(57)【要約】【課題】ハブのバランス性能が良好でありながら、より多くの記録ディスクを搭載できる回転機器の提供する。【解決手段】回転機器１００は、磁気記録ディスク８が載置されるべきハブ２８と、ハブ２８の回転軸Ｒを中心として延在するシャフト２６と、シャフト２６の一端側を環囲して回転自在に支持するシャフト環囲部材４４と、シャフト環囲部材４４を固定的に支持するベース４と、を備える。シャフト２６とシャフト環囲部材４４とには潤滑剤４８が介在し、シャフト２６とシャフト環囲部材４４とのラジアル隙間５３は、シャフト２６がシャフト環囲部材４４に対して回転するとき潤滑剤４８に半径方向の動圧が発生するラジアル動圧発生部５０、５１を含み、シャフト２６の他端面には回転軸Ｒに沿ってハブ固定用ねじ孔２６ｅが設けられ、ハブ２８は、ハブ固定用ねじ孔２６ｅにハブ固定用ねじ２４が結合されることによってシャフト２６に固定される。【選択図】図２
2014207037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ディスクが載置されるべきハブと、
前記ハブの回転軸を中心として延在するシャフトと、
前記シャフトの一端側を環囲して回転自在に支持するシャフト環囲部材と、
前記シャフト環囲部材を固定的に支持するベースと、を備え、
前記シャフトと前記シャフト環囲部材とには潤滑剤が介在し、
前記シャフトと前記シャフト環囲部材との隙間は、前記シャフトが前記シャフト環囲部材に対して回転するとき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、
前記シャフトの他端面には回転軸に沿ってファスナー孔が設けられ、
前記ハブは、前記ファスナー孔にファスナーが結合されることによって前記シャフトに固定されることを特徴とする回転機器。
【請求項２】
前記ハブは回転軸に沿って貫通するシャフト孔を有し、
前記シャフトは、
前記シャフト孔に嵌合するシャフト小径部と、
前記シャフト小径部より大径のシャフト大径部と、を含み、
前記ファスナー孔は、前記シャフト小径部の端面に回転軸に沿って設けられ、
前記ファスナーは、
前記ファスナー孔に嵌合するファスナー小径部と、
前記ファスナー小径部より大形のファスナー大形部と、を含み、
前記ハブは、前記シャフト孔の縁が前記ファスナー大形部と前記シャフト大径部とに挟まれて前記シャフトに固定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】
前記ハブには軸方向に窪んで前記ファスナー大形部を収納するハブ凹部が設けられ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】
前記ファスナー大形部と前記シャフト小径部との軸方向隙間に接着剤が介在する周状の空間が設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の回転機器。
【請求項５】
前記ハブと一体に回転する環状部材をさらに備え、
前記シャフト環囲部材の前記ハブ側の端面には環状の凹部が形成され、
前記環状部材は前記凹部に進入する進入部を有し、
前記進入部と前記凹部とが半径方向で対向する２つの隙間のうちの半径方向外側の隙間は前記シャフトの一端から離れるほど広がるよう形成され、前記潤滑剤の気液界面は当該外側の隙間に設けら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】
前記環状部材は、半径方向内向きに延在して前記ハブと前記シャフトとに挟まれる延在部を含むことを特徴とする請求項５に記載の回転機器。
【請求項７】
前記進入部と前記凹部とが軸方向で対向する隙間は、前記進入部が前記凹部に対して回転するとき潤滑剤を半径方向内側に導く圧力を生じさせる掻込部を含む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】
前記環状部材と軸方向で対向する前記ハブの面には、前記ハブが前記シャフトに固定される際に前記環状部材が押し当てられる凸部が形成されることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の回転機器。
【請求項９】
前記シャフト環囲部材は、
前記シャフトを環囲する内側部材と、
前記内側部材とは別体として形成され、前記内側部材を環囲する外側部材と、を含み、
前記凹部は、前記内側部材と前記外側部材との間に形成されることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の回転機器。
【請求項１０】
前記ベースには前記ハブの回転軸を中心とする孔が設けられ、
前記シャフト環囲部材は、
前記孔に嵌合して固定される嵌合小径部と、
前記ハブに設けられたハブ円筒部に環囲され、前記嵌合小径部より大径の環囲大径部と、を含み、
前記環囲大径部と前記ハブ円筒部との半径方向隙間にはラビリンスが形成されることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の回転機器。
【請求項１１】
回転体側のシャフトを固定体側の環囲部材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前記潤滑剤の気液界面が存在するテーパシールを含み、
