專利名稱：動壓軸承裝置和具有該裝置的記錄盤片驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及結構上做成利用潤滑流體的動壓力以一面相對浮起一面非接觸的方式旋轉支承形成大致圓錐狀的軸襯和軸套的動壓軸承裝置和具有該裝置的記錄盤片驅動裝置。
本發(fā)明還涉及具有利用潤滑流體的動壓支承旋轉軸的動壓軸承構件的動壓軸承裝置和盤片驅動裝置。
背景技術：
近年來，正在進行能在高速下穩(wěn)定支承各種旋轉體的動壓軸承裝置的開發(fā)。其中的圓錐形動壓軸承裝置形成的結構如下。在具有構成大致圓錐狀的傾斜動壓面的軸套內可相對旋轉地插入具有相同的構成大致圓錐狀的傾斜動壓面的軸襯，同時在這些軸襯傾斜動壓面和軸套傾斜動壓面的對置間隙，形成大致圓錐狀的傾斜軸承空間，并且在該傾斜軸承空間內填充潤滑油等組成的潤滑流體。
然后，在上述軸襯和軸套的兩個傾斜動壓面的至少一方設置適當形狀的凹槽結構等構成的動壓產生裝置。上述軸襯和軸套相對旋轉時，由上述動壓產生裝置對潤滑流體加壓，使?jié)櫥黧w產生動壓力，并且利用該潤滑流體的動壓力使上述軸襯和軸套在徑向和軸向都相對浮起，從而形成非接觸旋轉支承的結構(例如，參考專利文獻1～4)。
專利文獻1專利公開平7-788專利文獻2專利公開平10-339318
專利文獻3專利公開2002-17422專利文獻4專利公開2003-97547這樣，圓錐形動壓軸承裝置中，軸套和軸襯上分別形成的兩個動壓面構成對旋轉軸傾斜形成大致圓錐狀的面，但為了使固定構件與旋轉構件之間的相對浮起量穩(wěn)定、可靠，最好做成將上述傾斜動壓面的開角(即該傾斜動壓面的圓錐形頂角)設定得盡可能大，由此，尤其使軸向的動壓力提高。
近年來，各種旋轉驅動裝置中，作為用于使旋轉體高速且高精度旋轉的軸承裝置，正在進行使?jié)櫥黧w產生動壓以非接觸地支承旋轉軸的動壓軸承裝置的開發(fā)。對于這種動壓軸承裝置，本申請的發(fā)明人按謀求整個裝置薄型化的目的，開發(fā)并提出采用例如圖23所示結構的軸向動壓軸承部SB的裝置。即，該圖所示的軸向動壓軸承部SB中，旋轉構件(旋轉轂)303與由動壓軸承構件(軸套)301旋轉自如地支承的旋轉軸302連接，同時把該旋轉構件303的中心區(qū)的軸向內側(圖23的下表面?zhèn)?的端面和上述動壓軸承部301的軸向外端面(圖23的上端面)配置成相互靠近地對置，并且在該軸向對置區(qū)內的一部分形成上述軸向動壓軸承部SB。
在該軸向動壓軸承部SB的軸承空間的內部側注入適當?shù)臐櫥黧w(圖中省略)，同時下凹狀設置例如螺旋形動壓產生槽，使其沿圓周方向并排，以作為該潤滑流體的動壓產生裝置，并利用該動壓產生槽的加壓作用，對上述潤滑流體產生動壓，從而取得所要的軸向浮力。
又，在上述動壓軸承構件301的內周側壁面與旋轉軸302的外周側壁面對置的徑向對置區(qū)，沿軸向形成2處徑向動壓軸承部RB、RB，從上述軸向動壓軸承部SB對這些徑向動壓軸承部RB的軸承空間的內部一側連續(xù)注入潤滑流體(圖中省略)。而且，下凹狀設置例如人字形動壓產生槽，使其沿圓周方向并排，以作為該潤滑流體的動壓產生裝置，利用該動壓產生裝置的加壓作用，對上述潤滑流體產生動壓，從而取得所要的徑向浮力。
這樣，上述動壓軸承裝置中形成的結構為連續(xù)形成從2處徑向動壓軸承部RB、RB到軸向動壓軸承部SB的軸承空間，并且在該連續(xù)的軸承空間內連續(xù)注入潤滑流體。
然而，加大設定傾斜動壓面開角的結構，由于導致整個裝置使其徑向大型化，但受磁驅動部等的限制，所以不能用于謀求直徑小的裝置。而且，傾斜動壓面開角太大時，徑向動壓力不足，可能造成軸承剛性降低。
再有，加大設定傾斜動壓面開角，還使傾斜軸承空間的外周側部分的旋轉離心力增大，該旋轉離心力產生的作用力有時大于流體密封部的流體保持力，即使設置流體密封部的情況下，也往往造成潤滑流體漏到外部。
又，這樣的圓錐形動壓軸承裝置具有的優(yōu)點是利用軸套和軸襯中分別形成的兩個傾斜動壓面構成傾斜軸承空間，從而能同時獲得徑向動壓力和軸向動壓力。但是，其反面存在的趨勢為填充在傾斜軸承空間內的潤滑流體的壓力均衡容易因各構件的稍許尺寸誤差而破壞，從而傾斜軸承空間兩端部的壓力差變大。因此存在的問題是，難以穩(wěn)定可靠地獲得固定構件與旋轉構件之間的相對浮起量，不容易取得適當?shù)妮S承剛性。
然而，具有這樣的結構的動壓軸承裝置中，由于上述徑向動壓軸承部RB的間隙尺寸和動壓產生槽形狀(槽長)等在制造時的加工誤差等，有時軸向會形成不均衡的形狀。因此，例如圖內所示下側的徑向動壓軸承部RB中，如圖24用箭頭長度表示那樣，有時抽吸作用力P1、P2在軸向成為不均衡狀態(tài)(P1＞P2或P1＜P2)。這種徑向動壓軸承部RB的不均衡狀態(tài)，即使以壓力調整用分流通道等循環(huán)孔連通各動壓軸承部或其鄰近部分，也不能完全消除。尤其是設置在包含上述徑向動壓軸承部RB和軸向動壓軸承部SB的軸承空間的中心部分的流體儲存部304內的潤滑流體的壓力成為小于大氣壓的負壓時，潤滑流體往往產生氣泡。這種氣泡滲入各動壓軸承部的內部時，得不到良好的動壓，其結果使軸承特性顯著受損。
因此，本發(fā)明的目的為提供一種即使不加大傾斜動壓面開角也能穩(wěn)定可靠地獲得很好的相對浮起量、同時還能很好防止來自傾斜軸承空間的潤滑流體泄漏的動壓軸承裝置以及具有該裝置的盤片驅動裝置。
又，本發(fā)明的目的為提供一種利用簡易結構能適當保持傾斜軸承空間兩端部之間的壓力差、從而能方便且可靠地獲得固定構件與旋轉構件之間的適當相對浮起量的動壓軸承裝置以及具有該裝置的盤片驅動裝置。
又，本發(fā)明的目的為提供一種利用簡易結構能很好防止氣泡發(fā)生、能夠到連續(xù)長期穩(wěn)定的動壓特性的動壓軸承裝置及盤片驅動裝置。

發(fā)明內容
為了解決上述課題，在本發(fā)明第1方面的動壓軸承裝置中，結構上做成從徑向對置區(qū)內沿軸向離開適當間隔設置的2處徑向動壓軸承部中的和軸向動壓軸承部相鄰側的徑向動壓軸承部到所述軸向動壓軸承部的軸承空間、與和另一側的軸向動壓軸承部相鄰的軸向外方側的空間之間，利用與所述軸承空間分開形成的壓力調整用分流通道連通，同時在相當于所述2處徑向動壓軸承部之間的部分的軸承空間，設置由徑向擴大所述徑向動壓軸承部的軸承空間所形成的間隙空間組成的流體儲存部，而且對所述2處徑向動壓軸承部中的潤滑流體的加壓使所述流體儲存部中的流體為大氣壓以上的正壓。
而且，例如本發(fā)明第3方面的動壓軸承裝置中，構成上述第1方面中的2處徑向動壓軸承部中的至少一方的軸承空間這樣形成，使得該軸承空間的間隙尺寸向著所述流體儲存部連續(xù)擴大或保持相同，構成錐狀空間或平行狀空間。
又，本發(fā)明第5方面的動壓軸承裝置中，由形成得構成大致“〈”字形的人字狀曲折槽的環(huán)狀集合體形成上述第1方面中的動壓產生裝置，并將構成配置在2處徑向動壓軸承部中的至少一方的動壓產生裝置的人字狀曲折槽的頂點位置配置在從該徑向動壓軸承部的軸向中心位置向所述流體儲存部側偏移的位置。
根據(jù)具有這種結構的本發(fā)明第1方面、第3方面或第5方面的動壓軸承裝置，在包含2處徑向動壓軸承部和軸向動壓軸承部的軸承空間的中心部分設置的流體儲存部，其內部利用徑向動壓軸承部的潤滑流體加壓，而經常維持大于大氣壓的正壓狀態(tài)，因而能很好地防止?jié)櫥黧w內產生氣泡，穩(wěn)定地獲得適當?shù)膭訅骸?br> 又，例如本發(fā)明第2方面的動壓軸承裝置中，結構上做成除所述2處徑向動壓軸承部外，對所述軸向動壓軸承部中的潤滑流體加壓，使所述流體儲存部中的潤滑流體為大氣壓以上的正壓。
