JP4094741B2 - Spindle motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードデイスク媒体を回転駆動するためのスピンドルモータに関し、より詳細には該スピンドルモータを高速度で駆動したときにハードデイスク記録媒体が空気摩擦により発熱することを最少限にするようにしたハードデイスク取り付け手段を備えたスピンドルモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
ハードデイスク媒体におけるアクセスタイムを短縮し効率のよい記録及び又は読み取り作業を行えるようデイスク媒体の機能性を高めるためには、ハードデイスクドライブ装置の回転数を上昇することが非常に重要な要素と成っていることは知られている。しかし、ハードデイスクドライブ装置の回転数を上昇した場合には、該ハードデイスク媒体と周辺空気との相対速度差が大きくなり、この速度差がハードデイスク媒体へ対して摩擦熱を発生させ、そして、この摩擦熱の発生がハードデイスク媒体へ対する記録密度の向上化を妨げる大きな原因となっていることも今日では当業者に知られている。このため、機能性を高めかつ記録密度の向上を図るための手法として、従来、ハードデイスク媒体の直径を小さくするという方法が取られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機能性を高めるためにハードデイスクドライブ装置の回転数を上げると摩擦熱の発生により記録密度の向上化が妨げられ、一方、記録密度の向上化をはかるため摩擦熱の発生を防止しようとすると、ドライブ装置の回転数を落とす必要があり、このような二律背反的課題を同時に解決するために、これまでのように、ハードデイスク媒体の直径を小さくすると、それに伴ってデイスク媒体の記録容量が不足するという新たな課題が発生する。そこで上記二律背反的問題を解決すると同時に、デイスク媒体の記録容量不足に関する問題をも一挙に解消することが要求されている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
スピンドルモータを高速度で駆動したときにハードデイスク媒体が空気摩擦により発生する発熱量を最少にするように、ハードデイスクを積層配置するためのスペーサが、その外周部に翼状部を備える。これによりスピンドルモータによってハードデイスクが回転するときに、該翼状部が周辺空気をハードデイスクの回転に同期して移動させ、当該周辺空気の移動速度とハードデイスクの回転速度との間の相対速度差を最少限にし、もってハードデイスク媒体が回転時に発生する発熱量を最小にする。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につき図面を参照しながら述べる。図1は、本件発明に関するスペーサを介して3枚のハードデイスクを積層搭載した状態を示しているハードデイスクドライブ装置10を示している。図2は、図1の一部を拡大して示している一部省略の断面拡大図である。これらの図において、ハードデイスクドライブ装置10は、シャフト12と、該シャフト12へ固定されているステータ14と、軸受16を介して当該シャフト12へ対して回転可能に保持されているハブ18と、該ハブ18の外周部へ搭載されているハードデイスク20と、該ハブ18の内周部であって前記ステータ14へ対向する位置へ装着されているヨーク22と、該ヨーク22へ固着されているロータマグネット24と、を有している。しかしながらハードデイスクドライブ装置10自体はかかる構成を有する装置に限定されるものではなく、例えばハブがシャフトと一緒に回転するタイプの装置であってもよい。
【0006】
本発明における図示の例においては、3枚のハードデイスク20がドライブ装置10へ搭載されており、最も下方のハードデイスク媒体20cは、好ましくはハブ18の下端外周部へ該ハブ18と一体的に形成されたフランジ26上へ載置されている。このハードデイスク20cの上方にはハードデイスク20b及びハードデイスク20aが積層配置されている。そしてこれらのハードデイスク20aとハードデイスク20bの間及びハードデイスク20bとハードデイスク20cの間にはそれぞれ概ね円筒状をなすスペーサ28、28が介装され、これにより各ハードデイスクは互いに一定の間隔を持って積層されている。更に最も上方のハードデイスク20aの上面には概ね円板状をなすクランプ30が配置されている。このクランプ30は公知の締め付け手段32によってハブ18へ固着されており、こうしてハードデイスク20はハブ18へ対して一定の間隔を保ちつつ、該ハブ18へ固定関係に保持され、該ハブ18が回転するとそれに伴って一緒に回転するようになっている。
