JP2965240B2 - ディスク駆動装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、巻線をもつ固定子、
およびほぼ円筒形の空隙を形成して固定子を同軸に囲繞
し永久磁石の電動機磁石をもつ外側回転子、および軟磁
性のバックカバーを備えた無集電子電動機と、バックカ
バーと同心的にバックカバーと回転不可能に結合され清
浄室内に設けられる少くとも１つの記憶ディスクを収納
するため記憶ディスクの中心孔に差込み可能なディスク
支持部をもつボスとを備えたディスク駆動装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】この形式の公知のディスク駆動装置（西
ドイツ特許出願公開第３１３５３８５号公報の図３およ
び図４）においては、記憶ディスクを収納するボスとし
て比較的頑丈な部材を備え、この部材は、ディスク支持
部の領域において軸方向に伸びた軸受枠を備え、ボスに
圧入されるかまたは鋳込まれた軸受ブッシュによって回
転不可能に軸と結合され、磁気的に作用する固定子部分
および回転子部分、即ち固定子巻線およびこれと協同動
作を行なう電動機磁石の軸方向寸法の小部分を、ディス
ク支持部と共に覆っている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ディスク記憶装置の場
合、記憶装置の占有空間の縮小に対する要求が増大して
いる。 【０００４】従って、本発明の基本的な目的は、特に占
有空間が少くなり特に軸方向におけるディスク記憶装置
の寸法が最低限になると共に、極めて高い機械精度を達
成するようなディスク駆動装置を提供することにある。
上記基本的目的のもと、本発明は、シール性を確保した
構造のディスク駆動装置をも提供する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、外側回転子の軟磁性ヨーク（磁気回路部材）と同
心的に配設されたボスを備え、ボスは回転子と共に回動
するよう回転子に結合され、ボスと回転子は軸受装置を
介して固定軸に取付けられ、ボスは実質的にカップ形状
とされ、軸受ブッシュをもつ一の端壁と、少なくとも一
のディスク板を受入れるためにディスク板の中心開孔に
挿通可能な円筒形状の外周面をもつディスク支持部とを
備え、固定子巻線及びこれと協同動作を行なう電動機磁
石は、主要部が軸方向寸法において実質的に、前記ボス
のディスク支持部によって囲繞される空間の内部に設け
られ、前記ボスの、前記端壁から離れた軸方向端部は、
前記固定軸に回動自在に取付られたカバーによって密封
される、ことによって達成される。ここに密封は密着固
定構造を成す。この構造の場合、駆動電動機の磁気的に
作用する部分は、記憶ディスク特に磁気ハードディスク
またはその他の形式の記憶ディスク例えば光学的な記憶
ディスクの保持に絶対必要な空間の内部の大部分を占め
ている。 【０００６】 【好適な実施の態様及び作用効果】固定子巻線およびこ
れと協同動作を行なう電動機磁石は、ディスク支持部に
よって囲繞される空間の内部において、その軸方向の寸
法の少くとも２／３に設けられることが好ましい。磁気
的に作用する固定子部分および回転子部分が、殆んど完
全にこの空間内にある場合には、特にスペースが節約さ
れた全体構造が得られる。ボスは、その端壁と離れた軸
方向端部において、固定軸に回動自在に取付られたカバ
ーによって密封され、塵埃が清浄室へ放出されることが
防止される。 【０００７】記憶ディスク例えば磁気ハードディスクの
中心孔の直径は標準化されており、その大きさは一定値
に限定されている。他方において、駆動エネルギーの発
生には、或る程度の電動機の寸法を必要とする。例えば
僅か25mmの中心孔径をもつ公知の小さな記憶ディスクの
場合、特にきわどい関係にある。直径が限定された記憶
ディスク中心孔の空間において、磁気的に作用する電動
機部分のために、なるべく多くの場所を用意するため、
本発明の発展形態においては、機械的な強度を考慮して
可能な限りボスのディスク支持部の壁厚さが薄くされて
いる。その場合、ディスク支持部の壁厚さは、磁気回路
部材のディスク支持部と同心的な部分の壁厚さと等しく
するか、またはこれより小さくすることが好ましい。 【０００８】さらに、記憶ディスクの中心孔の所定の直
径、および磁気的に作用する電動機部分に対するボスの
必要な機械的強度を考慮して、最大の断面を提供するの
に効果があるため、ディスク支持部は、円筒形の外周面
すなわち公知の軸受枠または軸受リブのない周囲面を備
えることが好ましい。 【０００９】少くとも清浄室にあるボスの表面部分は、
ディスク駆動装置を長時間使用しても、例えば酸化作用
によって塵埃を清浄室内に全く又は実用上全く放出して
はならない。ボスは、切削、研削研摩等の機械加工後で
も清浄室に適する材料、すなわち機械加工に続いてその
加工後の防蝕後処理を行わなくても、記憶ディスクを収
容する清浄室における記憶ディスクの場合に必要な厳し
い清浄条件に適合する材料からなることが好ましい。ボ
スをこのように構成することによって、ボスを駆動電動
機と組合わせた後、回転軸と中心を合わせるためにディ
スク支持部の外周面を超精度仕上げ、例えば研摩または
旋削加工することができる。 【００１０】これは、磁気ディスク記憶装置、特にハー
ドディスク等の駆動装置において、トラック密度の増大
に対応して要求される極めて高い機械精度を保証するた
めに有効である。回転時において、ボス表面は、機械精
度の理論値から変移し、ボス表面の径方向の変移の差の
最大値をＴＩＲ（Total Indicated Run-out）といい、
例えば約５−１５μｍとされ、回転時におけるボス表面
の径方向の変移の平均値に対する動作時における変移の
偏差を、通常、非繰返し振れといい、偏差の最小値は、
０．２−０．５μｍ程度とされる（製造メーカーはこの
値を保証する）。更に、ボスのディスク支持部の円筒部
の径方向精度は、５−３０μｍ程度とされ、ボスの平面
部の表面の平坦度は好ましくは約１μｍ以下とされる。 【００１１】ディスク記憶装置の場合にボスの同心回転
または振動を最小限にすることに対する強い要求を満た
すため、組立の完了したボスのそのような精密加工が屡
必要である。軽金属、特にアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金からなるボスが特に有効であることが判った。
軽金属のボスは、機械加工後に後処理を行わなくても清
浄室に対する適性を保持する。これは、例えばダイヤモ
ンド工具によって、必要な精密度を維持して旋削加工を
行なうことができ、これは円筒形の外周面をもつディス
ク支持部の場合には、特に研摩より経済的である。ボス
は押出し成形または鋳造され、磁気回路部材（ヨーク）
に熱圧着されることが好ましい。しかしながら、原則的
には、ボスとヨークとの結合の他の可能性として、例え
ば、これらの部材を互いに接着することも考えられる。 【００１２】磁気回路部材（ヨーク）は、それ自体公知
の方法でカップ状に形成することができる。特に環状の
磁気回路部材を備えることができ、その場合、環状磁気
回路部材の清浄室側の軸方向端部から半径方向の内側に
伸びた磁気遮蔽リングがボスの中に適当に嵌められる。
このようにして、磁束の必要な誘導および駆動電動機に
対する記憶ディスクの効果的な磁気遮蔽が得られる。磁
気回路リング部材と遮蔽リングとの組合せは、カップ状
に経済的に製造することができる。遮蔽リングは比較的
薄くすることができ、これによって駆動装置の軸方向の
全長が一層減少され、この全長を同じにした場合には、
ボス、磁気回路部材および電動機磁石からなる構成グル
ープの閉鎖端部におけるボスの端面壁に対して多くの空
間を使用することができる。磁気回路部材は、圧延リン
グ特に鋼リングとして、または管部分として合理的に形