根據(jù)具有這種結構的第2方面的動壓軸承裝置，由于能很好地防止?jié)櫥黧w內產生氣泡，穩(wěn)定地獲得適當?shù)膭訅?，因而能用簡易的結構長期獲得穩(wěn)定的動壓特性，可使動壓軸承裝置的可靠性提高。
這時，本發(fā)明第4方面的動壓軸承裝置中，上述第1方面的2處徑向動壓軸承部中構成軸向上較長的徑向動壓軸承部的軸承空間這樣形成，使其構成錐狀空間。
根據(jù)具有這種結構的本發(fā)明第4方面的動壓軸承裝置，能借助加壓大的徑向動壓軸承部，高效率地實現(xiàn)上述作用。
又，本發(fā)明第6方面的動壓軸承裝置中，結構上做成分別設置在上述第5方面的2處徑向動壓軸承部的各動壓產生裝置的人字狀曲折槽中，位于比頂點位置更靠軸向外側的槽的軸向長度分別為A和D，位于比頂點位置更靠軸向內側的槽的軸向長度分別為B和C時，以下的關系式成立A+D≥B+C。
根據(jù)具有這種結構的本發(fā)明第6方面的動壓軸承裝置，由于2處徑向動壓軸承部中對潤滑流體的加壓所起的作用總體上是將潤滑流體壓入流體儲存部的內部側，因而流體儲存部經?？煽康鼐S持大于大氣壓的正壓狀態(tài)。
本發(fā)明第7方面的記錄盤片驅動裝置具有配備上述第1方面至第6方面中任一方面所述的動壓軸承裝置的主軸電動機、裝在該主軸電動機的轉子上的信息記錄盤片以及對該信息記錄盤片記錄或重放信息的記錄頭。
根據(jù)具有這種結構的第7面的記錄盤片驅動裝置，記錄盤片驅動裝置中也可獲得上述良好作用。


圖1是示出具有一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機梗概的縱截面說明圖。
圖2是放大示出用于圖1所示HDD用主軸電動機的圓錐形動壓軸承部的結構的縱截面說明圖。
圖3是放大示出用于圖1所示HDD用主軸電動機的圓錐形動壓軸承部的軸套的側視說明圖。
圖4是放大示出用于圖1所示HDD用主軸電動機的圓錐形動壓軸承部的另一結構的縱截面說明圖。
圖5是示出具有另一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機的包含軸襯的旋轉構件的縱截面說明圖。
圖6是示出圓錐形動壓軸承部的軸套的另一實施方式的俯視說明圖。
圖7是示出具有又一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機梗概的縱截面說明圖。
圖8是使用具有本發(fā)明動壓軸承裝置的主軸電動機的記錄盤片驅動裝置的概略結構例的縱截面說明圖。
圖9是示出具有一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機梗概的縱截面說明圖。
圖10是示出用于圖9所示轉軸型HDD用主軸電動機的圓錐形動壓軸承部中的潤滑流體循環(huán)例的縱截面說明圖。
圖11是示出用于圖9所示轉軸型HDD用主軸電動機的圓錐形動壓軸承部中的潤滑流體的另一循環(huán)例的縱截面說明圖。
圖12是示出具有另一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機梗概的縱截面說明圖。
圖13是示出具有又一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機梗概的縱截面說明圖。
圖14是示出具有又一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機梗概的縱截面說明圖。
圖15是示出具有又一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機梗概的縱截面說明圖。
圖16是示出具有又一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機梗概的縱截面說明圖。
圖17是示出具有一本發(fā)明實施方式的動壓軸承裝置的轉軸型HDD用主軸電動機梗概的縱截面說明圖。
圖18是放大示出圖17所示HDD用主軸電動機中的動壓軸承部的縱截面說明圖。
圖19是突出示出軸套內周壁面的傾斜狀體的縱截面說明圖，(c)是已有裝置的該圖，除(c)以外的(a)、(b)和(d)至(i)所示為應用本發(fā)明的各實施方式。
圖20是示出軸承空間內的潤滑流體壓力分布的線圖。
圖21是示出另一本發(fā)明實施方式的動壓產生槽結構的示意說明圖。
圖22是示出又一本發(fā)明實施方式的動壓產生槽結構的示意說明圖。
圖23是示出一例以往開發(fā)的動壓軸承裝置的縱截面說明圖。
圖24是示出一例圖23的動壓軸承裝置中的不均衡狀態(tài)的縱截面說明圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。在這之前，先說明具有應用本發(fā)明的動壓軸承裝置的硬盤驅動裝置(HDD)用主軸電動機的梗概。
圖1所示的轉軸/外轉子型主軸電動機的總體結構包含作為固定側構件的定子組10以及從圖中所示的上側相對于該定子組安裝的、作為旋轉側構件的轉子組20。
其中的定子組10具有用螺絲固定在硬盤驅動裝置(HDD)的主板(未示出)上的基架11。在該基架11的大致中央部分上形成的筒狀軸套保持部(軸承構件保持件)12的內周側，利用壓入和熱套等固定裝置將形成中空狀的軸套13與上述基架11接合為一體。此軸套13為了加工方便，由磷青銅等銅類材料構成，并形成軸向兩端具有開口的大致圓錐狀軸承用中心孔13a。在上述軸套保持部12的外周面嵌入在輻射狀伸出的定子鐵心凸極部上卷繞定子線圈14的定子鐵心部15。
在上述軸套13的軸承用中心孔13a內，插入作為構成部分上述轉子組20的軸構件的軸襯21，使其繞旋轉中心軸X自由旋轉。本實施方式的軸襯21由構成與上述軸套13的軸承用中心孔13a對應的大致圓錐狀的不銹鋼形成。然后，上述軸套13中的軸承用中心孔13a的內周面形成大致圓錐狀的傾斜動壓面，同時上述軸襯21的外周面也形成相同的大致圓錐狀的傾斜動壓面。上述軸套13的傾斜動壓面上設置下凹狀的作為儲油件的環(huán)狀凹坑，使其大致中央部構成帶狀。
這兩個傾斜動壓面的對置部分形成由微小間隙構成的傾斜軸承空間，并且該傾斜軸承空間內，在軸向(沿動壓面方向)離開適當間隔形成2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB。詳細而言，隔著幾微米間隙組成的傾斜軸承空間，將構成各圓錐狀動壓軸承部CB的軸套13側的傾斜動壓面和軸襯21側的傾斜動壓面對置配置，并且在包含該傾斜軸承空間的軸承空間內連續(xù)填充例如酯類或聚α烯烴類潤滑油等潤滑流體。
這時，形成的結構是利用蓋13b封閉設置在上述軸套13的圖中所示的下端的開口部，利用該蓋13b不讓上述各圓錐狀動壓軸承部內的潤滑流體漏出到外部。
又，形成的結構是還在上述軸套13和軸襯21的兩個傾斜動壓面的至少一方，下凹狀設置圖中省略的例如具有人字狀凹槽結構的動壓產生裝置，并使其沿軸向(沿動壓面方向)分成2部分，從而旋轉驅動上述軸襯21時，利用各動壓產生用槽的抽吸作用對潤滑流體加壓，使其產生動壓力。該潤滑流體的動壓力使上述軸襯21從軸套13側往徑向和軸向相對浮起，以非接觸狀態(tài)保持該軸襯，從而旋轉自如地支承上述軸襯21及與該軸襯21形成一體或固定為一體的旋轉轂體22。
