(57)【要約】【課題】  高温時における高スラスト軸受剛性と、低温時における低トルク性を有する動圧軸受装置を提供する。【解決手段】  動圧軸受装置１は、スリーブ状の部分を有する軸受部材２０と、スリーブ状の部分の内周に挿入された軸部２ａおよび軸部２ａの外径側に張り出したフランジ部２ｂを備える軸部材２と、軸受部材２０の一端開口部を封口する蓋部７ｃとを備え、かつ軸部材２を第一、第二スラスト軸受隙間に生じた流体の動圧作用で両スラスト方向に非接触支持する。さらにこの動圧軸受装置１において、フランジ部２ｂの外周面２ｂ３に対向して、軸方向のスラスト軸受隙間の幅を規定する隙間規定部Ｙを設け、フランジ部２ｂは、隙間規定部Ｙよりも高い軸方向の線膨張係数を有する材料で形成した。【選択図】図２
2006214543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受部材と、軸受部材の内周に挿入された軸部、および軸部の外径側に張り出したフランジ部を備える軸部材と、軸受部材の一端開口部を封口する蓋部と、軸受部材と軸部との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、軸受部材とフランジ部との間の第一スラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で前記軸部材を一方向のスラスト方向に非接触支持する第一スラスト軸受部と、蓋部とフランジ部との間の第二スラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で軸部材を他方のスラスト方向に非接触支持する第二スラスト軸受部とを備える動圧軸受装置において、
さらに、フランジ部の外周面に対向し、第一スラスト軸受隙間および第二スラスト軸受隙間の幅の総和を規定する隙間規定部を備え、フランジ部の軸方向の線膨張係数を、隙間規定部の軸方向の線膨張係数以上に設定したことを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
隙間規定部を、軸受部材および蓋部と別体の部材で形成した請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項３】
隙間規定部を、蓋部と一体に形成した請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項４】
隙間規定部を、軸受部材と一体に形成した請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項５】
前記ラジアル軸受部が、動圧発生手段として動圧溝を有することを特徴とする請求項１〜４何れか記載の動圧軸受装置。
【請求項６】
前記ラジアル軸受部が、多円弧軸受で構成されていることを特徴とする請求項１〜４何れか記載の動圧軸受装置。
【請求項７】
請求項１〜６何れかに記載の動圧軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとを有するモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受装置に関する。ここでの動圧軸受装置は、情報機器、例えばＨＤＤ、ＦＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置などのスピンドルモータ用、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、プロジェクタのカラーホイール、あるいは電気機器、例えば軸流ファンなどの小型モータ用の軸受装置として好適である。
【背景技術】
【０００２】
上記各種モータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化等が求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の一つに当該モータのスピンドルを支持する軸受があり、近年では、この種の軸受として、上記要求性能に優れた特性を有する動圧軸受の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。
【０００３】
上記動圧軸受の一例として、例えば軸部およびフランジ部を有する軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、軸部材をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の動圧軸受装置において、ラジアル軸受部を構成する軸受部材の内周面又は軸部の外周面に動圧発生手段としての動圧溝が設けられる。また、スラスト軸受部を構成するフランジ部の両端面、あるいは、これらに対向する軸受部材の端面に動圧溝が設けられる。
【特許文献１】特開２００２−０６１６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成の動圧軸受装置は、軸受部材、軸部材等の部品で構成されており、情報機器の急速な高性能化に伴って必要とされる高い回転性能を確保すべく、各部品の加工精度や組立精度を高める努力がなされている。
【０００５】
