JPH0498653A - 磁気ディスク用軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報機器などに用いられる磁気ディスク用軸
受装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の磁気ディスク用軸受装置としては、例え
ば特開平１−１２０４１８号に示されるものがある。こ
のものは、第３図に示すように、磁気ディスク（ハード
ディスク）Ｄを搭載したハブ３が、固定軸２の回りを回
転可能に流体軸受で支持されている。すなわち、ベース
部材１に焼きばめ等の手段で立設固定された固定軸２は
、外周のラジアル受面に動圧発生用の溝であるヘリング
ボーン溝２Ａ、２Ｂが形成されている。ハブ３は、この
固定軸２が挿通された軸受穴３Ａを有している。この軸
受穴３Ａの内周面はラジアル軸受面とされ、潤滑剤を介
して前記ラジアル受面と対向し、動圧ラジアル流体軸受
を構成している。

なお、ヘリングボーン溝２Ａ、２Ｂの間において、軸受
穴３Ａの壁面を貫通する通気穴３Ｄが設けられている。

これは、固定軸２とハブ３との間の空間の空気の膨張に
よる動圧ラジアル流体軸受の下端からの潤滑剤の洩れを
防止するためである。

ハブ３の上部には、スラスト軸受部材４を有している。

このスラスト軸受部材４の下面はスラスト軸受面とされ
、動圧発生用の溝であるスパイラル溝が形成されている
。そして潤滑剤を介して前記固定軸２の端面２Ｃと対向
し、動圧スラスト流体軸受を構成している。なお、軸受
装置の組立を容品にするべく通気穴３Ｃが設けられてい
る。

上記の動圧ラジアル流体軸受と動圧スラスト流体軸受と
の潤滑剤は、合成炭化水素油またはその油を基油とする
グリースが用いられており、必要に応じて導電性を付与
するためのカーボンブランクなどが添加されている。

ハブ３は、回転すると、ヘリングボーン溝２Ａ。

２Ｂのボンピング作用により、固定軸２の外周面とは非
接触でラジアル方向に支持される。また、スラスト方向
には、スラスト軸受部材４に設けたスパイラル溝のボン
ピング作用により、固定軸２の端面２Ｃと非接触で浮上
支持される。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来の磁気ディスク用軸受装置では
、回転の起動時と停止時に、通気穴３Ｃ。

３Ｄとか、ハブの下端のすき間等から、潤滑剤がわずか
ではあるが飛散して、外部の磁気ディスクＤの表面に達
して付着する。その付着した潤滑剤が、磁気ディスク面
に予め塗布されている潤滑剤を汚損して、磁気ディスク
とヘッドとの摺動に悪影響を与えるという問題があった
。

こうした潤滑剤の飛散を防止するため、流体軸受に隣接
して磁性流体シールを設けることも考えられるが、その
場合は磁気ディスク用軸受装置全体の軸方向の高さが高
くなってしまうという別の問題が生じる。

そこで本発明は、上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、動圧流体軸受の
潤滑剤が飛散して磁気ディスクに付着しても、磁気ディ
スクとヘッドとの摺動に悪影響を与えない磁気ディスク
用軸受装置を提供して、上記従来の問題点を解決するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本出願の発明は、ラジアル軸受が流体軸受である磁気デ
ィスク用軸受装置であって、流体軸受の潤滑剤が磁気デ
ィスクの記録媒体部の表面に塗布されているフッ素油と
同じフッ素油である。

また、本出願の他の発明は、ラジアル軸受が流体軸受で
ある磁気ディスク用軸受装置であって、流体軸受の潤滑
剤が、磁気ディスクの記録媒体部の表面に塗布されてい
るフッ素油と同じフッ素油を、異なる他のフッ素油に添
加してなる潤滑剤である。

〔作用〕

軸受部分の潤滑剤が、予め磁気ディスクの表面に塗布さ
れているフッ素油と同じであるか、又は同じフッ素油を
異なる他のフッ素油に添加したものであるから、たとえ
軸受部分の潤滑剤が飛散して磁気ディスクの表面に付着
しても、磁気ディスクとヘッドとの摺動性が損なわれる
ことはない。

また、上記異なる他のフッ素油を低粘度のものとするこ
とにより、軸受部の摩擦トルクを低減させることができ
る。

このように、軸受部の潤滑剤が洩れても実害を与えない
から、流体軸受に隣接して磁性流体シールを設ける必要
はなくなり、磁気ディスク用軸受装置の高さを低くしコ
ンパクトにできると共に、コストを低減することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は、本発明の第１の実施例の縦断面図である。基台２
１の中央部に、軸２２が立設されている。その固定され
た軸２２の外径面はラジアル受面２３とされ、その軸方
向に離れた二カ所に、ヘリングボーン状の動圧発生用の
溝２４Ａ、２４Ｂが形成されている。伏せたカップ状の
ハブ２５の中心部には、スリーブ部分２６が形成されて
いる。そのスリーブ部分２６０円筒状の内面には、前記
ラジアル受面２３の動圧発生用の溝２４Ａ。

