(57)【要約】【課題】潤滑流体に含まれる気泡を効率よく外気へと排出しながら、ラジアル軸受部の軸方向長さを十分に確保することが可能な流体軸受装置を提供する。【解決手段】流体軸受装置２０では、スリーブ１１に、潤滑流体２６を貯留するための略環状の第１流体溜まり部２７が内包されている。第１流体溜まり部２７は、スリーブ１１内において連通孔１１ｂと一部が連通した状態で交差するとともに、換気路２８を介して外気と連通している。【選択図】図２
2010043654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、
前記軸が相対回転可能な状態で装填される軸受孔を有する略円筒状のスリーブと、
前記スリーブの一部に軸方向に沿って形成されており、前記スリーブにおける前記軸受孔の開放端側と閉塞端側とを連通させる連通路と、
前記軸と前記スリーブとの間の微小隙間を含む空間に貯留される潤滑流体と、
前記軸の外周面と前記スリーブの内周面との間に配置されている動圧軸受部と、
前記スリーブに内包されており、前記連通路に対して交差するように形成され、前記連通路と一部が連通するとともに、前記潤滑流体を貯留する略環状の第１潤滑流体溜まり部と、
前記第１潤滑流体溜まり部と外気とを連通させる換気路と、
を備えている流体軸受装置。
【請求項２】
前記第１潤滑流体溜まり部は、前記連通路に対して交差する位置において、径方向に沿った断面が最小となる最小隙間部を有する、
請求項１に記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記第１潤滑流体溜まり部は、前記換気路付近において、径方向に沿った断面が最大となる最大隙間部を有する、
請求項１または２に記載の流体軸受装置。
【請求項４】
前記第１潤滑流体溜まり部は、周方向において、前記換気路側から前記連通路側に向かって、径方向に沿った断面が小さくなっていくように形成されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項５】
前記第１潤滑流体溜まり部は、前記連通路に対して略垂直に交差する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項６】
前記軸に対して固定され前記軸とともに回転するハブと、
前記スリーブにおける開放端側の端面と前記ハブとの対向面の間に形成されたスラスト軸受部と、
をさらに備えている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項７】
前記軸に対して固定され前記軸とともに回転するハブと、
前記スリーブにおける前記開放端側の端面と前記ハブとの対向面の間に形成される第２潤滑流体溜まり部と、
をさらに備えている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項８】
前記ハブは、前記スリーブの外周側に近接する位置において、軸方向に向かって突出した垂下部を有しており、
前記垂下部と前記スリーブの外周面との間の隙間において前記潤滑流体を外気と連通させた状態で保持するテーパシール部をさらに備えている、
請求項６または７に記載の流体軸受装置。
【請求項９】
前記テーパシール部において保持される前記潤滑流体に働く表面張力と、前記第１潤滑流体溜まり部内に保持される前記潤滑流体に働く表面張力とが、釣り合っている、
請求項８に記載の流体軸受装置。
【請求項１０】
前記動圧軸受部は、前記潤滑流体の循環経路の一部を介して、前記第１潤滑流体溜まり部に対して連通している、
請求項１から９のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１１】
前記スリーブは、金属製の部品である、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１２】
前記スリーブは、３つの部品を組み合わせて構成されている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１３】
前記スリーブは、２つの部品を組み合わせて構成されている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１４】
前記スリーブは、径方向に沿った断面が略Ｌ字型の略円筒状の部品を組み合わせて構成されている、
請求項１２または１３に記載の流体軸受装置。
【請求項１５】
前記スリーブは、前記部品のうちスラスト軸受部を含む部品が樹脂によって形成されており、スラスト動圧発生溝の部分は金属部品がインサート成形されている、
請求項１２から１４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１６】
前記換気路は、前記第１潤滑流体溜まり部と前記連通路とが交差する部分に対して周方向において最も遠い位置に形成される、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１７】
前記換気路は、前記スリーブの外周側面に形成されている、
請求項１から１６のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか１項に記載の流体軸受装置と、
前記流体軸受装置の回転側部材に取り付けられた回転磁石と、
前記回転磁石に対して回転力を付与するステータコイルと、
を備えたスピンドルモータ。
【請求項１９】
請求項１８に記載のスピンドルモータを備えた情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク駆動装置等に搭載される流体軸受装置およびこれを備えたスピンドルモータ、情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク駆動装置（以下、ＨＤＤ）等のディスク駆動装置に搭載されるスピンドルモータは、非接触回転によって低ＮＲＲＯ（Non-Repetitive Run Out）や低騒音が実現できる動圧流体軸受（以下、流体軸受装置と示す。）が用いられている。
【０００３】
このような流体軸受装置では、流体軸受装置の角度剛性を向上させるために、軸とスリーブとの間の隙間に形成されるラジアル軸受部の長さをできるだけ長く確保した構成を採用することが望ましい。一方で、スピンドルモータの薄型化の要求も存在することから、ラジアル軸受部の長さを十分に確保しながら、流体軸受装置の厚みが増大しないような構成が必要とされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、スリーブの開放端側の端面を覆うようにカバー部材を取り付け、このカバー部材の内周面とシャフトの外周面との間の隙間にテーパシール部を設けた構成が開示されている。この構成では、シャフトの外周面とスリーブの内周面との間の隙間に形成されるラジアル軸受部に近接した位置に配置されたテーパシール部から、流体軸受装置内を循環する潤滑流体に含まれる気泡を、効果的に外気へと排出することができる。
【特許文献１】特開２００６−１６１９８８号公報（平成１８年６月２２日公開）
【特許文献２】特開２００６−１６２０２９号公報（平成１８年６月２２日公開）
【特許文献３】特開２００６−１７１５３号公報（平成１８年１月１９日公開）
【特許文献４】特開２００１−２７１８３８号公報（平成１３年１０月５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の流体軸受装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された流体軸受装置では、シャフトの外周面とスリーブの内周面との間に形成されるラジアル軸受部に対して、軸方向に並ぶようにしてテーパシール部が配置されている。このため、潤滑流体に含まれる気泡を効率よく外気へ排出することができるものの、シャフトにおけるスリーブの開放端側の外周面の一部がテーパシール部によって占められるため、例えば、流体軸受装置の小型薄型化に対応した構成では、ラジアル軸受部の軸方向長さを十分に確保できないおそれがある。
【０００６】
本発明の課題は、潤滑流体に含まれる気泡を効率よく外気へと排出しながら、ラジアル軸受部等の動圧軸受部の軸方向長さを十分に確保することが可能な流体軸受装置およびこれを備えたスピンドルモータ、情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る流体軸受装置は、軸と、略円筒状のスリーブと、連通路と、潤滑流体と、動圧軸受部と、略環状の第１潤滑流体溜まり部と、換気路と、を備えている。スリーブは、軸が相対回転可能な状態で装填される軸受孔を有する。連通路は、スリーブの一部に軸方向に沿って形成されており、スリーブにおける軸受孔の開放端側と閉塞端側とを連通させる。潤滑流体は、軸とスリーブとの間の微小隙間を含む空間に貯留される。動圧軸受部は、軸の外周面とスリーブの内周面との間に配置されている。第１潤滑流体溜まり部は、スリーブに内包されており、連通路に対して交差するように形成され、連通路と一部が連通するとともに、潤滑流体を貯留する。換気路は、第１潤滑流体溜まり部と外気とを連通させる。
