(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に開口部、他端に底部を有するハウジングと、軸部およびフランジ部を有し、前記ハウジングに収容される軸部材と、焼結金属からなる多孔質体で構成され、前記ハウジングに収容される円筒状の軸受部材と、前記軸受部材の内周面と前記軸部の外周面との間に設けられ、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記軸部をラジアル方向に非接触支持する少なくとも１つのラジアル軸受部と、前記フランジ部の両面と前記軸受部材の端面及び前記ハウジングの底部との間に設けられ、スラスト軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記フランジ部をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部と、前記ハウジングの開口部に配置されたシール部材とを備えた動圧軸受装置であって、
前記ハウジングの内部空間は、前記軸受部材の内部気孔を含め、潤滑油で充満されており、
前記軸受部材は、前記スラスト軸受隙間を構成する端面領域よりも外径側に、該端面領域よりも表面開孔率の大きな領域を有することを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
前記ラジアル軸受部は、前記ラジアル軸受隙間及びその周辺部の潤滑油を前記ハウジングの底部側に引き込む形状の動圧溝を有することを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項３】
前記スラスト軸受部は、前記スラスト軸受隙間及びその周辺部の潤滑油を内径方向に引き込む形状のスパイラル形状、及び、前記スラスト軸受隙間及びその周辺部の潤滑油を前記スラスト軸受部の半径方向中心部に向けて引き込む形状のヘリングボーン形状のうち、何れか一方の形状の動圧溝を有することを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項４】
前記表面開孔率の大きな領域が、前記軸受部材の端面領域の外径側において前記スラスト軸受隙間が拡大する向きに形成された傾斜面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項５】
前記表面開孔率の大きな領域が、前記軸受部材の外周部に形成され、前記軸受部材の端面領域に連なる凹部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
【請求項６】
前記凹部が軸方向溝であることを特徴とする請求項５記載の動圧軸受装置。
【請求項７】
ステータを保持するブラケットと、該ブラケットに対して相対回転するロータと、該ロータに固着され、前記ステータと協働して回転磁界を発生するロータマグネットと、前記ロータの回転を支持する動圧軸受装置とを備えたモータにおいて、
前記動圧軸受装置は、請求項１から６の何れかに記載された動圧軸受装置であることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動圧軸受装置及びこれを備えたモータに関する。この軸受装置は、情報機器、例えばＨＤＤ、ＦＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置などのスピンドルモータ、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、あるいは電気機器、例えば軸流ファンなどの小型モータ用として好適である。
【０００２】
【従来の技術】
上記各種モータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化などが求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の一つに当該モータのスピンドルを支持する軸受があり、近年では、この種の軸受として、上記要求性能に優れた特性を有する動圧軸受の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。