前記回転体と前記固定体との隙間は、前記シャフトが延在する延在方向に沿って互いに離間し、前記回転体が前記固定体に対して回転するとき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を含み、
前記回転体および前記固定体は、前記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と前記テーパシールとが軸方向において少なくとも部分的に重複するとともに、前記回転体に複数の記録ディスクが載置された場合の前記回転体の重心が、前記２つのラジアル動圧発生部の間に位置するよう構成されることを特徴とする回転機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ディスクを回転駆動する回転機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機器の一例としてハードディスクドライブなどのディスク駆動装置がある。ディスク駆動装置は、小型化、大容量化が進み、３．５インチ型で４．０ＴＢ程度のモデルが登場している。この傾向により、従来は主にデスクトップパソコンに搭載されていたディスク駆動装置が、ノートパソコンや録画装置をはじめとする種々の電子機器に搭載されはじめた。従来では例えば特許文献１に記載のディスク駆動装置が提案されている。ハイビジョン動画など大容量コンテンツの普及にともない、ディスク駆動装置には、さらなる大容量化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８４８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ディスク駆動装置の大容量化を進めるひとつの手法として、磁気記録ディスクをより多く搭載することが考えられる。しかしながら一般に、搭載する磁気記録ディスクの枚数が増えると、すなわち磁気記録ディスクを含む回転体の総質量が大きくなると、ハブとシャフトの接合部に作用する力が大きくなる。この場合、接合部の強度が十分でないと、接合部が変形して回転時のハブのバランスが崩れ、データのリード／ライトのエラーレートが悪化しうる。
【０００５】
接合部の接合強度を高めてハブのバランスを維持するために、接合部の軸方向寸法を長くすることが考えられる。しかしながら、軸方向寸法を長くするとその分軸受スパンが短くなり、ハブのバランスが崩れやすくなるので好ましくない。したがって、搭載する磁気記録ディスクの数を増やすことはそれほど単純ではない。
【０００６】
このような課題は、ディスク駆動装置に限らず他の種類の回転機器でも起こりうる。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、ハブのバランス性能が良好でありながら、より多くの記録ディスクを搭載できる回転機器の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の回転機器は、記録ディスクが載置されるべきハブと、ハブの回転軸を中心として延在するシャフトと、シャフトの一端側を環囲して回転自在に支持するシャフト環囲部材と、シャフト環囲部材を固定的に支持するベースと、を備える。シャフトとシャフト環囲部材とには潤滑剤が介在し、シャフトとシャフト環囲部材との隙間は、シャフトがシャフト環囲部材に対して回転するとき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む。シャフトの他端面には回転軸に沿ってファスナー孔が設けられ、ハブは、ファスナー孔にファスナーが結合されることによってシャフトに固定される。
【０００９】
本発明の別の態様もまた、回転機器である。この回転機器は、回転体側のシャフトを固定体側の環囲部材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潤滑剤の気液界面が存在するテーパシールを含む。回転体と固定体との隙間は、シャフトが延在する延在方向に沿って互いに離間し、回転体が固定体に対して回転するとき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を含む。回転体および固定体は、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とテーパシールとが軸方向において少なくとも部分的に重複するとともに、回転体に複数の記録ディスクが載置された場合の回転体の重心が、２つのラジアル動圧発生部の間に位置するよう構成される。
【００１０】
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】
【００１１】
本発明によれば、ハブのバランス性能が良好でありながら、より多くの記録ディスクを搭載できる回転機器の提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）、図１（ｂ）は、実施の形態に係る回転機器を示す上面図および側面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】積層コアの上面図である。
