(57)【要約】【課題】流体動圧軸受装置において、衝撃や振動による潤滑流体の漏出を防ぐ構造を提供する。【解決手段】軸部材１０２およびそこに嵌着された軸部材側環状部材１０７を、軸受部材１０４および軸受部材側環状部材１１０によって軸支する構造において、軸部材側環状部材１０７下面側の隙間１１３および外周面側の隙間１１４に、隙間１１６を介して潤滑流体を供給する潤滑流体貯留用の隙間１２３を配置する。隙間１２３および隙間１１６は、隙間１１３および１１４に向かって毛管現象による吸引力が働くようにテーパ構造を有しており、隙間１２３に貯留された潤滑流体が効果的に隙間１１３および１１４に供給される。これにより、衝撃や振動を受けた際における急激な減圧状態の発生を抑え、気泡の発生に起因する潤滑流体の漏出を防止し、また蒸発によって失われる潤滑流体の補充機能を確保する。【選択図】図１
2007113705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材と、
この軸部材との間に形成される第１の隙間を隔てて配置された軸受部材と、
前記軸部材に設けられ、その外周面において、軸方向一端側に向かって順に形成された第１大径部および第１小径部を備えた鍔部と、
前記軸受部材に対して固定され、その内周面において、前記第１大径部および前記第１小径部に対向する位置にそれぞれ第２大径部および第２小径部を備えた軸受部材側環状部材と、
前記軸受部材の前記一端側端面と前記鍔部の軸方向他端側端面との間に形成され、前記第1の隙間に連通する第２の隙間と、
前記鍔部と前記軸受部材側環状部材との間に形成された第３の隙間と、
前記軸受部材の前記一端側端面と前記軸受部材側環状部材の前記他端側端面との間に形成された第４の隙間と、
この第４の隙間を介して前記第２および第３の隙間に連通し、前記軸受部材側環状部材の外周面が臨む第５の隙間と、
この第５の隙間と外部との通気を確保する通気口と、
前記第３の隙間および前記第５の隙間に液面が位置するように前記第１〜第５の隙間に連続的に充填された潤滑流体と
を備えることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項２】
前記第５の隙間が前記一端方向に向かって拡開するテーパ形状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】
前記第４の隙間が径外側方向に向かって拡開するテーパ形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項４】
前記第３の隙間における潤滑流体の液面の位置が、前記第５の隙間における潤滑流体の液面の位置よりも高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項５】
前記第３の隙間の開口部の周囲に沿って撥油剤が塗布されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項６】
前記第５の隙間の通気口の周囲に沿って撥油剤が塗布されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項７】
前記軸受部材側環状部材は、第３大径部および第３小径部を有し、
前記第３大径部は、前記軸受部材を含む有底筒状構造体の内周面に嵌着され、
前記第３小径部の外周面と、この第３小径部外周面に対向する前記有底筒状構造体の内周面との間の隙間によって、前記第５の隙間が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項８】
前記第３大径部の少なくとも一箇所に、前記通気口として切り欠き、または貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項９】
前記第３大径部に、前記通気口を覆う封止部材が配置され、
この封止部材には、前記通気口よりも開口面積の小さい貫通孔が形成され、
前記第５の隙間は、前記貫通孔を介して外部へ通じていることを特徴とする請求項７または８に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項１０】
前記第５の隙間の通気口または前記封止部材の貫通孔の周囲に沿って撥油剤が塗布されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項１１】
前記請求項１〜１０のいずれかに記載した流体動圧軸受装置を備えることを特徴とするモータ。
【請求項１２】
前記請求項１１に記載のモータと、
このモータによって回転駆動されるディスク記憶媒体と、
このディスク記憶媒体に情報の書き込みおよび/または読み出しを行うためのヘッドと
を備えたことを特徴とするディスク記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルモータ等のモータの軸受に最適な流体動圧軸受装置に係り、振動や衝撃に起因する潤滑流体の漏出が発生し難く、さらに潤滑流体の蒸発に起因する軸受の寿命を長くすることができる技術に関する。また、本発明は、この流体動圧軸受装置を利用したモータ、さらにこのモータを利用したディスク記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク装置の小型化が進み、手軽に持ち運びが可能な音楽再生装置や各種データの記憶装置への適用が進んでいる。このような背景において、ハードディスク装置の駆動源であるスピンドルモータに利用される流体動圧軸受装置にも、一層の小型化、薄型化、軸受としての精度（滑らかな回転を維持する精度）、信頼性、および長寿命化が要求されている。
【０００３】
この中で、流体動圧軸受装置の信頼性と長寿命化を阻害する要因として、潤滑流体の漏出（所謂油漏れ）および蒸発の問題がある。特に潤滑流体の漏出は、外部からの振動や衝撃を受ける頻度が高いモバイル機器において問題となる。
【０００４】
図７は、従来技術における流体動圧軸受装置の基本的な構造を示す上面図（Ａ）および側面方向から見た断面図（Ｂ）である。図７に示す流体動圧軸受装置９００は、ハウジング９０５内に軸部材（回転シャフト）９０１を回転自在な状態で支える軸受部材９０４、軸受部材９０４から軸部材９０１が抜けないように、軸部材９０１と一体に形成された鍔形状の軸部材側環状部９０１ａ、この軸部材側環状部９０１ａの縁を上から押さえる状態でハウジング９０５内に嵌着された軸受部材側環状部材９０３を備えている。
【０００５】
この構造では、（１）軸部材９０１の下面とハウジング９０５との隙間、（２）軸受部材９０４の内周面と軸部材９０１の外周面との間の隙間、（３）軸部材側環状部９０１ａの下面と軸受部材９０４の上面との間の隙間９０７、および（４）シール部である軸受部材側環状部材９０３と軸部材側環状部９０１ａとの間の隙間９０６に潤滑流体が連続的に満たされ、軸部材９０１が軸受部材９０４に対して非接触状態で滑らかに回転できるようになっている。また、軸部材側環状部９０１ａの外周面と軸受部材側環状部材９０３の内周面とが噛み合う形状関係とし、軸部材側環状部９０１ａの周囲の縁部分に、軸受部材側環状部材９０３の一部が重なるような構造とすることで、軸部材９０１が軸受部材９０４から抜けないようになっている。
