(57)【要約】【課題】高い精度で記憶媒体の固有振動数を制御することができる記憶装置および環状スペーサを提供する。【解決手段】ＨＤＤ１１では、環状スペーサ３８は内側環状部５４および外側環状部５５で磁気ディスク１４に線接触する。内側環状部５４および外側環状部５５の間で環状スペーサ３８には磁気ディスク１４に向き合う対向面５９、６１が形成される。こうして環状スペーサ３８は磁気ディスク１４に確実に接触する。特に、外側環状部５５は、環状スペーサ３８の外周面を含む外側仮想円筒面５３内で必ず磁気ディスク１４に接触することができる。回転軸Ｘから外側環状部５５の半径方向位置が遠ざかれば遠ざかるほど固有振動数は増大することから、外側環状部５５の位置の調整に基づき磁気ディスク１４の固有振動数は高い精度で制御される。その結果、固有振動数の増大に応じて磁気ディスク１４の振動は低減される。【選択図】図３
2010267347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、
回転軸回りで前記固定子に回転自在に支持される回転子と、
前記回転子に装着される複数の記憶媒体と、
前記記憶媒体同士の間で前記回転子に装着される環状スペーサと、
前記環状スペーサに規定されて、前記回転軸回りに規定される第１径の内側仮想円筒面内で前記記憶媒体に線接触する内側環状部と、
前記環状スペーサに規定されて、前記回転軸回りに規定される第１径より大きい第２径の外側仮想円筒面内で前記記憶媒体に線接触する外側環状部と、
前記環状スペーサに規定されて、前記内側環状部および前記外側環状部の間で前記記憶媒体に向き合う１対の対向面とを備えることを特徴とする記憶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記憶装置において、前記回転子に取り付けられて、前記対向面上で前記回転軸回りに規定される仮想円筒面内で前記記憶媒体に線接触するクランプを備えることを特徴とする記憶装置。
【請求項３】
中心軸回りに広がる環状のスペーサ本体と、
前記スペーサ本体に形成されて、前記中心軸回りに規定される第１径の内側仮想円筒面内で、前記中心軸に直交しつつ相互に平行に広がる１対の仮想平面に線接触する内側環状部と、
前記スペーサ本体に形成されて、前記中心軸回りに規定される第１径より大きい第２径の外側仮想円筒面内で１対の前記仮想平面に線接触する外側環状部と、
前記スペーサ本体に形成されて、前記内側環状部および前記外側環状部の間で前記仮想平面同士の間に規定されて前記仮想平面に向き合う対向面とを備えることを特徴とする環状スペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルモータに装着される記憶媒体同士の間に挟み込まれる環状スペーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の筐体内にはスピンドルモータが組み込まれる。スピンドルモータのスピンドルハブには複数枚の磁気ディスクが装着される。磁気ディスク同士の間には環状スペーサが挟み込まれる。磁気ディスクの回転時、例えば磁気ディスクの表面に沿って生成される気流に基づき磁気ディスクは振動する。磁気ディスクの振動はヘッドスライダの位置決め精度を悪化させる。
【０００３】
磁気ディスクの固有振動数が高まれば、磁気ディスクの振動は低減される。振動の低減にあたって、磁気ディスク同士の間でスピンドルハブに装着される環状スペーサを用いる技術が知られている。環状スペーサは、内周端に規定される内側接触面と外周端に規定される外側接触面とで磁気ディスクの裏面や表面に接触する。こうした接触に基づき磁気ディスクの固有振動数は高められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２０００１３号公報
【特許文献２】特開２００３−２５７１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スピンドルハブの上端に装着されるクランプは、内側接触面および外側接触面の間で磁気ディスクに環状に接触する。このとき、内周端から外周端に向かうにつれてクランプの押し付け力は減少する。その結果、環状スペーサの外側接触面は磁気ディスクに満遍なく接触することができない。こうした環状スペーサは磁気ディスクの固有振動数を設計通りに高めることができない。