(57)【要約】【課題】外部から観察不能な潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の貯留量を高精度に管理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、情報装置を提供する。【解決手段】流体軸受装置２０は、スリーブ１１と、シャフト１２と、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間に配置されたラジアル軸受部と、軸受隙間内に充填される潤滑流体２６と、スリーブ１１の内部に配置された第１流体溜まり部２７と、第１流体溜まり部２７を外気と連通させる換気路２８と、第１流体溜まり部２７および外気と連通しており潤滑流体２６を貯留するテーパシール部２１と、第１流体溜まり部２７の空間断面積を局所的に変化させる突出部３２ａ，３２ａを備えている。【選択図】図３
2010071430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、
前記軸が装填される軸受孔を有するスリーブと、
前記軸と前記スリーブとの間の隙間に配置された動圧軸受部と、
前記動圧軸受部を含む隙間に充填される潤滑流体と、
前記スリーブの内部または外周部近傍に配置され、前記動圧軸受部に対して供給される前記潤滑流体を貯留する潤滑流体溜まり部と、
前記潤滑流体溜まり部と外気とを連通させる換気路と、
前記潤滑流体溜まり部と連通し、かつ外気と連通する位置に配置され、前記潤滑流体を保持するシール部と、
前記潤滑流体溜まり部において前記潤滑流体溜まり部の空間断面積を局所的に変化させる隙間変化部と、
を備えている流体軸受装置。
【請求項２】
前記隙間変化部は、適正な量だけ貯留された前記潤滑流体の気液境界面の位置付近に配置されている、
請求項１に記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記潤滑流体溜まり部は、前記スリーブの内部に配置されており、前記潤滑流体を略円環状の空間内に貯留する、
請求項１または２に記載の流体軸受装置。
【請求項４】
前記潤滑流体溜まり部は、前記スリーブの端面に配置されており、前記潤滑流体を略円環状の空間内に貯留する、
請求項１または２に記載の流体軸受装置。
【請求項５】
前記潤滑流体溜まり部は、前記スリーブの外周面に配置されており、前記潤滑流体を略円環状の空間内に貯留する、
請求項１または２に記載の流体軸受装置。
【請求項６】
前記スリーブは、複数のスリーブ部材を組み合わせて構成されている、
請求項３に記載の流体軸受装置。
【請求項７】
前記隙間変化部は、前記潤滑流体溜まり部の空間断面積を局所的に狭める突出部である、
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】
前記隙間変化部は、前記潤滑流体溜まり部の空間断面積を局所的に広げる凹部である、
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９】
前記隙間変化部は、前記潤滑流体溜まり部の空間断面積を段階的に狭める段部である、
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１０】
前記シール部は、前記軸に固定されているハブに形成された略円環状の垂下部と前記スリーブの外周面との間に形成されている、
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】
前記シール部は、前記軸の外周面と前記スリーブの端面に取り付けられたスリーブキャップの内周面との間に形成されている、
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１２】
前記スリーブの一部に形成されており、前記潤滑流体溜まり部と前記動圧軸受部とを連通させる連通路をさらに備え、
前記潤滑流体溜まり部は、周方向に沿って空間断面積が最も小さくなる最小隙間部から空間断面積が最も大きくなる最大隙間部に向かって空間断面積が変化しており、前記最小隙間部の近傍には前記連通路が形成され、前記最大隙間部の近傍には前記換気路が形成される、
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】
前記空間断面積は、周方向に沿って径方向寸法の変化によって変化する、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１４】
前記空間断面積は、周方向に沿って軸方向寸法の変化によって変化する、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１５】
前記換気路は、前記連通路に対して最も離間した位置に配置されている、
請求項１２に記載の流体軸受装置。
【請求項１６】
請求項１から１５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コイルが巻回されたステータコアと、
を備えたスピンドルモータ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のスピンドルモータを備えている情報装置。
【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】
また、軸受部分における潤滑流体切れを防止するために、軸受部分に対して潤滑流体を供給する潤滑流体溜まり部を設けた流体軸受装置がある。このような流体軸受装置では、十分な量の潤滑流体を貯留するために、例えば、スリーブの周辺に略円環状の潤滑流体溜まり部が設けられる。
【０００５】
この潤滑流体溜まり部は、貯留される潤滑流体の量を適正に調整するために、外部から観察可能であることが好ましい。
特許文献１には、トップカバーとスリーブ上端面との間の隙間に、潤滑流体溜まり部を設けた流体軸受装置について開示されている。ここでは、トップカバーの一部に透光性の部材を用いることで、潤滑流体溜まり部内の潤滑流体の気液境界面の位置を外部から観察しながら、液量の調整を行うことができる。
【特許文献１】特開２００６−１７０２３０号公報（平成１８年６月２９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２００４−００３５８２号公報（平成１６年１月８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、例えば、軸受の高剛性化を図るためにラジアル軸受部の長さを十分確保した構成を採用した場合には、軸受上部に潤滑流体溜まり部を配置できないため、外部から観察できない位置等に潤滑流体溜まり部を移動させる必要がある。この場合には、潤滑流体溜まり部を外部から観察することができなくなり、潤滑流体溜まり部における潤滑流体の貯留量を適性に調整することが困難になってしまうおそれがある。
【０００７】
