JP2014108016A - 回転機器 - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃や振動による悪影響を低減する。
【解決手段】回転機器において、回転体は、記録ディスクが載置されるべきハブ２８と、一端側がハブ２８に固定されるシャフト２６と、ハブ２８と一体的に回転するスラスト部材３０と、を含む。静止体は、シャフト２６の他端側を環囲して回転自在に支持するシャフト支持部４６ａと、当該シャフト支持部４６ａのハブ側の端部から半径方向外側に突出するフランジ部４６ｂと、を有するスリーブ４６を含む。スラスト部材３０の一部は、フランジ部４６ｂのハブ２８から遠い側の面に臨む領域で回転する。回転体と静止体の間には連続的に潤滑剤４８が介在する。スリーブ４６は、スラスト部材３０がフランジ部４６ｂに接近した場合に、領域５４から領域５２に潤滑剤４８を流し込む連通路であって、フランジ部４６ｂとスラスト部材３０の間の通路とは別に設けられる連通路を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、静止体に対して回転可能に支持される回転体を備える回転機器に関する。

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。現在、装置の小型化、大容量化が進み、２．５インチ型で２．０ＴＢ程度のモデルが登場している。この傾向により、ディスク駆動装置は種々の電子機器に搭載されはじめた。特に、ノートパソコンやデジタルビデオカメラなどの携帯型の電子機器への搭載が進んでいる。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。

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、デスクトップパソコンなどの据置型の電子機器に搭載されるものと比べて、落下などの衝撃や持ち運びによる振動にも耐えうるように耐衝撃性、耐振動性の向上が求められている。

特開２０１１−１５１８８２号公報

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。ディスク駆動装置の大容量化の手法として、記録トラックの幅を狭くし、磁気ヘッドを磁気記録ディスクの表面により接近させることがある。しかし、磁気ヘッドとディスクの表面の隙間が狭いと、衝撃などにより磁気ヘッドがディスクに接触する可能性がある。また、記録トラックの幅が狭いと衝撃により記録トラックのトレースが乱れる可能性がある。これらはデータのリード／ライトエラーを引き起こしうる。

このような課題は、ディスク駆動装置に限らずディスクを回転駆動する他の種類の回転機器でも起こりうる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は衝撃や振動による悪影響を低減しうる回転機器の提供にある。

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、一端側がハブに固定されるシャフトと、ハブと一体的に回転するスラスト部材と、を含む回転体と、シャフトの他端側を環囲して回転自在に支持するシャフト支持部と、当該シャフト支持部のハブ側の端部から半径方向外側に突出するフランジ部と、を有するスリーブを含む静止体と、を備える。スラスト部材の一部は、フランジ部のハブから遠い側の面に臨む領域で回転し、回転体と静止体の間には連続的に潤滑剤が介在し、ハブのフランジ部と対向する面と、フランジ部のハブと対向する面と、フランジ部のスラスト部材と対向する面と、スラスト部材のフランジ部と対向する面の少なくともいずれかには潤滑剤にスラスト動圧を発生するスラスト動圧発生溝が設けられ、スリーブは、スラスト部材がフランジ部に接近した場合にハブとフランジ部との間に介在する潤滑剤をスラスト部材のハブから遠い側の面に臨む領域に流し込む連通路であって、フランジ部とスラスト部材の間の通路とは別に設けられる連通路を有する。

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。

本発明によれば、衝撃や振動による悪影響を低減する回転機器を提供できる。

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（ａ）はベースを構成する第１ベース板を示し、図２（ｂ）は第２ベース板を示す図である。 図１のクラッシュストッパーの固定方法を説明する説明図である。 図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図４の環状部材周辺を拡大して示す拡大断面図である。 図４のスリーブの上端およびスラスト部材周辺を拡大して示す拡大断面図である。 図７（ａ）は本実施の形態に係る回転機器に衝撃を加えたときの加速度波形を示し、図７（ｂ）は図７（ａ）の貫通孔を塞いだ回転機器に衝撃を加えたときの加速度波形を示す。 様々な周波数の振動を加えたときの磁気記録ディスクの変位を示す図である。 実施の形態の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。

