(57)【要約】      （修正有）【課題】軸方向の長さを短くすることが可能で、潤滑オイルの注入の容易な構造を備えた動圧軸受を提供する。【解決手段】内部に連通孔が設けられ、少なくとも１つのテーパーシールが設けられた動圧軸受であって、テーパーシールの開口角を３０度以上１８０度未満とし、連通孔の一端部における左右からオイルの浸透する距離の合計を連通孔の内径より大きくなるようにし、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍとする、動圧軸受である。オイルを容易に軸受内に浸透させることができる。【選択図】図４
2011133105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、
前記シャフトの周囲を支持するスリーブ部とを備え、
前記シャフトと前記スリーブ部との間には微小間隙が設けられ、
前記シャフトの外周面および前記スリーブ部の内周面の少なくとも一方には、ラジアル動圧溝列が設けられ、
前記スリーブ部には、前記微小間隙を連通する連通孔が設けられ、
前記微小間隙と前記連通孔には、潤滑オイルが介在されており、
前記微小間隙に連なって少なくとも１つのテーパーシールが設けられ、
前記潤滑オイルを介して、前記シャフトと前記スリーブ部とが回転可能に支持されている動圧軸受であって、
前記連通孔に内接する最大仮想円の内径をＳとし、前記テーパーシールのうちオイル注入可能なテーパーシールにおけるオイルと壁面の接触角をβ1、前記連通孔近傍におけるオイルと壁面の接触角をβ2とし、前記テーパーシールの開口角を２×θs1とし、前記連通孔壁面と連通孔の一端部に対向する壁面とにより形成される角度を２×θs2とし、前記テーパーシール高さをＤ1とし、前記連通孔の端部壁面にオイルが浸透した距離をｑ2としたとき、
前記テーパーシールの開口角２×θs1が３０度以上１８０度未満であり、
前記距離ｑ2は、
【数７】
2011133105.tif 000013
であり、
Ｓ＜２ｑ2
を満足し、
前記テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍである、動圧軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の動圧軸受において、
前記テーパーシール開口角２×θs1が１６０度以下である、動圧軸受。
【請求項３】
請求項１に記載の動圧軸受において、
前記テーパーシール開口角２×θs1が４０度以上９０度以下である、動圧軸受。
【請求項４】
請求項１に記載の動圧軸受において、
前記第１テーパーシール壁面長さＷ1が５ｍｍ以下である、動圧軸受。
【請求項５】
請求項４に記載の動圧軸受において、
前記第１テーパーシール壁面長さＷ1が３ｍｍ以下である、動圧軸受。
【請求項６】
請求項１に記載の動圧軸受において、
前記テーパーシールの体積が、前記動圧軸受内に注入されるオイル体積より小さい、動圧軸受。
【請求項７】
請求項１に記載の動圧軸受において、
前記第１テーパーシール高さＤ1が１ｍｍ以下である、動圧軸受。
【請求項８】
請求項１に記載の動圧軸受において、
前記潤滑オイルの、４０℃におけるオイルの動粘度が６０ｍｍ2／ｓ以下である、動圧軸受。
【請求項９】
請求項１に記載の動圧軸受において、
前記テーパーシール面に撥油膜が形成されている、動圧軸受。
【請求項１０】
請求項１に記載の動圧軸受において、
前記テーパーシール面が撥油性材料で形成されている、動圧軸受。
【請求項１１】
請求項１に記載の動圧軸受において、
前記動圧軸受は、２つのテーパーシールを有しており、前記オイル注入可能なテーパーシールを第１テーパーシールとし、他方のテーパーシールを第２テーパーシールとしたとき、
前記第１テーパーシールの開口角（度）  ≧  前記第２テーパーシールの開口角（度）＋１０度
である、動圧軸受。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の動圧軸受を備えたスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受およびそれを用いたスピンドルモータに関する。さらに本発明は、スピンドルモータを用いた情報記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（Hard Disｋ Drive、以下、ＨＤＤと略す）には、小型化や大容量化、高速回転化が求められている。それを達成するために、軸受機構としては、従来の玉軸受に代わって、動圧軸受が用いられている。この動圧軸受では、軸部の表面か軸受面の少なくとも一方に、いわゆるヘリングボーン形状の動圧発生溝列が形成されている。そして、軸部と軸受面とは所定の微小隙間を有しており、その微小隙間にはオイル等の潤滑流体が注入されている。
【０００３】
この動圧軸受を用いるＨＤＤにおいても、さらなる小型化が求められており、動圧軸受には特に、軸方向の長さを短くすることが求められている。
流体動圧軸受に関しては、例えば、特開２０００−０１４０７９号公報、特開２００５−１５５６８９号公報、特開２００９−１３３３６１号公報、特開２００９−１３６１４３号公報に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−０１４０７９号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５６８９号公報
【特許文献３】特開２００９−１３３３６１号公報
【特許文献４】特開２００９−１３６１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、軸方向の長さを短くすることが可能で、潤滑オイルの注入の容易な構造を備えた動圧軸受およびそれを用いたスピンドルモータを提供する。さらに、スピンドルモータを用いた情報記録装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明の要旨は、内部に連通孔が設けられ、少なくとも１つのテーパーシールが設けられた動圧軸受であって、テーパーシールの開口角を３０度以上１８０度未満とし、連通孔の一端部における左右からオイルの浸透する距離の合計を連通孔の内径より大きくなるようにし、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍとする、動圧軸受である。
【０００６】
本発明の第１の観点からは、
上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトの周囲を支持するスリーブ部とを備え、前記シャフトと前記スリーブ部との間には微小間隙が設けられ、前記シャフトの外周面および前記スリーブ部の内周面の少なくとも一方には、ラジアル動圧溝列が設けられ、前記スリーブ部には、前記微小間隙を連通する連通孔が設けられ、前記微小間隙と前記連通孔には、潤滑オイルが介在されており、前記微小間隙に連なって少なくとも１つのテーパーシールが設けられている動圧軸受であって、
前記連通孔に内接する最大仮想円の内径をＳとし、前記テーパーシールのうちオイル注入可能なテーパーシールにおけるオイルと壁面の接触角をβ1、前記連通孔近傍におけるオイルと壁面の接触角をβ2とし、前記テーパーシールの開口角を２×θs1とし、前記連通孔壁面と連通孔の一端部に対向する壁面とにより形成される角度を２×θs2とし、前記テーパーシール高さをＤ1とし、前記連通孔の端部壁面にオイルが浸透した距離をｑ2としたとき、
