(57)【要約】【課題】低コストの回転機器を提供する。【解決手段】回転機器１００は、回転体と、回転体を回転自在に支持する固定体と、を備える。回転体と固定体とには潤滑剤４８が介在する。回転体は球状の被収納部材２６と、第１スラスト部材３０とを含む。固定体は、被収納部材２６を収納する収納部材２４と、第１スラスト部材３０と軸方向に対向するつば部材３４と、を含む。第１スラスト部材３０の下面３０ｄまたはつば部材３４の上面３４ａの少なくとも一方には第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、回転体が固定体に対して回転するとき、潤滑剤４８に流体動圧を発生させ、回転体を固定体に対して非接触状態で支持する。【選択図】図２
2015046208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、
前記回転体を回転自在に支持する固定体と、を備え、
前記回転体と前記固定体とには潤滑剤が介在し、
前記固定体と前記回転体の一方は、前記回転体の回転軸を一辺とする平面図形を当該回転軸の周りに回転することにより得られる立体状の被収納部材と、被収納部材を環囲して半径方向外向きに延伸する環状端面を有する環囲部材と、を含み、
前記被収納部材は、前記回転体の回転軸を含む断面の形状が円弧を含む楕円弧状またはテーパー状である被環囲面を有し、
前記固定体と前記回転体の他方は、前記被環囲面を環囲する環囲面を有し前記被収納部材の一部を収納する収納部材と、前記環囲部材と軸方向に対向する対向部材と、を含み、
前記環囲部材の前記対向部材と対向する面またはその面と対向する前記対向部材の面の少なくとも一方にはスラスト動圧発生溝が形成され、
前記スラスト動圧発生溝は、前記回転体が前記固定体に対して回転するとき、前記潤滑剤に流体動圧を発生させ、前記回転体を前記固定体に対して非接触状態で支持することを特徴とする回転機器。
【請求項２】
前記被収納部材は、前記回転体の回転軸上に中心を有する球体を含み、前記被環囲面は前記球体の球面であ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】
前記回転体は記録ディスクを搭載可能に構成され、
前記回転体および前記固定体は、前記回転体に記録ディスクが搭載された場合の前記回転体の重心が、前記被収納部材の軸方向の略中央に位置するよう構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の回転機器。
【請求項４】
前記収納部材は、前記回転体が前記固定体に対して回転するとき、前記潤滑剤に流体動圧を発生するラジアル動圧発生溝を有す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】
前記スラスト動圧発生溝の形成領域の内接円と外接円の半径差は、前記ラジアル動圧発生溝の形成領域の軸方向距離より大きいことを特徴とする請求項４に記載の回転機器。
【請求項６】
前記環囲面は、前記回転体の非回転時に前記被環囲面が接するテーパー面を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の回転機器。
【請求項７】
前記回転体の非回転時に前記被環囲面が接する前記環囲面の部分は円環状を有し、その中心軸は前記回転体の回転軸に対して所定角度傾斜していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の回転機器。
【請求項８】
前記対向部材は、前記収納部材と一体に形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の回転機器
【請求項９】
前記環囲部材に固定的に支持され、前記対向部材と軸方向に対向する別の環囲部材をさらに備え、
前記別の環囲部材の前記対向部材と対向する面またはその面と対向する前記対向部材の面の少なくとも一方には別のスラスト動圧発生溝が形成される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が対向する隙間は、前記潤滑剤の気液界面が存在するテーパシールを含む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】
前記回転体および前記固定体は、前記回転体の回転軸方向における当該回転機器の寸法が、４．１ｍｍ以下となるよう構成されることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の回転機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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】
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タブレット型端末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。
