JP2010182383A - ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２次ロッキングモード共振による振動を低減する。
【解決手段】ブラシレスモータ１００において、ハブ１１０に磁気記録ディスク８１０が載置された状態の２次ロッキングモード共振の非回転時の固有周波数をＦ_０（Ｈｚ）とし、ハブ１１０の回転数をＮ（Ｈｚ）とした場合、回転数Ｎが、Ｎ＜Ｆ_０／（３・Ｐ＋２）を満たす。ハブ１１０には、磁気記録ディスク８１０が載置される。ベースプレート１５０は、ハブ１１０を回転自在に支持する。積層コア１６０は、ベースプレート１５０に固定され、円環部とそこから半径方向に伸びる複数の突極とを含む。コイル１７０は、複数の突極に巻き線されて形成され、３相駆動される。円筒状マグネット１４０は、ハブ１１０に固定され、複数の突極と径方向に対向し、周方向にＰ極（Ｐは自然数）の駆動用着磁が施される。
【選択図】図４

Description

本発明は、ディスク駆動装置に関する。

コンピュータの記憶装置等に使用されるメディアとしては、ハードディスクドライブが知られている。ハードディスクドライブでは、記録トラックが形成された磁気記録ディスクをブラシレスモータ（特許文献１、特許文献２参照）により高速で回転させる。記録トラックに含まれる磁気データのリード／ライトのために、磁気記録ディスクの表面に磁気ヘッドを僅かな隙間をもって配置する。

特開２００７−８０４８８号公報 特開２００７−２１３６２９号公報

ハードディスクドライブの大容量化を進めるひとつの手法として、記録トラックの幅を狭くし、磁気ヘッドを磁気記録ディスクの表面により近づけることがある。磁気ヘッドと磁気記録ディスクの表面との間の隙間が狭いと、たとえばブラシレスモータ起因の振動などにより磁気ヘッドが磁気記録ディスクに接触する可能性がある。これはハードディスクドライブに生じる不具合の原因となりうる。また、記録トラックの幅が狭いと記録トラックのトレースが乱れる可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は振動を低減させたディスク駆動装置の提供にある。

本発明のある態様は、ディスク駆動装置に関する。このディスク駆動装置は、記録ディスクが載置されるハブと、軸受を介してハブを回転自在に支持するベースと、ベースに固定され、円環部とそこから半径方向に伸びる複数の突極とを含むコアと、複数の突極に巻き線されて形成され、３相駆動されるコイルと、ハブに固定され、複数の突極と径方向に対向し、周方向にＰ極（Ｐは自然数）の駆動用着磁が施されたマグネットと、を備える。ハブは、回転軸を中心とする凸状部を有し、凸状部に記録ディスクの中央の孔が嵌合され、ハブに記録ディスクが載置された状態の２次ロッキングモード共振の非回転時の固有周波数をＦ_０（Ｈｚ）とし、ハブの回転数をＮ（Ｈｚ）とした場合、回転数Ｎが、Ｎ＜Ｆ_０／（３・Ｐ＋２）を満たす。

この態様によると、２次ロッキングモード共振による振動を低減できる。

本発明の別の態様もまた、ディスク駆動装置である。このディスク駆動装置は、記録ディスクが載置されるハブと、軸受を介してハブを回転自在に支持するベースと、ベースに固定され、円環部とそこから半径方向に伸びる複数の突極とを含むコアと、複数の突極に巻き線されて形成され、３相駆動されるコイルと、ハブに固定され、複数の突極と径方向に対向し、周方向にＰ極（Ｐは自然数）の駆動用着磁が施されたマグネットと、を備える。ハブは、回転軸を中心とする凸状部を有し、凸状部に記録ディスクの中央の孔が嵌合され、ハブに記録ディスクが載置された状態の２次ロッキングモード共振の非回転時の固有周波数をＦ_０（Ｈｚ）とし、ハブの回転数をＮ（Ｈｚ）とした場合、固有周波数Ｆ_０が、Ｆ_０＞Ｎ・（３・Ｐ＋２）を満たす。

この態様によると、２次ロッキングモード共振による振動を低減できる。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、振動を低減させたディスク駆動装置を提供できる。

