JP2009268166A - スピンドルモータ、及びディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータ部が安定して回転できるスピンドルモータ、及びディスク駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】スピンドルモータ１のシールド部材２７は、第１平面部２７１の径方向内側、及び第１平面部２７１に周方向に隣接する第２平面部２７２の径方向内側に、内周面の軸方向高さが周方向に均一に形成された第３平面部２７３を備える。このため、ロータマグネット１７の外周面１７ａに間隙を介して対向するシールド部材２７の内周面２７３ａの軸方向高さは周方向に均一であるため、モータ１の回転駆動時における磁気バイアスが安定してロータ部１３の回転が安定し、ＰＥＳ等の不具合の発生を抑制することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、スピンドルモータ、及び当該スピンドルモータを備えるディスク駆動装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータやカーナビゲーション等に使用される磁気ディスクや光ディスク等の記録ディスク駆動装置の小型化、薄型化に伴い、それに内蔵されるモータの小型化、特に薄型化に対する要求が高まっている。この種のモータとしては、ステータの径方向内側でロータが回転するインナーロータ型と、逆にステータの径方向外側でロータが回転するアウターロータ型とがあるが、以下の説明ではインナーロータ型スピンドルモータについて説明する。

従来のインナーロータ型スピンドルモータでは、外部電源よりフレキシブル回路基板（以下、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）とする）を経由してステータに通電されることにより、ステータに磁束が発生し、この磁場とロータマグネットとの磁気的相互作用により回転トルクを発生させ、回転駆動する。

ステータの上側に磁気シールド板からなるシールド部材が配置され、主に回転駆動時にステータで発生する磁束が、シールド部材より上側の領域に多量に流れることを防止している。

シールド部材の形状は、プレス加工等により、周方向に段状の高低面が設けられた２段構成となっている。これは、ヘッド部がスイング動作したとき、シールド部材の上方にヘッド部が位置できるように、ヘッド部のスイング動作領域に対応する面を低くして、ヘッド部がシールド部材の上方に位置できるようにしている。

このような従来のスピンドルモータについては、例えば、特許文献１に開示されている。

国際公開第２０００／６２４０４号

しかしながら、従来のスピンドルモータが具備するシールド部材は、周方向に２段構成となっているため、ロータマグネットと径方向に間隙を介して対向するシールド部材の内周面が段状で不均一なため、モータの回転駆動時における磁気バイアスが安定せずロータ部の回転が不安定になり、ＰＥＳ（Positioning Error Signal：記録ディスクのトラックに対してヘッドが追従できなくなり記録ディスクへの情報の書き込みおよび読み出しが上手くできなくなること。いわゆる、トラッキングエラー）、Ｐｕｒｅｔｏｎｅ（ステータとロータ部との共振等による異音）、ＲＲＯ（Repeatable Run Out：モータの動作時におけるシャフトの同期成分の振れ）等の不具合が生じることがあった。

そこで本発明は、上記問題を解決すべく、ロータ部が安定して回転できるスピンドルモータ、及びディスク駆動装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、前記シールド部材は、前記中心軸に略垂直方向に伸びる平面から構成され、前記ヘッド部のスイング動作領域に対応する第１平面部と、前記第１平面部と周方向に隣接し、前記中心軸に沿った方向を上下方向として前記第１平面部より上側に位置する第２平面部と、前記第２平面部及び前記第１平面部の径方向内側に配置され、前記第２平面部より下側に位置するとともに周方向に軸方向高さが均一に形成された第３平面部と、を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、前記ステータは、前記複数のティース部の径方向外側の端部同士を周方向に繋ぐ略環状のコアバックを更に有し、隣り合う前記複数のティース部の間に配置され、前記ステータからの前記導線が電気的に接続される複数の電気接続部と、前記複数の電気接続部の径方向外側の端部同士を繋いで周方向に伸びて形成された略円弧形状の本体部と、を有するフレキシブルプリント基板を備え、前記フレキシブルプリント基板の少なくとも本体部は、前記第２平面部の下面と、前記コイルとの軸方向の間に配置されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のスピンドルモータにおいて、前記フレキシブルプリント基板の前記本体部の径方向の幅と前記電気接続部の径方向の幅とを合わせた幅は、前記シールド部材の前記第２平面部の径方向の幅に相当、若しくはより小さいことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、前記シールド部材の前記第１平面部は、径方向内側から径方向外側へ放射状に拡がる略扇形状を成していることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のスピンドルモータであって、前記第１平面部と前記第３平面部とは同じ軸方向高さであることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、前記シールド部材の前記コイル側の面に、絶縁層が被覆されていることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、ディスクを回転させるディスク駆動装置であって、ベース部材と、前記ベース部材の内部に固定された請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のスピンドルモータと、前記ディスクに対して情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記ディスクの平面に沿って移動させる移動手段とを備えることを特徴とする。

