JP2007255654A - 動圧軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モーメント荷重に対する負荷能力が高く、軸受スリーブの製造が容易で、かつ、組立作業の効率化を図り得る動圧軸受装置を提供する。
【解決手段】動圧軸受装置１は、ハウジング２と、ハウジング２の内周に収容された２つの軸受スリーブ３、４と、第１、第２軸受スリーブ３、４の内周に挿入された軸部材５とを備えている。第１軸受スリーブ３の軸方向長さＬ１は、第２軸受スリーブ４の軸方向長さＬ２よりも大きく設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、動圧軸受装置に関するものである。

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非接触支持する軸受装置である。この動圧軸受装置は、高速回転、高回転精度、低騒音等の特徴を有するものであり、近年ではその特徴を活かして、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、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。

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み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およびスラスト方向に支持するスラスト軸受部の双方を動圧軸受で構成する場合がある。この種の動圧軸受装置におけるラジアル軸受部としては、例えば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を形成すると共に、両面間にラジアル軸受隙間を形成するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

ところで、上記構成の動圧軸受装置を組込んだ情報機器、例えばＨＤＤ等のディスク駆動装置においては、読み取り速度の更なる高速化を目的として、より一層の高速回転化が要請されるが、その場合には、スピンドル軸を回転自在に支持する軸受部に作用するモーメント荷重が大きくなる。そのため、このモーメント荷重の増大に対応するために、ラジアル軸受部を軸方向に離隔して複数箇所に設けると共に、ラジアル軸受部間のスパンを大きくする必要が生じる。また、これら複数のラジアル軸受部を１つの軸受スリーブの内周側に設けた構成が特許文献１も含め従来採用されているが、モータの小型化、それに伴うスピンドル軸及び軸受スリーブの小径化の要請もあり、ラジアル軸受部間のスパン増大に対応し得る軸受スリーブを製造することが困難になる場合がある。

ラジアル軸受部間のスパンを増大させ、かつ、軸受スリーブの製造を容易にする手段として、軸受スリーブを軸方向の複数箇所に配置する構成が考えられる（例えば、特許文献２を参照）。しかしながら、特許文献２に記載の動圧軸受装置において、各軸受スリーブは、回転方向等を考慮して内周面等に設けられる動圧溝の配列パターンや形成箇所を異ならせてはいるものの、その軸方向寸法が同一に形成され、外観上の差異が極めて微小なものである。そのため、組み付け方向や組み付け位置を誤り易いばかりでなく、部品管理が煩雑になるという問題がある。
特開２００３−２３９９５１号公報 特開平１１−２６９４７５号公報

本発明の課題は、モーメント荷重に対する負荷能力が高く、軸受スリーブの製造が容易で、かつ、組立や部品管理の作業効率を改善し得る動圧軸受装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、ハウジングと、ラジアル軸受面を有し、ハウジングに収容された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入された軸部材と、軸受スリーブのラジアル軸受面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた動圧軸受装置において、軸受スリーブは軸方向に複数配置され、かつ、各軸受スリーブは相互に軸方向長さを異ならせて形成されている構成を提供する。

上記構成によれば、軸受スリーブを軸方向の複数箇所に配置したので、ラジアル軸受部間のスパンを大きくして、モーメント荷重に対する負荷能力を高めることができると共に、軸受スリーブの製造を容易にすることができる。また、軸方向に複数配置した軸受スリーブの軸方向長さを相互に異ならせたので、外観上の差異が明確になり、組み間違いを確実に防止することが、また、部品管理の簡略化を図ることが可能となる。

例えば、軸受スリーブを軸方向の二箇所に配置する場合、ラジアル軸受部の軸受スパンを大きくとる観点から、一方の軸受スリーブのラジアル軸受面は、他方の軸受スリーブから離反する側の端部内周に設けられるのが通例である。しかしながら、この場合、特に軸方向寸法を長大化させた側の軸受スリーブは、その上下で内径寸法が異なる。そのため、その軸受スリーブの両端部間、さらに軸受スリーブ（ラジアル軸受面）相互間での同軸確保が難しくなり、軸受装置の回転性能に悪影響を及ぼす恐れがある。

