバネ１２の形成時に、カエリ面とバリ面を設定することにより、後述するように、磁気ディスク１０に対する損傷等を著しく軽減することができ、コンタミ等の発生を未然に防止することができる。
【００４１】
次に、以上の構成からなるクランプバネ１２によって磁気ディスク１０をクランプする方法について説明する。前述したように、円筒状の胴部９の内部に形成された凹陥部１７には、磁気吸引部１８としての下方の永久磁石２０が固着されている。また、クランプバネ１２の底面側内面には、永久磁石１９が固着されている。そして、クランプバネ１２の永久磁石１９を凹陥部１７内に挿入し、下方の永久磁石２０に接近すると、磁気的吸引力によって両者が吸引する。一対の永久磁石１９、２０は、各々円周方向に交互に複数の磁極を着磁しているので、互いのＮ極とＳ極が強力に吸引して両者が面接合する。
【００４２】
このように、磁気吸引部１８の一対の永久磁石１９、２０が面接合すると、クランプバネ１２の開口端側が磁気ディスク１０の中心孔周縁に当接すると共に、磁気的吸引力によってクランプバネ１２の弾力に抗して磁気ディスク１０を押圧付勢する。この結果、クランプバネ１２の弾力によって磁気ディスク１０側がハブ８の載置面１１に押圧付勢される。
【００４３】
磁気ディスク１０は磁気吸引部１８の磁気的吸引力とクランプバネ１２の弾力によってハブ８の載置面１１に押圧付勢されるので、磁気ディスク１０が回転しているときのクランプ力は、通常の場合十分確保できる。しかし、磁気ディスク１０の回転起動時に慣性によってハブ８との間で相対的に僅かに変位する可能性もある。これを防止するために、クランプバネ１２が接触する磁気ディスク１０との間の摩擦抵抗を高めることが望ましい。その一例としては、クランプバネ１２の表面に、滑り止め防止用のゴムまたは合成樹脂からなる制止膜（図示しない）を被着する。この制止膜は、ゴムまたは摩擦抵抗の大きな合成樹脂からなる被膜をコーティングすることによって、数ミクロンから数十ミクロン程度に被着することができる。また、更に摩擦抵抗を高めるためには、例えば、再剥離可能な粘着剤をコーティングしても良い。
【００４４】
また、図２および図３に示すように、クランプバネ１２の開口端が当接する磁気ディスク１０の表面に、肉薄なゴムまたは摩擦係数の大きな合成樹脂製の制止シート２１を予め添付しても良い。この結果、磁気ディスク１０とクランプバネ１２とのスリップを防止することができる。上記制止シート２１として、肉薄なチタンからなるシートを使用することができる。チタンは、ガラスからなる磁気ディスク１０と熱膨張係数がほぼ等しいことから、温度変化によるクランプバネ１２との相対的変位が小さくなる。また、クランプバネ１２の開口端を周方向に断続的に接合した場合には、磁気ディスク１０の表面に微少なうねりが生ずることがある。ゴムまたは合成樹脂製、或いはチタンからなるクランプバネ１２を介在させた場合には、部分加圧に対するインシュレータとして機能することから、うねりを未然に防止することができる。
【００４５】
以上のように、磁気ディスク１０を磁気吸引力とクランプバネ１２の弾力により押圧付勢してクランプするので、所定の押圧力が安定して長期間維持できる。更に、クランプ作業として、クランプバネ１２を胴部９の上端側内部に装着させて磁気吸引部材により吸引させるだけで良く、短時間に磁気ディスクをクランプすることができる。また、このような装着作業およびクランプ後においても、コンタミ等が発生することがなく、磁気ディスク装置としての信頼性を高めることができる。
【００４６】
また、ハブ８を鉄等の磁性体金属によって形成したとき、円筒状の胴部９の内部に形成した凹陥部１７の外周壁９ｂが磁気シールド板として機能する。このため、凹陥部１７内に配設した磁気吸引部１８から発生する漏洩磁束は、凹陥部１７の外周壁９ｂによってシールドされる。特に、磁気ディスク１０へ磁気記録の書き込みと読み取りを行う磁気ヘッドは、漏洩磁束によるエラーを生じ易いが、この磁気ヘッドの方向に対して外周壁９ｂが磁気的にシールドするので、磁気吸引部１８によるエラーの発生を未然に防止することができる。尚、ハブ８をアルミニウム等の非磁性体金属によって形成したときは、外周壁９ｂの内周面に肉薄の磁性体金属板からなるシールド板を配設して磁気吸引部１８の漏洩磁束をシールドしても良い。
【００４７】
図５（Ａ）乃至（Ｄ）は、磁気吸引部の変形例を示している。図５（Ａ）は、クランプバネ３０を磁性体からなる金属板によって形成し、クランプバネ３０を上ヨークとし、円筒状の胴部９の内部に形成した凹陥部１７に固着した磁気吸引部３１を構成する永久磁石３２に吸引させている。この図５（Ａ）における磁気吸引部３１は、凹陥部１７の段部に磁性体からなる金属板を円環状に形成した下ヨーク３３の外周を載置させ、接着固定または圧入固定により配設している。このとき、永久磁石３２の上端面は、胴部９の外周壁９ｂよりもやや突出させ、クランプバネ３０を吸引させたときに外周壁９ｂの上端面に接触しないようにしている。
【００４８】
この結果、クランプバネ３０を永久磁石３２に吸引させた状態では、図６に示すように、永久磁石３２が下ヨーク板３３とクランプバネ３０からなる上ヨークに挟持される。このとき、永久磁石３２の磁束は、点線で示すように、Ｎ極、クランプバネ３０（上ヨーク）、Ｓ極、下ヨーク３３を経由してＮ極に戻る閉ループ３４からなる磁気回路が構成される。クランプバネ３０は、閉ループとなる磁気回路によって吸引力を大きくすることができる。また、永久磁石３２の磁束が磁気回路を経由するので漏洩磁束が大幅に減少し、書き込みと読み取りを行う磁気ヘッドに対するエラーを未然に防止することができる。
【００４９】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の変形例であり、円筒状の胴部９の内部に形成した凹陥部１７に磁気吸引部３５を構成する永久磁石３６を固着し、この永久磁石３６に磁性体金属板により形成したクランプバネ３７を吸引させている。永久磁石３６の上端面は、胴部９の外周壁９ｂよりもやや低く形成している。このため、クランプバネ３７は凹陥部１７の内径よりも小さい外径を有する突部３７ａを内面側に形成し、この突部３７ａを永久磁石３６に吸引させている。このように構成することにより、胴部９を低くすることができ、従って、磁気ディスク装置を薄型に形成できる。
【００５０】
図５（Ｃ）は、円筒状の胴部９の内部に形成した凹陥部１７の段部に磁気吸引部を構成するヨーク板４０を接着固定または圧入固定により配設する。一方、クランプバネ４１の底面側内面には、永久磁石４２が固着されている。永久磁石４２は、外周面を下方に至るに従って小径となる略円錐台状に形成している。この永久磁石４２が嵌合する凹陥部１７の外周に形成された外周壁９ｂは、下方に至るに従って小径となる略擂り鉢状に形成されている。そして、クランプバネ４１の永久磁石４２を凹陥部１７内に挿入し、下方のヨーク板４０に接近すると、永久磁石４２の磁気的吸引力によってヨーク板４０に吸引し両者が面接合する。このとき、クランプバネ４１の永久磁石４２を略円錐台状に形成しているので、略擂り鉢状の凹陥部１７によりクランプバネ４１はスピンドル軸３と同心円に位置決めされる。この結果、ハブ８の動バランスが影響を与えることがなく、クランプバネおよび磁気吸引部による回転時の振動を未然に防止できる。
【００５１】
図５（Ｄ）は、磁気吸引部を円筒状に形成した実施態様を示している。即ち、円筒状の胴部９の内部に形成した凹陥部１７には、外周壁９ｂの内周面からスピンドル軸３に向けて、円筒状の外ヨーク５０と、円筒状の永久磁石５１、および、円筒状の内ヨーク５２を同心円状に配設している。上記永久磁石５１は、内周面と外周面に磁極を生ずるように着磁が施されている。このため、外ヨーク５０と内ヨーク５２の端面に磁極が発生する。一方、クランプバネ５３は磁性体金属板により形成し、外ヨーク５０と内ヨーク５２の端面に吸引させる。
【００５２】
