JPH05507578A - ディスクドライブ用低騒音回転モータ - 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】 ディスクドライブ用低騒音回転モータ 関連出願のクロスレファレンス 本出願は、本出願の醸受入に譲受された次の同時継続出願に関する。

１９８９年６月２０日に出願された出願番ｉ！Ｎｏ、　３７０．０７５号、　Ｃ ０ＮＮ−６９７９の「安定ディスクドライブ回転モータ」 １９９０年４月１２日に出願された出願番Ｊｉ＋Ｎｏ、　５０８．９６０号の［ 直径６．３５ｃｍ（２，５インチ）ｊの単一ディスクドライブ用構造」１９８７ 年６月２日こ出願された出願番Ｑｏ、　０５７．２８９号の「ディスクドライブ 装置制御装置の構造」 １９８７年６月２日に出願された出願番ｉ！Ｎｏ、　０５７．８０６号の「ディ スクドライブソフトウェア装置の構造」 １９８７年６月２日に出願された出願番Ｊｉ＋Ｎｏ、　１５２．０６９号の「低 電カッλ−ドディスクドライブの構造」 １９８８年１１月１０日に出願された出願番１ｏ、　２６９．８７３号の「ディ スクドライブ用磁性パーキング装置」 １９８９年７月２７８１：、出願された出願置引ｏ、　３８６．５０４号の「多 重埋設方形サーホフィールドを用いるディスクドライブ装置」これらの各関連出 願を参考としてここに取り入れる。

発明の背景 本発明は、一般的には、磁性ディスクドライブ用回転モータに関し、特に、本発 明は、共振を低減した回転モータに関する。

ディスクドライブ製造業者およびコンピュータ製造業者は、通常は、／＼−Ｆデ ィスクドライブ又は（ディスクファイル）データ記憶の振動および衝撃耐性につ いての基準を設定している。ポータプル又はラップトツブコンピュータ、もしく は池のきびしい環境で用いることを意図したディスクドライブについての基準は より厳格になるであろう。振動及び衝撃の合格評価は、評価されるドライブを振 動テーブルに置き、ドライブの作動中に振動数と振幅を変えることによる振動を ドライブにさらすことによって、行われる。ドライブの性能は、検索および／ま たはトラック追跡におけるエラーを引き起こす加えられた振動の振動数及び振幅 を測定するために監視される。検索および／またはトラック追跡のエラーは、し ばしば、データの読み込み及び／又は書き込みにあたっての“一時休止”をもた らし、加えられた振動に敏感なディスクドライブは、合格評価を得られないであ ろう。

ディスクドライブに加えられる振動の影響の１つ、また検索および／またはトラ ック追跡におけるエラーの原因の１つは、機械的な脱トラック、すなわちディス クに対してのヘッドの意図しない物理的移動である。機械的な脱トラックは、デ ィスクをモータスピンドルの軸線に垂直な平面から傾斜させ又は振れさせる回転 モータの種々の構造的構成要素のディスクに対する移動によって、又は、ディス クに対してのディスクドライブの他の要素の移動によって引き起こされる。

ハードディスクドライブに課せられた評価基準には、振動耐性、コンパクト性、 低重量、低電力および製造の容易性−特に、低減した部品点数がある。これらの 評価基準の全てが、通常は、コンピュータ製造業者にとって特定のコンピュータ で使用するために、または特定の種類の用途のためにディスクドライブを選択す る際に重要である。加えられた振動に対する耐振動性は、内部振動が一定の環境 の下で加えるので、回転モータによって与えられる内部振動に部分的に左右され る。従って、加えられた振動に対するハードディスクドライブの耐振動性を改良 することが、ディスクドライブ製造者の継続した目標である。

発明の要約 本発明の目的は、共振を低減したディスクドライブ用の回転モータである。

本発明の他の目的は、容器に製造される低騒音回転モータである。

本発明の特徴は、異なる内径と異なる外径を備える２つのベアリングを有し、そ れによって、ベアリングが異なる共振動数を有する回転モータである。

簡単にいえば、軸と、多極環状マグネットを有するロータと、異なる直径を有し 、ロータを軸に回転可能に取り付ける２つのポールベアリングとを育する。多数 の巻線を育する固定子は、ロータを回転させる。

