(57)【要約】軸上に一体で形成された、少なくとも１つの円錐軸受を有する回転軸を特徴とする流体動圧軸受設計が提供される。前記軸は固定のスリーブを貫通して配設され、流体が前記軸とスリーブの表面間を分離する。
2005528873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する軸と、
前記軸の第１の端部と一体に形成された円錐区域を含む第１の円錐軸受と、
前記軸の第２の端部に取り付けられた円錐を含む第２の円錐軸受と、
前記軸の周りに配設された固定のスリーブと、
前記第１の円錐軸受及び第２の円錐軸受と前記固定スリーブの間の流体と
を備える、ディスク・ドライブ・モータ用の流体動圧軸受システム。
【請求項２】
前記第１及び第２の円錐軸受の各々の表面上に画成された溝をさらに備え、前記溝の各々は非対称であり、前記軸の中央区域から前記軸の外側端部に向かって前記軸受内の前記流体を外へポンプ輸送する、請求項１に記載の流体動圧軸受。
【請求項３】
前記第１及び第２の円錐軸受の各々の前記外側端部に隣接して半径方向毛細管シールをさらに備える、請求項２に記載の流体動圧軸受。
【請求項４】
前記第１及び第２の円錐軸受の中間に画成されたベント及び充填孔をさらに備える、請求項３に記載の流体動圧軸受。
【請求項５】
前記ベントが、前記軸の前記中央区域から前記スリーブを貫通して前記スリーブの外直径に延びる半径方向孔を備える、請求項４に記載の流体動圧軸受。
【請求項６】
前記第１及び第２の円錐軸受の各々が、前記スリーブの内面と対向するクラウンのついた表面を備える、請求項５に記載の流体動圧軸受システム。
【請求項７】
前記スリーブを支持するベースの表面に対向する前記軸の端部の間に隙間をさらに備える、請求項２に記載の流体動圧軸受。
【請求項８】
前記毛細管シールが、それがシールする前記円錐軸受用の流体リザーバを画成する、請求項６に記載の流体動圧軸受。
【請求項９】
前記第２の円錐軸受の前記円錐の内側に、前記円錐のより広い端部から前記円錐の狭い端部及び前記軸の前記中央区域に向かう、１つ又は複数の流体戻り流路をさらに備える、請求項２に記載の流体動圧軸受。
【請求項１０】
前記第１及び第２の円錐軸受の中間に画成された、ベント及び充填孔をさらに備える、請求項８に記載の流体動圧軸受。
【請求項１１】
前記ベントが、前記軸の前記中央区域から前記スリーブを貫通して前記スリーブの外直径に延びる半径方向孔を備える、請求項９に記載の流体動圧軸受。
【請求項１２】
前記軸の表面と前記スリーブの表面との間に画成された前記第２の円錐軸受の前記狭い端部に隣接して毛細管シールをさらに備える、請求項９に記載の流体動圧軸受。
【請求項１３】
前記第２の円錐軸受に隣接する前記軸の端面と、スリーブから支持されたカウンタプレートの対向表面との間に画成された隙間をさらに備える、請求項１１に記載の流体動圧軸受。
【請求項１４】
前記軸の前記端面及び前記カウンタプレートの前記対向する表面のうちの１つに画成された溝パターンをさらに備え、前記溝パターンは、前記軸の中央軸に向かって流体をポンプ輸送するよう画成される、請求項１２に記載の流体動圧軸受。
【請求項１５】
前記第１の円錐軸受の端部に隣接して半径方向毛細管シールをさらに備える、請求項１３に記載の流体動圧軸受。
【請求項１６】
前記溝パターンがらせん形溝パターンである、請求項１３に記載の流体動圧軸受。
【請求項１７】
前記半径方向ベントから前記第１の流体動圧円錐軸受のより広い端部に隣接する半径方向毛細管シールに延びる、軸方向を向いた流体再循環流路をさらに備える、請求項１１に記載の流体動圧軸受。
【請求項１８】
前記スリーブの前記外表面で、前記半径方向ベント孔に挿入されたプラグをさらに備える、請求項１６に記載の流体動圧軸受。
【請求項１９】
前記第１及び第２の円錐軸受の各々の表面に画成された溝をさらに備え、前記溝の各々が非対称であり、前記第２の円錐軸受に隣接する前記軸の端部に向かって、前記流体をポンプ輸送する、請求項１に記載の流体動圧軸受。
