JP2696033B2 - ディスク装置用スピンドルモータ - Google Patents

ディスク装置用スピンドルモータ

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JP2696033B2
JP2696033B2 JP4071976A JP7197692A JP2696033B2 JP 2696033 B2 JP2696033 B2 JP 2696033B2 JP 4071976 A JP4071976 A JP 4071976A JP 7197692 A JP7197692 A JP 7197692A JP 2696033 B2 JP2696033 B2 JP 2696033B2
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  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば小型の磁気ディ
スク装置等に用いられるディスク装置用スピンドルモー
タに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気ディスク装置の小型化が進
み、磁気ディスク径も従来の3.5インチのものに加え
て2.5インチのものが急速に普及しつつあり、かつ
1.8インチの市場も新たに展開しようとしている。
【0003】装置が小型化すると、即ち、ディスク径が
小型化すると、それに伴って装置幅、奥行寸法に加え、
厚さに対しても薄型化が強く要求される。装置の薄型化
を図る場合、装置機構部としても所要特性を満足させな
がら各部品の寸法を薄くする努力を払うことが当然必要
になる。また、小型のディスク装置は、その対象がラッ
プトップ、パソコン等の取扱い及び動作環境が厳しい装
置であることから、動作時及び非動作時の耐振動、衝撃
特性が特に重視される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上の背景から特に小
型ディスク装置では、従来に比較して低域、例えば50
0Hz程度の機構系の振動(共振)特性が問題になる。
即ち、単純モデルにおいても、共振周波数fres は、
【0005】
【数1】
【0006】の関係にあり、小型ディスクにおいて、各
部品軽量化が図られるがその効果以上に薄厚(薄肉)化
による剛性低下が起こるために全体として共振周波数が
低下することになる。
【0007】モータ軸方向の共振周波数が低く、かつ、
振動伝達ゲインが高い場合には、装置動作時に共振現象
を引き起こし、その結果、磁気ディスクの振動が増加
し、電磁変換素子の磁気ディスクに対する追従性能が低
下する。即ち、磁気ディスク装置の場合、電磁変換素子
は磁気ディスクとの動圧効果により磁気ディスクの上を
0.1μm程度に浮上する方式を用いているので、磁気
ディスクの振動が増加すると、電磁変換素子の追従性能
が低下し、この結果、電磁変換性能が低下することにな
る。
【0008】また、磁気ディスクの面方向(モータ軸と
直交する方向)の共振現象の場合には、磁気ディスクが
一般に回転周波数の整数倍と異なる共振周波数近傍、い
わゆる非同期周波数で振動するために磁気ディスク上の
データトラックに対する電磁変換素子の位置決め精度が
悪化し、装置性能が大幅に低下する。
【0009】また、一般的にディスク装置の動作振動仕
様は、上限500Hz程度であるのが一般的で、共振周
波数が500Hz程度以下であると、動作時外乱に対し
て振動特性が低下するという問題がある。
【0010】スピンドルモータに着目すると、一般的に
はハブ材質は、アルミ、磁性SUS(ステンレス)、ま
たは快削鋼であるのに対してブラケットの材質は、ダイ
カスト等によるアルミ材を用いるのが普通である。前述
した振動(剛性)対策として、アキシャル剛性として最
も簡易なモデルを図4に示すようにハブ剛性k1 、軸受
剛性k2 、ブラケット剛性k3 で表すと、モータ剛性K
及び共振周波数fresは、 剛性 K=k1 k2 k3 /(k2 k3 +k1 k3 +k1
k2 ) 共振周波数 fres =(1/2π)(K/m)1/2 で記述される。従って、共振周波数を高くするには、質
量mを軽減するか、ハブ剛性k1 、軸受剛性k2 、ブラ
ケット剛性k3 を高めることが必要になる。
【0011】一般に小型モータ用スピンドルモータの場
合、軸受剛性k2 はハブ剛性k1 、ブラケット剛性k3
に比較して高いために、ハブ剛性k1 、ブラケット剛性
k3を高めることが対策になる。一方、最近では特にデ
ィスク装置の小型化が進んでおり、この小型ディスク装
置に用いられるスピンドルモータでは、ブラケット剛性
