JPH0341667A - ディスク駆動装置 - 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】 【産業上の利用分野１ 本発明は円盤状の記録媒体を回転駆動するディスク駆動
装置のａ槽構造に関するものであり、より詳しくは回転
駆動軸の偏心回転防止構造の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来のディスク駆動装置は、特開昭６２−２７９５６０
の公報に示される如きの構造が知られており、より詳し
くは第６図に示す。

第６図は従来のディスク駆動装置の要部平面断面図であ
る。

ｗ８６図ではラジアルギャップタイプのモータ要部を示
しており、軸受け（図示省略）に回転自在に支持された
回転軸５１はロータ５３と結合されていて、ロータ５３
にはマグネット５４が結合されており、一体的に回転す
る構造である。

ロータ５３及びマグネット５４と対向して配置され、複
数極を存してその外周が略円形を威し、複数のコイル５
６を巻き備えたステータ６０は、その中心を回転軸５１
の中心とＸ量隔てており、マグネット５４とのギャップ
は図示の如くアンバランスになっていて、このマグネッ
ト５４と関係して磁気回路を構成する構造である。

そして、該ギャップのアンバランスは磁気回路の吸引力
にアンバランスを生じせしめて、回転軸５１を矢印５７
方向に付勢し、軸受け〈図示省略）にクリアランスがあ
っても所定の方向に付勢されて回転軸５１の回転におけ
る偏心を防止する構造であった。

［発明が解決しようとする課題］ 以上前述した構造の従来の技術では、磁気回路を構成す
る為のマグネットとステータの威すギャップのアンバラ
ンスによって、吸引力にアンバランスを生じせしめて、
回転軸を所定の方向に付勢し、軸受けにクリアランスが
あっても所定の方向に付勢されて回転軸の回転における
偏心を防止する構造であり、少なくも、軸受けの摩擦損
失を最小限に止め、かつ、確実に所定の方向に付勢する
為には、前述のギャップのアンバランス量のセツティン
グは、かなり高度な技術及び構成部材の精度が要求され
、実用化の而ではコスト高になるという問題点を有して
いた。

そこで、本発明は上記の様な問題点を解決するもので、
その目的とするところは、簡単な構造にして、実用化を
促進するとともに、安価で安定したディスク駆動装置を
提供するものである。

［課題を解決する為の手段］ 本発明のディスク駆動装置は、 １） Ａ１円盤状の記録媒体を回転駆動する回転駆動軸と、 Ｂ、該回転駆動軸を回転自在に支持する軸受けと、 Ｃ０該回転駆動軸に保持され、一体的に回転するロータ
と、 Ｄ、該ロータに対向して配置され、該ロータとともに磁
気回路を構成して回転駆動源となるステータと、 Ｅ、前記回転駆動軸の幀方向とは略垂直方向に配置され
、前記円盤状の記録媒体に記録または再生を行うヘッド とから成り、前記軸受けには前記回転駆動軸が回転運動
を可能とする相対的な所定のクリアランスを設けるとと
もに、該クリアランスによって前記回転駆動軸が偏心回
転しない手段として、前記回転駆動軸を前記ヘッドとの
相対位置にして略直角方向の所定方向に付勢するマグネ
ットを配置して戒る事を特徴とする。

２）前記軸受けをメタル軸受けで構成した事を特徴とす
る。

［作用〕 本発明の上記の構成によれば、前記回転駆動軸を所定方
向に付勢する為に配置したマグネットは、前記軸受けの
所定のクリアランスを前記ヘッドとの相対位置にして略
直角方向に付勢して、前記回転駆動軸の偏心回転を防止
する。

更に、上記の構成により前記軸受けをメタル軸受けで構
成すると、前記軸受けと前記回転駆動軸の係合クリアラ
ンスを所定の一方向に付勢して、前記回転駆動軸の偏心
回転を防止する事に有効に作用する。

