JPH03203859A - ディスクファイル装置のスピンドル構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 コンピュータの外部記憶装置に用いられるディスクファ
イル装置、特に薄型化が要求されるディスクファイル装
置のスピンドル構造に関し、装置の薄型化を目的とし、 エンクロージャ内に少なくとも情報を記録するディスク
媒体と、該ディスク媒体を回転せしめるスピンドルを具
備したディスクファイル装置において、ディスク媒体を
含む回転体は、エンクロージャの上部と下部にそれぞれ
取付けられたころがり軸受により支持され、かつ該ころ
がり軸受の内輪が回転する内輪回転型両持ち構造であり
、ディスク媒体を回転せしむるモータは回転子永久磁石
と固定子コイルがスピンドル軸方向に対向し、かつ該方
向に有効磁束が貫く面対向型ＤＣブラシレスモータであ
り、少なくとも該モータの回転子永久磁石は、ディスク
媒体の装着内径より内側で、かつ前記回転体を支持する
上下のころがり軸受の間に配置されているように構成す
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、コンピュータの外部記憶装置に用いられるデ
ィスクファイル装置に関し、特に薄型化が要求されるデ
ィスクファイル装置のスピンドル構造に関する。

〔従来の技術〕

従来のディスクファイル装置のスピンドル構造には、デ
ィスク媒体を含む回転体を支持するころがり軸受の内輪
が回転する内輪回転型と、外輪が回転する外輪回転型と
があり、また回転体を支持する方式に両持型と片持型が
ある。さらに回転体を駆動するモータには通常ブラシレ
スＤＣモータが用いられ、とくに最近ではディスク装置
の全高を低くするため、モータをスピンドルハブの内側
に収容したインハブモータが多く用いられている。

一方モータ自体の高さを低く抑えるために平板状の磁石
とフラットコイルを用いスピンドルシャフトと平行な有
効磁束を利用する面対向型モータも用いられている。

これら回転体支持方式及びモータを組み合わせたスピン
ドル構造の代表例を第４図及び第５図に示す。

第４図は外輪回転型両持ち構造でインハブモータを用い
たものである。これはエンクロージャ１に上下を支持固
定されたスピンドルシャフト２に上下２個のころがり軸
受３，３′を介してスピンドルハブ４が回転可能に支持
されており、該スピンドルハブ４にディスク媒体５がス
ペーサ６を挟んで積層され、さらに該スピンドルハブ４
内に設けられた回転子永久磁石７及び回転子ヨーク８と
、スピンドルシャフト２に設けられた固定子コイル９及
び固定子ヨーク１０とよりなるインハブモータによって
所定の回転数で回転されるようになっている。

また第５図は内輪回転型片持ち構造で面対向型モータを
用いたものである。これは、エンクロージャ１に形成さ
れたボス１ａに上下２個のころがり軸受３．３′を介し
て回転可能に支持されたスピンドルシャフト２の一端に
スピンドルハブ４が固定され、該スピンドルハブ４にデ
ィスク媒体５がスペーサ６を挟んで積層されており、ス
ピンドルシャフト２の他端に設けられた回転子永久磁石
７及び回転子ヨーク８とエンクロージ＋１に設けられた
固定子コイル９及び固定子ヨークｌＯとよりなる面対向
型モータによりスピンドルハブ４及びディスク媒体５が
回転駆動されるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のディスクファイル装置のスピンドル構造にお
いて、第４図に示すものは、インハブモータがスピンド
ルシャフト２に対して直角方向（ディスクの半径方向）
の磁束を利用するため、所定の回転力を得るためにはあ
る程度の高さを必要とし、ディスクの積層枚数の少ない
場合には無駄な高さが生じて不利となるという問題があ
る。

また第５図に示すものは、面対向型モータを使用してい
てモータ自体の厚さは薄いものの、ディスク積層空間よ
り下側に配置されているため、エンクロージャの全高を
十分に薄くすることは困難であるという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、装置の薄型化が可
能なスピンドル構造を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明のディスクファイル装
置のスピンドル構造では、エンクロージャ１内に少なく
とも情報を記録するディスク媒体５と、該ディスク媒体
を回転せしめるスピンドルを具備したディスクファイル
装置において、ディスク媒体５を含む回転体は、エンク
ロージャｌの上部と下部にそれぞれ取り付けられたころ
がり軸受３．３′により支持され、かつ該ころがり軸受
の内輪が回転する内輪回転型両持ち構造であり、ディス
ク媒体５を回転せしむるモータは回転子永久磁石７と固
定子コイル９がスピンドル軸方向に対向し、かつ該方向
に有効磁束が貫く面対向型ＤＣブラシレスモータであり
、少なくとも該モータの回転子永久磁石７はディスク媒
体５の装着内径より内側で、かつ前記回転体を支持する
上下のころがり軸受３，３′の間に配置されていること
を特徴とする。

［作　用］ ディスク媒体５を支持するスピンドルハブ４の、ディス
ク媒体装着内径より内側に、スピンドルシャフト２と平
行な方向に着磁された平板状の回転子永久磁石７を配置
し、この回転子永久磁石７に対向して固定子コイル９を
エンクロージャ１に配置したことにより、装置の薄型化
が実現される。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図である。

本実施例は、同図に示すように、エンクロージャ１の上
部及び下部に設けられたころがり軸受３及び３′に′よ
り、スピンドルシャフト２がその上下を回転可能に支持
されている。このスピンドルシャフト２には上下のころ
がり軸受３，３′の中間に軟磁性材料よりなるスピンド
ルハブ４がスピンドルシャフトと一体形成されているか
、又は別体で形成されて圧入固定されている。このスピ
ンドルハブ４にはその外周にディスク媒体５が接着固定
され、また該ディスク媒体５の装着内径より内側に平板
状の回転子永久磁石７が配置され接着固定されている。

