(57)【要約】【課題】軸体支持部との隙間に充填されたオイル、水等の液体の動圧により軸体を回転自在に支持する流体動圧軸受装置において、流体動圧軸受装置の軸受特性を長時間持続させることができるができるようにする。【解決手段】略円柱状に形成された円柱部１１を有する軸体３と、該軸体３を収容する軸体挿入穴２ａを有する軸体支持部２と、前記軸体３と前記軸体挿入穴２ａとの間に形成される隙間に液体５を充填してなると共に、前記軸体３を回転させた際に前記液体５を集めて動圧を発生する動圧発生溝１２を前記軸体３の表面１０ａ，１０ｂ，１１ａまたは前記挿入穴２ａの内壁面の少なくとも一方に形成した動圧発生部１００とを備え、該動圧発生部１００の軸方向の外側に位置する前記円柱部１１の外周面１１ａに、径方向外方に突出する環状の軸体突出部１４が設けられていることを特徴とする流体動圧軸受装置１を提供する。【選択図】　　　図１
2004144284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状に形成された円柱部を有する軸体と、
該軸体を収容する軸体挿入穴を有する軸体支持部と、
前記軸体と前記軸体挿入穴との間に形成される隙間に液体を充填してなると共に、前記軸体をその軸線回りに回転させた際に前記液体を集めて動圧を発生する動圧発生溝を前記軸体の表面または前記挿入穴の内壁面の少なくとも一方に形成した動圧発生部とを備え、
該動圧発生部の軸方向の外側に位置する前記円柱部の外周面に、径方向外方に突出する環状の軸体突出部が設けられることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項２】
前記軸体突出部が、前記円柱部の外周面から前記内壁面に向けて立ち上がる液切り面を有することを特徴とする請求項１に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項３】
前記液切り面が、前記軸体の軸方向に沿って前記動圧発生部に向けて漸次径寸法が大きくなるテーパ内面となっていることを特徴とする請求項２に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項４】
前記動圧発生部の軸方向の外側に位置すると共に、前記液切り面の延長線と前記内壁面とが交差する位置よりも前記動圧発生部から離間して位置する前記内壁面に、径方向内方に突出する環状の軸支突出部が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項５】
前記動圧発生部の軸方向の外側に位置する前記挿入穴の内壁面が、前記軸体の軸方向に沿って前記動圧発生部に向けて漸次径寸法が小さくなるテーパ内壁面と、該テーパ内壁面の径寸法が大きい側に隣接して位置する外側内壁面とを備え、
これらテーパ内壁面および外側内壁面のいずれか一方が、前記液切り面の延長線と交差し、
前記テーパ内壁面と前記外側内壁面とのなす角度をθとして、
９５°≦θ≦１３０°、
であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項６】
前記外側内壁面が、前記軸体の軸方向に略平行に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の流体動圧軸受装置と、前記軸体支持部に対して前記軸体を回転させる駆動手段とを備えていることを特徴とするモータ。
【請求項８】
請求項７に記載のモータを備え、前記軸体に薄板状の記録媒体を支持するハブが取り付けられていることを特徴とする記録媒体駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸体支持部との隙間に充填された液体の動圧により軸体を回転自在に支持する流体動圧軸受装置、この流体動圧装置を備えたモータ、およびこのモータを備えた録媒体駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、モータの高速回転に対応しうる軸受として、オイル、水等の液体を利用した流体動圧軸受装置の開発が行われている。この流体動圧軸受装置は、軸体とスリーブ（軸体支持部）との隙間に液体を満たして、これらが互いに接触しないように軸体とスリーブとを相互に回転させるものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来の流体動圧軸受装置は、例えば、図１５に示すように、断面逆Ｔ字型の軸体挿入孔５１ａを形成したスリーブ５１と、スリーブ５１の軸体挿入孔５１ａに所定の隙間を空けて挿入された断面逆Ｔ字型の軸体５３と、この軸体５３を挿入した状態で軸体挿入孔５１ａの下端部を塞ぐカウンタープレート５５と、スリーブ５１と軸体５３との隙間に充填されたオイル５７とを備えている。