比較技術に係るブラシレスモータの断面図である。 磁気記録ディスクの面の瞬間的な振動の様子を模式的に示す模式図である。 比較技術に係るハブを切削加工によって形成する際の手順を示す模式図である。 第２の実施の形態に係るブラシレスモータの断面図である。 図４のハブを切削加工によって形成する際の手順を示す模式図である。 第３の実施の形態に係るブラシレスモータの断面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態および比較技術をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において比較技術および実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

本発明の実施の形態は、ハードディスクドライブに搭載され磁気記録ディスクを駆動するブラシレスモータや、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）装置、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）装置等の光学ディスク駆動装置に搭載されるディスク駆動モータに好適に用いられる。実施の形態に係るブラシレスモータは、回転時にトルクリップルの周波数と２次ロッキングモード共振の周波数とが一致しないよう構成される。これにより２次ロッキングモード共振によるブラシレスモータおよびそれに搭載される磁気記録ディスクの振動を低減できる。

まず比較技術に係るブラシレスモータ７００の構成を基に、本発明者が認識した問題点を説明する。
図１は、比較技術に係るブラシレスモータ７００の断面図である。ブラシレスモータ７００はハードディスクドライブに搭載され、磁気記録ディスク８１０を回転させる。ブラシレスモータ７００は、ハブ７１０と、シャフト７２０と、フランジ７２２と、円筒状ヨーク７３０と、円筒状マグネット７４０と、ベースプレート７５０と、積層コア７６０と、コイル７７０と、スリーブ７８０と、プレート７９０と、潤滑油７９２と、を備える。以降ベースプレート７５０に対してハブ７１０が設けられている側を上側として説明する。

ハブ７１０と、シャフト７２０と、フランジ７２２と、円筒状ヨーク７３０と、円筒状マグネット７４０と、はロータを構成し、ブラシレスモータ７００の回転時にはこれらが一体となってモータ回転軸Ｒの回りを回転する。シャフト７２０の一端はハブ７１０の中心に設けられた開口部に圧入状態で固着される。シャフト７２０の他端にはフランジ７２２が圧入状態で固着される。ハブ７１０は、モータ回転軸Ｒを中心とする凸状部７１６を有し、その凸状部７１６に磁気記録ディスク８１０の中央の孔が嵌合される。磁気記録ディスク８１０は、ネジ、スペーサやクランパなどの係止手段８２０によってハブ７１０に載置される。

円筒状ヨーク７３０はその断面が逆Ｌ字型であり、鉄などの磁性材料により形成される。円筒状ヨーク７３０の内周面には円筒状マグネット７４０が接着固定される。円筒状ヨーク７３０はハブ７１０の下面に接着固定される。円筒状マグネット７４０は、ネオジウム、鉄、ホウ素などの希土類材料によって形成され、積層コア７６０の１２本の突極と径方向に対向する。円筒状マグネット７４０にはその周方向にＰ極（Ｐは自然数）の駆動用着磁が施される。

ベースプレート７５０と、積層コア７６０と、コイル７７０と、スリーブ７８０と、プレート７９０と、はステータを構成し、ブラシレスモータ７００の回転時にはロータを回転自在に支持する。ベースプレート７５０はハードディスクドライブのベースと一体である。ベースプレート７５０にはモータ回転軸Ｒを中心とした円筒状部分７５２が設けられ、その円筒状部分７５２の内周面にスリーブ７８０が接着固定される。スリーブ７８０にはシャフト７２０が収まる。スリーブ７８０のフランジ７２２側の面にはプレート７９０が接着固定され、密封される。
なお、ベースプレート７５０はハードディスクドライブのベースと別体とされてもよい。

