(57)【要約】【課題】ハウジングに対する軸受スリーブの位置決め固定が高精度になされた流体軸受装置を提供する。【解決手段】ハウジング７の内周に、第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９が軸方向に離隔して固定される。軸受スリーブ８、９間には、樹脂からなるスペーサ１０が配設される。スペーサ１０の軸方向剛性は、第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９のそれに比べて小さい。そのため、第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９をハウジング７に対して位置決め固定した状態では、スペーサ１０は軸受スリーブ８、９に比べて軸方向に大きく圧縮されている。【選択図】図５
2007170574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングの内周に軸方向に離隔して配設される複数の軸受スリーブと、該軸受スリーブ間に配設されるスペーサと、前記軸受スリーブの内周に挿入される軸部材と、該軸部材の外周面と前記軸受スリーブの内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で前記軸部材を相対回転自在に支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置において、
前記スペーサの軸方向への圧縮変形を伴って前記軸受スリーブが前記ハウジングに固定されていることを特徴とする流体軸受装置。
【請求項２】
前記スペーサは樹脂で形成されている請求項１記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記軸受スリーブが前記ハウジングに接着固定されている請求項１記載の流体軸受装置。
【請求項４】
前記軸部材に、外径側に向けて張り出すフランジ部が設けられ、該フランジ部の軸方向端面と、これに対向する前記軸受スリーブの端面との間にスラスト軸受隙間が形成されている請求項１記載の流体軸受装置。
【請求項５】
前記フランジ部の外周面とこれに対向する面との間にハウジング内部の流体の流出を防止するシール空間が形成されている請求項４記載の流体軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体軸受装置は、軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材を相対回転自在に支持するものであり、最近では、その優れた回転精度、高速回転性、静粛性等を活かして、例えば、ＨＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置等の情報機器に搭載されるスピンドルモータ用の軸受をはじめとして、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、プロジェクタのカラーホイールモータ、あるいはファンモータなどの小型モータ用の軸受として使用されている。
【０００３】
例えば、ＨＤＤ用スピンドルモータに組み込まれる流体軸受装置においては、軸部材をラジアル方向に支持するラジアル軸受部又はスラスト方向に支持するスラスト軸受部の双方を、軸受隙間内の潤滑流体に動圧作用を発生させるための動圧発生部を備えた動圧軸受で構成したものが知られている。この場合、軸受スリーブの内周面と、これに対向する軸部材の外周面との何れか一方に動圧発生部としての動圧溝が形成されると共に、両面間のラジアル軸受隙間にラジアル軸受部が形成されることが多い。また、軸部材に設けたフランジ部の一端面と、これに対向する軸受スリーブの端面との何れか一方に動圧溝が形成されると共に、両面間のスラスト軸受隙間にスラスト軸受部が形成されることが多い（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
通常、この種の軸受スリーブはハウジングの内周の所定位置に固定される。この際、ハウジングに固定される軸受スリーブとしては、例えば１つの軸受スリーブの内周に、複数の動圧溝形成領域を軸方向に離隔して２箇所設けたもの（特許文献１を参照）の他、ラジアル軸受部の軸受スパンをより長くとる目的で、複数の軸受スリーブを軸方向に離隔して配設したものが知られている。この場合、複数の軸受スリーブ間にスペーサ（間座ともいう）等の部材を介設することが多い（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３９９５１号公報
【特許文献２】特許第３６０２７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、複数の軸受スリーブを使用する場合には、軸受スリーブ間の位置精度（同軸度など）や、軸受スリーブのハウジングに対する組付け精度が問題となる。例えば、軸受スリーブの端面とこれに対向する面（フランジ部の端面など）との間にスラスト軸受隙間を形成する場合には、ハウジングに対する軸受スリーブの軸方向位置を正確に定める必要があるが、軸受スリーブ間にスペーサを介設した構成の流体軸受装置でこの種の位置決め固定を正確に行うことは容易ではない。
