(57)【要約】      （修正有）【課題】動圧流体軸受の大型化を招くことなく、シャフトとスリーブの貼り付きを防止し、シャフトとスリーブの相対回転時おける歳差運動を抑える。【解決手段】シャフト２の回転停止時、支持軸２０の先端側接触軸部２２の先端が軸受穴１８の底面１８ｂによって支持され、円錐台状凸部３のテーパ状外周面１５と円錐台状凹部５のテーパ状内周面２４との間に微小な隙間６が保持され、円錐台状凸部３のテーパ状外周面１５と円錐台状凹部５のテーパ状内周面２４の貼り付きが防止される。シャフト２の回転時、シャフト２に歳差運動を生じさせる外力が作用したとしても、シャフト２の一端側が図外の軸受で回転可能に支持され、シャフト２の他端側（先端側）に位置する支持軸２０が軸受穴１８で回転可能に支持されているため、シャフト２の歳差運動を効果的に抑えることができる。【選択図】図２
2013256969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受によって回転可能に支持されるシャフトの先端側に形成され、前記シャフトの先端
に向かうにしたがって外径寸法を漸減するテーパ状外周面を有する円錐台状凸部と、
前記円錐台状凸部の前記テーパ状外周面に対向するテーパ状内周面を有するスリーブの
円錐台状凹部と、
前記円錐台状凹部の開口端側に固定され、前記シャフトに相対回転可能に嵌合する軸穴
が形成された蓋部材と、
前記円錐台状凸部と前記円錐台状凹部の隙間を満たす流体と、
前記テーパ状外周面と前記テーパ状内周面のいずれか一方に形成され、前記シャフトと
前記スリーブの相対回転時に動圧を発生させ、前記シャフトと前記スリーブとが非接触状
態で相対回転するのを可能にする動圧発生溝と、
を備えた動圧流体軸受であって、
前記円錐台状凸部は、その先端面に、前記シャフトの中心軸と同心の支持軸が前記中心
軸に沿って突出するように設けられ、
前記円錐台状凹部は、その底面に、前記支持軸を回転可能に収容する有底の軸受穴が形
成され、
前記支持軸は、
前記シャフトと前記スリーブの相対回転停止時に前記軸受穴の底面に点接触し、且つ、
前記軸受穴の内周面に僅かな隙間をもって嵌合して、前記円錐台状凸部の前記テーパ状外
周面と前記スリーブの前記テーパ状内周面との間に隙間を生じさせ、
前記シャフトと前記スリーブの相対回転時に、前記円錐台状凸部と共に前記スリーブに
対して相対回転し、前記軸受穴の前記内周面によって前記軸受穴内のずれ動きが規制され
て、前記シャフトの前記中心軸の芯振れを抑える、
ことを特徴とする動圧流体軸受。
【請求項２】
前記支持軸は、
前記シャフトと前記スリーブの相対回転停止時に前記軸受穴の底面に点接触し、且つ、
前記軸受穴の内周面に僅かな隙間をもって嵌合する先端側接触軸部と、この先端側接触軸
部と前記円錐台状凸部とを前記中心軸に沿った方向に弾性的に接続する基端側弾性支持部
と、を有し、
前記シャフトと前記スリーブの相対回転時に、前記シャフトの前記中心軸の芯振れを抑
えると共に、前記シャフトを前記円錐台状凹部内に押し込む方向に作用する衝撃を緩衝す
る、
ことを特徴とする請求項１に記載の動圧流体軸受。
【請求項３】
前記先端側接触軸部は、前記軸受穴の前記底面に接触する部分が略球面状の凸曲面であ
り、
前記軸受穴の前記底面は、外周側から中心まで穴深さが等しい平坦面である、
ことを特徴とする請求項２記載の動圧流体軸受。
【請求項４】
前記先端側接触軸部は、前記軸受穴の前記底面に接触する部分が略球面状の凸曲面であ
り、
前記軸受穴の前記底面は、外周側から中心に向かうに従って穴深さが深くなり、且つ、
前記先端側接触軸部が点接触する凹曲面である、
ことを特徴とする請求項２に記載の動圧流体軸受。
【請求項５】
前記先端側接触軸部は、前記軸受穴の前記底面に接触する部分が前記シャフトの前記中
心軸に直交する平坦面であり、
前記軸受穴の前記底面は、外周側から中心に向かうに従って穴深さが浅くなり、且つ、
前記先端側接触軸部に点接触する凸曲面である、
ことを特徴とする請求項２に記載の動圧流体軸受。
【請求項６】
前記先端側接触軸部は、前記軸受穴の前記底面に接触する部分が略球面状の凹曲面であ
り、
前記軸受穴の前記底面は、外周側から中心に向かうに従って穴深さが浅くなり、且つ、
前記先端側接触軸部に点接触する凸曲面である、
ことを特徴とする請求項２に記載の動圧流体軸受。
【請求項７】
