JP2000268485A - 情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】動圧軸受においては軸受メタルと軸の間に隙間
があり、この隙間に潤滑流体が満たされている。この軸
が回転すると潤滑流体に圧力が発生し、この圧力によっ
て軸が支えられる。しかし軸が回転していない場合、潤
滑流体には圧力が発生していないため、軸を支えること
ができず軸は隙間の分だけ動くことができ、軸の傾きが
生ずる。 【解決手段】情報記録再生装置のベース側に、円板状の
ディスクの外周部に掛かるように、ディスクと接触して
もディスク及びそれ自身の破損が生じない複数のストッ
パを設け、軸の傾きを拘束する。 【効果】薄型で大容量の情報記録再生装置において、デ
ィスクが回転していない状況においても、ディスクやそ
の他の構成要素の破損がない情報記録再生装置を構成す
る事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は円板状の情報記録媒
体の情報の記録再生を行う情報記録再生装置に係り、特
に、記録媒体を回転時に生じる軸振動を抑制した情報記
録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、光ディスク装置や磁気ディスク装
置のような、回転する円板状の情報記録媒体に情報を記
録再生する装置では、同心円もしくは渦巻き状のトラッ
クを情報記録媒体上に設け、これに沿って情報が記録さ
れる。実際の装置では、同心円もしくは渦巻きの中心と
回転中心のずれに起因するトラックの揺動や、軸受の振
動等がある。このため、トラックに沿って情報の記録ま
たは再生を行うためには、情報の記録再生を行うヘッド
をこれらの揺動や振動に追従させ、ヘッドとトラックを
精密に位置決めする必要がある。

【０００３】また、情報記録媒体上の記録密度が高くす
るためには、トラックの間隔は狭くする必要がある。こ
れに伴ってヘッドとトラックの位置決め精度もより厳し
くする必要がある。ヘッドとトラックをより精密に位置
決めするためには、トラックの揺動を少なくすることが
有効である。この軸受の振動を低減するために、従来用
いられていた転がり軸受をすべり軸受（動圧軸受）にす
ることが有効である。

【０００４】特開平６−１６２６５２号公報には、ボー
ルベアリング軸受を用いた磁気記録方式の軸受部のガタ
によるＯＦＦトラックを防止するために、ヘッド部によ
りディスクを押さえつける与圧機構を設ける構成のもの
が開示されている。この公報中で、軸受をすべり軸受と
した場合も同じ与圧機構でＯＦＦトラックを防止できる
と開示されている。

【０００５】また、特開平８−３３５３６６号公報に
は、グルーブを設けたすべり軸受を使用したスピンドル
モータが開示されており、軸振れを防止するために、軸
の上下に設けるグルーブの長さを下側に比較して上側を
長くすることで対応している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、動圧軸受に
おいては軸受メタルと軸の間に隙間があり、この隙間に
潤滑流体が満たされている。この軸が回転すると潤滑流
体に圧力が発生し、この圧力によって軸が支えられる。
しかし軸が回転していない場合、潤滑流体には圧力が発
生していないため、軸を支える事ができず軸は隙間の分
だけ動く事ができ、軸の傾きが生ずる。

【０００７】光ディスク装置や磁気ディスク装置では、
この軸に光ディスクや磁気ディスクが取り付けられてお
り、軸の傾きに起因してディスクの傾きが生じ、ディス
クの縁の部分がディスク表面の垂直方向に変位する。こ
の変位により、ディスクが装置の他の構成要素に接触し
た場合、ディスクやその構成要素の破損が生ずる。これ
を防ぐためには、(1)ディスク周辺に空間的な余裕を設
ける、(2)軸受メタルの間隔を大きくする、(3)軸と軸受
メタルの隙間を小さくする、等の方法がある。しかし、
(1)、(2)の方法では装置が大型化する。光ディスク装
置、磁気ディスク装置共に装置の小型化が要求されてお
り、(1)、(2)を採用する事は困難である。また、軸と軸
受メタルの隙間は軸受の性能に大きく影響を与えるほ
か、加工精度の問題もあり、(3)を採用する事も現実に
は困難である。

