JPH0793878A - ディスク記録／再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型化、組み立ての容易性、低コスト等を実現
するディスク記録／再生装置を提供する。 【構成】ベース１に回転自在に支持された対向する一対
のロータプレート９ａ４、９ａ５は、記録用ディスク７
ａを保持し、その一方の対向面に、プレートの周方向に
交互に極性を異ならせプレートの軸方向に磁界を生じさ
せる複数の永久磁石９ａ７を備える。このプレート９ａ
４、９ａ５間には、プリント回路巻線９ｂ１を備えた回
路板９ｂ３が配置され、この回路巻線９ｂ１には、転流
回路により極性の異なる電流を交互に与えられ、プレー
トはその回転力を得る。回路板９ｂ３上には、ディスク
制御部１７、バッファ制御部１４、読み書き増幅器２１
等が実装される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディスク記録／再生装置
に関し、より詳細には部品およびサブアッセンブリーの
製作が容易であり、 組み立てが容易であり、製品歩ど
まりを向上させ、製品コストを低減し、また従来アッセ
ンブリースタック中で物理的に離れており、機能的に関
係付けられていない部品を機能的に統合して装置のプロ
ファイルを小さくすることによって機械的体積効率を向
上させる構造設計を用いるかかる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録／再生装置は、通常ディスクスピン
ドルモータによって駆動されるディスクを含む回転可能
なディスク媒体構造と、可動支持体上のアクチュエータ
モータによって駆動されてトランスデューサをディスク
の径方向に移動させるトランスデューサ／アクチュエー
タアームアッセンブリーを有するアクチュエータ構造か
らなる。このアクチュエータは回転型でも往復型でもよ
く、サーボ制御アクチュエータモータによって制御され
てトランスデューサをディスク上の異なる径方向の位置
に移動させる。ディスクドライブにおいて、この動作モ
ードはトラック探索・追跡動作と呼ばれる。

【０００３】ディスクドライブにおいて、メモリディス
ク構造は、メモリディスクアッセンブリー中の、ディス
クドライブのハウジングのベースに取り付けられたステ
ータを有するラジアルギャップディスクスピンドルモー
タによって駆動されるディスクスピンドルハブの周囲に
同心状に取り付けられた１つあるいはそれ以上のディス
クからなる。このメモリディスクアッセンブリーにおい
て、１つあるいはそれ以上のディスクはディスクスピン
ドルハブの周囲でスタック中に保持され、多数のディス
クには、その間に個々のアクチュエータ構造が通れる間
隔を設けるだけの厚みを有するリングスペーサによって
軸方向の間隔が設けられる。ディスクスピンドルモータ
のステータはディスクスピンドルハブ内に組み立てられ
る。ディスクスピンドルハブはこのモータのロータとし
て機能する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ディスクのサイズが小
さくなると、メモリディスク構造におけるモータ設計は
径方向、軸方向の両方の寸法において実用的でなくな
る。半径が小さくなると、適切なモータトルクが得られ
なくなる。モータの半径を大きくし、軸方向の寸法を小
さくすることによってモータトルクを大きくしようとす
る設計努力の結果、モータトルク条件に合うような直径
の比較的薄く平坦なラジアルギャップディスクスピンド
ルモータが開発された。翼を有するステータ構造がモー
タのロータ内に配設される。この種のディスクスピンド
ルモータのモータロータはメモリディスクの寸法に対し
て直径が大きいため、 メモリディスクスタック中に配
設することができず、したがってメモリディスクとディ
スクスピンドルモータは軸方向に集積される。このモー
タ設計は外形が小さく、モータトルクが向上する。この
設計ではディスクスタックをモータのまわりに同心状に
配設するかわりに、ディスクスピンドルモータとメモリ
ディスクを軸方向に集積し、その結果体積効率に多少の
減少がみられる。ディスクスピンドルモータの厚みすな
わち外形をさらに小さくするだけでなく、記録／再生装
置の厚みを小さくすることが必要とされている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の最良の実施態様
は回転アクチュエータ型のディスクドライブにおいて実
現され、ここではこれを本発明を説明する例として用い
る。往復型アクチュエータのディスクドライブおよびこ
こに述べるもの以外の回転型アクチュエータディスクド
ライブ、たとえば回転する媒体を用いる任意のディスク
記録／再生装置への本発明の応用は当業者が推考できる
範囲内にあるものと考える。

【０００６】形状係数が小さくなり、情報格納量が大き
くなり、駆動装置の価格が下がると、製作および部品の
組み立てに大規模な手作業を行なうことは費用効率が悪
くなり、あるいは不可能になることもある。本発明はデ
ィスクドライブを構成する新しい方法、特に部品数が低
減されるようなスピンドルモータの新しい構成とそれを
ディスクドライブに集積する方法を提供し、自動的な製
作および組み立てに適応する簡略化された部品構成を提
供し、ディスクドライブ製作および組み立ての処理にお
ける手作業を最小限にし、試験条件を少なくし、製品歩
どまりを向上させ、その結果アプリケーションと環境に
適した耐久性のある製品が得られる。

