(57)【要約】【課題】流体動圧軸受装置の軸方向寸法を縮小する。あるいは、ラジアル軸受スパンを拡大して軸受剛性を高める。【解決手段】軸受スリーブ８のうち、少なくとも潤滑油と接触する表面（内周面８ａ及び下側端面８ｂ）の開孔部に封孔剤を含浸させることにより、流体動圧軸受装置１の内部に満たされる油量を低減する。また、軸部材２の第１の肩面２ｄとシール部材９の下側端面９ｂとを軸方向で係合可能とすることで、軸受スリーブ８の内周からの軸部材２の抜け止めを行ない、軸部材２のフランジ部を省略する。【選択図】図２
2011247280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結金属製の軸受スリーブと、前記軸受スリーブの内周に挿入され、大径部、小径部、及びこれらの間に形成された肩面を有する軸部材と、前記軸受スリーブの軸方向一方の開口部を閉塞するスラスト部材と、前記軸受スリーブの軸方向他方の開口部に設けられたシール部材と、前記軸部材の小径部の外周面と前記シール部材の内周面との間に形成され、潤滑油の外部への漏れ出しを防止するシール空間と、前記軸部材の大径部の外周面と前記軸受スリーブの内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる油膜で前記軸部材をラジアル方向に支持するラジアル軸受部と、前記軸部材の端部とこれに対向する前記スラスト部材の端面とで構成され、前記軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部とを備えた流体動圧軸受装置において、
前記軸受スリーブの内部気孔に封孔剤が含浸され、且つ、前記軸部材の肩面と前記シール部材の端面とを軸方向で係合可能としたことを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項２】
前記軸受スリーブの内部気孔に含浸される油量が、前記軸受スリーブの体積の５％以下である請求項１記載の流体動圧軸受装置。
【請求項３】
前記軸部材の端部とこれに対向する前記スラスト部材の端面との間のスラスト軸受隙間に生じる油膜で前記軸部材をスラスト方向に支持することにより、前記スラスト軸受部を構成した請求項１又は２記載の流体動圧軸受装置。
【請求項４】
前記軸部材の大径部の軸方向寸法Ｌと直径ｄとの比Ｌ／ｄが１〜４の範囲内である請求項３記載の流体動圧軸受装置。
【請求項５】
前記ラジアル軸受部が軸方向に離隔した２箇所に形成され、その軸方向間領域に、ラジアル軸受隙間よりも大きい大隙間部を設けた請求項１〜４の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項６】
前記軸受スリーブと前記シール部材とを別体に形成した請求項１〜５の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項７】
前記軸受スリーブと前記シール部材とを、焼結金属で一体に成形した請求項１〜５の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項８】
前記軸受スリーブのうち、少なくとも外部に露出した部分の表面開孔部を封孔剤で封止した請求項１〜７の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項９】
前記シール部材の外周面で、他のシール空間を形成した請求項１〜８の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項１０】
前記シール部材に小径内周面及び大径内周面を設け、前記シール部材の小径内周面で前記シール空間を形成すると共に、前記シール部材の大径内周面で他のシール空間を形成した請求項１〜８の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項１１】
前記軸部材及び軸受スリーブのうち、一方にステータコイルを設けると共に、他方にロータマグネットを設けた請求項１〜１０の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項１２】