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。

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。

（実施の形態）
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。
例えばこの回転機器は、静止体と、静止体に軸支手段を介して回転自在に取り付けられる回転体を含む。回転体は磁気記録ディスクなどの被駆動メディアを搭載しうる搭載手段を含む。軸支手段は軸体と相対回転可能な軸受体を含むラジアル軸支手段を備える。また、軸支手段は静止体と回転体の何れかに構成されたスラスト軸支手段を備える。一例としてスラスト軸支手段はラジアル軸支手段の半径方向外側に位置する。ラジアル軸支手段やスラスト軸支手段は一例として潤滑媒体に動圧を発生させる。さらに、この回転機器は、回転体に回転トルクを与える回転駆動手段を備える。この回転駆動手段はコアとコイルとマグネットとを含む。

より具体的に説明する。本実施の形態に係る回転機器は、ハブと一体的に回転するスラスト部材と、ハブ側の端部に半径方向外側に突出するフランジ部を有するスリーブと、を備える。スラスト部材の一部は、フランジ部のハブから遠い側の面に臨む領域で回転する。スリーブは、ハブとフランジ部との間に介在する潤滑剤をスラスト部材のハブから遠い側の面に臨む領域に流し込む連通路を有する。この連通路は、フランジ部とスラスト部材の間の通路とは別に設けられる。これにより、回転機器の落下等によりスラスト部材がフランジ部に接近した場合でも、ハブとフランジ部との間に介在する潤滑剤を、スラスト部材のハブから遠い側の面に臨む領域に流し込む経路が確保され、潤滑剤の圧力の平均化が図られる。

図１（ａ）、図１（ｂ）は、本実施の形態に係る回転機器１を示す。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。図１（ｂ）は回転機器１の側面図である。
回転機器１は、静止体と、静止体に対して回転する回転体６と、回転体６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。回転体６は、クランパ３６と、ディスク固定用ねじ３８と、を含む。静止体は、ベース４と、ベース突出部材２３と、トップカバー２と、６つのねじ２０と、を含む。
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。

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、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）、図１（ｂ）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。

クランパ３６は、ディスク固定用ねじ３８によってハブ２８（図１では不図示）の上面に圧着されると共に、磁気記録ディスク８をハブ２８のディスク載置面に押しつける。

ベース４は、図２で後述するごとく、金属板をプレス加工することにより形成された２枚のベース板を重ね合わせて形成される。このため、ベース４は型押し面を有する。「型押し面を有する」とは、ベース４の表面にプレス金型のプレス面に応じた凹凸模様が形成されていることを指す。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つのねじ孔２２が設けられる。

データリード／ライト部１０は、記録再生ヘッド１３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１３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１３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。

ベース４には底板部４ａから突出するベース突出部材２３が設けられる。ベース突出部材２３は、ベース４の底板部４ａに固定されるピン２４と、ピン２４を取り囲むダンパー２５と、を有する。ピン２４は、例えばステンレス鋼などの金属材料で形成される。ダンパー２５は、例えばゴム材料などの緩衝材で形成される。ベース突出部材２３は、例えば、クラッシュストッパーとして用いることができる。この場合、ベース突出部材２３は、仮にスイングアーム１４が設計範囲を超えて揺動してもスイングアーム１４や記録再生ヘッド１３がベース４や回転体６と衝突しないよう、スイングアーム１４の揺動範囲を制限する。なお、ピン２４の固定方法については図３を参照して後述する。

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１の内側へリークが生じないように互いに固定される。

図２（ａ）、図２（ｂ）は、それぞれベース４を構成するベース板を示す。図２（ａ）はベース４の上側半分を構成する第１ベース板５ａを示し、図２（ｂ）はベース４の下側半分を構成する第２ベース板５ｂを示す。ベース４は、第１ベース板５ａと第２ベース板５ｂとを硬化性樹脂で結合することによって形成される。第１ベース板５ａと第２ベース板５ｂの間に硬化性樹脂を介在させることで、硬化性樹脂により振動が吸収され、ベース４ひいては回転機器１全体の振動を抑えうる。

第１ベース板５ａおよび第２ベース板５ｂは、それぞれ金属板をプレス加工することにより形成される。図２（ｂ）のごとく第２ベース板５ｂには、プレス加工の結果、ヘッドを支持するスイングアーム１４の揺動範囲６０、ボイスコイルモータ１６が設置される箇所６２、および、ボイスコイルモータ１６と制御基板とを接続するためのコネクタが設置される箇所６４、に対応する部分に開口６６が設けられている。金属板としては、例えば、アルミニウム板や鋼板などを用いることができる。回転機器１では、比較的な軽量なアルミニウム板を用いている。第１ベース板５ａと第２ベース板５ｂは異なる材料から形成されることがある。

