(57)【要約】【課題】衝撃に起因する潤滑剤の飛散量を抑えることができる回転機器を提供する。【解決手段】回転機器１００は、磁気記録ディスク８が載置されるべき回転体と、回転体を流体動圧軸受を介して回転自在に支持する固定体と、を備える。回転体は、回転体の回転軸を中心として延在するシャフト２６を含み、固定体は、シャフト２６を環囲するスリーブ４４を含み、回転体と固定体との隙間は、連続的に潤滑剤４８が充填された潤滑剤充填領域を含み、潤滑剤充填領域は、潤滑剤の第１気液界面８６、第１ラジアル動圧発生部６１、第２ラジアル動圧発生部６２、第１スラスト動圧発生部６３、第２スラスト動圧発生部６４、第２気液界面８８をこの順に含む。【選択図】図２
2015017623.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回転体と、
前記回転体を流体動圧軸受を介して回転自在に支持する固定体と、を備え、
前記回転体は、前記回転体の回転軸を中心として延在するシャフトを含み、
前記固定体は、前記シャフトを環囲するシャフト支持部材を含み、
前記回転体と前記固定体との隙間は、連続的に潤滑剤が充填された潤滑剤充填領域を含み、
前記潤滑剤充填領域は、前記潤滑剤の気液界面、前記流体動圧軸受の動圧発生部、前記潤滑剤の別の気液界面、をこの順に含むことを特徴とする回転機器。
【請求項２】
前記回転体は、前記シャフトの一端側を環囲して前記シャフトに固定されるフランジを含み、
前記シャフト支持部材は、隙間を介して前記シャフトを環囲する内周面が設けられた円筒部材と、前記気液界面が接する第１シール面が設けられた第１シャフト環囲部材と、を含み、
前記固定体は、前記別の気液界面が接する第２シール面が設けられた第２シャフト環囲部材を含み、
前記フランジは前記シャフト支持部材と軸方向に対向する第１端面と、前記第２シャフト環囲部材と軸方向に対向する第２端面と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の回転機器。
【請求項３】
前記第２シール面と半径方向に対向する前記シャフトの領域には、前記別の気液界面が接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】
前記回転体は、前記シャフトの一端側を環囲して前記シャフトに固定される環状の対向部材を含み、
前記第２シール面と半径方向に対向する前記対向部材の領域に前記別の気液界面が接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５】
前記動圧発生部は、
前記シャフトと前記シャフト支持部材とが対向する領域に形成され、前記回転体が前記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ラジアル動圧発生部と、
前記フランジと前記シャフト支持部材とが対向する領域と、前記フランジと前記第２シャフト環囲部材とが対向する領域の少なくとも一方に形成され、前記回転体が前記固定体に対して回転するとき潤滑剤に軸方向の動圧が発生するスラスト動圧発生部と、を含むことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の回転機器。
【請求項６】
前記第２シャフト環囲部材は、前記第２シール面が前記シャフトの一端に近いほど小径となるよう形成されていることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の回転機器。
【請求項７】
前記回転体は、記録ディスクが載置されるべきハブを含み、
前記ハブは、前記シャフトと前記シャフト支持部材との半径方向隙間に進入する進入部を有し、
前記進入部には前記気液界面が接することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の回転機器。
【請求項８】
前記固定体は、前記別の気液界面に繋がる空間と前記気液界面に繋がる空間とを連通する気体連通路が設けら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。
【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】
携帯型の電子機器は、デスクトップＰＣ（Personal Computer）などの据え置き型の装置と比較して、落下等により比較的大きな衝撃を受けやすい。電子機器が衝撃を受けると電子機器に搭載されているディスク駆動装置にも衝撃が加わる。この衝撃により、流体動圧軸受の潤滑剤が気液界面から飛散する可能性がある。潤滑剤の飛散量が多くなるとディスク駆動装置の性能に悪影響が出る虞がある。
【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、衝撃に起因する潤滑剤の飛散量を抑えることが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】