【請求項２０】
前記軸の端面と前記第２の流体円錐軸受に隣接して前記スリーブによって支持されるカウンタプレートの表面の間に隙間をさらに備える、請求項１７に記載の流体動圧軸受。
【請求項２１】
前記カウンタプレートから遠位側の、前記第１の円錐軸受のより広い端部に隣接して支持された、半径方向毛細管シールをさらに備える、請求項１８に記載の流体動圧軸受。
【請求項２２】
前記第１及び第２の円錐軸受にわたって流体再循環ができるように、前記第２の円錐軸受の前記より広い端部に隣接するプレナムから前記半径方向毛細管シール内の流体リザーバ区域に延びる軸方向孔をさらに備える、請求項１８に記載の流体動圧軸受。
【請求項２３】
前記軸の前記端面又は前記カウンタプレートの前記対向する表面のうちの１つに画成され、前記軸の中央軸に向かって流体をポンプ輸送するように画成された溝パターンをさらに備える、請求項１９に記載の流体動圧軸受。
【請求項２４】
前記第１及び第２の前記各々の外表面が、前記第１及び第２の軸受を取り囲むスリーブの内側表面と対向するクラウンのついた表面を備える、請求項２０に記載の流体動圧軸受。
【請求項２５】
回転軸と一体に形成された少なくとも１つの円錐軸受を有する回転軸を含む、少なくとも１つのディスクを回転的に支持する手段と、
前記回転軸の周りに、軸と間隔を置いて配設された固定のアセンブリと、
前記支持手段の安定した相対的回転及び前記固定したアセンブリを支持する手段と
を備える、ディスク・ドライブ・モータ。
【請求項２６】
安定した相対的回転を支持する前記手段が、
前記少なくとも１つのディスクを支持する前記手段と少なくとも部分的に一体で形成された軸受アセンブリと、
前記少なくとも１つのディスクを支持する前記手段と前記固定アセンブリの間に配設された流体と
を備える、請求項２５に記載のディスク・ドライブ・モータ。
【請求項２７】
前記軸受アセンブリが、前記軸受アセンブリの要素を囲む流体動圧溝をさらに備える、請求項２６に記載のディスク・ドライブ・モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にディスク・ドライブ・モータに関し、詳しくはディスク・ドライブ・モータに使用する流体動圧軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブは、比較的小さな領域に大量のデジタル・データを格納することができる。ディスク・ドライブは、通常、複数の同心の円形記録トラックを有する円形の格納ディスク（すなわち、媒体）の形をとる、１つ又は複数の記録媒体上に情報を格納する。典型的なディスク・ドライブは、情報を格納するための１つ又は複数のディスクを有する。この情報は、アクチュエータ機構によってディスクの表面を横断しトラックからトラックへ移動するアクチュエータ・アームに戴置された読取り／書込みヘッドを使用してディスクに書き込み、又はディスクから読み取る。
【０００３】
一般にディスクは、ディスクの表面を読取り／書込みヘッドの下で移動させるように、スピンドル・モータによって回転するスピンドルに戴置される。このスピンドル・モータは一般に、ベース・プレート上に戴置された軸、及びスピンドルが取り付けられ、軸が挿入されるスリーブを有するハブを含む。ハブに取り付けられた永久磁石が、ベース・プレート上のステータ巻線と相互に作用し、ハブを軸に対して相対的に回転させる。回転を容易にするために、１つ又は複数の軸受がハブと軸の間に配設される。
【０００４】
