(57)【要約】【課題】簡単安価な機構により、所定の押圧力が得られ、しかも、短時間に磁気ディスクをクランプすることができる磁気ディスクのクランプ機構を提供する。【解決手段】スピンドル軸３の胴部９の外周に小径な環状溝９ａを形成し、この環状溝９ａの先端側には磁気ディスク１０を載置する載置面１１側に至るに従って小径となるテーパ部９ｂを形成し、環状溝９ａにテーパ部９ｂの斜面に内周の一方端が当接すると共に他端面が磁気ディスク１０の上面に当接する厚さとした弾性を有するＣ字形のクランプリング１２を装着させ、テーパ部９ｂの斜面によりクランプリング１２の内方に向かう弾力を磁気ディスク１０側に向かう押圧力に変換してハブ８の載置面１１に押圧付勢する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドル軸を中心に回転自在に支持され、上記スピンドル軸と同心に円筒状の胴部を形成すると共に上記胴部の基端側の半径方向に載置面を形成したハブと、中心孔を上記胴部に嵌挿すると共に上記載置面に面接合して載置する磁気ディスクと、この磁気ディスクを上記載置面に押圧して固定するクランプとを少なくとも有する磁気ディスク装置であって、上記胴部の外周の先端側と上記載置面側との間に小径な環状溝を形成し、この環状溝の先端側には上記載置面側に至るに従って小径となるテーパ部を形成し、上記環状溝に上記テーパ部の斜面に内周の一方端が当接すると共に他端面が上記磁気ディスクの上面に当接する厚さとした弾性を有するＣ字形のクランプリングを装着させ、上記テーパ部の斜面により上記クランプリングの内方に向かう弾力を上記磁気ディスク側に向かう押圧力に変換して上記磁気ディスクを上記ハブの載置面に押圧付勢したことを特徴とする磁気ディスクのクランプ機構。
【請求項２】
Ｃ字形の上記クランプリングは、自由状態における最短径が胴部に形成した環状溝の外径よりも小さくする一方、上記環状溝に装着した状態では、上記クランプリングの内周の一方端をテーパ部の斜面に弾性付勢させると共に、上記環状溝の外周と上記クランプリングの内周との間にギャップを形成した請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構。
【請求項３】
上記胴部の先端には先端から上記載置面側に至るに従って大径となるテーパ状の導入部を形成し、弾性を有するＣ字形の上記クランプリングを上記載置面側に押圧して上記環状溝に装着するとき、上記導入部により上記クランプリングを弾性に抗して拡開させ、更に押圧することにより上記環状溝に装着させた請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構。
【請求項４】
弾性を有するＣ字形の上記クランプリングの上記磁気ディスクの上面に当接する他方端の内周に、この他方端の端面側を大径とし順次小径となる擂り鉢状の導入斜面を形成し、上記クランプリングを上記環状溝に装着するとき、上記クランプリングを上記載置面側に押圧して上記導入面により弾性に抗して拡開させ、更に押圧することにより上記環状溝に装着させた請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構。
【請求項５】
Ｃ字形の上記クランプリングは、弾性を有する金属線からなり、この金属線を蛇行させると共にＣ字形の環状に形成すると共に、内周側を高くした略々円錐台状に形成され、上記内周側を上記環状溝のテーパ部に当接させた請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構。
【請求項６】
上記クランプリングの表面に滑り止め防止用の制止膜を被着した請求項１乃至５に記載の磁気ディスクのクランプ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置のハブに載置した磁気ディスクをクランプするクランプ機構に関し、詳しくは、スピンドル軸の周囲に回転自在に配設したハブの胴部にクランプ機構を設けた磁気ディスクのクランプ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置のクランプ機構は、一般的に図１３に示す機構が実用に供されている。まず、磁気ディスク装置用のスピンドルモータ、および、一般的なクランプ機構について説明する。
【０００３】
図１３において、ブラケット５０の中央に形成した透孔５１には、スピンドル軸５２の基端側が嵌合固着されている。更に、透孔５１よりも外周側には環状に突出形成した台座部５３にステータコア５４が固定され、このステータコア５４の各突極には各々コイル５５が巻装されている。ステータコア５４の外周には、多極着磁された駆動マグネット５６を対向させている。この駆動マグネット５６は、ハブ５７の内周面に嵌合固着したヨーク５８の内面に配設されている。ハブ５７はアルミニウム等の非磁性体からなる金属材によって形成されているので、駆動マグネット５６の磁気回路を構成するためにヨーク５８を配設している。