前記円錐台状凸部と前記支持軸は、射出成形により一体に形成された、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の動圧流体軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハードディスクドライブやファン等に使用され、相対回転するシャフトと
スリーブとの間に介在させた流体に圧力を生じさせ、その圧力（動圧）でシャフトとスリ
ーブの一方を支持するようになっている動圧流体軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（第１従来例）
従来から、図１０に示すような、ラジアル荷重とスラスト荷重を同時に受けることがで
きる動圧流体軸受１０１が使用されている。この図１０に示す動圧流体軸受１０１は、シ
ャフト１０２の先端側に円錐台状凸部１０３が形成され、この円錐台状凸部１０３がスリ
ーブ１０４の円錐台状凹部１０５に相対回転可能に収容されており、シャフト１０２の円
錐台状凸部１０３とスリーブ１０４の円錐台状凹部１０５との隙間１０６に非圧縮性流体
１０７（例えば、オイル）が満たされている。また、円錐台状凸部１０３のテーパ状外周
面１０８又は円錐台状凹部１０５のテーパ状内周面１１０には、動圧発生溝であるヘリン
グボーン溝（図示せず）が形成されている。
【０００３】
そして、このような動圧流体軸受１０１は、シャフト１０２とスリーブ１０４が相対回
転していない場合には円錐台状凸部１０３のテーパ状外周面１０８と円錐台状凹部１０５
のテーパ状内周面１１０が面接触しているが、シャフト１０２とスリーブ１０４が相対回
転している場合にはヘリングボーン溝によって生じる動圧で円錐台状凸部１０３のテーパ
状外周面１０８と円錐台状凹部１０５のテーパ状内周面１１０が非接触の状態になり、シ
ャフト１０２とスリーブ１０４とが非圧縮性流体７の薄膜を介して円滑に相対回転するよ
うになっている。
【０００４】
しかしながら、図１０に示す動圧流体軸受１０１は、シャフト１０２とスリーブ１０４
の相対回転停止時において、円錐台状凸部１０３のテーパ状外周面１０８と円錐台状凹部
１０５のテーパ状内周面１１０とが面接触して貼り付いた状態となり、起動時（シャフト
１０２とスリーブ１０４の相対回転始動時）に大きな回転抵抗が生じるか、又は起動不能
（シャフト１０２とスリーブ１０４とが相対回転不能）になる虞があった。また、図１０
に示す動圧流体軸受１０１は、シャフト１０２とスリーブ１０４の相対回転時に、シャフ
ト１０２とスリーブ１０４のうちの回転する一方側が他方側に対して歳差運動を生じやす
いという問題を有している。
【０００５】
（第２従来例）
図１１に示す動圧流体軸受２０１は、図１０に示した動圧流体軸受１０１の問題点を解
決するために案出されたものである。この図１１に示す動圧流体軸受２０１は、紡錘体状
凸部２０２を先端に有するシャフト２０３と、このシャフト２０３の紡錘体状凸部２０２
を相対回転可能に収容する紡錘体状凹部２０４が形成されたスリーブ２０５とを有してい
る。この動圧流体軸受２０１における紡錘体状凸部２０２は、一対の円錐台状凸部分２０
２ａ，２０２ａがフランジ部分２０２ｂを中心として上下反転して貼り合わせたような形
状になっている。また、この動圧流体軸受２０１における紡錘体状凹部２０４は、一対の
円錐台状凹部分２０４ａ，２０４ａが環状凹所２０４ｂを中心として上下対称に位置する
ような形状になっており、環状凹所２０４ｂが紡錘体状凸部２０２のフランジ部分２０２
ｂに隙間２０６をもって嵌合し、一対の円錐台状凹部分２０４ａ，２０４ａが紡錘体状凸
部２０２の一対の円錐台状凸部分２０２ａ，２０２ａと隙間２０６をもって嵌合するよう
になっている。
【０００６】
そして、この動圧流体軸受２０１は、紡錘体状凸部２０２と紡錘体状凹部２０４の隙間
２０６が非圧縮性流体２０７で満たされており、シャフト２０３が回転すると、シャフト
２０３の紡錘体状凸部２０２のテーパ状外周面２０８，２０８に形成されたヘリングボー
ン溝等の動圧発生溝（図示せず）によって動圧が生じ、シャフト２０３がスリーブ２０５
に対して非圧縮性流体２０７の薄膜を介して非接触の状態で円滑に回転できるようになっ
ている。この際、動圧流体軸受２０１は、紡錘体状凸部２０２のテーパ状外周面２０８が
上下対称に一対形成されているため、シャフト２０３がスリーブ２０５に対して歳差運動
を生じ難くなっている。
【０００７】
