(57)【要約】【課題】信頼性を向上することのできる流体軸受、モータ、およびポリゴンモータを提供する。【解決手段】流体軸受３０は、軸受孔４１を含むスリーブ３２と、軸受孔４１内に挿入され、かつスリーブ３２に対して回転可能であるシャフト１３と、軸受孔４１の下端部を覆い、かつスリーブ３２に固定されるスラストカバー３３と、スリーブ３２とシャフト１３との間に充填されたオイル３１とを備える。軸受孔４１は、一の直径を有する上部分４１ａと、軸受孔４１の下端部に存在し、一の直径と同等の直径を有する下部分４１ｂと、上部分４１ａと下部分４１ｂとの間に設けられた溝３５とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受孔を含むスリーブと、
前記軸受孔内に挿入され、かつ前記スリーブに対して回転可能であるシャフトと、
前記軸受孔の一方の端部を覆い、かつ前記スリーブに固定されるスラスト部と、
前記スリーブと前記シャフトとの間に充填された液体とを備え、
前記軸受孔は、一の直径を有する第１の部分と、前記第１の部分よりも前記スラスト部側の端部に存在し、前記一の直径と同等の直径を有する第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分との間に設けられた大径部とを含み、前記大径部は、前記一の直径よりも大きな直径を有している、流体軸受。
【請求項２】
前記スラスト部によって前記一方の端部が覆われ、かつ前記軸受孔の内壁面と接触する部分の前記液体の液面が前記大径部内に位置する前記軸受孔内に、前記シャフトを挿入することにより組み立てられた、請求項１に記載の流体軸受。
【請求項３】
組み立て後の流体軸受の前記軸受孔から前記シャフトを引き抜いた場合、前記軸受孔の内壁面と接触する前記液体の液面は、前記大径部内もしくは前記大径部よりも前記スラスト部側に位置する、請求項１または２に記載の流体軸受。
【請求項４】
前記大径部は、前記スラスト部から離れる方向へ直径が小さくなるテーパー形状を有する空間を構成する内壁面によって構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体軸受。
【請求項５】
前記第２の部分を構成する内壁面と、前記大径部を構成する内壁面であって前記第２の部分を構成する内壁面に隣接する内壁面とがなす角度は、８０度以上１００度以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体軸受。
【請求項６】
前記軸受孔内に前記シャフトを挿入する前の前記液体の液面曲率半径の最大値は、前記シャフトにおける前記スラスト部側の端面の曲率半径よりも大きい、請求項１〜５のいずれか１項に記載の流体軸受。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の流体軸受と、
前記シャフトを含む回転体に設けられたマグネット、または、前記スリーブを含む回転体に設けられたマグネットと、
ステータコアに設けられたコイルであって、前記マグネットの磁界との相互作用により駆動力を発生するコイルとを備えた、モータ。
【請求項８】
請求項７に記載のモータを備え、ポリゴンミラーを駆動する、ポリゴンスキャナモータ。
【請求項９】
軸受孔を含むスリーブと、
前記軸受孔内に挿入され、かつ前記スリーブに対して回転可能であるシャフトと、
前記軸受孔の一方の端部を覆い、かつ前記スリーブに固定されるスラスト部と、
前記スリーブと前記シャフトとの間に充填された液体とを備え、
前記軸受孔は、一の直径を有する第１の部分と、前記第１の部分よりも前記スラスト部側に存在し、一の直径と同等の直径を有する第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分との間に設けられた大径部とを含み、前記大径部は、前記一の直径よりも大きな直径を有し、