【０００６】
すなわち、軸受スリーブやスペーサには、個々に寸法公差が存在するため、これらを軸方向に当接させた状態でハウジング内周に固定しようとすると、部品ごとの軸方向寸法のばらつきの影響を受けて、軸受スリーブのハウジングに対する固定位置が所定の位置から軸方向にずれる可能性がある。スラスト軸受隙間は、通常数μｍ〜数十μｍのオーダーであり、上記各部品の寸法公差の総和が、要求されるスラスト軸受隙間の幅以上となる場合には、スラスト軸受隙間を高精度に管理することは難しい。
【０００７】
本発明の課題は、ハウジングに対する軸受スリーブの位置決め固定が高精度になされた流体軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、ハウジングと、ハウジングの内周に軸方向に離隔して配設される複数の軸受スリーブと、軸受スリーブ間に配設されるスペーサと、軸受スリーブの内周に挿入される軸部材と、軸部材の外周面と軸受スリーブの内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材を相対回転自在に支持するラジアル軸受部とを備えたものにおいて、スペーサの軸方向への圧縮変形を伴って軸受スリーブがハウジングに固定されていることを特徴とする流体軸受装置を提供する。ここでいうスペーサの圧縮変形には、弾性変形の他、塑性変形を伴う場合も含まれる。
【０００９】
このように、スペーサの軸方向への圧縮変形を伴って軸受スリーブをハウジングに固定すれば、軸受スリーブ個々の軸方向寸法がばらつく場合であっても、このばらつきによる悪影響を上記スペーサの圧縮変形により低減することができる。従って、軸受スリーブをハウジングに固定したアセンブリ体の状態では軸方向寸法のばらつきを小さく抑えることができ、ハウジングに対する軸受スリーブの位置決め固定を高精度に行うことができる。
【００１０】
スペーサは、軸受スリーブ個々の軸方向寸法のばらつきの大きさに応じて圧縮変形が可能であることが好ましい。また、その圧縮変形が、軸受スリーブの形状精度低下が無視できる程度の負荷により生じていることが好ましい。上記観点から、その圧縮変形量を、その軸方向剛性および軸方向寸法とで調整するのがよく、例えば材料が限定される場合には、スペーサの軸方向寸法を調整することで、また軸方向寸法が制限される場合には、その材質を適宜選択するのがよい。
【００１１】
また、スペーサとしては、上記の条件さえ満たしていればよく、それほど高い寸法精度を有するものは必要ない。また、ハウジングに固定する必要もない。そのため、スペーサの成形コストを低く抑えることができ、また軸受スリーブのハウジングに対する固定作業を簡略化することができる。これらの条件を満たす材料として、例えば樹脂やゴム等からなるものが好適に使用可能であるが、この他にも、上記条件を満たすものであれば、比較的圧縮変形し易い材料からなる焼結多孔質体や、多孔質樹脂等も問題なく使用することができる。
【００１２】
軸受スリーブの固定方法としては圧入、接着など種々の方法が考えられるが、その中でも接着による固定は、軸受スリーブの径方向寸法の精度をそれ程必要としない（ある程度ラフに製作できる）点でコスト低減が可能であり、好ましい。
【００１３】
軸部材に、外径側に向けて張り出すフランジ部が設けられる場合、フランジ部の一端面と、これに対向する軸受スリーブの端面との間にスラスト軸受隙間を形成することができる。特に、上記フランジ部を軸部材に２箇所設け、これらフランジ部の端面をそれぞれ、軸方向に離隔して固定された軸受スリーブの各々の反スペーサ側の端面と対向させ、かかる対向面間にスラスト軸受隙間を設ける場合には、スラスト軸受隙間を高精度に管理することができ、好ましい。
【００１４】
また、軸部材にフランジ部を設ける場合、フランジ部の外周面とこれに対向する面との間に、ハウジング内部の流体の流出を防止するシール空間を形成することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によればハウジングに対する軸受スリーブの位置決め固定が高精度になされた流体軸受装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る流体軸受装置（動圧軸受装置）１を組込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。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を回転自在に支持する流体軸受装置１と、軸部材２に固定されたハブ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コイル４およびロータマグネット５と、ブラケット６とを備えている。ステータコイル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はハブ３の内周に取付けられる。流体軸受装置１はブラケット６の内周に固定される。ハブ３には、情報記憶媒体としてのディスクＤが１又は複数枚（図１では２枚）保持される。上述のように構成されたスピンドルモータにおいて、ステータコイル４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間に発生する励磁力でロータマグネット５が回転し、それによってハブ３およびハブ３に保持されたディスクＤが軸部材２と一体に回転する。