また、動圧流体軸受２０１は、シャフト２０３の回転停止時において、紡錘体状凸部２
０２のフランジ部分２０２ｂをスリーブ２０５の環状凹所２０４ｂに形成された着座面２
１０に着座させることにより、紡錘体状凸部２０２のテーパ状外周面２０８が紡錘体状凹
部２０４のテーパ状内周面２１１に接触しないようにして、紡錘体状凸部２０２のテーパ
状外周面２０８が紡錘体状凹部２０４のテーパ状内周面２１１に貼り付くのを防止してい
る（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２７２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１１に示した動圧流体軸受２０１は、シャフト２０３の紡錘体状凸部
２０２が一対の円錐台状凸部分２０２ａ，２０２ａを上下反転して貼り合わせられたよう
な形状になっているため、図１０に示した動圧流体軸受１０１と比較して、シャフト２０
３及びスリーブ２０５の軸方向長さが長くなり、全体が大型化するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、全体形状の大型化を招くことなく、シャフトとスリーブの貼り付き
を防止でき、シャフトとスリーブの相対回転時おける歳差運動を抑えることができる動圧
流体軸受を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、図１乃至図９に示すように、（１）軸受によって回転可能に支持されるシャ
フト２の先端側に形成され、前記シャフト２の先端に向かうにしたがって外径寸法を漸減
するテーパ状外周面１５を有する円錐台状凸部３と、（２）前記円錐台状凸部３の前記テ
ーパ状外周面１５に対向するテーパ状内周面２４を有するスリーブ４の円錐台状凹部５と
、（３）前記円錐台状凹部５の開口端８側に固定され、前記シャフト２に相対回転可能に
嵌合する軸穴２８が形成された蓋部材１０と、（４）前記円錐台状凸部３と前記円錐台状
凹部５の隙間６を満たす流体と、（５）前記テーパ状外周面１５と前記テーパ状内周面２
４のいずれか一方に形成され、前記シャフト２と前記スリーブ４の相対回転時に動圧を発
生させ、前記シャフト２と前記スリーブ４とが非接触状態で相対回転するのを可能にする
動圧発生溝２５と、を備えた動圧流体軸受１に関するものである。
【００１２】
本発明の動圧流体軸受１において、前記円錐台状凸部３は、その先端面１６に、前記シ
ャフト２の中心軸１７と同心の支持軸２０が前記中心軸１７に沿って突出するように設け
られている。また、前記円錐台状凹部５は、その底面２６に、前記支持軸２０を回転可能
に収容する有底の軸受穴１８が形成されている。また、前記支持軸２０は、前記シャフト
２と前記スリーブ４の相対回転停止時に前記軸受穴１８の底面１８ｂに点接触し、且つ、
前記軸受穴１８の内周面１８ａに僅かな隙間をもって嵌合して、前記円錐台状凸部３の前
記テーパ状外周面１５と前記スリーブ４の前記テーパ状内周面２４との間に隙間６を生じ
させ、前記シャフト２と前記スリーブ４の相対回転時に、前記円錐台状凸部３と共に前記
スリーブ４に対して相対回転し、前記軸受穴２０の前記内周面１８ａによって前記軸受穴
１８内のずれ動きが規制されて、前記シャフト２の前記中心軸１７の芯振れを抑えるよう
になっている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る動圧流体軸受は、全体形状の大型化を招くことなく、シャフトとスリーブ
の貼り付きを防止でき、シャフトとスリーブの相対回転時おける歳差運動を抑えることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る動圧流体軸受を示す図であり、図１（ａ）は動圧流体軸受の平面図、図１（ｂ）は動圧流体軸受の正面図、図１（ｃ）は動圧流体軸受の裏面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す動圧流体軸受の断面図である。
【図３】図３（ａ）が動圧流体軸受の一部拡大図（図２のＢ部拡大断面図）であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る動圧流体軸受における支持軸と軸受穴の第１変形例を示す図であり、図３（ａ）に対応する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る動圧流体軸受における支持軸と軸受穴の第２変形例を示す図であり、図３（ａ）に対応する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る動圧流体軸受における支持軸と軸受穴の第３変形例を示す図であり、図３（ａ）に対応する図である。