前記スラスト部によって前記一方の端部が覆われ、かつ前記軸受孔の内壁面と接触する部分の前記液体の液面が前記大径部内に位置する前記軸受孔内に、前記シャフトを挿入することにより組み立てられた、流体軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体軸受、モータ、およびポリゴンモータに関し、より特定的には、信頼性を向上することのできる流体軸受、モータ、およびポリゴンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータにおいては、ステータに対してロータを回転可能に支持するために、玉軸受や流体動圧軸受などが用いられている。このうち、流体動圧軸受は回転時に発生する流体の動圧を利用して、シャフトを軸架したものである。流体動圧軸受には、シャフト外周部もしくは、シャフトが挿入されるスリーブ内周部の少なくとも一方に動圧発生用の溝が配置されている。流体動圧軸受では、シャフトとスリーブの隙間に介在させた流体の発生動圧で、シャフトのラジアル方向の荷重を受けるラジアル軸受が形成される。さらに、シャフト下端部もしくは、シャフト下端部に対向した位置にスラスト受け部材が配置され、シャフト下端部もしくは、スラスト受け部材の少なくとも一方に配置された動圧発生用の溝にて発生した動圧で、シャフトのスラスト方向の荷重を受けるスラスト軸受が形成される。なお近年、シャフト下端部に動圧発生用の溝を配置せずに球面形状部を設け、シャフト下端部に対向した位置に動圧発生用の溝を有さないスラスト板を配置して荷重を受けるピボット式のスラスト軸受を、ラジアル軸受と複合させた構造も知られている。
【０００３】
流体動圧軸受において、軸受内部に気泡（空気）が介在すると、発生動圧の低下などにより軸受特性や軸受寿命等の性能悪化を引き起こすことになる。このため、軸受内に気泡を介在させない方法（脱気方法）がいくつか提唱されている。
【０００４】
たとえば下記特許文献１には、回転軸とスリーブとが回転可能に嵌合され、スラスト板に設けられた浅溝とスリーブの内周面とで動圧スラスト軸受を形成し、回転軸の外周面に設けられたヘリングボーン状の浅溝とスリーブの内周面とで動圧ラジアル軸受を形成した動圧軸受回転装置が開示されている。この動圧軸受回転装置においては、スリーブの内周面に逃げ部が形成されており、逃げ部には３０度以下の角度のテーパー面が設けられている。
【０００５】
下記特許文献２には、２カ所のヘリングボーン溝と、ヘリングボーン溝の両端に形成されたオイルだまり段部と、軸受両出口付近に形成されたスパイラル溝とを含む軸受スリーブを備え、ヘリングボーン溝パターン、スパイラル溝パターン幅、およびオイルだまり段部長を所定の関係に設定した動圧軸受装置が開示されている。この動圧軸受装置において、軸受スリーブにおける２カ所のヘリングボーン溝の間には、リング状の逃がし部が形成されている。
【０００６】
さらに下記特許文献３には、スリーブを含むステータと、スリーブに回転可能に支持された回転軸を含むロータと、スリーブまたは回転軸のいずれか一方に形成された動圧発生溝と、スリーブに注油されたオイルとを備えた流体動圧軸受が開示されている。この流体動圧軸受において、シャフトの下端部にはテーパー面が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−０６６３１５号公報
【特許文献２】特開２００６−２７５０７７号公報
【特許文献３】特開２０００−３４６０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１２は、従来の流体動圧軸受の組み立て工程を模式的に示す断面図である。
【０００９】
図１２を参照して、従来の流体動圧軸受の組み立て工程においては、スリーブ１３２の軸受孔１４１の下端部がスラストカバー１３３およびスラスト板１３４によって覆われ、かつ軸受孔１４１内にオイル１３１が注入された状態で、シャフト１１３を挿入することにより、流体動圧軸受が組み立てられていた。
【００１０】
しかしながら、オイル１３１の表面張力によってオイル１３１の液面曲率半径の最大値Ｒ１０２が小さくなる傾向があった。このため、シャフト１１３を挿入する際に、シャフト１１３の下端面がオイル１３１に接触する前にシャフト１１３の側面がオイル１３１と接触して、オイル１３１が軸受孔１４１の内壁面を上昇し、シャフト１１３の下部Ｕに空気が閉じ込められやすかった。その結果、空気が十分に排出されずにオイル１３１内に残留し、流体動圧軸受の信頼性の低下を招いていた。空気がオイル内に残留することによる信頼性の低下は、動圧を発生させるものに限らず、全ての流体軸受に共通する問題であった。この問題は、シャフトの下端部にテーパー面を設けることである程度解決することが可能であったが、その効果は十分ではなかった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、信頼性を向上することのできる流体軸受、モータ、およびポリゴンモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一の局面に従う流体軸受は、軸受孔を含むスリーブと、軸受孔内に挿入され、かつスリーブに対して回転可能であるシャフトと、軸受孔の一方の端部を覆い、かつスリーブに固定されるスラスト部と、スリーブとシャフトとの間に充填された液体とを備え、軸受孔は、一の直径を有する第１の部分と、第１の部分よりもスラスト部側の端部に存在し、一の直径と同等の直径を有する第２の部分と、第１の部分と第２の部分との間に設けられた大径部とを含み、大径部は、一の直径よりも大きな直径を有している。