這樣，由動壓產生用槽加壓后的潤滑流體就該從包含上述各圓錐狀動壓軸承部CB的傾斜軸承空間的軸向兩端部的端部開口流出到外部，但結構上使該往外部流出的潤滑流體通過以傾斜狀態(tài)貫穿上述軸套13的體內而設置的循環(huán)孔13c，返回上述的原圓錐狀動壓軸承部CB內。即，把此循環(huán)孔13c這樣配置，使其圖中所示下端側的開口是開在上述蓋13b的內部空間，同時將其上端側的開口開在上述軸套13的圖中所示的上端面(即上述傾斜軸承空間)與后文所述的流體加壓裝置13e之間。
另一方面，使與上述軸襯21一起構成轉子組20的旋轉轂體22形成杯狀，以便能安裝磁盤等各種信息記錄媒體盤片，并且利用與上述軸襯21合為一體的構件形成該轂體。
上述旋轉轂體22在其外周部具有用于構成轉子部的環(huán)狀體部22a，同時在該環(huán)狀體部22a的內周面?zhèn)劝惭b固定圓周方向上按一定間隔施加NS交替磁化的圓筒狀轉子磁鐵22b，從而構成轉子部。將上述轉子磁鐵22b靠近上述定子鐵心部15的外周面配置，使其與該外周面環(huán)狀對置。
上述轉子磁鐵22b的軸向下端面與裝在上述基架11側的磁吸片16形成軸向相對的位置關系，利用這兩個構件22b和16之間的磁吸力，將整個上述旋轉轂體22往軸向吸，從而形成能獲得穩(wěn)定旋轉狀態(tài)的結構。
又，如圖2所示，配置上述軸套13的上端面與在上述軸襯21的基側直徑大的部分的外周側延伸的上述旋轉轂體22的下端面，使其以軸向靠近的狀態(tài)對置，并且在該軸套13的上端面與旋轉轂體22的下端面之間形成從上述傾斜軸承空間的上端側(即外周側)的端部開口延續(xù)的軸向對置間隙AS，使其沿大致垂直于上述旋轉軸X的半徑方向延伸。而且，在該軸向對置間隙AS的外周側端部開口連續(xù)形成往下方彎成大致直角并且在軸向延伸的徑向間隙RS。
使形成凸緣狀凸出地設置在上述軸套13的上端部分的最外周部的止脫擋緣部13d的外周面、與讓上述旋轉轂體22中心側下端面往下方側以從外周側覆蓋該止脫擋緣部13d并且成階梯狀凸出地設置的環(huán)狀中心基部22c的內周面在徑向靠近，從而形成上述徑向間隙RS。而且，該徑向間隙RS的下端側的端部開口連接利用毛細管力和旋轉離心力這兩種力的復合流體密封部CS，使其往下方側延伸。
利用上述軸套13的外周側表面和在徑向外方側與該軸套13對置的、作為止脫構件的環(huán)狀體構件25的內周側壁面，分別形成該復合流體密封部CS的內周側傾斜壁面和外周側傾斜壁面。上述環(huán)狀體構件25由形成大致環(huán)狀的環(huán)狀構件形成，利用設在上述旋轉轂體22的固定部22d固定形成該環(huán)狀體部25的外周側部位的板狀的轂安裝部25a。
如上所述，上述軸套13的上端部分設置往徑向外方側鼓出而凸出的止脫擋緣部13d，但配置該止脫擋緣部13d的一部分，使其與上述環(huán)狀體部25的主體部25b的上表面?zhèn)容S向對置。而且，將這兩個構件13d和25b配置成可在軸向對接，從而形成防止上述旋轉轂體22往軸向脫落的結構。也就是說，設在上述軸套13的止脫擋緣部13d，其徑向外方側上配置上述環(huán)狀體構件25的轂安裝部25a，并且配置成上述環(huán)狀體構件25的轂安裝部25a的內周壁面從徑向外方側與上述止脫擋緣部13d的外周壁面相對。
又，如上所述，位于傾斜軸承空間外周側的端部開口上，隔著軸向對置徑向AS和徑向對置間隙RS，連續(xù)形成復合流體密封部CS，并將上述傾斜軸承空間內的潤滑流體連續(xù)填充到這些連續(xù)空間的內部。這時，如圖3所示，形成上述徑向間隙RS的軸套13的止脫擋緣部13d的外周面上形成流體加壓裝置13e，對往傾斜軸承空間的內部側壓入上述潤滑流體的方向進行加壓。
本實施方式的流體加壓裝置13e由排列成環(huán)狀的多個螺旋形凹槽形成，并且被配置在上述傾斜軸承空間與防止該傾斜軸承空間內的潤滑流體流出到外部的流體密封部CS之間的部分。此流體加壓裝置13e如圖2中的箭頭V所示，往上方側對潤滑流體加壓，從而所形成的結構對上述傾斜軸承空間在吸入潤滑流體側進行加壓作用。
這時，本實施方式中，將上述傾斜軸承空間內的潤滑流體的流動方向設定為圖中所示的下方，但也可如圖4所示，設定為上方。
這樣，本實施方式中，從傾斜軸承空間的外周側往內部側壓入利用流體加壓裝置13e加壓后的潤滑流體，從而不管傾斜動壓面的開角如何，使傾斜軸承空間內的潤滑流體很好地產生動壓力。
而且，如圖2中的箭頭W所示，因旋轉離心力而想要從上述傾斜軸承空間的外周側開口部漏出到外方的潤滑流體被壓入傾斜軸承空間側，得到穩(wěn)定保持。即，本實施方式中，將流體加壓裝置13e配置在傾斜軸承空間與流體密封部CS之間，因而該流體加壓裝置13e很好地輔助流體密封部CS的潤滑流體保持功能。
又，本實施方式的流體加壓裝置13e由排列成環(huán)狀的多個螺旋形凹槽形成，因而能高效率地制造結構簡易且具有良好加壓功能的流體加壓裝置13e。
接著，圖5的實施方式中，在形成上述徑向對置間隙RS的旋轉轂體22的環(huán)狀中心基部22c的內周面上設置流體加壓裝置13f。此流體加壓裝置13f由排列成環(huán)狀的多個螺旋形凹槽形成，在往傾斜軸承空間的內部側壓入潤滑流體的方向上加壓，并往上方側對潤滑流體加壓，從而所形成的結構對所述傾斜軸承空間進行吸入的加壓作用。
這種實施方式中，也能獲得與上述實施方式相同的作用效果。
另一方面，圖6所示的實施方式中，在軸套13的止脫擋緣部13d的上端面、即形成前述的軸向對置間隙AS的端面形成流體加壓裝置13g，在往傾斜軸承空間內部側壓入的方向上對潤滑流體加壓。本實施方式的流體加壓裝置13g也由排列成環(huán)狀的多個螺旋形凹槽形成，往中心側對潤滑流體加壓，從而所形成的結構對上述傾斜軸承空間進行吸入的加壓作用。
這種實施方式中，也能獲得與上述實施方式相同的作用效果，但上述流體加壓裝置13g也可形成在形成軸向對置間隙AS的旋轉轂體22側。
接著，圖7所示的、對與上述圖1的硬盤驅動裝置(HDD)對應的組成物標注相同符號的實施方式中，將環(huán)狀止脫圈21a固定在軸襯21的下端側的前端部分。此止脫圈21a配置在下凹狀設置在軸套13的下端側中心部的收裝部13h內，利用這種配置關系，具有防止轉子組20脫離的功能。這種實施方式中，也可采用與上述流體加壓裝置13e、13f、13g同樣的結構，并且能獲得與它們相同的作用效果。
這樣的各實施方式中的主軸電動機例如被裝在圖8所示的硬盤驅動裝置(HDD)內部使用。即，如圖8所示，將具有上述各實施方式的圓錐形動壓軸承裝置的主軸電動機M固定在構成密封狀殼體100的主板100a上使用，并利用與上述主板100a配合的密封蓋100b，使包含該主軸電動機M的殼體100的內部空間形成凈化空間100c。上述主軸電動機M的旋轉轂體(參考圖1中的符號22)上安裝硬盤等信息記錄盤片101，同時利用由螺絲102對上述旋轉轂體固定的夾緊件103，使上述信息記錄盤片101保持不動狀態(tài)。
接著，詳細說明能適當保持傾斜軸承空間兩端部之間的壓力差、而能方便且可靠地獲得固定構件與旋轉構件之間的適當相對浮起量的動壓軸承裝置以及具有該裝置的記錄盤片驅動裝置。
下面，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。在這之前，首先說明具有應用本發(fā)明的圓錐形動壓軸承裝置的硬盤驅動裝置(HDD)用主軸電動機的梗概。