このように外ヨーク５０と内ヨーク５２との間に永久磁石５１を介在させ、外ヨーク５０と内ヨーク５２の端面に磁極を発生させると、磁気ディスク１０へ磁気記録の書き込みと読み取りを行う磁気ヘッドに対し、ハブ８および磁気ディスク１０が回転しても、磁気吸引部が常に同一の磁極を対向させるので、漏洩磁束による悪影響を与えることがない。しかも、外ヨーク５０が永久磁石５１の漏洩磁束をシールドするので、更に悪影響を阻止することができる。また、ハブ８を磁性体金属によって形成するならば、外周壁９ｂが外ヨーク５０と共に漏洩磁束をシールドするので、シールド効果を大幅に高めることができる。
【００５３】
図７（Ａ）および（Ｂ）は、永久磁石とクランプバネとの回り止め手段を示している。特に、クランプバネを磁性体金属板によって形成し、永久磁石に吸引させた場合、周方向に対しては摩擦力のみが作用するため、スリップを生ずる問題がある。このスリップを防止するために、永久磁石とクランプバネとを接着剤または粘着剤によって固定する方法、或いは、肉薄のゴムシート等摩擦力の大きなシートを介在させる方法もあるが、永久磁石とクランプバネの吸引力は、ギャップが大きくなるに従って弱くなるため得策ではない。
【００５４】
図７（Ａ）に示す回り止め手段は、永久磁石５５の上端面に凹部５５ａを形成すると共に、クランプバネ５６に突起５６ａを形成し、永久磁石５５にクランプバネ５６を吸引させたときに、突起５６ａを凹部５５ａに嵌合させて回り止めを行っている。また、図７（Ｂ）に示す回り止め手段は、円筒状の胴部９の内部に形成した凹陥部１７の外周壁９ｂに１個以上の突起９ｃを形成する一方、クランプバネ６０に透孔を形成し、突起９ｃに嵌合させて回り止めを行っている。ここで、外周壁９ｂに形成した突起９ｃは、回転バランスを考慮するならば、周方向に等間隔に２個以上形成することが好ましい。また、突起９ｂの頂部は、スピンドル軸３よりも低く設定している。尚、図６（Ｂ）において、磁気吸引部の構成は、図５（Ａ）と同じであり、その説明は省略する。
【００５５】
尚、本発明は、以上説明した実施態様に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。前述した各実施態様のクランプバネは、何れも同一の構成を例示したが、クランプバネに形成したスリットの形状等、種々変更可能である。また、クランプバネと磁気吸引部を構成する永久磁石の固着手段についても、クランプバネを金属板によって形成した場合は、クランプバネにバーリングによって突起を形成し、合成樹脂によって形成した場合は突起を一体に形成する一方、永久磁石に貫通孔を形成し、上記突起によってかしめ固着或いは溶着する等、種々の固着手段に変更しても良い。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１記載の発明にかかる磁気ディスクのクランプ機構は、胴部の上端側内部に配設した磁気吸引部材により弾性部材からなるクランプバネを下方に吸引することによって、磁気ディスクを磁気吸引力とクランプバネの弾力により押圧付勢してクランプするので、所定の押圧力が安定して長期間維持できる。更に、クランプバネに押圧付勢力を与える磁気吸引部材をハブの胴部内に配設したので、磁気ディスク装置の小型薄型化を助長することができる。また、クランプバネを磁気吸引部材により吸引させるだけの工程によって、短時間に磁気ディスクをクランプすることができる。更に、胴部の上端側内部に磁気吸引部材を配設したので、胴部の外周に位置する磁気ディスクに対して磁気吸引部材によるコンタミ等の影響を未然に防止できるので、磁気ディスク装置としての信頼性を高めることができる。
【００５７】
また、請求項２に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、磁気吸引部を複数の磁極を有する永久磁石とヨークまたは永久磁石からなる磁性体により構成し、両者を面接合して吸引するので磁気的に大きな吸引力が得られ、クランプバネに大きな押圧力を与えることができ、磁気ディスクを確実にクランプすることができる。
【００５８】
更に、請求項３に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、クランプバネを磁性体からなる金属板により形成してヨークとして磁気的に吸引させるので、構成を簡略化することにより部品点数が少なくなるので、クランプ機構を安価にすることができる。
【００５９】
また、請求項４に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、下ヨークと上ヨークの間に永久磁石を介在させて磁気回路を構成させるので、磁束の漏洩を小さくすることができる。この結果、胴部の外周に配設した磁気ディスクに対して記録および読み取りを行う磁気ヘッドに磁気的な悪影響を及ぼすことが未然に防止できる。
【００６０】
更にまた、請求項５に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、ハブを磁性金属材によって形成することにより、ハブの胴部内に配設した磁気吸引部に対する磁気シールド部となり、磁気漏洩による磁気ディスクおよび磁気ヘッドへの磁気的な悪影響を及ぼすことが未然に防止できる。
【００６１】
また、請求項６に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、磁気ディスクに対向する内面側をカエリ面としているので、クランプバネの押圧によって磁気ディスクに対する損傷を未然に防止できる。この結果、磁気ディスク装置としての信頼性を高めることができる。
【００６２】
更に、請求項７に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、磁気ディスクとクランプバネとの間に滑り止め防止用の制止部材を介在させることにより、磁気ディスクとクランプバネとの間の摩擦抵抗が増大するので、特に磁気ディスク装置の起動時に磁気ディスクが空転することを防止することができる。また、互いに接合する部位の摺動による摩耗粉が発生しないので、コンタミ等の発生が未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる磁気ディスクのクランプ機構を適用したスピンドルモータを示す半断面図である。
【図２】本発明にかかる磁気ディスクのクランプ機構を示す要部断面図である。
【図３】本発明にかかる磁気ディスクのクランプ機構の分解斜視図である。
【図４】本発明にかかる磁気吸引部の永久磁石の着磁状態を示す平面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明にかかるクランプ機構の変形例を示す要部断面図である。
【図６】本発明にかかる磁気吸引部の磁気回路の状態を示す断面図である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）は、本発明にかかるクランプ機構の回り止め手段を示す要部断面図である。
【図８】従来のクランプ機構を適用したスピンドルモータを示す半断面図である。
【図９】従来の他のクランプ機構を適用したスピンドルモータの一部を示す断面図である。
【符号の説明】
３ スピンドル軸
８ ハブ
９ 胴部
９ｂ 外周壁
１０ 磁気ディスク
１１ 載置面
１２ クランプバネ
１２ａ スリット
１２ｂ 角部
１４，１５ ボールベアリング（軸受部）
１７ 凹陥部
１８ 磁気吸引部
１９ 永久磁石
２０ 永久磁石
２１ 制止シート（制止部材）
３３ ヨーク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a clamp mechanism for clamping a magnetic disk mounted on a hub of a magnetic disk drive, and more particularly, to a magnetic disk provided with a clamp mechanism on a body of a hub rotatably disposed around a fixed spindle shaft. Related to the clamping mechanism.
