CN103854672A - 旋转机器 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转机器具备：轴体，具有轴、从所述轴的外周面延伸至外侧的第1法兰及第2法兰；轴承体，具有在第1法兰与第2法兰之间环绕轴的轴环绕构件；第1止推对向部，形成于轴环绕构件及第1法兰；第2止推对向部，形成于轴环绕构件及第2法兰；中间空间，设在轴与轴环绕构件的间隙内；径向动压轴承；第1连通路，使第1止推对向部与中间空间连通；及第2连通路，使第2止推对向部与中间空间连通。

Description

旋转机器

技术领域

本发明涉及一种具备可相对旋转地得到支撑的轴体及轴承体的旋转机器。

背景技术

磁盘驱动装置等旋转机器趋于小型化、大容量化，且搭载于各种电子机器中。尤其趋于将作为磁盘驱动装置的一种的硬盘（Hard Disk Drive）搭载于笔记本电脑或便携式音乐再生机器等便携式电子机器中。对于此种搭载于便携式电子机器中的磁盘驱动装置等旋转机器而言，与搭载于台式电脑等固定型电子机器中的旋转机器相比，更要求提高耐冲击性及耐振动性（以下记作“耐振动特性等”），以能够抵抗搬运过程中的振动或落下等冲击。另一方面，就此种旋转机器而言，与搭载于台式电脑等固定型电子机器中的旋转机器相比，更要求薄型化或轻量化。一般而言，薄型化与耐振动特性等的提高存在相悖（trade off）的关系。

本申请人例如在日本专利特开2010-261580号公报中提出如下磁盘驱动装置即旋转机器：在轴体与轴承体之间形成流体动压轴承机构，将包含轴的轴体固定于底座。专利文献1所揭示的旋转机器中，在轴体与轴承体的在径向（radial）方向上对向的间隙内形成有径向动压轴承，且在轴方向上对向的间隙内形成有止推（thrust）动压轴承。

发明内容

[发明所要解决的问题]

日本专利特开2010-261580号公报所揭示的磁盘驱动装置等旋转机器中，为了提高耐振动特性等，而要求提高径向动压轴承的刚性（以下记作“径向刚性”）。为了提高径向刚性，存在缩小构成径向轴承的轴体与轴承体的构件的半径方向上的间隙的方法。然而，就此种旋转机器而言，如果轴体与轴承体的间隙过小，那么在旋转过程中该轴体与该轴承体会接触从而阻碍旋转，最差的情况下，损伤该轴体与该轴承体的可能性变高。

而且，如果提高径向动压，那么径向轴承部产生的动压的平衡性变得不均衡的可能性变高。有时会因动压的平衡性变得不均衡而使润滑剂产生负压区域。如果润滑剂产生负压区域，那么该区域内的溶入润滑剂的气体会气化而生成气泡。如果这种气泡进入径向动压轴承部，那么会使其动压产生功能下降，最差的情况下，从润滑剂介入区域吹出润滑剂而损及轴承功能的可能性变高。

根据所述背景，本发明者等人发现，为了提高旋转机器的耐振动特性等，课题在于减轻径向轴承部的动压的平衡性的不均衡而防止负压区域的产生。

另外，所述课题并不限于搭载于便携式电子机器中的旋转机器，也存在于其他类型的电子机器中。

本发明是鉴于所述状况而完成，其目的在于能兼顾旋转机器的薄型化及耐振动性等的提高。

[解决问题的技术手段]

本发明的一态样涉及一种旋转机器。该旋转机器具备：轴体，具有轴、从轴的一端侧的外周面延伸至半径方向外侧的第1法兰、及从轴的另一端延伸至半径方向外侧的第2法兰；轴承体，具有环绕轴的至少一部分的轴环绕构件，且可相对于轴体而旋转；第1止推对向部，形成于轴方向上的轴环绕构件与第1法兰的间隙内；第2止推对向部，形成于轴方向上的轴环绕构件与第2法兰的间隙内；径向动压轴承部，在轴与轴环绕构件的间隙内，包含设在靠近第1止推对向部这一侧的第1径向动压轴承、及设在靠近第2止推对向部这一侧且与第1径向动压轴承之间隔着中间空间而设的第2径向动压轴承；润滑剂，介于轴体与轴承体的间隙内；第1连通路，使第1止推对向部与中间空间连通；及第2连通路，使第2止推对向部与中间空间连通。

根据该态样，能使第1止推对向部及第2止推对向部各自与中间空间连通。

本发明的另一态样涉及一种旋转机器。该旋转机器具备：轴体，具有轴、从所述轴的一端侧的外周面延伸至半径方向外侧的第1法兰、及从所述轴的另一端延伸至半径方向外侧的第2法兰；轴承体，具有环绕所述轴的至少一部分的轴环绕构件；至少一个径向动压轴承部，设于半径方向上的所述轴与所述轴环绕构件的间隙内；中间空间，设于所述间隙内的、形成有所述径向动压轴承的部分以外的部分的至少一部分；第1止推对向部，形成于轴方向上的所述轴环绕构件与所述第1法兰的间隙内；第2止推对向部，形成于轴方向上的所述轴环绕构件与所述第2法兰的间隙内；润滑剂，介于轴体与轴承体的间隙内；及第1连通路，使所述第1止推对向部与所述中间空间连通。

本发明的又一态样涉及一种旋转机器。该旋转机器具备：轴体，具有轴、从所述轴的一端侧的外周面延伸至半径方向外侧的第1法兰、及从所述轴的另一端延伸至半径方向外侧的第2法兰；轴承体，具有环绕所述轴的至少一部分的轴环绕构件，且可相对于所述轴体而旋转；第1止推对向部，形成于轴方向上的所述轴环绕构件与所述第1法兰的间隙内；中间空间，设于半径方向上的所述轴与所述轴环绕构件的间隙内；径向动压轴承部，在所述间隙内，包含设在所述中间空间的所述第1止推对向部侧的第1径向动压轴承，且使介于所述轴体与所述轴承体之间的润滑剂产生动压；第1连通路，使所述第1止推对向部与所述中间空间连通；底座，设有收容所述轴体的至少一部分且予以固定的底座孔；及顶盖，设有贯通孔，以覆盖所述轴体及所述轴承体的方式设置。所述轴具备包含所述第1法兰的上杆、及包含所述第2法兰的下杆。所述上杆中，在第1法兰侧的端形成有紧固件收容孔。通过将贯通所述贯通孔的紧固件插入且固定于所述紧固件收容孔，可使所述上杆相对于所述顶盖而固定。通过将所述下杆的至少一部分插入且固定于所述底座孔，可使下杆相对于所述底座而固定。所述紧固件收容孔在轴方向上超过形成有所述第1径向动压轴承的区域而延伸。