［実施例］ 第１図〜第３図は本発明のディスク駆動装置の適切な一
実施例を示し、第４図、第５図は応用例を示す。

第１図はディスク駆動装置の要部平面断面図。

第２図はディスク駆動装置の要部側面断面図、第３図は
ディスク駆動装置の全容を示す分解斜視図であり、第４
図、第５図は応用例のそれぞれディスフ駆動装置の要部
平面断面図、ディスク駆動装置の要部側面断面図である
。

第３図において、記録再生の要素機能を装着する為のフ
レーム１は、円盤状の記録媒体（図示省略〉をチャッキ
ングして回転駆動するディスク駆動手段としての主軸モ
ーター４．記録媒体と信号の授受を行う信号変換手段と
してのへラド５を搭載して記録媒体の径方向に移動自在
にガイドされて（図示省略）アクセス自在なキャリッジ
６、該キャリッジ６をアクセス駆動せしめるステップモ
ーター７を装着し、主軸モーター４はネジ１０によって
固定されている。

上記フレーム１の両側には、該フレームｌの外側に向い
て相背反する二面を構成する様に１対のサブフレーム２
及びサブフレーム３をフレーム１の対向する両側面に配
置してあり、該サブフレーム２及びサブフレーム３には
、このディスク駆動装置を他の装置に固定する為の複数
の固定ネジ穴２ａ、２ｂ及び複数の固定ネジ穴３ａ、３
ｂを各々構成しである。

そして、サブフレーム２及びサブフレーム３は、前述し
た記録再生の要素ａ能を装着したフレームｌの略々平面
的な重心位置に向かって各々ネジ９ａ、ネジ９により結
合し、該フレーム１を枢着している。

尚、サブフレーム２及びサブフレーム３は、前述したフ
レーム１の外側に向いて相背反した背反方向または対向
方向に弾性を有しており、弾性変移可能な構造であり、
該背反方向または対向方向と略直交する方向、即ち上記
複数の固定ネジ穴２ｂ、３ｂのネジ締め方向には高剛性
に構成してあって、はとんど弾性変移しない構造である
。

そして、上記構造でサブフレーム２及びサブフレーム３
に枢着されているフレーム１は、若干の弾性を有してお
り、ネジ９ａ及びネジ９によって結合している部分で該
ネジ９ａ及びネジ９を中心とした周回方向に僅かなねじ
れ変移可能な構造である。

上記の如くサブフレーム２及びサブフレーム３がフレー
ムｌを枢着した状態に対して、内側が該サブフレーム２
及びサブフレーム３の外側と略同−寸法から成り、略角
筒状に形成したケース８を図中後方矢印１１方向がら挿
入して組み合わせ、該ケース８は、上述した記録再生の
要素ａ能を覆い保護する役割を受は持っている。

尚、該ケース８には前述したサブフレーム２及びサブフ
レーム３に構成した複数の固定ネジ穴２ａ。

３ａ及び複数の固定ネジ穴２ｂ、３ｂに対応した位置に
複数の挿通開口８ａを有し、該挿通関口８ａを通してサ
ブフレーム２及びサブフレーム３の複数の固定ネジ穴２
ａ、３ａ及び複数の固定ネジ穴２ｂ、３ｂに各々ネジ締
め可能な構造であり、このディスク駆動装置を他の装置
に固定する場合に、このベース側からネジ締め固定する
と、ケース８は若干の弾性を有しており、サブフレーム
２及びサブフレーム３と圧接する構造である。

次に、以上の全容から成るディスク駆動装置のディスク
駆動手段となる主軸モーター４の詳細について第２図、
第１図に基づいて説明する。

第１図はディスク駆動装置の要部平面断面図。

第２図はディスク駆動装置の要部側面断面図であり、第
１図は第２図の要部平面断面図に相当する。

第１図及び第２図ではラジア゛ルギャップタイプのモー
タ要部を示しており、ベース４１は鉄基板であり、一方
の而に回路パターンを有して主軸モーター４の回転を制
御する制御回路を構成している。

そして、ベース４１には略中央にハウジング４２及び複
数枚から成るステータ４３が固定されていて、ハウジン
グ４２はメタル軸受け４５及びボールベアリング４６を
内蔵し、ステータ４３は第１図に示す如く複数極がら構
成されてその外周が略円形を威しおり、複数のコイル４
４を巻き備えている。

