(57)【要約】【課題】流体動圧軸受装置の低コスト化を図る。【解決手段】互いに対向する軸部２ａの第一シール形成面２ａ３とシール部９の第二シール形成面９ａとでテーパ状のシール空間Ｓを形成する。軸部２ａの第一シール形成面２ａ３よりも反軸受隙間側となる外周面２ａ４、およびシール部９の第二シール形成面９ａよりも反軸受隙間側となる端面９ｂのうち、何れか一方または双方に撥油性を有する植毛部２０を設ける。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材と、潤滑油で満たされた軸受隙間と、互いに対向した第一シール形成面および第二シール形成面で形成され、一端が大気に開放されると共に他端が前記軸受隙間に連通したシール空間とを有し、前記軸受隙間に満たされた潤滑油の動圧作用で前記軸部材を相対回転可能に支持する流体動圧軸受装置において、
前記第一シール形成面を有する部材の第一シール形成面よりも反軸受隙間側の第一の面、および前記第二シール形成面を有する部材の第二シール形成面よりも反軸受隙間側の第二の面のうち、何れか一方または双方に撥油性を有する植毛部を設けたことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項２】
前記第一の面が軸部材の外周面に形成され、前記第二の面が軸部材の外径側に配置されたシール部の端面に形成されている請求項１に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項３】
軸部材と、軸受隙間と、互いに対向した第一シール形成面および第二シール形成面で形成され、一端が大気に開放されると共に他端が前記軸受隙間に連通したシール空間とを有し、前記シール空間が油面変動範囲となる第一領域と、第一領域よりも反軸受隙間側の第二領域とを備え、前記軸受隙間に満たされた潤滑油の動圧作用で前記軸部材を相対回転可能に支持する流体動圧軸受装置において、
前記第二領域内で、第一シール形成面および第二シール形成面のうち何れか一方に植毛部を設けたことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項４】
植毛部が撥油性を有する請求項３に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項５】
植毛部を構成する繊維の先端を、第一シール形成面および第二シール形成面のうち他方に接触させ、もしくは近接させた請求項３または４に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項６】
軸部材と、軸受隙間と、互いに対向した第一シール形成面および第二シール形成面で形成され、一端が大気に開放されると共に他端が前記軸受隙間に連通したシール空間とを有し、前記シール空間が油面変動範囲となる第一領域と、第一領域よりも大気側の第二領域とを備え、前記軸受隙間に満たされた潤滑油の動圧作用で前記軸部材を相対回転可能に支持する流体動圧軸受装置において、
第一シール形成面および第二シール形成面の何れか一方に、第一領域および第二領域に跨る植毛部を設け、植毛部の繊維密度を、軸受隙間側よりも反軸受隙間側で小さくしたことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項７】
前記第一シール形成面が軸部材に形成され、前記第二シール形成面が軸部材の外径側に配置されたシール部に形成されている請求項１〜６の何れか１項に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載した流体動圧軸受装置と、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、流体動圧軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体動圧軸受装置は、軸受部材の内周面（軸受面）と軸の外周面との間のラジアル軸受隙間に満たされた潤滑油の動圧作用で、軸を相対回転自在に非接触支持するものである。流体動圧軸受装置は、回転精度および静粛性に優れ、ＨＤＤ等のディスク駆動装置のスピンドルモータ等に好適に使用される。
【０００３】