【０００４】
ハブ５７は略々カップ状に形成され、中央に突出形成された胴部５７ａの外周には磁気ディスク５９を搭載するための載置面６０が形成されている。胴部５８に嵌合した２枚の磁気ディスク５９の間にはスペーサリング６１を介在させ、互いに離間させている。更に、上側磁気ディスク５９の上面内周近傍には、内周側をハブ５７の上端面にビス６２によって固着した弾性を有するクランプリング６３の外周縁を押圧することによって２枚の磁気ディスク５９を固定している。
【０００５】
更に、ハブ５７の中央には、軸方向に貫通した軸受保持孔６４が形成されている。この軸受保持孔６４の内部には、上記スピンドル軸５１に嵌挿された例えばボールベアリングからなる一対の軸受６５，６６が保持され、ハブ５７は軸受６５，６６を介してスピンドル軸５１に対して回転自在に支承されている。また、軸受保持孔６４の図示上方の開口部はキャップ６７によって閉塞され、キャップ６７とハブ５７の外周面とブラケット５０の内周面との間に形成したラビリンス６８とによってモータ内部を密閉状態にしている。
【０００６】
以上の磁気ディスク装置は、通常、３．５インチ径、或いは２．５インチ径といわれるものであり、クランプ機構は、上述のように、弾性を有するクランプリング６３の内周側をハブ５７の上端面にビス６２によって固着している。このように、３．５インチ、或いは２．５インチ径の磁気ディスク装置は、磁気ディスク５９の内径が大きいことから、ハブ５７の上端面にクランプリング６３を固着するスペースを有している。
【０００７】
近年、磁気ディスク装置は記録密度および記憶容量が増大する一方、広い分野で使用するため、小型パソコン、或いは、携帯用端末機器の小型薄型化が検討されている。しかし、この種の携帯用端末機器に搭載する磁気ディスク装置は、更なる小型薄型化が不可欠となり、次第に磁気ディスク装置の形状をカードサイズもしくはそれ以下にすると共に、厚みを５ｍｍ以下にすることが必要となる。このような寸法を達成するためには、磁気ディスクを１．８インチ径以下にする必要があり、各種機構が提案されている。
【０００８】
このような小型薄型の磁気ディスク装置においては、必然的に磁気ディスクの外径が小さくなると共に、ハブの胴部に嵌挿する内径も小さくなる。この結果、図９により説明した比較的大型の磁気ディスク装置のように、ハブの上端面にクランプリングを固着するためのスペースがなくなってしまう。従って、磁気ディスクサイズが１．８インチ径以下とした小型薄型の磁気ディスク装置におけるクランプ機構を新たに開発する必要が生じている。
【０００９】
このような背景の中、磁気ディスクサイズが１．８インチ径以下の磁気ディスク装置に対応するものとして、例えば、図１４に示すようなクランプ機構が提案されている。（特開平９−１０６６２２号公報）即ち、固定したスピンドル軸７０に嵌合した軸受７１、７２により、ハブ７３が回転自在に配設されている、ハブ７３の中央に突出形成された胴部７４の外周には磁気ディスク７５を搭載するための載置面７６が形成されている。胴部７４に中心孔を嵌合すると共に載置面７６に載置した磁気ディスク７５は、形状記憶合金または時効析出型合金等からなるクランプリング７７によってクランプされている。クランプリング７７は、加熱によって変形させ、胴部７４の外周に嵌合した後に、磁気ディスク７５を押圧した状態で冷却することにより固定される。このクランプ機構によれば、ハブの上端面にクランプリングを固定しないので、小型薄型の磁気ディスク装置にも採用できる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平９−１０６６２２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のクランプ機構は、形状記憶合金等の加熱によって変形する合金であり、加熱、押圧、冷却と多くの工程を必要とすると共に、クランプ作業のために多くの工数を必要とする。また、形状記憶合金等は金属であり、それ自体が剛体であることから、磁気ディスクに対して所定の押圧力を確保すると共に保持するためには、ハブの胴部を強固に締め付ける必要がある。小型薄型の磁気ディスク装置は、ハブの胴部が肉薄に形成されていることから、クランプリングの強固な締め付けにより胴部を変形させることがあり、致命的な不良を招来する問題がある。