(57)【要約】【課題】回転機器の動圧の不安定化を抑制する技術を提供する。【解決手段】シャフト１１０を含む軸体６と、シャフト１１０を環囲するシャフト環囲部材４２を含む軸受体８と、を備える。軸体６と軸受体８の少なくとも一つには、そのラジアル隙間に介在する潤滑剤２０にラジアル動圧を発生する動圧発生溝５０が設けられる。軸受体８には、動圧発生溝５０を環囲する位置に軸方向に延在する連通路ＢＰが設けられ、軸受体８と軸体６の一つには、半径方向において回転軸Ｒから偏倚した位置であって連通路ＢＰの内側の位置に軸方向に延在する内側連通路１６０が設けられる。内側連通路１６０は、ラジアル隙間における、動圧発生溝５０の形成領域の一端より軸方向外側の領域と、他端より軸方向外側の領域と、を連通するように構成される。【選択図】図２
2016217476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に沿って延在するシャフトを含む軸体と、
前記シャフトを環囲するシャフト環囲部材を含む軸受体と、
を備え、
前記軸体と前記軸受体の少なくとも一つには、前記軸体と前記軸受体の間のラジアル隙間に介在する潤滑剤にラジアル動圧を発生するように構成される動圧発生溝が設けられ、
前記軸受体には、前記動圧発生溝を環囲する位置に軸方向に延在する前記潤滑剤の連通路が設けられ、
前記軸受体と前記軸体の一つには、半径方向において回転軸から偏倚した位置であって前記連通路の内側の位置に軸方向に延在する前記潤滑剤の内側連通路が設けられ、
前記内側連通路は、前記ラジアル隙間における、前記動圧発生溝の形成領域の一端より軸方向外側の領域と、前記形成領域の他端より軸方向外側の領域と、を連通するように構成されることを特徴とする回転機器。
【請求項２】
前記内側連通路には、前記連通路の一方の出口から前記ラジアル隙間における前記一端より軸方向外側の領域を介して前記潤滑剤が移動するように構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】
前記内側連通路は、前記軸体の前記ラジアル隙間の半径方向内側の領域に設けら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】
前記シャフトは円筒状の内側部と前記内側部を環囲する環状の外側部とを含み、
前記内側連通路は、前記内側部と前記外側部の間に設けられる部分を含む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】
前記内側連通路は、
軸方向に延在する通路部と、
前記通路部の一端側から半径方向外向きに延在して前記ラジアル隙間に開口する第１孔部と、
前記通路部の他端側から半径方向外向きに延在して前記ラジアル隙間に開口する第２孔部と、
を含む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】
前記内側連通路は、
前記通路部の断面積が前記ラジアル隙間の断面積より大きく構成され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】
前記内側連通路は、
前記第１孔部と前記第２孔部の少なくとも一つは側面視で矩形状に形成され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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、回転機器の一種であるハードディスクドライブなどのディスク駆動装置は、一層の高密度・大容量化が求められている。ハードディスクドライブは、流体動圧を用いた動圧軸受機構を搭載することによって、磁気記録ディスクを高速で回転させる。ハードディスクドライブは、磁気記録ディスク上の記録トラックに含まれる磁気データのリード／ライトのために、磁気記録ディスクの表面に磁気ヘッドを僅かな隙間をもって配置する。
【０００３】
動圧軸受機構は、相互に回転を許容するシャフトとシャフト環囲部材の隙間に潤滑剤が塗布されている。シャフトとシャフト環囲部材が相対回転することで発生する動圧によって、シャフト及びシャフトに接続された回転体が非接触状態で支持される（例えば、特許文献１参照）。回転体が動圧によって支持されることによって、回転体に搭載された磁気記録ディスクの振れ精度は小さく抑えられる。
【０００４】
