JP2023115717A - Spindle motor and hard disk driving device - Google Patents
Spindle motor and hard disk driving device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023115717A JP2023115717A JP2022018085A JP2022018085A JP2023115717A JP 2023115717 A JP2023115717 A JP 2023115717A JP 2022018085 A JP2022018085 A JP 2022018085A JP 2022018085 A JP2022018085 A JP 2022018085A JP 2023115717 A JP2023115717 A JP 2023115717A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- spindle motor
- hole
- sleeve
- hub
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 38
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract description 24
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000001307 helium Substances 0.000 abstract description 7
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000003519 ventilatory effect Effects 0.000 abstract 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 102200082907 rs33918131 Human genes 0.000 description 4
- 102220061996 rs786203944 Human genes 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 102200029231 rs11551768 Human genes 0.000 description 1
- 102200084388 rs121918345 Human genes 0.000 description 1
- 102220053993 rs28929485 Human genes 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
Description
本発明は、スピンドルモータ及びハードディスク駆動装置に関する。 The present invention relates to spindle motors and hard disk drives.
ハードディスク駆動装置には、シャフトをベースプレートに固定し、回転部を流体動圧軸受によって支持するタイプのスピンドルモータを搭載するものがある。このタイプのスピンドルモータは、流体動圧軸受内部の潤滑油を軸受部に保持させるために、軸受部と軸受外部との気圧を同じにするための構造が必要である。 Some hard disk drives are equipped with a spindle motor of a type in which the shaft is fixed to a base plate and the rotating portion is supported by fluid dynamic bearings. This type of spindle motor requires a structure for equalizing air pressure between the bearing portion and the outside of the bearing in order to retain the lubricating oil inside the fluid dynamic pressure bearing in the bearing portion.
例えば、特許文献1には、シャフトに連通部を設ける技術が開示されている。 For example, Patent Literature 1 discloses a technique of providing a communicating portion on a shaft.
ところが、特許文献1の技術では、シャフトに連通部として穴を設けるため、シャフト剛性が低下してしまう。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since a hole is provided in the shaft as a communicating portion, the rigidity of the shaft is lowered.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、スピンドルモータのシャフト剛性を低下させない技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technique that does not reduce the shaft rigidity of a spindle motor.