そこで、本発明では、隣接する二つの軸受スリーブのうち、少なくとも何れか一方の内周面に、ラジアル軸受面よりも他方の軸受スリーブ側に位置し、ラジアル軸受面と同径の凸部を設けた構成を提供する。かかる構成とすることにより、例えば組立ピンを挿入した場合には、単体の軸受スリーブの両端部間、および軸受スリーブ相互間で同軸確保しつつ容易に組立作業を進めることができる。なお、凸部は、動圧発生機能を有する形状に形成するとトルクアップを招くので、動圧発生機能を有さない形状（例えば、帯状等）に形成するのが望ましい。ところで凸部は、回転性能に悪影響を及ぼさない程度の同軸確保ができればラジアル軸受面と若干異径であってもよい。従って、ここで言う「同径の凸部」には、若干量異径の凸部も含まれる。

また、上記構成において、軸部材に外径側に突出した突出部を設け、突出部の端面と軸受スリーブの端面との間に、スラスト軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部材をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部を設けても良い。突出部は、軸部材に一体形成されたものであっても良いし、軸部材に固定されたものであっても良い。また、スラスト軸受部の動圧発生手段（動圧溝等）は、突出部の端面及び軸受スリーブの端面のうち一方に形成すれば良い。

また、軸部材の突出部の外周側にシール空間が形成されるようにしても良い。このシール空間は、ハウジング内部空間に充填された潤滑流体の温度変化に起因する容積変化（膨張・収縮）を吸収する機能、いわゆるバッファ機能を有する。

本発明の動圧軸受装置は、特に、高速回転し、高いモーメント荷重に対する負荷能力を必要とするモータに好適である。

本発明によれば、モーメント荷重に対する負荷能力が高く、軸受スリーブの製造が容易で、かつ、組立や部品管理の作業効率改善を図り得る動圧軸受装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、第１の実施形態に係る動圧軸受装置（流体動圧軸受装置）１を示している。この動圧軸受装置１は、ＨＤＤ、特にサーバ用ＨＤＤに組み込まれるモータにおいて、スピンドル軸の回転を支持するものである。この動圧軸受装置１は、ハウジング２と、軸方向に相互に離隔した位置でハウジング２に固定された複数、例えば２つの軸受スリーブ（第１軸受スリーブ３、第２軸受スリーブ４）と、該第１、第２軸受スリーブ３、４間に配設されたスペーサ部材８と、第１、第２軸受スリーブ３、４の内周に挿入された軸部材５とを主要な構成部品として備えている。

後述するように、第１軸受スリーブ３の内周面３ａと軸部材５の外周面５ａとの間に第１ラジアル軸受部Ｒ１が設けられ、第２軸受スリーブ４の内周面４ａと軸部材５の外周面５ａとの間に第２ラジアル軸受部Ｒ２が設けられる。さらに、この実施形態では、第１軸受スリーブ３の上側端面３ｂとシール部材６の下側端面６ｂとの間に第１スラスト軸受部Ｔ１が設けられ、第２軸受スリーブ４の下側端面４ｂとシール部材７の上側端面７ｂとの間に第２スラスト軸受部Ｔ２が設けられる。なお、説明の便宜上、ハウジング２から軸部材５の端部が突出している側を上側、その軸方向反対側を下側として説明を進める。

ハウジング２は、例えば、樹脂材料を射出成形して略円筒状に形成され、第１、第２軸受スリーブ３、４およびスペーサ部材８が固定される第１内周面７ａはストレートな円筒面に形成されている。また、第１内周面７ａの両端部には、第１内周面７ａよりも大径の、第２、第３内周面２ｂ、２ｃが設けられており、第２、第３内周面２ｂ、２ｃは段面２ｄ、２ｅを介してそれぞれ第１内周面２ａに繋がっている。

