(57)【要約】【課題】小型化に伴う形状精度の低下を可及的に防ぎつつも、高い軸受性能を長期にわたって発揮し得る動圧軸受装置を提供する。【解決手段】シール部材４の孔形成面４４と、対向する軸部３１のテーパ面３４との間に、半径方向寸法が上方に向けて漸次拡大するテーパ状のシール隙間Ｓ１が形成される。また、円筒部４３の内周面４５と、対向する軸部３１の外周面３３との間に、ラジアル軸受隙間やシール隙間Ｓ１に比べて半径幅寸法の大きい（空間容積の大きい）潤滑流体溜りＳ２が形成される。これにより、潤滑流体溜りＳ２を介して上側のラジアル軸受隙間とシール隙間Ｓ１とがつながる。また、軸部３１の外周に設けられた動圧発生部Ａの上側の傾斜溝Ａ１の一端Ａ１１が潤滑流体溜りＳ２にまで延びている。【選択図】図１
2007309497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受部材と、軸受部材の内周に挿入される軸部材と、軸受部材と軸部材との間に形成される軸受隙間と、軸受隙間を満たす潤滑流体と、軸受隙間に潤滑流体の動圧作用を生じる動圧発生部とを備え、軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部材を相対回転自在に支持する動圧軸受装置において、
軸受隙間に隣接して潤滑流体溜りを設けると共に、軸部材の相対回転に伴い潤滑流体を軸受隙間に引き込む溝を潤滑流体溜りに臨ませたことを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
潤滑流体の外部への漏れ出しを防ぐシール隙間を、潤滑流体溜りに隣接して設けた請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項３】
潤滑流体溜りにある潤滑流体の気液界面が、温度変動によらず引き込み溝よりもシール隙間に近い位置にある請求項２記載の動圧軸受装置。
【請求項４】
回転支持される軸部材の側に引き込み溝を設けた請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項５】
軸受部材の側に潤滑流体溜りを設けた請求項１又は４記載の動圧軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動圧軸受装置は、軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部材を相対回転自在に支持する軸受装置である。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とが設けられる。このラジアル軸受部の軸受としては、軸受部材を構成する軸受スリーブの内周面に動圧発生用の溝（動圧溝）を設けた動圧軸受が公知である（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３９９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、最近では情報機器の携帯化、小型化が益々進んでおり、これを受けて上記情報機器に組込まれる動圧軸受装置に対する小型化の要求が強まっている。しかしながら、個々の構成部品を、その加工精度や組立精度を維持したままで小型化するには限界がある。そこで、最近では、加工精度あるいは組立精度の低下を避ける目的で、複数構成部品の一体化が検討されている。
【０００５】
しかしながら、上述の如く構成部品の一体化を推し進めることで、構成部品を焼結金属など含油性を有する材料で形成することが難しくなり、軸受内部空間における潤滑流体の保持量が減少する。そのため、軸受隙間への潤滑油の供給がどうしても不足しがちとなり、安定した油膜の形成が阻害される恐れが生じる。これでは、相対回転部材間での接触摺動が生じ易くなり、軸受性能の低下ひいては耐久性の低下が懸念される。
【０００６】