更に、形状記憶合金等の金属は未だに高価であり、必然的にコストアップになる問題がある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑み、簡単安価な機構により、所定の押圧力が得られ、しかも、短時間に磁気ディスクをクランプすることができる磁気ディスクのクランプ機構を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、スピンドル軸を中心に回転自在に支持され、上記スピンドル軸と同心に円筒状の胴部を形成すると共に上記胴部の基端側の半径方向に載置面を形成したハブと、中心孔を上記胴部に嵌挿すると共に上記載置面に面接合して載置する磁気ディスクと、この磁気ディスクを上記載置面に押圧して固定するクランプとを少なくとも有する磁気ディスク装置であって、上記胴部の外周の先端側と上記載置面側との間に小径な環状溝を形成し、この環状溝の先端側には上記載置面側に至るに従って小径となるテーパ部を形成し、上記環状溝に上記テーパ部の斜面に内周の一方端が当接すると共に他端面が上記磁気ディスクの上面に当接する厚さとした弾性を有するＣ字形のクランプリングを装着させ、上記テーパ部の斜面により上記クランプリングの内方に向かう弾力を上記磁気ディスク側に向かう押圧力に変換して上記磁気ディスクを上記ハブの載置面に押圧付勢したことを特徴としている。
【００１４】
かかる請求項１に記載の発明によれば、ハブの胴部に形成した環状溝にテーパ部を形成し、クランプリングの内周の一方端を当接させると、クランプリングの内方に向かう弾力がテーパ部の斜面によって磁気ディスク側に変換され、磁気ディスクをクランプリングの弾力によってハブの載置面に押圧付勢することができる。更に、クランプリングの弾力によって押圧付勢するので、所定の押圧力が安定して長期間維持できる。更にまた、ハブの胴部に環状溝を形成してクランプするので、ハブの上端面を使用することがないことから、磁気ディスク装置の小型薄型化を助長することができる。また、クランプリングの内周の一方端を環状溝のテーパ部に当接させると、磁気ディスクの厚さや載置状態のばらつき、或いはクランプリングの厚さのばらつきがあってもテーパ部によって吸収することもできる。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、Ｃ字形の上記クランプリングは、自由状態における最短径が胴部に形成した環状溝の外径よりも小さくする一方、上記環状溝に装着した状態では、上記クランプリングの内周の一方端をテーパ部の斜面に押圧付勢させると共に、上記環状溝の外周と上記クランプリングの内周との間にギャップを形成したことを特徴としている。
【００１６】
かかる請求項２に記載の発明によれば、環状溝に装着した状態では、クランプリングの内周と環状溝の外周との間にギャップを形成させ、クランプリングを環状溝のテーパ部の斜面に押圧付勢するようにしたので、クランプリングは常にテーパ部の斜面によって磁気ディスク側への弾性付勢力が作用し、安定したクランプ力が得られる。
【００１７】
また、本発明の請求項３に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、胴部の先端には先端から載置面側に至るに従って大径となるテーパ状の導入部を形成し、弾性を有するＣ字形のクランプリングを上記載置面側に押圧して環状溝に装着するとき、導入部によりクランプリングを弾性に抗して拡開させ、更に押圧することにより環状溝に装着させたしたことを特徴としている。
【００１８】
かかる請求項３に記載の発明によれば、胴部の先端にテーパ状の導入部を形成すると、クランプリングを胴部の先端から押圧することによって、環状溝に装着することができ、クランプリングの装着作業が容易になる。また、Ｃ字形のクランプリングを磁気ディスクの上面から当接させるので、磁気ディスクに損傷を与える虞がなくなる。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、クランプリングの他方端の内周に、この他方端の端面側を大径とし順次小径となる擂り鉢状の導入斜面を形成し、クランプリングを環状溝に装着するとき、クランプリングを載置面側に押圧して導入面により弾性に抗して拡開させ、更に押圧することにより環状溝に装着させたことを特徴としている。
【００２０】
かかる請求項４に記載の発明によれば、クランプリングの他方端の内周に擂り鉢状の導入斜面を形成すると、クランプリングを胴部の先端から押圧すると導入斜面によって、クランプリングが拡開して環状溝に装着することができ、クランプリングの装着作業が容易になる。また、Ｃ字形のクランプリングを磁気ディスクの上面から当接させるので、磁気ディスクに損傷を与える虞がなくなる。
【００２１】
本発明の請求項５に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、Ｃ字形のクランプリングは、弾性を有する金属線からなり、この金属線を蛇行させると共にＣ字形の環状に形成すると共に、内周側を高くした略々円錐台状に形成され、内周側を環状溝のテーパ部に当接させたことを特徴としている。
【００２２】