以上の課題を解決するために、スピンドルモータは、ベースプレートに固定されたシャフトと、該シャフトの外周面に固定された2つの軸受部材と、を有する固定部と、前記固定部が挿入される貫通穴を有し、前記固定部に対して回転可能に支持される筒型の回転部と、前記シャフトの外周面と該外周面に対向する前記貫通穴の内周面の間において前記2つの軸受部材の間に設けられ、空気よりも低密度の気体の気体層を保持するセパレータ部と、を備え、前記回転部は、前記ベースプレートとの間に空間を形成し、前記空間と前記セパレータ部とを連通させる通気穴を有する。 In order to solve the above problems, a spindle motor has a fixed portion having a shaft fixed to a base plate and two bearing members fixed to the outer peripheral surface of the shaft; A cylindrical rotating portion having a hole and rotatably supported with respect to the fixed portion, and the two bearings between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the through hole facing the outer peripheral surface. a separator section provided between members and holding a gas layer of a gas having a density lower than that of air, wherein the rotating section forms a space between the base plate and the space and the separator section. It has a ventilation hole that communicates with
本発明のスピンドルモータによれば、シャフト剛性が低下しない。 According to the spindle motor of the present invention, shaft rigidity does not decrease.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations are attached to the embodiments described below in order to carry out the present invention, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
<ハードディスク駆動装置>
図1は、ハードディスク駆動装置1の構成を示す斜視図である。ハードディスク駆動装置1は、ケース2と、スピンドルモータ3と、記録ディスク4と、軸受装置5と、カバー6と、を備える。
<Hard disk drive>
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the hard disk drive 1. As shown in FIG. A hard disk drive device 1 includes a case 2 , a
ケース2は、略直方体の一方の面が開放された有底の箱状の形状を有する。ケース2の内部には、スピンドルモータ3と、記録ディスク4と、軸受装置5とが配置される。スピンドルモータ3は、複数の記録ディスク4を回転可能に支持する。複数の記録ディスク4は、それぞれのディスク面が対向するようにスピンドルモータ3に支持される。それぞれの記録ディスク4の間には、隙間が形成される。軸受装置5は、それぞれの記録ディスク4の間の隙間に配置される複数のスイングアーム7を揺動可能に支持する。スイングアーム7の先端部には、磁気ヘッド8が設けられている。磁気ヘッド8は、記録ディスク4に磁気を与える、又は、記録ディスク4から磁気を読み取る部材である。カバー6は、ケース2の開放された面を塞ぐ板状の部材である。カバー6は、ケース2と共にシール手段によって密閉され、筐体9を形成する。筐体9の内部には、内部空間S1が形成される。内部空間S1には、空気よりも密度の低いヘリウムガスが充填されている。なお、内部空間S1には、ヘリウムガスの他に、例えば、窒素ガス、もしくはヘリウムと窒素との混合ガスが充填されてもよい。
The case 2 has a substantially rectangular parallelepiped box-like shape with one side open. A
スピンドルモータ3が回転すると、記録ディスク4も回転する。その状態で、スイングアーム7が揺動すると、磁気ヘッド8は、回転する記録ディスク4の上を移動する。そして、磁気ヘッド8は、記録ディスク4に磁気を与える、又は、記録ディスク4から磁気を読み取る。このようにして、ハードディスク駆動装置1は、記録ディスク4に情報を記録し、また、記録ディスク4に記録されている情報を読み出すことができる。
When the
<スピンドルモータ>
続いて、スピンドルモータ3の詳細な構造について説明する。図2は、スピンドルモータ3の構成を示す断面図である。スピンドルモータ3は、ベースプレート10と、固定部20と、ロータ30と、ステータコア40と、を有する。
<Spindle motor>
Next, the detailed structure of the
