JP3056465B2 - ディスク記憶装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディスク記憶装
置に関し、特に清浄室をなすハウジングと、清浄室中に
配され読書きヘッドと連動する記憶ディスクと、これを
駆動するディスク駆動装置を有するディスク記憶装置に
関する。なお、ディスク駆動装置としては、巻線をもつ
固定子、並びに固定子と同軸に配されて円筒形の空隙を
形成する永久磁石の回転子磁石（リング）および軟磁性
のヨークをもつ回転子を備えた無集電子電動機と、ヨー
クに同心的に回転不可能に結合され清浄室内に設けられ
る少くとも１つの記憶ディスクを収納するため記憶ディ
スクの中心孔に差込み可能なディスク支持部をもつボス
とを備えたディスク駆動装置を用いる。 【０００２】 【従来の技術】この形式の公知のディスク駆動装置（西
ドイツ特許出願公開第３１３５３８５号公報の図３およ
び図４）においては、記憶ディスクを収納するボスとし
て比較的頑丈な部材を備え、この部材は、ディスク支持
部の領域において軸方向に伸びた軸受枠を備え、ボスに
圧入されるかまたは鋳込まれた軸受ブッシュによって回
転不可能に軸と結合され、磁気的に作用する固定子部分
および回転子部分、即ち固定子巻線およびこれと協同動
作を行なう電動機磁石の軸方向寸法の小部分を、ディス
ク支持部と共に覆っている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ディスク記憶装置の場
合、記憶装置の占有空間の縮小に対する要求が増大して
いると共に清浄室の清浄度に対する要求も増大してい
る。また一般的に組付け構造ないし製造工程の簡略化
（特に記憶ディスク組付けの精度と簡略化）の要求も増
大している。 【０００４】従って、本発明の基本的な目的は、特に占
有空間が少くなり特に軸方向におけるディスク記憶装置
の寸法が最低限になると共に、清浄室の高い清浄度を確
保しつつ、簡単な組付け構造のディスク記憶装置を提供
することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、以下のディスク記憶装置によって達成される。即
ち、 （ａ）清浄室を密封画成するハウジングと、 （ｂ）軸線の回りに回動するように該清浄室中に配され
かつ中心孔を備えた少なくとも１つの記憶ディスクと、 （ｃ）該清浄室中に配されかつ該記憶ディスクに連動し
て移動する読書きヘッドと、 （ｄ）前記清浄室の内部に配設された無集電子の直流電
動機と、を有し、 （ｄ１）該直流電動機は、前記軸線と同心に配され固定
子巻線を有する固定子と、前記軸線の回りに前記固定子
に対し相対回転するように取付けられた回転子とを備え
ており、該回転子は、前記固定子から空隙を介して隔て
られた永久磁石部材を備え、前記固定子及び該永久磁石
部材は実質的に該電動機の内部空間に配され、 （ｄ２）該回転子は、更に、前記少なくとも１つの記憶
ディスクの前記中心孔を経て延長する円筒形部分を備え
かつ端壁を備えたディスク支持部材を含み、該端壁は、
該電動機の内部空間の上部を囲む内面を備え、 （ｅ）本質上前記軸線と平行であり該端壁を貫通して該
電動機の内部空間から清浄室に至る複数の開口が形成さ
れており、 （ｆ）前記回転子は、更に、前記電動機の内部空間に、
前記回転子の内面に取付けられて配された遮蔽リングを
含み、該遮蔽リングは前記電動機の内部空間からの汚染
粒子の前記清浄室への移動を減少させること、 （ｇ）さらに前記電動機は、前記記憶ディスクを前記デ
ィスク支持部材に着脱可能に取付けるディスク取付け手
段を含むこと、を特徴とするディスク記憶装置。この構
造の場合、駆動電動機の磁気的に作用する部分は、記憶
ディスク特に磁気ハードディスクまたはその他の形式の
記憶ディスク例えば光学的な記憶ディスクの保持に絶対
必要な空間の内部の大部分を占めている。複数の開口と
遮蔽リングによって、記憶ディスクの確実な取付けと清
浄室内への電動機の内部空間からの汚染粒子の侵入を防
止する、簡略で組付けも容易な構造が得られる。 【０００６】 【発明の実施の形態】なお各従属項に、本発明の好適な
実施の態様を示すが、本発明の請求範囲は、独立請求項
の記載に基づいて定められるものであり、従属請求項は
本発明をそれに限定するものではない。直流電動機は、
電動機から前記清浄室への異物の移行を全般的に減少さ
せるための少なくとも１つのシールを更に含むことが好
ましい。少なくとも１つのシールが、前記回転子とディ
スク記憶装置の固定部分との間に配されることが好まし
い。また少くとも１つのシールが磁気流体シールとして
形成されることが好ましい。その他従属請求項に記載し
た事項は、本発明の好適な実施の態様を与える。固定子
巻線およびこれと協同動作を行なう電動機磁石は、ディ
スク支持部によって囲繞される空間の内部において、そ
の軸方向の寸法の少くとも２／３に設けられることが好
ましい。磁気的に作用する固定子部分および回転子部分
が、殆んど完全にこの空間内にある場合には、特にスペ
ースが節約された全体構造が得られる。 【０００７】記憶ディスク例えば磁気ハードディスクの
中心孔の直径は標準化されており、その大きさは一定値
に限定されている。他方において、駆動エネルギーの発
生には、或る程度の電動機の寸法を必要とする。例えば
僅か25mmの中心孔径をもつ公知の小さな記憶ディスクの
場合、特にきわどい関係にある。直径が限定された記憶
ディスク中心孔の空間において、磁気的に作用する電動
機部分のために、なるべく多くの場所を用意するため、
本発明の発展形態においては、機械的な強度を考慮して
可能な限りボスのディスク支持部の壁厚さが薄くされて
いる。その場合、ディスク支持部の壁厚さは、磁気回路
部材のディスク支持部と同心的な部分の壁厚さと等しく
するか、またはこれより小さくすることが好ましい。 【０００８】さらに、記憶ディスクの中心孔の所定の直
径、および磁気的に作用する電動機部分に対するボスの
必要な機械的強度を考慮して、最大の断面を提供するの
に効果があるため、ディスク支持部は、円筒形の外周面
すなわち公知の軸受枠または軸受リブのない周囲面を備
えることが好ましい。 【０００９】少くとも清浄室にあるボスは（その内部及
び表面部分も含め）、ディスク駆動装置を長時間使用し
ても、周知の如く記憶ディスクの記録面に対する読書き
ヘッドの連動による記録読出しエラーの原因となるの
で、例えば酸化作用によって塵埃を清浄室内に全く又は
実用上全く放出してはならない。ボスは、切削、研削研
摩等の機械加工後でも清浄室に適する材料、すなわち機
械加工に続いてその加工後の防蝕後処理を行わなくて
も、記憶ディスクを収容する清浄室における記憶ディス
クの場合に必要な厳しい清浄条件に適合する材料からな
ることが好ましい。ボスをこのように構成することによ
って、ボスを駆動電動機と組合わせた後、回転軸と中心
を合わせるためにディスク支持部の外周面を超仕上げ、
例えば研摩または旋削加工することができる。 【００１０】これは、磁気ディスク記憶装置、特にハー
ドディスク等の駆動装置において、記憶ハードディスク
に連動して移動する読書きヘッドに対応するトラックの
トラック密度の増大に対応して要求される極めて高い機
械精度を保証するために有効である。回転時において、
ボス表面は、機械精度の理論値から変移し、ボス表面の
径方向の変移の差の最大値をＴＩＲ（Total Indicated
Run-out）といい、例えば約５−１５μｍとされ、回転
時におけるボス表面の径方向の変移の平均値に対する動
作時における変移の偏差を、通常、非繰返し振れとい
い、偏差の最小値は、０．２−０．５μｍ程度とされる
（製造メーカーはこの値を保証する）。更に、ボスのデ
ィスク支持部の円筒部の径方向精度は、５−３０μｍ程
度とされ、ボスの平面部の表面の平坦度は好ましくは約
１μｍ以下とされる。 【００１１】ディスク記憶装置の場合にボスの同心回転
または振動を最小限にすることに対する強い要求を満た
すため、組立の完了したボスのそのような精密加工が屡
必要である。軽金属、特にアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金からなるボスが特に有効であることが判った。
軽金属のボスは、機械加工後に後処理を行わなくても清
浄室に対する適性を保持する。これは、例えばダイヤモ
ンド工具によって、必要な精密度を維持して旋削加工を
行なうことができ、これは円筒形の外周面をもつディス
ク支持部の場合には、特に研摩より経済的である。ボス
は押出し成形または鋳造され、磁気回路部材（ヨーク）
