JPH04295262A - ディスク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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディスク装置のスピンド
ル構造に係り、特に薄型化が要求される磁気ディスクフ
ァイル装置のスピンドル構造に関する。

【０００２】コンピュータの外部記憶装置に用いられる
ディスク装置は近年、益々小型化が要求されており、そ
のためディスク装置の薄型化が重要とされる。

【０００３】

【従来の技術】図６は従来のディスク装置のスピンドル
構造の一例の断面図を示す。同図中、１は磁気ディスク
で、スピンドルハブ２に複数枚積層されている。３はス
ピンドルモータで、通常ブラシレスＤＣモータで構成さ
れており、スピンドルハブ２の内側に収容されているの
で、「インハブモータ」とも称される。

【０００４】上記のスピンドルモータ３は、磁気ディス
ク１の媒体面に直交する方向を軸方向とする固定シャフ
ト４の中央部に固定された円筒状のステータコイル及び
ステータヨーク５と、スピンドルハブ２の内周側面に固
定された中空円筒状のロータヨーク６と、ステータコイ
ル及びステータヨーク５と若干の空隙を有して離間対向
するようロータヨーク６の内周側面に固定された中空円
筒状のロータマグネット７と、スピンドルハブ２と固定
シャフト４との間に設けられた軸受８及び９とよりなる
。

【０００５】また、１０はスペーサで、複数のディスク
１を固定シャフト４の軸方向に一定間隔で固定している
。更に１１及び１２はエンクロージャを構成する蓋とベ
ースで、固定シャフト４の両端を支持し、スピンドル構
造を両持ち構造としている。かかる構造のディスク装置
によれば、スピンドルモータ３のロータヨーク６及びロ
ータマグネット７の回転により磁気ディスク１が回転さ
れる構成であり、軸受８，９の外輪が回転するので外輪
回転型とも称される。このスピンドル構造はディスク装
置の全高を低くするために比較的好適で、最近多く用い
られている。図７は従来のディスク装置のスピンドル構
造の他の例の断面図を示す。同図中、図６と同一構成部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。図７にお
いて、１３は面対向型モータで、回転シャフト１４と、
回転シャフト１４の一端に中央部が固定された円板状の
ロータヨーク１５と、ロータヨーク１５に固定された円
環状のロータマグネット１６と、ステータヨーク１７と
、ステータヨーク１７に固定されたステータコイル１８
と、軸受１９及び２０からなる。

【０００６】この面対向型モータ１３の部分切載斜視図
を図８に示す。同図に示すように、ロータマグネット１
６は円周方向にＳ極とＮ極とが交互に、各々複数極ずつ
着磁されている。また、ステータコイル１８は複数個互
いに重ならないように配設されている。

【０００７】また、図７に示すように、エンクロージャ
２１のベースは軸受１９，２０を介して回転シャフト１
４が接続され、またその下面の凹部にステータヨーク１
７が固定されており、スピンドル構造を片持ち構造とし
ている。

【０００８】かかる構造によれば、面対向型モータ１３
の回転シャフト１４がロータヨーク１５，ロータマグネ
ット１６及び磁気ディスク１と一体的に回転する構造で
あり、軸受１９，２０の内輪が回転するので内輪回転型
とも称される。この内輪回転型スピンドル構造は、平板
状のロータマグネット１６とフラット状のステータコイ
ル１８を用い、回転シャフト１４の軸方向に平行な有効
磁束を利用する面対向型モータ１３を用いることで、モ
ータ１３自体の厚さを薄型化している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図６に示し
た従来のスピンドル構造では、スピンドルモータ（イン
ハブモータ）３が固定シャフト４の軸方向に対して直角
方向（ディスク半径方向＝ラジアル方向）の磁束を利用
して回転する構成のため、ロータマグネット７やステー
タコイル及びステータヨーク５の固定シャフト４の軸方
向上の長さを、ある程度大に形成しなければならず、よ
ってスピンドルハブ２の高さを低くする構成、すなわち
磁気ディスク１が１枚あるいは２，３枚程度の磁気ディ
スク積層枚数が少ないスピンドルの場合には不利であっ
た。

【００１０】一方、図７に示した面対向型モータ１３を
使用した従来のスピンドル構造では、モータ自体の厚さ
は薄くできる反面、面対向型モータ１３が磁気ディスク
１の積層空間より下側に配置されるため、エンクロージ
ャ２１の全高は面対向型モータ１３の全高以上必要であ
ることから十分に薄くすることは困難であるという問題
を生じていた。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
スピンドルハブにロータマグネットが配設された面対向
型モータを用いることにより上記の課題を解決したディ
スク装置のスピンドル構造を提供することを目的とする
。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のディスク装置の
スピンドル構造は、外周部にディスクの中心孔が嵌合さ
れ、内周部が軸受を介して固定シャフトに回動自在に支
持されたスピンドルハブと、前記固定シャフトの軸方向
に着磁されており、スピンドルハブに固定された平板状
のロータマグネットと、ロータマグネットの着磁方向に
近接離間するようエンクロージャ上に配置されたステー
タコイルとを有する。