前記テーパーシールの開口角２×θs1が３０度以上１８０度未満であり、前記オイル浸透距離ｑ2は、
【数７】
2011133105.tif 000003
であり、Ｓ＜２ｑ2を満足し、前記テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍである、動圧軸受である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、軸方向の長さを短くすることが可能で、潤滑オイルの注入の容易な構造を備えた動圧軸受およびそれを用いたスピンドルモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、オイル界面の釣り合いを概念的に示した図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、オイル界面の釣り合いを概念的に示した図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、オイル界面の釣り合いを概念的に示した図である。
【図２】図２は、テーパーシールでのオイル界面の釣り合いを概念的に示した図である。
【図３】図３は、オイル注入口近傍の断面図である。
【図４】図４は、本発明を適用しうる軸固定型の動圧軸受の部分断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、連通孔の縦断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、連通孔の縦断面図である。
【図６】図６は、オイル注入口側のテーパーシール近傍の断面図である。
【図７】図７は、連通孔近傍の断面図である。
【図８】図８は、連通孔近傍の断面図である。
【図９】図９は、オイル注入口側のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１０】図１０は、ディスク駆動装置の断面図である。
【図１１】図１１は、オイル注入口側のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１２】図１２は、本発明を適用しうる軸回転型の動圧軸受の断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、オイル注入口側のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、オイル注入口側のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、オイル注入口側における種々のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、オイル注入口側における種々のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、オイル注入口側における種々のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１４Ｄ】図１４Ｄは、オイル注入口側における種々のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１４Ｅ】図１４Ｅは、オイル注入口側における種々のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１４Ｆ】図１４Ｆは、オイル注入口側における種々のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１４Ｇ】図１４Ｇは、オイル注入口側における種々のテーパーシール近傍の断面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、連通孔近傍の横断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、連通孔近傍の横断面図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、連通孔近傍の横断面図である。
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、連通孔近傍の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜１．予備検討＞
以下に、本発明に至る過程を、図面を参照しながら予備検討を用いて説明する。
まず、一般の動圧軸受においては、テーパーシールの開口角が２０度以下であることが多い。開口角を小さくすることにより、主として２つの効果が挙げられる。
（１）テーパーシールのオイル界面の幅を狭くして、衝撃などが生じたときにオイルを漏れにくくできる。
（２）テーパーシールを長くして、オイルの蒸発する期間を長くできる。
【００１０】
一方、テーパーシールの開口角を小さくすると、以下の２つのことが考えられる。
（１）テーパーシールが長くなることにより、テーパーシールを形成するため空間が必要となり、その結果、動圧軸受が厚くなる。
（２）テーパーシールの開口はオイルの注入口でもある。開口角を小さくすると注入口も小さくなるので、オイル注入時にオイルが軸受内に浸透しにくくなる。
【００１１】
オイルが軸受内に浸透しにくい理由は、オイル注入口側のオイル界面と、軸受内側に浸透して行ったオイルのオイル界面とにおける表面張力が、影響するためである。
【００１２】
図１Ａ，図１Ｂ，図１Ｃはそれぞれ、テーパーシール６０から軸受内側にオイル５０が注入される時のオイル界面の釣り合いを模式的に示したものである。この模式図は、左側をオイル注入口側、右側を軸受内側とし、オイル注入口側にはオイル界面５１が、軸受内側の開口２６にはオイル界面５２が形成されている。
【００１３】
オイル界面は、一般に重力の影響を無視できる場合、オイル注入口側と軸受内側での曲率半径が等しくなるときに釣り合う、とされている。なお、本発明における動圧軸受では、表面張力が支配的であり、重力の影響は無視できる。以下、重力の影響を無視して検討する。
【００１４】
図１Ａのように、オイルの注入口側であるテーパーシール６０の開口角α2を１０度とし、軸受内側で浸透するオイル先端部における開口角γ2を３０度とし、オイルと壁面の接触角を１０度とし、隙間ｊ2を０．３ｍｍ、保油長さｋ2を１．０ｍｍとしたとき、軸受内側のオイル先端部における界面の幅ｉ2は０．４４７ｍｍとなる。
図１Ｂのように、テーパーシール６０の開口角α3を３０度とし、隙間ｊ3を０．３ｍｍ、保油長さｋ3を１．０ｍｍとしたとき、軸受内側のオイル先端部における界面幅ｉ3は０．８４６ｍｍとなる。
図１Ｃのように、テーパーシール６０の開口角α4を６０度とし、隙間ｊ4を０．３ｍｍ、保油長さｋ4を１．０ｍｍとしたとき、軸受内側のオイル先端部における界面幅ｉ4は１．７７６ｍｍとなる。
以上より、図１Ａ，図１Ｂ，図１Ｃから明らかなように、オイル注入口側のテーパーシールの開口角が大きければ大きいほど、浸透可能な軸受内側のオイル先端部における界面幅が大きくなっており、大きな隙間にもオイルが浸透しやすいことがわかる。
【００１５】
次に、２つのテーパーシールを有する管状の構造で、一方の開口角が大きく、他方の開口角が小さい場合に、省スペース、耐衝撃性、蒸発寿命の点で有利になる理由を説明する。
【００１６】