【図７】本発明の実施形態に係る動圧流体軸受における支持軸と軸受穴の第４変形例を示す図であり、図３（ａ）に対応する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る動圧流体軸受における支持軸と軸受穴の第５変形例を示す図であり、図３（ａ）に対応する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る動圧流体軸受における支持軸と軸受穴の第６変形例を示す図であり、図３（ａ）に対応する図である。
【図１０】第１従来例に係る動圧流体軸受の縦断面図である。
【図１１】第２従来例に係る動圧流体軸受の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１６】
図１乃至図２は、本実施形態に係る動圧流体軸受１を示す図である。なお、図１（ａ）
は動圧流体軸受１の平面図、図１（ｂ）は動圧流体軸受１の正面図、図１（ｃ）は動圧流
体軸受１の裏面図である。また、図２は、図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示
す動圧流体軸受１の断面図である。また、これらの図において、後の説明の都合上、上下
の表示を示しているが、動圧流体軸受１の使用時の姿勢を限定するものではない。
【００１７】
これらの図に示すように、動圧流体軸受１は、シャフト２の先端側に一体形成された円
錐台状凸部３がスリーブ４の円錐台状凹部５に相対回転可能に収容され、円錐台状凸部３
と円錐台状凹部５との隙間６が非圧縮性流体７（例えば、シリコーンオイル）で満たされ
、円錐台状凹部５の上部開口端８（開口端）に蓋部材１０が固定されている。なお、動圧
流体軸受１を構成するシャフト２、スリーブ４、及び蓋部材１０が合成樹脂材料で形成さ
れている。
【００１８】
シャフト２は、図外のモータによって一方向に回転駆動されるようになっている。この
シャフト２は、その一端側が図外の軸受で回動可能に支持されるシャフト本体部１１と、
このシャフト本体部１１の先端側に形成されたフランジ部１２と、このフランジ部１２の
端部に一体に形成された円錐台状凸部３と、を有している。
【００１９】
シャフト２のフランジ部１２は、シャフト本体部１１の外周面から径方向外方へ出っ張
る円環状の段部である。
【００２０】
シャフト２の円錐台状凸部３は、その基端面１３がフランジ部１２の端部から径方向外
方へ張り出すように形成され、その基端面１３の径方向外方端１４（最大径部分）からシ
ャフト２の先端に向かって外径寸法を漸減するテーパ状外周面１５が形成されている。シ
ャフト２の円錐台状凸部３の先端には、基端面１３と平行の先端面１６がシャフト２の中
心軸１７に直交する仮想平面上に位置するように形成されている。そして、円錐台状凸部
３の先端面１６の中央には、スリーブ４の軸受穴１８に相対回転可能に収容される支持軸
２０が一体に形成されている（図２及び図３参照）。
【００２１】
支持軸２０は、図２及び図３に示すように、シャフト２の中心軸１７と同心となるよう
に形成されており、円錐台状凸部３の先端面１６からシャフト２の中心軸１７に沿って突
出するように、円錐台状凸部３と共に射出成形される。この支持軸１７は、円錐台状凸部
３の先端面１６に接続された基端側弾性支持部２１と、この基端側弾性支持部２１を介し
て円錐台状凸部３に接続された先端側接触軸部２２と、を有している。この支持軸２０の
先端側接触軸部２２は、軸受穴１８の内周面１８ａに僅かな隙間をもって嵌合される棒状
軸部分２２ａと、軸受穴１８の底面１８ｂに点接触するように略半球状に形成された先端
軸部分２２ｂとで構成されている。また、この支持軸２０の基端側弾性支持部２１は、板
状弾性片２１ａがシャフト２の中心軸１７の回りに３等配され、それぞれの板状弾性片２
１ａが独立して弾性変形できるようになっている。そして、これら板状弾性片２１ａは、
図３に示すように、長尺方向（板厚方向に対して直交する方向）が径方向に沿うように形
成されると共に（特に、図３（ｂ）参照）、シャフト２の中心軸１７の回りに１２０°だ
