JP2014192916A - Rotary apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録ディスクを回転させる回転機器に関する。 The present invention relates to a rotating device that rotates a recording disk.
ハードディスクドライブなどの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搭載が進んでいる。 Disk drive devices such as hard disk drives are becoming smaller and larger in capacity, and are mounted on various electronic devices. In particular, the mounting of disk drive devices in portable electronic devices such as notebook computers and portable music playback devices is advancing.
例えば特許文献1や特許文献2には、シャフトがベースプレートに固定され、軸受に流体動圧軸受(Fluid Dynamic Bearing)機構を採用したモータが提案されている。
For example, Patent Document 1 and
近年の携帯型電子機器の薄型化は目覚ましく、それに伴いディスク駆動装置にもさらなる薄型化が求められている。ディスク駆動装置の薄型化が進むと、ベースプレートも薄くならざるを得ない。ここで特許文献1、2に記載されるようなシャフト固定型のディスク駆動装置ではシャフトをベースプレートに設けられた孔に挿入して固定しているので、ベースプレートが薄くなるとシャフトとベースプレートとの結合強度が低下する虞がある。
In recent years, thinning of portable electronic devices has been remarkable, and accordingly, further thinning of disk drive devices has been demanded. As disk drive devices become thinner, the base plate must be thinner. Here, in the shaft fixed type disk drive device described in
このような課題は、ディスク駆動装置に限らず他の種類の回転機器でも生じうる。 Such a problem may occur not only in the disk drive device but also in other types of rotating equipment.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は薄型化しても部材間の結合強度を維持または向上できるシャフト固定型の回転機器の提供にある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a shaft-fixed rotary device that can maintain or improve the coupling strength between members even if the thickness is reduced.
本発明のある態様は、回転機器に関する。この回転機器は、記録ディスクが載置されるべき回転体と、回転体を回転自在に支持する固定体と、を備える。固定体は、回転体の回転軸に沿って延在する内側部と、内側部を環囲し、内側部に固定される外側部と、回転体を覆うカバーと、カバーを外側部に対して固定する結合部と、を含む。結合部は、内側部に回転軸に沿って形成された孔に進入する。 One embodiment of the present invention relates to a rotating device. The rotating device includes a rotating body on which the recording disk is to be placed, and a fixed body that rotatably supports the rotating body. The fixed body includes an inner portion that extends along the rotation axis of the rotating body, an outer portion that surrounds the inner portion and is fixed to the inner portion, a cover that covers the rotating body, and a cover that faces the outer portion A coupling portion to be fixed. The coupling part enters a hole formed in the inner part along the rotation axis.
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。 Note that any combination of the above-described constituent elements, and those obtained by replacing the constituent elements and expressions of the present invention with each other among methods, apparatuses, systems, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、シャフト固定型の回転機器を薄型化しても部材間の結合強度を維持または向上できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it makes a shaft fixed type rotary apparatus thin, the joint strength between members can be maintained or improved.
以下、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。 Hereinafter, the same or equivalent components and members shown in the respective drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions thereof are omitted as appropriate. In addition, the dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged or reduced for easy understanding. Also, in the drawings, some of the members that are not important for describing the embodiment are omitted.
実施の形態に係る回転機器は、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、特にシャフトがベースに対して固定され、ハブがシャフトに対して回転するようなシャフト固定型のディスク駆動装置として好適に用いられる。 The rotating device according to the embodiment is suitably used as a disk drive device such as a hard disk drive that mounts a magnetic recording disk and rotationally drives it, and in particular, the shaft is fixed to the base and the hub rotates relative to the shaft. It is suitably used as a shaft fixed type disk drive device.
