(57)【要約】【課題】シャフト固定型の回転機器の生産効率を改善する。【解決手段】回転機器１００は、シャフト２６をスリーブ１０６が潤滑剤９２を介して環囲する回転機器である。回転体と固定体との隙間は本回転機器１００の使用中に潤滑剤９２の気液界面１１６、１２０が存在する２つのテーパシール１１４、１１８を含む。テーパシールの体積に対するテーパシールに充填されている潤滑剤９２の体積の比を充填率と称すとき、２つのテーパシール１１４、１１８は、第２テーパシール１１８の充填率の下限が第１テーパシール１１４の充填率の範囲であって第１テーパシール１１４の充填率の下限を含む範囲に対応し、第２テーパシール１１８の充填率の上限が範囲の上限よりも高く第１テーパシール１１４の充填率の上限よりも低い第１テーパシール１１４の所定の充填率に対応するよう形成される。【選択図】図２
2014040893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定体側のシャフトを回転体側のスリーブが潤滑剤を介して環囲する回転機器であって、前記回転体と前記固定体との隙間は本回転機器の使用中に前記潤滑剤の気液界面が存在する２つのテーパシールを含み、
テーパシールの体積に対するテーパシールに充填されている潤滑剤の体積の比を充填率と称すとき、２つのテーパシールは、一方のテーパシールの充填率の下限が他方のテーパシールの充填率の範囲であって前記他方のテーパシールの充填率の下限を含む範囲に対応し、前記一方のテーパシールの充填率の上限が前記範囲の上限よりも高く前記他方のテーパシールの充填率の上限よりも低い前記他方のテーパシールの所定の充填率に対応するよう形成されることを特徴とする回転機器。
【請求項２】
前記他方のテーパシールについて、前記潤滑剤の経路において前記一方のテーパシールから離れる向きを外向きと称すとき、前記他方のテーパシールは、
前記外向きに間隔が所定の第１割合で大きくなる第１テーパ部分と、
前記第１テーパ部分よりも外側に設けられ、前記外向きに間隔が前記第１割合よりも大きな第２割合で大きくなる第２テーパ部分と、を含み、
前記２つのテーパシールは、前記第１テーパ部分に前記潤滑剤の気液界面が存在する場合、前記一方のテーパシールの充填率は下限に留まるよう形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転機器。
【請求項３】
前記他方のテーパシールに前記潤滑剤が前記所定の充填率で充填されている場合、前記第２テーパ部分に前記潤滑剤の気液界面が存在することを特徴とする請求項２に記載の回転機器。
【請求項４】
前記回転体と前記固定体との隙間は、前記２つのテーパシールの間の前記潤滑剤の経路上で、軸方向に沿って互いに離間する２つの動圧発生部を含み、
前記スリーブには、一方の動圧発生部の他方の動圧発生部とは反対側と他方の動圧発生部の一方の動圧発生部とは反対側とを連通する連通孔が設けられており、
前記連通孔は、前記シャフトと対向する前記スリーブの面の直径に対する前記連通孔の直径の比が０．１３より大きくなるよう形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の回転機器。
【請求項５】
前記回転体と前記固定体との隙間は、前記２つのテーパシールの間の前記潤滑剤の経路上で、前記回転体の回転時に前記潤滑剤に半径方向の動圧が発生するラジアル動圧発生部を含み、
前記回転体は、前記スリーブに固定され、記録ディスクが載置されるべきハブを含み、
前記ハブと前記スリーブとの接合部分における前記ハブまたは前記スリーブのいずれか一方の面には、軸方向において前記ラジアル動圧発生部に対応する第１凹部が形成され、他方の面には軸方向において前記第１凹部と部分的に重なり合う第２凹部が形成され、
前記一方の面のうち前記第１凹部を挟んで前記第２凹部の反対側となる部分は前記他方の面に圧接されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の回転機器。
【請求項６】
前記一方の面と前記他方の面とが圧接される位置は、軸方向において前記ラジアル動圧発生部を避けた位置であることを特徴とする請求項５に記載の回転機器。
【請求項７】
前記一方の面のうち前記第２凹部と対向する部分の直径は、前記一方の面のうち前記第１凹部を挟んで前記第２凹部の反対側となる部分の直径と同等であることを特徴とする請求項５または６に記載の回転機器。
【請求項８】
前記スリーブは、記録ディスクが載置されるべきハブと一体に形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の回転機器。
【請求項９】
前記回転体と前記固定体との隙間は、前記２つのテーパシールの間の前記潤滑剤の経路上で、前記回転体の回転時に前記潤滑剤に軸方向の動圧が発生するスラスト動圧発生部を含み、
前記固定体は、
前記シャフトを環囲する円環部とそこから半径方向外向きに伸びる複数の突極とを含むコアと、
前記複数の突極に巻き線されて形成されるコイルと、を含み、
前記回転体は、前記複数の突極と半径方向に対向し、周方向に複数の駆動用着磁が施されたマグネットを含み、
前記固定体はさらに、前記スラスト動圧発生部で発生する動圧に応じた力で前記マグネットを磁気的に吸引する吸引プレートをさらに含むことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の回転機器。
【請求項１０】
前記回転体と前記固定体との隙間は、前記２つのテーパシールの間の前記潤滑剤の経路上で、前記回転体の回転時に前記潤滑剤に半径方向の動圧が発生する２つのラジアル動圧発生部のうちの一方のラジアル動圧発生部、他方のラジアル動圧発生部、前記スラスト動圧発生部、をこの順に含み、
前記回転体には、前記一方のラジアル動圧発生部と前記他方のラジアル動圧発生部との間と、前記他方のラジアル動圧発生部と前記スラスト動圧発生部との間と、を連通する連通孔が形成されることを特徴とする請求項９に記載の回転機器。
【請求項１１】
前記回転体と前記固定体との隙間は、前記２つのテーパシールの間の前記潤滑剤の経路上で、前記回転体の回転時に前記潤滑剤に半径方向の動圧が発生する２つのラジアル動圧発生部のうちの一方のラジアル動圧発生部、他方のラジアル動圧発生部、前記スラスト動圧発生部、をこの順に含み、
前記回転体には、前記２つのラジアル動圧発生部および前記スラスト動圧発生部をバイパスするバイパス路が形成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の回転機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフト固定型の回転機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブなどのディスク駆動装置は、小型化、大容量化が進み、種々の電子機器に搭載されている。特にノートパソコンや携帯型音楽再生機器などの携帯型の電子機器へのディスク駆動装置の搭載が進んでいる。このような携帯型の電子機器に搭載されるディスク駆動装置に対しては、デスクトップＰＣ（Personal Computer）などの据置型の電子機器に搭載されるものと比べて、落下などの衝撃や持ち運びによる振動にも耐えうるように耐衝撃性、耐振動性の向上が求められている。
【０００３】
例えば特許文献１や特許文献２には、シャフトがベースプレートに固定され、軸受に流体動圧軸受（Fluid Dynamic Bearing）機構を採用したモータが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６２２４６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
流体動圧軸受を採用したモータの製造においては、回転体と固定体との隙間に注入される潤滑剤の気液界面の位置を測定し、それが所定の範囲に収まっているかを検査することが必要となる。シャフト固定型のモータは複数の気液界面を有することが多いので、そのそれぞれの気液界面を検査しようとすると、検査のための工程数や作業時間が多くなる。これは、生産効率の面で不利である。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は生産効率を改善できるシャフト固定型の回転機器の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、回転機器に関する。この回転機器は、固定体側のシャフトを回転体側のスリーブが潤滑剤を介して環囲する回転機器であって、回転体と固定体との隙間は本回転機器の使用中に潤滑剤の気液界面が存在する２つのテーパシールを含む。テーパシールの体積に対するテーパシールに充填されている潤滑剤の体積の比を充填率と称すとき、２つのテーパシールは、一方のテーパシールの充填率の下限が他方のテーパシールの充填率の範囲であって他方のテーパシールの充填率の下限を含む範囲に対応し、一方のテーパシールの充填率の上限が範囲の上限よりも高く他方のテーパシールの充填率の上限よりも低い他方のテーパシールの所定の充填率に対応するよう形成される。
