JP2000501160A - 低い感温性をもった流体ベアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 固定シャフト（１１）と、固定シャフトに面している面が、中心領域に向かって内方に広がっている円錐形のスリーブ（３０、３２）とを有し、この広がった円錐形の部分は固定シャフトの内方にテーパ状の領域（３４、３６）に面している円錐形状の設計の流体ベアリング（１９）。スリーブは、円錐形状の連結領域（７０）を有するために、固定シャフトの平らな面（６４）に面した凹状の領域（７２）を有する。動作環境が変化したときに、増加した圧力のもとでしぼむ収縮可能なチューブ（８０）が凹状の領域に設けられる。チューブの収縮により、円錐形のベアリングの向かい合った面の間から幾らかの潤滑用流体の流失を引き起こし、ベアリングの間の湿潤した面領域を減らす。

Description

【発明の詳細な説明】 低い感温性をもった流体ベアリング 発明の背景 本発明は、一般的には、流体ベアリング（ハイドロダイナミックベアリング） に関し、特に、円錐形の設計で低い感温性をもった流体ベアリングに関する。 コンピュータ技術の引き続く発達の一部として、ますます多くのデータをます ます高い密度で定速回転磁気ディスクに記憶することが望まれている。磁気ディ スク駆動装置は、典型的には、定速かつ高速回転用の普通の精密スピンドルベア リング組立体に支持された１つ以上のスピニング磁気ディスクを含む。それぞれ のディスクのすぐ近くを飛ぶように走る少なくとも１つの磁気読み取り／書き込 みヘッドが、ディスクのうちのそれぞれの１つに関係する選択された場所に設け られている。このヘッドは、データの流れを、ディスクの表面上の前述の場所に あるトラックから読み出し、或いは、データの流れをトラックに書き込む。トラ ックの幅は、与えられたディスクに構成することができるトラックの数を決める 。与えられたトラックの数が多ければ多いほど、記憶密度は高い。スピンドルベ アリングのふれが小さい磁気ディスク駆動組立体が、高いトラック密度を収容す ることができ、これにより、ディスク当たりの記憶密度の増加をもたらす。 シャフトの部分とハウジングの部分が、それぞれの向かい合ったベアリング面 を持ち、これらのベアリング面が、その面の間で相対的な回転運動を支えている 流体スピンドルベアリングは知られている。これらのベアリング面によって、一 方のベアリング部分は、液体潤滑剤（例えば、油）の膜によって他方の部分に乗 る。このようなベアリングは技術的に知られており、一般的には、長所のなかで 、特にふれの少ないことが特徴である。しかしながら、このようなベアリングは 、連続的に循環する潤滑剤の供給を必要とする。成功する流体ベアリングの設計 で非常に重要なことは、それがディスク駆動用であっても、他のいかなる環境用 であっても、いずれにしてもこの潤滑剤の問題である。 自給式潤滑剤タイプの流体スピンドルベアリングの開発で、解決すべき主な問 題は、ベアリングからの潤滑剤の漏れを防ぐことである。どのような環境におい ても、このような潤滑剤を失うことにより、ベアリングの性能を落とし、ベアリ ングの寿命を短くし、ベアリングの傾斜に対するスティフネスまたは抵抗を下げ ることになる。これらの潤滑剤を失うことにより、ベアリングの性能を落とし、 読み取り／書き込みのエラーをおこすことがあるので、これらの問題は、このよ うな流体ベアリングを搭載する磁気ディスク駆動装置には特に重大である。さら に、潤滑剤の漏れにより、磁気ディスク表面を汚し、読み取り／書き込み工程の 不具合を引き起こすことがあり、フライングヘッド組立体の破壊的な故障を引き おこすことさえ生じうる。このようなディスク駆動装置は、動作条件の広い変化 、特に動作温度の広い変化を受ける。注意深い設計をしなければ、このような温 度の変化または圧力の変化により、ベアリングから多大の流動体が失われる結果 となる。 米国特許第５，２４６，２９４号に示される、毛管トラップと制限バルブの組 み合わせのような、この問題を解決するための他の努力にもかかわらず、相変わ らず動作環境の範囲にわたって信頼性のあるレベルのスティフネスを持つ流体ベ アリングの必要性を満足させなければならないままである。 発明の概要 従って、本発明の全体的な目的は、温度に比較的鈍感な改良された流体ベアリ ングを提供することにある。 この発明のさらなる目的は、動作温度環境の広い範囲においてさえも、ベアリ ングのスティフネスを維持する流体ベアリングを提供することにある。 本発明の他の目的は、厳くかつ困難な動作条件でさえも、過度のパワーを消費 しない流体ベアリングを提供することにある。 本発明のさらなる目的は、非常に強固で、傾斜やぐらつきに対して安定であり 、特にディスク駆動装置等に有用な流体ベアリングを供給することにある。 本発明のこれらの目的及び他の目的は、固定シャフトと、この固定シャフトに 面している面が中心領域に向かって内側に広がっている円錐スリーブとを持ち、 この広がった円錐部分は固定シャフトのテーパ領域に内側に向かって面している 円錐形の設計の流体ベアリングにおいて達成される。