図1(a)〜(c)は、実施の形態に係る回転機器100を示す図である。図1(a)は回転機器100の上面図である。図1(b)は回転機器100の側面図である。図1(c)は、トップカバー2を外した状態の回転機器100の上面図である。回転機器100は、固定体と、固定体に対して回転する回転体と、回転体に取り付けられる磁気記録ディスク8と、データリード/ライト部10と、を備える。固定体は、ベース4と、ベース4に対して固定されたシャフト26と、シャフト26を支持するハウジング102と、トップカバー2と、6つのねじ20と、シャフト固定ねじ6と、を含む。回転体は、ハブ28と、クランパ36と、カバーリング12と、を含む。
以降ベース4に対してハブ28が搭載される側を上側として説明する。
Fig.1 (a)-(c) is a figure which shows the
Hereinafter, the side on which the
磁気記録ディスク8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、厚みは0.65mmである。ハブ28は1枚の磁気記録ディスク8を搭載する。
The
ベース4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4は、回転機器100の底部を形成する底板部4aと、磁気記録ディスク8の載置領域を囲むように底板部4aの外周に沿って形成された外周壁部4bと、を有する。外周壁部4bの上面4cには、6つのねじ孔22が設けられる。ベース4は鋼板やアルミニウム板などからプレス加工により形成されてもよい。
The
ベース4の表面の剥離を防止するために、ベース4には表面コーティングが施される。表面コーティングは例えばエポキシ樹脂などの樹脂材料によるコーティングであってもよい。あるいはまた、表面コーティングは例えばニッケルやクロムなどの金属材料をめっきすることによるコーティングであってもよい。実施の形態では、ベース4の表面に無電解ニッケルめっきが施される。樹脂材料によるコーティングと比較して表面の硬度を高くして摩擦係数を低くすることができる。また、例えば製造時に、磁気記録ディスク8がベース4の表面に接触した場合に、ベース4の表面や磁気記録ディスク8が損傷する可能性を低くすることができる。実施の形態では、ベース4の表面の静止摩擦係数は0.1から0.6の範囲とされる。静止摩擦係数が2以上である場合と比較してベース4や磁気記録ディスク8が損傷する可能性を一層低減できる。
In order to prevent peeling of the surface of the
データリード/ライト部10は、記録再生ヘッド(不図示)と、スイングアーム14と、ボイスコイルモータ16と、ピボットアセンブリ18と、を含む。記録再生ヘッドは、スイングアーム14の先端部に取り付けられ、磁気記録ディスク8にデータを記録し、磁気記録ディスク8からデータを読み取る。ピボットアセンブリ18は、スイングアーム14をベース4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16は、スイングアーム14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8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16およびピボットアセンブリ18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。
The data read / write
トップカバー2は回転体を覆う。トップカバー2は、6つのねじ20を用いてベース4の外周壁部4bの上面4cに固定される。6つのねじ20は、6つのねじ孔22にそれぞれ対応する。特にトップカバー2と外周壁部4bの上面4cとは、それらの接合部分から回転機器100の内側へリークが生じないように互いに固定される。ここで回転機器100の内側とは具体的には、ベース4の底板部4aと、ベース4の外周壁部4bと、トップカバー2と、で囲まれる清浄空間24である。この清浄空間24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24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8へのパーティクルなどの異物の付着が抑えられ、回転機器100の動作の信頼性が高められている。
The
シャフト26はハブ28の回転軸に沿って延在する。ハウジング102の上端面にはシャフト固定ねじ孔152が設けられる。シャフト固定ねじ6は、トップカバー2を貫通してシャフト固定ねじ孔152に螺合されることによって、トップカバー2をシャフト26に対して固定する。
The
シャフト固定型の回転機器のなかでもこのようにベース4やトップカバー2などのシャーシにシャフト26の両端が固定されるタイプの回転機器によると、回転機器の耐衝撃性や耐振動性を高めることができる。
Among the fixed shaft type rotating devices, according to the rotating device in which both ends of the
図2は、図1(a)のA−A線断面図である。図2に示される断面は回転機器100のモータ部分の半断面に相当する。
回転体は、ハブ28と、クランパ36と、円筒状マグネット32と、カバーリング12と、を含む。固定体は、ベース4と、積層コア40と、コイル42と、ハウジング102と、シャフト26と、リング部104と、を含む。回転体と固定体との隙間の一部に潤滑剤92が連続的に介在する。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The cross section shown in FIG. 2 corresponds to a half cross section of the motor portion of the
The rotating body includes a