２４Ｂに対向して、ラジアル軸受面２７が設けられてい
る。２７ａは、二カ所のラジアル軸受面２７の中間部の
潤滑剤溜である。このラジアル受面２３とラジアル軸受
面２７とで、動圧ラジアル流体軸受Ｒを構成している。

なお、この実施例では、ハブ２５には通気穴は設けられ
ていない。

ハブ２５の上部の凹所２８には、円板状のスラスト板２
９が固定されている。軸２２の上端面は平面状のスラス
ト受面３１とされている。これに対向するスラスト板２
９の下面には、図示しないスパイラル状の動圧発生用の
溝が形成されたスラスト軸受面３２が設けられている。

このスラスト受面３１とスラスト軸受面３２とで動圧ス
ラスト流体軸受Ｓを構成している。なお、この実施例で
は、スラスト軸受をスラスト板２９を用いて別体に形成
したため、特に通気穴を設けなくても組立が可能であり
、動圧スラスト流体軸受Ｓにも通気穴は設けられていな
い。

ハブ２５の内部には、ハブ回転駆動用のモータを構成す
るロータ３３とステータ３４とが設置されている。ロー
タ３３は、ヨーク３５を介してハブ２５の内面に固定さ
れている。一方、ステータ３４は、ロータ３３に平面対
向させて、基台２１上に固定されている。

ハブ２５の外周部に、取付は部材３６を介して、複数枚
の磁気ディスクＤが搭載されている。これらの磁気ディ
スクＤの記録媒体部の表面には、潤滑剤が塗布されてい
る。これは、磁気ディスクＤの静止状態では接触し、定
常回転中は非接触に浮上しているヘッドが、磁気ディス
クＤの回転のスタート時とかストップ時に磁気ディスク
Ｄの面と離接する際の、または何らかの外乱で回転中に
磁気ディスクＤの面に接触する場合の、摺動性を良好に
するためである。その予め塗布される潤滑剤としては、
極性基を有するフッ素油の誘導体（例′えば、カルボン
酸、アミン、エステル、アルコール、イソシアネートな
どの極性基を有するパーフルオロアルキルポリエーテル
）が好適に利用されている。以下、この潤滑剤を、磁気
ディスク塗布用潤滑剤という。

このように構成された磁気ディスク用軸受装置の、ハブ
２５及びスラスト板２９と軸２２との間には潤滑剤が充
満している。その潤滑剤は、上記の磁気ディスク塗布用
潤滑剤と同じフッ素油である。

次に作用を述べる。

駆動用モータのステータ３４のコイルに通電すると、ロ
ータ３３に回転力が発生する。これにより、ハブ２５は
磁気ディスクＤと一体に回転する。

すると、動圧ラジアル流体軸受Ｒにおける動圧発生用の
溝２４Ａ、２４Ｂのポンピング作用で、ハブ２５はその
スリーブ部分２６が軸２２に対し非接触を保って半径方
向に支持される。同時に、動圧スラスト流体軸受Ｓにお
ける動圧発生用の溝のボンピング作用で、ハブ２５はス
ラスト方向に浮上し、軸２２に対し非接触を保って支持
される。

こうして、ハブ２５が軸２２と非接触で定常回転してい
る間中は、動圧ラジアル流体軸受Ｒ及び動圧スラスト流
体軸受Ｓにおける動圧発生用の溝の自己シール作用によ
り、潤滑剤の軸受外への飛散は殆どおこらない。また、
ハブ２５の回転の起動時と停止時に、微量の潤滑剤が、
スリーブ２６の下端部分からハブ２５内を抜けて軸受外
へ飛散し、ハブ２５の外周の磁気ディスクＤに付着して
も、その付着した潤滑剤は磁気ディスク塗布用潤滑剤と
同じフッ素油であるから、磁気ディスクＤとヘッドとの
摺動性を損なうおそれはない。

したがって、流体軸受に隣接して潤滑剤飛散防止用の磁
性流体シールを特に設ける必要はなく、装置の軸方向の
高さを低く設定できるし、コストも低くできる。

また、この実施例では、従来例とは異なり、動圧ラジア
ル流体軸受Ｒ及び動圧スラスト流体軸受Ｓのいずれにも
、通気穴が設けられていないから、ハブ２５の回転時に
、従−来のように通気穴から軸受内の潤滑剤が飛散する
ことはない。しかも、ハブ２５及びスラスト板２９と軸
２２との間の全ての空間に潤滑剤を満たして、空気が残
留しないように組み立てることができる。したがって、
温度上昇による空気の膨張で潤滑剤が軸受外部へ洩れる
こともない。

また、この実施例では、駆動モータに平面対向モータを
用いているから、ロータ３３の磁石とステータ３４との
間、すなわち基台２１とハブ２５との間に磁気吸引力が
作用する。そのため、特に軸２２とハブ２５との抜は止
めを設けなくても、輸送時あるいは作動時にハブ２５が
軸２２から抜けることはない。

