(57)【要約】【課題】コンタミの発生に起因する軸受性能の低下を可及的に抑制し得る動圧発生装置を提供する。【解決手段】多孔質部材としてのスリーブ部８の内周面８ａのうち、ラジアル軸受面には動圧発生部Ａが設けられる。動圧発生部Ａは、円周方向に配列された複数の第１傾斜溝Ａ１１で構成される第１傾斜溝群Ａ１と、第１傾斜溝Ａ１１とは傾斜方向が異なりかつ円周方向に配列された複数の第２傾斜溝Ａ２１で構成される第２傾斜溝群Ａ２とからなる。動圧発生部Ａの第１傾斜溝群Ａ１においては、円周方向で互いに近接する第１傾斜溝Ａ１１、Ａ１１間には丘部Ａ１２が形成される。また、第２傾斜溝群Ａ２においては、近接する第２傾斜溝Ａ２１、Ａ２１間にも丘部Ａ２２が形成される。第１傾斜溝群Ａ１と第２傾斜溝群Ａ２との間には平滑面Ａ３が内周面８ａの全周に亘って形成される。ここで、内周面８ａの表面開孔率は、平滑面Ａ３で最大となる。【選択図】図４
2007263166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアル軸受隙間と、該ラジアル軸受隙間に面するラジアル軸受面を有する多孔質部材と、前記ラジアル軸受面に設けられ、前記ラジアル軸受隙間に流体の動圧作用を生じる動圧発生部とを備え、
前記動圧発生部が、円周方向に配列された複数の第１傾斜溝で構成される第１傾斜溝群と、前記第１傾斜溝とは傾斜方向が異なりかつ円周方向に配列された複数の第２傾斜溝で構成される第２傾斜溝群とからなり、前記第１傾斜溝および前記第２傾斜溝を介して前記第１傾斜溝群と前記第２傾斜溝群との間に流体が流れ込む動圧軸受装置において、
前記双方の傾斜溝群の間に平滑面が設けられると共に、前記ラジアル軸受面の表面開孔率が、前記平滑面で最大となることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
スラスト軸受隙間と、該スラスト軸受隙間に面するスラスト軸受面を有する多孔質部材と、前記スラスト軸受面に設けられ、前記スラスト軸受隙間に流体の動圧作用を生じる動圧発生部とを備え、
前記動圧発生部が、円周方向に配列された複数の第１傾斜溝で構成される第１傾斜溝群と、前記第１傾斜溝とは傾斜方向が異なりかつ円周方向に配列された複数の第２傾斜溝で構成される第２傾斜溝群とからなり、前記第１傾斜溝および前記第２傾斜溝を介して前記第１傾斜溝群と前記第２傾斜溝群との間に流体が流れ込む動圧軸受装置において、
前記双方の傾斜溝群の間に平滑面が設けられると共に、前記スラスト軸受面の表面開孔率が、前記平滑面で最大となることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項３】
前記第１傾斜溝群と前記第２傾斜溝群との間に、前記平滑面を底面とする凹部が形成されている請求項１又は２記載の動圧軸受装置。
【請求項４】
前記多孔質部材は、焼結金属で形成されたものである請求項１又は２記載の動圧軸受装置。
【請求項５】
前記多孔質部材は、互いに内部空孔率の異なる第１の多孔質樹脂部と、第２の多孔質樹脂部とからなり、相対的に内部空孔率の高い第１の多孔質樹脂部が前記平滑面を有する請求項１又は２記載の動圧軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、動圧軸受装置に関する。
【０００２】
動圧軸受装置は、軸受隙間に生じる流体の動圧作用で軸部材などの回転側部材を回転自在に非接触支持するものである。この種の軸受装置は、高速回転、高回転精度、低騒音等の特徴を備えるものであり、情報機器をはじめ種々の電気機器に搭載されるモータ用の軸受装置として、より具体的には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におけるディスクドライブのスピンドルモータ用の軸受装置として、あるいは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、ファンモータなどのモータ用軸受装置として好適に使用される。
【０００３】
例えば、ＨＤＤ用スピンドルモータに組み込まれる動圧軸受装置において、軸部材をラジアル方向に支持するラジアル軸受部と、軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部の一方または双方を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を構成する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】
動圧発生部の形状として、例えば図８に示すように、傾斜方向の異なる一対の傾斜溝（動圧溝）１０５、１０６をへリングボーン形状に配列したものが公知である（例えば、特許文献２を参照）。また、この場合、一方向に傾斜した複数の傾斜溝１０５を円周方向に配列してなる一方の傾斜溝群１０７と、他方向に傾斜した複数の傾斜溝１０６を円周方向に配列してなる他方の傾斜溝群１０８との間に、環状の平滑部１０９が設けられることが多い。かかる構成において、軸部材の回転に伴い、軸受隙間内の流体が各傾斜溝１０５、１０６を介して動圧発生部１０４の軸方向中央（一方の傾斜溝群１０７と他方の傾斜溝群１０８との間）に位置する平滑部１０９に向けて流れ込み、平滑部１０９上に高圧の油膜が形成される。
