JP2016051488A - Disk drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディスク駆動装置に関する。 The present invention relates to a disk drive device.
近年、ハードディスク駆動装置などの回転機器は、流体動圧軸受機構を備えることで回転精度が向上し、一層の高密度・大容量化が求められている。例えば、下記の特許文献1乃至6には、ベースに設けた軸受孔に軸受が接着固定されるディスク駆動装置が記載されている。
In recent years, a rotating device such as a hard disk drive device is provided with a fluid dynamic pressure bearing mechanism, so that rotation accuracy is improved, and higher density and larger capacity are required. For example,
このようなディスク駆動装置は、ディスク収納空間に収納した記録ディスクに微小隙間を介してヘッドが接近することによってデータのリード・ライト動作を行う。ディスク駆動装置を高密度・大容量化するために、例えば記録トラックの幅を狭くする方法が考えられる。
しかし、記録トラックの幅を狭くすると、磁気ヘッドがトレース中にディスク表面上の微小な異物に接触することで再生信号にノイズを生じ、再生信号の読み出し失敗の確率が高くなりリード/ライト信頼性の低下を引き起こす。また、ヘッドクラッシュ障害の発生が一段と深刻となる。
Such a disk drive device performs a data read / write operation when a head approaches a recording disk stored in a disk storage space through a minute gap. In order to increase the density and capacity of the disk drive device, for example, a method of narrowing the width of the recording track is conceivable.
However, if the width of the recording track is narrowed, the magnetic head comes into contact with minute foreign matter on the disk surface during tracing, causing noise in the reproduction signal, increasing the probability of reading signal read failure, and read / write reliability. Cause a decline. In addition, the occurrence of a head crash failure becomes more serious.
このような異物は、ディスク収納空間に通じる微小な隙間(以下、リークパスという。)を通じて空気と共にリークインすると考えられる。したがって、異物の侵入を防止するために、ディスク収納空間を外部雰囲気から遮断することが求められる。
本発明者らの検討により、ベースの軸受孔と軸受との接着部にリークパスが生じる場合があることが判明した。この接着部には接着剤が周方向に偏って分布し、軸方向の領域が大きい部分と軸方向の領域が小さい部分とが生じ、リークパスは接着剤の軸方向の領域が小さい部分に生じ易い傾向があるとことが判明した。
これは、軸受孔に対して軸受が片寄ることによって、軸受孔と軸受の半径方向隙間に広い部分と狭い部分とができ、軸受孔と軸受とに塗布した接着剤に隙間が狭い部分に向う毛細管力が作用することにより、隙間が広い部分に介在する接着剤が減少して軸方向の領域が小さい部分が生じるものと考えられる。
Such foreign matter is considered to leak in with air through a minute gap (hereinafter referred to as a leak path) that leads to the disk storage space. Therefore, in order to prevent intrusion of foreign matter, it is required to block the disk storage space from the external atmosphere.
As a result of studies by the present inventors, it has been found that a leak path may occur in the bonded portion between the bearing hole of the base and the bearing. In this adhesive portion, the adhesive is unevenly distributed in the circumferential direction, and a portion having a large axial region and a portion having a small axial region are generated, and a leak path is likely to occur in a portion having a small axial region of the adhesive. It turns out that there is a tendency.
This is because the bearing is offset with respect to the bearing hole, so that a wide portion and a narrow portion can be formed in the radial gap between the bearing hole and the bearing, and a capillary tube that faces the narrow gap in the adhesive applied to the bearing hole and the bearing. It is considered that when the force acts, the adhesive interposed in the wide gap portion is reduced and a portion having a small axial region is generated.
本発明は上記従来技術の課題を鑑みてなされたものであって、ディスク収納空間にパーティクルが進入することを抑制して信頼性の高いディスク駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a highly reliable disk drive device by suppressing particles from entering the disk storage space.
本発明の一態様に係るディスク駆動装置は、流体動圧軸受機構と、軸方向において前記流体動圧軸受機構の第1方向側に支持されるハブを含む回転体と、前記流体動圧軸受機構の前記第1方向と反対の第2方向側の部分を固定的に支持するベースを含む静止体と、を備え、前記流体動圧軸受機構は、前記ベースに設けた軸受孔の内周面と半径方向に対向する外周面を有し、前記内周面と前記外周面との半径方向の隙間に、接着剤が周方向に連続して介在する接着剤ベルトが形成され、前記内周面と前記外周面との少なくともいずれかに、半径方向に後退する周状のシール部であって、軸方向においてその前記第1方向側の端が前記接着剤ベルトの前記第1方向側の縁より前記第1方向側に位置し、その前記第2方向側の端の少なくとも一部が前記接着剤ベルトの前記第1方向側の縁より前記第2方向側に位置するシール部が設けられる。 A disk drive device according to an aspect of the present invention includes a fluid dynamic pressure bearing mechanism, a rotating body including a hub supported in a first direction side of the fluid dynamic pressure bearing mechanism in the axial direction, and the fluid dynamic pressure bearing mechanism. A stationary body including a base that fixedly supports a portion of the second direction opposite to the first direction, and the fluid dynamic bearing mechanism includes an inner peripheral surface of a bearing hole provided in the base. An adhesive belt having an outer peripheral surface facing in the radial direction, and an adhesive continuously interposed in the circumferential direction is formed in a radial gap between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, and the inner peripheral surface At least one of the outer peripheral surface is a circumferential seal portion that recedes in the radial direction, and the end on the first direction side in the axial direction is more than the edge on the first direction side of the adhesive belt. Located on the first direction side, at least a part of the end on the second direction side Seal portion located from the first direction side edge of the serial adhesive belt to said second direction is provided.