軸体５３は、略円柱状に形成されたラジアル軸部６１と、ラジアル軸部６１の下端部に略円盤状に形成されたスラスト軸部６３とから形成されている。ラジアル軸部６１の表面６１ａ、および、スラスト軸部６３の表裏面６３ａには、動圧発生溝６５が形成されている。
【０００４】
また、スリーブ５１の外周面５１ｂにはコア７１およびコイル７３が設けられている。そして、軸体５３の上端部にはハブ７５が取り付けられており、ハブ７５の円筒壁部７５ａのうち、コア７１およびコイル７３に対向する内周面７５ｂにはマグネット７９が設けられている。軸体５３およびハブ７５は、コア７１およびコイル７３において発生させた交番磁界をマグネット７９に作用させることにより、回転するようになっている。
軸体５３が回転する際には、オイル５７が動圧発生用溝６５に集められて動圧が発生し、この動圧によってスリーブ５１が軸体５３を回転可能に支持するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−７３１２６号公報（第３−５頁、第１図、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の流体動圧軸受装置においては、図１６に示すように、軸体５３の回転と共に、オイル５７が軸体５３の表面６１ａ側に引き寄せられるため、軸体５３側のオイル５７の液面５７ａが軸方向（Ｆ１方向）に上昇する。そして、上昇したオイル５７が、軸体５３の上端部近傍に一定量溜まると軸体５３の遠心力により軸体５３とスリーブ５１との隙間から外方（Ｆ２方向）に飛散して、オイル漏れを引き起こすという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１においては、図１７に示すように、軸体５３の上端部にオイル切り溝８１を形成することにより、オイル５７の液面５７ａの上昇を抑制する方法が提案されているが、この場合には、上昇したオイル５７が一定量を超えるとオイル切り溝８１に入り込み、オイル切り溝８１に入ったオイル５７の量が一定量を超えると、オイル５７が軸体５３の遠心力により隙間から外方に飛散することになる。
また、隙間の外方に飛散したオイルを吸収布８２により捕獲して外方へのオイル漏れを防ぐとしているが、この場合には、隙間に充填されたオイル５７が減少して流体動圧軸受装置に必要なオイル量に満たなくなる虞があった。
以上のことから、流体動圧軸受装置の軸受特性を長時間持続させることができないという問題があった。
【０００８】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、流体動圧軸受装置の軸受特性を長時間持続させることができる流体動圧軸受装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の流体動圧軸受装置は、略円柱状に形成された円柱部を有する軸体と、該軸体を収容する軸体挿入穴を有する軸体支持部と、前記軸体と前記軸体挿入穴との間に形成される隙間に液体を充填してなると共に、前記軸体をその軸線回りに回転させた際に前記液体を集めて動圧を発生する動圧発生溝を前記軸体の表面または前記挿入穴の内壁面の少なくとも一方に形成した動圧発生部とを備え、該動圧発生部の軸方向の外側に位置する前記円柱部の外周面に、径方向外方に突出する環状の軸体突出部が設けられることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る流体動圧軸受装置によれば、軸体がその軸線回りに回転する際には、動圧によって軸体支持部が軸体を回転可能に支持する。
また、この際には、液体が円柱部の外周面側に引き寄せられ、外周面に沿って上昇する。上昇した液体は、円柱部の外周面に形成された軸体突出部の下端部側に付着して蓄積される。ここに蓄積した液体は、一定量を超えると、重力により落下して軸体と軸体挿入穴との隙間に戻ることになる。
【００１１】
また、流体動圧軸受装置において、前記軸体突出部は、前記円柱部の外周面から前記内壁面に向けて立ち上がる液切り面を有することを特徴とする。
この発明に係る流体動圧軸受装置によれば、軸体突出部の液切り面に付着した液体は、軸体の回転に伴う遠心力により、液切り面に沿って移動し、軸体の径方向外方に飛散しても、軸体挿入穴の内壁面に付着するため、液体が隙間の外方に飛散することがない。
【００１２】
また、前記液切り面が、前記軸体の軸方向に沿って前記動圧発生部に向けて漸次径寸法が大きくなるテーパ内面となっていることを特徴とする。
この発明に係る流体動圧軸受装置によれば、テーパ内面に付着した液体は、軸体の回転に伴う遠心力によって、テーパ内面に沿って径方向外方に移動すると共に、動圧発生部側に移動するため、軸体と軸体挿入穴との隙間に戻ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る流体動圧軸受装置は、前記動圧発生部の軸方向の外側に位置すると共に、前記液切り面の延長線と前記内壁面とが交差する位置よりも前記動圧発生部から離間して位置する前記内壁面に、径方向内方に突出する環状の軸支突出部が設けられていることを特徴とする。