【０００８】また、特開平８−３３５３６６号公報のよ
うにグルーブを設ける方式では、加工が複雑である。

【０００９】本発明の目的は、薄型で大容量の情報記録
再生装置において、ディスクが回転していない状況にお
いても、ディスクやその他の構成要素の破損がない情報
記録再生装置を構成することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】情報記録装置のベース側
に円板状の情報記録媒体の外周部の一部の面内方向に突
出したストッパを設け、前記情報記録媒体と接触しても
情報記録媒体およびそれ自身の破損が生じないようにス
トッパを樹脂で形成するか、又はストッパに樹脂をコー
ティングし、前記ストッパと情報記録媒体間に所望の隙
間有し、スピンドルモータ軸の傾きを拘束する構成とし
た。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１から図６を用いて、本発明の
実施の形態の一例について説明する。図１は本発明を用
いた磁気ディスク装置の平面図よよび断面側面図、図２
は前記磁気ディスク装置に用いられるスピンドルモータ
の断面図、図３は本発明の原理図、図４はストッパ近傍
の拡大図、図５は種々のストッパの形態、図６は種々の
軸受の断面図である。

【００１２】図１（１）は本発明を用いた磁気ディスク
装置の平面図であり、（２）は（１）のＡ−Ａ断面図で
ある。

【００１３】図１に示す通り、ベース１にスピンドルモ
ータ２が取り付けられている。スピンドルモータ２には
円板状の情報記録媒体である磁気ディスク３、４がクラ
ンパ５、クランプネジ６によって取り付けられており、
スピンドルモータ２により回転する。磁気ディスク３、
４は表面に磁性膜を有し、スライダ７、８、９、１０に
設けられた磁気ヘッドによって磁気的に情報が記録され
る。記録された情報は、スライダ７、８、９、１０に設
けられた磁気ヘッドによって磁気的に再生される。スラ
イダ７、８、９、１０は各々サスペンション１１、１
２、１３、１４の先端に取り付けられている。サスペン
ション１１、１２、１３、１４はキャリッジ１５に取り
付けられており、キャリッジ１５はベース１に固定され
たピボット１６の周りに回転可能となっている。この回
転運動によって、スライダ１１、１２、１３、１４を磁
気ディスク３、４の半径方向に移動させることができ
る。

【００１４】図１では磁気回路１７の影になるので陽に
は記載していないが、キャリッジ１５にはコイルが取り
付けられており、磁気回路１７により前記コイルに磁場
が印加されている。このコイルに電流を流すことによ
り、キャリッジ１５をピボット１６の周りに回転させる
モーメントが発生する。このモーメントによってキャリ
ッジ１５を回転させ、スライダ７、８、９、１０を磁気
ディスク３、４の半径方向に移動させる。

【００１５】装置外部からの電源の供給、情報の記録再
生の命令の入力、記録すべき情報の入力、再生した情報
の出力はコネクタ１８を介して行なう。コネクタ１８を
介し、装置外部から情報の記録再生の命令が入力された
場合、回路１９は入力された命令に応じてスピンドルモ
ータ２に所定の電流を供給して、スピンドルモータ２を
回転させる。

【００１６】磁気ディスク３、４には同心円状にトラッ
クが設けられている。スピンドル２による磁気ディスク
３、４の回転運動により、スライダ７、８、９、１０に
設けられた磁気ヘッドは、トラックに沿って磁気ディス
ク３、４と相対運動することになる。装置外部からの命
令が情報の記録であった場合、回路１９は磁気ディスク
３、４の回転に同期させてスライダ７、８、９、１０に
設けられた磁気ヘッドに所定の電流を流し、トラック上
に磁気的なマークを形成して情報の記録を行なう。ま
た、回路１９は装置外部からの命令が情報の再生であっ
た場合、回路１９は磁気ディスク３、４の回転に同期さ
せてスライダ７、８、９、１０に設けられた磁気ヘッド
からの出力を検出することで情報の再生を行ない、コネ
クタ１８から装置外部へ出力する。

【００１７】この磁気ディスク装置の基本的な動作は、
上記の通りである。しかし、実際には同心円状に形成さ
れたトラックの中心とスピンドルモータ２の回転中心の
ずれ、及び軸受の振動等があり、トラックが揺動する。
情報の記録再生は所定のトラックに対して行なう必要が
ある。そのため、スライダ７、８、９、１０に設けられ
た磁気ヘッドは、情報の記録再生を行なうべき所定のト
ラック上に位置決めする必要がある。このため、各々の
トラック上には、トラックと磁気ヘッドの位置ずれを示
す信号であるトラックエラー信号を作るためのマークが
形成されている。このマークによる磁気ヘッドからの出
力を検出することで、回路１９はトラックエラー信号を
発生する。回路１９はトラックエラー信号をキャリッジ
１５に設けられたコイルにフィードバックして、スライ
ダ７、８、９、１０に設けられた磁気ヘッドを所定のト
ラック上に追従させる。