ここで、図2等に示すように、後述するシャフト21の中心軸に平行な方向を軸方向、シャフト21の中心軸周りの方向を周方向、軸方向に垂直な方向を径方向とする。また、説明のために軸方向を上下方向とし、シャフト21に対してロータ30側を上、ベースプレート10側を下とする。
Here, as shown in FIG. 2 and the like, the direction parallel to the central axis of the
ベースプレート10(ベース部の一例)は、金属製の部材であり、ケース2の底面部である。図3に示すようにベースプレート10には、貫通穴11と、円周壁部12と、が形成される。貫通穴11は、シャフト21の端部を挿通して固定するための穴であり、ベースプレート10を軸方向に貫通するように設けられる。円周壁部12は、貫通穴11と同心となるように軸方向視において環状に形成される。円周壁部12の径は、貫通穴11の径よりも大きい。
A base plate 10 (an example of a base portion) is a metal member and a bottom portion of the case 2 . As shown in FIG. 3, the
固定部20は、シャフト21と、下側円錐軸受部材22と、上側円錐軸受部材23と、を有する。
The
シャフト21は、円柱棒状に形成された金属製の部材である。図4は、シャフト21の側面図である。シャフト21には、端部(図4の下側)から順に貫通穴挿入部201、第1取り付け部202、凹部204、第2取り付け部203が形成されている。それぞれの部位は、軸方向に離間している。
The
貫通穴挿入部201は、貫通穴挿入部201の外周面と貫通穴11の内周面11A(図3参照)とが対向するように挿入され、嵌合される(図2参照)。貫通穴挿入部201の外径は、貫通穴11の内径よりも大きいため、貫通穴挿入部201は、圧入によって貫通穴11に嵌合される。
The through-
第1取り付け部202には、下側円錐軸受部材22が固定され、第2取り付け部203には、上側円錐軸受部材23が固定される(図2参照)。下側円錐軸受部材22及び上側円錐軸受部材23は、円錐外面を有し、円錐外面が径方向外側を向いている。
A lower conical bearing
なお、嵌合とは接合の一形態であり、貫通穴挿入部201の外径が貫通穴11の内径よりも小さい場合においては、接着等の方法を用いて貫通穴挿入部201が貫通穴11に接合されてもよい。
Fitting is a form of joining, and when the outer diameter of the through-
凹部204は、第1取り付け部202と第2取り付け部203の間に設けられ、シャフト21において第1取り付け部202及び第2取り付け部203よりも外径が細い部分である。凹部204は、後述するスリーブ31の凹部314と対向する位置に設けられる。
The
ロータ30(回転部の一例)は、シャフト21に取り付けられる部材である。ロータ30は、スリーブ31と、ハブ32とを有する。
A rotor 30 (an example of a rotating portion) is a member attached to the
スリーブ31は、軸挿通穴310を有し、シャフト21が軸挿通穴310に挿通される。軸挿通穴310(貫通穴の一例)は、下側の端部に下側円錐内面312を、上側の端部に上側円錐内面313を有する。また、下側円錐内面312と上側円錐内面313との間には、凹部314が設けられる。軸挿通穴310の内径は、微小隙間を介してシャフト21と対向する。下側円錐内面312は、微小隙間を介して下側円錐軸受部材22と対向する。上側円錐内面313は、微小隙間を介して上側円錐軸受部材23と対向する。軸挿通穴310とシャフト21との間の微小隙間の下側は、下側円錐軸受部材22と下側円錐内面312の間の微小隙間と連通し、軸挿通穴310とシャフト21との間の微小隙間の上側は、上側円錐軸受部材23と上側円錐内面313の間の微小隙間と連通する。スリーブ31の径方向外側には、ハブ32が固定される。なお、連通するとは、2つの空間が通じていることを指す。
The
下側円錐軸受部材22と下側円錐内面312の間の微小隙間、及び、上側円錐軸受部材23と上側円錐内面313の間の微小隙間には、それぞれ潤滑油が充填される。さらに、下側円錐内面312と下側円錐軸受部材22の円錐外面の少なくとも何れか一方、及び、上側円錐内面313と上側円錐軸受部材23の円錐外面の少なくとも何れか一方には、動圧発生溝(不図示)が形成される。これにより、流体動圧軸受50が形成される。
A minute gap between the lower
凹部314は、軸挿通穴310に軸方向視において環状に設けられる溝である。凹部314は、軸挿通穴310において、他の部分よりも穴内径が大きい。凹部314の位置は、軸方向において凹部204と対向する位置である。凹部314の軸方向の長さは、シャフト21の凹部204の軸方向の長さと略等しい。凹部314と凹部204とにより形成される空間は、セパレータ部60である。セパレータ部60は、軸挿通穴310とシャフト21の間に軸方向視において環状に形成される。セパレータ部60は、ヘリウムガスの気体層を形成し、流体動圧軸受50から潤滑油が漏れ出すことを防止する。セパレータ部60は、後述する通気穴61を介してスリーブ31の外部空間と連通する。
The recessed
