JPH0744991A - 記録ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の小型化及び高密度高容量化に対応し
て、電磁障害が効果的に防止され、情報の読み出し／書
き込みエラーが回避される信頼性の高い記録ディスク駆
動装置を得ること。 【構成】 静止部材と、ロータハブと、これらの間に介
装された軸受手段と、ステータと、ロータマグネットと
を具備した記録ディスク駆動装置である。ステータは複
数相の電機子コイルにより巻装される。電機子コイルは
複数極の磁極コイルが実質上等配列にて設けられる。前
記磁極コイルのうち、記録ヘッドがシークする領域に対
応した少なくとも３磁極の磁極コイルは、他の磁極コイ
ルよりも巻数が少なく設定された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクや光磁気
ディスク等の記録ディスクを回転駆動する記録ディスク
駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば磁気ディスクを回転駆動する記録
ディスク駆動装置として、特開平３ー２８６４８８号公
報等に示されるものがある。このディスク駆動装置によ
れば、装置自体を保持固定するためのブラケット部と、
ハードディスクが装着されるハブと、これらの間に介在
して設けられた軸受とを備え、ハブはブラケット部に対
して回転自在に支持される。そして、ブラケット部に設
けられたステータと、ハブに設けられたロータマグネッ
トとにより、ハードディスクは回転駆動される。

【０００３】こうした記録ディスク駆動装置は、小型化
が図られると共に、記憶容量の多容量化並びに高密度化
が進みつつあり、従って、組み込まれる部品の精度や実
装密度も大幅に高められている。一方、記録ディスクか
らの情報を読み出し／書き込みするための記録ヘッドも
従来に比べて飛躍的に向上し、高感度なものが採用され
始めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の構成
によれば、回転駆動を担うステータ並びにロータマグネ
ットは、ますますそのスペース上の制約を受け、反面、
所要の回転駆動力を得る為に、強力な磁気回路が構成さ
れるようになっている。このため、従来にも増して、記
録ヘッドはこの磁気回路から発生する電磁気的影響から
逃れ難くなっており、情報の読み出し／書き込み障害が
発生しやすい。これに対処するため、ステータやロータ
マグネットから発生する漏洩磁束に対しては、シールド
部材を施すことにより対応可能である。しかしながら、
ステータから発生する電磁ノイズ（特に電磁障害；ＥＬ
ＥＣＴＲＯ−ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＩＮＴＥＲＦＥＲＥＮ
ＣＥ通称Ｅ．Ｍ．Ｉと言う。）に対しては、特に装置の
小型化を図る上で、これと言った対策がなく、何等かの
改善策が望まれていた。

【０００５】本発明は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その課題とすると
ころは、装置の小型化及び高密度高容量化に対応して、
電磁障害が効果的に防止され、情報の読み出し／書き込
みエラーが回避される信頼性の高い記録ディスク駆動装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の記録ディスク駆動装置の第一の手段は、静
止部材と、記録ディスクが装着されるロータハブと、前
記静止部材と前記ロータハブとの間に介在して設けられ
た軸受手段と、前記静止部材に装着されたステータと、
該ステータに対向して配設され前記ロータハブに固定さ
れたロータマグネットと、を具備した記録ディスク駆動
装置において；前記ステータは、複数相の電機子コイル
により巻装されてなり、該電機子コイルは、複数極の磁
極コイルが実質上等配列して設けられ、前記磁極コイル
のうち、前記記録ヘッドがシークする領域に対応した少
なくとも３磁極の磁極コイルは、他の磁極コイルより
も、巻数が少なく設定されてなるものである。

【０００７】次に本発明に従う記録ディスク駆動装置の
第二の手段は、静止部材と、記録ディスクが装着される
ロータハブと、前記静止部材と前記ロータハブとの間に
介在して設けられた軸受手段と、前記静止部材に装着さ
れたステータと、該ステータに対向して配設され前記ロ
ータハブに固定されたロータマグネットと、を具備した
記録ディスク駆動装置において；前記ステータは、複数
相の電機子コイルにより巻装されてなり、該電機子コイ
ルは、複数極の磁極コイルが実質上等配列して設けら
れ、前記記録ヘッドがシークする領域に対応した前記磁
極コイルは、前記各相の電機子コイルからそれぞれ同数
極が充当され、前記充当された磁極コイルは、各々当該
相における他の磁極コイルよりも、巻数が少なく設定さ
れてなるものである。

【０００８】そして上記第一及び第二の手段において、
前記磁極コイルの巻数比を、巻数が少ない磁極コイル：
巻数が多い磁極コイル＝０．４〜０．９：１とすること
が望ましい。