成することができる。 【００１３】回転子およびボスは、少くとも部分的に駆
動電動機の固定子内に設けられた軸受装置に支承された
軸と固定して結合することができる。その場合、軸を収
容する軸受ブッシュは、これがカップ状に形成されてい
る場合には磁気回路部材と一体的に形成するか、又は特
にボスと一体的に形成することができる。従って、ブッ
シュに対する特別の構成要素は不要である。しかしなが
ら回転子およびボスは、修正された発展形態によって、
軸受装置を介して固定軸に回転可能に支承することもで
き、その場合に固定子巻線の導線は固定軸を通して駆動
装置の外側に合理的に取り出される。 【００１４】整流信号および場合によっては付加的な制
御信号、例えば回転子の所定の基準位置に対する信号を
発生することを目的とする静止形磁界感知式回転位置セ
ンサ装置と協同動作を行なう例えば制御磁石リングの形
式の制御磁石が、回転子およびボスからなるユニットと
合理的に結合される。その場合、制御磁石は、回転子と
ボスとからなるユニットの軸方向に開放された側に設け
ることが好ましい。制御磁石は、電動機磁石と軸方向に
並べることができる。場合によっては、電動機磁石自体
も制御磁石として使用することができる。回転位置セン
サ装置は、回転子とボスとからなるユニットの軸方向に
開放された側と軸方向に対向するプリント基板に取り付
けることが好ましい。なお請求の範囲の実施態様項に付
した、参照符合は理解を容易にするためのものであり必
ずしも図示のものに限定することを意図しない。 【００１５】 【実施例】次に、本発明を好適な実施例によって一層詳
細に説明する。なお、特許請求の範囲の請求項１に記載
される本発明の主題は、下記実施例６の、固定軸を備え
た実施例の構成に対応するものであるが、発明の展開形
態の理解の為に実施例１〜５も参照される。 【００１６】（実施例１）図１および図２において、全
体を符合18によって示す駆動電動機は、固定子積層板10
をもつ固定子19を備えている。固定子積層板10は、中心
回転軸10Ａに対して放射対称であり、環状の中心部10Ｂ
を備えている。固定子積層板10は６個の固定子極11Ａな
いし11Ｆを形成し、これらの極は、図１に示す平面図に
おいてほぼＴ字状をなし、互に60°の角間隔を置いて設
けられている。積層板の代りに、例えば焼結鉄心にする
こともできる。 【００１７】固定子極の磁極片12Ａないし12Ｆは、永久
磁石の電動機磁石13と共に、ほぼ円筒形の空隙14を形成
する。電動機磁石13は、図１に示すように、円周方向に
４極をなして半径方向に磁化され、即ち電動機磁石13は
４つの部分13Ａないし13Ｄを備え、環状の電動機磁石13
の空隙14の方に向いた内側に、交互に２つの磁気的な北
極および２つの磁気的な南極15および16がある。極15、
16は、図示の実施例においては、ほぼ電気角180°（機
械的には90°に相当する）の幅を有している。このよう
にして、空隙14の周囲方向にほぼ矩形状または梯形状の
磁化が得られる。 【００１８】電動機磁石13は、磁気回路部材として、お
よび磁気遮蔽としての役割をする軟磁性材料からなる外
側回転子カップ17の中に取り付けられ、例えばこのカッ
プに接着されている。外側回転子カップ17および磁石13
は外側回転子30を構成する。外側回転子カップ17は、端
面壁部17Ａと円筒形の周壁部17Ｂとを有している。これ
は、電動機磁石13の場合、特にゴムマグネットまたは合
成樹脂結合磁石にすることができる。一体的な磁石リン
グの代りに、殻状の磁石セグメントを接着するか又は他
の方法でそこに固定することができる。 【００１９】磁石リングまたは磁石セグメントに特に適
する材料は、合成結合剤における磁気材料、硬質フェラ
イトとエラストマー材料との混合物、磁気磁石材料また
はサマリウムコバルトである。図示の実施例において
は、夫々の極は実際上、電気角180°に伸びているが、
これより狭い極によっても作動することができる。しか
しながら、高い電動機出力を得るためには、回転子極の
幅は少くとも電気角120°とする必要がある。 【００２０】固定子極11Ａないし11Ｆは、全体で６個の
固定子溝20Ａないし20Ｆを区分している。この溝に三相
の固定子巻線が嵌め込まれている。その場合、三相巻線
の夫々は、電気角120°偏位した２つのコイル21、22；2
3、24および25、26を包含し、これらの夫々は、１つの
固定子極11Ａないし11Ｆに巻かれている。 【００２１】図１に示すように、各相巻線の直列に接続
された２つのコイルは、互に直径方向の反対側に設けら
れている。これらのコイルは、図示されていないが、特
に２本巻きに巻かれている。図１の概略図から判るよう
に、コイル21ないし26の間の夫々の重なりが回避されて
いる。このようにして、特に短いコイルヘッド27（図
２）が得られる。溝開口部28Ａないし28Ｆは、電気角３
°ないし30°の幅にすることができる。固定子巻線を形
成すると、それにより溝20Ａないし20Ｆはかなり充満さ
れる。一般に、溝開口部28Ａないし28Ｆの蓋は必要では
ない。 【００２２】ここに示された電動機の構造は、固定子溝
20Ａないし20Ｆの深さを比較的小さくすることができる
ため、比較的大きな固定子内部孔29が得られる。内部孔
29の直径Ｉと磁極片12の部分の固定子外径Ｅとの比は、
確実に最小0.35が得られる。Ｉ／Ｅの値は、0.4ないし
0.7の範囲にあることが好ましい。固定子鉄心の軸方向
の長さＬと固定子外径Ｅとの比は、１に等しいか又はこ
れより小さいことが好ましい。この寸法比は、回転子を
安定に支持するのに特に重要である。このような支持
は、ディスク記憶装置を駆動する場合、特に重要であ
る。その上、固定子巻線の全体の抵抗が特に小さくな
る。 【００２３】回転子30を支持するため、図２に示すよう
に、外側回転子カップ17の中心部において、外側回転子
カップ17に形成された軸受ブッシュ31を介して短軸32が
固定され、この短軸は、互に間を置いて軸方向に設けら
れた球軸受33を介して、固定子積層板10を支持し、組立
フランジ35に固定された円筒状ブッシング34の中に保持
されている。 【００２４】外側回転子カップ17には、図１に図示され
ていないが円筒形のディスク支持部36を備え特に軽金属
からなる固定ディスク記憶装置のボス37が取り付けら
れ、例えば焼ばめによって固定されている。ディスク支
持部36には、１個または数個の固定記憶ディスク39、特
に磁気固定記憶ディスクが取り付けられ、その場合、デ
ィスク支持部36は記憶ディスク39の中心孔40に通され、
記憶ディスク39は適当なスペーサ41によって互に軸方向
に間隔を置いて保持され、図示されていないそれ自体公
知の締付手段によってボス37に対して固定されている。 【００２５】図２に示す実施態様の場合、駆動電動機18
の磁気的に作用する固定子部分および回転子部分、すな
わち電動機磁石13および固定子巻線21ないし26は、その
軸方向の寸法の約２／３以上が、ディスク支持部36によ
って囲繞された空間部46に入り込んでいる。ボス37のデ
ィスク支持部36の壁厚さは、外側回転子カップ17の磁気
回路部材を形成する円筒状の周壁17Ｂより小さく、従っ
て明確に定められた中心孔40内の電動機部分13、17、19
に対して最大の断面が準備される。特に、ディスク支持
部36の壁厚さは、機械的な強度の点で許せる限り小さな
寸法にされる。ボス37の寸法的な安定度を高めるため、
このボスは、ボス37、外側回転子カップ17および電動機
磁石13からなる要素の開放端部において、フランジ47に
隣接する固定記憶ディスク39を軸方向に支える作用をす
る。半径方向の外側に突出した肉厚のフランジ47を支持
している。 【００２６】ボス37は、この上に支持された記憶ディス
ク39と共に、詳細には図示されていないが、それ自体公
知の方法によってディスク記憶装置のハウジング部分に
