(57)【要約】【課題】動圧軸受装置外部へのオイル漏れを防止する。【解決手段】コマ状軸体４と軸受部材１０との隙間に形成され、軸方向両端において開放された軸受内部空間には、オイル吸収部Ａ１、Ａ２、メニスカス形成部Ｂ１、Ｂ２及びオイル溜まり部Ｄが形成されている。オイル吸収部Ａ１、Ａ２、メニスカス形成部Ｂ１、Ｂ２及びオイル溜まり部Ｄの体積をそれぞれＶＡ１、ＶＡ２、ＶＢ１、ＶＢ２及びＶＤとした場合に、ＶＡ１＞（ＶＢ２＋ＶＤ）且つＶＡ２＞（ＶＢ１＋ＶＤ）の関係が成り立つように、各々の空間部が形成されている。すなわち、一方のオイル吸収部の体積が他方のオイル吸収部側にあるメニスカス形成部の体積と、オイル溜まり部ＶＤとの和より大きくなるように形成してある。【選択図】      図１
2004190775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸部を有する軸体と、この軸体のスラスト方向の両平面に微小ギャップを介して対向する両スラスト軸受部並びに前記軸体のラジアル方向の側面に微小ギャップを介して対向するラジアル軸受部から成る軸受部材とから成り、前記軸体の前記平面と前記スラスト軸受部との何れか一方にスラスト動圧発生溝を形成し、前記軸体の前記側面と前記ラジアル軸受部との何れか一方にラジアル動圧発生溝を形成し、前記軸体と前記軸受部材との隙間に形成されスラスト方向の両端が外部に開放されている軸受内部空間に潤滑油を充填した動圧軸受装置において、前記軸受内部空間にはスラスト方向の両端に開放されて形成された空間部である両オイル吸収部と、この両オイル吸収部と前記微小ギャップとの間に形成された空間部である両メニスカス形成部と、両メニスカス形成部間に形成された前記微小ギャップを除く空間部であるオイル溜まり部とを有すると共に、一方の前記オイル吸収部の体積が、他方の前記オイル吸収部側にある前記メニスカス形成部の体積と前記オイル溜まり部の体積との和より大きくなるように構成したことを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
前記軸体は円筒部材の両端面から突出する中心軸部を有するコマ状軸体であり、前記軸受部材は前記円筒部材の両端面に対向するスラスト軸受部並びに前記円筒部材の側面に対向するラジアル軸受部から成ることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項３】
前記両オイル吸収部の体積を各々ＶＡ１、ＶＡ２、前記両メニスカス形成部の体積を各々ＶＢ１、ＶＢ２、前記オイル溜まり部の体積をＶＤとした場合に、ＶＡ１＞（ＶＢ２＋ＶＤ）且つＶＡ２＞（ＶＢ１＋ＶＤ）の関係にあることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の動圧軸受装置。
【請求項４】
前記両オイル吸収部並びに前記両メニスカス形成部の形状が各々互いにスラスト方向に対称であることを特徴とする請求項３記載の動圧軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受部に形成した動圧発生溝により潤滑流体に動圧を発生させて回転体を回転支持する動圧軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、種々の動圧軸受装置が提案されているが、中でも中心軸体がコマ状であるタイプのものは小型薄型化に適しているので、例えばＨＤＤ用スピンドルモータの軸受として採用されている。図１５はこのような軸受装置の一例を示したものであり、軸受内部空間が中心軸部に沿って両端２カ所に開放された両面開放型の動圧軸受装置の要部側断面図である。図１５において、１はこの動圧軸受装置が固定される固定部材であるベースである。２は下端部がベース１に固定されて立設された中心軸部としてのセンターピンであり、３は円筒部材としてのシャフトであり、中心穴３ａにセンターピン２が固定されている。
