JPH06295525A

JPH06295525A - ディスクドライブスピンドルモーター

Info

Publication number: JPH06295525A
Application number: JP5282835A
Authority: JP
Inventors: Jiyon Suteyupatsuku Jiyunia Jiyozefu; ジョンステュパックジュニアジョゼフ; Shiyaoofua Chiyao Guregori; シャオ−ファチャオグレゴリ; Moe Eriku; モエエリク; Uenderu Meiberi Kiisu; ウェンデルメイベリキース
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 1992-11-12
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1994-10-21
Also published as: US5373407A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】極めて薄い、高エネルギー積の環状磁石をス
ピンドルモーター内に有するスモールフォームファクタ
ー・ディスクドライブを提供する。【構成】環状磁石９４は、僅かに斜めの角度で傾いて
いる１２個の交互の極を含み、磁石内に同心円状に配置
された固定子９６は、３つの連続するコイル、つまり各
コイルは１２０°の間隔が開いた固定子の３つの輪止め
の周りに巻きつけられるので、合計９つの固定子スロッ
トを有する。回転するスピンドルやベアリングは、温度
が上昇する期間中のベアリング上のストレスを減少する
ため類似した熱膨張係数を有する材質で構成されてい
る。環状アルミニウムディスク支持基部は、機械加工を
容易にし、材質の互換性を与えるためにスピンドルハブ
７４の梁に接着される。ダブル溝接着構成は、接着剤の
振れを無くし、安定した接着力を確実にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピューター用の小さ
なフォームファクター・ディスクドライブに係り、特に
そのようなディスクドライブ用改良スピンドルモーター
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスクドライブメモリシステム（「デ
ィスクドライブ」）は、コンピューターに情報を記憶さ
せるために長年使われてきた。ディスクドライブにおい
て、デジタル情報は、磁気ディスク上の同心円状のメモ
リトラクト（域）に記録される。基本的には、「フロッ
ピー」ディスクと「ハード」ディスクの２種類のディス
クドライブがある。両方のディスクドライブにおいて、
ディスクはスピンドル上に回転可能に搭載されている。
通常読み書きヘッドは枢支されたアームに位置し、異な
るメモリ場所にアクセスするために、ディスクの表面を
半径方向に移動する。ディスクの半径インチ毎に３００
０以上のメモリトラックが存在する。正しい情報の書き
込み・読み取りを確実にするために、読み書きヘッドは
ディスク上の正しいトラックに正確に整列されなければ
ならない。フロッピーディスクドライブは、互換性があ
り、フレキシブルで磁気を帯びたディスクに情報を記憶
する。ハードディスクは、通常アルミニウムからできて
いる、硬く互換性の無いディスクに情報を記憶する。ハ
ードディスクは、フロッピーディスクよりも遙かに高い
記憶密度を有する。

【０００３】ハードディスクは、コンピューターのハウ
ジング内に位置していることが多く、ドライブ内で互い
に積み重なった複数の硬質な金属製ディスクから成る。
ディスクは、ディスク上の情報を迅速に書き込み・読み
取りできるように、モーターによって高速で回転する。
ハードディスクは記憶密度が高いため、読み書きヘッド
とディスクの間で情報を正確に交換するためには、ディ
スクとスピンドルモーターとの間、またはディスク同志
の変形や心のズレなどを最小限に留めることが極めて重
要である。

【０００４】近年まで、ハードドライブシステムはポー
タブルではなく、環境をコントロールされた大きな部屋
に置かれたり、その様な部屋に置かれた非ポータブルの
コンピューター内に配置されたりしていた。その結果、
そのようなシステムが占める重量やスペースなどにはあ
まり関心がもたれなかった。しかし最近では、パーソナ
ルまたはポータブルコンピューターシステムの出現が、
サイズと重量が減少したディスクドライブの供給を奨励
するようになった。相対的なディスクドライブのサイズ
は、通常「フォームファクター」と言われ、それは幅を
意味する。現在、2.5 インチとさらに小さなフォームフ
ァクターが比較的一般である。一般に、ある特定のディ
スクドライブモーターの小さなフォームファクターは、
磁石もまた小さいサイズでなければならない為にトルク
発生能力を制限する。

【０００５】ハブ内モーターは、現在ディスクドライブ
に用いられており、特にスモールフォームファクターの
ディスクドライブによく用いられる。ディスクが載って
いるハブは、永久磁石などの典型的な実際のモーターを
一体的に有するので、ハブ内モーターは他の従来のモー
ターよりも小さいスペースしか必要としない。必要な電
磁気的特性を発生させるためには、現在のハブ内モータ
ーの設計は、スチールや他の強磁性材料でできているハ
ブの使用を必要としてきた。他のモーターは、強磁性ス
リーブ付きのアルミニウム製ハブを有する。磁石は、ハ
ブやスリーブが磁石のための磁束路を与えられるように
ハブに搭載されている。しかしながら、スチールハブを
アルミニウムディスクと接触して使用することは、熱膨
張・収縮の不連続性から地域的な摩擦による膠着を生じ
ることがある。その結果起こるディスクの位置ずれと、
よってディスク上に埋められているサーボトラックの潜
在的な心のズレなどは、読み書きヘッドが円の軌道をは
ずれて辿るなどの実害を及ぼす。一方、アルミニウムハ
ブは、典型的なスチールベアリングや、その上をハブが
回転するモーター本体よりも早く熱膨張するので、結果
としてベアリングに変動的、または過剰なストレスがか
かる。

【０００６】ライト米国特許4,814,652 は、熱的に相性
の良い部品を有するディスクドライブモーターを開示す
る。ディスクドライブは、アルミニウムディスクと互換
性のあるアルミニウムハブを含み、熱膨張・収縮による
歪みや心のズレなどを引き起こさない。この設計の欠点
は、アルミニウムスピンドル内の磁石は、アルミニウム
では提供不可能な磁束リターン路を必要とすることであ
る。ゆえに、磁石付近のアルミニウムスピンドルハブ内
部にスチール磁束リターンスリーブが挿入されている。
スチール磁束リターンスリーブを加えたために起きるス
ピンドルハブの壁の厚さの減少により、スピンドルハブ
の壁が、スピンドルハブの真上に積み重ねられたディス
クの上で下方に荷重が掛けられた場合のへこみに対し弱
体化する。その様なへこみはディスクの心のズレを引き
起こし、またデータの記憶・再生に害を及ぼすことにな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ディスクドライブの機
能に影響を及ぼす重要な要因は、泥・埃・湿気などの汚
染物質がハウジングに入り込むことである。しかし、過
去にディスクドライブの内部空間の溶接密閉を試みた
が、プレッシャーの違いや内部空間の凝縮などにより、
高位での漏れの問題を引き起こしている。現在ディスク
ドライブは、ハウジング内部に汚染物質が入り込まない
ように、周囲・ブリーザ（息抜き）フィルターを使用し
ている。湿気がハウジングに入る前にそれを吸収するた
めに、場合により、乾燥剤や化学吸収剤などがフィルタ
ーに使用されることがある。もう一つの関連した問題
は、ハウジング内に発生した汚染物質である。そのよう
な汚染物質は、ハウジング内の部品から剥がれ落ちた小
片から生じるものである。

