回転機器
【課題】耐衝撃性を維持しながら軽量化または薄型化に好適な回転機器を提供する。
【解決手段】記録ディスク８が載置されるべきハブ２８とシャフト２６とを有する回転体６と、スリーブ１５とハウジング１３とベース４とを有する固定体７と、を備える。回転体６と固定体７とに連続して潤滑剤４０が介在する。スリーブ１５は焼結金属から形成される。ハウジング１３は環囲壁部１３ａとフランジ部１３ｃと底部１３ｂとがプレス加工により一体に形成される。
【解決手段】記録ディスク８が載置されるべきハブ２８とシャフト２６とを有する回転体６と、スリーブ１５とハウジング１３とベース４とを有する固定体７と、を備える。回転体６と固定体７とに連続して潤滑剤４０が介在する。スリーブ１５は焼結金属から形成される。ハウジング１３は環囲壁部１３ａとフランジ部１３ｃと底部１３ｂとがプレス加工により一体に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリーブとハウジングとを有する流体軸受け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。このような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、持ち運びに有利な軽量化や薄型化が求められている。
【０００３】
このような電子機器に搭載される回転機器としては、記録ディスクが搭載されるべきハブと一体で回転するシャフトを回転自在に収納する円筒部材を備えたものがある。このような回転機器では、円筒部材中の流体に動圧を発生させて、シャフトをこの動圧で非接触で支持する。（例えば特許文献１、２、３）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８８５１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４４６２６号公報
【特許文献３】特開２００６−２３４１６１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回転機器では、スリーブの外周に張り出しているフランジ部と、ハブの内周に張り出している内側張出部材とが設けられている。フランジ部と内側張出部材とは、回転機器が衝撃を受けた際にハブが軸方向に抜けないように作用する。
【０００６】
回転機器を軽量化する方法として、スリーブなどの構成部材を焼結金属から形成するものがある。焼結金属は、金属を主成分とする粉末を圧縮成型した後、高温で焼き固めて形成される。したがって焼結金属は内部に空孔を有する。この結果、焼結金属は空孔の分だけ軽量になる。しかし一方で、焼結金属は空孔の分だけ機械的強度が小さくなる。
【０００７】
発明者は、焼結金属から形成したスリーブを搭載した特許文献１の記載の回転機器に衝撃を加えた場合についてシミュレーションを実施した。この結果、回転機器に衝撃を加えると内側張出部材がフランジ部に衝突し、この際にフランジ部が変形することが確認された。また、回転機器の薄型化のためにフランジ部を薄く形成すると、フランジ部の強度は低くなり、一層耐衝撃性が低下する懸念がある。つまりフランジ部の変形を抑制することが、回転機器の軽量化または薄型化の課題であると認識された。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は軽量化または薄型化に好適な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、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たシャフトと、を有する回転体と、前記シャフトを環囲して回転自在に支持するスリーブと、前記スリーブを環囲して固定するハウジングと、前記ハウジングを固定するベースと、を有する固定体と、を備える。
前記回転体と前記固定体とに連続して潤滑剤が介在している。前記スリーブは、焼結金属から形成され、前記ハウジングは、前記スリーブを環囲する環囲壁部と、前記環囲壁部の前記ハブ側の端から半径方向外側に突出しているフランジ部と、前記環囲壁部の前記ベース側の端を塞いでいる底部と、がプレス加工により一体に形成される。
【００１０】
この態様によると、フランジ部が環囲壁部と一体でプレス加工により形成されるから、フランジ部を薄く形成してもフランジ部の強度の低下を抑制できる。
【００１１】
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】
【００１２】
本発明によれば、軽量化または薄型化に好適な回転機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態に係る回転機器を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のうちハウジングの周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。 実施の形態に係る回転機器は、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られる。
【００１５】
図１は、実施の形態に係る回転機器１００を示す図である。なお、図１は、内部構成を露出させるために、トップカバー（不図示）を外した状態の回転機器１００の上面図である。回転機器１００は、記録ディスク８と、記録ディスク８を載置するハブ２８と、ハブ２８に固定されたシャフト２６と、を含む。記録ディスク８はハブ２８の回転と一体に回転する。回転機器１００は、回転しないベース４と、データリード／ライト部１０と、トップカバーと当該トップカバーを固定する複数のねじ（不図示）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。
【００１６】
記録ディスク８は、直径が６５ｍｍのガラス製の２．５インチ型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。ハブ２８は２枚の記録ディスク８を搭載する。
ベース４は、回転機器１００の底部を形成する底板部４ａと、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。
【００１７】
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、記録ディスク８にデータを記録し、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。
【００１８】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。回転機器１００は、回転しない固定体７と、回転する回転体６と、固定体７と回転体６とに介在する潤滑剤４０と、を備えている。固定体７は、ベース４、ハウジング１３、スリーブ１５、ステータコア１１、コイル１２、固定側リング２７を含む。ステータコア１１には、コイル１２が巻きつけられている。回転体６は、シャフト２６、ハブ２８、円盤部材１９、円筒部材２０、マグネット２１を含む。なお、以下の説明では、全体として、便宜上、図２におけるベース４を基準にハブ２８の設けられる方向を上と表現するとともに、反対の方向を下と表現する。