另外，关于将以上构成要素的任意组合、或本发明的构成要素或表达在方法、装置、系统等之间进行相互置换后所得者，也可有效地作为本发明的态样。

[发明的效果]

根据本发明，能提供一种使具备动压轴承的旋转机器容易薄型化的技术。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的旋转机器的分解立体图。

图2是图1的A-A线剖面图。

图3是放大表示图2的轴体与轴承体的周边的放大剖面图。

图4是表示顶盖设于轴体的状态的剖面图。

图5是表示实施方式中的旋转机器的径向动压的分布的示意图。

图6是表示本发明的第1变形例中的旋转机器的与图2对应的剖面图。

图7是表示本发明的第2变形例中的旋转机器的与图2对应的剖面图。

[符号的说明]

2    静止体

4    旋转体

5    第2径向动压槽

6    轴体

8    轴承体

10   上杆

10A  收容孔

10B  杆收容部

10C  外周面

10D  母螺纹部

10E  母螺纹部

12   上法兰

12C  下表面

12E  圆周状凹部

12G  第1伸出部

12H  法兰伸出部

12J  锥形面

14   下杆

14A  公螺纹部

16   下法兰

16A  上表面

16B  凸边部

18   法兰环绕部

18A  内周面

18C  上端

20   润滑剂

22   顶盖

22C  螺丝贯通孔

22D  中央孔

22E  盖体凹部

24   机壳

24A  底板部

24B  外周壁部

24C  螺丝孔

24D  开口

24E  突出部

24G  凸边收容部

24H  底座

24J  框架

24N  凹部

24K  外侧阶差

24L  内侧阶差

24M  粘结槽

24N  凹部

26   轮毂

26D  圆盘部

26E  圆环部

26J  载置部

26N  突出壁部

28   磁铁

30   线圈

32   定子芯体

34   磁环

36   第1连通路

38   第2连通路

42   套筒

42A  内周面

42B  外周面

42C  上表面

42D  下表面

42G  倾斜面

44   结合部

44G  环状凹部

46   环状部

46A  内周面

48   帽体

50   第2径向动压槽

52   第1径向动压槽

54   第1止推动压槽

56   第2止推动压槽

60   数据读/写部

62   磁记录盘

64   摇臂

66   音圈马达

68   枢轴组件

70   洁净空间

72   间隔件

74   中央螺丝

76   密封剂

78   夹持器

80   第1径向动压轴承部

82   中间空间

84   第2径向轴承部

86   第1止推对向部

88   第2止推对向部

90   第1毛细管密封件

92   第2毛细管密封件

100  旋转机器

104  周边螺丝

110  上轴构件

112  下轴构件

122  环绕部侧气液界面

124  法兰侧气液界面

200  旋转机器

212  下轴构件

218  法兰环绕部

224H 底座

236  第1连通路

238  第2连通路

300  旋转机器

312  下轴构件

324H 底座

B1   顶点

B2   顶点

C1   中心

C2   中心

P1   最大压力产生部位

P2   最大压力产生部位

R   旋转轴

具体实施方式

以下，参照图式，以良好的实施方式为基础对本发明进行说明。对于各图式中所示的相同或同等的构成要素、构件标注相同的符号，且适当地省略重复的说明。而且，为了便于理解，将各图式中构件的尺寸适当地放大、缩小。而且，各图式中，省略了在对实施方式进行说明方面不重要的构件的一部分的表示。

实施方式中的旋转机器适宜用作例如搭载磁性地记录数据的磁记录盘且使该磁记录盘旋转驱动的硬盘等磁盘驱动装置。尤其适宜用作轴固定地设于机壳（chassis）、轮毂相对于轴旋转的轴固定型磁盘驱动装置。例如，该旋转机器包含经由轴支部件而可自如旋转地安装于静止体的旋转体。旋转体包含例如可搭载磁记录盘等被驱动介质的搭载部件。轴支部件具备例如构成于静止体及旋转体中的任一个上的径向轴支部件。而且，轴支部件具备例如构成于静止体及旋转体中的任一个上的止推轴支部件。作为一例，止推轴支部件位于径向轴支部件的半径方向外侧。作为一例，径向轴支部件或止推轴支部件使润滑媒体产生动压。径向轴支部件或止推轴支部件可例如含有润滑流体。而且，为了向旋转体赋予旋转转矩，该旋转机器具备旋转驱动部件。该旋转驱动部件例如为无刷主轴马达（Brushless Spindle Motor）。该旋转驱动部件例如包含线圈及磁铁。

（实施方式）

图1是表示实施方式中的旋转机器100的立体图。图1中，为了便于理解发明，表示已卸除顶盖22的状态。图1中，省略了说明上不重要的构件、例如夹持器或电子电路等的表示。旋转机器100包含机壳24、上轴构件110、轮毂26、磁记录盘62、数据读/写部60、顶盖22、中央螺丝74、及例如6个周边螺丝104。

以下，针对机壳24，将搭载轮毂26的这一侧作为上侧进行说明。而且，有时，将旋转体的沿旋转轴R的方向称为轴方向，将在铅垂于旋转轴R的平面上通过旋转轴R的任意方向称为半径方向，将该平面上的任意方向称为平面方向。此处所述的方向上的记载并不限定使用旋转机器100的姿势，旋转机器100能以任意姿势使用。