[0002]
[Prior art]
Generally, the mechanism shown in FIG. 8 is put to practical use as a clamp mechanism of a magnetic disk drive. First, a spindle motor for a magnetic disk drive and a general clamp mechanism will be described.
[0003]
In FIG. 8, a base end side of a spindle shaft 102 is fitted and fixed to a through hole 101 formed in the center of a bracket 100. Further, a stator core 104 is fixed to a pedestal 103 formed in an annular shape on the outer peripheral side of the through hole 101, and a coil 105 is wound around each salient pole of the stator core 104. A multi-pole magnetized drive magnet 106 is opposed to the outer periphery of the stator core 104. The drive magnet 106 is provided on the inner surface of a yoke 108 fitted and fixed to the inner peripheral surface of a hub 107. Since the hub 107 is formed of a metal material made of a nonmagnetic material such as aluminum, a yoke 108 is provided to configure a magnetic circuit of the drive magnet 106.
[0004]
The hub 107 is formed substantially in the shape of a cup, and a mounting surface 110 for mounting the magnetic disk 109 is formed on the outer periphery of the body 107a projecting from the center. A spacer ring 111 is interposed between the two magnetic disks 109 fitted to the body 108 so as to be separated from each other. Further, near the inner periphery of the upper surface of the upper magnetic disk 109, two magnetic disks 109 are pressed by pressing the outer peripheral edge of an elastic clamp ring 113 whose inner peripheral side is fixed to the upper end surface of the hub 107 with screws 112. It is fixed.
[0005]
Further, a bearing holding hole 114 penetrating in the axial direction is formed at the center of the hub 107. Inside the bearing holding hole 114, a pair of bearings 115 and 116 made of, for example, ball bearings, which are inserted into the spindle shaft 101, are held. The hub 107 is connected to the spindle shaft 51 via the bearings 115 and 116. It is rotatably supported. The upper opening of the bearing holding hole 114 in the figure is closed by a cap 117, and the inside of the motor is sealed by a labyrinth 118 formed between the cap 117 and the outer peripheral surface of the hub 107 and the inner peripheral surface of the bracket 100. ing.
[0006]
The above-described magnetic disk drive is usually called a 3.5-inch diameter or a 2.5-inch diameter. As described above, the clamp mechanism connects the inner circumferential side of the elastic clamp ring 113 to the hub 107. It is fixed to the upper end surface with a screw 112. As described above, the 3.5-inch or 2.5-inch magnetic disk device has a space for fixing the clamp ring 113 on the upper end surface of the hub 107 because the inner diameter of the magnetic disk 109 is large.
[0007]
In recent years, while the recording density and storage capacity of magnetic disk devices have been increasing, the use of magnetic disk devices in a wide range of fields has led to the study of miniaturization of small personal computers or portable terminal devices. However, the magnetic disk device mounted on this kind of portable terminal device must be further reduced in size and thickness, and it is necessary to gradually reduce the shape of the magnetic disk device to a card size or less and a thickness of 5 mm or less. Required. In order to achieve such dimensions, the magnetic disk must have a diameter of 1.8 inches or less, and various mechanisms have been proposed.
