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盤驅(qū)動用電動機和信息記錄再生裝置的制作方法

文檔序號:7289364閱讀:132來源:國知局
專利名稱:盤驅(qū)動用電動機和信息記錄再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及利用伴隨盤的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流的動壓防止盤抖動旋轉(zhuǎn)的盤驅(qū)動裝置,特別是涉及主要用于盤驅(qū)動裝置(以下簡稱為HDD)的盤驅(qū)動用電動機以及安裝其的信息記錄再生裝置。
背景技術(shù)
近年,對HDD的大容量化,高速化,低噪音化,低功耗化等要求逐漸增強。伴隨于此,記錄再生頭中的噪音抑制技術(shù)和穩(wěn)定驅(qū)動盤旋轉(zhuǎn)的技術(shù)尤其被重視。
HDD的存儲容量加速地增加,隨著裝置的存儲容量的增加,盤的磁道間距也變窄。為了在該狹窄的磁道間距上可靠地尋道,要求HDD中安裝的電動機高精度旋轉(zhuǎn)。尤其是電動機的NRRO(非再現(xiàn)性重復(fù)振動)特性,對可靠地讀取旋轉(zhuǎn)的盤上的狹窄的磁道間距是不可缺少的代表的特性之1,由于要求亞微米級的高精度,對HDD的存儲容量高密度化帶來大的影響。
另外,由于HDD的一部分,搭載到個人計算機(以下,簡稱為PC)或AV機器中,進行錄像、再生運動圖像,開始被使用。HDD處理運動圖像時,為了PC和AV機器的使用者舒適地再生運動圖像,必須提高HDD的存取速度。為了增加存取速度,需要電動機的高速旋轉(zhuǎn)。
另外,搭載HDD被小型化、薄型化,2.5英寸以下的盤時,有時被安裝在可移動機器等中而被攜帶。這樣的情況假定,在車中使用,或攜帶在衣服的衣袋等中使用可移動機器。即使在這樣的情況下,為了使機器正常動作,需要提高對HDD振動等的耐外力性。因此,對驅(qū)動盤的電動機要求耐外力性。
另外,關(guān)于噪音抑制技術(shù),有在電動機部和盤之間配置磁屏蔽板的技術(shù)(例如,參照專利文獻1)。圖13是表示其構(gòu)成(以下,稱為以往構(gòu)成1)的HDD中的電動機部的分解立體圖。另外,圖14是同一電動機的剖面圖。在兩圖中,將纏繞了多相構(gòu)成的磁心線圈8的定子鐵芯24固定在基座7上。在該定子鐵芯24的內(nèi)周,通過固定在軸轂2上的磁體23由2個滾珠軸承21,旋轉(zhuǎn)自由地支撐。并且,磁屏蔽板9被固定在定子鐵芯24和磁心線圈8上方。通過這樣的構(gòu)成,能夠防止電動機部對頭部11的漏磁,抑制噪音對頭部11中的再生信號的重疊。
另外,作為使盤穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)的技術(shù),由通過使氣流導(dǎo)向板接近盤,以使由于盤的旋轉(zhuǎn),在HDD殼體內(nèi)部產(chǎn)生氣流,導(dǎo)入氣流使由此氣流產(chǎn)生的壓力加到軸轂側(cè)面上,將側(cè)壓F加到徑向軸承上,實現(xiàn)軸承的穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)(例如,參照專利文獻2)。圖15(a)是此構(gòu)成(以下,簡稱為以往構(gòu)成2)中的HDD的俯視圖,同圖(b)是其剖面圖。在同一圖所示多張盤1之間,配置氣流導(dǎo)向板32。將氣流導(dǎo)向板32的旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)的面,以接近軸轂2,形成弧狀的方式,作為彎曲的導(dǎo)向面32a。由此,通過使旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)中心向一定方向偏心,有效地防止NRRO和RRO,能夠提高旋轉(zhuǎn)精度。
并且,有將具有向圓周方向和半徑方向擴展的部分環(huán)狀平滑面的壓縮空氣軸承板,以0.3mm以下的間隙,對著盤面設(shè)置、固定在盤上,抑制盤的空力激勵而產(chǎn)生的散亂振動(例如,參照專利文獻3)。圖16是此構(gòu)成(以下,簡稱為以往構(gòu)成3)的HDD的立體圖。通過使壓縮空氣軸承板33接近盤1配置,降低盤1周圍的空氣流向的紊亂,穩(wěn)定盤1的旋轉(zhuǎn)。另外,為了氣流在壓縮空氣軸承板33的周圍平穩(wěn)地流動,在其端面設(shè)置傾斜面34,剖面變?yōu)榱骶€型。
專利文獻1美國專利第6,486,578號;專利文獻2日本專利特開2001-076459號公報;專利文獻3日本專利特開2000-331460號公報。
在上述以往構(gòu)成1中,如圖13,圖14所示,為了處理磁心線圈8的引出線22,在磁屏蔽板9上設(shè)置突出部9a。另一方面,在頭部11進入的位置附近,磁屏蔽板9為了靠近基座7,具有平坦部9b。由專利文獻1的圖知,其中突出部9a和平坦部9b之間的臺階部,具有角部,而陡峭地立起。另外磁屏蔽板9的內(nèi)周部接近磁體23,在以往構(gòu)成1中,內(nèi)周部也陡峭地立起。
可是,如果如上所述,具有陡峭地臺階部,會產(chǎn)生如下所述的課題。即,由于臺階部的陡峭立起,如圖5(a)所示,有可能在臺階部的角部產(chǎn)生漩渦12。由該漩渦12擾亂在盤和磁屏蔽板之間產(chǎn)生的動壓產(chǎn)生湍流,有可能對盤產(chǎn)生不穩(wěn)定的動壓,有可能擾亂旋轉(zhuǎn)體的動作。該現(xiàn)象,即使在旋轉(zhuǎn)速度為3000rpm左右也會產(chǎn)生,并且,旋轉(zhuǎn)速度變得越高速,漩渦的影響越大。
如果對包含盤1的旋轉(zhuǎn)體,加入干擾振動,如圖11(a)、(b)所示,在頭部11和盤1之間產(chǎn)生相對的角度偏差。頭部11通過平衡環(huán)機構(gòu)(圖中沒有表示)安裝在被固定于傳動臂19上具有柔軟性的彎曲部20上。頭部11相對盤1保持規(guī)定的傾斜(pitch)角度θp,轉(zhuǎn)動角度θr,以浮動高度FH浮起。這里,如果盤1振動,盤1的表面,如同圖(a)所示,在傾斜方向上改變1a、1b。另外在轉(zhuǎn)動方向上如同圖(b)所示改變?yōu)?c,1d的傾斜方向。其結(jié)果,改變頭部11相對于盤1的姿勢,頭部的浮動高度FH變動,并且,由于頭部11與盤1接觸,或破壞存儲在盤1上的數(shù)據(jù),根據(jù)情況,在涂敷在盤1上的潤滑劑(圖中沒有表示)和頭部11之間產(chǎn)生靜摩擦,或碰撞頭部,HDD受到致命的損傷。另一方面,為了使其不發(fā)生,如果使浮動高度FH充分大,由于頭部11和盤1上的磁性膜之間的磁氣的空隙變大,不能充分得到頭部再生輸出,可以存儲到HDD中的數(shù)據(jù)容量受到顯著地制約。因此,即使對HDD加入干擾振動等,也需要避免振動盤1。