ロータの一部であるシャフト７２０およびフランジ７２２と、ステータの一部であるスリーブ７８０およびプレート７９０との間には潤滑油７９２が注入される。スリーブ７８０およびプレート７９０はロータを回転自在に支持する軸受を構成する。
スリーブ７８０の内周面には、上下に離間した１組のヘリングボーン形状の径動圧溝７８２が形成される。フランジ７２２の上面には、ヘリングボーン形状の第１軸動圧溝７２４が、フランジ７２２の下面には、ヘリングボーン形状の第２軸動圧溝７２６が形成される。ブラシレスモータ７００の回転時には、これらの動圧溝が潤滑油７９２に生成する動圧によって、ロータは径方向および軸方向に支持される。
スリーブ７８０の開放端側には、スリーブ７８０の内周面とシャフト７２０の外周面との間の隙間が上方に向けて徐々に広がる部分であるキャピラリーシール部７９４が形成される。キャピラリーシール部７９４は毛細管現象により潤滑油７９２の漏れ出しを防止する。

積層コア７６０は円環部とそこから半径方向外側に伸びる１２本の突極とを有する。積層コア７６０は、８枚の薄型電磁鋼板を積層しレーザ溶接により一体化して形成される。それぞれの突極にはコイル７７０が巻回される。このコイル７７０にＭ相（Ｍは自然数）の略正弦波状の駆動電流が流れることにより突極に沿って駆動磁束が発生する。積層コア７６０は、その円環部の内周面が円筒状部分７５２の外周面に隙間ばめによって接着固定される。

上記の構成を有するブラシレスモータ７００における、トルクリップルと共振周波数について説明する。前提としてブラシレスモータ７００には２枚の磁気記録ディスク８１０が載置されているものとする。
まずトルクリップルについて考察する。ブラシレスモータ７００では、コイル７７０に発生する磁界と、円筒状マグネット７４０の磁極との相互作用により駆動トルクが生成される。この駆動トルクにはトルクリップルが存在し、トルクリップルの基本波の周波数（以下、トルクリップル中心周波数という）はブラシレスモータ７００の回転数Ｎ（Ｈｚ）に比例し、下記の式１で示される。
Ｍ・Ｐ・Ｎ（Ｈｚ） …（式１）
現実には、ロータに働く駆動トルクはロータの１回転を通じて均一ではないという相互作用の不均一性があるので、トルクリップルは、回転数Ｎ（Ｈｚ）と等しい周波数の変調を受ける。したがってトルクリップルは下記の式２に示される周波数のサイドバンド成分を含む。
Ｍ・Ｐ・Ｎ±Ｎ＝（Ｍ・Ｐ±１）・Ｎ（Ｈｚ） …（式２）
以降トルクリップル中心周波数Ｍ・Ｐ・Ｎと、その２つのサイドバンド成分（Ｍ・Ｐ±１）・Ｎとを考慮する。これら３つの周波数をあわせてトルクリップル周波数と表記する。

次に共振について考察する。本発明者は直径が３．５インチ、即ち８８．９（ｍｍ）の磁気記録ディスク８１０を２枚ブラシレスモータ７００に載置した状態で、非回転時のブラシレスモータ７００の共振について検討した。その結果、磁気記録ディスク８１０の振動についての下記の知見を得た。
図２は、磁気記録ディスク８１０の面の瞬間的な振動の様子を模式的に示す模式図である。図２において、破線はトルクリップル周波数近傍における節直径８４４と節円８４２を示し、ハッチングを有する領域は有さない領域に対してトルクリップル周波数近傍における振動の位相が逆であることを示し、実線はトルクリップル周波数近傍における振動の変位の等高線を示す。
図２に示されるように、トルクリップル周波数近傍には１つの節直径８４４と節円８４２とからなるいわゆる２次ロッキングモードでの共振（以下、２次ロッキングモード共振という。）が観察された。

本発明者らの検討から、２次ロッキングモード共振の非回転時の固有周波数Ｆ_０（以下、固有周波数Ｆ_０という）を決定する主な要素は、軸受の剛性、ハブ７１０とシャフト７２０との結合部分の剛性、磁気記録ディスク８１０とハブ７１０との結合部分の剛性、磁気記録ディスク８１０自身の剛性及び磁気記録ディスク８１０の横慣性モーメント（transverse moment of inertia)、ハブ７１０の横慣性モーメントであるとの知見を得た。