磁记录盘62是例如直径为65mm的玻璃制的2.5英寸型磁记录盘，其中央的孔的直径为20mm。如果使磁记录盘62的厚度变薄，那么刚性会下降，当在制造旋转机器100过程中进行研磨时有时会翘曲从而令加工平面度下降。另一方面，如果使磁记录盘62的厚度变厚，那么有时重量会增大。可知，当厚度至少在0.5mm～1.25mm的范围内时，磁记录盘62在刚性及重量方面具有实用性。本实施方式中，磁记录盘62的厚度设为0.7mm～0.9mm，从而能抑制加工平面度的下降而防止记录密度的下降。例如1张磁记录盘62搭载于轮毂26，伴随轮毂26的旋转而旋转。磁记录盘62是利用间隔件72（图1中未图示）及夹持器78（图1中未图示）而固定于轮毂26。

机壳24具有：底板部24A，形成旋转机器100的底部；及外周壁部24B，以包围磁记录盘62的载置区域的方式沿底板部24A的外周而形成。在外周壁部24B的上表面设有螺丝孔24C，该螺丝孔24C例如有6个。

数据读/写部60包含记录再生头（未图示）、摇臂（swing arm）64、音圈马达（voicecoil motor）66、及枢轴组件（Pivot Assembly）68。记录再生头安装于摇臂64的前端部，将数据记录在磁记录盘62中，或者，从磁记录盘62中读取数据。枢轴组件68使摇臂64相对于机壳24以可围绕头旋转轴S自如摇动的方式得到支撑。音圈马达66使摇臂64围绕头旋转轴S摇动，而使记录再生头移动至磁记录盘62的上表面上的所需的位置。音圈马达66及枢轴组件68是使用控制头的位置的公知的技术而构成。

顶盖22呈大致矩形的薄板状，且具有设在周边的例如6个螺丝贯通孔22C、盖体凹部22E、及设在盖体凹部22E的中央部的中央孔22D。盖体凹部22E是以旋转轴R为中心而环设。顶盖22是例如通过对铝板或钢铁板进行压制加工而形成为规定的形状。顶盖22也可实施例如镀敷等表面处理以防腐蚀。顶盖22是使用例如6个周边螺丝104而固定在机壳24的外周壁部24B的上表面。6个周边螺丝104分别对应于6个螺丝贯通孔22C及6个螺丝孔24C。尤其是，顶盖22与外周壁部24B的上表面彼此固定以免从它们的接合部分向旋转机器100的内侧产生泄露。这里，所谓旋转机器100的内侧，具体而言是由机壳24的底板部24A、外周壁部24B及顶盖22所包围的洁净空间70。该洁净空间70设计成密闭的，也就是说设计成不会从外部渗入或向外部漏出。洁净空间70内充满已除去颗粒的洁净的空气。由此，能抑制颗粒等异物附着于磁记录盘62，从而提高旋转机器100的动作的可靠性。中央螺丝74对应于上轴构件110的收容孔10A。通过将中央螺丝74贯通中央孔22D而螺合且嵌合在收容孔10A内，而将顶盖22与上轴构件110的后述的上杆10结合。

图2是图1的A-A线剖面图。图3是放大表示图2的轴体及轴承体的周边的放大剖面图。图2中，对于沿旋转轴R而左右对称的相同的构件，可省略左右任何一方的参照符号的表示。

参照图2，静止体2更包含轴体6、定子芯体（stator core）32、线圈30及磁环34。轴体6包含上轴构件110及下轴构件112。上轴构件110具有上杆10及上法兰12。下轴构件112具有下杆14、下法兰16及法兰环绕部18。以下，有时将上杆10与下杆14一并简称为轴。

旋转体4更包含轴承体8、帽体48及圆筒状的磁铁28。轴承体8具有套筒42、结合部44及环状部46。旋转体4与静止体2中，在轴体6与轴承体8的间隙的一部分连续地介入润滑剂20作为润滑媒体。套筒42、结合部44及环状部46是环绕轴的构件，有时记作轴环绕构件。

而且，轴体6、轴承体8及润滑剂20与后述的动压产生部一同构成流体轴承单元。

形成机壳24的材料或方法并无特别限制。实施方式中，作为一例，利用压铸法使铝合金成型而一体地形成为机壳24。机壳24也可例如通过对不锈钢或铝等的金属板进行压制加工而形成。机壳24也可局部地含有经过切削加工的切削面。机壳24也可具有例如镀镍等的表面处理层。而且，机壳24也可例如局部地含有由树脂形成的部分。而且，机壳24也可具有例如环氧树脂等涂布层。机壳24的底板部24A也可由2块以上的板积层而形成。

实施方式中，底板部24A具有中央部分的底座24H、及从底座24H的外周延伸至半径方向外侧的框架24J。换而言之，底座24H被框架24J环绕。底座24H的轴方向投影区域的外缘包围轮毂26的轴方向投影区域的外缘。也就是说，底座24H包含底板部24A中的、在轴方向上与轮毂26对向的全部区域。底座24H包含以旋转体4的旋转轴R为中心的开口24D、及环绕开口24D的圆筒状的突出部24E。突出部24E从底座24H的上表面向轮毂26突出。在底板部24A的底座24H上，以旋转轴R为中心环设有环状的凹部24N。环状的凹部24N设在与后述的轮毂26的载置部26J在轴方向上对向的位置。外周壁部24B从框架24J向轮毂26突出。底座24H与框架24J分别形成之后结合而形成为底板部24A。底座24H与框架24J有时可由相同的材料形成。

实施方式中，底座24H例如由SUS303等钢材经切削加工而形成，框架24J例如是通过对铝合金进行压铸成形而形成。SUS303的杨氏模量大于100Gpa，铝合金的杨氏模量小于100GPa。因此，底座24H是由杨氏模量大于形成框架24J的铝合金的材料形成。而且，SUS303的比重大于6，铝合金的比重小于3。因此，框架24J是由比重（密度）小于形成底座24H的材料的材料形成。

