JP3338513B2 - ディスク駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディスク駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、動圧流体軸受部を備えたディスク
駆動装置としては、図５に示すものがあった。

【０００３】このディスク駆動装置は、トップカバーａ
とベースプレートｂに固定された固定軸ｃと、記録ディ
スクｄが装着されるハブｅと、を備えており、固定軸ｃ
にハブｅのボス部ｆが回転可能に外嵌される。

【０００４】固定軸ｃの先端側には、円環状スラストプ
レートｇが固着されており、ハブｅの先端側に形成され
た凹部ｈにスラストプレートｇが内装され、凹部ｈはス
ラストカバーｉにて施蓋される。

【０００５】スラストプレートｇの両端面には夫々動圧
発生溝が形成されると共に、凹部ｈ内には油等の動圧発
生用の流体が充填され、これにより、ハブｅを軸心方向
所定位置に保持する動圧流体スラスト軸受部ｊ，ｊが形
成される。

【０００６】また、固定軸ｃの外周面、又はボス部ｆの
内周面にも複数本の動圧発生溝ｋ…が形成され、ハブｅ
のボス部ｆと固定軸ｃの間に動圧発生用の流体が充填さ
れ、これにより、ハブｅを回転自在に枢支する動圧流体
ラジアル軸受部ｍ，ｍが形成される。

【０００７】なお、ハブｅの内側には、環状に設けられ
たロータマグネットｐが固着される。そしてこのロータ
マグネットｐに対向して、ベースプレートｂにはステー
タｎが配設されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のデ
ィスク駆動装置では、軸心方向への動圧を発生させるた
めのスラストプレートｇやスラストカバーｉが必要であ
った。従って、駆動装置全体の軸方向寸法が大きくな
り、しかも、構造が複雑化し、部品点数が増加するた
め、加工・組立の工数及びコストが高くなる問題があっ
た。

【０００９】また、ディスク駆動装置が小型（例えばデ
ィスク径が1.8 インチ以下の装置）となると、ディスク
駆動装置に占めるスラストプレートｇやスラストカバー
ｉの大きさが相対的に大きくなる。これにより、内装さ
れるロータマグネットｐ及びステータｎによる磁気回路
部品の装着空間が狭くなって、所要の回転特性を得にく
くなる問題があった。

【００１０】そこで、本発明は従来のこのような問題点
を解決して、構造が簡単で部品点数・部品加工が少なく
てすみ、薄型化が図れるディスク駆動装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、トップカバーに固定軸の先端部を固着すると共に、
該トップカバーと平行なベースプレートに該固定軸の基
端部を固着し、かつ、円筒ボス部を有するハブの該円筒
ボス部を、該固定軸に回転可能に外嵌し、該円筒ボス部
の先端面を微小間隙をもって上記トップカバーに直接又
は間接に対面させて、第１動圧流体スラスト軸受部を形
成すると共に、該円筒ボス部の基端面を微小間隙をもっ
て上記ベースプレートに直接又は間接に対面させて、第
２動圧流体スラスト軸受部を形成したものである。

【００１２】

【作用】円筒ボス部の先端面をトップカバーに直接又は
間接に対面させて、第１動圧流体スラスト軸受部を形成
し、かつ、円筒ボス部の基端面をベースプレートに直接
又は間接に対面させて、第２動圧流体スラスト軸受部を
形成して、トップカバーやベースプレート等を第１・第
２動圧流体スラスト軸受部の一部として利用しているの
で、従来必要であったスラストプレートやスラストカバ
ーを省略できる。

【００１３】従って、装置全体の軸方向寸法を小さくで
き、しかも、形状・構成が簡略化され、部品点数が少な
くなる。また、駆動装置を小型化しても、磁気回路の空
間を十分とれるので、特性が損なわれない。