よって区画された清浄室49の内部にある。その場合、組
立フランジ35は、図２の下側に対する清浄室の境界の一
部分を形成している。図２における上部軸受33は、ブッ
シング34の肩部51とスペーサリング52との間にあり、リ
ング52の軸受33と反対の側は、軸受ブッシュ31の下側に
接している。短軸32は、その下端部が球面状に形成さ
れ、図示されていないスラスト軸受に好適に支承されて
いる。下端部53の近くの軸32の環状溝54に保持リング55
が、設けられ、その上側を２つのばね座金56が支えてい
る。ばね座金56は、中間リング57に接している。下部の
球軸受33は、中間リング57とブッシング34の別の肩部58
との間にある。 【００２７】組立フランジ35は、場合によっては整流電
子装置および／または例えば回転数調整用のその他の回
路要素を設けることが可能なプリント基板38を備えてい
る。プリント基板38には、特に３個の回転位置センサ4
2、43、44が設けられ、このセンサは、図示の実施例に
おいて例えばホール発電器、磁気抵抗板、磁気ダイオー
ドなどの磁界センサである。特に二安定接続ホール集積
回路が好適である。電気角180°の幅の回転子極15、16
を使用することによって、位置センサ42、43、44用の制
御磁石として、直接、電動機磁石13を使用することがで
きる。図２に示す実施態様の場合には、回転位置センサ
42、43、44は、これを制御する磁石13と軸方向に対向し
ている。 【００２８】しかしながら、例えば回転位置センサを、
図２において破線によって示されているように、これを
制御する磁石13と半径方向に対向させて設けることもで
きる。回転位置センサ42、43、44は、センサの接続状態
の変化が、対応するコイル電圧の零通過点とほぼ同時に
行われるように、周囲方向にコイル21ないし26に対して
正しい位置に設けられる。これは、図１に示す実施態様
において、回転位置センサを溝開口部28Ａ、28Ｂおよび
28Ｃの中心に対して機械角15°だけ偏位させることによ
って達成される。 【００２９】（実施例２）図３に示す実施態様は、回転
位置センサ42、43、44を制御するため電動機磁石13とは
別の制御磁石45が設けられている点が、図２に示す実施
態様と異なっている。制御磁石45は、外側回転子カップ
17の開口端部において、これの周壁17Ｂから半径方向の
外側へ突出したフランジ17Ｃの下側において、電動機磁
石13の半径方向の外側に設けられている。外側回転子カ
ップ17およびボス37′は、図３に示す実施態様において
は、開口端部において互に丁度終結している。 【００３０】プリント基板38の接続点における一方のコ
イル21、26の端子が、符合59によって概略的に示されて
いる。プリント基板38から、接続ケーブル60が、組立フ
ランジ35の透孔61を通して外部に引出されている。 【００３１】（実施例３）図４はディスク駆動装置の別
の実施態様を示しており、ここでは、図２および図３に
示す構成と異なり、機能的に前記ボス37に相当するボス
64は、外側回転子カップ17の端面壁17Ａに隣接し軸32の
軸受ブッシュ65が一体的に形成された端面壁64Ａを備え
ている。 【００３２】ボス64のディスク支持部66の端面64Ａから
遠く離れた端部には、半径方向に外側へ曲ったフランジ
67があり、このフランジ67は、ディスク支持部66と同心
的に位置しディスク支持部66に比べて大きな直径をもつ
周壁68に移行している。周壁68は半径方向の外部におい
て外側回転子カップ17のフランジ17Ｃを包囲している。 【００３３】フランジ17Ｃと周壁68との接合個所は、符
合69によって示すように、ワニス、接着剤などによって
密封されている。このようにすることによって、図３の
場合と同様に、塵埃がフランジ17Ｃから外部に放射状に
放出されて清浄室に入り込むことが防止される。回転位
置センサ（このうち図４にはセンサ42だけが示されてい
る）と協同動作を行なう制御磁石45は、電動機磁石13と
軸方向に並べられ、磁石13の端面17Ａから遠く離れた側
に設けられている。 【００３４】外側回転子カップ17は、図４においては、
制御磁石45も包囲する程度に下方に伸びている。端面壁
17Ａとこの端面壁の方に向いた磁石13の端部との間の空
間部は、接着剤またはその他の充填材によって充填され
ている。２つの球軸受33からなる軸32の軸受装置は、磁
性流体シールによって電動機内部空間部および清浄室に
対して密封されている。 【００３５】磁性流体シール72は、２つの環状磁極片7
3、74と、これらの２つの磁極片の間にある永久磁石リ
ング75と、この磁石リング75と軸32の一部77との間に入
れられた磁性流体（図示せず）とからなっている。この
形式のシールは、商品名“フェロフルイディックシー
ル”によって知られている。シール72は、塵埃が軸受装
置から清浄室49内に放出されることを特に効果的に防止
する。このシール72は、軸受ブッシュ65に隣り合うが軸
方向に間隔を置いて設けられている。このようにするこ
とによって、磁性流体が毛細管作用によってシール72か
ら引き出されることが防止される。 【００３６】図４から判るように、磁気的に作用する固
定子部分および回転子部分は、ほぼ完全に、ディスク支
持部66に囲まれた空間46の内部に設けられている。さら
に、図４に軸32のスラスト軸受が示されている。この軸
受79は、ブッシング82の清浄室49から遠く離れた端部の
蓋81に取付けられた湾曲ばね80に設けられている。ブッ
シング82は、図２および図３に示す実施態様のブッシン
グ34と同様に軸受33を収容しているが、組立フランジ35
に相当する組立フランジ83と一体的に結合されている。 【００３７】スラスト軸受79は、湾曲ばねと同様に導電
性であることが好ましい。このようにすることによっ
て、軸32の静電的な帯電を、軸受79および湾曲ばね80を
通して放電させることができる。 【００３８】プリント基板38は、組立フランジ83の溝85
にある接着剤の層84によって組立フランジ83と結合され
ている。ディスク駆動装置の軸方向の高さを一層低くす
るため、プリント基板38は回転位置センサの範囲におい
て透孔86を備え、回転位置センサは溝85および透孔86の
中に入り込んでいる。上部の磁極片73とブッシング82の
内周壁87との間の接触個所の部分には、コーティングワ
ニスなどによる符合88によって示された付加的なパッキ
ンが設けられている。 【００３９】（実施例４）図５に示す実施例は、図４に
示す実施例に著しく似ている。この場合には、軸受ブッ
シュ31が、磁気遮蔽の作用をする外側回転子カップ17の
端面壁17Ａと一体的に構成されている点が異なってい
る。端面壁17Ａには、周囲方向に互に120°偏位した３
個のねじ孔90が設けられている。このねじ孔90は、固定
記憶ディスク39（図２）用の図示されていない固定装置
の取付けに使用される。端面壁17Ａの下には、ねじ孔90
の部分において電動機内部空間を清浄室49に対して密封
するカバーリング91がある。この場合も図３の場合と同
じボス37′のディスク支持部36′によって囲繞された空
間46内の軸方向の長さの大部分に亘って磁気的に作用す
る駆動電動機の固定子部分および回転子部分がある。 【００４０】（実施例５）図６は、本発明の別の修正さ
れた実施態様を示しており、これは、外側回転子カップ
17の代りに、低残磁性の磁気回路リング部材94と、これ
とは別の同じく低残磁性の遮蔽リング95とを備えている
点が前述の構造と基本的に相異している。遮蔽リング95
は、磁気回路リング部材94の清浄室側の軸方向端部から
半径方向の内側に伸びている。遮蔽リング95の壁厚さ
は、磁気回路リング部材94の壁厚さよりかなり薄くする
ことができる。機能的に図５のねじ孔90に相当するねじ
孔97が、軸32の軸受ブッシュ100と一体的に形成された