ブラシレスモータ７００に載置された磁気記録ディスク８１０が回転すると、回転数Ｎ（Ｈｚ）の上昇とともに２次ロッキングモード共振の周波数がジャイロ効果により回転方向と反回転方向とにスプリットする現象が発明者によって確認された。具体的には、磁気記録ディスク８１０が回転数Ｎ（Ｈｚ）で回転した場合には、当該スプリット量は±Ｎ（Ｈｚ）となり、２次ロッキングモード共振の２つのスプリット周波数はＦ_０±Ｎ（Ｈｚ）となる。したがって、２次ロッキングモード共振を考える場合には、この２つのスプリット周波数Ｆ_０±Ｎ（Ｈｚ）について考慮する。

さて、上述したトルクリップルの３つの周波数のいずれかと、共振の２つのスプリット周波数のいずれかとが一致してしまうと、磁気記録ディスク８１０には共振により大きな振動が生じる。この大きな振動は、記録トラックのトレースの乱れを引き起こしてデータのリード／ライトのエラーレートを悪化させ得るので、ブラシレスモータ７００を用いるハードディスクなどの高密度化・大容量化の障害となりうる。

この周波数の一致に関して、図１に戻りブラシレスモータ７００の構成を検討する。注意すべきは、磁気記録ディスク８１０が突き当たるハブ７１０のディスク搭載面７１０ａには、軸方向に凹んだ軸方向凹部７１２が設けられる点である。この軸方向凹部７１２は、磁気記録ディスク８１０が押しつけられるディスク搭載面７１０ａに形成されているので、軸方向凹部７１２の形状がばらつくと、磁気記録ディスク８１０とハブ７１０の結合の剛性がばらつきうる。これはブラシレスモータ７００の固有周波数Ｆ_０のばらつきを引き起こし得る。そして場合によっては、トルクリップルの３つの周波数のいずれかと、共振の２つのスプリット周波数のいずれかとが一致してしまい、大きな振動を生じ得る。

軸方向凹部７１２は、比較技術に係るハブ７１０の製造工程において形成される。
図３は、比較技術に係るハブ７１０を切削加工によって形成する際の手順を示す模式図である。図３において実線はハブ７１０の断面を示し、破線の矢印は、切削バイトなどの加工ツールの先端部が移動する軌跡を表す。
切削対象のハブを旋盤にチャックし、回転を加える。ハブの外筒面７１０ｂを上方から下方に向けて切り出す（Ｓ８３２）。一旦加工ツールをハブから離し、径方向外側に移動させる（Ｓ８３４）。ディスク搭載面７１０ａを径方向外側から内側に向けて切り出す（Ｓ８３６）。加工ツールをハブ７１０から離して上方へ移動させる。（Ｓ８３８）。

このように、工程Ｓ８３２から工程Ｓ８３４へ移る過程で軸方向凹部７１２が形成されることが分かる。したがって比較技術に係るハブ７１０の製造工程を採用する限り、ハブ７１０は軸方向凹部７１２を有し、上述の固有周波数Ｆ_０がばらつく問題は残る。
また、工程Ｓ８３６において、最後に加工ツールが離れる削り終わりの部分に微少なバリ７１４が残る。このバリ７１４は、ディスク搭載面７１０ａと磁気記録ディスク８１０との間に挟まる場合があり、固有周波数Ｆ_０をばらつかせる原因のひとつとなりうる。

本発明者は第１の実施の形態に係るブラシレスモータを採用することにより、比較技術に係るブラシレスモータ７００の上述の問題点を解決できることを見出した。前提として第１の実施の形態に係るブラシレスモータには２枚の磁気記録ディスク８１０が載置されているものとする。
第１の実施の形態に係るブラシレスモータの２次ロッキングモードの非回転時の固有周波数Ｆ_０が定まっている場合を考える。トルクリップルの３つの周波数のいずれかと、共振の２つのスプリット周波数のいずれかとが一致する問題を避けるためには、Ｍ＝３（３相駆動）の場合は、回転数Ｎ（Ｈｚ）を下記の式３の条件で使用すればよい。
Ｎ＜Ｆ_０／（３・Ｐ＋２）（Ｈｚ） …（式３）
第１の実施の形態に係るブラシレスモータで採用されるパラメータの一例は、載置される磁気記録ディスクの直径は３．５インチ即ち８８．９（ｍｍ）であり、マグネットの磁極の極数Ｐ＝８であり、固有周波数Ｆ_０＝２６００（Ｈｚ）である。この場合、モータの回転数Ｎ（Ｈｚ）の上限は１００（Ｈｚ）即ち６０００（ｍｉｎ^−１）と求められる。実際に使用される回転数は製造時のばらつきを考慮してこの値未満の５４００（ｍｉｎ^−１）とする。このように、式３を満たす回転数を採用することにより、トルクリップル周波数と共振の２つのスプリット周波数とが一致することを避けることができる。その結果、２次ロッキングモード共振による大きな振動を低減できる。
なお、回転数Ｎ（Ｈｚ）がＦ_０／（６・Ｐ）より低くなると、ブラシレスモータが搭載されたハードディスクドライブのリード／ライトが遅くなり採用し難い。