本発明の課題は、外部から観察不能な潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の貯留量を高精度に管理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、情報装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る流体軸受装置は、軸と、スリーブと、動圧軸受部と、潤滑流体と、潤滑流体溜まり部と、換気路と、シール部と、隙間変化部と、を備えている。スリーブは、軸が装填される軸受孔を有する。動圧軸受部は、軸とスリーブとの間の隙間に配置されている。潤滑流体は、動圧軸受部を含む隙間に充填される。潤滑流体溜まり部は、スリーブの内部または外周部近傍に配置され、動圧軸受部に対して供給される潤滑流体を貯留する。換気路は、潤滑流体溜まり部と外気とを連通させる。シール部は、潤滑流体溜まり部と連通し、かつ外気と連通する位置に配置され、潤滑流体を保持する。隙間変化部は、潤滑流体溜まり部において潤滑流体溜まり部の空間断面積を局所的に変化させる。
【０００９】
ここでは、例えば、スリーブの内部に形成された潤滑流体溜まり部を含む流体軸受装置において、潤滑流体溜まり部の空間断面積を局所的に変化させる隙間変化部を設けている。
【００１０】
ここで、上記隙間変化部としては、潤滑流体溜まり部を形成するスリーブの壁面から突出して空間断面積を狭めた突出部分や凹み部分等が考えられる。また、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、上記空間断面積を局所的に変化させるとは、潤滑流体溜まり部としての空間の空間断面積そのもの、あるいは空間断面積の変化率が、これと連通するシール部における液面変動の変化が顕著に現れる程度に、変化することを意味している。
【００１１】
これにより、本発明に係る流体軸受装置に対して潤滑流体を注油する工程において、一旦、十分な量の潤滑流体を注油した後、シール部や換気路等から余計な潤滑流体を吸引する際に、外部から観察可能なシール部分の気液境界面の液面高さの変化を観察することで、潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の気液境界面の位置を把握することができる。
【００１２】
このため、潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の気液境界面が隙間変化部付近に移動してくると、外部から観察可能なシール部における潤滑流体の表面張力と潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の表面張力とのバランスが崩れて、シール部分における液面変化が急激に現れる。よって、この外部から観察可能な気液境界面の液面高さの変化に応じてシール部等からの潤滑流体の吸引量を調整することで、外部から見えない潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の貯留量を精度よく管理することができる。
【００１３】
この結果、薄型化された結果、潤滑流体溜まり部が外部から観察できない位置に設けられている流体軸受装置であっても、潤滑流体溜まり部内に適正量の潤滑流体を保持して、潤滑流体不足による種々の問題発生を防止することができる。
【００１４】
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、隙間変化部は、適正な量だけ貯留された潤滑流体の気液境界面の位置付近に配置されている。
ここでは、上述した隙間変化部を、潤滑流体溜まり部に適正量の潤滑流体が貯留された際に気液境界面がある位置の付近に配置している。
【００１５】
ここで、上記潤滑流体が適正な量だけ貯留された場合の気液境界面の位置とは、例えば、略円環状の潤滑流体溜まり部における換気路を中心とする左右対称の位置等が考えられる。つまり、この場合、潤滑流体は、平面視において、潤滑流体溜まり部内に略Ｃ字状に貯留される。
これにより、装置内に潤滑流体を充填していく過程において、シール部分における液面変動を観察することで、常に適正な量の潤滑流体溜を貯留させることができる。
【００１６】
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、潤滑流体溜まり部は、略円筒状のスリーブに内包されており、潤滑流体を略円環状の空間内に貯留する。
【００１７】
ここでは、外部から観察不能な位置に配置される潤滑流体溜まり部が、スリーブに内包されるように設けられている。
ここで、スリーブに内包された潤滑流体溜まり部としては、例えば、スリーブを複数の部材を組み合わせて構成した場合の、スリーブ内部の空間等を用いることができる。
これにより、スリーブに内包されて外部から全く観察不能な潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の貯留量を、上述した注油工程において高精度に管理することができる。
【００１８】
第４の発明に係る流体軸受装置は、第１または第２の発明に係る流体軸受装置であって、潤滑流体溜まり部は、スリーブの端面に配置されており、潤滑流体を略円環状の空間内に貯留する。
これにより、スリーブにおける開放端側の端面に潤滑流体溜まり部を設けて、十分な量の潤滑流体を貯留することができる。
【００１９】
第５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、潤滑流体溜まり部は、スリーブの外周面に配置されており、潤滑流体を略円環状の空間内に貯留する。
これにより、潤滑流体溜まり部がスリーブの外周面側に配置される、いわゆるサイドシール構造の流体軸受装置を得ることができる。
【００２０】
第６の発明に係る流体軸受装置は、第３の発明に係る流体軸受装置であって、スリーブは、複数のスリーブ部材を組み合わせて構成されている。
【００２１】
ここでは、スリーブを複数の部材を組み合わせた分割構造とし、潤滑流体溜まり部をスリーブに内包させる。
ここで、潤滑流体溜まり部を内包するスリーブの分割構造としては、例えば、断面が略Ｌ字型の複数のスリーブ部材を組み合わせた構成等が考えられる。
【００２２】
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。
なお、このような分割構造のスリーブを採用した場合には、上記隙間変化部は、特定のスリーブ部材の外周側、あるいは内周側から突出する突出部等を用いることができる。
【００２３】
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、隙間変化部は、潤滑流体溜まり部の空間断面積を局所的に狭める突出部である。
【００２４】
ここでは、潤滑流体溜まり部の空間断面積を急激に変化させる隙間変化部として、上記空間断面積を局所的に狭める突出部を用いている。
ここで、上記突出部は、潤滑流体溜まり部を形成するスリーブ等の壁面に形成されていればよい。
これにより、所望の位置に突出部を配置することで、外部から観察不能な潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の貯留量を、容易かつ精度よく管理することができる。
【００２５】