【０００７】本発明のディスクスピンドルモータとディ
スクドライブへのその集積には、ディスクドライブアッ
センブリーに要する部品数を低減し、部品を自動製作お
よび組み立て技術に適応させる独特な構造が採用され
る。これはこのディスクスピンドルモータをディスクド
ライブハウジングとプリント回路アッセンブリーに集積
することによって達成される。ボビン状のモータロータ
を有するアキシャルギャップ永久磁石ディスクスピンド
ルモータが用いられる。このボビン状のモータロータは
ハウジングのベース上のディスクドライブハウジング中
に回転可能に受けられ、ハブ上に設けた一対の円形の間
隔をおいたロータプレートを有する。円形のロータプレ
ートの間に離散的な極性が交互に逆になった軸方向の磁
界が発生する。平面的なディスクスピンドルステータモ
ータ巻線とその回路がディスクドライブハウジングのベ
ースにプリント回路基板アッセンブリーの一部として製
作される。このプリント回路基板アッセンブリーはディ
スクドライブハウジング内のベースに取り付けられ、軸
方向に間隔をおいて配置された円形のロータプレートの
間にはめ込まれた平面状の巻線を担持する部分を有す
る。この平面状の巻線は型巻線で構成することもできる
が、プリント回路で構成する方が好適である。これによ
って部品の製作と組み立て加工における手作業が大幅に
低減される。この独特の構造設計の特徴は、ある形状係
数に対して、また従来の設計に対して、モータ自体につ
いても、またディスクドライブの外部のその下の位置か
らディスクドライブ内の既存のスペースへのプリント回
路アッセンブリーの取り外しについてもディスクスピン
ドルモータのプロファイル寸法を低減し、これによって
機械的体積効率が向上する。

【０００８】さらに、ディスクドライブハウジングのベ
ースとプリント回路アッセンブリーの電子部品はディス
クドライブハウジング内にディスクスピンドルモータと
一体をなす部分として組み込まれる。ディスクスピンド
ルモータの巻線は プリント回路基板アッセンブリー上
のプリント回路である。この実施態様では、電子部品と
電気的機能が１つの共通のプリント回路基板に一括され
る。このプリント回路基板は薄い、たとえばガラス繊
維、ポリイミド等の低コストの材料からなるものであ
り、ハウジング内のディスクドライブベースにメモリデ
ィスク構造と回転型アクチュエータ構造に沿って接着さ
れる。ディスクスピンドルモータのプリント回路巻線に
加えて、集積回路、コネクタおよび分離した回路素子が
プリント回路板に接着される。

【０００９】ディスクドライブのベースと一体化され、
プリント回路巻線を設けたアキシャルギャップディスク
スピンドルモータを使用することによって、ディスクス
ピンドルモータの外形が小さくなり、プリント回路アッ
センブリーをディスクドライブハウジング内に入れるこ
とができ、通常プリント回路アッセンブリー基板によっ
て発生するディスクドライブの外形寸法のさらなる増大
を防止する。構造的外形のかかる累積的な縮小によっ
て、メモリディスク構造とディスクドライブハウジング
の全体的外形が小さくなり、ディスクドライブの機械的
体積効率が向上する。これによって、ディスクドライブ
と電子部品の間の接続はすべてディスクドライブのハウ
ジング内で行なわれ、ハウジング中の電気的接続の複雑
さが外部のプリント回路板アッセンブリーにまでおよ
び、かかる接続によって汚染要因物質が漏出することが
防止される。

【００１０】このディスクドライブのこの独特な構造で
は、所要部品点数が少なく、自動的な製作および組み立
てに適合した構成の部品が用いられ、製作および組み立
てにおける手作業の必要が最小限になり、製品歩どまり
を向上させ、形状係数のより小さいディスクドライブ用
のディスクスピンドルモータを低コストで製作すること
を可能にする。

【００１１】

【実施例】本発明の原理を実施し、また本発明の現在わ
かっている最良の実施態様を示すディスクドライブを図
１に示す。ディスクドライブハウジングは、このディス
クドライブの主要部分をなす、改良された小さい外形の
ディスクスピンドルモータを含むメモリディスク構造３
と回転型アクチュエータ構造５を支持するベース１を有
する。ベース１はディスクドライブハウジングの一部を
なし、ディスクドライブの部品に対する主支持体をな
す。

【００１２】メモリディスク構造メモリディスク構造３
は図１には一点鎖線で示すメモリディスクアッセンブリ
ー７とディスクスピンドルモータアッセンブリー９から
なる。図１の断面II-IIの図である図２に示すように、
メモリディスクアッセンブリー７はこの例では１つのメ
モリディスク7aしか有しない。ディスクスピンドルモー
タ９はボビン状のモータロータ9aとプリント回路ステー
タ巻線9b1を含むモータステータ9b からなる。モータロ
ータ9aのハブ9a1はベース１中に固定されたディスクモ
ータスピンドル9a3上に同軸ベアリング対9a2によって受
けられている。ディスクモータスピンドル9a3をベース
１に固着するには接着あるいは圧着を用いることができ
る。２つ以上のメモリディスク7aをメモリディスクアッ
センブリー７中に用いてディスクドライブのデータ容量
を大きくすることができる。

【００１３】ボビン状のディスクモータロータ9aは軟鋼
やステンレス鋼といった磁化可能な材料で製作される。
保磁力が弱く、透磁率の高い任意の材料を用いることが
できる。このボビン状のディスクモータロータ9aはハブ
9a1に軸方向に間隔をおいた一対の円形のロータプレー
ト9a4および9a5を有する。下ロータプレート9a4はロー
タハブ9a1と一体であることが好適である。これは、こ
の構造によれば部品と組み立てステップが１つずつ少な
くなるためである。上ロータプレート9a5は、ロータプ
レート9a4と9a5の軸方向の間隔を決めるハブ9a1の肩部9
a6の上に載ることが好適である。接着あるいは圧着によ
ってロータプレート9a5がハブ9a1に固着される。リング
状の永久磁石9a7がロータプレート9a4の周辺対向面上に
接着され、ディスクモータスピンドル9a3に対し同心状
に配設されることとなる。メモリディスク7aは上ロータ
プレート9a5の上面に接着されている。メモリディスク
が入ったときその平坦さを保証するために、ロータプレ
ート9a5の上面はハブへの組み付けとそれに対するメモ
リディスク7aの取り付けの前にラップ仕上げすることが
好適である。