に熱圧着されることが好ましい。しかしながら、原則的
には、ボスとヨークとの結合の他の可能性として、例え
ば、これらの部材を互いに接着することも考えられる。 【００１２】磁気回路部材は、それ自体公知の方法でカ
ップ状に形成することができる。特に環状の磁気回路部
材を備えることができ、その場合、環状磁気回路部材の
清浄室側の軸方向端部から半径方向の内側に伸びた磁気
遮蔽リングがボスの中に適当に嵌められる。このように
して、磁束の必要な誘導および駆動電動機に対する記憶
ディスクの効果的な磁気遮蔽が得られる。磁気回路リン
グ部材と遮蔽リングとの組合せは、カップ状に経済的に
製造することができる。遮蔽リングは比較的薄くするこ
とができ、これによって駆動装置の軸方向の全長が一層
減少され、この全長を同じにした場合には、ボス、磁気
回路部材および電動機磁石からなる構成グループの閉鎖
端部におけるボスの端面壁に対して多くの空間を使用す
ることができる。磁気回路部材は、圧延リング特に鋼リ
ングとして、または管部分として合理的に形成すること
ができる。 【００１３】回転子およびボスは、少くとも部分的に駆
動電動機の固定子内に設けられた軸受装置に支承された
軸と固定して結合することができる。その場合、軸を収
容する軸受ブッシュは、これがカップ状に形成されてい
る場合には磁気回路部材（ヨーク）と一体的に形成する
か、又は特にボスと一体的に形成することができる。従
って、ブッシュに対する特別の構成要素は不要である。
しかしながら回転子およびボスは、修正された発展形態
によって、軸受装置を介して固定軸に回転可能に支承す
ることもでき、その場合に固定子巻線の導線は固定軸を
通して駆動装置の外側に合理的に取り出される。 【００１４】整流信号および場合によっては付加的な制
御信号、例えば回転子の所定の基準位置に対する信号を
発生することを目的とする静止形磁界感知式回転位置セ
ンサ装置と協同動作を行なう例えば制御磁石リングの形
式の制御磁石が、回転子およびボスからなるユニットと
合理的に結合される。その場合、制御磁石は、回転子と
ボスとからなるユニットの軸方向に開放された側に設け
ることが好ましい。制御磁石は、電動機磁石と軸方向に
並べることができる。場合によっては、電動機磁石自体
も制御磁石として使用することができる。回転位置セン
サ装置は、回転子とボスとからなるユニットの軸方向に
開放された側と軸方向に対向するプリント基板に取り付
けることが好ましい。なお請求の範囲の実施態様項に付
した、参照符合は理解を容易にするためのものであり必
ずしも図示のものに限定することを意図しない。 【００１５】 【実施例】次に、本発明の好適な実施例について一層詳
細に説明する。なお特許請求の範囲の請求項１に記載さ
れる発明の主題は、主として下記実施例４ないし実施例
５の態様に対応するものであるが、発明の理解の為に他
の実施例も協同して参照される。 【００１６】（実施例１） 図１および図２において、全体を符合18によって示す駆
動電動機は、固定子積層板10をもつ固定子19を備えてい
る。固定子積層板10は、中心回転軸10Ａに対して放射対
称であり、環状の中心部10Ｂを備えている。固定子積層
板10は６個の固定子極11Ａないし11Ｆを形成し、これら
の極は、図１に示す平面図においてほぼＴ字状をなし、
互に60°の角間隔を置いて設けられている。積層板の代
りに、例えば焼結鉄心にすることもできる。 【００１７】固定子極の磁極片12Ａないし12Ｆは、永久
磁石の電動機磁石13と共に、ほぼ円筒形の空隙14を形成
する。電動機磁石13は、図１に示すように、円周方向に
４極をなして半径方向に磁化され、即ち電動機磁石13は
４つの部分13Ａないし13Ｄを備え、環状の電動機磁石13
の空隙14の方に向いた内側に、交互に２つの磁気的な北
極および２つの磁気的な南極15および16がある。極15、
16は、図示の実施例においては、ほぼ電気角180°（機
械的には90°に相当する）の幅を有している。このよう
にして、空隙14の周囲方向にほぼ矩形状または梯形状の
磁化が得られる。 【００１８】電動機磁石13は、磁気回路部材（ヨーク）
として、および磁気遮蔽としての役割をする軟磁性材料
からなる外側回転子カップ17の中に取り付けられ、例え
ばこのカップに接着されている。外側回転子カップ17お
よび磁石13は外側回転子30を構成する。外側回転子カッ
プ17は、端面壁部17Ａと円筒形の周壁部17Ｂとを有して
いる。これは、電動機磁石13の場合、特にゴムマグネッ
トまたは合成樹脂結合磁石にすることができる。一体的
な磁石リングの代りに、殻状の磁石セグメントを接着す
るか又は他の方法でそこに固定することができる。 【００１９】磁石リングまたは磁石セグメントに特に適
する材料は、合成（樹脂）結合剤で結合した磁石材料、
硬質（ハード）フェライトとエラストマー材料との混合
物、磁器（セラミック）磁石材料またはサマリウムコバ
ルト系磁石材料などである。図示の実施例においては、
夫々の極は実際上、電気角180°に伸びているが、これ
より狭い極によっても作動することができる。しか し
ながら、高い電動機出力を得るためには、回転子極の幅
は少くとも電気角120°とする必要がある。 【００２０】固定子極11Ａないし11Ｆは、全体で６個の
固定子溝20Ａないし20Ｆを区画している。この溝に三相
の固定子巻線が嵌め込まれている。その場合、三相巻線
の夫々は、電気角120°偏位した各２つ（一対）のコイ
ル21、22；23、24および25、26を包含し、これらの夫々
は、１つの固定子極11Ａないし11Ｆに巻かれている。 【００２１】図１に示すように、各相巻線の直列に接続
された２つのコイルは、互に直径方向の反対側に設けら
れている。これらのコイルは、図示されていないが、特
に２本巻きに巻かれている。図１の概略図から判るよう
に、コイル21ないし26の間の夫々の重なりが回避されて
いる。このようにして、特に短いコイルヘッド27（図
２）が得られる。溝開口部28Ａないし28Ｆは、電気角３
°ないし30°の幅にすることができる。固定子巻線を形
成すると、それにより溝20Ａないし20Ｆはかなり充満さ
れる。一般に、溝開口部28Ａないし28Ｆの蓋は必要では
ない。 【００２２】ここに示された電動機の構造は、固定子溝
20Ａないし20Ｆの深さを比較的小さくすることができる
ため、比較的大きな固定子内部孔29が得られる。内部孔
29の直径Ｉと磁極片12の部分の固定子外径Ｅとの比は、
確実に最小0.35が得られる。Ｉ／Ｅの値は、0.4ないし
0.7の範囲にあることが好ましい。固定子鉄心の軸方向
の長さＬと固定子外径Ｅとの比は、１に等しいか又はこ
れより小さいことが好ましい。この寸法比は、回転子を
安定に支持するのに特に重要である。このような支持
は、ディスク記憶装置を駆動する場合、特に重要であ
る。その上、固定子巻線の全体の抵抗が特に小さくな
る。 【００２３】回転子30を支持するため、図２に示すよう
に、外側回転子カップ17の中心部において、外側回転子
カップ17に形成された軸受ブッシュ31を介して短軸32が
固定され、この短軸は、互に間を置いて軸方向に設けら
れた球軸受33を介して、固定子積層板10を支持し、組立
フランジ35に固定された円筒状ブッシング34の中に軸受
33、33を介して保持されている。 【００２４】外側回転子カップ17には、図１に図示され
ていないが円筒形のディスク支持部36を備え特に軽金属
からなる固定ディスク記憶装置のボス37が取り付けら
れ、例えば焼ばめによって固定されている。ディスク支
持部36には、１個または数個の固定記憶ディスク39、特
に磁気固定記憶ディスクが取り付けられ、その場合、デ
ィスク支持部36は記憶ディスク39の中心孔40に通され、
記憶ディスク39は適当な着脱可能なディスク取付手段、
例えばスペーサ41によって互に軸方向に間隔を置いて保
持され、図示されていないそれ自体公知の締付手段（ね
じ等）によってボス37に対して固定されている。 【００２５】図２に示す実施態様の場合、駆動電動機18
の磁気的に作用する固定子部分および回転子部分、すな
わち電動機磁石13および固定子巻線21ないし26は、その
軸方向の寸法の約２／３以上が、ディスク支持部36によ
って囲繞された空間部46に入り込んでいる。ボス37のデ
ィスク支持部36の壁厚さは、外側回転子カップ17の磁気
回路部材を形成する円筒状の周壁17Ｂより小さく、従っ
て明確に定められた中心孔40内の電動機部分13、17、19
に対して最大の断面が準備される。特に、ディスク支持
部36の壁厚さは、機械的な強度の点で許せる限り小さな
寸法にされる。ボス37の寸法的な安定度を高めるため、