かかる請求項５に記載の発明によれば、弾性を有する金属線を蛇行させると共にＣ字形の環状に形成してクランプリングを形成すると、１本の細い弾性金属線から容易にクランプリングを形成することができる。また、クランプリングの内周側を高くして略々円錐台状に形成し、内周側を環状溝のテーパ部に当接させると、クランプリングの環状溝方向への弾性復帰力がテーパ部によって方向変換するときの弾力に、クランプリング自体の上下方向の弾力が加えられ、大きな弾力によって磁気ディスクに対する押圧力を更に高めることができる。
【００２３】
本発明の請求項６に記載の磁気ディスクのクランプ機構は、クランプリングの表面に滑り止め用の制止膜を被着したことを特徴としている。
【００２４】
かかる請求項６に記載の発明によれば、クランプリングの表面に滑り止め用の制止膜を被着すると、ハブの胴部、および、磁気ディスクとクランプリングとの間の摩擦抵抗が増大するので、特に磁気ディスク装置の起動時に磁気ディスクの空転が防止され、互いに接合する部位の摺動による摩耗粉が発生しないので、コンタミ等の発生が未然に防止される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
図１は、磁気ディスクサイズが１．８インチ径以下の磁気ディスク装置用のスピンドルモータおよび本発明に係る磁気ディスクのクランプ機構を示している。上記スピンドルモータ、および、図示しない磁気ディスクへ磁気記録の書き込みと読み取りを行う磁気ヘッド、この磁気ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動するボイスコイル、上記スピンドルモータと上記アクチュエータの駆動と制御及びデータの転送を行う回路基板を収納した略皿状のベース体１の中央に形成した透孔２には、スピンドル軸３の基端側が嵌合固着されている。
【００２７】
更に、透孔２の外周側には環状に突出形成した台座部４にステータコア５が固定され、このステータコア５の各突極には各々コイル６が巻装されている。ステータコア５の外周には、多極着磁された駆動マグネット７を対向させている。この駆動マグネット７は、ハブ８の内周面に配設されている。ハブ８は鉄或いはアルミニウム等の金属材によって形成されている。このとき、ハブ８をアルミニウム等の非磁性体からなる金属材によって形成する場合は、駆動マグネット７の磁気回路を構成するためにハブ８の内周面に磁性体からなるヨークを介在させることが必要である。尚、磁気ディスクサイズが１．８インチ径以下の磁気ディスク装置にあっては、極力小型化するために、ハブ８を鉄等の磁性体金属によって構成することが望ましく、また、剛性を増すためにも好適である。
【００２８】
ハブ８は略々カップ状に形成され、中央には円筒状の胴部９が突出形成されている。更に、胴部９の基端側外周には磁気ディスク１０を搭載するための載置面１１が形成されている。また、磁気ディスク１０の上面内周近傍には、後述する弾性を有するクランプリング１２を押圧することによって磁気ディスク１０を固定している。
【００２９】
一方、ハブ８の中央には軸方向に貫通した軸受保持孔１３を形成している。この軸受保持孔１３の内部には、上記スピンドル軸３に嵌挿された例えばボールベアリングからなる一対の軸受１４，１５が保持され、ハブ８は軸受１４，１５を介してスピンドル軸３に対して回転自在に支持されている。軸受手段としては、上述したボールベアリングの他に、オイルまたは空気を流体とした動圧軸受に変更しても良い。
【００３０】
このようなスピンドルモータ、各種機能部品、および、回路基板を収納した略皿状のベース体１には、蓋１６を被嵌することによって磁気ディスク装置をほぼ密閉状態としている。この種の磁気ディスク装置にあっては、極力薄型化することから、蓋１６と上記スピンドルモータとの間隔も極力小さくしている。このため、蓋１６を過度に押圧したときに、スピンドルモータの特にハブ８に接触して停止もしくは減速させる危険性がある。このため、スピンドル軸３の先端をハブ８の胴部９よりも高くし、万一蓋１６を押圧したときに、蓋１６の内面がスピンドル軸３の先端に当接させ、ハブ８の胴部９への接触を防止している。
【００３１】
以上のように構成された磁気ディスク装置用のスピンドルモータにおいて、ハブ８に突出形成された円筒状の胴部９には、磁気ディスク１０の中央孔が嵌挿される。１．８インチ径以下の磁気ディスク装置にあっては、磁気ディスク１０の中央孔は小径に形成されるため、胴部９の外径寸法も小径に形成されている。従って、胴部９自体の肉厚も薄く形成される。
【００３２】
このような胴部９の外周には、図２に示すように、先端側と載置面１１側との間に、胴部９の外径寸法よりも小径な環状溝９ａが形成されている。更に、環状溝９ａの図示上方の先端側には、載置面１１方向に至るに従って小径となるテーパ部９ｂが形成されている。このテーパ部９ｂの斜面の角度は、後述するクランプリング１２の弾力の方向が変換され易いように、胴部９の軸芯に対して略４０度乃至７０度程度に設定されている。また、テーパ部９ｂの斜面は、後述するクランプリング１２との摩擦抵抗が少なくなるような面粗度に仕上げられている。そして、環状溝９ａにはクランプリング１２が装着されている。