このような動圧軸受機構において、まれに動圧が不安定になることがある。動圧が不安定になるとそのタイミングで回転体に搭載された磁気記録ディスクの振れが増大する可能性がある。この場合、特に非繰り返し振れ（Non-repeatable runout）が増大することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０７０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような状況の下、本発明者は以下の課題を認識した。ハードディスクドライブの大容量化を進めるひとつの手法として、記録トラックの幅を狭くする方法がある。しかし、記録トラックの幅を狭くした場合、磁気記録ディスクの振れの増大によって磁気ヘッドのトレースが乱れる可能性が高くなる。動圧軸受機構の動圧が不安定になることは磁気記録ディスクの振れ増大の要因となりうる。なお、このような課題は、ハードディスクドライブ以外の回転機器についても生じうる。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は回転機器の動圧の不安定化を抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様は回転機器である。この回転機器は、回転軸に沿って延在するシャフトを含む軸体と、シャフトを環囲するシャフト環囲部材を含む軸受体と、を備える。軸体と軸受体の少なくとも一つには、軸体と軸受体の間のラジアル隙間に介在する潤滑剤にラジアル動圧を発生するように構成される動圧発生溝が設けられる。軸受体には、動圧発生溝を環囲する位置に軸方向に延在する潤滑剤の連通路が設けられ、軸受体と軸体の一つには、半径方向において回転軸から偏倚した位置であって連通路の内側の位置に軸方向に延在する潤滑剤の内側連通路が設けられる。内側連通路は、ラジアル隙間における、動圧発生溝の形成領域の一端より軸方向外側の領域と、形成領域の他端より軸方向外側の領域と、を連通するように構成される。
【０００９】
この態様によれば、内側連通路はラジアル隙間一方の部分と他方の部分とを連通することができる。
【００１０】
なお、内側連通路には、連通路の一方の出口からラジアル隙間における一端より外側の領域を介して潤滑剤が移動するように構成されてもよい。この態様によれば、連通路の潤滑剤が内側連通路にも移動することができる。
【００１１】
内側連通路は、軸体のラジアル隙間の半径方向内側の領域に設けられてもよい。この態様によれば、内側連通路は、ラジアル隙間の半径方向内側において連通することができる。
【００１２】
シャフトは円筒状の内側部と内側部を環囲する環状の外側部とを含み、内側連通路は、内側部と外側部の間に設けられる部分を含んでもよい。この態様によれば、内側部と外側部の間に内側連通路を形成することができる。
【００１３】
内側連通路は、軸方向に延在する通路部と、通路部の一端側から半径方向外向きに延在してラジアル隙間に開口する第１孔部と、通路部の他端側から半径方向外向きに延在してラジアル隙間に開口する第２孔部と、を含んでもよい。この態様によれば、通路部と第１、第２孔部とは別々に形成することができる。
【００１４】
内側連通路は、通路部の断面積がラジアル隙間の断面積より大きく構成されてもよい。この態様によれば、内側連通路にはラジアル隙間より大量の潤滑剤が移動することができる。
【００１５】
内側連通路は、第１孔部と第２孔部の少なくとも一つは側面視で矩形状に形成されてもよい。この態様によれば、円形の場合より開口面積を大きくできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回転機器の動圧の不安定化を抑制する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る回転機器の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のフランジカップの周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】図２の内側連通路の周辺を拡大した断面図である。
【図５】シャフトの内側連通路の周辺を拡大する正面断面図と側面図である。
【図６】潤滑剤の循環経路の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。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。
【００１９】
実施の形態に係る回転機器は、例えば、磁気的にデータを記録する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ることができる。回転機器は、静止体に軸支機構を介して回転自在に取り付けられる回転体を含むことができる。この回転体は、例えば磁気記録ディスクなどの被駆動メディアを搭載するように構成された搭載機構を含むことができる。この軸支機構は、例えば潤滑剤を含み、潤滑剤に動圧を発生させることができる。
【００２０】
この軸支機構は、例えば静止体と回転体の何れかに構成されたラジアル軸支機構とスラスト軸支機構とを含むことができる。このスラスト軸支機構は、例えばラジアル軸支機構の半径方向外側に配置することができる。回転機器は、回転体に回転トルクを付与すべき回転駆動機構を備えることができる。この回転駆動機構は、例えばブラシレススピンドルモータとすることができる。この回転駆動機構は、コイルとマグネットを含むことができる。
