JP2013246842A - ディスク駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ディスク駆動装置の薄型化と低消費電力化の向上の両立を図ることが課題である。
【解決手段】ディスク駆動装置は、ベースを含む静止体と、記録ディスクが嵌合する円筒部と、記録ディスクが載置される載置部を有するハブを含み、回転自在に支持される回転体と、ハブに設けられ、駆動磁極を有するマグネットと、ベースに固着される円環部と、コイルが配設されるコイル配設部と、駆動磁極と対向する先端部と、を含むステータコアと、を備えている。そして、コイル配設部の軸方向中心は先端部の軸方向中心より軸方向上側に位置する。
【選択図】図2

Description

本発明は、記録ディスクを搭載して回転駆動されるハブを備えるディスク駆動装置に関する。
ディスク駆動装置は、小型化、大容量化が進み、種々の電子機器に搭載されている。特にノートパソコンや携帯型音楽再生機器などの携帯型の電子機器へのディスク駆動装置の一種であるハードディスクドライブの搭載が進んでいる。このような携帯型の電子機器に搭載されるディスク駆動装置に対しては、デスクトップパソコンなどの据置型の電子機器に搭載されるものと比べて、薄型化や低消費電力化が求められている。一般的にディスク駆動装置の薄型化と低消費電力化とはトレードオフの関係にある。
本出願人は、例えば特許文献1において、記録ディスクの中央孔が係合される外筒部と記録ディスクが載置される環状延出部とを有し、軟磁性を有する材料から形成される略カップ状のハブと、ハブの環状延出部の下垂部に固定されるマグネットと、このマグネットの内周面に対向するステータコアと、ステータコアに設けたコイルと、を備えたディスク駆動装置を開示している。
特開2011−45234号公報
特許文献1に記載したようなディスク駆動装置についてさらに薄型化する要請がある。しかし、このようなディスク駆動装置ではマグネットは記録ディスクやクランパと軸方向に積み重ねられる。このような構成でディスク駆動装置を薄くすると、記録ディスクやクランパの軸方向寸法が一定である場合、マグネットの軸方向寸法が小さくなる。マグネットの軸方向寸法が小さくなると、その駆動磁極の軸方向の磁気的な中心(以下、磁気中心と表記することがある。)がディスク駆動装置の軸方向中心から下側に大きくずれて位置する。マグネットの磁気中心が、ステータコアの外周面の軸方向中心(以下、コア中心と表記することがある。)より下側に位置して、磁気中心とコア中心の軸方向距離が大きくなると、マグネットは上向きに吸引され、マグネットに固着されたハブは浮上力を受ける。ハブが浮上すると記録ディスクの軸方向の位置が不安定になることがあり、このような場合はディスク駆動装置のデータのリード/ライトエラーが増大することがある。
あるいは、マグネットの軸方向寸法が小さくなると、その駆動磁極の磁束が減少することによってトルクが低下する。また、軸方向においてコア中心を磁気中心に近づけるために、ステータコアをより下側の位置に配置すると、ステータコアとベースの軸方向隙間が小さくなる。かかる隙間が小さくなるとコイルの巻き数を増やすことが難しくトルクが低下する。トルクが低下すると記録ディスクの回転が不安定になりデータのリード/ライトエラーが増大することがある。あるいは、減少したトルクを補うように駆動電流を多目に流すと消費電力が増大する。つまり、ディスク駆動装置を薄型化あるいは低消費電力化するためには、記録ディスクによるマグネットの位置や形状の制限に適合するように、マグネットの磁気中心あるいはステータコアのコア中心を適切に配置することが有利であると認識された。
このような背景から、ディスク駆動装置の薄型化と低消費電力化の向上の両立を図ることが課題であると認識した。
なお、このような課題は、携帯型の電子機器に搭載されるディスク駆動装置に限らず他の種類の電子機器でも生じうる。
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的はディスク駆動装置の薄型化と低消費電力化の向上の両立を図ることである。
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、ベースを含む静止体と、記録ディスクの中央孔が嵌合すべき円筒部および、円筒部の下端から半径方向外側に延在して記録ディスクが載置されるべき載置部を有し磁性材料から形成されるハブを含み、静止体に対して回転自在に支持される回転体と、ハブの内側に設けられ、その内周面に複数の駆動磁極を有する環状のマグネットと、ベースに固着される円環部と、円環部から半径方向外向きに突出してコイルが配設されるコイル配設部と、コイル配設部から半径方向外向きに突出して駆動磁極と半径方向に対向する先端部と、を含むステータコアと、を備えている。そして、コイル配設部の軸方向中心は先端部の軸方向中心より軸方向上側に位置する。
この態様によると、ステータコアはコイル配設部の軸方向中心が先端部の軸方向中心より軸方向上側に位置することによって、コイル配設部とベースの軸方向隙間を広くすることが可能になる。
本発明の別の態様も、ディスク駆動装置に関する。このディスク駆動装置は、ベースを含む静止体と、記録ディスクの中央孔が嵌合すべき円筒部および、円筒部の下端から半径方向外側に延在して記録ディスクが載置されるべき載置部を有し磁性材料から形成されるハブを含み、静止体に対して回転自在に支持される回転体と、ハブの内側に設けられ、その内周面に複数の駆動磁極を有する環状のマグネットと、ベースに固着される円環部と、円環部から半径方向外向きに突出してコイルが配設されるコイル配設部と、コイル配設部から半径方向外向きに突出して駆動磁極と半径方向に対向する先端部と、を含むステータコアと、を備えている。そして、駆動磁極の軸方向中心は、軸方向においてハブの上端とベースの下端の中央より下側に位置し、マグネットは、その外径が記録ディスクの中央孔の内径より大きく軸方向において記録ディスクの下側の領域に設けられる第1マグネットおよび、その外径が記録ディスクの内径より小さく記録ディスクの半径方向内側の領域に設けられる第2マグネットを含む。
この態様によると、第2マグネットを含むから、マグネットの磁気中心の位置が軸方向上側にシフトする。
本発明のさらに別の態様も、ディスク駆動装置に関する。このディスク駆動装置は、ベースを含む静止体と、記録ディスクの中央孔が嵌合すべき円筒部および、円筒部の下端から半径方向外側に延在して記録ディスクが載置されるべき載置部を有し磁性材料から形成されるハブを含み、静止体に対して回転自在に支持される回転体と、ハブの内側に設けられ、その内周面に複数の駆動磁極を有する環状のマグネットと、ベースに固着される円環部と、円環部から半径方向外向きに突出してコイルが配設されるコイル配設部と、コイル配設部から半径方向外向きに突出して駆動磁極と半径方向に対向する先端部と、を含むステータコアと、を備えている。そして、駆動磁極の軸方向中心は、軸方向においてハブの上端とベースの下端の中央より下側に位置し、マグネットは、その外径が記録ディスクの中央孔の内径より大きく軸方向において記録ディスクの下側の領域に設けられる第1マグネットを含み、ステータコアは、軸方向において、コイル配設部の上側の端が記録ディスクの下面の上側に位置する。
この態様によると、コイル配設部の上側の端が記録ディスクの下面の上側に位置するから、コイル配設部とベースの間の軸方向隙間を広くすることができる。
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、ディスク駆動装置の薄型化と低消費電力化の向上の両立を図ることができる。