図２は、２つのテーパーシールのうち、第１テーパーシール６１の開口角が大きく、第２テーパーシール６２の開口角が小さい、管状の構造を模式的に示した図である。図２に示したように、第１テーパーシール６１と第２テーパーシール６２とでは、その開口角に差がある。この場合、表面張力の関係で、第１テーパーシール６１のオイルバッファ高さＡは、第２テーパーシール６２のオイルバッファ高さＢより低くなる。ここで、オイルバッファ高さは、テーパーシール壁面の仮想延長線の交点と、その仮想延長線の角の２等分線とオイル界面の交点との距離、と定義される。
【００１７】
このように、２つのテーパーシールの開口角に差を設けた場合、第１テーパーシール６１のオイル界面幅ａと第２テーパーシール６１のオイル界面幅ｂとの大小関係は、ａ＜ｂとなる。したがって、オイル界面幅ａが狭く、第１テーパーシール６１にて保持しているオイル量が少なくなるので、以下の３つの効果が得られる。
（１）衝撃が加えられても、オイルの飛散を防止できる。
（２）オイル界面の面積も小さいので、オイルの蒸発量が抑制される。
（３）オイルバッファ高さＡが低いので、テーパーシール部に関して必要な空間を少なくできる。
【００１８】
本発明による動圧軸受では、オイル注入口側のテーパーシール高さが低い場合でも、オイルを容易に注入できる特徴を有している。以下、その詳細について、計算式を用い図面を参照しつつ、説明する。
【００１９】
図３は、一般的なオイル注入時の様子を模式的に示した図である。オイル注入口側のテーパーシール６０の長さが短くなると、その体積は小さくなる。ニードル５３からオイル５０を注入する時に、オイル５０が容易に軸受内部に浸透していかない場合は、図３に示したようにテーパーシール６０の上部に、オイルを溜めるスペース５４を別途設ける必要がある。
【００２０】
このようなスペースが確保できない場合、オイルが溢れないようにするためには、長時間かけてオイルを注入するか、複数回に分けてオイルを注入する必要がある。このため、オイル注入に時間を要することになる。オイルを容易に軸受内に浸透できる場合は、オイル溜めのスペースも必要とせず、オイルを短時間で注入できる。つまり、動圧軸受の軸方向の長さを短くしたい場合は、オイルが容易に軸受内に浸透することが重要となる。
【００２１】
図４は、本発明を適用しうる軸固定型の動圧軸受２０の部分断面図である。この動圧軸受２０において、注入口となるテーパーシール６１から注入されたオイル５０を軸受内に容易に浸透させるためには、軸受内に設けられている連通孔７０の中にオイルが浸透する必要がある。なぜなら、連通孔７０の内径は、動圧軸受における、ラジアル動圧部２１ａ、２１ｂにおける微小隙間より十分に大きいので、連通孔７０は、ラジアル動圧部２１ａ、２１ｂの微小隙間に比べて、オイル５０が浸透し易いからである。そこで、連通孔７０にオイル５０が容易に浸透するように条件を整えれば、すなわちそれは、軸受２０内の全体にオイル５０が容易に浸透することになる。オイル５０が連通孔７０に容易に浸透するためには、ある条件を満足する必要がある。以下、その条件について検討する。
【００２２】
図５Ａは、図４に示した動圧軸受２０において、オイル注入時に連通孔７０の一端部に、オイル５０が浸透し始めた状態を示す。図中、実線で示したオイル界面５５の位置で、釣り合いが保たれる。オイル界面が、中心線９１の位置、すなわち破線５６まで到達しない状態では、オイル５０は、実線で示したオイル界面５５の位置で留まり続け、連通孔７０の中に浸透していかない。
【００２３】
オイル５０が連通孔７０中に浸透していくためには、オイル界面が破線５６の位置まで到達する必要がある。オイルの界面が破線５６の位置まで到達し、連通孔７０の周囲からのオイル界面がつながれば、オイル５０は連通孔７０中に浸透していき、図５Ｂの状態になる。このとき、連通孔内の開口角は０度と考えられるので、オイル界面の釣り合いの関係から、オイル５０は容易に連通孔７０の他端部に向けて浸透していく。オイル５０が連通孔７０の他端部にまで浸透すれば、数μｍの隙間のラジアル動圧部２１ａ、２１ｂやスラスト動圧部２２から浸透してきたオイル５０と合流し、動圧軸受２０全体にオイル５０が満たされる（図４参照）。
したがって、容易にオイルを軸受内に浸透させるためには、オイル界面が図５Ａにおける破線５６の位置を超えて浸透する状態を作り出せばよい。
【００２４】
オイルが軸受内へ容易に浸透する条件を調べるために、オイル界面形状を幾何学的にモデル化して検討した。前提として、オイル注入口側のテーパーシールの上部までオイルが満たされているとし、そのときのオイル注入口側と連通孔側とのオイル界面の釣り合い位置における、オイル界面形状をモデル化した。ここで、上述した状態を前提とした理由は、この状態が最もオイルの浸透が容易だからである。
【００２５】
図４における、オイル注入口側のオイル界面の幾何学モデルを図６に、連通孔側のオイル界面の幾何学モデルを図７に、それぞれ示す。
【００２６】
一般に、軸対称の管状の構造にオイルが満たされ、重力の影響が無視できる場合で、管状の構造内のオイルの両端部における界面の曲率半径が等しいとき、それぞれのオイル界面が釣り合い、平衡状態になる。ここでは、上述した重力の影響が無視できる場合について検討する。重力の影響を無視すると、図６と図７におけるオイル界面の釣り合いは、それぞれの曲率半径が等しいとして、式（１）のように示される。
【００２７】
【数１】
2011133105.tif 000004
【００２８】
ｈs1，ｈs2：オイル界面幅の１／２、  Ｒ1，Ｒ2：オイル界面の曲率半径、
θs1：テーパーシールの開口角の１／２、  β1，β2：オイルと壁面の接触角
【００２９】
ここで、連通孔の端部壁面にオイルが浸透した距離（オイル浸透距離）ｑ2についてまとめると、式（２）となる。なお、この距離ｑ2は、連通孔の端部と連通孔の壁面の交点からオイル界面の先端までの距離でもある。
【００３０】
【数２】
2011133105.tif 000005
【００３１】
ｑ2：連通孔の端部壁面にオイルが浸透した距離、  ｈs1：オイル界面幅の１／２、
θs2：連通孔内の開口角の１／２、θs1：テーパーシールの開口角の１／２、
β1，β2：オイルと壁面の接触角
【００３２】
連通孔が、径方向に広がる微小隙間を形成する面に対して斜めに設置されている場合も同様に、図８のようにモデル化することができる。オイル界面の釣り合いから、オイルの浸透した距離（オイル浸透距離）ｑ21，ｑ22は、それぞれ以下の式（３）、式（４）のように表される。
【００３３】
【数３】
2011133105.tif 000006
【００３４】
ｑ21：連通孔の端部壁面にオイルが浸透した距離、  ｈs1：オイル界面幅の１／２、
θs21：連通孔内の開口角の１／２、  β21，β1：オイルと壁面の接触角、
θs1：テーパーシールの開口角の１／２
【００３５】
【数４】
2011133105.tif 000007
【００３６】
ｑ22：連通孔の端部壁面にオイルが浸透した距離、  ｈs1：オイル界面幅の１／２、
θs22：連通孔内の開口角の１／２、  β22，β1：オイルと壁面の接触角、
θs1：テーパーシールの開口角の１／２
【００３７】
ここで、オイルが容易に軸受内に浸透する条件は、連通孔の内径ＳやＳ’を用いて、それぞれ以下の式（５）、式（６）のように表される。なお、Ｓ’は、連通孔の傾き角Ｔとしたとき、Ｓ／ｃｏｓＴで算出される。
【００３８】
【数５】
2011133105.tif 000008
【００３９】
【数６】
2011133105.tif 000009
【００４０】
ここで、図６，図７，図８で用いた符号について、以下に説明する。
