KR100817996B1 - 회전자 구조체 및 회전자 구조체를 구비한 정보 기록 재생 장치 - Google Patents

회전자 구조체 및 회전자 구조체를 구비한 정보 기록 재생 장치 Download PDF

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가오루 마츠오카
고이치 시노하라
요시히로 우에노
다츠히코 이나가키
히데키 구와지마
히로미 기타
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

기록 매체를 갖는 디스크 형상의 회전자 구조체를 구비한 정보 기록 재생 장치가, 유체 축받이 구조를 가진 스핀들 모터의 디스크부와 회전축부와 축받이부를 일체로 구조화하고 있다. 그 결과, 회전 시의 디스크부의 면진동과 그의 축심 진동이 대폭으로 경감되고, 기록 밀도가 향상하여, 장치의 박형화가 가능해진다. 본 발명의 정보 기록 재생 장치는 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부와 회전축부를 갖고, 디스크부와 회전축부를 디스크부의 주면과는 반대 측의 면에 중심축이 디스크부의 회전 중심에 있어서 주면과 직교하도록 일체화한 회전자 구조체와, 디스크부의 회전축부를 회전이 자유롭게 유지하는 축받이부와, 회전자 요크에 고착된 회전 자석 및 회전 자석에 대향시켜 배치된 고정자와, 회전축부의 상기 중심축을 회전 중심축으로 하여 디스크부를 회전 구동시키기 위한 모터를 구비하는 구성과 함께, 디스크부의 회전축부가 있는 면과는 반대 측에 있어서 주면 상의 중앙부 표면이 얕은 접시 형상의 오목면을 형성하고 있다.

Description

회전자 구조체 및 회전자 구조체를 구비한 정보 기록 재생 장치{ROTOR ASSEMBLY AND INFORMATION-RECORDING/-REPRODUCING DEVICE USING THE ROTOR ASSEMBLY}
도 1a는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 주요부 구조를 나타내는 단면도, 도 1b는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 주요부 구조를 나타내는 평면도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 정보 기록 재생 장치가 구비하는 회전자 구조체의 부분 확대 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 설명하기 위한 부분 확대도,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 동적 압력(dynamic pressure) 발생부의 형상을 나타내는 평면도,
도 5는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 동압 발생부의 형상을 나타내는 부분 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 동압 발생부의 형상의 다른 예를 나타내는 부분 단면도,
도 7a, 도 7b, 도 7c는 각각 본 발명의 실시예 1에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 다른 예를 나타내는 단면도,
도 8a는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 회전자 구조체의 다른 예를 나타내는 단면도, 도 8b는 그의 평면도, 도 8c는 상기 제 1 예를 이용한 정보 기록 재생 장치의 단면도,
도 9a, 도 9b는 각각 본 발명의 실시예 1에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 다른 예를 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 외측 회전자형 정보 기록 재생 장치의 일례를 나타내는 단면도,
도 11은 본 발명에 있어서의 정보 기록 재생 장치를 구성하는 스핀들 모터의 구조의 예를 나타내는 단면도,
도 12는 본 발명에 있어서의 정보 기록 재생 장치를 구성하는 스핀들 모터의 회전자 구조체의 구조의 예를 나타내는 단면도,
도 13은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 회전자 구조체의 조립 순서를 설명하는 도면,
도 14a는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 회전자 구조체의 조립 방법을 설명하는 단면도, 도 14b는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 다른 회전자 구조체의 조립 방법을 설명하는 단면도,
도 15a는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 설명하기 위한 단면도, 도 15b는 그의 부분 확대 단면도,
도 16a, 도 16b는 각각 본 발명의 실시예 2에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 다른 예를 나타내는 주요부 단면도,
도 17a는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 동회전 디스크의 다른 예를 이용한 정보 기록 재생 장치를 나타내는 단면도, 도 17b는 그의 평면도, 도 17c는 상기 제 2 예를 이용한 정보 기록 재생 장치의 단면도,
도 18은 본 발명의 실시예 3의 자기 디스크의 형상을 나타내는 단면도,
도 19는 본 발명의 실시예 3의 자기 디스크를 구동 수단에 부착한 상태를 나타내는 주요부 단면도,
도 20a는 내충격성을 비교하기 위한 종래의 자기 디스크 기판의 형상과, 충격력이 작용한 후의 변형 상태를 나타내는 단면도, 도 20b는 내충격성을 비교하기 위한 실시예 3의 자기 디스크 기판의 형상과, 충격력이 작용한 후의 변형 상태를 나타내는 단면도,
도 21은 본 발명의 실시예 3의 자기 디스크의 변형예를 나타내는 단면도,
도 22a는 본 발명의 실시예 3의 자기 디스크의 단면도, 도 22b는 본 발명의 실시예 3의 자기 디스크를 구동 수단에 고정한 상태의 단면도,
도 23a, b, c는 각각 본 발명의 실시예 4에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 설명하기 위한 단면도,
도 24a는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 회전자 구조체의 조립 방법을 설명하는 단면도, 도 24b는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 다른 회전자 구조체의 조립 방법의 효과를 설명하는 단면도,
도 25는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 설명하기 위한 단면도,
도 26a는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 헤드 액추에이터의 동작을 설명하는 도면, 도 26b는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 다른 헤드 액추에이터의 동작을 설명하는 도면,
도 27은 본 발명의 실시예 6에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 설명하는 단면도,
도 28은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 설명하는 단면도,
도 29는 본 발명의 실시예 8에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 설명하는 단면도,
도 30a는 본 발명의 실시예 8에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 조립 방법을 설명하는 개략도, 도 30b는 본 발명의 실시예 8에 있어서의 정보 기록 재생 장치가 구비하는 회전자 구조체의 조립 방법을 설명하는 도면,
도 31은 본 발명의 실시예 9에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 설명하는 단면도,
도 32a는 종래의 정보 기록 재생 장치의 일례를 나타내는 평면도, 도 32b는 종래의 정보 기록 재생 장치의 일례를 나타내는 단면도.
본 발명은 자기 디스크(disc)나 광 디스크 등의 정보 기록 매체를 사용한 정보 기록 재생 장치에 관한 것이다. 특히, 정보를 높은 밀도로 기록하여, 그것을 재생하는 데에 이용하는 회전자 구조체 및 회전자 구조체를 구비한 정보 기록 재생 장치 및 회전자 구조체의 조립 방법에 관한 것이다.
최근, 자기 디스크 등의 정보 기록 매체를 이용한 정보 기록 재생 장치(이하, 디스크 장치라고도 함)의 기술적 진보는 현저하며, 종래의 컴퓨터(computer)용뿐만 아니라 많은 분야에서 용도가 확대되고 있다. 특히, 최근의 휴대 전화, PDA(Personal Digital Assistance) 등에 대표되는 휴대기기나 디지털 카메라(digital camera)의 보급은 놀랄만하며, 이러한 기기에 대용량이고 고속 액세스(access) 가능한 디스크 장치의 탑재가 요구되고 있다.
종래, 이러한 종류의 디스크 장치에서는 주지와 같이, 드라이브(drive)용 스핀들 모터(spindle motor)를 구비하고, 자기 디스크 또는 광 디스크와 같은 디스크 형상의 정보 기록 매체(이하, 단지 기록 매체라고 함)를 그 회전대에 부착하고, 소정의 회전 속도로 회전 시켜, 헤드(head) 장치에 의해 자기적, 광학적으로, 또는 자기 광학적으로 기록 매체에 정보를 기록하거나 또는 그것으로부터 판독하는 구성으로 하고 있다. 자기 디스크를 기록 매체로 하는 정보 기록 재생 장치인 하드 디스크(hard disc) 장치의 그 주요부의 구조의 일례를 도 32에 나타낸다.
장치의 위쪽에서 본 평면도인 도 32a 및 그의 POP'부 단면도인 도 32b에 도시하는 바와 같이 정보 기록 재생 장치(801)의 하우징(case)(818)에는 기록 매체(802)를 회전 시키는 스핀들 모터와 자기 헤드 액추에이터(head actuator)(817)가 고정되고, 커버(cover)(819)에 의해 정보 기록 재생 장치(801)의 콘솔 내를 밀폐하여, 외부로부터의 먼지의 침입이나 공기류의 흐트러짐이 발생하는 것을 방지하고 있다. 자기 헤드 암(head arm)(816)은 그의 다른쪽 단부가 암(arm) 축받이부에 회전이 자유롭게 축 지지되어 있고, 자기 헤드 액추에이터(817)의 작동에 의해 슬라이더(slider)(815)를 부착한 자기 헤드 암(816)이 요동하여, 자기 헤드 슬라이더(head slider)(815)를 기록 매체(802) 상의 소정의 트랙 위치에 위치 결정한다. 기록 매체(802)로의 정보의 기록 또는 그것으로부터의 정보의 재생은 슬라이더(815)에 탑재한 자기 헤드(도시하지 않음), 또는 광을 집광하는 대물 렌즈 등을 구비한 광 픽업(pick-up)(도시하지 않음)을 이용하여 주지의 방법으로 행하여진다.
기록 매체(802)는 회전축(스핀들(spindle))(812) 및 허브(Hub)(811)로 이루어지는 축부와 표면에 자성체에 의해 기록층이 형성된 둥근 고리 형상 기판을 고착 형성한 구조를 갖고, 그 축부가 스핀들 모터의 베이스(base)(803)의 원형 오목부 중심부에 배치 고정된 회전축(812), 축받이 슬리브(sleeve)(809)와 스러스트(thrust) 지지판(810)으로 구성되는 동압 유체 축받이에 의해 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 회전축(812)에는 허브(811)가 압입 또는 접착에 의해 고착되고, 허브(811)의 외주면으로 돌출해서 마련된 플랫폼에 둥근 고리 형상의 기록 매 체(802)가 탑재되고, 원판 형상의 누름판(813)과 고정 나사(thread)(814)에 의해 회전축(812)에 고정되어 있다. 기록 매체(802)를 탑재한 허브(811)의 플랫폼 하면의 중심측의 원주를 따라 고리 형상의 회전자 요크(rotor yoke)(804)와 복수의 극으로 자화된(magnetiazed) 고리 형상의 회전 자석(805)이 배치 고정되어 있고, 회전 자석(805)에 대향하여 베이스부(803)의 원형 오목부 내주에 철심(806)과 코일(coil)(807)에 의해 형성된 고정자(stator)(808)가 배치 고정되고, 축부와 기록부가 일체로 된 기록 매체(802)를 회전 시키는 스핀들 모터를 구성하고 있다.
드라이브용 모터로는, 상기한 바와 같은 내측 회전자(inner rotor)형 모터뿐만 아니라, 고리 형상의 회전자 요크와 복수의 극으로 자화된 고리 형상의 회전 자석이 기록 매체의 외주 측의 원주를 따라 배치 고정되고, 또한, 회전 자석에 대향하여 베이스부의 중심부에 고정된 축 지시 부재에 철심과 코일에 의해 형성된 고정자가 배치 고정되는 외측 회전자(outer rotor)형 모터나, 그밖에도 고정자가 회전하는 구성 등, 여러 가지 형태의 구동 수단도 이용된다. 또한, 축부의 축받이로서는, 동압 유체 축받이뿐만 아니라 옥 축받이나 메탈(metal) 축받이 등도 이용된다. 이와 같이, 정보 기록 재생 장치의 스핀들 모터는 회전축부(스핀들)에 기록 매체 기판 고정용의 허브를 마련하고, 이 허브 부분의 주변부에 회전자 자석과 고정자를 설치하여 박형화를 도모하는 예가 많다.
이러한 정보 기록 재생 장치(디스크 장치라고도 함)에 이용되고 있는 디스크 형상의 기록 매체를 탑재한 디스크부는 휴대기기에 탑재하기 위해서 소직경화와 박형화가 요구되고 있다. 특히, 휴대기기에서는 종래의 퍼스널 컴퓨터(personal computer)용에 비해서 사용되는 환경이 매우 엄격하고, 낙하 등에 의해 매우 큰 충격이 가해지는 일이 있어, 충분한 내충격성을 확보하면서 디스크부의 소직경화와 박형화를 달성하는 것이 요구되고 있다.
그리고, 기기가 지면 등에 낙하했을 때 등의 충격 가속도는 중력 가속도의 수천 배에도 달한다. 한편, 정보 기록 재생 장치에 있어서는 디스크 형상의 기록 매체의 평면부에 대향하도록 헤드가 배치되어 있고, 통상 사용 시에 있어서 디스크부가 어느 정도 면의 외측 방향으로 흔들려 높이가 변동하여도 문제없이 기록 재생할 수 있도록 헤드를 지지하는 헤드 짐벌 어셈블리(gimbaled head assembly)에 탄성을 갖게 한 구성을 취하고 있는 경우가 많다. 그러나, 이 구성에서는, 충격력이 가해졌을 때에 회전체가 고정부로부터 심하게 빠지는 일이 있으면, 충격력이 설령 순간적인 것이라고 해도 헤드를 지지하는 기구나 기록 매체 그 자체를 파괴하게 되어 버린다. 자기 디스크를 기록 매체로 하는 하드 디스크 장치를 예로 들면, 회전체가 이동하여도 문제가 없는 이동량은 기껏해야 0.2㎜ 정도이다. 또한 회전체가 심하게 빠지면, 축과 축받이 슬리브 사이에 봉입되어 있는 윤활제가 넘쳐흘러버려, 축받이로서 기능하지 못하게 될 뿐만 아니라, 디스크부에 윤활제가 비산해 버리게 된다. 따라서, 이 이동량은 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다.
또한, 헤드 액추에이터가 비 동작 위치로 이동했을 때, 헤드를 기록 매체로부터 이간시킨 위치에 지지하는 램프 로드(ramp load) 기구가 마련되어, 충격을 받았을 때에 자기 디스크와의 충돌을 방지하고 있다. 이 램프 로드기구로서, 디스크부의 정보 기록 영역을 벗어난 외주부 또는 내주부를 이용하는 각종 방법이 제안되 어 있다.
그리고, 종래, 자기를 이용하여 기록 매체에 정보를 기록, 재생하는 하드 디스크 장치 등의 정보 기록 재생 장치에서는, 구동부에 사용되는 스핀들 모터 등의 자성 응용 부재로부터의 자기 누설에 의한 기록 매체로의 영향을 억제할 필요가 있어, 정보 기록 재생 장치 자신에게 자기 차폐(shield) 부재를 부가하여, 완성된 제품에 있어서의 동작 시의 자기 누설의 영향을 방지하기 위한 기술도 제안되어 있다.
상술한 종래의 구조의 장치에서는, 허브(811)에 회전축(812)을 부착하고 또 허브(811)의 외주면에 돌출해서 마련된 플랫폼에 기록 매체(182)를 유지시키는 구조이기 때문에, 플랫폼의 기록 매체 탑재면이나 기록 매체(182)의 기록 매체면과 회전축(812)의 축심이 정밀도 좋게 직교하도록, 허브(811)의 플랫폼를 회전축(812)에 부착하는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 플랜지(flange)부(173)나 기록 매체(182)의 중심을 회전 중심과 일치시키는 것도 곤란하였다.
이러한 허브(811)의 플랫폼의 기록 매체(802)의 탑재면이나 기록 매체(802)의 기록면과 회전축(812)의 축심이 이루는 각도의 어긋남에 의해서, 기록 매체(802)를 회전 시켰을 때 그 기록 매체면이 약간의 경사를 갖고 회전하기 때문에, 기록 매체(802)의 기록 매체면의 위치가 변동하는, 소위 면진동이라는 현상이 발생한다. 또한, 허브(811)의 플랫폼이나 기록 매체(802) 중심의 회전 중심으로부터의 위치 어긋남에 의해서, 기록 매체(802)를 회전 시켰을 때에 그 면과 평행한 방향의 위치 변동, 즉 축심 진동이 발생한다.
실제 사용 시에는, 이들의 면진동과 축심 진동이 중첩된 형태로 나타나기 때문에, 이들의 변동을 고려한 공차를 갖고기록 매체(802)의 기록 밀도를 정하지 않으면 안되고, 그 때문에 기록 밀도를 높이는 것에는 한도가 있었다.
회전중인 기록 매체(802)의 면진동과 축심 진동을 억제하기 위해서는 상술한 구성 부재의 가공 정밀도나 조립 정밀도를 높이는 것이 고려되지만, 그러기 위해서는 장치가 고가로 되는 것을 피할 수 없어, 실제적이지 못하다.
또한, 기록 매체를 탑재하는 디스크부의 가공 정밀도를 향상시키기 위해서나, 조립 작업성의 향상, 또는 수납 매수를 증가시키기 위해 적합한 디스크부의 형상이 제안되고 있다. 그러나, 휴대기기에 탑재할 때에 문제로 되는 충격력이 가해지더라도 정보 기록 재생 장치가 파손되지 않는 내충격성을 갖는 디스크부의 형상에 대해서는 전혀 제안되어 있지 않다. 그리고, 디스크부를 소직경화했을 때에는 헤드 슬라이더의 안정한 부상이 곤란하게 되거나, 디스크부의 외주부의 강도를 유지하는 것도 어렵게 된다는 과제도 있었다.
하드 디스크 장치에 있어서 고밀도 기록화를 실현하기 위해서는 헤드 슬라이더의 부상량은 20nm 정도 이하로 할 필요가 있다. 그러나, 외부로부터 충격을 받아 디스크부가 변형되면, 헤드 슬라이더의 부상량이 20nm보다도 크게 변동하는 경우가 발생한다. 이러한 변동이 발생하면, 특히, 거대 자기 저항 효과를 이용하는 GMR 헤드에서는 현저한 신호의 열화가 발생한다. 또한, 낙하 시의 매우 큰 충격력으로 디스크부의 파손이 발생하는 경우도 있지만, 이들의 대책에 대해서도 아무런 제안도 없었다.
또한, 상술한 램프 로드 기구를 마련하는 경우, 디스크부 외주를 얇게 하여 램프부를 마련하는 방법, 자기 헤드의 일단이 들어올려져 휴지(중지)하는 원주 형상의 돌기대를 램프부로서 마련하는 방법, 외주부에 디스크 외주를 두껍게 하여 램프부로서 마련하는 방법 등이 제안되어 있지만, 이러한 구성에서는 다음과 같은 문제가 있었다. 어떠한 제안도 디스크 중앙부에 부착 구멍부를 갖고 있기 때문에 복수의 극을 드라이브에 탑재할 수 있다는 장점은 있지만, 축받이부와 기록 매체를 탑재하는 디스크부의 관계는 종래의 하드 디스크 장치와 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 그러므로, 기록 매체를 부착하는 면의 면외 진동과 외주 진동의 영향에 의해서 디스크부의 면외 진동과 편심이 커져버려, 기록 매체 외주에 마련한 램프부도 면외 진동과 편심이 커져 버린다. 또한, 여기서 램프부의 정밀도가 상기 요인에 의해서 열화되면, 헤드 대피 동작 시에 원하는 동작을 하는 것이 곤란하게 되어, 헤드가 대피하지 못하고기록 매체면 상에 남게 될 우려가 있었다.
또한, 종래의 구성에 있어서는, 축(shaft)을 허브에 압입하고, 또한 둥근 고리 형상의 디스크를 이 허브에 부착하는 구조를 갖고 있었으므로, 축과 기록 매체면인 디스크부의 주면 사이의 높이에 축 길이, 허브 가공 높이, 디스크 두께, 섀시(chassis)와 케이스 커버(case cover) 가공 정밀도와 같은 단품 결도(結度)와 압입 높이 오차가 누적되어 버리기 때문에, 정밀도 향상이 어렵게 되어, 고기록 밀도화를 기대할 수 없고, 정밀도를 향상시키기 위해서는 별도로 기술 개발이 필요하다는 과제도 있었다.
한편, 이러한 종래의 정보 기록 재생 장치에 있어서 스핀들 모터의 회전 자 석으로부터의 자기 누설이 기록 매체의 정보 기록 영역에 영향을 미치는 것을 억제하는 기술은 완성된 제품의 동작 시에 있어서의 영향에 대처하기 위한 기술로서, 제조 시에 있어서의 정보 기록 재생 장치나 그 구성 부품의 모터 등의 자성 응용 부재로부터의 자기 누설이 기록 매체의 정보 기록 영역에 바람직하지 못한 영향을 부여하는 것에 관해서는, 지금까지 고려되고 있지 않았다. 더구나, 최근의 정보 기록 재생 장치의 소형화나 기록 용량의 증가의 요구에 부응하기 위한 고성능화 기술의 진전에 따라, 제조 시에 있어서의 자기 누설에 의한 기록 매체로의 영향을 무시할 수 없게 되고 있음에도 불구하고, 본질적인 해결책이 세워져 있지 않았다.
이와 같은, 제조 시에 있어서의 자기 누설에 의한 기록 매체로의 영향을 억제하는 것에 관해서, 예컨대, 이하에 기술하는 바와 같은 해결해야 할 문제가 있었다.
[1] 자성층을 형성한 기록 매체에 사전에 자화된 회전 자석을 열경화형의 접착제를 이용하여 부착하는 경우 등에, 회전 자석으로부터의 누설 자속과 공정에서 가해지는 열의 양쪽의 영향에 의해 자성층이 조금이지만 자화된다.
[2] 정보 기록 재생 장치는 완성된 상태에서는, 고정자의 철심이 회전 자석에 대향하여 존재하고 있기 때문에, 여분의 자속은 이 철심에 집속해서 디스크 측으로 누설되는 일은 거의 없지만, 회전자 조립 제조 공정의 고정자의 철심이 없는 상태에서는, 기록 매체의 정보 기록 영역에까지 영향을 미치는 매우 높은 레벨의 자속 누설이 생긴다.
[3] 하드 디스크 장치에 이용하는 기록 매체의 자성층에 가열한 상태로 큰 노이즈 자계가 가해지면, 노이즈 자계에 따라서 기록 매체의 자성층 상에 노이즈 신호가 중첩되어 버리고, 서보(servo) 신호가 흐트러지면 정상적인 기록 재생 동작을 실행할 수 없게 된다.
본 발명의 목적은 상기한 과제를 해결하여, 이하에 기술하는 바와 같은 특징을 갖는 디스크 형상의 기록 매체를 갖는 디스크부인 회전자 구조체, 회전자 구조체를 구비한 정보 기록 재생 장치 및 회전자 구조체의 조립 방법을 제공하는 것이다.