次に、第１の実施の形態に係るブラシレスモータの回転数Ｎ（Ｈｚ）が定まっている場合を考える。ここでは、搭載される磁気記録ディスク、ハブ、ベースプレートなどの形状を調整することにより、２次ロッキングモード共振の固有周波数Ｆ_０が下記の式４の条件を満足するように第１の実施の形態に係るブラシレスモータを構成すればよい。
Ｆ_０＞（３・Ｐ＋２）・Ｎ（Ｈｚ） …（式４）
第１の実施の形態に係るブラシレスモータでは、固有周波数Ｆ_０を調整するために、磁気記録ディスクとハブとの結合部分の剛性を高めてもよい。またハブの横慣性モーメントを小さくするようハブを構成してもよい。固有周波数Ｆ_０が式４を満たすように第１の実施の形態に係るブラシレスモータを構成することにより、トルクリップル周波数と共振の２つのスプリット周波数とが一致することを避けることができる。その結果、２次ロッキングモード共振による大きな振動を低減できる。
なお、温度が変化すると共振周波数も変化してかかる条件を満たさなくなる場合もある。これに対応するため、余裕を考慮して、Ｎ＜Ｆ_０／（３・Ｐ＋３）の条件を満足するようにすることもできる。この場合、温度が変化してもかかる条件を満足し得る点で好ましい。

第２の実施の形態に係るブラシレスモータ１００を説明する。ブラシレスモータ１００は、Ｎ＝９０（Ｈｚ）とした場合にその固有周波数Ｆ_０が式４を満たすよう構成される。以下、第２の実施の形態に係るブラシレスモータ１００と比較技術に係るブラシレスモータ７００との差異を説明し、適宜重複する説明は省略する。
なお、温度が変化すると共振周波数も変化してかかる条件を満たさなくなる場合もある。これに対応するため、余裕を考慮して、Ｆ_０＞Ｎ・（３・Ｐ＋３）の条件を満足するようにすることもできる。この場合、温度が変化してもかかる条件を満足し得る点で好ましい。

図４は、第２の実施の形態に係るブラシレスモータ１００の断面図である。ブラシレスモータ１００は、ハブ１１０と、シャフト１２０と、フランジ１２２と、円筒状ヨーク１３０と、円筒状マグネット１４０と、ベースプレート１５０と、積層コア１６０と、コイル１７０と、スリーブ１８０と、プレート１９０と、潤滑油１９２と、を備える。
積層コア１６０は１２本の突極を有し、そのそれぞれにコイル１７０が巻回される。コイル１７０には３相（Ｍ＝３）の略正弦波状の駆動電流が流れる。

ハブ１１０は、アルミニウムや鉄などの金属により形成される。ハブ１１０の中心に設けられた開口部の内周面１１０ａには、円環状の第１溝１１０ｂおよび円環状の第２溝１１０ｃが設けられる。第１溝１１０ｂおよび第２溝１１０ｃは、接着剤を溜める役割を果たす。第１溝１１０ｂは第２溝１１０ｃに対して軸方向に離間して設けられる。第１溝１１０ｂおよび第２溝１１０ｃの深さはいずれも１０〜５０（μｍ）の範囲に有ることが好ましく、特に両者は２５（μｍ）に設計される。第１溝１１０ｂと第２溝１１０ｃとに挟まれた部分の内周面１１０ｄの直径は、第１溝１１０ｂの上側の内周面の直径よりも５〜３０（μｍ）大きくなるよう、ここでは特に１２（μｍ）大きくなるよう設計される。第１溝１１０ｂ、第２溝１１０ｃおよびそれらに挟まれた内周面１１０ｄの構成によると、ハブ１１０をシャフト１２０に取り付ける際、シャフト１２０と、第１溝１１０ｂ、第２溝１１０ｃおよびそれらに挟まれた内周面１１０ｄとの間には応力は生じない。したがってハブ１１０をシャフト１２０に精度良く取り付けることができる。
なお、導電性樹脂を型成型もしくは機械加工してハブ１１０を形成してもよい。

