JP2009277276A - ディスク回転駆動装置のクランプ及びクランプ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センタリング孔のガイド機能及び締結面の確保の両立を図ることを可能とする。
【解決手段】センタリング孔１８及び当接部１７を備え、センタリング孔１８を回転駆動可能なハブ７のセンタリング突部１９外周に嵌合させ、ハブ７の軸心部にクランプ用ねじ部材２１をねじ込み、クランプ用ねじ部材２１の締結頭部２３により中央部９がハブ７に対して締結され、当接部１７をハブ７に装着された情報の記録が可能な磁気ディスク５に当接させて回転軸心方向の押さえ荷重を付与するディスク回転駆動装置３のクランプ１であって、センタリング孔１８を、軸心方向に屈曲形成したセンタリング筒部１３の内周に軸心方向に渡って形成し、センタリング孔１８の縁部にセンタリング筒部１３の板厚よりも小さな半径のアール部２９を設け、締結面２５を前記アール部２９に連続させて締結面２５ａを形成したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、コンピュータ等の情報処理装置に供されるハード・ディスク・ドライブ（HDD「Hard Disk Drive」）等のディスク回転駆動装置のクランプ及びクランプ製造方法に関する。

従来、ディスク回転駆動装置のクランプとして、特許文献１，２に記載された図７，図８のようなものがある。

このクランプ１０１は、中央部１０３にセンタリング孔１０５を備えると共に外周部に当接部１０７を周回状に備えている。このクランプ１０１は、HDDの回転駆動可能なハブ１０９に装着され、ハブ１０９にねじ込まれたクランプ用ねじ部材１１１の締結頭部１１３により前記中央部１０３がハブ１０９に対して締結固定される。

この締結固定されたクランプ１０１は、センタリング孔１０５がハブ１０９の周回形状のセンタリング突部１１５に嵌合してセンタリングが行われる。

こうしてハブ１０９に固定されるクランプ１０１は、ハブ１０９に装着された磁気ディスク１１７に外周部の当接部１０７を当接させ、ハブ１０９に対し回転軸心方向の押さえ付け荷重を付与することにより該磁気ディスク１１７をハブ１０９に固定的に支持する。

しかし、かかる構造のクランプ１０１では、センタリング孔１０５がセンタリング突部１１５に嵌合するセンタリング面の軸長は、クランプ素材の板厚と同じであり、十分なセンタリング面の確保が困難となっていた。

このため、センタリング突部１１５に対するセンタリング孔１０５のガイド機能が低く、ハブ１０９へのクランプ１の取り付け性や取り付け精度を確保しづらいという問題があった。

また、ガイド機能の低さから、センタリング孔１０５がセンタリング突部１１５に乗り上げた誤組み付けを招き易いという問題もあった。

これに対し、バーリングによりセンタリング筒部を軸心方向に突出形成し、該センタリング突部の内周でセンタリング孔を形成することもできる。この場合は、センタリング孔を長く取ることができ、ガイド機能を高めることができる利点はある。

しかし、バーリングの曲げ部分は、板厚分の半径のアール形状となり、クランプ１０１の中央部１０３での締結面が減少し、クランプ用ねじ部材１１１の締結頭部１１３による締結力が低下する恐れがある。
特開２００３−３３８１０１号公報 特開２００４−９５０５４号公報

解決しようとする問題点は、クランプにおけるセンタリング孔のガイド機能及び締結面の確保の両立を図るのが困難であった点である。

本発明は、センタリング孔のガイド機能及び締結面の確保の両立を図るために、中央部に貫通したセンタリング孔を備え外周部に当接部を周回状に備え、前記センタリング孔を回転駆動可能な回転体の周回形状のセンタリング突部外周に嵌合させ、前記回転体の軸心部にクランプ用ねじ部材をねじ込み、該クランプ用ねじ部材の締結頭部により前記中央部が前記回転体に対して締結され、前記当接部を前記回転体に装着された情報の記録が可能なディスクに当接させて回転軸心方向の押さえ荷重を付与するディスク回転駆動装置のクランプであって、前記センタリング孔を、軸心方向に屈曲形成したセンタリング筒部の内周に軸心方向に渡って形成し、前記センタリング孔の縁部にセンタリング筒部の板厚よりも小さな半径のアール部を設け、前記締結面を前記アール部に連続させて形成したことをディスク回転駆動装置のクランプの最も主要な特徴とする。

