(57)【要約】【課題】回転機器の耐衝撃性を向上しつつ、それによる消費電力の増大を抑える。【解決手段】回転機器１は、回転体６を潤滑剤４８を介して回転自在に支持する固定体を備える。スリーブ４６の内周面４６ｂには、回転体６の回転軸Ｒを環囲すると共に回転体６が回転するとき潤滑剤４８に動圧を生成する帯状の第１ラジアル動圧溝形成領域５４が形成される。第１ラジアル動圧溝形成領域５４には、第１ラジアル動圧溝形成領域５４を横切る方向に沿って第１ラジアル動圧溝形成領域５４の両側から複数のラジアル動圧溝が形成される。第１ラジアル動圧溝形成領域５４の一方の側から形成されるラジアル動圧溝は第１ラジアル動圧溝形成領域５４の他方の側に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成され、第１ラジアル動圧溝形成領域５４の他方の側から形成されるラジアル動圧溝は第１ラジアル動圧溝形成領域５４の一方の側に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成される。【選択図】図２
2013145021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を潤滑剤を介して回転自在に支持する固定体を備える回転機器であって、
前記潤滑剤が充填される隙間を形成する前記回転体の面および前記固定体の面のうちのいずれか一方には、前記回転体の回転軸を環囲すると共に前記回転体が回転するとき前記潤滑剤に動圧を生成する帯状の領域が形成され、
前記帯状の領域には、前記帯状の領域を横切る方向に沿って前記帯状の領域の両側から複数の溝が形成され、
前記帯状の領域の一方の側から形成される溝は前記帯状の領域の他方の側に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成され、
前記帯状の領域の他方の側から形成される溝は前記帯状の領域の一方の側に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成されることを特徴とする回転機器。
【請求項２】
前記複数の溝は、圧電素子を用いて刃先が半径方向に駆動される刃物で切削加工された圧電加工面を有す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】
前記帯状の領域は回転軸と略平行となるよう形成され、
前記複数の溝は周方向に規則的に配列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】
前記帯状の領域が延在する方向と前記帯状の領域を横切る方向とがなす角度は１０度から３０度の範囲内にあり、
前記帯状の領域は回転軸を中心とした円筒状の領域であってその直径は１．５ｍｍから４．５ｍｍの範囲内にあり、
前記複数の溝は前記帯状の領域の中央を通る線に対して対称となるよう形成され、
前記帯状の領域の一方の側から形成される溝の数は８本から１２本の範囲内にあり、
前記帯状の領域の一方の側から形成される溝は、当該一方の側の端部における溝の深さが４μｍから８μｍの範囲内となるよう、且つ、前記帯状の領域の他方の側の端部における溝の深さが２μｍから３．５μｍの範囲内と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】
前記複数の溝は周方向に規則的に配列され、
前記帯状の領域の一方の側から形成される溝は、当該一方の側の端部における溝のピッチに対する溝の幅の比が０．５０から０．８０の範囲内となるよう、且つ、前記帯状の領域の他方の側の端部における溝のピッチに対する溝の幅の比が０．１０から０．３０の範囲内となるよう形成されることを特徴とする請求項４に記載の回転機器。
【請求項６】
前記帯状の領域の一方の側から形成される溝と前記帯状の領域の他方の側から形成される溝とは軸方向に離間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７】
前記帯状の領域の一方の側から形成される溝は、
前記帯状の領域の他方の側の端部における溝の深さが、一方の側の端部における溝の深さの２／３未満となり、かつ、
前記帯状の領域の他方の側の端部における溝の深さに対する幅の比率が、一方の側の端部における溝の深さに対する幅の比率の０．６７倍から１．５０倍となるよう形成され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】
回転体を潤滑剤を介して回転自在に支持する固定体を備える回転機器であって、
前記潤滑剤が充填される隙間を形成する前記回転体の面および前記固定体の面のうちのいずれか一方には、前記回転体の回転軸を環囲すると共に前記回転体が回転するとき前記潤滑剤に動圧を生成する帯状の領域が形成され、
