JPH1011886A - 記憶装置 - Google Patents

記憶装置

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JPH1011886A
JPH1011886A JP8166475A JP16647596A JPH1011886A JP H1011886 A JPH1011886 A JP H1011886A JP 8166475 A JP8166475 A JP 8166475A JP 16647596 A JP16647596 A JP 16647596A JP H1011886 A JPH1011886 A JP H1011886A
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Yuzuru Suzuki
譲 鈴木
Sakae Fujitani
栄 藤谷
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
    • G11B17/02—Details
    • G11B17/022—Positioning or locking of single discs

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  • Rotational Drive Of Disk (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クローポール型2相同期モータの軸の回転ム
ラと上下動を抑えるとともに、漏洩磁束を抑えて、安価
なクローポール型2相同期モータをスピンドルモータと
して採用すると同時に、モータの制御方式をオープンル
ープ方式とし、装置を制御する制御用LSIに駆動回路
を組み込み、モータの制御の駆動回路(駆動IC)を廃
止して、大幅にコストを削減した記憶装置を提供する。 【解決手段】 クローポール型2相同期モータの基本ス
テップを48ステップ以上とし、ステータ極歯の位置を
90°±5°の範囲に入るように構成して、界磁用磁石
を有するロータの片端面にロータ吸着用磁石を兼ねたイ
ンデックス着磁を施し、磁気ヘッドと対向する面に磁気
シールド板を設けた構成とし、スピンドルモータとして
使用することによりオープンループ制御でモータ駆動回
路を簡素化した低価格の記憶装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、FDD、HDD、
CD−ROM等に代表される記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の記憶装置は、装置の構成部品を
取り付けたり収容するシャーシと、情報記録用の円盤を
回転駆動するスピンドルモータと、情報記録用円盤に情
報の読み書きを行う磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを情
報記録用円盤の半径方向に駆動するアクチュエータと、
装置全体の動作を制御する制御回路とから構成されてい
る。これらの構成部品の中でコストが最も高く、高精度
が要求されるスピンドルモータには、その要求性能の高
さから従来は3相ブラシレスDCモータが使用されてき
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の価格低
下に対する対応は限界に達し、さらに安く構成できるモ
ータが求められているが、クローポール型2相同期モー
タに着目すると、同モータは基本的にはステッピングモ
ータであるために、その軸速度は速度変動が大きくしか
も励磁状態により回転軸が上下動するために、スピンド
ルモータとして求められる滑らかな回転が得られず、満
足できる状態で採用することはなかなか出来ないでい
た。また、モータの構成上からモータ駆動用励磁コイル
がソレノイドコイルとなるので、励磁のたびに大きな漏
洩磁束が発生し、これが磁気ヘッドに鎖交してヘッド出
力信号のS/Nを悪化させるという問題があった。
【0004】本発明は、上記の点にかんがみてなされた
もので、クローポール型2相同期モータの問題点である
軸の回転ムラと上下動を抑えるとともに、漏洩磁束を抑
えて、安価なクローポール型2相同期モータをスピンド
ルモータとして採用すると同時に、モータの制御方式を
オープンループ方式とし、装置を制御する制御回路側に
駆動回路を設け、さらには制御用LSIに駆動回路を組
み込み、モータの制御の駆動回路(駆動IC)を廃止し
て、大幅にコストを削減した記憶装置を提供するもので
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、軟磁性鋼板を折り曲げて極歯を構成した
2枚のステータヨークの間にアーマチュアコイルを挟み
込んだものをモータの軸方向に複数個重ねてアーマチュ
アとし、該アーマチュアの極歯と微小間隔隔てて対向す
るように設けられた永久磁石より成る界磁用ロータを有
するクローポール型同期モータを、磁気記録円盤を駆動
するスピンドルモータとして使用して記憶装置を構成し
た。
【0006】また前記クローポール型同期モータの基本
ステップ数は滑らかな回転を得るために48ステップ以
上とするのが好ましい。
【0007】さらに前記クローポール型同期モータのロ