【００１９】
ベース４は、中心部分の軸受孔４ａと、軸受孔４ａを囲むように設けられた円筒部４ｂとを有する。ベース４は、軸受孔４ａにハウジング１３を固定して支持する。ハウジング１３を環囲する円筒部４ｂの外周側には、ステータコア１１が接着固定される。ベース４は、アルミダイキャストを切削加工して形成される。ベース４は、アルミ板またはニッケルメッキを施した鉄板をプレス加工して形成されてもよい。ベース４は、所望の仕様を満足するように別の材料又は別の製造方法により形成されてもよい。
【００２０】
ステータコア１１は、ケイ素鋼板等の磁性材を積層して形成される。ステータコア１１の表面には、電着塗装や粉体塗装等による絶縁コーティングが施される。ステータコア１１は、円環部と当該円環部から外方向に突出する９極の突極（図示せず）を有する。ステータコア１１は、所望の仕様を満足するように別の突極数であってもよい。各突極には、コイル１２が巻回されている。コイル１２の巻き線端末は、ベース４の底面に配設された所定の駆動回路（図示せず）に接続される。コイル１２に駆動回路から３相の略正弦波状の電流がコイル１２に通電される。
【００２１】
ハブ２８は、中心部分に設けられた中心孔２８ａと、当該中心孔２８ａを囲むように設けられた内側円筒部２８ｂと、当該内側円筒部２８ｂの外側に配設される外側円筒部２８ｃと、外側円筒部２８ｃの下端にハブ２８の半径方向に外延されたハブ外延部２８ｄとを含んでいる。ハブ２８は、略カップ状の形状に形成される。ハブ２８は軟磁性を有する。ハブ２８は、ＪＩＳ名ＳＵＳ４３０Ｆ等の鉄鋼材料が用いられる。ハブ２８は、鉄鋼板をプレス加工あるいは切削加工することにより形成される。ハブ２８は、所望の仕様を満足するように別の材料又は別の製造方法により形成されてもよい。ハブ２８の外側円筒部２８ｃの外周面には、記録ディスク８の中心孔が係合する。ハブ２８のハブ外延部２８ｄには、記録ディスク８が載置される。
【００２２】
シャフト２６は略円筒形状である。シャフト２６は、ＪＩＳ名ＳＵＳ４２０Ｊ２等のステンレス材料で形成される。シャフト２６は、所望の仕様を満足するように別の材料により形成されてもよい。シャフト２６は、上端側にネジ孔２６ａが形成される。ネジ孔２６ａにクランパー（不図示）の中心穴を貫通してねじが螺合されることによって、クランパーがシャフト２６の上端に固定される。クランパーの外周部は記録ディスク８を押さえる。シャフト２６は、ハブ２８の中心孔２８ａに締り嵌めにより固定される。シャフト２６は、所望の仕様を満足するように接着などの別の製造方法により固定されてもよい。シャフト２６の上端部には、段状にされた段部２６ｃが設けられている。ハブ２８の中心孔２８ａの下端は、当該段部２６ｃに接するように固定される。ハブ２８は、段部２６ｃにより軸方向の移動を規制される。なお、軸方向とは回転軸Ｒに沿った方向をいう。ハブ２８は、所定の直角度でシャフト２６と一体化される。シャフト２６の先端部側は、スリーブ１５の内周面１５ａに収納される。
【００２３】
マグネット２１は、略リング形状である。マグネット２１は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジウム−鉄−ボロン）系の材料で形成される。マグネット２１の表面は、電着塗装やスプレー塗装が施される。マグネット２１は、ハブ２８の外側円筒部２８ｃの内周面に接着固着される。マグネット２１の内周面には１２極の磁極を備える。マグネット２１は、所望の仕様を満足するように別の極数を備えてもよい。マグネット２１は、ベース４に固定されたステータコア１１の外周面を環囲している。マグネット２１の内周面とステータコア１１の外周面との間には隙間が形成される。当該隙間は、例えば０．２〜０．８ｍｍである。
【００２４】
コイル１２に駆動回路から電流が通電されることにより、ステータコア１１の突極に、駆動磁界を発生する。当該駆動磁界とマグネット２１の磁極の磁界との相互作用により、回転駆動力が生じる。この回転駆動力により、ハブ２８は、シャフト２６と一体に回転する。そして、ハブ２８は、記録ディスク８を回転させる。
【００２５】
図３は、図２のハウジング１３の周辺を拡大した断面図である。
スリーブ１５は円筒形状である。スリーブ１５は、接着または圧入により、ハウジング１３の内周面１３ａｂに固定される。スリーブ１５は、内周面１５ａにシャフト２６を収納する。スリーブ１５の内周面１５ａにラジアル動圧発生溝３０が形成される。ラジアル動圧発生溝３０は、スリーブ１５の内周面１５ａの代わりにシャフト２６の外周面２６ｂに形成されてもよい。ラジアル動圧発生溝３０は、シャフト２６とスリーブ１５が相対的に回転することにより、潤滑剤４０にラジアル動圧を発生する。ラジアル動圧発生溝３０はヘリングボーン形状にされる。ラジアル動圧発生溝３０はスパイラル形状または別の形状であってもよい。スリーブ１５は、金属を主成分とする粉末を焼結して形成される。本実施の形態においては、スリーブ１５は、鉄を主成分とする粉末を焼結後、表面に四酸化三鉄の被膜が付着されて形成される。具体的にはスリーブ１５は粉末冶金工程によって形成された後、高温の水蒸気中に晒されて酸化膜が形成される。寸法精度の高い同形状のスリーブを大量生産しやすい点で有利である。スリーブ１５は、所望の仕様を満足するように別の材料又は別の製造方法により形成されてもよい。
【００２６】
ハウジング１３は、スリーブ１５の少なくとも一部を収納している。ハウジング１３は、環囲壁部１３ａと底部１３ｂとフランジ部１３ｃとを含んでいる。環囲壁部１３ａはスリーブ１５を環囲する。底部１３ｂは環囲壁部１３ａの下側の端部を塞ぐ。フランジ部１３ｃは、環囲壁部１３ａのハブ２８側端に半径方向外側に突出して設けられる。本実施の形態においては、ハウジング１３は、ＪＩＳ名ＳＵＳ３０３のステンレス板から環囲壁部１３ａと底部１３ｂとフランジ部１３ｃとがプレス加工により一体に形成される。ハウジング１３は、所望の仕様を満足するように別の材料又は別の製造方法により形成されてもよい。ハウジング１３は、金属板をプレス加工した後、切削加工して形成してもよい。所望の形状を高い精度で形成することができる。また、無電解ニッケルメッキ等の表面処理が施されてもよい。ハウジング１３は、ベース４の軸受孔４ａに接着固定される。
【００２７】
本実施の形態においては、回転機器１００は固定側リング部材２７と円盤部材１９とを含む。固定側リング部材２７は、略リング形状でハウジング１３を環囲して固定される。固定側リング部材２７は、環囲壁部１３ａの外周面１３ａａに接着固定される。固定側リング部材２７は、締り嵌め等の別の方法により固定されてもよい。固定側リング部材２７の上面２７ｂとフランジ部１３ｃの下面１３ｃｂの間には空間が形成される。円盤部材１９は、当該空間でハブ２８と一体に回転する。固定側リング部材２７は、金属材料や樹脂材料で形成することができる。例えば、固定側リング部材２７は、ステンレス材料を切削加工して形成することができる。固定側リング部材２７は、ハウジング１３と同じ材料で形成してもよい。固定側リング部材２７の外周面２７ａは、下向きに徐々に縮形している。