け捩られたように形成されて、円錐台状凸部３の先端面１６と先端側接触軸部２２とを弾
性的に接続している。すなわち、板状弾性片２１ａの一端側が円錐台状凸部３の先端面１
６に接続され、板状弾性片２１ａの他端側が一端側に対してシャフト２の中心軸１７の回
りに１２０°ずれた状態で先端側接触軸部２２に接続されている。このように形成された
基端側弾性支持部２１は、シャフト２の中心軸１７に沿った方向（Ｚ軸に沿った方向）へ
の弾性変形が可能であるが、シャフト２の中心軸１７に直交する方向（図３のＺ軸に直交
する方向）への弾性変形がし難いようになっている。これにより、基端側弾性支持部２１
は、先端側接触軸部２２の中心がシャフト２の中心軸１７からずれないようにして先端側
接触軸部２２を支持し、且つ、先端側接触軸部２２と円錐台状凸部３とのＺ軸方向への相
対変位を可能にする。なお、支持軸２０は、先端側接触軸部２２と基端側弾性支持部２１
の外径寸法が同一か、又は基端側弾性支持部２１の外径寸法の方が先端側接触軸部２２の
外径寸法よりも小さく形成されている。
【００２２】
スリーブ４は、図示しないフレーム等に固定されるようになっており、シャフト２の円
錐台状凸部３を相対回転可能に収容する円錐台状凹部５が上方へ向けて開口するように形
成されている（図２参照）。
【００２３】
このスリーブ４の円錐台状凹部５は、スリーブ４の上面２３側に開口する有底の凹みで
あり、スリーブ４の上部開口端８から下方へ向かって内径を漸減させるテーパ状内周面２
４が形成されている（図２参照）。
【００２４】
テーパ状内周面２４は、円錐台状凸部３のテーパ状外周面１５とシャフト２の中心軸１
７とがなす角度（テーパ状外周面１５の傾斜角度）θと同一の傾斜角度θになるように形
成されている。そして、このテーパ状内周面２４には、シャフト２の回転時に動圧を発生
させるヘリングボーン溝２５（動圧発生溝）が形成されている。ヘリングボーン溝２５は
、中心軸１７を中心として、テーパ状内周面２４にリング状に形成されている。
【００２５】
円錐台状凹部５の底面２６の中央には、支持軸２０を相対回転可能に収容する有底の軸
受穴１８が形成されている。この軸受穴１８は、その中心１８ｃがシャフト２の中心軸１
７及び円錐台状凹部５の中心線２７と同心となるように形成され、円錐台状凹部５の底面
２６側の開口縁における平面形状が円形であり、底面１８ｂがシャフト２の中心軸１７と
直交するように形成された平坦面であって、軸受穴１８の外周側から中心１８ｃまで同一
の穴深さとなるように形成されている。そして、この軸受穴１８の内周面１８ａは、支持
軸２０の先端側接触軸部２２の外周面と僅かな隙間で嵌合し、支持軸２０の先端側接触軸
部２２が軸受穴１８内でシャフト２の中心軸１７と直交する方向（図３におけるＺ軸と直
交する方向）へずれ動くのを抑え、支持軸２０を相対回転可能に支持する軸受面として機
能し、シャフト２とスリーブ４の相対回転時におけるシャフト２の中心軸１７の芯振れを
抑える。また、軸受穴１８の底面１８ｂは、支持軸２０の先端側接触軸部２２の先端側軸
部分２２ｂと点接触し、支持軸２０がスリーブ４に対して円滑に相対回転できるように支
持すると共に、円錐台状凸部３のテーパ状外周面１５と円錐台状凹部５のテーパ状内周面
２４との間に微小な隙間６が生じるように支持軸２０を支持している。
【００２６】
ここで、シャフト２の回転停止時で且つ支持軸２０の先端（先端側接触軸部２２）が軸
受穴１８の底面１８ｂに当接した状態において、スリーブ４の上面２３から円錐台状凹部
５の底面２６までの中心軸１７に沿った寸法（円錐台状凹部５の凹み深さ）Ｌ１は、円錐
台状凸部３の基端面１３から先端面１６までの中心軸１７に沿った寸法Ｌ２よりも大きく
（Ｌ１＞Ｌ２）してある。また、図２に示すように、円錐台状凹部５は、その中心線２７
がシャフト２の中心軸１７と同心となるように形成されている。
【００２７】
蓋部材１０は、スリーブ４の上面２３に固着（接着、溶着等）され、スリーブ４の円錐
台状凹部５の上部開口端８を塞ぐように位置し、中心部に位置する軸穴２８がシャフト本
体部１１に僅かな隙間をもって嵌合している。また、蓋部材１０は、外周端側の円環状の
位置決め突起３０がスリーブ４の位置決め段部３１に凹凸係合し、その中心がスリーブ４
の円錐台状凹部５の中心線２７に対して位置決めされると共に、シャフト２の中心軸１７
に対して位置決めされるようになっている。また、蓋部材１０は、スリーブ４の上面２３