【０００８】
ここでは、軸とスリーブとの対向面間にラジアル軸受部等の動圧軸受部を含む流体軸受装置において、スリーブの一部に軸方向に沿って形成された連通路と、略円筒状のスリーブに内包される略環状の第１潤滑流体溜まり部とが設けられている。そして、この連通路と第１潤滑流体溜まり部とは、一部が連通した状態で交差するように配置されている。さらに、第１潤滑流体溜まり部は、例えば、スリーブの一部等に形成された換気路を介して外気と直接あるいは間接的に連通する。
【０００９】
ここで、上記第１潤滑流体溜まり部としては、例えば、複数の部品を組み合わせて構成されるスリーブの内部の空洞部分等が考えられる。また、上記換気路は、スリーブに内包される第１潤滑流体溜まり部を、直接あるいは間接的に外気と連通させるように、例えば、スリーブの外周面等に形成されていればよい。さらに、上記動圧軸受部は、例えば、ラジアル軸受部やコニカル軸受部等であって、軸とスリーブとの対向面における少なくとも一方に動圧発生溝が形成されていればよい。なお、上記第１潤滑流体溜まり部が連通路に対して交差するとは、例えば、略環状の第１潤滑流体溜まり部が一部連通した状態で連通路に交差する平面に沿うように形成されていることをいう。
【００１０】
これにより、スリーブ内に第１潤滑流体溜まり部を配置したことにより、ラジアル軸受部等の動圧軸受部と第１潤滑流体溜まり部とが軸方向に並ぶことがない。よって、流体軸受装置が小型薄型化された場合でも、動圧軸受部の長さを最大限確保して、流体軸受装置の角度剛性を向上させることができる。
【００１１】
また、循環経路の一部を構成する連通路が、第１潤滑流体溜まり部と一部で連通しているため、循環中の潤滑流体に含まれる気泡を第１潤滑流体溜まり部へと送り込むことができる。よって、第１潤滑流体溜まり部に流入した気泡は、直接あるいは間接的に第１潤滑流体溜まり部を外気と連通させる換気路から外気へと排出されるため、潤滑流体に混入した気泡を効率よく外気へと排出することができる。この結果、軸受の角度剛性（外乱による軸の傾きに対する復元力の大きさ）を向上させて振れ回り（回転するコマによる歳差運動のような動作をいう。）を防止し、かつ潤滑流体内の気泡を効果的に排出することが可能な流体軸受装置を得ることができる。
【００１２】
第２の発明に係る流体軸受装置は、第１の発明に係る流体軸受装置であって、第１潤滑流体溜まり部は、連通路に対して交差する位置において、径方向に沿った断面積が最小となる最小隙間部を有する。
【００１３】
ここでは、スリーブに内包されるように形成された第１潤滑流体溜まり部が、連通路付近において径方向に沿った断面積（隙間）が最小となるように形成されている。
【００１４】
これにより、流体軸受装置における潤滑流体の循環経路の一部を構成する連通路内を潤滑流体が流れた場合でも、潤滑流体の表面張力によって連通路側へ引き込む方向へ力が働くため、連通路から第１潤滑流体溜まり部側へ必要以上の潤滑流体が流出していくことを防止することができる。この結果、第１潤滑流体溜まり部から必要な分だけの潤滑流体を連通路へと供給しつつ、潤滑流体を円滑に循環させることができる。
【００１５】
第３の発明に係る流体軸受装置は、第１または第２の発明に係る流体軸受装置であって、第１潤滑流体溜まり部は、換気路付近において、径方向に沿った断面積が最大となる最大隙間部を有する。
【００１６】
ここでは、スリーブに内包されるように形成された第１潤滑流体溜まり部が、換気路付近において径方向に沿った断面積（隙間）が最大となるように形成されている。
【００１７】
これにより、第１潤滑流体溜まり部が換気路を介して外気と連通している構成であっても、第１潤滑流体溜まり部内に貯留された潤滑流体には、隙間が小さい連通路側へ引き込む方向へ力が働く。このため、第１潤滑流体溜まり部に貯留された潤滑流体が換気路から流出していくことを防止することができる。この結果、第１潤滑流体溜まり部内に貯留された潤滑流体を確実に保持して、換気路からの漏れ出しを防止して耐衝撃性に優れた流体軸受装置を得ることができる。
【００１８】
第４の発明に係る流体軸受装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、第１潤滑流体溜まり部は、周方向において、換気路側から連通路側に向かって、径方向に沿った断面積が小さくなっていくように形成されている。
【００１９】
ここでは、スリーブに内包されるように形成された第１潤滑流体溜まり部が、換気路側から連通路側に向かって徐々に隙間が小さくなるように形成されている。
【００２０】
ここで、上記第１潤滑流体溜まり部の径方向に沿った断面積が小さくなる形態としては、例えば、平面視における隙間の大きさを周方向において変化させる形態であってもよいし、軸方向高さを周方向において変化させる形態であってもよい。
【００２１】
これにより、換気路からの潤滑流体の漏れ出しを防止しつつ、連通路と交差する部分において連通路内を循環する潤滑流体が必要以上に第１潤滑流体溜まり部側へ流出してしまうことも回避することができる。
【００２２】
第５の発明に係る流体軸受装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、第１潤滑流体溜まり部は、連通路に対して略垂直に交差する。
【００２３】
これにより、例えば、複数のスリーブ部材を組み合わせて第１潤滑流体溜まり部に対して略直交する連通路を形成する際に、スリーブ部材に対して連通路を形成するための溝等を容易に加工することができる。よって、連通路用の溝加工の難易度を低下させて、効率よく連通路を含むスリーブを形成することができる。
【００２４】
第６の発明に係る流体軸受装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、軸に対して固定され軸とともに回転するハブと、スリーブにおける開放端側の端面とハブとの対向面の間に形成されたスラスト軸受部と、をさらに備えている。
【００２５】
ここでは、軸回転型の流体軸受装置において、回転側部材であるハブと固定側部材であるスリーブとの対向面間に、スラスト軸受部を配置している。
【００２６】
ここで、スラスト軸受部を構成するスラスト動圧発生溝は、ハブ側に形成されていてもよいし、スリーブ側に形成されていてもよい。
【００２７】
これにより、例えば、軸の一端に固定されたスラストフランジ等とスラスト板との間にスラスト軸受部を設けた構成と比較して、流体軸受装置の力点重心に近いスリーブの開放端側寄りにスラスト軸受部を配置することができる。よって、スラスト軸受部において動圧を発生させて、従来よりも効果的に振れ回りを防止することができる。
【００２８】
第７の発明に係る流体軸受装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、軸に対して固定され軸とともに回転するハブと、スリーブにおける開放端側の端面とハブとの対向面の間に形成される第２潤滑流体溜まり部と、をさらに備えている。
【００２９】
ここでは、軸回転型の流体軸受装置において、回転側部材であるハブと固定側部材であるスリーブとの対向面の間に、第２潤滑流体溜まり部を配置している。
【００３０】
これにより、スリーブに内包される位置に配置された第１潤滑流体溜まり部に加えて、スリーブとハブとの間の隙間に第２潤滑流体溜まり部を配置することで、軸受部に対して十分な量の潤滑流体を供給することができる。さらに、装置内に２つ目の潤滑流体溜まり部を設けることで、第２潤滑流体溜まり部において潤滑流体溜まり部の液量の調整を実施することができる。
【００３１】
第８の発明に係る流体軸受装置は、第６または第７の発明に係る流体軸受装置であって、ハブは、スリーブの外周側に近接する位置において、軸方向に向かって突出した垂下部を有している。垂下部とスリーブの外周面との間の隙間において潤滑流体を外気と連通させた状態で保持するテーパシール部をさらに備えている。
【００３２】
ここでは、スリーブの下方端側の端面とハブとの対向面の間の隙間に、スラスト軸受部あるいは第２潤滑流体溜まり部が形成される流体軸受装置において、ハブの垂下部とスリーブの外周面との間の隙間に外気と連通した状態で潤滑流体を保持するテーパシール部を設けている。