【００１４】スピンドルモータ９のステータ9bはプリン
ト回路板アッセンブリー9b3の薄い基板9b2上の平坦なプ
リント回路ステータ巻線9b1を有する。プリント回路板
アッセンブリー9b3の薄い基板9b2はハウジング内のベー
ス１にメモリディスク構造３とアクチュエータ構造５に
沿って固着される。基板9b2はロータハブ9a1への上ロー
ラプレート9a5の固着に先だって設置される。この基板
に設けた円形の開口部9b21はロータハブ9a1を通し、そ
れを取り囲む。この位置では、基板9b2はモータロータ9
aのロータプレート9a4と9a5の間の位置をとり、その結
果プリント回路モータステータ巻線9b1はリング磁石9a7
と上ロータプレート9a5の境界面の間の軸方向のギャッ
プの間に入り、この位置では巻線はリング磁石9a7の極
性が交互に入れ換わった軸方向の磁界によってリンクさ
れる。

【００１５】図１からわかるように、ステータ巻線9b1
はプリント回路板アッセンブリー9b3の基板9b2上のプリ
ント回路レイアウトである。この巻線9b1は径方向に配
設された複数のプリント回路巻線部9b11を有し、この巻
線部9b11はリング磁石9a7を６つの周方向に等しく間隔
をおいた位置において径方向に横切る。これらの径方向
の巻線部9b11は内周側巻線部9b12と外周側巻線部9b13を
含む連続的なプリント回路巻線パターンの部分をなす。
この巻線パターンは基板9b2の両側に正確に位置あわせ
された状態で印刷され、これによって２倍の巻き数とモ
ータトルクが得られる。基板9b2の上面のプリント回路
巻線の内側の端部は、通孔9b14によって基板9b12の下面
上のプリント回路巻線の内側の巻線に接続される。下面
の巻線の外側の端部は通孔9b15によって基板9b2の上面
に接続される。通孔9b14と通孔9b15はプリント回路パタ
ーン9b16および9b17によってプリント回路基板9b2上の
アクチュエータ／スピンドルドライバ9b4のスピンドル
ドライバ9b41に接続される（図３、図７）。

【００１６】リング磁石9a7は図１に示すように６つの
周方向に等しく間隔をおいた位置9a71において極性が交
互になるように軸方向にスポット磁化される。リング磁
石9a7における隣り合う軸方向に交互の極を有する永久
磁石スポット9a71の間の磁束結合は、モータロータプレ
ート9a4および9a5の周辺部において周方向になってい
る。プリント回路巻線9b1が位置する軸方向のギャップ
は、リング磁石9a7の上面と上ロータプレート9a5の内面
の周辺部の間に形成される。

【００１７】ディスクスピンドルモータ９の動作は平コ
イルリニアモータの動作と同様である。この場合、リニ
アモータは円形自閉型である。リング磁石9a7とロータ
プレート9a5の間のエアーギャップ中に軸方向ギャップ
磁束路が形成される。この磁束路中の永久磁界はこの軸
方向のギャップ中に配設されたプリント回路ステータ巻
線9b1の径方向の巻線部9b11を連結する。プリント回路
ステータ巻線9b1の径方向の巻線部9b11中の電流はこの
永久磁界に対して直角であり、またモータの回転の接線
方向成分に対して直角である、これによって、モータロ
ータ９にロータを回転させる電磁結合された接線力が発
生する。

【００１８】ディスクスピンドルモータ９が機能するに
は少なくとも２つの永久磁極9a71が必要である。図６に
は４つの極を示す。図１に示す６極よりも多い極数を採
用することもできる。前述したように、これらの個々の
極9a71の軸方向の極性は永久磁石リング9a7の周囲で交
互になっている。１つの径方向の巻線部9b11中の電流は
ハブ9a1から離れる方向に流れ、それに隣り合う径方向
の巻線部9b11中の電流はハブ9a1に向かって流れる。プ
リント回路巻線9b1の径方向の巻線部9b11は軸方向のギ
ャップ中の極が交互になった軸方向の磁束路を横切るた
め、これらの相互作用する磁束場によって生成される力
は常に同方向である。モータロータ9aが回転し、スポッ
ト磁石が周方向に隣接する径方向の巻線部9b11に接近す
ると、プリント回路巻線9b1に結合されたアクチュエー
タスピンドルドライバ9b4のスピンドルドライバ部9b41
は巻線電圧を逆転させて接線力を同じ方向に維持する。
リング磁石9a7の周辺位置（図１、図２）に配設され
た、径方向の巻線部9b11（図１）の位置においてこの位
置での軸方向磁界を検出するためのホールセンサー9b18
を用いて、この切り換えを開始するすなわちこの切り換
えのタイミングを取ることができる。リング磁石9a7の
軸方向に極が交互になった磁気スポット9a71の分岐点が
ホールセンサー9b18に接近し横切るとき、ホールセンサ
ーはスピンドルドライバ9b41に結合される信号を生成
し、この信号は単一方向の磁力結合を維持するために、
巻線電流の極性の反転が必要であることを示す。あるい
は、巻線9bの逆起電力を巻線電流の反転のタイミングを
取るための信号源として検出することもできる。

【００１９】図１のアクチュエータスピンドルドライバ
9a4のスピンドルドライバ部9a41を、プリント回路巻線9
b中の電流の逆転切り換えを行なうための転流回路とし
て図３に詳細に示す。この転流回路は一定の正の電圧V
の供給源とグラウンドの間に接続されたトランジスタブ
リッジ回路11からなる。トランジスタ対T1、T2およびT
3、T4はブリッジ回路11の反対の足（leg）に接続されて
いる。プリント回路モータ巻線9b1はブリッジ回路11の
一対の出力端子OT1およびOT2に接続されている。トラン
ジスタ対T1、T2およびT3、T4は２つの状態の間で切り替
わり、それによってプリント回路巻線9b1を流れる電流
の方向が逆転する。ホールセンサー9b18は正電圧端子V
とグラウンドの間の回路中の正電圧源によって付勢され
る。ホールセンサー9b18への入力は逆転磁界であり、モ
ータロータ9a7が回転するときこの磁界が加わる。これ
を図３にホールセンサーの左側の反対方向を向いた矢印
で示す。ホールセンサー9b18の出力は、それが図１の径
方向巻線部9b11の１つにおける位置で検出する永久磁界
の逆転と同期して、同じ極性の２つの異なる電圧値ある
いは電圧状態の間で切り替わる。