Ｒ21，Ｒ22：オイル界面の曲率半径、  Ｄ1：テーパーシール高さ、
ｄ2，ｄ21，ｄ22：連通孔のオイル界面高さ、  Ｔ：連通孔が径方向に広がる微小隙間を形成する面に対する傾き角
なお、テーパーシール高さとは、テーパーシール最上部までオイルが満たされているときのオイル界面高さのことである。
【００４１】
式（５）および式（６）は、オイル注入口側のオイル界面幅（２×ｈs1）と、オイル注入口側のテーパーシールの開口角（２×θs1）と、オイルと壁面の接触角（β1，β2，（β21，β22））と、連通孔側の開口角（２×θs2，（２×θs21、２×θs22））と、連通孔の内径Ｓと、連通孔の傾きＴとに依存している。
【００４２】
また、オイル界面幅（２×ｈs1）は、テーパーシール高さＤ1と開口角とから算出できる。したがって、式（５）と式（６）は、オイル注入口側のテーパーシール高さＤ1とテーパーシール開口角（２×θs1）、オイルと壁面の接触角（β1，β2，（β21，β22））、連通孔側の開口角（２×θs2，(２×θs21，２×θs22））、連通孔の内径Ｓ、連通孔の傾き角Ｔに依存している、と言い換えられる。
そこで、式（２），式（３），式（４）を書き直すと、それぞれ式（７），式（８），式（９）となる。
【００４３】
【数７】
2011133105.tif 000010
【００４４】
【数８】
2011133105.tif 000011
【００４５】
【数９】
2011133105.tif 000012
【００４６】
以上の検討より、式（７）を代入した式（５）、あるいは、式（８）と式（９）を代入した式（６）が成り立てば、オイルを容易に軸受内に浸透させうることがわかる。
【００４７】
式（５）あるいは式（６）が成立する条件の下で、オイルが軸受内に容易に浸透する場合の、オイル注入口側のテーパーシールにおける開口角の閾値と連通孔の内径との関係について、以下に検討した。
【００４８】
まず、オイルと壁面の接触角が１０度（β1＝β2＝β21＝β22）であるとし、連通孔が径方向に広がる微小隙間に対して垂直に設置されている場合と、連通孔が径方向に広がる微小隙間を形成する面に対して斜め（Ｔ＝３０度）に設置されている場合とについて、それぞれ検討した。
ここで、連通孔の内径Ｓを0.45, 0.6, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0 [mm]と変化させ、テーパーシール高さＤ1を0.4, 0.6, 0.8, 1.0 [mm]と変化させた場合に、式（５）と式（６）を満たす閾値となるテーパーシールの開口角を、それぞれ求めた。連通孔が径方向に広がる微小隙間を形成する面に対して垂直に設置されている場合の結果を、表１Ａに示す。また、同じく連通孔が斜め（Ｔ＝３０度）に設置されている場合の結果を、表１Ｂに示す。
【００４９】
［表１Ａ］
―――――――――――――――――――――――――――
D1[mm]      0.4      0.6      0.8      1.0
S[mm]
―――――――――――――――――――――――――――
0.45           57.0     43.0     34.3     28.4
0.60           67.5     52.8     43.0     36.2
0.80           78.0     63.2     52.8     45.1
1.00           85.8     71.4     60.8     52.8
1.50           99.1     85.8     75.6     67.5
2.00          107.5     95.4     85.8     78.0
―――――――――――――――――――――――――――
【００５０】
［表１Ｂ］
―――――――――――――――――――――――――――
D1[mm]      0.4      0.6      0.8      1.0
S[mm]
―――――――――――――――――――――――――――
0.45           56.0     42.1     33.5     27.7
0.60           66.5     51.8     42.1     35.3
0.80           76.9     62.1     51.8     44.2
1.00           84.8     70.3     59.8     51.8
1.50           98.2     84.8     74.6     66.5
2.00          106.7     94.5     84.8     76.9
―――――――――――――――――――――――――――
【００５１】
まず、表１Ａの結果から、連通孔の内径Ｓが大きくなると、必要なテーパーシールの開口角が大きくなることがわかる。一方、テーパーシール高さＤ1が大きくなると、必要なテーパーシールの開口角が小さくなることがわかる。テーパーシールの開口角が３０度であれば、オイルが軸受内に容易に浸透する条件が存在していることもわかる。具体的には、テーパーシール高さＤ1が１．０ｍｍで、連通孔の内径Ｓが０．４５ｍｍのときである。
【００５２】
表１Ａと表１Ｂに示した結果を比較すると、以下のことがわかる。すなわち、連通孔が径方向に広がる微小隙間を形成する面に対して垂直に設置されている場合と、同じく連通孔が斜め（Ｔ＝３０度）に設置されている場合とにおいて、テーパーシールにおける開口角の閾値の差は、１度程度である。つまり、連通孔の傾きは、テーパーシールの開口角の閾値に、ほとんど影響を与えないことがわかる。
したがって、以下、連通孔が径方向に広がる微小隙間を形成する面に対して垂直に設置されている場合についてのみ、検討する。
【００５３】
さらに、オイルと壁面の接触角（β1＝β2）が変化した場合について、オイルが軸受内に容易に浸透するオイルの注入口側のテーパーシールの開口角の閾値と連通孔の内径の関係について、検討する。
【００５４】
ここで、連通孔の内径Ｓを0.45, 0.6, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0 [mm]と変化させ、テーパーシール高さＤ1を0.4, 0.6, 0.8, 1.0 [mm]と変化させた場合に、式（５）を満たす閾値となるテーパーシールの開口角をそれぞれ求めた。オイルと壁面の接触角については、０度，５度，２０度と変化させた。接触角を０度としたときの結果を表２Ａに、接触角を５度としたときの結果を表２Ｂに、接触角を２０度としたときの結果を表２Ｃに、それぞれ示す。
【００５５】
［表２Ａ］
（β1＝β2＝０[deg]）
―――――――――――――――――――――――――――
D1[mm]      0.4      0.6      0.8      1.0
S[mm]
―――――――――――――――――――――――――――
0.45           53.4     38.9     30.4     24.8
0.60           64.7     48.9     38.9     32.2
0.80           76.4     60.0     48.9     41.1
1.00           85.2     69.0     57.5     48.9
1.50          100.4     85.2     73.7     64.7