【００２８】
円筒部材２０は、略円筒状である。円筒部材２０は、ハブ２８の内側円筒部２８ｂの内周面２８ｂａに接着固定される。円筒部材２０の内周面２０ａは、下側に向かって徐々に縮径している。円筒部材２０は、ＪＩＳ名ＳＵＳ３０３やＳＵＳ４３０Ｆ等のステンレス材料から切削加工により形成される。円筒部材２０は、所望の仕様を満足するように別の金属材料や樹脂材料又は別の製造方法により形成されてもよい。
【００２９】
円筒部材２０と固定側リング部材２７とには、外周面２７ａと内周面２０ａとの隙間が下方向に向かって徐々に広がる隙間である、キャピラリーシール４２が形成される。キャピラリーシール４２は、毛細管現象により潤滑剤４０の漏れ出しを抑制する。固定側リング部材２７と円筒部材２０とは、外周面２７ａと内周面２０ａとの間に潤滑剤４０の気液界面４１が設けられる。潤滑剤４０の気液界面４１は、固定側リング部材２７の外周面２７ａと円筒部材２０の内周面２０ａとに接する。キャピラリーシール４２の出口付近には発油剤が付着される。漏れ出した潤滑剤４０が当該発油剤に弾かれて気液界面４１に戻ることにより潤滑剤４０の減耗を抑制しうる。
【００３０】
ハブ２８の内側円筒部２８ｂの内周面２８ｂａには、円盤部材１９が接着固定される。円盤部材１９は、フランジ部１３ｃのベース４側の空間でハブ２８と一体に回転する。円盤部材１９の上面１９ａの一部は、ハブ２８の下面２８ｅに接している。円盤部材１９は、ＪＩＳ名ＳＵＳ３０３やＳＵＳ４３０Ｆ等のステンレス材料から切削加工により円筒部材２０と一体に形成される。円盤部材１９は、所望の仕様を満足するように別の金属材料や樹脂材料又は別の製造方法により形成されてもよい。円盤部材１９と円筒部材２０とは別々に形成されてもよい。円盤部材１９と円筒部材２０とは分離してハブ２８に固定されてもよい。
【００３１】
ハブ２８のベース４側の下面２８ｆと、フランジ部１３ｃのハブ２８側の上面１３ｃａと、フランジ部１３ｃのベース４側の下面１３ｃｂと、円盤部材１９のハブ２８側の上面１９ａと、円盤部材１９のベース４側の下面１９ｂと、固定側リング部材２７のハブ２８側の上面２７ｂと、の少なくともいずれかにはスラスト動圧を発生するスラスト動圧発生溝が形成される。スラスト動圧発生溝はスパイラル形状に形成される。スラスト動圧発生溝はヘリングボーン形状又はその他の別の形状であってもよい。スラスト動圧発生溝は潤滑剤４０にスラスト方向の動圧を発生する。スラスト動圧は、回転体６を非接触で固定体７からスラスト方向に支持する。
【００３２】
回転機器１００は、スリーブ１５の上端面１５ｃと下端面１５ｄとを連通する連通路ＢＰを含む。連通路ＢＰには潤滑剤４０が満たされる。連通路ＢＰはスリーブ１５の上端面１５ｃと下端面１５ｄとの圧力差を小さくする。連通路ＢＰは、スリーブ１５の外周面１５ｂに軸方向の溝である溝部１５ｅとして形成される。連通路ＢＰは、スリーブ１５を上下に貫通する孔として形成してもよい。連通路ＢＰの内側表面が腐食して膨潤することがある。当該膨潤することにより、最悪の場合に連通路ＢＰが詰まることがある。これに対応して、連通路ＢＰの内側表面には、腐食を防止する表面処理が施される。本実施の形態においては、スリーブ１５は鉄を主成分とする焼結金属から形成され、溝部１５ｅの表面に四酸化三鉄の被膜が形成される。
【００３３】
スリーブ１５は焼結体であるから内部に表面と連通する空孔を有することがある。温度上昇により焼結体が膨張すると当該空孔も膨張して、表面の潤滑剤４０を吸い込む。この結果、ラジアル動圧発生溝３０の周辺などに存在する潤滑剤４０の量が減少する。潤滑剤４０の量が減少すると動圧の発生が不安定になり、回転体６の正常な回転の障害となることがある。これに対応して、ハウジング１３の内部に潤滑剤４０の溜まり部１７が設けられる。回転体６と固定体７とに介在する潤滑剤４０の総量が多くなるから、潤滑剤４０がスリーブ１５に吸収されることによる影響が相対的に小さくなる。具体的には、ハウジング１３の環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂには、スリーブ１５が挿入された状態でスリーブ１５の下端面１５ｄと軸方向に対向するように半径方向内側に突出した段状である段部１３ｆが設けられる。段部１３ｆの半径方向内側の領域には潤滑剤４０を保持する溜まり部１７が設けられる。段部１３ｆはプレス加工などの塑性加工により形成されうる。段部１３ｆは、環囲壁部１３ａが形成された後、連続して加工して形成することにより加工の手間が少なくて済む。段部１３ｆは下端面１５ｄの少なくとも一部と接するように設けられてもよい。スリーブ１５の軸方向の位置決めが容易になる。
【００３４】
固定側リング２７の上面２７ｂがフランジ部１３ｃの下面１３ｃｂに接近しすぎると、上面２７ｂが円盤部材１９の下面１９ｂに接触して正常な回転を妨げることがある。これに対応して、固定側リング２７の軸方向の移動を規制する手段が設けられる。具体的には、ハウジング１３の環囲壁部１３ａの外周面に半径方向外側に突出した突部１３ｈが設けられる。ハウジング１３の突部１３ｈは、固定側リング２７に貫挿された状態で固定側リング２７のハブ２８側の上面２７ｂと接する。突部１３ｈはプレス加工などの塑性加工により形成される。突部１３ｈは、環囲壁部１３ａが形成された後、連続して加工することにより加工の手間が少なくて済む。
【００３５】
スリーブ１５を環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂに挿入する際の挿入抵抗が大きすぎると、スリーブ１５が傾いて固定されることがある。これに対応して、環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂは挿入抵抗を小さくする手段が設けられる。具体的には、ハウジング１３の環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂにハブ２８側に向かって徐々に拡径する傾斜が設けられる。この結果、スリーブ１５の挿入抵抗が小さくなるからスリーブ１５の傾きが抑制される。
【００３６】
また、環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂの周方向の表面粗度が小さいと、環囲壁部１３ａの中におけるスリーブ１５の回転強度が小さくなることがある。当該回転強度が小さいとスリーブ１５が環囲壁部１３ａから外れて、正常な回転を妨げることがある。一方で、内周面１３ａｂの軸方向の表面粗度が大きいと、スリーブ１５の挿入抵抗が大きくなり、スリーブ１５が傾いて固定されることがある。つまり、回転方向の表面粗度は大きい方が好ましく、軸方向の表面粗度は小さい方が好ましい。このため本実施の形態においては、環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂは、軸方向に測定した表面粗度が周方向に測定した表面粗度より小さく形成される。この結果、スリーブ１５の回転強度の低下を抑制しながら、スリーブ１５の挿入抵抗を小さくしうる。