第２図には、第２の実施例を示す。この実施例は、基台
２１にスリーブ部分４０を設けるとともに、ハブ２５の
中心部に下向きに軸４１を一体的に形成して、軸回転と
している。且つスラスト軸受Ｓは、軸４１の下端側に設
けられており、スリーブ部分４０の軸挿通孔４２の下部
に装着したボール４３が、軸４１の軸端面４１ａに接触
してハブ２５を支持するように形成されている。このス
ラスト軸受Ｓには、組立時の空気抜きとしての通気穴４
４が設けである。この通気穴４４は、基台２１の外側、
す−なわち図外の外部ケースで覆われる磁気ディスク装
置の外部に開口している。そ゛のため、この通気穴４４
からの僅かな潤滑剤の飛散は許容される。

二カ所の動圧ラジアル流体軸受Ｒの間には通気穴は設け
られておらず、スリーブ部分４０内の空間を潤滑剤で満
たして組み立てられる。

この実施例の動圧ラジアル流体軸受Ｒ及びスラスト軸受
Ｓに用いる潤滑剤は、先に述べた磁気ディスク塗布用潤
滑剤であるフッ素油より粘度が低い他のフッ素油（例え
ば、直鎖状のパーフルオロアルキルポリエーテル）に、
磁気ディスク塗布用潤滑剤と同じフッ素油を添加してな
る混合潤滑剤である。一般に、磁気ディスク塗布用潤滑
剤には、比較的粘度が高いものが使われるが、軸受用の
潤滑剤の粘度をそれより低いものとすることで、軸受部
の摩擦トルクを小さくできる利点がある。

駆動モータは、周対向モータを用いている。ハブ２５の
内周面にヨーク３５を介してロータ３３Ａを取付け、基
台２１のスリーブ部分４０の外周面にステータ３４Ａを
取付けている。ロータ３３Ａは、ステータ３４Ａに対し
て軸方向の取付は位置を僅かに上にずらせて、ハブ２５
が基台２１から抜けることを防止する磁気吸引力が作用
するようにしである。

なお、この第２の実施例は、軸４１とハブ２５とを一体
に構成したため、別体の場合のような組立による精度劣
化が防止され、且つ組立の手間もかからないという利点
がある。

なお、動圧スラスト流体軸受Ｓにはグリースを用いてス
ラスト負荷容量を大きくし、動圧ラジアル流体軸受Ｒに
は動圧スラスト流体軸受Ｓのグリースの基油と同一の潤
滑油を用いて１１！擦トルクを抑制するようにしてもよ
い。

また、摩擦トルクが問題にならない場合であれば、その
逆でもよい。

また、動圧スラスト流体軸受Ｓの潤滑剤の粘度を動圧ラ
ジアル流体軸受Ｒの潤滑剤の粘度より高くすることで、
アキシアル負荷容量を大きくしながら、ラジアル軸受部
の摩擦トルクを小さく抑え、磁気ディスク用軸受装置全
体の摩擦トルクをなるべく小さくするようにしてもよい
。

また、ラジアル負荷容量を大きくしたい場合、上記と逆
に、動圧ラジアル流体軸受Ｒの潤滑剤の粘度を動圧スラ
スト流体軸受Ｓの潤滑剤の粘度よりも高くしてもよい。

なお、上記各実施例において、必要に応じて、回転中の
ハブ２５と図外のケースとの間を接触させるためのアー
スを設けても良い。或いは、カーボンブラック、金属粒
子等を混入した導電性の複合潤滑剤を、軸受の潤滑剤と
してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、磁気ディスク用
軸受装置における軸受部分の潤滑剤を、予め磁気ディス
クの表面に塗布されているフッ素油と同じか、又はこの
フッ素油を異なる他のフッ素油に添加したものとした。

そのため、たとえ軸受部分の潤滑剤が飛散して磁気ディ
スクの表面に付着しても、磁気ディスクとヘッドとの摺
動性が損なわれることがないという効果がある。

さらに、軸受部の潤滑剤が洩れても実害を与えないから
、流体軸受に隣接して磁性流体シールを設ける必要はな
くなり、磁気ディスク用軸受装置の高さを低くしコンパ
クトにできると共に、コストを低減することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図は本
発明の第２の実施例の縦断面図、第３図は従来の磁気デ
ィスク用軸受装置の縦断面図である。 図中、２２．４１は軸、２４Ａ、２４Ｂは動圧発生用の
溝、２５はハブ、２６．４０はスリーブ部分、Ｄは磁気
ディスク、Ｒはラジアル流体軸受である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ラジアル軸受が流体軸受である磁気ディスク用軸
   受装置において、前記流体軸受の潤滑剤が磁気ディスク
   の記録媒体部の表面に塗布されているフッ素油と同じフ
   ッ素油である磁気ディスク用軸受装置。
2. （２）ラジアル軸受が流体軸受である磁気ディスク用軸
   受装置において、前記流体軸受の潤滑剤が、磁気ディス
   クの記録媒体部の表面に塗布されているフッ素油と同じ
   フッ素油を、異なる他のフッ素油に添加してなる潤滑剤
   である磁気ディスク用軸受装置。