【００１４】

【実施例】以下実施例を示す図面に基づいて本発明を詳
説する。

【００１５】図１は本発明に係るディスク駆動装置のモ
ータ部を中心に示しており、このディスク駆動装置は、
樹脂製のトップカバー１と、トップカバー１と平行に配
設された金属製ベースプレート２と、トップカバー１と
ベースプレート２に直交状に固定された固定軸３と、円
筒ボス部４を有するハブ５と、ベースプレート２に配設
されたステータ６と、円環平板状のロータマグネット７
と、を備えている。

【００１６】金属製ベースプレート２は、ディスク駆動
装置における底部のみならず、図示省略の側壁も含めた
箱体状として一体に塑性加工され形成されている。そし
て樹脂製のトップカバー１により駆動装置の内部が閉塞
される。

【００１７】しかして、固定軸３の（同図の上方側の）
先端部はビス８等によりトップカバー１に固着され、固
定軸３の（同図の下方側の）基端部はベースプレート２
に溶接あるいはカシメ等により固着される。この固定軸
３に、ハブ５の円筒ボス部４が回転可能に外嵌される。

【００１８】また、円筒ボス部４には、外径方向に突出
する円盤状受け部９が一体形成される。このように、ハ
ブ５は円筒ボス部４と受け部９からなる。

【００１９】この受け部９の先端面９ａに保持されると
共に、円筒ボス部４の先端側外周面により同軸状に位置
決めされ、記録ディスク10，10及びスペーサ11が装着さ
れる。図例では、ポリアミド、ゴム又は金属等からなる
クランプ部材12にて記録ディスク10，10が固定されてい
るが、溶接や圧入にて固定するも自由である。

【００２０】受け部９の基端面９ｂには、ステータ６に
対応してロータマグネット７が固着され、ステータ６の
先端面６ａとロータマグネット７の基端面７ａは微小間
隙をもって対面する。

【００２１】ステータ６は、空芯でもって巻設したコイ
ルからなり、ベースプレート２の内面13に、所要の磁極
数分のコイルが所定間隔をおいて環状に配設され、接着
等により固定される。

【００２２】ベースプレート２の内面13側には、絶縁層
を介して図示省略のプリント回路基板が一体形成されて
おり、さらにその表面には絶縁層が設けられる。このプ
リント回路基板は、ステータ６のコイルと電気的に接続
される。

【００２３】すなわち、ベースプレート２は金属を基部
としたプリント回路基板であり、従って駆動装置を構成
するハウジングと、電気配線板との両方を兼ね備えてい
る。このため、必要な配線作業が最小ですむと共に、部
品構成が簡略化されて、省スペース化がはかれ、駆動装
置の薄型化がはかれる。なお、ベースプレート２に磁性
体の鋼鉄板を用いることにより、ロータマグネット７か
らステータ６へ透過される磁束を実質的に増加させ、モ
ータの駆動特性の向上をはかっている。

【００２４】また、トップカバー１の内面14には、ハブ
５の円筒ボス部４の先端面15に対応して、円環平板状の
リング体16が固着され、リング体16のボス部対応面17
と、先端面15は微小間隙をもって対面する。リング体16
は、耐摩耗性を有するテトラフルオロエチレン系やポリ
アミド系の合成樹脂、又は銅系の金属から成る。トップ
カバー１に樹脂を用いていることにより、リング体16と
同材質にて一体成形を行え、あるいは、リング体16をイ
ンサート成形する等が可能となる。

【００２５】そして、円筒ボス部４の先端面15をトップ
カバー１にリング体16を介して間接に対面させて、第１
動圧流体スラスト軸受部18を形成すると共に、円筒ボス
部４の基端面19を微小間隙をもってベースプレート２に
直接に対面させて、第２動圧流体スラスト軸受部21を形
成する。

【００２６】また、ハブ５は、一対の動圧流体ラジアル
軸受部22，22にて、固定軸３に回転自在に枢支され、ベ
ースプレート２のプリント回路基板を介して流れる制御
電流によって、ハブ５が所定方向に回転する。