スリーブと固定シャフトは 、その軸線中心において連結領域を構成し、この連結領域は形状が凹状であり、 好ましくは、凹状の連結領域を構成するために垂れ下がった面に面している。そ の境界部分は、収縮可能なチューブが、凹状の領域に設けられ、このチューブは 、動作環境が変わったときに、増加した圧力のもとで収縮する。チューブの収縮 により、円錐ベアリングの向かい合う面の間から潤滑流体の幾らかの回収を生じ させ、ベアリングの間の湿潤した表面領域を減らす。結果として、たとえ、動作 温度が変わったとしても、ベアリングのスティフネス（剛性）は安定したままで あり、ベアリングのパワーの消費も大きくは変わらない。結果として、ディスク 駆動装置、及び他の同様な動作環境において非常に有用な、非常に効率的なベア リングが達成される。 図面の簡単な説明 本発明の上記および他の特徴と効果は、添付の図面と関連して以下の詳細な説 明を参照することによって、もっと完全に理解される。なお、添付図面において 、類似の参照番号は類似の要素に適用される。 図１Ａは、本発明が有用なディスク駆動装置の平面図である。 図１Ｂは、本発明が有用な磁気ディスク駆動装置の部分的に切除した側面図で ある。 図２は、本発明の実施の形態の部分側断面図である。 好ましい実施の形態の詳細な説明 実例のディスク駆動組立体（アッセンブリ）１０を図１に示し、この図１にお いて、シャフト１１がディスク駆動組立体のハウジング１３に固定して取り付け られている。ハブ１８が、スピンドルシャフトに同心に取り付けられ、回転スピ ンドルハウジング即ちスリーブ１５によって支持された、少なくとも１つの磁気 ディスク、または、典型的には、複数の磁気ディスク１４を支持している。詳細 は本発明に関連性がないモータ１６もまた、回転ハウジング１５を駆動し、ディ スク１４を回転させるためにフレーム１３に取り付けられている。データをアク セスするための手段を図１Ｂに図式的に示し、この図１Ｂも、ディスク１４のう ちの１つを取り付けるシャフト１１を示している。この図に見られるように、デ ィスクが回転するとき、データへのアクセスは、作動アーム２７に支持され、こ の技術で良く知られたタイプの音声コイルモータ３０によって位置決めされた変 換器２３のサーボ配置によって得られる。この設計の長寿命と有用性は、ディス クを一定の速度、回転そして傾斜やぐらつきのない均一な速度を得るために支持 するためのスピンドルモータの能力に直接かかっていることはよく知られている 。すなわち、スピンドルモータは、動作期間中、周囲温度を変えるような多くの 熱源が近くにあるので、広範囲にわたって変化する環境条件の下において動作し なければならず、さらに重大な衝撃に耐える能力を持たなければならない。 以下に述べるタイプの円錐ベアリングが設計されたことにより、これらの利益 を達成することができる。一般的に言えば、図１Ａに示すベアリング組立体１９ の実施の形態は、シャフト１１を取り囲み、一対の円錐ベアリング３０、３２を 形成するハウジング即ちハブ１５を有しており、この円錐ベアリング３０、３２ の頂部は互いの方に向かって差し向けられている。特に、シャフト１１は円錐部 分３４、３６を有し、この円錐部分３４、３６は傾斜した壁部分３８、４０と合 うが、ベアリングギャップ４２、４４によってそれぞれ壁部分３８、４０から離 されている。ベアリングギャップを構成するハウジングの壁の片側、好ましくは 外側の壁３８、４０は、内向きのポンピング用らせん溝（図示しないが、この技 術で公知のタイプのものである）のような溝が、ハウジングのベアリング表面の 大体にわたって付けられている。 さらに、図１Ａと図２の好ましい実施の形態のもっと詳細な図面を参照すると 、ハウジング壁部分３８、４０は、横向きの端壁５０、５２から半径方向に内方 に広がっていることがわかる。前述したように、これらの表面は、ベアリングの ギャップを構成するために内方にテーパになっている壁部分３６、３４に面して いる。内方にテーパになっている面３４、３６は、この設計の固定シャフトの一 部である。ベアリングの中心に向かって外方に広がっている壁部分３８及び４０ はシャフトの短くてだいたい垂直な壁部分６０、６２で終わっており、この壁部 分 ６０、６２は、連結帯域または移行帯域６６を定めるために、シャフトの垂直面 ６４と協動する。 スリーブの広がった円錐の端部のところの短い垂直面４０、４２は、連結帯域 ６４に通じている開口６８、７０を構成する。すなわち、連結帯域７０の主要領 域はスリーブ１５内の凹状のくぼみ７２によって構成されている。このスリーブ １５は、固定シャフト１１と、固定シャフトの一部であるテーパ状の円錐の回り を取り囲み、それらの回りを回転する。 中空チューブ８０が凹状の領域内に配置され、固定シャフト１１を取り囲んで いる。このチューブ８０は、油又は空気に浸透性でないプラスチック材料で作ら れている。このチューブに、好ましくは、周囲の圧力で空気を満たすけれども、 他のガスそして他の圧力でも可能である。