【００１３】
上記流体軸受において好ましくは、スラスト部によって一方の端部が覆われ、かつ軸受孔の内壁面と接触する部分の液体の液面が大径部内に位置する軸受孔内に、シャフトを挿入することにより組み立てられる。
【００１４】
上記流体軸受において好ましくは、組み立て後の流体軸受の軸受孔からシャフトを引き抜いた場合、軸受孔の内壁面と接触する液体の液面は、大径部内もしくは大径部よりもスラスト部側に位置する。
【００１５】
上記流体軸受において好ましくは、大径部は、スラスト部から離れる方向へ直径が小さくなるテーパー形状を有する空間を構成する内壁面によって構成される。
【００１６】
上記流体軸受において好ましくは、第２の部分を構成する内壁面と、大径部を構成する内壁面であって第２の部分を構成する内壁面に隣接する内壁面とがなす角度は、８０度以上１００度以下である。
【００１７】
上記流体軸受において好ましくは、軸受孔内にシャフトを挿入する前の液体の液面曲率半径の最大値は、シャフトにおけるスラスト部側の端面の曲率半径よりも大きい。
【００１８】
本発明の他の局面に従うモータは、上述の流体軸受と、シャフトを含む回転体に設けられたマグネット、または、スリーブを含む回転体に設けられたマグネットと、ステータコアに設けられたコイルであって、マグネットの磁界との相互作用により駆動力を発生するコイルとを備える。
【００１９】
本発明のさらに他の局面に従うポリゴンモータは、上述のモータを備え、ポリゴンミラーを駆動する。
【００２０】
本発明のさらに他の局面に従う流体軸受は、軸受孔を含むスリーブと、軸受孔内に挿入され、かつスリーブに対して回転可能であるシャフトと、軸受孔の一方の端部を覆い、かつスリーブに固定されるスラスト部と、スリーブとシャフトとの間に充填された液体とを備え、軸受孔は、一の直径を有する第１の部分と、第１の部分よりもスラスト部側に存在し、一の直径と同等の直径を有する第２の部分と、第１の部分と第２の部分との間に設けられた大径部とを含み、大径部は、一の直径よりも大きな直径を有し、スラスト部によって一方の端部が覆われ、かつ軸受孔の内壁面と接触する部分の液体の液面が大径部内に位置する軸受孔内に、シャフトを挿入することにより組み立てられる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、信頼性を向上することのできる流体軸受、モータ、およびポリゴンモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態における流体軸受が適用されたポリゴンスキャナモータの一例を示す断面図である。
【図２】図１のポリゴンスキャナモータに含まれる流体軸受３０の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるポリゴンスキャナモータの組立方法の第１の工程を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるポリゴンスキャナモータの組立方法の第２の工程を示す断面図である。
【図５】図４のＡ部拡大図である。
【図６】角度θが９０度を超える場合のオイル３１の液面を模式的に示す図である。
【図７】組み立て後の流体軸受３０の軸受孔４１からシャフト１３を引き抜いた状態を模式的に示す図である。
【図８】本発明の第１の変形例における流体軸受３０の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の変形例において、軸受孔４１内にシャフト１３を挿入する際の様子を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の第２の変形例における流体軸受３０の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第３の変形例における流体軸受３０の構成を示す断面図である。