【００１８】
図２は、流体軸受装置１を示している。この流体軸受装置１は、ハウジング７と、ハウジング７の内周に固定される第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９と、各軸受スリーブ８、９間に配設されるスペーサ１０と、第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９の内周に挿入されると共に、第１のフランジ部１１と第２のフランジ部１２とをそれぞれ軸方向に離隔して設けた軸部材２とを備える。なお、説明の便宜上、流体軸受装置１から軸部材２のハブ３固定側端部が突出する側を上側、軸部材２の突出側と反対の側を下側として以下説明する。
【００１９】
ハウジング７は両端開口の筒状をなし、例えば真ちゅうやアルミ等の金属（合金を含む）の削り出しで、あるいはＬＣＰ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の結晶性樹脂又はＰＰＳＵ、ＰＥＳ、ＰＥＩ等の非晶性樹脂をベースとする樹脂組成物の射出成形で形成される。ハウジング７の内周面７ａは軸方向に径一定でストレートな円筒面となっており、この内周面７ａに第１の軸受スリーブ８と第２の軸受スリーブ９とがそれぞれ軸方向に離隔した状態で固定されている。
【００２０】
第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９は、例えば金属製の非孔質体あるいは焼結金属からなる多孔質体で円筒状に形成される。この実施形態では、第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９は、銅を主成分とする焼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７ａに、例えば接着（ルーズ接着を含む）、圧入（圧入接着を含む）、溶着（超音波溶着を含む）等、適宜の手段で固定される。もちろん、これら軸受スリーブ８、９をセラミック等、金属以外の材料で形成することも可能である。また、上記軸受スリーブ８、９が多孔質体であるか否かは問わない。
【００２１】
第１の軸受スリーブ８の内周面８ａの全面又は一部円筒領域には、ラジアル動圧発生部として複数の動圧溝を配列した領域が形成される。この実施形態では、例えば図３（ａ）に示すように、複数の動圧溝８ａ１をヘリングボーン形状に配列した領域が形成される。また、図４に示すように、第２の軸受スリーブ９の内周面９ａにも、同様に複数の動圧溝９ａ１をへリングボーン形状に配列した領域が形成される。これら動圧溝８ａ１、９ａ１の形成領域はそれぞれラジアル軸受面として軸部材２の外周面２ａと対向し、軸部材２の回転時には、外周面２ａとの間に後述する第１、第２のラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のラジアル軸受隙間をそれぞれ形成する（図２を参照）。
【００２２】
第１の軸受スリーブ８の上端面８ｂの全面又は一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、例えば図３（ｂ）に示すように、複数の動圧溝８ｂ１をスパイラル形状に配列した領域が形成される。この動圧溝８ｂ１形成領域はスラスト軸受面として第１のフランジ部１１の下端面１１ａと対向し、軸部材２の回転時には、下端面１１ａとの間に後述する第１のスラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間を形成する（図２を参照）。
【００２３】
第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂの全面又は一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、例えば図３（ｃ）に示すように、複数の動圧溝９ｂ１をスパイラル状に配列した領域が形成される。この動圧溝９ｂ１形成領域はスラスト軸受面として、第２のフランジ部１２の上端面１２ａと対向し、軸部材２の回転時には、上端面１２ａとの間に後述する第２のスラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間を形成する（図２を参照）。
【００２４】
ハウジング７の内周面７ａに固定される第１の軸受スリーブ８の外周面８ｃおよび第２の軸受スリーブ９の外周面９ｃには、それぞれ１又は複数本の軸方向溝８ｃ１、９ｃ１が形成されている。この実施形態では、図３（ｂ）や図３（ｃ）に示すように、３本の軸方向溝８ｃ１、９ｃ１がそれぞれ形成されている。
【００２５】