前記ステータコイル及びロータマグネットを軸方向でずらして配し、両者の間に生じる引力により軸部材をスラスト部材に押し付ける方向の負荷を加えた請求項１１記載の流体動圧軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸部材と軸受部材との間の軸受隙間に生じる油膜で、軸部材を相対回転自在に支持する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、その高回転精度および静粛性から、各種ディスク駆動装置（例えばＨＤＤ等の磁気ディスク駆動装置、ＣＤ，ＤＶＤ，ブルーレイディスク等の光ディスク駆動装置、あるいはＭＤ，ＭＯ等の光磁気ディスク駆動装置等）のスピンドルモータや、レーザビームプリンタ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モータ、あるいは電子機器の冷却ファンモータ等に好適に使用される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、焼結金属製の軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入された軸部材と、内周面に軸受スリーブが固定されたハウジングと、ハウジングの開口部をシールするシール部材とを備えた流体動圧軸受装置が示されている。軸部材が回転すると、軸受スリーブの内周面と軸部材の外周面との間にラジアル軸受隙間が形成され、このラジアル軸受隙間に生じる油膜の圧力により、軸部材をラジアル方向に支持するラジアル軸受部が構成される。このように、軸受スリーブを成形性の高い焼結金属で形成することで、ラジアル軸受隙間を高精度に設定することができ、ラジアル方向の支持力が高められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０３２８０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、上記のように軸受スリーブを焼結金属で形成すると、ハウジングの内部に満たされた潤滑油が焼結金属製の軸受スリーブの内部気孔に侵入するため、例えば中実の軸受スリーブを形成した場合と比べて、潤滑油の総量が増大する。このため、温度変化に伴う潤滑油の体積変化が大きくなるため、潤滑油の体積変化を吸収するシール空間の容積を大きくせざるを得ず、シール空間の軸方向寸法、すなわち、シール部材の軸方向寸法が大きくなり、流体動圧軸受装置の軸方向寸法の増大を招く。あるいは、シール部材の軸方向寸法が大きくなった分だけ、ラジアル軸受スパン（ラジアル軸受部による軸部材の支持領域の軸方向寸法）が縮小されて軸受剛性が低下する恐れがある。
【０００６】
また、上記の流体動圧軸受装置では、軸部材が軸部及びフランジ部を有し、フランジ部と軸受スリーブとを軸方向で係合させることで、軸受スリーブの内周からの軸部材の抜けを規制している。このように軸部材にフランジ部を設けることで、フランジ部の厚さの分だけ、流体動圧軸受装置の軸方向寸法の増大、あるいは、ラジアル軸受スパンの縮小を招く。
【０００７】
本発明が解決すべき課題は、流体動圧軸受装置の軸方向寸法を縮小し、あるいは、流体動圧軸受装置のラジアル軸受スパンを拡大して軸受剛性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、焼結金属製の軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入され、大径部、小径部、及び、これらの間に形成された肩面を有する軸部材と、軸受スリーブの軸方向一方の開口部を閉塞するスラスト部材と、軸受スリーブの軸方向他方の開口部に設けられたシール部材と、軸部材の小径部の外周面とシール部材の内周面との間に形成され、潤滑油の外部への漏れ出しを防止するシール空間と、軸部材の大径部の外周面と軸受スリーブの内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる油膜で軸部材をラジアル方向に支持するラジアル軸受部と、軸部材の大径部の端部とこれに対向するスラスト部材の端面とで構成され、軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部とを備えた流体動圧軸受装置において、軸受スリーブの内部気孔に封孔剤が含浸され、且つ、軸部材の肩面とシール部材の端面とを軸方向で係合可能としたことを特徴とする。
【０００９】
このように、焼結金属製の軸受スリーブの内部気孔に封孔剤を含浸することで、軸受スリーブの内部気孔に侵入する油量が低減され、流体動圧軸受装置の内部に満たされる総油量が低減される。これにより、潤滑油の体積変化が小さくなるため、シール空間の容積を縮小することができ、シール部材の軸方向寸法を縮小することができる。従って、シール部材を縮小した分だけ、流体動圧軸受装置の軸方向寸法を縮小することができ、あるいは、ラジアル軸受スパンを拡大して軸受剛性を高めることができる。このような効果を得るためには、封孔剤を含浸させることで、軸受スリーブの内部気孔に含浸される油量を軸受スリーブの体積（軸受スリーブを中実とみなした場合の体積）の５％以下とすることが好ましい。
【００１０】