本発明によれば、ディスク収納空間にパーティクルが進入することを抑制して信頼性の高いディスク駆動装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable disk drive device by suppressing particles from entering the disk storage space.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。 The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components and members shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are appropriately omitted. In addition, the dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged or reduced for easy understanding. Also, in the drawings, some of the members that are not important for describing the embodiment are omitted.
実施の形態に係るディスク駆動装置は、例えば、磁気的にデータを記録する磁気記録ディスクを搭載し、それを回転駆動するハードディスクドライブなどのディスク駆動装置として好適に用いることができる。このディスク駆動装置は、静止体に軸支機構を介して回転自在に取り付けられる回転体を含むことができる。この回転体は、例えば磁気記録ディスクなどの被駆動メディアを搭載するように構成された搭載機構を含むことができる。この軸支機構は、例えば潤滑流体を含み、潤滑流体に動圧を発生させることができる。この軸支機構は、例えば静止体と回転体の何れかに構成されたラジアル軸支機構とスラスト軸支機構とを含むことができる。このスラスト軸支機構は、例えばラジアル軸支機構の半径方向外側に配置することができる。このディスク駆動装置は、回転体に回転トルクを付与すべき回転駆動機構を備えることができる。この回転駆動機構は、例えばブラシレススピンドルモータとすることができる。この回転駆動機構は、コイルとマグネットを含むことができる。 The disk drive device according to the embodiment can be suitably used as a disk drive device such as a hard disk drive that mounts a magnetic recording disk that magnetically records data and rotationally drives it. The disk drive device can include a rotating body that is rotatably attached to a stationary body via a shaft support mechanism. The rotating body can include a mounting mechanism configured to mount a driven medium such as a magnetic recording disk. This shaft support mechanism includes, for example, a lubricating fluid, and can generate a dynamic pressure in the lubricating fluid. The shaft support mechanism can include, for example, a radial shaft support mechanism and a thrust shaft support mechanism that are configured as either a stationary body or a rotating body. The thrust shaft support mechanism can be disposed, for example, on the radially outer side of the radial shaft support mechanism. The disk drive device can include a rotation drive mechanism that is to apply a rotation torque to the rotating body. This rotational drive mechanism can be a brushless spindle motor, for example. The rotational drive mechanism can include a coil and a magnet.
(実施の形態)
図1〜4を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1〜4では説明する上で重要ではない部材は省略して示している。
図1は、実施の形態に係るディスク駆動装置100を示す斜視図である。図1は、発明の理解を容易にするため、トップカバー22を分離した状態を示す。図2は図1のA−A線断面図の回転軸Rの主に左側を示している。
ディスク駆動装置100は、シャーシー24と、シャフト110と、ハブ26と、磁気記録ディスク62と、クランパー78と、データリード/ライト部60と、トップカバー22と、例えば6個の周辺ネジ104と、を含む。
以降シャーシー24に対してハブ26が設けられる側を上側として説明する。また、回転体の回転軸Rに沿った方向を軸方向と、回転軸Rに鉛直な平面上で回転軸Rを通る任意の方向を半径方向と、当該平面上における任意の方向を平面方向ということがある。かかる方向の表記はディスク駆動装置100が使用される姿勢を制限するものではなく、ディスク駆動装置100は任意の姿勢で使用され得る。
(Embodiment)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1-4, members that are not important for explanation are omitted.