ボス99の端面壁90に設けられている。 【００４１】遮蔽リング95は、ねじ孔97の部分に、ねじ
孔97の全体のねじの長さをつくることが可能な窪み101
を備えている。充填材70は、図６における電動機磁石13
の上端部と、磁気回路リング部材94の端部96と、遮蔽リ
ング95の半径方向の外側部分との間の領域に充填されて
いる。磁気的に作用する回転子部分および固定子部分
は、ボス99の円筒状ディスク支持部102が囲繞する空間
内の２／３以上を占めている。 【００４２】磁気回路リング部材94の場合、これを圧延
リング、特に鋼リングまたは管部分とすることができ
る。この製造は、外側回転子カップ17の使用に比べ簡素
化される。そのほか、一方では遮蔽リング95の壁厚さを
小さくすることができるため、他方では外側回転子カッ
プ17を使用する場合に周壁17Ｂと端面壁17Ａとの間の移
行個所における不可避な半径γ（図５）を必要とするよ
うな空間がなくなるため、付加的な軸方向の長さが節約
される。使用可能になった軸方向の空間部は、端面壁98
を一層厚くし、従ってねじ孔97の長さを長くするために
使用することもできる。 【００４３】（実施例６） 図１ないし図６に示す実施態様の場合に軸32は運転時に
回転するが、図７および図８は本件請求項１の主題に直
接関連する固定軸を備えた実施例を示している。 【００４４】図７に示す固定軸105は、詳細には図示さ
れていないがディスク記憶装置に取付けられる。軸105
には、第１球軸受106によってボス107が回転自在に支承
されている。ボス107は、一体的に形成された軸受ブッ
シュ109を備えた端面壁108と、ディスク支持部110と、
端面壁108から遠く離れた側において半径方向に外方に
突出した補強フランジ111とを備えている。ボス107は、
低残磁性の磁気回路リング部材94と結合されている。端
面壁108の内側には、低残磁性の遮蔽リング95が接して
いる。 【００４５】図７においてセンサ42だけが示されている
回転位置センサを備えたプリント基板38は、この場合に
は支柱112（図８）によって固定子積層板10に懸垂され
ている。固定軸105には、端面壁108から遠く離れた軸方
向の端部（即ちカップ形状ボスの開放端部）において電
動機を密封する電動機蓋（カバー）114が、第２球軸受1
13によって固着支承されている。軸受106、113の外側に
は、図４によって詳細に説明した形式の磁性流体シール
72および72′がある。磁性流体シール72、72′は、清浄
室49に対して軸受装置を密封するようにされており、そ
の場合、駆動電動機全体を清浄室に置くことができる。
固定子巻線および／またはプリント基板38に取付けられ
た電子構成要素の端子は、符合115によって示されたケ
ーブルによって引き出すことができ、このケーブルは軸
105の軸方向の溝116内に納められる。 【００４６】図８に示す実施態様が図７に示す実施態様
と基本的に相異する点は、磁気回路リング部材94および
遮蔽リング95の代りに、外側回転子カップ17に相当する
低残磁性材料からなる一体的なカップ117が、端面壁117
Ａおよび周壁117Ｂを備えている点にある。 【００４７】図７および図８の２つの実施態様の場合、
駆動電動機の磁気的に作用する固定子部分および回転子
部分は、ディスク支持部110によって囲繞された空間内
にある。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のディク駆
動装置によれば、占有空間が少くなり特に軸方向寸法を
一層低減し、更に、軸方向寸法を増大させることなく回
転時の機械的精度特に同心度を簡単な構成で高めること
ができる。なお、その結果、清浄室に対するシール性も
確保することができる。 【００４９】また、本発明の好適な実施態様によれば、
ボスのディスク支持部外周面は、ボスと電動機の組立後
に超精密仕上げすることができ、磁気ディスク記憶装置
のトラック密度の増大に伴う厳しい機械精度の要求に対
応することができる。
およびほぼ円筒形の空隙を形成して固定子を同軸に囲繞
し永久磁石の電動機磁石をもつ外側回転子、および軟磁
性のバックカバーを備えた無集電子電動機と、バックカ
バーと同心的にバックカバーと回転不可能に結合され清
浄室内に設けられる少くとも１つの記憶ディスクを収納
するため記憶ディスクの中心孔に差込み可能なディスク
支持部をもつボスとを備えたディスク駆動装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】この形式の公知のディスク駆動装置（西
ドイツ特許出願公開第３１３５３８５号公報の図３およ
び図４）においては、記憶ディスクを収納するボスとし
て比較的頑丈な部材を備え、この部材は、ディスク支持
部の領域において軸方向に伸びた軸受枠を備え、ボスに
圧入されるかまたは鋳込まれた軸受ブッシュによって回
転不可能に軸と結合され、磁気的に作用する固定子部分
および回転子部分、即ち固定子巻線およびこれと協同動
作を行なう電動機磁石の軸方向寸法の小部分を、ディス
ク支持部と共に覆っている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ディスク記憶装置の場
合、記憶装置の占有空間の縮小に対する要求が増大して
いる。 【０００４】従って、本発明の基本的な目的は、特に占
有空間が少くなり特に軸方向におけるディスク記憶装置
の寸法が最低限になると共に、極めて高い機械精度を達
成するようなディスク駆動装置を提供することにある。
上記基本的目的のもと、本発明は、シール性を確保した
構造のディスク駆動装置をも提供する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、外側回転子の軟磁性ヨーク（磁気回路部材）と同
心的に配設されたボスを備え、ボスは回転子と共に回動
するよう回転子に結合され、ボスと回転子は軸受装置を
介して固定軸に取付けられ、ボスは実質的にカップ形状
とされ、軸受ブッシュをもつ一の端壁と、少なくとも一
のディスク板を受入れるためにディスク板の中心開孔に
挿通可能な円筒形状の外周面をもつディスク支持部とを
備え、固定子巻線及びこれと協同動作を行なう電動機磁
石は、主要部が軸方向寸法において実質的に、前記ボス
のディスク支持部によって囲繞される空間の内部に設け
られ、前記ボスの、前記端壁から離れた軸方向端部は、
前記固定軸に回動自在に取付られたカバーによって密封
される、ことによって達成される。ここに密封は密着固
定構造を成す。この構造の場合、駆動電動機の磁気的に
作用する部分は、記憶ディスク特に磁気ハードディスク
またはその他の形式の記憶ディスク例えば光学的な記憶
ディスクの保持に絶対必要な空間の内部の大部分を占め
ている。 【０００６】 【好適な実施の態様及び作用効果】固定子巻線およびこ
れと協同動作を行なう電動機磁石は、ディスク支持部に
よって囲繞される空間の内部において、その軸方向の寸
法の少くとも２／３に設けられることが好ましい。磁気
的に作用する固定子部分および回転子部分が、殆んど完
全にこの空間内にある場合には、特にスペースが節約さ
れた全体構造が得られる。ボスは、その端壁と離れた軸
方向端部において、固定軸に回動自在に取付られたカバ
ーによって密封され、塵埃が清浄室へ放出されることが
防止される。 【０００７】記憶ディスク例えば磁気ハードディスクの
中心孔の直径は標準化されており、その大きさは一定値
に限定されている。他方において、駆動エネルギーの発
生には、或る程度の電動機の寸法を必要とする。例えば
僅か25mmの中心孔径をもつ公知の小さな記憶ディスクの
場合、特にきわどい関係にある。直径が限定された記憶
ディスク中心孔の空間において、磁気的に作用する電動
機部分のために、なるべく多くの場所を用意するため、
本発明の発展形態においては、機械的な強度を考慮して
可能な限りボスのディスク支持部の壁厚さが薄くされて