【０００３】
例えば、ＨＤＤ等のディスク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回転自在に非接触支持するラジアル軸受部と、軸部材をスラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部とが設けられ、これら軸受部として、軸受面に動圧発生用の溝（動圧溝）を有する動圧軸受が用いられる。ラジアル軸受部の動圧溝は、ハウジングや軸受部材の内周面又は軸部材の外周面に形成され、スラスト軸受部の動圧溝は、フランジ部を備えた軸部材を用いる場合、そのフランジ部の両端面、又は、これに対向する面（軸受部材の端面やハウジングの底面等）にそれぞれ形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、上記の動圧軸受装置として、図７に示す構成の動圧軸受１’を既に提案している（特願２００１―１１４３１７号）。
【０００５】
この動圧軸受装置１’は、一端に開口部７ａ’を有する有底円筒状のハウジング７’と、ハウジング７’に収容された軸部材２’および軸受部材８’と、ハウジング７’の開口部７ａ’に配設されたシール部材１０’とを主要な部材として構成される。
【０００６】
ハウジング７’は円筒状の側部７ｂ’と底部７ｃ’とで構成され、底部７ｃ’の内底面７ｃ１’の、スラスト軸受面となる領域には図８（ｂ）に示すヘリングボーン形状の動圧溝７ｃ２’が形成される。
【０００７】
軸受部材８’は、燒結金属からなる多孔質体で構成され、ラジアル軸受面となる上下２箇所の領域には、それぞれ図７に点線で示すヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１’、８ａ２’が形成される。ラジアル軸受面となる上下２箇所の領域は、動圧溝を有しない領域８ａ３’を挟んで軸方向に離隔している。また、軸受部材８’の下側端面８ｂ’の、スラスト軸受面となる領域には図８（ａ）に示すヘリングボーン形状の動圧溝８ｂ１’が形成される。
【０００８】
軸部材２’は、軸部２ａ’と、軸部２ａ’に一体又は別体に設けられたフランジ部２ｂ’とを備えている。
【０００９】
軸部材２’の軸部２ａ’は軸受部材８’の内周面８ａ’に挿入され、フランジ部２ｂ’は軸受部材８’の下側端面８ｂ’とハウジング７’の内底面７ｃ１’との間の空間部に収容される。軸受部材８’の内周面８ａ’のラジアル軸受面となる上下２箇所の領域と軸部２ａ’の外周面２ａ１’との間には、それぞれ、所定のラジアル軸受隙間が設けられ、軸受部材８’の下側端面８ｂ’のスラスト軸受面となる領域とフランジ部２ｂ’の上側端面２ｂ１’との間、および、ハウジング７’の内底面７ｃ１’のスラスト軸受面となる領域とフランジ部２ｂ’の下側端面２ｂ２’との間には、それぞれ、所定のスラスト軸受隙間が設けられる。
【００１０】
シール部材１０’で密封されたハウジング７’の内部空間は、軸受部材８’の内部気孔を含め、潤滑油で充満される。
【００１１】
軸部材２’が回転すると、上記ラジアル軸受隙間に潤滑油の動圧作用が発生し、軸部材２’の軸部２ａ’が上記ラジアル軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によってラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部２ａ’をラジアル方向に回転自在に非接触支持するラジアル軸受部Ｒ１’、Ｒ２’が構成される。同時に、上記スラスト軸受隙間に動圧作用が発生し、軸部材２’のフランジ部２ｂ’が上記スラスト軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によって両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、フランジ部２ｂ’を両スラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部Ｓ１’、Ｓ２’が構成される。
【００１２】