【図４】環状部材周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【図５】シャフト小径部周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】変形例に係る回転機器の環状部材周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、工程には、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。
【００１４】
実施の形態に係る回転機器は、ディスク駆動装置、特に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として好適に用いられる。
【００１５】
本実施の形態に係る回転機器の概要は以下のとおりである。
本実施の形態に係る回転機器では、ハブの回転軸を中心として延在するシャフトに、回転軸に沿ってファスナー孔が設けられる。ハブは、このファスナー孔にファスナーが結合されることによってシャフトに固定される。これにより、ハブとシャフトの接合部の軸方向寸法を長くせずとも十分な強度で両者を接合できる。
【００１６】
図１（ａ）、図１（ｂ）は、実施の形態に係る回転機器１００を示す。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（ａ）では、回転機器１００の内側の構成を示すため、トップカバー２を外した状態が示される。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、トップカバー２と、６つのねじ２０と、を含む。回転体は、ハブ２８と、ハブ固定用ねじ２４と、クランパ３６と、６つのクランプねじ３８と、を含む。
以降ベース４に対してハブ２８が搭載される側を上側として説明する。
【００１７】
磁気記録ディスク８は、直径が約９５ｍｍのアルミ製の３．５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約２５ｍｍ、厚みは約１．２７ｍｍまたは約１．７５ｍｍである。磁気記録ディスク８は、ハブ２８に搭載され、ハブ２８の回転に伴って回転する。本実施の形態では、図２で後述するように、４枚の磁気記録ディスク８がハブ２８に搭載される。
【００１８】
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。ベース４は鋼板やアルミニウム板などからプレス加工により形成されてもよい。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。
【００１９】
ベース４の表面の剥離を防止するために、ベース４には表面コーティングが施される。表面コーティングは例えばエポキシ樹脂などの樹脂材料によるコーティングであってもよい。あるいはまた、表面コーティングは例えばニッケルやクロムなどの金属材料をめっきすることによるコーティングであってもよい。本実施の形態では、ベース４の表面に無電解ニッケルめっきが施される。樹脂材料によるコーティングと比較して表面の硬度を高くして摩擦係数を低くすることができる。また、例えば製造時に磁気記録ディスク８がベース４の表面に接触した場合に、ベース４の表面や磁気記録ディスク８が損傷する可能性を低くすることができる。本実施の形態では、ベース４の表面の静止摩擦係数は０．１から０．６の範囲とされる。静止摩擦係数が２以上である場合と比較してベース４や磁気記録ディスク８が損傷する可能性を一層低減できる。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
回転体はさらに、環状部材８０と、円筒状マグネット３２と、ヨーク３０と、フランジ５２と、を含む。固定体はさらに、シャフト環囲部材４４と、積層コア４０と、コイル４２と、カウンタープレート５４と、を含む。回転体と固定体との隙間の一部に潤滑剤４８が連続的に介在する。
【００２３】
シャフト２６は、ハブ２８の回転軸Ｒを中心として延在する。シャフト２６は、上方にシャフト小径部２６ａを有し、シャフト小径部２６ａの下方にシャフト小径部２６ａよりも大径に形成されたシャフト大径部２６ｂを有する。シャフト小径部２６ａの上面２６ｃには、回転軸Ｒに沿って、非貫通の孔であるハブ固定用ねじ孔２６ｅが形成される。シャフト大径部２６ｂの下端には円環状のフランジ５２が圧入される。
【００２４】
シャフト２６は、ＳＵＳ４２０Ｊ２などの鉄鋼材料の母材を所望の形状に切削加工し、その結果物を焼き入れし、さらに研磨することにより形成される。シャフト２６に焼き入れ処理を施すことにより、特にハブ固定用ねじ孔２６ｅの硬度を、そこに螺合されるハブ固定用ねじ２４の硬度よりも高めることができる。これにより、ハブ固定用ねじ２４の噛みによって、ハブ固定用ねじ孔２６ｅに設けられたねじ溝が変形する可能性を低減できる。
【００２５】
ハブ２８は、例えばＡ６０６１等のアルミニウム合金の鍛造品を切削加工することにより形成される。ハブ２８は、略カップ状の所定の形状に形成される。ハブ２８の表面の剥離を抑制するために、ハブ２８には表面コーティングが施される。表面コーティングは例えばエポキシ樹脂などの樹脂材料によるコーティングであってもよい。あるいはまた、表面コーティングは例えばニッケルやクロムなどの金属材料をめっきすることによるコーティングであってもよい。あるいはまた、表面コーティングは例えば表面にアルマイト層を作ることによるコーティングであってもよい。本実施の形態では、ハブ２８の表面に無電解ニッケルめっきが施される。
