JP2000215590A - ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い温度範囲で剛性変化の少ない空気動圧の
特性を有効に利用した上で、スラスト動圧軸受の接触摺
動による障害を防止する。 【解決手段】 スラストオイル動圧軸受部１１ｂはオイ
ル動圧であるため、空気動圧に比べて低速回転時にも、
必要な軸受剛性が得られると共に、スラスト動圧軸受部
での摺動による障害を防止することができる。また、ラ
ジアル空気動圧軸受部１１ａは空気動圧であるため、潤
滑油のようにシール構造を必要とせずその構成が簡単に
なるばかりか、空気は枯渇しないので潤滑流体不足を解
消することができて寿命的にも有利である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハードディ
スクなどの記録媒体を回転駆動するために用いられる流
体動圧軸受を使用したディスク駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速回転時のオイル漏れを解消す
るべく、空気動圧軸受を採用したディスク駆動装置が用
いられている。このディスク駆動装置は、外周部にハー
ドディスクを装着して回転する回転体が固定シャフトに
対して回転自在に嵌合支持されており、固定シャフトの
外周面側にラジアル空気動圧発生溝を形成することで、
固定シャフトの外周面と回転体内周面との間にラジアル
空気動圧軸受部が構成されている。また、ディスク駆動
装置は、固定シャフトの上端面にスラスト空気動圧発生
溝を形成すると共に、回転駆動時の磁気背圧を回転体の
固定シャフトの上端面への押圧方向とすることで、固定
シャフトの上端面とその回転体の対向面との間でスラス
ト空気動圧軸受部が構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ディスク駆動装置では、空気動圧を用いているため、広
い温度範囲で剛性変化を小さくできるが、オイル動圧に
比べてダンピング特性が弱く、振動あるいは不規則な動
きに対して制動力が働きにくく、振動の持続あるいは部
材間の不必要な接触摺動などを招来する結果となり、特
に起動、停止時でのスラスト空気動圧軸受部での摺動で
障害が起りやすい問題を有していた。

【０００４】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、広い温度範囲で剛性変化の少ない空気動圧の特性を
有効に利用した上で、スラスト動圧軸受の接触摺動によ
る障害を防止することができるディスク駆動装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のディスク駆動装
置は、固定部材に立設された固定シャフトと、この固定
シャフトに対して同心状に配置されたステータと、記録
ディスクの中心孔に嵌装されて記録ディスクを保持する
ディスク保持面を有し固定シャフトに軸受手段を介して
回転自在に支持されたロータハブと、このロータハブに
一体的に設けられステータの外周側に設けられたロータ
とを備え、ロータを回転駆動させるディスク駆動装置に
おいて、軸受手段は、固定シャフトに対してロータハブ
をラジアル方向に回転自在に支持するラジアル空気動圧
軸受部と、固定シャフトに対してロータハブを回転自在
にスラスト方向に支持するスラストオイル動圧軸受部と
を有したことを特徴とするものである。

【０００６】この構成により、ラジアル動圧軸受部が空
気動圧軸受であるので、広い温度範囲でラジアル剛性は
一定となって高温でも特性保証が容易になる。また、ス
ラスト動圧軸受部がオイル動圧軸受であるので、軸方向
の動きに関して十分なダンピング特性を得ることがで
き、振動あるいは不規則な動きに対して制動力が働き、
安定したスラスト支持が実現し、起動、停止に伴う摺動
に対しても十分な寿命を得ることができる。

【０００７】また、好ましくは、本発明のディスク駆動
装置において、ラジアル空気動圧軸受部は、固定シャフ
トの外周面および、この外周面に対向してロータハブの
内周面の少なくとも一方に形成された空気動圧発生溝を
有し、固定シャフトの先端面に円形凹部が設けられ、こ
の円形凹部内にロータハブに連結されたスラストプレー
トが設けられ、このスラストプレートを覆うスラストカ
バーが円形凹部に固定されて設けられており、スラスト
オイル動圧軸受部は、スラストプレートのスラスト面
と、このスラスト面に対向する円形凹部およびスラスト
カバーの少なくとも何れかのスラスト面とのうち少なく
とも一方に形成されたオイル動圧発生溝を有している。