ところで、上記構成の動圧軸受装置１’において、ラジアル軸受部Ｒ１’、Ｒ２’の動圧溝８ａ１’、８ａ２’は、それぞれ、ヘリングボーン形状を有し、かつ、軸方向に対称形状になっている。そのため、ラジアル軸受部Ｒ１’において、動圧溝８ａ１’により軸方向両側から引き込まれる潤滑油は、動圧溝８ａ１’の軸方向溝中心付近で圧力バランスし、同様に、ラジアル軸受部Ｒ２’において、動圧溝８ａ２’により軸方向両側から引き込まれる潤滑油は、動圧溝８ａ２’の軸方向溝中心付近で圧力バランスする。この際、各ラジアル軸受部Ｒ１’、Ｒ２’のラジアル軸受面には表面開孔（軸受部材８’の内部気孔が表面に開口して形成される孔）があるため、潤滑油の圧力が高まるラジアル軸受隙間内では、ラジアル軸受隙間から軸受内部への潤滑油の戻りがあり、また、動圧溝８ａ１’、８ａ２’の引き込み作用があるため、ラジアル軸受隙間の周辺領域では、軸受内部からラジアル軸受隙間内への潤滑油の供給がある。上記の圧力バランスは、このような潤滑油の循環を伴いながら保たれている。しかしながら、製造誤差により、動圧溝８ａ１’が非対称形状となり、同図で下側の溝領域の軸方向寸法が上側の溝領域よりも大きくなる場合や、動圧溝８ａ２’が非対称形状となり、同図で上側の溝領域の軸方向寸法が下側の溝領域よりも大きくなる場合があり、このような場合、上下側溝領域間で潤滑油の引き込み力に差が生じ、上記の圧力バランスが崩れることにより、両ラジアル軸受部Ｒ１’、Ｒ２’間の領域の隙間Ｘ部（ラジアル軸受隙間よりも大きい）にある潤滑油がラジアル軸受部Ｒ１’及び／又はＲ２’側に引き込まれて、領域Ｘ部に負圧が発生する場合がある。また、製造誤差により、ラジアル軸受部Ｒ１’のラジアル軸受隙間が上方に向かって拡大したテーパ形状となる場合や、ラジアル軸受部Ｒ２’のラジアル軸受隙間が下方に向かって拡大したテーパ形状となる場合もあり、このような場合、ラジアル軸受隙間内の潤滑油に隙間の広い側に向かう流れが生じ（隙間の広い側の圧力が低くなるため）、上記の圧力バランスが崩れることにより、領域Ｘ部にある潤滑油がラジアル軸受部Ｒ１’及び／又はＲ２’側に引き込まれて、領域Ｘ部に負圧が発生する場合がある。
【００１３】
また、上記構成の動圧軸受装置１’において、スラスト軸受部Ｓ１’、Ｓ２’の動圧溝８ｂ１’、７ｃ２’は、それぞれ、ヘリングボーン形状を有し、かつ、半径方向に対称形状になっている。スラスト軸受部Ｓ１’において、スラスト軸受間内およびその周辺部の潤滑油は、動圧溝８ｂ１’によってその半径方向溝中心に向けて引き込まれる。同様に、スラスト軸受部Ｓ２’において、スラスト軸受間内およびその周辺部の潤滑油は、動圧溝７ｃ２’によってその半径方向溝中心に向けて引き込まれる。そのため、軸部２ａ’とフランジ部２ｂ’との境界付近の隙間Ｙ部、スラスト軸受部Ｓ’よりも内径側領域の隙間Ｕ部（スラスト軸受隙間よりも大きい。）、フランジ部２ｂ’の外周面とハウジング７’の内周面との間の隙間Ｚ部（ラジアル軸受隙間よりも大きい。）に負圧が発生する場合がある。
【００１４】
ハウジング７’の内部に発生する負圧が大きいと、キャビテーションが発生し、潤滑油中に溶け込んでいる空気が気泡となって現れる。そして、その気泡が軸受部に巻き込まれると、回転精度が劣化し、ＲＲＯ（軸振れ精度）、ＮＲＲＯ（非繰り返し振れ精度）の悪化につながる。また、気泡が生成された状態で温度上昇があると、気泡の膨張に伴い、ハウジング７’の内部の潤滑油が、シール部材１０’の内周面と軸部２ａ’の外周面との間のシール空間から押し出され、外部に漏れ出す可能性がある。
【００１５】
本発明の課題は、ハウジング内部での負圧の発生、これに起因するキャビテーションの発生を防止し、この種の動圧軸受装置及びこれを備えたモータにおける回転精度の向上、潤滑油のシール性能の向上を図ることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、一端に開口部、他端に底部を有するハウジングと、軸部およびフランジ部を有し、ハウジングに収容される軸部材と、焼結金属からなる多孔質体で構成され、ハウジングに収容される円筒状の軸受部材と、軸受部材の内周面と軸部の外周面との間に設けられ、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