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回転体と、回転体を流体動圧軸受を介して回転自在に支持する固定体と、を備える。回転体は、回転体の回転軸を中心として延在するシャフトを含む。固定体は、シャフトを環囲するシャフト支持部材を含む。回転体と固定体との隙間は、連続的に潤滑剤が充填された潤滑剤充填領域を含む。潤滑剤充填領域は、潤滑剤の気液界面、流体動圧軸受の動圧発生部、潤滑剤の別の気液界面、をこの順に含む。
【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、衝撃に起因する潤滑剤の飛散量を抑えることができる。
【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】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５】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６】第５の実施の形態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、シャフト２６と、ハブ２８と、クランパ３６と、３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。
【００１５】
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。
【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。
【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】
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の上端はハブ２８に対して後述のように固定される。
【００２１】
図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
回転体はさらに、円筒状ヨーク３０と、円筒状マグネット３２と、フランジ５２と、を含む。固定体はさらに、スリーブ４４と、シャフト環囲部材９０と、スラストキャップ４６と、ステータコア４０と、コイル４２と、蓋部材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。
【００２２】
ハブ２８は、一例として、アルミニウム合金やステンレス等の鉄鋼材料から、鍛造、プレスなどを含む機械的加工により形成される。ハブ２８は、少なくとも一部に切削加工された加工面を含んでもよい。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てもよい。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によるめっきであってもよい。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、一例として、ハブ２８の表面に無電解ニッケルめっきが施される。
【００２３】
ハブ２８は、シャフト２６の上端側を環囲してシャフト２６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、スリーブ４４の上端側を環囲する環囲部２８ｂと、環囲部２８ｂ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２８ｃと、ディスク嵌合部２８ｃよりも半径方向外側に設けられる載置部２８ｄと、載置部２８ｄの下面から下側に突出して環状壁部４ｅ（後述）を環囲する下垂部２８ｅと、を有する。
【００２４】
磁気記録ディスク８は、載置部２８ｄの上面であるディスク載置面２８ｆ上に載置される。クランパ３６は、３つのクランプねじ孔３４に螺合される３つのクランプねじ３８によってディスク嵌合部２８ｃの上面２８ｇに圧着されるとともに磁気記録ディスク８をディスク載置面２８ｆに圧着させる。
【００２５】
シャフト２６は、シャフト取付部２８ａの中心に設けられた孔２８ｊであって回転軸Ｒと同軸に設けられた孔２８ｊに、一例として、圧入、接着あるいはこれらを併用して固着される。シャフト２６は、上シール部２６ａと下シール部２６ｂとを有する。上シール部２６ａは、シャフト取付部２８ａとの結合部より下方であってスラストキャップ４６と半径方向に対向する位置に形成される。下シール部２６ｂはシャフト２６の下端側に形成され、下方に向かって縮径する。シャフト２６にはフランジ５２が圧入される。特に、フランジ５２は下シール部２６ｂより上方に圧入される。シャフト２６は、一例として、ステンレスの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。