ハウジング２を形成する樹脂材料に用いるベース樹脂としては、射出成形可能なものであれば非晶性樹脂・結晶性樹脂を問わず使用可能で、例えば、非晶性樹脂として、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、結晶性樹脂として、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等を用いることができる。もちろんこれらは一例にすぎず、使用環境等を考慮してその他のベース樹脂を使用することもできる。また、上記のベース樹脂に充填する充填材の種類も特に限定されないが、例えば、充填材として、ガラス繊維等の繊維状充填材、チタン酸カリウム等のウィスカー状充填材、マイカ等の鱗片状充填材、カーボンファイバー、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、金属粉末等の繊維状又は粉末状の導電性充填材を用いることができる。これらの充填材は、単独で用い、あるいは、二種以上を混合して使用しても良い。

この他、黄銅やアルミニウム合金等の軟質金属材料、その他の金属材料でハウジング７を形成することもできる。

軸部材５は、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、全体として概ね同径の軸状をなしている。さらに、この実施形態では、軸部材５に環状のシール部材６、７が適宜の固定手段、例えば接着又は圧入接着（圧入と接着の併用）により固定されている。これらシール部材６、７は、軸部材５の外周面５ａから外径側に突出した形態となり、それぞれハウジング２の第２、第３内周面２ｂ、２ｃの内周側に収容される。また、接着剤による固定強度を高めるため、シール部材６、７の固定位置となる軸部材５の外周面５ａに接着剤溜まりとなる円周溝５ａ１、５ａ２が設けられている。なお、シール部材６、７は、真ちゅう（黄銅）等の軟質金属材料やその他の金属材料で形成しても良いし、樹脂材料で形成しても良い。また、シール部材６、７のうち一方は、軸部材５に一体形成しても良い。

シール部材６の外周面６ａはハウジング２の第２内周面２ｂとの間に所定の容積のシール空間Ｓ１を形成し、シール部材７の外周面７ａはハウジング２の第３内周面２ｃとの間に所定の容積のシール空間Ｓ２を形成する。この実施形態において、シール部材６の外周面６ａ及びシール部材７の外周面７ａは、それぞれハウジング２の外部側に向かって漸次縮径したテーパ面状に形成されている。そのため、シール空間Ｓ１、Ｓ２は、ハウジング２の内部側に向かって漸次縮小したテーパ形状を呈する。

第１、第２軸受スリーブ３、４は共に、例えば、焼結金属からなる多孔質体、特に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、本実施形態では、それぞれ、ハウジング２の第１内周面２ａに圧入、接着、あるいは圧入接着等の手段で固定される。尚、軸受スリーブ３、４は、焼結金属以外にも銅合金等の金属材料で形成することもできる。第１、第２軸受スリーブ３、４は相互に軸方向長さを異ならせて形成され、本実施形態では、第１軸受スリーブ３の軸方向長さＬ１が第２軸受スリーブ４の軸方向長さＬ２よりも大きく（Ｌ１＞Ｌ２）形成されている。

図２（ｂ）に示すように、第１軸受スリーブ３の内周面３ａには、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受面Ａとなる領域が形成され、該ラジアル軸受面Ａにはヘリングボーン形状の動圧溝３ａ１が形成されている。このラジアル軸受面Ａは、第２軸受スリーブ４から離反する側（上側）の端部に形成されている。また、第１軸受スリーブ３の内周面３ａのうち、ラジアル軸受面Ａと軸方向に離隔した反対側（下側）の端部には、帯状の凸部Ｂが形成されている。この凸部Ｂは、動圧溝３ａ１を区画形成する丘部と略同径に形成されている。