(1) 회전 시의 디스크부의 면 진동과 그의 축심 진동을 대폭으로 경감하여, 기록 밀도를 향상시킴과 동시에 장치의 박형화를 실현한다.
(2) 휴대기기에 소형 정보 기록 재생 장치인 하드 디스크 장치를 탑재했을 때에 발생하기 쉬운 낙하 등을 포함한 충격력이 가해진 경우에도, 자기 디스크의 변형을 최소한으로 억제함으로써 헤드 슬라이더 또는 디스크부 표면의 손상을 방지하여, 고신뢰성이고, 박형, 경량의 하드 디스크 장치를 가능하게 한다.
(3) 유체 축받이 구조를 갖은 스핀들 모터의 디스크부와 회전축부와 축받이부를 일체로 구조화하여 부품 점수를 감소시켜 조립 정밀도를 향상시키고, 또한, 디스크부 주면 측 중앙부에 돌기를 마련하여 이탈 방지를 도모하고 디스크부 즉 회전자 구조체의 이동량을 작게 하여, 회전 시의 디스크부의 면 진동과 그의 축심 진동의 대폭적인 경감을 가능하게 한다.
(4) 일체로 구조화한 디스크부의 정보 기록부의 외주 또는 내주부에 원추대 등의 경사면을 갖는 램프부를 마련하여 진동 등에 의한 헤드부와 정보 기록부의 충돌을 방지하기 위한 대피부로 하고, 기록 밀도를 향상시킴과 동시에 신뢰성을 향상시켜, 극박형이면서 고정밀도화를 가능하게 한다.
(5) 자기를 이용하여 기록 매체에 정보를 기록, 재생하는 정보 기록 재생 장치에 있어서의 디스크 형상 기록 매체를 탑재하는 회전자 구조체의 제조 공정에 있어서, 구동부에 사용되는 스핀들 모터용의 자석 등의 자성 응용 부재로부터의 자기 누설에 의한 디스크부 기록 매체로의 자기 노이즈 중첩을 억제할 수 있는 조립 방법을 가능하게 한다.
구조체적으로는, 본 발명의 회전자 구조체, 회전자 구조체를 구비한 정보 기록 재생 장치 및 회전자 구조체의 조립 방법은 다음의 구성을 갖는다.
즉, 본 발명의 회전자 구조체는 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부와 회전축부를 구비하고, 디스크부와 회전축부를 디스크부의 주면과는 반대 측의 면에 중심축이 디스크부의 회전 중심에 있어서 주면과 직교하도록 일체화한 구성을 가짐과 동시에, 회전축부를 원주 형상 또는 원통 형상으로 하고, 디스크부 및 회전축부 중 적어도 어느 한쪽이, 유리(glass), 수지 재료 및 Al 합금 중 어느 하나의 재료로 형성되어 이루어지는 구성, 또는 디스크부가 일체 성형되어 이루어지는 구성, 또는 디스크부와 회전축부가 접합 부재로 접합되어 이루어지는 구성, 또는 디스크 부와 회전축부가 삽입(insert) 성형에 의해 일체화되어 되는 구성, 또는 디스크부와 회전축부가 접착제에 의한 접합 또는 열 융착에 의한 접합에 의해서 일체화되어 이루어지는 구성, 디스크부의 회전축부가 있는 면과는 반대 측에 있어서 주면 상의 중앙부 표면이 얕은 접시 형상의 오목면을 형성하고 있는 구성, 디스크부 중앙부가 비 기록 재생 영역인 구성, 회전축부의 직경이 축 길이보다 큰 구성도 갖는다.
이들의 구성에 의해, 디스크부와 회전축부를 일체화함으로써, 회전자의 회전대 상에 자기 디스크를 탑재하는 구성에 비해서 박형화가 가능하고, 휴대기기용에 적합한 디스크 장치를 실현할 수 있다. 또한, 유리나 세라믹(ceramics) 재료 등의 취성(脆性) 재료를 자기 디스크 기판으로 하는 경우에 특히 유효하며, 박형, 경량으로, 내충격성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 구동 수단의 축에 접착제 등으로 고정하면 클램프(cramp) 부재를 이용할 필요가 없다. 또한, 축을 갖는 회전자 구조체를 포함해서, 디스크부의 중심부를 CSS(Contact Start Stop) 영역으로도 이용할 수 있고, 기록 영역을 더 디스크부의 중심부 근방까지 사용 가능하게 할 수도 있다. 또한, 디스크부와 회전축부를 개별적으로 형성하고 나서, 접착 또는 접합에 의해 고정하도록 하면, 디스크부와 회전축부를 각각 최적인 재료의 조합으로 할 수 있다. 예컨대, 디스크부로서는 유리 또는 Al 합금 등을 이용하면서, 회전축부는 플라스틱(plastics)이나 소결 합금 등을 이용하도록 할 수도 있고, 디스크부 및 회전축부를 동일한 유리로 작성한 후에, 접착하여 고정해서 회전자 구조체를 제작할 수도 있다. 또한, 회전축부가 하측에 있는 부분에 매우 얕은 오목부가 형성되어 있기 때문에, 이 오목부를 회전자 구조체의 조립 공정에 있어서 위치 맞춤(정렬)이 나 회전 중심의 축맞춤에 이용하는 것이 가능하여, 정밀도 향상에 기여하게 된다.
또한, 본 발명의 회전자 구조체는 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부와 회전축부를 구비하고, 디스크부와 회전축부를 디스크부의 주면과는 반대 측의 면에 중심축이 디스크부의 회전 중심에 있어서 주면과 직교하도록 일체화하고, 디스크부의 중심으로부터 소정의 원주 위치의 디스크 두께보다 외주 단부의 디스크 두께를 얇게 하고, 또한 소정의 원주 위치로부터 외주 단부에 걸쳐서 계단 형상으로 얇아지거나, 또는 연속적으로 얇아지도록 형성한 구성을 갖는다.
이 구성에 의해, 박형, 경량으로 하면서, 큰 충격력이 작용하여도 자기 디스크 기판의 휨 양을 작게 할 수 있음과 동시에, 인장 응력과 압축 응력도 억제할 수 있기 때문에 파손을 발생시키기 어렵게 할 수 있다. 그리고, 계단 형상으로 얇게 형성하는 구성에서는, 회전 자석을 마련하는 평면 영역도 포함시켜 내충격성을 최대한 갖는 경사면 구성을 설계할 수 있다. 또한, 연속적으로 얇게 형성하는 구성에서는 박형으로 하면서 내충격성을 높이기 위한 최적의 경사면을 용이하도록 설계할 수 있고, 이 경우, 예컨대, 내주부로부터 외주 단부에 걸쳐서 직선적인 경사면 또는 곡선 형상의 경사면으로 하면, 에지부가 없기 때문에 응력 집중이 발생하지 않아, 강도의 안정화와 강도 편차를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 회전자 구조체는 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부와 회전축부를 구비하고, 디스크부와 회전축부를 디스크부의 주면과는 반대 측의 면에 중심축이 디스크부의 회전 중심에 있어서 주면과 직교하도록 일체화하고, 또한, 디스크부의 주면 측 중앙부에 돌기를 마련한 구성을 갖는다.
이 구성에 의해서, 유체 축받이 구조를 갖은 스핀들 모터의 디스크부와 회전축부와 축받이부를 일체로 구조화하는 것이 가능해지고, 종래의 구성에 있어서의 축, 허브, 둥근 고리 형상의 디스크와 같은 복수의 부품이 단일로 되고, 부품 점수의 감소로 인해 부품 비용을 저감할 수 있음과 동시에, 둥근 고리 형상의 디스크를 허브에 부착하는 축을 허브에 압입하는 등의 조립 공정 시의 복수의 부품의 부품 정밀도나 가공 정밀도에 의한 오차나 압입 높이 오차의 누적을 피할 수 있게 되어, 간극 거리δ를 0.2㎜ 이하로 할 수 있고, 이 정밀도가 나오기 쉬운 것과 디스크부에 마련한 돌기부에 의한 이탈 방지 효과로 인해 회전의 이동량을 작게 하여, 회전 시의 디스크의 면 진동과 그의 축심 진동을 대폭으로 경감하여, 기록 밀도를 향상시킬 수 있다. 회전자의 이동량이 작아지면, 헤드를 지지하는 기구(헤드 짐벌 어셈블리)나 미디어(media) 그 자체를 파괴하는 것을 피할 수 있고, 또한 축이 슬리브로부터 거의 빠지지 않기 때문에, 축받이부로부터 윤활제가 새는 것도 방지할 수 있다. 또한, 드라이브를 장착하는 케이스측의 디스크부 주면 측 중심에 대향하는 위치에 돌기를 마련하는 구성을 사용하면, 디스크부의 구성이 단순해지기 때문에 비용을 더 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 회전자 구조체는 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부를 회전 구동하고, 정보 기록층에 대향 배치한 헤드가 헤드 액추에이터에 의해 정보 기록층 상을 주사하여 정보를 기록 재생하는 장치에 있어서, 디스크부 주면 상에 축 대칭이고 또한 정보 기록층과는 디스크 두께가 다르도록 형성한 램프부를 기록 재생 동작 정지 시의 헤드의 정보 기록층으로부터의 대피부로서 마련하고, 또한, 디스크부와 회전축부를 디스크부의 주면과는 반대 측의 면에 중심축이 디스크부의 회전 중심에 있어서 주면과 직교하도록 일체화한 구성과 함께, 램프부가, 디스크부 주면 상 중앙부에 최내주 측을 향하여 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 원추대 형상 램프부, 또는 디스크부 주면 상 외주부에 최외주 측을 향하여 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 경사 램프부, 또는 디스크부 주면 상 외주부에 최외주 측을 향하여 디스크 두께가 연속적으로 감소하는 형상의 경사 램프부 중 어느 한 형상으로 형성된 구성도 갖고 있다. 이들의 구성에 의해, 진동 등에 의한 헤드부와 정보 기록부와의 충돌을 방지하여, 헤드를 지지하는 기구(헤드 짐벌 어셈블리 등)나 디스크부 정보 기록 영역 그 자체의 파괴나 손상을 피할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 회전자 구조체는 회전축부는 디스크부와 접합되는 단면측의 외주에 둥근 고리 형상의 단차부를 갖고, 중앙부에 단차부와 끼워맞춤이 가능한 둥근 구멍이 뚫린 요크 유지판을 회전축부의 단차부와 요크 유지판의 둥근 구멍의 단부에 고착하고, 디스크부가 접합되는 단면의 반대 측에 있는 회전축부의 단면에 원판 형상의 스러스트 플랜지(thrust flange)를 상기 회전축부에 고착하고, 스러스트 플랜지의 직경은 회전축부의 직경보다 크고, 스러스트 플랜지의 회전축부와 고착하는 쪽의 면과는 반대 측의 면에 동압 발생홈을 형성하고, 또한, 스러스트 플랜지의 회전축부와 고착하는 쪽의 면에 있어서 회전축부로부터 돌출된 부분에 고리 형상으로 다른 동압 발생홈을 형성한 구성을 갖고 있음과 동시에, 회전자 구조체는 서보 패턴(servo-pattern)이 디스크부의 정보 기록층에 형성되어 있고, 회전축 맞춤을 위한 마커(marker)를 디스크부의 외주 가장자리부와 중앙부에 형성하거나, 또는, 디스크부의 외주 가장자리부와 중앙부에 형성하는 구성도 갖고 있다. 이 구성에 의해서, 디스크부의 기록 매체를 형성한 영역에 회전자 요크를 고착하여 생기는 팽창·수축에 의한 왜곡 등의 악영향을 억제하는 것이 가능해져, 기록 밀도의 향상이 가능하게 된다. 또한 디스크부의 정보 기록층에 형성된 서보 패턴과 마커에 의해, 위치 결정 정밀도가 향상하고, 기록 밀도의 향상도 가능해진다.
또한, 본 발명의 회전자 구조체는 회전축부는 디스크부와 접합되는 단면측의 외주에 둥근 고리 형상의 단차부를 갖고, 중앙부에 단차부와 끼워맞춤이 가능한 둥근 구멍을 갖는 요크 유지판이 회전축부의 단차부와 요크 유지판의 둥근 구멍의 단부에 고착되고, 디스크부가 접합되는 단면의 반대 측에 있는 회전축부의 단면에 축직경보다 작은 직경의 원주 형상의 둥근 구멍을 마련하고, 둥근 구멍에 직경과 높이가 동일한 원판 형상 자석을 수납 고정하고, 둥근 구멍의 단부로부터 회전축부의 외주 단부와의 사이의 단면 부분에 고리 형상으로 동압 발생홈이 형성되어 있는 구성을 갖고 있다. 이 구성에 의해서, 원판 형상 자석은 스러스트 흡인력을 회전축의 중심부에 발생시킬 수 있기 때문에, 디스크부의 면 진동을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
본 발명의 정보 기록 재생 장치는 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부와 회전축부를 갖고, 디스크부와 회전축부를 디스크부의 주면과는 반대 측의 면에 중심축이 디스크부의 회전 중심에 있어서 주면과 직교하도록 일체화한 회전자 구조체와, 디스크부의 회전축부를 회전이 자유롭게 유지하는 축받이부와, 회전자 요크에 고착된 회전 자석 및 회전 자석에 대향시켜 배치된 고정자와, 회전축부의 상기 중 심축을 회전 중심축으로 하여 디스크부를 회전 구동시키기 위한 모터를 구비한 구성과 함께, 회전축부를 원주 형상 또는 원통 형상으로 하고, 디스크부 및 회전축부 중 적어도 어느 한쪽이 유리, 수지 재료 및 Al 합금 중 어느 하나의 재료로 형성되어 이루어지는 구성, 또는 디스크부가 일체 성형되어 이루어지는 구성, 또는 디스크부와 상기 회전축부가 접합 부재에 의해 접합되어 이루어지는 구성, 또는 디스크부와 상기 회전축부가 삽입 성형에 의해 일체화되어 이루어지는 구성, 또는 디스크부와 상기 회전축부가 접착제에 의한 접합 또는 열 융착에 의한 접합에 의해서 일체화되어 이루어지는 구성도 갖고 있다.
이들의 구성에 의해서, 회전 중심에 대한 디스크부 상의 정보 기록 매체면과의 직각도는 매우 높은 정밀도로 실현하는 것이 가능해져, 그 직각도 불량에 기인하는 면 진동을 크게 저감할 수 있고, 정보 기록 매체의 기록 밀도를 높일 수 있다. 또한, 회전자 구조체(회전 디스크라고도 함)의 회전 중심과 정보 기록 매체의 회전 중심이 동일하기 때문에, 정보 기록 매체의 직경 방향의 진동도 실질적으로 없어져, 디스크부의 정보 신호 기록면 상에 미리 전사된 서보 신호의 회전 중심과 디스크부의 실동작 중의 회전 중심의 위치 어긋남도 작게 억제되게 되어, 고기록 밀도의 실현을 도모할 수 있다. 또한, 종래의 장치에서와 같은 디스크 구동용 모터의 회전대의 플랜지부에 디스크를 클램프하기 위한 부재나 회전대를, 본 발명의 장치에 있어서는 필요로 하지 않으므로, 부재 점수의 삭감, 그에 따른 저비용화, 그리고 박형화를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 동압 유체 축받이를 이용하는 경우에, 축에 헤링 본(herring bone) 홈을 가공한 후에 디스크에 접착 또는 접합하 면, 가공을 용이하고 정밀도 좋게 실행할 수 있다.
또한, 본 발명의 정보 기록 재생 장치는 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부와 회전축부를 구비하고, 디스크부와 회전축부를 디스크부의 주면과는 반대 측의 면에 중심축이 디스크부의 회전 중심에 있어서 주면과 직교하도록 일체화하고, 디스크부의 중심으로부터 소정의 원주 위치의 디스크 두께보다 외주 단부의 디스크 두께를 얇게 하고, 또한 소정의 원주 위치로부터 외주 단부에 걸쳐서 계단 형상으로 얇아지거나, 또는 연속적으로 얇아지도록 형성한 회전자 구조체와, 디스크부의 회전축부를 회전이 자유롭게 유지하는 축받이부와, 회전자 요크에 고착된 회전 자석 및 회전 자석에 대향시켜 배치된 고정자와, 회전축부의 중심축을 회전 중심축으로 하여 디스크부를 회전 구동시키기 위한 모터로 이루어지는 구성이다. 이 구성에 의해, 낙하 등의 충격이 가해지더라도 파손되기 어려워 고신뢰성의 장치가 실현된다. 특히, 예컨대 1매만의 디스크와 1헤드만의 기록 재생부 구성의 디스크 장치로 한 경우에는 박형, 소형이고 또한 큰 내충격성을 갖도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스크 형상 정보 기록 장치는 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부와 회전축부를 구비하고, 디스크부와 회전축부를 디스크부의 주면과는 반대 측의 면에 중심축이 디스크부의 회전 중심에 있어서 주면과 직교하도록 일체화하고, 또한, 디스크부의 주면 측 중앙부에 돌기를 마련한 회전자 구조체와, 회전 디스크의 회전축부를 회전이 자유롭게 유지하는 축받이부와, 회전자 요크에 고착된 회전 자석 및 회전 자석에 대향시켜 배치된 고정자와, 회전축부의 중심축을 회전 중심축으로 하여 회전 디스크를 회전 구동시키기 위한 모터로 이루어지는 구성을 갖는다.
이 구성에 의해서, 유체 축받이 구조를 갖은 스핀들 모터에 있어서의 회전자 구조체의 디스크부와 회전축부와 축받이부를 일체로 구조화하는 것이 가능해져, 종래의 구성에 있어서의 축, 허브, 둥근 고리 형상의 디스크와 같은 복수의 부품이 단일로 되고, 부품 점수의 감소로 인해 부품 비용을 저감할 수 있음과 동시에, 둥근 고리 형상의 디스크를 허브에 부착하는 축을 허브에 압입하는 등의 조립 공정 시의 복수의 부품의 부품 정밀도나 가공 정밀도에 의한 오차나 압입 높이 오차의 누적을 피할 수 있게 되어, 간극 거리 δ를 0.2㎜ 이하로 할 수 있고, 이 정밀도가 나오기 쉬운 것과 디스크부에 마련한 돌기부에 의한 이탈 방지 효과로 인해 회전자의 이동량을 작게 하여, 회전 시의 디스크의 면 진동과 그의 축심 진동을 대폭 경감하여, 기록 밀도를 향상시킬 수 있다. 회전자의 이동량이 작아지면, 헤드를 지지하는 기구(헤드 짐벌 어셈블리)나 미디어 그 자체를 파괴하는 것을 피할 수 있고, 또한 축이 슬리브로부터 거의 빠지지 않기 때문에, 축받이부로부터 윤활제가 새는 것도 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 정보 기록 재생 장치는 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부, 회전축부, 회전축부 및 축받이 슬리브로 이루어지는 축받이 구성부와, 디스크부와 회전축부로 이루어지는 회전자 구조체를 회전 구동시키기 위한 모터와, 정보 기록층에 대향 배치한 헤드와, 헤드가 정보 기록층 상을 주사하도록 구성한 헤드 액추에이터를 구비하고, 디스크부 주면 상에 축 대칭이고 또한 정보 기록층과는 디스크 두께가 다르도록 형성한 램프부를 마련하고, 또한, 디스크부와 회전축부를 디스크부의 주면과는 반대 측의 면에 중심축이 디스크부의 회전 중심에 있어서 주면과 직교하도록 일체화하고, 기록 재생을 행할 때는 헤드가 정보 기록층 상을 주사하고, 기록 재생을 행하지 않는 상태가 소정 시간 계속된 경우에는 헤드를 내주측 원추대 형상 램프부 상 또는 외주 측 경사 램프부 상으로 대피하도록 한 구성과 함께, 램프부가, 디스크부 주면 상 중앙부에 최내주 측을 향하여 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 원추대 형상 램프부, 또는 디스크부 주면 상 외주부에 최외주 측을 향하여 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 경사 램프부, 또는 디스크부 주면 상 외주부에 최외주 측을 향하여 디스크 두께가 연속적으로 감소하는 형상의 경사 램프부 중 어느 한 형상으로 형성된 구성도 갖고 있다. 또한, 이 구성 정보 기록 재생 장치는 헤드 액추에이터 상에는 돌기부를 마련하고, 대피 시에는 돌기부가 내주 또는 외주 측 경사 원추부를 이동하여, 헤드의 정보 기록층 상에 대한 가압력을 저감시키거나 또는 헤드를 정보 기록층 상으로부터 이간시키도록 한 구성도 포함하고 있다.