いる。その場合、ディスク支持部の壁厚さは、磁気回路
部材のディスク支持部と同心的な部分の壁厚さと等しく
するか、またはこれより小さくすることが好ましい。 【０００８】さらに、記憶ディスクの中心孔の所定の直
径、および磁気的に作用する電動機部分に対するボスの
必要な機械的強度を考慮して、最大の断面を提供するの
に効果があるため、ディスク支持部は、円筒形の外周面
すなわち公知の軸受枠または軸受リブのない周囲面を備
えることが好ましい。 【０００９】少くとも清浄室にあるボスの表面部分は、
ディスク駆動装置を長時間使用しても、例えば酸化作用
によって塵埃を清浄室内に全く又は実用上全く放出して
はならない。ボスは、切削、研削研摩等の機械加工後で
も清浄室に適する材料、すなわち機械加工に続いてその
加工後の防蝕後処理を行わなくても、記憶ディスクを収
容する清浄室における記憶ディスクの場合に必要な厳し
い清浄条件に適合する材料からなることが好ましい。ボ
スをこのように構成することによって、ボスを駆動電動
機と組合わせた後、回転軸と中心を合わせるためにディ
スク支持部の外周面を超精度仕上げ、例えば研摩または
旋削加工することができる。 【００１０】これは、磁気ディスク記憶装置、特にハー
ドディスク等の駆動装置において、トラック密度の増大
に対応して要求される極めて高い機械精度を保証するた
めに有効である。回転時において、ボス表面は、機械精
度の理論値から変移し、ボス表面の径方向の変移の差の
最大値をＴＩＲ（Total Indicated Run-out）といい、
例えば約５−１５μｍとされ、回転時におけるボス表面
の径方向の変移の平均値に対する動作時における変移の
偏差を、通常、非繰返し振れといい、偏差の最小値は、
０．２−０．５μｍ程度とされる（製造メーカーはこの
値を保証する）。更に、ボスのディスク支持部の円筒部
の径方向精度は、５−３０μｍ程度とされ、ボスの平面
部の表面の平坦度は好ましくは約１μｍ以下とされる。 【００１１】ディスク記憶装置の場合にボスの同心回転
または振動を最小限にすることに対する強い要求を満た
すため、組立の完了したボスのそのような精密加工が屡
必要である。軽金属、特にアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金からなるボスが特に有効であることが判った。
軽金属のボスは、機械加工後に後処理を行わなくても清
浄室に対する適性を保持する。これは、例えばダイヤモ
ンド工具によって、必要な精密度を維持して旋削加工を
行なうことができ、これは円筒形の外周面をもつディス
ク支持部の場合には、特に研摩より経済的である。ボス
は押出し成形または鋳造され、磁気回路部材（ヨーク）
に熱圧着されることが好ましい。しかしながら、原則的
には、ボスとヨークとの結合の他の可能性として、例え
ば、これらの部材を互いに接着することも考えられる。 【００１２】磁気回路部材（ヨーク）は、それ自体公知
の方法でカップ状に形成することができる。特に環状の
磁気回路部材を備えることができ、その場合、環状磁気
回路部材の清浄室側の軸方向端部から半径方向の内側に
伸びた磁気遮蔽リングがボスの中に適当に嵌められる。
このようにして、磁束の必要な誘導および駆動電動機に
対する記憶ディスクの効果的な磁気遮蔽が得られる。磁
気回路リング部材と遮蔽リングとの組合せは、カップ状
に経済的に製造することができる。遮蔽リングは比較的
薄くすることができ、これによって駆動装置の軸方向の
全長が一層減少され、この全長を同じにした場合には、
ボス、磁気回路部材および電動機磁石からなる構成グル
ープの閉鎖端部におけるボスの端面壁に対して多くの空
間を使用することができる。磁気回路部材は、圧延リン
グ特に鋼リングとして、または管部分として合理的に形
成することができる。 【００１３】回転子およびボスは、少くとも部分的に駆
動電動機の固定子内に設けられた軸受装置に支承された
軸と固定して結合することができる。その場合、軸を収
容する軸受ブッシュは、これがカップ状に形成されてい
る場合には磁気回路部材と一体的に形成するか、又は特
にボスと一体的に形成することができる。従って、ブッ
シュに対する特別の構成要素は不要である。しかしなが
ら回転子およびボスは、修正された発展形態によって、
軸受装置を介して固定軸に回転可能に支承することもで
き、その場合に固定子巻線の導線は固定軸を通して駆動
装置の外側に合理的に取り出される。 【００１４】整流信号および場合によっては付加的な制
御信号、例えば回転子の所定の基準位置に対する信号を
発生することを目的とする静止形磁界感知式回転位置セ
ンサ装置と協同動作を行なう例えば制御磁石リングの形
式の制御磁石が、回転子およびボスからなるユニットと
合理的に結合される。その場合、制御磁石は、回転子と
ボスとからなるユニットの軸方向に開放された側に設け
ることが好ましい。制御磁石は、電動機磁石と軸方向に
並べることができる。場合によっては、電動機磁石自体
も制御磁石として使用することができる。回転位置セン
サ装置は、回転子とボスとからなるユニットの軸方向に
開放された側と軸方向に対向するプリント基板に取り付
けることが好ましい。なお請求の範囲の実施態様項に付
した、参照符合は理解を容易にするためのものであり必
ずしも図示のものに限定することを意図しない。 【００１５】 【実施例】次に、本発明を好適な実施例によって一層詳
細に説明する。なお、特許請求の範囲の請求項１に記載
される本発明の主題は、下記実施例６の、固定軸を備え
た実施例の構成に対応するものであるが、発明の展開形
態の理解の為に実施例１〜５も参照される。 【００１６】（実施例１）図１および図２において、全
体を符合18によって示す駆動電動機は、固定子積層板10
をもつ固定子19を備えている。固定子積層板10は、中心
回転軸10Ａに対して放射対称であり、環状の中心部10Ｂ
を備えている。固定子積層板10は６個の固定子極11Ａな
いし11Ｆを形成し、これらの極は、図１に示す平面図に
おいてほぼＴ字状をなし、互に60°の角間隔を置いて設
けられている。積層板の代りに、例えば焼結鉄心にする
こともできる。 【００１７】固定子極の磁極片12Ａないし12Ｆは、永久
磁石の電動機磁石13と共に、ほぼ円筒形の空隙14を形成
する。電動機磁石13は、図１に示すように、円周方向に
４極をなして半径方向に磁化され、即ち電動機磁石13は
４つの部分13Ａないし13Ｄを備え、環状の電動機磁石13
の空隙14の方に向いた内側に、交互に２つの磁気的な北
極および２つの磁気的な南極15および16がある。極15、
16は、図示の実施例においては、ほぼ電気角180°（機
械的には90°に相当する）の幅を有している。このよう
にして、空隙14の周囲方向にほぼ矩形状または梯形状の
磁化が得られる。 【００１８】電動機磁石13は、磁気回路部材として、お
よび磁気遮蔽としての役割をする軟磁性材料からなる外
側回転子カップ17の中に取り付けられ、例えばこのカッ
プに接着されている。外側回転子カップ17および磁石13
は外側回転子30を構成する。外側回転子カップ17は、端
面壁部17Ａと円筒形の周壁部17Ｂとを有している。これ
は、電動機磁石13の場合、特にゴムマグネットまたは合
成樹脂結合磁石にすることができる。一体的な磁石リン
グの代りに、殻状の磁石セグメントを接着するか又は他
の方法でそこに固定することができる。 【００１９】磁石リングまたは磁石セグメントに特に適
する材料は、合成結合剤における磁気材料、硬質フェラ
イトとエラストマー材料との混合物、磁気磁石材料また
はサマリウムコバルトである。図示の実施例において
は、夫々の極は実際上、電気角180°に伸びているが、
これより狭い極によっても作動することができる。しか
しながら、高い電動機出力を得るためには、回転子極の
幅は少くとも電気角120°とする必要がある。 【００２０】固定子極11Ａないし11Ｆは、全体で６個の
