JPH08128440A - 動圧軸受およびこの動圧軸受を用いたメディア駆動用モータならびにこのモータを用いた磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、圧力発生用の隙間管理を容易に行な
え、しかも、回転軸を安定した姿勢で支持できる動圧軸
受の提供を目的とする。 【構成】動圧軸受50は、軸受孔15を有するインナーフレ
ーム12と、軸受孔に挿通されたモータ軸20と、モータ軸
と軸受孔との間の隙間53に充填された潤滑油とを備え、
モータ軸の回転によって隙間に発生する油圧によりモー
タ軸を浮動状態に支持している。そして、上記モータ軸
の外周面に凹部54a 〜54c を形成するとともに、上記凹
部には隙間に臨む受圧面56を有する軸受パッド55a 〜55
c をモータ軸の径方向に移動可能に収容し、これら軸受
パッドは、モータ軸の回転に伴う遠心力を受けた時に軸
受孔の内周面に向けて進出され、この内周面と受圧面と
の間に油圧を発生させるための微小間隙57を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体圧力を利用して回
転軸を浮動状態に支持する動圧軸受、およびこの動圧軸
受を介してモータ軸を回転自在に支持する形式のメディ
ア駆動用モータ、ならびにこのモータを用いて磁気記録
媒体を高速回転させる磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブック形のポータブルコンピュータにお
いて、フロッピーディスク装置よりもはるかに多い記憶
容量と高速アクセス性を有する磁気ディスク装置を装備
した機種が知られている。

【０００３】この磁気ディスク装置は、箱状のハウジン
グを備えている。このハウジングの内部は、外気から遮
閉された清浄な気密空間をなしており、この気密空間に
円盤状の磁気記録媒体やこの磁気記録媒体を高速で回転
させるモータ、および磁気記録媒体にデータの記録・再
生を行なう磁気ヘッドのような各種の機能部品が収容さ
れている。

【０００４】磁気記録媒体を高速回転させるためのモー
タは、磁気記録媒体を支持するとともに、この磁気記録
媒体と一体に回転するロータを備えている。ロータは、
回転中心部にモータ軸を有し、このモータ軸がモータブ
ラケットを介して上記ハウジングに支持されている。モ
ータブラケットは軸受孔を備えており、この軸受孔に上
記モータ軸が軸受を介して回転自在に支持されている。

【０００５】ところで、このモータ軸を支持する軸受と
して、従来ではボール軸受が用いられているが、最近、
このボール軸受に代って動圧軸受を用いることが試みら
れている。この動圧軸受は、潤滑油の油圧を利用してモ
ータ軸を浮動状態に支持するためのもので、このモータ
軸と軸受孔との間の隙間に潤滑油が充填されている。そ
して、この隙間に臨むモータ軸の外周面および軸受孔の
内周面のうちのいずれか一方の面に、ヘリングボーン形
状の溝が刻まれており、上記モータ軸が回転された時
に、上記隙間に発生される油圧によってモータ軸を浮動
状態に支持するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記油圧を
発生するための隙間は、数μｍのオーダーが要求される
ために、厳格な隙間管理を必要とする。このため、モー
タ軸および軸受孔の加工は勿論のこと，モータの組み立
てにも多大な手間を要し、これが原因でコスト高を招く
といった問題がある。

【０００７】しかも、油圧は、隙間が最も狭くなった箇
所に発生するため、モータ軸の外周面と軸受孔の内周面
との位置関係が周方向に沿って一定とならず、モータ軸
の潤滑を全周に亘って均等に支持することが困難とな
る。特に隙間の精度が悪い場合には、モータ軸が傾斜し
たり、その軸線を中心に振れ回ることがあり、モータ軸
が大きく振動する等、予期した潤滑性能を発揮できなく
なるといった不具合がある。

【０００８】そして、このようにモータ軸が振動する
と、磁気記録媒体と磁気ヘッドとが干渉し合い、この磁
気記録媒体に記録されたデータが破壊されたり、磁気記
録媒体に対する磁気ヘッドの位置決め精度が低下すると
いった問題がある。

【０００９】本発明は、このような事情にもとづいてな
されたもので、流体圧力を発生させるための隙間管理を
容易に行なうことができ、しかも、回転軸を安定した姿
勢で支持することができる動圧軸受の提供を目的とす
る。

【００１０】本発明の他の目的は、モータ軸を支持する
動圧軸受を備えたメディア駆動用モータにおいて、動圧
軸受の隙間管理を容易に行なえ、加工および組み立て性
を改善できるとともに、モータ軸の回転精度を高めるこ
とができる構造を得ることにある。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、磁気記録媒体
を高速回転させるモータを有する磁気ディスク装置にお
いて、上記モータのモータ軸を精度良く支持することが
でき、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの干渉を防止できる
とともに、磁気ヘッドの位置決め精度を高めることがで
きる構造を得ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載された発明は、軸受孔を有する固定
部材と、この固定部材の軸受孔に回転自在に挿通された
回転軸と、この回転軸と上記軸受孔との間の隙間に充填
された流体とを備えており、上記回転軸の回転に伴って
上記隙間に発生される流体圧力により、上記回転軸を径
方向に浮動状態に支持するようにした動圧軸受を前提と
している。

【００１３】そして、上記回転軸は、上記軸受孔の内周
面に上記隙間を介して向い合う外周面を有し、この回転
軸の外周面に凹部を形成するとともに、この凹部に、上
記隙間に臨む受圧面を有する軸受パッドを上記回転軸の
径方向に移動可能に収容し、この軸受パッドは、上記回
転軸の回転に伴って発生する遠心力により、上記軸受孔
の内周面に向けて進出され、この内周面と上記受圧面と
の間に上記流体圧力を発生させるための微小間隙を形成
することを特徴としている。