第８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、隙間変化部は、潤滑流体溜まり部の空間断面積を局所的に広げる凹部である。
これにより、潤滑流体溜まり部における空間断面積、あるいはその変化率を局所的に変化させることができ、シール部における液面変動を観察しやすくすることができる。
【００２６】
第９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、隙間変化部は、潤滑流体溜まり部の空間断面積を段階的に狭める段部である。
これにより、潤滑流体溜まり部における空間断面積、あるいはその変化率を段階的に変化させることができ、シール部における液面変動を段階的に生じさせることができる。
【００２７】
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、シール部は、軸に固定されているハブに形成された略円環状の垂下部とスリーブの外周面との間に形成されている。
【００２８】
ここでは、スリーブの外周面に対して対向配置されたハブの垂下部とスリーブの外周面との間の隙間に、例えば、テーパ状のシール部を設けている。
これにより、外部から観察可能なスリーブの外周面とハブの垂下部との間の位置に、シール部を配置することができる。よって、流体軸受装置内に充填された潤滑流体を、シール部等から吸引して液量調整をする場合でも、シール部における液面高さの変化を観察することで、容易かつ高精度に潤滑流体の貯留量を調整することができる。
【００２９】
第１１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、シール部は、軸の外周面とスリーブの端面に取り付けられたスリーブキャップの内周面との間に形成されている。
これにより、軸の外周部分とスリーブキャップの内周面との間という、内周寄りの位置においてシール部を形成することができる。
【００３０】
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、スリーブの一部に形成されており、潤滑流体溜まり部と動圧軸受部とを連通させる連通路をさらに備えている。潤滑流体溜まり部は、周方向に沿って空間断面積が最も小さくなる最小隙間部から空間断面積が最も大きくなる最大隙間部に向かって空間断面積が変化しており、最小隙間部の近傍には連通路が形成され、最大隙間部の近傍には換気路が形成される。
【００３１】
ここでは、上述した潤滑流体溜まり部は、その一部が連通路に対して連通している。そして、潤滑流体溜まり部は、潤滑流体を循環させる連通路の近傍において隙間の大きさ（断面積）が最小となる最小隙間部を、換気孔の近傍において隙間の大きさが最大となる最大隙間部を、それぞれ有している。さらに、最小隙間部には連通路が、最大隙間部には換気路がそれぞれ近傍に形成されている。
【００３２】
これにより、潤滑流体溜まり部においては、換気路から連通路に向かって離間するにつれて隙間の大きさが小さくなっていくため、潤滑流体の表面張力によって換気路とは反対側に向かう吸引力を発生させることができる。この結果、潤滑流体溜まり部において、潤滑流体が換気路から外部へ漏れ出してしまうことを防止しつつ、十分な量の潤滑流体を貯留することができる。
【００３３】
第１３の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１２の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、空間断面積は、周方向に沿って径方向寸法の変化によって変化する。
これにより、潤滑流体溜まり部の空間断面積を、周方向に沿って容易に変化させることができる。
【００３４】
第１４の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１２の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、空間断面積は、周方向に沿って軸方向寸法の変化によって変化する。
これにより、潤滑流体溜まり部の空間断面積を、周方向に沿って容易に変化させることができる。
【００３５】
第１５の発明に係る流体軸受装置は、第１２の発明に係る流体軸受装置であって、換気路は、連通路に対して最も離間した位置に配置されている。
ここでは、潤滑流体を循環させる連通路に対して、径方向において対向する最も離間した位置に換気路を配置している。
【００３６】
ここで、上述した潤滑流体溜まり部は、一部が連通しており潤滑流体が循環する連通路に対して潤滑流体を供給している。
これにより、潤滑流体溜まり部内に貯留された潤滑流体には、連通路側へ引き込む吸引力が働き、換気路とは反対側に貯留される。よって、連通路に対して効果的に潤滑流体を供給しつつ、換気路からの潤滑流体の漏れ出しを防止することができる。
【００３７】
第１６の発明に係るスピンドルモータは、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コイルが巻回されたステータコアと、を備えている。
【００３８】
これにより、外部から観察できない潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の貯留量を精度よく管理して、潤滑流体の不足による種々の問題が生じることを回避することが可能なスピンドルモータを得ることができる。
【００３９】
第１７の発明に係る情報装置は、第１６の発明に係るスピンドルモータを備えている。
ここでは、上述した流体軸受装置およびスピンドルモータを搭載する情報装置として、光ディスクや磁気記録ディスク等の記録再生装置や、レーザスキャナ等のポリゴンミラー駆動装置、ＰＣに搭載されたＣＰＵ冷却用のファンモータ等が含まれる。
【００４０】
これにより、外部から観察できない潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の貯留量を精度よく管理して、潤滑流体の不足による種々の問題が生じることを回避することが可能な情報装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明に係る流体軸受装置によれば、外部から観察できない潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の貯留量を精度よく管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の一実施形態に係る流体軸受装置について、図１〜図１０（ｃ）を用いて説明すれば以下の通りである。
【００４３】
［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コア１７、ベース１８および流体軸受装置２０を備えている。
【００４４】
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コア１７のコイルに順次通電させてステータコア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。
【００４５】