【００２０】より詳細には、ホールセンサー9b18の出力
はプルアップ抵抗R1によって正電圧源Vに接続された端
子11aに接続されている。端子11aに現われる電圧は高電
圧状態か低電圧状態のいずれかであり、ホールセンサー
9b18によって検出される磁束の方向と同期して変化す
る。端子11aはブリッジ回路11の転流制御回路11bの入力
端子である。転流制御回路11bは入力端子11aに並列に接
続された２つの転流回路ブランチ11cおよび11dからな
る。ブランチ11cは直列接続された反転増幅器I1およびI
2からなる。ブランチ11dは１つの反転増幅器I3からな
る。したがって、インバータI2およびI3の出力電圧はそ
れぞれ入力端子11aの電圧がホールセンサー9b18によっ
てその２つの電圧レベルの間で切り換えられるとき、反
対の位相の同じ極性の２つの電圧状態の間で変化する。
インバータI2の出力電圧はトランジスタ対T1、T2のベー
ス電圧であり、インバータI3の出力電圧はトランジスタ
対T3、T4のベースバイアス電圧である。トランジスタT1
およびT3のバイアス電圧は、対応するインバータI2およ
びI3の制御のもとに、それぞれが抵抗器R2およびR3から
なる対応する分圧器のタップから得られる。インバータ
I2の出力がその２つの電圧状態のうち低いほうにあると
き、トランジスタ対T1、T2が導通する。インバータI3の
出力がその２つの電圧状態のうち低いほうにあるとき、
トランジスタ対T3、T4が導通する。ブリッジ回路に印加
される電圧Ｖが一定の時、モータ速度は一定である。

【００２１】ディスクスピンドルモータ９の速度の制御
は、巻線9b1の電圧の大きさを制御するブリッジ回路に
結合される電圧を制御するか、あるいはトランジスタT
1、T2、T3およびT4のオン状態のデューティサイクルを
制御することによって達成することができる。いずれの
種類の制御も、磁気ヘッドによってメモリディスクから
得られるタイミングパルスの発生によってほぼ一定のモ
ータ速度を維持する、ブリッジ回路11に供給される電圧
の大きさを制御する、あるいはブリッジ回路11に結合さ
れる一定の電圧のデューティサイクルを変調するように
調整することができる。かかる速度調整は本発明には含
まれない。

【００２２】ディスクスピンドルモータアッセンブリー
９のボビン状のロータ9aの変更態様を図４に示す。1.
8、1.3およびそれ以下の小さな形状係数のディスクドラ
イブの製作においては、部品点数の低減と組み立てステ
ップ、特に小型部品の組み立てステップの低減が重要で
ある。この目的のために、図４（これも図２のII-IIに
おける断面図である）には、単体構造のボビン状のモー
タロータ9aを示す。上述した小さい形状係数において
は、かかる部品はたとえばねじ切り盤や成型を用いて単
体部品として製作するのが簡便な方法である。別々のモ
ータロータ部品の管理が不要になり、また少なくとも１
つの難しい組み立てステップが削除される。

【００２３】単体のボビン状モータロータを用いるに
は、図１および図２に示すディスクドライブの組み立て
に用いられるものとは異なるディスクドライブ組み立て
処理が必要であり、またプリント回路アッセンブリーを
モータロータの上ロータプレート9a4と下ロータプレー
ト9a5の間に入れるための変更が必要である。図５に示
すように、プリント回路アッセンブリーは向かって右の
端部から入れられる。図１の巻線配置ではかかるスロッ
トは不可能であるが、巻線9b1を基板9b2上で60°回転さ
せ、巻線部9b13をロータハブ9a1を迂回して引き回すこ
とによって、スロット9b22を内側に伸張させてロータハ
ブ9a1を通過させることができる。この巻線部の励磁は
図３の転流回路を用いて図１を参照して説明した通りで
ある。

【００２４】スロットを設けた基板9b2上の巻線構成の
他の変更態様を図６に示す。この巻線はスロットの両側
に配置された２つの別々の巻線部9b1aと9b1bからなる。
この巻線パターンには別々の巻線部9b1aおよび9b1bのそ
れぞれに２つずつの４つの径方向の巻線部9b11が設けら
れている。４つの等間隔の極が軸方向に交互になった永
久磁石スポット9a71がリング磁石9a7に設けられて、軸
方向の磁界が発生する。図１および図５の巻線の場合と
同様に、径方向の巻線部9b11中の電流はそれを通過する
磁化されたスポット9a71の動きと同期して逆転しなけれ
ばならない。これを達成するためには、電流の逆転がす
べての径方向巻線部9b11において同時に起こるように、
別々の巻線部9b1aおよび9b1bをスピンドルドライバ9b41
に並列に接続しなければならない。図３の転流回路をこ
こでも用いることができる。図１および図５の巻線構成
と同様に、図３のブリッジ回路11の出力端子OT1、OT2と
並列に接続される図６の別々の巻線部9b1aおよび9b1b
は、同時に切り換えられて径方向の巻線部9b11における
電流の逆転が達成される。