この発明に係る流体動圧軸受装置によれば、液切り面から飛散して内壁面に付着した液体は、内壁面に沿って動圧発生部から離間する方向に移動しても、軸支突出部の下端部に当接するため、隙間の外側に飛散することがない。また、軸支突出部の下端部側に付着した液体が蓄積して、一定量を超えると、重力により流れ落ちて軸体と軸体挿入穴との隙間に戻ることになる。
【００１４】
また、流体動圧軸受装置において、前記動圧発生部の軸方向の外側に位置する前記挿入穴の内壁面が、前記軸体の軸方向に沿って前記動圧発生部に向けて漸次径寸法が小さくなるテーパ内壁面と、該テーパ内壁面に隣接し、前記動圧発生部と共に前記テーパ内壁面を挟み込んで位置する外側内壁面とを備え、これらテーパ内壁面および外側内壁面のいずれか一方が、前記液切り面の延長線と交差し、前記テーパ内壁面と前記外側内壁面とのなす角度をθとして、９５°≦θ≦１３０°、であることを特徴とする。
また、前記外側内壁面が、前記軸体の軸方向に略平行に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明に係る流体動圧軸受装置によれば、液切り面から軸体の径方向外方に飛散した液体は、テーパ内壁面や外側内壁面に付着する。ここで、テーパ内壁面と外側内壁面とにより形成される角部の角度θを９５°以上としたのは、テーパ内壁面や外側内壁面に付着した液体が移動して角部に到達した際に、表面張力によって液体がこの角部に多量に溜まることを防止して、軸体と軸体挿入穴との隙間の外方側に液体が溢れて飛散することを防止するためである。
また、この角部の角度θを１３０°以下としたのは、テーパ内壁面に付着した液体がテーパ内壁面に沿って移動して角部に到達した際に、少量の液体を表面張力により抑留させ、液体が容易に角部を乗り越えて外側内壁面に沿って、軸体と軸体挿入穴との隙間の外方に飛散することを防止するためである。
また、外側内壁面を軸体の軸方向に略平行に形成した場合には、この外側内壁面と軸体突出部との間の隙間を容易に小さく形成できると共に、この隙間を容易に軸方向に沿って長く形成できる。このため、軸体が回転した際に液体が加熱されてミスト状になっても、ミスト状の液体が軸体と軸体挿入穴との隙間から外方に漏れ出ることを容易に抑制できる。
【００１６】
また、本発明に係るモータは、前記流体動圧軸受装置と、前記軸体支持部に対して前記軸体を回転させる駆動手段とを備えていることを特徴とする。
この発明に係るモータによれば、駆動手段の駆動力により軸体が回転した際に、液体が軸体と軸体支持部との隙間から流出することがないため、このモータを長時間使用しても動圧発生部の軸受特性が変化しない。したがって、軸体の安定した回転を実現することができる。
【００１７】
また、本発明に係る記録媒体駆動装置は、前記モータを備え、前記軸体に薄板状の記録媒体を支持するハブが取り付けられていることを特徴とする。
この発明に係る記録媒体駆動装置によれば、記録媒体を回転させた際に、液体が軸体と軸体支持部との隙間から流出することがないため、液体が記録媒体の表面に付着することがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１から図５はこの発明に係る第１の実施形態を示す図である。この実施の形態に係る流体動圧軸受装置は、薄板の円盤状に形成された磁気記録媒体等のディスク型記録媒体を回転させる記録媒体駆動装置に適用したものである。図１に示すように、流体動圧軸受装置１は、断面略十字型の軸体挿入穴２ａを有するスリーブ（軸体支持部）２と、スリーブ２の軸体挿入穴２ａに所定の隙間を空けて挿入され、断面略十字型の円筒状に形成された軸体３と、軸体３の上端部に取り付けられたハブ４と、軸体挿入穴２ａと軸体３との隙間に充填されたオイル（液体）５とを備えている。
スリーブ２は、軸体挿入穴２ａを構成する穴６ａを有する有底円筒状のスリーブ本体６と、軸体３の上端部を突出させた状態で、軸体３との間に隙間を空けてスリーブ本体６の穴６ａの開口部を塞ぐアッパープレート７とから構成されている。
【００１９】
アッパープレート７は、略円盤状に形成されており、その中心軸線Ａ１方向に貫通孔７ａが形成されている。この貫通孔７ａは、スリーブ本体６の穴６ａと共に軸体挿入穴２ａを構成しており、中心軸線Ａ１に沿ってハブ４に対向する表面７ｂに向けて、すり鉢状に拡径している。
貫通孔７ａの内壁面８は、図２に示すように、アッパープレート７の裏面７ｃ側に形成された第１の内壁面８ａと、アッパープレート７の表面７ｂ側に形成された第２の内壁面８ｂとから構成されており、第２の内壁面８ｂは、第１の内壁面８ａと比較して中心軸線Ａ１に対する傾斜角度が大きくなっている。
【００２０】
