JPH01271965A - Supporter/driver for recording disc - Google Patents
Supporter/driver for recording discInfo
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- JPH01271965A JPH01271965A JP3095089A JP3095089A JPH01271965A JP H01271965 A JPH01271965 A JP H01271965A JP 3095089 A JP3095089 A JP 3095089A JP 3095089 A JP3095089 A JP 3095089A JP H01271965 A JPH01271965 A JP H01271965A
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
- G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
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- H—ELECTRICITY
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- H02K7/08—Structural association with bearings
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
〈産業上の利用分野〉
本発明はコンピュータに於ける記憶ディスクを支持し駆
動するための装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an apparatus for supporting and driving storage disks in a computer.
〈従来の技術〉
コンピュータに於ける記憶用ハードディスクは、一般に
玉軸受により中心軸に支持されたマンドレル上に配設さ
れており、例えばベルト等の伝達手段を介して外部の電
気モータにより駆動される。<Prior Art> A storage hard disk in a computer is generally arranged on a mandrel supported on a central shaft by a ball bearing, and is driven by an external electric motor via a transmission means such as a belt. .
従来のコンピュータに於ける記憶ディスク装置に於ては
、ディスクの支持装置とは別個に電気的な駆動モータを
用いることにより装置の寸法がかなり大きくなることに
加えて、玉軸受の回転に伴って発生する回転真円度の誤
差のためにディスクに於ける情報記憶用のトラックの密
度を十分に高めることができないという問題があった。In conventional computer storage disk devices, the size of the device becomes considerably large due to the use of an electric drive motor separate from the disk support device. There has been a problem in that the density of tracks for information storage on the disk cannot be sufficiently increased due to errors in rotational roundness that occur.
〈発明が解決しようとする課題〉
このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、小型であって、再生忠実度が高く、正確であって、
種々の形式のディスクに対して適合可能であってしかも
１枚のディスクに記憶可能な情報の密度を高め得るよう
なコンピュータに於ける記憶ディスクを支持し駆動する
ための装置を提供することにある。<Problems to be Solved by the Invention> In view of the problems of the prior art, the main objectives of the present invention are to have a compact size, high reproduction fidelity, accurate reproduction, and
An object of the present invention is to provide a device for supporting and driving a storage disk in a computer, which is adaptable to various types of disks and can increase the density of information that can be stored on a single disk. .
［発明の概要コ
〈課題を解決するための手段〉
このような目的は、本発明によれば、磁気シールドをな
すと共に、その円筒形外周面にコンピュータ用記憶ハー
ドディスクを機械的に支持するドラム型をなすロータと
、補助用機械式軸受並びに第１及び第２の能動的ラジア
ル磁気軸受のステータを支持する固定中心軸とを有し、
電気モータのステータが前記第１及び第２のラジアル磁
気軸受用ステータ間に配設されており、ドラム型をなす
前記ロータの円筒形内周面に、前記電気モータ並びに前
記第１及び第２のラジアル磁気軸受の回転アーマチュア
が設けられていることを特徴とする装置を提供すること
により達成される。[Summary of the Invention (Means for Solving the Problems) According to the present invention, the present invention provides a drum-shaped magnetic shield that serves as a magnetic shield and mechanically supports a computer storage hard disk on its cylindrical outer peripheral surface. a fixed central shaft supporting stators of an auxiliary mechanical bearing and first and second active radial magnetic bearings;
A stator of an electric motor is disposed between the stators for the first and second radial magnetic bearings, and the stator of the electric motor and the first and second radial magnetic bearings are disposed on the cylindrical inner peripheral surface of the drum-shaped rotor. This is achieved by providing a device characterized in that it is provided with a rotating armature with radial magnetic bearings.
〈作用〉
このように、駆動用電気モータを、ディスクを支持する
ドラム型のロータの内部に配設することにより装置を小
形化することができる。ドラム型のロータを用いること
により得られる磁気シールド効果は、記憶ディスクに記
録された情報に対する電気モータまたは磁気軸受からの
影響に対する保護機能を発揮する。能動的な磁気軸受装
置を用いることにより、ディスクの回転精度を向上し、
特にディスクの回転真円度の偏差をランダムではなく規
則的にすることができ、そのために、ディスクの記録用
トラック間の交差を引き起こすことなく記録用トラック
の密度を高めることができる。<Function> In this way, by arranging the driving electric motor inside the drum-shaped rotor that supports the disk, the device can be made smaller. The magnetic shielding effect obtained by using a drum-shaped rotor provides protection against influences from electric motors or magnetic bearings on the information recorded on the storage disk. By using an active magnetic bearing device, the rotation accuracy of the disk is improved,
In particular, deviations in the rotational roundness of the disk can be made regular rather than random, so that the density of recording tracks on the disk can be increased without causing intersections between the recording tracks.