圖9所示的轉軸/外轉子型主軸電動機所形成的總體結構包含作為固定側構件的定子組10和從圖中所示的上側相對于該定子組10安裝的、作為旋轉側構件的轉子組20。
圖9所示的主軸電動機對與上述圖1等所示的實施方式相同的組成物用相同的符號表示，在此處省略說明。
圖9所示的實施方式形成沒有圖1等中所示的流體加壓裝置13e、13f、13g的結構。
圖9所示的轉軸/外轉子型主軸電動機，其中由上述動壓產生用槽加壓后的潤滑流體雖從包含上述各圓錐狀動壓軸承部CB的傾斜軸承空間的軸向兩端部的端部開口流出到外部，但形成使該往外部流出的潤滑流體流過以傾斜狀態(tài)直線狀貫穿上述軸套13的體內而設置的循環(huán)孔13c、并返回例如上述的原圓錐狀動壓軸承部CB內的循環(huán)流通路徑，從而所形成的結構消除上述傾斜軸承空間的兩端部之間產生的壓力差。后文將說明此循環(huán)孔13c的結構。
如上文所述，將上述軸套13的止脫擋緣部13d的一部分配置成與上述環(huán)狀體構件25的主體部25b的上表面?zhèn)容S向對置。而且這兩個構件13d和25b配置成可軸向對接，從而所形成的結構防止上述旋轉轂體22在軸向脫落。
另一方面，把設在上述軸套13的循環(huán)孔13c設置成沿上述傾斜軸承空間的傾斜方向大致平行地延伸，把該循環(huán)孔13c的下端側開口部配置成在上述軸套13的下端面13i開口，并且面對上述蓋13b的內部空間。另外，上述循環(huán)孔13c的上端側開口部配置成在上述軸套13的上端面開口，并且面對上述傾斜軸承空間的外方空間AS。于是，通過這樣設置循環(huán)孔13c，形成該循環(huán)孔13c與上述傾斜軸承空間之間的潤滑流體的循環(huán)流通路徑，例如圖10或圖11中各箭頭所示那樣，進行潤滑流體的循環(huán)。
這時，上述循環(huán)孔13c如上文所述，與傾斜軸承空間的傾斜方向大致平行地延伸，并直線狀貫穿上述軸套13，在該軸套13的軸向兩個端面上有一對開口。而且，該循環(huán)孔13c的一對開口中，使設有下端側開口的上述軸套13的下端面13i沿相對于上述循環(huán)孔13c的貫穿方向大致垂直的方向延伸而形成。即，設置上述循環(huán)孔13c的下端側的開口，將上述軸套13的下端面13i作為垂直開口面。由大致垂直于形成在該軸套13的內周面的傾斜動壓面的大致研缽狀凹面構成該軸套13的下端面13i，并且上述循環(huán)孔13c在大致垂直的方向對該大致研缽狀凹面組成的軸套13的下端面13i交叉，在該交叉部分形成大致圓形開口。
這樣，本實施方式中，對應于傾斜軸承空間的兩端部產生的潤滑流體壓力不均衡，使?jié)櫥黧w流過包含該傾斜軸承空間和循環(huán)孔13c的循環(huán)流通路徑，從而消除壓力不均衡。因此，能使上述傾斜軸承空間兩端部的潤滑流體壓力保持均衡，以維持適當?shù)膭訅毫Α?br> 形成上述循環(huán)孔13c時，若從大致垂直于該循環(huán)孔13c的貫通方向的上述軸套13的下端面13i使工具貼近，來形成上述循環(huán)孔，則工具的位置沒有偏差，能高精度形成循環(huán)孔13c，同時由于使工具負載應力均勻，故能延長工具壽命。
本實施方式中，由于上述循環(huán)孔13c為固定構件，也就是說，把該孔設在軸套13側，因而穩(wěn)定且順暢地使?jié)櫥黧w通過包含循環(huán)孔13c的循環(huán)流通路徑進行流動。
本實施方式中，還使循環(huán)孔13c相對于傾斜動壓面大致平行地延伸而形成，因而設置循環(huán)孔13c的軸套13的對基架11的接合部的徑向壁厚產生余量，使軸套13的接合部的外徑減小，可謀求小型化。而且，由于該減小使上述電動機部的線圈可安裝的容積相應加大等，能改善旋轉驅動特性。
另一方面，將與上述實施方式相同的組成物以相同的符號表示的圖12所示的實施方式中，設置形成潤滑流體循環(huán)流通路徑的循環(huán)孔43c，但使該循環(huán)孔43c形成軸向(圖中所示的上下方向)貫穿并延伸。而且，不實施方式中，由徑向延伸的單純平坦面形成軸套13的圖中所示下端面13j1和上端面13j2，并且設置上述循環(huán)孔43c，將該單純平坦面構成的軸套13的圖中所示下端面13j1和上端面13j2作為垂直開口面。即，這些作為垂直開口面的上述軸套13的下端面13j1和上端面13j2上，與上述循環(huán)孔43c在大致垂直的方向上交叉地分別形成大致圓形的開口。本實施方式中，也能獲得與上述實施方式大致相同的作用效果。
又，將與上述實施方式相同的組成物以相同的符號表示的圖13所示的實施方式中，形成長、短2種循環(huán)孔53c1、53c2，使其軸向(圖中所示的上下方向)貫穿軸套13并延伸。而且，設置較長的循環(huán)孔53c1，使其形成軸向貫穿，將軸套13的上下兩端面相互連通，并將上述軸套13的下端面13j1和上端面13j2作為垂直開口面，使這些垂直開口面分別具有開口。與此不同的是，設置短的循環(huán)孔53c2，使其從2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB之間的儲油部分延伸出來，并將上述軸套13的下端面13j1作為垂直開口面，使該垂直開口面13j1具有開口。
這種實施方式中，基本上也能獲得與上述實施方式大致相同的作用效果，但本實施方式中，分別對2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB形成循環(huán)流通路徑，各圓錐狀動壓軸承部CB、CB很好地維持潤滑流體壓力均衡，從而，能分別對應于2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB的狀態(tài)，獲得上述實施方式中的作用效果。
又，將與上述實施方式相同的組成物以相同的符號表示的圖14所示的實施方式中，使相對于一個圓錐狀動壓軸承部CB的循環(huán)孔63c形成軸向(圖中所示的上下方向)貫穿并延伸。即，設置該循環(huán)孔63c，使其從2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB之間的儲油部分往軸向延伸，并將上述軸套13的下端面13j1作為垂直開口面，使該垂直開口面具有開口。從而構成可對上述2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB中的圖中所示下側的圓錐狀動壓軸承部CB保持壓力均衡。這種實施方式中，對1處(圖中所示下側)圓錐狀動壓軸承部CB獲得與上述實施方式大致相同的作用效果。
另一方面，將與上述實施方式相同的組成物以相同的符號表示的圖15所示的實施方式中，對2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB分別附帶設置2種循環(huán)孔73c1、73c2，以形成循環(huán)流通路徑，使2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB的潤滑流體相互獨立地循環(huán)。