一方、該ステータ４３と対向して配置され、複数極に着
磁されたロータマグネット３９は円筒形に形成されてお
り、その外周を鉄系素材で構成され、略筒状に形成され
たロータ３８に保持されている。

ロータ３８は結合部材４８を介して主軸４７と結合して
一体状になっている。

そして、主軸４７は前記メタル軸受け４５及びボールベ
アリング４６に挿通して回転自在に支持され、ロータ３
８及びロータマグネット３９と一体的に回転する構造で
ある。

なお、主軸モータ４は複数のコイル４４を巻き備えたス
テータ４３とロータマグネット３９が関係して磁気回路
を構成し、ロータ３８は第１図の矢印３７方向に回転す
る構造である。

尚、前記メタル軸受け４５及びボールベアリング４６に
挿通して回転自在に支持された主軸４７は、ステータ４
３とロータマグネット３９が関係して構成する磁気回路
によって、軸方向の吸引力も生じて挿ＡＩ！Ａ係が保持
される工夫が威されており、そのスラスト荷重は前記結
合部材４８を介してボールベアリング４６が受は支える
構造に構威しである。

また、本実施例では主軸４７の軸受は構造としてボール
ベアリング４６とメタル軸受け４５の組み合わせ構造で
説明してきたが、ボールベアリングのみの組み合わせ、
メタル軸受けのみの軸受は構造であってもかまわない。

ところで、主軸４７が前記メタル軸受け４５及びボール
ベアリング４６に挿通して回転自在に支持される係合間
係に間して微視的な見方をすると、この係合間係には僅
かではあっても係合クリアランスを有するものであり、
ロータ３８が回転する時に主＠４７の回転振れとなって
あられれる。

そこで、本実施例ではこの回転振れを防止する手段とし
て、第２図に示す如く略筒状に形成されたロータ３８の
平面部分に対向して該平面部分を吸引する様に補助マグ
ネッ）４０を配置し、ロータ３８を矢印４９方向に付勢
し、前記主軸４７とメタル軸受け４５．ボールベアリン
グ４６の僅かな係合クリアランス及びボールベアリング
４６の構成クリアランスをも所定方向に付勢して、この
付勢された状態でロータ３８が回転し、主軸４７の回転
振れを防止している。

本実施例の上記の様な係合クリアランス、構成クリアラ
ンスの所定方向への付ｇｅ構造によれば、従来例の様に
、少なくも、輔受けの摩擦損失を最小限に止め、かつ、
確実に所定の方向に付勢する為に、かなり高度な技術及
び構成部材の精度を要求する事も無く、単に補助マグネ
ット４０の作用力を所定の量に設定するのみであり、例
えば補助マグネット４０の大きさや材質の設定、又は補
助マグネット４０とロータ３８のギャップ量の設定等の
設計上の固有技術によって容易に決定されるものであり
、簡単な構造にして実用化を容易に可能とするものであ
る。

次に、前記補助マグネツ）４０の主軸４７を中心とした
円周方向の配置位置に関して第１図に基づいて説明する
。

第３図で前述した如く、円盤状の記録媒体（図示省略）
をチャッキングして回転駆動する主軸モーター４．記録
媒体と信号の授受を行うヘッド５゜該ヘッド５を搭載し
て記録媒体の径方向に移動自在にガイドされて（図示省
略）アクセス自在なキャリッジ６の配置関係は、第１図
に示す様にヘッド５は主軸４７の軸方向と略垂直方向に
配置され、主軸４７の中心に向かってヘッド５がアクセ
スする配置関係に構成されており、前記補助マグネッ）
４０は主軸４７とヘッド５の相対位置にして略直角方向
、即ちヘッド５のアクセス方向と略直角方向の位置に配
置しである。

ところで、ディスク駆動装置の記録再生にとって最も重
要な事は、データの互換性を有する事であり、このデー
タの互換性は少なくも円盤状の記録媒体（図示省略）の
所定の記録再生位置とヘッド５の相対位置関係によって
決定付けられ、特に記録媒体（図示省略）の径方向の所
定の記録再生位置とヘッド５の相対位置関係は、データ
の互換性にとって最もクリティカルな関係にあり、変動
等は最小限に止める事が要求される。