スペーサ１０は、この実施形態では筒状をなし、その上端面１０ａを第１の軸受スリーブ８の下端面８ｄと当接させ、下端面１０ｂを第２の軸受スリーブ９の上端面９ｄと当接させた状態で、ハウジング７内周の軸方向略中央に配設されている。
【００２６】
スペーサ１０は、第１、第２の軸受スリーブ８、９より軸方向剛性の小さい材料であり、この実施形態では例えば樹脂からなる。
【００２７】
スペーサ１０の外周面１０ｃの寸法（外径寸法）は、配設すべきハウジング７の内径寸法より若干小さい。また、外周面１０ｃには１又は複数本の軸方向溝１０ｃ１が形成されている。
【００２８】
以下、軸受スリーブ８、９のハウジング７への固定工程を、図４および図５を例に取って説明する。
【００２９】
図４は、第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９の、ハウジング７に対する固定工程を概念的に示す図である。同図において、第２の軸受スリーブ９は、第１の軸受スリーブ８の固定に先立って、下端面９ｂを基準面としてハウジング７の内周に位置決め固定されている。この実施形態では、第２の軸受スリーブ９は接着剤を介してハウジング７に固定されている。スペーサ１０は、その下端面１０ｂを第２の軸受スリーブ９の上端面９ｄに当接させた状態で、第２の軸受スリーブ９上に載置されている。
【００３０】
この状態から、第１の軸受スリーブ８を、同図中１点鎖線で示す位置に向けてハウジング７の内周に導入する。この導入と同時に、上端面８ｂを基準面としてハウジング７に対する軸方向の位置決めがなされる。この際、軸受スリーブ８、９およびスペーサ１０個々の軸方向寸法の総和が、各部材個々の所要の軸方向寸法の総和以下である場合には、特に問題なく各軸受スリーブ８、９の軸方向の位置決めを正確に行うことができる。
【００３１】
軸受スリーブ８、９およびスペーサ１０個々の軸方向寸法の総和が、各部材個々の所要の軸方向寸法の総和を超える場合には、図５に示すように、第１の軸受スリーブ８をハウジング７に対する軸方向所定位置にまで押し込むことで、各軸受スリーブ８、９より軸方向剛性の小さい材料からなるスペーサ１０が、軸受スリーブ８、９よりも大きく圧縮変形する。
【００３２】
従って、各アセンブリ部品（第１、第２の軸受スリーブ８、９およびスペーサ１０）ごとの軸方向寸法の所定寸法からのばらつきが大きい場合であっても、スペーサ１０が大きく圧縮変形することで、第２の軸受スリーブ９の位置決め固定の後から位置決めを行う第１の軸受スリーブ８の固定位置が所定位置から軸方向に大きくずれるような事態を避けて、第１、第２の軸受スリーブ８、９をハウジング７に対して確実に位置決め固定することができる。
【００３３】
特に、この実施形態では、各軸受スリーブ８、９を焼結金属の多孔質体で、スペーサ１０を樹脂でそれぞれ形成したので、スペーサ１０の圧縮変形量ｈ（図５を参照）は、第１の軸受スリーブ８を軸方向の所定位置に位置決めした（図４中１点鎖線で示す位置まで押し込んだ）状態では、各軸受スリーブ８、９の軸方向寸法の所定寸法からのばらつきの総和分にほぼ等しい。従って、第１、第２の軸受スリーブ８、９の内周面８ａ、９ａの面精度を低下させることなく、ハウジング７に対する位置決め固定を高精度に行うことができる。
【００３４】
また、上記構成によれば、後述するラジアル軸受隙間にある潤滑油がスペーサ１０と、各軸受スリーブ８、９との軸方向隙間に逃げることがない。そのため、上記ラジアル軸受隙間における油膜圧力を確実かつバランスよく高めることができる。
【００３５】
また、上記構成によれば、各軸受スリーブ８、９個々の軸方向寸法を高精度に得るための加工を施さずに済むので、各部品毎の加工コストを抑えることができる。
【００３６】
また、この実施形態では、各軸受スリーブ８、９を接着によりハウジング７に固定しているので、例えば内周面８ａ、９ａの面精度（真円度、円筒度等）が高精度に得られていれば、かかる内周面８ａ、９ａを基準面として位置決め固定することで、外周面８ｃ、９ｃの面精度の影響をそれ程受けることなく、上記位置決め固定を高精度に行うことができる。また、外周面８ｃ、９ｃの面精度を高めるための加工が不要となるので、その分加工コストの低減につながる。
【００３７】
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、第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９の内周に挿入される。軸部材２は全体として概ね同径の軸状をなし、その外周面２ａの軸方向中間部（スペーサ１０の内周面１０ｄと対向する領域）には、他所よりも小径に形成した逃げ部２ｂが形成される。また、軸部材２の外周面２ａのうち、第１のフランジ部１１および第２のフランジ部１２の固定領域には凹部としての円環溝２ｃがそれぞれ形成される。なお、この実施形態では、軸部材２は金属製の一体加工品であるが、例えば金属と樹脂とからなるハイブリッド軸（鞘部が金属で、芯部が樹脂など）とすることも可能である。
【００３８】