本発明の課題は、小型化に伴う形状精度の低下を極力抑えつつも、高い軸受性能を長期にわたって発揮し得る動圧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】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、軸受部材と、軸受部材の内周に挿入される軸部材と、軸受部材と軸部材との間に形成される軸受隙間と、軸受隙間を満たす潤滑流体と、軸受隙間に潤滑流体の動圧作用を生じる動圧発生部とを備え、軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部材を相対回転自在に支持する動圧軸受装置において、軸受隙間に隣接して潤滑流体溜りを設けると共に、軸部材の相対回転に伴い軸受隙間に潤滑流体を引き込む溝を潤滑流体溜りに臨ましたことを特徴とする動圧軸受装置を提供する。
【０００８】
通常、軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用は、軸受隙間内に設けられた動圧発生用の溝により生じ、この際、潤滑流体の引き込み作用は、微小な軸受隙間内の潤滑流体に対して生じ得る。ここで、軸受隙間内の潤滑流体だけでなく、軸受隙間外の潤滑流体を積極的に軸受隙間内に送り込む（引き込む）ようにしたところ、軸受隙間内に形成される潤滑流体膜の形成能に好影響を及ぼすことが判明した。
【０００９】
本発明は、上記知見に基づき得られたものであり、軸部材の相対回転に伴い軸受隙間に潤滑流体を引き込む溝を潤滑流体溜りに臨ましたことを特徴とするものである。かかる構成によれば、上記溝を伝って軸受隙間外からも潤滑流体が積極的に軸受隙間へ引き込まれるので、従来に比べて軸受隙間への潤滑流体の供給量を増やすことができる。また、潤滑流体溜りから常に潤沢な潤滑流体を軸受隙間に供給することにより、途切れることなく安定した潤滑流体膜を形成することができる。従って、軸受隙間に形成される流体膜の質を高めることができ、高い軸受性能を安定して発揮することができる。また、軸受隙間における潤滑性を考慮せずに済むので、複数の構成部品を一体化することができ、これにより動圧軸受装置の小型化を、加工精度や組立精度の低下を招くことなく行うことができる。
【００１０】
また、潤滑流体の外部への漏れ出しを防ぐシール隙間を、潤滑流体溜りに隣接して設けることで、潤滑流体溜りに一種のバッファ機能をもたせることができる。かかる場合、軸受内部空間に充満した潤滑流体の、例えば使用温度範囲内での熱膨張量あるいは収縮量を想定した上で潤滑流体溜りの空間寸法を設定しておくことで、温度変化に伴う潤滑流体の容積変化があった場合でも、潤滑流体は常に潤滑流体溜り内に維持される。これにより、少なくとも雰囲気温度の変化により潤滑流体が外部に漏れ出るのを確実に防ぐことができる。また、潤滑流体溜りをバッファ空間としたことで、シール隙間にはそれ程の大きさ（軸方向寸法）を必要とせずに済むため、結果的に軸受装置全体の軸方向寸法を小さくして、動圧軸受装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
上述のように、潤滑流体を軸受隙間に引き込むための溝を潤滑流体溜りに臨ませることで高い引き込み作用を得ることができるが、かかる場合には、引き込み溝と、潤滑流体溜りに保持される潤滑流体の境界面との位置関係に着目する必要がある。例えば、軸受隙間を満たす潤滑流体として潤滑油を用いる場合、潤滑流体溜りの内部に保持された潤滑流体（潤滑油）とシール隙間を介して潤滑流体溜りに流入した空気との間には、気液界面が存在する。この気液界面は、潤滑流体の温度変化に伴う膨張、収縮によりその位置を変動（上下動）させる。一方で、引き込み溝は、潤滑流体の引き込み作用を生じるものであるから、その溝長さは長いほど良いが、あまりに長いと、上述の理由により、溝の一端が気液界面よりシール隙間の側に位置し外気と接触する可能性がある。かかる溝が大気に触れた状態で軸部材が相対回転すると、空気の巻き込みを生じ軸受性能ひいては寿命の低下を招く恐れがある。
【００１２】
以上の点を踏まえて、潤滑流体溜りにある潤滑流体の気液界面が、温度変動によらず引き込み溝よりもシール隙間に近い位置にあるように設計するのがよい。具体的には、想定される使用時あるいは輸送時の温度範囲を踏まえて、潤滑流体の充填量を定めると共に潤滑流体溜りの大きさ（寸法）を定める。そして、その上で引き込み溝の長さ（シール隙間側の端部の位置）を定めるのがよい。これにより、引き込み溝による外気の巻き込みを防いで、気泡等の異物が潤滑流体に混入するのを極力避けることができる。
【００１３】
