【事件の表示】
　特許第２９３７８３９号「軸受のシール装置」の請求項１ないし３、５、７ないし１１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９３７８３９号の請求項１ないし３、５、７ないし１１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第２９３７８３９号の請求項１ないし３、５、７ないし１１に係る発明についての出願は、平成７年１２月４日に特許出願され、平成１１年６月１１日にその発明について特許権の設定登録がされ、その後、その特許について、異議申立人・遠山タイ子により特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１２年７月３１日に訂正請求がなされた後、訂正拒絶理由が通知され、その指定期間内である平成１３年３月６日に手続補正書が、また、平成１３年５月１１日に手続補正書（方式）が提出されたものである。
　
２．訂正請求書の補正の適否
（１）補正の内容
　特許権者が求めている補正の内容は以下１）乃至５）のとおりである。
１）補正事項ａ
　訂正明細書における特許請求の範囲の請求項７を、
「【請求項７】請求項１又は請求項３記載の軸受のシール装置において、軸受部に形成した動圧発生用溝の外端が、隙間変化部内端まで形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。」から、
「【請求項７】請求項１記載の軸受のシール装置において、軸受部に形成した動圧発生用溝の外端が、隙間変化部内端まで形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。」と補正し、訂正請求書の（３）訂正事項の(３)（マル付き数字）の全文（第３頁第１７〜２２行）及び（４）請求の原因(３)（マル付き数字）の全文（第６頁第１９行〜第７頁第２行）を削除する。
２）補正事項ｂ
　訂正明細書における特許請求の範囲の請求項８を、
「【請求項８】請求項１又は請求項３記載の軸受のシール装置において、隙間変化部の軸方向区間における２／３以上が、隙間寸法０．４ｍｍ以内の平行隙間に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。」から、
「【請求項８】請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部の軸方向区間における２／３以上が、隙間寸法０．４ｍｍ以内の平行隙間に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。」と補正し、訂正請求書の（３）訂正事項の(４)（マル付き数字）の全文（第３頁第２３〜２８行）を削除する。
３）補正事項ｃ
　訂正明細書における特許請求の範囲の請求項９を、
「【請求項９】請求項１又は請求項３記載の軸受のシール装置において、隙間変化部は、隙間変化部内端から隙間変化部外端に向って４５°以下の角度で開くように形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。」から、
「【請求項９】請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部は、隙間変化部内端から隙間変化部外端に向って４５°以下の角度で開くように形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。」と補正し、訂正請求書の（３）訂正事項(５)（マル付き数字）の全文（第３頁第２９行〜第４頁第５行）を削除する。
４）補正事項ｄ
　訂正請求書の（３）訂正事項の(６)（マル付き数字）（第４頁第６〜２９行）における頭番号(６)（マル付き数字）を、頭番号(３)（マル付き数字）に補正する。
５）補正事項ｅ
　訂正請求書の（４）請求の原因の(４)（マル付き数字）（第７頁第３〜１２行）における頭番号(４)（マル付き数字）を、頭番号(３)（マル付き数字）に補正し、その（４）請求の原因の(３)（マル付き数字）中の訂正事項の番号をこれにあわせて、(６)（マル付き数字）から(３)（マル付き数字）に補正する。
　
（２）補正の適否
　補正事項ａ乃至ｅは、平成１２年７月３１日付け訂正請求書に記載の訂正事項である請求項７乃至９の記載を、願書に添付された明細書（以下、「特許明細書」という。）に記載された請求項７乃至９の記載に戻すものであって、実質的に訂正事項の一部を削除するものであり、訂正請求の要旨を変更するものではないから、当該補正を認める。
　
３．訂正の適否
（１）訂正の内容
　平成１２年７月３１日付けの訂正請求書（訂正明細書含む）及び平成１３年３月６日付け及び平成１３年５月１１日付けの手続補正書の記載からみて、特許権者が求めている訂正の内容は以下１）乃至３）のとおりである。
１）訂正事項ａ
　特許第２９３７８３９号の特許明細書の特許請求の範囲の請求項１を、
「【請求項１】固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、上記隙間変化部は、
１）上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有し、
２）上記軸受部側から見た上記隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角は０°以上であり、
３）上記隙間変化部外端は、上記隙間変化部の対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であり、
４）上記両隙間変化部のそれぞれの内容量は、上記ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部外端における半径方向隙間が、上記両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。」から、
　「【請求項１】固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、上記隙間変化部は、
１）上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有し、
２）上記軸受部側から見た上記隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角は０°以上であり、
３）上記隙間変化部外端は、上記隙間変化部の対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であり、
４）上記両隙間変化部のそれぞれの内容量は、上記ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部外端における半径方向隙間が、上記両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定され、かつ
５）当該隙間変化部を構成している前記固定部材又は回転部材の表面張力γＳと、前記オイルの表面張力γＬと、上記固定部材又は回転部材とオイルとの界面の界面張力γＳＬとが、
　　 γＳ＜γＬ＋γＳＬ
の条件を満足している、ことを特徴とする軸受のシール装置。」と訂正する。
２）訂正事項ｂ
　特許明細書における特許請求の範囲の請求項３を、
「【請求項３】請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部における回転部材又は固定部材とのオイルの接触角は１５°以上に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。」から、
「【請求項３】請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部における回転部材又は固定部材とのオイルの接触角は１５°以上４５°以下に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。」と訂正する。
３）訂正事項ｃ
　特許明細書の段落番号【０００５】を、 
「【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するため本発明は、従来の基本構造に対して上記条件を満足させるための内容を盛り込んだものであって、固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、上記隙間変化部は、１）上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有し、２）上記軸受部側から見た上記隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角は０°以上であり、３）上記隙間変化部外端は、上記隙間変化部に対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であり、４）上記両隙間変化部のそれぞれの内容量は、上記ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部外端における半径方向隙間が、上記両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定された手段を有している。」から、
