(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、加工時間を短縮することができ、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の外周に回転自在に支持され、軸受部１４，１５の外周側に円筒状の胴部９を形成すると共に半径方向に載置面１１を形成したハブ８と、中心孔を胴部９に嵌挿すると共に載置面１１に載置する磁気ディスク１０と、この磁気ディスク１０を載置面１１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、胴部９の外周に係止溝９ａを形成し、外形を略円錐台状に形成した肉薄な弾性部材からなるクランプバネ１２の小径な一端側を係止溝９ａに係止すると共に、大径な他端側を磁気ディスク１０の中心孔周縁に当接し、クランプバネ１２の弾力によって磁気ディスク１２をハブ８の載置面１１に押圧付勢する。【選択図】　図１
2004079025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク装置のベースに固定されたスピンドル軸と、このスピンドル軸の外周に軸受部を介して回転自在に支持され、上記軸受部の外周側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、上記胴部の外周に係止溝を形成し、外形を略円錐台状に形成した肉薄な弾性部材からなるクランプバネの小径な一端側を上記係止溝に係止すると共に、大径な他端側を上記磁気ディスクの中心孔周縁に当接し、上記クランプバネの弾力によって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】
肉薄なバネ部材からなるクランプバネは、弾性を有する金属板からプレスによる打ち抜き加工によって形成され、上記胴部および磁気ディスクに対向する内面側をカエリ面とする一方、外面側をバリ面とした請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構。
【請求項３】
肉薄なバネ部材からなるクランプバネの小径な一端側の自由状態における内径を上記胴部の外径より上記バネ部材の板厚分または板厚分よりやや小さく形成した請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構。
【請求項４】
肉薄なバネ部材からなるクランプバネは、小径な一端側及び大径な他端側から半径方向に延びる複数個のスリットを形成した請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構。
【請求項５】
肉薄なバネ部材からなるクランプバネは、円周方向に等間隔に分割して各セグメント間に所定幅のスリットを形成すると共にこのスリットの小径な一端側に突出形成した連結部により連結し、上記クランプバネの小径な一端側の自由状態における内径を上記胴部の外径より大きく形成し、上記連結部を押圧して互いの間隔を縮めて内径を小さくすることにより小径な一端側を上記胴部の係止溝に係止した請求項１に記載の磁気ディスクのクランプ機構。
【請求項６】
クランプバネ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、固定した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９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９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ことから、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１０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】
【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。
【００１１】
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、加工時間を短縮することができ、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。
【００１２】
【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、磁気ディスク装置のベースに固定されたスピンドル軸と、このスピンドル軸の外周に軸受部を介して回転自在に支持され、上記軸受部の外周側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、上記胴部の外周に係止溝を形成し、外形を略円錐台状に形成した肉薄な弾性部材からなるクランプバネの小径な一端側を上記係止溝に係止すると共に、大径な他端側を上記磁気ディスクの中心孔周縁に当接し、上記クランプバネの弾力によって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。
【００１３】