チューブ８０は、十分な圧力がチュー ブの外側に加えられたときに収縮可能である。即ち、チューブは十分な圧力下で 曲がり、そして、収縮さえするように設計されている。すなわち、これにより、 シャフトを囲む凹状の領域７０の利用可能な体積を増加して、ベアリング面の間 にある潤滑用流体の量を変更する。流体ベアリングは、最初に、向かい合う円錐 面の間に構成される。ギャップを構成するために円錐面を使用することにより、 全ての軸線に沿って揺れ又は傾斜に抗する装置の十分な全体的な安定を与えるく さびタイプの設計を提供する。連結用領域の上下の２つの向かい合う円錐面のう ちの少なくとも一方は、ベアリングの中へ潤滑用流体を分配するための溝のパタ ーンを有する。 これらの溝は、ヘリングボン模様（杉綾模様；典型的に流体ベアリングに見ら れる）ではなく、らせん状であり、全てのポンピング動作が中心に向かって、或 いは、連結（コネクタ）領域７０に向かって行くように設計されている。その結 果は、収縮性チューブ８０が配置されているこの中心の連結領域において、相当 大きな量の圧力が増されることである。この圧力が連結（コネクタ）領域で増す ときに、周囲の圧力の空気を満たしたチューブは、徐々に収縮して、相対的に回 転する２つの円錐面の間から、もっと多くの流体を連結領域７０の中へ引く。連 結領域７０が流体を引けば引くほど、流体はベアリング開口で少なくなり、つい には効果的なベアリング面が少なくなりはじめるように、流体は減少する。圧力 がそれ以上増加しなくなるときに、装置の圧力と、活動中のまだ湿潤しているベ アリング領域で構成されるポンプとの間に平衡が達成される。 今、ベアリングは種々の環境条件のもとで効率的に動作することが可能である 。もし、ベアリングが低温環境で動作するならば、潤滑用流体は高い粘性を有し 、ベアリングは高い効率レベルで動作し、或いは、ポンピングする。結果として 、圧力が連結領域７０内で上がり、チューブ８０を収縮させて、それによって、 ベアリングの流体のうちの多量をベアリングから減らし、ベアリングの有効面領 域を減らす。 対照的に、高温即ち、低い粘性環境では、ベアリングの流体はほとんど減らさ れないか、或いは、全く減らされない。これにより、スティフネスを維持し、ベ アリングのパワー消費を減らす。全体的に、装置全体の温度平衡に対するパワー 及びスティフネスが等しいので、ハブに取り付けられたディスクを傾斜やぐらつ きなしに支持するのに必要な装置のスティフネスは維持され、同時に、パワー消 費は過度にならない。即ち、動作温度が上がるにつれて、粘性が下がり、ベアリ ングは効率が悪くなり、パワー消費が増える。このように、ベアリング内の流体 の与えられたレベルに対して、高い温度では圧力が少なく、チューブ８０は低い 温度においてよりも少なく収縮する。ベアリングが流体で満たされている高い温 度では、ベアリング面のもっと多くが油で覆われ、もっと多くのスティフネスが ある。従って、この設計は、典型的には温度が上がるにつれて、スティフネスが 減るという事実からはずれる。 さらに、流体ベアリングにおいて、温度が上がるにつれて粘性が下がることが 良く知られている。従って、ベアリング内の流体の与えられたレベルに対して、 圧力が少なく、チューブ８０は低い動作温度においてよりも少なく収縮し、ベア リングの多くは流体で満たされたままになる。これにより、ベアリング面の多く が油で覆われ、結果として、ベアリングのスティフネスが大きくなる。 従って、この設計の改良は、温度が下がるにつれて、流体ベアリングにおいて 、スティフネスは上がるが、パワー消費も上がるという事で相殺してしまい、こ のパワー消費の上昇は、特に利用できるパワーが制限されるスピンドルモータに 使用されるようなベアリングカートリッジの使用を維持するのに悪いことである 。 本発明のこの設計は、動作する最低の温度においてさえ、パワーは過度でなく、 その温度で所望のスティフネスが依然としてあるベアリングを達成する利益を提 供する。動作圧力と互いに争わせる平衡効果を与えることによって、この設計は また、高温で装置内で必要なスティフネスを維持しつつも、低温でさえも、適当 なパワー消費の範囲にある流体ベアリングを提供する。この設計の第１の利益は 、過度のパワー消費が最も起こりそうな低温において、パワー消費を少なくして 、同時に、スティフネスが所望の最小レベル以下に最も下がりそうな最高の動作 温度でも有効なスティフネスを維持することである。ここに開示された設計は、 円錐ベアリングのテーパの広い範囲の角度にわたって作動するけれども、最大の 頂上の角度は約６０度であることがわかった。 注目されるべき本発明のさらなる特徴は、中心の固定シャフトの底部近くに配 置された密封用ストッパ（シーリングストッパ）１００の存在である。固定シャ フトの所望の円錐形状はスリーブ１０２を含み、このスリーブ１０２は、その外 面に円錐部分１０４を含み、かつ、軸線方向の平らな内面１０６を有することが わかる。かなりの圧力がベアリングの動作中に生じ、この圧力により、連結領域 ７０からシャフトの外面の上にスリーブを取り付けるために設けられたくぼみ１ ０８を通して、そして、シャフトとスリーブの間に、そして外気に向かって外へ 潜在的に油が漏れることがある。