【０００８】
この態様によると、一方のテーパシールの充填率と他方のテーパシールの充填率とを関連付けることができる。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シャフト固定型の回転機器の生産効率を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施の形態に係る回転機器を示す図である。
【図２】図１（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、テーパシールの拡大断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、テーパシールの拡大断面図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、テーパシールの拡大断面図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、ハブの中心孔の周面とスリーブの上部の外周面との接合部分についての説明図である。
【図７】第２の実施の形態に係る回転機器の断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る回転機器の断面図である。
【図９】第４の実施の形態に係る回転機器の断面図である。
【図１０】第５の実施の形態に係る回転機器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１３】
実施の形態に係る回転機器は、磁気記録ディスクを搭載しそれを回転駆動するハードディスクドライブなどのディスク駆動装置として好適に用いられ、特にシャフトがベースに対して固定され、ハブがシャフトに対して回転するようなシャフト固定型のディスク駆動装置として好適に用いられる。
【００１４】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る回転機器はシャフト固定型であり、固定体側のシャフトを回転体側のスリーブが潤滑剤を介して環囲する。回転機器には流体動圧軸受が採用されている。特に、シャフトは両持ち支持され、したがって潤滑剤の気液界面が２つ存在する。各気液界面は対応するテーパシールに存在する。それらのテーパシールは、潤滑剤の注入時に一方のテーパシールに気液界面が存在するならば、他方のテーパシールに気液界面が存在し、かつ、他方のテーパシールから潤滑剤があふれないよう形成される。これにより、潤滑剤の注入時に一方のテーパシールの気液界面の高さを測定することで、他方のテーパシールの気液界面の高さを測定しなくてもその高さを知ることができる。その結果、潤滑剤の注入量を適量に調整する際の測定の手間を省くことができ、生産効率を高めることができる。
【００１５】
図１（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施の形態に係る回転機器１００を示す図である。図１（ａ）は回転機器１００の上面図である。図１（ｂ）は回転機器１００の側面図である。図１（ｃ）は、トップカバー２を外した状態の回転機器１００の上面図である。回転機器１００は、固定体と、固定体に対して回転する回転体と、回転体に取り付けられる磁気記録ディスク８と、データリード／ライト部１０と、を備える。固定体は、ベース４と、ベース４に固定されたシャフト２６と、トップカバー２と、６つのねじ２０と、シャフト固定ねじ６と、を含む。回転体は、キャップ１２と、クランパ１５４と、を含む。キャップ１２およびクランパ１５４は不図示のハブに取り付けられている。
以降ベース４に対してハブが搭載される側を上側として説明する。
【００１６】
磁気記録ディスク８は、直径が６５ｍｍのガラス製の２．５インチ型磁気記録ディスクであり、その中央の孔の直径は２０ｍｍ、厚みは０．６５ｍｍである。回転体は３枚の磁気記録ディスク８を搭載する。
ベース４はアルミニウムの合金をダイカストにより成型して形成される。ベース４は、回転機器１００の底部を形成する底板部４ａと、磁気記録ディスク８の載置領域を囲むように底板部４ａの外周に沿って形成された外周壁部４ｂと、を有する。外周壁部４ｂの上面４ｃには、６つのねじ孔２２が設けられる。
【００１７】
データリード／ライト部１０は、記録再生ヘッド（不図示）と、スイングアーム１４と、ボイスコイルモータ１６と、ピボットアセンブリ１８と、を含む。記録再生ヘッドは、スイングアーム１４の先端部に取り付けられ、磁気記録ディスク８にデータを記録し、磁気記録ディスク８からデータを読み取る。ピボットアセンブリ１８は、スイングアーム１４をベース４に対してヘッド回転軸Ｓの周りに揺動自在に支持する。ボイスコイルモータ１６は、スイングアーム１４をヘッド回転軸Ｓの周りに揺動させ、記録再生ヘッドを磁気記録ディスク８の上面上の所望の位置に移動させる。ボイスコイルモータ１６およびピボットアセンブリ１８は、ヘッドの位置を制御する公知の技術を用いて構成される。
【００１８】
トップカバー２は、６つのねじ２０を用いてベース４の外周壁部４ｂの上面４ｃに固定される。６つのねじ２０は、６つのねじ孔２２にそれぞれ対応する。特にトップカバー２と外周壁部４ｂの上面４ｃとは、それらの接合部分から回転機器１００の内側へリークが生じないように互いに固定される。ここで回転機器１００の内側とは具体的には、ベース４の底板部４ａと、ベース４の外周壁部４ｂと、トップカバー２と、で囲まれる清浄空間２４である。この清浄空間２４は密閉されるように、つまり外部からのリークインもしくは外部へのリークアウトが無いように設計される。清浄空間２４は、パーティクルが除去された清浄な空気で満たされる。これにより、磁気記録ディスク８へのパーティクルなどの異物の付着が抑えられ、回転機器１００の動作の信頼性が高められている。
【００１９】
シャフト２６の上側の端面にはシャフト固定ねじ孔２６ａが設けられる。シャフト２６の下端はベース４に対して後述のように固定される。シャフト固定ねじ６がトップカバー２を貫通してシャフト固定ねじ孔２６ａに螺合されることによって、シャフト２６の上端はトップカバー２に対して固定される。
【００２０】
シャフト固定型の回転機器のなかでもこのようにベース４やトップカバー２などのシャーシにシャフト２６の両端が固定されるタイプの回転機器によると、回転機器の耐衝撃性や耐振動性を高めることができる。このタイプの回転機器においては、流体動圧軸受を採用した場合、一般的に潤滑剤の気液界面は２つ存在する。
【００２１】
図２は、図１（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。
回転体は、ハブ２８と、円筒状マグネット３２と、スリーブ１０６と、キャップ１２と、クランパ１５４と、を含む。固定体は、ベース４と、積層コア４０と、コイル４２と、ハウジング１０２と、シャフト２６と、張出環囲部１０４と、を含む。回転体と固定体との隙間の一部に潤滑剤９２が連続的に介在する。
【００２２】
回転機器１００を製造する際には、ハウジング１０２とスリーブ１０６と張出環囲部１０４と潤滑剤９２とシャフト２６とを含む流体動圧軸受ユニットを製造する。そして流体動圧軸受ユニットにハブ２８やベース４などが取り付けられて回転機器１００が製造される。ベース４は、この流体動圧軸受ユニットを介してハブ２８を回転自在に支持する。
【００２３】
ハブ２８は、スリーブ１０６の外周側に固定される。ハブ２８は、軟磁性を有する例えばＳＵＳ４３０Ｆ等の鉄鋼材料またはアルミニウムから形成される。ハブ２８は、鉄鋼板を例えばプレス加工や切削加工することにより形成され、回転軸Ｒに沿って中心孔２８ａを有する略カップ状の所定の形状に形成される。ハブ２８の鉄鋼材料としては、例えば、大同特殊鋼株式会社が供給する商品名ＤＨＳ１のステンレスはアウトガスが少なく、加工容易である点で好ましい。また、同様に同社が供給する商品名ＤＨＳ２のステンレスはさらに耐食性が良好な点でより好ましい。ハブ２８に、例えば、めっきや樹脂コーティングなどの表面処理を施すようにしてもよい。本実施の形態のハブ２８は無電解ニッケルめっきの表面層を有している。加工面に付着する微少な残渣の剥離を抑制できる。
【００２４】