在底座24H的外周面设有用于嵌合用的外侧阶差24K，在框架24J的内周面设有嵌合于外侧阶差24K的形状的内侧阶差24L。也可设置具有彼此嵌合的形状的锥形面，来代替外侧阶差24K及内侧阶差24L。底座24H是例如通过粘结而固定于框架24J。也可倂用紧密嵌合。在底座24H的外周面与框架24J的内周面中的至少一个面上，设有在圆周方向延伸且涂布有粘结剂的粘结槽24M。一个周面的粘结槽24M与另一周面的粘结槽24M的至少一部分在半径方向上对向。

定子芯体32具有圆环部、及从圆环部向半径方向外方延伸的例如12个突极。定子芯体32的圆环部的内周侧利用压入、粘结或併用压入、粘结的方法而结合于底座24H。定子芯体32是由例如5块厚度为0.2mm的电磁钢板利用铆接而一体化地形成。在定子芯体32的表面设有表面层。在定子芯体32的表面、即该表面层实施例如电镀涂装或粉体涂装等绝缘涂装。

线圈30是将导体电线以规定的圈数卷绕于定子芯体32的各突极而形成。线圈30是通过流动驱动电流而沿着突极产生励磁磁场。导体电线是例如在软铜等芯线的表面被覆例如氨基甲酸酯树脂的绝缘层而形成。在导体电线的表面附着有润滑物质以减小摩擦阻抗。润滑物质并无特别限制，但本实施方式中，是以聚酰胺化合物为主成分作为润滑物质而附着于电线，尽量减少石蜡等烃的附着。另外，将卷绕于突极后的线圈30浸入含有去离子水、表面活性剂或酯的清洗液中，一面施加超声波一面进行清洗，借此，进一步减少附着于表面的烃。结果，附着在线圈30的烃的总量少于附着在线圈30的聚酰胺化合物的总量。

磁环34是轴方向上较薄的中空环状，且其内周面与磁铁28沿着旋转轴R而同轴地配置。磁环34例如是利用粘结、铆接或併用压入、粘结的方法而紧贴于底座24H的上表面。磁环34是由具有软磁性的例如钢板经压制加工而形成。磁环34与磁铁28的下表面在轴方向上以非接触的状态对向。磁环34对磁铁28赋予朝下的吸引力。通过如此构成，抑制旋转体4的轴方向上的上浮。

轮毂26包含：圆盘部26D，从中央部向半径方向外侧延伸；圆环部26E，从圆盘部26D的外周部延伸至轴方向下侧；载置部26J，从圆环部26E的下侧的外周面向半径方向外方延伸；及突出壁部26N，从载置部26J的下侧向底座24H在轴方向上突出。圆盘部26D、圆环部26E、载置部26J及突出壁部26N分别沿旋转轴R形成为同轴的环状。结果，轮毂26大致呈杯状。圆盘部26D、圆环部26E、载置部26J及突出壁部26N形成为一体。轮毂26是由例如具有软磁性的SUS430F等钢铁材料形成。圆盘状的磁记录盘62的中央孔嵌合于轮毂26的圆环部26E，将磁记录盘62载置在载置部26J。突出壁部26N的一部分在轴方向进入底座24H上所设的环状的凹部24N。突出壁部26N与凹部24N的间隙形成迷宫（labyrinth）。

为了使上侧的磁记录盘62与下侧的磁记录盘62相隔而设有间隔件72。间隔件72呈中空环状，且内周面嵌合于圆环部26E。间隔件72被夹在下侧的磁记录盘62与上侧的磁记录盘62之间。而且，为了不会因挤压上侧的磁记录盘62使磁记录盘62脱离轮毂26，而设有夹持器78。夹持器78呈中空圆盘状，且例如利用螺钉等紧固件固定于轮毂26。

磁铁28是中空的环状，其外周面例如通过粘结而固定于轮毂26的内周面。磁铁28的上表面接触于轮毂26的突出部。磁铁28是例如由铁素体系磁石材料或稀土类系磁石材料形成。作为粘合剂，例如含有聚酰胺等树脂。磁铁28可由铁素体系磁铁的层与稀土类系磁铁的层积层而形成。在磁铁28的表面具有例如由电镀涂装或喷射涂装等形成的表面层。因具有表面层，能抑制磁铁28的氧化、或抑制磁铁28的表面剥离。磁铁28的内周面上，在圆周方向上设有例如16极的磁极，内周面与芯体32的突极的外周面经由间隙而在半径方向上对向。

接着，参照图3对流体轴承单元及其周边进行说明。图3是放大表示图2中的轴体6及轴承体8的周边的放大剖面图。图3主要表示旋转轴R的左侧。

下轴构件112包含朝上突出的杆状的下杆14、从下杆14的下端侧延伸至半径方向外侧的圆盘状的下法兰16、及从下法兰16朝上突出的圆环状的法兰环绕部18。下杆14的外周面上设有公螺纹部14A。下轴构件112中，例如一体形成有下杆14、下法兰16及法兰环绕部18。此时，能减少下轴构件112的制造误差，省去接合的麻烦。或者，能抑制下轴构件112因冲击负荷而产生的变形。下轴构件112是例如由SUS303等金属材料经切削加工而形成。根据旋转机器100的用途或设计的限制等，下轴构件112也可使用树脂等其他材料、或者压制加工、模塑（molding）等其他方法形成。

通过使法兰环绕部18的外周面例如粘结于开口24D的内周面，从而使下轴构件112是固定于底座24H。法兰环绕部18的上端18C例如在轴方向上位于后述的第2径向动压槽50的配设区域或其上侧。

下法兰16的外周具有形状大于底座24H的开口24D的凸边部16B。在底座24H、且是开口24D的边缘，设有环状的凹部即凸边收容部24G。凸边收容部24G收容凸边部16B的至少一部分。下轴构件112中，凸边部16B与底座24H的凸边收容部24G的端面在轴方向上对向。凸边部16B与凸边收容部24G之间介入粘结剂。

上轴构件110包含杆状的上杆10、及从上杆10的上端侧延伸至半径方向外侧的大致圆盘状的上法兰12。上法兰12包含接触于上杆10的第1伸出部12G、及连接于第1伸出部12G的半径方向外侧的法兰伸出部12H。在上法兰12的外周面，具有越接近底座24H则与旋转轴R的半径方向上的距离越大的锥形面12J。