【００２６】
円筒状ヨーク３０は、下垂部２８ｅの外周面２８ｈに接着固定される。円筒状ヨーク３０は、鉄などの磁性材料により形成される。円筒状ヨーク３０の内周面３０ｂには円筒状マグネット３２が接着固定され、円筒状マグネット３２の上端面３２ａは下垂部２８ｅの下端面２８ｉに当接している。
【００２７】
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、ステータコア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。
【００２８】
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１２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。実施の形態では、ステータコア４０は、厚さ０．３５ｍｍの薄型電磁鋼板を７枚積層しカシメにより一体化して形成される。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。
【００２９】
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、スリーブ４４を環囲するように上向きに突出する。ステータコア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。
【００３０】
スリーブ４４は、シャフト２６の中間部を環囲して、固定体に設けられる。スリーブ４４にはシャフト２６が収まる。スリーブ４４は、大径部４４ａと小径部４４ｂとが一体に形成された円筒状の部材であり、例えば、ステンレスや銅合金などの金属材料や樹脂材料から形成される。スリーブ４４は表面コーティングが施されることがある。実施の形態では、スリーブ４４は、一例として、真鍮（黄銅）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４４には、その上側と下側とを連通する連通孔９２が形成される。ここでは連通孔９２は、軸方向すなわち回転軸Ｒと平行な方向に直線的に形成される。
【００３１】
大径部４４ａは、環状壁部４ｅによって環囲される。大径部４４ａ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。大径部４４ａは、内側下面４４ｃ、中間下面４４ｄおよび外側下面４４ｅの３つの下面を有する。３つの下面はこの順に半径方向内側から並んでいる。中間下面４４ｄは内側下面４４ｃより下側に位置し、外側下面４４ｅは中間下面４４ｄより下側に位置する。
【００３２】
小径部４４ｂは、大径部４４ａの上方に設けられ、大径部４４ａよりも小径に形成される。小径部４４ｂは、例えば半径方向の最大厚さすなわち肉厚Ｔ１が大径部４４ａの半径方向の最大厚さすなわち肉厚Ｔ２の半分以下となるよう形成されてもよい。本実施の形態では、スリーブ４４は、小径部４４ｂの肉厚Ｔ１が大径部４４ａの肉厚Ｔ２の半分となるよう形成される。
【００３３】
小径部４４ｂは、円筒状の隙間８０を介して、環囲部２８ｂに環囲される。別の言い方をすると、スリーブ４４の上側には半径方向内側に凹んだ環状の凹部８２が形成されている。環囲部２８ｂは、その半径方向内側の部分である進入部２８ｋが凹部８２に進入し、隙間８０を介してスリーブ４４を環囲する。隙間８０は、フランジ５２の外周面５２ａよりも半径方向内側に位置する。つまり、ハブ２８およびスリーブ４４は、隙間８０がフランジ５２の外周面５２ａよりも半径方向内側に位置するよう構成される。
【００３４】
隙間８０の上端は、潤滑剤４８の第１気液界面８６の気体側に通じている。隙間８０の下端は、ハブ２８とベース４とに挟まれる第１モータ内部空間８４に通じている。隙間８０は、第１気液界面８６から蒸発した潤滑剤４８の蒸気の移動を抑制する。このため、潤滑剤４８の蒸気が隙間８０および第１モータ内部空間８４を通って第１モータ内部空間８４の外へと流出するのが抑えられ、その結果、潤滑剤４８の蒸気が磁気記録ディスク８に到達するのが抑えられる。つまり、隙間８０はラビリンスシールとして機能する。
【００３５】
ここで、隙間８０のラビリンスシールとしての機能は、半径方向の断面における隙間８０の断面積が小さいほど高くなる。本実施の形態では、上述のように、隙間８０はフランジ５２の外周面５２ａよりも半径方向内側に位置するため、隙間８０の外径は比較的小さくなる。そのため、隙間８０の断面積を小さくすることが可能となる。特に、隙間８０の外径（および内径）を小さくすることにより隙間８０の断面積を小さくしているため、従来と同程度の半径方向の厚み寸法（隙間間隔）を維持しつつ、隙間８０の断面積を小さくすることが可能となる。
【００３６】
