动压轴承装置和具有该装置的记录盘片驱动装置.pdf

本发明能使圆锥形动压轴承装置小型化，并且价廉、很好地提高其性能。其结构上做成使位于轴套(13)和轴衬(21)的两个倾斜动压面的对置间隙中形成的对置圆锥状倾斜轴承空间(BS)的外周侧的开口部连接对将润滑流体往倾斜轴承空间(BS)的内部侧压入的方向加压的流体加压装置(13e)，从倾斜轴承空间(BS)的外周侧往内部侧压入由该流体加压装置(13e)加压后的润滑流体，从而不管倾斜动压面的开角如何，都使倾斜轴承空间(BS)内的润滑流体很好地产生动压力，同时使因旋转离心力而要从所述倾斜轴承空间(BS)的外周侧开口部漏出到外方的润滑流体稳定地保持在倾斜轴承空间(BS)内。

1、  一种动压轴承装置，在内周面具有大致圆锥状倾斜动压面的轴套内可相对旋转地插入外周面具有相同的大致圆锥状倾斜动压面的轴衬，在这些轴套和轴衬的两个倾斜动压面的对置间隙中形成大致圆锥状的倾斜轴承空间，而且
结构上做成该倾斜轴承空间内填充润滑流体，同时在所述轴套和轴衬的两个倾斜动压面的至少一方形成适当的动压产生装置，由所述动压产生装置对所述润滑流体加压，使其产生动压力，并利用该润滑流体的动压力，以径向和轴向相对浮起而非接触的方式，旋转支承所述轴衬和轴套，其特征在于，
所述倾斜轴承空间连接防止该倾斜轴承空间内的润滑流体漏到外部的流体密封部，同时
这些倾斜轴承空间与流体密封部之间设置将所述润滑流体往向着所述倾斜轴承空间的内部压入的方向加压的流体加压装置。

2、  如权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，
由排列成环状的多个凹槽形成所述流体加压装置。

3、  如权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，
在所述轴套和轴衬的半径方向的两个对置壁面中的至少一方设置所述流体加压装置。

4、  如权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，
在所述轴套和轴衬的轴向的两个对置壁面中的至少一方设置所述流体加压装置。

5、  如权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，
所述轴套上设置引导流出到所述倾斜轴承空间的外部侧的润滑流体、使其返回所述倾斜轴承空间的内部侧的循环孔，并将该循环孔一端的开口配置在倾斜轴承空间与流体加压装置之间。

6、  一种记录盘片驱动装置，其特征在于，
具有配备权利要求1至5中任一项所述的动压轴承装置的主轴电动机、装在该主轴电动机的转子上的信息记录盘片以及对该信息记录盘片记录或重放信息的记录头。

7、  一种动压轴承装置，在内周面具有大致圆锥状倾斜动压面的轴套内可相对旋转地插入外周面具有相同的大致圆锥状倾斜动压面的轴衬，在这些轴套和轴衬的两个倾斜动压面的对置间隙中形成大致圆锥状的倾斜轴承空间，而且
结构上做成该倾斜轴承空间内填充润滑流体，同时在所述轴套和轴衬的两个倾斜动压面的至少一方形成适当的动压产生装置，由所述动压产生装置对所述润滑流体加压，使其产生动压力，并利用该润滑流体的动压力，以径向和轴向相对浮起而非接触的方式，旋转支承所述轴衬和轴套，其特征在于，
在所述轴衬或轴套的至少一方设置直线状贯穿该轴衬或轴套、并且在该贯穿方向的两端部具有一对开口的循环孔，形成循环流通路径，使从所述倾斜轴承空间流出的润滑流体流过所述循环孔，从而消除所述倾斜轴承空间的两端部之间产生的压力差，
在所述轴衬或轴套上设置的垂直开口面形成所述循环孔的一对开口中的至少一个，使其在相对于所述循环孔的贯穿方向大致垂直的方向延伸。

8、  如权利要求7所述的动压轴承装置，其特征在于，
在所述轴衬或轴套中的固定构件侧设置所述循环孔。

9、  如权利要求7所述的动压轴承装置，其特征在于，
形成所述循环孔，使其相对于所述倾斜动压面大致平行地延伸。

10、  如权利要求7所述的动压轴承装置，其特征在于，
由沿倾斜动压面在隔开的多个部位形成的适当形状的动压产生用凹槽构成所述动压产生装置，并且分别对这些多个部位的动压产生用凹槽形成包含所述循环孔的循环流通路径。

11、  一种记录盘片驱动装置，其特征在于，
具有配备权利要求7至10中任一项所述的动压轴承装置的主轴电动机、装在该主轴电动机的转子上的信息记录盘片以及对该信息记录盘片记录或重放信息的记录头。

12、  一种动压轴承装置，具有利用由动压产生装置对润滑流体加压而产生的动压力以非接触状态支承旋转轴的动压轴承构件，
在所述动压轴承构件的内周壁与所述旋转轴的外周壁之间形成的径向对置区的一部分，沿轴向离开适当间隔设置2处径向动压轴承部，同时
在与上述旋转轴共同合为一体旋转的旋转构件的轴向端面与所述动压轴承构件的轴向端面之间形成的轴向对置区的一部分，设置轴向动压轴承部，并且在从该2处径向动压轴承部到所述轴向动压轴承部连续而形成的轴承空间内连续注入所述润滑流体，其特征在于，
结构上做成：从所述2处径向动压轴承部中的和所述轴向动压轴承部相邻侧的径向动压轴承部到所述轴向动压轴承部的轴承空间、与和另一侧的轴向动压轴承部相邻的轴向外方侧的空间之间，利用与所述轴承空间分开形成的压力调整用分流通道连通，同时
在相当于所述2处径向动压轴承部之间的部分的轴承空间，设置由径向扩大所述径向动压轴承部的轴承空间所形成的间隙空间组成的流体储存部，而且
对所述2处径向动压轴承部中的润滑流体的加压使所述流体储存部中的流体为大气压以上的正压。

13、  如权利要求12所述的动压轴承装置，其特征在于，
结构上做成除所述2处径向动压轴承部外，对所述轴向动压轴承部中的润滑流体的加压也使所述流体储存部中的流体为大气压以上的正压。

14、  如权利要求12所述的动压轴承装置，其特征在于，
构成所述2处径向动压轴承部中的至少一方的轴承空间这样形成，使得该轴承空间的间隙尺寸向着所述流体储存部连续扩大或相同，构成锥状空间或平行状空间。

15、  如权利要求13所述的动压轴承装置，其特征在于，
所述2处径向动压轴承部中构成轴向上较长的径向动压轴承部的轴承空间这样形成，使其构成所述锥状空间。

16、  如权利要求12所述的动压轴承装置，其特征在于，
由形成得构成大致“ㄑ”字形的人字状曲折槽的环状集合体形成所述动压产生装置，并将构成配置在所述2处径向动压轴承部中的至少一方的动压产生装置的人字状曲折槽的顶点位置配置在从该径向动压轴承部的轴向中心位置向所述流体储存部侧偏移的位置。

17、  如权利要求15所述的动压轴承装置，其特征在于，
分别设置在所述2处径向动压轴承部的各动压产生装置的人字状曲折槽中，位于比顶点位置更靠轴向外侧的槽的轴向长度分别为A和D，位于比顶点位置更靠轴向内侧的槽的轴向长度分别为B和C时，以下的关系式成立：
A+D≥B+C。

18、  一种记录盘片驱动装置，其特征在于，
具有配备权利要求12至17中任一项所述的动压轴承装置的主轴电动机、装在该主轴电动机的转子上的信息记录盘片以及对该信息记录盘片记录或重放信息的记录头。