上杆10具有设在上端的收容孔10A、及设在下端且作为收容下杆14的孔的杆收容部10B。收容孔10A与杆收容部10B各自为袋状孔，无法贯通。收容孔10A与杆收容部10B也可在轴方向上连通。上杆10的收容孔10A上设有母螺纹部10E，在杆收容部10B的内周面上设有母螺纹部10D。

上轴构件110中，一体形成有上杆10及上法兰12的第1伸出部12G。上杆10与第1伸出部12G也可在分别形成之后再结合。第1伸出部12G与法兰伸出部12H是在分别形成之后再结合。第1伸出部12G与法兰伸出部12H也可形成为一体。此时，能提高上轴构件110的尺寸精度，能省去接合作业。

上轴构件110是例如由SUS420J2、SUS430或SUS303等钢铁材料经切削加工而形成。上轴构件110有时为了提高硬度而实施淬火。就上轴构件110而言，为了提高尺寸精度，有时对上杆10的外周面10C及上法兰12的下表面12C进行研磨。上轴构件110也可使用树脂等其他材料、或者压制加工、模塑等其他方法而形成。

下杆14中，设在下杆14上的公螺纹部14A螺合于设在上杆10的杆收容部10B的母螺纹部10D而与上杆10结合。下杆14与上杆10的半径方向上的间隙内介入密封剂76。而且，密封剂76亦可例如介入上杆10与下杆14的轴方向上的间隙内。另外，密封剂76有时会例如介入母螺纹部10D与公螺纹部14A的半径方向上的间隙内。密封剂76抑制润滑剂20的漏出，或提高下杆14与上杆10的接合强度。密封剂76可使用例如厌氧性的粘结剂。

轴承体8包含：环绕上杆10的大致圆筒状的套筒42、环绕套筒42的结合部44、及设在结合部44的上端侧且环绕上法兰12的环状部46。轴承体8中，一体形成有套筒42、结合部44及环状部46。轴承体8中，也可分别地形成套筒42、结合部44及环状部46中的任一个之后进行结合。轴承体8中，套筒42经由间隙而环绕上杆10，且相对于上杆10而旋转。轴承体8中，套筒42经由间隙而插在上法兰12与下法兰16之间。轴承体8的结合部44被轮毂26环绕。轴承体8与轮毂26形成为一体。轴承体8与轮毂26也可分别形成之后再结合。轴承体8中，套筒42经由间隙而被法兰环绕部18环绕。通过以此种方式构成，使得轮毂26可相对于底座24H自如旋转地得到支撑。

轴承体8与轮毂26是例如由SUS430等金属材料经切削加工而形成。轴承体8与轮毂26有时具有例如由无电解镀镍等形成的表面层。轴承体8可例如由黄铜等其他材料形成。

套筒42呈中空的大致圆筒状，具有内周面42A、外周面42B、上表面42C及下表面42D。套筒42的内周面42A经由间隙而环绕上杆10。套筒42的内周面42A与上杆10的外周面10C的半径方向上的间隙内，设有第1径向动压轴承部80、中间空间82及第2径向动压轴承部84。第1径向动压轴承部80与第2径向动压轴承部84分开地设在该第2径向动压轴承部84的上方，且在第1径向动压轴承部80与第2径向动压轴承部84之间设有中间空间82。在套筒42的内周面42A中的、与第1径向动压轴承部80对应的区域内，设有产生径向动压的第1径向动压槽52。第1径向动压槽52也可代替套筒42而设在上杆10的外周面10C。在套筒42的内周面42A中的、与第2径向动压轴承部84对应的区域内，设有产生径向动压的第2径向动压槽50。第2径向动压槽50也可代替套筒42而设在上杆10的外周面10C。在套筒42的内周面42A的与中间空间82对应的区域，设有向半径方向外方凹陷的大径部。另外，在本实施方式的说明中，有时将设有第2径向动压槽50及第1径向动压槽52的区域记作径向动压槽的配设区域。

图5是示意性表示实施方式中的旋转机器100的径向动压的分布DP的压力分布图。箭头H表示压力较高的方向。第1径向动压槽52可形成为例如具有弯曲部的鱼骨（herringbone）形状。第1径向动压槽52的弯曲部的顶点B1位于第1径向动压槽52的配设区域的轴方向的中心C1的上侧。此时，压力分布DP中，第1径向动压槽52的下端最低，朝向弯曲部的顶点B1而升高，在弯曲部的顶点B1附近最大，且从弯曲部的顶点B1朝上侧降低。也就是说，第1径向动压槽52产生的动压的轴方向上的最大压力产生部位P1产生于弯曲部的顶点B1附近。换而言之，第1径向动压槽52的最大压力产生部位P1位于轴方向中心C1的上法兰12侧。在此种构成中，当轴承体8与轴体6相对旋转时，第1径向动压轴承部80将润滑剂20向后述的第1止推对向部86挤出。第1径向动压槽52也可形成为螺旋形状等其他形状。

第2径向动压槽50可形成为例如具有弯曲部的鱼骨形状。第2径向动压槽50的弯曲部的顶点B2位于第2径向动压槽50的配设区域的轴方向中心C2的下侧。根据与所述的最大压力产生部位P1相同的机制，第2径向动压槽52的最大压力产生部位P2位于轴方向中心C2的下法兰16侧。在此种构成中，当轴承体8与轴体6相对旋转时，第2径向动压轴承部84将润滑剂20向后述的第2止推对向部88挤出。第2径向动压槽50也可形成为螺旋形状等其他形状。

关于第1径向动压槽52的槽宽，其中央部（弯曲部的顶点B1）比配设区域的端部狭窄；关于其槽深，其中央部（弯曲部的顶点B1）比配设区域的端部浅。也可为，第1径向动压槽52的槽宽与槽深中的至少任一方大致均匀。

关于第2径向动压槽52的槽宽，其中央部（弯曲部的顶点B2）比配设区域的端部狭窄；关于其槽深，其中央部（弯曲部的顶点B2）比配设区域的端部浅。也可为，第2径向动压槽50的槽宽与槽深中的至少任一方大致均匀。