【０００３】
例えば特許文献１には、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２０１１−１０３１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているようなディスク駆動装置は、一層の薄型化が求められている。しかし、薄型化した場合には流体動圧軸受のうちラジアル動圧軸受部の軸スパンが小さくなることで軸受剛性が低下することがある。軸受剛性が低下すると回転体に偏荷重が加えられた場合の回転体の回転軸の傾きが大きくなることがあり、最悪の場合には回転体が固定体に接触して故障の原因となりうる。このため、薄型化によるラジアル動圧軸受部の剛性の低下を補うように、回転中心から比較的遠い位置にスラスト動圧軸受部を設けることでスラスト動圧軸受部の軸受剛性を高めることが課題である。
【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生じうる。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、スラスト動圧軸受部の軸受剛性を高め、薄型化に有利な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、回転体と、回転体を回転自在に支持する固定体と、を備える。回転体と固定体とには潤滑剤が介在し、固定体と回転体の一方は、回転体の回転軸を一辺とする平面図形を当該回転軸の周りに回転することにより得られる立体状の被収納部材と、被収納部材を環囲して半径方向外向きに延伸する環状端面を有する環囲部材と、を含む。被収納部材は、回転体の回転軸を含む断面の形状が円弧を含む楕円弧状またはテーパー状である被環囲面を有する。固定体と回転体の他方は、被環囲面を環囲する環囲面を有し被収納部材の一部を収納する収納部材と、環囲部材と軸方向に対向する対向部材と、を含む。環囲部材の対向部材と対向する面またはその面と対向する対向部材の面の少なくとも一方にはスラスト動圧発生溝が形成され、スラスト動圧発生溝は、回転体が固定体に対して回転するとき、潤滑剤に流体動圧を発生させ、回転体を固定体に対して非接触状態で支持する。
【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、スラスト動圧軸受部の軸受剛性を高め、薄型化に有利な回転機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）、図１（ｂ）は、第１の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】第２の実施の形態に係る回転機器を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は図３のＢ−Ｂ線断面図、図４（ｂ）は図３のＣ−Ｃ線断面図、図４（ｃ）は、図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】第３の実施の形態に係る回転機器を示す断面図である。
【図６】第４の実施の形態に係る回転機器を示す断面図である。
【図７】第５の実施の形態に係る回転機器を示す断面図である。
【図８】第６の実施の形態に係る回転機器を示す断面図である。
【図９】変形例に係る回転機器を示す断面図である。
【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、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。
【００１３】
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。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）、図１（ｂ）は、第１の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、クランパ３６と、キャップ１２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。
【００１５】
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。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。
【００１６】
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。また、ベース４は、プレス加工により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とが組み合わされて構成されてもよい。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