【００１８】回路１９と、スライダ７、８、９、１０に
設けられた磁気ヘッド、キャリッジ１５に取り付けられ
たコイルとの電気的な接続は、コネクタ２０、フレキシ
ブルプリント回路（ＦＰＣ２１）を介して行なう。図１
の断面側面図では、ＦＰＣ２１は省略してある。

【００１９】磁気ヘッドを所定のトラックに精密に追従
させるためには、トラック中心とスピンドルの回転中心
の偏心や軸受の振動はできる限り小さくする必要があ
る。偏心に起因するトラックの揺動は磁気ディスク３、
４の回転に同期して生ずる。このため、その振動数は比
較的低く、前述のフィードバック制御によってその影響
は比較的小さくすることができる。

【００２０】しかし、例えばスピンドルモータ２の軸受
を玉軸受とした場合、玉通過振動のような回転に同期し
ない振動(NRRO)が発生する。この振動は一般にディスク
の回転数よりも高周波であり、フィードバック制御によ
ってその影響を抑圧することは困難である。通常の磁気
ディスク装置では、同心円状に設けられた隣接するトラ
ックの間隔であるトラックピッチの、１０％以下の精度
でヘッドをトラックに追従させる必要がある。スピンド
ルモータ２に玉軸受を用いた場合、比較的精度の高い玉
軸受を用いてもNRROは１００nm以下とすることは難かし
い。

【００２１】トラックの揺動の原因は軸受振動の他、デ
ィスクのフラッタ振動等がある。また、フィードバック
制御時のキャリッジ１５の振動も、トラックとヘッドの
ずれの原因となる。従って、スピンドルモータに玉軸受
を用いた場合、トラックピッチを１μm以下とすること
は非常に困難となる。

【００２２】一般に磁気ディスク装置において、磁気デ
ィスクの記録密度は、トラック密度とビット密度の積で
与えられる。トラック密度は前述のトラックピッチの逆
数であり、ビット密度はトラックの単位長さ当りに記録
される情報の量である。

【００２３】スピンドルモータ２の軸受として玉軸受を
用いたのでは、トラックピッチを小さくすることに限界
があるため、記録密度は一定の限界が生ずる。

【００２４】これに対し、本発明では、図２に示す通
り、スピンドルモータ２の軸受として動圧軸受を用いて
いる。動圧軸受は玉軸受と異なり、NRROを50nm以下とす
ることが可能であり、玉軸受を用いた場合よりもトラッ
ク密度を小さくすることが可能となる。従って、玉軸受
を用いた場合より記録密度を高くすることができる。

【００２５】図１のスピンドルモータ２は、図２の軸受
３１、軸３２、ハブ３３、駆動磁石３４、コイル３５、
ヨーク３６から構成されている。軸受３１は動圧軸受と
なっており、その回転軸の周りに軸３２が回転可能とな
っている。軸３２にはハブ３３が、ハブ３３には駆動磁
石３４が固定されている。コイル３５に電流を流すと、
ヨーク３６に磁極が生じ、この磁極と駆動磁石３４の間
の磁気的な力によって軸３２、ハブ３３、駆動磁石３４
が回転する。ハブ３３にはスペーサ３７を挟んで2枚の
磁気ディスク３、４が、クランパ５、クランプネジ６に
よって固定されている。ハブ３３が回転することによ
り、磁気ディスク３、４も一緒に回転する。軸受３１
は、軸受メタル３８、３９、スペーサ４０、スラスト受
け４１、フタ４２、ハウジング４３から構成され、軸３
２と軸受メタル３８、３９の間には潤滑油４４が注入さ
れている。潤滑油４４は、図２中では黒く塗りつぶして
ある。

