JP3049006B2 - ディスク記憶装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディスク記憶装
置に関し、特に清浄室をなすハウジングと、清浄室中に
配された記憶ディスクと、これを駆動するディスク駆動
装置を有するディスク記憶装置に関する。なお、ディス
ク駆動装置としては、巻線をもつ固定子、並びに固定子
と同軸に配されて円筒形の空隙を形成する永久磁石の回
転子磁石（リング)および軟磁性のヨークをもつ回転子
を備えた無集電子電動機と、ヨークに同心的に回転不可
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（ないしハブ）とを備
えたディスク駆動装置を用いる。 【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
いると共に記憶ディスクの取付け精度に対する高い要求
が出て来た。 【０００４】従って、本発明の基本的な目的は、特に占
有空間が少くなりディスク記憶装置の寸法が最低限にな
ると共に、記憶ディスクの高い取付け精度を確保しう
る、ディスク記憶装置を提供することにある。 【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、以下のディスク記憶装置によって達成される。即
ち、本発明の第１の視点にかかるディスク駆動装置は、 （ａ）清浄室を密封画成するハウジングと、 （ｂ）ハウジングとの少なくとも一部を成す支持部材
と、 （ｃ）清浄室内に軸を中心に回転するよう配され、中心
孔を備えた１以上の固定記憶ディスクと、 （ｄ）清浄室内に配され、該固定記憶ディスクと連動す
る１以上の読書きヘッドと、 （ｅ）清浄室内に配され、該支持部材に取付けられた無
集電子電動機と、 （ｆ）を有するディスク記憶装置であって、 （ｅ１）該電動機は、 （ｅ２）該軸と同心に配され、巻線を備えた固定子、該
軸に整列したシャフトと、該シャフトを受承するベアリ
ングと、 （ｅ３）該固定子に相対回転するよう取付けられ、か
つ、透磁性部材を備えた回転子と、を有し、 （ｅ４）該透磁性部材に永久磁石リングが該固定子と該
永久磁石リングの隣接表面の間に円筒状空隙を画成する
よう取付けられ、 （ｅ５）さらにボス部材を有し、該ボス部材は該１以上
の記憶ディスクを清浄室内で該軸を中心に回転するよう
に取付けるため該記憶ディスクの中心孔を通して延在す
る概略円筒状のディスク支持部を備えること、 （ｇ）該ボス部材は概略非透磁性材料から成り、該透磁
性部材は該透磁性部材から半径方向外方へ突出する透磁
性フランジ部材を備えると共に、該ボス部材の一部は該
透磁性フランジ部材に固着されること、そして （ｈ）該１以上の記憶ディスク、ボス部材及び電動機
は、該支持部材の同じ側に支持されること、を特徴とす
る。本発明の第２の視点にかかるディスク記憶装置は、
（ａ）清浄室を密封画成するハウジングと、 （ｂ）該清浄室内に軸を中心に回転するよう配され、中
心孔を備えた１以上の記憶ディスクと、 （ｃ）該清浄室内に配され、該記憶ディスクと連動する
１以上の読書きヘッドと、 （ｄ）該清浄室内に大略配されかつ少なくとも一つの記
憶ディスクの中心開孔に挿通される概略円筒形状の外周
面をもつディスク支持部と、 （ｅ）巻線をもつ固定子、固定子と軸線に関し同軸に配
されて円筒形の空隙を形成する回転子永久磁石と該磁石
の磁気帰還回路を構成する軟磁性のヨークを有する回転
子、を備えた無集電子電動機と、 （ｆ）少なくとも円筒状部を有するヨークと同軸的に配
設されたボスと、を有し、 （ｇ）ボスは、回転子と共に回動するように回転子に結
合されると共に、前記ディスク支持部を実質的に構成す
る、 （ｈ）ディスク記憶装置であって、 （ｉ）前記回転子が、前記ディスク支持部から離れるよ
うに半径方向外方に突出する、該ディスク支持部と一体
的に形成されたディスク支持外縁部を更に含むこと、 （ｊ）該ディスクの支持外縁部は、前記軸線に対し本質
上直交する表面をもち、該表面には、前記記憶ディスク
の半径方向表面が該ディスク支持外縁部の前記表面に取
付けられるように形成されていること、 （ｋ）該ディスク支持外縁部の少なくとも一部は、前記
ヨークの対応する半径方向外方へ突出するヨークフラン
ジ部により裏打ちされていること、を特徴とする。な
お、本発明の好適な実施態様を各従属項に示すが、本発
明は当然これらに限定される訳ではなく、独立請求項の
記載に基づいて本発明の範囲は定められるべきものであ
る。 【０００６】 【発明の実施の形態】この構造の場合、小型化ないし部
材の薄肉化にも拘わらず記憶ディスク支持部の機械的強
度と精度を、従って記憶ディスクの取付精度（特に同心
度、平坦度）を容易に高く保持できる。駆動電動機の磁
気的に作用する部分の配置は、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中心開孔に挿
通可能な円筒形状を保持して配することができる。 【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は（特にその表
面部分、さらに内部からも）、周知の如く記憶ディスク
の記録面に対する読書きヘッドの連動による記録・読出
しエラーの原因となるので、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立てた後、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（円筒
部表面、又は円筒部及び平面部の表面）を超仕上げ、例
えば研摩または旋削加工することができる。これによ
り、ディスク取付けの同心度、平坦度が大きく改善され
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、記憶ハードディスク
に連動して移動する読書きヘッドに対応するトラックの