回転機器１では、ベース４を第１ベース板５ａと第２ベース板５ｂとに分けて形成することで、プレス成型品の厚みを比較的薄くすることが可能になる。このため、プレス加工によっても、例えば、揺動範囲６０、箇所６２、箇所６４あるいは開口６６などの部分について比較的高い寸法精度を実現できる。なお、ベース４は、アルミダイカストで製作された素材が切削加工されて形成されてもよい。

なお、第１ベース板５ａおよび第２ベース板５ｂのうちの少なくとも一方を、２枚以上の金属シートと硬化性樹脂との積層構造としてもよい。硬化性樹脂により振動が吸収され、ベース４ひいては回転機器１全体の振動を抑えうる点で好ましい。

図３は、ピン２４の固定方法を説明する説明図である。ピン２４は本体部２４ａと、本体部２４ａの延在方向と略直交する方向に張り出した張出部２４ｂと、を有する。ピン２４は、本体部２４ａが第１ベース板５ａを貫通し、張出部２４ｂが第１ベース板５ａと第２ベース板５ｂに挟まれるように設けられる。つまり、ピン２４は、張出部２４ｂが第１ベース板５ａと第２ベース板５ｂに挟まれることによって固定される。この方法により、ピン２４を容易に固定でき、特に、底板部４ａの上面に対してピン２４を垂直に固定できる。

図４は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図４では磁気記録ディスク８、クランパ３６およびディスク固定用ねじ３８の表示は省略する。
回転体６はさらに、ハブ２８と、シャフト２６と、スラスト部材３０と、円筒状マグネット３２と、を含む。静止体はさらに、積層コア４０と、コイル４２と、ハウジング４４と、スリーブ４６と、を含む。回転体と静止体との隙間の一部に潤滑剤４８が連続的に介在する。

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。ハブ２８は、アルミニウムから形成される部材と軟磁性を有する材料から形成される部材とを含むことがある。

ハブ２８は、磁気記録ディスク８の中央孔に嵌るハブ突出部２８ａと、ハブ突出部２８ａよりも半径方向（すなわち回転軸Ｒに直交する方向）外側に設けられた載置部２８ｂと、ハブ突出部２８ａの下面から下側に突出して軸受ユニット１２を環囲する下垂部２８ｃ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２８ｄ上に載置される。

シャフト２６の上端面には、ディスク固定用ねじ３８が螺合されるべきディスク固定用ねじ穴２６ａが設けられている。シャフト２６の上端は、ハブ突出部２８ａの中心に設けられたシャフト孔２８ｅであって回転体６の回転軸Ｒと同軸に設けられたシャフト孔２８ｅに圧入と接着とを併用した状態で固着される。シャフト２６は、ハブ２８の原材料よりも硬い、例えばＳＵＳ４２０Ｊ２等の鉄鋼材料から形成される。

スラスト部材３０は、第１円筒部３０ａとその上端から半径方向内側に延在する円環状の第２円筒部３０ｂとを有し、スラスト部材３０の断面は逆Ｌ字形状を有する。第１円筒部３０ａはハウジング４４を環囲し、第２円筒部３０ｂはシャフト２６およびスリーブ４６を環囲する。第１円筒部３０ａは、ハブ２８の下垂部２８ｃの内周面２８ｆに接着により固定される。つまり、スラスト部材３０はハブ２８に固定され、ハブ２８と一体となって回転する。このとき、第２円筒部３０ｂの一部は、ハウジング４４とスリーブ４６との間の領域で回転する。具体的には、第２円筒部３０ｂの一部は、ハウジング４４の上面４４ｂとスリーブ４６のフランジ部４６ｂの下面４６ｆとの間の領域で回転する。

円筒状マグネット３２は、略カップ形状のハブ２８の内側の円筒面に相当する円筒状内周面２８ｇ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、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極の駆動用磁極が設けられる。円筒状マグネット３２の表面には、例えば、電着塗装やスプレー塗装などによる表面層が設けられる。この場合は例えば錆の発生を抑制することができる。

積層コア４０は円環部とそこから半径方向外側に伸びる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、０．２ｍｍの薄型電磁鋼板を１０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表面層が設けられる。この場合は例えばコイル４２との短絡を防止しうる。積層コア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。