【０００９】

【作用】本発明の記録ディスク駆動装置の第一の手段に
よれば、電機子コイルの磁極コイルのうち、記録ヘッド
がシークする領域に対応した少なくとも３磁極の磁極コ
イルは、その他の磁極コイルよりも巻数が少なく設定さ
れている。即ち、この３磁極の磁極コイルは、記録ヘッ
ドのシークする領域を網羅するように配置されている。
このため、ステータがコミュテーション信号により通電
されて磁束が生成され、それに伴い発生する電磁ノイズ
は、記録ヘッドに対応する部分において、発生・ふく射
レベル自体が小さくなり、それにより記録ヘッドに与え
る電磁ノイズの影響を抑制することができる。

【００１０】そして上記３磁極は、各磁極コイルが通電
により生成されるＮ極及びＳ極の磁束を、１極並びにこ
れを挟む２極の計３磁極の磁極コイルで閉じるように作
用する。このことに加え、上記３磁極以外の磁極コイル
から生成された比較的大きい（強い）磁束は、周方向へ
ふく射されるが、上記３磁極付近に位置付けられる磁極
コイルからの磁束は、当該３磁極の磁極へ収束して閉じ
られる。このため、上記３磁極以外から発生する電磁ノ
イズは、特にこれら３磁極付近、即ち記録ヘッドがシー
クする領域では発生・ふく射レベルが小さいものとな
り、従って、記録ヘッドに与える電磁ノイズの影響が阻
止される。

【００１１】また前記第二の手段によれば、各相におけ
る磁極コイルのうち、記録ヘッドがシークする領域に対
応した磁極コイルの巻数を、同じ相の他の磁極コイルの
巻数よりも少なく設定されている。このため、前述の第
一の手段と同様に作用する。そして、各相から充当され
る巻数の少ない磁極コイルは、それぞれ同数とされるの
で、電機子コイルとしての電気的諸特性は、各相間にお
いてバランスがとれ、従って良好な駆動特性が得られ
る。

【００１２】また、これら第一・第二の手段において、
上記巻数比を０．４〜０．９：１とすることにより、電
磁ノイズの発生・ふく射レベルがより低減される。

【００１３】

【実施例】本発明に従う記録ディスク駆動装置の実施例
について、以下、図面を参照しつつ説明する。図１は本
発明に従う記録ディスク駆動装置の一実施例を示す断面
図である。この装置は、二枚の磁気ディスクを回転駆動
行なうものである。図１において、ブラケット１は浅皿
状を成し、その外周側へ張り出した鍔部３６がべースプ
レート１１へ固定されている。ブラケット１は、例えば
アルミニウム材が用いられて所定形状に形成され、その
中心部の孔部３１には、鋼鉄製の固定支柱１３が強固に
固定されて設けられている。固定支柱１３には、一対の
玉軸受９，１０が装着されており、この玉軸受９，１０
を介してロータハブ３が回転支持される。玉軸受９，１
０の内外輪は、それぞれ固定支柱１３の外周面２３並び
にロータハブ３の孔部３２へ接着され、ロータハブ３の
段部３３により位置決めされ、予圧が付加された状態で
固定される。

【００１４】ロータハブ３は、磁性のステンレス鋼が用
いられ、最外周部に鍔部２０が同軸状に形成されてい
る。この鍔部２０の上端に磁気ディスク２が載置され
る。ロータハブ３には、図に示すように、スペーサ１４
を介して二枚の磁気ディスク２，２が装着され、そして
クランプ部材１５が取付ネジ１７により取付られること
により、磁気ディスク２，２が一体的に固定される。ロ
ータハブ３における鍔部２０の下部には、垂下部３７が
環状に形成され、この垂下部３７と鍔部２０の下端部と
により、ロータヨーク１２がカシメられて固定される。
ロータヨーク１２は、鋼鉄製により環状に形成され、そ
の内周側にはリング状を成すロータマグネット５が固定
されている。ロータマグネット５は、ロータヨーク１２
が曲折された部分に位置決めされて接着により固定され
ている。そして、ロータマグネット５は、周方向へＮ極
とＳ極とが交互に多極着磁されている。

【００１５】ロータマグネット５と半径方向に対向し
て、ステータ４が配置されている。ステータ４は、ブラ
ケット１における環状壁２４に外嵌して固定されてい
る。ステータ４は、（後述するが）ステータコアに３相
の電機子コイルが巻装されてなる。ステータから引き出
されたコイルリード線２５は、絶縁チューブ２６を通し
て、ブラケット１の底部（切り欠け部３５）に貼着され
たフレキシブル基板１９に電気接続される。そしてフレ
キシブル基板１９の端部は装置側へ導出される。