また、前記アール部の半径は、前記センタリング筒部の押圧成形によるクランプ素材の肉移動により設定することをクランプ製造方法の最も主要な特徴とする。

本発明のディスク回転駆動装置のクランプは、中央部に貫通したセンタリング孔を備え外周部に当接部を周回状に備え、前記センタリング孔を回転駆動可能な回転体の周回形状のセンタリング突部外周に嵌合させ、前記回転体の軸心部にクランプ用ねじ部材をねじ込み、該クランプ用ねじ部材の締結頭部により前記中央部が前記回転体に対して締結され、前記当接部を前記回転体に装着された情報の記録が可能なディスクに当接させて回転軸心方向の押さえ荷重を付与するディスク回転駆動装置のクランプであって、前記センタリング孔を、軸心方向に屈曲形成したセンタリング筒部の内周に軸心方向に渡って形成し、前記センタリング孔の縁部にセンタリング筒部の板厚よりも小さな半径のアール部を設け、前記締結面を前記アール部に連続させて形成した。

このため、クランプ用ねじ部材での締結時にセンタリング筒部がセンタリング突部に対してガイド機能を高めるため、回転体に対するクランプの取り付け性や取り付け精度を確保することができる。しかも、センタリング孔の縁部にセンタリング筒部の板厚よりも小さな半径のアール部を設け、締結面を前記アール部に連続させて形成したため、締結面を十分に確保することができる。

本発明のクランプ製造方法は、前記アール部の半径は、前記センタリング筒部の押圧成形によるクランプ素材の肉移動により設定する。

このため、重量増を招くことなくセンタリング孔を延長し且つ締結面を確保することができる。

センタリング孔のガイド機能及び締結面の確保の両立を図るという目的を、センタリング孔の縁部に設けたセンタリング筒部の板厚よりも小さな半径のアール部と、アール部に連続させた締結面とにより実現した。

［クランプ］
図１は、本発明実施例１のクランプによりディスクをハブに支持した状態のディスク回転駆動装置の要部断面図、図２は、クランプ用ねじ部材締結前における要部拡大断面図、図３は、クランプの半分を示す平面図、図４は、クランプの断面図、図５は、図４のＶ部の拡大断面図である。

図１のように、クランプ１は、例えば１．８インチHDD等、小型モバイルHDDのディスク回転駆動装置３に取り付けられるものである。ディスク回転駆動装置３は、情報の記録・再生が可能なディスクである磁気ディスク５を回転駆動するものである。

ディスク回転駆動装置３は、回転駆動可能な回転体であるハブ７に装着された磁気ディスク５を、クランプ１による回転軸心方向の押さえ付け荷重により固定的に支持する。

図１〜図４のようにクランプ１は、例えば、ばね性のあるステンレススチール板をクランプ素材とし、全体的にハット断面の回転体形状に形成され、中央部９が、周辺部１１よりも窪んで形成されている。

クランプ１の中央部９内縁部には、軸心方向に屈曲形成したセンタリング筒部１３が形成され、外周部１５に当接部１７を周回状に備えている。センタリング筒部１３の内周には、軸心方向に渡ってセンタリング孔１８が形成されている。

