流体動圧軸受用回転体および流体動圧軸受用回転体の製造方法
【課題】回転体の薄型化を実現しつつも、安定した高速回転が可能な流体動圧軸受用回転体を提供する。
【解決手段】記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用の回転体２００であって、回転軸となる円柱部２２ａと当該円柱部２２ａの一端から半径方向外側に延設される張出部２２ｂとを一体形成した回転軸部２２と、張出部２２ｂの外周側端部に接続されると共に記録ディスクが載置されるべき載置座部２０ｃを有するハブ２０と、を含む。
【解決手段】記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用の回転体２００であって、回転軸となる円柱部２２ａと当該円柱部２２ａの一端から半径方向外側に延設される張出部２２ｂとを一体形成した回転軸部２２と、張出部２２ｂの外周側端部に接続されると共に記録ディスクが載置されるべき載置座部２０ｃを有するハブ２０と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体動圧軸受用回転体および流体動圧軸受用回転体の製造方法、特に回転体の薄型化を行いつつ回転精度の確保を可能にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器は膨大な量のデータを扱うようになり、記録装置としてハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの回転機器の搭載が進んでいる。このような電子機器に搭載される回転機器は、記録ディスクを安定的に高速回転させることにより膨大な量のデータのリード／ライトを実現している。そのためには、記録ディスクを載置する回転体を安定的に高速回転させる必要がある。回転体の高速回転を可能にする軸受として、流体動圧軸受の採用が盛んに行われている。この流体動圧軸受は、ステータの一部を構成するスリーブと回転体の一部を構成するシャフトとの間に潤滑剤が充填され、実質的にスリーブとシャフトが非接触状態で回転することにより回転体のスムーズな高速回転を実現している（例えば、特許文献１参照）。流体動圧軸受を採用する回転機器における回転体は、回転軸となるシャフトと記録ディスクを載置するハブとが主要部品とされ、製造コストの低減や製造のし易さを考慮してシャフトとハブが別部品として製造され、組立工程において圧入や接着等の方法により接合される構造が一般的であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９８５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転機器が搭載される電子機器は、性能の向上と共に小型化の要求も求められている。流体動圧軸受を採用する回転機器においても小型化、特に回転軸方向の薄型化が求められることが多い。ここで、上述したようにシャフトとハブを組立工程で接続する構造において、回転軸方向の薄型化を実現しようとする場合を考える。薄型化のために固定体の一部を構成するスリーブに収納されるシャフトの長さを短くするとシャフトの支持安定性が低下して回転時の偏心の原因なる虞がある。また、全体の薄型化のためにハブの薄型化が考えられるが、ハブの薄型化はシャフトと接続する場合の軸方向の接続代の短縮化を招くと共に、ハブとしての剛性の低下を招く。接続代の短縮化は、シャフトとハブの接続強度の低下や接続時の直角度の低下を招き、流体動圧軸受の回転体として安定した高速回転ができなくなってしまうという問題がある。また、ハブの接続代の部分だけシャフトの軸方向へ伸ばすことも考えられるが、延長した接続代の長さだけスリーブへ収納されるシャフトの長さが短くなり上述したシャフト短縮化と同様な問題が生じる。
【０００５】
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、回転体の薄型化を実現しつつも、安定した高速回転が可能な流体動圧軸受用回転体を提供することにある。また、そのような流体動圧軸受用回転体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の回転体は、記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用回転体であって、回転軸となる円柱部と当該円柱部の一端から半径方向外側に延設される張出部とを一体形成した回転軸部と、張出部の外周側端部に接続されると共に記録ディスクが載置されるべき載置座部を有するハブと、を含む。
【０００７】
この態様によると、回転軸部は、回転軸方向に延びる円柱部と回転軸に対して直角に延びる張出部とが一体形成されているので、円柱部と張出部の接続部分の強度確保や接合直角度の確保が容易にできる。また、円柱部と張出部を一体形成しているので、円柱部と張出部の接続代を大きくする必要がないので接続代に相当する部分を短くできる。その結果、支持安定性に影響する円柱部の長さを短くすることなく、接続代に相当する部分の薄型化により回転軸部の軸方向長さを短縮できる。つまり、回転体の薄型化ができる。一方、ハブを構成する載置座部は、張出部の外周側端部に接続される。この場合、張出部と載置座部を含むハブとの接続部分は、半径方向に延設される面をそれぞれオーバーラップさせることで広い接続面積を確保できるため、回転軸部とハブの接続強度を容易に確保できる。また、張出部とハブとの接続部分は、回転軸方向に薄くできるので回転体の回転軸方向の薄型化に寄与できる。なお、回転軸部とハブは、切削加工やプレス加工と研削加工、研磨加工等の併用によって作成することができる。また、回転軸部とハブは、接着剤や溶接等により接合できる。
【０００８】
本発明の別の態様は、流体動圧軸受用回転体の製造方法である。この方法は、記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用回転体の製造方法であって、回転軸となる円柱部と当該円柱部の一端から半径方向外側に延設される張出部と張出部の外周側端部で円柱部の回転軸方向に延設される円環部と円環部の一部に形成され半径方向外側に延設されて記録ディスクが載置されるべき載置座部とを一体的にプレス加工する工程と、プレス加工された円柱部と張出部と円環部と載置座部の加工寸法を調整する工程と、加工寸法の調整がなされた円柱部と張出部と円環部と載置座部の表面に表面コーティングを施す工程と、を含む。
【０００９】
この態様によると、円柱部と張出部と円環部と載置座部とが一体的にプレス加工により形成されるので、円柱部と張出部の接続部分の強度確保や接合直角度の確保が容易にできる。また、円柱部と張出部と円環部と載置座部の加工寸法の調整は、いずれかの部分を支持基準に定め研削や研磨加工等を行うことにより、全体の寸法精度を容易に確保できる。また、円柱部と張出部と円環部と載置座部に例えば、無電解ニッケルメッキ等の表面コーティングを施すことにより、素材からの発ガス防止ができると共に、表面保護、表面硬度の向上にも寄与できる。
【００１０】
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】
【００１１】
本発明によれば、回転体の薄型化を実現しつつも、回転体の強度や直角度を維持して安定した高速回転が可能な流体動圧軸受用回転体が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の流体動圧軸受用回転体を適用した回転機器の一例であるディスク駆動装置を示す上面図である。
【図２】図１の流体動圧軸受用回転体を適用したブラシレスモータの概略断面図である。
【図３】本実施形態の回転機器において、流体動圧軸受用回転体と共に利用されるステータコアの形状を説明する説明図である。
【図４】図３のステータコアの変形例を説明する説明図である。
【図５】本実施形態の流体動圧軸受用回転体の断面図である。
【図６】本実施形態の流体動圧軸受用回転体の他の構造の断面図である。
【図７】本実施形態の流体動圧軸受用回転体に固定ブラケットを接続した状態を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。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。
【００１４】
図１は、本実施形態の流体動圧軸受用回転体を適用した回転機器の一例であるディスク駆動装置１００の内部構成を説明する説明図である。なお、図１は、内部構成を露出させるためにカバーを取り外した状態を示している。
【００１５】
ベース部材１０の上面には、ブラシレスモータ１１４、アーム軸受部１１６、ボイスコイルモータ１１８等が載置される。ブラシレスモータ１１４は、回転軸を中心に回転すると共に記録ディスク１２０を搭載するハブ２０を有する。記録ディスク１２０は回転駆動させられることにより磁気的にデータを記録可能な媒体である。ブラシレスモータ１１４は、例えばスピンドルモータとすることができる。ブラシレスモータ１１４はＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相の駆動電流により駆動される。アーム軸受部１１６は、スイングアーム１２２を可動範囲ＡＢ内でスイング自在に支持する。ボイスコイルモータ１１８は外部からの制御データにしたがってスイングアーム１２２をスイングさせる。スイングアーム１２２の先端には磁気ヘッド１２４が取り付けられている。ディスク駆動装置１００が稼働状態にある場合、磁気ヘッド１２４はスイングアーム１２２のスイングに伴って記録ディスク１２０の表面を僅かな隙間を介して可動範囲ＡＢ内で移動し、データをリード／ライトする。なお、図１において、点Ａは記録ディスク１２０の最外周の記録トラックの位置に対応する点であり、点Ｂは記録ディスク１２０の最内周の記録トラックの位置に対応する点である。スイングアーム１２２は、ディスク駆動装置１００が停止状態にある場合には記録ディスク１２０の脇に設けられる待避位置に移動してもよい。
【００１６】
本実施形態において、記録ディスク１２０、スイングアーム１２２、磁気ヘッド１２４、ボイスコイルモータ１１８等のデータをリード／ライトする構造を全て含むものをディスク駆動装置と表現する場合もあるし、ＨＤＤと表現する場合もある。また、記録ディスク１２０を回転駆動する部分のみをディスク駆動装置と表現する場合もある。
【００１７】
図２は、本実施形態の流体動圧軸受用回転体を適用したブラシレスモータを含むディスク駆動装置１００の回転軸部２２の軸方向に沿う概略断面図である。ディスク駆動装置１００は、固定ユニットＳ、回転ユニットＲを含む。固定ユニットＳは、ベース部材１０、ステータコア１２、ハウジング１４、スリーブ１６を含む。回転ユニットＲは、ハブ２０、回転軸部２２、マグネット２４、スラスト部材２６を含む。ベース部材１０は、円筒部１０ａを含み、ハウジング１４は、溝１４ａ、底部１４ｂ、ハウジング筒部１４ｃ、ハウジング平坦部１４ｄを含む。スリーブ１６は、円筒部内周面１６ａ、周状張出部１６ｂ、スリーブ筒部１６ｃを含み、ステータコア１２には、コイル１８が巻きつけられている。本実施形態においてハブ２０と回転軸部２２は回転体２００を構成する。回転軸部２２は、回転軸となる円柱部２２ａと、この円柱部２２ａの一端から回転軸に対して実質的に直角方向である半径方向外側に延設される張出部２２ｂとが一体形成された形状である。また、ハブ２０は、中心孔２０ａ、円環部２０ｂ、載置座部２０ｃ、台座部２０ｄを含む。ハブ２０の中心孔２０ａの内周面と回転軸部２２の張出部２２ｂの外周面とが接着剤や溶接などの手段またはその組合せにより接合され、ハブ２０と回転軸部２２とは実質的に一体部品となり回転体２００を構成する。なお、回転体２００の詳細は後述する。以下の説明では、全体として、便宜上説明図に示された下方を下と、上方を上と表現する。
【００１８】
ベース部材１０は、中心部分の孔部１０ｂと、この孔部１０ｂを囲むように設けられた円筒部１０ａとを有する。ベース部材１０は、孔部１０ｂによってハウジング１４を保持する。また、ベース部材１０は、ハウジング１４を環囲する円筒部１０ａの外周側にステータコア１２を固着する。なお、ハウジング１４の外周側と、円筒部１０ａの内周側との間に環状の第１領域部４０が形成されている。第１領域部４０は、ベース部材１０の孔部１０ｂを囲むような形状を有する。ベース部材１０は、アルミダイキャストを切削加工するか、アルミ板をプレス加工またはプレス加工した鉄板にニッケルメッキを施して形成することができる。
【００１９】
ステータコア１２は、円筒部１０ａの外周面に固着される。ステータコア１２は、ケイ素鋼板等の磁性材が積層された後、表面に電着塗装や粉体塗装等による絶縁コーディングが施されて形成される。また、ステータコア１２は、図３に示すように、外方向に突出する複数の突極１２ａを有するリング状であり、各突極１２ａにはコイル１８が巻回されている。突極数は、例えばディスク駆動装置１００が３相駆動であれば９極とされる。突極１２ａは、コイル１８が巻かれる棒状体１２ｂと、棒状体１２ｂの径方向外側に設けられ、周方向に延在する歯部１２ｃとを有する。歯部１２ｃの外周面１２ｄは、円弧形状に形成される。
【００２０】
実施形態に係るディスク駆動装置１００は、小型化の要請に応じて駆動時に発生する振動を低減するため、トルクリップルおよびコギングトルクを小さくすることが好ましい。ディスク駆動装置１００では、コイル１８により形成される磁束と、マグネット２４の磁極との相互作用により駆動トルクが生成される。トルクリップルは、この駆動トルクに含まれる脈動成分であり、回転時のトルクの変動幅である。コギングトルクは、非通電状態で回転体２００を動かしたときに発生し、ステータコア１２の突極１２ａおよびマグネット２４の着磁の要因により発生する、脈動するトルクである。