另外,由于接近磁體23的磁屏蔽板9的內(nèi)周部分也陡峭地立起,來自磁體9的泄露磁場與磁屏蔽板9互連時,在其陡峭地立起的部分容易產(chǎn)生磁束集中,這成為對于頭部11的干擾磁場,噪音變得容易重疊到頭部11中的再生信號中。并且,由于磁屏蔽板9是磁性材料制造的,產(chǎn)生齒隙轉(zhuǎn)矩(cogging corque),對于電動機的旋轉(zhuǎn)體成為加振源,關(guān)系到NRRO、RRO的產(chǎn)生。這樣的現(xiàn)象,在為了低功耗化,使用釹鐵硼系等能量累積大的磁體時顯著,尤其是,與樹脂磁體相比,由于使用燒結(jié)磁體時,影響變大。這樣使用能量累積大的磁體時,不僅是齒隙轉(zhuǎn)矩,由于磁屏蔽板9振動也產(chǎn)生噪音。
在上述以往構(gòu)成2中,作為具有導(dǎo)向面32a的氣流導(dǎo)向板32配置在盤1上下的構(gòu)成。但是,在1.8英寸尺寸以下的小型HDD中,對薄型化要求增多,其結(jié)果,可以搭載的盤枚數(shù)通常限定為1枚。因此,不能在多個盤之間配置氣流導(dǎo)向板32。另外,1.8英寸尺寸以下的小型HDD在盤1上軸轂2突出的高度為1mm以下,并且軸轂2不是由簡單的圓筒面構(gòu)成的情況多。因此,由于即使在盤1的上面?zhèn)扰渲脷饬鲗?dǎo)向板32,氣流不能充分地碰撞軸轂2,多是不能充分得到氣流導(dǎo)向效果。并且1.8英寸尺寸以下的小型HDD,盤1的下面和磁屏蔽板9之間只有1mm程度的空間的情況較多。此時,在磁屏蔽板9的上配置氣流導(dǎo)向板32,需要將氣流導(dǎo)向板32的厚度設(shè)為1mm以下。這樣,在氣流導(dǎo)向板32薄的狀態(tài)下,氣流導(dǎo)向自身就難以充分進行。其結(jié)果,氣流導(dǎo)向板32,至少在1.8英寸尺寸以下的HDD中不能發(fā)揮充分的效果。另外,氣流導(dǎo)向板32的導(dǎo)向面32a,如圖15(b)所示,由于相對于盤1變得垂直的方式形成,在氣流導(dǎo)向板32上下產(chǎn)生漩渦。該漩渦,對于盤成為加振源,與盤的NRRO,RRO的產(chǎn)生相關(guān)。
在上述以往構(gòu)成3中,應(yīng)用于1.8英寸尺寸以下的HDD時,與上述以往構(gòu)成2一樣,壓縮空氣軸承板33的厚度需要設(shè)為1mm以下。但是,由于壓縮空氣軸承板33薄容易產(chǎn)生彎曲,設(shè)置固定在磁屏蔽板9上時,由于公差的積累,有時會與盤1的下面摩擦。另外,例如即使在不對HDD施加干擾G等的狀態(tài)不會摩擦,象1.8英寸尺寸以下的HDD那樣,開發(fā)可移動用途的機種時,有時在動作中,受到大的沖擊。此時,有時會導(dǎo)致盤1或者壓縮空氣軸承板33變形產(chǎn)生摩擦。為了防止其,需要充分考慮設(shè)計磁屏蔽板9和壓縮空氣軸承板33的高度公差,平面度等。但是,為了不產(chǎn)生摩擦,如果設(shè)定壓縮空氣軸承板33和盤1之間的間隙,不能產(chǎn)生充分的壓縮空氣軸承效果。另外,要求如1.8英寸尺寸以下的HDD小型化/薄型化時,在盤1上方設(shè)置壓縮空氣軸承板33,難以確保用于固定壓縮空氣軸承板33的安裝面積。另外,距離盤1上側(cè)的空間也受限制,在壓縮空氣軸承板33的平面度和高度公差離散的方面實際上很困難。
另外,由于壓縮空氣軸承板33形狀變得復(fù)雜,需要使用樹脂或者可以鍛造等壓力加工的材料。一般這樣的材料表面硬度低,在細(xì)微的地方容易產(chǎn)生損傷。其中,在壓縮空氣軸承板33上設(shè)置傾斜面34,以使氣流在其周圍平滑地流動。但是,由此能夠使壓縮空氣軸承板33變得尖銳,一方面由于由如上所述比較的柔軟的材料制作,該尖銳的端面變得極其容易損傷。壓縮空氣軸承板33帶有損傷時,相反由于在此損傷周圍氣流擾動增大,產(chǎn)生漩渦,成為盤1的振動增大,或產(chǎn)生噪音的原因。因此,壓縮空氣軸承板33的制造,或安裝中,組裝驅(qū)動器方面,也需要極其謹(jǐn)慎的安裝,或者進行鍍鎳等表面硬化處理。這是導(dǎo)致成本提高的一個因素。
并且,也考慮將壓縮空氣軸承板33配置在盤1的下面?zhèn)鹊臉?gòu)成,但是在1.8英寸尺寸以下的HDD中,厚度方向的許可量小,不可能配置在電動機部和盤1之間。并且,也考慮與壓縮空氣軸承板33一樣的形狀設(shè)置在基座7上,但是在盤1外徑小的小型HDD中,在電動機的外周側(cè)基座7上為了構(gòu)成壓縮空氣軸承板,需要減小電動機部的外徑。其結(jié)果,劣化電動機的電磁變換效率,導(dǎo)致增大電動機部的功耗的增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,解決上述以往的課題的,提供盡管是簡單的構(gòu)成,能夠防止盤的抖動旋轉(zhuǎn),并且也能夠謀求低噪音化和低功耗化,主要用于HDD的盤驅(qū)動用電動機,和搭載其的信息記錄再生裝置。
為了解決上述以往的課題,第1發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機具備基座,軸轂,流體動壓軸承,電動機部和磁屏蔽板。軸轂具有可以搭載磁的環(huán)狀盤支撐面。流體動壓軸承自由旋轉(zhuǎn)地支撐軸轂。電動機部載置在基座上,具有比盤支撐面外徑大的外徑,對軸轂提供旋轉(zhuǎn)力。磁屏蔽板配置在盤搭載到盤支撐面上時形成的,盤和電動機部之間的軸方向空隙部中。磁屏蔽板相對于盤支撐面傾斜固定,以使盤旋轉(zhuǎn)時,由軸方向空隙部中的氣流產(chǎn)生的壓力隨圓周方向位置而不同。
其中,提議了作為具有盤和磁屏蔽板相對傾斜的構(gòu)成的盤驅(qū)動用電動機。
以往,為了確保高性能的HDD的動作,對磁屏蔽板等提議了各種構(gòu)成。但是,為了實現(xiàn)薄型且高性能的電動機,需要更高精度地防止盤的抖動旋轉(zhuǎn)。
因此,在本發(fā)明的盤驅(qū)動用電動機中,沒有陡峭的臺階部抑制氣流,在軸方向具有傾斜固定磁屏蔽板,以使在一定方向上存在傾斜的力矩作用于盤。通過旋轉(zhuǎn)盤,對旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生動壓作用,通過使側(cè)壓作用于流體軸承,能夠穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體的動作。