磁気記録ディスク８１０が突き当たるハブ１１０のディスク搭載面１１４には、比較技術の場合のような軸方向に凹んだ軸方向凹部は設けられず、ディスク搭載面１１４は平坦とされる。これにより軸方向凹部の形状のばらつきによる固有周波数Ｆ_０のばらつきを抑えることができる。また、ディスク搭載面１１４を平坦としたことにより磁気記録ディスク８１０をハブ１１０により強固に固定することができるので、固有周波数Ｆ_０を高めることができる。このようなハブ１１０の製造工程については後述する。

磁気記録ディスク８１０の中心孔が嵌合されるハブ１１０の外周面１１６には、径方向に凹んだ環状の径方向凹部１１２が形成される。また、ディスク搭載面１１４の径方向外側の端部には、面取り部１１８が形成される。詳細は後述する。

円筒状マグネット１４０にはその周方向に８極（Ｐ＝８）の駆動用着磁が施される。

ハブ１１０の製造工程を説明する。
図５は、図４のハブ１１０を切削加工によって形成する際の手順を示す模式図である。図５において実線はハブ１１０の断面を示し、破線の矢印は、切削バイトなどの加工ツールの先端部が移動する軌跡を表す。
切削対象のハブを旋盤にチャックし、回転を加える。ハブ１１０の外周面１１６を上から下へ切り出し、削り終わる際に径方向内側へ加工ツールを移動して径方向凹部１１２を形成する（Ｓ２０２）。一旦加工ツールをハブから離し、径方向外側に移動させる（Ｓ２０４）。ディスク搭載面１１４を径方向外側から内側に向けて切り出す。加工ツールが径方向凹部１１２の内部に到達するまで切削する。（Ｓ２０６）。加工ツールを一旦ハブ１１０の外周面１１６から離してから上方へ移動させる（Ｓ２０８）。

ここで径方向凹部１１２の寸法について、径方向の深さを０．１（ｍｍ）以上とすることが好ましい。径方向の深さを小さくするには切削バイト先端Ｒを小さくすることになり、切削バイトの損耗が大きくなるからである。径方向の深さは０．３（ｍｍ）以下とすることが好ましい。なぜならば０．３（ｍｍ）以上とすると、ハブ１１０の剛性が必要以上に低下しうるからである。軸方向の長さについては、０．３（ｍｍ）以上１．０（ｍｍ）以下とすることが好ましい。０．３（ｍｍ）以上とするのは、切削バイトの損耗を抑えるためである。１．０（ｍｍ）以下とするのは、それ以上では、磁気記録ディスク８１０の契合の精度が悪化しうるからである。

本実施の形態に係るブラシレスモータ１００の固有周波数Ｆ_０を、加振器と非接触変位計を用いて測定したところ、２４３０（Ｈｚ）であった。式４は、本実施の形態の場合、
Ｆ_０＞（３・８＋２）・９０（Ｈｚ）＝２３４０（Ｈｚ）
である。したがって、ブラシレスモータ１００の固有周波数Ｆ_０＝２４３０（Ｈｚ）は、式４を満たす。これにより、トルクリップル周波数と共振の２つのスプリット周波数とが一致することを避けることができるので、２次ロッキングモード共振による大きな振動を低減できる。
また、固有周波数Ｆ_０＝２４３０（Ｈｚ）は式４で与えられる下限の値：２３４０（Ｈｚ）に対してまだ余裕があるので、ブラシレスモータの製造時のばらつきにも対応できる。