図1は、実施の形態に係るディスク駆動装置を示す分解斜視図である。 図2は、図1のA−A線断面図である。 図3は、図2に対応しトップカバーを取り付けた状態を示す断面図である。 図4は、図2の潤滑剤の介在領域の周辺を拡大して示す拡大断面図である。 図5は、図2のステータコアとマグネットの周辺を拡大して示す拡大断面図である。 図6は、変形例に係るディスク駆動装置の図5に対応するステータコアとマグネットの周辺を拡大して示す拡大断面図である。
以下、本発明を好適な実施の形態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。
実施の形態に係るディスク駆動装置は、例えば、磁気的にデータを記録する磁気記録ディスクを搭載し、それを回転駆動するハードディスクドライブなどのディスク駆動装置として好適に用いられる。例えばこの回転機器は、静止体に軸支手段を介して回転自在に取り付けられる回転体を含む。例えば回転体には磁気記録ディスクなどの被駆動メディアを搭載しうる搭載手段を含む。例えば軸支手段は静止体と回転体の何れかに構成されたラジアル軸支手段を備えている。例えば軸支手段は静止体と回転体の何れかに構成されたスラスト軸支手段を備えている。例えばスラスト軸支手段はラジアル軸支手段の半径方向外側に位置する。例えばラジアル軸支手段やスラスト軸支手段は潤滑媒体に動圧を発生させるものであってもよい。例えばラジアル軸支手段やスラスト軸支手段は潤滑流体を含むことができる。
(実施の形態)
図1は、実施の形態に係るディスク駆動装置100を示す斜視図である。図1は、発明の理解を容易にするため、トップカバー22を分離した状態を示す。ディスク駆動装置100は、ベース24と、上シャフト部材110と、ハブ26と、磁気記録ディスク62と、データリード/ライト部60と、トップカバー22と、中央ネジ74と、例えば6個の周辺ネジ104と、を含む。
以降ベース24に対してハブ26が搭載される側を上側として説明する。また、回転体の回転軸Rに沿った方向を軸方向と、回転軸Rに鉛直な平面上で回転軸Rを通る任意の方向を半径方向と、当該平面上における任意の方向を平面方向ということがある。かかる方向の表記はディスク駆動装置100が使用される姿勢を制限するものではなく、ディスク駆動装置100は任意の姿勢で使用されることがある。
磁気記録ディスク62は、直径が65mmのガラス製の2.5インチ型磁気記録ディスクであり、その中央の孔の直径は20mmである。磁気記録ディスク62の厚みを薄くすると剛性が低下し製造時に研磨する際に反って加工平面度が低下することがある。一方磁気記録ディスク62の厚みを厚くすると重量が増大することがある。磁気記録ディスク62は、少なくとも厚みが0.5mmから1.25mmの範囲で剛性および重量について実用性を有することが判明している。本実施の形態において、磁気記録ディスク62の厚みは0.7mmから0.9mmとしており、加工平面度の低下を抑制して記録密度の低下を防いでいる。例えば1枚の磁気記録ディスク62が、ハブ26に搭載され、ハブ26の回転に伴って回転する。磁気記録ディスク62は、クランパ72によってハブ26に固定される。
ベース24はアルミニウムの合金をダイカストにより成型して形成される。ベース24は、ディスク駆動装置100の底部を形成する底板部24aと、磁気記録ディスク62の載置領域を囲むように底板部24aの外周に沿って形成された外周壁部24bと、を有する。外周壁部24bの上面には、ネジ孔24cが、例えば6つ設けられる。
データリード/ライト部60は、記録再生ヘッド(不図示)と、スイングアーム64と、ボイスコイルモータ66と、ピボットアセンブリ68と、を含む。記録再生ヘッドは、スイングアーム64の先端部に取り付けられ、磁気記録ディスク62にデータを記録し、あるいは、磁気記録ディスク62からデータを読み取る。ピボットアセンブリ68は、スイングアーム64をベース24に対してヘッド回転軸Sの周りに揺動自在に支持する。ボイスコイルモータ66は、スイングアーム64をヘッド回転軸Sの周りに揺動させ、記録再生ヘッドを磁気記録ディスク62の上面上の所望の位置に移動させる。ボイスコイルモータ66およびピボットアセンブリ68は、ヘッドの位置を制御する公知の技術を用いて構成される。
トップカバー22は、略矩形の薄板状で、周辺に設けられる例えば6つのネジ貫通孔22cと、カバー凹部22eと、カバー凹部22eの中央部に設けられる中央孔22dとを有する。トップカバー22は、例えばアルミニウム板や鉄鋼板をプレス加工して所定の形状に形成される。トップカバー22は、腐食を防止するため例えばメッキ等の表面処理が施されてもよい。トップカバー22は、例えば、6つの周辺ネジ104を用いてベース24の外周壁部24bの上面に固定される。6つの周辺ネジ104は、6つのネジ貫通孔22cと、6つのネジ孔24cにそれぞれ対応する。特にトップカバー22と外周壁部24bの上面とは、それらの接合部分からディスク駆動装置100の内側へリークが生じないように互いに固定される。ここでディスク駆動装置100の内側とは具体的には、ベース24の底板部24aと、ベース24の外周壁部24bと、トップカバー22と、で囲まれる清浄空間70である。この清浄空間70は密閉されるように、つまり外部からのリークインもしくは外部へのリークアウトが無いように設計される。清浄空間70は、パーティクルが除去された清浄な空気で満たされる。これにより、磁気記録ディスク62へのパーティクルなどの異物の付着が抑えられ、ディスク駆動装置100の動作の信頼性が高められている。中央ネジ74は、上シャフト部材110の収納孔10aに対応する。トップカバー22は、中央ネジ74が中央孔22dを貫通して収納孔10aに螺合して嵌め合わされることによって上シャフト部材110の後述する上ロッド10に結合される。
図2は、図1のA−A線断面図である。図3は、図2に対応しトップカバー22を取り付けた状態を示す断面図である。図5は、図2のステータコア32とマグネット30の周辺を拡大して示す拡大断面図である。図2、図3は回転軸Rに沿って左右対称であり、同一の部材について左右何れかの参照符号の表示は省略されることがある。
図2を参照する。
静止体2は、軸体6と、ステータコア32と、コイル30と、磁性リング34と、をさらに含む。軸体6は上ロッド10および、上フランジ12を有する上シャフト部材110と、下ロッド14および、下フランジ16および、フランジ環囲部18を有する下シャフト部材112と、を含む。以下、上ロッド10と下ロッド14とを合わせて単にシャフトと表記することがある。
回転体4は、軸受体40と、キャップ48と、円筒状のマグネット28と、をさらに含む。軸受体40は、スリーブ42と、筒状部44と、環状部材46とを有する。回転体4と静止体2は、軸体6と軸受体40の隙間の一部に潤滑媒体として潤滑剤20が連続的に介在する。スリーブ42および筒状部44はシャフトを環囲する部材でありシャフト環囲部材と表記することがある。
また、軸体6と、軸受体40と、潤滑剤20とは後述する第1動圧発生溝50、第2動圧発生溝52、第3動圧発生溝54、第4動圧発生溝56とともに流体軸受ユニットを構成する。
ベース24は、回転体4の回転軸Rを中心とした開口24dと、開口24dを環囲する円筒状の突出部24eを有する。突出部24eはベース24の上面からハブ26側に突出する。