由此,由于磁屏蔽板沒有急劇折彎的臺階部,可以使在磁體之間產(chǎn)生齒槽力變得極小,另外也能夠抑制隨著齒槽產(chǎn)生的振動噪音。另外,搭載了盤時,由于對著盤下面的磁屏蔽板相對于盤傾斜固定,關(guān)于盤旋轉(zhuǎn)時盤和磁屏蔽板之間產(chǎn)生的氣流,幾乎不會產(chǎn)生漩渦,另外壓力也平滑地變化。其結(jié)果,對于盤,磁屏蔽板的間隙窄的部分,在軸方向產(chǎn)生負(fù)荷,產(chǎn)生使旋轉(zhuǎn)體整體向一定方向傾斜的力。另外同時在流體軸承部中,由于軸承剛度也提高,能夠抑制NRRO,RRO增加。
因此,以簡易的構(gòu)成,能夠得到高性能,低噪音,并且低功耗的盤驅(qū)動用電動機。
第2發(fā)明中的信息記錄再生裝置具備上述盤驅(qū)動用電動機和頭部。頭部,對著盤配置,掃描盤表面,存儲或者再生信息。
其中,提議具備上述盤驅(qū)動用電動機的信息記錄再生裝置。
由此,盤和磁屏蔽板的軸方向空隙大致正弦波狀平滑地變化,對于盤旋轉(zhuǎn)時盤和磁屏蔽板之間產(chǎn)生的氣流,幾乎不產(chǎn)生漩渦,另外壓力也平滑地變化。其結(jié)果,對盤,在磁屏蔽板的間隙窄的部分在軸方向產(chǎn)生負(fù)荷,產(chǎn)生使旋轉(zhuǎn)體整體向一定方向傾斜的力,穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體的動作。另外,同時在流體軸承部中,由于軸承剛度也提高了,能夠抑制NRRO、RRO的增加。
因此,能夠得到精度高的信息記錄再生裝置。
第3發(fā)明中的信息記錄再生裝置是第2發(fā)明中的信息記錄再生裝置,相對于盤支撐面傾斜磁屏蔽板,以使磁屏蔽板和盤之間的軸方向空隙部中,頭部不掃描的區(qū)域的軸方向距離與頭部掃描的區(qū)域的軸方向距離相比減小。
其中,建議了磁屏蔽板和盤之間的軸方向空隙部的空間的關(guān)系。
由此,通過減小磁頭掃描區(qū)域以外的間隙,能夠抑制產(chǎn)生的動壓。
因此,能夠得到可以更穩(wěn)定,旋轉(zhuǎn)盤的信息記錄再生裝置。
第4發(fā)明中的信息記錄再生裝置是第2發(fā)明中的信息記錄再生裝置,在磁屏蔽板和盤之間的軸方向空隙部中,對于頭部的掃描軌跡圓弧,向著從盤的旋轉(zhuǎn)中心引出的接線大致接近的方向,以使軸方向距離變小,傾斜磁屏蔽板。
其中,提議了磁屏蔽板和盤之間的軸方向空隙部的其他空間的關(guān)系。
由此,能夠謀求頭部相對于盤的傾斜方向的姿勢的穩(wěn)定化。其結(jié)果,頭部浮動高度穩(wěn)定,即使以更小的浮動高度進行頭部的滑塊設(shè)計,也可以降低頭部與盤接觸的頻率。
因此,能夠得到小型并且,可以高密度存儲,存儲容量增大的信息記錄再生裝置。
第5發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機具備基座,軸轂,流體動壓軸承,電動機部和磁屏蔽板。軸轂具有可以搭載磁的環(huán)狀盤支撐面。流體動壓軸承自由旋轉(zhuǎn)地支撐軸轂。電動機部載置在基座上,具有比盤支撐面外徑大的外徑,對軸轂提供旋轉(zhuǎn)力。磁屏蔽板配置在,在盤搭載于盤支撐面上時形成的盤和電動機部之間的第1軸方向空隙部中。磁屏蔽板和盤之間的第2軸方向空隙部的磁屏蔽板側(cè),電動機部旋轉(zhuǎn)時,由盤之間的氣流產(chǎn)生的壓力隨圓周方向位置而不同,相對于盤支撐面其軸方向高度或者傾斜方向不同,并且包含在圓周方向上光滑連接的至少二個平面部。
其中,提議作為盤和磁屏蔽板具有相對傾斜的構(gòu)成的盤驅(qū)動用電動機的其他例子。
以往,為了確保高性能的HDD動作,在磁屏蔽板等中,各種構(gòu)成被提議。但是,為了實現(xiàn)薄型且高性能的電動機,需要更高精度防止盤的抖動旋轉(zhuǎn)。
因此,在本發(fā)明的盤驅(qū)動用電動機中,以至少具有二個平面部的方式構(gòu)成磁屏蔽板和盤之間的第2軸方向空隙部的磁屏蔽板側(cè)的形狀,以使壓力隨圓周方向位置而不同。
由此,由于磁屏蔽板沒有急劇折彎的臺階部,在磁體之間可能發(fā)生齒槽力也變得極小,另外也能夠抑制伴隨齒槽產(chǎn)生的振動噪音。另外搭載了盤時,對著盤下面的磁屏蔽板具有軸方向高度或者傾斜不同的二個以上的平面部,以使相對于盤,軸方向間隙隨圓周方向位置不同,對于盤旋轉(zhuǎn)時盤和磁屏蔽板之間產(chǎn)生的氣流幾乎不會產(chǎn)生漩渦,另外壓力也平滑的變化。其結(jié)果,對于盤,磁屏蔽板的間隙窄的部分在軸方向產(chǎn)生負(fù)荷,使旋轉(zhuǎn)體整體產(chǎn)生向一定方向傾斜的力。另外,同時在流體軸承部中,由于軸承剛度也提高能夠抑制NRRO、RRO的增加。
因此,以簡易的構(gòu)成,能夠得到高性能,低噪音,并且低功耗的盤驅(qū)動用電動機。
第6發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機是第5發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機,第2軸方向空隙部的磁屏蔽板側(cè),相互軸方向高度不同,并且包含在圓周方向上由角部R形狀平滑地連接的臺階部。
其中,提議了第2軸方向空隙部的磁屏蔽板側(cè)進一步的形狀。
由此,關(guān)于盤旋轉(zhuǎn)時盤和磁屏蔽板之間產(chǎn)生的氣流,由于流路阻力的變化小,幾乎不會產(chǎn)生漩渦,另外壓力也平滑地變化。其結(jié)果,對于盤,由磁屏蔽板的間隙窄的部分在軸方向產(chǎn)生負(fù)荷,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)體整體向一定方向傾斜的力。另外同時在流體軸承部中,由于軸承剛度也提高,能夠抑制NRRO、RRO。并且,由于磁屏蔽板沒有急劇折彎的臺階部,可以使在磁體之間產(chǎn)生齒槽力也變得極小,另外也能夠抑制隨著齒槽而產(chǎn)生的振動噪音。
因此,以簡易的構(gòu)成,能夠得到高性能,更低噪音,并低消耗電力的盤驅(qū)動用電動機。
第7發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機是第6發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機,在第2軸方向空隙部的磁屏蔽板側(cè)中,位于軸方向上靠近盤支撐面一側(cè)的正曲率的角部R半徑為R1,位于軸方向上遠離盤支撐面的一側(cè),負(fù)曲率的角部R為R2時,滿足R1>R2的關(guān)系。
其中,提議了2個以上平面的連接部分的關(guān)系。
由此,盤驅(qū)動用電動機,由于沒有急劇折彎的臺階部,可以使在磁體之間產(chǎn)生齒槽力也變得極小,也能夠抑制伴隨齒槽而產(chǎn)生的振動噪音。另外,搭載了盤時,通過設(shè)定增大作為流路接觸變窄的入口的角部R半徑的R1,使節(jié)流變得平緩,減小流路阻力,能夠防止漩渦產(chǎn)生,穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體的動作。