【００３３】
クランプリング１２は、例えば、ステンレス或いは隣青銅等の弾性を有する金属材からなるバネ部材によって形成され、図３に示すように、円周の一部を開口させたＣ字形の円環状に形成されている。その内径寸法は、自由状態における最短部分の寸法ｌ１を環状溝９ａの外径寸法ｌ２よりも小さく設定されている。更に、クランプリング１２の高さ方向の厚さは、環状溝９ａのテーパ部９ｂの斜面と磁気ディスク１０の上面との間の距離にほぼ等しく設定されている。そして、開口部から外方に拡開したときに、両腕部分が自由状態に戻ろうとして中心方向に向かう弾力が生ずる。
【００３４】
また、クランプリング１２の外周縁および内周縁には、ハブ８の胴部９および磁気ディスク１０に対して損傷等を与えないように面取りまたは円弧面が形成されている。面取り等を形成することにより、損傷等によって、コンタミ等の発生を未然に防止するためである。特に、内周の一方端縁は、テーパ部９ｂの斜面に当接するため、テーパ部９ｂとの摩擦抵抗が少なくなるような面粗度に仕上げている。尚、クランプリング１２は、金属材の他に弾性を有する合成樹脂をモールド成型することによって形成しても良い。
【００３５】
クランプリング１２は、Ｃ字形の円環状に形成されているが、後述する磁気ディスク１０へ装着する際の作業性を容易にするための形状に形成されている。即ち、図４（Ａ）（Ｂ）はその一例を示し、図４（Ａ）は、Ｃ字形の開口部１２ａの先端部分を外方に湾曲させて突出すると共に、開口部１２ａと１８０度対向した位置には略矩形状に形成した取っ手部１２ｂを形成している。この取っ手部１２ｂは、図５（Ａ）に示すように、胴部９の先端方向に屈曲している。
【００３６】
また、図４（Ｂ）は、Ｃ字形の開口部の先端部分を外方に突出させると共に、先端を胴部９の先端方向に屈曲して取っ手部１２ｃを形成している。開口部と１８０度対向した位置には、半円形に外方に突出させバランス部１２ｄを形成している。クランプリング１２は、磁気ディスク１０と共に前述したスピンドルモータによって、例えば５８００回転／分以上の高速で回転する。このため、クランプリング１２は、回転バランスを保つために開口部側とその反対側のウエイトをほぼ均等にすることが望ましい。
【００３７】
以上の構成からなるクランプリング１２によって磁気ディスク１０をクランプする方法について説明する。まず、図４（Ａ）に示すクランプリング１２によってクランプする方法について、図５に基づいて説明する。磁気ディスク１０は、ハブ８の胴部９に挿入すると共に載置面１１に搭載されている。この状態から、図４（Ａ）に示すクランプリング１２に形成した取っ手部１２ｂを図示しない治具を用いて挟持し、図５（Ａ）に示すように、磁気ディスク１０の上面に当接させながら矢示の方向に移動し、環状溝９ａに達した後に矢示の方向に押圧する。クランプリング１２は、押圧によって開口部１２ａが弾性に抗して環状溝９ａの外径寸法に拡開され、環状溝９ａへ挿通される。この結果、図５（Ｂ）に示すように、クランプリング１２が環状溝９ａに装着される。
【００３８】
クランプリング１２は前述した厚さに設定されているので、環状溝９ａに装着したときには、図２に示すように、内周の一方端がテーパ部９ｂの斜面に当接する。また、クランプリング１２の自由状態における最短径ｌ１が胴部に形成した環状溝９ａの外径ｌ２よりも小さくしているので、特に両腕部分が自由状態に戻ろうとして中心方向に向かう弾力が生じて、テーパ部９ｂの斜面に弾性付勢される。この弾力は、テーパ部９ｂの斜面により図示下方に方向転換され、磁気ディスク１０を押圧付勢する。
【００３９】
このように、クランプリング１２を環状溝９ａに装着した状態では、クランプリング１２の内周の一方端がテーパ部９ｂの斜面に弾性付勢状態で当接することから、環状溝９ａの外周とクランプリング１２の内周との間には、常にギャップ１７が形成される。
【００４０】
次に、図４（Ｂ）に示すクランプリング１２によってクランプする方法について、図６に基づいて説明する。前述した例と同様に、磁気ディスク１０は載置面１１に搭載されている。図４（Ｂ）に示すクランプリング１２は、Ｃ字形の開口部の先端部分を各々屈曲して取っ手部１２ｃを形成している。この取っ手部１２ｂを図示しない治具を用い、図３に示すように開口部を拡開した状態で図６（Ａ）に示すように磁気ディスク１０の上面に当接すると共に矢示の方向に移動し、環状溝９ａに挿通することにより、図６（Ｂ）に示すように、クランプリング１２を環状溝９ａに装着する。
【００４１】
図４（Ｂ）に示すクランプリング１２も、環状溝９ａに装着したときには、図２に示すように、内周の一方端がテーパ部９ｂの斜面に当接する。この結果、クランプリング１２の自由状態に戻ろうとする弾力がテーパ部９ｂの斜面によって方向転換され、この弾力によって磁気ディスク１０が押圧付勢される。また、環状溝９ａの外周とクランプリング１２の内周との間にギャップ１７が形成されることも前述の例と同様である。