で軸部をラジアル方向に非接触支持する少なくとも１つのラジアル軸受部と、フランジ部の両端面と軸受部材の端面領域及びハウジングの底部との間に設けられ、スラスト軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用でフランジ部をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部と、ハウジングの開口部に配置されたシール部材とを備えた動圧軸受装置であって、ハウジングの内部空間は、軸受部材の内部気孔を含め、潤滑油で充満されており、軸受部材は、スラスト軸受隙間を構成する端面領域よりも外径側に、該端面領域よりも表面開孔率の大きな領域を有する構成を提供する。
【００１７】
上記構成において、ラジアル軸受部は、ラジアル軸受隙間及びその周辺部の潤滑油をハウジングの底部側に引き込む形状の動圧溝を有するものとすることができる。
【００１８】
また、上記構成において、スラスト軸受部は、スラスト軸受隙間及びその周辺部の潤滑油を内径方向に引き込む形状のスパイラル形状、及び、スラスト軸受隙間及びその周辺部の潤滑油を該スラスト軸受部の半径方向中心部に向けて引き込む形状のヘリングボーン形状のうち、何れか一方の形状の動圧溝を有するものとすることができる。
【００１９】
また、上記構成において、表面開孔率の大きな領域は、軸受部材の端面領域の外径側においてスラスト軸受隙間が拡大する向きに形成された傾斜面、例えばチャンファ（面取部）に設ける、あるいは、軸受部材の外周部に形成され、軸受部材の端面領域に連なる凹部に設けることで形成することができる。この凹部は、軸受部材の、ハウジングの開口部側の端面領域とも連なるようにしても良いが、該端面領域とは連ならない構成とするのが好ましい。この凹部が、該端面領域とも連なっている場合、該凹部の表面開孔から供給される潤滑油が、該端面側にも流れて、本発明の意図する効果が充分に得られない場合がある。この凹部は、例えば軸方向溝とすることができる。
【００２０】
また、上記課題を解決するため、本発明は、ステータを保持するブラケットと、ブラケットに対して相対回転するロータと、ロータに固着され、ステータと協働して回転磁界を発生するロータマグネットと、ロータの回転を支持する動圧軸受装置とを備えたモータにおいて、動圧軸受装置として、上記構成の動圧軸受装置を用いた。このようなモータは、例えばＨＤＤ、ＦＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置などのスピンドルモータ、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、あるいは電気機器、例えば軸流ファンなどの小型モータ用として好適である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、この実施形態に係る動圧軸受装置１を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を示している。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を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置１と、軸部材２に装着されたロータ（ディスクハブ）３と、半径方向のギャップを介して対向させたステータ４およびロータマグネット５とを備えている。ステータ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はロータ３の内周に取付けられる。動圧軸受装置１のハウジング７は、ブラケット６の内周に装着される。ロータ３には、磁気ディスク等のディスクＤが一又は複数枚保持される。ステータ４に通電すると、ロータマグネット５がステータ４と協働して回転磁界を発生し、それによって、ロータ３および軸部材２が一体となって回転する。
【００２３】