【００１４】請求項２によれば、上記請求項１に記載の
凹部は、回転軸の周方向に間隔を存して複数配置されて
おり、また、上記軸受パッドは、上記夫々の凹部に対応
して複数配置されていることを特徴としている。

【００１５】また、上記目的を達成するため、請求項３
に記載された発明は、軸受孔およびこの軸受孔に連なる
大径な圧力室を有する固定部材と、この固定部材の軸受
孔に回転自在に挿通された回転軸と、この回転軸と同軸
状をなして一体に回転するとともに、上記圧力室内に収
容されたスラスト円盤と、このスラスト円盤の軸方向に
向う端面と上記圧力室の内面との間の隙間に充填された
流体とを備えており、上記回転軸の回転に伴って上記隙
間に発生される流体圧力により、上記回転軸を軸方向に
浮動状態に支持するようにした動圧軸受を前提としてい
る。

【００１６】そして、上記スラスト円盤の端面に凹部を
形成し、この凹部の底面は、上記スラスト円盤の回転中
心から径方向外側に進むに従い、このスラスト円盤の端
面に近づく方向に傾斜されたガイド面をなしており、こ
の凹部に、上記ガイド面に摺動可能に接する摺動面と、
上記隙間に臨む受圧面とを有する楔状の軸受パッドを収
容し、この軸受パッドは、上記回転軸の回転に伴って発
生する遠心力により、上記スラスト円盤の径方向外側に
向けて移動しつつ、上記ガイド面の傾斜にもとづいて上
記回転軸の軸方向に移動し、その受圧面と上記圧力室の
内面との間に上記流体圧力を発生させるための微小間隙
を形成することを特徴としている。

【００１７】請求項４によれば、上記請求項３に記載の
凹部は、スラスト円盤の周方向に間隔を存して複数配置
されており、また、上記軸受パッドは、上記夫々の凹部
に対応して複数配置されていることを特徴としている。

【００１８】上記他の目的を達成するため、請求項５に
記載されたメディア駆動用モータは、円盤状のメディア
を支持するロータと、このロータと一体に回転するモー
タ軸と、このモータ軸が回転自在に挿通される軸受孔お
よびこの軸受孔に連なる大径な圧力室を有するフレーム
と、上記モータ軸と同軸状をなして一体に回転するとと
もに、上記圧力室内に収容されたスラスト円盤と、上記
モータ軸と軸受孔との間の第１の隙間および上記スラス
ト円盤の軸方向に向う端面と上記圧力室の内面との間の
第２の隙間に夫々充填された流体を有し、上記モータ軸
の回転時に、上記各隙間に発生される流体圧力によって
上記モータ軸を径方向および軸方向に浮動状態に支持す
る動圧軸受とを備えている。

【００１９】そして、上記軸受孔の内周面と向い合うモ
ータ軸の外周面に第１の凹部を形成し、この第１の凹部
に、上記第１の隙間に臨む受圧面を有する第１の軸受パ
ッドを上記モータ軸の径方向に移動可能に収容し、この
第１の軸受パッドは、上記モータ軸の回転に伴って発生
する遠心力により、上記軸受孔の内周面に向けて進出さ
れ、この内周面と上記受圧面との間に上記流体圧力を発
生させるための微小間隙を形成するとともに、上記圧力
室の内面と向い合う上記スラスト円盤の端面に第２の凹
部を形成し、この第２の凹部の底面は、上記スラスト円
盤の回転中心から径方向外側に進むに従い、このスラス
ト円盤の端面に近づく方向に傾斜されたガイド面をなし
ており、この第２の凹部に、上記ガイド面に摺動可能に
接する摺動面と、上記第２の隙間に臨む受圧面とを有す
る楔状の第２の軸受パッドを収容し、この第２の軸受パ
ッドは、上記モータ軸の回転に伴って生じる遠心力によ
り、上記スラスト円盤の径方向外側に向けて移動しつ
つ、上記ガイド面の傾斜にもとづいて上記モータ軸の軸
方向に移動し、その受圧面と上記圧力室の内面との間に
上記流体圧力を発生させるための微小間隙を形成するこ
とを特徴としている。

【００２０】上記他の目的を達成するため、請求項６に
記載された磁気ディスク装置は、箱状をなすハウジング
と、このハウジングの内部に収容された円盤状をなす少
なくとも一枚の磁気記録媒体と、この磁気記録媒体の表
面と向い合い、データの記録・再生を行う磁気ヘッド
と、上記ハウジングに支持され、上記磁気記録媒体を高
速回転させるモータとを備えている。

【００２１】そして、上記モータは、上記磁気記録媒体
を支持するロータと、このロータと一体に回転するモー
タ軸と、このモータ軸が回転自在に挿通される軸受孔お
よびこの軸受孔に連なる大径な圧力室を有するフレーム
と、上記モータ軸と同軸状をなして一体に回転するとと
もに、上記圧力室内に収容されたスラスト円盤と、上記
モータ軸と軸受孔との間の第１の隙間および上記スラス
ト円盤の軸方向に向う端面と上記圧力室の内面との間の
第２の隙間に夫々充填された流体を有し、上記モータ軸
の回転時に、上記各隙間に発生される流体圧力によって
上記モータ軸を径方向および軸方向に浮動状態に支持す
る動圧軸受とを備えており、上記軸受孔の内周面と向い
合うモータ軸の外周面に第１の凹部を形成し、この第１
の凹部に、上記第１の隙間に臨む受圧面を有する第１の
軸受パッドを上記モータ軸の径方向に移動可能に収容
し、この第１の軸受パッドは、上記モータ軸の回転に伴
って発生する遠心力により、上記軸受孔の内周面に向け
て進出され、この内周面と上記受圧面との間に上記流体
圧力を発生させるための微小間隙を形成するとともに、
上記圧力室の内面と向い合う上記スラスト円盤の端面に
第２の凹部を形成し、この第２の凹部の底面は、上記ス
ラスト円盤の回転中心から径方向外側に進むに従い、こ
のスラスト円盤の端面に近づく方向に傾斜されたガイド
面をなしており、この第２の凹部に、上記ガイド面に摺
動可能に接する摺動面と、上記第２の隙間に臨む受圧面
とを有する楔状の第２の軸受パッドを収容し、この第２
の軸受パッドは、上記モータ軸の回転に伴って発生する
遠心力により、上記スラスト円盤の径方向外側に向けて
移動しつつ、上記ガイド面の傾斜にもとづいて上記モー
タ軸の軸方向に移動し、その受圧面と上記圧力室の内面
との間に上記流体圧力を発生させるための微小間隙を形
成することを特徴としている。