シャフトの主要部分の端部と、流体ベアリング カートリッジの底部にゆるく挿入されたプラグ１１２との間でつぶされるストッ パ１００が設けられていることにより、この現象が起こるのを阻止することがで きる。ストッパ即ちガスケット１００は、ガスケットの密度を作るときに、これ らの２つの部分の間で押されて、面１０６と１０７との間のギャップにそって漏 れるいかなる潤滑剤に対してもすきまのない密封を与える。 本発明は、主題となる設計の組立体のシーケンスを考察することによってさら に理解される。この組立体のシーケンスはスリーブ１２０で始まり、磁石１２２ とハブ１２４がこのスリーブ１２０に取り付けられる。磁石はスリーブ１２０の 外側部分に接着され、ハブは、典型的にはスリーブの外面に取り付けられたシュ リンク（ｓｈｒｉｎｋ）である。次に、Ｏリング１２６、１２８はスリーブの上 端面と下端面の溝（チャネル）に置かれる。つぎに、収縮することができる中空 のプラスチックチューブ８０が凹状のくぼみ７２に配置され、シャフトの主要部 分１３０はスリーブの上部の開口を通り、連結領域７０を貫通して、スリーブの 底部から外に延びている。これが行われるときに、下方の円錐ベアリング面４０ と合う下方の円錐を支える円錐スリーブ１０４は、スリーブの面の上の場所に押 される。これは、一般には、シャフト部分１３０を取り付け部材に保持し、スリ ーブが肩部１３４にぴったりとつくまで、スリーブ１０２をシャフトの外側部分 の上に押すことによって容易になり、これらの２つの部品の接合が、シャフト１ ３０の外面のくぼみ１０８によって容易になる。この時点で、底部カウンタプレ ート９０Ｂが搭載され、この底部カウンタプレートは、スリーブの底面５２に押 され、Ｏリング１２６をスリーブのくぼみ内に捕らえる。底部カウンタプレート は肩部１５０によって正しい位置に保持される。取り外しできるＯリングもまた 、底部カウンタプレート９０Ｂのテーパ付き端部１６０と、今では固定シャフト の一部であるスリーブ１０４の外面とに隣接する場所の中にすべり込まされる。 図２に点線で示したこのＯリング１５８は、ベアリングを満たしたときは、流体 ベアリングの一方の端部からの外気に対する潜在的な開口を密封することができ 、この満たす工程が完了後に、Ｏリングは取り外される。 この時点に存在する組立体は、真空オーブンの中へ入れられ、測定された量の 油を上面５０に配置し、最後の組み立てが完了したときに上部カウンタプレート ９０Ａがこの上面５０に載る。明らかに、部分的に組み立てられたモータ用のこ のカートリッジにおいて、上部カウンタプレート９０Ａは油を満たした後まで正 しい位置に置かれない。ベアリングを満たすための代わりの方法は十分に可能で けれども、この方法が最も有効であり、テーパのある流体ベアリングの面の外側 に油の残りを残す可能性は最も小さいと信じられる。 部分的に組み立てられたベアリングカートリッジは、熱せられた真空チャンバ に配置され、全ての空気がこのチャンバから抜かれ、全ての空気はベアリング面 と連結領域７０との間から取り去られる結果になる。通常の圧力に戻されるとき に、上面５０に残されている油は、空気が存在しないので、連結領域７０と同様 に、ベアリング面３６、３８とベアリング面３４、４０との間の領域の中へ引か れる。上面５０に残っているどの油もきれいにされ、上部カウンタプレート９０ Ａのテーパ状の端部が固定シャフトの外方へ延びた面１５３の上方にある状態で 正しい位置に保持されるように、上部カウンタプレート９０Ａが肩部１５１の内 側の場所に押し込められる。この組立体は、キャップ１１２とともにガスケット 即ちつぶれたゴムボール１００を底部に乗せ、リベット１７０を頂部に乗せた状 態で完了する。この時点で、ゴムボール１００即ちガスケットを正しい位置に置 いてもいいし、或いは、ガスケットを接着してもよい。そして、このカートリッ ジタイプの組立体を、後の使用のためにテストすることもできるし、或いは、こ の組立体を保管することもできる。 このカートリッジ組立体をディスク駆動装置に組み込むために、この時点のカ ートリッジ組立体は、ベース１８０の適当な開口に挿入されたスリーブ１０２に よって構成されるようなカートリッジ組立体の下方の領域を有し、次に、キャッ プ１１２は、プラグ即ちガスケット１００の下の場所の中へ押し込まれる。キャ ップ１１２は、空気がキャップの上に閉じ込められ、流体ベアリングの中へ押し 戻される程きつすぎるように取り付けるべきでないことに気付くべきである。デ ィスクがハブ１２４に配置された後に、上部カバー１８２がスピンドルモーター の上に配置され、固定シャフトの頂部に挿入されたリベット即ちねじ１７０によ って、正しい位置に保持される。図２において、積層板及び巻線１９０によって 表示されるモータの残りの部品は、この分野でよく知られた技術によって達成さ れるハウジングの内部で支持される。 この設計方法の長所によって、パワー及びスティフネスの両方が、動作温度ま たは環境温度に関して制御される円錐タイプの流体ベアリング組立体が構成され る。