第１の内壁面８ａは、毛細管現象を利用してスリーブ２と軸体３との隙間にあるオイル５の流出防止を図るためのものである。すなわち、第１の内壁面８ａと、この第１の内壁面８ａに対向する軸体３の外周面とにより、アッパープレート７の裏面７ｃ側に向かう毛細管力がオイル５に働くようになっている。
第２の内壁面８ｂには、アッパープレート７の径方向内方に向けて突出する環状の突出部（軸支突出部）９が形成されており、突出部９は、オイル５の液面から離間した位置に形成されている。
【００２１】
軸体３は、図１に示すように、略円盤状に形成されたスラスト軸部１０と、スラスト軸部１０の表面１０ａおよび裏面１０ｂから、その中心軸線Ａ１方向に突出する略円柱状のラジアル軸部（円柱部）１１とを備えている。ラジアル軸部１１のうち、スラスト軸部１０の裏面１０ｂ側に突出する部分の外周面（表面）１１ａには、ヘリンボーンと呼ばれる形状の動圧発生溝１２が複数形成されている。また、スラスト軸部１０の表面１０ａおよび裏面（表面）１０ｂには、スパイラル形状に形成された動圧発生溝（図示せず）が複数形成されている。
【００２２】
これら動圧発生溝は、軸体３を中心軸線Ａ１回りに回転させた際に、オイル５を集めて動圧を発生させ、スリーブ２と軸体３とを互いに回転可能に支持するものである。すなわち、ラジアル軸部１１の動圧発生溝１２において発生するオイル５の動圧が軸体３の径方向の軸受の役割を果たし、スラスト軸部１０の動圧発生溝において発生するオイル５の動圧が軸体３の中心軸線Ａ１方向の軸受の役割を果たしている。
これら軸体挿入穴２ａ、軸体３、オイル５および動圧発生溝により動圧発生部１００が構成されている。
【００２３】
軸体３の上端部には、ラジアル軸部１１よりも小さい直径寸法を有する円柱状の嵌合部１３が形成されており、後述するハブ４の貫通孔に嵌め込むようになっている。
ハブ４は、有底円筒状に形成されており、その底壁部４ｃの中央には、軸体３の嵌合部１３を嵌め込む貫通孔４ａが形成されている。ハブ４の貫通孔４ａの周縁には、図２に示すように、アッパープレート７の表面７ｂに対向する表面４ｂから突出する環状の突出部（軸体突出部）１４が形成されている。この突出部１４の下端面（液切り面）１４ａは、軸体３の嵌合部１３に嵌め合わせた際に、ラジアル軸部１１の先端面１１ｂに当接するようになっている。これにより、軸体３とハブ４との相対的な位置を容易に決定することができる。
【００２４】
突出部１４は、貫通孔４ａに嵌合部１３に嵌め込んだ状態で、ラジアル軸部１１の外周面１１ａからその径方向外方に突出している。また、突出部１４の下端面１４ａは、外周面１１ａから垂直に第２の内壁面８ｂに向けて立ち上がっており、軸体３が回転した際に、下端面１４ａに付着したオイルが、下端面１４に沿って径方向外方に飛散しても、第２の内壁面８ｂに付着するようになっている。
【００２５】
なお、アッパープレート７に形成された突出部９は、この下端面１４ａの延長線と第２の内壁面８ｂとが交差する位置よりもオイル５の液面から離間する位置に形成されている。
突出部１４の基端部の外周面側には、環状のオイル捕獲溝１５が形成されており、このオイル捕獲溝１５は、突出部９と突出部１４との隙間から飛散したオイル５を捕獲するようになっている。
また、第２の内壁面８ｂに隣接する突出部９の下端面９ａ、および突出部１４の下端面１４ａ、外周面１４ｂには、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から構成される撥油剤が塗布されている。この撥油剤は、突出部９の下端面９ａ、および突出部１４の下端面１４ａ、外周面１４ｂとオイル５との付着力を低下させるものである。また、この撥水剤は、微細な塗り斑を有して塗布されており、下端面９ａ、下端面１４ａおよび外周面１４ｂにおいてオイル５の微細な液滴が付着できるようになっている。
【００２６】
この流体動圧軸受装置１には、図１に示すように、軸体３およびハブ４を回転させる駆動手段２０が設けられており、この駆動手段２０は、スリーブ２の周縁に配置されたコア２２およびコイル２３と、ハブ４のうち、コア２２およびコイル２３に対向する位置に配置されたマグネット２４を備えている。軸体３およびハブ４は、コア２２およびコイル２３において発生させた交番磁界をマグネット２４に作用させることにより、回転するようになっている。
これら流体動圧軸受装置１および駆動手段２０によりモータ２５が構成されている。
【００２７】
また、ハブ４の底壁部４ｃの周縁には、ディスク型記録媒体３０を支持するための段部４ｄが形成されている。この段部４ｄにディスク型記録媒体３０の中央に形成された中央孔３０ａを嵌め込むことにより、ディスク型記録媒体３０が、軸体３およびハブ４と共に中心軸線Ａ１回りに回転することができるようになっている。
この段部４ｄを備えたハブ４およびモータ２５により記録媒体駆動装置４０が構成されることになる。
【００２８】
次に、流体動圧軸受装置１の作用について以下に説明する。
