专利名称：流体轴承式旋转装置、注油方法及记录媒体控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体轴承式旋转装置、润滑体的注油方法及记录媒体控制装置。
背景技术：
近年来，光盘等的存储容量急剧地增大，为了与其相应实现高速的数据传送速度，对于记录装置的盘片旋转装置也要求高精度并高速地进行旋转。对于这些盘片旋转装置的旋转主轴部，一般使用能使轴承减薄、适合于高速旋转的流体轴承式旋转装置。
流体轴承式旋转装置，在轴与套筒之间夹有作为润滑剂的油，在旋转时利用动压发生槽发生泵吸压力。由此，轴能以非接触方式相对套筒进行旋转驱动。流体轴承式旋转装置由于是非接触方式，故适合于摩擦阻力极小、高耐久性的高速旋转。
在日本专利特开平6-269142号公报中揭示了以往例的流体轴承式旋转装置。使用图19对以往例的流体轴承式旋转装置进行说明。图19是表示以往例的轴旋转式的流体轴承式旋转装置的概略结构的剖视图。在图19中，流体轴承式旋转装置具有轴1、套筒2、推力板4、盖板5、基座6、电机定子7、转子磁铁8、衬垫10、夹子11、转子轮毂12。
轴1一体地具有凸缘(凸缘部)3，轴1旋转自如地插入于套筒2的轴承孔2A中。在轴1的外周面上设有人字形的动压发生槽1A和1B。在凸缘3的与套筒2的相对面和凸缘3的与推力板4的相对面上分别设有动压发生槽1C和1D。
套筒2，具有轴承孔2A、排出混入于润滑剂中的空气用的循环孔2B、凸缘收容部2D。轴承孔2A，旋转自如地收容有轴1，凸缘收容部2D旋转自如地收容轴1的凸缘3。循环孔2B使套筒2的上端面与凸缘收容部2D连通。
盖板5以大致环状地覆盖设置在套筒2上，具有能使轴1伸出的轴孔5A和使盖板5的上下两面进行连通的换气孔5B。
转子轮毂12被固定在轴1上，转子磁铁8、衬垫10和夹子11被固定在转子轮毂12上。另一方面，基座6和推力板4被固定在套筒2上，电机定子7与转子磁铁8相对地被固定在基座6上。
在轴1与套筒2之间夹有润滑剂13。
在如上所述结构的以往的流体轴承式旋转装置中，对其动作进行说明。
当向电机定子7通电时发生旋转磁场，转子磁铁8受到旋转力，与转子轮毂12、轴1、夹子11、衬垫10、盘片9一起开始旋转。通过旋转使润滑剂13聚集在动压发生槽1A～1D中，在轴1与套筒2之间、及轴1与推力板4之间发生泵吸压力。由此，轴1相对套筒2地向上方上浮，以非接触方式进行旋转，利用未图示的磁头或光学头，进行盘片9上的数据的记录再生。
在润滑剂13内部积聚了空气的场合，气泡14利用循环孔2B向盖板5的下面与套筒2的上端面之间进行移动。由于盖板5是大致环状，故气泡14沿盖板5的下面从循环孔2B侧向换气孔5B侧绕周向地移动，从换气孔5B向外排出。由此，气泡14不积存在动压发生槽1A～1D中。其结果，在动压发生槽1A～1D中不会产生油膜断裂，能防止装置的旋转性能降低。
然而，以往例的流体轴承式旋转装置，如图20所示，在箭头G1所示的方向上施加大的落下冲击负荷的场合，位于由套筒2的上端面与盖板5的下面构成的油积存部31中的润滑剂13，通过轴承孔2A的端部或换气孔5B而存在着如润滑剂13’那样漏出的可能性。
又，在轴承内部的气泡14通过循环孔2B向外部排出时，存在一部分的润滑油13被气泡14推出而流出的问题。
发明内容
本发明，是鉴于上述的问题而作成的，将防止因流体轴承式旋转装置的落下及积存在轴承内部的空气的移动等引起的冲击而使润滑剂漏出的情况作为目的，提供可靠性高的流体轴承式旋转装置及具有它的记录媒体控制装置。
本发明的目的还在于，提供在轴承内部几乎不残留有空气地将润滑剂向本发明的流体轴承式旋转装置注入的注油方法。
为了解决上述问题，本发明具有以下的结构。
本发明的第1技术方案的流体轴承式旋转装置，具有在大致中央设有轴承孔的套筒以及与所述套筒相对地旋转自如地插入于所述轴承孔中的轴，在所述轴的外周面和所述套筒的内周面的至少任一方，具有由多个浅槽构成图案状的至少1组以上的动压发生槽的轴承面，具有在所述轴与所述套筒之间的间隙中充满了润滑剂轴承单元，在所述轴承单元中，在所述套筒上或在所述套筒与大致覆盖该套筒的端面的盖板之间设有圆锥状的空间，在与所述轴承孔的连接部处，轴向的宽度狭窄，越靠近所述套筒的外周，轴向的宽度越宽，在所述圆锥状的空间的外周部，设有从外部可使空气出入的换气孔。
本发明，即使在因流体轴承式旋转装置的落下及积存在轴承内部的空气的移动等引起对润滑剂施加冲击的场合，由于润滑剂被吸附在圆锥状的空间中，故不会从轴承泄漏。在向圆锥状的空间流入的润滑剂量多的场合，润滑剂进入至圆锥状的空间的外周部的里处。由于圆锥状的空间越靠近外周，轴向的宽度变得越宽，故空间中收容润滑剂的容积扩大，润滑剂不会从换气孔溢出。当冲击平息时，润滑剂利用毛细管力被吸附在圆锥状的空间的剖面狭窄的一方(轴承孔的方向)，向原来的轴承孔返回。因此，一部分的润滑剂残留在圆锥状的空间中，不用担心轴承孔的润滑剂会逐渐减少。