【０００８】リチウムを含んだベアリング潤滑油などの
気体状汚染物質は、ディスクドライブ表面に付着すると
非常に有害である。リチウムベースのベアリング潤滑油
は、その低い粘着性と摩擦性から好まれてきた。従来の
低トルクスモールフォームファクターのスピンドルモー
ターは、現在、低粘着性潤滑油を使用するのに限られて
いる。しかし、リチウムはディスク表面に付着すると、
静電気摩擦係数を増加させる。ベアリング潤滑油に使用
されている他の炭化水素もまた気体化し、ディスクドラ
イブハウジング内部を漂い、最終的にはディスク表面に
付着する。気体化した炭化水素は、ベアリング潤滑油の
温度が上昇する時に発生し、アルミニウムディスク表面
の薄い膜に付着する。

【０００９】ディスク表面の汚染物質は、「スティクシ
ョン」として知られ、或いはヘッドがディスク上の定位
置から上昇する直前にくっついて離れない時の状態を作
り出す磁石ヘッドの下のディスクの静電気摩擦係数を増
加させる。スティクションが大きいと、スモールフォー
ムファクター・スモールトルクモーターの回転を実際に
妨げることになる。つまり、トルクを増加させ、その様
なスティクションを克服するための、スモールフォーム
ファクターに有用な電力量には比較的低い限界がある。
また、サイズの条件と、高い磁性材料を持つ薄い磁石を
製造する困難性が増したことが、ハブ内モーターで使わ
れる永久磁石の強度に限界を与えている。

【００１０】さらに、コギングや回転軸との接線上に働
くモーターハブの無駄な動作は、モーターのトルクを向
上させるためにしばしば利用される高エネルギー発生磁
石にとって問題である。コギング振動は、磁石の極が電
磁固定子の分離した構造機能の周囲で回転する時の、磁
気の吸引特性の突然の変化によって生じる。スモールフ
ォームファクタードライブにおけるような低慣性ハブ
は、強い磁石によって生じるトルクの変動による相対的
な影響が増加する。

【００１１】ベアリング潤滑油の液体接着剤による汚染
の問題もまた難しい問題である。ベアリングをスピンド
ルシャフトに接着するための従来の手段は、ただ一つの
接着溝を利用していたので、その（接着）溝への接着剤
の充填が不均一になる結果を促進させた。ベアリングが
シャフトやモーター本体のフランジに押し出される時、
余分な接着剤が溢れる。殆どの場合、このような接着剤
の溢れはベアリング潤滑油を汚染する。一つの解決法
は、余分な接着剤をベアリングの外部に押し出さないよ
うに、一つの溝に与えられる接着剤の量を減らすことで
ある。しかしこれは、ベアリングと各スピンドルやモー
ター本体の表面との間の結合が頑丈で最大でなくなり、
ひいては、脆弱な結合はベアリング上の安定した予荷重
の維持に影響を与えるという結果を生じる。

【００１２】現在、これらの問題を克服するスモールフ
ォームファクター・ディスクドライブモーターが必要と
されている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、スモールフォ
ームファクター（２．５インチ）のコンピューターディ
スクドライブのための改良型スピンドルモーターを供給
する。スピンドルモーターは、静電気ディスク上の読み
書きヘッドの静電気摩擦（スティクション）を克服し、
ベアリング寿命を伸ばす、独立した、または組合せの数
々の要素から成る。本発明は、異なる熱膨張率を有する
素材の不適合に伴う問題を本質的に取り除く。また、本
発明はスピンドルモーターの製造と組立を容易にする。

【００１４】実施例の一つの態様からすると、本発明の
スピンドルモーターは、高いエネルギー積を有する非常
に薄い磁石を具体化させる。磁石のサイズは、全体のス
ピンドルモーターのサイズを減少するのに役立ち、よっ
てディスクドライブのフォームファクターを減少させ
る。高エネルギー成果を有する磁石は、スティクション
の問題をより簡単に克服することのできる高いトルクモ
ーターをもたらす。また、より高いトルクモーターは、
モーターのベアリング用の粘着性のより高い潤滑油の使
用も可能にする。粘着性の高い潤滑油は、ディスク表面
に定着してしまうと有害である汚染物質をディスクドラ
イブハウジング内の発生を十分に減少させる。

【００１５】実施例の環状磁石は、連続する３つの巻き
上げを有する固定子を取り巻く１２個の磁極から成る。
巻き上げまたフェーズはそれぞれ９つの輪止め固定子の
うち３つの輪止めの周りを被い、その３つの輪止めは、
Ｙ配列上にお互いから１２０°の角度で配置されてお
り、ゆえに、別個の電磁力フィールドが作られる９つの
「溝穴」が形成される。結果として、固定子の２つの巻
き上げ、または６つの溝穴は、取り囲む１２個の磁極と
相互に働き合い、バランスの取れた機械的力ベクトル配
分を供給するように活発化する。

【００１６】好ましい実施例において、スピンドルモー
ターに用いられている環状磁石は、ネオディミアムでで
きており、厚さ１ミリ以下に製造されている。環状磁石
付近に配置されている交互の極は、磁石の中央軸線に関
して斜めになっている。斜めの極は、特に低慣性スピン
ドルとのコギングを実質的に減少または除去する。ある
好ましい実施例において、本発明は、ディスクドライブ
ハウジング内の気体状の汚染物質を減少させるための一
組の活性炭・乾燥剤フィルターを特色とする。ハウジン
グの隙間に配置されたブリーザ（息抜き）フィルター
は、ディスクドライブの外側からの汚染物質を遮る。ブ
リーザフィルターの活性炭に分散された少量の乾燥剤
は、ディスクドライブに入り込もうとする水分を吸収す
る。活性炭・乾燥剤は、フィルター内の表面移動を防
ぎ、例えフィルターが破裂しても損なわれないで維持さ
れるような合成マトリックスに埋め込まれている。同様
に、合成マトリックスに埋め込まれている活性炭・乾燥
剤から成る吸着フィルターは、ディスクドライブの一つ
のカバーの内部表面に固定されている。吸着フィルター
は、ディスクドライブハウジング内の気体化した炭化水
素の濃度を実質的に減少させ、ブリーザフィルターを通
り抜ける水分を全て吸収する。

【００１７】本発明の他の態様において、ベアリングを
スピンドルやモーター本体に接着するために使用される
接着剤から生じる固体状の汚染物質は、それがベアリン
グの潤滑油に表面移動し、結果的に損傷を与えないよう
に組立の最中にコントロールされる。ダブル接着溝は、
スピンドルとモーターベアリングの内部・外部軌道輪と
反対のモーター本体の表面上に与えられる。一組のダブ
ル接着溝の一方の溝には、最後の接着の結合性を確実に
するために満遍なく接着剤が充填される。ベアリングを
前進させることによって第一の溝から押し出される余分
な接着剤は、ベアリング潤滑油近辺の表面に付着しない
ように第二の溝に付着される。この方法によれば、間違
った接着剤の付着による不合格品の割合が随分低くな
る。

【００１８】接着剤の溢れによる汚染を少なくするのに
加えて、第一の溝を均一に埋めるまたは接着する能力
は、モーター内のベアリング上で均一な予荷重を維持す
るのを可能にする。均一な予荷重を維持することは、ベ
アリング内で経験される振れの量と、ヘルツ接触ストレ
スのレベルを実質的に調節する。さらに本発明の別の観
点からすると、ヘルツ接触ストレスは、ベアリングの両
側の同一のインターフェース材質により、モーターの作
動中にある領域でコントロールされる。これは、気温が
変化する間の等しい量の熱膨張・収縮をもたらす結果に
なる。ベアリング自身は熱膨張が類似した材料で構成さ
れている。