図5を参照する。ステータコア32は円環部32aとそこから半径方向外側に伸びる例えば12本の突極とを有し、ベース24の上面側の例えば突出部24eの外周面に固定される。突極は、円環部32aから半径方向外向きに突出して後述するコイル30が配設されるコイル配設部32bと、コイル配設部32bから半径方向外向きに突出している先端部32cと、を含む。先端部32cはベース24側に折り曲げられる第1屈曲部32caと、第1屈曲部32caの半径方向外側の部分が回転軸Rに直交する平面に沿って折り曲げられる第2屈曲部32cbとを有する。つまり先端部32cは、第1屈曲部32caで下側に折曲げられることによって、ステータコア32の先端部32cの外周面の軸方向中心位置がコイル配設部32bの軸方向中心位置よりベース24に近い。つまり、コイル配設部32bの軸方向中心は先端部32cの軸方向中心より軸方向上側に位置する。また、第2屈曲部32cbを有することによって、先端部32cの外周面がマグネット28の内周面28bに略平行になる。第1屈曲部32caは、折り曲げの角度が大き過ぎると屈曲部にクラックなどの損傷を生じる可能性がある。第1屈曲部32caはコイル配設部32bに対して、例えば、70°以下の角度で折り曲げられてもよい。この範囲内ではクラックの発生は見られなかった。本実施の形態の回転機器100においては、第1屈曲部32caはコイル配設部32bに対して30°〜45°の範囲で折り曲げられる。
軸方向において、ステータコア32は、コイル配設部32bの上側の端面32baが記録ディスク62の下面62bの上側に位置する。そして、先端部32cの外周面の軸方向中心32eが記録ディスク62の下面62bの下側に位置する。言い換えると、軸方向において、記録ディスク62の下面62bがステータコア32の先端部32cの外周面の軸方向中心32eとコイル配設部32bの上側の端面32baとの間に位置する。
ステータコア32は円環部32aの内周側がベース24に圧入、接着またはこれらを併用した方法によって結合されてよい。ステータコア32は、例えば、0.2mm厚の電磁鋼板を5枚積層しカシメにより一体化して形成される。第1屈曲部32caと第2屈曲部32cbとは先端部32cを例えばプレス加工などの塑性加工をして形成することができる。ステータコア32の表面には表面層が設けられる。例えば、ステータコア32の表面には電着塗装や粉体塗装などの絶縁塗装が施される。ステータコア32の各突極のコイル配設部32bにはコイル30が巻回されて設けられる。このコイル30に例えば3相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界磁磁界が発生する。
磁性リング34は軸方向に薄い中空環状で、その内周面がマグネット28と回転軸Rに沿って同軸に配置される。磁性リング34は、例えば接着、カシメまたはこれらを併用した方法によってベース24の上面に固着される。磁性リング34は、軟磁性を有する例えば鉄鋼板からプレス加工によって形成される。磁性リング34は、マグネット28の下面28dと軸方向に非接触状態で対向する領域を有し、マグネット28に下向きの吸引力を与える。このように構成することで回転体4の軸方向の浮上を抑制する。例えば、磁性リング34の内周の回転中心Rからの距離は、マグネット28の内周の回転中心Rからの距離より小さくしてもよい。例えば、磁性リング34の外周の回転中心Rからの距離は、第2マグネット28eの外周の回転中心Rからの距離より大きくしてもよい。
ハブ26は、中空の第1円環部26aと、第1円環部26aの外周面26cから半径方向外側へ延在する円盤部26dと、円盤部26dの外周部から軸方向下側に延在する第2円環部26eと、第2円環部26eの下側の外周面26fから半径方向外側へ延在する載置部26jと、マグネット凹部26kと、が設けられ略カップ状の形状に形成される。つまり、第2円環部26eは載置部26jから軸方向上向きに突出しており、載置部26jは第2円環部26eの半径方向外側に設けられる。マグネット凹部26kは載置部26jの内周側に半径方向外向きに窪むように周設され、その内径は第2円環部26eの外径より大きい。第1円環部26aと円盤部26dと第2円環部26eと載置部26jとは回転軸Rに沿って同軸にされる。第1円環部26aと円盤部26dと第2円環部26eと載置部26jとは一体に形成される。何れかの部位は別個に形成されて結合されてもよい。ハブ26は、例えば軟磁性を有するSUS430F等の鉄鋼材料から形成される。ハブ26の第2円環部26eの外周面26fにはドーナツ円盤状の磁気記録ディスク62の中央孔の内周面が嵌め込まれる。ハブ26の載置面28jの上面には磁気記録ディスク62が載置される。第2円環部26eの外周面26fには半径方向内側に向かって凹む周溝26gが係合凹部として設けられる。周溝26gはハブ26に磁気記録ディスク62が載置されたときに軸方向で磁気記録ディスク62の上面より上側に位置する。円盤部26dの外周側の下面に軸方向下側に突出する突出部26mが延在する。周溝26gは、軸方向において円盤部26dの上端と突出部26mの下端との間に位置する。このように構成することによって、周溝26gによるハブ26の強度の低下が抑制される。第1円環部26aの内周面26bの上部には半径方向外側に凹む凹部26lが周設される。
図5を参照する。クランパ72は、例えば、軸方向に薄い中空環状で内周側が花びら形状に形成されたスプリングワッシャーとすることができる。クランパ72は、例えばステンレス板などの弾性を有する材料から形成される。クランパ72は軸方向に圧縮されて、その内周部72bが周溝26gには嵌め込まれて係合し、その外周部72aが磁気記録ディスク62に接する。この結果、磁気記録ディスク62は、周溝26gに係合されるクランパ72と載置部とに挟まれることによりハブ26に対して固定される。クランパ72は、半径方向において、コイル30が配置される領域を避けコイル30が配置される領域の外側に設けられる。また、クランパ72は、半径方向において、マグネット28が配置される領域を避け、マグネット28が配置される領域の外側に設けられる。
マグネット28は、中空の環状で、第1マグネット28fと第2マグネット28eとを含む。第1マグネット28fは、その外径が記録ディスク62の内径より大きく、記録ディスク62が載置された状態では軸方向で記録ディスク62とベース24の間に位置する。第2マグネット28eは、その外径が記録ディスク62の内径より小さく、その内径は第1マグネット28fの内径と等しい。第1マグネット28fの軸方向厚み寸法は、第2マグネット28eの軸方向厚み寸法より小さく、第2マグネット28eの径方向厚み寸法と略等しい。
第1マグネット28fは、その外周面がハブ26のマグネット凹部26kの内周面に嵌合し、その上端面がマグネット凹部26kの上端面に当接する。第1マグネット28fは、内周面に周方向に16極の第1磁極が設けられ、内周面が先端部32cの外周面と隙間を介して半径方向に対向する。第2マグネット28eは、第2円環部26eの内周面27hに固着され、記録ディスク62に環囲される。第2マグネット28eは、内周面に周方向に第1磁極と同じ16極の第2磁極が設けられ、内周面が先端部32cの外周面と隙間を介して半径方向に対向する。第2磁極は第1磁極に対応する位置に設けられる。例えば、第2磁極は第1磁極と周方向に同一の位置に設けることができる。あるいは、第2磁極は第1磁極と周方向に一定の角度ずれた位置に設けることができる。以下、第1磁極と第2磁極とを合わせて駆動磁極と表記することがある。例えば、マグネット28は、第1磁極と第2磁極とを合成した磁極の磁気中心が、ステータコア32の先端部32cbの外周面の軸方向中心を含み回転軸に直交する平面上に位置するように配置される。あるいは、マグネット28は、当該磁気中心が当該平面上より上側すなわちハブ26側に位置するように配置されることがある。また例えば、マグネット28は、第1磁極と第2磁極とを合成した磁極の磁気中心がマグネット28の内周面28bの軸方向延長線上においてハブ26の上端とベース24の下端の中央より下側に位置するように配置される。
第1マグネット28fと第2マグネット28eとは別々に形成されてもよい。本実施の形態のディスク駆動装置100においては第1マグネット28fと第2マグネット28eは一体に形成されてシームレスに統合される。言い換えると、マグネット28は第1マグネット28fと第2マグネット28eとがL字型の断面を構成する。
