JPH1047342A - 円錐型流体ベアリング及びこれを具備したヘッドドラム並びにスピンドルモータ - Google Patents

円錐型流体ベアリング及びこれを具備したヘッドドラム並びにスピンドルモータ

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JPH1047342A
JPH1047342A JP9135423A JP13542397A JPH1047342A JP H1047342 A JPH1047342 A JP H1047342A JP 9135423 A JP9135423 A JP 9135423A JP 13542397 A JP13542397 A JP 13542397A JP H1047342 A JPH1047342 A JP H1047342A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円錐型流体ベアリング及びこれを具備したヘ
ッドドラム並びにスピンドルモータを提供する。 【解決手段】 回転体に固定され、その上部及び下部に
円錐溝が対向されて形成されたブッシュと、固定体に固
定された軸に押込まれ、前記上部及び下部円錐溝に各々
回転自在に結合される上円錐及び下円錐を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は円錐型ベアリング及
びこれを有するヘッドドラムとスピンドルモータとに関
する。
【０００２】
【従来の技術】流体ベアリングは高速回転時にも安定し
た回転を保証しうるのでハードディスクのディスク駆動
用スピンドルモータ、レーザープリンターの回転多面鏡
駆動用モータ及びVCR のヘッドドラム駆動用スピンドル
モータのように高速回転を要する所に設けられる。
【０００３】図１は従来の技術による流体ベアリング２
が設けられたヘッドドラム１を示し、図2 には前記流体
ベアリングの構成が詳しく示されている。図面を参照す
るに、ヘッドドラム１に使用される半球型流体ベアリン
グ２はブッシュ３、上半球４、下半球５及びスペーサ６
を含んで構成される。前記ブッシュ３は円筒形であり、
その上部と下部には前記上半球４及び下半球５と各々型
合される半球溝８、８’が形成されている。そして、上
半球４及び下半球５には前記ブッシュ孔７より小径の貫
通孔９、９’が形成されている。
【０００４】前記ブッシュ３は回転する上部ドラム１０
０に連結されたトランスフォーマ１０１に固定され前記
上部ドラムと共に回転し、前記上半球４及び下半球５は
回転しない固定ドラム１０２の軸１１に押着されてい
る。前記上半球４及び下半球５はブッシュ３に形成され
た半球溝８、８’に各々型合されるように挿入され、ス
ペーサ６は上半球４と下半球５との間の軸１１に押込ま
れ前記ブッシュ孔７に位置される。
【０００５】前述したようなヘッドドラムに使用される
流体ベアリング２を作るには、ブッシュ３と上、下半球
４、５を加工し、ブッシュ３の半球溝８、８’をラッピ
ング装置を用いて研磨してから相互に組立てる。また、
前記半球溝８、８’と上、下半球４、５は精密に加工す
べきである。従って、加工が難しく、加工時間が多くか
かる。また、スペーサ６を上半球４と下半球５との間の
ブッシュ孔７に位置するように組立てるべきなので正確
な寸法の設定が難しい。このような問題点は結局、生産
性を低下させる原因となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前述し
た問題点に鑑みて生産時間を短縮し、寸法及び形状加工
の精度を高めうるだけでなく組立の便利な円錐形流体ベ
アリングを提供することにある。本発明のさらに他の目
的は前記流体ベアリングを具備したヘッドドラム及びス
ピンドルモータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の円錐型流体ベアリングは、回転体に固定さ
れ、その上部及び下部に円錐溝が対向されて形成され、
前記円錐溝の間にブッシュ孔が形成されたブッシュと、
前記上部及び下部円錐溝に各々回転自在に結合され、前
記ブッシュ孔と連通される貫通孔が各々形成された上円
錐及び下円錐と、前記上円錐及び下円錐との間の前記ブ
ッシュ孔に位置する輪状のスペーサと、固定体に固定さ