【特許文献１】特開２００３−２３９９５１号公報
【特許文献２】特開２００３−３３６６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記情報機器に搭載される動圧軸受装置では、主に起動、停止時に軸部材と軸受スリーブとが接触し、起動、停止の繰返しにより、かかる接触領域（動圧溝の形成領域、あるいはこれに対向する領域）が磨耗する。特に、最近ではＨＤＤに代表される情報機器の高容量化を目的として、例えばＨＤＤ等のディスク駆動装置では、軸部材の側に搭載されるディスク枚数が増加する傾向にある。そのため、上述の如きディスク駆動装置（動圧軸受装置）では、ディスクを含めた動圧軸受装置の回転体重量が増加し、これにより接触面領域における磨耗量の増加が懸念される。この場合、発生した磨耗粉がコンタミとして潤滑油に混入し、潤滑性能の低下ひいては軸受性能の低下を招く恐れがある。また、磨耗粉等のコンタミが軸受隙間内に堆積することで、回転体のロック（回転停止）を引き起こす可能性もあり、長期使用に対する信頼性の低下が懸念される。
【０００６】
本発明の課題は、コンタミの発生に起因する軸受性能の低下を可及的に抑制し得る動圧発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、ラジアル軸受隙間と、ラジアル軸受隙間に面するラジアル軸受面を有する多孔質部材と、ラジアル軸受面に設けられ、ラジアル軸受隙間に流体の動圧作用を生じる動圧発生部とを備え、動圧発生部が、円周方向に配列された複数の第１傾斜溝で構成される第１傾斜溝群と、第１傾斜溝とは傾斜方向が異なりかつ円周方向に配列された複数の第２傾斜溝で構成される第２傾斜溝群とからなり、第１傾斜溝および第２傾斜溝を介して第１傾斜溝群と第２傾斜溝群との間に流体が流れ込む動圧発生装置において、双方の傾斜溝群の間に平滑面が設けられると共に、ラジアル軸受面の表面開孔率が、平滑面で最大となることを特徴とする動圧軸受装置を提供する。ここで、表面開孔率は、単位面積当たりに占める、各開孔の面積の総和（総面積）の比率をいう。
【０００８】
かかる構成によれば、多孔質部材とラジアル軸受隙間を介して対向する部材（例えば軸部材）の相対回転時、多孔質部材の表面から滲み出た流体が、各傾斜溝群を構成する第１傾斜溝および第２傾斜溝を介して第１傾斜溝群と第２傾斜溝群との間に位置する平滑面に向けて流れ込む。これにより、平滑面上に流体が集められ、かかる領域の圧力が高まる。同時に、平滑面の表面開孔率は、動圧発生部が設けられるラジアル軸受面のうちで最大となるので、平滑面上に集められた流体と共に、流体中に混入した磨耗粉等のコンタミが他所に比べて多孔質部材の内部に流れ込み易くなる。その一方で、ラジアル軸受面のうち平滑面以外の領域は、平滑面に比べて表面開孔率が小さいため、一旦平滑面を介して多孔質部材の内部に入り込んだコンタミを多孔質部材の外部に流出させることなく、多孔質部材の内部で捕捉することができる。従って、軸受内部を循環する流体中から、できる限り多くのコンタミを排除することができ、これにより、コンタミに起因する上記不具合を回避することができる。
【０００９】
また、前記課題を解決するため、本発明は、スラスト軸受隙間と、スラスト軸受隙間に面するスラスト軸受面を有する多孔質部材と、スラスト軸受面に設けられ、スラスト軸受隙間に流体の動圧作用を生じる動圧発生部とを備え、動圧発生部が、円周方向に配列された複数の第１傾斜溝で構成される第１傾斜溝群と、第１傾斜溝とは傾斜方向が異なりかつ円周方向に配列された複数の第２傾斜溝で構成される第２傾斜溝群とからなり、第１傾斜溝および第２傾斜溝を介して第１傾斜溝群と第２傾斜溝群との間に流体が流れ込む動圧軸受装置において、双方の傾斜溝群の間に平滑面が設けられると共に、スラスト軸受面の表面開孔率が、平滑面で最大となることを特徴とする動圧軸受装置を提供する。
【００１０】
このように、本発明は、多孔質部材のラジアル軸受面に設けられた動圧発生部だけでなく、多孔質部材のスラスト軸受面に設けられた動圧発生部に対しても適用することができる。そのため、上述と同様、平滑面上の領域に集められた流体と共に、流体中に混入した磨耗粉等のコンタミが他所に比べて多孔質部材の内部に流れ込み易くなり、また、当該平滑面を介して多孔質部材の内部に入り込んだコンタミを多孔質部材の外部に逃がすことなくその内部で捕捉することができる。従って、軸受内部を循環する流体中から、できる限り多くのコンタミを排除することができ、これにより、コンタミの発生に起因する上記不具合を回避することができる。
【００１１】
また、上記何れの場合においても、第１傾斜溝群と第２傾斜溝群との間に、平滑面を底面とする凹部が形成されるよう、傾斜溝に対する平滑面の形成位置を定めるのがよい。かかる構成によれば、流体と共に平滑面の表面開孔を介して流れ込んだコンタミが多孔質スリーブの内部で捕捉される一方で、コンタミが双方の傾斜溝群の間に形成された凹部に溜められる。そのため、かかるコンタミが流体と共に再び軸受隙間等に還流する事態を極力回避することができる。従って、多孔質部材内部でコンタミが捕捉されると共に、平滑面によって形成される凹部でコンタミが捕捉されることにより、かかるコンタミの排除能を一層高めることができる。
