JP3054432B2 - ディスク状情報キャリヤ回転装置並びにこの装置に使用するターンテーブル及びフレーム - Google Patents

ディスク状情報キャリヤ回転装置並びにこの装置に使用するターンテーブル及びフレーム

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JP3054432B2
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/2009Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive

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  • Rotational Drive Of Disk (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、フレームと、軸の周りに回転自在であり、
半径方向軸受によってフレームに対して支承し、情報キ
ャリヤのための支持面を有するターンテーブルと、前記
フレームに取付けたステータ部と、前記ターンテーブル
に取付けたロータ部とを有する電磁駆動ユニットとを具
えたディスク状情報キャリヤ回転装置に関するものであ
る。
[従来の技術] このような装置としては、イギリス国特許出願第2,18
0,413号に記載のものがある。この既知の装置は、特に
データ記憶のためのハードディスクを回転することを意
図し、走査ユニットを具える走査装置に使用する。装置
は、固定コイルを有するステータと、永久磁石を有する
ロータとを設けた直流モータを具える。ロータは2個の
玉軸受によりステータに対して回転自在に支持したロー
タ軸に取付ける。ロータ軸にはハードディスクを支持す
るターンテーブルを担持する。
[発明が解決しようとする課題] この既知の装置の欠点は、使用する軸受装置が容認し
がたいロータ軸及びこのロータ軸に取付けたターンテー
ブルのぐらつきを生ずる点である。特に、半径方向及び
特に軸線方向のターンテーブルの比較的大きい不規則偏
位は、玉軸受の欠陥に起因して生じ、この欠陥は、ボー
ルの丸みの不完全さ又は変形したボールトラックにより
生ずる。このようにして、生じた好ましくないぐらつき
は、しばしば走査装置の制御範囲を越えてしまい、走査
ユニットがハードディスクに衝突し、このハードディス
クに損傷を与えることにもなる。
従って、本発明の目的は、ターンテーブルの容認しが
たいぐらつきの発生を防止する上述のディスク状情報キ
ャリヤ回転装置を得るにある。
[課題を解決するための手段] この目的を達成するため、本発明ディスク状情報キャ
リヤ回転装置は、一方を前記ターンテーブルに設け、他
方をこのターンテーブルに対向するフレームの一部に設
けた互いに対向する2個の環状軸受面によって形成され
る動力学的軸線方向軸受を設け、前記環状軸受面は前記
軸から半径方向に離れて前記軸から独立しているととも
に、ターンテーブル上に情報キャリヤが存在する場合に
はこの情報キャリヤに平行に延在し、前記2個の環状軸
受面のうちの少なくとも一方には、前記ターンテーブル
に取付けたロータ部が前記ステータ部に対して回転する
とき、前記環状軸受面間に介在する媒体に圧力を増大す
るよう作用する溝パターンを設けたことを特徴とする。
[作用] 情報ディスク特に、ハードディスクにおける情報密度
が増加する結果、現存タイプの装置に課せられる機械的
精度条件は次第に厳しくなり、特にターンテーブルの半
径方向及び軸線方向の繰り返すことができないランアウ
トを阻止するためには厳しい条件が課せられる。本発明
によれば、動作にあたり、互いに機械的に接触すること
なく環状軸受面相互が連係し、軸受面における機械的欠
陥の結果生ずる問題を軽減することができる。好適に
は、軸と環状軸受面との間の半径方向距離をできるだけ
大きくし、軸からは独立して作用する軸線方向力学的軸
受の高い軸線方向のこわさ及び高い傾動抵抗が得られる
ようにする。この結果、ターンテーブルは通常の動作条
件で良く限定された回転運動を行い、好ましい値の例え
ば、0.2μの繰り返しのないランアウト(non−repeatab
le runouts)で動作することができる。
本発明装置は、特に光学的記録装置例えば、光ディス
クプレーヤ又は磁気的記録装置のためのウインチェスタ
ー駆動装置に好適である。
環状螺旋溝軸受自体は、1966年出版フィリップ テク
ニカル ライブラリ イー エー ミュイデマン(E.A.