この回転子永久磁石７に対向するように固定子コイル９
がエンクロージャ１の軟磁性材料で形成した固定子ヨー
ク裏側部分に配置固定され、回転子永久磁石７とにより
面対向型のＤＣＣブラシレスモーフ構成している。これ
らのコイルは、ディスク媒体５の存在するエンクロージ
ャ内部空間に露出しているため、シール材１１によりシ
ールするのが望ましい。本実施例ではエンクロージャ内
部よりシールし、穴１２により固定子コイル９をエンク
ロージャ外部に露出させ、固定子コイル９の発生熱を外
部に発散させ、同時にコイルから発生する可能性のある
気体および微粒子のエンクロージャ内への侵入を防いで
いる。

このように構成された本実施例は、スピンドルハブ内で
且つディスク媒体装着内径より内側に面対向型モータの
回転子となる永久磁石７を設けたことにより、スピンド
ルハブ４の高さ方向に無駄がなく装置の薄型化を可能と
している。

なお上記実施例では、スピンドルハブ４を軟磁性材料で
形成し、ヨークとして利用しているが、スピンドルハブ
を非磁性材料で形成し、回転子永久磁石とヨークとを接
着して用いることもできる。

またエンクロージャｌの固定子コイルを配置した部分を
軟磁性体としているが、これも非磁性体として別にヨー
クを設けても良い。

第２図は本発明の第２の実施例を示す断面図である。

本実施例はエンクロージャｌとスピンドルハブ４とを非
磁性材料で形成し、該エンクロージャ１に上下２個のこ
ろがり軸受３．３′を介してスピンドルハブ４を支持し
ている。そしてこのスピンドルハブ４には、その外周に
ディスク媒体５が接着固定され、その装着内径より内側
のハブ内に平板状の回転子永久磁石７が配置され、接着
固定されている。

この回転子永久磁石７に対向してエンクロージャ１には
固定子コイル９が配置されているが、その取付部は軟磁
性材料で形成され固定子コイル９のヨーク１０となって
いる。また回転子永久磁石７の背面に対向して該回転子
永久磁石のヨーク８となる軟磁性体がエンクロージャｌ
に設けられている。

このように構成さた本実施例は回転部のヨークの厚さを
節約できるため、スピンドルハブ４をさらに薄くするこ
とが可能であるが、一方鉄損が大きくなる欠点もある。

なお、第２図では、エンクロージャ１が非磁性であるた
め、図中下側の軸受３′は、ブツシュを兼ねる固定子ヨ
ーク１０を介してねじ１３でエンクロージャ１に取付け
られているが、この取り付は方法は他の実施例において
も適用可能である。

第３図は本発明の第３の実施例を示す断面図である。

本実施例は、エンクロージャ１に上下２個のころがり軸
受３．３′により支持されたスピンドルハブ４の外周に
ディスク媒体５を接着固定し、その装着内径の内側に表
裏の中心を対称に回転子永久磁石７．７′を設け、該回
転子永久磁石７．７′にそれぞれ対向する固定子コイル
９．９′をエンクロージャ１に設けたものである。なお
エンクロージャが非磁性の場合は固定子コイル９．９′
の後にヨークを設る。

このように構成された本実施例は、固定子コイル、回転
子永久磁石、ヨークをスピンドルハブの厚さ中心に対し
て対称に配置しているため、回転子永久磁石と固定子ヨ
ークの磁気吸引力が釣り合い、ころがり軸受３．３′の
スラスト荷重を軽減でき、寿命が延長される。またモー
タがふたつあるため、大きなトルクが得られる。さらに
コイルをふたつに分離できるため、起動時には両方のコ
イルにより大きなトルクを得て、回転時には片方のコイ
ルを切り離し、逆起電力定数を小さくすることにより高
速回転を可能にするという構成も容易である。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、回転子永久磁石を
スピンドルハブ内に配置することにより、厚さの薄いス
ピンドルをつくることができるため、装置の小型化、薄
型化に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す断面図、第３図は本発明の
第３の実施例を示す断面図、第４図は従来の外輪回転両
持構造のスピンドル構造を示す図、 第５図は従来の内輪回転片持構造のスピンドル構造を示
す図である。 図において、 １はエンクロージャ、 ２はスピンドルシャフト、 ３．３′はころがり軸受、 ４はスピンドルハブ、 ５はディスク媒体、 ７．７′は回転子永久磁石、 ８は回転子ヨーク、 ９．９′は固定子コイル、 １０は固定子ヨーク を示す。 本発明の第１の実施例を示す断面図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンクロージャ（１）内に少なくとも情報を記録す
   るディスク媒体（５）と、該ディスク媒体を回転せしめ
   るスピンドルを具備したディスクファイル装置において
   、 ディスク媒体（５）を含む回転体は、エンクロージャ（
   １）の上部と下部にそれぞれ取り付けられたころがり軸
   受（３、３′）により支持され、かつ該ころがり軸受の
   内輪が回転する内輪回転型両持ち構造であり、 ディスク媒体（５）を回転せしむるモータは回転子永久
   磁石（７）と固定子コイル（９）がスピンドル軸方向に
   対向し、かつ該方向に有効磁束が貫く面対向型ＤＣブラ
   シレスモータであり、少なくとも該モータの回転子永久
   磁石（７）はディスク媒体（５）の装着内径より内側で
   、かつ前記回転体を支持する上下のころがり軸受（３、
   ３′）の間に配置されていることを特徴とするディスク
   ファイル装置のスピンドル構造。