前記帯状の領域には、前記帯状の領域を横切る方向に沿って前記帯状の領域の一方の側から他方の側に向かって複数の溝が形成され、
前記帯状の領域の一方の側から形成される溝は前記帯状の領域の他方の側に近いほど浅く且つ狭くなるよう形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、回転体を潤滑剤を介して回転自在に支持する固定体を備え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】
ディスク駆動装置の軸受として流体動圧軸受（Ｆｌｕｉｄ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂｅａｒｉｎｇ）が知られている。この流体動圧軸受では、回転体と固定体との隙間に潤滑剤が注入され、回転体が固定体に対して回転するときに潤滑剤に生じる動圧によって回転体と固定体との非接触状態が維持される（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３１７３２号公報
【特許文献２】特開２０１１−５８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ディスクに対するヘッドの位置がずれるとリード／ライトエラーが生じうるので、ディスク駆動装置では耐衝撃性を高めることが重要である。特に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、落下などの衝撃にも耐えうるように耐衝撃性のさらなる向上が求められている。
【０００６】
流体動圧軸受を採用するディスク駆動装置の耐衝撃性を高めるためのひとつの手法は、ラジアル動圧を高めてラジアル剛性を強化することである。しかしながら一般に、ラジアル動圧を高めると、その分消費電力も増大する。特に携帯型の電子機器はバッテリ駆動であることが多いから、そのように消費電力の大きなディスク駆動装置を搭載すると、使用可能時間が短くなりうる。
【０００７】
また、耐衝撃性の向上と消費電力の低減とが相反しうるという課題は携帯型の電子機器に搭載されるディスク駆動装置に限らず、任意の回転機器でも起こりうる。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は耐衝撃性を向上しつつ、それによる消費電力の増大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】
【０００９】
本発明のある態様は、回転機器に関する。この回転機器は、回転体を潤滑剤を介して回転自在に支持する固定体を備える回転機器であって、潤滑剤が充填される隙間を形成する回転体の面および固定体の面のうちのいずれか一方には、回転体の回転軸を環囲すると共に回転体が回転するとき潤滑剤に動圧を生成する帯状の領域が形成され、帯状の領域には、帯状の領域を横切る方向に沿って帯状の領域の両側から複数の溝が形成され、帯状の領域の一方の側から形成される溝は帯状の領域の他方の側に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成され、帯状の領域の他方の側から形成される溝は帯状の領域の一方の側に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成される。
【００１０】
この態様によると、効率良く動圧を生成できる。
【００１１】
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、回転体を潤滑剤を介して回転自在に支持する固定体を備える回転機器であって、潤滑剤が充填される隙間を形成する回転体の面および固定体の面のうちのいずれか一方には、回転体の回転軸を環囲すると共に回転体が回転するとき潤滑剤に動圧を生成する帯状の領域が形成され、帯状の領域には、帯状の領域を横切る方向に沿って帯状の領域の一方の側から他方の側に向かって複数の溝が形成され、帯状の領域の一方の側から形成される溝は帯状の領域の他方の側に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成される。
【００１２】
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】
【００１３】