請求項１〜７に記載の発明によれば、前記シールド部材は、前記中心軸に略垂直方向に伸びる平面から構成され、前記ヘッド部のスイング動作領域に対応する第１平面部と、前記第１平面部と周方向に隣接し、前記中心軸に沿った方向を上下方向として前記第１平面部より上側に位置する第２平面部と、前記第２平面部及び前記第１平面部の径方向内側に配置され、前記第２平面部より下側に位置するとともに周方向に軸方向高さが均一に形成された第３平面部と、を備える。このような構成にすることにより、ロータマグネットの外周面に間隙を介して対向するシールド部材の内周面の軸方向高さが周方向に均一であり、モータの回転駆動時における磁気バイアスが安定してロータ部の回転が安定し、ＰＥＳ、Ｐｕｒｅｔｏｎｅ、ＲＲＯ等の不具合の発生を抑制することができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、前記プレキシブルプリント基板の少なくとも本体部は、前記第２平面部の下面と、前記コイルとの軸方向の間に配置されている。このような構成にしたことにより、スピンドルモータを軸方向に薄くすることができ、スピンドルモータを薄型化、小型化することができる。

特に、請求項６に記載の発明によれば、前記シールド部材の前記コイル側の面に、絶縁層が被覆されている。シールド部材は導電性材料であるため、このような構成にすることにより、シールド部材とコイル又はフレキシブルプリント基板とが金属接触して短絡するのを防ぐことができ、結果として、信頼性の高いスピンドルモータを提供することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の説明において、各部材の位置関係や方向を上下左右で説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。以下の説明では、説明の便宜上、中心軸Ｌに沿ってディスク４側を「上」とし、コイル２４側を「下」とする。

＜１．ディスク駆動装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るスピンドルモータ１を備えたディスク駆動装置２の縦断面図、図２はディスク駆動装置２の内部構造を説明するための上平面図である。ディスク駆動装置２は、２枚の磁気ディスク４を回転させつつ、磁気ディスク４からの情報の読み出し及び磁気ディスク４への情報の書き込みを行うハードディスク装置である。図１に示したように、ディスク駆動装置２は、主として、装置ハウジング３、２枚の磁気ディスクや光ディスク等の記録ディスク（以下、単に「ディスク」という）４、これを一定速度で回転させるスピンドルモータ１、ディスク４に対して情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッド部６、ヘッド部を支持し、回転軸を中心に回転可能なキャリッジ部７、キャリッジ部７を回転駆動し、ヘッド部６を情報の読み出しおよび／または書き込みを行うためにディスク４に位置決めする揺動部８を備えている。

装置ハウジング３は、カップ状の第１ハウジング部材３１と、板状の第２ハウジング部材３２とを有している。第１ハウジング部材３１は、上部に開口を有し、第２ハウジング部材３２は、第１ハウジング部材３１の上部の開口を覆うように第１ハウジング部材３１に接合されている。第１ハウジング部材３１と第２ハウジング部材３２とに囲まれた装置ハウジング３の内部空間３３に、２枚のディスク４、アクセス部５、ステータ２２及びスピンドルモータ１が収容されている。装置ハウジング３の内部空間３３は、塵や埃が少ない清浄な空間とされている。

第１ハウジング部材３１の底面には、凹んだ略円形状のベース３１１が形成されていて、そのベース３１１にスピンドルモータ１とステータ２２が設置されている。ベース３１１の中央部には、中心軸Ｌに沿ってベース３１１を貫通する貫通孔３１１ａが形成されている。また、ベース３１１の貫通孔３１１ａよりも外周側（中心軸Ｌに対する外周側。以下同じ。）には、軸方向（中心軸Ｌに沿った方向。以下同じ。）に突出した略円筒形状のホルダ部３１１ｂが形成されている。なお、本実施形態では、第１ハウジング部材３１とベース３１１とが単一の部材により構成されているが、第１ハウジング部材３１とベース３１１とが別体になっていてもよい。

２枚のディスク４は、いずれも中央部に孔を有する円板状の情報記録媒体である。各ディスク４は、スピンドルモータ１のロータハブ１５に装着され、スペーサ４１を介して互いに平行に積層配置されている。

一方、アクセス部５は、２枚のディスク４の上面及び下面に対向する４つのヘッド部６と、各ヘッド６を支持するキャリッジ部７と、第１ハウジング部材３１の底面に固定され、キャリッジ部７を備える揺動部８とを有している。

キャリッジ部７は、ヘッド部６をその先端に支持するスプリングアーム７１と、スプリングアーム７１を固定する取付アーム７２とを有し、回転軸９に回動自在に支持されており、回転軸９に対して取付けアーム７２の反対側に設けられたボイスコイルモータ１０の駆動によって、回転軸９を中心にスイング駆動する。このボイスコイルモータ１０は、キャリッジ部７と一体的に回動するコイル１０１と、そのコイル１０１を軸方向に挟むように装置ハウジング３の内側に固定して配置されたマグネット１０２ａ・１０２ｂとから構成される。