[0008]
In such a small and thin magnetic disk drive, the outer diameter of the magnetic disk is inevitably reduced, and the inner diameter of the hub inserted into the body of the hub is also reduced. As a result, there is no space for fixing the clamp ring to the upper end surface of the hub as in the case of the relatively large magnetic disk device described with reference to FIG. Therefore, it is necessary to newly develop a clamp mechanism for a small and thin magnetic disk device having a magnetic disk size of 1.8 inches or less in diameter.
[0009]
Against this background, for example, a clamp mechanism as shown in FIG. 9 has been proposed as a device corresponding to a magnetic disk device having a magnetic disk size of 1.8 inches or less (Japanese Patent Laid-Open No. 9-106622). ). That is, the hub 123 is rotatably disposed by the bearings 121 and 122 fitted to the fixed spindle shaft 120. A mounting surface 126 for mounting the magnetic disk 75 is formed on the outer periphery of the body 124 protruding from the center of the hub 123. The magnetic disk 125 having the center hole fitted in the body portion 124 and mounted on the mounting surface 126 is clamped by a clamp ring 77 made of a shape memory alloy or an aging precipitation type alloy. The clamp ring 127 is deformed by heating, fitted to the outer periphery of the body portion 124, and then fixed by cooling while pressing the magnetic disk 75. According to this clamp mechanism, since the clamp ring is not fixed to the upper end surface of the hub, it can also be used for a small and thin magnetic disk device.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-9-106622
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described clamp mechanism is an alloy that is deformed by heating, such as a shape memory alloy, and requires many steps of heating, pressing, and cooling, and also requires many man-hours for a clamping operation. Further, since the shape memory alloy or the like is a metal and is itself a rigid body, it is necessary to firmly tighten the body of the hub in order to secure and hold a predetermined pressing force against the magnetic disk. . The small and thin magnetic disk drive has a problem in that since the body of the hub is formed to be thin, the body may be deformed by firmly tightening the clamp ring, resulting in a fatal defect. Further, metals such as shape memory alloys are still expensive, and there is a problem that the cost is necessarily increased.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a magnetic disk clamping mechanism that can obtain a predetermined pressing force with a simple and inexpensive mechanism and can clamp a magnetic disk in a short time.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a magnetic disk clamping mechanism according to claim 1 of the present invention comprises a spindle shaft fixed to a base of a magnetic disk device, and a rotatable outer periphery of the spindle shaft via a bearing. A hub having a cylindrical body formed on the outer peripheral side of the bearing part and a mounting surface formed in a radial direction on the base end side of the body, and a center hole is fitted into the body. A magnetic disk device having at least a magnetic disk to be mounted on the mounting surface by surface bonding, and a clamp for pressing and fixing the magnetic disk to the mounting surface, A magnetic attraction member is disposed inside the upper end, and a bottom surface side of a clamp spring made of a thin elastic member formed in a substantially dish shape is sucked downward by the magnetic attraction member below the body, and an opening of the clamp spring is provided. Above the end In contact with the center hole peripheral edge of the gas disc has the magnetic disk characterized in that the pressed and urged to the mounting surface of the hub.
[0014]
According to the first aspect of the invention, the magnetic disk is attracted by the magnetic attraction force and the clamp spring by attracting the clamp spring made of the elastic member downward by the magnetic attraction member disposed inside the upper end side of the body. Since a predetermined pressure is stably maintained for a long period of time since the clamp is performed by pressing and biasing the elastic force. Further, since the magnetic attraction member for applying the urging force to the clamp spring is disposed in the body of the hub, it is possible to promote the reduction in size and thickness of the magnetic disk device. In addition, the magnetic disk can be clamped in a short time by a process of only attracting the clamp spring by the magnetic attraction member. Furthermore, since the magnetic attraction member is disposed inside the upper end of the body, the magnetic disk located on the outer periphery of the body can be prevented from being affected by contamination or the like by the magnetic attraction member. Reliability can be improved.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the magnetic disk clamping mechanism, the magnetic attraction portion is formed in a ring shape and has a plurality of magnetic poles alternately magnetized in a circumferential direction; The magnet is constituted by a magnetic body made of a yoke or a permanent magnet that is magnetically attracted to the magnet. One of the permanent magnet and the magnetic body is disposed inside the upper end of the body, and the other is on the bottom side of the clamp spring. It is characterized in that these are surface bonded and sucked.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, the magnetic attraction portion is constituted by a permanent magnet having a plurality of magnetic poles and a magnetic body composed of a yoke or a permanent magnet. Since a force is obtained, a large pressing force is applied to the clamp spring, so that the magnetic disk can be reliably clamped.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the magnetic disk clamping mechanism, the clamp spring is formed of a metal plate made of a magnetic material, and a permanent magnet is disposed inside the upper end of the body, and the clamp spring is yoke-mounted. It is characterized by being magnetically attracted.
[0018]
According to the third aspect of the present invention, when the clamp spring is formed of a metal plate made of a magnetic material and is magnetically attracted as a yoke, the configuration can be simplified, so that the number of parts is reduced and the clamp mechanism is inexpensive. It becomes possible to.
[0019]
A magnetic disk clamping mechanism according to a fourth aspect of the present invention is arranged such that a lower yoke is provided inside the upper end of the body and an upper yoke is provided on the clamp spring side, and a permanent magnet is provided on one of the lower yoke and the upper yoke. And a magnetic circuit is formed by allowing the magnetic flux of the permanent magnet to pass through the lower yoke and the upper yoke.
[0020]
According to the invention of claim 4, when a magnetic circuit is configured by interposing a permanent magnet between the lower yoke and the upper yoke, the magnetic flux of the permanent magnet forms a closed loop via the lower yoke and the upper yoke. Magnetic flux leakage can be reduced. As a result, it is possible to prevent a magnetic adverse effect on the magnetic head that performs recording and reading on the magnetic disk disposed on the outer periphery of the body.