FIG. 1 is a perspective view showing a
The
Hereinafter, the side where the
磁気記録ディスク62は、例えば、直径が約95mmのアルミニウム合金製の3.5インチ型磁気記録ディスクであり、その中央の孔の直径は25mmである。例えば4枚の磁気記録ディスク62が、ハブ26に搭載され、ハブ26の回転に伴って回転する。磁気記録ディスク62は、スペーサー72とクランパー78とによってハブ26に固定される。クランパー78とスペーサ72については後述する。
The
シャーシー24は、ディスク駆動装置100の底部を形成する底板部24Aと、磁気記録ディスク62の載置領域を囲むように底板部24Aの外周に沿って形成された外周壁部24Bと、を有する。外周壁部24Bの上面には、ネジ孔24Cが、例えば6つ設けられる。なおシャーシーはベースと表記することがある。
The
データリード/ライト部60は、記録再生ヘッド(不図示)と、スイングアーム64と、ボイスコイルモータ66と、ピボットアセンブリ68と、を含む。記録再生ヘッドは、スイングアーム64の先端部に取り付けられ、磁気記録ディスク62にデータを記録し、あるいは、磁気記録ディスク62からデータを読み取る。ピボットアセンブリ68は、スイングアーム64をシャーシー24に対してヘッド回転軸Sの周りに揺動自在に支持する。ボイスコイルモータ66は、スイングアーム64をヘッド回転軸Sの周りに揺動させ、記録再生ヘッドを磁気記録ディスク62の上面上の所望の位置に移動させる。ボイスコイルモータ66およびピボットアセンブリ68は、ヘッドの位置を制御する公知の技術を用いて構成される。
The data read / write
トップカバー22は、略矩形の薄板で、周辺に設けられる例えば6つのネジ貫通孔22Cを有する。トップカバー22は、例えばアルミニウム板や鉄鋼板をプレス加工することによって所定の形状に形成される。トップカバー22は、例えば鍍金等の表面層を有してもよい。トップカバー22は、例えば、6つの周辺ネジ104を用いてシャーシー24の外周壁部24Bの上面に固定される。ディスク駆動装置100の内側には、シャーシー24の底板部24Aと、外周壁部24Bと、トップカバー22と、で囲まれるディスク収納空間70が構成される。このディスク収納空間70は密閉され、例えばヘリウムを含む清浄な気体で満たされる。
The
図2は図1のA−A線断面図の回転軸Rの主に左側を示している。静止体2は、軸受体8と、ステータコア32と、コイル30と、をさらに含む。
回転体4は、ハブ26と、軸体6と、ヨーク138と、マグネット28とを有する。回転体4と静止体2との隙間に潤滑流体として潤滑剤20が介在する。軸受体8はシャーシー24に固定される。軸体6と、軸受体8と、潤滑剤20とは後述する動圧発生溝とともに軸受機構52を構成する。
FIG. 2 shows mainly the left side of the rotation axis R in the cross-sectional view along the line AA in FIG. The stationary body 2 further includes a
The rotating body 4 includes a
(シャーシー)
シャーシー24は、一例として、アルミニウムの合金をダイカスト成型により一体に形成できる。シャーシー24は、例えば、ステンレス鋼やアルミニウムのなどの金属板をプレス加工して形成してもよい。シャーシー24は、例えばニッケル等の鍍金層、あるいは例えばエポキシ樹脂等の樹脂コーティング層などの表面処理層を有してもよい。また、シャーシー24は、一部が樹脂で形成された部分を含んでもよい。
(Chassis)
As an example, the
シャーシー24は、回転軸Rを中心とした上面視で円筒状の突出部24Eと、突出部24Eの中央に軸方向に延在して貫通する軸受孔24Dとを備える。突出部24Eは、底板部24Aからハブ26に向かって突出する。軸受孔24Dの内周壁は回転軸Rを囲む上面視で円筒状に形成できる。軸受孔24Dには軸受機構52の一部が挿入され接着固定される。
The
(ステータコア)
ステータコア32は、円環部と、円環部から半径方向に延在する例えば12個の突極とを含む。ステータコア32は、例えば、0.2mm〜0.35mm厚の電磁鋼板を5枚〜30枚積層しカシメにより一体化して形成できる。実施の形態では、一例として、0.2mm厚の電磁鋼板を17枚積層している。ステータコア32の表面には、例えば、電着塗装膜や粉体塗装膜などの表面層が設けられる。
(Stator core)
The
ステータコア32は、その円環部の内周側の下端部分が突出部24Eの外周面に設けた段部に嵌め込まれて着座する。ステータコア32は、その円環部の内周側が突出部24Eの段部に圧入、接着またはこれらを併用した方法によって結合される。ステータコア32を固定する接着剤は蛍光体を含んでもよい。
The
(コイル)
コイル30は、ステータコア32の各突極にワイヤが巻回されて形成できる。コイル30の引き出し線30Aは、シャーシー24の底板部24Aの下面に設けられたフレキシブルプリント配線板34の配線導体に電気的に接続される。コイル30は、駆動回路(図示しない)からフレキシブルプリント配線板34を通じて駆動電流が流されることによって突極に沿って界磁磁界を発生する。
(coil)
The
(ハブ)
ハブ26は、それぞれ上面視で回転軸Rを囲む環状の円盤部26Dと、嵌合部26Eと、載置部26Jとを含み、例えば、アルミニウム合金などの非鉄金属材料やステンレス鋼などの鉄鋼材料から切削加工によって形成できる。ハブ26は、コーティングや鍍金などによる表面層を設けてもよい。円盤部26Dは、半径方向に延在し、中央に軸方向に貫通する開口26Bが設けられる。嵌合部26Eは、円盤部26Dの外周部から軸方向下側に延在して円筒状の外周面に磁気記録ディスク62の中央孔が嵌合する。載置部26Jは、嵌合部26Eの下側の外周面から半径方向外向きに延在し、一番下の磁気記録ディスク62が載置される。ハブ26は、円盤部26Dと嵌合部26Eと載置部26Jとは一体に形成できる。
(Hub)
The
(スペーサー)