ベース１８は、ステータコア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、略円筒状のスリーブ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の中空円筒部１８ａを形成する外周部分には、コイルが巻線されたステータコア１７が接着やレーザ溶接等によって固定されている。また、ベース１８には、ロータマグネット１６の磁気力を利用してロータハブ１５を一定方向に吸引するための磁気吸引板１９が固定されている。ただし、ベース１８が磁性体の場合には、磁気吸引板１９は不要である。
【００４６】
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４０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。
【００４７】
［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、シャフト１２に固定あるいは一体化されたスラストフランジ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（潤滑流体溜まり部）２７、第２流体溜まり部２２等を有している。
【００４８】
（スリーブ１１）
スリーブ１１は、軸受孔１１ａを有し、本実施形態では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（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。
【００４９】
第１スリーブ部材３１は、真鍮＋Ｎｉ（ニッケル）メッキ、あるいは焼結金属、ステンレス鋼のいずれかの材料によって成形されており、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内周面に、ラジアル動圧発生溝１１ｃを有している。
【００５０】
第２スリーブ部材３２は、焼結金属、あるいは樹脂、真鍮、メタルインジェクションＭＩＭの成形品として成形されており、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。
【００５１】
ここで、第２スリーブ部材３２の内周面は、第１スリーブ部材３１と組み合わされた状態において、周方向に沿って径方向の隙間が漸次変化するように形成されている（後述の突出部３２ａは除いた説明）。例えば、第２スリーブ部材３２の内周面を外周面に対して偏心させれば、図３に示すように、隙間が漸次変化する構造とすることができる。これにより、潤滑流体溜まり部内の潤滑流体２６は、流体軸受装置２０の姿勢に関わらず常に隙間の小さい方に貯留される。一方、軸受内部から循環してきた潤滑流体２６内に含まれる気泡は、潤滑流体２６から気液分離されて隙間の大きい方へ移動して滞留する。ここで、隙間の大きい領域（好ましくは最大隙間部）に換気路２８を設けた場合には、流体軸受装置２０の姿勢に関わらず常に円滑に外気に対して気泡を放出することができる。
【００５２】
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。さらに、第２スリーブ部材３２は、図３に示すように、内周面から径方向内側に向かって突出する突出部３２ａ，３２ａを有している。
【００５３】
突出部３２ａ，３２ａは、図１０（ａ）に示すように、滑らかな湾曲状の突出部分であって、第１流体溜まり部２７における空間断面積を局所的に変化させる役割を有している。また、突出部３２ａ，３２ａは、第１流体溜まり部２７において適正な量の潤滑流体２６が貯留された際に気液境界面２６ａ，２６ａが位置する領域に配置されている。ここで、潤滑流体２６の適正な量とは、振動や衝撃によって換気路２８から潤滑流体２６が漏れ出すことなく、かつ潤滑流体２６の温度上昇による膨張も考慮して設定される。
【００５４】
なお、突出部３２ａ，３２ａの形状としては、成形金型の金型寿命や成形性等を考慮すれば、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、円弧状、三角形状等のような他の形状を採用してもよい。
【００５５】
第３スリーブ部材３３は、第２スリーブ部材３２と同様の材料によって成形されており、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。図５に示すように、スラスト動圧発生溝３３ａを第３スリーブ部材３３に形成する場合には、スラストフランジ１３は抜け止め機能だけを持てば済むため、薄く形成することができる。
【００５６】
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、および第１スリーブ部材３１と第３スリーブ部材３３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。
【００５７】
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または溝部分であって、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または溝部分であって、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または溝部分であって、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路としての連通孔を形成してもよい。
【００５８】
連通路１１ｂは、第１連通路１１ｂａと第２連通路１１ｂｂと第３連通路１１ｂｃとで構成されており、これらの連通路は第１流体溜まり部２７と交差している。
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
（シャフト１２）
シャフト１２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ４２０）やマンガンクロム鋼（ＡＳＫ８０００）等の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。
【００６３】
（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。
【００６４】
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。
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１４の抜け止め部材３１５ａ参照）。
【００６５】
（スラスト板１４）
スラスト板１４は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）、あるいは真鍮、リン青銅によって成形されており、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。
【００６６】
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。
【００６７】
（ロータハブ１５）