そこで第１図に示すヘッド５と補助マグネット４０の配
置位置関係に着目すると、補助マグネット４０はヘッド
５のアクセス方向と略直角方向の位置に配置してあり、
主軸４７とボールベアリング４６の僅かな係合クリアラ
ンス（第１図では模式的に拡大して図示している）は補
助マグネット４０方向に付勢されて主軸４７の回転振れ
を防止している。

本実施例における主軸４７の回転振れを防止する手段と
してロータ３８を吸引する様に配置した補助マグネット
４０の配置位置に関しては、第１図に図示するヘッド５
のアクセス方向と略直角方向の位置に限定されるもので
はなく、主軸４７を中心とした面の円周方向には何等拘
束を受けるものではないが、好ましくは第１図に図示す
るへ・ンド５のアクセス方向と略直角方向の位置に補助
マグネット４０を配置し、主軸４７とボールベアリング
４６の僅かな係合クリアランスを補助マグネット４０方
向に付勢して主軸４７の回転振れを防止している構造に
よれば、例えば激しい振動や衝撃等の外乱に遭遇して係
合クリアランスの範囲内で主軸４７が遊動しても、通常
状態の記録媒体（図示省略）の径方向の所定の記録再生
位置とヘッド５の相対位置関係の変動は係合クリアラン
スの半分になり、最小限に止める事ができる。

また、前記主軸４７とメタル軸受け４５の摺動から生じ
る磨耗、ボールベアリング４６の磨耗等によって生じる
係合クリアランス等の増加があっても第１図に示す様に
主軸４７をヘッド５のアクセス方向と略直角方向に付勢
する構造では、記録媒体（図示省略）の径方向の所定の
記録再生位置とヘッド５の相対位置関係の変動は伍めて
微少であり、少なくもデータの互換性を損なう様なもの
ではない。

尚、当然の事ながら前記補助マグネット４０を第１図中
の左右対称位置に配置しても同様な作用。

効果を発揮する事は申すまでもない。

次ぎに本発明の応用例を第４図、第５図に基づいて説明
する。

第４図、第５図は応用例のそれぞれディスク駆動装置の
要部平面断面図、ディスク駆動装置の要部側面断面図で
あり、第４図は第５図の要部平面断面図に相当する。

そして第１図及び第２図で前述した内容と異なるところ
は、主軸４７を支持する軸受は構造と補助マグネット４
０の配置位５ＳＬ関係のみであり、その他の構造に関し
ては全く同様の内容であり、説明を割愛する。

第５図において、ハウジング４２はメタル軸受け３５及
び３６を内蔵しており、該メタル軸受け３５及び３６に
挿通した主軸４７は、ロータ３８及びロータマグネット
３９と一体的に回転自在に支持されていて、ステータ４
３とロータマグネット３９が関係して磁気回路を構成し
、第４図の矢印３７方向にロータ３８が回転する構造で
ある。

尚、前記メタル軸受け３５及び３６に挿通して回転自在
に支持された主軸４７は、ステータ４３とロータマグネ
ット３９が関係して構成する磁気回路によって、軸方向
の吸引力も生じて挿通関係が保持される工夫が威されて
おり、そのスラスト荷重は主軸４７の端部に当接する軸
受け３７が受は支える構造に構威しである。

また、本実施例では主軸４７のラジアル軸受は構造とし
てメタル軸受け３５及び３６の組み合わせ構造で説明し
ているが、ポールベアリングのみの組み合わせ、ポール
ベアリングとメタル軸受けの組み合わせ構造であっても
かまわない。

ところで、第１図及び第２図で前述した内容と同様に主
＠４７が前記メタル軸受け３５及び３６に挿通して回転
自在に支持される係合関係に関して微視的な見方をする
と、この係合関係には僅かではあっても係合クリアラン
スを有するものであり、ロータ３８が回転する時に主軸
４７の回転振れとなってあられれる。