【００１２】
上記構成の多孔質部材は、例えば焼結金属で形成することができる。この場合、平滑面とそれ以外の表面領域とで焼結後の加工プロセスを異ならせることで、例えば平滑面以外の表面にサイジング加工を施すことで、表面開孔率の違いを生み出すことができる。
【００１３】
また、上記構成の多孔質部材は、例えば互いに内部空孔率の異なる第１の多孔質樹脂部と、第２多孔質樹脂部とからなり、相対的に内部空孔率の高い第１の多孔質樹脂部が平滑面を有するものであってもよい。この場合には、平滑面の表面開孔率や、平滑面以外の領域の表面開孔率を比較的容易に調整することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、コンタミの発生に起因する軸受性能の低下を可及的に抑制し得る動圧発生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】
【００１５】
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。なお、以下の説明における『上下』方向は単に各図における上下方向を便宜的に示すもので、動圧軸受装置の設置方向や使用態様等を特定するものではない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る動圧軸受装置１を具備した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、例えば磁気ディスクを備えたＨＤＤ用として用いられるもので、軸部材２およびハブ部１１を有する回転部材３をラジアル方向に非接触支持する動圧軸受装置１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４ａおよびロータマグネット４ｂとからなる駆動部４と、ブラケット５とを備えている。ステータコイル４ａはブラケット５に固定され、ロータマグネット４ｂは回転部材３（ハブ部１１）に固定される。動圧軸受装置１のハウジング部７は、ブラケット５の内周に固定される。また、同図に示すように、ハブ部１１にはディスク６（図１では２枚）が保持される。こ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４ａに通電すると、ステータコイル４ａとロータマグネット４ｂとの間に発生する励磁力でロータマグネット４ｂが回転し、これに伴って、ハブ部１１およびハブ部１１に固定されたディスク６が軸部材２と一体に回転する。
【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、ハウジング部７と、ハウジング部７の内周に固定されるスリーブ部８と、ハウジング部７の一端を閉口する蓋部材９と、ハウジング部７およびスリーブ部８に対して相対回転する軸部材２と、シール部１０とを主に備えている。
【００１８】
軸部材２は、例えばＳＵＳ鋼など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るフランジ部２ｂとを備える。この実施形態では、軸部２ａの外周面２ａ１に、後述するスリーブ部８の内周面８ａとの間に各ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のラジアル軸受隙間を形成する大径面２ａ２、２ａ２が設けられる。
【００１９】
ハウジング部７は、例えば真ちゅう等の金属材料や樹脂材料で筒状に形成され、その軸方向両端を開口した形態をなす。ハウジング部７の下端内周には、後述する蓋部材９を固定するための固定面７ａが形成される。また、固定面７ａの上方に位置するハウジング部７の内周面７ｂには、スリーブ部８の外周面８ｃが、例えば接着（ルーズ接着や圧入接着を含む）、圧入、溶着（超音波溶着やレーザ溶着を含む）など適宜の手段で固定される。
【００２０】
スリーブ部８は、多孔質体で円筒状に形成される。この実施形態では、スリーブ部８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る。もちろん、スリーブ部８を樹脂やセラミックス等、金属以外の材料で形成することも可能である。
【００２１】
スリーブ部８の内周面８ａの全面又は一部領域には動圧発生部Ａが設けられる。この実施形態では、動圧発生部Ａは軸方向に離隔して２箇所形成され、各動圧発生部Ａは、図３に示すように、円周方向に配列された複数の第１傾斜溝Ａ１１で構成される第１傾斜溝群Ａ１と、第１傾斜溝Ａ１１とは傾斜方向が異なりかつ円周方向に配列された複数の第２傾斜溝Ａ２１で構成される第２傾斜溝群Ａ２とからなる。これら動圧発生部Ａ、Ａは、軸部２ａをスリーブ部８の内周に挿入した状態では、ラジアル軸受面として軸部２ａの外周面２ａ１（この実施形態では大径面２ａ２）と対向し、軸部２ａ（回転部材３）の回転時、対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間に後述する第一、第二ラジアル軸受部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】