Muijdeman)著「螺旋溝軸受」第76,77頁に記載されてい
る。この既知の軸線方向螺旋溝軸受は、2個の環状軸受
面を有し、各環状軸受面は回転軸に直接隣接し、従って
ディスク状情報キャリヤを回転する装置のターンテーブ
ルに発生する力およびトルクを制御することはできな
い。
更にビデオレコーダのためのヘッドドラムは特願昭64
−8505号に記載されており、このヘッドドラムは半径方
向軸受部と軸線方向軸受部を兼備する組合せ空力学的軸
受を使用している。この組合せ軸受の半径方向軸受部と
これに隣接する軸線方向軸受部の双方は軸受溝を有し、
動作中半径方向軸受部から抽出された空気は軸線方向軸
受部を経て、吸い出される。
本発明の好適な実施例によっては前記軸受面間に存在
する媒体をガス特に空気とする。この実施例は、記録キ
ャリヤとしてハードデータディスクを使用する装置に好
適である。このような装置において、ハードディスクは
超クリーン空間に配置し、装置の寿命中汚染されてはな
らない。従って動作中この調整された空間にほこりおよ
びガスが侵入するのを排除す特別な装備を施してある。
例えば玉軸受を有する軸受け装置には磁気液体を含有す
るシーリング装置を設ける。
本発明の更に好適な実施例においては、前記ターンテ
ーブルの周端縁に隣接する環状領域に、前記軸から離れ
た前記軸受面を形成する。この構成の結果、傾動に対す
る抵抗力が最適の力学的軸線方向軸受が得られる。
更に本発明の好適な実施例では前記半径方向軸受を流
体力学的螺旋溝軸受とし、ロータ部を有するターンテー
ブルの重心が軸受の内側にくる構成とする。
この実施例の利点は、軸が垂直方向に思考する水平状
態でも、軸が水平方向に思考する垂直状態でも装置を使
用することができる。
更に、本発明は本発明装置に使用するためのターンテ
ーブルおよびフレームにも関するものである。
[実施例] 次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。
第1図に示す本発明による装置の好適な実施例は、フ
レーム1と、電磁駆動ユニットと、及びターンテーブル
3を有する。ブラシレス直流モータとして構成した電磁
駆動ユニットは、モータハウジングとして構成したフレ
ーム1に取付けたステータ部5と、ターンテーブル3に
取付けたロータ部7とを有する。ステータ部5は、プリ
ント回路板9に配列した複数個の円筒形コイル11により
構成し、エアギャップを介してロータ部7の軸線方向に
磁化した適当な数の永久磁石17に連係動作させ、磁石は
強磁性材料のリング15の上に配列する。ターンテーブル
は、回転軸19に堅固に取付け、この回転軸19は本発明に
よれば、フレーム1に対して力学的軸線方向軸受21及び
半径方向軸受23により支持する。図示の実施例において
は、力学的軸線方向軸受21はガス軸受として構成し、2
個の互いに対向する環状軸受面21A及び21Bを有し、軸受
面21Aをターンテーブルの周端縁3Aに隣接しかつフレー
ム1に対向するターンテーブル側面に位置する領域に設
け、軸受21Bをフレーム1のフランジ部分4に設ける。
軸受21Bと同様回転軸9から半径方向最大距離dに位置
する軸受面21Aは完全に滑らかにする。一方、軸受面21B
には、2個の浅い溝パターンを設ける。軸受面21Bの一
部の平面図である第2図に示すように、このパターンに
参照符号25、27を付して説明する。一方のパターンの溝
は他方のパターンの溝とは逆向きにし、ターンテーブル
3が第1図の矢印Rで示す方向に回転するとき、パター
ン25、27により軸受面21A、21B間のガス、図示の実施例
では空気を互いに逆方向に強制送気し、既知のように軸
線方向軸受21に空力学的圧力を発生する。図示の実施例
においては、半径方向軸受23を自己整列平軸受として構
成する。
第1図に示す装置は、例えば、磁気的読み取り可能な
ハードディスクを回転する装置に適用することができ
る。この目的のために、ターンテーブル3はハードディ