【００２２】

【作用】請求項１に記載した構成によれば、軸受パッド
は、回転軸の回転に伴う遠心力を受けた際に、回転軸の
凹部から径方向外側に押し出される。そのため、軸受パ
ッドは、回転軸と相対運動を行なう軸受孔の内周面に向
けて押し付けられ、この軸受孔の内周面との間に流体圧
力を発生させるに充分な微小間隙を形成する。そして、
軸受パッドの移動は、この軸受パッドに作用する遠心力
と液体圧力とが釣り合ったところで停止され、この流体
圧力によって回転軸が径方向に浮動状態に支持される。

【００２３】このように液体圧力を発生させるための微
小間隙は、軸受パッドが遠心力を受けて移動することに
より初めて形成されるので、軸受孔の内周面と回転軸の
外周面との間の隙間を、上記微小間隙よりも大きくする
ことができる。このため、従来の動圧軸受のような厳格
な隙間管理が不要となる。それとともに、微小間隙は遠
心力との釣り合いによって定められるので、この微小間
隙の寸法が大きくばらつくこともなくなり、回転軸の傾
斜や振れ回りを防止することができる。

【００２４】請求項２に記載した構成によれば、複数の
軸受パッドが回転軸の周方向に並んで配置されているの
で、回転軸が回転された時に、この回転軸の略全周に亘
って微小間隙を形成することができる。このため、軸受
孔に対する回転軸の偏心度合が少なくなる。

【００２５】請求項３に記載した構成によれば、回転軸
が回転すると、この回転軸と一体に回転するスラスト円
盤上の軸受パッドは、遠心力を受けてスラスト円盤の径
方向外側に向けて押し出されるとともに、この軸受パッ
ドとスラスト円盤との接触面の傾斜に伴って回転軸の軸
方向にも移動する。そのため、軸受パッドは、回転軸と
相対運動を行なう圧力室の内面に向けて押し付けられ、
この圧力室の内面との間に流体圧力を発生させるに充分
な微小間隙を形成する。そして、この軸受パッドの軸方
向への移動は、軸受パッドに作用する遠心力と液体圧力
とが釣り合ったところで停止され、この流体圧力によっ
て回転軸が軸方向に浮動状態に支持される。

【００２６】このように液体圧力を発生させるための微
小間隙は、軸受パッドが遠心力を受けて回転軸の軸方向
に移動することにより初めて形成されるので、圧力室の
内面とスラスト円盤の端面との間の隙間を、上記微小間
隙よりも大きくすることができる。このため、従来の動
圧軸受のような厳格な隙間管理が不要となる。それとと
もに、微小間隙は遠心力との釣り合いによって定められ
るので、この微小間隙の寸法が大きくばらつくこともな
く、スラスト円盤を含む回転軸の傾斜や振れ回りを防止
することができる。

【００２７】請求項４に記載した構成によれば、複数の
軸受パッドがスラスト円盤の周方向に並んで配置されて
いるので、回転軸と共にスラスト円盤が回転された時
に、このスラスト円盤の端面と圧力室の内面との間に略
全周に亘る微小間隙を形成することができる。このた
め、スラスト円盤の端面には、略全周に亘って圧力が作
用することになり、回転軸の回転姿勢がより安定する。

【００２８】請求項５に記載した構成によれば、モータ
軸がロータと共に回転されると、このモータ軸の外周面
上の第１の軸受パッドは、遠心力を受けて径方向外側に
向けて押し出される。そのため、第１の軸受パッドは、
モータ軸と相対運動を行なう軸受孔の内周面に向けて押
し付けられ、この軸受孔の内周面との間に流体圧力を発
生させるに充分な微小間隙を形成する。そして、第１の
軸受パッドの径方向への移動は、この第１の軸受パッド
に作用する遠心力と液体圧力とが釣り合ったところで停
止され、この流体圧力によってモータ軸が径方向に浮動
状態に支持される。

【００２９】一方、モータ軸と一体に回転するスラスト
円盤上の第２の軸受パッドは、遠心力を受けてスラスト
円盤の径方向外側に向けて押し出されると同時に、この
スラスト円盤との接触面の傾斜に伴ってモータ軸の軸方
向に移動する。そのため、第２の軸受パッドは、モータ
軸と相対運動を行なう圧力室の内面に向けて押し付けら
れ、この圧力室の内面との間に流体圧力を発生させるに
充分な微小間隙を形成する。そして、この第２の軸受パ
ッドの軸方向への移動は、第２の軸受パッドに作用する
遠心力と液体圧力とが釣り合ったところで停止され、こ
の流体圧力によってモータ軸が軸方向に浮動状態に支持
される。

【００３０】このように液体圧力を発生させるための二
つの微小間隙は、第１および第２の軸受パッドが遠心力
を受けて移動することにより初めて形成されるので、モ
ータ軸と軸受孔との間の第１の隙間および圧力室の内面
とスラスト円盤の端面との間の第２の隙間を、上記微小
間隙よりも大きくすることができる。このため、動圧軸
受の隙間管理を容易に行なうことができる。それととも
に、微小間隙は遠心力との釣り合いにより定められるの
で、この微小間隙の寸法のばらつきが解消され、モータ
軸の傾斜や振れ回りを防止することができる。

