(57)【要約】【課題】ハウジング内部における潤滑流体の負圧の発生を防止すると同時に、スラスト軸受部のスラスト軸受隙間を適正値に維持する。【解決手段】軸受スリーブ８は焼結金属からなる多孔質体で形成され、内部細孔（多孔質体の組織細孔）と、その内部細孔が表面に開孔して形成される表面開孔を備えている。軸受スリーブ８の下記式で規定される透過率ｋは、１×１０-15〜１×１０-14ｍ2の範囲内に設定されている。νx=−（ｋ／μ）（Δｐ／Δｘ）νx：多孔質体内部における流体のＸ方向の流速ｋ：透過率μ：流体の粘度Δｐ／Δｘ：多孔質体内部における流体のＸ方向の圧力勾配【選択図】    図２
2004197889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングに固定された軸受スリーブと、軸部およびフランジ部を有する軸部材と、前記ハウジングの一端側に設けられたスラスト部と、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部の外周面との間に設けられ、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記軸部をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、前記フランジ部の両端面と前記軸受スリーブ及び前記スラスト部との間に設けられ、ヘリングボーン形状の動圧溝を備え、スラスト軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記フランジ部をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部と、前記ハウジングの他端側に設けられたシール部とを備えた動圧軸受装置において、
前記軸受スリーブは焼結金属で形成され、
前記ハウジングの内部空間には、前記軸受スリーブの内部細孔を含めて、潤滑流体が充満され、
下記式
νx=−（ｋ／μ）（Δｐ／Δｘ）
νx：多孔質体内部における流体のＸ方向の流速
ｋ：透過率
μ：流体の粘度
Δｐ／Δｘ：多孔質体内部における流体のＸ方向の圧力勾配
で規定される前記軸受スリーブの透過率ｋが１×１０-15〜１×１０-14ｍ2であることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
ハウジングと、該ハウジングに固定された軸受スリーブと、軸部およびフランジ部を有する軸部材と、前記ハウジングの一端側に設けられたスラスト部と、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部の外周面との間に設けられ、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記軸部をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、前記フランジ部の両端面と前記軸受スリーブ及び前記スラスト部との間に設けられ、スパイラル形状の動圧溝を備え、スラスト軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記フランジ部をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部と、前記ハウジングの他端側に設けられたシール部とを備えた動圧軸受装置において、
前記軸受スリーブは焼結金属で形成され、
前記ハウジングの内部空間には、前記軸受スリーブの内部細孔を含めて、潤滑流体が充満され、
下記式
νx=−（ｋ／μ）（Δｐ／Δｘ）
νx：多孔質体内部における流体のＸ方向の流速
ｋ：透過率
μ：流体の粘度
Δｐ／Δｘ：多孔質体内部における流体のＸ方向の圧力勾配
で規定される前記軸受スリーブの透過率ｋが５×１０-15〜１×１０-14ｍ2であることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項３】
前記ラジアル軸受部は軸方向に離隔して複数箇所に設けられており、前記ラジアル軸受部は動圧溝を有し、前記シール部に最も近い個所に設けられているラジアル軸受部は、前記動圧溝による潤滑流体のポンピング力が前記スラスト部の側よりも前記シール部の側が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で軸部材を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置に関する。この軸受装置は、情報機器、例えばＨＤＤ、ＦＤＤ等の磁気ディスク駆動装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク駆動装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク駆動装置などのスピンドルモータ、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、あるいは電気機器、例えば軸流ファンなどの小型モータ用として好適である。