例えば、隙間８０の外径を６．８９ｍｍ、半径方向の厚み寸法を０．１ｍｍ以下とすると、ラビリンスシールとして十分に機能するため好ましい。一方、ハブ２８とスリーブ４４とが接触しないようにするため、隙間８０の半径方向の厚み寸法は０．０３ｍｍ以上であることが好ましい。
【００３７】
スラストキャップ４６は、断面視が逆Ｌ字状の環状部材であり、シャフト２６を環囲するように固定体に設けられる。特に、スラストキャップ４６は上シール部２６ａを環囲するようにスリーブ４４の上端に固定される。スラストキャップ４６は、スリーブ４４の上端すなわち小径部４４ｂの上端に、一例として、圧入、接着、カシメあるいはこれらを併用して固定される。なお、スラストキャップ４６はスリーブ４４と一体に形成されてもよい。スラストキャップ４６は、一例として、ステンレスのＳＵＳ４３０などの鉄鋼材料や銅合金などの金属材料あるいは樹脂材料により形成される。スラストキャップ４６は表面にめっきなどの表面コーティングが施されてもよい。スラストキャップ４６と小径部４４ｂとの間には、ディスク状のプール空間９４が形成される。連通孔９２は、このプール空間９４に一端を有している。
【００３８】
スラストキャップ４６と上シール部２６ａとの間には、スラストキャップ４６の内周面４６ａと上シール部２６ａの外周面２６ｃとの間の隙間７２が上方に向けて徐々に広がる第１テーパシール７０が形成される。特に、スラストキャップ４６の内周面４６ａおよび上シール部２６ａの外周面２６ｃの両方が上側となるほど小径となるよう形成され、スラストキャップ４６の内周面４６ａの縮径の割合が上シール部２６ａの外周面２６ｃの縮径の割合よりも小さいことにより第１テーパシール７０のテーパ形状が実現される。シャフト２６の回転時には、第１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。スラストキャップ４６の内周面４６ａ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、第１テーパシール７０は潤滑剤４８の第１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。
【００３９】
シャフト環囲部材９０は、シャフト２６の一部を環囲するように固定体に設けられる。特に、シャフト環囲部材９０は、大径部４４ａの中間下面４４ｄに突き当てられ、大径部４４ａの内周面に、一例として、圧入、接着、カシメあるいはこれらを併用して固定される。シャフト環囲部材９０は、例えば円筒状の部材であり、一例として、ステンレスのＳＵＳ４３０などの鉄鋼材料や銅合金などの金属材料あるいは樹脂材料により形成される。シャフト環囲部材９０は表面にめっきなどの表面コーティングが施されてもよい。シャフト環囲部材９０は少なくとも一部に切削加工された加工面を有してもよい。
【００４０】
シャフト環囲部材９０とシャフト２６との間には、シャフト環囲部材９０の内周面９０ａと下シール部２６ｂの外周面２６ｄとの間の隙間７６が下方に向けて徐々に広がる第２テーパシール７４が形成される。本実施の形態では、下シール部２６ｂの外周面２６ｄが下側となるほど小径となるよう形成されることにより第２テーパシール７４のテーパ形状が実現される。第２テーパシール７４は潤滑剤４８の第２気液界面８８を有し、毛管力により潤滑剤４８の漏れ出しを抑止する。
【００４１】
なお、下シール部２６ｂの外周面２６ｄに加えて、シャフト環囲部材９０の内周面９０ａも下側となるほど小径となるよう形成されてもよい。すなわち、シャフト環囲部材９０の内周面９０ａおよび下シール部２６ｂの外周面２６ｄの両方が下側となるほど小径となるよう形成され、シャフト環囲部材９０の内周面９０ａの縮径の割合が下シール部２６ｂの外周面２６ｄの縮径の割合よりも小さいことにより第２テーパシール７４のテーパ形状が実現されてもよい。この場合は、シャフト２６の回転時には、第２テーパシール７４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。シャフト環囲部材９０の内周面９０ａ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。なお、下シール部２６ｂの外周面２６ｄは縮径しないストレートに形成され、内周面９０ａは下側となるほど大径となるよう形成されてもよい。
【００４２】
シャフト環囲部材９０の上面９０ｂと大径部４４ａの内側下面４４ｃとの間にはフランジ５２が収まるフランジ空間６０が形成される。フランジ５２の上面５２ｂと内側下面４４ｃ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５２ｃとシャフト環囲部材９０の上面９０ｂ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。
【００４３】