【００４２】
図７は、本発明の第２の実施態様を示している。前述した磁気ディスク装置用のスピンドルモータにおいて、ハブ８には磁気ディスク１０を嵌挿するための円筒状の胴部２０が突出形成され、胴部２０の外周には、先端側と載置面１１側との間に胴部２０の外径寸法よりも小径な環状溝２０ａが形成されている。更に、環状溝２０ａの図示上方の先端側には、載置面１１方向に至るに従って小径となるテーパ部２０ｂが形成されている。そして、環状溝２０ａにクランプリング１２を装着する。以上の構成は前述した第１の実施態様と同様であるが、第２の実施態様においては、胴部２０の先端側と環状溝２０ａの間にテーパ状の導入部２１を形成している。
【００４３】
導入部２１は、図７に示すように、胴部２０の先端を小径に形成し、環状溝２０ａ方向に至るに従って大径となる略円錐台としたテーパ状に形成している。この導入部２１の先端は、直径がクランプリング１２の自由状態における内径に等しいかやや小さく設定されている。
【００４４】
次に、第２の実施態様におけるクランプリング１２の装着方法について説明する。図７に示すように、自由状態のクランプリング１２を胴部２０先端の導入部２１に当接した後、クランプリング１２を図示下方に押圧する。クランプリング１２は、導入部２１のテーパ状斜面により、弾力に抗して二点鎖線で示すように拡開される。更に押圧することにより、クランプリング１２は導入部２１と環状溝２０ａとの間の最大径の頂部を乗り越えた後、環状溝２０ａに装着される。
【００４５】
環状溝２０ａに装着されたクランプリング１２は、前述した例と同様に、内周の一方端がテーパ部２０ｂの斜面に当接し、クランプリング１２の自由状態に戻ろうとする弾力がテーパ部９ｂの斜面によって方向転換され、磁気ディスク１０を押圧付勢する。このとき、環状溝２０ａの外周とクランプリング１２の内周との間にはギャップ２２が形成される。
【００４６】
以上のように、胴部２０の先端にテーパ状の導入部２１を形成したので、クランプリング１２を胴部２０の先端から押圧することにより環状溝２０ａに装着することができることから、クランプリング１２の装着作業が容易になる。また、Ｃ字形のクランプリング１２を磁気ディスク１０の上面から当接させるので、装着時に磁気ディスク１０に対して損傷を与える虞がない。このため、クランプリングとしては、図４に示したクランプリング１２のように、装着作業を行うための取っ手部１２ａ乃至１２ｄを省略することができる。この第２の実施態様に適するクランプリング３０を図８に示す。即ち、クランプリング３０は、取っ手部を省略し、円周の一部に開口部３０ａを形成している以外はほぼ円環状に形成されている。
【００４７】
前述したように、クランプリングは磁気ディスク１０と共に高速回転する。図８に示すクランプリング３０は、回転バランスを保つ上で好適である。更に、装着作業時に必要な取っ手部１２ａ〜１２ｄは、高速回転時に空気の抵抗を受け風損を生じる。また、取っ手部のような突起部分は、回転時に風切り音を発生することがある。クランプリング３０は、取っ手部のような突起部がなく、しかもほぼ円環状に形成されているので、風損および風切り音を大幅に軽減することができる。
【００４８】
図９は、本発明の第３の実施態様を示している。即ち、第３の実施態様は、クランプリング４０に導入斜面４１を形成し、上述した第２の実施態様と同様に磁気ディスク１０の上面方向から装着可能にしたものである。弾性を有するＣ字形のクランプリング４０は、磁気ディスク１０の上面に当接する側の他方端の内周に、この他方端の端面側を大径とし順次小径となる擂り鉢状の導入斜面４１を形成している。この導入斜面４１の他方端の直径は、胴部９の外径に等しいかやや小さく設定されている。
【００４９】
次に、第３の実施態様におけるクランプリング４０の装着方法について説明する。図９に示すように、自由状態のクランプリング４０を胴部９の先端に当接した後、図示下方に押圧する。クランプリング４０は、導入斜面４１により弾力に抗して拡開される。更に押圧することにより、クランプリング４０が下降して環状溝２０ａに装着される。このとき、環状溝９ａの外周とクランプリング４０の内周との間にはギャップ２３が形成される。この第３の実施態様においても、クランプリング４０は取っ手部のような突起部のないほぼ円環状に形成することができるので、風損および風切り音を大幅に軽減することができる。
【００５０】