【００３７】
なお本実施の形態においては、環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂは、軸方向に測定した表面粗度が底部１３ｂのハブ２８側上面を周方向に測定した表面粗度より小さく形成される。
【００３８】
ハウジング１３の底部１３ｂの肉厚が薄すぎると、回転機器１００を製造する際に、底部１３ｂが製造設備等に衝突した場合に変形を生じ易くなる。環囲壁部１３ａの底部１３ｂが変形すると正常な回転を妨げることがある。一方で、ハウジング１３の環囲壁部１３ａの厚みが厚くなると、その分だけ回転機器の外形が大きくなる。このため本実施の形態においては、ハウジング１３は、底部１３ｂの軸方向厚み寸法が環囲壁部１３ａの半径方向厚み寸法より大きく形成される。底部１３ｂが変形する可能性を軽減しながら回転機器の外形が大きくなることを抑制しうる。なお、環囲壁部１３ａの半径方向厚み寸法とは突部１３ｈを除いた部分の半径方向厚み寸法をいう。
【００３９】
ハウジング１３のフランジ部１３ｃの肉厚が薄すぎると、フランジ部１３ｃがハブ２８に衝突した場合に変形を生じ易くなる。フランジ部１３ｃが変形すると正常な回転を妨げることがある。このため本実施の形態においては、ハウジング１３は、フランジ部１３ｃの軸方向の厚み寸法が環囲壁部１３ａの半径方向厚み寸法より大きく形成される。フランジ部１３ｃが変形する可能性を軽減しうる。
【００４０】
ハウジング１３の環囲壁部１３ａの肉厚が厚すぎると、その分回転機器の外形が大きくなる。逆に、回転機器の外形が一定の場合には、スリーブ１５の周壁が薄く形成されることが一般的である。当該周壁が薄くなると、スリーブ１５がハウジング１３に挿入される際に、スリーブ１５の内周面１５ａに形成されたラジアル動圧発生溝３０に変形を生じる懸念がある。このため本実施の形態においては、ハウジング１３は、環囲壁部１３ａの半径方向厚み寸法がスリーブ１５の半径方向厚み寸法より小さく形成される。ラジアル動圧発生溝３０の変形が軽減されうる。
【００４１】
ハウジング１３は、環囲壁部１３ａの肉厚を薄くすると、ベース４の軸受孔４ａに挿入される際に変形を生じる懸念がある。このため本実施の形態においては、ハウジング１３の環囲壁部１３ａは底部１３ｂより硬く形成される。またハウジング１３は、環囲壁部１３ａがスリーブ１５より硬く形成される。例えば、環囲壁部１３ａに底部１３ｂより大きな応力を加えて加工してもよい。環囲壁部１３ａの変形の懸念を軽減できる。
【００４２】
以上、実施の形態に係る回転機器１００の構成と動作について説明した。これら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。
【００４３】
実施の形態では、マグネット２１がステータコア１１の外側に位置する、いわゆるアウターロータ型の場合について説明したが、これに限られない。たとえばマグネットがステータコアの内側に位置する、いわゆるインナーロータ型であってもよい。
【００４４】
実施の形態では、ステータコア１１に積層した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。
【符号の説明】
【００４５】
４ ベース、 ６ 回転体、 ７ 固定体、 ８ 記録ディスク、 １０ データリード／ライト部、 １３ ハウジング、 １３ｆ 段部、 １３ｈ 突部、 １４ スイングアーム、 １５ スリーブ、 １５ｅ 溝部、 １６ ボイスコイルモータ、 １７ 溜まり部、１８ ピボットアセンブリ、 １９ 円盤部材、 ２０ 円筒部材、２６ シャフト、 ２７ 固定側リング部材、 ２８ ハブ、 ４０ 潤滑剤、 ４１ 気液界面、 ４２キャピラリーシール、 ＢＰ 連通路、 Ｒ 回転軸、 Ｓ ヘッド回転軸、 １００ 回転機器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリーブとハウジングとを有する流体軸受け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。このような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、持ち運びに有利な軽量化や薄型化が求められている。
【０００３】
このような電子機器に搭載される回転機器としては、記録ディスクが搭載されるべきハブと一体で回転するシャフトを回転自在に収納する円筒部材を備えたものがある。このような回転機器では、円筒部材中の流体に動圧を発生させて、シャフトをこの動圧で非接触で支持する。（例えば特許文献１、２、３）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８８５１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４４６２６号公報
【特許文献３】特開２００６−２３４１６１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回転機器では、スリーブの外周に張り出しているフランジ部と、ハブの内周に張り出している内側張出部材とが設けられている。フランジ部と内側張出部材とは、回転機器が衝撃を受けた際にハブが軸方向に抜けないように作用する。
【０００６】
回転機器を軽量化する方法として、スリーブなどの構成部材を焼結金属から形成するものがある。焼結金属は、金属を主成分とする粉末を圧縮成型した後、高温で焼き固めて形成される。したがって焼結金属は内部に空孔を有する。この結果、焼結金属は空孔の分だけ軽量になる。しかし一方で、焼結金属は空孔の分だけ機械的強度が小さくなる。
【０００７】
発明者は、焼結金属から形成したスリーブを搭載した特許文献１の記載の回転機器に衝撃を加えた場合についてシミュレーションを実施した。この結果、回転機器に衝撃を加えると内側張出部材がフランジ部に衝突し、この際にフランジ部が変形することが確認された。また、回転機器の薄型化のためにフランジ部を薄く形成すると、フランジ部の強度は低くなり、一層耐衝撃性が低下する懸念がある。つまりフランジ部の変形を抑制することが、回転機器の軽量化または薄型化の課題であると認識された。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は軽量化または薄型化に好適な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、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たシャフトと、を有する回転体と、前記シャフトを環囲して回転自在に支持するスリーブと、前記スリーブを環囲して固定するハウジングと、前記ハウジングを固定するベースと、を有する固定体と、を備える。