スク31を支持する支持面29を有する。ハードディスク31
の静電帯電を除電することができるようにするため、回
転軸19に接触するアース細条33を設けておく。
以下第1図の部分に対応する部分には同一の参照符号
を付して説明する。
第3図に示す実施例においては、フレーム1と、支持
面29を設けたターンテーブル3と、ステータ部5及びロ
ータ部7を設けた駆動ユニットとを有する。図示の実施
例では、光学的に読み取り可能なディスク31をターンテ
ーブル3に配置し、圧力部材32により支持面29に押圧す
る。電磁駆動ユニットは第1図に示した装置に使用した
のと同じタイプとすることができる。本発明によれば、
シャフト又はロータ軸19を有するターンテーブル3は力
学的軸線方向軸受21と力学的半径方向軸受23とによりフ
レーム1に支持する。力学的軸受21は、それぞれ環状で
あり、軸19に対して同軸状であり、また支持面29に平行
な2個の軸受面21A、21Bを有する。ステータ部5を包囲
するフレームのフランジ部4に形成した軸受面21Bは完
全に滑らかにする。ターンテーブル3の周端縁3Aに隣接
する又はほぼ隣接する軸受面21Aには第2図のパターン2
5、27に示した溝パターンを設ける。互いに対向する軸
受面21A、21B間には空気が存在する。半径方向軸受23は
それ自体既知の流体力学的軸受として構成し、円筒形軸
受面間には潤滑剤を設け、これら円筒形軸受面のうちの
一方には溝パターンを設けておく。螺旋溝軸受23は、図
示の装置の回転部分の重心が軸受の内側にくるよう配置
する。好適には、軸受の溝36、37の2個のパターン間に
位置する面Pに重心がくるようにする。所要に応じ、軸
受23には潤滑剤の蒸気が逃げるのを阻止するシール装置
を設けることもできる。
第4図に示す本発明装置の実施例においては、軸19を
固着したモータハウジングとして構成したフレーム1
と、回転軸線の周りに回転自在のターンテーブル3と、
フレーム1に対してターンテーブル3を回転するための
電磁駆動ユニットとを有する。駆動ユニットは、フレー
ム1に取付けたステータ部5と、ターンテーブル3に取
付けたロータ部7とを有し、上述の駆動ユニットと同一
の構造とする。フレーム1は、軸19に交差する方向に延
びる環状外方指向フランジ4を有し、このフランジ4は
ステータ部5を包囲し、装置の周面35を形成し、力学的
軸線方向軸受21の軸受面21Bを設ける。ターンテーブル
3に設けた軸受面21Aは溝パターンを有する軸受面21Bに
対向する。装置の寸法が決まると、環状軸受面21A、21B
は回転軸20から最大距離に配置し、第1及び2図につき
説明したのと同じ構成にする。力学的軸受21と軸19との
間の空間は駆動ユニットを収容するのに使用する。更
に、装置には、2個の円筒形軸受面を有する力学的半径
方向軸受23を有し、これら半径方向軸受面のうちの一方
の軸受面はターンテーブル部分3Bにより形成し、他方は
固定軸19により形成する、これら軸受面間のうちの一方
には1個又はそれ以上の浅い螺旋溝のパターンを設け、
この溝内に媒体を設け、ターンテーブル3の回転中力学
的圧力が増大する構成とする。
【図面の簡単な説明】
第1図は、空力学的軸線方向軸受を具える本発明による
装置の第1実施例の線図的縦断面図、 第2図は、第1図に示す実施例の力学的軸線方向軸受の
軸受面の一部の線図的平面図、 第3図は、本発明による装置の第2実施例の線図的縦断
面図、 第4図は、本発明による装置の第3実施例の線図的縦断
面図である。 1……フレーム 3……ターンテーブル 4……フランジ部 5……モータ部 7……ロータ部 9……プリント回路板 11……円筒形コイル 15……リング 17……永久磁石 19……回転軸 21……軸線方向軸受 23……半径方向軸受 25,27……溝パターン 29……支持面 31……ハードディスク 32……圧力部材 33……アース細条 35……周面 36,37……溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 19/20