回転体は、ハブ２８と、被収納部材２６と、被収納部材保持部９０と、第１スラスト部材３０と、第２スラスト部材３１と、クランパ３６と、円筒状マグネット３２と、キャップ１２と、を含む。固定体は、ベース４と、収納部材２４と、つば部材３４と、ステータコア４０と、コイル４２と、絶縁テープ４４と、吸引プレート４６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。
【００２１】
ハブ２８は、軟磁性を有する例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料を切削加工またはプレス加工することにより形成され、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の表面に例えば無電解ニッケルめっきなどの表面層形成処理を施してもよい。
【００２２】
ハブ２８は、磁気記録ディスク８の中央孔８ａに嵌るハブ突出部２８ａと、ハブ突出部２８ａよりも半径方向外側に設けられた載置部２８ｂと、を有する。磁気記録ディスク８は、載置部２８ｂの上面であるディスク載置面２８ｃ上に載置される。磁気記録ディスク８は、クランパ３６と載置部２８ｂとに挟まれることによりハブ２８に対して固定される。
【００２３】
クランパ３６は、磁気記録ディスク８の上面に下向きの力を加え、磁気記録ディスク８をディスク載置面２８ｃに圧接させる。クランパ３６はハブ突出部２８ａの外周面２８ｄに係合される。クランパ３６とハブ突出部２８ａの外周面２８ｄとは、螺合、かしめ、圧入などの機械的結合手段や磁気的な吸引力を利用した磁気的結合手段により結合されてもよい。
【００２４】
クランパ３６は、クランパ３６が磁気記録ディスク８に所望の下向きの力を加えている状態において、クランパ３６の上面３６ａがハブ突出部２８ａの上面２８ｅを超えて上側に突出しないように形成される。
【００２５】
例えばクランパ３６とハブ突出部２８ａの外周面２８ｄとが螺合される場合、ハブ突出部２８ａの外周面２８ｄにはおねじが形成され、クランパ３６の内周面３６ｂには対応するめねじが形成される。この場合、螺合の強さによって、クランパ３６が磁気記録ディスク８の上面に加える下向きの力の強さを比較的正確に制御できる。クランパ３６は複数の部材から形成されてもよく、あるいは一体の部材であってもよい。
【００２６】
ハブ突出部２８ａの外周面２８ｄに加工によるバリが付着していると、クランパ３６が外周面２８ｄに螺合される際に、クランパ３６が加工バリに接触して加工バリが剥離することがある。このような加工バリを予め除去するために、ハブ突出部２８ａの外周面２８ｄにはバリ除去処理が施されてもよい。
【００２７】
ハブ突出部２８ａの下面には、収納部材２４を環囲するよう第１スラスト部材３０が設けられる。第１スラスト部材３０は円環状を有し、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料や銅合金などの金属材料により形成される。第１スラスト部材３０は、ハブ２８と一体に形成される。第１スラスト部材３０とハブ２８は別々に形成された上で結合されてもよい。
【００２８】
ハブ突出部２８ａの内周面２８ｇ側には、被収納部材保持部９０が設けられる。被収納部材保持部９０は円環状を有し、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料や銅合金などの金属材料により形成される。被収納部材保持部９０は、回転体の回転軸Ｒと同軸に設けられた孔９０ａを有する。被収納部材保持部９０は、ハブ２８と一体に形成される。被収納部材保持部９０とハブ２８は別々に形成された上で結合されてもよい。
【００２９】
被収納部材２６は、一例として、ＳＵＪ２等の鉄鋼材料やセラミックにより形成される。被収納部材２６は、回転体の回転軸Ｒを一辺とする平面図形を回転軸Ｒの周りに回転することにより得られる立体状を有する。本実施の形態では、被収納部材２６は、回転軸Ｒを直径とする半円を回転軸Ｒの周りに回転することにより得られる立体状を有する。つまり、被収納部材２６は球状を有する。したがって、被収納部材２６の側面２６ｂは球面をなし、後述するように収納部材２４に環囲される。被収納部材２６は、その一部が被収納部材保持部９０の孔９０ａに進入した状態で、被収納部材保持部９０に接着または溶接により固定される。特に被収納部材２６は、その中心Ｃが回転軸Ｒ上に位置するよう被収納部材保持部９０に固定される。なお、被収納部材２６は、被収納部材保持部９０と非固定の状態で保持されてもよい。
【００３０】
円筒状マグネット３２は、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１２極の駆動用の磁極を有する。円筒状マグネット３２は、ステータコア４０の９本の突極と半径方向に対向する。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】