温度が、油を満たす工程中より動作環境において低い場合には、円錐の間に 蓄積された追加の圧力は円錐を圧縮し、ベアリング内の流体のレベルを低くし、 円錐ベアリングの外径の方向から円錐ベアリングの内径の方向にベアリング面を 減らす。圧力が、より大きいときは、逆の結果が起こる。 本発明の他の特徴及び利点は、上記の開示を検証する当業者にとって明らかに なるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェニングス ディヴィッド アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95060 サンタ クルーズ ノーベル ド ライヴ 660―＃２ビー (72)発明者 ナガラトナム ラクシュマン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95010 キャピトーラ パーク アベニュ ー 660―＃16エイ (72)発明者 カーン ラキブ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94566 プレザントン リフレクションズ ドライヴ 3703 (72)発明者 ラッド グレッグ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95003 アプトス ドルフィン ドライヴ 1496

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自己潤滑型流体スピンドルベアリングであって、 外端部の近くから連結用領域に向かって延びている円錐形のテーパ面を有す る固定シャフトと、 前記固定シャフトを取り囲み、かつ、前記スリーブの中心領域に向かって軸 線方向に内方に広がった領域を含む回転可能に取り付けられたスリーブとを備え 、 前記テーパ面と前記内側に広がった面とは、前記流体ベアリングのためのベ アリングギャップを構成しており、 前記スリーブは、前記固定シャフトの前記テーパ状の端部の間の前記連結用 領域に隣接した連結領域を構成し、前記連結領域は、前記流体ベアリングのステ ィフネス及びパワー消費を安定させるために、圧力の程度に応答して収縮するチ ューブを備えている、 ことを特徴とするベアリング。 ２．前記固定シャフトの前記連結領域は、前記固定シャフトの軸線と平行に延び て、前記固定シャフトの端部で内方にテーパになっている領域に連結された平ら な領域を含むことを特徴とする請求項１に記載のベアリング。 ３．前記テーパ状の面の各々は約６０度の最大角度でテーパになっていることを 特徴とする請求項２に記載のベアリング。 ４．前記チューブは周囲圧力の空気で満たされ、前記ベアリングギャップの端部 は外気に通じており、圧力の変化により、前記チューブを収縮させ、或いは、前 記チューブを膨張させて、前記連結領域内の潤滑用流体の体積を変え、それによ って、前記ベアリングギャップ内の潤滑用流体の体積を変えることを特徴とする 請求項１に記載のベアリング。 ５．前記連結領域の前記凸面は、前記連結領域から、前記広がった面と前記テー パ状の面との間の前記ベアリングギャップまで開口を構成するために、前記固定 シャフトの前記軸線方向の面と協働する短い軸線方向の面で終わっているこ とを特徴とする請求項４に記載の流体ベアリング。 ６．前記スリーブの前記広がった面の外端部は、前記固定シャフトから軸線方向 に延びている平らな面で終わっており、前記固定シャフトのテーパ状の面は、実 質的に平行な平らな面で終わっており、前記平らな面は、端部と、前記流体ベア リングギャップの外気への開口とを構成していることを特徴とする請求項５に記 載の流体ベアリング。 ７．小さなベアリングカートリッジにおいて、前記スリーブの安定性を高めるた めに、前記スリーブに支えられ、前記スリーブの上に延びて、前記スリーブの両 方の端部に設けられたカウンタプレートを有することを特徴とする請求項６に記 載の流体ベアリング。 ８．前記カウンタプレートの各々は、前記ベアリングギャップの前記端部から前 記固定シャフトの中心に向かって延びているテーパ状領域を含むことを特徴とす る請求項７に記載の流体ベアリング。 ９．前記スリーブの前記平らな上面に設けられ、かつ、前記ベアリングギャップ から間隔を隔てている溝と、前記溝に設けられたＯリングとを有し、前記Ｏリン グは、前記潤滑用流体が前記ベアリングからしみ出るのを防ぐために、前記スリ ーブと前記カウンタプレートとの間で前記カウンタプレートによって圧縮される ことを特徴とする請求項８に記載の流体ベアリング。 10．前記スリーブ面の各々は、前記固定シャフトに対して軸線方向に平行に延び 、前記スリーブ及び前記シャフトに対して前記カウンタプレートを保持するため に、前記カウンタプレートの端部に向かって押している肩部を含むことを特徴と する請求項９に記載の流体ベアリング。 11．