JPH08321145A - ベアリング機構、電気モータ及びデータ記憶装置 - Google Patents

ベアリング機構、電気モータ及びデータ記憶装置

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JPH08321145A
JPH08321145A JP8064401A JP6440196A JPH08321145A JP H08321145 A JPH08321145 A JP H08321145A JP 8064401 A JP8064401 A JP 8064401A JP 6440196 A JP6440196 A JP 6440196A JP H08321145 A JPH08321145 A JP H08321145A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転体(101)を支持するベアリング機構
を提供する。 【解決手段】 2個の回転自在なボール(201、20
2)が回転軸(106)上に互いに軸方向に分かれて装
着される。各ボールは、回転体の凹形ベアリング面(2
11、213)と筐体等(104、115)へ取付けら
れた装着部の対向する固定凹形ベアリング面(210、
212)との間に閉じ込められる。凹形ベアリング面と
しては円錐または円錐台、アーチ状、球状、またはこれ
らの組み合わせがある。固定装着部の1つは圧縮可能な
スプリング(224)に取付けられベアリング機構に対
して軸方向の規定の予圧を与える。ボールは実質的に密
閉され潤滑剤(図示せず)で充填される。好適には回転
体はディスク・ドライブの回転形アクチュエータ機構
(105)である。本ベアリング機構は部品数、占有空
間、ヒステリシスを低減し、耐衝撃性を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転構造体を支持
するために用いられるベアリングに関し、特に、ディス
ク駆動アクチュエータ及び主軸またはスピンドル(spind
le)に用いられるベアリングに関する。
【0002】
【従来の技術】現代のコンピュータ・システムにおける
大規模データ記憶の必要性により、大容量のデータ記憶
装置が求められている。一般的な記憶装置は、回転する
磁気ディスク・ドライブ(磁気ディスク駆動装置)であ
る。
【0003】ディスク・ドライブは、通常、共通の主軸
へ取付けられた1又は複数の滑らかで平坦なディスクを
含む。これらのディスクは、互いに平行にかつ接触しな
いように間隙を設けながら主軸に重ねられている。これ
らのディスク及び主軸は、主軸モータにより一定の速度
で一体的に回転させられる。
【0004】各ディスクは、固体円盤状のベースすなわ
ち基板から形成され、その中央に主軸用の孔を有する。
基板は通常アルミニウムであるが、ガラス、セラミッ
ク、プラスチック、又は他の材料も可能である。基板
は、磁化可能な材料からなる薄膜で被覆され、さらに保
護層で被覆される場合もある。
【0005】データは、ディスク表面上の磁化層に記録
される。これを実行するために、データを表現する微細
な磁化パターンが、磁化層に形成される。このデータ・
パターンは、通常、同心円状のトラックに配列される。
各トラックは、さらに多数のセクタへ分割される。よっ
て各セクタは円弧を形成し、1つのトラックの全てのセ
クタにより円を形成する。
【0006】移動可能なアクチュエータは、データを読
取り又は書込むために表面上のデータ近傍において変換
器ヘッドの位置決めをする。初期のディスク・ドライブ
設計では、直線レール上を前後に移動する直線型アクチ
ュエータを用いたが、現在製造されているほとんどのデ
ィスク・ドライブは、軸の周りを旋回する回転型アクチ
ュエータを用いる。回転型アクチュエータは、レコード
・プレーヤのトーン・アームに似ており、そしてヘッド
はレコード針に似ている。
【0007】データを格納する各ディスク表面に対して
1つの変換器が存在する。変換器ヘッドは、磁気読取り
/書込み変換器が装着された空気力学的形状の材料ブロ
ック(通常セラミック)である。このブロックすなわち
スライダは、ディスクが回転するとき、極めて短い距離
に関してディスク表面上方を浮動または浮上(fly)す
る。変換器が、磁化層のデータ・パターンを読取ったり
書込んだりできるためには、ディスク表面に近接するこ
とが重要である。いくつかの異なる変換器設計が用いら
れており、読取り変換器と書込み変換器とが分離されて
いる例もある。
【0008】回転型アクチュエータは、通常、その軸の
近くにディスクへ向かって延びる櫛状アームを具備する
固体ブロックと、これらのアームへ連結される一組の薄
いサスペンションと、軸の反対側にある電磁モータとを
含む。変換器ヘッドは、各サスペンションにつき1つの
変換器ヘッドが取付けられる。アクチュエータ・モータ
は、所望するデータ・トラックの上にヘッドを位置決め
するためにアクチュエータを旋回させる。ヘッドがトラ
ック上に位置決めされたならば、ディスクの一定の回転
によって最終的に所望のセクタがヘッドの近傍へ運ばれ
てくる。このときデータの読取り又は書込みを行うこと
ができる。
【0009】コンピュータ・システムの性能が次第に強
力、高速、かつ信頼性のあるものとなってきたことか
ら、記憶装置の性能向上に対する要望も増してきてい
る。これらの性能の向上に対する要望には、いくつかの
態様がある。例えば、コストの低減、データ容量の増
大、ドライブ動作速度の向上、ドライブの電力消費の低
減、及び機械的衝撃及び他の障害に対するドライブの耐
久性等がある。
【0010】特に、ディスク・ドライブの物理的大きさ
を縮小したいという要望がある。ある程度までの大きさ
の縮小により上記の目的のいくつかも達成することがで
きる。しかしながら同時に、ディスク・ドライブの大き
さが縮小されることは、ディスク・ドライブ自体にとっ
ても望ましいことである。大きさを縮小することによ
り、例えばラップトップ・コンピュータ(laptop comput
er)、モービル・ペイジャ(mobile pager)、及び「スマ
ート・カード(smart card)」等の携帯用用途の分野にお
いて磁気ディスク・ドライブを含めることが実用的とな
る。
【0011】大きさ縮小の例としては、PCMCIA Type II
標準のディスク・ドライブへの適用が挙げられる。この
標準は、元々半導体プラグイン(plug-in)装置のための
ものである。短小化技術の進歩により、PCMCIA Type II
標準に適合するディスク・ドライブを構築することは可
能であろう。
【0012】ディスク・ドライブの大きさを縮小するた
めには、各構成要素が可能な限りサイズ的に縮小されな
ければならない。さらに、PCMCIA Type II標準は、他の
多くの小型形状ドライブと同様に、携帯利用を目的とし
ているので、これらの装置は強い機械的衝撃に耐え得る
ことが要求される。例えば、ディスク・ドライブを堅い
床に落とすことも有り得るからである。デスクトップ用