返回至图3。在上法兰12与套筒42中，在下表面12C与上表面42C在轴方向上对向的间隙内设有第1止推对向部86。在套筒42的上表面42C的与第1止推对向部86对应的区域内，为了产生止推动压而设有第1止推动压槽54。第1止推动压槽54也可并非设在套筒42上，而是设在上法兰12的下表面12C的与第1止推对向部86对应的区域内。在下法兰16与套筒42中，在上表面16A与下表面42D在轴方向上对向的间隙内设有第2止推对向部88。在套筒42的下表面42D的与第2止推对向部88对应的区域内，为了产生止推动压而设有第2止推动压槽56。第2止推动压槽56也可并非设在套筒42上，而是设在下法兰16的上表面16A的与第2止推对向部88对应的区域内。另外，在本实施方式的说明中，有时将设有第1止推动压槽54或第2止推动压槽56的区域记作止推动压槽的配设区域。

第1止推动压槽54及第2止推动压槽56例如成为螺旋形状。第1止推动压槽54及第2止推动压槽56也可成为鱼骨形状等其他形状。第2径向动压槽50、第1径向动压槽52、第1止推动压槽54及第2止推动压槽56是例如利用压制加工、滚球成形加工、电解蚀刻加工、切削加工等方法而形成。该等动压槽也可分别利用不同的方法形成。

结合部44呈中空的环状，且在上表面设有在轴方向上向下凹陷的环状凹部44G，上法兰12的一部分进入环状凹部44G。具体而言，上法兰12的法兰伸出部12H的前端部从第1伸出部12G垂下且在轴方向进入环状凹部44G。法兰伸出部12H在环状凹部44G中以非接触的状态相对旋转。结合部44是环绕套筒42的外周的上侧的一部分而设。结合部44的下表面与法兰环绕部18的上端18C经由间隙而在轴方向上对向，从而形成迷宫。轮毂26的圆盘部26D从结合部44的外周向半径方向外方延伸。

在套筒42的外周面42B上，在与法兰环绕部18的内周面18A在半径方向上对向的区域内，具有越接近其上端半径越小的倾斜面42G。倾斜面42G与内周面18A的半径方向上的间隙形成为朝向轴方向上侧逐渐扩大的锥形状的空间。倾斜面42G与内周面18A接触于后述的润滑剂20的环绕部侧气液界面122，构成利用毛细管力来抑制润滑剂20的飞散的第2毛细管密封件92。例如，环绕部侧气液界面122在轴方向上位于第2径向动压槽50的配设区域或其上侧。例如，环绕部侧气液界面122设在第1止推对向部86及第2止推对向部88的半径方向外侧。

环状部46是以环绕上法兰12的方式设在结合部44的内周侧。环状部46的内周面46A与上法兰12的锥形面12J的半径方向上的间隙形成为朝向上方逐渐扩大锥形状的空间。环状部46的内周面46A及上法兰12的锥形面12J接触于润滑剂20的法兰侧气液界面124，且构成利用毛细管力来抑制润滑剂20的飞散的第1毛细管密封件90。第1毛细管密封件90的配设区域与第1径向动压槽52的配设区域在轴方向上至少有一部分重复。

套筒42内设有向中间空间82开口的润滑剂20的连通路。该连通路是独立于套筒42与上杆10的半径方向上的间隙而设，控制润滑剂20介入的区域内的压力差。具体而言，套筒42具有：润滑剂20的第1连通路36，使第1止推对向部86的法兰侧气液界面124侧的区域与中间空间82连通；及润滑剂的第2连通路38，使第2止推对向部88的环绕部侧气液界面122侧的区域与所述中间空间82连通。第1连通路36与第2连通路38可为例如由钻孔（drill）加工形成的孔。第1连通路36与第2连通路38抑制各个连通路的两端的压力差。

帽体48是轴方向上较薄的中空环状，且是例如由SUS303或SUS430等不锈钢材料经切削加工而形成。帽体48可由其他金属材料或树脂材料经压制加工或模塑而形成。帽体48是以内周侧经由间隙而环绕轴体6的方式固定地设在轴承体8上。具体而言，帽体48的内周面与上杆10的外周面以非接触的状态对向，帽体48的外周侧粘结固定于结合部44及环状部46。帽体48覆盖法兰侧气液界面124及上法兰12的一部分。在帽体48的内周部设有以旋转轴R为中心朝下延伸的圆周状凸部48E。圆周状凸部48E的一部分在轴方向上进入圆周状凹部12E，该圆周状凹部12E是以旋转轴R为中心而环设在上法兰12的上表面。帽体48与上轴构件110形成润滑剂20的迷宫，抑制润滑剂20的飞散。帽体48固定地设在轴体6上，有时与轴承体8成非接触状态。

润滑剂20在轴承体8与轴体6的间隙内从法兰侧气液界面124连续地介入至环绕部侧气液界面122。具体而言，润滑剂20介入包含下述部分的区域：锥形面12J与内周面46A的间隙、上法兰12与结合部44的间隙、上法兰12与套筒42的间隙、套筒42与上杆10的半径方向上的间隙、套筒42与下法兰16的间隙、倾斜面42G与内周面18A的间隙、第1连通路36及第2连通路38。换而言之，润滑剂20连续地填充于包含下述部分的区域：第1止推对向部86、第1径向动压轴承部80、中间空间82、第2径向轴承部84及第2止推对向部88。

当轴承体8相对于轴体6旋转时，第2径向动压槽50、第1径向动压槽52、第1止推动压槽54、第2止推动压槽56分别对润滑剂20产生动压。利用该动压而连接于轴承体8的旋转体4相对于连接于轴体6的静止体2以非接触的状态在半径方向及轴方向上得到支撑。

图4是表示顶盖22安装于轴体6的状态的剖面图。为了便于理解，省略了不重要的构件的表示。顶盖22是通过将紧固件嵌合于收容孔10A而与轴体6的上杆10结合。具体而言，中央螺丝74贯通顶盖22的中央孔22D而与设在上杆10的收容孔10A的母螺纹部10E的一部分螺合。顶盖22的盖体凹部22E的中央孔22D的周缘被中央螺丝74的凸边及上杆10的上端面夹住而固定于上杆10。利用这样使轴体6的两端固定于机壳24及顶盖22的构成，能提高旋转机器100的耐振动特性等。

