JP2010226801A - ディスク駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ディスク駆動装置50は、記録ディスク5が載置されるハブ4と、軸受を介してハブ4を回転自在に支持するベース1と、ベース1に固定され、円環部とそこから径方向に伸びるS個(Sは3以上の自然数)の突極とを含むコアと、S個の突極に巻き線されて形成される3相のコイル6と、ハブ4に固定され、S個の突極と径方向に対向し、周方向にP極(Pは2以上の自然数)の駆動用着磁が施されたマグネット7と、を備える。このディスク駆動装置50において、コアの突極の数Sとマグネット7の駆動用磁極の数Pとの最小公倍数であるLCMにもとづくコギングトルクの基本周波数成分が、その基本周波数の2倍の周波数であるコギングトルクの第2周波数成分より小さくする。
【選択図】図2
Description
本実施形態と比較される比較技術では、マグネット7に強い磁極を形成するため、できるだけ高い着磁電圧、例えば1300Vを印加して、大きな着磁用の磁界を発生させて、マグネット7に磁極を形成していた。ここで、回転体部18の1回転当たりのコギングトルクの脈動数(以下、回転体部18の1回転当たりのコギングトルクの脈動数を、単に「脈動数」という)は、ステータコア8の突極数Sとマグネット7の磁極数Pとの最小公倍数LCMである。例えばS=12およびP=8であれば、SとPの最小公倍数LCMは24であり、コギングトルクが1回転当たりに24回脈動が発生する。この1回転当たりに24回脈動するコギングトルクが、主たるコギングトルクの成分であり、LCMに応じて変動する。この最小公倍数LCMにもとづく脈動をコギングトルクの「基本周波数成分」とする。また、基本周波数の2倍の周波数にもとづく脈動をコギングトルクの「第2周波数成分」とする。なお、脈動数が大きくなれば、コギングトルクの大きさが小さくなる。
実施形態に係るディスク駆動装置50について例えば、着磁電圧を制御してコギングトルクの基本周波数成分のP−P値を0.2mN・m以下とすることができ、コギングトルクに起因する振動を抑制することができる。コギングトルクの基本周波数成分のP−P値を0.2mN・m以下にすることで、ディスク駆動装置50を7200min−1で回転させて使用してもリード/ライトのエラーレートを許容範囲に収まるように減少させることができる。
比較技術では、マグネット7に内挿される着磁ヨークの外径は、マグネット7の内径より0.5〜0.7mm小さく作られている。マグネット7が着磁ヨークの中心から偏心した位置で着磁された場合、駆動磁極が0.5〜0.7mm偏心して形成される。この駆動磁極が偏心したマグネット7を備えたディスク駆動装置を回転させて、コイル6に発生する逆起電力では、駆動磁極の偏心に起因して、1回転中の振幅の変動率(以下、「AM(Amplitude modulation)変動率」という)が大きくなる。図8を用いて、このAM変動率について説明する。
図11は、記録ディスク5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11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36と節円38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。
Fs=Fr±N(Hz)・・・(式1)
本発明者は、2次ロッキングモード共振を用いる場合に、この2つのスプリット周波数Fsについて考慮した。
したがって、2次ロッキングモード共振の下限周波数Fr−Nをトルクリップルの上限周波数Ft+Nより高くすることで振動と共振の干渉を防止できる。すなわち、2次ロッキングモード共振の周波数Frを高くすれば、本図の破線で囲まれた干渉のない領域が広がり、回転速度を高くすることができる。
以上より、2次ロッキングモード共振の周波数Frを式2−2により定める。固有周波数Frが、Fr>N×(3×P+2)を満たすようにすることで、振動と共振の干渉を抑制することができる。なお、式2−2は、式2−1に上述のFt=3×P×Nを代入した式である。
Fr−N>Ft+N・・・(式2−1)
Fr>N×(3×P+2)・・・(式2−2)
式2−2は臨界値を示しているため、さらに、温度変化、経時変化、部品精度および製造上のバラツキなどの影響要因を考慮し、当該2次ロッキングモード共振に関する上述の問題をより確実に避けるためには、当該影響要因に相当する分として、式3のようにFrの下限周波数をさらにN以上高くすることが好ましい。
Fr>N×(3×P+2)+N・・・(式3)
Claims (6)
- 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、円環部とそこから径方向に伸びるS個(Sは3以上の自然数)の突極とを含むコアと、
前記S個の突極に巻き線されて形成される3相のコイルと、
前記ハブに固定され、前記S個の突極と径方向に対向し、周方向にP極(Pは2以上の自然数)の駆動用着磁が施されたマグネットと、を備え、
前記コアの突極の数Sと前記マグネットの駆動用磁極の数Pとの最小公倍数であるLCMにもとづくコギングトルクの基本周波数成分が、その基本周波数の2倍の周波数である前記コギングトルクの第2周波数成分より小さいことを特徴とするディスク駆動装置。 - 前記コギングトルクの前記基本周波数成分のピークツーピーク値が0.2(mN・m)以下であることを特徴とする請求項1に記載のディスク駆動装置。
- 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、円環部とそこから径方向に伸びるS個(Sは3以上の自然数)の突極とを含むコアと、
前記S個の突極に巻き線されて形成される3相のコイルと、
前記ハブに固定され、前記S個の突極と径方向に対向し、周方向にP極(Pは2以上の自然数)の駆動用着磁が施されたマグネットと、を備え、
前記コアの突極の数Sと前記マグネットの駆動用磁極の数Pとの最小公倍数であるLCMにもとづくコギングトルクの基本周波数成分のピークツーピーク値が0.2(mN・m)以下であることを特徴とするディスク駆動装置。 - 前記コイルを回転させたときに発生する逆起電力の1回転中の振幅の変動率を2%以下にすることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のディスク駆動装置。
- 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、円環部とそこから径方向に伸びるS個(Sは3以上の自然数)の突極とを含むコアと、
前記S個の突極に巻き線されて形成される3相のコイルと、
前記ハブに固定され、前記S個の突極と径方向に対向し、周方向にP極(Pは2以上の自然数)の駆動用着磁が施されたマグネットと、を備え、
前記コイルを回転させたときに発生する逆起電力の1回転中の振幅の変動率を2%以下にすることを特徴とするディスク駆動装置。 - 前記ハブの回転数をN(Hz)とし、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Fr(Hz)とする場合、前記固有周波数Frが、Fr>N×(3×P+2)を満たすことを特徴とする請求項5に記載のディスク駆動装置。
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