JP2007066502A - ハードディスクおよびスピンドルモータ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程が単純化されるとともに、工程中に破損する虞が小さい、ハードディスクとスピンドルモータ組立体とを提供する。
【解決手段】ハードディスクドライブのスピンドルモータ１３０に装着されるデータ保存用のハードディスク１２０が提供される。本ハードディスクは、中心孔を伴わない円板状であり、スピンドルモータと対向するハードディスクの一面の中心部に、スピンドルモータに締結されるクランピング部材１２２が取付けられる。かかる構成によれば、ハードディスクに中心孔を形成する代わりに、クランピング部材を取付けることで、ハードディスクがクランピング部材を介してスピンドルモータに締結される。よって、ハードディスクの製造工程が単純化されるとともに、中心孔を貫通形成する工程中にハードディスクが破損する虞が小さくなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハードディスクドライブに係り、さらに詳細には、データ保存用のハードディスクと、該ハードディスクを装着して回転させるスピンドルモータ組立体とに関する。

コンピュータのデータ保存装置の一つであるハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は、読取／書込ヘッドを使用して、データ保存用のディスクに保存されたデータを再生したり、ディスクにデータを記録する装置である。データ保存用のハードディスクは、スピンドルモータに装着された状態で回転されてデータの読取／書込に用いられ、読取／書込ヘッドは、回転するハードディスクの記録面上に所定の高さで浮上した状態で、アクチュエータにより所望の位置に移動される。

図１は、従来のＨＤＤのスピンドルモータ組立体を示す分解斜視図であり、図２は、図１に示す従来のスピンドルモータ組立体の側面図である。図１および図２を参照すれば、従来のスピンドルモータ組立体は、データ保存用のハードディスク２０と、ハードディスク２０を回転させるスピンドルモータ３０と、ディスククランプ４０と、クランピングスクリュー５０とを備える。スピンドルモータ３０は、ＨＤＤのベース部材上に設置され、シャフト３２と、シャフト３２に対して回転するハブ３４とを有する。ハードディスク２０は、ハブ３４が挿入される中心孔２１を有することで、ハブ３４に装着された状態で回転する。スピンドルモータ３０の上部には、スピンドルモータ３０に対してハードディスク２０を確実に固定するディスククランプ４０が装着される。具体的には、ディスククランプ４０がクランピングスクリュー５０によりスピンドルモータ３０に固定される。結果的に、ディスククランプ４０の中心部には、クランピングスクリュー５０が挿入されるスクリュー挿入孔４１が形成され、スピンドルモータ３０のシャフト３２の上端部には、クランピングスクリュー５０が締結されるスクリュー締結孔３５が形成される。よって、クランピングスクリュー５０をスクリュー締結孔３５に締結すると、クランピングスクリュー５０によりディスククランプ４０が弾性変形し、ハードディスク２０を押圧することで、スピンドルモータ３０のハブ３４にディスク２０が確実に固定される。

前述のように、従来のスピンドルモータ組立体では、ハードディスク２０をスピンドルモータ３０のハブ３４に装着するために、ハードディスク２０の中心部に中心孔２１が必要となる。しかしながら、ハードディスク２０の中心部に中心孔２１を貫通形成する工程が容易ではないので、スピンドルモータ組立体、ひいてはＨＤＤの製造コストが増加するという問題がある。特に、ハードディスク２０が一般的にガラス材質で製造されるので、中心孔２１を貫通形成する工程中にハードディスク２０が破損する虞がある。

また、従来のスピンドルモータ組立体では、ディスククランプ４０がハードディスク２０の表面に接触し、ハードディスク２０をスピンドルモータ３０に固定する。ここで、ハードディスク２０に作用するディスククランプ４０のクランピング力がハードディスク２０の円周方向で均一とならず、ハードディスク２０に反り（ｗａｒｐａｇｅ）が生じるという問題がある。

さらに、従来のスピンドルモータ組立体では、ハードディスク２０とディスククランプ４０とが別個の部材から構成される。よって、ハードディスク２０をスピンドルモータ３０に装着する工程中や工程後に、スピンドルモータ組立体に衝撃や振動が加えられると、ハードディスク２０がスリップして偏心するという問題がある。