引き込み溝は、軸部材と軸受部材、何れの側に設けても構わないが、回転側の部材に設けたほうが潤滑流体の軸方向への引き込み効果が顕著となるため好ましい。また、潤滑流体溜りが半径方向にある程度の空間寸法を有することで、気液界面の変動量が小さくなる点を考慮すると、引き込み溝をはじめ動圧発生部を回転支持される軸部材の側に、潤滑流体溜りを軸受部材の側にそれぞれ設けるのが好ましい。特に、動圧軸受装置の小型化に伴い軸受隙間が小サイズ化（小径化）することを考慮すると、軸部材の側に引き込み溝と併せて動圧発生部を設けたほうが成形性の面でも好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、小型化に伴う形状精度の低下を可及的に防ぎつつも、高い軸受性能を長期にわたって発揮し得る動圧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】
【００１５】
以下、本発明の第一実施形態を図１に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第一実施形態に係る動圧軸受装置１を示している。この動圧軸受装置１は、軸受部材２と、軸受部材２の内周に挿入された軸部材３と、軸受部材２の一端側に設けられたシール部材４と、軸受部材２の他端側に設けられた蓋部材５とを主要な構成部品として備える。
【００１７】
軸受部材２は筒状をなすもので、例えば金属材料あるいは樹脂材料等で形成される。軸受部材２の内周面は、小径面２１と、小径面２１の軸方向両端に位置し、小径面２１に比べて相対的に大径となる第一大径面２２および第二大径面２３とを有する。また、第一大径面２２および第二大径面２３は、それぞれ第一段差面２４、第二段差面２５を介して小径面２１とつながっている。
【００１８】
軸受部材２の第一段差面２４の全面又は一部領域には、動圧発生部Ｃとして、例えば図示は省略するが、複数の動圧溝をスパイラル形状に配列した領域が形成される。この動圧溝配列領域（動圧発生部Ｃ）は、フランジ部３２の上端面３５と対向し、軸部材３の回転時には、上端面３５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１を参照）。
【００１９】
軸部材３は、例えばステンレス鋼などの金属材料で形成され、軸部３１と、軸部３１の下端に一体又は別体に設けられるフランジ部３２とを備える。なお、軸部材３は、金属材料と樹脂材料とのハイブリッド構造とすることもでき、その場合、軸部３１の少なくとも外周面３３を含む鞘部が金属で形成され、残りの箇所（例えば軸部３１の芯部やフランジ部３２）が樹脂で形成される。フランジ部３２の強度を確保するため、フランジ部３２の芯部を金属製とし、残りの箇所を樹脂で形成することもできる。
【００２０】
軸部３１の外周面３３の一部領域には動圧発生部が設けられる。この実施形態では、２つの動圧発生部Ａ、Ｂが軸方向に離隔して形成されている。このうち、軸方向上側の動圧発生部Ａは、図１に示すように、互いに傾斜方向の異なる複数の傾斜溝Ａ１、Ａ２をそれぞれ円周方向に配列した、いわゆるヘリングボーン形状に配列したものである。同様に、軸方向下側の動圧発生部Ｂは、互いに傾斜方向の異なる複数の傾斜溝Ｂ１、Ｂ２をそれぞれ円周方向に配列した、いわゆるヘリングボーン形状に配列したものである。これら動圧発生部Ａ、Ｂは、軸部３１を軸受部材２の内周に挿入した状態では、軸受部材２の小径面２１と対向し、軸部３１（軸部材３）の回転時、対向する軸受部材２の小径面２１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１を参照）。
【００２１】
軸部３１の一端側（フランジ部３２と反対の側）に位置する動圧発生部Ａは、上下の傾斜溝Ａ１、Ａ２間領域（環状平滑領域）の軸方向中央位置ｍに対して軸方向非対称に形成されている。具体的には、軸方向中央位置ｍより上側（軸部３１の一端側）の傾斜溝Ａ１形成領域の軸方向寸法Ｘ１が下側の傾斜溝Ａ２形成領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている。なお、この図示例では動圧発生部Ａ、Ｂは軸方向に離隔して設けた場合を説明したが、必ずしも離隔して設ける必要はなく、例えば軸方向に連続して設けることもできる。あるいは１つの動圧発生部のみを設けた構成を採ることもできる。