【０００３】
４はセンターピン２とシャフト３とで構成されているコマ状軸体である。５はシャフト３の両端面３ｃに形成された放射状等のスラスト方向動圧発生溝である。６はシャフト３側面３ｂに形成されたヘリングボーン状等のラジアル方向動圧発生溝である。７、８は中心穴を有するスラスト軸受部としてのスラストプレートであり、シャフト３の両端面３ｃに微小ギャップを介して配設されている。９は両スラストプレート７、８に狭持されたラジアル軸受部としてのスリーブであり、シャフト３の側面３ｂに微小ギャップを介して配設されている。１０は両スラストプレート７、８とスリーブ９との三体で構成されている軸受部材である。
【０００４】
上記微小ギャップ及び動圧発生溝５、６には図示しない潤滑油（以下単にオイルと称する）が充填されている。また、スラストプレート７、８の内周面７ａ、８ａ及び外端面７ｂ、８ｂ並びにスラストプレート７、８の内周面７ａ、８ａと対向するセンターピン２の外周面２ａには、それぞれ図示しない撥油処理が施されている。１１は記録ディスク、１２はマグネットであり、１３は回転部材であるハブであり、内周面１３ｂには軸受部材１０を保持し、外周面にはマグネット１２を固定し、記録ディスク１１の装着面１３ａを有している。
【０００５】
次に、この動圧軸受装置の軸受内部空間について説明する。図１６はこの軸受内部空間を示す要部側断面模式図である。図１６において、ＣＬはこの軸受装置の中心軸線であり、図１６は中心軸線ＣＬにおける動圧軸受装置の半断面を示している。コマ状軸体４と軸受部材１０との隙間である軸受内部空間は、軸方向に両端が外部へ開放されている。２０は軸受内部空間に充填されたオイルである。オイル２０は軸受部材１０の両内周縁付近に、境界面であるメニスカス２０ａ、２０ｂを有している。
【０００６】
次に、この動圧軸受装置の動作について説明する。ハブ１３のマグネット１２及びその外側の固定部材に配設された図示しないステータとで磁気回路部が形成されており、図示しないコイルに通電することによりステータ及びマグネット１２の磁気回路部の駆動力で、コマ状軸体４に対して軸受部材１０が支持された状態で、ハブ１３が記録ディスク１１と共に回転することになる。この回転に伴いコマ状軸体４の動圧発生溝５、６の作用によりオイル２０に支持圧力が発生して、軸受部材１０をコマ状軸体４から浮上させて、コマ状軸体４の中心に支持回転する。従って、記録ディスク１１を装着したハブ１３は高速回転にもブレ無く安定して回転することができる。
【０００７】
メニスカス２０ａ、２０ｂの位置は、動圧軸受装置の回転に伴いオイル２０の内部に働く圧力により外部の方へ移動しがちであり、軸受外部へのオイル漏れを防止するために前記撥油処理やメニスカス２０ａ、２０ｂを形成している部分の形状を種々工夫する等の手段を採っている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特許第２９３７８３３号公報
【特許文献２】