長年にわたり、格納密度が増加する傾向にあり、格納システムの寸法は減少する傾向にある。この傾向の結果として、磁気格納ディスクの製造及び動作の、より精密で、より低い公差であることにつながってきた。格納ディスクを支持する軸受アセンブリは極めて重要である。軸受設計のうちの１つに流体動圧軸受がある。流体動圧軸受では、空気又は液体などの潤滑流体が、ハウジングの固定された部材とディスク・ハブの回転部材の間に、支承表面を形成する。典型的な潤滑剤には、空気の他にガス、油、又は他の流体が含まれる。流体動圧軸受は支承面を広い表面積上に広げるが、これは点境界面の連続である球軸受とは対照的である。これは、増大した支承表面が回転部材と固定部材との間の揺れ（ｗｏｂｂｌｅ）又は振れ（ｒｕｎ−ｏｕｔ）を減少させるので望ましい。さらに、境界領域で流体を使用すると、軸受にダンピング効果が付与され、非繰り返し性軸横振れ（ＮＲＲＯ）（ｎｏｎ−ｒｅｐｅａｔ  ｒｕｎ−ｏｕｔ）を減少させるのに役立つ。したがって、流体動圧軸受は、有利な軸受システムである。
【０００５】
しかしながら、流体動圧軸受モータの寸法、高さ、及び電力消費量が減少するに従い、いくつかの問題がより顕著になってきた。その１つとして、電力消費量を減少させる好ましいアプローチであるモータの形体寸法を減少させることが、その構造的完全性を危うくするように形体の形状を変更する傾向になる。軸の直径の減少は、ディスク締め付けねじの寸法を減少させ、又は軸を取り囲む部分の壁厚を減少させる。この結果、構造的完全性が危うくなる可能性がある。別の場合として、モータ自体の高さが低くなり、軸受構成部品間の間隔が減少するに従って、軸受の角度方向の剛性（ａｎｇｕｌａｒ  ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）又は揺れ剛性（ｒｏｃｋｉｎｇ  ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）が最小になる。同様に、特に低温での軸受によって消費される電力が、モータの他の構成部品に使用可能な電力量を制限する。回転速度が増加するに従って、この問題は悪化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、軸受及びモータの他の構成部品の構造的完全性又は機能性を危うくすることなく、現行の寸法、高さ、及び電力消費量の要求に対応できる流体動圧軸受の設計が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回転軸上に一体で形成された少なくとも１つの円錐形軸受を有する回転軸を特徴とする流体動圧軸受設計を提供する。この軸は固定したスリーブを貫通して配設され、流体が軸表面とスリーブ表面を分離する。
【０００８】
本発明の上記に記載の実施例を実現しかつ詳細に理解できるように、添付の図面に示す実施例を参照して、上記で簡単に要約した本発明のより詳細な説明を行う。しかしながら、添付の図面はこの発明の典型的な実施例のみを示し、したがって、その範囲を限定するものとみなされるべきではないことに注意されたい。本発明は、他の均等な効果を有する実施例も受け入れることができるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施例と共に使用するディスク・ドライブ１０の一実施例の平面図を示す。図１を参照すると、ディスク・ドライブ１０はハウジング・ベース１２及び頂部カバー１４を含む。ハウジング・ベース１２は、頂部カバー１４と結合して密閉した環境を形成し、密閉した環境の外側の要素による汚染から内部の構成部品を保護する。図１に示すベース及び頂部カバーの配置はこの産業分野では周知である。しかしながら、ハウジング構成部品の別の配置もしばしば使用されてきており、本発明の諸態様はディスク・ドライブ・ハウジングの特定の形態によって限定されない。
【００１０】