第１のフランジ部１１および第２のフランジ部１２は、例えば真ちゅう等の銅合金をはじめとする金属材料、あるいはＬＣＰやＰＰＳ等の樹脂材料で環状に形成される。第１のフランジ部１１は、その下端面１１ａを第１の軸受スリーブ８の上端面８ｂと対向させた状態で軸部材２の外周に固定される。第２のフランジ部１２は、その上端面１２ａを第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂと対向させた状態で軸部材２の外周に固定される。
【００３９】
また、各フランジ部１１、１２を軸部材２に固定することにより、第１のフランジ部１１の下端面１１ａと、第２のフランジ部１２の上端面１２ａとの軸方向対向間隔から、両面１１ａ、１２ａ間に配置される第１の軸受スリーブ８と第２の軸受スリーブ９、およびスペーサ１０の軸方向寸法の総和を減じた値が、後述する第１の、第２のスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２のスラスト軸受隙間の総和として設定される。従って、上述のように、第１の軸受スリーブ８の上端面８ｂから第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂまでの軸方向幅を正確に定めることで、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２のスラスト軸受隙間の総和を高精度に管理することが可能となる。
【００４０】
第１のフランジ部１１の外周には、図２に示すように、軸方向上側に向かって漸次縮径する環状のテーパ面１１ｂが形成される。同様に、第２のフランジ部１２の外周にも、軸方向下側に向かって漸次縮径する環状のテーパ面１２ｂが形成される。
【００４１】
そのため、第１のフランジ部１１を軸部材２に固定した状態では、テーパ面１１ｂを含む外周面と、この外周面に対向するハウジング７の上端内周面７ａ１との間に、半径方向寸法が軸方向下側に向かって（軸受内部側に向けて）漸次縮小するテーパ状のシール空間Ｓ１が形成される。
【００４２】
同様に、第２のフランジ部１２を軸部材２に固定した状態では、テーパ面１２ｂを含む外周面と、この外周面に対向するハウジング７の下端内周面７ａ２との間に、半径方向寸法が軸方向上側に向かって（軸受内部側に向けて）漸次縮小するテーパ状のシール空間Ｓ２が形成される。
【００４３】
上述の如くアセンブリが行われた後、ハウジング７の内部空間に潤滑油を注油する。これにより、第１の軸受スリーブ８および第２の軸受スリーブ９の内部空孔を含む、軸受内部空間を潤滑油で充満した流体軸受装置１が完成する。この際、シール空間Ｓ１、Ｓ２の容積の総和は、少なくとも流体軸受装置１の内部空間に充満した潤滑油の温度変化に伴う体積変化量よりも大きい。そのため、潤滑油の油面は、常に両シール空間Ｓ１、Ｓ２内に維持される。
【００４４】
これらシール空間Ｓ１、Ｓ２は、軸部材２から外径側に張り出したフランジ部１１、１２の外周面（テーパ面１１ｂ、１２ｂ）とハウジング７の内周面７ａ（上端内周面７ａ１および下端内周面７ａ２）との間に形成される。従って、ハウジング部に固定したシール部と軸部材の外周面との間にシール空間を形成する場合（例えば、特許文献１を参照）に比べ、シール空間をより外径側に形成することができ、そのシール容積を増加させることができる。これにより、シール空間の必要容積を確保しつつも、フランジ部１１、１２の軸方向肉厚の薄肉化を図ることができ、ひいては流体軸受装置１全体の薄肉化を図ることが可能となる。
【００４５】
上記構成の流体軸受装置１において、軸部材２の回転時、第１の軸受スリーブ８の動圧溝８ａ１形成領域および第２の軸受スリーブ９の動圧溝９ａ１形成領域は、対向する軸部材２の外周面２ａとの間にそれぞれラジアル軸受隙間を形成する。そして、軸部材２の回転に伴い、上記ラジアル軸受隙間の潤滑油が動圧溝の軸方向中心側に押し込まれ、その圧力が上昇する。このように、動圧溝８ａ１、９ａ１によって生じる潤滑油の動圧作用によって、軸部材２をラジアル方向に非接触支持する第１のラジアル軸受部Ｒ１と第２のラジアル軸受部Ｒ２とがそれぞれ構成される（図２を参照）。
【００４６】
これと同時に、第１の軸受スリーブ８の上端面８ｂに形成された動圧溝８ｂ１形成領域とこれに対向する第１のフランジ部１１の下端面１１ａとの間のスラスト軸受隙間、および第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂに形成された動圧溝９ｂ１形成領域とこれに対向する第２のフランジ部１２の上端面１２ａとの間のスラスト軸受隙間に形成される潤滑油膜の圧力が、動圧溝８ｂ１、９ｂ１の動圧作用により高められる。そして、これら油膜の圧力によって、軸部材２をスラスト方向に非接触支持する第１のスラスト軸受部Ｔ１と第２のスラスト軸受部Ｔ２とがそれぞれ構成される（図２を参照）。
【００４７】