途として設計された汎用的なディスク・ドライブは、衝
撃による損傷を被り易いものであった。携帯用用途はま
すます重要となりつつあるので、大きさの縮小と電力消
費の低減を可能とし、短小化された構成要素の組立を実
際的なものとし、かつ機械的衝撃に曝されたときにもデ
ィスク・ドライブの損傷を防ぐような新たな設計技術を
見出すことが求められている。
【0013】汎用的には、回転するディスク主軸機構及
び回転型アクチュエータ機構は、環状輪形の軸受けに収
容されたボール・ベアリング機構により支持される。通
常、ディスク主軸に対して2つの、そして回転型アクチ
ュエータに対しても2つのボール・ベアリング機構があ
る。特定部分を支持する2つの機構は、安定性向上のた
めに軸方向に分けられている。部品数が多くなるとベア
リング機構の大きさを縮小することが困難となる。さら
に、小型形状ディスクのためにこの設計を短小化する場
合、個々のボールが極めて小さくなり機械的衝撃を受け
易くなる。最後に、多数のボールが、深刻なベアリング
・ドラグ及び機械的ヒステリシスを発生する。後者は特
に回転型アクチュエータにおいて問題となり、しばしば
方向を変えてしまう原因となる。
【0014】主軸ベアリングの短小化の問題を解決する
ために、流体ベアリングすなわち流体力学的ベアリング
を利用することが提示されている。このようなベアリン
グ設計は、主軸ベアリングの部品を小さくし、高速化
し、かつ耐衝撃性を向上させる可能性がある。しかしな
がら、このような限られた空間にオイルを収容すること
は大きな問題であり、未だ完全には解決されていない。
さらに、流体ベアリングの適切な動作のためには、持続
する高速回転が必要である。従って、通常一定の高速度
で回転するディスク主軸に流体ベアリングを適用するこ
とは適切と考えられる。しかしながら回転型アクチュエ
ータは、通常、短い円弧内を前後に移動する。このアク
チュエータの動きでは、一般的に、流体ベアリングを支
持するに十分な流体圧力を発生しない。従って、流体ベ
アリングは、アクチュエータ機構には不適切と云える。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】以上により、本発明の
目的は、旋回可能な(pivotable)機構を支持するための
改善されたベアリングを提供することである。本発明の
更なる目的は、改善されたディスク・ドライブ記憶装置
を提供することである。本発明の更なる目的は、ディス
ク・ドライブ記憶装置のコストを低減することである。
本発明の更なる目的は、ベアリング機構、特にディスク
・ドライブ記憶装置のベアリング機構の部品数を減らす
ことである。本発明の更なる目的は、製造及び組立がさ
らに容易であるディスク・ドライブ記憶装置を適用する
ことである。本発明の更なる目的は、ベアリング及び旋
回機構の体積を縮小することである。本発明の更なる目
的は、機械的衝撃に対するさらに強い耐久性を有するベ
アリング機構を提供することである。本発明の更なる目
的は、ディスク・ドライブ記憶装置の大きさを縮小する
ことである。本発明の更なる目的は、機械的衝撃に対す
るさらに強い耐久性を有するディスク・ドライブ記憶装
置を提供することである。本発明の更なる目的は、回転
可能な機構、特にディスク・ドライブ記憶装置における
回転可能な機構を作動させるために必要な電力量を低減
することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】回転可能な機構(以降、
「回転機構」と称する)におけるベアリングは、その回
転機構の回転の軸上に装着されかつ軸方向に分離された
2個の回転自在なボールを具備しており、それぞれ回転
機構の軸の各末端近傍に位置する。各ボールは、この回
転機構の可動凹形ベアリング面とこれに対向する固定凹
形ベアリング面とにより閉じ込められている。固定ベア
リング面は、フレーム、ハウジング、又は類似の非回転
構造物へ取付けられる装着部材の一部である。
【0017】好適例では、回転機構は、ディスク・ドラ
イブの回転型アクチュエータ機構である。ベアリング面
は、円錐又は円錐台形状の内部空間を規定する凹形面で
あることが好適であり、回転軸をその中心としている。
ボールは、球形が好適であり、凹形ベアリング面により
規定される空間部分を占める。回転機構に対して軸方向
の規定の予圧を与えるために、固定装着部材の1つは圧
縮可能なスプリングへ取付けられている。アクチュエー
タ機構及びハウジング上のアクチュエータ装着部材は、
協働して実質上ボールを格納する。格納される空間には
潤滑剤が充填される。この空間はOリングにより密閉さ
れる。
【0018】アクチュエータ及び主軸に関する汎用的な
ボール・ベアリング設計と比較して、本発明は多大な有
益性をもたらすものである。すなわち、部品数を低減す
ると共にベアリングにより示される空間容積を縮小す
る。ボールの数の低減により機械的ヒステリシス及びベ
アリング・ドラッグ(すべり抵抗を含む)が小さくな
り、アクチュエータ・モータの必要電力を低減できる。
同時に、ボール自体についても、ボールとベアリング面
との接触領域がさらに広くなることからベアリングの耐
衝撃性が向上する。
【0019】本発明においては、多様な別の具体化例が
考えられる。例えば、当該ベアリングをディスク・ドラ
イブの主軸モータを支持するために用いることもでき
る。各部材の大きさの縮小が重要な要因であるマイクロ
・モータ(ミクロンの大きさ)等の多くの応用のいずれに
おいても利用することが可能である。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の好適例における
磁気ディスク・ドライブ記憶装置100の部分展開図で
ある。ディスク装置100は、ハブ103に対して堅固
に取付けられ回転可能なディスク101を具備する。ハ
ブ103は、ディスク・ドライブ基底部またはディスク
・ドライブ・ベース104上に回転可能に装着される。
ハブ103及びディスク101は、一定の回転速度で駆
動モータにより駆動される。駆動モータはハブ103内
に格納される。アクチュエータ機構105は、ディスク
101の一方の側へ置かれる。アクチュエータ105
は、変換器ヘッドを位置決めするために、主軸に対して
平行な軸106についての円弧上を旋回する。アクチュ
エータ105は、基底部104へ堅固に取付けられた一
組の永久固定磁石110及びアクチュエータへ取付けら
れた電磁コイル111を具える電磁モータにより駆動さ
れる。蓋部またはカバー115は、基底部104と共に
完全な筐体(エンクロージャ)すなわちハウジングを形
成することにより、ディスク及びアクチュエータ機構を
保護する。ディスク・ドライブの動作を制御しかつホス
ト・コンピュータ等の他の装置と通信するための電子モ
ジュールは、基底部104及び蓋部115により形成さ
れたヘッド/ディスク筐体内部の回路カード上に実装さ
れる。この実施形態例では、回路カード112は筐体内
部に装着され、かつディスク周囲の未使用空間を利用す