【０００８】この構成により、外周にラジアル空気動圧
軸受部を形成した固定シャフトの円形凹部内にスラスト
プレートが収容され、そのスラストプレートを覆うよう
にスラストカバーが設けられてスラストオイル動圧軸受
部が形成されているので、軸方向においてラジアル空気
動圧軸受部とスラストオイル動圧軸受部とがスペースを
取り合うことなく配置され、それぞれに十分なスペース
を確保し得る。また、ロータハブに連結されたスラスト
プレートが固定シャフトに固定されたスラストカバーに
より覆われてロータハブが軸方向に規制されているの
で、固定シャフトに対してロータハブが軸方向に外れる
ことなくスラスト方向のロータハブの軸支持がより確実
に為され得る。さらに、スラストプレートが固定シャフ
トの円形凹部内に収容された後にスラストカバーで塞い
でいるので、スラスト動圧軸受部にオイル動圧を用いて
も高速回転時のオイル漏れが防止され得る。

【０００９】さらに、好ましくは、本発明のディスク駆
動装置において、前記スラストオイル動圧軸受部は、前
記スラストプレートのスラスト面と該スラスト面に対向
する前記スラストカバーのスラスト面とのうち少なくと
も一方に形成されたへリングボーン状の溝を有し、該溝
は、屈曲部分が外周側に変位された形状であると共に、
前記スラストプレートに、回転軸方向に延びるオイル循
環孔が設けられている。

【００１０】この構成により、スラストプレート周りの
オイルが上記へリングボーン状の溝及びオイル循環孔を
介して循環することになり、該オイルに混在する気泡が
円滑に外部に解放される。また、回転軸方向に延びるオ
イル循環孔を設けるようにしたので、スラストプレート
に該オイル循環孔を設ける際の加工が容易となる。

【００１１】さらに好ましくは、本発明のディスク駆動
装置において、前記スラストオイル動圧軸受部は、前記
スラストプレートのスラスト面と該スラスト面に対向す
る前記円形凹部のスラスト面とのうち少なくとも一方に
形成されたポンプインタイプのスパイラル状溝を有して
いる。

【００１２】この構成により、スラストプレートと円形
凹部との摺動による回転エネルギーの損失（軸損）を低
減することができる。

【００１３】また、好ましくは、本発明のディスク駆動
装置において、前記ラジアル空気動圧軸受部は、前記固
定シャフトの外周面と該外周面に対向するロータハブの
内周面とのうち少なくとも一方に形成されたへリングボ
ーン状の空気動圧発生溝を有し、該空気動圧発生溝は、
屈曲部分が固定シャフトの先端側に変位された形状であ
る。

【００１４】この構成により、上記固定シャフト先端に
設けられた円形凹部の内部やその周辺の空気圧が高くな
り、上記のオイル漏れが一層防止され得る。

【００１５】さらに好ましくは、本発明のディスク駆動
装置において、固定シャフトは長手方向に基部側の第１
部分と先端部側の第２部分とを有してなり、ステータお
よびロータは固定シャフトの第１部分の外方側に設けら
れ、軸受手段は前記固定シャフトの第２部分側に設けら
れ、第２部分は前記第１部分よりも大径でロータハブの
径規格値に対して最大限大径に構成している。

【００１６】この構成により、固定シャフトの第１部分
側に回転駆動用のステータおよびロータからなる磁気回
路部が設けられ、第２部分側に軸受手段が設けられ、第
２部分を第１部分よりも大径に構成して、ラジアル空気
動圧軸受部の径を可能な限り大きく設定すれば、ラジア
ル空気動圧軸受部は低速回転時にもより十分な動圧を発
生させることができてより安定な軸支持となる。また、
ロータハブの径規格値とは無関係に磁気回路部の径を可
能な限り大きく設定できるので、その磁気回路部のシャ
フト長手方向寸法を小さくして薄型化しても、磁気回路
部による所定の駆動力を容易に得ることができる。この
ようにして、磁気回路部のシャフト長手方向寸法を小さ
くして薄型化した場合、その分、ラジアル空気動圧軸受
部の固定シャフトの長手方向の寸法をより長くすること
もできて、さらに安定した軸支持とすることも可能とな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディスク駆動
装置の実施形態について図面を参照して説明するが、本
発明は以下に示す実施形態に限定されるものではない。

