JP2005243123A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスクのハブへの取り付け、および取り外しが可能であり、かつ磁気ディスクのハブへの取り付けにネジおよび専用治具を用いる必要がない磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】ハブが第１の嵌合部を備える穴部と磁気ディスクを載置する載置部とを有し、クランパがその開口から外周に向かうスリットと、第２の嵌合部と、を備える挿入部と、磁気ディスクを押圧する押圧部とを有する。磁気ディスクをハブの載置部に載置し、クランパの挿入部をバブの穴部に挿入することで、第１、第２の嵌合部が互いに嵌合し、磁気ディスクをハブに固定することができる。このとき、挿入部がスリットを有することから、弾性変形が容易となり、ハブからのクランパの脱着が可能となる。しかも、クランパの取り付けに専用の治具やネジを用いる必要がない。
【選択図】図１

Description

本発明は、クランパを用いて磁気ディスクを保持する磁気ディスク装置に関する。

磁気ディスク装置は磁気ディスクを記録媒体として用いて情報の記録、再生を行う。磁気ディスクをディスクモータのハブに保持して回転することで、磁気ディスクへの情報の記録、再生が行われる。
ここで、ディスククランパの下方に突き出したクランプ部をハブ上面の凹部に挿入してかしめることで、磁気ディスクをハブに固定する技術が開示されている（特許文献１参照）。磁気ディスクの固定にネジを使用する必要がなくなることから、ネジの頭部に相当する分だけ磁気ディスク装置の薄型化を図ることができる。
また、ウエブ形状部とスリット部とを有するクランプディスクを用い、ウエブ形状部を外周方向に治具で押し広げてスピンドルハブのリード部に取り付けることで磁気ディスクをスピンドルハブに保持する技術が開示されている（特許文献２参照）。クランプディスクの取り付け、取り外しが可能となる。
特開平８−１２４２６３号公報 特開２００３−６９７０号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、クランプ部をかしめてディスククランパを固定するため、ディスククランパの脱着が困難である。また、特許文献２記載の技術では、クランプディスクの取り外しが可能ではあるが、その取り付けに専用の治具が必要である。

上記に鑑み、本発明は、磁気ディスクのハブへの取り付け、および取り外しが可能であり、かつ磁気ディスクのハブへの取り付けにネジおよび専用治具を用いる必要がない磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る磁気ディスク装置は、開口を有する磁気ディスクと、内周面と、外周面と、前記内周面または前記外周面のいずれかに形成された第１の嵌合部とを備え、かつ前記開口に対応する穴部と、前記磁気ディスクを載置する載置部と、を有するハブと、開口と、前記開口から外周に向かうスリットと、前記開口の近傍に配置され、かつ前記第１の嵌合部に対応する第２の嵌合部と、を備え、かつ前記穴部に挿入される挿入部と、前記磁気ディスクを押圧する押圧部と、を有するクランパと、を具備することを特徴とする。

ハブが、内周面、外周面のいずれかに形成された第１の嵌合部を備える穴部と、磁気ディスクを載置する載置部と、を有する。クランパが、その開口から外周に向かうスリットと、開口の近傍に配置され、かつ第１の嵌合部に対応する第２の嵌合部と、を備える挿入部と、磁気ディスクを押圧する押圧部とを有する。
磁気ディスクをハブの載置部に載置し、クランパの挿入部をバブの穴部に挿入することで、第１、第２の嵌合部が互いに嵌合し、磁気ディスクをハブに固定することができる。
このとき、挿入部がスリットを有することから、ハブの穴部への挿入の際に挿入部の弾性変形が容易となる。この結果、ハブからのクランパの脱着が可能となる。
しかもクランパの挿入部をハブの穴部に挿入することでハブへのクランパの取り付けが行えるので、クランパの取り付けに専用の治具を用いる必要がない。
さらに、ハブへのクランパの取り付けにネジを必要としないので、ネジ頭に相当する高さを無くして、磁気ディスク装置の厚さを薄くすることが可能となる。

（１）ここで、磁気ディスク装置が、シャフトと、前記シャフトと前記ハブとの間に配置され、かつ前記シャフトに対して前記ハブを回転可能とする回転機構と、をさらに具備し、前記穴部が前記回転機構の外周に配置されていてもよい。
シャフトが回転機構によってハブ、ひいては穴部に対して回転可能である。このため、磁気ディスクが回転しているときに、シャフトを固定しておくことができ、シャフトを用いてハブを磁気ディスク装置のベースに取り付けることができる。さらに、シャフトの上下双方でハブを安定して固定することが可能となる。
なお、回転機構には、ボールベアリングや流体潤滑等の潤滑手段を用いることができる。