[0021]
A magnetic disk clamping mechanism according to a fifth aspect of the present invention provides a magnetic disk clamping mechanism in which a hub having a cylindrical body is formed of a magnetic metal material, and the hub is disposed inside the upper end of the body. It is characterized by a shield part.
[0022]
According to the fifth aspect of the invention, by forming the hub from a magnetic metal material, the hub becomes a magnetic shield portion for the magnetic attraction portion disposed in the body of the hub, and the magnetic disk and the magnetic head due to the magnetic leakage are prevented from magnetically leaking. Magnetic adverse effects can be prevented beforehand.
[0023]
In the magnetic disk clamping mechanism according to claim 6 of the present invention, the clamp spring is formed by punching a metal plate having elasticity by pressing, and an inner surface side facing the magnetic disk is a burrs surface. It is characterized in that the outer surface side is a burr surface.
[0024]
According to the sixth aspect of the present invention, since the inner surface facing the magnetic disk is the burrs, damage to the magnetic disk due to the pressing of the clamp spring can be prevented. As a result, the reliability of the magnetic disk device can be improved.
[0025]
A magnetic disk clamping mechanism according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that a stop member for preventing slippage is interposed between the periphery of the center hole of the magnetic disk and the opening end side of the clamp spring.
[0026]
According to the seventh aspect of the present invention, if a stop member for preventing slippage is interposed between the magnetic disk and the clamp spring, the frictional resistance between the magnetic disk and the clamp spring increases. It is possible to prevent the magnetic disk from spinning when the magnetic disk device is started. Further, since no abrasion powder is generated due to the sliding of the parts joined to each other, the generation of contamination and the like is prevented beforehand.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 shows a spindle motor for a magnetic disk device having a magnetic disk size of 1.8 inches or less in diameter, and a magnetic disk clamping mechanism according to the present invention. The spindle motor, a magnetic head (not shown) for writing and reading magnetic recording to and from the magnetic disk 10, a voice coil for driving an actuator equipped with the magnetic head, driving and control of the spindle motor and the actuator, and data The base end side of a spindle shaft 3 is fitted and fixed in a through hole 2 formed in the center of a substantially dish-shaped base body 1 in which a circuit board for transferring the data is stored.
[0029]
Further, a stator core 5 is fixed to a pedestal portion 4 formed in an annular shape on the outer peripheral side of the through hole 2, and a coil 6 is wound around each salient pole of the stator core 5. A multi-pole magnetized drive magnet 7 is opposed to the outer periphery of the stator core 5. The drive magnet 7 is provided on the inner peripheral surface of the hub 8. The hub 8 is formed of a metal material such as iron or aluminum. At this time, when the hub 8 is formed of a metal material made of a non-magnetic material such as aluminum, a yoke made of a magnetic material may be interposed on the inner peripheral surface of the hub 8 to constitute a magnetic circuit of the drive magnet 7. is necessary. In the case of a magnetic disk device having a magnetic disk size of 1.8 inches or less in diameter, it is desirable that the hub 8 be made of a magnetic metal such as iron in order to reduce the size as much as possible. It is also suitable for.
[0030]
The hub 8 is formed substantially in the shape of a cup, and has a cylindrical body 9 protruding at the center. Further, a mounting surface 11 for mounting the magnetic disk 10 is formed on the outer periphery of the body portion 9 on the base end side. Further, the magnetic disk 10 is fixed to the vicinity of the inner periphery of the upper surface of the magnetic disk 10 by pressing an outer peripheral edge of a clamp spring 12 having elasticity described later.
[0031]
On the other hand, a bearing holding hole 13 penetrating in the axial direction is formed in the center of the hub 8. A pair of bearings 14 and 15 made of, for example, ball bearings, which are inserted into the spindle shaft 3, are held in the bearing holding holes 13. The hub 8 is supported by the bearings 14 and 15 and Supported rotatably. The bearing means may be a dynamic pressure bearing using oil or air as a fluid, in addition to the ball bearing described above.
[0032]
The cover 16 is fitted onto the substantially dish-shaped base body 1 containing such a spindle motor, various functional components, and a circuit board, thereby keeping the magnetic disk device in a substantially sealed state. In this type of magnetic disk drive, the distance between the lid 16 and the spindle motor is made as small as possible to make it as thin as possible. Therefore, when the lid 16 is excessively pressed, there is a risk that the lid 16 may stop or decelerate by contacting the spindle motor, particularly the hub 8. For this reason, the tip of the spindle shaft 3 is made higher than the trunk 9 of the hub 8, and when the lid 16 is pressed, the inner surface of the lid 16 is brought into contact with the tip of the spindle shaft 3, and 9 is prevented.
[0033]
In the spindle motor for a magnetic disk drive configured as described above, the central hole of the magnetic disk 10 is inserted into the cylindrical body 9 protruding from the hub 8. In a magnetic disk drive having a diameter of 1.8 inches or less, since the center hole of the magnetic disk 10 is formed to have a small diameter, the outer diameter of the body portion 9 is also formed to be small. Therefore, the thickness of the body 9 itself is also reduced.
[0034]
A bearing 14 is held above a bearing holding hole 13 formed inside the cylindrical body 9, and a recess 17 is formed inside the upper end of the bearing 14. A magnetic attraction unit 18 is provided in the recess 17. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the magnetic attraction unit 18 is constituted by a pair of permanent magnets 19 and 20 that are overlapped in the axial direction. The lower permanent magnet 20 has its outer periphery placed on the step of the recess 17 and is fixed by, for example, an adhesive. The upper permanent magnet 19 is fixed to the bottom surface side of the clamp spring 12 described later, for example, with an adhesive. Although the type of the permanent magnets 19 and 20 is not particularly limited, the permanent magnets 19 and 20 need to be small because the spindle motor for the magnetic disk device is small. Therefore, it is desirable to use a rare earth magnet or a neodymium magnet having a larger attractive force than the elasticity of the clamp spring 12.