【００２５】アクチュエータ構造 図１に示すように、回転型アクチュエータアーム構造５
は少なくとも１つの可撓性のアーム5aからなる。アクチ
ュエータアーム5aはメモリディスク7aの上面に重なる。
図２のジンバルばね5a1がトランスデューサアッセンブ
リー5bを可撓性アーム5aの末端部に取り付ける。トラン
スデューサアッセンブリー5bはスライダ5b1と磁気ヘッ
ド5b2等の読み出し／書き込み要素からなる。図２およ
び図４はディスクドライブの各部の関係を示し、図中、
メモリディスクアッセンブリー７は単一のディスク7aか
らなる。図２および図４には、アクチュエータ／トラン
スデューサアッセンブリーをメモリディスク7aの上面に
のみ示すが、第２のかかるアッセンブリーをメモリディ
スク7aの下面にも配置することができることは明らかで
ある。また、本発明は図７に示すように２つ以上のメモ
リディスクを用いて実施することもできる。

【００２６】アクチュエータアーム構造５はベース１に
固着されたスピンドル5d上に受けられた円筒状のハブ5c
（図１）に取り付けられている。

【００２７】回転型アクチュエータアーム５はハブ5dの
アクチュエータ構造に固着された平形コイル5e1を有す
るアキシャルギャップアクチュエータモータ5eからな
る。コイル5e1は、ベース１に固着された永久磁石アク
チュエータモータステータ5e3の上下のステータプレー
ト5e2（図１には上のプレートだけを示す）の間の軸方
向磁界の中でスピンドル5dのまわりの平面的な円弧状の
パスを揺動する。コイル5e1が両方向に付勢されること
によって、トラックセンサーとしてサーボループ中の磁
気ヘッドを用いる回転形アクチュエータアッセンブリー
５のトラック探索追跡機能が制御される。図１に示すよ
うに、プリント回路板アッセンブリー9b3には開口部5e4
が設けられ、アキシャルギャップアクチュエータモータ
5eの永久磁石ステータ5e3をベース１に直接取り付けら
れるようになっている。

【００２８】可撓性アーム5aのエッジに沿って伸張する
ワイヤ5f1が磁気ヘッド5b2を回転型アクチュエータ５の
ハブ5cにある個々の接着パッド5f2に接続する。他のワ
イヤ5f3がアキシャルギャップアクチュエータモータ5e
のコイル5e1をアクチュエータハブ5cにある他の個々の
接着パッド5f2に接続する。複数の回路パターンを有す
る平坦な可撓性のケーブル5f4がアクチュエータハブ5c
の接着パッド5f2をプリント回路板アッセンブリー9b3上
の他の接着パッド5f5に接続する。この位置から、プリ
ント回路板の回路パターン（図示せず）は磁気ヘッド5b
2を前置増幅器20と読み出し／書き込み増幅器21を含む
読み出し／書き込みチャンネル（図７参照）に、またア
クチュエータモータ5eのコイル5e1をプリント回路板ア
ッセンブリー9b3上のスピンドル／アクチュエータドラ
イバ9b4（図７参照）に接続して、位置決め磁気ヘッド5
b2を制御するのに用いられる。

【００２９】プリント回路板がディスクドライブハウジ
ングの外部に取り付けられる従来のディスクドライブに
おいては通常ディスクドライブハウジングの下側に行な
われるこれらの回路接続はすべて、ディスクドライブハ
ウジングの内部に入っており、それによって電気ケーブ
ル接続をハウジングの開口部やコネクタを介してプリン
ト回路板やその上の電気素子に対して行なう必要がなく
なる。ディスクドライブハウジングの側面に配設された
コネクタ5gはディスクドライブとディスクドライブの外
部にあるホストコンピュータの間の電気的接続を提供す
る。

【００３０】読み出し／書き込み機能の実行中のトラッ
ク探索追跡動作モードにおいてディスクドライブを制御
するための電子部品およびシステムはすべてプリント回
路板アッセンブリー9b3に取り付けられ、ここに開示し
た独特の構成法によって、ディスクドライブハウジング
１の内部においてディスクスピンドルモータ９およびア
クチュエータ５と機能的にも構造的にも統合されてい
る。

【００３１】メモリディスク7aに記録されたすべてのデ
ータはトラックおよびトラックセクタによって決まる位
置に記録される。トラックの発見には２つの方法があ
る。１つは現在のトラックから径方向にトラックをカウ
ントする方法であり、もう１つは個々のトラックに記録
されたトラック番号による方法である。

【００３２】図１に示すような１つの磁気ヘッドがトラ
ック探索とトラック追跡のための埋め込み型サーボコー
ドと呼ばれるサーボコードを読み、サーボコードのバー
スピンドルとの間のデータセクタ中のトラックに対して
データの読み出しおよび書き込みを行なう。図７に示す
ように、ディスクスタック中に多数のディスクが各ディ
スク面用のトランスデューサとともに用いられる場合、
１つのディスク面ｍすなわち一番下のディスクの下面を
サーボコード専用とすることができ、この場合、磁気ヘ
ッド5b21がサーボコード専用とされる。これらの異なる
機能のタイミングは選択されたトラック中のアドレス指
定されたセクタ中のサーボコード記録の始点あるいはデ
ータ記録の始点に応じて磁気ヘッドから送られる信号に
よって起動されるインターフェース15によって提供され
る。

【００３３】図１および図４は本発明の物理的側面と機
能的側面を関係付けるものであり、電子構成要素をブロ
ック図の形態で示す。実際には、これらのブロックは、
図１に示すようにプリント回路板アッセンブリー9b3の
基板上に配置され、プリント回路パターン（図示せず）
によって接続されてこのディスクドライブ制御システム
の構成要素として機能する電子回路チップあるいはその
他の分離した回路素子からなる。図７に示すように、こ
の制御システムはいくつかのシステム構成要素間の接続
を示す。このシステムはホストコンピュータ19とディス
クメモリファイルあるいは駆動装置５、７の間の双方向
の通信を提供する機能をはたす。