軸体３がモータ２５の駆動力により中心軸線Ａ１回りに回転する際には、動圧発生溝において発生する動圧によってスリーブ２が軸体３を回転可能に支持する。また、この際には、図３に示すように、オイル５が軸体３の外周面１１ａ側に引き寄せられるため、オイル５の液面が外周面１１ａに沿ってＦ３方向に上昇する。上昇したオイル５は、突出部１４に下端面１４ａに付着して蓄積される。ここに蓄積されたオイル５は、一定量を超えると、重力によりＦ４方向に落下して軸体挿入穴２ａと軸体３との隙間に戻ることになる。
【００２９】
また、突出部１４の下端面１４ａに付着したオイル５が、図４に示すように、前述した一定量に達する前に、軸体３およびハブ４の回転に伴う遠心力によって、径方向外方（Ｆ５方向）に飛散した場合には、第２の内壁面８ｂに付着する。ここに付着したオイル５は、その量が一定量を超えると、重力により第２の内壁面８ｂに沿ってＦ６方向に流れ落ち、スリーブ２と軸体３との隙間に回収されることになる。
【００３０】
また、第２の内壁面８ｂに付着したオイル５が、第２の内壁面に沿ってＦ６方向とは逆の方向に移動しても、突出部９の下端面９ａに当接するため、突出部９と突出部１４との隙間の外側への飛散を抑止できる。そして、下端面９ａに付着するオイル５の量が一定量を超えた場合には、図５に示すように、重力によりＦ７方向に落下し、第２の内壁面８ｂに沿って流れ落ちることになる。
【００３１】
下端面９ａに付着したオイル５が、前述した一定量を超える前に、万が一、下端面９ａに沿って突出部９と突出部１４との隙間の外方に飛散しても、突出部１４に形成されたオイル捕獲溝１５に収容されることになる。
なお、軸体３が回転する際には、オイル５が加熱されて、その一部がミスト状になるが、突出部９と突出部１４との隙間を小さくすることにより、ミスト状のオイルの外方への漏れを小さくすることができる。また、ミスト状のオイルは、微細な液滴であるため、この微細な液滴を突出部９，１４の下端面９ａ、下端面１４ａおよび外周面１４ｂに付着させてミスト状のオイルの外方への漏れを抑制することもできる。
【００３２】
上記のように、この流体動圧軸受装置１によれば、軸体３が回転しても、オイル５がスリーブ２と軸体３との隙間から外方への流出を防止すると共に、動圧発生部１００から離れて移動したオイル５を動圧発生部１００に回収することができるため、動圧発生部１００の安定した軸受特性を長時間持続させることができる。
【００３３】
また、この流体動圧軸受装置１が、モータ２５に適用された場合には、モータ２５を長時間使用しても動圧発生部１００の軸受特性が変化しないため、軸体３の安定した回転を実現することができる。したがって、駆動手段２０の駆動力の制御が容易となると共に、駆動力に要するエネルギーの省力化を図ることができる。
【００３４】
また、この流体動圧軸受装置１が、ディスク型記録媒体３０を回転させる記録媒体駆動装置４０に適用される場合には、液体がディスク型記録媒体３０の表面に付着することがないため、ディスク型記録媒体３０に記録を書き込む際、もしくは、ディスク型記録媒体３０から記録を読み出す際の不具合を防止することができる。
【００３５】
次に、図６は、この発明に係る第２の実施形態を示しており、この図に示す実施形態は、図１から図５に示す流体動圧軸受装置１と基本的構成が同一であるが、アッパープレート７の貫通孔７ａの形状に関して異なっている。ここでは、図６において、この貫通孔７ａの形状について説明し、図１から図５の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
貫通孔７ａの内壁面８は、図６に示すように、第１の内壁面（テーパ内壁面）８ａおよび第２の内壁面（外側内壁面）８ｂから構成されている。第１の内壁面８ａは、前述と同様に、貫通孔７ａがアッパープレート７の表面７ｂに向けて拡径するように形成されている。また、第２の内壁面８ｂは、第１の内壁面８ａの径寸法が大きい側に隣接しており、中心軸線Ａ１に平行に形成されている。
また、ハブ４に形成された突出部１４の外周面１４ｂは、中心軸線Ａ１に平行に形成されており、第２の内壁面８ｂに対向して位置している。これにより、第２の内壁面８ｂと突出部１４の外周面１４ｂとの隙間Ｓを狭く形成し、中心軸線Ａ１方向に沿う隙間Ｓの長さを長く形成できる。
突出部１４の下端面１４ａ、外周面１４ｂ、およびアッパープレート７の第２の内壁面８ｂには、前述の実施形態と同様に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から構成される撥油剤が塗布されている。この撥油剤は、下端面１４ａ、外周面１４ｂおよび第２の内壁面８ｂとオイル５との付着力を低下させるものである。また、この撥水剤は、微細な塗り斑を有して塗布されており、下端面１４ａ、外周面１４ｂおよび第２の内壁面８ｂにおいてオイル５の微細な液滴が付着できるようになっている。
【００３７】