【００２６】
ハブ２８は、シャフト小径部２６ａの上端側を環囲してシャフト小径部２６ａに固定されるシャフト取付部２８ａと、シャフト取付部２８ａよりも半径方向外側に設けられ、磁気記録ディスク８の中央孔８ａに嵌るディスク嵌合部２８ｂと、ディスク嵌合部２８ｂよりも半径方向外側に設けられる載置部２８ｃと、を有する。
【００２７】
ディスク嵌合部２８ｂは、４枚の磁気記録ディスク８の中央孔８ａに嵌る外筒面２８ｄを外周面として有する。ディスク嵌合部２８ｂは、外筒面２８ｄの上部２８ｅを外周面とし第１内径ＩＤ１を有する第１ハブ円筒部２８ｆと、外筒面２８ｄの下部２８ｇを外周面とし第１内径ＩＤ１よりも大きな第２内径ＩＤ２を有する第２ハブ円筒部２８ｈと、を有する。
【００２８】
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２８ｉ上に載置される。軸方向で隣接する２枚の磁気記録ディスク８の間には円環状のスペーサ９が挿入される。クランパ３６は、４枚の磁気記録ディスク８および３つのスペーサ９をディスク載置面２８ｉに押し付けて固定する。クランパ３６は、６つのクランプねじ３８によってハブ２８に対して固定される。
【００２９】
ヨーク３０はその断面が逆Ｌ字型であり、鉄などの磁性材料により形成される。ヨークは第２ハブ円筒部２８ｈの内周面２８ｊに接着と圧入とを併用して固定される。第２ハブ円筒部２８ｈの内周面２８ｊには、ヨーク３０が圧入される際にヨーク３０が押し当てられる凸部２８ｋが形成される。凸部２８ｋは、回転軸Ｒを中心とする環状の凸部である。第２ハブ円筒部２８ｈの内周面２８ｊとヨーク３０の外周面３０ａとの間には接着剤９０が充填される。これはヨーク３０をハブ２８に圧入する際、第２ハブ円筒部２８ｈの内周面２８ｊに適量の接着剤９０を塗布しておくことにより実現される。
【００３０】
円筒状マグネット３２は、ヨーク３０の内周面３０ｂ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は、積層コア４０の１２本の突極と半径方向に対向する。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８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防錆処理が施される。
【００３１】
図３は、積層コア４０の上面図である。積層コア４０は円環部４０ａとそこから半径方向外向きに伸びる１２本の突極４０ｂとを有し、ベース４の上面４ｄ側に固定される。積層コア４０は、厚さ０．３５ｍｍの薄型電磁鋼板を１８枚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４０ｂ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４０ｂに沿って駆動磁束が発生する。
【００３２】
円環部４０ａの内周面４０ｃには、各突極４０ｂに対応する位置に、円環部４０ａを軸方向に貫通する凹部である溝４０ｄが直線的に形成される。本実施の形態では、１２の溝４０ｄが周方向に等間隔に形成される。これにより、回転体の回転ムラを低減できる。図２に戻る。
【００３３】
ベース４は、回転軸Ｒを中心とした円筒状の環状壁部４ｅを有する。環状壁部４ｅは、シャフト環囲部材４４を環囲するように上向きに突出する。積層コア４０は環状壁部４ｅの外周面４ｆに圧入されもしくは隙間ばめによって接着固定される。
【００３４】
シャフト環囲部材４４は環状壁部４ｅによって環囲される。シャフト環囲部材４４はベース４に設けられた回転軸Ｒを中心とする貫通孔４ｇに嵌っており、特に貫通孔４ｇに接着により固定される。シャフト環囲部材４４の上側には、回転軸Ｒを中心とした環状の凹部６６が形成される。凹部６６は下向きに凹んでいる。シャフト環囲部材４４には、その上側と下側とを連通する連通孔４７が形成される。
【００３５】
シャフト環囲部材４４は、シャフト大径部２６ｂを環囲する円筒状の内側部材４５と、内側部材４５を環囲する円筒状の外側部材４６と、を含む。内側部材４５と外側部材４６とは別体として形成される。内側部材４５は、シャフト大径部２６ｂを円筒状のラジアル隙間５３を介して環囲する。内側部材４５の外周面４５ａは、外側部材４６の内周面４６ａに圧入により固定される。外側部材４６は貫通孔４ｇに接着により固定される。凹部６６は、内側部材４５と外側部材４６との間に形成される。
【００３６】
内側部材４５の外周面４５ａには内側部材４５を軸方向に貫通する凹部である連通溝４５ｃが直線的に形成される。したがって、内側部材４５が外側部材４６に取り付けられた状態では、連通溝４５ｃと外側部材４６の内周面４６ａとによって連通孔４７が形成される。なお、内側部材４５の外周面４５ａの代わりに外側部材４６の内周面４６ａに連通溝を設けることで連通孔４７を形成してもよい。
【００３７】