【０００６】
この構造が衝撃や振動を受けると、軸部材９０１が、軸受部材９０４に対して離れようと、あるいは近づこうとする動きが交互に繰り返される。この際、例えば第１の瞬間において、軸部材９０１が軸受部材９０４から離れようとし、次の瞬間には逆に近づこうとする。この第１の瞬間においては、隙間９０７の間隔が広くなろうとし、同時に隙間９０６の一部が狭くなろうとする。また、第２の瞬間においては、隙間９０７の間隔が狭くなろうとし、同時に隙間９０６の一部が広くなろうとする。
【０００７】
理想的には、この隙間９０６と９０７の隙間寸法の急激な変化に対応して、両隙間において、潤滑流体の移動が十分に速く行われることで、シール部の潤滑流体漏出防止機能が発揮される。すなわち、理想的には、第１の瞬間において、隙間９０６の部分から隙間９０７の部分に潤滑流体が移動し、逆に第２の瞬間において、隙間９０７の部分から隙間９０６の部分に潤滑流体が移動し、この潤滑流体の移動によって潤滑流体内の圧力にアンバランスが生じず、潤滑流体の漏出が効果的に防止される。
【０００８】
しかしながら、流体動圧軸受装置自体の小型化・薄型化が進み、さらに振動や衝撃としてより激しいものが想定されてくると、シール部の隙間寸法の変動が速くなり、上記シール部内における潤滑流体のスムーズな移動が困難になってくる。
【０００９】
すなわち、軸部材９０１が軸受部材側環状部９０３に対して相対的に上方に移動しようとする場合、その移動速度が一定レベル以上に速くなると、隙間寸法が急速に小さくなる隙間９０６の一部から、隙間寸法が急速に大きくなる隙間９０７への潤滑流体のスムーズな移動が間に合わなくなる。こうなると、隙間９０７が瞬間的に減圧状態になり、隙間９０７において、潤滑流体中に溶け込んでいた気体成分等に起因する気泡が発生する。この気泡発生は、潤滑流体中に急激な膨張成分が発生する現象であるので、さらに衝撃または振動を繰り返し受けることで潤滑流体が開口部９０８から外方に押し出され、漏出する。また、気泡が生じなくとも、潤滑流体内の圧力のアンバランスにより、潤滑流体が漏出しやすくなる。
【００１０】
特に図７に示すような、軸部材側環状部９０１ａと軸受部材側環状部材９０３とが噛み合う形を採用した場合、潤滑流体が屈曲した経路を移動しなければならないので、潤滑流体が素早く動きにくく、上述したメカニズムによる圧力のアンバランスや気泡が発生し易い。それ故に潤滑流体の漏出が発生し易い。
【００１１】
また、流体動圧軸受装置は、その構造上、図７の符号９０８で示されるような潤滑流体の液面の露出箇所が必ず存在し、そこから潤滑流体の蒸発が起きる。この潤滑流体の蒸発によって、軸受装置内の潤滑流体の保持量は徐々に減少してゆく。そして、最終的には軸受の機能を維持するのに必要な潤滑流体の量が維持できなくなった段階で、流体動圧軸受装置の軸受としての機能が損なわれる。
【００１２】
流体動圧軸受装置における潤滑流体の漏出を防止する技術に関しては、例えば特許文献１に記載されたものが公知である。図８は、特許文献１に記載された流体動圧軸受装置の概略を示す断面図である。この構成においては、軸部材２１を軸受部材２２によって軸支する構造において、シール部２７からの潤滑流体の漏出防止を目的に、余剰の潤滑流体を貯留する潤滑流体留め部２８を配置している。この構成においては、シール部２７からの潤滑流体の漏出の防止効果を高めるために、滑流体留め部２８の開口面積をシール部２７の開口面積より小さく設定し、表面張力の作用により、シール部２７における液面の高さよりも潤滑流体留め部２８における液面の高さを高くしている。
【００１３】
【特許文献１】特開平９−７９２７２号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図８に示す構造は、潤滑流体留め部２８の開口面積をシール部２７の開口面積よりも小さくすることで、表面張力によって潤滑流体留め部２８における液面の高さをシール部２７における液面の高さよりも高くすることを意図しているので、潤滑流体留め部２８からシール部２７への潤滑流体の供給機能は考慮されていない。このため、上述したシール部内で潤滑流体が急激に移動できないことに起因する気泡の発生を防止する効果を、この潤滑流体留め部２８に期待することはできない。
【００１５】
また、潤滑流体留め部２８における液面の高さをシール部２７における液面の高さよりも高くしているので、潤滑流体の蒸発や漏出等によりシール部２７の液面が低下していった際に、液面が軸受部材２２の端面よりも低下した場合は、利用されない潤滑流体が潤滑流体留め部２８に残る。このことは、潤滑流体留め部２８内の潤滑流体を最後まで使い切ることができない構造であることを意味し、軸受の寿命を最大限長くする観点から見て好ましくない。このように、図８に示す構造は、潤滑流体の漏出に対する防止効果が十分なものではなく、また潤滑流体の蒸発に対する対策も十分なものではなかった。
【００１６】
このような背景において、本発明は、流体動圧軸受装置における潤滑流体の漏出に対する防止効果が高く、さらに潤滑流体の蒸発に対する効果的な対策によって長寿命化を実現することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の発明に係る流体動圧軸受装置は、軸部材と、この軸部材との間に形成される第１の隙間を隔てて配置された軸受部材と、前記軸部材に設けられ、その外周面において、軸方向一端側に向かって順に形成された第１大径部および第１小径部を備えた鍔部と、前記軸受部材に対して固定され、その内周面において、前記第１大径部および前記第１小径部に対向する位置にそれぞれ第２大径部および第２小径部を備えた軸受部材側環状部材と、前記軸受部材の前記一端側端面と前記鍔部の軸方向他端側端面との間に形成され、前記第１の隙間に連通する第２の隙間と、前記鍔部と前記軸受部材側環状部材との間に形成された第３の隙間と、前記軸受部材の前記一端側端面と前記軸受部材側環状部材の前記他端側端面との間に形成された第４の隙間と、この第４の隙間を介して前記第２および第３の隙間に連通し、前記軸受部材側環状部材の外周面が臨む第５の隙間と、この第５の隙間に形成された外部との通気を確保する通気口と、前記第３の隙間および前記第５の隙間に液面が位置するように前記第１〜第５の隙間に連続的に充填された潤滑流体とを備えることを特徴とする。
【００１８】
第１の発明によれば、軸部材に環状構造の鍔部（フランジ部）を設け、この鍔部の外周部に、軸方向一端側に向かって、第１大径部と第１小径部が順に形成され、それに係合するように軸受部材側環状部材の内周部に、軸方向一端側に向かって、第２大径部と第２小径部が順に形成され、軸受部材側環状部材が軸部材に設けられた鍔部に対する抜け止め部材として機能する構造を得ることができる。つまり、軸部材が軸受部材から抜けないための抜け止め構造が実現される。
【００１９】
また第１の発明によれば、第２の隙間および第３の隙間に、第４の隙間を介して、第５の隙間から潤滑流体を迅速に供給することができる。このため、強い振動や衝撃を受け、第２または第３の隙間の間隔が急速に広がろうとした際に、そこに潤滑流体が第５の隙間からスムーズに供給され、第２の隙間または第３の隙間が急激に減圧状態になる事態が防止される。そして、急激な圧力の変動に起因する潤滑流体漏出の発生を抑えることができる。