动压轴承装置和具有该装置的记录盘片驱动装置
技术领域
本发明涉及结构上做成利用润滑流体的动压力以一面相对浮起一面非接触的方式旋转支承形成大致圆锥状的轴衬和轴套的动压轴承装置和具有该装置的记录盘片驱动装置。
本发明还涉及具有利用润滑流体的动压支承旋转轴的动压轴承构件的动压轴承装置和盘片驱动装置。
背景技术
近年来，正在进行能在高速下稳定支承各种旋转体的动压轴承装置的开发。其中的圆锥形动压轴承装置形成的结构如下。在具有构成大致圆锥状的倾斜动压面的轴套内可相对旋转地插入具有相同的构成大致圆锥状的倾斜动压面的轴衬，同时在这些轴衬倾斜动压面和轴套倾斜动压面的对置间隙，形成大致圆锥状的倾斜轴承空间，并且在该倾斜轴承空间内填充润滑油等组成的润滑流体。
然后，在上述轴衬和轴套的两个倾斜动压面的至少一方设置适当形状的凹槽结构等构成的动压产生装置。上述轴衬和轴套相对旋转时，由上述动压产生装置对润滑流体加压，使润滑流体产生动压力，并且利用该润滑流体的动压力使上述轴衬和轴套在径向和轴向都相对浮起，从而形成非接触旋转支承的结构(例如，参考专利文献1～4)。
【专利文献1】
专利公开平7-7886
【专利文献2】
专利公开平10-339318
【专利文献3】
专利公开2002-174226
【专利文献4】
专利公开2003-97547
这样，圆锥形动压轴承装置中，轴套和轴衬上分别形成的两个动压面构成对旋转轴倾斜形成大致圆锥状的面，但为了使固定构件与旋转构件之间的相对浮起量稳定、可靠，最好做成将上述倾斜动压面的开角(即该倾斜动压面的圆锥形顶角)设定得尽可能大，由此，尤其使轴向的动压力提高。
近年来，各种旋转驱动装置中，作为用于使旋转体高速且高精度旋转的轴承装置，正在进行使润滑流体产生动压以非接触地支承旋转轴的动压轴承装置的开发。对于这种动压轴承装置，本申请的发明人按谋求整个装置薄型化的目的，开发并提出采用例如图23所示结构的轴向动压轴承部SB的装置。即，该图所示的轴向动压轴承部SB中，旋转构件(旋转毂)303与由动压轴承构件(轴套)301旋转自如地支承的旋转轴302连接，同时把该旋转构件303的中心区的轴向内侧(图23的下表面侧)的端面和上述动压轴承部301的轴向外端面(图23的上端面)配置成相互靠近地对置，并且在该轴向对置区内的一部分形成上述轴向动压轴承部SB。
在该轴向动压轴承部SB的轴承空间的内部侧注入适当的润滑流体(图中省略)，同时下凹状设置例如螺旋形动压产生槽，使其沿圆周方向并排，以作为该润滑流体的动压产生装置，并利用该动压产生槽的加压作用，对上述润滑流体产生动压，从而取得所要的轴向浮力。
又，在上述动压轴承构件301的内周侧壁面与旋转轴302的外周侧壁面对置的径向对置区，沿轴向形成2处径向动压轴承部RB、RB，从上述轴向动压轴承部SB对这些径向动压轴承部RB的轴承空间的内部一侧连续注入润滑流体(图中省略)。而且，下凹状设置例如人字形动压产生槽，使其沿圆周方向并排，以作为该润滑流体的动压产生装置，利用该动压产生装置的加压作用，对上述润滑流体产生动压，从而取得所要的径向浮力。
这样，上述动压轴承装置中形成的结构为：连续形成从2处径向动压轴承部RB、RB到轴向动压轴承部SB的轴承空间，并且在该连续的轴承空间内连续注入润滑流体。
然而，加大设定倾斜动压面开角的结构，由于导致整个装置使其径向大型化，但受磁驱动部等的限制，所以不能用于谋求直径小的装置。而且，倾斜动压面开角太大时，径向动压力不足，可能造成轴承刚性降低。
再有，加大设定倾斜动压面开角，还使倾斜轴承空间地外周侧部分的旋转离心力增大，该旋转离心力产生的作用力有时大于流体密封部的流体保持力，即使设置流体密封部的情况下，也往往造成润滑流体漏到外部。
又，这样的圆锥形动压轴承装置具有的优点是：利用轴套和轴衬中分别形成的两个倾斜动压面构成倾斜轴承空间，从而能同时获得径向动压力和轴向动压力。但是，其反面存在的趋势为：填充在倾斜轴承空间内的润滑流体的压力均衡容易因各构件的稍许尺寸误差而破坏，从而倾斜轴承空间两端部的压力差变大。因此存在的问题是，难以稳定可靠地获得固定构件与旋转构件之间的相对浮起量，不容易取得适当的轴承刚性。
然而，具有这样的结构的动压轴承装置中，由于上述径向动压轴承部RB的间隙尺寸和动压产生槽形状(槽长)等在制造时的加工误差等，有时轴向会形成不均衡的形状。因此，例如图内所示下侧的径向动压轴承部RB中，如图24用箭头长度表示那样，有时抽吸作用力P1、P2在轴向成为不均衡状态(P1＞P2或P1＜P2)。这种径向动压轴承部RB的不均衡状态，即使以压力调整用分流通道等循环孔连通各动压轴承部或其邻近部分，也不能完全消除。尤其是设置在包含上述径向动压轴承部RB和轴向动压轴承部SB的轴承空间的中心部分的流体储存部304内的润滑流体的压力成为小于大气压的负压时，润滑流体往往产生气泡。这种气泡渗入各动压轴承部的内部时，得不到良好的动压，其结果使轴承特性显著受损。
因此，本发明的目的为：提供一种即使不加大倾斜动压面开角也能稳定可靠地获得很好的相对浮起量、同时还能很好防止来自倾斜轴承空间的润滑流体泄漏的动压轴承装置以及具有该装置的盘片驱动装置。
又，本发明的目的为：提供一种利用简易结构能适当保持倾斜轴承空间两端部之间的压力差、从而能方便且可靠地获得固定构件与旋转构件之间的适当相对浮起量的动压轴承装置以及具有该装置的盘片驱动装置。
又，本发明的目的为：提供一种利用简易结构能很好防止气泡发生、能够到连续长期稳定的动压特性的动压轴承装置及盘片驱动装置。
发明内容
为了解决上述课题，本发明第1方面的动压轴承装置中，轴套和轴衬的两个倾斜动压面的对置间隙中形成的大致圆锥状的倾斜轴承空间连接设置防止该倾斜轴承空间内的润滑流体漏到外部的流体密封部，同时这些倾斜轴承空间与流体密封部之间设置对将润滑流体往倾斜轴承空间的内部压入的方向加压的流体加压装置。
根据具有这种结构的第1方面的动压轴承装置，从倾斜轴承空间的外周侧往内部侧压入流体加压装置加压后的润滑流体，因而不管倾斜动压面开角如何，使倾斜轴承空间内的润滑流体很好地产生动压力，同时使因旋转离心力而要从上述倾斜轴承空间的外周侧开口部漏出到外方的润滑流体稳定地保持在倾斜轴承空间内，利用流体加压装置良好地辅助流体密封部的润滑流体保持功能。
本发明第2方面的动压轴承装置中，由排列成环状的多个凹槽形成上述第1方面的流体加压装置。
根据具有这种结构的第2方面的动压轴承装置，能高效率制造结构简易且具有良好加压功能的流体加压装置。
本发明第3方面的动压轴承装置中，在轴套和轴衬的半径方向的两个对置壁面中的至少一方设置上述第1方面的流体加压装置，本发明第4方面的动压轴承装置中，在轴套和轴衬的轴向的两个对置壁面中的至少一方设置上述第1方面的流体加压装置。
根据具有这种结构的第3方面或第4方面的动压轴承装置，能利用轴套或轴衬的对置壁面方便地制造具有良好功能的流体加压装置。
本发明第5方面的动压轴承装置中，上述第1方面的轴套上设置引导流出到倾斜轴承空间的外部侧的润滑流体、使其返回倾斜轴承空间的内部侧的循环孔，并将该循环孔一端的开口配置在倾斜轴承空间与流体加压装置之间。
根据具有这种结构的第5方面的动压轴承装置，流体加压装置的加压作用造成的润滑流体的移动通过循环孔顺畅进行。
本发明第6方面的记录盘片驱动装置具有配备上述第1方面至第5方面中任一方面所述的动压轴承装置的主轴电动机、装在该主轴电动机的转子上的信息记录盘片以及对该信息记录盘片记录或重放信息的记录头。
根据具有这种结构的第6方面的记录盘片驱动装置，记录盘片驱动装置中也可获得上述良好作用。
为了达到上述目的，本发明第7方面的动压轴承装置中，在安装成可相对旋转的轴衬或轴套的至少一方设置直线状贯穿该轴衬或轴套并且在该贯穿方向的两端部具有一对开口的循环孔，形成循环流通路径，使从所述倾斜轴承空间流出的润滑流体流过所述循环孔，从而消除所述倾斜轴承空间的两端部之间产生的压力差，另外在所述轴衬或轴套上设置的垂直开口面形成所述循环孔的一对开口中的至少一个，使其在相对于所述循环孔的贯穿方向大致垂直的方向延伸。