【００３１】請求項６に記載した構成によれば、上記請
求項５と同様に、液体圧力を発生させるための微小間隙
は、第１および第２の軸受パッドが遠心力を受けて移動
することにより初めて形成されるので、モータ軸と軸受
孔との間の第１の隙間および圧力室の内面とスラスト円
盤の端面との間の第２の隙間を、上記微小間隙よりも大
きくすることができる。このため、動圧軸受の隙間管理
を容易に行なうことができる。

【００３２】それとともに、微小間隙は遠心力との釣り
合いにより定められるので、この微小間隙の寸法のばら
つきが解消され、モータ軸の傾斜や振れ回りを防止する
ことができる。そのため、磁気記録媒体の振動を防止す
ることができ、この磁気記録媒体と磁気ヘッドとの干渉
を回避できるとともに、磁気記録媒体に対する磁気ヘッ
ドの位置決め精度も向上する。

【００３３】

【実施例】以下本発明の一実施例を、磁気ディスク装置
に適用した図面にもとづいて説明する。図１は、ポータ
ブルコンピュータの記憶装置として用いられる磁気ディ
スク装置１を示している。この磁気ディスク装置１は、
長方形箱状をなす金属製のハウジング２を備えている。
ハウジング２は、上面が開口されたハウジング本体３
と、このハウジング本体３の上面開口部を気密に覆うト
ップカバー４とで構成されている。このハウジング２の
内部は、外気とは遮閉された清浄な気密空間５となって
いる。

【００３４】ハウジング本体３は、トップカバー４と向
い合う底壁６を有している。この底壁６には、モータ装
着孔７が開口されている。このモータ装着孔７には、ハ
ウジング本体３の内側からモータブラケット９が嵌合さ
れている。このモータブラケット９は、モータ装着孔７
を気密に塞いでいる。

【００３５】図２に示すように、モータブラケット９に
は、アウターロータ形のモータ１１が支持されている。
このモータ１１は、ハウジング２の気密空間５に収容さ
れている。モータ１１は、固定部材としてのインナーフ
レーム１２を有し、このインナーフレーム１２は、モー
タブラケット９に連なっている。インナーフレーム１２
は、小径部１３と、この小径部１３の上端に連なる大径
部１４とを有している。

【００３６】小径部１３は、その軸中心線上に軸方向に
延びる軸受孔１５を有している。この軸受孔１５の内周
面には、図示しないヘリングボーン形状の溝が形成され
ている。大径部１４は、この大径部１４の上面に開放さ
れた凹所１６を有している。この凹所１６は、軸受孔１
５よりも大径で、かつこの軸受孔１５と同軸状をなして
おり、この凹所１６の底面に軸受孔１５が開口されてい
る。凹所１６の開放端は、蓋板１７によって液密に閉塞
されており、この蓋板１７と凹所１６の底面との間に
は、圧力室１８が形成されている。そして、この圧力室
１８に臨む凹所１６の底面および蓋板１７の下面には、
図示しないヘリングボーン形状の溝が形成されている。

【００３７】軸受孔１５には、回転軸としてのモータ軸
２０が軸回り方向に回転自在に挿通されている。モータ
軸２０の下端部は、モータブラケット９に回転自在に嵌
合されているとともに、このモータ軸２０の上端部は、
蓋板１７を貫通してインナーフレーム１２の上方に突出
されている。

【００３８】インナーフレーム１２の外周囲には、ロー
タ２１が同軸状に配置されている。ロータ２１は、中空
の円筒状をなしており、その上部が大径部１４の外周面
に回転可能に嵌合されている。ロータ２１の内周面に
は、マグネット２３が取り付けられている。このマグネ
ット２３は、ロータ２１と一体に回転するもので、上記
小径部１３の外周面と対向されている。

【００３９】マグネット２３と小径部１３との間には、
ステータ２５が配置されている。ステータ２５は、積層
コア２６と、この積層コア２６に巻回されたコイル２７
とを備えており、この積層コア２６が小径部１３の外周
面に固定されている。

【００４０】ロータ２１の下部外周面には、径方向外側
に張り出す支持壁２９が形成されている。そして、図１
に示すように、ロータ２１の外周面には、三枚の円盤状
をなす磁気記録媒体３０ａ，３０ｂ，３０ｃが同軸状に
嵌合されている。これら磁気記録媒体３０ａ，３０ｂ，
３０ｃの配置間隔は、スペーサリング３１ａ，３１ｂに
より定められている。

【００４１】ロータ２１の上面には、ねじ３２を介して
固定円盤３３が固定されている。固定円盤３３は、その
外周部にロータ２１よりも径方向外側に張り出す押圧部
３４を有し、この押圧部３４が最上位の磁気記録媒体３
０ａの回転中心部に接している。このため、固定円盤３
３は、上記ロータ２１の支持壁２９との間で三枚の磁気
記録媒体３０ａ，３０ｂ，３０ｃの回転中心部およびス
ペーサリング３１ａ，３１ｂを挾み込んでいる。このこ
とにより、磁気記録媒体３０ａ，３０ｂ，３０ｃがロー
タ２１に支持されて、このロータ２１と一体に回転する
ようになっている。

【００４２】また、固定円盤３３の回転中心部には、嵌
合孔３５が開口されている。この嵌合孔３５には、上記
モータ軸２０の上端部が嵌合固定されており、このモー
タ軸２０は、固定円盤３３やロータ２１と一体に回転す
るようになっている。

【００４３】図１や図３に示すように、ハウジング２の
気密空間５には、キャリッジ３７が配置されている。キ
ャリッジ３７は、円筒状のボス部３８を有し、このボス
部３８が枢軸３９を介してハウジング本体３の底壁６に
回動可能に枢支されている。そのため、キャリッジ３７
は、図３に矢印で示すように、上記枢軸３９を支点とし
て磁気記録媒体３０ａ，３０ｂ，３０ｃに近づいたり、
逆に磁気記録媒体３０ａ，３０ｂ，３０ｃから遠ざかる
方向に一定の角度範囲に亘って回動可能となっている。

