JP3215019B2

JP3215019B2 - ディスク駆動装置

Info

Publication number: JP3215019B2
Application number: JP22626295A
Authority: JP
Inventors: 誠昭尾形; 克美宮坂
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 2001-10-02
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JPH0974705A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク駆動装置
に関するもので、特に、コンパクトディスク、光磁気デ
ィスク、ミニディスク、ハードディスク、フロッピーデ
ィスク等のディスクを回転駆動し、ヘッド機構でディス
ク上に記録された情報を再生／記録するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘッド機構によってディスクに記録され
た情報を読み書き（再生／記録）するディスク駆動装置
においては、ターンテーブルに嵌着されたシャフトを回
転自在に支持する軸受装置として、コストを低く抑える
ために玉軸受ではなく、焼結材等からなるメタル軸受が
広く用いられている。シャフトを回転駆動するために、
メタル軸受とシャフトの間には僅かなクリアランスが生
じているが、このクリアランスのせいでシャフトが芯振
れし、この芯振れによってターンテーブルに載置され回
転駆動されるディスクの表面に振れが生じ、ヘッド機構
によって正確に情報を読み書きすることができないこと
があった。

【０００３】以上のようなメタル軸受を用いた際のシャ
フトの芯振れを防止する手段として、様々な技術が提案
されている。例えば、実開平６−０８０３７３号公報で
は、ステータコアの突極と駆動マグネットのスラスト方
向の磁極中心との関係を非平行として配置している。ス
テータコアの突極と駆動マグネットのスラスト方向の磁
極中心との関係を非平行とするために、コアホルダーの
一部にスペーサを介在したり、あるいは、ステータコア
の一部の突極を折曲している。こうすることにより、中
心軸が一定の方向に偏倚されて、中心軸の外周面が軸受
の内周面と当接したような形態で回転駆動されるため、
中心軸が芯振れすることなく回転駆動され、回転駆動さ
れるディスクに面振れが生じることがない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】中心軸を一定の方向に
偏倚させ、中心軸の外周面を軸受の内周面に当接させた
形態にしても、完全に芯振れを抑えることは不可能であ
る。この中心軸を偏倚させた方向と隣接する位置にも僅
かながらクリアランスが生じているため、このクリアラ
ンスの範囲内で中心軸が芯振れしてしまうからである。
しかし、この程度の芯振れによるディスクの面振れは、
ヘッド機構による情報の読み書き性能に影響を及ぼす程
度でもないため、従来ではさほど重要視されていなかっ
た。

【０００５】しかし、図１２に示すように、中心軸Ｊが
ヘッド機構の移動方向Ｍと直交するＮ方向に偏倚してい
ると、中心軸Ｊに隣接する僅かなクリアランスＣによっ
て生ずる芯振れが、ヘッド機構の移動方向Ｍと同じ方向
に生じてしまう。ヘッド機構の移動方向Ｍと同じ方向に
生じる芯振れは、ヘッド機構の移動方向Ｍと同じ方向に
ディスクを面振れさせてしまうため、面振れがヘッド機
構に対して改善されず、ヘッド機構による情報の読み書
き性能に悪影響を及ぼしてしまう。なお、符号Ｏは中心
軸Ｊの回転中心、符号Ｏ’、Ｏ”は中心軸Ｊが最も芯振
れした場合の回転中心を示している。

【０００６】また、上記ディスク駆動装置は、通常、図
１３（ａ）に示すようにディスクＤが水平となるような
体勢で使用される。しかし、上記ディスク駆動装置が取
り付けられる本体装置等によっては取付けスペースの関
係上、図１３（ａ）に示すディスク駆動装置を縦置きに
して、図１３（ｂ）（ｃ）に示すような体勢で用いるこ
ともある。このような、ディスク駆動装置を縦置きにし
た場合、前述したように中心軸Ｊがヘッド機構の移動方
向Ｍと直交する方向に偏倚されていると中心軸Ｊの偏倚
された方向が上側になることがある。中心軸の偏倚され
た方向が上側になると、図１４に示すように、上側に偏
倚された中心軸Ｊが、重力Ｋによって反対側に戻され、
中心軸Ｊが軸受側に偏倚されない形態となってしまう。
このため、中心軸Ｊは軸受の内周面に当接せず大きなク
リアランスが生じ、このクリアランスのせいで中心軸が
すりこぎ状に芯振れし、ディスクの面振れを招き、ヘッ
ド機構によるディスクの読み書き性能に悪影響を及ぼし
ていた。