スペーサー72は、上面視で中空リング状の部材で、例えばステンレス鋼のSUS303などの金属材料から切削加工によって形成できる。スペーサー72は、その内周面が嵌合部26Eに嵌合し、それぞれ下側と上側の磁気記録ディスク62の間に設けられ、上下の磁気記録ディスク62の間に隙間を形成する。磁気記録ディスク62とスペーサー72はクランパー78と載置部26Jに挟まれてハブ26に固定される。スペーサー72は、例えばA6061などのアルミニウム合金から形成されてもよい。
(spacer)
The
(クランパー)
クランパー78は、上面視で略中空リング状の部材で、例えばSUS303などの金属材料から切削加工によって形成できる。クランパー78は、一例として、スクリュー等のファスナー(不図示)によってハブ26の上面に固定される。クランパー78は、例えばA6061などのアルミニウム合金から形成されてもよい。
(Clamper)
The
(ヨーク)
ヨーク138は、それぞれ上面視で環状の中空の円筒部と、円筒部の上端から半径方向内側に延在する延在部と、を含み、例えば軟磁性を有する鉄鋼材料から、プレス加工や切削加工によって形成できる。ヨーク138は、円筒部の外周面がハブ26の嵌合部26Eの内周面に接着固定される。この接着剤は蛍光体を含んでもよい。ヨーク138は、円筒部の内周面にマグネット28を嵌合し接着固定する。この接着剤は蛍光体を含んでもよい。
(yoke)
Each of the
(マグネット)
マグネット28は、上面視で中空の円筒状の部材で、例えばフェライト系の磁石材料や希土類系の磁石材料を含む。マグネット28は、その表面に電着塗装やスプレー塗装などによる表面層を有してもよい。マグネット28は、その内周面に、一例として、8極または16極の磁極が設けられる。マグネット28は、その外周面がヨーク138の内周面に接着固定される。
(magnet)
The
(流体軸受機構)
軸体6と、軸受体8と、潤滑剤20とは、さらに軸受機構52を構成する。軸受機構52は、軸体6と軸受体8の軸方向隙間にスラスト動圧軸受部が設けられ、軸体6と軸受体8の半径方向隙間にラジアル動圧軸受部が設けられる。軸受機構52は、軸体6と軸受体8との隙間に潤滑剤20を保持する保持構造が設けられる。
(Fluid bearing mechanism)
The
(軸体)
軸体6は、シャフト110と、シャフト110の上端側に固定されたトップフランジ12と、シャフト110の下端側に固定されたボトムフランジ16とを含む。
(Shaft)
The
(シャフト)
シャフト110は、回転軸Rに沿って延伸する略円筒状の部材で、例えば、ステンレス鋼のSUS420J2やSUS430などの鉄鋼材料から切削加工や研削加工によって形成できる。シャフト110は、焼き入れされてもよい。
(shaft)
The
(トップフランジ)
トップフランジ12は、上面視で円環状の部材で、シャフト110の外周部から半径方向に延在する延在部12Aと、延在部12Aの外周部から略下向きに突出する突出部12Bと、を含む。トップフランジ12は、例えばSUS430やSUS303などの鉄鋼材料から切削加工によって形成できる。トップフランジ12は、延在部12Aと突出部12Bとが一体に形成されてもよい。トップフランジ12は、突出部12Bの外周面にシャーシー24に近づくほど回転軸Rからの半径方向の距離が大きくなるようなテーパー面を有する。トップフランジ12は隙間を介して軸受体8のフランジ環囲部18に環囲される。トップフランジ12は、突出部12Bにシャフト環囲部材42の上面と軸方向に対向する部分を有する。トップフランジ12は、例えばシャフト110の小径部にはめ込まれ座部に着座した状態で接着固定される。
(Top flange)
The top flange 12 is an annular member in a top view, and an extending portion 12A extending in the radial direction from the outer peripheral portion of the
(ボトムフランジ)
ボトムフランジ16は、それぞれ上面視で回転軸Rを囲む中空環状の部材で、例えばSUS430や真鍮などの金属材料から切削加工あるいはプレス加工によって形成できる。ボトムフランジ16は、シャフト110の外周面に締り嵌めによって結合される。シャフト110とボトムフランジ16の接合部には接着剤が介在してもよい。この接着剤は蛍光体を含んでもよい。ボトムフランジ16はシャフト110と一体に形成されてもよい。ボトムフランジ16は、SUS303から形成されてもよい。
(Bottom flange)
The
(軸受体)
軸受体8は、それぞれ上面視で略円環状のシャフト110を隙間を介して環囲するシャフト環囲部材42と、シャフト環囲部材42の下端側の開口を塞ぐボトムプレート14と、フランジ環囲部18とを含む。特に、軸受体8は、シャフト環囲部材42の外周面42Dの下部側がシャーシー24の突出部24Eの軸受孔24Dに接着固定される。この接着剤は蛍光体を含んでもよい。
(Bearing body)
The bearing
(シャフト環囲部材)
シャフト環囲部材42は、例えば、SUS430や真鍮などの金属材料から切削加工またはプレス加工によって形成できる。シャフト環囲部材42は、シャフト110を隙間を介して環囲する内周面と、トップフランジ12の下面と軸方向に隙間を介して対向する上端部と、ボトムフランジ16の上面と軸方向に隙間を介して対向する下端部とを含む。つまり、シャフト環囲部材42は、トップフランジ12とボトムフランジ16の軸方向空間に挟まれる部分を有する。
(Shaft surrounding member)
The
(フランジ環囲部)
フランジ環囲部18は、シャフト環囲部材42から軸方向で上向きに突出してトップフランジ12を環囲する。フランジ環囲部18はシャフト環囲部材42と一体に形成できる。フランジ環囲部18はシャフト環囲部材42と別体に形成されて接着固定されてもよい。
(Flange surrounding part)
The
(ボトムプレート)
ボトムプレート14は、上面視で円盤状で、例えば、SUS430や真鍮などの金属材料から切削加工によって形成できる。シャフト環囲部材42の内周面の下端部に設けられた大径部に嵌合して座部に着座し、締り嵌め、接着あるいはこれらを併用した方法により固定される。ボトムプレート14は、シャフト環囲部材42と一体に形成されてもよい。ボトムプレート14は、SUS420から形成されてもよい。