更に、磁気ディスクの記憶媒体が磁気的なものであれ光
学的なものであれ、その記憶密度を大幅に向上させるこ
とができる。Furthermore, whether the storage medium of the magnetic disk is magnetic or optical, its storage density can be significantly improved.
本発明の成る実施例によれば、ロータの軸線方向変位を
検出する少なくとも１つのセンサにより制御される少な
くとも１つのスラスト軸受と、ロータの半径方向位置を
検出する少なくとも２つのセンサにより制御されるラジ
アル磁気軸受とが備えられている。According to an embodiment of the invention, at least one thrust bearing is controlled by at least one sensor for detecting the axial displacement of the rotor and a radial bearing is controlled by at least two sensors for detecting the radial position of the rotor. A magnetic bearing is provided.
〈実施例〉
以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。<Embodiments> Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第１図に示されている実施例は、例えば磁気的ハードデ
ィスクからなるコンピュータの記憶ディスク３１を回転
可能に支持しかつ駆動するためのもので、ディスクを保
護するための外側ケーシング１３を備えているが、第１
図の断面を示す部分に於てその片半分のみが図示されて
いる。固定された外側ケーシング１３はそれ自体固定中
心軸１に支持されている。The embodiment shown in FIG. 1 is for rotatably supporting and driving a computer storage disk 31, for example a magnetic hard disk, and is provided with an outer casing 13 for protecting the disk. But the first
Only one half of the section of the figure is shown. The fixed outer casing 13 is itself supported on the fixed central shaft 1.
固定中心軸１は、２つのラジアル磁気軸受６０．７０の
ステータ６１．６２及び７１．７２と、ベル型即ちドラ
ム型をなすロータ２０を回転駆動するための電気モータ
５０のステータ５１．５２とを支持している。中心支持
軸１は、更に、磁気軸受が作動していないとき若しくは
故障したときにノミロータ２０を支持するための２つの
予備の補助的玉軸受１４．１５を支持している。玉軸受
１４．１５の遊びは、磁気軸受６０．７０のエアギャッ
プの約半分となっている。The fixed central shaft 1 carries stators 61.62 and 71.72 of two radial magnetic bearings 60.70 and a stator 51.52 of an electric motor 50 for rotationally driving a bell-shaped or drum-shaped rotor 20. I support it. The central support shaft 1 further supports two spare auxiliary ball bearings 14, 15 for supporting the chisel rotor 20 when the magnetic bearings are not operating or have failed. The play of the ball bearing 14.15 is approximately half the air gap of the magnetic bearing 60.70.
ベル型をなすロータ２０は、端面を郭成する端板２３と
、記憶ディスク３１を支持する円筒形をなす外周面を郭
成する外周壁２５とを有する。ロータ２０の円筒形をな
す内周面には、ラジアル磁気軸受６０．７０の回転アー
マチュア６３．７３と、電気モータ５０の回転アーマチ
ュア５３とが支持されている。回転アーマチュア６３．
７３．５３、並びに軸受６０．７０及びモータ５０のス
テータのコア６１．７１．５１は積層鉄板により構成さ
れている。第１図に於て、符号６２．７２．５２は、磁
気軸受６０．７０及び電気モータ５０のステータコイル
を示す。The bell-shaped rotor 20 has an end plate 23 defining an end surface, and an outer peripheral wall 25 defining a cylindrical outer peripheral surface supporting the storage disk 31. A rotary armature 63.73 of a radial magnetic bearing 60.70 and a rotary armature 53 of the electric motor 50 are supported on the cylindrical inner peripheral surface of the rotor 20. Rotating armature 63.