ところで、スラスト軸受隙間の軸方向幅は、動圧軸受装置の運転中、その運転状況による温度変化により変化する。例えば、フランジ部を有する軸部材は耐摩耗性を考慮してステンレス鋼で形成され、軸受部材は加工性を考慮して黄銅で形成される場合、ステンレス鋼と黄銅とでは黄銅の線膨張係数の方が大きいため、昇温時における軸方向の熱膨張量は、黄銅製の軸受部材の方がステンレス鋼製のフランジ部よりも大きくなる。このとき、スラスト軸受隙間幅は拡大する。一般に動圧軸受装置では、高温時に流体（例えば、潤滑油）の粘度が低下するため、特にスラスト方向での軸受剛性の低下が問題となるのであるが、軸受部材の線膨張係数がフランジ部よりも大きいと、高温時にスラスト軸受隙間幅が拡大するため、スラスト方向の軸受剛性がさらに低下する。一方、低温時には、潤滑油の粘度上昇によりモータトルクが増大するが、上記線膨張係数の差は、このトルクを増大させる方向に働く。このような構造では、フランジ部と軸受部材の熱膨張量差が、高温時および低音時の何れでもそれぞれの不具合を助長する方向に作用する点が問題となっている。
【０００６】
本発明においては、かかる実情に鑑み、高温時におけるスラスト軸受剛性の向上と、低音時におけるトルク低減とを図ることが可能な動圧軸受装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明では、軸受部材と、軸受部材の内周に挿入された軸部、および軸部の外径側に張り出したフランジ部を備える軸部材と、軸受部材の一端開口部を封口する蓋部と、軸受部材と軸部との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、軸受部材とフランジ部との間の第一スラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で前記軸部材を一方向のスラスト方向に非接触支持する第一スラスト軸受部と、蓋部とフランジ部との間の第二スラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で軸部材を他方のスラスト方向に非接触支持する第二スラスト軸受部とを備える動圧軸受装置において、さらに、フランジ部の外周面に対向し、第一スラスト軸受隙間および第二スラスト軸受隙間の幅の総和を規定する隙間規定部を備え、フランジ部の軸方向の線膨張係数を、隙間規定部の軸方向の線膨張係数以上に設定したことを特徴とする動圧軸受装置を提供する。
【０００８】
上記のように、フランジ部の軸方向の線膨張係数を隙間規定部の軸方向の線膨張係数と同じか、もしくはそれよりも大きくすることで、高温時にはフランジ部の熱膨張によりスラスト軸受隙間が小さくなって、高温時におけるスラスト方向の軸受剛性の低下を抑制することが可能となる。反対に低温時には、軸方向の熱膨張差によってスラスト軸受隙間が大きくなるので、低温時におけるモータトルクの上昇を抑制することが可能となる。
【０００９】
上記の隙間規定部は、スラスト軸受隙間を規定し得る部材に形成されていれば、その形態は問わない。すなわち、軸受部材および蓋部と別体に形成する場合、蓋部と一体に形成する場合、軸受部材と一体に形成する場合が考えられる。
【００１０】
上記のような隙間規定部を設けることで、スラスト軸受隙間幅を精度良く管理できると共に、容易に所定寸法のスラスト軸受隙間を形成することができる。なお、隙間規定部の軸方向幅は、第一スラスト軸受隙間と第二スラスト軸受隙間とフランジ部の軸方向幅の総和と等しくなるように形成することが最も好ましい。
【００１１】
また、以上の構成において、ラジアル軸受部は、ヘリングボーン形状やスパイラル形状等の軸方向に傾斜した形状の動圧溝を設けた動圧軸受、複数の軸方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた動圧軸受（ステップ軸受）、ラジアル軸受面を多円弧面で構成した動圧軸受（多円弧軸受）で構成することができる。
【００１２】
上記の動圧軸受装置は、その動圧軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとを備えたディスク装置用等のモータとして提供することが可能であり、高温時の高いスラスト軸受剛性と、低温時の低トルク性とを具備する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、動圧軸受装置（流体動圧軸受装置）１を組込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。この情報機器用スピンドルモータは、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるもので、動圧軸受装置１と、動圧軸受装置１の軸部材２に取り付けられたロータ（以下、ディスクハブ３と称す。）と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル４およびロータマグネット５と、ブラケット６とを備えている。ステータコイル４はブラケット６の外周に取り付けられ、ロータマグネット５は、ディスクハブ３の内周に取り付けられている。ディスクハブ３は、その外周に磁気ディスク等のディスクＤを一枚または複数枚保持する。ブラケット６の内周にハウジング７が装着されている。ステータコイル４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間に発生する電磁力でロータマグネット５が回転し、それに伴ってディスクハブ３、軸部材２が回転する。
【００１５】