る形状とされることにより空間を節約する。これはPCMC
IA Type IIの形態であっても同様である。しかしなが
ら、回路カード112はヘッド/ディスク筐体の外側に
装着することも可能であり、あるいは基底部自体を、電
磁モジュールを直接その上に実装する回路カードとして
作製することも可能である。複数のヘッド/サスペンシ
ョン機構108が、アクチュエータ105の突端部へ堅
固に取付けられる。流体力学的読取り/書込み変換器ヘ
ッド109は、各ヘッド/サスペンション機構108の
先端であってディスク表面近傍に設置される。
【0021】アクチュエータ105は、一対の球体ボー
ル上を旋回する。図1にはこれらのうちの1個のボール
201が示されている。これらボールはそれぞれの装着
部材(図1には、その1つが220として示されてい
る)及びアクチュエータの凹形面により収容される。装
着部材220は、圧縮可能なスプリング224へ取付け
られ、このスプリング224は蓋部115の内側面上の
凸部またはリリーフ(relief)に対して嵌合配置され
る。
【0022】図示の好適例(例えば、一般的なPCMCIA T
ype II型ディスク・ドライブ)では1枚のディスクのみ
が示されているが、ハブ103上に装着されるディスク
・ドライブの数が変更可能であることは自明であろう。
【0023】図2は、アクチュエータ軸106を含む面
におけるディスク・ドライブ100の部分断面図であ
り、アクチュエータのベアリング機構の詳細な構成部分
が示されている。説明を簡単とするためにアクチュエー
タ105は、これに取付けられたサスペンション108
及びディスク101上のデータへアクセスする変換器ヘ
ッド109と共に、軸106の一方の側に関して示して
いる。軸106の他方の側はアクチュエータ・モータで
あり、これは、基底部104へ取付けられた固体磁石1
10及びアクチュエータ105へ取付けられたコイルを
具備する。
【0024】アクチュエータのベアリング機構は、2個
の回転自在な球形ボール201及び202を具備する。
双方ともアクチュエータ軸106を中心とし、軸方向に
分離されている。各ボール201、202は、それぞれ
一対の凹形ベアリング面により収容されている。ベアリ
ング面210、211はボール201を閉じ込めてお
り、そしてベアリング212、213はボール202を
閉じ込めている。好適には、各ベアリング面210〜2
13の形状は、円錐又は円錐台である。これらの円錐は
軸106を中心とする。
【0025】ベアリング面210、212は、好適に
は、それぞれの筒形装着ブロック220、222の内側
面上に機械加工により形成される。装着ブロック22
0、222は、ディスク基底部104に対して固定さ
れ、すなわちアクチュエータと共に旋回しない。好適例
では、下側装着ブロック222がプレス接合により基底
部104上の対応する凹穴内に堅固に取付けられる。あ
るいは接着剤、ネジ、又は他の適宜の手段を用いて結合
してもよい。別の方法として、ブロック222を基底部
の一体部分として成形してもよく、この場合、ベアリン
グ面212は機械加工又は他の手段により形成される。
上側装着ブロック220は、好適には圧縮可能な予圧ス
プリング224へ適宜の接着剤により取付けられる。そ
してスプリング224は、接着剤を用いて蓋部115へ
取付けられるか、又は蓋部115の凹穴内へプレスばめ
(締まりばめや圧力ばめを含む)により取付けられる。
【0026】装着ブロック220、222は、好適に
は、それぞれ中空筒形の囲い部分(shroud)226、2
27を具備しており、これらの囲い部分226、227
は、アクチュエータ105との嵌合部分上まで延びこの
部分を包囲している。一対のOリング228、229
が、アクチュエータ及び囲い部分を一周する溝の内部に
軸106を取り巻くように配置される。Oリング22
8、229は、ボール201、202が設置されるキャ
ビティ(室)内を密閉する。摩擦を低減するために、O
リング228、229が囲み部分226、227と接触
しない方が好ましいが、Oリング228、229が囲み
部分226、227に近接することにより、このキャビ
ティの入り組んだ密閉状態が形成される。潤滑剤(図示
せず)は、密閉前にキャビティ内に充填される。
【0027】ベアリング面211、213は、好適に
は、軸部材またはシャフト部材225の内側面上に機械
加工により形成される。軸部材225は、ボール201
に接するベアリング面211をもつ上側装着部221
と、ボール202に接するベアリング面213をもつ下
側装着部223とを有する。好適例では、軸部材225
は、アクチュエータ105へ堅固に取付けられる別個の
部品であり、アクチュエータ105で用いられるものと
は異なる材料で形成することができる。アクチュエータ
105は、好適にはアルミニウムであるが、軸部材22
5は、好適には鋼である。しかしながら、軸225及び
アクチュエータ105を一体的に形成することも可能で
あり、あるいは、装着部221、223を別個の部品と
して個々にアクチュエータ105もしくは軸部材225
へ取付けてもよい。
【0028】ディスク・ドライブにおいては、一般的な
ドライブの高密度トラックを取り扱うためにアクチュエ
ータの精確な向きを規定できることが望ましい。この目
的のためにベアリングは、アクチュエータの揺動に耐え
るべく予圧を付与されるべきである。好適例において
は、ベアリングへの予圧は、圧縮可能な予圧スプリング
224を用いて装着部220に対して軸方向の力を付与
することにより実現される。アクチュエータ105はボ
ール201、202の間を自在に浮遊するので、軸方向
の力はボール201、アクチュエータ105、及びボー
ル202を通して装着部222へと伝達される。予圧に
よってボール201が円錐ベアリング面210、211
へ押しつけられ、そしてボール202が円錐ベアリング
面212、213へ押しつけられる。これによりアクチ
ュエータ105の中心を厳密に軸106上に定める。
【0029】図3は、予圧スプリング224の平面図で
ある。好適例のスプリング224は、適宜の厚さのステ
ンレス鋼板からのスタンピング(打抜き等を含む)によ
り形成された放射状に対称的な部材である。スプリング
224は、装着ブロック220へ取り付けるための堅い
中央部301と、中央部から周辺部303へ放射状に延
びる複数の曲がったアーム302とを具備する。周辺部
3030は蓋部115へ取り付けられる。これらのアー
ム302は、スタンピング・プロセスにより永久的に変
形されており、これにより中央部301及び周辺部30
3は、互いにずれた2つの平行な面上にそれぞれ位置す
ることになる。この設計により、縦方向が極めて短い圧
縮可能なスプリングが実現される。
【0030】ボール201、202は、ベアリング面2
10〜213とボールとの環状の接触部分に沿ってベア
リング面210〜213と接触する。円錐面210〜2
13は、アクチュエータ軸106に垂直な面に対して所
与の角度をなす。この角度は、図4にベアリング面21