この種の流体動圧軸受装置では、潤滑油の外部への漏れ出しを防止するためのシール構造として、軸受部材を収容するハウジングの開口部にテーパシールを配置している。また、テーパシールに加えて、テーパシールを構成するシール部の端面等に撥油剤の被膜を形成することにより、潤滑油の漏れを防止している（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２１９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１で開示された従来のシール構造では、以下に列挙した種々の問題がある。
【０００６】
・撥油剤被膜を形成するためには、撥油剤を塗布する工程およびその焼き付け工程が必要となり、コストアップを招く。
・軸受装置を組み立てる際や軸受装置をモータに組み付ける際、あるいはモータの使用中に他部材が撥油性被膜に接触する場合があり、その際に被膜が脱落して撥油効果が低下するおそれがある。
・テーパシールでは、その一端が大気に開放されているため、潤滑油が蒸発する。そのため、長期使用時に軸受装置内部の潤滑油量が不足するおそれがある。
・流体動圧軸受装置に衝撃荷重が作用した際には、大気に開放されたテーパシールの一端から潤滑油が飛散し、周辺機器を汚染し、あるいは潤滑油量不足を招くおそれがある。
・テーパシールでは、温度変化や圧力変化に伴う潤滑油の容積変化を吸収するためオイルバッファが必要となる。従って、シール空間には、ある程度の容積および長さが必要とされ、この点が流体動圧軸受装置を小型化する上で障害となっている。
【０００７】
そこで、本発明は、流体動圧軸受装置のシール構造に植毛部を用いるという新たな基本コンセプトを創案し、この基本コンセプトに基づき、上記に列挙した何れか一つもしくは二以上の課題を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、本発明は、軸部材と、潤滑油で満たされた軸受隙間と、互いに対向した第一シール形成面および第二シール形成面で形成され、一端が大気に開放されると共に他端が前記軸受隙間に連通したシール空間とを有し、前記軸受隙間に満たされた潤滑油の動圧作用で前記軸部材を相対回転可能に支持する流体動圧軸受装置において、
第一シール形成面を有する部材の第一シール形成面よりも反軸受隙間側の第一の面、および前記第二シール形成面を有する部材の第二シール形成面よりも反軸受隙間側の第二の面のうち、何れか一方または双方に撥油性を有する植毛部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
以上の構成によれば、これまで撥油剤被膜が形成されていた領域（第一の面もしくは第二の面）において、撥油剤被膜を、撥油性を有する植毛部に置き換えることができる。植毛部は多数の繊維を有するため、組み立て時等において植毛部に他部材が接触し、一部の繊維がダメージを受けたとしても、撥油効果が直ちにゼロとなることはない。従って、長期にわたり安定した撥油効果を得ることができる。また、流体動圧軸受装置の組み立て工程において、撥油剤被膜を形成する際に必要となる塗布工程や焼き付け工程が不要となるため、低コスト化を図ることができる。
【００１０】
第一の面は例えば軸部材の外周面に形成し、第二の面は軸部材の外径側に配置したシール部の端面に形成することができる。
【００１１】
また、本発明は、軸部材と、軸受隙間と、互いに対向した第一シール形成面および第二シール形成面で形成され、一端が大気に開放されると共に他端が前記軸受隙間に連通したシール空間とを有し、前記シール空間が油面変動範囲となる第一領域と、第一領域よりも大気側の第二領域とを備え、前記軸受隙間に満たされた潤滑油の動圧作用で前記軸部材を相対回転可能に支持する流体動圧軸受装置において、前記第二領域内で、第一シール形成面および第二シール形成面のうち何れか一方に植毛部を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
以上の構成から、衝撃荷重の作用等によりシール空間の油面から潤滑油が飛散したとしても、その油滴は植毛部によってトラップされる。また、植毛部によって潤滑油の蒸発を抑制することができる。従って、軸受装置内部に長期間にわたり潤沢な潤滑油を保持することが可能となる。
【００１３】