がモータ剛性を支配することが多くなってきている。こ
の場合、ブラケット剛性向上のためにブラケットの厚さ
を増加させるには、寸法的制約があり、余り厚くできな
いという問題があった。
【0012】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、ブラケットの厚さを増すことなくブラケット剛性を
向上させることができ、この結果、装置の共振周波数を
高め、かつ、振動伝達率を低減して電磁変換素子の追従
性能を向上し得るディスク装置用スピンドルモータを提
供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明は、ディスク装置用スピンドルモータにお
いて、ディスク装置機構部のモータ支持基台に保持され
るモータブラケットをアルミ材で形成し、このブラケッ
トの裏面に鉄系部材からなる補強板を装着したことを特
徴とする。
【0014】(2)本発明は、ディスク装置用スピンド
ルモータにおいて、ディスク装置機構部のモータ支持基
台に保持されるモータブラケットを非磁性の鉄系部材で
形成したことを特徴とする。
【0015】
【作用】
(1)の発明では、モータブラケットに補強板を装着す
ることにより、ブラケット剛性、更にはモータ・ディス
ク組立体の剛性を向上させることが可能となる。その結
果、組立体の共振周波数を高め、かつ、振動伝達率を低
減させることができる。また、補強板は、薄くても非常
に高い剛性を持っているので、装置の厚さを殆ど増加す
ることなく耐振動性能を向上することができる。
【0016】(2)の発明では、モータブラケットを非
磁性の鉄系部材で形成することにより、補強板を用いず
にブラケット剛性、更にはモータ・ディスク組立体の剛
性を向上でき、組立体の共振周波数を高め、かつ、振動
伝達率を低減させることができる。また、ブラケットの
厚さを非常に薄くでき、ブラケット剛性を高めながらデ
ィスク装置の薄型化を図ることができる。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。
【0018】図1は本発明の一実施例を示すもので、磁
気ディスク用スピンドルモータ及びディスク組立体の断
面図である。同図において、1は例えばダイカスト等に
よるアルミ材で形成されたブラケットで、その周縁部に
設けた透孔2部分において図示しないディスク装置機構
部のモータ支持基台に取り付けられる。また、ブラケッ
ト1の内側中央部に円筒状のハブ保持部3が設けられ
る。このハブ保持部3の外側にステータコア4及びモー
タコイル5が装着される。このモータコイル5は、リー
ド線6は、ブラケット1に設けた透孔7より外部に導出
される。この透孔7には、防塵用のシール材(図示せ
ず)が充填される。
【0019】そして、上記ハブ保持部3の内側に軸受8
a,8bを介してロータ側の主要部を構成するモータハ
ブ9の軸部10が回転自在に装着される。上記モータハ
ブ9の内周面には、上記ステータコア4及びモータコイ
ル5に一定の間隔を保って相対向するようにヨーク11
及びマグネット12が装着される。なお、モータハブ9
が磁性材で形成されている場合には、ハブ自身がヨーク
を形成するためにヨーク11は設ける必要はない。上記
モータハブ9の外周部には、磁気ディスク13が装着さ
れる。即ち、磁気ディスク13の内周端の上部にスペー
サ14を介してディスククランパ15が載置され、この
ディスククランパ15の中央部が締結ネジ16によりハ
ブ9に固定される。上記磁気ディスク13上には、図示
しない電磁変換素子が設置され、この電磁変換素子によ
り、磁気ディスク13に対するデータの記録・再生が行
なわれる。
【0020】しかして、ブラケット1の中央部、つま
り、ハブ保持部3を形成した部分は、外側よりシール部
材17によりシールされる。更に、ブラケット1の外側
部には、上記シール部材17の部分を除いて板状の補強
板18が装着される。この補強板18は、ブラケット1
の剛性を補強するためのもので、剛性の高い鉄系の部
材、例えばステンレス材あるいは鋼板(SPCC)を防
錆処理して使用する。図2は補強板18の形状例を示し
たもので、同図(a)は周縁部に鍔部19を設けたも
の、同図(b)は単に円板状に形成したものである。ま
た、補強板18には、モータコイル5のリード線6を外
部に導出するための透孔20がブラケット1の透孔7に
対応位置に設けられる。図1は、図2(a)に示す補強
板18を用いた場合を示しており、鍔部19をブラケッ
ト1の裏面より圧入係合することにより補強板18を装
着する。また、補強板18として図2(b)に示したも
のを使用する場合は、接着等により補強板18をブラケ
ット1の裏面に装着する。