【００２０】
特に上述した抜け止め構造を採用した場合、軸方向への衝撃や振動を受けた際に、いずれか一方の隙間（第２または第３の隙間）が広がろうとする。したがって、第２の隙間および第３の隙間に、第４の隙間を介して、第５の隙間から潤滑流体を迅速に供給することができる構造は、衝撃や振動に起因する気泡の生成を防ぐために有用な構造となる。
【００２１】
また第１の発明によれば、第３の隙間からの潤滑流体の蒸発があっても、第５の隙間に貯留されている潤滑流体が補充されるので、第３の隙間における潤滑流体の液面低下を極力抑えることができる。これにより、流体動圧軸受装置を長寿命化することができる。
【００２２】
第１の発明において、第１小径部と第１大径部とは、明確に区別できる段差構造であってもよいし、第１小径部から第１大径部へと連続的に径が変化するテーパ形状であってもよい。このことは、対応する第２小径部および第２大径部においても同様である。また、軸部材に設けられた鍔部は、軸部材と一体に形成された環状の部分であってもよいし、環状の部材を軸部材に嵌着する等して固定した別部材であってもよい。
【００２３】
第１の発明において、第５の隙間を一端方向に向かって拡開するテーパ形状とすることは好ましい。この態様によれば、毛管現象により、第５の隙間から第２および第３の隙間の方向に潤滑流体に対して吸引力が働くので、第２または第３の隙間に対する第５の隙間からの潤滑流体の迅速な供給機能を得ることができる。なお、拡開するテーパ形状としては、連続的にその断面寸法が広がってゆく構造、あるいは段階的にその断面寸法が広がってゆく構造を挙げることができる。
【００２４】
第１の発明において、第４の隙間が径外側方向に向かって拡開するテーパ形状を備えることは好ましい。この態様によれば、第４の隙間において、第５の隙間から第２および第３の隙間方向に潤滑流体を吸引しようとする毛管現象が働き、第２または第３の隙間に対する第５の隙間からの潤滑流体の迅速な供給機能を得ることができる。また、この第５の隙間の間隔を第３の隙間の間隔よりも大きくすることは好ましい。こうすることで、第５の隙間の液面と第３の隙間の液面に作用する毛管力の差により、軸受全体を垂直に維持した状態において、第５の隙間における潤滑流体の液面より、第３の隙間における潤滑流体の液面の方が高い位置に維持される。この状態によれば、第３の隙間からの潤滑流体の蒸発が徐々に進行しても、第５の隙間に貯留された潤滑流体を第３の隙間への補給用潤滑流体として最後まで使い切ることができる。このことは、流体動圧軸受装置の長寿命化を追求する上で重要となる。
【００２５】
第１の発明において、軸受部材側環状部材は、第３大径部および第３小径部を有し、前記第３大径部は、前記軸受部材を含む有底筒状構造体の内周面に嵌着され、前記第３小径部の外周面と、この第３小径部外周面に対向する前記有底筒状構造体の内周面との間の隙間によって、前記第５の隙間が形成されていることは好ましい。この態様によれば、第５の隙間を円環状に設けることができるので、第２および第３の隙間に対する半径方向全周からの偏りのない潤滑流体の供給能力を得ることができる。また、軸受部材側環状部材と有底筒状構造体の内周面との間の環状の空間を利用して、潤滑流体の貯留部を確保することができるので、潤滑流体の貯留量を多くすることができる。このため、軸受の長寿命化を更に追求することができる。ここで、有底筒状構造体というのは、一端が底部によって塞がれた筒状の構造体のことをいう。底部は、筒部と一体に形成されていてもよいし、別部材として筒部に嵌着等の方法で取り付けた構造であってもよい。なお、有底筒状構造体の内部に軸受部が配置されるのであるが、軸受部は、有底筒状構造体と一体に設けられたものであってもよいし、筒状の軸受部材を有底筒状構造体の内部に嵌着することで配置してもよい。
【００２６】
この構成において、第３大径部の少なくとも一箇所に、前記通気口として切り欠き、または貫通孔が形成されている構造とすることは好ましい。この態様によれば、大容量を確保した第５の隙間の貯留部に比較して、比較的小さな開口面積の通気口を形成するので、潤滑流体の蒸発速度を減らすことができ、軸受の長寿命化に有利となる。
【００２７】
第１の発明において、第５の隙間に設けられた前記通気口は、潤滑流体を充填する目的に利用することもできる。また、この通気口を覆う封止部材が配置され、この封止部材に通気口よりも開口面積が小さい貫通孔を形成し、この貫通孔により、第５の隙間が外部へ通じている構造とすることは好ましい。この態様によれば、潤滑流体を充填する作業を容易に行うことができ、また、液面が目視可能なので、充填量や液面高さの管理も容易に行うことができる。さらに、空気抜けのための通気が行える程度の小さな貫通孔を除いて潤滑流体充填後に通気口を塞ぐことで、第５の隙間への外部からの通気を確保し、第５の隙間から第２および第３の隙間に対する潤滑流体の供給を円滑に行うことができるとともに第５の隙間からの潤滑流体の漏出や蒸発を更に効果的に抑えることができる。
【００２８】
また、第３の隙間の開口部の周囲に沿って撥油剤が塗布されている構成とすることは好ましい。さらにこの構成に加えて第５の隙間に形成される通気口の周囲および／または前記封止部材に形成された貫通穴の周囲に沿って撥油剤が塗布されている構成とすることは好ましい。これらの態様によれば、液面が外気に触れる部分付近の部材表面に、潤滑流体を弾く状態を付与できるので、潤滑流体が第３の隙間の開口部（液面が外気に触れる部分）や通気口から外部に漏出し難い構成を得ることができる。
【００２９】
第２の発明は、以上説明した構成のいずれか（またはそれらを組み合わせ）の流体動圧軸受装置を適用したモータであることを特徴とする。第２の発明のモータによれば、衝撃や振動に強く、しかも寿命の長い軸受を採用したモータを得ることができる。モータとしてはスピンドルモータが好適である。モバイル機器用途のスピンドルモータは、衝撃や振動を受けやすい状態での使用が想定されるので、軸受部からの潤滑流体の漏出がその信頼性と寿命を損なう大きな要因となるが、第２の発明によれば、上述した第１の発明が有する優位性を持った軸受が利用されるので、衝撃や振動に強く、長寿命のスピンドルモータを得ることができる。
【００３０】
第３の発明は、上記第２の発明のモータと、このモータによって回転駆動されるディスク記憶媒体と、このディスク記憶媒体に情報の書き込みおよび/または読み出しを行うためのヘッドとを備えたディスク記憶装置であることを特徴とする。第３の発明によれば、衝撃や振動に強く、長寿命のモータを備えたディスク記憶装置が提供される。ディスク記憶媒体としては、ハードディスク（磁気ディスク）、光ディスク、光磁気ディスク等を挙げることができる。つまり、ディスク記憶装置としては、ハードディスク装置に代表される磁気ディスク記憶装置、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスク記憶装置、あるいは光磁気ディスク記憶装置を挙げることができる。第３の発明が適用されるディスク記憶装置は、読み出し専用であってもよいし、書き込み可能型であってもよい。
【発明の効果】
【００３１】