2.00          110.1     96.2     85.2     76.4
―――――――――――――――――――――――――――
【００５６】
［表２Ｂ］
（β1＝β2＝５[deg]）
―――――――――――――――――――――――――――
D1[mm]      0.4      0.6      0.8      1.0
S[mm]
―――――――――――――――――――――――――――
0.45           55.1     40.9     32.2     26.5
0.60           66.0     50.8     40.9     34.0
0.80           77.1     61.5     50.8     43.0
1.00           85.5     70.1     59.1     50.8
1.50           99.8     85.5     74.7     66.1
2.00          108.9     95.8     85.5     77.1
―――――――――――――――――――――――――――
【００５７】
［表２Ｃ］
（β1＝β2＝２０[deg]）
―――――――――――――――――――――――――――
D1[mm]      0.4      0.6      0.8      1.0
S[mm]
―――――――――――――――――――――――――――
0.45           67.5     48.4     39.7     33.6
0.60           70.9     57.7     48.4     41.6
0.80           79.9     67.1     57.7     50.5
1.00           86.5     74.3     65.0     57.7
1.50           97.4     86.5     77.9     70.9
2.00          104.2     94.4     86.5     79.9
―――――――――――――――――――――――――――
【００５８】
以上の結果より、オイルと壁面の接触角が変化しても、オイルが容易に軸受内に浸透する条件に、大きな差のないことがわかる。
また、本発明の動圧軸受に用いられるオイルと壁面の接触角は、一般的に１０度程度であるので、式（７）における、オイルと壁面の接触角β1，β2を１０度として、オイル浸透距離ｑ2を算出するとよい。
【００５９】
さらに、オイルと壁面の接触角が不明の場合は、オイルと壁面の接触角を大きく設定すると、閾値となるテーパーシールの開口角は大きく算出されるので、概略の開口角を求められる。例えば、オイルと壁面の接触角β1，β2を２０度と仮定して、オイル浸透距離ｑ2を算出し、テーパーシールの開口角を求めてもよい。
【００６０】
なお、オイルの接触角は、対象となる材料でできた平板の上に所定量のオイルを滴下し、それを側面から観察して、オイルと空気の境界が平板と交わる位置での角度を測定して、求めることができる。なお、オイルの所定量は、重力の影響により重量の自重によりオイル自身が変形しない程度の量、すなわち重力の影響を無視できる量とするとよい。
【００６１】
以上より、オイル注入口側のテーパーシールの開口角についてまとめる。オイルが容易に軸受内に浸透させる観点から、オイル注入口側のテーパーシールの開口角は、大きい方が好ましい。その角度は、連通孔の内径Ｓ、テーパーシール高さＤ1、オイルと壁面の接触角などの条件にもよるが、３０度以上であれば、オイルを容易に軸受内に浸透させることができる。さらに、テーパーシールの開口角は、４０度以上が好ましく、５０度以上がより好ましく、６０度以上がさらに好ましい。
【００６２】
一方、テーパーシールの開口角が大きくなりすぎると、テーパーシールを構成しなくなったり、テーパーシール上部の開口幅２ｈs1がテーパーシール高さＤ1と比較して大きくなりすぎるので、好ましくない。したがって、テーパーシールの開口角は１８０度未満であり、さらに動圧軸受の構造上の制限から、１６０度以下が好ましく、１４０度以下がより好ましい。さらに、テーパーシールの開口角は、１２０度以下、１００度以下、９０度以下であってもよい。
【００６３】
ところで、テーパーシールの角部に、面取りが施されている場合がある。本発明による動圧軸受は、オイルを注入するテーパーシールの角部に単に面取りが施されている動圧軸受とは、異なるものである。面取り幅は、一般に０．２ｍｍ程度である。
【００６４】
本発明による動圧軸受では、オイルの注入量と、単位時間当たりのオイルの軸受内への浸透量との関係から、テーパーシールにおける空間の体積をある程度確保する必要がある。本発明の動圧軸受では、４０℃における動粘度が６０ｍｍ2／ｓ以下であるオイルが好ましく使用される。このような動粘度のオイルは小さい。このように粘度の小さなオイルでは、その供給速度を遅く制御しにくい場合がある。このような場合、テーパーシール長さＷ1が短いと式（５）を満たしている時間も短くなるため、オイルが浸透する前にテーパーシール空間から溢れてしまう虞がある。そのため、テーパーシール壁面長さＷ1は、最低０．３ｍｍ程度を確保するとよい。
【００６５】
テーパーシール壁面長さＷ1は、図９で示したように、テーパーシール高さＤ1の方向で、テーパーシール壁面が存在する範囲のことである。
【００６６】
また、本発明による動圧軸受では、オイルが容易に軸受内に浸透させることができるので、オイル溜めのスペース５４を必要としない。このため、テーパーシールの体積が、動圧軸受内に注入されるオイル体積より小さくてもよい。
【００６７】
以上の検討より、オイル注入時にオイルが容易に軸受内に浸透させるためには、式（５）等が成り立つように設計し、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1を少なくとも０．３ｍｍにすればよい。
なお、テーパーシール壁面長さＷ1の上限値は、動圧軸受の構造上の制限から、５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がより好ましい。
【００６８】
本発明は、テーパーシール高さＤ1を１．０ｍｍ以下としたときに、その効果が顕著である。また、式（７）を代入して得られる式（５）を満足すれば、オイルが容易に浸透するので、連通孔の内径を比較的大きな０．４５ｍｍ以上とした場合に、本発明の効果が大きい。
【００６９】
そこで、テーパーシール高さＤ1が１．０ｍｍ以下の場合で、かつ、連通孔の内径Ｓが０．４５ｍｍ以上の場合を考える。このとき、オイル注入口側のテーパーシールの開口角が３０度以上１８０度未満であり、かつ、式（５）の条件を満たすことができれば、オイルを容易に注入することができる。具体的なオイル注入口側の開口角の閾値は、上述したように、連通孔径Ｓ、オイルと壁面の接触角（β1，β2，β21，β22）、テーパーシール高さＤ1、およびテーパーシールの開口角（２×θs1）により求まる。
【００７０】
これまで、重力の影響を無視できる場合について、検討してきた。一方、重力の影響が無視できない場合、つまりオイルの自重が影響を与える場合においても、オイル注入口側のテーパーシールより連通孔の上端部が下にあり、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ１が少なくとも０．３ｍｍあれば、容易にオイルを軸受内に浸透させることができる。