【００２２】
また、軸部３１には、これら動圧発生部Ａ、Ｂを設けた外周面３３と、フランジ部３２とは反対の側でつながり、フランジ部３２から離隔する向きに漸次縮径するテーパ面３４が形成されている。
【００２３】
軸受部材２の他端側を閉口する蓋部材５は、例えば金属のプレス成形あるいは樹脂の射出成形で形成され、軸受部材２の下端内周に位置する第一大径面２２に固定される。ここで、固定手段は特に限定されず、例えば接着（ルーズ接着や圧入接着を含む）、圧入、溶着（例えば超音波溶着）、溶接（例えばレーザ溶接）などの手段を、材料の組合わせや要求される固定強度、密封性などに合わせて適宜選択することができる。
【００２４】
蓋部材５の上端面５１の一部領域には、例えば図示は省略するが、複数の傾斜溝をスパイラル状に配列した領域（動圧発生部Ｄ）が形成される。軸受部材２の内周に軸部材３を挿入した状態で蓋部材５を固定することで、蓋部材５の上端面５１と軸受部材２の第一段差面２４との間の空間にフランジ部３２が収容される。そのため、上端面５１に形成された動圧発生部Ｄはフランジ部３２の下端面３６と対向し、軸部材３の回転時、下端面３６との間に後述する第二スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間を形成する（図１を参照）。
【００２５】
また、この実施形態では、蓋部材５の上端面５１から上方に向けて突出する突出部５２が設けられる。この場合、上端面５１から突出部５２の端面５３までの軸方向間隔を予め高精度に形成しておき、端面５３を軸受部材２の第一段差面２４に当接させた状態で軸受部材２に固定することで、後述するスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２のスラスト軸受隙間の軸方向寸法の総和が高精度に管理される。
【００２６】
シール部材４は、円盤部４１と、円盤部４１の一端面４２の側から軸方向に突出した円筒部４３とからなり、例えば断面逆Ｌ字形に一体形成された後、軸受部材２の第二大径面２３に接着等の手段で固定される。円盤部４１には、軸部３１を挿通させるための孔が中央に開けられており、孔を形成する孔形成面４４は、軸部材３を動圧軸受装置１に組込んだ状態では、対向する軸部３１のテーパ面３４との間に、半径方向寸法が上方に向けて漸次拡大するテーパ状のシール隙間Ｓ１を形成する。また、円筒部４３の内周面４５と、対向する軸部３１の外周面３３との間に、ラジアル軸受隙間やシール隙間Ｓ１に比べて半径幅寸法の大きい（空間容積の大きい）潤滑流体溜りＳ２が形成される。なお、シール部材４の材料および軸受部材２への固定手段についても、蓋部材５と同様の選択が可能である。
【００２７】
これら各構成部品の組立が完了した状態では、図１に示すように、軸部３１の外周に設けられた動圧発生部Ａの上側の傾斜溝Ａ１の一端Ａ１１が、ラジアル軸受隙間に止まらず潤滑流体溜りＳ２にまで延びている。このように、当該実施形態では、動圧発生用の溝（傾斜溝Ａ１）の延長部分が引き込み溝を兼ねている。また、この実施形態では、上側の傾斜溝Ａ１のうち潤滑流体溜りＳ２に属していない領域（引き込み溝を除く領域）の軸方向寸法は、下側の傾斜溝Ａ２の軸方向寸法Ｘ２に略等しい。
【００２８】
上述の如く形成された各構成部品の組立てを行なった後、例えば各シール隙間Ｓ１の開口側から軸受内部空間に潤滑油を注油する。これにより、各ラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間、潤滑流体溜りＳ２の一部を含む軸受内部空間（図１中、散点領域で示す領域）を潤滑油で満たした動圧軸受装置１が完成する。この場合、潤滑流体溜りＳ２中にある潤滑油の油面が、使用時あるいは輸送時において想定される最高温度時に潤滑流体溜りＳ２中にあり、かつ想定される最低温度時に傾斜溝Ａ１の一端Ａ１１よりも上側に位置するよう、潤滑油の充填量を定めるのがよい。
【００２９】