本発明によれば、回転機器の耐衝撃性を向上しつつ、それによる消費電力の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）、（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】図２の第１ラジアル動圧溝形成領域の展開図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、ラジアル動圧溝をラジアル動圧溝形成領域が延在する方向に切断したときの断面図である。
【図６】代表的なシミュレーション結果を示す等高線図である。
【図７】代表的なシミュレーション結果を示す等高線図である。
【図８】変形例に係る第１ラジアル動圧溝形成領域の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
実施の形態に係る回転機器は軸受として流体動圧軸受を採用する。回転機器は、回転体と、回転体を潤滑剤を介して回転自在に支持する固定体と、を備える。回転機器の回転時に潤滑剤に動圧を発生させる動圧溝は、端から中央に向けて先細りとなるよう形成される。これにより、より効率よく動圧を発生できる。
【００１７】
図１（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る回転機器１を示す上面図および側面図である。図１（ａ）は、回転機器１の上面図である。図１（ａ）では、回転機器１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１は、ベース４と、回転体６と、磁気記録ディスク８と、データリード／ライト部１０と、トップカバー２と、を備える。
以降ベース４に対して回転体６が搭載される側を上側として説明する。
【００１８】
磁気記録ディスク８は、直径が９５ｍｍのガラス製の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２５ｍｍ、厚みは１．２７ｍｍである。回転機器１はそのような磁気記録ディスク８を２枚搭載している。
各磁気記録ディスク８は、回転体６に載置され、回転体６の回転に伴って回転する。回転体６は、図１（ａ）では図示しない軸受ユニット１２を介してベース４に対して回転可能に取り付けられる。
【００１９】
ベース４は、回転機器１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つのねじ穴２２が設けられる。
【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】
図１（ｂ）は回転機器１の側面図である。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つのねじ穴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１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６は、シャフト２６と、ハブ２８と、フランジ３０と、円筒状マグネット３２と、クランパ３６と、を含む。ハブ２８のディスク載置面２８ａ上に磁気記録ディスク８が載置される。シャフト２６の上端面にはディスク固定用ねじ穴２６ａが設けられている。クランパ３６は、ディスク固定用ねじ穴２６ａに螺合されるディスク固定用ねじ３８によってハブ２８の上面２８ｂに圧着されると共に、２枚の磁気記録ディスク８のうちの上側の磁気記録ディスク８をスペーサ３７に押しつける。スペーサ３７は下側の磁気記録ディスク８をハブ２８のディスク載置面２８ａに押しつける。
【００２３】
ハブ２８は、軟磁性を有する例えばＳＵＳ４３０Ｆ等の鉄鋼材料から形成される。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、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。
【００２４】
シャフト２６は、ハブ２８の中心に設けられた孔２８ｃであって回転体６の回転軸Ｒと同軸に設けられた孔２８ｃに圧入と接着とを併用した状態で固着される。フランジ３０は円環形状を有し、フランジ３０の断面は逆Ｌ字形状を有する。フランジ３０は、ハブ２８の下垂部２８ｄの内周面２８ｅに接着により固定される。
【００２５】
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、ネオジウム、鉄、ホウ素などの希土類材料によって形成され、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防錆処理が施される。
【００２６】