特許第２９３７８３５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のメニスカス形成部でのオイル漏れ対策では、オイル漏れを防止するのに不十分であった。特に軸受隙間から流出したオイル２０が外部に流出、飛散しメディア等に付着して汚損するという欠点があった。また、メニスカス形成部のオイルの動きの検討は成されていたが、軸受内部空間に含まれるオイル２０全体がどのように移動するかについては十分把握されていなかった。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決して軸受外部へのオイルの漏れ出しを防止する動圧軸受装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、中心軸部を有する軸体と、この軸体のスラスト方向の両平面に微小ギャップを介して対向する両スラスト軸受部並びに前記軸体のラジアル方向の側面に微小ギャップを介して対向するラジアル軸受部から成る軸受部材とから成り、前記軸体の前記平面と前記スラスト軸受部との何れか一方にスラスト動圧発生溝を形成し、前記軸体の前記側面と前記ラジアル軸受部との何れか一方にラジアル動圧発生溝を形成し、前記軸体と前記軸受部材との隙間に形成されスラスト方向の両端が外部に開放されている軸受内部空間に潤滑油を充填した動圧軸受装置において、前記軸受内部空間にはスラスト方向の両端に開放されて形成された空間部である両オイル吸収部と、この両オイル吸収部と前記微小ギャップとの間に形成された空間部である両メニスカス形成部と、両メニスカス形成部間に形成された前記微小ギャップを除く空間部であるオイル溜まり部とを有すると共に、一方の前記オイル吸収部の体積が、他方の前記オイル吸収部側にある前記メニスカス形成部の体積と前記オイル溜まり部の体積との和より大きくなるように構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、前記軸体は円筒部材の両端面から突出する中心軸部を有するコマ状軸体であり、前記軸受部材は前記円筒部材の両端面に対向するスラスト軸受部並びに前記円筒部材の側面に対向するラジアル軸受部から成ることを特徴とする。
【００１３】
また、前記両オイル吸収部の体積を各々ＶＡ１、ＶＡ２、前記両メニスカス形成部の体積を各々ＶＢ１、ＶＢ２、前記オイル溜まり部の体積をＶＤとした場合に、ＶＡ１＞（ＶＢ２＋ＶＤ）且つＶＡ２＞（ＶＢ１＋ＶＤ）の関係にあることを特徴とする。
【００１４】
また、前記両オイル吸収部並びに前記両メニスカス形成部の形状が各々互いにスラスト方向に対称であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態である動圧軸受装置の要部模式側断面図である。図２乃至図６は本発明の他の実施の形態である動圧軸受装置の要部模式側断面図である。
【００１６】
まず、本発明の第一の実施の形態である動圧軸受装置の構成について説明する。図１はこの動圧軸受装置の軸受内部空間を説明するためのものであり、中心軸線を通る半断面を模式的に示している。ここで、コマ状軸体４に固定してある取付部材及び軸受部材１０に固定してある取付部材などは省略してある。この動圧軸受装置の構成要素はこの軸受内部空間を除いて従来と変わらないので、同じ構成要素には従来と同じ符号と名称とを用いて、詳細な図面と説明とを省略する。
【００１７】