この効果を得るため、植毛部に撥油性を持たせるのが好ましい。また、植毛部を構成する繊維の先端を、第一シール形成面および第二シール形成面のうち他方に接触させ、もしくは近接させるのが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、軸部材と、軸受隙間と、互いに対向した第一シール形成面および第二シール形成面で形成され、一端が大気に開放されると共に他端が前記軸受隙間に連通したシール空間とを有し、前記シール空間が油面変動範囲となる第一領域と、第一領域よりも大気側の第二領域とを備え、前記軸受隙間に満たされた潤滑油の動圧作用で前記軸部材を相対回転可能に支持する流体動圧軸受装置において、第一シール形成面および第二シール形成面の何れか一方に、第一領域および第二領域に跨る植毛部を設け、植毛部の繊維密度を、軸受隙間側よりも反軸受隙間側で小さくしたことを特徴とする。
【００１５】
植毛部の繊維密度に差を設けた場合、高密度側では低密度側よりも繊維間隙間が小さくなる。この場合、毛細管現象により潤滑油を植毛部の低密度側から高密度側に引き込む力が発生する。従って、植毛部を第一領域および第二領域に跨るように設け、植毛部の繊維密度を軸受隙間側よりも反軸受隙間側で小さくすることにより、テーパシールと同様に、シール空間内の潤滑油を軸受隙間側に向けて引き込むことが可能となり、シール効果を得ることができる。かかる構成をテーパシールと併用すれば、テーパシールによる潤滑油の引き込み力と重畳されて潤滑油の引き込み力が強化されるため、テーパシールの長さを縮小して、流体動圧軸受装置の小型化や軸受スパンの拡大を図ることができる。また、撥油剤被膜を省略しても十分なシール効果を得ることができ、撥油剤被膜の形成で必要となる塗布工程や焼き付け工程を省略して低コスト化を図ることができる。さらに、シール空間を軸方向にストレートな円筒面状に形成しても、潤滑油を軸受隙間側に引き込む力が得られるため、シール効果が得られることになる。そのため、流体動圧軸受装置の低コスト化を図ることができる。
【００１６】
以上に述べた各流体動圧軸受装置においては、例えば、第一シール形成面を軸部材に形成し、第二シール形成面を軸部材の外径側に配置されたシール部に形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、少なくとも低コスト化、シール効果の向上、シール効果の安定化、および軸受装置の小型化のうち何れかの効果を奏する流体動圧軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】スピンドルモータの断面図である。
【図２】流体動圧軸受装置の断面図である。
【図３】軸受部材の断面図である。
【図４】軸受部材の下面図である。
【図５】本発明の第一実施形態を示す拡大断面図である。
【図６】植毛部を拡大して示す断面図である。
【図７】第一実施形態の変形例を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の第二実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の第三実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る流体動圧軸受装置１を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を示している。この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、軸部材２を回転自在に非接触支持する流体動圧軸受装置１と、軸部材２に装着されたディスクハブ３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とを備えている。ステータコイル４はケーシング６に取付けられ、ロータマグネット５はディスクハブ３に取付けられる。流体動圧軸受装置１のハウジング７は、ケーシング６の内周に装着される。ディスクハブ３には、磁気ディスク等のディスクＤが所定枚数保持される。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との間の電磁力でロータ５が回転し、それによって、ディスクハブ３および軸部材２が一体となって回転する。