【００３４】図７に示すように、（図１も参照）、ホス
トコンピュータ19はコネクタ5gを介してインターフェー
ス回路15に接続されている。ホストコンピュータ19によ
るディスクメモリ５、７からのデータの読み出し、ある
いはディスクメモリ５、７へのデータの書き込みの要求
はインターフェース15のインターフェース制御部15aで
受け取られ、インターフェース15によって処理されてデ
ータの検索あるいは書き込みが行なわれるべきトラック
アドレスとトラックセクタアドレスが得られる。かかる
処理は主として必要に応じて外部の読み出し専用メモリ
（ROM）16にアクセスするマイクロプロセッサ15bによっ
て行なわれる。トラックカウント値あるいはトラック番
号の形態のトラックアドレスが、どちらのトラック同定
形式あるいはアドレス形式が取られるかに応じて、イン
ターフェース15からデータコントローラ15cを介してデ
ィスクコントローラ17に送られる。トラックアドレスと
セクタアドレスはマイクロプロセッサ15b中のランダム
アクセスメモリに格納される。バッファＲＡＭ15dは読
みだし／書き込みデータを備える。

【００３５】ディスクコントローラ17はアクチュエータ
／スピンドルドライバ9b4を介して回転型アクチュエー
タモータ5eとディスクスピンドルモータ９の制御を行な
う。アクチュエータ／スピンドルドライバ9b4中のスピ
ンドルドライバ9b41は、ディスクコントローラ17に応答
して、ディスクアッセンブリー７のスピンアップを開始
し、ディスクスピンドルモータ９の速度を調整する。ア
クチュエータ／スピンドルドライバ9b4の位置コントロ
ーラ9b42と増幅器9b43が、トラックカウント値あるいは
トラック番号に関するディスクコントローラ17からの入
力に応じて、回転型アクチュエータモータ5eを制御し、
これによってトラック探索が開始される。位置コントロ
ーラ9b42と増幅器9b43は、探索動作モード中にトラック
の横断あるいはトラック番号に関して磁気ヘッド位置の
フィードバックを受け取る位置センサー9b44を含む閉サ
ーボループの一部をなす。複数ディスクを用いるディス
クメモリの場合には、フィードバックは選択された磁気
ヘッド5b2を介して埋め込み型サーボコードから得るこ
とができ、あるいはまた専用の磁気ヘッド5b21を介して
専用のサーボコードから得ることもできる。トラック横
断数あるいはトラック番号が位置コントローラ9b42のそ
れと一致するとき、トラック探索が終了しトラック追跡
が開始される。

【００３６】トラック追跡モードにおいては、専用のサ
ーボ機能が選択されないものとすると、磁気ヘッド5b2
は追跡されるトラックのそれぞれのトラックセクタ中の
埋め込み型サーボコードのバーストを検出し、データア
ドレスを検出し、データコードの始点を検出する。イン
ターフェース15に結合された前置増幅器20と読み出し／
書き込み増幅器21を含む読み出し／書き込みチャンネル
中のこれらの信号は読み出しあるいは書き込み機能を開
始させる。読み出されたデータはディスクからバッファ
RAMに転送され、書き込みデータはバッファコントロー
ラ14の制御のもとにバッファRAMからディスクに転送さ
れる。

【００３７】読み出し／書き込みチャンネルにおいて、
前置増幅器20はトランスデューサあるいはヘッドインタ
ーフェースとして機能する。サーボコード、アドレスコ
ードあるいはデータコードの始点から磁気ヘッド中に誘
起された信号は、読み出し／書き込み増幅器21にパルス
として送出される。ここでは、埋め込み型サーボコード
から得られた信号はパルス検出器21aによってこの閉サ
ーボループ中の位置センサー9b44にフィードバックさ
れ、これによってサーボコードフィールドの横断中にト
ラック追跡が維持され、アドレスコードとデータコード
の始点から得られたパルスがクロック同期位相同期ルー
プ21bを介して読み出し／書き込みエンコーダ回路21cに
送出される。説明上、回路21bはその入力に位相比較器
を有し、その出力に電圧制御発振器（VCO）を有する。
これらはローパスフィルターと積分器によって結合され
る。この回路は符号化されたデータストリームからクロ
ック発生器CGのクロックを抽出する機能を果たす。デコ
ーダ／エンコーダ21cはシステムのディスクメモリ側の
1,7あるいは2,7コードのデータをシステムのインターフ
ェース／ホストコンピュータ側でNRZコードに変換す
る。データフレーム化および制御回路15eが書き込みを
行なうべきセクタを構築するか、あるいは読み出し済み
のセクタを分解する。このセクタはデータの他にオーバ
ーヘッド情報を含む。

【００３８】コネクタ回路15fを用いてデータの直列化
／非直列化を行なう。読み出し中直列データストリーム
は並列データに変換される。書き込むべき並列フォーマ
ットのデータは直列データストリームに変換される。こ
の位置には誤り修正回路を用いることも有益である。

【００３９】図１と図７の比較から、いくつかの電子シ
ステム、メモリ、増幅器その他の間の主要な接続が説明
される。これらはプリント回路アッセンブリー9b3の一
部をなすプリント回路パターン中に組み込まれているこ
とがわかる。かかるプリント回路設計の詳細は本発明に
関してはその実施例には重要ではない。

【００４０】本発明は光学ディスクドライブ、磁気光学
ディスクドライブ、磁気抵抗ディスクドライブおよびそ
の他の種類のディスクドライブに適用することができ
る。

【００４１】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明を各実施態様毎に列挙する。

【００４２】１． a. ベースを有するハウジングと、 b. ハブと該ハブ上に軸方向に間隔をおいた一対の磁性
材料からなるロータプレートを備えるモータロータと、 c. 前記ベース上に前記モータロータを回転可能に取り
付けるための手段と、 d. 前記モータロータに所定の径寸法を有するディスク
を同心状に接続する手段と、 e. 前記ロータプレートの周辺部に隣接して、前記一対
のロータプレートの間に極性が交互で周方向に間隔をお
いた軸方向の磁界を発生させる手段と、 f. その一部が前記ロータプレートの間に配設された前
記ベース上に設けられた回路板と、 g. 前記軸方向の磁界のうちの少なくともいくつかにあ
る前記回路板の一部に配設されたモータ巻線と、 h. トランスデューサと、 i. 前記トランスデューサを前記ディスクの径方向の寸
法内の異なる径方向の位置に移動させるための前記ベー
スに移動可能に取り付けられた可動トランスデューサア
クチュエータ手段とからなるディスク記録／再生装置。