軸受内部空間は、中心軸を有する軸体であるコマ状軸体４と軸受部材１０との隙間として形成されており、スラスト方向の両端が外部に開放されている。Ａ１、Ａ２は、それぞれコマ状軸体４の外周部４ａ、４ｂと軸受部材１０の内周面１０ａ、１０ｂとの間に形成され、外部へ開放されたリング状の空間部であるオイル吸収部であり、軸受装置の外部若しくは内部からオイル２０に加わる力によってオイル２０が移動した際にオイル２０を受け入れるオイル逃げとしての空間である。
【００１８】
両Ｃ１はそれぞれコマ状軸体４のスラスト方向の平面である両端面４ａ、４ｂとこれらに対向する両スラスト軸受部（スラストプレート７、８）との微小ギャップであり、Ｃ２はコマ状軸体４の側面４ｃとこれに対向するラジアル軸受部（スリーブ９）との微小ギャップである。Ｂ１、Ｂ２は各々両オイル吸収部Ａ１、Ａ２と両スラストプレート７、８の両微小ギャップＣ１との間に形成されたリング状の空間部であるメニスカス形成部である。メニスカス形成部Ｂ１、Ｂ２は、オイル２０の境界面であるメニスカス２０ａ、２０ｂを形成する空間部であり、オイル２０は両メニスカス２０ａ、２０ｂ間に満たされている。
【００１９】
Ｄは、軸受内部空間の両メニスカス形成部Ｂ１、Ｂ２間の微小ギャップＣ１、Ｃ２を除いたリング状の空間部であるオイル溜まり部である。オイル溜まり部Ｄの隙間は微小ギャップＣ１、Ｃ２より大きい。オイル溜まり部Ｄは、微小ギャップＣ１、Ｃ２のオイル圧力の変化や、動圧発生に伴う回転部の上昇や下降時のスムーズなオイル２０の移動に対応するためや、回転時の抵抗を小さくする目的から必要とされる部分である。オイル溜まり部Ｄは以上のような理由から動圧軸受装置を設計する上で必要とされる部分であり、初期はオイル２０で満たされる。
【００２０】
以上に説明した空間部の形状には限定はなく、例えば、図２や図３に示すように、軸受部材１０の内周面１０ａが段部１０ｃになっており、段部１０ｃの外側がオイル吸収部Ａ１であり、段部１０ｃの内側のオイル吸収部Ａ１と微小ギャップＣ１とに挟まれた空間部がメニスカス形成部Ｂ１となっているものや、図４に示すように軸受部材１０の外端面１０ｄから内周側に張り出したカバー２１を設けた場合のオイル吸収部Ａ１や、図５に示す軸受部材１０の内周面１０ａの径に変化がある場合のオイル吸収部Ａ１などがある。また、オイル溜まり部Ｄには、図６に示すような部品加工上及び組立上必要になる「面取」や「逃げ」が含まれている場合もある。Ｄ１は「面取」を含む中央のオイル溜まり部であり、Ｄ２、Ｄ３はコーナーの「面取」により形成されたオイル溜まり部である。
【００２１】
そして、オイル吸収部Ａ１、Ａ２、メニスカス形成部Ｂ１、Ｂ２及びオイル溜まり部Ｄの各々の体積をＶＡ１、ＶＡ２、ＶＢ１、ＶＢ２及びＶＤとすると、一方のオイル吸収部Ａ１又はＡ２の体積ＶＡ１又はＶＡ２が、他方のオイル吸収部Ａ２又はＡ１側のメニスカス形成部Ｂ２又はＢ１の体積ＶＢ２又はＶＢ１とオイル溜まり部の体積ＶＤとの和より大きくなるように形成されている。すなわちＶＡ１＞（ＶＢ２＋ＶＤ）且つＶＡ２＞（ＶＢ１＋ＶＤ）を満足している。
【００２２】
次に、本発明の第一の実施の形態である動圧軸受装置の効果について説明する。軸受内部空間内のオイル全体の移動について下記実験により吟味したところ、図１２の表３、図１３の表４に示すように、軸受内部空間が軸方向に非対称な場合には満足する場合にＶＡ１＞（ＶＢ２＋ＶＤ）且つＶＡ２＞（ＶＢ１＋ＶＤ）の関係を、対称な場合にはＶＡ１＝ＶＡ２＝ＶＡ且つＶＢ１＝ＶＢ２＝ＶＢとして、ＶＡ＞（ＶＢ＋ＶＤ）の関係を満足すれば、オイル漏れを防止する効果があることが確認された。
【００２３】