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（ヨーク）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、本発明の好適な実施例について一層詳
細に説明する。なお特許請求の範囲の請求項１に記載さ
れる発明の主題は、主として下記実施例４ないし実施例
５の態様に対応するものであるが、発明の理解の為に他
の実施例も協同して参照される。 【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、透磁性部材たる磁気回路
部材（ヨーク）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（樹脂）結合剤で結合した磁性材料、
硬質（ハード）フェライトとエラストマー材料との混合
物、磁器（セラミック）磁石材料またはサマリウムコバ
ルトなどである。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を区画している。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°偏位した各２つ（一対）のコイ
ル21、22；23、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の中に軸受
33、33を介して保持されている。 【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
（非透磁性ないし非磁性部材）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は適当な着
脱可能なディスク取付手段例えばスペーサ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（ねじ等）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、フランジ部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部（外
縁部）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、その上側に２つのばね座金56が介装されて
いる。ばね座金56は、中間リング57に当接している。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17
Ｃ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、対応す
る取付け用ねじ（取付手段）を受容できる。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
（軟磁性）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に対してねじの全長を作用させ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ｒ（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
向の端部において電動機を密封する電動機蓋114が、第
２球軸受113によって支承されている。軸受106、113の
軸方向外側には、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（バックカバー）
117が、端面壁117Ａ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、本発明のディスク
記憶装置によれば、ディスク支持部の部材の小型化薄肉
化にも拘わらず、ディスク支持部及びこれに一体化され
ヨークで裏打ちされたボスフランジ（記憶ディスク載置
面）による強化された構造により記憶ディスクの高い取
付精度（特に同心度、平坦度）を簡単な構造によって確
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
に超仕上げすることにより、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。これに対して、本発明の強化された構
造は、その前提条件を与えるものである。
置に関し、特に清浄室をなすハウジングと、清浄室中に
配された記憶ディスクと、これを駆動するディスク駆動
装置を有するディスク記憶装置に関する。なお、ディス
ク駆動装置としては、巻線をもつ固定子、並びに固定子
と同軸に配されて円筒形の空隙を形成する永久磁石の回
転子磁石（リング)および軟磁性のヨークをもつ回転子
を備えた無集電子電動機と、ヨークに同心的に回転不可
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（ないしハブ）とを備
えたディスク駆動装置を用いる。 【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
いると共に記憶ディスクの取付け精度に対する高い要求
が出て来た。 【０００４】従って、本発明の基本的な目的は、特に占
有空間が少くなりディスク記憶装置の寸法が最低限にな
ると共に、記憶ディスクの高い取付け精度を確保しう
る、ディスク記憶装置を提供することにある。 【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、以下のディスク記憶装置によって達成される。即
ち、本発明の第１の視点にかかるディスク駆動装置は、 （ａ）清浄室を密封画成するハウジングと、 （ｂ）ハウジングとの少なくとも一部を成す支持部材
と、 （ｃ）清浄室内に軸を中心に回転するよう配され、中心
孔を備えた１以上の固定記憶ディスクと、 （ｄ）清浄室内に配され、該固定記憶ディスクと連動す
