JP3466945B2 - 記録ディスク駆動用モータ及びこれを備えた記録ディスク駆動装置 - Google Patents
記録ディスク駆動用モータ及びこれを備えた記録ディスク駆動装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
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- G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
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- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/085—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハードディ
スクなどの記録ディスクを回転駆動するための記録ディ
スク駆動用モータ及びこの記録ディスク駆動用モータを
備えた記録ディスク駆動装置に関する。
スクなどの記録ディスクを回転駆動するための記録ディ
スク駆動用モータ及びこの記録ディスク駆動用モータを
備えた記録ディスク駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、シャフトとこのシャフトを囲
繞するスリーブ部材とを相対的に回転支持するために、
両者間に介在させた流体の流体圧力を利用する動圧軸受
が用いられたモータ及びこのモータによって記録ディス
クを回転駆動する記録ディスク駆動装置が知られてい
る。
繞するスリーブ部材とを相対的に回転支持するために、
両者間に介在させた流体の流体圧力を利用する動圧軸受
が用いられたモータ及びこのモータによって記録ディス
クを回転駆動する記録ディスク駆動装置が知られてい
る。
【０００３】例えば、特開平１０−２６７０３６にその
構造が開示されるディスク駆動装置は、ブラケットと、
ブラケットの略中心部に取付けられた筒状のスリーブ
と、スリーブ内に挿入されたシャフトと、シャフトの一
方の端部に固定され、シャフトと一体的に回転するロー
タハブと、ロータハブの内周面に固着されたロータマグ
ネットと、このロータマグネットと半径方向に対向する
とともに磁気的中心を相互に軸線方向にずらして配設さ
れたステータとを有し、ラジアル方向（半径方向）の荷
重を支持する手段として、シャフトの外周面とスリーブ
の内周面との間に軸線方向に離間して形成された一対の
ラジアル軸受部を有するとともに、スラスト方向（軸線
方向）の荷重を支持する手段として、シャフトの端面と
この端面と軸線方向に対向するスリーブ底部を閉塞する
スラスト板との間に形成されたスラスト軸受を有する。
構造が開示されるディスク駆動装置は、ブラケットと、
ブラケットの略中心部に取付けられた筒状のスリーブ
と、スリーブ内に挿入されたシャフトと、シャフトの一
方の端部に固定され、シャフトと一体的に回転するロー
タハブと、ロータハブの内周面に固着されたロータマグ
ネットと、このロータマグネットと半径方向に対向する
とともに磁気的中心を相互に軸線方向にずらして配設さ
れたステータとを有し、ラジアル方向（半径方向）の荷
重を支持する手段として、シャフトの外周面とスリーブ
の内周面との間に軸線方向に離間して形成された一対の
ラジアル軸受部を有するとともに、スラスト方向（軸線
方向）の荷重を支持する手段として、シャフトの端面と
この端面と軸線方向に対向するスリーブ底部を閉塞する
スラスト板との間に形成されたスラスト軸受を有する。
【０００４】このような従来のディスク駆動用モータ
は、ステータに電流が供給されると、ロータマグネット
とステータとの間に回転磁界が発生し、ロータハブが所
定方向に回転する。ラジアル軸受部及びスラスト軸受部
は、ロータハブの回転にともない動圧発生用溝が潤滑流
体を所定方向に流動することによって生じる動圧によっ
てシャフトを軸支持する。
は、ステータに電流が供給されると、ロータマグネット
とステータとの間に回転磁界が発生し、ロータハブが所
定方向に回転する。ラジアル軸受部及びスラスト軸受部
は、ロータハブの回転にともない動圧発生用溝が潤滑流
体を所定方向に流動することによって生じる動圧によっ
てシャフトを軸支持する。
【０００５】また、スラスト軸受部をシャフト端面とス
ラスト板との間にのみ形成することでスラスト荷重支持
圧は軸線方向において一方向のみに作用することとなる
が、ロータマグネットとステータとの磁気的中心を軸線
方向に相互にずらしロータマグネットをブラケット方向
に磁気吸引することでバランスさせている。
ラスト板との間にのみ形成することでスラスト荷重支持
圧は軸線方向において一方向のみに作用することとなる
が、ロータマグネットとステータとの磁気的中心を軸線
方向に相互にずらしロータマグネットをブラケット方向
に磁気吸引することでバランスさせている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ディスク駆動装置においては、上述のとおり、軸線方向
において一方向にのみ作用するスラスト荷重支持圧をス
テータによってロータマグネットを磁気吸引することで
バランスさせていることから、駆動装置の起動、停止時
においてこの磁気吸引力が過大となり、軸受を構成する
部材どおしが接触することで摺動摩耗が進展し信頼性を
損なう原因となる。また、昨今のディスク駆動装置が搭
載されるパーソナルコンピュータ等の機器の薄型化の傾
向によって、記録ディスクを回転駆動するディスク駆動
装置自体も薄型化することが要求されているが、半径方
向に対向して配設されるステータとロータマグネットの
各軸線方向取付位置あるいは傾き等がステータとロータ
マグネットとの間に作用する磁気吸引力に影響を及ぼす
ことから、ディスク駆動装置の性能を安定化するために
は高い組立精度が要求されることとなり、工程の管理が
困難となることから、薄型のディスク駆動装置において
使用するには不向きである。
ディスク駆動装置においては、上述のとおり、軸線方向
において一方向にのみ作用するスラスト荷重支持圧をス
テータによってロータマグネットを磁気吸引することで
バランスさせていることから、駆動装置の起動、停止時
においてこの磁気吸引力が過大となり、軸受を構成する
部材どおしが接触することで摺動摩耗が進展し信頼性を
損なう原因となる。また、昨今のディスク駆動装置が搭
載されるパーソナルコンピュータ等の機器の薄型化の傾
向によって、記録ディスクを回転駆動するディスク駆動
装置自体も薄型化することが要求されているが、半径方
向に対向して配設されるステータとロータマグネットの
各軸線方向取付位置あるいは傾き等がステータとロータ
マグネットとの間に作用する磁気吸引力に影響を及ぼす
ことから、ディスク駆動装置の性能を安定化するために
は高い組立精度が要求されることとなり、工程の管理が
困難となることから、薄型のディスク駆動装置において
使用するには不向きである。
【０００７】なお、例えば特開平１０−６９７１３にそ
の構造が開示されるように、従来の記録ディスク駆動装
置に使用される流体動圧軸受には、スラストプレートを
用いずにシャフトの端面にのみ動圧発生用溝を形成して
スラスト軸受部を構成するとともにロータマグネットと
ステータとが軸線方向に対向するよう構成したものがあ
る。
の構造が開示されるように、従来の記録ディスク駆動装
置に使用される流体動圧軸受には、スラストプレートを
用いずにシャフトの端面にのみ動圧発生用溝を形成して
スラスト軸受部を構成するとともにロータマグネットと
ステータとが軸線方向に対向するよう構成したものがあ
る。
【０００８】この場合、ロータマグネットとステータと
を軸線方向に対向するよう配設することで、マグネット
とステータとの間には回転中常に磁気吸引と磁気反発と
が発生することとなり、ロータハブを非接触で回転自在
に支持する動圧流体軸受を使用するモータにおいては、
ロータハブの回転が不安定となる。
を軸線方向に対向するよう配設することで、マグネット
とステータとの間には回転中常に磁気吸引と磁気反発と
が発生することとなり、ロータハブを非接触で回転自在
に支持する動圧流体軸受を使用するモータにおいては、
ロータハブの回転が不安定となる。
【０００９】加えて、モータを回転駆動するために、ロ
ータマグネットを必要とすることから、例えばハードデ