詳述すると、動圧発生部Ａの第１傾斜溝群Ａ１においては、図３に示すように、スリーブ部８の軸方向一方に傾斜してなる複数の第１傾斜溝Ａ１１が円周方向に亘って形成されると共に、円周方向で互いに近接する第１傾斜溝Ａ１１、Ａ１１間には丘部Ａ１２（図３中、目の細かいクロスハッチングで示す領域）が形成される。また、第２傾斜溝群Ａ２においては、軸方向他方に傾斜してなる複数の第２傾斜溝Ａ２１が円周方向に亘って形成されると共に、近接する第２傾斜溝Ａ２１、Ａ２１間にも丘部Ａ２２（図３中、目の細かいクロスハッチングで示す領域）が形成される。上記構成をなす第１傾斜溝群Ａ１と第２傾斜溝群Ａ２との間には平滑面Ａ３（図３中、目の粗いクロスハッチングで示す領域）が内周面８ａの全周に亘って形成される。
【００２３】
ここで、動圧発生部Ａ、Ａを有する内周面８ａの表面開孔率は、平滑面Ａ３で最大となる。すなわち、平滑面Ａ３の表面開孔率は、少なくとも第１、第２傾斜溝Ａ１１、Ａ２１（の底面）のそれよりも大きく、また丘部Ａ１２、Ａ２２の（頂端面の）それよりも大きい。従って、この実施形態では、スリーブ部８が多孔質部材に該当する。
【００２４】
また、この実施形態では、第１および第２傾斜溝Ａ１１、Ａ２１が、図４に示すように、内周面８ａの、動圧発生部Ａを除く領域と同一面上にあり、平滑面Ａ３は、各傾斜溝Ａ１１、Ａ２１よりも大径の円筒面上にある。また、丘部Ａ１２、Ａ２２は、傾斜溝Ａ１１、Ａ１２より小径の同一面上にある。内周面８ａの軸方向下側に位置する動圧発生部Ａに関しても、上記と同様の構成をなす傾斜溝Ａ１１、Ａ２１や傾斜溝群Ａ１、Ａ２、および平滑面Ａ３が形成されている。
【００２５】
スリーブ部８の下端面８ｂの全面又は一部環状領域には、所定の形状に配列された複数の傾斜溝で構成される動圧発生部Ｂが形成される。この実施形態では、例えば図５に示すように、複数の傾斜溝Ｂ１がスパイラル形状に配列され、これら複数の傾斜溝Ｂ１と、線周方向に近接する傾斜溝Ｂ１、Ｂ１間に設けられる丘部Ｂ２とで動圧発生部Ｂが形成される。この動圧発生部Ｂはスラスト軸受面としてフランジ部２ｂの上端面２ｂ１と対向し、軸部２ａの回転時、対向する上端面２ｂ１との間に後述する第一スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間を形成する（図２を参照）。
【００２６】
スリーブ部８の内周面８ａと下端面８ｂとの間には、環状の第１面取り部８ａ１が形成される。また、内周面８ａと上端面８ｄとの間にも、環状の第２面取り部８ａ２が形成される。
【００２７】
ハウジング部７の下端側を閉口する蓋部材９は、例えば金属材料あるいは樹脂材料で形成され、ハウジング部７の内周下端に設けられた固定面７ａに固定される。
【００２８】
蓋部材９の上端面９ａの全面又は一部環状領域には、例えば図５と同様の配列態様（スパイラルの方向は逆）をなす動圧発生部Ｃが形成される。この動圧発生部Ｃはスラスト軸受面としてフランジ部２ｂの下端面２ｂ２と対向し、軸部２ａの回転時には、下端面２ｂ２との間に後述する第２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）。
【００２９】
シール手段としてのシール部１０は、ハウジング部７とは別体に金属材料あるいは樹脂材料で形成され、ハウジング部７の上端内周に圧入、接着、溶着、溶接等の手段で固定される。この実施形態では、シール部１０の固定は、シール部１０の下端面１０ｂをスリーブ部８の上端面８ｄに当接させた状態で行われる（図２を参照）。
【００３０】
シール部１０の内周にはシール面１０ａが形成されており、このシール面１０ａと、シール面１０ａに対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間にシール空間Ｓが形成される。後述する潤滑油を動圧軸受装置１内部に充満させた状態では、潤滑油の油面は常時シール空間Ｓの範囲内に維持される。
【００３１】
動圧軸受装置１内部に充満される潤滑油としては、種々のものが使用可能であるが、ＨＤＤ等のディスク駆動装置用の動圧軸受装置に提供される潤滑油には、その使用時あるいは輸送時における温度変化を考慮して、低蒸発率及び低粘度性に優れたエステル系潤滑油、例えばジオクチルセバケート（ＤＯＳ）、ジオクチルアゼレート（ＤＯＺ）等が好適に使用可能である。
【００３２】
上記構成の動圧軸受装置１において、軸部材２の回転時、スリーブ部８の内周面８ａに形成された動圧発生部Ａ（上下共に同じ）はラジアル軸受面として、対向する軸部２ａの外周面２ａ１（この実施形態では大径面２ａ２、２ａ２）との間にラジアル軸受隙間を形成する。そして、軸部２ａの回転に伴い潤滑油が動圧発生部Ａの両端側から各傾斜溝Ａ１１、Ａ２１へと流れ込み、さらに上下方向から合流する形で平滑面Ａ３上へと流れ込む。この場合、傾斜溝Ａ１１、Ａ２１により生じる潤滑油の動圧作用で、平滑面上Ａ３に形成される油膜の圧力が高められる。このように、各動圧発生部Ａ、Ａ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一ラジアル軸受部Ｒ１と第二ラジアル軸受部Ｒ２とがそれぞれ構成される。
【００３３】