かかる請求項１に記載の発明によれば、ハブの胴部の外周に形成した係止溝にクランプバネの小径な一端を係止し、このクランプバネの大径な他端側を磁気ディスクに当接することにより、クランプバネの弾力によって磁気ディスクをハブの載置面に押圧付勢して固定することができる。また、クランプバネの小径な一端をハブの胴部により拡開させて挿入し、クランプバネを圧縮させながら係止溝に係止するだけの工程によって、短時間に磁気ディスクをクランプすることができる。更に、クランプバネの弾力によって磁気ディスクを押圧付勢するので、所定の押圧力が安定して長期間維持できる。更にまた、ハブの胴部に係止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。
【００１４】
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、肉薄なバネ部材からなるクランプバネは、弾性を有する金属板からプレスによる打ち抜き加工によって形成され、上記胴部および磁気ディスクに対向する内面側をカエリ面とする一方、外面側をバリ面としたことを特徴としている。
【００１５】
かかる請求項２に記載の発明によれば、胴部および磁気ディスクに対向する内面側をカエリ面としているので、クランプバネの小径な一端側をハブの胴部により拡開させて挿入し、係止溝に係止するまでの工程中に胴部の周面を摺動しても、エッジ等による胴部の周面への損傷が未然に防止できる。この結果、切り粉等のコンタミが発生しないので、磁気ディスク装置としての信頼性を高めることができる。
【００１６】
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、肉薄なバネ部材からなるクランプバネの小径な一端側の自由状態における内径を上記胴部の外径より上記バネ部材の板厚分または板厚分よりやや小さく形成したことを特徴としている。
【００１７】
かかる請求項３に記載の発明によれば、クランプバネの小径な一端側の自由状態の内径を胴部の外径よりやや小さくしているので、クランプバネをハブの胴部の周面を摺動させて挿入しても、押圧力が小さいので胴部の周面を損傷することがなく、コンタミ等の発生を防止できる。また、クランプバネの小径な一端を僅かに拡開するだけなので、変形や歪みの発生を防止できる。更に、クランプバネの小径な一端の自由状態の内径が胴部の外径よりやや小さいので、ハブの胴部への挿入後に一端を係止部に確実に係止させることができる。
【００１８】
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、肉薄なバネ部材からなるクランプバネは、小径な一端側及び大径な他端側から半径方向に延びる複数個のスリットを形成したことを特徴としている。
【００１９】
かかる請求項４に記載の発明によれば、半径方向に延びる複数個のスリットによって、クランプバネをハブの胴部の周面を摺動させて挿入するときに、内径を拡開することができ、挿入作業を容易に行うことができる。また、大径な他端側を磁気ディスクに押圧するとき、クランプバネのセグメントが個々に押圧するので、押圧力を均一にすることができる。更に、形成するスリット数を変えることにより押圧力を調整することができ、搭載される磁気ディスクの種別等に応じて最適な押圧力に設定できる。
【００２０】
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、肉薄なバネ部材からなるクランプバネは、円周方向に等間隔に分割して各セグメント間に所定幅のスリットを形成すると共にこのスリットの小径な一端側に突出形成した連結部により連結し、上記クランプバネの小径な一端側の自由状態における内径を上記胴部の外径より大きく形成し、上記連結部を押圧して互いの間隔を縮めて内径を小さくすることにより小径な一端側を上記胴部の係止溝に係止したことを特徴としている。
【００２１】
かかる請求項５に記載の発明によれば、クランプバネの各セグメント間に形成した連結部により、当初は小径な一端側の開口径をハブの胴部よりも大きく形成し、胴部の係止溝に係止するとき連結部の間隔を縮めて内径を小さくするので、クランプバネをハブの胴部に挿入するとき、胴部の周面を損傷することがなく、コンタミ等の発生を未然に防止できる。また、連結部の間隔を縮める作業でクランプバネの一端側を確実に係止溝に係止することができる。更に、連結部の間隔を縮めると共に所定角度回転して傾斜させることにより、磁気ディスクの回転に伴って連結部が風圧を受けるので、クランプバネを磁気ディスク方向へ押圧する力が発生し、クランプバネの押圧力を更に高めることができる。
【００２２】
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、クランプバネの表面に滑り止め防止用の制止膜を被着したことを特徴としている。
【００２３】
かかる請求項６に記載の発明によれば、クランプバネの表面に滑り止め防止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バネ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。
【００２４】