蓋部材５４は、シャフト２６の下端を覆うように固定体に設けられる。特に、蓋部材５４は、貫通孔４ｇの下端を塞ぐように環状壁部４ｅに取り付けられる。蓋部材５４は円板状の部材であり、一例として、ステンレスのＳＵＳ３０３などの鉄鋼材料や銅合金などの金属材料あるいは樹脂材料により形成される。蓋部材５４は表面にめっきなどの表面コーティングが施されてもよい。蓋部材５４の上面５４ａと、シャフト２６の下面２６ｅおよびシャフト環囲部材９０の下面９０ｃとは、円板状の第２モータ内部空間８５を介して軸方向に対向する。この第２モータ内部空間８５は、潤滑剤４８の第２気液界面８８の気体側に通じている。なお、蓋部材５４は、円板部の周縁から軸方向に延在する周壁を含むカップ状に形成されてもよい。蓋部材５４は、ベース４と一体に形成されてもよい。
【００４４】
気体連通路９８は、第１モータ内部空間８４と第２モータ内部空間８５を連通するように、固定体に設けられる。特に、気体連通路９８は、ベース４に形成され、ステータコア４０と対向するベース４の上面４ｄの部分と、環状壁部４ｅの内周面４ｈとを直線的に連通する。前述したように、第１モータ内部空間８４は隙間８０を介して第１気液界面８６の気体側に通じ、第２モータ内部空間８５は第２気液界面８８に通じている。したがって、第１気液界面８６の気体側と第２気液界面８８の気体側とは気体連通路９８を介して通じている。なお、気体連通路９８は、スリーブ４４に軸方向に沿って形成されてもよく、スリーブ４４の外周面と貫通孔４ｇの内周面の少なくともいずれかに形成された軸方向に延在する溝であってもよい。気体連通路９８には多孔質体やチャコールフィルターなどの潤滑剤捕捉体が設けられてもよい。
【００４５】
隙間７２、シャフト２６とスリーブ４４とが半径方向で対向するラジアル隙間５３、第１スラスト隙間５７、フランジ５２とスリーブ４４とが半径方向で対向する隙間７７、第２スラスト隙間５８、隙間７６、はこの順に直列に連結され、それらの隙間には潤滑剤４８が連続的に充填される。プール空間９４および連通孔９２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。
【００４６】
ラジアル隙間５３は、シャフト２６がスリーブ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。
【００４７】
２つのラジアル動圧発生部６１、６２のそれぞれに対応するスリーブ４４の内周面４４ｆ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、スリーブ４４の内周面４４ｆの代わりにシャフト２６の中間部分の外周面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がスリーブ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。第１スラスト動圧発生部６３に対応するフランジ５２の上面５２ｂ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５２ｂの代わりにスリーブ４４の内側下面４４ｃ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がスリーブ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。第２スラスト動圧発生部６４に対応するフランジ５２の下面５２ｃ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、フランジ５２の下面５２ｃの代わりにシャフト環囲部材９０の上面９０ｂに形成されてもよい。
【００５０】
まとめると、回転体と固定体との隙間は、第１テーパシール７０と第２テーパシール７４との間の潤滑剤４８の経路上で、第１気液界面８６、第１ラジアル動圧発生部６１、第２ラジアル動圧発生部６２、第１スラスト動圧発生部６３、第２スラスト動圧発生部６４、第２気液界面８８をこの順に含む。そして、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、各動圧発生部において潤滑剤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。
【００５１】
潤滑剤４８の経路に関して、ラジアル隙間５３の上端はプール空間９４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。プール空間９４とフランジ空間６０とは連通孔９２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９２を介して連通される。
【００５２】
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。
【００５３】
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９２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。