このボスは、ボス37、外側回転子カップ17および電動機
磁石13からなる要素の開放端部において、フランジ部47
に隣接する固定記憶ディスク39を軸方向に支える作用を
する、半径方向の外側に突出した肉厚のフランジ部（外
縁部）47を支持している。 【００２６】ボス37は、この上に支持された記憶ディス
ク39と共に、詳細には図示されていないが、それ自体公
知の方法によってディスク記憶装置のハウジング部分に
よって区画された清浄室49の内部にある。その場合、組
立フランジ35は、図２の下側に対する清浄室の境界の一
部分を形成している。図２における上部軸受33は、ブッ
シング34の肩部51とスペーサリング52との間にあり、リ
ング52の軸受33と反対の側は、軸受ブッシュ31の下側に
接している。短軸32は、その下端部が球面状に形成さ
れ、図示されていないスラスト軸受に好適に支承されて
いる。下端部53の近くの軸32の環状溝54に保持リング55
が設けられ、その上側に２つのばね座金56が介装されて
いる。ばね座金56は、中間リング57に当接している。下
部の球軸受33は、中間リング57とブッシング34の別の肩
部58との間にある。 【００２７】組立フランジ35は、場合によっては整流電
子装置および／または例えば回転数調整用のその他の回
路要素を設けることが可能なプリント基板38を備えてい
る。プリント基板38には、特に３個の回転位置センサ4
2、43、44が設けられ、このセンサは、図示の実施例に
おいて例えばホール発電器、磁気抵抗板、磁気ダイオー
ドなどの磁界センサである。特に二安定接続ホール集積
回路が好適である。電気角180°の幅の回転子極15、16
を使用することによって、位置センサ42、43、44用の制
御磁石として、直接、電動機磁石13を使用することがで
きる。図２に示す実施態様の場合には、回転位置センサ
42、43、44は、これを制御する磁石13と軸方向に対向し
ている。 【００２８】しかしながら、例えば回転位置センサを、
図２において破線によって示されているように、これを
制御する磁石13と半径方向に対向させて設けることもで
きる。回転位置センサ42、43、44は、センサの接続状態
の変化が、対応するコイル電圧の零通過点とほぼ同時に
行われるように、周囲方向にコイル21ないし26に対して
正しい位置に設けられる。これは、図１に示す実施態様
において、回転位置センサを溝開口部28Ａ、28Ｂおよび
28Ｃの中心に対して機械角15°だけ偏位させることによ
って達成される。 【００２９】（実施例２） 図３に示す実施態様は、回転位置センサ42、43、44を制
御するため電動機磁石13とは別の制御磁石45が設けられ
ている点が、図２に示す実施態様と異なっている。制御
磁石45は、外側回転子カップ17の開口端部において、こ
れの周壁17Ｂから半径方向の外側へ突出したフランジ17
Ｃの下側において、電動機磁石13の半径方向の外側に設
けられている。外側回転子カップ17およびボス37′は、
図３に示す実施態様においては、開口端部において互に
丁度終結している。 【００３０】プリント基板38の接続点における一方のコ
イル21、26の端子が、符合59によって概略的に示されて
いる。プリント基板38から、接続ケーブル60が、組立フ
ランジ35の透孔61を通して外部に引出されている。 【００３１】（実施例３） 図４はディスク駆動装置の別の実施態様を示しており、
ここでは、図２および図３に示す構成と異なり、機能的
に前記ボス37に相当するボス64は、外側回転子カップ17
の端面壁17Ａに隣接し軸32の軸受ブッシュ65が一体的に
形成された端面壁64Ａを備えている。 【００３２】ボス64のディスク支持部66の端面64Ａから
遠く離れた端部には、半径方向に外側へ曲ったフランジ
67があり、このフランジ67は、ディスク支持部66と同心
的に位置しディスク支持部66に比べて大きな直径をもつ
周壁68に移行している。周壁68は半径方向の外部におい
て外側回転子カップ17のフランジ17Ｃを包囲している。 【００３３】フランジ17Ｃと周壁68との接合個所は、符
合69によって示すように、ワニス、接着剤などによって
密封されている。このようにすることによって、図３の
場合と同様に、塵埃がフランジ17Ｃから外部に放射状に
放出されて清浄室に入り込むことが防止される。回転位
置センサ（このうち図４にはセンサ42だけが示されてい
る）と協同動作を行なう制御磁石45は、電動機磁石13と
軸方向に並べられ、磁石13の端面17Ａから遠く離れた側
に設けられている。 【００３４】外側回転子カップ17は、図４においては、
制御磁石45も包囲する程度に下方に伸びている。端面壁
17Ａとこの端面壁の方に向いた磁石13の端部との間の空
間部は、接着剤またはその他の充填材によって充填され
ている。２つの球軸受33からなる軸32の軸受装置は、磁
性流体シールによって電動機内部空間部および清浄室に
対して密封されている。 【００３５】磁性流体シール72は、２つの環状磁極片7
3、74と、これらの２つの磁極片の間にある永久磁石リ
ング75と、この磁石リング75と軸32の一部77との間に入
れられた磁性流体（図示せず）とからなっている。この
形式のシールは、商品名“フェロフルイディックシー
ル”によって知られている。シール72は、塵埃が軸受装
置から清浄室49内に放出されることを特に効果的に防止
する。このシール72は、軸受ブッシュ65に隣り合うが軸
方向に間隔を置いて設けられている。このようにするこ
とによって、磁性流体が毛細管作用によってシール72か
ら引き出されることが防止される。 【００３６】図４から判るように、磁気的に作用する固
定子部分および回転子部分は、ほぼ完全に、ディスク支
持部66に囲まれた空間46の内部に設けられている。さら
に、図４に軸32のスラスト軸受が示されている。この軸
受79は、ブッシング82の清浄室49から遠く離れた端部の
蓋81に取付けられた湾曲ばね80に設けられている。ブッ
シング82は、図２および図３に示す実施態様のブッシン
グ34と同様に軸受33を収容しているが、組立フランジ35
に相当する組立フランジ83と一体的に結合されている。 【００３７】スラスト軸受79は、湾曲ばねと同様に導電
性であることが好ましい。このようにすることによっ
て、軸32の静電的な帯電を、軸受79および湾曲ばね80を
通して放電させることができる。 【００３８】プリント基板38は、組立フランジ83の溝85
にある接着剤の層84によって組立フランジ83と結合され
ている。ディスク駆動装置の軸方向の高さを一層低くす
るため、プリント基板38は回転位置センサの範囲におい
て透孔86を備え、回転位置センサは溝85および透孔86の
中に入り込んでいる。上部の磁極片73とブッシング82の
内周壁87との間の接触個所の部分には、コーティングワ
ニスなどによる符合88によって示された付加的なパッキ
ンが設けられている。 【００３９】（実施例４） 図５に示す実施例は、図４に示す実施例に著しく似てい
る。この場合には、軸受ブッシュ31が、磁気遮蔽の作用
をする外側回転子カップ17の端面壁17Ａと一体的に構成
されている点が異なっている。端面壁17Ａには、周囲方
向に互に120°偏位した３個のねじ孔（開口）90が設け
られている。このねじ孔90は、固定記憶ディスク39（図
２）用の図示されていない固定装置の取付けに使用さ
れ、対応する取付け用ねじ（取付手段）を受容できる。
端面壁17Ａの下には、ねじ孔90の部分において電動機内
部空間を清浄室49に対して密封するカバーリング91があ
る。この場合も図３の場合と同じボス37′のディスク支
持部36′によって囲繞された空間46内の軸方向の長さの
大部分に亘って磁気的に作用する駆動電動機の固定子部
分および回転子部分がある。 【００４０】（実施例５） 図６は、本発明の別の修正された実施態様を示してお
り、これは、外側回転子カップ17の代りに、低残磁性
（軟磁性）の磁気回路リング部材94と、これとは別の同
じく低残磁性の遮蔽リング（カバーリング）95とを備え
ている点が前述の構造と基本的に相異している。遮蔽リ
ング95は、磁気回路リング部材94の清浄室側の軸方向端
部から半径方向の内側に伸びている。遮蔽リング95の壁
厚さは、磁気回路リング部材94の壁厚さよりかなり薄く
することができる。機能的に図５のねじ孔90に相当する
ねじ孔97が、軸32の軸受ブッシュ100と一体的に形成さ
れたボス99の端面壁90に設けられている。 【００４１】遮蔽リング95は、ねじ孔97の部分に、ねじ
孔97に対してねじの全長を作用させることが可能な窪み
