(57)【要約】      （修正有）【課題】  加工後のクランプに対して熱処理を行っても当接面の凹凸のうねりを大幅に減少させることができ、磁気ディスクのモジュレーションを減少させることができる磁気ディスク装置のクランプを提供する。【解決手段】  クランプ４は、略円盤状に形成され、外周側に磁気ディスク２を当接させる円環状の押圧部４ｂが形成され、外周側から中心寄りの円周上には複数個の透孔が形成される。これら複数個の透孔は、この透孔の直径と隣接する透孔の間隔がほぼ等しく形成される。クランプ４はプレス等によって加工された後に熱処理が施される。このとき、加工時の応力歪みやストレスが透孔に逃がされるので、磁気ディスク２を押圧する押圧部４ｂの当接面４ｃには凹凸のうねりの発生が抑制され、加工時の精度がほぼ維持される。【選択図】  図１
2005327370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドル軸を中心に回転するハブには外周側の下端から半径方向に延出した載置部が形成され、この載置部に載置された磁気ディスクを上記ハブの上端から押圧して固定するクランプを有する磁気ディスク装置であって、
略円盤状に形成された上記クランプは、外周側に上記磁気ディスクを当接させる円環状の押圧部が形成されると共に、上記外周側から中心寄りの円周上に複数個の透孔が形成され、
これら透孔の直径と隣接する上記透孔の間隔をほぼ等しく形成したことを特徴とする磁気ディスク装置のクランプ。
【請求項２】
上記クランプに形成された複数個の透孔のうち所定数の透孔を上記ハブに固定するための連結具を挿通するための挿通孔とした請求項１に記載の磁気ディスク装置のクランプ。
【請求項３】
上記クランプに形成された複数個の透孔を上記外周側から中心寄りの円周上に１２個以上形成した請求項１および２に記載の磁気ディスク装置のクランプ。
【請求項４】
上記クランプは、金属板をプレスによる打ち抜き加工の後に熱処理が施され、この熱処理後における上記押圧部の上記磁気ディスクと当接する円環状当接面を平坦に形成した請求項１乃至３に記載の磁気ディスク装置のクランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置に関し、詳しくは、ハブに嵌挿した磁気ディスクを押圧して固定するクランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）装置は、ハウジング内において磁気ディスクを回転させるためのスピンドルモータと、磁気ディスクにデータを記録し，また磁気ディスクに記録されているデータを再生するための磁気ヘッドを有するアクチュエータとを備えている。上記スピンドルモータは、図８に示すように、磁気ディスク１００を回転させるためのハブ１０１が回転自在に設けられ、上記磁気ディスク１００の中心孔をハブ１０１の外周に嵌合すると共に、下端外周に形成された載置部１０２に載置される。図示のように、例えば２枚の磁気ディスク１００をハブ１０１に装着する場合には、各ディスク１００の間隔を確保するためにリング状のスペーサ１０３をディスク１００間に介在させる。そして、ハブ１０１の上端部には、磁気ディスク１００を固定するために、図９に示すクランプ１０４がネジ１０５により固定される。図示の装置においては、クランプ１０４には６個の透孔１０６が形成され、そのうち、１つおきの透孔１０６には３個のネジ１０５が各々挿通され、クランプ１０４をハブ１０１に固定している。
【０００３】
このように磁気ディスク１００を固定した場合、磁気ディスク１００には、図１０に示すように、周方向に凹凸のうねり（モジュレーション）が生じる。図１０は、縦軸が磁気ディスク１００の表面に対する垂直方向の変位量、横軸が磁気ディスク１００の周方向上の位置を示している。磁気ディスク１００に凹凸のうねりがある場合には、磁気ディスク１００の凹部と凸部とで磁気ヘッドの浮上量に差が生じ、各場所での磁気ヘツドによる読出し電圧に差異ができ、安定した精度が得られない問題が生ずる。そこで、磁気ディスク１００の凹凸のうねりを小さくするために、種々の対策が講じられている。例えば、特許文献１（特開２００４−５５１３２号公報）においては、その問題の原因が、磁気ディスクを押圧するクランプの押圧力が不均一であるとして、この押圧力を一様にするための解決策が行われている。
【０００４】
特許文献１に開示された解決策は、クランプをネジよってハブに締結したとき、ネジの締結力による応力が周方向に分散されないことを解消するために、磁気ディスクの上面を垂直方向に加圧する加圧部の内側に、上方に膨らんで屈曲した形状の断面を有すべく形成されてディスクに加えられる応力を分散させる応力分散部を設け、磁気ディスクに加えられる応力を応力分散部により磁気ディスクの円周方向に均一に分布させて、磁気ディスクのうねりを小さくさせようとするものである。