ディスク・ドライブ１０はさらに、スピンドル・モータ（図示せず）上で回転するように、ハブ２０４（図２参照）上にディスク・クランプ１８によって戴置されたディスク・パック１６を含む。ディスク・パック１６は、中央軸の周りを一緒に回転するように戴置された、１つ又は複数の個々のディスクを含む。各ディスク表面は、ディスク表面と情報のやり取りを行うようにディスク・ドライブ１０に戴置された、対応する１つの読取り／書込みヘッド２０を有する。図１に示す例では、読取り／書込みヘッド２０は、アクチュエータ２６のヘッド戴置アーム２４に取り付けられた撓曲部２２によって支持されている。図１に示すアクチュエータは回転式ムービング・コイル・アクチュエータ（ｒｏｔａｒｙ  ｍｏｖｉｎｇ  ｃｏｉｌ  ａｃｔｕａｔｏｒ）として知られる種類のものであり、２８に全体的に示すボイス・コイル・モーター（ｖｏｉｃｅ  ｃｏｉｌ  ｍｏｔｏｒ）（ＶＣＭ）を含む。ボイス・コイル・モーター２８は、アクチュエータ２６をその取り付けられた読取り／書込みヘッド２０と共に、枢動軸３０の周りに回転させ、読取り／書込みヘッド２０を経路３２に沿って所望のデータ・トラック上に位置させる。
【００１１】
図２は、本発明の一実施例による回転軸円錐流体動圧軸受モータ２００の一部分の側面断面図である。モータ２００は、回転アセンブリ２０５、固定アセンブリ２０３、及び軸受アセンブリ２０７を備える。
【００１２】
回転アセンブリ２０５は、少なくとも１つのディスク２０６を回転するように支持するハブ２０４に取り付けられた軸２０２を備える。軸２０２はさらに、ディスク２０６を定位置に固定するために（簡単にするために、ディスク固定具は図示せず）、ねじなどがねじ込まれる開口２０３を備える。軸２０２とベース１２の間に隙間２４０があるので軸が回転できる。軸端部又はベースの対向する表面すなわちカウンタプレートはその上に溝パターンを有し、軸とベースの間の相対的な回転を向上させ、かつ接触を防止することができる。ハブ２０４は、磁石２０９がその上に取り付けられた裏鉄板２１１を収容している。
【００１３】
固定アセンブリ２０３は、ベース１２に戴置されたスリーブ２０８を備える。スリーブ２０８に戴置されたステータ２１０が、ハブ２０４内の磁石２０９と協働して、ハブ２０４及び軸２０２のスリーブ２０８に対する相対的な回転を誘起させる。
【００１４】
軸受アセンブリ２０７は、軸と一体化した第１の円錐形区域２１０及び通常は軸２０２に取り付けられた第２の円錐２１２を備える。第１の円錐２１０は、軸２０２の第１の端部２０１と一体に形成され、一方、第２の円錐２１２は、例えば、組み立てを簡単にするために、軸２０２の第２の端部２０５に圧入することができる。第１の円錐２１０を軸２０２と一体に形成することによって、全体的に減少させた形体寸法にもかかわらず、軸２０２の第１の端部２０１により大きな直径が作り出される。したがって、電力削減要請に従って軸２０２の全体寸法を減少させることができるが、端部２０１にねじ山又は他の開口２０３を含めた結果、軸２０２の構造的完全性が危うくなることはない。換言すれば、ねじ山２０３用、及びハブ２０４の戴置接合部用の端部２０１で、軸２０２の有効直径は、電力ロスを決定する有効直径よりも大きい。さらに、この設計では、軸２０２の曲げ剛性及び軸〜ハブ接合部の角度方向剛性は従来の形状のものより大きい。
【００１５】
空気、油、又はガスなどの流体２１４が、軸２０２及び円錐２１０、２１２とスリーブ２０８の対向する表面の間に配設される。流体はシールド２１１の充填孔２０９を通して導入することができる。シールド２１１の下面２１５は、スリーブ２０８の対向する表面２１７と協働して半径方向毛細管シール（ｒａｄｉａｌ  ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｓｅａｌ）２１６を画成する。このシールは、シール表面２１５、２１７の間で画成されるプレナム内に流体を蓄えるリザーバ２２３を介して、軸受２１０内の液レベルを保持するようになっている。同様な半径方向毛細管シール２１８が、第２の円錐２１２の端部に設けられている。開口したプレナム２２０が、第１及び第２の円錐軸受２５０、２５２を分離し、スリーブ２０８を貫通して外へ出ている。