WO2004084382A1

WO2004084382A1 - 情報記録再生装置用モータとこれを用いた情報記録再生装置

Info

Publication number: WO2004084382A1
Application number: PCT/JP2004/003197
Authority: WO
Inventors: Shinji Kinoshita; Hiromitsu Gotoh; Atsushi Ohta; Isamu Takehara
Original assignee: Seiko Instruments Inc.
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2004-09-30
Also published as: JP2006180566A

Abstract

ロータ部１３が、ロータハブ２１と該ロータハブ２１を回転自在に支持する流体動圧軸受部２３とを備え、前記ロータハブ２１が、ステータコイル１１に対向して円環状に複数の磁極を配列した永久磁石４１を備え、前記流体動圧軸受部２３が、前記ロータハブ２１に固定される軸体２５と、前記ベース部材３に固定されるスリーブ２７とを備え、前記ベース部材３に、前記ステータコイル１１を軸方向に突き当てる第１の突き当て面７７と、前記スリーブ２７を軸方向に突き当てる第２の突き当て面６９ｂとが設けられていることを特徴とする情報記録再生装置用モータ５を提供する。

Description

明細書情報記録再生装置用モータとこれを用いた情報記録再生装置技術分野

本発明'は、ベース部材に取り付けるステータコイルと、ステータコィルに対向して位置する環状の永久磁石を有するロータ部とを備えた情報記録再生装置用モータとこれを用いた情報記録再生装置に関する。背景技術

従来、据え置き型のパーソナルコンピュータや携行可能なノートパソコン等の端末装置に搭載されるハードディスク装置（以下、 H D Dと呼ぶ。 ) には、ディスク状に形成された情報記録媒体を所定の回転速度で駆動する情報記録再生装置用モータが設けられている（例えば、特開 2 0 0 0 - 3 5 0 4 0 8号公報の第 5— 6頁、第 1図を.参照）。近年では、この H D Dを携帯電話機やデジタルカメラ等の小型の情報家電にも搭載できるように、情報記録再生装置用モータに対する小型化、薄型化の要求が高まっている。 · この情報記録再生装置用モータは、環状の永久磁石を固定したロータハブと、永久磁石の外周面に対向して配されたステータコイルと、ステータコイルに対してロータハブを回転自在に支持する流体動圧軸受部とを備えている。

ステータコイルは、略板状に形成されたブラケットの表面に固定されており、このブラケットの中央部には厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔には流体動圧軸受部を構成する略円柱状の軸体 (シャフト）の軸方向端部が嵌合している。また、ロータハブは、軸体を揷入するための穴を備えており、ブラケットに固定した軸体をこの穴に挿入した状態において、ロータハブと軸体の外周面およびブラケットの表面との間に隙間が形成されている。そして、流体動圧軸受部は、これらの隙間に潤滑油を充填して構 J ^されている。

. しかしながら、従来の情報記録再生琴置用モータは、軸体をブラケットの貫通孔に嵌合する構成であるため、軸体をブラケットに取り付ける際に、ブラケットに対する軸体の軸方向位置の位置決めを精度よく行うことが困難であるという問題があった。そして、ブラケットに対する軸体の軸方向位置は、ロータハブに固定される永久磁石の軸方向位置にも影響を与えるため、軸方向に関するステータコイルの磁気回路の中心（磁気中心) と、永久磁石の磁気回路の中心（磁気中心）とが互いにずれる虞があった。

これら磁気中心が互いにずれてレ、る場合には、ロータハプを回転させた際に、この磁気中心のずれに基づいてピュアトーンと呼ばれる騷音が発生するという問題があった。特に、この磁気中心が周方向にわたって互いにばらつきがある場合には、ピュアトーンが大きくなるだけでなく、周方向にわたつて永久磁石に作用する磁力のばらつきによって口一タハブが振動するという問題があった。

また、軸体およびロータハブをブラケットに取り付ける際には、軸体の位置決めとともに流体動圧軸受部を構成する必要があつたため、これら軸体およびロータハブの取り付け作業が面倒であるという問題があつた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、口一タハブの振動およびピュアトーンの発生を抑制できる情報記録再生装置用モータを提供することを目的としている。発明の開示