ハブ２８の中心孔２８ａにスリーブ１０６が嵌合される。すなわち、ハブ２８の中心孔２８ａの周面は、スリーブ１０６の上部の外周面１０６ａと接合される。この接合部分については後述する。
【００２５】
ハブ２８は、磁気記録ディスク８の中央孔に嵌るハブ突出部２８ｂと、ハブ突出部２８ｂよりも半径方向（すなわち回転軸Ｒに直交する方向）外側に設けられた載置部２８ｃと、を有する。磁気記録ディスク８は、載置部２８ｃの上面であるディスク載置面２８ｊ上に載置される。
【００２６】
軸方向すなわち回転体の回転軸Ｒと平行な方向で隣接する２枚の磁気記録ディスク８の間には円環状のスペーサ１５２が挿入される。クランパ１５４は、３枚の磁気記録ディスク８および２つのスペーサ１５２をディスク載置面２８ｊに対して押し付けて固定する。磁気記録ディスク８は、クランパ１５４と載置部２８ｃとに挟まれることによりハブ２８に対して固定される。クランパ１５４は、複数のクランプねじ１５６によってハブ２８の上面２８ｌに対して固定される。特にクランプねじ１５６はハブ突出部２８ｂに設けられたクランプねじ孔２８ｍに螺合される。
【００２７】
クランプねじ孔２８ｍはハブ突出部２８ｂを貫通する。クランプねじ孔２８ｍの下端はテープなどの閉塞手段３４により塞がれている。これにより、クランプねじ孔２８ｍを貫通孔とすることでその形成を容易としつつ、ハブ２８の内側から外側への潤滑剤９２の蒸気の拡散を抑制できる。
【００２８】
円筒状マグネット３２は、略カップ形状のハブ２８の内側の円筒面に相当する円筒状内周面２８ｆに接着固定される。円筒状マグネット３２は、例えば、希土類磁石材料やフェライト磁石材料によって形成される。本実施の形態ではネオジウム系希土類磁石材料によって形成される。円筒状マグネット３２にはその周方向（回転軸Ｒを中心とし回転軸Ｒに垂直な円の接線方向）に１６極の駆動用着磁が施される。円筒状マグネット３２の表面には電着塗装やスプレー塗装などによる表面層形成処理が施され、例えば、発錆が抑制される。円筒状マグネット３２は、積層コア４０の１２本の突極と半径方向に対向する。
【００２９】
積層コア４０は円環部とそこから半径方向外向きに伸びる１２本の突極とを有し、ベース４の上面側に固定される。積層コア４０は、１０枚の薄型電磁鋼板を積層しカシメにより一体化して形成される。積層コア４０の表面には電着塗装や粉体塗装などによる絶縁塗装が施される。積層コア４０の各突極にはコイル４２が巻回される。このコイル４２に３相の略正弦波状の駆動電流が流れることにより突極に沿って駆動磁束が発生する。
【００３０】
ベース４は、回転軸Ｒを中心とした円筒状の突出部４ｅを有する。突出部４ｅは、ハウジング１０２を環囲するようにベース４の上面から上向きに突出する。積層コア４０の円環部の中心孔が突出部４ｅの外周面に嵌合されることで積層コア４０はベース４に対して固定される。特に積層コア４０の円環部は突出部４ｅに圧入されもしくは隙間嵌めによって接着固定される。
【００３１】
ハウジング１０２はＳＵＳなどの鉄鋼材料により形成される。ハウジング１０２は、平たい環状のシャフト保持部１１０と、シャフト保持部１１０の外周側に固定された円筒状のスリーブ環囲部１１２と、を含む。シャフト保持部１１０とスリーブ環囲部１１２とは、シャフト保持部１１０の外周面全体がスリーブ環囲部１１２の内周面１１２ａの下側の一部と接する形で結合され、特にシャフト保持部１１０とスリーブ環囲部１１２とは一体に形成される。この場合、ハウジング１０２の製造誤差を低減でき、接合の手間を省くことができる。スリーブ環囲部１１２は突出部４ｅによって環囲される。特にスリーブ環囲部１１２は、突出部４ｅの内周面すなわちベース４に設けられた回転軸Ｒを中心とする軸受孔４ｈに接着により固定される。
【００３２】
シャフト２６の下端は、シャフト保持部１１０の内周面すなわちシャフト保持部１１０に設けられた回転軸Ｒを中心とするシャフト孔１１０ａに挿入され、接着または圧入によりそこで固定される。
張出環囲部１０４は、シャフト２６の上端側を環囲してシャフト２６に、例えば、接着や圧入と接着を併用して固定される。
【００３３】
スリーブ１０６は真鍮（黄銅）またはアルミニウムまたはＤＨＳ１の母材を所望の形状に切削加工し、その結果物にニッケルめっきを施すことにより形成される。スリーブ１０６は、シャフト２６のうちシャフト孔１１０ａに嵌っている部分と張出環囲部１０４に環囲される部分との間の中間部分を環囲する。スリーブ１０６とシャフト２６の中間部分とに潤滑剤９２が介在する。すなわち、スリーブ１０６の内周面１０６ｆとシャフト２６の中間部分の外周面２６ｄとは第１隙間を介して対向し、第１隙間は潤滑剤９２で満たされている。
【００３４】
第１隙間は、回転体が回転するとき潤滑剤９２に半径方向の動圧が発生する２つのラジアル動圧発生部１６０、１６２を含む。２つのラジアル動圧発生部１６０、１６２は互いに軸方向に離間し、第１ラジアル動圧発生部１６０は第２ラジアル動圧発生部１６２の上側に位置する。２つのラジアル動圧発生部１６０、１６２のそれぞれに対応するスリーブ１０６の内周面１０６ｆの部分には、ヘリングボーン形状またはスパイラル形状の第１ラジアル動圧発生溝５０、第２ラジアル動圧発生溝５２が形成される。なお、第１ラジアル動圧発生溝５０および第２ラジアル動圧発生溝５２のうちの少なくともひとつは、スリーブ１０６の内周面１０６ｆの代わりにシャフト２６の中間部分の外周面２６ｄに形成されてもよい。動圧発生溝はピエゾ加工により形成されてもよい。
【００３５】
スリーブ１０６は、軸方向において張出環囲部１０４とシャフト保持部１１０とに挟まれている。スリーブ１０６と張出環囲部１０４、および、スリーブ１０６とシャフト保持部１１０、のそれぞれに潤滑剤９２が介在する。すなわち、スリーブ１０６の上面１０６ｂと張出環囲部１０４の下面１０４ａとは第２隙間を介して対向し、第２隙間は潤滑剤９２で満たされている。スリーブ１０６の下面１０６ｃとシャフト保持部１１０の上面１１０ｂとは第３隙間を介して対向し、第３隙間は潤滑剤９２で満たされている。
【００３６】
第３隙間は、回転体が回転するとき潤滑剤９２に軸方向の動圧が発生する第１スラスト動圧発生部１６４を含む。第１スラスト動圧発生部１６４に対応するスリーブ１０６の下面１０６ｃの部分には、ヘリングボーン形状またはスパイラル形状の第１スラスト動圧発生溝５４が形成される。第１スラスト動圧発生溝５４は、スリーブ１０６の下面１０６ｃの代わりにシャフト保持部１１０の上面１１０ｂに形成されてもよい。
【００３７】
第２隙間は、回転体が回転するとき潤滑剤９２に軸方向の動圧が発生する第２スラスト動圧発生部１６６を含む。第２スラスト動圧発生部１６６に対応するスリーブ１０６の上面１０６ｂの部分には、ヘリングボーン形状またはスパイラル形状の第２スラスト動圧発生溝５６が形成される。第２スラスト動圧発生溝５６は、スリーブ１０６の上面１０６ｂの代わりに張出環囲部１０４の下面１０４ａに形成されてもよい。
【００３８】
回転体が固定体に対して相対的に回転するとき、第１ラジアル動圧発生溝５０、第２ラジアル動圧発生溝５２、第１スラスト動圧発生溝５４、第２スラスト動圧発生溝５６はそれぞれ潤滑剤９２に動圧を生じさせる。この動圧によって回転体は、固定体と非接触のまま半径方向および軸方向に支持される。
【００３９】
スリーブ環囲部１１２とスリーブ１０６との位置関係では、スリーブ環囲部１１２はスリーブ１０６の下部を環囲する。スリーブ環囲部１１２とスリーブ１０６との間には、スリーブ環囲部１１２の内周面１１２ａとスリーブ１０６の下部の外周面１０６ｅとの間の第４隙間が上方に向けて徐々に広がる部分である第１テーパシール１１４が形成される。第１テーパシール１１４には、回転機器１００の使用中に潤滑剤９２の第１気液界面１１６が存在する。
【００４０】
スリーブ１０６は、張出環囲部１０４と半径方向で対向する上テーパ形成部１０６ｃを有する。上テーパ形成部１０６ｃは張出環囲部１０４を環囲する。上テーパ形成部１０６ｃと張出環囲部１０４との間には、上テーパ形成部１０６ｃの内周面１０６ｄと張出環囲部１０４の外周面１０４ｂとの間の第５隙間が上方に向けて徐々に広がる部分である第２テーパシール１１８が形成される。第２テーパシール１１８には、回転機器１００の使用中に潤滑剤９２の第２気液界面１２０が存在する。
【００４１】
スリーブ１０６には、第１ラジアル動圧発生部１６０および第２ラジアル動圧発生部１６２をバイパスするバイパス連通孔１６８が形成される。特にバイパス連通孔１６８は、第１ラジアル動圧発生部１６０の上側と第２ラジアル動圧発生部１６２の下側とを連通する。バイパス連通孔１６８の上端は第２隙間に在り、バイパス連通孔１６８の下端は第３隙間に在る。バイパス連通孔１６８はスリーブ１０６を軸方向に沿って貫通する孔である。