図２に、上記スピンドルモータで使用される動圧軸受装置１の一例を示す。この動圧軸受装置１は、スリーブ状の部分を有する軸受部材２０と、軸受部材２０の内周に挿入された軸部材２とを主要な構成部材とし、本実施形態において、軸受部材２０は、スリーブ状の軸受スリーブ８と、内周に軸受スリーブ８を固定した円筒状のハウジング７とで構成される。ハウジング７の一端開口部には、その開口を封口する蓋部７ｃが固定され、ハウジング７の他端側開口部７ａにはシール部材９が固定される。なお、説明の便宜上、ハウジング７の開口部７ａ側を上方向、ハウジング７の蓋部７ｃで封口される側を下側として説明を進める。
【００１６】
ハウジング７は、円筒状の側部７ｂと、側部７ｂの一端開口部を封口する蓋部７ｃと一体または別体に構成されている。側部７ｂと蓋部７ｃは、例えばステンレス鋼や黄銅等の金属材料、あるいは、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＬＣＰ（液晶ポリマー）、あるいはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂材料で形成される。この実施形態では側部７ｂと蓋部７ｃは黄銅で一体形成されている。蓋部７ｃの上側端面７ｃ１のスラスト軸受面となる一部環状領域には、図示は省略するが、動圧発生手段として、例えばスパイラル形状やヘリングボーン形状に配列された動圧溝が形成されている。その際、上側端面７ｃ１に設けられる動圧溝は、側部７ｂおよび蓋部７ｃからなるハウジングの成形と同時に型成形することができ、これにより別途蓋部７ｃに動圧溝を形成する手間を省くことができる。
【００１７】
軸受スリーブ８は、円筒状に形成され、ハウジング７の側部７ｂの内周面７ｂ１に固定されている。この軸受スリーブ８の内周面８ａには、軸部材２が回転自在に挿入される。軸受スリーブ８は、例えば、黄銅やアルミ（アルミ合金）等の軟質金属材料、あるいは、焼結金属材料で形成される。この実施形態において、軸受スリーブ８は、焼結金属からなる多孔質体、特に銅又は鉄を主成分とする焼結金属の多孔質体で形成されている。軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域には動圧発生手段が設けられており、この実施形態では、動圧発生手段として、例えばヘリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝が形成されている。具体的には、例えば図３に示すように、軸方向に離隔した上下２箇所のラジアル軸受面となる領域にヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１、８ａ２が形成されており、上側領域の動圧溝８ａ１は、軸方向中心ｍに対して軸方向非対称に形成されている。このとき、軸方向中心ｍより上側領域の軸方向寸法Ｘ１が下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている。そのため、軸部材２の回転時、動圧溝８ａ１による流体（例えば潤滑油）の引き込み力（ポンピング力）は、下側の対称形の動圧溝８ａ２に比べ相対的に大きくなる。なお、ラジアル軸受面となる領域は任意の数を形成可能であり、１箇所あるいは軸方向の３箇所以上に形成することもできる。
【００１８】
軸受スリーブ８の外周面８ｂには、その両端面８ｃ、８ｄに開口した循環溝８ｂ１が１本又は複数本設けられている。この実施形態では、３本の循環溝８ｂ１が円周方向等間隔に形成されている。動圧軸受装置の運転中は、全体的に下向きに押し込められた潤滑油がこの循環溝８ｂ１により、上方に戻される。なお、循環溝はハウジング７の側部７ｂの内周面７ｂ１に形成することもできる。
【００１９】
また、この実施形態において、軸受スリーブ８の下側端面８ｃのスラスト軸受面となる一部環状領域には、図示は省略するが、動圧発生手段として例えばスパイラル形状やヘリングボーン形状に配列された動圧溝が形成されている。
【００２０】
ハウジング７の上端開口部７ａには、金属材料あるいは樹脂材料で形成されたシール部材９が圧入、接着等の手段で固定されている。シール部材９は、この実施形態においては環状をなし、ハウジング７とは別体に形成されている。シール部材９の内周面９ａは上方に向かうにつれて漸次拡径し、軸部２ａの外周面２ａ１と所定容積のシール空間Ｓを介して対向する。また、シール部材９の下側端面９ｂは軸受スリーブ８の上側端面８ｄと当接している。シール部材９で密封された動圧軸受装置１の内部空間には、潤滑油が充満され、この状態では、潤滑油の油面はシール空間Ｓの範囲内に維持される。なお、部品点数の削減および組立工数の削減のため、シール部材９をハウジング７と一体形成することもできる。あるいは、軸受スリーブ８の内周面８ａの上端部側領域をラジアル軸受面となる領域よりもわずかに大径に形成し、この大径に形成した領域の内径側に所定容積のシール空間が形成されるようにしても良い。
【００２１】
軸部材２は、例えばステンレス鋼等の金属材料で、軸部２ａとその一端に一体又は別体に設けられたフランジ部２ｂとで構成される。あるいは、金属部分と樹脂部分とからなるハイブリッド構造（例えば、軸部２ａを金属材料で形成し、フランジ部２ｂを樹脂材料で形成する）とされる。本実施形態においては、軸部２ａとフランジ部２ｂとが、ステンレス鋼で一体に形成されている。軸部２ａの外周面２ａ１は、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる上下二つの領域と対向する。本実施形態において、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１および下側端面２ｂ２は平坦な平滑面として形成されている。