そこで、本応用例でもこの回転振れを防止する手段とし
て、第５図に示す如く略筒状に形成されたロータ３８の
平面部分に対向して該平面部分を吸引する様に補助マグ
ネット４０を配置し、ロータ３８を矢印４９方向に付勢
し、前記主軸４７とメタル軸受け３５及び３６の僅かな
係合クリアランスをも所定方向に付勢して、この付勢さ
れた状態でロータ３８が回転し、主軸４７の回転振れを
防止している。

本応用例の上記の様な係合クリアランスの所定方向への
付勢構造によれば、従来例の様に、少なくも、軸受けの
摩擦損失を最小限に止め、かつ、確実に所定の方向に付
勢する為に、かなり高度な技術及び構成部材の精度を要
求する事も無く、本実施例と同様に簡単な構造にして実
用化を容易に可能とするものである。

次に、前記補助マグネット４０の主軸４７を中心とした
円周方向の配置位置に関して第４図に基づいて説明する
。

第１図で前述した内容と異なるところは、補助マグネッ
）４０の円周方向の配置位置であって、他の内容及び目
的とするところは全く同様であり、説明を割愛する。

第４図では主軸４７とメタル軸受け３５及び３６の僅か
な係合クリアランスを主＠４７とヘッド５の相対位置に
して略直角方向、即ちヘッド５のアクセス方向と略直角
方向に付勢して主軸４７の回転振れを防止する手段とし
て、この略直角方向に対してロータ３８の回転方向（矢
印３７方向）後方に補助マグネット４０を配置しである
。

本応用例の主軸モータ構造は第５図で前述した如く、メ
タル軸受け３５及び３６に挿通した主軸４７のスラスト
荷重は該主軸４７の端部に当接する軸受け３７が受は支
える構造に構成されていて、この構成にして補助マグネ
ット４０を配置してロータ３８を吸引すると、主軸４７
とロータ３８及びロータマグネット３９が一体的に回転
する回転挙動は、いわば駒が回転する時と同様に回転方
向前方に傾きながら回転する事を実験的に確認した。

換言すると、第４図に示す如く補助マグネット４０の配
置位置より回転方向前方で主軸４７とメタル軸受け３６
が接する様になり、この補助マグネッ）４０の配置位置
関係と主軸４７とメタル軸受け３６が接する位置の相関
は、補助マグネット４０の吸引力、ロータ３８及びロー
タマグネット３９のイナーシャ等によって変動させ得る
が、メタル軸受け３６の耐久性や主軸４７とメタル軸受
け３６のＷｉ擦ロス等を鑑みて補助マグネット４０の吸
引力をおよそ５ｇ〜５０ｇに設定し、補助マグネッ）４
０の配置位置をヘッド５のアクセス方向と略直角方向に
対してロータ３８の回転方向（矢印３７方向）後方にお
よそ１５ｄｅｇ−１２Ｏｄｅｇずらして配置すると、第
４図に示す如く主軸４７はヘッド５のアクセス方向と略
直角方向に付勢されて、回転振れをおこす事無く安定し
た回転を得られる。

本応用例における主軸４７の回転振れを防止する手段と
してロータ３８を吸引する様に配置した補助マグネット
４０の配置位置に関しては、第４図に図示し前述した位
置に限定されるものではなく、当然の事ながら主軸４７
の付勢力向を第４図中の左右対称位置になる様に配置し
ても同様な作用、効果を発揮する事は申すまでもない。

尚、本実施例及び本応用例で実施した主軸４７をヘッド
５のアクセス方向と略直角方向に付勢させて、回転振れ
を防止するとともに、軸受けまたは主軸４７の磨耗から
生じる寸法変化があっても、記録媒体（図示省略）の径
方向の所定の記録再生位置とヘッド５の相対位置関係の
変動は極めて微少に止める事が可能な手段は、ボールベ
アリングによって構成された軸受は構造で効果を発揮す
る事は申すまでも無いが、メタル軸受けで構成された軸
受は構造では、更に目的とする真価を発揮する。