好ましくは、２つのベアリングのポールは大きさか同一であるが、大きし＼方の ベアリングが早い速度で移動し、それによって大きし）方のベアリングの共振振 動数を増大する。共振振動数が異なるので、２つのベアリングからの騒音（ま合 成されない。

本発明とその目的及び特徴は、図面とともに行う本発明による回転モータを含む ディスクドライブの次の詳細な説明と添付した請求の範囲からより容易（こ明ら かになるであろう。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の第１実施例による回転モータを含むディスクドライブの分解斜 視図である。

図２は、カバーを取り外した状態の図１のディスクドライブの平面図である。

図３は、図１のディスクドライブのへラドアクチュエータ組立体の分解斜視図で ある。

図４は、図１のディスクドライブの回転モータの部分断面側面図である。

図５は、図２の線２−２におけるディスクドライブの断面図である。

図６及び図７は、それぞれ図１のディスクドライブの基部の平面及び底面斜視図 である。

図８は、ｔＤｌのディスクドライブのカバーの斜視図である。

図９−図１１は、それぞれ線９−９．線１０−１０．線１１−１０こおける図８ のカバーの断面図である。

例示的な実施例の詳細な説明 今、図面を参照すると、図１は、本発明の一実施例による回転モータを有するデ ィスクドライブの分解斜視図であり、図２は、力〕く−を取り外した状態の図１ のディスクドライブの平面図である。ディスクドライブは、ｌｏ、１６ｃｍ　Ｘ 　６．９９ｃｍｘ１．９１ｃｍ（４’　（インチ）ｘ２．７５’　ｘＯ，７５″ ）の外形寸法を有しており、２つのディスクが、同時継続出願における２０メガ ノ（イトのデータ記憶（二対して６０メガバイトのデータ記憶を行う。ドライブ の長さは、はぼ８．８９ｃｍ（３，５インチ）ドライブの幅であり、幅がほぼ８ ．８９ｃｍ（３，５インチ）ドライブの長さのほぼ半分である。ディスクドライ ブの寸法は、長さがＩＯ，１６ｃｍ（４インチ）１幅が６゜９９ｃｍ（２，７５ インチ）、高さが１．９１ｃｍ（０，７５インチ）である。さらに、ディスクド ライブの一実施例は重量が約１７０グラム（６オンス）未満である。ディスクド ライブに差込み形モジュールを補足することによって、ディスクドライブを一方 のコンビ二一夕から他方のコンピュータに容易に移すことができ、カリラップト ツブコンピュータやノートブックコンピュータに用いることができる。

図１では、カバーｌＯと基部１２は、支持面を適当な嵌合を行うように機械加工 した鋳造マグネシウム合金材料から作られる。基部１２の底部のプリント回路板 １４は、ディスクドライブを作動する回路を有する。カバーＩＯは、ねじ（図示 せず）をカバー１０の穴１６に挿入して、基部１２の穴１８に螺合されて、基部 １２と嵌合する。プリント回路板１４のスロット２０は、基部１２から延びる取 付ボスト２２を受け入れる。プリント回路板１４の一端でコネクタ１５がコンピ ュータシステムと接続する。

一対のディスク２４は、クランプ２６によって回転モータに留められる。ディス クが回転モータによって回転されると、複数のアーム３０を有するアクチュエー タ２８が、アーム３０の端部で取り付けられたピックアップヘッド３２をディス ク２４の表面を横切って移動し、データを記録しかつ検索する。アクチュエータ ２８は、ディスク表面を横切ってヘッドを駆動するために、全体的に３４で示す 磁性組立体を育する。図３を参照してアクチュエータ組立体をより詳細に説明す る。

ヘッダー３６がアクチュエータインターフェース回路３８をプリント回路板１４ の制御回路と相互に接続する。インターフェース回路３８は、可撓性のリボンケ ーブル４０を通してアクチュエータ２８の音声コイルモータと相互に接続される 。