【００１６】なお、装置の内外部を封止するために、コ
イルリード線２５の導出部には、接着剤２７が充填塗布
されている。そして、玉軸受９の外側（図の上方向）に
は、磁性流体シール１８が保持部材３０を介して固定さ
れ、装置内外部を封止している。（部材２２は保護キャ
ップである。）また玉軸受１０の外側（図の下方向）に
は、ラビリンスシール構造が形成されている。ラビリン
スシール構造は、ブラケット１のボス部３４と玉軸受１
０の側面部、ブラケット１の環状壁２４とロータハブ３
の垂下部２８、そしてブラケット１の環状壁２９とロー
タヨーク１２、の各々の微小空隙により構成され、これ
により、装置内外部を実質上封止する。

【００１７】フレキシブル基板１９の導出部から、所定
の電気信号が通電されると、ステータ４とロータマグネ
ット５との電磁作用により、ロータハブ３が回転駆動さ
れる。ロータハブ３に装着された二枚の磁気ディスク
２，２は、図１の右側に示した磁気ヘッド７によりシー
クされる。（４個の）磁気ヘッド７は、それぞれ４本の
支持部材８に固定されており、実質上図１における（矢
印方向）左右方向へシークにより移動する。そして、磁
気ヘッド７が移動する領域に対応してステータ４から電
磁気的影響を受け易い領域を３８としている。領域３８
は、磁気ヘッド７のうち最下面の磁気ヘッド７（図１に
おける最下部）がロータハブ３に最も近づいた部位を含
む、磁気ヘッド７の移動範囲と規定することができる。

【００１８】図２は、図１の磁気ディスク駆動装置にお
けるステータ４のみを取り出し、その概略を示した平面
図である。図２において、図に向かって上方向には、磁
気ヘッド７がシークして移動し、ステータ４から影響を
受け易い領域３８が示してある。ステータ４は、薄状の
電磁鋼板を所要枚数積層して形成されたステータコア
に、３相の電機子コイル６が巻装されている。図に示す
ように、ステータコア基部に周方向外方へ延びる９個の
電磁極（４１乃至４９）が、実質上均等に配列して設け
られている。そして、３相即ち、ｕ，ｖ，ｗの各相の電
機子コイルが、各々の電磁極に巻回されている。

【００１９】図２に示す３相のうち、その１相であるｖ
相の電機子コイルについてみると、巻始めは電磁極４２
に磁極コイル４ｂとして巻回され、その巻終わりが引き
続き電磁極４５に磁極コイル４ｅとして巻回され、更に
その巻き終わりが続いて電磁極４８に磁極コイル４ｈと
して巻回される。そしてｖ相の巻き終わりは、他の２相
の電機子コイルの巻終わり部といっしょにまとめられて
共通線ｘとして接続（Ｙ結線）されて引き出される。な
お、各磁極コイルの巻方向は、それぞれの電磁極に対し
て同方向（例えば時計方向回転）に巻回されている。ま
た、ｕ相及びｗ相におけるこれら各電磁極と磁極コイル
との関係は、図４に示す結線方法に従い接続されてお
り、巻方向も全て同一の方向に統一されている。（各電
機子コイル共。）

【００２０】これら図１，図２及び図４において、領域
３８に対応するステータ４の電磁極４１，４２，４３に
巻回される磁極コイル４ａ，４ｂ，４ｃの巻数は、他の
電磁極４４乃至４９の磁極コイル４ｄ乃至４ｉの巻数に
比べて少なく設定してある。このため、ステータ４（の
電機子コイル６）に所定の電気信号（コミュテーション
信号）が通電されると、各電磁極にはＮ極とＳ極とが交
互に生成され、所定の回転磁界が生成されるが、磁極コ
イル４ａ，４ｂ，４ｃに対応する電磁極４１，４２，４
３には、生成される磁束が小さい。このため、コミュテ
ーションに伴う高調波成分を含む電磁ノイズの発生レベ
ルが小さく、磁気ヘッド７へのふく射が抑制される。従
って、磁気ヘッド７がシークされて回転駆動部分に近づ
いて、磁気ヘッド７へ電磁的作用がある領域３８におい
ても、磁気ヘッド７へ与える影響が小さい。このため、
磁気ヘッド７による磁気ディスク２への情報の読み出し
／書き込みエラーが効果的に防止される。