これと同時に、スリーブ部８の下端面８ｂに形成される動圧発生部Ｂとこれに対向するフランジ部２ｂの上端面２ｂ１との間のスラスト軸受隙間、および蓋部材９の上端面９ａに形成される動圧発生部Ｃとこれに対向するフランジ部２ｂの下端面２ｂ２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、傾斜溝Ｂ１等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、回転部材３（ハブ部１１）をスラスト方向に非接触支持する第一スラスト軸受部Ｔ１と第二スラスト軸受部Ｔ２とがそれぞれ構成される。
【００３４】
この場合、内周面８ａの動圧発生部Ａ、Ａを設けた領域、すなわちラジアル軸受面の表面開孔率は、平滑面Ａ３で最大となる。すなわち、平滑面Ａ３の表面開孔率は、少なくとも第１、第２傾斜溝Ａ１１、Ａ２１（の底面）のそれよりも大きく、また丘部Ａ１２、Ａ２２（の頂端面）のそれよりも大きい。従って、平滑面Ａ３上に集められた流体と共に、潤滑油中に混入した磨耗粉等のコンタミが他所に比べてスリーブ部８（多孔質部材）の内部に流れ込み易くなる。その一方で、内周面８ａのうち平滑面Ａ３以外の領域は、平滑面Ａ３に比べて表面開孔率が小さいため、平滑面Ａ３を介してスリーブ部８の内部に入り込んだコンタミを、スリーブ部８の外部に極力逃すことなくその内部で捕捉することができる。従って、動圧軸受装置１の使用時、例えば起動、停止時の摺動接触の繰り返しにより生じる磨耗粉が軸受内部空間（例えば図２中、散点模様で示す領域）を循環する潤滑油にコンタミとして混入する場合、できる限り多くのコンタミを潤滑油中から排除することができ、これにより、コンタミに起因する軸受性能の低下をできる限り抑止することができる。
【００３５】
また、この実施形態においては、スリーブ部８の内周面８ａと上端面８ｄとの間、および内周面８ａと下端面８ｂとの間にそれぞれ第１、第２面取り部８ａ１、８ａ２を設けている。これら面取り部８ａ１、８ａ２は、通常ラジアル軸受隙間外へと逃げる潤滑油をなるべく多くスリーブ部８の内部に取り込み、またなるべく多くの潤滑油をラジアル軸受隙間へと供給する目的で形成される。そのため、面取り部８ａ１、８ａ２の表面開孔率は、内周面８ａの平滑面Ａ３を除く領域の表面開孔率よりも大きく、かつ平滑面Ａ３の表面開孔率よりも小さいことが好ましい。かかる構成にすることで、ラジアル軸受隙間に還流する潤滑油量をできるだけ多く確保すると共に、一旦スリーブ部８内部に潤滑油と共に流れ込んだコンタミが、第１面取り部８ａ１（あるいは第２面取り部８ａ２）を介してラジアル軸受隙間に戻るのを極力避けることができる。従って、平滑面Ａ３を設けたことによるスリーブ部８のコンタミ捕捉能をより一層高めることができる。
【００３６】
また、場合によっては、軸受内部空間における潤滑油の循環性を一層高めるために、あるいは局所的な負圧状態の発生を極力避ける目的で、軸方向上側の第１傾斜溝Ａ１１の溝長さ（軸方向幅寸法）を、例えば図８に示すように、軸方向下側の第２傾斜溝Ａ２１の溝長さ（軸方向幅寸法）に比べて大きくした構成が考えられるが、この場合も、上述の如く平滑面Ａ３の表面開孔率を、面取り部８ａ１、８ａ２の表面開孔率よりも大きくすることで、潤滑油の循環能を高めると共に、スリーブ部８のコンタミ捕捉能を高めることができる。
【００３７】
また、この実施形態では、動圧発生部Ａの双方の傾斜溝群Ａ１、Ａ２の間に、平滑面Ａ３を底面とする凹部が形成されるよう、各傾斜溝Ａ１１、Ａ１２に対する平滑面Ａ３の半径方向位置を定めた。かかる構成によれば、潤滑油と共に平滑面Ａ３の表面開孔を介してスリーブ部８の内部に入り込んだコンタミが、スリーブ部８の内部で捕捉されるのに加えて、コンタミが双方の傾斜溝群Ａ１、Ａ２の間に形成された凹部に溜められる。そのため、かかるコンタミが潤滑油と共に再びラジアル軸受隙間に還流する事態を極力回避することができる。従って、コンタミの排除能を一層高めて、コンタミに起因する軸受性能の低下等をより確実に防止することができる。
【００３８】
また、この実施形態のように、スリーブ部８を焼結金属で形成する場合、上記平滑面Ａ３を有する多孔質部材（スリーブ部８）は、例えば以下の工程を経ることで形成することができる。まず、上記金属粉末を主原料とする原料粉末を所定の形状（例えば図３に示す形状）に圧縮成形する。この際、圧粉成形体の、例えば平滑面Ａ３に対応する領域を、図４に示すように、動圧発生部Ａの他の箇所（傾斜溝Ａ１１、Ａ２１や丘部Ａ１２、Ａ２２など）に比べて大径に形成しておく。そして、焼結工程を経た後、スリーブ部８（焼結品）に寸法サイジングを施し、内周面８ａや下端面８ｂ、８ｄを含むスリーブ部８を矯正する。この後、主に内周面８ａに溝サイジングを施す。具体的には、図３や図４に示す動圧発生部Ａに倣った形状の成形型をスリーブ部８の内周面８ａに押し付け、かかる型に倣って内周面８ａを変形させることで動圧発生部Ａの成形を行う。これら寸法サイジングや溝サイジングの際、動圧発生部Ａを含む内周面８ａのサイジングは、サイジングピンを用いて行われるが、上述の通り平滑面Ａ３は他所に比べて大径に形成されているので、各サイジング時、内周面８ａのうち大径となる平滑面Ａ３を除く領域のみをサイジングすることができる。従って、平滑面Ａ３については、圧粉成形時の表面開孔率を維持することができ、これにより他所に比べて大きい表面開孔率を得ることができる。なお、上記溝サイジングの前に、内周面８ａに回転サイジング等により封孔処理を施すこともできる。この工程を経ることで、スリーブ部８の動圧作用およびコンタミ捕捉能をより一層高めることが可能となる。