「【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するため本発明は、従来の基本構造に対して上記条件を満足させるための内容を盛り込んだものであって、固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、上記隙間変化部は、１）上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有し、２）上記軸受部側から見た上記隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角は０°以上であり、３）上記隙間変化部外端は、上記隙間変化部に対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であり、４）上記両隙間変化部のそれぞれの内容量は、上記ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部外端における半径方向隙間が、上記両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定され、かつ５）当該隙間変化部を構成している前記固定部材又は回転部材の表面張力γＳと、前記オイルの表面張力γＬと、上記固定部材又は回転部材とオイルとの界面の界面張力γＳＬとが、γＳ＜γＬ＋γＳＬの条件を満足した手段を有している。」と訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項ａは、特許明細書における特許請求の範囲の請求項１に記載された「隙間変化部」に関する１）乃至４）の条件に、特許明細書の段落番号【００２４】乃至【００３１】に記載されている「５）当該隙間変化部を構成している前記固定部材又は回転部材の表面張力γＳと、前記オイルの表面張力γＬと、上記固定部材又は回転部材とオイルとの界面の界面張力γＳＬとが、
　　 γＳ＜γＬ＋γＳＬ
の条件を満足している」の条件を直列的に付加するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当する。
　訂正事項ｂは、特許明細書における特許請求の範囲の請求項３に記載された「接触角」の範囲の下限値（１５°以上）に対して、特許明細書の段落番号【００５４】に記載されている「４５°以下」の上限値を直列的に付加するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当する。
　訂正事項ｃは、発明の詳細な説明の訂正であり、訂正事項ａによる特許請求の範囲の請求項１の訂正に伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の欄の記載とを整合しようとするものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当する。
　そして何れの訂正も、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内でした訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
（３）独立特許要件
　訂正事項ａにより訂正された請求項１の従属形式の請求項である訂正前の請求項４、６、１２〜１４に係る訂正、及び訂正事項ｂにより訂正された請求項３の従属形式の請求項である訂正前の請求項４、６に係る訂正は、特許異議申立のされていない請求項についての訂正であるので、訂正明細書の請求項４、６、１２〜１４に係る発明の独立特許要件について検討する。
　訂正明細書の請求項４、６、１２〜１４に係る発明は、訂正明細書の請求項４、６、１２〜１４に記載されたとおりのものであって、同請求項１に係る発明の構成要件を全て含み、さらに他の構成要件を付加したものに相当するものである。
　そして、当該請求項１に係る発明は、下記４．（４）「【請求項１】について」において記載した理由により、刊行物１乃至３に記載された発明であるとも、当業者が刊行物１乃至３に記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものともいえない以上、同様の理由により訂正明細書の請求項４、６、１２〜１４に係る発明も、刊行物１乃至３に記載された発明とも、当業者が刊行物１乃至３に記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものともいえない。
　また、他に訂正明細書の請求項４、６、１２〜１４に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、訂正明細書の請求項４、６、１２〜１４に係る発明は、出願の際独立して特許を受けることができるものである。
　
（４）訂正の適否についてのむすび
　以上のとおり、本件訂正は、特許法第１２０条の４第２項ただし書、同条第３項において準用する同法第１２６条第２項乃至第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。　
　
４．特許異議の申立てについての判断
（１）特許異議申立の概要
　特許異議申立人は、甲第１号証（特開平１−２７９１０９号公報、以下「刊行物１」という。））、甲第２号証（特開昭６３−１６７１１１号公報、（以下、「刊行物２」という。））、甲第３号証（特開昭５８−５０３１９号公報、（以下「刊行物３」という。））を提出し、請求項１、２、７及び８に係る特許発明は、甲第１号証に記載された発明と同一であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、また、請求項１〜３、５及び７〜１１に係る発明は、甲第１号証〜甲第３号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、したがって、上記各発明に係る特許はいずれも同法第１１３条第１項第２号の規定により取り消されるべきものである。
　
（２）本件発明
　前述のとおり、本件訂正が認められたことにより、本件の請求項１〜３、５及び７〜１１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、訂正明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１〜３、５及び７〜１１に記載された次のとおりのものである。
【請求項１】固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、上記隙間変化部は、
１）上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有し、
２）上記軸受部側から見た上記隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角は０°以上であり、
３）上記隙間変化部外端は、上記隙間変化部の対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であり、
４）上記両隙間変化部のそれぞれの内容量は、上記ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部外端における半径方向隙間が、上記両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定され、かつ
５）当該隙間変化部を構成している前記固定部材又は回転部材の表面張力γＳと、前記オイルの表面張力γＬと、上記固定部材又は回転部材とオイルとの界面の界面張力γＳＬとが、
　　 γＳ＜γＬ＋γＳＬ
の条件を満足している、ことを特徴とする軸受のシール装置。
【請求項２】請求項１記載の軸受のシール装置において、静止安定時におけるオイル量が、隙間変化部の内容量をＡとするとき、隙間変化部内端から０．１Ａないし０．９Ａの間の位置となる量に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。
【請求項３】請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部における回転部材又は固定部材とのオイルの接触角は１５°以上４５°以下に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。