ロータハブ１５は、ステンレス鋼（ＤＨＳ１）によって成形される略カップ状の形状を有し、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、ステータコア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４０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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
（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。
【００７１】
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。
【００７２】
最小隙間部２７ａは、径方向隙間が最小隙間ｄｍｉｎ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ｄｍａｘとなっており、両者の関係はｄｍａｘ＞ｄｍｉｎである。
【００７３】
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，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。また、気泡は確実に気液分離されてこの第１流体溜まり部２７内の空気部分に移動する。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。また、流体軸受装置２０の姿勢に関わらず、第１流体溜まり部２７内の空気部分は移動しないため、確実に換気することができる。
【００７４】
さらに、本実施液体においては、第１流体溜まり部２７は、上述した第２スリーブ部材３２の内周面に形成された突出部３２ａによって、隙間（空間断面積）の大きさが周方向において急激に変化する部分を有している。このため、第１流体溜まり部２７に貯留された潤滑流体２６の気液境界面２６ａ，２６ａが周方向に沿って移動して突出部３２ａ，３２ａ付近に移動すると、潤滑流体２６に働く表面張力Ｐ２が急激に変化する。これにより、後述するように観測可能な液面において、この変化を検出することが可能になる。
【００７５】
さらに、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、潤滑流体２６が連通路１１ｂ内において循環している。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、運搬してきた気泡を第１流体溜まり部２７において気液分離し、貯留されていた気泡が排出された潤滑流体２６と適度に入れ替わってさらに循環していく。
【００７６】
連通路１１ｂは、第１流体溜まり部２７における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へと気泡を含んだ潤滑流体溜２６を送り込むことができる。
【００７７】
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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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。
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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Ｐ２，Ｐ２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Ｐ１とが釣り合うような大きさに設定される（図８（ｂ）参照）。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。なお、本実施形態の流体軸受装置２０内に潤滑流体２６を注入する工程については、後段にて詳述する。
【００８２】
＜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。
【００８３】
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。
【００８４】
＜流体軸受装置２０に対する注油工程＞
本実施形態の流体軸受装置２０に対する潤滑流体２６の注液（注油）工程について、図６〜図９を用いて説明すれば以下の通りである。
【００８５】
すなわち、上述した構成を備えた流体軸受装置２０に対して潤滑流体２６を注入する際には、まず、流体軸受装置２０に対してロータハブ１５を装着した後、図示しないチャンバ内に、図６および図７に示すように、ロータハブ１５側が下になるように流体軸受装置２０を載置する。
【００８６】
次に、チャンバ内を減圧し、チャンバ内の気圧を大気圧以下とする。
次に、図示しない注入管またはディスペンサを、テーパシール部２１に近づけ、潤滑流体２６を所定量、または実際に必要な油量より多めに注入する。
【００８７】
次に、流体軸受装置２０の周囲を大気圧等のより高い圧力に復圧することによって、潤滑流体２６を軸受隙間内に完全に流入させる。なお、潤滑流体２６を注入しながらシャフト１２を回転させ、各動圧発生溝のポンプイン力によって潤滑流体２６を軸受隙間内へ注入してもよい。あるいは、大気圧において潤滑流体２６を多めに注入した後、減圧することで軸受内の空気と置換し、潤滑流体２６を注入してもよい。
【００８８】
このとき、スリーブ１１に内包されて外部から観察不能な位置にある第１流体溜まり部２７にも、十分な量の潤滑流体２６が注入されている。具体的には、図３に示すように、第１流体溜まり部２７に貯留された潤滑流体２６の気液境界面２６ａ，２６ａは、周方向において突出部３２ａ，３２ａよりも換気路２８寄りの位置にある。
【００８９】
次に、テーパシール部２１の部分（図６中矢印Ｅ，Ｆ参照）に対して、図示しない吸取管を挿入し、テーパシール部２１の隙間から余剰な油量を吸い取りながら、テーパシール部２１における潤滑流体２６の液面高さＨ（図７参照）の変化を観察することで潤滑流体２６の量を適正に制御する（実際には図７のＨ１を観察することになる。）。
【００９０】
また、図６に示すように、潤滑流体２６の注入工程においては、図中矢印Ｅ，Ｆで示す方向から、上述したテーパシール部２１を構成する隙間部分にある潤滑流体２６の気液境界面が外部から観察可能な状態となっている。
【００９１】
本実施形態の流体軸受装置２０では、図７に示すテーパシール部２１に保持された潤滑流体２６に働く表面張力Ｐ１と、上述した第１流体溜まり部２７に貯留された潤滑流体２６の表面張力Ｐ２とは、釣り合った関係にある。
【００９２】
これを図８（ａ）等を用いて説明する。図８（ａ）等に示すように、潤滑流体２６の表面張力：γ、潤滑流体２６の密度：ｍ、重力加速度：ｇ、第１流体溜まり部２７の軸方向高さ：ｈ（図６参照）、ハブ１５の垂下部１５ａから第１流体溜まり部２７の液面縁までの高さ：ｉ（図６参照）、テーパシール部２１のテーパ角度：θ１、ニッケルメッキと潤滑流体２６との接触角度：θ２、垂下部１５ａの内径に接触する液面径：Ｄ、スリーブ１１の外径に接触する液面径：ｄ、第１流体溜まり部２７における外筒内径に接触する液面半径：Ｒ（図３参照）、内筒外径に接触する液面半径：ｒ（図３参照）とする。