【００２１】
本発明者は、動圧軸受機構の動圧の一時的な不安定化について検討し、以下のような知見を得た。
動圧の一時的な不安定化の原因の一つに、潤滑剤の中に気泡が存在し、その気泡が軸体と軸受体の半径方向隙間に設けられたラジアル動圧軸受部に引っ掛かることによって、動圧が周方向に不均一になることに起因するものがある。特に、潤滑剤中の溶解気体が温度や気圧の変化により析出して微細な気泡を多数形成し、周囲の気泡と合体を繰り返して大きな気泡となることがある。このような気泡が潤滑剤の流れに乗って隙間の狭いラジアル動圧軸受部に滞留すると、その部分で動圧発生機能を阻害することで動圧が不安定になることがあることを見いだした。
【００２２】
そして、上記知見に基づき、上述のような動圧の不安定化を抑制するために、気泡のラジアル動圧軸受部への移動を抑制することの有効性に着目した。以下に、気泡による動圧不安定化を抑制した回転機器の構成を説明する。
【００２３】
（実施の形態）
図１〜６を参照する。図１〜６では説明する上で重要ではない部材は省略して示している。
図１は、実施の形態に係る回転機器１００を示す斜視図である。図１は、発明の理解を容易にするため、トップカバー２２を分離した状態を示す。図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
回転機器１００は、シャーシー２４と、シャフト１１０と、ハブ２６と、磁気記録ディスク６２と、クランパ７８と、データリード／ライト部６０と、トップカバー２２と、例えば６個のネジ１０４と、を含む。
【００２４】
以降、シャーシー２４に対してハブ２６が設けられる側を上側として説明する。また、回転体の回転軸Ｒに沿った方向を軸方向と、回転軸Ｒに垂直な平面上で回転軸Ｒを通る任意の方向を半径方向と、当該平面上における任意の方向を平面方向ということがある。かかる方向の表記は回転機器１００が使用される姿勢を制限するものではなく、回転機器１００は任意の姿勢で使用され得る。
【００２５】
磁気記録ディスク６２は、例えば、外径が約９０ｍｍのアルミニウム合金製の３．５インチ型磁気記録ディスクであり、その中央孔の直径は２５ｍｍである。例えば５枚の磁気記録ディスク６２が、ハブ２６に搭載され、ハブ２６の回転に伴って回転する。磁気記録ディスク６２は、スペーサ７２とクランパ７８とによってハブ２６に固定される。クランパ７８とスペーサ７２については後述する。
【００２６】
シャーシー２４は、回転機器１００の底部を形成する底板部２４ａと、磁気記録ディスク６２の載置領域を囲むように底板部２４ａの外周に沿って形成された外周壁部２４ｂと、を有する。外周壁部２４ｂの上面には、ネジ孔２４ｃが、例えば６つ設けられる。なおシャーシはベースと表記することがある。
【００２７】
データリード／ライト部６０は、記録再生ヘッド（不図示）と、スイングアーム６４と、ボイスコイルモータ６６と、ピボットアセンブリ６８と、を含む。記録再生ヘッドは、スイングアーム６４の先端部に取り付けられ、磁気記録ディスク６２にデータを記録し、あるいは、磁気記録ディスク６２からデータを読み取る。ピボットアセンブリ６８は、スイングアーム６４をシャーシー２４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６６は、スイングアーム６４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６２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６６およびピボットアセンブリ６８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。
【００２８】
トップカバー２２は、平面視で略矩形の薄板で、周辺に設けられる例えば６つの貫通孔２２ｃを有する。トップカバー２２は、例えばアルミニウム板や鉄鋼板をプレス加工することによって所定の形状に形成される。トップカバー２２は、例えば鍍金等の表面層を有してもよい。トップカバー２２は、例えば、６つのネジ１０４を用いてシャーシー２４の外周壁部２４ｂの上面に固定される。それぞれのネジ１０４は、それぞれの貫通孔２２ｃとネジ孔２４ｃにそれぞれ対応する。特にトップカバー２２と外周壁部２４ｂの上面とは互いに固定される。回転機器１００の内側には、シャーシー２４の底板部２４ａと、外周壁部２４ｂと、トップカバー２２と、で囲まれるディスク収納空間７０が構成される。このディスク収納空間７０は密閉され、例えばヘリウムを含む清浄な気体で満たされる。
【００２９】