【図１２】従来の流体動圧軸受の組み立て工程を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２４】
本実施の形態においては、レーザビームプリンタなどのレーザスキャニングに用いられるポリゴンスキャナモータ（ポリゴンミラースキャナモータ）に流体軸受が適用された場合に付いて説明する。しかし、本実施の形態の流体軸受は、どのような部品に適用されてもよく、ポリゴンミラースキャナモータの他、たとえばＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）のディスクを回転駆動するためのＨＤＤスピンドルモータなどに適用されてもよい。
【００２５】
［ポリゴンスキャナモータの構成］
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態における流体軸受が適用されたポリゴンスキャナモータの一例を示す断面図である。なお、以降の説明において、回転軸Ｒに沿ってスプリング５１から離れてスラストカバー３３に近づく方向（図１中下方向）を下方向と記し、回転軸Ｒに沿ってスラストカバー３３から離れてスプリング５１に近づく方向（図１中上方向）を上方向と記すことがある。
【００２７】
図１を参照して、本実施の形態におけるポリゴンスキャナモータは、ポリゴンミラーを駆動するものである。ポリゴンスキャナモータは、ロータ１０（回転体の一例）と、ステータ２０と、流体軸受３０と、基板４０と、ポリゴンミラー５０とを主に備えている。ロータ１０は流体軸受３０によって、ステータ２０に対して回転軸Ｒを中心として回転可能に支持されている。ロータ１０は、ロータフレーム１１、マグネット１２、およびシャフト１３を備えている。ロータ１０において、シャフト１３は、ロータフレーム１１の中心部を貫くように図１における上下方向に延在している。ロータフレーム１１は、回転軸Ｒを中心としてシャフト１３とともに回転可能である。マグネット１２は、ステータ２０と対向するようにロータフレーム１１に取り付けられている。
【００２８】
ロータフレーム１１は、ロータフレーム１１内部からの磁界の漏れを防ぐものであり、たとえば磁性体よりなっている。ロータフレーム１１は、回転軸Ｒに対してたとえば垂直な方向（外周方向、図１中横方向）に延在する天井部１４ａと、回転軸Ｒに対してたとえば平行な方向（図１中縦方向）に延在する側壁部１４ｂとを有している。天井部１４ａは平面的に見て円形状を有している。天井部１４ａの中心部にはシャフト１３を通すための孔６０が設けられており、ロータフレーム１１は孔６０においてシャフト１３に固定されている。天井部１４ａの上部には、レーザ光を反射させるためのポリゴンミラー５０がスプリング５１によってシャフト１３に固定されている。側壁部１４ｂは、天井部１４ａの外径側端部から下方向に向かって延在している。側壁部１４ｂは円筒形状であり、外周側を向いた面である外壁面１１ａと、内周側を向いた面である内壁面１１ｂとを有している。マグネット１２は、内壁面１１ｂに取り付けられている。
【００２９】
ステータ２０は、中央から径方向外側へ放射状に延びるように形成された複数のティース部２１ａを有するステータコア２１と、ティース部２１ａの周囲に巻回されたステータコイル２２とを備えている。ステータ２０は、マグネット１２と空間を隔てて対向するようにマグネット１２よりも内周側に配置されている。ステータコイル２２は、電流が流された場合に磁界を発生する。ステータコイル２２の磁界とマグネット１２の磁界との相互作用により、駆動力（ロータ１０を回転させる力）が発生する。
【００３０】
基板４０の中心部には孔６１が形成されており、シャフト１３および流体軸受３０のスリーブ３２が孔６１を貫通している。なお図示しないが、基板４０には、マグネット１２から受ける磁界の変化に基づいてマグネット１２の回転速度を検出するＦＧパターンや、ブラシレスモータを駆動および制御するための駆動・制御集積回路や、チップ型電子部品（抵抗、コンデンサ）や、各ステータコイル２２への電圧の印加をオン／オフするためのパワーＭＯＳアレイなどが形成されていてもよい。
【００３１】
なお、シャフト１３の外径側端面およびスリーブ３２の軸受孔４１の内壁面のうち少なくとも一方に、動圧を発生させるための溝（動圧溝）を形成することにより、流体軸受３０を流体動圧軸受としてもよい。この軸受孔４１は、図のように貫通していてもよいし、塞がっていてもよい。マグネット１２は、ロータ１０側およびステータ２０側のうち一方に設けられていればよく、ステータコイル２２は、ロータ１０側およびステータ２０側のうち他方に設けられていればよい。