ベース４、積層コア４０、コイル４２、ハウジング４４およびスリーブ４６は回転機器１の固定体を構成する。積層コア４０は円環部とそこから半径方向（すなわち回転軸Ｒに直交する方向）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。積層コア４０は、７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。それぞれの突極にはコイル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。ベース４の上面４ｄには、回転体６の回転軸Ｒを中心とする円環状の環状壁部４ｅが設けられる。積層コア４０は環状壁部４ｅの外周面４ｇに圧入されもしくは隙間ばめによって接着固定される。
【００２７】
ベース４には、回転体６の回転軸Ｒを中心とする貫通孔４ｈが設けられる。軸受ユニット１２は、ハウジング４４と、スリーブ４６と、を含み、回転体６をベース４に対して回転自在に支持する。ハウジング４４はベース４の貫通孔４ｈに接着により固定される。ハウジング４４は、円筒部と底部とが一体に形成された有底カップ形状を有し、その底部を下にしてベース４に対して接着固定される。
【００２８】
スリーブ４６は、ハウジング４４の内側の側面に接着により固定される円筒状の部材である。スリーブ４６の上端には半径方向外向きに張り出した張出部４６ａが形成されている。この張出部４６ａは、フランジ３０と協働して回転体６の軸方向すなわち回転軸方向の移動を制限する。
スリーブ４６にはシャフト２６が収まる。シャフト２６およびハブ２８およびフランジ３０を含む回転体６の一部と軸受ユニット１２との隙間には潤滑剤４８が充填される。
【００２９】
スリーブ４６の内周面４６ｂには、互いに上下に離間した第１ラジアル動圧溝形成領域５４と第２ラジアル動圧溝形成領域５６とが形成される。第１ラジアル動圧溝形成領域５４、第２ラジアル動圧溝形成領域５６のいずれにもラジアル動圧溝が形成される。第１ラジアル動圧溝形成領域５４は回転軸Ｒを環囲する帯状の領域であり、回転軸Ｒと略平行となるよう形成される。すなわち、第１ラジアル動圧溝形成領域５４は回転軸Ｒを中心とした円筒状の領域である。したがって、第１ラジアル動圧溝形成領域５４が延在する方向は周方向である。第２ラジアル動圧溝形成領域５６についても同様である。
回転体６が回転するとき、第１ラジアル動圧溝形成領域５４および第２ラジアル動圧溝形成領域５６に形成されたラジアル動圧溝が潤滑剤４８に生成する動圧によって、回転体６は半径方向に固定体と非接触に支持される。
【００３０】
ハウジング４４の上面に対向するフランジ３０の下面には、第１スラスト動圧溝形成領域５８が形成される。張出部４６ａの下面に対向するフランジ３０の上面には、第２スラスト動圧溝形成領域６０が形成される。第１スラスト動圧溝形成領域５８、第２スラスト動圧溝形成領域６０のいずれにもスラスト動圧溝が形成される。第１スラスト動圧溝形成領域５８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５８は回転軸Ｒを中心とした円板状の領域である。したがって、第１スラスト動圧溝形成領域５８が延在する方向は周方向である。第２スラスト動圧溝形成領域６０についても同様である。
回転体６が回転するとき、第１スラスト動圧溝形成領域５８および第２スラスト動圧溝形成領域６０に形成されたスラスト動圧溝が潤滑剤４８に生成する動圧によって、回転体６は軸方向に固定体と非接触に支持される。
【００３１】
なお、第１ラジアル動圧溝形成領域５４および第２ラジアル動圧溝形成領域５６のうちの少なくとも一方を、スリーブ４６の内周面４６ｂの代わりにシャフト２６の外周面２６ｂに形成してもよい。また、第１スラスト動圧溝形成領域５８をハウジング４４の上面に形成してもよく、第２スラスト動圧溝形成領域６０を張出部４６ａの下面に形成してもよい。
【００３２】
図３は、第１ラジアル動圧溝形成領域５４の展開図である。第１ラジアル動圧溝形成領域５４のラジアル動圧溝は、周方向Ａ１に規則的に配列されると共に、第１ラジアル動圧溝形成領域５４を上下に略２等分する中央線６８に対して略対称となるよう形成される。特に、第１ラジアル動圧溝形成領域５４には略同一形状のラジアル動圧溝が略等間隔に配置され、かつ、第１ラジアル動圧溝形成領域５４は中央線６８を対称軸とする線対称性を有する。第１ラジアル動圧溝形成領域５４は中央線６８を境に上側形成領域７０と下側形成領域７２とに分割される。上側形成領域７０の幅Ｌ１と下側形成領域７２の幅Ｌ２とは略等しい。
【００３３】