【００４４】キャリッジ３７は、ボス部３８に連なる複
数のアーム部４０を有している。アーム部４０の先端部
には、夫々サスペンションアーム４１が連結されてい
る。これらサスペンションアーム４１の先端部には、磁
気ヘッド４２が支持されている。磁気ヘッド４２は、デ
ータの記録・再生を行なうためのもので、磁気記録媒体
３０ａ，３０ｂ，３０ｃの表面と向い合っている。

【００４５】また、ハウジング２の気密空間５には、ボ
イスコイルモータ４５が収容されている。ボイスコイル
モータ４５は、図示しないマグネットに供給される電流
の大きさや向きを変えることで、キャリッジ３７の回動
角度や回動方向を変化させるようになっている。このこ
とにより、磁気ヘッド４２が磁気記録媒体３０ａ，３０
ｂ，３０ｃの半径方向に移動されて、これら磁気記録媒
体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ上の所望のトラックに位置決
めされ、データの書き込みや読取りが行なわれる。

【００４６】ところで、このような磁気ディスク装置１
において、上記モータ１１のモータ軸２０とインナーフ
レーム１２との間には、動圧軸受５０が介在されてい
る。この動圧軸受５０は、モータ軸２０を径方向に浮動
状態に支持する第１の軸受部５１と、上記モータ軸２０
を軸方向に浮動状態に支持する第２の軸受部５２とを備
えている。

【００４７】図４に示すように、第１の軸受部５１は、
軸受孔１５の内周面とモータ軸２０の外周面との間に、
周方向に連続する隙間５３を有している。この隙間５３
には、流体としての潤滑油が充填されている。軸受孔１
５の内周面には、三つの第１の凹部５４ａ，５４ｂ，５
４ｃが周方向に間隔を存して形成されている。第１の凹
部５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、軸受孔１５の軸方向に延
びる長方形状をなしており、これら第１の凹部５４ａ，
５４ｂ，５４ｃは、上記隙間５３に開口されている。

【００４８】第１の凹部５４ａ，５４ｂ，５４ｃには、
夫々第１の軸受パッド５５ａ，５５ｂ，５５ｃが収容さ
れている。第１の軸受パッド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ
は、夫々上記隙間５３に臨む受圧面５６を有しており、
この受圧面５６は、軸受孔１５の内周面に沿うように円
弧状に湾曲されている。そして、第１の軸受パッド５５
ａ，５５ｂ，５５ｃは、受圧面５６を隙間５３に僅かに
突出させた状態で上記第１の凹部５４ａ，５４ｂ，５４
ｃに支持されており、これら第１の軸受パッド５５ａ，
５５ｂ，５５ｃは、上記モータ軸２０の径方向に移動可
能となっている。

【００４９】そのため、モータ軸２０の回転に伴う遠心
力が第１の軸受パッド５５ａ，５５ｂ，５５ｃに作用す
ると、これら第１の軸受パッド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ
が第１の凹部５４ａ，５４ｂ，５４ｃから径方向外側に
向けて進出され、その受圧面５６が軸受孔１５の内周面
に向けて押圧される。この押圧により、図４の（Ｂ）に
示すように、受圧面５６と軸受孔１５の内周面との間に
油圧を発生させるに充分な小さな微小間隙５７が形成さ
れ、この油圧によりモータ軸２０が径方向に浮動状態に
支持されるようになっている。そのため、モータ軸２０
と軸受孔１５との間の上記隙間５３は、微小間隙５７よ
りも大きく設定されている。

【００５０】図７に示すように、第２の軸受部５２は、
モータ軸２０と一体に回転するスラスト円盤６０を有し
ている。スラスト円盤６０は、モータ軸２０と同軸状を
なして上記インナーフレーム１２の圧力室１８に収容さ
れている。スラスト円盤６０は、凹所１６の底面と向い
合う上面６０ａおよび蓋板１７と向い合う下面６０ｂを
有し、これら凹所１６の底面と下面６０ｂおよび蓋板１
７と上面６０ａとの間には、第２の隙間６２が形成され
ている。この第２の隙間６２には、流体としての潤滑油
が充填されている。

【００５１】スラスト円盤６０の上面６０ａおよび下面
６０ｂには、夫々三つの第２の凹部６３ａ，６３ｂ，６
３ｃが周方向に間隔を存して形成されている。これら第
２の凹部６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、図８に示すよう
に、円弧状に湾曲されており、上記モータ軸２０を中心
として同心円状に配置されている。第２の凹部６３ａ，
６３ｂ，６３ｃの底面は、図７に示すように、スラスト
円盤６０の回転中心側から径方向外側に進むに従い、ス
ラスト円盤６０の上面６０ａおよび下面６０ｂに近づく
方向に傾斜されたガイド面６４をなしている。そして、
これら第２の凹部６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、上記第２
の隙間６２に開口されている。

【００５２】第２の凹部６３ａ，６３ｂ，６３ｃには、
夫々第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃが収容さ
れている。第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃ
は、上記第２の隙間６２に臨む受圧面６７と、上記ガイ
ド面６４に摺動可能に接する摺動面６８とを有してい
る。受圧面６７は、上記凹所１６の底面や蓋板１７と略
平行をなしている。そのため、第２の軸受パッド６６
ａ，６６ｂ，６６ｃは、楔形の断面形状を有している。

【００５３】第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃ
は、受圧面６７を第２の隙間６２に僅かに突出させた状
態で上記第２の凹部６３ａ，６３ｂ，６３ｃに支持され
ており、これら第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６
ｃは、上記モータ軸２０の軸方向に移動可能となってい
る。