前記回転体と前記固定体とに連続して潤滑剤が介在している。前記スリーブは、焼結金属から形成され、前記ハウジングは、前記スリーブを環囲する環囲壁部と、前記環囲壁部の前記ハブ側の端から半径方向外側に突出しているフランジ部と、前記環囲壁部の前記ベース側の端を塞いでいる底部と、がプレス加工により一体に形成される。
【００１０】
この態様によると、フランジ部が環囲壁部と一体でプレス加工により形成されるから、フランジ部を薄く形成してもフランジ部の強度の低下を抑制できる。
【００１１】
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】
【００１２】
本発明によれば、軽量化または薄型化に好適な回転機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態に係る回転機器を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のうちハウジングの周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。 実施の形態に係る回転機器は、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られる。
【００１５】
図１は、実施の形態に係る回転機器１００を示す図である。なお、図１は、内部構成を露出させるために、トップカバー（不図示）を外した状態の回転機器１００の上面図である。回転機器１００は、記録ディスク８と、記録ディスク８を載置するハブ２８と、ハブ２８に固定されたシャフト２６と、を含む。記録ディスク８はハブ２８の回転と一体に回転する。回転機器１００は、回転しないベース４と、データリード／ライト部１０と、トップカバーと当該トップカバーを固定する複数のねじ（不図示）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。
【００１６】
記録ディスク８は、直径が６５ｍｍのガラス製の２．５インチ型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。ハブ２８は２枚の記録ディスク８を搭載する。
ベース４は、回転機器１００の底部を形成する底板部４ａと、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。
【００１７】
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、記録ディスク８にデータを記録し、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。
【００１８】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。回転機器１００は、回転しない固定体７と、回転する回転体６と、固定体７と回転体６とに介在する潤滑剤４０と、を備えている。固定体７は、ベース４、ハウジング１３、スリーブ１５、ステータコア１１、コイル１２、固定側リング２７を含む。ステータコア１１には、コイル１２が巻きつけられている。回転体６は、シャフト２６、ハブ２８、円盤部材１９、円筒部材２０、マグネット２１を含む。なお、以下の説明では、全体として、便宜上、図２におけるベース４を基準にハブ２８の設けられる方向を上と表現するとともに、反対の方向を下と表現する。
【００１９】
ベース４は、中心部分の軸受孔４ａと、軸受孔４ａを囲むように設けられた円筒部４ｂとを有する。ベース４は、軸受孔４ａにハウジング１３を固定して支持する。ハウジング１３を環囲する円筒部４ｂの外周側には、ステータコア１１が接着固定される。ベース４は、アルミダイキャストを切削加工して形成される。ベース４は、アルミ板またはニッケルメッキを施した鉄板をプレス加工して形成されてもよい。ベース４は、所望の仕様を満足するように別の材料又は別の製造方法により形成されてもよい。
【００２０】
ステータコア１１は、ケイ素鋼板等の磁性材を積層して形成される。ステータコア１１の表面には、電着塗装や粉体塗装等による絶縁コーティングが施される。ステータコア１１は、円環部と当該円環部から外方向に突出する９極の突極（図示せず）を有する。ステータコア１１は、所望の仕様を満足するように別の突極数であってもよい。各突極には、コイル１２が巻回されている。コイル１２の巻き線端末は、ベース４の底面に配設された所定の駆動回路（図示せず）に接続される。コイル１２に駆動回路から３相の略正弦波状の電流がコイル１２に通電される。
【００２１】
ハブ２８は、中心部分に設けられた中心孔２８ａと、当該中心孔２８ａを囲むように設けられた内側円筒部２８ｂと、当該内側円筒部２８ｂの外側に配設される外側円筒部２８ｃと、外側円筒部２８ｃの下端にハブ２８の半径方向に外延されたハブ外延部２８ｄとを含んでいる。ハブ２８は、略カップ状の形状に形成される。ハブ２８は軟磁性を有する。ハブ２８は、ＪＩＳ名ＳＵＳ４３０Ｆ等の鉄鋼材料が用いられる。ハブ２８は、鉄鋼板をプレス加工あるいは切削加工することにより形成される。ハブ２８は、所望の仕様を満足するように別の材料又は別の製造方法により形成されてもよい。ハブ２８の外側円筒部２８ｃの外周面には、記録ディスク８の中心孔が係合する。ハブ２８のハブ外延部２８ｄには、記録ディスク８が載置される。
【００２２】
シャフト２６は略円筒形状である。シャフト２６は、ＪＩＳ名ＳＵＳ４２０Ｊ２等のステンレス材料で形成される。シャフト２６は、所望の仕様を満足するように別の材料により形成されてもよい。シャフト２６は、上端側にネジ孔２６ａが形成される。ネジ孔２６ａにクランパー（不図示）の中心穴を貫通してねじが螺合されることによって、クランパーがシャフト２６の上端に固定される。クランパーの外周部は記録ディスク８を押さえる。シャフト２６は、ハブ２８の中心孔２８ａに締り嵌めにより固定される。シャフト２６は、所望の仕様を満足するように接着などの別の製造方法により固定されてもよい。シャフト２６の上端部には、段状にされた段部２６ｃが設けられている。ハブ２８の中心孔２８ａの下端は、当該段部２６ｃに接するように固定される。ハブ２８は、段部２６ｃにより軸方向の移動を規制される。なお、軸方向とは回転軸Ｒに沿った方向をいう。ハブ２８は、所定の直角度でシャフト２６と一体化される。シャフト２６の先端部側は、スリーブ１５の内周面１５ａに収納される。
【００２３】
マグネット２１は、略リング形状である。マグネット２１は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジウム−鉄−ボロン）系の材料で形成される。マグネット２１の表面は、電着塗装やスプレー塗装が施される。マグネット２１は、ハブ２８の外側円筒部２８ｃの内周面に接着固着される。マグネット２１の内周面には１２極の磁極を備える。マグネット２１は、所望の仕様を満足するように別の極数を備えてもよい。マグネット２１は、ベース４に固定されたステータコア１１の外周面を環囲している。マグネット２１の内周面とステータコア１１の外周面との間には隙間が形成される。当該隙間は、例えば０．２〜０．８ｍｍである。
【００２４】