通気穴61は、凹部314からスリーブ31の外周面にかけて設けられる。通気穴61は、径方向と平行に延び、スリーブ31を貫通する。通気穴61は、スリーブ31の外周面側においてハブ32の切欠き部39と接続している。なお、本実施形態において、スリーブ31に設けられる通気穴61が1つである例を示しているが、通気穴61がスリーブ31に2つ以上設けられてもよい。
The
ハブ32は、円板部33と、円筒部34と、外縁部35と、を有する。円板部33は、円盤状の部材で、径方向の中心に貫通穴36が設けられる。貫通穴36の内径は、スリーブ31の外径と略等しい。貫通穴36の内周面とスリーブ31の外周面が対向するようにスリーブ31が貫通穴36に対して挿入され、ハブ32がスリーブ31に固定される。貫通穴36の下端と連続するように、円板部33には、切欠き部39が設けられる。切欠き部39は、軸方向視において環状に設けられ、通気穴61と接続している。円筒部34は、径方向に一定の厚さを有する円筒状の部材で、円板部33の外縁から、上下方向に延在する。下側の円筒部34の下端部には、外縁部35が設けられる。外縁部35は、円筒部34の下端部から径方向外側に突出し、且つ周方向に全周にわたってフランジ状に延びる部材である。外縁部35の上方且つ円筒部34の外周面に沿って複数の記録ディスク4が設置される(図1参照)。
The
スリーブ31とハブ32は、ベースプレート10との間に空間S2を形成する。空間S2は、内部空間S1と連通する一方、円筒部34によって内部空間S1と仕切られている。
A space S2 is formed between the
下側の円筒部34の内周面には、ヨーク37とリングマグネット38が取り付けられる。ヨーク37は、筒状の部材で、リングマグネット38からの磁束の漏洩を抑制する。ヨーク37は、円筒部34の内周面に周方向に全周にわたって取り付けられる。リングマグネット38は、筒状の部材で、周方向に極性がN,S,N,S…と反転する状態で着磁された永久磁石である。リングマグネット38は、ヨーク37の内周面に周方向に全周にわたって取り付けられる。リングマグネット38は、後述するコイル41が巻き回されたステータコア40と径方向に隙間を空けて対向している。
A
ステータコア40は、環状の電磁鋼板を軸方向に複数積層した部材である。ステータコア40は、円周壁部12の外周面に沿って延在し、円周壁部12の外周面に接着等の方法によって固定される。また、ステータコア40は、径方向外側に延び、周方向に沿って複数配置される極歯(突極)を有する。極歯には、コイル41が巻き回されている。コイル41に電流が流れることによって、ステータコア40は、磁束を発生させる。
The
<スピンドルモータの動作>
コイル41に電流を流し、その極性を切り替えることで、リングマグネット38とステータコア40の極歯との間で生じる磁気吸引力と磁気反発力とが切り替わる。その結果、ロータ30は、シャフト21を中心にして回転する。
<Operation of the spindle motor>
By applying a current to the
ロータ30が高速で回転することにより、下側円錐軸受部材22と下側円錐内面312の間の微小隙間、及び、上側円錐軸受部材23と上側円錐内面313の間の微小隙間に充填された潤滑油は、動圧発生溝によって加圧される。その結果、流体動圧軸受50には、動圧が発生する。発生した動圧によって、スリーブ31は、シャフト21と下側円錐軸受部材22と上側円錐軸受部材23とに対して非接触状態で支持されながら回転する。つまり、ロータ30は、シャフト21に対して非接触状態で支持されながら回転する。
As the
<効果>
上記実施形態においてスピンドルモータ3は、ベースプレート10に固定されたシャフト21と、シャフト21の外周面に固定された下側円錐軸受部材22及び上側円錐軸受部材23と、を有する固定部20と、固定部20が挿入される軸挿通穴310を有し、固定部20に対して回転可能に支持される筒型のロータ30と、シャフト21の外周面と該外周面に対向する軸挿通穴310の内周面の間において下側円錐軸受部材22及び上側円錐軸受部材23の間に設けられ、ヘリウムガスの気体層を保持するセパレータ部60と、を備え、ロータ30は、ベースプレート10との間に空間S2を形成し、空間S2とセパレータ部60とを連通させる通気穴61を有する。
<effect>
In the above-described embodiment, the
このような構成によれば、通気穴61がロータ30に設けられることによって、シャフト21に通気穴を設ける必要がない。その結果、シャフト剛性が低下しない。
According to such a configuration, since the ventilation holes 61 are provided in the
また、シャフト21に通気穴を設けるためには、シャフト21を切削する必要がある。そして、切削によってシャフト21の軸方向の穴を1つ、径方向の穴を2つ形成して、それらを連結させることによって通気穴を形成するため、加工コストが高いものであった。しかし、本実施形態においては、通気穴61がロータ30に設けられる。通気穴61は、セパレータ部60と、空間S2とを直線で結ぶようにロータ30に1つ設ければよい。その結果、通気穴61の加工コストが低く、スピンドルモータ3を安く作ることができる。
Further, in order to provide the ventilation holes in the
また、シャフト21に通気穴を設ける場合、軸方向の穴の端部を封止部材で塞ぐ必要がある。しかし、通気穴をロータ30に設けることによって、この封止部材が不要となる。その結果、スピンドルモータ3を安く作ることができる。
Further, when a ventilation hole is provided in the