内側部材４５の下部４５ｆと外側部材４６の下部４６ｄとは、貫通孔４ｇに勘合して固定される嵌合小径部４４ａを構成する。内側部材４５の上部４５ｇと外側部材４６の上部４６ｅとは、第１ハブ円筒部２８ｆに環囲される環囲大径部４４ｂを構成する。外側部材４６の上部４６ｅが下部４６ｄより大径であることにより、言い換えると上部４６ｅの半径方向の厚みが下部４６ｄの半径方向の厚みより厚いことにより、環囲大径部４４ｂは嵌合小径部４４ａより大径に構成される。環囲大径部４４ｂと第１ハブ円筒部２８ｆとの隙間７２は、気液界面４９から蒸発した潤滑剤４８の蒸気に対するラビリンスとして機能し、気体となった潤滑剤４８が磁気記録ディスク８へ到達するのを抑止する。
【００３８】
内側部材４５および外側部材４６は、種々の金属材料や樹脂材料から形成できる。内側部材４５と外側部材４６は同一または異なった材料から形成されてもよい。例えば内側部材４５および外側部材４６は黄銅（真鍮）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てもよい。この場合、内側部材４５および外側部材４６は等しい線膨張係数を有するため、高温や低温になっても内側部材４５と外側部材４６とに隙間が生じにくく、使用可能な温度範囲を広くすることができる。
【００３９】
図４は、環状部材８０周辺を拡大して示す拡大断面図である。環状部材８０はシャフト小径部２６ａの下端を環囲してシャフト小径部２６ａに固定され、シャフト２６ひいてはハブ２８と一体に回転する。環状部材８０の断面は略逆Ｌ字形状を有する。環状部材８０は凹部６６に進入する進入部８０ａと、進入部８０ａの上端から半径方向内側に延在する延在部８０ｂと、を有する。延在部８０ｂは、円環状の第１延在部８０ｅと、第１延在部８０ｅの外周側に設けられる第２延在部８０ｆと、を有する。環状部材８０はハブ２８とシャフト大径部２６ｂとによって挟まれて固定されている。すなわち、ハブ２８は第１延在部８０ｅをシャフト大径部２６ｂの上面２６ｄに押し付けることで延在部８０ｂを固定する。これにより、シャフト２６に対する環状部材８０の取り付け位置の精度を確保できるとともに、シャフト２６に対する環状部材８０のずれが抑止される。
【００４０】
第２延在部８０ｆの上面８０ｇは、シャフト取付部２８ａの下面２８ｌに対して傾斜しており、第２延在部８０ｆの上面８０ｇとシャフト取付部２８ａの下面２８ｌとの隙間７４は半径方向外側となるほど拡がっている。この隙間７４は、後述のように接着と圧入とを併用してハブ２８をシャフト２６に固定する際に、接着剤９０が溜まる接着剤溜まりとして機能する。この隙間７４に溜まる接着剤９０は潤滑剤４８の漏れ出しを防ぐシール材としても機能する。なお、上面８０ｇおよび下面２８ｌの少なくとも一方に凹部を設けて接着剤溜まりとして機能させてもよい。また、上面８０ｇに、シャフト小径部２６ａを環囲するように上向きに突出する突出部を設けてもよい。この場合、接着剤９０がテーパシール７０に進入することが抑止される。
【００４１】
進入部８０ａが凹部６６に進入することにより、凹部６６には、進入部８０ａと凹部６６とが対向する隙間が形成される。特にこの隙間は、進入部８０ａと凹部６６とが半径方向で対向する内側隙間６７、外側隙間６８と、進入部８０ａと凹部６６とが軸方向で対向する中間隙間６９と、を有する。外側隙間６８は内側隙間６７よりも半径方向外側に位置する。外側隙間６８は気液界面４９を有する。
【００４２】
中間隙間６９は、進入部８０ａが凹部６６に対して回転するとき潤滑剤４８を半径方向内側に導く圧力を生じさせる掻込部６５を含む。外側部材４６の上面４６ｃのうち掻込部６５に対応する部分には、スパイラル形状またはヘリングボーン形状の溝５９が形成される。溝５９は、外側部材４６の上面４６ｃの代わりに、または外側部材４６の上面４６ｃとともに、内側部材４５の上面４５ｅに形成されてもよい。また、溝５９は、外側部材４６の上面４６ｃの代わりに進入部８０ａの下面８０ｄに形成されてもよい。進入部８０ａが凹部６６に対して回転するとき、溝５９は潤滑剤４８を半径方向内側に導く圧力を生じさせる。この圧力によって、潤滑剤４８の漏れ出しを抑止できる。
【００４３】
外側部材４６の上部４６ｅは、進入部８０ａと半径方向で対向する突出部４６ｆを有する。突出部４６ｆは進入部８０ａを環囲する。突出部４６ｆと進入部８０ａとの間には、それらの間の外側隙間６８が上方に向けて徐々に広がる部分であるテーパシール７０が形成される。特に突出部４６ｆの内周面４６ｇおよび進入部８０ａの外周面８０ｃの両方は、上側となるほど小径となるよう形成され、かつ、突出部４６ｆの内周面４６ｇの縮径の割合が進入部８０ａの外周面８０ｃの縮径の割合よりも小さいことにより、テーパシール７０のテーパ形状が実現される。回転体の回転時には、テーパシール７０内の潤滑剤４８に、遠心力起因の半径方向外向きの力が働く。突出部４６ｆの内周面４６ｇは上側となるほど小径となるよう形成されるので、その力は潤滑剤４８を吸い込むよう作用する。また、テーパシール７０は、毛細管現象により潤滑剤４８の漏れ出しを抑止する。
【００４４】