例えば、一方のメニスカス形成部Ｂ１に満たされているオイル２０が、オイル溜まり部Ｄを越えて他方のメニスカス形成部Ｂ２の方向へ最大限に移動した場合には、オイル２０はメニスカス形成部Ｂ２を越えてオイル吸収部Ａ２内へ流出することになる。この場合、オイル２０は毛細管現象により微小ギャップＣ１、Ｃ２に留まるので、動圧発生部Ｃ１と隣り合うメニスカス形成部Ｂ２にも留まるものと考えられる。従ってメニスカス形成部Ｂ２からオイル吸収部Ａ２内へ流出するオイル２０の体積は（ＶＢ１＋ＶＤ）となる。しかし、オイル吸収部Ａ２の体積ＶＡ２は流出オイル量（ＶＢ１＋ＶＤ）より大きく形成してあるので、流出したオイル２０はオイル吸収部Ａ２内に留まり、その後、遠心力や動圧力や毛細管現象による動圧発生部方向への張力により、オイル溜まり部Ｄ、さらには一方のメニスカス形成部Ｂ１に戻され、さらに撥油処理の作用により軸受部材１０の外端面１０ｄ、１０ｅへの滲み出しも防止できるので軸受外部へ流出することが避けられる。
【００２４】
もし、上記のようにオイル２０が最大限に移動した場合に、オイル吸収部Ａ２の体積ＶＡ２が流出オイル量（ＶＢ１＋ＶＤ）より小さいと、流出オイル２０はオイル吸収部Ａ２よりあふれて外部へ流出することになる。このような場合については比較例を作製して、以上の現象を実験により検証してみた。以下に、実験例について説明する。
【００２５】
【実験例】
図９は実験試料とした軸受空間部の寸法を示す軸受要部断面模式図である。図９に示す軸受部材１０の内周面１０ａ、１０ｂ、すなわちメニスカス形成部Ｂ１、Ｂ２の内径寸法φｄ１、φｄ２並びにオイル溜まり部Ｄの内径寸法φｄ３を変化させて実験試料である動圧軸受装置を作製した。図１０の表１は、軸受内部空間を軸方向に対称な形状、すなわち、ＶＡ１＝ＶＡ２＝ＶＡ且つＶＢ１＝ＶＢ２＝ＶＢとした各実験例において採用した寸法を表す。図１１の表２では、軸受内部空間を軸方向に非対称な形状、すなわち、ＶＡ１≠ＶＡ２且つＶＢ１≠ＶＢ２とした実験試料の寸法を示している。図１２の表３には前者の実験結果を、図１３の表４には後者の実験結果をまとめて示す。各実験例及び比較例では、回転数３６００ｒｐｍで１０００時間回転後にオイル漏れの有無を確認した。
【００２６】
＜実験例１＞
ｄ１＝２．０ｍｍ、ｄ３＝３．２ｍｍに設定し、従来より体積ＶＡを大とした試料を実験例１として作製し、動圧軸受装置にオイル漏れがどのように発生するかを確認した。ＶＡ＝１．２０ｍｍ３であり、ＶＢ＝０．０２ｍｍ３、ＶＤ＝０．５２ｍｍ３であるから、ＶＢ＋ＶＤ＝０．５４ｍｍ３となり、ＶＡ＞（ＶＢ＋ＶＤ）となる。この場合、図１４（ａ）に示すように、試料１３台全てにおいて、オイル吸収部Ａ内にオイルが留まり外部へのオイル漏れは発生しなかった。
【００２７】
＜実験例２＞
ｄ１＝１．６ｍｍ、ｄ３＝３．３５ｍｍに設定し、従来より体積ＶＤを小とした試料を実験例２として作製し、動圧軸受装置にオイル漏れがどのように発生するかを確認した。ＶＡ＝０．３５ｍｍ３であり、ＶＢ＝０．０５ｍｍ３、ＶＤ＝０．１３ｍｍ３であるから、ＶＢ＋ＶＤ＝０．１８ｍｍ３となり、ＶＡ＞（ＶＢ＋ＶＤ）となる。この場合、図１４（ｂ）に示すように、試料１６台全てにおいて、メニスカス形成部Ｂ内にオイル２０が留まり外部へのオイル漏れは発生しなかった。
【００２８】
＜実験例３＞
ｄ１＝１．６ｍｍ、ｄ３＝３．３ｍｍに設定し、従来より体積ＶＤを小とした試料を実験例３として作製し、動圧軸受装置にオイル漏れがどのように発生するかを確認した。ＶＡ＝０．３５ｍｍ３であり、ＶＢ＝０．０５ｍｍ３、ＶＤ＝０．２６ｍｍ３であるから、ＶＢ＋ＶＤ＝０．３１ｍｍ３となり、ＶＡ＞（ＶＢ＋ＶＤ）となる。この場合、試料１７台中３台にオイル漏れが発生した。従って歩留は８２％であった。