ィスク駆動装置に使用されるディスク駆動用モータの場
合、マグネットの形成工程あるいはモータの組立工程に
おいて生じた磁粉が記録ディスクの記録面や記録ディス
クに情報を読み書きするための磁気ヘッドに付着し、正
確な情報の読み書きを阻害したり時には記録ディスクに
記録された情報そのものを破壊する、いわゆるマグネッ
トコンタミネーションの原因となる。また、マグネット
自体高価なため、モータ及びこれを使用する記録ディス
ク駆動装置のコストアップにつながる。
ータマグネットを必要とすることから、例えばハードデ
ィスク駆動装置に使用されるディスク駆動用モータの場
合、マグネットの形成工程あるいはモータの組立工程に
おいて生じた磁粉が記録ディスクの記録面や記録ディス
クに情報を読み書きするための磁気ヘッドに付着し、正
確な情報の読み書きを阻害したり時には記録ディスクに
記録された情報そのものを破壊する、いわゆるマグネッ
トコンタミネーションの原因となる。また、マグネット
自体高価なため、モータ及びこれを使用する記録ディス
ク駆動装置のコストアップにつながる。
【００１０】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、薄型化が可能であるとともに、加工及び組立等の工
程の管理が容易でかつ安価な記録ディスク駆動用モータ
及びこれを備えた記録ディスク駆動装置を提供すること
を目的としている。
で、薄型化が可能であるとともに、加工及び組立等の工
程の管理が容易でかつ安価な記録ディスク駆動用モータ
及びこれを備えた記録ディスク駆動装置を提供すること
を目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、静止部材と、
該静止部材に対して相対的に回転自在な少なくとも１枚
の記録ディスクが搭載される回転部材と、該回転部材の
回転によってラジアル方向荷重を支持するための支持力
を生じるラジアル軸受部と、該回転部材の回転によって
スラスト方向荷重を支持するための支持力を生じるスラ
スト軸受部とを備えて成る記録ディスク駆動用モータに
おいて、前記回転部材はロータハブと該ロータハブと一
体的に回転するシャフトとを備えて成り、また前記静止
部材は前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周
面と前記ロータハブの下面と軸線方向に対向する上端面
とを有する筒状スリーブ部材とを備えて成ると共に、前
記ラジアル軸受部は前記シャフトの外周面とこれと半径
方向に対向する前記スリーブ部材の内周面との間に介在
された流体と前記シャフトの外周面及び前記スリーブ部
材の内周面の少なくとも一方に形成され前記回転部材の
回転に応じて前記流体に作用してラジアル方向荷重を支
持するための支持力を発生する動圧発生用溝とから成
り、前記スラスト軸受部は前記ロータハブの下面とこれ
と軸線方向に対向する前記スリーブ部材の上端面との間
に介在された流体と前記ロータハブの下面及び前記スリ
ーブ部材の上端面の少なくとも一方に形成され前記回転
部材の回転に応じて前記流体に作用してスラスト方向荷
重を支持するための支持力を発生する動圧発生用溝とか
ら成ると共に、前記ロータハブの下面には軸線方向に垂
下し且つ前記スリーブの外周面と間隙を介して半径方向
に対向する円筒壁が設けられ、該円筒壁の内周面と前記
スリーブの外周面のいずれか一方には、該円筒壁の内周
面と前記スリーブの外周面との間の間隙が前記ロータハ
ブの下面から離れるにしたがって拡開するようテーパ面
状に形成されたテーパ状シール部が設けられており、前
記回転部材には軸線方向内方に突出する複数の突起を備
え、前記静止部材には前記複数の突起と軸線方向に対向
するようステータが配設されており、該ステータへの通
電によって生じる電磁力により前記回転部材は軸線方向
内方に磁気吸引され、前記スラスト軸受部は軸線方向外
方にのみ作用するスラスト方向荷重支持力を発生し、前
記ステータによる前記回転部材に対する磁気吸引力と前
記スラスト軸受部において生じるスラスト方向荷重支持
力とがバランスしていることを特徴とするものである。
該静止部材に対して相対的に回転自在な少なくとも１枚
の記録ディスクが搭載される回転部材と、該回転部材の
回転によってラジアル方向荷重を支持するための支持力
を生じるラジアル軸受部と、該回転部材の回転によって
スラスト方向荷重を支持するための支持力を生じるスラ
スト軸受部とを備えて成る記録ディスク駆動用モータに
おいて、前記回転部材はロータハブと該ロータハブと一
体的に回転するシャフトとを備えて成り、また前記静止
部材は前記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周
面と前記ロータハブの下面と軸線方向に対向する上端面
とを有する筒状スリーブ部材とを備えて成ると共に、前
記ラジアル軸受部は前記シャフトの外周面とこれと半径
方向に対向する前記スリーブ部材の内周面との間に介在
された流体と前記シャフトの外周面及び前記スリーブ部
材の内周面の少なくとも一方に形成され前記回転部材の
回転に応じて前記流体に作用してラジアル方向荷重を支
持するための支持力を発生する動圧発生用溝とから成
り、前記スラスト軸受部は前記ロータハブの下面とこれ
と軸線方向に対向する前記スリーブ部材の上端面との間
に介在された流体と前記ロータハブの下面及び前記スリ
ーブ部材の上端面の少なくとも一方に形成され前記回転
部材の回転に応じて前記流体に作用してスラスト方向荷
重を支持するための支持力を発生する動圧発生用溝とか
ら成ると共に、前記ロータハブの下面には軸線方向に垂
下し且つ前記スリーブの外周面と間隙を介して半径方向
に対向する円筒壁が設けられ、該円筒壁の内周面と前記
スリーブの外周面のいずれか一方には、該円筒壁の内周
面と前記スリーブの外周面との間の間隙が前記ロータハ
ブの下面から離れるにしたがって拡開するようテーパ面
状に形成されたテーパ状シール部が設けられており、前
記回転部材には軸線方向内方に突出する複数の突起を備
え、前記静止部材には前記複数の突起と軸線方向に対向
するようステータが配設されており、該ステータへの通
電によって生じる電磁力により前記回転部材は軸線方向
内方に磁気吸引され、前記スラスト軸受部は軸線方向外
方にのみ作用するスラスト方向荷重支持力を発生し、前
記ステータによる前記回転部材に対する磁気吸引力と前
記スラスト軸受部において生じるスラスト方向荷重支持
力とがバランスしていることを特徴とするものである。
【００１２】本発明の請求項１乃至７の記録ディスク駆
動用モータにおいては、ロータハブの下面に軸線方向内
方に突出する複数の突極を設け、ステータと突極とが軸
線方向に対向する、いわゆるアキシャルギャップタイプ
のモータ構造を備えるとともに、ステータを励磁するこ
とでロータハブ下面に設けた突極を磁気吸引することで
モータの回転力を得る、いわゆるリラクタンスタイプの
モータ構造を備えることから、ロータハブをステータの
電磁力によって軸線方向に磁気吸引することによって、
スラスト軸受部で発生する軸線方向外方にのみ作用する
スラスト荷重支持力とバランスさせいる。加えて、リラ
クタンスタイプモータはロータマグネットを必要としな
いことから、部品点数を削減し低コスト化することがで
きるとともに、モータの磁粉に起因するマグネットコン
タミテーションの発生を防止することができる。
動用モータにおいては、ロータハブの下面に軸線方向内
方に突出する複数の突極を設け、ステータと突極とが軸
線方向に対向する、いわゆるアキシャルギャップタイプ
のモータ構造を備えるとともに、ステータを励磁するこ
とでロータハブ下面に設けた突極を磁気吸引することで
モータの回転力を得る、いわゆるリラクタンスタイプの
モータ構造を備えることから、ロータハブをステータの
電磁力によって軸線方向に磁気吸引することによって、
スラスト軸受部で発生する軸線方向外方にのみ作用する
スラスト荷重支持力とバランスさせいる。加えて、リラ
クタンスタイプモータはロータマグネットを必要としな
いことから、部品点数を削減し低コスト化することがで
きるとともに、モータの磁粉に起因するマグネットコン
タミテーションの発生を防止することができる。
【００１３】この場合、突極は、磁性材から成るロータ
ハブと一体的に形成するあるいはロータハブが非磁性材
から成る場合は、複数の薄板状磁性部材を積層して突極
を形成しこれをロータハブの下面に固着する等の手段に
