JPH01119958A - ディスク用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はディスク用駆動装置に関するものである。

（従来の技術） 面と面との相対運動によって隙間に流体圧力を発生させ
、この流体圧力によって部材を受ける動圧軸受は、一般
によ（知られている。この動圧軸受は、面と面とが非接
触の状態を維持するので、玉軸受等の接触型の軸受のよ
うに摩耗粉等の異物の発生がない。そのため例えば、磁
気ディスク装置の駆動部における軸受として適用するよ
うにすれば、磁気ディスクをきわめてクリーンな環境下
に置くことができるという利点を生じることになる。

第６図には、そのようなディスク用駆動装置の一例を概
略的に示している。このディスク用駆動装置は、磁気デ
ィスクを配置する空間４１を有するケーシング４２に、
上記空間４１の内外を連通ずる円筒部４３を形成し、電
動機のロータ４４に基端部を接続したシャフト４５を上
記ケーシング４２の外側から円筒部４３に通し、シャフ
ト４５の先端側を円筒部４３の内端から突出させてケー
シング４２内に位置させ、この先端部に、磁気ディスク
４６・・を支持するカップ状の回転体４７を固着する一
方、上記円筒部４３の内周部と、これに対向する上記シ
ャフト４５の外周部との間の隙間に流体（例えば潤滑油
）を配した構成を有するものであって、上記ロータ４４
の回転に伴うシャフト４５の回転で流体に動圧を発生さ
せ、この動圧でシャフト４５を支持するのである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記装置においては、シャフト４５を流体の動
圧によって支持するようにしているため、シャフト４５
や回転体４７の持つ重量のアンバランス、シャフト４５
と回転体４７との取着時に生じる重量のアンバランス等
が原因で、回転中にシャフト４５に振れを生じ、それに
連動して磁気ディスク４６・・に振れが生じるという問
題がある。

このようなシャフト４５の振れには、大別して、パラレ
ルな振れと、コニカルな振れとがある。パラレルな振れ
とは、上記装置に基づいて説明すれば、例えば回転体４
７の第６図における右上部分及び電動機ロータ４４の右
下部分の重量が大きい等のパラレルアンバランスのため
に、円筒部４３の中心軸線とシャフト４５の中心軸線と
が平行な状態で、シャフト４５の中心軸線が円筒４３の
中心軸線のまわりを回るような振れをいい、一方コニカ
ルな振れとは、例えば回転体４７の同図における右上部
分及び電動機ロータ４４の左下部分の重量が大きい等の
コニカルアンバランスのために、円筒部４３の中心軸線
とシャフト４５の中心軸線とが交差した状態で、シャフ
ト４５の中心軸線が円筒部４３の中心軸線まわりを回る
ような振れをいう。

この発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、回転中にディスクに振れの生じるのを
軽減することが可能なディスク用、駆動装置を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明のディスク用駆動装置は、固定シャフト
と、ディスクを支持すると共に回転駆動される回転体に
形成した軸孔とを嵌合し、上記軸孔の内壁上、これに対
向する上記固定シャフトの外周部との間に配した流体の
動圧作用によって、上記回転体を回転自在に支持してい
る。

（作用） 上記の装置においては、理論的には必ずしも明らかでは
ないが、従来装置に比較して、コニカルアンバランスに
よって生ずる振れは大差ないものの、パラレルアンバラ
ンスによって生ずる振れは大幅に減少する。したがって
このような現象を利用して、この回転体にパラレルアン
バランスを生ずるような重量の付加をなすようにすれば
、コニカルアンバランスが打消されることになり、その
結果、パラレルな振れを小さく維持したまま、コニカル
な振れの発生を防止することができる。

（実施例） 次にこの発明のディスク用駆動装置の具体的な実施例に
ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図にはこの発明の一実施例を示している。

同図において、ｌは固定シャフトであって、この固定シ
ャツ）１は、磁気ディスク２・・の配置されるケーシン
グ（図示せず）の内部に突設されている。この固定シャ
フト１には、図示するように、その外周部の軸方向に離
れた２箇所の位置に、後述する流体の動圧受圧面を構成
する径大な受圧部３．３が形成されている。一方この固
定シャフトｌには回転体４が回転自在に支持されている
。この回転体４は、縦断面が図示するように略Ｈ字状を
なす円柱状のもので、その内周側の長さが上記固定シャ
フト１の両受圧部３．３間の長さに略−致するようにさ
れている。そしてこの回転体４０軸心部に、上記固定シ
ャフトｌの受圧部３．３よりもやや径大な軸孔５が形成
されている。回転体゛４はこの軸孔４を固定シャフト１
に嵌合し、回転体４の軸孔５の内壁が固定シャフト１の
各受圧部３．３に対向するようにされているのである。

すなわち軸孔５の内壁に゛おいて受圧部３．３と対向す
る部分は、後述するように、流体の受圧面を構成するの
である。そして固定シャフト１の各受圧部３．３と回転
体４の軸孔５の内壁との間の隙間には、潤滑油等の流体
が配され、これによって回転体４の回転時にこの流体に
生じる動圧で、回転体４を支持するようなされているの
である。なお回転体４の軸方向の支持及び潤滑油のシー
ルは、図示しないが適当な手段によってなされているも
のとする。