アクセス部５は、コイル１０１に電流を流すことで、ボイスコイルモータ１０の駆動により、４本のキャリッジ部７をディスク４に沿ってスイング動作させ、４つのヘッド部６をディスク４の必要な位置にアクセスさせることにより、回転する各ディスク４の記録面に対して情報の読み出し及び書き込みを行う。コイル１０１に流れる電流の向きを制御することにより、キャリッジ部７を矢印Ｃ方向に付勢したり、矢印Ｄ方向に付勢したりできるように構成されている。なお、ヘッド部６は、ディスク４の記録面に対して情報の読み出し及び書き込みのいずれか一方のみを行うものであってもよい。

＜２．スピンドルモータの構成＞
続いて、上記のスピンドルモータ１の詳細な構成について説明する。図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図で、図４は、ラジアル動圧軸受部及びスラスト動圧軸受部を説明するためのスピンドルモータ１の一部縦断面図である。図３に示すように、本実施形態に係るスピンドルモータ１は、ベース３１１に固定される軸受ハウジング１１と、この軸受ハウジング１１の内周面１１ｂに固定されるスリーブ１２と、このスリーブ１２によって回転自在に支持されるロータ部１３とを有している。

中空円筒状の軸受ハウジング１１は、軸受ハウジング１１の下方を閉塞する板状のカウンタープレート１４を備えている。軸受ハウジング１１の下平面部の内縁部分に切り欠き部１１ａを形成し、そこにカウンタープレート１４の外端部を当てて接着固定している。軸受ハウジング１１は、例えば、ステンレスや樹脂部材等から形成される。

軸受ハウジング１１の内周面１１ｂには、中心部に軸方向に貫通する軸受穴を有する円筒状のスリーブ１２が接着等の手段によって固定されている。このスリーブ１２は、オイルが含浸された多孔質焼結体から成形され、その材質は特に限定するものではなく、各種金属粉末や金属化合物粉末、非金属粉末を原料として成型、焼結したものが使用される。原料としては、例えば、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐｂ、Ｆｅ−Ｃ等を含有する。なお、このような軸受ハウジング１１及びスリーブ１２は、例えば、銅や銅合金等からも成形可能である。なお、本実施形態では、中空円筒状の軸受ハウジング１１の下方にカウンタープレート１４を固定し開口を閉塞していたが、それらが一体となった軸受ハウジング、つまり、カップ状の軸受ハウジングを活用することも可能である。

回転部材であるロータ部１３は、中心軸Ｌに沿って配置されるシャフト１６と、シャフト１６の下端部付近から径方向外側に張り出すスラストプレート１８と、このシャフト１６と一体に形成される略カップ状のロータハブ１５とを有している。

ロータハブ１５は、スピンドルモータ１における中心軸Ｌとなるシャフト１６の周囲において径方向に広がる形状を有し、その中心部には、中心軸Ｌを中心とした貫通孔１５ａが形成されており、シャフト１６に固定されている。その形状についてより詳細に説明すると、ロータハブ１５は、シャフト１６の外周面に固定される第１円筒部１５１と、第１円筒部１５１の上端部から径方向外側へ向けて広がる平板部１５２と、平板部１５２の外周縁から垂下する第２円筒部１５３とを有している。第２円筒部１５３の外周面１５ｂは、ディスク４の内周部（内周面又は内周縁）に当接する当接面となる。また、第２円筒部１５３の下端部付近には、径方向外側へ向けて突出し、その上面がディスク４を載置するフランジ面１５ｃとなる台部１５４（ディスク載置部）が形成されている。このようなロータハブ１５は、例えば、ステンレス等から形成される。また、台部１５４の下方で第２円筒部１５３の外周面には、円環状に形成されたロータマグネット１７が接着剤等により固定されている。

ロータマグネット１７は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配列し、これら各磁極の磁束方向がロータマグネット１７の径方向と略一致する所謂ラジアル異方性もしくは等方性のネオジウム磁石である。このロータマグネット１７は、その外周面１７ａと後述するティース部２３１の先端部と径方向に一定の隙間を有するようにロータハブ１５に固定されている。

２枚のディスク４は、ロータハブ１５のフランジ面１５ｃ上に水平姿勢に積層配置される。すなわち、下のディスク４がフランジ面１５ｃ上に載置され、その上部に、他のディスク４がスペーサ４１を介して載置される。そして、上のディスク４の上面は、ロータハブ１５の平板部１５２に取り付けられた押さえ部材１５５により押圧固定される。このような構成により、ディスク４は、ロータハブ１５のフランジ面１５ｃと押さえ部材１５５とによって挟持され、ロータハブ１５と一体的に回転することができる。

シャフト１６は、中心軸Ｌに沿って配置された略円柱形状の部材である。シャフト１６の外周面には、ロータハブ１５の第１円筒部１５１が径方向に対向し、また、シャフト１６の下端面は、スリーブ１２の下面よりの僅かに下側に位置するように構成されている。