因此,能夠得到高性能且穩(wěn)定的盤驅(qū)動用電動機。
第8發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機是第5~7的發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機,磁屏蔽板的最內(nèi)周部由單一的環(huán)狀平面部構(gòu)成。
其中,磁屏蔽板的最內(nèi)周部為單一的環(huán)狀平面部,即,磁屏蔽板是深沖壓形狀的構(gòu)成。
由此,提高磁屏蔽板的剛度,能夠降低磁屏蔽板的振動。
因此,能夠得到更低噪音,且低振動的盤驅(qū)動用電動機。
第9發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機是第5~7的發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機,在第2軸方向空隙部中,軸方向厚度小的區(qū)域,在圓周方向具有87度以上248度以下的傾斜。
其中,提議了第2軸方向空隙部中的傾斜。
由此,由于產(chǎn)生的動壓充分高且穩(wěn)定,使盤的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定化。
因此,能夠得到高性能且穩(wěn)定的盤驅(qū)動用電動機。
第10發(fā)明中的信息記錄再生裝置具備盤驅(qū)動用電動機和頭部。盤驅(qū)動用電動機是第5~7的發(fā)明中的盤驅(qū)動用電動機。頭部對著盤配置,掃描盤表面,存儲或者再生信息。
其中,提議了具備上述盤驅(qū)動用電動機的信息記錄再生裝置。
由此,在盤驅(qū)動用電動機中,對盤,在磁屏蔽板的間隙窄的部對軸方向施加負(fù)荷,能夠產(chǎn)生將旋轉(zhuǎn)體整體向一定方向傾斜的力。同時,由于在流體軸承部,軸承剛度也提高,能夠抑制NRRO、RRO的增加。
因此,能夠得到高性能的信息記錄再生裝置。
第11發(fā)明中的信息記錄再生裝置是第10發(fā)明中的信息記錄再生裝置,在第2軸方向空隙部中,頭部不掃描的區(qū)域的軸方向厚度比頭部掃描的區(qū)域的軸方向厚度小。
其中,對由磁屏蔽板和盤形成的第2軸方向空隙部進行了提議。
由此,通過減小磁頭掃描區(qū)域以外的間隙,能夠抑制產(chǎn)生的動壓。
因此,能夠得可以更穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)盤的信息記錄再生裝置。
第12發(fā)明中的信息記錄再生裝置是第10發(fā)明中的信息記錄再生裝置,在第2軸方向空隙部的磁屏蔽板側(cè),對于頭部的掃描軌跡圓弧,與從盤的旋轉(zhuǎn)中心引出的接線大致接近的方向的軸方向厚度最小。
其中,提議了磁屏蔽板和盤之間的軸方向空隙部的空間的關(guān)系。
由此,能夠謀求頭部相對于盤的傾斜方向的姿勢的穩(wěn)定化。其結(jié)果,頭部浮動高度穩(wěn)定,即使以更小的浮動高度進行頭部的滑塊設(shè)計,也可以降低頭部與盤接觸的頻率。
因此,能夠得到小型并且可以高密度存儲,增大存儲容量的信息記錄再生裝置。
第13發(fā)明中的信息記錄再生裝置是第10發(fā)明中的信息記錄再生裝置,與頭部所經(jīng)過的圓弧狀的掃描軌跡部分的第2軸方向空隙部的軸方向厚度相比,此盤的旋轉(zhuǎn)中心觀察,掃描軌跡的大致相反方向位置的第2軸方向空隙部的軸方向厚度小。
其中,提議了磁屏蔽板和盤之間的軸方向空隙部的其他空間的關(guān)系。
由此,能夠謀求頭部相對于盤的轉(zhuǎn)動方向的姿勢的穩(wěn)定化。其結(jié)果,頭部浮動高度穩(wěn)定,即使以更小的浮動高度,進行頭部的滑塊設(shè)計,以可以降低頭部與盤接觸的頻率。
因此,能夠得到小型并且可以高密度存儲,存儲容量增的大信息記錄再生裝置。
(發(fā)明效果)本發(fā)明的盤驅(qū)動用電動機和搭載其的信息記錄再生裝置,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電動機的磁屏蔽板形狀,即使在盤高速旋轉(zhuǎn)時也能夠穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體的動作的基礎(chǔ)上,也提高了對于振動等的耐外力性。另外能夠提供穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)盤,有助于存儲容量增大和高密度化的電動機。并且通過改變磁屏蔽板的形狀,穩(wěn)定上述旋轉(zhuǎn)體的動作,沒有進行新的零件追加,抑制成本增大,另外能夠得到實現(xiàn)薄型化這樣的顯著的效果。


圖1,(a)是表示本發(fā)明的實施方式1中的HDD電動機部的剖面圖,(b)、(c)是表示本發(fā)明的實施方式1其他變形例中的HDD電動機部的剖面圖。
圖2,(a)是表示本發(fā)明的實施方式1的立體圖,(b)是說明本發(fā)明的實施方式1壓力差的模式圖,(c)是本發(fā)明的實施方式1的盤驅(qū)動用電動機的俯視圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式1的旋轉(zhuǎn)體的模式圖。
圖4,(a)是表示本發(fā)明的實施方式2的俯視圖,(b)是本發(fā)明的實施方式2中的磁屏蔽板臺階部部的橫剖面圖。
圖5是表示在磁屏蔽板臺階部部中產(chǎn)生的漩渦的模式圖,(a)是臺階部具有角部時的模式圖,(b)是由梯形形狀連接臺階部時的模式圖,(c)是由角部R形狀連接臺階部時的模式圖。
圖6是說明本發(fā)明的實施方式2壓力的模式圖。
圖7,(a)是由本發(fā)明的實施方式2的動壓產(chǎn)生的X軸周向的力矩的說明圖,(b)是由本發(fā)明的實施方式2的動壓產(chǎn)生的X軸周向的力矩和開角θ的關(guān)系圖。
圖8,(a)是本發(fā)明的實施方式3的盤驅(qū)動用電動機的俯視圖,(b)是表示本發(fā)明的實施方式3的立體圖。
圖9,(a)是由本發(fā)明的實施方式3的動壓產(chǎn)生的X軸周向的力矩的說明圖,(b)是由本發(fā)明的實施方式3的動壓產(chǎn)生的X軸周向的力矩和開角θ的關(guān)系圖。
圖10,(a)是本發(fā)明的實施方式4的盤驅(qū)動用電動機的俯視圖,(b)是展開本發(fā)明的實施方式4中的磁屏蔽板和盤形成的第2軸方向空隙部的模式圖。
圖11,(a)是相對于盤的頭部傾斜角度的說明圖,(b)是相對于盤的頭部轉(zhuǎn)動角度的說明圖。
圖12(a)、(b)、(c)是本申請發(fā)明的實施方式2中的磁屏蔽板突出部變形例的立體圖,(d)、(e)是本申請發(fā)明的實施方式4中的磁屏蔽板突出部變形例的立體圖,(f)以往構(gòu)成1中的磁屏蔽板突出部的立體圖。