【００１９】好ましい実施例では、ベアリングと接触す
る表面から成るスピンドルハブとモーターの本体は、マ
ルテンサイトスチール(Martensitic Steel) からできて
いる。ハブとモーター本体は、ディスクドライブを極度
に傷つける腐食を防ぐためニッケルでメッキされてい
る。さらに。ハブの材料は、先行技術のアルミニウムハ
ブに必要とされていた別個の磁束スリーブの必要無し
に、磁束リターン路の役割を果たす。マルテンサイトス
チールハブは、曲げなくても、ディスク上に加わる締め
つけ力を支持する十分な固さを有している。

【００２０】本発明の他の実施例では、平らなアルミニ
ウム基部、或いはリングが、アルミニウムディスクが横
たわるスピンドルハブのフランジ上に与えられている。
アルミニウムディスクとアルミニウムハブ基部の使用
は、接触面での等しい熱膨張をもたらし、よって、異な
る膨張面の間に存在する局部的な膠着を排除することが
できる。有利なことに、アルミニウム基部は、モーター
の組立完成後の厳しい許容誤差に対して仕上げまた加工
されなければならないディスクサポート表面の加工を容
易にする。よって、好ましいアルミニウム基部により、
腐食防止の特徴を保ちながら、ハブフランジのニッケル
メッキの加工の必要が無くなる。また、アルミニウムは
マルテンサイトスチールよりもはるかに簡単に加工でき
るため、機械道具からモーターのベアリングに加わるス
トレスは少なくなり、ひいてはベアリング寿命が伸び
る。

【００２１】本発明の他の観点において、本発明のスピ
ンドルモーターの組立手順は、幾つかの要素をサブ・ア
センブリという一つのグループにすることにより容易に
なった。特に、まず最初に磁石とベアリングが接着され
る、第一のハブのサブ・アセンブリが存在する。この第
一のサブ・アセンブリは、その後置き換えられ、固定
子、巻き上げや別個に製造される電気接続などを含む本
体のサブ・アセンブリに接着される。

【００２２】

【実施例】図１には、典型的なスモールフォームファク
ターのハードディスクドライブ機構２０が示されてい
る。ディスクドライブ２０は、現在出願中の、１９９２
年１１月１２日に出願された米国出願番号 07/975,386
（ロータリー・ディスクドライブ・アクチュエーター）
や、同じく１９９２年１１月１２日出願の米国出願番号
07/975,503 （ディスクドライブ・パワー制御回路とそ
の方法）、または１９９２年１１月１２日出願の米国出
願番号 07/975,593 （ディスクドライブとハードディス
クフォーマットの方法）など、本件と同じ出願人による
発明の様々な特徴を備えることができる。ディスクドラ
イブ２０は、基部２２や、１枚以上のディスク２８、２
９の層を受けるスピンドルモーター２４（図２）、アク
チュエーター３０、または軸３１のまわりをピボット
し、ディスクの何れの側から情報を読み取り（または）
書き込みする磁気ヘッド３４を支持する１個以上のアク
チュエーター・アーム３２から成る。スピンドルモータ
ー２４は、ネジ２７で留められたバネ板２６により図１
の中に隠れている。このバネ板２６はディスク２８、２
９を層状に締めつけ、それらを垂直に、またスピンドル
モーター２４と固定関係に保持する。

【００２３】ディスクドライブ２０の働きは以下の如く
である。リード３８を通して送られた信号は、磁束板３
６の下のアクチュエーターモーター（図示されていな
い）とスピンドルモーター２４を刺激する。スピンドル
モーター２４はディスク２８、２９を高速回転で回転さ
せ、急速に回っているディスクの半径方向にアクチュエ
ーターアーム３２を移動させる。この構造において、２
つのディスク２８と２９は図１のスピンドルモーター２
４上に重なるように表されており、第２のアクチュエー
ターアーム（図示されていない）は下側のディスクの両
面から情報を読み取り（または）書き込みする。この構
造は、本発明の範囲を限定するものでなく、２枚以上の
ディスクがスモールフォームファクターのディスクドラ
イブにおいて重ねられるということは公知である。汚染物質フィルター図１に示されている様に、ディスクドライブカバー５０
はディスクドライブ２０の基部２２の上に取り付けられ
る。カバー５０は、通常ネジか他の留め金具で搭載さ
れ、ディスクドライブ２０の内部を外部の汚染物質から
形式上遮断する。基部２２のアーチ型の孔５２は、ディ
スクドライブ２０の内部が「呼吸」出来るようにしてい
る。ディスクドライブ２０は、内部空間で気温が上昇し
たり下降する時に、動作の各サイクルの間に呼吸する。
活性炭ブリーザフィルター５４は、ディスクドライブ２
０に入り込み、ディスクドライブ２８と２９に定着する
可能性のある外界の汚染物質を全てもしくは殆ど遮断す
るためにアーチ型孔５２を充たす。活性炭は、フルオロ
スやサルフォロス、または大気中に広く分布する他の気
体状の化学物質などに対する特殊な吸着力を有してい
る。

【００２４】内部空間の湿気もまた、ディスク表面の摩
擦係数を上昇させる。少量の乾燥剤や、シリカなどに代
表される湿度吸収化学薬品が、ディスクドライブハウジ
ング２０に侵入する可能性のある大気中の水分を遮断し
吸収するためにブリーザフィルター５４に与えられる。
活性炭と乾燥剤は、多くの従来のフィルターの様にバラ
バラではなく、合成マトリックスにフィルター５４内部
に埋め込まれている。この合成マトリックスに埋め込ま
れている活性炭の使用は、活性炭と乾燥剤が表面移動す
る傾向にあるのを防ぎ、万一破損した場合に部品を所定
の位置に保持する。

【００２５】炭化水素吸収フィルター６０は、ディスク
ドライブのカバー５０の下に取り付けられている。この
吸収フィルター６０もまた、ディスクドライブハウジン
グ内に自由に漂っている炭化水素を吸収する、合成マト
リックスに埋め込まれている活性炭を含む。同様に少量
の乾燥剤も、ディスクドライブハウジング２０内の水分
をさらに遮断し吸収するために吸収フィルター６０に与
えられている。吸収フィルター６０の活性炭は、本発明
のベアリング潤滑油の成分である炭化水素に対する特殊
な吸着力を有している。自由に浮遊している炭化水素
は、スピンドルモーター２４やアクチュエーター３０の
働きによって発生し、大抵の場合、これらのモーターの
ベアリングの潤滑油が熱せられたり蒸発、または気体化
すると解き放たれる。炭化水素の分子は、ディスクドラ
イブ２０内を自由に浮遊するのを許されると、アルミニ
ウムディスク２８と２９の表面に最終的に付着し、そこ
に接着してしまう。これはディスクの摩擦係数を増加さ
せ、磁気読み取り・書き込みヘッドのフライング性能に
影響を与える。