れ、前記貫通孔に押込まれて前記上円錐と下円錐とを支
持する軸を具備することを特徴とする。
【０００８】前記さらに他の目的を達成するための本発
明のヘッドドラムは、ベースフレームに固定された固定
ドラムと、前記固定ドラム上に回転自在に設けられる回
転ドラムと、前記回転ドラムに固定され、その上部及び
下部に円錐溝が対向されて形成され、前記円錐溝の間に
ブッシュ孔が形成されたブッシュと、前記上部及び下部
円錐溝に各々回転自在に結合され、前記ブッシュ孔と連
通される貫通孔が各々形成された上円錐及び下円錐と、
前記上円錐及び下円錐との間の前記ブッシュ孔に位置す
る輪状のスペーサと、前記固定ドラムに固定され、前記
貫通孔に押込まれて前記上円錐と下円錐とを支持する軸
を含む流体ベアリングを含むことを特徴とする。
【０００９】本発明のさらに他の側面によれば、ベース
フレームに固定されたハウジングと、前記ハウジング上
に回転自在に設けられたハブと、前記ハブに固定され、
その上部及び下部に円錐溝が対向されて形成され、前記
円錐溝の間にブッシュ孔が形成されたブッシュと、前記
上部及び下部円錐溝に各々回転自在に結合され、前記ブ
ッシュ孔と連通される貫通孔が各々形成された上円錐及
び下円錐と、前記上円錐及び下円錐との間の前記ブッシ
ュ孔に位置する輪状のスペーサと、固定ハウジングに固
定され、前記貫通孔に押込まれて前記上円錐と下円錐と
を支持する軸を含む流体ベアリングを含むことを特徴と
するスピンドルモータを提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図３を参照するに、本発明による
円錐型流体ベアリングは上円錐２３、下円錐２４、ブッ
シュ２５そしてスペーサ２６を含んで構成される。前記
ブッシュ２５は円筒形であり、その上部及び下部には前
記上円錐２３及び下円錐２４と各々型合される円錐溝２
８、２８’が形成されている。前記円錐溝２８、２８’
の間にはブッシュ孔２７が形成されている。また、前記
上円錐２３及び下円錐２４には前記ブッシュ孔２７より
小径の貫通孔２９、２９’が形成されている。
【００１１】前記上円錐２３及び下円錐２４はブッシュ
２５に形成された円錐溝２８、２８’に各々型合される
ように挿入される。前記上、下円錐２３、２４及びスペ
ーサ２６の外周面には溝２３ａ、２４ａ、２６ａが各々
形成されているので回転時ブッシュ２５との接触面積が
小さくて円滑に回転されうる。前記上、下円錐２３、２
４及びスペーサ２６は高炭素鋼またはWCo よりなり、前
記ブッシュ２５はアルミナ（Al2O3)を主成分として作ら
れたセラミックよりなることが望ましい。
【００１２】前記上、下円錐２３、２４及びスペーサ
（図示せず）の外周面には、図６に示されたように、５
〜２０μｍの厚さのチタンコーティング膜６１が形成さ
れ、前記チタンコーティング膜６１上に約１０μm 以内
の厚さを有するDLC(Diamond Like Carbon)コーティング
膜６２が所定間隔に反復的に形成される。前記DLC コー
ティング膜６２は上、下円錐２３、２４の軸方向に対し
て螺旋状で形成されることが望ましく、前記DLC コーテ
ィング膜６２の間には溝２３ａ、２４ａが形成される。
前記溝２３ａ、２４ａは回転時、オイルまたは空気が流
入されることにより発生された圧力により、前記上、下
円錐２３、２４をブッシュ２５に対して浮上させ、前記
上、下円錐２３、２４とブッシュ２５との摩擦を最小化
させる作用をする。
【００１３】前記DLC コーティング膜６２チタンとの線
膨張係数が類似して剥離やクリアランスの変化の問題が
なく、かつチタンより摩耗に強い。代案として、前記DL
C コーティング膜６２の代りにチタンコーティング膜を
形成させることにより溝を形成させうる。また、前記
上、下円錐２３、２４が結合される円錐溝２８、２８’
の内周面にも５〜２０μm のチタンコーティング膜（図
示せず）を形成させうる。
【００１４】図４には前記のような構造を有する円錐型
流体ベアリングの設けられたヘッドドラムが示されてい
る。示されたように、前記ブッシュ２５は回転する上部
ドラム１００に連結されたロータリトランスフォーマ１
０１に固定され、前記上部ドラム１００と共に回転す
る。前記上円錐２３及び下円錐２４はベースフレーム
（図示せず）固定された固定ドラム１０２の軸３１に押
込固定される。また、前記スペーサ６は上円錐２３と下
