JPH1069713A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成により、磁気ディスク装置のハブ
が基台から抜け出る方向に離反することを防止する。 【解決手段】 スラスト軸受Ｓとラジアル流体軸受Ｒと
を介してハブ２５を基台２１に支持する磁気ディスク装
置において、前記基台２１に固定したステータ３４と、
ハブ２５に固定したロータ３３との間の磁気吸引力によ
り、ハブ２５と基台２１との離反防止機構を構成してい
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、情報機器などに用
いられる磁気ディスク装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の磁気ディスク装置として
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。

【０００３】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。

【０００４】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易にするべく通気穴３Ｃ
が設けられている。ハブ３に固定したＣリングは、固定
軸２の周溝に係合して、ハブ３の固定軸２からの抜け方
向への離反の防止をしている。

【０００５】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ックなどが添加さ
れている。

【０００６】ハブ３は、回転すると、ヘリングボーン溝
２Ａ，２Ｂのポ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
のポ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。

【０００７】

【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。

【０００８】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。
また、複雑な構成でハブの固定軸からの抜け防止をして
いるし、さらに使用状態における姿勢が限定され、装置
を横向きにした姿勢では使用することができないという
不具合もある。

【０００９】そこで本発明の目的とするところは、簡単
な構成により、ハブが基台から抜け出る方向に離反する
ことを防止することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、スラスト軸
受とラジアル流体軸受とを介してハブを基台に支持する
磁気ディスク装置において、前記基台に固定したステー
タと、ハブに固定したロータとの間の磁気吸引力によ
り、ハブと基台との離反防止機構を構成した。

【００１１】而して、この発明では、モータを構成する
ステータとロータとの間に磁気吸引力が作用して、ハブ
が基台から抜け出すことが防止される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。第１図は、本発明の第１の実施形態
の縦断面図である。基台２１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２６
の円筒状の内面には、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。

【００１３】ハブ２５の上部の凹所２８には、円板状の
スラスト板２９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２９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３
２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。

【００１４】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。

【００１５】ハブ２５の外周部に、取付け部材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。

【００１６】このように構成された磁気ディスク装置
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。

【００１７】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ポンピング作用で、
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。

【００１８】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。

【００１９】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、コストも低くす
ることができる。

【００２０】また、この実施形態では、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。

【００２１】また、この実施形態では、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との抜け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。かくし
て、かかる構成によってハブ２５と基台２１との離反防
止機構が形成される。

【００２２】第２図には、第２の実施形態を示す。この
実施形態は、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４４が設けてある。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。

【００２３】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。この実施形態の動
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。

【００２４】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３３
Ａ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け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てある。かくして、ここで
も、ハブ２５と基台２１との離反防止機構が形成され
る。

【００２５】なお、この第２の実施形態は、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。

【００２６】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摩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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】なお、上記各実施形態において、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。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構成で、輸送時或いは作動時にハブが基台から抜
けることのない磁気ディスク装置を得ることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の縦断面図

【図２】第２の実施形態の縦断面図

【図３】従来の磁気ディスク装置の縦断面図

【符号の説明】

２１ 基台 ２２，４１ 軸 ２４Ａ，２４Ｂ 動圧発生用の溝 ２５ ハブ ２６，４０ スリーブ部分 ３３ ロータ ３４ ステータ Ｄ 磁気ディスク Ｒ ラジアル流体軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラスト軸受とラジアル流体軸受とを介
   してハブを基台に支持する磁気ディスク装置において、
   前記基台に固定したステータと、ハブに固定したロータ
   との間の磁気吸引力により、ハブと基台との離反防止機
   構を構成した磁気ディスク装置。