【００２１】
図２に示すように、流体動圧軸受装置１は、軸部材２と、ハウジング７と、ハウジング７の内周に保持された軸受部材８と、ハウジング７の軸方向一端の開口部に設けられたシール部９と、ハウジング７の軸方向他端を閉塞する蓋部１０とを有する。なお、以下の説明では、便宜上、軸方向でハウジング７の閉塞側を下側、ハウジング７の開口側を上側と言うが、これは流体動圧軸受装置１の使用態様を限定する趣旨ではない。
【００２２】
軸部材２は、軸部２ａと、軸部２ａの下端に設けられたフランジ部２ｂとを備える。軸部材２は、例えば金属で形成され、本実施形態では軸部２ａおよびフランジ部２ｂを含む軸部材２全体がステンレス鋼で一体に形成されている。軸部２ａとフランジ部２ｂを別部材で構成することもできる。
【００２３】
軸部２ａの外周面には、軸方向に離隔した２箇所に形成された円筒面２ａ１と、２箇所の円筒面２ａ１の軸方向間に設けられ、円筒面２ａ１よりも小径な環状凹部２ａ２とが設けられる。円筒面２ａ１は、軸受部材８の内周面８ａの軸受面８ａ１と半径方向で対向する軸受対向面として機能する。環状凹部２ａ２の軸方向両端には、円筒面２ａ１と接続する傾斜面が設けられる。
【００２４】
ハウジング７は軸受部材８を保持する保持部材であり、樹脂あるいは金属で円筒状に形成される。ハウジング７の内周面７ａには、軸受部材８の外周面８ｄが、接着や圧入等の適宜の手段で固定される。
【００２５】
軸受部材８は、金属あるいは樹脂で円筒状に形成される。本実施形態では、軸受部材８が、焼結金属、特に銅を主成分とする銅系の焼結金属や、鉄を主成分とする鉄系の焼結金属、あるいは銅及び鉄を主成分とする銅鉄系の焼結金属で形成される。この他、銅系金属や鉄系金属等からなる溶製材で軸受部材８を形成してもよい。
【００２６】
軸受部材８の内周面８ａには、図３に示すように、軸方向に離隔した２箇所にラジアル軸受面８ａ１が形成される。各ラジアル軸受面８ａ１には、動圧発生部としてヘリングボーン形状に配列された動圧溝Ｇ１，Ｇ２が設けられる。図中クロスハッチングで示す領域は、内径側に盛り上がった丘部を示している（図４においても同様）。上側の動圧溝Ｇ１は軸方向で非対称な形状を成し、下側の動圧溝Ｇ２は軸方向で対称な形状を成している。軸方向非対称形状の上側の動圧溝Ｇ１により、ラジアル軸受隙間の潤滑流体が軸方向に押し込まれ、ハウジング７の内部で潤滑流体が強制的に循環される。ラジアル軸受面８ａ１の軸方向間領域には円筒面８ａ２が設けられる。円筒面８ａ２は、動圧溝Ｇ１、Ｇ２の溝底面と同一円筒面上に連続して設けられる。
【００２７】
尚、上下の動圧溝Ｇ１，Ｇ２の双方を軸方向対称形状としてもよい。また、上下の動圧溝Ｇ１，Ｇ２を軸方向で連続させたり、上下の動圧溝Ｇ１，Ｇ２の一方あるいは双方を省略したりしてもよい。また、軸受部材８の内周面８ａを円筒面として、軸部２ａの外周面（軸受対向面）に動圧発生部を設けてもよい。また、軸受部材８の軸受面８ａ１および軸部２ａの軸受対向面の双方を円筒面とし、いわゆる真円軸受としてもよい。
【００２８】
軸受部材８の下側端面８ｂにはスラスト軸受面が形成される。スラスト軸受面には、動圧発生部として、図４に示すようなポンプインタイプのスパイラル形状の動圧溝８ｂ１が形成される。尚、動圧溝の形状として、ヘリングボーン形状や放射溝形状等を採用しても良い。また、軸受部材８の下側端面８ｂを平坦面として、軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１に動圧溝を形成してもよい。
【００２９】
軸受部材８の上側端面８ｃには、図３に示すように、環状溝８ｃ１と、環状溝８ｃ１の内径側に設けられた複数の半径方向溝８ｃ２とが形成される。軸受部材８の外周面８ｄには、複数の軸方向溝８ｄ１が円周方向等間隔に設けられる。これらの軸方向溝８ｄ１、環状溝８ｃ１、及び半径方向溝８ｃ２等を介して、軸部材２のフランジ部２ｂの外径側の空間がシール空間Ｓと連通することで、この空間における負圧の発生が防止される。
【００３０】