に固着された状態において、円錐台状凸部３の基端面１３の外周側部分に隙間をもって対
向するシャフト押さえ部３２が形成されると共に、円錐台状凸部３の基端面１３の内周側
部分及びフランジ部１２との間に十分な空間３３を形作る張り出し部３４が形成されてい
る。
【００２８】
蓋部材１０のシャフト押さえ部３２は、シャフト２の円錐台状凸部３がスリーブ４の円
錐台状凹部５内から抜け出る方向へ移動すると、シャフト押さえ面３５が円錐台状凸部３
の基端面１３に当接し、シャフト２の円錐台状凸部３がスリーブ４の円錐台状凹部５内か
ら抜け出るのを防止する。
【００２９】
蓋部材１０の張り出し部３４は、軸穴２８の近傍に位置し、軸穴２８に近づくにしたが
って（中心に向かうにしたがって）スリーブ４の上面２３から斜め上方へ遠ざかるように
形成されており、円錐台状凸部３の基端面１３がシャフト押さえ部３２に当接したとして
も、シャフト２（円錐台状凸部３の基端面１３、フランジ部１２、及びシャフト本体部１
１）に接触しないようになっている。そして、蓋部材１０の張り出し部３４によって形作
られる空間３３は、シャフト２がスリーブ４の円錐台状凹部５内に最大限押し込まれた状
態において、円錐台状凸部３と円錐台状凹部５との隙間６から押し出された非圧縮性流体
７を収容し、非圧縮性流体７が蓋部材１０の軸穴２８とシャフト本体部１１との隙間から
外部に漏出するのを防止できるようになっている。
【００３０】
このような構成の本実施形態に係る動圧流体軸受１は、シャフト２の回転停止時におい
て、支持軸２０の先端側接触軸部２２の先端が軸受穴１８の底面１８ｂによって支持され
、円錐台状凸部３のテーパ状外周面１５と円錐台状凹部５のテーパ状内周面２４との間に
微小な隙間６が保持され、円錐台状凸部３のテーパ状外周面１５と円錐台状凹部５のテー
パ状内周面２４とが面接触することがないため、円錐台状凸部３のテーパ状外周面１５と
円錐台状凹部５のテーパ状内周面２４とが貼り付きを生じることがない。したがって、本
実施形態に係る動圧流体軸受１は、起動時（シャフト２の回転始動時）に大きな回転抵抗
を生じることがなく、起動不能を生じることもない。
【００３１】
また、この動圧流体軸受１は、シャフト２の回転時において、円錐台状凹部５のヘリン
グボーン溝２５が非圧縮性流体７を集めるように作用して動圧を発生させ、シャフト２の
円錐台状凸部３をスリーブ４の円錐台状凹部５内で非接触状態で支持する。
【００３２】
また、この動圧流体軸受１は、シャフト２の回転時において、シャフト２に歳差運動を
生じさせる外力が作用したとしても、シャフト２の一端側が図外の軸受で回転可能に支持
され、シャフト２の他端側（先端側）に位置する支持軸２０が軸受穴１８で回転可能に支
持されているため、シャフト２の歳差運動を効果的に抑えることができる。
【００３３】
また、この動圧流体軸受１は、シャフト２の回転時において、シャフト２をスリーブ４
の円錐台状凹部５内に押し込む衝撃力が作用しても、シャフト２の先端側に位置する支持
軸２０の基端側弾性支持部２１が弾性変形して衝撃力を吸収し、衝撃力に起因する振動の
発生や騒音の発生を防止することができる。
【００３４】
また、本実施形態に係る動圧流体軸受１は、シャフト２（シャフト本体部１１、フラン
ジ部１２、円錐台状凸部３、支持軸２０）、スリーブ４、及び蓋部材１０が合成樹脂材料
で形成されているため、一部又は全体を金属で形成する場合に比較し、軽量化することが
できる。加えて、本実施形態において、シャフト２、スリーブ４、及び蓋部材１０を射出
成形することにより、高精度の動圧流体軸受１を安価に提供することが可能になる。
【００３５】
このように、本実施形態に係る動圧流体軸受１は、スリーブ４内に収容されるシャフト
２の端部が単一の円錐台状凸部３であるため、従来の動圧流体軸受２０１と比較して小型
化することができ、シャフト２とスリーブ４の貼り付きを防止できると共に、シャフト２
の回転時おける歳差運動を抑えることができる。
【００３６】
（第１変形例）
図４は、上記実施形態に係る動圧流体軸受１における支持軸２０と軸受穴１８の第１変
形例を示すものである。
【００３７】
この図４に示すように、本変形例における軸受穴１８の底面１８ｂは、外周側から中心
１８ｃに向かうに従って穴深さが深くなり、且つ、支持軸２０の先端側接触軸部２２と点
接触するように形成された凹曲面である。
【００３８】