マグネット28は、外周面がハブ26の内周面26hおよびマグネット凹部26kに例えば接着によって固定される。上面28cはハブ26の突出部26mに接している。マグネット28は、例えばネオジウム、鉄、ホウ素などの材料を含んで形成される。マグネット28は、所定の割合の樹脂を含んでもよい。マグネット28は、フェライト磁性材を含んで形成され、あるいは、フェライト磁性材を含んだ層とネオジウムなどの希土類材料を含む層とが積層されて形成されてもよい。マグネット28は磁性体層の表面には表面層が設けられる。例えば、マグネット28は表面に電着塗装やスプレー塗装などが施される。表面層を設けることによってマグネットの酸化が抑制され、あるいはマグネットの表面のはく離が抑制される。駆動磁極はマグネット28の内周面28bに着磁によって設けられる。
図4を参照して流体軸受ユニットおよびその周辺を説明する。図4は、図2の潤滑剤20の介在領域の周辺を拡大して示す拡大断面図である。図4は回転軸Rの左側のみを示す。
下シャフト部材112は、中心に貫通路14bを有するロッド状の下ロッド14と、下ロッド14の外周面14aの下端側から半径方向外側に延在する円盤状の下フランジ16と、下フランジ16の外周縁から軸方向上側に突出する円筒状のフランジ環囲部18とを含む。下ロッド14は、その外周面14aに雄ねじ部14abと、雄ねじ部14abより小径にされる小径部14acと、雄ねじ部14abより大径にされる大径部14aaと、がその順で軸方向に設けられる。小径部14acは円筒状であり、その外径は、雄ねじ部14abの谷の径より小さく形成されてもよい。また、大径部14aaは円筒状であり、その外径は雄ねじ部14abの外径より大きく形成されてもよい。雄ねじ部14abの外径は中央ネジ74のネジ部の外径と測定誤差を除いて実質的に等しく形成される。下シャフト部材112は、例えば、下ロッド14と下フランジ16とフランジ環囲部18とが一体に形成される。この場合、下シャフト部材112の製造誤差を低減でき、接合の手間を省くことができる。あるいは衝撃荷重に対する下シャフト部材112の変形を抑制することができる。下シャフト部材112は、例えば、SUS303などの金属材料から切削加工によって形成される。下シャフト部材112は樹脂などの他の材料や、プレス加工やモールディングなど他の方法を用いて形成されてもよい。
下フランジ16はスリーブ42と軸方向に対向する面、すなわち上面16aの内周側に軸方向下向きに窪むように周設される第2凹部16gを有する。第2凹部16gには後述するスリーブ42の第2突出部42gおよび上ロッド10の下端部が軸方向に進入する。第2突出部42gは第2凹部16gの中で非接触状態で相対回転する。
下シャフト部材112は、フランジ環囲部18の外周面18bおよび下フランジ16の外周面16bが開口24dの内周面に、例えば、接着されることによってベース24に固定される。下ロッド14は、貫通路14bの下端が通路カバー120で覆われる。例えば、通路カバー120はシール剤76を貫通路14bの下端および縁の周辺に塗布して硬化させて形成される。通路カバー120は例えば金属材料や樹脂材料から形成されるシートを接着固定してもよい。フランジ環囲部18は、その上端18cが、例えば、軸方向において後述する第1動圧発生溝50の配置領域またはその上側に位置する。このように構成することによって、フランジ環囲部18の内周面18aと後述する軸受体40の外周面との隙間の体積を大きくして、保持可能な潤滑剤20の量を多くしうる。潤滑剤20を多く保持することで潤滑剤20の欠乏による障害発生の可能性を低減できる。
上シャフト部材110は、中心に下ロッド14を収納する収納孔10aを有するロッド状の上ロッド10と、上ロッド10の外周面10cの上端側から半径方向外側に延在する略円盤状の上フランジ12と、を含む。収納孔10aは上ロッド10を軸方向に貫通している。収納孔10aは袋孔であってもよい。収納孔10aは雌ねじが形成された雌ねじ部10abと、雌ねじ部10abの下側に雌ねじ部10abより大径にされた大径部10aaと、を有する。大径部10aaは、その内周面が円筒状で、内径が雌ねじ部10abの谷の径より大きく形成されてもよい。例えば、大径部10aaの内径を下ロッド14の大径部14aaの外径とほぼ等しくすることによって、上ロッド10と下ロッド14との組み立て精度を向上しうる。上シャフト部材110は、例えば、上ロッド10と別個に形成された上フランジ12が結合されて形成されもよい。上シャフト部材110は、例えば、SUS420J2などの鉄鋼材料から切削加工によって形成される。上シャフト部材110は、硬度を高めるために焼き入れされることがある。上シャフト部材110は、寸法精度を向上するために上ロッド10の外周面10cと上フランジ12の下面12cとが研摩されることがある。上シャフト部材110は樹脂などの他の材料や、プレス加工やモールディングなど他の方法を用いて形成されてもよい。
下ロッド14は上ロッド10の収納孔10aに環囲されて固定される。具体的には、下ロッド14は、下ロッド14に設けた雄ねじ部14abが上ロッド10の収納孔10aに設けた雌ねじ部10abに螺合されて上ロッド10に結合される。下ロッド14と上ロッド10との半径方向隙間にはシール剤76が介在する。シール剤76は、例えば、上ロッド10の雌ねじ部10abと下ロッド14の雄ねじ部14abの半径方向隙間および、上ロッド10の大径部10aaと下ロッド14の小径部14acの半径方向隙間および、上ロッド10の大径部10aaと下ロッド14の大径部14aaの半径方向隙間のそれぞれに介在することがある。シール剤76は、潤滑剤20のリークアウトを抑制し、あるいは下ロッド14と上ロッド10の接合強度を向上する。シール剤76は、例えば、嫌気性の接着剤を用いることができる。
上フランジ12は、外周面12aにベース24に近づくほど回転軸Rからの半径方向の距離が大きくなるようなテーパー面12aaを有する。上フランジ12は、下面12cが後述する軸受体40のスリーブ42の上面42cと隙間を介して軸方向に対向する。上フランジ12は、外周面12aの上端から半径方向内側に延在するフランジ端面12dと、フランジ端面12dの内端から軸方向上側に略円筒状に隆起する隆起部12eと、を有する。上フランジ12はスリーブ42と軸方向に対向する面、すなわち下面12cに軸方向上向きに窪むように周設される第1凹部12fを有する。第1凹部12fには後述するスリーブ42の第1突出部42fが軸方向に進入する。第1突出部42fは第1凹部12fの中で非接触状態で相対回転する。
軸受体40は、上ロッド10を環囲する略円筒状のスリーブ42と、スリーブ42を環囲して結合される略円筒状の筒状部44と、筒状部44の上端側に結合される環状の環状部材46と、を含む。軸受体40は、スリーブ42が上ロッド10を隙間を介して環囲し、相対回転可能にされる。軸受体40は、スリーブ42が上フランジ12と下フランジ16の間に隙間を介して間在する。軸受体40は、筒状部44がハブ26に環囲されて固定される。軸受体40は、筒状部44が下シャフト部材112のフランジ環囲部18に隙間を介して環囲される。このように構成されることによって、ハブ26はベース24に対して回転自在に支持される。
スリーブ42と筒状部44はそれぞれ例えば黄銅などの金属材料から切削加工した後にそれぞれの表面に無電解ニッケルメッキを施して形成される。スリーブ42と筒状部44はステンレス材料など別の材料から形成されてもよい。例えばスリーブ42は筒状部44と圧入などの締まり嵌め、あるいは接着によって結合される。スリーブ42と筒状部44とは、結合された後にメッキが施されてもよい。この場合は、結合面にメッキ層が介在することに起因する結合強度の低下が抑制される。スリーブ42と筒状部44とは結合後に仕上げ加工するようにしてもよい。この場合は、結合の際に生じた変形を矯正することができる。スリーブ42と筒状部44とは一体に形成されてもよい。この場合は、スリーブ42と筒状部44との組み立て精度を向上しうる。