また、軸部材の肩面と、これに対向するシール部材の端面とを軸方向で係合可能とすることで、軸受スリーブの内周からの軸部材の抜けを規制することができる。これにより、従来、軸部材に設けられていたフランジ部を省略することができるため、フランジ部の分だけ、流体動圧軸受装置の軸方向寸法を縮小し、あるいは、ラジアル軸受スパンを拡大することができる。
【００１１】
スラスト軸受部は、例えば、軸部材の大径部の端部とこれに対向するスラスト部材の端面との間のスラスト軸受隙間に生じる油膜で軸部材をスラスト方向に支持することにより構成することができる。この場合、軸部材の大径部の直径を小さくすると、スラスト軸受面の面積が小さくなり、スラスト方向の支持力が低下する。一方、軸部材の大径部の直径を大きくすると、軸部材の回転トルクが増大する。従って、軸部材の大径部の直径は、スラスト方向の支持力と軸部材の回転トルクとのバランスを考慮して設定する必要があり、例えば、軸部材の大径部の軸方向寸法Ｌと直径ｄとの比Ｌ／ｄを１〜４の範囲内、好ましくは２〜３の範囲内とすることが好ましい。
【００１２】
ラジアル軸受部を軸方向に離隔した２箇所に形成し、その軸方向間領域に、ラジアル軸受隙間よりも大きい大隙間部を設ければ、大隙間部において回転トルクを低減することができる。特に、軸部材の大径部の直径が大きい場合、軸部材の回転トルクが増大するため、上記のように大隙間部を設けて回転トルクを低減することが有効となる。
【００１３】
軸受スリーブ及びシール部材は、別体に形成しても良いし、焼結金属で一体に成形してもよい。
【００１４】
軸受スリーブの表面のうち、少なくとも外部に露出した部分の開孔部を封孔剤で含浸すれば、軸受スリーブの内部気孔に侵入した潤滑油が軸受スリーブの表面開孔部から外部に漏れ出す事態を防止できる。
【００１５】
上記の流体動圧軸受装置は、例えば、シール部材の内周面でシール空間を形成すると共に、シール部材の外周面で他のシール空間を形成することができる。あるいは、シール部材に小径内周面及び大径内周面を設け、シール部材の小径内周面でシール空間を形成すると共に、シール部材の大径内周面で他のシール空間を形成することができる。このように、シール空間を径方向位置の異なる２箇所に形成することで、ラジアル軸受隙間と軸方向に並べて配されるシール空間の容積を小さくすることができるため、流体動圧軸受装置の軸方向寸法を縮小し、あるいは、ラジアル軸受スパンを拡大することができる。
【００１６】
例えば、軸部材及び軸受スリーブのうち、一方にステータコイルを設けると共に、他方にロータマグネットを設けることができる。この場合、ステータコイル及びロータマグネットを軸方向でずらして配することで、両者の引力により軸部材をスラスト部材に押し付ける方向の負荷、すなわち、軸部材の軸受スリーブからの抜けを規制する方向の負荷を加えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、流体動圧軸受装置の軸方向寸法を縮小することができ、あるいは、ラジアル軸受スパンを拡大して軸受剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】流体動圧軸受装置を組み込んだスピンドルモータの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。
【図３】軸部材の下面図である。
【図４】軸受スリーブの断面図である。
【図５】流体動圧軸受装置の第１の肩面付近の拡大断面図である。
【図６】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。
【図７】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。
【図８】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。
【図９】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。
【図１０】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。
【図１１】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。
【図１２】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。