静止体２は、軸受体８と、ステータコア３２と、コイル３０と、配線板３４と、をさらに含む。軸受体８は、シャフト１１０を隙間を介して環囲するシャフト環囲部材４２と、蓋部１２８を備える。回転体４は、ハブ２６と、軸体６と、ヨーク１３８と、マグネット２８と、をさらに含む。軸体６は、シャフト１１０と、シャフト１１０の他端側（図中上側）に固定されたフランジカップ１２と、シャフト１１０の一端側（図中下側）に固定された第１フランジ１１２とを含む。シャフト１１０は他端側がハブ２６に固定される。回転体４と静止体２とは、軸体６と軸受体８との隙間の一部に潤滑剤２０が塗布される。潤滑剤２０は軸体６と軸受体８の隙間に連続的に介在してもよい。また、軸体６と、軸受体８と、潤滑剤２０とは後述する動圧発生溝と共に動圧軸受機構５２を構成する。
【００３０】
（シャーシ）
シャーシー２４は、アルミニウム合金をダイカスト成型により形成できる。シャーシー２４は、例えばステンレス鋼やアルミニウム合金などの金属板をプレス加工して形成してもよい。この場合、シャーシー２４は、一部にプレス加工によって型押しされた型押し面を含むことができる。シャーシー２４は、例えばニッケル等の鍍金層、あるいは例えばエポキシ樹脂等の樹脂コーティング層などの表面層を有してもよい。また、シャーシー２４は、一部が樹脂で形成された部分を含んでもよい。シャーシー２４は底板部２４ａが２枚以上の板が積層されてもよい。
【００３１】
シャーシー２４は、回転軸Ｒを中心とした円筒状の突出部２４ｅを備える。突出部２４ｅは、底板部２４ａの上面からハブ２６に向かって突出する。突出部２４ｅの中央には軸方向に貫通する軸受孔２４ｄが設けられる。軸受孔２４ｄの内周壁は回転軸Ｒを囲む円筒状に形成される。軸受孔２４ｄの内周壁には動圧軸受機構５２の軸受体８の一部が挿入され固着される。軸受孔２４ｄは底部を有する非貫通孔であってもよい。
【００３２】
（ステータコア）
ステータコア３２は、円環部と、円環部から半径方向に延在する例えば１２個の突極とを含む。ステータコア３２は、例えば、０．２ｍｍ〜０．３５ｍｍ厚の電磁鋼板を５枚〜３０枚積層して形成される。実施の形態では、一例として、０．２ｍｍ厚の電磁鋼板が１７枚積層されている。ステータコア３２の表面には、例えば、電着塗装膜や粉体塗装膜などの表面層が設けられる。
【００３３】
ステータコア３２は突出部２４ｅの外周面に設けられた段部に着座する。ステータコア３２の円環部の内周側の下端側部分は突出部２４ｅの段部に嵌め込まれて、圧入、接着または圧入接着によって固定される。ステータコア３２を接着する接着剤は蛍光体を含んでもよい。
【００３４】
（コイル）
ステータコア３２の各突極にはコイル３０が巻回される。コイル３０の引出線３０ａはシャーシー２４に固定された配線板３４に接続される。コイル３０に配線板３４を介して３相の駆動電流が流れることにより、ステータコア３２の突極に駆動磁束が発生する。
【００３５】
（ハブ）
ハブ２６は、それぞれ回転軸Ｒを囲む環状の円盤部２６ｄと、嵌合部２６ｅと、載置部２６ｊとを含む。ハブ２６は、例えばアルミニウム合金などの非鉄金属材料やステンレス鋼などの鉄鋼材料から切削加工によって形成できる。円盤部２６ｄは、中央に軸方向に貫通する開口２６ｂが設けられる。開口２６ｂにはシャフト１１０が固定される。嵌合部２６ｅは、円盤部２６ｄの外周部から軸方向下側に延在して外筒面に磁気記録ディスク６２の中央孔が嵌め込まれる。載置部２６ｊは、嵌合部２６ｅの外周面の下部から半径方向外向きに延在し、一番下の磁気記録ディスク６２が載置される。ハブ２６は、円盤部２６ｄと嵌合部２６ｅと載置部２６ｊとが一体に形成される。
【００３６】
（スペーサ）
スペーサ７２は、回転軸Ｒを囲む中空環状の部材で、例えばＳＵＳ３０３（ステンレス鋼の一種。以下同様）などの金属材料から切削加工によって形成される。スペーサ７２は、その内周面が嵌合部２６ｅに嵌め込まれ、軸方向に隣接する２枚の磁気記録ディスク６２の間に設けられる。
【００３７】
（クランパ）
クランパ７８は、回転軸Ｒを囲む中空円盤状の部材で、例えばＳＵＳ３０３などの金属材料から切削加工によって形成される。クランパ７８は、外周の下面７８ｂが磁気記録ディスク６２の上面に当接し、中央孔がハブ２６の上面から突出する突出部２６ｋに嵌め込まれる。クランパ７８は、例えばファスナー（不図示）によってハブ２６の上面に固定される。クランパ７８は、磁気記録ディスク６２をスペーサ７２と共にハブ２６の載置部２６ｊに固定する。
【００３８】
（ヨーク）
ヨーク１３８は、回転軸Ｒを囲む環状の部材で、中空の円筒部と円筒部の上端から半径方向内側に延在する延在部と、を含む。ヨーク１３８は、例えば軟磁性を有する鉄鋼材料から、プレス加工や切削加工によって形成される。ヨーク１３８は、円筒部の外周面がハブ２６の嵌合部２６ｅの内周面に接着固定される。ヨーク１３８を接着する接着剤は蛍光体を含んでもよい。ヨーク１３８は、円筒部の内周面にマグネット２８が嵌め込まれる。ヨーク１３８は、延在部の下端がマグネット２８に当接し、延在部の上端がハブ２６に当接する。ヨーク１３８は、表面に鍍金やコーティングなどによる表面層を有してもよい。
【００３９】
（マグネット）