【００２１】
実施形態に係るステータコア１２は、歯部１２ｃの周方向の端に位置する周端１２ｅが、歯部１２ｃの径方向最外端に位置する突端１２ｇを通る外接円１２ｆより径方向内側に位置するように形成される。周端１２ｅは、歯部１２ｃの周方向の端のとがった先端である。発明者らは、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、突極１２ａの歯部１２ｃの形状を様々に変化させたステータコア１２を作成し、コギングトルクおよびトルクリップルの変化を測定した。図４（ａ）に示すステータコア１２の歯部１２ｃは、その外周面１２ｄの全体が外接円１２ｆと同じ曲率半径となるように形成されている。図４（ｂ）に示すステータコア１２の歯部１２ｃは、図４（ａ）の歯部１２ｃの外周面１２ｄの端部を削った形状を有し、外周面１２ｄの中央部が外接円１２ｆと同じ曲率半径であるものの、歯部１２ｃの周端１２ｅが外接円１２ｆより径方向内側に位置する。図４（ｃ）の歯部１２ｃの周端１２ｅは、図４（ｂ）に比べてさらに外接円１２ｆより径方向内側に位置する。
【００２２】
非通電状態で回転体２００を回転させるとコイル１８に逆起電力が発生する。この逆起電力が正弦曲線に近いほど、コギングトルクおよびトルクリップルが低減され、駆動時に回転体２００が滑らかに回転することが可能となり、駆動時の振動を低減することができる。図４（ａ）〜図４（ｃ）の構造における逆起電力を比較すると、図４（ａ）の構成の場合の逆起電力が正弦曲線から最も乖離し、図４（ｃ）の構成の場合の逆起電力が正弦曲線に最も近い形状となった。つまり、周端１２ｅが、歯部１２ｃの径方向最外端に位置する突端１２ｇを通る外接円１２ｆより径方向内側に位置するように形成される程、コギングトルクおよびトルクリップルを低減して駆動時に発生する振動を低減することができることを発明者らは見いだした。
【００２３】
コイル１８の巻き線端末は、ベース部材１０の底面に配設されたＦＰＣ（フレキシブル基板）上に半田付けされている。引き出された線端末は解けないように接着剤で固定される。この固定は、超音波洗浄時等に線端末が共振し大きな振幅で振動し断線することを防止するためになされる。所定の駆動回路によりＦＰＣを通じて３相の略正弦波状の電流がコイル１８に通電されると、コイル１８はステータコア１２の突極に回転磁界を発生する。マグネット２４の駆動用磁極と、当該回転磁界との相互作用により回転駆動力が生じ、回転ユニットＲが回転する。
【００２４】
なお、リング状のマグネット２４の軸方向下端面と隙間を介して対向するベース部材１０上の位置に吸引プレート４４が固定されている。吸引プレート４４は、リング状の部材であり、軟磁性材料で例えば冷間圧延鋼板をプレスすることで形成される。吸引プレート４４はマグネット２４と間に軸方向の磁気的吸引力を生じる。つまり、吸引プレート４４は回転ユニットＲが回転時に受ける浮上力と逆方向の回転体吸引力を生じさせる。そして、回転ユニットＲの回転時に浮上力と回転体吸引力と回転ユニットに加わる重力とがバランスして周囲の部材と非接触で当該回転ユニットＲが回転するようにしている。
【００２５】
ハウジング１４は、円筒部１０ａの孔部１０ｂの内周面に接着または圧入により固着される。また、ハウジング１４は、スリーブ１６を環囲するハウジング筒部１４ｃと、張出部２２ｂ側の端部に設けられアキシャル方向の面を有するハウジング平坦部１４ｄと、ハウジング筒部１４ｃのうちのハウジング平坦部１４ｄとは反対側の端部を密閉する底部１４ｂとを結合した略カップ状をなす。このような形状によって、ハウジング１４は、スリーブ１６の下端を塞ぎ、かつスリーブ１６の上端を突出させるように配置する。なお、底部１４ｂとハウジング筒部１４ｃとが一体に形成されてもよく、底部１４ｂとハウジング筒部１４ｃとが別の部材として固着して形成されてもよい。ハウジング１４は、銅系の合金、粉末冶金による焼結合金、ステンレスのほか、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドなどのプラスチック材料によっても形成されてもよい。ハウジング１４にプラスチック材料を用いる場合は、ディスク駆動装置１００の静電気除去性能を確保するため、固有抵抗が１０の６乗（Ω・ｍ）以下となるよう、プラスチック材料にカーボン繊維を含ませて構成することが望ましい。
【００２６】
ハウジング１４の内周面には、アキシャル方向に延在する溝１４ａが形成されている。この溝１４ａは、ハウジング筒部１４ｃ内にスリーブ１６を嵌合させた際、ハウジング１４の両端面側を連結する連通孔となる。連通孔は、潤滑剤２８が充填されることによって連通路Ｉとなる。溝１４ａの断面形状は、凹んだ円弧状や凹部とすることができる。この連通路Ｉについては後述する。
【００２７】
スリーブ１６は、ハウジング１４の内周面に接着または圧入により固着され、ベース部材１０の中心部分の孔部１０ｂと同軸に固定されている。また、スリーブ１６は、回転軸部２２を収納することによって回転軸部２２を支承する環状のスリーブ筒部１６ｃと、スリーブ筒部１６ｃの回転体２００側端部において外径方向に延在された周状張出部１６ｂとを結合した形状を有する。また、スリーブ筒部１６ｃの内部に、円筒部内周面１６ａが形成されており、円筒部内周面１６ａが回転軸部２２を囲む。周状張出部１６ｂとスリーブ筒部１６ｃとが一体に形成されてもよいし、周状張出部１６ｂとスリーブ筒部１６ｃとが別の部材として固着して形成されてもよい。なお、周状張出部１６ｂと、ハウジング筒部１４ｃとの間に環状の第２領域部４２が形成されている。スリーブ１６は、銅系の合金、粉末冶金による焼結合金、ステンレスのほか、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドなどのプラスチック材料によっても形成される。スリーブ１６にプラスチック材料を用いる場合は、ディスク駆動装置１００の静電気除去性能を確保するため、固有抵抗が１０の６乗（Ω・ｍ）以下となるよう、プラスチック材料にカーボン繊維を含ませて構成する。また、粉末冶金による焼結合金でスリーブ１６を形成する場合、スリーブ１６は多孔質性を有することができるので部品の軽量化に寄与できる。ただし、スリーブ１６が多孔質性を有する場合でスリーブ１６の一部がベース部材１０から露出するような構造の場合、ディスク駆動装置１００の内部側に充填された清浄空気、例えばヘリウムを多く含むような空気が多孔質性に起因して外部に抜けてしまうことがある。スリーブ１６の一部が外部に露出するような構成を成す場合は、露出した多孔質部分を塞ぐ処理を施しておくことが望ましい。例えば、露出部分の表面に樹脂等で構成されるシール部材を塗布したり、酸化処理を施してもよい。また、図２に示すように、他の部品、例えばハウジング１４等で塞いだり、他の部材を変形させて封止するようにしてもよい。
【００２８】
回転体２００の下面側、つまりスリーブ１６と対向する側には、スラスト部材２６を固定するための固定ブラケット２０２が固定されている。固定ブラケット２０２は、接着剤等を用いて強固に固定されている。固定ブラケット２０２の形状や固定方法については後述する。なお、固定ブラケット２０２とハブ２０とは一体に形成されてもよい。例えば、プレス加工や切削加工により形成することができる。この結果、固定ブラケット２０２の回転体２００に対する結合強度が向上する点で有利である。固定ブラケット２０２の内周面にスラスト部材２６が固着される。また、回転体２００の円環部２０ｂの内周面にマグネット２４が固着される。マグネット２４は、ベース部材１０に固着されたステータコア１２に対向するように、回転軸部２２と同心状態で固着される。
【００２９】
スラスト部材２６は、スリーブ１６を環囲するフランジ部２６ｅと、ハウジング１４を環囲する下垂部２６ｃとを有する。フランジ部２６ｅは、固定ブラケット２０２の内壁に接着剤で固着され、下垂部２６ｃは、フランジ部２６ｅの外縁部分に結合されるとともに固定ブラケット２０２の内壁に接着剤で固着される。このようにして、フランジ部２６ｅは、スリーブ筒部１６ｃの外周を隙間を介して囲み、かつ周状張出部１６ｂの下面に狭い隙間を介して配置される。スラスト部材２６は、回転体２００と一体的に回転するが、その際、フランジ部２６ｅは、第２領域部４２内で回転し、下垂部２６ｃは、第１領域部４０内で回転する。
【００３０】
フランジ部２６ｅは、スラスト上面とスラスト下面とを有するアキシャル方向に薄い形状を有する。また、下垂部２６ｃは、フランジ部２６ｅの外周側下面にアキシャル方向に延びる。フランジ部２６ｅのスラスト下面とハウジング１４の上端部であるハウジング平坦部１４ｄとで第１スラスト動圧発生部（第１スラスト動圧軸受ＳＢ１）を構成し、フランジ部２６ｅのスラスト上面と周状張出部１６ｂの下面とで第２スラスト動圧発生部（第２スラスト動圧軸受ＳＢ２）を構成する。下垂部２６ｃのアキシャル方向の長さはフランジ部２６ｅのアキシャル方向の長さよりも長い。また、下垂部２６ｃの内周面２６ｄは、フランジ部２６ｅの逆側に向かって半径が小さくなるテーパ状を有しており、後述するキャピラリーシール部ＴＳを構成する。
【００３１】
スラスト部材２６は、スラスト動圧発生部を構成する他に、回転ユニットＲが固定ユニットＳから抜けることを防止する機能を有する。衝撃によって、回転ユニットＲと固定ユニットＳとが相対的に移動すると、フランジ部２６ｅは周状張出部１６ｂの下面と接触する。その結果、スラスト部材２６は、固定ブラケット２０２から外れる方向に応力を受ける。下垂部２６ｃと固定ブラケット２０２のアキシャル方向の接合距離が短いと、接合強度が弱くなるので、小さな衝撃でも、接合が破壊される可能性が高くなる。つまり、下垂部２６ｃと固定ブラケット２０２との接合距離を長くするほど、衝撃に強くなる。
【００３２】
一方、フランジ部２６ｅが厚くなると、キャピラリーシール部ＴＳが短くなり、キャピラリーシール部ＴＳにおいて保持可能な潤滑剤２８の容量が小さくなる。そのため、衝撃によって、潤滑剤２８が飛散すると直ちに潤滑剤不足となる可能性がある。潤滑剤不足によって、流体動圧軸受は機能を低下させ焼き付きなどの機能不全を生じやすくなる。このような課題に対応するために、ディスク駆動装置１００は、フランジ部２６ｅを薄くすることによって、キャピラリーシール部を上下方向に長くしている。その結果、保持可能な潤滑剤２８の量が大きくなり、衝撃によって、もし潤滑剤２８が飛散しても容易には潤滑剤不足とならないように構成している。つまり、スラスト部材２６のアキシャル方向の距離は、下垂部２６ｃに対して長く、フランジ部２６ｅに対して短くなるように設計される。
【００３３】
下垂部２６ｃの外周面は固定ブラケット２０２の内周面に圧入により固着する方法があるが、下垂部２６ｃが圧入により応力を受けると、下垂部２６ｃの内周面に変形を生じ、この変形のためキャピラリーシール部ＴＳの機能が損なわれるおそれがある。これに対応するために、前述のごとく、下垂部２６ｃの外周面は、固定ブラケット２０２の内周面より小径とし、両者を接着により固着する。その結果、下垂部２６ｃの変形が防止され、キャピラリーシール部ＴＳの機能は十分に発揮される。
【００３４】
マグネット２４は、円環部２０ｂの内周に固着されて、ステータコア１２の外周に狭い隙間を介して対向するように設けられる。マグネット２４は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジウム−鉄−ボロン）系の材料で形成され、表面には電着塗装やスプレー塗装が施され、内周側は１２極に着磁されている。
【００３５】
次に、ディスク駆動装置１００の構成における流体動圧軸受について説明する。ラジアル方向の流体動圧軸受は、回転軸部２２の外周面２２ｃと、スリーブ１６の円筒部内周面１６ａと、両者の間隙に充填されたオイル等の潤滑剤２８とを含んで構成されるラジアル動圧発生部を含む。ラジアル動圧発生部は、アキシャル方向に離隔して、回転体２００の張出部２２ｂから遠い方に第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１を配置し、張出部２２ｂから近い方に第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２を配置する。第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１と第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２は、円筒部内周面１６ａと外周面２２ｃとの隙間に設けられて、ラジアル方向の動圧を発生して回転ユニットＲを支持する。第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１と第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２は、対向する外周面２２ｃと円筒部内周面１６ａとの少なくとも一方に動圧を発生させるための第１ラジアル動圧溝、第２ラジアル動圧溝が形成されている。この動圧溝は、例えばヘリングボーン状に形成される。
【００３６】
回転ユニットＲが回転すると、ラジアル動圧溝がラジアル動圧を発生させ、当該ラジアル動圧により円柱部２２ａはスリーブ１６に対してラジアル方向に所定の間隙を有して支持される。本実施形態の場合、第１ラジアル動圧溝のアキシャル方向の形成幅が、第２ラジアル動圧溝のアキシャル方向の形成幅よりも狭く形成されている。これにより、円柱部２２ａのアキシャル方向で異なる強さの側圧に対応したラジアル動圧が、第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１と第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２で発生する。その結果、高いシャフト剛性と低いシャフトロスとの最適バランスが得られる。