本发明具有能实现防止因流体轴承式旋转装置的落下及积存在轴承内部的空气的移动等引起的冲击而使润滑剂漏出的情况的、可靠性高的流体轴承式旋转装置的作用。
在上述的流体轴承式旋转装置中，轴承孔包括实施形态的凸缘收容部。
以往，在向流体轴承式旋转装置注入润滑剂时，一旦注入多量的润滑剂，在注油作业结束后，在轴承孔的端部(开口部)吸取多余的润滑剂。但是，在该方法中，想要对残留在轴承中的润滑剂的量高精度地进行控制是困难的。采用本发明，在向流体轴承式旋转装置注入润滑剂时，从换气孔吸取多余的润滑剂，以使润滑剂的表面位于圆锥状的空间规定位置。由此，能高精度地向轴承注入适当量的润滑剂。
最好是，圆锥状的空间设置在轴承孔的开口部附近。
又，在本发明第2技术方案的流体轴承式旋转装置中，在上述本发明第1技术方案的流体轴承式旋转装置的基础上，所述轴的一端从所述轴承孔突出，所述轴承单元，包括具有使突出的所述轴通过的开口部并覆盖所述套筒的端面的至少一部分的盖板，在所述套筒与所述盖板之间设有圆锥状的空间，在与所述轴承孔的连接部处，轴向的宽度狭窄，越靠近所述套筒的外周，轴向的宽度越宽。
通过在套筒与所述盖板之间设置圆锥状的空间，能将圆锥状的空间以低成本设置在轴承孔的开口部附近。通过在轴承孔的开口部附近设置圆锥状的空间，因冲击而要溢出的润滑剂被顺利地向圆锥状的空间引导，其结果就不会溢出。圆锥状的空间可以设在套筒上，或者也可以设置在盖板上来取代它。
又，本发明第3技术方案的流体轴承式旋转装置，在上述本发明第1或第2技术方案的流体轴承式旋转装置的基础上，所述轴的一端从所述轴承孔突出，另一端具有与轴垂直的推力轴承面，该推力轴承面与固定在所述套筒上的推力板相对，在其间的间隙中充满了润滑剂，所述圆锥状的空间，在所述轴的突出部侧的所述轴承面的端部附近，与所述轴承孔连通着。
在将推力轴承设置在轴的另一端上的场合，轴承孔的开口部仅存在于轴承孔的一方。在这样的结构中，在向流体轴承式旋转装置注入润滑剂时，在内部容易残留空气，有可能因内部的空气的移动而使润滑剂漏出。本发明能实现可防止因积存在轴承内部的空气的移动等引起的冲击而使润滑剂漏出的情况的、可靠性高的流体轴承式旋转装置。
又，本发明第4技术方案的流体轴承式旋转装置，在上述本发明第1～第3技术方案的任一项的流体轴承式旋转装置的基础上，所述圆锥状的空间在所述轴的周围被设置成环状。
采用本发明，即使受到冲击的润滑剂向任意方向移动，也能将溢出的润滑剂向圆锥状的空间顺利地引导。
又，本发明第5技术方案的流体轴承式旋转装置，在上述本发明第1～第3技术方案的任一项的流体轴承式旋转装置的基础上，在所述换气口的附近的所述盖板上，设有使所述圆锥状的空间的轴向宽度增宽的凹部。
通过设置使圆锥状的空间的轴向的宽度增宽的凹部，能使混入于润滑剂中的空气从换气孔顺利地向外部放出。另外，能将想要溢出的润滑剂收容在凹部的内部。采用本发明，能防止润滑剂从轴承溢出。又，在注油时，利用凹部的宽大的空间能容易地吸取残留在圆锥状的空间内部的多余的油。采用本发明，能改善吸取多余的油的作业性。
又，本发明第6技术方案的流体轴承式旋转装置，在上述本发明第1～第3技术方案的任一项的流体轴承式旋转装置的基础上，在从所述圆锥状的空间与所述轴承孔连通的部位至靠近所述轴的另一端的部位，还具有一端与所述轴承孔连通而另一端与所述圆锥状的空间的外周部连通的连通孔。
残留在轴承的内部的空气，能沿轴承孔向外部放出、或能通过连通孔向外部放出。
在轴的另一端上设有推力轴承的流体轴承式旋转装置中，要使残留在推力轴承的外周附近的空气沿轴承孔向外部放出是困难的。本发明，在轴的另一端设有推力轴承的流体轴承式旋转装置中，设有使推力轴承的外周部附近的轴承孔与圆锥状的空间的外周部连通的连通孔。由此，能使残留在推力轴承的外周部附近的空气沿连通孔向外部放出。
又，本发明第7技术方案的流体轴承式旋转装置，在上述本发明第1～第3技术方案的任一项的流体轴承式旋转装置的基础上，所述轴的外周面与所述盖板的内周面之间的距离大致相等于在与所述轴承孔的连接部上的所述圆锥状空间的轴向宽度。
实验的结果，由于作成该结构，故在将因冲击而移动的润滑剂顺利地向圆锥状的空间引导、且冲击平息时，能使润滑剂从圆锥状的空间顺利地返回至轴承孔。
又，本发明第8技术方案的流体轴承式旋转装置，在上述本发明第5技术方案的流体轴承式旋转装置的基础上，所述凹部的深度为0.05mm以上、1.0mm以下。