이러한 본 발명의 구성에 의해서, 유체 축받이 구조를 갖은 스핀들 모터의 디스크부와 회전축부와 축받이부를 일체로 구조화하는 것이 가능해져, 종래의 구성에 있어서의 축, 허브, 둥근 고리 형상의 디스크와 같은 복수의 부품이 단일로 되고, 부품 점수의 감소로 인해 부품 비용을 저감할 수 있음과 동시에, 둥근 고리 형상의 디스크를 허브에 부착하는 축을 허브에 압입하는 등의 조립 공정 시의 복수의 부품의 부품 정밀도나 가공 정밀도에 의한 오차나 압입 높이 오차의 누적을 피할 수 있게 되어 회전 시의 디스크의 면 진동과 그의 축심 진동을 대폭으로 경감하고, 또한, 디스크부의 정보 기록부의 내주부에 원추대 형상 또는 외주부에 경사면을 갖는 램프부를 마련하여 진동 등에 의한 헤드부와 정보 기록부와의 충돌을 방지하고, 헤드를 지지하는 기구나 디스크부 정보 기록 영역 그 자체의 파괴나 손상을 피할 수 있어, 기록 밀도를 향상시킴과 동시에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 정보 기록 재생 장치는 회전자 구조체의 회전축부가 상기 디스크부와 접합되는 단면측의 외주에 둥근 고리 형상의 단차부를 갖고, 중앙부에 단차부와 끼워맞춤이 가능한 둥근 구멍이 뚫린 요크 유지판이 회전축부의 단차부와 요크 유지판의 상기 둥근 구멍의 단부에 고착되고, 디스크부를 접합한 단면과는 반대 측에 있는 회전축부의 단면에 원판 형상의 스러스트 플랜지가 회전축부에 고착되고, 스러스트 플랜지의 직경이 회전축부의 직경보다 크고, 스러스트 플랜지의 회전축부와 고착하는 쪽의 면과는 반대 측의 면에 동압 발생부가 형성되고, 또한, 스러스트 플랜지의 회전축부와 고착하는 쪽의 면에 있어서 회전축부로부터 돌출된 부분에 고리 형상으로 다른 동압 발생부가 형성된 구성을 갖고 있다. 이 본 발명의 구성에 의해서, 디스크부의 기록 매체를 형성한 영역에 회전자 요크를 고착하여 생기는 팽창·수축에 의한 왜곡 등의 악영향을 억제할 수 있어, 기록 밀도의 향상으로 이어지고, 또한, 스러스트판과 대향하는 면의 동압 발생부의 면적을 더 크게 설계할 수 있기 때문에, 디스크부의 면 진동의 억제를 대단히 효과적으로 실행할 수 있어, 신뢰성이 높은 정보 기록 재생 장치를 실현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 정보 기록 재생 장치는, 회전자 구조체의 회전축부가 디스크부와 접합되는 단면측의 외주에 둥근 고리 형상의 단차부를 갖고, 중앙부에 단차 부와 끼워맞춤이 가능한 둥근 구멍을 갖는 요크 유지판이 회전축부의 단차부와 요크 유지판의 둥근 구멍의 단부에 고착되고, 디스크부를 접합한 단면과는 반대 측에 있는 회전축부의 단면에 축직경보다 작은 직경의 원주 형상의 둥근 구멍이 뚫리고, 이 둥근 구멍의 직경과 높이가 동일한 원판 형상 자석이 수납 고정되고, 또한, 둥근 구멍의 단부로부터 회전축부의 외주 단부와의 사이의 단면 부분에 고리 형상으로 동압 발생홈이 형성된 구성을 갖고 있다. 이 구성에 의해서, 원판 형상의 자석은 스러스트판을 자성 재료로 형성하면, 스러스트 흡인력을 회전축의 중심부에 발생시킬 수 있어, 회전 자석과 대향하여 둥근 고리 형상으로 스러스트 흡인판을 배치하는 종래 형식과 비교하여, 디스크부의 면 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 그리고, 종래 방식의 스러스트 흡인판이 불필요하게 되기 때문에, 부품수의 삭감이 가능하고, 스러스트 흡인판을 배치하고 있었던 부분의 장소가 불필요하게 되기 때문에, 매우 박형화한 정보 기록 재생 장치를 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 정보 기록 재생 장치는 회전자 구조체의 회전 중심으로 되는 상기 디스크부 주면 측의 중심에 대향하여 정보 기록 장치 장치를 수납하는 하우징의 덮개부와 상기 디스크부 주면 측의 중심 사이에 회전자 구조체의 이탈 방지 부재를 배치한 구성을 갖고 있다. 이 구성에 의해서, 회전자의 이동이 억제되고, 회전 시의 디스크부의 면 진동과 그의 축심 진동을 대폭 경감하여, 기록 밀도를 향상시킬 수 있고, 회전자의 이동량이 작아지면, 외부 진동이나 충격에 의한 디스크부와 헤드 어셈블리의 충돌에 의한 정보 기록층의 파괴를 피할 수 있다.
본 발명의 회전자 구조체의 조립 방법은 적어도 연자성 재료제의 회전자 요 크와, 복수의 극으로 자화된 회전 자석과, 주면 상에 정보 기록층을 갖는 매체를 포함하여 형성된 디스크부로 이루어지는 회전자 구조체의 조립 제조 공정에 있어서, 적어도 회전 자석의 회전 중심과 디스크부의 회전 중심을 센터링하는 데 이용하는 센터링 지그의 소정의 위치에 회전자 요크 및 회전 자석과 디스크부를 순차적으로 배치하는 공정과, 디스크부 상에 가압 수단을 배치하고, 디스크부, 회전자 요크 및 회전 자석을 가압하여 디스크부, 회전자 요크 및 회전 자석을 일체화하는 공정을 구비한 구성을 갖고 있다.
또한, 본 발명의 회전자 구조체의 조립 방법은 적어도 연자성 재료제의 회전자 요크와, 복수의 극으로 자화된 회전 자석과, 주면 상에 정보 기록층을 갖는 매체를 포함하여 형성된 디스크부로 이루어지는 회전자 구조체의 조립 제조 공정에 있어서, 적어도 회전 자석의 회전 중심과 디스크부의 회전 중심을 센터링하는데 이용하는 센터링 지그의 소정의 위치에, 회전 자석과 회전자 요크가 형성된 디스크부를 순차적으로 배치하는 공정과, 디스크부 상에 가압 수단을 배치하고, 회전자 요크가 형성된 디스크부 및 회전 자석을 가압하여 회전자 요크가 형성된 디스크부 및 회전 자석을 일체화하는 공정을 구비한 다른 구성을 갖고 있다.
또한, 이들 본 발명의 회전자 구조체의 조립 방법은 일체화 공정을 가열에 의해 실행함과 동시에, 연자성 재료로 구성한 센터링 지그를 이용하는 구성도 갖고 있다.
이들의 구성에 의해, 연자성 재료제의 센터링 지그를 사용하고 있는 것에 의해, 회전 자석으로부터의 누설 자속을 센터링 지그의 연자성 재료 부재측에 집속시 키는 것이 가능하고, 매체를 겸하는 디스크부에 회전 자석을 열경화형 접착제 또는 가열을 병용함으로써 경화 촉진하는 접착제를 이용하여 고착할 때의 가열에 의해 기록 매체의 자성층의 보자력이 저하했을 때, 약간의 누설 자속이라도 디스크부의 매체 상의 정보 기록용 자성층에까지 도달하여 노이즈 자계로서 영향을 미치는 것을 방지할 수 있고, 또한, 드라이브 장치에 내장했을 때의 기록 재생 신호가 자기적 노이즈에 의해 왜곡되는 것을 억제할 수 있다.
이하, 본 발명의 정보 기록 재생 장치의 실시예에 대하여, 도면을 이용해서 설명한다.
(실시예 1)
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예 1의 구조를 나타내는 도면으로, 도 1b도 1ba의 X-X선 단면도, 도 1a는 가동 부분을 제외하고 나타낸 평면도이다.
도 1a에 도시하는 바와 같이, 디스크부(2)와 회전 원주부(3)로 이루어지는 회전 디스크(이것은 모터의 회전자를 구성하므로, 이하에서는 회전자 구조체(1)라고도 함)는, 예컨대, 유리, 액정 폴리머(polymer) 또는 PPS(폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide)) 등의 열가소성 재료나 Al 합금을 이용하여 일체 성형함으로써 제작된 것이다. 열가소성 재료의 경우, 프레스 성형으로 제작할 수도 있고, 용융시켜 주입(鑄入)해서 성형하여 제작할 수도 있다. 유리 재료로는, 일반적인 소다 라임 글래스(soda lime glass), 알루미노 실리케이트 글래스, 알루미노 보로 실리케이트 글래스(aluminoborosilicate glass), 또는 보로실리케이트 글래스(borosilicate glass) 등을 이용할 수 있으며, 특별히 제약은 없다. 또한, 표면 강화를 위해 화학 강화나 풍냉 강화를 행해도 좋다. 한편, Al 합금을 이용하는 경우, 프레스(press) 성형이나 압출 가공 또는 절삭 가공 등에 의해 제작해도 좋다.
그리고, 회전 원주부(3)가 디스크부(2)의 한쪽의 주면 측의 중앙부에 일체화되어 있고, 회전 원주부(3)의 중심축이 회전자 구조체(1)의 회전 중심축(4) 상에 있으며, 또한, 디스크부(2)의 다른쪽 주면(5)과 직교하도록 회전자 구조체(1)가 구성되어 있다.
디스크부(2)의 다른쪽 주면(5)에는 그 위에 정보 기록 매체층(이하, 정보 기록층(6)이라고 함)이 일체적으로 형성되어 있고, 이 정보 기록층(6)에는 정보를 기록하기 위한 복수개의 트랙이 동심원 형상으로 형성되어 있다. 이 정보 기록층(6)은 자성 재료 또는 광자기 재료 등을, 예컨대, 진공 증착이나 스퍼터링(sputtering) 등의 박막 형성 기술을 이용하여 소정의 두께로 형성되어 있다.
Figure 112002009174940-pat00001
표 1에 본 발명의 실시예로서 나타낸 회전자 구조체(1)의 디스크부(2)의 반경 A, 회전축부인 회전 원주부(3)의 반경 B, 디스크 중앙부에 있어서의 디스크 두 께 C, 축부의 축길이 D 각각의 실측 수치를 나타내었다. 회전자 구조체의 높이 H는 디스크 두께 C와 축길이 L을 가산하여 얻어진다. 표 1로부터, 축직경 (2×B)는 축길이 L보다 큰 관계에 있는 것을 나타내고 있다.
도 1a에 나타낸 디스크부(2)의 정보 기록층(6)을 형성한 측의 표면은 거시적(macro)인 견해로는 평탄한 면으로 되어 있다. 그러나, 미시적(micro)으로 보면, 실제로는 평탄한 표면이 아니라, 도 2에 회전축(4)의 근방을 확대한 단면도에 도시하는 바와 같이, 하측에 회전 원주부(3)가 있는 부분이 수 ㎛ 정도의 깊이로 움푹 패인 오목부(601)로 되어 있다. 이러한 미소한 깊이의 오목부(601)가 형성되는 것은 회전축(4)의 축 방향으로는 디스크부(2)는 대칭이 아니라, 회전 원주부(3)와 디스크부(2)를 일체적으로 형성할 때에 열전도의 불균일성이 발생하여, 디스크부(2)의 하측에 회전 원주부(3)가 있는 부분이 수축 변형을 일으키기 때문이다. 본 발명의 일체화된 디스크부(2)의 주면(5)은 하측에 회전 원주부(3)가 있는 부분에 원형의 매우 얕은 오목부(601)가 형성되는 것이다. 따라서, 이 영역은 정보를 기록 재생 기능에 사용하기보다 정보 기록 재생 장치의 헤드부의 퇴피 영역이 되는 램프부 등에 적응시키는 것이 바람직하다.
베이스부(7)의 중앙부에는 고리 형상의 축받이 슬리브(8)가 부착되어 있고, 그 일단이 스러스트 지지판(9)에 의해서 봉지되어 있다. 축받이 슬리브(8)에는 회전자 구조체(1)의 회전 원주부(3)가 회전이 자유롭게 삽입 부착되어 있다. 그리고, 도 3에 부분 확대도로 도시하는 바와 같이, 축받이 슬리브(8)나 스러스트 지지판(9)과 회전 원주부(3) 사이의 미소한 간극부에는, 예컨대, 에스테르(ester)계 합 성유와 같은 동압 윤활제(10)가 봉입되어 있다.
또한, 디스크부(2)의 회전 원주부(3) 측에는 중앙 부분을 그 주변 부분보다 두껍게 함으로써 형성한 원형의 단차부가 마련되어 있고, 이 단차부에 고리 형상의 회전자 요크(11)가 고착되어 있다. 또, 이 단차부의 중심은 회전 중심축(4) 상에 위치한다.
회전자 요크(11)에는, 도 1a도 1b 도시하는 바와 같이, 복수의 극으로 자화된 고리 형상의 회전 자석(12)이 접착 등의 방법에 의해서 고착되어 있다. 이 예에서는, 회전 자석(12)은 N극과 S극이 교대로 합계 12극이 되도록 자화되어 있다.
베이스부(7)에는, 고리 형상의 연결부(13)로부터 중심 방향으로 연장된 철심(14)에 코일(15)을 감은 고정자(16)가 압입 등의 방법에 의해 고착 일체화되어 있다. 이 예에서는, 철심(14)을 9개 구비하고, 그들이 회전 자석(12)과 소정 간격을 두고 대향하도록 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 베이스부(7)의 디스크부(2) 측의 면에는, 고리 형상의 스러스트 흡인판(17)이 회전 자석(12)의 베이스부(7) 측 단면에 대향하도록 고착되어 있다.
회전 원주부(3)의 단면인 스러스트 지지판(9)과 대향하는 스러스트면(18) 및 회전 원주부(3)의 외주면과 대향하는 축받이 슬리브(8)의 내주면에는 각각 동압 발생부가 형성되어 있고, 코일(15)에 급전하여 회전자 구조체(1)를 회전 시키면, 동압 발생부가 형성된 회전 원주부(3)의 회전에 의해서 동압 윤활제(10)에 동압이 발생하고, 회전 원주부(3)에 있어서 방사형(radial) 방향과 스러스트 방향의 동압을 받아 회전 원주부(3)가 원활하게 회전한다.
여기서, 회전 원주부(3)의 스러스트면(18)에 형성되는 동압 발생부에 대해, 도 4, 도 5 및 도 6을 이용하여 설명한다. 도 4는 회전 원주부(3)의 스러스트 지지판(9)에 대향하는 스러스트면(18)에 형성한 동압 발생부의 형상을 나타내는 평면도이며, 도 5는 도 4의 B-B선을 따른 회전 원주부(3)의 부분 단면도이다.
회전 원주부(3)의 스러스트면(18) 상에 일단이 공통이고, 한쪽이 회전 중심축(4)에 근접하는 한쪽의 스파이럴(spiral) 형상부(19)를, 다른쪽이 외주 방향을 향하는 스파이럴 형상부(20)를 이루는 형상의 복수의 돌기부(21)가 마련되어 있다. 이 돌기부(21)의 길이 방향과 직교하는 단면의 형상은 삼각형 형상이고, 이들에 의해 동압 발생부가 구성되어 있다.
돌기부(21)의 회전 중심축(4) 측의 경사면(22) 및 그것과는 반대 측의 경사면(23)과 회전 원주부(3)의 스러스트면(18)이 이루는 경사각을 각각 θ1, θ2로 했을 때,
Figure 112002009174940-pat00002
Figure 112002009174940-pat00003
의 관계를 만족시키도록 설정되어 있다. 여기서, L은 회전 원주부(3)의 길이 이며, B는 회전 원주부(3)의 반경이다.
동압 발생부는 회전자 구조체(1)의 성형 시에 형성할 수 있다. 이 방법에 의하면, 금형으로부터의 이형 시에 삼각형의 단면 형상을 손상시키지 않고 돌기부(21)를 형성할 수 있다.
이 예에서는, 돌기부(21)의 스파이럴 형상부(19, 20)의 단면 형상을 삼각형으로 했지만, 그 대신에 도 6에 도시하는 바와 같이, 각각의 정점부를 절제한 사다리꼴 형상으로 해도 좋다. 그들 두 개의 경사면(22, 23) 각각이 스러스트면(18)에 대하여 이루는 경사각 θ1, θ2는 모두 상술한 수학식 1, 수학식 2로 나타내어지는 관계를 갖는다.
이와 같은, 도 6에 나타낸 단면이 사다리꼴 형상의 돌기를 형성하는 방법으로는, 회전자 구조체(1)의 성형 시에 일체 성형하여 형성할 수도 있지만, 도 5에 나타낸 단면이 삼각형 형상인 정각 부분을 연삭하는 것 등에 의해 형성해도 좋다.
돌기부(21)의 스파이럴 형상부(19, 20)의 단면 형상을 사다리꼴 형상으로 하기 위한 가공을 함으로써, 돌기부(21)의 스파이럴 형상부(19, 20)의 높이를 단면 형상이 삼각형인 경우보다 일정하게 할 수 있다.
회전 자석(12)의 하단면에 대향하도록 스러스트 흡인판(17)을 마련한 것과, 축받이 슬리브(8) 및 스러스트 지지판(9)에 의해서 형성되는 오목부와 회전자 구조체(1)의 회전 원주부(3) 사이에 형성된 간극에 동압 윤활제(10)를 충전함으로써, 이 구조의 장치를 어떠한 형태로 사용하여도 회전자 구조체(1)의 회전 원주부(3)가 회전 자석(12)과 스러스트 흡인판(17) 사이의 자력 및 회전자 구조체(1)의 주위의 대기압을 받기 때문에, 축받이 슬리브(8)와 스러스트 지지판(9)으로 형성되는 오목 부로부터 빠져나올 우려가 실질적으로 없어져, 동압 윤활제(10) 자체가 그 점성이나 표면 장력에 의해 흘러 나와버려 동압 윤활제(10)가 없어지는 경우도 없다. 따라서, 이 예의 장치를 어떠한 형태로 사용하여도 회전자 구조체(1)를 베이스부(7)에 대하여 실질적으로 일정한 위치 관계를 유지하여 원활하게 회전 시킬 수 있다.
또한, 본 실시예를 일부 변형한 다른 예에 대하여, 도 7a 내지 도 7b의 단면도를 이용하여 설명한다. 도 7a 내지 도 7b에 나타낸 형태에 있어서, 도 1에 나타낸 형태와 대응하는 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고 있다.
도 7a에 도시하는 바와 같이, 이 형태 예가 상술한 실시예 1과 가장 다른 점은 디스크부(2)의 정보 기록층(6)을 형성한 주면(5)과는 반대 측에, 디스크부(2)와 동일한 재료 또는 그것과는 이종인 열가소성 재료를 이용하여 형성된 중실(中實) 원주 형상의 회전 원주부(71)를 삽입 성형 등의 방법에 의해 일체화하여 회전자 구조체(1)를 구성한 점이다.
또한, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 디스크부(2) 및 회전 원주부(72)의 재료를 모두 동일한 열가소성 재료로 구성하거나 또는 그들 중 어느 한쪽을 열가소성 재료로 하고, 다른쪽을 그것과는 다른 재료를 이용하여 구성하고, 그들을 접착 등의 방법에 의해서 일체화하여 회전자 구조체(1)를 구성해도 좋다. 또는, 적어도 어느 한쪽을 열가소성 재료로 함으로써, 디스크부(2)와 회전 원주부(72)는 초음파 접착 또는 레이저 등에 의한 열융착과 같은 접합 방법에 의해 일체화해도 좋다.
또한, 도 7c에 도시하는 바와 같이, 디스크부(2)와 회전 원주부(73) 사이에 열가소성 재료를 이용한 접합 부재(74)를 끼워 열융착함으로써 일체화하여, 회전자 구조체(1)를 구성해도 좋다. 또, 접합 부재(74)로서 이용되는 열가소성 재료는 그 유리 전이 온도가 200℃를 넘지 않는 재료인 것이 바람직하다.
회전자 구조체(1)의 회전 원주부(71, 72, 73)의 외주면 또는 그들의 스러스트 지지판(9)과 대향하는 스러스트면(18), 또는 그들의 양쪽에 동압 발생부를 형성하고, 회전 원주부(71, 72, 73)의 회전에 의해서 동압 윤활제에 동압을 발생시켜, 그 방사형 방향 또는 스러스트 방향 또는 그 양쪽의 방향에 동압을 부여함으로써 그들을 원활하게 회전시킬 수 있다.
여기서, 도 7a 내지 도 7c에 있어서, 회전 원주부(71, 72, 73)의 외주면 또는 스러스트면(18)에 형성되는 동압 발생부는 상술한 실시예 1에 나타낸 동압 발생부와 마찬가지의 형상이다. 또한, 동압 발생부를 회전 원주부(71, 72, 73) 중 어느 하나와 대향하는 축받이 슬리브측 내주면이나, 스러스트면(18)과 대향하는 스러스트 지지판 측에 동일한 형상으로 마련함으로써, 실시예 1에서 설명한 것과 동일한 효과가 얻어지는 것을 기술해 둔다.
또한, 상술한 실시예의 각각에 있어서는 회전자 구조체(1)의 디스크부(2)에 회전자 요크(11)를 부착하는 방법으로는 접착법 또는 삽입 성형에 의한 일체 성형법 등을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 1에 있어서는, 도 8a, b에 도시하는 바와 같이, 도 1에 나타낸 예에 있어서의 회전자 구조체(1)의 구조를 일부 변형하여, 디스크부(2)의 휘어짐이나 주면(5)의 물결침을 억제하여 정보 기록층(6)의 면을 회전 중심축(4)과 정밀도 좋게 직교시키도록 한 구성도 가능하다. 즉, 회전자 구조체(1)에 있어서의 디스크(3)에 있어서, 그 회전 원주부(3) 측의 외주 근방과, 회전 원주부(3)의 근방의 내주 부분에 직경이 다른 둥근 고리 형상의 리브(rib)부(121, 122)를 동심원 형상으로 일체 성형해서 마련하고 있고, 또한, 둥근 고리 형상 리브부(121, 122) 사이에는 직경 방향을 따라 복수개의 리브부(123)를 방사 형상으로 일체 성형하여 마련하고 있다. 그리고, 방사상의 리브부(123) 상에, 도 8c에 도시하는 바와 같이, 회전자 요크(11)를 배치하여 고착하고 있다.
또한, 상술한 실시예에 있어서는, 코일(15)이 감긴 철심(14)의 내측(회전 중심축(4) 측)에, 회전자 요크(11)에 고착된 회전 자석(12)을 철심(14)에 대향시켜 배치한 내측 회전자형의 구성에 의거하여 설명하고 있지만, 도 9a, b에 각각 도시하는 바와 같이, 코일(81)이 감긴 철심(82)을 회전자 요크(83)에 부착한 고리 형상의 회전 자석(84)의 내측에 그것과 대향하도록 배치하여 구성한 외측 회전자형의 구성으로 해도 좋은 것은 물론이다.
또한, 상술한 실시예는 디스크 구동용 모터로서, 소위 방사형 갭(radial gap)형 브러쉬리스(brushless) 모터로 했을 때의 예로 나타내고 있지만, 액시얼 갭(axial gap)형 브러쉬리스 모터의 구성으로 해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.