上側形成領域７０には、第１ラジアル動圧溝形成領域５４の上側の縁６２から中央線６８に向けて１０本の上側ラジアル動圧溝６４が形成される。各上側ラジアル動圧溝６４は、上側形成領域７０を横切る方向すなわち周方向Ａ１と第１溝角度θ１をなして交差する上側交差方向Ａ２に沿って形成される。各上側ラジアル動圧溝６４は、下側の縁６６に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成される。言い換えると、各上側ラジアル動圧溝６４は、下側の縁６６に近いほど、ラジアル動圧溝形成領域が延在する方向Ａ１の断面における断面積が小さくなるよう形成される。
【００３４】
溝のピッチＰは、周方向Ａ１で隣接する２つの上側ラジアル動圧溝６４間の周方向Ａ１における距離である。溝の幅Ｗは、１つの上側ラジアル動圧溝６４についての、周方向Ａ１における溝のエッジ６４ａ、６４ｂ間の距離である。各上側ラジアル動圧溝６４は、溝のピッチＰに対する溝の幅Ｗの比（Ｗ／Ｐ、以下、溝比と称す）が下側の縁６６に近いほど小さくなるよう形成される。上側の縁６２における溝のピッチをＰ１、溝の幅をＷ１と表記し、中央線６８における溝のピッチをＰ２、溝の幅をＷ２と表記する。本実施の形態では、溝のピッチＰを変えずに溝の幅Ｗを変えることで上記の溝比の変化を実現する。すなわち、Ｐ１＝Ｐ２であり、Ｗ１＞Ｗ２である。
【００３５】
下側形成領域７２には、第１ラジアル動圧溝形成領域５４の下側の縁６６から中央線６８に向けて１０本の下側ラジアル動圧溝７４が形成される。各下側ラジアル動圧溝７４は、下側形成領域７２を横切る方向すなわち周方向Ａ１と第２溝角度θ２をなして交差する下側交差方向Ａ３に沿って形成される。第１溝角度θ１と第２溝角度θ２との和は１８０度に略等しい。各下側ラジアル動圧溝７４は、上側の縁６２に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成される。言い換えると、下側ラジアル動圧溝７４は、上側の縁６２に近いほど、ラジアル動圧溝形成領域が延在する方向Ａ１の断面における断面積が小さくなるよう形成される。
【００３６】
下側ラジアル動圧溝７４の溝のピッチおよび溝の幅については、上側ラジアル動圧溝６４のものと同様である。
各上側ラジアル動圧溝６４の下側の縁６６側の端部と、その上側ラジアル動圧溝６４と対応する下側ラジアル動圧溝７４の上側の縁６２側の端部と、は中央線６８において連結されている。以下、連結されている上側ラジアル動圧溝６４と下側ラジアル動圧溝７４とをまとめてラジアル動圧溝と称す場合がある。
【００３７】
図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。図４のＣは図３のＣ点に対応し、下側ラジアル動圧溝７４と下側の縁６６とが交わる箇所に対応する。図４のＤは図３のＤ点に対応し、下側ラジアル動圧溝７４と中央線６８とが交わる箇所に対応する。図４の破線は、第１ラジアル動圧溝形成領域５４のうちラジアル動圧溝が設けられていないランド部分７６に対応する。
【００３８】
溝の深さＤＥは、ランド部分７６から下側ラジアル動圧溝７４の底面７４ｃまでの半径方向Ａ４における距離である。各下側ラジアル動圧溝７４は、溝の深さＤＥが上側の縁６２に近いほど小さくなるよう形成される。下側の縁６６における溝の深さをＤＥ１と表記し、中央線６８における溝の深さをＤＥ２と表記する。各下側ラジアル動圧溝７４の溝の深さＤＥは、上側の縁６２に近づくにつれて、ＤＥ１からＤＥ２まで線形的に変化する。
上側ラジアル動圧溝６４の溝の深さについても同様である。
【００３９】
図５（ａ）〜（ｄ）は、ラジアル動圧溝をラジアル動圧溝形成領域が延在する方向に切断したときの断面図である。図５（ａ）は図３のＥ−Ｅ線断面図である。下側ラジアル動圧溝７４は略矩形の断面を有する。下側ラジアル動圧溝７４の溝のエッジ７４ａ、７４ｂは略直角に形成されている。上側ラジアル動圧溝６４についても同様である。
なお、図５（ａ）〜（ｄ）は、溝形状の理解を容易にするために、溝の深さ方向の拡大率を溝の幅方向の拡大率より大きく描いている。
【００４０】
図５（ｂ）〜（ｄ）は、下側ラジアル動圧溝の断面の変形例を示す。図５（ｂ）を参照すると、下側ラジアル動圧溝１１４は略Ｕ字型あるいは略円弧状の断面を有する。図５（ｃ）を参照すると、下側ラジアル動圧溝１２４は略Ｖ字型あるいは略逆台形状の断面を有する。図５（ｄ）を参照すると、下側ラジアル動圧溝１３４は略平行四辺形型の断面を有する。このように非対称な断面も可能である。これらのどの場合であっても、溝の深さＤＥはランド部分７６と溝の底面との距離として定義される。一方、溝の幅Ｗは、図５（ａ）〜（ｄ）に示されるように、周方向Ａ１における溝のエッジとエッジとの間の距離として定義され、特に、ランド部分７６との境界付近の加工上の「ダレ」を除いた実質的な距離として定義される。
【００４１】