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部材４ｅが設けられる。環状部材４ｅには、回転体６の回転軸Ｒに沿って貫通孔４ｆが形成される。積層コア４０は、環状部材４ｅの外周面に圧入されもしくは隙間ばめによって接着固定される。環状部材４ｅの詳細については図５で後述する。

磁性リング８４は、円筒状マグネット３２と軸方向で対向するベース４の上面４ｄの部分に配置される。磁性リング８４は、軟磁性を有する例えば鉄鋼板から軸方向に薄いリング状に形成される。磁性リング８４は、その内周が回転軸Ｒと同軸にベース４の上面４ｄに例えば接着によって固定される。磁性リング８４は、その側面がかしめられてベース４に固定されてもよい。磁性リング８４を設けることによって、円筒状マグネット３２には磁性リング８４側すなわちベース４側に吸引される磁気的吸引力が働く。

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、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する。すなわち、ハウジング４４は、回転軸Ｒを中心とし上方に開いた凹部４４ａを有する。ハウジング４４は底部を下にして環状部材４ｅの貫通孔４ｆに接着により固定される。

静止体は、ベース４に対して固定的に設けられシャフト２６の外周側の領域に半径方向外向きに延在するフランジ部４６ｂを有する。具体的にはスリーブ４６は、円筒状の部材であって、シャフト２６を支持するシャフト支持部４６ａと、シャフト支持部４６ａの上端から半径方向外側に突出するフランジ部４６ｂとを有する。スリーブ４６は、ハウジング４４の凹部４４ａに挿入され接着固定される。このフランジ部４６ｂは、スラスト部材３０と協働して回転体６の軸方向の移動を制限する。スリーブ４６には、貫通孔４６ｃが形成される。貫通孔４６ｃの詳細については、図６で後述する。

回転体６の一部であるシャフト２６およびハブ２８およびスラスト部材３０と静止体の一部である軸受ユニット１２との間の空間には潤滑剤４８が介在している。

スリーブ４６の内周面には、上下に離間した１組のヘリングボーン形状のラジアル動圧溝５０が形成される。１組のヘリングボーン形状のラジアル動圧溝はシャフト２６に形成されてもよい。これらのラジアル動圧溝はスパイラル形状に形成されてもよい。
第２円筒部３０ｂとハウジング４４の軸方向に対向する領域に第１スラスト対向部が設けられる。具体的には第１スラスト対向部は第２円筒部３０ｂの下面３０ｃとハウジング４４の上面４４ｂとの軸方向に対向する隙間に設けられる。第２円筒部３０ｂとフランジ部４６ｂの軸方向に対向する領域に第２スラスト対向部が設けられる。具体的には第２スラスト対向部は第２円筒部３０ｂの上面３０ｄとフランジ部４６ｂの下面４６ｆとの軸方向に対向する隙間に設けられる。
第２円筒部３０ｂの下面３０ｃに、ヘリングボーン形状の第１スラスト動圧溝（不図示）が形成される。第１スラスト動圧溝は、ハウジング４４の上面４４ｂに形成されてもよい。フランジ部４６ｂの上面４６ｄと対向するハブ２８の面２８ｈ、ハブ２８と対向するフランジ部４６ｂの上面４６ｄ、第２円筒部３０ｂの上面３０ｄと対向するフランジ部４６ｂの下面４６ｆ、および、フランジ部４６ｂの下面４６ｆと対向する第２円筒部３０ｂの上面３０ｄの少なくともいずれかには、ヘリングボーン形状の第２スラスト動圧溝（不図示）が形成される。回転体６の回転時には、これらの動圧溝が潤滑剤４８に生成する動圧によって、回転体６は半径方向および軸方向に支持される。

図５は、環状部材４ｅ周辺を拡大して示す拡大断面図である。環状部材４ｅは、コア保持部４ｇと、傾斜部４ｈと、基部４ｉと、を有する。コア保持部４ｇは軸方向に沿って延在し、その外周面４ｊには、積層コア４０が圧入されもしくは隙間ばめによって接着固定される。基部４ｉには、前述のごとく、貫通孔４ｆが形成され、ハウジング４４が接着固定される。ハウジング４４の凹部４４ａには、スリーブ４６が挿入され、接着固定される。つまり、基部４ｉは、ハウジング４４を介して、スリーブ４６を固定的に支持する。