【００３７】
一方、スラスト方向の動圧軸受は、第１スラスト動圧軸受ＳＢ１、第２スラスト動圧軸受ＳＢ２を含む。ここで、第１スラスト動圧軸受ＳＢ１、すなわち第１スラスト動圧発生部は、フランジ部２６ｅのスラスト下面とハウジング１４の上端部と、それらのアキシャル方向の間隙に充填された潤滑剤２８とによって形成される。また、第２スラスト動圧軸受ＳＢ２、すなわち第２スラスト動圧発生部は、フランジ部２６ｅのスラスト上面と周状張出部１６ｂの下面と、それらのアキシャル方向の間隙に充填された潤滑剤２８によって形成される。
【００３８】
これらのアキシャル方向の間隙の少なくとも一方の対向面に動圧を発生させるためのスラスト動圧溝（図示せず）が形成されている。このスラスト動圧溝は、例えばスパイラル状またはヘリングボーン状に形成される。スラスト動圧軸受ＳＢは、回転ユニットＲの回転にともなって、全体としてはポンプイン方向の動圧を発生し、この圧力によりアキシャル方向の力、つまり浮上力を回転ユニットＲに作用させる。第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１、第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２、第１スラスト動圧軸受ＳＢ１，第２スラスト動圧軸受ＳＢ２における間隙に充填された潤滑剤２８は、互いに共用されるとともに、キャピラリーシール部ＴＳによりシールされて外部への漏出が防止されている。
【００３９】
キャピラリーシール部ＴＳは、ハウジング１４の外周面１４ｅとスラスト部材２６の内周面２６ｄとによって構成されている。外周面１４ｅは、上面側から下面側へ向かうにしたがって小径となるような傾斜面を有する。一方、これに対向する内周面２６ｄも、上面側から下面側に向かうにしたがって小径となるような傾斜面を有する。
【００４０】
このような構成によって、外周面１４ｅおよび内周面２６ｄは、それらの隙間が上面側から下面側に向かうにしたがって拡がるような、キャピラリーシール部ＴＳを形成する。ここで、キャピラリーシール部ＴＳの途中に、潤滑剤２８と外気との境界面（液面）が位置するように、潤滑剤２８の充填量が設定されているので、毛細管現象により潤滑剤２８は、このキャピラリーシール部ＴＳによりシールされる。その結果、潤滑剤２８の外部への漏出が防止されている。つまり、潤滑剤２８は、第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１、第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２、第１スラスト動圧軸受ＳＢ１、第２スラスト動圧軸受ＳＢ２を含み、さらにハウジング１４とスラスト部材２６との間の空間、周状張出部１６ｂと固定ブラケット２０２との間の空間等を含む潤滑剤保持部に充填されることになる。
【００４１】
また、キャピラリーシール部ＴＳは、外側の傾斜面である内周面２６ｄが上面側から下面側に向かうにしたがって小径となるように設定されている。そのため、回転ユニットＲの回転にともない、潤滑剤２８には、それが充填された部分の内部方向に移動させる方向の遠心力が作用するので、外部への漏出がより確実に防止される。また、連通路Ｉは、ハウジング１４の内周面にアキシャル方向に形成された溝１４ａにより確保される。連通路Ｉにより、第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１および第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２の両側が連通されているので、ラジアル動圧軸受の単独の圧力バランスが崩れても、全体の圧力バランスが良好に維持される。また、回転ユニットＲに外部から力が加わるなどの外乱によって、第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１、第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２、スラスト動圧軸受ＳＢにおける動圧のバランスが崩れても、即座に圧力が平均化してバランスが維持される。その結果、固定ユニットＳに対する回転ユニットＲの浮上量が安定し、信頼性の高いディスク駆動装置１００が得られる。
【００４２】
図５は、本実施形態の回転体２００の形状を詳細に説明する断面図である。前述したように、回転体２００は、ハブ２０と回転軸部２２とで構成される。本実施形態の回転体２００に相当する従来の構造は、ほぼストレート形状の棒状シャフトがカップ型のハブに形成された接続孔に固定されている。そのため、棒状シャフトとハブとは、ハブの厚み分の接続代により接続されることになる。ところで、電子機器は小型軽量化および薄型化の要求がある。ディスク駆動装置を搭載する電子機器においても同様である。そのため、ディスク駆動装置のハブも薄型化が求められる。ハブの薄型化は棒状シャフトとハブとの接続代の短縮化を招く。その結果、棒状シャフトとハブとの十分な接合強度が確保できなかったり、棒状シャフトとハブとの接合時の直角度が確保できない等の問題が生じていた。
【００４３】
それに対応し、本実施形態の回転体２００における回転軸部２２は、棒状シャフトの形状ではなく、ハブ２０と接続されるべき部分として張出部２２ｂが棒状シャフトである円柱部２２ａの一端から半径方向外側に向けて延設されている。つまり、円柱部２２ａと張出部２２ｂとが一体形成されている。円柱部２２ａと張出部２２ｂとを一体にした回転軸部２２は、例えば単一素材をプレス加工することによって形成できる。円柱部２２ａに対して半径方向に延びる張出部２２ｂを一体形成することにより、張出部２２ｂの軸方向の厚みを薄くしても円柱部２２ａに対する張出部２２ｂの強度は容易に確保できる。また、円柱部２２ａと張出部２２ｂとの直角度は、プレス加工の精度により容易に向上できる。また、プレス加工後に張出部２２ｂの下面２２ｄと円柱部２２ａの外周面２２ｃとを研削加工して研磨することにより、外周面２２ｃの径寸法や円筒度精度を向上させると同時に、外周面２２ｃに対する張出部２２ｂの直角度は容易に向上できる。外周面２２ｃは、スリーブ１６に収納される収納部となる。なお、下面２２ｄと外周面２２ｃとを同時に研磨することにより直角度をさらに容易に確保できる。この場合の同時とは、２面同時に研磨できる砥石により加工することを意味してもよいし、研磨時の回転軸部２２に対するチャッキングを解放せずに連続加工することを意味してもよい。なお、回転軸部２２をプレス加工を用いて製造することにより、全体を切削加工して製造する場合に比べバリの発生や切削屑の残留が軽減され品質向上の点で有利である。
【００４４】
本実施形態の場合、円柱部２２ａと張出部２２ｂとを接続している軸方向の長さは、例えば１．０ｍｍ以下、望ましくは、０．７ｍｍとしている。上述したように、円柱部２２ａと張出部２２ｂを一体成形しているので、軸方向の長さを縮小しても剛性を維持できると共に、直角度の確保を容易に行いつつ、回転体２００全体としての軸方向の短縮化（薄型化）に寄与できる。なお、円環部２０ｂの外周面と載置座部２０ｃの上面は、研磨加工が施され、記録ディスク１２０を円柱部２２ａに対して直角に載置できるように配慮されている。また、載置座部２０ｃの軸方向の厚みは、接続部２０ｅ（または張出部２２ｂ）の軸方向の厚みより厚く形成している。つまり、張出部２２ｂの回転軸方向の厚みは、載置座部２０ｃの回転軸方向の厚みより薄い。この部分の厚みは、回転体２００の軸方向の厚みには関与しないので、載置座部２０ｃの厚みを厚くすることで記録ディスク１２０の支持安定性を向上できるとともに、回転体２００の薄型化に寄与できる。
【００４５】
本実施形態の円柱部２２ａの下端外周部２２ｆは先細りとなるテーパ形状としている。また、下端底部２２ｇは窪み形状としている。円柱部２２ａの下端をテーパ形状や窪み形状とすることで、スリーブ１６およびハウジング１４で囲まれた空間に潤滑剤２８の液溜まりスペースを形成できる。その結果、潤滑剤２８の貯留性能の向上に寄与できる。
【００４６】
回転軸部２２における円柱部２２ａと張出部２２ｂとの接続部分には、円柱部２２ａの正規の直径部分である外周面２２ｃより半径方向に突出して直径を拡大する突条部が形成されている。この突条部は基準段部２２ｈとして形成できる。円柱部２２ａの直径の加工精度は、回転体２００を安定的に高速回転させる上で重要であり、円柱部２２ａの直径の加工精度の管理が必要である。基準段部２２ｈは、円柱部２２ａの直径を計測する場合に用いる測定基準位置を示すマークとして利用できる。例えば、抜き取り検査や全数検査等で円柱部２２ａの直径が設計許容値を満たしているかを検査する場合、この基準段部２２ｈに測定器の測定子を当接させて測定する。このように基準段部２２ｈを設けておくことにより、抜き取り検査や全数検査における測定再現性が保証され、測定信頼性が向上できる。
【００４７】
また、回転軸部２２の円柱部２２ａをプレス加工によって形成する場合、円柱部２２ａの内部にプレス金型の挿入孔２２ｉを形成する必要がある。また、挿入孔２２ｉからプレス金型の抜きを容易にするために、挿入孔２２ｉの開放端に上方に向かって拡径するテーパ部２２ｊを設けている。ところで、回転体２００に記録ディスク１２０を載置して固定する場合、クランプ部材（不図示）により上方から押さえ込む必要がある。この場合、クランプ部材を固定するためのネジを螺合させるネジ部を挿入孔２２ｉに形成する。回転体２００の中央部である挿入孔２２ｉにネジ部を形成することで、クランプ部材による記録ディスク１２０の押圧固定を全周にわたって均質に行うが可能なる。また、テーパ部２２ｊはクランプ部材の位置決め用孔としても機能する。例えば、クランプ部材の中央部にテーパ部２２ｊに対応するテーパ状の突起部を設けておけば、テーパ部２２ｊと突起部を係合させるのみでクランプ部材のセンタリングが行われる。その結果、クランプ部材の位置合わせが容易になると共にクランプ部材の片寄りによる記録ディスク１２０の不均一なクランプを抑制できる。なお、テーパ部２２ｊの深さをクランプ部材を固定するネジの頭部が収納できる深さに設定することにより回転体２００の軸方向の厚みを低減できる。さらに、円柱部２２ａに挿入孔２２ｉ、テーパ部２２ｊを形成することで、円柱部２２ａ自体の軽量化にも寄与できる。
【００４８】
本実施形態の場合、張出部２２ｂの直径は円柱部２２ａの直径の１．５倍以上、さらに好ましくは２倍以上としている。張出部２２ｂの直径を大きく確保することでプレス加工によって一体形成する領域が増大し、回転軸部２２全体としての剛性を向上できる。また、プレス加工によって製造できる領域が拡大され、上述したバリや切削屑の残留の問題も軽減される。張出部２２ｂの外縁部は、外周側端部には半径方向外側に延在する段部２２ｅが形成されている。ハブ２０は、接続部２０ｅと円環部２０ｂと載置座部２０ｃとで構成される。接続部２０ｅは中央に中心孔２０ａを有し、中心孔２０ａには、張出部２２ｂの段部２２ｅと係合する対応段部２０ｆが形成されている。段部２２ｅおよび対応段部２０ｆの半径方向の延設面積を増大することで回転軸部２２とハブ２０との接続強度や接続安定性を向上できる。記録ディスク１２０は、載置座部２０ｃに載置される。そして、回転軸部２２にネジで固定されるクランプ部材（図示せず）によって押圧固定される。その際、段部２２ｅと対応段部２０ｆの接続部分にベース部材１０側（下側）に向う強い力が加わる。これに対応して段部２２ｅは対応段部２０ｆに対してベース部材１０側（下側）に設けるようにしてもよい。この構造は、記録ディスク１２０の固定が回転軸部２２とハブ２０の接続を解消する方向に働くことを防止し、ハブ２０と回転軸部２２との接続信頼性の向上に寄与する点で有利である。また、回転軸部２２とハブ２０との組み立ては段部２２ｅと対応段部２０ｆとの組合せにより行うことができるので、組立容易性の点で段部２２ｅと対応段部２０ｆの形成が好ましい。また、段部２２ｅと対応段部２０ｆとを係合させた後は、張出部２２ｂと接続部２０ｅとの接続部を溶接等により接合することが望ましく、容易に接合強度を確保できる。溶接点は、接続部の全周で行ってもよいし、等間隔でスポット溶接してもよい。
【００４９】
円環部２０ｂは、接続部２０ｅに接続され円柱部２２ａの回転軸方向に延設されている。この円環部２０ｂの延設長さは、載置される記録ディスク１２０の枚数に応じて決定することが可能である。例えば、複数の記録ディスク１２０を載置する仕様の場合、記録ディスク１２０の枚数分の厚みと、各記録ディスク１２０を分離載置するためのスペーサの厚みとの合計量に応じた延設長さとすればよい。そして、この円環部２０ｂの一部には、半径方向外側に延設される載置座部２０ｃが一体形成されている。載置座部２０ｃの半径方向外側への延設長さは、記録ディスク１２０の中央孔周囲の非記録領域に対応して決定されている。
【００５０】
円環部２０ｂと接続部２０ｅの接続部分には台座部２０ｄが形成され、マグネット２４の固定を安定化させると共にマグネット２４の漏れ磁束が増加することを抑制している。また、円環部２０ｂと載置座部２０ｃとの接続部分には、円環部２０ｂと載置座部２０ｃとの接続部分に基準段部２０ｇを形成するように凹部２０ｈが軸方向に窪んだ形状として形成されている。円環部２０ｂの直径の加工精度は、記録ディスク１２０を安定的に載置支持する上で重要であり、円環部２０ｂの直径の加工精度の管理が必要である。基準段部２０ｇは、円環部２０ｂの直径を計測する場合に用いる測定基準位置を示すマークとして利用できる。例えば、抜き取り検査や全数検査等で円環部２０ｂの直径が設計許容値を満たしているかを検査する場合、この基準段部２０ｇに測定器の測定子を当接させて測定する。このように基準段部２０ｇを設けておくことにより、抜き取り検査や全数検査における測定再現性が保証され、測定信頼性が向上できる。また、凹部２０ｈを形成することにより、記録ディスク１２０の中央孔周辺を基準段部２０ｇと載置座部２０ｃとにより実質的に複数点支持する形態とすることができる。記録ディスク１２０を載置する載置座部２０ｃは研磨加工等により平滑化されているが、少しでも凹凸やうねりが残った場合、載置座部２０ｃで記録ディスク１２０の被支持面を全面支持していた場合、その影響を受けやすい。そこで、凹部２０ｈを形成することにより支持面積を削減し、凹凸やうねりによるリスクを軽減すると共に、載置座部２０ｃの軽量化、すなわちハブ２０の軽量化に寄与している。