【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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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バネ１２の外周縁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。
【００２８】
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。尚、軸受手段として、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
このような、肉薄小径の胴部９の外周面には、環状の係止溝９ａが形成されている。この係止溝９ａは、胴部９の先端側に軸芯と直角な段部を形成し、この段部から下方に至るに従って径を大きくした略テーパ状に形成している。そして、係止溝９ａの段部にクランプバネ１２の小径な一端側を係止している。
【００３２】
クランプバネ１２は、図２に示すように、外形を略円錐台状に形成され、図示上方の小径な一端側から図示下方の大径な他端側に至るまでの間をやや湾曲させたテーパ面を形成している。更に、小径な一端側および大径な他端側から各々半径方向に延びる複数個のスリット１２ａが交互に形成されている。このスリット１２ａは、互いに他方側の手前まで形成していることから、全体としては、ジグザグ状に形成している。
【００３３】
このように、クランプバネ１２に複数個のスリット１２ａを形成することにより、クランプバネ１２をハブ８の胴部９の周面に摺動させて挿入するときに、内径を拡開することができる。また、大径な他端側が磁気ディスク１０に対し、スリット１２ａによって分割された個々のセグメントが押圧することから、押圧力を均一にすることができる。尚、このスリット数を変えることにより押圧力を調整することができ、搭載される磁気ディスクの種別等に応じて最適な押圧力に設定できる。
【００３４】
クランプバネ１２は、例えば、ステンレス或いは隣青銅等の肉薄な弾性を有する金属板からなる肉薄なバネ部材によって形成される。クランプバネ１２は、金属板の他に、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。そして、クランプバネ１２を金属板から形成する場合には、プレスによる打ち抜き加工によって形成する。このとき、クランプバネ１２の内面側、即ち、胴部９および磁気ディスク１０に対向する面をカエリ面とする一方、外面側をバリ面とするように打ち抜き加工を行う。この結果、図３に示すように、クランプバネ１２の内面側の角部１２ｂは略円弧状面が形成される。一方、外面側の角部１２ｃは比較的鋭角に形成される。このように、クランプバネ１２の形成時に、カエリ面とバリ面を設定することにより、後述するように、ハブ８の胴部９、および、磁気ディスク１０に対する損傷等を著しく軽減することができ、コンタミ等の発生を未然に防止することができる。
【００３５】
更に、弾性を有するクランプバネ１２は、図４（Ａ）に示すように、小径な一端側の自由状態における内径ａを胴部９の外径ｂよりやや小さく形成している。即ち、クランプバネ１２の小径な一端側の内径は、クランプバネ１２を形成する金属板のバネ部材の板厚分か、もしくは板厚分よりやや小さい寸法に設定する。このような内径寸法に設定することにより、クランプバネ１２をハブの胴部９の周面に摺動させて挿入するときに、小径な一端側を最小限に拡開すればよく、この結果、胴部９の周面を摺動させるときの押圧力が小さいので、胴部９の周面に対してヘアーラインのような損傷を与えることを防止することができる。
【００３６】
更に、クランプバネ１２の小径な一端側の内径ａを胴部９の外径ｂよりやや小さくしたので、胴部９の周面に形成した係止溝９ａに十分に係止させることができる。また、クランプバネ１２の自由状態における高さｈ１は、図４（Ａ）に示すように、胴部９の周面に形成した係止溝９ａから磁気ディスク１０の上面までの寸法ｈ２よりも大きく設定している。
【００３７】
次に、以上の構成からなるクランプバネ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、図４に基づいて説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、磁気ディスク１０をハブ８の胴部９に挿入すると共に、載置面１１に搭載する。この状態から、上述したクランプバネ１２の大径な他端側から胴部９に挿入する。その後、クランプバネ１２の小径な一端側が胴部９の先端側に到達する。クランプバネ１２は、小径な一端側の内径ａが胴部９の外径ｂよりやや小さく形成しているので、図４（Ｂ）に示すように、挿入によってクランプバネ１２の小径な一端側が弾性に抗して拡開する。更に挿入すると、クランプバネ１２の小径な一端側の内面が胴部９の先端側を摺動し、図４（Ｃ）に示すように、係止溝９ａの段部に到達する。
【００３８】
このように、係止溝９ａに至るまでの過程で小径な一端側が胴部９の周面を摺動するが、クランプバネ１２の内面側をカエリ面として形成しているので、鋭角な部分がないことから、胴部９の損傷等による切り粉等が発生しないので、コンタミ等の発生を未然に防止することができる。