【００２７】ハブ５が回転すると、第１・第２動圧流体
スラスト軸受部18，21にて発生する動圧により、ハブ５
が軸心方向所定位置に位置決めされる。

【００２８】しかして、図１と図２に示すように、第１
動圧流体スラスト軸受部18は、リング体16のボス部対応
面17と円筒ボス部４の先端面15との間に充填された（図
示省略の）油等の動圧発生用流体と、円筒ボス部４の先
端面15に形成された複数本の動圧発生溝23…と、からな
る。

【００２９】なお、リング体16がトップカバー１に設け
られているのは、ハブ５が回転停止時あるいは起動時に
おいて、軸心方向に何らかの力が作用し、円筒ボス部４
がトップカバー１側に接触しても、樹脂製のトップカバ
ー１に損傷を与えないようにするためである。そのため
にリング体は前述のとおり耐摩耗性材料が用いられてい
るものである。

【００３０】またリング体16は、ハブ５を軸心方向に位
置決めする調整用スペーサとしても機能し、併せて、寸
法の異なる別の円筒ボス部を有したハブを用いる際にも
有効である。従って、本実施例では示していないが、次
に説明する第２動圧液体スラスト軸受部21側にも、同様
のリング体を設けることも可能である。すなわち、具体
的には、リング体をベースプレート２の内面13に固着す
る。

【００３１】さらに、第２動圧流体スラスト軸受部21
は、ベースプレート２の内面13のボス部対応面20と円筒
ボス部４の基端面19との間に充填された（図示省略の）
油等の動圧発生用流体と、円筒ボス部４の基端面19に形
成された複数本の動圧発生溝24…と、からなる。

【００３２】なお、第２動圧流体スラスト軸受部21にお
いては、ハブ５の回転停止時に、円筒ボス部４の基端面
19がベースプレート２の内面13に接触している。このた
めハブ５の回転起動時の接触損失を低減するために、基
端面19の中心部側（固定軸３側）には、環状突部40が設
けられている。また、ハブ５が回転停止して、環状突部
40がベースプレート２の内面13に接触している状態にお
いて、隙間41に動圧発生用流体である油が毛管現象によ
り保持されて貯留される。

【００３３】この動圧発生溝23…，24…は、ハブ５の回
転によって動圧発生用流体である油が内径方向へ流れる
ようなスパイラル形状に、配設するのが好ましいが、ヘ
リングボーン状の溝であっても構わない。

【００３４】なお、動圧発生溝23…は、円筒ボス部４の
先端面15でなく、リング体16のボス部対応面17に形成し
てもよい。

【００３５】同様に、動圧発生溝24…も、円筒ボス部４
の基端面19でなく、ベースプレート２のボス部対応面20
に形成してもよく、この場合、ベースプレート２のボス
部対応面20の地肌（絶縁層を除去した金属露出部）に、
エッチング加工やプレス加工により動圧発生溝を形成す
る（図示省略）。特に本実施例では、ベースプレート２
は、金属を基部としたプリント回路基板であるため、所
要のプリント導電パターンの形成の際に、エッチング加
工により、容易に動圧発生溝を設けることができる。

【００３６】次に、動圧流体ラジアル軸受部22は、ハブ
５の円筒ボス部４の内周面と固定軸３の外周面との間に
充填された（図示省略の）油等の動圧発生用流体と、固
定軸３の外周面に形成された複数本の動圧発生溝25…
と、からなる。

【００３７】この動圧流体ラジアル軸受部22の動圧発生
溝25…は、ハブ５の回転によって動圧発生用流体である
油が軸心方向内方へ流れるようなスパイラル形状に、配
設するのが好ましい。

【００３８】このようにすれば、動圧流体ラジアル軸受
部22，22と第１・第２動圧流体スラスト軸受部18，21
は、ポンプインとなって、自己シール機能を有し、シン
プルな設計にて良好な圧力バランスを得ることができ
る。もちろん、動圧流体ラジアル軸受部22，22と第１・
第２動圧流体スラスト軸受部18，21をポンプイン以外の
構成にするも自由である。