【0007】
所定の厚みを有している前記概ね円筒状をなすスペーサ28、28は、図3に示すように、中央部にハブ18の外径より幾分大きい直径を有する円形穴40が形成され、これにより該ハブ18へ挿入可能となっている。また、その外周部には初め中心点42の方向へ向かい次いでその内端部からほぼ直角に矢印44で示すような回転方向前方へ向かって概ね三角形状に切り落とされている凹み部分を形成している翼状部46が複数個(図示の例では4個)形成されている。この結果、スペーサ28の厚み方向全体にわたって形成されている各翼状部46は、それぞれスペーサ28の中心から径方向に延びた径方向直線もしくはこの径方向直線と平行な平行直線を含む軸線方向の面である半径方向垂直面46aと、この径方向直線もしくは平行直線に垂直な直線を含む軸線方向の面である回転方向水平面46bと、回転方向円周面46cと、により画定されている。(以下、半径方向垂直面と回転方向水平面の詳しい説明は省く。)
【0008】
一方、最上部のハードデイスク20aの上面を押圧しているクランプ30は、図4に示すように、図3に示すスペーサ28と実質的に同様に外周囲に複数の翼状部50を有する外形形状を有している。しかし、クランプ30には、ハブ18へ差し込まれるための中央穴はなく、その代わりに、ハブ18へねじ等の締め付け手段32によって固着するための締め付け手段受け入れ穴52が複数個(図示の例では4個)設けてある。この結果、クランプ30の厚み全体にわたって形成されている各翼状部50は、半径方向垂直面50aと、回転方向水平面50bと、回転方向円周面50cと、により画定されている。
【0009】
本件発明においては、ハードデイスク記録媒体20が図3に示すように外周部分に翼状部46を有するスペーサ28、28によって互いに隔絶保持されかつ最上部のハードデイスク媒体20aはその上面を図4に示すような、同様に外周部分に翼状部50を有するクランプ30によって押圧されている。このため、スピンドルモータが矢印44で示すような回転方向へ回転されると、この回転方向へ対向する周辺空気がこれらの翼状部46、50、特に半径方向垂直面46a,50aによって捕縛され、これらの翼状部に捕縛された周辺空気がスペーサ28、28及びクランプ30と一緒に回転する。このため、ハードデイスク媒体20と、これらのスペーサ28、28及びクランプ30の周辺空気との相対速度差が小さくなり、この速度差の減少がハードデイスク媒体へ対して伝達する摩擦熱の発生を減少させ、そして、このような摩擦熱の減少がハードデイスク媒体20へ対する記録密度の向上を可能とするのである。
【0010】
ここで、ハブ18の下方外端部に設けたフランジ26にも、同様な翼状部を形成することが出来る。これにより、摩擦熱の減少を更に増大することが可能となり、一層ハードデイスク媒体へ対する記録密度の向上を図ることが出来る。
【0011】
図5〜図9は、図3に示すスペーサ28の別の実施例28a,28b,28c,28dを示す図である。図5〜図9に示す実施例が図3に示す実施例と異なる点は、翼状部の形状にある。図3のスペーサ28においては、翼状部46の半径方向垂直面46aは全て中心点42の方向へ向かい次いでその内端位置からほぼ直角に回転方向前方へ向かって切り落とされていたが、図5における翼状部54においては、該翼状部の半径方向垂直面54aが中心点42aより回転方向後方へ偏った方向へ向かい次いでその内端位置からほぼ直角に回転方向前方へ向かって切り落とされている。これにより翼状部の前方形状を長くしている。また図6における翼状部56においては、該翼状部の半径方向垂直面56aが中心点42bより回転方向前方へ偏った方向へ向かい次いでその内端部からほぼ直角に回転方向前方へ向かって切り落とされている。これにより翼状部の前方形状を短くしている。また、該半径方向垂直面46a,54a,56aの深さも適宜深くも浅くも成形することが出来る。これにより、スピンドルモータの回転数、スペーサ28の幅寸法に応じた最適量の空気溜めを提供することが出来る。なお、これらの実施例において、該翼状部から溢れた空気は該半径方向垂直面の半径方向外周部から回転方向円周面に沿って後方へ溢流する。
【0012】
図7及び図8は、これまでのスペーサと異なり、幅方向に沿って回転方向円周面方向に伸びている溝60を有しているスペーサ28cについて示している。この実施例では、翼状部58内へ溜められた空気がドライブ装置駆動時にその一部が当該溝60を介して後方へ流出し、上述実施例のように翼状部から溢れた空気が該半径方向垂直面の半径方向外周部から回転方向円周面に沿って後方へ溢流する量が減少する。このため、該溝60を形成している壁面が放熱フィンの効果を提供すると共に、翼状部58内への空気の溜め効果が一層上昇する。