圖13是以往構(gòu)成1中的HDD電動機部的分解立體圖。
圖14是以往構(gòu)成1中的HDD電動機剖面圖。
圖15,(a)是以往構(gòu)成2中的HDD的俯視圖,(b)是以往構(gòu)成2中的HDD的剖面圖。
圖16是以往構(gòu)成3中的HDD的立體圖。
圖中1-盤,1a、1b、1c、1d-振動時盤面,2-軸轂,3-軸,4-法蘭盤,5-軸套,6-推力板,7-基座,7a-圓弧狀內(nèi)周壁部,8-磁心線圈,9-磁屏蔽板,9a、9c-突出部,9b-平坦部,9d-傾斜面,10-絕緣密封層,11-磁頭,12-漩渦,15-頭部旋轉(zhuǎn)中心,16-頭部掃描軌跡圓弧,17-頭部掃描軌跡切線,18-頭部掃描軌跡正交線,19-傳動臂,20-彎曲部,21-滾珠軸承,22-引出線,23-磁體,24-定子鐵芯,32-氣流導(dǎo)向板,32a-導(dǎo)向面,33-壓縮空氣軸承板,34-傾斜面,h-傾斜,k-臺階部,R1、R2-臺階部的角部R半徑。
具體實施例方式
以下,一邊參照附圖一邊對本發(fā)明的實施方式進行說明。
(實施方式1)圖1(a)是本實施方式中的HDD的電動機部的剖面圖。
盤1通過箝位器(圖中沒有表示)搭載在軸轂2。多極著磁的磁體23被粘著在軸轂2的下端。軸3支撐軸轂2。法蘭盤4通過激光焊接、鉚接、壓接壓入、粘接等被固定在軸3的端部。軸3被插入軸套5中,在軸套5的端面,推力板6被固定在對著法蘭盤4的位置。推力板6通過鉚接等被固定。
在對著軸3和軸套5的圓周面中,通過在軸3或者軸套5的哪一個中配置動壓溝,構(gòu)成徑向動壓軸承。另外,在對著法蘭盤4和推力板6的面上,通過在法蘭盤4或者推力板6哪一個上配置動壓溝,構(gòu)成推力動壓軸承。在軸承內(nèi)部填充潤滑劑(圖中沒有表示),通過電動機旋轉(zhuǎn),由潤滑劑產(chǎn)生動壓支撐旋轉(zhuǎn)體。
軸套5被固定在基座7上。另外,定子鐵芯24介于磁體23和半徑方向間隙,以相對著的方式,被固定粘著在基座7上。并且,纏繞磁心線圈23,構(gòu)成所謂內(nèi)轉(zhuǎn)子型電動機。粘貼用于保持與磁心線圈8的絕緣的絕緣密封層10的磁屏蔽板9被固定粘接在磁心線圈8上。磁屏蔽板9由沖壓加工(壓力加工)形成。作為磁屏蔽板9的材質(zhì),根據(jù)防止來自電動機磁回路的漏磁作用和防銹方面,使用鐵素體系不銹鋼材或者馬氏體系不銹鋼材。關(guān)于磁屏蔽板9,除了磁頭11掃描的區(qū)域以外,為了減小盤1的間隙,具有傾斜h,固定粘著在磁心線圈8上。
圖2(a)是表示本實施方式1的盤1和磁屏蔽板9具有相對的傾斜h的狀態(tài)的立體圖。搭載在軸轂2上的盤1和磁屏蔽板9的間隙,以使磁頭不掃描的區(qū)域與磁頭的掃描的區(qū)域相比,間隙減小,傾斜磁屏蔽板9。其中,將位于磁屏蔽板9的磁頭進入方向的傾斜的最低點作為A點,將傾斜的最高點作為B點。
圖2(b)是表示,圖2(a)中旋轉(zhuǎn)的盤1與磁屏蔽板9的位置和壓力差的關(guān)系的模式圖。橫軸表示磁屏蔽板9的位置,縱軸表示盤1和磁屏蔽板9之間的壓力差p。在B點壓力差p變?yōu)樽畲蟆?br> 盤1和磁屏蔽板9的間隙為ΔH,氣體的粘度為ρ,電動機的轉(zhuǎn)數(shù)為S時,在盤1和磁屏蔽板9之間產(chǎn)生的壓力p變?yōu)橄率降年P(guān)系。
式1p∝ρ*S/ΔH2磁屏蔽板9具有傾斜h,被固定,構(gòu)成盤1和磁屏蔽板9的最大間隙為ΔHA,最小間隙為ΔHB時,在盤1和磁屏蔽板9的間隙中產(chǎn)生的壓力差P變?yōu)橄率降年P(guān)系。
式2P∝ρ*S*(1/ΔHB2-1/ΔHA2)圖2(b)的壓力差以A點為基準(zhǔn),在由傾斜h產(chǎn)生的盤1和磁屏蔽板9的間隙變?yōu)樽钚〉腂點,壓力差p變?yōu)樽畲蟆A斜h=0時,由于變?yōu)棣B=ΔHA,如由(式2)表明的,不產(chǎn)生壓力差,變?yōu)閜=0。
圖3是模式的表現(xiàn)電動機的旋轉(zhuǎn)體的圖。盤1搭載的軸轂2被固定在軸3上,法蘭盤4被固定在軸3的端部。產(chǎn)生由本實施方式1形成的壓力p時,向略180度相反側(cè)的位置,在半徑方向上,側(cè)壓Q作用在旋轉(zhuǎn)體的上部。同時,產(chǎn)生作為使旋轉(zhuǎn)體傾斜的轉(zhuǎn)矩M。該側(cè)壓Q和轉(zhuǎn)矩M與壓力p大致成比例。側(cè)壓Q通過作用在半徑方向,軸3的旋轉(zhuǎn)中心在一定方向上偏心,維持此狀態(tài)。徑向軸承的軸承剛度,由于與一般的,偏心率為零的狀態(tài)相比,偏心率變大的一方增大,通過施加側(cè)壓Q,增加徑向軸承的軸承剛度。同時,在推力軸承中也通過產(chǎn)生傾斜,增大推力軸承的耐力矩剛度。
通過上述構(gòu)成,由于在盤旋轉(zhuǎn)時,磁屏蔽板9傾斜,被固定粘著在磁心線圈8上,在盤1和磁屏蔽板9的間隙變?yōu)樽钚〉奈恢?,壓力差p變?yōu)樽畲蟆Mㄟ^該壓力差p,側(cè)壓Q在半徑方向上對旋轉(zhuǎn)體進行作用,由于轉(zhuǎn)矩M使旋轉(zhuǎn)體向一定方向傾斜,側(cè)壓Q作用徑向動壓軸承部的同時,力矩也作用于推力軸承,提高徑向軸承和推力軸承的軸承剛度。由此,由于能夠穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體的動作,能夠有效地抑制NRRO和RRO(反復(fù)振動)的增加,也能夠提高對振動等的耐外力性。也如由(式2)知,由于尤其是旋轉(zhuǎn)體越高速旋轉(zhuǎn)化,壓力差p越高,側(cè)壓Q變得越大,徑向軸承的軸承剛度增高,能夠顯著的體現(xiàn)效果。另外磁屏蔽板9,由于在圓周方向上沒有陡峭的臺階部,不會產(chǎn)生漩渦,幾乎沒有使盤1的旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的氣流的干擾。
另外,在磁體23之間產(chǎn)生的齒槽力也可以變得極小,也能夠抑制伴隨齒槽產(chǎn)生的磁屏蔽板9和旋轉(zhuǎn)體的振動噪音。
并且,在上述說明中,磁屏蔽板9,通過絕緣密封層10被固定在磁心線圈8上,如圖1(b)所示,使定子鐵芯24的外周側(cè)的基座傾斜、延伸到軸方向上,形成粘著傾斜臺7b,也可以固定粘著在該接著傾斜臺7b上。由此,由于磁屏蔽板9的外周被固定,能夠抑制磁屏蔽板9的振動。另外,如圖1(c)所示通過由壓力加工壓磁屏蔽板9的外周形成凸緣部9d,也可以將該凸緣部9d固定粘著到基座7上。由此,磁屏蔽板9自身的強度提高,可以謀求抑制振動。