より設けることが可能である。
ハブと一体的に形成するあるいはロータハブが非磁性材
から成る場合は、複数の薄板状磁性部材を積層して突極
を形成しこれをロータハブの下面に固着する等の手段に
より設けることが可能である。
【００１４】また、スラスト軸受部をスリ−ブ部材の上
端面及びロータハブの下面との間に形成することで、ロ
ータハブの回転時の芯振れ等の姿勢の保持をラジアル軸
受部で制御しながら、記録ディスク駆動用モータを薄型
化することができる。
端面及びロータハブの下面との間に形成することで、ロ
ータハブの回転時の芯振れ等の姿勢の保持をラジアル軸
受部で制御しながら、記録ディスク駆動用モータを薄型
化することができる。
【００１５】更に、モータの上部に位置するロータハブ
がスラスト軸受部の一部を構成することから、例えばス
ラストプレートを用いた場合のように、ロータハブから
垂下するシャフトで回転を支持する場合に較べて、回転
中の姿勢制御が容易になるとともに、スラスト軸受部を
構成する各部材及びシャフトとロータハブ等の締結部の
精度と強度の誤差の影響も受けにくいため、工程管理が
容易になりモータの生産性を向上することができるとと
もに、スラスト軸受部を構成するロータハブの下面及び
スリーブ部材の上端面の面精度の許容範囲内において、
スラスト軸受部間の微少間隙を小さく（狭く）設定する
ことができるため、スラスト軸受部の軸受剛性を高め、
スラスト荷重支持力を向上することができる。
がスラスト軸受部の一部を構成することから、例えばス
ラストプレートを用いた場合のように、ロータハブから
垂下するシャフトで回転を支持する場合に較べて、回転
中の姿勢制御が容易になるとともに、スラスト軸受部を
構成する各部材及びシャフトとロータハブ等の締結部の
精度と強度の誤差の影響も受けにくいため、工程管理が
容易になりモータの生産性を向上することができるとと
もに、スラスト軸受部を構成するロータハブの下面及び
スリーブ部材の上端面の面精度の許容範囲内において、
スラスト軸受部間の微少間隙を小さく（狭く）設定する
ことができるため、スラスト軸受部の軸受剛性を高め、
スラスト荷重支持力を向上することができる。
【００１６】尚、ラジアル軸受部及びスラスト軸受部に
おいて介在される流体としては、潤滑油、磁性流体等か
ら、必要な加重支持圧及び粘性等に基づいて適宜選択可
能である。
おいて介在される流体としては、潤滑油、磁性流体等か
ら、必要な加重支持圧及び粘性等に基づいて適宜選択可
能である。
【００１７】加えて、ラジアル軸受部及びスラスト軸受
部を構成するスリーブ部材を多孔質の含油金属材から形
成すると、潤滑油及び磁性流体等液体の流体を使用する
場合に、流体の充填時あるいはモータの回転時に動圧発
生用溝による撹拌で流体内に発生した気泡を容易に排除
することができるので別途通気孔を設ける必要が無く構
造を簡素化できる。また支持部材内に潤滑油を内蔵する
ので流体の枯渇の懸念が少ない。この多孔質の含油金属
材としては、例えば片状黒鉛鋳鉄の切削粉を圧縮成形
し、焼結して得られた材料に、潤滑油を含浸したものが
使用される。
部を構成するスリーブ部材を多孔質の含油金属材から形
成すると、潤滑油及び磁性流体等液体の流体を使用する
場合に、流体の充填時あるいはモータの回転時に動圧発
生用溝による撹拌で流体内に発生した気泡を容易に排除
することができるので別途通気孔を設ける必要が無く構
造を簡素化できる。また支持部材内に潤滑油を内蔵する
ので流体の枯渇の懸念が少ない。この多孔質の含油金属
材としては、例えば片状黒鉛鋳鉄の切削粉を圧縮成形
し、焼結して得られた材料に、潤滑油を含浸したものが
使用される。
【００１８】この場合、多孔質の含油金属材から形成さ
れたスリーブ部材の動圧作用面を、例えば目つぶし加工
により表面処理することによって、軸受部で発生した荷
重支持圧が軸受外に逃げることが防止され、軸支持力を
損なうことがない。
れたスリーブ部材の動圧作用面を、例えば目つぶし加工
により表面処理することによって、軸受部で発生した荷
重支持圧が軸受外に逃げることが防止され、軸支持力を
損なうことがない。
【００１９】また、スリーブ部材を含油金属から形成す
ることで、モータの起動並びに停止時及び荷重支持圧が
十分に発生し得ない低速回転時において、ラジアル軸受
部及びスラスト軸受部を構成する各部材が接触すること
によって生じる摺動摩耗を低減することができる。
ることで、モータの起動並びに停止時及び荷重支持圧が
十分に発生し得ない低速回転時において、ラジアル軸受
部及びスラスト軸受部を構成する各部材が接触すること
によって生じる摺動摩耗を低減することができる。
【００２０】これに対し、スリーブ部材を銅又は銅合金
あるいはステンレス鋼から形成すると、スリーブ部材の
耐摩耗性等が向上し、軸受部の耐久性を向上することが
できるが、その一方では、液体の流体を使用する場合、
気泡に関して配慮が必要になる。
あるいはステンレス鋼から形成すると、スリーブ部材の
耐摩耗性等が向上し、軸受部の耐久性を向上することが
できるが、その一方では、液体の流体を使用する場合、
気泡に関して配慮が必要になる。
【００２１】流体中の気泡に関する配慮としては、流体
充填に真空プロセス等を用いて気泡が混入しないよう配
慮し、また稼働中に気泡が流体に混入しがたいような構
造とする方法がある。また一方では動圧軸受部の端が何
らかの手段により外気と連通するような構造としても可
能で、後者の場合の例として連通路を一対のラジアル軸
受部間から外気へ通じるよう設けている。
充填に真空プロセス等を用いて気泡が混入しないよう配
慮し、また稼働中に気泡が流体に混入しがたいような構
造とする方法がある。また一方では動圧軸受部の端が何
らかの手段により外気と連通するような構造としても可
能で、後者の場合の例として連通路を一対のラジアル軸
受部間から外気へ通じるよう設けている。
【００２２】また、シャフト外周面あるいはスリーブ部
材内周面の少なくとも一方の面の連通路の開口部に対応
する部分には環状凹部が形成されることによって周状の
空気介在部が構成され、ラジアル軸受部は軸線方向に離
間して一対形成されることになる。
材内周面の少なくとも一方の面の連通路の開口部に対応
する部分には環状凹部が形成されることによって周状の
空気介在部が構成され、ラジアル軸受部は軸線方向に離
間して一対形成されることになる。
【００２３】尚、ここでいう外気というのは、シャフト
及びロータハブの上壁部とスリーブ部材との間の微少間
隙外の雰囲気を言い、モータの内外、モータを組み込ん
だ装置の内外を問わない。またその外気の圧力が大気圧
であるか否かを問わない。
及びロータハブの上壁部とスリーブ部材との間の微少間
隙外の雰囲気を言い、モータの内外、モータを組み込ん
だ装置の内外を問わない。またその外気の圧力が大気圧
であるか否かを問わない。
【００２４】このように、ラジアル軸受部をスリーブ部
材に設けられた連通路を通じて外気に連通するようにす
ると、流体中に発生した気泡を容易に軸受外部に排出す
ることができるとともに、微少間隙中に介在する流体が
減少した場合、外気圧を利用して各動圧軸受部に微少間
隙の他の部分に介在されていた流体を供給し、軸受部の
機能を長期間に亘って維持することができる。
材に設けられた連通路を通じて外気に連通するようにす
ると、流体中に発生した気泡を容易に軸受外部に排出す
ることができるとともに、微少間隙中に介在する流体が
減少した場合、外気圧を利用して各動圧軸受部に微少間
隙の他の部分に介在されていた流体を供給し、軸受部の
機能を長期間に亘って維持することができる。
【００２５】また、本発明の記録ディスク駆動装置は、
ロータハブ下面に形成された突極とこれと軸線方向に対
向するステータからなる、アキシャルギャップタイプの
リラクタンスモータを記録ディスク駆動用モータとして
使用することで、請求項１乃至７の記録ディスク駆動用
モータと同様の効果を奏することができるとともに記録
ディスク駆動装置を薄型化することができる。
ロータハブ下面に形成された突極とこれと軸線方向に対
向するステータからなる、アキシャルギャップタイプの
リラクタンスモータを記録ディスク駆動用モータとして
使用することで、請求項１乃至７の記録ディスク駆動用
モータと同様の効果を奏することができるとともに記録
ディスク駆動装置を薄型化することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る記録ディスク