도 10은 액시얼 갭형 브러쉬리스 모터를 구비한 정보 기록 재생 장치의 형태의 일례를 나타내는 주요부 단면도이다. 상술한 도 1에 나타낸 실시예 1에 있어서의 구성 요소와 대응하는 요소에는 도 1에 있어서의 부호와 동일한 부호를 붙이고 있다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 이 형태에 있어서는 도 1에 나타낸 형태와 가 장 다른 점은 다음과 같은 구조로 한 것이다. 즉, 회전자 구조체(1)에 있어서의 디스크부(2)의 회전 원주부(3) 측의 면에, 고리 형상의 회전자 요크(91)가 접착 등에 의해 고착되어 있다. 이 회전자 요크(91)에 복수의 극으로 자화된 고리 형상의 회전 자석(92)이 마찬가지로 접착 등의 방법에 의해 고착되어 있다. 또한, 연자성 재료제의 인쇄 배선 기판(93) 위에 대략 삼각형 형상의 복수개의 코일(94)이 배치되어 이루어지는 고정자(95)가 베이스부(7)에 고착되고, 회전 자석(92)과 코일(94)이 축 방향으로 소정의 간격을 갖도록 대향해서 배치되어 있다.
또, 도 9 및 도 10에 나타낸 예에 있어서, 디스크부(2)에 회전 원주부(3)를 접착법이나 삽입 성형법 등에 의해서 일체화한 구조의 회전자 구조체(1)를 사용한 장치, 또는 도 8에 나타낸 예와 같이, 직경이 다른 둥근 고리 형상의 리브부(121) 및 리브부(122)를 동심원 형상으로, 또한, 직경 방향을 따라 복수개의 리브부(123)를 방사상으로 일체 성형하여 마련한 회전자 구조체(1)를 사용한 장치에 있어서도 마찬가지의 효과가 얻어지는 것은 물론이다.
계속해서, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 회전자 구조체를 제조할 때의 조립 방법에 대하여 설명한다. 구체적인 설명에 앞서, 우선 본 발명의 실시예에 있어서의 회전자 구조체의 조립 방법의 요점을 설명한다. 본 발명의 실시예 1에서 구조를 설명한 정보 기록 재생 장치의 일예의 주요부 단면을 나타낸 도 11에 있어서, 회전 자석(84)으로부터의 누설 자속(521)은 고정자(85)의 철심(82)에 집속되므로 디스크부(2)의 자성체로 형성한 정보 기록층(6)에까지 도달하지 않는다. 또한, 완성품의 스핀들 모터에 외부로부터 열을 가하여도 누설 자속에 의한 자기 노이즈 가 없어, 신호의 기록 재생에 악영향을 미치지 않는다. 한편, 도 12는, 본 발명에 있어서, 조립 방법을 설명하는 회전자 구조체(1)의 구조를 나타내는 도면으로서, 도 11에 나타낸 스핀들 모터에 조립 가공되기 전의 상태를 나타내고 있다. 이 회전자 구조체(1)는 회전축부로 되는 회전 원주부(3)와 디스크부(2)가 일체로 된 연자성 재료제의 회전자 요크(83)와 복수의 극으로 자화된 회전 자석(84)을 접착한 부품 상태로 되어 있다. 도 12에 있어서, 회전 자석(84)으로부터의 누설 자속(521)은 수속하는 자성체가 회전자 요크(83) 이외에는 없기 때문에, 디스크부(2)의 자성체에 형성한 정보 기록층(6)에까지 도달하고 있다. 이 때, 열이 인가되면, 자성체로 형성한 정보 기록층(6)은 가열되는 것에 의해 보자력이 저하하기 때문에 자기 노이즈가 영향을 미치게 된다. 실제로 디스크부(2)에 연자성 재료제의 회전자 요크(83)와 회전 자석(84)을 접착하는 경우, 열경화 타입(type)의 접착제가 사용되는 경우가 많고, 회전 자석(84)으로부터의 누설 자계와 접착 공정에서 가해지는 열의 양쪽으로부터의 영향에 의해 정보 기록층(자성층)이 조금이라도 자화되기 때문에, 자성층에 자기 노이즈가 중첩하여 기록되어 버린다. 특히, 서보 신호를 자기 전사 방식에 의해 사전에 기록 매체에 기록해 두는 경우, 서보 신호가 흐트러져 정상적인 기록 재생 동작을 실행할 수 없게 되어 버린다.
다음에 구체적인 조립 방법의 예를 설명한다. 도 13은 회전축부인 회전 원주부(3)와 디스크부(2)가 일체로 된 회전자 구조체(1)에 연자성 재료제의 회전자 요크(83)와 복수의 극으로 자화된 회전 자석(84)을 접착하여, 조립하는 공정을 개략적으로 나타내고 있다. 공정을 설명하면, 도 13에 있어서, 회전 자석(84)의 소 정의 접착면에 열경화형 접착제, 또는 열을 병용함으로써 경화 촉진하는 접착제를 도포하고, 연자성 재료제의 센터링 지그(531)의 소정의 위치에 배치한다(단계(step) S1). 계속해서, 연자성 재료제의 회전자 요크(83)의 소정의 접착면에도 열경화형 접착제를 도포하여 센터링 지그(531)의 소정의 위치에 배치하고(단계 S2), 회전 원주부(3)와 디스크부(2)가 일체로 된 회전자 구조체(1)를 센터링 지그(531)의 소정 위치에 탑재한다(단계 S3). 최후에, 연자성 재료제의 센터링 지그(531)에 각 부재가 장착되어, 조립 완성 상태로 되어 있으므로, 디스크부(2) 상에 가압 수단으로서의 비자성 재료제인 추(532)를 적재한다(단계 S4). 이 가압 수단으로서의 비자성 재료제인 추(532)는 디스크부(2)의 주면 상에서 중심부, 최외주부 중 어느 한쪽의 영역과 접촉하여 하중을 가하는 것이 바람직하다. 또, 상기한 단계 S1과 단계 S2는 순서가 반대라도 좋고, 단계 S1과 단계 S2를 동시에 진행시켜도 좋다. 또한, 가압 수단은 도시한 추에 한정되지 않고, 클램프 형상의 가압 수단이어도 좋다. 가압 수단은 비자성 재료제인 것이 바람직하다.
또, 지금까지의 회전자 구조체의 조립 방법에 있어서는, 사용하는 스핀들 모터의 회전자 구조체가 거의 T자형의 단면을 갖는 디스크부의 예를 이용하여 설명했지만, 본 발명에서는 디스크부의 구조, 형상은 이 예에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 회전축부에 압입한 연자성 재료제의 허브가 있고, 그 외주로 돌출시킨 플랫폼에 둥근 고리 형상의 디스크 매체부를 탑재해서 압입하여, 접착제 등에 의해 고착 형성하고, 회전축의 상면부와 디스크 매체부 표면은 동일면을 형성하여 평탄화한 구조의 디스크부라도 좋고, 각각 연자성 재료제인 회전축과 허브를 일체화 형성 하고, 허브의 상면에 원판 형상의 디스크 매체부를 탑재하여 접착제 등에 의해 고착 형성한 구조의 회전자 구조체라도 좋다. 그러나, 이들 두 예의 경우에는, 회전자 요크(83)가 연자성 재료제인 허브와 일체로 형성되는 것이 필요하다. 그리고, 이 경우는 도 13에 있어서의 설명의 단계 S3의 공정이 불필요하지만, 다른 공정은 상기한 도 13에 있어서의 설명과 동일한 공정에 의해 조립 가공을 실시한다.
도 14a는 각 부재를 조립한 후, 가열 화로(541) 중에 설치하고, 가열해서 접착제를 경화시켜, 거의 T자형 단면을 갖는 회전자 구조체(1)에 연자성 재료제인 회전자 요크(83) 및 복수의 극으로 자화된 회전 자석(84)을 고정하는 공정을 나타내고 있다. 이 도 14a로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 연자성 재료제인 센터링 지그(531)를 사용하고 있기 때문에, 도 12에 나타낸 바와 같은 회전 자석(83)으로부터의 누설 자속(521)이 디스크부(2)의 자성체에 의해 형성한 정보 기록층에까지 도달한 상태는 아니고, 누설 자속(521)이 연자성 재료제인 센터링 지그(531)에 의해 집속되어, 디스크부(2)의 자성체에 의해 형성한 정보 기록층에까지 도달하는 일은 없다. 센터링 지그(531)를 비자성 재료로 한 경우, 센터링 지그(531)에 자속이 수속되는 일이 없고, 누설 자속은 도 12에 나타낸 상태 그대로 디스크부(2)의 자성체에 의해 형성한 정보 기록층에까지 도달해 버려 효과를 인정할 수 없다. 또한, 센터링 지그의 재료는 자성 재료이면 무엇이든지 좋은 것은 아니고, 고투자율을 갖는 연자성 재료인 것이 바람직하다. 또한 바람직하게는 고투자율을 갖는 연자성 재료인 것이다.
도 14b에는 각각 연자성 재료제의 회전축과 허브와 회전자 요크(83)를 일체 화 형성하고, 허브의 상면에 원판 형상의 매체를 탑재하여 고착 형성한 구조를 갖는 디스크부(2)를 이용하여 각 부재를 조립한 후에, 가열 화로(541) 중에 설치하고, 가열하여 도포한 접착제를 경화시키고, 디스크부(2)의 일체로 형성된 연자성 재료제인 회전자 요크(83)로 복수의 극으로 자화한 회전 자석(84)을 고정시키는 공정의 예를 나타내었다. 도 14b로부터도 누설 자속(521)이 연자성 재료제의 센터링 지그(531)에 의해 집속되어, 디스크부(2)의 자성체에 의해 형성한 정보 기록층에까지 도달하지 않은 것을 알 수 있다.
또한, 도 14a, b에서 설명한 디스크부의 구조 이외에도, 회전축에 압입한 연자성 재료제인 허브의 외주의 돌출 플랫폼에 둥근 고리 형상의 매체를 압입하고, 접착제 등에 의해 고착 형성한 디스크부를 이용하는 경우 등, 각종의 구조를 갖는 디스크부이더라도 마찬가지로 조립 가공할 수 있으며, 이 경우도 연자성 재료제인 센터링 지그(531)를 사용하여 누설 자속(521)이 연자성 재료제의 센터링 지그(531)에 집속되어, 디스크부(2)의 자성체에 의해 형성한 정보 기록층에까지 영향을 미치지 않는 것은 당연하다.
또, 센터링 작업은 디스크부(2)의 구조가 회전축부와 원판 형상 기판부가 일체로 이뤄어진 거의 T자형 단면을 갖는 경우나, 각각 연자성 재료제의 회전축과 허브를 일체화 형성하고, 허브의 상면에 원판 형상의 매체를 탑재하여 고착 형성한 경우에는 중심부에 센터링에 사용할 수 있는 원주가 없기 때문에, 디스크부 외주를 사용하여 센터링 작업을 실시한다. 이 경우, 도 14a, b에 도시하는 바와 같이, 연자성 재료제인 센터링 지그(531)의 외주 직경은 디스크부 외주보다 큰 것이 필요하 다. 또한, 회전축에 압입한 연자성 재료제인 허브 외주의 돌출 플랫폼에 둥근 고리 형상의 매체를 압입하고, 접착제 등에 의해 고착 형성한 디스크부를 사용하는 경우는 허브의 외주 또는 둥근 고리 형상의 매체의 내주를 사용하여 센터링 작업을 실시할 수도 있다.
또한, 상기한 설명에서는, 디스크부에 연자성 재료제인 회전자 요크(83)와 복수의 극에, 자화된 회전 자석(84)을 접착 고정시키는 조립 공정에 있어서, 회전자 요크(83)와 회전 자석(84)을 각각 별개의 부품으로서 취급하여 왔지만, 회전자 요크(83)와 회전 자석(85)을 미리 접착제 등에 의해 고착하여 일체의 회전자 유닛(rotor unit)으로 가공하고 나서, 이 회전자 유닛과 디스크부를 조립 가공하여, 매체에 자기 노이즈를 중첩시키지 않고 정보 기록 재생 장치의 스핀들 모터로 마무리할 수도 있다. 또한, 매체를 탑재하는 허브와 회전자 요크(83)가 일체로 이루어진 연자성 재료제의 형성 부품을 사용하는 상기 다른 예 이외에, 미리 디스크부(2)에 연자성 재료제인 회전자 요크(83)를 고착하여 일체로 형성한 유닛(unit)으로 복수의 극으로 자화된 회전 자석(84)을 접착 고정시키는 경우에도, 마찬가지의 지그를 사용한 조립 가공에 의해 매체에 자기 노이즈를 중첩시키지 않고 정보 기록 재생 장치의 스핀들 모터로 마무리할 수 있다.
또, 상기한 회전자 구조체의 조립 방법의 설명에서는 외측 회전자형의 스핀들 모터를 이용한 정보 기록 재생 장치에 있어서의 회전자 구조체의 조립 방법에 관한 것이었지만, 본 발명에 있어서의 회전자 구조체의 조립 방법은 외측 회전자형에 한정되는 것은 아니며, 스핀들 모터의 형식은 내측 회전자형이라도 좋다. 외측 회전자형의 경우, 고리 형상의 연자성 재료제의 회전자 요크와 복수의 극으로 자화된 고리 형상의 회전 자석을 디스크부의 하면의 외주 측의 원주를 따라 배치 고정하고 있는데 반해, 내측 회전자형에서는 디스크부의 하면 중심측의 원주를 따라 고리 형상의 연자성 재료제인 회전자 요크와 복수의 극으로 자화된 고리 형상의 회전 자석을 배치 고정해야 한다. 또한, 철심과 코일로 구성되는 고정자는, 복수의 극으로 자화된 회전 자석에 대향하는 위치에 고정되기 때문에, 고정자의 배치도 당연히 달라진다. 이러한 점을 고려하여 내측 회전자형의 회전자 구조체의 조립도 마찬가지로 실행할 수 있다.
또, 도 7 내지 도 10에 나타낸 정보 기록 장치가 구비하는 회전자 구조체(1)의 디스크부(2)의 정보 기록층(6)을 형성한 측의 표면도, 도면 상에서는 완전히 평탄한 면으로 나타내고 있지만, 이들의 예에 있어서도 실제로는 평탄한 표면이 아니라, 도 2에 회전축(4)의 근방을 확대한 단면도로 나타낸 바와 같이, 역시 하측에 회전 원주부(3)가 있는 부분이 수 ㎛의 깊이로 움푹 패인 오목부를 형성하고 있다는 것을 덧붙여 둔다.
또한, 상기한 설명에서는 디스크부에 연자성 재료제인 회전자 요크와 복수의 극으로 자화된 회전 자석을 접착 고정시키는 조립 공정에 있어서, 회전자 요크와 회전 자석을 각각 개별의 부품으로서 취급하여 왔지만, 연자성 재료제인 회전자 요크와 회전 자석을 미리 접착제 등에 의해 고착하여 일체의 회전자 유닛으로 가공하고 나서, 이 회전자 유닛과 디스크부를 조립 가공하여, 매체에 자기 노이즈를 중첩시키지 않고 정보 기록 재생 장치의 스핀들 모터로 마무리할 수도 있다. 또한, 매 체를 탑재하는 허브와 회전자 요크가 일체로 이루어진 연자성 재료제의 형성 부품으로 한 상기 다른 예 이외에, 미리 디스크부에 연자성 재료제의 회전자 요크를 고착하여 일체로 형성한 유닛에 복수의 극으로 자화된 회전 자석을 접착 고정시키는 경우도, 마찬가지의 지그를 사용한 조립 가공에 의해 매체에 자기 노이즈를 중첩시키지 않고 정보 기록 재생 장치의 스핀들 모터로 마무리할 수 있다.
이상과 같이, 구동용 스핀들 모터의 허브의 외주면으로 돌출해서 마련된 플랫폼에 디스크부가 결합되는 경우와 비교하여, 본 발명의 실시예 1에 의하면, 디스크부와 회전 원주부를 일체 성형하거나 또는 접착법이나 삽입 성형법 등에 의해 일체화하여 형성함으로써, 회전축부가 하측에 있는 부분에 얕은 오목부가 형성되어 있기 때문에, 이 오목부를 회전자 구조체의 조립 공정에 있어서 위치 맞춤이나 회전 중심의 축 맞춤에 이용하는 것이 가능하고, 또 매우 얕은 오목부이기 때문에, 디스크부 상의 정보 기록층의 면을 회전 중심축에 대하여 매우 높은 정밀도로 직교시키는 것이 가능해져, 종래의 장치에서와 같은 직각도 불량에 의한 정보 기록층의 기록면의 진동을 현저히 감소시킬 수 있다. 그리고, 디스크에 둥근 고리 형상 리브부 및 직경 방향으로 복수의 방사상 리브부를 마련함으로써, 디스크부의 휘어짐이나 기록면의 물결침을 억제할 수 있어, 정보 기록층의 면을 회전 중심축과 정밀도 좋게 직교시킨 상태로 회전 시킬 수 있음과 동시에, 디스크부의 공진 주파수를 높여 회전자 구조체(회전 디스크라고도 함)의 회전을 원만하게 할 수 있다. 이에 따라, 기록 밀도를 용이하게 높일 수 있고, 또한 회전 중심에 대해 정보 기록층의 중심 위치를 정밀도 좋게 합치시킬 수 있기 때문에, 그 직경 방향의 진동도 작게 억제할 수 있고, 정보 기록층에 있어서 동심원 형상의 복수의 기록 트랙에 헤드 소자를 정확하게 추종시키기 위해서 미리 전사된 서보 신호의 회전 중심과 디스크부의 실동작 중 회전 중심의 위치 어긋남도 매우 작게 억제되게 되어, 고기록 밀도에 적합한 정보 기록 재생 장치의 실현을 도모할 수 있다. 또한, 열이 인가되어도, 디스크부의 자성층에 자기 노이즈가 영향을 미치는 일이 거의 없는 회전자 구조체의 조립 방법을 채용하고 있기 때문에, 회전 자석으로부터의 누설 자계와 공정에서 가해지는 열의 양쪽으로부터의 영향에 의해 자성층이 조금이라도 자화되어 버리는 것을 피할 수 있어, 디스크부의 자성층에 자기 노이즈가 중첩해서 기록되는 일이 없어진다. 이 때문에, 자기 전사 방식에 의해 사전에 기록 매체에 서보 신호를 기록해 두는 경우, 정상적인 기록 재생 동작을 실행할 수 없게 되는 것을 방지할 수 이어, 신뢰성이 매우 높은 정보 기록 재생 장치를 제공할 수 있게 하는 것이다.
또한, 회전 디스크(회전자 구조체)를 구동용 스핀들 모터의 회전자부와 겸하도록 하고 있기 때문에, 종래의 장치에서와 같은 구동용 스핀들 모터의 허브 그 자체나 그것에 플랫폼에 디스크부를 클램핑하기 위한 부재도 필요없게 되어, 장치의 박형화가 가능해지고, 또한 저비용화를 도모할 수 있다. 또한, 회전 원주부를 개별적으로 제작하여 디스크부와 일체로 되도록 해서 회전 디스크(회전자 구조체)를 형성하면, 동압 발생부를 효율적으로 용이하게 형성할 수 있고, 또한 저비용화를 도모할 수 있다.

(실시예 2)
본 발명의 정보 기록 재생 장치에 있어서의 실시예 2에 대하여, 도 15를 이용하여 설명한다. 도 15a는 그 축받이부에 시점을 둔 주요부의 단면도, 도 15b는 그의 부분 확대 단면도이다. 여기서, 도 15에 있어서, 상술한 실시예 1에 있어서의 구성 요소와 대응하는 요소에는 도 1에 있어서의 부호와 동일한 부호를 붙이고 있다.
도 15a에 도시하는 바와 같이, 회전 중심축(4)을 갖는 지축(支軸) (101)이 베이스부(7)에 부착되어 있다. 회전 중심축(4)에 대하여 직교하는 주면(5) 상에 정보 기록층(6)이 소정의 두께로 형성된 디스크부(2)와, 이 주면(5)과는 반대 측에 디스크부(2)와 일체 성형으로 형성된 회전 원통부(102)에 의해 회전자 구조체(1)가 구성되어 있다. 이 회전자 구조체(1)의 구성 재료로는, 상술한 실시예 1과 마찬가지로 유리, 액정 폴리머 또는 PPS 등의 열가소성 재료나 Al 합금을 사용할 수 있다.
도 15a에 나타낸 디스크부(2)의 정보 기록층(6)을 형성한 측의 표면은 도면 상에서는 완전히 평탄한 면으로 되어 있다. 그러나, 미시적으로 보면 실제로는 평탄한 표면이 아니고, 실시예 1에서 도 2에 회전축(4)의 근방을 확대한 단면도로 나타내어 설명한 바와 같이, 하측에 회전 원통부가 있는 부분이 수 ㎛의 깊이로 움푹 패인 오목부로 되어 있다. 이러한 미소한 오목부가 형성되는 것은 회전 중심축(4)의 축 방향으로는 디스크부(2)는 대칭이 아니고, 회전 원통부와 디스크부를 일체적으로 형성할 때에 열전도의 불균일성이 발생하여, 디스크부(2)의 하측에 회전 원통 부가 있는 부분이 수축 변형을 일으키는 것이 원인이라고 생각된다. 본 발명의 일체화된 디스크부(2)의 주면은 하측에 회전 원통부가 있는 부분에 둥근 환형상의 매우 얕은 오목부가 형성되어 있는 것이다. 따라서 실시예 2에 있어서의 회전자 구조체에 있어서도 이 영역은 정보를 기록 재생 기능에 사용하는 것보다도 정보 기록 재생 장치의 헤드부의 퇴피 영역으로 되는 램프부 등에 적응시키는 것이 바람직하다.
지축(101)이 디스크부(2)와 회전 원통부(102)의 내주면으로 형성된 오목부에 삽입되어, 회전자 구조체(1)를 지지한다. 그리고, 도 15b에 도시하는 바와 같이, 회전자 구조체(1)의 회전 원통부(102)의 내벽면과 지축(101) 사이에는 상술한 실시예 1과 마찬가지로 동압 윤활제(10)(예컨대, 에스테르계 합성유)가 봉입되어 있다.
또한, 회전자 구조체(1)의 회전 원통부(102) 측의 면에 회전자 요크(11)가 고착되고, 이 회전자 요크(11)에는 복수의 극으로 자화된 고리 형상의 회전 자석(12)이 접착 등의 방법에 의해 고착되어 있다. 그리고, 철심(14)에 코일(15)이 감긴 고정자(16)가 베이스부(7)에 압입 등의 방법에 의해 고착되고, 회전 자석(12)과 철심(14)이 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 베이스부(7)에 회전 자석(12)의 축 방향 하단면에 대향시켜 스러스트 흡인판(17)이 고착되어 있다.