实验的结果，由于作成该结构，故能防止润滑剂从轴承溢出。又，在注油时，由于吸取残留在凹部的多余的油，故能改善吸取多余油作业的作业性。
又，本发明第9技术方案的流体轴承式旋转装置，在上述本发明第1技术方案的流体轴承式旋转装置的基础上，所述换气孔的直径为0.10mm以上、1.0mm以下。
实验的结果，由于作成该结构，故在流体轴承式旋转装置受到冲击的场合，润滑剂不会从换气孔溢出，在注油时，通过换气孔能容易地进行吸取多余油的作业。
又，采用本发明的一种记录媒体控制装置，具有上述本发明第1～3技术方案的任一项的流体轴承式旋转装置，对带子状或盘片状的记录媒体进行记录和/或再生。
本发明，能实现具有防止因流体轴承式旋转装置的落下及积存在轴承内部的空气的移动等引起的冲击而使润滑剂漏出的情况的、可靠性高的流体轴承式旋转装置的记录媒体控制装置。记录媒体是任意的。例如是光记录媒体、光磁记录媒体、磁记录媒体等。记录媒体，既可以是DVD盘片等可卸下的媒体，也可以是硬盘装置那样不能卸下的媒体。流体轴承式旋转装置的使用部位是任意的。例如，可使用于盘片的旋转驱动装置、带子状记录媒体的卷轴旋转驱动装置、对带子进行驱动的主导轴旋转驱动装置、螺旋形扫描型记录(或再生)装置上的搭载了旋转磁头的磁鼓的旋转驱动装置等。
又，本发明第1种的注油方法，是对上述本发明第1～3技术方案的任一项的流体轴承式旋转装置注入润滑剂的注油方法，具有利用临时密封装置对所述换气孔进行临时密封的步骤；在所述轴与所述套筒的间隙附近注入润滑剂的步骤；对所述流体轴承式旋转装置的周围进行减压的步骤；使所述流体轴承式旋转装置的周围的气压返回至原来的步骤；去除所述换气孔的所述临时密封装置的步骤；从所述换气孔插入吸油装置而对所述换气孔附近的润滑剂进行吸油的步骤。
本发明，能实现在轴承内部几乎不残留空气地将润滑剂向上述的流体轴承式旋转装置注入的注油方法。在减压的步骤中，例如减压至0.1大气压程度。
又，本发明第2种的注油方法，是对上述本发明第1～3技术方案的任一项流体轴承式旋转装置注入润滑剂的注油方法，具有在所述轴与所述套筒的间隙附近以及在所述换气孔的附近注入润滑剂的步骤；对所述流体轴承式旋转装置的周围进行减压的步骤；使所述流体轴承式旋转装置的周围的气压返回至原来的步骤；从所述换气孔插入吸油装置而对所述换气孔附近的润滑剂进行吸油的步骤。
本发明，能实现在轴承内部几乎不残留空气地将润滑剂向本发明的流体轴承式旋转装置注入的注油方法。
本发明，即使在轴承内部的润滑剂中积存了空气的场合，也能不会使润滑剂泄漏地仅将空气排出。又，即使在施加冲击负荷的场合，润滑剂也不会流出。另外，能容易且正确地对轴承单元的润滑剂的注油量进行控制。因此，采用本发明，能获得可实现低成本且可靠性高的流体轴承式旋转装置及具有它的记录媒体控制装置的良好效果。
采用本发明，能获得可实现在轴承内部几乎不残留空气地将润滑剂向上述本发明的流体轴承式旋转装置注入的注油方法的良好效果。
本发明的新的特征无非是已被特别记载在了所附的权利要求内，但本发明，对于结构及内容的双方，可以与其它的目的及特点一起、再配合附图进行理解的基础上，从以下的详细说明中更好地理解和评价。
图1是表示本发明实施形态1的流体轴承式旋转装置的概略结构的剖视图。
图2A是从套筒2的上端面侧看本发明实施形态1的盖板5的一例的图。
图2B是本发明实施形态1的盖板5的一例的立体图。
图3A是从套筒2的上端面侧看本发明实施形态1的盖板5的另一例的图。
图3B是本发明实施形态1的盖板5的另一例的立体图。
图4是表示本发明实施形态1的间隙S1～S5的图。
图5是对在本发明实施形态1的间隙S1～S5上的毛细管力进行说明的图。
图6是表示本发明实施形态1的注油工序的开始时的流体轴承式旋转装置的图。
图7是表示本发明实施形态1的注油工序的步骤S1101和S1102中的流体轴承式旋转装置的图。
图8是表示本发明实施形态1的注油工序的步骤S1103和S1104中的流体轴承式旋转装置的图。
图9是表示本发明实施形态1的注油工序的步骤S1105和S1106中的流体轴承式旋转装置的图。
图10是表示本发明实施形态1的注油工序的步骤S1107中的流体轴承式旋转装置的图。
图11是对本发明实施形态1的注油工序进行说明的流程图。
图12是表示本发明实施形态2的流体轴承式旋转装置的概略结构的剖视图。
图13是表示本发明实施形态3的流体轴承式旋转装置的概略结构的剖视图。
图14A是从套筒2侧的上端面侧看本发明实施形态3的盖板5’的图。
图14B是本发明实施形态3的盖板5’的立体图。
图15是表示本发明实施形态4的流体轴承式旋转装置的概略结构的剖视图。
图16是对本发明实施形态5流体轴承式旋转装置注入润滑油的注油方法进行说明用的剖视图。