【００９３】
このとき、図８（ｂ）に示す表面張力Ｐ１，Ｐ２は、以下のような式によって表される。
Ｐ１＝４・γ・ｃｏｓθ２・（Ｄ＋ｄ・ｃｏｓθ１）／（Ｄ2−ｄ2）
Ｐ２＝２・γ・ｃｏｓθ２・｛（Ｒ−ｒ）＋ｈ｝／｛（Ｒ−ｒ）・ｈ｝
【００９４】
よって、流体軸受装置２０内における３つの気液境界面において生じる表面張力Ｐ１，Ｐ２は、以下のような関係式によって表される。
Ｐ１＋ｍ・ｇ・ｉ＝Ｐ２＝Ｐ２
ここで、重力によって生じる潤滑流体２６の圧力は十分に小さいため、省略可能である。
【００９５】
よって、
Ｐ１≒Ｐ２＝Ｐ２
という関係が成立する。
【００９６】
このような関係において、上述した潤滑流体注入工程において、テーパシール部２１から余分な潤滑流体２６を吸引していくと、図３に示す第１流体溜まり部２７内の気液境界面２６ａ，２６ａが、周方向に沿って連通路１１ｂ側へ移動していく。そして、２つの気液境界面２６ａ，２６ａが、突出部３２ａ，３２ａにかかる位置まで移動すると、第１流体溜まり部２７における隙間（空間断面積）の大きさが急激に変化する。よって、第１流体溜まり部２７内の潤滑流体２６に働く圧力と外部から観察可能なテーパシール部２１における潤滑流体２６に働く圧力とのバランスが崩れて、テーパシール部２１における潤滑流体２６の液面高さＨの変化率も急激に変化する。
【００９７】
つまり、図９のグラフに示すように、潤滑流体２６の吸引を進めていくと、図６に示す矢印Ｅ部分から観察される潤滑流体２６の液面高さＨの変化率が局所的に大きくなる部分（図９のＢ部分）が存在する。よって、軸受隙間内に十分な量の潤滑流体２６を注入した後、余分な潤滑流体２６を吸引していったとき、外部から観察可能なテーパシール部２１における潤滑流体２６の液面高さＨの変化が早くなるタイミングで潤滑流体２６の吸引を停止する。つまり、このタイミングで潤滑流体２６の吸引を停止することで、スリーブ１１に内包された第１流体溜まり部２７における気液境界面２６ａ，２６ａの位置を突出部３２ａ，３２ａ付近に留めることができる。
【００９８】
ここで、上述したように、突出部３２ａ，３２ａは、第１流体溜まり部２７において適正量の潤滑流体２６が貯留された場合の気液境界面２６ａ，２６ａの位置に形成されている。
【００９９】
これにより、テーパシール部２１における上記液面高さＨの変化速度が速くなるタイミングで潤滑流体２６の吸引を停止することで、第１流体溜まり部２７において貯留される潤滑流体２６の量を適正な量とすることができる。よって、第１流体溜まり部２７をスリーブ１１内の外部から観察不能な位置に配置した場合でも、外部から観察可能な他方の気液境界面の液面高さＨを観察することで、第１流体溜まり部２７内へ適正な量の潤滑流体２６を貯留させることができる。
【０１００】
この結果、第１流体溜まり部２７における適正な位置に、空間断面積を急激に変化させる突出部３２ａ，３２ａを設けることで、外部からは観察不能な位置に配置された第１流体溜まり部２７において適正量の潤滑流体２６を保持するように調整することができる。
【０１０１】
ここで、空間断面積、あるいは空間断面積の変化率を局所的に変化させるとは、潤滑流体溜まり部（本実施形態では第１流体溜まり部２７）における空間断面積そのもの、あるいは空間断面積の変化率が、これと連通するシール部（本実施形態ではテーパシール部２１）において、通常の観測手段を用いて量産的に検出可能なレベルをいう。
【０１０２】
なお、上述した潤滑流体２６の吸引工程においては、図６に示す矢印Ｆ部分からディスペンサ等の吸引手段を用いて潤滑流体２６を吸引する場合には、最も離れた位置となる同図矢印Ｅ部分から液面高さＨの観察を行うことが好ましい。
【０１０３】
これにより、吸引による潤滑流体２６の液面変動の影響を排除して、液面高さＨの変化を正確に観察することができる。よって、第１流体溜まり部２６内に貯留される潤滑流体２６の貯留量を高精度に管理することができる。
【０１０４】
［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は、図２等に示すように、スリーブ１１と、シャフト１２と、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間に配置されたラジアル軸受部と、軸受隙間内に充填される潤滑流体２６と、外部から観察不能な位置に配置された第１流体溜まり部２７と、第１流体溜まり部２７を外気と連通させる換気路２８と、外部から観察可能な位置に配置されたテーパシール部２１と、を備えている。そして、流体軸受装置２０は、図３に示すように、第１流体溜まり部２７の空間断面積を急激に変化させる隙間変化部として、適正量の潤滑流体２６が第１流体溜まり部２７に貯留された際に気液境界面２６ａ，２６ａが移動してくる領域に突出部３２ａ，３２ａをさらに備えている。
【０１０５】
これにより、流体軸受装置２０の軸受隙間内に潤滑流体２６を注入した後、吸引する工程において、テーパシール部２１における潤滑流体２６の液面高さＨが急激に変化する地点（吸引量）を、第１流体溜まり部２７内に適正量の潤滑流体２６が貯留されていることの指標とすることができる。
【０１０６】
すなわち、第１流体溜まり部２７は、スリーブ１１内に包含されているため、第１流体溜まり部２７内に貯留された潤滑流体２６がどの程度の量になっているか外部から観察することが困難となっている。
【０１０７】
本実施形態では、このような構成において、外部から観察可能な位置にある、もう一方のシール部分（テーパシール部２１）における潤滑流体２６の液面高さＨを観察するだけで、外部から観察不能な第１流体溜まり部２７内に高精度に適正な量の潤滑流体２６を貯留することができる。よって、第１流体溜まり部２７において適正量の潤滑流体２６を貯留した際に気液境界面２６ａ，２６ａが移動する領域に、突出部３２ａ，３２ａを設けることで、流体軸受装置２０内に精度よく適正量の潤滑流体２６を貯留することができる。
【０１０８】
（２）
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、略円環状の第１流体溜まり部２７が、スリーブ１１に内包されるように配置されている。
【０１０９】
これにより、外部から観察不能なスリーブ１１内に第１流体溜まり部２７が配置されている場合でも、スリーブ１１の一部を透光性の材料を用いて成形等することなく、第１流体溜まり部２７内へ高精度に適正量の潤滑流体２６を貯留することができる。
【０１１０】
（３）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２、図５および図６に示すように、第１流体溜まり部２７を内包するスリーブ１１が、複数の部材（第１・第２スリーブ部材３１，３２等）によって構成される。
【０１１１】
これにより、複数の部材を組み合わせてスリーブ１１を構成することで、スリーブ１１に内包される第１流体溜まり部２７を容易に形成することができる。