ハブ28は、軟磁性を有する例えばSUS430等の鉄鋼材料を切削加工またはプレス加工することにより形成され、略カップ状の所定の形状に形成される。ハブ28の表面の剥離を抑制するために、ハブ28の表面に例えば無電解ニッケルめっきなどの表面層形成処理を施してもよい。ハブ28は、シャフト26を環囲するシャフト環囲部28jと、シャフト環囲部28jよりも半径方向外側に設けられ、磁気記録ディスク8の中央孔8aに嵌るハブ突出部28gと、ハブ突出部28gよりも半径方向外側に設けられた載置部28hと、を有する。磁気記録ディスク8は、載置部28hの上面であるディスク載置面28a上に載置される。磁気記録ディスク8は、クランパ36と載置部28hとに挟まれることによりハブ28に対して固定される。
The
クランパ36は、磁気記録ディスク8の上面に下向きの力を加え、磁気記録ディスク8をディスク載置面28aに圧接させる。クランパ36はハブ突出部28gの外周面28dに係合される。クランパ36とハブ突出部28gの外周面28dとは、螺合、かしめ、圧入などの機械的結合手段や磁気的な吸引力を利用した磁気的結合手段により結合されてもよい。
The
クランパ36は、クランパ36が磁気記録ディスク8に所望の下向きの力を加えている状態において、クランパ36の上面36aがハブ突出部28gの上面28eを超えて上側に突出しないように形成される。
The
例えばクランパ36とハブ突出部28gの外周面28dとが螺合される場合、ハブ突出部28gの外周面28dにはおねじが形成され、クランパ36の内周面36bには対応するめねじが形成される。この場合、螺合の強さによって、クランパ36が磁気記録ディスク8の上面に加える下向きの力の強さを比較的正確に制御できる。クランパ36は複数の部材から形成されてもよく、あるいは一体の部材であってもよい。
For example, when the
ハブ突出部28gの外周面28dに加工によるバリが付着していると、クランパ36が外周面28dに螺合される際に、クランパ36が加工バリに接触して加工バリが剥離することがある。このような加工バリを予め除去するために、ハブ突出部28gの外周面28dにはバリ除去処理が施されてもよい。
If burr due to processing is attached to the outer
円筒状マグネット32は、ハブ28の内側の円筒面に相当する円筒状内周面28fに接着固定される。円筒状マグネット32は、例えば、希土類磁石材料やフェライト磁石材料によって形成される。本実施の形態ではネオジウム系希土類磁石材料によって形成される。円筒状マグネット32にはその周方向(回転軸Rを中心とし回転軸Rに垂直な円の接線方向)に12極の駆動用着磁が施される。円筒状マグネット32は、積層コア40の9本の突極と半径方向(すなわち回転軸Rに直交する方向)に対向する。
The
積層コア40は円環部とそこから半径方向外側に伸びる9本の突極とを有し、ベース4の上面4d側に固定される。積層コア40は、例えば、厚さが0.2mmの6枚の薄型電磁鋼板を積層しカシメにより一体化して形成される。積層コア40は、例えば、厚さが0.1mm〜0.8mmの範囲の薄型電磁鋼板を、例えば、2枚〜20枚の範囲で積層して形成されることがある。積層コア40の表面には電着塗装や粉体塗装などによる絶縁塗装が施される。積層コア40の各突極にはコイル42が巻回される。このコイル42に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駆動磁束が発生する。
The
ベース4は、回転体の回転軸Rを中心とした環状のベース突出部4eを有する。ベース突出部4eは、ハウジング102を環囲するように上向きに突出する。積層コア40の円環部の中心孔40aがベース突出部4eの外周面4gに嵌合されることで積層コア40はベース4に対して固定される。特に積層コア40の円環部はベース突出部4eに圧入されもしくは隙間嵌めによって接着固定される。実施の形態では、積層コア40の振動を抑制するために、積層コア40の円環部の軸方向厚み寸法の60%〜90%程度がベース突出部4eの外周面4gに圧接されている。
The
ベース4の上面4dのうち突極およびコイル42に対応する部分には、PET等の樹脂製の絶縁シートまたはテープ174が設けられる。
A portion of the
ハウジング102は、平たい環状のハウジング底部110と、ハウジング底部110の外周側に固定された円筒状のベース側環囲部112と、ハウジング底部110の内周側に固定され回転軸Rに沿って延在する支持突出部108と、を含む。ハウジング102は、シャフト26と共にシャフト環囲部28jの下端が進入する環状の支持凹部166を形成する。
The
ベース側環囲部112はベース突出部4eによって環囲される。ベース側環囲部112は、ベース4に設けられた回転軸Rを中心とする貫通孔である軸受孔4kに嵌っており、特に軸受孔4kに接着により固定される。
The base
シャフト26には回転軸Rを中心とする貫通孔である支持孔26dが形成されている。支持突出部108は支持孔26dに挿入され固定される。言い換えると、シャフト26は支持突出部108を環囲し、かつ、支持突出部108に固定される。
The
支持突出部108の上端面108bには、回転軸Rに沿って、非貫通のねじ孔であるシャフト固定ねじ孔152が形成される。シャフト固定ねじ6はシャフト固定ねじ孔152に進入し、螺合される。結合強度向上のために、螺合と接着とを併用してもよい。シャフト26と支持突出部108とシャフト固定ねじ6との位置関係について、支持突出部108は半径方向においてシャフト26とシャフト固定ねじ6とに挟まれる、または支持突出部108はシャフト26とシャフト固定ねじ6とに介在する。シャフト固定ねじ6はシャフト26と接触しないが、シャフト26に間接的に固定される。
A shaft fixing
シャフト26は、回転軸Rに沿って延在し支持突出部108を環囲するボディ部26fと、ボディ部26fの上端部から半径方向外向きに延在するフランジ部26gと、を含む。
The
リング部104は、フランジ部26gを環囲してフランジ部26gの外周面26hに固定される。リング部104はフランジ部26gに圧入と接着とを併用して固定される。リング部104とフランジ部26gとの間の接着剤は、リング部104とフランジ部26gとの隙間をシールして潤滑剤92の漏れ出しを防ぐシール材としても機能する。
The