最後に、ＨＤＤは、携帯電子機器への適用が拡大しており、小型化・薄型化されたＨＤＤに対する需要が高まりつつある。図２に示されるような従来の０．８５インチのハードディスク２０を有するスピンドルモータ組立体では、全高Ｈが約４．１１ｍｍとなる。しかしながら、ディスククランプ４０の影響により、スピンドルモータ組立体の小型化、特に組立体の全高Ｈを低減することは非常に困難であった。

特開２００４−２９５９６２号公報

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工程が単純化されるとともに、工程中に破損する虞が小さい、新規かつ改良されたハードディスクとスピンドルモータ組立体とを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、ハードディスクドライブのスピンドルモータに装着されるデータ保存用のハードディスクが提供される。本ハードディスクは、中心孔を伴わない円板状であり、スピンドルモータと対向するハードディスクの一面の中心部に、スピンドルモータに締結されるクランピング部材が取付けられる。

かかる構成によれば、ハードディスクに中心孔を形成する代わりに、クランピング部材を取付けることで、ハードディスクがクランピング部材を介してスピンドルモータに締結される。よって、ハードディスクの製造工程が単純化されるとともに、中心孔を貫通形成する工程中にハードディスクが破損する虞が小さくなる。

また、クランピング部材は、頭部と頭部から延びたネジ部とを有するスクリュー部材であり、スピンドルモータと対向するハードディスクの一面に頭部が取付けられるようにしてもよい。

クランピング部材は、周面にネジ部が形成されたボルト部材またはナット部材であるようにしてもよい。

さらに、本発明の第２の観点によれば、ハードディスクドライブのスピンドルモータ組立体が提供される。本スピンドルモータ組立体は、シャフトとシャフトに対して回転可能なように支持されたハブとを有するスピンドルモータと、ハブと共に回転可能なようにハブに装着され、中心孔を伴わない円板状であり、スピンドルモータと対向するハードディスクの一面の中心部に、ハブに締結されるクランピング部材が取付けられたハードディスクと、を備える。

かかる構成によれば、ハードディスクに中心孔を形成する代わりに、クランピング部材を取付けることで、ハードディスクがクランピング部材を介してスピンドルモータのハブに締結される。よって、スピンドルモータ組立体の製造工程が単純化されるとともに、ハードディスクが破損する虞が小くなる。

また、クランピング部材は、頭部と頭部から延びたネジ部とを有するスクリュー部材であり、スピンドルモータと対向するハードディスクの一面に頭部が取付けられ、スピンドルモータのシャフトの上端部に形成されたスクリュー締結孔にネジ部が締結されるようにしてもよい。

また、スピンドルモータのハブの上部には、スクリュー部材の頭部が受容される受容溝が形成されるようにしてもよい。

また、スクリュー部材の頭部の厚さが受容溝の深さと実質的に同一であるようにしてもよい。

また、クランピング部材は、スピンドルモータと対向するハードディスクの一面に取付けられたボルト部材またはナット部材であり、ナット部材の内周面に形成された雌ネジ部がスピンドルモータのハブの外周面に形成された雄ネジ部に締結されるか、ボルト部材の外周面に形成された雄ネジ部がスピンドルモータのハブの内周面に形成された雄ネジ部に締結されるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、製造工程が単純化されるとともに、工程中に破損する虞が小さい、ハードディスクとスピンドルモータ組立体とが提供される。

以下に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図３は、本発明の一実施形態に係るスピンドルモータ組立体を備えたＨＤＤを示す分解斜視図であり、図４は、図３に示すスピンドルモータ組立体を拡大して示す分解斜視図であり、図５は、図３に示すハードディスクがスピンドルモータに固定された状態を示す部分断面図である。

まず、図３を参照すれば、ＨＤＤは、ベース部材１１１とカバー部材１１２とからなるハウジング１１０と、データ保存用の記録媒体であるハードディスク１２０と、スピンドルモータ１３０と、読取／書込ヘッドを有するアクチュエータ１４０とを含む。スピンドルモータ１３０とアクチュエータ１４０とは、ベース部材１１１上に設置される。カバー部材１１２は、複数の締結スクリュー１１９によりベース部材１１１の上部に結合され、ハードディスク１２０、スピンドルモータ１３０およびアクチュエータ１４０などを覆い保護する。また、ベース部材１１１の底面には、ＨＤＤを作動させる印刷回路基板１６０が装着され、印刷回路基板１６０上には、複数の回路素子１６２が実装される。