【００２１】そして上記の３電磁極４１，４２，４３
は、電機子コイル６へ通電されることにより、次のよう
に作用する。通電により、磁極コイル４ａ，４ｂ，４ｃ
に生成されるＮ極及びＳ極の磁極は、電磁極４２並びに
これを挟む電磁極４１，４３において交互に生成され、
これに伴う磁束はロータマグネット５を介在して、これ
ら電磁極４１，４２，４３に収束される。このためステ
ータ４からふく射される電磁ノイズは、上記した発生レ
ベル自体が小さいことも併せて、実質上、領域３８に及
ばない。

【００２２】上述の構成に加え、図２及び図４に示すよ
うに、上記の電磁極４１，４２，４３は、３相電機子コ
イル６のそれぞれ各相（ｕ，ｖ，ｗ）から、一つづつ磁
極コイル４ａ，４ｂ，４ｃをあてている。このため、３
相の各相間の通電バランス及び発生トルクのバランスを
補っている。また各相における磁極コイルの巻数は、領
域３８に対応する磁極コイルに比べて、当該相の他の磁
極コイルの巻数を、通常の均等巻回を行なう場合よりも
多く巻回し、逆起電力を同等以上に維持させることによ
り、所要トルクを得ることができる。この場合、ステー
タ４の形状や大きさ、コイルの線径や占積率等により多
少異なるが、巻数比を（領域対応の磁極コイル巻数：そ
の他の磁極コイル巻数）＝０．４〜０．９：１に設定す
ることが望ましく、特に前記の比で０．６：１を中心と
することが特性上望ましい。

【００２３】なお、図例では、領域３８に対応する電磁
極を３磁極としているが、ステータ４の大きさや駆動装
置の形状等によって、磁極数の設定を自由に変更するこ
とができる。その場合、各相毎に同数の磁極に設定する
と（図例では、各相毎に１磁極コイルを設定してい
る）、電機子コイル６における各相間のインダクタンス
や発生トルク等の電気的諸特性にバランスがとれ、より
良好な回転駆動特性を得ることができる。

【００２４】次に示す図３及び図５は、本発明に従う記
録ディスク駆動装置の別の実施例を示し、ステータ単体
のみを示す平面図とその結線図である。なお、それ以外
の部位は図１と同じ構成のため、図示を省略する。図３
及び図５において、この実施例では、前記実施例と同様
のステータが３相の電機子コイルから構成される。そし
て、異なる点は電磁極数が１２極であることであり、そ
れ以外の巻方向や接続方法は、図５に示すように前記実
施例と同じ構成を有している。この場合も、記録（磁
気）ヘッドに対応する領域３８に従い、電磁極５１，５
２，５３に巻回される磁極コイル５ａ，５ｂ，５ｃの巻
数を他の磁極コイルに比べて少なく設定してある。

【００２５】ちなみに、約２５．６ｍｍの直径を有し、
厚み２．８ｍｍの形状を有するステータコアについて、
本来、各電磁極へ均等に巻回した場合の巻数５８回に対
して、本実施例では、磁極コイル５ａ，５ｂ，５ｃをそ
れぞれ巻数４０回、その他の磁極コイル５ｄ乃至５ｌを
それぞれ巻数６７回と設定している。（巻数比は０．
６：１）そして電磁ノイズの測定結果では、通常のステ
ータにおける電機子コイルの均等巻回による場合に比べ
て、本実施例では約５６％の電磁ノイズレベルが低減し
た。その際、ステータの逆起電力（またはトルク定数）
は、前記の通常の場合の１３０ｇｃｍ／Ａに対して、本
実施例では１４２ｇｃｍ／Ａであった。

【００２６】更に、上記の他、磁極コイル５ａ，５ｂ，
５ｃをそれぞれ巻数２８回、磁極コイル５ｄ，５ｅ，５
ｆをそれぞれ巻数６０回、磁極コイル５ｇ，５ｈ，５ｉ
をそれぞれ巻数６６回、そして磁極コイル５ｊ，５ｋ，
５ｌを巻数６０回と設定している。磁極コイル５ｇ，５
ｈ，５ｉの巻数を６６回として、磁極コイル５ｄ，５
ｅ，５ｆ，５ｊ，５ｋ，５ｌの巻数６０回に比べて多い
のは、前述の実施例にて説明した各相間における通電及
びトルクバランスを補うこと等の他に、特に本実施例で
は点対称状に位置付けられる磁極コイル間の磁極バラン
スを更に補うために設定されている。