シャフト環囲部28jはボディ部26fを環囲する。シャフト環囲部28jとボディ部26fとに潤滑剤92が介在する。すなわち、シャフト環囲部28jの内周面28kとボディ部26fの外周面26eとは第1隙間126を介して対向し、第1隙間126は潤滑剤92で満たされている。潤滑剤92は蛍光体を含む。紫外線などの光を潤滑剤92に照射すると、潤滑剤92は、蛍光体の作用により、照射された光とは別の波長の、例えば、青色や緑色の光を放出する。潤滑剤92が蛍光体を含むことによって、潤滑剤92の液面をより容易に検査することができる。また、潤滑剤92の付着や漏れ出しを容易に検出できる。
The
シャフト環囲部28jは、軸方向(すなわち、回転軸Rと平行な方向)においてフランジ部26gおよびリング部104とハウジング102とに挟まれている。シャフト環囲部28jとリング部104、および、シャフト環囲部28jとフランジ部26g、および、シャフト環囲部28jとハウジング102、のそれぞれに潤滑剤92が介在する。すなわち、シャフト環囲部28jのフランジ対向面28lとフランジ部26gの下面26iとは第2隙間128を介して対向し、第2隙間128は潤滑剤92で満たされている。フランジ対向面28lは回転軸Rと略平行な法線を有するディスク状の面である。シャフト環囲部28jの下面28mとハウジング底部110の上面110bとは第3隙間124を介して対向し、第3隙間124は潤滑剤92で満たされている。
The
ベース側環囲部112とシャフト環囲部28jとの位置関係では、ベース側環囲部112はシャフト環囲部28jの下部を環囲する。ベース側環囲部112とシャフト環囲部28jとの間には、ベース側環囲部112の内周面112aとシャフト環囲部28jの下部の外周面28nとの間の第4隙間132が上方に向けて徐々に広がる部分である第1テーパシール114が形成される。第1テーパシール114は潤滑剤92の第1気液界面116を有し、毛細管現象により潤滑剤92の漏れ出しを抑止する。
In the positional relationship between the base-
シャフト環囲部28jの上面には、回転軸Rを中心とした環状のスリーブ凹部が形成される。スリーブ凹部は下向きに凹んでいる。スリーブ凹部は、フランジ対向面28lの外周縁から半径方向で斜め下向きに延在する第1凹部面154aと、第1凹部面154aの外周縁から半径方向と略平行に延在する第2凹部面154bと、第2凹部面154bの外周縁から軸方向上向きに延在する第3凹部面154cと、を有する。第1凹部面154aの法線は、軸方向と交差する方向と平行となっている。特に、第1凹部面154aの法線と回転軸Rとがなす角度は30度から60度の範囲内であってもよい。リング部104はスリーブ凹部に進入する。
An annular sleeve recess having the rotation axis R as the center is formed on the upper surface of the
第3凹部面154cとリング部104の外周面104cとの間の第9隙間140は、上方に向けて徐々に広がる部分である第2テーパシール118を形成する。第2テーパシール118は潤滑剤92の第2気液界面120を有し、毛細管現象により潤滑剤92の漏れ出しを抑止する。
The
第1隙間126は、ハブ28がシャフト26に対して回転するとき潤滑剤92に半径方向の動圧が発生する2つのラジアル動圧発生部156、158を含む。2つのラジアル動圧発生部156、158は互いに軸方向に離間し、第1ラジアル動圧発生部156は第2ラジアル動圧発生部158の上側に位置する。2つのラジアル動圧発生部156、158のそれぞれに対応するシャフト環囲部28jの内周面28kの部分には、ヘリングボーン形状またはスパイラル形状の第1ラジアル動圧発生溝50、第2ラジアル動圧発生溝52が形成される。なお、第1ラジアル動圧発生溝50および第2ラジアル動圧発生溝52のうちの少なくともひとつは、シャフト環囲部28jの内周面28kの代わりにボディ部26fの外周面26eに形成されてもよい。
The
第3隙間124は、ハブ28がシャフト26に対して回転するとき潤滑剤92に軸方向の動圧が発生する第1スラスト動圧発生部160を含む。第1スラスト動圧発生部160に対応するシャフト環囲部28jの下面28mの部分には、ヘリングボーン形状またはスパイラル形状の第1スラスト動圧発生溝54が形成される。第1スラスト動圧発生溝54は、シャフト環囲部28jの下面28mの代わりにハウジング底部110の上面110bに形成されてもよい。
The third gap 124 includes a first thrust dynamic pressure generating unit 160 that generates dynamic pressure in the axial direction in the
第2隙間128は、ハブ28がシャフト26に対して回転するとき潤滑剤92に軸方向の動圧が発生する第2スラスト動圧発生部162を含む。第2スラスト動圧発生部162に対応するシャフト環囲部28jのフランジ対向面28lの部分には、ヘリングボーン形状またはスパイラル形状の第2スラスト動圧発生溝56が形成される。第2スラスト動圧発生溝56は、シャフト環囲部28jのフランジ対向面28lの代わりにフランジ部26gの下面26iに形成されてもよい。
The second gap 128 includes a second thrust dynamic pressure generator 162 that generates axial dynamic pressure in the
回転体が固定体に対して相対的に回転するとき、第1ラジアル動圧発生溝50、第2ラジアル動圧発生溝52、第1スラスト動圧発生溝54、第2スラスト動圧発生溝56はそれぞれ潤滑剤92に動圧を生じさせる。この動圧によって回転体は、固定体と非接触のまま半径方向および軸方向に支持される。
When the rotating body rotates relative to the fixed body, the first radial dynamic
カバーリング12は、第9隙間140に存在する第2気液界面120を覆うように、回転体の例えばハブ28に接着により固定される。カバーリング12は、回転体の代わりに固定体の例えばフランジ部26gに固定されてもよい。カバーリング12は、例えば、ステンレス鋼などの金属材料や樹脂材料から円環状に形成される。カバーリング12は、第2気液界面120から飛散する潤滑剤92のガスやミストを捕捉するように、焼結体などの多孔質体やチャコールフィルタを含んでもよい。