【0013】
図9は、更に別の実施例を示している。この実施例では、翼状部62を構成している半径方向垂直面62aと回転方向水平面62bと回転方向円周面62cが互いに円形成分により構成されているものである。この実施例においては、翼状部62内に溜まった空気がこの翼状部62から逃げにくくなっており、相対速度の減少を一層達成しやすくしている。
【0014】
なお、図9の実施例においては、図7に示す実施例と同様に幅方向の溝64が形成されているが、この溝が無くてもよい。また図3、図5及び図6に示す実施例において、これらのスペーサの幅方向に沿って周辺部分に伸びている溝を有することも出来る。同様に図4に示すクランプの外形形状として図5〜図10に示すような形状を有することも出来、またその幅方向に沿って周辺部分に伸びている溝を有することも出来る。
【0015】
また、翼状部の数は、この実施例では全て4個であるが、これに限定されるものではなく、またその形状は、例えば2個が図3の形状を、別の2個が図9の形状を備えるということも可能であり、必要に応じて種々の組み合わせが可能である。
【0016】
なお、図示の実施例においては、積層するハードデイスクの数が3枚であるが、積層するハードデイスクの数はこれに限定されるものでなく、これよりも多くてもよく、またこれより少なくてもよいことは当業者に明らかな所である。
【0017】
【発明の効果】
このように本件発明においては、スペーサ及び/又はクランプの形状を翼状部付き形状とすることにより、ハードデイスクドライブ装置回転時の周辺空気を積極的に当該ハードデイスクドライブ装置回転方向へ回動することで、ハードデイスクと当該ハードデイスク周囲の空気との相対速度差を小さくすることが出来、これにより該ハードデイスクの発熱量を抑制させ、もって記録密度の向上を達成することが出来るのである。
【0018】
本件発明に、これまでと同様の、ハードデイスク媒体の直径を小さくすること、 ハードデイスクを防塵容器で包囲しハードデイスク周りに円筒状の壁を形成すること、等の技術を組み合わせることにより、高速回転時におけるハードデイスク媒体の一層効果的な温度上昇の低減を達成することが出来るのである。更には特公平4−21275号に示すようなリニアヘッドの採用により一層大きな周壁を形成することが可能となり、更に優れた効果が期待出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本件発明に関する取り付け手段によって3枚のハードデイスクを搭載した状態を示しているそれ自体公知のハードデイスクドライブ装置10を示している図である。
【図2】図2は、図1の一部を拡大して示している一部省略の断面拡大図である。
【図3】本件発明におけるスペーサの一例を示す平面図である。
【図4】本件発明におけるクランプの一例を示す平面図である。
【図5】本件発明における別の実施例を示すスペーサの一例を示す平面図である。
【図6】本件発明における更に別の実施例を示すスペーサを示す平面図である。
【図7】本件発明における更にまた別の実施例を示すスペーサを示す平面図である。
【図8】図7の線8−8に沿って見た断面図である。
【図9】本件発明の更にまた別の実施例を示すスペーサを示す平面図である。
【符号の説明】
10 ハードデイスクドライブ装置
12 シャフト
14 ステータ
16 軸受
18 ハブ
20 ハードデイスク
22 ヨーク
24 ロータリマグネット
26 フランジ
28 スペーサ
30 クランプ
32 締め付け手段
40 円形穴
42 中心点
44 矢印
46、50 翼状部
52 締め付け手段受け入れ穴
54、56、58 翼状部
60 溝
62 翼状部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spindle motor for rotationally driving a hard disk medium. More specifically, the present invention relates to a hard disk which minimizes the generation of heat by air friction when the spindle motor is driven at a high speed. The present invention relates to a spindle motor provided with attachment means.