第２図には、上記構成のディスク用駆動装置のパラレル
アンバランスとコニカルアンバランスとの不つりあい振
動応答等を測定し、それを上記従来のディスク用駆動装
置の不つりあい振動応答と比較した結果をグラフにして
示している。同図は横軸に軸受半径隙間（受圧部３．３
と軸孔５の内壁との間の隙間、又はシャフト４５の外周
部と円筒部４３の内周部との間の隙間）を取り、縦軸に
不つりあい振動応答、損失トルク、軸受剛性及び軸受減
衰係数をとり、軸受半径隙間を変化させた場の不つりあ
い振動応答等の変化を示している。

同図のように、シャフト固定型のパラレルアンバランス
に対する不つりあい振動応答は、シャフト回転型のパラ
レルアンバランスに対する不つりあい振動応答に比べて
大幅に小さくなる。またシャフト固定型のコニカルアン
バランスに対する応答もシャフト回転型のコニカルアン
バランスに対する振動応答よりも小さくなっている。し
たがって、上記装置においては、積極的にパラレルアン
バランスが生ずるようにしてコニカルアンバランスの発
生を防止すれば、不つり合ル）振動応答を大幅に低減で
きることになるはずである。すなわち、回転体４の外周
部一端（同図下端）には径方向外方に拡がるつば状部６
が形成され、磁気ディスク２と環状のスペーサ７とが交
互に複数個嵌入され、環状の締付部材８と、つば状部６
との間で各磁気ディスク２・・を締付、固定するように
されている訳であるが、これら磁気ディスク２とスペー
サ７とを一方の側に偏心した状態で固定し、これにより
パラレルアンバランスを発生させるのである。

なおこの場合、磁気ディスク２・・及びスペーサ７・・
は、回転体４を横にした状態で嵌入し、締付、固定する
ようにして、各磁気ディスク２・・及びスペーサ７・・
を、その自重によって、一方の側に集め、積極的にパラ
レルアンバランスの生ずる構成とするのが好ましい。こ
れにより回転体４自体の有するコニカルアンバランスが
打消されることになり、その結果、パラレルな振れを小
さく維持したまま、コニカルな振れをなくすことができ
る。この結果、磁気ディスク２・・の振れを軽減するこ
とが可能である。

さらに上記実施例においては、回転体４の上下両端部近
傍を支持するようにしであるので、回転体４に生じるコ
ニカルな振れをも低下することができ、この点において
も磁気ディスク２・・の振れを軽減することが可能であ
る。

また上記実施例においては、回転体４に電動機のロータ
を直結することが可能であり、そのため装置の軸方向を
コンパクトに構成することも可能である。

一方第３及び第４図には、シャフト固定型のディスク用
駆動装置及びシャフト回転型のディスク用駆動装置の各
パラレルモード及びコニカルモードの固有振動数を計算
するためのモデルを示している。第３図のモデルでは回
転体として中央部に重錘１３を有する梁１１を用い、こ
の梁１１の両端を、軸受剛性としての機能を有するばね
１２．１２で支持しである。また第４図のモデルでは、
回転シャフト４５としての梁４８の両端にそれぞれ回転
子４４としての重錘４９及び回転体４７としての重錘５
０を取着し、両重錘４９．５０間の２箇所をそれぞれ軸
受剛性としての機能を有するばね５１．５１で支持した
ものである。この各モデルを使用し、パラレルモードと
コニカルモードとの各固有振動数を求めた結果を第５図
に示している。同図は横軸に軸受剛性を、縦軸に固有振
動数をとったもので、同図から、シャフト固定型のコニ
カルモードの固有振動数が、他のモードの固有振動数よ
りも極めて高いのがわかる。すなわちシャフト固定型と
することにより、共振に起因する装置破損等の危険性を
より一層有効に回避し得ることになるのである。

以上にこの発明のディスク用駆動装置の実施例を説明し
たが、受圧部３と軸孔５の内壁との間の隙間に配される
流体は、動圧軸受としての機能を奏し得る流体であれば
、種々の流体を使用することが可能である。

（発明の効果） 以上のように、この発明のディスク用駆動装置において
は、上記した構成となされているので、回転中にディス
クに振れの生じるのを軽減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のディスク用駆動装置の一実施例を示
す説明図、第２図は軸受半径隙間と不つりあい振動応答
等との関係を示すグラフ、第３図及び第４図はそれぞれ
シャフト固定型及びシャフト回転型のディスク用駆動装
置のモデル、第５図は上記モデルに基づいて求めたパラ
レルモードとコニカルモードとの各固有振動数と軸受剛
性との関係を示すグラフ、第６図は従来のディスク用駆
動装置の説明図である。 ■・・・固定シャフト、２・・・磁気ディスク、４・・
・回転体、５・・・軸孔。 特許出願人　　　　日本フェロ−フルイデイクス株式会
社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、固定シャフトと、ディスクを支持すると共に回転駆
   動される回転体に形成した軸孔とを嵌合し、上記軸孔の
   内壁と、これに対向する上記固定シャフトの外周部との
   間に配した流体の動圧作用によって、上記回転体を回転
   自在に支持したことを特徴とするディスク用駆動装置。