コイル１２に駆動回路から電流が通電されることにより、ステータコア１１の突極に、駆動磁界を発生する。当該駆動磁界とマグネット２１の磁極の磁界との相互作用により、回転駆動力が生じる。この回転駆動力により、ハブ２８は、シャフト２６と一体に回転する。そして、ハブ２８は、記録ディスク８を回転させる。
【００２５】
図３は、図２のハウジング１３の周辺を拡大した断面図である。
スリーブ１５は円筒形状である。スリーブ１５は、接着または圧入により、ハウジング１３の内周面１３ａｂに固定される。スリーブ１５は、内周面１５ａにシャフト２６を収納する。スリーブ１５の内周面１５ａにラジアル動圧発生溝３０が形成される。ラジアル動圧発生溝３０は、スリーブ１５の内周面１５ａの代わりにシャフト２６の外周面２６ｂに形成されてもよい。ラジアル動圧発生溝３０は、シャフト２６とスリーブ１５が相対的に回転することにより、潤滑剤４０にラジアル動圧を発生する。ラジアル動圧発生溝３０はヘリングボーン形状にされる。ラジアル動圧発生溝３０はスパイラル形状または別の形状であってもよい。スリーブ１５は、金属を主成分とする粉末を焼結して形成される。本実施の形態においては、スリーブ１５は、鉄を主成分とする粉末を焼結後、表面に四酸化三鉄の被膜が付着されて形成される。具体的にはスリーブ１５は粉末冶金工程によって形成された後、高温の水蒸気中に晒されて酸化膜が形成される。寸法精度の高い同形状のスリーブを大量生産しやすい点で有利である。スリーブ１５は、所望の仕様を満足するように別の材料又は別の製造方法により形成されてもよい。
【００２６】
ハウジング１３は、スリーブ１５の少なくとも一部を収納している。ハウジング１３は、環囲壁部１３ａと底部１３ｂとフランジ部１３ｃとを含んでいる。環囲壁部１３ａはスリーブ１５を環囲する。底部１３ｂは環囲壁部１３ａの下側の端部を塞ぐ。フランジ部１３ｃは、環囲壁部１３ａのハブ２８側端に半径方向外側に突出して設けられる。本実施の形態においては、ハウジング１３は、ＪＩＳ名ＳＵＳ３０３のステンレス板から環囲壁部１３ａと底部１３ｂとフランジ部１３ｃとがプレス加工により一体に形成される。ハウジング１３は、所望の仕様を満足するように別の材料又は別の製造方法により形成されてもよい。ハウジング１３は、金属板をプレス加工した後、切削加工して形成してもよい。所望の形状を高い精度で形成することができる。また、無電解ニッケルメッキ等の表面処理が施されてもよい。ハウジング１３は、ベース４の軸受孔４ａに接着固定される。
【００２７】
本実施の形態においては、回転機器１００は固定側リング部材２７と円盤部材１９とを含む。固定側リング部材２７は、略リング形状でハウジング１３を環囲して固定される。固定側リング部材２７は、環囲壁部１３ａの外周面１３ａａに接着固定される。固定側リング部材２７は、締り嵌め等の別の方法により固定されてもよい。固定側リング部材２７の上面２７ｂとフランジ部１３ｃの下面１３ｃｂの間には空間が形成される。円盤部材１９は、当該空間でハブ２８と一体に回転する。固定側リング部材２７は、金属材料や樹脂材料で形成することができる。例えば、固定側リング部材２７は、ステンレス材料を切削加工して形成することができる。固定側リング部材２７は、ハウジング１３と同じ材料で形成してもよい。固定側リング部材２７の外周面２７ａは、下向きに徐々に縮形している。
【００２８】
円筒部材２０は、略円筒状である。円筒部材２０は、ハブ２８の内側円筒部２８ｂの内周面２８ｂａに接着固定される。円筒部材２０の内周面２０ａは、下側に向かって徐々に縮径している。円筒部材２０は、ＪＩＳ名ＳＵＳ３０３やＳＵＳ４３０Ｆ等のステンレス材料から切削加工により形成される。円筒部材２０は、所望の仕様を満足するように別の金属材料や樹脂材料又は別の製造方法により形成されてもよい。
【００２９】
円筒部材２０と固定側リング部材２７とには、外周面２７ａと内周面２０ａとの隙間が下方向に向かって徐々に広がる隙間である、キャピラリーシール４２が形成される。キャピラリーシール４２は、毛細管現象により潤滑剤４０の漏れ出しを抑制する。固定側リング部材２７と円筒部材２０とは、外周面２７ａと内周面２０ａとの間に潤滑剤４０の気液界面４１が設けられる。潤滑剤４０の気液界面４１は、固定側リング部材２７の外周面２７ａと円筒部材２０の内周面２０ａとに接する。キャピラリーシール４２の出口付近には発油剤が付着される。漏れ出した潤滑剤４０が当該発油剤に弾かれて気液界面４１に戻ることにより潤滑剤４０の減耗を抑制しうる。
【００３０】
ハブ２８の内側円筒部２８ｂの内周面２８ｂａには、円盤部材１９が接着固定される。円盤部材１９は、フランジ部１３ｃのベース４側の空間でハブ２８と一体に回転する。円盤部材１９の上面１９ａの一部は、ハブ２８の下面２８ｅに接している。円盤部材１９は、ＪＩＳ名ＳＵＳ３０３やＳＵＳ４３０Ｆ等のステンレス材料から切削加工により円筒部材２０と一体に形成される。円盤部材１９は、所望の仕様を満足するように別の金属材料や樹脂材料又は別の製造方法により形成されてもよい。円盤部材１９と円筒部材２０とは別々に形成されてもよい。円盤部材１９と円筒部材２０とは分離してハブ２８に固定されてもよい。
【００３１】
ハブ２８のベース４側の下面２８ｆと、フランジ部１３ｃのハブ２８側の上面１３ｃａと、フランジ部１３ｃのベース４側の下面１３ｃｂと、円盤部材１９のハブ２８側の上面１９ａと、円盤部材１９のベース４側の下面１９ｂと、固定側リング部材２７のハブ２８側の上面２７ｂと、の少なくともいずれかにはスラスト動圧を発生するスラスト動圧発生溝が形成される。スラスト動圧発生溝はスパイラル形状に形成される。スラスト動圧発生溝はヘリングボーン形状又はその他の別の形状であってもよい。スラスト動圧発生溝は潤滑剤４０にスラスト方向の動圧を発生する。スラスト動圧は、回転体６を非接触で固定体７からスラスト方向に支持する。
【００３２】
回転機器１００は、スリーブ１５の上端面１５ｃと下端面１５ｄとを連通する連通路ＢＰを含む。連通路ＢＰには潤滑剤４０が満たされる。連通路ＢＰはスリーブ１５の上端面１５ｃと下端面１５ｄとの圧力差を小さくする。連通路ＢＰは、スリーブ１５の外周面１５ｂに軸方向の溝である溝部１５ｅとして形成される。連通路ＢＰは、スリーブ１５を上下に貫通する孔として形成してもよい。連通路ＢＰの内側表面が腐食して膨潤することがある。当該膨潤することにより、最悪の場合に連通路ＢＰが詰まることがある。これに対応して、連通路ＢＰの内側表面には、腐食を防止する表面処理が施される。本実施の形態においては、スリーブ１５は鉄を主成分とする焼結金属から形成され、溝部１５ｅの表面に四酸化三鉄の被膜が形成される。
【００３３】