【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、本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受装置１が組み込まれたモータを示す。このモータは、例えば２．５インチＨＤＤのディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータであり、軸部材２を回転自在に支持する流体動圧軸受装置１と、軸部材２に固定されたディスクハブ３と、流体動圧軸受装置１が取り付けられたブラケット６と、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はブラケット６に取り付けられ、ロータマグネット５はディスクハブ３に取り付けられる。ディスクハブ３には、ＨＤＤの記憶媒体としての磁気ディスクＤが所定の枚数（図示例では２枚）搭載される。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マグネット５が回転し、これによりディスクハブ３、ディスクＤ、および軸部材２が一体となって回転する。ステータコイル４及びロータマグネット５は軸方向にずらした位置に設けられ、具体的には、ステータコイル４がロータマグネット５よりも下方にずらして配される。このとき、両者の間に生じる引力（ステータコイル４の電磁力、あるいはロータマグネット５の磁力）により、ディスクハブ３がブラケット６側に押し付けられる方向、すなわち、軸部材２がハウジング７の底部に押し付けられる方向の負荷が加わる（磁気背圧機構）。
【００２１】
流体動圧軸受装置１は、図２に示すように、軸部材２と、内周に軸部材２を挿入した軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８の軸方向一方の開口部を閉塞するスラスト部材として機能するハウジング７と、軸受スリーブ８の軸方向他方の開口部に設けられたシール部材９とを備える。尚、以下では、軸方向でハウジング７の開口側を上側、閉塞側を下側として説明を進める。
【００２２】
軸部材２は、金属（例えばステンレス鋼等）で形成され、大径部２ａと、大径部２ａの上方に設けられた第１小径部２ｂと、第１小径部２ｂの上方に設けられ、第１小径部２ｂよりも小径な第２小径部２ｃとを有する。大径部２ａと第１小径部２ｂとの間には第１の肩面２ｄが設けられ、第１小径部２ｂと第２小径部２ｃとの間には第２の肩面２ｅが設けられる。第１小径部２ｂの外周面２ｂ１は、シール空間Ｓを形成するシール面となる。第１の肩面２ｄはシール部材９の下側端面９ｂと対向し、これにより軸部材２とシール部材９とが軸方向で係合可能とされる。第２小径部２ｃの外周面にはディスクハブ３が圧入、接着等の適宜の手段で固定される。第２の肩面２ｅはディスクハブ３に下方から当接する。
【００２３】
軸部材２の大径部２ａの外周面２ａ１は、平滑な円筒面状に形成される。外周面２ａ１の軸方向中間部には、他の領域よりも僅かに小径な凹部２ａ２が形成される。この凹部２ａ２により、ラジアル軸受隙間よりも幅の大きい大隙間部Ｅが、後述するラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２の軸方向間領域に形成される。凹部２ａ２の深さ（外周面２ａ１との半径差）は、大きすぎると大隙間部Ｅ内の油量が増えてシール空間の容積拡大を招き、小さすぎると回転トルクの低減効果が十分に得られないため、例えばラジアル軸受隙間の２倍以上１００倍以下、好ましくは５倍以上１０倍以下に設定される。また、同様の理由から、凹部２ａ２の軸方向寸法は、大径部２ａの軸方向寸法Ｌの２０％以上８０％以下に設定することが好ましい。尚、大隙間部Ｅは、上記のように軸部材２の凹部２ａ２で構成する他、軸受スリーブ８の内周面８ａに凹部を形成することで構成してもよい（図示省略）。
【００２４】
軸部材２の大径部２ａの軸方向寸法Ｌは例えば５ｍｍ以下に設定される。また、軸部材２の大径部２ａの軸方向寸法Ｌと直径ｄとの比Ｌ／ｄは１〜４、好ましくは２〜３の範囲内に設定される。軸部材２の大径部２ａの下端部２ｆは、軸方向と直交する平坦面であり、ハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１と対向する。軸部材２の下端部２ｆには、スラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部が形成される（図２に点線で示す）。本実施形態では、スラスト動圧発生部として、例えば図３に示すようなスパイラル形状の動圧溝２ｆ１が形成される。軸部材２には、軸受スリーブ８の下側端面８ｂと係合するフランジ部は設けられておらず、軸部材２の下端部２ｆの直径は、軸受スリーブ８の内径寸法よりも僅かに小径となっている。
【００２５】