101を備えている。充填材70は、図６における電動機磁
石13の上 端部と、磁気回路リング部材94の端部96と、
遮蔽リング95の半径方向の外側部分との間の領域に充填
されている。磁気的に作用する回転子部分および固定子
部分は、ボス99の円筒状ディスク支持部102が囲繞する
空間内の２／３以上を占めている。 【００４２】磁気回路リング部材94の場合、これを圧延
リング、特に鋼リングまたは管部分とすることができ
る。この製造は、外側回転子カップ17の使用に比べ簡素
化される。そのほか、一方では遮蔽リング95の壁厚さを
小さくすることができるため、他方では外側回転子カッ
プ17を使用する場合に周壁17Ｂと端面壁17Ａとの間の移
行個所における不可避な半径ｒ（図５）を必要とするよ
うな空間がなくなるため、付加的な軸方向の長さが節約
される。使用可能になった軸方向の空間部は、端面壁98
を一層厚くし、従ってねじ孔97の長さを長くするために
使用することもできる。 【００４３】（実施例６） 図１ないし図６に示す実施態様の場合に軸32は運転時に
回転するが、図７および図８は固定軸を備えた実施例を
示している。 【００４４】図７に示す固定軸105は、詳細には図示さ
れていないがディスク記憶装置に取付けられる。軸105
には、第１球軸受106によってボス107が回転自在に支承
されている。ボス107は、一体的に形成された軸受ブッ
シュ109を備えた端面壁108と、ディスク支持部110と、
端面壁108から遠く離れた側において半径方向に外方に
突出した補強フランジ111とを備えている。ボス107は、
低残磁性の磁気回路リング部材94と結合されている。端
面壁108の内側には、低残磁性の遮蔽リング95が接して
いる。 【００４５】図７においてセンサ42だけが示されている
回転位置センサを備えたプリント基板38は、この場合に
は支柱112（図８）によって固定子積層板10に懸垂され
ている。固定軸105には、端面壁108から遠く離れた軸方
向の端部において電動機を密封する電動機蓋114が、第
２球軸受113によって支承されている。軸受106、113の
軸方向外側には、図４によって詳細に説明した形式の磁
性流体シール72および72′がある。磁性流体シール72、
72′は、清浄室49に対して軸受装置を密封するようにさ
れており、その場合、駆動電動機全体を清浄室に置くこ
とができる。固定子巻線および／またはプリント基板38
に取付けられた電子構成要素の端子は、符合115 によっ
て示されたケーブルによって引き出すことができ、この
ケーブルは軸105 の軸方向の溝116内に納められる。 【００４６】図８に示す実施態様が図７に示す実施態様
と基本的に相異する点は、磁気回路リング部材94および
遮蔽リング95の代りに、外側回転子カップ17に相当する
低残磁性材料からなる一体的なカップ（バックカバー）
117が、端面壁117Ａおよび周壁117Ｂを備えている点に
ある。 【００４７】図７および図８の２つの実施態様の場合、
駆動電動機の磁気的に作用する固定子部分および回転子
部分は、ディスク支持部110によって囲繞された空間内
にある。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスク
駆動装置によれば、占有空間が少くなり特に軸方向寸法
を一層低減し、更に、軸方向寸法を増大させることなく
清浄室に対するシール性を確保することができると共
に、組付けないし製造工程の簡略化も達成できる。 【００４９】即ち、複数の開口（特にねじ付）によりデ
ィスクをディスク支持部材上に固定装置を介して容易に
取付けることができると共に、遮蔽リングによって電動
機の内部空間から清浄室を容易に密封でき、組付けも簡
単である。
置に関し、特に清浄室をなすハウジングと、清浄室中に
配され読書きヘッドと連動する記憶ディスクと、これを
駆動するディスク駆動装置を有するディスク記憶装置に
関する。なお、ディスク駆動装置としては、巻線をもつ
固定子、並びに固定子と同軸に配されて円筒形の空隙を
形成する永久磁石の回転子磁石（リング）および軟磁性
のヨークをもつ回転子を備えた無集電子電動機と、ヨー
クに同心的に回転不可能に結合され清浄室内に設けられ
る少くとも１つの記憶ディスクを収納するため記憶ディ
スクの中心孔に差込み可能なディスク支持部をもつボス
とを備えたディスク駆動装置を用いる。 【０００２】 【従来の技術】この形式の公知のディスク駆動装置（西
ドイツ特許出願公開第３１３５３８５号公報の図３およ
び図４）においては、記憶ディスクを収納するボスとし
て比較的頑丈な部材を備え、この部材は、ディスク支持
部の領域において軸方向に伸びた軸受枠を備え、ボスに
圧入されるかまたは鋳込まれた軸受ブッシュによって回
転不可能に軸と結合され、磁気的に作用する固定子部分
および回転子部分、即ち固定子巻線およびこれと協同動
作を行なう電動機磁石の軸方向寸法の小部分を、ディス
ク支持部と共に覆っている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ディスク記憶装置の場
合、記憶装置の占有空間の縮小に対する要求が増大して
いると共に清浄室の清浄度に対する要求も増大してい
る。また一般的に組付け構造ないし製造工程の簡略化
（特に記憶ディスク組付けの精度と簡略化）の要求も増
大している。 【０００４】従って、本発明の基本的な目的は、特に占
有空間が少くなり特に軸方向におけるディスク記憶装置
の寸法が最低限になると共に、清浄室の高い清浄度を確
保しつつ、簡単な組付け構造のディスク記憶装置を提供
することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、以下のディスク記憶装置によって達成される。即
ち、 （ａ）清浄室を密封画成するハウジングと、 （ｂ）軸線の回りに回動するように該清浄室中に配され
かつ中心孔を備えた少なくとも１つの記憶ディスクと、 （ｃ）該清浄室中に配されかつ該記憶ディスクに連動し
て移動する読書きヘッドと、 （ｄ）前記清浄室の内部に配設された無集電子の直流電
動機と、を有し、 （ｄ１）該直流電動機は、前記軸線と同心に配され固定
子巻線を有する固定子と、前記軸線の回りに前記固定子
に対し相対回転するように取付けられた回転子とを備え
ており、該回転子は、前記固定子から空隙を介して隔て
られた永久磁石部材を備え、前記固定子及び該永久磁石
部材は実質的に該電動機の内部空間に配され、 （ｄ２）該回転子は、更に、前記少なくとも１つの記憶
ディスクの前記中心孔を経て延長する円筒形部分を備え
かつ端壁を備えたディスク支持部材を含み、該端壁は、
該電動機の内部空間の上部を囲む内面を備え、 （ｅ）本質上前記軸線と平行であり該端壁を貫通して該
電動機の内部空間から清浄室に至る複数の開口が形成さ
れており、 （ｆ）前記回転子は、更に、前記電動機の内部空間に、
前記回転子の内面に取付けられて配された遮蔽リングを
含み、該遮蔽リングは前記電動機の内部空間からの汚染
粒子の前記清浄室への移動を減少させること、 （ｇ）さらに前記電動機は、前記記憶ディスクを前記デ
ィスク支持部材に着脱可能に取付けるディスク取付け手
段を含むこと、を特徴とするディスク記憶装置。この構
造の場合、駆動電動機の磁気的に作用する部分は、記憶
ディスク特に磁気ハードディスクまたはその他の形式の
記憶ディスク例えば光学的な記憶ディスクの保持に絶対
必要な空間の内部の大部分を占めている。複数の開口と
遮蔽リングによって、記憶ディスクの確実な取付けと清
浄室内への電動機の内部空間からの汚染粒子の侵入を防
止する、簡略で組付けも容易な構造が得られる。 【０００６】 【発明の実施の形態】なお各従属項に、本発明の好適な
実施の態様を示すが、本発明の請求範囲は、独立請求項
の記載に基づいて定められるものであり、従属請求項は
本発明をそれに限定するものではない。直流電動機は、
電動機から前記清浄室への異物の移行を全般的に減少さ
せるための少なくとも１つのシールを更に含むことが好
ましい。少なくとも１つのシールが、前記回転子とディ
スク記憶装置の固定部分との間に配されることが好まし
い。また少くとも１つのシールが磁気流体シールとして
形成されることが好ましい。その他従属請求項に記載し
た事項は、本発明の好適な実施の態様を与える。固定子
巻線およびこれと協同動作を行なう電動機磁石は、ディ
スク支持部によって囲繞される空間の内部において、そ
の軸方向の寸法の少くとも２／３に設けられることが好
ましい。磁気的に作用する固定子部分および回転子部分
が、殆んど完全にこの空間内にある場合には、特にスペ