【０００２】
【従来の技術】
ディスク駆動装置に代表される情報機器用のスピンドルモータには、高回転精度、高減衰性、低騒音性等の理由から、転がり軸受に代えて、これら要求特性に優れた動圧軸受を使用する事例が増えてきている。
【０００３】
例えば、ＨＤＤ等のディスク駆動装置のスピンドルモータに組込まれる動圧軸受装置では、軸部材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と、軸部材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とが設けられ、ラジアル軸受部として、軸受スリーブの内周面又は軸部材の外周面に動圧発生用の溝（動圧溝）を設けた動圧軸受が用いられる（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。ラジアル軸受部は、ラジアル方向の軸支持機能を高めるため、軸方向に離隔して２箇所に設ける場合が多い。スラスト軸受部としては、例えば、軸部材のフランジ部の両端面、又は、これに対向する面（軸受スリーブの端面や、ハウジングに固定されるスラスト部材の端面等）に動圧溝を設けた動圧軸受が用いられる。また、ハンジング内部の潤滑流体が外部に漏れるのを防止するため、ハウジングの開口部にシール部を設ける場合が多い。
【０００４】
軸受スリーブは、ステンレス鋼や銅合金といった中実金属材料で形成するのが一般的であるが、本出願人は、製造コストの低減を図ると共に、潤滑流体の劣化を抑制して耐久性の向上を図る等の理由から、軸受スリーブを焼結金属の多孔質体で形成した構成を提案している（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２―６１６４１号公報
【非特許文献１】
「日経メカニカル」日経ＢＰ社出版、２０００年１０月１日、
第５５３号、ｐ．４９−５５
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の動圧軸受装置では、軸部材の回転時、ラジアル軸受部及びスラスト軸受部周辺の潤滑流体が動圧溝のポンピング作用（引き込み作用）によって各軸受部の軸受隙間中央部に引き込まれて、軸受隙間中央部の流体圧力（流体動圧）が高まる反面、ラジアル軸受部間の領域の隙間部、軸部とフランジ部との境界付近の隙間部、フランジ部の外周面側の隙間部などに保持される潤滑流体は圧力が低下して負圧になる場合がある。このように、ハウジング内部の潤滑流体に局部的な負圧が発生すると、潤滑流体に溶け込んだ空気が気泡となって現れ、軸受機能や耐久性に好ましくない影響を与え、また、潤滑流体の漏れの原因ともなる。
【０００７】
上記の現象を防止し又は抑制するため、シール部側のラジアル軸受部の動圧溝を軸方向非対称形状とし、潤滑流体のポンピング力がスラスト部材の側よりもシール部の側が大きくなるように構成して、ハウジング内部の潤滑流体を正圧に保つことも考えられるが、実際には、ラジアル軸受隙間の寸法形状の加工誤差に起因して、負圧の発生が見られ、逆に、負圧の発生は解消されるものの、軸部材のスラスト部材に対する浮上量が過大となる結果、軸受スリーブ側のスラスト軸受部のスラスト軸受隙間が過小となり、十分な油膜厚さを確保できない場合が起こり得る。
【０００８】
本発明の課題は、ハウジング内部における潤滑流体の負圧の発生を防止すると同時に、スラスト軸受部のスラスト軸受隙間を適正値に維持することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ハウジングと、ハウジングに固定された軸受スリーブと、軸部およびフランジ部を有する軸部材と、ハウジングの一端側に設けられたスラスト部と、軸受スリーブの内周面と軸部の外周面との間に設けられ、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で軸部をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、フランジ部の両端面と軸受スリーブ及びスラスト部との間に設けられ、ヘリングボーン形状の動圧溝を備え、スラスト軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用でフランジ部をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部と、ハウジングの他端側に設けられたシール部とを備えた動圧軸受装置において、軸受スリーブは焼結金属で形成され、ハウジングの内部空間には、軸受スリーブの内部細孔を含めて、潤滑流体が充満され、下記式