【００２９】
＜比較例１＞
ｄ１＝１．６ｍｍ、ｄ３＝３．２ｍｍに設定した試料を比較例１として作製し、動圧軸受装置にオイル漏れがどのように発生するかを確認した。ＶＡ＝０．３５ｍｍ３であり、ＶＢ＝０．０５ｍｍ３、ＶＤ＝０．５２ｍｍ３であるから、ＶＢ＋ＶＤ＝０．５７ｍｍ３となり、ＶＡ＜（ＶＢ＋ＶＤ）となる。この場合、図１４（ｃ）に示すように、試料２８台のうち、２３台においてオイルが軸受部材外端面１０ｄへ流出した。歩留は１８％と低い値であった。
【００３０】
＜実験例４＞
ｄ１＝２．０ｍｍ（Ｂ１）及びｄ２＝１．８ｍｍ（Ｂ２）、ｄ３＝３．２ｍｍに設定した試料を実験例４として作製し、動圧軸受装置にオイル漏れがどのように発生するかを確認した。ＶＡ１＝１．２０ｍｍ３、ＶＡ２＝０．７５ｍｍ３であり、ＶＢ１＝０．０２ｍｍ３、ＶＢ２＝０．０４ｍｍ３、ＶＤ＝０．５２ｍｍ３であるから、ＶＢ２＋ＶＤ＝０．５６ｍｍ３、ＶＢ１＋ＶＤ＝０．５４ｍｍ３となり、ＶＡ１＞（ＶＢ２＋ＶＤ）且つＶＡ２＞（ＶＢ１＋ＶＤ）となる。この場合、試料２１台のうち、６台においてオイル漏れがあった。歩留は７１％であった。
【００３１】
＜比較例２＞
ｄ１＝２．０ｍｍ（Ｂ１）及びｄ２＝１．６ｍｍ（Ｂ２）、ｄ３＝３．２ｍｍに設定した試料を比較例２として作製し、動圧軸受装置にオイル漏れがどのように発生するかを確認した。ＶＡ１＝１．２０ｍｍ３、ＶＡ２＝０．３５ｍｍ３であり、ＶＢ１＝０．０２ｍｍ３、ＶＢ２＝０．０５ｍｍ３、ＶＤ＝０．５２ｍｍ３であるから、ＶＢ２＋ＶＤ＝０．５７ｍｍ３、ＶＢ１＋ＶＤ＝０．５４ｍｍ３となり、ＶＡ１＞（ＶＢ２＋ＶＤ）且つＶＡ２＜（ＶＢ１＋ＶＤ）となる。この場合、試料１８台のうち、１３台においてオイルが外部へ流出した。歩留は２８％と低い値であった。
【００３２】
実験例３、４より、実験例３（対称構造）では０．３５ｍｍ３＞０．３１ｍｍ３とわずかの差で関係式が成り立っており、歩留が８２％であるのに対して、実験例４（非対称構造）では、それ以上の差（１．２ｍｍ３＞０．５６ｍｍ３、０．７５ｍｍ３＞０．５４ｍｍ３）であるのに歩留が７１％となっており、実験的にも対称構造が有利なことを確認した。
【００３３】
図７は本発明の第二の実施の形態である動圧軸受装置の要部側断面模式図であり、中心軸線ＣＬを通る半断面を示している。２４は中心軸部の両端部近傍に鍔部２４ａ、２４ｂが固定された中心軸部を有する軸体であるＨ型軸体であり、軸体に固定された取付部材などは省略してある。３０は、Ｈ型軸体２４のスラスト方向の平面である両鍔部２４ａ、２４ｂの内端面２４ｃ、２４ｄに微小ギャップＣ１を介して対向する対向面３０ａ、３０ｂであるスラスト軸受部と、Ｈ型軸体２４の側面２４ｅに微小ギャップＣ２を介して対向する内周面３０ｃであるラジアル軸受部とを有する軸受部材であり、軸受部材３０に固定された取付部材などは省略してある。２５はスラスト軸受部に形成された動圧発生溝、２６はラジアル軸受部に形成された動圧発生溝である。
【００３４】
軸受内部空間には、第一の実施の形態と同様に、外部へ開放されたリング状空間部であるオイル吸収部Ａ１、Ａ２、オイル吸収部Ａ１、Ａ２と微小ギャップＣ１との間のリング状空間部であるメニスカス形成部Ｂ１、Ｂ２並びにメニスカス形成部Ｂ１とＢ２との間に形成された微小ギャップＣ１、Ｃ２を除くリング状空間部であるオイル溜まり部Ｄを有する。従って、本発明はこのような実施の形態にも同様に適用されるものであり、これらの空間部の体積ＶＡ１、ＶＡ２、ＶＢ１、ＶＢ２及びＶＤの間には、ＶＡ１＞（ＶＢ２＋ＶＤ）且つＶＡ２＞（ＶＢ１＋ＶＤ）の関係が成り立つように空間部が形成されている。