スリーブ42は、中空の略円筒状で、内周面42aと、外周面42bと、上面42cと、下面42dと、第1突出部42fと、第2突出部42gと、を有する。第1突出部42fは上面42cから軸方向上向きに円環状に突出して、上フランジ12の第1凹部12fに軸方向に進入する。第2突出部42gは下面42dから軸方向下向きに円環状に突出して、下フランジ16の第2凹部16gに軸方向に進入する。スリーブ42は、内周面42aにおいて上ロッド10を隙間を介して環囲する。つまり、第1突出部42fおよび第2突出部42gの内周面は、上ロッド10の外周面10cと隙間を介して半径方向に対向する。スリーブ42は、内周面42aの上ロッド10の外周面10cと半径方向に対向する領域にラジアル動圧を発生するために第1動圧発生溝50と第2動圧発生溝52とが設けられる。第2動圧発生溝52は第1動圧発生溝50の上方に離間して設けられる。第1動圧発生溝50と第2動圧発生溝52とは、スリーブ42の代りに上ロッド10の外周面10cに設けてもよい。なお、本実施形態の説明において、第1動圧発生溝50および第2動圧発生溝52が設けられる領域をラジアル動圧溝の配設領域と表記することがある。
スリーブ42の上面42cの上フランジ12と軸方向に対向する領域にスラスト動圧を発生するために第3動圧発生溝54が設けられる。第3動圧発生溝54はスリーブ42の代りに上フランジ12の下面12cのスリーブ42と軸方向に対向する領域に設けてもよい。スリーブ42の下面42dの下フランジ16と軸方向に対向する領域にスラスト動圧を発生するために第4動圧発生溝56が設けられる。第4動圧発生溝56はスリーブ42の代りに下フランジ16の上面16aのスリーブ42と軸方向に対向する領域に設けてもよい。なお、本実施形態の説明において、第3動圧発生溝54または第4動圧発生溝56が設けられる領域をスラスト動圧溝の配設領域と表記することがある。
本実施形態において第2動圧発生溝52の一部は、第1突出部42fと上ロッド10の半径方向に対向する面のいずれかに設けられる。つまり、軸方向において、ラジアル動圧溝の配設領域の下フランジ16から遠い方の端52aは第3動圧発生溝54の配設領域より、外側すなわち上側に位置する。また、第1動圧発生溝50の一部は、第2突出部42gと上ロッド10の半径方向に対向する面のいずれかに設けられる。つまり、軸方向において、ラジアル動圧溝の配設領域の上フランジ12から遠い方の端50aは第4動圧発生溝56の配設領域より、外側すなわち下側に位置する。
第1動圧発生溝50と第2動圧発生溝52は、例えば、ヘリングボーン形状にされる。第1動圧発生溝50と第2動圧発生溝52はスパイラル形状などの他の形状にされてもよい。第3動圧発生溝54と第4動圧発生溝56は、例えば、ヘリングボーン形状にされる。第3動圧発生溝54と第4動圧発生溝56はスパイラル形状などの他の形状にされてもよい。第1動圧発生溝50、第2動圧発生溝52、第3動圧発生溝54および第4動圧発生溝56は、例えば、プレス加工、ボール転造加工、エッチング加工、切削加工などによって形成される。これらの動圧発生溝はそれぞれ異なった製造方法によって形成されてもよい。
筒状部44は、中空の略円筒状で、内周面44aと、外周面44bと、上面44cと、下面44dと、内周面44aの上端側に半径方向外向きに窪むように周設された凹部44eと、を有する。内周面44aはスリーブ42と結合される。筒状部44の下面44dは、スリーブ42の下面42dより上側に位置する。つまり、下面44dと下フランジ16の上面16aとの隙間は、下面42dと上面16aの隙間より大きい。外周面44bの上側はハブ26の第1円環部26aの内周面26bと結合される。外周面44bのハブ26と結合される領域の下側は隙間を介してフランジ環囲部18に環囲される。外周面44bは、フランジ環囲部18の内周面18aと半径方向に対向する領域にその上端に近いほど半径が小さくなる傾斜面44baを有する。傾斜面44baと内周面18aとの半径方向隙間は軸方向上側に向けて徐々に拡大するテーパー状の空間を形成している。傾斜面44baと内周面18aは、後述する潤滑剤20の環囲部側気液界面122が接し、毛細管力によって潤滑剤20の飛散を抑制するキャピラリーシールを構成する。例えば、環囲部側気液界面122は、軸方向において第1動圧発生溝50の配置領域またはその上側に位置する。このように構成することによって、多くの量の潤滑剤20を保持して、潤滑剤20の欠乏による障害発生の可能性を低減できる。例えば、環囲部側気液界面122は、半径方向で第3動圧発生溝54と第4動圧発生溝56より外側に設けられる。
環状部材46は、中空環状で、内周面46aと、外周面46bと、上面46cと、下面46dと、を有する。例えば、環状部材46は、SUS303やSUS430などのステンレス材料から切削加工して形成される。環状部材46は、外周面46bと下面46dとが筒状部44の凹部44eに嵌め込まれ、接着固定される。環状部材46は、内周面46aにその上端に近いほど縮径される傾斜面46aaを有する。環状部材46の傾斜面46aaと上フランジ12のテーパー面12aaとの半径方向隙間は、上方に向かって徐々に拡がるテーパー状の空間を形成している。環状部材46の傾斜面46aaと上フランジ12のテーパー面12aaとは、後述する潤滑剤20のフランジ側気液界面124が接し、毛細管力によって潤滑剤20の飛散を抑制するキャピラリーシールを構成する。
キャップ48は、軸方向に薄い中空環状で、内周面48aと、外周面48bと、上面と、下面48dと、を有する。例えば、キャップ48は、SUS303やSUS430などのステンレス材料から切削加工して形成される。キャップ48は、その他の金属材料や樹脂材料から、プレス加工やモールディングによって形成されてもよい。キャップ48は、外周面48bがハブ26の第1円環部26aの内周面26bの凹部26lに嵌め込まれて接着結合される。したがってキャップ48は軸受体40と一体に回転する。キャップ48は、下面48dでフランジ側気液界面124を覆う。キャップ48は、内周面48aが上フランジ12の隆起部12eの側面を非接触で環囲する。キャップ48は、下面48dの内周側が上フランジ12のフランジ端面12dと非接触で軸方向に対向する。換言するとキャップ48は上フランジ12のフランジ端面12dの一部を覆う。キャップ48と上フランジ12とは潤滑剤20のラビリンスを形成し、潤滑剤20の飛散を抑制する。
潤滑剤20は、軸受体40と軸体6の隙間に環囲部側気液界面122からフランジ側気液界面124まで連続して介在する。例えば、潤滑剤20は、傾斜面44baと内周面18aの半径方向隙間と、筒状部44と下フランジ16の軸方向隙間と、スリーブ42と下フランジ16の軸方向隙間と、スリーブ42と上ロッド10の半径方向隙間と、上フランジ12とスリーブ42の軸方向隙間と、上フランジ12と筒状部44の半径方向隙間と、テーパー面12aaと傾斜面46aaの半径方向隙間と、に介在する。軸受体40が軸体6に対して相対的に回転するとき、第1動圧発生溝50、第2動圧発生溝52、第3動圧発生溝54、第4動圧発生溝56はそれぞれ潤滑剤20に動圧を発生させる。この動圧によって軸受体40が固定された回転体4は、軸体6が固定された静止体2に対して非接触状態で半径方向および軸方向に支持される。