νx=−（ｋ／μ）（Δｐ／Δｘ）
νx：多孔質体内部における流体のＸ方向の流速
ｋ：透過率
μ：流体の粘度
Δｐ／Δｘ：多孔質体内部における流体のＸ方向の圧力勾配
で規定される軸受スリーブの透過率ｋが１×１０-15〜１×１０-14ｍ2である構成を提供する。ここでの透過率ｋの値は、軸受スリーブの母材（内部）の透過率の値であり、表面の透過率の値は母材（内部）と同じか、それより小さくしても良い。
【００１０】
軸受スリーブを形成する焼結金属としては、例えば、銅、鉄、及びアルミニウムの中から選択される１種以上の金属粉末を主原料とし、必要に応じて、すず、亜鉛、鉛、黒鉛、二硫化モリブデン等の粉末又はこれらの合金粉末を混合し、成形し、焼結して得られたものを用いることができる。このような焼結金属で形成された軸受スリーブは、多孔質体組織としての多数の内部細孔と、内部細孔が外表面に開孔して形成される表面開孔とを備えている。この内部細孔に潤滑流体（潤滑油等）を含浸させることにより、装置全体としての保油量を多くすることができると共に、内部細孔から軸受隙間への潤滑流体の滲み出し、軸受隙間から内部細孔への潤滑流体の戻りがあるので、潤滑流体の劣化が生じにくく、軸受寿命が向上する。また、軸受スリーブの内周面に動圧溝を形成する場合、その動圧溝をプレス加工によって簡易に形成することができる（例えば、動圧溝の形状に対応する溝型をもったコアロッドを軸受スリーブの内周面に加圧して、動圧溝の形状を該内周面に転写する。）。
【００１１】
ここで、上記の関係式はＤａｒｃｙの法則と呼ばれているもので、上記の関係式から、多孔質体としての軸受スリーブの透過率ｋを求めることができる。Ｄａｒｃｙの法則に関しては、例えば、「トライボロジーハンドブック」（養賢堂、日本トライボロジー学会編）の１０６項に記載されている。
【００１２】
上記構成において、スラスト部はハウジングの一端側に一体に設け、あるいは、ハウジングの一端側にスラスト部材を固定することによって構成することができる。また、シール部はハウジングの他端側に一体に設け、あるいは、ハウジングの他端側にシール部材を固定することによって構成することができる。
【００１３】
スラスト軸受部の動圧溝をスパイラル形状にする場合は、上記式で規定される軸受スリーブの透過率ｋを５×１０-15〜１×１０-14ｍ2とする。
【００１４】
また、以上の構成において、ハウジング内部の潤滑流体に負圧が発生するのを効果的に防止するため、ラジアル軸受部を軸方向に離隔して複数箇所に設け、ラジアル軸受部に動圧溝を設け、シール部に最も近い個所に設けられているラジアル軸受部は、動圧溝による潤滑流体のポンピング力がスラスト部の側よりもシール部の側が大きくなるように構成するのが好ましい。より具体的には、上記ラジアル軸受部の動圧溝を軸方向非対称に形成することができる。例えば、該動圧溝をヘリングボーン形状とする場合、シール部側の溝部の軸方向寸法をスラスト部側の溝部の軸方向寸法をよりも大きくし、若しくは、シール部側の溝本数、溝角度、溝深さ等をスラスト部側と異ならせる。あるいは、上記ラジアル軸受部の動圧溝を軸方向対称に形成する一方、該動圧溝のスラスト部側端部領域と対向する相手部材の表面に軸受隙間よりも大きな隙間を形成する逃げ部を設けて、スラスト部側の溝部の軸方向寸法を擬似的にシール部側の溝部の軸方向寸法よりも小さくしても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、この実施形態に係る動圧軸受装置１を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を示している。このスピンドルモータは、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部材２を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置１と、軸部材２に装着されたロータ（ディスクハブ）３と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータ４およびロータマグネット５とを備えている。ステータ４はブラケット６の外周に取付けられ、ロータマグネット５はディスクハブ３の内周に取付けられる。動圧軸受装置１のハウジング７は、ブラケット６の内周に装着される。ディスクハブ３には、磁気ディスク等のディスクＤが一又は複数枚保持される。ステータ４に通電すると、ロータマグネット５がステータ４と協働して回転磁界を発生し、それによって、ディスクハブ３および軸部材２が一体となって回転する。
【００１７】
図２は、動圧軸受装置１を示している。この動圧軸受装置１は、ハウジング７と、軸部材２と、軸受スリーブ８およびシール部材１０とを構成部品して構成される。
【００１８】
軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部材２の軸部２ａの外周面２ａ１との間に第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが軸方向に離隔して設けられる。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間に第１スラスト軸受部Ｔ１が設けられ、ハウジング７の底部７ｃの内底面７ｃ１とフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に第２スラスト軸受部Ｔ２が設けられる。尚、説明の便宜上、ハウジング７の底部７ｃの側を下側、これと反対の側を上側として説明を進める。
【００１９】
ハウジング７は、例えば、黄銅等の軟質金属材料や熱可塑性樹脂等の樹脂材料で上端が開口した有底筒状に形成され、円筒状の側部７ｂと、側部７ｂと一体に形成された底部７ｃとを備えている。底部７ｃの内底面７ｃ１のスラスト軸受面（第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間を構成する面）となる領域には、ヘリングボーン形状又はスパイラル形状の動圧溝が形成されている（図示省略）。
【００２０】
軸部材２は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、軸部２ａと、軸部２ａの下端に一体又は別体に設けられたフランジ部２ｂとを備えている。軸部２ａの外周面２ａ１には、僅かに小径となったぬすみ部２ａ２が設けられている。尚、同図には、ぬすみ部２ａ２の小径の程度が実際よりもかなり誇張して図示されている。
【００２１】
軸受スリーブ８は、例えば、焼結金属からなる多孔質体、特に銅を主成分とする燒結金属の多孔質体で円筒状に形成され、ハウジング７の内周面の所定位置に固定される。燒結金属の多孔質体で形成された軸受スリーブ８は、内部細孔（多孔質体の組織細孔）と、内部細孔が表面に開孔して形成される表面開孔を備えている。
【００２２】
軸受スリーブ８の内周面８ａには、ラジアル軸受面（第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間を構成する面）となる上下２つの領域が軸方向に離隔して設けられている。図３に示すように、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受面となる領域はヘリングボーン形状の動圧溝を備え、例えば軸方向の一方に傾斜した複数の動圧溝８ａ１が円周方向に配列された第１領域Ｒ１ａと、軸方向の他方に傾斜した複数の動圧溝８ａ２が円周方向に配列された第２領域Ｒ１ｂと、第１領域Ｒ１ａと第２領域Ｒ１ｂとの間の環状領域Ｒ１ｃとで構成される。第１領域Ｒ１ａの軸方向長さは第２領域Ｒ１ｂよりも大きく、第１領域Ｒ１ａの動圧溝８ａ１と第２領域Ｒ１ｂの動圧溝８ａ２とは、環状領域Ｒ１ｃの軸方向中心（軸方向溝中心）に対して軸方向非対称形状になっている。また、軸方向長さの長い第１領域Ｒ１ａが上側端面８ｂの側に位置し、軸方向長さの短い第２領域Ｒ１ｂが下側端面８ｃの側に位置している。第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面となる領域も、同様に、ヘリングボーン形状の動圧溝を備え、軸方向の一方に傾斜した複数の動圧溝８ａ３が円周方向に配列された第１領域Ｒ２ａと、軸方向の他方に傾斜した複数の動圧溝８ａ４が円周方向に配列された第２領域Ｒ２ｂと、第１領域Ｒ２ａと第２領域Ｒ２ｂと間のＲ２ｃとで構成される。但し、第１ラジアル軸受部Ｒ１と異なり、第１領域Ｒ２ａの軸方向長さと第２領域Ｒ２ｂの軸方向長さとは等しく、第１領域Ｒ２ａの動圧溝８ａ３と第２領域Ｒ２ｂの動圧溝８ａ４とは、環状領域Ｒ２ｃの軸方向中心（軸方向溝中心）に対して軸方向対称形状になっている。また、上側端面８ｂと下側端面８ｃの内外周角部に、それぞれ、チャンファ８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇが形成されている。
【００２３】
軸受スリーブ８の下側端面８ｃのスラスト軸受面（第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間を構成する面）となる領域には、ヘリングボーン形状又はスパイラル形状の動圧溝が形成されている（図示省略）。
【００２４】
第１スラスト軸受部Ｔ１（軸受スリーブ８の下側端面８ｃ）と第２スラスト軸受部Ｔ２（ハウジング７の内底面７ｃ１）の動圧溝をそれぞれヘリングボーン形状にする場合、軸受スリーブ８の下記式で規定される透過率ｋは、
１×１０-15〜１×１０-14ｍ2の範囲内に設定する。
νx=−（ｋ／μ）（Δｐ／Δｘ）
νx：多孔質体内部における流体のＸ方向の流速
ｋ：透過率