上記構成の動圧軸受装置１において、軸部材３の回転時、軸部３１の外周面３３に設けられた動圧発生部Ａ（傾斜溝Ａ１、Ａ２形成領域）は、軸受部材２の小径面２１とラジアル軸受隙間を介して対向する。そして、軸部材３の回転に伴い、軸受内部空間に満たされた潤滑油が傾斜溝Ａ１、Ａ２の軸方向中心側（軸方向中央位置ｍの側）に向けて引き込まれ、その圧力が上昇する。このような傾斜溝Ａ１、Ａ２の動圧作用によって、軸部材３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が形成される（図２中、上側の領域）。また、動圧発生部Ｂとこれに対向する小径面２１との間に形成されるラジアル軸受隙間では、潤滑油が傾斜溝Ｂ１、Ｂ２の軸方向中心側に引き込まれ、その圧力が上昇する。このような傾斜溝Ｂ１、Ｂ２の動圧作用によって、軸部材３をラジアル方向に非接触支持する第二ラジアル軸受部Ｒ２が形成される（図２中、下側の領域）。
【００３０】
ここで、上側の動圧発生部Ａを構成する傾斜溝Ａ１の一端Ａ１１を、ラジアル軸受隙間に隣接する潤滑流体溜りＳ２にまで延ばし、引き込み溝として潤滑流体溜りＳ２に臨ませるようにしたことで、ラジアル軸受隙間以外の空間である潤滑流体溜りＳ２からも潤滑油をラジアル軸受隙間に積極的に引き込むことができる。これにより、ラジアル軸受隙間への潤滑油の供給量を増やすことができ、また、潤滑流体溜りＳ２から常に潤沢な潤滑油をラジアル軸受隙間に供給することで、かかるラジアル軸受隙間に潤滑油膜を途切れることなく安定して形成することができる。従って、以上の点からラジアル軸受隙間に形成される潤滑油膜の質を高めることができ、高いラジアル軸受性能を長期にわたって発揮することが可能なる。
【００３１】
また、傾斜溝Ａ１を潤滑流体溜りＳ２にまで延ばした構成をとることで、ラジアル軸受隙間の軸方向寸法を特に増大させることなく軸受性能の向上を図ることができる。従って、潤滑流体溜りＳ２の軸方向寸法、すなわちバッファ容積を維持しつつも、高い軸受性能を安定して発揮することが可能となる。特に、シール隙間Ｓ１と潤滑流体溜りＳ２とを別個に形成することで、個々の空間に必要とされる特性、例えばシール隙間Ｓ１であれば、その隙間寸法やテーパ角、潤滑流体溜りＳ２であれば、その空間容積を第一に考えて設計することができる。例えば、この実施形態でいえば、シール部材４の形状を断面Ｌ字状とすることで、潤滑流体溜りＳ２を形成するシール部材４の内周面４５の内径寸法を極力大きくとることができる。これにより、潤滑流体溜りＳ２における潤滑油面の上下方向への変動量をなるべく小さくすることができるので、内周面４５の軸方向寸法、すなわち潤滑流体溜りＳ２の軸方向寸法を比較的小さくとって、動圧軸受装置１全体の軸方向寸法を維持あるいは縮小することが可能となる。
【００３２】
また、潤滑流体溜りＳ２中にある潤滑油の油面が、使用時あるいは輸送時において想定される最高温度時に潤滑流体溜りＳ２中にあり、かつ想定される最低温度時に傾斜溝Ａ１の一端Ａ１１よりも上側に位置するよう潤滑油の充填量を定めれば、傾斜溝Ａ１の延長部分（引き込み溝として作用する部分）が常に潤滑油中にある状態を保つことができる。かかる状態であれば、傾斜溝Ａ１の延長部分が、潤滑流体溜りＳ２の上部に溜まった外気をラジアル軸受隙間の側に巻き込む事態を極力避けて、外気の巻き込みに起因する不具合を回避することができる。
【００３３】
また、この実施形態では、軸部材３の外周面３３に動圧発生部Ａ、Ｂを設けたことで、軸受部材２の内周面（小径面２１）を断面真円状とすることができる。これにより、通常、図１に示す形状の傾斜溝Ａ１、Ａ２配列領域を内周面に精度良く形成するために、焼結金属製の軸受スリーブをハウジングの内周に配する（例えば、特許文献１を参照）必要がなく、軸受部材２全体を中実構造とすることができる。かかる構成によれば、動圧軸受装置１全体の保油量を、多孔質の軸受スリーブ部分を中実構造に置き換えた分だけ減らして、その分潤滑流体溜りＳ２における油面の軸方向変動量を縮小できる。これにより、動圧軸受装置１の軸方向寸法をより小さくできると共に、潤滑流体溜りＳ２における油面高さの調整が容易になる。
【００３４】
なお、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の形成と同時に、軸受部材２の第一段差面２４に設けられた動圧発生部Ｃとこれに対向するフランジ部３２の上端面３５との間のスラスト軸受隙間、および蓋部材５の上端面５１に設けられた動圧発生部Ｄとこれに対向するフランジ部３２の下端面３６との間のスラスト軸受隙間に、動圧溝の動圧作用により潤滑油の油膜がそれぞれ形成される。そして、これら油膜の圧力によって、軸部材３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とがそれぞれ形成される。