【００３９】
なお、上記の方法で平滑面Ａ３を形成する場合には、圧粉成形後の脱型が円滑に行われるよう、圧縮後のスプリングバック量を考慮して内周面８ａ（傾斜溝Ａ１１、Ａ２１）に対する平滑面Ａ３の内径寸法を決定するのが好ましい。また、平滑面Ａ３の内径寸法を大きくし過ぎると、平滑面Ａ３とこれに対向する面（軸部材２の大径面２ａ２）との間に形成されるラジアル軸受隙間の幅寸法が過大となり、充分な油膜形成能が得られない恐れがある。従って、成形性と併せて軸受剛性の観点から、平滑面Ａ３の内径寸法を設定するのがよい。
【００４０】
また、潤滑油中に混入するコンタミは、その大部分が使用時に生じる磨耗粉である。そのため、発生する磨耗粉の大きさに合わせて平滑面Ａ３の表面に開口する孔のサイズ（孔径）を決定するのが好ましい。かかる表面開孔径の大きさは、上述のように焼結金属で多孔質部材を形成する場合、例えば使用する原料粉（金属粉末）の大きさを調整することで適宜設定することが可能である。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、上記形態に限定されるものではない。
【００４２】
上記実施形態では、多孔質部材としてのスリーブ部８を焼結金属で形成した場合を説明したが、これに限らず例えば多孔質樹脂でスリーブ部８を形成することもできる。具体的には、例えば図６に示すように、多孔質部材としてのスリーブ部８を、互いに内部空孔率の異なる第１の多孔質樹脂部１２と、第２の多孔質樹脂部１３とで構成し、かつ相対的に内部空孔率の高い第１の多孔質樹脂部１２で平滑面Ａ３を形成した構成とすることもできる。
【００４３】
この場合、各多孔質樹脂部１２、１３は、例えば、気孔形成材を配合した樹脂組成物を所定の形状に成形（射出成形など）した後、気孔形成材を水、アルコール等の溶媒で除去することで形成される。上記構成の多孔質部材（スリーブ部８）でいえば、例えば予めリング状に形成しておいた第１の多孔質樹脂部１２をインサート部品としてスリーブ部８の残り、すなわち第２の多孔質樹脂部１３を成形することで形成することが可能である。かかる構成であれば、内周面８ａのうち平滑面Ａ３とそれ以外の領域とをそれぞれ別個の部材で形成することができるので、平滑面Ａ３やこれ以外の領域の表面開孔率を比較的容易に調整することが可能である。また、平滑面Ａ３の内径寸法を、傾斜溝Ａ１１等とは別個に設定することもできる。
【００４４】
上記多孔質樹脂部１２、１３に用いるベース樹脂としては、射出成形可能で、かつ求められる耐熱性、耐油性、機械的強度等を満足するものであれば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を問わず使用可能で、例えば、以下例示する材料群から選定された一または複数種からなるものが使用可能である。かかるベース樹脂には、強化材や潤滑剤、導電材等の各種充填材を一または複数種配合させることもできる。なお、上述のようにして多孔質樹脂からなるスリーブ部８を形成する場合、第１の多孔質樹脂部１２のベース樹脂には、第２の多孔質樹脂部１３に使用するベース樹脂よりも融点の高いものが使用される。
【００４５】
ここで、ベース樹脂として使用可能な樹脂材料として、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、熱硬化性ポリイミド、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ等の芳香族ポリアミド、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＦＡ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系共重合体樹脂等が挙げられる。
【００４６】
上記のベース樹脂に、ドライブレンド、溶融混錬等、樹脂の混合に一般に使用する混錬法で気孔形成材、充填材を混合させることにより、多孔質樹脂部１２、１３の成形に用いる樹脂組成物が得られる。気孔形成材としては、成形時の融解を防止するため、選定されるベース樹脂の溶融温度よりも高い融点を有し、かつベース樹脂に配合して多孔質樹脂部１２、１３を成形した後、ベース樹脂に対して不溶性を有する溶媒を用いて除去可能なものが使用可能である。この中でも、特に、成形後の除去作業を容易に行い得る（例えば水溶性の）もので、かつ防錆剤として使用できる弱アルカリ性物質などが好適に使用可能である。
【００４７】