图17A是表示本发明实施形态5的流体轴承式旋转装置的盖板5的一例的放大剖视图。
图17B是表示本发明实施形态5的流体轴承式旋转装置的盖板5的另一例的放大剖视图。
图18是对本发明实施形态5的注油工序进行说明的流程图。
图19是表示以往例的流体轴承式旋转装置的概略结构的图。
图20是表示以往例的另一流体轴承式旋转装置的概略结构的图。
附图的一部分或全部，是通过以图示为目的的概要性表现来进行描述，未必对那里所示的要素的实际的相对性大小及位置忠实地进行了描写，这一点需请考虑。
具体实施例方式
以下，与附图一起、对具体表示实施本发明用的最佳形态的实施形态进行记载。
使用图1～图11对实施形态1的流体轴承式旋转装置、记录媒体控制装置及注油方法进行说明。实施形态1中的流体轴承式旋转装置是使光磁盘进行旋转的主轴电机。实施形态1中的记录媒体控制装置是用实施形态1的主轴电机使光磁盘进行旋转的盘片装置。图1是表示实施形态1的轴旋转式的流体轴承式旋转装置的概略结构的剖视图。在图1中，1是轴，2是套筒，4是推力板，5是盖板，6是基座，7是电机定子，8是转子磁铁，9是光磁盘，10是衬垫，11是夹子，12是转子轮毂，13是润滑剂，14是气泡，15是油积存部。
轴1，旋转自如地收容在套筒2的轴承孔2A中，具有凸缘3和动压发生槽1A、1B及1D。轴1的一端侧(图1中的上部侧)，从套筒2的轴承孔2A略微突出，将转子轮毂12固定在该突出的部分上。
凸缘3，一体地设在轴1的另一端侧(图1中的下部侧)，旋转自如地收容在套筒2的凸缘收容部2D中。又，动压发生槽1A和1B是形成在轴1的外周面上的人字形的动压发生槽，形成有径向轴承面。又，动压发生槽1C和1D，是分别形成在凸缘3的与套筒2的相对面上和凸缘3的与推力板4的相对面上的人字形的动压发生槽。
套筒2，具有轴承孔2A、循环孔(连通孔)2B、圆锥状槽2C、凸缘收容部2D。轴承孔2A和凸缘收容部2D，被设在套筒的大致中央，是旋转自如地收容轴1(包括凸缘3)用的孔。循环孔2B，与轴承孔2A设置成大致平行，将圆锥状槽2C与凸缘收容部2D连通。圆锥状槽2C具有规定的斜度，在内周部分足够浅，而随着接近于外周部分而变深。
盖板5，具有轴1的一端可伸出的轴孔5A、换气孔5B、凹部5C，是为了防止润滑剂13泄漏而覆盖设置在套筒2的开口侧的上端面的大致环状的盖板。轴孔5A设在盖板的大致中央。凹部5C是在盖板5的套筒2侧(图1中的下侧)的表面的规定位置上所形成的凹部。换气孔5B以规定的大小(例如直径为0.2mm程度)被设置在与盖板5的外周接近的位置，凹部5C与盖板5的上端面(流体轴承式旋转装置的外部)连通着。又，利用套筒2的上端面与盖板5的下面构成油积存部15。套筒2的圆锥状槽2C与盖板5的下面构成圆锥状的空间。
使用图2A、图2B、图3A和图3B对作为本发明特点之一的盖板5的结构进行说明。图2A是从套筒2侧(图1中的下侧)看盖板5的一例的图，图2B是其立体图。图3A是表示盖板5的另一例的图，图3B是其立体图。在图2A、图2B、图3A和图3B中，表示轴孔5A、换气孔5B和凹部5C的配置例。图3A和图3B中的凹部5C，被设定成其表面积比图2A和图2B中的凹部5C大。凹部5C利用冲压加工来形成、或利用立铣刀等的切削加工来形成。如图2A、图2B、图3A和图3B所示，套筒2的圆锥状槽2C被设置成环状(360度)。
再参照图1。转子轮毂12被固定在轴1上，转子磁铁8、衬垫10和夹子11被固定在转子轮毂12上。另一方面，基座6和推力板4被固定在套筒2上，电机定子7与转子磁铁8相对地被固定在基座6上。盘片9是用于记录和/或再生的可装卸的媒体，在图1中，通过衬垫10被安装在转子轮毂12上，并被夹子11固定着。
在轴1与套筒2之间的间隙和轴1与推力板4之间的间隙中夹有润滑剂13。润滑剂13是油。
接着，对上述所构成的流体轴承式旋转装置说明其动作。
首先，当向电机定子7通电时发生旋转磁场，转子磁铁8受到旋转力，与转子轮毂12、轴1、盘片9、夹子11、衬垫10一起开始旋转。通过旋转使润滑剂13聚集在人字形的动压发生槽1A～1D中，在轴1与套筒2之间、凸缘3与套筒2之间、及凸缘3与推力板4之间发生泵吸压力。由此，轴1相对套筒2地向上方上浮并以非接触方式旋转，利用未图示的记录再生头，进行盘片9上的数据的记录再生。
接着，使用图4和图5对本实施形态的流体轴承式旋转装置的作用进行说明。首先，如图4所示，对间隙S1～S5和距离D1～D5进行定义。