0について符号αで示されている。適切な角度αを選択
することで、種々の技術的決定をすることになる。この
角度αが緩勾配になると、ボールの環状接触領域の半径
が小さくなる。一方、角度αが急勾配になると、環状接
触領域の半径が大きくなる。この結果、急勾配のベアリ
ング面角度の場合、安定性は増すが摩擦も大きくなる。
高安定性と低摩擦とが適正に折合う角度として、約45
度が好適である。好適例では、全てのベアリング面が同
じ角度を形成する。しかしながら本発明のベアリング機
構は、異なる角度でベアリング面を形成することも可能
である。あるいは、ベアリング面をアーチ形もしくは球
形とし、又は異なる半径を有するようにしてもよい。ボ
ールの回転速度は、一般的に、ゼロからアクチュエータ
又は他の回転部材の回転速度までの間となる。この回転
速度もまた、ベアリング面の相対的接触角を変化させる
ことにより調整することができる。
【0031】複数のボールを軸と取巻く環状軸受け内に
配置した汎用的なアクチュエータ設計と比較すると、本
発明の設計は、極めて耐衝撃性に優れている。汎用的設
計では、ボールと軸受けとの間の接触領域は、個々のボ
ール上の小さな点のみである。強い衝撃が発生した場合
には、全ての衝撃負荷がこれらの小さな接触点を通して
伝達される。この結果、これらの点に非常に大きなスト
レスが掛かり、軸受けとボールの双方又はいずれかが永
久的に変形する可能性がある。本発明の設計では、実質
的に接触領域が増加することにより耐衝撃性が向上す
る。接触領域が複数の小さな離散した各ボール上の領域
である場合に比べて、本発明の設計における接触領域
は、軸を取巻くベアリング面上の連続的な環状領域であ
る。衝撃が発生した場合、ベアリング面の僅かな弾性変
形により接触領域が著しく拡大され、これによってスト
レスを緩和することができる。よって、ベアリング面の
永久的な変形を避けることができる。
【0032】本発明のベアリング設計では、環状軸受け
内の複数のボールを用いる汎用的設計に比べて接触領域
が増大するので、所定の期間アイドル状態ある場合、こ
の接触領域において材料が結合し易くなる。従って、ボ
ール201、202は、装着部に用いられる材料とは異
なる材料から形成することが好ましい。特に、ボール2
01、202は、好適にはセラミック又はステンレス鋼
J2100のいずれかから形成する。セラミックは、アクチ
ュエータから基底部への電気的接地を設ける必要がない
場合に好適である。一方、接地が必要な場合は、ステン
レス鋼が好適である。装着部は、硬化標準鋼440Cから形
成することが好適である。
【0033】その他にも、ボールと装着部の材料の組合
せとして、多数の可能な組合せがある。例えば、装着部
の材料としては、錫が適していることが多い。所与の適
用例においては高分子材料を用いることも可能である
が、多くのディスク・ドライブについては高分子材料は
おそらく不適切であろう。ボールと装着部とを同じ材料
で形成することも可能であるが、一般的に、ボールの材
料は、装着部の材料とは異なるものであってかつより堅
い材料とすることが好ましい。
【0034】固定装着部及びアクチュエータ上の装着部
の双方とも、図2に示すように別の部分とすることがで
きる。あるいは、基底部、蓋部、又はアクチュエータと
一体化することもできる。アクチュエータは、通常、ア
ルミニウム又はマグネシウムから形成されているので、
アクチュエータ本体部の対応する一体の筒体延長部分に
アクチュエータの回転軸を中心としたベアリング面を機
械加工することも可能である。基底部及び蓋部は通常ア
ルミニウムであるので、基底部又は蓋部からの対応する
延長部分に同様のベアリング面を機械加工することもで
きる。ここで「装着部」とは、ベアリング面を含む機構
のその部分を示すものとし、従って、一体的装着部であ
っても接着剤やプレス接合や他の手段により取付けられ
る別部材の装着部であってもいずれも含むものとする。
【0035】以上の説明から明らかなとおり、好適例の
ベアリングは、2個の軸を中心とした自在に動くボール
を、対向する凹形ベアリング面内に閉じ込めるものであ
る。この例においては、凹面が円錐又は円錐台であっ
て、それぞれの面がボールとの環状接触面をもつ。しか
しながら、本発明の趣旨及び範囲内でベアリング面の多
くの変形例が可能である。
【0036】図4は、好適例において用いられる1個の
ボール201及び対向するベアリング面210、211
のアクチュエータ軸の面における拡大断面図である。こ
の断面図では、ボールとベアリング面との間に4つの接
触点401A、401B、402A、402Bを見るこ
とができる。実際には、これらは点ではない。「(複数
の)点」401Aと401Bは、断面に示される環状接
触領域の互いに正反対の端にあたる(同様に、402A
と402Bもそうである)。2つの環状接触領域は軸と
取囲みかつ軸を中心とする。完全に球形のボール及び完
全に円錐のベアリング面を仮定すると、この環状接触領
域の径方向の幅はゼロである。しかしながらボールの面
及びベアリング面は、予圧力、機構の重量、動的負荷等
々のために僅かに変形しているので、環状接触領域には
常にある程度の幅がある。
【0037】図5は、ボール501及び対向するベアリ
ング面510、511の別の実施形態を示す図である。
図5の別の実施形態では、ベアリング面が、ボールとの
接触点において曲面となっている。この曲面は接触領域
の面積を増す作用がある。特に、ベアリング機構が、ボ
ール及び装着部を弾性的に変形させるような強い負荷を
受けるときに接触面積が増す。すなわち、図4に比べて
図5の態様では、負荷の下において環状接触面を形成す
る環の幅がより速やかに増大するであろう。従って図5
の態様は、図4の態様よりも機械的衝撃に対する耐久性
に優れている。しかしながら、図5の態様が図4の態様
よりも劣る点としては、特に、接触面積が増すと、始動
のとき静摩擦に打ち勝つために必要な力が大きくなりが
ちであり、また同様に動作中のドラッグも増すことが考
えられる。
【0038】図6は、ボール601及び対向するベアリ
ング面610、611のさらに別の実施形態を示す図で
ある。図6の例では、ベアリング面610、611が、
球の内面の一部を形成する。両ベアリング面を規定する
球の半径を、ボールの半径よりも大きくしている。この
結果、ボール601は、軸上に中心をもつそれぞれの円
領域においてベアリング面610、611と接触する。
軸方向の押圧力が小さい条件下では、これらの円領域は
非常に小さく(ほぼ点の集まりに)なり、静摩擦力また
はスティクションに対する始動の力及びドラッグも非常
に小さくなる。この機構が衝撃負荷を受けたときには接
触領域の面積が増す。しかしながら、図6の例における
耐衝撃性は、図4又は図5におけるそれと同程度までに
はならないであろう。なぜなら、接触領域が極めて軸に
近いからである。さらに図6の例では、回転機構の配置
の精度が図4又は図5の例に比べて劣っており、揺動し
やすいことがある。
【0039】図7は、ボール701及び対抗するベアリ