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、高い精度で記憶媒体の固有振動数を制御することができる記憶装置および環状スペーサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、記憶装置の一具体例は、固定子と、回転軸回りで前記固定子に回転自在に支持される回転子と、前記回転子に装着される複数の記憶媒体と、前記記憶媒体同士の間で前記回転子に装着される環状スペーサと、前記環状スペーサに規定されて、前記回転軸回りに規定される第１径の内側仮想円筒面内で前記記憶媒体に線接触する内側環状部と、前記環状スペーサに規定されて、前記回転軸回りに規定される第１径より大きい第２径の外側仮想円筒面内で前記記憶媒体に線接触する外側環状部と、前記環状スペーサに規定されて、前記内側環状部および前記外側環状部の間で前記記憶媒体に向き合う１対の対向面とを備える。
【０００８】
上記目的を達成するために、環状スペーサの一具体例は、中心軸回りに広がる環状のスペーサ本体と、前記スペーサ本体に形成されて、前記中心軸回りに規定される第１径の内側仮想円筒面内で、前記中心軸に直交しつつ相互に平行に広がる１対の仮想平面に線接触する内側環状部と、前記スペーサ本体に形成されて、前記中心軸回りに規定される第１径より大きい第２径の外側仮想円筒面内で１対の前記仮想平面に線接触する外側環状部と、前記スペーサ本体に形成されて、前記内側環状部および前記外側環状部の間で前記仮想平面同士の間に規定されて前記仮想平面に向き合う対向面とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように開示の記憶装置および環状スペーサによれば、高い精度で記憶媒体の固有振動数を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った部分拡大断面図である。
【図３】本発明の一具体例に係る環状スペーサの構造を概略的に示す断面図である。
【図４】環状スペーサの外端の半径方向位置と磁気ディスクの固有振動数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）を備える。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。
【００１３】
収容空間には記憶媒体としての１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモータ１５に装着される。スピンドルモータ１５は例えば５４００ｒｐｍや７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で回転軸Ｘ回りに磁気ディスク１４を回転させることができる。回転軸Ｘは垂直方向に延びる。ここでは、例えば磁気ディスク１４は垂直磁気記録ディスクに構成される。すなわち、磁気ディスク１４上の記録磁性膜では磁化容易軸は磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に設定される。
【００１４】
収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、垂直方向に延びる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウムから成型されればよい。
【００１５】
個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１の先端にはフレキシャが張り合わせられる。フレキシャの働きで浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対してその姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダ２２にはヘッド素子すなわち電磁変換素子が搭載される。
【００１６】
磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。
【００１７】
こういった浮上ヘッドスライダ２２の浮上中にキャリッジ１６が支軸１８回りで回転すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうして浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は目標の記録トラック上に位置決めされる。
【００１８】
キャリッジブロック１７には例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３といった動力源が接続される。このボイスコイルモータ２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。