ステータコア４０は円環部とそこから半径方向外向きに伸びる９本の突極とを有し、ベース４の上面４ｄ側に固定される。ステータコア４０は、例えば、厚さが０．２ｍｍの６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。なお、ステータコア４０は、例えば、０．１ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲の薄型電磁鋼板を、例えば、２枚〜３２枚の範囲で積層して形成されてもよい。ステータコア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。ステータコア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。なお、ステータコア４０は、例えば焼結体など磁性を有する粉体を固化して形成してもよい。
【００３２】
ベース４は、回転体の回転軸Ｒを中心とした環状のベース突出部４ｅを有する。ベース突出部４ｅは、第２スラスト部材３１を環囲するように上向きに突出する。ステータコア４０の円環部の中心孔４０ａがベース突出部４ｅの外周面４ｆに嵌合されることでステータコア４０はベース４に対して固定される。特にステータコア４０の円環部はベース突出部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。
【００３３】
ベース４の上面４ｄのうち突極およびコイル４２に対応する部分には、ＰＥＴ等の樹脂製の絶縁シートまたは絶縁テープ４４が設けられる。ベース４の上面４ｄのうち円筒状マグネット３２と軸方向（回転軸Ｒに平行な方向）で対向する部分には、鉄などの磁性材料により形成された吸引プレート４６が設けられる。吸引プレート４６はベース４にカシメや接着により固定される。吸引プレート４６は磁力により円筒状マグネット３２と引き付け合うので、円筒状マグネット３２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。
【００３４】
ベース４には、回転体の回転軸Ｒを中心とする非貫通の孔４ｇが設けられる。孔４ｇは貫通孔であってもよい。収納部材２４は孔４ｇに挿入され固定される。収納部材２４は、潤滑剤４８を介して被収納部材２６を回転可能に支持する。これにより、回転体はベース４に対して回転自在に支持される。
【００３５】
収納部材２４は、中空胴部２４ａと底部２４ｂとが一体に形成された有底カップ形状を有し、その底部２４ｂを下にしてベース４に対して例えば接着固定される。中空胴部２４ａは、円筒状の内周面２４ｃを有する。収納部材２４には被収納部材２６が収まり、内周面２４ｃはラジアル隙間５３を介して被収納部材２６の側面２６ｂを環囲する。
【００３６】
収納部材２４を環囲するように第２スラスト部材３１が設けられる。第２スラスト部材３１は円筒部３１ａとその下端から半径方向内側に延在するフランジ部３１ｂとを有し、第２スラスト部材３１の断面はＬ字形状を有する。第２スラスト部材３１は、第１スラスト部材３０を環囲して第１スラスト部材３０の外周面３０ｃに固定される。第２スラスト部材３１は第１スラスト部材３０に圧入と接着とを併用して固定される。第２スラスト部材３１と第１スラスト部材３０との間の接着剤は、第２スラスト部材３１と第１スラスト部材３０との隙間をシールして潤滑剤４８の漏れ出しを防ぐシール材としても機能する。
【００３７】
つば部材３４は円環状を有し、収納部材２４の外周面２４ｄ側に設けられる。つば部材３４は、収納部材２４と一体に形成される。なお、つば部材３４は収納部材２４と別体に形成されてもよい。この場合、つば部材３４は収納部材２４と異なる材料から形成されてもよい。第１スラスト部材３０の下面３０ｄと円筒部３１ａの内周面３１ｃとフランジ部３１ｂの上面３１ｄとは、半径方向外側に窪んだ環状凹部６０を形成する。つば部材３４は、この環状凹部６０に収まる。つば部材３４の上面３４ａと第１スラスト部材３０の下面３０ｄ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、つば部材３４の下面３４ｂとフランジ部３１ｂの上面３１ｄとは、円環状の第２スラスト隙間５８を介して軸方向に対向する。
【００３８】
第２スラスト部材３１のフランジ部３１ｂと収納部材２４との間には、フランジ部３１ｂの内周面３１ｅと収納部材２４の外周面２４ｄとの間の隙間７２が下方、つまり出口側の空気などの気体が存在する空間に向けて徐々に広がるテーパシール７０が形成される。別の視点で説明すると、テーパシール７０の隙間は潤滑剤４８が存在する奥側から出口側に向けて徐々に広くされている。特に、フランジ部３１ｂの内周面３１ｅおよび収納部材２４の外周面２４ｄの両方が下側となるほど小径となるよう形成され、フランジ部３１ｂの内周面３１ｅの縮径の割合が収納部材２４の外周面２４ｄ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。また、テーパシール７０は、奥側の領域は出口側の領域より回転軸Ｒから遠い位置に形成されている。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。テーパシール７０は奥側の領域が出口側の領域より半径方向外側に位置するため、その力は潤滑剤４８を奥側に押し込むよう作用する。また、テーパシール７０は潤滑剤４８の気液界面８６を有し、毛管力により潤滑剤４８の漏れ出しを抑止するキャピラリーシールとして機能する。