【００４３】２． a. 前記軸方向の磁界を発生させる
ための手段が、前記ハブに対して同心状に前記ロータプ
レートの間で該一方のロータプレートに固着された円形
の永久磁石リングからなり、該永久磁石リングは前記ロ
ータプレートの間に前記の磁界を発生させるための極性
が交互で周方向にほぼ等間隔の軸方向に磁化された永久
磁石スポットを有してなる前項１記載のディスク記録／
再生装置。

【００４４】３． a. 前記モータ巻線がプリント回路
巻線である前項１記載のディスク記録／再生装置。

【００４５】４． a. 前記回路板がプリント回路板か
らなり、 b. 前記モータ巻線が前記軸方向の磁界中の前記プリン
ト回路板の両面の連続的なプリント回路巻線部からなる
プリント回路巻線である前項１記載のディスク記録／再
生装置。

【００４６】５． a. 前記プリント回路巻線部がそれ
ぞれ前記軸方向の磁界によって連結される径方向の巻線
部からなり、該径方向の巻線部の数が軸方向の磁界の数
と等しい前項４記載のディスク記録／再生装置。

【００４７】６． a. 前記プリント回路板上の転流回
路と、 b. 前記転流回路を前記プリント回路巻線部に接続する
前記プリント回路板上のプリント回路パターンと、 c. 前記転流回路を制御するため前記モータロータの回
転中に軸方向の磁界を通過して該磁界と磁束結合する状
態で径方向の巻線部に隣接して配設された磁界センサー
を有する前項５記載のディスク記録／再生装置。

【００４８】７． a. 前記モータロータが単体の磁性
材料からなるものである前項１記載のディスク記録／再
生装置。

【００４９】８． a. 前記一方のロータプレートが前
記ハブと一体であり、前記他方のロータプレートが前記
ハブに取り付けられた前項１記載のディスク記録／再生
装置。

【００５０】９． a. 前記可動トランスデューサアク
チュエータ手段が回転型アクチュエータである前項１記
載のディスク記録／再生装置。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明はディスクスピン
ドルモータをディスクドライブのベースとハウジングに
一体化し、ディスクスピンドルモータの独特な設計によ
って可能なプリント回路板アッセンブリーのディスクド
ライブハウジングへの組み込みによって、プリント回路
板の電子部品をハウジング内のディスクドライブモー
タ、アクチュエータモータおよび磁気ヘッドと一体化
し、ディスクスピンドルモータの機能的部分としてのデ
ィスクドライブベースとプリント回路板アッセンブリー
を用いる。これによって、製造コスト、組み立てコスト
および作業が低減される。プリント回路板アッセンブリ
ー上のプリント回路を用いることによって、特にディス
クスピンドルモータ巻線については、ディスクスピンド
ルモータ内の巻コイルが不要になり、このアッセンブリ
ーにはディスクスピンドルモータのための別途の外部ハ
ウジングが不要であり、モータハウジングはディスクド
ライブのベースあるいはハウジングであり、プリント回
路巻線を含むモータステータはこれもハウジング内のデ
ィスクドライブのベース上にあるプリント回路板アッセ
ンブリーの一部である。

【００５２】このディスクスピンドルモータ設計は、す
べての電子的および電気的機能を１つの共通のプリント
回路板アッセンブリーに統合することを可能にする。こ
のプリント回路板アッセンブリーの基板は、ハウジング
内の金属の駆動装置ベースに接着して支持することので
きる薄い低コストの材料（薄いガラス繊維、ポリイミド
その他）で製作される。集積回路チップ、コネクタおよ
びその他の分離した電気あるいは電子素子はこのプリン
ト回路基板に接着される。また、このプリント回路基板
の一部はディスクスピンドルモータ巻線を支持するディ
スクスピンドルモータステータとしても機能する。

【００５３】このプリント回路基板9b2は非常に低コス
トでバッチ生産することができ、すなわち（１）電子部
品の基板、（２）スピンドルモータステータ、（３）コ
ネクタ基板、（４）すべての電気的および電子的構成要
素のための単一の相互接続手段、（５）かかる回路接続
はすべてハウジングの内部にあり、外部の回路基板への
接続のためにハウジングに開口部を設ける必要がないと
いった多数の機能を果たす。このバッチ生産される部品
への唯一の外部取り付け物はアクチュエータアームアッ
センブリーからの可撓性のケーブルである。基板がポリ
イミドである場合、この可撓性のケーブルは基板への付
属物としてに示すような接続を削除することができる。

【００５４】このディスクスピンドルモータの設計は簡
単であるため、従来のディスクスピンドルモータにくら
べて大幅なコストダウンが可能である。印刷されたコイ
ル以外に必要な構成要素は（１）たとえば軸方向のベア
リング対からなるカートリッジベアリングアッセンブリ
ー、（２）磁石、および（３）ディスクモータロータ、
好適にはモータの磁束路としてもはたらくボビン状のロ
ータのみである。モータロータは外形が小さく、これは
超薄型ディスクドライブにおけるディスクスピンドルモ
ータのアプリケーションには欠かすことのできない特徴
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を実現したメモリディスク構造と
アクチュエータ構造を有するディスクドライブ等に用い
られるディスク記録／再生装置の平面図である。