第１の発明によれば、軸部材が軸受部材から抜けないようにする抜け止め構造を採用した場合において、軸部材と軸受部材との間の隙間に加えて、この隙間に潤滑流体を供給するための貯留部を別途設けることで、軸部材と軸受部材との間の隙間に貯留部から潤滑流体が供給され、振動や衝撃を受けた際に気泡の発生を抑え、潤滑流体の漏出を抑えることができる。また、軸部材と軸受部材との間の隙間から潤滑流体が蒸発しても、その減少分が貯留部から供給されるので、軸受の長寿命化を実現することができる。
【００３２】
また、貯留部における液面に掛かる圧力を大気圧と同じにするための通気口を設け、さらに貯留部よりもシール部における液面の毛管力が大きくなるようにし、シール部における液面の位置が貯留部の液面の位置より高くなるようにすることで、軸部材と軸受部材との間の隙間に潤滑流体が迅速にしかも確実に供給される構造を得ることができる。これにより、振動や衝撃を受けた際に気泡の発生を抑える効果を高くすることができ、潤滑流体の漏出の防止効果を高くすることができる。また、貯留部から効率よく潤滑流体をシール部に供給することができるので、シール部から蒸発によって失われた潤滑流体を貯留部から効果的に補充することができ、流体動圧軸受装置を長寿命化することができる。
【００３３】
第２の発明によれば、第１の発明の優位性を備えた流体動圧軸受装置を用いることで、衝撃や振動に強く、長寿命のモータを得ることができる。第３の発明によれば、衝撃や振動に強く、長寿命のモータを備えたディスク記憶装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（１） 第１の実施形態
（第１の実施形態の構成）
図１は、発明を利用した流体動圧軸受装置の概要を示す上面図（Ａ）、側面方向から見た断面図（Ｂ）（（Ａ）のＡ−Ａ’で切断した断面））、および一部分（符号１００の部分）の拡大図（Ｃ）である。図１に示す流体動圧軸受装置１０１は、軸部材１０２（回転シャフト）、この軸部材１０２の外周面と第１の隙間１０３を隔てて配置された軸受部材１０４、軸部材１０２に嵌着され、その外周面において、軸方向の一端側（図１中の紙面上方向）に向かって順に形成された第１大径部１０５および第１小径部１０６を備えた軸部材側環状部材１０７、および、軸受部材１０４に嵌着され、その内周面の前記第１大径部１０５および前記第１小径部１０６に対向する位置に第２大径部１０８および第２小径部１０９を備えた軸受部材側環状部材１１０を備えている。
【００３５】
また流体動圧軸受装置１０１は、軸受部材１０４の一端側（図１中の紙面上方向）の端面１１１と軸部材側環状部材１０７の軸方向の他端側（図１中の紙面下方向）の端面１１２との間に形成された第２の隙間１１３、軸部材側環状部材１０７と軸受部材側環状部材１１０との間に形成された断面形状が略クランク形状（垂直部−水平部−垂直部により構成）に屈曲し、シール部として機能する第３の隙間１１４、および軸受部材１０４の一端側端面１１１と軸受部材側環状部材１１０の他端側端面１１５との間に形成された第４の隙間１１６とを備えている。第３の隙間１１４の開口側の垂直部（第１小径部１０６の壁面１０６ａ）は、毛管現象によるキャピラリー・シール機能を果たすように、断面が外方向に向かって拡開するテーパ形状となっている。また、第３の隙間１１４において、開口側の垂直部は、それに続く水平部と、もう一つの垂直部とともにラビリンス・シール機能も発揮している。従って、第３の隙間１１４は両機能を併せ持った効果的なシール部を形成している。
【００３６】
また流体動圧軸受装置１０１において、軸受部材側環状部材１１０の外周面１１７は、第５の隙間１２３に臨んでおり、この第５の隙間１２３には、第４の隙間１１６を介して、第２の隙間１１３および第３の隙間１１４が連通し、またその上方には、外部との通気を確保する通気口１１８が形成されている。そして、第１の隙間１０３、第２の隙間１１３、第３の隙間１１４、第４の隙間１１６および第５の隙間１２３には、潤滑流体１２２（図中の塗りつぶし部分）が連続的に充填されている。また、軸部材１０２の他方側端面と、それに対向する軸受部材１０４の内側底面（中心穴の底面）との間に第６の隙間１２４が形成され、そこにも潤滑流体が連続的に満たされている。また、第５の隙間１２３の間隔は、第３の隙間１１４の間隔よりも大きく設定されており、両隙間の液面に働く毛管力に差を生じさせている。こうすることで、第３の隙間１１４の液面位置が第５の隙間１２３の液面位置よりも高くなるようにしている。こうして、軸部材１０２と軸部材側環状部材１０７とで構成される軸側部材は、微少隙間に充填された潤滑流体を介して、軸受部材１０４と軸受部材側環状部材１１０とで構成される軸受側部材に回転自在に支持（軸支）された構造となっている。
【００３７】
軸部材１０２の一端側端面の中心（図１中の上方端側）には、ねじ穴１１９が形成されており、このねじ穴１１９は軸部材１０２に回転部材（例えばハードディスク装置であれば、ハードディスクを支持するためのロータ）をねじ止めする際に利用される。
【００３８】
軸部材側環状部材１０７は、軸部材１０２に嵌着固定されており、その外周面には、第１大径部１０５および第１小径部１０６の間に段が形成されている。軸受部材側環状部材１１０は、軸受部材１０４の内周面に嵌着固定されており、その外周面の４箇所に設けられた切り欠きにより、通気口１１８と第５の隙間１２３が形成されている。また、軸受部材側環状部材１１０の内周面には、第２大径部１０８および第２小径部１０９の間に段が形成されている。軸部材側環状部材１０７の外周に形成された第１大径部１０５および第１小径部１０６による段と、軸受部材側環状部材１１０の内周に形成された第２大径部１０８および第２小径部１０９による段とが、微小隙間（第３の隙間１１４）を隔てて係合するように対向配置されることで、上述した略クランク形状の隙間経路が形成されてラビリンス・シール機能が得られ、同時に、軸部材１０２が一端側方向（図１中の上方向）に抜けないようになっている。
【００３９】
第１の隙間１０３に面する軸受部材１０４の内周面には、ラジアル方向の荷重を受ける動圧を発生させるためのラジアル動圧溝が形成されている。なお、このラジアル動圧溝は、軸部材１０２の外周面に形成してもよい。また、軸部材側環状部材１０７の他端側端面１１２には、アキシャル方向の荷重を受ける動圧を発生させるためのアキシャル動圧溝が形成されている。このアキシャル動圧溝は、軸受部材１０４の一端側端面１１１に形成してもよい。
【００４０】
第５の隙間１２３を構成する外周面１１７は軸方向に傾斜し、それにより第５の隙間１２３の断面は一端方向（図１中の上方方向）に向かって拡開するテーパ形状にされている。すなわち、第５の隙間１２３は、上方に向かって連続的に広がっていく形状になっている。このような構成とすることで、第５の隙間１２３に充填された潤滑流体に対して、毛管現象による吸引力を下向きに作用させ、第５の隙間１２３にキャピラリー・シール機能を持たせて通気口１１８から潤滑流体が漏出し難いようにしている。また、この吸引力によって、第５の隙間１２３に充填された潤滑流体が、第４の隙間１１６を介して、第２の隙間１１３および第３の隙間１１４方向に移動し易いようにしている。
【００４１】