The
シャフト環囲部28jには、第2スラスト動圧発生部162、第1ラジアル動圧発生部156、第2ラジアル動圧発生部158および第1スラスト動圧発生部160をバイパスするバイパス連通孔164が形成される。バイパス連通孔164は、シャフト環囲部28jを軸方向に沿って直線的に貫通する。バイパス連通孔164には潤滑剤92が入っており、特に動圧に不均衡が存在する場合は潤滑剤92はバイパス連通孔164を通じて流れる。これにより動圧が平均化される。その結果、例えば発生する動圧に不均衡が存在しても第1気液界面116および第2気液界面120のレベルを適正に保つことができる。
The
バイパス連通孔164の上端の縁の一部は第1凹部面154aに存在し、残りの部分はフランジ対向面28lに存在する。リング部104の面のうち第1凹部面154aと対向する縁対向面は、バイパス連通孔164の上端の縁に対応する形状を有する。特に縁対向面には、バイパス連通孔164の上端の縁に対応する位置に、回転軸Rを環囲する縁対応凹部178が形成される。縁対応凹部178はバイパス連通孔164の上端の縁の一部を覆うように形成される。
A part of the edge of the upper end of the
図3(a)、(b)は、縁対応凹部178とバイパス連通孔164の上端の縁との位置関係を説明するための模式図である。図3(a)はリング部104の下面図である。図3(b)はシャフト環囲部28jの上面図である。図3(b)では説明をより明瞭とするため、第2スラスト動圧発生溝56の表示は省略する。
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams for explaining the positional relationship between the
第1凹部面154aに存在する、バイパス連通孔164の上端の縁の一部164aの最外周部分は、縁対応凹部178の最外周部分よりも内側となっている。この位置関係は図3(a)、(b)において破線で示されている。フランジ対向面28lに存在する、バイパス連通孔164の上端の縁の残りの部分164bには座繰り加工が施され、その部分164bは座繰り面164cを有する。
The outermost peripheral portion of a
縁対応凹部178はフランジ対向面28lよりも外側に形成される。したがって、座繰り面164cは縁対応凹部178よりも内側に存在する。言い換えると、縁対応凹部178は縁の残りの部分164bから外れた位置に形成されている。
The
図4は、図2の一部を拡大して示す拡大図である。支持突出部108は支持孔26dに圧入と接着とを併用して固定される。シャフト26は支持突出部108の上端部108cを第7隙間136を介して環囲する。フランジ部26gと上端部108cとの位置関係では、フランジ部26gは上端部108cを環囲する。
FIG. 4 is an enlarged view showing a part of FIG. 2 in an enlarged manner. The
シャフト26の下端部26jは支持突出部108を第8隙間138を介して環囲する。第7隙間136および第8隙間138には接着剤184が存在する。第7隙間136は隙間が広い部分と狭い部分とを有し、広い部分は接着剤184を溜める接着剤溜まりとして機能する。狭い部分の隙間の幅は20μmから30μmの範囲であってもよい。第8隙間138は第7隙間136と同様に構成される。
The
第8隙間138に対応する支持孔26dの周面の部分の直径D1は、第7隙間136に対応する支持突出部108の外周面108aの直径D2よりも大きい。したがって、シャフト26を支持突出部108に挿入する最初の段階では、シャフト26は支持突出部108に遊嵌された状態となる。
The diameter D1 of the peripheral surface portion of the
支持突出部108は、第7隙間136と第8隙間138との間でシャフト26に圧接される。特に、第7隙間136と第8隙間138との間には、支持突出部108の外周面108aが支持孔26dの周面に圧接される2つの圧接部分180、182が存在する。2つの圧接部分180、182は互いに軸方向に離間し、第1圧接部分180は第2圧接部分182の上側に位置する。第1圧接部分180および第2圧接部分182における圧入代は約5μmであってもよい。第2圧接部分182は、軸方向において第1ラジアル動圧発生部156と第2ラジアル動圧発生部158との間に位置する。上端部108cとラジアル動圧発生部との位置関係では、上端部108cは第1ラジアル動圧発生部156の上端部よりも上側に存在する。
The
シャフト26を支持突出部108に取り付ける際の手順としては、(1)支持孔26dの周面または支持突出部108の外周面108aのいずれか一方に接着剤184を塗布し、その後支持孔26dに支持突出部108を挿入する、または(2)支持孔26dの周面および支持突出部108の外周面108aの両方に接着剤184を塗布し、その後支持孔26dに支持突出部108を挿入する、の二通りが考えられる。本発明者の実験によると、(2)の手法により得られる結合強度は(1)の手法により得られる結合強度よりも有意に高いことが見出された。一例では、シャフト26を支持突出部108から抜き去るのに必要な力は、(2)では60kgであったのに対し、(1)では50kgであった。
Procedures for attaching the
以上のように構成された回転機器100の動作を説明する。磁気記録ディスク8を回転させるために、3相の駆動電流がコイル42に供給される。その駆動電流がコイル42を流れることにより、9本の突極に沿って磁束が発生する。この磁束によって円筒状マグネット32にトルクが与えられ、回転体およびそれに嵌合された磁気記録ディスク8が回転する。同時にボイスコイルモータ16がスイングアーム14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8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8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8上に磁気データとして書き込む。