μ：流体の粘度
Δｐ／Δｘ：多孔質体内部における流体のＸ方向の圧力勾配
【００２５】
また、第１スラスト軸受部Ｔ１（軸受スリーブ８の下側端面８ｃ）と第２スラスト軸受部Ｔ２（ハウジング７の内底面７ｃ１）の動圧溝をそれぞれスパイラル形状にする場合、軸受スリーブ８の上記式で規定される透過率ｋは、
５×１０-15〜１×１０-14ｍ2の範囲内に設定する。
【００２６】
図２に示すように、シール部材１０は環状のもので、例えば、ハウジング７の側部７ｂの上端部内周に圧入、接着等の適宜の手段で固定される。シール部材１０の内周面１０ａは軸部２ａの外周面２ａ１との間にシール空間Ｓを形成し、シール部材１０の下側端面は軸受スリーブ８の上側端面８ｂと当接する。
【００２７】
軸部材２の軸部２ａは軸受スリーブ８の内周面８ａに挿入され、フランジ部２ｂは軸受スリーブ８の下側端面８ｃとハウジング７の内底面７ｃ１との間の空間部に収容される。軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域（上下２箇所の領域）は、それぞれ、軸部２ａの外周面２ａ１とラジアル軸受隙間を介して対向する。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｃのスラスト軸受面となる領域はフランジ部２ｂの上側面２ｂ１とスラスト軸受隙間を介して対向し、ハウジング７の内底面７ｃ１のスラスト軸受面となる領域はフランジ部２ｂの下側面２ｂ２とスラスト軸受隙間を介して対向する。軸部２ａのぬすみ部２ａ２と軸受スリーブ８の内周面８ａ（ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２間の領域）との間には、ラジアル軸受隙間よりも大きな隙間部が形成される（Ｘ部）。また、軸部２ａとフランジ部２ｂとの境界付近には隙間部（Ｙ部）が形成され、フランジ部２ｂの外周面とハウジング７の内周面との間にはラジアル軸受隙間よりも大きな隙間部（Ｚ部）が形成される。
【００２８】
シール部材１０で密封されたハウジング７の内部空間には、軸受スリーブ８の内部細孔を含め、潤滑流体、例えば潤滑油が充満され、その潤滑油の油面はシール空間Ｓ内に維持される。
【００２９】
軸部材２の回転時、上記ラジアル軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材２の軸部２ａが上記ラジアル軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によってラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが構成される。同時に、上記スラスト軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材２のフランジ部２ｂが上記スラスト軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によって両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｔ１と第２スラスト軸受部Ｔ２とが構成される。
【００３０】
前述したように、第１ラジアル軸受部Ｒ１の動圧溝８ａ１、８ａ２は、軸方向非対称に形成されており、軸方向中心より上側の動圧溝８ａ１の軸方向寸法が下側の動圧溝８ａ２の軸方向寸法よりも大きくなっている（図３）。そのため、軸部材２の回転時、動圧溝８ａ１による潤滑油のポンピング力（引き込み力）は動圧溝８ａ２による潤滑油のポンピング力に比べて相対的に大きくなり、このポンピング力の差圧によって、ハウジング７の内部空間に充満された潤滑油が底部７ｃの側に向けて加圧される。そして、この潤滑油の加圧作用と、軸受スリーブ８の透過率ｋを１×１０-15〜１×１０-14ｍ2（または５×１０-15〜１×１０-14ｍ2）の範囲内に設定していることとが相まって、ハウジング７の内部空間に充満された潤滑油の圧力が、隙間部（Ｘ部、Ｙ部、Ｚ部）を含めて正圧に保たれる。同時に、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間および第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間も適正値に維持される。
【００３１】
【実施例】
［実施例１］
図２に示す構成の動圧軸受装置１において、第１スラスト軸受部Ｔ１（軸受スリーブ８の下側端面８ｃ）と第２スラスト軸受部Ｔ２（ハウジング７の内底面７ｃ１）の動圧溝をそれぞれヘリングボーン形状とし、軸部材２を回転数７２００ｒｐｍ、スラスト荷重０．５Ｎで回転させたときの、軸受スリーブ８の透過率ｋとＺ部の潤滑油の圧力との関係、軸受スリーブ８の透過率ｋと第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間との関係を計算によって求めた。その結果を図４〜図７に示す。図４〜図７において、実線の●、▲、点線の●、▲はそれぞれ下記の条件での計算結果である。