このクランプ１は、センタリング孔１８をハブ７の回転軸心回りに周回形状のセンタリング突部１９外周に嵌合させ、前記ハブ７の軸心部にクランプ用ねじ部材２１がねじ込まれる。該クランプ用ねじ部材２１の締結頭部２３により前記中央部９の締結面２５が前記ハブ７に対して締結され、センタリング筒部１３の先端は、センタリング突部１９の基部外周に形成された周回状の凹部２７に嵌入する。この締結状態のクランプ１の当接部１７が前記ハブ７に装着された情報の記録が可能な磁気ディスク５に当接し回転軸心方向の押さえ荷重を付与する。

図１〜図５のように、前記センタリング孔１８の縁部側（センタリング筒部１３の曲げ外側）にセンタリング筒部１９の板厚ｔよりも小さな半径Ｒのアール部２９が設けられている。前記締結面２５及びセンタリング孔１８は、前記アール部２９に連続して形成されている。

本実施例において、アール部２９の半径Ｒは、板厚ｔの３０％〜５０％の寸法である。例えば、板厚ｔ＝０．４ｍｍのとき、Ｒ＝０．１２〜０．２ｍｍに設定される。

クランプ１の中央部９にセンタリング筒部１３により形成される内角部３０は、直角に形成されている。但し、内角部３０を０．１ｍｍ等のアールに形成することもできる。

図５には、板厚ｔを半径とするアール部３１を仮に示している。このアール部３１に比較して、アール部２９の場合は、中央部９に幅Ｂの締結面２５ａをセンタリング筒部１３の板厚方向内径側へ延長して形成することができ、センタリング孔１８のセンタリング面３３に幅Ｂのセンタリング面３３ａをアール部２９側へ延長して形成することができる。

本実施例において、前記アール部２９の半径Ｒは、前記センタリング筒部１９の押圧成形によるクランプ素材の肉移動により設定する。

かかる構成のクランプ１は、ハブ７に装着した磁気ディスク５に対し、当接部１７を当接させるようにしてハブ７に配置される。このとき、図２実線図示のようにセンタリング筒部１３の先端がハブ７のセンタリング突部１９に嵌合する。

この状態で、クランプ用ねじ部材２１のねじ軸部２１ａをハブ７の固定用ねじ孔７ａにねじ込み、締結頭部２３によりクランプ１の締結面２５，２５ａを締結する。この締結でクランプ１が弾性力を発揮しながら撓み、センタリング筒部１３がセンタリング突部１９に対し嵌合を進める。このとき、センタリング筒部１３は、センタリング突部１９への導入ガイド機能を奏することができる。

このような締結固定により、クランプ１のバネ性を介して当接部１７から磁気ディスク５に回転軸心方向の押さえ付け荷重が付与され、該磁気ディスク５がハブ７に固定的に支持される。

［クランプ製造方法］
図６は、本発明実施例のクランプのクランプ製造方法に係り、（ａ）〜（ｃ）は、第１〜第３工程を示す断面図である。

本実施例のクランプ製造方法により、センタリング筒部１３の押圧成形によるクランプ素材の肉移動によりセンタリング筒部１３の板厚ｔよりも小さな半径Ｒのアール部２９を設定し、アール部２９に連続させた幅Ｂの締結面２５ａ及びセンタリング面３３に連続させた幅Ｂのセンタリング面３３ａを延長形成することができる。

図６のように、本実施例のクランプ製造方法では、第１〜第３工程によりセンタリング筒部１３及びアール部２９を形成する。

図６（ａ）の第１工程では、パンチ３５及びダイ３７により、クランプ素材１ＡからスクラップＳを打ち抜き基礎孔１８Ａを形成する。

図６（ｂ）の第２工程では、パンチ３９及びダイ４１を用いたバーリング成形により、前記基礎孔１３Ａに対してセンタリング筒部１３となるべき部分１３Ａの屈曲形成を行う。パンチ３９の先端３９ａは大きなアールを有し、ダイ４１の内縁４１ａは、ほぼ直角角部に形成されている。