将动压发生槽1A部的轴承半径间隙设为S1，将轴1的外周面与盖板5的内周面之间的半径间隙(径向的宽度)设为S2，将套筒2的圆锥状槽2C的内周面(由圆锥状槽2C和盖板5的下面所构成的圆锥状的空间与轴承孔1A的连通部)上的盖板5与套筒2之间的间隙(轴向的宽度)设为S3，将在套筒2的圆锥状槽2C的外周面(凹部5C的内周缘)上的盖板5与套筒2之间的间隙(轴向的宽度)设为S4，将配置在套筒2的圆锥状槽2C的外周上的盖板5的凹部5C与套筒2之间的间隙(轴向的宽度)设为S5。将这些间隙S1～S5中的各距离分别设为D1～D5，并设定成使距离D1～D5满足下式(1)的关系。
D1＜D2AD3＜D4＜D5……(1)在本实施形态中，例如，将各间隙距离设定成D1＝2μm、D2＝20μm、D3＝20μm、D4＝100μm、D5＝350μm。
图5表示在上述间隙S1～S5中的毛细管力的曲线图。横轴是距离，纵轴是毛细管力。所谓毛细管力是润滑剂13利用其表面张力想要侵入更小的间隙中的力。在图5中，在分别将间隙S1～S5中的毛细管力设成P1～P5时，成立下式(2) 。
P1＞P2P3＞P4＞P5……(2)在油积存部15附近(间隙S5附近)的润滑剂13，利用毛细管力集中于更小的间隙S2～S4的附近，并不断地向具有小的间隙S1的径向轴承部或动压发生槽1A的方向供给。
在对流体轴承式旋转装置施加冲击负荷的场合，润滑剂13一旦从轴承孔1A向圆锥状的空间引导，在圆锥状的空间中向外周方向扩展。由于圆锥状的空间越接近外周，轴向的宽度越大，故空间中收容润滑剂的容积扩大，润滑剂不从换气孔溢出。当冲击平息时，润滑剂利用毛细管力被向圆锥状的空间的剖面狭窄的一方(轴承孔的方向)吸附，返回原来的轴承孔中。因此，一部分的润滑剂残留在圆锥状的空间中，不用担心轴承孔的润滑剂会逐渐地减少。
利用设置在圆锥状槽2C的外周端附近的凹部5C，能将想要溢出的润滑剂13收容在凹部5C的内部。润滑剂13不会通过换气孔5B向外部泄漏。在注油时，利用凹部5C的大的空间，能容易地吸取残留在圆锥状的空间的内部的多余的油。由此，能改善吸取多余油的作业性。
又，混入于润滑剂13中的空气14，在其量多的场合，在周围的温度上升而其内部压力上升的场合、或在低压环境下进行膨胀而其体积增大的场合等，在循环孔2B中，从图4中的下方向上方移动。这时，在循环孔2B内润滑剂也与空气14一起移动。润滑剂13和空气14被运行至油积存部15后，润滑剂13利用毛细管力集中在间隙S2、S3附近，气泡14集中于间隙S4附近和S5附近。另外，由于间隙S4的距离D4比间隙S5的距离D5小，故气泡14沿油积存部15的外周缘从循环孔2B侧向凹部5C侧绕周向地移动，仅气泡14从换气孔5B向外排出。混入润滑剂中的空气能顺利地从换气孔向外部放出。由此，润滑剂不会向轴承外被挤出或泄漏，仅气泡14向轴承外部顺利地排出。
接着，使用图11的流程图，表示本实施形态的流体轴承式旋转装置的润滑剂的注油方法。图6～图10的剖面图概要地表示流体轴承式旋转装置的状态。
在组装完成后的轴承部(图6的状态)中，将密封件16贴附在换气孔5B上进行临时密封(S1101·图7的状态)。密封件16是临时密封装置的一例。
接着，将规定量的润滑剂13从注油嘴17进行注油并涂布在轴1与盖板5的间隙附近(S1102)。所谓规定量，是指在由轴1、套筒2、推力板4、盖板5构成的间隙部的容积中加上套筒2的循环孔2B的容积的量以上(例如2倍程度)。
接着，使轴承部进入低压室，从大气压减压至约0.1大气压以下(S1103)。这时，轴承内部的空气，因减压而使体积增加，从轴1与盖板5的间隙向外部排出。
接着，再升压至大气压，由于轴承内部的空气的体积减小，在S1102中涂布的润滑剂13，从轴1与盖板5之间的间隙被吸入于轴承内部(S1104·图8的状态)。由于将换气孔5B临时密封，故空气不会从换气孔进入。在该时刻，润滑剂13充满在轴承内部和循环孔2B中。
接着，去除换气孔5B的密封件16(S1105)。
接着，将直径足够小的吸油管18通过换气孔5B而插入至凹部5B中(S1106·图9的状态)。对于吸油管18，例如能使用外径0.16mm、内径0.10mm的聚缩醛树脂制的管。吸油管是吸油装置的一例。
接着，从吸油管18对凹部5C的润滑剂进行吸油(S1107·图10的状态)。在S1107中，在间隙S1～S4中利用强的毛细管力对润滑剂13进行保持，而间隙S5，足够大的凹部5C中的毛细管力与间隙S1～S4中的毛细管力相比为较弱。因此，在凹部5C中，容易利用吸油管18对润滑剂13进行吸油。在凹部5C的润滑剂13被吸取后，空气14从换气孔5B流入，从吸油管18吸取该空气14。即，润滑剂13被保持在间隙小的间隙S1～S4中，不会从吸油管18超过需要地吸出。
通过执行上述的S1101～S1107所示的一连串的注油处理，不需要在吸油中对吸油力及吸油时间进行调整，仅将吸油管18插入于凹部5C中进行吸出就能完成精度高的注油。