第４の隙間１１６の上下の壁面は、径外側方向（回転軸から見た半径方向）に向かって拡開するテーパ形状にされている。すなわち、第４の隙間１１６は、回転軸から見て半径方向に向かってその間隔が連続的に徐々に大きくなるよう設定されている。こうすることで、第４の隙間１１６において、軸中心方向に毛管現象による吸引力を作用させ、第５の隙間１１７に貯留された潤滑流体が、第２の隙間１１３および第３の隙間１１４方向に移動しやすいような構造にしている。また、第４の隙間１１６は、上方から見て環状になっているので、第２の隙間１１３および第３の隙間１１４に対して、全周に亘って潤滑流体供給経路として機能する。また、第４の隙間１１６は、それ自体が潤滑流体を大量に保持することが可能であり、潤滑流体貯留部としても機能する。
【００４２】
この構造では、第５の隙間１２３と第４の隙間１１６の両方において、第２の隙間１１３および第３の隙間１１４方向に吸引力を働かすためのテーパ形状断面を付与しているので、潤滑流体の貯留部として機能する第５の隙間１２３から、第４の隙間１１６を介しての第２の隙間１１３および第３の隙間１１４への潤滑流体の供給を効果的に行うことができる。
【００４３】
第３の隙間１１４の上方には、跳ねた潤滑流体を受け止める返し空洞部１２１が形成され、さらにその上方は、僅かな隙間である隙間開口部１２０を介して外部に開放されている。この構造によれば、衝撃や振動に起因して、第３の隙間１１４に充填された潤滑流体が、隙間開口部１２０方向に移動し、その液面が上昇しても、或いは跳ねても、返し空洞部１２１の内壁に衝突して下方に滴下し、回収される。これにより、潤滑流体の隙間開口部１２０からの漏出を抑えることができる。
【００４４】
通気口１１８および隙間開口部１２０の周囲表面、さらに返し空洞部１２１の内側には、潤滑流体を弾く撥油剤１２５が塗布されている。これにより、通気口１１８および隙間開口部１２０から漏出しようとする潤滑流体が、開口の出口周囲の部分で弾かれ、漏出を発生し難くしている。また、返し空洞部１２１の内側表面に撥油剤を塗布することで、返し空洞部１２１の内壁に衝突した潤滑流体を下方に滴下し易くし、返し空洞部１２１の漏出防止効果を高めている。なお、潤滑流体を、通気口１１８および／または隙間開口部１２０の開口付近の内側に塗布することも効果がある。こうすることで、潤滑流体が、通気口１１８や隙間開口部１２０から漏れ出ようとした際に、開口の内側付近で弾かれ、その漏出を抑えることができる。
【００４５】
（第１の実施形態の優位性）
図１に例示する流体動圧軸受装置１０１によれば、潤滑流体の貯留部である第５の隙間１２３から潤滑流体の供給通路である第４の隙間１１６方向への吸引力が働き、さらに第４の隙間１１６内においても同様にして第２の隙間１１３および第３の隙間１１４の方向への吸引力が働くので、第２の隙間１１３および軸受のシール部である第３の隙間１１４への潤滑流体の供給を速やかに行わせることができる。これにより、衝撃や振動を受けた際に生じる第２の隙間１１３または第３の隙間１１４の隙間間隔の急激な増加に対応した当該隙間への速やかな潤滑流体の供給を行うことができる。そして、急激な減圧状態の発生、そしてこの減圧状態の発生に起因する気泡の発生を抑えることができる。
【００４６】
また、毛管力の作用は隙間の間隔が小さいほど大きいので、第５の隙間１２３の間隔を第３の隙間１１４の間隔に比較して大きく設定することで、各液面に作用する毛管力に差を生じさせ、それにより第５の隙間１２３における潤滑流体の液面の高さに比較して、第３の隙間１１４における潤滑流体の液面の高さを相対的に高くすることができる。このため、蒸発によって第３の隙間１１４から潤滑流体が失われていった場合に、第５の隙間１２３に存在する潤滑流体を補充用として最後まで有効に使い切ることができ、軸受の寿命を延ばすことができる。
【００４７】
また、第５の隙間１２３に通気口１１８が形成され、外部との空気の移動経路が確保されているので、上述した第５の隙間１２３から第４の隙間１１６へ、さらに第４の隙間１１６から第２の隙間１１３および第３の隙間１１４へと潤滑流体の移動をスムーズに行わせることができる。
【００４８】
また、第４の隙間１１６が、軸部材１０２から半径方向に延在し、更にその先で上方（つまり軸方向）に向かって第５の隙間１２３を延在させることで、限られたスペースを有効に活用して、潤滑流体の供給源となる貯留部の容積を増加させている。この構造によれば、シール部の軸方向長さを大きくすることなく、潤滑流体の保持量を増加できるので、軸受装置の小型化を追及した場合に、軸受機能を犠牲にすることなく、軸受の長寿命化を計ることができる。
【００４９】
また、流体動圧軸受装置の組立て時において、潤滑流体の充填を通気口１１８から行うことができ、潤滑流体の液面を目視確認できるので、潤滑流体の充填量の管理を確実に、そして簡単に行うことができる。特に、通気口１１８から潤滑流体の液面を目視することは容易であるので、潤滑流体の充填作業を行いやすく、品質管理を行う上で有利となる。
【００５０】
（第１の実施形態の変形）
図１に示す構造において、軸部材１０２を軸部材側環状部材１０７と一体に形成して単体部品のフランジ付き軸部材としてもよい。また、切り欠き部で構成される通気口１１８の数は、４箇所に限定されるものではない。通気口１１８は、その数を多くすることで、潤滑流体の供給機能を高くすることができる。
【００５１】
２．第２の実施形態
図２は、本発明を利用した他の流体動圧軸受装置の一例を示す上面図（Ａ）と側面方向から見た断面図（Ｂ）である。図２に示す流体動圧軸受装置２００は、有底筒状のハウジング２０１内周面に軸受部材２０８が嵌着され、この軸受部材２０８によって軸部材（回転シャフト）２０２が軸支された構造となっている。ハウジング２０１の内周面には軸受部材側環状部材２０３も嵌着されている。また、軸部材２０２は、一体に形成された軸部材側環状部２０２ａを備えている。
【００５２】
軸受部材側環状部材２０３は、その外周面の軸方向一端側（上方側）に大径部２０５が形成され、軸方向他端側（下方側）に小径部２０４が形成されている。大径部２０５は、ハウジング２０１の内周面に嵌着され、これにより、軸受部材側環状部材２０３が軸受部材２０８に対して間接的に固定されている。
【００５３】
図２に示す構造においては、軸部材２０２の外周面と軸受部材２０８の内周面との間に第１の隙間２１１が形成され、軸部材側環状部２０２ａの他端側端面（下面）と軸受部材２０８の一端側端面（上面）との間に第２の隙間２１２が形成され、軸部材側環状部２０２ａと軸受部材側環状部材２０３との間に屈曲した第３の隙間２１３が形成され、軸受部材側環状部材２０３の小径部２０４の他端側端面（下面）と軸受部材２０８の一端側端面（上面）との間に第４の隙間２１４が形成され、軸受部材側環状部材２０３の小径部２０４の外周面とハウジング２０１の内周面との間に第５の隙間２１５が形成されている。また、軸部材２０２の端面とハウジング２０１の底面との間に第６の隙間２１６が形成されている。そしてこれら第１の隙間２１１〜第６の隙間２１６に潤滑流体が連続的に充填されている。
【００５４】