并且,磁屏蔽板9的傾斜方向,未必設(shè)為使盤1和磁屏蔽板9的軸方向距離變?yōu)樽畲蟮姆较?。為了抑制相對于頭部11的盤1的傾斜角度方向的振動,如圖2(c)所示,對于頭部掃描軌跡圓弧16,從盤的旋轉(zhuǎn)中心引出的接線(即與頭部掃描軌跡切線17垂直相交的方向,或者頭部掃描軌跡垂直相交線18的方向),最好使盤1和磁屏蔽板9的軸方向距離變?yōu)樽钚?。一般的,在頭部11中,對于傾斜角度方向的振動,浮動高度FH的變動增大,但是通過這樣設(shè)定磁屏蔽板9的傾斜方向,能夠抑制頭部11的浮動高度FH的變動,可以實現(xiàn)更高密度存儲。
(實施方式2)圖4(a)是本實施方式中的HDD的電動機部的俯視圖。
磁屏蔽板9,如圖4(b)的C-C剖面所示,磁頭的掃描區(qū)域以外的部位,在軸方向上具有臺階部k,通過角部R半徑R1以及R2,圓滑地連接臺階部。另外,盤1和磁屏蔽板9的軸方向間隙變窄的區(qū)域的開角θ為約180度。
圖5是由于磁屏蔽板9的臺階部,使盤1旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的氣流的流動產(chǎn)生漩渦的狀態(tài)的模式圖。圖5(a)是磁屏蔽板的臺階部陡峭,沒有圓滑連接時的情況。由于臺階部部有陡峭的角部,在角部前后產(chǎn)生漩渦12,即使雜動壓高的臺階部k的上側(cè)部分也產(chǎn)生漩渦12。漩渦12誘發(fā)湍流,干擾盤1和磁屏蔽板9的間隙的氣流流動,成為使旋轉(zhuǎn)體動作不穩(wěn)定的主要因素。圖5(b)通過磁屏蔽板將臺階部k設(shè)為梯形形狀,抑制了漩渦12的產(chǎn)生。圖5(c)是通過由2個角部R形狀圓滑地連接磁屏蔽板9的臺階部k,抑制漩渦12的發(fā)生的。在臺階部的上面?zhèn)?,正曲率的角部R半徑為R1,在下面?zhèn)葘⒇?fù)曲率的角部R半徑為R2時,設(shè)R1>R2。另外優(yōu)選滿足R1>2·R2、R1>0.2mm。由此,通過使流向狹窄的流路的入口部變得平緩,能夠抑制漩渦12的產(chǎn)生,防止湍流產(chǎn)生,穩(wěn)定作用于盤1的動壓。其結(jié)果,能夠穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體的動作。
圖6是表示圖4中旋轉(zhuǎn)的盤1和磁屏蔽板9的位置與壓力差的關(guān)系的模式圖。橫軸表示磁屏蔽板9的位置,縱軸表示盤1和磁屏蔽板9的壓力差p。臺階部k的入口部具有角部R半徑R1,R2。由于臺階部k,在盤1和磁屏蔽板9的間隙變小的區(qū)域中,壓力差p變大。在實施方式1中壓力差大的部位,如圖2(b)中的B點,作為線作用于盤1上,在本實施方式中,在圖6中,以表示為區(qū)域θ的方式,作為面作用于盤1上。
因此,作用于徑向軸承上側(cè)壓Q進一步增加,旋轉(zhuǎn)體的軸承剛度也增加。
盤1和磁屏蔽板9的間隙為ΔH,氣體的粘度為ρ,電動機的轉(zhuǎn)數(shù)為S時,在盤1和磁屏蔽板9的間隙中產(chǎn)生的壓力p用如(式1)的關(guān)系表示。
磁屏蔽板9,以具有臺階部k的狀態(tài)被固定。其中,盤1和磁屏蔽板9d最小間隙為ΔHB。另外,最小間隙區(qū)域的開角為θ。最小間隙部中的壓力pB和最大間隙部中的壓力pA,分別由下式表示。
式3pA∝ρ*S/(ΔHB+k)2
式4pB∝ρ*S/(ΔHB)2其中,在圖7(a)中,由壓力pA、pB產(chǎn)生的X軸周向的轉(zhuǎn)矩MX,如果磁屏蔽板9的代表平均半徑為r,由下式表示。
式5MX∝∫02πpLrdτ=2∫0πprcos(τ)rdτ=2r2∫0πpcos(τ)dτ]]>∝2ρ*S*r2[∫0θ/2cos(τ)ΔHB2dτ+∫θ/2πcos(τ)(ΔHB+k)2dτ]]]>=2ρ*S*r2sin(θ/2)[1ΔHB2-1(ΔHB+k)2]]]>因此,由在盤1和磁屏蔽板9的間隙產(chǎn)生的動壓形成的轉(zhuǎn)矩MX,如圖7(b)所示,在θ=180°時變?yōu)樽畲笾礛Xmax。其中,通過將θ設(shè)為90度~270度,MX為MXmax的71%以上,設(shè)為106度~254度為80%以上,進一步,設(shè)為128度~232度變?yōu)榧s90%以上。因此,最好將θ設(shè)在90度以上270度以下。最好為106度~254度,更好是設(shè)為128度~232度。
并且,加入后面所述的實施方式3的計算結(jié)果(參照圖9(b)),如果不依賴于實施方式,將θ設(shè)為90度~248度,MX為MXmax的71%以上,設(shè)為106度~227度,MX則為MXmax的80%以上,進一步,設(shè)為125度~198度,MX則為MXmax的約90%以上。
通過如本實施方式構(gòu)成,如圖6所示,能夠得到保持作用于盤1的高的峰值的動壓。因此,向徑向軸承的側(cè)壓Q和轉(zhuǎn)矩M增大的同時,能夠使動壓峰值變得平滑,能夠使側(cè)壓更穩(wěn)定。該結(jié)果,由于能夠穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體的動作,能夠有效地抑制NRRO和RRO的增加,也能夠提高對振動等的耐外力性。
另外由于磁屏蔽板9的臺階部部在圓周方向光滑地連接,來自磁體23的泄露磁場不會產(chǎn)生大的齒槽力。因此,旋轉(zhuǎn)體不會振動,或磁屏蔽板9產(chǎn)生噪音。另外,由于沒有邊緣部中的磁束集中,不會產(chǎn)生對頭部帶來壞的影響的噪音磁場。
并且,在上述的說明中,如圖12(a)所示,說明了磁屏蔽板9的臺階部不根據(jù)其半徑位置,在同一相位中,具有相同高度的一個例子,但是如圖12(b)、(c),在其最內(nèi)周部9i中,也可以形成與平坦部9b相同高度的單一的環(huán)狀平面部。通過這樣構(gòu)成,可以使上述齒槽和磁氣噪音的產(chǎn)生完全變?yōu)榱恪?br> (實施方式3)圖8(a)是本實施方式中的HDD俯視圖,圖8(b)是其立體圖。
磁屏蔽板9由相對于盤1平行的突出部9a和傾斜的傾斜面9d二個平面構(gòu)成。其中,二個平面相互光滑地連接。通過這樣構(gòu)成,能夠增大提供給盤1的力矩。另外,由于不會產(chǎn)生湍流,能夠穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體的動作,能夠有效地抑制NRRO和RRO的增加,也能夠提高對振動等的耐外力性。
其中,與實施方式3一樣,使用圖9(a),求出加到盤1上的轉(zhuǎn)矩MX。在圖8(b)中,相當(dāng)于最低位置的A點和相當(dāng)于最高位置的B點的臺階部作為h。另外,B點中的盤1和磁屏蔽板9之間的軸方向距離為ΔHB。傾斜面9d中的軸方向距離ΔH由下式表示。
式6ΔH≅ΔHB+h{cos(θ/2)-cosτ}{1+cos(θ/2)}]]>轉(zhuǎn)矩MX由下式表示。
式7