ースが節約された全体構造が得られる。 【０００７】記憶ディスク例えば磁気ハードディスクの
中心孔の直径は標準化されており、その大きさは一定値
に限定されている。他方において、駆動エネルギーの発
生には、或る程度の電動機の寸法を必要とする。例えば
僅か25mmの中心孔径をもつ公知の小さな記憶ディスクの
場合、特にきわどい関係にある。直径が限定された記憶
ディスク中心孔の空間において、磁気的に作用する電動
機部分のために、なるべく多くの場所を用意するため、
本発明の発展形態においては、機械的な強度を考慮して
可能な限りボスのディスク支持部の壁厚さが薄くされて
いる。その場合、ディスク支持部の壁厚さは、磁気回路
部材のディスク支持部と同心的な部分の壁厚さと等しく
するか、またはこれより小さくすることが好ましい。 【０００８】さらに、記憶ディスクの中心孔の所定の直
径、および磁気的に作用する電動機部分に対するボスの
必要な機械的強度を考慮して、最大の断面を提供するの
に効果があるため、ディスク支持部は、円筒形の外周面
すなわち公知の軸受枠または軸受リブのない周囲面を備
えることが好ましい。 【０００９】少くとも清浄室にあるボスは（その内部及
び表面部分も含め）、ディスク駆動装置を長時間使用し
ても、周知の如く記憶ディスクの記録面に対する読書き
ヘッドの連動による記録読出しエラーの原因となるの
で、例えば酸化作用によって塵埃を清浄室内に全く又は
実用上全く放出してはならない。ボスは、切削、研削研
摩等の機械加工後でも清浄室に適する材料、すなわち機
械加工に続いてその加工後の防蝕後処理を行わなくて
も、記憶ディスクを収容する清浄室における記憶ディス
クの場合に必要な厳しい清浄条件に適合する材料からな
ることが好ましい。ボスをこのように構成することによ
って、ボスを駆動電動機と組合わせた後、回転軸と中心
を合わせるためにディスク支持部の外周面を超仕上げ、
例えば研摩または旋削加工することができる。 【００１０】これは、磁気ディスク記憶装置、特にハー
ドディスク等の駆動装置において、記憶ハードディスク
に連動して移動する読書きヘッドに対応するトラックの
トラック密度の増大に対応して要求される極めて高い機
械精度を保証するために有効である。回転時において、
ボス表面は、機械精度の理論値から変移し、ボス表面の
径方向の変移の差の最大値をＴＩＲ（Total Indicated
Run-out）といい、例えば約５−１５μｍとされ、回転
時におけるボス表面の径方向の変移の平均値に対する動
作時における変移の偏差を、通常、非繰返し振れとい
い、偏差の最小値は、０．２−０．５μｍ程度とされる
（製造メーカーはこの値を保証する）。更に、ボスのデ
ィスク支持部の円筒部の径方向精度は、５−３０μｍ程
度とされ、ボスの平面部の表面の平坦度は好ましくは約
１μｍ以下とされる。 【００１１】ディスク記憶装置の場合にボスの同心回転
または振動を最小限にすることに対する強い要求を満た
すため、組立の完了したボスのそのような精密加工が屡
必要である。軽金属、特にアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金からなるボスが特に有効であることが判った。
軽金属のボスは、機械加工後に後処理を行わなくても清
浄室に対する適性を保持する。これは、例えばダイヤモ
ンド工具によって、必要な精密度を維持して旋削加工を
行なうことができ、これは円筒形の外周面をもつディス
ク支持部の場合には、特に研摩より経済的である。ボス
は押出し成形または鋳造され、磁気回路部材（ヨーク）
に熱圧着されることが好ましい。しかしながら、原則的
には、ボスとヨークとの結合の他の可能性として、例え
ば、これらの部材を互いに接着することも考えられる。 【００１２】磁気回路部材は、それ自体公知の方法でカ
ップ状に形成することができる。特に環状の磁気回路部
材を備えることができ、その場合、環状磁気回路部材の
清浄室側の軸方向端部から半径方向の内側に伸びた磁気
遮蔽リングがボスの中に適当に嵌められる。このように
して、磁束の必要な誘導および駆動電動機に対する記憶
ディスクの効果的な磁気遮蔽が得られる。磁気回路リン
グ部材と遮蔽リングとの組合せは、カップ状に経済的に
製造することができる。遮蔽リングは比較的薄くするこ
とができ、これによって駆動装置の軸方向の全長が一層
減少され、この全長を同じにした場合には、ボス、磁気
回路部材および電動機磁石からなる構成グループの閉鎖
端部におけるボスの端面壁に対して多くの空間を使用す
ることができる。磁気回路部材は、圧延リング特に鋼リ
ングとして、または管部分として合理的に形成すること
ができる。 【００１３】回転子およびボスは、少くとも部分的に駆
動電動機の固定子内に設けられた軸受装置に支承された
軸と固定して結合することができる。その場合、軸を収
容する軸受ブッシュは、これがカップ状に形成されてい
る場合には磁気回路部材（ヨーク）と一体的に形成する
か、又は特にボスと一体的に形成することができる。従
って、ブッシュに対する特別の構成要素は不要である。
しかしながら回転子およびボスは、修正された発展形態
によって、軸受装置を介して固定軸に回転可能に支承す
ることもでき、その場合に固定子巻線の導線は固定軸を
通して駆動装置の外側に合理的に取り出される。 【００１４】整流信号および場合によっては付加的な制
御信号、例えば回転子の所定の基準位置に対する信号を
発生することを目的とする静止形磁界感知式回転位置セ
ンサ装置と協同動作を行なう例えば制御磁石リングの形
式の制御磁石が、回転子およびボスからなるユニットと
合理的に結合される。その場合、制御磁石は、回転子と
ボスとからなるユニットの軸方向に開放された側に設け
ることが好ましい。制御磁石は、電動機磁石と軸方向に
並べることができる。場合によっては、電動機磁石自体
も制御磁石として使用することができる。回転位置セン
サ装置は、回転子とボスとからなるユニットの軸方向に
開放された側と軸方向に対向するプリント基板に取り付
けることが好ましい。なお請求の範囲の実施態様項に付
した、参照符合は理解を容易にするためのものであり必
ずしも図示のものに限定することを意図しない。 【００１５】 【実施例】次に、本発明の好適な実施例について一層詳
細に説明する。なお特許請求の範囲の請求項１に記載さ
れる発明の主題は、主として下記実施例４ないし実施例
５の態様に対応するものであるが、発明の理解の為に他
の実施例も協同して参照される。 【００１６】（実施例１） 図１および図２において、全体を符合18によって示す駆
動電動機は、固定子積層板10をもつ固定子19を備えてい
る。固定子積層板10は、中心回転軸10Ａに対して放射対
称であり、環状の中心部10Ｂを備えている。固定子積層
板10は６個の固定子極11Ａないし11Ｆを形成し、これら
の極は、図１に示す平面図においてほぼＴ字状をなし、
互に60°の角間隔を置いて設けられている。積層板の代
りに、例えば焼結鉄心にすることもできる。 【００１７】固定子極の磁極片12Ａないし12Ｆは、永久
磁石の電動機磁石13と共に、ほぼ円筒形の空隙14を形成
する。電動機磁石13は、図１に示すように、円周方向に
４極をなして半径方向に磁化され、即ち電動機磁石13は
４つの部分13Ａないし13Ｄを備え、環状の電動機磁石13
の空隙14の方に向いた内側に、交互に２つの磁気的な北
極および２つの磁気的な南極15および16がある。極15、
16は、図示の実施例においては、ほぼ電気角180°（機
械的には90°に相当する）の幅を有している。このよう
にして、空隙14の周囲方向にほぼ矩形状または梯形状の
磁化が得られる。 【００１８】電動機磁石13は、磁気回路部材（ヨーク）
として、および磁気遮蔽としての役割をする軟磁性材料
からなる外側回転子カップ17の中に取り付けられ、例え
ばこのカップに接着されている。外側回転子カップ17お
よび磁石13は外側回転子30を構成する。外側回転子カッ
プ17は、端面壁部17Ａと円筒形の周壁部17Ｂとを有して
いる。これは、電動機磁石13の場合、特にゴムマグネッ
トまたは合成樹脂結合磁石にすることができる。一体的
な磁石リングの代りに、殻状の磁石セグメントを接着す
るか又は他の方法でそこに固定することができる。 【００１９】磁石リングまたは磁石セグメントに特に適
する材料は、合成（樹脂）結合剤で結合した磁石材料、
硬質（ハード）フェライトとエラストマー材料との混合
物、磁器（セラミック）磁石材料またはサマリウムコバ
ルト系磁石材料などである。図示の実施例においては、
夫々の極は実際上、電気角180°に伸びているが、これ
より狭い極によっても作動することができる。しか し