駆動装置の実施形態について図面を参照して説明する
が、本発明は以下に示す各実施例に限定されるものでは
ない。
駆動装置の実施形態について図面を参照して説明する
が、本発明は以下に示す各実施例に限定されるものでは
ない。
【００２７】図１は、本発明の記録ディスク駆動装置に
おける概略要部構成を模式的に示す縦断面図である。
おける概略要部構成を模式的に示す縦断面図である。
【００２８】図１において、この記録ディスク駆動装置
は、記録ディスク駆動用モータが支持されるベース部材
２０２と、ベース部材２０２とともに記録ディスク駆動
モータを囲繞し内部に清浄空間２０４を形成する上蓋部
２０６とからなるハウジング２００と、記録ディスク駆
動用モータのロータハブに保持されたハードディスク等
の記録ディスク２０８を保持するために、ネジ２１０に
よって記録ディスク駆動用モータのロータハブに固定さ
れたクランプ部材２１２とを備える。
は、記録ディスク駆動用モータが支持されるベース部材
２０２と、ベース部材２０２とともに記録ディスク駆動
モータを囲繞し内部に清浄空間２０４を形成する上蓋部
２０６とからなるハウジング２００と、記録ディスク駆
動用モータのロータハブに保持されたハードディスク等
の記録ディスク２０８を保持するために、ネジ２１０に
よって記録ディスク駆動用モータのロータハブに固定さ
れたクランプ部材２１２とを備える。
【００２９】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１におい
て示す本発明の記録ディスク駆動装置において使用され
る記録ディスク駆動用モータのステータ及び突極を示し
ている。
て示す本発明の記録ディスク駆動装置において使用され
る記録ディスク駆動用モータのステータ及び突極を示し
ている。
【００３０】図２（ａ）において示すように、本発明の
記録ディスク駆動用モータのステータ２１４は、固定子
巻線２１６、２１８、２２０、２２２、２２４、２２６
が巻装された６つの磁極が円周方向に沿って等間隔に配
設されており、このステータ２１４に図２（ｂ）に示す
突極２２８、２３０、２３２、２３４を備えた後述のロ
ータハブが軸線方向に対向しアキシャルギャップタイプ
のリラクタンスモータを構成している。尚、固定子巻線
２１６と２２２、２１８と２２４、２２０と２２６は、
それぞれ同一方向に直列接続され、３相の固定子巻線を
構成している。
記録ディスク駆動用モータのステータ２１４は、固定子
巻線２１６、２１８、２２０、２２２、２２４、２２６
が巻装された６つの磁極が円周方向に沿って等間隔に配
設されており、このステータ２１４に図２（ｂ）に示す
突極２２８、２３０、２３２、２３４を備えた後述のロ
ータハブが軸線方向に対向しアキシャルギャップタイプ
のリラクタンスモータを構成している。尚、固定子巻線
２１６と２２２、２１８と２２４、２２０と２２６は、
それぞれ同一方向に直列接続され、３相の固定子巻線を
構成している。
【００３１】上述のとおり構成されたステータ２１４の
固定子巻線２１６と２２２、２１８と２２４、２２０と
２２６に１２０゜ずつ位相のずれた電流が順次通電され
ることにより、ステータ２１４の磁極の周りに回転磁界
が形成され、この回転磁界に突極２２８乃至２３４が磁
気吸引される形で、固定子巻線への通電の切り替えに追
従してロータハブが軸心を回転中心にして回転する。
固定子巻線２１６と２２２、２１８と２２４、２２０と
２２６に１２０゜ずつ位相のずれた電流が順次通電され
ることにより、ステータ２１４の磁極の周りに回転磁界
が形成され、この回転磁界に突極２２８乃至２３４が磁
気吸引される形で、固定子巻線への通電の切り替えに追
従してロータハブが軸心を回転中心にして回転する。
【００３２】図３はステータ２１４の固定子巻線２１６
乃至２２６への通電を制御するための駆動回路を示して
いる。
乃至２２６への通電を制御するための駆動回路を示して
いる。
【００３３】駆動回路２３６は、図３に示すように、固
定子巻線２１６、２２２と直列接続されるトランジスタ
Ｔｒ１と、固定子巻線２１８、２２４と直列接続される
トランジスタＴｒ２と、固定子巻線２２０、２２６と直
列接続されるトランジスタＴｒ３と、各トランジスタＴ
ｒ１乃至Ｔｒ３をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御回路２３８
とを備えている。また、固定子巻線２１６、２２２とト
ランジスタＴｒ１、固定子巻線２１８、２２４とトラン
ジスタＴｒ２及び固定子巻線２２０、２２６とトランジ
スタＴｒ３の各直列回路は、それぞれ直流電源Ｅに接続
されている。
定子巻線２１６、２２２と直列接続されるトランジスタ
Ｔｒ１と、固定子巻線２１８、２２４と直列接続される
トランジスタＴｒ２と、固定子巻線２２０、２２６と直
列接続されるトランジスタＴｒ３と、各トランジスタＴ
ｒ１乃至Ｔｒ３をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御回路２３８
とを備えている。また、固定子巻線２１６、２２２とト
ランジスタＴｒ１、固定子巻線２１８、２２４とトラン
ジスタＴｒ２及び固定子巻線２２０、２２６とトランジ
スタＴｒ３の各直列回路は、それぞれ直流電源Ｅに接続
されている。
【００３４】また、制御回路２３８には、３つの制御端
子２３８ａ、２３８ｂ、２３８ｃが設けられており、制
御端子２３８ａに制御信号が入力されると、その入力期
間中はトランジスタＴｒ１が、制御端子２３８ｂに制御
信号が入力されると、その入力期間中はトランジスタＴ
ｒ２が、制御端子２３８ｃに制御信号が入力されると、
その入力期間中はトランジスタＴｒ３がそれぞれ導通さ
れ、導通されたトランジスタに接続されている固定子巻
線に通電されるようになっている。尚、各トランジスタ
がＯＮからＯＦＦになったときに固定子巻線に誘起され
る逆起電力よりトランジスタが破壊されるのを防止する
ため、各トランジスタには保護用ダイオードを並列接続
しておくことが望ましい。
子２３８ａ、２３８ｂ、２３８ｃが設けられており、制
御端子２３８ａに制御信号が入力されると、その入力期
間中はトランジスタＴｒ１が、制御端子２３８ｂに制御
信号が入力されると、その入力期間中はトランジスタＴ
ｒ２が、制御端子２３８ｃに制御信号が入力されると、
その入力期間中はトランジスタＴｒ３がそれぞれ導通さ
れ、導通されたトランジスタに接続されている固定子巻
線に通電されるようになっている。尚、各トランジスタ
がＯＮからＯＦＦになったときに固定子巻線に誘起され
る逆起電力よりトランジスタが破壊されるのを防止する
ため、各トランジスタには保護用ダイオードを並列接続
しておくことが望ましい。
【００３５】次に、図４及び図５を参照して、図１に示
す記録ディスク駆動装置において使用される記録ディス
ク駆動用モータについて説明する。
す記録ディスク駆動装置において使用される記録ディス
ク駆動用モータについて説明する。
【００３６】図４は本発明の第１の実施形態の記録ディ
スク駆動装置において使用される記録ディスク駆動用モ
ータ１の概略要部構成を模式的に示す縦断面図である。
スク駆動装置において使用される記録ディスク駆動用モ
ータ１の概略要部構成を模式的に示す縦断面図である。
【００３７】図４において、この記録ディスク駆動用モ
ータ１は、略円盤状の上壁部２ａと、この上壁部２ａの
外周縁部から下方に垂下する円筒状周壁部２ｂと、この
周壁部２ｂの外周面下端部から半径方向外方に突出し、
図４において２点鎖線で示す記録ディスク２０８を載置
する鍔状部２ｃとから構成されるロータハブ２と、この
ロータハブ２の上壁部２ａの中央部に一方の端部が外嵌
固定されて、回転部材の一部をなすシャフト４と、この
シャフト４を回転自在に支持する中空円筒状の支持部材
６と、この支持部材６の内周下端部に嵌合された円盤状
カバー８と、支持部材６を保持する保持体としての保持
筒１０と、この保持筒１０が嵌着されるブラケット１２
と、ロータハブ２の上壁部２ａとシャフト４と支持部材
６とカバー８との間に形成された微少間隙中に介在され
た潤滑油等の潤滑流体１４と、シャフト４の外周面と支
持部材６の内周面の少なくとも一方の面に形成されたヘ
リングボーン状溝１６とスパイラル状溝１８の作用によ
りラジアル荷重支持圧を発生させるラジアル軸受部１
９、２０と、支持部材６の上端面と軸線方向に対向する