シール部９は、軸部２ａの外径側に形成され、ハウジング７の上端から内径側に突出した形態を備えている。本実施形態では、シール部９がハウジング７と一体に形成されているが、シール部９をハウジング７と別体にすることもできる。シール部９の内周面９ａは、下方に向けて漸次縮径したテーパ状を成す。シール部９の内周面９ａと軸部２ａの外周面との間には、下方に向けて半径方向幅を徐々に狭めたシール空間Ｓが形成される。この他、シール部９の内周面を円筒面とする一方で、軸部２ａの外周面に上方に向けて漸次縮径するテーパ面を設け、これらの間にシール空間Ｓを形成してもよい。このようにシール部９の内周面９ａおよび軸部２ａの外周面の何れか一方もしくは双方をテーパ面で形成することで、シール空間Ｓの隙間幅をラジアル軸受隙間側ほど縮小させたテーパシールが構成される。シール空間Ｓの一端（隙間幅の広い端部）は大気に開放され、他端（隙間幅の狭い端部）はラジアル軸受隙間および各スラスト軸受隙間と連通した状態にある。
【００３１】
蓋部１０は、導電性を有する材料、例えば、金属材料（黄銅等）や樹脂材料で形成され、ハウジング７の内周面７ａの下端部に、圧入、接着等の適宜の手段で固定される。蓋部１０をハウジング７と一体に形成することもできる。蓋部１０の端面１０ａにはスラスト軸受面が形成される。このスラスト軸受面には、例えばポンプインタイプのスパイラル形状の動圧溝が形成される（図示省略）。尚、動圧溝の形状として、ヘリングボーン形状や放射溝形状等を採用しても良い。また、蓋部１０の端面１０ａを平坦面として、軸部材２のフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２に動圧溝を形成してもよい。
【００３２】
上記の構成の流体動圧軸受装置１の内部に、潤滑油が供給される。本実施形態では、ハウジング７の内部に形成される空間が、軸受部材８の内部気孔を含めて全て潤滑油で満たされる。そのため、シール空間Ｓからラジアル軸受隙間および二つのスラスト軸受隙間に至るまでの領域、さらにはラジアル軸受隙間から二つのスラスト軸受隙間に至るまでの領域が全て潤滑油で満たされる。潤滑油の油面Ｏは、シール空間Ｓ内に形成されている。
【００３３】
軸部材２が回転すると、軸受部材８の内周面８ａのラジアル軸受面８ａ１と軸部２ａの円筒面２ａ１との間にラジアル軸受隙間が形成される。そして、動圧溝Ｇ１，Ｇ２によりラジアル軸受隙間に形成された油膜の圧力が高められ、これにより軸部材２がラジアル方向に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１及び第２ラジアル軸受部Ｒ２が構成される。これと同時に、軸受部材８の下側端面８ｂ（スラスト軸受面）とフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間、及び、蓋部１０の端面１０ａ（スラスト軸受面）とフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に、それぞれスラスト軸受隙間が形成される。そして、軸受部材８の下側端面８ｂの動圧溝８ｂ１及び蓋部１０の端面１０ａの動圧溝により、各スラスト軸受隙間に形成された油膜の圧力が高められ、これにより軸部材を両スラスト方向に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｔ１及び第２スラスト軸受部Ｔ２が構成される。
【００３４】
以下、本発明における特徴的構造を説明する。
流体動圧軸受装置において、シール空間は、互いに対峙する二部材のうち、一方の部材の面（第一シール形成面）と他方の部材の面（第二シール形成面）の間に形成された、軸心を中心とする環状空間で形成される。図２に示す流体動圧軸受装置１では、軸部２ａの外周面の軸方向一部領域２ａ３とシール部９の内周面９ａとでシール空間Ｓが形成される。また、軸部２ａの外周面の軸方向一部領域２ａ３が第一シール形成面を構成し、シール部９の内周面９ａが第二シール形成面を構成している。
【００３５】
図５および図６に、本発明の第１実施形態を示す。図５に示すように、この第１実施形態では、第二シール形成面９ａを有するシール部９の第二シール形成面９ａよりも反軸受隙間側に位置する面（第二の面）、すなわちシール部９の大気側の端面９ｂに、その全周にわたって、撥油性を有する植毛部２０を設けている。ここでいう反軸受隙間側は、ラジアル軸受隙間に至るまでの部材表面（本実施形態ではシール部９の表面）に沿う最短ルートを想定した時にその距離が大きくなる方向を意味する。