(Bottom plate)
The
(動圧発生溝)
シャフト環囲部材42は、その内周面に軸方向に離間して設けられる一対の動圧発生溝50と、一対の動圧発生溝50の間に動圧発生溝が非形成の中間部56とが設けられる。一対の動圧発生溝50と中間部56とはシャフト110の外周面に設けられてもよい。ボトムフランジ16の上面及びボトムフランジ16の下面には動圧発生溝54が設けられる。動圧発生溝54は、ボトムフランジ16の上面の代わりにシャフト環囲部材42の下端部に設けられてもよい。動圧発生溝54は、ボトムフランジ16の下面の代わりにボトムプレート14の上面に設けられてもよい。
(Dynamic pressure generating groove)
The
動圧発生溝50、54は、縞模様状の溝を組み合わせて、一例としてヘリングボーン形状またはスパイラル形状にされる。動圧発生溝50、54は、例えば、振動切削加工によって形成されてもよい。振動切削加工法は、回転する動圧溝の被形成体の表面に深さ方向に振動する切削バイトの先端を接触させて周方向に不連続の微小溝を多数形成することによって、それぞれ一部が重複して整列する微小溝の集合として縞模様状の溝を形成する。振動切削加工法、縞模様状の溝を微小溝の集合として形成することにより、縞模様状の溝の端部と中央部とで溝幅や溝深さを任意に変化させることができる。
The dynamic
(保持構造)
軸受機構52は、軸受体8と軸体6の隙間に潤滑剤20を保持するように構成された保持構造を含む。保持構造は、トップフランジ12とフランジ環囲部材18の隙間と、トップフランジ12とシャフト環囲部材42の隙間と、シャフト環囲部材42とシャフト110の半径方向隙間と、シャフト環囲部材42とボトムフランジ16の隙間と、ボトムフランジ16とボトムプレート14の隙間と、流体通路BPと、を含む。
(Holding structure)
The
(シール構造)
軸受機構52は、軸受体8と軸体6の隙間に保持構造に接続されて潤滑剤20の流出を抑制する流体シール構造を含む。流体シール構造は、保持構造に接続されて外部に向かって拡幅するテーパー空間を含んでもよい。換言すると、テーパー空間124は保持構造の内側に向かって隙間が小さくされた空間である。特に、トップフランジ12の外周面とフランジ環囲部18の内周面の半径方向の隙間に軸方向上側に向けて徐々に拡大するテーパー空間124が形成される。テーパー空間124の外壁と内壁には潤滑剤20の気液界面LB1が接し、毛細管力によって潤滑剤20の飛散を抑制するキャピラリーシール(テーパーシールと称されることもある)として機能する。
(Seal structure)
The
(潤滑剤)
軸受機構52は、保持構造に潤滑流体として潤滑剤20を保持する。特に、潤滑剤20は気液界面LB1から保持構造に亘って連続的に介在する。潤滑剤20は基油に蛍光体が添加されており、部材の隙間から潤滑剤20が漏れ出している場合には、所定の波長の光を照射することにより容易に検出することができる。
(lubricant)
The
(流体通路)
軸受機構52は軸受体8に1または2以上の流体通路BPが設けられる。流体通路BPは、シャフト環囲部材42の動圧発生溝50の半径方向外側に軸方向に延伸して設けられる。流体通路BPは、例えば、ドリル加工によって形成できる。
(Fluid passage)
The
(軸受機構)
軸受体8が軸体6に対して相対的に回転するとき、動圧発生溝50、54は潤滑剤20に動圧を発生させる。この動圧によって軸体6に接続された回転体4は、軸受体8に接続された静止体2に対して非接触状態で半径方向および軸方向に支持される。
(Bearing mechanism)
When the bearing
(周状凹部)
シャフト環囲部材42は、外周面42Dに周状に半径方向に後退する周状凹部58が設けられる。周状凹部は突出部24Eの内周面(すなわち、軸受孔24D)に設けられてもよい。周状凹部58と内周面24Dの半径方向隙間には上側ほど広くなるテーパー空間80が形成される。
(Circumferential recess)
The
(軸受固定部)
軸受機構52は、シャフト環囲部材42の下端側がシャーシー24の突出部24Eの軸受孔24Dに挿入されて接着固定される。突出部24Eの軸受孔24Dの内周面とシャフト環囲部材42の外周面42Dとの半径方向の隙間には接着剤74が塗布されて介在する。接着剤74は外周面42Dを囲むように周方向に連続的に介在して、円筒状の接着剤ベルトが形成される。図2は、外周面42Dが軸受孔24Dの内周面に対して図中左に寄っており、これらの隙間が左右で異なる様子を強調して示している。
(Bearing fixing part)
In the
図3は、図2における接着剤ベルト76の断面を模式的に示す図である。図4は、図3に対応する比較例200における接着剤ベルト276の断面を模式的に示す図である。図3及び図4において下側の図は側面視、上側の図がB−B線に沿った上面視の断面を示している。比較例200は、ディスク駆動装置100に対して、シャフト環囲部材42の外周面42Dに周状凹部58を有しておらず、従ってテーパー空間80が形成されていない点で異なる。図3及び図4は理解を容易にするため接着剤ベルトの左右の厚みを強調して示している。接着剤ベルトは、概ね中空の円筒の上側を斜めにカットしたような形状を呈している。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the adhesive belt 76 in FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section of the adhesive belt 276 in the comparative example 200 corresponding to FIG. 3 and 4, the lower view shows a side view, and the upper view shows a cross section in a top view along the line BB. The comparative example 200 is different from the