【００２２】
本実施形態においては、ハウジング７の側部７ｂと蓋部７ｃの境界部分の内周側には、第一スラスト軸受隙間と第二スラスト軸受隙間の幅の総和を規定する隙間規定部Ｙとしての環状のスペーサー部材１０が設けられている。スペーサー部材１０は、例えばステンレス鋼や黄銅等の金属材料、あるいは樹脂材料で形成され、本実施形態においてはステンレス鋼で形成されている。スペーサー部材１０は、ハウジング７の側部７ｂや蓋部７ｃとは別体として、ハウジング７の内周面７ｂ１等に固定され、スペーサー部材１０の内周面は、フランジ部２ｂの外周面２ｂ３と微小隙間を介して対向している。スペーサー部材１０のハウジング７への固定方法としては、接着や圧入、あるいは溶着等の他、例えばスペーサー部材１０をインサート部品として、ハウジング７をインサート成形し、スペーサー部材１０の底面１０ｂを蓋部７ｃに、あるいは外径面１０ｃを側部７ｂに一部埋設した状態で固定することもできる。
【００２３】
そして、スペーサー部材１０の底面１０ｂが蓋部７ｃの上側端面７ｃ１と当接し、上端面１０ａが軸受スリーブ８の下側端面８ｃと当接することによって、軸受スリーブ８のハウジング７に対する固定位置が決まる。すなわち、軸受スリーブ８をハウジング７の内周面７ｂ１に沿って、スペーサー部材１０に当接するまで押し込むと、ハウジング７の蓋部７ｃの上側端面７ｃ１に対する軸受スリーブ８の下側端面８ｃの位置が、スペーサー部材１０の軸方向幅Ｗにより決定され、軸受スリーブ８はこの状態で、ハウジング７の内周面７ｂ１に接着等で固定される。
【００２４】
上記構成の動圧軸受装置１において、軸部材２が回転すると、軸部２ａの外周面２ａ１は、軸受スリーブ８の内周面８ａの上下２箇所に離隔形成されたラジアル軸受面となる領域とラジアル軸受隙間を介して対向する。そして、軸部材２と軸受スリーブ８の相対回転に伴い、ラジアル軸受隙間に満たされた潤滑油が動圧作用を発生し、その圧力によって軸部材２がラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１のラジアル軸受部Ｒ１と第２のラジアル軸受部Ｒ２とが形成される。
【００２５】
また、軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１は、軸受スリーブ８の下側端面８ｂに形成されたスラスト軸受面となる領域と、第一スラスト軸受隙間を介して対向し、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２は、ハウジング７の蓋部７ｃの上側端面７ｃ１に形成されたスラスト軸受面となる領域と、第二スラスト軸受隙間を介して対向する。軸部材２と軸受スリーブ８との相対回転に伴い、両スラスト軸受隙間に満たされた潤滑油が動圧作用を発生し、その圧力によって軸部材２がスラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をスラスト両方向に回転自在に非接触支持する第１のスラスト軸受部Ｔ１および第２のスラスト軸受部Ｔ２が形成される。
【００２６】
本発明においては、フランジ部２ｂの軸方向の線膨張係数を、隙間規定部Ｙ、ここではスペーサー部材１０の軸方向の線膨張係数以上に設定した。本実施形態においては、フランジ部２ｂとスペーサー部材１０を共にステンレス鋼で形成するものとしたが、具体的には、フランジ部２ｂは耐摩耗性を考慮してオーステナイト系ステンレス鋼で形成した。上記条件を考慮すると、スペーサー部材１０はオーステナイト系、マルテンサイト系、フェライト系ステンレス鋼の何れかで形成することができる（図６参照）。このとき、フランジ部２ｂの軸方向の線膨張係数は、スペーサー部材１０の軸方向の線膨張係数と同じかそれ以上となる。つまり、高温時にはフランジ部２ｂの軸方向の熱膨張量が、スペーサー部材１０のそれと等しいか、もしくはそれよりも大きくなるためスラスト軸受隙間が小さくなる。従って、潤滑油の粘度低下によるスラスト方向の軸受剛性の低下を抑制することができる。反対に低温時には、軸方向の熱膨張量差によってスラスト軸受隙間が大きくなるので、低温時におけるモータトルクの上昇を抑制することができる。
【００２７】
なお、隙間規定部Ｙ、本実施形態においてはスペーサー部材１０の軸方向幅Ｗは、フランジ部２ｂと第一スラスト軸受隙間と第二スラスト軸受隙間の軸方向幅の総和と等しくすれば、第一スラスト軸受隙間と第二スラスト軸受隙間の幅を容易かつ精度良く管理することができる。
【００２８】
本発明は、図２に示す動圧軸受装置のみならず、以下に例示する他の動圧軸受装置の形態においても同様に適用することができる。なお、以下の説明では、基本的に図２に示す実施形態と同一機能を有する部材および要素には共通の参照番号を付して重複説明を省略する。
【００２９】
図４に示す動圧軸受装置１は、ハウジング７の側部７ｂと蓋部７ｃを別体とし、蓋部７ｃの外径側上部に隙間規定部Ｙとしての円筒部７ｃａを一体に設け、この円筒部７ｃａの上端面を軸受スリーブ８の下側端面８ｃに当接させることで、両スラスト軸受隙間幅を規定している。この実施形態においても、上記線膨張係数の関係が成り立つよう、蓋部７ｃはオーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系ステンレス鋼の何れかで形成されている。
【００３０】