ータの片端面に情報記録円盤を吸着保持する吸着用マグ
ネットを設け、反対端面にロータ吸着用を兼ねたインデ
ックス発電用着磁が施こされる。
【0008】また記憶装置の記録情報を読み書きする磁
気ヘッド側に対応するスピンドルモ−タの端面には磁気
シールド板を設け、磁気シールド板には剛性向上を図る
ため外周縁と内周縁に起こし部を設けた。
【0009】さらにスピンドルモータの駆動制御をオー
プンループ方式とし、モータ駆動回路を装置の制御回路
側に設けた。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。
【0011】図1は本発明による記憶装置の一例として
のFDDの内部構成を示す斜視図であり、(a)は情報
記録用円盤である磁気記録円盤を上方に取り外した状
態、(b)は磁気記録円盤を装着した状態を示す。
【0012】図において、1はフレ−ム、2は読み書き
用磁気ヘッド、3は磁気ヘッド2を磁気記録円盤5の径
方向に駆動するアクチュエ−タ、4は磁気記録円盤5を
回転駆動するスピンドルモ−タ、5は情報を磁気記録す
る磁気記録円盤(フロッピ−ディスク)、6はフレ−ム
1の裏面に実装されていてFDD装置の入出力用コネク
タ−を備えた制御回路を示す。フレ−ム1にはスピンド
ルモ−タ4、磁気ヘッド2、アクチュエ−タ3が取り付
けられており、スピンドルモ−タ4の上には磁気記録円
盤5が載せられて、この円盤5の両面を磁気ヘッド2で
挟んで情報の記録または再生を行う。このとき磁気ヘッ
ド2はアクチュエ−タ3により駆動されて、磁気記録円
盤5の最内周側の79トラックから最外周側の0トラッ
クまでを円盤5の半径方向にスキャンする。
【0013】図2は図1に示したスピンドルモ−タ4の
構成を示す縦断面図であり、11はシ−ルド板、12は
ステ−タ組立体、13はベ−ス、14はロ−タ組立体、
15はシャフト、16は軸受、17はドライブピン、1
8はステ−タヨ−クA、19はステ−タヨ−クB、20
はコイル、21はコイルの引出し端子を示す。
【0014】詳細に説明すると、ベ−ス13上には、軟
磁性鋼板を折り曲げて内周面に12個以上の極歯を形成
したステ−タヨ−クA18と、このステータヨーク18
と同じ構成のステ−タヨ−クB19とを互いの極歯が電
気角で180°ずれるように向い合わせ、その間にポリ
ウレタン被覆銅線を卷回して形成したアーマチュアコイ
ル20を挟持してサブ組立体30を構成し、このような
構成のサブ組立体30を2個、極歯が電気角で90°±
5°となるようにモータの軸方向に背中合わせに重ね、
ステ−タ組立体12が構成されている。ステ−タ組立体
12には、回転中心となるシャフト15を支える軸受1
6とステ−タ組立体12の極歯との同心を出して配置
し、ベ−ス13、ステ−タ組立体12、軸受16の3つ
を高分子材料でモ−ルドにより一体化する。ここでステ
−タヨ−クA、Bの極歯の数を12個以上としたのは、
12個以下だと1回転あたり48ステップ以下のモ−タ
となり、軸の回転速度ムラが4.0%以上と大きくなっ
てスピンドルモ−タとして使用できないからである。ま
たステ−タの極歯の位置を規定するのは、前記規定範囲
内(90°±5°)でないと滑らかな回転が得られな
く、回転ムラが4.0%以上となるからである。
【0015】次に中心にシャフト15を配し、適切なイ
ナーシャとなるように比重の大きな磁性材料入り高分子
材料(プラスチックマグネット)で構成したロ−タ組立
体14の外周面に界磁用着磁を施すとともに、磁気記録
円盤5と対向する面に磁気記録円盤5を吸着保持するた
めの着磁を施し、さらに、反対の端面にはロ−タ組立体
14の軸方向の上下動の抑えを兼ねたインデックス発電
用の着磁を施し、軸受16に挿入する。なお、このとき
ロ−タ組立体14の磁気記録円盤5の吸着面には円盤駆
動用のドライブピン17が挿入固定されている。このよ
うな構成により滑らかな安定した回転を得ることができ
る。
【0016】次に磁気ヘッド2への漏洩磁束対策とし
て、板厚0.35mmの珪素鋼板の内周に該ロ−タ組立
体の磁気記録円盤5の吸着部が覗く穴を設けるととも
に、その内周面と外周面を11aおよび11bで示すよ
うに軸方向に起こして剛性を高めた磁気シールド板11
をステータ組立体12の上面に被せて固定し、ベース1
3をフレーム1に固定する。固定方法はネジまたは接着
などいずれの方法でもよい。
【0017】クローポール型2相同期モ−タの駆動方式
としては、同期モータのため外部クロックに同期して動
作するのでオープンループ制御とする。オープンループ
制御では、ロータ検出器および速度検出器を一切用いな
いためこれらのフィードバックループが不要になる。ま
た、ON/OFFのスイッチングモードのパルス駆動で
よいため、回路はデジタル回路でよくなり、微弱な信号
を受けて駆動制御していた従来の3相ブラシレスモータ
のようにモータの近傍に回路を持つ必要がなくなり、F
DD装置を制御する制御回路側にモータ駆動回路を持た
せることができ、さらにはLSIにモ−タ駆動回路を収
めることが可能となった。そのため、モータの専用駆動
回路(駆動IC、回路基板、その他)が不要となり、駆
動回路面でも大幅なコストダウンを図ることができた。
【0018】図3は、モータのステップ数(ステータの
極歯数×ステータの枚数)と回転ムラとの関係を示すグ