このプレナムは、軸の中央区域からスリーブ２０８を貫通しスリーブの外面２０９に延びる半径方向孔２２０を備える。第１及び第２の円錐形軸受２５０、２５２はさらに、円錐２１０、２１２の表面、又はスリーブ２０８の対向する表面の１つにポンプ輸送溝３０２の非対称の区域を備える。流体動圧溝は、軸２０２及びハブ２０４のスリーブ２０８に対する安定した相対的回転を維持するのに役立ち、一方ポンプ輸送溝３０２（非対象であることが好ましい）は、第１及び第２の毛細管シール２１６、２１８に向かって流体２１４をポンプ輸送する。流体動圧溝３０２は、円錐２１０、２１２と対向するスリーブ２０８の表面、又は円錐の表面に形成することができる。毛細管シール２１６、２１８は、円錐軸受２５０、２５２の流体リザーバとして機能する。すなわち、モータ２００の回転が落ちたときは、流体２１４は毛細管シール２１６、２１８からポンプ輸送シール３０２が占めている容積に戻される。毛細管シール２１６、２１８は、図２に半径方向毛細管シールとして示されているが、高さを要する不利益を被るが、従来型の毛細管シールも使用することができる。上記で説明した流体２１４をポンプ輸送することによって、円錐２１０、２１２内での内部再循環手段（すなわち、孔を開けた通路）の必要がなくなり、したがって、効率を危うくすることなく円錐２１０、２１２のサイズを減少させることができる。
【００１６】
説明したような円錐軸受２５０、２５２を使用すると、特に流体動圧溝３０２の先端部が円錐２１０、２１２の中間点近くに位置する場合は、軸頚間隔及び揺れ剛性のいずれもが最大となるであろう。さらに、円錐軸受２１０、２１２内の反力が、軸２０２に復元モーメントを発生させる。円錐３１０、２１２内にクラウンをつけた表面を組み込むことも、電力を最小限にするようにその先端部を位置させることに効果がある。
【００１７】
回転軸円錐流体動圧軸受モータ４００の代替の実施例を図３に示す。前述の実施例と同様に、モータ４００は、軸４００の第１の端部４０１に一体で形成された第１の円錐軸受４１０、及び第２の端部４０５に取り付けられた第２の円錐軸受４１２を備える。
【００１８】
第１の円錐軸受４１０は、図２を参照して説明したものと同様であり、流体４１４を半径方向毛細管シール４１６に向かってポンプ輸送する、非対称形のポンプ輸送溝３０２を備える。一定量の流体４１４を充填孔４１７を介して毛細管シール４１６内、プレナム４１９内に噴射することによって、第１の円錐軸受４１０も流体４１４によって満たされる。
【００１９】
第２の円錐軸受４１２は、流体４１４が軸受４１２の周りを循環するように、円錐表面又は対向するスリーブ表面の表面のうちの１つに、非対象の溝パターン３０２を備える。流体４１４は、最初の流体充填中、並びにモータの動作中は空気をパージするために、矢印４２２（円錐の外表面上で下側に、循環戻り孔４１７を通り上側に）で示される、軸受４１２の周りの循環通路を通る。第２の円錐軸受４１２は、固定されたスリーブ４０８に取り付けられた薄いシール・ディスク４２４によってシールされている。このディスク４２４は、軸４０２の底部表面４２７と共に狭い隙間４２５を画成する表面４２６を有する。対向する表面４２６、４２７のうちの１つはその上に、軸の中央に向かってポンプ輸送する溝パターンを有することが好ましい。この溝パターン（一般にらせん形が好ましい）は、どのような空気泡もこのシステム外に出て行くように隙間４２５の中央から外へ出そうとする。軸受４１２は通常、固定量の流体４１４を、第１及び第２の円錐軸受４１０、４１２を分離する開口したプレナム４２０内に噴射し、軸とスリーブの間に画成された毛細管シールを満たすことによって流体４１４によって満たされている。軸受４１２の回転が上昇すると、この流体が軸受を満たす。軸受が静止しているときは、流体を軸受内に保持するために毛細管による吸引力が再び働く。プレナム区域に最も近い鋭利な角４６０は、流体を重力に抗して上側軸受４１０内に保持する。下側軸受は、軸及びスリーブの相対的に広がる壁によって画成される毛細管シール４１５の存在によって流体の喪失を回避する。