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。本発明の情報記録再生装置用モータは、情報記録再生装置のベース部材にロータ部とステータコイルとを取り付けてなり、前記ロータ部が、ロータハブと該ロータハブを回転自在に支持する流体動圧軸受部とを備え、前記ロータハブが、前記ステータコイルに対向して円環状に複数の磁極を配列した永久磁石を備え、前記流体動圧軸受部が、前記ロータハブに固定される軸体と、前記ベース部材に固定されるスリ一ブとを備え、前記ベース部材に、前記ステータコイルを軸方向に突き当てる第 1の突き当て面と、前記スリ一ブを軸方向に突き当てる第 2の突き当て面とが設けられていることを特徴とする。

この発明に係る情報記録再生装置用モータによれば、スリ一ブは軸体およびロータハブと共にロータ部を構成しているため、このスリーブを第 1の突き当て面に当接させる前に、予めスリープと永久磁石との相対的な位置決めを行うことができる。また、軸方向に面する第 1、第 2の突き当て面は、 1つのベース部材に形成されているため、軸方向に関するこれら第 1、第 2の突き当て面の相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。

以上のことから、スリープを第 1の突き当て面に当接させると共にステータコイルを第 2の突き当て面に当接させて、ロータ部およぴステ一タコイルをペース部材に取り付ける際には、軸方向に関する永久磁石とステータコイルの相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。このため、軸方向に関するステータコイルの磁気回路の中心（磁気中心）と永久磁石の磁気回路の中心（磁気中心）とを周方向にわたつて精度よく一^させることができる。したがって、このように構成された情報記録再生装置用モータにおいて、ステータコイルの交番磁界を永久磁石に作用させ、ロータ部の軸体およびロータハプを回転させた際には、周方向にわたって永久磁石に作用する磁力のばらつきが抑制され、ロータハブの振動を抑制できる。また、この際には、ステータコイルと永久磁石との磁気中心のばらつきに基づくピュアトーンの発生を抑制できる。

また、情報記録再生装置用モータにおいて、前記ベース部材に、前記ステータコイルの周面を嵌合させる第 1嵌合面と、前記スリ一プの周面を嵌合させる第 2 ¾合面とが設けられていることを特徴とする。

この発明に係る情報記録再生装置用モータによれば、軸線回りに形成される第 1嵌合面おょぴ第 2嵌合面は、 1つのベース部材に形成されているため、これら第 1嵌合面と第 2嵌合面との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。また、前述と同様にして、スリーブの周面を第 2嵌合面に嵌合させる前に、予めスリーブと永久磁石との相対的な位置決めを行うことができる。 '

したがって、スリーブの周面を第 1嵌合面に嵌合させ、ステータコィルの周面を第 2嵌合面に嵌合させて、ロータ部おょぴステータコイルをベース部材に取り付ける際には、径方向に関する永久磁石とステータコィルの相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。このため、永久磁石の周面と、この周面に対向するステータコイルの対向面との隙間を周方向にわたって一定間隔に保持することができる。

このように構成において、前述と同様にロータ部の軸体およびロータハブを回転させた際には、周方向にわたって永久磁石に作用する磁力のばらつきが抑制されるため、ロータハブの振動を抑制することができる。また、ステータコイルと永久磁石との隙間のばらつきに基づくピュアトーンの発生を抑制できる。また、本発明に係る情報記録再生装置用モータは、前記ベース部材が鉄製であることを特徴とする。

この発明に係る情報記録再生装置用モータによれば、ベース部材を鉄から形成することにより、スリーブおよぴステータコイルを定位置に保持するための剛性を保持しながら、ベース部材の厚さ方向の肉厚を薄く形成することができる。また、鉄製のベース部材は高い剛性を有しているため、ロータハブを回転させる際にベース部材が振動することも抑制できる。