The operation of the
本実施の形態に係る回転機器100によると、トップカバー2をシャフト26に対して固定するシャフト固定ねじ6は、支持突出部108に形成されたシャフト固定ねじ孔152に螺合される。したがって、支持突出部108でシャフト26を支持するという構成において、回転機器100を厚くしなくてもシャフト固定ねじ6とシャフト固定ねじ孔152とのかみ合い長さを大きくすることができる。これにより、シャフト固定ねじ6と支持突出部108との結合強度を高めることができ、耐衝撃性、耐振動性が向上する。
According to the
また、本実施の形態に係る回転機器100では、支持突出部108は軸方向においてフランジ部26gと同程度の高さまで延在する。また、支持突出部108の上端部108cは第1ラジアル動圧発生部156よりも上側に位置する。したがって、支持突出部108の外周面108aと支持孔26dの周面とが半径方向で対向する部分をより長くすることができる。これにより、シャフト26と支持突出部108との結合強度を高めることができる。
Further, in the
また、本実施の形態に係る回転機器100では、支持突出部108の外周面108aと支持孔26dの周面とが半径方向で対向する部分は、2つの圧接部分180、182が2つの隙間136、138に挟まれる構成を有する。したがって、シャフト26を支持突出部108に挿入する際、最初は比較的小さい力で挿入が進み、ある程度まで挿入されると圧入が始まる。これにより、最初から圧入が発生する場合と比較して、シャフト26の直角度を維持しつつシャフト26を支持突出部108により容易に結合することができる。すなわち、最初の遊嵌状態が圧入の際のガイドとして機能し、直角度を維持しつつより容易に圧入作業を行うことができる。
Further, in the
また、本実施の形態に係る回転機器100では、シャフト26は支持突出部108に圧入と接着とを併用して固定される。したがって、結合強度をより高めることができる。
Further, in the
また、本実施の形態に係る回転機器100では、第2圧接部分182は軸方向において第1ラジアル動圧発生部156と第2ラジアル動圧発生部158との間に位置する。したがって、第2圧接部分182で発生する応力によってシャフト26が膨張しても、その膨張による第1ラジアル動圧発生部156や第2ラジアル動圧発生部158への影響は小さくなる。
In the
バイパス連通孔164は通常、上または下からドリルやレーザでシャフト環囲部28jに穿孔することにより形成される。一般的に、穿孔の後、孔の縁に存在しうるエッジバリを除去するために座繰り加工を施すことが多い。エッジバリが剥がれて動圧発生部に入り、動圧発生に悪影響を与えることを避けるためである。
The
しかしながら、バイパス連通孔164の上端の縁のうち第1凹部面154aに存在する一部164aについては、第1凹部面154aがバイパス連通孔164の延在方向に対して傾いていることから座繰り加工は困難であるか、実施できたとしてもその加工には時間がかかる。そこで、本実施の形態に係る回転機器100では、リング部104に縁対応凹部178が形成される。したがって、バイパス連通孔164の形成後にバイパス連通孔164の上端の縁の一部164aにエッジバリが残っていたとしても、そのエッジバリが固定体側の部材と接触して剥がれる可能性を低減できる。
However, a
また、本実施の形態に係る回転機器100では、バイパス連通孔164の上端の縁の残りの部分164bには座繰り加工が施されている。したがって、そこからのエッジバリの剥離の可能性が低減される。また、縁対応凹部178は縁の残りの部分164bから外れた位置に形成されている。したがって、縁対応凹部が残りの部分164bをも覆う程度に大きい場合と比較して、エッジバリの剥離を抑制する効果を維持しつつ縁対応凹部178が潤滑剤92の流れや動圧に与える影響を抑えることができる。その結果、回転機器100の設計がより容易となる。
In the
また、本実施の形態に係る回転機器100によると、潤滑剤92の第2気液界面120は第9隙間140に存在する。したがって、テーパシールとラジアル動圧発生部とは軸方向で重複することが許される。これにより、第1ラジアル動圧発生部156と第2ラジアル動圧発生部158との軸方向における距離すなわち軸受スパンを、テーパシールの長さにそれほど制約されずに拡大することができ、それにより軸受のラジアル剛性を高めることができる。
Moreover, according to the
また逆に、テーパシールの長さを軸受スパンにそれほど制約されずに大きくして十分な量の潤滑剤92を保持しかつ飛散を抑止することができる。また、保持されるべき潤滑剤92の量を少なくできる場合はその分第9隙間140や第4隙間132を狭くすることができ、毛管力を大きくして例えば衝撃を受けた場合の潤滑剤92の漏れ出しを軽減できる。
Conversely, the length of the taper seal can be increased without being constrained so much by the bearing span, so that a sufficient amount of the
以上、実施の形態に係る回転機器の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、そ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。 The configuration and operation of the rotating device according to the embodiment have been described above. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective components, and such modifications are also within the scope of the present invention.