【０００７】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、シャフトの芯振れを解
消してディスクのヘッド機構に対する面振れを解消し、
ヘッド機構によるディスクの読み書き性能を向上させた
ディスク駆動装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
情報が記録された円盤状のディスク、直線的なシーク運
動によってディスクに接近してディスクに記録された情
報を再生又は記録するヘッド機構、ディスクを搭載して
回転駆動されるスピンドルモータを備え、スピンドルモ
ータは、ディスクを載置するターンテーブル、ターンテ
ーブルの中心に嵌着されたシャフト、シャフトを回転自
在に支承するメタル軸受、シャフトと一体回転するカッ
プ状のロータケース、ロータケースの内周面に固着され
て複数の突極を有する駆動マグネット、放射状に突出し
た複数の突極を有しこれらの突極に複数相のコイルが巻
回されると共に突極の外周面が駆動マグネットの内周面
に対向するように配置された磁性板を複数枚積層するこ
とにより構成したステータコアとを具備するディスク駆
動装置であって、複数の磁性板のうち積層方向上側また
は下側のうちどちらか一方に積層されている磁性板は、
ヘッド機構の移動方向に対して±９０°の範囲内に属す
る突極の先端部が切除されていることにより、シャフト
が、ヘッド機構の移動方向と略同じ方向に偏倚してお
り、切除された磁性板の枚数は、総積層枚数の半分以下
であることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ヘッド機構は、光ピックアップであること
を特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、スピンドルモータは、メタル軸受を略垂直
に支持するモータ基板を有し、モータ基板がその取付け
部材に対し所定角度傾斜することにより、シャフトがモ
ータ基板取付け部材に対して略垂直になっていることを
特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ステータコア突極の傘部が切り欠かれてい
ることを特徴とする。

【００１２】

【００１３】シャフトがヘッド機構の移動方向と略同じ
方向に偏倚してメタル軸受の内周面と当接されているた
め、シャフトはヘッド機構の移動方向にはさほど面振れ
しなくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるディスク駆
動装置の実施の形態について図面を参照しながら説明す
る。図１、図２において、ディスク駆動装置は主とし
て、ディスク１が搭載され回転駆動されるスピンドルモ
ータ３と、直線的なシーク運動によってディスク１に接
近しディスク１に記録された情報を再生または記録する
ヘッド機構２とから構成されている。ヘッド機構２は光
ピックアップヘッドであり、しかも、両側には２つのガ
イドレールが設けられている。このガイドレールによっ
てヘッド機構２は、ディスク１の径方向、即ち、図にお
いて符号Ｍで示す方向に移動し、ディスク１の表面上に
記録された情報を読み書きできるようになっている。

【００１５】次に、ディスク１を回転駆動するスピンド
ルモータ４の実施の形態について説明する。図３におい
て、基板１２の中央には孔１２ａが形成されており、孔
１２ａにはスラスト軸受１１が取り付けられている。ス
ラスト軸受１１は、上側の大径部、下側の小径部とから
なり、小径部が孔１２ａに対して嵌合固定されている。
基板１２上で、しかも、スラスト軸受１１の大径部の外
周には、メタル軸受６が取り付けられている。メタル軸
受６は円筒状で、下側の外周面に鍔部６ａを有してお
り、この鍔部６ａの下端面が基板１２の上端面に対して
取り付けられている。また、メタル軸受６の外周面及び
鍔部６ａの上端面はコアホルダーの役割を果たしてお
り、ステータコア９の内周面がメタル軸受６の外周面に
挿通されると共に、ステータコア９の下端面が鍔部６ａ
の上端面に載置されている。このようなステータコア９
は、磁性板を複数枚積層することによって構成されてお
り、外周には突極９ａを有し、各突極９ａにはコイル１
０が巻回されている。各突極９ａは、図４ないし図６に
示すように、先端の傘部９ｃ、傘部９ｃとステータコア
の基部とをつなぐ腕部とから構成されている。ステータ
コア９を構成する磁性板は、全て形状が同一のものが用
いられるわけではなく、積層方向上側の数枚、積層方向
下側の数枚は、中間部の形状とは異なり、突極９ａの傘
部９ｃとなる部分が数カ所切除されている。このよう
な、特定の一部分が切除された磁性板を積層方向上側と
積層方向下側に積層することにより、ステータコア９に
は２組の切欠きＡ、Ｂが生じている。２組の切欠きＡ、
Ｂのうち、切欠きＡはステータコア９の積層方向上側の
先端部に形成されており、切欠きＢはステータコア９の
積層方向下側の先端部に形成されている。なお、切欠き
Ａ、Ｂを形成するためにステータコア９から切除される
磁性板の枚数は、総積層枚数の半分以下に設定されてい
る。