環状部材８０の進入部８０ａおよび延在部８０ｂは一体に形成される。環状部材８０は種々の金属材料や樹脂材料から形成できる。例えばシャフト２６の線膨張係数と実質的に同じ線膨張係数を有するＳＵＳ４３０等の鉄鋼材料から切削により形成される。この場合、熱膨張差に起因する応力が発生するのを抑止し、特に、環状部材８０あるいはシャフト小径部２６ａに亀裂や塑性変形が発生するのを抑止できる。環状部材８０に用いられる鉄鋼材料としては、例えば、大同特殊鋼株式会社が供給する商品名ＤＨＳ１のステンレスが、アウトガスが少なく加工容易である点で好ましい。なお、進入部８０ａと延在部８０ｂとを別体として形成した上で結合してもよい。図２に戻る。
【００４５】
カウンタープレート５４は、シャフト環囲部材４４の下側を塞ぐよう外側部材４６の下面４６ｂに接着により固定される。カウンタープレート５４の上面５４ａと内側部材４５の下面４５ｂと外側部材４６の内周面４６ａとは、フランジ５２が収まるフランジ空間６０を形成する。フランジ５２の上面５２ａと内側部材４５の下面４５ｂとは、円環状の第１スラスト隙間５７を介して軸方向に対向する。また、フランジ５２の下面５２ｂとカウンタープレート５４とは、円板状の第２スラスト隙間５８を介して軸方向に対向する。
【００４６】
回転体の一部であるシャフト２６、フランジ５２および環状部材８０と、固定体の一部である内側部材４５、外側部材４６およびカウンタープレート５４と、の隙間には潤滑剤４８が充填される。連通孔４７にも潤滑剤４８が充填される。潤滑剤４８は蛍光体を含む。紫外線などの光を潤滑剤４８に照射すると、潤滑剤４８は、蛍光体の作用により、照射された光とは別の波長の、例えば、青色や緑色の光を放出する。潤滑剤４８が蛍光体を含むことによって、潤滑剤４８の液面をより容易に検査することができる。また、潤滑剤４８の付着や漏れ出しを容易に検出できる。
【００４７】
ラジアル隙間５３は、シャフト２６がシャフト環囲部材４４に対して回転するとき潤滑剤４８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６１、６２を含む。２つのラジアル動圧発生部６１、６２は互いに軸方向に離間し、第１ラジアル動圧発生部６１は第２ラジアル動圧発生部６２の上側に位置する。内側部材４５の内周面４５ｄのうち２つのラジアル動圧発生部６１、６２のそれぞれに対応する部分には、スパイラル形状またはヘリングボーン形状の第１ラジアル動圧発生溝５０、第２ラジアル動圧発生溝５１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５１のうちの少なくともひとつは、内側部材４５の内周面４５ｄの代わりにシャフト２６のシャフト大径部２６ｂの外周面２６ｆに形成されてもよい。
【００４８】
第１スラスト隙間５７は、シャフト２６がシャフト環囲部材４４に対して回転するとき潤滑剤４８に軸方向の動圧が発生する第１スラスト動圧発生部６３を含む。フランジ５２の上面５２ａのうち第１スラスト動圧発生部６３に対応する部分には、スパイラル形状またはヘリングボーン形状の第１スラスト動圧発生溝５５が形成される。第１スラスト動圧発生溝５５は、フランジ５２の上面５２ａの代わりに内側部材４５の下面４５ｂに形成されてもよい。
【００４９】
第２スラスト隙間５８は、シャフト２６がシャフト環囲部材４４に対して回転するとき潤滑剤４８に軸方向の動圧が発生する第２スラスト動圧発生部６４を含む。フランジ５２の下面５２ｂのうち第２スラスト動圧発生部６４に対応する部分には、スパイラル形状またはヘリングボーン形状の第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、フランジ５２の下面５２ｂの代わりにカウンタープレート５４の上面５４ａに形成されてもよい。
【００５０】
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５１、第１スラスト動圧発生溝５５、第２スラスト動圧発生溝５６はそれぞれ潤滑剤４８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。第１ラジアル動圧発生部６１とテーパシール７０との位置関係について、第１ラジアル動圧発生部６１はテーパシール７０と軸方向において少なくとも部分的に重複する。
【００５１】
潤滑剤４８の経路に関して、シャフト２６と内側部材４５とのラジアル隙間５３の上端は内側隙間６７と通じている。ラジアル隙間５３の下端はフランジ空間６０と通じている。内側隙間６７とフランジ空間６０とは連通孔４７で連通されている。したがって、ラジアル隙間５３の軸方向における両端は、ラジアル隙間５３とは別に形成された連通孔４７を介して連通される。
【００５２】
次にハブ２８をシャフト２６に固定する方法について説明する。図５は、シャフト小径部２６ａ周辺を拡大して示す拡大断面図である。ハブ２８のシャフト取付部２８ａには回転軸Ｒを中心とするシャフト孔２８ｍが設けられている。シャフト小径部２６ａの上部はこのシャフト孔２８ｍに挿入され、圧入と接着とを併用して固定される。また、ハブ２８はさらに、ハブ固定用ねじ２４によりシャフト２６に固定される。ハブ固定用ねじ２４は、ハブ固定用ねじ孔２６ｅに勘合される小径部２４ａと、小径部２４ａより大形の大形部２４ｂとを有する。ハブ固定用ねじ２４がハブ固定用ねじ孔２６ｅに螺合されると、ハブ２８のシャフト孔２８ｍの縁部分と環状部材８０の延在部８０ｂとは、ハブ固定用ねじ２４の大形部２４ｂとシャフト大径部２６ｂの上面２６ｄとに挟まれる。つまりハブ２８は、環状部材８０を介して、ハブ固定用ねじ２４とシャフト２６とに挟まれて固定される。このように、ハブ２８とシャフト２６は、接着と圧入とに加えて、ハブ固定用ねじ２４により固定されるため、十分な強度で接合される。