【００３９】
このとき、係止溝９ａの外径がクランプバネ１２の小径な一端側の内径ａに近似した寸法に形成されているので、クランプバネ１２の小径な一端側がほぼ自由状態に復帰して内径が小さくなることから、係止溝９ａの段部に係止し、離脱することはない。また、クランプバネ１２の自由状態における高さｈ１を、係止溝９ａから磁気ディスク１０の上面までの寸法ｈ２よりも大きく設定しているので、クランプバネ１２の挿入途中から他端側が磁気ディスク１０の上面に当接する。そして、クランプバネ１２の弾力に抗して高さ方向を偏平に圧縮させながら小径な一端側を係止溝９ａの段部に係止するときには、磁気ディスク１０がハブ８の載置面１１にクランプバネ１２の弾力によって押圧付勢されクランプされる。
【００４０】
更に、肉薄なバネ部材からなるクランプバネ１２の小径な一端側の自由状態における内径は、胴部９の外径よりバネ部材の板厚分または板厚分よりやや小さく形成している。この結果、クランプバネ１２を係止溝９ａまで挿入する過程で、小径な一端側が胴部９の周面を小さな圧力で摺動することから、胴部９に損傷を与える危険性が著しく抑制されるので、損傷によるコンタミ等の発生を更に防止することができる。
【００４１】
以上のように、磁気ディスク１０はクランプバネ１２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、クランプバネ１２の弾力によって十分確保できるが、磁気ディスク１０の回転起動時に慣性によってハブ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、クランプバネ１２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。即ち、図３に示すように、クランプバネ１２の表面に、二点鎖線で示す滑り止め防止用のゴムまたは合成樹脂からなる制止膜１３を被着する。この制止膜１３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ができる。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。
【００４２】
また、図５に示すように、クランプバネ１２の大径な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１４を予め添付しても良い。磁気ディスク１０とクランプバネ１２の間に制止シート１４を介在させ、両者間のスリップを防止するようにしている。上記制止シート１４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、温度変化によるクランプバネ１２との相対的変位が小さくなる。また、クランプバネ１２の大径な他端側を周方向に断続的に接合した場合には、磁気ディスク１０の表面に微少なうねりが生ずることがある。ゴムまたは合成樹脂製、或いはチタンからなるクランプバネ１２を介在させた場合には、部分加圧に対するインシュレータとして機能することから、うねりを未然に防止することができる。
【００４３】
図６は、本発明に係るクランプバネの第２の実施形態を示している。クランプバネ２０は、前述したクランプバネ１２と同様に、例えば、ステンレス、或いは隣青銅等の肉薄な弾性を有する金属板或いは合成樹脂からなる肉薄なバネ部材によって形成される。そして、クランプバネ２０を金属板からなるバネ部材によって形成する場合には、プレスによる打ち抜き加工によって形成する。このとき、前述の例と同様に、クランプバネ２０の内面側、即ち、胴部９および磁気ディスク１０に対向する面をカエリ面とする一方、外面側をバリ面とするように打ち抜き加工を行い、クランプバネ２０の内面側の角部を略円弧状面に形成する。
【００４４】
更に、クランプバネ２０は、図６に示すように、円周方向に等間隔に分割して各セグメント２１、２２間に所定幅のスリット２３を形成し、クランプバネ２０のスリット２３の小径な一端側には、各セグメント２１、２２間を連結する連結部２４、２５を突出形成している。即ち、図示の実施態様においては、クランプバネ２０を円周方向に２等分して２個のセグメント２１、２２を形成している。従って、スリット２３も直径方向に相対向する位置の２個所に形成されている。更に、スリット２３を連結する連結部２４、２５は略Ｕ字状に形成され、放射方向に突出形成している。このように、スリット２３および連結部２４、２５を等間隔に形成することにより、回転時のバランスを乱さないようにしている。
【００４５】
クランプバネ２０は、全体的な外形を略円錐台状に形成し、図示上方の小径な一端側から図示下方の大径な他端側に至るまでの間をやや湾曲させたテーパ面を形成している。また、大径な他端側からは、一端側の手前まで各々半径方向に延びる複数個のスリット２０ａを形成し、磁気ディスク１０に対して押圧する時の拡開を容易にすると共に、適正な弾力となるよう調整可能にしている。
【００４６】