【請求項５】請求項３記載の軸受のシール装置において、隙間変化部の内壁面は、低表面張力のプラスチック材料から形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。
【請求項７】請求項１記載の軸受のシール装置において、軸受部に形成した動圧発生用溝の外端が、隙間変化部内端まで形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。
【請求項８】請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部の軸方向区間における２／３以上が、隙間寸法０．４mm以内の平行隙間に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。
【請求項９】請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部は、隙間変化部内端から隙間変化部外端に向って４５°以下の角度で開くように形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。
【請求項１０】請求項９記載の軸受のシール装置において、隙間変化部内における隙間傾斜角は略一定に形成され、断面が直線状の内壁面に形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。
【請求項１１】請求項９記載の軸受のシール装置において、隙間変化部における平均隙間傾斜角が、１０°以上に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。
　
（３）刊行物記載の発明
　当審が通知した取消理由で引用した刊行物１（特開平１−２７９１０９号公報）には、(a)「回転駆動部９，１０により、軸受ハウジング部材１が回転すると、ヘリングボーン状の溝４，５のポンピング作用により、軸受クリアランス１５，１６にラジアル方向の圧力が発生する。」（第２頁左上欄第１３〜１６行）、(b)「ラジアル方向の外部からの側圧、ラジアル内面の内径精度等により軸受クリアランスに含まれているオイルは上、下方向にはみだされる。しかし、オイルはオイルだまり段部に表面張力により保持され、回転が停止するとオイルは軸受クリアランスに毛細管現象により流れ込み、再び充填することができ、オイル洩れを防止することができる。」（第２頁右上欄第１７行〜第２頁左下欄第４行）、(c)「第１図で１７，１８，１９，２０はオイルだまり段部であり、ラジアル内面２，３のへリングボーン状の溝４，５の両側につながってリング状に設けられている。このオイルだまり段部１７，１８，１９，２０の深さは、ヘリングボーン状の溝４，５の深さと同程度以上であり、すなわち動圧がほぼ０となり、かつ主軸６と表面張力を維持することができる距離として、１２ミクロン程度に設定している。また、オイルだまり段部１７，１８，１９，２０の長手方向の長さはそれぞれの軸受クリアランス１５，１６に含有できるオイル量と同等分程度以上含有できるような長さに設定している。」（第２頁左下欄第１０行〜第２頁右下欄第２行）、(d)「オイルだまり段部１７，１８，１９，２０は動圧がほぼ０であり、表面張力を維持しているためオイルだまり段部１７，１８，１９，２０へ流入したオイルは、ここで保持される。軸受ハウジング部材１の回転が停止した時たまったオイルは毛細管現象により再度クリアランス１５，１６内に戻るという動作を行う。」（第２頁右下欄第１０〜１７行）、(e)「リング状のオイルだまり段部を設けたことによりオイル洩れがなく、長寿命の信頼性の高い流体軸受装置を得ることができる。」（第３頁左上欄第３〜６行）と記載され、また、第１図から、「オイルだまり段部１７，１８，１９，２０は、ヘリングボーン状の溝４，５の両側につながって、ヘリングボーン状の溝４，５から遠ざかるにしたがって、徐々に深くなっており、最終的には、ヘリングボーン状の溝４，５よりも最も遠い側において、ラジアル内面２，３と平行となっているリング形状を有していること」が看取できる。
　したがって、刊行物１には下記の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されているものと認められる。
　【引用発明】
　主軸に対し軸受ハウジング部材を回転自在に支承する円筒状のラジアル内面を有する流体軸受が設けられ、上記主軸と軸受ハウジング部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル内面の軸方向両端側にリング状のオイルだまり段部が形成された軸受のシール装置であって、上記オイルだまり段部は、
１）上記ラジアル内面側のオイルだまり段部内端で該オイルだまり段部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル内面とは逆側のオイルだまり段部外端で該オイルだまり段部における最大隙間を有し、
２）上記オイルだまり段部の深さは、ヘリングボーン状の溝の深さと同程度以上であり、１２ミクロン程度、かつオイルだまり段部外端の隙間傾斜角は０°の位置であり、
３）上記各オイルだまり段部の長手方向の長さは、それぞれの軸受クリアランスに含有できるオイル量と同等分程度以上含有できるような長さに設定されている軸受のシール装置。
　同様に、刊行物２（特開昭６３−１６７１１１号公報）には、(a)「第３図の１１Ｈ、１１Ｉはスリーブ１１Ａの軸受穴１１Ｄと、径大部１１Ｆを連続するテーパ部である。」（第３頁左上欄第２〜４行）、(b)「軸受半径隙間は７ミクロンメータ」（第３頁右上欄第２行）、(c)「スリーブ１１Ａのテーパ部１１Ｈ、１１Ｉは３０〜６０度の角度を有するテーパとした。」（第３頁右上欄第６〜８行）、(d)「このとき周溝形油溜め２２Ｃに蓄えられた潤滑剤３０は回転中は遠心力と表面張力でヘリングボーン溝２２に向けて押し戻される方向に力が働くので油の流出がない。」（第４頁左下欄第４〜７行）、(e)「ヘリングボーン溝に隣接する位置の軸の外周に、周溝形油溜めを設けることにより高速回転時に油溜め部の潤滑剤の流失を防止し、油切れのない信頼性の高い動圧形流体軸受の構成が得られる。」（第４頁左下欄第１６〜２０行）と記載されている。
　同様に、刊行物３（特開昭５８−５０３１９号公報）には、(a)「特に、潤滑流体が軸受装置中のＳＧＢ部のみに毛細管現象で保持されるようにするとともに、予備の潤滑流体を保持する溝を設けることによって、軸受構造の簡素化を実現しようとするものである。」（第１頁右下欄第２〜６行）、(b)「これらの油膜を構成するオイルは磁性流体でない通常のダイエステル油、シリコン油などのオイルであり、毛細管現象によって前記の溝列及び溝群に対応するすきま及びこのすきまに近接する前記の小溝２２，２３，２４及び２５の中に侵入している。これらの小溝の寸法は、幅は０．１ないし０．８ｍｍ、深さは０．３〜１ｍｍとして毛細管現象が起こりやすくしてある。またこれらの油膜３０，３１及び３２に近接した部材の表面にはフッ素系の樹脂を基材とした撥油性を有する材料もしくは商品名スミフルノン、コントラカピラなどの撥油性剤３３，３４，３５及び３６が円筒状に塗布されて、前記油膜のオイルが滲出するのを防止している。」（第２頁右下欄第１４行〜第３頁左上覧第７行）と記載されている。
　また、刊行物３の第５図の記載によれば、(c)「油膜３０，３１及び３２に近接した部材とは、例えば、下シリンダブロック１７の上端縁部、デスク２０の下端部の外側表面部であって前記下シリンダブロック１７の上端縁部に対向している部分等を指している。」ことが看取できる。
　
（４）対比・判断
【請求項１】について
　本件の請求項１に係る発明（以下、「本件発明１」という。）と引用発明とを対比すると、それぞれの有する機能に照らしてみると、引用発明の「主軸」は本件発明１の「固定部材」に、以下同様に「軸受ハウジング部材」は「回転部材」、「円筒状のラジアル内面」は「ラジアル軸受部」、「流体軸受」は「ラジアル軸受」、「リング状のオイルだまり段部」は「隙間変化部」、及び「ヘリングボーン状の溝」は「動圧発生溝」にそれぞれ相当するので、両者の一致点及び相違点は以下のとおりである。
＜一致点＞
　固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、上記隙間変化部は、上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有している軸受シール装置。
＜相違点＞
（１）隙間変化部に関し、本件発明１は、軸受部側から見た隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角が０°以上であるのに対し、引用発明は、隙間傾斜角に係る構成が必ずしも明確でない点。
（２）隙間変化部に関し、本件発明１は、隙間変化部外端は、隙間変化部の対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であるのに対し、引用発明は、隙間変化部の深さは、動圧発生溝の深さと同程度以上であり、１２ミクロン程度、かつ隙間変化部外端の隙間傾斜角は０°の位置である点。