【0021】上記のようにブラケット1に補強板18を
装着することにより、ブラケット剛性、更にはモータ・
ディスク組立体の剛性を向上させることが可能となり、
その結果、装置の共振周波数を高め、かつ、振動伝達率
を低減させることができる。補強板18は、薄くても非
常に高い剛性を持っているので、装置の厚さを殆ど増加
することなく耐振動性能を向上することができる。ま
た、補強板18を設けることにより、ブラケットの厚さ
を薄くすることが可能となるので、従来と同等の耐振動
性能を保ちながらディスク装置の薄型化を図ることがで
きる。
【0022】上記のように構成したスピンドルモータの
共振周波数を測定する場合には、磁気ディスク13をモ
ータに実装し、充分剛性の高い支持基台に透孔2の部分
で締結ネジにより固定する。そして、ディスククランパ
15の上面端部をインパクトハンマー等によりインパル
ス加振し、磁気ディスク13の振動をレーザ変位計等の
非接触変位計により計測する。このときのインパクト入
力信号をI、計測出力信号をSとした時、これらの伝達
関数をFFT解析により求めると、図3に示す伝達ゲイ
ンが算出され、共振周波数f0 (f1 )、伝達率G0
(G1 )を求めることができる。
【0023】装置振動特性としては、軸方向に直交する
ディスク半径方向の振動特性も問題になるが、実際の振
動系は図4に示したような単純な系ではなく、両方向が
連成していることから、簡易的には上記の軸方向共振周
波数測定により、半径方向の振動特性を概略推測するこ
とができる。
【0024】上記実施例では、ブラケット1に補強板1
8を装着することにより、ブラケット剛性を高める場合
について示したが、その他、補強板18を用いずにブラ
ケット1自身を剛性の高い非磁性の鉄系部材、例えば非
磁性のステンレス材を用いる。このようにブラケット1
の材質として非磁性の鉄系部材を使用することにより、
補強板18を用いずにブラケット剛性、更にはモータ・
ディスク組立体の剛性を向上でき、組立体の共振周波数
を高め、かつ、振動伝達率を低減させることができる。
また、ブラケット1自身を剛性の高い非磁性の鉄系部材
で形成することにより、ブラケット1の厚さを非常に薄
くでき、ブラケット剛性を高めながらディスク装置の薄
型化を図ることができる。
【0025】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ス
ピンドルモータのブラケットに剛性の高い補強板を装着
しするようにしたので、ブラケット剛性、更にはモータ
・ディスク組立体の剛性を向上でき、その結果、装置の
共振周波数を高め、かつ、振動伝達率を低減でき、ディ
スク装置の振動特性の向上、もしくは所要の振動特性を
満足させつつ装置の薄型化を図ることができる。
【0026】また、本発明は、スピンドルモータのブラ
ケットの材質に剛性の高い非磁性の鉄系部材を使用する
ようにしたので、ブラケット剛性及び装置の剛性を向上
でき、装置の共振周波数を高めて振動伝達率を低減する
ことができる。この結果、ディスク装置の耐振動性能を
向上しながら薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るディスク装置用スピン
ドルモータの構成を示す断面図。
【図2】図1における補強板の形状例を示す図。
【図3】モータ・ディスク組立体の共振周波数特性の測
定例を示す図。
【図4】スピンドルモータの振動対策におけるアキシャ
ル剛性としての簡易モデルを示す図。
【符号の説明】
1…ブラケット、3…ハブ保持部、4…ステータコア、
5…モータコイル、6…リード線、8a,8b…軸受、
9…モータハブ、10…ハブ軸部、11…ヨーク、12
…マグネット、13…磁気ディスク、14…スペーサ、
15…ディスククランパ、17…シール部材、18…補
強板、19…鍔部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスク装置機構部のモータ支持基台に
    取り付けられるアルミ材で形成されたブラケットと上記ブラケットの中央部に設けられたハブ保持部と上記ハブ保持部によって回転自在に支持されてデータ記
    録用ディスク媒体を保持するハブと上記ハブを回転させる回転手段と上記ブラケットに対し上記ディスク媒体が配置される側
    とは反対側に設けられ、該ブラケットの剛性を補強して
    ディスク組立体の共振周波数を高め、振動伝達関数を低
    減させる剛性の高い非磁性の鉄系部材からなる補強板と
    を具備 したことを特徴とするディスク装置用スピンドル
    モータ。
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