シャフト１６の下端部付近には、シャフト１６の外周面から径方向外側に張り出すスラストプレート１８が固定されている。スラストプレート１８の上面１８ａ及び下面１８ｂは、スリーブ１２の下面１２ａ及びカウンタープレート１４の上面１４ａとそれぞれ軸方向に微小間隙を介し対向し、その外周面１８ｃは軸受ハウジング１１の内周面１１ｂと径方向に微小間隙を介し対向している。なお、スラストプレート１８の材料は、必要とする機械的強度や寸法安定性などから適宜選択できるが、シャフト１６の下端部付近に固定されシャフト１６と一体に回転することから、シャフト１６と同程度の熱膨張係数を有する材質が好ましい。なお、シャフト１６及びスラストプレート１８は、単一の部材により形成されていてもよい。

このような構成においては、軸受ハウジング１１の上面１１ｃ、及びスリーブ１２の上面１２ｃと、ロータハブ１５の平板部１５２の下面１５２ａとの微小間隙と、ロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａとスリーブ１２の内周面１２ｂとの微小間隙と、スリーブ１２の下面１２ａとスラストプレート１８の上面１８ａとの微小間隙と、カウンタープレート１４の上面１４ａとスラストプレート１８の下面１８ｂとの微小間隙と、は連通しており、互いに連通した微小間隙には、潤滑流体として潤滑オイル１９が途切れることなく保持されている。

次に、軸受構造について、図４に基づいて説明する。

ロータハブ１５の第１円筒部１５１の径方向外側に位置するロータハブラジアル軸受面と、それに対向するスリーブ１２のスリーブラジアル軸受面との微小間隙には、径方向の荷重を支持するラジアル動圧軸受部を備えており、シャフトラジアル軸受面又はスリーブラジアル軸受面の少なくとも一方に、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起するヘリングボーン形状のラジアル動圧溝列２０が形成されている。

本実施形態では、スリーブ１２の内周面１２ｂに、軸方向に間隔をおいて上下に「く」字状のヘリングボーン形状のラジアル動圧溝列２０ａ・２０ｂが形成されている。

モータ１の回転により、スリーブ１２に対してロータハブ１５とシャフト１６とが一体的に回転駆動すると、ラジアル動圧溝列２０ａ・２０ｂのポンピング作用により、微小間隙中に充填された潤滑オイル１９に流体動圧を誘起して、シャフト１６と固定されたロータハブ１５は、スリーブ１２と非接触となりつつも径方向に支持され、スリーブ１２に対して回転自在に支承される。

なお、ラジアル動圧溝列２０は、ヘリングボーン形状に限らず、スパイラル形状やテーパードランド形状でもよく、流体動圧軸受として機能すればよい。なお、本実施形態では、ラジアル動圧溝列２０をスリーブラジアル軸受面に形成したが、ロータハブラジアル軸受面であるロータハブ１５の第１円筒部１５１の外周面１５１ａに形成する構成にしてもよい。また、本実施形態では、スリーブ１２とシャフト１６との間にロータハブ１５の第１円筒部１５１を挟んだ構成になっているが、ロータハブ１５の第１円筒部１５１がない状態、つまり、スリーブスラスト軸受面に対向する面としてシャフトスラスト軸受面を設けることも可能である。

また、ロータハブ１５の平板部１５２の下方に位置するロータハブスラスト軸受面と、それに対向する軸受ハウジング１１の上方に位置する軸受ハウジングスラスト軸受面との微小間隙には、スラスト軸受部を備えており、ロータハブスラスト軸受面又は軸受ハウジングスラスト軸受面の少なくとも一方に、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起するスパイラル形状のスラスト動圧溝列２１ａが形成されている。

また、同様に、スリーブ１２の下方に位置するスリーブスラスト軸受面と、それに対向するスラストプレート１８の上方に位置するスラストプレートスラスト軸受面との微小間隙には、スラスト軸受部を備えており、スリーブスラスト軸受面又はスラストプレートスラスト軸受面の少なくとも一方に、相対回転時に潤滑オイル１９に流体動圧を誘起するスパイラル形状のスラスト動圧溝列２１ｂが形成されている。

本実施形態では、軸受ハウジング１１の上面１１ｃには、軸受ハウジング１１の上面１１ｃとスリーブ１２の上面１２ｃとの間に充填される潤滑オイル１９に流体動圧を発生させるためのスラスト動圧溝列２１ａが中心軸側から径方向外方へ放射状に形成されている。また、スリーブ１２の下面１２ａにも、スリーブ１２の下面１２ａとスラストプレート１８の上面１８ａとの間に充填される潤滑オイル１９に流体動圧を発生させるためのスラスト動圧溝列２１ｂが中心軸側から径方向外方へ放射状に形成されている。

従って、スラスト動圧溝列２１ａによるロータ部１３に対する浮上作用と、スラスト動圧溝列２１ｂによるスラストプレート１８に対する押し下げ作用とにより、ロータ部１３は上下方向に押圧される。そしてこれらの動圧力がバランスする位置においてロータ部１３の回転浮上位置が安定する。スラスト動圧溝列２１ａ・２１ｂを形成することにより、スラスト動圧溝列２１ａ・２１ｂで発生する軸支持力が軸方向に相対向する方向から協働して作用することになるので、ロータハブ１５の回転を安定して支持することができる。