即，圖中右側所示的循環(huán)孔73c1形成對圖中下側的圓錐狀動壓軸承部CB的循環(huán)流通路徑，該流通路徑從2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB之間的儲油部分，沿軸向(圖中的上下方向)往圖中的下側貫穿軸套13內部，進行延伸，并將上述軸套13的下端面13j1作為垂直開口面，使其具有開口。與此不同的是，圖中左側所示的循環(huán)孔73c2形成對圖中上側的圓錐狀動壓軸承部CB的循環(huán)流通路徑，它從2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB之間的儲油部分往圖中斜上方貫穿軸套13內部，進行延伸。
這時，設定上述循環(huán)孔73c2的貫穿方向，使設在上述軸套13的圖中所示上端面的傾斜凹面13k作為垂直開口面，并且該設在軸套13的上端面上的傾斜凹面13k大致垂直于上述循環(huán)孔73c，進行延伸。即，在上述軸套13的上端面上形成大致垂直于上述循環(huán)孔73c的貫通方向的錐狀傾斜凹面13k，并且上述循環(huán)孔73c2在大致垂直的方向與該錐狀傾斜凹面13k交叉，在該交叉部分形成大致圓形的開口。
這種實施方式中，也能獲得與上述實施方式大致相同的作用效果，但本實施方式中，以完全獨立的方式分別對2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB形成包含循環(huán)孔73c1、73c2的循環(huán)流通路徑，因而各圓錐狀動壓軸承部CB、CB分別獨立地很好維持潤滑流體的壓力均衡，可對應于2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB各自的狀態(tài)，極為穩(wěn)定地獲得上述實施方式的作用效果。
另一方面，圖16所示的實施方式是將本發(fā)明用于固定軸/外轉子型主軸電動機。此固定軸/外轉子型主軸電動機所形成的總體結構包含作為固定側構件的定子組80和從圖中所示上側相對于該定子組80安裝的、作為旋轉側構件的轉子組90。
其中的定子組80具有用螺紋固定在硬盤驅動裝置(HDD)的主板(圖中省略)的基架81。此基架81的大致中央部分上，合為一體地豎立設置作為軸構件的不銹鋼構成的大致圓錐狀軸襯82。在徑向離開該軸襯82的適當距離的位置上，合為一體地豎立設置筒形的環(huán)狀立壁組成的鐵心保持部(鐵心保持件)83。此鐵心保持部83的外周面嵌入在輻射狀伸出的定子鐵心的凸極部上卷繞定子線圈84的定子鐵心部85。
上述軸襯82中，插入形成中空狀的轉子組90的軸套91，使其繞旋轉中心軸X自由旋轉。此軸套91為了加工方便，由磷青銅等銅類材料構成，并形成軸向的一端(圖中的下端)開放而且軸向的另一端(圖中的上端)封閉的大致圓錐狀軸承用中心孔91a。此軸套91的軸承用中心孔91a內，可旋轉地插入作為上述軸構件的軸襯82。上述軸套91的軸承用中心孔91a的內周面形成大致圓錐狀的傾斜動壓面，同時上述軸襯82的外周面形成相同的大致圓錐狀的傾斜動壓面。在上述軸套91的傾斜動壓面上，設置下凹狀的作為儲油件的環(huán)狀凹口部，使其大致中央部形成帶狀。
這兩個傾斜動壓面的對置部分形成由微小間隙構成的傾斜軸承空間，并且該傾斜軸承空間內，沿傾斜動壓面方向離開適當間隔形成2處圓錐狀動壓軸承部CB、CB。詳細而言，隔著幾微米間隙組成的傾斜軸承空間，將構成各圓錐狀動壓軸承部CB的軸套91側的傾斜動壓面和軸襯82側的傾斜動壓面對置配置，并且在包含該傾斜軸承空間的軸承空間BS內連續(xù)填充例如酯類或聚α烯烴類潤滑油等潤滑流體。這時，形成的結構使上述軸套91的圖中所示的上端如上文所述那樣封閉，因而上述各圓錐狀動壓軸承部CB、CB內的潤滑流體不漏出到外部。
又，形成的結構還在上述軸套91和軸襯82的兩個傾斜動壓面的至少一方，下凹狀設置例如具有人字形凹槽結構的動壓產生裝置(圖中省略)，并使其沿軸向分成2部分，從而旋轉驅動上述軸襯82時，利用各動壓產生用槽的抽吸作用對潤滑流體加壓，使其產生動壓力。利用該潤滑流體的動壓力，使上述軸套91從軸襯82側往徑向和軸向相對浮起，以非接觸狀態(tài)保持該軸套，從而旋轉自如地支承上述軸套91及與該軸套91形成一體或固定為一體的旋轉轂體92。
這樣，由動壓產生用槽加壓后的潤滑流體就該從包含上述各圓錐狀動壓軸承部CB、CB的傾斜軸承空間的軸向兩端部的端部開口流出到外部，但結構上使該往外部流出的潤滑流體通過往傾斜方向貫穿上述軸襯82內部而設置的循環(huán)孔82c，返回上述的原圓錐狀動壓軸承部CB內。
即，設置本實施方式的循環(huán)孔82c的內周側的端部，使其在沿上述軸襯82的軸中心的沿軸向形成的中心通道82a的軸向中途部分進行開口，同時形成設在該循環(huán)孔82c的外周側的端部的開口，使其將上述軸襯82的外周面上形成的傾斜動壓面作為垂直開口面，并且將其配置成面對上述傾斜軸襯空間。于是，通過這樣設置循環(huán)孔82c，形成該循環(huán)孔82c與上述傾斜軸承空間之間的潤滑流體循環(huán)流通路徑，進行潤滑流體的循環(huán)。
再者，上述中心通道82a封閉圖中所示下端側的軸套91的開放端部分。
這時，設定上述循環(huán)孔82c的貫通方向，使上述軸襯82的外周面上形成的傾斜動壓面作為垂直開口面，并且上述循環(huán)孔82c在大致垂直的方向與該軸襯82的外周面上形成的傾斜動壓面交叉，在該交叉部分形成大致圓形的開口。
另一方面，使與上述軸套91一起構成轉子組90的旋轉轂體92形成大致杯狀，以便能安裝磁盤等各種信息記錄媒體盤片，并且用壓入等機械連接裝置與上述軸套91接合為一體。此旋轉轂體92的結構與上述轉軸型主軸電動機的實施方式相同，因而省略說明。這種固定軸型主軸電動機中，也取得與有關上述轉軸型主軸電動機的實施方式相同的作用效果。
圖9至圖16所示的各實施方式中的主軸電動機例如裝在圖8所示那樣的硬盤驅動裝置(HDD)內部使用。即，如圖8所示，通過將具有上述各實施方式的圓錐形動壓軸承裝置的主軸電動機M固定在構成密封狀殼體100的主板100a上，使用該電動機。利用與上述主板100a配合的密封蓋100b，在凈化空間100d形成包含該主軸電動機M的殼體100的內部空間。在上述主軸電動機M的旋轉轂體(參考圖9中的符號22)上安裝硬盤等信息紀錄盤片101，同時利用由螺絲102對上述旋轉轂體固定的夾緊件103使上述信息記錄盤片101保持不動狀態(tài)。
至此，已根據(jù)實施方式具體說明了本發(fā)明人完成的發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實施方式，當然可在不脫離其要點的范圍內作各種變換。
例如，上述各實施方式中，是在軸套13設置潤滑流體的循環(huán)孔13c，但對沒有這種循環(huán)孔的裝置，本發(fā)明也同樣能用。
例如，上述各實施方式中，是對固定構件設置潤滑流體循環(huán)孔，但也可在旋轉構件側形成循環(huán)孔。
又，上述各實施方式是對硬盤驅動裝置(HDD)用的主軸電動機應用本發(fā)明，但對其它各種各樣的圓錐形動壓軸承裝置，本發(fā)明也同樣可用。
接著，詳細說明能用簡易結構很好地防止產生氣泡、而且能獲得長期穩(wěn)定的動壓特性的動壓軸承裝置和盤片驅動裝置。
下面，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。在這之前，先說明具有應用本發(fā)明的動壓軸承裝置的硬盤驅動裝置(HDD)用主軸電動機的梗概。