【００３９】
キャップ１２は、ステンレス鋼などの金属材料や樹脂材料から略円板状に形成される。キャップ１２は、被収納部材保持部９０の孔９０ａの上端を塞ぐように被収納部材保持部９０の上面９０ｂに例えば接着により固定される。
【００４０】
潤滑剤４８は回転体と固定体の隙間のうち気液界面８６から奥側の領域に連続的に介在する。特に、回転体の一部である被収納部材２６、第１スラスト部材３０および第２スラスト部材３１と、固定体の一部である収納部材２４およびつば部材３４と、の隙間には潤滑剤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。
【００４１】
つば部材３４の上面３４ａは、第１スラスト動圧溝形成領域６３を有する。第１スラスト動圧溝形成領域６３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。なお、第１スラスト動圧発生溝５５は、第１スラスト動圧溝形成領域６３の代わりにまたは第１スラスト動圧溝形成領域６３に加えて、第１スラスト部材３０の下面３０ｄに形成されてもよい。
【００４２】
つば部材３４の下面３４ｂは、第２スラスト動圧溝形成領域６４を有する。第２スラスト動圧溝形成領域６４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。なお、第２スラスト動圧発生溝５６は、第２スラスト動圧溝形成領域６４の代わりにまたは第２スラスト動圧溝形成領域６４に加えて、第２スラスト部材３１のフランジ部３１ｂの上面３１ｄに形成されてもよい。また、第２スラスト動圧溝形成領域６４を有しない構成、すなわち第２スラスト動圧発生溝５６を有しない構成も可能である。
【００４３】
第１スラスト動圧発生溝５５および第２スラスト動圧発生溝５６は回転体が固定体に対して回転するとき、潤滑剤４８に流体動圧を発生させる。特に、第１スラスト動圧発生溝５５および第２スラスト動圧発生溝５６は、その発生する合成の動圧が潤滑剤４８を回転軸Ｒ側に押し込むポンプイン方向の流体動圧を発生させる。ポンプイン方向の動圧は、第１スラスト部材３０とつば部材３４の第１スラスト隙間５７と、第２スラスト部材３１とつば部材３４の第２スラスト隙間５８と、被収納部材２６と収納部材２４の隙間に相互に離間する方向の浮上力を作用する。
【００４４】
中空胴部２４ａの内周面２４ｃは、ラジアル動圧溝形成領域６２を有する。ラジアル動圧溝形成領域６２には、スパイラル形状またはヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝５０が形成される。ラジアル動圧発生溝５０は、回転体が固定体に対して回転するとき、潤滑剤４８に半径方向の流体動圧を発生させる。半径方向の流体動圧は、収納部材２４と被収納部材２６とのラジアル隙間５３が略一定となるよう作用する。つまり、被収納部材２６は、半径方向の流体動圧により、その中心Ｃが円筒状の内周面２４ｃの中心軸上に位置するようセンタリングされる。なお、ラジアル動圧発生溝５０は、ラジアル動圧溝形成領域６２の代わりにまたはラジアル動圧溝形成領域６２に加えて、被収納部材２６に形成されてもよい。
【００４５】
第１スラスト動圧溝形成領域６３は回転軸Ｒを環囲する帯状の領域であり、軸方向と略直交するよう形成される。すなわち、第１スラスト動圧溝形成領域６３は回転軸Ｒを中心とした円板状の領域である。第１スラスト動圧溝形成領域６３は、その内接円と外接円との半径差が、ラジアル動圧溝形成領域６２の軸方向寸法より大きくなるよう形成される。このように形成されることにより、そうでない場合と比較して第１スラスト動圧発生溝５５が発生させる流体動圧が大きくなり、スラスト動圧軸受部の軸受剛性が高くなる。スラスト動圧軸受部の軸受剛性が高くなると、例えば、回転体に偏荷重が加えられて回転体の回転軸Ｒに対してモーメント力を受けても回転軸Ｒの傾きを抑制することができる。回転機器を薄型化した場合でも、第１スラスト動圧溝形成領域６３は小さくならないので、第１スラスト動圧発生溝５５が発生させる流体動圧および軸受剛性の低下を防止できる。第２スラスト動圧溝形成領域６４についても同様である。
【００４６】
回転体と固定体は、ハブ２８に磁気記録ディスク８が載置された場合の回転体の重心Ｇが、被収納部材２６の中心Ｃに位置するよう構成される。
【００４７】
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、９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。
【００４８】
本実施の形態に係る回転機器１００によると、被収納部材２６が球状に形成される。発明者の当業者としての経験によれば、例えば鉄鋼材料製の球状部材は比較的容易に高い形状精度が得られる。そのため、球状の被収納部材２６を用いる回転機器１００によれば薄型化した場合にも、その回転精度の低下を抑制しうる。また、回転機器１００のコストを低減しうる。