【００１８】図１は本発明の一実施形態を示すディスク
駆動装置における概略要部構成の縦断面図である。図１
において、このディスク駆動装置１は、中央に筒状部２
ａを有した固定部材としてのベース（モータブラケッ
ト）２と、この筒状部２ａの中央孔内に基部側が立設さ
れ先端部側が大径に構成された固定シャフト３と、この
筒状部２ａの外周壁に取り付けられたステータ４と、固
定シャフト３に対して回転自在で記録ディスク５の中心
孔に嵌装して保持可能なディスク保持面６ａを有したロ
ータハブ６と、このロータハブ６の下部に環状に一体的
に設けられたロータ７と、ロータハブ６の中心孔６ｂに
垂下した状態で固定された回転シャフト８と、回転シャ
フト８の下端に固定された円盤状のスラストプレート９
と、固定シャフト３側に固定されスラストプレート９の
上面側を覆う環状のスラストカバー１０と、固定シャフ
ト３とロータハブ６およびロータ７とを回転自在に支持
する軸受手段１１とを備えている。

【００１９】この固定シャフト３は、基部側の第１部分
３ａと先端部側の第２部分３ｂからなり、その第２部分
３ｂが第１部分３ａよりも大径に構成されている。ま
た、第２部分３ｂの外周側面は、中央部分が環状に溝構
成された空気介在部１２を有している。また、第２部分
３ｂの上面には３段階に円形凹部が形成されており、上
側の円形凹部には環状のスラストカバー１０が回転シャ
フト８を貫通させた状態で固定され、中間の円形凹部に
は回転シャフト８およびスラストプレート９が回転自在
に収容され、下側の円形凹部は空気介在部１３を構成し
ている。

【００２０】また、ステータ４は、固定シャフト３に対
して同心状に配置されベース２の筒状部２ａに固定され
た環状のステータコア４ａと、このステータコア４ａに
巻回されたコイル４ｂとを有している。また、ロータ７
は、ステータ４の外周面に対向する位置に設けられた環
状のロータマグネット７ａと、このロータマグネット７
ａが固定されロータハブ６の下端外周部すなわちディス
ク保持面６ａの裏側に取り付けられた環状のロータヨー
ク７ｂとを有している。これらのステータ４とロータ７
は固定シャフト３の第１部分３ａの外周側に設けられて
おり、ステータ４およびロータ７よりなる磁気回路部の
径を独立して可能な限り大きく設定することができるよ
うになっている。

【００２１】さらに、スラストプレート９は、図２に示
すように、動圧発生溝１５としてのヘリングボーン状溝
が形成されており、回転時に、中心部分のくの字の屈曲
部分に向けて両方から潤滑流体の潤滑油を移動させるこ
とで作用する動圧を発生させるようになっている。ま
た、スラストプレート９には中央孔９ａが設けられ、こ
の中央孔９ａに回転シャフト８の下端部が固定されてい
る。この中央孔９ａの内周側に半円形の切欠き部が対向
位置に設けられ、この切欠き部がエアー抜き孔９ｂを構
成し、エアー抜き孔９ｂによってスラストプレート９の
上下の空気圧力を均一化するようになっている。さら
に、スラストプレート９にはオイル循環孔９ｃが対称位
置に設けられている。

【００２２】さらに、軸受手段１１は固定シャフト３の
第２部分３ｂ側に設けられており、第２部分３ｂ側の外
周面とこの外周面に対向したロータハブ６の内周面との
間に空気が介在され、第２部分３ｂの外周面側に形成さ
れた動圧発生溝１４としてのヘリングボーン状溝を有す
るラジアル空気動圧軸受部１１ａと、スラストカバー１
０の下面とスラストプレート９の上面との間および、中
間の円形凹部の底面とスラストプレート９の下面との間
に潤滑油が介在され、スラストプレート９の上下面側に
形成された動圧発生溝１５を有するスラストオイル動圧
軸受部１１ｂとを有している。

【００２３】また、ラジアル空気動圧軸受部１１ａは空
気介在部１２を介して上下に分かれており、第２部分３
ｂ側の外周面とロータハブ６の内周面との間隙内の空気
に、回転時にヘリングボーン状溝の作用によりラジアル
荷重支持圧を発生させるようになっている。また、スラ
ストオイル動圧軸受部１１ｂは上下に分かれており、ス
ラストプレート９とスラストカバー１０および固定シャ
フト３との隙間の潤滑油に、回転時にヘリングボーン状
溝の作用によりスラスト荷重支持圧を発生させるように
なっている。