流体動圧軸受50に充填される潤滑油は、時間の経過に伴って少しずつ蒸発し、スピンドルモータ3以外の部材に付着する恐れがある。しかし、本実施形態のスピンドルモータ3においては、通気穴61がロータ30とベースプレート10とで形成される空間S2と接続しているため、潤滑油が空間S2を経由して、他の空間へと拡散する。そのため、潤滑油がスピンドルモータ3の周囲の空間に拡散しにくく、他の部材に付着しにくい。
The lubricating oil filled in the fluid dynamic pressure bearing 50 may evaporate little by little over time and adhere to members other than the
また、本実施形態に係るスピンドルモータ3の通気穴61は、シャフト21の径方向と平行に延びる。
Further, the
このような構成によれば、通気穴61がロータ30を構成するスリーブ31に径方向と平行に延びるよう形成されるため、スリーブ31に直線状の穴を設けることのみで通気穴61を形成できる。その結果、通気穴61の加工コストが低く、スピンドルモータ3を安く作ることができる。
According to such a configuration, the
また、本実施形態に係るスピンドルモータ3のロータ30は、シャフト21が挿入される軸挿通穴310が形成されるスリーブ31と、スリーブ31の外側に固定されるハブ32と、を有し、ハブ32がベースプレート10との間に空間S2を形成し、通気穴61がスリーブ31に設けられている。
Further, the
このような構成によれば、スリーブ31とハブ32とを別々にした状態で加工することができる。つまり、スリーブ31単体の状態で通気穴61を加工することができるため、通気穴61の加工がしやすい。
With such a configuration, the
また、本実施形態に係るハードディスク駆動装置1は、上記のスピンドルモータ3を備える。
Further, the hard disk drive device 1 according to this embodiment includes the
このような構成によれば、ハードディスク駆動装置1は、シャフト剛性が高いスピンドルモータ3を備えるため、スピンドルモータ3が支持する記録ディスク4の振動が低減する。その結果、ハードディスク駆動装置1の動作時に発生する音が小さい。
According to such a configuration, since the hard disk drive device 1 includes the
また、シャフト剛性が高くなることによって、シャフト21が支持できる重量が増加する。その結果、スピンドルモータ3が支持する記録ディスク4を増やすことができる。つまり、ハードディスク駆動装置1の記憶容量を増やすことができる。そして、シャフト剛性が高いため、筐体9の高さを増やしてシャフト21の軸方向の長さを長くすることができる。その結果、筐体9の高さを3.81センチメートル(1.5インチ)以上5.08センチメートル(2.0インチ)以下とするハードディスク駆動装置1では、より多くの記録ディスク4を搭載することができる。
In addition, the increased rigidity of the shaft increases the weight that the
また、従来よりもスピンドルモータ3の製造コストが低いため、ハードディスク駆動装置1の製造コストを低くすることができる。
Moreover, since the manufacturing cost of the
流体動圧軸受50に充填される潤滑油は、記録ディスク4に付着すると汚染の原因となる。通気穴61がロータ30の外面に搭載される記録ディスク4に対して近い場所に設けられていると、蒸発した潤滑油が記録ディスク4に付着しやすい。しかし、本実施形態においては、通気穴61がロータ30とベースプレート10とで形成される空間S2と接続しているため、通気穴61が記録ディスク4から遠い。その結果、蒸発した潤滑油が記録ディスク4に付着しにくい。
Lubricating oil filled in the fluid dynamic pressure bearing 50 causes contamination when it adheres to the
また、本実施形態に係るハードディスク駆動装置1は、筐体9を更に備え、スピンドルモータ3が筐体9内に配置され、ヘリウムガスが筐体9内及び空間S2に充填されている。
The hard disk drive 1 according to the present embodiment further includes a
このような構成によれば、筐体9内に形成される内部空間S1において気体抵抗が減少するため、記録ディスク4の回転ムラや振動が低減される。その結果、記録ディスク4をより高精度に動作させることができるため、ハードディスク駆動装置1に搭載する記録ディスク4を増やすことができる。その結果、ハードディスク駆動装置1の記憶容量を増やすことができる。
According to such a configuration, the air resistance in the internal space S1 formed inside the
<変形例>
以下に説明する各変更点を組み合わせて適用してもよい。
<Modification>
The modifications described below may be applied in combination.