以上の構成において、軸体３およびハブ４が回転した際には、下端面１４ａに付着したオイル５が軸体３の径方向外方に飛散し、第１の内壁面８ａや第２の内壁面８ｂに付着する。そして、第２の内壁面８ｂに付着したオイル５が重力によって第２の内壁面８ｂに沿って流れ落ちたり、第１の内壁面８ａに付着したオイル５が第１の内壁面８ａに沿って第２の内壁面８ｂに向けて移動した場合には、オイル５が、第１の内壁面８ａと第２の内壁面８ｂとにより形成される角部８ｃに到達し、表面張力によりこの角部８ｃに溜まることになる。
【００３８】
ここで、この角部８ｃにおいて第１の内壁面８ａと第２の内壁面８ｂとのなす角度θは、９５°≦θ≦１３０°とすることが好ましい。すなわち、この角度θを９５°以上としたのは、表面張力によって角部８ｃに多量のオイル５が溜まることを防ぎ、スリーブ２と軸体３との隙間の外方側にオイル５が溢れて飛散することを防止するためである。
また、角度θを１３０°以下としたのは、第１の内壁面８ａに付着したオイル５が第１の内壁面８ａに沿って移動して角部８ｃに到達した際に、少量のオイル５を表面張力により抑留させ、オイル５が容易に角部８ｃを乗り越えて第２の内壁面８ｂに沿ってスリーブ２と軸体３との隙間の外方に飛散することを防止するためである。
【００３９】
以上のように、この流体動圧軸受装置１によれば、角部８ｃの角度θを、９５°≦θ≦１３０°、とすることにより少量のオイル５を角部８ｃに溜め、オイル５が多量に溜まる前に重力により動圧発生部１００側に移動させることができる。このことから、オイル５がスリーブ２と軸体３との隙間の外方に飛散することを防止できると共に、角部８ｃに溜まったオイル５を動圧発生部１００に回収できるため、動圧発生部１００の安定した軸受特性を長時間持続させることができる。
また、角部８ｃの角度θを９５°以上としているため、貫通孔７ａを切削加工により精度よく且つ容易に形成することも可能となる。
【００４０】
また、軸体３が回転する際には、オイル５が加熱されて、その一部が蒸発してミスト状になるが、第２の内壁面８ｂと突出部１４との狭い隙間Ｓが中心軸線Ａ１方向に沿って長く形成されているため、ミスト状のオイルが外方に漏れ出ることを抑制することができる。また、ミスト状のオイルは、微細な液滴であるため、この微細な液滴を下端面１４ａ、外周面１４ｂおよび第２の内壁面８ｂに付着させてミスト状のオイルの外方への漏れを防止することもできる。
さらに、第２の内壁面８ｂおよび突出部１４の外周面１４ｂには撥油剤が塗布されているため、オイル５を隙間Ｓから注入してスリーブ２と軸体３との隙間に充填する際に、オイル５が表面張力によって狭い隙間Ｓに溜まることを防止して、オイル５の充填を円滑に行うことができる。したがって、オイル５を充填する際にスリーブ２と軸体３との隙間に気泡が混入することを容易に防止できる。
【００４１】
なお、第１の実施形態においては、撥油剤を突出部９，１４の下端面９ａ、下端面１４ａおよび外周面１４ｂに塗布するとしたが、これに限ることはなく、これらの表面に加えて、アッパープレート７の表面７ｂ、この表面７ｂに対向するハブ４の表面４ｂやオイル捕獲溝１５の表面等、スリーブ２と軸体３との隙間の外方側に位置する表面に塗布してもよい。
また、第２の内壁面８ｂは、貫通孔７ａがすり鉢状に拡径するように形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図７に示すように、軸体３の軸方向に沿って形成するとしてもよい。また、第２の内壁面８ｂは、例えば、第１の内壁面８ａの傾斜角度と同じ角度に形成されるとしてもよい。
さらに、アッパープレート７が、例えば、図８に示すように、内壁面８を有する第１のプレート部材３１と、突出部９を有する第２のプレート部材３２とから構成されるとしてもよい。この場合には、アッパープレート７の内壁面８および突出部９を別々に形成することができるため、アッパープレート７の製造を容易に行うことができる。
【００４２】
また、例えば、図９に示すように、アッパープレート７に、内壁面８からスリーブ本体６の穴６ａの内壁面３３に向けて貫通する微小な径の貫通孔３４と、この内壁面３３に沿ってアッパープレート７の裏面７ｃ側に貫通する貫通溝部３５とから形成されるオイル回収路３８を形成するとしてもよい。
この場合には、内壁面８や突出部９の下端面９ａに付着したオイルを、毛細管力により貫通孔３４の内部に回収すると共に、貫通溝部３５に沿ってスラスト軸部１０とアッパープレート７との隙間に回収することができる。
【００４３】
さらに、このオイル回収路３８は、例えば、図１０に示すように、貫通溝部３５からラジアル軸部１１に向けて貫通する貫通孔３６を備えるとしてもよく、この場合には、貫通溝部３５に回収されたオイルを、スラスト軸部１０とアッパープレート７との隙間、および、ラジアル軸部１１とアッパープレート７との隙間に回収することができる。