なお、本実施形態では、スラスト動圧溝列２１ａ・２１ｂには、いずれもスパイラル溝が形成されているが、スラスト動圧溝列２１ａ・２１ｂの一方若しくは両方にヘリングボーン形状の溝（ヘリングボーン溝）を形成することも可能である。

なお、本実施形態では、スラスト動圧溝列２１ａを軸受ハウジングスラスト軸受面に、スラスト動圧溝列２１ｂをスリーブスラスト軸受面それぞれに形成したが、スラスト動圧溝列２１ａをロータハブスラスト軸受面に、スラスト動圧溝列２１ｂをスラストプレートスラスト軸受面にそれぞれ形成する構成にしてもよい。また、ロータハブスラスト軸受面に対向するスラスト軸受面として、本実施形態では、軸受ハウジング１１の上方に位置する軸受ハウジングスラスト軸受面としたが、同じくロータハブスラスト軸受面に対向するスラスト軸受面として、スリーブ１２の上方に位置するスリーブスラスト軸受面にスラスト動圧溝列２１ａを形成してもよい。このとき、スラスト動圧溝列２１ａを形成するのは、軸受ハウジングスラスト軸受面とスリーブスラスト軸受面のいずれか一方でも両方にでも構わない。

＜３．ステータの構成＞
次に、第１ハウジング部材３１のベース３１１に固定されているステータ２２について、図５に基づいて説明する。ステータ２２は、先端を中心軸Ｌに向けて中心軸Ｌを中心に放射状に配置された複数のティース部２３１及び、複数のティース部２３１の径方向外側の端部同士を周方向に繋げる環状のコアバック２３２を有するステータコア２３と、複数のティース部２３１のそれぞれに導線２４１を巻回することにより形成されたコイル２４と、を有し、ロータマグネット１７の外周面１７ａと径方向に微小間隙を介し対向している。ステータコア２３は、金属薄板、例えば、略環状のケイ素鋼板等の電磁鋼板を複数枚軸方向に積層させた積層鋼板により形成されている（本実施形態では２枚の金属薄板を積層することにより形成している）。

また、隣り合う２つのティース部２３１・２３１間におけるコアバック２３２の内周辺には、導線２４１の渡り線２４２がコアバック２３２より径方向内側に侵入しないように、コアバック２３２から径方向内側に張り出した突起を上側に折り曲げて形成された複数の渡り線係止用の突出部２５が設けられている。なお、渡り線２４２は、一のコイル２４から突出部２５の径方向外方を経由して他のコイル２４に到るように配線されている。

なお、図５では、９本のティース部２３１のうち、３本のティース部２３１にコイル２４を巻回した図となっているが、実際はその３本以外のティース部２３１にも同様にコイル２４が巻回されている。

コイル２４若しくはコアバック２３２の上側に当接配置するように、フレキシブルプリント基板２６（以下、ＦＰＣ２６とする）が固定されている。コイル２４から引き出された導線（以下、引出導線とする）は、ＦＰＣ２６へと導かれ、ＦＰＣの電極（後述するランド部２６４）に半田等にて接合される。そして、図示しない外部電源よりＦＰＣ２６を経由してステータ２２に通電されることにより、ステータ２２に磁束が発生し、この磁場とロータマグネット１７との磁気的相互作用により回転トルクを発生させ、モータ１を回転駆動する。

以下、ＦＰＣ２６の構成について、図３、図６、図７に基づいて説明する。図６は、図２からディスク４を省いた上面図で、図７は、図６におけるＢ−Ｂ断面図である。

ＦＰＣ２６は、本体部２６１と、電気接続部２６２と、外部接続部２６３とを有し、表面には銅箔等からなるランド部２６４が形成されてる。詳しくは、複数の電気接続部２６２の径方向外側の端部同士を繋いで周方向に延びて形成され、略環状のコアバック２３２に沿うような略円弧形状の本体部２６１が、コイル２４若しくはコアバック２３２の上側に固定されている。本実施形態では、図７に示すように、本体部２６１がコイル２４の上面２４ａに固定されている。電気接続部２６２は、両側に周方向外側の延びる張出部２６２ａを有しており、隣り合う複数のティース部２３１の間に、詳しくは隣り合うコイル２４の間に位置するように配置され、ステータ２２のコイル２４から引き出された引出導線が電気的に接続されている。本実施形態に係るスピンドルモータ１は、３相駆動であるので、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、及びコモンの４カ所の電気接続部２６２が形成されている。それぞれの電気接続部２６２から引かれるランド部２６４は、本体部２６１を経由して外部接続部２６３に繋がるように形成されている。外部接続部２６３は、ベース３１１の上面から下面に貫通し、ベース３１１の下面に固定されている。外部接続部２６３を介して外部電源を供給し、ランド部２６４及び電気接続部２６２を経由してコイル２４に通電される。