【００３２】
［実線●］
第１ラジアル軸受部Ｒ１及び第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間が、それぞれ、図２における上側から下側に向けてテーパ状に末狭まりになっており、第１ラジアル軸受部Ｒ１の環状領域Ｒ１ｃの中央部でのラジアル軸受隙間が、第２ラジアル軸受部Ｒ２の環状領域Ｒ２ｃの中央部でのラジアル軸受軸受隙間よりも直径値で１μｍ大きい。軸受スリーブ８の内周面８ａ及び下側端面８ｃの透過率が母材（内部）の透過率ｋと同じ。
［実線▲］
第１ラジアル軸受部Ｒ１及び第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間が、それぞれ、図２における上側から下側に向けてテーパ状に末広がりになっており、第１ラジアル軸受部Ｒ１の環状領域Ｒ１ｃの中央部でのラジアル軸受隙間が、第２ラジアル軸受部Ｒ２の環状領域Ｒ２ｃの中央部でのラジアル軸受軸受隙間よりも直径値で１μｍ小さい。軸受スリーブ８の内周面８ａ及び下側端面８ｃの透過率が母材（内部）の透過率ｋと同じ。
［点線●］
第１ラジアル軸受部Ｒ１及び第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間が、それぞれ、図２における上側から下側に向けてテーパ状に末狭まりになっており、第１ラジアル軸受部Ｒ１の環状領域Ｒ１ｃの中央部でのラジアル軸受隙間が、第２ラジアル軸受部Ｒ２の環状領域Ｒ２ｃの中央部でのラジアル軸受軸受隙間よりも直径値で１μｍ大きい。軸受スリーブ８の内周面８ａ及び下側端面８ｃの透過率が母材（内部）の透過率ｋの１／１０。
［点線▲］
第１ラジアル軸受部Ｒ１及び第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間が、それぞれ、図２における上側から下側に向けてテーパ状に末広がりになっており、第１ラジアル軸受部Ｒ１の環状領域Ｒ１ｃの中央部でのラジアル軸受隙間が、第２ラジアル軸受部Ｒ２の環状領域Ｒ２ｃの中央部でのラジアル軸受軸受隙間よりも直径値で１μｍ小さい。軸受スリーブ８の内周面８ａ及び下側端面８ｃの透過率が母材（内部）の透過率ｋの１／１０。
【００３３】
上記の条件でラジアル軸受隙間をテーパ状にしたのは、軸部２ａや軸受スリーブ８の加工誤差を考慮したものである。また、点線の計算データは、軸受スリーブ８の製造時に、サイジングや軸受面成形加工によって内周面の表面開孔の一部が封孔される場合があることを考慮したものである。
【００３４】
図４及び図５に示す計算データは、スラスト荷重を図２における鉛直下方に加えた場合のもの、図６及び図７に示す計算データは、この種の動圧軸受装置が倒立姿勢で使用される場合があることを考慮し、スラスト荷重を図２における鉛直上方に加えた場合のものである。
【００３５】
第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間と第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間の合計量は１８μｍで、この合計量は一定である。図５及び図７には、スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間の値のみを示している。
【００３６】
尚、第１ラジアル軸受部Ｒ１における動圧溝８ａ１と８ａ２の軸方向寸法の寸法差（Ｒ１ａ−Ｒ１ｂ）は１５０μｍであり、全ての計算データに共通である。
【００３７】
図４に示す計算データから、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間が第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間よりも大きい場合（●）、軸受スリーブ８の透過率ｋが１×１０-15ｍ2よりも小さくなるとＺ部が負圧になることが分かる。一方、図５に示す計算データから、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間が第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間よりも小さい場合（▲）、軸受スリーブ８の透過率ｋが１×１０-15ｍ2よりも小さくなると第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間が過大となり、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間が１μｍ未満となり、十分な油膜厚さが確保できないことが分かる。また、図４に示す計算データから、軸受スリーブ８の透過率ｋが１×１０-14ｍ2よりも大きくなるとＺ部の圧力が０ａｔｍに近付き、場合によっては負圧になることが予測される。