上壁部２ａの下面の少なくとも一方の面に形成されたス
パイラル状溝２２の作用によってスラスト荷重支持圧を
発生させるスラスト軸受部２４と、図２（ａ）及び図２
（ｂ）において示すステータ２１４の各固定子巻線２１
６乃至２２６と軸線方向に対向するとともにこれと協働
してロータハブ２及びシャフト４を支持部材６及びカバ
ー８内で回転駆動させるためにロータハブ２の上壁部２
ａの下面に設けられた複数の突極２２８乃至２３４とを
有している。ブラケット１２は図１において示すベース
部材２０２に固着されている。
ータ１は、略円盤状の上壁部２ａと、この上壁部２ａの
外周縁部から下方に垂下する円筒状周壁部２ｂと、この
周壁部２ｂの外周面下端部から半径方向外方に突出し、
図４において２点鎖線で示す記録ディスク２０８を載置
する鍔状部２ｃとから構成されるロータハブ２と、この
ロータハブ２の上壁部２ａの中央部に一方の端部が外嵌
固定されて、回転部材の一部をなすシャフト４と、この
シャフト４を回転自在に支持する中空円筒状の支持部材
６と、この支持部材６の内周下端部に嵌合された円盤状
カバー８と、支持部材６を保持する保持体としての保持
筒１０と、この保持筒１０が嵌着されるブラケット１２
と、ロータハブ２の上壁部２ａとシャフト４と支持部材
６とカバー８との間に形成された微少間隙中に介在され
た潤滑油等の潤滑流体１４と、シャフト４の外周面と支
持部材６の内周面の少なくとも一方の面に形成されたヘ
リングボーン状溝１６とスパイラル状溝１８の作用によ
りラジアル荷重支持圧を発生させるラジアル軸受部１
９、２０と、支持部材６の上端面と軸線方向に対向する
上壁部２ａの下面の少なくとも一方の面に形成されたス
パイラル状溝２２の作用によってスラスト荷重支持圧を
発生させるスラスト軸受部２４と、図２（ａ）及び図２
（ｂ）において示すステータ２１４の各固定子巻線２１
６乃至２２６と軸線方向に対向するとともにこれと協働
してロータハブ２及びシャフト４を支持部材６及びカバ
ー８内で回転駆動させるためにロータハブ２の上壁部２
ａの下面に設けられた複数の突極２２８乃至２３４とを
有している。ブラケット１２は図１において示すベース
部材２０２に固着されている。
【００３８】複数の突極２２８乃至２３４は、ロータハ
ブ２の下面から軸線方向下方に突出し、周方向に一定間
隔離間して配設されており、ステータ２１４の各固定子
巻線２１６乃至２２６と軸線方向に間隙を有して対向し
ている。
ブ２の下面から軸線方向下方に突出し、周方向に一定間
隔離間して配設されており、ステータ２１４の各固定子
巻線２１６乃至２２６と軸線方向に間隙を有して対向し
ている。
【００３９】記録ディスク駆動用モータは、上述のとお
り、ステータ２１４の各固定子巻線２１６乃至２２６へ
の通電によって、突極２２８乃至２３４が磁気吸引さ
れ、図３において示す駆動回路２３６による通電の切り
替えに追従してロータハブ２が軸心を回転中心にして回
転するが、モータの起動並びに停止時及び荷重支持圧が
十分に発生し得ない低速回転時においてラジアル軸受部
１９、２０及びスラスト軸受部２４を構成する各部材が
接触し、摺動摩耗が生じることを低減するために、ロー
タハブ２の回転が所定回転数に達するまでの期間、ステ
ータ２１４の各固定子巻線２１６乃至２２６への通電を
間欠的あるいは低電流とすることによって、ステータ２
１４による突極３の磁気吸引力を抑制することが望まし
い。
り、ステータ２１４の各固定子巻線２１６乃至２２６へ
の通電によって、突極２２８乃至２３４が磁気吸引さ
れ、図３において示す駆動回路２３６による通電の切り
替えに追従してロータハブ２が軸心を回転中心にして回
転するが、モータの起動並びに停止時及び荷重支持圧が
十分に発生し得ない低速回転時においてラジアル軸受部
１９、２０及びスラスト軸受部２４を構成する各部材が
接触し、摺動摩耗が生じることを低減するために、ロー
タハブ２の回転が所定回転数に達するまでの期間、ステ
ータ２１４の各固定子巻線２１６乃至２２６への通電を
間欠的あるいは低電流とすることによって、ステータ２
１４による突極３の磁気吸引力を抑制することが望まし
い。
【００４０】この突極２２８乃至２３４は、磁性材から
成るロータハブ２と一体的に形成するあるいは非磁性の
ロータハブ２に複数の薄板状磁性材を積層して形成した
突極を固着する等の手段によって設けることができる。
成るロータハブ２と一体的に形成するあるいは非磁性の
ロータハブ２に複数の薄板状磁性材を積層して形成した
突極を固着する等の手段によって設けることができる。
【００４１】上述のヘリングボーン状溝１６は、互いに
逆方向のスパイラル状溝１６ａ、１６ｂを曲折部１６ｃ
で連結したものであり、ロータハブ２及びシャフト４の
回転時に、スパイラル状溝１６ａ、１６ｂによって曲折
部１６ｃに向けて両方向から潤滑流体１４を流動させる
ことで作用するラジアル荷重支持圧を発生させるように
なっており、またスパイラル状溝１８、２２は、それぞ
れ図４において矢印Ａ、Ｂで示す方向に作用するラジア
ル荷重支持圧及びスラスト荷重支持圧を発生するように
なっている。
逆方向のスパイラル状溝１６ａ、１６ｂを曲折部１６ｃ
で連結したものであり、ロータハブ２及びシャフト４の
回転時に、スパイラル状溝１６ａ、１６ｂによって曲折
部１６ｃに向けて両方向から潤滑流体１４を流動させる
ことで作用するラジアル荷重支持圧を発生させるように
なっており、またスパイラル状溝１８、２２は、それぞ
れ図４において矢印Ａ、Ｂで示す方向に作用するラジア
ル荷重支持圧及びスラスト荷重支持圧を発生するように
なっている。
【００４２】支持部材６は、例えば銅又は銅合金あるい
はステンレス鋼等の金属材料から形成され、ラジアル軸
受部１９、２０と外気とを連通するために、ラジアル軸
受部１９、２０間と支持部材６の外気に露出する外周面
に開口するよう半径方向に形成された第１呼吸孔３０と
ラジアル軸受部１９の軸線方向下端部に開口する第２呼
吸孔３２が形成される。支持部材６の内周面の第１呼吸
孔３０が開口する位置には、環状凹部３４が形成される
とともに、環状凹部３４とシャフト４の外周面との間に
は空気が介在する空気介在部３６が形成され、ラジアル
軸受部１９、２０はこの空気介在部３６によって、軸線
方向に分離される。また、第２呼吸孔３２は、支持部材
６の上端面に開口するよう軸線方向に形成された連通路
３８に連結されている。
はステンレス鋼等の金属材料から形成され、ラジアル軸
受部１９、２０と外気とを連通するために、ラジアル軸
受部１９、２０間と支持部材６の外気に露出する外周面
に開口するよう半径方向に形成された第１呼吸孔３０と
ラジアル軸受部１９の軸線方向下端部に開口する第２呼
吸孔３２が形成される。支持部材６の内周面の第１呼吸
孔３０が開口する位置には、環状凹部３４が形成される
とともに、環状凹部３４とシャフト４の外周面との間に
は空気が介在する空気介在部３６が形成され、ラジアル
軸受部１９、２０はこの空気介在部３６によって、軸線
方向に分離される。また、第２呼吸孔３２は、支持部材
６の上端面に開口するよう軸線方向に形成された連通路
３８に連結されている。
【００４３】ラジアル軸受部１９、２０は、第１呼吸孔
３０及び第２呼吸孔３２並びに連通路３８を通じて外気
に解放状態となっており、潤滑流体１４の充填時あるい
はモータの回転時に、ヘリングボーン状溝１６及びスパ
イラル状溝１８による撹拌によってラジアル軸受部１
９、２０に介在される潤滑流体１４内に発生した気泡
を、第１呼吸孔３０及び第２呼吸孔３２並びに連通路３
８を通じて軸受外部に排出することにより、モータの温
度上昇によって気泡が熱膨張し潤滑流体１４が軸受外部
に漏出することを防止するようになっている。
３０及び第２呼吸孔３２並びに連通路３８を通じて外気
に解放状態となっており、潤滑流体１４の充填時あるい
はモータの回転時に、ヘリングボーン状溝１６及びスパ
イラル状溝１８による撹拌によってラジアル軸受部１
９、２０に介在される潤滑流体１４内に発生した気泡
を、第１呼吸孔３０及び第２呼吸孔３２並びに連通路３
８を通じて軸受外部に排出することにより、モータの温
度上昇によって気泡が熱膨張し潤滑流体１４が軸受外部
に漏出することを防止するようになっている。
【００４４】ロータハブ２の上壁部２ａの下面には、更
に、支持部材６の外周面と空隙をもって対向する周状突
起２ｄが形成され、スラスト軸受部２２の半径方向外端
部において、この周状突起２ｄの内周面と支持部材６と