図２（ａ）に示すように、第１軸受スリーブ３の上側端面３ｂの一部又は全部環状領域には、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面となる領域が形成され、該スラスト軸受面にはヘリングボーン形状の動圧溝３ｂ１が形成されている。さらに外周面３ｄには、円周方向等間隔に配された複数（図示例は３本）の軸方向溝３ｄ１が形成されている。

また、図２（ｂ）に示すように、第２軸受スリーブ４の内周面４ａには、第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面Ａ’となる領域が形成され、該ラジアル軸受面Ａ’にはヘリングボーン形状の動圧溝４ａ１が形成されている。また図２（ｃ）に示すように、第２軸受スリーブ４の下側端面４ｂの一部又は全部環状領域には、第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受面となる領域が形成され、該スラスト軸受面にはヘリングボーン形状の動圧溝４ｂ１が形成されている。さらに外周面４ｄには、円周方向等間隔に配された複数（図示例では３本）の軸方向溝４ｄ１が形成されている。

第１、第２軸受スリーブ３、４の間には、例えば黄銅やアルミ等の軟質金属、樹脂材料、あるいは焼結金属等で形成された円筒状のスペーサ部材８が介装され、ハウジング２の第１内周面２ａに圧入、接着、あるいは圧入接着等の手段で固定されている。スペーサ部材８の内周面８ａは両軸受スリーブ３、４の内周面３ａ、４ａよりも若干量大径に形成されており、軸部材５の回転時（動圧軸受装置１の運転時）、軸部材５との間にラジアル軸受隙間は形成されない。さらに、外周面８ｄには円周方向等間隔に配された複数（例えば、３本）の軸方向溝８ｄ１が形成されている。

上記構成部材からなる動圧軸受装置１は、例えば次のような工程で組み立てられる。

まず、第１、第２軸受スリーブ３、４、およびスペーサ部材８を図２に示す態様でハウジング２の第１内周面２ａに固定する。固定時における両軸受スリーブ３、４間の同軸確保は、例えば図３（ａ）に示すような組立ピンＰを用いて行われる。このとき、第１軸受スリーブ３の内周面３ａには、ラジアル軸受面Ａから離隔した下端部側にラジアル軸受面Ａと略同径の凸部Ｂが設けられているので、第１軸受スリーブ３は姿勢を悪化させることなく、その両端部間における同軸確保が確実に行われる。さらにこの組立ピンＰを用いることで、第１、第２軸受スリーブ３、４間における同軸確保が確実に行われる。

また、両軸受スリーブ３、４、およびスペーサ部材８のハウジング２への固定時には、図３（ｂ）に拡大して示すように、第１軸受スリーブ３の上側端面３ｂがハウジング２の上側の段面２ｄと面一になるか、あるいは、段面２ｄから僅かな寸法δ２だけ突出した状態となるように、第１軸受スリーブ３の軸方向位置を調整した状態で内周面２ａに固定する。同図に示すように、第１軸受スリーブ３の上側端面３ｂを段面２ｄから寸法δ２だけ突出させた場合、シール部材６の下側端面６ｂと段面２ｆとの間の軸方向寸法は、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間δ１よりも大きくなる。また、図示は省略するが、第２軸受スリーブ４も第１軸受スリーブ３と同様の位置調整を行った状態でハウジング２の第１内周面２ａに固定する。

上記の態様で両軸受スリーブ３、４の軸方向位置を調整してハウジング２の内周面２ａに固定する結果、図１及び図２に示すように、第１軸受スリーブ３の下側端面３ｃとスペーサ部材８の上側端面８ｂとの間、第２軸受スリーブ４の上側端面４ｃとスペーサ部材８の下側端面８ｃとの間に僅かな隙間ができる場合がある。尚、第１、第２軸受スリーブ３、４、およびスペーサ部材８とハウジング２の内周面２ａの軸方向寸法によっては、上記の隙間が軸受スリーブ３、４のうち一方の側にのみできる場合もある。あるいは、軸受スリーブ３、４の双方がスペーサ部材８に当接する場合もある。