ング面710、711のさらに別の実施形態を示す図で
ある。図7の例では、図4と図6の各態様を複合したも
のである。1つのベアリング面711は図4と同じ円錐
であり、ボール701との環状接触領域を形成する。も
う1つのベアリング面710は図6と同じ球であり、軸
上において円形接触領域を形成する。図7の態様は、2
つの構成態様の特徴を折衷したものである。この態様に
おいては、図4の態様よりも始動の力及びドラッグが小
さいが、図6の態様ほど小さくはない。さらに、図6の
態様よりも配置の精度及び耐衝撃性に優れるが、図4の
態様ほどではない。
【0040】好適例における所与の動作パラメータがベ
アリング面の角度の変化により変化するように、図6及
び図7の例における所与のパラメータもまたベアリング
面の半径を変化させることにより変化させることができ
る。具体的には、半径を大きくすると、接触面積が減る
ことによりドラッグは減るが配置精度が低下する。ま
た、半径を小さくすると、接触面積が増すことにより配
置精度は向上するがドラッグが増える。
【0041】好適例では、ディスク・ドライブのアクチ
ュエータを支持するために旋回ベアリングが用いられ
る。アクチュエータは前後に旋回するものなので、この
ベアリングは特にアクチュエータに適している。汎用的
なベアリング機構及び潤滑剤を有するアクチュエータの
力学抵抗または抵抗率(mechanical resistance)は、
ある程度のヒステリシスを呈する。これは、多数のボー
ルと潤滑剤との相互作用によるものである。このヒステ
リシスは、ディスク・ドライブ(及びアクチュエータ)
の大きさが縮小されるにつれ、さらに重大な問題とな
る。本明細書に開示された設計は、各ベアリングが1つ
のボールのみを有するのでこのヒステリシス効果が低減
される。このようなベアリングは、特に小型形態のディ
スク・ドライブのディスク主軸や回転子を支持するため
にも利用することができる。主軸が一方向にのみ回転す
る場合であってもよい。大きさの縮小、部品数の低減、
及び耐衝撃性の向上という有益性から、アクチュエータ
・ベアリングにもディスク主軸ベアリングにも同等に適
用することが可能である。
【0042】図8は、上記の別の実施形態によるベアリ
ング機構を利用したモータ機構の断面図である。図8に
示されたモータはディスク記憶装置の主軸駆動モータと
して用いられているが、本発明のベアリング機構を利用
する同様のモータを他の用途に用いることもできること
を理解されたい。図8の断面図は、ディスクの回転軸8
03を含む面の図である。一対の球形ボール801、8
02は、回転軸803上を中心とするように位置決めさ
れ、回転ハウジング806により軸方向に分離されてい
る。下側固定装着部822は、接着剤又はプレスばめに
より基底部804へ堅固に取付けられる。上側固定装着
部820は、適宜の接着剤を用いて予圧スプリングまた
は予荷重スプリング824に取付けられる。予圧スプリ
ング824は、蓋部805に取付けられる。
【0043】ハウジング806は、軸803の相対する
両端に一体となっている装着部821、823を具備す
る。これらの装着部はそれぞれベアリング面811、8
13を有し、ボール801、802と接触している。装
着部821、823は、図8の例ではハウジングと一体
化されているが、ハウジングに取付けられる別個の部品
としてもよいことは自明であろう。固定装着部820、
822の対向するベアリング面810、812は、正反
対の方向からボール801、802に接触する。予圧ス
プリング824は、上側装着部820、ボール801、
ハウジング806、及びボール802を通して軸方向の
規定の予圧力または予荷重を与える。この予圧力は凹形
ベアリング面と協働的に作用して、軸803上にボール
801、802の中心を定める。
【0044】ボール801、802は好適にはステンレ
ス鋼J2100であり、ハウジング806及び装着部22
0、222は好適には標準的な鋼である。しかしながら
他の様々な材料もまた、本発明のアクチュエータの場合
に用いることができる。
【0045】回転子ハウジング806は、一端で閉じら
れたほぼ中空の円柱であり、ボール801、802と係
合する中心軸部分と、ディスク807を下から支持する
フランジとを具備する。回転子ハウジング806は、永
久磁石のために透磁性のある鉄枠(back iron)を設ける
べく鋼とすることが好ましい。しかしながら、プラスチ
ックやアルミニウム等の他の材料もまた、鉄枠部材の有
無によらず利用可能である。把持機構831は、ディス
ク807に対して軸方向下方への力をかけることによ
り、ディスク807をフランジへ押し付けて所定の位置
に保持する。多数のディスクが用いられる場合、各ディ
スクと把持機構との間に挿置されたスペーサが、ディス
クの積重ね全体をフランジに対して押し付ける。多様な
把持機構及びスペーサが知られている。
【0046】ハウジング806は、モータ構成要素を配
置するために中空である。一組の永久磁石832が、回
転子ハウジング806の内側に固定される。電磁固定子
またはステータは、鉄心834と巻線835を具備し、
ハウジング806により形成される空間内に軸803を
取巻くように設置されている。モータ鉄心834は、好
適にはシリコン鋼等の透磁性材料の積層体からなる。モ
ータ・コイルすなわち巻線835が鉄心834に巻付け
られて固定子電磁石を形成する。周知のように固定子
は、周上で間隔を置いた複数の極に分割されている。ま
た周知のように永久磁石832は、固定子を取囲む交互
に極性の変わる複数の極として配列されている。
【0047】図8の電気モータは、交流により駆動され
る電磁固定子コイル及び永久磁石回転子を用いており、
これらはディスク・ドライブや他の小型のモータにおい
て汎用的に用いられるが、電磁場に応答して回転子にト
ルクを与える任意の手段を用いることができることは当
業者には自明であろう。例えば回転子が、誘導モータで
通常用いられる一組の閉じたループ・コイルを具備して
もよい。
【0048】本発明のベアリング機構は、ディスク・ド
ライブ以外の用途であって短小化、耐衝撃性、及びコス
トの低減が重要な目標であるような用途にも利用するこ
とができる。このような別の可能な用途例としては、極
小磁気テーブ・カートリッジの磁気テープの回転スプー
ルを支持するベアリング機構における利用がある。
【0049】部品数が低減され設計が単純化されたこと
により、本発明のベアリング設計は、マイクロメカニカ
ル(micro-mechanical)分野において利用することができ
る。すなわち、動く部品の大きさがミクロンの単位であ
るような用途である。現在のマイクロメカニカル分野で
は、回転面を直接的に固定面へ接触させるためにいかな
る種類のボールもしくはローラも避けることが一般的で
ある。この結果、このような部品の寿命が制限される。
このような用途において、凹面により閉じ込められた単
純なボールを使用することにより、格段に寿命を延ばし