気孔形成材としては、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、セバシン酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、あるいはステアリン酸ナトリウムに代表される有機アルカリ金属塩や、炭酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、タングステン酸ナトリウム、三リン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウムに代表される無機アルカリ金属塩等を使用することができる。この中でも、高融点で、ベース樹脂の選定自由度を高められ、かつ優れた水溶性を示す安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、セバシン酸ナトリウムが特に好ましい。これらの金属塩は一種のみ使用する他、二種以上混合して使用しても良い。なお、使用する気孔形成材の平均粒径は、上述の如く、考慮すべき磨耗粉の大きさにもよるが、０．１〜５００μｍとするのが望ましい。気孔形成材の粒径、すなわちスリーブ部８に形成される空孔径が０．１μｍ以下となると、潤滑油の表面張力によって軸受隙間への潤滑油の供給が円滑に行われず、空孔径が５００μｍ以上となると、表面積が小さくなって所期の軸受剛性が得られないからである。
【００４８】
気孔形成材の配合比は、ベース樹脂、気孔形成材および充填材などを含めた全量に対して、１０ｖｏｌ％〜９０ｖｏｌ％とするのが好ましい。１０ｖｏｌ％より小さい場合は十分量の空孔を確保することができず、９０ｖｏｌ％を超えた場合は所期の機械的強度が得られないからである。なお、上記実施形態のように、軸受内部空間全体に潤滑油が充填され、軸受内部の油量を最小限に抑える必要がある場合は、スリーブ部８の含油量を少なくする目的で上記配合比を１０ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％とするのが特に好ましい。あるいは耐久性が重視される用途に使用される場合は、含油量を多くする目的で上記配合比を４０ｖｏｌ％〜６０ｖｏｌ％とするのが特に好ましい。
【００４９】
また、以上の説明では、ラジアル軸受隙間に面するスリーブ部８の内周面８ａ（ラジアル軸受面）に動圧発生部Ａを設け、動圧発生部Ａを構成する第１、第２傾斜溝群Ａ１、Ａ２の間に上記構成の平滑面Ａ３を設けた場合を説明したが、かかる平滑面は、例えばスリーブ部８の端面に設けられた動圧発生部に設けることもできる。
【００５０】
図７はその一例を示すもので、スリーブ部８の下端面８ｂに設けられる動圧発生部Ｂは、円周方向に配列された複数の第１傾斜溝Ｂ３１で構成される第１傾斜溝群Ｂ３と、第１傾斜溝Ｂ３１とは傾斜方向が異なりかつ円周方向に配列された複数の第２傾斜溝Ｂ４１で構成される第２傾斜溝群Ｂ４とからなる。
【００５１】
詳述すると、スラスト軸受面をなす動圧発生部Ｂの第１傾斜溝群Ｂ３においては、図７に示すように、スリーブ部８の半径方向一方に傾斜してなる複数の第１傾斜溝Ｂ３１が円周方向に亘って形成されると共に、円周方向で互いに近接する第１傾斜溝Ｂ３１、Ｂ３１には丘部Ｂ３２（図７中、目の細かいクロスハッチングで示す領域）が形成される。また、第２傾斜溝群Ｂ４においては、半径方向他方に傾斜してなる複数の第２傾斜溝Ｂ４１が円周方向に亘って形成されると共に、近接する第２傾斜溝Ｂ４１、Ｂ４１間にも丘部Ｂ４２（図７中、目の細かいクロスハッチングで示す領域）が形成される。上記構成をなす第１傾斜溝群Ｂ３と第２傾斜溝群Ｂ４との間には環状の平滑面Ｂ５（図７中、目の粗いクロスハッチングで示す領域）が下端面８ｂの全周に亘って形成される。
【００５２】
ここで、動圧発生部Ｂを有するスラスト軸受面（ここでは下端面８ｂ）の表面開孔率は、平滑面Ｂ５で最大となる。すなわち、平滑面Ｂ５の表面開孔率は、少なくとも第１、第２傾斜溝Ｂ３１、Ｂ４１（の底面）のそれよりも大きく、また丘部Ｂ３２、Ｂ４２の（頂端面の）それよりも大きい。従って、この実施形態でも、スリーブ部８が多孔質部材に該当する。
【００５３】
また、この実施形態では、平滑面Ｂ５は、各傾斜溝Ｂ３１、Ｂ４１よりも軸方向上側（スリーブ部８の軸方向中央側）の同一平面上にある。また、丘部Ｂ３２、Ｂ４２は、傾斜溝Ｂ３１、Ｂ４１より軸方向下側（スリーブ部８の軸方向下端側）の同一平面上にある。
【００５４】
上記構成の動圧発生部Ｂは、軸部材２の回転時、対向するフランジ部２ｂの上端面２ｂ１との間にスラスト軸受隙間を形成する。そして、軸部２ａの回転に伴い潤滑油が動圧発生部Ｂの両端側（内径側および外径側）から各傾斜溝Ｂ３１、Ｂ４１へと流れ込み、さらに内外径方向から合流する形で平滑面Ｂ５上へと流れ込む。この場合、傾斜溝Ｂ３１、Ｂ４１により生じる潤滑油の動圧作用で、平滑面上Ｂ５に形成される油膜の圧力が高められる。このように、動圧発生部Ｂによって生じる潤滑油の動圧作用によって、軸部材２をスラスト方向に非接触支持する第一スラスト軸受部Ｔ１が構成される。
【００５５】
この場合、動圧発生部Ｂを有する下端面８ｂの表面開孔率は、平滑面Ｂ５で最大となる。すなわち、平滑面Ｂ５の表面開孔率は、少なくとも第１、第２傾斜溝Ｂ３１、Ｂ４１（の底面）のそれよりも大きく、また丘部Ｂ３２、Ｂ４２の（頂端面の）それよりも大きい。従って、平滑面Ｂ５上に集められた流体と共に、潤滑油中に混入した磨耗粉等のコンタミが他所に比べてスリーブ部８（多孔質部材）の内部に流れ込み易くなる。その一方で、下端面８ｂのうち平滑面Ｂ５以外の領域は、平滑面Ｂ５に比べて表面開孔率が小さいため、平滑面Ｂ５を介してスリーブ部８の内部に入り込んだコンタミを、スリーブ部８の外部に極力逃すことなくその内部で捕捉することができる。従って、動圧軸受装置１の使用時、例えば起動、停止時の摺動接触の繰り返しにより生じる磨耗粉が潤滑油にコンタミとして混入する場合、極力多くのコンタミを潤滑油中から排除することができ、これにより、コンタミに起因する軸受性能の低下をできる限り抑止することができる。