【００５４】
また、本実施の形態に係る回転機器１００によると、第１気液界面８６の気体側と第２気液界面８８の気体側とが通じているので第１気液界面８６での気圧と第２気液界面８８での気圧との気圧差を低減することができ、潤滑剤４８の漏れ出しを低減できる。
【００５５】
また、本実施の形態に係る回転機器１００によると、隙間８０がフランジ５２の外周面５２ａよりも半径方向内側に位置するよう構成されるため、隙間８０の外径は比較的小さくなる。そのため、隙間８０の断面積を小さくすることができ、ラビリンスシールの機能を高めることができる。その結果、蒸発した潤滑剤４８による磁気記録ディスク８の汚染を軽減することができ、また潤滑剤４８の経時的な減少を緩和し回転機器１００の信頼性や寿命を向上できる。
【００５６】
また、本実施の形態に係る回転機器１００では、スリーブ４４とスラストキャップ４６とを別々に形成し、それらを結合させる。したがって、比較的容易に連通孔９２およびプール空間９４を形成できる。すなわち、スリーブ４４とスラストキャップ４６とを一体に形成する場合は、その下面から軸方向の途中まで孔を掘る必要がある。すなわち非貫通孔を掘る必要がある。また、その孔の終点とつながるディスク上の穴を半径方向に掘る必要がある。つまり、一体に形成する場合は困難な加工が要求される。これに対して本実施の形態に係る回転機器１００では、プール空間９４のための上面の切削や連通孔９２のための穴開け加工をスリーブ４４に施した後にスラストキャップ４６を取り付けることが可能となる。これらのスリーブ４４に対する加工は表面の切削や貫通孔の生成であるからより容易かつ高精度に実施することができる。
【００５７】
（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、フランジおよびシャフト環囲部材の形状である。
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、シャフト１２６と、ハブ２８と、クランパ３６と、３つのクランプねじ３８と、円筒状ヨーク３０と、円筒状マグネット３２と、フランジ５２と、テーパ形成部８９と、を含む。固定体は、ベース４と、スリーブ４４と、シャフト環囲部材１９０と、スラストキャップ４６と、ステータコア４０と、コイル４２と、蓋部材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。
【００５８】
シャフト１２６は、第１の実施の形態のシャフト２６と異なり、下シール部を有しない。テーパ形成部８９は、フランジ５２の下方においてシャフト２６に圧入され、フランジ５２の内周面側に結合される。フランジ５２とテーパ形成部８９とは一体に形成される。なお、テーパ形成部８９はフランジ５２と別体に形成されてもよく、この場合、テーパ形成部８９はフランジ５２と異なる材料から形成されてもよい。フランジ５２はシャフト環囲部材１９０と軸方向で対向し、テーパ形成部８９はシャフト環囲部材１９０と半径方向で対向する。
【００５９】
シャフト環囲部材１９０とテーパ形成部８９との間には、シャフト環囲部材１９０の内周面１９０ａとテーパ形成部８９の外周面８９ａとの間の隙間１７６が下方に向けて徐々に広がる第２テーパシール１７４が形成される。特に、シャフト環囲部材１９０の内周面１９０ａおよびテーパ形成部８９の外周面８９ａの両方が下側となるほど小径となるよう形成される。つまり、第２テーパシール１７４は軸方向に対して傾斜した方向に延在する。そして、シャフト環囲部材１９０の内周面１９０ａの縮径の割合がテーパ形成部８９の外周面８９ａの縮径の割合よりも小さいことにより第２テーパシール１７４のテーパ形状が実現される。
【００６０】
シャフト１２６の回転時には、第２テーパシール１７４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。シャフト環囲部材１９０の内周面１９０ａは下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、第２テーパシール１７４は潤滑剤４８の第２気液界面８８を有し、毛管力により潤滑剤４８の漏れ出しを抑止する。
【００６１】
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、本実施の形態に係る回転機器２００によると、第２テーパシール１７４は軸方向に対して傾斜した方向に延在するよう形成される。そのため、落下等で回転機器２００に軸方向の衝撃が加えられた場合に回転体と固定体との間を伝わる衝撃波は、この第２テーパシール１７４で減衰する。したがって、第１気液界面８６または第２気液界面８８から飛散する潤滑剤４８の量を低減できる。また、斜めに形成されるため、軸方向に延在するよう形成される場合に比べて第２テーパシール１７４は長くなる。これにより、比較的長時間使用しても十分な量の潤滑剤４８を維持することができる。