【００２６】活性炭フィルター６０は実質上ディスクド
ライブ２０内の炭化水素を全て除去し、製造者が定めた
ディスク２８、２９の摩擦係数を越えるのを防止するの
に役立つ。スモールフォームファクターのディスクドラ
イブの傾向として、スピンドルモーターは出力がより小
さくなり、また始動トルクも小さい。一般に、製造され
たアルミニウムディスクは、０．２−１．５の摩擦係数
を有する。本発明のディスクスピンドルモーター２４
は、１．５の摩擦係数を克服できる改良された始動トル
クを有する。摩擦係数を上昇させるディスクドライブ上
の炭化水素汚染は、スピンドルモーター２４にとって致
命的な損傷を与え、それが過多になると実際にモーター
の焼き付きを起こす。

【００２７】第３のフィルター６４は、同様にディスク
ドライブのカバー５０の下に取り付けられている。この
フィルター６４は、ディスクドライブの内部空間に発生
した粒子類を遮断し集める。フィルターは、より効果的
に粒子を捉えることができるように、回転するディスク
によって起こる空気流の直接の通り道のカバーの角付近
に垂直に取り付けられていることが好ましい。スピンドルハブ図２で分解図示されているスピンドルモーター２４は、
スピンドル７０の上でコンピューターディスクの中央口
径６８を受ける。スピンドル７０の逆さのコップ形状の
ハブ７４は、平面部７６、シリンダー状の垂直なサイド
リム７８と、下部の水平な環状フランジ８０から成る。
ハブ７４は、以下に詳述されている周辺溝１２０を有す
るシャフト８６を見ることができるように部分的に切り
取られている。

【００２８】コンピューターディスク２８、２９は環状
フランジ８０の上に置かれるように、ハブ７４の頂上７
６の上でサイドウォール７８に対してぴったり取り付け
られる。ディスク口径６８の内側の直径と、ハブ７４の
サイドウォール７８の外側の直径の間の隙間は、その間
の相対的運動をなくすため極力小さく抑えられている。
少しの隙間でもディスク２８、２９に埋め込まれている
サーボトラックの相対的位置に影響を与え、よって、情
報を読み書きするディスクの上を飛行するアクチュエー
ターヘッド３４にも影響を与える。同様に、環状フラン
ジ８０の平らさと滑らかさは、この内部ディスクサポー
ト表面に垂直方向の不連続がないように極めて正確でな
くてはならない。ディスク２８、２９の下のサポートの
高さのいかなるバリエーションも、ディスクがヘッド３
４に対して上昇したり、またはヘッドから離れたりする
のを生じさせ、結果としてヘッドのフライ性能に影響を
与えることになる。

【００２９】図２、図３によると、２つのアルミニウム
データディスク２８と２９は、ディスク挟み板２６によ
ってスピンドルハブ７４上に搭載されている。ディスク
挟み板２６の中央は、ネジ２７によりハブ７４の頂上７
６に留められている。挟み板２６の周辺の端は、片持ち
ばり板の構造によりネジ２７が締められた時に、上部デ
ィスク２８の上面に下向きの力をかける下方に曲がった
円形のエルボー８２を含む。次に、上部ディスク２８
は、下部ディスク２９によって支持されている環状ディ
スクスペーサー８４の上に位置する。ディスクスペーサ
ー８４は、両ディスクの間でアクチュエーターアームが
運動できるような高さに精密に加工されている。

【００３０】ディスク挟み板２６の下方向の力は、下部
ディスク２９を通してハブの環状フランジ８０に伝達さ
れ、ハブの水平な上部表面７６に加わるモーメントが十
分であるように２３−３５ｌｂ（パウンド）になる。加
わる力によりハブ７４が下方に曲がらないようにするた
め、スピンドル７０はかなり硬いマルテンサイトスチー
ルから作られている。マルテンサイトスチールを使用す
る他の利点は、以下に述べられている。スピンドル７０
全体は、ディスクドライブの内部空間が腐食物質から汚
染されないようにニッケルでメッキされている。固定子図２によると、スピンドル７０はまた、スピンドルハブ
７４の上部７６の下側から下方に向かって伸びているシ
ャフト８６も含む。２個の環状ベアリング８８と９０
は、スピンドルのシャフト８６とモーター基部９３から
上方向に伸びている空洞のシリンダー状フランジ９２の
間を回転可能に結合させている。モーター基部９３は、
通常のネジや他の留め金具でディスクドライブ基部２２
に固く取り付けられている。環状磁石９４は、同様に基
部フランジ９２の外側表面に接着されている固定子９６
の周囲付近を回転するために、スピンドルハブのサイド
ウォール７８の内側に接着されている。この組合せは、
電磁駆動手段を与えることになる。

【００３１】上方向に伸びた基部フランジ９２の外部表
面に接着されている固定子９６は、コイル線１００が周
りに配置されているほぼ円形の輪止めフレーム９８から
成る。コイル巻き上げ１００を受ける円形フレーム９８
の上に、９個の外側に伸びた輪止め１０２が与えられて
いる。３つの連続した巻き上げ１００はそれぞれ１２０
°間隔に位置した３つの輪止め１０２の周りを包み込
む。よって各巻き上げは、大体Ｙ字型に輪止めフレーム
９８に配置される。さらに明白にするために、それぞれ
４０°間隔の一連の輪止め１０２は、任意の１から９
（図示されていない）までの番号を与えられている。各
巻き上げ１００は一つの位相を表す。位相−Ａは巻き上
げ１−４−７を包み、位相−Ｂは巻き上げ２−５−８
を、位相−Ｃは巻き上げ３−６−９を包み込む。

【００３２】巻き上げ１００から、また巻き上げ１００
へと伸びているワイヤー１０４は、固定子９６とモータ
ー基部９３の下側に接着されている下部プリント回路１
０６を結合させている。３つの位相または巻き上げ１０
０を通る電流は、取り巻く環状磁石９４に誘引力・反発
力を作り上げるための望むパターンに交互に分けられ、
よってスピンドル７０を基部フランジ９２の辺りで回転
させる。３つの巻き上げまたは位相を交互に活動させる
ことは、３つのモーターが１つになった如くにモーター
の作動がスムースになる。即ち、たった１つの巻き上げ
を活動させると、３６０°の電気サイクルの期間中、交
互のトルクを作り上げる。１２個の磁極から９つの固定
子巻き上げ率を有する本発明のスピンドルモーターは、
能率を最大限にするために各巻き上げからトルク寄与を
整流するという利点がある。