【０００５】
しかし、図１０に示すように、磁気ディスク１００のうねりの周期は、ネジの締結位置ではなく、クランプ１０４における透孔１０６の周方向の周期と一致していることから、ネジの締結による応力分散を行っても、磁気ディスク１００のうねりを小さくすることができず、依然として磁気ディスク１００にうねりが生じて安定した精度が得られない問題が生じていた。
【０００６】
そこで、磁気ディスク１００に生ずるうねりを観察したところ、このうねりの周期がクランプ１０４に形成した透孔１０６の位置によるクランプ１０４の周期的な変形に起因しているものと推察される。因みに、クランプ１０４に４個の透孔１０６を形成した場合には４周期の変形が生じ、クランプ１０４に８個の透孔１０６を形成した場合には８周期の変形が生じることから、透孔１０６の位置と変形が密接な関係があることがわかる。
【０００７】
上記クランプ１０４は、通常の場合、例えばステンレス等の金属板をプレスによる打ち抜き加工および曲げ加工等の機械加工によって形成され、透孔１０６も形成される。さらに、このように形成されたクランプ１０４に対して、特に、磁気ディスク１００が当接する外周部に凹凸が生じないように、例えば平押し加工等によって、予め定められた平面度となるように必要な加工が施される。すなわち、図１１（Ａ）に示すように、クランプ１０４の磁気ディスク１００を当接させる外周側の当接面１０４ａにおける周方向の変位量は、数ミクロン以下の許容範囲の寸法になっている。
【０００８】
以上のように加工されたクランプ１０４は、加工時の応力歪みやストレスを除去するために、通常の場合は、熱処理が施される。ところが、この熱処理を行うことによって、図１１（Ｂ）に示すように、クランプ１０４の当接面１０４ａにおける周方向の変位量が大きくなって凹凸のうねりが生じてしまう。このうねりは、上述した磁気ディスク１００を固定した場合に生ずる磁気ディスク１００のうねりに一致している。従って、クランプ１０４を例え機械加工によって高精度に加工しても、熱処理によって生ずるうねりにより、磁気ディスク１００のモジュレーションが大きくなってしまう問題があった。
【特許文献１】特開２００４−５５１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、加工後のクランプに対して熱処理を行っても当接面の凹凸のうねりを大幅に減少させることができ、しかも、このクランプによって押圧される磁気ディスクのモジュレーションを減少させることができる磁気ディスク装置のクランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、スピンドル軸を中心に回転するハブには外周側の下端から半径方向に延出した載置部が形成され、この載置部に載置された磁気ディスクを上記ハブの上端から押圧して固定するクランプを有する磁気ディスク装置であって、
略円盤状に形成された上記クランプは、外周側に上記磁気ディスクを当接させる円環状の押圧部が形成されると共に、上記外周側から中心寄りの円周上に複数個の透孔が形成され、
これら透孔の直径と隣接する上記透孔の間隔をほぼ等しく形成したことを要旨とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に発明において、上記クランプに形成された複数個の透孔のうち所定数の透孔を上記ハブに固定するための連結具を挿通するための挿通孔としたことを要旨とする。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１および２の発明において、上記クランプに形成された複数個の透孔を上記外周側から中心寄りの円周上に１２個以上形成したことを要旨とする。
【００１３】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の発明において、上記クランプは、金属板をプレスによる打ち抜き加工の後に熱処理が施され、この熱処理後における上記押圧部の上記磁気ディスクと当接する円環状当接面を平坦に形成したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、クランプの外周側に形成された円環状の押圧部から中心寄りの円周上に複数個の透孔を形成し、これら透孔の直径と隣接する透孔との間隔をほぼ等しく形成したことにより、クランプが機械加工時に生ずる残留応力や金属板の素材自体の応力を有していても、熱処理するときにこれら応力の発散が透孔によって吸収されるので、熱処理後であっても、クランプの当接面における変位量の増大を抑制することができるので、このクランプによって押圧される磁気ディスクのモジュレーションを減少させることが可能となる。