マグネット２８は、回転軸Ｒを囲む環状の部材で、例えばフェライト系の磁石材料や希土類系の磁石材料から形成される。マグネット２８はポリアミド樹脂などのバインダーを含んでもよい。マグネット２８の表面には電着塗装膜やスプレー塗装膜などの表面層が設けられてもよい。マグネット２８の内周面には、例えば８極または１６極の磁極が設けられる。マグネット２８の外周面はヨーク１３８の内周面に接着固定される。マグネット２８を接着する接着剤は蛍光体を含んでもよい。
【００４０】
（動圧軸受機構）
軸体６と、軸受体８と、潤滑剤２０とは、さらに動圧軸受機構５２を構成する。動圧軸受機構５２は、軸体６と軸受体８の軸方向隙間にスラスト動圧軸受部が設けられ、軸体６と軸受体８の半径方向隙間にラジアル動圧軸受部が設けられる。軸体６と軸受体８との隙間には潤滑剤２０が塗布される。
【００４１】
（軸体）
軸体６は、シャフト１１０と、シャフト１１０のシャーシー２４から遠い方の他端側に固定されるフランジカップ１２と、シャフト１１０の一端側に固定される第１フランジ１１２と、を含む。
【００４２】
（シャフト）
シャフト１１０は、回転軸Ｒに沿って延在する略円筒状の部材で、例えば、ＳＵＳ４２０Ｊ２（ステンレス鋼の一種。以下同様）やＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３などの鉄鋼材料から切削加工や研削加工によって形成される。ハブ２６の開口２６ｂにシャフト１１０の他端側が固定される。
【００４３】
（フランジカップ）
フランジカップ１２は、回転軸Ｒを囲む環状の部材で、シャフト１１０の外周面から半径方向に張り出す第２フランジ１６と、第２フランジ１６の外周部から軸方向でシャーシー２４に向かって突出する進入部１８と、を含む。フランジカップ１２は、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３などの鉄鋼材料から切削加工によって形成される。フランジカップ１２の第２フランジ１６は、シャフト１１０の他端側に接着固定される。第２フランジ１６は別の方法でシャフト１１０に固定されてもよい。フランジカップ１２はシャフト１１０と一体に形成されてもよい。この場合、結合の手間を削減できる。
【００４４】
（第１フランジ）
第１フランジ１１２は、回転軸Ｒを囲む環状の部材で、シャフト１１０の一端側の外周面から半径方向に張り出す。第１フランジ１１２は、後述するシャフト環囲部材４２の下端側に設けられるフランジ環囲部１１４に収容される。第１フランジ１１２はシャフト１１０と一体に形成される。第１フランジ１１２は、シャフト１１０と別に形成されて結合されてもよい。この場合、シャフト１１０と第１フランジ１１２の間には蛍光体入りの接着剤が介在してもよい。
【００４５】
（軸受体）
軸受体８は、シャフト１１０を環囲するシャフト環囲部材４２と、シャフト環囲部材４２から上向きに突出する凹部周壁１３６と、シャフト環囲部材４２から下向きに突出するフランジ環囲部１１４と、フランジ環囲部１１４の下端側を塞ぐ蓋部１２８と、を含む。
【００４６】
（シャフト環囲部材）
シャフト環囲部材４２は、回転軸Ｒを囲む環状の部材で、例えば、ＳＵＳ４３０や真鍮などの金属材料から切削加工によって形成される。シャフト環囲部材４２は、上端部と下端部の間にシャフト１１０を隙間を介して環囲する内周面と、後述する連通路ＢＰと、を有する。シャフト環囲部材４２の内周面には、後述する動圧発生溝５０が設けられる。
【００４７】
（ハブ側凹部）
シャフト環囲部材４２の上端部には回転軸Ｒを囲む環状のハブ側凹部１２２と、ハブ側凹部１２２を囲む凹部周壁１３６と、が設けられる。凹部周壁１３６はシャフト環囲部材４２と一体に設けられてもよい。凹部周壁１３６はシャフト環囲部材４２と別に形成されて接着固定されてもよい。
【００４８】
図３は、フランジカップ１２の周辺を拡大して示す拡大断面図である。ハブ側凹部１２２にはフランジカップ１２の進入部１８が軸方向に進入する。シャフト環囲部材４２はフランジカップ１２の進入部１８に環囲される部分を含む。フランジカップ１２の進入部１８は凹部周壁１３６に環囲される。フランジカップ１２とシャフト環囲部材４２の間に隙間１４２が設けられる。隙間１４２は、回転軸Ｒに近い側から隙間Ｇ４と、隙間Ｇ１と、隙間Ｇ２と、隙間Ｇ３と、をこの順で連続して含む。
【００４９】
隙間Ｇ４はシャフト環囲部材４２の上端部とフランジカップ１２の第２フランジ１６の間に半径方向に延在する。隙間Ｇ１はハブ側凹部１２２の回転軸Ｒに近い側の側壁１２２ａとフランジカップ１２の進入部１８の内周面１８ａの間に軸方向に延在する。隙間Ｇ２はフランジカップ１２の進入部１８の下端部１８ｂとハブ側凹部１２２の底部１２２ｂに半径方向に延在する。
【００５０】
隙間Ｇ３はフランジカップ１２の外周面１２ａと凹部周壁１３６の内周面１３６ａの間に軸方向に延在する。隙間Ｇ３には後述するテーパー空間１２４が設けられる。
【００５１】