这里，对作为临时密封装置使用密封件作了说明，但不限于密封件，例如也可以用具有能将换气孔密闭的形状或材质的夹具，向吸气孔附近推压地进行密封。又，对作为吸油装置使用吸油管作了说明，但如后述那样，也可以使用其它的吸油装置。
如上所述，采用本实施形态，使混入于流体轴承部的空气容易排出，由此能防止润滑剂泄漏。又，能正确并容易地对轴承单元的润滑剂的注油量进行控制，又，即使施加冲击负荷润滑剂也不会流出，能实现可靠性高的流体轴承式旋转装置。
又，在轴1的直径为1～20mm、循环孔2B的直径为0.1～1.0mm、凹部5C的高度(从S5减去S4后的数值)为0.05～1.0mm、换气孔5B的直径为0.10～1.0mm的场合，并在距离D1为1～10μm、距离D2和D3为20～100μm、距离D4为1 80μm以下、距离D5为0.1mm以上的各范围中对各间隙的距离进行了设定的场合，可确认为润滑剂13不会流出而空气14能良好地排出。又，尤其在将距离D2和距离D3分别设定为20μm程度的场合，即使在对轴承施加2000G的冲击负荷时(作用时间为1～10毫秒)也能防止润滑剂13的流出。
又，吸油管18不限于管子状，即使使用带子状、海绵状或纤维状的吸油材料也可以取代它，例如，在实验中确认可利用直径0.16mm的海绵。
又，在图11中，步骤S1103是在步骤S1102之后进行处理，但即使在S1102之前进行处理也能起到同样的效果。
使用图12对实施形态2中的流体轴承式旋转装置进行说明。实施形态2中的流体轴承式旋转装置，是使光磁盘进行旋转的主轴电机。实施形态2中的记录装置，是用实施形态2的主轴电机使光磁盘进行旋转的盘片装置。图12是表示本发明实施形态2的流体轴承式旋转装置的概略结构的剖视图。在图12中，在具有轴130而代替轴1之点、从套筒2去除凸缘收容部2D之点、套筒2具有新的直槽部2E之点，与实施形态1不同。其余之点是相同的，对于标有相同符号的要素省略其详细的说明。
轴130，没有实施形态1中的轴1的凸缘3和动压发生槽1C。套筒2也没有实施形态1中的凸缘收容部2D。循环孔2B设置成与轴承孔2A大致平行，直槽部2E从套筒2的轴承孔2A的下部形成。循环孔2B与直槽部2E使套筒2的轴承孔2A与圆锥状槽2C连通。在权利要求中，连通孔包括循环孔2B和直槽部2E。
通过作成上述的结构，使圆锥状槽2C与轴承孔2A的下部连通，能防止在动压发生槽1A、1B和1D上产生油膜断裂。直槽部2E，利用由立铣刀等的切削加工来形成。
实施形态2的流体轴承式旋转装置，具有与实施形态1同样的效果。实施形态1所示的流体轴承式旋转装置的注油方法，对于本实施形态的轴130那样宽度较大、没有凸缘3的轴承也能同样地适用，起到同等的效果。
使用图13、图14A和图14B对实施形态3的流体轴承式旋转装置进行说明。实施形态3中的流体轴承式旋转装置，是使光磁盘进行旋转的主轴电机。实施形态3中的记录媒体控制装置，是用实施形态3的主轴电机使光磁盘进行旋转的盘片装置。图13是表示本实施形态的流体轴承式旋转装置的概略结构的剖视图。图13中，具有盖板5’来代替盖板5之点与实施形态1不同。其余之点是相同的，对于标有相同符号的要素省略其详细的说明。
图14A和图14B中对本实施形态的盖板5’的结构进行说明。图14A是从套筒2侧(图13中的下侧)看盖板5’的一例的图。图14B是其立体图。
盖板5’，具有轴孔5A、换气孔5B’和凹部5C。轴孔5A和凹部5C与图2A、图2B、图3A和图3B所示的实施形态1中的盖板5相同。换气孔5B’被设置在盖板5’的侧面。
实施形态3的流体轴承式旋转装置，起到与实施形态1相同的效果。实施形态1所示的流体轴承式旋转装置的注油方法，即使如本实施形态那样在将换气孔设于盖板的侧面的场合，也能同样地适用，起到同等的效果。
使用图15对实施形态4中的流体轴承式旋转装置进行说明。实施形态4中的流体轴承式旋转装置是使光磁盘进行旋转的主轴电机。实施形态4中的记录媒体控制装置，是用实施形态4的主轴电机使光磁盘进行旋转的盘片装置。图15是表示本实施形态的流体轴承式旋转装置的概略结构的剖视图。在图15中，流体轴承式旋转装置，以轴固定式取代轴旋转式之点与实施形态1不同。即，以与基座6固定来取代与转子轮毂12的固定，另一方面，转子轮毂12被固定在套筒2上。其余之点是相同的，对于标有相同符号的要素省略其详细的说明。
当向电机定子7通电时发生旋转磁场，转子磁铁8受到旋转力，与转子轮毂12、套筒2、推力板4、盘片9、夹子11、衬垫10一起开始旋转。通过旋转使润滑剂13集中在人字形的动压发生槽1A～1D中，在轴1与套筒2之间及凸缘3与推力板4之间发生泵吸压力。由此，套筒2相对轴1地向上方上浮并以非接触方式旋转，利用未图示的记录再生头进行盘片9上的数据的记录再生。