また、本発明に係る情報記録再生装置は,、前記情報記録再生装置用モータと、前記ロータハブに固定される薄板状の情報記録媒体と、該情報記録媒体に情報を記録すると共に該情報記録媒体に記録された情報を再生する情報変換素子、および該情報変換素子を所定の位置に位置決めする揺動手段とを有する H S Aとを備え、該 H S Aが、前記ベース部材に取り付けられていることを特徴とする。

この発明に係る情報記録再生装置によれば、 H S Aをステータコイルおよびロータ部と共に、 1つのベース部材に固定しているため、情報記録媒体と情報変換素子との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。また、ロータハブの振動を抑制できるため、情報記録再生装置用モータにより情報記録媒体を回転させた際にはロータハブが安 +定して回転することになる。

したがって、情報変換素子を用いて情報記録再生装置用モータに取り付けられた情報記録媒体に情報を書き込む際、もしくは、情報記録媒体から情報を読み出す際の不具合を防止することができる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の一実施形態に係るモータを備えた H D Dを示す断面図である。

図 2は、図 1 の H D Dにおいて、流体動圧軸受部を示す拡大断面図である。

図 3は、図 1の H D Dにおいて、モータを示す拡大断面図である。発明を実施するための最良の形態

図 1から図 3はこの発明に係る一実施形態を示す図である。図 1に示すように、この実施の形態に係る H D D (情報記録再生装置） 1は、 H D D I の筐体を構成するベース部材 3と、このベース部材 3に取り付けられるモータ（情報記録再生装置用モータ） 5、および H S A 7とを備えている。モータ 5は、ベース部材 3に取り付けられるステータコイル 1 1およびロータ部 1 3とを備えている。

ステータコイル 1 1は、環状に形成されたヨーク 1 4と、ヨーク 1 4 の内周面側に突出して形成された複数のコア 1 5 と、各コア 1 5に卷き付けられたコイル 1 7とから構成されており、コイル 1 7は、図示しない電源と電気的に接続されている。したがって、これらコア 1 5およびコイル 1 7により交番磁界を形成できるようになっている。

ロータ部 1 3は、有底略円筒状に形成されるロータハブ 2 1と、ロータハブ 2 1を回転自在に支持する流体動圧軸受部 2 3とを備えている。流体動圧軸受部 2 3は、図 2に示すように、軸体 2 5と、この軸体 2 5を揷入する軸体揷入穴 2 7 aを有し、有底略円筒状に形成されたスリーブ 2 7と、軸体 2 5と軸体揷入穴 2 7 a との隙間に充填された.オイル等の液体 2 9とを備えている。

, 軸体 2 5の外面 2 5 a〜 2 5 cや軸体揷入穴 2 7 aの内面 2 7 b〜 2 7 dには、液体 2 9を集めるための動圧発生溝 2 4が形成されており、この動圧発生溝 2 4は、軸体 2 5を中心軸線 A 1回りに回転させた際に、液体 2 9を所定の隙間 R 1〜R 3に集めて動圧を発生させる。そして、この動圧が軸受の役割を果たして、スリーブ 2 7により軸体 2 5を回転可能に支持するようになっている。

- このスリーブ 2 7は、軸体揷入穴 2 7 aの閉塞端側を形成する小径円筒部 3 1 と、小径円筒部 3 1よりも大きい外径寸法を有する大径円筒部 3 3 とを備えており、小径円筒部 3 1の外周面 3 1 a と大径円筒部 3 '3 の外周面 3 3 a との間には、中心軸線 A 1に直交する環状の端面 3 5が形成されている。

ロータハブ 2 1は、図 1に示すように、有底略円筒状に形成されており、その底壁部 3 7の中央部には、中心軸線 A 1を中心とした貫通孔 3 7 aが形成されている。このロータハプ 2 1は、この貫通孔 3 7 aに軸体 2 5の上端部を嵌め込むことにより軸体 2 5に固定されることになる _c この底壁部 3 7の周縁から突出する円筒壁部 3 9の外周面 3 9 aには、環状に形成された永久磁石 4 1が固定されている。