【００５１】
また、本実施形態の円環部２０ｂは、載置座部２０ｃの形成位置より下方に突出部２０ｉを形成している。これは、円環部２０ｂが支持するマグネット２４のバックヨークと成る部分であり、突出部２０ｉを形成することによりマグネット２４の漏れ磁束が増加することを防止している。また、突出部２０ｉの直径を載置座部２０ｃの直径より小さくする、つまり、載置座部２０ｃに対して凹形状にすることよっても漏れ磁束の増加を抑制している。
【００５２】
本実施形態の場合、回転体２００を構成する回転軸部２２およびハブ２０は、例えば強磁性を有するステンレス鋼、例えばＳＵＳ４３０で構成することが望ましい。この場合、発ガス軽減のための、硫黄の含有量は０．１％以下にすることが望ましい。また、少なくとも回転軸部２２は、発ガスを抑制するために、表面を無電解ニッケルメッキ等の別部材で被膜を形成することが望ましい。また、このように表面処理を施すことにより表面硬度の向上ができる。なお、本実施形態の回転体２００は流体動圧軸受として潤滑剤充填部を構成しているので、高い表面硬度を要求されると共に、表面粗さを小さくすることが要求される。この点に対し、本実施形態の回転体２００は、回転軸部２２を高硬度のステンレス鋼で作成する点、その表面に被膜を形成して表面硬度を高めている点で実用に適している。
【００５３】
以上のように、回転体２００を円柱部２２ａと張出部２２ｂから成る回転軸部２２とハブ２０で構成することにより、回転体２００の剛性維持や接続部分の直角度の維持を行い安定した回転性能を維持したまま、回転軸方向の薄型化が容易に実現できる。
【００５４】
図６は、回転体の別の構成例を説明する断面図である。図６の構成の場合、図５における回転軸部２２とハブ２０が一体形成されている。つまり、回転体３００は、円柱部３００ａ、張出部３００ｂ、円環部３００ｃ、載置座部３００ｄが一体化され構成されている。
【００５５】
そして、少なくとも円柱部３００ａと張出部３００ｂとは、プレス加工によって一体形成される。この場合、円環部３００ｃと載置座部３００ｄは切削加工によって形成してもよいし、プレス加工により同時に形成してもよい。プレス加工部分を増やすことにより切削加工に伴うバリや切削屑の残留可能性が軽減され品質の上で好ましい。なお、張出部３００ｂの下面３００ｅと円柱部３００ａの外周面３００ｆとを研削加工して研磨することにより円柱部３００ａと張出部３００ｂの直角度は容易に向上できる。外周面３００ｆは、スリーブ１６に収納される収納部となる。なお、下面３００ｅと外周面３００ｆを同時に研磨することにより直角度をさらに容易に確保できる。この場合の同時とは、２面同時に研磨できる砥石により加工することを意味してもよいし、研磨時の回転体３００に対するチャッキングを解放せずに連続加工することを意味してもよい。
【００５６】
本実施形態の場合、円柱部３００ａと張出部３００ｂとを接続している軸方向の長さは、例えば１．０ｍｍ以下、望ましくは、０．７ｍｍとしている。上述したように、円柱部３００ａと張出部３００ｂを一体成形しているので、軸方向の長さを縮小しても剛性を維持できると共に、直角度の確保を容易に行いつつ、回転体３００全体としての軸方向の短縮化（薄型化）に寄与できる。なお、円環部３００ｃの外周面と載置座部３００ｄの上面は、研磨加工が施され、記録ディスク１２０を円柱部３００ａに対して直角に載置できるように配慮されている。また、載置座部３００ｄの軸方向の厚みは、張出部３００ｂの軸方向の厚みより厚く形成している。つまり、張出部３００ｂの回転軸方向の厚みは、載置座部３００ｄの回転軸方向の厚みより薄い。この載置座部３００ｄの厚みは、回転体３００の軸方向の厚みには関与しないので、載置座部３００ｄの厚みを厚くすることで記録ディスク１２０の支持安定性を向上できるとともに、回転体３００の薄型化に寄与できる。
【００５７】
本実施形態の円柱部３００ａの下端外周部３００ｇは先細りとなるテーパ形状としている。また、下端底部３００ｈは窪み形状としている。円柱部３００ａの下端をテーパ形状や窪み形状とすることで、スリーブ１６およびハウジング１４で囲まれた空間に潤滑剤２８の液溜まりスペースを形成できる。その結果、潤滑剤２８の貯留性能の向上に寄与できる。
【００５８】
回転体３００における円柱部３００ａと張出部３００ｂとの接続部分には、円柱部３００ａの正規の直径部分である外周面３００ｆより半径方向に突出して直径を拡大する突条部が形成されている。この突条部は基準段部３００ｉとして形成できる。この基準段部３００ｉも図５で説明した基準段部２２ｈと同様に機能し、円柱部３００ａの直径を計測する場合に用いる測定基準位置を示すマークとして利用できる。基準段部３００ｉを設けておくことにより、抜き取り検査や全数検査における測定再現性が保証され、測定信頼性が向上できる。
【００５９】
また、回転体３００の円柱部３００ａをプレス加工によって形成する場合、円柱部３００ａの内部にプレス金型の挿入孔３００ｊを形成する必要がある。また、挿入孔３００ｊからプレス金型の抜きを容易にするために、挿入孔３００ｊの開放端は、上方に向かって拡径するテーパ部３００ｋを設けている。この挿入孔３００ｊおよびテーパ部３００ｋは、図５で説明した挿入孔２２ｉ、テーパ部２２ｊと同様に機能して同様な効果を示す。つまり、記録ディスク１２０を安定的に支持するクランプ部材を良好の固定する機能を有する。
【００６０】
張出部３００ｂと円環部３００ｃの接続部分には台座部３００ｍが形成されている。また、円環部３００ｃと載置座部３００ｄとの接続部分には、円環部３００ｃと載置座部３００ｄとの接続部分に基準段部３００ｎを形成するように凹部３００ｐが軸方向に窪んだ形状として形成されている。この台座部３００ｍ、基準段部３００ｎ、凹部３００ｐも図５で説明した台座部２０ｄ、基準段部２０ｇ、凹部２０ｈと同様に機能して同様な効果を奏する。また、本実施形態の円環部３００ｃは、載置座部３００ｄの形成位置より下方に突出部３００ｑを形成している。この突出部３００ｑも図５で説明した突出部２０ｉと同様な効果を奏する。
【００６１】
本実施形態の場合、回転体３００は、例えば強磁性を有するステンレス鋼、例えばＳＵＳ４３０で構成することが望ましい。この場合、発ガス軽減のための、硫黄の含有量は０．１％以下にすることが望ましい。また、回転体３００は発ガスを抑制するために、表面を無電解ニッケルメッキ等の別部材で被膜を形成することが望ましい。また、このように表面処理を施すことにより表面硬度の向上ができる。なお、本実施形態の回転体３００は流体動圧軸受として潤滑剤充填部を構成しているので、高い表面硬度を要求されると共に、表面粗さを小さくすることが要求される。この点に対し、本実施形態の回転体３００は、円柱部３００ａを高硬度のステンレス鋼で作成する点、その表面に被膜を形成して表面硬度を高めている点で実用に適している。
【００６２】
なお、回転体３００は、プレス加工工程と、調整工程と、表面コーティング工程を経て製造される。プレス加工工程は、円柱部３００ａと張出部３００ｂと円環部３００ｃと載置座部３００ｄとを一体的にプレス加工する。プレス加工された円柱部３００ａと張出部３００ｂと円環部３００ｃと載置座部３００ｄは調整工程において、例えば研削加工や研磨加工により加工寸法や直角度が調整される。そして、表面コーティング工程において、加工寸法等の調整がなされた各部分も含めて回転体３００全体に無電解ニッケルメッキ等が施され、発ガス抑制や表面硬度の向上が成される。
【００６３】
以上のように、回転体３００を円柱部３００ａ、張出部３００ｂ、円環部３００ｃ、載置座部３００ｄを一体で形成することにより、回転体３００の剛性維持や接続部分の直角度の維持を行い安定した回転性能を維持したまま、回転軸方向の薄型化が容易に実現できる。
【００６４】
図７は、図６の回転体３００に固定ブラケット２０２を接続した状態を説明する断面図である。固定ブラケット２０２は、張出部３００ｂの下面３００ｅと接続される底部２０２ａとこの底部２０２ａの端部から下方に延びる下垂部２０２ｂとで構成される。下垂部２０２ｂの内周面にスラスト部材２６が接合される。固定ブラケット２０２は、回転体３００と同等の材料で形成することが望ましく、例えば、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０３）等が防錆特性が高い点で好ましい。固定ブラケット２０２は、例えば切削加工やプレス加工により作成可能であり、切削加工を用いる場合、寸法精度を容易に確保できる点で望ましい。回転体３００と固定ブラケット２０２との接合は、種々の方法が採用できる。例えば接着は作業が容易な点で望ましい。また溶接は接合強度を容易に確保できる点で望ましい。なお、固定ブラケット２０２の底部２０２ａの厚みが厚くなると、円柱部３００ａがスリーブ１６に収納される部分が短く成ってしまうので、固定ブラケット２０２の強度を維持できる範囲内で薄くすることが好ましい。
【００６５】
本実施の形態は主にＨＤＤに用い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、図２に示される構造のブラシレスモータを製作し、そのブラシレスモータをＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）装置、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）装置等の光学ディスク記録再生装置に搭載してもよい。
【００６６】
以上、実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６７】
１２ｄ 外周面、 Ｓ 固定ユニット、 Ｒ 回転ユニット、 １６ スリーブ、 ２０ ハブ、 ２０ａ 中心孔、 ２０ｂ 円環部、 ２０ｃ 載置座部、 ２０ｄ 台座部、 ２０ｅ 接続部、 ２０ｆ 対応段部、 ２２ 回転軸部、 ２２ａ 円柱部、 ２２ｂ 張出部、 １００ ディスク駆動装置、 １２０ 記録ディスク、 ２００ 回転体、 ３００ 回転体、 ３００ａ 円柱部、 ３００ｂ 張出部、 ３００ｃ 円環部、 ３００ｄ 載置座部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体動圧軸受用回転体および流体動圧軸受用回転体の製造方法、特に回転体の薄型化を行いつつ回転精度の確保を可能にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器は膨大な量のデータを扱うようになり、記録装置としてハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの回転機器の搭載が進んでいる。このような電子機器に搭載される回転機器は、記録ディスクを安定的に高速回転させることにより膨大な量のデータのリード／ライトを実現している。そのためには、記録ディスクを載置する回転体を安定的に高速回転させる必要がある。回転体の高速回転を可能にする軸受として、流体動圧軸受の採用が盛んに行われている。この流体動圧軸受は、ステータの一部を構成するスリーブと回転体の一部を構成するシャフトとの間に潤滑剤が充填され、実質的にスリーブとシャフトが非接触状態で回転することにより回転体のスムーズな高速回転を実現している（例えば、特許文献１参照）。流体動圧軸受を採用する回転機器における回転体は、回転軸となるシャフトと記録ディスクを載置するハブとが主要部品とされ、製造コストの低減や製造のし易さを考慮してシャフトとハブが別部品として製造され、組立工程において圧入や接着等の方法により接合される構造が一般的であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９８５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転機器が搭載される電子機器は、性能の向上と共に小型化の要求も求められている。流体動圧軸受を採用する回転機器においても小型化、特に回転軸方向の薄型化が求められることが多い。ここで、上述したようにシャフトとハブを組立工程で接続する構造において、回転軸方向の薄型化を実現しようとする場合を考える。薄型化のために固定体の一部を構成するスリーブに収納されるシャフトの長さを短くするとシャフトの支持安定性が低下して回転時の偏心の原因なる虞がある。また、全体の薄型化のためにハブの薄型化が考えられるが、ハブの薄型化はシャフトと接続する場合の軸方向の接続代の短縮化を招くと共に、ハブとしての剛性の低下を招く。接続代の短縮化は、シャフトとハブの接続強度の低下や接続時の直角度の低下を招き、流体動圧軸受の回転体として安定した高速回転ができなくなってしまうという問題がある。また、ハブの接続代の部分だけシャフトの軸方向へ伸ばすことも考えられるが、延長した接続代の長さだけスリーブへ収納されるシャフトの長さが短くなり上述したシャフト短縮化と同様な問題が生じる。
【０００５】