まず、比較例200について説明する。接着剤ベルト276は軸方向で上側の縁276A、下側の縁276B、突出部24Eの軸受孔24Dの内周面に囲まれる外周面276C、及び外周面42Dを囲む内周面276Dとを有する。塗布した直後の接着剤は液体であるから毛細管力を受けこの毛細管力と重力とが釣り合った状態で安定する。毛細管力は、それぞれの界面におけるメニスカス半径が等しくなる方向に作用するから、狭い隙間側で上向きに作用し、一方広い隙間側で下向きに作用する。比較例200では、広い隙間側の界面276Eから狭い隙間側の界面276Fに向かって毛細管力が作用し、そのため界面276Eが低くなり、界面276Fは高くなる。そして界面276Fは、突出部24Eとシャフト環囲部材42の半径方向隙間を超えて上側に伸び、突出部24Eとシャフト環囲部材42の軸方向隙間に至って平衡している。この結果、接着剤ベルト276は、広い隙間側で軸方向の距離が減少するから、軸方向のリークパスが形成される可能性が高くなる。
First, the comparative example 200 will be described. The adhesive belt 276 has an upper edge 276A, a
次に、ディスク駆動装置100の場合について説明する。接着剤ベルト76は軸方向で上側の縁76A、下側の縁76B、突出部24Eの軸受孔24Dの内周面に囲まれる外周面76C、及び外周面42Dを囲む内周面76Dとを有する。ディスク駆動装置100は、広い隙間側の界面76Eから狭い隙間側の界面76Fに向かって毛細管力が作用し、界面76Eが低くなり、界面76Fは高くなる。界面76Fは、シャフト環囲部材42の周状凹部58と突出部24Eによって構成されるテーパー空間80の途中のやや高い位置に至る。また、界面76Eは、テーパー空間80の途中のやや低い位置で平衡する。この状態で、界面76Fと界面76Eのそれぞれのメニスカス半径は略等しく、それぞれの界面を形成する隙間の距離も略等しくなる。この結果、接着剤ベルト76は、広い隙間側の軸方向の距離の減少が抑制され、この結果、軸方向のリークパスが形成される可能性は低くくなる。
Next, the case of the
テーパー空間80は、毛細管力によって接着剤74が突出部24Eとシャフト環囲部材42の半径方向隙間を超えて上側に漏れ出すことを防止するシール部として機能する。つまり、テーパー空間80は、その上側の端が接着剤ベルト76の上側の縁76Aより上側に位置し、その下側の端の少なくとも一部が接着剤ベルト76の上側の縁76Aより下側に位置する。
The
上記の例では、広い隙間側の界面76Eがテーパー空間80の途中に位置する場合について説明したが、界面76Eがテーパー空間80より下側に位置する場合も、狭い隙間側の界面76Fがテーパー空間80の途中に位置すれば、接着剤74がテーパー空間80を超えて漏れ出すことを防止できる。この場合は、テーパー空間80は、接着剤ベルト76が接する部分と接着剤ベルト76が接しない部分とが周方向に連続して設けられる。
In the above example, the case where the wide gap-
周状凹部58のテーパー面の角度に特別の制限はない。本実施の形態のディスク駆動装置100では、一例として、周状凹部58のテーパー面が軸方向に対して5度以上で30度以下の範囲で傾斜し、テーパー面とその半径方向対向面との半径方向の最大隙間が0.1mm以上で0.3mm以下の範囲になるように構成される。このように構成することによって、テーパー空間80は、接着剤74に下方向の毛細管力を生じる。
There is no particular limitation on the angle of the tapered surface of the
テーパー空間80は、接着剤74の漏れ出しを防止できる構成であればその形状や位置に特別の制限はない。本実施の形態のディスク駆動装置100では、テーパー空間80における突出部24Eの軸受孔24Dの内周面と周状凹部58の外周面の半径方向の最大隙間が、軸受孔24Dの内周面の直径と外周面42Dの直径の差より大きくされる。そして、テーパー空間80は、その軸方向範囲が中間部56の軸方向範囲に含まれる。また、テーパー空間80は、その軸方向範囲がステータコア32の軸方向範囲と軸方向に重複する部分を有する。
The
次に、以上のように構成されたディスク駆動装置100の動作について説明する。磁気記録ディスク62を回転させるために、3相の駆動電流がコイル30に供給される。その駆動電流がコイル30を流れることにより、各ステータコア32の突極に沿って界磁磁束が発生する。この界磁磁束とマグネット28の駆動磁極の磁束との相互作用によってマグネット28にトルクが与えられ、ハブ26およびそれに嵌合された磁気記録ディスク62が回転する。同時にボイスコイルモータ66がスイングアーム64を揺動させることによって、記録再生ヘッドが磁気記録ディスク62上の揺動範囲を行き来する。記録再生ヘッドは磁気記録ディスク62に記録された磁気データを電気信号に変換して制御基板(不図示)へ伝え、また制御基板から電気信号の形で送られてくるデータを磁気記録ディスク62上に磁気データとして書き込む。
Next, the operation of the
(作用効果)
以上のように構成された本実施の形態のディスク駆動装置100は以下のような利点を有する。
(Function and effect)
The
ディスク駆動装置100は、テーパー空間80が設けられ、軸方向において、その上端が接着剤ベルト76の上側の縁76Aより上側に位置し、その下端の少なくとも一部が接着剤ベルト76の上側の縁76Aより下側に位置するから、毛細管力によって、塗布後で硬化前の液状である接着剤74の漏れ出しを防止するとともに、接着剤ベルト76の軸方向幅の差を小さくして、軸方向のリークパスが形成される可能性を低減できる。
The
接着剤74の量が多いと、揮発ガスが多く発生して、ディスク駆動装置の内部を汚染する可能性が高くなる。テーパー空間80は、接着剤ベルト76が接する部分と接着剤ベルト76が接しない部分とが周方向に連続して設けられる場合は、そうでない場合と比較して接着剤74の量を減らすことが可能になり、その結果、揮発ガスの発生を抑制できる。