軸受スリーブ８は焼結金属で円筒状に形成され、例えば銅あるいは銅―鉄合金を主成分とする焼結金属で形成される。軸受スリーブ８の内部気孔には封孔剤が含浸される。本実施形態では、軸受スリーブ８の外周面８ｄの表面開孔部から内部気孔に封孔剤を含浸させ、全表面の開孔部に封孔剤が含浸される。封孔剤としては、例えば樹脂を使用することができ、この他、スズ、亜鉛、マグネシウム合金、ハンダ等の焼結部金属部材より低融点の金属を使用することもできる。このように、軸受スリーブ８の内部気孔に封孔剤を含浸させることにより、軸受スリーブ８の内部気孔に含浸される油量が軸受スリーブ８の体積の５％以下、好ましくは２％以下とされる。尚、封孔剤の含浸方法は上記に限らず、例えば軸受スリーブ８を封孔剤の液中に浸漬することにより内部気孔に封孔剤を含浸させてもよい。
【００２６】
軸受スリーブ８の内周面８ａには、ラジアル軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるラジアル動圧発生部が形成される。本実施形態では、軸受スリーブ８の内周面８ａの軸方向に離隔した２つの領域にラジアル動圧発生部が形成される（図２に点線で示す）。ラジアル動圧発生部は、例えば図４に示すように、ヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１，８ａ２で構成される。上側の動圧溝８ａ１は軸方向非対称に形成されており、具体的には、丘部（図４にクロスハッチングで示す）の軸方向中央部の円筒部分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（Ｘ１＞Ｘ２）。下側の動圧溝８ａ２は軸方向対称に形成されている。
【００２７】
軸受スリーブ８の下側端面８ｂは、図２に示すように、ハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１と軸方向に対向し、これらの間に空間Ｐが形成される。軸受スリーブ８の上側端面８ｃには、径方向溝８ｃ１が形成され、本実施形態では、例えば３本の径方向溝８ｃ１が円周方向等間隔に配される。軸受スリーブ８の外周面８ｄには、軸方向溝８ｄ１が形成され、本実施形態では、例えば３本の軸方向溝８ｄ１が円周方向等間隔に配される。軸受スリーブ８の上側端面８ｃはシール部材９の下側端面９ｂに当接し、軸受スリーブ８の外周面８ｄはハウジング７の内周面７ａ１に固定される。
【００２８】
ハウジング７は、例えば樹脂の射出成形や金属のプレス成形で有底筒状に形成される。本実施形態では、ハウジング７が、図２に示すように、円筒状の側部７ａと、側部７ａの下端開口部を閉塞する底部７ｂとを有し、側部７ａ及び底部７ｂが一体成形される。ハウジング７の内周面７ａ１は、円筒面状に形成され、軸受スリーブ８の外周面８ｄが隙間接着、圧入、接着剤介在下の圧入等により固定される。ハウジング７の外周面７ａ２には、ブラケット６（図１参照）の内周面が圧入や接着等の適宜の手段で固定される。ハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１は、軸部材２の下端部２ｆと軸方向に対向する。
【００２９】
シール部材９は、樹脂あるいは金属で環状に形成される。シール部材９の外周面９ｃは、ハウジング７の内周面７ａ１に、接着、圧入、溶接、溶着等の適宜の手段で固定される。シール部材９の内周面９ａは、下方に向けて縮径したテーパ状に形成される。シール部材９の内周面９ａと軸部材２の第１小径部２ｂの外周面２ｂ１との径方向間には、下方に向けて径方向幅を縮小した楔形状のシール空間Ｓが形成される。ハウジング７の内部空間は潤滑油で満たされ、油面がシール空間Ｓに保持される。このシール空間Ｓの毛細管力により、シール空間Ｓの内部に保持された潤滑油が下方（ハウジング７の内部側）に引き込まれる。シール空間Ｓの容積は、ハウジング７の内部に満たされた潤滑油の熱膨張を吸収できる大きさに設定される。このとき、上述のように、軸受スリーブ８の内部気孔に封孔剤が含浸されているため、軸受スリーブ８の内部気孔に侵入する油量を低減あるいは０にすることができ、ハウジング７の内部に満たされる総油量が低減される。これにより、シール空間Ｓの容積、ひいてはシール部材９の軸方向寸法を縮小することができ、流体動圧軸受装置１の軸方向寸法を縮小し、あるいは、ラジアル軸受スパンを拡大することができる。
【００３０】