る１以上の読書きヘッドと、 （ｅ）清浄室内に配され、該支持部材に取付けられた無
集電子電動機と、 （ｆ）を有するディスク記憶装置であって、 （ｅ１）該電動機は、 （ｅ２）該軸と同心に配され、巻線を備えた固定子、該
軸に整列したシャフトと、該シャフトを受承するベアリ
ングと、 （ｅ３）該固定子に相対回転するよう取付けられ、か
つ、透磁性部材を備えた回転子と、を有し、 （ｅ４）該透磁性部材に永久磁石リングが該固定子と該
永久磁石リングの隣接表面の間に円筒状空隙を画成する
よう取付けられ、 （ｅ５）さらにボス部材を有し、該ボス部材は該１以上
の記憶ディスクを清浄室内で該軸を中心に回転するよう
に取付けるため該記憶ディスクの中心孔を通して延在す
る概略円筒状のディスク支持部を備えること、 （ｇ）該ボス部材は概略非透磁性材料から成り、該透磁
性部材は該透磁性部材から半径方向外方へ突出する透磁
性フランジ部材を備えると共に、該ボス部材の一部は該
透磁性フランジ部材に固着されること、そして （ｈ）該１以上の記憶ディスク、ボス部材及び電動機
は、該支持部材の同じ側に支持されること、を特徴とす
る。本発明の第２の視点にかかるディスク記憶装置は、
（ａ）清浄室を密封画成するハウジングと、 （ｂ）該清浄室内に軸を中心に回転するよう配され、中
心孔を備えた１以上の記憶ディスクと、 （ｃ）該清浄室内に配され、該記憶ディスクと連動する
１以上の読書きヘッドと、 （ｄ）該清浄室内に大略配されかつ少なくとも一つの記
憶ディスクの中心開孔に挿通される概略円筒形状の外周
面をもつディスク支持部と、 （ｅ）巻線をもつ固定子、固定子と軸線に関し同軸に配
されて円筒形の空隙を形成する回転子永久磁石と該磁石
の磁気帰還回路を構成する軟磁性のヨークを有する回転
子、を備えた無集電子電動機と、 （ｆ）少なくとも円筒状部を有するヨークと同軸的に配
設されたボスと、を有し、 （ｇ）ボスは、回転子と共に回動するように回転子に結
合されると共に、前記ディスク支持部を実質的に構成す
る、 （ｈ）ディスク記憶装置であって、 （ｉ）前記回転子が、前記ディスク支持部から離れるよ
うに半径方向外方に突出する、該ディスク支持部と一体
的に形成されたディスク支持外縁部を更に含むこと、 （ｊ）該ディスクの支持外縁部は、前記軸線に対し本質
上直交する表面をもち、該表面には、前記記憶ディスク
の半径方向表面が該ディスク支持外縁部の前記表面に取
付けられるように形成されていること、 （ｋ）該ディスク支持外縁部の少なくとも一部は、前記
ヨークの対応する半径方向外方へ突出するヨークフラン
ジ部により裏打ちされていること、を特徴とする。な
お、本発明の好適な実施態様を各従属項に示すが、本発
明は当然これらに限定される訳ではなく、独立請求項の
記載に基づいて本発明の範囲は定められるべきものであ
る。 【０００６】 【発明の実施の形態】この構造の場合、小型化ないし部
材の薄肉化にも拘わらず記憶ディスク支持部の機械的強
度と精度を、従って記憶ディスクの取付精度（特に同心
度、平坦度）を容易に高く保持できる。駆動電動機の磁
気的に作用する部分の配置は、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中心開孔に挿
通可能な円筒形状を保持して配することができる。 【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は（特にその表
面部分、さらに内部からも）、周知の如く記憶ディスク
の記録面に対する読書きヘッドの連動による記録・読出
しエラーの原因となるので、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立てた後、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（円筒
部表面、又は円筒部及び平面部の表面）を超仕上げ、例
えば研摩または旋削加工することができる。これによ
り、ディスク取付けの同心度、平坦度が大きく改善され
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、記憶ハードディスク
に連動して移動する読書きヘッドに対応するトラックの
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（ヨーク）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、本発明の好適な実施例について一層詳
細に説明する。なお特許請求の範囲の請求項１に記載さ
れる発明の主題は、主として下記実施例４ないし実施例
５の態様に対応するものであるが、発明の理解の為に他
の実施例も協同して参照される。 【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、透磁性部材たる磁気回路
部材（ヨーク）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（樹脂）結合剤で結合した磁性材料、
硬質（ハード）フェライトとエラストマー材料との混合
物、磁器（セラミック）磁石材料またはサマリウムコバ
ルトなどである。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を区画している。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°偏位した各２つ（一対）のコイ
ル21、22；23、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の中に軸受
33、33を介して保持されている。 【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
（非透磁性ないし非磁性部材）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は適当な着