また、このオイル回収路３８の貫通孔３４は、図９，１０に示すように、２枚のプレート部材３１，３２から形成されるとしてもよいし、１枚のアッパープレート７に形成されるとしてもよい。
【００４４】
なお、第２の実施形態においては、撥油剤を突出部１４の下端面１４ａ、外周面１４ｂおよびアッパープレート７の第２の内壁面８ｂに塗布するとしたが、これに限ることはなく、これらの表面に加えて、アッパープレート７の表面７ｂ、この表面７ｂに対向するハブ４の表面４ｂやオイル捕獲溝１５の表面等、スリーブ２と軸体３との隙間の外方側に位置する表面に塗布してもよい。
【００４５】
また、第２の内壁面８ｂは中心軸線Ａ１に平行に形成されるとしたが、これに限ることはなく、中心軸線Ａ１に対して僅かに傾斜するように形成するとしても構わない。ただし、貫通孔７ａを容易に加工できるように、第２の内壁面８ｂと中心軸線Ａ１とのなす角度を３°以下とすることが好ましい。
さらに、突出部１４の外周面１４ｂも中心軸線Ａ１に平行に形成することに限らず、中心軸線Ａ１に対して僅かに傾斜するように形成するとしても構わない。ただし、狭い隙間Ｓを中心軸線Ａ１方向に沿って長く形成できるように、外周面１４ｂを第２の内壁面８ｂに平行に形成することが好ましい。
また、アッパープレート７を、前述のように、第１の内壁面８ａを有する第１のプレート部材と、第２の内壁面８ｂを有する第２のプレート部材とから構成するとしてもよいし、これら２つのプレート部材の間に前述のオイル回収路を形成するとしてもよい。
【００４６】
なお、これら第１、第２の実施形態においては、撥油剤がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともオイル５を弾くものであればよい。したがって、例えば撥油剤をエポキシ系樹脂から構成するとしてもよい。
また、軸体３の嵌合部１３は、ラジアル軸部１１よりも小さい直径寸法を有するとしたが、これに限ることはなく、少なくともハブ４の貫通孔４ａに嵌め合わせることができればよい。したがって、この嵌合部１３は、例えば、ラジアル軸部１１と同等の直径寸法となっていてもよい。
【００４７】
さらに、ヘリンボーン形状の動圧発生溝１２は、ラジアル軸部１１の外周面１１ａに複数形成されるとしたが、これに限ることはなく、この外周面１１ａに対向するスリーブ本体６の穴６ａの内壁面に形成するとしてもよいし、外周面１１ａおよび穴６ａの内壁面の両方に形成するとしてもよい。
【００４８】
また、スパイラル形状の動圧発生溝は、スラスト軸部１０の表面１０ａおよび裏面１０ｂに複数形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、これら表面１０ａおよび裏面１０ｂに対向する穴６ａの内壁面およびアッパープレート７の裏面７ｃに形成するとしてもよいし、表面１０ａおよび裏面１０ｂと、穴６ａの内壁面および裏面７ｃとの両方に形成するとしてもよい。また、スラスト軸部１０の動圧発生溝の形状は、スパイラル形状に限ることはなく、ヘリンボーン形状であってもよい。
【００４９】
さらに、オイル捕獲溝１５が、突出部１４に設けられるとしたが、例えば、図１１に示すように、設けなくてもよい。
また、突出部１４の下端面１４ａは、ラジアル軸部１１の外周面１１ａから垂直に第２の内壁面８ｂに向けて立ち上がるとしたが、少なくとも内壁面８に向けて立ち上がっていればよい。すなわち、この下端面１４ａは、例えば、図１２に示すように、軸体３の軸方向に沿って動圧発生部１００に向けて漸次径寸法が大きくなるテーパ内面としてもよい。
【００５０】
この場合には、下端面１４ａに付着したオイル５は、軸体３およびハブ４の回転に伴う遠心力によって、下端面１４ａに沿って軸体３の径方向外方に飛散しても、動圧発生部１００側に移動する。このため、このオイル５を軸体３と軸体挿入穴２ａとの隙間に戻して、動圧発生部１００の安定した軸受特性を長時間持続させることができる。
【００５１】
さらに、突出部１４は、ハブ４の貫通孔４ａの周縁に形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも動圧発生部１００の軸方向外側に位置するラジアル軸部１１の外周面１１ａから内壁面８に向けて環状に突出していればよい。すなわち、例えば、図１３に示すように、ラジアル軸部１１に一体的に形成されるとしてもよい。
【００５２】
また、ラジアル軸部１１に形成された突出部１４は、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すように、ハブ４と軸体３とを嵌め合わせる際の突き当て部として、軸体３とハブ４との相対的な位置決めを行うとしてもよいし、図１３（ｅ），（ｆ）に示すように、突き当て部の機能を有さないものであってもよい。
さらに、この突出部１４は、ハブ４に隣接して位置する必要はなく、例えば、図１４に示すように、軸体３の軸方向に沿ってハブ４から離間して位置するとしてもよい。