(1)変形例1
図5に示すように、通気穴61は、径方向に対して斜めになっていてもよい。
(1) Modification 1
As shown in FIG. 5, the ventilation holes 61 may be slanted with respect to the radial direction.
通気穴61が径方向に対して斜めになっていることによって、通気穴61の長さが短くなるように通気穴61を形成することができる。その結果、通気穴61を形成することによって発生するロータ30の剛性低下を小さくすることができる。
By slanting the
(2)変形例2
図6に示すように、ロータ30は、スリーブ31が一体となったハブ32によって構成されてもよい。
(2) Modification 2
As shown in FIG. 6, the
このようなハブ32は、ステンレス系材料によって形成される。円筒部34の内周面には、リングマグネット38が直接取り付けられる。この場合、円筒部34がリングマグネット38からの磁束の漏洩を抑制するため、ヨーク37は不要である。
Such a
ロータ30が1部品で構成されることによって、スピンドルモータ3の部品点数が少なくなる。その結果、スピンドルモータ3を安く作ることができる。
Since the
(3)変形例3
ハブ32は、鍛造品であってもよい。
(3)
ハブ32は、炭素含有量が0.23質量%以下、例えば0.07質量%以上0.23質量%以下、好ましくは0.08質量%以上0.23質量%以下の低炭素鋼で形成される鍛造品である。ハブ32は、好ましくはS20Cにより形成される。S20Cは、質量%で、炭素:0.18%以上0.23%以下、ケイ素:0.15%以上0.35%以下、マンガン:0.3%以上0.6%以下、リン:0.03%未満、硫黄:0.035%未満、残部:鉄及び不可避不純物からなる成分を有する。
The
なお、ハブ32は、S10Cにより形成されることがより好ましい。S10Cは、S20Cよりも冷間鍛造性に優れる。S10Cは、質量%で、炭素:0.08%以上0.13%以下、ケイ素:0.15%以上0.35%以下、マンガン:0.3%以上0.6%以下、リン:0.03%未満、硫黄:0.035%未満、残部:鉄及び不可避不純物からなる成分を有する。
It should be noted that the
なお、ハブ32を形成するS20C又はS10C以外の材料としては、S12C(炭素:0.10質量%以上0.15質量%以下)、S15C(炭素:0.13質量%以上0.18質量%以下)、S17C(炭素:0.15質量%以上0.20質量%以下)、S09CK(炭素:0.07質量%以上0.12質量%以下)、S15CK(炭素:0.13質量%以上0.18質量%以下)、S20CK(炭素:0.18質量%以上0.23質量%以下)なども用いることができる。
Materials other than S20C or S10C forming the
上記の低炭素鋼は冷間鍛造性に優れるため、上記の低炭素鋼により形成されるハブ32は、冷間鍛造品として形成される。そして、冷間鍛造品として形成されるハブ32は、加工硬化およびメタルフローが切断されないことにより剛性が高められる。その結果、ハブ32の軸方向長さをより長くすることができるため、スピンドルモータ3は、より多くの記録ディスク4を搭載することができる。
Since the low carbon steel is excellent in cold forgeability, the
また、ハブ32には、アルミニウムなどの金属製もしくはガラス製の記録ディスク4が設置される(図1参照)。ここで、ガラスの熱膨張係数が低炭素鋼の熱膨張係数に近いため、ガラス製の記録ディスク4と低炭素鋼製のハブ32を組み合わせることによって、ハブ32に対する記録ディスク4の組み付け精度が向上する。
A
また、ハブ32が鍛造品であることによって切削加工を少なくできるため、ハブ32を安く作ることができる。その結果、スピンドルモータ3を安く作ることができる。
Further, since the
(4)変形例4
図7に示すように、ロータ30は、スリーブ31を上下に分割し、スリーブ31の上側半分が一体化したハブ32とスリーブ31の下側半分(以降スリーブ31Lと表記する)とによって構成されてもよい。
(4)
As shown in FIG. 7, the
ハブ32は、スリーブ31の上側半分が有する要素である、軸挿通穴310Uと、上側円錐内面313と、凹部314Uとを有する。軸挿通穴310Uは、軸挿通穴310の上側半分であり、後述する軸挿通穴310Lと共に、上下合わせて軸挿通穴310を形成する。凹部314Uは、凹部314の上側半分であり、後述する凹部314Lと共に、上下合わせて凹部314を形成する。上側円錐内面313は、軸挿通穴310Uの上端部に設けられる。上側円錐内面313は、上側円錐軸受部材23と対向する。また、円板部33の下面側には、環状凹部390が設けられる。環状凹部390は、円板部33の下面に軸方向視において環状に設けられ、円板部33の下面から上側に向かって凹ませることで形成される。環状凹部390の外径は、スリーブ31Lの外径よりも大きい。
The