【００２０】
図４に、回転軸円錐流体動圧軸受モータ５００の第３の実施例を示す。前述の実施例と同じように、軸５０２は、第１の端部５０１に軸と一体化した円錐５０４によって画成される一体型の第１の円錐軸受５１０、及び軸５０２の第２の端部５０５に取り付けられた円錐５１１と取り囲むスリーブ５０８の間で画成される第２の円錐軸受５１２を備える。
【００２１】
第１の円錐軸受５１０は、流体軸受を画成する円錐及びスリーブのそれぞれ対向する表面５３１、５３３のうちの１つに非対称な溝３００を備える。軸受は、（図４に半径方向毛細管シールとして示す）毛細管シール５１６によってシールされ、流体を供給される。溝３００は、第１及び第２の円錐軸受５１０、５１２を分離する第１の再循環流路５２６に向かって、矢印５１５の方向に流体５１４をポンプ輸送する。第１の再循環流路５２６は、矢印５５０、５５１によって示す流路を介して流体５１４を毛細管シール５１６へ戻す。この流路は、一部はスリーブ５０８を横切って延び、取り外すこともできるプラグ５２９によって永久に閉鎖されていることが好ましい半径部分５２７を備えることが好ましく、さらに、半径方向構成部５２７から半径方向毛細管シール５１６に延びる軸方向構成部５２９を含む。流体５１４内の圧力勾配が、泡を再循環流路５２６から毛細管シール５１６内、特にそのリザーバ区域５６１内に押し出す。
【００２２】
第２の円錐軸受５１２は、固定されたスリーブ５０８に取り付けられたシール・ディスク５２４によってシールされる。第２の円錐軸受５１２は、円錐内部の流体通路５６３を含む矢印５２２によって示す第２の再循環流路を介して、軸受表面の周りに流体５１４を再循環させる非対称溝３００を備える。したがって、この設計では、軸受５１０、５１２のどちらのまわりも全面的な流体再循環を行う。軸５０２の底部表面５７０上、又はシール・ディスク（カウンタプレート）５２４の対向表面５７２上に、パターンを画成することもできる。そのような溝パターン（通常はらせん）は、軸の中央に向かってポンプ輸送するように画成される。流体中の空気の泡は、外側へ向かって移動し、次いで外部流路５２７、５２６を通って取り除かれる。この設計では、頂部軸受５１０、底部軸受５１２、底部軸受５１２の何れも流体循環の点では孤立しておらず、したがって、流体中に混入した空気泡を再循環流路５２６、５２７を通って運び去ることができる。
【００２３】
図５に、回転軸円錐流体動圧軸受モータ６００の第４の実施例を示す。前述の実施例と同じように、軸６０２は、第１の端部６０１に一体型の第１の円錐軸受６１０を備え、第２の円錐軸受６１２は、軸６０２の第２の端部６０５に取り付けられている。
【００２４】
第１の円錐軸受６１０は、（図５に半径方向毛細管シールとして示す）毛細管シール６１６によってシールされ、流体が供給される。第２の円錐軸受６１２は、固定スリーブ６０８に取り付けられたシール・ディスク６２４によってシールされる。第１の円錐軸受６１０及び第２の円錐軸受６１２のどちらも、そこで流体が薄いプレナム区域６３０に入る第２の円錐軸受６１２の底部に向かって流体６１４をポンプ輸送するように溝切りされた、非対称な溝３００を備える。流体６１４は、プレナム６３０から、流体６１４を半径方向毛細管シール６１６のリザーバ区域６１５に戻す軸方向流体再循環流路６２０内に流し込まれる。半径方向毛細管シールは、スリーブ６０８から支持されるシールド６３３の下側表面６３１、及びスリーブ６０８の相対的に角度のついた表面６３５によって画成される。シールド６３３は、軸６０２と共に非常に小さな環状の隙間６４１（約０．０２ｍｍが好ましい）を画成する。この隙間は、軸受６１０からの流体喪失を防止するシールとして働く。ベント及び充填孔６６１を使用して、毛細管シール・リザーバ区域内６１５に流体を入れることができ、そこから、その流体を使用して、軸受６１０、６１２のどちらにも流体を満たし、流体を保持することができる。リザーバ６１５から軸受６１０、６１２の軸受隙間を通りプレナム６３０に向かい、再循環流路６２０を通りリザーバ６１５へ戻すように共にポンプ輸送する非対称溝が、軸受６１０、６１２内に形づくられる。流体６１４の循環は矢印６２２によって示す。流体６１４内の圧力勾配が、泡を再循環流路６２０から押し出し、毛細管シール６１６内に押し込み、空気をモータ６００から除去する。