かつドラッグを低減することができる。通常、このよう
な用途におけるベアリング面は、機械加工ではなくエッ
チングにより形成されることになろう。
【0050】 上記の好適例では、ベアリングに対して
軸方向の規定の予圧力または予荷重を与えるためにスタ
ンピング加工された鋼予圧スプリングが用いられる。し
かしながら、この予圧は、他の様々な手段のいずれによ
っても得ることができる。スプリングを螺旋状または円
錐状ワイヤで形成してもよい。別の手段として、スプリ
ングに替えて発泡ゴム等の圧縮可能な材料を用いてもよ
い。スプリングも、他の場所例えば回転子上に装着する
こともできる。別の手段として、いかなるスプリングも
補助的圧縮可能材料も用いず、ハウジング自体に十分な
弾性をもたせることにより許容限界内で予圧を与えるよ
うにしてもよい。
【0051】ベアリングの予圧は、ベアリングに対して
剛性を与えかつその精度を上げるために望ましいと普通
は考えられている。ベアリングに予圧を与えなければ、
回転機構の不規則なずれが非常に大きくなる。すなわ
ち、回転機構が予測できない態様で揺動しやすくなる。
予圧のないベアリングではこのような揺動があるため、
高精度で非常に細いデータ・トラックに追随する必要の
あるディスク・ドライブのアクチュエータや主軸モータ
の用途においてはおそらく不適切であろう。しかしなが
ら、ベアリング予圧が不要であるか又は望ましくないよ
うな用途も有り得る。予圧のないベアリングの場合、配
置の精度が悪くなり剛性も低下するが、一方、より安価
になり空間を節約できかつ始動の力を小さくすることが
可能である。従って、本発明のさらに別の実施形態にお
いては、ベアリングに予圧をかけないものとする。
【0052】以上の説明においては、所与の態様につい
て、アクチュエータの「上または上方(above)」もしく
は「下または下方(below)」又は「上側(upper)」もしく
は「下側(lower)」と称した。これらの用語は、参照を
容易とするためにのみ用いており、また図面及び技術上
用いられる通常の向きと一致させたものである。しかし
ながらこれらの用語を使用したことは、本発明がいずれ
かの特定の向きを必須とすることを意味しておらずまた
暗示してもいない。例えば、予圧スプリングをアクチュ
エータの上に位置させたこと等である。本発明のディス
ク・ドライブは、アクチュエータの下に位置する予圧ス
プリングを用いても、また水平方向の回転軸を用いても
同様に容易に構成することができる。さらに、「旋回(p
ivot)」及び「回転(rotate)」という用語は、軸に対し
て方向転換したりくるくる回ったりする動きを記述する
ために相互に交換可能に用いた。よって、その部分の文
脈により限定されない限り、これらの用語は、物体が3
60度の全回転をする動きも、360度未満の円弧上の
みを回る動きも共に含むものと解釈される。
【0053】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【0054】(1)ディスク・ドライブ基底部と、前記
基底部上にディスク軸について回転可能に装着されかつ
データを記録する少なくとも1枚のディスクと、アクチ
ュエータ軸について旋回可能なアクチュエータ機構を支
持するベアリング機構とを有する回転ディスク型データ
記憶装置であって、ベアリング機構が、(1a)前記ア
クチュエータ軸上に中心がありかつ軸方向に互いに分離
されている回転自在の第1のボール及び回転自在の第2
のボールと、(1b)前記アクチュエータ軸を中心とし
かつ前記第1のボールと接触する第1の凹形ベアリング
面をもつ第1の固定アクチュエータ装着部と、(1c)
前記アクチュエータ軸を中心としかつ前記第2のボール
と接触する第2の凹形ベアリング面をもつ第2の固定ア
クチュエータ装着部とを有し、旋回可能なアクチュエー
タ機構が、(2a)サスペンションにより支持される少
なくとも1つの変換器ヘッドと、(2b)前記変換器ヘ
ッドを位置決めするべく前記アクチュエータ軸について
前記アクチュエータ機構を旋回させるモータと、(2
c)前記アクチュエータ軸を中心としかつ前記第1のボ
ールと接触しており、そして前記アクチュエータ軸に沿
って前記第1の凹形ベアリング面と対向することにより
その間に該第1のボールを閉じ込める第3の凹形ベアリ
ング面と、(2d)前記アクチュエータ軸を中心としか
つ前記第2のボールと接触しており、そして前記アクチ
ュエータ軸に沿って前記第2の凹形ベアリング面と対向
することによりその間に該第2のボールを閉じ込める第
4の凹形ベアリング面とを有するデータ記憶装置。 (2)前記第1のボール及び前記第2のボールが球形で
ある上記(1)に記載のデータ記憶装置。 (3)各々の前記ベアリング面が、該ベアリング面の環
状部分においてボールと接触する上記(1)に記載のデ
ータ記憶装置。 (4)前記ベアリング面の前記ボールと接触する前記環
状部分が円錐形である上記(3)に記載のデータ記憶装
置。 (5)前記第1のボール及び前記第2のボールに対して
軸方向の規定の予圧を与える手段を有する上記(1)に
記載のデータ記憶装置。 (6)前記予圧を与える手段が、前記第2のアクチュエ
ータ装着部を支持する圧縮可能なスプリングを有し、前
記第1及び第2のボールに対して規定の予圧を与えるべ
く該圧縮可能なスプリングが前記ハウジングにより圧縮
される上記(5)に記載のデータ記憶装置。 (7)前記少なくとも1枚のディスクを回転させるため
の電気モータ及びベアリング機構を有し、該電気モータ
及びベアリング機構が、前記ディスク基底部へ取付けら
れた電磁固定子と、ディスクの回転軸(以下単に、ディ
スク軸)について回転しかつ前記ディスクを支持する回
転子を支持するベアリング機構とを具備し、前記ベアリ
ング機構が、(1a)前記ディスク軸上に中心がありか
つ軸方向に互いに分離されている回転自在の第3のボー
ル及び回転自在の第4のボールと、(1b)前記ディス
ク軸を中心としかつ前記第3のボールと接触する第5の
凹形ベアリング面をもつ第1の固定回転子装着部と、
(1c)前記ディスク軸を中心としかつ前記第4のボー
ルと接触する第6の凹形ベアリング面をもつ第2の固定
回転子装着部とを有し、回転子が、(2a)回転子ハウ
ジングと、(2b)前記電磁固定子により発生される電
磁場に応答して前記回転子へトルクを与える手段と、
(2c)前記ディスク軸を中心としかつ前記第3のボー
ルと接触しており、そして前記ディスク軸に沿って前記
第5の凹形ベアリング面と対向することによりその間に
該第3のボールを閉じ込める第7の凹形ベアリング面
と、(2d)前記ディスク軸を中心としかつ前記第4の
ボールと接触しており、そして前記ディスク軸に沿って
前記第6の凹形ベアリング面と対向することによりその
間に該第4のボールを閉じ込める第8の凹形ベアリング
面とを有する上記(1)に記載のデータ記憶装置。 (8)回転軸をもつ物体を回転可能に装着するベアリン
グ機構であって、(1a)前記回転軸上に中心がありか
つ軸方向に互いに分離されている回転自在の第1のボー