【００１９】
次に一具体例に係るスピンドルモータ１５の構造を詳述する。図２に示されるように、スピンドルモータ１５は固定子２５を備える。固定子２５は回転軸Ｘ回りに回転自在に回転子２６を支持する。固定子２５は、ベース１３に受け止められるブラケット２７を備える。ブラケット２７は、ベース１３の底板に穿たれる受け入れ孔２８に受け入れられる。ブラケット２７にはブラケット２７の表面から垂直方向に立ち上がる円筒形の円筒部２７ａが区画される。ブラケット２７は例えばねじに基づきベース１３に固定される。ブラケット２７は例えばアルミニウムの形材から削り出される。
【００２０】
固定子２５は、円筒部２７ａに受け入れられる円筒形のスリーブ３１を備える。スリーブ３１は例えば真鍮やステンレス鋼といった金属材料から形成される。スリーブ３１の円柱空間には円柱形のシャフト３２が受け入れられる。スリーブ３１およびシャフト３２の間は例えば潤滑油といった流体で満たされる。こういった流体の働きでシャフト３２はシャフト３２の軸心すなわち回転軸Ｘ回りに高速に回転することができる。いわゆる流体軸受けが確立される。シャフト３２の下端には回転軸Ｘから遠心方向に広がるスラストフランジ３３が取り付けられる。シャフト３２やスラストフランジ３３は例えばステンレス鋼といった金属材料から形成される。
【００２１】
回転子２６は、シャフト３２に装着されるスピンドルハブ３４を備える。スピンドルハブ３４は、円柱空間を規定する円筒状の円筒体３５を区画する。円筒体３５の一端すなわち下端には円筒体３５から外向きに広がるフランジ３６が接続される。スピンドルハブ３４には例えば２枚の磁気ディスク１４が搭載される。搭載にあたって個々の磁気ディスク１４の中心には貫通孔１４ａが穿たれる。貫通孔１４ａは、スピンドルハブ３４の他端すなわち開放端３７からスピンドルハブ３４の円筒体３５を受け入れる。磁気ディスク１４同士の間には環状スペーサ３８が挟み込まれる。環状スペーサ３８は磁気ディスク１４同士の間隔を保持する。
【００２２】
スピンドルハブ３４の開放端３７にはディスククランプ３９が装着される。磁気ディスク１４および環状スペーサ３８はディスククランプ３９およびフランジ３６の間に挟み込まれる。ディスククランプ３９は円盤形の平板４１を備える。平板４１は例えばアルミニウムやステンレス鋼といった金属材料から形成される。平板４１の中心には平たい円柱空間を規定する受け入れ孔４２が形成される。受け入れ孔４２は平板４１の表面から裏面に貫通する。受け入れ孔４２の円柱空間の中心軸は回転軸Ｘに一致する。
【００２３】
受け入れ孔４２にはねじ４３の軸部が受け入れられる。軸部には雄ねじが切られる。ねじ４３のねじ頭は平板４１の表面に受け止められる。ねじ４３の軸部の軸心は回転軸Ｘに一致する。ねじ４３は、シャフト３２に形成されるねじ孔４４に締結される。ねじ孔４４には雌ねじが切られる。ディスククランプ３９は環状に規定される平板４１の外周縁４１ａでフランジ３６に向かって磁気ディスク１４に押し付け力を作用させる。外周縁４１ａ以外で平板４１の裏面およびスピンドルハブ３４の開放端３７の頂上面の間には所定の隙間が確保される。
【００２４】
固定子２５は、円筒部２７ａの円筒外周面に固定される一群の固定子鉄心すなわちコア４５を備える。コア４５には電磁石すなわちコイル４６が巻き付けられる。コア４５は、積み重ねられた複数枚の金属製薄板から形成される。その一方で、スピンドルハブ３４は円筒内周面で円筒部２７ａの円筒外周面に向き合わせられる。スピンドルハブ３４の円筒内周面には永久磁石４７が固着される。永久磁石４７はコイル４６に向き合わせられる。コイル４６に電流が供給されると、コイル４６で生じる磁界に基づきスピンドルハブ３４は回転軸Ｘ回りで回転する。
【００２５】
図３を併せて参照し、環状スペーサ３８は、回転軸Ｘに中心軸を一致させる環状のスペーサ本体５１を備える。スペーサ本体５１の内端に規定される内周面は、回転軸Ｘ回りに第１径で広がる内側仮想円筒面５２内に規定される。内側仮想円筒面５２は円筒体３５の外周面に一致する。したがって、スペーサ本体５１の内周面は円筒体３５の外周面に受け止められる。その一方で、スペーサ本体５１の外端に規定される外周面は、回転軸Ｘ回りに第１径より大きい第２径で広がる外側仮想円筒面５３内に規定される。内側仮想円筒面５２および外側仮想円筒面５３は同軸に規定される。
【００２６】