[0035]
The lower permanent magnet 20 is formed in a flat annular shape having substantially the same outer diameter as the inner diameter of the recessed portion 17 and, as shown in FIG. 4, alternately magnetizes a plurality of magnetic poles in the circumferential direction. I have. The upper permanent magnet 19 is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the concave portion 17 so as to have an outer diameter that can be inserted. Further, the permanent magnet 19 also has a plurality of magnetic poles alternately arranged in the circumferential direction similarly to the lower permanent magnet 18. When the pair of permanent magnets 19 and 20 are stacked, the upper surface of the upper permanent magnet 19 protrudes slightly from the upper end surface of the body 9 so that the bottom side of the clamp spring 12 does not contact the upper end surface of the body 9. Is set as follows.
[0036]
As shown in FIGS. 2 and 3, the clamp spring 12 is formed in a substantially dish-like shape by a thin elastic metal plate such as bronze or stainless steel, for example, and has a large diameter from the bottom surface in the upper part to the lower part in the figure. It is formed in a slightly curved tapered surface until it reaches the open end side. Further, a plurality of slits 12a each extending in the radial direction from the bottom edge and the other end having the large diameter are alternately formed. The slits 12a are formed in a zigzag shape as a whole since they are formed up to the other side.
[0037]
A through hole 12 d having an inner diameter larger than the outer diameter of the spindle shaft 3 is formed on the bottom surface of the clamp spring 12. In the illustrated embodiment, the inner diameter of the through hole 12d is set substantially equal to the inner diameter of the permanent magnet 19, but may be different. Further, as shown in FIG. 2, the height H1 of the clamp spring 12 in the free state is set to be larger than the height H2 after mounting. That is, the height is reduced by urging the clamp spring 12 against the magnetic disk 10, and the difference in the height is the pressing force.
[0038]
The clamp spring 12 may be formed by molding an elastic synthetic resin in addition to the metal plate. When the clamp spring is used as a yoke described later, it is formed of a magnetic metal plate having elasticity.
[0039]
Since a plurality of slits 12a are formed in the clamp spring 12 as described above, the individual segments divided by the slits 12a press the magnetic disk 10, so that the pressing force can be made uniform. The pressing force can be adjusted by changing the number of slits, and the optimum pressing force can be set according to the type of the magnetic disk to be mounted.
[0040]
When the clamp spring 12 is formed from a metal plate, it is formed by punching with a press. At this time, punching is performed so that the inner surface of the clamp spring 12, that is, the surface facing the magnetic disk 10 is a flash surface, and the outer surface is a burr surface. As a result, as shown in FIG. 2, a substantially arc-shaped surface is formed at the corner 12 b on the inner surface side of the clamp spring 12. On the other hand, the corner 12c on the outer surface side is formed at a relatively acute angle. By setting the burrs and burrs at the time of forming the clamp spring 12 as described above, damage to the magnetic disk 10 and the like can be significantly reduced, as will be described later, thereby preventing the occurrence of contamination and the like. be able to.
[0041]
Next, a method of clamping the magnetic disk 10 by the clamp spring 12 having the above configuration will be described. As described above, the lower permanent magnet 20 as the magnetic attraction unit 18 is fixed to the concave portion 17 formed inside the cylindrical body 9. Further, a permanent magnet 19 is fixed to the inner surface on the bottom surface side of the clamp spring 12. Then, when the permanent magnet 19 of the clamp spring 12 is inserted into the recessed portion 17 and approaches the permanent magnet 20 below, both are attracted by magnetic attraction. Since the pair of permanent magnets 19 and 20 each have a plurality of magnetic poles alternately magnetized in the circumferential direction, the north pole and the south pole of each other are strongly attracted and both are surface-joined.
[0042]
As described above, when the pair of permanent magnets 19 and 20 of the magnetic attraction part 18 are surface-joined, the opening end side of the clamp spring 12 abuts on the periphery of the center hole of the magnetic disk 10 and the elastic force of the clamp spring 12 is generated by the magnetic attraction. To press the magnetic disk 10 against the pressure. As a result, the magnetic disk 10 side is pressed against the mounting surface 11 of the hub 8 by the elastic force of the clamp spring 12.
[0043]
Since the magnetic disk 10 is pressed against the mounting surface 11 of the hub 8 by the magnetic attraction of the magnetic attraction unit 18 and the elasticity of the clamp spring 12, the clamping force when the magnetic disk 10 is rotating is usually In the case of, it can secure enough. However, the magnetic disk 10 may be relatively slightly displaced between the hub 8 and the hub 8 due to inertia when the magnetic disk 10 starts rotating. In order to prevent this, it is desirable to increase the frictional resistance between the clamp spring 12 and the magnetic disk 10 with which the clamp spring 12 contacts. As an example, a stopper film (not shown) made of rubber or synthetic resin for preventing slippage is applied to the surface of the clamp spring 12. This stopping film can be applied to a thickness of several microns to several tens of microns by coating a film made of rubber or a synthetic resin having a high frictional resistance. In order to further increase the frictional resistance, for example, a removable adhesive may be coated.
[0044]
As shown in FIGS. 2 and 3, a stop sheet 21 made of thin rubber or a synthetic resin having a large friction coefficient may be attached in advance to the surface of the magnetic disk 10 with which the opening end of the clamp spring 12 abuts. . As a result, slippage between the magnetic disk 10 and the clamp spring 12 can be prevented. As the restraining sheet 21, a sheet made of thin titanium can be used. Since titanium has a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the magnetic disk 10 made of glass, the relative displacement between the titanium and the clamp spring 12 due to a temperature change is small. Further, when the open ends of the clamp springs 12 are intermittently joined in the circumferential direction, a slight undulation may occur on the surface of the magnetic disk 10. When a clamp spring 12 made of rubber or synthetic resin or made of titanium is interposed, it functions as an insulator for partial pressurization, so that swelling can be prevented.
[0045]
As described above, since the magnetic disk 10 is pressed and urged by the magnetic attraction force and the elastic force of the clamp spring 12, the predetermined pressing force can be stably maintained for a long period of time. Further, as a clamping operation, it is only necessary to mount the clamp spring 12 inside the upper end side of the body portion 9 and suck the magnetic disk with the magnetic attraction member, so that the magnetic disk can be clamped in a short time. In addition, even after such mounting work and clamping, no contamination or the like occurs, and the reliability of the magnetic disk device can be improved.