バイパス連通孔１６８は、スリーブ１０６の内周面１０６ｆの直径に対するバイパス連通孔１６８の直径の比が０．１３より大きくなるよう形成される。一例では、バイパス連通孔１６８の直径は０．３５ｍｍから０．５０ｍｍの範囲にあり、スリーブ１０６の内周面１０６ｆの直径は約２．５ｍｍである。
【００４２】
バイパス連通孔が比較的細い場合、回転機器１００の上下動や回転機器１００への衝撃等により潤滑剤９２の圧力が急変したときに潤滑剤９２が予想外の振る舞いをする可能性がある。そこで、本実施の形態では、バイパス連通孔１６８を比較的太く形成することで、潤滑剤９２の圧力を平均化する機能を強化して、潤滑剤９２の振る舞いをより安定化させることができる。
【００４３】
キャップ１２は、第２テーパシール１１８および張出環囲部１０４を覆うようにハブ２８の上面２８ｌに接着により固定される環状の部材である。キャップ１２はＳＵＳ４３０またはＳＵＳ３０４または真鍮などの金属材料や樹脂材料により形成される。ハブ２８、スリーブ１０６およびキャップ１２は蒸気捕捉空間１３を形成する。蒸気捕捉空間１３は、張出環囲部１０４の外周面１０４ｂと上テーパ形成部１０６ｃの内周面１０６ｄとで挟まれる隙間１５と連結される。蒸気捕捉空間１３は隙間１５の半径方向外側に位置する。スリーブ１０６の回転時には、第２気液界面１２０から蒸発した潤滑剤９２の蒸気の少なくとも一部は遠心力により蒸気捕捉空間１３に捕らえられる。これにより、清浄空間２４に放出される潤滑剤９２の蒸気の量を抑えることができる。
【００４４】
キャップ１２と固定体との隙間が大きいと、清浄空間２４に放出される第２気液界面１２０から蒸発した潤滑剤９２の蒸気の量が増加する。一方、キャップ１２と固定体との隙間が小さいと、キャップ１２が固定体に接触する可能性が高くなる。発明者の検討により、キャップ１２と固定体との軸方向の最小隙間を０．０６ｍｍから０．１８ｍｍの範囲に設定することによって、潤滑剤９２の蒸気の放出量は実用上で問題のないレベルに抑制されるとともに、キャップ１２が固定体に接触する可能性を実用上で問題のないレベル以下にできることが確認されている。また、キャップ１２と固定体との半径方向の最小隙間を０．０１ｍｍから０．１５ｍｍの範囲に設定することによって、潤滑剤９２の蒸気の放出量は実用上で問題のないレベルに抑制されるとともに、キャップ１２が固定体に接触する可能性を実用上で問題のないレベル以下にできることが確認されている。
【００４５】
図３（ａ）、（ｂ）は、テーパシールの拡大断面図である。図３（ａ）は第２テーパシール１１８の拡大断面図である。図３（ｂ）は第１テーパシール１１４の拡大断面図である。以下、テーパシールの体積に対するテーパシールに充填されている潤滑剤９２の体積の比を充填率と称す。第１テーパシール１１４の第１充填率Ｆ１は、第１テーパシール１１４に充填されている潤滑剤９２の体積ＯＶ１を第１テーパシール１１４の体積ＴＶ１で除した値である（Ｆ１＝ＯＶ１／ＴＶ１）。第２テーパシール１１８の第２充填率Ｆ２は、第２テーパシール１１８に充填されている潤滑剤９２の体積ＯＶ２を第２テーパシール１１８の体積ＴＶ２で除した値である（Ｆ２＝ＯＶ２／ＴＶ２）。
【００４６】
潤滑剤９２の経路に沿って考えた場合、第１テーパシール１１４のなかで位置が上側となるほど、第２テーパシール１１８から離れることとなる。第１テーパシール１１４は、上向きに間隔ｔ１が所定の第１割合で大きくなる第１テーパ部分１１４ａと、第１テーパ部分１１４ａよりも上側に設けられ、上向きに間隔ｔ２が第１割合よりも大きな第２割合で大きくなる第２テーパ部分１１４ｂと、を含む。
【００４７】
例えば軸方向に沿ってｚ座標を定義すると、第１テーパ部分１１４ａの間隔ｔ１はｚの関数となる。第１割合はｔ１のｚに関する微分係数（ｄｔ１／ｄｚ）として定義されてもよい。第２割合についても同様である。
【００４８】
第１テーパ部分１１４ａと第２テーパ部分１１４ｂとは直接連結される。第１テーパ部分１１４ａの体積をＴＶ３、第２テーパ部分１１４ｂの体積をＴＶ４と表記すると、ＴＶ１＝ＴＶ３＋ＴＶ４である。
【００４９】
第２テーパシール１１８の間隔ｔ３は上向きに、第１割合よりも大きく第２割合よりも小さい第３割合で大きくなる。
【００５０】
潤滑剤９２の量が、第１テーパシール１１４、第２テーパシール１１８以外の潤滑剤９２の経路を満たすことができる程度の量である場合、第２気液界面１２０は第２テーパシール１１８の下端１２２に存在し（図３（ａ））、第１気液界面１１６は第１テーパ部分１１４ａの下端１２４に存在する（図３（ｂ））。
【００５１】
潤滑剤９２の量を増やすと、第３割合は第１割合よりも大きいので、潤滑剤９２の増分は第１テーパ部分１１４ａに優先的に収容される。特に、第２気液界面１２０が実質的に第２テーパシール１１８の下端１２２に存在する状態で、第１気液界面１１６は第１テーパ部分１１４ａのなかの所定の位置範囲ＲＰに存在する。第２気液界面１２０が第２テーパシール１１８の下端１２２を離れて上昇を開始するときの、第１テーパ部分１１４ａにおける第１気液界面１１６の位置を符号１２６で示す。位置範囲ＲＰの下限は第１テーパ部分１１４ａの下端１２４であり、上限は位置１２６である。
【００５２】
第２気液界面１２０が第２テーパシール１１８の下端１２２に存在するときの第２充填率Ｆ２は下限すなわち実質的に０である。第１気液界面１１６が第１テーパ部分１１４ａの下端１２４に存在するときの第１充填率Ｆ１は下限すなわち実質的に０である。第１気液界面１１６が第１テーパ部分１１４ａの位置１２６に存在するときの第１充填率Ｆ１をｘ１と表記する。ｘ１はＴＶ３／ＴＶ１よりも小さい。第２充填率Ｆ２の下限は、第１充填率Ｆ１の０（下限）≦Ｆ１≦ｘ１の範囲に対応する。言い換えると、第１テーパシール１１４および第２テーパシール１１８は、第２充填率Ｆ２が下限に留まる限り、第１充填率Ｆ１がｘ１を超えないことが保証されるよう形成される。
【００５３】
図４（ａ）、（ｂ）は、テーパシールの拡大断面図である。図４（ａ）は第２テーパシール１１８の拡大断面図である。図４（ｂ）は第１テーパシール１１４の拡大断面図である。図３（ａ）、（ｂ）の状態からさらに潤滑剤９２の量を増やすと、第１気液界面１１６は第１テーパ部分１１４ａの上端１２８に到達する。このときの第１充填率Ｆ１は実質的にＴＶ３／ＴＶ１である。第１テーパ部分１１４ａの上端１２８は第２テーパ部分１１４ｂの下端でもある。
【００５４】
第１気液界面１１６が第１テーパ部分１１４ａの上端１２８に到達したとき、第２気液界面１２０は第２テーパシール１１８の下端１２２を離れてある程度上昇している。第１気液界面１１６が第１テーパ部分１１４ａの上端１２８に存在するときの、第２テーパシール１１８における第２気液界面１２０の位置を符号１３０で示す。
【００５５】
図５（ａ）、（ｂ）は、テーパシールの拡大断面図である。図５（ａ）は第２テーパシール１１８の拡大断面図である。図５（ｂ）は第１テーパシール１１４の拡大断面図である。図４（ａ）、（ｂ）の状態からさらに潤滑剤９２の量を増やすと、第２割合は第３割合よりも大きいので、潤滑剤９２の増分は第２テーパシール１１８に優先的に収容される。特に、第１気液界面１１６が実質的に第１テーパ部分１１４ａの上端１２８に存在する状態で、第２気液界面１２０は第２テーパシール１１８のなかをある程度上昇する。さらに潤滑剤９２の量を増やすと、第１気液界面１１６は第１テーパ部分１１４ａの上端１２８を離れて上昇すると共に第２気液界面１２０は第２テーパシール１１８のなかを上昇する。
【００５６】
さらに潤滑剤９２の量を増やすと、第２気液界面１２０は第２テーパシール１１８の上端１３２に到達する。このときの第２充填率Ｆ２は上限すなわち実質的に１である。第２気液界面１２０が第２テーパシール１１８の上端１３２に到達したとき、第１気液界面１１６は第２テーパ部分１１４ｂの上端１３４に到達せず、第２テーパ部分１１４ｂのなかに存在する。
【００５７】
第２気液界面１２０が第２テーパシール１１８の上端１３２に存在するときの、第２テーパ部分１１４ｂにおける第１気液界面１１６の位置を符号１３６で示す。第１気液界面１１６が第２テーパ部分１１４ｂの位置１３６に存在するときの第１充填率Ｆ１をｘ２と表記する。第２充填率Ｆ２の上限はｘ２に対応する。また、ＴＶ３／ＴＶ１＜ｘ２＜１（上限）である。言い換えると、第１テーパシール１１４および第２テーパシール１１８は、第２充填率Ｆ２が上限に到達しても、第１充填率Ｆ１は上限を下回ることが保証されるよう形成される。
【００５８】