73.53, the bearing 60.70, and the stator core 61.71.51 of the motor 50 are constructed of laminated iron plates. In FIG. 1, reference numerals 62, 72, 52 indicate the magnetic bearing 60, 70 and the stator coil of the electric motor 50.
第１図に示されているように、能動的磁気軸受６０．７
０は、２つの円錐面を郭成するもので、即ち２つの磁気
軸受６０．７０が郭成する磁気ギャップが、ロータ２０
の中心軸線に対して傾斜している。各磁気軸受６０．７
０は、それぞれラジアル軸受及びスラスト軸受の両機能
を兼ね備えるもので、補助的なスラスト軸受を不要にす
ることから、装置の構造を小形化することができる。Active magnetic bearing 60.7 as shown in FIG.
0 defines two conical surfaces, that is, the magnetic gap defined by the two magnetic bearings 60 and 70 is
is inclined with respect to the central axis of Each magnetic bearing 60.7
0 has both the functions of a radial bearing and a thrust bearing, and since an auxiliary thrust bearing is not required, the structure of the device can be downsized.
各能動的磁気軸受６０．７０は、固定中心支持軸１に対
するロータ２０の半径方向変位（センサ８０．９０）ま
たは軸線方向変位（センサ１００）を測定するために設
けられた変位センサ８０．９Ｏ１１００からの信号を受
ける電子回路により制御され、常に、それに加わる機械
的な負荷に関わらず、ロータ２０の角度変位を安定に保
持するべく、磁気軸受６０．７０のステータの所要の電
磁力に応じてコイル６２．７２に加えられる電流の強度
を調節する。磁気軸受６０．７０を制御するための回路
自体は公知形式のものであって良く、本明細書に於ては
図示省略されている。センサ８０．９０．１００と、磁
気軸受６０．７０のステータ６２．７２のコイル及び制
御回路の他の部分との間の接続線は中心支持軸１に設け
られた軸線方向通路１１及び該通路の延長部としてのス
リーブ１０の内部に延設され、かつディスクを支持する
ための装置に対して隔置されたものであって良い電子制
御回路に接続するための接続端子１２に接続されている
。モータ５０のステータ５２のコイルに加えられる電流
のための接続線も、通路１１及びスリーブ１０の内部に
配設される。Each active magnetic bearing 60.70 is connected to a displacement sensor 80.9O1100 provided for measuring the radial displacement (sensor 80.90) or axial displacement (sensor 100) of the rotor 20 relative to the fixed central support shaft 1. coils in accordance with the required electromagnetic force of the stator of the magnetic bearing 60, 70, in order to always maintain the angular displacement of the rotor 20 stably, regardless of the mechanical loads applied to it. 62. Adjust the intensity of the current applied to 72. The circuit itself for controlling the magnetic bearings 60, 70 may be of a known type and is omitted from illustration in this specification. The connection line between the sensor 80.90.100 and the coil of the stator 62.72 of the magnetic bearing 60.70 and other parts of the control circuit is connected to the axial passage 11 provided in the central support shaft 1 and the passage of said passage. It extends inside the sleeve 10 as an extension and is connected to a connection terminal 12 for connection to an electronic control circuit, which may be remote from the device for supporting the disk. Connection lines for the current applied to the coils of the stator 52 of the motor 50 are also arranged inside the passage 11 and the sleeve 10 .
コンピュータに於ける記憶ディスク３１は、ロータ２０
の外周に係合しかつ同部分に固定されるべく、中心開口
を備えている。ベル型をなすロータ２０の外周面に設け
られた肩面２１及びロータ２０の端板２３に対向する着
脱可能なリング２２とによりディスク３１がロータ２０
上に固定される。The storage disk 31 in the computer is the rotor 20
It has a central opening for engaging the outer periphery of and being fixed thereto. The disk 31 is attached to the rotor 20 by a shoulder surface 21 provided on the outer peripheral surface of the bell-shaped rotor 20 and a removable ring 22 facing the end plate 23 of the rotor 20.
fixed on top.