【００３２】
図２は、図１のポリゴンスキャナモータに含まれる流体軸受３０の構成を示す断面図である。なお図２においては、流体軸受の一部のみが示されている。
【００３３】
図１および図２を参照して、流体軸受３０は、シャフト１３と、スリーブ３２と、スラストカバー３３およびスラスト板３４（スラスト部の一例）とを含んでいる。スリーブ３２は軸受孔４１を含んでおり、シャフト１３は軸受孔４１内に挿入されている。シャフト１３の外径側端面（外壁面）と、軸受孔４１の内壁面と、スラスト板３４とにより構成された空間（スリーブ３２とシャフト１３との間）には、オイル（液体の一例）３１が充填されている。オイル３１は、シャフト１３、スリーブ３２、およびスラスト板３４の磨耗や摩擦を減少させ、焼き付きを防止する潤滑剤としての役割を果たす。
【００３４】
スラスト板３４近傍における、軸受孔４１内に面したスリーブ３２の内壁面（軸受孔４１の底面近傍）には、溝３５（大径部の一例）が形成されている。軸受孔４１は、溝３５と、溝３５の上側（スプリング５１側）に存在する上部分４１ａ（第１の部分の一例）と、溝３５の下側（スラストカバー３３側）に存在する下部分４１ｂ（第２の部分の一例）とを含んでいる。下部分４１ｂは、好ましくは軸受孔４１の下端部（スラスト部と接触する位置）に位置している。下部分４１ｂは、上部分４１ａの直径Ｄ１と同等の直径を有しており、好ましくは上部分４１ａと同一の直径Ｄ１を有している。溝３５は、直径Ｄ１よりも大きな直径Ｄ２を有している。直径Ｄ２は、回転軸Ｒに沿った方向で変化している。
【００３５】
シャフト１３の下端面１３ａは曲面になっている。下端面１３ａは曲率半径Ｒ１を有している。
【００３６】
スリーブ３２の下端面は階段状になっており、３つの端面３２ａ〜３２ｃにより構成されている。端面３２ａ〜３２ｃの各々は、内径側から外径側に向かってこの順序で設けられており、かつスリーブ３２の上部から下部に向かってこの順序で設けられている。
【００３７】
スラストカバー３３は、軸受孔４１の下端部を覆っており、端面３２ｂに固定されている。スラスト板３４は、スラストカバー３３とシャフト１３の下端面１３ａとの間に配置されており、端面３２ａに取り付けられている。スラスト板３４の上面の中央部はシャフト１３の下端面１３ａと接触している。スラスト板３４は、スリーブ３２およびスラストカバー３３からの押圧によりその外径部分が弾性変形した状態で、シャフト１３とスラストカバー３３との間に配置されている。
【００３８】
［ポリゴンスキャナモータの組立方法］
【００３９】
続いて、本実施の形態におけるポリゴンスキャナモータの組立方法について、図３〜図６を用いて説明する。
【００４０】
図３は、本発明の一実施の形態におけるポリゴンスキャナモータの組立方法の第１の工程を示す断面図である。
【００４１】
図３を参照して、スラストカバー３３およびスラスト板３４で軸受孔４１の下端部を覆い、スラストカバー３３をスリーブ３２に固定する。次に、軸受孔４１内にオイル３１を所定量だけ注入する。スラスト板３４に着地したオイル３１は、軸受孔４１の内壁面を上方向に伝っていく。そして溝３５に達すると、オイル３１の液面の上昇は制止する。その結果、軸受孔４１内にオイル３１が注入され、かつ軸受孔４１内にシャフト１３を挿入する前の状態では、軸受孔４１の内壁面と接触する部分のオイル３１の液面Ｈ２は、溝３５内に位置している（言い換えれば、液面Ｈ２は、溝３５の上端部と下端部との間に位置している）。
【００４２】
図４は、本発明の一実施の形態におけるポリゴンスキャナモータの組立方法の第２の工程を示す断面図である。図５は図４のＡ部拡大図である。
【００４３】
図４および図５を参照して、次に、軸受孔４１内にシャフト１３を挿入する。溝３５は、たとえば内壁面３５ａと、内壁面３５ｂとで構成されており、ここでは三角形の断面形状を有している。内壁面３５ａは、たとえば上方向へ直径が小さくなる線形のテーパー形状を有する空間を構成している。内壁面３５ａは、上部分４１ａを構成する内壁面に隣接している。内壁面３５ｂは、下部分４１ｂを構成する内壁面に隣接しており、かつ下部分４１ｂを構成する内壁面との間で角部３５ｃを構成している。回転軸Ｒを含む平面（シャフト１３を含む平面）で切った断面（図４および図５の断面）で見た場合に、内壁面３５ｂと下部分４１ｂを構成する内壁面とがなす角度θ（角部３５ｃの角度θ）は、ここでは９０度である。なお、溝３５の形状は任意である。