また、第１流体溜まり部２７を形成する第１・第２スリーブ部材３１，３２のいずれか一方の面に突出部３２ａ，３２ａを設けることで、第１流体溜まり部２７の空間断面積の大きさを局所的に小さくすることができる。
【０１１２】
（４）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図３に示すように、第２スリーブ部材３２の内周面から径方向内側に向かって突出して、第１流体溜まり部２７の空間断面積を局所的に小さくする突出部３２ａ，３２ａを、隙間変化部として用いている。
【０１１３】
これにより、第１流体溜まり部２７における所望の位置に突出部３２ａ，３２ａを配置することで、その位置に気液境界面２６ａ，２６ａがくるだけの量の潤滑流体２６を、第１流体溜まり部２７内に貯留することができる。
【０１１４】
（５）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図６および図７等に示すように、外部から観察可能な位置に配置されるテーパシール部２１を、ロータハブ１５の垂下部１５ａの内周面とスリーブ１１の外周面との間の隙間に配置している。
【０１１５】
これにより、ロータハブ１５が下になるように流体軸受装置２０を載置した際に、図６に示す矢印Ｅ，Ｆ方向からテーパシール部２１を観察可能となる。よって、テーパシール部２１における液面高さＨの変動を観察しながら、適正量の潤滑流体２６を精度よく注入することができる。
【０１１６】
（６）
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、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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
また、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。
【０１１９】
（７）
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
（８）
本実施形態のスピンドルモータ１０は、図１に示すように、上述した流体軸受装置２０と、ロータマグネット１６と、コイルが巻回された複数のコアを含むステータコア１７とを備えている。
【０１２２】
これにより、外部から観察できない第１流体溜まり部２７内における潤滑流体２６の貯留量を精度よく管理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可能なスピンドルモータ１０を提供することができる。
【０１２３】
［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。
【０１２４】
（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。
【０１２５】
例えば、図１１および図１２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（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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
（Ｂ）
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。
【０１２９】
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１３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。この場合には、第３スリーブ部材には大きな応力がかからないため、第３スリーブ部材を樹脂によって成形することができる。また、透光性樹脂によって成形し、第１流体溜まり部２７内の潤滑流体の一部を観測できるようにしてもよい。
【０１３０】
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。
【０１３１】
（Ｃ）
上記実施形態では、外部から観察不能な潤滑流体溜まり部として、スリーブ１１内に形成された第１流体溜まり部２７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。
【０１３２】
例えば、特開２００６−１７０２３０号公報、特開２００６−１６２０２９号公報に示されるような構造で、透光性のないスリーブカバーとスリーブの端面との間に形成された潤滑流体溜まり部を含む流体軸受装置であってもよい。
【０１３３】
この場合でも、潤滑流体溜まり部内に貯留される潤滑流体の気液境界面の位置は、外部から観察できないものの、上述した隙間変化部を設けることにより、高精度な潤滑流体の液量管理を行うことができる。
【０１３４】
（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。
【０１３５】
例えば、図１４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。
【０１３６】
（Ｅ）
上記実施形態では、第１流体溜まり部２７における空間断面積を急激に変化させる隙間変化部として、第１スリーブ部材３２の内周面から径方向に突出した突出部３２ａ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。
【０１３７】
例えば、第１スリーブ部材の外周面側から径方向に突出する突出部やこれらの組合せを、隙間変化部として用いてもよい。
あるいは、図１５に示すように、ロータハブ（ハブ）４１５から軸方向に突出する突出部（隙間変化部）４１５ａを、隙間変化部として用いてもよい。
【０１３８】
この場合でも、潤滑流体溜まり部４２２内の気液境界面２６ａが突出部４１５ａ付近に移動してくると、テーパシール部における液面高さが急激に変化することから、潤滑流体溜まり部４２２内に精度よく適正な量の潤滑流体２６を貯留させることができる。
【０１３９】
例えば、図１７（ａ）〜図１７（ｃ）に示すように、隙間変化部として、局所的に隙間を小さくしたり大きくしたりする凹部（隙間変化部）５３２ａ，６３２ａ，７３２ａ等を用いてもよい。
【０１４０】
具体的には、図１７（ａ）に示すように、外スリーブを形成する第２スリーブ部材５３２の内周面に、第１スリーブ部材３１の外周面との間の隙間を局所的に大きく広げるように変化させる凹部（隙間変化部）５３２ａを設けてもよい。この場合でも、隙間（空間断面積）の大きさの変化率を局所的（急激）に変化させることができる。
【０１４１】
また、図１７（ｂ）に示すように、外スリーブを形成する第２スリーブ部材６３２の内周面に、第１スリーブ部材３１の外周面との間の隙間の大きさを急激に狭める湾曲状の段部（隙間変化部）６３２ａを設けてもよい。図中の反時計回り方向に領域Ｊの径方向隙間が徐々に小さくなっていき、領域Ｋにかかると急激に狭くなる。ここでは、滑らかな段部が形成されている。そして、領域Ｌでは、再び径方向隙間が徐々に狭くなっていく。この場合でも、隙間（空間断面積）の大きさの変化率を局所的（急激）に変化させることができる。