MX∝∫02πpLrdτ=2∫0πprcos(τ)rdτ=2r2∫0πpcos(τ)dτ]]>∝2ρ*S*r2[∫0θ/2cos(τ)ΔHB2dτ+∫θ/2πcos(τ)(ΔHB+h{cos(θ/2)-cosτ}{1+cos(θ/2)})2dτ]]]>圖9(b)表示計算(式7)的結(jié)果。表明開角θ與MX/MXmax的關(guān)系依賴于臺階部h和ΔHB之比確定。根據(jù)同圖,θ受h/ΔHB影響,在大致150度~180度的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩MX變得最大。其中,通過將θ設(shè)為87度~248度,MX為MXmax的71%以上,設(shè)為103度~227度,則為80%以上,并且設(shè)為125度~198度,能夠變?yōu)榧s90%以上。因此,最好將θ設(shè)為87度以上248度以下。希望是103度~227度,最好設(shè)為125度~198度。
并且,如圖7(b)所示,添加實施方式2的計算結(jié)果,如果θ設(shè)為90度~248度,MX變?yōu)镸Xmax的71%以上,設(shè)為106度~227度則變?yōu)?0%以上,并且設(shè)為125度~198度,能夠變?yōu)榧s90%以上。
通過如本實施方式的構(gòu)成,由于向徑向軸承的側(cè)壓Q和轉(zhuǎn)矩M增大的同時,能夠使動壓的峰值變得平滑,更能夠穩(wěn)定側(cè)壓。由于該結(jié)果,能夠穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體的動作,能夠有效地抑制NRRO和RRO的增加,也能夠提高對于振動等的耐外力性。
并且,由于變得可以在磁心線圈8上側(cè)和磁屏蔽板之間設(shè)置空隙部,也可以在該空隙部中配置用于磁心線圈8的端線處理的柔性基板。
另外由于用壓力加工產(chǎn)生的沖壓加工設(shè)置突出部,即使是薄板的磁屏蔽板,也能夠期待大幅地提高剛度,磁屏蔽板9的彎曲等也不會產(chǎn)生。
(實施方式4)圖10(a)是本實施方式的盤驅(qū)動用電動機的俯視圖,圖10(b)是展開形成磁屏蔽板9和盤1的第2軸方向空隙的模式圖。但是,該展開圖相當(dāng)于突出部9a、9c的突出部的半徑方向中央部9r的部分。同圖(b)中,橫軸是電動機旋轉(zhuǎn)方向相位τ。其中,τ的原點相位是,相對于頭部掃描軌跡圓弧16,從盤的旋轉(zhuǎn)中心引出的接線,即頭部掃描軌跡切線17的方向。另外τ的符號,相對于原點相位向逆時針方向旋轉(zhuǎn)的方向為正。
如同圖(b)所示,最接近盤1的突出部9a,τ=90°相位,即以頭部掃描軌跡正交線18為中心,在θa≈100°的范圍內(nèi)突出。另外,連續(xù)突出部9a,配置突出部9c。其中突出部9c的開角θc大致為80°,θc的中心相位為180°相位。設(shè)定θa和θc以使下式成立。
式8θa+θc=180°另外,在平坦部9b中,與盤1的軸方向間隙變得最大。
磁屏蔽板9的突出部的半徑方向中央部9r,如上所述,以根據(jù)相位,與盤1的軸方向間隙不同的方式設(shè)定,但是最內(nèi)周部9i由單一的環(huán)狀平面部構(gòu)成。即,最內(nèi)周部9i,如圖12(b)、(c)所示,構(gòu)成與平坦部9b同一軸方向高度的平面的一部分。任一個構(gòu)成,突出部9a、9c和平坦部9b的圓周方向連接部都是由光滑的R形狀連接。并且,在同圖(b)中,最內(nèi)周部9i和突出部9a之間在半徑方向陡峭地立起,但是由于在半徑方向的陡峭地立起不會產(chǎn)生漩渦,沒有問題。
以下,對本實施方式中的作用和效果進行說明。
軸方向間隙最窄的突出部9a的中心相位是,與頭部掃描軌跡圓弧16的接線(頭部掃描軌跡切線17)垂直相交的頭部掃描軌跡垂直相交線18同一方向。因此,由突出部9a產(chǎn)生的動壓,變?yōu)橹饕鳛轭^部掃描軌跡切線17周向的力矩進行作用。其結(jié)果,包含盤1的旋轉(zhuǎn)體變?yōu)槭艿较蝾^部掃描軌跡切線17周向傾斜的力矩。另外,由于突出部9b的中心相位是頭部掃描軌跡切線17相反180°側(cè)的相位,由突出部9b產(chǎn)生的動壓,作為頭部掃描軌跡正交線18周向的力矩,作用于旋轉(zhuǎn)體。其結(jié)果,變?yōu)榘P1的旋轉(zhuǎn)體受到向頭部掃描軌跡正交線18周向傾斜的力矩。
其中,如果這樣的力矩作用于盤1,包含盤1的旋轉(zhuǎn)體穩(wěn)定地向頭部掃描軌跡切線17周向傾斜少許。并且,該力矩,通過徑向軸承,推力軸承的軸承反作用力取得平衡。此時,由于軸承的剛度也提高,即使對旋轉(zhuǎn)體加入干擾,也能夠抑制振動。
一般,關(guān)于頭部11的姿勢,最重要的是傾斜角的變動,希望抑制傾斜角變動。在本實施方式中,由于掃描軌跡接線17周向的力矩以變?yōu)樽畲蟮姆绞皆O(shè)定,可以有效地抑制傾斜角變動。另外,由于以力矩對頭部掃描軌跡正交線18周向起作用的方式構(gòu)成,對于轉(zhuǎn)動角變動也可以抑制。
通過以上的構(gòu)成,可以有效地抑制盤1的振動。
并且,根據(jù)在頭部11下面形成的浮動塊(圖中沒有表示)的設(shè)計,與傾斜角度相比轉(zhuǎn)動角度變動的富裕度小時,也可以將盤1和磁屏蔽板9的軸方向距離變?yōu)樽钚〉膮^(qū)域,作為突出部9c。另外,也可以使突出部9a和突出部9c的高度相等。
另外,突出部9a,突出部9c的中心相位未必需要分別與頭部掃描軌跡切線17接近或者平行,即使偏離20°程度也沒有關(guān)系。由于即使相位角度偏離20°,此頭部11觀察的傾斜角度方向和轉(zhuǎn)動角度方向的力矩為cos20≈0.94,幾乎不受其影響。
另外,磁屏蔽板9的最內(nèi)周部9i構(gòu)成單一的環(huán)狀平面部。因此,此內(nèi)周部對于磁體23構(gòu)成軸對稱形狀,在磁體23之間不會產(chǎn)生齒槽力,能夠謀求更低振動化,低噪音化。
以上,在實施方式1~4的說明中說明了,由軸旋轉(zhuǎn)型構(gòu)成動壓軸承的例子,但是如果使用流體軸承的話,全都可以應(yīng)用本發(fā)明的構(gòu)成。另外,關(guān)于電動機部的構(gòu)成對內(nèi)轉(zhuǎn)子型磁回路進行可說明,但是未必局限于此。即使是將磁體外周固定在圓筒狀軛部內(nèi)周圓筒面上,以對著該磁體內(nèi)周面的方式,配置具有放射狀齒部的定子鐵芯的,所謂外轉(zhuǎn)子型,也可以應(yīng)用本發(fā)明的構(gòu)成。
另外,推力軸承和徑向軸承的構(gòu)成,也不局限于上述實施方式中所述的內(nèi)容,例如,在軸轂的下端和軸套的上端面之間設(shè)置推力軸承的構(gòu)成,或者也可以是不設(shè)置推力法蘭盤,在軸轂的下端直接配置螺旋形狀的動壓溝的等。