アクチュエータ１４０は、データを再生または記録する読取／書込ヘッドがハードディスク１２０上で所定の位置に移動可能なように、ベース部材１１１により回動可能に支持される。より具体的には、アクチュエータ１４０は、ベース部材１１１に設置されたアクチュエータピボット１４１に対して回転可能なように支持されたスイングアーム１４２と、スイングアーム１４２の一端に設置されて、ヘッドをハードディスク１２０の表面に付勢させるように、スライダ１４４を支持するサスペンション１４３と、スイングアーム１４２を回転させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）１４６とを含む。ＶＣＭ１４６は、スイングアーム１４２の他端に結合されるＶＣＭコイル１４７と、ＶＣＭコイル１４７と対向配置されたマグネット１４８とを含む。

ＶＣＭ１４６は、サーボ制御システムにより制御され、ＶＣＭコイル１４７に入力される電流とマグネット１４８の磁場との相互作用により、フレミングの左手法則に従ってスイングアーム１４２を回転させる。すなわち、ＨＤＤが始動され、ハードディスク１２０が回転を開始すると、ＶＣＭ１４６は、スイングアーム１４２を回転させ、読取／書込ヘッドが搭載されたスライダ１４４をハードディスク１２０のデータ記録面上で移動させる。スライダ１４４は、ハードディスク１２０の回転により生じる揚力により、ハードディスク１２０の表面上で所定の高さで浮上し、その状態で、スライダ１４４に搭載されたヘッドは、ハードディスク１２０のデータ記録面でデータの再生／記録を行う。一方、ＨＤＤが作動せず、ハードディスク１２０が回転を停止すると、ＶＣＭ１４６は、スイングアーム１４２を反対方向に回転させ、スライダ１４４をハードディスク１２０のデータ記録面から離す。

図３〜図５を参照すれば、本実施形態に係るスピンドルモータ組立体は、ハードディスク１２０と、ハードディスク１２０を支持して回転させるスピンドルモータ１３０とを含む。しかしながら、従来のスピンドルモータ組立体と対比すれば、本実施形態に係るハードディスク１２０の中心部には、中心孔（図１の２１）が形成されていない。よって、ハードディスク１２０の製造工程が単純化され、また、中心孔（図１の２１）を貫通形成する工程中にハードディスク１２０が破損する虞が小さい。

特に、ハードディスク１２０は、スピンドルモータ１３０と対向する一面の中心部に取付けられたクランピングスクリュー１２２を有する。クランピングスクリュー１２２は、ハードディスク１２０をスピンドルモータ１３０に固定するクランピング部材として機能し、頭部１２４およびネジ部１２５を有する。クランピングスクリュー１２２の頭部１２４は、ハードディスク１２０の底面に、所定の接着剤を用いて確実に固定されるようにしてもよい。

スピンドルモータ１３０は、シャフト１３２と、該シャフト１３２に対して回転するハブ１３４とを含む。スピンドルモータ１３０の上部には、クランピングスクリュー１２２のネジ部１２５が締結されるスクリュー締結孔１３５が形成される。スクリュー締結孔１３５は、スピンドルモータ１３０の中心に位置するシャフト１３２の上端部に所定の深さで形成されうる。

よって、本実施形態に係るスピンドルモータ組立体では、ハードディスク１２０の底面に取付けられたクランピングスクリュー１２２により、ハードディスク１２０をスピンドルモータ１３０に確実に固定できる。すなわち、本実施形態に係るスピンドルモータ組立体では、従来のスピンドルモータ組立体に必要とされたディスククランプ（図１の４０）が必要とされない。よって、ディスククランプの使用により、ハードディスク１２０の円周方向で生じる不均一なクランピング力が生じない。これにより、ハードディスク１２０の反りが防止されるとともに、スピンドルモータ組立体の構造が単純化され、スピンドルモータ組立体、ひいてはＨＤＤの全体的な製造コストが節減されうる。また、本実施形態に係るスピンドルモータ組立体では、ハードディスク１２０とクランピングスクリュー１２２とが一体化されるので、ハードディスク１２０をスピンドルモータ１３０に装着する工程中や工程後に、スピンドルモータ組立体に衝撃や振動が加えられても、ハードディスク１２０がスリップして偏心する虞が小さい。さらに、ディスククランプが必要とされないので、図５に示すように、スピンドルモータ組立体の全高Ｈ_１が相対的に低減されうる。