根据具有这种结构的第7方面的动压轴承装置，对应于倾斜轴承空间内产生的润滑流体压力的不均衡，使润滑流体通过包含该倾斜轴承空间和循环孔的循环流通路径流通，从而消除压力不均衡。由此，保持上述倾斜轴承空间两端部的润滑流体压力均衡，维持固定构件与旋转构件之间的适当的相对浮起量。
形成上述循环孔时，从对该循环孔贯通方向大致垂直的垂直开口面侧，使工具贴近来形成该孔，因而工具没有位置偏差，能高精度形成循环孔，同时由于工具的负载应力均匀，故能延长工具寿命。
第8方面的动压轴承装置中，在轴衬或轴套中的固定构件侧设置上述第7方面的循环孔。根据具有这种结构的第8方面的动压轴承装置，能使通过包含循环孔的循环流通路径的润滑流体的流动顺畅进行。
第9方面的动压轴承装置中，形成上述第7方面中的循环孔，使其相对于倾斜动压面大致平行地延伸。根据具有这种结构的第9方面的动压轴承装置，能使设置循环孔的构件的壁厚产生余量，因此让外径减小，谋求小型化。
第10方面的动压轴承装置中，由沿倾斜动压面在隔开的多个部位形成的适当形状的动压产生用凹槽构成上述第7方面的动压产生装置，并且分别对这些多个部位的动压产生用凹槽形成包含循环孔的循环流通路径。
根据具有这种结构的第10方面的动压轴承装置，能使各动压产生装置很好地维持润滑流体的压力均衡。
本发明第11方面的记录盘片驱动装置具有配备上述第7方面至第10方面中任一方面所述的动压轴承装置的主轴电动机、装在该主轴电动机的转子上的信息记录盘片以及对该信息记录盘片记录或重放信息的记录头。
根据具有这种结构的第11方面的记录盘片驱动装置，记录盘片驱动装置中也可获得上述良好作用。
为了达到上述目的，本发明第12方面的动压轴承装置中，结构上做成：从径向对置区内沿轴向离开适当间隔设置的2处径向动压轴承部中的和轴向动压轴承部相邻侧的径向动压轴承部到所述轴向动压轴承部的轴承空间、与和另一侧的轴向动压轴承部相邻的轴向外方侧的空间之间，利用与所述轴承空间分开形成的压力调整用分流通道连通，同时在相当于所述2处径向动压轴承部之间的部分的轴承空间，设置由径向扩大所述径向动压轴承部的轴承空间所形成的间隙空间组成的流体储存部，而且对所述2处径向动压轴承部中的润滑流体的加压使所述流体储存部中的流体为大气压以上的正压。
而且，例如本发明第14方面的动压轴承装置中，构成上述第12方面中的2处径向动压轴承部中的至少一方的轴承空间这样形成，使得该轴承空间的间隙尺寸向着所述流体储存部连续扩大或保持相同，构成锥状空间或平行状空间。
又，本发明第16方面的动压轴承装置中，由形成得构成大致“ㄑ”字形的人字状曲折槽的环状集合体形成上述第12方面中的动压产生装置，并将构成配置在2处径向动压轴承部中的至少一方的动压产生装置的人字状曲折槽的顶点位置配置在从该径向动压轴承部的轴向中心位置向所述流体储存部侧偏移的位置。
根据具有这种结构的本发明第12方面、第14方面或第16方面的动压轴承装置，在包含2处径向动压轴承部和轴向动压轴承部的轴承空间的中心部分设置的流体储存部，其内部利用径向动压轴承部的润滑流体加压，而经常维持大于大气压的正压状态，因而能很好地防止润滑流体内产生气泡，稳定地获得适当的动压。
又，例如本发明第13方面的动压轴承装置中，结构上做成除所述2处径向动压轴承部外，对所述轴向动压轴承部中的润滑流体加压，使所述流体储存部中的润滑流体为大气压以上的正压。
根据具有这种结构的第13方面的动压轴承装置，由于能很好地防止润滑流体内产生气泡，稳定地获得适当的动压，因而能用简易的结构长期获得稳定的动压特性，可使动压轴承装置的可靠性提高。
这时，本发明第15方面的动压轴承装置中，上述第12方面的2处径向动压轴承部中构成轴向上较长的径向动压轴承部的轴承空间这样形成，使其构成锥状空间。
根据具有这种结构的本发明第15方面的动压轴承装置，能借助加压大的径向动压轴承部，高效率地实现上述作用。
又，本发明第17方面的动压轴承装置中，结构上做成：分别设置在上述第16方面的2处径向动压轴承部的各动压产生装置的人字状曲折槽中，位于比顶点位置更靠轴向外侧的槽的轴向长度分别为A和D，位于比顶点位置更靠轴向内侧的槽的轴向长度分别为B和C时，以下的关系式成立：A+D≥B+C。
根据具有这种结构的本发明第17方面的动压轴承装置，由于2处径向动压轴承部中对润滑流体的加压所起的作用总体上是将润滑流体压入流体储存部的内部侧，因而流体储存部经常可靠地维持大于大气压的正压状态。
本发明第18方面的记录盘片驱动装置具有配备上述第12方面至第17方面中任一方面所述的动压轴承装置的主轴电动机、装在该主轴电动机的转子上的信息记录盘片以及对该信息记录盘片记录或重放信息的记录头。
根据具有这种结构的第18面的记录盘片驱动装置，记录盘片驱动装置中也可获得上述良好作用。
附图说明
图1是示出具有一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机梗概的纵截面说明图。
图2是放大示出用于图1所示HDD用主轴电动机的圆锥形动压轴承部的结构的纵截面说明图。
图3是放大示出用于图1所示HDD用主轴电动机的圆锥形动压轴承部的轴套的侧视说明图。
图4是放大示出用于图1所示HDD用主轴电动机的圆锥形动压轴承部的另一结构的纵截面说明图。
图5是示出具有另一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机的包含轴衬的旋转构件的纵截面说明图。
图6是示出圆锥形动压轴承部的轴套的另一实施方式的俯视说明图。
图7是示出具有又一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机梗概的纵截面说明图。
图8是使用具有本发明动压轴承装置的主轴电动机的记录盘片驱动装置的概略结构例的纵截面说明图。
图9是示出具有一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机梗概的纵截面说明图。
图10是示出用于图9所示转轴型HDD用主轴电动机的圆锥形动压轴承部中的润滑流体循环例的纵截面说明图。
图11是示出用于图9所示转轴型HDD用主轴电动机的圆锥形动压轴承部中的润滑流体的另一循环例的纵截面说明图。
图12是示出具有另一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机梗概的纵截面说明图。
图13是示出具有又一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机梗概的纵截面说明图。
图14是示出具有又一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机梗概的纵截面说明图。
图15是示出具有又一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机梗概的纵截面说明图。
图16是示出具有又一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机梗概的纵截面说明图。
图17是示出具有一本发明实施方式的动压轴承装置的转轴型HDD用主轴电动机梗概的纵截面说明图。
图18是放大示出图17所示HDD用主轴电动机中的动压轴承部的纵截面说明图。
图19是突出示出轴套内周壁面的倾斜状体的纵截面说明图，(c)是已有装置的该图，除(c)以外的(a)、(b)和(d)至(i)所示为应用本发明的各实施方式。
图20是示出轴承空间内的润滑流体压力分布的线图。
图21是示出另一本发明实施方式的动压产生槽结构的示意说明图。
图22是示出又一本发明实施方式的动压产生槽结构的示意说明图。
图23是示出一例以往开发的动压轴承装置的纵截面说明图。
图24是示出一例图23的动压轴承装置中的不均衡状态的纵截面说明图。
具体实施方式
下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。在这之前，先说明具有应用本发明的动压轴承装置的硬盘驱动装置(HDD)用主轴电动机的梗概。