軸受体40は、スリーブ42と上ロッド10の半径方向隙間とは別に、上フランジ12とスリーブ42の軸方向隙間と、スリーブ42と下フランジ16の軸方向隙間と、を連通する潤滑剤20の連通路BPを有する。例えば、連通路BPは、第3動圧発生溝54および第4動圧発生溝56の配設領域の半径方向外側に設けてもよい。例えば、連通路BPは、スリーブ42に設けた軸方向の通路を含む。連通路BPはスリーブ42の代わりに筒状部44に設けてもよい。連通路BPは、上フランジ12とスリーブ42の軸方向隙間とスリーブ42と下フランジ16の軸方向隙間との圧力差を抑制する。その結果、潤滑剤20の漏れ出しの可能性が低減される。
次に図3を参照して、トップカバー22が軸体6に結合される構成を説明する。
トップカバー22は、ファスナーが収納孔10aに嵌合されることによって軸体6の上ロッド10に結合される。具体的には、中央ネジ74がトップカバー22の中央孔22dを貫通して上ロッド10の収納孔10aに設けられた雌ねじ部の一部に螺合される。トップカバー22は、そのカバー凹部22eの中央孔22dの周縁が中央ネジ74の鍔と上ロッド10の上端面とに挟まれて上ロッド10に固定される。
このように軸体6の両端がベース24やトップカバー22などのシャーシに固定される構成によって、ディスク駆動装置100の耐振動特性等を高めることができる。
上ロッド10は、収納孔10aの中央ネジ74の下端と下ロッド14の上端との軸方向隙間に空気を溜めるガス溜まり78が設けられる。ガス溜まり78は下ロッド14の貫通路14bと連通する。ここで、収納孔10aと外周面14aとの間に未硬化のシール剤76が介在すると、このシール剤76は内包する揮発成分を発生させながら硬化する。ガス溜まり78を設けることによって、このシール剤76の揮発成分はガス溜まり78と貫通路14bとを通じて効率よく外部に排出される。この結果、シール剤76の硬化時間が短くなり、作業時間の短縮が可能になる。また、当該作業後所定の時間経過した後に、貫通路14bを塞ぐように通路カバー120が設けられる。貫通路14bとガス溜まり78と上ロッド10と下ロッド14の隙間とから異物が潤滑剤20の介在領域にリークインする可能性を小さくすることができる。
(変形例)
次に、図6を参照して変形例について説明する。図6は、変形例に係るディスク駆動装置200の図5に対応するステータコア32とマグネット28の周辺を拡大して示す拡大断面図である。以下、ディスク駆動装置100と異なる構成について説明する。ディスク駆動装置200は、例えば、ネジ180等のファスナーによってクランパ172がハブ126の上面に固定される。このため、ファスナーを外すことによって容易に記録ディスク62をハブ126から分離することができる。例えば、製造したディスク駆動装置200が所定の特性が得られず修理をする場合に有利である。
ディスク駆動装置200は、ハブ126の形状とクランパ172の形状とが図5のディスク駆動装置100と異なる。具体的には、ハブ126の円盤部126dの上面の外周側に下側に向かって凹む周設凹部126pが設けられる。周設凹部126pには周方向に略等間隔に、例えば、三つのネジ孔126qが設けられる。クランパ172にはネジ孔126qに対応する位置に貫通孔172cが設けられる。ネジ180が貫通孔172cを貫通してネジ孔126qに螺合されることによって、クランパ172はハブ126に固定される。クランパ172は、ハブ126に固定されることによって軸方向に圧縮され、クランパ172の弾性によりその外周部172aが磁気記録ディスク62をハブ126の載置部に押しつける。この結果、磁気記録ディスク62は、クランパ172と載置部とに挟まれることによってハブ126に対して固定される。
クランパ172は、内周端に上向きに突出する突出部172bが設けられる。突出部172bの内周面はハブ126の周設凹部126pの外周面に嵌合する。ネジ180の軸方向の投影領域は第2マグネット28eの上面28cと重複する。ネジ180と第2マグネット28eとの間に突出部126mが間在することによって、周設凹部126pの強度の低下を抑制している。ネジ180の上端は、クランパ172がハブ126に固定された状態において、円盤部126dの上面より下側に位置する。クランパ172は、その軸方向に投影した領域がコイル配設部32bを避け、コイル配設部32bの半径方向外側に位置する。
次に、ディスク駆動装置100を製造する方法の一例について説明する。
(1)スリーブ42は、その外周面42bが筒状部44の内周面44aに例えば圧入固定される。圧入に代えて接着や圧入接着されてもよい(図4参照)。
(2)スリーブ42の内周面42aに第1動圧発生溝50および第2動圧発生溝52が設けられる。スリーブ42の上面42cに第3動圧発生溝54が、下面42dに第4動圧発生溝56がそれぞれ設けられる。
(3)下フランジ16に固定された下ロッド14を上ロッド10の収納孔10aに所定の進入位置まで進入させる(図4参照)。例えば、下ロッド14に設けた雄ねじ部14abが上ロッド10の収納孔10aに設けた雌ねじ部10abに螺合するようにして進入させることができる。この際、下ロッド14の外周面14aと収納孔10aの少なくともいずれかにシール剤76を塗布して螺合することができる。上ロッド10に筒状部44に固定されたスリーブ42を嵌め合わせる。
(4)上フランジ12が上ロッド10の上端側に例えば圧入固定される。圧入に代えて接着や圧入接着されてもよい(図4参照)。この状態で、上フランジ12と下フランジ16との間におけるスリーブ42の軸方向遊び寸法P1を検査する。
(5)上フランジ12と下フランジ16との間におけるスリーブ42の所望の軸方向遊び寸法P0と、検査した軸方向遊び寸法P1と、に応じて下ロッド14の上ロッド10の収納孔10aにおける進入位置を変化させる。例えば、P0とP1との差分に相当する距離だけ進入位置を変化させることができる。例えば、雌ねじ部10abに螺合する雄ねじ部14abを回転させることによって進入位置を変化させることができる。
(6)環状部材46は筒状部44に例えば圧入固定される。圧入に代えて接着や圧入接着されてもよい(図4参照)。
(7)上記(6)の状態の軸体6と軸受体40の組立体を高温雰囲気に静置して、シール剤76を硬化させ、下ロッド14を上ロッド10に固着する。例えば、軸体6と軸受体40を60℃から120℃の清浄空気を満たした高温漕に30分から120分間静置してシール剤76を硬化させることができる。
(8)軸受体40と軸体6の所定の隙間に潤滑剤20が注入される。これで流体軸受ユニットが製造される(図4参照)。例えば、シール剤76が硬化した状態の軸体6と軸受体40の組立体を減圧雰囲気下で治具にセットして、軸体6と軸受体40の潤滑剤介在領域の開放端となるべき箇所に所定の量の潤滑剤20を付着させた後、雰囲気を復圧することによって潤滑剤20を注入することができる。
(9)潤滑剤20を注入した後の流体軸受ユニットについて、注入された潤滑剤20の環囲部側気液界面122およびフランジ側気液界面124の少なくともいずれかを被検査気液界面として、その軸方向位置を検査する。例えば被検査気液界面にレーザー光を照射して、その反射光に応じてその位置を検査することができる。また、フランジ12の上面12dにレーザー光を照射して、その反射光に応じて上面12dの位置を検査するようにしてもよい。このようすることによって、被検査気液界面の位置の上面12dの位置に対する相対位置を検査することができる。被検査流体軸受ユニットについて被検査気液界面の位置が所定の範囲にない場合は修理等を施すようにしてもよい。
(10)ハブ26にマグネット28が例えば接着によって固定される(図3参照)。
(11)ハブ26の第1円環部26aの内周面26bに、上記(9)の検査がされた流体軸受ユニットの筒状部44の外周面44bが例えば圧入固定される。圧入に代えて接着や圧入接着されてもよい(図4参照)。
(12)キャップ48が第1円環部26aの凹部26lに例えば圧入固定される。圧入に代えて接着や圧入接着されてもよい(図4参照)。
(13)コイル30が巻装されたステータコア32がベース24に例えば圧入固定される。圧入に代えて接着や圧入接着されてもよい(図3参照)。