【００３９】なお、動圧発生溝25…は、固定軸３の外周
面でなく、円筒ボス部４の内周面に形成してもよい。

【００４０】ところで、本実施例では、動圧発生流体に
油を用いており、これら、第１，第２動圧流体スラスト
軸受部18, 21及び動圧流体ラジアル軸受部22, 22に内在
される油が、漏れ出る恐れがある。このため、トップカ
バー１の内面14、そしてベースプレート２の内面13にお
ける、それぞれの軸受対応部には、はつ油剤が塗布して
ある。特に、第２動圧流体スラスト軸受部21には、円筒
ボス部４の環状突部40による隙間41に油が貯留されるた
め、油の漏出が防止されることに、相まってより効果が
高められる。さらに、図示しないが上記はつ油剤塗布部
に、環状壁部を設ける等もよい。

【００４１】また、図１の実施例は、磁気回路を構成す
るステータ６とロータマグネット７が軸心方向で対面す
るアキシャルギャップ型であるから、部品加工及び組立
が容易となる利点がある。

【００４２】次に、図３は他の実施例であって、ステー
タ６とロータマグネット７が径方向で対面するラジアル
ギャップ型で、かつ、アウターロータタイプのものを示
している。

【００４３】この場合、固定軸３は、その基端部にフラ
ンジ部26を一体に有しており、該フランジ部26がカシメ
Ｒによりベースプレート２に固定され、固定軸３の先端
部はトップカバー１に固着される。

【００４４】また、フランジ部26の外周縁にはステータ
６が固着される。このステータ６は、ステータコア27
と、ステータコア27に巻設されたコイル28とからなる。

【００４５】ハブ５は、固定軸３に回転可能に外嵌され
る円筒ボス部４と、記録ディスク10を受ける円盤状受け
部29と、内周面にロータマグネット７が固着される周壁
部30とからなり、ロータマグネット７の内周面は、ステ
ータコア27の外周面と微小間隙をもって対面する。

【００４６】そして、ハブ５は、前実施例と同様構成の
一対の動圧流体ラジアル軸受部22，22にて、固定軸３に
回転自在に枢支される。

【００４７】また、ハブ５の円筒ボス部４の基端面19
と、該基端面19に対応するフランジ部26のボス部対応面
31とは、微小間隙をもって対面する。

【００４８】そして、円筒ボス部４の基端面19をベース
プレート２にフランジ部26を介して間接に対面させて、
第２動圧流体スラスト軸受部21を形成すると共に、円筒
ボス部４の先端面15を微小間隙をもってトップカバー１
に直接に対面させて、第１動圧流体スラスト軸受部18を
形成する。

【００４９】この第１動圧流体スラスト軸受部18は、ト
ップカバー１の内面14のボス部対応面32と円筒ボス部４
の先端面15との間に充填された（図示省略の）油等の動
圧発生用流体と、円筒ボス部４の先端面15に形成された
（図２と同様の）複数本の動圧発生溝と、からなる。

【００５０】さらに、第２動圧流体スラスト軸受部21
は、フランジ部26のボス部対応面31と円筒ボス部４の基
端面19との間に充填された（図示省略の）油等の動圧発
生用流体と、円筒ボス部４の基端面19に形成された（図
２と同様の）複数本の動圧発生溝と、からなる。

【００５１】なお、第１動圧流体スラスト軸受部18の動
圧発生溝は、円筒ボス部４の先端面15でなく、トップカ
バー１のボス部対応面32に形成してもよい。

【００５２】同様に、第２動圧流体スラスト軸受部21の
動圧発生溝も、円筒ボス部４の基端面19でなく、フラン
ジ部26のボス部対応面31に形成してもよく、この場合、
カシメＲと同時にプレス加工により動圧発生溝を形成す
る。