【０１４２】
さらに、図１７（ｃ）に示すように、第１スリーブ部材７３１の外周面に、凹部（隙間変化部）７３１ａを形成して、第２スリーブ部材７３２との間の径方向隙間の大きさを周方向において急激に変化させるような構成であってもよい。この場合でも、隙間（空間断面積）の大きさの変化率を局所的（急激）に変化させることができる。また、成型しやすい形状であるというメリットもある。
【０１４３】
（Ｆ）
上記実施形態では、隙間変化部が設けられる潤滑流体溜まり部として、第１〜第３スリーブ部材３１〜３３という分割構造によって形成された第１流体溜まり部２７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。
例えば、分割構造ではない単一構造のスリーブ内に設けられた潤滑流体溜まり部を含む流体軸受装置に対して、本発明を適用してもよい。
【０１４４】
（Ｇ）
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
（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。
例えば、ラジアル軸受とスラスト軸受の両方の機能を持つ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。
【０１４７】
（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。
【０１４８】
例えば、図１６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。
【０１４９】
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。
さらには、情報装置として、レーザスキャナ等のポリゴンミラー駆動装置や、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が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明の流体軸受装置は、外部から観察できない潤滑流体溜まり部内における潤滑流体の貯留量を精度よく管理することができるという効果を奏することから、各種情報装置等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】
【０１５１】
【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】図２の流体軸受装置に対して潤滑流体を注油する工程を示す断面図。
【図７】図６の流体軸受装置におけるテーパシール部付近の液面高さを示す拡大断面図。
【図８】（ａ）は、図７のＸ部分の拡大図。（ｂ）は、図２の流体軸受装置内に貯留された潤滑流体の気液境界面のバランスを示す模式図。
【図９】図２の流体軸受装置内の潤滑流体溜まり部から潤滑流体を吸引する際のテーパシール部における液面高さの変化の割合と潤滑流体の吸引量との関係を示すグラフ。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、隙間変化部として用いられる突出部の具体的な形状を示す図。
【図１１】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１２】図１１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１３】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１４】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１５】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置内におけるロータハブに形成された突出部を含む潤滑流体溜まり部の構成を示す展開図。
【図１６】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。
【図１７】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置の第１流体溜まり部における径方向隙間の変化の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
【０１５２】
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      ステータコア
１８      ベース
１８ａ    中空円筒部
１８ｂ    穴
１９      吸引板
２０      流体軸受装置
２１      テーパシール部
２２      第２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（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
３２ａ    突出部（隙間変化部）
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）
４０      ディスク（記録媒体）
４１      スペーサ
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）
１５０      磁気記録再生装置（情報装置）
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
４１５      ロータハブ（ハブ）
４１５ａ    突出部（隙間変化部）
４２２      潤滑流体溜まり部
５３２      第２スリーブ部材
５３２ａ    凹部（隙間変化部）
６３２      第２スリーブ部材
６３２ａ    凹部（隙間変化部）
７３１      第１スリーブ部材
７３１ａ    凹部（隙間変化部）
７３２      第２スリーブ部材
ｄｍｉｎ  最小隙間
ｄｍａｘ  最大隙間
【図１】
2010071430.tif 000003
【図２】
2010071430.tif 000004
【図３】
2010071430.tif 000005
【図４】
2010071430.tif 000006
【図５】
2010071430.tif 000007
【図６】
2010071430.tif 000008
【図７】
2010071430.tif 000009
【図８】
2010071430.tif 000010
【図９】
2010071430.tif 000011
【図１０】
2010071430.tif 000012
【図１１】
2010071430.tif 000013
【図１２】
2010071430.tif 000014
【図１３】
2010071430.tif 000015
【図１４】
2010071430.tif 000016
【図１５】
2010071430.tif 000017
【図１６】
2010071430.tif 000018
【図１７】
2010071430.tif 000019