(14)ベース24の開口24dに流体軸受ユニットのフランジ環囲部18が挿入され接着固定される(図4参照)。
(15)ハブ26にクランパ72を用いて磁気記録ディスク62が結合される(図3参照)。
(16)ベース24にリード/ライト部60およびその他の部材が取り付けられる。
(17)トップカバー22は、中央ネジ74が中央孔22dを貫通して上ロッド10の収納孔10aに設けられた雌ねじ部10abの一部に螺合されることによって、上ロッド10に結合される(図3参照)。中央ネジ74の縁にシール剤を塗布するようにしてもよい。
(18)トップカバー22が周辺ネジ104によってベース24に結合される。所定の検査などのその他の工程を経てディスク駆動装置100が製造される。
なお、以上のディスク駆動装置100を製造する方法や工程順は例示であり、ディスク駆動装置100はこれらと別の方法や工程順によって製造されてもよい。
以上のように構成されたディスク駆動装置100の動作を説明する。磁気記録ディスク62を回転させるために、3相の駆動電流がコイル30に供給される。その駆動電流がコイル30を流れることにより、ステータコア32の突極に沿って界磁磁束が発生する。この界磁磁束とマグネット28の駆動磁極の磁束との相互作用によってマグネット28にトルクが与えられ、ハブ26およびそれに嵌合された磁気記録ディスク62が回転する。同時にボイスコイルモータ66がスイングアーム64を揺動させることによって、記録再生ヘッドが磁気記録ディスク62上の揺動範囲を行き来する。記録再生ヘッドは磁気記録ディスク62に記録された磁気データを電気信号に変換して制御基板(不図示)へ伝え、また制御基板から電気信号の形で送られてくるデータを磁気記録ディスク62上に磁気データとして書き込む。
以上のように構成された本実施の形態のディスク駆動装置100は以下のような特徴を有する。
ステータコアの先端部の外周面の軸方向中心がマグネットの磁極の実質的な磁気中心より上側に位置すると、マグネット固着されるハブと記録ディスクが浮上して記録ディスクの軸方向の位置が不安定になることがある。また、ステータコアの先端部の外周面の軸方向中心とマグネットの磁極の実質的な磁気中心との軸方向距離が大きい場合は、マグネットの磁束の一部がステータコアに導入されず漏れ磁束となることがある。漏れ磁束が多いとトルクの減少や騒音の増大を生じることがある。
しかしながら、本実施の形態のディスク駆動装置100では先端部32cは折曲げられているから、コイル30の位置にかかわらず、ステータコア32の先端部32cの外周面の軸方向中心を所望の位置に配置することができる。例えば、ステータコア32の先端部32cの当該中心位置をマグネット28の磁極の実質的な磁気中心に近づけることできる。例えば、第1磁極と第2磁極とを合成した磁極の磁気中心が、先端部のコア中心を含み回転軸に直交する平面上に位置するように構成することができる。
マグネットを小さくするとディスク駆動装置のトルクが減少して回転が不安定になることがある。あるいは、減少したトルクを補うために駆動電流を多目に流すようにすると消費電流が増大することがある。しかしながら、本実施の形態のディスク駆動装置100では、記録ディスク62の内径より大きい外径の第1マグネット28fを使用しているから、トルクの減少を抑制することができる。つまり、第1マグネット28fの外形寸法は記録ディスク62の内周の形状による制約が少ないから、例えば、第1マグネット28fの外形寸法を所望のトルクに対応する大きさまで大きくしてもよい。
ディスク駆動装置を薄くするとコイル配設部とベースの軸方向隙間が狭くなりコイルの巻き数が減少してトルクの減少、あるいは消費電流の増大を招くことがある。しかしながら、本実施の形態のディスク駆動装置100はステータコアの先端部にベース側に折り曲げられる第1屈曲部を有するから、コイル配設部とベースの軸方向隙間を広くしてトルクの減少を抑制することができる。
また、本実施の形態のディスク駆動装置100は、コイル配設部の上面が記録ディスクの下面の上側に位置するから、コイル配設部とベースの軸方向隙間を広くしてコイルの巻き数を増やすことができる。
また、本実施の形態のディスク駆動装置100は、第2マグネットを備えるから、第1マグネットの磁束に加えて第2マグネットの磁束をステータコアに導入して発生トルクを大きくすることができる。
先端部の外周面がマグネットの内周面に平行でない場合は、マグネットとステータコアの間の磁気抵抗が増大して漏れ磁束が増大することがある。しかしながら、本実施の形態のディスク駆動装置100は、第2屈曲部を有するから、先端部の外周面がマグネットの内周面に略平行になり、マグネットの磁束を効率的にステータコアに導入することができる。
第1マグネットの軸方向厚み寸法が大きいと、その分、ディスク駆動装置の軸方向寸法が大きくなることがある。しかしながら、本実施の形態のディスク駆動装置100は、第1マグネットの軸方向厚み寸法は第2マグネットの軸方向厚み寸法より小さいから、ディスク駆動装置の軸方向寸法の増大を抑制することができる。
第1マグネットと第2マグネットとが別個に形成される場合は、それらを生産する手間やハブに固着する手間が多くかかることがある。しかしながら、本実施の形態のディスク駆動装置100は、第1マグネットと第2マグネットとは一体に統合されるから、マグネットを生産する手間やハブに固着する手間が少なくなる。
クランパがコイル配置領域やマグネット配置領域と軸方向に積層される構成では、クランパの存在によって、コイル配置領域やマグネット配置領域が狭くなり、トルクの減少あるいは消費電力の増大の原因となる。しかしながら、本実施の形態のディスク駆動装置100は、クランパ72は、半径方向において、コイル30が配置される領域またはマグネット28が配置される領域の外側に設けられるから、クランパの存在に起因するトルクの減少や消費電力の増大が防止される。
以上、実施の形態に係るディスク駆動装置の構成と動作について説明した。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。
実施の形態では、シャフトは上ロッド10と下ロッド14とが別々に形成されて結合される場合について説明したが、これに限られない。例えば、上ロッド10と下ロッド14と下フランジ16とフランジ環囲部18とを一体に形成するようにしてもよい。上ロッド10に対する下フランジ16やフランジ環囲部18の製造誤差を抑制することができる。この状態でシャフトに軸受体40を嵌合した後、上フランジ12をシャフトに結合することができる。
実施の形態では、ベースに下シャフト部材が直接取り付けられる場合について説明したが、これに限られない。例えば、回転体および静止体からなるブラシレスモータを別途形成した上で、そのブラシレスモータをシャーシに取り付ける構成としてもよい。
100:ディスク駆動装置 、2:静止体 、4:回転体 、6:軸体 、8:駆動ユニット 、10:上ロッド 、12:上フランジ 、14:下ロッド 、16:下フランジ 、18:フランジ環囲部 、20:潤滑剤 、22:トップカバー 、24:ベース 、26:ハブ 、28:マグネット 、30:コイル 、32:ステータコア 、34:磁性リング 、36:留め具 、38:シール部材 、40:軸受体 、42:スリーブ 、44:筒状部 、46:環状部材 、48:キャップ 、50:第1動圧発生溝 、52:第2動圧発生溝 、54:第3動圧発生溝 、56:第4動圧発生溝 、58:カバーフィルム 、60:リード/ライト部 、62:磁気記録ディスク 、64:スイングアーム 、66:ボイスコイルモータ 、68:ピボットアッセンブリ 、70:清浄空間 、72:クランパ 、74:中央ネジ104:周辺ネジ 、110:上シャフト部材 、112:下シャフト部材 、120:通路カバー 、122:環囲部側気液界面 、124:フランジ側気液界面。