（３）隙間変化部に関し、本件発明１は、両隙間変化部のそれぞれの内容量は、ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、両隙間変化部外端における半径方向隙間が、両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定されているのに対し、引用発明は、各隙間変化部の長手方向の長さは、それぞれの軸受クリアランスに含有できるオイル量と同等分程度以上含有できるような長さに設定されているものの、両隙間変化部外端における半径方向隙間と、両隙間変化部内端における半径方向隙間との距離の関係については明らかではない点。
（４）隙間変化部に関し、本件発明１は、隙間変化部を構成している固定部材又は回転部材の表面張力γＳと、オイルの表面張力γＬと、固定部材又は回転部材とオイルとの界面の界面張力γＳＬとが、
　　 γＳ＜γＬ＋γＳＬ
の条件を満足しているのに対し、引用発明は、そのような構成を具備しているどうか明らかでない点。
　まず、上記相違点（４）について検討する。
　刊行物３の記載事項(b)及び刊行物３の第５図から看取できる事項(c)によれば、刊行物３に記載された、撥油性を有する材料もしくは撥油性剤を塗布する部分は、油膜３０，３１及び３２に近接した部材であり、油膜３０，３１及び３２よりも外側までオイルが漏れ出した際の境界部分に、各油膜のオイルが、更に外部側に滲出したり漏れ出すことを防止する技術手段が開示されているにとどまるものと認められる。
　してみれば、刊行物３に記載の発明は、軸受部におけるオイルの量が不充分になる問題を解消しようとするものであり、この点において本件発明１と類似の課題を有しているものの、刊行物３には、本件発明１のように、オイル保持を行う隙間変化部において、毛細管力によってオイルを保持させる構成（本件発明１の条件１）〜４））と、オイルのはい上がり現象を防止する構成（本件発明１の条件５））とを組み合わせた構成については、記載も示唆もされていない。
　また、この点については、刊行物２にも記載も示唆もされていない。
　そして、本件発明１は、「本発明にかかる軸受のシール装置によれば、軸受部に常に充分なオイルを保持することができるとともに、オイルを安定的に保持してオイルの外部漏れを良好に防止することができ、外力にも良好に耐えることができ、装置の信頼性を向上することができる。」という特許明細書記載の格別の作用効果を奏するものと認められる。
　したがって、上記相違点（１）乃至（３）についての検討をするまでもなく、本件発明１は、刊行物１乃至３に記載された発明であるとも、当業者が刊行物１乃至３に記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものともいえない。
【請求項２、３、５、７〜１１】について
　本件訂正明細書の請求項２、３、５、７〜１１は、本件発明１の従属請求項であり、本件訂正明細書の請求項２、３、５、７〜１１に係る発明は、本件発明１の構成要件を全て含み、さらに他の構成要件を付加したものに相当するものであるから、本件発明１が上述のとおり、刊行物１乃至３に記載された発明であるとも、当業者が刊行物１乃至３に記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものともいえない以上、同様の理由で刊行物１乃至３に記載された発明とも、当業者が刊行物１乃至３に記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものともいえない。
　
５．むすび
　以上のとおりであるから、異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年５月２２日（２００１．５．２２）
【訂正の要旨】
（１）訂正事項ａ
　特許の願書に添付した明細書又は図面（以下、「特許明細書」という。）における特許請求の範囲の請求項１を、特許請求の範囲の減縮を目的として、以下のとおりに訂正する。
「【請求項１】固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、上記隙間変化部は、
１）上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有し、
２）上記軸受部側から見た上記隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角は０°以上であり、
３）上記隙間変化部外端は、上記隙間変化部の対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であり、
４）上記両隙間変化部のそれぞれの内容量は、上記ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部外端における半径方向隙間が、上記両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定され、かつ
５）当該隙間変化部を構成している前記固定部材又は回転部材の表面張力γＳと、前記オイルの表面張力γＬと、上記固定部材又は回転部材とオイルとの界面の界面張力γＳＬとが、
　γＳ＜γＬ＋γＳＬ
の条件を満足している、ことを特徴とする軸受のシール装置。」
（２）訂正事項ｂ
　特許明細書における特許請求の範囲の請求項３を、特許請求の範囲の減縮を目的として、以下のとおりに訂正する。
「【請求項３】請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部における回転部材又は固定部材とのオイルの接触角は１５°以上４５°以下に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。」
（３）訂正事項ｃ
　特許明細書の段落番号【０００５】の「【０００５】【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため本発明は、・・・手段を有している。」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、以下のとおりに訂正する。
「【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するため本発明は、従来の基本構造に対して上記条件を満足させるための内容を盛り込んだものであって、固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、上記隙間変化部は、１）上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有し、２）上記軸受部側から見た上記隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角は０°以上であり、３）上記隙間変化部外端は、上記隙間変化部に対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であり、４）上記両隙間変化部のそれぞれの内容量は、上記ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部外端における半径方向隙間が、上記両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定され、かつ５）当該隙間変化部を構成している前記固定部材又は回転部材の表面張力γＳと、前記オイルの表面張力γＬと、上記固定部材又は回転部材とオイルとの界面の界面張力γＳＬとが、γＳ＜γＬ＋γＳＬの条件を満足した手段を有している。」
（５４）【発明の名称】
軸受のシール装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、
　上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、
　上記隙間変化部は、
１）上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有し、
２）上記軸受部側から見た上記隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角は０°以上であり、
３）上記隙間変化部外端は、上記隙間変化部の対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であり、
４）上記両隙間変化部のそれぞれの内容量は、上記ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部外端における半径方向隙間が、上記両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定され