【００３３】
これにより、スラスト軸受部や第２潤滑流体溜まり部において潤滑流体を保持しつつ、潤滑流体に含まれる気泡を外気に対して効果的に排出することができる。さらに、テーパシール部において潤滑流体の界面の位置を調整することで、シール性を確保しつつ、装置内を循環する潤滑流体の液量の調整を行うことができる。
【００３４】
第９の発明に係る流体軸受装置は、第８の発明に係る流体軸受装置であって、テーパシール部において保持される潤滑流体に働く表面張力と、第１潤滑流体溜まり部内に保持される潤滑流体に働く表面張力とが、釣り合っている。
【００３５】
ここでは、上述した第１潤滑流体溜まり部における潤滑流体のシール部分と、ハブの垂下部とスリーブの外周面との間の隙間において潤滑流体を保持するテーパシール部との間において、液面バランスが取れた状態になるように、互いの隙間の大きさ等が設定されている。
【００３６】
これにより、流体軸受装置内において２箇所の界面を設けた場合でも、それぞれの隙間において潤滑流体に働く表面張力が釣り合うことで、気泡を外気へと効果的に排出しつつ、安定した状態で潤滑流体を装置内に保持することができる。
【００３７】
第１０の発明に係る流体軸受装置は、第１から第９の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、動圧軸受部は、潤滑流体の循環経路の一部を介して、第１潤滑流体溜まり部に対して連通している。
【００３８】
ここでは、ラジアル軸受部等の動圧軸受部と第１潤滑流体溜まり部とが、直接連通しないように構成されている。
【００３９】
これにより、第１潤滑流体溜まり部において貯留された潤滑流体に含まれる気泡が、ラジアル軸受部等におけるアンバランスの影響を受けて、動作中に移動してしまうことを回避することができる。よって、気泡の移動による悪影響を低減して、より安定した状態で装置を動作させることができる。
【００４０】
第１１の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、スリーブは、金属製の部品である。
【００４１】
ここでは、スリーブを形成する素材として、例えば、ＳＵＳや焼結金属、真鍮、鍛造品、プレス加工品等の金属製の部品を用いている。
【００４２】
これにより、スリーブに対してスラスト動圧発生溝やラジアル動圧発生溝が形成される場合でも、精度よく、かつ耐熱性、耐油性等に優れたスリーブを構成することができる。
【００４３】
第１２の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１１の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、スリーブは、３つの部品を組み合わせて構成されている。
【００４４】
ここでは、略円筒状のスリーブが、３つの部品を組み合わせて構成されている。
ここで、３つの部品としては、各部品を組み合わせた際に、スリーブ内に内包されるように第１潤滑流体溜まり部が形成されるとともに、スリーブの一部に連通路が形成される略円筒状の部品等を用いることができる。
【００４５】
これにより、複雑な加工等を必要とすることなく、スリーブにおける所定の位置に連通路や第１潤滑流体溜まり部を形成することができる。さらに、２つの部品を組み合わせて構成されるスリーブと比較して、より複雑な加工を少なくし、かつ材料ロスも最小限とすることができる。
【００４６】
第１３の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１１の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、スリーブは、２つの部品を組み合わせて構成されている。
【００４７】
ここでは、略円筒状のスリーブが、２つの部品を組み合わせて構成されている。
ここで、２つの部品としては、各部品を組み合わせた際に、スリーブ内に内包されるように第１潤滑流体溜まり部が形成されるとともに、スリーブの一部に連通路が形成される略円筒状の部品等を用いることができる。
【００４８】
これにより、複雑な加工等を必要とすることなく、部品点数も最小限とし、スリーブにおける所定の位置に連通路や第１潤滑流体溜まり部を形成することができる。
【００４９】
第１４の発明に係る流体軸受装置は、第１２または第１３の発明に係る流体軸受装置であって、スリーブは、径方向に沿った断面が略Ｌ字型の略円筒状の部品を組み合わせて構成されている。
【００５０】
ここでは、複数の部品を組み合わせて構成されるスリーブにおいて、径方向に沿った断面が略Ｌ字型の略円筒状部品を組み合わせている。
【００５１】
これにより、スリーブ内に内包される第１潤滑流体溜まり部となる空間を容易に形成することができる。また、略Ｌ字型断面同士が一部で当接し合うことで、流体軸受装置に衝撃や振動等が付与された場合でも、互いの部品が軸方向にずれてしまうことを回避することができる。
【００５２】
第１５の発明に係る流体軸受装置は、第１２から第１４の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、スリーブは、上記部品のうちスラスト軸受部を含む部品が樹脂によって形成されており、スラスト動圧発生溝の部分は金属部品がインサート成形されている。
【００５３】
ここでは、複数の部品を組み合わせて構成されるスリーブにおいて、複数の部品の一部を樹脂によって成形するとともに、スラスト動圧発生溝の部分を含む樹脂製の部品については溝部分を金属製の部品をインサート成形している。
【００５４】
ここで、上記部品を成形する樹脂としては、例えば、ポリエーテルイミドやポリエーテルスルホン等を用いることができる。
【００５５】
これにより、樹脂によって一部の部品を形成した場合でも、動圧発生溝部分には金属をインサートすることで、安定した状態で動圧を発生させることができる。また、例えば、樹脂成形部分に透光性（例えば、透明、半透明等）のある樹脂を用いることで、第１潤滑流体溜まり部内に注入した潤滑流体の界面の位置等を容易に確認することが可能になる。よって、流体軸受装置に対する注油作業時における注油量の制御を容易に実施することができる。
【００５６】
第１６の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１５の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、換気路は、第１潤滑流体溜まり部と連通路とが交差する部分に対して周方向において最も遠い位置に形成される。
【００５７】
ここでは、第１潤滑流体溜まり部と外気とを連通させる換気路を、周方向において連通路から最も離れた位置に配置している。
【００５８】
これにより、流体軸受装置内を循環する潤滑流体が連通路を通過する際に、第１潤滑流体溜まり部へと流れ込んだ場合でも、外気と連通する換気路が連通路から最も離れた位置に配置されているため、換気路からの漏れ出しを効果的に回避することができる。また、第１潤滑流体溜まり部における隙間の大きさを変化させることにより、潤滑流体の表面張力を利用して、さらに効果的に換気路からの潤滑流体の漏れ出しを防止して、耐衝撃性に優れた流体軸受装置を得ることができる。
【００５９】
第１７の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１６の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、換気路は、スリーブの外周側面に形成されている。
【００６０】
ここでは、上述した第１潤滑流体溜まり部と外気とを連通させる換気路を、スリーブの外周側面に形成している。
【００６１】
これにより、第１潤滑流体溜まり部に貯留された潤滑流体は、スリーブの外周側面において呼吸しながら、効果的に混入した気泡を外気へと排出することができる。
【００６２】
第１８の発明に係るスピンドルモータは、第１から第１７の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置と、流体軸受装置の回転側部材に取り付けられた回転磁石と、回転磁石に対して回転力を付与するステータコイルと、を備えている。
【００６３】
ここでは、上述した流体軸受装置をスピンドルモータに対して搭載している。
これにより、薄型化された流体軸受装置であってもラジアル軸受部等の動圧軸受部の軸方向長さを十分に確保して軸受の角度剛性を向上させることができるとともに、装置内を循環する潤滑流体内に含まれる気泡を効果的に外気へと排出することが可能なスピンドルモータを提供することができる。