【００５４】そのため、モータ軸２０の回転に伴う遠心
力がスラスト円盤６０を介して第２の軸受パッド６６
ａ，６６ｂ，６６ｃに作用すると、これら第２の軸受パ
ッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃは、図７の（Ｂ）に示すよ
うに、第２の凹部６３ａ，６３ｂ，６３ｃからスラスト
円盤６０の径方向外側に向けて押し出される。この際、
第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃの摺動面６８
が接するガイド面６４は、スラスト円盤６０の回転中心
部から径方向外側に進むに従いスラスト円盤６０の上面
６０ａおよび下面６０ｂに近づく方向に傾斜されている
ので、第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃは、上
記ガイド面６４に傾斜に伴ってモータ軸２０の軸方向に
移動し、その受圧面６７が凹所１６の底面や蓋板１７に
向けて押圧される。この押圧により、図７の（Ｂ）に示
すように、受圧面６７と凹所１６の底面および蓋板１７
との間に油圧を発生させるに充分な微小間隙６９が形成
され、この油圧によりモータ軸２０が軸方向に浮動状態
に支持されるようになっている。そのため、スラスト円
盤６０と凹所１６の底面および蓋板１７との間の第２の
隙間６２は、上記微小間隙６９よりも大きく設定されて
いる。

【００５５】このような構成のモータ１１を有する磁気
ディスク装置１において、モータ軸２０が回転される
と、その遠心力を受けて第１の軸受パッド５５ａ，５５
ｂ，５５ｃがモータ軸２０の径方向に移動し、軸受孔１
５の内周面との間に油圧を発生させるに充分な微小間隙
５７を形成する。同様に、スラスト円盤６０上の第２の
軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃがモータ軸２０の径
方向に移動しつつ軸方向に移動し、凹所１６の底面や蓋
板１７との間に油圧を発生させるに充分な微小間隙６９
を形成する。そして、第１の軸受パッド５５ａ，５５
ｂ，５５ｃおよび第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６
６ｃは、これらに作用する遠心力と油圧とが釣り合った
ところで停止され、これ以降は微小間隙５７，６９の油
圧によってモータ軸２０が径方向および軸方向に浮動状
態に支持される。

【００５６】なお、潤滑油は、第１の凹部５４ａ，５４
ｂ，５４ｃと第１の軸受パッド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ
との間、ならびに第２の凹部６３ａ，６３ｂ，６３ｃと
第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃとの間にも入
り込む。この場合、第１の凹部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ
と第１の軸受パッド５５ａ，５５ｂ，５５ｃおよび第２
の凹部６３ａ，６３ｂ，６３ｃと第２の軸受パッド６６
ａ，６６ｂ，６６ｃとは一体に回転するので、これら両
者間には相対運動は発生せず、よって油圧も発生しな
い。

【００５７】このように油圧を発生させる微小間隙５
７，６９は、第１の軸受パッド５５ａ，５５ｂ，５５ｃ
および第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃが遠心
力を受けて移動することによって初めて形成されるの
で、軸受孔１５とモータ軸２０との間の第１の隙間５３
およびスラスト円盤６０と凹所１６の底面および蓋板１
７との間の第２の隙間６２を、上記微小間隙５７，６９
よりも大きくすることができる。

【００５８】したがって、従来の動圧軸受５０に比べて
厳格な隙間５３，６２の寸法管理が不要となり、その
分、モータ軸２０や軸受孔１５の加工性が向上するとと
もに、モータ１１の組み立て作業も容易に行なうことが
できる。

【００５９】また、油圧を発生させる微小間隙５７，６
９は、第１の軸受パッド５５ａ，５５ｂ，５５ｃおよび
第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６６ｃに作用する遠
心力の大きさとの関係に基づいて定まるので、微小間隙
５７，６９の寸法ひいては油圧が大きくばらつくことも
ない。

【００６０】しかも、第１の軸受パッド５５ａ，５５
ｂ，５５ｃおよび第２の軸受パッド６６ａ，６６ｂ，６
６ｃは、モータ軸２０およびスラスト円盤６０の周方向
に間隔を存して配置されているので、モータ軸２０が回
転された時に、このモータ軸２０やスラスト円盤６０の
周方向に略連続するような微小間隙５７，６９を形成す
ることができる。

【００６１】このことから、軸受孔１５に対するモータ
軸２０の偏心度合が少なくなり、このモータ軸２０の傾
斜や振れ回りを確実に防止することができる。その結
果、モータ軸２０ひいてはロータ２１の回転精度が向上
し、このモータ１１を磁気記録媒体３０ａ，３０ｂ，３
０ｃの駆動源とする場合に、これら磁気記録媒体３０
ａ，３０ｂ，３０ｃの振動を防止することができる。

【００６２】したがって、磁気記録媒体３０ａ，３０
ｂ，３０ｃと磁気ヘッド４２との干渉を回避できるのは
勿論のこと、磁気記録媒体３０ａ，３０ｂ，３０ｃの回
転中における磁気ヘッド４２との間の隙間管理も容易に
行なうことができ、かつまた、磁気記録媒体３０ａ，３
０ｂ，３０ｃに対する磁気ヘッド４２の位置決め精度も
向上するといった利点がある。

【００６３】なお、第１および第２の軸受パッドの数は
上記実施例に特定されるものではなく、必要に応じて増
減することができる。また、圧力を発生させる流体も潤
滑油に限らず、例えば空気を用いても良い。

【００６４】さらに、モータも磁気ディスク装置用に特
定されるものではなく、例えばフロッピーディスク装置
やプリンタ等のような機器にも同様に適用することがで
きる。

【００６５】

【発明の効果】請求項１によれば、液体圧力を発生させ
るための微小間隙は、軸受パッドが遠心力を受けて移動
することにより初めて形成されるので、軸受孔の内周面
と回転軸の外周面との間の隙間を、上記微小間隙よりも
大きくすることができる。このため、従来の動圧軸受の
ような厳格な隙間管理が不要となり、回転軸や軸受孔の
加工や組み立てを容易に行なうことができる。それとと
もに、微小間隙の寸法が大きくばらつくこともなくなる
ので、回転軸の傾斜や振れ回りを防止することができ
る。