图1所示的转轴/外转子型主轴电动机的总体结构包含作为固定侧构件的定子组10以及从图中所示的上侧相对于该定子组安装的、作为旋转侧构件的转子组20。
其中的定子组10具有用螺丝固定在硬盘驱动装置(HDD)的主板(未示出)上的基架11。在该基架11的大致中央部分上形成的筒状轴套保持部(轴承构件保持件)12的内周侧，利用压入和热套等固定装置将形成中空状的轴套13与上述基架11接合为一体。此轴套13为了加工方便，由磷青铜等铜类材料构成，并形成轴向两端具有开口的大致圆锥状轴承用中心孔13a。在上述轴套保持部12的外周面嵌入在辐射状伸出的定子铁心凸极部上卷绕定子线圈14的定子铁心部15。
在上述轴套13的轴承用中心孔13a内，插入作为构成部分上述转子组20的轴构件的轴衬21，使其绕旋转中心轴X自由旋转。本实施方式的轴衬21由构成与上述轴套13的轴承用中心孔13a对应的大致圆锥状的不锈钢形成。然后，上述轴套13中的轴承用中心孔13a的内周面形成大致圆锥状的倾斜动压面，同时上述轴衬21的外周面也形成相同的大致圆锥状的倾斜动压面。上述轴套13的倾斜动压面上设置下凹状的作为储油件的环状凹坑，使其大致中央部构成带状。
这两个倾斜动压面的对置部分形成由微小间隙构成的倾斜轴承空间，并且该倾斜轴承空间内，在轴向(沿动压面方向)离开适当间隔形成2处圆锥状动压轴承部CB、CB。详细而言，隔着几微米间隙组成的倾斜轴承空间，将构成各圆锥状动压轴承部CB的轴套13侧的倾斜动压面和轴衬21侧的倾斜动压面对置配置，并且在包含该倾斜轴承空间的轴承空间内连续填充例如酯类或聚α烯烃类润滑油等润滑流体。
这时，形成的结构是利用盖13b封闭设置在上述轴套13的图中所示的下端的开口部，利用该盖13b不让上述各圆锥状动压轴承部内的润滑流体漏出到外部。
又，形成的结构是还在上述轴套13和轴衬21的两个倾斜动压面的至少一方，下凹状设置图中省略的例如具有人字状凹槽结构的动压产生装置，并使其沿轴向(沿动压面方向)分成2部分，从而旋转驱动上述轴衬21时，利用各动压产生用槽的抽吸作用对润滑流体加压，使其产生动压力。该润滑流体的动压力使上述轴衬21从轴套13侧往径向和轴向相对浮起，以非接触状态保持该轴衬，从而旋转自如地支承上述轴衬21及与该轴衬21形成一体或固定为一体的旋转毂体22。
这样，由动压产生用槽加压后的润滑流体就该从包含上述各圆锥状动压轴承部CB的倾斜轴承空间的轴向两端部的端部开口流出到外部，但结构上使该往外部流出的润滑流体通过以倾斜状态贯穿上述轴套13的体内而设置的循环孔13c，返回上述的原圆锥状动压轴承部CB内。即，把此循环孔13c这样配置，使其图中所示下端侧的开口是开在上述盖13b的内部空间，同时将其上端侧的开口开在上述轴套13的图中所示的上端面(即上述倾斜轴承空间)与后文所述的流体加压装置13e之间。
另一方面，使与上述轴衬21一起构成转子组20的旋转毂体22形成杯状，以便能安装磁盘等各种信息记录媒体盘片，并且利用与上述轴衬21合为一体的构件形成该毂体。
上述旋转毂体22在其外周部具有用于构成转子部的环状体部22a，同时在该环状体部22a的内周面侧安装固定圆周方向上按一定间隔施加NS交替磁化的圆筒状转子磁铁22b，从而构成转子部。将上述转子磁铁22b靠近上述定子铁心部15的外周面配置，使其与该外周面环状对置。
上述转子磁铁22b的轴向下端面与装在上述基架11侧的磁吸片16形成轴向相对的位置关系，利用这两个构件22b和16之间的磁吸力，将整个上述旋转毂体22往轴向吸，从而形成能获得稳定旋转状态的结构。
又，如图2所示，配置上述轴套13的上端面与在上述轴衬21的基侧直径大的部分的外周侧延伸的上述旋转毂体22的下端面，使其以轴向靠近的状态对置，并且在该轴套13的上端面与旋转毂体22的下端面之间形成从上述倾斜轴承空间的上端侧(即外周侧)的端部开口延续的轴向对置间隙AS，使其沿大致垂直于上述旋转轴X的半径方向延伸。而且，在该轴向对置间隙AS的外周侧端部开口连续形成往下方弯成大致直角并且在轴向延伸的径向间隙RS。
使形成凸缘状凸出地设置在上述轴套13的上端部分的最外周部的止脱挡缘部13d的外周面、与让上述旋转毂体22中心侧下端面往下方侧以从外周侧覆盖该止脱挡缘部13d并且成阶梯状凸出地设置的环状中心基部22c的内周面在径向靠近，从而形成上述径向间隙RS。而且，该径向间隙RS的下端侧的端部开口连接利用毛细管力和旋转离心力这两种力的复合流体密封部CS，使其往下方侧延伸。
利用上述轴套13的外周侧表面和在径向外方侧与该轴套13对置的、作为止脱构件的环状体构件25的内周侧壁面，分别形成该复合流体密封部CS的内周侧倾斜壁面和外周侧倾斜壁面。上述环状体构件25由形成大致环状的环状构件形成，利用设在上述旋转毂体22的固定部22d固定形成该环状体部25的外周侧部位的板状的毂安装部25a。
如上所述，上述轴套13的上端部分设置往径向外方侧鼓出而凸出的止脱挡缘部13d，但配置该止脱挡缘部13d的一部分，使其与上述环状体部25的主体部25b的上表面侧轴向对置。而且，将这两个构件13d和25b配置成可在轴向对接，从而形成防止上述旋转毂体22往轴向脱落的结构。也就是说，设在上述轴套13的止脱挡缘部13d，其径向外方侧上配置上述环状体构件25的毂安装部25a，并且配置成上述环状体构件25的毂安装部25a的内周壁面从径向外方侧与上述止脱挡缘部13d的外周壁面相对。
又，如上所述，位于倾斜轴承空间外周侧的端部开口上，隔着轴向对置径向AS和径向对置间隙RS，连续形成复合流体密封部CS，并将上述倾斜轴承空间内的润滑流体连续填充到这些连续空间的内部。这时，如图3所示，形成上述径向间隙RS的轴套13的止脱挡缘部13d的外周面上形成流体加压装置13e，对往倾斜轴承空间的内部侧压入上述润滑流体的方向进行加压。
本实施方式的流体加压装置13e由排列成环状的多个螺旋形凹槽形成，并且被配置在上述倾斜轴承空间与防止该倾斜轴承空间内的润滑流体流出到外部的流体密封部CS之间的部分。此流体加压装置13e如图2中的箭头V所示，往上方侧对润滑流体加压，从而所形成的结构对上述倾斜轴承空间在吸入润滑流体侧进行加压作用。
这时，本实施方式中，将上述倾斜轴承空间内的润滑流体的流动方向设定为图中所示的下方，但也可如图4所示，设定为上方。
这样，本实施方式中，从倾斜轴承空间的外周侧往内部侧压入利用流体加压装置13e加压后的润滑流体，从而不管倾斜动压面的开角如何，使倾斜轴承空间内的润滑流体很好地产生动压力。
而且，如图2中的箭头W所示，因旋转离心力而想要从上述倾斜轴承空间的外周侧开口部漏出到外方的润滑流体被压入倾斜轴承空间侧，得到稳定保持。即，本实施方式中，将流体加压装置13e配置在倾斜轴承空间与流体密封部CS之间，因而该流体加压装置13e很好地辅助流体密封部CS的润滑流体保持功能。
又，本实施方式的流体加压装置13e由排列成环状的多个螺旋形凹槽形成，因而能高效率地制造结构简易且具有良好加压功能的流体加压装置13e。
接着，图5的实施方式中，在形成上述径向对置间隙RS的旋转毂体22的环状中心基部22c的内周面上设置流体加压装置13f。此流体加压装置13f由排列成环状的多个螺旋形凹槽形成，在往倾斜轴承空间的内部侧压入润滑流体的方向上加压，并往上方侧对润滑流体加压，从而所形成的结构对所述倾斜轴承空间进行吸入的加压作用。
这种实施方式中，也能获得与上述实施方式相同的作用效果。
另一方面，图6所示的实施方式中，在轴套13的止脱挡缘部13d的上端面、即形成前述的轴向对置间隙AS的端面形成流体加压装置13g，在往倾斜轴承空间内部侧压入的方向上对润滑流体加压。本实施方式的流体加压装置13g也由排列成环状的多个螺旋形凹槽形成，往中心侧对润滑流体加压，从而所形成的结构对上述倾斜轴承空间进行吸入的加压作用。
这种实施方式中，也能获得与上述实施方式相同的作用效果，但上述流体加压装置13g也可形成在形成轴向对置间隙AS的旋转毂体22侧。