永久磁石 4 1は、環状に複数の磁極を配列し、これら各磁極の磁束方向が永久磁石 4 1の径方向と一致する所謂ラジアル異方性のネオジゥム磁石となっている。この永久磁石 4 1は、ロータハブ 2 1に固定された状態において、その外周面 4 1 a とコア 1 5の先端面 1 5 a との間に一定の隙間を有するように位置している。

また、ロータハブ 2 1の底壁部 3 7の周縁には、薄板の円盤状に形成された磁気ディスク（情報記録媒体） 9 1を支持するための段部（固定部） 3 7 bが形成されている。この段部 3 7 bに磁気ディスク 9 1の中央に形成された中央孔 9 1 aを嵌め込むことにより、磁気ディスク 9 1 力 S、ロータハブ 2 1および軸体 2 5 と共に中心軸線 A 1回りに回転できるようになっている。

H S A 7は、磁気ヘッド（情報変換素子） 4 5、およびこの磁気へッド 4 5を所定の位置に位置決めする揺動手段 4 7 .とを備えている。磁気ヘッド 4 5は、磁気ディスク 9 1の情報を記録すると共に磁気ディスク 9 1に記録された情報を再生するものである。

揺動手段 4 7は、ベース部材 3に固定される略円柱状の軸体 4 9と、スィングアーム 5 1と、スイングアーム 5 1を軸体 4 9に対して中心軸線 A 2回りに揺動自在に支持する軸受部 5 3とを備えている。軸体 4 9 は、ベース部材 3に形成され、その中心軸線 A 2方向に貫通する貫通孔 3 aに嵌め込まれている。また、この軸体 4 9には、半径方向外方に突出する段部 5 5が形成されており、中心軸線 A 2に直交するベース部材 3の表面 3 bに突き当てるようになつている。

スイングアーム 5 1は、中心軸線 A 2を中心に揺動するようになっており、その先端部 5 1 aが、磁気ディスク 9 1の表面 9 1 bおよび裏面 9 1 cに沿って中央孔 9 1 aの周縁部と外周側の周縁部との間で移動可能となっている。前述の磁気ヘッド 4 5は、磁気ディスク 9 1の表面 9 l bおよび裏面 9 1 cに対向して位置するように、スィングアーム 5 1 の先端部 5 1 aに固定されている。 '

ベース部材 3は、鉄から形成されており、平板状に形成された主壁部 6 1 と、主壁部 6 1 の厚さ方向に突出して略有底円筒状に形成された円形突出部 6 3とを備えている。

図 3に示すように、円形突出部 6 3を構成する底壁部 6 5の中央には、中心軸線 A 1を中心とした円形の貫通孔 6 7が形成されており、この貫通孔 6 7の周縁には、底壁部 6 5の底面 6 5 aから突出する環状の内側円筒壁部 6 9が形成されている。 ₍ この内側円筒壁部 6 9の内周面（第 2嵌合面） 6 9 aの内径寸法は、スリーブ 2 7の小径円筒部 3 1の外径寸法に略一致しており、スリーブ 2 7を嵌め込むことができるようになつている。また、内側円筒壁部 6 9の先端面（第 2の突き当て面） 6 9 bは、中心軸線 A 1に直交して形成されており、スリーブ 2 7の小径円筒部 3 1および大径円筒部 3 3の外周面 3 1 a， 3 3 aの間に形成された端面 3 5に当接するようになつている。

底壁部 6 5の外周縁から主壁部 6 1に向けて突出する外側円筒壁部 7 1には、底壁部 6 5側から主壁部 6 1側に向けて拡径する段部 7 3が形成されており、この段部 7 3は、主壁部 6 1側に位置する大径内周面（第 1嵌合面） 7 5と中心軸線 A 1に直交する端面（第 1 の突き当て面） 7 ' 7とを備えている。