由于对在图4中定义的间隙S1～S5的距离D1～D5适当地作了设定，故润滑剂13不会从轴1与盖板5之间泄漏。又，即使在施加冲击负荷的场合，润滑剂13，由于利用强的毛细管力而被集中在间隙S1～S4附近，不会从换气孔13流出。
如上所述，实施形态1所示的流体轴承式旋转装置及注油方法，也同样能适用于本实施形态那样的、流体轴承式旋转装置为轴固定式的情况，起到同等的效果。
使用图16～图18对实施形态5的流体轴承式旋转装置、记录媒体控制装置及注油方法进行说明。该流体轴承式旋转装置是使光磁盘进行旋转的主轴电机。实施形态5中的记录媒体控制装置，是用实施形态5的主轴电机使光磁盘进行旋转的盘片装置。实施形态5的流体轴承式旋转装置与实施形态1相同。图16是对本实施形态的流体轴承式旋转装置注入润滑油的注油方法进行说明用的剖视图。图16中，在使用注油嘴17A和17B执行下述的注油方法中，与实施形态1不同。其余之点是相同的，对于标有相同符号的要素省略其详细的说明。
使用图18的流程图表示本实施形态的流体轴承式旋转装置的润滑剂的注油方法。
在组装完成后的轴承部中，从注油嘴17A将第1规定量的润滑剂13注油并涂布在轴1与盖板5的间隙附近(S1801)。
接着，将第2规定量的润滑剂13从注油嘴17B注油并涂布在换气孔5B的上部，将换气孔5B密封(S1802)。这时，第1规定量与第2规定量之和，成为在由套筒2、推力板4和盖板5构成的间隙部的容积中加上循环孔2B的容积的量以上(例如2倍程度)。
接着，使轴承部进入低压室，从大气压减压至约0.1大气压以下(S1803)。这时，轴承内部的空气，因减压而使体积增加，并从轴1与盖板5的间隙向外部排出。
接着，再升压至大气压，由于轴承内部的空气的体积减小，在S1801和S1802中涂布的润滑剂13，从轴1与盖板5之间的间隙和换气孔5B被吸入于轴承内部(S1804)。在该时刻，润滑剂13充满在轴承内部和循环孔2B中。
接着，将直径足够小的吸油管18通过换气孔5B而插入至凹部5B中(S1805)。
从吸油管18对凹部5C的润滑剂进行吸油(S1806)。在S1806中，在间隙S1～S4中，利用强的毛细管力对润滑剂13进行保持，而间隙S5中，在足够大的凹部5C中的毛细管力与间隙S1～S4中的毛细管力相比为较弱。因此，在凹部5C中，容易利用吸油管18对润滑剂13进行吸油。凹部5C的润滑剂13被吸取后，空气14从换气孔5B流入，从吸油管18吸取该空气14。即，润滑剂13被保持在间隙小的间隙S1～S4中，不会从吸油管18超过需要地吸出。
通过执行上述的S1801～S1806所示的一连串的注油处理，不需要在吸油中对吸油力及吸油时间进行调整，仅将吸油管18插入于凹部5C中进行吸出就能完成精度高的注油。
采用本实施形态的注油方法，无贴附密封件的步骤和去除密封件的步骤，可实现能以更短时间可靠地注入润滑剂的、可靠性高的流体轴承式旋转装置。
另外，在步骤S1802中，从注油嘴17B向换气孔5B的上部注油涂布了第2规定量的润滑剂13，为了可靠地将第2规定量的润滑剂13注油涂布，也可在盖板5的换气孔5B的上部设置第2凹部5D。即，也可以使用图17B的剖视图中所示的盖板5(具有第2凹部5D)来代替图17A的剖视图中所示的盖板5。
又，在图18中，步骤S1803在步骤S1802之后进行处理，但不限于此，即使在S1801之前进行处理也起到同样的效果。
在本发明的实施形态中，流体轴承式旋转装置是主轴电机，记录媒体控制装置是用主轴电机使光磁盘进行旋转的盘片装置。但是不限于此，流体轴承式旋转装置和记录媒体控制装置也可以是任意的装置。例如，记录媒体控制装置所控制的记录媒体，可以是光记录媒体、光磁记录媒体、磁记录媒体等。记录媒体既可以是DVD盘片等可卸下的媒体，也可以是硬盘装置那样不能卸下的媒体。既可以是盘片状的记录媒体、或也可以是带子状的记录媒体。流体轴承式旋转装置，例如是盘片的旋转驱动装置、盘片状记录媒体的卷轴旋转驱动装置、对带子进行驱动的主导轴旋转驱动装置、螺旋形扫描型记录(或再生)装置上的搭载了旋转磁头的磁鼓的旋转驱动装置等的任意的装置。也能将本发明的流体轴承式旋转装置应用于记录媒体控制装置以外的任意的装置中。
本发明的流体轴承式旋转装置，例如能用于光磁盘装置等的主轴电机。本发明的记录媒体控制装置，例如能用于光磁盘装置、硬盘装置等。在本发明的流体轴承式旋转装置中注入润滑剂的注油方法，例如能用作向本发明的主轴电机注入润滑剂的注油方法。
以一定程度的详细内容对本发明的最佳形态作了说明，但在构成该最佳形态的现在揭示内容的细部中可适当进行变化，在不脱离本发明的范围及思想的情况下能实现各要素的组合及顺序的变化。
权利要求