【００４４】
軸受孔４１内にシャフト１３を挿入する前の状態における、軸受孔４１の内壁面と接触する部分のオイル３１の液面Ｈ２は、オイル３１の表面張力により立ち上がる（内壁面３５ａから離れる）。これはオイル３１の液面曲率半径を小さくする方へ作用する。しかし、角部３５ｃ付近のオイル３１の液面Ｈ３は、オイル３１の表面張力により持ち上がる（角部３５ｃから離れる）。これは、オイル３１の液面曲率半径を大きくする方へ作用する。その結果、軸受孔４１内にシャフト１３を挿入する前の状態における、オイル３１の液面曲率半径の最大値Ｒ２は、角部３５ｃの作用により大きくなる。最大値Ｒ２は、従来のオイルの液面曲率半径の最大値よりも大きくなっている。
【００４５】
角度θは、最大値Ｒ２が、シャフト１３の下端面１３ａの曲率半径Ｒ１よりも大きくなるように設定されることが好ましい。オイル３１の液面曲率半径は、たとえば回転軸Ｒを含む平面でスリーブ３２を切断し、その断面に透明板を接着することで密閉した軸受孔４１内にオイル３１を注入し、注入後のオイル３１の液面をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラなどで撮影することにより測定することができる。
【００４６】
図６は、角度θが９０度を超える場合のオイル３１の液面を模式的に示す断面図である。なお図６では、角度θが９０度である場合のオイル３１の液面を点線で示している。
【００４７】
図６を参照して、角度θが９０度よりも大きくなるほど、オイル３１の表面張力によりオイル３１の液面を持ち上げる効果は弱くなり、オイル３１の液面Ｈ３は下がる。その結果、角度θが９０度を超える場合のオイル３１の液面曲率半径の最大値Ｒ２は、角度θが９０度である場合（図５の場合）のオイル３１の液面曲率半径の最大値Ｒ２に比べて小さくなる。オイル３１が持ち上がる効果を十分に得るためには、角度θが１００度以下であることが好ましい。また、オイル３１を内壁面３５ａと確実に接触させるためには、角度θが８０度以上であることが好ましい。
【００４８】
シャフト１３が挿入された後は、図２に示す状態となる。この際、溝３５は空気の逃げ部としての役割を果たしてもよい。
【００４９】
本実施の形態によれば、シャフト１３を軸受孔４１に挿入する前の状態において、軸受孔４１の内壁面と接触する部分のオイル３１の液面Ｈ２が溝３５内に位置しているので、角部３５ｃによりオイル３１の液面が持ち上がり、オイル３１の液面曲率半径が大きくなる。これにより、シャフト１３の側面がオイル３１に接触する前にシャフト１３の下端面１３ａがオイル３１と接触しやすくなり、シャフト１３の下部に空気が閉じ込められにくくなる。その結果、オイル３１内から空気が十分に排出され、オイル３１の充填率を向上することができ、流体軸受の信頼性を向上することができる。また、流体軸受の長寿命化を図ることができる。また、軸受内に空気を巻き込みにくいため軸受の負荷変動がなく、安定した回転が得られる。さらに、流体軸受を簡単な構造にすることができ、安価に提供することができる。
【００５０】
図７は、組み立て後の流体軸受３０の軸受孔４１からシャフト１３を引き抜いた状態を模式的に示す図である。
【００５１】
図７を参照して、組み立て後の流体軸受３０（組み立て後のポリゴンスキャナモータ）の軸受孔４１からシャフト１３を引き抜いた場合、軸受孔４１の内壁面と接触する部分のオイル３１の液面（天面）Ｈ１は、溝３５内、もしくは溝３５よりも下側（スラストカバー３３側）に位置している（言い換えれば、液面Ｈ１は、溝３５の上端部よりも下側に位置している）。
【００５２】
ここで、組み立て後の流体軸受３０の軸受孔４１からシャフト１３を引き抜いた状態の液面Ｈ１（図７）よりも、軸受孔４１内にシャフト１３を挿入する前の状態の液面Ｈ２（図３）の方がスラストカバー３３から離れている（高い）のは、次の理由による。シャフト１３が軸受孔４１内に挿入されると、シャフト１３、および軸受孔４１における溝３５よりも上部の内壁面にオイル３１が付着する。その後シャフト１３が軸受孔４１から引き抜かれると、シャフト１３に付着したオイル３１の一部がシャフト１３とともに軸受孔４１外へ除去される。また軸受孔４１の内壁面に付着したオイル３１の一部が、軸受孔４１の下部に落ちずに軸受孔４１の内壁面に残留する。その結果、軸受孔４１の下部に存在するオイル３１が減少し、液面Ｈ２が低下する。