また、図７（Ａ）に示すように、クランプバネ２０の小径な一端側の自由状態における内径ｄを胴部９の外径ｅよりやや大きく形成している。このような内径寸法に設定することにより、クランプバネ２０をハブの胴部９の周面に挿入するときに、胴部９の周面に接触する程度になるので、胴部９の周面に対してヘアーラインのような損傷を与える恐れが未然に回避できる。また、クランプバネ２０の自由状態における高さｈ１は、胴部９の周面に形成した係止溝９ａから磁気ディスク１０の上面までの寸法ｈ２よりも大きく設定している。
【００４７】
次に、第２の実施態様に係るクランプバネ２０によって磁気ディスク１０をクランプする方法について、図７に基づいて説明する。まず、図７（Ａ）に示すように、磁気ディスク１０をハブ８の胴部９に挿入すると共に、載置面１１に搭載する。この状態から、クランプバネ２０の大径な他端側から胴部９に挿入すると共に、磁気ディスク１０を弾力により押圧するように圧縮し、図７（Ｂ）に示すようにクランプバネ２０の小径な一端側が胴部９の係止溝９ａの段部に到達させる。
【００４８】
このように、係止溝９ａに至るまでの過程では、クランプバネ２０の小径な一端側が胴部９の外径よりも大きく設定しているので、挿入時に小径な一端側が胴部９の周面に接触することがあっても摺動させることがない。例え接触しても、クランプバネ２０の内面側をカエリ面としているので、胴部９の損傷等が防止でき、コンタミ等の発生を未然に防止することができる。
【００４９】
クランプバネ２０を圧縮し、小径な一端側が胴部９の係止溝９ａの段部に到達した後、図７（Ｃ）の拡大図に示すように、放射方向に突出形成した連結部２４、２５を所定の治具によって圧潰することにより、連結部２４、２５の両辺間を接合もしくは間隔を縮める。この結果、クランプバネ２０のスリット２３の間隔が狭くなることから、小径な一端側の内径が係止溝９ａの外径ｆと同じかやや大きくなることによって一端側が係止溝９ａの段部に係止される。
【００５０】
このとき、クランプバネ２０の自由状態における高さｈ１を、係止溝９ａから磁気ディスク１０の上面までの寸法ｈ２よりも大きく設定しているので、クランプバネ１２の弾力に抗して高さ方向を偏平に圧縮させながら小径な一端側を係止溝９ａの段部に係止するときには、磁気ディスク１０がハブ８の載置面１１にクランプバネ２０の弾力によって押圧付勢されクランプされる。
【００５１】
以上のクランプバネ２０においても、磁気ディスク１０が回転しているときのクランプ力は、クランプバネ２０の弾力によって十分確保できるが、クランプバネ２０の摩擦抵抗を更に高めるために、滑り止め防止用のゴムまたは合成樹脂からなる制止膜１３を被着することが望ましい。
【００５２】
図８は、第２の実施態様の変形例を示し、クランプバネ２０の小径な一端側に突出形成した連結部２４、２５を所定角度回転することにより、一端側の内径を小さくさせたものである。即ち、クランプバネ２０は、前述した第２の実施態様におけるクランプバネ２０と同様の構成としている。このクランプバネ２０を前述の例と同様に、磁気ディスク１０をハブ８の載置面１１に搭載した状態から、クランプバネ２０の大径な他端側から胴部９に挿入すると共に、磁気ディスク１０を弾力により押圧するように圧縮し、クランプバネ２０の小径な一端側を胴部９の係止溝９ａの段部に到達させる。
【００５３】
そして、クランプバネ２０を圧縮し、小径な一端側が胴部９の係止溝９ａの段部に到達した後、図８（Ｂ）に示すように、放射方向に突出形成した連結部２４、２５を所定の治具によって、５乃至９０度の範囲の角度θにて回転させて捻りを加える。この捻りによって、連結部２４、２５の両辺間を接合することにより間隔を縮め、小径な一端側の内径を胴部９の外径よりも小さくする。この結果、クランプバネ２０の一端側が係止溝９ａの段部に係止されると共に、磁気ディスク１０を弾力により押圧することによってクランプする。
【００５４】
このように、クランプバネ２０の連結部２４、２５を回転させるとき、連結部２４、２５の幅が広い場合には、回転操作に伴いクランプバネ２０自体が変形する恐れがある。このため、図７（Ａ）に示すように、連結部２４、２５の幅方向に、溝２４ａ、２５ａを形成し、実質的な幅を小さくすることが望ましい。
【００５５】
スピンドルモータの回転付勢によって、ハブ８および胴部９と共にクランプバネ２０および連結部２４、２５が一体に回転し、連結部２４、２５が風圧を受ける。このとき、クランプバネ２０の連結部２４、２５を回転方向に対して傾斜させた場合には、連結部２４、２５が翼或いはスタビライザーの機能を果たす。この結果、スピンドルモータの回転方向に応じて連結部２４、２５を回転させる方向、および角度を適宜に設定すると、風圧によってクランプバネ２０が磁気ディスク１０を更に押圧する方向に作用し、安定したクランプを行うことができる。
【００５６】
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。前述した各実施態様のクランプバネは、小径な一端側から大径な他端側までを略テーパ状に形成したが、小径な一端側の近傍のみをテーパ状に形成する、或いは、起立させて、全体的に異形な略円錐台状に形成しても良い。また、クランプバネに形成したスリットの形状についても、種々変更可能である。さらに、ハブの胴部に形成した係止溝についても、胴部の周面に複数のＤカット部分を等間隔に形成し、クランプバネの小径な一端を上記Ｄカット部分の係止溝に係止させ、回り止めを行うようにしても良い。