【００４９】
また、本実施の形態に係る回転機器１００によると、第１スラスト動圧発生溝５５が発生する流体動圧が比較的大きくなる。そのため、ラジアル動圧発生溝５０は、主にセンタリングの機能を果たせればよいため、ラジアル動圧溝形成領域６２が１つで、かつ、その軸方向寸法を比較的小さくしてもよい。その結果、回転機器１００の軸方向寸法を比較的小さくできる。例えば、回転機器１００の軸方向寸法を、４．１ｍｍ以下にすることができる。
【００５０】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態に係る回転機器１００と第２の実施の形態に係る回転機器との主な違いは、収納部材の形状である。
図３は、第２の実施の形態に係る回転機器２００の断面図を示す。図３は図２に対応する。回転体は、ハブ２８と、被収納部材２６と、被収納部材保持部９０と、第１スラスト部材３０と、第２スラスト部材３１と、クランパ３６と、円筒状マグネット３２と、キャップ１２と、を含む。固定体は、ベース４と、収納部材１２４と、つば部材３４と、ステータコア４０と、コイル４２と、絶縁テープ４４と、吸引プレート４６と、を含む。
【００５１】
収納部材１２４は、中空胴部１２４ａと底部２４ｂとが一体に形成された有底カップ形状を有する。中空胴部１２４ａは円筒状の内周面１２４ｃを有する。特に、内周面１２４ｃは、その中心軸が、回転軸Ｒに対して角度θ傾いた円筒状を有する。収納部材１２４には被収納部材２６が収まり、内周面１２４ｃはラジアル隙間５３を介して側面２６ｂを環囲する。回転体の非回転時には、この内周面１２４ｃと被収納部材５２６の側面５２６ｂとが少なくとも部分的に接する。
【００５２】
図４（ａ）は図３のＢ−Ｂ線断面図、図４（ｂ）は図３のＣ−Ｃ線断面図、図４（ｃ）は、図３のＤ−Ｄ線断面図を示す。図４（ａ）〜（ｃ）から明らかなように、被収納部材２６は収納部材１２４の内周面１２４ｃに対して、図４（ａ）の面と図４（ｃ）の面とでそれぞれ反対側に偏芯している。これにより、それぞれの隙間の狭い部分で動圧が相対的に大きくなるから、Ｂ−Ｂ線断面とＤ−Ｄ線断面とにおけるそれぞれの合成の動圧はＰで示す位置に生じる。つまり、図４（ａ）の面と図４（ｃ）の面とでは、それぞれ反対向きの合成の動圧Ｐが発生する。この動圧Ｐは、隙間が小さくなると大きくなり、隙間が大きくなると小さくなる。したがって、二つの動圧Ｐがほぼ等しい隙間状態で平衡するから、収納部材１２４と被収納部材２６との隙間１５３が略一定となるよう自動調芯機構として作用する。つまり、被収納部材２６は、半径方向の流体動圧により、その中心Ｃが円筒状の内周面１２４ｃの中心軸上に位置するようセンタリングされる。
【００５３】
Ｂ−Ｂ線断面とＤ−Ｄ線断面とは軸方向にずれているため、Ｂ−Ｂ線断面における動圧Ｐは下向きの分力を有し、Ｄ−Ｄ線断面における動圧Ｐは上向きの分力を有する。このような上向きの分力と下向きの分力とは被収納部材２６に対して軸方向の位置変動を抑制するように作用する。この結果、被収納部材２６は動圧Ｐにより半径方向及び軸方向で支持されるから、一層安定した回転を維持しうる。
【００５４】
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。
【００５５】
（第３の実施の形態）
第１の実施の形態に係る回転機器１００と第３の実施の形態に係る回転機器との主な違いは、ベースおよび第２スラスト部材の形状である。
図５は、第３の実施の形態に係る回転機器３００の断面図を示す。図５は図２に対応する。回転体は、ハブ２８と、被収納部材２６と、被収納部材保持部９０と、第１スラスト部材３０と、第２スラスト部材２３１と、クランパ３６と、円筒状マグネット３２と、キャップ１２と、を含む。固定体は、ベース２０４と、収納部材２４と、つば部材３４と、ステータコア４０と、コイル４２と、絶縁テープ４４と、吸引プレート４６と、を含む。
【００５６】
第２スラスト部材２３１は円筒部３１ａとその下端から半径方向内側に延在するフランジ部２３１ｂとを有する。フランジ部２３１ｂには、第１の実施の形態のフランジ部３１ｂと異なり、その下端外縁から回転軸Ｒ方向上方に窪んだ環状のスラスト凹部２３１ｆが形成される。
【００５７】
ベース２０４には、回転体の回転軸Ｒを中心とする貫通孔２０４ｇが設けられる。収納部材２４は貫通孔２０４ｇに挿入され固定される。また、ベース２０４は、スラスト凹部２３１ｆに進入する進入部２０４ｈを有する。
【００５８】
第２スラスト部材３１とベース２０４との隙間８８は、ハブ２８とベース４とに挟まれるモータ内部空間８４と、気液界面８６の気体側と、に通じている。つまり、隙間８８は、気液界面８６とモータ内部空間８４とを連通する。このようにフランジ部２３１ｂがスラスト凹部２３１ｆを有し、ベース２０４がスラスト凹部２３１ｆに進入する進入部２０４ｈを有することにより、隙間８８は、間隔が狭くされ、距離が長くされる。また隙間８８には複数の屈曲部が設けられる。これにより、隙間８８の通路抵抗を大きくすることができる。