【００２６】軸３２が回転することにより、軸３２と軸
受メタル３８、３９の間にある潤滑油４４に動圧が発生
し、軸３２は軸受けメタル３８、３９から潤滑油４４を
介して浮かした形でラジアル方向に保持される。軸受メ
タルの形状としては、真円を用いても良いが、軸受剛性
を高め、かつ安定性を高めるため、２円弧や３円弧等の
多円弧軸受としても良い。この他、動圧を有効に発生さ
せるために、軸受メタル３８、３９もしくは軸３２にグ
ルーブを設け、グルーブ軸受としても良い。

【００２７】図２における軸３２の下端は球面状に加工
されており、軸３２はさらに駆動磁石３４とヨーク３６
間の磁気的な力でスラスト受け４１に押し付けられてい
る。即ち、軸３２のスラスト方向の保持は、球面上に加
工された下端とスラスト受け４１から構成されるピボッ
ト軸受で行われる。ピボット軸受は回転時の摩擦損失が
小さいので、スピンドルモータ２の消費電力を小さくす
る上では有利である。

【００２８】図３は本発明の原理図である。図３の
（１）は軸３２が回転していてストッパ２２が有る状態
を示し、図３（２）は軸３２停止していてストッパ２２
が無い状態を示し、図３（３）は軸３２が静止し、さら
にストッパ２２が有る状態を示している。

【００２９】図３では、図２で説明した駆動磁石３４、
コイル３５、ヨーク３６、フタ４２、潤滑油４４を省略
して描いてある。一般に動圧軸受では、軸と軸受メタル
の間に隙間を必要とし、この隙間に潤滑流体を注入す
る。軸と軸受メタルの半径隙間は一般に軸径の１／１０
００〜２／１０００程度である。ディスク径２．５イン
チ、３．５インチの磁気ディスク装置では、軸径として
は数mmが必要であり、半径隙間は概ね数μmとなる。こ
こで、磁気ディスク３、４の直径Ｄを６５mm、軸３２の
直径ｄ１を３mmとする。半径隙間を軸径の１．５／１０
００とすると、半径隙間は４．５μmとなり、軸受メタ
ル３８、３９の内径ｄ２は３．００９mmとなる。ここ
で、軸受メタル３８、３９の内径とは、軸受メタル３
８、３９が真円の軸受である場合はその内径であり、軸
受メタル３８、３９が２円弧や３円弧等の多円弧軸受、
グルーブ軸受であった場合は、軸受に内接する円の直径
のことである。

【００３０】軸３２の直径ｄ１、軸受メタル３８、３９
の内径ｄ２の加工精度を考えると、１μm以下の精度を
出すことは困難である。軸受メタル３８、３９、軸３２
の両方に製造誤差があることを考えると、半径隙間の製
造誤差を１μm以下とすることは非常に困難である。従
って、半径隙間を２〜３μmよりも小さくすると、製造
誤差によって軸受３１の性能、例えば軸受剛性や消費電
力等が大きくばらついてしまう。よって、現実的には半
径隙間は２〜３μm程度が限界である。また、軸受メタ
ル３８の上面と軸受メタル３９の下面の間隔Ｌ（以下こ
れを軸受メタルの間隔Ｌと呼ぶ）、も磁気ディスク装置
の薄型化の要求に伴い、小さくすることが要求されてい
る。

【００３１】図３の（１）のように軸３２が回転してい
る場合は、軸３２は動圧により、軸３２の中心と軸受メ
タル３８、３９の中心がほぼ一致した状態で保持され
る。しかし、軸３２が回転してない場合、軸３２を保持
する動圧が発生しないため、装置外部からの外乱によっ
て軸３２は軸受メタル３８、３９との隙間の分だけ傾き
θが生ずる。通常、軸受メタルの間隔Ｌに比較して半径
隙間は非常に小さいので、この傾きθの最大値θmax
は、軸受メタルの間隔Ｌ、軸３２の直径ｄ１、軸受メタ
ル３８、３９の内径ｄ２を用いて次式で与えられる。