接着，图7所示的、对与上述图1的硬盘驱动装置(HDD)对应的组成物标注相同符号的实施方式中，将环状止脱圈21a固定在轴衬21的下端侧的前端部分。此止脱圈21a配置在下凹状设置在轴套13的下端侧中心部的收装部13h内，利用这种配置关系，具有防止转子组20脱离的功能。这种实施方式中，也可采用与上述流体加压装置13e、13f、13g同样的结构，并且能获得与它们相同的作用效果。
这样的各实施方式中的主轴电动机例如被装在图8所示的硬盘驱动装置(HDD)内部使用。即，如图8所示，将具有上述各实施方式的圆锥形动压轴承装置的主轴电动机M固定在构成密封状壳体100的主板100a上使用，并利用与上述主板100a配合的密封盖100b，使包含该主轴电动机M的壳体100的内部空间形成净化空间100c。上述主轴电动机M的旋转毂体(参考图1中的符号22)上安装硬盘等信息记录盘片101，同时利用由螺丝102对上述旋转毂体固定的夹紧件103，使上述信息记录盘片101保持不动状态。
接着，详细说明能适当保持倾斜轴承空间两端部之间的压力差、而能方便且可靠地获得固定构件与旋转构件之间的适当相对浮起量的动压轴承装置以及具有该装置的记录盘片驱动装置。
下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。在这之前，首先说明具有应用本发明的圆锥形动压轴承装置的硬盘驱动装置(HDD)用主轴电动机的梗概。
图9所示的转轴/外转子型主轴电动机所形成的总体结构包含作为固定侧构件的定子组10和从图中所示的上侧相对于该定子组10安装的、作为旋转侧构件的转子组20。
图9所示的主轴电动机对与上述图1等所示的实施方式相同的组成物用相同的符号表示，在此处省略说明。
图9所示的实施方式形成没有图1等中所示的流体加压装置13e、13f、13g的结构。
图9所示的转轴/外转子型主轴电动机，其中由上述动压产生用槽加压后的润滑流体虽从包含上述各圆锥状动压轴承部CB的倾斜轴承空间的轴向两端部的端部开口流出到外部，但形成使该往外部流出的润滑流体流过以倾斜状态直线状贯穿上述轴套13的体内而设置的循环孔13c、并返回例如上述的原圆锥状动压轴承部CB内的循环流通路径，从而所形成的结构消除上述倾斜轴承空间的两端部之间产生的压力差。后文将说明此循环孔13c的结构。
如上文所述，将上述轴套13的止脱挡缘部13d的一部分配置成与上述环状体构件25的主体部25b的上表面侧轴向对置。而且这两个构件13d和25b配置成可轴向对接，从而所形成的结构防止上述旋转毂体22在轴向脱落。
另一方面，把设在上述轴套13的循环孔13c设置成沿上述倾斜轴承空间的倾斜方向大致平行地延伸，把该循环孔13c的下端侧开口部配置成在上述轴套13的下端面13i开口，并且面对上述盖13b的内部空间。另外，上述循环孔13c的上端侧开口部配置成在上述轴套13的上端面开口，并且面对上述倾斜轴承空间的外方空间AS。于是，通过这样设置循环孔13c，形成该循环孔13c与上述倾斜轴承空间之间的润滑流体的循环流通路径，例如图10或图11中各箭头所示那样，进行润滑流体的循环。
这时，上述循环孔13c如上文所述，与倾斜轴承空间的倾斜方向大致平行地延伸，并直线状贯穿上述轴套13，在该轴套13的轴向两个端面上有一对开口。而且，该循环孔13c的一对开口中，使设有下端侧开口的上述轴套13的下端面13i沿相对于上述循环孔13c的贯穿方向大致垂直的方向延伸而形成。即，设置上述循环孔13c的下端侧的开口，将上述轴套13的下端面13i作为垂直开口面。由大致垂直于形成在该轴套13的内周面的倾斜动压面的大致研钵状凹面构成该轴套13的下端面13i，并且上述循环孔13c在大致垂直的方向对该大致研钵状凹面组成的轴套13的下端面13i交叉，在该交叉部分形成大致圆形开口。
这样，本实施方式中，对应于倾斜轴承空间的两端部产生的润滑流体压力不均衡，使润滑流体流过包含该倾斜轴承空间和循环孔13c的循环流通路径，从而消除压力不均衡。因此，能使上述倾斜轴承空间两端部的润滑流体压力保持均衡，以维持适当的动压力。
形成上述循环孔13c时，若从大致垂直于该循环孔13c的贯通方向的上述轴套13的下端面13i使工具贴近，来形成上述循环孔，则工具的位置没有偏差，能高精度形成循环孔13c，同时由于使工具负载应力均匀，故能延长工具寿命。
本实施方式中，由于上述循环孔13c为固定构件，也就是说，把该孔设在轴套13侧，因而稳定且顺畅地使润滑流体通过包含循环孔13c的循环流通路径进行流动。
本实施方式中，还使循环孔13c相对于倾斜动压面大致平行地延伸而形成，因而设置循环孔13c的轴套13的对基架11的接合部的径向壁厚产生余量，使轴套13的接合部的外径减小，可谋求小型化。而且，由于该减小使上述电动机部的线圈可安装的容积相应加大等，能改善旋转驱动特性。
另一方面，将与上述实施方式相同的组成物以相同的符号表示的图12所示的实施方式中，设置形成润滑流体循环流通路径的循环孔43c，但使该循环孔43c形成轴向(图中所示的上下方向)贯穿并延伸。而且，不实施方式中，由径向延伸的单纯平坦面形成轴套13的图中所示下端面13j1和上端面13j2，并且设置上述循环孔43c，将该单纯平坦面构成的轴套13的图中所示下端面13j1和上端面13j2作为垂直开口面。即，这些作为垂直开口面的上述轴套13的下端面13j1和上端面13j2上，与上述循环孔43c在大致垂直的方向上交叉地分别形成大致圆形的开口。本实施方式中，也能获得与上述实施方式大致相同的作用效果。
又，将与上述实施方式相同的组成物以相同的符号表示的图13所示的实施方式中，形成长、短2种循环孔53c1、53c2，使其轴向(图中所示的上下方向)贯穿轴套13并延伸。而且，设置较长的循环孔53c1，使其形成轴向贯穿，将轴套13的上下两端面相互连通，并将上述轴套13的下端面13j1和上端面13j2作为垂直开口面，使这些垂直开口面分别具有开口。与此不同的是，设置短的循环孔53c2，使其从2处圆锥状动压轴承部CB、CB之间的储油部分延伸出来，并将上述轴套13的下端面13j1作为垂直开口面，使该垂直开口面13j1具有开口。
这种实施方式中，基本上也能获得与上述实施方式大致相同的作用效果，但本实施方式中，分别对2处圆锥状动压轴承部CB、CB形成循环流通路径，各圆锥状动压轴承部CB、CB很好地维持润滑流体压力均衡，从而，能分别对应于2处圆锥状动压轴承部CB、CB的状态，获得上述实施方式中的作用效果。
又，将与上述实施方式相同的组成物以相同的符号表示的图14所示的实施方式中，使相对于一个圆锥状动压轴承部CB的循环孔63c形成轴向(图中所示的上下方向)贯穿并延伸。即，设置该循环孔63c，使其从2处圆锥状动压轴承部CB、CB之间的储油部分往轴向延伸，并将上述轴套13的下端面13j1作为垂直开口面，使该垂直开口面具有开口。从而构成可对上述2处圆锥状动压轴承部CB、CB中的图中所示下侧的圆锥状动压轴承部CB保持压力均衡。这种实施方式中，对1处(图中所示下侧)圆锥状动压轴承部CB获得与上述实施方式大致相同的作用效果。
另一方面，将与上述实施方式相同的组成物以相同的符号表示的图15所示的实施方式中，对2处圆锥状动压轴承部CB、CB分别附带设置2种循环孔73c1、73c2，以形成循环流通路径，使2处圆锥状动压轴承部CB、CB的润滑流体相互独立地循环。
即，图中右侧所示的循环孔73c1形成对图中下侧的圆锥状动压轴承部CB的循环流通路径，该流通路径从2处圆锥状动压轴承部CB、CB之间的储油部分，沿轴向(图中的上下方向)往图中的下侧贯穿轴套13内部，进行延伸，并将上述轴套13的下端面13j1作为垂直开口面，使其具有开口。与此不同的是，图中左侧所示的循环孔73c2形成对图中上侧的圆锥状动压轴承部CB的循环流通路径，它从2处圆锥状动压轴承部CB、CB之间的储油部分往图中斜上方贯穿轴套13内部，进行延伸。
这时，设定上述循环孔73c2的贯穿方向，使设在上述轴套13的图中所示上端面的倾斜凹面13k作为垂直开口面，并且该设在轴套13的上端面上的倾斜凹面13k大致垂直于上述循环孔73c，进行延伸。即，在上述轴套13的上端面上形成大致垂直于上述循环孔73c的贯通方向的锥状倾斜凹面13k，并且上述循环孔73c2在大致垂直的方向与该锥状倾斜凹面13k交叉，在该交叉部分形成大致圆形的开口。