对以所述方式构成的旋转机器100的动作进行说明。为了使磁记录盘62旋转，将三相驱动电流供给至线圈30。该驱动电流在线圈30上流动，由此，沿着定子芯体32的突极产生励磁磁通。利用该励磁磁通与磁铁28的驱动磁极的磁通的相互作用对磁铁28赋予转矩，使轮毂26及嵌合于该轮毂26的磁记录盘62旋转。同时，音圈马达66使摇臂64摇动，由此，记录再生头往返于磁记录盘62上的摇动范围。记录再生头将磁记录盘62所记录的磁数据转换为电信号后传递至控制基板（未图示），且将从控制基板以电信号的形式输送的数据以磁数据的形式写入磁记录盘62上。

以所述方式构成的本实施方式的旋转机器100具有以下特征。

轴承体8与轴体6相对地旋转，因此，有时使第1径向动压轴承部与第2径向动压轴承部之间的润滑剂产生负压。如果润滑剂产生负压，那么溶入润滑剂的空气会气化而生成气泡。如果这种气泡进入径向动压轴承部，那么可能会阻碍动压产生功能而使旋转机器的可靠性下降。然而，旋转机器100中，如以上说明所述，因设有向中间空间82开口的连通路，所以能抑制第1径向动压轴承部80与第2径向动压轴承部84之间的润滑剂产生负压。

旋转机器100中，当轴承体8与轴体6相对旋转时，第1径向动压轴承部80将润滑剂20向第1止推对向部86挤出，所以，能抑制第1止推对向部86与第1径向动压轴承部80的边界部附近的动压的下降。而且，第2径向动压轴承部84将润滑剂20向第2止推对向部88挤出，所以，能抑制第2止推对向部88与第2径向动压轴承部84的边界部附近的动压的下降。结果，能降低旋转体4接触于静止体2的可能性。

旋转机器100中，第1径向动压槽52产生的动压的轴方向上的最大压力产生部位P1位于第1径向动压槽52的配设区域的轴方向中心C1的上法兰12侧，因此，能使实效的轴承跨距向上方增长。而且，第2径向动压槽50产生的动压的轴方向上的最大压力产生部位P2位于第2径向动压槽50的配设区域的轴方向中心C2的下法兰16侧，因此，能使实效的轴承跨距向下方增长。

旋转机器100中，第1径向动压槽52的弯曲部的顶点B1位于配设区域的轴方向中心C1的上法兰12侧，因此，能使实效的轴承跨距向上方增长。而且，第2径向动压槽50的弯曲部的顶点B2位于配设区域的轴方向中心C2的下法兰16侧，因此，能使实效的轴承跨距向下方增长。

旋转机器100中，在轴承体8的接近上法兰12这一侧的端面设有在轴方向凹陷的环状凹部44G，上法兰12的至少一部分具有进入环状凹部44G的法兰伸出部12H，因此，第1径向动压轴承部80的配设区域与第1毛细管密封件90的配设区域在轴方向上重复地设置。此时，能使径向轴承的轴承跨距增长。

旋转机器100中，上法兰12具有与上杆10形成为一体的部分，因此，能抑制上法兰12从上杆10脱落的可能性，能使上法兰12与上杆10的边界部变薄。而且，下法兰16具有与下杆14形成为一体的部分，因此，能抑制下法兰16与下杆14的接合强度的下降，能使下法兰16与下杆14的边界部变薄。

旋转机器100中，下杆14的公螺纹部14A螺合且固定于上杆10的母螺纹部10D，因此能抑制下杆14与上杆10的接合强度的下降。

旋转机器100中，下法兰16的外周具有形状大于开口24D的凸边部16B，凸边部16B作为止动件发挥功能，因此，当受到冲击时也能抑制下轴构件112从底座24H脱落的可能性。而且，因在开口24D的边缘设有凸边收容部24G，所以能抑制凸边部16B向轴方向下侧突出。

旋转机器100中，底板部24A的底座24H是由杨氏模量大于框架24J的材料形成，所以，能一面确保所需的强度一面使底座24H变薄。而且，框架24J是由比重（密度）小于底座24H的材料形成，所以能抑制重量的增大。

旋转机器100中，法兰环绕部18的上端18C在轴方向上位于第2径向动压槽50的配设区域或其上侧，所以，能增大法兰环绕部18的内周面18A与轴承体8的外周面的间隙的体积。而且，环绕部侧气液界面122在轴方向上位于第2径向动压槽50的配设区域或其上侧，因此，能保持大量的润滑剂20，从而减少因缺乏润滑剂20而引起故障的可能性。

旋转机器100中，轮毂26的突出壁部26N的一部分进入底座24H的环状的凹部24N，由此增大通路阻抗，所以能抑制从环绕部侧气液界面122飞散的润滑剂20向磁记录盘62配设空间扩散。

如果线圈上流动电流且因该焦耳热而使温度上升，那么附着于线圈表面的烃等石蜡成分会挥发且扩散于环境中，最终到达磁记录盘的表面。该挥发成分结露而逐渐堆积于磁记录盘表面，阻碍磁盘驱动装置的动作。最差的情况是，成为磁盘驱动装置的故障的原因。然而，旋转机器100中，附着于线圈30的烃的总量小于附着于线圈30的聚酰胺化合物的总量，因此，能减少因烃的挥发引起故障的可能性。

（第1变形例）

接着，对所述实施方式的变形例进行说明。图6是表示所述实施方式的第1变形例中的旋转机器200的与图2对应的剖面图。根据产品的规格，在制造工艺中，需要缩短零件加工所需的时间，减少制造工艺数量。因此，该旋转机器200中，法兰环绕部218与底座224H设成一体。此时，下轴构件212的形成变得容易，因此能缩短加工时间。而且，第1连通路236与第2连通路238同轴地形成。此时，第1连通路236与第2连通路238能利用相同的钻孔而连续地加工，因此能缩短加工时间。旋转机器200的其他部分的构成与旋转机器100相同，旋转机器200能发挥与旋转机器100所发挥的作用效果相同的作用效果。