が協働してシール構造を構成するテーパ状シール部４０
が設けられている。
に、支持部材６の外周面と空隙をもって対向する周状突
起２ｄが形成され、スラスト軸受部２２の半径方向外端
部において、この周状突起２ｄの内周面と支持部材６と
が協働してシール構造を構成するテーパ状シール部４０
が設けられている。
【００４５】また、シャフト４の軸線方向下端部には環
状切り欠き４ａが形成されており、この環状切り欠き４
ａにはシャフト４の外周面から半径方向外方に突出する
リング状部材４２が固着されるとともに、このリング状
部材４２に対応する支持部材６の内周面には環状凹部６
ａが形成されており、シャフト４の抜け止め構造がこれ
らリング状部材４２と環状凹部６ａとが嵌り合うことで
構成される。また、リング状部材４２はシャフト４の下
方端部よりも軸線方向下方に幾分突出して固着されてお
り、シャフト４の端面とカバー８との間の微少間隙は、
他の部分の微少間隙よりも比較的大きく設定されて潤滑
流体１４の溜部として機能する。この溜部に貯留された
潤滑流体１４は、軸受部の潤滑流体１４が減少した時に
供給され、軸受の機能を長期間に亘って安定して維持す
ることができる。
状切り欠き４ａが形成されており、この環状切り欠き４
ａにはシャフト４の外周面から半径方向外方に突出する
リング状部材４２が固着されるとともに、このリング状
部材４２に対応する支持部材６の内周面には環状凹部６
ａが形成されており、シャフト４の抜け止め構造がこれ
らリング状部材４２と環状凹部６ａとが嵌り合うことで
構成される。また、リング状部材４２はシャフト４の下
方端部よりも軸線方向下方に幾分突出して固着されてお
り、シャフト４の端面とカバー８との間の微少間隙は、
他の部分の微少間隙よりも比較的大きく設定されて潤滑
流体１４の溜部として機能する。この溜部に貯留された
潤滑流体１４は、軸受部の潤滑流体１４が減少した時に
供給され、軸受の機能を長期間に亘って安定して維持す
ることができる。
【００４６】上記構成により、各固定子巻線２１６乃至
２２６への通電でロータハブ２の下面に設けた複数の突
極２２８乃至２３４が磁気吸引され、図３において示す
駆動回路２３６による通電の切り替えに応じてロータハ
ブ２及びシャフト４が支持部材６及びカバー８内で回転
駆動することになるが、ロータハブ２の回転によって、
スラスト軸受部２４において、ロータハブ２の上壁部２
ａと支持部材６との間隙内の潤滑流体１４は、ヘリング
ボーン状溝２０の作用により軸線方向外方にのみ作用す
るスラスト荷重支持圧を発生し、またラジアル軸受部１
９、２０において、シャフト４と支持部材６との間隙内
の潤滑流体１４は、シャフト４の回転でヘリングボーン
状溝１６及びスパイラル状溝１８の作用によってラジア
ル荷重支持圧を発生する。
２２６への通電でロータハブ２の下面に設けた複数の突
極２２８乃至２３４が磁気吸引され、図３において示す
駆動回路２３６による通電の切り替えに応じてロータハ
ブ２及びシャフト４が支持部材６及びカバー８内で回転
駆動することになるが、ロータハブ２の回転によって、
スラスト軸受部２４において、ロータハブ２の上壁部２
ａと支持部材６との間隙内の潤滑流体１４は、ヘリング
ボーン状溝２０の作用により軸線方向外方にのみ作用す
るスラスト荷重支持圧を発生し、またラジアル軸受部１
９、２０において、シャフト４と支持部材６との間隙内
の潤滑流体１４は、シャフト４の回転でヘリングボーン
状溝１６及びスパイラル状溝１８の作用によってラジア
ル荷重支持圧を発生する。
【００４７】このとき、ロータハブ２及びシャフト４に
対して付与されるベース部材１２の方向（軸線方向内
方）へのステータ２１４の電磁力による磁気吸引力とス
ラスト軸受部２４で発生するスラスト荷重支持圧とがバ
ランスして釣り合っている。
対して付与されるベース部材１２の方向（軸線方向内
方）へのステータ２１４の電磁力による磁気吸引力とス
ラスト軸受部２４で発生するスラスト荷重支持圧とがバ
ランスして釣り合っている。
【００４８】上述のとおり、スラスト軸受部２４をロー
タハブ２の上壁部２ａと支持部材６の上端面との間に設
け、スラスト軸受部２４の発生するロータハブ２及びシ
ャフト４等の回転部材の浮上力をステータ２１４による
ロータハブ２の磁気吸引力によって均衡させるよう構成
することから、従来の構造ように軸線方向で上下方向に
スラスト荷重支持力が生じるようにスラスト軸受を構成
する必要がなく、精密な加工を要求される軸受構成部材
を削減することができ、工程の管理が容易になることか
ら、記録ディスク駆動用モータの低コスト化を図ること
ができる。
タハブ２の上壁部２ａと支持部材６の上端面との間に設
け、スラスト軸受部２４の発生するロータハブ２及びシ
ャフト４等の回転部材の浮上力をステータ２１４による
ロータハブ２の磁気吸引力によって均衡させるよう構成
することから、従来の構造ように軸線方向で上下方向に
スラスト荷重支持力が生じるようにスラスト軸受を構成
する必要がなく、精密な加工を要求される軸受構成部材
を削減することができ、工程の管理が容易になることか
ら、記録ディスク駆動用モータの低コスト化を図ること
ができる。
【００４９】また、記録ディスク駆動用モータとして、
鉄等の磁性材を磁気吸引することによってモータの駆動
力を得るリラクタンスモータを使用することで、回転中
常に磁気反発と磁気吸引を繰り返す永久磁石モータに比
べて、ロータハブ２の回転が安定し回転特性を向上する
ことができる。
鉄等の磁性材を磁気吸引することによってモータの駆動
力を得るリラクタンスモータを使用することで、回転中
常に磁気反発と磁気吸引を繰り返す永久磁石モータに比
べて、ロータハブ２の回転が安定し回転特性を向上する
ことができる。
【００５０】加えて、永久磁石を必要としないことか
ら、永久磁石の成形時あるいはモータの組立の際に生じ
た磁粉によるマグネットコンタミネーションの発生が防
止され、特にハードディスク等の清浄空間を必要とする
記録ディスク駆動装置において好適であるとともに、部
品点数を削減することができ、低コスト化することがで
きる。
ら、永久磁石の成形時あるいはモータの組立の際に生じ
た磁粉によるマグネットコンタミネーションの発生が防
止され、特にハードディスク等の清浄空間を必要とする
記録ディスク駆動装置において好適であるとともに、部
品点数を削減することができ、低コスト化することがで
きる。
【００５１】次に図５を参照して本発明の第２の実施形
態について説明する。
態について説明する。
【００５２】図５は本発明の第２の実施形態の記録ディ
スク駆動用モータにおける軸受部分の概略要部構成を模
式的に示す縦部分断面図であり、図４の構成部材と同一
の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその説
明を省略する。
スク駆動用モータにおける軸受部分の概略要部構成を模
式的に示す縦部分断面図であり、図４の構成部材と同一
の作用効果を奏する部材には同一の符号を付してその説
明を省略する。
【００５３】図５において示す記録ディスク駆動用モー
タは、上記本発明の第１の実施形態と略同様の構成を有
するが、この本発明の第２の実施形態の記録ディスク駆
動用モータにおいては、シャフト４４を回転自在に支持
する中空円筒状の支持部材４６が、多孔質の含油金属材
から形成される。また、ラジアル軸受部５０はヘリング
ボーン状溝４８を備え、シャフト４４の外周面と支持部
材４６の内周面との間に１つのみ構成されるとともにス
ラスト軸受部５４は図５において矢印Ｃで示す方向に作
用するようスラスト荷重支持圧を発生する半径方向にア
ンバランスなヘリングボーン状溝５２を備えて構成され
る。
タは、上記本発明の第１の実施形態と略同様の構成を有
するが、この本発明の第２の実施形態の記録ディスク駆
動用モータにおいては、シャフト４４を回転自在に支持
する中空円筒状の支持部材４６が、多孔質の含油金属材
から形成される。また、ラジアル軸受部５０はヘリング
ボーン状溝４８を備え、シャフト４４の外周面と支持部
材４６の内周面との間に１つのみ構成されるとともにス
ラスト軸受部５４は図５において矢印Ｃで示す方向に作
用するようスラスト荷重支持圧を発生する半径方向にア
ンバランスなヘリングボーン状溝５２を備えて構成され
る。
【００５４】この支持部材４６の動圧作用面、すなわち
スラスト軸受部５４の一部を構成する支持部材４６の上
端面のうち少なくともヘリングボーン状溝５２に対応す