【００６６】請求項２によれば、回転軸が回転された時
に、この回転軸の略全周に亘って微小間隙を形成するこ
とができる。このため、軸受孔に対する回転軸の偏心度
合が少なくなり、回転軸の回転精度が向上する。

【００６７】請求項３によれば、液体圧力を発生させる
ための微小間隙は、軸受パッドが遠心力を受けて回転軸
の軸方向に移動することにより初めて形成されるので、
圧力室の内面とスラスト円盤の端面との間の隙間を、上
記微小間隙よりも大きくすることができる。このため、
従来の動圧軸受のような厳格な隙間管理が不要となり、
軸受孔や圧力室を含む固定部材やスラスト円盤の加工お
よび組み立てを容易に行なうことができる。それととも
に、微小間隙の寸法が大きくばらつくこともなくなり、
スラスト円盤を含む回転軸の傾斜や振れ回りを防止する
ことができる。

【００６８】請求項４によれば、回転軸と共にスラスト
円盤が回転された時に、このスラスト円盤の端面と圧力
室の内面との間に略全周に亘る微小間隙を形成すること
ができる。このため、スラスト円盤の端面には、略全周
に亘って圧力が作用することになり、回転軸の回転姿勢
がより安定する。

【００６９】請求項５によれば、液体圧力を発生させる
ための微小間隙は、第１および第２の軸受パッドが遠心
力を受けて移動することにより初めて形成されるので、
モータ軸と軸受孔との間の第１の隙間および圧力室の内
面とスラスト円盤の端面との間の第２の隙間を、上記微
小間隙よりも大きく設定でき、動圧軸受の隙間管理を容
易に行なうことができる。それとともに、微小間隙の寸
法が大きくばらつくこともないので、その分、モータ軸
の傾斜や振れ回りを防止することができ、モータ軸の回
転精度が向上する。

【００７０】請求項６によれば、モータ軸と軸受孔との
間の第１の隙間および圧力室の内面とスラスト円盤の端
面との間の第２の隙間を、上記微小間隙よりも大きく設
定することができ、動圧軸受の隙間管理を容易に行なう
ことができる。しかも、微小間隙の寸法が大きくばらつ
くこともなく、モータ軸の傾斜や振れ回りを防止できる
ので、モータ軸の回転精度が向上する。このため、磁気
記録媒体の振動を防止することができ、この磁気記録媒
体と磁気ヘッドとの干渉を回避することができるととも
に、磁気記録媒体に対する磁気ヘッドの位置決め精度を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ディスク装置の断面図。

【図２】磁気記録媒体を回転させるモータの断面図。

【図３】磁気ディスク装置の平面図。

【図４】（Ａ）は、動圧軸受の第１の軸受部の断面図。
（Ｂ）は、第１の軸受パッドの受圧面と軸受孔の内周面
との間に微小間隙が形成された状態を示す断面図。

【図５】図４の（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

【図６】モータ軸に第１の軸受パッドを装着した状態を
示す斜視図。

【図７】（Ａ）は、動圧軸受の第２の軸受部の断面図。
（Ｂ）は、第２の軸受パッドの受圧面と凹所の底面およ
び蓋板との間に微小間隙が形成された状態を示す断面
図。

【図８】スラスト円盤に第２の軸受パッドを装着した状
態を示す斜視図。

【符号の説明】

２…ハウジング １１…モータ １２…固定部材（インナーフレーム） １５…軸受孔 １８…圧力室 ２０…モータ軸（回転軸） ２１…ロータ ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…磁気記録媒体 ５０…動圧軸受 ５３…第１の隙間 ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ…第１の凹部 ５５ａ，５５ｂ，５５ｃ…第１の軸受パッド ５６，６７…受圧面 ５７，６９…微小間隙 ６０…スラスト円盤 ６２…第２の隙間 ６３ａ，６３ｂ，６３ｃ…第２の凹部 ６４…ガイド面 ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ…第２の軸受パッド ６８…摺動面