固定子溝20Ａないし20Ｆを区分している。この溝に三相
の固定子巻線が嵌め込まれている。その場合、三相巻線
の夫々は、電気角120°偏位した２つのコイル21、22；2
3、24および25、26を包含し、これらの夫々は、１つの
固定子極11Ａないし11Ｆに巻かれている。 【００２１】図１に示すように、各相巻線の直列に接続
された２つのコイルは、互に直径方向の反対側に設けら
れている。これらのコイルは、図示されていないが、特
に２本巻きに巻かれている。図１の概略図から判るよう
に、コイル21ないし26の間の夫々の重なりが回避されて
いる。このようにして、特に短いコイルヘッド27（図
２）が得られる。溝開口部28Ａないし28Ｆは、電気角３
°ないし30°の幅にすることができる。固定子巻線を形
成すると、それにより溝20Ａないし20Ｆはかなり充満さ
れる。一般に、溝開口部28Ａないし28Ｆの蓋は必要では
ない。 【００２２】ここに示された電動機の構造は、固定子溝
20Ａないし20Ｆの深さを比較的小さくすることができる
ため、比較的大きな固定子内部孔29が得られる。内部孔
29の直径Ｉと磁極片12の部分の固定子外径Ｅとの比は、
確実に最小0.35が得られる。Ｉ／Ｅの値は、0.4ないし
0.7の範囲にあることが好ましい。固定子鉄心の軸方向
の長さＬと固定子外径Ｅとの比は、１に等しいか又はこ
れより小さいことが好ましい。この寸法比は、回転子を
安定に支持するのに特に重要である。このような支持
は、ディスク記憶装置を駆動する場合、特に重要であ
る。その上、固定子巻線の全体の抵抗が特に小さくな
る。 【００２３】回転子30を支持するため、図２に示すよう
に、外側回転子カップ17の中心部において、外側回転子
カップ17に形成された軸受ブッシュ31を介して短軸32が
固定され、この短軸は、互に間を置いて軸方向に設けら
れた球軸受33を介して、固定子積層板10を支持し、組立
フランジ35に固定された円筒状ブッシング34の中に保持
されている。 【００２４】外側回転子カップ17には、図１に図示され
ていないが円筒形のディスク支持部36を備え特に軽金属
からなる固定ディスク記憶装置のボス37が取り付けら
れ、例えば焼ばめによって固定されている。ディスク支
持部36には、１個または数個の固定記憶ディスク39、特
に磁気固定記憶ディスクが取り付けられ、その場合、デ
ィスク支持部36は記憶ディスク39の中心孔40に通され、
記憶ディスク39は適当なスペーサ41によって互に軸方向
に間隔を置いて保持され、図示されていないそれ自体公
知の締付手段によってボス37に対して固定されている。 【００２５】図２に示す実施態様の場合、駆動電動機18
の磁気的に作用する固定子部分および回転子部分、すな
わち電動機磁石13および固定子巻線21ないし26は、その
軸方向の寸法の約２／３以上が、ディスク支持部36によ
って囲繞された空間部46に入り込んでいる。ボス37のデ
ィスク支持部36の壁厚さは、外側回転子カップ17の磁気
回路部材を形成する円筒状の周壁17Ｂより小さく、従っ
て明確に定められた中心孔40内の電動機部分13、17、19
に対して最大の断面が準備される。特に、ディスク支持
部36の壁厚さは、機械的な強度の点で許せる限り小さな
寸法にされる。ボス37の寸法的な安定度を高めるため、
このボスは、ボス37、外側回転子カップ17および電動機
磁石13からなる要素の開放端部において、フランジ47に
隣接する固定記憶ディスク39を軸方向に支える作用をす
る。半径方向の外側に突出した肉厚のフランジ47を支持
している。 【００２６】ボス37は、この上に支持された記憶ディス
ク39と共に、詳細には図示されていないが、それ自体公
知の方法によってディスク記憶装置のハウジング部分に
よって区画された清浄室49の内部にある。その場合、組
立フランジ35は、図２の下側に対する清浄室の境界の一
部分を形成している。図２における上部軸受33は、ブッ
シング34の肩部51とスペーサリング52との間にあり、リ
ング52の軸受33と反対の側は、軸受ブッシュ31の下側に
接している。短軸32は、その下端部が球面状に形成さ
れ、図示されていないスラスト軸受に好適に支承されて
いる。下端部53の近くの軸32の環状溝54に保持リング55
が、設けられ、その上側を２つのばね座金56が支えてい
る。ばね座金56は、中間リング57に接している。下部の
球軸受33は、中間リング57とブッシング34の別の肩部58
との間にある。 【００２７】組立フランジ35は、場合によっては整流電
子装置および／または例えば回転数調整用のその他の回
路要素を設けることが可能なプリント基板38を備えてい
る。プリント基板38には、特に３個の回転位置センサ4
2、43、44が設けられ、このセンサは、図示の実施例に
おいて例えばホール発電器、磁気抵抗板、磁気ダイオー
ドなどの磁界センサである。特に二安定接続ホール集積
回路が好適である。電気角180°の幅の回転子極15、16
を使用することによって、位置センサ42、43、44用の制
御磁石として、直接、電動機磁石13を使用することがで
きる。図２に示す実施態様の場合には、回転位置センサ
42、43、44は、これを制御する磁石13と軸方向に対向し
ている。 【００２８】しかしながら、例えば回転位置センサを、
図２において破線によって示されているように、これを
制御する磁石13と半径方向に対向させて設けることもで
きる。回転位置センサ42、43、44は、センサの接続状態
の変化が、対応するコイル電圧の零通過点とほぼ同時に
行われるように、周囲方向にコイル21ないし26に対して
正しい位置に設けられる。これは、図１に示す実施態様
において、回転位置センサを溝開口部28Ａ、28Ｂおよび
28Ｃの中心に対して機械角15°だけ偏位させることによ
って達成される。 【００２９】（実施例２）図３に示す実施態様は、回転
位置センサ42、43、44を制御するため電動機磁石13とは
別の制御磁石45が設けられている点が、図２に示す実施
態様と異なっている。制御磁石45は、外側回転子カップ
17の開口端部において、これの周壁17Ｂから半径方向の
外側へ突出したフランジ17Ｃの下側において、電動機磁
石13の半径方向の外側に設けられている。外側回転子カ
ップ17およびボス37′は、図３に示す実施態様において
は、開口端部において互に丁度終結している。 【００３０】プリント基板38の接続点における一方のコ
イル21、26の端子が、符合59によって概略的に示されて
いる。プリント基板38から、接続ケーブル60が、組立フ
ランジ35の透孔61を通して外部に引出されている。 【００３１】（実施例３）図４はディスク駆動装置の別
の実施態様を示しており、ここでは、図２および図３に
示す構成と異なり、機能的に前記ボス37に相当するボス
64は、外側回転子カップ17の端面壁17Ａに隣接し軸32の
軸受ブッシュ65が一体的に形成された端面壁64Ａを備え
ている。 【００３２】ボス64のディスク支持部66の端面64Ａから
遠く離れた端部には、半径方向に外側へ曲ったフランジ
67があり、このフランジ67は、ディスク支持部66と同心
的に位置しディスク支持部66に比べて大きな直径をもつ
周壁68に移行している。周壁68は半径方向の外部におい
て外側回転子カップ17のフランジ17Ｃを包囲している。 【００３３】フランジ17Ｃと周壁68との接合個所は、符
合69によって示すように、ワニス、接着剤などによって
密封されている。このようにすることによって、図３の
場合と同様に、塵埃がフランジ17Ｃから外部に放射状に
放出されて清浄室に入り込むことが防止される。回転位
置センサ（このうち図４にはセンサ42だけが示されてい
る）と協同動作を行なう制御磁石45は、電動機磁石13と
軸方向に並べられ、磁石13の端面17Ａから遠く離れた側
に設けられている。 【００３４】外側回転子カップ17は、図４においては、