図２は、動圧軸受装置１を示している。動圧軸受装置１は、一端に開口部７ａ、他端に底部７ｃを有する有底円筒状のハウジング７と、ハウジング７の内周面に固定された円筒状の軸受部材８と、軸部材２と、ハウジング７の開口部７ａに固定されたシール部材１０とを主要な部材として構成される。後述するように、軸受部材８の内周面８ａと軸部材２の軸部２ａの外周面との間に第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２動圧軸受部Ｒ２とが軸方向に離隔して設けられる。また、軸受部材８の下側端面８ｃと軸部材２のフランジ部２ｂの上側面２ｂ１との間に第１スラスト軸受部Ｓ１が設けられ、ハウジング７の底部７ｃの内底面７ｃ１とフランジ部２ｂの下側面２ｂ２との間に第２スラスト軸受部Ｓ２が設けられる。尚、説明の便宜上、ハウジング７の開口部７ａの側を上方向、ハウジング７の底部７ｃの側を下方向とする。
【００２４】
ハウジング７は、例えば真ちゅう等の軟質金属材で形成され、円筒状の側部７ｂと底部７ｃとを備えている。底部７ｃの内底面７ｃ１の、スラスト軸受面（第２スラスト軸受部Ｓ２のスラスト軸受隙間を構成する面）となる領域には、例えば図４に示すスパイラル形状の動圧溝７ｃ２が形成されている。尚、この実施形態において、ハウジング７は、側部７ｂと底部７ｃとを別体構造とし、底部７ｃとなる蓋状部材を底部７ｂの他端開口部に加締め、接着等の手段で固定しているが、側部７ｂと底部７ｃとを一体構造としても良い。
【００２５】
軸部材２は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ４２０Ｊ２）等の金属材で形成され、軸部２ａと、軸部２ａの下端に一体又は別体に設けられたフランジ部２ｂとを備えている。軸部２ａの外周面には、ぬすみ溝２ａ１と、テーパ面２ａ２とが設けられている。テーパ面２ａ２は、同図で上方に向かって漸次縮径する方向のテーパ角θをもっている。また、テーパ面２ａ２から上方に連続して、僅かな軸方向長さの円筒面２ａ３とテーパ面２ａ４とが設けられている。テーパ面２ａ４は、テーパ面２ａ２と逆向きのテーパ角をもっている。
【００２６】
軸受部材８は、焼結金属からなる多孔質体、特に銅を主成分とする燒結金属の多孔質体で形成され、内部の気孔（組織気孔）と、その気孔が表面に開口して形成される表面開孔を備えている。また、軸受部材８の内周面８ａには、ラジアル軸受面（第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間を構成する面）となる上下２つの領域が軸方向に離隔して設けられている。
【００２７】
図３に示すように、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受面となる領域はヘリングボーン形状の動圧溝を備え、例えば軸方向の一方に傾斜した複数の動圧溝８ａ１が円周方向に配列された第１領域ｍ１と、軸方向の他方に傾斜した複数の動圧溝８ａ２が円周方向に配列された第２領域ｍ２と、第１領域ｍ１と第２領域ｍ２との間の環状部ｎとで構成される。第１領域ｍ１の軸方向長さは第２領域ｍ２よりも大きく、第１領域ｍ１の動圧溝８ａ１と第２領域ｍ２の動圧溝８ａ２とは、環状部ｎの軸方向中心（軸方向溝中心）に対して軸方向非対称形状になっている。また、軸方向長さの長い第１領域ｍ１が、同図で上側（ハウジング７の開口部７ａ側）に位置し、軸方向長さの短い第２領域ｍ２が同図で下側（ハウジング７の底部７ｃ側）に位置している。第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面となる領域も、同様に、ヘリングボーン形状の動圧溝を備え、軸方向の一方に傾斜した複数の動圧溝８ａ３が円周方向に配列された第１領域ｍ１’と、軸方向の他方に傾斜した複数の動圧溝８ａ４が円周方向に配列された第２領域ｍ２’と、第１領域ｍ１’と第２領域ｍ２’と間の環状部ｎ’とで構成される。但し、第１ラジアル軸受部Ｒ１と異なり、第１領域ｍ１’の軸方向長さと第２領域ｍ２’の軸方向長さとは等しく、第１領域ｍ１’の動圧溝８ａ３と第２領域ｍ２’の動圧溝８ａ４とは、環状部ｎ’の軸方向中心（軸方向溝中心）に対して軸方向対称形状になっている。また、第１ラジアル軸受部Ｒ１の軸方向長さの全長（ｍ１＋ｍ２＋ｎ）は、第２ラジアル軸受部Ｒ２の軸方向長さの全長（ｍ１’＋ｍ２’＋ｎ’）よりも大きい。