る部分及びラジアル軸受部５０の一部を構成する支持部
材４６の内周面のうち少なくともヘリングボーン状溝４
８に対応する部分には、例えば目潰し加工が施され、発
生した動圧をそのまま荷重支持圧として作用させてい
る。この動圧作用面の目潰し加工は、含油金属材を圧
縮、樹脂の含浸固化あるいはメッキ等の手段でおこなう
ことができる。
スラスト軸受部５４の一部を構成する支持部材４６の上
端面のうち少なくともヘリングボーン状溝５２に対応す
る部分及びラジアル軸受部５０の一部を構成する支持部
材４６の内周面のうち少なくともヘリングボーン状溝４
８に対応する部分には、例えば目潰し加工が施され、発
生した動圧をそのまま荷重支持圧として作用させてい
る。この動圧作用面の目潰し加工は、含油金属材を圧
縮、樹脂の含浸固化あるいはメッキ等の手段でおこなう
ことができる。
【００５５】上述のように、支持部材４６を多孔質の含
油金属材から形成することによって、ラジアル軸受部５
０を含油金属材中の孔を介して外気に連通することか
ら、ラジアル軸受部５０を外気に開放するための連通路
等の特別な構成を要することなく、図４において示す本
発明の第１の実施形態と同様に、潤滑流体１４の充填時
あるいはモータ回転時に、ヘリングボーン状溝４８によ
る撹拌によってラジアル軸受部５０に介在される潤滑流
体１４内に発生した気泡を、この孔を通じて軸受外部に
排出することにより、モータの温度上昇によって気泡が
熱膨張し潤滑流体１４が軸受外部に漏出することを防止
することができ、モータの構成を更に簡略化し、低コス
ト化を図ることができる。
油金属材から形成することによって、ラジアル軸受部５
０を含油金属材中の孔を介して外気に連通することか
ら、ラジアル軸受部５０を外気に開放するための連通路
等の特別な構成を要することなく、図４において示す本
発明の第１の実施形態と同様に、潤滑流体１４の充填時
あるいはモータ回転時に、ヘリングボーン状溝４８によ
る撹拌によってラジアル軸受部５０に介在される潤滑流
体１４内に発生した気泡を、この孔を通じて軸受外部に
排出することにより、モータの温度上昇によって気泡が
熱膨張し潤滑流体１４が軸受外部に漏出することを防止
することができ、モータの構成を更に簡略化し、低コス
ト化を図ることができる。
【００５６】また、支持部材４６の動圧作用面に目潰し
加工を施すことによってラジアル軸受部５０及びスラス
ト軸受部５４で発生した荷重支持圧が軸受外に逃げるこ
とが防止され、軸支持力を損なうことはない。
加工を施すことによってラジアル軸受部５０及びスラス
ト軸受部５４で発生した荷重支持圧が軸受外に逃げるこ
とが防止され、軸支持力を損なうことはない。
【００５７】加えて、支持部材４６を含油金属材から形
成することで、モータの起動並びに停止時及び荷重支持
圧が十分に発生し得ない低速回転時において、ラジアル
軸受部５０及びスラスト軸受部５４を構成する各部材が
接触することによって生じる摺動摩耗を更に低減するこ
とができる。
成することで、モータの起動並びに停止時及び荷重支持
圧が十分に発生し得ない低速回転時において、ラジアル
軸受部５０及びスラスト軸受部５４を構成する各部材が
接触することによって生じる摺動摩耗を更に低減するこ
とができる。
【００５８】以上の本発明の実施の形態においては、記
録ディスク駆動用モータのブラケット１２が記録ディス
ク駆動装置のベース部材２０２に取付けられるタイプの
記録ディスク駆動装置を例にとり説明してきたが、記録
ディスク駆動装置のベース部材２０２がブラケット１２
の機能を兼ねる、いわゆるベース一体型の記録ディスク
駆動装置においても本発明を適用することができること
はいうまでもない。
録ディスク駆動用モータのブラケット１２が記録ディス
ク駆動装置のベース部材２０２に取付けられるタイプの
記録ディスク駆動装置を例にとり説明してきたが、記録
ディスク駆動装置のベース部材２０２がブラケット１２
の機能を兼ねる、いわゆるベース一体型の記録ディスク
駆動装置においても本発明を適用することができること
はいうまでもない。
【００５９】また、ラジアル軸受部１９，２０、５０及
びスラスト軸受部２４、５４において介在される流体と
しては、潤滑油、磁性流体等から必要な加重支持圧及び
粘性等に基づいて適宜選択可能である。
びスラスト軸受部２４、５４において介在される流体と
しては、潤滑油、磁性流体等から必要な加重支持圧及び
粘性等に基づいて適宜選択可能である。
【００６０】
【発明の効果】本発明の記録ディスク駆動用モータにお
いては、ロータハブを含む回転部材に軸線方向内方に突
出する複数の突極を設け、静止部材に設けられたステー
タと突極とが軸線方向に対向する、いわゆるアキシャル
ギャップタイプのモータ構造を備えるとともに、ステー
タを励磁することで回転部材に設けた突極を磁気吸引す
ることでモータの回転力を得る、いわゆるリラクタンス
タイプのモータ構造を備えることから、ロータハブをス
テータの電磁力によって軸線方向に磁気吸引することに
よって、スラスト軸受部で発生する軸線方向外方にのみ
作用するスラスト荷重支持力とバランスさせスラスト荷
重支持力を補うことができる。加えて、リラクタンスタ
イプモータはロータマグネットを必要としないことか
ら、部品点数を削減し低コスト化することができるとと
もに、モータの磁粉に起因するマグネットコンタミテー
ションの発生を防止することができる。
いては、ロータハブを含む回転部材に軸線方向内方に突
出する複数の突極を設け、静止部材に設けられたステー
タと突極とが軸線方向に対向する、いわゆるアキシャル
ギャップタイプのモータ構造を備えるとともに、ステー
タを励磁することで回転部材に設けた突極を磁気吸引す
ることでモータの回転力を得る、いわゆるリラクタンス
タイプのモータ構造を備えることから、ロータハブをス
テータの電磁力によって軸線方向に磁気吸引することに
よって、スラスト軸受部で発生する軸線方向外方にのみ
作用するスラスト荷重支持力とバランスさせスラスト荷
重支持力を補うことができる。加えて、リラクタンスタ
イプモータはロータマグネットを必要としないことか
ら、部品点数を削減し低コスト化することができるとと
もに、モータの磁粉に起因するマグネットコンタミテー
ションの発生を防止することができる。
【００６１】また、本発明の記録ディスク駆動装置は、
回転部材に設けられた突極とこれと軸線方向に対向する
ステータからなる、アキシャルギャップタイプのリラク
タンスモータを記録ディスク駆動用モータとして使用す
ることで、ロータハブをステータの電磁力によって軸線
方向に磁気吸引することによって、スラスト軸受部で発
生する軸線方向外方にのみ作用するスラスト荷重支持力
とバランスさせスラスト荷重支持力を補うことができる
とともにリラクタンスタイプモータはロータマグネット
を必要としないことから、部品点数を削減し低コスト化
することができるとともに、モータの磁粉に起因するマ
グネットコンタミテーションの発生を防止することがで
きる。加えて、記録ディスク駆動装置を薄型化すること
ができる。
回転部材に設けられた突極とこれと軸線方向に対向する
ステータからなる、アキシャルギャップタイプのリラク
タンスモータを記録ディスク駆動用モータとして使用す
ることで、ロータハブをステータの電磁力によって軸線
方向に磁気吸引することによって、スラスト軸受部で発
生する軸線方向外方にのみ作用するスラスト荷重支持力
とバランスさせスラスト荷重支持力を補うことができる
とともにリラクタンスタイプモータはロータマグネット
を必要としないことから、部品点数を削減し低コスト化
することができるとともに、モータの磁粉に起因するマ
グネットコンタミテーションの発生を防止することがで
きる。加えて、記録ディスク駆動装置を薄型化すること
ができる。
【図１】 本発明の記録ディスク駆動装置における概略
要部構成を模式的に示す縦断面図である。
要部構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】 本発明の記録ディスク駆動装置におて使用さ
れる記録ディスク駆動用モータのステータ及び突極を模
式的に示す平面図である。
れる記録ディスク駆動用モータのステータ及び突極を模
式的に示す平面図である。
【図３】 本発明の記録ディスク駆動装置におて使用さ
れる記録ディスク駆動用モータの駆動回路の構成を示す
図である。
れる記録ディスク駆動用モータの駆動回路の構成を示す