【００５６】
もちろん、上述の如く、スリーブ部８の内周面８ａに設けられた動圧発生部Ａの平滑面Ａ３がとり得る範囲において、下端面８ｂに設けられた動圧発生部Ｂの平滑面Ｂ５についても同様の構成（材質、形成方法等を含む）が可能である。
【００５７】
また、以上の説明では、平滑面Ａ３、Ｂ５が設けられる多孔質部材としてスリーブ部８を例示したが、特にこの部材に限るものではない。すなわち、ラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間に面し、かかる軸受隙間に潤滑油の動圧作用を生じる動圧発生部を有する面を備えている多孔質部材であれば、任意の部材に適用可能である。例えば図２に示す動圧軸受装置１でいえば、軸部材２の軸部２ａやフランジ部２ｂ、あるいは蓋部材９を本発明に係る多孔質部材とすることも可能である。この場合、油漏れの観点から、各部材の一部のみを多孔質部材とする（例えば各軸受隙間に面する箇所を部分的に多孔質樹脂で形成する）他、軸受外部に面する領域を油漏れが生じない程度に封孔処理する等して使用することができる。もちろん、動圧軸受装置１についても、図２に示す形態に限らず、動圧発生部を有する限り、任意の形態をなす動圧軸受装置について本発明を適用することができる。
【００５８】
上記構成の動圧軸受装置１は、上述のＨＤＤ用のスピンドルモータだけでなく、例えば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など、情報機器をはじめとする電気機器用の軸受装置として好適に適用可能である。また、本発明のように、磨耗粉をはじめとするコンタミを潤滑油中から除去可能な動圧軸受装置であれば、連続運転中、摩耗粉等の堆積に起因してロックが発生するのを確実に避けることができる。そのため、例えばサーバ用ＨＤＤなど、長期間に亘って安定した回転性能（軸受性能）を要求される機器に対しても、高い信頼性を有する軸受装置として好適に提供することができる。また、情報機器の高容量化に対応して複数枚のディスク６を搭載したディスク駆動装置に対しても、あるいは高速回転下での高い回転性能（軸受性能）を要求されるモータに対しても、長期に亘って安定した軸受性能を発揮し得る動圧軸受装置を提供することができる。
【００５９】
また、以上の実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部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。すなわち、本発明に係る動圧発生部が、上述の如く平滑面Ａ３（あるいは平滑面Ｂ５）を有するものであればよく、上記構成の平滑面Ａ３等を有さない動圧発生部であれば、任意の形態をなす動圧発生部（例えばステップ軸受、多円弧軸受など）が構成可能である。
【００６０】
また、以上の説明では、動圧軸受装置１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動圧作用を生じる流体として、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発生可能な流体、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】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る動圧軸受装置を具備したスピンドルモータの断面図である。
【図２】動圧軸受装置の断面図である。
【図３】スリーブ部の縦断面図である。
【図４】図３に示す動圧発生部のＤ−Ｄ断面図である。
【図５】スリーブ部の下側面図である。
【図６】スリーブ部の他構成を示す断面図である。
【図７】スリーブ部の下端面の他構成を示す下側面図である。
【図８】従来の動圧発生部形状を示すスリーブ部の縦断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１        動圧軸受装置
８        スリーブ部
８ｂ      下端面
８ａ      内周面
１２      第１の多孔質樹脂部
１３      第２の多孔質樹脂部
Ａ        動圧発生部（内周面）
Ａ１、Ａ２  傾斜溝群
Ａ１１、Ａ２１  傾斜溝
Ａ１２、Ａ２２  丘部
Ａ３      平滑面
Ｂ        動圧発生部（下端面）
Ｂ３、Ｂ４  傾斜溝群
Ｂ３１、Ｂ４１  傾斜溝
Ｂ３２、Ｂ４２  丘部
Ｂ５      平滑面
Ｒ１、Ｒ２  ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２  スラスト軸受部
Ｓ        シール空間
【図１】
2007263166.tif 000003
【図２】
2007263166.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007263166.tif 000007
【図６】
2007263166.tif 000008
【図７】
2007263166.tif 000009
【図８】
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