傾斜部４ｈは、コア保持部４ｇの下端から基部４ｉの上端まで直線的に延在する。具体的には、回転軸Ｒ方向に対して角度θ傾いて直線的に延在する。傾斜部４ｈは、その延在方向Ｄに直交する方向の厚みｔ１が、コア保持部４ｇの半径方向に沿った厚みｔ２より小さい。具体的には傾斜部４ｈは、厚みｔ１が、厚みｔ２の０．１６〜０．８７倍となるよう形成される。厚みｔ１が小さくされるから、積層コア４０に由来する振動が傾斜部４ｈで吸収され、基部４ｉ、ひいてはベース４全体に伝わるのを低減できる。

図６は、スリーブ４６の上端およびスラスト部材３０周辺を拡大して示す拡大断面図である。図６では、スラスト部材３０がスリーブ４６のフランジ部４６ｂと回転軸Ｒ方向に近接した場合を示している。スリーブ４６の上端には、フランジ部４６ｂの上面４６ｄと、スラスト部材３０と半径方向に対向するシャフト支持部４６ａの側面４６ｅと、を直線的に貫通する貫通孔４６ｃが形成される。貫通孔４６ｃは、ハブ２８とフランジ部４６ｂとの間の領域５２と、スラスト部材３０の第２円筒部３０ｂの下面３０ｃに臨む領域５４とを結ぶ実質的に最短の経路となっている。

図６のごとく貫通孔４６ｃが設けられた本実施の形態の回転機器１が、ハブ２８が下を向いた状態で地面等に落下した場合を考える。まず、慣性力により、スリーブ４６およびハウジング４４は、ハブ２８に近づく方向に移動し、ハウジング４４の上面４４ｂがスラスト部材３０に衝突する。この衝突の反作用で、スリーブ４６およびハウジング４４は、ハブ２８から離れる方向に移動し、図６のごとくフランジ部４６ｂの下面４６ｆがスラスト部材３０に衝突する。このとき、領域５４は回転軸Ｒ方向に広がった状態となるが、貫通孔４６ｃを通って領域５２から領域５４に潤滑剤４８が流れ込むため、潤滑剤４８の圧力は比較的短時間に平均化される。このため、領域５４は圧力は低下しにくい。したがって、フランジ部４６ｂとスラスト部材３０との衝突の反作用で、スリーブ４６およびハウジング４４が再びハブ２８に近づく方向に移動するとき、ハウジング４４は、貫通孔４６ｃがない場合と比較して大きい圧力抵抗を潤滑剤４８から受ける。つまり、スリーブ４６およびハウジング４４のスラスト部材３０に対する上下運動が抑えられる。そのため、スラスト部材３０とハウジング４４との衝突が緩和される。また、貫通孔４６ｃがない場合と比較して、フランジ部４６ｂおよびハウジング４４がスラスト部材３０と繰り返す衝突の回数は少なくなる。

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、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。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。

本実施の形態に係る回転機器１によると、スラスト部材３０がフランジ部４６ｂの下面４６ｆに近接した場合に、ハブ２８とフランジ部４６ｂとの間の領域５２に存在する潤滑剤４８が、スラスト部材３０の第２円筒部３０ｂの下面３０ｃに臨む領域５４に流れ込み、潤滑剤４８の圧力は即座に平均化される。このため、スラスト部材３０がフランジ部４６ｂの下面４６ｆに近接した場合でも、領域５４は圧力が低下しにくい。したがって、ハウジング４４がスラスト部材３０に近づく方向に移動するとき、ハウジング４４は比較的大きい圧力抵抗を受ける。そのためハウジング４４とスラスト部材３０との衝突が緩和され、フランジ部４６ｂおよびハウジング４４とスラスト部材３０とが繰り返す衝突の回数は少なくなる。その結果、データのリード／ライトエラーは低減される。