【００２４】上記構成により、コイル４ｂへの通電によ
るステータ４およびロータ７の磁気回路部の駆動で、固
定シャフト３に対してラジアル空気動圧軸受部１１ａお
よびスラストオイル動圧軸受部１１ｂを介して支持され
た状態でロータハブ６およびスラストプレート９が記録
ディスク５と共に回転駆動する。このとき、ラジアル空
気動圧軸受部１１ａでは、固定シャフト３の外周面とロ
ータハブ８の内周面との間隙内の空気が、回転時にヘリ
ングボーン状溝のく字状屈曲部（中央部）に寄る作用に
よりラジアル荷重支持圧が発生している。また、スラス
トオイル動圧軸受部１１ｂでは、スラストプレート９と
スラストカバー１０および固定シャフト３の円形凹部と
の隙間の潤滑油が、回転時にヘリングボーン状溝のく字
状屈曲部（中央部）に寄る作用によりスラスト荷重支持
圧が発生している。

【００２５】したがって、スラストオイル動圧軸受部１
１ｂはオイル動圧であるため、空気動圧に比べて低速回
転時にも、必要な軸受剛性が得られると共に、スラスト
動圧軸受部での摺動の寿命に対する悪影響を防止するこ
とができて、ベアリング部材の十分な寿命を得ることが
できる。また、ラジアル空気動圧軸受部１１ａは低速回
転時にも部材間で摺動が発生しにくく空気動圧としてい
るため、オイル動圧のようにシール構造を必要とせずそ
の構成が簡単になるばかりか、空気は枯渇しないので潤
滑流体不足を解消することができて寿命的にも有利であ
る。また、ラジアル空気動圧軸受部１１ａは空気動圧で
あるため、広い温度範囲でラジアル剛性が一定となって
高温においても特性保証を容易なものとすることができ
る。

【００２６】また、固定シャフト３の円形凹部内にスラ
ストプレート９を収容し、そのスラストプレート９の上
面を覆うようにスラストカバー１０が設けられてロータ
ハブ６が軸方向に規制されているため、軸方向の動きに
関して、固定シャフト３に対しロータハブ６が軸方向に
外れることなく、十分なダンピング特性が得られ、ロー
タハブ６のより確実な軸支持を容易に行うことができ
る。また、スラストプレート９が固定シャフト３の円形
凹部内に収容された後にスラストカバー１０で塞いでい
るため、スラスト流体動圧軸受部にオイル動圧を用いて
も高速回転時のオイル漏れを防止することができる。

【００２７】以上のように、固定シャフト３の第２部分
３ｂを大径に構成し、その第２部分３ｂ内にスラストオ
イル動圧軸受部１１ｂを設けたため、ラジアル空気動圧
軸受部１１ａとスペースを取り合うことなく、それぞれ
十分なスペースを確保することができる。

【００２８】また、軸受手段１１とステータ４およびロ
ータ７とは固定シャフト３の基部側の第１部分３ａと先
端部側の第２部分３ｂに分離しているため、ラジアル空
気動圧軸受部１１ａの径を可能な限り大きく設定するこ
とができ、低速回転時にも十分な動圧を発生させること
ができてより安定な軸支持とすることができる。また、
ステータ４およびロータ７よりなる磁気回路部の径を可
能な限り大きく設定することができるため、その磁気回
路部のシャフト長手方向寸法を小さくして薄型化して
も、ステータ４およびロータ７による所定の駆動力を容
易に得ることができる。このようにして、磁気回路部の
シャフト長手方向寸法を小さくして薄型化した場合、そ
の分、ラジアル空気動圧軸受部１１ａの固定シャフト３
の長手方向の寸法をより長くすることもできて、さらに
安定した軸支持とすることもできる。

【００２９】なお、本実施形態では、太い軸体から削り
取って細い第１部分３ａを作ることで、単一構成の一体
物として第２部分３ｂを大径に形成している。この場
合、強度的には良好であるものの、切削加工などの加工
に時間がかかると共に材料にも無駄が生じる。このた
め、本実施形態のような一体物に限らず、固定シャフト
３をシャフト本体とその先端部に外嵌固定される円筒体
との２ピースで構成することもできる。この場合、固定
シャフト３の製作が容易かつ安価なものとすることがで
きる。また、この場合、固定シャフト３は、シャフト本
体をステンレス鋼とし、その外周側の円筒部をセラミッ
クで構成してより効率よく材料を使い分けることができ
る。