【００１６】図３において、メタル軸受６の内周面６ｂ
にはシャフト５が挿通されている。シャフト５の外周面
はメタル軸受６の内周面によってラジアル方向に支持さ
れると共に、シャフト５の下端部はスラスト軸受１１の
上端部と当接してスラスト方向に支持されている。この
ためシャフト５は、ステータコア９、メタル軸受６など
に対して回転自在となっている。

【００１７】シャフト５の上端部には円盤状のターンテ
ーブル４が取り付けられている。ターンテーブル４は、
下端面側の中央にボス部４ｂを有しており、このボス部
４ｂがシャフト５に対して固着されている。ターンテー
ブル４の上端面側の中央には突出状のディスクガイド部
４ｃとなっており、ディスクガイド部４ｃにはシャフト
５の回転中心軸線を中心とする円に沿って凹部４ｄが形
成されており、凹部４ｄ内には吸着マグネット１３が取
り付けられている。さらに、ターンテーブル４の上端面
側の縁部には突堤状のディスク載置部４ａが形成されて
おり、ディスク載置部４ａの上端面にはディスクラバー
１５が取り付けられている。

【００１８】また、ターンテーブル４の上方には、図示
しないクランパが配置されている。ターンテーブル４に
対して前述したディスク１が載置されると、クランパが
下降しディスク１の内縁部と当接する。また、クランパ
は磁性材料からなるため、吸着マグネット１３によって
磁気的に吸引され、ディスク１がクランパによってター
ンテーブル上に押さえ付けられ、ディスク１のターンテ
ーブル４への固定が維持される。

【００１９】シャフト５の外周面で、しかも、メタル軸
受６の上端部よりも少し上側で、かつ、ターンテーブル
４よりも下側の部分にはカップ状のロータケース７が取
り付けられている。ロータケース７の平板状の部分の中
央にはボス部７ａが形成されており、このボス部７ａが
シャフト５に対して固着されている。また、ロータケー
ス７は外周側に周壁７ｂを有しており、周壁７ｂでステ
ータコア９などを上側から覆うような形態となってい
る。周壁７ｂの内周面には駆動マグネット８が取り付け
られており、駆動マグネット８の内周面はステータコア
９の突極９ａと一定の間隙をおいて向かい合っている。
従って、突極９ａに巻回されたコイル１０を通電制御す
ることにより、駆動マグネット８は付勢され、ロータケ
ース７及びシャフト５、ターンテーブル４、ターンテー
ブル４に固定されたディスク１が一体に回転駆動され
る。

【００２０】なお、ステータコア９の積層方向上側と積
層方向下側の先端部には切欠きＡ、Ｂを有している。こ
のため、ステータコア９の切欠きＡが形成された部分の
突極９ａの軸線方向の磁気中心９ｄと、駆動マグネット
８の磁気中心８ａは一致せず、駆動マグネット８の磁気
中心８ａの方が上側にずれている。また、ステータコア
９の切欠きＢが形成された部分の突極９ａの軸線方向の
磁気中心９ｄ’と、駆動マグネット８の磁気中心８ａも
一致せず、駆動マグネット８の磁気中心８ａの方が下側
にずれている。このため、駆動マグネット８の磁力が、
駆動マグネット８の磁気中心８ａとステータコア９の磁
気中心９ｄ、９ｄ’とを一致させるように作用するた
め、図７に示すように、駆動マグネット８と一体のシャ
フト５が切欠きＡ側に偏倚し、シャフト５の外周面の一
部がメタル軸受６の内周面に当接した形態となってい
る。図７ではシャフト５の傾きを誇張して示されている
が、実際にはこれほどでなく、せいぜい２〜３分（１分
＝１／６０゜）程度である。