さらに、簡易な構成であり、コストアップを抑制することが可能となる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、クランプに形成された複数個の透孔のうち所定数の透孔をハブに固定するための連結具を挿通するための挿通孔としたことにより、クランプを容易にハブに固定することができ、しかも、連結具によりハブに固定したときに、連結具の締結力による応力を隣接する透孔に分散させることが可能となり、さらに磁気ディスクのモジュレーションを減少させることが可能となる。
【００１６】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、クランプの外周側から中心寄りの円周上に１２個以上の透孔を形成することにより、隣接する透孔間の間隔を小さくすることができ、しかも、応力を近隣の透孔に容易に分散させることが可能となる。
【００１７】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、クランプを金属板からプレスによる打ち抜き加工によって形成した後に熱処理を施すことにより、クランプに対して必要な熱処理を含む熱処理を確実に行うことができ、しかも、この熱処理後であっても、クランプの押圧部の当接面を平坦に形成でき、高品質なクランプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
磁気ディスク装置は、スピンドル軸を中心に回転するハブには外周側の下端から半径方向に延出した載置部が形成され、この載置部に載置された磁気ディスクをクランプによりハブの上端から押圧して固定する。クランプは、略円盤状に形成され、外周側に上記磁気ディスクを当接させる円環状の押圧部が形成され、上記外周側から中心寄りの円周上には複数個の透孔が形成される。これら複数個の透孔は、この透孔の直径と隣接する透孔の間隔がほぼ等しく形成される。このクランプは、プレス等によって加工された後に熱処理が施される。このとき、加工時の応力歪みやストレスが透孔に逃がされるので、磁気ディスクを押圧する押圧部の当接面には凹凸のうねりの発生が抑制され、加工時の精度がほぼ維持される。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明によるクランプを使用したハードディスクドライブからなる磁気ディスク装置のスピンドルモータ、および、ハブを示している。スピンドルモータは、固定部材１１と、この固定部材１１に対して回転自在であるロータとしてのハブ１と、これら固定部材１１およびハブ１との間に介在された動圧軸受手段１２とを備えている。図示の形態では、固定部材１１は固定部材本体１３を有し、この固定部材本体１３は記録媒体駆動装置のハウジングのベースプレートを構成し、この固定部材本体１３にその上面開口を覆うカバー部材（図示せず）が取り付けられ、固定部材本体１３及びカバー部材が上記ハウジングを構成している。
【００２０】
ハブ１は略カップ状に形成され、底面の中央部には円形状の端壁部１４が肉厚に形成されていて、ハブ１の外周縁からは固定部材本体１３に向けて延びる円筒状部１５を形成している。端壁部１４の周囲には、後述する軸受スリーブ１８の上端部外周を覆う円筒状の突出部１ｃが一体に設けられている。また、円筒状部１５の下端部には半径方向外方に突出する載置部１６が設けられ、載置部１６に２枚の磁気ディスク２がスペーサ３を介在させて載置される。また、円筒状部１５の内周面には環状ロータマグネット２３が装着されている。
【００２１】
上記動圧軸受手段１２は、スピンドル軸１７と、このスピンドル軸１７を回転自在に支持する軸受スリーブ１８から構成され、軸部材１７の一端部がハブ１の端壁部１４に固定されている。固定部材本体１３の略中央部には略円筒スリーブ状の軸受支持筒部１９が一体的に設けられ、軸受支持筒部１９は、固定部材本体１３から実質上垂直上方に延びており、この軸受支持筒部１９に動圧軸受手段１２の軸受スリーブ１８が例えば圧入によって固定されている。このようにして、ロータハブ１は、動圧軸受手段１２を介して固定部材１１に回転自在に支持される。
【００２２】
固定部材本体１３の軸受支持筒部１９の外周面には、ロータマグネット２３に対向してステータ２０が装着されている。ステータ２０は、コアプレートを積層することによって構成されるステータコア２１と、このステータコア２１に所要の通りに巻かれたコイル２２とから構成され、ステータコア２１が軸受支持筒部１９に外嵌固定される。従って、コイル２２に駆動電流を所要の通りに供給すると、磁化されるステータコア２１とロータマグネット１５の相互磁気作用によって、ハブ１が所定方向に回転駆動される。