【００６２】
（第３の実施の形態）
第２の実施の形態に係る回転機器２００と第３の実施の形態に係る回転機器との主な違いは、ラジアル動圧発生部とマグネットの磁気中心と位置関係である。
図４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４は図３に対応する。回転体は、シャフト１２６と、ハブ２８と、クランパ３６と、３つのクランプねじ３８と、円筒状ヨーク３０と、円筒状マグネット３２と、フランジ５２と、テーパ形成部８９と、を含む。固定体は、ベース４と、スリーブ４４と、シャフト環囲部材１９０と、スラストキャップ４６と、ステータコア４０と、コイル４２と、蓋部材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。
【００６３】
本実施の形態では、第２ラジアル動圧発生部６２は、円筒状マグネット３２の軸方向における磁気中心３２ｂおよびステータコア４０の軸方向における磁気中心４０ａよりも下方に位置するよう形成される。フランジ５２が円筒状マグネット３２の磁気中心より下方に設けられることによりこれが実現される。より具体的には、テーパ形成部８９の外周面８９ａおよびシャフト環囲部材１９０の内周面１９０ａと、軸方向とがなす鋭角を、第２の実施の形態のそれらより大きくすることにより実現される。すなわち第２テーパシール１７４の延在方向と軸方向とがなす鋭角を、第２の実施の形態のそれより大きくして、第２テーパシール１７４の軸方向の長さを短くすることにより実現される。別の言い方をすると、シャフト環囲部材１９０およびテーパ形成部８９の軸方向の長さを短くすることにより実現される。
【００６４】
本実施の形態に係る回転機器３００によると、第２の実施の形態に係る回転機器２００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、円筒状マグネット３２の磁気中心およびステータコア４０の磁気中心を、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。これにより安定的な回転を実現できる。
【００６５】
（第４の実施の形態）
第２の実施の形態に係る回転機器２００と第４の実施の形態に係る回転機器との主な違いは、ハブの形状である。
図５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５は図３に対応する。回転体は、シャフト３２６と、ハブ３２８と、クランパ３６と、３つのクランプねじ３８と、円筒状ヨーク３０と、円筒状マグネット３２と、フランジ５２と、テーパ形成部８９と、を含む。固定体は、ベース４と、スリーブ３４４と、シャフト環囲部材１９０と、ステータコア４０と、コイル４２と、蓋部材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。
【００６６】
シャフト３２６は、第２の実施の形態のシャフト１２６と異なり、上シール部を有しない。スリーブ３４４は、大径部４４ａと、小径部３４４ｂとを有する。小径部３４４ｂは上方に向かって突出する突出部３４４ｇを有する。
【００６７】
ハブ３２８は、シャフト取付部２８ａと、環囲部２８ｂと、ディスク嵌合部２８ｃと、載置部２８ｄと、下垂部２８ｅと、シャフト取付部２８ａの下方に設けられるスリーブ進入部３２８ｌと、を有する。スリーブ進入部３２８ｌはシャフト取付部２８ａの内周側に結合される。スリーブ進入部３２８ｌの内周面３２８ｍはシャフト３２６の外周面２６ｆと接し、外周面３２８ｎは突出部３４４ｇの内周面３４４ｈと隙間３７２を介して半径方向に対向する。
【００６８】
突出部３４４ｇとスリーブ進入部３２８ｌとの間には、隙間３７２が上方に向けて徐々に広がる第１テーパシール３７０が形成される。特に突出部３４４ｇの内周面３４４ｈおよびスリーブ進入部３２８ｌの外周面３２８ｎ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３４４ｇの内周面３４４ｈの縮径の割合がスリーブ進入部３２８ｌの外周面３２８ｎの縮径の割合よりも小さいことにより、第１テーパシール３７０のテーパ形状が実現される。回転体の回転時には、第１テーパシール３７０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３４４ｇの内周面３４４ｈ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、第１テーパシール３７０は、毛管力により潤滑剤４８の漏れ出しを抑止する。
【００６９】
ハブ３２８とシャフト３２６との接合部分３７８（すなわちシャフト取付部２８ａおよびスリーブ進入部３２８ｌとシャフト３２６との接合部分３７８）と、第１テーパシール３７０との位置関係について、この接合部分３７８と第１テーパシール３７０は軸方向において少なくとも部分的に重複する。すなわち、軸方向に座標軸を定義するとき、接合部分３７８と第１テーパシール３７０の座標範囲とには共通部分が存在する。