【００３２】

【数３】

【００３３】この傾きによる、磁気ディスク３、４の外
周部の面振れの大きさＨmaxは、さらに磁気ディスク
３、４の外径Ｄを用いて次式で与えられる。

【００３４】

【数４】

【００３５】軸受メタルの間隔Ｌを例えば５mmとし、ｄ
１、ｄ２、Ｄに前述の値を代入すると、Ｈmaxは約５９
μmとなる。

【００３６】例えば、図３の上側に示す磁気ディスク４
の下面とキャリッジ１５の間隔Ｈ４がＨmaxより小さ
く、図３の（２）のようにストッパ２２が無い場合、同
図のように軸３２の傾きによって磁気ディスク４にキャ
リッジ１５が接触する。この傾きのあるまま回転を開始
すると磁気ディスク４及びキャリッジを破損することも
ある。また、軸３２の傾きの原因が装置外部から衝撃で
あった場合、磁気ディスク４またはキャリッジ１５が破
損する懸念がある。また、図３の（１）に示す磁気ディ
スク３の上面とキャリッジ１５の間隔Ｈ３がＨmaxより
小さく、ベース１に設けた段差２５が無い場合も同様で
ある。

【００３７】図３の（３）のようにストッパ２２が存在
し、さらに、図３の（１）におけるＨ４よりも磁気ディ
スク３の上面とストッパ２２の下面の間隔Ｈ１が小さい
場合は、軸３２の傾き（磁気ディスク３の傾き）はスト
ッパ２２で抑制される。このため、磁気ディスク３、４
とキャリッジ１５が接触することは無くなる。ベース１
には段差２５が設けられているが、この段差２５と磁気
ディスク４の下面との間隔Ｈ２が図３（１）のＨ３より
も小さい段差２５が軸３２の傾きを抑制するストッパと
して作用する。

【００３８】前述の通り、半径隙間は２〜３μmより小
さくすることは困難であり、半径隙間の限界は製造誤差
を考えると２μm程度となる。この場合、ｄ１、ｄ２、
Ｄ、Ｌに前述の数値を入れると、Ｈmaxは約２６μmとな
る。磁気ディスク装置に対する薄型化の要求に伴い、軸
受メタルの間隔Ｌは４mm、３mmと小さくすることが要求
され、これに伴いＨmaxは、約３３μm、約４３μmと大
きくなる。また装置の薄型化に要求に伴い、Ｈ３、Ｈ４
も小さくすることが要求される。即ち、磁気ディスク装
置を薄くするためには、Ｈmaxを小さくする必要があ
る。数４よりＨmaxを小さくするためには、下記の３つ
の方法がある。

【００３９】(1)磁気ディスク３、４の直径Ｄを小さく
する。

【００４０】(2)軸３２の直径ｄ１と軸受メタル３８、
３９の内径ｄ２の差を小さくする。

【００４１】(3)軸受メタルの間隔Ｌを大きくする。

【００４２】しかし、(1)は装置の記録容量を直接小さ
くすることになるため、この選択は現実的ではない。
(2)は前述の通り、加工精度の問題から限界がある。(3)
は薄型化の方向と逆行する。よって、軸受３１の寸法関
係からＨmaxを小さくすることは限界がある。

【００４３】そこで、ストッパ２２と段差２５により磁
気ディスク端面部の傾き量を規制することにより、軸３
２の傾きを抑制する。これによって、磁気ディスク３、
４とキャリッジ１５の接触を防止し、磁気ディスク３、
４、キャリッジ１５の損傷を防ぐことができる。図３
（１）のＨ１、Ｈ２はＨ３、Ｈ４より小さくすれば良い
ので、直径ｄ１と軸受メタル３８、３９の内径ｄ２の差
に比較して加工精度の問題が生じ難い。図１に示した他
のストッパ２３、２４の働きも同様である。また、磁気
ディスク３、４とストッパ２２、２３、２４、段差２５
の接触による磁気ディスク３、４およびストッパ２２、
２３、２４、段差２５の損傷が懸念されるが、この点に
ついては後述する。ここでは、磁気ディスク３、４とキ
ャリッジ１５の接触についてのみ考察したが、他の部分
も磁気ディスク３、４と接触しないようにストッパ２
２、２３、２４、段差２５の設計を行なう必要がある。

【００４４】前述の傾きの最大値θmaxにより、磁気デ
ィスク３、４の図３における右端が最も上がった時と最
も下がった時の位置の差は、２・Ｈmaxとなる。よっ
て、ストッパ２２と段差２５は、Ｈ１＋Ｈ２＜２・Ｈma
x、となるように作らないと全く作った意味が無くなっ
てしまう。結果として、Ｈ１＋Ｈ２＝Ｈとして、次式の
ようにする必要がある。