회전 원통부(102)의 내주면과 대향하는 지축(101)의 외주면과 지축(101)의 단면과 대향하는 회전 원통부(102) 내의 디스크부(2) 측 단면(103)에는, 각각 상술한 실시예 1에 있어서의 도 4, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같은 형상의 동압 발생부가 형성되어 있다.
회전자 구조체(1)를 회전시키면, 이들 동압 발생부를 마련한 것에 의해 회전 원통부(102)와 지축(101)의 간극에 봉입된 동압 윤활제(10)에 동압이 발생하고, 회전 원통부(102)가 회전해서 방사형 방향 및 스러스트 방향의 동압을 받아, 회전자 구조체(1)가 원활하게 회전한다.
동압 발생부를 형성하는 돌기의 사면부와 동압 발생부 형성면이 이루는 각도에 관해서도, 상술한 실시예 1에 있어서의 수학식 1, 수학식 2를 적용할 수 있다. 단, 이 식을 적용할 때, L은 회전 원통부(102)의 축 방향의 길이이고, B는 회전 원통부(102)의 내경이다.
또, 스러스트 방향의 동압을 발생시키는 동압 발생부를 회전자 구조체(1)의 회전 원통부(102)의 개구측 둘레 단면(104)에 마련해도 좋은 것은 물론이다. 이 경우에는, 회전자 구조체(1)의 회전 원통부(102)의 외주를 둘러싸도록, 베이스부(7)에 고리 형상의 축받이 외벽(105)을 마련하여 동압 윤활제를 유지시킬 필요가 있어, 축받이 외벽(105)과 회전 원통부(102) 사이 및 회전 원통부(102)와 지축(101) 사이의 극간에 동압 윤활제를 충전하게 된다.
또한, 회전 원통부(102) 내의 단면(103)에 동압 발생부를 형성하는 대신에, 지축(101)의 단면에 도 4, 도 5, 도 6에 나타낸 동압 발생부와 동일한 형상의 동압 발생부를 마련해도 좋은 것은 물론이다.
회전 자석(12)의 하단면에 대향하는 스러스트 흡인판(17)을 마련함과 동시에, 회전자 구조체(1)의 회전 원통부(102)의 내주면 및 디스크부(2)에 의해서 형성되는 구멍부와 지축(101)에 의해 형성되는 간극에 동압 윤활제(10)를 충전함으로 써, 정보 기록 재생 장치를 어떠한 형태로 사용하여도 회전 자석(12)과 스러스트 흡인판(17) 사이의 자력 및 대기압에 의해서 지축(101)으로부터 회전자 구조체(1)의 회전 원통부(102)가 빠져 버리는 일은 없으며, 또한, 동압 윤활제(10)의 점성이나 표면 장력에 의해 동압 윤활제(10)가 흘러 나와 동압 윤활제(10)가 없어져 버리는 일도 없다. 이 때문에, 회전자 구조체(1)는 발생한 동압 윤활제(10)의 동압과 회전자 구조체(1)의 자중(自重), 회전 자석(12)과 스러스트 흡인판(17) 사이의 자력 및 대기압이 균형이 잡힌 상태로 원활하게 회전한다.
도 16a, b에, 본 발명의 실시예 2의 주요부를 일부 변형한 예를 나타낸다. 이 예에 있어서, 도 15에 나타낸 예에 있어서의 구성 요소와 대응하는 요소에 동일한 부호를 붙이고 있다.
도 16a에 도시하는 바와 같이, 이 예에 있어서는 디스크부(2)의 주면(5)과는 반대면측에 디스크부(2)와 동일하거나 또는 다른, 예컨대, 열가소성 재료제인 중공 고리 형상의 회전 원통부(111)가 삽입 성형 등의 수단에 의해 일체적으로 형성되어 있다. 다른 구성에 관해서는, 상술한 도 15에 나타낸 실시예와 동일하다.
또, 회전 원통부(111)를 디스크부(2)와는 다른 부재로 함으로써 그 내주면에 동압 발생부를 형성하는 작업은 용이해지고, 지축(101)의 외주면에 동압 발생부를 마련하는 대신에, 회전 원통부(111)의 내주면에 상술한 실시예 1에 있어서의 축받이 슬리브(8)의 내주면에 형성된 동압 발생부와 마찬가지의 동압 발생부를 형성해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.
도 16의 b에 나타내는 예는 회전 원통부(112)를 그 폐색단(113) 측을 디스크 부(2)에 매립시킨 형태로 삽입 성형법에 의해 디스크부(2)와 일체화한 것이다. 다른 구성에 대해서는 상술한 도 15에 나타낸 실시예와 동일하다.
디스크부(2) 및 회전 원통부(111, 112)의 재료를 열가소성 재료로 했지만, 디스크부(2) 및 회전 원통부 중 적어도 어느 한쪽을 열가소성 재료로 하고, 다른쪽은 그 밖의 다른 조성의 재료를 이용해도 좋다. 적어도 어느 한쪽을 열가소성 재료로 함으로써, 삽입 성형법 대신에 디스크부(2)와 회전 원통부(111, 112)를 초음파 융착법 또는 레이저(laser) 등에 의한 열융착법으로 접합하여 일체화할 수 있다.
또한, 디스크부와 회전 원통부 사이에 열가소성 재료로 이루어지는 접합 부재를 끼우고, 열융착법에 의해서 양자를 일체화해도 좋다. 또, 접합 부재로서 사용하는 열가소성 재료는 그 유리 전이 온도가 200℃를 넘지 않는 재료인 것이 바람직하다.
또한, 회전자 구조체(1)의 디스크부(2)에 회전자 요크(11)를 고착시키는 방법으로서, 상술한 실시예 1과 마찬가지로 디스크부(2)에 회전자 요크(11)를 접착 또는 삽입 성형에 의해 일체 성형하는 등의 방법이 있다.
또한, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, 도 15에 나타낸 회전자 구조체(1)에 리브를 형성하는 구성을 적용할 수도 있다. 즉, 도 17a, b에 도시하는 바와 같이, 회전자 구조체(1)의 구조에 회전 원통부(102) 측의 외주 부분과 회전 원통부(102) 근방의 내주 부분에 서로 직경이 다른 둥근 고리 형상의 리브부(121, 122)를 동심원 형상으로 일체 성형하여 마련하고, 또한, 둥근 고리 형상의 리브부(121, 122) 사이에는 직경 방향을 따라 복수개의 리브부(123)를 방사상으로 일체 성형하여 마련한다. 그리고, 이 경우, 도 17c도 20a는 바와 같이 방사상의 리브부(123) 상에 회전자 요크(11)를 배치하고, 고착시킨다. 또, 회전자 요크(11)를 내주측의 둥근 고리 형상의 리브부(122)와 접한 상태로 배치하지 않고 이간시켜 리브부(23) 상에 고착시키더라도 좋고, 또는 둥근 고리 형상의 리브부(122) 상에 배치하여 부착해도 좋다.
또한, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, 내측 회전자형 또는 외측 회전자형 중 어느 한쪽의 구성으로 해도 적용할 수 있고, 또한, 방사형 갭형 또는 액시얼 갭형의 구성으로 해도 적용할 수 있다.
또, 도 17에 나타낸 정보 기록 장치가 구비하는 회전자 구조체(1)의 디스크부(2)의 정보 기록층(6)을 형성한 측의 표면도, 도면상에서는 완전히 평탄한 면으로 나타내고 있지만, 이 예에 있어서도 실제로는 평탄한 표면이 아니고, 도 2에 회전축(4)의 근방을 확대한 단면도로 나타내는 바와 같이 역시 하측에 회전 원통부(102)가 있는 부분이 수 ㎛의 깊이로 움푹 패인 오목부(실시예 2에서는 둥근 고리 형상)를 형성하고 있다는 것을 덧붙여 둔다.
또한, 상술의 실시예 1과 마찬가지의 조립 방법에 의해, 본 발명의 실시예 2에 있어서도 회전자 구조체를 조립할 수 있다. 본 발명의 실시예 2에서는 회전자 구조체를 구성하는 디스크부의 축부가 회전 원주부에서 회전 원통부로 바뀌는 것 이외에는 기본적으로 크게 바뀌는 곳은 없으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이상과 같이, 본 실시예 2에 따르면, 상술한 실시예 1과 마찬가지로 디스크 부와 회전 원통부를 일체 성형 또는 일체로 되도록 형성함으로써, 정보 신호가 기록되는 디스크부의 평면의 회전 중심에 대한 직각도는 회전축부가 하측에 있는 부분에 얕은 오목부가 형성됨에도 불구하고, 구동용 스핀들 모터의 허브의 외주면으로 돌출해서 마련된 플랫폼에 디스크부가 결합되는 경우에 비해 매우 높은 정밀도로 실현할 수 있게 된다. 이것과 아울러, 디스크에 둥근 고리 형상 및 방사상 리브부를 마련하고, 디스크부의 휘어짐이나 기록면의 물결침을 억제해서, 디스크부의 공진 주파수를 높여, 회전자 구조체(회전 디스크라고도 함)를 원활하게 회전 시킴으로써, 정보 기록층의 면진동을 크게 저감할 수 있고, 또한, 그의 면외 진동을 억제할 수 있어, 기록 밀도의 향상을 도모할 수 있다. 그리고, 회전 원통부를 개별적으로 제작해서 디스크부와 일체로 되도록 하여 회전 디스크를 형성함으로써, 동압 발생부를 효율적으로 용이하게 형성할 수 있어, 저비용화를 도모할 수 있다. 또한, 열이 인가되어도, 디스크부의 자성층에 자기 노이즈가 영향을 미치는 일이 거의 없는 회전자 구조체의 조립 방법에 의해, 회전 자석으로부터의 누설 자계와 공정에서 가해지는 열의 양쪽으로부터의 영향에 의해 자성층이 조금이라도 자화되어 버리는 것을 피할 수 있고, 디스크부의 자성층에 자기 노이즈가 중첩해서 기록되어 버리는 일이 없어져, S/N 비가 양호한 신뢰성이 높은 정보 기록 재생 장치를 제공할 수 있게 하는 것이다.
(실시예 3)
본 발명의 실시예 3은 본 발명의 실시예 1 및 2에 있어서의 디스크부의 형상 을 변경하여 충격에 의한 휨 변형을 저감하고, 큰 충격력이 디스크부에 작용하여도 헤드 슬라이더와 디스크와의 충돌에 의한 손상이 발생하기 어려운 구조로 한 것이다. 도 18은 본 발명의 실시예 1의 회전자 구조체의 형상을 도시하는 도면이고, 도 19는 이 자기 디스크를 구동 수단에 부착한 상태를 나타내는 주요부 단면도이다. 회전자 구조체(1)는 디스크부(2)의 한쪽 면이 평면이고, 그 반대면의 중심부에 회전축부로 되는 회전 원주부(3)를 일체로 형성한 구성을 갖고 있다. 또한, 이 디스크부(2)의 회전 원주부(3)가 형성된 면에는, 그 중심으로부터 V로 나타내는 원주 위치보다 외주 단부에 걸쳐서 직선적으로 연속된 경사면(502a), 회전자 요크(73)와 회전 자석(74)을 고정시키는 자석 고정면(502b) 및 축받이 슬리브(8)와 스러스트 지지판(9)으로 형성되는 동압 유체 축받이에 의해 구성되는 축받이부의 축받이 슬리브(8)의 개구 단부와 대향하는 평면(502c)이 마련되어 있다. 이 회전자 구조체(1)(회전 디스크라고도 함)의 구성 재료로는, 상술한 실시예 1, 실시예 2와 마찬가지로 유리, 액정 폴리머 또는 PPS 등의 열가소성 재료나 Al 합금을 사용할 수 있다. 이 디스크부(2)의 한쪽의 평면부에 자성체로 이루어지는 정보 기록층(4)을 마련함으로써 회전자 구조체(1)가 구성된다. 또, 정보 기록층(4)에는 밀착성을 개선하기 위한 하지막이나 내마모성을 향상시키기 위한 경질 보호막 등을 형성하는 경우도 있다.
또, 도 18에 나타낸 디스크부(2)의 정보 기록층(6)을 형성한 측의 표면은 도면 상에서는 완전히 평탄한 면으로 그려져 있다. 그러나, 실시예 1의 도 2에 회전축부의 근방을 확대한 단면도로 나타낸 바와 같이, 디스크부(2)의 정보 기록층(6) 을 형성한 측의 표면을 미시적으로 보면, 실제로는 평탄한 표면이 아니고, 하측에 회전 원주부가 있는 부분이 수 ㎛의 깊이로 움푹 패인 오목부로 되어 있는 것은 본 실시예 3에 있어서의 회전자 구조체의 형상에 있어서도 마찬가지이다.
도 19에 도시하는 바와 같이, 자석 고정면(502b)에 회전자 요크(73)를 거쳐서 회전 자석(74)이 고착되어 있고, 이 회전자 구조체(1)가 회전자의 역할도 겸한다. 회전 자석(74)에 대향하도록 복수의 코일(15)과 철심(14)으로 이루어지는 고정자가 베이스부(7)에 고정되고, 회전자이기도 한 회전자 구조체(1)에 의해 스핀들 모터가 구성된다. 이러한 회전자 구조체(1)를 일체화한 스핀들 모터를 이용한 정보 기록 재생 장치의 구성은 실시예 1, 실시예 2의 설명예에 나타낸 정보 기록 재생 장치와 마찬가지이며, 또한 그 동작도 마찬가지이므로, 중복을 피하기 위해서 자세한 설명은 생략한다.
다음에, 본 실시예 1의 회전 디스크의 내충격성을 실시예 1, 실시예 2의 설명예의 구성의 회전 디스크와 비교하여 설명한다. 비교로는, 계산을 간단하게 하기 위해서 도 20에 나타내는 단면 형상으로 하였다. 이들 도면에서는 디스크의 중심으로부터 반경 방향의 한쪽만을 나타내고 있지만, 양쪽 모두 외형 사이즈, 축의 형상 등은 동일하게 하였다. 도 20a에 나타내는 본 실시예 3의 회전 디스크는 회전 중심축의 단부에서의 디스크 두께(도면 중 C로 나타냄)를 0.4㎜로 일정하게 하고, 외주 단부의 디스크 두께(도면 중 D로 나타냄)를 0.1㎜인 경우와 0.26㎜로 한 경우의 두 종류에 대해서 비교하였다. 또, 경사면 형상으로는, 회전 중심축의 단부로부터 외주 단부까지는 직선적으로 변화되는 경사면으로 하였다. 또한, 도 20b 의 경사면 형상을 갖지 않는 실시예 1, 실시예 2의 설명예의 구성의 회전 디스크에서는 디스크 두께는 내주측(도면 중 C로 나타냄)으로부터 외주 단부(도면 중 D로 나타냄)에 걸쳐 균일한 두께이며, 본 비교예에서는 0.2㎜로 하였다.
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또, 외형 크기에 관해서는 표 2에 정리하여 나타낸다. 이러한 회전 디스크에 대하여, 디스크부 표면과 수직인 방향으로 1000G의 충격 가속도가 작용했을 때의 디스크부의 변형을 도 20의 점선으로 나타낸다. 그 외주 단부에서의 휨량 E와, 발생하는 인장 응력 및 압축 응력의 최대값을 마찬가지로 표 2에 나타낸다.
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예 3의 2종류의 회전 디스크에서는, 1000G의 충격 가속도가 작용했을 때의 디스크부의 외주 단부에서의 휨량 E는 a1에서는 17㎛, a2에서는 20㎛였다. 종래의 회전 디스크에서는 70㎛이며, (a)로 나타낸 바와 같은 본 실시예 3의 회전 디스크 기판 구조에서는 충격에 의한 휨 변형을 대폭 저감할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 최대 인장 응력이 약 1/3, 최대 압축 응력은 약 1/2로, 종래의 회전 디스크에 비해 대폭 감소할 수 있었 다. 디스크부의 외주 단부에서의 휨량 E를 약 1/4로 할 수 있기 때문에, 디스크부의 표면 전체의 변형량도 마찬가지로 대략 1/4로 작게 할 수 있다. 따라서, 큰 충격력이 작용하여도, 실시예 1, 실시예 2의 설명예의 구조와 비교하여도 헤드 슬라이더와 디스크의 충돌에 의한 손상이 더 발생하기 어려울 뿐만 아니라, 헤드로부터의 재생 출력의 변동을 작게 할 수 있다. 또한, 최대 인장 응력과 최대 압축 응력도 감소할 수 있기 때문에, 종래의 회전 디스크에 비해 인장 또는 압축에 의한 파손이 발생하기 어렵게 되어, 경량, 박형이고 또한 고신뢰성의 정보 기록 재생 장치를 실현할 수 있다.
또, 외주 단부 D의 두께가 0.26㎜보다 커지면, 휨량이나 응력이 커질 뿐만 아니라, 디스크부의 중량의 증가에 따른 구동 수단인 스핀들 모터의 소비 전력의 증가도 발생한다. 한편, 외주 단부 D의 판두께가 0.1㎜보다 작아지면, 유리 등의 취성 재료를 이용했을 때에 외주부에서의 파손이 발생하기 쉬워진다. 충격에 의한 휨량, 디스크부에 발생하는 응력, 구동 수단의 소비 전력 및 취급에 의한 파손의 방지 등을 고려하여, 외주 단부 D의 판두께는 0.1㎜에서 0.26㎜의 범위가 바람직하다. 또한, 디스크부의 직경을 23㎜보다 크게하면 휨량, 응력의 증대가 발생하고, 12㎜보다 작게 하면 요구되는 기록 용량을 확보할 수 없게 되기 때문에, 12㎜에서 23㎜의 범위가 바람직하다.
또, 상기한 회전자 구조체(회전 디스크)에서는, 직선 형상의 경사면 구성에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 도 21에 도시하는 바와 같이, 회전자 구조체(1)의 회전 원주부(3)가 마련되어 있는 면에는 회전 원주부(3)의 외주단으로부터 디스크부(2)의 외주 단부에 걸쳐서 곡선 형상의 연속된 경사면(506a)을 마련한 곡면 형상으로 되는 구성으로 해도 좋다. 또한, 이 경사면(506a)을 계단 형상의 경사면으로 해도 좋고, 경사면의 개시 위치도 회전 원주부(3)의 외주 단부로부터라고 한정할 필요도 없고, 회전 원주부(3)의 외주 단부로부터 일정 거리의 위치로부터 경사면을 마련하도록 해도 좋다.
또한, 본 실시예 3에서는 회전축부인 회전 원주부(3)와 디스크부(2)를 동일 재료로 일체적으로 제작한 회전자 구조체(1)에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 도 22에 도시하는 바와 같이, 디스크와 축을 개별적으로 제작한 후, 접합부 또는 접합 부재를 이용해서 접착, 접합 또는 삽입 형성 등에 의해 일체화하여 디스크부(2)를 형성하고, 이 디스크부(2)의 한쪽의 평면에 자성체로 이루어지는 정보 기록층(6)을 형성하여 회전자 구조체(1)를 형성해도 좋다. 접착으로는 일반적인 접착제에 의한 접착, 접합으로는 용착이나 용접 또는 양극 접합 등의 직접 접합에 의한 접합을 이용할 수 있다.
도 22b는 이 예의 회전자 구조체를 구동용의 스핀들 모터로 구성한 상태를 나타내는 단면도이다. 스핀들 모터는 회전자 구조체를 구성하는 회전대(576)와 회전축부(577)가 동일 평면 또는 회전축부(577)의 면 쪽이 약간 돌출된 형상으로 마련한 것이 다르고, 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 스핀들 모터이다. 이 회전자 구조체를 이용한 정보 기록 재생 장치의 구성과 함께, 그 동작도 상술한 본 실시예 2의 다른 예와 거의 마찬가지이므로, 동일 요소 및 명칭에 관해서는 동일 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
또, 상기한 예에서는, 회전 디스크(회전자 구조체)를 구성하는 디스크부와 회전축부 중, 회전축부가 회전 원주부로 이루어지는 예로 설명했지만, 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 축부를 회전 원통부로 구성하여도 본 발명의 실시예 3의 효과는 전혀 변함이 없다.
또한, 디스크부, 회전 자석 등으로 이루어지는 회전자나 코일, 철심 등으로 이루어지는 고정자로 구성되는 스핀들 모터는 내측 회전자형으로 설명했지만, 본 발명의 실시예 3은 이것에 한정되는 것은 아니며, 외측 회전자형 모터나 코액시얼형(동축형) 모터에 적응할 수 있는 것은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예 3의 자기 디스크는 종래의 자기 디스크에 비해 얇고, 또한 경량 소형으로 하면서, 충격력에 의한 휨량을 작게 할 수 있을 뿐만 아니라, 최대 인장 응력 및 최대 압축 응력도 작게 할 수 있으므로, 자기 디스크의 파손이 발생하기 어려워진다. 또한, 단순한 원판 형상이기 때문에 프레스 성형 등에 의한 자기 디스크 기판의 제작도 용이하다. 또한, 이 자기 디스크를 이용한 디스크 장치는 클램프 부재가 불필요하기 때문에 박형으로 할 수 있고, 종래의 디스크 장치에 이용하는 구동 수단에 있어서 축과 회전대만을 변경하는 것으로도 좋으므로, 조립 장치를 그대로 사용할 수 있다는 효과도 갖는다.
(실시예 4)
본 발명의 실시예 4는 본 발명의 실시예 3과 마찬가지로, 디스크부의 형상을 변경한 것이다. 본 발명의 실시예 4에 있어서는 디스크부(2)의 주면(축부가 없는 측의 면)의 중앙부에 회전 디스크(회전자 구조체(1)라고 함)와 동일한 재료로 돌기(27)를 형성하고, 이탈 방지 효과를 부여하여 충격에 의한 정보 기록면과 헤드부와의 충돌을 억제하는 것이 가능한 구조로 한 것이다.
도 23은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 정보 기록 재생 장치에 이용하는 스핀들 모터의 구조의 예를 나타내는 단면도이다.