【００３３】図６によると、異なる位相や巻き上げの組
合せは、１０°の機械的回転に対応して最大電気サイク
ル内で６０°毎に起動される。この点につき、最大３６
０°の電気サイクルの期間、一連の位相活動はＡＢ−Ａ
Ｃ−ＢＣ−ＢＡ−ＣＡ−ＣＢとなる。一連の活動は、図
６に示される様な結果として生ずるトルク特性が整流さ
れ、トルク波形が小さくなるように処理される。寄与し
ている各巻き上げ一組のトルク特性の上部は実線で表さ
れ、結果として小さなリップル波形を持つ総合的トルク
特性をもたらす。ベアリングストレス制御スピンドルモーター２４に具体化されたもう一つの利点
は、スピンドル７０やベアリング８８と９０、またはモ
ーター基部９３等の材質の熱に対する能力である。特
に、スピンドル７０とモーター基部９３のどちらも、非
常に硬いマルテンサイトスチールで構成されており、上
記の様な硬質の利点がある。ベアリング８８と９０は異
なるタイプのスチールでできているが、類似した熱膨張
係数を有する。スピンドル７０とモーター基部９３は、
５．６Ｅ−６ｉｎ／ｉｎ／°Ｆの熱膨張係数を有す
るマルテンサイトスチールで構成されているのが好まし
い。またベアリングは、５．６Ｅ−６ｉｎ／ｉｎ／
°Ｆと同一の熱膨張係数を有する５２１０ステンレスス
チールである。シミュレーションによると、ベアリング
の熱膨張係数は、ディスクドライブ２０の使用中、初期
の予荷重に悪い影響を与えること無しに、スピンドルと
モーター基部９３のそれから１０％程バラつきがある。
スピンドルモーター２４が使用され、電気抵抗熱発散
と外部の熱源により温度が上昇し始める時、ベアリング
８８、９０を囲む関連部品の熱膨張率は類似しており、
大きな変動ストレスは回避される。さらに、スチールは
アルミニウムよりも低い率で膨張するので、ベアリング
８８、９０には全体として低い膨張ストレスが掛かる結
果になる。同様に、スチール部品は、冷却サイクル中に
一緒に収縮する。反対に、従来のハブはスチールよりも
膨張・収縮するアルミニウムからできていて、ベアリン
グに及ぼされていた力が使用中に大きく変化した時、干
渉や振れ等の問題を引き起こした。

【００３４】本発明において、振れが制御され、ベアリ
ング内の接触ストレスが超過しないように、１−２ｌ
ｂ、好ましくは１−１．５ｌｂの予荷重Ｐがベアリング
８８、９０に対して予め決まった角度で加えられてい
る。図３に示す様に、ベアリング８８、９０は、保持器
１１６で囲まれた複数のボール１１４が配置されている
間で、内部軌道輪１１０と外部軌道輪から成っている。
内部・外部の軌道輪はそれぞれ、ボール１１４を揺らす
内部くぼみ１１８を含む。予荷重Ｐは、ボール１１４が
中央線の直接向こう側でない地点でくぼみ１１８の表面
に接触できるようにある角度で加えられる。これによ
り、まるで加えられた予荷重Ｐによりベアリング８８、
９０がこの構造に接着されたように、それらの振れや中
央線の移動などが防止できる。軌道輪１１０、１１２の
熱膨張期間中に発生するヘルツストレスは、限界を越え
ないものであり、熱収縮からの緩みや振れもまた、スピ
ンドル７０やベアリング８８、９０、またはモーター基
部９３などの好ましい熱適合性により制限される。

【００３５】本発明はまた、ベアリング８８、９０をス
ピンドルシャフト８５と基部フランジ９２に搭載・設置
し、ベアリング上の予荷重をさらに制御するための改良
された手段から成る。図３に見られる様に、上部ベアリ
ング８８と下部ベアリング９０の両方は、スピンドルシ
ャフト８６と上方に伸びている基部フランジ９２上で合
計８つのダブル接着溝１２０を覆う。ベアリング８８と
９０のそれぞれがシャフト８６とフランジ９２に保持さ
れるように、接着剤が各一組の溝を充たす。一組の溝は
それぞれ第一接着溝１２２と第二の貯蔵溝１２４を含
み、取付けの時にそこに付着し、ベアリングの前にすり
落とされない余分な液体接着剤を受ける。

【００３６】組立て手順は、スピンドルシャフト８６上
の上部ダブル溝の下部溝１２２ａをＬＯＫ−ＴＩＴＥ
や、他の先行技術で公知の適した接着剤で適量充填する
ことから成る。上部ベアリング８８は、一組の上部ダブ
ル溝の下部の溝１２２ａから出た余分な接着剤がベアリ
ングの前面に押し出され、一組の上部の貯蔵溝１２４ａ
に配置されるように、シャフト８６の上をスライドす
る。ベアリングは、スピンドルハブ７４の内側肩部１２
６に接触している。環状ベアリングスペーサー１２８
は、上部ベアリング８８と接触するようにスピンドルシ
ャフト８６の上をスライドする。ある量の接着剤は、下
部ベアリング９０がシャフトの上をスライドする地点
で、スピンドルシャフト８６の上の一組のダブル溝の一
組の下部溝１２２ｂに与えられる。

【００３７】下部ベア９０は、上部ベアリング８８と共
に一組の下部接着溝の下部溝１２２ｂから余分な接着剤
を押し出すので、溢れることがない。よって、ベアリン
グ８８と９０の両方は、各ダブル溝のペアの接着溝１２
２ａと１２２ｂ内で、接着剤の最大の強さでスピンドル
シャフト８６に接着される。一組のダブル溝それぞれの
貯蔵溝１２４ａ、１２４ｂの余分な接着剤により、ある
力が接着剤に加えられる。最初の接着溝１２２ａ、ｂに
おける接着剤の制御は接着の保全を確実にし、従来技術
のおける１つの溝による接着よりもより安定した予荷重
が維持される。

【００３８】環状磁石９４はスピンドルハブサイドウォ
ール７８の内部に接着され、また、固定子９６も同様に
基部フランジ上のスピンドル７０の組立より前に、基部
フランジ９２の外部表面に接着される。２個のベアリン
グ８８、９０の外部軌道輪１１２は、上記のベアリング
−スピンドルシャフト組立のために同じ様な方法で基部
フランジ９２の内部表面の溝に接着される。しかし、基
部フランジのダブル溝は、スピンドルシャフト上のそれ
らと比較すると逆の方法で配置されている。図３に示さ
れている様に、基部フランジ上の最初の接着溝１２２
ｃ、ｄは上部溝であり、貯蔵溝１２４ｃ、ｄはそれぞれ
の一組のダブル溝の下部溝である。よって、（ベアリン
グとの）スピンドル組立が基部フランジに降りてくる
と、ベアリングの外部軌道輪１１２は余分な接着剤を上
部溝１２２ｃ、ｄから接着ペアの下部溝１２４ｃ、ｄに
押し出す。各一組の溝の接着溝１２０は、接着溝の十分
な接着剤接触面の必要性を反映して、貯蔵溝１２４より
も高さの寸法が幾分大きい。その場合、貯蔵溝は典型的
な少量の溢れを受けるのに十分大きければ良い。他の配
置も可能であるが、内部ベアリング軌道輪１１０とスピ
ンドルシャフト８６の間の干渉のための接着の強度は、
上記の如くである。アルミニウム基部図２によると、平らな環状アルミニウム基部１３２は、
下部データディスク２９とハブの外側に伸びた環状フラ
ンジ８０の間でスピンドルハブ７４の上に取り付けられ
ている。ディスク２８、２９が、ディスクドライブ基部
２２と取り付けられたアクチュエーター３０に対して配
置されねばならないという垂直方向の厳しい許容誤差の
ため、アルミニウム基部１３２は、スピンドルを基部に
組み立てた後ディスクが支持される表面合わせを簡単に
する。