【００３５】
以上、本発明の第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ことなく、上記以外の構成を採ることも可能である。
【００３６】
例えば上記実施形態では、シール隙間Ｓ１および潤滑流体溜りＳ２を形成するシール部材４を、軸受部材２と別体に形成した場合を説明したが、これらを一体に形成することも可能である。以下、その例を本発明の第二実施形態として説明する。
【００３７】
図２は、本発明の第二実施形態に係る動圧軸受装置１１の断面図である。この動圧軸受装置１１は、軸受部材６と、軸受部材６の内周に挿入された軸部材３とを主要な構成部品として備えるものである。
【００３８】
軸部材３は、軸方向一端をフランジ部３２に代えて半球状曲面３７とした以外は、第一実施形態に係る軸部材３（軸部３１）と同様の構成をなすものであるから、その説明を省略する。
【００３９】
軸受部材６は、後述する電鋳加工で形成された有底筒状の金属めっき層７と、金属めっき層７をインサート部として成形された型成形部８とからなる。この実施形態では、金属めっき層７を一体に形成したマスター（図示は省略）をインサート部品とする樹脂の射出成形で金属めっき層７と一体に形成される。
【００４０】
金属めっき層７は、例えば電鋳加工（電気めっき加工ともいう。）あるいは無電解めっき加工で図２に示す有底筒状に形成される。金属めっき層７の筒部７１の内周面７３および上端面７４は、何れも上記めっき加工時の析出開始側（マスター表面側）の面である。かかる構成の金属めっき層７において、筒部７１の内周面７３は、軸部材３を軸受部材６の内周に挿入した状態では、外周面３３に設けられた動圧発生部Ａ、Ｂと対向し、軸部材３の回転時、対向する外周面３３（動圧発生部Ａ、Ｂ）との間に第一、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）。また、底部７２の上端面７４は、軸部材３の一端に設けられた半球状曲面３７と当接し、軸部材３の回転時、摺動接触する半球状曲面３７との間にいわゆるピボット軸受部（スラスト軸受部Ｔ３）を形成する（同じく図２を参照）。
【００４１】
型成形部８は、金属めっき層７と同様有底円筒状をなすもので、側部８１と、側部８１の下端側に位置する底部８２と、側部８１の上端側から上方に突出し、その頭頂部を開口させたドーム状の突出部８３とからなる。
【００４２】
突出部８３の内周面は軸方向で２つの領域に区画されており、区画された上側の領域は、テーパ状のシール面８５として、対向する軸部材３の外周面３３との間にテーパ状のシール隙間Ｓ３を形成する。また、区画された下側の領域は、半球状の曲面８４として、軸部材３の外周面３３との間に潤滑流体溜りＳ４を形成する。
【００４３】
上記形状をなす突出部８３は、例えば加熱しながら内径側への変形力を付与して、成形後の突出部８３を変形させることにより得られる。以下、かかる工程を図３および図４をに基づき説明する。
【００４４】
まず、図３に示すように、同軸配置された可動型９１および固定型９２のうち、固定型９２に金属めっき層７と型成形部８との一体成形品を位置決め固定する。変形前の状態では、型成形部８の突出部８３は、鉛直上方に向けて突出する形態をなし、変形後、球状の曲面８４をなす内周面領域は、この段階では径一定の円筒状をなしている。また、変形後、テーパ状のシール面８５をなす内周面領域は、この段階でも軸線に対してテーパ状をなすが、そのテーパ角は、突出部８３の変形に伴い、軸線に対する傾斜角度が変更（減少）するのを見越して、最終的な傾斜角度よりも大きめに設定されている。また、変形前の突出部８３の外周面８７の上端部には、可動型９１の相対近接時（圧迫時）、突出部８３の内径側に向けての倒れ込みを滑らかに行うため、テーパ状をなすガイド面８６が形成されている。
【００４５】