図５に示す動圧軸受装置１は、隙間規定部Ｙをハウジング７の側部７ｂの軸方向幅Ｗで示す領域に構成した点で、図２に示す第一の実施形態と異なる。図示例においては、軸受部材２０をハウジング７と軸受スリーブ８の二部材で構成する場合を例示しているが、スリーブ状の部分を有する軸受部材を一部材で構成し、例えばプレス成形段階で隙間規定部Ｙの軸方向幅Ｗを規定するようにしてもよい。この実施形態においても、上述の線膨張係数の関係が成り立つよう、隙間規定部Ｙを含むハウジング７の側部７ｂはオーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系ステンレス鋼の何れかで形成されている。
【００３１】
以上の説明では、フランジ部２ｂを構成する材料としてオーステナイト系ステンレス鋼、隙間規定部Ｙを構成する材料としてオーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系ステンレス鋼の何れかとし、フランジ部２ｂの軸方向の線膨張係数が、隙間規定部Ｙの軸方向の線膨張係数以上となるようにしたが、材料の選択肢はこれに限らない。図６に、各部材を構成する主な材料の線膨張係数の大小関係を示す。フランジ部２ｂを構成する材料として、隙間規定部Ｙを構成する材料と同一あるいは上階層の材料を使用すれば、本発明の要件を満たすことができる。
【００３２】
ただし、両部材間の線膨張係数の差が余りに大きいと、スラスト軸受隙間幅が過小になる等の不具合が生じる恐れがあるため、フランジ部２ｂの材料を選択するに際しては、注意が必要である。特に、フランジ部２ｂを樹脂材料で形成し、隙間規定部Ｙを金属材料で形成する場合、一般的に樹脂材料の線膨張係数は金属材料のそれと比して大幅に大きいため、上記問題が発生する恐れが高まる。よって、この場合は、フランジ部２ｂを５×１０-5／℃以下の線膨張係数である樹脂材料で形成するのが好ましい。
【００３３】
また、フランジ部２ｂと隙間規定部Ｙの双方を樹脂材料で形成する場合は、２〜９×１０-5／℃の線膨張係数、かつ線膨張係数の差が５×１０-5／℃以下である樹脂材料同士で形成するのが好ましい。
【００３４】
以上の説明では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、へリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝により流体の動圧作用を発生させる構成を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
例えば、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、いわゆるステップ軸受や多円弧軸受を採用しても良い。
【００３６】
図７は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方をステップ軸受で構成した場合の一例を示している。この例では、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域に、複数の軸方向溝形状の動圧溝８ａ３が円周方向所定間隔に設けられている。
【００３７】
図８は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を多円弧軸受で構成した場合の一例を示している。この例では、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域が、３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６で構成されている（いわゆる３円弧軸受）。３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６の曲率中心は、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心Ｏから等距離オフセットされている。３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間は、円周方向の両方向に対して、それぞれ楔状に漸次縮小した形状を有している。そのため、軸受スリーブ８と軸部２ａとが相対回転すると、その相対回転の方向に応じて、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体が楔状に縮小した最小隙間側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような潤滑流体の動圧作用によって、軸受スリーブ８と軸部２ａとが非接触支持される。尚、３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６の相互間の境界部に、分離溝と称される、一段深い軸方向溝を形成しても良い。
【００３８】