【００２３】
上述したように、スピンドルモータ１０におけるハブ１は、略カップ状の底面の中央部に円形状の端壁部１４が形成され、この端壁部１４は軸部材１７の一端部を強固に固定するために外周側よりも肉厚に形成されている。また、端壁部１４の外周には、軸受スリーブ１８を覆う円筒状の突出部２が一体に突出形成される等、ハブ１の中央部は外周側よりも軸線方向に突出させている。ハブ１の外周には、２枚の磁気ディスク２がリング状のスペーサ３を挟んで積み重ねられ、下方の磁気ディスク２は載置部１６に載置され、上方の磁気ディスク２からクランプ４を押圧することにより、これら２枚の磁気ディスク２とスペーサ３がハブ１に固定されている。
【００２４】
クランプ４は、図２および図３に示すように、弾性を有する例えばステンレス等からなる金属板によって略円盤状に形成され、中央には中心孔４ａが形成されている。さらに、外周側には、磁気ディスク２に当接させる円環状の押圧部４ｂが形成されている。この押圧部４ｂは、断面形状が半円状に形成されていて、円環状の頂部が磁気ディスク２に当接する当接面４ｃとなっている。また、外周側から中心寄りの円周上には、１２個の透孔４ｄが形成されている。これら１２個の透孔４ｄは、この透孔４ｄの直径Ｄと互いに隣接する透孔の間隔Ｌがほぼ等しく形成されている。
【００２５】
これら１２個の透孔４ｄのうち、互いに１２０度の角度間隔に位置する３個の透孔４ｄには、連結具としての３個のビス５が各々挿通され、このビス５をハブ１の上面に形成された雌ねじ穴１ａに螺着することのよって、ハブ１の外周に嵌合されると共に載置部１６に載置された２枚の磁気ディスク２とスペーサ３がクランプ４の弾力により押圧されてハブ１に固定される。
【００２６】
上述した実施例において、クランプ４に形成される透孔４ｄは、３個のビス５を各々挿通する透孔４ｄを他の透孔４ｄよりも大きく形成してもよく、また、逆にビス５を挿通する透孔４ｄを小さくしても良く、これら透孔４ｄの内径は適宜に設定することができる。
【００２７】
このように構成したクランプ４は、加工時の応力歪みやストレスを除去するために、数百度の温度に加熱する熱処理が施される。このとき、特に、透孔４ｄの打ち抜きによる応力が大きいことから、熱処理時には応力の開放によってその周囲に変形が生じ易くなる。ところが、上述したように、透孔４ｄの直径Ｄと互いに隣接する透孔の間隔Ｌがほぼ等しく形成されているので、開放される応力は空間となっている近隣の透孔４ｄの方向に逃がされることから、変形はこれら透孔４ｄによって吸収され、他の部分には変形が及ばなくなる。従って、クランプ４は、熱処理による変形、特に、磁気ディスクを押圧する押圧部４ｂの当接面４ｃには凹凸のうねりの発生が抑制される。
【００２８】
図４は、クランプ４を加工した後の当接面４ｃの変位量を示している。この図４からわかるように、加工後における当接面４ｃ変位量は、機械的精度によって決められることから、変位量はきわめて小さい。また、図５は、熱処理を施した後の当接面４ｃの変位量を示している。この図４からわかるように、熱処理後における当接面４ｃの変位量も、加工後の変位量と殆ど変化しない。このように、クランプ４に形成される透孔４ｄを、その直径Ｄと互いに隣接する透孔の間隔Ｌがほぼ等しくなるように形成することによって、クランプ４の当接面４ｃの変位量を小さくすることが可能となる。このクランプ４を用いて磁気ディスク２をクランプするならば、磁気ディスクのモジュレーションを減少させることができる。
【００２９】
なお、透孔４ｄの間隔や内径寸法を適宜に設定することによって、熱処理時の変形を制御することが可能であり、クランプ４を加工した後の変位量よりも熱処理後の変位量をさらに小さくすることも可能である。
【実施例２】
【００３０】
図６は、クランプに形成する透孔の位置を変更した第２の実施例を示している。すなわち、クランプ３０は、前述した第１の実施例におけるクランプ４と同様に構成されているが、クランプ４と相違する点は、複数個の透孔３１を磁気ディスク２に当接させる円環状の押圧部３２に形成したことである。押圧部３２は、前述したように、断面形状が半円形に形成されているので、透孔３１の平面形状は図示のように楕円形に形成される。このように形成された透孔３１においては、透孔３１の円周方向の寸法Ｄ１と互いに隣接する透孔３１の円周方向の間隔Ｌ１がほぼ等しくなるように形成される。また、クランプ３０の押圧部３２から中央寄りには、３個の取付孔３３が等間隔に形成されている。クランプ３０は、前述した第１の実施例と同様に、取付孔３３に連結具としての３個のビス５を各々挿通し、ハブ１の上面に形成された雌ねじ穴１ａに螺着することによって、ハブ１の外周に磁気ディスク２を装着することができる。