【００３０】また、本実施形態では、特に説明しなかっ
たが、ロータハブ６およびスラストプレート９の材質と
してステンレス鋼を用い、その動圧軸受摺動面に硫化モ
リブデンＭｏＳ₂を焼き付けて仕上げ加工し、固定シャ
フト３はセラミックで構成することもできる。

【００３１】さらに、本実施形態では、動圧発生溝１４
は図３（ｇ）および図３（ｈ）に示すようなヘリングボ
ーン状溝４１としたが、図３（ａ）および図３（ｂ）に
示すようなステップ溝４２、図３（ｃ）および図３
（ｄ）に示すようなテーパ溝４３、さらには、図３
（ｅ）および図３（ｆ）に示すようなテーパドフラット
溝４４などのブロックタイプ溝であってもよい。これら
の場合、図３（ａ）〜図３（ｆ）に示すように、固定シ
ャフト３とロータハブ６が角速度ωで相対的に矢印方向
に回転すれば隙間ｈ₁，ｈ₀内の空気Ｕも矢印方向に移動
しており、ロータハブ６の内周面はＡ〜Ｄに示す概略断
面構成を模式的に示すようになっている。空気Ｕは長さ
ｂ₁の広い隙間ｈ₁から長さｂ₀の狭い隙間ｈ₀へと移動し
て圧縮され、この圧縮力が軸受の動圧となっている。

【００３２】さらに、本実施形態では、スラストプレー
ト９の上下のスラスト面でスラストオイル動圧軸受部１
１ｂを構成したが、これに限らず、例えば磁気背圧を利
用してその上下のスラスト面の一方とこれに対向したス
ラスト面との１つの組み合わせだけでスラストオイル動
圧軸受部１１ｂを構成してもよい。

【００３３】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。

【００３４】上記第１実施形態においては、ステータ４
がベース２の筒状部２ａに固定されていると共に、ロー
タ７がロータハブ６の下部であってディスク保持面６ａ
の裏側に取付けられ、ロータ７がステータ４の外周側で
対向する構成とされているが、本実施形態においては、
図４に示すように、ベース２には上記のような筒状部２
ａを設けず、ステータ４をベース２の凹部内壁面２ｂに
取り付けると共に、ロータ７を上記ロータハブ６の内周
側の下端部に取り付けて、ロータ７がステータ４の内周
側で対向する構成としてもよい。

【００３５】また、上記固定シャフト３の第２部分３ｂ
の外周側に形成された一対のラジアル動圧軸受部１１ａ
の少なくとも上側において、動圧発生溝１４としてのヘ
リングボーン状溝を、屈曲部が動圧発生溝の溝幅の中央
部より固定シャフト３の先端側（上方）に変位した形状
としてもよい。この場合には、ラジアル荷重支持圧が発
生するだけでなく、回転時に固定シャフト３の外周面と
ロータハブ６の内周面との間隙や固定シャフト３の上端
面をロータハブ６をロータハブ６の上内面との間隙、さ
らに上記円形凹部内の空気圧が高くなり、これらの部分
に介在するオイルが外部に漏れるのをより一層防止する
ことができる。

【００３６】さらに、スラストプレート９やスラストオ
イル動圧軸受部１１ｂ等を次のように構成してもよい。
すなわち、固定シャフト３の第２部分３ｂの上面には、
径が先端側に向けて２段階に大きくなる円形凹部が形成
され、上側（大径側）の円形凹部には環状のスラストカ
バー１０が回転シャフト８を貫通させた状態で固定さ
れ、下側（小径側）の円形凹部には回転シャフト８の下
端に設けられた円板状のスラストプレート９が回転自在
に収容されている（なお、本実施形態においては、回転
シャフト８とスラストプレート９とが一体化されている
が、別体としてもよい）。下側の円形凹部の底面中央部
には円錐台状の軸受用突部３ｃが上方へ突出して設けら
れ、スラストプレート９の中央部には円錐台状の軸受用
突部３ｃ上面とで下側のスラストオイル動圧軸受部１１
ｂが形成されている。この下側のスラストオイル動圧軸
受部１１ｂにおける動圧発生溝１５は、スラストプレー
ト９の下面中央部に環状に形成したポンプインタイプの
スパイラル状溝よりなり、スラストプレート９の中央部
下面と軸受用突部３ｃ上面との間に介在するオイルを中
心方向にポンプインして両者間に軸受荷重を支持する動
圧を発生させている。