【００２８】
軸受部材８の上側端面８ｂには、上下方向を識別するマークとしての円周溝８ｂ１が形成されている。また、軸受部材８の下側端面８ｃの、スラスト軸受面（第１スラスト軸受部のスラスト軸受隙間を構成する面）となる領域にはスパイラル形状の動圧溝８ｃ１が形成されている。さらに、この実施形態では、軸受部材８の下端部内外周および上端部内外周にそれぞれチャンファが設けられており、下端部外周のチャンファ８ｄ１の寸法は他の部位のチャンファよりも大きくなっている。
【００２９】
軸受部材８の内周面は、動圧溝８ａ１〜８ａ４の成形前に、サイジング等によって内径寸法と表面開孔率（単位面積当たりに占める表面開孔の面積割合）が調整される。ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受面、ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面の表面開孔率は、動圧溝８ａ１〜８ａ４の領域も含め、例えば２〜１０％未満、好ましくは２〜５％に設定されている。また、軸受部材８の下側端面８ｃは、動圧溝８ｃ１の成形前に、バニシング処理（擦過処理）等によって内周面との直角度と表面開孔率が調整される。下側端面８ｃ（第１スラスト軸受部Ｓ１のスラスト軸受面）の表面開孔率は、動圧溝８ｃ１の領域も含め、例えば２〜１０％未満、好ましくは２〜５％に設定されている。一方、下端部外周のチャンファ８ｄ１にはバニシング処理（擦過処理）等は施されておらず、このチャンファ８ｄ１の表面開孔率は、スラスト軸受隙間を構成する下側端面８ｃの表面開孔率よりも大きく、例えば１０％以上、好ましくは１５％以上に設定されている。このようにして構成された軸受部材８は、全体としての通気度が１．０×１０-10〜１．０×１０―13、好ましくは５．０×１０-11〜５．０×１０-13である。尚、下端部内周および上端部内外周のチャンファの表面開孔率はチャンファ８ｄ１と同様に設定しても良いし、これより小さくなるように設定しても良い。また、下端部内周および上端部内外周のチャンファの寸法をチャンファ８ｄ１と同様の寸法にしても良い。
【００３０】
ここで、本明細書でいう「表面開孔率」は、例えば以下の条件で測定されるものである。
［測定器具］
金属顕微鏡：Ｎｉｋｏｎ  ＥＣＬＩＰＳＳ  ＭＥ６００
デジタルカメラ：Ｎｉｋｏｎ  ＤＸＭ１２００
写真撮影ソフト：Ｎｉｋｏｎ  ＡＣＴ−１  ｖｅｒ．１
画像処理ソフト：イノテック製  ＱＵＩＣＫ  ＧＲＡＩＮ
［測定条件］
写真撮影：シャッタースピード０．５秒
２値化しきい値：２３５
【００３１】
図１に示すように、シール部材１０は環状のもので、ハウジング７の開口部７ａの内周面に圧入、接着等の手段で固定される。この実施形態において、シール部材１０の内周面１０ａは円筒状に形成され、シール部材１０の下側端面１０ｂは軸受部材８の上側端面８ｂと当接している。
【００３２】
軸部材２の軸部２ａは軸受部材８の内周面８ａに挿入され、フランジ部２ｂは軸受部材８の下側端面８ｃとハウジング７の内底面７ｃ１との間の空間部に収容される。軸受部材８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域（上下２箇所の領域）は、それぞれ、軸部２ａの外周面とラジアル軸受隙間を介して対向する。また、軸受部材８の下側端面８ｃのスラスト軸受面となる領域はフランジ部２ｂの上側面２ｂ１とスラスト軸受隙間を介して対向し、ハウジング７の内底面７ｃ１のスラスト軸受面となる領域はフランジ部２ｂの下側面２ｂ２とスラスト軸受隙間を介して対向する。軸部２ａのぬすみ溝２ａ１と軸受部材８の内周面８ａ（ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２間の領域）との間には、ラジアル軸受隙間よりも大きな隙間が設けられる（Ｘ部）。また、軸部２ａとフランジ部２ｂとの境界付近には隙間Ｙ部が設けられ、第２スラスト軸受部Ｓ２より内径側領域にはスラスト軸受隙間よりも大きな隙間Ｕ部が設けられ、フランジ部２ｂの外周面とハウジング７の内周面との間にはラジアル軸受隙間よりも大きな隙間Ｚ部が設けられる。