スペーサ本体５１の上端および下端には内側仮想円筒面５２内で上側の磁気ディスク１４の裏面および下側の磁気ディスク１４の表面に環状に線接触する内側環状部５４が形成される。同様に、スペーサ本体５１の上端および下端には外側仮想円筒面５３内で上側の磁気ディスク１４の裏面および下側の磁気ディスク１４の表面に環状に線接触する外側環状部５５が形成される。内側仮想円筒面５２および外側仮想円筒面５３の間でクランプ３９の外周縁４１ａは、回転軸Ｘ回りに規定される仮想円筒面５６内で上側の磁気ディスク１４の表面に線接触する。
【００２７】
上側の磁気ディスク１４の裏面は、回転軸Ｘに直交する第１仮想平面５７内に規定される。その一方で、下側の磁気ディスク１４の表面は、回転軸Ｘに直交する第２仮想平面５８内に規定される。第１仮想平面５７および第２仮想平面５８は相互に平行に規定される。スペーサ本体５１の上端には上側の磁気ディスク１４の裏面に向き合う環状の上側対向面５９が規定される。同様に、スペーサ本体５１の下端には下側の磁気ディスク１４の表面に向き合う環状の下側対向面６１が規定される。ここでは、上側対向面５９は、下側対向面６１に向かって窪む湾曲面で規定される。下側対向面６１は、上側湾曲面５９に向かって窪む湾曲面で規定される。
【００２８】
上側対向面５９は、内側仮想円筒面５２上および外側仮想円筒面５３上で第１仮想平面５７に交差する。交差する点上で規定される上側対向面５９の接線は第１仮想平面５７に所定の交差角αで交差する。同様に、下側対向面６１は、内側仮想円筒面５２上および外側仮想円筒面５３上で第２仮想平面５８に交差する。交差する点上で規定される下側対向面６１の接線は第２仮想平面５８に所定の交差角βで交差する。ここでは、交差角αは交差角βに同一に設定される。上側対向面５９は、内端および外端から内端および外端の中間位置に向かうにつれて第１仮想平面５７から徐々に遠ざかる。同様に、下側対向面６１は、内端および外端から内端および外端の中間位置に向かうにつれて第２仮想平面５８から遠ざかる。
【００２９】
こうした環状スペーサ３８は、磁気ディスク１４にアルミニウム基板が用いられる場合にアルミニウムから形成される。その他、磁気ディスク１４にガラス基板が用いられる場合、環状スペーサ３８はステンレス鋼から形成される。その他、上側対向面５９や下側対向面６１が内側仮想円筒面５２上や外側仮想円筒面５３上で第１仮想平面５７や第２仮想平面５８に交差する限り、上側対向面５９や下側対向面６１では、前述の湾曲面に代えて、例えば内端および外端から内端および外端の中間位置に向かうにつれて第１仮想平面５７や第２仮想平面５８から徐々に遠ざかる平坦な傾斜面で規定されてもよい。
【００３０】
以上のようなＨＤＤ１１では、環状スペーサ３８は内側環状部５４および外側環状部５５で磁気ディスク１４に線接触する。こうして環状スペーサ３８は磁気ディスク１４に確実に接触することができる。特に、外側環状部５５は、環状スペーサ３８の外周面を含む外側仮想円筒面５３内で必ず磁気ディスク１４に接触することができる。後述のように、回転軸Ｘから外側環状部５５の半径方向位置が遠ざかれば遠ざかるほど固有振動数は増大することから、外側環状部５５の位置の調整に基づき磁気ディスク１４の固有振動数は高い精度で制御される。その結果、固有振動数の増大に応じて磁気ディスク１４の振動は低減される。
【００３１】
図４は、回転軸Ｘからの外側環状部５５の半径方向位置と磁気ディスク１４の固有振動数との関係を示すグラフである。図４から明らかなように、外側環状部５５の半径方向位置が回転軸Ｘから遠ざかるにつれて磁気ディスク１４の固有振動数は増大する。したがって、外側環状部５５の半径方向位置は回転軸Ｘから遠ざかれば遠ざかるほど好ましい。ただし、外側環状部５５の半径方向位置の増大に伴って磁気ディスク１４では記録領域が減少することから、記録領域と固有振動数とは相互に最適な条件で設定されればよい。
【符号の説明】
【００３２】
１１  記憶装置（ハードディスク駆動装置）、１４  記憶媒体（磁気ディスク）、２５  固定子、２６  回転子、３８  環状スペーサ、３９  クランプ（ディスククランプ）、５１  スペーサ本体、５２  内側仮想円筒面、５３  外側仮想円筒面、５４  内側環状部、５５  外側環状部、５６  仮想円筒面、５７  仮想平面、５８  仮想平面、５９  対向面、６１  対向面、Ｘ  回転軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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