、かつ
５）当該隙間変化部を構成している前記固定部材又は回転部材の表面張力γＳと、前記オイルの表面張力γＬと、上記固定部材又は回転部材とオイルとの界面の界面張力γＳＬとが、
　
γＳ＜γＬ＋γＳＬ
の条件を満足している、
ことを特徴とする軸受のシール装置。
　【請求項２】　請求項１記載の軸受のシール装置において、静止安定時におけるオイル量が、隙間変化部の内容量をＡとするとき、隙間変化部内端から０．１Ａないし０．９Ａの間の位置となる量に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。
　【請求項３】　請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部における回転部材又は固定部材とのオイルの接触角は１５°以上
４５°以下
　【請求項４】　請求項３記載の軸受のシール装置において、隙間変化部における回転部材とオイルとの接触角と、固定部材とオイルとの接触角の差が、１５°以下に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。
　【請求項５】　請求項３記載の軸受のシール装置において、隙間変化部の内壁面は、低表面張力のプラスチック材料から形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。
　【請求項６】　請求項３記載の軸受のシール装置において、隙間変化部の内壁面における面粗度Ｒａは、０．２５μｍ以下に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。
　【請求項７】　請求項
１
　【請求項８】　請求項
１
　【請求項９】　請求項
１
　【請求項１０】　請求項９記載の軸受のシール装置において、隙間変化部内における隙間傾斜角は略一定に形成され、断面が直線状の内壁面に形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。
　【請求項１１】　請求項９記載の軸受のシール装置において、隙間変化部における平均隙間傾斜角が、１０°以上に設定されていることを特徴とする軸受のシール装置。
　【請求項１２】　請求項１記載の軸受シール装置において、隙間傾斜部内端とラジアル軸受部との間を相互に連通させるオイル循環孔が設けられていることを特徴とする軸受のシール装置。
　【請求項１３】　請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部からその外側にかけて、軸方向に延在する溝が設けられていることを特徴とする軸受のシール装置。
　【請求項１４】　請求項１記載の軸受のシール装置において、隙間変化部内に磁性流体が充填されているとともに、当該磁性流体に対して隙間変化部内端で強くかつ隙間変化部外端で弱く設定され、隙間変化部の少なくとも半分以上の区間でほぼ一方向かつ一定の磁束密度傾斜の磁界となるように設定された磁気回路が形成されていることを特徴とする軸受のシール装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、固定部材に回転部材を潤滑剤としてのオイルを間に介在させて相対的に回転可能に支承する軸受において、軸受部に介在するオイルが外部に漏れでないようにするための軸受のシール装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年、一般のすべり軸受や動圧軸受等、軸受の潤滑剤としてオイルを用いたものが種々提案されている。このような軸受を用いた製品の一例として、図８に示されている軸固定型のＨＤＤ（ハードディスク駆動装置）用モータがある。なおこの図８に示されたモータは本発明の適用例を表しているが、基本構造としては同様であるので本図により説明する。すなわちフレーム１に固着された固定軸２に、ラジアル軸受３を介してハブ４が回転自在に装着され、上記固定軸２とラジアル軸受３との間には、回転用の潤滑剤としてのオイルが供給されている。このオイルは、ラジアル軸受３の軸受部に付着され毛管現象によって軸受部内に保持されている。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　モータの回転軸等、軸受の潤滑剤としてオイルを用いる各種回転機器においては、常にオイル漏れ対策という課題を有している。特に、清浄な環境を要求するＨＤＤ用モータやレーザービームプリンタ用モータ（ＬＢＰ用モータ）等に使用する軸受の場合、オイル漏れば重大な問題になっている。しかしながら従来の軸受装置では、単に軸受部の隙間にオイルを付着させただけのものや、或いは、オイル漏れ対策としての特別なシール機構を設けたもの等が提案されてはいるが、これら従来の技術では、例えば動圧軸受においては、潤滑剤としてのオイルの量が少ない場合、動圧力等の潤滑機能を充分に得ることができない問題を生じ、一方オイルの量が多すぎる場合にはオイル漏れが生じてしまう問題が生じており、オイル漏れ対策の充分な軸受シール装置は達成されていなかった。また、従来の技術では、重力、振動、衝撃、遠心力、動圧力、気圧、温度、その他の圧力等の外力に対しても充分考慮した軸受のシール装置とはなっておらず、信頼性に乏しいという問題もあった。
　【０００４】
　本発明は、上記従来技術の軸受シール装置に対し、１）注入されたオイルの量が多少変化したり移動したりしても、それを吸収できるスペースを軸受が有しており、しかも、そのスペース内のオイルが安定的に保持される構造であること、２）外力（重力、振動衝撃、遠心力、動圧力、気圧、温度、その他の圧力）を受けたとしても容易にはオイルが外部に飛び出さない、外力に耐えられる構造であること、３）オイルが移動しにくい構造であること、４）軸受部より外側の出口側のオイル面が安定で漏れ難くなっていること、５）オイルが空気と混じりあったりしにくい構造であること、上記の各条件を考慮した軸受のシール装置を提案し、１）軸受部に常にオイルが保持されていて必要な軸受特性をを満足すること、２）オイルが外部に漏れないこと、という効果を有する軸受のシール装置を提案することを目的とする。
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するため本発明は、従来の基本構造に対して上記条件を満足させるための内容を盛り込んだものであって、固定部材に対し回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受部を有するラジアル軸受が設けられ、上記固定部材と回転部材との間にオイルを充填するとともに上記ラジアル軸受部の軸方向両端側に隙間変化部が形成された軸受のシール装置であって、上記隙間変化部は、１）上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部における最大隙間を有し、２）上記軸受部側から見た上記隙間変化部の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端から隙間変化部外端にかけての隙間傾斜角は０°以上であり、３）上記隙間変化部外端は、上記隙間変化部に対向面に対する隙間が０．８ｍｍ以下、かつ、隙間傾斜角が４５°以下の位置であり、４）上記両隙間変化部のそれぞれの内容量は、上記ラジアル軸受部の内容量に対してそれぞれ１００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部外端における半径方向隙間が、上記両隙間変化部内端における半径方向隙間に対してそれぞれ２倍以上に設定され
、かつ５）当該隙間変化部を構成している前記固定部材又は回転部材の表面張力γＳと、前記オイルの表面張力γＬと、上記固定部材又は回転部材とオイルとの界面の界面張力γＳＬとが、γＳ＜γＬ＋γＳＬの条件を満足し
　【０００６】
　従って、本願発明では、隙間変化部内端間の軸受部内における容量やラジアル軸受部の内容量に対して、隙間変化部の内容量が大きく取られているため、オイル注入量のばらつき、内部容量のばらつき、回転等によるスラスト軸受の浮上や発熱を原因とする内容量の変化、蒸発や内部混入空気によるオイル容量の変化などが生じても、軸受部には常にオイルが保持され、また外部に漏れ出すこともない。
　【０００７】
　また隙間変化部内端と外端の隙間比が大きく取られているため、オイル表面部で仮に空気が混入することがあっても軸受部の方まで移動することがなく、さらにその隙間比による圧力差から自然に空気は外側に移動し、混入状態が解消される。またその隙間比から、どの位置でもオイルが安定し易い状態となる。
　【０００８】
　【発明の実施の形態】
　本件発明の具体的実施例の説明に先立ち、まず、本件発明者が研究を重ねた結果到達した、本件発明を理解する上で必要な発明の基本となる考え方について開示する。
　【０００９】