【００５３】
シャフト取付部２８ａの上面２８ｎには下向きに窪んだハブ凹部２８ｏが形成される。ハブ固定用ねじ２４がハブ固定用ねじ孔２６ｅに螺合され、ハブ２８がシャフト２６に固定された状態において、大形部２４ｂはハブ凹部２８ｏに収納される。特に、大形部２４ｂは、その上面２４ｃがシャフト取付部２８ａの上面２８ｎを超えて上側に突出しないようハブ凹部２８ｏに収納される。
【００５４】
ハブ固定用ねじ２４が外れてしまうのを抑止するために、ハブ固定用ねじ２４とハブ固定用ねじ孔２６ｅとの間と、大形部２４ｂとシャフト小径部２６ａとの間（周状の空間７６）の、少なくともいずれかに接着剤９０が充填されてもよい。例えば両者に接着剤９０を充填させる場合は、ハブ固定用ねじ２４を螺合する際、ハブ固定用ねじ孔２６ｅの周面と、シャフト小径部２６ａの上面２６ｃとに適量の接着剤９０を塗布しておくことにより実現される。また、ハブ凹部２８ｏに接着剤９０が充填されてもよい。これは、ハブ固定用ねじ２４を螺合する前あるいは後にハブ凹部２８ｏに接着剤を塗布することにより実現される。なお、図５では、これらすべてに接着剤９０が充填された場合を示している。
【００５５】
ハブ固定用ねじ２４は種々の金属材料から形成できる。例えばシャフト２６の線膨張係数と実質的に同じ線膨張係数を有するＳＵＳ４１０等の鉄鋼材料から切削または転造等により形成される。この場合、熱膨張差に起因する応力が発生するのを抑止し、特に、ハブ固定用ねじ２４あるいはシャフト小径部２６ａに亀裂や塑性変形が発生するのを抑止できる。図２に戻る。
【００５６】
ハブ２８に４枚の磁気記録ディスク８が載置された場合の回転体の重心Ｇは、軸方向において２つのラジアル動圧発生部６１、６２の間すなわち軸受スパン内に位置する。一般に、ハブ２８に搭載する磁気記録ディスク８の枚数が増えるほど、磁気記録ディスク８を搭載した回転体の重心は高くなり（上側に移動し）、重心Ｇが軸受スパン外に位置する傾向にある。本実施の形態では、磁気記録ディスク８を４枚以上搭載しつつ、主に以下の２つの構成により重心Ｇが軸受スパン内に位置するようにしている。
【００５７】
構成１：第１ラジアル動圧発生部６１はテーパシール７０と軸方向において少なくとも部分的に重複する。これにより、第１ラジアル動圧発生部６１と第２ラジアル動圧発生部６２との軸方向における距離すなわち軸受スパンを、テーパシールの長さにそれほど制約されずに拡大することができる。つまり、構成１では、軸受スパンを拡大することにより、重心Ｇが軸受スパン内に位置するようにしている。
構成２：ハブ２８は、接着および圧入に加えて、ハブ固定用ねじ２４によりとシャフト２６に固定される。これにより、ハブ２８とシャフト２６との接合部分の軸方向の長さを長くしなくても十分な強度で接合できる。そのため、シャフト取付部２８ａを軸方向に比較的薄くでき、ハブ２８の上側を軽量化することができる。これは、回転体の重心を下げる方向に寄与する。また、シャフト取付部２８ａを軸方向に薄くした分軸受スパンを拡大できる。つまり、構成２では、低重心化を図りつつ、軸受スパンを拡大することにより、重心Ｇが軸受スパン内に位置するようにしている。
【００５８】
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、ハブ２８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。
【００５９】
本実施の形態に係る回転機器１００によると、ハブ２８は、接着と圧入との併用に加え、ハブ固定用ねじ２４によりシャフト２６に固定される。これにより、それらの接合部の軸方向の長さを比較的短くしても十分な強度で接合できる。そのため、ハブのバランス性能を良好に保ちながら、磁気記録ディスク８を複数枚搭載することができる。つまり、大容量でありながら回転時のハブのバランス性能に優れた回転機器を提供できる。
【００６０】
また、本実施の形態に係る回転機器１００によると、回転体の重心Ｇを軸受スパン内に維持しつつ、磁気記録ディスク８を複数枚搭載することができる。したがって、大容量でありながら回転時のバランス性能に優れた回転機器を提供できる。
【００６１】
また、本実施の形態に係る回転機器１００によると、ラジアル隙間５３の両端がラジアル隙間５３とは別に設けられた連通孔４７によって連通されている。したがって、ラジアル隙間５３の両端における潤滑剤４８の圧力を平均化し、過度な圧力差の発生を抑止できる。その結果、圧力差の発生に制限されずに回転時のラジアル動圧を高めて軸受の剛性を高めることができる。
【００６２】
（寸法）
実施の形態に係る回転機器１００は、例えば、通称３．５インチのディスク駆動装置に好適に用いることができる。以下に、３．５インチのディスク駆動装置に用いる場合の各隙間の半径方向の寸法の一例を示す。
・内側隙間６７：０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ
・外側隙間６８：０．２ｍｍ
・中間隙間６９：０．１ｍｍ
・ラジアル隙間５３：３．０〜４．５μｍ