1.一种流体轴承式旋转装置，其特征在于，具有在大致中央设有轴承孔的套筒以及与所述套筒相对地旋转自如地插入于所述轴承孔中的轴，在所述轴的外周面和所述套筒的内周面的至少任一方，具有由多个浅槽构成图案状的至少1组以上的动压发生槽的轴承面，具有在所述轴与所述套筒之间的间隙中充满了润滑剂轴承单元，在所述轴承单元中，在所述套筒上或在所述套筒与大致覆盖该套筒的端面的盖板之间设有圆锥状的空间，在与所述轴承孔的连接部处，轴向的宽度狭窄，越靠近所述套筒的外周，轴向的宽度越宽，在所述圆锥状的空间的外周部，设有从外部可使空气出入的换气孔。
2.如权利要求1所述的流体轴承式旋转装置，其特征在于，所述轴的一端从所述轴承孔突出，所述轴承单元，包括具有使突出的所述轴通过的开口部、覆盖所述套筒的端面的至少一部分的盖板，在所述套筒与所述盖板之间，设有圆锥状的空间，在与所述轴承孔的连接部处，轴向的宽度狭窄，越靠近所述套筒的外周，轴向的宽度越宽。
3.如权利要求1所述的流体轴承式旋转装置，其特征在于，所述轴的一端从所述轴承孔突出，另一端具有与轴垂直的推力轴承面，该推力轴承面与固定在所述套筒上的推力板相对，在其间的间隙中充满了润滑剂，所述圆锥状的空间，在所述轴的突出部侧的所述轴承面的端部附近，与所述轴承孔连通着。
4.如权利要求2所述的流体轴承式旋转装置，其特征在于，所述轴的一端从所述轴承突出，另一端具有与轴垂直的推力轴承面，该推力轴承面与固定在所述套筒上的推力板相对，在其间的间隙中充满了润滑剂，所述圆锥状的空间，在所述轴的突出部侧的所述轴承面的端部附近，与所述轴承孔连通着。
5.如权利要求1～4中任一项所述的流体轴承式旋转装置，其特征在于，所述圆锥状的空间在所述轴的周围被设置成环状。
6.如权利要求1～4中任一项所述的流体轴承式旋转装置，其特征在于，在所述换气口的附近的所述盖板上，设有使所述圆锥状的空间的轴向宽度增宽的凹部。
7.如权利要求1～4中任一项所述的流体轴承式旋转装置，其特征在于，在从所述圆锥状的空间与所述轴承孔连通的部位至靠近所述轴的另一端的部位，还具有一端与所述轴承孔连通、而另一端与所述圆锥状的空间的外周部连通的连通孔。
8.如权利要求1～4中任一项所述的流体轴承式旋转装置，其特征在于，所述轴的外周面与所述盖板的内周面之间的距离大致相等于在与所述轴承孔的连接部上的所述圆锥状的空间的轴向宽度。
9.如权利要求5所述的流体轴承式旋转装置，其特征在于，所述凹部的深度为0.05mm以上、1.0mm以下。
10.如权利要求1所述的流体轴承式旋转装置，其特征在于，所述换气孔的直径为0.10mm以上、1.0mm以下。
11.一种记录媒体控制装置，其特征在于，具有权利要求1～4中任一项所述的流体轴承式旋转装置，对带子状或盘片状的记录媒体进行记录和/或再生。
12.一种所述流体轴承式旋转装置的注油方法，是对权利要求1～4中任一项所述的流体轴承式旋转装置注入润滑剂的注油方法，其特征在于，具有利用临时密封装置对所述换气孔进行临时密封的步骤；在所述轴与所述套筒的间隙附近注入润滑剂的步骤；对所述流体轴承式旋转装置的周围进行减压的步骤；使所述流体轴承式旋转装置的周围的气压返回至原来的步骤；去除所述换气孔的所述临时密封装置的步骤；从所述换气孔将吸油装置插入、对所述换气孔附近的润滑剂进行吸油的步骤。
13.一种所述流体轴承式旋转装置的注油方法，其特征在于，是对权利要求1～4的任一项所述的流体轴承式旋转装置注入润滑剂的注油方法，其特征在于，具有在所述轴与所述套筒的间隙附近以及在所述换气孔的附近注入润滑剂的步骤；对所述流体轴承式旋转装置的周围进行减压的步骤；使所述流体轴承式旋转装置的周围的气压返回至原来的步骤；从所述换气孔将吸油装置插入、对所述换气孔附近的润滑剂进行吸油的步骤。
全文摘要
本发明的流体轴承式旋转装置，具有在大致中央设有轴承孔的套筒以及与套筒相对地旋转自如地插入于轴承孔中的轴，在轴的外周面和套筒的内周面的至少任一方，具有由多个浅槽构成图案状的至少1组以上的动压发生槽的轴承面，具有在轴与套筒之间的间隙中充满了润滑剂轴承单元。在轴承单元中，在套筒上或在套筒与大致覆盖该套筒的端面的盖板之间设有圆锥状的空间，在与轴承孔的连接部处，轴向的宽度狭窄，越靠近套筒的外周，轴向的宽度越宽，在圆锥状的空间的外周部，设有从外部可使空气出入的换气孔。故能防止因落下冲击及积存在轴承内部的空气等引起润滑油漏出的情况，并提高可靠性。
文档编号H02K7/08GK1690458SQ20051006684
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月20日 优先权日2004年4月20日
发明者浅田隆文, 吉嗣孝雄, 胜山范一, 坂田章 申请人:松下电器产业株式会社