前記円錐形であってかつ内方に向かってテーパになっている部分のうちの少 なくとも１つは、前記テーパ部分の外面と、前記テーパ部分の内面の軸線方向の 面との上で、前記内向きのテーパ上に組み入れてあり、かつ、前記固定シャフト の外面と合い、かつ、前記固定シャフトと共に回転するインサートを有しており 、前記インサートは前記連結領域の前記軸線方向の面から延びており、前記シャ フトの軸線方向の面は、前記インサートと前記固定シャフトとの間のいかなる潤 滑用流体の漏れも吸収するための手段を保持する溝によって遮断さ れていることを特徴とする請求項１０に記載の流体ベアリング。 12．ディスク駆動装置で使用するためのスピンドルモータであって、 前記スピンドルモータは、 一定の速度で回転することができる１以上のディスクを支持するハブと、固 定シャフトを中心として回転するスリーブの外面上で前記ハブを支持する流体ベ アリングとを有しており、回転可能に取り付けられたスリーブは、前記固定シャ フトを取り囲み、かつ、前記スリーブの中心領域に向かって軸線方向に内方に広 がった領域を含み、 前記テーパ状の面と前記広がった面とは、前記流体ベアリングのためのベア リングギャップを構成し、 前記スリーブは、前記固定シャフトの前記テーパ状の端部の間の前記連結用 領域に隣接した連結領域を構成し、前記連結領域は、前記流体ベアリングのステ ィフネス及びパワー消費を安定させるために、圧力の程度に応答して収縮可能な チューブを有していることを特徴とするスピンドルモータ。 13．前記チューブは、周囲圧力の空気で満たされ、前記ベアリングギャップの端 部は外気に通じており、圧力の変化により、前記チューブを収縮させ、或いは、 前記チューブを完全に膨張させて、前記連結領域内の潤滑用流体の体積を変え、 それによって、前記ベアリングギャップ内の潤滑用流体の体積を変えることを特 徴とする請求項１２に記載のベアリング。 14．前記テーパ状の面の各々は約６０度の最大角度でテーパになっていることを 特徴とする請求項１２に記載のベアリング。 15．前記連結領域の前記凸面は、前記連結領域から、前記広がった面と前記テー パ状の面との間のベアリングギャップまで開口を構成するために、前記固定シャ フトの前記軸線方向の面と協働する短い軸線方向の面で終わっていることを特徴 とする請求項１２に記載の流体ベアリング。 16．前記スリーブの前記広がった面の外端部は、前記固定シャフトから半径方向 に延びている平らな面で終わっており、前記固定シャフトのテーパ状の面は、実 質的に平行な平らな面で終わっており、前記平らな面は、端部と、前記流体ベア リングギャップの外気への開口とを構成していることを特徴とする請求項 １５に記載の流体ベアリング。 17．小さなベアリングカートリッジにおいて、前記スリーブの安定性を高めるた めに、前記スリーブに支えられ、前記スリーブの上に延びている、前記スリーブ の両方の端部に設けられたカウンタプレートを有することを特徴とする請求項１ ２に記載の流体ベアリング。 18．前記カウンタプレートの各々は、前記ベアリングギャップの前記端部から前 記固定シャフトの中心に向かって延びているテーパ状領域を含むことを特徴とす る請求項１２に記載の流体ベアリング。 19．前記スリーブの前記平らな上面に設けられ、かつ、前記ベアリングギャップ から間隔を隔てている溝と、前記溝に設けられたＯリングとを有し、前記Ｏリン グは、前記潤滑用流体が前記ベアリングからしみ出るのを防ぐために、前記スリ ーブと前記カウンタプレートとの間で前記カウンタプレートによって圧縮される ことを特徴とする請求項１２に記載の流体ベアリング。 20．前記スリーブ面の各々は、前記固定シャフトに対して軸線方向に平行に延び 、前記スリーブ及び前記シャフトに対して前記カウンタプレートを保持するため に、前記カウンタプレートの端部に向かって押している肩部を含むことを特徴と する請求項１２に記載の流体ベアリング。 21．前記円錐であって、かつ、内方に向かってテーパになっている部分のうちの 少なくとも１つは、前記テーパ部分の外面と、前記テーパ部分の内面の軸線方向 の面との上で、前記内向きのテーパ上に組み入れてあり、かつ、前記固定シャフ トの外面と合い、かつ、前記固定シャフトと共に回転するインサートを有してお り、前記インサートは前記連結領域の前記軸線方向の面から延びており、前記シ ャフトの軸線方向の面は、前記インサートと前記固定シャフトとの間でいかなる 潤滑用流体の漏れも吸収するための手段を保持する溝によって遮断されているこ とを特徴とする請求項１２に記載の流体ベアリング。 22．さらに上部カバーとベースとを有し、前記スピンドルモータの固定シャフト は、一方の端部が前記ベースにはめ込まれ、前記固定シャフトの他方の端部は、 前記カバーを通って、前記固定シャフトに挿入されるリベットによって前記上部 カバーに固定されていることを特徴とする請求項２１に記載のスピンドルモ ータを有するディスク駆動装置。 23．