つぎに、軸部材５を第１、第２軸受スリーブ３、４の内周面３ａ、４ａ及びスペーサ部材８の内周面８ａに挿入し、シール部材６、７を軸部材５の所定位置に固定する。尚、シール部材６、７のうちの何れか一方は、挿入前に予め軸部材５に固定しておいても良いし、軸部材５に一体形成しても良い。

上記の工程を経て組立が完了した後、シール部材６、７でシールされたハウジング２の内部空間に、両軸受スリーブ３，４の内部気孔（多孔質体組織の内部気孔）も含め、潤滑流体として例えば潤滑油を充填する。潤滑油の充填は、例えば組立が完了した動圧軸受装置１を真空槽内で潤滑油中に浸漬した後、大気圧に開放することにより行うことができる。

上記構成の動圧軸受装置１において、軸部材５が回転すると、第１軸受スリーブ３の内周面３ａのラジアル軸受面Ａは、軸部材５の外周面５ａとラジアル軸受隙間を介して対向する。ラジアル軸受面Ａでは、ラジアル軸受隙間に充満された潤滑油が動圧溝３ａ１の動圧作用によってその圧力を高められ、この圧力によって軸部材２がラジアル方向に回転自在に非接触支持される。また、本実施形態では、凸部Ｂと軸部材５の外周面５ａとの間にラジアル軸受隙間が形成され、このラジアル軸受隙間には、第１軸受スリーブ３から滲み出した油で油膜が形成され、この油膜で軸部材５がラジアル方向に回転自在に支持される。これにより、動圧軸受および真円軸受で軸部材５をラジアル方向に回転自在に支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１が構成される。第２軸受スリーブ４でもラジアル軸受面Ａ’によって動圧軸受が構成され、軸部材５をラジアル方向に回転自在に支持する第２ラジアル軸受部Ｒ２が構成される。

また、軸部材５が回転すると、第１軸受スリーブ３の上側端面３ｂのスラスト軸受面がシール部材６の下側端面６ｂと所定のスラスト軸受隙間を介して対向し、第２軸受スリーブ４の下側端面４ｂのスラスト軸受面がシール部材７の上側端面７ｂと所定のスラスト軸受隙間を介して対向する。そして軸部材２の回転に伴い、各スラスト軸受隙間に充満された潤滑油は、動圧溝３ｂ１、４ｂ１の動圧作用によってその圧力が高められ、軸部材５が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５を両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Ｔ１と第２スラスト軸受部Ｔ２とが形成される。

また、軸部材５の回転時には、上述のように、シール部材６の外周面６ａの側とシール部材７の外周面７ａの側に形成されるシール空間Ｓ１、Ｓ２が、ハウジング２の内部側に向かって漸次縮小したテーパ形状を呈しているため、両シール空間Ｓ１、Ｓ２内の潤滑油は毛細管力による引き込み作用と、回転時の遠心力による引き込み作用とにより、シール空間が狭くなる方向、すなわちハウジング２の内部側に向けて引き込まれる。これにより、ハウジング２の内部からの潤滑油の漏れ出しが効果的に防止される。また、シール空間Ｓ１、Ｓ２は、ハウジング２の内部空間に充填された潤滑油の温度変化に伴う容積変化量を吸収するバッファ機能を有し、想定される温度変化の範囲内では、潤滑油の油面は常にシール空間Ｓ１、Ｓ２内にある。