スリーブ１５は焼結体であるから内部に表面と連通する空孔を有することがある。温度上昇により焼結体が膨張すると当該空孔も膨張して、表面の潤滑剤４０を吸い込む。この結果、ラジアル動圧発生溝３０の周辺などに存在する潤滑剤４０の量が減少する。潤滑剤４０の量が減少すると動圧の発生が不安定になり、回転体６の正常な回転の障害となることがある。これに対応して、ハウジング１３の内部に潤滑剤４０の溜まり部１７が設けられる。回転体６と固定体７とに介在する潤滑剤４０の総量が多くなるから、潤滑剤４０がスリーブ１５に吸収されることによる影響が相対的に小さくなる。具体的には、ハウジング１３の環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂには、スリーブ１５が挿入された状態でスリーブ１５の下端面１５ｄと軸方向に対向するように半径方向内側に突出した段状である段部１３ｆが設けられる。段部１３ｆの半径方向内側の領域には潤滑剤４０を保持する溜まり部１７が設けられる。段部１３ｆはプレス加工などの塑性加工により形成されうる。段部１３ｆは、環囲壁部１３ａが形成された後、連続して加工して形成することにより加工の手間が少なくて済む。段部１３ｆは下端面１５ｄの少なくとも一部と接するように設けられてもよい。スリーブ１５の軸方向の位置決めが容易になる。
【００３４】
固定側リング２７の上面２７ｂがフランジ部１３ｃの下面１３ｃｂに接近しすぎると、上面２７ｂが円盤部材１９の下面１９ｂに接触して正常な回転を妨げることがある。これに対応して、固定側リング２７の軸方向の移動を規制する手段が設けられる。具体的には、ハウジング１３の環囲壁部１３ａの外周面に半径方向外側に突出した突部１３ｈが設けられる。ハウジング１３の突部１３ｈは、固定側リング２７に貫挿された状態で固定側リング２７のハブ２８側の上面２７ｂと接する。突部１３ｈはプレス加工などの塑性加工により形成される。突部１３ｈは、環囲壁部１３ａが形成された後、連続して加工することにより加工の手間が少なくて済む。
【００３５】
スリーブ１５を環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂに挿入する際の挿入抵抗が大きすぎると、スリーブ１５が傾いて固定されることがある。これに対応して、環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂは挿入抵抗を小さくする手段が設けられる。具体的には、ハウジング１３の環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂにハブ２８側に向かって徐々に拡径する傾斜が設けられる。この結果、スリーブ１５の挿入抵抗が小さくなるからスリーブ１５の傾きが抑制される。
【００３６】
また、環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂの周方向の表面粗度が小さいと、環囲壁部１３ａの中におけるスリーブ１５の回転強度が小さくなることがある。当該回転強度が小さいとスリーブ１５が環囲壁部１３ａから外れて、正常な回転を妨げることがある。一方で、内周面１３ａｂの軸方向の表面粗度が大きいと、スリーブ１５の挿入抵抗が大きくなり、スリーブ１５が傾いて固定されることがある。つまり、回転方向の表面粗度は大きい方が好ましく、軸方向の表面粗度は小さい方が好ましい。このため本実施の形態においては、環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂは、軸方向に測定した表面粗度が周方向に測定した表面粗度より小さく形成される。この結果、スリーブ１５の回転強度の低下を抑制しながら、スリーブ１５の挿入抵抗を小さくしうる。
【００３７】
なお本実施の形態においては、環囲壁部１３ａの内周面１３ａｂは、軸方向に測定した表面粗度が底部１３ｂのハブ２８側上面を周方向に測定した表面粗度より小さく形成される。
【００３８】
ハウジング１３の底部１３ｂの肉厚が薄すぎると、回転機器１００を製造する際に、底部１３ｂが製造設備等に衝突した場合に変形を生じ易くなる。環囲壁部１３ａの底部１３ｂが変形すると正常な回転を妨げることがある。一方で、ハウジング１３の環囲壁部１３ａの厚みが厚くなると、その分だけ回転機器の外形が大きくなる。このため本実施の形態においては、ハウジング１３は、底部１３ｂの軸方向厚み寸法が環囲壁部１３ａの半径方向厚み寸法より大きく形成される。底部１３ｂが変形する可能性を軽減しながら回転機器の外形が大きくなることを抑制しうる。なお、環囲壁部１３ａの半径方向厚み寸法とは突部１３ｈを除いた部分の半径方向厚み寸法をいう。
【００３９】
ハウジング１３のフランジ部１３ｃの肉厚が薄すぎると、フランジ部１３ｃがハブ２８に衝突した場合に変形を生じ易くなる。フランジ部１３ｃが変形すると正常な回転を妨げることがある。このため本実施の形態においては、ハウジング１３は、フランジ部１３ｃの軸方向の厚み寸法が環囲壁部１３ａの半径方向厚み寸法より大きく形成される。フランジ部１３ｃが変形する可能性を軽減しうる。
【００４０】
ハウジング１３の環囲壁部１３ａの肉厚が厚すぎると、その分回転機器の外形が大きくなる。逆に、回転機器の外形が一定の場合には、スリーブ１５の周壁が薄く形成されることが一般的である。当該周壁が薄くなると、スリーブ１５がハウジング１３に挿入される際に、スリーブ１５の内周面１５ａに形成されたラジアル動圧発生溝３０に変形を生じる懸念がある。このため本実施の形態においては、ハウジング１３は、環囲壁部１３ａの半径方向厚み寸法がスリーブ１５の半径方向厚み寸法より小さく形成される。ラジアル動圧発生溝３０の変形が軽減されうる。
【００４１】
ハウジング１３は、環囲壁部１３ａの肉厚を薄くすると、ベース４の軸受孔４ａに挿入される際に変形を生じる懸念がある。このため本実施の形態においては、ハウジング１３の環囲壁部１３ａは底部１３ｂより硬く形成される。またハウジング１３は、環囲壁部１３ａがスリーブ１５より硬く形成される。例えば、環囲壁部１３ａに底部１３ｂより大きな応力を加えて加工してもよい。環囲壁部１３ａの変形の懸念を軽減できる。
【００４２】
以上、実施の形態に係る回転機器１００の構成と動作について説明した。これら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。
【００４３】
実施の形態では、マグネット２１がステータコア１１の外側に位置する、いわゆるアウターロータ型の場合について説明したが、これに限られない。たとえばマグネットがステータコアの内側に位置する、いわゆるインナーロータ型であってもよい。
【００４４】
実施の形態では、ステータコア１１に積層した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。
【符号の説明】
【００４５】
４ ベース、 ６ 回転体、 ７ 固定体、 ８ 記録ディスク、 １０ データリード／ライト部、 １３ ハウジング、 １３ｆ 段部、 １３ｈ 突部、 １４ スイングアーム、 １５ スリーブ、 １５ｅ 溝部、 １６ ボイスコイルモータ、 １７ 溜まり部、１８ ピボットアセンブリ、 １９ 円盤部材、 ２０ 円筒部材、２６ シャフト、 ２７ 固定側リング部材、 ２８ ハブ、 ４０ 潤滑剤、 ４１ 気液界面、 ４２キャピラリーシール、 ＢＰ 連通路、 Ｒ 回転軸、 Ｓ ヘッド回転軸、 １００ 回転機器。
【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ハブと、一端側が前記ハブに固定されたシャフトと、を有する回転体と、