ながら、高い電動機出力を得るためには、回転子極の幅
は少くとも電気角120°とする必要がある。 【００２０】固定子極11Ａないし11Ｆは、全体で６個の
固定子溝20Ａないし20Ｆを区画している。この溝に三相
の固定子巻線が嵌め込まれている。その場合、三相巻線
の夫々は、電気角120°偏位した各２つ（一対）のコイ
ル21、22；23、24および25、26を包含し、これらの夫々
は、１つの固定子極11Ａないし11Ｆに巻かれている。 【００２１】図１に示すように、各相巻線の直列に接続
された２つのコイルは、互に直径方向の反対側に設けら
れている。これらのコイルは、図示されていないが、特
に２本巻きに巻かれている。図１の概略図から判るよう
に、コイル21ないし26の間の夫々の重なりが回避されて
いる。このようにして、特に短いコイルヘッド27（図
２）が得られる。溝開口部28Ａないし28Ｆは、電気角３
°ないし30°の幅にすることができる。固定子巻線を形
成すると、それにより溝20Ａないし20Ｆはかなり充満さ
れる。一般に、溝開口部28Ａないし28Ｆの蓋は必要では
ない。 【００２２】ここに示された電動機の構造は、固定子溝
20Ａないし20Ｆの深さを比較的小さくすることができる
ため、比較的大きな固定子内部孔29が得られる。内部孔
29の直径Ｉと磁極片12の部分の固定子外径Ｅとの比は、
確実に最小0.35が得られる。Ｉ／Ｅの値は、0.4ないし
0.7の範囲にあることが好ましい。固定子鉄心の軸方向
の長さＬと固定子外径Ｅとの比は、１に等しいか又はこ
れより小さいことが好ましい。この寸法比は、回転子を
安定に支持するのに特に重要である。このような支持
は、ディスク記憶装置を駆動する場合、特に重要であ
る。その上、固定子巻線の全体の抵抗が特に小さくな
る。 【００２３】回転子30を支持するため、図２に示すよう
に、外側回転子カップ17の中心部において、外側回転子
カップ17に形成された軸受ブッシュ31を介して短軸32が
固定され、この短軸は、互に間を置いて軸方向に設けら
れた球軸受33を介して、固定子積層板10を支持し、組立
フランジ35に固定された円筒状ブッシング34の中に軸受
33、33を介して保持されている。 【００２４】外側回転子カップ17には、図１に図示され
ていないが円筒形のディスク支持部36を備え特に軽金属
からなる固定ディスク記憶装置のボス37が取り付けら
れ、例えば焼ばめによって固定されている。ディスク支
持部36には、１個または数個の固定記憶ディスク39、特
に磁気固定記憶ディスクが取り付けられ、その場合、デ
ィスク支持部36は記憶ディスク39の中心孔40に通され、
記憶ディスク39は適当な着脱可能なディスク取付手段、
例えばスペーサ41によって互に軸方向に間隔を置いて保
持され、図示されていないそれ自体公知の締付手段（ね
じ等）によってボス37に対して固定されている。 【００２５】図２に示す実施態様の場合、駆動電動機18
の磁気的に作用する固定子部分および回転子部分、すな
わち電動機磁石13および固定子巻線21ないし26は、その
軸方向の寸法の約２／３以上が、ディスク支持部36によ
って囲繞された空間部46に入り込んでいる。ボス37のデ
ィスク支持部36の壁厚さは、外側回転子カップ17の磁気
回路部材を形成する円筒状の周壁17Ｂより小さく、従っ
て明確に定められた中心孔40内の電動機部分13、17、19
に対して最大の断面が準備される。特に、ディスク支持
部36の壁厚さは、機械的な強度の点で許せる限り小さな
寸法にされる。ボス37の寸法的な安定度を高めるため、
このボスは、ボス37、外側回転子カップ17および電動機
磁石13からなる要素の開放端部において、フランジ部47
に隣接する固定記憶ディスク39を軸方向に支える作用を
する、半径方向の外側に突出した肉厚のフランジ部（外
縁部）47を支持している。 【００２６】ボス37は、この上に支持された記憶ディス
ク39と共に、詳細には図示されていないが、それ自体公
知の方法によってディスク記憶装置のハウジング部分に
よって区画された清浄室49の内部にある。その場合、組
立フランジ35は、図２の下側に対する清浄室の境界の一
部分を形成している。図２における上部軸受33は、ブッ
シング34の肩部51とスペーサリング52との間にあり、リ
ング52の軸受33と反対の側は、軸受ブッシュ31の下側に
接している。短軸32は、その下端部が球面状に形成さ
れ、図示されていないスラスト軸受に好適に支承されて
いる。下端部53の近くの軸32の環状溝54に保持リング55
が設けられ、その上側に２つのばね座金56が介装されて
いる。ばね座金56は、中間リング57に当接している。下
部の球軸受33は、中間リング57とブッシング34の別の肩
部58との間にある。 【００２７】組立フランジ35は、場合によっては整流電
子装置および／または例えば回転数調整用のその他の回
路要素を設けることが可能なプリント基板38を備えてい
る。プリント基板38には、特に３個の回転位置センサ4
2、43、44が設けられ、このセンサは、図示の実施例に
おいて例えばホール発電器、磁気抵抗板、磁気ダイオー
ドなどの磁界センサである。特に二安定接続ホール集積
回路が好適である。電気角180°の幅の回転子極15、16
を使用することによって、位置センサ42、43、44用の制
御磁石として、直接、電動機磁石13を使用することがで
きる。図２に示す実施態様の場合には、回転位置センサ
42、43、44は、これを制御する磁石13と軸方向に対向し
ている。 【００２８】しかしながら、例えば回転位置センサを、
図２において破線によって示されているように、これを
制御する磁石13と半径方向に対向させて設けることもで
きる。回転位置センサ42、43、44は、センサの接続状態
の変化が、対応するコイル電圧の零通過点とほぼ同時に
行われるように、周囲方向にコイル21ないし26に対して
正しい位置に設けられる。これは、図１に示す実施態様
において、回転位置センサを溝開口部28Ａ、28Ｂおよび
28Ｃの中心に対して機械角15°だけ偏位させることによ
って達成される。 【００２９】（実施例２） 図３に示す実施態様は、回転位置センサ42、43、44を制
御するため電動機磁石13とは別の制御磁石45が設けられ
ている点が、図２に示す実施態様と異なっている。制御
磁石45は、外側回転子カップ17の開口端部において、こ
れの周壁17Ｂから半径方向の外側へ突出したフランジ17
Ｃの下側において、電動機磁石13の半径方向の外側に設
けられている。外側回転子カップ17およびボス37′は、
図３に示す実施態様においては、開口端部において互に
丁度終結している。 【００３０】プリント基板38の接続点における一方のコ
イル21、26の端子が、符合59によって概略的に示されて
いる。プリント基板38から、接続ケーブル60が、組立フ
ランジ35の透孔61を通して外部に引出されている。 【００３１】（実施例３） 図４はディスク駆動装置の別の実施態様を示しており、
ここでは、図２および図３に示す構成と異なり、機能的
に前記ボス37に相当するボス64は、外側回転子カップ17
の端面壁17Ａに隣接し軸32の軸受ブッシュ65が一体的に
形成された端面壁64Ａを備えている。 【００３２】ボス64のディスク支持部66の端面64Ａから
遠く離れた端部には、半径方向に外側へ曲ったフランジ
67があり、このフランジ67は、ディスク支持部66と同心
的に位置しディスク支持部66に比べて大きな直径をもつ
周壁68に移行している。周壁68は半径方向の外部におい
て外側回転子カップ17のフランジ17Ｃを包囲している。 【００３３】フランジ17Ｃと周壁68との接合個所は、符
合69によって示すように、ワニス、接着剤などによって
密封されている。このようにすることによって、図３の
場合と同様に、塵埃がフランジ17Ｃから外部に放射状に
放出されて清浄室に入り込むことが防止される。回転位
置センサ（このうち図４にはセンサ42だけが示されてい
る）と協同動作を行なう制御磁石45は、電動機磁石13と
軸方向に並べられ、磁石13の端面17Ａから遠く離れた側
に設けられている。 【００３４】外側回転子カップ17は、図４においては、
制御磁石45も包囲する程度に下方に伸びている。端面壁
17Ａとこの端面壁の方に向いた磁石13の端部との間の空
間部は、接着剤またはその他の充填材によって充填され
ている。２つの球軸受33からなる軸32の軸受装置は、磁
性流体シールによって電動機内部空間部および清浄室に
対して密封されている。 【００３５】磁性流体シール72は、２つの環状磁極片7
3、74と、これらの２つの磁極片の間にある永久磁石リ