【００４５】

【数５】

【００４６】図４にストッパ２２近傍の拡大図を示す。
ストッパ２２はネジ５１によってベース１に固定され
る。軸の傾きが生じた場合、ストッパ２２の下面と磁気
ディスク３の上面又は磁気ディスク４の下面と段差２５
が接触する。磁気ディスク３、４は通常石英ガラスか、
Ａ１の基板の上に下地膜、磁性膜、保護膜を成膜し、そ
の上に潤滑材を塗布して有る。接触して磁気ディスク３
もしくはストッパ２２を破損させないためには、ストッ
パ２２を例えばフッ素樹脂、ポリエチレン等の樹脂で作
れば良い。また、金属の上にフッ素樹脂等のコーティン
グを施した物を用いても良い。

【００４７】本実施例では、段差２５はフッ素樹脂のコ
ーティング５２を施してあり、段差２５と磁気ディスク
４が接触しても両者が損傷しないようにしてある。スト
ッパ２３、２４も同様である。コーティング５２の種類
としては、前述のフッ素樹脂やポリエチレンのコーティ
ング、フッ素系のパーフルオロポリエーテル(PFPE)油の
薄膜等がある。

【００４８】図１から図４で説明した実施例では、磁気
ディスク３の上面と磁気ディスク４の下面を各々ストッ
パ２２と段差２５に接触させて軸３２の傾きを抑圧して
いた。図５を用いて他の実施例について説明する。図５
(a)には、最上段の磁気ディスクの傾きを拘束するスト
ッパを設けた例を示す。

【００４９】本実施例ではスペーサ５４を挟んで２枚の
ストッパ５３、５５により、１枚の磁気ディスク３の上
下の面を拘束するように構成した。このため、図１から
図４を用いて説明した例のＨ１、Ｈ２を図５（ａ）のＨ
１、Ｈ２に置き換えれば、動作原理は全く同様となる。
ストッパ５３、５５の材質もストッパ２２と同様にすれ
ば良い。本実施例では、磁気ディスクは磁気ディスク
３、４の２枚であるが、これを３枚以上とすることも容
易である。この場合に、任意の１枚の上下面を図５
（ａ）のような形で拘束することで、軸の傾きを抑制す
ることが可能である。

【００５０】図５（ｂ）には、最下段磁気ディスクのみ
の傾きを拘束するストッパを設けた例を示したものであ
る。ストッパ５６と段差５７で１枚の磁気ディスク４の
上下の面を拘束する構成した。その他は図５（ａ）と同
じで、同じように作用する。

【００５１】図５(c)は、１つのストッパで傾き方向に
よって上下の磁気ディスクの一方とと接触することによ
り、傾きを抑制するようにした構成例である。、磁気デ
ィスク３、４の間にストッパ５８を挿入して磁気ディス
ク３の下面と磁気ディスク４の上面により傾きを拘束す
るようにしたものである。ストッパ５８の材質、及び作
用効果等は、先の例と同じである。

【００５２】図５（ｄ）は、図５（ｃ）の変形例で、面
取り部で傾きを抑制する構成を示す。磁気ディスク３、
４の外周部に面取りが施して有り、ストッパ５９にも面
取りが施してある。ストッパ５９を磁気ディスク３、４
に挿入し、各々の面取り部で傾きを抑制する。Ｈ１、Ｈ
２関してもこれまでの構成と同様である。この構成の場
合、磁気ディスク３、４の記録を行なう面と、傾きを抑
制するためにストッパ５９に接触する面が別々であるの
で、磁気ディスク３、４上に記録された情報が接触によ
る損傷する可能性を非常に小さくすることが可能とな
る。

【００５３】図６を用いて、スラスト軸受も動圧軸受と
した場合について説明する。図６（１）は、スラストプ
レート６２の上下両面に動圧が作用する場合、（２）は
軸受メタル６５の上下両面に動圧が作用する場合であ
る。

【００５４】ハブ３３、磁気ディスク３、４、スペーサ
３７、クランパ５、クランプネジ６の構造は図１から４
までの場合と同様である。図６（１）の場合、軸３２に
は円板状のスラストプレート６２が設けられている。軸
受は軸受メタル３８、６１、スペーサ４０、スラスト受
け６３、ハウジング４３、フタ４２から構成されてい
る。本図６では、潤滑油４４、駆動磁石３４、コイル３
５、ヨーク３６が省略されている。軸受メタル３８の構
造は図１から４までの場合と同様である。軸受メタル６
１の内面は軸受メタル３９と同様であるが、下の面にラ
ンドグルーブが設けられており、スラスト軸受となって
いる。スラスト受け６３の外周部も上の面にランドグル
ーブが設けられており、スラスト軸受となっている。軸
３２の回転により、スラストプレート６２の上面と軸受
メタル６１の下面の間、スラストプレート６２の下面と
スラスト受け６３の上面の間に動圧が発生し、軸３２を
スラスト方向に保持する。