また、本実施の形態に係るブラシレスモータ１００では、ステップＳ２０４において一旦加工ツールを径方向外側へ出した後に、ステップＳ２０６においてディスク搭載面１１４を径方向外側から内側に向けて切り出す。したがって旋盤の可動部分のバックラッシュによる加工の精度への影響を低減できる。その結果、ディスク搭載面１１４の加工の精度、たとえば平坦さを高く保つことができる。

また、本実施の形態に係るブラシレスモータ１００では、面取り部１１８が設けられる。したがって、ディスク搭載面１１４の径方向外側の端部が意図せず上方に反る、もしくは盛り上がることにより、磁気記録ディスク８１０の取り付け精度が悪化することを防ぐことができる。また、このような面取り部１１８の構成は、ディスク搭載面１１４を径方向外側から内側に向けて切り出すステップＳ２０６により適している。ここで、ディスク搭載面１１４は、モータ回転軸Ｒに対して完全に垂直となることを狙って加工しても、加工のばらつきにより、わずかにテーパが付くものがある。ディスク搭載面１１４において、外径側が磁気記録ディスク８１０から遠ざかる方向のテーパとなると、磁気記録ディスク８１０と密着性が低下して２次ロッキングモード共振の固有周波数Ｆ_０が低下したり、磁気記録ディスク８１０が傾いて取り付けられたりする問題が生じうる。その反対に、内径側が磁気記録ディスク８１０から遠ざかる方向のテーパとなる場合、磁気記録ディスク８１０とハブ１１０とが取り付け時に弾性変形して密着する範囲においては、磁気記録ディスク８１０の傾きが抑制され、２次ロッキングモード共振の固有周波数Ｆ_０の低下も起きにくいので好ましい。

そこで、本実施の形態においては、磁気記録ディスク８１０から遠ざかる方向を正とし、ディスク搭載面１１４の外径側に対して内径側が＋１μｍとなる、わずかなテーパを狙って加工し、このテーパを−１μｍから＋３μｍの範囲としている。なおこのテーパは、−側は３μｍを越えると２次ロッキングモード共振の固有周波数Ｆ_０が低下するので好ましくなく、＋側は１０μｍを越えると磁気記録ディスク８１０が変形し記録面にうねりが生じうるので好ましくない。

また、本実施の形態に係るブラシレスモータ１００では、ステップＳ２０６において、加工ツールが径方向凹部１１２の内部に到達するまで切削する。したがって、たとえ削り終わりに微少なバリが残ったとしても、それは径方向凹部１１２の内部にとどまるので磁気記録ディスク８１０とハブ１１０との結合には影響しない。

第３の実施の形態に係るブラシレスモータ３００を説明する。ブラシレスモータ３００は、その固有周波数Ｆ_０が式４を満たすよう構成される。以下、第２の実施の形態に係るブラシレスモータ１００および比較技術に係るブラシレスモータ７００との差異を中心に説明し、適宜重複する説明は省略する。

図６は、第３の実施の形態に係るブラシレスモータ３００の断面図である。ブラシレスモータ３００は、ハブ３１０と、軸リング３１８と、シャフト３２０と、円筒状マグネット３４０と、ベースプレート３５０と、積層コア３６０と、コイル３７０と、スリーブ３８０と、プレート３９０と、潤滑油３９２と、を備える。ブラシレスモータ３００には、磁気記録ディスク８１０が係止手段８２０により載置される。ハブ３１０は、径方向凹部３１２を有する。ハブ３１０は、ハブ３１０の下面からぶら下がる形状を有する円筒状の下垂部３１６を有する。下垂部３１６の内周面には軸リング３１８が固着される。

スリーブ３８０の内周面には、互いに離間した１組のヘリングボーン形状の径動圧溝３８２、３８４が形成される。下部に形成される径動圧溝を第１径動圧溝３８２とよび、上部に形成される径動圧溝を第２径動圧溝３８４とよぶ。また、スリーブ３８０の上端面にはヘリングボーン形状の軸動圧溝３８６が形成される。

第２径動圧溝３８４および軸動圧溝３８６は、ハブ３１０のディスク載置面３１４よりも軸方向上部に配置される。これによりハブ３１０は安定して支持される。したがって、式４を満たすように固有周波数Ｆ_０を高めることができる。その結果、トルクリップル周波数と共振の２つのスプリット周波数とが一致することを避けることができるので、２次ロッキングモード共振による大きな振動を低減できる。