[0046]
When the hub 8 is made of a magnetic metal such as iron, the outer peripheral wall 9b of the recess 17 formed inside the cylindrical body 9 functions as a magnetic shield plate. For this reason, the leakage magnetic flux generated from the magnetic attraction unit 18 disposed in the recess 17 is shielded by the outer peripheral wall 9 b of the recess 17. In particular, a magnetic head that writes and reads magnetic recording to and from the magnetic disk 10 is liable to cause errors due to magnetic flux leakage. However, since the outer peripheral wall 9b is magnetically shielded in the direction of the magnetic head, the magnetic attraction section 18 Error can be prevented from occurring. When the hub 8 is formed of a non-magnetic metal such as aluminum, a shield plate made of a thin magnetic metal plate is provided on the inner peripheral surface of the outer peripheral wall 9b to shield the magnetic flux leaking from the magnetic attracting portion 18 from the magnetic flux. You may.
[0047]
5A to 5D show modified examples of the magnetic attraction unit. FIG. 5 (A) shows a magnetic attraction portion 31 formed by forming a clamp spring 30 by a metal plate made of a magnetic material, using the clamp spring 30 as an upper yoke, and fixed to a concave portion 17 formed inside the cylindrical body 9. Are attracted by the permanent magnet 32 constituting the above. The magnetic attraction unit 31 in FIG. 5A is mounted on the stepped portion of the recessed portion 17 by placing an outer periphery of a lower yoke 33 in which a metal plate made of a magnetic material is formed in an annular shape, and fixed by adhesion or press-fitting. are doing. At this time, the upper end surface of the permanent magnet 32 is slightly protruded from the outer peripheral wall 9b of the body portion 9 so that the upper end surface of the outer peripheral wall 9b does not contact when the clamp spring 30 is attracted.
[0048]
As a result, in a state where the clamp spring 30 is attracted by the permanent magnet 32, the permanent magnet 32 is sandwiched by the upper yoke including the lower yoke plate 33 and the clamp spring 30, as shown in FIG. At this time, the magnetic flux of the permanent magnet 32 forms a magnetic circuit including a closed loop 34 returning to the N pole via the N pole, the clamp spring 30 (upper yoke), the S pole, and the lower yoke 33 as shown by the dotted line. You. The attraction force of the clamp spring 30 can be increased by a closed loop magnetic circuit. In addition, since the magnetic flux of the permanent magnet 32 passes through the magnetic circuit, the leakage magnetic flux is significantly reduced, and errors in the magnetic head for performing writing and reading can be prevented.
[0049]
FIG. 5 (B) is a modification of FIG. 5 (A), in which a permanent magnet 36 constituting a magnetic attraction portion 35 is fixed to a concave portion 17 formed inside a cylindrical body 9, and this permanent magnet A clamp spring 37 formed of a magnetic metal plate is attracted to 36. The upper end surface of the permanent magnet 36 is formed slightly lower than the outer peripheral wall 9 b of the body 9. For this reason, the clamp spring 37 forms a protrusion 37 a having an outer diameter smaller than the inner diameter of the recess 17 on the inner surface side, and causes the permanent magnet 36 to attract the protrusion 37 a. With such a configuration, the body 9 can be made low, and thus the magnetic disk device can be formed thin.
[0050]
In FIG. 5 (C), a yoke plate 40 constituting a magnetic attraction unit is provided by adhesive fixing or press-fitting fixing on a step portion of a concave portion 17 formed inside the cylindrical body portion 9. On the other hand, a permanent magnet 42 is fixed to the inner surface on the bottom side of the clamp spring 41. The permanent magnet 42 has an outer peripheral surface formed in a substantially truncated cone shape having a smaller diameter as it goes downward. The outer peripheral wall 9b formed on the outer periphery of the concave portion 17 into which the permanent magnet 42 is fitted is formed in a substantially mortar shape having a smaller diameter as it goes downward. When the permanent magnet 42 of the clamp spring 41 is inserted into the recess 17 and approaches the lower yoke plate 40, it is attracted to the yoke plate 40 by the magnetic attraction of the permanent magnet 42 and the two are surface-joined. At this time, since the permanent magnet 42 of the clamp spring 41 is formed in a substantially truncated cone shape, the clamp spring 41 is positioned concentrically with the spindle 3 by the substantially mortar-shaped recess 17. As a result, the dynamic balance of the hub 8 does not affect, and vibration during rotation by the clamp spring and the magnetic attraction unit can be prevented beforehand.
[0051]
FIG. 5D shows an embodiment in which the magnetic attraction unit is formed in a cylindrical shape. That is, in the concave portion 17 formed inside the cylindrical body portion 9, the cylindrical outer yoke 50, the cylindrical permanent magnet 51, and the cylindrical outer yoke 50 extend from the inner peripheral surface of the outer peripheral wall 9 b toward the spindle shaft 3. , A cylindrical inner yoke 52 is arranged concentrically. The permanent magnet 51 is magnetized so as to generate magnetic poles on the inner and outer peripheral surfaces. Therefore, magnetic poles are generated on the end surfaces of the outer yoke 50 and the inner yoke 52. On the other hand, the clamp spring 53 is formed of a magnetic metal plate, and is attracted to the end surfaces of the outer yoke 50 and the inner yoke 52.
[0052]
When the permanent magnets 51 are interposed between the outer yoke 50 and the inner yoke 52 and the magnetic poles are generated on the end surfaces of the outer yoke 50 and the inner yoke 52 in this manner, the magnetic recording and reading of the magnetic disk 10 can be performed. Even if the hub 8 and the magnetic disk 10 rotate with respect to the head, the magnetic attraction unit always faces the same magnetic pole, so that there is no adverse effect due to the leakage magnetic flux. Moreover, since the outer yoke 50 shields the magnetic flux leaking from the permanent magnet 51, further adverse effects can be prevented. Further, if the hub 8 is formed of a magnetic metal, the outer peripheral wall 9b shields the leakage magnetic flux together with the outer yoke 50, so that the shielding effect can be greatly enhanced.