【００１３】

【作用】本発明ではロータマグネットとステータコイル
とが面対向型モータを構成しているため、モータ自体の
厚さをインハブモータに比し薄くできる。また、本発明
ではスピンドルハブにロータマグネットを取り付けてい
るため、スペースを有効利用できる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の第１実施例の断面図を示す。 同図中、３１は固定シャフト、３２はスピンドルハブで
、スピンドルハブ３２は　　軸受３３を介して固定シャ
フト３１に回転自在に支持されている。スピンドルハブ
３２は外周部に１枚の磁気ディスク３４の中心孔が嵌合
されている。また、３５はロータマグネットで、固定シ
ャフト３１の軸方向に着磁された平板状の永久磁石であ
り、スピンドルハブ３２の下面凹部に嵌入接着されてい
る。本実施例ではスピンドルハブ３２は軟磁性材料から
なり、ヨークとして利用しているが、非磁性材料とした
場合はヨークを介してロータマグネット３５が接着され
る。

【００１５】３６はステータコイルで、ロータマグネッ
ト３５に近接離間対向する位置でエンクロージャのベー
ス３８上に配設固定されている。エンクロージャの蓋３
７，ベース３８はその中央部が固定シャフト３１の両端
部に固定されている。エンクロージャのベース３８は軟
磁性材料で形成されており、ステータヨークを兼ねてい
る。なお、ステータコイル３６は、磁気ディスク３４が
存在するエンクロージャ内部空間に露出しているため、
実際にはシール材料によりシールされるが、その詳細な
説明は省略する。

【００１６】かかるスピンドル構造によれば、ロータマ
グネット３５とステータコイル３６との間で固定シャフ
ト３１の軸方向の磁束を利用する面対向型モータを有し
、ロータマグネット３５の回転に伴ってスピンドルハブ
３２と磁気ディスク３４とがロータマグネット３５と一
体的に回転する。

【００１７】本実施例ではモータ自体の厚さが薄く、し
かもエンクロージャの蓋３７とベース３８が固定シャフ
ト３１の両端に取り付けられているため、磁気ディスク
３４の数が少ないディスク装置に特に効果的である。

【００１８】次に、本発明の第２実施例について図２の
断面図と共に説明する。同図中、図１と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。図２において
、スピンドルハブ４０とエンクロージャの蓋４１及びベ
ース４２は夫々非磁性材料で構成されており、スピンド
ルハブ４０には固定シャフト３１の軸方向と同方向に着
磁され、かつ、図１のロータマグネット３５に比し、大
なる厚さのロータマグネット４３が取り付けられている
。十分なモータの性能を得るため、磁束を増やす必要が
あるからである。

【００１９】ステータコイル３６のスピンドルハブ４０
を挟んだエンクロージャの蓋４１の位置にはステータヨ
ーク４４が配設されている。また、エンクロージャのベ
ース４２は非磁性材料で構成されているため、ステータ
ヨークとしてブッシュ４５がネジ４６で当該ベース４２
に固定されている。この取り付け方法は他の実施例にも
適用することができる。

【００２０】本実施例ではスピンドルハブ４０及びエン
クロージャの蓋とベース４１，４２を、軟磁性材料に比
して比重が軽い、アルミニウム（Ａｌ）等の非磁性材料
で構成しているため、スピンドルハブ４０，ロータマグ
ネット４３等の回転体の慣性モーメントを小さくするこ
とができる。また、本実施例では、回転体のヨーク厚さ
を節約できるために、スピンドルハブ４０を更に薄くす
ることができる。

【００２１】図３は本発明の第３実施例の断面図を示す
。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。図３において、スピンドルハブ３２
には固定シャフト３１の軸方向と同方向に着磁されたロ
ータマグネット３５と５０が夫々上側と下側に配設固定
されている。また、エンクロージャの蓋３７の、ロータ
マグネット５０に近接離間対向する位置には、ステータ
コイル５１が配設されている。