＜４．シールド部材の構成＞
次に、本実施形態におけるシールド部材２７について、図３、図７乃至図１０に基づいて説明する。

シールド部材２７は、磁気シールド効果を有する軟磁性材料から成形された環状の金属部材であり、ディスク４とコイル２４との間に軸方向に配置されている。磁気シールド効果は、材料の透磁率に比例し、高透磁率の材料を用いて磁束を吸収させることで、通過する磁束を抑制することができる。そのため、シールド部材２７に、高透磁率である軟磁性材料である金属磁性材料を使用することで、回転駆動時にコイル２４から出入りする磁束が、シールド部材２７より上側に多量に漏洩することを防止し、ヘッド部６やディスク４に到達することを防ぐことができる。その結果、コイル２４から発生する磁束がディスク４に影響して、ディスク４の読み取りにエラーが発生したり、最悪の場合、ディスク４に書き込まれた情報が消滅してしまうといった問題を防ぐことができ、また、磁束がヘッド部６に影響して、ヘッド部６に磁気的作用を起こしてヘッド部６がクラッシュしてしまうといった問題を防ぐことができる。シールド部材２７の材料としては、磁気シールド効果を有する磁性材料であればよく、例えば、マルテンサイト系ステンレスや、高透磁率材のパーマロイ（Ｎｉ合金）やセメンジュール（Ｎｉ−Ｃｏ合金）でもよい。なお、これらパーマロイやセメンジュールは、特に、周波製の高い交流磁場に対して効率よく作用するものである。本実施形態では、駆動時にコイル２４で発生した磁束の内上側に流れていく磁束は、シールド部材２７に捕捉されシールド部材２７の内部を流れ再びコイル２４に戻る。なお、シールド部材２７は、磁気シールド板を１枚若しくは複数枚軸方向に積層させた積層磁気シールド板により形成されている。

シールド部材２７とコイル２４との軸方向における位置関係について、図３に基づいて説明する。シールド部材２７の外縁部分２７ａをベース３１１の外縁部分３１１ｃに固定し、シールド部材２７の下面に接着剤等を塗布しておき、コイル２４の上面２４ａに直接接着している。また、コイル２４の上方に所定間隔をおいてシールド部材２７を配置することも可能である。シールド部材２７によりコイル２４の上方を覆ってコイル２４からの磁束の漏れを防止するような位置関係であればよい。

＜４−１．シールド部材の段差＞
次に、本実施形態に係るシールド部材２７の形状について以下説明する。本実施形態に係るシールド部材２７は、中心軸Ｌに略垂直方向に伸びる平面から構成されてヘッド部６のスイング動作領域に対応する領域に形成された第１平面部２７１と、第１平面部２７１と周方向に隣接し、第１平面部２７１より上側に位置する第２平面部２７２と、第１平面部２７１及び第２平面部２７２の径方向内側に配置され、周方向に軸方向高さが均一に形成された第３平面部２７３と、を備えるように構成されている。詳しくは、図７に示すように、第３平面部２７３は、第２平面部２７２より下側に位置し、第１平面部２７１と同じ高さになるように構成されている。

このような構成にすることにより、ロータマグネット１７の外周面１７ａに間隙を介して対向するシールド部材２７の内周面２７３ａ、つまり、第３平面部２７３の内周面２７３ａは周方向に均一な構成であるため、モータ１の回転駆動時における磁気バイアスが安定してロータ部１３の回転が安定し、ＰＥＳ、Ｐｕｒｅｔｏｎｅ、ＲＲＯ等の不具合の発生を抑制することができる。

なお、シールド部材２７の第１平面部２７１、第２平面部２７２、第３平面部２７３それぞれの境界の段差部は、スロープ状でも直角状でも構わない。

＜４−２．シールド部材とＦＰＣとの関係＞
次に、シールド部材２７とＦＰＣ２６との関係について、図３、図６及び図７に基づいて説明する。

まず、図３に示すように、ＦＰＣ２６の電気接続部２６２が、電気接続部２６２の径方向内側端部から径方向外側端部にかけて、本体部２６１の径方向外側端部を支点に下方に傾斜状に曲がった構成になっている場合について説明する。

この場合、図６に示すように、両側に張出部２６２ａを有する電気接続部２６２の周方向の幅は、隣り合うティース部２３１の間に、詳しくは隣り合うコイル２４の間の間隙の周方向の幅と同等、若しくは、よりも小さくなるように構成され、断面視傾斜状に曲げられた電気接続部２６２は、隣り合うティース部２３１の間に、詳しくは隣り合うコイル２４の間に位置するように配置されている。このように構成されていることにより、電気接続部２６２の張出部２６２ａがコイル２４の側方に位置することができ、コイル２４から引き出された引出導線を電気接続部２６２のランド部２６４に良好に電気的に接続することができる。