制御磁石45も包囲する程度に下方に伸びている。端面壁
17Ａとこの端面壁の方に向いた磁石13の端部との間の空
間部は、接着剤またはその他の充填材によって充填され
ている。２つの球軸受33からなる軸32の軸受装置は、磁
性流体シールによって電動機内部空間部および清浄室に
対して密封されている。 【００３５】磁性流体シール72は、２つの環状磁極片7
3、74と、これらの２つの磁極片の間にある永久磁石リ
ング75と、この磁石リング75と軸32の一部77との間に入
れられた磁性流体（図示せず）とからなっている。この
形式のシールは、商品名“フェロフルイディックシー
ル”によって知られている。シール72は、塵埃が軸受装
置から清浄室49内に放出されることを特に効果的に防止
する。このシール72は、軸受ブッシュ65に隣り合うが軸
方向に間隔を置いて設けられている。このようにするこ
とによって、磁性流体が毛細管作用によってシール72か
ら引き出されることが防止される。 【００３６】図４から判るように、磁気的に作用する固
定子部分および回転子部分は、ほぼ完全に、ディスク支
持部66に囲まれた空間46の内部に設けられている。さら
に、図４に軸32のスラスト軸受が示されている。この軸
受79は、ブッシング82の清浄室49から遠く離れた端部の
蓋81に取付けられた湾曲ばね80に設けられている。ブッ
シング82は、図２および図３に示す実施態様のブッシン
グ34と同様に軸受33を収容しているが、組立フランジ35
に相当する組立フランジ83と一体的に結合されている。 【００３７】スラスト軸受79は、湾曲ばねと同様に導電
性であることが好ましい。このようにすることによっ
て、軸32の静電的な帯電を、軸受79および湾曲ばね80を
通して放電させることができる。 【００３８】プリント基板38は、組立フランジ83の溝85
にある接着剤の層84によって組立フランジ83と結合され
ている。ディスク駆動装置の軸方向の高さを一層低くす
るため、プリント基板38は回転位置センサの範囲におい
て透孔86を備え、回転位置センサは溝85および透孔86の
中に入り込んでいる。上部の磁極片73とブッシング82の
内周壁87との間の接触個所の部分には、コーティングワ
ニスなどによる符合88によって示された付加的なパッキ
ンが設けられている。 【００３９】（実施例４）図５に示す実施例は、図４に
示す実施例に著しく似ている。この場合には、軸受ブッ
シュ31が、磁気遮蔽の作用をする外側回転子カップ17の
端面壁17Ａと一体的に構成されている点が異なってい
る。端面壁17Ａには、周囲方向に互に120°偏位した３
個のねじ孔90が設けられている。このねじ孔90は、固定
記憶ディスク39（図２）用の図示されていない固定装置
の取付けに使用される。端面壁17Ａの下には、ねじ孔90
の部分において電動機内部空間を清浄室49に対して密封
するカバーリング91がある。この場合も図３の場合と同
じボス37′のディスク支持部36′によって囲繞された空
間46内の軸方向の長さの大部分に亘って磁気的に作用す
る駆動電動機の固定子部分および回転子部分がある。 【００４０】（実施例５）図６は、本発明の別の修正さ
れた実施態様を示しており、これは、外側回転子カップ
17の代りに、低残磁性の磁気回路リング部材94と、これ
とは別の同じく低残磁性の遮蔽リング95とを備えている
点が前述の構造と基本的に相異している。遮蔽リング95
は、磁気回路リング部材94の清浄室側の軸方向端部から
半径方向の内側に伸びている。遮蔽リング95の壁厚さ
は、磁気回路リング部材94の壁厚さよりかなり薄くする
ことができる。機能的に図５のねじ孔90に相当するねじ
孔97が、軸32の軸受ブッシュ100と一体的に形成された
ボス99の端面壁90に設けられている。 【００４１】遮蔽リング95は、ねじ孔97の部分に、ねじ
孔97の全体のねじの長さをつくることが可能な窪み101
を備えている。充填材70は、図６における電動機磁石13
の上端部と、磁気回路リング部材94の端部96と、遮蔽リ
ング95の半径方向の外側部分との間の領域に充填されて
いる。磁気的に作用する回転子部分および固定子部分
は、ボス99の円筒状ディスク支持部102が囲繞する空間
内の２／３以上を占めている。 【００４２】磁気回路リング部材94の場合、これを圧延
リング、特に鋼リングまたは管部分とすることができ
る。この製造は、外側回転子カップ17の使用に比べ簡素
化される。そのほか、一方では遮蔽リング95の壁厚さを
小さくすることができるため、他方では外側回転子カッ
プ17を使用する場合に周壁17Ｂと端面壁17Ａとの間の移
行個所における不可避な半径γ（図５）を必要とするよ
うな空間がなくなるため、付加的な軸方向の長さが節約
される。使用可能になった軸方向の空間部は、端面壁98
を一層厚くし、従ってねじ孔97の長さを長くするために
使用することもできる。 【００４３】（実施例６） 図１ないし図６に示す実施態様の場合に軸32は運転時に
回転するが、図７および図８は本件請求項１の主題に直
接関連する固定軸を備えた実施例を示している。 【００４４】図７に示す固定軸105は、詳細には図示さ
れていないがディスク記憶装置に取付けられる。軸105
には、第１球軸受106によってボス107が回転自在に支承
されている。ボス107は、一体的に形成された軸受ブッ
シュ109を備えた端面壁108と、ディスク支持部110と、
端面壁108から遠く離れた側において半径方向に外方に
突出した補強フランジ111とを備えている。ボス107は、
低残磁性の磁気回路リング部材94と結合されている。端
面壁108の内側には、低残磁性の遮蔽リング95が接して
いる。 【００４５】図７においてセンサ42だけが示されている
回転位置センサを備えたプリント基板38は、この場合に
は支柱112（図８）によって固定子積層板10に懸垂され
ている。固定軸105には、端面壁108から遠く離れた軸方
向の端部（即ちカップ形状ボスの開放端部）において電
動機を密封する電動機蓋（カバー）114が、第２球軸受1
13によって固着支承されている。軸受106、113の外側に
は、図４によって詳細に説明した形式の磁性流体シール
72および72′がある。磁性流体シール72、72′は、清浄
室49に対して軸受装置を密封するようにされており、そ
の場合、駆動電動機全体を清浄室に置くことができる。
固定子巻線および／またはプリント基板38に取付けられ
た電子構成要素の端子は、符合115によって示されたケ
ーブルによって引き出すことができ、このケーブルは軸
105の軸方向の溝116内に納められる。 【００４６】図８に示す実施態様が図７に示す実施態様
と基本的に相異する点は、磁気回路リング部材94および
遮蔽リング95の代りに、外側回転子カップ17に相当する
低残磁性材料からなる一体的なカップ117が、端面壁117
Ａおよび周壁117Ｂを備えている点にある。 【００４７】図７および図８の２つの実施態様の場合、
駆動電動機の磁気的に作用する固定子部分および回転子
部分は、ディスク支持部110によって囲繞された空間内
にある。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のディク駆
動装置によれば、占有空間が少くなり特に軸方向寸法を
一層低減し、更に、軸方向寸法を増大させることなく回
転時の機械的精度特に同心度を簡単な構成で高めること
ができる。なお、その結果、清浄室に対するシール性も
確保することができる。 【００４９】また、本発明の好適な実施態様によれば、
ボスのディスク支持部外周面は、ボスと電動機の組立後
に超精密仕上げすることができ、磁気ディスク記憶装置
のトラック密度の増大に伴う厳しい機械精度の要求に対
応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図２に示す本発明装置の別の実施例を示す断面