実施の形態では、円筒状マグネット32が積層コア40の外側に位置する、いわゆるアウターロータ型の回転機器について説明したが、これに限られない。たとえば円筒状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回転機器であってもよい。
In the embodiment, a so-called outer rotor type rotating device in which the
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。 Although the case where a laminated core is used has been described in the embodiment, the core may not be a laminated core.
実施の形態では、ハブ28は鉄鋼材料から形成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、ハブを軽量化するために、ハブを、アルミニウム合金などの非鉄金属材料や液晶ポリマ(Liquid crystal polymer)などの樹脂材料から形成してもよい。
In the embodiment, the case where the
実施の形態では、軸受孔4kが軸方向に貫通する場合について説明したが、これに限られない。例えば、磁気記録ディスクが収納される空間の気密性を向上するために、軸受孔の下端に底部を設けて軸受孔の下端を塞ぐようにしてもよい。また、より気密性を向上するために、軸受孔の底部はベースと一体にシームレスに形成してもよい。
In the embodiment, the case where the
実施の形態では、フランジ部26gが支持突出部108の上端部108cを環囲する場合について説明したが、これに限られない。例えば、シャフト固定ねじはシャフトに設けられたねじ孔に螺合され、さらにシャフト固定ねじの先端は支持突出部に形成された中心孔に進入して接着固定されてもよい。
In the embodiment, the case where the
図5は、第1変形例に係る回転機器のシャフト226およびその周辺を示す断面図である。シャフト226には回転軸Rに沿ってシャフト固定ねじ孔252が形成される。シャフト固定ねじ孔252はシャフト226を貫通する。シャフト226の下端面226cには回転軸Rに沿って支持孔226dが形成されている。シャフト固定ねじ孔252と支持孔226dとは連通する。支持突出部208は支持孔226dに挿入され固定される。特に支持突出部208は支持孔226dに圧入と接着とを併用して固定される。支持突出部208の上端面208aには回転軸Rに沿って非貫通のねじ受け孔230が形成される。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the
シャフト固定ねじ6はシャフト固定ねじ孔252に螺合されると共にシャフト固定ねじ孔252を貫通する。シャフト固定ねじ6の下端はねじ受け孔230に進入し、そこで接着固定される。すなわち、シャフト固定ねじ6と支持突出部208とには接着剤232が介在する。なお、ねじ受け孔をねじ孔とし、シャフト固定ねじ6をねじ受け孔230に螺合してもよい。
The
図6は、図5の破線で囲まれた部分の拡大図である。シャフト226は支持突出部208の根本の部分を第6隙間122を介して環囲する。第6隙間122には接着剤284が存在する。第6隙間122は隙間が広い部分と狭い部分とを有し、広い部分は接着剤284を溜める接着剤溜まりとして機能する。
FIG. 6 is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG. The
支持突出部208は、第6隙間122の上側でシャフト226に圧接される。特に、第6隙間122の上側には、支持突出部208の外周面208bが支持孔226dの周面に圧接される圧接部分280が存在する。
The
シャフト226の下端面226cはハウジング底部210の上面と第5隙間134を介して軸方向に対向する。シャフト226を支持突出部208に取り付ける際、第5隙間134の大きさ分だけシャフト226の高さを調整することができる。また、接着剤284が第5隙間134にも存在する場合は、第5隙間134は接着剤溜まりとして機能し、また接着剤284の漏れ出しを抑制する。
A
第1変形例に係る回転機器によると、シャフト固定ねじ6はねじ受け孔230に進入して固定されるので、シャフト固定ねじ6と支持突出部208との結合強度を高めることができる。また、シャフト固定ねじ6とシャフト固定ねじ孔252とのねじのかみ合い長さを大きくできる。また、シャフト固定ねじ6とシャフト226とは直接結合されるので、それらの間の結合強度およびトップカバー2とシャフト226との結合強度を高めることができる。
According to the rotating device according to the first modification, the
また、本変形例では、シャフト固定ねじ孔252はシャフト固定ねじ6に対応し、シャフト226の支持孔226dは支持突出部208に対応する。したがって、支持孔226dはシャフト固定ねじ孔252よりも大径となる。その結果、支持突出部208とシャフト226との圧接部分280の直径を大きくすることができる。これは結合強度の向上に寄与する。
In this modification, the shaft fixing
図7は、第2変形例に係る回転機器の要部を示す部分断面図である。図7は図6に対応する。第1変形例と第2変形例との主な差異は、支持突出部308の外周面308bの形状である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view illustrating a main part of a rotating device according to a second modification. FIG. 7 corresponds to FIG. The main difference between the first modification and the second modification is the shape of the outer
図8は、第3変形例に係る回転機器のシャフト426およびその周辺を示す断面図である。第1変形例と第3変形例との主な差異は、支持突出部408の長さである。第3変形例に係る支持突出部408は第1変形例に係る支持突出部208よりも長い。この場合、シャフト固定ねじ6とねじ受け孔430との接着剤432による接着の強度を高めることができる。
なお、接着剤432による接着に代えてねじ受け孔430をねじ孔としてシャフト固定ねじ6をねじ受け孔430に螺合してもよい。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a
Note that the
2 トップカバー、 4 ベース、 6 シャフト固定ねじ、 8 磁気記録ディスク、 10 データリード/ライト部、 28 ハブ、 40 積層コア、 42 コイル、 92 潤滑剤、 100 回転機器、 156 第1ラジアル動圧発生部、 158 第2ラジアル動圧発生部、 R 回転軸。
2 Top cover, 4 Base, 6 Shaft fixing screw, 8 Magnetic recording disk, 10 Data read / write section, 28 Hub, 40 Stacked core, 42 Coil, 92 Lubricant, 100 Rotating device, 156 First radial dynamic