도 23에 도시하는 바와 같이, 회전자 구조체(1)는 디스크부(2)와 회전 원주부(3)로 이루어지고, 예컨대, 유리, 액정 폴리머 또는 PPS(폴리페닐렌 설파이드) 등의 열가소성 재료나 Al 합금을 일체화 형성함으로써 제작된 것이다. 그리고, 회전 원주부(3)가 디스크부(2) 한쪽의 주면 측의 중앙부에 일체화되어 있고, 회전 원주부(3)의 중심축이 회전자 구조체(1)의 회전축(4) 상에 있으며 또한, 디스크부(2)의 다른쪽의 디스크부 주면(5)과 직교하도록 회전자 구조체(1)가 구성되어 있다. 디스크부(2)의 다른쪽의 디스크부 주면(5)은 중앙부에 회전자 구조체(1)와 동일한 재료로 돌기(27)가 형성되어 있고, 중앙부와 외주부를 제외한 평활한 평면 상에 자성 재료 또는 광자기 재료 등으로 이루어지는 정보 기록 매체층(이하, 정보 기록층(6)이라고 함)이 둥근 고리 형상으로 형성되어 있고, 이 정보 기록층(6)에는 정보를 기록하기 위한 복수개의 트랙이 동심원 형상으로 형성되어 있다.
회전자 구조체(1)의 주면 측의 중앙부에 돌기(27)를 마련한 디스크부(2)의 회전 원주부(3) 측에는, 중앙 부분을 그 주변 부분보다도 두껍게 함으로써 형성한 원형의 단차부가 마련되어 있다. 이 단차 부분에 회전자 요크(11)를 거쳐서 고리 형상의 회전 자석(12)이 고착되어 있고, 이 회전자 구조체(1)가 회전자의 역할도 겸한다. 회전 자석(12)과 소정 간격을 두고 대향하도록 코일(14)이 감겨진 복수의 철심(15)으로 이루어지는 고정자(16)가 베이스부(7)에 고정되어 있다. 그리고, 일단이 스러스트 지지판(9)에 의해서 봉지된 고리 형상의 축받이 슬리브(8)가 베이스부(7)의 중앙부에 부착되어 있고, 축받이 슬리브(8)에는 회전자 구조체(1)의 회전 원주부(3)가 회전이 자유롭게 삽입되어 스핀들 모터를 구성하고 있다. 또한, 스러스트 지지판(9)과 대향하는 스러스트면 및 회전 원주부(3)의 외주면과 대향하는 축받이 슬리브(8)의 내주면에는 각각 동압 발생홈이 형성되어 있지만, 도 23에는 도시하고 있지 않다. 또한, 베이스부(7)의 디스크부(2) 측의 면에는 고리 형상의 스러스트 흡인판(28)이 회전 자석(12)의 베이스부(7) 측 단면과 대향하도록 고착되어 있다. 이러한 회전자 구조체(1)를 일체화한 스핀들 모터를 이용한 디스크(정보 기록 재생) 장치의 구성은, 실시예 1에 있어서 나타낸 디스크 장치와 마찬가지이며, 또한 그 동작도 종래의 디스크 장치와 마찬가지이므로, 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
또, 도 23에는 디스크부(2)의 다른쪽의 디스크부 주면(5)의 중앙부에 형성한 돌기(27)의 형상이 원추대 형상(도 22b : 단면은 사다리꼴), 반타원체 형상(도 23b : 단면은 반타원형), 원주 형상(도 23c : 단면은 직사각형)의 예를 나타내었지만, 이들의 예에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 다각추대 형상, 반구 형상, 반회전 타원체 형상, 반다면체 형상, 회전 다면체 형상, 북 형상 등이어도 좋다. 또한, 상기 예는 회전자 구조체(1)와 동일한 재료로 돌기(27)가 형성된 예이지만, 돌기(27)의 재료는 다른 재료를 사용하여 형성해도 좋다. 또한, 일체화 형성이 아니고, 돌 기(27)를 회전자 구조체(1)와 동일한 재료 또는 다른 재료로 제작하고, 접착, 융착, 압입, 비틀림 방지 등의 수단에 의해 회전자 구조체(1)와 일체화 형성해도 좋다.
또한, 본 실시예 4에서는 축부와 디스크부를 동일 재료로 일체적으로 제작한 회전 디스크(회전자 구조체라고도 함)에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 실시예 1에서 설명한 도 7에 도시하는 바와 같이, 디스크부와 축부를 개별적으로 제작한 후, 접합부 또는 접합 부재를 이용하여 접착, 접합 또는 삽입 형성 등에 의해 일체화하여 디스크부(2)를 형성하고, 이 디스크부(2)의 한쪽 평면에 자성체로 이루어지는 정보 기록층(6)을 탑재하여 회전자 구조체(1)를 형성해도 좋다. 접착으로는 일반적인 접착제에 의한 접착, 접합으로는 용착이나 용접 또는 양극 접합 등의 직접 접합에 의한 접합을 이용할 수 있다. 또, 접합 부재로서 이용되는 열가소성 재료는 그 유리 전이 온도가 200℃를 넘지 않는 재료인 것이 바람직하다.
또한, 상기한 예에서는 자기 디스크를 구성하는 디스크부와 축부 중 축부가 회전 원주부로 이루어지는 예로 설명했지만, 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 축부를 회전 원통부로 구성하여도 본 발명의 실시예 4의 효과는 전혀 변함이 없다.
또한, 디스크부, 회전 자석 등으로 이루어지는 회전자나 코일, 철심 등으로 이루어지는 고정자로 구성되는 스핀들 모터는 내측 회전자형으로 설명했지만, 본 발명의 실시예 4는 이것에 한정되는 것은 아니며, 외측 회전자형 모터나 코액시얼형 모터에 적응할 수 있는 것은 당연하다.
도 24는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 디스크부의 조립 방법을 도시한 도면으로서, 본 발명의 실시예 1에서 설명한 조립 방법과 다른 점을 나타내고 있다. 도 24a에서는 회전자 요크(11) 및 회전 자석(12)을 센터링 지그(51) 상에 배치하여 주면 측 중앙부에 돌기(27)를 마련한 디스크부(2)를 탑재하고, 가압 수단(52)으로서의 추 지그로 하중을 부가하여, 접착 등에 의해 회전자 구조체에 조립 가공하는 예를 나타낸다. 이 경우 추 지그의 외주 가장자리부 높이 H2를 디스크부(2)의 주면 측 중앙부에 마련한 돌기(27)의 높이 H1보다 작게 설정해 둔다. 이 설정에 의해, 도 24b의 A부에 도시하는 바와 같이, 추 지그를 디스크부(2)에 대하여 편심하여 탑재했다고 하여도, 추 지그의 외주 가장자리부가 직접 디스크부 표면과 접촉하는 일이 없어, 디스크부의 정보 기록층을 오염시키거나 손상시키는 일이 없다.
이상과 같이, 본 실시예 4에 따르면, 유체 축받이 구조를 가진 스핀들 모터의 주면 측 중앙부에 돌기를 마련한 디스크부와 회전축부와 축받이부를 일체로 구조화할 수 있게 되어, 종래 구성에 있어서의 샤프트, 허브, 둥근 고리 형상의 디스크와 같은 복수의 부품이 단일로 되고, 부품 점수의 감소로 인해 부품 비용을 저감할 수 있음과 동시에, 둥근 고리 형상의 디스크를 허브에 부착하는 샤프트를 허브에 압입하는 등의 조립 공정 시의 복수 부품의 부품 정밀도나 가공 정밀도에 의한 오차나 압입 높이 오차의 누적을 피할 수 있게 되어 돌기부와의 간극 거리를 0.2㎜ 이하로 할 수 있고, 이 정밀도가 나오기 쉬운 것과 디스크부에 마련한 돌기부에 의한 이탈 방지 효과로부터 회전자의 이동량을 작게하고, 회전 시의 디스크의 면 진동과 그의 축심 진동을 대폭으로 경감하여, 기록 밀도를 용이하게 높이는 것이 가 능해진다.
그리고, 회전 중심에 대해 정보 기록층의 중심 위치를 정밀도 좋게 합치시킬 수 있기 때문에, 그 직경 방향의 진동도 작게 억제할 수 있고, 회전 중심과 디스크부의 실동작 중의 회전 중심과의 위치 어긋남도 매우 작게 억제되게 되어, 고기록 밀도의 실현을 도모할 수 있다. 회전자의 이동량이 작아지면, 헤드를 지지하는 기구(헤드 짐벌 어셈블리)나 미디어 그 자체를 파괴하는 것을 피할 수 있고, 또한 축이 슬리브로부터 거의 빠지지 않기 때문에, 축받이부로부터 윤활제가 새는 것도 방지할 수 있다. 또한, 디스크부 주면 측 중앙부에 돌기를 마련한 것에 의해, 이 돌기를 이용하여 회전자로의 가공 시에 디스크부의 정보 기록층으로의 오염이나 손상을 방지할 수 있다.
(실시예 5)
본 발명의 실시예 5는 본 발명의 실시예 3, 실시예 4와 마찬가지로, 디스크부의 형상을 변경한 것이다. 본 발명의 실시예 5에 있어서는 디스크부(2)의 최외주부 측 또는 중앙부의 최내주부 측에 램프부를 형성하고, 헤드 암부에 있는 자기 헤드(24)가 정보 기록층(6)으로부터 대피시키는 효과를 갖게 하여, 외부로부터의 진동 등이 발생했을 때에도 매체 표면이나 자기 헤드 표면의 손상을 방지하는 것이 가능한 구조로 한 것이다.
도 25는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 정보 기록 재생 장치에 이용하는 스핀들 모터의 구조의 예를 나타내는 단면도이다.
도 25에 도시하는 바와 같이, 회전자 구조체(1)(회전 디스크라고도 함)는 디스크부(2)와 회전축부인 회전 원주부(3)로 이루어지고, 예컨대, 유리, 액정 폴리머 또는 PPS(폴리페닐렌 설파이드) 등의 열가소성 재료나 Al 합금을 일체로 형성함으로써 제작된 것이다. 그리고, 회전 원주부(3)가 디스크부(2)의 한쪽의 주면 측의 중앙부에 일체화되어 있고, 회전 원주부(3)의 중심축이 회전자 구조체(1)의 회전축(4) 상에 있고, 또한, 디스크부(2)의 정보 기록층(6)을 형성한 주면과 직교하도록 회전자 구조체(1)가 구성되어 있다.
디스크부(2)에는 중앙부와 외주부를 제외한 평활한 평면상에, 동심원 형상으로 형성된 복수개의 트랙을 갖는 정보를 기록하기 위한 정보 기록층(6)이 둥근 고리 형상으로 형성되어 있는 것 이외에, 내주부에 회전자 구조체(1)와 동일한 재료로, 최내주 측을 향하여 디스크부(2)의 두께를 연속적으로 증가시키는 형상의 원추대 형상 램프부(27)가 자기 헤드(24)를 구비한 액추에이터의 기록 재생 동작 정지 시 퇴피용 램프부로서 형성되어 있다.
회전자 구조체(1)의 주면 측의 중앙부 최내주 측에 회전자 구조체(1)와 동일한 재료로 원추대 형상 램프부(27)를 마련한 디스크부(2)의 회전 원주부(3) 측에는, 중앙 부분을 그 주변 부분보다 두껍게 함으로써 형성한 원형의 단차부가 마련되어 있다. 이 단차 부분에 회전자 요크(11)를 거쳐서 고리 형상의 회전 자석(12)이 고착되어 있고, 이 회전자 구조체(1)가 회전자의 역할도 겸한다. 회전 자석(12)과 소정 간격을 두고 대향하도록 코일(14)이 감겨진 복수의 철심(15)으로 이루어지는 고정자(16)가 베이스부(7)에 고정되어 있다. 그리고, 일단이 스러스트 지지판(9)에 의해서 봉지된 고리 형상의 축받이 슬리브(8)가 베이스부(7)의 중앙부에 부착되어 있고, 축받이 슬리브(8)에는 회전자 구조체(1)의 회전 원주부(3)가 회전이 자유롭게 삽입되어, 스핀들 모터를 구성하고 있다. 또한, 스러스트 지지판(9)과 대향하는 스러스트면 및 회전 원주부(3)의 외주면과 대향하는 축받이 슬리브(8)의 내주면에는 각각 동압 발생부가 형성되어 있지만, 도 25에는 도시하고 있지 않다. 또한, 베이스부(7)의 디스크부(2) 측의 면에는 고리 형상의 스러스트 흡인판(28)이 회전 자석(12)의 베이스부(7) 측 단면과 대향하도록 고착되어 있다. 이러한 회전자 구조체(1)를 일체화한 스핀들 모터를 이용한 디스크(정보 기록 재생) 장치의 구성은 실시예 1에서 나타낸 디스크 장치와 마찬가지이며, 또한 그 동작도 종래의 디스크 장치와 마찬가지이므로, 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
도 26a는 디스크부(2)의 중앙부의 최내주부 측에 마련한 원추대 형상 램프부(27)를 이용하여, 헤드 액추에이터의 암부 선단에 있는 자기 헤드(24)에 돌기부(51a, 51b)를 마련하여 대피 시에는 자기 헤드(24)가 휴지부(53)로 이동하고, 돌기부(51b)가 내주측 원추대 형상 램프부(27)로 이동하여 자기 헤드(24)의 정보 기록층(6)에 대한 가압력을 저감시키는 방법을 나타내고 있다. 또한, 도 26b는 도 26a와는 형상이 다른 돌기부(52)를 헤드 액추에이터의 암부 선단에 있는 자기 헤드(24)에 마련하여, 대피 시에 마찬가지로 돌기부(52)가 내주측 원추대 형상 램프부(27)로 이동하여 자기 헤드(24)의 정보 기록층(6) 상에 대한 가압력을 저감시키거나 또는 자기 헤드(24)를 정보 기록층(6) 상으로부터 이간시키도록 한 구성의 예를 나타내고 있다.
도 26a, b로부터 명확한 바와 같이, 장치가 정지하여 자기 헤드 대피 시에 자기 헤드(24)의 자기 디스크 대향부의 일단이 원추대 형상 램프부(27)로 이동하여도록 구성되어 있으므로, 본 발명의 실시예 1에 있어서의 정보 기록 재생 장치는, 디스크부(2)가 자기 헤드(24)와의 접촉 면적을 작게 할 수 있어, 외부로부터의 진동 등이 발생했을 때에도 매체 표면이나 자기 헤드 표면의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 자기 헤드(24)가 휴지하고 있는 휴지부(53)에서는 데이터의 기록 재생을 행하지 않으므로, 정지 기동 시에 만일 자기 헤드(24)가 접촉하여도 데이터의 손상은 발생시키지 않는 등 고신뢰성을 갖는 정보 기록 재생 장치가 얻어진다.
또한, 본 실시예 5에서는 축과 디스크를 동일 재료로 일체적으로 제작한 자기 디스크 기판 및 회전 디스크(회전자 구조체라고도 함)에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 실시예 1에서 설명한 도 7에 도시하는 바와 같이, 회전 디스크와 축부를 개별적으로 제작한 후, 접합부 또는 접합 부재를 이용하여 접착, 접합 또는 삽입 형성 등에 의해 일체화하여 디스크부(2)를 형성하고, 이 디스크부(2)의 한쪽 평면에 자성체로 이루어지는 정보 기록층(4)을 탑재하여 회전자 구조체(1)를 형성해도 좋다. 접착으로는 일반적인 접착제에 의한 접착, 접합으로는 용착이나 용접 또는 양극 접합 등의 직접 접합에 의한 접합을 이용할 수 있다. 또, 접합 부재(3b)로서 이용되는 열가소성 재료는 그의 유리 전이 온도가 200℃를 넘지 않는 재료인 것이 바람직하다.
또한, 상기한 예에서는, 자기 디스크를 구성하는 디스크부와 축부 중 축부가 회전 원주부로 이루어지는 예로 설명했지만, 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 축부를 회전 원통부로 구성하여도 본 발명의 실시예 5의 효과는 전혀 변함이 없다.
또한, 디스크부, 회전 자석 등으로 이루어지는 회전자나 코일, 철심 등으로 이루어지는 고정자로 구성되는 스핀들 모터는 내측 회전자형으로 설명했지만, 본 발명의 실시예 5는 이것에 한정되는 것은 아니며, 외측 회전자형 모터나 코액시얼형 모터에 적응할 수 있는 것은 당연하다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예 5에 따르면, 유체 축받이 구조를 가진 스핀들 모터의 정보 기록부의 내주부에 원추대 형상 램프부를 마련한 디스크부와 회전축부와 축받이부를 일체로 구조화하는 것이 가능해져, 종래의 구성에 있어서의 샤프트, 허브, 둥근 고리 형상의 디스크와 같은 복수의 부품이 단일로 되고, 부품수의 감소로 인해 부품 비용을 저감할 수 있음과 동시에, 둥근 고리 형상의 디스크를 허브에 부착하는 샤프트를 허브에 압입하는 등의 조립 공정 시의 복수의 부품의 부품 정밀도나 가공 정밀도에 의한 오차나 압입 높이 오차의 누적을 피할 수 있게 되어, 회전 시의 디스크의 면 진동과 그의 축심 진동을 대폭으로 경감하고, 또한, 디스크부의 정보 기록부 외주 또는 내주부에 원추대 형상 램프부를 마련하여 진동 등에 의한 헤드부와 정보 기록부와의 충돌을 방지하여, 헤드를 지지하는 기구(헤드 짐벌 어셈블리 등)나 미디어 그 자체의 파괴, 손상을 피할 수 있어, 기록 밀도를 향상시킴과 동시에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

(실시예 6)
도 27은 본 발명의 실시예 6에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 27에 있어서, 상술한 실시예 5에 있어서의 구성 요소와 대응하는 요소에는 각각 도 25에 있어서의 부호와 동일한 부호를 붙이고 있다.
도 27에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시예 6에 있어서의 디스크부(2)는 실시예 5에 있어서의 디스크부(2)와 다르고, 디스크부(2)는 정보 기록층(6)의 내주부에 형성한 원추대 형상 램프부가 중앙부 측을 향하여 디스크의 두께가 연속적으로 증가하는 것은 아니고, 디스크부(2)의 외주부 쪽에 정보 기록층(6)의 최외주 측을 향하여 디스크의 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 경사 램프부가 형성된 구성을 갖고 있다. 또한, 디스크부(2)의 정보 기록층(6)을 형성한 측의 표면은 미시적으로는 평탄하지 않고, 하측에 회전 원주부가 있는 부분이 수㎛의 깊이로 움푹 패인 오목부로 되어 있는 것은, 실시예 1 내지 실시예 3에서 설명한 예와 같이, 본 실시예 6에 있어서의 회전자 구조체의 형상에 있어서도 마찬가지이다. 그 외에는 실시예 5에 있어서 설명한 것과 마찬가지의 구성을 갖고 있기 때문에, 여기서는 중복되는 설명을 생략한다.
디스크부(2)의 외주부 쪽에 정보 기록부(6)의 최외주 측을 향하여 디스크의 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 경사 램프부를 형성한 구성이어도, 실시예 5에 있어서 설명한 것과 동일한 작용, 효과를 얻는 것이 가능하다.
또, 도 27에 있어서, 디스크부(2)의 정보 기록부(6)의 외주부에 최외주 측을 향하여 디스크부(2)의 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 경사 램프부(27a)를 마 련하고, 이 디스크부(2)의 한쪽 주면 측의 중앙부에 회전 원주부(3)가 일체화 형성된 회전자 구조체(1)를 갖는 구성의 정보 기록 재생 장치를 예로 들었지만, 본 발명의 실시예 6에 있어서의 정보 기록 재생 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 디스크부(2) 한쪽의 주면 측의 중앙부에, 회전 원주부(3) 대신에 회전 원통부의 축부에서 일체화된 회전자 구조체(1)를 갖는 구성의 정보 기록 재생 장치이어도 좋다. 또한, 디스크부(2)의 기록 매체층(6)을 형성한 주면과는 반대 측에, 디스크부(2)와 동일한 재료 또는 그것과는 다른 종류의 열가소성 재료나 Al 합금을 이용하여 형성된 중실 원주 형상의 회전 원주부(3)를 삽입 형성 등의 방법으로 일체화하여 회전자 구조체(1)를 구성하거나, 디스크부(2) 및 회전 원주부(3)의 재료를 모두 동일한 열가소성 재료나 Al 합금으로 구성하거나, 또는 그들 중 어느 하나를 열가소성 재료로 하고, 다른 하나를 그것과는 다른 재료를 이용하여 그들을 접착 등의 방법에 의해서 일체화하여 회전자 구조체(1)를 구성하거나, 또는 디스크부(2)와 회전 원주부(3) 사이에 열가소성 재료를 이용한 접합 부재를 끼워 열융착함으로써 일체화하여 회전자 구조체(1)를 구성하는 등의 다른 구성이 가능하다. 그리고, 도 27에 나타낸 정보 기록 장치의 스핀들 모터의 형식은 내측 회전자형을 예시했지만, 외측 회전자형이나 면대향형이라도 좋은 것은 말할 필요도 없다. 또한, 실시예 5와 마찬가지로, 헤드 액추에이터의 암부 선단에 있는 자기 헤드(24)에 돌기부를 마련하여 디스크부(2) 외주 측에 형성한 경사 램프부(27a, 27b)를 램프부로서 이용하는 정보 기록 재생 장치를 구성할 수 있다. 실시예 6에서는 실시예 5에 있어서의 디스크부(2)의 내주부가 아니라, 디스크부(2)의 외주부의 램프부 에, 대피 시에 자기 헤드(24)에 마련한 돌기부를 이동하여, 자기 헤드(24)의 기록 매체층(6) 상에 대한 가압력을 저감시키거나 또는 자기 헤드(24)를 기록 매체층(6) 상으로부터 이간시키게 된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예 6에 있어서의 정보 기록 재생 장치에 있어서는, 유체 축받이 구조를 갖은 스핀들 모터의 디스크부와 회전축부와 축받이부를 일체로 구조화하는 것이 가능해져, 종래의 구성에 있어서의 샤프트, 허브, 둥근 고리 형상의 디스크와 같은 복수의 부품이 단일로 되고, 부품수의 감소로 인해 부품 비용을 저감할 수 있음과 동시에, 둥근 고리 형상의 디스크를 허브에 부착하는 샤프트를 허브에 압입하는 등의 조립 공정 시의 복수 부품의 부품 정밀도나 가공 정밀도에 의한 오차나 압입 높이 오차의 누적을 피할 수 있게 됨과 동시에, 회전 시의 디스크의 면 진동과 그의 축심 진동을 대폭으로 경감하고, 또한, 디스크부의 정보 기록부의 외주부에 경사 램프부를 마련하여 진동 등에 의한 헤드부와 정보 기록부의 충돌을 방지하여, 헤드를 지지하는 기구(헤드 짐벌 어셈블리)나 미디어 그 자체의 파괴, 파손을 피할 수 있어, 기록 밀도를 향상시킴과 동시에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(실시예 7)
도 28은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 28에 있어서, 상술한 실시예 5, 실시예 6에 있어서의 구성 요소와 대응하는 요소에는, 각각 도 25, 도 27에 있어서의 부호와 동일한 부호를 붙이고 있다.