[0053]
FIGS. 7A and 7B show a means for preventing rotation of the permanent magnet and the clamp spring. In particular, when the clamp spring is formed of a magnetic metal plate and is attracted by the permanent magnet, there is a problem that slip occurs because only a frictional force acts in the circumferential direction. In order to prevent the slip, there is a method of fixing the permanent magnet and the clamp spring with an adhesive or an adhesive, or a method of interposing a sheet having a large frictional force such as a thin rubber sheet. Is not advantageous because the suction force becomes weaker as the gap becomes larger.
[0054]
The detent means shown in FIG. 7A forms a concave portion 55a on the upper end surface of the permanent magnet 55, forms a projection 56a on the clamp spring 56, and causes the permanent magnet 55 to attract the clamp spring 56. The protrusion 56a is fitted into the concave portion 55a to prevent rotation. 7 (B) forms one or more projections 9c on the outer peripheral wall 9b of the concave portion 17 formed inside the cylindrical body portion 9, while the clamp spring 60 has a through hole. Is formed, and is fitted to the projection 9c to prevent rotation. Here, it is preferable to form two or more protrusions 9c formed on the outer peripheral wall 9b at equal intervals in the circumferential direction in consideration of rotational balance. The top of the projection 9b is set lower than the spindle shaft 3. In FIG. 6B, the configuration of the magnetic attraction unit is the same as that of FIG. 5A, and a description thereof will be omitted.
[0055]
It is needless to say that the present invention is not limited to the embodiments described above, but can be variously modified without departing from the present invention. Although the clamp spring of each of the above-described embodiments has the same configuration, the shape of the slit formed in the clamp spring can be variously changed. Also, regarding the means for fixing the clamp spring and the permanent magnet constituting the magnetic attracting portion, when the clamp spring is formed of a metal plate, the protrusion is formed by burring on the clamp spring, and when formed of synthetic resin, the protrusion is integrated. On the other hand, the fixing means may be changed to various fixing means such as forming a through hole in the permanent magnet and caulking or welding with the projection.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, the magnetic disk clamping mechanism according to the first aspect of the present invention uses a magnetic attraction member disposed inside the upper end side of the body to attract the clamp spring made of an elastic member downward, thereby reducing the magnetic force. Since the disk is pressed and biased by the magnetic attraction force and the elastic force of the clamp spring, the predetermined pressing force can be stably maintained for a long period of time. Further, since the magnetic attraction member for applying the urging force to the clamp spring is disposed in the body of the hub, it is possible to promote the reduction in size and thickness of the magnetic disk device. In addition, the magnetic disk can be clamped in a short time by a process of only attracting the clamp spring by the magnetic attraction member. Furthermore, since the magnetic attraction member is disposed inside the upper end of the body, the magnetic disk located on the outer periphery of the body can be prevented from being affected by contamination or the like by the magnetic attraction member. Reliability can be improved.
[0057]
Further, according to the magnetic disk clamping mechanism of the second aspect, the magnetic attraction portion is constituted by a magnetic body composed of a permanent magnet having a plurality of magnetic poles and a yoke or a permanent magnet, and the two are surface-bonded to each other for attraction. A large magnetic attraction force can be obtained, a large pressing force can be applied to the clamp spring, and the magnetic disk can be reliably clamped.
[0058]
Furthermore, according to the magnetic disk clamping mechanism of the third aspect, the clamp spring is formed of a metal plate made of a magnetic material and is magnetically attracted as a yoke, so that the number of parts is reduced by simplifying the configuration. Therefore, the cost of the clamp mechanism can be reduced.
[0059]
According to the magnetic disk clamping mechanism of the present invention, since a magnetic circuit is formed by interposing a permanent magnet between the lower yoke and the upper yoke, leakage of magnetic flux can be reduced. As a result, it is possible to prevent a magnetic adverse effect on the magnetic head that performs recording and reading on the magnetic disk disposed on the outer periphery of the body.
[0060]
Furthermore, according to the magnetic disk clamping mechanism of the fifth aspect, the hub is formed of a magnetic metal material, so that the hub serves as a magnetic shield part for the magnetic attraction part disposed in the body of the hub, and the magnetic force generated by magnetic leakage. It is possible to prevent magnetically adverse effects on the disk and the magnetic head.
[0061]
According to the magnetic disk clamping mechanism of the present invention, since the inner surface facing the magnetic disk is the burrs, damage to the magnetic disk due to the pressing of the clamp spring can be prevented. As a result, the reliability of the magnetic disk device can be improved.
[0062]
Further, according to the magnetic disk clamping mechanism of the present invention, the frictional resistance between the magnetic disk and the clamp spring is provided by interposing a stopping member for preventing slippage between the magnetic disk and the clamp spring. Therefore, it is possible to prevent the magnetic disk from running idle especially when the magnetic disk device is started. Further, since no abrasion powder is generated due to the sliding of the parts joined to each other, it is possible to prevent the occurrence of contamination or the like beforehand.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view showing a spindle motor to which a magnetic disk clamping mechanism according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a principal part showing a magnetic disk clamping mechanism according to the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a magnetic disk clamping mechanism according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a magnetized state of a permanent magnet of a magnetic attraction unit according to the present invention.
FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views of a main part showing a modification of the clamp mechanism according to the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a state of a magnetic circuit of the magnetic attraction unit according to the present invention.
FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views of a main part showing a rotation preventing means of the clamp mechanism according to the present invention.
FIG. 8 is a half sectional view showing a spindle motor to which a conventional clamping mechanism is applied.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a part of a spindle motor to which another conventional clamping mechanism is applied.
[Explanation of symbols]
3 spindle shaft
8 hub
9 torso
9b Outer wall
10 Magnetic disk
11 Mounting surface
12 Clamp spring
12a slit
12b corner
14,15 Ball bearing (bearing part)
17 Recess
18 Magnetic suction unit
19 permanent magnet
20 permanent magnets
21 Suppression sheet (Suppression member)
33 York