ヘッドアセンブリ４０として図示されているように、２
つの読出しヘッド４１．４２がディスク３１の各面に配
設されている。各ヘッド４１．４２は、それ自体公知形
式のものであって良く、磁気的な軸受を用いたことは、
このような読出しヘッド４１．４２の構造に対して何ら
の変更も引き起こさない。しかしながら、磁気的な軸受
を用いたことにより、中心支持軸１に対するロータ２０
の回転運動の精度が改善されるばかりでなく、ロータ２
０に固着されかつ位置センサ８０．９０．１００と共働
する基準リング８３．９３．１０３の真円度の誤差に基
因するような、ロータ２０の回転真円度の誤差を、ロー
タ２０の回転に伴って正確な規則性を有するものとする
ことができる。As illustrated as head assembly 40, 2
One read head 41 , 42 is arranged on each side of the disk 31 . Each head 41, 42 may be of a type known per se; the use of magnetic bearings
This does not cause any changes to the structure of the read head 41,42. However, by using magnetic bearings, the rotor 20 relative to the center support shaft 1
Not only is the accuracy of the rotational movement of the rotor 2 improved, but the
Errors in the rotational roundness of the rotor 20, such as those due to errors in the roundness of the reference ring 83.93.103 fixed at zero and cooperating with the position sensor 80.90.100, are can have accurate regularity.
更に、ディスク３１の情報記録用トラックが、完全に真
円でなかったとしても、ロータ２０の回転に伴い、各ト
ラックが互いに近接するように配設されたものでも、互
いに交差することがない。Further, even if the information recording tracks of the disk 31 are not perfectly circular, they will not cross each other even if the tracks are arranged close to each other as the rotor 20 rotates.
また、ベル型をなすロータ２０がその内側に設けられた
磁気軸受６０．７０、駆動モータ５０及びセンサ８０．
９０．１００と、その外側に設けられた記憶媒体として
のディスク３１との間の磁気シールドとして機能するこ
とから、磁気軸受を用いたことにより、各ディスク３１
に記録される情報の密度を高めることが可能となる。更
に、玉軸受を用いた場合よりもディスクの回転速度を高
めることが可能となり、その結果情報のアクセスに必要
となる時間を大幅に短縮することができる。Further, a bell-shaped rotor 20 is provided inside a magnetic bearing 60, 70, a drive motor 50, and a sensor 80.
90.100 and the disk 31 as a storage medium provided on the outside thereof, by using a magnetic bearing, each disk 31
It becomes possible to increase the density of information recorded in the . Furthermore, it is possible to increase the rotational speed of the disk compared to when ball bearings are used, and as a result, the time required to access information can be significantly reduced.
第３図は本発明に基づくディスクの支持及び駆動装置の
変形実施例を示すもので、前記実施例に対応する部分に
は同様な符号を付しである。能動的磁気軸受６０．７０
は円筒形をなすもので、円錐面を伴わないことから、半
径方向にのみ作用を及ぼす。ラジアル軸受６０．７０は
、ラジアル方向のセンサ８０．９０からの信号によって
のみ制御される。軸線方向に関しては、２つの能動的ス
ラスト磁気軸受６５．７５が、ロータ２０の両端面に配
設されており、これらが、軸線方向の変位センサ１００
から得られた情報に基づき、ロータ２０即ちディスク３
１の位置決めを可能にする。FIG. 3 shows a modified embodiment of the disk supporting and driving device according to the present invention, in which parts corresponding to the embodiment described above are given the same reference numerals. Active magnetic bearing 60.70
is cylindrical and has no conical surface, so it acts only in the radial direction. The radial bearings 60.70 are controlled solely by signals from the radial sensors 80.90. In terms of the axial direction, two active thrust magnetic bearings 65 , 75 are arranged on both end faces of the rotor 20 , which act as an axial displacement sensor 100 .
Based on the information obtained from the rotor 20 or disk 3
1 positioning is possible.