【００６４】
第１９の発明に係る情報処理装置は、第１８の発明に係るスピンドルモータを備えている。
【００６５】
ここでは、上述したスピンドルモータを情報処理装置に対して搭載している。
ここで、上記情報処理装置には、記録再生装置としてのＨＤＤ（Hard Disc Drive）光ディスク装置、光磁気記録再生装置、各種再生専用装置等や、ＣＰＵに搭載される冷却用ファン等が含まれる。
【００６６】
これにより、薄型化された流体軸受装置であってもラジアル軸受部等の動圧軸受部の軸方向長さを十分に確保して軸受の角度剛性を向上させることができるとともに、装置内を循環する潤滑流体内に含まれる気泡を効果的に外気へと排出することが可能な情報処理装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００６７】
本発明に係る流体軸受装置によれば、薄型化された流体軸受装置であってもラジアル軸受部等の動圧軸受部の軸方向長さを十分に確保して軸受の角度剛性を向上させることができるとともに、装置内を循環する潤滑流体内に含まれる気泡を効果的に外気へと排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
本発明の一実施形態に係る流体軸受装置２０を搭載したスピンドルモータ１０について、図１〜図５を用いて説明すれば以下の通りである。
【００６９】
［スピンドルモータ１０全体の構成］
本実施形態に係るスピンドルモータ１０は、図１に示すように、ロータマグネット１６、複数のコイルが巻回されたステータ１７、ベース１８および流体軸受装置２０を備えている。
【００７０】
ロータマグネット１６は、流体軸受装置２０に含まれるロータハブ（ハブ）１５の内周面側において、円周方向に多極着磁されて取り付けられている。そして、ロータマグネット１６は、対向配置されたステータ１７のコイルに順次通電させてステータ１７との間に回転磁界を発生させることで、シャフト１２を中心としてロータハブ１５を回転させる。
【００７１】
ベース１８は、ステータ１７やロータマグネット１６等のモータ部品が配置されている。そして、その略中心部分には、スリーブ１１を固着するための中空円筒部１８ａおよびその中心に開けられた穴１８ｂが設けられている。そのベース１８の穴１８ｂを形成する部分には、コイルが巻線されたコアからなるステータ１７が接着等によって固定されている。
【００７２】
流体軸受装置２０は、シャフト１２を中心として磁気記録ディスクを回転させるために、磁気記録ディスクが搭載されたロータハブ１５を含む回転側の部材を固定側の部材（スリーブ１１等）に対して互いに非接触の状態でスムーズに回転させる。なお、流体軸受装置２０の構成については、後段にて詳述する。
【００７３】
［流体軸受装置２０の構成］
流体軸受装置２０は、図１および図２に示すように、スリーブ１１、シャフト１２、スラストフランジ１３、スラスト板１４、ロータハブ１５、テーパシール部２１、および第１流体溜まり部（第１潤滑流体溜まり部）２７、第２流体溜まり部（第２潤滑流体溜まり部）２２等を有している。
【００７４】
（スリーブ１１）
スリーブ１１は、軸受孔１１ａを有し、鉄、鉄合金、銅、銅合金等の金属材料等によって形成される３つの部材（第１〜第３スリーブ部材３１〜３３）によって構成され、ベース１８に対して固定されている。また、スリーブ１１は、図２に示すように、軸方向に沿って形成された連通路１１ｂと、シャフト１２の外周面と対向する軸受孔１１ａの内周面側に形成されたラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部（動圧軸受部））１１ｃと、ロータハブ１５との対向面に形成されたスラスト動圧発生溝３３ａと、を有している。さらに、スリーブ１１は、図２および図３に示すように、略円環状に形成される第１流体溜まり部（第１潤滑流体溜まり部）２７を内包している。また、スリーブ１１は、この第１流体溜まり部２７を外気と連通させる換気路２８を外周面に有している。
【００７５】
第１スリーブ部材３１は、スリーブ１１におけるシャフト１２の外周面と対向する内側に配置されるインナースリーブとして用いられている。第１スリーブ部材３１は、全体として略円環状の部材であって、径方向に沿った断面が略Ｌ字型の形状を有している。また、第１スリーブ部材３１は、図４に示すように、シャフト１２の外周面と対向する面に、ラジアル動圧発生溝１１ｃを有している。
【００７６】
第２スリーブ部材３２は、第１スリーブ部材３１の径方向外側に配置されるアウタースリーブとして用いられている。第２スリーブ部材３２は、第１スリーブ部材３１と同様に、全体として略円環状で、径方向に沿った断面が略Ｌ字型の形状を有している。そして、第２スリーブ部材３２は、第１スリーブ部材３１と組み合わされた状態において、第１スリーブ部材３１との間に形成される隙間に、連通路１１ｂや第１流体溜まり部２７等を形成する。また、第２スリーブ部材３２は、略Ｌ字型の断面を互いに当接させるようにして第１スリーブ部材３１と組み合わせられる。これにより、例えば、流体軸受装置２０に対して軸方向に大きな衝撃や振動が付与され、回転側部材が固定側部材に対して軸方向に急激に移動しようとした場合でも、シャフト１２のスラストフランジ１３部分によって第１スリーブ部材３１が第２スリーブ部材３２に対して軸方向にずれてしまうことを回避することができる。
【００７７】
第３スリーブ部材３３は、第１スリーブ部材３１の外周側、第２スリーブ部材３２の開放端側にそれぞれ当接するように配置される略円環状の部材である。第３スリーブ部材３３は、図２および図５に示すように、ロータハブ１５と対向する面における径方向外側の位置に、スラスト動圧発生溝３３ａを有している。また、第３スリーブ部材３３は、第２スリーブ部材３２との間の隙間に、後述する第１流体溜まり部２７を外気と連通させる換気路２８を形成する。さらに、第３スリーブ部材３３は、対向配置されたロータハブ１５との間の隙間に、後述する第２流体溜まり部２２を形成する。
【００７８】
連通路１１ｂは、スリーブ１１を軸方向に貫通するように形成された貫通穴であって、上述した第１スリーブ部材３１と第２スリーブ部材３２との間の隙間に形成される。連通路１１ｂは、非対称なラジアル動圧発生溝１１ｃ等によって生成される潤滑流体２６の循環力によって、軸受部を含む隙間内において潤滑流体２６を循環させる。また、連通路１１ｂは、第１〜第３連通路１１ｂａ，１１ｂｂ，１１ｂｃによって構成されている。
【００７９】
第１連通路１１ｂａは、縦溝が形成された第２スリーブ部材３２の内周面と第１スリーブ部材３１の外周面とを組み合わせた際に形成される穴部分であって、スリーブ１１の閉塞端側から軸方向に沿って配置されている。第２連通路１１ｂｂは、縦溝が形成された第２スリーブ部材３２および第３スリーブ部材３３の内周面と第１スリーブ部材３１の外周面とを組み合わせた際に形成される穴部分であって、スリーブ１１の開放端側から軸方向に沿って配置されている。第３連通路１１ｂｃは、横溝が形成された第２スリーブ部材３２の端面と第１スリーブ部材３１の端面とを組み合わせた際に形成される穴部分であって、径方向に沿って配置されている。なお、連通路１１ｂの替わりとして、スリーブ１１に穴開け加工することによって連通孔を形成してもよい。
【００８０】
ラジアル動圧発生溝１１ｃは、図４に示すように、ヘリングボーン形状の動圧発生溝であって、回転側であるシャフト１２が回転することにより動圧を発生させる。また、ラジアル動圧発生溝１１ｃは、図４に示すように、軸方向において非対称のヘリングボーン形状となっている（図４において、ａ＜ｂまたはｃ＜ｄ）。このため、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間（ラジアル軸受部）において所望の方向へ潤滑流体２６の流れが形成される（図４の場合には、図２においてラジアル軸受部内においても上から下向きに循環する流れが形成される）。これにより、流体軸受装置２０内において効率よく潤滑流体２６を循環させて、潤滑流体２６内に混入した気泡を効果的に外部空間へと排出することができる。
【００８１】
スラスト動圧発生溝３３ａは、上述した第３スリーブ部材３３におけるロータハブ１５との対向面（上面）に円環状に形成されている。また、スラスト動圧発生溝３３ａは、第３スリーブ３３の上面における径方向外側寄りに形成されている。これにより、本実施形態の流体軸受装置２０では、スラストフランジ１３とスラスト板１４との対向面にスラスト動圧発生溝を形成した場合と比較して、さらに径方向外側の位置において動圧を発生させてシャフト１２の傾きを補正して振れ回りを防止することができる。
【００８２】
ラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部）１１ｃ（図２参照）およびスラスト動圧発生溝（スラスト軸受部）３３ａを含むシャフト１２とスリーブ１１の軸受孔１１ａとの間、およびロータハブ１５とスリーブ１１との間の隙間には、潤滑流体２６が充填されている。この潤滑流体２６は、シャフト１２を含む回転側部材が回転すると、動圧発生溝内に流入してポンピング圧力を発生させる。
【００８３】
なお、ラジアル動圧発生溝１１ｃは、図４に示すスリーブ１１側ではなく、シャフト１２の外周面側に形成されていてもよい。また、ラジアル動圧発生溝１１ｃとしては、ヘリングボーン形状ではなく、２つのスパイラル形状（略ハの字形状）であってもよい。さらに、ラジアル軸受部とスラスト軸受部の双方の特性を備える円錐軸受でもよい。
【００８４】
（シャフト１２）
シャフト１２は、金属材料で構成された、直径が約２．０〜４．０ｍｍの円筒状の外周面を有する部材（例えば、円柱状部材、円筒状部材）であって、軸受孔１１ａ内に回転可能な状態で挿入されている。また、シャフト１２の下端部には、中心部分に円形の開口を有する円板状のスラストフランジ１３がカシメ、圧入、溶接等によって接合される。なお、スラストフランジ１３は、シャフト１２と一体成形されていてもよい。シャフト１２は回転中心の軸として用いられることから、例えば、ＳＵＳ等の比較的硬度が高いものが使われており、切削および研磨等によって加工される。
【００８５】
（スラストフランジ１３）
スラストフランジ１３は、略円板状の部材であって、上述したように、シャフト１２に対して固定、または一体的に設けられている。そして、スラストフランジ１３は、スリーブ１１とスラスト板１４とで囲まれた空間に収納されている。
【００８６】
スラストフランジ１３の上面周辺部は、スリーブ１１の下方に形成された段部（第１スリーブ部材３１の底面部）に対向している。
【００８７】
なお、スラスト軸受部がロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間の隙間に配置されている場合には、スラストフランジ１３は抜け止め機能だけを有していればよい。よって、この場合にはスラスト動圧発生溝を形成する必要がないため、比較的薄い円板状の部材として構成することができる。また、この場合には、抜け止めが別途設けられていれば、スラストフランジ１３はなくてもよい（図１０の抜け止め部材３１５ａ参照）。
【００８８】
（スラスト板１４）
スラスト板１４は、流体軸受装置２０の下部開口を覆うように取り付けられた略円板状の部材である。
【００８９】
なお、スラスト軸受部がロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間の隙間に配置されている場合には、スラスト動圧発生溝を形成する必要がないため、スラスト板１４を比較的薄く形成することができる。
【００９０】
（ロータハブ１５）
ロータハブ１５は、略カップ状の形状であって、略中心部分に貫通孔を有している。この貫通孔には、シャフト１２の上端部が圧入接着工法等によって固着されている。ロータハブ１５には、スピンドルモータ１０のロータマグネット１６が取り付けられており、ステータ１７に対して半径方向において対向している。また、ロータハブ１５には、磁気記録ディスク等の記録メディアが固定され、全体としてハードディスク装置のような磁気記録再生装置を構成する。さらに、ロータハブ１５は、スリーブ１１と対向する側の面から軸方向に沿って突出した垂下部１５ａを有している。
【００９１】
垂下部１５ａは、スリーブ１１（第３スリーブ部材３３）の外周側に近接するように、軸方向に沿って突出している。そして、垂下部１５ａは、第３スリーブ部材３３の外周面との間の隙間において、テーパシール部２１を形成する。
【００９２】
テーパシール部２１は、図２に示すように、垂下部１５ａとの間の隙間が軸方向下向きに広がるように傾斜した第３スリーブ部材３３の外周面とによって形成されている。テーパシール部２１は、軸方向上向きに隙間が狭くなっていくため、第２流体溜まり部２２に貯留された潤滑流体２６を表面張力の作用によって保持することができる。
【００９３】
（第１流体溜まり部２７）
第１流体溜まり部２７は、図２、図３および図５に示すように、第１スリーブ部材３１と第２スリーブ部材３２とを組み合わせた状態で、スリーブ１１に内包されるように形成された略円環状の隙間である。また、第１流体溜まり部２７は、軸方向に沿って形成された連通路１１ｂに対して一部が略垂直に交差している。さらに、第１流体溜まり部２７は、図２および図３に示すように、周方向に沿って径方向における隙間の大きさが変化するように形成されている。
【００９４】
具体的には、図３に示すように、第１流体溜まり部２７を外気と連通させる換気路２８に近接する位置から周方向に沿って離間していくほど、径方向における隙間（断面積）が小さくなるシール構造（シール部）３０が形成されている。つまり、第１流体溜まり部２７は、換気路２８から最も離間した位置に最小隙間部２７ａ、換気路２８に最も近接する位置に最大隙間部２７ｂを有している。
【００９５】
最小隙間部２７ａは、径方向隙間が最小隙間ｄとなっている。一方、最大隙間部２７ｂは、径方向隙間が最大隙間Ｄとなっており、両者の関係はＤ＞ｄである。
【００９６】
すなわち、第１流体溜まり部２７は、図３に示すように、周方向において径方向隙間の大きさが、換気路２８から徐々に小さくなっていくシール構造３０を有している。このため、第１流体溜まり部２７に貯留された潤滑流体２６には、最も隙間が大きい換気路２８側から最も隙間が小さい連通路１１ｂ側に向かって表面張力の作用によって毛管力（吸引力）が働く。よって、本実施形態では、第１流体溜まり部２７内において、図３に示すように、気液境界面２６ａを境として、潤滑流体２６を安定的に保持することができる。この結果、第１流体溜まり部２７が換気路２８を介して外気と連通している構成であっても、貯留された潤滑流体２６が換気路２８から外部へ漏れ出すことを防止することができる。
【００９７】
また、非対称なラジアル動圧発生溝１１ｃによって生成される潤滑流体２６の循環力によって連通路１１ｂ内において、潤滑流体２６が循環している。そして、第１流体溜まり部２７と連通路１１ｂとは、最小隙間部２７ａの位置において一部が連通した状態で交差している。このとき、連通路１１ｂ内を循環する潤滑流体２６は、第１流体溜まり部２７内における径方向隙間の大きさの変化による潤滑流体２６への吸引力によって、連通路１１ｂから第１流体溜まり部２７へと必要以上に流出してしまうことを抑制される。
【００９８】
連通路１１ｂは、第１流体溜まり部２７における連通路１１ｂと交差する部分における断面積の大きさに対して、断面積が小さくなるように形成される。これにより、連通路１１ｂ内を循環する潤滑流体２６に含まれる気泡には、より隙間が大きい側へと移動しようとする力が働くため、効果的に循環経路内から第１流体溜まり部２７へと気泡を送り込むことができる。
【００９９】
なお、連通路１１ｂと第１流体溜まり部２７との交差部分における隙間の大小関係については、連通路１１ｂの隙間の大きさが、少なくとも第１流体溜まり部２７における最大隙間部２７ｂの隙間の大きさよりも小さければよい。また、連通路１１ｂと第１流体溜まり部２７との交差部分における隙間の大小関係については、径方向隙間、軸方向隙間の大小関係だけでなく、連通路１１ｂの等価直径と、連通路１１ｂと第１流体溜まり部２７との交差部分における等価直径との大きさによって設定されていてもよい。ここで、等価直径とは、その流路が、流動の点から直径いくらの円管の集合と等価であるかを示す代表長さをいう。
【０１００】
（第２流体溜まり部２２）
第２流体溜まり部２２は、図２に示すように、スリーブ１１とロータハブ１５との対向面間の隙間に形成されている。また、第２流体溜まり部２２に貯留された潤滑流体２６は、上述した垂下部１５ａと第３スリーブ部材３３との間に形成されたテーパシール部２１において外気と連通している。よって、潤滑流体２６は、第１流体溜まり部２７内の気液境界面２６ａ、および第２流体溜まり部２２側のテーパシール部２１において、それぞれ外気と連通した状態となり、より効果的に第２流体溜まり部２２において潤滑流体２６に含まれる気泡を外気へと排出することができる。
【０１０１】
本実施形態では、スリーブ１１に内包される略円環状の第１流体溜まり部２７に加えて、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間にも第２流体溜まり部２２を設けている。
【０１０２】