【００２２】このように、本実施例では２つのステータ
コイル３６，５１，ロータマグネット３５，５０，ステ
ータヨーク兼用エンクロージャの蓋とベース３７，３８
を、スピンドルハブ３２の厚さを中心に対して上下対称
に配置しているため、ロータマグネット５０とステータ
ヨーク兼用エンクロージャの蓋とベース３７，３８との
間の磁気吸引力がつり合い、軸受３３のスラスト荷重を
軽減でき、これにより装置の長寿命化を実現できる。

【００２３】また、本実施例では面対向型モータが２つ
あることになるため、大きなトルクが得られる。更に、
ステータコイルを３６と５１の２つに分離できるため、
起動時には両方のコイル３６，５１により大きなトルク
を得て、定常回転時には一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
ることもできる。

【００２４】次に本発明の第４実施例について図４と共
に説明する。図４中、図１と同一構成部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。図４において、５３はロ
ータマグネットで、円環状の永久磁石からなり、その内
周部が軸受３３を介して固定シャフト３１に回転自在に
支持されている。また、ロータマグネット５３の外周部
には磁気ディスク３４の中心孔が嵌合するようになされ
ている。

【００２５】すなわち、本実施例のロータマグネット５
３はスピンドルハブ３２を兼ねている。また、エンクロ
ージャの蓋５４は軟磁性材料により構成されており、ロ
ータマグネット５３にできるだけ近接離間するような形
状で構成されている。ロータヨークとするためである。 本実施例も前記の各実施例と同様にインハブモータにお
けるスペースの有効利用と面対向型モータにおけるモー
タ自体の薄型化の特長を活かし、ディスク積層枚数の少
ないディスク装置において厚さの薄いスピンドル構造を
実現できる。

【００２６】次に本発明の第５実施例について図５の断
面図と共に説明する。同図中、図１と同一構成部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。図５において、
５５はスピンドルハブで、大略円環状で、固定シャフト
３１の軸方向に分割され、ロータマグネット５６が中間
部材として接着されている。ロータマグネット５６は固
定シャフト３１の軸方向と同方向に着磁され、各々の着
磁面がエンクロージャの蓋３７とステータコイル３６と
に夫々近接離間対向するような厚さとされている。本実
施例も前記各実施例と同様の特長を有する。

【００２７】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、インハブ
モータに比しモータを薄型化できると共に、スペースを
有効利用できるため、特にディスク積層枚数の少ないデ
ィスク装置の薄型化、小型化を実現できる等の特長を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の断面図である。

【図２】本発明の第２実施例の断面図である。

【図３】本発明の第３実施例の断面図である。

【図４】本発明の第４実施例の断面図である。

【図５】本発明の第５実施例の断面図である。

【図６】従来の一例の断面図である。

【図７】従来の他の例の断面図である。

【図８】面対向型モータの部分切截斜視図である。

【符号の説明】

３１　　固定シャフト ３２，４０，５５　　スピンドルハブ ３３　　軸受 ３４　　磁気ディスク ３５，４３，５０，５３，５６　　ロータマグネット３
６，５１　　ステータコイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】　　外周部にディスク（３４）の中心孔が
   嵌合され、内周部が軸受（３３）を介して固定シャフト
   （３１）に回動自在に支持されたスピンドルハブ（３２
   ，４０，５５）と、前記固定シャフト（３１）の軸方向
   に着磁されており、該スピンドルハブ（３２，４０，５
   ５）に固定された平板状のロータマグネット（３５，４
   ３，５０，５３，５６）と、該ロータマグネット（３５
   ，４３，５０，５３，５６）の着磁方向で、かつ、該ロ
   ータマグネット（３５，４３，５０，５３，５６）に近
   接離間対向するようエンクロージャ（３７，３８）上に
   配置されたステータコイル（３６，５１）とを有するこ
   とを特徴とするディスク装置のスピンドル構造【請求項
   ２】　　前記エンクロージャ（３７，３８）は軟磁性材
   料で形成されており、ステータヨークを兼ねることを特
   徴とする請求項１記載のディスク装置のスピンドル構造
   。 【請求項３】　　前記ロータマグネット（３５，５０）
   は前記スピンドルハブ（３２）の２つの回転面上に夫々
   設けられており、前記ステータコイル（３６，５１）は
   該２つのロータマグネット（３５，５０）に別々に近接
   離間対向するようエンクロージャ（３８，３７）の蓋と
   ベース上に夫々配置されたことを特徴とする請求項１記
   載のディスク装置のスピンドル構造。 【請求項４】　　前記ロータマグネット（５３）は外周
   部に前記ディスクが嵌合され、内周部が前記軸受（３３
   ）を介して前記固定シャフト（３１）に回転自在に支持
   され、前記スピンドルハブ（３２）を兼ねることを特徴
   とする請求項１記載のディスク装置のスピンドル構造。