【００３６】
植毛部２０は、図６に示すように、シール部９の端面９ｂに植毛された多数の短繊維３０で構成される。繊維３０の植毛は、各繊維３０が植毛対象面であるシール部９の端面９ｂから立ち上がるように行われる。
【００３７】
植毛部２０を形成する植毛方法としては、静電植毛や静電吹き付け植毛を採用できる。静電植毛は、植毛対象面の形状を問わず、多数の短繊維を短時間で密に植毛できる。静電植毛方法としては、公知の方法を採用でき、例えば、静電植毛する範囲に接着剤を塗布し、短繊維を帯電させて静電気力により上記接着剤塗布面に略垂直に植毛した後、乾燥工程・仕上げ工程などを行なう方法が挙げられる。一方、静電吹き付け植毛は、静電植毛とほぼ同じ原理であるが、短繊維をエアーで吹き付けることで短繊維が接着剤塗布面に対して傾斜した状態で固定されるという特徴がある。静電吹き付け植毛は、静電植毛と比べて短繊維の密度が低いため、少量の短繊維で植毛をすることができる。
【００３８】
植毛部２０の撥油性は、繊維３０自体を撥油性を有する繊維（例えばフッ素系樹脂繊維）で形成し、あるいは繊維３０の表面をフッ素系樹脂等からなる撥油剤でコーティングすることで得ることができる。後者の場合、撥油剤でコーティングされた繊維３０を静電植毛等の手法で植毛対象面に植毛する。また、後者の場合は、繊維３０の種類は任意であり、例えば、（１）ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂繊維、（２）カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、（３）レーヨン、アセテートなどの再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維が使用可能となる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３９】
繊維３０の形状としては、例えば、長さ０．５〜２．０ｍｍ、太さ０．５〜５０デシテックスのものが好ましい。植毛部２０の繊維密度としては、例えば、植毛した面積あたりに繊維３０の占める割合を１０〜３０％とすることが好ましい。繊維３０の形状としてストレートやベンド（先端部が曲がった形状）があり、断面形状は円形や多角形状がある。ベンド形状の繊維は、ストレート形状の繊維と比較して、油をより確実に捕捉することができる。多角形状断面の繊維３０は、円形断面の繊維よりも表面積が大きいため、油の表面張力を大きくすることができる。植毛部２０に要求される特性に合わせて、繊維３０の形状を選定することが好ましい。
【００４０】
接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを主成分とする接着剤が使用できる。具体的には、例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤などが使用できる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
以上の構成であれば、シール空間Ｓから漏れ出ようとする潤滑油は、その大気側開口部に到達した際に撥油性を有する植毛部２０ではじかれてシール空間Ｓに戻る。従って、潤滑油の外部への漏れ出しを防止することができる。従来では、シール部９の端面９ｂに撥油剤被膜を形成することで同様の効果を得ているが、上記実施形態の構成であれば植毛部が撥油効果を有するため、撥油剤被膜の形成は不要となる。従って、流体動圧軸受装置１の組み立て工程において、撥油剤の塗布工程やその焼き付け工程が不要となり、低コスト化を図ることができる。また、植毛部２０に含まれる撥油剤量が撥油剤被膜に比べて多くなるため、撥油剤被膜を形成する場合に比べて撥油効果をより一層高めることができ、高いシール効果が得られる。
【００４２】
さらに、植毛部２０は多数の繊維３０を有するため、流体動圧軸受装置１の組み立て時やモータへの組み付け時、あるいはモータ使用時等において植毛部２０に他部材が接触し、そのために植毛部２０の一部の繊維３０がダメージを受けたとしても、撥油効果が直ちにゼロとなることはない。従って、撥油効果、さらにはシール効果の信頼性を高めることができる。
【００４３】