図６（ａ）、（ｂ）は、ハブ２８の中心孔２８ａの周面とスリーブ１０６の上部の外周面１０６ａとの接合部分についての説明図である。図６（ａ）は中心孔２８ａにスリーブ１０６が下から挿入されている途中の状態を示し、図６（ｂ）は挿入が完了した後の状態を示す。中心孔２８ａの周面には環状の第１凹部１３８が形成される。スリーブ１０６の上部の外周面１０６ａには環状の第２凹部１４０が形成される。中心孔２８ａの周面は、第２凹部１４０と対向する第１部分２８ｕと、第１凹部１３８を挟んで第１部分２８ｕの反対側に位置する第２部分２８ｔと、を有する。特に第１部分２８ｕは中心孔２８ａの周面のうち第１凹部１３８よりも下側の部分であり、第２部分２８ｔは中心孔２８ａの周面のうち第１凹部１３８よりも上側の部分である。中心孔２８ａの周面は、第１部分２８ｕの直径が第２部分２８ｔの直径と同等となるよう形成される。
【００５９】
図６（ｂ）を参照すると、第１凹部１３８は軸方向において第１ラジアル動圧発生部１６０に対応する。特に第１凹部１３８は少なくとも部分的に第１ラジアル動圧発生部１６０を環囲する。言い換えると、軸方向における第１凹部１３８の存在範囲と、軸方向における第１ラジアル動圧発生部１６０の存在範囲とは共通部分を有する。
【００６０】
第２凹部１４０は、軸方向において第１凹部１３８と部分的に重なり合う。第２凹部１４０と第１凹部１３８とが重なり合う部分には重なり隙間１４６が形成される。第１凹部１３８とスリーブ１０６の上部の外周面１０６ａとの中間隙間１４２は、第２凹部１４０と第１部分２８ｕとの下側隙間１４４と、重なり隙間１４６を介して連結される。第２部分２８ｔは、スリーブ１０６の上部の外周面１０６ａに圧接される。
【００６１】
中心孔２８ａの周面は、第２部分２８ｔが軸方向において第１ラジアル動圧発生部１６０を避けた位置にくるように形成される。特に第１凹部１３８は、第１凹部１３８の上端の軸方向における位置が、第１ラジアル動圧発生部１６０の上端の軸方向における位置と実質的に一致するかそれよりも上側となるように、形成される。一例では、軸方向における第２部分２８ｔの存在範囲と、軸方向における第１ラジアル動圧発生部１６０の存在範囲とは共通部分を有さない。
【００６２】
図６（ａ）を参照すると、スリーブ１０６を中心孔２８ａに挿入する際、第１部分２８ｕおよび第２部分２８ｔの両方がスリーブ１０６の上部の外周面１０６ａに圧接される。この場合、スリーブ１０６はハブ２８に対して軸方向の２箇所で支持されるので、がたつきにくく、ハブ２８に対するスリーブ１０６の直角度を良好に維持することができる。図６（ｂ）を参照すると、挿入を完了した状態では、第１部分２８ｕはスリーブ１０６の上部の外周面１０６ａから離れる。中心孔２８ａの周面とスリーブ１０６の上部の外周面１０６ａとの接合部分のうち圧接部分は第２部分２８ｔのみである。これにより、圧接の圧力による第１ラジアル動圧発生部１６０への悪影響を低減できる。特に圧接の圧力による第１ラジアル動圧発生部１６０の変形を抑制できる。
なお、中間隙間１４２、下側隙間１４４または重なり隙間１４６に接着剤が少なくとも部分的に充填されてもよい。
【００６３】
また、中心孔２８ａの周面とスリーブ１０６の上部の外周面１０６ａとの接合部分と、第１ラジアル動圧発生部１６０と、が軸方向で重なり合っても第１ラジアル動圧発生部１６０への悪影響を低減できるので、第１ラジアル動圧発生部１６０をより上側に配置して、軸受スパンを広げることができる。
【００６４】
なお、第１凹部をスリーブの上部の外周面に形成すると共に、第２凹部を中心孔の周面に形成してもよい。この場合、中心孔にスリーブを上から挿入することにより、上記と同様の作用効果が奏される。
【００６５】
以上のように構成された回転機器１００の動作を説明する。磁気記録ディスク８を回転させるために、３相の駆動電流がコイル４２に供給される。その駆動電流がコイル４２を流れることにより、１２本の突極に沿って磁束が発生する。この磁束によって円筒状マグネット３２にトルクが与えられ、回転体およびそれに嵌合された磁気記録ディスク８が回転する。同時にボイスコイルモータ１６がスイングアーム１４を揺動させることによって、記録再生ヘッドが磁気記録ディスク８上の揺動範囲を行き来する。記録再生ヘッドは磁気記録ディスク８に記録された磁気データを電気信号に変換して制御基板（不図示）へ伝え、また制御基板から電気信号の形で送られてくるデータを磁気記録ディスク８上に磁気データとして書き込む。
【００６６】
本実施の形態に係る回転機器１００によると、第２テーパシール１１８の第２気液界面１２０の高さを制御することで、第１テーパシール１１４の第１気液界面１１６の高さも制御できる。特に、第２気液界面１２０が第２テーパシール１１８の下端１２２よりも高い位置に存在すれば、第１充填率Ｆ１がｘ１からｘ２の範囲にあることが保証される。したがって、第１気液界面１１６の高さを直接計測しなくても、第１気液界面１１６の高さを所望の範囲に収めることができる。その結果、第１気液界面１１６の高さを測定できるように回転機器１００を設計する必要はなく、設計の自由度が向上する。特に、第１テーパシール１１４の第１気液界面１１６が容易には見えない構成であっても、第１気液界面１１６および第２気液界面１２０の両方の高さを把握でき、製品の寿命を満たすことが可能となる。また、第１気液界面１１６の高さを測定する工程が不要となり、生産効率が向上する。
【００６７】
また、本実施の形態に係る回転機器１００によると、第２気液界面１２０が第２テーパシール１１８の上端１３２に到達しても、第１気液界面１１６は第２テーパ部分１１４ｂのなかに存在して第２テーパ部分１１４ｂの上端１３４を超えないことが保証される。したがって、第１テーパシール１１４からの潤滑剤９２のあふれを抑制できる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態に係る回転機器２００の断面図である。第１の実施の形態に係る回転機器１００では、張出環囲部１０４とシャフト２６とは別体であったが、第２の実施の形態に係る回転機器２００ではそれらはシャフト２２６として一体に形成される。第１の実施の形態に係る回転機器１００では、スリーブ１０６とハブ２８とは別体であったが、第２の実施の形態に係る回転機器２００ではそれらはハブ２２８として一体に形成される。
【００６９】
本実施の形態に係る回転機器２００によると、第１の実施の形態に係る回転機器１００によって奏される作用効果と同様の作用効果が奏される。加えて、ハブ２２８のディスク載置面２２８ｊとスリーブ内周面２０６ｆの振れ精度、すなわち加工の精度または寸法精度が向上する。
【００７０】
（第３の実施の形態）
図８は、第３の実施の形態に係る回転機器３００の断面図である。
回転体は、ハブ３２８と、円筒状マグネット３３２と、外側環囲部材３０６と、を含む。
固定体は、ベース３０４と、積層コア３４０と、コイル３４２と、ハウジング３０２と、シャフト３２６と、吸引プレート３８６と、を含む。
回転体と固定体との隙間の一部に潤滑剤３９２が連続的に介在する。
【００７１】
ハブ３２８のディスク載置面３２８ａ上に磁気記録ディスク（不図示）が載置される。ハブ３２８は、シャフト３２６を環囲する円筒状のシャフト環囲部３２８ｂを有する。シャフト環囲部３２８ｂの内周面３２８ｃには後述するラジアル動圧発生溝が設けられる。
【００７２】
円筒状マグネット３３２は、ハブ３２８の円筒状内周面３２８ｆに接着固定される。円筒状マグネット３３２の内周面は積層コア３４０の１２本の突極と半径方向に対向する。円筒状マグネット３３２にはその周方向に１６極の駆動用着磁が施される。
【００７３】
積層コア３４０は円環部とそこから半径方向外側に伸びる１２本の突極とを有し、ベース３０４の上面側に固定される。積層コア３４０は、１０枚の薄型電磁鋼板を積層しカシメにより一体化して形成される。積層コア３４０の各突極にはコイル３４２が巻回される。
【００７４】
ベース３０４には、回転体の回転軸Ｒを中心とする貫通孔３０４ｈが設けられる。ハウジング３０２は断面が略Ｌ字状であり、貫通孔３０４ｈに接着固定される。ハウジング３０２はシャフト３２６の下側を環囲する。すなわち、ハウジング３０２は回転体の回転軸Ｒを中心とするシャフト孔３０２ａを有し、シャフト３２６の下側の端部はこのシャフト孔３０２ａに挿入され、接着や締まり嵌めにより固定される。ハウジング３０２は、シャフト環囲部３２８ｂの下部を環囲する円筒状の円筒部３０２ｂを有する。
【００７５】
外側環囲部材３０６は、円筒部３０２ｂを環囲してハブ３２８に固定される円筒状の部材である。外側環囲部材３０６と円筒部３０２ｂとの間には、外側環囲部材３０６の内周面３０６ａと円筒部３０２ｂの外周面３０２ｃとの間の隙間が下方に向けて徐々に広がる部分である第１テーパシール３１０が形成される。第１テーパシール３１０は潤滑剤３９２の第１気液界面３１２を有し、毛細管現象により潤滑剤３９２の漏れ出しを抑止する。
【００７６】