【００２１】以上のようなスピンドルモータ３では、ス
テータコア９の切欠きＡ、Ｂの位置が、図４ないし図７
に示すように、シャフト５を中心にしてヘッド機構２の
移動方向Ｍの一方側と他方側となっている。図４に示す
積層方向上側のステータコア９では、ヘッド機構２の移
動方向Ｍに対して±６０゜の範囲内に属する磁性板の傘
部９ｃとなる部分が切除され、切欠きＡが構成されてい
る。また、図６に示す積層方向下側のステータコア９で
は、ヘッド機構２の移動方向Ｍに対して±６０゜の範囲
内に属する磁性板の傘部９ｃの部分が切除され、切欠き
Ｂが構成されている。こうすることにより、駆動マグネ
ット８の磁気吸引力が磁気中心８ａとステータコア９の
磁気中心９ｄ、９ｄ’とを一致させるように作用するこ
とによって、図７に示すように、シャフト５がヘッド機
構２の移動方向Ｍ側に偏倚された体勢となる。

【００２２】図８に示すように、シャフト５がヘッド機
構２の移動方向Ｍ側に偏倚していると、シャフト５とメ
タル軸受６の内周面６ｂとの間の僅かなクリアランスＣ
（１〜６μｍ程度）によって生ずる芯振れは、ヘッド機
構２の移動方向Ｍと直交する方向に比較的大きく生じて
いて、ヘッド機構２の移動方向Ｍ側の芯振れはほとんど
生じない。これは、図９ないし図１１に示す一実施の形
態における芯振れ軌跡のデータからも明らかであり、
Ｐ．Ｕ方向、即ち、ヘッド機構２の移動方向Ｍでの芯振
れ幅は大きくても１．４μｍ程度に抑えることができ
る。なお、Ｐ．Ｕと直角方向、即ち、ヘッド機構２の移
動方向Ｍと直交する方向の芯振れ幅は最大５．０μｍと
比較的大きくなるが、この方向の芯振れ幅は多少大きく
てもヘッド機構２によるディスク１の読み書き性能へ影
響を与えることはほとんどない。ただし、上記芯振れ幅
は、一実施の形態における値であって、状況に応じて相
対的に変化する。例えば、スピンドルモータの回転数が
変わった場合、その振れ幅も制限される。従って、上記
のように、シャフト５をヘッド機構２の移動方向Ｍと略
同じ方向に偏倚させることにより、シャフト５のヘッド
機構２の移動方向への芯振れを防ぎ、しかも、ディスク
１のヘッド機構２の移動方向Ｍへの面振れを解消して、
ヘッド機構２によるディスク１の読み書き性能を向上さ
せることができる。

【００２３】なお、上記実施の形態では、ヘッド機構２
の移動方向Ｍに対して±６０゜の範囲内に属する磁性板
の傘部９ｃとなる部分が切除されて、切欠きＡ、Ｂが形
成されていた。しかし、これに限られるものではない。
ヘッド機構２の移動方向Ｍに対して±９０゜の範囲内に
属する磁性板の傘部９ｃとなる部分を切除して切欠き
Ａ、Ｂを形成しても、上記実施の形態と同様な効果を奏
する。

【００２４】さらに、シャフト５はこれをヘッド機構２
の移動方向Ｍと略同じ方向に倒して偏倚させているた
め、図１３（ｂ）（ｃ）に示すように、ディスク装置を
縦置きしたとしても、シャフト５の偏倚する方向は上側
とならない。従って、シャフト５が重力で反対側に戻さ
れてメタル軸受６の内周面６ｂから離間する事もなく、
常に、シャフト５がヘッド機構２の移動方向Ｍ側に偏倚
した体勢を維持することができる。

【００２５】さらに、上記実施の形態ではシャフト５を
偏倚させるのにステータコア９に対してヘッド機構２の
移動方向Ｍ側に２組の切欠きＡ、Ｂを使用したが、これ
に限らず、切欠きＡ、Ｂのうちいずれか一方のみを形成
するだけでもよい。このような構成でも、シャフト５を
ヘッド機構２の移動方向Ｍ側に偏倚させることができる
ため、シャフト５のヘッド機構２の移動方向Ｍへの芯振
れを防ぎ、しかも、ディスク１のヘッド機構２の移動方
向Ｍへの面振れを解消して、ヘッド機構２によるディス
ク１の読み書き性能を向上させることができる。