ここで、オイル注入口側のテーパーシールと連通孔の上端部との上下関係は、オイル注入時の軸受の姿勢を基準とし、重力方向により定義される。
【００７１】
＜２．動圧軸受＞
以下に、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下においては、中心軸９に沿う方向を上下方向とし、各部材や位置関係を説明する。
ただし、これは、あくまで説明の便宜のために上下方向を定義したものであって、本発明に係る軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置が実際の機器に搭載されたときの設置姿勢を限定するものではない。
【００７２】
図４に戻る。図４は、本発明の一実施形態に係わる軸受装置２０の構成を示した図である。図４に示したように、軸受装置２０は、上下に延びる中心軸に沿って配置される固定シャフト３１と、シャフトの周囲を支持する回転スリーブ部４１とを備えている。固定シャフト３１には、スラストワッシャ３２とスラストカップ３３とが取り付けられている。回転スリーブ部４１は、その内部に連通孔７０が設けられ、さらにその外周部が延伸された回転部４２を有している。
【００７３】
固定シャフト３１と回転スリーブ部４１との間には、微小間隙が設けられている。固定シャフト３１の外周面には、ラジアル動圧溝列が設けられ、回転スリーブ部４１の内周面とともに、ラジアル動圧部２１ａ、２１ｂを構成している。回転スリーブ部４１の上面とスラストワッシャ３２の下面との間と、回転スリーブ部４１の下面とスラストカップ３３の上面との間には、それぞれ上下のスラスト動圧部２２が構成されている。微小間隙と回転スリーブ部４１の連通孔７０には、潤滑オイル５０が注入されている。軸受装置２０は、潤滑オイル５０を介して、回転スリーブ部４１が回転可能に支持されている。
【００７４】
この軸受装置２０は軸固定型であって、固定シャフト３１とスラストワッシャ３２とスラストカップ３３とによって、静止部材３０が構成されている。そして、回転スリーブ部４１とその外周部が延伸された回転部４２とによって、回転部材４０が構成されている。
【００７５】
図９は、第１テーパーシール６１周辺を拡大した断面図である。上側のスラスト動圧部２２ａに連なって設けられている第１テーパーシール６１は、スラストワッシャ３２の外側面と回転部４２の内側面との間に設けられている。スラストワッシャ３２は、その外則面の上部に傾斜面を有している。回転部４２は、その内則面の上部に傾斜面を有している。第１テーパーシール６１は、これら２つの傾斜面によって、構成されている。潤滑オイル５０の上液面は、第１テーパーシール６１に存在している。
【００７６】
図４に戻って、スラストカップ３３は、内側面を有している。回転部材４０は、回転スリーブ部４１の下部の外則面に傾斜面を有している。下側のスラスト動圧部に連なって設けられている第２テーパーシール６２は、スラストカップ３３の内側面と、回転スリーブ部４１の傾斜面とによって、構成されている。潤滑オイルの下液面は、第２テーパーシール６２に存在する。なお、ラジアル動圧部２１ａ、２１ｂにおいて、ラジアル動圧溝列は、回転スリーブ部４１の内周面に設けられてもよい。
【００７７】
回転スリーブ部４１には連通孔７０が設けられている。連通孔７０の上端部は、スラストワッシャ３２の下面と回転スリーブ部４１の上面とが構成する上部スラスト動圧部２２ａに連なる隙間に、開口している。連通孔７０の下端部は、スラストカップ３３の上面と回転スリーブ部４１の下面とが構成する下部スラスト動圧部２２ｂに連なる隙間に、開口している。
【００７８】
この軸受装置２０では、第１テーパーシール６１と第２テーパーシール６２において、第１テーパーシール６１の開口角を第２テーパーシール６２の開口角より大きくしている。このように第１テーパーシール６１の開口角をより大きくすると、第１テーパーシール６１のオイルバッファ高さは、第２テーパーシール６２のオイルバッファ高さより小さくなり、第１テーパーシール６１のサイズを小さくできる。また、第１テーパーシール６１内に位置するオイル界面の幅も小さくできるため、効果的にオイル５０の蒸発を抑制できる。さらに、軸受装置２０に外部から衝撃が加わったときに、第１テーパーシール６１からオイル５０の飛散を抑制できる。
【００７９】
上述の予備検討に従い、図９に示した第１テーパーシール６１の開口角を、式（５）が成り立つように６０度とし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍになるような構成としている。これにより、第１テーパーシール１６１の高さが低くくても、オイル注入を容易に行うことができる。その結果、軸方向の長さの短い動圧軸受が得られる。したがって、スピンドルモータの厚さを薄くでき、ひいては厚みの薄いディスク駆動装置が実現できる。
【００８０】
＜３．ディスク駆動装置＞
本発明のより具体的な実施形態について説明する。
【００８１】
図１０は、ディスク駆動装置１の断面図である。ディスク駆動装置１は、磁気ディスク１４を回転させつつ、ディスク１４に対する情報の読み出しおよび書き込みを行う装置である。ディスク駆動装置１は、装置ハウジング１１、磁気ディスク１４、アクセス部１５、およびスピンドルモータ１０を備えている。このスピンドルモータ１０が、本発明による動圧軸受２０を備えている。
【００８２】
装置ハウジング１１は、磁気ディスク１４、アクセス部１５、およびスピンドルモータ１０を内部に収容する筐体である。アクセス部１５は、スピンドルモータ１０に支持された磁気ディスク１４の記録面に沿ってヘッド１５ａを移動させて、磁気ディスク１４に対する情報の読み出しおよび書き込みを行う。なお、アクセス部１５は、磁気ディスク１４に対して情報の読み出しおよび書き込みのいずれか一方のみを行うものであってもよい。
【００８３】
＜スピンドルモータ＞
スピンドルモータ１０は、装置ハウジング１１に固定されている静止部材３０と、磁気ディスク１４を支持しつつ中心軸９を中心として回転する回転部材４０とを備えている。
【００８４】
スピンドルモータ１０の静止部材３０は、固定シャフト３１、スラストワッシャ３２、スラストカップ３３、およびステータユニット３４を備えている。固定シャフト３１は、ボルト１６にて蓋部１２と締結されている。
【００８５】
ステータユニット３４は、複数のコイル３４１とステータコア３４２とを有する。ステータユニット３４は、コイル３４１に与えられた駆動電流に応じて、磁束を発生させる。ステータコア３４２は、ホルダ部の外周面に固定されている。ステータコア３４２は、例えば、電磁鋼板を打ち抜き、軸方向に積層することにより得られる。コイル３４１は、ステータコア３４２に巻回された導線により構成されている。
【００８６】
回転部材４０は、回転スリーブ部４１、回転部４２およびロータマグネット４４を備えている。回転部の外周にはディスク載置部４３が設けられている。
【００８７】
図１１は、スラストワッシャ３２近傍の縦断面図である。図１１に示したように、スラストワッシャ３２は、径方向外側に延びる平板部３２１と、平板部３２１の外縁部から下方に突出する環状の突出部３２２とを有している。
また、図１１に示した第１テーパーシールにおける、ｈs1、θs1、Ｄ1、Ｗ1は、それぞれ図に示したように定義される。
【００８８】