【００３９】図３に示されている様に、アルミニウム基
部１３２は、内部孔１３６付近の上部表面に加工クリア
ランステーパー１３４を含む。テーパー１３４は、アル
ミニウム基部１３２の上部表面を仕上げる時に、機械加
工具のオーバーランのクリアランスをする。基部１３２
がハブに接触せず、基部の上部表面上に角のついた材料
を残すことなくハブ７４にエポキシされた後で加工作業
が行われるのが有利である。よって、基部１３２の上部
は、アルミニウムの加工性によりトラブルを最小限に抑
えて、厳しい許容誤差で仕上げられる。有利なアルミニ
ウムの加工性はまた、加わる機械工具の力を減少させ、
よってシャフト８６の周りの環状ベアリング８８、９０
上のストレスを和らげ、それらの使用寿命を伸ばすこと
になる。

【００４０】さらに、アルミニウム基部１３２をニッケ
ルがメッキされたハブ７４の上に配置することは、そう
でない場合に最終組立段階の間にフランジ８０から削り
取られてしまうニッケルの反腐食膜を保護する。また、
アルミニウムのデータディスク／アルミニウム基部イン
ターフェースは、二つの表面の熱膨張・収縮が一緒に起
こるという互換性のある熱結合を結果として生じる。互
換性のある熱結合が無しでは、基部１３２とディスク２
９の間に存在する不連続性は埋め込まれているサーボが
不揃いになる原因を作り、基部に対するディスクを元に
戻したりする局部的な引っ張りとくっつきの地点を生じ
る。磁石薄い環状磁石９４は、小さな隙間があるように、固定子
９６付近のハブの垂直側面７８の内部表面に接着されて
いる。下記にあるように、コイル１００を通る交流電流
は、固定子９６と永久磁石９４によって発生する磁場が
相互作用する時、スピンドル７０に回転モーメントを伝
える。

【００４１】本発明は、先行技術の多くの問題を克服す
る、高エネルギー製品である極めて薄いネオディミアム
を具体化し、かつ同時にフォームファクターを減少させ
る。ネオディミアム磁石は以前にも使用されていたが、
その脆性のため加工するのが極めて困難であった。よっ
て、極めて薄い環状ネオディミアム磁石を現在のスピン
ドルモーターに製造し具体化する能力は、全体のディス
クドライブのサイズの減少に貢献することになる。本発
明は、外部直径約１８ミリ、内部直径１６ミリ、結果と
して厚さ１ミリの磁石９４を実現する。同時にネオディ
ミアムは、２０また好ましくは２１メガ・ガウス・エル
ステッド(MEOe)のエネルギーを発生する。よって高エネ
ルギー磁石９４は、必要な容積を減少させると同時にス
ピンドルモーター２４内で高トルクを発生させる。

【００４２】高エネルギー磁石９４は、大きなドラグ力
を克服できる大きな始動・運転トルクを与える。磁気ヘ
ッド３４が上昇する前に、スピンドルモーター２４は、
ヘッドとディスク２８、２９との間の摩擦ドラグ力を予
め克服しなければならない。ヘッドの離陸から約３６０
０ｒｐｍの作動スピードまでの間、ドラグ力は、主に回
転するディスク２８、２９からの空力的寄与を伴う主に
ベアリング８８、９０によるものである。

【００４３】現在、リチウムを含んでいるベアリング潤
滑油は、その低粘着性とそれ故の始動・運転時の低い摩
擦により好まれている。典型的リチウムベースの潤滑油
は、常温で約９０センチストーク、通常の運転時には１
９センチストークにまで減少する粘着性を有する。４つ
のヘッドと２つのディスクを有するディスクドライブ２
０内の改良されたネオディミアム磁石９４は、最低６０
ｇ−ｃｍの始動トルク、また約１２ｇ−ｃｍの運転時の
トルクを発生し、Nygace/Wの様な高い粘着性を持つ潤滑
油の使用を可能にする。Nygace/Wは、常温で約１６０セ
ンチストーク、通常の運転時には４０センチストークの
粘着性を有する。よって、本発明のスピンドルモーター
２４の改良されたトルクは、リチウムベースのベアリン
グ潤滑油を使用する必要性を除く高いベアリングドラグ
を供給することができる。

【００４４】前述された活性炭吸着フィルター６０は、
ディスクドライブハウジング内の炭化水素量を減少する
ため、またはディスク表面の摩擦係数の増加を克服する
ために、スピンドルモーター２４の高トルクと共に作用
する。フィルター６０を抜け出し、またディスク２８、
２９に付着した炭化水素は、摩擦係数をほんの僅か増加
させるだろうが、それほど大きい度合いではなく、また
高トルクモーター２４はそのような残余の汚染に打ち勝
つことができる。改良されたネオディミアム磁石は、ス
ピンドルモーター２４がディスク２８、２９の摩擦係数
を１．５値まで克服可能にするのが好ましい。

【００４５】スピンドルモーター磁石９４は、コギング
効果を弱めるために斜めの極の構成を実現する。図４、
図５に示される様に、磁石９４は、磁石の上部端１４５
から下部端１４４まである角度で配置されている円周の
周りに１２個の交互の極１４２、１４３を含む。この角
度または傾きは、環状磁石９４の軸線から約１１°であ
るのが好ましい。その傾きは、極と極の間の転換がスム
ースな連続性を持つように、ある極の吸引と固定子９６
の次の極の反発の間を僅かにオーバーラップする。その
結果は、高エネルギー成果を持つ磁石にあった以前の問
題の多くを回避する高トルクモーター２４である。

【００４６】上記の説明が好ましい実施例を表す一方、
本発明はその精神と本質的な特徴から離れずに、他の特
定の形で実現可能であろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要件を具体化し、点線で表されたカバ
ーが外されたスモールフォームファクターのディスクド
ライブの斜視図である。

【図２】図１のディスクドライブで用いられるスピンド
ルモーターの分解斜視図である。

【図３】組立られたスピンドルモーターの断面図であ
る。

【図４】極が縦方向に捩じれた様子を表した、スピンド
ルモーター磁石の側面図である。

【図５】極の円周方向の分配状態を表した、スピンドル
モーター磁石の真上からの平面図である。

【図６】図２のスピンドルモーターのトルクグラフであ
る。

【符号の説明】

２６ディスク挟み板２７ネジ２８，２９アルミニウムデータディスク７４スピンドルハブ７６頂上７８サイドウォール８０環状フランジ８２エルボー８４環状ディスクスペーサ８６シャフト８８，９０環状ベアリング９２基部フランジ９３モーター基部９４環状磁石９６固定子１００コイル巻き上げ１０２輪止め１１０，１１２軌道輪１１４ボール１１６保持器１１８内部くぼみ１２０ダブル接着溝１２２ａ，１２２ｂペアの接着溝１２２ｃ，１２２ｄ上部溝１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ貯蔵溝１２６内側肩部１２８環状ベアリングスペーサ１３２アルミニウム基部１３４テーパー１３６内部孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エリクモエアメリカ合衆国カリフォルニア 92647 ハンティングトンビーチ，バクスターサークル 17752 (72)発明者キースウェンデルメイベリアメリカ合衆国カリフォルニア 92626 コスタメサ，ナンバー 19エイチ，アダムズ 1300