同様の効果は、図７に示すように、軸部２ａの第一シール形成面２ａ３よりも反軸受隙間側の外周面２ａ４（第一の面）に植毛部２０を設けることでも得ることができる。この場合の植毛部２０は、シール空間Ｓ外で、かつ極力シール空間Ｓに接近した位置に設けるのが好ましい。図示は省略するが、シール部９の端面９ｂ（図５参照）と軸部２ａの外周面２ａ４（図７参照）の双方に植毛部２０を設けてもよい。
【００４４】
図８に第二実施形態を示す。この第二実施形態では、植毛部２０がシール部９の第二シール形成面９ａの全周にわたって設けられる。
【００４５】
流体動圧軸受装置１のシール空間Ｓは、使用環境の温度変化や圧力変化等による潤滑油容積の増減を見込み、潤滑油容積が最高となった時と最低となった時の双方で油面Ｏがシール空間Ｓ内に存在するような寸法に設計される（オイルバッファ）。シール空間Ｓには、通常使用条件での油面変動範囲となる第一領域Ａ１と、第一領域Ａ１よりも反軸受隙間側、つまり想定される最高位置の油面Ｏ’よりも反軸受隙間側に位置する第二領域Ａ２とが形成される。第二領域Ａ２は通常使用条件では油面が存在しないが、衝撃荷重の作用等の突発的事情で油面が瞬間的に上昇した際にも油漏れを防止するために設けられる。
【００４６】
図８に示す第二実施形態の植毛部２０は、シール空間Ｓの第二領域Ａ２内で、例えばシール部９の第二シール形成面９ａに設けられる。この時、植毛部２０を構成する繊維３０の先端は軸部２ａの第一シール形成面２ａ３に接触させ、あるいは第一シール形成面２ａ３に対して接触させることなく近接させる（図８は接触させた場合を示している）。
【００４７】
かかる構成であれば、衝撃荷重の作用等によりシール空間Ｓの油面Ｏから潤滑油が飛散したとしても、その油滴は植毛部２０によってトラップされる。また、植毛部２０は潤滑油の蒸発を抑制する機能も有する。従って、流体動圧軸受装置１の内部に長期間にわたり潤沢な潤滑油を保持することが可能となる。潤滑油の蒸発を抑制する効果は、植毛部２０に、前記潤滑油よりも室温での分圧が低い油やグリース（例えば潤滑油よりも高粘度の油やグリース）を含浸させておくことで、さらに強化することができる。
【００４８】
繊維３０の先端を第一シール形成面２ａ３に対して非接触とする場合、繊維先端と第一シール形成面２ａ３との間の隙間幅は、想定される油滴の大きさよりも小さくすることが好ましい。
【００４９】
繊維３０の先端を第一シール形成面２ａ３に対して非接触とする方がトルクロスを小さくする点では好ましい。しかしながら、植毛部２０は圧力等を支持する部分ではないため、植毛部２０には剛性が必要とされず、繊維３０は柔軟な材料で形成すれば足りる。従って、繊維３０の先端を第一シール形成面２ａ３に接触させたとしても、繊維３０自体の柔軟性により、トルクロス自体はごく僅かとなり、特段の問題は生じないと考えられる。トルクロスのさらなる低減が要請される場合は、繊維３０に摺動性を具備させるのが好ましい。摺動性を具備させる手法としては、繊維３０を摺動性に富む材料（例えばフッ素系樹脂）等で形成し、あるいは繊維３０の表面を摺動性に富む被膜（例えばフッ素系樹脂被膜）でコーティングすることが考えられる。
【００５０】
以上に述べた第二実施形態の効果を奏する上で、植毛部２０の撥油性は必ずしも必要ではない。従って、植毛部２０の繊維３０としては、第１実施形態で列挙した各種の合成樹脂繊維、無機繊維、再生繊維、天然繊維を使用することができる。もちろん植毛部２０に撥油性を持たせれば、油漏れをより確実に防止することができる。植毛部２０に撥油性を持たせる手法は、第一実施形態での説明に準じる。
【００５１】
以上の説明では、第二領域Ａ２内の植毛部２０をシール部９の内周面９ａに設ける場合を説明したが、この植毛部２０を軸部２ａの第一シール形成面２ａ３に設けても同様の効果を得ることができる。このように植毛部２０は、第一シール形成面２ａ３および第二シール形成面９ａのどちらか一方に設ければよい。
【００５２】
図９に第三実施形態を示す。この第三実施形態では、シール部９の第二シール形成面９ａの全周にわたって、第一領域Ａ１と第二領域Ａ２に跨る植毛部２０が設けられている。また、この植毛部２０の繊維密度は、軸受隙間側と反軸受隙間側で異ならせており、軸受隙間側よりも反軸受隙間側で繊維密度を小さくしている。第三実施形態では、植毛部２０に、繊維密度の大きい高密度部２１（散点模様で示す）と繊維密度の小さい低密度部２２の二つの領域を設けた場合を例示している。高密度部２１と低密度部２２の境界部は、室温での油面Ｏ付近にある。トルクロスを低減するため、植毛部２０の繊維３０の先端は、軸部２ａの第一シール形成面２ａ３に対して非接触とするのが好ましい。