特に、圧電素子を用いて刃先が半径方向に駆動される刃物を使用して、ラジアル動圧溝が切削加工される場合、そのようなラジアル動圧溝は図５（ａ）〜（ｃ）に代表される圧電加工面を有する。その加工方法による場合は、図５（ｂ）に代表される円弧状の断面を有する圧電加工面は形成が容易である点で好ましい。
【００４２】
ラジアル動圧溝の深さに対する幅の比率に関して、上側ラジアル動圧溝６４は、下側の縁６６側の端部における溝の深さＤＥ２が、上側の縁６２側の端部における溝の深さＤＥ１の２／３未満となり、かつ、下側の縁６６側の端部における溝の深さＤＥ２に対する幅Ｗ２の比率が、上側の縁６２側の端部における溝の深さＤＥ１に対する幅Ｗ１の比率の０．６７倍から１．５０倍となるよう形成される。上側ラジアル動圧溝６４の途中のいずこにおいても、溝の深さに対する幅の比率は、上側の縁６２側の端部における溝の深さＤＥ１に対する幅Ｗ１の比率の０．６７倍から１．５０倍となるよう形成される。なお、下側ラジアル動圧溝７４も同じ比率で形成される。
例えば、溝の深さに対する幅の比率を一定、すなわち断面形状を相似形として、中央線６８に近づくにしたがって浅く形成するようにしてもよい。
【００４３】
第２ラジアル動圧溝形成領域５６、第１スラスト動圧溝形成領域５８および第２スラスト動圧溝形成領域６０はそれぞれ第１ラジアル動圧溝形成領域５４と同様に構成される。あるいはまた、第１スラスト動圧溝形成領域５８および第２スラスト動圧溝形成領域６０にはスパイラル形状のスラスト動圧溝が形成されてもよい。
なお、動圧溝がスパイラル形状の場合は、動圧溝が形成される領域の一方の側から形成される溝は当該領域の他方の側に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成される。またスラスト動圧溝の場合は、スラスト動圧溝が形成される領域は円板状に設けられるので、溝比は円周方向に沿ったピッチの弧の長さに対する溝部分の弧の長さの比に相当する。スラスト動圧溝がスパイラル形状の場合は、スラスト動圧溝形成領域の半径方向で外側から内側に向かって溝を浅く且つ狭く形成することができる。あるいは、スラスト動圧溝形成領域の半径方向で内側から外側に向かって溝を浅く且つ狭く形成することができる。これらの場合でも、効率よく動圧を発生できる。
【００４４】
以上のように構成された回転機器１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本の突極に沿って駆動磁束が発生する。この駆動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６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。
【００４５】
本実施の形態に係る回転機器１によると、各上側ラジアル動圧溝６４は下側の縁６６に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成され、かつ、各下側ラジアル動圧溝７４は上側の縁６２に近いほど浅く且つ狭くなるよう形成される。したがって、回転体６が回転するとき中央線６８付近に発生する動圧をより高めることができる。これにより、より小さな駆動電流でより高い動圧を得ることができる。
【００４６】
このような動圧増大作用は、直感的には、回転体６の回転時に上側の縁６２側から上側ラジアル動圧溝６４に吸い込まれた潤滑剤４８が中央線６８に向けて進むにつれて圧縮されていくことから理解される（下側ラジアル動圧溝７４に吸い込まれる潤滑剤４８についても同様である）。潤滑剤４８の吸い込み作用により発生する圧力に、このような圧縮作用による圧力が相乗されるので、より高い動圧が発生すると考えられる。
【００４７】
本実施の形態に係る回転機器１では、第２ラジアル動圧溝形成領域５６、第１スラスト動圧溝形成領域５８および第２スラスト動圧溝形成領域６０のいずれも第１ラジアル動圧溝形成領域５４と同様に構成されるので、そのそれぞれにおいて、より小さな駆動電流でより高い動圧を得ることができる。
【００４８】
その結果、例えば、第１ラジアル動圧溝形成領域５４や第２ラジアル動圧溝形成領域５６におけるラジアル剛性を強化して耐衝撃性を向上しつつ、それによる消費電力の増大を抑えることが可能となる。
【００４９】
本発明者は本実施の形態に係る回転機器１の動圧増大作用を確かめるため、以下の条件でシミュレーションを行った。
・第１溝角度θ１：１０度〜３０度
・第１ラジアル動圧溝形成領域５４の直径Ｄ１：１．５ｍｍ〜４．５ｍｍ
・第１ラジアル動圧溝形成領域５４のラジアル動圧溝の数：８本〜１２本
このような条件の下、シミュレーションでは、回転機器１を５０００ｒｐｍで回転させ、溝比や溝の深さを種々変えながらラジアル剛性を計算した。
【００５０】