（２）前記ハブの穴部が、入口から奥に向かって内径が小さくなる第１の導入部を有し、前記クランパの挿入部が、先端から中心に向かって外径が大きくなる第２の導入部を有してもよい。
クランパの挿入部をハブの穴部に挿入、取り付ける際に、これらの第１、第２の導入部が係合することで、挿入が滑らかに行えるようになる。また、ハブからクランパの取り外しも滑らかに行えるようになる。

以上説明したように、本発明によれば磁気ディスクのハブへの取り付け、および取り外しが可能であり、かつ磁気ディスクのハブへの取り付けにネジおよび専用治具を用いる必要がない磁気ディスク装置を提供できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置１０を表す斜視図である。図２は、磁気ディスク装置１０の中央付近の断面を拡大して表す断面図である。なお、図１は磁気ディスク装置１０の内部を示すため、後述のカバー１９を外した状態を表している。
磁気ディスク装置１０は、ベース１１，スピンドルモータ１２，磁気ディスク１３，クランパ１４、ヘッドサブアセンブリ１５，ベアリングユニット１６，ボイスコイルモータ１７、ヘッドアンプ回路１８、カバー１９を有する。

ベース１１上にスピンドルモータ１２、ヘッドサブアセンブリ１５，ベアリングユニット１６，ボイスコイルモータ１７、ヘッドアンプ回路１８が設置され、カバー１９で外部から遮断される。また、スピンドルモータ１２に磁気ディスク１３が取付けられ、クランパ１４によって固定される。
ヘッドサブアセンブリ１５は、磁気ディスク１３へのデータの記録、再生を行う磁気ヘッド１５ａを有し、ベアリングユニット１６によって回転可能に支持され、ボイスコイルモータ１７によって駆動される。

図２に示すように、スピンドルモータ１２は、ハブ２１，ベアリング２２，モータシャフト２３，磁石２４，コイル２５を有する。
ハブ２１は、磁気ディスク１３を載置、固定するものであり、ディスク載置部２１１、クランプ挿入穴２１２を有する。

ディスク載置部２１１は、磁気ディスク１３が載置されるものであり、磁気ディスク１３の下面に対応するリング状の上面部２１３および磁気ディスク１３の円形の開口に対応して円弧状に曲がった曲面を有する側部２１４とを有する。
クランプ挿入穴２１２は、スピンドルモータ１２の回転中心の近傍に設けられたリング状の穴であり、クランパ１４の後述する突出部１４２が挿入、嵌合される。クランプ挿入穴２１２は、内周側面２１５、外周側面２１６，底面２１７、クランパ導入部２１８，嵌合部２１９を有する。

内周側面２１５、外周側面２１６は、円弧状に曲がった曲面であり、それぞれスピンドルモータ１２の回転中心の内周側、外周側に位置する。
クランパ導入部２１８は、突出部１４２がクランプ挿入穴２１２に滑らかに挿入されるようにするガイドとして働く。このために、クランパ導入部２１８は上方の内径が下方の内径より大きないわゆるテーパ形状となっている。
嵌合部２１９は、外周側面２１６に配置され、クランパ１４の突出部１４２と嵌合するための略リング形状の突起である。

ベアリング２２は、ハブ２１とモータシャフト２３とを回転可能に接続する部材である。ハブ２１とモータシャフト２３間での摩擦を低減するためにボールベアリングを用いている。これに換えて、流体潤滑（いわゆる流体軸受け）等他の潤滑手段を用いることも可能である。
モータシャフト２３は、ベース１１にハブ２１を固定するための部材であり。ネジ穴２３１の下方にねじ込まれたネジ２３２によってベース１１に固定される。また、のネジ穴２３１の上方にねじ込まれたネジ２３４によってカバー１９を保持する。即ち、スピンドルモータ１２は、モータシャフト２３の上下双方でハブ２１を固定可能な両持ち支持方式である。
磁石２４は、ハブ２１の外周に沿って円弧状に複数設置され、コイル２５との吸引、反発によりハブ２１、ひいては磁気ディスク１３を回転させる。
コイル２５は、磁石２４の外周と対向する内周を有し、電流によって磁界を発生し、磁石２４との吸引、反発により、ハブ２１を回転させる。

図３（ａ）〜（ｃ）は、クランパ１４の詳細を表す正面図、断面図、および斜視図である。
クランパ１４は、略円板形状のディスク押圧部１４１，略円筒形状の突出部１４２を有し、磁気ディスク１３の最上面を押圧し、ハブ２１に固定する。
ディスク押圧部１４１は、ディスク接触部１４３で磁気ディスク１３の上面に接触し、磁気ディスク１３をディスク載置部２１１の上面部２１３に押しつけ、固定する。
突出部１４２は、クランパ１４の下方に突出し、クランプ挿入穴２１２に挿入、嵌合される部材であり、開口１４４，導入部１４５，嵌合部１４６、スリット１４７、端部１４８を有する。