도 28에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시예 7에 있어서의 디스크부(2)는 실시예 5 및 6에 있어서의 디스크부(2)와 다르고, 디스크부(2)의 외주부 쪽에 정보 기록부(6)의 최외주 측을 향하여 디스크의 두께가 연속적으로 감소하는 형상의 경사 램프부가 형성된 구성을 갖고 있다. 또한, 디스크부(2)의 정보 기록층(6)을 형성한 측의 표면은 미시적으로는 평탄하지 않고, 하측에 회전 원주부가 있는 부분이 수 ㎛의 깊이로 움푹 패인 오목부로 되어 있는 것은, 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 6에서 설명한 예와 같이, 본 실시예 6에 있어서의 회전자 구조체의 형상에 있어서도 마찬가지이다. 이 이외에는 실시예 5 및 6에 있어서 설명한 것과 마찬가지의 구성을 갖고 있기 때문에, 여기서는 중복되는 설명을 생략한다. 디스크부(2)의 외주부 쪽에 정보 기록부(6)의 최외주 측을 향하여 디스크의 두께가 연속적으로 감소하는 형상의 경사 램프부를 형성한 구성이어도, 실시예 5 및 6에 있어서 설명한 것과 동일한 작용, 효과를 얻을 수 있다.
또, 도 28에 있어서, 디스크부(2)의 정보 기록부(6)의 외주부에 최외주 측을 향하여 디스크부의 두께가 연속적으로 감소하는 형상의 경사 램프부(27b)를 마련한 디스크부(2)의 한쪽의 주면 측의 중앙부에 회전 원주부(3)가 일체화 형성된 회전자 구조체(1)의 구성을 갖는 정보 기록 재생 장치를 예로 들었지만, 본 발명의 실시예 7에 있어서의 정보 기록 재생 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 디스크부(2) 한쪽의 주면 측의 중앙부에 회전 원주부(3) 대신에 회전 원통부의 축부와 일체화된 회전자 구조체(1)를 갖는 구성의 정보 기록 재생 장치이더라도 좋다. 또 한, 디스크부(2)의 기록 매체층(6)을 형성한 주면과는 반대 측에, 디스크부(2)와 동일한 재료 또는 그것과는 이종인 열가소성 재료를 이용하여 형성된 중실 원주 형상의 회전 원주부(3)를 삽입 형성 등의 방법으로 일체화하여 회전자 구조체(1)를 구성하거나, 디스크부(2) 및 회전 원주부(3)의 재료를 모두 동일한 열가소성 재료로 구성하거나, 또는 그들 중 어느 한쪽을 열가소성 재료로 하고, 다른쪽을 그것과는 다른 재료를 이용하여, 그들을 접착 등의 방법에 의해서 일체화하여 회전자 구조체(1)를 구성하거나, 또한 디스크부(2)와 회전 원주부(3) 사이에 열가소성 재료를 이용한 접합 부재를 끼워 열융착함으로써 일체화하여 회전자 구조체(1)를 구성하는 등 다른 구성이 가능하다. 그리고, 도 4에 나타낸 정보 기록 장치의 스핀들 모터의 형식은 내측 회전자형을 예시했지만, 외측 회전자형이나 면대향형이라도 좋은 것은 말할 필요도 없다.
또, 본 실시예 1 내지 실시예 7의 설명에 있어서, 축받이부는 주로 동압 발생부와 동압 윤활제에 의한 동압 축받이로 구성했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 축받이 슬리브나 스러스트 지지판을 소결 금속으로 윤활제를 함침시킨, 소위 미끄러짐 축받이의 구조를 사용해도 좋은 것 말할 필요도 없다.
(실시예 8)
도 29는 본 발명의 실시예 8에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 실시예 8에 있어서의 구성은, 상술한 실시예 1 내지 실시예 7에서 설명한 예로 나타낸 회전자 구조체(1)의 구조를 일부 변형한 구성으로 되어 있다. 도 29에 있어서도, 지금까지 설명한 것과 동일한 구성 요소와 대응하는 요소에는 각각 동일한 부호를 붙이고 있다.
본 발명의 실시예 8에 있어서의 구성이 지금까지 설명한 구성과 크게 다른 것은, 도 29에 도시하는 바와 같이, 디스크부(2)를 완전한 원판 형상으로 형성하는 것과, 회전 자석(12)을 고정하는 회전자 요크(11)를 디스크부(2)의 주면과는 반대 측의 면에 직접 부착한 구성이 아니고, 회전축부(3) 외주의 디스크부(2)와의 접합부에 가까운 부분에 단차를 마련하여 플랫폼(551)으로 하고, 이 플랫폼(551)에 회전자 요크(12)를 고착시키기 위한 중앙부에 둥근 구멍이 뚫린 원판 형상의 요크 유지판(552)을 부착하고, 이 회전축부(3)의 플랫폼(551)을 마련한 측의 단면과 디스크 중앙부에서 디스크부(2)와 회전축부(3)의 회전 중심축(4)을 일치시킨 후에 접착하고, 일체화하여 회전자 구조체(1)로 한 구성으로 되어 있다. 이 구성으로 함으로써, 디스크부(2)의 기록 매체를 형성한 영역(6)에 회전자 요크를 고착하여 발생하는 팽창·수축에 의한 왜곡 등의 악영향을 억제하는 것이 가능해져, 기록 밀도의 향상이 가능해진다.
또한, 이 구성에 부가하여, 회전축부(3)의 플랫폼이 없는 다른 한쪽의 단면에 직경이 회전축부(3)의 축의 직경보다 큰 원판 형상의 스러스트 플랜지(553)를 그 중심이 회전축(4)과 일치하도록 고착시킨 구성도 갖고 있는 것이 지금까지 설명한 구성과 크게 다르다. 이 스러스트 플랜지(553)가 스러스트판(9)과 대향하는 면에는, 도 4에 나타낸 것과 마찬가지의 동압 발생홈이 형성되어 있다. 그리고, 스 러스트판(9)과 대향하지 않는 회전축부(3)로부터 돌출되어 있는 고리 형상의 면에도, 다른 동압 발생홈이 고리 형상으로 형성되어 있다. 이들 동압 발생홈과 봉입되어 있는 동압 윤활제(10)에 의해 스러스트 방향의 동압 유체 축받이가 구성되어, 회전 원주부가 원활하게 회전한다. 이 구성의 회전자 구조체에서는 스러스트판과 대향하는 면의 동압 발생부의 면적을 더 크게 설계할 수 있고, 또한, 축받이 슬리브에도 단차부를 마련하여, 스러스트 플랜지(553)가 회전축부(3)로부터 돌출된 면에 형성한 동압 발생부에서도 스러스트 방향의 동압 유체 축받이가 구성되어 있기 때문에, 디스크부의 면 진동의 억제를 매우 효과적으로 실행할 수 있게 된다.
또, 동압 발생부는 축받이부의 스러스트판(9)이 스러스트 플랜지(553)와 대향하는 면, 또는 축받이부의 축받이 슬리브(8)가 스러스트 플랜지(553)의 회전축부(3)로부터 돌출된 부분과 대향하는 면에 형성해도 좋다.
본 발명의 실시예 8에 있어서는, 실시예 1에서 설명한 것과는 다른 조립 방법으로 회전자 구조체가 조립된다. 도 30a는 회전자 구조체도 포함한 정보 기록 재생 장치에 이용하는 스핀들 모터부의 조립법을 단계 S101 내지 단계 S104에서 모식적으로 나타내고 있다. 우선, 원판 형상의 스러스트 플랜지(553)의 회전 중심과 회전축부(554)의 회전 중심축(4)을 합쳐서 고착하고, 축받이 슬리브(8)에 삽입한 후에 스러스트판(10)을 부착한 베이스부(7)의 소정의 위치에 압입이나 용접 등의 방법으로 고정되고, 진공 중에서 축받이부의 간극에 동압 윤활제(9)를 봉입한다(단계 S101). 계속해서, 코일(15)을 감은 철심(14)으로 이루어지는 고정자를 베이스부(7)에 부착하고(단계 S102), 중앙부에 둥근 구멍이 뚫린 원판 형상의 요크 유지 판(552)의 소정의 위치에 회전자 요크(11), 회전 자석을 부착한 후에, 회전축부(554)의 플랫폼(551)를 고정시킨다(단계 S103). 계속해서, 회전축부(3)의 플랫폼(551)를 마련한 측의 단면을 디스크 중앙부에 디스크부(2)와 회전축부(3)의 회전 중심축(4)을 맞춘 후에 접착하여(단계 S104), 본 발명의 실시예 8의 정보 기록 재생 장치를 구성하는 스핀들 모터가 조립 완성된다. 또 단계 S101과 단계 S102는 순서를 반대로 해도 상관없다.
또, 단계 S101에 있어서의 스러스트 플랜지(553)와 회전축부(554)의 고착은 각각 선택하는 재료에 따라서 여러 가지의 방법이 가능하다. 접착제로 고착하는 것보다는 융착 등의 방법이 바람직하다.
도 30b에 나타낸 것은, 단계 S104의 조립 공정에서의 디스크부(2)의 중심과 회전축부(3)의 회전 중심축(4)을 일치시킬 때의 보조 수단으로서, 디스크부(2)에 위상 마커를 붙인 예이다. 이 위상 마커는 디스크부(2)에 자성층이나 보호층 등의 매체층을 스퍼터 등으로 형성할 때에 마스킹을 실시해 둠으로써 작성할 수 있게 된다. 원래 디스크부(2)에 탑재된 정보 기록 영역에는, 정보 기록 재생의 위치 결정에 이용하기 위해 회전 대칭성을 갖도록 복수의 서보 패턴(561)이 공지의 기술인 자기 전사 기록 방식 등에 의해서 사전에 기록되어 있다. 여기서 디스크부 내주 마커(562)와 디스크부 외주 마커(563, 564)를 이용하여 디스크부(2)의 위상을 정하고, 또 디스크부(2)의 외주를 기계적 또는 광학적인 수단 등을 이용하여 디스크부(2)의 중심과 서보 패턴(561)의 중심을 맞추도록 기록하고 있다. 서보 패턴(561)을 기록한 디스크부(2)를 회전축부(3)에 고정할 때는, 사전에 서보 패턴(561)을 기록했을 때와 동일한 원리 수단으로 위상 결정 및 중심 맞춤을 실행함으로써, 회전축부(3)의 회전 중심축(4)을 디스크부(2)에 기록한 서보 패턴(561)의 중심에 맞출 수 있다. 또 디스크부 내주 마커(562)를 이용하지 않고, 2개소의 디스크부 외주 마커(563, 564)를 이용할 수도 있지만, 이 경우, 2개소의 디스크부 외주 마커(563, 564)의 위치는 대칭이 아닌 위치에 설정해야 한다.
또, 본 발명의 실시예 8에서는 디스크부(2)에 서보 패턴(561)을 사전에 기록한 경우를 상정했지만, 공지의 종래 기술과 같이 디스크부(2) 및 기록 재생용 헤드(도시하지 않음)를 부착한 후에, 헤드 암 유닛(도시하지 않음)을 외부로부터 강제적으로 움직이면서 서보 패턴을 기록하는 소위 서보 트랙 라이터를 사용하는 경우에는, 디스크부 내주 마커(562)나 디스크부 외주 마커(563, 564)를 이용할 필요는 없다.
또, 본 발명의 실시예 8에 있어서의 디스크부(2), 회전축부(3), 요크 유지판(552) 및 스러스트 플랜지(553)의 재료나 조립 공정에서의 장착, 고정 방법은 실시예 1 내지 실시예 7에서 설명한 것을 적절히 이용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예 8에 있어서의 정보 기록 재생 장치에서는 디스크부를 원판으로 형성하고, 회전축부에 마련한 플랫폼에, 중앙부에 둥근 구멍이 뚫린 원판 형상의 요크 유지판을 부착하고, 요크 유지판 회전자 요크를 고착하고, 디스크부와 회전축부의 한쪽 단면에서 회전 중심축을 일치시킨 후에 접착하여 일체화함과 동시에, 회전축부의 다른 단면에 동압 발생홈이 형성되고, 회전축부(3) 축의 직경보다 큰 직경을 갖는 원판 형상의 스러스트 플랜지를 그 중심 이 회전 중심축과 일치하도록 고착되어 있다. 이 때문에, 디스크부의 기록 매체를 형성한 영역에 회전자 요크를 고착하여 발생하는 팽창·수축에 의한 왜곡 등의 악영향을 억제할 수 있어, 기록 밀도의 향상이 가능하게 된다. 또한, 스러스트판과 대향하는 면의 동압 발생부의 면적을 더 크게 설계할 수 있어, 디스크부의 면 진동의 억제를 매우 효과적으로 실행할 수 있다.
(실시예 9)
도 31은 본 발명의 실시예 9에 있어서의 정보 기록 재생 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 실시예 9에 있어서의 구성은, 상술한 실시예 1 내지 실시예 8에 있어서, 설명한 예로 나타낸 회전자 구조체(1)의 구조를 일부 변형한 구성으로 되어 있다. 도 31에 있어서도, 지금까지 설명한 것과 동일한 구성 요소와 대응하는 요소에는 각각 동일한 부호를 붙이고 있다.
본 발명의 실시예 9에 있어서의 구성에서는 실시예 8과 같이, 디스크부(2)를 원판으로 형성하고, 회전축부(3)에 마련한 플랫폼(551)에, 중앙부에 제 1 둥근 구멍이 뚫린 원판 형상의 요크 유지판(552)을 부착하고, 요크 유지판(552)에 회전자 요크(11)를 고착하고, 디스크부(2)와 회전축부(3)의 한쪽 단면에서 회전 중심축(4)을 일치시킨 후에 접착하여 일체화하는 점은 동일하다.
본 발명의 실시예 9에 있어서의 구성이 지금까지 설명한 구성과 크게 다른 것은, 도 31에 도시하는 바와 같이, 회전축부(3)의 플랫폼(551)이 없는 다른 한쪽 의 단면에 소정 직경의 제 2 둥근 구멍을 마련하고, 여기에 원판 형상의 자석(555)을 그의 중심이 회전 중심축(4)과 일치하도록 매립하여 배치하고 있는 것이다. 회전축부(3)의 플랫폼이 없는 다른 한쪽의 단면에 있어서, 자석(555)이 없는 둥근 고리 형상의 부분과 스러스트판(9)이 대향하는 면에 동압 발생홈이 형성되어 있다. 또, 이 동압 발생홈은 스러스트 플레이트 측에 마련해도 좋다. 이 동압 발생홈과 봉입되어 있는 동압 윤활제(10)에 의해 스러스트 방향의 동압 유체 축받이가 구성되어, 회전 원주부(3)가 원활하게 회전한다. 이 원판 형상의 자석(555)은 스러스트판(9)을 자성 재료로 형성함으로써 스러스트 흡인력을 발생시킬 수 있기 때문에, 실시예 1 내지 실시예 7에서 채용하고 있었던 것과 같은 회전 자석(12)과 스러스트 흡인판에 의해 발생하는 스러스트 흡인력을 이용할 필요가 없어진다.
또한, 종래 타입의 스핀들 모터는 회전축부의 외주면을 이용하는 방사형 유체 축받이가 축길이를 길게 하여, 주로 방사형 축받이부에 있어서 회전축부(3)가 쓰러지는 것에 의한 면 진동을 억제하고 있었던 데 반해, 본 발명의 실시예 9에서의 구성의 스핀들 모터에서는 축받이 슬리브(8)보다 외주에 둥근 고리 형상으로 배치한 종래의 스러스트 흡인판(스러스트 링(thrust ring))과 달리, 스러스트 흡인력을 회전축의 중심부에서 동작시킬 수 있어, 면 진동을 억제하는 효과는 종래 타입의 스러스트 흡인판보다도 높다. 이것은 축받이 슬리브(8)보다 외주 측에 시기적 흡인 수단을 배치한 경우에는 다음과 같은 상태로 되기 때문이다. 회전자 구조체가 외부로부터의 외란 진동 등에 의해 임의의 회전 위상 방향으로 경사지면, 그 위상에 있어서의 흡인판과 흡인 자석부 사이의 공극이 좁아져, 여기에 작용하는 자기흡인력은 더 증대하게 된다. 그 결과, 경사지는 힘이 더 커져 버린다. 그 결과, 스러스트 축받이부는 외력에 의한 회전축부(3)의 경사에 부가하여, 자기 흡인력 변동에 의한 경사도 상쇄시키도록 모멘트(moment)를 발생시킬 필요가 생긴다. 그런데 실시예 9에 나타내는 구성에서는 중심부에서의 공극 변화는 거의 무시할 수 있기 때문에, 그 결과 생기는 흡인력의 변화도 무시할 수 있다. 따라서 스러스트 축받이는 외력에 의한 회전축부(3)의 경사만을 상쇄시키도록 모멘트를 발생시키면 좋으므로, 효율적으로 면 진동을 억제할 수 있게 된다.
이와 같이 구성함으로써, 스러스트 흡인판을 이 원판 형상의 자석으로 대체할 수 있기 때문에, 부품 크기의 소형화와 부품수의 축소로 이어짐과 동시에, 스핀들 모터를 한층 더 박형화할 수 있게 된다.
또, 원판 형상 자석(555)은 자성 재료제의 회전축부(3)의 플랫폼이 없는 다른 한쪽의 단면의 구멍에 매립하고, 자력에 의해 고정시키는 것이 바람직하지만, 자석 재료와 윤활제(10)의 상호 작용의 영향을 고려하면, 구멍에 접착제로 고정하는 방법을 병용하는 것도 선택할 수 있다.
도 31에 있어서, 디스크부 중앙 위쪽에 있는 소구(小球)(556)는 디스크부(2)의 이탈 방지 부재로서, 실시예 4에서 설명한 디스크부의 주면 측 중앙부에 돌기를 마련하는 구성과 마찬가지의 효과를 기대할 수 있다. 장치 콘솔의 뚜껑 부분(557)에는 디스크부(2)에 대향하여, 회전 중심축(4)과 교차하는 위치에 소구 수납용 오목부가 마련되고, 소구(556)를 여기에 고착시키고 있다. 또, 이 소구(556)와 디스크부(2) 사이에는 수 10㎛의 간극(클리어런스)을 마련하여 디스크부(2)의 회전을 방해하지 않는 구성으로 하고 있다. 또, 도 31에 나타낸 소구(556) 대신에 뚜껑 부분(557)에 구형상 또는 원추 형상의 돌기를 마련해도 좋다. 이러한 이탈 방지 부재는 실시예 1 내지 실시예 3에 있어서의 정보 기록 재생 장치에 적용하는 것이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
또한, 본 발명의 실시예 8에 있어서의 디스크부(2), 회전축부(3), 요크 유지판(552) 및 스러스트 플랜지(553)의 재료나 조립 공정에서의 장착, 고정 방법은 실시예 1 내지 실시예 8에서 설명한 것을 적절히 이용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예 9에 있어서의 정보 기록 재생 장치에서는 디스크부를 원판으로 형성하고, 회전축부를 마련한 플랫폼에, 중앙부에 둥근 구멍이 뚫린 원판 형상의 요크 유지판을 부착하고, 요크 유지판에 회전자 요크를 고착하고, 디스크부와 회전축부의 한쪽 단면에서 회전 중심축을 일치시킨 후에 접착하여 일체화함과 동시에, 회전축부의 다른 단면에 원판 형상의 자석(555)을 그 중심이 회전 중심축(4)과 일치하도록 매립하여 배치하고 있다. 원판 형상의 자석(555)은 스러스트판(9)을 자성 재료로 형성함으로써 스러스트 흡인력을 회전축의 중심부에 발생시킬 수 있기 때문에, 회전 자석과 대향하여 둥근 고리 형상으로 스러스트 흡인판을 배치하는 종래 형식에 비해, 디스크부의 면 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 그리고, 종래 방식의 스러스트 흡인판이 불필요하게 된다고 하는 부품수의 삭감 이외에, 스러스트 흡인판을 배치하고 있던 부분이 필요 없게 되어, 장치를 한층 더 박형화할 수 있게 된다.
지금까지, 실시예 1 내지 실시예 9로 본 발명의 적응예를 설명하였다. 이하 에, 본 발명과 공통되는 재료, 형성·가공법에 대하여 간단히 언급해 둔다. 본 발명에 있어서는, 디스크부와 회전 원주부 또는 회전 원통부로 이루어지는 회전자 구조체(회전 디스크라고도 함)의 제조에는 프레스 성형법을 사용할 수 있다. 프레스 성형용 금형의 모재에는 텅스텐 카바이드(tungsten carbide)나, 서멧(cermet), 지르코니아(zirconia), 탄화 규소, 기타 세라믹 재료가 사용된다. 그 중에서도, 텅스텐 카바이드 미립자를 주성분으로 하여, 코발트(Cobalt) 또는 그들의 합금으로 이루어지는 금속을 결합상으로 한 초경 합금이 적합하다. 또한, 결합상 금속의 함유율은 2∼10중량%가 바람직하다. 그 함유율이 2중량%보다 작은 경우에는 항절력(抗折力) 등의 기계 강도가 저하할 뿐만 아니라, 형상 가공, 표면 평활 가공에 있어서 비트(bit or pit) 등의 결함, 가공 시의 크랙 등이 발생하기 쉬워져, 자기 디스크용 유리 기판의 프레스 성형용 금형으로는 바람직하지 못하다. 또한 그 함유율이 10중량%보다 커지면 금형의 기계 강도가 향상하지만, 결합상 금속에 의해 자성을 띠기 쉬워지고, 그 때문에 가공 공정에 발생한 가공 분말이 모재 표면에 강고하게 부착하여, 표면 이물이 많아진다. 또한, 고온 시에 산화되기 쉬워져, 자기 디스크용 유리 기판의 프레스 성형용 금형으로서는 적합하지 않는다.