ベース３０４は、回転体の回転軸Ｒを中心とした円筒状の突出部３０４ｅを有する。突出部３０４ｅは、外側環囲部材３０６を環囲するようにベース３０４の上面から突出する。積層コア３４０の円環部の中心孔が突出部３０４ｅの外周面に嵌合されることで積層コア３４０はベース３０４に対して固定される。突出部３０４ｅと外側環囲部材３０６とは、第１気液界面３１２から蒸発した潤滑剤３９２に対してのラビリンスシールを形成する。
【００７７】
シャフト３２６は、シャフト３２６の上端側に形成され、半径方向外向きに張り出した張出部３２６ａを有する。張出部３２６ａとシャフト環囲部３２８ｂとの間には第２テーパシール３１４が形成される。張出部３２６ａとシャフト環囲部３２８ｂとの隙間のうち第２テーパシール３１４よりも上方に潤滑剤３９２の第２気液界面３１６が存在する。
なお、第１テーパシール３１０の充填率と張出部３２６ａとシャフト環囲部３２８ｂとの隙間の充填率との関係については第１の実施の形態と同様である。
【００７８】
シャフト環囲部３２８ｂの内周面３２８ｃとシャフト３２６の対応する周面３２６ｂとの隙間は、回転体が回転するとき潤滑剤３９２に半径方向の動圧が発生する２つのラジアル動圧発生部３６０、３６２を含む。２つのラジアル動圧発生部３６０、３６２は互いに軸方向に離間し、第１ラジアル動圧発生部３６０は第２ラジアル動圧発生部３６２の上側に位置する。２つのラジアル動圧発生部３６０、３６２のそれぞれに対応するシャフト環囲部３２８ｂの内周面３２８ｃの部分には、ヘリングボーン形状またはスパイラル形状の第１ラジアル動圧発生溝、第２ラジアル動圧発生溝（いずれも不図示）が形成される。なお、第１ラジアル動圧発生溝および第２ラジアル動圧発生溝のうちの少なくともひとつは、シャフト環囲部３２８ｂの内周面３２８ｃの代わりにシャフト３２６の周面３２６ｂに形成されてもよい。
【００７９】
円筒部３０２ｂの上面３０２ｄとシャフト環囲部３２８ｂの対応する下面３２８ｄとの隙間は、回転体が回転するとき潤滑剤３９２に軸方向の動圧が発生するスラスト動圧発生部３６４を含む。スラスト動圧発生部３６４で発生する動圧は、ハブ３２８に軸方向上向きの力を与える。スラスト動圧発生部３６４に対応するシャフト環囲部３２８ｂの下面３２８ｄには、ヘリングボーン形状またはスパイラル形状のスラスト動圧発生溝（不図示）が形成される。スラスト動圧発生溝は、シャフト環囲部３２８ｂの下面３２８ｄの代わりに円筒部３０２ｂの上面３０２ｄに形成されてもよい。
【００８０】
吸引プレート３８６は、軸方向において円筒状マグネット３３２と対向するよう、ベース３０４の上面にカシメや接着により固定される。吸引プレート３８６は磁性材料により形成されるので、磁力により円筒状マグネット３３２と引き付け合う。これにより円筒状マグネット３３２に軸方向下向きの力が加わり、その力は回転体の回転中に回転体の浮き上がりを抑制する力となる。
【００８１】
回転体の回転中、第１ラジアル動圧発生溝、第２ラジアル動圧発生溝、スラスト動圧発生溝はそれぞれ潤滑剤３９２に動圧を生じさせる。この動圧によって回転体は、固定体と非接触のまま半径方向および軸方向に支持される。吸引プレート３８６と円筒状マグネット３３２との距離および吸引プレート３８６の磁性は、吸引プレート３８６が円筒状マグネット３３２を磁気的に吸引する力がスラスト動圧発生部３６４で発生するスラスト動圧に応じた力となるよう、設計される。特に吸引プレート３８６と円筒状マグネット３３２との距離および吸引プレート３８６の磁性は、回転体の回転時の回転体の浮上量が所望の範囲となるよう設計される。
【００８２】
回転体と固定体との隙間は、第１テーパシール３１０と第２テーパシール３１４との間の潤滑剤３９２の経路上で、スラスト動圧発生部３６４、第２ラジアル動圧発生部３６２、第１ラジアル動圧発生部３６０をこの順に含む。シャフト環囲部３２８ｂには、第１ラジアル動圧発生部３６０と第２ラジアル動圧発生部３６２との間と、第２ラジアル動圧発生部３６２とスラスト動圧発生部３６４との間と、を連通する連通孔３７０が形成される。連通孔３７０は第２ラジアル動圧発生部３６２をバイパスしている。連通孔３７０はストレートの貫通孔として形成される。シャフト環囲部３２８ｂには、第１ラジアル動圧発生部３６０、第２ラジアル動圧発生部３６２およびスラスト動圧発生部３６４をバイパスするバイパス路３７２が形成されている。バイパス路３７２はストレートの貫通孔として形成される。
【００８３】
本実施の形態に係る回転機器３００によると、回転体の回転時の浮上量を安定させるために必要な軸方向下向きの力を得るために、別のスラスト動圧発生部を設ける代わりに吸引プレート３８６を設けている。したがって、そのような別のスラスト動圧発生部を設ける必要はないので、加工工数や加工の手間を削減できる。特に動圧発生部を形成するためには比較的高い加工精度が要求される一方、吸引プレートの設置にはそのような高い精度は一般には要求されないので、加工の手間を削減して生産効率を高めることができる。
【００８４】
また、回転体の重心位置を第１ラジアル動圧発生部３６０と第２ラジアル動圧発生部３６２との間すなわち軸受スパン内に配置することができ、安定的な回転を実現できる。
【００８５】
また、本実施の形態に係る回転機器３００では、連通孔３７０およびバイパス路３７２それぞれの圧力平均化の作用により、軸受内部の潤滑剤３９２の圧力勾配を低減することができ、潤滑剤３９２の漏出を低減できる。
【００８６】
また、本実施の形態に係る回転機器３００では、スラスト動圧発生部３６４とシャフト３２６とにはシャフト環囲部３２８ｂの下部が介在する。したがって、スラスト動圧発生部３６４を比較的半径方向外側に配置することができる。その結果、軸受の剛性が向上し、回転体の回転時の安定性をより高めることができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る回転機器３００では、第２ラジアル動圧発生部３６２の下側のスラスト面部３７４に潤滑剤３９２の圧力を集約することができる。したがって、吸引プレート３８６の吸引力とは反対の向きにポンプイン力が発生する。これにより、回転体の回転時に十分な浮上量を確保することが可能となる。この作用効果は、磁気記録ディスクの数が３、４、５と増えるほどより顕著となりうる。
【００８８】
また、本実施の形態に係る回転機器３００では、第２テーパシール３１４の付近に別のスラスト動圧発生部を形成する必要はないので、第２テーパシール３１４自体を比較的コンパクトに形成することができる。これにより、第２テーパシール３１４を軸方向にコンパクトにした分、軸受スパンを拡大することができる。
【００８９】
また、本実施の形態に係る回転機器３００では、張出部３２６ａは半径方向に張り出すことにより、ハブ３２８がシャフト３２６から抜けることを抑制する抜け止めとしても機能する。
【００９０】
（第４の実施の形態）
図９は、第４の実施の形態に係る回転機器４００の断面図である。回転体は、ハブ４２８と、円筒状マグネット３２と、キャップ１２と、クランパ１５４と、を含む。固定体は、ベース４と、積層コア４０と、コイル４２と、周壁部材４０２と、シャフト４２６と、張出環囲部１０４と、絶縁テープ４９４と、を含む。回転体と固定体との隙間の一部に潤滑剤４９２が連続的に介在する。
【００９１】
ハブ４２８は、シャフト４２６を環囲するシャフト環囲部４２８ａと、磁気記録ディスク８の中央孔に嵌るハブ突出部４２８ｂと、ハブ突出部４２８ｂよりも半径方向外側に設けられた載置部４２８ｃと、を有する。磁気記録ディスク８は、載置部４２８ｃの上面であるディスク載置面４２８ｊ上に載置される。
【００９２】
クランプねじ１５６はハブ突出部４２８ｂに設けられたクランプねじ孔４２８ｍに螺合される。
ベース４の突出部４ｅは、周壁部材４０２を環囲するようにベース４の上面から上向きに突出する。
ベース４の上面のうちコイル４２と軸方向で対向する部分には、コイル４２とベース４との絶縁を補助するための絶縁テープ４９４が添付されている。
【００９３】
シャフト４２６は、回転軸Ｒに沿って延在する円柱状のロッド部４２６ａと、ロッド部４２６ａの下端から半径方向外向きに張り出した平たい環状のフランジ部４２６ｂと、を有する。ロッド部４２６ａは切削加工、研磨および焼き入れにより形成される。フランジ部４２６ｂは切削加工により形成される。フランジ部４２６ｂに研磨を施してもよい。
【００９４】
周壁部材４０２は円筒状の部材であり、突出部４ｅの内周面すなわち軸受孔４ｈに接着により固定される。周壁部材４０２はフランジ部４２６ｂの外周端に固定される。周壁部材４０２とフランジ部４２６ｂとは接着、圧入、溶接およびカシメのうちのひとつまたはそれらの任意の組み合わせにより結合される。なお、潤滑剤４９２の漏れ出し防止の観点からは、接着を使用することが望ましい。
周壁部材４０２の半径方向の厚さＴ３は、突出部４ｅのうち積層コア４０の中心孔と半径方向で対向する部分の厚さＴ４よりも大きい。
【００９５】