ル及び回転自在の第2のボールと、(1b)前記回転軸
を中心としかつ前記第1のボールと接触する第1の凹形
ベアリング面をもつ第1の固定装着部と、(1c)前記
回転軸を中心としかつ前記第2のボールと接触する第2
の凹形ベアリング面をもつ第2の固定装着部とを有し、
回転可能な物体が、(2a)前記回転軸を中心としかつ
前記第1のボールと接触しており、そして前記回転軸に
沿って前記第1の凹形ベアリング面と対向することによ
りその間に該第1のボールを閉じ込める第3の凹形ベア
リング面と、(2b)前記回転軸を中心としかつ前記第
2のボールと接触しており、そして前記回転軸に沿って
前記第2の凹形ベアリング面と対向することによりその
間に該第2のボールを閉じ込める第4の凹形ベアリング
面とを有するベアリング機構。 (9)前記第3の凹形ベアリング面及び前記第4の凹形
ベアリング面が、前記第1の凹形ベアリング面と前記第
2の凹形ベアリング面との間に位置する上記(8)に記
載のベアリング機構。 (10)各々の前記ベアリング面が、該ベアリング面の
環状部分においてボールと接触する上記(8)に記載の
ベアリング機構。 (11)前記第1のボール及び前記第2のボールに対し
て軸方向の規定の予圧を与える手段を有する上記(8)
に記載のベアリング機構。 (12)前記予圧を与える手段が、前記第2の固定装着
部を支持する圧縮可能なスプリングを有し、該圧縮可能
なスプリングが前記第1及び第2のボールに対して規定
の予圧を与える上記(11)に記載のベアリング機構。 (13)固定基底部と、前記固定基底部へ取付けられる
電磁固定子と、軸について回転する回転子を支持するベ
アリング機構とを有する電気モータであって、前記ベア
リング機構が、(1a)前記軸上に中心がありかつ軸方
向に互いに分離されている回転自在の第1のボール及び
回転自在の第2のボールと、(1b)前記軸を中心とし
かつ前記第1のボールと接触する第1の凹形ベアリング
面をもつ第1の固定回転子装着部と、(1c)前記軸を
中心としかつ前記第2のボールと接触する第2の凹形ベ
アリング面をもつ第2の固定回転子装着部とを有し、回
転子が、(2a)回転子ハウジングと、(2b)前記電
磁固定子により発生される電磁場に応答して前記回転子
に対してトルクを与える手段と、(2c)前記軸を中心
としかつ前記第1のボールと接触しており、そして前記
軸に沿って前記第1の凹形ベアリング面と対向すること
によりその間に該第1のボールを閉じ込める第3の凹形
ベアリング面と、(2d)前記軸を中心としかつ前記第
2のボールと接触しており、そして前記軸に沿って前記
第2の凹形ベアリング面と対向することによりその間に
該第2のボールを閉じ込める第4の凹形ベアリング面と
を有する電気モータ。 (14)前記第3の凹形ベアリング面及び前記第4の凹
形ベアリング面が、前記第1の凹形ベアリング面及び前
記第2の凹形ベアリング面との間に位置する上記(1
3)に記載の電気モータ。 (15)前記第1のボール及び前記第2のボールに対し
て軸方向の規定の予圧を与える手段を有する上記(1
3)に記載の電気モータ。 (16)前記予圧を与える手段が、前記第2の固定回転
子装着部を支持する圧縮可能なスプリングを有し、該圧
縮可能なスプリングが前記第1及び第2のボールに対し
て規定の予圧を与える上記(15)に記載の電気モー
タ。 (17)電磁場に応答して前記回転子に対してトルクを
与える手段が、前記回転子ハウジングへ取付けられた一
組の永久磁石を有する上記(13)に記載の電気モー
タ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適例における磁気ディスク・ドライ
ブ記憶装置を示す図である。
【図2】好適例におけるアクチュエータ機構を示した磁
気ディスク・ドライブの部分断面図である。
【図3】好適例の予圧スプリングの平面図である。
【図4】好適例における1つのボール及び対向する円錐
ベアリング面の拡大断面図である。
【図5】第1の別の実施形態におけるアーチ状のベアリ
ング面を示す、ボール及び対向するベアリング面の断面
図である。
【図6】第2の別の実施形態における球状のベアリング
面を示す、ボール及び対向するベアリング面の断面図で
ある。
【図7】第3の別の実施形態における円錐と球の組合せ
によるベアリング面を示す、ボール及び対向するベアリ
ング面の断面図である。
【図8】別の実施形態によるベアリング機構を用いたモ
ータの断面図である。
【符号の説明】
100 磁気ディスク・ドライブ 101 ディスク 103 ハブ 104 基底部 105 アクチュエータ機構 106 アクチュエータ軸 108 サスペンション 109 変換器ヘッド 110 永久磁石 111 電磁コイル 112 回路カード 115 蓋部 201、202等 ボール 210、211、212、213等 ベアリング面 220、222 装着ブロック 224 予圧スプリング 225 軸部材 226、227 囲い部分 228、229、O(オー)リング 806 回転子ハウジング 820、821、822、823 装着部

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディスク・ドライブ基底部と、 前記基底部上にディスク軸について回転可能に装着され
    かつデータを記録する少なくとも1枚のディスクと、 アクチュエータ軸について旋回可能なアクチュエータ機
    構を支持するベアリング機構とを有する回転ディスク型
    データ記憶装置であって、 ベアリング機構が、 (1a)前記アクチュエータ軸上に中心がありかつ軸方
    向に互いに分離されている回転自在の第1のボール及び
    回転自在の第2のボールと、 (1b)前記アクチュエータ軸を中心としかつ前記第1
    のボールと接触する第1の凹形ベアリング面をもつ第1
    の固定アクチュエータ装着部と、 (1c)前記アクチュエータ軸を中心としかつ前記第2
    のボールと接触する第2の凹形ベアリング面をもつ第2
    の固定アクチュエータ装着部とを有し、 旋回可能なアクチュエータ機構が、 (2a)サスペンションにより支持される少なくとも1
    つの変換器ヘッドと、 (2b)前記変換器ヘッドを位置決めするべく前記アク
    チュエータ軸について前記アクチュエータ機構を旋回さ
    せるモータと、 (2c)前記アクチュエータ軸を中心としかつ前記第1
    のボールと接触しており、そして前記アクチュエータ軸
    に沿って前記第1の凹形ベアリング面と対向することに
    よりその間に該第1のボールを閉じ込める第3の凹形ベ
    アリング面と、 (2d)前記アクチュエータ軸を中心としかつ前記第2
    のボールと接触しており、そして前記アクチュエータ軸
    に沿って前記第2の凹形ベアリング面と対向することに
    よりその間に該第2のボールを閉じ込める第4の凹形ベ
    アリング面とを有するデータ記憶装置。
  2. 【請求項2】前記第1のボール及び前記第2のボールが