【００３７】また、スラストプレート９の上面には、そ
の内周側に環状の凹溝が形成され、スラストプレート９
の外周側上面とスラストカバー１０とで上側のスラスト
オイル動圧軸受部１１ｂが形成されている。この上側の
スラストオイル動圧軸受部１１ｂにおける動圧発生溝１
５は、スラストプレート９の外周部上面に環状に形成し
た外周側にポンピング能力を持つへリングボーン状溝つ
まり動圧発生溝１５の溝幅の中央より外周側に屈曲部を
もつアンバランスなへリングボーン状溝からなり、スラ
ストプレート９の上面とスラストカバー１０の下面との
間に介在するオイルをこの動圧軸受部１１ｂの外周寄り
に寄せてスラスト荷重支持圧を発生させると同時に、こ
のオイルの一部を外周側にポンピングする。

【００３８】スラストプレート９の上面の環状凹溝はそ
の外周側に円錐面からなるテーパ面を有しており、オイ
ルが、このテーパ面から上側のスラストオイル動圧軸受
部１１ｂ、固定シャフト３の円形凹部の内周面とスラス
トプレート９の外周面との間の間隙、この円形凹部の下
面外周部とスラストプレート９の下面との間の間隙、及
び下側のスラストオイル動圧軸受部１１ｂに亘って連続
的に充填されており、オイルの界面がこのテーパ面に位
置し、オイルシール部２０を構成している。回転シャフ
ト８と共にスラストプレート９が回転した際、オイルは
スラストプレート９と共に回転移動し、遠心力が作用す
るが、オイルシール部２０を内周側開口で形成している
ため、遠心力に対しても効果的なシール性能を発揮し得
る。

【００３９】スラストプレート９には、上側のスラスト
オイル動圧軸受部１１ｂの内周部分と下側のスラストオ
イル動圧軸受部１１ｂの外側とを連通する軸方向の２個
のオイル循環孔９ｃが回転対称位置に設けられている。
上側のスラストオイル動圧軸受部１１ｂの動圧発生溝１
５が外周側にポンピングするへリングボーン状溝からな
ることにより、この軸受部１１ｂのオイルが外周側に移
送され、これに関連してオイル循環孔９ｃを通してスラ
ストプレート９の外周側下側のオイルが上側のスラスト
オイル動圧軸受部１１ｂの内周側に案内される。このと
き、オイルに混在する気泡は、上側のスラストオイル動
圧軸受部１１ｂの内周側に案内されてオイルシール部２
０より解放される。下側のスラストオイル動圧軸受部１
１ｂに充填されたオイルの混在気泡は、この動圧軸受部
１１ｂの圧力が外周部ほど低いため、この動圧軸受部１
１ｂの外周側に移送され、上述したオイルの循環に伴っ
て上側のスラストオイル動圧軸受部１１ｂの内周側に案
内され、オイルシール部２０より排出される。

【００４０】図５は、両スラストオイル動圧軸受部１１
ｂへのオイルの注入手順の説明を示す図である。図５
（ａ）に示すように、まず、固定シャフト３の第２部分
３ｂに形成した円形凹部のうち下側の円形凹部にオイル
を注入し、この下側の円形凹部に回転シャフト８のスラ
ストプレート９を嵌装する。このとき、該円形凹部に注
入されたオイルは軸受用突部３ｃとスラストプレート９
との間に浸入するだけでなく、軸受用突部３ｃの外周の
スラストプレート９の下側及びスラストプレート９の外
周側に充填される。次に、スラストプレート９の上面の
内周側環状凹溝にオイルを所定量注入し、図５（ｂ）に
示すように、上側の円形凹部のにスラストカバー１０を
嵌合し、これを固定シャフト３にかしめ等により固定す
る。スラストカバー１０の下端外周部隅部には円形凹部
との間で気密を保持するためのＯリングシール２１が装
着されている。