【図２】図１の線II-IIにおける図１のメモリディスク
構造の断面図である。

【図３】ディスクスピンドルモータの巻線の励起を制御
する回路図である。

【図４】図２のメモリディスク構造の変更態様を示す図
１の線II-IIにおける断面図である。

【図５】図１に示す種類のディスク記録／再生装置の平
面図であり、ディスクスピンドルモータプリント回路巻
線の異なる配置を示す。

【図６】図１に示す種類のディスク記録／再生装置の平
面図であり、ディスクスピンドルモータプリント回路巻
線の異なる構成を示す。

【図７】基本回路要素間の電気的接続を示すサーボ機能
および処理機能を用いたディスクドライブシステムの図
である。

【符号の説明】

１: ベース ３: メモリディスク構造 ５: 回転型アクチュエータ構造 5a: 可撓性のアーム 5a1: ジンバルばね 5b: トランスデューサアッセンブリー 5b2: 磁気ヘッド 5b21: 磁気ヘッド 5c: 円筒状のハブ 5d: スピンドル 5e: アキシャルギャップアクチュエータモータ 5e1: 平形コイル 5e2: ステータプレート 5e3: 永久磁石アクチュエータモータステータ 5e4: 開口部 5f1: ワイヤ 5f2: 接着パッド 5f3: ワイヤ 5f4: 可撓性のケーブル 5f5: 接着パッド 5g: コネクタ ７: メモリディスクアッセンブリー 7a: メモリディスク ９: ディスクスピンドルモータアッセンブリー 9a: モータロータ 9a1: ハブ 9a2: 同軸ベアリング対 9a3: ディスクモータスピンドル 9a4: 下ロータプレート 9a5: 上ロータプレート 9a6: ハブ9a1の肩部 9a7: リング状の永久磁石 9a71: 永久磁石スポット 9b: モータステータ 9b1: プリント回路ステータ巻線 9b1a, 9b1b: 巻線部 9b2: 基板 9b3: プリント回路板アッセンブリー 9b4: スピンドル／アクチュエータドライバ 9b11: 径方向の巻線部 9b12: 内周側巻線部 9b13: 外周側巻線部 9b16, 9b17: プリント回路パターン 9b18: ホールセンサー 9b21: 開口部 9b41: スピンドルドライバ 9b42: 位置コントローラ 9b43: 増幅器 9b44: 位置センサー 11: トランジスタブリッジ回路 11a: 端子 11b: 転流制御回路 11c, 11d: 転流回路ブランチ 11, 12: 反転増幅器 13: 反転増幅器 15a: インターフェース制御 15b: マイクロプロセッサ 15c: データコントローラ 15d: バッファコントローラ 15e: データフレーム化および制御回路 15f: コネクタ回路 16: 読み出し専用メモリ 17: ディスクコントローラ 19: ホストコンピュータ 20: 前置増幅器 21: 読み出し／書き込み増幅器 21b: クロック同期位相同期ループ 21c: 読み出し／書き込みエンコーダ回路 T1、T2: トランジスタ対 T3、T4: トランジスタ対 OT1、 OT2: 出力端子 R1: プルアップ抵抗 V: 正電圧源 R2, R3: 抵抗器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】a. ベースを有するハウジングと、 b. ハブと該ハブ上に軸方向に間隔をおいた一対の磁性
   材料からなるロータプレートを備えるモータロータと、 c. 前記ベース上に前記モータロータを回転可能に取り
   付けるための手段と、 d. 前記モータロータに所定の径寸法を有するディスク
   を同心状に接続する手段と、 e. 前記ロータプレートの周辺部に隣接して、前記一対
   のロータプレートの間に極性が交互で周方向に間隔をお
   いた軸方向の磁界を発生させる手段と、 f. その一部が前記ロータプレートの間に配設された前
   記ベース上に設けられた回路板と、 g. 前記軸方向の磁界のうちの少なくともいくつかにあ
   る前記回路板の一部に配設されたモータ巻線と、 h. トランスデューサと、 i. 前記トランスデューサを前記ディスクの径方向の寸
   法内の異なる径方向の位置に移動させるための前記ベー
   スに移動可能に取り付けられた可動トランスデューサア
   クチュエータ手段とからなるディスク記録／再生装置。
2. 【請求項２】a. 前記軸方向の磁界を発生させるための
   手段が、前記ハブに対して同心状に前記ロータプレート
   の間で該一方のロータプレートに固着された円形の永久
   磁石リングからなり、該永久磁石リングは前記ロータプ
   レートの間に前記の磁界を発生させるための極性が交互
   で周方向にほぼ等間隔の軸方向に磁化された永久磁石ス
   ポットを有してなる請求項１記載のディスク記録／再生
   装置。
3. 【請求項３】a. 前記モータ巻線がプリント回路巻線で
   ある請求項１記載のディスク記録／再生装置。
4. 【請求項４】a. 前記回路板がプリント回路板からな
   り、 b. 前記モータ巻線が前記軸方向の磁界中の前記プリン
   ト回路板の両面の連続的なプリント回路巻線部からなる
   プリント回路巻線である請求項１記載のディスク記録／
   再生装置。
5. 【請求項５】a. 前記プリント回路巻線部がそれぞれ前
   記軸方向の磁界によって連結される径方向の巻線部から
   なり、該径方向の巻線部の数が軸方向の磁界の数と等し
   い請求項４記載のディスク記録／再生装置。
6. 【請求項６】a. 前記プリント回路板上の転流回路と、 b. 前記転流回路を前記プリント回路巻線部に接続する
   前記プリント回路板上のプリント回路パターンと、 c. 前記転流回路を制御するため前記モータロータの回
   転中に軸方向の磁界を通過して該磁界と磁束結合する状
   態で径方向の巻線部に隣接して配設された磁界センサー
   を有する請求項５記載のディスク記録／再生装置。