図である。 【図４】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図５】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図６】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図７】本発明の一実施例を示す軸方向断面図である。 【図８】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【符号の説明】 10…固定子積層板 10Ａ…回転軸 11Ａないし11Ｆ…固定子極 12Ａないし12Ｆ…磁極片 13…電動機磁石 17…磁気回路部材（外側回転子カップ） 17Ｂ…周壁 18…駆動電動機 19…固定子 20Ａないし20Ｆ…固定子溝 21ないし26…固定子巻線 31…軸受ブッシュ 32…軸 33…軸受 36、36′…ディスク支持部 37、37′…ボス 38…プリント基板 39…記憶ディスク 42、43、44…回転位置センサ装置 45…制御磁石 49…清浄室 64…ボス 65…軸受ブッシュ 66…ディスク支持部 72、72′…磁性流体シール 94…磁気回路リング部材 95…遮蔽リング 99…ボス 100…軸受ブッシュ 102…ディスク支持部 105…固定軸 106…軸受 107…ボス 110…ディスク支持部 113…軸受 115…導線 117…バックカバー 117Ｂ…周壁
図である。 【図４】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図５】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図６】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図７】本発明の一実施例を示す軸方向断面図である。 【図８】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【符号の説明】 10…固定子積層板 10Ａ…回転軸 11Ａないし11Ｆ…固定子極 12Ａないし12Ｆ…磁極片 13…電動機磁石 17…磁気回路部材（外側回転子カップ） 17Ｂ…周壁 18…駆動電動機 19…固定子 20Ａないし20Ｆ…固定子溝 21ないし26…固定子巻線 31…軸受ブッシュ 32…軸 33…軸受 36、36′…ディスク支持部 37、37′…ボス 38…プリント基板 39…記憶ディスク 42、43、44…回転位置センサ装置 45…制御磁石 49…清浄室 64…ボス 65…軸受ブッシュ 66…ディスク支持部 72、72′…磁性流体シール 94…磁気回路リング部材 95…遮蔽リング 99…ボス 100…軸受ブッシュ 102…ディスク支持部 105…固定軸 106…軸受 107…ボス 110…ディスク支持部 113…軸受 115…導線 117…バックカバー 117Ｂ…周壁
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(56)参考文献 特開 昭56−166760（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−53876（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G11B 19/20
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．（ａ） 巻線をもつ固定子と、ほぼ円筒形の空隙を
形成して固定子を同軸に囲繞し、永久磁石からなる回転
子磁石と軟磁性のヨークを有する外側回転子と、を備え
た無集電子駆動電動機と、（ｂ） 該ヨーク と同心的に配設されたボスと、を備
え、ボスは回転子と共に回動するように回転子に結合さ
れ、ボスと回転子は軸受装置を介して固定軸に取付けら
れたディスク駆動装置において、（ｃ） 前記ボスは、実質的にカップ形状とされ、軸受
ブッシュを持つ一の端壁と、少なくとも一のディスク板
を受入れるためにディスク板の中心開孔に挿通可能な円
筒形状の外周面をもつディスク支持部と、を備え、（ｄ） 固定子巻線及びこれと協同動作を行なう電動機
磁石は、主要部が軸方向寸法において実質的に、前記ボ
スのディスク支持部によって囲繞される空間の内部に設
けられ、（ｅ） 前記ボスの、前記端壁から離れた軸方向端部
は、前記固定軸に回動自在に取付られたカバーによって
密封される、 ことを特徴とするディスク駆動装置。 ２．前記端壁から離れた側においてボスが、半径方向外
側に突出するフランジを備え、該フランジはボス内にお
いて凹所を画成し、前記カバーが前記フランジと係合す
るように配設されることを特徴とする請求項１記載のデ
ィスク駆動装置。 ３．前記カバーが、軸受ブッシュを備えその中に前記固
定軸に対する軸受が配設される、ことを特徴とする請求
項１または２記載のディスク駆動装置。 ４．前記カバーの軸受ブッシュ内の軸受が、少なくとも
磁性流体シールを介してシールされることを特徴とする
請求項３記載のディスク駆動装置。 ５．前記固定軸の軸受が、前記ボスの軸受ブッシュ内に
配設され、少なくとも一の磁性流体シールによってシー
ルされることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
一に記載のディスク駆動装置。 ６．ボスが、機械加工後でも清浄室に適する材料からな
ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記
載のディスク駆動装置。 ７．前記材料が軽金属であることを特徴とする請求項６
記載のディスク駆動装置。 ８．前記ボスは、そのディスク支持部の外周面が、該ボ
スと駆動電動機との組立て後、回転軸との中心合わせの
ために超精密仕上げされることを特徴とする請求項１な
いし７のいずれか一に記載のディスク駆動装置。 ９．前記表面が、研摩又は旋削加工されることを特徴と
する請求項８記載のディスク駆動装置。 １０．前記ボスが、押出し成形又は鋳造されることを特
徴とする請求項１ないし９のいずれか一に記載のディス
ク駆動装置。 １１．前記ボスが、前記ヨークに熱圧着されることを特
徴とする請求項１０記載のディスク駆動装置。 １２．前記ヨークが円筒状に形成され、磁気遮蔽リング
が前記ボス内に設けられ、ボスの端壁に沿って半径方向
内側に拡延することを特徴とする請求項１ないし１１の
いずれか一に記載のディスク駆動装置。 １３．一体の軟磁性材料カップが前記ボスに収容され、
前記軟磁性材料カップの周壁が、前記軟磁性のヨークを
画成することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれ
か一に記載のディスク駆動装置。 １４．前記固定子巻線の導線が前記固定軸又は前記固定
軸内に設けられたスロットを通して駆動装置の外側に引
出されることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれ
か一に記載のディスク駆動装置。 １５．制御磁石が前記回転子に支持され、これと協同動
作を行なうセンサ装置が前記制御磁石と対向するように
前記固定子によって支持されることを特徴とする請求項
１ないし１４のいずれか一に記載のディスク駆動装置。 １６．前記センサ装置が、一又は複数のセンサを有し、
前記固定子積層板上の支持により懸垂されるプリント基
板に取付られることを特徴とする請求項１５記載のディ
スク駆動装置。 １７．一又は複数の磁気ディスクを前記ボスが支持し、
磁気ディスクのハウジング内により規定される清浄室内
に配置される前記請求項１から１６のいずれか一に記載
の磁気ディスク駆動装置を有する磁気ディスク。
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