円錐２４との間の軸３１に押込まれブッシュ２５のブッ
シュ孔２７に位置される。
【００１５】本発明による円錐型流体ベアリングの設け
られたヘッドドラムの動作において、モータ（図示せ
ず）により上部ドラム１００が回転される際、安定的で
円滑な回転が保証される。図５は本発明による円錐型流
体ベアリングの設けられたスピンドルモータ４２を示
す。ここで、前の図面と同一な部材番号は同一な部材を
示す。図面を参照するに、ブッシュ２５はハブ５０に固
定されこれと共に回転される。前記上円錐２３及び下円
錐２４はベースフレーム（図示せず）に固定されたハウ
ジング４１の軸５１に押込まれ結合される。そして、ス
ペーサ２６は上円錐２３と下円錐２４との間の軸５１に
押込まれブッシュ２５のブッシュ孔２７（図３参照）に
位置される。
【００１６】本発明による円錐型流体ベアリングの設け
られたスピンドルモータの動作において、モータ（図示
せず）により前記ハブ５０が回転される際安定的で円滑
な回転が保証される。
【００１７】
【発明の効果】前述したように、本発明による円錐型流
体ベアリングは曲率加工が要らなく直線加工のみすれば
良いので、従来の半球型流体ベアリングに比べ加工及び
研磨しやすく、かつ寸法及び形状加工の精度を向上させ
うる。組立が易くて速く、かつ円錐とブッシュとの摩擦
により発生される摩耗を最大限防止しうる。また、本発
明の円錐型流体ベアリングを採用したヘッドドラム及び
スピンドルモータは流体ベアリングの組立が簡便であ
り、動作時円滑な回転が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による半球型流体ベアリングが設け
られたヘッドドラムを示した一部横断面図である。
【図２】従来の半球型流体ベアリングを示した分離斜視
図である。
【図３】本発明による円錐型流体ベアリングを示した分
離斜視図である。
【図４】図３の円錐型流体ベアリングの設けられたヘッ
ドドラムを示した断面図である。
【図５】本発明による円錐型流体ベアリングの設けられ
たスピンドルモータを示した一部切取斜視図である。
【図６】図３の上、下円錐の横断面図である。
【符号の説明】
２３ 上円錐 ２３ａ 溝 ２４ 下円錐 ２４ａ 溝 ２５ ブッシュ ２６ スペーサ ２６ａ 溝 ２７ ブッシュ孔 ２８，２８’ 円錐溝 ２９，２９’ 貫通孔 ３１ 軸 ４１ ハウジング ４２ スピンドルモータ ５０ ハブ ５１ 軸 ６１ チタンコーティング膜 ６２ ＤＬＣコーティング膜 １００ 上部ドラム １０１ ロータリトランスフォーマ １０２ 固定ドラム

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転体に固定され、その上部及び下部に
    円錐溝が対向して形成され、前記円錐溝の間にブッシュ
    孔を形成されたブッシュと、 前記上部及び下部円錐溝に各々回転自在に結合され、前
    記ブッシュ孔と連通する貫通孔が各々形成された上円錐
    及び下円錐と、 前記上円錐及び下円錐との間の前記ブッシュ孔に位置す
    る輪状のスペーサと、 固定体に固定され、前記貫通孔に押込まれて前記上円錐
    と下円錐とを支持する軸を具備することを特徴とする円
    錐型流体ベアリング。
  2. 【請求項２】 前記上円錐、下円錐及びスペーサの外周
    面のうち少なくとも何れかの一面に溝が形成されたこと
    を特徴とする請求項１に記載の円錐型流体ベアリング。
  3. 【請求項３】 前記上円錐、下円錐及びスペーサの外周
    面のうち少なくとも何れかの一面にチタンコーティング
    膜が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の円錐
    型流体ベアリング。
  4. 【請求項４】 前記チタンコーティング膜の厚さが５〜
    ２０μｍであることを特徴とする請求項３に記載の円錐
    型流体ベアリング。
  5. 【請求項５】 前記上、下円錐及びスペーサの外周面に
    形成されたチタンコーティング膜上にDLC コーティング
    膜が所定間隔に周期的にさらに塗布され、前記DLC コー
    ティング膜との間に溝が形成されたことを特徴とする請
    求項３に記載の円錐型流体ベアリング。