この実施形態では、上述のように、第１の軸受スリーブ８の外周面８ｃと第２の軸受スリーブ９の外周面９ｃ、およびスペーサ１０の外周面１０ｃにそれぞれ軸方向溝８ｃ１、９ｃ１、１０ｃ１を設けることで、対向するハウジング７の内周面７ａとの間に軸方向の流体流路が形成される。そのため、軸部材２の回転時、かかる流体流路を介して、互いに軸方向に離隔して形成された第１のスラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間と、第２のスラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間とが外径側で連通状態となる。これによれば、何らかの理由でスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の何れか一方の側の流体（潤滑油）圧力が過度に高まり、あるいは低下するといった事態を避けて、軸部材２をスラスト方向に安定して非接触支持することが可能となる。もちろん、軸方向溝８ｃ１、９ｃ１、１０ｃ１を対向するハウジング７の内周面７ａの側に設けることで、軸方向に離隔して形成されたスラスト軸受隙間の間を軸方向に連通する流体流路を構成することもできる。
【００４８】
以上より、この実施形態に係る流体軸受装置１であれば、軸受スパンを長くとることで、かつスラスト軸受隙間を高精度に管理することで、軸部材２の振れ剛性を高めることができる。そのため、片当りなど、ラジアル軸受面やスラスト軸受面以外の領域で生じる摺動摩耗を低減することができる。従って、１万ｒｐｍを超えるような高速回転下であっても、高い軸受性能を安定して発揮することができる。また、摩耗粉が生じた場合であっても、多孔質体で形成された軸受スリーブ８、９によって上記摩耗粉が補足されるので、長期に亘って高い軸受性能を発揮し得る流体軸受装置１を提供することができる。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。以下、本発明の他構成を、本発明を適用可能な流体軸受装置の他の構成例と共に説明する。
【００５０】
上記実施形態では、スペーサ１０を、軸受スリーブ８、９より軸方向剛性の小さい樹脂で形成した場合を説明したが、特にこれに限る必要はない。例えば、ゴム等の弾性体で形成することもでき、また、比較的内部空孔が多く、軸方向に変形し易い焼結金属の多孔質体で形成することもできる。あるいは、各軸受スリーブ８、９と同じ材質からなるスペーサ１０であっても、その軸方向寸法が各軸受スリーブ８、９のそれより大きく、図４に示すように、軸方向の位置合わせを行った際に、各軸受スリーブ８、９より大きく軸方向に圧縮変形するものであれば、問題なく使用することができる。また、スペーサ１０の軸方向への圧縮変形については、その圧縮変形量のみが重要であって、かかる圧縮変形が、弾性変形のみにより生じるものか、塑性変形を伴うものかどうかは関係ない。
【００５１】
また、上記実施形態では、スペーサ１０を、ハウジング７内周に固定された第２の軸受スリーブ９上に載置した状態で、第１の軸受スリーブ８を位置決め固定した場合を説明したが、この工程に限る必要はない。例えば、スペーサ１０の外周面１０ｃあるいはこれと対向する領域に予め接着剤を塗布した状態で、第１の軸受スリーブ８の位置決めを行い、その後、第１の軸受スリーブ８と共にスペーサ１０をハウジング７に接着固定することも可能である。この場合、各軸受スリーブ８、９がハウジング７に接着固定されると共に、スペーサ１０が軸方向に圧縮変形した状態でハウジング７の内周に接着固定された状態のアセンブリ体（流体軸受装置１）が得られる。
【００５２】
また、以上の実施形態では、２個の軸受スリーブ８、９と、これら軸受スリーブ８、９間に設けた１つのスペーサ１０とをハウジング７の内周に配設した場合を説明したが、本発明は、軸受スリーブをハウジング７の内周に３個以上配設し、かつこれら軸受スリーブの間に２以上のスペーサ１０を配設した場合にも適用可能である。
【００５３】
また、スラスト軸受面積を拡大してスラスト支持力を高める目的で、例えばハウジング７の内周面７ａを、図示は省略するが、小径部と、小径部の軸方向両側に形成される大径部とで構成し、大径部と小径部との段部に形成される軸方向端面と、この端面と軸方向同位置に配した軸受スリーブ８、９の端面８ｂ、９ｂとで、それぞれスラスト軸受面を構成することもできる。この構成によれば、軸受スリーブ８、９の端面８ｂ、９ｂの面積を増加させることなく、スラスト軸受面積を拡大することができる。そのため、スペーサ１０を所定量だけ圧縮変形させるために軸方向負荷を高めずに済む。
【００５４】
むしろ、より小さい軸方向負荷でスペーサ１０の圧縮変形量を確保したい場合には、軸受スリーブ８、９の肉厚を薄くして、その分、スラスト軸受面となるハウジング７の段部端面の径方向寸法を大きくとることもできる。もちろん、上記構成は、第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂとこれに対向する第２のフランジ部１２の上端面１２ａとの間に形成される第２のスラスト軸受部Ｔ２の側にも設けることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、軸部材２に二つのフランジ部１１、１２を固定し、これによりハウジング７の両端開口部をそれぞれシールする構造を例示したが、本発明は、一端を閉口したハウジングを有し、その他端開口部を、軸部材に固定された一つのフランジ部の外周面とその対向面との間でシールする構造の流体軸受装置についても適用可能である。