这种实施方式中，也能获得与上述实施方式大致相同的作用效果，但本实施方式中，以完全独立的方式分别对2处圆锥状动压轴承部CB、CB形成包含循环孔73c1、73c2的循环流通路径，因而各圆锥状动压轴承部CB、CB分别独立地很好维持润滑流体的压力均衡，可对应于2处圆锥状动压轴承部CB、CB各自的状态，极为稳定地获得上述实施方式的作用效果。
另一方面，图16所示的实施方式是将本发明用于固定轴/外转子型主轴电动机。此固定轴/外转子型主轴电动机所形成的总体结构包含作为固定侧构件的定子组80和从图中所示上侧相对于该定子组80安装的、作为旋转侧构件的转子组90。
其中的定子组80具有用螺纹固定在硬盘驱动装置(HDD)的主板(图中省略)的基架81。此基架81的大致中央部分上，合为一体地竖立设置作为轴构件的不锈钢构成的大致圆锥状轴衬82。在径向离开该轴衬82的适当距离的位置上，合为一体地竖立设置筒形的环状立壁组成的铁心保持部(铁心保持件)83。此铁心保持部83的外周面嵌入在辐射状伸出的定子铁心的凸极部上卷绕定子线圈84的定子铁心部85。
上述轴衬82中，插入形成中空状的转子组90的轴套91，使其绕旋转中心轴X自由旋转。此轴套91为了加工方便，由磷青铜等铜类材料构成，并形成轴向的一端(图中的下端)开放而且轴向的另一端(图中的上端)封闭的大致圆锥状轴承用中心孔91a。此轴套91的轴承用中心孔91a内，可旋转地插入作为上述轴构件的轴衬82。上述轴套91的轴承用中心孔91a的内周面形成大致圆锥状的倾斜动压面，同时上述轴衬82的外周面形成相同的大致圆锥状的倾斜动压面。在上述轴套91的倾斜动压面上，设置下凹状的作为储油件的环状凹口部，使其大致中央部形成带状。
这两个倾斜动压面的对置部分形成由微小间隙构成的倾斜轴承空间，并且该倾斜轴承空间内，沿倾斜动压面方向离开适当间隔形成2处圆锥状动压轴承部CB、CB。详细而言，隔着几微米间隙组成的倾斜轴承空间，将构成各圆锥状动压轴承部CB的轴套91侧的倾斜动压面和轴衬82侧的倾斜动压面对置配置，并且在包含该倾斜轴承空间的轴承空间BS内连续填充例如酯类或聚α烯烃类润滑油等润滑流体。这时，形成的结构使上述轴套91的图中所示的上端如上文所述那样封闭，因而上述各圆锥状动压轴承部CB、CB内的润滑流体不漏出到外部。
又，形成的结构还在上述轴套91和轴衬82的两个倾斜动压面的至少一方，下凹状设置例如具有人字形凹槽结构的动压产生装置(图中省略)，并使其沿轴向分成2部分，从而旋转驱动上述轴衬82时，利用各动压产生用槽的抽吸作用对润滑流体加压，使其产生动压力。利用该润滑流体的动压力，使上述轴套91从轴衬82侧往径向和轴向相对浮起，以非接触状态保持该轴套，从而旋转自如地支承上述轴套91及与该轴套91形成一体或固定为一体的旋转毂体92。
这样，由动压产生用槽加压后的润滑流体就该从包含上述各圆锥状动压轴承部CB、CB的倾斜轴承空间的轴向两端部的端部开口流出到外部，但结构上使该往外部流出的润滑流体通过往倾斜方向贯穿上述轴衬82内部而设置的循环孔82c，返回上述的原圆锥状动压轴承部CB内。
即，设置本实施方式的循环孔82c的内周侧的端部，使其在沿上述轴衬82的轴中心的沿轴向形成的中心通道82a的轴向中途部分进行开口，同时形成设在该循环孔82c的外周侧的端部的开口，使其将上述轴衬82的外周面上形成的倾斜动压面作为垂直开口面，并且将其配置成面对上述倾斜轴衬空间。于是，通过这样设置循环孔82c，形成该循环孔82c与上述倾斜轴承空间之间的润滑流体循环流通路径，进行润滑流体的循环。
再者，上述中心通道82a封闭图中所示下端侧的轴套91的开放端部分。
这时，设定上述循环孔82c的贯通方向，使上述轴衬82的外周面上形成的倾斜动压面作为垂直开口面，并且上述循环孔82c在大致垂直的方向与该轴衬82的外周面上形成的倾斜动压面交叉，在该交叉部分形成大致圆形的开口。
另一方面，使与上述轴套91一起构成转子组90的旋转毂体92形成大致杯状，以便能安装磁盘等各种信息记录媒体盘片，并且用压入等机械连接装置与上述轴套91接合为一体。此旋转毂体92的结构与上述转轴型主轴电动机的实施方式相同，因而省略说明。这种固定轴型主轴电动机中，也取得与有关上述转轴型主轴电动机的实施方式相同的作用效果。
图9至图16所示的各实施方式中的主轴电动机例如装在图8所示那样的硬盘驱动装置(HDD)内部使用。即，如图8所示，通过将具有上述各实施方式的圆锥形动压轴承装置的主轴电动机M固定在构成密封状壳体100的主板100a上，使用该电动机。利用与上述主板100a配合的密封盖100b，在净化空间100d形成包含该主轴电动机M的壳体100的内部空间。在上述主轴电动机M的旋转毂体(参考图9中的符号22)上安装硬盘等信息纪录盘片101，同时利用由螺丝102对上述旋转毂体固定的夹紧件103使上述信息记录盘片101保持不动状态。
至此，已根据实施方式具体说明了本发明人完成的发明，但本发明不限于上述实施方式，当然可在不脱离其要点的范围内作各种变换。
例如，上述各实施方式中，是在轴套13设置润滑流体的循环孔13c，但对没有这种循环孔的装置，本发明也同样能用。
例如，上述各实施方式中，是对固定构件设置润滑流体循环孔，但也可在旋转构件侧形成循环孔。
又，上述各实施方式是对硬盘驱动装置(HDD)用的主轴电动机应用本发明，但对其它各种各样的圆锥形动压轴承装置，本发明也同样可用。
接着，详细说明能用简易结构很好地防止产生气泡、而且能获得长期稳定的动压特性的动压轴承装置和盘片驱动装置。
下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。在这之前，先说明具有应用本发明的动压轴承装置的硬盘驱动装置(HDD)用主轴电动机的梗概。
图17所示的转轴型HDD驱动装置用主轴电动机的整机由作为固定构件的定子组210和从图中上侧相对于该定子组210安装的作为旋转构件的转子组220组成。其中定子组210具有用螺丝装在图中省略的固定基座侧的固定框架211。为了重量轻，该固定框架211由铝类金属材料构成，在竖立设置于该固定框架211大致中央部分而形成的环状轴承保持件212的内周面侧，利用压入或热套将形成中空圆筒状的、作为动压轴承构件的轴套213与上述轴承保持件212接合。该轴套213为了容易进行小孔径的孔加工，由磷青铜等铜类材料形成。上述轴承保持件212的外周安装面嵌入电磁钢片叠层体组成的定子铁心214，同时将驱动线圈215分别卷绕在该定子铁心214上设置的各凸极部。
如图18所示，在作为上述动压轴承构件的轴套213所设置的中心孔内，旋转自如地插入构成上述转子组220的旋转轴221。即，把上述轴套213的内周壁部上形成的动压面配置成与上述旋转轴221的外周面上形成的动压面径向对置，并且在其微小间隙组成的轴承空间部分，轴向空开适当间隔构成2处径向动压轴承部RB、RB。详细而言，将上述径向动压轴承部RB的轴套213侧的动压面和旋转轴221侧的动压面配置成：隔着几微米的微小间隙而圆周状地对置。该微小间隙组成的轴承空间内，注入或存在润滑油和磁性流体等润滑流体，使其在轴线方向连续。
形成的结构还在上述轴套213和旋转轴221的两个动压面的至少一方，环状下凹地设置具有适当结构的径向动压产生用槽，并使该槽在轴向分成2部分，从而旋转时，利用该径向动压产生用槽的抽吸作用对图中省略的润滑流体加压，以产生动压，并由该润滑流体的动压使后文所述的旋转毂体222与上述旋转轴221一起，相对于上述轴套13，在径向以非接触状态受到轴支承。
这时，例如由图24所示的构成大致“ㄑ”字形而形成的人字状曲折槽的环状集合体形成上述设在各径向动压轴承部RB的径向动压产生用槽，但结构上形成将与该“ㄑ”字形的中央部分的顶点相当的位置作为中心，构成基本上轴向对称的槽形状。利用具有该对称槽形状的径向动压产生用槽的抽吸作用，例如上述图24中的箭头所示，将形成轴向对称的均衡状态。