自己潤滑型流体スピンドルベアリングであって、 外端部の近くから中心の連結用領域に向かって延びている円錐テーパ面を有 する固定シャフトと、 前記固定シャフトを取り囲み、かつ、前記スリーブの中心領域に向かって軸 線方向に内方に広がった面領域を含む回転可能に取り付けられたスリーブとを備 え、 前記円錐テーパ面と前記内側に広がった部分とは、流体ベアリングのための ベアリングギャップを構成しており、 前記スリーブは、前記固定シャフトの前記テーパ状の端部の間の前記連結用 領域に隣接した連結領域を持ち、前記連結領域は、前記流体ベアリングにおいて スティフネスとパワー消費を安定させるために、前記連結領域における内圧の変 化に応答して収縮チューブを有することを特徴とするベアリング。 24．前記固定シャフトの前記連結用領域は、前記固定シャフトの軸線と平行に延 びて、前記固定シャフトの前記内方にテーパになっている領域に連結する平らな 領域を含むことを特徴とする請求項２３に記載のベアリング。 25．前記テーパ状の面の各々は、前記固定シャフトの中心線から約６０度の最大 角度でテーパになっていることを特徴とする請求項２４に記載のベアリング。 26．前記チューブは、周囲圧力の空気で満たされ、前記ベアリングギャップの端 部は外気と連通しており、圧力の変化により、前記チューブを収縮させ、或いは 、前記チューブを完全に膨張させて、前記連結領域内の潤滑用流体の体積を変え 、それによって、前記ベアリングギャップ内の潤滑用流体の体積を変えることを 特徴とする請求項２３に記載のベアリング。 27．前記スリーブの前記連結領域は、前記連結領域から前記広がった面とテーパ 状の面の間の前記ベアリングギャップへの移行帯域を設けるために、前記固定シ ャフトの前記軸線方向の面と協働する短い軸線方向の面を有することを特徴とす る請求項２４に記載の流体ベアリング。 28．前記スリーブの前記広がった面は、各々、前記固定シャフトから軸線方向に 延びている平らな面において、前記スリーブの上の外端部で終わっており、前 記シャフトのテーパ状の面は、前記固定シャフトの中心軸線に向かって部分的に 延びている実質的に平行な平らな面で終わっており、前記平らな面は、前記流体 ベアリングギャップの端部を構成し、かつ、前記外気への開口に向かって通じて いることを特徴とする請求項２７に記載の流体ベアリング。 29．前記スリーブの安定性を高めるために、前記スリーブの前記平らな端面に支 えられ、前記スリーブの前記平らな端面の上に延びているカウンタプレートを前 記スリーブの両方の端部に有することを特徴とする請求項２８に記載の流体ベア リング。 30．前記カウンタプレートの各々は、前記ベアリングギャップの前記端部から前 記固定シャフトの前記中心軸線に向かって軸線方向に延びているテーパ状領域を 有することを特徴とする請求項２９に記載の流体ベアリング。 31．前記スリーブの平らな上面に設けられ、かつ、前記ベアリングギャップから 軸線方向に間隔を隔てた溝と、前記溝に設けられたＯリングとを有し、前記Ｏリ ングは、前記潤滑用流体が前記ベアリングの前記ギャップからしみ出るのを阻止 するために、前記スリーブと前記カウンタプレートとの間で前記カウンタプレー トによって圧縮されることを特徴とする請求項３０に記載の流体ベアリング。 32．前記スリーブは、前記固定シャフトと平行に軸線方向に延び、かつ、前記溝 に直ぐ隣接して前記スリーブに支持され、かつ、前記スリーブと前記シャフトに 対して前記カウンタプレートを保持するために、前記カウンタプレートの端部に 向かって押している肩部を有することを特徴とする請求項３１に記載の流体ベア リング。 33．前記固定シャフトの前記円錐形であって、かつ、内方に向かってテーパにな っている部分のうちの少なくとも１つは、前記テーパ部分の外面と、前記テーパ 部分の内面の軸線方向の面との上で、前記内向きのテーパになっている面に組み 入れてあり、かつ、前記固定シャフトの外面と合うインサートを有し、前記固定 シャフトの軸線方向の面は、前記インサートと前記固定シャフトの間の潤滑用流 体の漏れの通過を防ぐ溝を支持するための手段によって遮断されていることを特 徴とする請求項３２に記載の流体ベアリング。 34．ディスク駆動装置で使用するためのスピンドルモータであって、 前記スピンドルモータは、 一定の速度で回転することができる１以上のディスクを支持するハブと、固 定シャフトを中心として回転するように前記スリーブの外面上で前記ハブを支持 する流体ベアリングとを有しており、回転可能に取り付けられたスリーブは、前 記固定シャフトを取り囲み、かつ、前記スリーブの中心領域に向かって軸線方向 に内方に広がった領域を含み、 前記広がった面は、前記流体ベアリング用のベアリングギャップを構成する ために、前記固定シャフトのテーパになっている面と協働し、前記固定シャフト は、前記テーパ領域と結合するために、前記固定シャフトにそって軸線方向に延 びている連結用領域を有し、 前記スリーブは、前記広がった面の間で、前記連結用領域に隣接した連結領 域を構成し、前記連結領域は、前記流体ベアリングのスティフネス及びパワー消 費を安定させるために、前記流体ベアリングにおいて通常の動作圧力からの圧力 変化に応答して収縮可能なチューブを有していることを特徴とするスピンドルモ ータ。 35．