【００５９】
本実施の形態に係る回転機器３００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、本実施の形態に係る回転機器３００によると、第２スラスト部材３１とベース２０４との隙間８８は、間隔が狭くされ、距離が長くされる。また隙間８８には複数の屈曲部が設けられる。これにより隙間８８の通路抵抗を大きくすることができる。そのため、隙間８８はテーパシール７０の気液界面８６から蒸発する潤滑剤４８に対するラビリンスとして機能し、潤滑剤４８の蒸発量を低減する。
【００６０】
（第４の実施の形態）
第１の実施の形態に係る回転機器１００と第４の実施の形態に係る回転機器との主な違いは、被収納部材と収納部材の形状である。
図６は、第４の実施の形態に係る回転機器４００の断面図を示す。図６は図２に対応する。回転体は、ハブ２８と、被収納部材３２６と、被収納部材保持部３９０と、第１スラスト部材３３０と、第２スラスト部材３１と、クランパ３６と、円筒状マグネット３２と、を含む。固定体は、ベース４と、収納部材２４と、つば部材３４と、ステータコア４０と、コイル４２と、絶縁テープ４４と、吸引プレート４６と、を含む。
【００６１】
ハブ突出部２８ａの内周面側２８ｇ側には、被収納部材保持部３９０が設けられる。被収納部材保持部３９０は、第１の実施の形態の被収納部材保持部９０と異なり、円板状を有する。
【００６２】
被収納部材３２６は、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料や銅合金などの金属材料により形成される。被収納部材３２６は円錐台状を有し、その中心軸が回転軸Ｒと一致するよう被収納部材保持部３９０に固定される。したがって、被収納部材３２６の側面３２６ｂは、円錐台状を有する。なお、被収納部材３２６は、第１スラスト部材３０と一体に形成されてもよい。
【００６３】
収納部材３２４は、中空胴部３２４ａと底部３２４ｂとが一体に形成された有底カップ形状を有し、その底部３２４ｂを下にしてベース４に対して例えば接着固定される。中空胴部３２４ａは、円錐台状の内周面３２４ｃを有する。収納部材３２４には被収納部材３２６が収まり、内周面３２４ｃはラジアル隙間３５３を介して被収納部材３２６の側面３２６ｂを環囲する。
【００６４】
本実施の形態に係る回転機器４００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。
【００６５】
（第５の実施の形態）
第１から第４の実施の形態では、被収納部材が回転体に固定される場合について説明した。第５の実施の形態では、被収納部材が固定体に固定される場合について説明する。
【００６６】
図７は、第５の実施の形態に係る回転機器５００の断面図を示す。図７は図５に対応する。回転体は、ハブ２８と、収納部材４２４と、第１スラスト部材３０と、第２スラスト部材２３１と、クランパ３６と、円筒状マグネット３２と、キャップ１２と、を含む。固定体は、ベース２０４と、被収納部材保持部４９０と、つば部材３４と、被収納部材４２６と、ステータコア４０と、コイル４２と、絶縁テープ４４と、吸引プレート４６と、を含む。
【００６７】
被収納部材保持部４９０は略円柱状を有し、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料や銅合金などの金属材料により形成される。被収納部材保持部４９０は、ベース２０４の貫通孔２０４ｇに挿入され固定される。被収納部材保持部４９０の上面４９０ａには保持凹部４９０ｂが形成される。被収納部材保持部４９０にはつば部材３４が固定される。特に、つば部材３４は、収納部材４２４を環囲するよう被収納部材保持部４９０に固定される。
【００６８】
被収納部材４２６は、ＳＵＪ２等の鉄鋼材料やセラミックにより形成される。被収納部材４２６は球状を有し、その一部が保持凹部４９０ｂに進入した状態で、被収納部材保持部４９０に接着または溶接により固定される。特に被収納部材４２６は、その中心Ｃが回転軸Ｒ上に位置するよう被収納部材保持部４９０に固定される。
【００６９】
第１スラスト部材３０の孔３０ｂの周面には収納部材４２４が結合される。収納部材４２４は円筒状を有し、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料や銅合金などの金属材料により形成される。収納部材４２４には被収納部材４２６が収まる。収納部材４２４の内周面４２４ｃは円筒状を有し、ラジアル隙間４５３を介して被収納部材４２６の側面４２６ｂを環囲する。収納部材４２４は、第１スラスト部材３０と一体に形成されてもよい。
【００７０】
第２スラスト部材３１のフランジ部２３１ｂと被収納部材保持部４９０との間には、フランジ部２３１ｂの内周面３１ｅと被収納部材保持部４９０の外周面４９０ｃとの間の隙間４７２が下方に向けて徐々に広がるテーパシール４７０が形成される。テーパシール４７０は、第３の実施の形態のテーパシール７０に対応する。
【００７１】