図２は、アクチュエータ組立体をさらに示すために、カバーを取り除き、かつ磁 性頂部板５１を部分的に取り外した状態での、ディスクドライブの平面図である 。アクチュエータ本体５０は、ディスクドライブの駆動基部１２に回転可能に取 り付けられ、アクチュエータ本体は、音声コイル５４用の支持アーム５２を有す る。破壊防止アーム５６はアクチュエータ本体から延び、ラッチ本体６２のポリ ウレタンダンパ６０に係合するラッチ板５８を支持し、アーム３０とヘッド３２ の内側の移動を制限する。ラッチ板は、アクチュエータ組立体が係止位置にあり 、ディスクドライブが作動中でないとき、マグネット６４によってラッチ本体６ ２のハウジング内に屈曲可能に保持することができる磁性的に透過性のある材料 を有する。プラスチックベグ（ｐｌａｓｔｉｃ　ｐｅｇ）を有する第２の破壊防 止体が、サスペンション３０とヘッド３２の外方の移動を制限する。ディスク２ ４をドライブから取り外すとき、サスベンジタン３０とヘッド３２をディスク位 置からはずして移動するのを容易にするために、ベグ６６を取り外すことができ る。

今、図３を参照して、アクチュエータ２８の分解図を示す。アクチュエータは、 基部１２の穴７１に圧力締めで係合するプラグ挿入体（ｐｌｕｇ　１ｎｓｅｒｔ ）　７０に取り付けられている。プラグ挿入体７０は、スロット付端部分を有す る軸７２に螺合されるねじ端部を有する。軸７２は、２つのベアリング７４をハ ウジング７６（断面で示す）内に支持する。ハウジング７６は、アクチュエータ 基部５ｏによって受け入れられ、これによって、アクチュエータ基部を固定軸７ ２と挿入体７０を中心にベアリングで回転するようにする。

マグネット組立体は、一方の端部に切欠き８０を設けた底板７８を有する。頂板 ８２は、底！７ｇの切欠き８０と嵌合する突出部８４を育する。マグネット８６ は、マグネットを覆って設けられる磁性シールド８８と一緒に、ロックタイト（ Ｌｏｃｔｉｔｅ）のような適当な接着剤によって、頂板８２の底面に固定される 。マグネットは、稀土類材料であるのが好ましく、シールド８８はアルミニウム で作られる。底板７８．頂板８２．ラッチ本体６２は、マグネット８６からコイ ル５４を通る磁束の路を作る。

ラッチ板５８は、ラッチ本体６２のスロット５９に嵌まり、次いで、ラッチ本体 ６２の一方の端部に収容されるマグネット６４に取り付けられるポリウレタンバ ンパーに係合する。

図４は、ディスクを駆動する回転モータの部分断面側面図である。べＴリングハ ウジング９２が、基部１２の肩部９４に接着剤によって結合されている。軸９６ は、ベアリングハウジング９２の２つのベアリング９８．１００を支持する。

本発明の一つの特徴によれば、ベアリング９８．１００は、直径が異なるが、大 きさが同一のボールを有し、その結果、モータ騒音の低減をもたらす。特に、大 きい方のベアリングは、ボールが小さい方のベアリングのボールよりも高い回転 速度で移動するので、高い共振振動数を有することがわかった。異なる共振振動 数を有することによって、２つのベアリングの振動騒音が一緒に共振することは なく、これによって、騒音又はうなり振動数の大きさを低減させる。

９つのコイル１０４を支持する積層組立体１０２が、ベアリングハウジング９２ の外側のまわりに取り付けられている。コイルは、プリント回路板１４の制御回 路によって励起され、軸９６に取り付けられた１１０で全体的に示すスピンドル を回転する。モータは、電機子（コイル）組立体が不動であるブラシレスＤＣモ ータとして作動する。

スピンドル１１０は、アルミニウムスペーサ１１４を間圧したディスク２４に゛ 取り付けられたハブ１１２を存する。ディスクは、ねじ１１６によって軸に固定 されるクランプ２６によってハブ１１２に維持される。クランプ２６のスポーク の輻は、ディスクに加えられる圧力を決め、スポークの厚さは、クランプの曲げ 、すなわち“弾力”を決める。ハブ１１２は、締まり嵌めで軸９６のフランジ９ ７に係合する。

６極環状マグネツト１２０は、高い透過性の低級炭素鋼のハウジング１２２によ ってハブ１１２に固定される。コイル１０４の励起により、磁性リング１２０と リングを固定したスピンドル１１０を駆動する。

図５は、アクチュエータ組立体２Ｂと回転モータを示す、図２のＪｌ！５−５に おける断面（Ｉ１１面図である。アクチュエータ組立体は、２枚のディスクの側 部を各々出入りする４つのサスペンション３０とヘッド３２を有する。プリント 回路板１４は、基部１２の底部に取り付けられ、ディスクドライブは、ボスト２ ２と回転モータのハウジング９２を受け入れる肩部９４によって支持される。