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受孔を有する固定部材と、 この固定部材の軸受孔に回転自在に挿通された回転軸
   と、 この回転軸と上記軸受孔との間の隙間に充填された流体
   と、を備えており、 上記回転軸の回転に伴って上記隙間に発生される流体圧
   力により、上記回転軸を径方向に浮動状態に支持するよ
   うにした動圧軸受において、 上記回転軸は、上記軸受孔の内周面に上記隙間を介して
   向い合う外周面を有し、この回転軸の外周面に凹部を形
   成するとともに、 この凹部に、上記隙間に臨む受圧面を有する軸受パッド
   を上記回転軸の径方向に移動可能に収容し、この軸受パ
   ッドは、上記回転軸の回転に伴って発生する遠心力によ
   り、上記軸受孔の内周面に向けて進出され、この内周面
   と上記受圧面との間に上記流体圧力を発生させるための
   微小間隙を形成することを特徴とする動圧軸受。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、上記凹部は、
   回転軸の周方向に間隔を存して複数配置されており、ま
   た、上記軸受パッドは、上記夫々の凹部に対応して複数
   配置されていることを特徴とする動圧軸受。
3. 【請求項３】 軸受孔およびこの軸受孔に連なる大径な
   圧力室を有する固定部材と、 この固定部材の軸受孔に回転自在に挿通された回転軸
   と、 この回転軸と同軸状をなして一体に回転するとともに、
   上記圧力室内に収容されたスラスト円盤と、 このスラスト円盤の軸方向に向う端面と上記圧力室の内
   面との間の隙間に充填された流体と、を備えており、 上記回転軸の回転に伴って上記隙間に発生される流体圧
   力により、上記回転軸を軸方向に浮動状態に支持するよ
   うにした動圧軸受において、 上記スラスト円盤の端面に凹部を形成し、この凹部の底
   面は、上記スラスト円盤の回転中心から径方向外側に進
   むに従い、このスラスト円盤の端面に近づく方向に傾斜
   されたガイド面をなしており、 この凹部に、上記ガイド面に摺動可能に接する摺動面
   と、上記隙間に臨む受圧面とを有する楔状の軸受パッド
   を収容し、 この軸受パッドは、上記回転軸の回転に伴って発生する
   遠心力により、上記スラスト円盤の径方向外側に向けて
   移動しつつ、上記ガイド面の傾斜にもとづいて上記回転
   軸の軸方向に移動し、その受圧面と上記圧力室の内面と
   の間に上記流体圧力を発生させるための微小間隙を形成
   することを特徴とする動圧軸受。
4. 【請求項４】 請求項３の記載において、上記凹部は、
   スラスト円盤の周方向に間隔を存して複数配置されてお
   り、また、上記軸受パッドは、上記夫々の凹部に対応し
   て複数配置されていることを特徴とする動圧軸受。
5. 【請求項５】 円盤状のメディアを支持するロータと、 このロータと一体に回転するモータ軸と、 このモータ軸が回転自在に挿通される軸受孔およびこの
   軸受孔に連なる大径な圧力室を有するフレームと、 上記モータ軸と同軸状をなして一体に回転するととも
   に、上記圧力室内に収容されたスラスト円盤と、 上記モータ軸と軸受孔との間の第１の隙間および上記ス
   ラスト円盤の軸方向に向う端面と上記圧力室の内面との
   間の第２の隙間に夫々充填された流体を有し、上記モー
   タ軸の回転時に、上記各隙間に発生される流体圧力によ
   って上記モータ軸を径方向および軸方向に浮動状態に支
   持する動圧軸受と、を備えており、 上記軸受孔の内周面と向い合うモータ軸の外周面に第１
   の凹部を形成し、 この第１の凹部に、上記第１の隙間に臨む受圧面を有す
   る第１の軸受パッドを上記モータ軸の径方向に移動可能
   に収容し、この第１の軸受パッドは、上記モータ軸の回
   転に伴って発生する遠心力により、上記軸受孔の内周面
   に向けて進出され、この内周面と上記受圧面との間に上
   記流体圧力を発生させるための微小間隙を形成するとと
   もに、 上記圧力室の内面と向い合う上記スラスト円盤の端面に
   第２の凹部を形成し、この第２の凹部の底面は、上記ス
   ラスト円盤の回転中心から径方向外側に進むに従い、こ
   のスラスト円盤の端面に近づく方向に傾斜されたガイド
   面をなしており、 この第２の凹部に、上記ガイド面に摺動可能に接する摺
   動面と、上記第２の隙間に臨む受圧面とを有する楔状の
   第２の軸受パッドを収容し、この第２の軸受パッドは、
   上記モータ軸の回転に伴って生じる遠心力により、上記
   スラスト円盤の径方向外側に向けて移動しつつ、上記ガ
   イド面の傾斜にもとづいて上記モータ軸の軸方向に移動
   し、その受圧面と上記圧力室の内面との間に上記流体圧
   力を発生させるための微小間隙を形成することを特徴と
   するメディア駆動用モータ。
6. 【請求項６】 箱状をなすハウジングと、 このハウジングの内部に収容された円盤状をなす少なく
   とも一枚の磁気記録媒体と、 この磁気記録媒体の表面と向い合い、データの記録・再
   生を行う磁気ヘッドと、 上記ハウジングに支持され、上記磁気記録媒体を高速回
   転させるモータと、を備えている磁気ディスク装置にお
   いて、 上記モータは、 上記磁気記録媒体を支持するロータと、 このロータと一体に回転するモータ軸と、 このモータ軸が回転自在に挿通される軸受孔およびこの
   軸受孔に連なる大径な圧力室を有するフレームと、 上記モータ軸と同軸状をなして一体に回転するととも
   に、上記圧力室内に収容されたスラスト円盤と、 上記モータ軸と軸受孔との間の第１の隙間および上記ス
   ラスト円盤の軸方向に向う端面と上記圧力室の内面との
   間の第２の隙間に夫々充填された流体を有し、上記モー
   タ軸の回転時に、上記各隙間に発生される流体圧力によ
   って上記モータ軸を径方向および軸方向に浮動状態に支
   持する動圧軸受と、を備えており、 上記軸受孔の内周面と向い合うモータ軸の外周面に第１
   の凹部を形成し、 この第１の凹部に、上記第１の隙間に臨む受圧面を有す
   る第１の軸受パッドを上記モータ軸の径方向に移動可能
   に収容し、この第１の軸受パッドは、上記モータ軸の回
   転に伴って発生する遠心力により、上記軸受孔の内周面
   に向けて進出され、この内周面と上記受圧面との間に上
   記流体圧力を発生させるための微小間隙を形成するとと
   もに、 上記圧力室の内面と向い合う上記スラスト円盤の端面に
   第２の凹部を形成し、この第２の凹部の底面は、上記ス
   ラスト円盤の回転中心から径方向外側に進むに従い、こ
   のスラスト円盤の端面に近づく方向に傾斜されたガイド
   面をなしており、 この第２の凹部に、上記ガイド面に摺動可能に接する摺
   動面と、上記第２の隙間に臨む受圧面とを有する楔状の
   第２の軸受パッドを収容し、この第２の軸受パッドは、
   上記モータ軸の回転に伴って発生する遠心力により、上
   記スラスト円盤の径方向外側に向けて移動しつつ、上記
   ガイド面の傾斜にもとづいて上記モータ軸の軸方向に移
   動し、その受圧面と上記圧力室の内面との間に上記流体
   圧力を発生させるための微小間隙を形成することを特徴
   とする磁気ディスク装置。