第１の隙間２１１、第２の隙間２１２および第３の隙間２１３は、それぞれ図１に示す第１の隙間１０３、第２の隙間１１３および第３の隙間１１４に対応する。第４の隙間２１４と第５の隙間２１５とは、軸部材２０２に対して同軸の環状立体形状を有している。この構造によれば、予備となる潤滑流体の保持量を更に大きくすることができ、よりスムーズな潤滑流体の供給を行うことができるので、流体動圧軸受装置の長寿命化に有利な構造となる。
【００５５】
軸受部材側環状部材２０３の大径部２０５には、切り欠きによる通気口２０７が形成されており、第５の隙間２１５と外部との通気が確保されている。この通気口２０７は、一箇所のみに設けられており、第５の隙間２１５の容積に比較して、その開口面積が小さいので、通気を確保しつつ、漏出や蒸発による潤滑流体の減少を抑えることができる。
【００５６】
この構造においても、第５の隙間２１５の間隔に比較して、第４の隙間２１４の間隔は小さく、さらに第４の隙間２１４の間隔に対して、第２の隙間２１２および第３の隙間２１３の間隔は小さく設定されている。こうすることで、第５の隙間２１５から第４の隙間２１４への毛管現象による吸引力、さらに第４の隙間２１４から第２の隙間２１２および第３の隙間２１３への吸引力が働き、隙間２１５に貯留された潤滑流体の第２の隙間２１２および第３の隙間２１３方向への供給が促進される。
【００５７】
本実施形態において、切り欠きによって形成されている通気口２０７を貫通孔によって構成してもよい。図３は、本発明を利用した他の流体動圧軸受装置の一例を示す上面図（Ａ）と側面方向から見た断面図（Ｂ）である。図３には、図２に示す構造において、軸受部材側環状部材２０３の大径部２０５に切り欠きに代えて貫通孔３０１を形成し、この貫通孔３０１によって外部と、潤滑流体の貯留部である第５の隙間２１５との間の通気を確保した構造が記載されている。
【００５８】
図２に示す切り欠きによる通気口２０７や図３に示す貫通孔３０１は、潤滑流体の充填と通気が確保される程度の大きさであればよいので、潤滑流体の漏出が発生し難い程度に小さなものとすることができる。このことは、潤滑流体の蒸発を抑える点においても有利となる。
【００５９】
図２または図３に示す構造において、第５の隙間２１５と外部との通気を確保する通気口を狭くすることは、潤滑流体の漏出防止や蒸発防止には図１の構造よりも有利であるが、あまり狭すぎると軸受の組み立て工程における第５の隙間２１５への潤滑流体の充填作業が困難となるため、狭くできる限界がある。以下、この問題を解決した構造を説明する。
【００６０】
図４は、図２または図３に示す構造に改良を加えたもので、本発明を利用した他の流体動圧軸受装置の一例を示す上面図（Ａ）と側面方向から見た断面図（Ｂ）である。この構造では、軸受部材側環状部材２０３の大径部２０５に、切り欠きまたは貫通孔によって形成した通気口４０１を設け、組み立て工程における潤滑流体の充填作業においては、この通気口４０１を利用する。この通気口４０１の開口面積は図２の通気口２０７または図３の貫通孔３０１の開口面積よりも大きくすることができ、それによって潤滑流体の充填作業における作業性を高めることができる。
【００６１】
潤滑流体の充填作業が終了後、通気用の貫通孔４０３が形成された封止部材（蓋部材）４０２を通気口４０１に固着し、封止部材に形成された貫通穴４０３を除いて通気口４０１を封止する。この構造によれば、通気用の貫通孔４０３は、通気が行える程度の大きさに設定すればよいので、通気口２０７または貫通孔３０１よりも開口面積を小さくすることができ、漏出防止および蒸発防止機能の向上とともに第５の隙間２１５内の潤滑流体の移動を支障なく行うための通気口としての機能を確保しつつ、充填作業の作業性の良さを同時に確保することができる。なお、軸受部材側環状部材２０３を、ハウジング２０１の内周面に直接嵌着するのではなく、別部材を利用して、軸受部材側環状部材２０３をハウジング２０１に間接的に固定してもよい。
【００６２】
３．第３の実施形態
図１〜図４に例示した流体動圧軸受装置は、スピンドルモータに適用することができる。以下、図１に例示した流体動圧軸受装置を利用したスピンドルモータの一例を説明する。図５は、本発明を利用したスピンドルモータの一例における断面図である。
【００６３】
図５に示すスピンドルモータ５００は、軸受部材１０４と軸受部材１０４に嵌着された軸受部材側環状部材１１０とにより構成される軸受側部材に、軸部材１０２と軸部材１０２に嵌着された軸部材側環状部材１０７とにより構成される軸側部材が、潤滑流体を介して軸支された図１に示す流体動圧軸受装置１０１を備え、さらにこの流体動圧軸受装置によって、ロータ５０１がステータ５０３に対して回転自在に支持された基本構造を有している。
【００６４】
この構造においては、ロータ５０１が、圧入接着によって、軸部材１０２に固定されている。ロータ５０１の内周面には、環状の永久磁石５０２が配置され、この永久磁石５０２に対向して僅かな隙間を有して、後述するベース６０７の突出部５０６に嵌着されたステータ５０３が配置されている。また、ステータ５０３はステータコイル５０３ａとステータコア５０３ｂを有している。
【００６５】
図示しない駆動回路からの駆動電流がステータコイル５０３ａに流れると、ステータ５０３と永久磁石５０２との間で磁気的な相互作用が働き、さらにステータコイル５０３ａに流される駆動電流が上記図示しない駆動回路により適宜スイッチングされることで、ロータ５０１がステータ５０３に対して回転する。このステータ５０３に対するロータ５０１の回転は、流体動圧軸受装置１０１によって支えられる。
【００６６】
また、永久磁石５０２の下方に、僅かな隙間を介して磁性材料で構成された環状の吸引板５０７が配置されている。この吸引板５０７は、永久磁石５０２と協働して、ロータ５０１全体をステータ５０３側に引き付ける付勢力を発揮する。この付勢力が、軸受部材１０４の一端側端面１１１と、軸部材側環状部材１０７の他端側端面１１２との間で発生するアキシャル方向の動圧とバランスし、流体動圧軸受装置１０１の安定した回転が確保される。
【００６７】
図１に示す流体動圧軸受装置の軸側部材におけるアキシャル方向（軸方向）の動圧発生面は、軸部材部側環状部材１０７の他端側端面（下面）１１２だけであるので、上述したようなアキシャル方向の動圧が作用する方向と反対方向への付勢力発生手段を配置し、アキシャル方向の動圧とバランスさせることで、ロータの安定した回転を得ることができる。このように、アキシャル方向の荷重を受けるアキシャル動圧が作用する方向と反対方向に吸引する磁気力を発生する手段を配置し、アキシャル動圧溝によって発生する動圧とこの磁気力とをバランスさせてロータを支持する構成とすることは好ましい。
【００６８】
本明細書で開示する流体動圧軸受装置は、薄型化と小型化を追求した構造において、衝撃や振動に強く、さらに長寿命を得ることができる。したがって、本発明の流体動圧軸受装置は、衝撃や振動が問題となる環境で利用されるスピンドルモータに好適なものとなる。
【００６９】
４．第４の実施形態
上述したスピンドルモータは、ディスク記憶装置の駆動手段として好適である。ここでは、ディスク記憶装置として、ハードディスク装置の例を説明する。図６は、本発明を利用したハードディスク装置の一例における断面図である。
【００７０】