【００３３】
軸部２ａのテーパ面２ａ２はシール部材１０の内周面１０ａと所定の隙間を介して対向し、これにより、両者の間に、ハウジング７の外部方向（同図で上方向）に向かって漸次拡大するテーパ形状のシール空間Ｓが形成される。シール部材１０で密封されたハウジング７の内部空間は、軸受部材８の内部気孔を含め、潤滑油（潤滑油）で充満され、その潤滑油の油面はシール空間Ｓ内にある。シール空間Ｓの容積は、ハウジング７の内部空間に充満された潤滑油の、使用温度範囲内の温度変化に伴う容積変化量よりも大きくなるように設定される。これにより、温度変化に伴う潤滑油の容積変化があった場合でも、潤滑油の油面を、常に、シール空間Ｓ内に維持することができる。
【００３４】
軸部材２が回転すると、上記ラジアル軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材２の軸部２ａが上記ラジアル軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によってラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが構成される。同時に、上記スラスト軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材２のフランジ部２ｂが上記スラスト軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によって両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｓ１と第２スラスト軸受部Ｓ２とが構成される。
【００３５】
この動圧軸受装置１は、ラジアル軸受部Ｒ１の動圧溝（８ａ１と８ａ２）を軸方向に非対称形状とし、かつ、軸方向長さが長い溝領域（ｍ１）をハウジング７の開口部７ａ側（上側）、軸方向長さが短い溝領域（ｍ２）をハウジング７の底部７ｃの側（下側）に位置させているので、両溝領域ｍ１、ｍ２間における潤滑油の引き込み力の差圧によって（軸方向長さが長い溝領域ｍ１は潤滑油の引き込み力が大きく、軸方向長さが短い溝領域ｍ２は潤滑油の引き込み力が小さくなる。）、ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間内からＸ部に向かう潤滑油の流れが生じる。これにより、Ｘ部が負圧になることなく正圧に保たれる。
【００３６】
また、第１スラスト軸受部Ｓ１において、スラスト軸受隙間内の潤滑油が、軸受部材８の下側端面８ｃに設けられているスパイラル形状の動圧溝８ｃ１によって内径方向に引き込まれ、Ｙ部に供給されるので、Ｙ部が負圧になることなく正圧に保たれる。同時に、第２スラスト軸受部Ｓ２において、スラスト軸受隙間内の潤滑油が、ハウジング７の内底面７ｃ１に設けられているスパイラル形状の動圧溝７ｃ２によって内径方向に引き込まれ、Ｕ部に供給されるので、Ｕ部が負圧になることなく正圧に保たれる。一方、軸受部材８の下側端面８ｃ（第１スラスト軸受部Ｓ１のスラスト軸受隙間を構成する領域）の外径側に、表面開孔率の大きなチャンファ８ｄ１が連なっており、軸受部材８の内部気孔の潤滑油がチャンファ８ｄ１の表面開孔を介してＺ部に供給されるので、Ｚ部が負圧になることなく正圧に保たれる。
【００３７】
従って、この動圧軸受装置１は、ハウジング７の内部の全部位が負圧になることなく正圧に保たれる。
【００３８】
また、シール空間Ｓ内に潤滑油の油面があることにより、シール空間Ｓ内の潤滑油が、毛細管力によってシール空間Ｓが狭くなる方向（ハウジング７の内部方向：下方向）に向けて引き込まれる。そのため、ハウジング７の内部から外部への潤滑油の漏れ出しが効果的に防止される。さらに、軸部２ａの外周面にテーパ面２ａ２を設けていることにより、軸部材２の回転時、シール空間Ｓ内の潤滑油が遠心力を受けて、テーパ面２ａ２に沿ってシール空間Ｓが狭くなる方向（ハウジング７の内部方向：下方向）に向けて引き込まれる。従って、上記の毛細管力による引き込み作用に加え、遠心力による引き込み作用もあるので、潤滑油の漏れ出し防止効果が一層高くなる。これらに加え、第１ラジアル軸受部Ｒ１における上記の差圧によって、シール空間Ｓ内の潤滑油をハウジング７の内部方向（下方）に向けて引き込む作用が得られるので、潤滑油の漏れ出し防止効果はより一層高くなる。