【００２５】
したがって、本発明は、円錐流体動圧軸受モータの分野における重要な進歩を示す。従来の設計に対し、構造的完全性が高められ、一方外形寸法は小さいままであり、したがって、モータは事実上同じ電力量しか消費しない。
【００２６】
要約すれば、形体寸法の縮小は、頂部円錐を軸と一体に作ることによって達成される。これによって、ディスクを固定するねじを頂部円錐のより大きな径内に配置することができる。したがって、軸の有効径は、ディスク固定ねじ及びハブに対する戴置接合部に対して、電力ロスを決定する有効直径よりも大きくなる。魚骨形溝パターン（ｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅ  ｇｒｏｏｖｉｎｇ  ｐａｔｔｅｒｎ）がしばしば円錐軸受で使用され、溝の先端部が円錐の中央点の近くであるので、電力消費量が決まる有効直径は円錐の中央点となる。円錐軸受にクラウンを組み込むと、先端部直径が電力を決める有効直径に確実にすることの助けにもなる。
【００２７】
溝パターンの先端部が円錐の中央点にある円錐構造を使用すると、軸頚間隔が最大となり、揺れ剛性が最大となる。単板モータのスラスト板は、軸の一端上の空間を使用し、溝切りには使用できない。円錐モータでは、軸方向及び半径方向軸受が結合し同じ中心を共用する。さらに、２つの円錐軸受内の反力を示すベクトルは、軸に対し復元モーメントを生成することが認められるであろう。これらのベクトルは、円錐表面に対して垂直である。復元モーメントは、これらのベクトルの大きさに、軸受中央（軸中心線上の軸受間の中央点）と力ベクトルの垂線の間に引いた線の長さをかけることによって求めることができる。この線は、円錐の角度と平行であり、軸受中央点と、溝先端部と交差する水平線の間の軸方向距離よりも長い。
【００２８】
同じディスク固定ねじに対し、直線軸が必要とするであろう直径よりも、この円錐の細い胴部及びこの軸は細い。この結果、論じてきた有効円錐直径に加えて、同じ剛性性能を有する単板設計よりも電力が低減する。回転軸設計において、軸の曲げ剛性、及び軸のハブ接合部に対する角度方向剛性が、軸のテーパ付き頂部の設計によって、より大きくなることに注目されたい。剛性及び強度に最も資する場所〜片持ち軸の取り付け端部には、材料が加えられている。
【００２９】
以上の説明は、本発明の実施例を対象としてきたが、本発明の他の別の実施例を、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく考察することが可能である。本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によって決まる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例によるモータを備える、ディスク・ドライブの一実施例の平面図である。
【図２】本発明による、回転軸円錐流体動圧軸受モータの一実施例を示す。
【図３】本発明による、回転軸円錐流体動圧軸受モータの第２の実施例を示す。
【図４】本発明による、回転軸円錐流体動圧軸受モータの第３の実施例を示す。
【図５】本発明による、回転軸円錐流体動圧軸受モータの第４の実施例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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