本発明者は、スリーブ４６に貫通孔４６ｃを設けたことによるデータのリード／ライトエラーの低減効果を確かめるため、実験を行った。具体的には、動作状態でかつハブ２８が下を向いた状態で回転機器を試験台に落下させ、ベース４に取り付けた加速度センサでそのときの加速度を計測した。図７（ａ）は本実施の形態に係る回転機器１に衝撃を加えたときの加速度波形を示す。図７（ｂ）は図７（ａ）の貫通孔４６ｃを塞いだ回転機器に衝撃を加えたときの加速度波形を示す。図７（ａ）および図７（ｂ）において、横軸は衝突前後の時間を示し、縦軸は加速度を示す。図７（ａ）、（ｂ）のごとく、いずれの回転機器にも、加えられた半正弦波の衝撃に応じた加速度が生じている。図７（ｂ）では、大きなスパイクノイズ（点線で囲った箇所）が発生している。このスパイクノイズは、フランジ部４６ｂおよびハウジング４４とスラスト部材３０との衝突の繰り返しによるものと考えられる。これに対し、図７（ａ）では、図７（ｂ）よりスパイクノイズが小さく、かつ少なくなっている。この実験結果から、スリーブ４６に貫通孔４６ｃを設けることによって、落下などによる衝撃が加えられたときのフランジ部４６ｂおよびハウジング４４とスラスト部材３０との衝突回数が低減することが分かる。

本発明者は、データのリード／ライトエラーの低減効果を確かめるため、別の実験も行った。具体的には、動作状態でかつハブ２８が上を向いた状態で回転機器を加振台に乗せて１０Ｈｚ〜２０００Ｈｚの様々な周波数の振動を回転機器に加え、そのときの磁気記録ディスク８の変位を変位計で計測した。図８はその計測結果を示す。図８のごとく、７００Ｈｚ〜９００Ｈｚの振動を回転機器に加えた場合に、磁気記録ディスク８は共振する。しかしながら、貫通孔４６ｃを設けた本実施の形態の回転機器１では、貫通孔４６ｃがない場合に比べ、共振時の変位が小さいことが分かる。これは、スリーブ４６に貫通孔４６ｃを設けることによって、回転機器１に振動が加えられたときのハウジング４４およびスリーブ４６を含む静止体に対するスラスト部材３０およびハブ２８の回転軸Ｒ方向の上下運動が抑えられ、磁気記録ディスク８の回転軸Ｒ方向の上下運動が抑えられるためと考えられる。

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。

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。

実施の形態では、ベースに直接軸受ユニット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。

実施の形態では、ベースは底板部と外周壁部とが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。ベースは、例えば、底板部と外周壁部が別々に形成された後に結合されてもよい。底板部は、例えば、内側部材とこの内側部材を環囲する外側部材とを別々に形成した後に結合されてもよい。この場合は内側部材は外側部材よりヤング率が大きい材料を用いることができる。これにより、設計の自由度が向上する。

実施の形態では、第１ベース板５ａと第２ベース板５ｂとを硬化性樹脂により結合する場合について説明したが、これに限られない。例えば、かしめ、または、硬化性樹脂とかしめとの併用により結合されてもよい。これにより、加工の自由度が向上する。

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。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。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。これらの記載は一例であり、積層コア４０の突極の数はこれらの範囲に限定されない。

実施の形態では積層コアは０．２ｍｍの薄型電磁鋼板を１０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、例えば、２枚〜２０枚の範囲で積層して形成されるてもよい。これらの記載は一例であり、積層コア４０の構成はこれらの範囲に限定されない。

実施の形態では円筒状マグネット３２の駆動用磁極の数は１６であ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の駆動用磁極の数は、例えば、８から１４の偶数であってもよい。この場合は着磁が容易になる。円筒状マグネット３２の駆動用磁極の数は、例えば、１８から２４の偶数であってもよい。この場合は積層コア４０の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。

実施の形態では、貫通孔４６ｃが直線的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、折れ曲がった形状であってもよい。これにより、設計の自由度が向上する。

実施の形態では、環状部材４ｅの傾斜部４ｈの側面が直線的である場合について説明したが、これに限られない。図９は実施の形態の変形例に係る回転機器２００の環状部材４ｅ周辺を拡大して示す拡大断面図である。図９のごとく、傾斜部４ｈの下端側の側面は、丸みを帯びた形状であってもよい。これにより、加工の自由度が向上する。