特に、スピンドルモータ１３０のハブ１３４の上部には、クランピングスクリュー１２２の頭部１２４を受容する受容溝１３７が形成されるようにしてもよい。受容溝１３７の深さは、クランピングスクリュー１２２の頭部１２４の厚さと実質的に同一であるようにしてもよい。これにより、クランピングスクリュー１２２の頭部１２４が受容溝１３７に受容されるので、スピンドルモータ組立体の全高Ｈ_１がさらに低減されうる。例えば、０．８５インチのハードディスク１２０を有するスピンドルモータ組立体では、全高Ｈ_１が約３．６ｍｍとなり、従来のスピンドルモータ組立体に比して、約０．５ｍｍ低減される。また、ハードディスク１２０の底面がハブ１３４の上面にさらに広い領域で接触するので、ハードディスク１２０は、スピンドルモータ１３０にさらに確実にかつ安定的に支持されうる。

図６は、本発明の他の実施形態に係るスピンドルモータ組立体を示す分解斜視図であり、図７は、図６に示すハードディスクがスピンドルモータに固定された状態を示す部分断面図である。

図６および図７を参照すれば、本発明の他の実施形態に係るスピンドルモータ組立体では、ハードディスク２２０の底面の中心部に、クランピング部材としてのクランピングナット２２２が取付けられる。クランピングナット２２２は、ハードディスク２２０の底面に所定の接着剤により取付けられるようにしてもよい。

スピンドルモータ組立体は、ハードディスク２２０と、ハードディスク２２０が装着されるスピンドルモータ２３０とを含む。スピンドルモータ２３０は、シャフト２３２と、該シャフト２３２に対して回転するハブ２３４とを有し、ハブ２３４の外周面には、クランピングナット２２０の内周面に形成された雌ネジ部２２５に締結される雄ネジ部２３５が形成される。

本実施形態に係るスピンドルモータ組立体では、ハードディスク２２０の底面に取付けられたクランピングナット２２２の雌ネジ部２２５をスピンドルモータ２３０のハブ２３４の外周面に形成された雄ネジ部２３５に締結することで、ハードディスク２２０をスピンドルモータ２３０に確実に固定できる。このように、本実施形態に係るスピンドルモータ組立体でも、ディスククランプ（図１の４０）が必要とされず、前述の実施形態に係るスピンドルモータ組立体と同様な効果を奏する。

本発明に係るハードディスク１２０，２２０は、中心部に中心孔が形成されていないので、その製造工程が単純化されるとともに、中心孔を貫通形成する工程中に破損する虞が小さくなる。

さらに、ハードディスク１２０，２２０は、その底面に取付けられたクランピング部材、例えばクランピングスクリュー１２２またはクランピングナット２２２により、スピンドルモータ１３０，２３０にクランピングされるので、ディスククランプが必要とされず、製造コストおよび組立コストが節減されうる。また、本発明に係るスピンドルモータ組立体では、ディスククランプを用いないので、ハードディスク１２０，２２０の円周方向に生じる不均一なクランピング力によるハードディスク１２０，２２０の反りが防止されることで、データ読取／書込の精度が確保されうる。

また、本発明に係るスピンドルモータ組立体では、ハードディスク１２０，２２０とクランピング部材１２２，２２２とが確実に取付けられるので、ハードディスク１２０，２２０をスピンドルモータ１３０，２３０に装着する工程中や工程後に、スピンドルモータ組立体に衝撃や振動が加えられても、ハードディスク１２０，２２０がスリップして偏心する虞が小さい。

また、本発明に係るスピンドルモータ組立体では、ディスククランプが必要とされないので、その全高Ｈ_１が従来品に比して低減され、ＨＤＤの小型化、薄型化に寄与しうる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本発明の他の実施形態では、クランピング部材が、スピンドルモータ２３０と対向するハードディスク２２０の一面に取付けられたクランピングナット２２２であり、クランピングナット２２２の内周面に形成された雌ネジ部２２５がスピンドルモータ２３０のハブ２３４の外周面に形成された雄ネジ部２３５に締結される場合について説明した。しかしながら、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、例えば、クランピング部材が、スピンドルモータ２３０と対向するハードディスク２２０の一面に取付けられたクランピングボルトであり、クランピングボルトの外周面に形成された雄ネジ部がスピンドルモータ２３０のハブ２３４の内周面に形成された雄ネジ部に締結される場合についても同様に適用されうるものである。