【００４１】その後、回転シャフト８を外部のモータに
連結してスラストプレート９を回転させ、オイルの再配
分を行う。すなわち、スラストプレート９の上面に注入
されたオイルはスラストプレート９の回転により遠心力
により外周側すなわち上側のスラストオイル動圧軸受部
１１ｂに供給され、オイルが所定位置に配分される。な
お、スラストプレート９のオイル循環孔９ｃや上側のス
ラストオイル動圧軸受部１１ｂの外周側などには気泡が
存在するが、スラストプレート９の回転に伴うオイルの
循環により回転シャフト８とスラストカバー９との間の
間隙等から気泡が排出される。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１によれ
ば、ラジアル動圧軸受部を空気動圧軸受で構成して広い
温度範囲でラジアル剛性を一定に保持した上で、スラス
ト動圧軸受部をオイル動圧軸受で構成して、軸方向の動
きに関して十分なダンピング特性を得ることができ、安
定したスラスト支持が実現し、起動、停止に伴う摺動に
対して十分な寿命を得ることができる。

【００４３】また、本発明の請求項２によれば、固定シ
ャフトの円形凹部内にスラストプレートを収容し、その
スラストプレートを覆うようにスラストカバーを設ける
ため、固定シャフトの外周のラジアル空気軸受部とシャ
フト内のスラストオイル動圧軸受部とが軸方向において
スペースを取り合うことなく配置され、それぞれに十分
なスペースを確保することが可能になり、装置の小型
化、薄型化に際してもラジアル方向およびスラスト方向
の支持を安定して行うことができる。また、ロータハブ
に連結されたスラストプレートが固定シャフトに固定さ
れたスラストカバーにより覆われてロータハブが軸方向
に規制されているので、固定シャフトに対してロータハ
ブが軸方向に外れることがなく、しかも高速回転時にお
いてもスラストオイル動圧軸受部におけるオイルの漏れ
を防止することができる。

【００４４】さらに、本発明の請求項３によれば、へリ
ングボーン状のオイル動圧発生溝においてその屈曲部分
を外周側に変位させると共に、オイル循環孔を設けたの
で、スラストプレート周りのオイルが循環することにな
り、該オイルに混在する気泡を円滑に外部に解放するこ
とができる。また、回転軸方向に延びるオイル循環孔を
設けるようにしたので、スラストプレートに該オイル循
環孔を設ける際の加工が容易となる。

【００４５】また、本発明の請求項４によれば、スラス
トプレートと円形凹部との摺動による回転エネルギーの
損失（軸損）を低減することができる。

【００４６】さらに、本発明の請求項５によれば、へリ
ングボーン状の空気動圧発生溝を、屈曲部分が固定シャ
フトの先端側に変位した形状としたので、該固定シャフ
ト先端の円形凹部の内部やその周辺の空気圧が高くな
り、上記オイル漏れを一層防止することができる。

【００４７】また、本発明の請求項６によれば、固定シ
ャフトの第１部分側に回転駆動用の磁気回路部を設け、
第２部分側に軸受手段を設け、第２部分を第１部分より
も大径に構成して、ラジアル空気動圧軸受部の径を可能
な限り大きく設定すれば、低速回転時にもより十分な動
圧を発生させることができてより安定なラジアル方向の
軸支持とすることができる。また、ロータハブの径規格
値とは無関係に磁気回路部の径を可能な限り大きく設定
できるため、その磁気回路部のシャフト長手方向寸法を
小さくして薄型化しても、磁気回路部による所定の駆動
力を容易に得ることができる。このようにして、磁気回
路部のシャフト長手方向寸法を小さくして薄型化した場
合、その分、ラジアル空気動圧軸受部の固定シャフトの
長手方向の寸法をより長くすることもできて、さらに安
定した軸支持とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すディスク駆動装置に
おける概略要部構成の縦断面図である。

【図２】図１のスラストプレートの平面図である。

【図３】（ａ）は空気動圧発生溝がステップ溝の場合の
軸受部の横断面図、（ｂ）は（ａ）の動圧発生原理を示
す模式図、（ｃ）はテーパ溝の場合の軸受部の横断面
図、（ｄ）は（ｃ）の動圧発生原理を示す模式図、
（ｅ）はテーパドフラット溝の場合の軸受部の横断面
図、（ｆ）は（ｅ）の動圧発生原理を示す模式図、
（ｇ）はヘリングボーン状溝の場合の軸受部の斜視図、
（ｈ）は（ｇ）の動圧発生原理を示す模式図である。