あるいは、同じく図示は省略するが、軸部材２に固定される一つのフランジ部を、有底筒状ハウジングの底側に配置し、フランジ部の両端面とこれらに対向する面（第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂなど）との間にスラスト軸受隙間を形成した構成の流体軸受装置にも本発明を適用することができる。また、フランジ部は、必ずしも、その外周でシール空間を形成している必要は無く、例えばフランジ部とは別に、軸受側の部材（ハウジング７や、ハウジング７に固定される軸受スリーブ８、９の側）にシール部を設け、このシール部の内周面と対向する軸部材２の外周面２ａとの間にシール空間を形成したものに適用することも可能である。
【００５６】
図６は、上記他形態をなす流体軸受装置の一例を示すもので、有底筒状をなすハウジング２７の内周に、第１、第２の軸受スリーブ８、９およびスペーサ１０を配設すると共に、第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂとこれに対向するハウジング７の底部７ｂの上端面７ｂ１との間に、軸部材２２の一端に設けられたフランジ部２２ｂが収容されている。この図示例では、ハウジング２７の筒部２７ａと底部２７ｂとの間に段差２７ｄが形成されており、この段差２７ｄの軸方向端面２７ｄ１に第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂを当接させることで、軸受スリーブ９のハウジング２７に対する軸方向の位置決めがなされる。ハウジング２７の筒部２７ａの上端部内周には、下端面３０ａを第１の軸受スリーブ８の上端面８ｂに当接させた状態で環状のシール部材３０が固定されており、シール部材３０の内周面３０ｂとこれに対向する軸部材２２の外周面２２ａ１との間にシール空間Ｓ３が形成される。また、この実施形態では、第１の軸受スリーブ８の上端面８ｂに代わって、ハウジング２７の底部２７ｂの上端面２７ｂ１に、図３（ｂ）に示す動圧溝が形成されている。この他の構成については上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５７】
上記構成において、軸部材２２の相対回転時、各軸受スリーブ８、９の内周面８ａ、９ａに設けられた動圧溝８ａ１、９ａ１により、動圧溝８ａ１、９ａ１形成領域とこれらに対向する軸部２２ａの外周面２２ａ１との間のラジアル軸受隙間に、潤滑油の動圧作用が生じる。そして、かかる動圧作用により高められた油膜の圧力によって、軸部材２２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１のラジアル軸受部Ｒ１１と第２のラジアル軸受部Ｒ１２とがそれぞれ構成される（図６を参照）。
【００５８】
これと同時に、第２の軸受スリーブ８の下端面９ｂに形成された動圧溝９ｂ１形成領域とこれに対向するフランジ部２２ｂの下端面１１ａとの間のスラスト軸受隙間、ハウジング底部２７ｂの上端面２７ｂ１２形成された動圧溝形成領域とこれに対向するフランジ部２２ｂの下端面２２ｂ２との間のスラスト軸受隙間に潤滑油の動圧作用が生じる。そして、かかる動圧作用により高められた油膜の圧力によって、軸部材２２をスラスト方向に非接触支持する第１のスラスト軸受部Ｔ１１と第２のスラスト軸受部Ｔ１２とがそれぞれ構成される（図６を参照）。
【００５９】
この実施形態においても、例えば図５に示すように、第１の軸受スリーブ８をハウジング２７に対する軸方向所定位置にまで押し込み、各軸受スリーブ８、９より軸方向剛性の小さい材料からなるスペーサ１０を、軸受スリーブ８、９よりも大きく圧縮変形させることで、第１、第２の軸受スリーブ８、９をハウジング２７に対して確実に位置決め固定することができる。これと同時に、第１の軸受スリーブ８の上端面８ｂから第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂまでの軸方向幅が正確に規定される。
【００６０】
この実施形態では、むしろ、各軸受スリーブ８、９のハウジング２７に対する軸方向の位置決めが高精度になされることで、対向する軸部材２２の外周面２２ａ１のうち、逃げ部となる小径面２２ａ２を避けて、ラジアル軸受面となる大径面２２ａ３と各内周面８ａ、９ａとを軸方向にずれることなく正確に対向させることができる。これにより、ラジアル剛性のさらなる向上を図ることができる。
【００６１】
また、以上の実施形態では、動圧溝などの動圧発生部を、第１の軸受スリーブ８の内周面８ａや上端面８ｂ、第２の軸受スリーブ９の下端面９ｂの側、あるいはハウジング２７の底部２７ｂの上端面２７ｂ１の側に形成した場合を説明したが、この形態に限られる必要はない。例えば上記動圧発生部を、これらと対向する軸部材２の外周面２ａや第１のフランジ部１１の下端面１１ａ、あるいは第２のフランジ部１２の上端面１２ａの側に形成することもできる。また、軸部材２と一体又は別体にハブ３を形成し、ハブ３の下端面とこれに対向するハウジング７や第１の軸受スリーブ８の上端面８ｂとの何れか一方の面に、動圧発生部を形成することも可能である。以下に示す形態の動圧発生部についても同様に、対向する軸部材２の側に形成することができる。