第４の実施の形態に係る回転機器４００の第１テーパシール４１４、第１スラスト動圧発生部４６４、第２ラジアル動圧発生部４６２、第１ラジアル動圧発生部４６０、第２スラスト動圧発生部４６６、第２テーパシール４１８、は、第１の実施の形態に係る回転機器１００の第１テーパシール１１４、第１スラスト動圧発生部１６４、第２ラジアル動圧発生部１６２、第１ラジアル動圧発生部１６０、第２スラスト動圧発生部１６６、第２テーパシール１１８、にそれぞれ対応する。
シャフト環囲部４２８ａには、第１ラジアル動圧発生部４６０および第２ラジアル動圧発生部４６２をバイパスするバイパス連通孔４６８が形成される。
【００９６】
周壁部材４０２の上部とハブ４２８との第６隙間４８２は、第１テーパシール４１４よりも上側に形成され、その断面は逆Ｌ字状である。この第６隙間４８２は、第１テーパシール４１４の第１気液界面４１６から蒸発する潤滑剤４９２に対するラビリンスとして機能し、潤滑剤４９２の蒸発量を低減する。
【００９７】
フランジ部４２６ｂのうち第１スラスト動圧発生部４６４に対応するすなわち第１スラスト動圧発生部４６４の下側となる部分の軸方向の厚さＴ１は、ベース４のうちコイル４２と軸方向で対向する部分の軸方向の厚さＴ２よりも小さい。
【００９８】
周壁部材４０２の内周面４０２ａには、第１テーパシール４１４の出口付近に環状の周壁凹部４０２ｂが形成されている。シャフト環囲部４２８ａの周壁部材４０２と対向する外周面４２８ｄには、周壁凹部４０２ｂと半径方向で対向する位置に対向凹部４２８ｅが形成されている。周壁凹部４０２ｂの出口側および対向凹部４２８ｅには、潤滑剤４９２をはじく作用を有する撥油剤が塗布されている。
【００９９】
本実施の形態に係る回転機器４００によると、ロッド部４２６ａおよびフランジ部４２６ｂを一体化してシャフト４２６としたので、ロッド部４２６ａとフランジ部４２６ｂとの接合部分を、接合の強度を維持したまま軸方向により短くすることができる。
【０１００】
ロッド部とフランジ部とを仮に別体として形成した場合、それらを十分な強度で接合するために、ロッド部とフランジ部との接合部分すなわちそれらが軸方向で重なる範囲を比較的長くする必要がある。本実施の形態では、ロッド部４２６ａおよびフランジ部４２６ｂは一体に形成されるので、そのような重なる範囲を比較的短くしても十分な接合強度を得ることができる。その結果、接合部分を短くした分、第１ラジアル動圧発生部４６０と第２ラジアル動圧発生部４６２との距離すなわち軸受スパンをより長くすることができ、軸受の剛性をより高めることができる。
【０１０１】
また、ロッド部４２６ａとフランジ部４２６ｂとを一体としつつ、シャフト４２６と周壁部材４０２とを別体とすることで、ロッド部４２６ａに対してフランジ部４２６ｂを直角に形成しやすくなる。したがって、第１スラスト動圧発生部４６４を形成するフランジ部４２６ｂの上面と、第１ラジアル動圧発生部４６０および第２ラジアル動圧発生部４６２を形成するロッド部４２６ａの周面と、の直角度を改善することができる。
【０１０２】
（第５の実施の形態）
図１０は、第５の実施の形態に係る回転機器５００の断面図である。回転体は、ハブ５２８と、円筒状マグネット３２と、キャップ１２と、クランパ１５４と、を含む。固定体は、ベース４と、積層コア４０と、コイル４２と、ハウジング５０２と、シャフト５２６と、張出環囲部５０４と、絶縁テープ４９４と、を含む。回転体と固定体との隙間の一部に潤滑剤５９２が連続的に介在する。
【０１０３】
ハブ５２８は、シャフト５２６を環囲するシャフト環囲部５２８ａと、磁気記録ディスク８の中央孔に嵌るハブ突出部５２８ｂと、ハブ突出部５２８ｂよりも半径方向外側に設けられた載置部５２８ｃと、を有する。磁気記録ディスク８は、載置部５２８ｃの上面であるディスク載置面５２８ｊ上に載置される。
【０１０４】
クランプねじ１５６はハブ突出部５２８ｂに設けられたクランプねじ孔５２８ｍに螺合される。
ベース４の突出部４ｅは、ハウジング５０２を環囲するようにベース４の上面から上向きに突出する。
【０１０５】
ハウジング５０２は、平たい環状のハウジング底部５１０と、ハウジング底部５１０の外周側に固定された円筒状のベース側環囲部５１２と、ハウジング底部５１０の内周側に固定された円筒状の支持突出部５０８と、を含む。ハウジング５０２はシャフト５２６を支持する。
【０１０６】
ハウジング底部５１０とベース側環囲部５１２とは、ハウジング底部５１０の外周面全体がベース側環囲部５１２の内周面の下側の一部と接する形で結合され、特にハウジング底部５１０とベース側環囲部５１２とは一体に形成される。ハウジング底部５１０と支持突出部５０８とは、ハウジング底部５１０の内周面全体が支持突出部５０８の外周面の下側の一部と接する形で結合され、特にハウジング底部５１０と支持突出部５０８とは一体に形成される。ベース側環囲部５１２は、ベース４に設けられた軸受孔４ｈに接着により固定される。
【０１０７】
シャフト５２６の下端面５２６ｃには軸方向に沿って支持孔５２６ｄが形成されている。支持突出部５０８は支持孔５２６ｄに挿入され固定される。シャフト５２６は、回転軸Ｒに沿って延在するロッド部５２６ｂと、ロッド部５２６ｂの上端側に形成され、半径方向外向きに張り出した張出部５２６ａと、を有する。
張出環囲部５０４は、張出部５２６ａを環囲して張出部５２６ａに固定される。張出環囲部５０４は張出部５２６ａに接着と圧入とを併用して固着される。張出環囲部５０４は張出部５２６ａに溶接して固着されることがある。この場合、溶接部の表面に硬化性の樹脂を塗布してもよい。溶接部の表面から付着物が剥離することを防止できる。
【０１０８】
第５の実施の形態に係る回転機器５００の第１テーパシール５１４、第１スラスト動圧発生部５６４、第２ラジアル動圧発生部５６２、第１ラジアル動圧発生部５６０、第２スラスト動圧発生部５６６、は、第４の実施の形態に係る回転機器４００の第１テーパシール４１４、第１スラスト動圧発生部４６４、第２ラジアル動圧発生部４６２、第１ラジアル動圧発生部４６０、第２スラスト動圧発生部４６６、にそれぞれ対応する。
シャフト環囲部５２８ａには、第１ラジアル動圧発生部５６０および第２ラジアル動圧発生部５６２をバイパスするバイパス連通孔５６８が形成される。
ベース側環囲部５１２の上部とハブ５２８とが断面が逆Ｌ字状の隙間を形成し、その隙間がラビリンスとして機能することは、第４の実施の形態の第６隙間４８２と同様である。
【０１０９】
第５の実施の形態では、張出環囲部５０４とハブ５２８の軸方向最小隙間は、張出部５２６ａとハブ５２８の軸方向最小隙間より大きくされる。ハブ５２８がベース４から遠ざかる方向に移動した場合であっても、ハブ５２８は張出部５２６ａに突き当たることよって移動が制限され、張出環囲部５０４はハブ５２８との非接触状態を維持する。このように構成することによって、回転機器５００が衝撃を受けた場合に、ハブ５２８は張出部５２６ａに衝突するが張出環囲部５０４には衝突しない。したがって、張出環囲部５０４と張出部５２６ａとの結合部分が変形する可能性を低くすることができる。
【０１１０】
張出環囲部５０４の外周面５０４ａとその外周面５０４ａに半径方向で対向するハブ５２８の面との間の隙間は上方に向けて徐々に広がっており、第２テーパシール５１８を形成する。第２テーパシール５１８には、回転機器５００の使用中に潤滑剤５９２の第２気液界面５２０が存在する。
【０１１１】
潤滑剤５９２の経路において第２テーパシール５１８と第２スラスト動圧発生部５６６との間には、張出環囲部５０４とハブ５２８との隙間が第２スラスト動圧発生部５６６に向けて徐々に狭くなる狭窄部分５７２が存在する。狭窄部分５７２では、上側となる（シャフト５２６に近づく）ほど隙間が狭くなっている。これにより、第２テーパシール５１８における潤滑剤５９２の漏出抑制作用に加えてさらに潤滑剤５９２が漏出しにくくなる。
【０１１２】
シャフト５２６と支持突出部５０８とを一体に形成する場合、そのような一体化された部材の形状は比較的複雑となり、そのような部材を精度良く形成することが困難となる。例えば、シャフトの周面を削るために砥石を進入させることが困難となりうる。シャフトの周面はラジアル動圧発生部に対応するので、比較的高い寸法精度が要求される。これに対して、本実施の形態に係る回転機器５００では、シャフト５２６と支持突出部５０８とを別々に形成し嵌め合わせる構成としている。したがって、シャフト５２６をベース４に対して固定しつつ、シャフト５２６の周面を精度良く形成することができる。
【０１１３】
また、ハウジング５０２のうち支持突出部５０８を別体とすると、支持突出部５０８とハウジング底部５１０とを十分な固定強度で固定するためにそれらの接合部分を比較的大きくする必要がある。これは、回転機器５００の薄型化に不利である。したがって、本実施の形態に係る回転機器５００では、支持突出部５０８はハウジング底部５１０と一体に形成される。