　軸受内にオイルを保持するという観点に立って、一般的なラジアル軸受のような、２方向に出口がある構造を考えた場合、まずオイルは、２つの出口位置での毛管吸引圧力のバランスで保持され、その表面位置が決まることになる。この状態は、２つの圧力バランスで釣りあっている状態であり、片側から何らかの圧力が加わると圧力バランスがとれる位置までオイルが移動することになる。例えば、毛管吸引圧力をＡとＢとすると、Ａ＝Ｂの位置からＡ＝Ｂ＋外部圧力となる位置までオイルが移動し、バランスが取れた状態でオイルの移動が止まることとなる。
　【００１０】
　以下、本発明の軸受のシール装置をＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）用スピンドルモータに適用した実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　【００１１】
　図８に示したＨＤＤスピンドルモータは、前述したように、フレーム１に固着された固定軸２に、ラジアル軸受３を介してハブ４が回転自在に装着されている。そして上記固定軸２とラジアル軸受３との間には、回転潤滑剤としてのオイルが供給されている。
　【００１２】
　すなわち図１に示されているように、上記固定軸２の外周面とラジアル軸３の内周面との間の隙間内にはオイル１０が連続的に充填されており、そのオイル１０の軸方向両端外側に、空気がそれぞれ配されている。
　【００１３】
　このとき上記固定軸２の外周面とラジアル軸受３の内周面との間の隙間は、ラジアル軸受部３１と、当該軸受部３１の軸方向両端に設けられた後述する条件を満足する２個所の隙間変化部３２，３２と、上記軸受部３１及び隙間変化部３２，３２の間に形成された２個所の油溜めとなる内側空間部３３，３３と、隙間変化部３２，３２の軸方向外側に形成された２個所の外側空間部３４，３４と、から構成されている。
　【００１４】
　このように前記軸受部３１の図示上下両端には、隙間変化部３２，３２が２個所設けられており、軸受部３１の内部から両隙間変化部３２，３２まで軸受オイル１０が連続的に充填され、オイル１０の液面（オイル表面）１０ａが隙間変化部３２内に配されている。尚、上記内側空間部３３はなくして構成してもよい。
　【００１５】
　ここで上記各隙間変化部３２，３２は、次のように形成されている。すなわち各隙間変化部３２，３２では、ラジアル軸受部３１側の軸方向最内端を隙間変化部内端３２ａとし、軸方向最外端を隙間変化部外端３２ｂとし、その隙間変化部３２の外側が外側空間部３４と呼ぶこととする。また軸受部３１側（奥側）から見た軸方向所定位置における隙間変化部３２において形成される隙間が作る角度αを隙間傾斜角とし、隙間が固定軸２の軸面と平行であるときをα＝０°、外側に広がっている角度αをプラス、ラジアル軸受部３１側に広がっている角度αをマイナスとした場合、上記隙間変化部３２における隙間は、隙間変化部内端３２ａが一番狭く、隙間変化部外端３２ｂが一番広く、隙間変化部内端３２ａから隙間変化部外端３２ｂにかけての隙間傾斜角αは０°以上に設定してある。隙間傾斜角αが０°とは、隙間変化部３２の一部の領域において、固定軸２と平行な領域があってもよいことを示す。
　【００１６】
　上記隙間変化部内端３２ａは、軸受部との間に隙間傾斜角αがマイナスとなる隙間が存在する場合には、隙間傾斜角αが初めてマイナスとなる隙間の軸方向最外端を該当することとなる。さらに隙間変化部外端３２ｂの隙間は０．８ｍｍ以下であることが必要であり、０．８ｍｍを越えた部位は外側空間部３４に該当するとともに、隙間が０．８ｍｍである点の隙間傾斜角αが４５°以上の場合には、０．８ｍｍ以下かつ４５°以下の条件を満足する最大隙間部分を隙間変化部外端３２ｂとする。
　【００１７】
　そして本発明の実施の形態においては、両隙間変化部３２，３２のそれぞれの内容量（一方側の隙間変化部内端３２ａから隙間変化部外端３２ｂまでの固定軸２との間で形成される容量）は、両隙間変化部内端３２ａ，３２ａより内側のラジアル軸受部３全体の内容量（ラジアル軸受３と固定軸２との間で形成される容量）に対してそれぞれ１００％以上、つまり両隙間変化部３２，３２のそれぞれの内容量を合計すると、ラジアル軸受部３全体の内容量に対して２００％以上に設定されているとともに、上記両隙間変化部３２，３２の外端３２ｂ，３２ｂにおける隙間寸法は、両隙間変化部３２，３２の内端３２ａ，３２ａにおける隙間寸法に対してぞれぞれ２倍以上に設定されている。
　【００１８】
　また、ラジアル軸受部３１から両端隙間変化部３２，３２までオイル１０を満たした状態とし、隙間変化部３２，３２の固定軸２との隙間を０．８ｍｍ以下で、隙間変化部外端３２ｂ、３２ｂの隙間傾斜角αを４５°以下に設定するとともに、隙間変化部３２の外端３２ｂ，３２における隙間寸法を内端３２ａ，３２における隙間寸法に対して２倍以上に設定しているので、オイル１０内に空気が混入し難くなり、安定で漏れ難い軸受のシール装置となっている。すなわち隙間変化部内端３２ａと外端３２ｂの隙間比が大きくなり、隙間傾斜角αを持たせてあるため、隙間変化部３２に位置するオイル表面部１０ａで仮に空気が混入することがあっても、その空気が軸受部にまで移動することがなく、また上記隙間比による圧力差から自然に空気は外側に移動し、混入状態が解消される。
　【００１９】
　また既に説明したように、ラジアル軸受３の内容量に対して隙間変化部３２，３２の内容量が大きくなっているため、オイル注入量や製造時におけるラジアル軸受３の内部容量にばらつきがあったとしても、また、回転体としてのハブ４の回転によりスラスト軸受面より浮上した場合や回転中の発熱を原因とするラジアル軸受３の内容量の変化があったとしても、更に、蒸発や内部混入空気によるオイル１０の量の変化が生じても、ラジアル軸受３には常にオイル１０が保持され、また外部に漏れ出すことはない。
　【００２０】
　また本発明の実施の形態においては、ラジアル軸受３内に注入するオイル量は、隙間変化部３２の内容量をＡとするとき、静止安定時において隙間変化部内端３２ａから、０．１Ａないし０．９Ａの間の位置となる量に設定されている。
　【００２１】
　すなわち基本的には、隙間変化部３２内にオイル表面１０ａが位置していれば安定的に保持され問題を生じないが、経時・環境によりオイル量・内容量などに変化が生じてもオイル不足・オイル漏れをなくすためには、オイル量（オイル表面１７ａの位置）を隙間変化部３２内に上記の範囲で充填することによって、通常使用される環境において充分性能を維持できるものとすることができる。
　【００２２】
　また、本発明の実施の形態においては、図９に示すように、両隙間変化部３２における固定部材としての固定軸２とオイル１０との接触角θ１及び回転部材としての隙間変化部３２自体とオイル１７との接触角θ１をともに１５°以上に設定するのが望ましい。尚、図９は隙間変化部３２，３２のうち図１の上側の隙間変化部３２を示したものである。隙間変化部３２内にオイル表面１０ａが位置するということは、オイル１０は、固定軸２及び隙間変化部３２自体とある接触角θ１をもって接することになるので、その接触角θ１を１５°以上に設定するのである。
　【００２３】
　次に、本件発明者が種々の研究の結果、オイル１０が外部に漏れることを防止する漏れ防止のためには、濡れ拡張（はい上がり現象）を防止することが必要であり、シール部の前後ではオイルを分断させることが必要であることも知得したので、以下にその内容について説明する。
　【００２４】
　上記のように、濡れ拡張（はい上がり現象）を防止するためには、多少の環境・条件変化でもオイルが濡れ拡張現象が生じない状態を作る必要があり、そのためには常に（γＳ＜γＬ＋γＳＬ）の条件を満足させる必要がある。
　【００２５】
　すなわちある固体表面と液体の接触角を考えたとき、固体表面と液体が平衡を保つ条件は、　γＳ−γＳＬ＝γＬ　ｃｏｓ　θ１・・・・・（ヤングの方程式）
である。ここで、γＳＬ：固体液体界面の界面張力（表面張力）
γＳ：固体の表面張力γＬ：液体の表面張力θ１：固体と液体の接触角であり、平衡は上記３つの表面張力のバランスで決まる。
　【００２６】
　そしてポイントとなるのは上記ヤングの方程式の（γＳ−γＳＬ）の値で、固体表面が固体液体界面に置き変わることにより、エネルギーが１）下がる（γＳ＞γＳＬ）のか、２）上がる（γＳ＜γＳＬ）のか、３）変わらない（γＳ＝γＳＬ）のか、であり、１）のエネルギーが下がる場合が、漏れた状態、すなわち、固体液体界面を作った方が安定する状態で、２）３）の場合が、漏れない状態、すなわち、固体表面のままの方が安定する状態である。
　【００２７】
　またγＳとγＳＬの差を埋めているのがγＬ　ｃｏｓ　θ１であり、固体と液体の接触角θ１にてバランスをとっている。すなわち（γＳ−γＳＬ）が大きくなるほどθ１は小さくなり、（γＳ＞γＬ＋γＳＬ）になると、固体と液体の接触角θ１＝０°になってもバランスがとれなくなり、固体表面に液体が際限なく広がってしまうことになる。固体としてのシャフト面を液体としてのオイルがはい上がっていく現象がこれで、水の上にオイルを垂らすとどんどん広がっていってしまう現象と基本的に同じである。