更に、本実施例及び本応用例では、ラジアルギャップタ
イプのモータを引用して説明したが、アキシャルギャッ
プタイプのモータに応用可能な事も申すまでも無いが、
好ましくはラジアルギャップタイプのモータで実施する
と、前述のスラスト荷重が少なく構成できるので、補助
マグネット４０の作用が安定し、更に目的とする真価を
発揮する。

［発明の効果］ 以上述べた様に本発明によれば、本発明の実施例の中で
も前述した数々の実用的効果を有するものであり、とり
わけ、本発明のディスク駆動装置においては、円盤状の
記録媒体をチャッキングして回転駆動する主軸モーター
の回転駆動軸をヘッドとの相対位置にして略直角方向の
所定方向に付勢するマグネットを配置し、軸受けと回転
駆動軸の所定のクリアランスを上記所定の一方向に付勢
して、回転駆動軸の偏心回転を防止した事により、ディ
スク駆動装置の記録または再生におけるデータの互換性
にとって最もクリティカルな関係にある円盤状の記録媒
体の径方向の所定の記録再生位置とヘッドの相対位置関
係において、例えば激しい振動や衝撃等の外乱に遭遇し
て前記クリアランスの範囲内で回転駆動軸が遊動しても
、通常状態における記録媒体の径方向の所定の記録再生
位置とヘッドの相対位置関係の変動は前記クリアランス
の半分となり、最小限に止める事ができる。

また、前記回転駆動軸や前記輔受は等の磨耗等によって
生じる係合クリアランス等の増加があっても記録媒体の
径方向の所定の記録再生位置とヘッドの相対位置関係の
変動は極めて微少であり、少なくもデータの互換性を損
なう様なものではなく、信頼性の高いディスク駆動装置
の提供が可能である。

また、従来例の様に、少なくも、軸受けの摩擦損失を最
小限に止め、かつ、確実に所定の方向に付勢する為に、
かなり高度な技術及び構成部材の精度を要求する事も無
く、簡単な構造にして実用化を容易に可能とするもので
ある。

更に、上記の構成は、前記軸受けをメタル軸受けで構成
すると、目的とする真価を更に発揮し、安価で安定した
ディスク駆動装置を提供するものであり、本発明の実用
的効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明のディスク駆動装置の適切な一
実施例を示し、第４図、第５図は応用例を示す。 第１図はディスク駆動装置の要部平面断面図。 第２図はディスク駆動装置の要部側面断面図、第３１１
はディスク駆動装置の全容を示す分解斜視図であり、第
４図、第５図は応用例のそれぞれディスク駆動装置の要
部平面断面図、ディスク駆動装置の要部側面断面図であ
る。 第６図は従来のディスク駆動装置の要部平面断面図であ
る。 ３５．３６・・・・・・・・・・・メタル軸受け８・・
・・・・・・・・・・・・・・・ロータ９・・・・・・
・・・・・・・・・・・ロータマグネッ０・・・・・・
・・・・・・・・・・・補助マグネット３・・・・・・
・・・・・・・・・・・ステータ５・・・・・・・・・
・・・・・・・・メタル軸受け７・・・・・・・・・・
・・・・・・・主軸ト 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １） Ａ、円盤状の記録媒体を回転駆動する回転駆動軸と、 Ｂ、該回転駆動軸を回転自在に支持する軸受けと、 Ｃ、該回転駆動軸に保持され、一体的に回転するロータ
   と、 Ｄ、該ロータに対向して配置され、該ロータとともに磁
   気回路を構成して回転駆動源となるステータと、 Ｅ、前記回転駆動軸の軸方向とは略垂直方向に配置され
   、前記円盤状の記録媒体に記録または再生を行うヘッド とから成り、前記軸受けには前記回転駆動軸が回転運動
   を可能とする相対的な所定のクリアランスを設けるとと
   もに、該クリアランスによって前記回転駆動軸が偏心回
   転しない手段として、前記回転駆動軸を前記ヘッドとの
   相対位置にして略直角方向の所定方向に付勢するマグネ
   ットを配置して成る事を特徴とするディスク駆動装置。 ２）前記軸受けをメタル軸受けで構成した事を特徴とす
   る第１）項記載のディスク駆動装置。