When the amount of the adhesive 74 is large, a large amount of volatile gas is generated and the possibility of contaminating the inside of the disk drive device increases. When the portion where the adhesive belt 76 contacts and the portion where the adhesive belt 76 does not contact is continuously provided in the circumferential direction, the
テーパー空間のテーパー面の軸方向に対する角度が小さいと、テーパー空間の軸方向距離が大きくなり小型化に不利である。一方、テーパー面の軸方向に対する角度が大きいと、周状凹部が半径方向に深くなりその部分でシャフト環囲部材42が細くなって強度が低下する。ディスク駆動装置100は、テーパー空間80のテーパー面が軸方向に対して5度以上で30度以下の範囲で傾斜し、テーパー面とその半径方向対向面との半径方向の最大隙間が0.1mm以上で0.3mm以下の範囲になるように構成される。このような構成であれば、小型化しても実用範囲の強度を確保できる。
When the angle with respect to the axial direction of the tapered surface of the tapered space is small, the axial distance of the tapered space is increased, which is disadvantageous for miniaturization. On the other hand, when the angle of the tapered surface with respect to the axial direction is large, the circumferential concave portion becomes deep in the radial direction, and the
テーパー空間の内周面と外周面の半径方向の最大隙間が、軸受孔の内周面の直径とシャフト環囲部材の外周面の直径の差より小さいと、軸受孔に対してシャフト環囲部材が最大限に偏芯した場合に接着剤の漏れ出し防止効果が不足する懸念がある。ディスク駆動装置100では、テーパー空間80における軸受孔24Dの内周面と周状凹部58の外周面の半径方向の最大隙間が、軸受孔24Dの直径とシャフト環囲部材42の直径の差より大きくされるから、シャフト環囲部材42が最大限に偏芯した場合でも、接着剤74の漏れ出し防止効果を発揮できる。
If the maximum radial clearance between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the tapered space is smaller than the difference between the diameter of the inner circumferential surface of the bearing hole and the diameter of the outer circumferential surface of the shaft surrounding member, the shaft surrounding member with respect to the bearing hole There is a concern that the effect of preventing the adhesive from leaking out is insufficient when it is eccentric to the maximum. In the
テーパー空間において、接着剤の硬化時の収縮によりシャフト環囲部材の周状凹部に圧縮応力が加わる懸念がある。ディスク駆動装置100では、テーパー空間80の軸方向範囲が、上下の動圧発生部50の間の中間部56の軸方向範囲に含まれるから、仮に周状凹部に圧縮応力が加わる場合にも、動圧発生部50への影響を抑制できる。
In the taper space, there is a concern that compressive stress is applied to the circumferential concave portion of the shaft surrounding member due to shrinkage when the adhesive is cured. In the
ディスク駆動装置100では、テーパー空間80の軸方向範囲がステータコア32の軸方向範囲と重複する部分を有するから、テーパー空間80がステータコア32の内側に収納される部分を含むことによって、そうでない場合に比べてスペース効率が向上し薄型化に有利である。
In the
以上、実施の形態に係るディスク駆動装置に係るディスク駆動装置の構成と動作について説明した。これらは例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな展開が可能なこと、またそうした構成も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The configuration and operation of the disk drive device according to the disk drive device according to the embodiment have been described above. Those skilled in the art will understand that these are merely examples, and that various combinations of these components are possible, and that such configurations are within the scope of the present invention.