【００５３】
［変形例］
【００５４】
図８は、本発明の第１の変形例における流体軸受３０の構成を示す断面図である。図９は、本発明の第１の変形例において、軸受孔４１内にシャフト１３を挿入する際の様子を模式的に示す図である。
【００５５】
図８を参照して、第１の変形例の流体軸受３０において、シャフト１３の下部はテーパー状になっている。下端面１３ａに隣接するシャフト１３の側面１３ｂは、回転軸Ｒに対して傾斜している。これにより、テーパー面を構成するシャフトの側面１３ｂの位置がより内側（回転軸Ｒ側）となるので、図９に示すように、シャフトの側面１３ｂがオイル３１に接触する前に下端面１３ａがオイル３１と一層接触しやすくなり、シャフト１３の下部に空気が閉じ込められにくくなる。
【００５６】
図１０は、本発明の第２の変形例における流体軸受３０の構成を示す断面図である。図１１は、本発明の第３の変形例における流体軸受３０の構成を示す断面図である。
【００５７】
図１０を参照して、第２の変形例の流体軸受３０において、スリーブ３２の溝３５は、矩形の断面形状を有している。言い換えれば、溝３５は、上部分４１ａを構成する内壁面に隣接し、回転軸Ｒに対して垂直に延在する内壁面３５ｄと、下部分４１ｂを構成する内壁面に隣接し、回転軸Ｒに対して垂直に延在する内壁面３５ｆと、内壁面３５ｄおよび３５ｆに挟まれ、回転軸Ｒに対して平行に延在する内壁面３５ｅとによって構成されている。
【００５８】
図１１を参照して、第３の変形例の流体軸受３０において、スリーブ３２の溝３５は、半円の断面形状を有している。言い換えれば、溝３５は、上部分４１ａを構成する内壁面と、下部分４１ｂを構成する内壁面とに挟まれた弧状の内壁面によって構成されている。
【００５９】
［その他］
【００６０】
本発明の流体軸受は、外径側に設けられたステータに対して内径側に設けられたロータが回転するインナーロータ型のモータに適用されてもよい。また、本発明の流体軸受は、ロータとステータとが径方向で（周に沿って）対向する周対向型のモータに適用される場合の他、シャフトの延在方向に沿った下側に設けられたステータに対して、シャフトの延在方向に沿った上側に設けられたロータが回転する平面対向型のモータに適用されてもよい。また、シャフトが固定されスリーブが回転する軸固定型のモータに適用されてもよい。またマグネットは、シャフトを含む回転体に設けられてもよいし、スリーブを含む回転体に設けられてもよい。
【００６１】
さらに、本発明の流体軸受がブラシレスモータに適用される場合、そのモータの駆動方式は全波整流方式であってもよいし、半波整流方式であってもよい。
【００６２】
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６３】
１０  ロータ
１１  ロータフレーム
１１ａ  ロータフレームの側壁部の外壁面
１１ｂ  ロータフレームの側壁部の内壁面
１２  マグネット
１３，１１３  シャフト
１３ａ  シャフトの下端面
１３ｂ  シャフトの側面
１４ａ  ロータフレームの天井部
１４ｂ  ロータフレームの側壁部
２０  ステータ
２１  ステータコア
２１ａ  ティース部
２２  ステータコイル
３０  流体軸受
３１，１３１  オイル
３２，１３２  スリーブ
３２ａ〜３２ｃ  スリーブの端面
３３，１３３  スラストカバー
３４，１３４  スラスト板
３５  溝
３５ａ，３５ｂ，３５ｄ，３５ｅ，３５ｆ  溝の内壁面
３５ｃ  角部
４０  基板
４１，１４１  軸受孔
４１ａ  軸受孔の上部分
４１ｂ  軸受孔の下部分
５０  ポリゴンミラー
５１  スプリング
６０，６１  孔
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３  オイルの液面
Ｒ  回転軸
Ｒ１  シャフトの下端面の曲率半径
Ｒ２，Ｒ１０２  オイルの液面曲率半径の最大値
Ｕ  シャフトの下部
【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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【図１１】
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【図１２】
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