これにより、従来の流体軸受装置と比較して、潤滑流体溜まり部の容積を増大させ、より多くの潤滑流体２６を装置内に貯留することができる。また、第１・第２流体溜まり部２７，２２の双方が、外気と連通するように形成されている。よって、装置内を循環する潤滑流体２６が各潤滑流体溜まり部に流れ込んだ際には、潤滑流体２６内に含まれる気泡を効果的に外気へと排出することができる。
【０１０３】
さらに、第２流体溜まり部２２の開放側にテーパシール部２１を設けているため、テーパシール部２１において潤滑流体２６の液面の位置を調整することで、装置内に貯留される潤滑流体２６の液量を調整することができる。
【０１０４】
また、第２流体溜まり部２２側におけるテーパシール部２１の隙間の大きさは、第１流体溜まり部２７内に貯留された潤滑流体２６に働く表面張力と、テーパシール部２１付近において潤滑流体２６に働く表面張力とが釣り合うような大きさに設定される。これにより、装置内においてバランスよく、潤滑流体２６を貯留することができる。
【０１０５】
＜潤滑流体２６の循環経路＞
本実施形態の流体軸受装置２０では、上述した各構成によって、装置内に潤滑流体２６の循環経路を形成している。
【０１０６】
そして、潤滑流体２６は、ラジアル動圧発生溝１１ｃが形成されたラジアル軸受部から、第１連通路１１ｂａ（第１スリーブ部材３１と第２スリーブ部材３２間）、第３連通路１１ｂｃ（第１スリーブ部材３１と第２スリーブ部材３２間）、第１流体溜まり部２７、第２連通路１１ｂｂ（第１スリーブ部材３１と第２スリーブ部材３２、第３スリーブ部材３３の間）を経由して、第２流体溜まり部２２の順に装置内を循環する。
【０１０７】
［本流体軸受装置２０の特徴］
（１）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２等に示すように、シャフト１２が、スリーブ１１の軸受孔１１ａ内に回転可能な状態で装填されており、スリーブ１１の一部には軸方向に沿った連通路１１ｂが設けられている。シャフト１２やスリーブ１１等の間に形成される微小隙間には、潤滑流体２６が充填されている。シャフト１２の外周面と対向するスリーブ１１の内周面には、図４に示すように、ラジアル動圧発生溝１１ｃが形成されている。スリーブ１１には、図３に示すように、潤滑流体２６を貯留するための略円環状の第１流体溜まり部２７が内包されている。第１流体溜まり部２７は、スリーブ１１内において連通路１１ｂと一部が連通した状態で交差するとともに、換気路２８を介して外気と連通する。
【０１０８】
これにより、スリーブ１１に内包される位置に第１流体溜まり部２７を配置したことで、軸方向におけるラジアル軸受部（ラジアル動圧発生溝１１ｃ）の近傍に第１流体溜まり部２７が配置されることを回避することができる。よって、シャフト１２の外周面とスリーブ１１の内周面との間に形成されるラジアル軸受部を軸方向において最大限確保することができる。よって、流体軸受装置２０を薄型化して軸方向における長さを十分に確保できない構成であっても、ラジアル軸受部の軸方向長さを十分に確保して、軸受の角度剛性を向上させ、振れ回りを効果的に防止することができる。
【０１０９】
また、本実施形態の流体軸受装置２０では、スリーブ１１内に設けた第１流体溜まり部２７を、換気路２８を介して外気と連通させている。
【０１１０】
これにより、スリーブ１１に内包される第１流体溜まり部２７に貯留された潤滑流体２６は、換気路２８を介して呼吸することができる。よって、装置内に十分な量の潤滑流体２６を貯留しつつ、装置内を循環する際に潤滑流体２６内において生じたり混入したりした気泡を効果的に外気へと排出することができる。
【０１１１】
（２）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図３および図５に示すように、第１流体溜まり部２７が、連通路１１ｂとの連通した状態で交差する位置に、径方向隙間が最小隙間ｄとなる最小隙間部２７ａを有している。
【０１１２】
これにより、第１流体溜まり部２７内に貯留された潤滑流体２６には、表面張力の作用によって連通路１１ｂと交差する位置に向かって吸引力が働く。よって、連通路１１ｂ内を循環する潤滑流体２６は、第１流体溜まり部２７と連通する位置にあっても、必要以上に第１流体溜まり部２７へ流入してしまうことを回避することができる。この結果、潤滑流体２６の循環経路の一部に連通するように、第１流体溜まり部２７を配置した場合でも、潤滑流体２６の循環を妨げることなく、かつ潤滑流体２６が減少してきた際には円滑に循環経路内へ潤滑流体２６を供給することができる。
【０１１３】
（３）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図３および図５に示すように、第１流体溜まり部２７が、換気路２８が形成された位置に、径方向隙間が最大隙間Ｄとなる最大隙間部２７ｂを有している。
【０１１４】
これにより、表面張力の作用によって隙間が大きい換気路２８側へ、潤滑流体２６が移動しにくくすることができる。よって、潤滑流体２６が貯留された第１流体溜まり部２７を、換気路２８を介して外気と連通させた場合でも、換気路２８からの潤滑流体２６の漏れ出しを効果的に防止することができる。
【０１１５】
（４）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図３および図５に示すように、第１流体溜まり部２７が、換気路２８から周方向に離間するにつれて径方向隙間（断面積）の大きさが小さくなるシール構造３０を有している。
【０１１６】
これにより、シール構造３０によって、換気路２８付近の最大隙間部２７ｂ側から連通路１１ｂと交差する最小隙間部２７ａ側に向かって、潤滑流体２６に対して毛管力による吸引力を付与することができる。よって、換気路２８からの漏れ出しを防止しつつ、第１流体溜まり部２７において、潤滑流体２６を安定的に貯留することができる。
【０１１７】
また、換気路（換気孔）２８は、最大隙間部２７ｂ付近に形成されているため、第１流体溜まり部２７に溜まった気泡は、流体軸受装置２０の姿勢に関わらず、常に、換気路２８付近に形成されるため、衝撃等によって潤滑流体２６が換気路２８から外部へ漏れ出すことはない。
【０１１８】
（５）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図５に示すように、第１流体溜まり部２７が、軸方向に沿って形成された連通路１１ｂに対して略垂直に交差するように形成されている。
【０１１９】
これにより、例えば、軸方向に沿った連通路１１ｂを形成する場合には、連通路１１ｂを構成する第１・第２連通路１１ｂａ，１１ｂｂを、軸方向に沿った縦溝として形成することができる。よって、溝加工を容易化して、効率よく、かつ加工コストを抑えつつ所望の連通路１１ｂを形成することができる。
【０１２０】
（６）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２に示すように、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間の隙間に、スラスト軸受部（スラスト動圧発生溝３３ａ）を設けている。
【０１２１】
これにより、従来のスラストフランジ１３とスラスト板１４等との対向面間にスラスト軸受部を配置した構成と比較して、流体軸受装置２０の力点重心に近い位置にスラスト軸受部を配置することができる。よって、シャフト１２が傾いた際でも、スラスト軸受部において生じる動圧によって従来よりも軸受の角度剛性を向上させて効果的に振れ回りを防止することができる。
【０１２２】
（７）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２に示すように、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間の隙間に、第２流体溜まり部２２を配置している。
【０１２３】
これにより、スリーブ１１に内包される第１流体溜まり部２７に加えて、第２流体溜まり部２２を設けることで、流体軸受装置２０内に十分な量の潤滑流体２６を保持することができる。よって、潤滑流体２６の不足による不具合の発生を効果的に防止して、流体軸受装置２０の寿命を延長することができる。
【０１２４】
（８）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２に示すように、ロータハブ１５の一部に形成された垂下部１５ａとスリーブ１１（第３スリーブ部材３３）の外周面との間の隙間に、テーパシール部２１を設けている。
【０１２５】