図１０および図１１は、本発明の第４の実施態様を示している。Ｃ字形のクランプリング５０は、弾性を有する例えばステンレス、隣青銅、或いは、ピアノ線等の金属線を図１１に示すように蛇行させて屈曲することによって形成されている。クランプリング５０として使用する金属線は、弾性を利用するために線径を比較的細くしている。このため、クランプリング５０として必要な、環状溝９ａのテーパ部９ｂの斜面と磁気ディスク１０の上面との間の距離にほぼ等しい高さに設定できない。そこで、金属線から形成したクランプリング５０は、内周側を高くした略々円錐台状に形成することにより所定の高さに設定している。また、クランプリング５０の自由状態における内径は、環状溝９ａの外径よりも小さく設定されている。
【００５１】
第４の実施態様におけるクランプリング５０の装着方法は、図４に示したクランプリング１２の装着方法と同様に、磁気ディスク１０の上面に当接した状態から、開口部５０ａを環状溝９ａに対向させた後に押圧して拡開することによって装着する。装着状態においては、クランプリング５０の内周側が環状溝９ａのテーパ部９ｂの斜面に当接し、このテーパ部９ｂによって自由状態に復帰しようとする弾性復帰力が方向変換して磁気ディスク１０を押圧付勢する。
【００５２】
このように、クランプリング５０は、１本の細い弾性金属線から容易に形成することができる。また、クランプリング５０の内周側を高くして略々円錐台状に形成すると、クランプリング５０の環状溝９ａ方向への弾性復帰力がテーパ部によって方向変換するときの弾力と、クランプリング５０自体の上下方向の弾力が加えられ、大きな弾力によって磁気ディスク１０に対する弾性付勢力を更に高めることができる。尚、図１０における胴部９は、図２等で示した構成としたが、図７において示した先端にテーパ状の導入部２１を形成した胴部２０にも適用することができる。
【００５３】
以上説明した各実施態様のように、磁気ディスク１０はクランプリング１２、４０、５０により押圧付勢されてクランプされる。磁気ディスク１０が回転しているときのクランプ力は、上記クランプリングの弾力により確保できるが、磁気ディスク１０の回転起動時には、慣性によってハブ８との間で相対的に僅かに変位する可能性もある。これを防止するために、上記クランプリングが接触する胴部９及び磁気ディスク１０との間の摩擦抵抗を高めることが望ましい。摩擦抵抗を高める手段として、上記クランプリングの表面に滑り止め防止用のゴムまたは合成樹脂からなる制止膜（図示しない）を被着しても良い。この制止膜は、ゴムまたは摩擦抵抗の大きな合成樹脂からなる被膜をコーティングすることによって、数ミクロンから数十ミクロン程度に被着することにより形成できる。また、更に摩擦抵抗を高めるためには、例えば、再剥離可能な粘着剤をコーティングしても良い。
【００５４】
また、上記クランプリングの他端側が当接する磁気ディスク１０の表面に、肉薄なゴムまたは摩擦係数の大きな合成樹脂製の制止シート（図示しない）を予め添付して、両者間のスリップを防止する。上記制止シートとして、肉薄なチタンからなるシートを使用することができる。チタンは、ガラスからなる磁気ディスク１０と熱膨張係数がほぼ等しく、温度変化による上記クランプリングとの相対的変位が小さくなる利点がある。
【００５５】
図１３は、本発明の第５の実施態様を示している。この実施態様は、クランプリング６０をコイルバネ状に形成したものである。このクランプリング６０におけるコイルバネの直径は、環状溝９ａのテーパ部９ｂの斜面と磁気ディスク１０の上面との間の距離にほぼ等しくしている。また、クランプリング６０としての自由状態における内径は、環状溝９ａの外径よりも小さく設定されている。
【００５６】
クランプリング６０を装着するには、クランプリング６０自体に伸縮性を有することから、クランプリング６０を拡開し、胴部９の先端側から挿入することによって環状溝９ａに装着することができる。装着状態においては、クランプリング６０の内周側が環状溝９ａのテーパ部９ｂの斜面に当接し、クランプリング６０自体の自由状態に復帰しようとする弾性復帰力が、テーパ部９ｂによって方向変換して磁気ディスク１０を押圧付勢する。このように、クランプリング６０をコイルバネ状に形成することによって、胴部９の先端側から装着可能となり、装着作業が容易になると共に、磁気ディスク１０への損傷が防止できる。
【００５７】
尚、本発明は、以上説明した実施態様に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、ハブの胴部に形成した環状溝の周面の対向する２個所にＤカット部分を形成すると共に、このＤカット部分に連通するテーパ部を形成する一方、クランプリングをこのＤカット部分に対応する形状に形成して係合させることにより、回り止めを行うようにしても良い。また、クランプリングとして板バネからＣ字状に屈曲形成し、この幅方向の寸法を環状溝のテーパ部の斜面と磁気ディスクの上面との間の距離に設定してクランプするようにしても良く、その他、種々の形状に形成することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１記載の発明にかかる磁気ディスクのクランプ機構は、環状溝にテーパ部を形成することにより、テーパ部の斜面がクランプリングの内方に向かう弾力を方向変換するので、磁気ディスクをクランプリングの安定した弾力によって押圧付勢することができる。また、ハブの胴部に形成した環状溝にクランプリングを装着するので、ハブの上端面を使用することなく、磁気ディスク装置の小型薄型化を助長することができる。更に、クランプリングの内周の一方端を環状溝のテーパ部に当接させるので、磁気ディスク等の厚さ方向のばらつきがあってもテーパ部によって吸収することもできる。