【００５３】
また、スリーブ２は、有底円筒状のスリーブ本体６と、アッパープレート７とから構成されるとしたが、これに限ることはなく、軸体３を挿入しうる構成となっていればよい。すなわち、例えば、スリーブ本体６が、貫通孔を有する円筒部材と、貫通孔の下方側の開口部を塞ぐカウンタープレートとから構成されるとしてもよい。
【００５４】
さらに、軸体３は、断面略十字型に形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、スラスト軸部１０をラジアル軸部１１の下端部に形成して、軸体３を断面略逆Ｔ字型に形成されるとしてもよい。
また、ハブ４は軸体３に取り付けられるとしたが、これに限ることはなく、例えば、これらハブ４と軸体３とを一体的に形成するとしてもよい。
【００５５】
さらに、モータ２５の駆動手段２０は、スリーブ２に設けられたコア２２およびコイル２３と、ハブ４に設けられたマグネット２４から構成されるとしたが、これに限ることはなく、軸体３およびハブ４を回転させるものであればよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液体が軸体支持部と軸体との隙間から外方に飛散することを防止すると共に、動圧発生部から離間したオイルを隙間に回収することができるため、動圧発生部の安定した軸受特性を長時間持続させることができる。
【００５７】
また、この流体動圧軸受装置をモータに設けた場合には、軸体の安定した回転を実現できるため、駆動手段の駆動力の制御が容易となると共に、駆動力に要するエネルギーの省力化を図ることができる。
【００５８】
さらに、この流体動圧軸受装置を記録媒体駆動装置に設けた場合には、液体が記録媒体の表面に付着することがないため、記録媒体に記録を書き込む際、もしくは、記録媒体から記録を読み出す際の不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る流体動圧軸受装置を示す断面図である。
【図２】図１の流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図３】図１の流体動圧軸受装置において、オイル漏れを抑止する作用を説明する模式図である。
【図４】図１の流体動圧軸受装置において、オイル漏れを抑止する作用を説明する模式図である。
【図５】図１の流体動圧軸受装置において、オイル漏れを抑止する作用を説明する模式図である。
【図６】この発明の第２の実施形態に係る流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図７】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図８】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図９】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図１０】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図１１】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図１２】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図１３】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図１４】他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図１５】従来の流体動圧軸受装置の一例を示す断面図である。
【図１６】図１５の流体動圧軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図１７】図１５の流体動圧軸受装置において、軸体にオイル切り溝が形成されている場合の要部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１　流体動圧軸受装置
２　スリーブ（軸体支持部）
２ａ　軸体挿入穴
３　軸体
４　ハブ
５　オイル（液体）
８　内壁面
８ａ　第１の内壁面（テーパ内壁面）
８ｂ　第２の内壁面（外側内壁面）
９　突出部（軸支突出部）
１０ａ　表面
１０ｂ　裏面（表面）
１１　ラジアル軸部（円柱部）
１１ａ　外周面（表面）
１４　突出部（軸体突出部）
１４ａ　下端面（液切り面）
２０　駆動手段
２５　モータ
３０　ディスク型記録媒体（記録媒体）
４０　記録媒体駆動装置
１００　動圧発生部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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