回転スリーブ部４１の上面には、突出部３２２の形状に対応した環状の凹部４１１が設けられている。突出部３２２は、凹部４１１に挿入された状態で固定される。突出部３２２の外周面と径方向に対向する凹部４１１の内側面には、潤滑オイル５０に動圧を発生させるポンピング溝列が設けられている。固定シャフト３１に対し回転スリーブ部４１が回転している際には、ポンピング溝列によって、潤滑オイル５０が下向きに加圧される。これにより、潤滑オイル５０の漏れが抑制される。なお、ポンピング溝列は、突出部３２２の外側面に設けられてもよい。
【００８９】
この実施形態では、スラストワッシャ３２に下側に延びる突出部３２２を設け、突出部３２２の外側面にポンピング溝列を設け、それに対向する凹部４１１の内側面とでポンピングシール部２４を構成している。つまり、この実施形態では、ラジアル動圧部２１ａ、２１ｂに連なる隙間を２回折り返すことで、ラジアル動圧部２１ａとポンピングシール部２４とが中心軸９に垂直な方向に重なるように構成している。この結果、スピンドルモータ１０の軸方向の長さを短くできるので、スピンドルモータ１０を薄くできる。
【００９０】
なお、潤滑オイル５０としては、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系オイル等の、エステルを主成分とするオイルが使用される。
【００９１】
回転スリーブ部４１の上面と下面には、潤滑オイル５０に動圧を発生させるスラスト動圧溝列が設けられている。そして、スラストワッシャ３２の下面とそれに対向する回転スリーブ部４１の上面とで、上部スラスト動圧部２２ａを構成している。また、スラストカップ３３の上面とそれに対向する回転スリーブ部４１の下面とで、下部スラスト動圧部２２ｂを構成している。回転部材４０は、これらのスラスト動圧部により生じる動圧によって、軸方向に支持されつつ回転する。なお、これらのスラスト動圧溝列は、スラストワッシャ３２の下面やスラストカップ３３の上面に設けられていてもよい。
【００９２】
ディスク駆動装置１では、スラストワッシャ３２の上面を、カバー部材１２の裏面に接触させている。これにより、スピンドルモータ１０に外部からの衝撃が加わり、スラストワッシャ３２に回転スリーブ部４１から軸方向上向きに力が加わっても、スラストワッシャ３２がカバー部材１２に支持されている。その結果、スラストワッシャ３２の高さ位置が制限されるので、スラストワッシャ３２が固定シャフト３１から外れることを、効果的に抑制できる。
【００９３】
以上、本発明を適用しうる動圧軸受として、軸固定型の動圧軸受を用いて説明した。しかしこれに限られることなく、本発明は、軸回転型の動圧軸受にも適用しうる。
【００９４】
図１２は、本発明を適用しうる軸回転型の動圧軸受を示す断面図である。
この動圧軸受２０ａは、上下に延びる中心軸に沿って配置される回転シャフト３５と、この回転シャフト３５の周囲を支持する固定スリーブ部４５とを備えている。回転シャフト３５の下端部には、スラスト動圧部２２を構成するための鍔部３６が設けられている。固定スリーブ部４５の底部は、底板４５１によって閉じられている。回転シャフト３５と固定スリーブ部４５との間には微小間隙が設けられ、回転シャフト３５の外周面にはラジアル動圧溝列が設けられている。鍔部３６の上面と下面には、スラスト動圧溝列が設けられている。鍔部３６の上面は固定スリーブ部４５の下面と、鍔部３６の下面は底板４５１の上面と、それぞれスラスト動圧部２２ａ、２２ｂを構成している。固定スリーブ部４５には、微小間隙を連通する連通孔７０が設けられており、微小間隙と連通孔７０には、潤滑オイル５０が介在されている。このような構造で、回転シャフト３５は固定スリーブ部４５によって回転可能に支持されている。さらに、微小間隙に連なって１つのテーパーシール６１が設けられている。
【００９５】
この動圧軸受２０ａにおいても、テーパーシール６１の開口角が３０度以上１８０度未満であり、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍであれば、容易にオイル注入が可能となる。このように、本発明は軸回転型の動圧軸受にも適用可能である。
図１２に示した動圧軸受２０ａの構造から明らかなように、本発明においてテーパーシールは、少なくとも１つ設けられていればよい。
【００９６】
＜４．その他の実施形態＞
＜４．１．オイル注入口の形状＞
図１３Ａ、図１３Ｂは、その他の実施形態における、オイル注入口近傍を示す断面図である。図１３Ａ、図１３Ｂに示されたテーパーシールの場合でも、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍであれば、容易にオイル注入が可能となる。
また、図に示したテーパーシールにおける、ｈs1、θs1、Ｄ1、Ｗ1は、それぞれ図に示したように定義される。
【００９７】
図１４Ａは、その他の実施形態のオイル注入口近傍を示す断面図である。この実施形態では、図に示したように、テーパーシール６１ａが２段階となっており、中心側のテーパーシール壁面６１１のテーパーシール開口角（２×θs11）が、外側のテーパーシール壁面６１２のテーパーシール開口角の２×θs12に対して、大きくなっている。この実施形態の場合、テーパーシール開口角（２×θs11）とＤ11の組み合わせで、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ11が０．３ｍｍ以上であるか、テーパーシール開口角（２×θs12）とＤ12の組み合わせで、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ12が少なくとも０．３ｍｍであれば、容易にオイル注入が可能となる。
なお、オイル浸透距離ｑ2は、θs11、θs12をθs1と読み替え、Ｄ11、Ｄ12をＤ1と読み替え、Ｗ11、Ｗ12をＷ1と読み替えて算出し、式（５）を計算すればよい。以下に示した実施形態でも同様である。
さらに、図に示したテーパーシールにおける、ｈs11、θs11、Ｄ11、Ｗ11、および、ｈs12、θs12、Ｄ12、Ｗ12は、それぞれ図に示したように定義される。以下に示した実施形態でも同様である。
【００９８】
図１４Ｂは、その他の実施形態のオイル注入口近傍を示す断面図である。この実施形態では、図に示したように、テーパーシール６１ｂが２段階となっており、中心側のテーパーシール壁面６１３のテーパーシール開口角の２×θ11が、外側のテーパーシール壁面６１４のテーパーシール開口角（２×θs12）に対して、小さくなっている。この実施形態の場合、テーパーシール開口角２×θs11とＤ11の組み合わせで、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ11が少なくとも０．３ｍｍにあるか、テーパーシール開口角（２×θs12）とＤ12の組み合わせで、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ12が少なくとも０．３ｍｍであれば容易にオイル注入が可能となる。
【００９９】
図１４Ｃ、図１４Ｄは、その他の実施形態のオイル注入口近傍を示す断面図である。図に示したように、これら２つの実施形態では、テーパーシール６１ｃ（６１ｄ）の壁面が曲面形状となっている。この形態の場合、テーパーシール壁面の任意の位置に接線を引き、テーパーシール開口角（２×θs11）とテーパーシール高さＤ11やテーパーシール開口角（２×θs12）とテーパーシール高さＤ12を求め、任意の接線のうち一箇所でも式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ11、Ｗ12が少なくとも０．３ｍｍであれば容易にオイル注入が可能となる。