ング75と、この磁石リング75と軸32の一部77との間に入
れられた磁性流体（図示せず）とからなっている。この
形式のシールは、商品名“フェロフルイディックシー
ル”によって知られている。シール72は、塵埃が軸受装
置から清浄室49内に放出されることを特に効果的に防止
する。このシール72は、軸受ブッシュ65に隣り合うが軸
方向に間隔を置いて設けられている。このようにするこ
とによって、磁性流体が毛細管作用によってシール72か
ら引き出されることが防止される。 【００３６】図４から判るように、磁気的に作用する固
定子部分および回転子部分は、ほぼ完全に、ディスク支
持部66に囲まれた空間46の内部に設けられている。さら
に、図４に軸32のスラスト軸受が示されている。この軸
受79は、ブッシング82の清浄室49から遠く離れた端部の
蓋81に取付けられた湾曲ばね80に設けられている。ブッ
シング82は、図２および図３に示す実施態様のブッシン
グ34と同様に軸受33を収容しているが、組立フランジ35
に相当する組立フランジ83と一体的に結合されている。 【００３７】スラスト軸受79は、湾曲ばねと同様に導電
性であることが好ましい。このようにすることによっ
て、軸32の静電的な帯電を、軸受79および湾曲ばね80を
通して放電させることができる。 【００３８】プリント基板38は、組立フランジ83の溝85
にある接着剤の層84によって組立フランジ83と結合され
ている。ディスク駆動装置の軸方向の高さを一層低くす
るため、プリント基板38は回転位置センサの範囲におい
て透孔86を備え、回転位置センサは溝85および透孔86の
中に入り込んでいる。上部の磁極片73とブッシング82の
内周壁87との間の接触個所の部分には、コーティングワ
ニスなどによる符合88によって示された付加的なパッキ
ンが設けられている。 【００３９】（実施例４） 図５に示す実施例は、図４に示す実施例に著しく似てい
る。この場合には、軸受ブッシュ31が、磁気遮蔽の作用
をする外側回転子カップ17の端面壁17Ａと一体的に構成
されている点が異なっている。端面壁17Ａには、周囲方
向に互に120°偏位した３個のねじ孔（開口）90が設け
られている。このねじ孔90は、固定記憶ディスク39（図
２）用の図示されていない固定装置の取付けに使用さ
れ、対応する取付け用ねじ（取付手段）を受容できる。
端面壁17Ａの下には、ねじ孔90の部分において電動機内
部空間を清浄室49に対して密封するカバーリング91があ
る。この場合も図３の場合と同じボス37′のディスク支
持部36′によって囲繞された空間46内の軸方向の長さの
大部分に亘って磁気的に作用する駆動電動機の固定子部
分および回転子部分がある。 【００４０】（実施例５） 図６は、本発明の別の修正された実施態様を示してお
り、これは、外側回転子カップ17の代りに、低残磁性
（軟磁性）の磁気回路リング部材94と、これとは別の同
じく低残磁性の遮蔽リング（カバーリング）95とを備え
ている点が前述の構造と基本的に相異している。遮蔽リ
ング95は、磁気回路リング部材94の清浄室側の軸方向端
部から半径方向の内側に伸びている。遮蔽リング95の壁
厚さは、磁気回路リング部材94の壁厚さよりかなり薄く
することができる。機能的に図５のねじ孔90に相当する
ねじ孔97が、軸32の軸受ブッシュ100と一体的に形成さ
れたボス99の端面壁90に設けられている。 【００４１】遮蔽リング95は、ねじ孔97の部分に、ねじ
孔97に対してねじの全長を作用させることが可能な窪み
101を備えている。充填材70は、図６における電動機磁
石13の上 端部と、磁気回路リング部材94の端部96と、
遮蔽リング95の半径方向の外側部分との間の領域に充填
されている。磁気的に作用する回転子部分および固定子
部分は、ボス99の円筒状ディスク支持部102が囲繞する
空間内の２／３以上を占めている。 【００４２】磁気回路リング部材94の場合、これを圧延
リング、特に鋼リングまたは管部分とすることができ
る。この製造は、外側回転子カップ17の使用に比べ簡素
化される。そのほか、一方では遮蔽リング95の壁厚さを
小さくすることができるため、他方では外側回転子カッ
プ17を使用する場合に周壁17Ｂと端面壁17Ａとの間の移
行個所における不可避な半径ｒ（図５）を必要とするよ
うな空間がなくなるため、付加的な軸方向の長さが節約
される。使用可能になった軸方向の空間部は、端面壁98
を一層厚くし、従ってねじ孔97の長さを長くするために
使用することもできる。 【００４３】（実施例６） 図１ないし図６に示す実施態様の場合に軸32は運転時に
回転するが、図７および図８は固定軸を備えた実施例を
示している。 【００４４】図７に示す固定軸105は、詳細には図示さ
れていないがディスク記憶装置に取付けられる。軸105
には、第１球軸受106によってボス107が回転自在に支承
されている。ボス107は、一体的に形成された軸受ブッ
シュ109を備えた端面壁108と、ディスク支持部110と、
端面壁108から遠く離れた側において半径方向に外方に
突出した補強フランジ111とを備えている。ボス107は、
低残磁性の磁気回路リング部材94と結合されている。端
面壁108の内側には、低残磁性の遮蔽リング95が接して
いる。 【００４５】図７においてセンサ42だけが示されている
回転位置センサを備えたプリント基板38は、この場合に
は支柱112（図８）によって固定子積層板10に懸垂され
ている。固定軸105には、端面壁108から遠く離れた軸方
向の端部において電動機を密封する電動機蓋114が、第
２球軸受113によって支承されている。軸受106、113の
軸方向外側には、図４によって詳細に説明した形式の磁
性流体シール72および72′がある。磁性流体シール72、
72′は、清浄室49に対して軸受装置を密封するようにさ
れており、その場合、駆動電動機全体を清浄室に置くこ
とができる。固定子巻線および／またはプリント基板38
に取付けられた電子構成要素の端子は、符合115 によっ
て示されたケーブルによって引き出すことができ、この
ケーブルは軸105 の軸方向の溝116内に納められる。 【００４６】図８に示す実施態様が図７に示す実施態様
と基本的に相異する点は、磁気回路リング部材94および
遮蔽リング95の代りに、外側回転子カップ17に相当する
低残磁性材料からなる一体的なカップ（バックカバー）
117が、端面壁117Ａおよび周壁117Ｂを備えている点に
ある。 【００４７】図７および図８の２つの実施態様の場合、
駆動電動機の磁気的に作用する固定子部分および回転子
部分は、ディスク支持部110によって囲繞された空間内
にある。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスク
駆動装置によれば、占有空間が少くなり特に軸方向寸法
を一層低減し、更に、軸方向寸法を増大させることなく
清浄室に対するシール性を確保することができると共
に、組付けないし製造工程の簡略化も達成できる。 【００４９】即ち、複数の開口（特にねじ付）によりデ
ィスクをディスク支持部材上に固定装置を介して容易に
取付けることができると共に、遮蔽リングによって電動
機の内部空間から清浄室を容易に密封でき、組付けも簡
単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。なお、図２〜４
及び図８は、遮蔽リングを設けていないが、本発明のそ
れ以外の部分の構成の具体例を示すものとして参照すべ
きものである。 【図３】図２に示す本発明装置の別の実施例を示す断面
図である。 【図４】本発明の好ましい一実施例を示す軸方向断面図
である。 【図５】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図６】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図７】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図８】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【符号の説明】 10…固定子積層板 10Ａ…回転軸 11Ａないし11Ｆ…固定子極 12Ａないし12Ｆ…磁極片 13…電動機磁石 17…磁気回路部材（外側回転子カップ） 17Ｂ…周壁 18…駆動電動機 19…固定子 20Ａないし20Ｆ…固定子溝 21ないし26…固定子巻線 31…軸受ブッシュ 32…軸 33…軸受 36、36′…ディスク支持部 37、37′…ボス 38…プリント基板 39…記憶ディスク 42、43、44…回転位置センサ装置 45…制御磁石 47…フランジ部（外縁部） 49…清浄室 64…ボス 65…軸受ブッシュ 66…ディスク支持部 72、72′…磁性流体シール 90，97…ねじ孔（開口） 94…磁気回路リング部材 95…遮蔽リング 99…ボス 100…軸受ブッシュ 102…ディスク支持部 105…固定軸 106…軸受 107…ボス 110…ディスク支持部 113…軸受 115…導線 117…カップ（バックカバー） 117Ｂ…周壁