図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の記録ディスク駆動装
置において使用され記録ディスク駆動用モータの概略要
部構成を示す縦断面図である。
置において使用され記録ディスク駆動用モータの概略要
部構成を示す縦断面図である。
【図５】 本発明の第２の実施形態の記録ディスク駆動
装置において使用される記録ディスク駆動用モータの軸
受部分の概略要部構成を示す縦部分断面図である。
装置において使用される記録ディスク駆動用モータの軸
受部分の概略要部構成を示す縦部分断面図である。
２ ロータハブ
２ａ 上壁部
４、４４ シャフト
６、４６ 支持部材
１４ 潤滑流体
１９、２０、５０ ラジアル軸受部
２４、５４ スラスト軸受部
２０８ 記録ディスク
２１４ ステータ
２１６、２１８、２２０、２２２、２２４、２２６ 固
定子巻線 ２２８、２３０、２３２、２３４ 突極
定子巻線 ２２８、２３０、２３２、２３４ 突極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 19/10
G11B 19/20
Claims (8)
- 【請求項１】 静止部材と、該静止部材に対して相対的
に回転自在な少なくとも１枚の記録ディスクが搭載され
る回転部材と、該回転部材の回転によってラジアル方向
荷重を支持するための支持力を生じるラジアル軸受部
と、該回転部材の回転によってスラスト方向荷重を支持
するための支持力を生じるスラスト軸受部とを備えて成
る記録ディスク駆動用モータにおいて、前記回転部材はロータハブと該ロータハブと一体的に回
転するシャフトとを備えて成り、また前記静止部材は前
記シャフトの外周面と半径方向に対向する内周面と前記
ロータハブの下面と軸線方向に対向する上端面とを有す
る筒状スリーブ部材とを備えて成ると共に、 前記ラジアル軸受部は前記シャフトの外周面とこれと半
径方向に対向する前記スリーブ部材の内周面との間に介
在された流体と前記シャフトの外周面及び前記スリーブ
部材の内周面の少なくとも一方に形成され前記回転部材
の回転に応じて前記流体に作用してラジアル方向荷重を
支持するための支持力を発生する動圧発生用溝とから成
り、 前記スラスト軸受部は前記ロータハブの下面とこれと軸
線方向に対向する前記スリーブ部材の上端面との間に介
在された流体と前記ロータハブの下面及び前記スリーブ
部材の上端面の少なくとも一方に形成され前記回転部材
の回転に応じて前記流体に作用してスラスト方向荷重を
支持するための支持力を発生する動圧発生用溝とから成
ると共に、 前記ロータハブの下面には軸線方向に垂下し且つ前記ス
リーブの外周面と間隙を介して半径方向に対向する円筒
壁が設けられ、該円筒壁の内周面と前記スリーブの外周
面のいずれか一方には、該円筒壁の内周面と前記スリー
ブの外周面との間の間隙が前記ロータハブの下面から離
れるにしたがって拡開するようテーパ面状に形成された
テーパ状シール部が設けられており、 前記回転部材には軸線方向内方に突出する複数の突起を
備え、 前記静止部材には前記複数の突起と軸線方向に対向する
ようステータが配設されており、該ステータへの通電に
よって生じる電磁力により前記回転部材は軸線方向内方
に磁気吸引され、 前記スラスト軸受部は軸線方向外方にのみ作用するスラ
スト方向荷重支持力を発生し、 前記ステータによる前記回転部材に対する磁気吸引力と
前記スラスト軸受部において生じるスラスト方向荷重支
持力とがバランスしていることを特徴とする記録ディス
ク駆動用モータ。 - 【請求項２】 前記ロータハブは磁性材から成るととも
に前記複数の突極は前記ロータハブの下面に一体的に形
成されることを特徴とする請求項１に記載の記録ディス
ク駆動装置。 - 【請求項３】 前記ロータハブは非磁性材から成るとと
もに前記複数の突極は複数の薄板状磁性部材を積層して
成り前記ロータハブの下面に固着されることを特徴とす
る請求項１に記載の記録ディスク駆動装置。 - 【請求項４】 前記スリーブ部材が多孔質の含油金属材
から形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいず
れかに記載の記録ディスク駆動用モータ。 - 【請求項５】 前記多孔質の含油金属材から形成された
スリーブ部材の前記ラジアル軸受部及び前記スラスト軸
受部を構成する部分には目潰し加工が施されていること
を特徴とする請求項４に記載の記録ディスク駆動用モー
タ。 - 【請求項６】 前記スリーブ部材が銅又は銅合金あるい
はステンレス鋼から形成されることを特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の記録ディスク駆動用モー
タ。 - 【請求項７】 前記ラジアル軸受部は軸線方向に離間し
て一対形成されるとともに、前記ラジアル軸受部の間に
は前記ラジアル軸受部と外気とを連通するための呼吸孔
が開口した空気介在部が形成されることを特徴とする請
求項６に記載の記録ディスク駆動用モータ。 - 【請求項８】 前記請求項１乃至７のいずれかに記載の
記録ディスク駆動用モータと、 前記記録ディスク駆動用モータが載置されるベースプレ
ートと、 前記記録ディスク駆動用モータに搭載された記録ディス
クに情報を読み書きするための記録ヘッドとを備えてな
ることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00033099A JP3466945B2 (ja) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | 記録ディスク駆動用モータ及びこれを備えた記録ディスク駆動装置 |
| US09/476,128 US6339270B1 (en) | 1999-01-05 | 2000-01-03 | Motor for driving storage disks, and storage disk drive device provided therewith |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00033099A JP3466945B2 (ja) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | 記録ディスク駆動用モータ及びこれを備えた記録ディスク駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000201459A JP2000201459A (ja) | 2000-07-18 |
| JP3466945B2 true JP3466945B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=11470900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00033099A Expired - Fee Related JP3466945B2 (ja) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | 記録ディスク駆動用モータ及びこれを備えた記録ディスク駆動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6339270B1 (ja) |
| JP (1) | JP3466945B2 (ja) |
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| US6815850B2 (en) * | 2001-07-10 | 2004-11-09 | International Business Machines Corporation | Flux leakage barrier in fluid bearing for disk drive |
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| JP2003336628A (ja) * | 2002-03-12 | 2003-11-28 | Nippon Densan Corp | 気体動圧軸受、スピンドルモータ、記録ディスク駆動装置、及びポリゴンスキャナ |
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