また、シールド部材２７の第２平面部２７２は、第１平面部２７１及び第３平面部２７３の上側に位置するように構成されているため、コイル２４の上面２４ａと第２平面部２７２の下面２７２ａとの間には空間が形成されている。シールド部材２７の第１平面部２７１の下面に接着剤等を塗布してコイル２４の上面２４ａに貼着し、シールド部材２７を固定したとき、この空間には、図７に示すように、ＦＰＣ２６の本体部２６１が配置される。このような構成にすることにより、シールド部材２７の内周面２７３ａ、つまり、第３平面部２７３の内周面２７３ａは周方向に均一な構成にしつつ、スピンドルモータ１の薄型化を図ることができる。なお、空間中に配置するのは、ＦＰＣ２６の本体部２６１だけでなく、電気接続部２６２の一部も配置するように構成することも可能である。

また、ＦＰＣ２６の本体部２６１をコイル２４の上面２４ａに、及び、ＦＰＣ２６の電気接続部２６２の側面をコイル２４の側面に、それぞれ接着剤等を塗布して接着固定することにより、ＦＰＣ２６をステータ２２に効果的に保持させることができる。

また、ＦＰＣ２６を固定することにより、外部衝撃等によってもその固定位置を保持することができるので、コイル２４を形成している導線２４１が移動して切れる危険性がなくなる。

次に、他の実施形態として、ＦＰＣ２６の本体部２６１と電気接続部２６２とが同じ高さにある場合について以下説明する。

この場合、本体部２６１と電気接続部２６２とは同一平面上にあるので、両側に張出部２６２ａを有する電気接続部２６２の周方向の幅は、隣り合うティース部２３１の間に、詳しくは隣り合うコイル２４の間の間隙の周方向の幅よりも広い幅を有するように構成することもできる。このとき、電気接続部２６２及び張出部２６２ａは、コイル２４の上面２４ａと当接することができ、コイル２４から引き出された引出導線を電気接続部２６２のランド部２６４に良好に電気的に接続することができる。

また、この場合、スピンドルモータ１の薄型化を考慮すると、シールド部材２７の第２平面部２７２の下面２７２ａとコイル２４の上面２４ａとの間に形成される空間に、ＦＰＣ２６の本体部２６１と電気接続部２６２とが配置されることが望ましい。この効果を奏するためには、ＦＰＣ２６の本体部２６１の径方向の幅と電気接続部２６２の径方向の幅とを合わせた幅が、シールド部材２７の第２平面部の径方向の幅と同等、若しくはそれよりも小さくなるように構成する。

第１平面部２７１の形状は、径方向内側から径方向外側へ放射状に拡がる略扇形状を成している。また、第１平面部２７１の周方向の広さは、ヘッド部６が余裕をもってスイング動作できる広さであり、図１０に示されるように、ヘッド部６がスイング動作する軌跡Ｓを含んだ通過領域に相当若しくは通過領域より余裕のある広さである。

＜４−３．絶縁層＞
図９に示すように、シールド部材２７の下面には、絶縁層２８が被覆されている。シールド部材２７は導電性であるため、シールド部材２７に絶縁層２８を被覆することにより、シールド部材２７とコイル２４とが電気的に絶縁して、金属接触して短絡するのを防ぐことができる。絶縁層２８の材料としては、例えば、エポキシ系、ポリイミド系、ポリエステル系、ＰＥＳ系、或いはアクリル系等の樹脂を用いることができる。絶縁層２８の形成方法としては、片面にＰＳＡ（Pressure Sensitive Adhesive）等の接着剤を塗布したシート状の絶縁フィルムをシールド部材２７の下面に貼着させる。なお、本実施形態では、絶縁フィルムをＰＳＡ等の接着剤によりシールド部材２７に貼着しているが、例えば、両面テープ等により固着するようにしても構わない。また、別の方法として、溶融した樹脂剤をシールド部材２７の面に塗布して硬化させるといった方法で絶縁層２８を被覆することも可能である。絶縁層２８の被覆範囲としては、シールド部材２７の下面のうち少なくともコイル２４と軸方向に対向する部位に被覆されていればよい。もちろんシールド部材２７の下面の面積と同等の範囲に被覆されてもよい。なお、シールド部材２７の第１平面部２７１、第２平面部２７２、第３平面部２７３はそれぞれ軸方向高さが異なるが、図３に示すように、シールド部材２７の下面に被覆される絶縁層２８もそれぞれの軸方向高さに合わせて被覆され、第１平面部２７１、第２平面部２７２、第３平面部２７３それぞれに絶縁層２８が被覆される。

＜５．他の実施例＞
なお、軸方向高さが異なる複数の平面を有するシールド部材２７の構成について、本実施形態では、磁気シールド板を１枚若しくは複数枚軸方向に積層して構成したシールド部材２７を、プレス等の塑性加工にて折り曲げて、第１平面部２７１、第２平面部２７２、第３平面部２７３それぞれを形成していたが、シールド部材２７の構成はこれに限定されるものではない。例えば、第１平面部２７１、第２平面部２７２、第３平面部２７３それぞれ別個に成形しておき、それらを接続して１つのシールド部材２７を構成してもよい。