【００３８】
図４及び図５に示す計算データより、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間と第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間の大小関係にかかわらず、Ｚ部に負圧が発生せず、かつ、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間と第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間をともに１μｍ以上確保するためには、軸受スリーブ８の透過率ｋを１×１０-15〜１×１０-14ｍ2とすれば良いことが分かる。また、倒立姿勢での使用を想定した図６及び図７に示す計算データからも同様の結果が得られた。
【００３９】
［実施例２］
図８及び図９は、上記実施例１において、第１スラスト軸受部Ｔ１（軸受スリーブ８の下側端面８ｃ）と第２スラスト軸受部Ｔ２（ハウジング７の内底面７ｃ１）の動圧溝をそれぞれへリングボーン形状からスパイラル形状に変更した場合の計算結果であり、図４及び図５にそれぞれ対応している。また、図１０及び図１１は、同様の変更条件の下で、倒立姿勢での使用を想定した計算結果であり、図６及び図７にそれぞれ対応している。
【００４０】
図８〜図１１に示す計算データより、Ｚ部に負圧が発生せず、かつ、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間と第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間をともに１μｍ以上確保するためには、軸受スリーブ８の透過率ｋを５×１０-15〜１×１０-14ｍ2とすれば良いことが分かる。
【発明の効果】
本発明によれば、ハウジング内部における潤滑流体の負圧の発生を防止することができると同時に、スラスト軸受部のスラスト軸受隙間を適正値に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る動圧軸受装置を使用した情報機器用スピンドルモータの断面図である。
【図２】本発明に係る動圧軸受装置の一実施形態を示す断面図である。
【図３】軸受スリーブの断面図である。
【図４】スラスト軸受部の動圧溝をヘリングボーン形状とした場合での、軸受スリーブの透過率ｋとハウジング内部の隙間部における潤滑油の圧力との関係を示す図である。
【図５】スラスト軸受部の動圧溝をヘリングボーン形状とした場合での、軸受スリーブの透過率ｋとスラスト軸受部のスラスト軸受隙間との関係を示す図である。
【図６】スラスト軸受部の動圧溝をヘリングボーン形状とした場合での、軸受スリーブの透過率ｋとハウジング内部の隙間部における潤滑油の圧力との関係を示す図である。
【図７】スラスト軸受部の動圧溝をヘリングボーン形状とした場合での、軸受スリーブの透過率ｋとスラスト軸受部のスラスト軸受隙間との関係を示す図である。
【図８】スラスト軸受部の動圧溝をスパイラル形状とした場合での、軸受スリーブの透過率ｋとハウジング内部の隙間部における潤滑油の圧力との関係を示す図である。
【図９】スラスト軸受部の動圧溝をスパイラル形状とした場合での、軸受スリーブの透過率ｋとスラスト軸受部のスラスト軸受隙間との関係を示す図である。
【図１０】スラスト軸受部の動圧溝をスパイラル形状とした場合での、軸受スリーブの透過率ｋとハウジング内部の隙間部における潤滑油の圧力との関係を示す図である。
【図１１】スラスト軸受部の動圧溝をスパイラル形状とした場合での、軸受スリーブの透過率ｋとスラスト軸受部のスラスト軸受隙間との関係を示す図である。
【符号の説明】
１    動圧軸受装置
２    軸部材
２ａ  軸部
２ｂ  フランジ部
７    ハウジング
７ｃ１  内底面
８    軸受スリーブ
８ａ  内周面
１０  シール部材
Ｒ１  ラジアル軸受部
Ｒ２  ラジアル軸受部
Ｔ１  スラスト軸受部
Ｔ２  スラスト軸受部
【図１】
2004197889.tif 000003
【図２】
2004197889.tif 000004
【図３】
2004197889.tif 000005
【図４】
2004197889.tif 000006
【図５】
2004197889.tif 000007
【図６】
2004197889.tif 000008
【図７】
2004197889.tif 000009
【図８】
2004197889.tif 000010
【図９】
2004197889.tif 000011
【図１０】
2004197889.tif 000012
【図１１】
2004197889.tif 000013