図６（ｃ）の第３工程では、パンチ４３及びダイ４５により、第２工程での筒部となるべき部分１３Ａを軸心方向に押圧して前記筒部１３を形成すると共にアール部２９を設定する。筒部１３の形成及びアール部２９の設定は、クランプ素材１Ａの肉移動により行われる。

パンチ４３には、締結面２５及び２５ａを形成する押厚面４３ａが備えられ、ダイ４５には、筒部１３を形成すると共にセンタリング面３３，３３ａを形成するために前記部分１３Ａの高さよりも浅い押圧凹部４５ａ及びプレス方向（矢印）に沿ってガイド面４５ｂを備えている。

［実施例の効果］
本発明実施例のディスク回転駆動装置３のクランプ１は、中央部９に貫通したセンタリング孔１８を備え外周部１５に当接部１７を周回状に備え、前記センタリング孔１８を回転駆動可能なハブ７の周回形状のセンタリング突部１９外周に嵌合させ、前記ハブ７の軸心部にクランプ用ねじ部材２１をねじ込み、該クランプ用ねじ部材２１の締結頭部２３により前記中央部９が前記ハブ７に対して締結され、前記当接部１７を前記ハブ７に装着された情報の記録が可能な磁気ディスク５に当接させて回転軸心方向の押さえ荷重を付与するディスク回転駆動装置３のクランプ１であって、前記センタリング孔１８を、軸心方向に屈曲形成したセンタリング筒部１３の内周に軸心方向に渡って形成し、前記センタリング孔１８の縁部にセンタリング筒部１３の板厚ｔよりも小さな半径Ｒのアール部２９を設け、前記締結面２５を前記アール部２９に連続させて締結面２５ａを形成した。

このため、クランプ用ねじ部材２１での締結時にセンタリング筒部１３がセンタリング突部１９に対してガイド機能を奏するため、取り付け性を向上させ、且つ取付精度を確保することができる。

クランプ用ねじ部材２１の締結頭部２３でクランプ１の締結面２５，２５ａを締結するとき、センタリング筒部１３の先端をセンタリング突部１９に締結当初から嵌合状態で配置させることも可能であり、この場合は、センタリング筒部１３がセンタリング突部１９に乗り上げて締結されるという誤組み付けを招き難くすることができる。

但し、センタリング筒部１３をセンタリング突部１９から離間した位置から締結移動させることも可能である。その場合でも、センタリング筒部１３は、締結力を受けたとき、センタリング筒部１９との軸心を合わせたままの姿勢維持で締結移動することが可能であり、組み付け性等を確保することができる。

しかも、センタリング孔１８の縁部にセンタリング筒部１３の板厚ｔよりも小さな半径Ｒのアール部２９を設け、締結面２５を前記アール部２９に連続させて形成したため、締結面２５，２５ａを十分に確保することができる。

したがって、クランプ用ねじ部材２１でのクランプ１の締め付け力を十分に確保することができ、ガタ付きを確実に抑制することができる。

前記センタリング孔１８を前記アール部２９に連続させて形成した。

このため、センタリング筒部１３の板厚よりも小さな半径のアール部２９によりセンタリング筒部１３を長くせずにセンタリング孔１８を軸心方向に延長することができ、十分なセンタリング面３３，３３ａの確保が容易となる。

すなわち、バーリングに基づくセンタリング筒部１３の高さが小さい製品や、板厚の薄い製品であっても十分なセンタリング面３３，３３ａを確保することができ、ハブ７への取り付け性を向上させ、且つ取付精度を確保することができる。

前記アール部２９の半径は、前記板厚ｔの３０％〜５０％の寸法である。

このため、センタリング面３３，３３ａを十分に確保することができる。

本発明実施例のクランプ製造方法では、前記アール部２９の半径Ｒは、前記センタリング筒部１３の押圧成形によるクランプ素材１Ａの肉移動により設定する。

このため、重量増を招くことなくセンタリング孔１８を延長し且つ締結面２５，２５ａを確保することができる。

本発明実施例のクランプ製造方法では、クランプ素材１Ａに基礎孔１８Ａを形成する第１工程（ａ）と、前記基礎孔１８Ａに対して前記センタリング筒部１３となるべき部分１３Ａの屈曲形成を行う第２工程（ｂ）と、前記センタリング筒部１３となるべき部分１３Ａを軸心方向に押圧して前記センタリング筒部１３を形成すると共に前記アール部２９を設定する第３工程（ｃ）とを備えた。