スリーブ31Lは、スリーブ31の下側半分が有する要素である、軸挿通穴310Lと、下側円錐内面312と、凹部314Lとを有する。軸挿通穴310Lは、軸挿通穴310の下側半分である。凹部314Lは、凹部314の下側半分である。下側円錐内面312は、軸挿通穴310Lの下端部に設けられる。下側円錐内面312は、下側円錐軸受部材22と対向する。スリーブ31Lは、図8に示すように、上端にフランジ部391と、切欠き部392とを有する。フランジ部391は、スリーブ31Lに軸方向視において環状に設けられる。フランジ部391の外径は、環状凹部390の外径と略等しい。切欠き部392は、スリーブ31Lの中心から径方向外側に向けて直線状に延びる切欠きである。切欠き部392は、スリーブ31Lの上端部とフランジ部391の一部に下方に凹んだ溝を形成する。
The
スリーブ31Lは、フランジ部391を有する上面とハブ32の環状凹部390の上面とを対向させるようにハブ32に対して接着等の方法によって接合される。この際、スリーブ31Lの凹部314Lとハブ32の凹部314Uとが接合され、凹部314を形成する。凹部314は、シャフト21の凹部204との間にセパレータ部60を形成する。また、スリーブ31Lがハブ32に接合されることによって、切欠き部392がスリーブ31Lとハブ32の接合部に通気穴61を形成する。通気穴61は、一端がセパレータ部60と接続し、他端が空間S2と接続する。その結果、セパレータ部60は、通気穴61を介して空間S2と連通する。
The
ロータ30が軸方向にスリーブ31Lと、ハブ32とに分割され、それら2つの部材の接合部に通気穴61が設けられることによって、スリーブ31Lとハブ32とを別々に製造することができる。その結果、スリーブ31Lとハブ32の製造が容易となる。
By axially dividing the
また、切欠き部392のような構成をスリーブ31L又はハブ32に設けておくことによって、スリーブ31Lをハブ32に接合する際に、2つの部材の接合部に通気穴61が形成される。その結果、2つの部材を接合した後で通気穴61の加工が不要となり、ロータ30の製造が容易となる。
Also, by providing the
1…ハードディスク駆動装置,3…スピンドルモータ,9…筐体,10…ベースプレート(ベース部),20…固定部,21…シャフト,22…下側円錐軸受部材(軸受部材),23…上側円錐軸受部材(軸受部材),30…ロータ(回転部),31…スリーブ,32…ハブ,60…セパレータ部,61…通気穴,310…軸挿通穴(貫通穴),S2…空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Hard disk drive, 3... Spindle motor, 9... Case, 10... Base plate (base part), 20... Fixed part, 21... Shaft, 22... Lower conical bearing member (bearing member), 23... Upper conical bearing Member (bearing member) 30 Rotor (rotating portion) 31
Claims (9)
前記固定部が挿入される貫通穴を有し、前記固定部に対して回転可能に支持される筒型の回転部と、
前記シャフトの外周面と該外周面に対向する前記貫通穴の内周面の間において前記2つの軸受部材の間に設けられ、空気よりも低密度の気体の気体層を保持するセパレータ部と、
を備え、
前記回転部は、前記ベースプレートとの間に空間を形成し、前記空間と前記セパレータ部とを連通させる通気穴を有する、スピンドルモータ。 a fixed part having a shaft fixed to the base plate and two bearing members fixed to the outer peripheral surface of the shaft;
a cylindrical rotating part having a through hole into which the fixing part is inserted and rotatably supported with respect to the fixing part;
a separator part provided between the two bearing members between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the through hole facing the outer peripheral surface and holding a gas layer of a gas having a density lower than that of air;
with
The spindle motor, wherein the rotating section forms a space with the base plate, and has a ventilation hole that communicates the space with the separator section.