并且,在上述實施方式的說明中表示了,為了使磁屏蔽板和盤之間軸方向間隙變窄,壓力加工磁屏蔽板的構(gòu)成,本發(fā)明并不局限于此,也可以通過例如樹脂一體成形等,在磁屏蔽板上設(shè)置使盤的間隙變小的突起部。
其他,本發(fā)明不局限于上述實施方式。
本發(fā)明的盤驅(qū)動用電動機和信息記錄再生裝置具有,對著盤下面,具有與盤的軸方向間隙窄的區(qū)域的磁屏蔽板,在盤之間,以規(guī)定的相位方向產(chǎn)生高的軸方向的動壓,通過使側(cè)壓作用于流體軸承,能夠穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)體動作。因此,作為HDD等磁氣讀寫裝置的盤驅(qū)動用電動機是有用的。另外,也可以作為光盤裝置等主軸電動機應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種盤驅(qū)動用電動機,具備基座;軸轂,其具有可以搭載盤的環(huán)狀盤支撐面;流體動壓軸承,其自由旋轉(zhuǎn)地支撐上述軸轂;電動機部,其載置于上述基座上,具有比上述盤支撐面的外徑大的外徑,對上述軸轂提供旋轉(zhuǎn)力;和磁屏蔽板,其在上述盤搭載到上述盤支撐面時形成,配置在上述盤和上述電動機部之間的軸方向空隙部中,上述磁屏蔽板,相對于上述盤支撐面傾斜地固定,以使在上述盤旋轉(zhuǎn)時,由上述軸方向空隙部中的氣流所產(chǎn)生的壓力隨圓周方向的位置而不同。
2.一種信息記錄再生裝置,具備權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動用電動機;和頭部,其面對著盤而配置,對上述盤上掃描存儲或者再生信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息記錄再生裝置,其特征在于,上述磁屏蔽板相對于上述盤支撐面傾斜,以使在上述磁屏蔽板和上述盤之間的軸方向的空隙部中,上述頭部不掃描的區(qū)域的軸方向的距離比上述頭部掃描的區(qū)域的軸方向的距離小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的信息記錄再生裝置,其特征在于,上述磁屏蔽板傾斜,以使在上述磁屏蔽板和上述盤之間的上述軸方向的空隙部中,對于上述頭部的掃描軌跡圓弧,在朝著從上述盤的旋轉(zhuǎn)中心引出的切線幾乎正交的方向,軸方向的距離變小。
5.一種盤驅(qū)動用電動機,具備基座;軸轂,其具有可以搭載盤的環(huán)狀盤支撐面;流體動壓軸承,其自由旋轉(zhuǎn)地支撐上述軸轂;電動機部,其載置于上述基座上,具有比上述盤支撐面的外徑大的外徑,對上述軸轂提供旋轉(zhuǎn)力;和磁屏蔽板,其在上述盤搭載到上述盤支撐面上時形成,配置在上述盤和上述電動機部之間的第1軸方向空隙部中,上述磁屏蔽板和上述盤之間的第2軸方向空隙部的上述磁屏蔽板側(cè)包含至少二個平面部,該至少二個平面部,在上述電動機部旋轉(zhuǎn)時由上述磁屏蔽板與上述盤之間的氣流所產(chǎn)生的壓力隨圓周方向的位置而不同,相對于上述盤支撐面在其軸方向的高度或傾斜方向不同,且在圓周方向平滑地連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的盤驅(qū)動用電動機,其特征在于,上述第2軸方向空隙部的上述磁屏蔽板側(cè)包含相互軸方向高度不同且根據(jù)角部R的形狀在圓周方向上平滑地連接的臺階部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盤驅(qū)動用電動機,其特征在于,在上述第2軸方向空隙部的上述磁屏蔽板側(cè),設(shè)軸方向上位于靠近上述盤支撐面一側(cè)的正曲率的角部R的半徑為R1,軸方向上位于遠離上述盤支撐面一側(cè)的負(fù)曲率的角部R的半徑為R2時,滿足R1>R2的關(guān)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求5~7中的任一項所述的盤驅(qū)動用電動機,其特征在于,上述磁屏蔽板的最內(nèi)周部由單一的環(huán)狀平面部構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5~7中的任一項所述的盤驅(qū)動用電動機,其特征在于,上述第2軸方向空隙部中,在軸方向厚度小的區(qū)域具有87度以上248度以下的傾斜。
10.一種信息記錄再生裝置,具備權(quán)利要求5~7中的任一項所述的盤驅(qū)動用電動機;和頭部,其面對著盤而配置,對上述盤掃描并存儲或者再生信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息記錄再生裝置,其特征在于,在上述第2軸方向的空隙部中,上述頭部不掃描的區(qū)域的軸方向的厚度比上述頭部掃描的區(qū)域軸方向的厚度小。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息記錄再生裝置,其特征在于,在上述第2軸方向空隙部的上述磁屏蔽板側(cè),對于上述頭部的掃描軌跡圓弧,在與上述盤的旋轉(zhuǎn)中心引出的切線幾乎正交的方向上的軸方向厚度最小。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息記錄再生裝置,其特征在于,在上述第2軸方向空隙部的上述磁屏蔽板側(cè),與上述頭部經(jīng)圓弧狀掃描軌跡部分的在上述第2軸方向空隙部的軸方向厚度相比,從上述盤的旋轉(zhuǎn)中心看去,經(jīng)上述掃描軌跡部分的大致相反方向位置中的上述第2軸方向空隙部的軸方向厚度小。
全文摘要
一種盤驅(qū)動用電動機,具備基座;軸轂,其具有可以搭載磁的環(huán)狀盤支撐面;流體動壓軸承,其自由旋轉(zhuǎn)地支撐軸轂;電動機部,其載置在基座上,具有比盤支撐面的外徑大的外徑,對軸轂提供旋轉(zhuǎn)力;和磁屏蔽板,其在盤搭載到盤支撐面上時形成的,配置在盤和電動機部之間的軸方向空隙部中,磁屏蔽板相對于盤支撐面傾斜固定,以使盤旋轉(zhuǎn)時,由軸方向空隙部中的氣流產(chǎn)生的壓力隨圓周方向位置而不同。從而,在HDD用電動機中,提供即使高速旋轉(zhuǎn),也能維持高的振動精度,耐外力性優(yōu)異的電動機。
文檔編號H02K21/14GK101042907SQ20061013881
公開日2007年9月26日 申請日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者脅谷明彥, 小幡茂雄 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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