【００６２】
また、以上の実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２やスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、へリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝により潤滑流体の動圧作用を発生させる構成を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。図６に示すラジアル軸受部Ｒ１１、Ｒ１２やスラスト軸受部Ｔ１１、Ｔ１２についても同様である。
【００６３】
例えば、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、図示は省略するが、軸方向の溝を円周方向の複数箇所に配列した、いわゆるステップ状の動圧発生部、あるいは、円周方向に複数の円弧面を配列し、対向する軸部材２の外周面２ａとの間に、くさび状の径方向隙間（軸受隙間）を形成した、いわゆる多円弧軸受を採用してもよい。
【００６４】
あるいは、第１の軸受スリーブ８の内周面８ａや第２の軸受スリーブ９の内周面９ａの少なくとも一方を、動圧発生部としての動圧溝や円弧面等を設けない真円内周面とし、この内周面と対向する軸部材２の真円状外周面２ａとで、いわゆる真円軸受（流体潤滑軸受）を構成することもできる。
【００６５】
また、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の一方又は双方は、同じく図示は省略するが、スラスト軸受面となる領域に、複数の半径方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた、いわゆるステップ軸受、あるいは波型軸受（ステップ型が波型になったもの）等で構成することもできる。
【００６６】
また、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２を、動圧溝の動圧作用により、軸部材２を非接触支持するもので構成する以外に、例えば軸部材２の端部を球面状とし、これに対向するスラスト軸受面との間で接触支持する、いわゆるピボット軸受で構成することも可能である
【００６７】
また、以上の第１、第２実施形態では、流体軸受装置１、２１の内部に充満し、ラジアル軸受隙間や、スラスト軸受隙間に潤滑膜を形成する流体として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に動圧作用を生じ得る流体、例えば空気等の気体や、磁性流体等の流動性を有する潤滑剤、あるいは潤滑グリース等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体軸受装置を組込んだスピンドルモータの断面図である。
【図２】流体軸受装置の断面図である。
【図３】（ａ）は第１の軸受スリーブの断面図、（ｂ）は第１の軸受スリーブを矢印ａの方向から見た上端面図、（ｃ）は第２の軸受スリーブを矢印ｂの方向から見た下端面図である。
【図４】軸受スリーブのハウジングへの固定工程を概念的に示す図である。
【図５】軸受スリーブのハウジングへの固定工程を概念的に示す部分拡大図である。
【図６】本発明に係る流体軸受装置の他構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１、２１  流体軸受装置
２、２２  軸部材
３        ハブ
４        ステータコイル
５        ロータマグネット
７、２７  ハウジング
７ａ      内周面
７ａ３    小径部
７ａ４、７ａ５  大径部
８、９    第１の軸受スリーブ
８ａ      内周面
８ａ１    動圧溝
８ｂ      上端面
８ｂ１    動圧溝
８ｃ１    軸方向溝
９        第２の軸受スリーブ
９ａ      内周面
９ａ１    動圧溝
９ｂ      下端面
９ｂ１    動圧溝
９ｃ１    軸方向溝
１０      スペーサ
１０ａ    上端面
１０ｂ    下端面
１０ｃ１  軸方向溝
１１      第１のフランジ部
１１ａ    下端面
１２      第２のフランジ部
１２ａ    上端面
Ｄ        ディスク
ｈ        圧縮変形量
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  シール空間
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１、Ｒ１２  ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１１、Ｔ１２  スラスト軸受部
【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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