図６に示すハードディスク装置６００は、図５に示すスピンドルモータ、このスピンドルモータのロータ部材５０１に固定されたハードディスク６０３、このハードディスク６０３に対する情報の書き込みおよび読み出しを行う磁気ヘッド６０４、この磁気ヘッドを支えるアーム６０５、このアーム６０５を駆動するボイスコイルモータ６０６を備えている。
【００７１】
この例においては、図５に示すスピンドルモータのベースをハードディスク装置６００のベース６０７が兼ねており、さらに固定用ねじ６０１によって軸部材１０２にクランプ部材６０２がねじ止めされ、このクランプ部材６０２によって、ロータ５０１に対して２枚のハードディスク６０３が押さえ付けられて固定されている。
【００７２】
ステータ５０３に駆動電流が流され、ステータ５０３と永久磁石５０２との磁気的な相互作用が働くと、ロータ５０１がハードディスク装置６００を構成するベース６０７に対して回転し、同時にロータ５０１に固定されたハードディスク６０３が回転する。
【００７３】
このハードディスク６０３の回転に合わせて、ボイスコイルモータ６０６を構成するコイル６０６ａに駆動電流が流され、コイル６０６ａと磁石６０６ｂとの間における磁気的な相互作用が働いてアーム６０５が駆動される。これによりアーム６０５先端の磁気ヘッド６０４がハードディスク６０３表面の所定位置に移動し、ハードディスク６０３に対する情報の書き込みおよび／または読み出しが行われる。
【００７４】
携帯型ハードディスク装置、携帯型コンピュータ、携帯電話、あるいは携帯型の音楽再生装置等のモバイル機器に小型・薄型のハードディスク装置を搭載し、小型軽量でありながら、大容量の記憶容量を確保した機器が開発されている。これらのモバイル機器には、電車の車内にいる状態、自転車を運転している状態、歩行している状態といった振動や衝撃が加わる条件下での使用に耐える耐振動性や耐衝撃性が従来以上に要求される。上述したハードディスク装置は、長寿命で衝撃や振動に強い流体動圧軸受がハードディスクの回転駆動部に使われているので、これらモバイル機器に好適なものとなる。
【００７５】
５．実証例
図１に示す流体動圧軸受装置を本発明適用サンプル１、図３に示す構造の流体動圧軸受装置を本発明適用サンプル２として、試験サンプルを用意した。ここで、本発明適用サンプル１および２は、軸部材の外径を２．５ｍｍ、軸部材側環状部材の最大外径を５．１ｍｍ、全体の外径を７．２ｍｍ、全体の高さを７．２ｍｍとし、その内部に潤滑油を充填した構造とした。また、本発明適用サンプル１（図１参照）は、切り欠きにより構成される通気口１１８の幅を０．３ｍｍ、長さを２ｍｍとし、本発明適用サンプル２は、貫通孔３０１の径を０．３５ｍｍとした。また、通気口１１８と貫通孔３０１の周囲、および潤滑流体を受け止める返し空洞部１２１および２１７の内側に、撥油剤を塗布した。また、比較例として、本発明適用サンプルと材質や寸法を同じにした図７に示す構造を採用した従来構造サンプルを用意した。そしてこれらサンプルを図６に示すスピンドルモータに装着し、衝撃試験と振動試験を行った。
【００７６】
まず、衝撃試験について説明する。衝撃試験は、上記サンプルを装着したスピンドルモータを静止状態におき、その状態において衝撃を与え、その際における潤滑流体の漏出が発生したか否かを判定した。この判定は、光学顕微鏡による目視検査によって、外部に漏れ出た潤滑流体が観察されるか否かによって行った。
【００７７】
衝撃は、ＡＶＥＸ社製のＳＭ−１１０−ＭＰ型衝撃試験器を用いて与え、衝撃条件は、作用時間を１ｍｓ、衝撃波形を正弦半波形（Half-sine波形）、最大加速度を１０００Ｇと１２００Ｇの２条件、とした。また、スピンドルモータの上記試験機組み付け姿勢は、上向き、下向きおよび横向きの３姿勢とした。ここで、上向きとは、流体動圧軸受装置の軸受部材側の開口が形成されている面（例えば図１における通気口１１８や隙間開口部１２０の形成されている面）が、上向きであることをいい、下向きとは、その面が下向きであることをいい、横向きとは、その面が水平方向に向いていることをいう。また、衝撃は、上から下の方向に印加することで行った。また試験は、小さい衝撃（１０００Ｇ）を加えた後に、大きい衝撃（１２００Ｇ）を加える順序で行った。また、同一加速度においては、上向き→下向き→横向きの順序で行った。すなわち、１０００Ｇの衝撃を上向き→下向き→横向きの順序で加え、次に１２００Ｇの衝撃を上向き→下向き→横向きの順序で加え、計６回の衝撃を印加する方法で行った。このような順序で衝撃を加えるのは、この順に衝撃に対する潤滑流体の位置安定性の条件がより厳しくなるからである。
【００７８】
試験結果を下記表１に示す。表１において、「ＯＫ」は、潤滑流体の漏出が認められなかったことを示し、「漏出あり」は、試験の結果、潤滑流体の漏出が確認されたことを示し、「−」は、それ以前の段階の試験で潤滑流体の漏出が確認されたので、試験を実施しなかったことを示す。
【００７９】
【表１】
2007113705.tif 000003
【００８０】
表１から明らかなように、本発明を適用したサンプルは、全ての衝撃試験において、潤滑流体の漏れが確認されなかったが、従来構造品では、１０００Ｇの条件で潤滑流体の漏れが発生した。このような優位性が得られた理由は、本発明を適用したサンプルにおいて、第５の隙間１２３（図１の構造）および第５の隙間２１５（図３の構造）に貯留された潤滑流体が、シール部（例えば図１における第３の隙間１１４）との間で移動し易い構造であるが故に、衝撃を受けた際におけるシール部の隙間寸法の急激な変動に対応して潤滑流体が第５の隙間１２３や２１５とシール部との間で迅速に移動できるようになり、その結果、シール部における部分的な加圧または減圧状態の発生が防止され、圧力のアンバランスによる漏出が抑えられたためであるから、と考えられる。
【００８１】
１０００Ｇという条件は、これまでのノートパソコン等のハードディスク装置、あるいはＣＤ−ＲＯＭ装置等におけるスピンドルモータに対する耐衝撃要求値であるが、近年のモバイル機器においては、１０００Ｇを上回る耐衝撃性能が要求されてきている。したがって、表１に示されるような、１２００Ｇに耐える耐衝撃性を有する流体動圧軸受装置は、より小型化および携帯性が要求され、さらに電車内等のように衝撃をより受け易い条件下での使用が想定されるモバイル機器のスピンドルモータに好適なものとなる。
【００８２】
次に振動試験について説明する。振動試験においても、試験サンプルは、上述した衝撃試験の場合と同じである。ここでは、各試験サンプルのスピンドルモータに対して、静止状態で振動負荷を与え、その振動に対する潤滑流体の漏出（飛散流出）の有無を確認した。振動試験は、実際の輸送中または使用中に受ける振動をより的確に再現すると考えられる、ランダムな振動を加える方法で行った。ここでは、振動を加える試験機として、ＥＭＩＣ社製のＤＣＳ−７８００型振動試験装置を用い、振動条件として、（１）各試験において、振動周波数が５Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲内で周波数をランダムに変動させ、（２）各試験において、実効加速度を５Ｇｒｍｓ、６Ｇｒｍｓ、７Ｇｒｍｓの３条件とし、（３）各試験の試験時間を３０分とする条件を採用した。なお、実効加速度は、ＪＩＳ-Ｃ００３６規格付属書Ｂ２．５に従った加速度の２乗平均値の平方根（ｒｍｓ）を単位Ｇで表したものを採用した。