因此，设计上，因上述各径向动压轴承部RB的均衡抽吸作用，不会往轴向的一方压入润滑流体，但进行实施制造时，由于上述各径向动压轴承部RB的间隙尺寸和动压产生用槽的形状(槽长)等产生制造误差等，往往轴向形成不均衡形状，这往往使各径向动压轴承部RB的抽吸作用成为不均衡状态。因此，本实施方式中，对上述轴套213形成多条压力调整用分流通道BP，在轴向贯穿。后文将详细阐述这些压力调整用分流通道BP。
另一方面，与上述旋转轴221一起构成转子组220的旋转毂体222由铁氧体类不锈钢组成的大致杯状的构件构成，并且用压入或热套使设在该旋转毂体222中心部分的接合孔222a与上述旋转轴221的图中所示上端部接合为一体。此旋转毂体222具有在外周部安装图中省略的磁盘等记录媒体盘片的大致圆筒状体部222b，同时还具有从该体部222b往径向外方伸出、以在轴线方向支持记录媒体盘片的盘片放置部222c，并利用由被螺丝固定的从图中上方覆盖的夹紧件(未示出)从图中上方的按压力使上述记录媒体盘片得到固定。
在上述旋转毂体222的体部222b的内周壁面安装环状驱动磁铁222d。配置该环状驱动磁铁222d，使其内表面与上述定子铁心214的各凸极的外周侧端面靠近并球状对置，同时该环状驱动磁铁222d的轴向下端面与装在上述固定框架221侧的磁吸片223构成轴向相对的位置关系，从而形成的结构是利用这两个构件222d和223之间的磁吸力，将上述整个旋转毂体222沿轴向吸引，能获得稳定旋转状态。
形成的结构还利用盖213a封闭设在上述轴套213的图中所示的下端侧上的开口部，使上述各径向动压轴承部RB内的润滑流体不漏出到外部。
还将上述轴套213的图中所示的上端面和上述旋转毂体222中心侧部分的图中所示的下端面配置成沿轴向靠近的状态对置，并使这些轴套213的上端面与旋转毂体222的下端面之间的轴向对置区内形成从上述径向动压轴承部RB开始连续的轴承空间。然后，在该从径向动压轴承部RB开始连续的轴承空间设置轴向动压轴承部SB。即，在构成上述轴向对置区的两个对置动压面213和222的至少一方形成螺旋形或人字形的轴向动压产生槽，从而包含该轴向动压产生槽的轴向对置部分成为轴向动压轴承部SB。
将构成这种轴向动压轴承部SB的轴套213的图中所示上端面侧的动压面和与其靠近对置的旋转毂体222的图中所示下端面侧的动压面隔着几微米的微小间隙配置，沿轴向对置，同时从所述径向动压轴承部RB将油和磁性流体等润滑流体连续填充到该微小间隙构成的轴承空间内，从而形成的结构在旋转时，利用上述轴向动压产生槽的抽吸作用，对上述润滑流体加压，以产生动压，并利用该润滑流体的动压，以轴向浮起的非接触状态，使上述旋转轴221和旋转毂体222受到轴支承。
本实施方式的上述轴向动压轴承部SB被配置在上述轴套213的上端面与旋转毂体222的下端面之间的轴向对置区中相当于最外周侧的部分，从而所形成的结构使其兼作抽吸装置，在该轴向对置区的最外周侧的部分将包含上述轴向动压轴承部SB的整个轴向对置区中存在的润滑流体往径向内方加压。
又，由作为上述动压轴承构件的轴套213的最外周壁面划分毛细管密封部224组成的流体密封部。即，设置此作为流体密封部的毛细管密封部224，使其从径向外方侧连接包含上述轴向动压轴承部SB的轴向对置区，并将其划分在上述轴套213的外周壁面与形成径向对置于该轴套213的外周壁面的、作为止脱构件的反压板225的内周壁面之间。上述反压板225由固定于设在上述旋转毂体222的凸缘部222e的环状构件组成，并使该反压板225的内周壁面与上述轴套213的外周壁面之间的间隙往图中所示下方连续扩大，从而形成上述毛细管密封部224，使其构成锥状空间，将上述轴向动压轴承部SB内的润滑流体连续填充到该毛细管密封部224。
这时，在上述轴套213的图中所示上端部设置止脱挡缘部213b，使其向径向外方鼓出，并将该止脱挡缘部213b的一部分配置成在轴向与上述反压板225的一部分对置。于是，形成的结构是利用这两个构件213b和225防止上述旋转毂体222在轴向脱落。
这里，与上述包含各径向动压轴承部RB的轴承空间分开，另外形成设在上述轴套213的多条压力调整用分流通道BP，使其在轴向贯穿上述轴套213，并且在上述轴套213的轴向两个端面上分别具有开口部BP1、BP2。而且，将这些开口部中配置在上述轴套213的图中所示上侧端面上的开口部BP2配置成在上述轴向动压轴承部SB与邻近该轴向动压轴承部SB配置的图中所示上侧的径向动压轴承部RB之间的轴承空间内部开口。
即，该压力调整用分流通道BP的图中所示上侧的开口部BP2在比上述轴向动压轴承部SB靠径向内侧的部位上形成得轴向间隔大于上述轴向动压轴承部SB的扩大间隙部LS开口。因此，使上述压力调整用分流通道BP与轴承空间之间形成良好的连通状态，能很好地进行润滑流体的流动。
另一方面，配置上述压力调整用分流通道BP的两个开口部BP1、BP2中配置在轴套213的图中所示下侧端面上的开口部BP2，使其往该轴套213的图中所示下端面与和上述盖213a所分割成的轴向外侧的空间开口。
除设置这种压力调整用分流通道BP外，本实施方式还在相当于上述2处径向动压轴承部RB、RB之间的部分的轴承空间，设置流体储存部OS。此流体储存部OS由径向扩大构成上述径向动压轴承部RB的轴承空间所得的间隙空间形成，在上述流体储存部OS内储存注入轴承空间内的润滑流体。而且，所形成的结构对上述2处径向动压轴承部RB、RB的润滑流体加压，使该流体储存部OS中的润滑流体形成的加压力为大气压以上的正压。
具体而言，形成构成上述2处径向动压轴承部RB、RB中的至少一方的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续扩大或连续保持相同的锥状空间或平行空间。这种轴承空间结构，可通过使上述轴套213的内周壁面沿中心轴平行或倾斜地延伸而形成，也可通过使旋转轴21的外周壁面沿中心轴平行或倾斜地延伸而形成。
例如，图19(a)所示的实施方式中，形成构成2处径向动压轴承部RB、RB中图中所示上方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续缩小的锥状空间，但形成构成图中所示下方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续扩大的锥状空间。
图19(b)所示的实施方式中，形成构成2处径向动压轴承部RB、RB中图中所示上方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续缩小的锥状空间，但形成构成图中所示下方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续保持大致相同的平行空间。
图19(d)所示的实施方式中，形成构成2处径向动压轴承部RB、RB中图中所示上方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续保持大致相同的平行空间，但形成构成图中所示下方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续扩大的锥状空间。
图19(e)所示的实施方式中，形成2处径向动压轴承部RB、RB两者的轴承空间，使其均构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续保持大致相同的平行空间。
图19(f)所示的实施方式中，形成构成2处径向动压轴承部RB、RB中图中所示下方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续缩小的锥状空间，但形成构成图中所示上方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续保持大致相同的平行空间。