【００５９】
また、請求項２に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、環状溝に装着したとき、クランプリングの内周と環状溝の外周との間にギャップを形成させたので、クランプリングは常にテーパ部の斜面によって磁気ディスク側への弾性付勢力が作用し、安定したクランプ力が得られる。
【００６０】
更に、請求項３に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、胴部の先端にテーパ状の導入部を形成したので、クランプリングを胴部の先端から押圧することにより環状溝に装着することができる。この結果、クランプリングの装着作業が容易になると共に、クランプリングを磁気ディスクの上面から当接するので、磁気ディスクに損傷を与える虞がなくなる。
【００６１】
また、請求項４に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、クランプリングの他方端の内周に擂り鉢状の導入斜面を形成したので、クランプリングを胴部の先端から押圧することにより環状溝に装着することができる。この結果、クランプリングの装着作業が容易になると共に、クランプリングを磁気ディスクの上面から当接するので、磁気ディスクに損傷を与える虞がなくなる。
【００６２】
更にまた、請求項５に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、１本の弾性金属線から容易にクランプリングを形成することができる。また、クランプリングの内周側を高くして略々円錐台状に形成して環状溝のテーパ部に係合させるので、テーパ部によって方向変換するときの弾力とクランプリング自体の上下方向の弾力が加えられ、大きな弾力によって磁気ディスクを押圧付勢することができる。
【００６３】
また、請求項６に記載の磁気ディスクのクランプ機構によれば、クランプリングの表面に滑り止め用の制止膜を被着し、ハブの胴部、および、磁気ディスクとクランプリングとの間の摩擦抵抗を増大したので、磁気ディスク装置の起動時に磁気ディスクの空転を防止することができる。この結果、互いに接合する部位の摺動による摩耗粉が発生しないので、コンタミ等の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる磁気ディスクのクランプ機構を適用したスピンドルモータを示す半断面図である。
【図２】本発明にかかる磁気ディスクのクランプ機構を示す斜視図である。
【図３】本発明にかかるクランプリングの装着方法を示す説明図である。
【図４】（Ａ）（Ｂ）は、本発明にかかるクランプリングを示す平面図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）は、図４（Ａ）に示すクランプリングによる装着方法を示す説明図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）は、図４（Ｂ）に示すクランプリングによる装着方法を示す説明図である。
【図７】本発明にかかる第２の実施態様を示す要部断面図である。
【図８】本発明にかかるクランプリングの変形例を示す説明図である。
【図９】本発明にかかる第３の実施態様を示す要部断面図である。
【図１０】本発明にかかる第４の実施態様を示す要部断面図である。
【図１１】本発明にかかる第４の実施態様を示す平面図である。
【図１２】本発明にかかる第５の実施態様を示す要部断面図である。
【図１３】従来のクランプ機構を適用したスピンドルモータを示す半断面図である。
【図１４】従来の他のクランプ機構を適用したスピンドルモータの一部を示す断面図である。
【符号の説明】
３　　　　　スピンドル軸
８　　　　　ハブ
９　　　　　胴部
９ａ　　　　環状溝
９ｂ　　　　テーパ部
１０　　　　磁気ディスク
１１　　　　載置面
１２　　　　クランプリング
１２ａ　　　開口部
１７　　　　ギャップ
２０　　　　胴部
２０ａ　　　環状溝
２０ｂ　　　テーパ部
２１　　　　導入部
４０　　　　クランプリング
４１　　　　導入斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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