【図４】 本発明の他の実施形態を示すディスク駆動装
置における概略要部構成の縦断面図である。

【図５】 他の実施形態におけるスラストオイル動圧軸
受部へのオイルの充填過程を示す説明図であり、
（ａ），（ｂ）はそれぞれ異なる状態を示す。

【符号の説明】

１ ディスク駆動装置 ２ ベース ２ａ 筒状部 ３ 固定シャフト ３ａ 第１部分 ３ｂ 第２部分 ４ ステータ ４ａ ステータコア ４ｂ コイル ６ ロータハブ ６ａ ディスク保持面 ７ ロータ ７ａ ロータマグネット ７ｂ ロータヨーク ８ 回転シャフト ９ スラストプレート １０ スラストカバー １１ 軸受手段 １１ａ ラジアル空気動圧軸受部 １１ｂ スラストオイル動圧軸受部 １２，１３ 空気介在部 １４，１５ 動圧発生溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部材に立設された固定シャフトと、
   該固定シャフトに対して同心状に配置されたステータ
   と、記録ディスクの中心孔に嵌装されて記録ディスクを
   保持するディスク保持面を有し前記固定シャフトに軸受
   手段を介して回転自在に支持されたロータハブと、該ロ
   ータハブに一体的に設けられ前記ステータに対向して設
   けられたロータとを備え、前記ロータを回転駆動させる
   ディスク駆動装置において、 前記軸受手段は、前記固定シャフトに対して前記ロータ
   ハブをラジアル方向に回転自在に支持するラジアル空気
   動圧軸受部と、 前記固定シャフトに対して前記ロータハブを回転自在に
   スラスト方向に支持するスラストオイル動圧軸受部とを
   有したことを特徴とするディスク駆動装置。
2. 【請求項２】 前記固定シャフトの先端面に円形凹部が
   設けられ、該円形凹部内に前記ロータハブに連結された
   スラストプレートが設けられ、該スラストプレートを覆
   うスラストカバーが前記円形凹部に固定されて設けられ
   ており、前記スラストオイル動圧軸受部は、スラストプ
   レートのスラスト面と、該スラスト面に対向する前記円
   形凹部およびスラストカバーの少なくとも何れかのスラ
   スト面とのうち少なくとも一方に形成されたオイル動圧
   発生溝を有したことを特徴とする請求項１に記載のディ
   スク駆動装置。
3. 【請求項３】 前記スラストオイル動圧軸受部は、前記
   スラストプレートのスラスト面と該スラスト面に対向す
   る前記スラストカバーのスラスト面とのうち少なくとも
   一方に形成されたへリングボーン状の溝を有し、該溝
   は、屈曲部分が外周側に変位された形状であると共に、
   前記スラストプレートに、回転軸方向に延びるオイル循
   環孔が設けられていることを特徴とする請求項２に記載
   のディスク駆動装置。
4. 【請求項４】 前記スラストオイル動圧軸受部は、前記
   スラストプレートのスラスト面と該スラスト面に対向す
   る前記円形凹部のスラスト面とのうち少なくとも一方に
   形成されたポンプインタイプのスパイラル状溝を有する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のディスク駆
   動装置。
5. 【請求項５】 前記ラジアル空気動圧軸受部は、前記固
   定シャフトの外周面と該外周面に対向するロータハブの
   内周面とのうち少なくとも一方に形成されたへリングボ
   ーン状の空気動圧発生溝を有し、該空気動圧発生溝は、
   屈曲部分が前記固定シャフトの先端側に変位された形状
   であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
   記載のディスク駆動装置。
6. 【請求項６】 前記固定シャフトは長手方向に基部側の
   第１部分と先端部側の第２部分とを有してなり、前記ス
   テータおよびロータは前記固定シャフトの第１部分の外
   方側に設けられ、前記軸受手段は前記固定シャフトの第
   ２部分側に設けられ、前記第２部分は前記第１部分より
   も大径で前記ロータハブの径規格値に対して最大限大径
   に構成したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれ
   かに記載のディスク駆動装置。