前記シャフトを環囲して回転自在に支持するスリーブと、前記スリーブを環囲して固定するハウジングと、前記ハウジングを固定するベースと、を有する固定体と、を備え、
前記回転体と前記固定体とに連続して潤滑剤が介在し、
前記スリーブは、焼結金属から形成され、
前記ハウジングは、前記スリーブを環囲する環囲壁部と、前記環囲壁部の前記ハブ側の端から半径方向外側に突出しているフランジ部と、前記環囲壁部の前記ベース側の端を塞いでいる底部と、がプレス加工により一体に形成されることを特徴とする回転機器。
【請求項２】
前記固定体は、前記ハウジングを環囲して固定される固定側リング部材を含み、
前記回転体は、前記フランジ部と前記固定側リング部材との間の軸方向の空間で前記ハブと一体に回転する円盤部材を含み、
前記潤滑剤の気液界面は、前記固定側リング部材の外周面に接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】
前記回転体は、前記ハウジングを環囲して前記ハブと一体に回転する円筒部材を含み、
前記潤滑剤の気液界面は、前記円筒部材の内周面に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】
前記スリーブの外周面には回転軸に沿った方向の溝が設けられ、当該溝の表面には、四酸化三鉄の被膜が付着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】
前記ハウジングは、前記環囲壁部の内周面に前記スリーブが挿入された状態で前記スリーブの前記ベース側の端面と軸方向に対向するように半径方向内側に突出した段部が設けられ、
前記段部の半径方向内側の領域には前記潤滑剤が保持される溜まり部が設けられる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】
前記ハウジングは、前記環囲壁部の外周面に前記固定側リングに貫挿された状態で前記固定側リングの前記ハブ側上面と契合するように半径方向外側に突出した突部が設けら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７】
前記ハウジングの前記環囲壁部の内周面は、軸方向に測定した表面粗度が周方向に測定した表面粗度より小さく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】
前記ハウジングは、前記底部の軸方向厚み寸法が前記環囲壁部の半径方向厚み寸法より大きく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】
前記ハウジングは、前記環囲壁部の半径方向厚み寸法が前記スリーブの半径方向厚み寸法より小さく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】
前記ハウジングは、前記環囲壁部が前記底部より硬く形成される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たシャフトと、を有する回転体と、
前記シャフトを環囲して回転自在に支持するスリーブと、前記スリーブを環囲して固定するハウジングと、前記ハウジングを固定するベースと、を有する固定体と、を備え、
前記回転体と前記固定体とに連続して潤滑剤が介在し、
前記スリーブは、焼結金属から形成され、
前記ハウジングは、前記スリーブを環囲する環囲壁部と、前記環囲壁部の前記ハブ側の端から半径方向外側に突出しているフランジ部と、前記環囲壁部の前記ベース側の端を塞いでいる底部と、がプレス加工により一体に形成されることを特徴とする回転機器。
【請求項２】
前記固定体は、前記ハウジングを環囲して固定される固定側リング部材を含み、
前記回転体は、前記フランジ部と前記固定側リング部材との間の軸方向の空間で前記ハブと一体に回転する円盤部材を含み、
前記潤滑剤の気液界面は、前記固定側リング部材の外周面に接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】
前記回転体は、前記ハウジングを環囲して前記ハブと一体に回転する円筒部材を含み、
前記潤滑剤の気液界面は、前記円筒部材の内周面に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】
前記スリーブの外周面には回転軸に沿った方向の溝が設けられ、当該溝の表面には、四酸化三鉄の被膜が付着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】
前記ハウジングは、前記環囲壁部の内周面に前記スリーブが挿入された状態で前記スリーブの前記ベース側の端面と軸方向に対向するように半径方向内側に突出した段部が設けられ、
前記段部の半径方向内側の領域には前記潤滑剤が保持される溜まり部が設けられる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】
前記ハウジングは、前記環囲壁部の外周面に前記固定側リングに貫挿された状態で前記固定側リングの前記ハブ側上面と契合するように半径方向外側に突出した突部が設けら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７】
前記ハウジングの前記環囲壁部の内周面は、軸方向に測定した表面粗度が周方向に測定した表面粗度より小さく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】
前記ハウジングは、前記底部の軸方向厚み寸法が前記環囲壁部の半径方向厚み寸法より大きく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】
前記ハウジングは、前記環囲壁部の半径方向厚み寸法が前記スリーブの半径方向厚み寸法より小さく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】
前記ハウジングは、前記環囲壁部が前記底部より硬く形成される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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２３７３２７（Ｐ２０１２−２３７３２７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５０２４（Ｐ２０１１−１０５０２４）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（５０８１０００３３）アルファナテクノロジー株式会社 (100)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（５０８１０００３３）アルファナテクノロジー株式会社 (100)
【Ｆターム（参考）】
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