シール部材９の下側端面９ｂの内径側端部は、軸部材２の第１の肩面２ｄと軸方向で対向している。詳しくは、図５に示すように、シール部材９の下側端面９ｂに、軸受スリーブ８の上側端面８ｃと当接する平坦面９ｂ１と、平坦面９ｂ１の内径側に設けられ、内径に向けてやや上方に傾斜したテーパ面９ｂ２とを設け、このテーパ面９ｂ２と軸部材２の第１の肩面２ｄとが軸方向で対向している。これにより、テーパ面９ｂ２と第１の肩面２ｄとの軸方向間に、外径側に向けて軸方向幅を縮小した楔形状の予備シール空間Ｓ’が形成される。予備シール空間Ｓ’は、毛細管力シールとしてだけでなく、軸部材２の回転による遠心力シールとしても機能する。このようにシール空間Ｓの下方に隣接して予備シール空間Ｓ’を設けることで、平常時は油面が予備シール空間Ｓ’に保持されるようにし（図５に点線で示す油面を参照）、軸部材２の回転時や温度変化時に油面が上昇したときにシール空間Ｓで油面を保持することができ、シール空間Ｓからの油漏れをより一層確実に防止できる。尚、図５に実線で示す肩面２ｄは、スラスト軸受部Ｔで軸部材２が非接触支持されてハウジング７の底部７ｂから浮上した状態を示す。一方、図５に点線で示す肩面２ｄ’は、軸部材２がハウジング７の底部７ｂに当接した状態を示す。点線で示す肩面２ｄ’とシール部材９の下側端面９ｂとの軸方向距離Ｍは、大きすぎると流体動圧軸受装置１の軸方向寸法の拡大を招き、小さすぎると軸部材２と肩面２ｄとが干渉する恐れがあるため、例えば、スラスト軸受隙間の設定値の２倍以上１０倍以下、好ましくは２倍以上４倍以下に設定される。
【００３１】
軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部材２の大径部２ａの外周面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８ａ１，８ａ２によりラジアル軸受隙間の油膜の圧力が高められ、この圧力（動圧作用）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ラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２が構成される。
【００３２】
これと同時に、軸部材２の下端部２ｆとハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１との間にスラスト軸受隙間が形成される。そして、動圧溝２ｆ１によりスラスト軸受隙間の油膜の圧力が高められ、この圧力（動圧作用）により軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部Ｔが構成される。
【００３３】
このとき、軸受スリーブ８の外周面８ｄに形成された軸方向溝８ｄ１、及び上側端面８ｃに形成された径方向溝８ｃ１により、潤滑油が流通可能な連通路が形成される。この連通路で、ハウジング７の閉塞側の空間（スラスト軸受隙間及び空間Ｐ）とシール空間Ｓとが連通され、ハウジング７の内部に満たされた潤滑油に局部的な負圧が発生する事態を防止できる。特に本実施形態では、図４に示すように、上側の動圧溝８ａ１が軸方向非対称な形状に形成されているため、軸部材２の回転に伴ってラジアル軸受隙間の潤滑油が下方に押し込まれ、上記の連通路を介して潤滑油が強制的に循環され、これにより局部的な負圧の発生を確実に防止できる。
【００３４】
また、軸部材２の静止時には、図１に示すステータコイル４とロータマグネット５との間に生じる磁力により、軸部材２がハウジング７の底部７ｂに当接する。このとき、軸部材２の第１の肩面２ｄは、図５に点線２ｄ’で示す位置に配される。軸部材２が回転して、軸部材２がハウジング７の底部７ｂから浮上すると、第１の肩面２ｄが図５に実線で示す位置に配される。この実線で示す肩面２ｄは、シール部材９の下側端面９ｂと軸方向隙間Ｑを介して対向する。すなわち、ハウジング７の底部７ｂから浮上した軸部材２の第１の肩面２ｄが、シール部材９の下側端面９ｂに当接しない位置で、シール部材９がハウジング７に固定される。従って、軸部材２の静止時や正常回転時にはシール部材９と軸部材２とは当接しないが、衝撃荷重等により軸部材２が軸受スリーブ８に対して上方に移動したときには、軸部材２の第１の肩面２ｄとシール部材９の下側端面９ｂとが軸方向で係合し、これにより軸受スリーブ８の内周からの軸部材２の抜けが規制される。このように、シール部材９で軸部材２の抜け止めを行なうことで、軸部材２をフランジ部のない略ストレート形状とすることができるため、フランジ部を省略した分だけ、流体動圧軸受装置１の軸方向寸法を縮小し、あるいは、ラジアル軸受スパンを拡大することができる。
【００３５】
本発明は、上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図６に示す実施形態は、上記実施形態と比べて軸受スリーブ８の下側端面８ｂが下方に延びている。これにより、軸受スリーブ８の下側端面８ｂが面する空間Ｐの容積が縮小され、空間Ｐに満たされる油量が低減される。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｂの外周部には、テーパ状に大きく切り欠いた切り欠き部８ｅが形成される。これにより、ハウジング７の内周面７ａ１と底部７ｂの上側端面７ｂ１との境界部に曲面７ｃが形成された場合でも、切り欠き部８ｅの形成部分に曲面７ｃを配することで軸受スリーブ８とハウジング７との干渉を確実に回避できる。