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、回転体の薄型化を実現しつつも、安定した高速回転が可能な流体動圧軸受用回転体を提供することにある。また、そのような流体動圧軸受用回転体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の回転体は、記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用回転体であって、回転軸となる円柱部と当該円柱部の一端から半径方向外側に延設される張出部とを一体形成した回転軸部と、張出部の外周側端部に接続されると共に記録ディスクが載置されるべき載置座部を有するハブと、を含む。
【０００７】
この態様によると、回転軸部は、回転軸方向に延びる円柱部と回転軸に対して直角に延びる張出部とが一体形成されているので、円柱部と張出部の接続部分の強度確保や接合直角度の確保が容易にできる。また、円柱部と張出部を一体形成しているので、円柱部と張出部の接続代を大きくする必要がないので接続代に相当する部分を短くできる。その結果、支持安定性に影響する円柱部の長さを短くすることなく、接続代に相当する部分の薄型化により回転軸部の軸方向長さを短縮できる。つまり、回転体の薄型化ができる。一方、ハブを構成する載置座部は、張出部の外周側端部に接続される。この場合、張出部と載置座部を含むハブとの接続部分は、半径方向に延設される面をそれぞれオーバーラップさせることで広い接続面積を確保できるため、回転軸部とハブの接続強度を容易に確保できる。また、張出部とハブとの接続部分は、回転軸方向に薄くできるので回転体の回転軸方向の薄型化に寄与できる。なお、回転軸部とハブは、切削加工やプレス加工と研削加工、研磨加工等の併用によって作成することができる。また、回転軸部とハブは、接着剤や溶接等により接合できる。
【０００８】
本発明の別の態様は、流体動圧軸受用回転体の製造方法である。この方法は、記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用回転体の製造方法であって、回転軸となる円柱部と当該円柱部の一端から半径方向外側に延設される張出部と張出部の外周側端部で円柱部の回転軸方向に延設される円環部と円環部の一部に形成され半径方向外側に延設されて記録ディスクが載置されるべき載置座部とを一体的にプレス加工する工程と、プレス加工された円柱部と張出部と円環部と載置座部の加工寸法を調整する工程と、加工寸法の調整がなされた円柱部と張出部と円環部と載置座部の表面に表面コーティングを施す工程と、を含む。
【０００９】
この態様によると、円柱部と張出部と円環部と載置座部とが一体的にプレス加工により形成されるので、円柱部と張出部の接続部分の強度確保や接合直角度の確保が容易にできる。また、円柱部と張出部と円環部と載置座部の加工寸法の調整は、いずれかの部分を支持基準に定め研削や研磨加工等を行うことにより、全体の寸法精度を容易に確保できる。また、円柱部と張出部と円環部と載置座部に例えば、無電解ニッケルメッキ等の表面コーティングを施すことにより、素材からの発ガス防止ができると共に、表面保護、表面硬度の向上にも寄与できる。
【００１０】
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】
【００１１】
本発明によれば、回転体の薄型化を実現しつつも、回転体の強度や直角度を維持して安定した高速回転が可能な流体動圧軸受用回転体が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の流体動圧軸受用回転体を適用した回転機器の一例であるディスク駆動装置を示す上面図である。
【図２】図１の流体動圧軸受用回転体を適用したブラシレスモータの概略断面図である。
【図３】本実施形態の回転機器において、流体動圧軸受用回転体と共に利用されるステータコアの形状を説明する説明図である。
【図４】図３のステータコアの変形例を説明する説明図である。
【図５】本実施形態の流体動圧軸受用回転体の断面図である。
【図６】本実施形態の流体動圧軸受用回転体の他の構造の断面図である。
【図７】本実施形態の流体動圧軸受用回転体に固定ブラケットを接続した状態を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。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。
【００１４】
図１は、本実施形態の流体動圧軸受用回転体を適用した回転機器の一例であるディスク駆動装置１００の内部構成を説明する説明図である。なお、図１は、内部構成を露出させるためにカバーを取り外した状態を示している。
【００１５】
ベース部材１０の上面には、ブラシレスモータ１１４、アーム軸受部１１６、ボイスコイルモータ１１８等が載置される。ブラシレスモータ１１４は、回転軸を中心に回転すると共に記録ディスク１２０を搭載するハブ２０を有する。記録ディスク１２０は回転駆動させられることにより磁気的にデータを記録可能な媒体である。ブラシレスモータ１１４は、例えばスピンドルモータとすることができる。ブラシレスモータ１１４はＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相の駆動電流により駆動される。アーム軸受部１１６は、スイングアーム１２２を可動範囲ＡＢ内でスイング自在に支持する。ボイスコイルモータ１１８は外部からの制御データにしたがってスイングアーム１２２をスイングさせる。スイングアーム１２２の先端には磁気ヘッド１２４が取り付けられている。ディスク駆動装置１００が稼働状態にある場合、磁気ヘッド１２４はスイングアーム１２２のスイングに伴って記録ディスク１２０の表面を僅かな隙間を介して可動範囲ＡＢ内で移動し、データをリード／ライトする。なお、図１において、点Ａは記録ディスク１２０の最外周の記録トラックの位置に対応する点であり、点Ｂは記録ディスク１２０の最内周の記録トラックの位置に対応する点である。スイングアーム１２２は、ディスク駆動装置１００が停止状態にある場合には記録ディスク１２０の脇に設けられる待避位置に移動してもよい。
【００１６】
本実施形態において、記録ディスク１２０、スイングアーム１２２、磁気ヘッド１２４、ボイスコイルモータ１１８等のデータをリード／ライトする構造を全て含むものをディスク駆動装置と表現する場合もあるし、ＨＤＤと表現する場合もある。また、記録ディスク１２０を回転駆動する部分のみをディスク駆動装置と表現する場合もある。
【００１７】
図２は、本実施形態の流体動圧軸受用回転体を適用したブラシレスモータを含むディスク駆動装置１００の回転軸部２２の軸方向に沿う概略断面図である。ディスク駆動装置１００は、固定ユニットＳ、回転ユニットＲを含む。固定ユニットＳは、ベース部材１０、ステータコア１２、ハウジング１４、スリーブ１６を含む。回転ユニットＲは、ハブ２０、回転軸部２２、マグネット２４、スラスト部材２６を含む。ベース部材１０は、円筒部１０ａを含み、ハウジング１４は、溝１４ａ、底部１４ｂ、ハウジング筒部１４ｃ、ハウジング平坦部１４ｄを含む。スリーブ１６は、円筒部内周面１６ａ、周状張出部１６ｂ、スリーブ筒部１６ｃを含み、ステータコア１２には、コイル１８が巻きつけられている。本実施形態においてハブ２０と回転軸部２２は回転体２００を構成する。回転軸部２２は、回転軸となる円柱部２２ａと、この円柱部２２ａの一端から回転軸に対して実質的に直角方向である半径方向外側に延設される張出部２２ｂとが一体形成された形状である。また、ハブ２０は、中心孔２０ａ、円環部２０ｂ、載置座部２０ｃ、台座部２０ｄを含む。ハブ２０の中心孔２０ａの内周面と回転軸部２２の張出部２２ｂの外周面とが接着剤や溶接などの手段またはその組合せにより接合され、ハブ２０と回転軸部２２とは実質的に一体部品となり回転体２００を構成する。なお、回転体２００の詳細は後述する。以下の説明では、全体として、便宜上説明図に示された下方を下と、上方を上と表現する。
【００１８】
ベース部材１０は、中心部分の孔部１０ｂと、この孔部１０ｂを囲むように設けられた円筒部１０ａとを有する。ベース部材１０は、孔部１０ｂによってハウジング１４を保持する。また、ベース部材１０は、ハウジング１４を環囲する円筒部１０ａの外周側にステータコア１２を固着する。なお、ハウジング１４の外周側と、円筒部１０ａの内周側との間に環状の第１領域部４０が形成されている。第１領域部４０は、ベース部材１０の孔部１０ｂを囲むような形状を有する。ベース部材１０は、アルミダイキャストを切削加工するか、アルミ板をプレス加工またはプレス加工した鉄板にニッケルメッキを施して形成することができる。
【００１９】
ステータコア１２は、円筒部１０ａの外周面に固着される。ステータコア１２は、ケイ素鋼板等の磁性材が積層された後、表面に電着塗装や粉体塗装等による絶縁コーディングが施されて形成される。また、ステータコア１２は、図３に示すように、外方向に突出する複数の突極１２ａを有するリング状であり、各突極１２ａにはコイル１８が巻回されている。突極数は、例えばディスク駆動装置１００が３相駆動であれば９極とされる。突極１２ａは、コイル１８が巻かれる棒状体１２ｂと、棒状体１２ｂの径方向外側に設けられ、周方向に延在する歯部１２ｃとを有する。歯部１２ｃの外周面１２ｄは、円弧形状に形成される。
【００２０】
実施形態に係るディスク駆動装置１００は、小型化の要請に応じて駆動時に発生する振動を低減するため、トルクリップルおよびコギングトルクを小さくすることが好ましい。ディスク駆動装置１００では、コイル１８により形成される磁束と、マグネット２４の磁極との相互作用により駆動トルクが生成される。トルクリップルは、この駆動トルクに含まれる脈動成分であり、回転時のトルクの変動幅である。コギングトルクは、非通電状態で回転体２００を動かしたときに発生し、ステータコア１２の突極１２ａおよびマグネット２４の着磁の要因により発生する、脈動するトルクである。
【００２１】
実施形態に係るステータコア１２は、歯部１２ｃの周方向の端に位置する周端１２ｅが、歯部１２ｃの径方向最外端に位置する突端１２ｇを通る外接円１２ｆより径方向内側に位置するように形成される。周端１２ｅは、歯部１２ｃの周方向の端のとがった先端である。発明者らは、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、突極１２ａの歯部１２ｃの形状を様々に変化させたステータコア１２を作成し、コギングトルクおよびトルクリップルの変化を測定した。図４（ａ）に示すステータコア１２の歯部１２ｃは、その外周面１２ｄの全体が外接円１２ｆと同じ曲率半径となるように形成されている。図４（ｂ）に示すステータコア１２の歯部１２ｃは、図４（ａ）の歯部１２ｃの外周面１２ｄの端部を削った形状を有し、外周面１２ｄの中央部が外接円１２ｆと同じ曲率半径であるものの、歯部１２ｃの周端１２ｅが外接円１２ｆより径方向内側に位置する。図４（ｃ）の歯部１２ｃの周端１２ｅは、図４（ｂ）に比べてさらに外接円１２ｆより径方向内側に位置する。
【００２２】
非通電状態で回転体２００を回転させるとコイル１８に逆起電力が発生する。この逆起電力が正弦曲線に近いほど、コギングトルクおよびトルクリップルが低減され、駆動時に回転体２００が滑らかに回転することが可能となり、駆動時の振動を低減することができる。図４（ａ）〜図４（ｃ）の構造における逆起電力を比較すると、図４（ａ）の構成の場合の逆起電力が正弦曲線から最も乖離し、図４（ｃ）の構成の場合の逆起電力が正弦曲線に最も近い形状となった。つまり、周端１２ｅが、歯部１２ｃの径方向最外端に位置する突端１２ｇを通る外接円１２ｆより径方向内側に位置するように形成される程、コギングトルクおよびトルクリップルを低減して駆動時に発生する振動を低減することができることを発明者らは見いだした。
【００２３】
コイル１８の巻き線端末は、ベース部材１０の底面に配設されたＦＰＣ（フレキシブル基板）上に半田付けされている。引き出された線端末は解けないように接着剤で固定される。この固定は、超音波洗浄時等に線端末が共振し大きな振幅で振動し断線することを防止するためになされる。所定の駆動回路によりＦＰＣを通じて３相の略正弦波状の電流がコイル１８に通電されると、コイル１８はステータコア１２の突極に回転磁界を発生する。マグネット２４の駆動用磁極と、当該回転磁界との相互作用により回転駆動力が生じ、回転ユニットＲが回転する。
【００２４】
なお、リング状のマグネット２４の軸方向下端面と隙間を介して対向するベース部材１０上の位置に吸引プレート４４が固定されている。吸引プレート４４は、リング状の部材であり、軟磁性材料で例えば冷間圧延鋼板をプレスすることで形成される。吸引プレート４４はマグネット２４と間に軸方向の磁気的吸引力を生じる。つまり、吸引プレート４４は回転ユニットＲが回転時に受ける浮上力と逆方向の回転体吸引力を生じさせる。そして、回転ユニットＲの回転時に浮上力と回転体吸引力と回転ユニットに加わる重力とがバランスして周囲の部材と非接触で当該回転ユニットＲが回転するようにしている。
【００２５】
ハウジング１４は、円筒部１０ａの孔部１０ｂの内周面に接着または圧入により固着される。また、ハウジング１４は、スリーブ１６を環囲するハウジング筒部１４ｃと、張出部２２ｂ側の端部に設けられアキシャル方向の面を有するハウジング平坦部１４ｄと、ハウジング筒部１４ｃのうちのハウジング平坦部１４ｄとは反対側の端部を密閉する底部１４ｂとを結合した略カップ状をなす。このような形状によって、ハウジング１４は、スリーブ１６の下端を塞ぎ、かつスリーブ１６の上端を突出させるように配置する。なお、底部１４ｂとハウジング筒部１４ｃとが一体に形成されてもよく、底部１４ｂとハウジング筒部１４ｃとが別の部材として固着して形成されてもよい。ハウジング１４は、銅系の合金、粉末冶金による焼結合金、ステンレスのほか、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドなどのプラスチック材料によっても形成されてもよい。ハウジング１４にプラスチック材料を用いる場合は、ディスク駆動装置１００の静電気除去性能を確保するため、固有抵抗が１０の６乗（Ω・ｍ）以下となるよう、プラスチック材料にカーボン繊維を含ませて構成することが望ましい。