图19(g)所示的实施方式中，形成2处径向动压轴承部RB、RB两者的轴承空间，使其均构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续扩大的锥状空间。
图19(h)所示的实施方式中，形成构成2处径向动压轴承部RB、RB中图中所示上方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续扩大的锥状空间，同时形成构成图中所示下方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续保持大致相同的平行空间。
图19(i)所示的实施方式中，形成构成2处径向动压轴承部RB、RB中图中所示下方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续缩小的锥状空间，但形成构成图中所示上方的径向动压轴承部RB的轴承空间，使其构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续扩大的锥状空间。
根据具有这种结构的图19的各实施方式，利用对上述径向动压轴承部RB中的润滑流体的加压力，使设在包含2处径向动压轴承部RB、RB和轴向动压轴承部SB的轴承空间中心部的流体储存部OS的内部经常维持大于大气压的正压状态。例如，上述图19(e)和图19(g)的各实施方式中，如图20中的点划线(e)和实线(g)所示，使包含流体储存部OS的整个轴承空间内维持正压状态，从而很好地防止润滑流体内产生气泡，并稳定地获得适当的动压。
与此相反，以往提出的装置中，如上述图19中的(c)所示，存在的情况是：形成2处径向动压轴承部RB、RB两者的轴承空间，使其均构成将该轴承空间的间隙尺寸往上述流体储存部OS连续缩小的锥状空间。该情况下，如图20中的虚线(c)所示，对这两个径向动压轴承部RB的加压力，使轴承空间内、尤其是流体储存部OS的内部成为小于大气压的负压状态，从而使润滑流体内部产生气泡。
这时，如果使构成上述2处径向动压轴承部RB、RB中沿轴向较长的间隙动压轴承部的轴承空间形成锥状空间，则利用具有较大的加压力的径向动压轴承部能高效率实现上述的作用效果。
从图20中可知，本实施方式中，结构上做成除上述2除径向动压轴承部RB、RB外，轴向动压轴承部SB的密封出口部侧的润滑流体受到的加压力也使上述流体储存部OS中的润滑流体为大气压以上的正压，从而获得进一步稳定的动压。
另一方面，上述实施方式中的动压产生装置，例如图21所示那样，由构成大致“ㄑ”字形而形成的人字状曲折槽DG的环状集合体形成，但将配置在上述2处径向动压轴承部RB、RB中的至少一方的动压产生装置的人字形曲折槽的顶点位置DGO配置在相对于该径向动压轴承部RB的轴向中心位置DGC向上述流体储存部OS侧偏移适当距离的位置也能获得与上述实施方式相同的作用效果。即，这种情况下的实施方式将上述人字形曲折槽DG中配置在轴向外侧的槽DG1的轴向长度A设定成大于配置在轴向内侧的槽DG2的轴向长度B(A＞B)。
又，图22所示的实施方式中，设定槽长度，使分别设在2处径向动压轴承部RB、RB的动压产生装置的人字状曲折槽DG、DG中，位于比顶点位置DGO更靠轴向外侧的槽的轴向长度分别为A和D、位于比顶点位置DGO更靠轴向内侧的槽的轴向长度分别为B和C时，以下的关系成立：
             A+D≥B+C。
根据具有这种结构的实施方式，对2处径向动压轴承部RB、RB中的润滑流体的加压所起的作用总体上往流体储存部OS的内部侧压入润滑流体，因而流体储存部OS内部的润滑流体经常可靠地维持大于大气压的正压状态。
再者，将这样的各种实施方式的主轴电动机例如装在图8所示那样的硬盘驱动装置(HDD)的内部使用，也能获得同样的作用效果。
即，如图8所示，通过将具有上述各实施方式的圆锥形动压轴承装置的主轴电动机M固定在构成密封状壳体100的主板100a上，使用该电动机。利用与上述主板100a配合的密封盖100b，在净化空间100c形成包含该主轴电动机M的壳体100的内部空间。在上述主轴电动机M的旋转毂体(参考图17中的符号222)上安装硬盘等信息纪录盘片101，同时利用由螺丝102对上述旋转毂体固定的夹紧件103使上述信息记录盘片101保持不动状态。
至此，已根据实施方式具体说明了本发明人完成的发明，但本发明不限于上述实施方式，当然可在不脱离其要点的范围内作各种变换。
又，上述各实施方式是对硬盘驱动装置(HDD)应用本发明，但即使对其它各种各样的动压轴承装置，本发明也同样能用。
综上所述，本发明第1方面的动压轴承装置，由于在轴套和轴衬的两个倾斜动压面的对置间隙中形成的大致圆锥形倾斜轴承空间与防止该倾斜轴承空间内的润滑流体漏出到外部的流体密封部之间设置对将润滑流体往倾斜轴承空间的内部压入的方向加压的流体加压装置，从倾斜轴承空间的外周侧往内部侧压入流体加压装置加压后的润滑流体，结构上形成可不管倾斜动压面开角如何，使倾斜轴承空间内的润滑流体很好地产生动压力，同时使因旋转离心力而要从上述倾斜轴承空间的外周侧开口部漏出到外方的润滑流体稳定地保持在倾斜轴承空间内，所以不加大倾斜动压面的开角，就能稳定可靠地获得很好的相对浮起量，而且能良好地防止倾斜轴承空间的润滑流体泄漏，很好地辅助流体密封部的润滑流体保持功能，可谋求动压轴承装置的小型化，同时提高可靠性。
本发明第2方面的动压轴承装置，由于由排列成环状的多个凹槽形成上述第1方面的流体加压装置，能高效率制造结构简易且具有良好加压功能的流体加压装置，因而除上述效果外，还能谋求提高生产率。
本发明第3方面的动压轴承装置，由于在轴套和轴衬的半径方向的两个对置壁面中的至少一方设置上述第1方面的流体加压装置，本发明第4方面的动压轴承装置，由于在轴套和轴衬的轴向的两个对置壁面中的至少一方设置上述第1方面的流体加压装置，结构上形成能利用轴套或轴衬的对置壁面方便地制造具有良好功能的流体加压装置，因而除上述效果外，还能提高生产率。
本发明第5方面的动压轴承装置，由于在上述第1方面的轴套上设置引导流出到倾斜轴承空间的外部侧的润滑流体、使其返回倾斜轴承空间的内部侧的循环孔，使流体加压装置的加压作用造成的润滑流体的移动通过循环孔顺畅进行，因而能进一步提高上述效果。
本发明第6方面的记录盘片驱动装置，由于结构上形成利用记录头对装在具有上述第1方面至第5方面中任一方面所述的动压轴承装置的主轴电动机的转子上的信息记录盘片记录或重放信息，因而记录盘片驱动装置中也可获得上述效果。
综上所述，本发明的动压轴承装置，由于在安装的可相对旋转的轴衬或轴套的至少一方设置贯穿该轴衬或轴套的循环孔，并且在与倾斜轴承空间之间形成润滑流体的循环流通路径，通过在大致垂直于循环孔贯通方向上延伸的所述轴衬或轴套的垂直开口面形成所述循环孔的一对开口中的至少一方，利用使润滑流体在包含循环孔的循环流通路径流动，迅速消除倾斜轴承空间两端部产生的润滑流体的压力失衡，同时使工具从大致垂直于循环孔贯通方向的垂直开口面贴近，以形成循环孔，从而消除工具位置偏差，可高精度形成循环孔，而且工具的负载应力均匀，使工具寿命延长，所以能用简易的结构适当保持倾斜轴承空间两端部的压力差，方便且可靠地取得固定构件和旋转构件之间的适当相对浮起量，同时可谋求生产率和可靠性的提高。
本发明的记录盘片驱动装置，由于结构上形成利用记录头对装在具有上述动压轴承装置的主轴电动机的转子上的信息记录盘片记录或重放信息，因而记录盘片驱动装置中也同样可获得上述效果。
综上所述，本发明的动压轴承装置，由于除设置保持轴承空间内的压力均衡的压力调整用分流通道外，还采用具有使设在2处径向动压轴承部之间的部分的流体储存部中的润滑流体为大气压以上的正压的加压的结构，从而很好地防止产生气泡，稳定地获得适当的动压，所以能用简易的结构长期取得稳定的动压特性，可使动压轴承装置的可靠性提高。
本发明的盘片驱动装置，由于结构上形成利用记录头对利用具有上述本发明的动压轴承装置的主轴电动机旋转驱动信息记录盘片记录或重放信息，因而记录盘片驱动装置中也同样可获得上述动压轴承装置的显著效果。