また、図１４Ｃ、図１４Ｄにおいて、Ｄ11、Ｄ12、θs11、θs12を作図して示しているが、示された位置に限定されるものではなく、テーパーシール壁面に接線を引き作図できれば、その位置を任意に決められる。
【０１００】
図１４Ｅは、その他の実施形態のオイル注入口近傍を示す縦断面図である。図に示した実施形態では、テーパーシール６１ｅの壁面に撥油剤を塗布して撥油膜６３を形成し、オイルとテーパーシール壁面の接触角を大きくしている。この実施形態の場合、テーパーシール開口角（２×θs1）とテーパーシール高さＤ1とオイルとテーパーシール壁面の接触角β1が式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍであれば容易にオイル注入が可能となる。なお、撥油剤としては、パーフルオロアルキルポリエーテルなどを例示できる。
【０１０１】
図１４Ｆは、その他の実施形態のオイル注入口近傍を示す縦断面図である。図に示した実施形態では、テーパーシール６１ｆの壁面に撥油性材料で形成された部品６４を備え、オイルと撥油性のある部品の接触角を大きくしている。この形態の場合、テーパーシール開口角（２×θs1）と、テーパーシール高さＤ1と、オイルとテーパーシール壁面の接触角β1とが、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍであれば、容易にオイル注入が可能となる。撥油性材料としては、例えばフッ素系の樹脂などを例示できる。
【０１０２】
図１４Ｇは、その他の実施形態のオイル注入口近傍を示す断面図である。図に示したように、この実施形態は、上述した図１４Ｂと図１４Ｄとを組み合わせたものである。この実施形態の場合でも、任意の位置でテーパーシール開口角（２×θs1）とテーパーシール高さＤ1とオイルとテーパーシール壁面の接触角β1が式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍであればよい。任意の位置とは、例えば図１４Ｇで作図されたθs11とＤ11やθs12とＤ12などである。図１４Ｇに、θs11とＤ11やθs12とＤ12を作図して示しているが、示された位置に限定されるものではない。
【０１０３】
また、上述した実施形態は自由に組み合わせてよい。例えば、図１４Ａと図１４Ｄとに示された実施形態を組み合わせてもよいし、図１４Ｂと図１４Ｅとに示された実施形態を組み合わせてもよい。さらに、上述した実施形態に含まれていなくても、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ11やＷ12が少なくとも０．３ｍｍであればどのような組み合わせでもよい。
【０１０４】
上述したように、本発明による動圧軸受は、テーパーシールの形状から導き出されるパラメータで定義される。したがって、本発明の動圧軸受は、テーパーシール開口角２×θs1と、テーパーシール高さＤ1と、オイルとテーパーシール壁面の接触角β1と、連通孔の内径Ｓが式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍであればよい。よって、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍである動圧軸受であれば、テーパーシールの形状はどのような形状であってもよい。
【０１０５】
＜４．２．連通孔の形状＞
図１５Ａは、その他の実施形態の連通孔の形状を拡大して示す断面図である。図に示したように、連通孔７０ａは楕円形状をしている。この実施形態の場合、連通孔７０ａの壁面に内接するような円７１を描き、その円が最も大きくなるときの径を連通孔の内径Ｓとする。
【０１０６】
図１５Ｂは、その他の実施形態の連通孔の形状を拡大して示す横断面図である。図に示したように、この形態の連通孔７０ｂは多角形形状をしている。図１５Ｂの形態では六角形であるが、辺の数は何辺でもよい。また辺の長さをそろっている必要はなく、隣接する辺と辺の角度が何度であってもよい。この実施形態の場合、図１５Ｂに示したように連通孔の壁面に内接するような円７１を描き、その円が最も大きくなるときの径を連通孔の内径Ｓとする。
【０１０７】
図１５Ｃは、その他の実施形態の連通孔の形状を拡大して示す横断面図である。図に示したように、この形態の連通孔７０ｃは複雑形状をしている。この実施形態のように、連通孔が円や、楕円、多角形でなく複雑な形状をしている場合、図１５Ｃに示したように、連通孔の壁面に内接するような円７１を描き、その円が最も大きくなるときの径を連通孔の内径Ｓとする。
【０１０８】
図１５Ｄは、その他の実施形態の連通孔の形状を拡大して示す横断面図である。図に示したように、この実施形態の連通孔７０ｄは、２つの部品（４１１，４１２）を接合して形成されている。この形態のように、２つの部品を接合して形成されている場合、図１５Ｄに示したように、連通孔の壁面に内接するような円７１を描き、その円が最も大きくなるときの径を連通孔の内径Ｓとする。なお、図１５Ｄは、２つの部品で連通孔を形成しているが、３つ以上の部品で連通孔を形成していてもよい。
【０１０９】
上述したように、本発明による動圧軸受は、連通孔の形状から導き出されるパラメータで定義される。したがって、式（５）を満たし、かつ、テーパーシール壁面長さＷ1が少なくとも０．３ｍｍであれば、連通孔の形状はどのような形状であってもよい。
【０１１０】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、連通孔は、上述した実施形態のように中心軸に沿って延びていてもよいし、中心軸に対して傾斜した方向に延びていてもよい。また、連通孔の上端の開口部はスラスト面に開口していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明による動圧軸受は、動圧軸受のみならず、それを用いたスピンドルモータや、さらにスピンドルモータを用いた各種情報記録装置に適用できる。特に、磁気ディスク駆動装置用のスピンドルモータでは、軸受装置の回転特性について、高い性能が要求されている。このため、磁気ディスク駆動装置用のスピンドルモータに、本発明を適用する技術的意義は大きい。本発明は、上述した磁気ディスク駆動装置のほか、光ディスク駆動装置等のスピンドルモータにも適用できる。
【符号の説明】
【０１１２】
１  ディスク駆動装置
１０  スピンドルモータ
１１  装置ハウジング
１２  カバー部材
１３  ベース部材
１４  磁気ディスク
１５  アクセス部
１５ａ  ヘッド
２０  動圧軸受
２１，２１ａ，２１ｂ  ラジアル動圧部
２２，２２ａ，２２ｂ  スラスト動圧部
３０  静止部
３１  固定シャフト
３２  スラストワッシャ
３３  スラストカップ
３４  ステータユニット
３５  回転シャフト
３６  鍔部
４０  回転部材
４１  回転スリーブ部
４２  回転部
４３  ディスク載置部
４４  ロータマグネット
４５  固定スリーブ部
５０  潤滑オイル
６０  テーパーシール
６１  第１テーパーシール
６２  第２テーパーシール
７０  連通孔
７１  内接円
９  中心軸
９１  中心線
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１４Ｇ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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