【０１１４】
また、本実施の形態に係る回転機器５００によると、ロッド部５２６ｂおよび張出部５２６ａを一体化してシャフト５２６としたので、張出部５２６ａとロッド部５２６ｂとの接合部分を、接合の強度を維持したまま軸方向により短くすることができる。
【０１１５】
ロッド部と張出部とを仮に別体として形成した場合、それらを十分な強度で接合するために、ロッド部と張出部との接合部分すなわちそれらが軸方向で重なる範囲を比較的長くする必要がある。本実施の形態では、ロッド部５２６ｂおよび張出部５２６ａは一体に形成されるので、そのような重なる範囲を比較的短くしても十分な接合強度を得ることができる。その結果、接合部分を短くした分、第１ラジアル動圧発生部５６０と第２ラジアル動圧発生部５６２との距離すなわち軸受スパンをより長くすることができ、軸受の剛性をより高めることができる。
【０１１６】
以上、実施の形態に係る回転機器の構成と動作について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。また、実施の形態同士の組み合わせも可能である。
【０１１７】
第１から第５の実施の形態では、円筒状マグネットが積層コアの外側に位置する、いわゆるアウターロータ型の回転機器について説明したが、これに限られない。たとえば円筒状マグネットが積層コアの内側に位置する、いわゆるインナーロータ型の回転機器であってもよい。
【０１１８】
第１から第５の実施の形態では、ベースにハウジングが直接取り付けられる場合について説明したが、これに限られない。例えば、回転体および固定体からなるブラシレスモータを別途形成した上で、そのブラシレスモータをシャーシに取り付ける構成としてもよい。
【０１１９】
第１から第５の実施の形態では積層コアを用いる場合について説明したが、コアは積層コアでなくてもよい。
【０１２０】
第１の実施の形態では、ベース４はアルミニウムダイカストにより成型して形成される場合について説明したが、これに限られない。例えば、ベース４はアルミニウム板や鉄板などの金属板からプレス加工によって形成されてもよい。この場合は、ベース４の一方の面には押し上げられて凸部が形成され、他方の面には当該凸部に対応して凹部が形成されるエンボス部を設けるようにしてもよい。所定の部位にエンボス部を設けることによりベース４の変形を抑制しうる。また、この場合ベース４にはめっきや樹脂コーティングなどの表面処理を施すようにしてもよい。例えば、鉄板からプレス加工によって形成した後、ニッケルめっき層とエポキシ樹脂の表面層とを設けるようにしてもよい。
【０１２１】
ベース４は、アルミニウム板や鉄板などの金属板からプレス加工によって形成される板金部と、アルミニウムダイカストにより成型して形成されるダイカスト部を組み合わせて構成しても良い。例えば、底板部４ａは板金部を含んで構成し、外周壁部４ｂはダイカスト部を含んで構成してもよい。このように構成することによって、ねじ孔２２の剛性の低下を抑制できる。このようなベース４を製造する方法の例としては、形成済みの板金部をアルミニウムダイカスト用の金型に組み込んだ状態でアルミニウムダイカストによりダイカスト部を形成する方法がある。このような製造方法によると、板金部とダイカスト部の結合の手間が抑制され、板金部とダイカスト部の寸法精度が向上しうる。あるいは、板金部とダイカスト部とを結合するための別部材を小さくまたはなくすことが可能になり、この結果、ベース４を薄く構成することが容易になる。
【０１２２】
第１の実施の形態では、キャップ１２は半径方向延在部から構成される場合について説明したが、これに限られない。例えば、キャップ１２は半径方向延在部に軸方向延在部を組み合わせた構成であってもよい。キャップ１２と固定体との半径方向隙間を狭くすることによって、潤滑剤９２の蒸気の拡散を一層抑制できる。
【０１２３】
第１の実施の形態では、張出環囲部１０４はシャフト２６に接着や圧入接着によって固定される場合について説明したが、これに限られない。例えば、張出環囲部１０４はシャフト２６に溶接によって固定されてもよい。この場合は接合強度が大きくなり耐衝撃性が向上する。また、接着固定と同レベルの接合強度を得る場合は、接合距離が小さくて済み、回転機器の薄型化が可能になる。このような構成はハブ２８とスリーブ１０６の結合部分、キャップ１２とハブ２８の接合部分、スリーブ環囲部１１２とベース４の接合部分などの他の接合部分についても適用可能である。このような接合部分に適用した場合には前記した作用効果を奏する。なお、このような溶接部分にはその表面に剥離容易な異物が付着することがある。このような異物の剥離を防止するように溶接部分の表面に剥離防止カバーを設けてもよい。剥離防止カバーは、例えば、溶接部分の表面に液状の樹脂を塗布した後に、加熱やＵＶによって硬化させることによって形成することができる。また、このような接合部分について接着や圧入接着と溶接とを組合わせて適用することができる。例えば、局所的に溶接を適用し、他の部分に接着や圧入接着を適用することが可能である。溶接を適用した部分で一定の接合強度が得られるから、接着剤の硬化収縮による接着部分の変形を抑制することができる。
【０１２４】
第１の実施の形態では、間隔が大きくなる割合でテーパシールやテーパ部を規定する場合について説明したが、これに限られない。例えば、気液界面が描く曲率半径でテーパシールやテーパ部を規定してもよい。すなわち、第１テーパシール１１４および第２テーパシール１１８は以下の関係を満たすよう形成されてもよい。第２テーパシール１１８の下端１２２での第２気液界面１２０の曲率半径をｒ１、第１テーパ部分１１４ａの下端１２４での第１気液界面１１６の曲率半径をｒ２、第１テーパ部分１１４ａの上端１２８での第１気液界面１１６の曲率半径をｒ３、第２テーパシール１１８の位置１３０よりも上側の位置での第２気液界面１２０の曲率半径をｒ４、第２テーパシール１１８の上端１３２での第２気液界面１２０の曲率半径をｒ５、第２テーパ部分１１４ｂの上端１３４での第１気液界面１１６の曲率半径をｒ６、とするとき、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３＜ｒ４＜ｒ５＜ｒ６。
【０１２５】
第１の実施の形態では、ｘ１はＴＶ３／ＴＶ１よりも小さい場合について説明したが、これに限られず、例えばｘ１をＴＶ３／ＴＶ１と実質的に等しくてもよい。すなわち、第１テーパシール１１４および第２テーパシール１１８は、第２充填率Ｆ２の下限が第１充填率Ｆ１の０（下限）≦Ｆ１≦ＴＶ３／ＴＶ１の範囲すなわち第１テーパ部分１１４ａに対応するよう形成されてもよい。この場合、第１テーパ部分１１４ａの体積ＴＶ３を、第１テーパシール１１４が有すべき必要最小限の潤滑剤９２の体積以上に設定することで、そのような必要最小限の量の潤滑剤９２を確保しやすくなる。
【０１２６】
第３の実施の形態では、シャフト環囲部３２８ｂに連通孔３７０およびバイパス路３７２が設けられる場合について説明したが、これに限られず、それらのうちの少なくともひとつがシャフト環囲部に設けられればよい。
【０１２７】
第１から第５の実施の形態では、キャップの両端面は平坦である場合について説明したが、これに限られず、表面に凸部や凹部を設けてもよい。例えば、キャップ１２のベース４に近い側の表面に周状の凸部や凹部を設けてもよい。凸部や凹部を有することによって、キャップ１２の表裏を容易に判別することができるから、キャップ１２の表裏を反対に組み付けた場合に容易に発見することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
２  トップカバー、  ４  ベース、  ８  磁気記録ディスク、  ２６  シャフト、  ２８  ハブ、  ３２  円筒状マグネット、  ４０  積層コア、  ４２  コイル、  ９２  潤滑剤、  １００  回転機器、  １０２  ハウジング、  １０６  スリーブ、  ２００  回転機器、  ３００  回転機器、  ４００  回転機器、  ５００  回転機器。
【図１】
2014040893.tif 000003
【図２】
2014040893.tif 000004
【図３】
2014040893.tif 000005
【図４】
2014040893.tif 000006
【図５】
2014040893.tif 000007
【図６】
2014040893.tif 000008
【図７】
2014040893.tif 000009
【図８】
2014040893.tif 000010
【図９】
2014040893.tif 000011
【図１０】
2014040893.tif 000012