開口１４４は、突出部１４２を薄肉にして、弾性変形を容易に行うために設けられる。
導入部１４５は、突出部１４２がクランプ挿入穴２１２に滑らかに挿入されるようにするガイドとして働く。このために、導入部１４３は上方の外径が下方の外径より大きないわゆるテーパ形状となっている。

嵌合部１４６は、クランプ挿入穴２１２の嵌合部２１９と嵌合するために突出部１４２の外周に形成された窪みであり、略リング形状をなしている。即ち、クランプ挿入穴２１２に設けられた段（嵌合部２１９）と突出部１４２の外周の段（嵌合部１４６）とが対応することで、クランパ１４がハブ２１に固定され、磁気ディスク１３を押圧、固定することが可能となる。
なお、本実施形態では嵌合部１４６を凹、嵌合部２１９を凸としているが、この逆に嵌合部１４６を凸、嵌合部２１９を凹とすることも可能である。

スリット１４７は、開口１４４から放射状に形成され、突出部１４２を分断して、分断された個々の突出部１４２のほぼ独立な弾性変形を可能とする。この結果、クランプ挿入穴２１２への突出部１４２の挿入が突出部１４２の弾性変形の範囲で行えるようになる。即ち、このスリット１４７が存在しない場合には、クランプ挿入穴２１２に突出部１４２を挿入すると、突出部１４２全体がその中心に向かって圧縮され、塑性変形し易くなる。
スリット１４７は、後述するようにクランパ１４をハブ２１から取り外す際に、後述のクランパ取外治具３０を挿入する挿入部としても用いられる。
なお、本実施形態において、スリット１４７は、開口１４４に沿って４つ設けられ、突出部１４２を４つに分割しているが、この個数は４に限られず、例えば、２つ〜３つ、５つ以上とすることが可能である。
端部１４８は、後述するように、クランパ取外治具３０と係合して、クランパ１４をハブ２１から取り外す際に用いられる。

（クランパの取り付け）
図４（ａ），（ｂ）は、ハブ２１へのクランパ１４の取り付け前後の状態を表す断面図である。なお、図４は判りやすさのためにベース１１を除外して表している。
ハブ２１のディスク載置部２１１に磁気ディスク１３を載置し、ハブ２１のクランプ挿入穴２１２にクランパ１４の突出部１４２が対向するようにする。クランパ１４の中心近傍上部を押して、ハブ２１のクランプ挿入穴２１２にクランパ１４の突出部１４２を挿入する。
このとき、突出部１４２にスリット１４７が設けてあるため、その導入部１４５がハブ２１のクランパ導入部２１８に接触した際に、突出部１４２が容易に弾性変形する。このため、クランプ挿入穴２１２への突出部１４２の挿入が容易となる。また、クランパ１４およびハブ２１それぞれの導入部１４５，２１８が対応したテーパ形状をなしていることから、クランプ挿入穴２１２への突出部１４２の挿入が滑らかに行える。
突出部１４２をクランプ挿入穴２１２に挿入することにより、クランプ挿入穴２１２の嵌合部２１９とハブ２１の嵌合部２１９が嵌合して、クランパ１４がハブ２１に固定される。この挿入、嵌合には、特別な専用治具等を用いる必要がない。汎用の工具や組み立て機械を用いて作業を遂行可能である。

（クランパの取り外し）
図５、６は、クランパ取外治具３０を用いたハブ２１からのクランパ１４の取り外しを説明する断面図である。なお、図５は判りやすさのためにベース１１を除外して表している。
図５は、クランパ取外治具３０をクランパ１４のスリット１４７に対応して配置した状態を表す。図５（ａ）は磁気ディスク装置１０を中央付近で上下に分割した断面図である。また、図５（ｂ）はクランパ取外治具３０を後述の凹み部３２近傍で左右に分割した断面図であり、クランパ１４を仮想線（２点鎖線）で表している。
図６は、クランパ取外治具３０をクランパ１４のスリット１４７に対応した位置から４５°回転した状態を表す。図６（ａ）は磁気ディスク装置１０を中央付近で上下に分割した断面図である。また、図６（ｂ）はクランパ取外治具３０を後述の凹み部３２近傍で左右に分割した断面図であり、クランパ１４を仮想線（２点鎖線）で表している。

図５，６に示すように、クランパ取外治具３０は、軸部３１、凹み部３２、引掛部３３、空孔部３４を有する。
軸部３１は、略円柱形状であり、クランパ取外治具３０の操作に用いられる。この操作は、人、自動機械のいずれでも行える。
凹み部３２は、引掛部３３をクランパ１４のスリット１４７に挿入する際の逃げとして働く。
引掛部３３は、クランパ１４を引っ掛けるための爪３５を有する。この爪３５はスリット１４７に対応するように配置される。
空孔部３４は、クランパ取外治具３０が、モータシャフト２３、ベアリング２２等と衝突しないようにするためのものである。