【００２６】
ハウジング１４の内周面には、アキシャル方向に延在する溝１４ａが形成されている。この溝１４ａは、ハウジング筒部１４ｃ内にスリーブ１６を嵌合させた際、ハウジング１４の両端面側を連結する連通孔となる。連通孔は、潤滑剤２８が充填されることによって連通路Ｉとなる。溝１４ａの断面形状は、凹んだ円弧状や凹部とすることができる。この連通路Ｉについては後述する。
【００２７】
スリーブ１６は、ハウジング１４の内周面に接着または圧入により固着され、ベース部材１０の中心部分の孔部１０ｂと同軸に固定されている。また、スリーブ１６は、回転軸部２２を収納することによって回転軸部２２を支承する環状のスリーブ筒部１６ｃと、スリーブ筒部１６ｃの回転体２００側端部において外径方向に延在された周状張出部１６ｂとを結合した形状を有する。また、スリーブ筒部１６ｃの内部に、円筒部内周面１６ａが形成されており、円筒部内周面１６ａが回転軸部２２を囲む。周状張出部１６ｂとスリーブ筒部１６ｃとが一体に形成されてもよいし、周状張出部１６ｂとスリーブ筒部１６ｃとが別の部材として固着して形成されてもよい。なお、周状張出部１６ｂと、ハウジング筒部１４ｃとの間に環状の第２領域部４２が形成されている。スリーブ１６は、銅系の合金、粉末冶金による焼結合金、ステンレスのほか、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドなどのプラスチック材料によっても形成される。スリーブ１６にプラスチック材料を用いる場合は、ディスク駆動装置１００の静電気除去性能を確保するため、固有抵抗が１０の６乗（Ω・ｍ）以下となるよう、プラスチック材料にカーボン繊維を含ませて構成する。また、粉末冶金による焼結合金でスリーブ１６を形成する場合、スリーブ１６は多孔質性を有することができるので部品の軽量化に寄与できる。ただし、スリーブ１６が多孔質性を有する場合でスリーブ１６の一部がベース部材１０から露出するような構造の場合、ディスク駆動装置１００の内部側に充填された清浄空気、例えばヘリウムを多く含むような空気が多孔質性に起因して外部に抜けてしまうことがある。スリーブ１６の一部が外部に露出するような構成を成す場合は、露出した多孔質部分を塞ぐ処理を施しておくことが望ましい。例えば、露出部分の表面に樹脂等で構成されるシール部材を塗布したり、酸化処理を施してもよい。また、図２に示すように、他の部品、例えばハウジング１４等で塞いだり、他の部材を変形させて封止するようにしてもよい。
【００２８】
回転体２００の下面側、つまりスリーブ１６と対向する側には、スラスト部材２６を固定するための固定ブラケット２０２が固定されている。固定ブラケット２０２は、接着剤等を用いて強固に固定されている。固定ブラケット２０２の形状や固定方法については後述する。なお、固定ブラケット２０２とハブ２０とは一体に形成されてもよい。例えば、プレス加工や切削加工により形成することができる。この結果、固定ブラケット２０２の回転体２００に対する結合強度が向上する点で有利である。固定ブラケット２０２の内周面にスラスト部材２６が固着される。また、回転体２００の円環部２０ｂの内周面にマグネット２４が固着される。マグネット２４は、ベース部材１０に固着されたステータコア１２に対向するように、回転軸部２２と同心状態で固着される。
【００２９】
スラスト部材２６は、スリーブ１６を環囲するフランジ部２６ｅと、ハウジング１４を環囲する下垂部２６ｃとを有する。フランジ部２６ｅは、固定ブラケット２０２の内壁に接着剤で固着され、下垂部２６ｃは、フランジ部２６ｅの外縁部分に結合されるとともに固定ブラケット２０２の内壁に接着剤で固着される。このようにして、フランジ部２６ｅは、スリーブ筒部１６ｃの外周を隙間を介して囲み、かつ周状張出部１６ｂの下面に狭い隙間を介して配置される。スラスト部材２６は、回転体２００と一体的に回転するが、その際、フランジ部２６ｅは、第２領域部４２内で回転し、下垂部２６ｃは、第１領域部４０内で回転する。
【００３０】
フランジ部２６ｅは、スラスト上面とスラスト下面とを有するアキシャル方向に薄い形状を有する。また、下垂部２６ｃは、フランジ部２６ｅの外周側下面にアキシャル方向に延びる。フランジ部２６ｅのスラスト下面とハウジング１４の上端部であるハウジング平坦部１４ｄとで第１スラスト動圧発生部（第１スラスト動圧軸受ＳＢ１）を構成し、フランジ部２６ｅのスラスト上面と周状張出部１６ｂの下面とで第２スラスト動圧発生部（第２スラスト動圧軸受ＳＢ２）を構成する。下垂部２６ｃのアキシャル方向の長さはフランジ部２６ｅのアキシャル方向の長さよりも長い。また、下垂部２６ｃの内周面２６ｄは、フランジ部２６ｅの逆側に向かって半径が小さくなるテーパ状を有しており、後述するキャピラリーシール部ＴＳを構成する。
【００３１】
スラスト部材２６は、スラスト動圧発生部を構成する他に、回転ユニットＲが固定ユニットＳから抜けることを防止する機能を有する。衝撃によって、回転ユニットＲと固定ユニットＳとが相対的に移動すると、フランジ部２６ｅは周状張出部１６ｂの下面と接触する。その結果、スラスト部材２６は、固定ブラケット２０２から外れる方向に応力を受ける。下垂部２６ｃと固定ブラケット２０２のアキシャル方向の接合距離が短いと、接合強度が弱くなるので、小さな衝撃でも、接合が破壊される可能性が高くなる。つまり、下垂部２６ｃと固定ブラケット２０２との接合距離を長くするほど、衝撃に強くなる。
【００３２】
一方、フランジ部２６ｅが厚くなると、キャピラリーシール部ＴＳが短くなり、キャピラリーシール部ＴＳにおいて保持可能な潤滑剤２８の容量が小さくなる。そのため、衝撃によって、潤滑剤２８が飛散すると直ちに潤滑剤不足となる可能性がある。潤滑剤不足によって、流体動圧軸受は機能を低下させ焼き付きなどの機能不全を生じやすくなる。このような課題に対応するために、ディスク駆動装置１００は、フランジ部２６ｅを薄くすることによって、キャピラリーシール部を上下方向に長くしている。その結果、保持可能な潤滑剤２８の量が大きくなり、衝撃によって、もし潤滑剤２８が飛散しても容易には潤滑剤不足とならないように構成している。つまり、スラスト部材２６のアキシャル方向の距離は、下垂部２６ｃに対して長く、フランジ部２６ｅに対して短くなるように設計される。
【００３３】
下垂部２６ｃの外周面は固定ブラケット２０２の内周面に圧入により固着する方法があるが、下垂部２６ｃが圧入により応力を受けると、下垂部２６ｃの内周面に変形を生じ、この変形のためキャピラリーシール部ＴＳの機能が損なわれるおそれがある。これに対応するために、前述のごとく、下垂部２６ｃの外周面は、固定ブラケット２０２の内周面より小径とし、両者を接着により固着する。その結果、下垂部２６ｃの変形が防止され、キャピラリーシール部ＴＳの機能は十分に発揮される。
【００３４】
マグネット２４は、円環部２０ｂの内周に固着されて、ステータコア１２の外周に狭い隙間を介して対向するように設けられる。マグネット２４は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジウム−鉄−ボロン）系の材料で形成され、表面には電着塗装やスプレー塗装が施され、内周側は１２極に着磁されている。
【００３５】
次に、ディスク駆動装置１００の構成における流体動圧軸受について説明する。ラジアル方向の流体動圧軸受は、回転軸部２２の外周面２２ｃと、スリーブ１６の円筒部内周面１６ａと、両者の間隙に充填されたオイル等の潤滑剤２８とを含んで構成されるラジアル動圧発生部を含む。ラジアル動圧発生部は、アキシャル方向に離隔して、回転体２００の張出部２２ｂから遠い方に第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１を配置し、張出部２２ｂから近い方に第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２を配置する。第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１と第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２は、円筒部内周面１６ａと外周面２２ｃとの隙間に設けられて、ラジアル方向の動圧を発生して回転ユニットＲを支持する。第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１と第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２は、対向する外周面２２ｃと円筒部内周面１６ａとの少なくとも一方に動圧を発生させるための第１ラジアル動圧溝、第２ラジアル動圧溝が形成されている。この動圧溝は、例えばヘリングボーン状に形成される。
【００３６】
回転ユニットＲが回転すると、ラジアル動圧溝がラジアル動圧を発生させ、当該ラジアル動圧により円柱部２２ａはスリーブ１６に対してラジアル方向に所定の間隙を有して支持される。本実施形態の場合、第１ラジアル動圧溝のアキシャル方向の形成幅が、第２ラジアル動圧溝のアキシャル方向の形成幅よりも狭く形成されている。これにより、円柱部２２ａのアキシャル方向で異なる強さの側圧に対応したラジアル動圧が、第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１と第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２で発生する。その結果、高いシャフト剛性と低いシャフトロスとの最適バランスが得られる。
【００３７】
一方、スラスト方向の動圧軸受は、第１スラスト動圧軸受ＳＢ１、第２スラスト動圧軸受ＳＢ２を含む。ここで、第１スラスト動圧軸受ＳＢ１、すなわち第１スラスト動圧発生部は、フランジ部２６ｅのスラスト下面とハウジング１４の上端部と、それらのアキシャル方向の間隙に充填された潤滑剤２８とによって形成される。また、第２スラスト動圧軸受ＳＢ２、すなわち第２スラスト動圧発生部は、フランジ部２６ｅのスラスト上面と周状張出部１６ｂの下面と、それらのアキシャル方向の間隙に充填された潤滑剤２８によって形成される。
【００３８】
これらのアキシャル方向の間隙の少なくとも一方の対向面に動圧を発生させるためのスラスト動圧溝（図示せず）が形成されている。このスラスト動圧溝は、例えばスパイラル状またはヘリングボーン状に形成される。スラスト動圧軸受ＳＢは、回転ユニットＲの回転にともなって、全体としてはポンプイン方向の動圧を発生し、この圧力によりアキシャル方向の力、つまり浮上力を回転ユニットＲに作用させる。第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１、第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２、第１スラスト動圧軸受ＳＢ１，第２スラスト動圧軸受ＳＢ２における間隙に充填された潤滑剤２８は、互いに共用されるとともに、キャピラリーシール部ＴＳによりシールされて外部への漏出が防止されている。
【００３９】
キャピラリーシール部ＴＳは、ハウジング１４の外周面１４ｅとスラスト部材２６の内周面２６ｄとによって構成されている。外周面１４ｅは、上面側から下面側へ向かうにしたがって小径となるような傾斜面を有する。一方、これに対向する内周面２６ｄも、上面側から下面側に向かうにしたがって小径となるような傾斜面を有する。
【００４０】
このような構成によって、外周面１４ｅおよび内周面２６ｄは、それらの隙間が上面側から下面側に向かうにしたがって拡がるような、キャピラリーシール部ＴＳを形成する。ここで、キャピラリーシール部ＴＳの途中に、潤滑剤２８と外気との境界面（液面）が位置するように、潤滑剤２８の充填量が設定されているので、毛細管現象により潤滑剤２８は、このキャピラリーシール部ＴＳによりシールされる。その結果、潤滑剤２８の外部への漏出が防止されている。つまり、潤滑剤２８は、第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１、第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２、第１スラスト動圧軸受ＳＢ１、第２スラスト動圧軸受ＳＢ２を含み、さらにハウジング１４とスラスト部材２６との間の空間、周状張出部１６ｂと固定ブラケット２０２との間の空間等を含む潤滑剤保持部に充填されることになる。
【００４１】
また、キャピラリーシール部ＴＳは、外側の傾斜面である内周面２６ｄが上面側から下面側に向かうにしたがって小径となるように設定されている。そのため、回転ユニットＲの回転にともない、潤滑剤２８には、それが充填された部分の内部方向に移動させる方向の遠心力が作用するので、外部への漏出がより確実に防止される。また、連通路Ｉは、ハウジング１４の内周面にアキシャル方向に形成された溝１４ａにより確保される。連通路Ｉにより、第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１および第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２の両側が連通されているので、ラジアル動圧軸受の単独の圧力バランスが崩れても、全体の圧力バランスが良好に維持される。また、回転ユニットＲに外部から力が加わるなどの外乱によって、第１ラジアル動圧軸受ＲＢ１、第２ラジアル動圧軸受ＲＢ２、スラスト動圧軸受ＳＢにおける動圧のバランスが崩れても、即座に圧力が平均化してバランスが維持される。その結果、固定ユニットＳに対する回転ユニットＲの浮上量が安定し、信頼性の高いディスク駆動装置１００が得られる。