隙間Ｇ２の軸方向の間隔は隙間Ｇ３に向かって徐々に大きくされてももよい。特に、下端部１８ｂは底部１２２ｂに対して半径方向外側が開き、下端部１８ｂと底部１２２ｂの開角θ２は、一例として２°〜７°の範囲にされてもよい。この場合、隙間Ｇ２に存在する潤滑剤２０には隙間Ｇ１に向かう内側向きの毛細管力が働くから、内側ほど圧力が大きくなる。潤滑剤２０中の気泡は相対的に圧力が小さい隙間Ｇ３側に向かって押し出される。
【００５２】
気泡１５０が隙間Ｇ２と隙間Ｇ３の接続部に引っ掛かり留まることが考えられる。このため、隙間Ｇ３の隙間Ｇ２側の端部の間隔Ｌ３は、隙間Ｇ２の隙間Ｇ３側の端部の間隔Ｌ２より大きくされてもよい。特に、隙間Ｇ２と隙間Ｇ３の接続部の間隔は隙間Ｇ３の隙間Ｇ２側の端部の間隔Ｌ３より大きく、隙間Ｇ２の隙間Ｇ３側の端部の間隔Ｌ２より小さくされてもよい。この場合、気泡１５０は隙間Ｇ２から隙間Ｇ３に円滑に移動し、気液界面ＬＢから外部への排出が促進される。
【００５３】
隙間Ｇ１の半径方向の間隔は隙間Ｇ２に向かって徐々に大きくされてもよい。特に、内周面１８ａは側壁１２２ａに対して下側が開き、内周面１８ａと側壁１２２ａの開角θ１は、一例として０．５°〜５°の範囲にされてもよい。この場合、隙間Ｇ１に存在する潤滑剤２０には隙間Ｇ４に向かう上向きの毛細管力が働くから、内側ほど圧力が大きくなる。潤滑剤２０中の気泡は相対的に圧力が小さい隙間Ｇ２側に向かって押し出され、隙間１４４への移動が抑制される。特に、開角θ１は開角θ２より小さくされてもよい。気泡の隙間１４４への移動が一層抑制される。
【００５４】
隙間Ｇ４の最小間隔Ｌ４は、隙間Ｇ１の隙間Ｇ４側の端部の半径方向の間隔Ｌ１より小さくされてもよい。この場合、気泡の隙間Ｇ１から隙間Ｇ４への移動が抑制される。
【００５５】
（フランジ環囲部）
図４は、図２の内側連通路１６０の周辺を拡大した断面図である。シャフト環囲部材４２の下端部には回転軸Ｒを囲む中空環状のフランジ環囲部１１４が設けられる。フランジ環囲部１１４は、シャフト環囲部材４２の下端外周部から軸方向に突出して第１フランジ１１２を環囲する環囲周壁１１４ａと、環囲周壁１１４ａの外周部下端から軸方向に突出する環状の突出部１１４ｂとを有する。環囲周壁１１４ａと突出部１１４ｂとの内側の境界部には環状の段部が設けられる。
【００５６】
突出部１１４ｂの内周面には円盤状の蓋部１２８の外周部が嵌め込まれて固定される。突出部１１４ｂと蓋部１２８の隙間には蛍光体入りの接着剤が塗布されてもよい。蓋部１２８は、ＳＵＳ４３０や真鍮などの金属材料から切削加工によって形成できる。フランジ環囲部１１４、蓋部１２８、及びシャフト環囲部材４２の下端面は、第１フランジ１１２を収納するフランジ収納空間を画定する。フランジ収納空間は密封され、潤滑剤２０の漏れ出しが抑制される。
【００５７】
（動圧発生溝）
シャフト環囲部材４２の内周面には潤滑剤２０にラジアル動圧を発生する一対の動圧発生溝５０が軸方向に離間して設けられる。動圧発生溝５０は、シャフト１１０の外周面に設けられてもよい。第１フランジ１１２の下面と蓋部１２８の上面の少なくとも一つ及び第１フランジ１１２の上面とシャフト環囲部材４２の下端面の少なくとも一つには、それぞれ潤滑剤２０にスラスト動圧を発生する動圧発生溝５４が設けられる。動圧発生溝５０、５４は、例えば振動切削加工、プレス加工、ボール転造加工、または電解エッチング加工（Electro Chemical Machining)などの方法によって形成することができる。
【００５８】
（保持構造）
動圧軸受機構５２は、軸受体８と軸体６の隙間に潤滑剤を保持するように構成された保持構造と、潤滑剤の流出を抑制するシール部と、を含む。保持構造は、フランジカップ１２とシャフト環囲部材４２の隙間１４２と、シャフト環囲部材４２とシャフト１１０の半径方向の隙間１４４と、シャフト環囲部材４２と第１フランジ１１２の隙間１４６と、第１フランジ１１２と蓋部１２８の隙間１４８と、連通路ＢＰと、内側連通路１６０と、を含む。
【００５９】
（シール部）
シール部１２６は、保持構造に接続され、外部側への潤滑剤２０の漏れ出しを抑制する。シール部１２６は、例えばキャピラリーシールを含んでもよい。シール部１２６は、保持構造側の隙間より外部側の隙間が大きくされるテーパー空間１２４を有するテーパーシールを含んでもよい。
【００６０】
（テーパー空間）
フランジカップ１２の外周面と凹部周壁１３６の内周面の半径方向の隙間Ｇ３にテーパー空間１２４が設けられる。テーパー空間１２４は軸方向上側に向けて徐々に拡大するテーパー状に形成される。潤滑剤２０の気液界面ＬＢは、テーパー空間１２４の外壁と内壁に接し、毛細管力によって外部側への飛散が抑制される。
【００６１】
（連通路）
軸受体８には連通路ＢＰが設けられる。連通路ＢＰはシャフト環囲部材４２に回転軸Ｒから偏倚した位置に設けられる。連通路ＢＰは、軸方向に貫通して、ハブ側凹部１２２の底部１２２ｂの途中に設けられる上開口１３０とシャフト環囲部材４２の下端面に設けられる下開口１３２と、を有する。連通路ＢＰは動圧発生溝５０の少なくとも一部を環囲する。
【００６２】