ハブ２１からのクランパ１４の取り外しは以下のようにして行われる。
クランパ取外治具３０の爪３５がスリット１４７に対応するように配置させる（図５（ａ）、（ｂ））。
軸部３１を操作して、引掛部３３の爪３５をスリット１４７に挿入する。爪３５の挿入後、クランパ取外治具３０を約４５度程度回転させて、爪３５をクランパ１４の突出部１４２の下面に対向させる（図６（ａ）、（ｂ））。
その後、クランパ取外治具３０を上方に引き上げることで、爪３５の上面でクランパ１４の突出部１４２の下面を押してクランパ１４を上方に引き上げる。この結果、クランパ１４がハブ２１から取り外される。

以上本実施形態によれば、ネジを使用せずにクランパ１４の脱着が可能であり、ネジの頭に相当する高さを削減することができる。このため、磁気ディスク装置１０を薄型にすることが容易になる。
クランパ１４の中央にネジがないためモータシャフト（モータ軸）２３を上下で固定すること、いわゆる両持ちが可能となり、スピンドルモータ１２の剛性を向上することができる。
また、ハブ２１のクランプ挿入穴２１２の導入部２１８とクランパ１４の導入部１４５とが対応する形状を有する。特に、これらの導入部１４５，２１８の形状がほぼ回転対称性を有することから、ハブ２１にクランパ１４を取り付けた際に、それぞれの回転中心が一致する。このため、均一な力で磁気ディスク１３を押さえることが可能となり、磁気ディスク１３のひずみを抑制することができる。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、上記実施形態では嵌合部１４６、嵌合部２１９をそれぞれ、突出部１４２の外周およびクランプ挿入穴２１２の外周側面２１６に配置しているが、突出部１４２の内周（開口１４４の面）およびクランプ挿入穴２１２の内周側面２１５に配置することも可能である。このとき、嵌合部１４６、嵌合部２１９をそれぞれ、凸凹、凹凸いずれとすることも可能である。
また、上記実施形態では、磁気ディスクが１枚であったが、クランパを用いて複数枚の磁気ディスクを保持することもできる。例えば、複数の磁気ディスク間にスペーサを配置し、最上部の磁気ディスクをクランパで固定すればよい。

本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置を表す斜視図である。 磁気ディスクの中央付近の断面を拡大して表す断面図である。 クランパの詳細を表す正面図、断面図、および斜視図である。 ハブへのクランパの取り付け前後の状態を表す断面図である。 クランパ取外治具を用いたハブからのクランパの取り外しを説明する断面図である。 クランパ取外治具を用いたハブからのクランパの取り外しを説明する断面図である。

符号の説明

１０…磁気ディスク装置、１１…ベース、１２…スピンドルモータ、１３…磁気ディスク、１４…クランパ、１４１…ディスク押圧部、１４２…突出部、１４３…ディスク接触部、１４４…開口、１４５…導入部、１４６…嵌合部、１４７…スリット、１４８…端部、１５…ヘッドサブアセンブリ、１５ａ…ヘッド、１６…ベアリングユニット、１７…ボイスコイルモータ、１８…ヘッドアンプ回路、１９…カバー、２１…ハブ、２１１…ディスク載置部、２１２…クランプ挿入穴、２１３…上面部、２１４…側部、２１５…内周側面、２１６…外周側面、２１７…底面、２１８…導入部、２１９…嵌合部、２２…ベアリング、２３…モータシャフト、２３１…ネジ穴、２３２、２３４…ネジ、２４…磁石、２５…コイル、３０…クランパ取外治具、３１…軸部、３２…凹み部、３３…引掛部、３４…空孔部、３５…爪

Claims (3)

1. 開口を有する磁気ディスクと、
   内周面と、外周面と、前記内周面または前記外周面のいずれかに形成された第１の嵌合部とを備え、かつ前記開口に対応する穴部と、前記磁気ディスクを載置する載置部と、を有するハブと、
   開口と、前記開口から外周に向かうスリットと、前記開口の近傍に配置され、かつ前記第１の嵌合部に対応する第２の嵌合部と、を備え、かつ前記穴部に挿入される挿入部と、前記磁気ディスクを押圧する押圧部と、を有するクランパと、
   を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
2. シャフトと、前記シャフトと前記ハブとの間に配置され、かつ前記シャフトに対して前記ハブを回転可能とする回転機構と、をさらに具備し、
   前記穴部が前記回転機構の外周に配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
3. 前記ハブの穴部が、入口から奥に向かって内径が小さくなる第１の導入部を有し、
   前記クランパの挿入部が、先端から中心に向かって外径が大きくなる第２の導入部を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。

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