【００５５】ラジアル方向の保持に関しては、図１から
４までの場合と同様である。軸受メタル３８、６１の内
径d２、軸３２の直径３２、軸受メタルの間隔Ｌの定義
も図１から４までの場合と同様である。軸３２の回転時
のスラストプレート６１上面と軸受メタル６２下面の間
隔をＨ５、スラストプレート６１の下面とスラスト受け
６３の上面の間隔をＨ６、スラストプレート６２の直径
をｄとする。この場合の軸３２の傾きθの最大値θmax
は、ラジアル軸受の隙間に起因する傾きの最大値θ1
と、スラスト軸受の隙間に起因する傾きの最大値θ2の
小さい方によって決定される。通常、Ｈ５、Ｈ６はｄに
比較して十分小さいので、θ１とθ２は各々数６、数７
で与えられる。

【００５６】

【数６】

【００５７】

【数７】

【００５８】Ｈ５、Ｈ６とも加工精度の問題があり、数
μmより小さくすることが困難であることは、半径隙間
の場合と同様である。θ１、θ２の内小さい方をθmax
とすると、この傾きによる、磁気ディスク３、４の外周
部の面ぶれの大きさＨmaxは数８で与えられる。

【００５９】

【数８】

【００６０】このＨmaxを数４で求めたＨmaxの代わりに
用いることにより、図６（１）に示した軸受構造に関し
ても、軸の傾きを抑制するストッパと磁気ディスクの間
隔Ｈ１、Ｈ２に関して、図１から図４の場合と同様に議
論することができる。

【００６１】図６（２）の場合、軸３２には円板状のス
ラストプレート６６、６７が設けられている。軸受は軸
受メタル３８、６５、スペーサ６４、フタ４２、６８、
ハウジング４３から構成されている。図６（２）では図
２における、潤滑油４４、駆動磁石３４、コイル３５、
ヨーク３６が省略されている。軸受メタル３８の構造は
図１から４までの場合と同様である。軸受メタル６５の
内面は軸受メタル３９と同様であるが、上下の端面にラ
ンドグルーブが設けられており、スラスト軸受となって
いる。

【００６２】軸３２の回転により、スラストプレート６
６の下面と軸受メタル６５の上面の間、スラストプレー
ト６７の上面と軸受メタル６５の下面の間に動圧が発生
し、軸３２をスラスト方向に保持する。ラジアル方向の
保持にや、軸受メタル３８、６５の内径d２、軸３２の
直径３２、軸受メタルの間隔Ｌの定義も図１から４まで
の場合と同じである。軸３２の回転時のスラストプレー
ト６７下面と軸受メタル６５上面の間隔をH６、スラス
トプレート６７の上面と軸受メタル６５の下面の間隔を
H5、スラストプレート６６、６７の直径をｄとする。す
るとθ1、θ2、θmax、Ｈmaxに関して、上述と同様の議
論ができる。

【００６３】前述の傾きの最大値θmaxにより、磁気デ
ィスク３、４の外周部が最も上がった時と最も下がった
時の位置の差は、２・Ｈmaxとなる。よって、ストッパ
２２と段差２５は、Ｈ１＋Ｈ２＜２・Ｈmax、となるよ
うに作らないと、全く作った意味が無くなってしまう。
図６（１）、（２）において、軸３２は軸受に対して、
Ｈ５＋Ｈ６、だけスラスト方向に動く事ができ、軸３２
のスラスト方向の可動範囲ｈは、ｈ=Ｈ５＋Ｈ６、で与
えることができる。すると、θmaxがθ2で与えられる場
合、結果として、Ｈ１＋Ｈ２＝ｈとして、次式のように
する必要がある。

【００６４】

【数９】

【００６５】この実施の形態例では、磁気ディスク装置
へ応用した例について説明したが、磁気ディスク３、４
を光学的手法で情報の記録再生を行なう光ディスクと
し、スライダ７、８、９、１０に光ヘッドを設ける事
で、光ディスク装置への応用も可能である。