圖17所示的轉軸型HDD驅動裝置用主軸電動機的整機由作為固定構件的定子組210和從圖中上側相對于該定子組210安裝的作為旋轉構件的轉子組220組成。其中定子組210具有用螺絲裝在圖中省略的固定基座側的固定框架211。為了重量輕，該固定框架211由鋁類金屬材料構成，在豎立設置于該固定框架211大致中央部分而形成的環(huán)狀軸承保持件212的內周面?zhèn)龋脡喝牖驘崽讓⑿纬芍锌請A筒狀的、作為動壓軸承構件的軸套213與上述軸承保持件212接合。該軸套213為了容易進行小孔徑的孔加工，由磷青銅等銅類材料形成。上述軸承保持件212的外周安裝面嵌入電磁鋼片疊層體組成的定子鐵心214，同時將驅動線圈215分別卷繞在該定子鐵心214上設置的各凸極部。
如圖18所示，在作為上述動壓軸承構件的軸套213所設置的中心孔內，旋轉自如地插入構成上述轉子組220的旋轉軸221。即，把上述軸套213的內周壁部上形成的動壓面配置成與上述旋轉軸221的外周面上形成的動壓面徑向對置，并且在其微小間隙組成的軸承空間部分，軸向空開適當間隔構成2處徑向動壓軸承部RB、RB。詳細而言，將上述徑向動壓軸承部RB的軸套213側的動壓面和旋轉軸221側的動壓面配置成隔著幾微米的微小間隙而圓周狀地對置。該微小間隙組成的軸承空間內，注入或存在潤滑油和磁性流體等潤滑流體，使其在軸線方向連續(xù)。
形成的結構還在上述軸套213和旋轉軸221的兩個動壓面的至少一方，環(huán)狀下凹地設置具有適當結構的徑向動壓產生用槽，并使該槽在軸向分成2部分，從而旋轉時，利用該徑向動壓產生用槽的抽吸作用對圖中省略的潤滑流體加壓，以產生動壓，并由該潤滑流體的動壓使后文所述的旋轉轂體222與上述旋轉軸221一起，相對于上述軸套13，在徑向以非接觸狀態(tài)受到軸支承。
這時，例如由圖24所示的構成大致“〈”字形而形成的人字狀曲折槽的環(huán)狀集合體形成上述設在各徑向動壓軸承部RB的徑向動壓產生用槽，但結構上形成將與該“〈”字形的中央部分的頂點相當?shù)奈恢米鳛橹行?，構成基本上軸向對稱的槽形狀。利用具有該對稱槽形狀的徑向動壓產生用槽的抽吸作用，例如上述圖24中的箭頭所示，將形成軸向對稱的均衡狀態(tài)。
因此，設計上，因上述各徑向動壓軸承部RB的均衡抽吸作用，不會往軸向的一方壓入潤滑流體，但進行實施制造時，由于上述各徑向動壓軸承部RB的間隙尺寸和動壓產生用槽的形狀(槽長)等產生制造誤差等，往往軸向形成不均衡形狀，這往往使各徑向動壓軸承部RB的抽吸作用成為不均衡狀態(tài)。因此，本實施方式中，對上述軸套213形成多條壓力調整用分流通道BP，在軸向貫穿。后文將詳細闡述這些壓力調整用分流通道BP。
另一方面，與上述旋轉軸221一起構成轉子組220的旋轉轂體222由鐵氧體類不銹鋼組成的大致杯狀的構件構成，并且用壓入或熱套使設在該旋轉轂體222中心部分的接合孔222a與上述旋轉軸221的圖中所示上端部接合為一體。此旋轉轂體222具有在外周部安裝圖中省略的磁盤等記錄媒體盤片的大致圓筒狀體部222b，同時還具有從該體部222b往徑向外方伸出、以在軸線方向支持記錄媒體盤片的盤片放置部222c，并利用由被螺絲固定的從圖中上方覆蓋的夾緊件(未示出)從圖中上方的按壓力使上述記錄媒體盤片得到固定。
在上述旋轉轂體222的體部222b的內周壁面安裝環(huán)狀驅動磁鐵222d。配置該環(huán)狀驅動磁鐵222d，使其內表面與上述定子鐵心214的各凸極的外周側端面靠近并球狀對置，同時該環(huán)狀驅動磁鐵222d的軸向下端面與裝在上述固定框架221側的磁吸片223構成軸向相對的位置關系，從而形成的結構是利用這兩個構件222d和223之間的磁吸力，將上述整個旋轉轂體222沿軸向吸引，能獲得穩(wěn)定旋轉狀態(tài)。
形成的結構還利用蓋213a封閉設在上述軸套213的圖中所示的下端側上的開口部，使上述各徑向動壓軸承部RB內的潤滑流體不漏出到外部。
還將上述軸套213的圖中所示的上端面和上述旋轉轂體222中心側部分的圖中所示的下端面配置成沿軸向靠近的狀態(tài)對置，并使這些軸套213的上端面與旋轉轂體222的下端面之間的軸向對置區(qū)內形成從上述徑向動壓軸承部RB開始連續(xù)的軸承空間。然后，在該從徑向動壓軸承部RB開始連續(xù)的軸承空間設置軸向動壓軸承部SB。即，在構成上述軸向對置區(qū)的兩個對置動壓面213和222的至少一方形成螺旋形或人字形的軸向動壓產生槽，從而包含該軸向動壓產生槽的軸向對置部分成為軸向動壓軸承部SB。
將構成這種軸向動壓軸承部SB的軸套213的圖中所示上端面?zhèn)鹊膭訅好婧团c其靠近對置的旋轉轂體222的圖中所示下端面?zhèn)鹊膭訅好娓糁鴰孜⒚椎奈⑿￠g隙配置，沿軸向對置，同時從所述徑向動壓軸承部RB將油和磁性流體等潤滑流體連續(xù)填充到該微小間隙構成的軸承空間內，從而形成的結構在旋轉時，利用上述軸向動壓產生槽的抽吸作用，對上述潤滑流體加壓，以產生動壓，并利用該潤滑流體的動壓，以軸向浮起的非接觸狀態(tài)，使上述旋轉軸221和旋轉轂體222受到軸支承。
本實施方式的上述軸向動壓軸承部SB被配置在上述軸套213的上端面與旋轉轂體222的下端面之間的軸向對置區(qū)中相當于最外周側的部分，從而所形成的結構使其兼作抽吸裝置，在該軸向對置區(qū)的最外周側的部分將包含上述軸向動壓軸承部SB的整個軸向對置區(qū)中存在的潤滑流體往徑向內方加壓。
又，由作為上述動壓軸承構件的軸套213的最外周壁面劃分毛細管密封部224組成的流體密封部。即，設置此作為流體密封部的毛細管密封部224，使其從徑向外方側連接包含上述軸向動壓軸承部SB的軸向對置區(qū)，并將其劃分在上述軸套213的外周壁面與形成徑向對置于該軸套213的外周壁面的、作為止脫構件的反壓板225的內周壁面之間。上述反壓板225由固定于設在上述旋轉轂體222的凸緣部222e的環(huán)狀構件組成，并使該反壓板225的內周壁面與上述軸套213的外周壁面之間的間隙往圖中所示下方連續(xù)擴大，從而形成上述毛細管密封部224，使其構成錐狀空間，將上述軸向動壓軸承部SB內的潤滑流體連續(xù)填充到該毛細管密封部224。
這時，在上述軸套213的圖中所示上端部設置止脫擋緣部213b，使其向徑向外方鼓出，并將該止脫擋緣部213b的一部分配置成在軸向與上述反壓板225的一部分對置。于是，形成的結構是利用這兩個構件213b和225防止上述旋轉轂體222在軸向脫落。
這里，與上述包含各徑向動壓軸承部RB的軸承空間分開，另外形成設在上述軸套213的多條壓力調整用分流通道BP，使其在軸向貫穿上述軸套213，并且在上述軸套213的軸向兩個端面上分別具有開口部BP1、BP2。而且，將這些開口部中配置在上述軸套213的圖中所示上側端面上的開口部BP2配置成在上述軸向動壓軸承部SB與鄰近該軸向動壓軸承部SB配置的圖中所示上側的徑向動壓軸承部RB之間的軸承空間內部開口。
即，該壓力調整用分流通道BP的圖中所示上側的開口部BP2在比上述軸向動壓軸承部SB靠徑向內側的部位上形成得軸向間隔大于上述軸向動壓軸承部SB的擴大間隙部LS開口。因此，使上述壓力調整用分流通道BP與軸承空間之間形成良好的連通狀態(tài)，能很好地進行潤滑流體的流動。
另一方面，配置上述壓力調整用分流通道BP的兩個開口部BP1、BP2中配置在軸套213的圖中所示下側端面上的開口部BP2，使其往該軸套213的圖中所示下端面與和上述蓋213a所分割成的軸向外側的空間開口。