連通路ＢＰは、シャフト環囲部材４２の上端側から下端側に向かってドリル加工によって穿設できる。連通路ＢＰは１つ又は複数設けられてもよい。連通路ＢＰの直径は、例えば０．２ｍｍから０．８ｍｍの範囲にしてもよい。
【００６３】
（内側連通路）
動圧軸受機構には、ラジアル隙間における、ラジアル動圧発生溝の形成領域の一端と他端のそれぞれの外側の領域を連通する内側連通路が設けられる。
【００６４】
特に、軸体６にはラジアル動圧軸受部の半径方向内側の領域に内側連通路１６０が設けられる。内側連通路１６０は、シャフト１１０に回転軸Ｒから偏倚した位置に軸方向に延在する通路部１６０ｂと、上孔部１６０ａと、下孔部１６０ｃと、を含んでもよい。上孔部１６０ａは、通路部１６０ｂの上端側から半径方向外向きに延在してシャフト環囲部材４２とシャフト１１０の半径方向の隙間１４４に開口する。下孔部１６０ｃは、通路部１６０ｂの下端側から半径方向外向きに延在して隙間１４４に開口する。
【００６５】
上孔部１６０ａは、軸方向で動圧発生溝５０の形成領域の上端より第２フランジ１６側に寄った位置に設けられてもよい。下孔部１６０ｃは、軸方向で動圧発生溝５０の形成領域の下端より第１フランジ１１２側に寄った位置に設けられてもよい。この場合、内側連通路１６０は、隙間１４４に設けられる動圧発生溝５０の上端と下端とを連通することによって、隙間１４４に対する潤滑剤２０のバイパス路となりうる。
【００６６】
図５（ａ）はシャフト１１０の内側連通路１６０の周辺を拡大する正面断面図、図５（ｂ）はその側面図である。シャフト１１０は、上面視で円筒状の内側部１７０と、内側部１７０を環囲する中空環状部材の外側部１７２と、を含むことができる。内側部１７０は外側部１７２に挿入されて例えば蛍光体入りの接着剤で固定される。内側部１７０の外側面には軸方向に延在する凹部１７０ａが設けられる。外側部１７２には、凹部１７０ａに対応する所定の位置に半径方向に貫通する開口１７２ａと開口１７２ｂとが設けられる。
【００６７】
凹部１７０ａは、一例としてマシニング加工によってＤカット状に形成されてもよい。この場合、凹部１７０ａは、側面視で矩形状で、上面視で弦月状にされる。開口１７２ａと開口１７２ｂは、一例としてマシニング加工によって形成することができる。凹部１７０ａは通路部１６０ｂに対応し、開口１７２ａは上孔部１６０ａに対応し、開口１７２ｂは下孔部１６０ｃに対応する。この場合、開口１７２ａと開口１７２ｂの少なくとも一つは側面視で矩形状に形成されてもよい。
【００６８】
回転軸に垂直な平面における断面積を比較すると、内側連通路１６０の通路部１６０ｂの断面積は隙間１４４の断面積より大きく構成されてもよい。通路部１６０ｂは、一例として、半径方向幅が０．０２ｍｍから０．２ｍｍの範囲に、周方向の幅が０．０４ｍｍから０．４ｍｍの範囲に形成されてもよい。上孔部１６０ａと下孔部１６０ｃとは、一例として、軸方向幅が０．０４ｍｍから０．５ｍｍの範囲に、周方向の幅が０．０４ｍｍから０．５ｍｍの範囲に形成されてもよい。例えば、シャフト環囲部材４２とシャフト１１０の半径方向の隙間１４４を２μｍから８μｍの範囲に設定した場合、内側連通路１６０の隙間は隙間１４４より特に大きくすることができる。
【００６９】
シャフト１１０は、内側部１７０と外側部１７２とが一体に形成される部分を含んでもよい。内側連通路１６０はドリル加工によって形成される部分を含んでもよい。
【００７０】
（潤滑剤）
潤滑剤２０は、保持構造に連続的に存在しシール部１２６に気液界面ＬＢを形成する。潤滑剤２０は、シール部１２６に塗布されて気圧差によって保持構造に注入されてもよい。潤滑剤２０の基油には蛍光体が添加されており、所定の波長の光を照射することによって容易に検出できる。潤滑剤２０は基油にモノエステルエーテル系のオイルを含んでもよい。
【００７１】
（軸受機構）
軸体６が軸受体８に対して相対的に回転するとき、動圧発生溝５０、５４は潤滑剤２０に動圧を発生させる。この動圧によって軸体６に接続された回転体４は、軸受体８に接続された静止体２に対して非接触状態で半径方向および軸方向に支持される。
【００７２】
（循環経路）
軸体６が軸受体８に対して相対的に回転するとき、動圧軸受機構５２には潤滑剤２０の循環経路が形成されてもよい。図６は、潤滑剤２０の循環経路１４０を示す経路図である。循環経路１４０は、連通路ＢＰと、隙間Ｇ２の一部と、隙間Ｇ１と、隙間Ｇ４と、シャフト環囲部材４２とシャフト１１０の半径方向の隙間１４４と、内側連通路１６０と、シャフト環囲部材４２と第１フランジ１１２の隙間１４６と、を含む。循環経路１４０において、潤滑剤２０は隙間１４４と内側連通路１６０とを並行して循環する。つまり、内側連通路１６０は、隙間１４４に対する潤滑剤２０のバイパス路として構成されてもよい。
【００７３】
潤滑剤２０は、連通路ＢＰの上開口１３０から流れだし、隙間Ｇ２の一部と、隙間Ｇ１と、隙間Ｇ４と、隙間１４４及び内側連通路１６０と、隙間１４６と、をこの順で経由して下開口１３２から連通路ＢＰに流れ込んで循環する。特に、潤滑剤２０は連通路ＢＰを下開口１３２から上開口１３０に向かって流れる。