このような本変形例によれば、軸受穴１８の底面１８ｂに接触する部分が半球状の凸曲
面である支持軸２０の先端側接触軸部２２を、軸受穴１８の底面１８ｂの中央に寄せやす
くなる。
【００３９】
また、本変形例を適用した動圧流体軸受１は、上記実施形態と同様の効果を得ることが
できる。
【００４０】
（第２変形例）
図５は、上記実施形態に係る動圧流体軸受１における支持軸２０と軸受穴１８の第２変
形例を示すものである。
【００４１】
この図５に示すように、本変形例における支持軸２０は、先端側接触軸部２２の先端軸
部分２２ｂが円錐の先端を略球面状に丸めた形状に形成され、軸受穴１８の底面１８ｂに
接触する部分が凸曲面になっている。これに対し、軸受穴１８の底面１８ｂは、第１変形
例と同様に、外周側から中心に向かうに従って穴深さが深くなり、且つ、支持軸２０の先
端側接触軸部２２と点接触するように形成された凹曲面である。
【００４２】
本変形例を適用した動圧流体軸受１は、上記第１変形例と同様の効果を得ることができ
る。
【００４３】
（第３変形例）
図６は、上記実施形態に係る動圧流体軸受１における支持軸２０と軸受穴１８の第３変
形例を示すものである。
【００４４】
この図６に示すように、本変形例における支持軸２０は、先端側接触軸部２２が丸棒状
に形成され、軸受穴１８の底面１８ｂに接触する部分（先端面）がシャフト２の中心軸１
７に直交する平坦面である。これに対し、軸受穴１８の底面１８ｂは、外周側から中心に
向かうに従って穴深さが浅くなり、且つ、支持軸２０の先端側接触軸部２２に点接触する
ように形成された凸曲面である。
【００４５】
本変形例を適用した動圧流体軸受１は、上記実施形態と同様の効果を得ることができる
。
【００４６】
（第４変形例）
図７は、上記実施形態に係る動圧流体軸受１における支持軸２０と軸受穴１８の第４変
形例を示すものである。
【００４７】
この図７に示すように、本変形例における支持軸２０は、先端側接触軸部２２が丸棒状
に形成され、軸受穴１８の底面１８ｂに接触する部分（先端面）が外周側から中心（シャ
フトの中心軸）に向かうに従って凹み深さを漸増させる凹曲面である。これに対し、軸受
穴１８の底面１８ｂは、外周側から中心に向かうに従って穴深さが浅くなり、且つ、支持
軸２０の先端側接触軸部２２に点接触するように形成された凸曲面である。
【００４８】
本変形例を適用した動圧流体軸受１は、上記第１変形例と同様の効果を得ることができ
る。
【００４９】
（第５変形例）
図８は、上記実施形態に係る動圧流体軸受１における支持軸２０と軸受穴１８の第５変
形例を示すものである。
【００５０】
この図８に示すように、本変形例における支持軸２０は、上記実施形態における支持軸
２０の基端側弾性支持部２１をコイル状ばね３６に置き換え、先端側接触軸部２２と円錐
台状凸部３とを弾性的に接続するように構成してある。なお、コイル状ばね３６は、円錐
台状凸部３及び先端側接触軸部２２と別に形成され、その外径寸法が先端側接触軸部２２
の外径寸法と同一寸法か又は先端側接触軸部２２の外径寸法よりも僅かに小さい寸法に形
成されている。そして、コイル状ばね３６の一端側が円錐台状凸部３の先端面１６に固定
され、コイル状ばね３６の他端側が先端側接触軸部２２に固定されるようになっている。
【００５１】
本変形例を適用した動圧流体軸受１は、上記実施形態と同様の効果を得ることができる
。
【００５２】
（第６変形例）
図９は、上記実施形態に係る動圧流体軸受１における支持軸２０と軸受穴１８の第６変
形例を示すものである。
【００５３】
この図９に示すように、本変形例における支持軸２０は、基端側弾性支持部２１を省略
し（図３乃至図７参照）、先端側接触軸部２２の棒状軸部分２２ａを円錐台状凸部３の先
端面１６まで延ばしたような構造になっている。すなわち、本変形例に係る支持軸２０は
、棒状軸部分２２ａと先端軸部分２２ｂだけで構成されている。
【００５４】
このような変形例を適用した動圧流体軸受１は、上記実施形態や上記第１乃至第４変形
例のような基端側弾性支持部２１による衝撃吸収機能を備えないが、従来の動圧流体軸受
２０１と比較して小型化することができ、シャフト２とスリーブ４の貼り付きを防止でき
ると共に、シャフト２の回転時おける歳差運動を抑えることができる。
【００５５】
（その他の変形例）
上記実施形態及び上記変形例は、スリーブ４が固定され、シャフト２が回転する場合を