【００７０】
本実施の形態に係る回転機器４００によると、第２の実施の形態に係る回転機器２００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４００によると、接合部分３７８と、第１テーパシール３７０とは軸方向で重複することが許される。これにより、接合部分３７８の軸方向の長さを第１テーパシール３７０の長さにそれほど制約されずに長くすることができる。その結果、ハブ３２８とシャフト３２６との接合強度を高くできる。
【００７１】
（第５の実施の形態）
第１の実施の形態に係る回転機器１００と第５の実施の形態に係る回転機器との主な違いは、シャフト環囲部材９０の取り付け位置である。
図６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６は図２に対応する。回転体は、シャフト２６と、ハブ２８と、クランパ３６と、３つのクランプねじ３８と、円筒状ヨーク３０と、円筒状マグネット３２と、フランジ５２と、を含む。固定体は、ベース４と、スリーブ４４４と、シャフト環囲部材４９０と、スラストキャップ４６と、ステータコア４０と、コイル４２と、蓋部材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。
【００７２】
スリーブ４４４は、大径部４４４ａと、小径部４４ｂとを有する。大径部４４４ａは、内側下面４４４ｃおよび外側下面４４４ｅの２つの下面を有する。２つの下面はこの順に半径方向内側から並んでいる。外側下面４４４ｅは内側下面４４４ｃより下側に位置する。シャフト環囲部材４９０は環状壁部４ｅの内周面４ｈに接着固定され、その上面４９０ｂは外側下面４４４ｅに当接している。つまり、シャフト環囲部材４９０は、第１の実施の形態のシャフト環囲部材９０とは異なり、主にベース４に固定されている。
【００７３】
本実施の形態に係る回転機器５００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。
【００７４】
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。
【００７５】
実施の形態では、スリーブ４４は一体に形成される場合について説明したが、これに限られない。生産性向上のため複数の部材を結合して形成してもよい。例えば、スリーブは内側部材と当該内側部材を包囲する外側部材とが結合されて形成されてもよい。この場合、内側部材の外周面と外側部材の内周面の少なくともいずれかに軸方向に延在する溝を設け、当該溝を連通孔９２とすることができる。また例えば、内周面４４ｆを含む部材と、内側下面４４ｃを含む部材と、中間下面４４ｄを含む部材と、外側下面４４ｅを含む部材との少なくともいずれかは他と別体に設けられてもよい。
【００７６】
実施の形態では、シャフト環囲部材９０、１９０、４９０は一体に設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、上面９０ｂ、１９０ｂ、４９０ｂを含む部材と、内周面９０ａ、１９０ａ、４９０ａを含む部材とが別々に設けられてもよい。
【００７７】
実施の形態では、ベースにシャフト支持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。
【００７８】
実施の形態では、ステータコア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。ステータコア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。またステータコア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。
【００７９】
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。
【００８０】
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よい。
【符号の説明】
【００８１】
４  ベース、  ８  磁気記録ディスク、  １０  データリード／ライト部、  ２６  シャフト、  ２８  ハブ、  ３０  円筒状ヨーク、  ３２  円筒状マグネット、  ４０  ステータコア、  ４２  コイル、  ４４  スリーブ、  ４６  スラストキャップ、  ４８  潤滑剤、  ５２  フランジ、  ９０  シャフト環囲部材、  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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