【００３９】
さらに、この実施形態では、シール空間Ｓに隣接する軸部２ａの外周面およびシール部材１０の表面のうち少なくとも一方に溌油剤を塗布することによって、潤滑油の漏れ出し防止効果を一層高めている。図２（ｂ）に拡大して示す例では、軸部２ａのテーパ面２ａ２の上側に位置する円筒面２ａ３とテーパ面２ａ４、および、シール部材１０の上側端面１０ｃの内径側領域（同図に破線で示す領域）に溌油剤ｆを塗布している。
【００４０】
図５は、本発明の第２の実施形態を示している。この実施形態において、軸受部材８は、動圧溝８ａ１〜８ａ４、８ｂ１の成形前にバレル加工を施して、外周面、端面８ｂ、８ｃ、チャンファ８ｄ１の封孔処理を行っている（内周面８ａはサイジング等を施し、バレル加工のメディアは内周面８ａに接触しないものを使用している。）。そのため、バレル加工時にメディアが接触しない幅をもった複数の軸方向溝８ｅを軸受部材８の外周部に設け、これら軸方向溝８ｅを軸受部材８の下側端面８ｃ（第１スラスト軸受部Ｓ１のスラスト軸受隙間を構成する領域）の外径側に連ねている。軸方向溝８ｅにはバレル加工による封孔処理がなされないので、その表面開孔率を、スラスト軸受隙間を構成する下側端面８ｃの表面開孔率よりも大きく、例えば１０％以上、好ましくは１５％以上に確保することができる。そして、軸受部材８の内部気孔の潤滑油が軸方向溝８ｅの表面開孔を介してＺ部に供給されることにより、Ｚ部が負圧になることなく正圧に保たれる。
【００４１】
尚、図６に示すように、軸受部材８の下側端面８ｃに設けられる動圧溝、および、ハウジング７の内底面７Ｃ１に設けられる動圧溝の一方又は双方をヘリングボーン形状とし、かつ、半径方向に非対称形状で、外径側の半径方向寸法ｒ１が内径側の半径方向寸法ｒ２よりも大きいものとしても良い。
【００４２】
また、図９に示すように、軸受部材８の外周部に設けられる軸方向溝８ｅ’を軸受部材８の下側端面８ｃおよび上側端面８ｂの双方に連ねても良い。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、ハウジング内部での負圧の発生、これに起因するキャビテーションの発生を防止し、この種の動圧軸受装置及びこれを備えたモータにおける回転精度の向上、潤滑油のシール性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る動圧軸受装置を有するスピンドルモータの断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る動圧軸受装置を示す断面図である。
【図３】軸受部材の断面図｛図３（ａ）｝、下側端面を示す図｛図３（ｂ）｝である。
【図４】ハウジングの内底面を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る動圧軸受装置を示す断面図である。
【図６】スラスト軸受部の動圧溝の他の形態を示す平面図である。
【図７】
既出願に係る動圧軸受装置を示す断面図である。
【図８】
図７に示す動圧軸受装置のスラスト軸受部の動圧溝を示す平面図である。
【図９】
本発明の他の実施形態に係る動圧軸受装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１    動圧軸受装置
２    軸部材
2ａ   軸部
2ｂ   フランジ部
７    ハウジング
７ｃ１  内底面
８    軸受部材
８ａ  内周面
８ｃ  下側端面
Ｒ１  ラジアル軸受部
Ｒ２  ラジアル軸受部
Ｒ３  間隔部
８ａ１  動圧溝
８ａ２  動圧溝
８ａ３  動圧溝
８ａ４  動圧溝
８ｄ１  チャンファ
８ｅ    軸方向溝
８ｅ’  軸方向溝
１０    シール部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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