또한, 초경합금을 금형으로서 사용하기 위해서는, 그 보호와 이형 시의 유리 점착을 방지하기 위해, 이형성, 내산화성, 내반응성이 우수한 보호막을 마련할 필요가 있다. 보호막은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rhodium)(Rh), 루테늄 (Ruthenium)(Ru), 이리듐(Iridium)(Ir), 오스뮴(Osmium)(Os), 레늄(Rhenium)(R) 및 탄탈(Tantalum)(Ta) 중, 원소를 1종 이상 함유한 귀금속계 합금 박막을 이용할 수 있다.
이형제에는 파라핀계 오일(paraffinic oil) 및 고급 지방산 금속염을 함유하는 것을 사용한다. 고급 지방산 금속염으로는, 미리스틴산(myristic acid), 팔미틴산(palmitic acid), 스테아린산(stearic acid) 및 베헨산(behenic acid) 등 고급지방산의 리튬(Lithium), 나트륨(Sodium), 칼륨(Potassium), 마그네슘(Magnesium), 또는 칼슘(Calcium) 등의 금속염이 유효하다. 고급 지방산 금속염은 파라핀계 오일 중 1∼30중량%이 적당하다. 이형제의 도포막 두께는 0.1∼0.5㎛가 적합하다.
회전 디스크의 구성 재료로는 유리가 가장 바람직하다. 유리 재료로는, 예컨대, 소다 라임 유리, 알루미노 실리케이트 유리, 알루미노 보로 실리케이트 유리, 또는 보로 실리케이트 유리 등의 유리를 이용할 수 있다. 이들 유리 재료 중, 알루미노 실리케이트 유리가 화학 강화 처리에 의한 알칼리 용출 방지 효과가 커서 바람직하다.
화학 강화 처리는 가열에 의해 용융한 화학 강화 처리액에 유리 기판을 침지하고, 유리 기판 표면층의 이온(ion)을 화학 강화 처리액 내의 이온으로 교환하는 방법, 즉, 이온 교환법에 의해서 실행한다. 이온 치환법에서는 유리 전이 온도(Tg) 이하의 온도 영역에서 화학 강화 처리액에 침지하고, 유리 기판 표면 부근의 알칼리(alkali) 금속 이온을 그것보다 이온 반경이 큰 알칼리 금속 이온으로 치환한다. 예컨대, 리튬 이온을 나트륨 이온과 치환하거나, 또는 나트륨 이온을 칼륨 이온과 치환한다. 이렇게 해서 이온 교환한 부분의 용적 증가에 의해서 유리 표면에 강한 압축 응력을 발생시켜 유리 표면을 강화한다.
화학 강화 처리액으로는, 초산 칼륨(KNO3), 초산 나트륨(NaNO3), 탄산 칼륨(K2CO3) 등의 용융염이나, 이들의 염을 혼합한 것(예컨대, KNO3+ NaNO 3, KNO3+K2CO3 등)의 용융염을 이용할 수 있다.
화학 강화 처리액의 온도는 이온 교환을 촉진시키기 위해서는 고온인 것이 바람직하지만, 유리 기판의 변형을 방지하기 위해, 유리 전이 온도 이하가 바람직하다. 통상, 350℃∼700℃, 특히 350℃∼450℃의 범위 내의 온도인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 7에 있어서는, 주로 디스크부의 정보 기록층에 자기 헤드에 의해 자기 기록 재생을 실행하는 하드 디스크 장치를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 현행의 자기 기록 재생 방식에 의한 하드 디스크에만 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 광자기 기록방식이나 상변화를 이용하는 기록 방식등 비가환성의 매체를 취급하는 기록 방식이면 어떠한 방식의 디스크 형상의 정보 기록 매체 및 이들을 이용하는 정보 기록 재생 장치라도 좋은 것은 명백하다.
이상과 같이, 본 발명의 회전자 구조체 및 정보 기록 재생 장치에 의하면, 디스크부와 회전 원주부 또는 회전 원통부를 일체 성형 또는 일체로 형성함으로써, 정보 기록층이 유지된 디스크부의 주면의 회전 중심축에 대한 직각도를 디스크 구동용 모터의 회전대의 플랜지부에 디스크가 결합된 종래의 구조의 장치와 비교하여 매우 높은 정밀도로 실현할 수 있으므로, 그 직각도 불량에 의한 면 진동을 크게 저감할 수 있고, 또한, 면외 진동을 억제할 수 있어, 기록 밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 회전 중심에 대한 직경 방향의 진동도 작게 억제할 수 있으므로, 디스크부의 정보 기록층 상에, 동심원 형상의 복수의 기록 트랙으로 정확히 추종시키기 위해서 미리 기록된 서보 신호의 회전 중심과 디스크부의 실동작 중의 회전 중심의 위치 어긋남도 작게 억제되게 되어, 고기록 밀도의 실현을 도모할 수 있다. 또한, 디스크 구동용 모터의 회전대의 플랜지부에 디스크를 클램프하는 부재나 회전대 그 자체도 불필요하게 되어, 구성 부재수를 대폭으로 삭감할 수 있으므로, 드라이브의 박형화, 저비용화를 도모할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명의 회전자 구조체는 한쪽의 면이 평면이고, 다른쪽의 면의 내주부의 소정 위치로부터 외주 측 단부에 걸쳐서 판두께가 얇아지는 경사면을 마련하고, 또한, 이 회전자 구조체의 경사면을 마련하는 면의 중심에 축을 갖도록 구성하고 있다.
이러한 구성을 갖는 회전자 구조체를 이용하여 구성한 정보 기록 재생 장치와 같은 디스크 장치에서는, 디스크 장치에 큰 충격력이 작용하여도 디스크부의 휨량이 작고, 더구나 인장 응력과 압축 응력도 작게 할 수 있으므로, 파손되기 어렵고, 박형, 경량화를 실현할 수 있다고 하는 큰 효과를 나타낸다. 또한, 축에 접착 또는 축과 일체적으로 제작한 회전자 구조체로 함으로써, 더 박형의 정보 기록 재생 장치를 실현할 수 있고, 휴대기기로의 탑재가 가능해진다고 하는 큰 효과를 갖는다.
또한, 디스크부를 수용하는 엔벌로프를 갖는 장치에서는, 엔벌로프의 벽면과 대향하는 디스크부 주면 측 중앙부에 돌기를 마련하는 것과, 디스크부의 정보 기록부의 내주부에 원추대 형상 램프부 또는 외주부에 경사램프부를 마련하여 것에 의해, 진동 등에 의한 헤드부와 정보 기록층과의 접촉을 방지하여 정보 기록층의 손상이나 데이터 파손을 방지하는 것이 가능한, 신뢰성이 높은 본 발명의 회전자 구조체, 및 이것을 이용하는 정보 기록 재생 장치를 제공할 수 있는 것이다.
또한, 디스크부와 회전 원주부 또는 회전 원통부를 일체화 형성 또는 일체적으로 형성함으로써, 면 진동을 경감하여 기록 밀도를 향상시킬 수 있고, 구성 부재수를 대폭으로 삭감하여, 드라이브의 박형화, 저비용화를 도모할 수 있다고 하는 우수한 본 발명의 회전자 구조체, 및 이것을 이용하는 정보 기록 재생 장치를 제공할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명은, 정보 기록 재생 장치에 이용되어, 정보를 기록, 재생하는 정보 기록층을 갖는 디스크부를 구비하는 회전자 구조체의 제조 공정에 있어서, 구동부에 사용되는 모터용 자석 등의 자성부재로부터의 자기누설에 의한 정보 기록 재생층으로의 자기 노이즈 중첩을 억제할 수 있다고 하는 우수한 효과를 갖는 조립 방법을 제공하는 것이다.

Claims (54)

  1. 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부를 회전 구동하고, 상기 정보 기록층에 대향 배치한 헤드가 헤드 액추에이터에 의해 상기 정보 기록층 상을 주사하여 정보를 기록 재생하는 장치에 이용하는 회전자 구조체로서,
    상기 디스크부는 회전축부를 구비하되,
    상기 회전축부는, 상기 디스크부의 상기 주면의 반대쪽의 면에 위치하고, 상기 회전축부의 중심축이 상기 디스크부의 중심축과 일치하도록 상기 디스크부와 일체로 마련되고,
    상기 디스크부의 중심으로부터 소정의 원주 위치의 디스크 두께보다 외주 단부의 디스크 두께가 얇아지도록 형성한
    것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크부의 중심으로부터 소정의 원주 위치의 디스크 두께가 상기 디스크부의 외주 단부에 걸쳐서 계단 형상으로 얇아지도록 형성한 것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크부의 중심으로부터 소정의 원주 위치의 디스크 두께가 상기 디스크부의 외주 단부에 걸쳐서 연속적으로 얇아지도록 형성한 것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크부의 주면 쪽 중앙부에 돌기를 마련한 것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크부 주면 상에 축 대칭이고, 또한 정보 기록층과는 디스크 두께가 다르게 형성한 램프부를, 기록 재생 동작 정지 시 헤드의 상기 정보 기록층으로부터의 대피부로서 마련한 것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디스크부 주면 상 중앙부에 최내주 쪽을 향하여 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 원추대 형상을 이루거나,
    또는, 상기 디스크부 주면 상 외주부에 최외주 쪽을 향하여 상기 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 경사 형상을 이루거나,
    또는, 상기 디스크부 주면 상 외주부에 최외주 쪽을 향하여 상기 디스크 두께가 연속적으로 감소하는 경사 형상을 이루는 것 중 어느 한 형상의 램프부를 갖는 것
    을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축부는 상기 디스크부와 접합되는 단면 쪽의 외주에 둥근 고리 형상의 단차부를 갖고,
    중앙부에 단차부와 끼워맞춤이 가능한 둥근 구멍이 마련된 요크 유지판을 상기 회전축부의 상기 단차부와 상기 요크 유지판의 상기 둥근 구멍의 단부에 의해 고착하고,
    상기 디스크부를 접합한 단면의 반대 쪽에 있는 상기 회전축부의 단면에 원판 형상의 스러스트 플랜지(thrust flange)를 상기 회전축부에 고착하고,
    상기 스러스트 플랜지의 직경은 상기 회전축부의 직경보다 크고, 상기 스러스트 플랜지의 회전축부와 고착하는 쪽 면과는 반대 쪽 면 및 상기 회전축부로부터 돌출된 부분에 있고, 상기 스러스트 플랜지의 회전축부와 고착되는 쪽에 있는 고리 형상의 면 중 어느 한 면에 동압(dynamic preasure) 발생홈을 형성한 것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축부가 상기 디스크부와 접합되는 단면 쪽의 외주에 둥근 고리 형상의 단차부를 갖고,
    중앙부에 상기 단차부와 끼워맞춤이 가능한 제 1 둥근 구멍을 갖는 요크 유지판을 상기 회전축부의 상기 단차부와 상기 요크 유지판의 상기 제 1 둥근 구멍의 단부에 의해 고착하고,
    상기 디스크부가 접합되는 단면의 반대 쪽에 있는 상기 회전축부의 단면에 축직경보다 작은 직경의 원기둥 형상의 제 2 둥근 구멍을 마련하고,
    상기 제 2 둥근 구멍에 원판 형상 자석을 수납 고정하고,
    상기 제 2 둥근 구멍의 단부로부터 상기 회전축부의 외주 단부 사이의 단면 부분에 고리 형상으로 동압 발생홈을 형성하고 있는 것
    을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  10. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부 및 상기 회전축부 중 적어도 어느 한쪽이, 유리, 수지 재료 및 Al 합금 중 어느 하나의 재료로 형성되어 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  11. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부가 일체 성형되어 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  12. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부와 상기 회전축부가 접합 부재에 의해 접합된
    회전자 구조체.
  13. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부와 상기 회전축부가 삽입 성형에 의해 일체화된 것
    을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  14. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부와 상기 회전축부가 접착제에 의한 접합 또는 열 융착에 의한 접합에 의해서 일체화된 것
    을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  15. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스크부의 상기 회전축부가 있는 면과는 반대 쪽에 있고, 주면 상의 중앙부 표면이 얕은 접시 형상의 오목면을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  16. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스크부 중앙부가 비기록 재생 영역인 것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  17. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부의 직경이 축길이보다 큰 것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  18. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스크부의 상기 정보 기록층에는 서보 패턴이 형성되어 있고,
    회전축 맞춤을 위한 마커가 상기 디스크부 외주 가장자리부와 중앙부에 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  19. 제 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스크부의 상기 정보 기록층에는 서보 패턴이 형성되어 있고,
    회전축 맞춤을 위한 마커가 상기 디스크부 외주 가장자리부에 적어도 두 곳 이상에서, 각각이 회전 대칭을 갖지 않는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전자 구조체.
  20. 주면 상에 정보 기록층을 갖는 디스크부와 회전축부를 구비하고, 상기 회전축부는, 상기 디스크부의 상기 주면의 반대쪽의 면에 위치하고, 상기 회전축부의 중심축이 상기 디스크부의 중심축과 일치하도록 상기 디스크부와 일체로 마련된 회전자 구조체와,
    상기 디스크부의 상기 회전축부를 회전이 자유롭게 유지하는 축받이부와,
    회전자 요크에 고착된 회전 자석 및 상기 회전 자석에 대향시켜 배치된 고정자와,
    상기 회전축부의 상기 중심축을 회전 중심축으로 하여 상기 디스크부를 회전 구동시키기 위한 모터
    를 포함하고,
    상기 회전자 구조체는 디스크부의 중심으로부터 소정의 원주 위치의 디스크 두께보다 외주 단부의 디스크 두께를 얇게 하고, 또한 상기 소정의 원주 위치로부터 외주 단부에 걸쳐서 계단 형상으로 얇아지거나 또는 연속적으로 얇아지도록 형성한 것을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  21. 삭제
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 회전자 구조체는, 상기 디스크부의 주면 쪽 중앙부에 돌기를 마련한 것을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 정보 기록층에 대향 배치한 헤드와, 상기 헤드가 상기 정보 기록층 상을 주사하도록 구성한 헤드 액추에이터를 구비하고,
    상기 디스크부 주면 상에 축 대칭이고, 또한 상기 정보 기록층과는 디스크 두께가 다르게 형성한 램프부를 마련하고,
    기록 재생을 행할 때는 상기 헤드가 상기 정보 기록층 상을 주사하고, 기록 재생을 행하지 않는 상태가 소정 시간 계속된 경우에는 상기 헤드를 상기 램프부 상으로 대피시키는 구성을 구비한 것을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 디스크부의 디스크 두께를 상기 정보 기록층이 있는 위치보다 상기 램프부가 있는 위치 쪽을 두껍게 형성하고, 상기 헤드 액추에이터 상에는 돌기부를 마련하여, 대피 시에는 상기 돌기부가 상기 램프부에 얹혀져서 헤드의 상기 정보 기록층 상에 대한 가압력을 저감시키거나 또는 상기 헤드를 상기 정보 기록층 상으로부터 이간시키는 구성을 구비한 것을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 램프부가,
    상기 디스크부 주면 상 중앙부에 최내주 쪽을 향하여 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 원추대 형상 램프부,
    또는, 상기 디스크부 주면 상 외주부에, 최외주 쪽을 향하여 상기 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 경사 램프부,
    또는, 상기 디스크부 주면 상 외주부에 최외주 쪽을 향하여 상기 디스크 두께가 연속적으로 감소하는 형상의 경사 램프부 중 어느 한 형상을 갖는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 램프부가,
    상기 디스크부 주면 상 중앙부에 최내주 쪽을 향하여 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 원추대 형상 램프부,
    또는, 상기 디스크부 주면 상 외주부에 최외주 쪽을 향하여 상기 디스크 두께가 연속적으로 증가하는 형상의 경사 램프부의 형상을 갖는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 회전자 구조체는,
    상기 회전축부가 상기 디스크부와 접합되는 단면 쪽의 외주에 둥근 고리 형상의 단차부를 갖고,
    중앙부에 상기 단차부와 끼워맞춤이 가능한 둥근 구멍을 마련한 요크 유지판을 상기 회전축부의 상기 단차부와 상기 요크 유지판의 상기 둥근 구멍의 단부로 고착하고,
    상기 디스크부를 접합한 단면과는 반대 쪽에 있는 상기 회전축부의 단면에 원판 형상의 스러스트 플랜지를 상기 회전축부에 고착하고,
    상기 스러스트 플랜지의 직경은 상기 회전축부의 직경보다 크고,
    상기 스러스트 플랜지의 회전축부와 고착하는 쪽 면과는 반대 쪽의 면, 상기 회전축부로부터 돌출된 부분에 있고 상기 스러스트 플랜지의 회전축부와 고착되는 쪽에 있는 고리 형상의 면, 상기 축받이부의 스러스트판이 상기 스러스트 플랜지에 대향하는 면, 및 상기 축받이부의 축받이 슬리브가 상기 스러스트 플랜지의 상기 회전축부로부터 돌출된 부분에 대향하는 면 중 어느 하나의 면에 동압 발생부를 형성한 구성을 갖고 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 회전자 구조체는,
    상기 회전축부가 상기 디스크부와 접합되는 단면 쪽의 외주에 둥근 고리 형상의 단차부를 갖고,
    중앙부에 상기 단차부와 끼워맞춤이 가능한 제 1 둥근 구멍을 갖는 요크 유지판을 상기 회전축부의 상기 단차부와 상기 요크 유지판의 상기 제 1 둥근 구멍의 단부로 고착하고,
    상기 디스크부를 접합한 단면과는 반대 쪽에 있는 상기 회전축부의 단면에 축직경보다 작은 직경의 원기둥 형상의 제 2 둥근 구멍을 마련하고,
    상기 제 2 둥근 구멍에 원판 형상 자석이 수납 고정되고,
    또한, 상기 제 2 둥근 구멍의 단부로부터 상기 회전축부의 외주 단부와의 사이의 단면 부분에 고리 형상의 동압 발생부를 형성하거나, 또는 상기 단면 부분에 대향하는 상기 축받이부의 스러스트판에 동압 발생부를 형성하는 구성을 갖는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  29. 제 22 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치를 수납하기 위한 엔벌로프를 구비하고, 상기 디스크부의 주면 쪽에 마련한 돌기 또는 램프부와 이것에 대향하는 상기 엔벌로프의 벽면 사이에 간극을 마련하고, 또한, 이 간극을 0.2㎜ 이하로 하도록 구성한 것을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  30. 제 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부 및 상기 회전축부 중 적어도 어느 한쪽이, 유리, 수지 재료 및 Al 합금 중 어느 하나의 재료로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  31. 제 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부가 일체 성형되어 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  32. 제 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부와 상기 회전축부가 접합 부재에 의해 접합된 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  33. 제 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부와 상기 회전축부가 삽입 성형에 의해 일체화된 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  34. 제 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축부를 원기둥 형상 또는 원통 형상으로 구성하고,
    상기 디스크부와 상기 회전축부가 접착제에 의한 접합 또는 열 융착에 의한 접합에 의해서 일체화된 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  35. 제 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전자 구조체는 서보 패턴이 상기 디스크부의 상기 정보 기록층에 형성되어 있고, 회전축 맞춤을 위한 마커를 상기 디스크부의 외주 가장자리부와 중앙부에 형성한 것을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  36. 삭제
  37. 제 20 항에 있어서,
    상기 축받이부는 내주면이 원기둥 형상을 한 회전축부의 외주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원기둥 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 부분의 스러스트 지지판으로 이루어지는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  38. 제 20 항에 있어서,
    상기 축받이부는 외주면이 원통 형상을 한 상기 회전축부의 내주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원통 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  39. 제 22 항에 있어서,
    상기 축받이부는 내주면이 원기둥 형상을 한 회전축부의 외주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원기둥 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 부분의 스러스트 지지판으로 이루어지는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  40. 제 22 항에 있어서,
    상기 축받이부는 외주면이 원통 형상을 한 회전축부의 내주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원통 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  41. 제 23 항에 있어서,
    상기 축받이부는 내주면이 원기둥 형상을 한 회전축부의 외주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원기둥 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 부분의 스러스트 지지판으로 이루어지는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  42. 제 23 항에 있어서,
    상기 축받이부는 외주면이 원통 형상을 한 회전축부의 내주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원통 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  43. 제 24 항에 있어서,
    상기 축받이부는 내주면이 원기둥 형상을 한 회전축부의 외주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원기둥 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 부분의 스러스트 지지판으로 이루어지는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  44. 제 24 항에 있어서,
    상기 축받이부는 외주면이 원통 형상을 한 회전축부의 내주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원통 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  45. 제 25 항에 있어서,
    상기 축받이부는 내주면이 원기둥 형상을 한 회전축부의 외주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원기둥 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 부분의 스러스트 지지판으로 이루어지는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  46. 제 25 항에 있어서,
    상기 축받이부는 외주면이 원통 형상을 한 상기 회전축부의 내주면에 대향하는 방사형 축받이부와, 원통 형상을 한 상기 회전축부의 스러스트면으로서의 단면에 대향하는 스러스트 축받이부로 이루어지고,
    상기 방사형 축받이부, 상기 스러스트 축받이부는 동압 발생부를 갖고,
    상기 동압 발생부는 단면 형상이 삼각형 및 사다리꼴 중 어느 한 형상의 돌기에 의해서 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  47. 제 20, 27, 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전자 구조체의 회전 중심으로 되는 상기 디스크부 주면 쪽의 중심에 대향하여 정보 기록 재생 장치를 수납하는 하우징의 덮개부와 상기 디스크부 주면 쪽의 중심과의 사이에 상기 회전자 구조체의 이탈 방지 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 정보 기록 재생 장치.
  48. 삭제
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 삭제
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KR20200116002A (ko) * 2019-03-27 2020-10-08 징화 산 클램핑 기구 및 핸드헬드 짐벌
KR102225669B1 (ko) * 2019-03-27 2021-03-15 징화 산 클램핑 기구 및 핸드헬드 짐벌

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