【００２６】さらに、図３、図７に示すスピンドルモ
ータ３をディスク駆動装置に取り付ける場合に、基板
１２をヘッド機構２の移動方向Ｍ側に所定角度、即
ち、シャフト５の偏倚角度と同じ程度傾けて取付部材に
とりつけるようにしてもよい。こうすることにより、取
付部材の端面に対してシャフト５は略垂直になるし、ま
た、取付部材の端面とターンテーブル４に載置される
ディスク２は略平行となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、シャフトが、ヘッド機
構の移動方向と略同じ方向に偏倚しているため、シャフ
トが回転駆動する際にヘッド機構の移動方向側に生ずる
芯振れを低く抑えることができ、ディスクのヘッド機構
の移動方向への面振れを解消して、ヘッド機構によるデ
ィスクの読み書き性能を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるディスク駆動装置の実施の形態
を示す平面図。

【図２】同上側面図。

【図３】同上ディスク駆動装置に適用されるスピンドル
モータの実施の形態を示す断面図。

【図４】同上スピンドルモータに適用されるステータコ
アの磁性板の実施の形態を示す平面図。

【図５】同上スピンドルモータに適用されるステータコ
アの実施の形態を示す側面図。

【図６】同上スピンドルモータに適用されるステータコ
アの磁性板の実施の形態を示す平面図。

【図７】同上ディスク駆動装置に適用されるスピンドル
モータにおいてシャフトの偏倚を示す断面図。

【図８】同上ディスク駆動装置に適用されるスピンドル
モータにおいてシャフトの芯振れを要部を拡大して示す
平面図。

【図９】同上ディスク駆動装置に適用されるスピンドル
モータにおいてシャフトの芯振れ軌跡を示す波形図。

【図１０】同上ディスク駆動装置に適用されるスピンド
ルモータにおいてシャフトのＰ．Ｕ方向の芯振れを示す
波形図。

【図１１】同上ディスク駆動装置に適用されるスピンド
ルモータにおいてシャフトのＰ．Ｕと直角方向の芯振れ
を示す波形図。

【図１２】従来のディスク駆動装置に適用されるスピン
ドルモータにおいて中心軸の芯振れの例を要部を拡大し
て示す平面図。

【図１３】従来のディスク駆動装置の置き方の例を示す
正面図。

【図１４】従来のディスク駆動装置を縦置きにした場合
の例を示す側面透視図。

【符号の説明】

１ディスク２ヘッド機構３スピンドルモータ４ターンテーブル５シャフト６メタル軸受７ロータケース８駆動マグネット９ステータコア９ａ突極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−112643（ＪＰ，Ａ) 特開平６−165427（ＪＰ，Ａ) 実開平２−10771（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−21147（ＪＰ，Ｕ) 実開平６−60269（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/167 G11B 19/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】情報が記録された円盤状のディスク、直
線的なシーク運動によって上記ディスクに接近してディ
スクに記録された情報を再生又は記録するヘッド機構、
上記ディスクを搭載して回転駆動されるスピンドルモー
タを備え、上記スピンドルモータは、上記ディスクを載置するター
ンテーブル、このターンテーブルの中心に嵌着されたシ
ャフト、このシャフトを回転自在に支承するメタル軸
受、上記シャフトと一体回転するカップ状のロータケー
ス、このロータケースの内周面に固着されて複数の突極
を有する駆動マグネット、放射状に突出した複数の突極
を有しこれらの突極に複数相のコイルが巻回されると共
に突極の外周面が上記駆動マグネットの内周面に対向す
るように配置された磁性板を複数枚積層することにより
構成したステータコアとを具備するディスク駆動装置で
あって、上記複数の磁性板のうち積層方向上側または下側のうち
どちらか一方に積層されている磁性板は、上記ヘッド機
構の移動方向に対して±９０°の範囲内に属する突極の
先端部が切除されていることにより、上記シャフトが、
上記ヘッド機構の移動方向と略同じ方向に偏倚してお
り、上記切除された磁性板の枚数は、総積層枚数の半分以下
であることを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項２】上記ヘッド機構は、光ピックアップであ
ることを特徴とする請求項１記載のディスク駆動装置。
【請求項３】上記スピンドルモータは、メタル軸受を
略垂直に支持するモータ基板を有し、モータ基板がその
取付け部材に対し所定角度傾斜することにより、シャフ
トがモータ基板取付け部材に対して略垂直になっている
ことを特徴とする請求項１記載のディスク駆動装置。
【請求項４】上記ステータコア突極の傘部が切り欠か
れていることを特徴とする請求項１記載のディスク駆動
装置。