これにより、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間に配置された第２流体溜まり部２２に貯留される潤滑流体２６に含まれる気泡を、テーパシール部２１から効果的に排出しつつ、そこからの漏れ出しを効果的に抑制することができる。
【０１２６】
（９）
本実施形態の流体軸受装置２０では、第１流体溜まり部２７内に貯留された潤滑流体２６に働く表面張力と、第２流体溜まり部２２側のテーパシール部２１付近の潤滑流体２６に働く表面張力とがバランスするように、テーパシール部２１等の隙間の大きさが設定されている。
【０１２７】
これにより、装置内に２つ以上の開放部を有する流体軸受装置２０であっても、双方の開放部においてバランスするように潤滑流体２６に対して表面張力を付与することで、潤滑流体２６を装置内において安定して保持することができる。
【０１２８】
（１０）
本実施形態の流体軸受装置２０では、第１流体溜まり部２７が、ラジアル軸受部（ラジアル動圧発生溝１１ｃ）に対して、潤滑流体２６の循環経路の一部を構成する連通路１１ｂを介して連通している。
【０１２９】
これにより、装置の動作中において、ラジアル軸受部におけるアンバランスによって第１流体溜まり部２７に貯留された潤滑流体２６に含まれる気泡が移動することを回避することができる。よって、装置の動作中において、気泡が装置内を移動することによる不具合の発生を容易に回避することができる。
【０１３０】
（１１）
本実施形態の流体軸受装置２０では、スリーブ１１を形成する材料として、鉄、鉄合金、銅、銅合金等の金属材料を用いている。
【０１３１】
これにより、比較的安価な材料を用いて、耐熱性、耐油性に優れたスリーブ１１を得ることができる。また、動圧発生溝を形成する場合でも、高精度な溝を形成して精度の高い動圧発生を実現することができる。
【０１３２】
（１２）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２および図５に示すように、第１スリーブ部材３１、第２スリーブ部材３２および第３スリーブ部材３３という３つの部材を用いてスリーブ１１を構成している。
【０１３３】
これにより、スリーブ１１内に形成される連通路１１ｂや第１流体溜まり部２７を、比較的単純な形状の部材を組み合わせることで容易に形成することができる。よって、スリーブ１１に対して複雑な加工等を必要とすることなく、簡素な構成によって上述したスリーブ１１の構成を得ることができる。
【０１３４】
（１３）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２および図５に示すように、上述した３つの部材のうち、第１・第２スリーブ部材３１，３２には、径方向に沿った断面が略Ｌ字型形状の部材を組み合わせて用いている。
【０１３５】
これにより、互いの略Ｌ字型形状の部分が当接するように組み合わせることで、軸方向における抜け止めの役割を果たすことができる。よって、スリーブ１１を複数の部材を組み合わせて構成した場合でも、流体軸受装置２０への振動や衝撃によってシャフト１２とともにスリーブ１１の一部がずれてしまうことを効果的に防止することができる。
【０１３６】
（１４）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２、図３および図５に示すように、第１流体溜まり部２７を外気と連通させる換気路２８が、第１流体溜まり部２７が連通路１１ｂと交差する位置から最も離間した位置に形成されている。
【０１３７】
これにより、装置内を循環する潤滑流体２６が連通路１１ｂ内を移動する場合でも、換気路２８から最も離れた位置であるため、容易に換気路２８から漏れ出すことはない。よって、第１流体溜まり部２７の形状によるシール効果と併せることで、第１流体溜まり部２７内に貯留された潤滑流体２６が、換気路２８から漏れ出してしまうことをより効果的に防止することができる。
【０１３８】
（１５）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２、図３および図５に示すように、第１流体溜まり部２７を外気と連通させる換気路２８が、スリーブ１１の外周面側（第２・第３スリーブ部材３２，３３間の隙間）に形成されている。
【０１３９】
これにより、スリーブ１１の外周面側において、第１流体溜まり部２７内に貯留された潤滑流体２６を呼吸させることができる。
【０１４０】
（１６）
本実施形態のスピンドルモータ１０は、上述した流体軸受装置２０を搭載している。
【０１４１】
これにより、薄型化された流体軸受装置２０であってもラジアル軸受部の軸方向長さを十分に確保して軸受の角度剛性を向上させることができるとともに、装置内を循環する際に潤滑流体２６内において生じたり混入したりした気泡を、効果的に外気へと排出することができる、という効果を得ることが可能なスピンドルモータ１０を提供することができる。
【０１４２】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１４３】
（Ａ）
上記実施形態では、連通路１１ｂや第１流体溜まり部２７を内包するスリーブ１１が、３つの部材（第１〜第３スリーブ部材３１〜３３）によって構成される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１４４】
例えば、図６および図７に示すように、第１・第２スリーブ部材１３１，１３２という２つの部材によって構成されるスリーブ１１１を用いてもよい。この場合でも、ロータハブ１５との対向面間に第２流体溜まり部２２を形成し、連通路１１１ｂや第１流体溜まり部（第１潤滑流体溜まり部）１２７を内包するスリーブ１１１を容易に構成することができる。また、上記実施形態と同様に、径方向断面が略Ｌ字型の部材同士を組み合わせて用いることで、略Ｌ字型の部分同士が当接し合って抜け止め防止部材としても機能させることができる。
【０１４５】
なお、第２スリーブ部材１３２は、上記実施形態の第３スリーブ部材３３と同様に、ロータハブ１５との対向面側にスラスト動圧発生溝１３２ａを有していることが好ましい。これにより、流体軸受装置１２０の力点にできる限り近い位置であって、かつ回転側部材の支持点を径方向距離が最大になる位置に配置することで、軸受の角度剛性を向上させて効果的に振れ回りを防止することができる、という上記と同様の効果を得ることができる。
【０１４６】
ただし、２つの部材の組合せと比較して、１つ１つの部材の形状を単純化することで加工を容易化し、材料ロスを低減することができるという点では、上記実施形態のように、３つの部材を組み合わせてスリーブを構成することがより好ましい。
【０１４７】
（Ｂ）
上記実施形態では、スリーブ１１を構成する３つの部材について、全て金属製の部材を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１４８】
３つの部材のうち、例えば、第３スリーブ部材３３については、耐熱性や耐油性等に優れた樹脂によって成形されていてもよい。
【０１４９】
この場合、ロータハブ１５に対するスリーブ１１の対向面側にスラスト動圧発生溝を形成する際には、図８に示すように、樹脂製の部材１３３ａの一部に金属製の部材１３３ｂをインサート成形し、金属製の部材１３３ｂの部分に動圧発生溝を形成した第３スリーブ部材１３３とすればよい。これにより、スリーブを構成する一部材として樹脂製の部品を用いた場合でも、精度よく動圧を発生させることができる。
【０１５０】
（Ｃ）
上記実施形態では、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面の間の隙間にスラスト軸受部（スラスト動圧発生溝３３ａ）を配置した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５１】
例えば、ロータハブ１５とスリーブ２１１との対向面の間にスラスト軸受部を配置することなく、図９に示すように、シャフト２１２と一体的に回転するスラストフランジ２１３とスラスト板２１４との対向面の間（ここでは、スラストフランジ２１３側にスラスト動圧発生溝２３３ａを形成）にスラスト軸受部を配置してもよい。あるいは、さらにスラストフランジ２１３とスリーブ２１１との対向面の間にスラスト軸受部を配置してもよい。
【０１５２】
ただし、流体軸受装置２０における力点にできる限り近い位置、かつ径方向において最大の位置において動圧を発生させることで回転側部材の振れ回りを防止するという点では、上記実施形態のように、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面の間にスラスト軸受部を配置することがより好ましい。
【０１５３】
（Ｄ）