除設置這種壓力調整用分流通道BP外，本實施方式還在相當于上述2處徑向動壓軸承部RB、RB之間的部分的軸承空間，設置流體儲存部OS。此流體儲存部OS由徑向擴大構成上述徑向動壓軸承部RB的軸承空間所得的間隙空間形成，在上述流體儲存部OS內儲存注入軸承空間內的潤滑流體。而且，所形成的結構對上述2處徑向動壓軸承部RB、RB的潤滑流體加壓，使該流體儲存部OS中的潤滑流體形成的加壓力為大氣壓以上的正壓。
具體而言，形成構成上述2處徑向動壓軸承部RB、RB中的至少一方的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)擴大或連續(xù)保持相同的錐狀空間或平行空間。這種軸承空間結構，可通過使上述軸套213的內周壁面沿中心軸平行或傾斜地延伸而形成，也可通過使旋轉軸21的外周壁面沿中心軸平行或傾斜地延伸而形成。
例如，圖19(a)所示的實施方式中，形成構成2處徑向動壓軸承部RB、RB中圖中所示上方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)縮小的錐狀空間，但形成構成圖中所示下方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)擴大的錐狀空間。
圖19(b)所示的實施方式中，形成構成2處徑向動壓軸承部RB、RB中圖中所示上方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)縮小的錐狀空間，但形成構成圖中所示下方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)保持大致相同的平行空間。
圖19(d)所示的實施方式中，形成構成2處徑向動壓軸承部RB、RB中圖中所示上方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)保持大致相同的平行空間，但形成構成圖中所示下方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)擴大的錐狀空間。
圖19(e)所示的實施方式中，形成2處徑向動壓軸承部RB、RB兩者的軸承空間，使其均構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)保持大致相同的平行空間。
圖19(f)所示的實施方式中，形成構成2處徑向動壓軸承部RB、RB中圖中所示下方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)縮小的錐狀空間，但形成構成圖中所示上方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)保持大致相同的平行空間。
圖19(g)所示的實施方式中，形成2處徑向動壓軸承部RB、RB兩者的軸承空間，使其均構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)擴大的錐狀空間。
圖19(h)所示的實施方式中，形成構成2處徑向動壓軸承部RB、RB中圖中所示上方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)擴大的錐狀空間，同時形成構成圖中所示下方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)保持大致相同的平行空間。
圖19(i)所示的實施方式中，形成構成2處徑向動壓軸承部RB、RB中圖中所示下方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)縮小的錐狀空間，但形成構成圖中所示上方的徑向動壓軸承部RB的軸承空間，使其構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)擴大的錐狀空間。
根據(jù)具有這種結構的圖19的各實施方式，利用對上述徑向動壓軸承部RB中的潤滑流體的加壓力，使設在包含2處徑向動壓軸承部RB、RB和軸向動壓軸承部SB的軸承空間中心部的流體儲存部OS的內部經常維持大于大氣壓的正壓狀態(tài)。例如，上述圖19(e)和圖19(g)的各實施方式中，如圖20中的點劃線(e)和實線(g)所示，使包含流體儲存部OS的整個軸承空間內維持正壓狀態(tài)，從而很好地防止?jié)櫥黧w內產生氣泡，并穩(wěn)定地獲得適當?shù)膭訅骸?br> 與此相反，以往提出的裝置中，如上述圖19中的(c)所示，存在的情況是形成2處徑向動壓軸承部RB、RB兩者的軸承空間，使其均構成將該軸承空間的間隙尺寸往上述流體儲存部OS連續(xù)縮小的錐狀空間。該情況下，如圖20中的虛線(c)所示，對這兩個徑向動壓軸承部RB的加壓力，使軸承空間內、尤其是流體儲存部OS的內部成為小于大氣壓的負壓狀態(tài)，從而使?jié)櫥黧w內部產生氣泡。
這時，如果使構成上述2處徑向動壓軸承部RB、RB中沿軸向較長的間隙動壓軸承部的軸承空間形成錐狀空間，則利用具有較大的加壓力的徑向動壓軸承部能高效率實現(xiàn)上述的作用效果。
從圖20中可知，本實施方式中，結構上做成除上述2除徑向動壓軸承部RB、RB外，軸向動壓軸承部SB的密封出口部側的潤滑流體受到的加壓力也使上述流體儲存部OS中的潤滑流體為大氣壓以上的正壓，從而獲得進一步穩(wěn)定的動壓。
另一方面，上述實施方式中的動壓產生裝置，例如圖21所示那樣，由構成大致“〈”字形而形成的人字狀曲折槽DG的環(huán)狀集合體形成，但將配置在上述2處徑向動壓軸承部RB、RB中的至少一方的動壓產生裝置的人字形曲折槽的頂點位置DGO配置在相對于該徑向動壓軸承部RB的軸向中心位置DGC向上述流體儲存部OS側偏移適當距離的位置也能獲得與上述實施方式相同的作用效果。即，這種情況下的實施方式將上述人字形曲折槽DG中配置在軸向外側的槽DG1的軸向長度A設定成大于配置在軸向內側的槽DG2的軸向長度B(A＞B)。
又，圖22所示的實施方式中，設定槽長度，使分別設在2處徑向動壓軸承部RB、RB的動壓產生裝置的人字狀曲折槽DG、DG中，位于比頂點位置DGO更靠軸向外側的槽的軸向長度分別為A和D、位于比頂點位置DGO更靠軸向內側的槽的軸向長度分別為B和C時，以下的關系成立A+D≥B+C。
根據(jù)具有這種結構的實施方式，對2處徑向動壓軸承部RB、RB中的潤滑流體的加壓所起的作用總體上往流體儲存部OS的內部側壓入潤滑流體，因而流體儲存部OS內部的潤滑流體經常可靠地維持大于大氣壓的正壓狀態(tài)。
再者，將這樣的各種實施方式的主軸電動機例如裝在圖8所示那樣的硬盤驅動裝置(HDD)的內部使用，也能獲得同樣的作用效果。
即，如圖8所示，通過將具有上述各實施方式的圓錐形動壓軸承裝置的主軸電動機M固定在構成密封狀殼體100的主板100a上，使用該電動機。利用與上述主板100a配合的密封蓋100b，在凈化空間100c形成包含該主軸電動機M的殼體100的內部空間。在上述主軸電動機M的旋轉轂體(參考圖17中的符號222)上安裝硬盤等信息紀錄盤片101，同時利用由螺絲102對上述旋轉轂體固定的夾緊件103使上述信息記錄盤片101保持不動狀態(tài)。
至此，已根據(jù)實施方式具體說明了本發(fā)明人完成的發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實施方式，當然可在不脫離其要點的范圍內作各種變換。
又，上述各實施方式是對硬盤驅動裝置(HDD)應用本發(fā)明，但即使對其它各種各樣的動壓軸承裝置，本發(fā)明也同樣能用。