【００３７】
図７に示す実施形態は、軸受スリーブ８とシール部材９とが焼結金属で一体成形されている点で上記の実施形態と異なる。軸受スリーブ８及びシール部材９の一体品１０のうち、軸受スリーブ８とシール部材９との境界部には径方向の貫通穴１１が形成される。貫通穴１１は、軸受スリーブ８の外周面８ｄの軸方向溝８ｄ１で形成される連通路と連通している。一体品１０の上側端面（シール部材９の上側端面９ｄ）は外部に露出しており、少なくともこの面の表面開孔部は封孔剤で完全に封止され、油漏れが防止されている。この実施形態では、一体品１０の全表面の開孔部が封孔剤で完全に封止されている。尚、「表面開孔部が封止剤で完全に封止されている」とは、少なくとも油漏れの原因となる開孔部、すなわち潤滑油で満たされた空間と連通した開孔部を全て封止した状態を言う。
【００３８】
図８に示す実施形態は、図７に示す実施形態のハウジング７を省略し、軸受スリーブ８の下側開口部を閉塞するプレート状のスラスト部材１２が設けられる。スラスト部材１２は、金属や樹脂により円盤状に形成され、軸受スリーブ８の下側端面８ｂに形成された凹部８ｂ１に接着、溶着、溶接等の手段により固定される。スラスト部材１２の上側端面１２ａと軸部材２の下端部２ｆとの間にスラスト軸受隙間が形成される。一体品１０の外周面８ｄ，９ｃ、上側端面９ｄ、及び下側端面８ｂの外周部は、外部に露出しており、少なくともこれらの面の開孔部が封孔剤で完全に封止されている。この実施形態では、一体品１０の全表面の開孔部が封孔剤で完全に封止されている。
【００３９】
図９に示す実施形態は、シール部材９の内周面９ａで第１のシール空間Ｓ１を形成すると共に、シール部材９の外周面９ｃで第２のシール空間Ｓ２を形成している。具体的には、シール部材９が、円盤部９１と、円盤部９１の外径端から下方に延びた円筒部９２とからなる断面Ｌ字形状を成す。円盤部９１の内周面９ａは、下方に向けて縮径したテーパ状に形成され、これにより、内周面９ａと軸部材２の第１小径部２ｂの外周面２ｂ１との間に下方に向けて径方向幅を縮小した楔形状の第１のシール空間Ｓ１が形成される。一方、円筒部９２の外周面９ｃ及び内周面９ｅは円筒状に形成される。円筒部９２の内周面９ｅは、軸受スリーブ８の外周面８ｄに嵌合する。ハウジング７の内周面７ａ１には、軸受スリーブ８の外周面８ｄが固定される円筒面７ａ１１と、円筒面７ａ１１よりも大径で、下方へ向けて縮径したテーパ面７ａ１２が形成される。シール部材９の外周面９ｃとハウジング７の内周面７ａ１のテーパ面７ａ１２との間に下方に向けて径方向幅を縮小した楔形状の第２のシール空間Ｓ２が形成される。第２のシール空間Ｓ２は、軸受スリーブ８の外周面８ｄの軸方向溝８ｄ１で形成された潤滑油の連通路と連通している。このように、シール空間を２箇所に設けることで、ラジアル軸受隙間の上方に配された第１のシール空間Ｓ１の容積を縮小することができるため、流体動圧軸受装置１のさらなる縮小、あるいは、ラジアル軸受スパンのさらなる拡大が図られる。また、第２のシール空間Ｓ２はラジアル軸受隙間の外周側に配されるため、第２のシール空間Ｓ２とラジアル軸受隙間とを径方向に重ねて配することができる。このため、第２のシール空間Ｓ２を拡大しても、流体動圧軸受装置１の軸方向寸法やラジアル軸受スパンには影響しない。
【００４０】
図１０に示す実施形態は、ハウジング７及び軸受スリーブ８の形状が図９に示す実施形態と異なる。具体的には、軸受スリーブ８の外周面８ｄに、大径外周面８ｄ２と、小径外周面８ｄ３とが設けられる。シール部材９の円筒部９２の内周面９ｅは、軸受スリーブ８の小径外周面８ｄ３に嵌合する。ハウジング７の内周面７ａ１の円筒面７ａ１１は、テーパ面７ａ１２の下端部と連続している。
【００４１】
図１１に示す実施形態は、シール部材９の円筒部９２の内周面９ｅ（大径内周面）で第２のシール空間Ｓ２を形成している点が、図９及び図１０の実施形態と異なる。具体的には、シール部材９の円盤部９１の内周面９ａ（小径内周面）と軸部材２の第１小径部２ｂの外周面２ｂ１との間に第１のシール空間Ｓ１を形成すると共に、シール部材９の円筒部９２の内周面９ｅ（大径内周面）とハウジング７の外周面７ａ２との間に第２のシール空間Ｓ２を形成している。シール部材９の円筒部９２の内周面９ｅは上方へ向けて縮径したテーパ状に形成され、ハウジング７の外周面７ａ２は円筒面状に形成される。これにより第２のシール空間Ｓ２は上方へ向けて径方向幅を縮小した楔形状とされる。
【００４２】