    球形である請求項1に記載のデータ記憶装置。
  3. 【請求項3】各々の前記ベアリング面が、該ベアリング
    面の環状部分においてボールと接触する請求項1に記載
    のデータ記憶装置。
  4. 【請求項4】前記ベアリング面の前記ボールと接触する
    前記環状部分が円錐形である請求項3に記載のデータ記
    憶装置。
  5. 【請求項5】前記第1のボール及び前記第2のボールに
    対して軸方向の規定の予圧を与える手段を有する請求項
    1に記載のデータ記憶装置。
  6. 【請求項6】前記予圧を与える手段が、前記第2のアク
    チュエータ装着部を支持する圧縮可能なスプリングを有
    し、前記第1及び第2のボールに対して規定の予圧を与
    えるべく該圧縮可能なスプリングが前記ハウジングによ
    り圧縮される請求項5に記載のデータ記憶装置。
  7. 【請求項7】前記少なくとも1枚のディスクを回転させ
    るための電気モータ及びベアリング機構を有し、 該電気モータ及びベアリング機構が、 前記ディスク基底部へ取付けられた電磁固定子と、 ディスクの回転軸(以下単に、ディスク軸)について回
    転しかつ前記ディスクを支持する回転子を支持するベア
    リング機構とを具備し、 前記ベアリング機構が、 (1a)前記ディスク軸上に中心がありかつ軸方向に互
    いに分離されている回転自在の第3のボール及び回転自
    在の第4のボールと、 (1b)前記ディスク軸を中心としかつ前記第3のボー
    ルと接触する第5の凹形ベアリング面をもつ第1の固定
    回転子装着部と、 (1c)前記ディスク軸を中心としかつ前記第4のボー
    ルと接触する第6の凹形ベアリング面をもつ第2の固定
    回転子装着部とを有し、 回転子が、 (2a)回転子ハウジングと、 (2b)前記電磁固定子により発生される電磁場に応答
    して前記回転子へトルクを与える手段と、 (2c)前記ディスク軸を中心としかつ前記第3のボー
    ルと接触しており、そして前記ディスク軸に沿って前記
    第5の凹形ベアリング面と対向することによりその間に
    該第3のボールを閉じ込める第7の凹形ベアリング面
    と、 (2d)前記ディスク軸を中心としかつ前記第4のボー
    ルと接触しており、そして前記ディスク軸に沿って前記
    第6の凹形ベアリング面と対向することによりその間に
    該第4のボールを閉じ込める第8の凹形ベアリング面と
    を有する請求項1に記載のデータ記憶装置。
  8. 【請求項8】回転軸をもつ物体を回転可能に装着するベ
    アリング機構であって、 (1a)前記回転軸上に中心がありかつ軸方向に互いに
    分離されている回転自在の第1のボール及び回転自在の
    第2のボールと、 (1b)前記回転軸を中心としかつ前記第1のボールと
    接触する第1の凹形ベアリング面をもつ第1の固定装着
    部と、 (1c)前記回転軸を中心としかつ前記第2のボールと
    接触する第2の凹形ベアリング面をもつ第2の固定装着
    部とを有し、 回転可能な物体が、 (2a)前記回転軸を中心としかつ前記第1のボールと
    接触しており、そして前記回転軸に沿って前記第1の凹
    形ベアリング面と対向することによりその間に該第1の
    ボールを閉じ込める第3の凹形ベアリング面と、 (2b)前記回転軸を中心としかつ前記第2のボールと
    接触しており、そして前記回転軸に沿って前記第2の凹
    形ベアリング面と対向することによりその間に該第2の
    ボールを閉じ込める第4の凹形ベアリング面とを有する
    ベアリング機構。
  9. 【請求項9】前記第3の凹形ベアリング面及び前記第4
    の凹形ベアリング面が、前記第1の凹形ベアリング面と
    前記第2の凹形ベアリング面との間に位置する請求項8
    に記載のベアリング機構。
  10. 【請求項10】各々の前記ベアリング面が、該ベアリン
    グ面の環状部分においてボールと接触する請求項8に記
    載のベアリング機構。
  11. 【請求項11】前記第1のボール及び前記第2のボール
    に対して軸方向の規定の予圧を与える手段を有する請求
    項8に記載のベアリング機構。
  12. 【請求項12】前記予圧を与える手段が、前記第2の固
    定装着部を支持する圧縮可能なスプリングを有し、該圧
    縮可能なスプリングが前記第1及び第2のボールに対し
    て規定の予圧を与える請求項11に記載のベアリング機
    構。
  13. 【請求項13】固定基底部と、 前記固定基底部へ取付けられる電磁固定子と、 軸について回転する回転子を支持するベアリング機構と
    を有する電気モータであって、 前記ベアリング機構が、 (1a)前記軸上に中心がありかつ軸方向に互いに分離
    されている回転自在の第1のボール及び回転自在の第2
    のボールと、 (1b)前記軸を中心としかつ前記第1のボールと接触
    する第1の凹形ベアリング面をもつ第1の固定回転子装
    着部と、 (1c)前記軸を中心としかつ前記第2のボールと接触
    する第2の凹形ベアリング面をもつ第2の固定回転子装
    着部とを有し、 回転子が、 (2a)回転子ハウジングと、 (2b)前記電磁固定子により発生される電磁場に応答
    して前記回転子に対してトルクを与える手段と、 (2c)前記軸を中心としかつ前記第1のボールと接触
    しており、そして前記軸に沿って前記第1の凹形ベアリ
    ング面と対向することによりその間に該第1のボールを
    閉じ込める第3の凹形ベアリング面と、 (2d)前記軸を中心としかつ前記第2のボールと接触
    しており、そして前記軸に沿って前記第2の凹形ベアリ
    ング面と対向することによりその間に該第2のボールを
    閉じ込める第4の凹形ベアリング面とを有する電気モー
    タ。
  14. 【請求項14】前記第3の凹形ベアリング面及び前記第
    4の凹形ベアリング面が、前記第1の凹形ベアリング面
    及び前記第2の凹形ベアリング面との間に位置する請求
    項13に記載の電気モータ。
  15. 【請求項15】前記第1のボール及び前記第2のボール
    に対して軸方向の規定の予圧を与える手段を有する請求
    項13に記載の電気モータ。
  16. 【請求項16】前記予圧を与える手段が、前記第2の固
    定回転子装着部を支持する圧縮可能なスプリングを有
    し、該圧縮可能なスプリングが前記第1及び第2のボー
    ルに対して規定の予圧を与える請求項15に記載の電気
    モータ。
  17. 【請求項17】電磁場に応答して前記回転子に対してト
    ルクを与える手段が、前記回転子ハウジングへ取付けら
    れた一組の永久磁石を有する請求項13に記載の電気モ
    ータ。
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