キャップ１２は、収納部材４２４の上側を塞ぐよう収納部材４２４の上面４２４ａに例えば接着により固定される。
【００７２】
回転体の一部である収納部材４２４、第１スラスト部材３０、キャップ４１２、および第２スラスト部材２３１と、固定体の一部である被収納部材４２６および被収納部材保持部４９０と、の隙間には潤滑剤４８が充填される。
【００７３】
収納部材４２４の内周面４２４ｃは、ラジアル動圧溝形成領域４６２を有する。ラジアル動圧溝形成領域４６２には、スパイラル形状またはヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝４５０が形成される。ラジアル動圧溝形成領域４６２およびラジアル動圧発生溝４５０は、第３の実施の形態のラジアル動圧溝形成領域６２およびラジアル動圧発生溝５０にそれぞれ対応する。
【００７４】
本実施の形態に係る回転機器５００によると、第３の実施の形態に係る回転機器３００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。
【００７５】
（第６の実施の形態）
第５の実施の形態に係る回転機器１００と第６の実施の形態に係る回転機器との主な違いは、被収納部材と収納部材の形状である。
図８は、第６の実施の形態に係る回転機器６００の断面図を示す。図８は図７に対応する。回転体は、ハブ２８と、収納部材５２４と、第１スラスト部材３０と、第２スラスト部材２３１と、クランパ３６と、円筒状マグネット３２と、キャップ１２と、を含む。固定体は、ベース２０４と、被収納部材保持部４９０と、つば部材３４と、被収納部材５２６と、ステータコア４０と、コイル４２と、絶縁テープ４４と、吸引プレート４６と、を含む。
【００７６】
被収納部材５２６は、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料や銅合金などの金属材料により形成される。被収納部材５２６は円錐台状を有し、その中心軸が回転軸Ｒと一致するよう第１スラスト部材５３０に固定される。したがって、被収納部材５２６の側面５２６ｂは、円錐台状を有する。なお、被収納部材５２６は、被収納部材保持部４９０と一体に形成されてもよい。
【００７７】
収納部材５２４は円筒状を有する。収納部材５２４には被収納部材５２６が収まり、内周面５２４ｃはラジアル隙間５５３を介して被収納部材５２６の側面５２６ｂを環囲する。内周面５２４ｃは、下側ほど小径となるテーパー面を含む。回転体の非回転時には、この内周面５２４ｃと被収納部材５２６の側面５２６ｂとが少なくとも部分的に接する。
【００７８】
本実施の形態に係る回転機器６００によると、第５の実施の形態に係る回転機器５００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。
【００７９】
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。
【００８０】
第１から第５の実施の形態では、ステータコア４０の突極の数が９本である場合について説明したが、これに限られない。ステータコア４０の突極の数は、例えば、６から３６の３の整数倍であってもよい。これらの記載は一例であり、突極の数はこれらの範囲に限定されない。
【００８１】
第１から第５の実施の形態では、円筒状マグネット３２には、１２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８から１６の偶数極の駆動用着磁が施されてもよい。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。
【００８２】
第５の実施の形態では、収納部材４２４の内周面４２４ｃが円筒状である場合について説明したが、これに限られない。内周面４２４ｃは種々の形状とすることができる。図９は、変形例に係る回転機器７００を示す断面図である。図９は図７に対応する。本変形例では、内周面４２４ｃは、下側ほど小径となるテーパー面を含む。回転体の非回転時には、この内周面４２４ｃと被収納部材４２６の側面４２６ｂとが接する。
【符号の説明】
【００８３】
４  ベース、  ８  磁気記録ディスク、  １０  データリード／ライト部、  １２  キャップ、  ２４  収納部材、  ２６  被収納部材、  ２８  ハブ、  ３０  第１スラスト部材、  ３１  第２スラスト部材、  ３２  円筒状マグネット、  ４０  ステータコア、  ４２  コイル、  ４８  潤滑剤、  １００  回転機器。
【図１】
2015046208.tif 000003
【図２】
2015046208.tif 000004
【図３】
2015046208.tif 000005
【図４】
2015046208.tif 000006
【図５】
2015046208.tif 000007
【図６】
2015046208.tif 000008
【図７】
2015046208.tif 000009
【図８】
2015046208.tif 000010
【図９】
2015046208.tif 000011