Claims (20)

  1. ベースを含む静止体と、
    記録ディスクの中央孔が嵌合すべき円筒部および、前記円筒部の下端から半径方向外側に延在して前記記録ディスクが載置されるべき載置部を有し磁性材料から形成されるハブを含み、前記静止体に対して回転自在に支持される回転体と、
    前記ハブの内側に設けられ、その内周面に複数の駆動磁極を有する環状のマグネットと、
    前記ベースに固着される円環部と、前記円環部から半径方向外向きに突出してコイルが配設されるコイル配設部と、前記コイル配設部から半径方向外向きに突出して前記駆動磁極と半径方向に対向する先端部と、を含むステータコアと、
    を備え、
    前記コイル配設部の軸方向中心は前記先端部の軸方向中心より軸方向上側に位置することを特徴とするディスク駆動装置。
  2. 前記ステータコアは、前記先端部が前記コイル配設部に対して下側に折り曲げられる屈曲部を有す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。
  3. 前記ステータコアは、軸方向において、前記コイル配設部の上面が前記記録ディスクの下面の上側に位置し、前記先端部の外周面の軸方向中心が前記記録ディスクの前記下面の下側に位置すること特徴とする請求項1または2に記載のディスク駆動装置。
  4. 前記マグネットは、その外径が前記記録ディスクの前記中央孔の内径より大きく、軸方向において前記記録ディスクの下側の領域に設けられる第1マグネットを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のディスク駆動装置。
  5. 前記マグネットは、その外径が前記記録ディスクの内径より小さく、前記記録ディスクの半径方向内側の領域に設けられる第2マグネットを含むことを特徴とする請求項4に記載のディスク駆動装置。
  6. 前記第1マグネットと前記第2マグネットとは一体に統合されることを特徴とする請求項5に記載のディスク駆動装置。
  7. 前記第1マグネットの軸方向厚み寸法は、前記第2マグネットの軸方向厚み寸法より小さいことを特徴とする請求項5または6に記載のディスク駆動装置。
  8. 前記マグネットの前記駆動磁極の軸方向における磁気的中心が、前記ステータコアの前記先端部の軸方向中心を含み前記回転体の回転軸に直交する平面上または当該平面より軸方向上側に位置することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のディスク駆動装置。
  9. 前記記録ディスクを前記ハブに固定するクランパを備え、前記クランパは、半径方向において、前記コイルが配置される領域の外側に設けられることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のディスク駆動装置。
  10. 前記記録ディスクを前記ハブに固定するクランパを備え、前記クランパは、半径方向において、前記円筒部の前記記録ディスクの前記中央孔が嵌合すべき部分の内周面より外側の領域に設けられることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のディスク駆動装置。
  11. ベースを含む静止体と、
    記録ディスクの中央孔が嵌合すべき円筒部および、前記円筒部の下端から半径方向外側に延在して前記記録ディスクが載置されるべき載置部を有し磁性材料から形成されるハブを含み、前記静止体に対して回転自在に支持される回転体と、
    前記ハブの内側に設けられ、その内周面に複数の駆動磁極を有する環状のマグネットと、
    前記ベースに固着される円環部と、前記円環部から半径方向外向きに突出してコイルが配設されるコイル配設部と、前記コイル配設部から半径方向外向きに突出して前記駆動磁極と半径方向に対向する先端部と、を含むステータコアと、
    を備え、
    前記駆動磁極の軸方向中心は、軸方向において前記ハブの上端と前記ベースの下端の中央より下側に位置し、
    前記マグネットは、その外径が前記記録ディスクの前記中央孔の内径より大きく軸方向において前記記録ディスクの下側の領域に設けられる第1マグネットおよび、その外径が前記記録ディスクの内径より小さく前記記録ディスクの半径方向内側の領域に設けられる第2マグネットを含むことを特徴とするディスク駆動装置。
  12. 前記ステータコアは、軸方向において、前記コイル配設部の上側の端が前記記録ディスクの下面の上側に位置すること特徴とする請求項11に記載のディスク駆動装置。
  13. 前記第1マグネットの軸方向厚み寸法は、前記第2マグネットの軸方向厚み寸法より小さく、前記第1マグネットと前記第2マグネットとは一体に統合されることを特徴とする請求項11または12に記載のディスク駆動装置。
  14. 前記マグネットの前記駆動磁極の軸方向における磁気的中心が、前記ステータコアの前記先端部の軸方向中心を含み前記回転体の回転軸に直交する平面上または当該平面より軸方向上側に位置することを特徴とする請求項11から13のいずれかに記載のディスク駆動装置。
  15. 前記記録ディスクを前記ハブに固定するクランパを備え、前記クランパは、半径方向において、前記コイルが配置される領域の外側に設けられることを特徴とする請求項11から14のいずれかに記載のディスク駆動装置。
  16. 前記記録ディスクを前記ハブに固定するクランパを備え、前記クランパは、半径方向において、前記円筒部の前記記録ディスクの前記中央孔が嵌合すべき部分の内周面より外側の領域に設けられることを特徴とする請求項11から14のいずれかに記載のディスク駆動装置。
  17. ベースを含む静止体と、
    記録ディスクの中央孔が嵌合すべき円筒部および、前記円筒部の下端から半径方向外側に延在して前記記録ディスクが載置されるべき載置部を有し磁性材料から形成されるハブを含み、前記静止体に対して回転自在に支持される回転体と、
    前記ハブの内側に設けられ、その内周面に複数の駆動磁極を有する環状のマグネットと、
    前記ベースに固着される円環部と、前記円環部から半径方向外向きに突出してコイルが配設されるコイル配設部と、前記コイル配設部から半径方向外向きに突出して前記駆動磁極と半径方向に対向する先端部と、を含むステータコアと、
    を備え、
    前記駆動磁極の軸方向中心は、軸方向において前記ハブの上端と前記ベースの下端の中央より下側に位置し、
    前記マグネットは、その外径が前記記録ディスクの前記中央孔の内径より大きく軸方向において前記記録ディスクの下側の領域に設けられる第1マグネットを含み、
    前記ステータコアは、軸方向において、前記コイル配設部の上側の端が前記記録ディスクの下面の上側に位置すること特徴とするディスク駆動装置。
  18. 前記マグネットの前記駆動磁極の軸方向における磁気的中心が、前記ステータコアの前記先端部の軸方向中心を含み前記回転体の回転軸に直交する平面上または当該平面より軸方向上側に位置することを特徴とする請求項17に記載のディスク駆動装置。
  19. 前記記録ディスクを前記ハブに固定するクランパを備え、前記クランパは、半径方向において、前記コイルが配置される領域の外側に設けられることを特徴とする請求項17または18に記載のディスク駆動装置。
  20. 前記記録ディスクを前記ハブに固定するクランパを備え、前記クランパは、半径方向において、前記円筒部の前記記録ディスクの前記中央孔が嵌合すべき部分の内周面より外側の領域に設けられることを特徴とする請求項17または18に記載のディスク駆動装置。
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