脱可能なディスク取付手段例えばスペーサ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（ねじ等）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、フランジ部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部（外
縁部）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、その上側に２つのばね座金56が介装されて
いる。ばね座金56は、中間リング57に当接している。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17
Ｃ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、対応す
る取付け用ねじ（取付手段）を受容できる。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
（軟磁性）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に対してねじの全長を作用させ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ｒ（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
向の端部において電動機を密封する電動機蓋114が、第
２球軸受113によって支承されている。軸受106、113の
軸方向外側には、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（バックカバー）
117が、端面壁117Ａ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、本発明のディスク
記憶装置によれば、ディスク支持部の部材の小型化薄肉
化にも拘わらず、ディスク支持部及びこれに一体化され
ヨークで裏打ちされたボスフランジ（記憶ディスク載置
面）による強化された構造により記憶ディスクの高い取
付精度（特に同心度、平坦度）を簡単な構造によって確
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
に超仕上げすることにより、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。これに対して、本発明の強化された構
造は、その前提条件を与えるものである。
【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】本発明の好ましい一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。なお、図６〜８は透磁性フランジ部材ないしヨ
ークフランジ部を有しない例であるが、その他の構成に
おいて参照される。 【図７】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）、（透磁性部
材） 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 47…フランジ部（外縁部） 47ａ…溝 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…カップ（バックカバー） 117Ｂ…周壁
図である。 【図４】本発明の好ましい一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。なお、図６〜８は透磁性フランジ部材ないしヨ
ークフランジ部を有しない例であるが、その他の構成に
おいて参照される。 【図７】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）、（透磁性部
材） 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 47…フランジ部（外縁部） 47ａ…溝 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…カップ（バックカバー） 117Ｂ…周壁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ヨハン・フォン・デア・ハイデ
ドイツ連邦共和国、7730 シュラムベル
ク、マルクトシュトラーセ 15
(56)参考文献 特開 昭57−53876（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−166760（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−107364（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−22571（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−54404（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−165283（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−1190（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 19/20
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．（ａ）清浄室を密封画成するハウジングと、 （ｂ）ハウジングとの少なくとも一部を成す支持部材
と、 （ｃ）清浄室内に軸を中心に回転するよう配され、中心
孔を備えた１以上の固定記憶ディスクと、 （ｄ）清浄室内に配され、該固定記憶ディスクと連動す