また、第１軸受スリーブ３の軸方向溝３ｄ１によって形成される流体通路、第２軸受スリーブ４の軸方向溝４ｄ１によって形成される流体通路、スペーサ部材８の軸方向溝８ｄ１によって形成される流体通路、各軸受隙間（第１ラジアル軸受部Ｒ１及び第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間、第１スラスト軸受部Ｔ１及び第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間）、及びスペーサ部材８の内周面８ａと軸部材５の外周面５ａとの間の隙間により、ハウジング２の内部に一連の循環通路が形成される。そして、ハウジング２の内部空間に充填された潤滑油がこの循環通路を介して流動循環することにより、潤滑油の圧力バランスが保たれると同時に、局部的な負圧の発生に伴う気泡の生成、気泡の生成に起因する潤滑油の漏れや振動の発生等が防止される。また、第１軸受スリーブ３の軸方向溝３ｄ１によって形成される流体通路の一端と、第２軸受スリーブ４の軸方向溝４ｄ１によって形成される流体通路の一端は、それぞれ、大気開放側となるシール空間Ｓ１、Ｓ２に通じている。そのため、何らかの理由で潤滑油中に気泡が混入した場合でも、気泡が潤滑油に伴って循環する際に外気開放側に排出されるので、気泡による悪影響はより一層効果的に防止される。

なお、図示は省略するが、両軸受スリーブ３、４およびスペーサ部材８とハウジング２との間に形成される軸方向の流体通路は、ハウジング２の内周面２ａに軸方向溝を設けることによって形成することもできる。この場合、組立時における、各軸受スリーブ３、４およびスペーサ部材８の円周方向の位置合わせを不要とすることもできるので、図示する形態に比べ、組立工程を簡略化して製造コストを低減することができる。

以上に示した構成であれば、ラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２間の軸方向スパンを大きくしてモーメント荷重に対する負荷能力を高めることができ、その一方で個々の軸受スリーブの長大化を防止することができるから、所期の精度の軸受スリーブ３、４を容易に製造することができる。また、第１軸受スリーブ３と第２軸受スリーブ４の軸方向長さを相互に異ならせたので、外観上の差異が明確になり、組み間違いを確実に防止することが、さらに、部品管理の簡略化を図ることができる。

さらに、本実施形態では、軸方向長さを長大化させた第１軸受スリーブ３の内周面３ａのうち、ラジアル軸受面Ａとは離隔した軸方向下端部にラジアル軸受面Ａと同径の凸部Ｂを形成したので、組立時には確実にラジアル軸受面Ａ、Ａ’間で同軸確保することができ、この種の精度低下による軸受性能の低下を防止することができる。なお、本実施形態では、凸部Ｂを内周面３ａの全周に亘って連続した帯状に形成したが、軸受スリーブの同軸確保が確実に行うことができれば、凸部Ｂを、例えば円周方向等間隔で間欠した形状としてもよい。

図４は、第２の実施形態に係る動圧軸受装置２１を示している。この動圧軸受装置２１が、上述した第１の実施形態に係る動圧軸受装置１と異なる点は、ハウジング２の内周面２ａが均一径でハウジング２の端面まで延びている点、それに伴ってシール部材６、７が比較的小径になっている点にある。第１の実施形態の動圧軸受装置１に比べて、ハウジング２の形状を簡素化し、かつ、小径化することができるという利点がある。尚、この実施形態では、軸受スリーブ３の下側端面３ｃとスペーサ部２ｃの上側端面２ｃ２とが当接し、軸受スリーブ４の上側端面４ｃとスペーサ部２ｃの下側端面２ｃ３とが当接している。その他の事項は、第１の実施形態に準じるので、実質的に同一の部材及び部位は同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。

以上の説明では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２及びスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の動圧発生手段として、ヘリングボーン形状の動圧溝を例示しているが、スパイラル形状やその他の形状の動圧溝でも良い。あるいは、動圧発生手段として、いわゆるステップ軸受や多円弧軸受を採用しても良い。

