JP5553641B2 - 着磁装置および回転機器の製造方法 - Google Patents
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Description
ハードディスクドライブの大容量化を進めるひとつの手法として、記録トラックの幅を狭くすることがある。しかしながら、ハードディスクドライブが例えばトルクリップルなどにより磁気記録ディスクの面内の方向に振動する場合、記録トラックの幅が狭いと記録トラックのトレースが乱れる可能性がある。記録トラックのトレースが乱れるとデータの記録再生時に誤動作が起こる可能性がある。
まず、実施の形態に係る着磁装置を用いて円筒状の磁性体に着磁する工程と、着磁された磁性体を円筒状マグネットとして組み込む工程と、を含む製造方法により製造されるディスク駆動装置について説明する。
図1は、ディスク駆動装置100を示す上面図である。図1では、ディスク駆動装置100の内側の構成を示すため、トップカバーを外した状態が示される。ディスク駆動装置100は、ベースプレート50と、ハブ10と、磁気記録ディスク200と、データリード/ライト部8と、トップカバーと、を備える。
以降ベースプレート50に対してハブ10が搭載される側を上側として説明する。
ディスク駆動装置100は、略カップ状のハブ10と、シャフト20と、フランジ22と、実施の形態に係る着磁装置によって着磁された円筒状の磁性体である円筒状マグネット40と、ベースプレート50と、積層コア60と、コイル70と、スリーブ80と、プレート90と、潤滑剤92と、を備える。
スリーブ80の内周面には、上下に離間した1組のヘリングボーン形状の径動圧溝82が形成される。フランジ22の上面には、ヘリングボーン形状の第1軸動圧溝24が、フランジ22の下面には、ヘリングボーン形状の第2軸動圧溝26が形成される。ディスク駆動装置100の回転時には、これらの動圧溝が潤滑剤92に生成する動圧によって、ハブ10およびシャフト20は半径方向および軸方向に支持される。
スリーブ80の開放端側には、スリーブ80の内周面とシャフト20の外周面との間の隙間が上方に向けて徐々に広がる部分であるキャピラリーシール部98が形成される。キャピラリーシール部98は毛細管現象により潤滑剤92の漏れ出しを防止する。
3・P・N(Hz)…(式1)
3・P・N±N=(3・P±1)・N(Hz)…(式2)
例えば3相、P=8極である場合には、トルクリップルは周波数が24Nである基本波成分と、周波数が24N±N=(24±1)Nであるサイドバンド成分とを含む。本発明者の検討により、円筒状マグネットの駆動用磁極の偏心が大きいとこのサイドバンド成分が増大することが確認された。
図3(a)〜(c)は、着磁装置300を説明するための説明図である。図3(a)は、着磁装置300を示す正面図である。図3(b)は、図3(a)のB−B線断面図である。図3(c)は、着磁装置300から調芯シート304と取り付け部材310とを取り除いた状態を示す正面図である。
着磁装置300は、着磁コイル302と、4つの調芯シート304と、着磁ヨークと、着磁ベース308と、取り付け部材310と、を備える。着磁装置300は、ネオジウム、鉄、ホウ素などの希土類材料から形成された円筒状の磁性体に着磁し円筒状マグネット40を生成する。
図3(c)に示すように、着磁ベース308は着磁突極306bの外径より半径方向外側に突出する部分を有している。着磁装置300に着磁対象の磁性体が取り付けられる際は、磁性体は着磁ベース308と反対側すなわち上側から嵌め合わされる。
磁性体が取り付けられる前の状態を示す図3(b)に示すように、調芯シート304の左右の側辺部は着磁突極306bから離間して着磁突極306bとの間に隙間を形成している。また、図3(b)に対応して磁性体400を着磁装置300に取り付けた状態を示す図4に示すように、調芯シート304は磁性体400の内周面40aに沿って屈曲しており、調芯シート304の左右の側辺部は内周面40aによって半径方向で着磁突極306bに接近するように屈曲している。つまり、図3(b)の状態では、調芯シート304の左右の側辺部は磁性体400の内周面40aが位置すべき円筒面より半径方向で着磁突極306bとは反対側に突き出している。
これに対応して、各調芯シート304は、動摩擦係数が0.6以下の材料を含んで形成される。上記のポリイミド樹脂やポリエステル樹脂の動摩擦係数は0.6以下であり、この条件を満たす。その結果、着磁対象の磁性体を嵌め合わせるときの摩擦による抵抗が抑えられ、作業の能率が向上する。さらに、調芯シート304は動摩擦係数が0.4以下の材料を含んで形成されると一層好ましい。
着磁装置300を用いて円筒状の磁性体に着磁する場合を考える。