また、シールド部材２７は、他の実施形態として、図１１に示すように、第３平面部２７３が、第２平面部２７２より下側に位置し、第１平面部２７１よりも高くなるように構成することも可能である。また、更に他の実施形態として、図１２に示すように、第３平面部２７３が第１平面部２７１よりも低く、第１平面部２７１が第２平面部２７２よりも低くなるように構成にすることも可能である。

本発明の一実施形態に係るスピンドルモータを備えたディスク駆動装置の縦断面図である。 ディスク駆動装置の内部構造を説明するための上面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 ラジアル動圧軸受部及びスラスト動圧軸受部を説明するためのスピンドルモータの一部縦断面図である。 ステータの説明図である。 図２からディスクを省いた上面図である。 図６におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の一実施形態に係るシールド部材を示す図である。 シールド部材の下面に絶縁層を被覆した図である。 本発明の一実施形態に係るシールド部材を備え、ディスクを除いたディスク駆動装置の内部構造を説明するための上平面図である。 他の実施形態に係るシールド部材を示す図である。 他の実施形態に係るシールド部材を示す図である。

符号の説明

１ スピンドルモータ
２ ディスク駆動装置
６ ヘッド部
１５ ロータハブ
１７ ロータマグネット
１７ａ 外周面
２２ ステータ
２３１ ティース部
２３２ コアバック
２４ コイル
２４ａ 上面
２４１ 導線
２６ フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
２６１ 本体部
２６２ 電気接続部
２６２ａ 張出部
２６３ 外部接続部
２６４ ランド部
２７ シールド部材
２７１ 第１平面部
２７２ 第２平面部
２７２ａ 下面
２７３ 第３平面部
２７３ａ 内周面
２８ 絶縁層

Claims (7)

1. スイング動作によりディスクに対して情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッド部と、前記ヘッド部を前記ディスクの平面に沿って移動させる移動手段とを備えたディスク駆動装置内に備えられるスピンドルモータであって、
   前記ディスクが載置されるディスク載置部を有して、中心軸を中心として軸受機構によって回転自在に支持されるロータ部と、
   先端部を前記中心軸に向けて前記中心軸を中心に放射状に配置された複数のティース部、及び前記複数のティース部それぞれに導線を巻回することにより形成されたコイルを有するステータと、
   前記複数のティース部の前記先端部と径方向に間隙を介して対向するように前記ロータ部に固定され、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁された環状のロータマグネットと、
   前記ディスクと前記コイルとの軸方向の間に配置された略環状のシールド部材と、
   を備え、
   前記シールド部材は、
   前記中心軸に略垂直方向に伸びる平面から構成され、前記ヘッド部のスイング動作領域に対応する第１平面部と、
   前記第１平面部と周方向に隣接し、前記中心軸に沿った方向を上下方向として前記第１平面部より上側に位置する第２平面部と、
   前記第２平面部及び前記第１平面部の径方向内側に配置され、前記第２平面部より下側に位置するとともに周方向に軸方向高さが均一に形成された第３平面部と、
   を備えることを特徴とするスピンドルモータ。
2. 請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、
   前記ステータは、前記複数のティース部の径方向外側の端部同士を周方向に繋ぐ略環状のコアバックを更に有し、
   隣り合う前記複数のティース部の間に配置され、前記ステータからの前記導線が電気的に接続される複数の電気接続部と、
   前記複数の電気接続部の径方向外側の端部同士を繋いで周方向に伸びて形成された略円弧形状の本体部と、
   を有するフレキシブルプリント基板を備え、
   前記フレキシブルプリント基板の少なくとも本体部は、前記第２平面部の下面と、前記コイルとの軸方向の間に配置されていることを特徴とするスピンドルモータ。
3. 請求項２に記載のスピンドルモータにおいて、
   前記フレキシブルプリント基板の前記本体部の径方向の幅と前記電気接続部の径方向の幅とを合わせた幅は、前記シールド部材の前記第２平面部の径方向の幅に相当、若しくはより小さいことを特徴とするスピンドルモータ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
   前記シールド部材の前記第１平面部は、径方向内側から径方向外側へ放射状に拡がる略扇形状を成していることを特徴とするスピンドルモータ。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のスピンドルモータであって、
   前記第１平面部と前記第３平面部とは同じ軸方向高さであることを特徴とするスピンドルモータ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
   前記シールド部材の前記コイル側の面に、絶縁層が被覆されていることを特徴とするスピンドルモータ。
7. ディスクを回転させるディスク駆動装置であって、
   ベース部材と、
   前記ベース部材の内部に固定された請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のスピンドルモータと、
   前記ディスクに対して情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッド部と、
   前記ヘッド部を前記ディスクの平面に沿って移動させる移動手段とを備えることを特徴とするディスク駆動装置。

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