及び図８は、遮蔽リングを設けていないが、本発明のそ
れ以外の部分の構成の具体例を示すものとして参照すべ
きものである。 【図３】図２に示す本発明装置の別の実施例を示す断面
図である。 【図４】本発明の好ましい一実施例を示す軸方向断面図
である。 【図５】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図６】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図７】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【図８】本発明のさらに別の実施例を示す軸方向断面図
である。 【符号の説明】 10…固定子積層板 10Ａ…回転軸 11Ａないし11Ｆ…固定子極 12Ａないし12Ｆ…磁極片 13…電動機磁石 17…磁気回路部材（外側回転子カップ） 17Ｂ…周壁 18…駆動電動機 19…固定子 20Ａないし20Ｆ…固定子溝 21ないし26…固定子巻線 31…軸受ブッシュ 32…軸 33…軸受 36、36′…ディスク支持部 37、37′…ボス 38…プリント基板 39…記憶ディスク 42、43、44…回転位置センサ装置 45…制御磁石 47…フランジ部（外縁部） 49…清浄室 64…ボス 65…軸受ブッシュ 66…ディスク支持部 72、72′…磁性流体シール 90，97…ねじ孔（開口） 94…磁気回路リング部材 95…遮蔽リング 99…ボス 100…軸受ブッシュ 102…ディスク支持部 105…固定軸 106…軸受 107…ボス 110…ディスク支持部 113…軸受 115…導線 117…カップ（バックカバー） 117Ｂ…周壁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ヨハン・フォン・デア・ハイデ
ドイツ連邦共和国、7730 シュラムベル
ク、マルクトシュトラーセ 15
(56)参考文献 特開 昭57−53876（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−166760（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−107364（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−22571（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−54404（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−165283（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−1190（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 19/20
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．（ａ）清浄室を密封画成するハウジングと、 （ｂ）軸線の回りに回動するように該清浄室中に配され
かつ中心孔を備えた少なくとも１つの記憶ディスクと、 （ｃ）該清浄室中に配されかつ該記憶ディスクに連動し
て移動する読書きヘッドと、 （ｄ）前記清浄室の内部に配設された無集電子の直流電
動機と、を有し、 （ｄ１）該直流電動機は、前記軸線と同心に配され固定
子巻線を有する固定子と、前記軸線の回りに前記固定子
に対し相対回転するように取付けられた回転子とを備え
ており、該回転子は、前記固定子から空隙を介して隔て
られた永久磁石部材を備え、前記固定子及び該永久磁石
部材は実質的に該電動機の内部空間に配され、 （ｄ２）該回転子は、更に、前記少なくとも１つの記憶
ディスクの前記中心孔を経て延長する円筒形部分を備え
かつ端壁を備えたディスク支持部材を含み、該端壁は、
該電動機の内部空間の上部を囲む内面を備え、 （ｅ）本質上前記軸線と平行であり該端壁を貫通して該
電動機の内部空間から清浄室に至る複数の開口が形成さ
れており、 （ｆ）前記回転子は、更に、前記電動機の内部空間に、
前記回転子の内面に取付けられて配された遮蔽リングを
含み、該遮蔽リングは前記電動機の内部空間からの汚染
粒子の前記清浄室への移動を減少させること、 （ｇ）さらに前記電動機は、前記記憶ディスクを前記デ
ィスク支持部材に着脱可能に取付けるディスク取付け手
段を含むこと、 を特徴とするディスク記憶装置。 ２．前記開口は、前記軸線の回りにほぼ一様に分布して
形成されている請求項１記載のディスク記憶装置。 ３．前記回転子が、前記永久磁石部材の取付け面を有
し、かつ、前記永久磁石部材は、少なくとも４つの交互
の極性を有する永久磁石を形成するよう着磁されている
請求項１又は２記載のディスク記憶装置。 ４．前記永久磁石部材は、永久磁石リングを含み、実質
的に円筒状の空隙が該固定子と該永久磁石リングの間に
形成され、前記永久磁石は半径方向に着磁され、磁極間
隙が前記永久磁石の隣接磁極の間において画成され、各
磁極間隙の円周方向長さが隣接永久磁石対の磁極の円周
方向長さよりも短いことを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載のディスク記憶装置。 ５．該永久磁石の半径方向の着磁が円周方向にほぼ台形
に変化する請求項４記載のディスク記憶装置。 ６．前記永久磁石の部材は、実質上半径方向に配向され
た永久磁石部材から成る請求項５記載のディスク記憶。 ７．前記永久磁石材料は、合成樹脂結合磁石材料、フェ
ライトとエラストマー材料の混合物、セラミック磁石材
料、サマリウムコバルト系磁石材料から選択される請求
項６記載のディスク記憶装置。 ８．前記固定子は、前記軸線の回りにほぼ一様に分布さ
れた少なくとも６つの半径方向に延在する磁極片を有
し、固定子間隙は、各磁極片の間に画成され、前記固定
子巻線は少なくとも三相を有し、かつコイルの数は各コ
イルが対応する各磁極片に巻回されるよう該磁極片の数
に等しく、該コイルは該磁極片に複数の一様に半径方向
に分布したセットとして配されること、さらに前記永久
磁石部材は、永久磁石リングを含むことを特徴とする請
求項１〜７のいずれかに記載のディスク記憶装置。 ９．各々の該磁極片が、ほぼＴ字状であり、比較的狭い
円周方向長さの第１径方向部分と比較的大きな円周方向
長さの第２径方向部分とから成り、隣接した磁極片の第
２径方向部分は、中間の間隙によって円周方向に相互か
ら隔てられ、該中間の間隙の円周方向の長さは、各々の
該径方向部分の円周方向の長さに比べて小さくした請求
項１〜８のいずれかに記載のディスク記憶装置。 １０．前記遮蔽リングが前記ディスク支持部材の一部と
して一体に形成された請求項１〜９のいずれかに記載の
ディスク記憶装置。 １１．前記電動機は、前記軸線と同心のシャフトと、該
シャフトに取付けた軸受とを含む請求項１〜１０のいず
れかに記載のディスク記憶装置。 １２．前記シャフトは、前記軸線の回りに回転するよう
取付けられる請求項１１に記載のディスクの記憶装置。 １３．前記回転子は、外部回転子を含む請求項１〜１２
のいずれかに記載のディスク記載装置。 １４．該ボス部材の前記円筒部分が前記永久磁石部材の
少なくとも一部を同軸的に囲む請求項１〜１３のいずれ
かに記載のディスク記憶装置。 １５．前記回転子が、前記ディスク支持部材から離れる
ように径方向に延在する、該ディスク支持部材の一部と
して一体的に形成されたディスク支持外縁部を更に含
み、該ディスクの支持外縁部は、前記軸線に対しほぼ直
交する表面をもち、該表面には、前記少なくとも１つの
ディスクの径方向表面が該ディスク支持外縁部の前記表
面に取付けられるように該ディスク支持部材の円筒状円
周面の角部に近接して、これを周方向に囲む位置に溝が
形成されている請求項１〜１４のいずれかに記載のディ
スク記憶装置。
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