大径内周面 7 5は、中心軸線 A 1を中心として形成されており、その内径寸法は、ステータコイル 1 1を構成するヨーク 1 4の外周面 1 4 a の外径寸法に略一致している。したがって、この大径内周面 7 5は、ステータコイル 1 1を嵌め込むことができるようになつている。また、段部 7 3の端面 7 7は、中心軸線 A 1に直交して形成されており、ステータコイル 1 1を嵌め込んだ状態において、ステータコイル 1 1の軸方向端面 1 1 aに当接するようになつている。

以上のような形状を有するベース部材 3は、鉄からなる板状部材にプレス成形を施すことにより形成される。

このベース部材 3にロータ部 1 3を取り付ける際には、予めスリーブ 2 7の軸体揷入穴 2 7 aに軸体 2 5を揷入すると共に、軸体挿入穴 2 7 aと軸体 2 5 との隙間に液体を充填して流体動圧軸受部 2 3を構成しておく。そして、永久磁石 4 1を固定したロータハプ 2 1を軸体 2 5に取り付けて、ロータ部 1 3を形成しておく。これにより、ロータ部 1 3をベース部材 3に取り付ける前に、スリーブ 2 7と永久磁石 4 1との相対的な位置決めを行うことができる。

また、ベース部材 3は、プレス成形により形成されているため、中心軸線 A 1方向に関する内側円筒壁部 6 9の先端面 6 9 bと外側円筒壁部 7 1の端面 7 7との相対的な位置決め、および内側円筒壁部 6 9の内周面 6 9 aと外側円筒壁部 7 1 の大径内周面 7 5 との相対的な位.置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。

以上のことから、スリーブ 2 7の端面 3 5および外周面 3 1 aを内側円筒壁部 6 9の先端面 6 9 bおよび内周面 6 9 aに当接させると共に、ステータコイル 1 1 の端面 1 1 _aおよび外周面 1 4 aを外側円筒壁部 7 1の端面 7 7および大径内周面 7 5に当接させて、ステータコイル 1 1 およびロータ部 1 3をベース部材 3に取り付ける際には、ステータコィル 1 1 と永久磁石 4 1 との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。

このため、中心軸線 A 1方向に関するステータコイル 1 1の磁気中心と永久磁石 4 1 の磁気中心とを周方向にわたって精度よく一致させることができる。また、永久磁石 4 1の外周面 4 1 a とステータコイル 1 1 の先端面 1 5 aとの隙間を周方向にわたって一定間隔に保持できる。以上のように構成された H D D 1において磁気ディスク 9 1を回転させる場合には、ステータコイル 1 1において交番磁界を発生させ、この交番磁界を永久磁石 4 1に作用させてロータハブ 2 1および軸体 2 5を回転させる。この際には、周方向にわたって永久磁石 4 1に作用する磁力のばらつきがなくなるため、ロータハブ 2 1が振動することなく、安定して回転することになる。

上記のように、このモータ 5によれば、中心軸線 A 1方向に関するステータコイル 1 1 の磁気中心と永久磁石 4 1 の磁気中心とを周方向にわたって精度よく一致させると共に、ステータコイル 1 1 と永久磁石 4 1 との隙間を周方向にわたって一定間隔に保持できるため、これらステータコイル 1 1 と永久磁石 4 1 との磁気中心のばらつきおよび隙間のばらつきに基づく、ロータハブ 2 1の振動おょぴピュアトーンの発生を抑制できる。

また、ベース部材 3を鉄から形成した場合には、ステータコイル 1 1 およびスリープ 2 7を定位置に保持するための剛性を保持しながら、ベ一ス部材 3の肉厚を薄く形成することができるため、モータ 5の薄型化を図ることができる。さらに、鉄製のベース部材 3は高い剛性を有しているため、ロータハブ 2 1を回転させる際にベース部材 3が振動することも抑制できる。

また、このモータ 5を H D D 1に設けた場合には、 H S A 7とロータ部 1 3 とが 1つのベース部材 3に固定されるため、磁気ディスク 9 1 と磁気へッド 4 5 との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。また、口一タハブ 2 1の振動を抑制できるため、モータ 5により、磁気ディスク 9 1を回転させた際にはロータハプ 2 1が安定して回転することになる。