図１２に示す実施形態は、第２のシール空間を、シール部材９の円筒部９２の内周面９ｅ（大径内周面）と軸受スリーブ８の外周面８ｄとの間に形成している点が、図１１の実施形態と異なる。具体的には、軸受スリーブ８の外周面８ｄの軸方向中間部より下方領域がハウジング７の側部７ａで覆われ、上方領域がハウジング７から露出している。このハウジング７から露出した軸受スリーブ８の外周面８ｄと、シール部材９の円筒部９２の内周面９ｅとの間に、第２のシール空間Ｓ２が形成される。このとき、軸受スリーブ８の外周面８ｄのうち、ハウジング７とシール空間Ｓとの軸方向間領域は外部に露出しており、少なくともこの領域の開孔部は封孔剤で完全に封止されている。本実施形態では、軸受スリーブ８の全表面の開孔部が封孔剤で完全に封止される。
【００４３】
以上の実施形態では、スラスト軸受部Ｔが、軸部材２の下端部２ｆとハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１との間のスラスト軸受隙間に生じる油膜の圧力で軸部材２をスラスト方向に支持する構成であるが、これに限られない。例えば、図示は省略するが、軸部材２の下端部２ｆに球面状凸部を設け、この球面状凸部をハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１で接触支持する、いわゆるピボット軸受により、スラスト軸受部Ｔを構成することができる。ただし、この場合、球面状凸部とハウジングの底部７ｂとの間に空間が形成されるため、この空間に潤滑油が入り込むことで油量が増える。一方、上記の実施形態のようにスラスト軸受隙間の油圧で軸部材２を支持する場合、通常、スラスト軸受隙間は極めて小さい値（数μｍ程度）に設定されるため、スラスト軸受隙間に侵入する油量はごく僅かである。従って、油量を低減する観点からは、上記の実施形態のようにスラスト軸受隙間の油圧で軸部材２を支持することによりスラスト軸受部Ｔを構成することが好ましい。
【００４４】
また、以上の実施形態では、ラジアル動圧発生部として、図４に示すようなヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１，８ａ２が形成されているが、これに限られない。例えば、軸受スリーブ８の内周面８ａに他の形状の動圧溝（軸方向溝など）を形成したり、内周面８ａを複数の円筒面を組み合わせた多円弧断面形状とすることで、ラジアル動圧発生部を構成してもよい。あるいは、ラジアル軸受隙間を介して対向する軸受スリーブ８の内周面８ａ及び軸部材２の大径部２ａの外周面２ａ１の双方を平滑な円筒面状とすることで、いわゆる真円軸受を構成してもよい。この場合、ラジアル軸受隙間の油膜に積極的に動圧作用を発生させるラジアル動圧発生部は設けられないが、軸部材２の回転に伴う潤滑油の流動によりラジアル軸受隙間の油膜の圧力が高められる。
【００４５】
また、以上の実施形態では、スラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部として、図３に示すようなスパイラル形状の動圧溝２ｆ１が形成されているが、これに限らず、例えば他の形状の動圧溝（ヘリングボーン形状の動圧溝など）を形成してもよい。
【００４６】
また、以上の実施形態では、ラジアル動圧発生部を軸受スリーブ８の内周面に形成しているが、この面とラジアル軸受隙間を介して対向する軸部材２の大径部２ａの外周面２ａ１にラジアル動圧発生部を形成してもよい。同様に、スラスト動圧発生部を、ハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１に形成してもよい。
【００４７】
また、以上の実施形態では、軸部材２を回転側、軸受スリーブ８を固定側とした場合を示しているが、これとは逆に、軸部材２を固定側、軸受スリーブ８を回転側としてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１     流体動圧軸受装置
２     軸部材
２ａ   大径部
２ｂ   第１小径部
２ｃ   第２小径部
２ｄ   第１の肩面
２ｅ   第２の肩面
２ｆ   下端部
３     ディスクハブ
４     ステータコイル
５     ロータマグネット
６     ブラケット
７     ハウジング
８     軸受スリーブ
９     シール部材
Ｄ     ディスク
Ｐ     空間
Ｒ１，Ｒ２    ラジアル軸受部
Ｔ     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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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