このため、センタリング孔１８の縁部にセンタリング筒部１３の板厚よりも小さな半径のアール部２９を形成して十分な締結面２５，２５ａ及びセンタリング面３３，３３ａを簡単に確保することができる。
［その他］
本発明を、小型のHDDに適用すると、小型化による対策のメリットが顕著になるが、センタリング孔のガイド機能及び締結面の確保の両立を図ることができれば、HDDの大きさは、特に限定されるものではない。

クランプによりディスクをハブに支持した状態のディスク回転駆動装置の要部断面図である（実施例１）。 クランプによりディスクをハブに支持した状態の要部拡大断面図である（実施例１）。 クランプの半分を示す平面図である（実施例１）。 クランプの平面図である（実施例１）。 図４のＶ部の拡大断面図である（実施例１）。 クランプ製造方法に係り、（ａ）〜（ｃ）は、第１〜第３工程を示す断面図である（実施例１）。 クランプ用ねじ部材締結後における要部拡大断面図である。（従来例） クランプ用ねじ部材締結後における要部拡大断面図である。（従来例）

符号の説明

１ クランプ
３ ディスク回転駆動装置
５ 磁気ディスク（ディスク）
７ ハブ（回転体）
９ 中央部
１８ センタリング孔
２１ クランプ用ねじ部材
２３ 締結頭部
２５，２５ａ 締結面
２９ アール部
３３，３３ａ センタリング面
Ｒ 半径
ｔ 板厚

Claims (5)

1. 中央部に貫通したセンタリング孔を備え外周部に当接部を周回状に備え、前記センタリング孔を回転駆動可能な回転体の周回形状のセンタリング突部外周に嵌合させ、前記回転体の軸心部にクランプ用ねじ部材をねじ込み、該クランプ用ねじ部材の締結頭部により前記中央部の締結面が前記回転体に対して締結され、前記当接部を前記回転体に装着された情報の記録が可能なディスクに当接させて回転軸心方向の押さえ荷重を付与するディスク回転駆動装置のクランプであって、
   前記センタリング孔を、軸心方向に屈曲形成したセンタリング筒部の内周に軸心方向に渡って形成し、
   前記センタリング孔の縁部側にセンタリング筒部の板厚よりも小さな半径のアール部を設け、
   前記締結面を前記アール部に連続させて形成した、
   ことを特徴とするディスク回転駆動装置のクランプ。
2. 請求項１記載のディスク回転駆動装置のクランプであって、
   前記センタリング孔を前記アール部に連続させて形成した、
   ことを特徴とするディスク回転駆動装置のクランプ。
3. 請求項１又は２記載のディスク回転駆動装置のクランプであって、
   前記アール部の半径は、前記板厚の３０％〜５０％の寸法である、
   ことを特徴とするディスク回転駆動装置のクランプ。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のディスク回転駆動装置のクランプをプレス成形するクランプ製造方法であって、
   前記アール部の半径は、前記センタリング筒部の押圧成形によるクランプ素材の肉移動により設定する、
   ことを特徴とするクランプ製造方法。
5. 請求項４記載のクランプ製造方法であって、
   クランプ素材に基礎孔を形成する第１工程と、
   前記基礎孔に対して前記センタリング筒部となるべき部分の屈曲形成を行う第２工程と、
   前記センタリング筒部となるべき部分を軸心方向に押圧して前記センタリング筒部を形成すると共に前記アール部を設定する第３工程と、
   を備えたことを特徴とするクランプ製造方法。

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