【００５７】
【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、ハブの胴部の外周に形成した係止溝にクランプバネの小径な一端を係止し、このクランプバネの大径な他端側を磁気ディスクに当接させるので、クランプバネの弾力によって磁気ディスクをハブの載置面に押圧付勢してクランプすることができる。また、クランプバネを挿入すると共に圧縮させながら係止溝に係止するだけの工程のため、短時間にしかも容易に磁気ディスクをクランプすることができる。更に、クランプバネの弾力によってクランプするので、押圧力を長期間安定させることができる。更にまた、ハブの胴部にクランプするので、ハブの上端面を使用しなくても良く、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。
【００５８】
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、胴部および磁気ディスクに対向する内面側をカエリ面としているので、クランプバネの小径な一端側をハブの胴部により拡開させて挿入し、係止溝に係止するまでの工程中に胴部の周面を摺動しても、エッジ等による胴部の周面への損傷が未然に防止できる。この結果、切り粉等のコンタミが発生しないので、磁気ディスク装置としての信頼性を高めることができる。
【００５９】
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、クランプバネの小径な一端側の自由状態の内径を胴部の外径よりやや小さくしているので、クランプバネをハブの胴部の周面を摺動させて挿入するときの押圧力が小さいので胴部の周面を損傷することがなく、コンタミ等の発生を防止できる。また、クランプバネの小径な一端を僅かに拡開するだけなので、変形や歪みの発生を防止できる。更に、クランプバネの小径な一端の自由状態の内径が胴部の外径よりやや小さいので、ハブの胴部への挿入後に一端を係止部に確実に係止させることができる。
【００６０】
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、半径方向に延びる複数個のスリットによって、クランプバネをハブの胴部の周面を摺動させて挿入するときに内径を拡開することができるので、挿入作業を容易に行うことができる。また、大径な他端側を磁気ディスクに押圧するとき、クランプバネのセグメントが個々に押圧するので、押圧力を均一にすることができる。更に、形成するスリット数を変えることにより押圧力を調整することができ、搭載される磁気ディスクの種別等に応じて最適な押圧力に設定することができる。
【００６１】
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、クランプバネの各セグメント間に形成した連結部により、当初は小径な一端側の開口径をハブの胴部よりも大きく形成し、胴部の係止溝に係止するとき連結部の間隔を縮めて内径を小さくするので、クランプバネをハブの胴部に挿入するとき、胴部の周面を損傷することがなく、コンタミ等の発生を未然に防止できる。
【００６２】
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、クランプバネの表面に滑り止め防止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バネ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バネを示す要部断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明にかかるクランプバネの装着工程を示す工程説明図である。
【図５】本発明にかかる磁気ディスクのクランプ機構のスリップ防止機構を示す断面図である。
【図６】本発明にかかる磁気ディスクのクランプ機構における第２のクランプバネを示す斜視図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明にかかる第２のクランプバネによる装着工程を示す工程説明図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）は、本発明にかかる第２のクランプバネの変形例を示す説明図である。
【図９】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１０】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　　　　係止溝
１０　　　　磁気ディスク
１１　　　　載置面
１２　　　　クランプバネ
１２ａ　　　スリット
１２ｂ　　　角部
１３　　　　制止膜
１４　　　　制止シート
２０　　　　クランプバネ
２１、２２　セグメント
２３　　　　スリット
２４、２５　連結部
【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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