  6. 【請求項６】 前記DLC コーティング膜の厚さが１０μ
    m 以下であることを特徴とする請求項５に記載の円錐型
    流体ベアリング。
  7. 【請求項７】 前記ブッシュがセラミックよりなること
    を特徴とする請求項３に記載の円錐型流体ベアリング。
  8. 【請求項８】 ベースフレームに固定された固定ドラム
    と、 前記固定ドラム上に回転自在に設けられる回転ドラム
    と、 前記回転ドラムに固定され、その上部及び下部に円錐溝
    が対向されて形成され、前記円錐溝の間にブッシュ孔が
    形成されたブッシュと、 前記上部及び下部円錐溝に各々回転自在に結合され、前
    記ブッシュ孔と連通される貫通孔が各々形成された上円
    錐及び下円錐と、 前記上円錐及び下円錐との間の前記ブッシュ孔に位置す
    る輪状のスペーサと、 固定ドラムに固定され、前記貫通孔に押込まれて前記上
    円錐と下円錐とを支持する軸を含む流体ベアリングを含
    むことを特徴とするヘッドドラム。
  9. 【請求項９】 前記上円錐、下円錐及びスペーサの外周
    面のうち少なくとも何れかの一面に溝が形成されたこと
    を特徴とする請求項８に記載のヘッドドラム。
  10. 【請求項１０】 前記上円錐、下円錐及びスペーサの外
    周面または円錐溝の内周面のうち少なくとも何れかの一
    面にチタンコーティング膜が形成されたことを特徴とす
    る請求項８に記載のヘッドドラム。
  11. 【請求項１１】 前記チタンコーティング膜の厚さが５
    〜２０μｍであることを特徴とする請求項１０に記載の
    ヘッドドラム。
  12. 【請求項１２】 前記上、下円錐及びスペーサの外周面
    に形成されたチタンコーティング膜上にDLC コーティン
    グ膜が所定間隔に周期的にさらに塗布され、前記DLC コ
    ーティング膜との間に溝が形成されたことを特徴とする
    請求項１０に記載のヘッドドラム。
  13. 【請求項１３】 前記DLC コーティング膜の厚さが１０
    μm 以下であることを特徴とする請求項１２に記載のヘ
    ッドドラム。
  14. 【請求項１４】 前記ブッシュがセラミックよりなるこ
    とを特徴とする請求項８に記載のヘッドドラム。
  15. 【請求項１５】 ベースフレームに固定されたハウジン
    グと、 前記ハウジング上に回転自在に設けられたハブと、 前記ハブに固定され、その上部及び下部に円錐溝が対向
    されて形成され、前記円錐溝の間にブッシュ孔が形成さ
    れたブッシュと、 前記上部及び下部円錐溝に各々回転自在に結合され、前
    記ブッシュ孔と連通される貫通孔が各々形成された上円
    錐及び下円錐と、 前記上円錐及び下円錐との間の前記ブッシュ孔に位置す
    る輪状のスペーサと、 固定ハウジングに固定され、前記貫通孔に押込まれて前
    記上円錐と下円錐とを支持する軸を含む流体ベアリング
    を含むことを特徴とするスピンドルモータ。
  16. 【請求項１６】 前記上円錐、下円錐及びスペーサの外
    周面のうち少なくとも何れかの一面に溝が形成されたこ
    とを特徴とする請求項１５に記載のスピンドルモータ。
  17. 【請求項１７】 前記上円錐、下円錐及びスペーサの外
    周面または円錐溝の内周面のうち少なくとも何れかの一
    面にチタンコーティング膜が形成されたことを特徴とす
    る請求項１５に記載のスピンドルモータ。
  18. 【請求項１８】 前記チタンコーティング膜の厚さが５
    〜２０μｍであることを特徴とする請求項１７に記載の
    スピンドルモータ。
  19. 【請求項１９】 前記上、下円錐及びスペーサの外周面
    に形成されたチタンコーティング膜上にDLC コーティン
    グ膜が所定間隔に周期的にさらに塗布され、前記DLC コ
    ーティング膜との間に溝が形成されたことを特徴とする
    請求項１５に記載のスピンドルモータ。
  20. 【請求項２０】 前記DLC コーティング膜の厚さが１０
    μm 以下であることを特徴とする請求項１９に記載のス
    ピンドルモータ。
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