【００４２】
図５は、本実施形態の回転体２００の形状を詳細に説明する断面図である。前述したように、回転体２００は、ハブ２０と回転軸部２２とで構成される。本実施形態の回転体２００に相当する従来の構造は、ほぼストレート形状の棒状シャフトがカップ型のハブに形成された接続孔に固定されている。そのため、棒状シャフトとハブとは、ハブの厚み分の接続代により接続されることになる。ところで、電子機器は小型軽量化および薄型化の要求がある。ディスク駆動装置を搭載する電子機器においても同様である。そのため、ディスク駆動装置のハブも薄型化が求められる。ハブの薄型化は棒状シャフトとハブとの接続代の短縮化を招く。その結果、棒状シャフトとハブとの十分な接合強度が確保できなかったり、棒状シャフトとハブとの接合時の直角度が確保できない等の問題が生じていた。
【００４３】
それに対応し、本実施形態の回転体２００における回転軸部２２は、棒状シャフトの形状ではなく、ハブ２０と接続されるべき部分として張出部２２ｂが棒状シャフトである円柱部２２ａの一端から半径方向外側に向けて延設されている。つまり、円柱部２２ａと張出部２２ｂとが一体形成されている。円柱部２２ａと張出部２２ｂとを一体にした回転軸部２２は、例えば単一素材をプレス加工することによって形成できる。円柱部２２ａに対して半径方向に延びる張出部２２ｂを一体形成することにより、張出部２２ｂの軸方向の厚みを薄くしても円柱部２２ａに対する張出部２２ｂの強度は容易に確保できる。また、円柱部２２ａと張出部２２ｂとの直角度は、プレス加工の精度により容易に向上できる。また、プレス加工後に張出部２２ｂの下面２２ｄと円柱部２２ａの外周面２２ｃとを研削加工して研磨することにより、外周面２２ｃの径寸法や円筒度精度を向上させると同時に、外周面２２ｃに対する張出部２２ｂの直角度は容易に向上できる。外周面２２ｃは、スリーブ１６に収納される収納部となる。なお、下面２２ｄと外周面２２ｃとを同時に研磨することにより直角度をさらに容易に確保できる。この場合の同時とは、２面同時に研磨できる砥石により加工することを意味してもよいし、研磨時の回転軸部２２に対するチャッキングを解放せずに連続加工することを意味してもよい。なお、回転軸部２２をプレス加工を用いて製造することにより、全体を切削加工して製造する場合に比べバリの発生や切削屑の残留が軽減され品質向上の点で有利である。
【００４４】
本実施形態の場合、円柱部２２ａと張出部２２ｂとを接続している軸方向の長さは、例えば１．０ｍｍ以下、望ましくは、０．７ｍｍとしている。上述したように、円柱部２２ａと張出部２２ｂを一体成形しているので、軸方向の長さを縮小しても剛性を維持できると共に、直角度の確保を容易に行いつつ、回転体２００全体としての軸方向の短縮化（薄型化）に寄与できる。なお、円環部２０ｂの外周面と載置座部２０ｃの上面は、研磨加工が施され、記録ディスク１２０を円柱部２２ａに対して直角に載置できるように配慮されている。また、載置座部２０ｃの軸方向の厚みは、接続部２０ｅ（または張出部２２ｂ）の軸方向の厚みより厚く形成している。つまり、張出部２２ｂの回転軸方向の厚みは、載置座部２０ｃの回転軸方向の厚みより薄い。この部分の厚みは、回転体２００の軸方向の厚みには関与しないので、載置座部２０ｃの厚みを厚くすることで記録ディスク１２０の支持安定性を向上できるとともに、回転体２００の薄型化に寄与できる。
【００４５】
本実施形態の円柱部２２ａの下端外周部２２ｆは先細りとなるテーパ形状としている。また、下端底部２２ｇは窪み形状としている。円柱部２２ａの下端をテーパ形状や窪み形状とすることで、スリーブ１６およびハウジング１４で囲まれた空間に潤滑剤２８の液溜まりスペースを形成できる。その結果、潤滑剤２８の貯留性能の向上に寄与できる。
【００４６】
回転軸部２２における円柱部２２ａと張出部２２ｂとの接続部分には、円柱部２２ａの正規の直径部分である外周面２２ｃより半径方向に突出して直径を拡大する突条部が形成されている。この突条部は基準段部２２ｈとして形成できる。円柱部２２ａの直径の加工精度は、回転体２００を安定的に高速回転させる上で重要であり、円柱部２２ａの直径の加工精度の管理が必要である。基準段部２２ｈは、円柱部２２ａの直径を計測する場合に用いる測定基準位置を示すマークとして利用できる。例えば、抜き取り検査や全数検査等で円柱部２２ａの直径が設計許容値を満たしているかを検査する場合、この基準段部２２ｈに測定器の測定子を当接させて測定する。このように基準段部２２ｈを設けておくことにより、抜き取り検査や全数検査における測定再現性が保証され、測定信頼性が向上できる。
【００４７】
また、回転軸部２２の円柱部２２ａをプレス加工によって形成する場合、円柱部２２ａの内部にプレス金型の挿入孔２２ｉを形成する必要がある。また、挿入孔２２ｉからプレス金型の抜きを容易にするために、挿入孔２２ｉの開放端に上方に向かって拡径するテーパ部２２ｊを設けている。ところで、回転体２００に記録ディスク１２０を載置して固定する場合、クランプ部材（不図示）により上方から押さえ込む必要がある。この場合、クランプ部材を固定するためのネジを螺合させるネジ部を挿入孔２２ｉに形成する。回転体２００の中央部である挿入孔２２ｉにネジ部を形成することで、クランプ部材による記録ディスク１２０の押圧固定を全周にわたって均質に行うが可能なる。また、テーパ部２２ｊはクランプ部材の位置決め用孔としても機能する。例えば、クランプ部材の中央部にテーパ部２２ｊに対応するテーパ状の突起部を設けておけば、テーパ部２２ｊと突起部を係合させるのみでクランプ部材のセンタリングが行われる。その結果、クランプ部材の位置合わせが容易になると共にクランプ部材の片寄りによる記録ディスク１２０の不均一なクランプを抑制できる。なお、テーパ部２２ｊの深さをクランプ部材を固定するネジの頭部が収納できる深さに設定することにより回転体２００の軸方向の厚みを低減できる。さらに、円柱部２２ａに挿入孔２２ｉ、テーパ部２２ｊを形成することで、円柱部２２ａ自体の軽量化にも寄与できる。
【００４８】
本実施形態の場合、張出部２２ｂの直径は円柱部２２ａの直径の１．５倍以上、さらに好ましくは２倍以上としている。張出部２２ｂの直径を大きく確保することでプレス加工によって一体形成する領域が増大し、回転軸部２２全体としての剛性を向上できる。また、プレス加工によって製造できる領域が拡大され、上述したバリや切削屑の残留の問題も軽減される。張出部２２ｂの外縁部は、外周側端部には半径方向外側に延在する段部２２ｅが形成されている。ハブ２０は、接続部２０ｅと円環部２０ｂと載置座部２０ｃとで構成される。接続部２０ｅは中央に中心孔２０ａを有し、中心孔２０ａには、張出部２２ｂの段部２２ｅと係合する対応段部２０ｆが形成されている。段部２２ｅおよび対応段部２０ｆの半径方向の延設面積を増大することで回転軸部２２とハブ２０との接続強度や接続安定性を向上できる。記録ディスク１２０は、載置座部２０ｃに載置される。そして、回転軸部２２にネジで固定されるクランプ部材（図示せず）によって押圧固定される。その際、段部２２ｅと対応段部２０ｆの接続部分にベース部材１０側（下側）に向う強い力が加わる。これに対応して段部２２ｅは対応段部２０ｆに対してベース部材１０側（下側）に設けるようにしてもよい。この構造は、記録ディスク１２０の固定が回転軸部２２とハブ２０の接続を解消する方向に働くことを防止し、ハブ２０と回転軸部２２との接続信頼性の向上に寄与する点で有利である。また、回転軸部２２とハブ２０との組み立ては段部２２ｅと対応段部２０ｆとの組合せにより行うことができるので、組立容易性の点で段部２２ｅと対応段部２０ｆの形成が好ましい。また、段部２２ｅと対応段部２０ｆとを係合させた後は、張出部２２ｂと接続部２０ｅとの接続部を溶接等により接合することが望ましく、容易に接合強度を確保できる。溶接点は、接続部の全周で行ってもよいし、等間隔でスポット溶接してもよい。
【００４９】
円環部２０ｂは、接続部２０ｅに接続され円柱部２２ａの回転軸方向に延設されている。この円環部２０ｂの延設長さは、載置される記録ディスク１２０の枚数に応じて決定することが可能である。例えば、複数の記録ディスク１２０を載置する仕様の場合、記録ディスク１２０の枚数分の厚みと、各記録ディスク１２０を分離載置するためのスペーサの厚みとの合計量に応じた延設長さとすればよい。そして、この円環部２０ｂの一部には、半径方向外側に延設される載置座部２０ｃが一体形成されている。載置座部２０ｃの半径方向外側への延設長さは、記録ディスク１２０の中央孔周囲の非記録領域に対応して決定されている。
【００５０】
円環部２０ｂと接続部２０ｅの接続部分には台座部２０ｄが形成され、マグネット２４の固定を安定化させると共にマグネット２４の漏れ磁束が増加することを抑制している。また、円環部２０ｂと載置座部２０ｃとの接続部分には、円環部２０ｂと載置座部２０ｃとの接続部分に基準段部２０ｇを形成するように凹部２０ｈが軸方向に窪んだ形状として形成されている。円環部２０ｂの直径の加工精度は、記録ディスク１２０を安定的に載置支持する上で重要であり、円環部２０ｂの直径の加工精度の管理が必要である。基準段部２０ｇは、円環部２０ｂの直径を計測する場合に用いる測定基準位置を示すマークとして利用できる。例えば、抜き取り検査や全数検査等で円環部２０ｂの直径が設計許容値を満たしているかを検査する場合、この基準段部２０ｇに測定器の測定子を当接させて測定する。このように基準段部２０ｇを設けておくことにより、抜き取り検査や全数検査における測定再現性が保証され、測定信頼性が向上できる。また、凹部２０ｈを形成することにより、記録ディスク１２０の中央孔周辺を基準段部２０ｇと載置座部２０ｃとにより実質的に複数点支持する形態とすることができる。記録ディスク１２０を載置する載置座部２０ｃは研磨加工等により平滑化されているが、少しでも凹凸やうねりが残った場合、載置座部２０ｃで記録ディスク１２０の被支持面を全面支持していた場合、その影響を受けやすい。そこで、凹部２０ｈを形成することにより支持面積を削減し、凹凸やうねりによるリスクを軽減すると共に、載置座部２０ｃの軽量化、すなわちハブ２０の軽量化に寄与している。
【００５１】
また、本実施形態の円環部２０ｂは、載置座部２０ｃの形成位置より下方に突出部２０ｉを形成している。これは、円環部２０ｂが支持するマグネット２４のバックヨークと成る部分であり、突出部２０ｉを形成することによりマグネット２４の漏れ磁束が増加することを防止している。また、突出部２０ｉの直径を載置座部２０ｃの直径より小さくする、つまり、載置座部２０ｃに対して凹形状にすることよっても漏れ磁束の増加を抑制している。
【００５２】
本実施形態の場合、回転体２００を構成する回転軸部２２およびハブ２０は、例えば強磁性を有するステンレス鋼、例えばＳＵＳ４３０で構成することが望ましい。この場合、発ガス軽減のための、硫黄の含有量は０．１％以下にすることが望ましい。また、少なくとも回転軸部２２は、発ガスを抑制するために、表面を無電解ニッケルメッキ等の別部材で被膜を形成することが望ましい。また、このように表面処理を施すことにより表面硬度の向上ができる。なお、本実施形態の回転体２００は流体動圧軸受として潤滑剤充填部を構成しているので、高い表面硬度を要求されると共に、表面粗さを小さくすることが要求される。この点に対し、本実施形態の回転体２００は、回転軸部２２を高硬度のステンレス鋼で作成する点、その表面に被膜を形成して表面硬度を高めている点で実用に適している。
【００５３】
以上のように、回転体２００を円柱部２２ａと張出部２２ｂから成る回転軸部２２とハブ２０で構成することにより、回転体２００の剛性維持や接続部分の直角度の維持を行い安定した回転性能を維持したまま、回転軸方向の薄型化が容易に実現できる。
【００５４】
図６は、回転体の別の構成例を説明する断面図である。図６の構成の場合、図５における回転軸部２２とハブ２０が一体形成されている。つまり、回転体３００は、円柱部３００ａ、張出部３００ｂ、円環部３００ｃ、載置座部３００ｄが一体化され構成されている。
【００５５】
そして、少なくとも円柱部３００ａと張出部３００ｂとは、プレス加工によって一体形成される。この場合、円環部３００ｃと載置座部３００ｄは切削加工によって形成してもよいし、プレス加工により同時に形成してもよい。プレス加工部分を増やすことにより切削加工に伴うバリや切削屑の残留可能性が軽減され品質の上で好ましい。なお、張出部３００ｂの下面３００ｅと円柱部３００ａの外周面３００ｆとを研削加工して研磨することにより円柱部３００ａと張出部３００ｂの直角度は容易に向上できる。外周面３００ｆは、スリーブ１６に収納される収納部となる。なお、下面３００ｅと外周面３００ｆを同時に研磨することにより直角度をさらに容易に確保できる。この場合の同時とは、２面同時に研磨できる砥石により加工することを意味してもよいし、研磨時の回転体３００に対するチャッキングを解放せずに連続加工することを意味してもよい。
【００５６】
本実施形態の場合、円柱部３００ａと張出部３００ｂとを接続している軸方向の長さは、例えば１．０ｍｍ以下、望ましくは、０．７ｍｍとしている。上述したように、円柱部３００ａと張出部３００ｂを一体成形しているので、軸方向の長さを縮小しても剛性を維持できると共に、直角度の確保を容易に行いつつ、回転体３００全体としての軸方向の短縮化（薄型化）に寄与できる。なお、円環部３００ｃの外周面と載置座部３００ｄの上面は、研磨加工が施され、記録ディスク１２０を円柱部３００ａに対して直角に載置できるように配慮されている。また、載置座部３００ｄの軸方向の厚みは、張出部３００ｂの軸方向の厚みより厚く形成している。つまり、張出部３００ｂの回転軸方向の厚みは、載置座部３００ｄの回転軸方向の厚みより薄い。この載置座部３００ｄの厚みは、回転体３００の軸方向の厚みには関与しないので、載置座部３００ｄの厚みを厚くすることで記録ディスク１２０の支持安定性を向上できるとともに、回転体３００の薄型化に寄与できる。