図９は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を多円弧軸受で構成した場合の他の例を示している。この例においても、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域が、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９で構成されているが（いわゆる３円弧軸受）、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間は、円周方向の一方向に対して、それぞれ楔状に漸次縮小した形状を有している。このような構成の多円弧軸受は、テーパ軸受と称されることもある。また、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９の相互間の境界部に、分離溝と称される、一段深い軸方向溝８ａ１０、８ａ１１、８ａ１２が形成されている。そのため、軸受スリーブ８と軸部２ａとが所定方向に相対回転すると、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体が楔状に縮小した最小隙間側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような潤滑流体の動圧作用によって、軸受スリーブ８と軸部２ａとが非接触支持される。
【００３９】
図１０は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を多円弧軸受で構成した場合の他の例を示している。この例では、図９に示す構成において、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９の最小隙間側の所定領域θが、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心Ｏを曲率中心とする同心の円弧で構成されている。従って、各所定領域θにおいて、ラジアル軸受隙間（最小隙間）は一定になる。このような構成の多円弧軸受は、テーパ・フラット軸受と称されることもある。
【００４０】
以上の各例における多円弧軸受は、いわゆる３円弧軸受であるが、これに限らず、いわゆる４円弧軸受、５円弧軸受、さらに６円弧以上の数の円弧面で構成された多円弧軸受を採用しても良い。また、ラジアル軸受部をステップ軸受や多円弧軸受で構成する場合、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のように、２つのラジアル軸受部を軸方向に離隔して設けた構成とする他、軸受スリーブ８の内周面８ａの上下領域に亘って１つのラジアル軸受部を設けた構成としても良い。
【００４１】
また、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の一方又は双方は、例えば、スラスト軸受面となる領域に、複数の半径方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた、いわゆるステップ軸受、いわゆる波型軸受（ステップ型が波型になったもの）等で構成することもできる。
【００４２】
以上の実施形態では、動圧軸受装置１の内部に充満し、軸受スリーブ８と軸部材２との間のラジアル軸受隙間や、軸受スリーブ８およびハウジング７と軸部材２との間のスラスト軸受隙間に動圧を発生させる流体として潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に動圧を発生させることができる流体、例えば空気等の気体や、磁性流体等を使用することもできる。
【００４３】
また、以上の実施形態では、スラスト軸受面を軸受スリーブ８の下側端面８ｃおよび蓋部７ｃの上側端面７ｃ１に形成する場合を例示したが、これらとスラスト軸受隙間を介して対向するフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１および下側端面２ｂ２に形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る動圧軸受装置を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの断面図である。
【図２】本発明にかかる動圧軸受装置の一実施形態を示す断面図である。
【図３】軸受スリーブの断面図である。
【図４】本発明にかかる動圧軸受装置の第二の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明にかかる動圧軸受装置の第三の実施形態を示す断面図である。
【図６】線膨張係数の大小関係を示す図である。
【図７】ラジアル軸受部の他の実施形態を示す断面図である。
【図８】ラジアル軸受部の他の実施形態を示す断面図である。
【図９】ラジアル軸受部の他の実施形態を示す断面図である。
【図１０】ラジアル軸受部の他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１          動圧軸受装置
２          軸部材
２ａ        軸部
２ｂ        フランジ部
３          ディスクハブ（ロータ）
４          ステータコイル
５          ロータマグネット
７          ハウジング
８          軸受スリーブ
９          シール部材
１０        スペーサー部材
２０        軸受部材
７ｃ        蓋部
８ａ１、８ａ２    動圧溝
Ｒ１、Ｒ２        ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２        スラスト軸受部
Ｓ          シール空間
Ｙ          隙間規定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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