　【００２８】
　上記のシャフト面をオイルがはい上がるという問題を考えてみるとき、それは（γＳ＞γＬ＋γＳＬ）という条件になっているか否かが問題となる。この式は、エネルギーの式であるから、固体（例えばシャフト）の表面は、固体の表面のみ（γＳ）でいるよりも、固体の表面に固体液体界面（γＳＬ）と液体表面（γＬ）を新たに作った方が、エネルギーが下がり安定することを意味している。従って、このような場合は、いわゆる固体表面を無くし、新たに固体液体界面と液体表面を作り、はい上がってゆく漏れ拡散は止まらないことを意味している。
　【００２９】
　尚、この問題に、外力（重力、振動衝撃、遠心力、磁気力、その他の圧力）を加えた場合どうなるかについては、これらの外力は結果的に圧力という形で液体表面の曲率を変化させる方向に働くだけであり、平衡点の関係を変える力はない。従ってこれらの力は、液体の表面張力の力で平衡点の位置を移動させようとはするが、上記のはい上がり現象の下では無力である。
　【００３０】
　このように（γＳ＞γＬ＋γＳＬ）という条件になっているかぎり、はい上がり（漏れ拡散）現象は止まらないから、はい上がり現象を止めるためには（γＳ＜γＬ＋γＳＬ）という条件に変えることが必要である。具体的には固体表面の表面張力を下げる必要がある。（γＳ＜γＬ＋γＳＬ）という条件になれば、上記外力も液体の表面張力を通して働くようになる。一般に金属表面は非常に大きな表面張力を持っている。通常は何層かの皮膜が自然に出来、表面張力をかなり低減しているが、それでも表面張力は大きいため、この様な（γＳ＞γＬ＋γＳＬ）条件になってしまう場合があり、はい上がり現象が起きることとなる。
　【００３１】
　このため、はい上がり現象を防止するための対策としては、
▲１▼（γＳ＜γＬ＋γＳＬ）という条件にする。
▲２▼固体表面と液体との実質接触角を出来るだけ大きくする。
▲３▼外力をうまく利用する。
具体的には、上記▲１▼▲２▼▲３▼にそれぞれ対応して、
１）固体表面に金属面が直接表面に出てこないようにし、出来るだけ表面張力の低い材質、例えば撥油剤等で表面を保護し、（γＳ＜γＬ＋γＳＬ）という条件にする。
２）固体表面の表面粗度を小さくして、固体表面と液体との実質接触角をできるだけ大きくする。固体表面に隙間・溝・傷・凹凸などを出来るだけ作らない。表面積が多くなるほど実質接触角が小さくなるからである。
３）はい上がり現象を引き戻す方向に外力が働くように工夫する。
　【００３２】
　このように固体と液体との接触角θ１が大きいほど漏れにくい（保持力が強い）こととなる。そのためには、両隙間変化部３２，３２における固定軸２とオイル１０との接触角θ１及び隙間変化部３２自体とオイル１０との接触角θ１を１５°以上に設定する必要がある。具体的には、プラスチック材などの比較的表面張力の低い材料を液体と接触する表面に配置すればこれらの条件を満足することができる。
　【００３３】
　このため、隙間変化部３２，３２の内壁面を低表面張力のプラスチック材料から構成しておくと、低表面張力のプラスチック材料は、オイルの濡れ拡散を生じにくく毛管現象によるオイル保持にも有効であり特性も安定で加工性もよいので、実用的な製品を作ることができる。このプラスチック材料は、隙間変化部３２，３２の内壁面にコーティングや塗装等の手段を用いて形成することができる。また隙間変化部３２，３２の内壁面に撥油処理やテフロンコーティングを施すようにしてもよい。
　【００３４】
　さらに両隙間変化部３２，３２における固定軸２に対するオイルの接触角θ１と隙間変化部３２自体に対するオイルの接触角θ１との差が小さいと漏れ難くなるから、この差を１５°以下に設定するのがよい。
　【００３５】
　また、隙間変化部３２，３２を、軸方向に軸受部３１側から外側空間３４側に向かって４５°以下の角度で開く隙間に形成し、更に、隙間変化部３２，３２の外側の隙間傾斜角も４５°以下で延長する。このようにすれば、万が一オイル１０が本来予定した隙間変化部３２，３２の位置より液面が上昇したとしても、隙間変化部３２，３２の固体表面とオイル１０とは安定状態が得られ、オイル１０の漏れを防止できる。
　【００３６】
　また本実施の形態においては、固体表面の表面粗度を小さくするため、両隙間変化部３２，３２の内壁面の面粗度Ｒａは、０．２５μｍ以下に設定している。両隙間変化部３２，３２の内壁面に凹凸があると、その凹凸により毛管現象と同じ状態になる。毛管現象は、オイルの体積に対してオイル表面が固体と接触する面の比率が大きいと起こる現象であり、隙間でなく表面に凹凸や溝などがあっても同じことである。このため、固体と液体との接触角θ１＜９０°の場合、表面に凹凸や溝などがあると、その接触角は実質的にはより小さい接触角に変化し、より濡れ易くなる。従って、両隙間変化部３２，３２の内周壁の面粗度Ｒａを小さく抑えることにより、固体と液体との実質接触角を増加させ、漏れ難くすることができる。このように面粗度Ｒａを０．２５μｍ以下に設定することは固定軸２側にも必要に応じて適用する。
　【００３７】
　尚、実際には、固体表面の状態によりオイルの接触角に違いが生じるし、また、一度濡れた面は濡れていない面より濡れ易くオイルの接触角も小さくなる。例えば、傾斜し汚れているガラス面を水滴が移動するとき、ガラスの先端側における水滴の接触角は大きく、水滴が移動した後の接触角は小さくなる。また、一度濡れた面は濡れ易く水滴は同じ所を通って落ちていく。これは、ミクロ部分の固体表面の形状の違いや表面張力の違いによるものである。すなわち、表面に凹凸があると、接触角が同じでも固体表面の傾斜との合成で曲率が大きく変化し、そのためマクロ的にみると接触角が違った状態でバランスがとれることになる。そして表面張力にムラがあると全体のオイルが撤退して行っても、凹面や汚れに囲まれたオイルは移動できずに取り残されてしまい、再度拡張してきたときはマクロでみて接触角の大きい状態はとれず、その前に残ったオイルとつながってしまう。その結果、接触角が小さい状態となり、通り易くなって一度濡れたところを何度も通るようになる。
　【００３８】
　このような固体表面状態になっていると、一度何らかの理由で濡れまたはオイル注入時にオイルがふれた場合には、その部分は接触角が小さく保持力も小さくなっており、オイルを通し易くなる。このため軸受の２箇所の出口、すなわち両隙間変化部３２，３２から外側にかけては、凹凸（面粗度）を出来るだけ小さく、汚れ（表面張力のムラ）を出来るだけ小さくする必要がある。
　【００３９】
　また固体表面に凹凸や表面張力のムラがある時のマクロ（みかけ）の固体と液体との接触角は次のようになるといわれている。
　【００４０】
　凹凸がある場合には、滑らかな（平らな）面に対する実際の面の表面積の比率をｒとしたとき、マクロ（見かけ）の接触角θＷ（ウエンゼルの接触角と呼ばれる）は、
　ｃｏｓ　θＷ＝ｒ　ｃｏｓ　θ１（θ１：ミクロ（真実）の接触角）
　ミクロの接触角がθ１＝６０°（ｃｏｓ　θ：０．５）とかなり大きい場合でも、凹凸でｒ＝２以上あると、マクロの接触角がθＷ＝０°となり、はい上がり現象（濡れ拡張）か止まらない状態になってしまう。このことからも、漏れを防ぐには隙間変化部から外側にかけての面粗度をできるだけ小さく抑え、望ましくは鏡面状態にするのがよい。
　【００４１】
　一方、表面張力にムラがある場合には、異なる表面張力の複合面と考えられるから、マクロ（見かけ）の接触角θＣ（カッシーの接触角と呼ばれる）は、
　ｃｏｓ　θＣ＝Ａ１　ｃｏｓ　θ１＋Ａ２　ｃｏｓ　θ２
となる。但し、Ａ１，Ａ２：異なる表面張力の占める面積の比率、θ１，θ２：異なる表面張力のミクロ（真実）の接触角である。この場合でも、漏れを防ぐには両隙間変化部から外側にかけての面粗度をできるだけ小さく抑え、望ましくは鏡面状態にするのがよい。
　【００４２】
　次に、両隙間変化部３２，３２の外端３２ｂ，３２ｂから当該隙間変化部３２，３２の軸方向長さの１／２以内の位置を基準位置としたとき、その基準位置から外側にかけての内壁面が、基準位置から軸受部３１側の内壁面より少なくとも１５°以上大きい接触角θ１を有する材質あるいは処理表面により形成することも有効である。すなわち、漏れ難くするには固体と液体との接触角を大きくするのが一つの方法であるが、何らかの制約条件から全体の接触角を上げられない場合には、保持に一番必要な部分のみの接触角を大きくしても効果がある。
　【００４３】
　さらにまた、両隙間変化部３２，３２の大径側すなわち、外端３２ｂ，３２ｂにおける接触角θ１が、小径側、すなわち、内端３２ａ，３２ａにおける接触角より大きくなるように設定しておくことも有効である。
　【００４４】