また、本発明の実施形態では、クランピング部材がネジ機構を有する場合について説明した。しかしながら、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、例えば、クランピング部材がソケットなどの連結機構を有することでスピンドルモータに連結される場合、または、クランピング部材が接着部などにより、スピンドルモータに直接的に取付けられる場合についても同様に適用されうるものである。

また、本発明の実施形態では、クランピング部材１２２，２２２が接着剤によりディスク１２０，２２０に固定される場合について説明した。しかしながら、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、例えば、クランピング部材が特殊な溶接などの手段によりディスク１２０，２２０に固定される場合についても同様に適用されうるものである。

本発明のハードディスクおよびスピンドルモータ組立体は、データ保存技術分野で好適に適用可能である。

従来のＨＤＤのスピンドルモータ組立体を示す分解斜視図である。 図１に示す従来のスピンドルモータ組立体の側面図である。 本発明の一実施形態に係るスピンドルモータ組立体を備えたＨＤＤを示す分解斜視図である。 図３に示すスピンドルモータ組立体を拡大して示す分解斜視図である。 図３に示すハードディスクがスピンドルモータに固定された状態を示す部分断面図である。 本発明の他の実施形態に係るスピンドルモータ組立体を示す分離斜視図である。 図６に示すハードディスクがスピンドルモータに固定された状態を示す部分断面図である。

符号の説明

１２０，２２０ ハードディスク
１２２ クランピングスクリュー
１２４ 頭部
１２５ ネジ部
１３０，２３０ スペンドルモータ
１３２，２３２ シャフト
１３４，２３４ ハブ
１３５，２３５ スクリュー締結孔
１３７ 受容溝
２２２ クランピングナット
２２５ 雌ネジ部
２３５ 雄ネジ部
Ｈ，Ｈ_１ スピンドルモータ組立体の全高

Claims (8)

1. ハードディスクドライブのスピンドルモータに装着されるデータ保存用のハードディスクであって、
   前記ハードディスクは、中心孔を伴わない円板状であり、前記スピンドルモータと対向する前記ハードディスクの一面の中心部に、前記スピンドルモータに締結されるクランピング部材が取付けられることを特徴とする、ハードディスク。
2. 前記クランピング部材は、頭部と頭部から延びたネジ部とを有するスクリュー部材であり、前記スピンドルモータと対向する前記ハードディスクの一面に頭部が取付けられることを特徴とする、請求項１に記載のハードディスク。
3. 前記クランピング部材は、周面にネジ部が形成されたボルト部材またはナット部材であることを特徴とする、請求項１に記載のハードディスク。
4. ハードディスクドライブのスピンドルモータ組立体であって、
   シャフトと前記シャフトに対して回転可能なように支持されたハブとを有するスピンドルモータと、
   前記ハブと共に回転可能なように前記ハブに装着され、中心孔を伴わない円板状であり、前記スピンドルモータと対向する前記ハードディスクの一面の中心部に、前記ハブに締結されるクランピング部材が取付けられた前記ハードディスクと、
   を備えることを特徴とする、スピンドルモータ組立体。
5. 前記クランピング部材は、頭部と頭部から延びたネジ部とを有するスクリュー部材であり、前記スピンドルモータと対向する前記ハードディスクの一面に頭部が取付けられ、前記スピンドルモータの前記シャフトの上端部に形成されたスクリュー締結孔にネジ部が締結されることを特徴とする、請求項４に記載のスピンドルモータ組立体。
6. 前記スピンドルモータの前記ハブの上部には、前記スクリュー部材の頭部が受容される受容溝が形成されることを特徴とする、請求項５に記載のスピンドルモータ組立体。
7. 前記スクリュー部材の頭部の厚さが前記受容溝の深さと実質的に同一であることを特徴とする、請求項６に記載のスピンドルモータ組立体。
8. 前記クランピング部材は、前記スピンドルモータと対向する前記ハードディスクの一面に取付けられたボルト部材またはナット部材であり、前記ナット部材の内周面に形成された雌ネジ部が前記スピンドルモータの前記ハブの外周面に形成された雄ネジ部に締結されるか、前記ボルト部材の外周面に形成された雄ネジ部が前記スピンドルモータの前記ハブの内周面に形成された雄ネジ部に締結されることを特徴とする、請求項４に記載のスピンドルモータ組立体。

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