（第2变形例）

图7是表示所述实施方式的第2变形例中的旋转机器300的与图2对应的剖面图。旋转机器300中，下轴构件312与底座324H设成一体。此时，能省去下轴构件312与底座324H接合的麻烦。旋转机器300的其他部分的构成与旋转机器100相同，旋转机器300能发挥与旋转机器100所发挥的作用效果相同的作用效果。

以上，对实施方式中的旋转机器及其变形例中的旋转机器的构成及动作进行了说明。熟悉该领域的技术人员可知，它们仅为例示，可对它们的各构成要素的组合进行各种展开，而且这样的构成也属于本发明的范围内。

所述实施方式及其变形例中对旋转体4连接于轴承体8、轴体6连接于静止体2的情况进行说明，但并不限于此。也可使旋转体4连接于轴体6，使轴承体8连接于静止体2。

实施方式及其变形例中对轴中的上杆10及下杆14是分别形成而结合的情况进行了说明，但并不限于此。例如，也可使上杆10、下杆14、下法兰16及法兰环绕部18一体形成。能抑制下法兰16或法兰环绕部18相对于上杆10的制造误差。能在此状态下将轴承体8嵌合于轴之后，将上法兰12结合于轴。

实施方式及其变形例中对定子芯体被磁铁环绕的情况进行了说明，但并不限于此。例如，也可设为磁铁被定子芯体环绕的构成。

实施方式及其变形例中对在套筒42的上表面42C的与第1止推对向部86对应的区域设有第1止推动压槽54的情况进行了说明，但并不限于此。例如，也可设为在第1止推对向部86的上表面42C及上法兰12的下表面12C上均未设止推动压槽的构成。

Claims (10)

1.一种旋转机器，其特征在于具备：

轴体，具有轴、从所述轴的一端侧的外周面延伸至半径方向外侧的第1法兰、及从所述轴的另一端延伸至半径方向外侧的第2法兰；

轴承体，具有环绕所述轴的至少一部分的轴环绕构件，且可相对于所述轴体而旋转；

第1止推对向部，形成于轴方向上的所述轴环绕构件与所述第1法兰的间隙内；

第2止推对向部，形成于轴方向上的所述轴环绕构件与所述第2法兰的间隙内；

径向动压轴承部，在所述轴与所述轴环绕构件的间隙内，包含设在靠近所述第1止推对向部这一侧的第1径向动压轴承、及设在靠近所述第2止推对向部这一侧且与所述第1径向动压轴承之间隔着中间空间而设的第2径向动压轴承；

润滑剂，介于所述轴体与所述轴承体的间隙内；

第1连通路，使所述第1止推对向部与所述中间空间连通；及

第2连通路，使所述第2止推对向部与所述中间空间连通。

2.根据权利要求1所述的旋转机器，其特征在于：

通过使所述轴承体与所述轴体相对旋转，使得

所述第1径向动压轴承将所述润滑剂向所述第1止推对向部挤出，

所述第2径向动压轴承将所述润滑剂向所述第2止推对向部挤出。

3.根据权利要求1或2所述的旋转机器，其特征在于：

所述第1径向动压轴承具备设于所述轴的外周面或所述轴环绕构件的内周面中的任一面上的第1动压槽，

所述第1动压槽产生的动压的轴方向上的最大压力产生位置比设有所述第1动压槽的区域的中心更靠近第1法兰，

所述第2径向动压轴承具有设在所述轴的外周面或所述轴环绕构件的内周面中的任一面上的第2动压槽，

所述第2动压槽产生的动压的轴方向上的最大压力产生位置比设有所述第2动压槽的区域的中心更靠近第2法兰。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转机器，其特征在于：

所述第1动压槽是鱼骨形状，其弯曲部比设有所述第1动压槽的区域的中心更靠近所述第1法兰，

所述第2动压槽是鱼骨形状，其弯曲部比设有所述第2动压槽的区域的中心更靠近所述第2法兰。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转机器，其特征在于：

所述第1法兰具备从所述第1法兰的外周面向半径方向外方伸出的法兰伸出部，

所述轴承体具备环状凹部，该环状凹部是在轴方向上凹陷的凹部、且供所述法兰伸出部的至少一部分进入。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转机器，其特征在于：

更具备利用毛细管力来抑制所述润滑剂泄露的第1毛细管密封件，

在轴方向上，设有所述第1毛细管密封件的区域与设有所述第1径向动压轴承的区域至少局部地重复。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的旋转机器，其特征在于：

所述第1法兰与所述第2法兰中的至少一个具备与所述轴形成为一体的部分。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转机器，其特征在于：

所述第1止推对向部与所述第2止推对向部中的至少一个具备止推动压轴承。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的旋转机器，其特征在于：

所述轴体更具备经由径向间隙而至少环绕所述轴环绕构件的一部分的法兰环绕部，

所述径向间隙具有在轴方向上朝向所述第1法兰逐渐扩大的部分，

所述润滑剂从所述第2止推对向部连续地介入所述径向间隙。

10.一种旋转机器，其特征在于具备：

轴体，具有轴、从所述轴的一端侧的外周面延伸至半径方向外侧的第1法兰、及从所述轴的另一端延伸至半径方向外侧的第2法兰；

轴承体，具有环绕所述轴的至少一部分的轴环绕构件；

至少一个径向动压轴承部，设于半径方向上的所述轴与所述轴环绕构件的间隙内；

中间空间，设于所述间隙内的、形成有所述径向动压轴承的部分以外的部分的至少一部分；

第1止推对向部，形成于轴方向上的所述轴环绕构件与所述第1法兰的间隙内；

第2止推对向部，形成于轴方向上的所述轴环绕构件与所述第2法兰的间隙内；

润滑剂，介于所述轴体与所述轴承体的间隙内；及

第1连通路，使所述第1止推对向部与所述中间空间连通。

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