ラフであり、48ステップ以下で回転ムラは4.0%以
上となり著しく悪化していることがわかる。
【0019】図4は、シールド板の有無と漏洩磁気ノイ
ズとの関係を示したグラフであり、特に40トラックよ
り内周側(79トラック側)ではシールド板が有効であ
ることがわかる。
【0020】図5は、ステータヨークの位相(極歯の位
置)と回転ムラとの関係を示すグラフであり、90°±
5°を境に回転ムラは、4.0%以上と著しく悪化する
ことがわかる。
【0021】このように構成することにより、従来FD
D用スピンドルモ−タとしては採用不可能だったクロ−
ポ−ル型2相同期モータを回転ムラを抑えて磁気漏洩の
少ないモータとしてFDD装置が構成でき、モータ部分
のコストダウンとモータ制御回路部分のコストダウンが
図れ、FDD装置の大幅な低価格化が実現できた。
【0022】上記実施の形態では、クローポール型同期
モータについて例示したが、本発明は他の形式の同期モ
ータにも同様に適用することができる。
【0023】また上記実施の形態では漏洩磁束対策とし
て設けた磁気シールド板の内周縁を上向きに起こした
が、外周縁と同じように下向きに起こしてもよい。ま
た、円周上の一部分だけ(特に磁気ヘッド下面部)に設
けてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価に構成できるクロ−ポ−ル型2相同期モ−タを軸の
回転ムラや上下動を抑えた高精度な各種記憶装置のスピ
ンドルモ−タとして採用することができるようになり、
モータ専用駆動制御回路の廃止やロータ検出器、速度検
出器を用いないオープンループ制御の採用により装置の
大幅なコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による記憶装置の一例としてのFDD装
置の内部構成を示す斜視図であり、(a)は情報記録用
円盤である磁気記録円盤を上方に取り外した状態、
(b)は磁気記録円盤を装着した状態を示す。
【図2】図1に示したFDD装置のスピンドルモ−タの
縦断面図である。
【図3】本発明によるFDD装置に用いられるスピンド
ルモータのステップ数(ステータの極歯数×ステータの
枚数)と回転ムラとの関係を示すグラフである。
【図4】本発明によるFDD装置に用いられるスピンド
ルモータにおけるシールド板の有無と漏洩磁気ノイズと
の関係を示したグラフである。
【図5】本発明によるFDD装置に用いられるスピンド
ルモータにおけるステータヨークの位相(極歯の位置)
と回転ムラとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 フレーム 2 磁気ヘッド 3 アクチュエータ 4 スピンドルモータ 5 磁気記録円盤 6 コントロール回路 11 シールド板 12 ステータ組立体 13 ベース 14 ロータ組立体 15 シャフト 16 軸受 17 ドライブピン 18 ステータヨークA 19 ステータヨークB 20 コイル

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軟磁性鋼板を折り曲げて極歯を構成した
    2枚のステータヨークの間にアーマチュアコイルを挟み
    込んだものをモータの軸方向に複数個重ねてアーマチュ
    アとし、該アーマチュアの極歯と微小間隔隔てて対向す
    るように設けられた永久磁石より成る界磁用ロータを有
    するクローポール型同期モータを、磁気記録円盤を駆動
    するスピンドルモータとして使用することを特徴とする
    記憶装置。
  2. 【請求項2】磁気記録円盤駆動用スピンドルモータとし
    て使用する前記クローポール型同期モータの基本ステッ
    プ数を48ステップ以上としたことを特徴とする請求項
    1に記載の記憶装置。
  3. 【請求項3】 クローポール型同期モータのロータの片
    端面に情報記録円盤を吸着保持する吸着用マグネットを
    設け、反対端面にロータ吸着用着磁を施したことを特徴
    とする請求項1または2に記載の記憶装置。
  4. 【請求項4】 ロータ吸着用着磁をインデックス発電用
    着磁と兼ねたことを特徴とする請求項3に記載の記憶装
    置。
  5. 【請求項5】 記録情報を読み書きする磁気ヘッド側に
    対応するスピンドルモ−タの端面に磁気シールド板を設
    けたことを特徴とする請求項1に記載の記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記磁気シールド板の外周縁と内周縁に
    起こし部を設けたことを特徴とする請求項5に記載のシ
    ールド板。
  7. 【請求項7】 前記記憶装置がFDD(フロッピーディ
    スク)装置である請求項5に記載の記憶装置。
  8. 【請求項8】 前記スピンドルモータの駆動制御をオー
    プンループ方式としたことを特徴とする請求項1に記載
    の記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記スピンドルモータの駆動回路をドラ
    イブ装置制御回路側に設けたことを特徴とする請求項1
    に記載の記憶装置。
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