・スラスト隙間５７、５８：両方合わせて２０μｍ
・フランジ５２と外側部材４６との隙間：０．１ｍｍ以上
【００６３】
以上、実施の形態に係る回転機器の構成と動作ついて説明した。これらの実施の形態は例示であり、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。
【００６４】
（変形例１）
図６は、変形例に係る回転機器２００の環状部材１８０周辺を拡大して示す拡大断面図である。図６は図４に対応する。実施の形態に係る回転機器１００と変形例に係る回転機器２００との主な違いは、ハブおよび環状部材の形状である。
【００６５】
環状部材１８０は進入部１８０ａと延在部１８０ｂとを有する。進入部１８０ａ、延在部１８０ｂは、それぞれ進入部８０ａ、延在部８０ｂに対応する。延在部１８０ｂは、その上面１８０ｇがシャフト取付部１２８ａの下面１２８ｌと略平行である。ハブ１２８のシャフト取付部１２８ａの下面１２８ｌには、延在部１８０ｂおよび上面２６ｄと軸方向で対向する位置に、シャフト小径部２６ａを環囲するように下向きに突出する凸部１２８ｐが形成される。環状部材１８０は、環状部材８０と同様に、ハブ１２８とシャフト大径部２６ｂとによって挟まれて固定される。この際、環状部材１８０の延在部１８０ｂの上面１８０ｇは凸部１２８ｐに押し当てられる。これにより、シャフト２６に対する環状部材１８０の取り付け位置の精度を確保できるとともに、シャフト２６に対する環状部材１８０のずれが抑止される。シャフト取付部１２８ａの下面１２８ｌと延在部１８０ｂの上面１８０ｇとの間には、凸部１２８ｐの軸方向の厚みに応じた隙間１７４が形成される。隙間７４と同様に、隙間１７４は、接着剤９０が溜まる接着剤溜まりとして機能する。また、この隙間１７４に溜まる接着剤９０は潤滑剤４８の漏れ出しを防ぐシール材としても機能する。本変形例に係る回転機器２００によれば、実施の形態に係る回転機器１００と同様の作用効果と同様の作用効果が奏される。
【００６６】
（変形例２）
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に本実施の形態の技術的思想を適用してもよい。
【００６７】
（変形例３）
実施の形態では、ベースにシャフト環囲部材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。
【００６８】
（変形例４）
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。また、実施の形態では、積層コア４０の突極の数が１２本である場合について説明したが、これに限られない。積層コア４０の突極の数は、例えば６または９であってもよい。この場合はコイル４２を形成する手間が少なくて済む。また積層コア４０の突極の数は、例えば、１５から３６の３の整数倍であってもよい。この場合はコイル４２の巻数を大きくすることができる。
【００６９】
（変形例５）
実施の形態では、積層コアが０．３５ｍｍの薄型電磁鋼板を１８枚積層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。積層コアは、例えば、厚さが０．１ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲の薄型電磁鋼板を２枚〜３２枚の範囲で積層して形成されてもよい。
【００７０】
（変形例６）
実施の形態では、円筒状マグネット３２には、８極の駆動用着磁が施される場合について説明したが、これに限られない。円筒状マグネット３２には、例えば１０から１６の偶数極の駆動用着磁が施されてもよい。この場合、着磁が容易になる。また、円筒状マグネット３２には、例えば１８から２４の偶数極の駆動用着磁が施されてもよい。この場合、積層コア４０の突極の数を多くしてコイル４２の巻数を大きくすることができる。これらの記載は一例であり、駆動用磁極の数はこれらの範囲に限定されない。
【００７１】
（変形例７）
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。
【００７２】
（変形例８）
実施の形態では、ハブ２８はハブ固定用ねじ孔２６ｅにハブ固定用ねじ２４が結合されることによってシャフト２６に固定される、すなわちファスナーとしてハブ固定用ねじ２４を用いる場合について説明したが、これに限られない。ファスナーとしては、例えば、かしめピン、アイレット、リベットなど公知の結合手段を用いることができる。
【符号の説明】
【００７３】
４  ベース、  ８  磁気記録ディスク、  １０  データリード／ライト部、  ２４  ハブ固定用ねじ、  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、  ４４  シャフト環囲部材、  ４５  内側部材、  ４６  外側部材、  ４８  潤滑剤、  １００  回転機器。
【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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【図６】
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