Claims (7)
前記回転体を回転自在に支持する固定体と、を備え、
前記固定体は、
前記回転体の回転軸に沿って延在する内側部と、
前記内側部を環囲し、前記内側部に固定される外側部と、
前記回転体を覆うカバーと、
前記カバーを前記外側部に対して固定する結合部と、を含み、
前記結合部は、前記内側部に回転軸に沿って形成された孔に進入することを特徴とする回転機器。 A rotating body on which the recording disk is to be placed;
A fixed body that rotatably supports the rotating body,
The fixed body is
An inner portion extending along the rotation axis of the rotating body;
An outer portion surrounding the inner portion and fixed to the inner portion;
A cover covering the rotating body;
A coupling portion for fixing the cover to the outer portion,
The rotating device according to claim 1, wherein the coupling portion enters a hole formed in the inner portion along a rotation axis.
前記フランジ部は、前記内側部の前記カバー側の端部を環囲することを特徴とする請求項1または2に記載の回転機器。 The fixed body further includes a flange portion extending radially outward from an end portion of the outer side on the cover side,
The rotating device according to claim 1, wherein the flange portion surrounds an end portion of the inner side on the cover side.
前記内側部の前記カバー側の端部は、前記ラジアル動圧発生部の前記カバー側の端部よりも前記カバーに近いことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の回転機器。 The dynamic pressure gap between the outer portion and the rotating body is a radial dynamic pressure generating portion that generates a radial dynamic pressure in the lubricant present in the dynamic pressure gap when the rotating body rotates with respect to the outer portion. Including
4. The rotating device according to claim 1, wherein an end portion on the cover side of the inner side portion is closer to the cover than an end portion on the cover side of the radial dynamic pressure generating portion.
前記外側部の前記カバーとは反対側の端部は前記内側部を第2隙間を介して環囲す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回転機器。 The outer portion surrounds the end portion on the cover side of the inner portion via a first gap,
5. The rotating device according to claim 1, wherein an end of the outer side opposite to the cover surrounds the inner side via a second gap.
前記ラジアル動圧発生部は、軸方向に離間して設けられた第1ラジアル動圧発生部および第2ラジアル動圧発生部を含み、
前記内側部が前記外側部に圧接される部分は、軸方向において前記第1ラジアル動圧発生部と前記第2ラジアル動圧発生部との間に位置することを特徴とする請求項6に記載の回転機器。 The dynamic pressure gap between the outer portion and the rotating body is a radial dynamic pressure generating portion that generates a radial dynamic pressure in the lubricant present in the dynamic pressure gap when the rotating body rotates with respect to the outer portion. Including
The radial dynamic pressure generating unit includes a first radial dynamic pressure generating unit and a second radial dynamic pressure generating unit that are spaced apart in the axial direction,
The portion where the inner portion is pressed against the outer portion is located between the first radial dynamic pressure generating portion and the second radial dynamic pressure generating portion in the axial direction. Rotating equipment.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013063398A JP2014192916A (en) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | Rotary apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016142290A (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 日本電産株式会社 | Fluid dynamic pressure bearing device, spindle motor, and disk drive assembly |
-
2013
- 2013-03-26 JP JP2013063398A patent/JP2014192916A/en active Pending
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