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直立した一体の筒状のフランジを持つ固
定された基部を有するディスクドライブであって、前記基部の上に取り付けられるような大きさにされたカ
バー、前記カバーと前記基部はディスクドライブハウジ
ングから成り、前記筒状のフランジの外部表面に取り付けられ、そこか
ら吊り下がった電気リードを有する環状固定子と、前記筒状のフランジの内部表面に接着された２個以上の
環状ベアリングと、前記ベアリングの内部孔に接着された下側に伸びた中央
シャフトを持つスピンドルと、上側の円形上部と外部リ
ムは前記筒状のフランジの周りの同心円状にある前記上
部の周辺から伸びており、前記リムは前記リムに合うよ
うなサイズにされた中央の隙間を有した２個以上のディ
スクを支持する外側に突起した梁から成り、小さな半径方向のギャップが前記磁石の中央孔と前記固
定子との間に存在するように前記スピンドルリムの内壁
に接着された環状磁石と、前記ディスクと直接接触するように前記梁の上端に接着
されたリング状アルミニウム基部と、大気中の汚染物質と水分を遮断するため合成マトリック
スに埋め込まれた活性炭と乾燥剤を有する前記ハウジン
グの息抜き用開口に配置されたブリーザフィルターと、前記ディスクドライブハウジング内の炭化水素を集める
ために合成マトリックスに埋め込まれた活性炭を有する
前記カバーの下側に固定された吸着フィルターと、前記スピンドルや前記ベアリングまた前記基部は、熱膨
張・収縮が１０％以下しか違わない材質から構成されて
いる前記ディスクドライブハウジング内の粒子を集める
ための、前記カバーの下側に固定された粒子フィルター
から成ることを特徴とするディスクドライブ。
【請求項２】前記磁石は地球上の希土類金属から構成
されており、２０メガ・ガウスエルステッドを越えるエ
ネルギー積を有する、請求項第１項に記載のディスクド
ライブ。
【請求項３】前記磁石はネオディミアムから構成され
ている、請求項第２項に記載のディスクドライブ。
【請求項４】前記環状磁石は１ミリ以下の厚さであ
る、請求項第３項に記載のディスクドライブ。
【請求項５】そこに取り付けられた基部とカバーを有
し、スピンドルモーターが配置される内部空間を提供し
ており、前記モーターは、２つ以上のデータディスクの中央孔を受けるための大き
さを与えられている逆さのコップ型のローターと、前記基部から直立したフランジ内で回転するためにロー
ターから下方に伸びている前記ローターと一体のロータ
ーシャフトと、環状固定子フレームは前記フランジの外側に接着されて
おり、電気コイル巻き上げを支持するために外側に伸び
ている輪止めから成り、また、前記ローターの内壁に接着され前記固定子の周りを同心
円上に回転するように配置されている環状磁石と、前記
磁石は１ミリ以下の厚さと20メガガウスエルステッ
ドより大きいエネルギー積を有し、上部端の極の間のイ
ンターフェースは前記磁石の底の端のそれよりも少しオ
フセットであるように、円周の周りに垂直方向に僅かに
斜めになった交互の極を有する前記磁石から成ることを
特徴とするスモールフォームファクター・ディスクドラ
イブ。
【請求項６】前記斜めの角度は１１°であることを特
徴とする請求項第５項に記載のスモールフォームファク
ター・ディスクドライブ。
【請求項７】３つの連続した巻き上げは各巻き上げが
１２０°の間隔で配置された３個の輪止めの周りを回る
ように前記固体子の９個の輪止めの周りに配置されてお
り、前記の３個の輪止めはスムースなトルク縦断面をも
たらす周囲の磁極と反応するために交互に活動させられ
ることを特徴とする、請求項第５項に記載のスモールフ
ォームファクター・ディスクドライブ。
【請求項８】下方に伸びているローターと基部フラン
ジの両方に接着されている２個以上の環状ベアリングか
ら成り、前記ベアリング内で使用されるベアリング潤滑
油はリチウムを含まないことを特徴とする、請求項第５
項に記載のスモールフォームファクター・ディスクドラ
イブ。
【請求項９】前記ベアリング潤滑油は華氏４０°で最
低１６０センチトークの粘着性を有することを特徴とす
る、請求項第８項に記載のスモールフォームファクター
・ディスクドライブ。
【請求項１０】前記ベアリング潤滑油は華氏１４０°
で最低４０センチトークの粘着性を有することを特徴と
する、請求項第８項に記載のスモールフォームファクタ
ー・ディスクドライブ。
【請求項１１】直立した筒状のフランジを持つ固定さ
れた基部を有するディスクドライブであって、前記筒状のフランジの外部表面に取り付けられ、そこか
ら吊り下がった電気リードを有する環状固定子と、前記筒状のフランジの内部表面に接着された２個以上の
環状ベアリングと、前記ベアリングの内部孔に接着された下側に伸びた中央
シャフトを持つスピンドルと、上側の円形上部と外部リ
ムは前記筒状のフランジの周りの同心円状にある前記上
部の周辺から伸びており、前記リムは前記リムに合うよ
うなサイズにされた中央の隙間を有した２個以上のディ
スクを支持する外側に突起した梁から成り、小さな半径方向のギャップが前記磁石の中央孔と前記固
定子との間に存在するように前記スピンドルリムの内壁
に接着された環状磁石から成り、前記基部や前記ベアリングまた前記スピンドルは全てス
チールから構成されており、回転摩擦により発生する温
度の上昇中にベアリングが最小限の圧縮ストレスを経験
するだけで良いように類似した熱膨張率を有することを
特徴とするディスクドライブ。
【請求項１２】さらに、ディスク接触面を形成するた
めの前記梁の上端でリング型のアルミニウム基部から成
ることを特徴とする、請求項第１１項に記載のディスク
ドライブ。
【請求項１３】前記磁石はネオディミアムから構成さ
れており20メガガウスエルステッドを越えるエネル
ギー積を有することを特徴とする、請求項第１１項に記
載のディスクドライブ。
【請求項１４】前記筒状フランジの内部表面はそれぞ
れのベアリングが接着される一組の円形溝から成ること
を特徴とする、請求項第１１項に記載のディスクドライ
ブ。
【請求項１５】前記スピンドルの中央シャフトはそれ
ぞれのベアリングが接着される一組の円形溝から成るこ
とを特徴とする、請求項第１１項に記載のディスクドラ
イブ。
【請求項１６】各ペアの溝の第一の溝は完全に接着剤
で充たされ、また各ペアの溝の第二の溝は部分的に接着
剤で充たされることを特徴とする、請求項第１４項又は
第１５項に記載のディスクドライブ。
【請求項１７】前記接着剤が硬化する期間中に各ベア
リングに１−２ｌｂの間の斜めの予荷重が加えられるこ
とを特徴とする、請求項第１１項に記載のディスクドラ
イブ。
【請求項１８】前記接着剤が硬化する期間中に各ベア
リングに１−１．５ｌｂの間の斜めの予荷重が加えられ
ることを特徴とする、請求項第１１項に記載のディスク
ドライブ。
【請求項１９】外部ハウジングと、スピンドルモーターと、アクチュエーターと、アクチュエーター・アームと、読み取り・書き込みヘッドと、そして、合成マトリックスに埋め込まれた活性炭を有する前記ハ
ウジングの内部表面に接着された吸着フィルターから成