【００２７】そして、電磁ノイズの測定結果でも、上記
と同等の結果が得られた。また、その際、逆起電力（又
はトルク定数）は、従来の１３０（ｇｃｍ／Ａ）に対し
て、本実施例では１４２（ｇｃｍ／Ａ）であった。な
お、上記の二つの実施例共に、電磁極はいつ゛れも当間
隔に配置されており、容易に上記各バランスが取れ易く
且つ補い易くしている。

【００２８】以上、本発明の主旨を逸脱しない範囲で設
計変更乃至修正等自由である。即ち本実施例の記録ディ
スク駆動装置では、３相の電機子コイルを用いたがこれ
に限定されることがない。また本実施例のステータはい
つ゛れもアウターロータ形式の回転駆動構成を示した
が、インナーロータ形式でも採用できる。そして、ステ
ータの電磁極数や、これに対応するロータマグネットの
磁極数等選定自由である。更に、本実施例では、いつ゛
れも磁極コイルはステータコアを有する電磁極の構成を
示したが、ステータコアを有しない空心コイルによる磁
極コイルでも実施できる。その際、ロータハブの回転軸
線方向へ、空心コイルとロータマグネットが対向配置さ
れる、いわゆるアキシャルギャップ形式による駆動方式
も採用できる。この他、記録ヘッドのシークする領域に
対応して、磁極コイルの巻数の設定や電磁極数の設定も
自由にできることは言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】本発明の記録ディスク駆動装置によれ
ば、ステータは多相の電機子コイルにより巻装され、こ
の電機子コイルは所要数の磁極コイルが実質上等配列さ
れており、各相における磁極コイルのうち、記録ヘッド
がシークする領域に対応した磁極コイルの巻数を当該相
の他の磁極コイルの巻数よりも少なく設定してある。こ
のため、ステータから記録ヘッドに作用する電磁ノイズ
の影響を効果的に抑制することができ、従って記録ヘッ
ドは電磁障害を受けることが防止され、記録ディスクに
対する情報の読み出し／書き込みエラーが発生しない。
そして、電磁ノイズを防止するために、従来的にその防
止手段を新たに付加する性質のものでないから、それに
伴う部材や必要スペース、そして工数等一切必要としな
い。こうして、情報の高密度並びに高容量化に際して
も、小型化が図れ、信頼性の高い記録ディスク駆動装置
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係る記録ディスク駆動
装置を示す断面図である。

【図２】図１に示す記録ディスク駆動装置の一部を示す
概略の平面図である。

【図３】本発明の第二の実施例に係る記録ディスク駆動
装置の一部を示す概略の平面図である。

【図４】図２における接続図である。

【図５】図３における接続図である。

【符号の説明】

１ ブラケット ２ 磁気ディスク ３ ロータハブ ４ ステータ ５ ロータマグネット ６ 電機子コイル ７ 磁気ヘッド ８ アーム ９，１０ 玉軸受 １８ 磁性流体シール １９ フレキシブル基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止部材と、記録ディスクが装着される
   ロータハブと、前記静止部材と前記ロータハブとの間に
   介在して設けられた軸受手段と、前記静止部材に装着さ
   れたステータと、該ステータに対向して配設され前記ロ
   ータハブに固定されたロータマグネットと、を具備した
   記録ディスク駆動装置において、 前記ステータは、複数相の電機子コイルにより巻装され
   てなり、 該電機子コイルは、複数極の磁極コイルが実質上等配列
   して設けられ、 前記磁極コイルのうち、前記記録ヘッドがシークする領
   域に対応した少なくとも３磁極の磁極コイルは、他の磁
   極コイルよりも巻数が少なく設定された、ことを特徴と
   する記録ディスク駆動装置。
2. 【請求項２】 静止部材と、記録ディスクが装着される
   ロータハブと、前記静止部材と前記ロータハブとの間に
   介在して設けられた軸受手段と、前記静止部材に装着さ
   れたステータと、該ステータに対向して配設され前記ロ
   ータハブに固定されたロータマグネットと、を具備した
   記録ディスク駆動装置において、 前記ステータは、複数相の電機子コイルにより巻装され
   てなり、 該電機子コイルは、複数極の磁極コイルが実質上等配列
   して設けられ、 前記記録ヘッドがシークする領域に対応した前記磁極コ
   イルは、前記各相の電機子コイルからそれぞれ同数極が
   充当され、 前記充当された磁極コイルは、各々当該相における他の
   磁極コイルよりも、巻数が少なく設定された、ことを特
   徴とする記録ディスク駆動装置。
3. 【請求項３】 前記磁極コイルの巻数比は、巻数が少な
   い磁極コイル：巻数が多い磁極コイル＝０．４〜０．
   ９：１とした、ことを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の記録ディスク駆動装置。