　すなわち回転部材の回転時には、軸受内のオイルにも遠心力が働くため、両隙間変化部３２，３２の半径方向大径側の面の方が小径側の面よりオイルの圧力が高くなる。このため、大径側・小径側の面とも接触角が同じ場合には、大径側の固体とオイル表面との接触点位置の方が小径側の固体とオイル表面との接触点位置より外側となり、漏れ易く空気を混入し易い条件になってしまう。これに対して大径側の接触角を大きくすると、接触点の平衡バランスと圧力差から、大径側の固体とオイル表面との接触点位置と小径側の固体とオイル表面との接触点位置との差が小さくなり、オイル漏れ・空気の混入に対して有利となる。
　【００４５】
　一方本発明においては、隙間変化部３２における大径面側の径中心に対する軸受部３１側から見た傾斜角が、１０°ないし−２０°の範囲内に設定されてもよい。すなわち回転によって生じるオイルへの遠心力は常に径が大きい面側が大きくなるため、このような形状とすることによって、遠心力による圧力がオイルを漏らす方向には働かなくなり、より安定な状態を保つことができる。
　【００４６】
　また本発明においては、ラジアル軸受３の動圧発生用溝の外端を、隙間変化部３２，３２の内端３２ａ，３２ａまで延長して形成してもよい。このように動圧発生用溝を隙間変化部３２，３２の内端３２ａ，３２ａまで延長するように構成すれば、軸受部３１からの隙間傾斜角αは常にα≧０°状態となり、オイル注入時などに空気が混入しにくくなるとともに、混入しても外側へ押し出す方向の力が加わり、常にオイルを保持しやすい状態が保つことができる。
　【００４７】
　さらにまた本発明の実施の形態においては、隙間変化部３２内における隙間傾斜角αは、隙間傾斜角αを略一定に形成し、断面が直線状の内壁面に形成するのが、最も加工が容易な形状であるとともにどの位置でも隙間傾斜角αがα＞０°であるため、オイルは内側に、空気は外側にという力が常に働いて安定となり好ましい。
　【００４８】
　一方、本発明の他の実施の形態では、図２に軸受部の要部を示したように、隙間変化部３２内に隙間３２１がラジアル方向に設けられている。このようにラジアル方向に隙間３２１を設けることにより、オイル保持のための内容量を増やすことができ、特に隙間３２１の軸方向の幅を隙間変化部外端３２ｂと固定軸２との間の幅より小さく抑えることにより、隙間３２１のオイル１０は確実に保持される。またラジアル方向に形成した隙間３２１は軸方向に大きな寸法をとらないため、全体の軸方向寸法が抑えられるとともに、耐衝撃保持力が有利となる。
　【００４９】
　上記隙間３２１は、既に説明した隙間変化部３２の条件を満足するものであれば、図３及び図４に示すように、半径方向に溝状の隙間３２２を軸方向に設けるか、或いは孔として形成することも可能である。
　【００５０】
　このときの上記隙間は、図３及び図４に示されているような隙間変化部条件を満足する半径方向の隙間３２２をラジアル方向に設けたものとしたり、孔状（図示省略）に形成することも可能である。これらの場合も上記の場合と同様であるが、特に孔の場合には容量に対する固体面の比率が増えて毛管現象による発生圧力が倍となるため、面対向時の隙間に対し孔は半径が対応する。
　【００５１】
　また本発明においては、隙間変化部３２の軸方向区間における２／３以上を、隙間寸法０．４ｍｍ以内の平行隙間（隙間傾斜角α＝０°）に設定してもよい。このような形状にすることによって、隙間変化部３２のスペースが多く取れることとなり、オイル１０のばらつき・変化をより多く吸収できるとともに、平行隙間部の隙間間隔を小さく抑えることができ、漏れ難い状態が確保されることとなる。
　【００５２】
　また、図５中に破線で示したように、隙間変化部内端３２ａ，３２ａの内側どうしを連通させるオイル循環孔３２３を設けたり、通常のように、ラジアル軸受３が２箇所設けられた場合、図中２点鎖線で示したように、ラジアル軸受３間の内部空気を逃がすための孔３２４からなる空気排出手段を固定軸２内に設けたり、あるいは隙間をラジアル軸受３に設け、ラジアル軸受３間を繋げるようにしてもよい。軸受内部に空気が存在するとき、気圧や温度の変化により空気が膨張したり高圧になる場合がある。この場合、その空気圧によって軸受部に介在するオイルが押し出されてしまう可能性がある。これに対して軸受間を孔や隙間からなる空気排出手段により繋げておくと、膨張した空気は空気排出手段を介して逃げて圧力差が解消されることとなり、オイルを押し出す圧力は加わらなくなる。
　【００５３】
　さらにまた本発明においては、図示していないが、隙間変化部３２からその外側にかけて、軸方向に延在する溝または凸条を設けてもよい。このように構成すれば、何らかの理由によりオイル１０に空気が混入した場合に、オイル１０と空気の入れ替えがスムーズにできる状態が作られ、より確実に空気を外部へ押し出すことができる。溝または凸条があると、表面張力によりオイル１０はより隙間の狭い方に、空気はより隙間の広い方に移動してオイルと空気が分離された状態となるからである。さらにこの溝または凸条を、軸方向に外部まで形成しておけば、この溝または凸条に沿ってオイル・空気がぶつからず分離された状態でそれぞれ移動でき、よりスムーズにオイルと空気の入れ替えをすることができる。
　【００５４】
　また、図６に示した実施の形態では、上下に配置された２つのラジアル軸受３において、それぞれのラジアル軸受３に形成された外側に位置する隙間変化部４２の傾斜角度より内側に位置する隙間変化部５２の傾斜角度を大きく設定するとともに、オイル接触角が４５°以下となるように構成している。最大保持圧力を発生する接触角は小さいほうが大きな圧力を発生することができ、接触角４５°で約７割であるので、この程度まで接触角を抑える必要がある。更に図６の実施の形態では、隙間変化部４２，５２における平均隙間傾斜角は１０°以上となるように構成されている。外力や相対移動による隙間の変化などによるオイルの移動を防ぐには、平均で１０°程度以上の隙間傾斜角が必要である。
　【００５５】
　また、図６の実施の形態のように、２つの軸受３の間に空気が存在する場合、軸受部３１より内側に位置する隙間変化部５２における平均隙間傾斜角は、ラジアル軸受部３１より外側に位置する隙間変化部４２における平均隙間傾斜角の２倍以上に設定するのがよい。このようにすれば、内側の隙間変化部５３の容量に対して外側の隙間変化部４２の容量を大きくすることができ、実質的なオイル可能保持量を増やすことができる。尚、内側の隙間変化部５２からオイルが溢れて漏れ出しやすくはなるが、軸受の内側にオイルを戻す作用となるので問題はない。
　【００５６】
　さらに図７に示す実施の形態においては、オイルとして磁性流体が使用されているとともに２つの磁性材料からなる軸受３の間にマグネット６２が配置され、磁性材料からなる固定軸２との間で磁気回路が形成されている。上記磁気回路は、軸受３と固定軸２とが磁性材料から構成されることにより、磁束密度が隙間変化部３２の内端３２ａで強くかつ隙間変化部３２の外端３２ｂで弱く設定されることになり、また、隙間変化部３２の少なくとも半分以上の区間でほぼ一方向で一定の磁束密度傾斜の磁界となるように形成されている。
　【００５７】
　このような磁気的条件にすることにより、オイルとしての磁性流体は、磁気力によっても内部へ向う圧力を受けてより漏れ難い状態となる。またできるだけ磁束密度傾斜を一定にしておくことにより、多少磁性流体の位置が変化しても確実にあるレベル以上の磁気力が加わることになる。
　【００５８】
　以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。例えば、本発明は上述したような軸固定型の装置に限定されることはなく、回転型の装置にも同様に適用することができ、またモータ以外の軸受を用いたあらゆる種類の装置に対しても同様に適用することができる。
　【００５９】
　【発明の効果】
　以上述べたように本発明にかかる軸受のシール装置によれば、軸受部に常に充分なオイルを保持することができるとともに、オイルを安定的に保持してオイルの外部漏れを良好に防止することができ、外力にも良好に耐えることができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の実施の形態における軸受装置を表した半横断面図である。
　【図２】
　本発明の他の実施の形態における軸受装置の要部を拡大して表した半横断面説明図である。
　【図３】
　本発明の他の実施の形態における軸受装置の要部を拡大して表した平面説明図である。
　【図４】
　図３に表した軸受装置の要部を拡大して表した半横断面説明図である。
　【図５】
　本発明の他の実施の形態における軸受装置を表した半横断面説明図である。
　【図６】
　本発明の他の実施の形態における軸受装置を表した半横断面説明図である。
　【図７】
　本発明の他の実施の形態における軸受装置を表した半横断面説明図である。
　【図８】
　本発明を適用したＨＤＤモータの全体構造を表した半横断面図である。
　【図９】
　本発明の実施の形態における軸受装置の要部を拡大して表した半横断面説明図である。
　【符号の説明】
　３１　ラジアル軸受部
　３２　隙間変化部
　α　隙間傾斜角