図５は、本発明の一実施形態、特に図２に示す実施形態に係る動圧軸受装置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、例えばサーバ用ＨＤＤに用いられるもので、動圧軸受装置１と、動圧軸受装置１の軸部材５に装着されたロータ（ディスクハブ）１２と、例えば半径方向（ラジアル方向）のギャップを介して対向させたステータコイル１０およびロータマグネット１１とを備えている。ステータコイル１０はブラケット９の外周に取付けられ、ロータマグネット１１はディスクハブ１２の内周に取付けられている。動圧軸受装置１のハウジング２は、ブラケット９の内周に装着される。ディスクハブ１２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。ステータコイル１０に通電すると、ステータコイル１０とロータマグネット１１との間の電磁力でロータマグネット１１が回転し、それによって、ディスクハブ１２およびディスクハブ１２に保持されたディスクＤが軸部材５と一体に回転する。

なお、本発明にかかる動圧軸受装置は、ＨＤＤ等のディスク装置用のスピンドルモータに限らず、高速回転し、高いモーメント荷重に対する負荷能力を要求されるモータ、例えばファンモータにも好ましく用いることができる。

図６は、本発明の第１実施形態に係る動圧軸受装置１を組み込んだファンモータ、その中でも半径方向（ラジアル方向）のギャップを介してステータコイル１０およびロータマグネット１１を対向させた、いわゆるラジアルギャップ型ファンモータの一例を概念的に示すものである。図示例のモータは、主に、軸部材５の上端外周に固定されるロータ１３が外周面に羽根を有する点、およびブラケット９がモータの各構成部品を収容するケーシングとしての機能を果たす点で、図５に示すスピンドルモータと構成を異にする。なお、その他の構成部材は、図５に示すスピンドルモータの各構成部材と機能・作用を同一にするため、共通の参照番号を付して重複説明を省略する。

第１の実施形態に係る動圧軸受装置の断面図である。 （ａ）図はハウジングに軸受スリーブを固定した状態を示す上面図、（ｂ）図はその断面図、（ｃ）図はその下面図である。 （ａ）図は軸受スリーブの組立工程を示す概略図、（ｂ）図はハウジングの上方部分を示す拡大断面図である。 第２の実施形態に係る動圧軸受装置の断面図である。 動圧軸受装置を組み込んだスピンドルモータを概念的に示す断面図である。 動圧軸受装置を組み込んだファンモータを概念的に示す断面図である。

符号の説明

１、２１ 動圧軸受装置
２ ハウジング
３ 第１軸受スリーブ
４ 第２軸受スリーブ
５ 軸部材
６ シール部材
７ シール部材
８ スペーサ部材
Ａ、Ａ’ ラジアル軸受面
Ｂ 凸部
Ｌ１ 第１軸受スリーブの軸方向長さ
Ｌ２ 第２軸受スリーブの軸方向長さ
Ｐ 組立ピン
Ｒ１ 第１ラジアル軸受部
Ｒ２ 第２ラジアル軸受部
Ｔ１ 第１スラスト軸受部
Ｔ２ 第２スラスト軸受部
Ｓ１、Ｓ２ シール空間

Claims (5)

1. ハウジングと、ラジアル軸受面を有し、前記ハウジングに収容された軸受スリーブと、該軸受スリーブの内周に挿入された軸部材と、前記軸受スリーブのラジアル軸受面と前記軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で前記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた動圧軸受装置において、
   前記軸受スリーブは軸方向に複数配置され、かつ各軸受スリーブは相互に軸方向長さを異ならせて形成されたことを特徴とする動圧軸受装置。
2. 隣接する二つの軸受スリーブのうち、少なくとも何れか一方の内周面に、前記ラジアル軸受面よりも他方の軸受スリーブ側に位置し、前記ラジアル軸受面と同径の凸部を設けた請求項１に記載の動圧軸受装置。
3. 前記軸部材は外径側に突出した突出部を有し、該突出部の端面と前記軸受スリーブの端面との間に、スラスト軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で前記軸部材をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の動圧軸受装置。
4. 前記軸部材の突出部の外周側にシール空間が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の動圧軸受装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の動圧軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとを有するモータ。

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