前記チューブは、周囲圧力の空気で満たされ、前記ベアリングギャップの端 部は外気と連通しており、前記ベアリングギャップの圧力の変化により、前記チ ューブを収縮させ、或いは、前記チューブを完全に膨張させて、前記連結領域内 の潤滑用流体の体積を変え、それによって、前記ベアリングギャップ内の潤滑用 流体の体積を変えることを特徴とする請求項３４に記載のベアリング。 36．前記テーパ状の面の各々は、前記テーパ状の面と前記固定シャフトの中心軸 線との間を測定したときに、約６０度の最大角度でテーパになっていることを特 徴とする請求項３４に記載のベアリング。 37．前記スリーブの前記連結領域は、前記連結領域から前記広がった面とテーパ 状の面との間の前記ベアリングギャップへの移行帯域を構成するために、前記固 定シャフトの前記軸線方向の面と協働する短い軸線方向の面を有することを特徴 とする請求項２４に記載の流体ベアリング。 38．前記スリーブの前記広がった面は、各々、前記固定シャフトから軸線方向に 延びている平らな面において、前記スリーブの外端部で終わっており、前記シャ フトのテーパ状の面は、前記固定シャフトの中心軸線に向かって部分的に延びて いる実質的に平行な平らな面で終わっており、前記平らな面は、前記流体ベアリ ングギャップの端部を構成し、前記外気への開口に向かって通じていることを特 徴とする請求項３７に記載の流体ベアリング。 39．前記スリーブの安定性を高めるために、前記スリーブの前記平らな端面に支 えられ、前記スリーブの前記平らな端面の上に延びているカウンタプレートを前 記スリーブの両方の端部に有することを特徴とする請求項３４に記載の流体ベア リング。 40．前記カウンタプレートの各々は、前記ベアリングギャップの前記端部から前 記固定シャフトの中心に向かって軸線方向に延びているテーパ状の領域を有する ことを特徴とする請求項３４に記載の流体ベアリング。 41．前記スリーブの平らな上面に設けられ、かつ、前記ベアリングギャップから 軸線方向に間隔を隔てている溝と、前記経路に設けられたＯリングとを有し、前 記Ｏリングは、前記潤滑用流体が前記ベアリングからしみ出るのを阻止するため に、前記スリーブと前記カウンタプレートとの間で前記カウンタプレートによっ て圧縮されることを特徴とする請求項３４に記載の流体ベアリング。 42．前記スリーブは、前記固定シャフトと平行に軸線方向に延び、前記溝に直ぐ 隣接した前記スリーブに支持され、かつ、前記スリーブと前記シャフトに対する 前記カウンタプレートを保持するために、前記カウンタプレートの端部に向かっ て押している肩部を有することを特徴とする請求項３４に記載の流体ベアリング 。 43．前記固定シャフトの前記円錐形であって、かつ、内方に向かってテーパにな っている部分のうちの少なくとも１つは、前記テーパ部分の外面と、前記テーパ 部分の内面の軸線方向の面との上で、前記内向きのテーパになっている面に組み 入れてあり、かつ、前記固定シャフトの外面と合うインサートを有し、前記固定 シャフトの軸線方向の面は、前記インサートと前記固定シャフトの間の潤滑用流 体の漏れの通過を防ぐ溝を支持するための手段によって遮断されていることを特 徴とする請求項３４に記載の流体ベアリング。 44．前記モータ及び前記ディスク用のハウジングを構成するために、更に、上部 カバーとベースとを有し、前記スピンドルモータの固定シャフトは、一方の端部 が前記ベースに取り付けられ、前記固定シャフトの反対側の端部は、前記カバー を通り、前記固定シャフトに挿入されるリベットによって前記上部カバーに固定 されていることを特徴とする請求項２１に記載のスピンドルモータを組み入れた ディスク駆動装置駆動装置。 45．前記収縮可能なチューブが配置された前記連結領域に向かって流体ベアリン グ流体をポンピングするための内方のポンピング溝が、前記広がったスリーブ面 又は前記テーパ状のシャフト面のいずれかに構成されていることを特徴とする請 求項２３に記載のスピンドルベアリング。 46．前記スリーブ連結領域は、前記固定シャフトに隣接した前記チューブを支持 する凸面領域を有することを特徴とする請求項２６に記載のスピンドルベアリン グ。 47．前記溝は、ポンピング動作が前記チューブを保持している前記連結用領域に 向かうように、らせん状の溝であることを特徴とする請求項２４に記載のスピン ドルベアリング。 48．前記固定シャフトは、前記固定シャフトの前記外面が、前記内向きのテーパ と前記固定シャフト連結用領域の前記軸線方向の面を構成する第１の領域を有し 、さらに前記固定シャフトは、前記スリーブと合うための前記外面を備えた第２ の領域を有することを特徴とする請求項３３に記載のスピンドルベアリング。 49．前記流体の通過を防ぐための前記手段は、前記溝に載り、かつ、前記インサ ートの内方の軸線方向の面に押されているガスケットを備えていることを特徴と する請求項３３に記載の流体ベアリング。 50．前記溝は、前記固定シャフトの内面と、前記固定シャフトと前記インサート の間に捕らえられたプラグとの間に構成されていることを特徴とする請求項２７ に記載の流体ベアリング。