【００３１】
このように、クランプ３０の押圧部３２に複数個の透孔３１を形成した場合であっても、熱処理を施すときに、開放される応力は、近隣の透孔３１が空間となっているために、透孔３１の方向に逃げ易くなることから、変形がこれら透孔３１によって吸収されるので、他の部分には変形が及ばなくなる。従って、クランプ３０は、熱処理後であっても、磁気ディスク２を押圧する押圧部３２のうねりを抑制することができる。
【実施例３】
【００３２】
図７は、クランプに形成する複数の透孔を２つの同心円上に形成した第３の実施例を示している。すなわち、クランプ４０は、前述した第１の実施例におけるクランプ４と同様に構成されているが、クランプ４と相違する点は、複数個の透孔４１を２つの同心円４２、４３上に形成したことである。この第３の実施例においては、透孔と同等の３個の取付孔４４を中心よりの同心円４２上に等間隔で形成し、他の透孔４１を外周よりの同心円４３上に形成している。
【００３３】
このように、クランプ４０の２つの同心円上に透孔４１と取付孔４４を形成した場合であっても、熱処理を施すときに、開放される応力は、近隣の透孔４１や取付孔４４が空間となっているために、透孔４１の方向に逃げ易くなることから、変形がこれら透孔４１や、取付孔４４によって吸収されるので、他の部分には変形が及ばなくなる。従って、クランプ４０は、熱処理後であっても、磁気ディスク２を押圧する押圧部４５のうねりを抑制することができる。
【００３４】
以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。例えば、クランプに形成する透孔は、円形以外に多角形、或いは、それ以外の形状に形成しても良く、熱処理による応力開放の変形に対応して、適宜の形状に形成しても良い。また、前述したクランプは、ハブの形状、または、磁気ディスクのクランプ方法に併せて適宜な形状に変更しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、ハブに嵌挿した磁気ディスクを押圧して固定するクランプを有する磁気ディスク装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるクランプを装着した磁気ディスク装置を示す断面図である。
【図２】本発明にかかるクランプの第１の実施例を示す断面図である。
【図３】発明にかかるクランプを示す平面図である。
【図４】クランプを加工した後のクランプの当接部の変位量を示すグラフである。
【図５】クランプを熱処理した後のクランプの当接部の変位量を示すグラフである。
【図６】本発明にかかるクランプの第２の実施例を示す断面図である。
【図７】本発明にかかるクランプの第３の実施例を示す断面図である。
【図８】従来のクランプを装着した磁気ディスク装置の一部を示す斜視図である。
【図９】従来のクランプを示す平面図である。
【図１０】従来のクランプによる磁気ディスクの垂直方向の変位量を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）は、従来のクランプを加工した後のクランプの当接部の変位量を示すグラフであり、（Ｂ）は、従来のクランプを熱処理した後のクランプの当接部の変位量を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１        ハブ
２        磁気ディスク
３        スペーサ
４        クランプ
４ａ      中心孔
４ｂ      押圧部
４ｃ      当接面
４ｄ      透孔
５        ビス（連結具）
１０      スピンドルモータ
１６      載置部
１７      スピンドル軸
Ｄ        直径
Ｌ        間隔
【図１】
2005327370.tif 000003
【図２】
2005327370.tif 000004
【図３】
2005327370.tif 000005
【図４】
2005327370.tif 000006
【図５】
2005327370.tif 000007
【図６】
2005327370.tif 000008
【図７】
2005327370.tif 000009
【図８】
2005327370.tif 000010
【図９】
2005327370.tif 000011
【図１０】
2005327370.tif 000012
【図１１】
2005327370.tif 000013