綜上所述，本發(fā)明第1方面的動壓軸承裝置，由于在軸套和軸襯的兩個傾斜動壓面的對置間隙中形成的大致圓錐形傾斜軸承空間與防止該傾斜軸承空間內的潤滑流體漏出到外部的流體密封部之間設置對將潤滑流體往傾斜軸承空間的內部壓入的方向加壓的流體加壓裝置，從傾斜軸承空間的外周側往內部側壓入流體加壓裝置加壓后的潤滑流體，結構上形成可不管傾斜動壓面開角如何，使傾斜軸承空間內的潤滑流體很好地產生動壓力，同時使因旋轉離心力而要從上述傾斜軸承空間的外周側開口部漏出到外方的潤滑流體穩(wěn)定地保持在傾斜軸承空間內，所以不加大傾斜動壓面的開角，就能穩(wěn)定可靠地獲得很好的相對浮起量，而且能良好地防止傾斜軸承空間的潤滑流體泄漏，很好地輔助流體密封部的潤滑流體保持功能，可謀求動壓軸承裝置的小型化，同時提高可靠性。
本發(fā)明第2方面的動壓軸承裝置，由于由排列成環(huán)狀的多個凹槽形成上述第1方面的流體加壓裝置，能高效率制造結構簡易且具有良好加壓功能的流體加壓裝置，因而除上述效果外，還能謀求提高生產率。
本發(fā)明第3方面的動壓軸承裝置，由于在軸套和軸襯的半徑方向的兩個對置壁面中的至少一方設置上述第1方面的流體加壓裝置，本發(fā)明第4方面的動壓軸承裝置，由于在軸套和軸襯的軸向的兩個對置壁面中的至少一方設置上述第1方面的流體加壓裝置，結構上形成能利用軸套或軸襯的對置壁面方便地制造具有良好功能的流體加壓裝置，因而除上述效果外，還能提高生產率。
本發(fā)明第5方面的動壓軸承裝置，由于在上述第1方面的軸套上設置引導流出到傾斜軸承空間的外部側的潤滑流體、使其返回傾斜軸承空間的內部側的循環(huán)孔，使流體加壓裝置的加壓作用造成的潤滑流體的移動通過循環(huán)孔順暢進行，因而能進一步提高上述效果。
本發(fā)明第6方面的記錄盤片驅動裝置，由于結構上形成利用記錄頭對裝在具有上述第1方面至第5方面中任一方面所述的動壓軸承裝置的主軸電動機的轉子上的信息記錄盤片記錄或重放信息，因而記錄盤片驅動裝置中也可獲得上述效果。
綜上所述，本發(fā)明的動壓軸承裝置，由于在安裝的可相對旋轉的軸襯或軸套的至少一方設置貫穿該軸襯或軸套的循環(huán)孔，并且在與傾斜軸承空間之間形成潤滑流體的循環(huán)流通路徑，通過在大致垂直于循環(huán)孔貫通方向上延伸的所述軸襯或軸套的垂直開口面形成所述循環(huán)孔的一對開口中的至少一方，利用使?jié)櫥黧w在包含循環(huán)孔的循環(huán)流通路徑流動，迅速消除傾斜軸承空間兩端部產生的潤滑流體的壓力失衡，同時使工具從大致垂直于循環(huán)孔貫通方向的垂直開口面貼近，以形成循環(huán)孔，從而消除工具位置偏差，可高精度形成循環(huán)孔，而且工具的負載應力均勻，使工具壽命延長，所以能用簡易的結構適當保持傾斜軸承空間兩端部的壓力差，方便且可靠地取得固定構件和旋轉構件之間的適當相對浮起量，同時可謀求生產率和可靠性的提高。
本發(fā)明的記錄盤片驅動裝置，由于結構上形成利用記錄頭對裝在具有上述動壓軸承裝置的主軸電動機的轉子上的信息記錄盤片記錄或重放信息，因而記錄盤片驅動裝置中也同樣可獲得上述效果。
綜上所述，本發(fā)明的動壓軸承裝置，由于除設置保持軸承空間內的壓力均衡的壓力調整用分流通道外，還采用具有使設在2處徑向動壓軸承部之間的部分的流體儲存部中的潤滑流體為大氣壓以上的正壓的加壓的結構，從而很好地防止產生氣泡，穩(wěn)定地獲得適當?shù)膭訅?，所以能用簡易的結構長期取得穩(wěn)定的動壓特性，可使動壓軸承裝置的可靠性提高。
本發(fā)明的盤片驅動裝置，由于結構上形成利用記錄頭對利用具有上述本發(fā)明的動壓軸承裝置的主軸電動機旋轉驅動信息記錄盤片記錄或重放信息，因而記錄盤片驅動裝置中也同樣可獲得上述動壓軸承裝置的顯著效果。
權利要求
1.一種動壓軸承裝置，具有利用由動壓產生裝置對潤滑流體加壓而產生的動壓力而以非接觸狀態(tài)支承旋轉軸的動壓軸承構件，在形成于所述動壓軸承構件的內周壁與所述旋轉軸的外周壁之間的徑向對置區(qū)的一部分，沿軸向離開適當間隔設置2處徑向動壓軸承部，同時在形成于與上述旋轉軸共同合為一體旋轉的旋轉構件的軸向端面與所述動壓軸承構件的軸向端面之間的軸向對置區(qū)的一部分，設置軸向動壓軸承部，并且在從該2處徑向動壓軸承部到所述軸向動壓軸承部連續(xù)形成的軸承空間內連續(xù)注入所述潤滑流體，其特征在于，結構上做成從所述2處徑向動壓軸承部中的和所述軸向動壓軸承部相鄰側的徑向動壓軸承部到所述軸向動壓軸承部的軸承空間、與和另一側的軸向動壓軸承部相鄰的軸向外方側的空間之間，利用與所述軸承空間分開形成的壓力調整用分流通道連通，同時在相當于所述2處徑向動壓軸承部之間的部分的軸承空間，設置流體儲存部，該流體儲存部由沿徑向將所述徑向動壓軸承部的軸承空間擴大后形成的間隙空間組成，而且針對所述2處徑向動壓軸承部中的潤滑流體進行的加壓使所述流體儲存部中的流體為大氣壓以上的正壓。
2.如權利要求1所述的動壓軸承裝置，其特征在于，結構上做成除所述2處徑向動壓軸承部外，針對所述軸向動壓軸承部中的潤滑流體進行的加壓使所述流體儲存部中的流體為大氣壓以上的正壓。
3.如權利要求1所述的動壓軸承裝置，其特征在于，構成所述2處徑向動壓軸承部中的至少一方的軸承空間這樣形成使得該軸承空間的間隙尺寸向著所述流體儲存部連續(xù)擴大或相同，構成錐狀空間或平行狀空間。
4.如權利要求2所述的動壓軸承裝置，其特征在于，所述2處徑向動壓軸承部中構成軸向上較長的徑向動壓軸承部的軸承空間這樣形成構成所述錐狀空間。
5.如權利要求1所述的動壓軸承裝置，其特征在于，由構成大致“〈”字形的人字狀曲折槽的環(huán)狀集合體形成所述動壓產生裝置，并將構成配置在所述2處徑向動壓軸承部中至少一方的動壓產生裝置的人字狀曲折槽的頂點位置配置在從該徑向動壓軸承部的軸向中心位置向所述流體儲存部側偏移的位置上。
6.如權利要求4所述的動壓軸承裝置，其特征在于，在分別設置在所述2處徑向動壓軸承部的各動壓產生裝置的人字狀曲折槽中，當將位于比頂點位置更靠軸向外側的槽的軸向長度分別設為A和D，將位于比頂點位置更靠軸向內側的槽的軸向長度分別設為B和C時，以下的關系式成立A+D≥B+C。
7.一種記錄盤片驅動裝置，其特征在于，具有配備權利要求1至6中任一項所述的動壓軸承裝置的主軸電動機、裝在該主軸電動機的轉子上的信息記錄盤片以及對該信息記錄盤片記錄或重放信息的記錄頭。
全文摘要
本發(fā)明能使圓錐形動壓軸承裝置小型化，并且價廉、很好地提高其性能。其結構上做成使位于軸套(13)和軸襯(21)的兩個傾斜動壓面的對置間隙中形成的對置圓錐狀傾斜軸承空間(BS)的外周側的開口部連接對將潤滑流體往傾斜軸承空間(BS)的內部側壓入的方向加壓的流體加壓裝置(13e)，從傾斜軸承空間(BS)的外周側往內部側壓入由該流體加壓裝置(13e)加壓后的潤滑流體，從而不管傾斜動壓面的開角如何，都使傾斜軸承空間(BS)內的潤滑流體很好地產生動壓力，同時使因旋轉離心力而要從所述傾斜軸承空間(BS)的外周側開口部漏出到外方的潤滑流體穩(wěn)定地保持在傾斜軸承空間(BS)內。
文檔編號F16C33/04GK1991187SQ20071000776
公開日2007年7月4日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權日2003年6月23日
發(fā)明者五明正人, 齋地正義, 杉信進悟, 水上順也, 村山佳孝 申請人:日本電產株式會社