上記実施の形態では、回転体4が軸受体8に結合され、軸体6が静止体2に結合される場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。回転体4が軸体6に結合され、軸受体8が静止体2に結合される構成を採用してもよい。
Although the case where the rotating body 4 is coupled to the
100 ディスク駆動装置、
2 静止体、
4 回転体、
6 軸体、
8 軸受体、
12 トップフランジ、
14 ボトムプレート、
16 ボトムフランジ、
18 フランジ環囲部、
20 潤滑流体、
22 トップカバー、
24 シャーシー、
26 ハブ、
28 マグネット、
30 コイル、
32 ステータコア、
34 フレキシブルプリント配線板、
42 シャフト環囲部材、
50、54 動圧発生溝、
52 流体軸受機構、
56 中間部、
58 周状凹部、
60 データリード/ライト部、
62 磁気記録ディスク、
64 スイングアーム、
66 ボイスコイルモータ、
68 ピボットアセンブリ、
70 ディスク収納空間、
72 スペーサー、
74,274 接着剤、
76,276 接着剤ベルト、
78 クランパー、
80 テーパー空間、
104 周辺ネジ、
110 シャフト、
124 テーパー空間、
138 ヨーク、
BP 連通路、
LB1 気液界面、
R 回転軸。
100 disk drive,
2 stationary objects,
4 Rotating body,
6 shaft body,
8 Bearing body,
12 Top flange,
14 Bottom plate,
16 Bottom flange,
18 flange surrounding part,
20 lubricating fluid,
22 Top cover,
24 chassis,
26 hub,
28 magnets,
30 coils,
32 stator core,
34 Flexible printed wiring boards,
42 shaft surrounding member,
50, 54 Dynamic pressure generating groove,
52 hydrodynamic bearing mechanism,
56 middle part,
58 circumferential recess,
60 Data read / write section,
62 magnetic recording disk,
64 swing arm,
66 voice coil motor,
68 pivot assembly,
70 disc storage space,
72 spacer,
74,274 adhesive,
76,276 adhesive belt,
78 Clamper,
80 taper space,
104 peripheral screws,
110 shaft,
124 taper space,
138 York,
BP communication path,
LB1 gas-liquid interface,
R Rotation axis.
Claims (8)
軸方向において前記流体動圧軸受機構の第1方向側に支持されるハブを含む回転体と、
前記流体動圧軸受機構の前記第1方向と反対の第2方向側の部分を固定的に支持するベースを含む静止体と、
を備え、
前記流体動圧軸受機構は、前記ベースに設けた軸受孔の内周面と半径方向に対向する外周面を有し、
前記内周面と前記外周面との半径方向の隙間に、接着剤が周方向に連続して介在する接着剤ベルトが形成され、
前記内周面と前記外周面との少なくともいずれかに、半径方向に後退する周状のシール部であって、軸方向においてその前記第1方向側の端が前記接着剤ベルトの前記第1方向側の縁より前記第1方向側に位置し、その前記第2方向側の端の少なくとも一部が前記接着剤ベルトの前記第1方向側の縁より前記第2方向側に位置するシール部が設けられたことを特徴とするディスク駆動装置。 A fluid dynamic bearing mechanism;
A rotating body including a hub supported on the first direction side of the fluid dynamic pressure bearing mechanism in the axial direction;
A stationary body including a base that fixedly supports a portion of the fluid dynamic pressure bearing mechanism in the second direction opposite to the first direction;
With
The fluid dynamic pressure bearing mechanism has an outer peripheral surface that is radially opposed to an inner peripheral surface of a bearing hole provided in the base,
In the radial gap between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, an adhesive belt is formed in which an adhesive is continuously interposed in the circumferential direction,
At least one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface is a circumferential seal portion that recedes in the radial direction, and an end on the first direction side in the axial direction is the first direction of the adhesive belt A seal portion that is located closer to the first direction than the edge on the side, and at least part of the second direction end is located closer to the second direction than the edge of the adhesive belt on the first direction side. A disk drive device characterized by being provided.
前記テーパー面には、前記接着剤ベルトの前記第1方向側の縁が接することを特徴とする請求項1または2に記載のディスク駆動装置。 The seal portion includes a tapered surface in which the gap is enlarged toward the first direction side,
The disk drive device according to claim 1, wherein an edge of the adhesive belt on the first direction side is in contact with the tapered surface.
前記表面には前記接着剤ベルトの前記第1方向側の縁が接することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のディスク駆動装置。 The seal portion includes a surface having a shape that generates a capillary force in the second direction in the adhesive;
5. The disk drive device according to claim 1, wherein an edge of the adhesive belt on the first direction side is in contact with the surface.
前記シール部は、その軸方向範囲が前記中間部の軸方向範囲に含まれることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のディスク駆動装置。 In the radial gap between the shaft body and the bearing body, a first dynamic pressure generating portion, an intermediate portion, and a second dynamic pressure generating groove are continuously provided in this order in the axial direction.
The disk drive device according to claim 1, wherein an axial range of the seal portion is included in an axial range of the intermediate portion.
前記シール部は、前記ステータコアと軸方向に重複する部分を有することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のディスク駆動装置。
The base includes a protruding portion that protrudes in the first direction, a stator core is fixed to an outer peripheral portion, and the inner peripheral surface is formed on a radially inner portion;
The disk drive device according to claim 1, wherein the seal portion has a portion overlapping with the stator core in the axial direction.
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