例示したが、この場合に限られず、スリーブ４が回転し、シャフト２が固定される場合に
も適用できる。
【００５６】
また、上記実施形態及び上記変形例は、ヘリングボーン溝２５を円錐台状凹部５のテー
パ状内周面２４に形成するようになっているが、これに限られず、ヘリングボーン溝２５
を円錐台状凹部５のテーパ状内周面２４と対向する円錐台状凸部３のテーパ状外周面１５
に形成するようにしてもよい。すなわち、ヘリングボーン溝２５は、相対回転するシャフ
ト２とスリーブ４のいずれか一方に形成すればよい。しかし、ヘリングボーン溝２５は、
シャフト２のテーパ状外周面１５よりも径方向外方側に位置するスリーブ４のテーパ状内
周面２４に形成する方が好ましい（より効果的に動圧を発生する）。
【００５７】
また、上記実施形態及び上記変形例は、シャフト２、スリーブ４、及び蓋部材１０が合
成樹脂材料で形成されるようになっているが、シャフト２、スリーブ４、及び蓋部材１０
の一部又は全部を金属で形成するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態及び上記変形例において、シャフト２、スリーブ４、及び蓋部材１
０を射出成形する場合には、ヘリングボーン溝２５が離型時の金型に引っ掛かって損傷す
ることがないように、ヘリングボーン溝２５の溝形状が金型の離型方向に対してアンダー
カットにならないように形成される。
【００５９】
また、上記実施形態及び上記変形例において、円錐台状凸部３のテーパ状外周面１５を
大きな曲率半径の凸曲面とし、ヘリングボーン溝２５の中央部において、円錐台状凸部３
のテーパ状外周面１５と円錐台状凹部５のテーパ状内周面２４との隙間を最小にして、よ
り効果的に動圧を発生させるようにしてもよい。なお、この場合、円錐台状凸部３の基端
面１３側の径方向外方端と円錐台状凸部３の先端面１６側の径方向外方端とを結ぶ直線が
中心軸１７となす角をθとする。
【００６０】
また、上記実施形態及び上記変形例において、動圧発生溝は、ヘリングボーン溝２５を
例示したが、これに限定されるものでなく、シャフト２とスリーブ４の相対回転時にヘリ
ングボーン溝２５と同様の動圧を発生するものであればよい。
【００６１】
また、上記実施形態及び上記第１乃至第４変形例において、基端側弾性支持部２１の板
状弾性片２１ａは、シャフト２の中心軸１７の回りに３等配するようになっているが（図
３（ｂ）参照）、これに限られず、シャフト２の中心軸１７の回りに２等配するようにし
てもよく、また、シャフト２の中心軸１７の回りに４箇所以上配置するようにしてもよい
。また、基端側弾性支持部２１の板状弾性片２１ａは、その捩れ角が上記実施形態に例示
した１２０°に限定されるものでなく、使用条件等に応じて、最適な捩れ角にすることが
好ましい。また、基端側弾性支持部２１の板状弾性片２１ａは、シャフト２の回転方向に
対して、円錐台状凸部３側の端部が先端側接触軸部２２側の端部よりも回転方向上流側に
位置するように、捩れ方向を決定するのが好ましい。
【００６２】
なお、上記実施形態に係る動圧流体軸受１は、流体として非圧縮性流体を例示したが、
これに限定されず、流体として空気等の圧縮性流体を使用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１……動圧流体軸受、２……シャフト、３……円錐台状凸部、４……スリーブ、５……
円錐台状凹部、６……隙間、７……非圧縮性流体、８……上部開口端（開口端）、１０…
…蓋部材、１５……テーパ状外周面、１６……先端面、１７……中心軸、１８……軸受穴
、１８ａ……内周面、１８ｂ……底面、１８ｃ……中心、２０……支持軸、２４……テー
パ状内周面、２５……ヘリングボーン溝（動圧発生溝）、２６……底面、２８……軸穴
【図１】
2013256969.tif 000003
【図２】
2013256969.tif 000004
【図３】
2013256969.tif 000005
【図４】
2013256969.tif 000006
【図５】
2013256969.tif 000007
【図６】
2013256969.tif 000008
【図７】
2013256969.tif 000009
【図８】
2013256969.tif 000010
【図９】
2013256969.tif 000011
【図１０】
2013256969.tif 000012
【図１１】
2013256969.tif 000013