また、本実施の形態に係るブラシレスモータ３００によれば、第２の実施の形態に係るブラシレスモータ１００によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。

以上、実施の形態に係るブラシレスモータの構成について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

第２の実施の形態では、ハブ１１０に径方向凹部１１２を設ける場合について説明したが、これに限られない。特に径方向凹部１１２を設けずとも式４を満たすようにブラシレスモータを構成すればよい。

第１、第２および第３の実施の形態ではマグネットが積層コアの外側に位置する、いわゆるアウターロータ型のブラシレスモータについて説明したが、これに限られない。たとえばマグネットが積層コアの内側に位置する、いわゆるインナーロータ型のブラシレスモータであっても、式３または式４を満たすよう構成されればよい。

第１、第２および第３の実施の形態ではスリーブがベースプレートに固定され、シャフトがスリーブに対して回転する場合について説明したが、たとえばシャフトがベースプレートに固定され、スリーブがハブと共にシャフトに対して回転するようなシャフト固定型であってもよい。

実施の形態では積層コアを用いる場合について説明したが、コアは積層コアでなくてもよい。

以上、実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることはいうまでもない。

１００ ブラシレスモータ、 １１０ ハブ、 １２０ シャフト、 １３０ 円筒状ヨーク、 １４０ 円筒状マグネット、 １５０ ベースプレート、 １６０ 積層コア、 １７０ コイル、 １８０ スリーブ、 １９０ プレート、 ３００ ブラシレスモータ、 ７００ ブラシレスモータ。

Claims (5)

1. 記録ディスクが載置されるハブと、
   軸受を介して前記ハブを回転自在に支持するベースと、
   前記ベースに固定され、円環部とそこから半径方向に伸びる複数の突極とを含むコアと、
   前記複数の突極に巻き線されて形成され、３相駆動されるコイルと、
   前記ハブに固定され、前記複数の突極と径方向に対向し、周方向にＰ極（Ｐは自然数）の駆動用着磁が施されたマグネットと、を備え、
   前記ハブは、回転軸を中心とする凸状部を有し、前記凸状部に前記記録ディスクの中央の孔が嵌合され、
   前記ハブに前記記録ディスクが載置された状態の２次ロッキングモード共振の非回転時の固有周波数をＦ_０（Ｈｚ）とし、前記ハブの回転数をＮ（Ｈｚ）とした場合、前記回転数Ｎが、Ｎ＜Ｆ_０／（３・Ｐ＋２）を満たすことを特徴とするディスク駆動装置。
2. 記録ディスクが載置されるハブと、
   軸受を介して前記ハブを回転自在に支持するベースと、
   前記ベースに固定され、円環部とそこから半径方向に伸びる複数の突極とを含むコアと、
   前記複数の突極に巻き線されて形成され、３相駆動されるコイルと、
   前記ハブに固定され、前記複数の突極と径方向に対向し、周方向にＰ極（Ｐは自然数）の駆動用着磁が施されたマグネットと、を備え、
   前記ハブは、回転軸を中心とする凸状部を有し、前記凸状部に前記記録ディスクの中央の孔が嵌合され、
   前記ハブに前記記録ディスクが載置された状態の２次ロッキングモード共振の非回転時の固有周波数をＦ_０（Ｈｚ）とし、前記ハブの回転数をＮ（Ｈｚ）とした場合、前記固有周波数Ｆ_０が、Ｆ_０＞Ｎ・（３・Ｐ＋２）を満たすことを特徴とするディスク駆動装置。
3. 前記記録ディスクが突き当たる前記ハブの面は切削加工により平坦に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のディスク駆動装置。
4. 前記記録ディスクが突き当たる前記ハブの面は、径方向外側から径方向内側へ向けて、前記記録ディスクの中央の孔が嵌合される前記凸状部の面を越えて切削加工されることを特徴とする請求項３に記載のディスク駆動装置。
5. 前記ハブには少なくとも２枚の記録ディスクが載置されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のディスク駆動装置。

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