り、前記活性炭はある量の炭化水素を吸着する能力を有
し、前記スピンドルのベアリングと前記アクチュエータ
ーのモーターで使用される潤滑油は前記のある量の炭化
水素を含むことを特徴とするディスクドライブ。
【請求項２０】基部と前記基部のカバーを有し、そこから伸びる電気リードを有する前記基部と一体の筒
状のフランジの外部表面に取り付けられた環状固定子
と、前記筒状のフランジの内部表面に接着された２個以上の
環状ベアリングと、前記ベアリングの内部孔に接着された下側に伸びた中央
シャフトを持つスピンドルと、前記筒状のフランジの周
りから吊り下がっている逆さのコップ型ディスク支持ハ
ブと、前記ハブはリング状アルミニウム基部が前記ハブ
に合うようなサイズにされた中央の隙間を有した前記デ
ータディスクを支持する表面を形成するような外側に突
起した梁から成り、前記表面は前記ディスクが前記基部
の上で特に決められた高さで回転するのを確実にするた
めに前記基部の前記スピンドルを組み立てた後に精密に
加工され、そして、小さな半径方向のギャップが前記磁石の中央孔と前記固
定子との間に存在するように前記スピンドルリムの内部
の壁に接着された環状磁石から成り、前記基部と前記スピンドルはニッケルがメッキされたマ
ルテンサイトスチールで構成されており、前記ベアリン
グの材質は熱膨張率がマルテンサイトスチールのそれの
１０％以内であることを特徴とするディスクドライブ。
【請求項２１】前記筒状のフランジの内部表面がそれ
ぞれのベアリングが接着される一組の円形溝から成るこ
とを特徴とする、請求項第２０項に記載のディスクドラ
イブ。
【請求項２２】前記スピンドルの中央シャフトはそれ
ぞれのベアリングが接着される一組の円形溝から成るこ
とを特徴とする、請求項第２０項に記載のディスクドラ
イブ。
【請求項２３】各ペアの溝の第一の溝は完全に接着剤
で充たされ、また各ペアの溝の第二の溝は部分的に接着
剤で充たされることを特徴とする、請求項第２１項又は
第２２項に記載のディスクドライブ。
【請求項２４】スピンドルの中央シャフトに距離を置
いて設けられている上部溝と下部溝から成るペアの第一
の溝の下部溝を充填するために接着剤を加え、前記下部溝から溢れた接着剤が上部溝に付着するように
前記シャフトと前記のペアの第一の溝の上で環状ベアリ
ングをスライドし、ディスクドライブ基部の直立した筒の内部表面に距離を
置いて設けられている第二の上部溝と第二の下部溝から
成る第二のペアの溝の第二の上部溝を充たすために接着
剤を加え、前記環状ベアリングが前記第二のペアの溝の上をスライ
ドでき、前記第二のペアの溝から溢れた接着剤が前記第
二の下部溝に与えられるように前記スピンドルシャフト
を前記筒に挿入し、そして、前記ベアリングを前記シャフトと前記筒の間で接着する
ための前記接着剤を凝固させるステップから成ることを
特徴とするディスクドライブスピンドルの組立方法。
【請求項２５】アルミニウムリングを前記スピンドル
のハブの部分の外側に突起した梁に接着させ、ディスク支持表面を与えるために前記ディスクドライブ
基部の参考地点の上に予め決められた高さに滑らかに前
記アルミニウムリングを加工させるステップから成るこ
とを特徴とする請求項第２４項に記載のディスクドライ
ブスピンドルの組立方法。。
【請求項２６】２個以上の他のベアリングを前記シャ
フトと前記筒の間で前記第一のベアリングと同様な方法
で接着するステップを更に有することを特徴とする請求
項第２４項に記載のディスクドライブスピンドルの組立
方法。
【請求項２７】付近のベアリングをスペーサーと分離
するステップを更に有することを特徴とする請求項第２
６項に記載の方法。
【請求項２８】前記環状磁石は１２個の交互の極から
成ることを特徴とする、請求項第５項に記載のスモール
フォームファクター・ディスクドライブ。
【請求項２９】そこに取り付けられた基部とカバーを
有し、スピンドルモーターが配置される内部空間を提供
しており、前記モーターは、上側の円形上部と外部リムから成る逆さのコップ型のロ
ーターと、前記リムは前記外部リムの上に取り付けられ
るようなサイズに合わされている中央孔を有する２つ以
上のデータディスクを支持する外側に突起している梁か
ら成り、前記基部から直立したフランジ内で回転するためにロー
ターから下方に伸びている前記ローターと一体のロータ
ーシャフトと、前記基部から直立した筒状フランジの内側に接着されて
いて電気コイル巻き上げを支持するために外側に伸びて
いる９個の輪止めから成る環状固定子フレームと、ま
た、前記ローターの外壁に接着され前記固定子内を同心円上
に回転するように配置されている環状磁石と、前記磁石
は１ミリ以下の厚さと20メガガウスエルステッドよ
り大きいエネルギー積を有し、上端の極の間のインター
フェースは前記磁石の底の端のそれよりも少しオフセッ
トであるように、円周の周りに垂直方向に僅かに斜めに
なった１２個の交互の極を有する前記磁石から成ること
を特徴とするスモールフォームファクター・ディスクド
ライブ。
【請求項３０】前記斜めの角度は１１°であることを
特徴とする、請求項第２９項に記載のディスクドライ
ブ。
【請求項３１】３つの連続した巻き上げは各巻き上げ
が１２０°の間隔で配置された３個の輪止めの周りを回
るように前記固体子の９個の輪止めの周りに配置されて
おり、前記の３個の輪止めはスムースなトルク縦断面を
もたらす周囲の磁極と反応するために交互に活動させら
れることを特徴とする、請求項第２９項に記載のディス
クドライブ。
【請求項３２】さらに、表面に接触しているディスク
を形成するために前記梁の上端にリング型アルミニウム
基部から成ることを特徴とする、請求項第２９項に記載
のディスクドライブ。
【請求項３３】さらに、下方に伸びている環状ロータ
ーシャフトと直立した基部シャフトの両方の間に回転可
能な結合を与えるためにに接着されている２個以上の環
状ベアリングから成り、また、前記ベアリング内で使用されるベアリング潤滑油はリチ
ウムを含まないことを特徴とする、請求項第２９項に記
載のディスクドライブ。
【請求項３４】前記ベアリング潤滑油は華氏４０°で
最低１６０センチトークの粘着性を有することを特徴と
する、請求項第３３項に記載のディスクドライブ。
【請求項３５】前記ベアリング潤滑油は華氏１４０°
で最低４０センチトークの粘着性を有することを特徴と
する、請求項第３３項に記載のディスクドライブ。
【請求項３６】前記環状ローターシャフトの内部表面
はそれぞれのベアリングが接着される一組の円形溝から
成ることを特徴とする、請求項第３３項に記載のディス
クドライブ。
【請求項３７】前記基部の直立したシャフトはそれぞ
れのベアリングが接着される一組の円形溝から成ること
を特徴とする、請求項第３３項に記載のディスクドライ
ブ。
【請求項３８】各ペアの溝の第一の溝は完全に接着剤
で充たされ、また各ペアの溝の第二の溝は部分的に接着
剤で充たされることを特徴とする、請求項第３６項に記
載のディスクドライブ。
【請求項３９】各ペアの溝の第一の溝は完全に接着剤
で充たされ、また各ペアの溝の第二の溝は部分的に接着
剤で充たされることを特徴とする、請求項第３７項に記
載のディスクドライブ。