【００６６】

【発明の効果】薄型で大容量の情報記録再生装置におい
て、ディスクが回転していない状況においても、ディス
クやその他の構成要素の破損がない情報記録再生装置を
構成する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ディスク装置の平面図および断面側面図

【図２】 スピンドルモータの断面図

【図３】 本発明の原理図

【図４】 ストッパ近傍の拡大図

【図５】 種々のストッパの形態の説明図

【図６】 軸受の断面図

【符号の説明】

１…ベース、２…スピンドルモータ、４…磁気ディス
ク、５…クランパ、６…クランプネジ、８、９、１０…
スライダ、１２，１３，１４…サスペンション、１５…
キャリッジ、１６…ピボット、１７…磁気回路、１８…
コネクタ、１９…回路、２０…コネクタ、２１…ＦＰ
Ｃ、２３、２４…ストッパ、２５…段差、３１…軸受、
３２…軸、３３…ハブ、３４…駆動磁石、３５…コイ
ル、３６…ヨーク、３７…スペーサ、３９…軸受メタ
ル、４０…スペーサ、４１…スラスト受け、４２…フ
タ、４３…ハウジング、４４…潤滑油、５１…ネジ、５
２…コーティング、５３…ストッパ、５４…スペーサ、
５５…ストッパ、５６…ストッパ、５７…段差、５８、
５９…ストッパ、６１…軸受メタル、６２…スラストプ
レート、６３…スラスト受け、６４…スペーサ、６５…
軸受メタル、６６、６７…スラストプレート、６８…フ
タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳瀬 裕一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 河上 和彦 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 河野 敬 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 5D109 BB05 BB12 BB17 BB21 BB23 BB27 BB34 5H605 AA04 BB05 BB15 CC04 EB03 EB06 GG21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円板状の情報記録媒体と、これを回転させ
   るスピンドルモータと前記情報記録媒体に情報を記録再
   生するヘッドを有する情報記録再生装置において、 スピンドルモータが軸とすべり軸受で構成され、前記軸
   と前記軸受間の隙間により生ずる軸の傾きを、前記情報
   記録媒体の端面が掛かるようにストッパを設けたことを
   特徴とする情報記録再生装置。
2. 【請求項２】請求項１の情報記録再生装置において、 前記ストッパは、前記情報記録媒体の面ぶれ方向の変位
   を拘束して前記軸の傾きを抑制し、前記情報記録媒体の
   表面方向変位と裏面方向変位の双方を拘束できるように
   構成したことを特徴とする情報記録再生装置。
3. 【請求項３】請求項２の情報記録再生装置において、 前記軸受が、軸のラジアル方向の変位を拘束する複数の
   軸受メタルを有し、前記複数の軸受メタルの内両端の軸
   受メタルの間隔をＬ、軸の直径をｄ１、軸受メタルの内
   径をｄ２、情報記録媒体の直径をＤとした場合、前記情
   報記録媒体の表面方向変位を拘束するストッパと前記情
   報記録媒体との間隔と、前記情報記録媒体の裏面方向変
   位を拘束するストッパと前記情報記録媒体との間隔との
   和Ｈが次式を満たすことを特徴とする情報記録再生装
   置。 【数１】
4. 【請求項４】請求項２の情報記録再生装置において、 前記軸にスラストプレートを固定し、前記軸受がスラス
   トプレートのスラスト方向の変位を拘束する軸受メタル
   を備え、前記軸受メタルと前記スラストプレートによっ
   てスラスト方向の変位が拘束された軸の、スラスト方向
   の可動変位幅をｈ、スラストプレートの直径をｄ、情報
   記録媒体の直径をＤとした場合、前記情報記録媒体の表
   面方向変位を拘束するストッパと前記情報記録媒体との
   間隔と、前記情報記録媒体の裏面方向変位を拘束するス
   トッパと前記情報記録媒体との間隔との和Ｈが次式を満
   たすことを特徴とする情報記録再生装置。 【数２】
5. 【請求項５】請求項１から４のいずれか１項の情報記録
   再生装置において、 前記ストッパが樹脂で構成するか、又は前記ストッパの
   前記情報記録媒体に対向する面に樹脂を設けたことを特
   徴とする情報記録再生装置。