図６及び図７は、それぞれディスクドライブの基部１２の平面図及び底面図であ る。基部は、スピンモータを受け入れる凹部領域１３０を有しており、基部のリ ボンケーブル１３２がモータに電気的に接続する。凹表面部分１３４が、アクチ ュエータの底板を受け入れ、Ｎ部７Ｉがアクチュエータの軸を受け入れる。開口 部１３６が、ヘーダー３６（図１）を収容し、穴１３８がＯ，Ｄ破壊防止体に係 合し受け入れるためのものである。基部の周辺のまわりの凹部分＋４０は、基部 とカバーとの間のシールを与えるガスケットを受け入れる。上記のように、基部 １１２並びにカバーＩＯは、鋳造マグネシウム合金から形成されるのが好ましく 、それらの支持面は、回転モータ、アクチュエータ、及び基部に取り付けられる 他の部分を収容するように［械加工される。

図８は、カバー１０の斜視図である。フィルター材料１５０が、支持部１５２の 間のカバーの中に支持される。回転しているディスクによってつくり出される空 気流は、粒状物質を除去するフィルター１５０を通過する。図９及び因ＩＯは、 線９−９．　１．０−１０におけるハウジングの断面図であり、図１１は、線１ １−１１におけるカバーの長手方向断面図である。線９−９における断面図は、 回転ディスクよりほぼ上にあり、カバーは外方に張出し、これによって外側の圧 力変化に対する強度を増大し、要するに、皿型ばねを形成することに気付くであ ろう。ディスクから離れた線１０−１０における断面図は、図１０で気付くよう に、はぼ平坦である。

本発明による低騒音回転モータを有する小型かつ軽量のディスクドライブを説明 した。本発明は、特定の実施例を参照して説明したが、明細書は、本発明の例示 であり、本発明を限定するものとして解釈すべきでない。添付した請求の範囲よ って定められた本発明の真の精神と範囲から逸脱することなく、種々の変形と用 途が、当業者には思い浮かぶであろう。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦｒＧ、８ 要約書 ディスクドライブ用低騒音回転モータ■４１図５）は、異なる内径と異なる外径 を有し、好ましくは大きさが同一のボールを有する２つのベアリング（９０，１ ，００）を有する。大きい方のベアリング（１，００）のボールは、より早い速 度で移動し、これにより、小さい方のヘアリング９０に比べ騒音振動数と共振振 国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．軸と、 多極環状マグネットを有するロータと、前記ロータを前記軸に回転可能に取り付 け、異なる内径と異なる外径を有する第１ボールベアリングと第２ボールベアリ ングとを有する軸受手段と、前記ロータを磁性的に誘導して回転する固定子手段 とを有し、前記固定子手段は、複数のコイルを有する、ディスクドライブ用低騒 音回転モータ。
2. ２．前記ロータは、さらに、ハブと、該ハプにディスクを固着するためのクラン プとを有し、前記ハプは、少なくとも一つのディスクを受け入れる支持フランジ を有する請求の範囲第１項記載の回転モータ。
3. ３．前記ロータは、さらに、前記環状マグネットを支持するために前記ハプから 垂下するハウジングを有する請求の範囲第２項記載の回転モータ。
4. ４．前記支持手段は、さらに、前記ベアリングを位置決めするハウジングを有し 、前記固定子手段は、多コイル積層を有し、前記積層は、前記ベアリングハウジ ングのまわりに位置決めされる請求の範囲第３項記載の回転モータ。
5. ５．前記ボールベアリングのボールは、大きさが同一である請求項１記載の回転 モータ。
6. ６．異なる内径と異なる外径とを有し、前記軸に取り付けられる第１及び第２の ボールベアリングと、前記ベアリングを収容し、締まり嵌めで前記基部の肩部に 係合するハウジングと、前記ベアリングハウジングのまわりに位置決めされる積 層本体と、前記積層本体に支持された複数のコイルと、前記軸によって支持され 、前記マルチディスク記憶媒体を支持するハブと、前記ハブによって支持され、 前記コイルのまわりに回転可能に位置決めされる環状マグネットとを有する、デ ィスクドライブ用回転モータ。