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】− フレームと、 − 軸の周りに回転自在であり、半径方向軸受によって
    フレームに対して支承し、情報キャリヤを支持するター
    ンテーブルと、 −前記フレームに取付けたステータ部と、前記ターンテ
    ーブルに取付けたロータ部とを有する電磁駆動ユニット
    と を具えたディスク状情報キャリヤ回転装置において、 一方を前記ターンテーブルに設け、他方をこのターンテ
    ーブルに対向するフレームの一部に設けた互いに対向す
    る2個の環状軸受面によって形成される動力学的軸線方
    向軸受を設け、前記環状軸受面は前記軸から半径方向に
    離れて前記軸から独立しているとともに、ターンテーブ
    ル上に情報キャリヤが存在する場合にはこの情報キャリ
    ヤに平行に延在し、前記2個の環状軸受面のうちの少な
    くとも一方には、前記ターンテーブルに取付けたロータ
    部が前記ステータ部に対して回転するとき、前記環状軸
    受面間に介在する媒体に圧力を増大するよう作用する溝
    パターンを設けたことを特徴とするディスク状情報キャ
    リヤ回転装置。
  2. 【請求項2】前記軸受面間に介在する媒体をガスとした
    請求項1記載のディスク状情報キャリヤ回転装置。
  3. 【請求項3】前記ターンテーブルの周端縁に隣接する環
    状領域に、前記軸から離れた前記軸受面を形成した請求
    項1記載のディスク状情報キャリヤ回転装置。
  4. 【請求項4】前記フレームをモータハウジングとして構
    成した請求項1乃至3のうちのいずれか一項記載のディ
    スク状情報キャリヤ回転装置。
  5. 【請求項5】前記半径方向軸受を流体力学的螺旋溝軸受
    とし、ロータ部を有するターンテーブルの重心が軸受の
    内側にくる構成とした請求項1記載のディスク状情報キ
    ャリヤ回転装置。
  6. 【請求項6】ディスク状情報キャリヤ回転させる装置に
    使用して情報キャリヤを支持する支持面を有するターン
    テーブルであって、一軸の周りに回転自在であり、半径
    方向軸受によって前記装置のフレームに対して支承した
    ターンテーブルにおいて、ターンテーブルの支持面に平
    行に延在する前記装置のフレームの環状軸受面と連係し
    て動力学的軸線方向軸受を形成する環状軸受面をターン
    テーブルに設け、このターンテーブルの環状軸受面を前
    記軸から半径方向に離して配置し、またこのターンテー
    ブルの環状軸受面に圧力を増大する溝パターンを設けた
    ことを特徴とするターンテーブル。
  7. 【請求項7】ディスク状情報キャリヤをターンテーブル
    の支持面に支持して回転する装置に使用するフレームに
    おいて、ターンテーブルの支持面に平行な環状軸受面と
    連係して動力学的軸線方向軸受を形成する環状軸受面を
    フレームに設け、このフレームの環状軸受面に圧力を増
    大する溝パターンを設けたことを特徴とするフレーム。
JP2307362A 1989-11-15 1990-11-15 ディスク状情報キャリヤ回転装置並びにこの装置に使用するターンテーブル及びフレーム Expired - Fee Related JP3054432B2 (ja)

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NL8902819A (nl) 1991-06-03
JPH03176857A (ja) 1991-07-31
EP0428218B1 (en) 1995-03-15
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