【００５３】
このように植毛部２０の繊維密度に差を設けた場合、高密度側では低密度側よりも繊維間隙間が小さくなる。この場合、毛細管現象により潤滑油を低密度部２２から高密度部２１側に向けて引き込む力が発生するため、テーパシールと同様に、シール空間Ｓ内の潤滑油を軸受隙間側に向けて引き込むことが可能となり、シール効果を得ることができる。図９に示すように、かかる構成をテーパシールと併用すれば、テーパシールによる引き込み力との重畳により潤滑油を軸受隙間側に引き込む力が強化されるため、シール空間Ｓの軸方向長さを縮小して、流体動圧軸受装置１の小型化や軸受スパンの拡大を図ることができる。また、撥油剤被膜を省略しても十分なシール効果を得ることができるため、撥油剤被膜の形成で必要となる塗布工程や焼き付け工程を省略して低コスト化を図ることができる。
【００５４】
さらに、シール空間Ｓをテーパ状とせずに軸方向にストレートな円筒面状に形成しても、潤滑油を軸受隙間側に引き込む力が得られるため、シール効果が得られることになる。そのため、流体動圧軸受装置の低コスト化を図ることができる。シール部９を樹脂材料の射出成形で形成する場合に、シール部９の内周面９ａをテーパシールに対応したテーパ面状に成形しようとすると、成形品の型抜きが困難になることから金型を分割する等の対策が必要となり、金型コストが高騰する等の問題があるが、シール部９の内周面９ａを円筒面状に形成すれば、そのような対策が不要となるため、金型コストを低廉化することができる。
【００５５】
このように密度差を設けた植毛部２０は、シール部９の第二シール形成面９ａではなく、軸部２ａの第一シール形成面２ａ３に設けても同様の効果を得ることができる。植毛部２０を構成する繊維３０の材料は、第一実施形態での説明に準じる。但し、第３実施形態では、植毛部２０の一部が潤滑油中に浸漬して使用されるため、植毛部２０に対する撥油性の付与は基本的に不要となる。
【００５６】
以上に述べた各実施形態の適用対象である流体動圧軸受装置１の構成は、図２に示すものには限定されず、各実施形態は種々の形態の流体動圧軸受装置１に適用することができる。例えば軸部２ａのフランジ部２ｂを軸方向に離間した二カ所に設け、各フランジ部とハウジング７の内周面との間にシール空間Ｓを形成することもできる。この場合、フランジ部の外周面が第一シール形成面となり、ハウジング７の内周面が第二シール形成面となる。また、軸部材２を回転側とした流体動圧軸受装置１を例示したが、軸部材２を固定側にすると共に、軸受部材８を回転側にした流体動圧軸受装置にも各実施形態を適用することができる。
【００５７】
また、以上に述べた各流体動圧軸受装置１は、ＨＤＤ等のディスク駆動装置用のスピンドルモータに限らず、ファンモータや、レーザビームプリンタ用のポリゴンスキャナモータなどに組み込んで使用することもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１      流体動圧軸受装置
２      軸部材
２ａ１  円筒面
２ａ２  環状凹部
２ａ３  外周面（第一シール形成面）
２ａ４  第一の面
７      ハウジング
８      軸受部材
８ａ１  ラジアル軸受面
９      シール部
９ａ    内周面（第二シール形成面）
９ｂ    端面（第二の面）
１０    蓋部
２０    植毛部
２１    高密度部
２２    低密度部
３０    繊維
Ａ１    第一領域
Ａ２    第二領域
Ｇ１、Ｇ２    動圧溝（動圧発生部）
Ｒ１、Ｒ２    ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２    スラスト軸受部
Ｓ     シール空間
【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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