【００３５】
図８は本発明の第三の実施の形態である動圧軸受装置の要部側断面模式図であり、中心軸線ＣＬを通る半断面を示している。３４は中心軸部の一端近傍に鍔部３４ａが固定された中心軸部を有する軸体であるＴ型軸体であり、Ｔ型軸体３４に固定された取付部材などは省略してある。４０は、Ｔ型軸体３４のスラスト方向の平面である鍔部３４ａの両端面３４ｃ、３４ｄに微小ギャップＣ１を介して対向する対向面４０ａ、４０ｂであるスラスト軸受部と、Ｔ型軸体３４の側面３４ｅに微小ギャップＣ２を介して対向する内周面４０ｃであるラジアル軸受部とを有する軸受部材であり、軸受部材４０に固定された取付部材などは省略してある。３５はスラスト軸受部に形成された動圧発生溝、３６はラジアル軸受部に形成された動圧発生溝である。
【００３６】
軸受内部空間は両端が外部へ開放されており、外部へ開放されたリング状空間部であるオイル吸収部Ａ１、Ａ２、オイル吸収部Ａ１と微小ギャップＣ２との間並びにオイル吸収部Ａ２と微小ギャップＣ１との間のリング状空間部であるメニスカス形成部Ｂ１、Ｂ２、そして両メニスカス形成部Ｂ１、Ｂ２の間の微小ギャップＣ１、Ｃ２を除くリング状空間部であるオイル溜まり部Ｄ１、Ｄ２を有する。従って、本発明はこのような実施の形態にも同様に適用されるものであり、これらの空間部の体積ＶＡ１、ＶＡ２、ＶＢ１、ＶＢ２及びＶＤ（＝ＶＤ１＋ＶＤ２）の間には、ＶＡ１＞（ＶＢ２＋ＶＤ）且つＶＡ２＞（ＶＢ１＋ＶＤ）の関係が成り立つように空間部が形成されている。
【００３７】
なお、本発明の実施の形態は、以上に説明したものに限らず、動圧軸受装置のコマ状軸体４、Ｈ型軸体２４、Ｔ型軸体３４が固定部材に、軸受部材１０、３０、４０が回転部材に固定されているものでも、コマ状軸体４、Ｈ型軸体２４、Ｔ型軸体３４が回転部材に、軸受部材１０、３０、４０が固定部材に固定されているものでいるものであってもよい。また、両動圧発生溝５、２５、３５のうち少なくとも一方の動圧発生溝は軸受部材１０、３０、４０側に形成されていなくて、コマ状軸体４、Ｈ型軸体２４、Ｔ型軸体３４側に設けられていてもよく、また動圧発生溝６、２６、３６は軸受部材１０、３０側に形成されていなくて、コマ状軸体４、Ｈ型軸体２４側に設けられていてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、中心軸部を有する軸体と、この軸体のスラスト方向の両平面に微小ギャップを介して対向する両スラスト軸受部並びに前記軸体のラジアル方向の側面に微小ギャップを介して対向するラジアル軸受部から成る軸受部材とから成り、前記軸体の前記平面と前記スラスト軸受部との何れか一方にスラスト動圧発生溝を形成し、前記軸体の前記側面と前記ラジアル軸受部との何れか一方にラジアル動圧発生溝を形成し、前記軸体と前記軸受部材との隙間に形成されスラスト方向の両端が外部に開放されている軸受内部空間に潤滑油を充填した動圧軸受装置において、前記軸受内部空間にはスラスト方向の両端に開放されて形成された空間部である両オイル吸収部と、この両オイル吸収部と前記微小ギャップとの間に形成された空間部である両メニスカス形成部と、両メニスカス形成部間に形成された前記微小ギャップを除く空間部であるオイル溜まり部とを有すると共に、一方の前記オイル吸収部の体積が、他方の前記オイル吸収部側にある前記メニスカス形成部の体積と前記オイル溜まり部の体積との和より大きくなるように構成したので、一旦オイル吸収部に入り込んだオイルが、その後、遠心力や動圧力や毛細管現象による動圧発生部方向への張力により、オイル溜まり部に、さらにはこのオイル吸収部とは反対側のメニスカス形成部に戻され、さらに撥油処理の作用により軸受部材の外端面への滲み出しも防止できるので軸受外部へ流出することが避けられる。