【００５３】次に、図４は別の実施例であって、図１の
実施例をラジアルギャップ型でインナーロータタイプと
したものを示している。

【００５４】この場合、ベースプレート２のモータ対応
部33を浅皿型に形成し、このモータ対応部33の内周面
に、ステータコア27にコイル28を巻設してなるステータ
６が、固着される。

【００５５】さらに、ハブ５の円筒ボス部４の基端側外
周面には、ロータマグネット７が固着され、ロータマグ
ネット７の内周面は、ステータコア27の内周面と微小間
隙をもって対面する。

【００５６】また、ハブ５の円筒ボス部４の先端面15
と、トップカバー１の内面14のボス部対応面34とは、微
小間隙をもって対面する。

【００５７】そして、円筒ボス部４の先端面15をトップ
カバー１のボス部対応面34に直接に対面させて、第１動
圧流体スラスト軸受部18を形成すると共に、円筒ボス部
４の基端面19を微小間隙をもってベースプレート２に直
接に対面させて、第２動圧流体スラスト軸受部21を形成
する。

【００５８】この第１動圧流体スラスト軸受部18は、ト
ップカバー１の内面14のボス部対応面34と円筒ボス部４
の先端面15との間に充填された（図示省略の）油等の動
圧発生用流体と、円筒ボス部４の先端面15に形成された
（図２と同様の）複数本の動圧発生溝と、からなる。

【００５９】さらに、第２動圧流体スラスト軸受部21
は、ベースプレート２のモータ対応部33のボス部対応面
20と円筒ボス部４の基端面19との間に充填された（図示
省略の）油等の動圧発生用流体と、円筒ボス部４の基端
面19に形成された（図２と同様の）複数本の動圧発生溝
と、からなる。

【００６０】なお、第１動圧流体スラスト軸受部18の動
圧発生溝は、円筒ボス部４の先端面15でなく、トップカ
バー１のボス部対応面34に形成してもよい。

【００６１】同様に、第２動圧流体スラスト軸受部21の
動圧発生溝も、円筒ボス部４の基端面19でなく、ベース
プレート２のボス部対応面20に形成してもよく、この場
合、図１の実施例と同様にエッチング加工により動圧発
生溝を形成する。

【００６２】上述以外の構成は、図１の実施例と同様で
あるので説明を省略する。

【００６３】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載するような著大な効果を奏する。

【００６４】トップカバー１やベースプレート２等を、
第１・第２動圧流体スラスト軸受部18，21の一部として
利用しているので、従来のスラストカバーやスラストプ
レートが不要で、装置全体の軸方向寸法を小さくでき、
薄型化を図り得る。

【００６５】しかも、形状・構成が簡単で、部品点数・
部品加工が少なくてすみ、組立も容易であるから、生産
コストを低減できる。

【００６６】また、駆動装置を小型化しても、磁気回路
部品の装着空間を十分とれるので、所要の回転特性が損
なわれない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面正面図である。

【図２】動圧発生溝の平面図である。

【図３】他の実施例を示す断面正面図である。

【図４】別の実施例を示す断面正面図である。

【図５】従来例を示す断面正面図である。

【符号の説明】

１ トップカバー ２ ベースプレート ３ 固定軸 ４ 円筒ボス部 ５ ハブ 15 先端面 18 第１動圧流体スラスト軸受部 19 基端面 21 第２動圧流体スラスト軸受部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トップカバー１に固定軸３の先端部を固
   着すると共に、該トップカバー１と平行なベースプレー
   ト２に該固定軸３の基端部を固着し、かつ、円筒ボス部
   ４を有するハブ５の該円筒ボス部４を、該固定軸３に回
   転可能に外嵌し、該円筒ボス部４の先端面15を微小間隙
   をもって上記トップカバー１に直接又は間接に対面させ
   て、第１動圧流体スラスト軸受部18を形成すると共に、
   該円筒ボス部４の基端面19を微小間隙をもって上記ベー
   スプレート２に直接又は間接に対面させて、第２動圧流
   体スラスト軸受部21を形成したことを特徴とするディス
   ク駆動装置。