第１図は、本発明に基づくコンピュータに於ける記憶デ
ィスクを支持しかつ駆動するための装置の第１の実施例
を一部破断して示す側面図である。
第２図は、第１図に示された装置を、外側ケーシングを
省略しかつ縮尺して示す平面図である。
第３図は、本発明に基づく装置の第２の実施例を示す第
１図と同様の図である。
１・・・固定中心支持軸
１０・・・スリーブ
１１・・・軸線方向通路
１２・・・接続端子
１３・・・外側ケーシング
１４．１５・・・補助的軸受
２０・・・ロータ
２１・・・肩面
２２・・・リング
２３・・・端板
２５・・・外周壁
３１・・・ディスク
４０・・・アセンブリ
４１．４２・・・ヘッド
５０・・・モータ
５１・・・ステータ
５３・・・アーマチュア
５２・・・コイル
６０・・・ラジアル磁気軸受
６１・・・ステータ
６２・・・コイル
６３・・・アーマチュア
７０・・・ラジアル磁気軸受
７１・・・ステータ
７２・・・コイル
７３・・・アーマチュア
８０・・・ラジアル変位センサ
８３・・・基準リング
９０・・・ラジアル変位センサ
９３・・・基準リング
１００・・・スラスト変位センサ
１０３・・・基準リング
特許出願人 ソシェテ・デ・メカニーク・マグネテーク
・エスアーFIG. 1 is a partially cutaway side view of a first embodiment of an apparatus for supporting and driving a storage disk in a computer according to the present invention. FIG. 2 is a plan view of the device shown in FIG. 1, with the outer casing omitted and on a reduced scale. FIG. 3 is a diagram similar to FIG. 1 showing a second embodiment of the device according to the invention. 1... Fixed center support shaft 10... Sleeve 11... Axial passage 12... Connection terminal 13... Outer casing 14.15... Auxiliary bearing 20... Rotor 21... Shoulder surface 22...Ring 23...End plate 25...Outer peripheral wall 31...Disk 40...Assembly 41.42...Head 50...Motor 51...Stator 53... Armature 52... Coil 60... Radial magnetic bearing 61... Stator 62... Coil 63... Armature 70... Radial magnetic bearing 71... Stator 72... Coil 73... Armature 80...Radial displacement sensor 83...Reference ring 90...Radial displacement sensor 93...Reference ring 100...Thrust displacement sensor 103...Reference ring Patent applicant Sochete des Mécaniques Magnetheque. S.R.
Claims (1)
ンピュータ用記憶ハードディスクを機械的に支持するド
ラム型をなすロータと、補助用機械式軸受並びに第１及
び第２の能動的ラジアル磁気軸受のステータを支持する
固定中心軸とを有し、電気モータのステータが前記第１
及び第２のラジアル磁気軸受用ステータ間に配設されて
おり、ドラム型をなす前記ロータの円筒形内周面に、前
記電気モータ並びに前記第１及び第２のラジアル磁気軸
受の回転アーマチュアが設けられていることを特徴とす
る装置。 ２、前記第１及び第２のラジアル磁気軸受が、それぞれ
円錐面に沿って設けられており、前記ロータの半径方向
位置を検出する少なくとも２つのセンサと前記ロータの
軸線方向位置を検出する少なくとも１つのセンサとによ
り制御されることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３、前記ロータの軸線方向位置を検出する少なくとも１
つのセンサにより制御される少なくとも１つのスラスト
軸受を更に備えており、前記第１及び第２のラジアル磁
気軸受が、前記ロータの半径方向位置を検出する少なく
とも２つのセンサにより制御されることを特徴とする請
求項１に記載の装置。 ４、光学的記憶ディスクを支持するために用いられるこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の装置
。 ５、磁気的記憶ディスクを支持するために用いられるこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の装置
。[Scope of Claims] 1. A drum-shaped rotor that forms a magnetic shield and mechanically supports a computer storage hard disk on its cylindrical outer peripheral surface, an auxiliary mechanical bearing, and first and second active a fixed central shaft supporting a stator of a radial magnetic bearing, the stator of the electric motor being
and a stator for a second radial magnetic bearing, and a rotating armature of the electric motor and the first and second radial magnetic bearings is provided on the cylindrical inner peripheral surface of the drum-shaped rotor. A device characterized by: 2. The first and second radial magnetic bearings are each provided along a conical surface, and include at least two sensors for detecting the radial position of the rotor and at least one sensor for detecting the axial position of the rotor. The device according to claim 1, characterized in that it is controlled by two sensors. 3. At least one for detecting the axial position of the rotor
the first and second radial magnetic bearings are controlled by at least two sensors that detect the radial position of the rotor; 2. The device according to claim 1. 4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is used for supporting an optical storage disk. 5. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is used for supporting a magnetic storage disk.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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1989
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|---|---|---|---|---|
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| FR2627313B1 (en) | 1994-08-05 |
| FR2627313A1 (en) | 1989-08-18 |
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