上記実施形態では、シャフト１２に対してスラストフランジ１３が取り付けられた、いわゆるフランジタイプの流体軸受装置２０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５４】
例えば、図１０に示すように、シャフト３１２に対してフランジ部がない、いわゆるフランジレスタイプの流体軸受装置３２０、およびこれを搭載したスピンドルモータ３１０であってもよい。この場合には、抜け止め部材３１５ａをロータハブ３１５に対して取り付けることにより、抜け止め部材３１５ａが第３スリーブ部材３１１ｃの段差部分に対して当接させることで、シャフト３１２がスリーブ３１１の軸受孔３１１ａ内から抜けてしまうことを回避することができる。
【０１５５】
（Ｅ）
上記実施形態では、第１流体溜まり部２７におけるシール機能を、径方向隙間の大きさを周方向において変化させることで付与した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５６】
例えば、上記シール機構としては、第１潤滑流体溜まり部の径方向に沿った断面積の大きさを周方向において変化させることで付与すればよい。すなわち、周方向において大きさを変化させるのは、径方向隙間の大きさ以外にも、軸方向隙間の大きさであってもよいし、径方向および軸方向の双方の隙間であってもよい。
【０１５７】
（Ｆ）
上記実施形態では、流体軸受装置２０内の隙間に充填された潤滑流体２６を循環させる循環力を付与するために、ラジアル動圧発生溝１１ｃを非対称溝として形成した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１５８】
例えば、スラスト動圧発生溝を非対称溝として形成してスラスト軸受部側において循環力を発生させるような構成であってもよい。あるいは、ラジアル・スラスト動圧発生溝の双方を非対称溝として形成し、潤滑流体２６に対して装置内で循環する力を付与するような構成であってもよい。
【０１５９】
（Ｇ）
上記実施形態では、スリーブ１１を構成する材料として、鉄、鉄合金、銅、銅合金等の金属材料を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６０】
例えば、上記金属材料以外にも、焼結金属やＳＵＳ、真鍮、鍛造品等を用いることができる。
【０１６１】
（Ｈ）
上記実施形態では、ラジアル軸受部およびスラスト軸受部を含む流体軸受装置を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６２】
例えば、コニカル軸受を含む流体軸受装置に対して、本発明を適用することも可能である。
【０１６３】
（Ｉ）
上記実施形態では、本発明に係る流体軸受装置２０を、スピンドルモータ１０に対して搭載した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６４】
例えば、図１１に示すように、記録再生ディスク１５１に対して記録再生を行う記録ヘッド１５２を有する磁気記録再生装置（記録再生装置、情報処理装置）１５０に搭載されるスピンドルモータ１１０（流体軸受装置１２０）に対しても本発明の適用は当然に可能である。
【０１６５】
また、記録再生装置としては、磁気記録再生装置に限らず、例えば、光ディスク等の他の記録再生装置に対しても搭載可能である。
【０１６６】
さらには、情報処理装置として、ＣＰＵに搭載される冷却ファンを回転させるスピンドルモータに含まれる流体軸受装置としても本発明の適用は可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明の流体軸受装置は、薄型化された流体軸受装置であってもラジアル軸受部の軸方向長さを十分に確保して軸受の角度剛性を向上させることができるとともに、装置内を循環する潤滑流体内に含まれる気泡を効果的に外気へと排出することができるという効果を奏することから、各種情報処理装置に搭載される流体軸受装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体軸受装置を搭載したスピンドルモータの構成を示す断面図。
【図２】図１のスピンドルモータに搭載された流体軸受装置の構成を示す拡大断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】図２の流体軸受装置に含まれるスリーブ表面に形成された非対称のラジアル動圧発生溝を示す展開図。
【図５】図２の流体軸受装置に含まれるスリーブ内に形成される連通路と第１流体溜まり部とが交差する構成を示す概念図。
【図６】本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置を搭載したスピンドルモータの構成を示す断面図。
【図７】図６のスピンドルモータに搭載された流体軸受装置の構成を示す拡大断面図。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置に含まれるスリーブを構成する部材の断面図。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す断面図。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置を搭載したスピンドルモータの構成を示す断面図。
【図１１】上記流体軸受装置を搭載した磁気記録再生装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【０１６９】
１０      スピンドルモータ
１１      スリーブ
１１ａ    軸受孔
１１ｂ    連通路
１１ｂａ  第１連通路
１１ｂｂ  第２連通路
１１ｂｃ  第３連通路
１１ｃ    ラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部（動圧軸受部））
１２      シャフト（軸）
１３      スラストフランジ
１４      スラスト板
１５      ロータハブ（ハブ）
１５ａ    垂下部
１６      ロータマグネット
１７      ステータ
１８      ベース
１８ａ    中空円筒部
１８ｂ    穴
２０      流体軸受装置
２１      テーパシール部
２２      第２流体溜まり部（第２潤滑流体溜まり部）
２６      潤滑流体
２６ａ    気液境界面
２７      第１流体溜まり部（第１潤滑流体溜まり部）
２７ａ    最小隙間部
２７ｂ    最大隙間部
２８      換気路
３０      シール構造（シール部）
３１      第１スリーブ部材
３２      第２スリーブ部材
３３      第３スリーブ部材
３３ａ    スラスト動圧発生溝（スラスト軸受部）
１１０      スピンドルモータ
１１１      スリーブ
１１１ｂ    連通路
１２０      流体軸受装置
１２７      第１流体溜まり部（第１潤滑流体溜まり部）
１２８      換気路
１３１      第１スリーブ部材
１３２      第２スリーブ部材
１３２ａ    スラスト動圧発生溝（スラスト軸受部）
１３３      第３スリーブ部材
１３３ａ    樹脂製の部材
１３３ｂ    金属製の部材
１５０      磁気記録再生装置（情報処理装置）
１５１      記録再生ディスク
１５２      記録ヘッド
２１１      スリーブ
２１２      シャフト（軸）
２１３      スラストフランジ
２１４      スラスト板
２２０      流体軸受装置
２３３ａ    スラスト動圧発生溝
３１０      スピンドルモータ
３１１      スリーブ
３１１ａ    軸受孔
３１１ｂ    連通穴
３１１ｃ    第３スリーブ部材
３１２      シャフト
３１５      ロータハブ（ハブ）
３１５ａ    抜け止め部材
３２０      流体軸受装置
ｄ        最小隙間
Ｄ        最大隙間
【図１】
2010043654.tif 000003
【図２】
2010043654.tif 000004
【図３】
2010043654.tif 000005
【図４】
2010043654.tif 000006
【図５】
2010043654.tif 000007
【図６】
2010043654.tif 000008
【図７】
2010043654.tif 000009
【図８】
2010043654.tif 000010
【図９】
2010043654.tif 000011
【図１０】
2010043654.tif 000012
【図１１】
2010043654.tif 000013