【００７４】
（軸受固定部）
動圧軸受機構５２は、軸体６がハブ２６に固定され、軸受体８がシャーシー２４に固定される。特に、シャフト１１０の他端側がハブ２６の開口２６ｂに圧入、接着、又は圧入接着によって固定される。軸受体８のシャフト環囲部材４２がシャーシー２４の軸受孔２４ｄに挿入されて、接着固定される。
【００７５】
以上のように構成された回転機器１００の動作について説明する。コイル３０に３相の駆動電流が流れることにより、ステータコア３２の突極に駆動磁束が発生してマグネット２８にトルクが与えられ、ハブ２６及びそれに搭載された磁気記録ディスク６２が回転する。同時にボイスコイルモータ６６がスイングアーム６４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６２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６２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６２上に磁気データとして書き込む。
【００７６】
以上のように構成された回転機器１００の特徴を説明する。
回転機器１００は、循環経路１４０を備えるから、気泡は潤滑剤２０の循環に乗って循環経路１４０を移動する。潤滑剤２０中の気泡は、ラジアル動圧軸受部が設けられる隙間１４４に移動する前に、隙間１４２の隙間Ｇ４を通過する。図４及び図６に示すように、循環経路１４０は隙間Ｇ４の隙間１４４側の出口から隙間１４４と内側連通路１６０とに分岐する。このため、潤滑剤２０中の気泡１５０も隙間Ｇ４の出口から隙間１４４と内側連通路１６０とに分かれて移動する。したがって、潤滑剤２０中の気泡１５０がラジアル動圧軸受部が設けられる隙間１４４に移動する割合が小さくなる。
【００７７】
内側連通路１６０の隙間が隙間１４４より大きくされる場合、潤滑剤２０中の気泡１５０が隙間１４４に移動する割合はさらに小さくなる。つまり、内側連通路１６０を有することによって、気泡１５０の大部分は、隙間１４４より抵抗の少ない内側連通路１６０に移動するから、気泡１５０の隙間１４４のラジアル動圧軸受部への移動が抑制され、そこに滞留する可能性を低減することができる。
【００７８】
回転機器１００は、隙間Ｇ２の軸方向の間隔は隙間Ｇ３に向かって徐々に大きくされるから、連通路ＢＰから隙間Ｇ２に流入した気泡１５０の大部分は隙間Ｇ３側に移動して、隙間Ｇ１への移動が抑制される。
【００７９】
回転機器１００は、隙間Ｇ１の半径方向の間隔は隙間Ｇ２に向かって徐々に大きくされるから、潤滑剤２０中の気泡の大部分は隙間Ｇ２側に向かって押し出され、隙間１４４への移動が抑制される。
【００８０】
以上、実施の形態に係る回転機器の構成、動作及び特徴について説明した。これらは例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな展開が可能なこと、またそうした構成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。
【符号の説明】
【００８１】
１００  回転機器、  ２  静止体、  ４  回転体、  ６  軸体、  ８  軸受体、
１２  フランジカップ、  １６  第２フランジ、  １８  進入部、  ２０  潤滑剤、
２２  トップカバー、  ２４  シャーシー、  ２６  ハブ、  ２８  マグネット、
３０  コイル、  ３２  ステータコア、  ３４  配線板、  ４２  シャフト環囲部材、
５０  動圧発生溝、  ５２  動圧軸受機構、  ５４  動圧発生溝、
６２  磁気記録ディスク、  ７２  スペーサ、  ７８  クランパ、  １１０  シャフト、
１１２  第１フランジ、  １１４  フランジ環囲部、  １１６  周壁凹部、
１２２  ハブ側凹部、  １２４  テーパー空間、  １２６  シール部、  １２８  蓋部、
１３８  ヨーク、  １４０  循環経路、  １４２  隙間、  １４４  隙間、  １５０  気泡、
１６０  内側連通路、  １６０ａ  上孔部、  １６０ｂ  通路部、  １６０ｃ  下孔部、
１７０  内側部、  １７０ａ  凹部、  １７２  外側部、  １７２ａ、１７２ｂ  開口、
Ｇ１〜Ｇ４  隙間、  ＢＰ  連通路、  ＬＢ  気液界面、  Ｒ  回転軸。
【図１】
2016217476.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016217476.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016217476.tif 000007
【図６】
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