可動型９１の内周下端には、突出部８３を圧迫変形させるための圧迫面９３が略球面状に形成されており、この圧迫面９３は、図示しない熱源によって加熱されるようになっている。この際、突出部８３を軟化させて加工性を高め、また、樹脂を改質して加熱変形後の突出部８３の外径側への戻りを極力小さくする観点から、圧迫面９３の温度（加熱温度）は、選定されたベース樹脂のガラス転移温度以上に設定するのが望ましい。例えば、型成形部８をポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）をベース樹脂とする樹脂組成物で成形した場合、ＰＢＴのガラス転移点は６０℃であるから、６０℃以上で加熱するのが好ましい。なお、可動型９１を加熱する以外にも、別途熱源を設け直接型成形部８（突出部８３）を加熱してもよく、あるいは可動型９１と型成形部８の双方を加熱してもよい。
【００４６】
次に、図３に示す状態から可動型９１を固定型９２に接近させて、一体成形品の突出部８３の上端部を可動型９１の圧迫面９３で圧迫する。この場合、圧迫面９３は上方に向けて漸次縮径する球面状をなし、かつ圧迫される突出部８３の上端外周には、テーパ状のガイド面８６が設けられているため、突出部８３は内径側に向けて倒れ込みを開始する。また、この際、加熱状態の圧迫面９３を介して付与された熱により突出部８３が軟化するため、比較的小さな圧迫力で変形が可能となる。
【００４７】
このようにして突出部８３を内径側に変形させつつ型締め（圧迫）を進行させ、シール面８５が、予め内周に挿入しておいた成形ピン９４の外周面９５に当接した時点で型締めを停止する。その後、型開きを行い圧迫力を開放することで、突出部８３が若干外径側に戻る。これにより、図２に示す曲面８４およびシール面８５を有する突出部８３が形成される。また、この際、突出部８３の外周面が、図４に示すように、圧迫面９３の形状に倣って変形する。なお、軸方向への型締めだけでは、突出部８３に付与される圧迫力にバラツキが生じ、突出部８３を全周に亘って同一形状に形成できない場合には、型開き前に可動型９１を一体成形品に対して相対回転させ、突出部８３に円周方向（接線方向）のせん断力を付与しながら型締めを行うとよい。
【００４８】
なお、型成形部８のベース樹脂としては、射出成形可能で、かつ上述の如く加熱変形し易いものあれば特に限定されず、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の結晶性樹脂や、ポリサルフォン（ＰＳＵ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の非晶性樹脂が使用可能である。また、これら樹脂材料には、必要に応じて強化材（繊維状、粉末状等の形態は問わない）や導電材、および潤滑剤等の各種充填材を一種または二種以上配合することもできる。
【００４９】
上述のように形成した軸受部材６の内周に軸部材３を挿入し、潤滑油を充填することで、図２に示す動圧軸受装置１１が完成する。ここで、同図に示す動圧軸受装置１１においても、上側の動圧発生部Ａを構成する傾斜溝Ａ１の一端Ａ１１を、ラジアル軸受隙間に隣接する潤滑流体溜りＳ４にまで延ばした構成をなす。そのため、潤滑流体溜りＳ４に臨ませた傾斜溝Ａ１の延長部分が引き込み溝として作用し、ラジアル軸受隙間以外の空間である潤滑流体溜りＳ４からも潤滑油をラジアル軸受隙間に積極的に引き込むことができる。従って、ラジアル軸受隙間に形成される潤滑油膜の質を高めることができ、これにより高いラジアル軸受性能を安定して発揮することができる。
【００５０】
また、傾斜溝Ａ１を潤滑流体溜りＳ４にまで延ばした構成をとることで、ラジアル軸受隙間の軸方向寸法を特に増大させることなく軸受性能（軸受剛性など）の向上を可能としている。従って、潤滑流体溜りＳ４の軸方向寸法、すなわちバッファ容積を維持しつつも、高い軸受性能を安定して発揮することが可能となる。
【００５１】
また、この実施形態では、図２に示す形状の突出部８３を加熱変形により形成するようにしたので、軸受部材２とは別体のシール部材４が必要となる図１の構成に比べ、部品点数および組立工数を削減して、動圧軸受装置１１のさらなる低コスト化を図ることができる。
【００５２】