したがって、磁気ヘッド 4 5を用いてモータ 5に取り付けられた、磁気ディスク 9 1に情報を書き込む際、もしくは、磁気ディスク 9 1から情報を読み出す際の不具合を防止することができる。

なお、上記の実施形態においては、また、流体動圧軸受部 2 3は、軸体 2 5 とスリーブ 2 7との隙間に液体 2 9を充填するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも流体によりスリーブ 2 7に対してロータハブ 2 1および軸体 2 5を回転自在とする構成であればよい。したがって、液体 2 9の代わりに空気等の気体を使用するとしてもよい。

また、磁気ディスク 9 1に限ることはなく、例えば、光デイスクであつてもよレ、。この場合には、スイングアーム 5 1の先端部 5 1 aには、磁気へッド 4 5の代わりに、光ディスクに情報を記録すると共に光ディスクに記録された情報を再生する光ピックアップが設ければよい。以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明によれば、軸方向に関するステータコィルの磁気中心と永久磁石の磁気中心とを周方向にわたって精度よく一致させると共に、永久磁石とステータコイルとの隙間を周方向にわたって一定間隔に保持できるため、これらステータコイルと永久磁石との磁気中心おょぴ隙間のばらつきに基づく、ロータハブの振動およびピュアトーンの発生を抑制できる。また、ベース部材を鉄から形成した場合には、ベース部材の軸方向の肉厚を薄く形成することができるため、情報記録再生装置用モータの薄型化を図ることができる。

また、この情報記録再生装置用モータを記録媒体駆動装置に設けた場合には、 H S Aをステータコイルおよびロータ部と共に、 1つのベース部材に固定しているため、情報記録媒体と情報変換素子との相対的な位置決めを精度よくかつ容易に行うことができる。また、ロータハブを安定して回転させることができるため、情報記録媒体に情報を書き込む際、もしくは、情報記録媒体から情報を読み出す際の不具合を防止することができる。 .

Claims

請求の範囲

1. 情報記録再生装資（ 1 ) のベース部材（ 3) にロータ部（1 3), とステータコイル（ 1 1) とを取り付けてなり、

前記ロータ部（ 1 3) 力 S、ロータハブ（2 1 ) と該ロータハブを回転自在に支持する流体動圧軸受部（2 3) とを備え、

前記ロータハブ（ 2 1 ) 力前記ステータコイル（ 1 1 ) に対向して円環状に複数の磁極を配列した永久磁石（4 1 ) を備え、 ' 前記流体動圧軸受部（2 3) 、前記ロータハブ（2 1 ) に固定される軸体（2 5) と、前記ベース部材（3 ) に固定されるスリーブ（ 2 7) とを備え、

前記ベース部材 ( 3) に、前記ステータコイル ( 1 1 ) を軸方向に突き当てる第 1の突き当て面（7 7) と、前記スリーブ（2 7) を軸方向に突き当てる第 2の突き当て面（6 9 b) とが設けられていることを特徴とする情報記録再生装置用モータ（5) 。

2. 前記ベース部材（3) に、前記ステータコイル ( 1 1 ) の周面を嵌合させる第 1嵌合面（7 5) と、前記スリーブ（ 2 7) の周面を嵌合させる第 2嵌合面 (6 9 a ) とが設けられていることを特徴とする請求項 1に記載の情報記録再生装置用モータ（ 5) 。

3. 前記ベース部材 (3) が、鉄製であることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の情報記録再生装置用モータ（ 5) 。

4. 請求項 1から請求項 3のいずれか 1項に記載の情報記録再生用モータ（ 5) と、前記ロータハブ（2 1 ) に固定される薄板状の情報記録媒体（9 1 ) と、該情報記録媒体（ 9 1 ) に情報を記録すると共に該情報記録媒体に記録された情報を再生する情報変換素子、およぴ該情報変換素子を所定の位置に位置決めする摇動手段とを有する H S A (へッドスタックアッセンブリ一) ( 7) とを備え、

該 HSA ( 7) 、前記ベース部材（3) に取り付けられていることを特徴とする情報記録再生装置（ 1) 。