る１以上の読書きヘッドと、 （ｅ）清浄室内に配され、該支持部材に取付けられた無
集電子電動機と、 （ｆ）を有するディスク記憶装置であって、 （ｅ１）該電動機は、 （ｅ２）該軸と同心に配され、巻線を備えた固定子、該
軸に整列したシャフトと、該シャフトを受承するベアリ
ングと、 （ｅ３）該固定子に相対回転するよう取付けられ、か
つ、透磁性部材を備えた回転子と、を有し、 （ｅ４）該透磁性部材に永久磁石リングが該固定子と該
永久磁石リングの隣接表面の間に円筒状空隙を画成する
よう取付けられ、 （ｅ５）さらにボス部材を有し、該ボス部材は該１以上
の記憶ディスクを清浄室内で該軸を中心に回転するよう
に取付けるため該記憶ディスクの中心孔を通して延在す
る概略円筒状のディスク支持部を備えること、 （ｇ）該ボス部材は概略非透磁性材料から成り、該透磁
性部材は該透磁性部材から半径方向外方へ突出する透磁
性フランジ部材を備えると共に、該ボス部材の一部は該
透磁性フランジ部材に固着されること、そして （ｈ）該１以上の記憶ディスク、ボス部材及び電動機
は、該支持部材の同じ側に支持されること、 を特徴とする、ディスク記憶装置。 ２．前記ボス部材の概略円筒状部分の一部が該永久磁石
リングの少なくとも一部を同心に囲むことを特徴とする
請求項１記載のディスク記憶装置。 ３．前記透磁性部材が前記永久磁石リングの磁気的帰還
回路の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求
項１又は２記載のディスク記憶装置。 ４．前記シャフトが前記軸を中心として回転するよう取
付けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一
に記載のディスク記憶装置。 ５．前記非透磁性部材は軽金属であることを特徴とする
請求項１〜４のいずれか一に記載のディスク記憶装置。 ６．前記軽金属はアルミニウムであることを特徴とする
請求項５記載のディスク記憶装置。 ７．前記回転子は外部回転子であることを特徴とする請
求項１〜６のいずれか一に記載のディスク記憶装置。 ８．前記固定子巻線、永久磁石リング、及び透磁性部材
は、前記電動機の内部空間内に取付けられること、さら
に前記電動機は、その内部空間内において固定子に対し
固定的に配され、かつ前記永久磁石リングからの磁束線
を検出するように配されている少なくとも一つの回転子
位置検出器を備えることを特徴とする請求項１〜７のい
ずれか一に記載のディスク記憶装置。 ９．前記回転子位置検出器は、ホール素子センサを含む
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一に記載のデ
ィスク記憶装置。 １０．前記透磁性フランジ部材は、前記永久磁石リング
の軸方向端に隣接する位置において前記透磁性部材から
半径方向外方へ突出することを特徴とする請求項１〜９
のいずれか一に記載のディスク記憶装置。 １１．前記支持部材は、該電動機の取付用フランジを備
えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一に記
載のディスク記憶装置。 １２．前記電動機取付用フランジは、前記ハウジングの
一部に着脱可能に結合されることを特徴とする請求項１
１記載のディスク記憶装置。 １３．（ａ）清浄室を密封画成するハウジングと、 （ｂ）該清浄室内に軸を中心に回転するよう配され、中
心孔を備えた１以上の記憶ディスクと、 （ｃ）該清浄室内に配され、該記憶ディスクと連動する
１以上の読書きヘッドと、 （ｄ）該清浄室内に大略配されかつ少なくとも一つの記
憶ディスクの中心開孔に挿通される概略円筒形状の外周
面をもつディスク支持部と、 （ｅ）巻線をもつ固定子、固定子と軸線に関し同軸に配
されて円筒形の空隙を形成する回転子永久磁石と該磁石
の磁気帰還回路を構成する軟磁性のヨークを有する回転
子、を備えた無集電子電動機と、 （ｆ）少なくとも円筒状部を有するヨークと同軸的に配
設されたボスと、 を有し、 （ｇ）ボスは、回転子と共に回動するように回転子に結
合されると共に、前記ディスク支持部を実質的に構成す
る、 （ｈ）ディスク記憶装置であって、 （ｉ）前記回転子が、前記ディスク支持部から離れるよ
うに半径方向外方に突出する、該ディスク支持部と一体
的に形成されたディスク支持外縁部を更に含むこと、 （ｊ）該ディスクの支持外縁部は、前記軸線に対し本質
上直交する表面をもち、該表面には、前記記憶ディスク
の半径方向表面が該ディスク支持外縁部の前記表面に取
付けられるように形成されていること、 （ｋ）該ディスク支持外縁部の少なくとも一部は、前記
ヨークの対応する半径方向外方へ突出するヨークフラン
ジ部により裏打ちされていること、 を特徴とするディスク記憶装置。 １４．前記ボスは略カップ状形状を有し、前記ディスク
支持外縁部がカップの開端側にフランジ状に形成されて
いることを特徴とする請求項１３記載のディスク記憶装
置。 １５．前記ヨークは略カップ状形状を有し、前記ボスの
ほぼ全体に亘り、前記ボスを裏打ち形成することを特徴
とする請求項１３又は１４記載のディスク記憶装置。 １６．前記ディスク支持外縁部の半径方向外周端は、前
記ヨークフランジ部の外周端を覆うよう形成されること
を特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一に記載のデ
ィスク記憶装置。 １７．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１３〜１６のいずれか一に記載のディス
ク記憶装置。 １８．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１３〜１７のいずれか一に記載のディス
ク記憶装置。
Applications Claiming Priority (4)
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