図６は、代表的なシミュレーション結果を示す等高線図である。ここでは、直径Ｄ１＝４．０ｍｍ、第１溝角度θ１＝１５度、ラジアル動圧溝の数＝１２本、に設定され、溝比は一定の０．３（すなわち、Ｗ１／Ｐ１＝Ｗ２／Ｐ２＝０．３）に設定された。Ｋｘｘ（Ｎ／ｍ）は、ラジアル剛性の大きさを表す。図６を参照すると、ＤＥ１が４μｍから８μｍの範囲内となるよう、且つ、ＤＥ２が２μｍから３．５μｍの範囲内となるようラジアル動圧溝を形成する場合、より大きなラジアル剛性を得ることができることが分かる。
【００５１】
図７は、代表的なシミュレーション結果を示す等高線図である。ここでは、直径Ｄ１＝４．０ｍｍ、第１溝角度θ１＝１５度、ラジアル動圧溝の数＝１２本、に設定され、ＤＥ１は６．０μｍ、ＤＥ２は２．５μｍに設定された。図７を参照すると、Ｗ１／Ｐ１が０．５０（５０％）から０．８０（８０％）の範囲内となるよう、且つ、Ｗ２／Ｐ２が０．１０（１０％）から０．３０（３０％）の範囲内となるようラジアル動圧溝を形成する場合、より大きなラジアル剛性を得ることができることが分かる。
【００５２】
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。
【００５３】
実施の形態では、円筒状マグネット３２が積層コア４０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。
【００５４】
実施の形態では、軸受ユニット１２がベース４に固定され、シャフト２６が軸受ユニット１２に対して回転する場合について説明したが、たとえばシャフトがベースに固定され、軸受ユニットがハブと共にシャフトに対して回転するようなシャフト固定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。
【００５５】
実施の形態では、ベース４に直接軸受ユニット１２が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、軸受ユニット、積層コア、コイルおよびベース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。
【００５６】
第１および第２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。
【００５７】
実施の形態では、溝比や溝の深さを線形的に変化させる場合について説明したが、これに限られず、溝比や溝の深さを段階的に変化させてもよく、あるいはまた、曲線的に変化させてもよい。
【００５８】
実施の形態では、第１ラジアル動圧溝形成領域５４のラジアル動圧溝は中央線６８に対して略対称となるよう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、上側形成領域の幅Ｌ１と下側形成領域の幅Ｌ２とは異なっていてもよい。各形成領域に形成されるラジアル動圧溝は、それらの形成領域の境界線に近いほど浅く且つ狭くなっていてもよい。
【００５９】
実施の形態では、各上側ラジアル動圧溝６４の下側の縁６６側の端部と対応する下側ラジアル動圧溝７４の上側の縁６２側の端部とは中央線６８において連結されている場合について説明したが、これに限られない。図８は、変形例に係る第１ラジアル動圧溝形成領域１５４の展開図である。第１ラジアル動圧溝形成領域１５４は、上側形成領域７０と同様の構成を有する第１領域１７０と、下側形成領域７２と同様の構成を有する第２領域１７２と、軸方向で第１領域１７０と第２領域１７２とに挟まれている第３領域１７１と、を有する。第３領域１７１にはラジアル動圧溝は形成されない。すなわち、各上側ラジアル動圧溝１６４の下側の縁１６６側の端部１６４ａと、その上側ラジアル動圧溝１６４に対応する下側ラジアル動圧溝１７４の上側の縁１６２側の端部１７４ａとは軸方向に離間している。本変形例によると、実施の形態に係る回転機器１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。
【符号の説明】
【００６０】
１  回転機器、  ２  トップカバー、  ４  ベース、  ６  回転体、  ８  磁気記録ディスク、  １０  データリード／ライト部、  １２  軸受ユニット、  ４８  潤滑剤。
【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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【図７】
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【図８】
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