【００５７】
本実施形態の円柱部３００ａの下端外周部３００ｇは先細りとなるテーパ形状としている。また、下端底部３００ｈは窪み形状としている。円柱部３００ａの下端をテーパ形状や窪み形状とすることで、スリーブ１６およびハウジング１４で囲まれた空間に潤滑剤２８の液溜まりスペースを形成できる。その結果、潤滑剤２８の貯留性能の向上に寄与できる。
【００５８】
回転体３００における円柱部３００ａと張出部３００ｂとの接続部分には、円柱部３００ａの正規の直径部分である外周面３００ｆより半径方向に突出して直径を拡大する突条部が形成されている。この突条部は基準段部３００ｉとして形成できる。この基準段部３００ｉも図５で説明した基準段部２２ｈと同様に機能し、円柱部３００ａの直径を計測する場合に用いる測定基準位置を示すマークとして利用できる。基準段部３００ｉを設けておくことにより、抜き取り検査や全数検査における測定再現性が保証され、測定信頼性が向上できる。
【００５９】
また、回転体３００の円柱部３００ａをプレス加工によって形成する場合、円柱部３００ａの内部にプレス金型の挿入孔３００ｊを形成する必要がある。また、挿入孔３００ｊからプレス金型の抜きを容易にするために、挿入孔３００ｊの開放端は、上方に向かって拡径するテーパ部３００ｋを設けている。この挿入孔３００ｊおよびテーパ部３００ｋは、図５で説明した挿入孔２２ｉ、テーパ部２２ｊと同様に機能して同様な効果を示す。つまり、記録ディスク１２０を安定的に支持するクランプ部材を良好の固定する機能を有する。
【００６０】
張出部３００ｂと円環部３００ｃの接続部分には台座部３００ｍが形成されている。また、円環部３００ｃと載置座部３００ｄとの接続部分には、円環部３００ｃと載置座部３００ｄとの接続部分に基準段部３００ｎを形成するように凹部３００ｐが軸方向に窪んだ形状として形成されている。この台座部３００ｍ、基準段部３００ｎ、凹部３００ｐも図５で説明した台座部２０ｄ、基準段部２０ｇ、凹部２０ｈと同様に機能して同様な効果を奏する。また、本実施形態の円環部３００ｃは、載置座部３００ｄの形成位置より下方に突出部３００ｑを形成している。この突出部３００ｑも図５で説明した突出部２０ｉと同様な効果を奏する。
【００６１】
本実施形態の場合、回転体３００は、例えば強磁性を有するステンレス鋼、例えばＳＵＳ４３０で構成することが望ましい。この場合、発ガス軽減のための、硫黄の含有量は０．１％以下にすることが望ましい。また、回転体３００は発ガスを抑制するために、表面を無電解ニッケルメッキ等の別部材で被膜を形成することが望ましい。また、このように表面処理を施すことにより表面硬度の向上ができる。なお、本実施形態の回転体３００は流体動圧軸受として潤滑剤充填部を構成しているので、高い表面硬度を要求されると共に、表面粗さを小さくすることが要求される。この点に対し、本実施形態の回転体３００は、円柱部３００ａを高硬度のステンレス鋼で作成する点、その表面に被膜を形成して表面硬度を高めている点で実用に適している。
【００６２】
なお、回転体３００は、プレス加工工程と、調整工程と、表面コーティング工程を経て製造される。プレス加工工程は、円柱部３００ａと張出部３００ｂと円環部３００ｃと載置座部３００ｄとを一体的にプレス加工する。プレス加工された円柱部３００ａと張出部３００ｂと円環部３００ｃと載置座部３００ｄは調整工程において、例えば研削加工や研磨加工により加工寸法や直角度が調整される。そして、表面コーティング工程において、加工寸法等の調整がなされた各部分も含めて回転体３００全体に無電解ニッケルメッキ等が施され、発ガス抑制や表面硬度の向上が成される。
【００６３】
以上のように、回転体３００を円柱部３００ａ、張出部３００ｂ、円環部３００ｃ、載置座部３００ｄを一体で形成することにより、回転体３００の剛性維持や接続部分の直角度の維持を行い安定した回転性能を維持したまま、回転軸方向の薄型化が容易に実現できる。
【００６４】
図７は、図６の回転体３００に固定ブラケット２０２を接続した状態を説明する断面図である。固定ブラケット２０２は、張出部３００ｂの下面３００ｅと接続される底部２０２ａとこの底部２０２ａの端部から下方に延びる下垂部２０２ｂとで構成される。下垂部２０２ｂの内周面にスラスト部材２６が接合される。固定ブラケット２０２は、回転体３００と同等の材料で形成することが望ましく、例えば、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０３）等が防錆特性が高い点で好ましい。固定ブラケット２０２は、例えば切削加工やプレス加工により作成可能であり、切削加工を用いる場合、寸法精度を容易に確保できる点で望ましい。回転体３００と固定ブラケット２０２との接合は、種々の方法が採用できる。例えば接着は作業が容易な点で望ましい。また溶接は接合強度を容易に確保できる点で望ましい。なお、固定ブラケット２０２の底部２０２ａの厚みが厚くなると、円柱部３００ａがスリーブ１６に収納される部分が短く成ってしまうので、固定ブラケット２０２の強度を維持できる範囲内で薄くすることが好ましい。
【００６５】
本実施の形態は主にＨＤＤに用い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、図２に示される構造のブラシレスモータを製作し、そのブラシレスモータをＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）装置、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）装置等の光学ディスク記録再生装置に搭載してもよい。
【００６６】
以上、実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６７】
１２ｄ 外周面、 Ｓ 固定ユニット、 Ｒ 回転ユニット、 １６ スリーブ、 ２０ ハブ、 ２０ａ 中心孔、 ２０ｂ 円環部、 ２０ｃ 載置座部、 ２０ｄ 台座部、 ２０ｅ 接続部、 ２０ｆ 対応段部、 ２２ 回転軸部、 ２２ａ 円柱部、 ２２ｂ 張出部、 １００ ディスク駆動装置、 １２０ 記録ディスク、 ２００ 回転体、 ３００ 回転体、 ３００ａ 円柱部、 ３００ｂ 張出部、 ３００ｃ 円環部、 ３００ｄ 載置座部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用回転体であって、
回転軸となる円柱部と当該円柱部の一端から半径方向外側に延設される張出部とを一体形成した回転軸部と、
前記張出部の外周側端部に接続されると共に前記記録ディスクが載置されるべき載置座部を有するハブと、
を含むことを特徴とする流体動圧軸受用回転体。
【請求項２】
前記ハブは、前記張出部の外周側端部と接続される接続部と、前記接続部に接続され前記回転軸の軸方向に延設される円環部と、前記円環部の一部に形成され前記半径方向外側に延設される前記載置座部とが一体形成されていることを特徴とする請求項１記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項３】
前記回転軸部と前記ハブが一体形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項４】
少なくとも前記回転軸部はプレス加工によって成形することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項５】
前記円柱部と前記張出部との接続部分に前記円柱部の直径を拡大する突条部を形成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項６】
前記張出部の回転軸方向の厚みは、前記載置座部の前記回転軸方向の厚みより薄いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項７】
前記円柱部において、前記張出部が接続された端面とは逆側の端面に前記回転軸の軸方向に窪んだ凹部を形成したことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項８】
前記円柱部において、前記張出部が接続された端面とは逆側の端部側の外周面に端部に向かって細径となるテーパ部を形成したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項９】
前記張出部の直径は、前記円柱部の直径の少なくとも１．５倍以上であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項１０】
記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用回転体の製造方法であって、
回転軸となる円柱部と当該円柱部の一端から半径方向外側に延設される張出部と前記張出部の外周側端部で前記円柱部の回転軸方向に延設される円環部と前記円環部の一部に形成され前記半径方向外側に延設されて前記記録ディスクが載置されるべき載置座部とを一体的にプレス加工する工程と、
プレス加工された前記円柱部と前記張出部と前記円環部と前記載置座部の加工寸法を調整する工程と、
加工寸法の調整がなされた前記円柱部と前記張出部と前記円環部と前記載置座部の表面に表面コーティングを施す工程と、
を含むことを特徴とする流体動圧軸受用回転体の製造方法。
【請求項１】
記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用回転体であって、
回転軸となる円柱部と当該円柱部の一端から半径方向外側に延設される張出部とを一体形成した回転軸部と、
前記張出部の外周側端部に接続されると共に前記記録ディスクが載置されるべき載置座部を有するハブと、
を含むことを特徴とする流体動圧軸受用回転体。
【請求項２】
前記ハブは、前記張出部の外周側端部と接続される接続部と、前記接続部に接続され前記回転軸の軸方向に延設される円環部と、前記円環部の一部に形成され前記半径方向外側に延設される前記載置座部とが一体形成されていることを特徴とする請求項１記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項３】
前記回転軸部と前記ハブが一体形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項４】
少なくとも前記回転軸部はプレス加工によって成形することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項５】
前記円柱部と前記張出部との接続部分に前記円柱部の直径を拡大する突条部を形成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項６】
前記張出部の回転軸方向の厚みは、前記載置座部の前記回転軸方向の厚みより薄いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項７】
前記円柱部において、前記張出部が接続された端面とは逆側の端面に前記回転軸の軸方向に窪んだ凹部を形成したことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項８】
前記円柱部において、前記張出部が接続された端面とは逆側の端部側の外周面に端部に向かって細径となるテーパ部を形成したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項９】
前記張出部の直径は、前記円柱部の直径の少なくとも１．５倍以上であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の流体動圧軸受用回転体。
【請求項１０】
記録ディスクを載置して回転させるための流体動圧軸受用回転体の製造方法であって、
回転軸となる円柱部と当該円柱部の一端から半径方向外側に延設される張出部と前記張出部の外周側端部で前記円柱部の回転軸方向に延設される円環部と前記円環部の一部に形成され前記半径方向外側に延設されて前記記録ディスクが載置されるべき載置座部とを一体的にプレス加工する工程と、
プレス加工された前記円柱部と前記張出部と前記円環部と前記載置座部の加工寸法を調整する工程と、
加工寸法の調整がなされた前記円柱部と前記張出部と前記円環部と前記載置座部の表面に表面コーティングを施す工程と、
を含むことを特徴とする流体動圧軸受用回転体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−３６９１５（Ｐ２０１２−３６９１５Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７４７４２（Ｐ２０１０−１７４７４２）
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【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２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【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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