磁性体取り付け工程では、円筒状の磁性体を着磁装置300に、調芯シート304の固定端側から嵌め合わせる。図4は、磁性体400を着磁装置300に取り付けた状態を示す、図3(b)に対応する断面図である。図4に示される通り、着磁装置300の磁気中心Oと磁性体400の中心Uとは調芯シート304の作用によりよく一致している。
また、調芯シート304の一端を自由端とすることにより、調芯シート304の両方の端が固定されている場合よりも一層自在に屈曲し、着磁突極306bと着磁対象の磁性体400との隙間の片寄りが一層軽減される。
これに対応して、本実施の形態では調芯シート304は想定される着磁対象の磁性体よりも柔らかい材料によって形成されることでその磁性体よりも柔らかくされる。特に、着磁対象の磁性体はネオジウム、鉄、ホウ素などの希土類材料によって形成されているので、調芯シート304はポリイミド樹脂やポリエステル樹脂を含んで構成される。その結果、着磁後の円筒状マグネット40に傷を付ける可能性を低減できる。
そこで本実施の形態では調芯シート304は、予め定めた着磁装置300の最高使用温度において弾性を有するように形成される。例えば、着磁装置300の最高使用温度を80℃に定めた場合、調芯シート304は80℃においても弾性を有する材料によって形成される。例えばポリイミド樹脂やポリエステル樹脂はこの条件を満たす。その結果、着磁装置300の温度が上昇しても、調芯シート304は必要な弾性を維持できる。
図6は、変形例に係る着磁装置500を示す正面図である。図7は、図6のC−C線断面図である。着磁装置500は、着磁コイル302と、4つの棒状部材504と、着磁ヨークと、着磁ベース308と、取り付け部材510と、を備える。
さらに、磁性体400を嵌め合わせる際、実施の形態に係る調芯シート304と比べて形状上棒状部材504には皺がよりにくい。また、各棒状部材504の断面の最大曲率半径を、8本の着磁突極306bの端面312に接する円の半径(D0/2)よりも小さくすると、棒状部材504と磁性体400との接触面積を減らせるので好適である。
なお、3枚以上の調芯シートを周方向に沿って等間隔に配置する場合は、それらを不均等な間隔で取り付ける場合より磁性体の片寄りが一層軽減される点で好ましい。
Claims (10)
- 円筒状の磁性体に着磁する着磁装置であって、
該着磁装置に前記磁性体が取り付けられる場合に前記磁性体の着磁対象面と対向する複数の突極と、
前記複数の突極を連結する連結部と、
前記複数の突極と前記着磁対象面とに介在すると共に前記磁性体が取り付けられることによって屈曲する部分を含み、前記複数の突極と前記磁性体との位置関係を調整する調芯部材と、
を備えることを特徴とする着磁装置。 - 前記調芯部材は、前記磁性体が取り付けられる前の状態において、前記屈曲する部分が前記複数の突極との間に隙間を形成することを特徴とする請求項1に記載の着磁装置。
- 前記調芯部材は、前記磁性体が取り付けられる前の状態において、前記屈曲する部分が前記着磁対象面の位置すべき円筒面より半径方向で前記複数の突極とは反対側に突き出していることを特徴とする請求項1または2に記載の着磁装置。
- 前記調芯部材は、複数の矩形部分を含み、
前記複数の矩形部分は周方向に沿って所定の間隔で配置され、
前記複数の矩形部分は前記磁性体を取り付けた状態で前記着磁対象面に沿って屈曲して復元力を有していることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の着磁装置。 - 前記調芯部材は一方の端が自由端とされ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着磁装置。
- 前記調芯部材は前記磁性体よりも柔らかい材料によって形成されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の着磁装置。
- 前記調芯部材は動摩擦係数が0.6以下の材料を含んで形成さ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着磁装置。
- 各突極の前記着磁対象面と対向する端部の周方向に沿った曲率半径が前記複数の突極の前記着磁対象面と対向する端部に接する円の半径より小さくなるよう各突極が形成されることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の着磁装置。
- 請求項1から9のいずれかに記載の着磁装置を前記複数の突極の外径より半径方向外側に突出する部分を有する着磁ベースに立設して準備する工程と、
円筒状の磁性体を、前記着磁ベースと反対側から前記着磁装置に嵌め合わせて、着磁する工程と、
着磁された磁性体をマグネットとして組み込む工程と、
を含むことを特徴とする回転機器の製造方法。
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