【００３９】
また、前記両オイル吸収部並びに前記両メニスカス形成部の形状が各々互いに軸方向に対称であり、一方の前記オイル吸収部の体積が、一方の前記メニスカス形成部の体積と前記オイル溜まり部の体積との和より大きくなるように構成したので、軸受外部へのオイル漏れを防止することができる。また、動圧溝形状や各部寸法等のバランス設計が容易であるから、小型化、薄型化のコンパクト設計が可能となり、更には動圧力も安定しており、特性が安定する点でも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態である動圧軸受装置の要部側断面模式図である。
【図２】本発明の他の実施の形態である軸受内部空間を示す要部断面模式図である。
【図３】本発明の他の実施の形態である軸受内部空間を示す要部断面模式図である。
【図４】本発明の他の実施の形態である軸受内部空間を示す要部断面模式図である。
【図５】本発明の他の実施の形態である軸受内部空間を示す要部断面模式図である。
【図６】本発明の他の実施の形態である軸受内部空間を示す要部断面模式図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態である軸受内部空間を示す要部断面模式図である。
【図８】本発明の第三の実施の形態である軸受内部空間を示す要部断面模式図である。
【図９】実験試料である動圧軸受装置の軸受内部空間の寸法を示す要部側断面模式図である。
【図１０】本発明と従来の比較例の実験試料の寸法を示す表１である。
【図１１】本発明と従来の比較例の実験試料の寸法を示す表２である。
【図１２】本発明と従来の比較例の実験結果を示す表３である。
【図１３】本発明と従来の比較例の実験結果を示す表４である。
【図１４】本発明の実験結果のオイル漏れ状況を示す要部断面模式図である。
【図１５】従来の動圧軸受装置を示す部分断面図である。
【図１６】従来の動圧軸受装置の軸受内部空間を示す要部断面模式図である。
【符号の説明】
４  コマ状軸体
４ａ、４ｂ、３４ｃ、３４ｄ  端面
４ｃ、２４ｅ、３４ｅ  側面
５、６、２５、２６、３５、３６  動圧発生溝
７、８  スラストプレート
９  スリーブ
１０、３０、４０  軸受部材
２０  オイル
２４  Ｈ型軸体
２４ｃ、２４ｄ  内端面
３４  Ｔ型軸体
Ａ、Ａ１、Ａ２  オイル吸収部
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２  メニスカス形成部
Ｃ１、Ｃ２  微小ギャップ
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３  オイル溜まり部
ＶＡ、ＶＡ１、ＶＡ２  オイル吸収部の体積
ＶＢ、ＶＢ１、ＶＢ２  メニスカス形成部の体積
ＶＤ  オイル溜まり部の体積
【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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