【００８３】
なお、従来の振動試験においては、４Ｇｒｍｓのランダム振動において、１０分間以上潤滑流体の漏れが発生しなければ、良好な特性であるとされていた。このことから、上記の振動試験が、極めて厳しい条件であることが理解される。
【００８４】
振動試験は、各サンプルにおいて、流体動圧軸受装置を上向きの組み付け姿勢として、実効加速度が５Ｇｒｍｓ、６Ｇｒｍｓおよび７Ｇｒｍｓのランダム振動を順に与え、次に流体動圧軸受装置を下向きの組み付け姿勢として、実効加速度が５Ｇｒｍｓ、６Ｇｒｍｓおよび７Ｇｒｍｓのランダム振動を順に与え、次に流体動圧軸受装置を横向きの組み付け姿勢として、実効加速度が５Ｇｒｍｓ、６Ｇｒｍｓおよび７Ｇｒｍｓのランダム振動を順に与えることで行った。また、各試験を行う毎に、光学顕微鏡を用いた目視検査によって、潤滑流体の漏出の有無（飛散の有無）を確認した。試験結果を下記表２に示す。表２における表記は、表１の場合と同じである。
【００８５】
【表２】
2007113705.tif 000004
【００８６】
表２から明らかなように、本発明適用サンプル１では、６Ｇｒｍｓ・３０分のランダム振動試験に耐え、さらに本発明適用サンプル２では、７Ｇｒｍｓ・３０分のランダム振動試験に耐える特性が得られた。これは、４Ｇｒｍｓ・１０分のランダム振動試験において潤滑流体の漏出が認められないことを合格基準とする従来の要求事項を十分に上回る性能である。なお、従来構造サンプルは、この従来の要求事項を満足するものではあるが、表２に示されるように、５Ｇｒｍｓの下向き組み付け姿勢での振動試験において、潤滑流体の漏出が発生している。これは、表２の振動試験条件にほとんど耐えられなかったことを意味している。
【００８７】
なお、図３に示す構造を有する本発明適用サンプル２の試験結果が良好なのは、円周上に存在する第２の隙間２１２およびシール部である第３の隙間２１３に対して、更にその外側にやはり円周上に存在する第４の隙間２１４を介して、同じく円周上に貯留部として機能する第５の隙間２１５が存在しているので、全周に亘って半径方向からシール部への迅速な潤滑流体の供給が行われ易く、気泡の発生が効果的に防止されたからであると考えられる。
【００８８】
これに対して、図１に示す構造を有する本発明適用サンプル１の試験結果が本発明適用サンプル２に比べてやや劣るのは、円周上に存在する第２の隙間１１３およびシール部である第３の隙間１１４に対して、通気口１１８が形成された４ヶ所の第５の隙間１２３から潤滑流体の供給が行われるので、シール部へ迅速に潤滑流体を供給する機能が、図３に示す構造に比較して、やや劣るためであると推定される。
【００８９】
さらに、図３に示す構造の本発明適用サンプル２の試験結果が、図１に示す構造の本発明適用サンプル１と比較して優れているもう一つの理由として、図３に示す構造においては、第５の隙間２１５の通気手段が貫通孔３０１だけであり、開口面積が小さく、潤滑流体が漏出し難い構造となっている点の寄与も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、流体動圧軸受装置、流体動圧軸受装置を利用したスピンドルモータ、スピンドルモータを利用したディスク記憶装置、さらにはディスク記憶装置を利用したモバイル機器等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流体動圧軸受装置を示す上面図（Ａ）、側断面図（Ｂ）およびシール部の部分拡大側断面図（Ｃ）である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る流体動圧軸受装置を示す上面図（Ａ）および側断面図（Ｂ）である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る流体動圧軸受装置の変形例を示す上面図（Ａ）および側断面図（Ｂ）である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る流体動圧軸受装置の他の変形例を示す上面図（Ａ）および側断面図（Ｂ）である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るスピンドルモータの断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るディスク記憶装置の一例であるハードディスク装置の断面図である。
【図７】従来技術における流体動圧軸受装置の一例を示す上面図（Ａ）および側断面図（Ｂ）である。
【図８】従来技術における流体動圧軸受装置のシール部構造の一例を示す部分拡大側断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
２１…軸部材、２２…軸受部材、２７…シール部、２８…潤滑流体留め部、１００…拡大部分、１０１…流体動圧軸受装置、１０２…軸部材、１０３…第１の隙間、１０４…軸受部材、１０５…第１大径部、１０６…第１小径部、１０６ａ…第１小径部内側の壁面、１０７…軸部材側環状部材、１０８…第２大径部、１０９…第２小径部、１１０…軸受部材側環状部材、１１１…軸受部材１０４の一端側端面、１１２…軸部材側環状部材１０７の他端側の端面、１１３…第２の隙間、１１４…第３の隙間(シール部)、１１５…軸受部材側環状部材１１０の他端側端面、１１６…第４の隙間、１１７…軸受部材側環状部材１１０の外周面、１１８…通気口、１１９…ねじ穴、１２０…隙間開口部、１２１…潤滑流体を受け止める返し空洞部、１２２…潤滑流体、１２３…第５の隙間（潤滑流体貯留部）、１２４…第６の隙間、１２５…塗布された撥油剤、２００…流体動圧軸受装置、２０１…ハウジング、２０２…軸部材、２０２ａ…軸部材側環状部、２０３…軸受部材側環状部材、２０４…小径部、２０５…大径部、２０７…通気口、２０８…軸受部材、２１１…第１の隙間、２１２…第２の隙間、２１３…第３の隙間(シール部)、２１４…第４の隙間、２１５…第５の隙間(潤滑流体貯留部)、２１６…第６の隙間、２１７…潤滑流体を受け止める返し空洞部、３０１…貫通孔、４０１…通気口、４０２…封止部材（蓋部材）、４０３…貫通孔、５００…スピンドルモータ、５０１…ロータ、５０２…永久磁石、５０３…ステータ、５０６…突出部、５０７…吸引板、６００…ハードディスク装置、６０１…固定用ねじ、６０２…クランプ部材、６０３…ハードディスク、６０４…磁気ヘッド、６０５…アーム、６０６…ボイスコイルモータ、６０６ａ…コイル、６０６ｂ…磁石、６０７…ベース、９００…流体動圧軸受装置、９０１…軸部材、９０１ａ…軸部材側環状部、９０３…軸受部材側環状部材、９０４…軸受部材、９０５…ハウジング、９０６…隙間、９０７…隙間、９０８…液面の露出部分。
【図１】
2007113705.tif 000005
【図２】
2007113705.tif 000006
【図３】
2007113705.tif 000007
【図４】
2007113705.tif 000008
【図５】
2007113705.tif 000009
【図６】
2007113705.tif 000010
【図７】
2007113705.tif 000011
【図８】
2007113705.tif 000012