実施の形態における、各所の寸法の一例を示す。実施の形態は、特に軸方向厚みが１２．７ｍｍ以下の薄型の通称２．５インチや通称３．５インチのハードディスク駆動装置に好適に用いることができる。軸方向厚みが略９ｍｍの２．５インチのハードディスク駆動装置に用いる場合は、例えば、円筒状マグネット３２の軸方向厚みは３．０ｍｍ〜４．２ｍｍの範囲で積層コア４０の軸方向厚みは１．４ｍｍ〜３．２ｍｍの範囲で構成してもよい。軸方向厚みが略７ｍｍの２．５インチのハードディスク駆動装置に用いる場合は、例えば、円筒状マグネット３２の軸方向厚みは２．７ｍｍ〜３．９ｍｍの範囲で積層コア４０の軸方向厚みは１．２ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲で構成してもよい。軸方向厚みが略５ｍｍの２．５インチのハードディスク駆動装置に用いる場合は、例えば、円筒状マグネット３２の軸方向厚みは１．８ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲で積層コア４０の軸方向厚みは０．６ｍｍ〜２．８ｍｍの範囲で構成してもよい。軸方向厚みが略５ｍｍより小さい２．５インチのハードディスク駆動装置に用いる場合は、例えば、円筒状マグネット３２の軸方向厚みは１．６ｍｍ〜２．８ｍｍの範囲で積層コア４０の軸方向厚みは０．４ｍｍ〜２．６ｍｍの範囲で構成してもよい。これらの記載は一例を示すにすぎず、マグネット３２と積層コア４０の構成はこれらの範囲に限定されない。

１ 回転機器、 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、 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、 ４６ スリーブ、 ４６ｃ 貫通孔、 ４８ 潤滑剤。

Claims (10)

1. 記録ディスクが載置されるべきハブと、一端側が前記ハブに固定されるシャフトと、前記ハブと一体的に回転するスラスト部材と、を含む回転体と、
   前記シャフトの他端側を環囲して回転自在に支持するシャフト支持部と、当該シャフト支持部の前記ハブ側の端部から半径方向外側に突出するフランジ部と、を有するスリーブを含む静止体と、を備え、
   前記スラスト部材の一部は、前記フランジ部の前記ハブから遠い側の面に臨む領域で回転し、
   前記回転体と前記静止体の間には連続的に潤滑剤が介在し、
   前記ハブの前記フランジ部と対向する面と、前記フランジ部の前記ハブと対向する面と、前記フランジ部の前記スラスト部材と対向する面と、前記スラスト部材の前記フランジ部と対向する面の少なくともいずれかには前記潤滑剤にスラスト動圧を発生するスラスト動圧発生溝が設けられ、
   前記スリーブは、前記スラスト部材が前記フランジ部に接近した場合に前記ハブと前記フランジ部との間に介在する前記潤滑剤を前記スラスト部材の前記ハブから遠い側の面に臨む領域に流し込む連通路であって、前記フランジ部と前記スラスト部材の間の通路とは別に設けられる連通路を有することを特徴とする回転機器。
2. 前記連通路は、前記フランジ部の前記ハブと軸方向に対向する面と前記シャフト支持部の前記スラスト部材と半径方向に対向する面とを貫通する貫通孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の回転機器。
3. 前記連通路は、前記回転体の回転軸に対して傾斜する直線に沿って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。
4. 前記静止体は、
   円環部とそこから半径方向に伸びる複数の突極とを有するコアと、
   外周面に前記コアが固定される環状のコア保持部および当該コア保持部の前記ハブから遠い側から回転軸方向に対し所定角度傾斜した方向に延在する環状の傾斜部および当該傾斜部の前記ハブから遠い側に延在し前記スリーブを環囲して固定的に支持する基部を有する環状部材と、を含み、
   前記回転体は、前記ハブに固定的に支持され前記突極側の面に周方向に複数の磁極を有するマグネットを含み、
   前記傾斜部の厚みは前記コア保持部の厚みより小さい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。
5. 前記傾斜部は、その厚みが、前記コア保持部の厚みの０．１６〜０．８７倍の範囲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。
6. 前記静止体は前記スリーブを固定的に支持するベースを含み、
   前記ベースは所定形状の開口を有する第１ベース板と、第２ベース板と、を重ね合わせた積層板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。
7. 前記ベースは、前記積層板をプレス加工して形成される型押面を有することを特徴とする請求項６に記載の回転機器。
8. 前記第１ベース板と前記第２ベース板の間には硬化性樹脂が介在することを特徴とする請求項６または７に記載の回転機器。
9. 前記第１ベース板および前記第２ベース板のうちの少なくとも一方は、２枚以上の金属シートと硬化性樹脂との積層構造を含むことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の回転機器。
10. 前記第１ベース板を貫通するピンをさらに備え、
    前記ピンは、前記第２ベース板側の端部に、当該ピンの延在方向と略直交する方向に張り出した張出部を有し、
    前記張出部は、前記第１ベース板と前記第２ベース板とによって挟まれていることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の回転機器。

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