前記ハブが前記ベースプレートとの間に前記空間を形成し、前記通気穴が前記スリーブに設けられている、請求項1から3の何れか1項に記載のスピンドルモータ。 The rotating part has a sleeve formed with the through hole into which the shaft is inserted, and a hub fixed to the outside of the sleeve,
4. The spindle motor according to claim 1, wherein said hub forms said space with said base plate, and said vent hole is provided in said sleeve.
前記スピンドルモータが前記筐体内に配置され、前記気体が前記筐体内及び前記空間に充填されている、請求項7に記載のハードディスク駆動装置。 The hard disk drive further comprises a housing,
8. The hard disk drive according to claim 7, wherein said spindle motor is arranged within said housing, and said gas is filled in said housing and said space.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022018085A JP2023115717A (en) | 2022-02-08 | 2022-02-08 | Spindle motor and hard disk driving device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022018085A JP2023115717A (en) | 2022-02-08 | 2022-02-08 | Spindle motor and hard disk driving device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023115717A true JP2023115717A (en) | 2023-08-21 |
Family
ID=87576521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022018085A Pending JP2023115717A (en) | 2022-02-08 | 2022-02-08 | Spindle motor and hard disk driving device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023115717A (en) |
-
2022
- 2022-02-08 JP JP2022018085A patent/JP2023115717A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100239195A1 (en) | Fluid dynamic bearing, motor, and recording-medium driving apparatus | |
JPH11285195A (en) | Motor | |
JP2004011897A (en) | Dynamic-pressure bearing device | |
US6955469B2 (en) | Dynamic pressure bearing device | |
US8634160B2 (en) | Disk drive device provided with lubricant-filled fluid dynamic bearing | |
JP2012172781A (en) | Rotary equipment | |
US8345379B2 (en) | Disk drive device equipped with a bearing unit relatively rotatably supporting a hub against base member | |
JP2014033603A (en) | Spindle motor and hard disk drive including the same | |
JP2014105783A (en) | Rotary equipment | |
JP2014060909A (en) | Spindle motor and hard disk drive including the same | |
JP4005826B2 (en) | Permanent magnet motor | |
JP2023115717A (en) | Spindle motor and hard disk driving device | |
JP2013027297A (en) | Spindle motor | |
JP2005045876A (en) | Spindle motor and information recorder/reproducer employing it | |
JP2005155685A (en) | Spindle motor and information recording/reproducing device using the same | |
JP2012165627A (en) | Rotary apparatus | |
JP2014018048A (en) | Spindle motor | |
JP2013094044A (en) | Stator core and spindle motor including the same | |
JP5459887B1 (en) | Spindle motor and hard disk drive including the same | |
US11915720B2 (en) | Spindle motor and hard disk drive device | |
JP2023115718A (en) | Spindle motor and hard disk driving device | |
JP2023130094A (en) | Spindle motor and hard disk drive unit | |
JP2023141733A (en) | Spindle motor, hard disk drive device, and manufacturing method of spindle motor | |
JP2005048899A (en) | Conical dynamic pressure bearing and recording disk drive device therewith | |
JP2020003046A (en) | Fluid dynamic pressure bearing device, motor, and disc driving device |