またこの実施形態では、軸部材３との間にラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２を形成する軸受部材６の内周面、およびスラスト軸受部Ｔ３を形成する内底面を、何れも電鋳加工あるいは無電解めっき加工により析出形成した金属めっき層７の析出開始面で形成した。ここで、金属めっき層７の析出開始側の面（マスター側の面）には、上記めっき加工の特性上、マスターの表面形状が非常に微細なレベルまで高精度に転写される。そのため、マスターの外表面のうち、金属めっき層７の内周面７３や上端面７４の析出形成領域を予め高精度に形成しておけば、別段の後加工等を施すことなく、高い面精度を有する軸受面を低コストに得ることができる。特に、この場合のように、上述のめっき加工や、軸の側に動圧発生部を形成する加工は、何れも軸の外周側に行うものであるから、軸受隙間の小サイズ化（小径化）に対しても加工精度を落とさずに行うことができ、さらなる軸受装置の小型化にも対応することが可能となる。
【００５３】
なお、軸部材３の外周面３３に、図１や図２に示す形状の動圧発生部Ａ、Ｂを形成する手段としては特に限定されることなく、例えば金属の削り出しやエッチングの他、加工コストに優れた転造、あるいはインクジェット等を利用した加工手段などが使用可能である。
【００５４】
また、上記第一、第二実施形態では、何れも軸部材３の側に動圧発生部Ａ、Ｂを設けた場合を例示したが、これら動圧発生部Ａ、Ｂを軸受部材２、６の側に設けることもできる。その場合、例えば軸部材３の側に環状溝を設けるなどして、軸受部材２、６の内周面との間に潤滑流体溜りを形成することも可能である。もちろん、これとは逆に、軸受部材２や蓋部材５に設けた動圧発生部Ｃ、Ｄを対向する軸部材３のフランジ部３２の側に形成することもできる。以下に示す形態の動圧発生部についても同様に、形成する側の部材は任意である。
【００５５】
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傾斜溝により潤滑油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、軸受隙間に潤滑流体の動圧作用を生じる動圧発生部を備えものである限り、本発明が適用可能である。また、本発明に係る構成、すなわち、引き込み溝を、軸受隙間に隣接して設けた潤滑流体溜りに臨ませる構成は、ラジアル軸受隙間に限らず、スラスト軸受隙間に対しても同様に適用可能である。
【００５６】
また、以上の説明では、動圧軸受装置１、１１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流体の潤滑膜を形成し、また動圧作用を生じるための潤滑流体として潤滑油を例示したが、これ以外にも各軸受隙間に流体の動圧作用を生じるものである限り、例えば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、種々の潤滑流体を使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る動圧軸受装置の断面図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る動圧軸受装置の断面図である。
【図３】突出部の加熱変形工程を概念的に示す断面図である。
【図４】突出部の加熱変形工程を概念的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１、１１  動圧軸受装置
２、６  軸受部材
３      軸部材
４      シール部材
７      金属めっき層
２１    小径面
３１    軸部
３３    外周面
３４    テーパ面
４４    孔形成面
４５    内周面
８３    突出部
８４    曲面
８５    シール面
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  動圧発生部
Ａ１    傾斜溝（引き込み溝）
Ａ２、Ｂ１、Ｂ２  傾斜溝
Ａ１１  一端
Ｒ１、Ｒ２  ラジアル軸受部
Ｓ１、Ｓ３  シール隙間
Ｓ２、Ｓ４  潤滑流体溜り
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３  スラスト軸受部
【図１】
2007309497.tif 000003
【図２】
2007309497.tif 000004
【図３】
2007309497.tif 000005
【図４】
2007309497.tif 000006