[0002]
[Prior art]
Increasing the rotational speed of the hard disk drive device is a very important factor in improving the functionality of the disk medium so as to shorten the access time on the hard disk medium and perform efficient recording and / or reading operations. It is known. However, when the rotational speed of the hard disk drive device is increased, the relative speed difference between the hard disk medium and the ambient air increases, and this speed difference generates frictional heat on the hard disk medium, and this frictional heat It is also known today to those skilled in the art that the occurrence of this is a major cause that hinders the improvement of the recording density for hard disk media. For this reason, as a method for improving the functionality and improving the recording density, a method of reducing the diameter of the hard disk medium has been conventionally used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the rotational speed of the hard disk drive device is increased in order to improve functionality, the generation of frictional heat hinders the improvement of recording density. On the other hand, if an attempt is made to prevent the generation of frictional heat in order to improve the recording density. Therefore, it is necessary to reduce the rotational speed of the drive device, and in order to solve such a trade-off problem at the same time, if the diameter of the hard disk medium is reduced as before, the recording capacity of the disk medium is insufficient accordingly. A new problem arises. Accordingly, it is required to solve the above-mentioned trade-off problem and simultaneously solve the problem relating to the insufficient recording capacity of the disk medium.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
A spacer for laminating and arranging hard disks is provided with a wing-shaped part on the outer periphery so that the amount of heat generated by the hard disk medium due to air friction when the spindle motor is driven at a high speed is minimized. As a result, when the hard disk is rotated by the spindle motor, the wings move the surrounding air in synchronization with the rotation of the hard disk, and the relative speed difference between the moving speed of the surrounding air and the rotating speed of the hard disk is minimized. Therefore, the amount of heat generated when the hard disk medium rotates is minimized.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a hard
[0006]
In the illustrated example of the present invention, three
[0007]
As shown in FIG. 3, the generally
[0008]
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
[0009]
In the present invention, as shown in FIG. 3, the hard
[0010]
Here, a similar wing-like portion can be formed on the
[0011]
5 to 9 are views showing
[0012]
7 and 8 show a
[0013]
FIG. 9 shows still another embodiment. In this embodiment, the radial direction vertical surface 62a, the rotational direction
[0014]
In the embodiment of FIG. 9, the
[0015]
Further, the number of wing-shaped portions is all four in this embodiment, but is not limited to this. For example, two shapes are the same as those in FIG. 3, and the other two are in FIG. It is also possible to have the shape of, and various combinations are possible as required.
[0016]
In the illustrated embodiment, the number of hard disks to be stacked is three. However, the number of hard disks to be stacked is not limited to this, and may be larger or smaller. The good will be obvious to those skilled in the art.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, by making the shape of the spacer and / or the clamp with a wing-shaped portion, the surrounding air during rotation of the hard disk drive device is actively rotated in the rotation direction of the hard disk drive device, It is possible to reduce the relative speed difference between the hard disk and the air around the hard disk, thereby suppressing the amount of heat generated by the hard disk, thereby achieving an improvement in recording density.
[0018]
By combining the present invention with the same techniques as before, such as reducing the diameter of the hard disk medium, enclosing the hard disk in a dust-proof container and forming a cylindrical wall around the hard disk, etc. A more effective temperature rise reduction of the hard disk media can be achieved. Furthermore, by adopting a linear head as shown in Japanese Patent Publication No. 4-21275, it becomes possible to form a larger peripheral wall, and further excellent effects can be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a hard
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a part of FIG. 1 in an enlarged manner.
FIG. 3 is a plan view showing an example of a spacer in the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a clamp in the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing an example of a spacer showing another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing a spacer showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a spacer showing still another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG.
FIG. 9 is a plan view showing a spacer showing still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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