JP2007263176A - 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及び固定作業が容易で、かつ、軸受スリーブの内径寸法縮小をきたすことなく、必要な固定力が確保できる動圧軸受装置を提供する。
【解決手段】軸受スリーブ３は半径方向隙間Ｃ１をもってハウジングの内周面２ａに挿入され、その下側端面３ｃはスペーサ部２ｃの上側端面２ｃ２に接着剤Ａ１で固定されている。また、軸受スリーブ４は半径方向隙間Ｃ２をもってハウジングの内周面２ｂに挿入され、その上側端面４ｃはスペーサ部２ｃの下側端面２ｃ３に接着剤Ａ２で固定されている。
【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、軸受隙間に生じる流体の動圧作用で軸部材を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。

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従来より採用されているが、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、軸受スリーブを複数個とし、これらを軸方向に離隔して複数箇所に配置することが考えられる（例えば、特許文献２を参照）。
特開２００３−２３９９５１号公報 特許第３６０２７０７号公報

軸受スリーブを複数箇所に配置する場合、各軸受スリーブはハウジングの内周に接着や圧入等によって固定するが、例えば、接着固定の場合、軸受スリーブの外周面側に形成される潤滑流体の流体通路が接着剤によって閉塞されないように注意して接着作業を行う必要があるため、固定作業に手間が掛かり、また、圧入固定の場合は、十分な固定力を得るために軸受スリーブの外周とハウジングの内周との締代を大きくすると、軸受スリーブの内径寸法の縮小によってラジアル軸受隙間が減少し、トルクロスの増大などラジアル軸受性能に好ましくない影響が生じることが懸念される。さらに、接着、圧入、いずれの固定手段においても、ハウジングの線膨張係数が軸受スリーブのそれよりも大きな場合、温度低下時の両者の熱収縮差により軸受スリーブがハウジングから圧迫力を受けてその内径寸法が縮小し、上記と同様の理由でラジアル軸受性能に好ましくない影響が生じることが懸念される。

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及び固定作業が容易で、かつ、軸受スリーブの内径寸法縮小をきたすことなく、必要な固定力が確保できる動圧軸受装置を提供することである。

本発明の他の課題は、ハウジングの線膨張係数が軸受スリーブのそれよりも大きな場合であっても、温度低下時の両者の熱収縮差による軸受スリーブの内径寸法縮小、それによるラジアル軸受隙間の減少が防止又は抑制でき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、ハウジングの内部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、軸受スリーブの内周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離隔して複数配置され、軸方向に離隔した軸受スリーブ間にスペーサ部が設けられ、スペーサ部はハウジングに対して固定的に設けられ、軸受スリーブは、ハウジングの内周に隙間をもって挿入され、かつ、スペーサ部の端面と対向する端面でスペーサ部に接着固定されている構成を提供する。

上記構成によれば、軸受スリーブを複数個とし、これらを軸方向に離隔して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、軸受スリーブは、ハウジングの内周に隙間をもって挿入すると共に、ハウジングに対して固定的に設けられたスペーサ部の端面と対向する端面で、スペーサ部の端面に接着固定するので、軸受スリーブの外周面側に潤滑流体の流体通路を形成する場合でも、該流体通路が接着剤によって閉塞される心配がなく、しかも、軸受スリーブの内径寸法縮小をきたすことなく必要な固定力を確保することができる。さらに、ハウジングの線膨張係数が軸受スリーブのそれよりも大きな場合であっても、温度低下時の両者の熱収縮差の全量又は一部量が、軸受スリーブの外周とハウジングの内周との間の隙間によって吸収されるので、両者の熱収縮差に起因する軸受スリーブの内径寸法縮小、それによるラジアル軸受隙間の減少が防止又は抑制される。

ここで、スペーサ部をハウジングに対して固定的に設ける構成には、スペーサ部をハウジングに一体形成する構成と、別体のスペーサ部をハウジングに接着、圧入、圧入接着（圧入接着の併用）等の適宜の手段で固定する構成が含まれる。

上記構成において、軸受スリーブの端面とスペーサ部の端面のうち少なくとも一方に、凹状の接着剤溜りを設けることが好ましい。軸受スリーブの端面とスペーサ部の端面との間に充填又は塗布された接着剤の一部を接着剤溜りによって捕捉することにより、余分な接着剤が内径側に流動して、軸受スリーブの内周面の側（ラジアル軸受隙間の側）に回り込む現象を防止することができる。

上記構成において、スペーサ部にその軸方向両側に開口した流体通路を設けることができる。さらに、スペーサ部の流体通路を、ハウジングの内周面と軸受スリーブの外周面との間に設けられた軸方向の流体通路と連通させることができる。これらの流体通路は、ハウジング内部で潤滑流体を流動循環させるための循環通路となる。潤滑流体がこの循環路を介して流動循環することにより、軸受隙間を含むハウジング内部空間に充填された潤滑流体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流体の漏れや振動の発生等の問題を解消することができる。また、循環路の一部を外気開放側に臨ませることにより、何らかの理由で潤滑流体中に気泡が混入した場合でも、気泡が潤滑流体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。

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。

上記構成において、ハウジングは溶融材料の型成形品とすることができる。ハウジングの材質は、樹脂、金属の何れでも良い。ハウジングを樹脂製とする場合は、例えば熱可塑性樹脂等の射出成形を採用することができる。また、ハウジングを金属製とする場合は、例えばアルミ合金、マグネシウム合金、ステンレス鋼等のダイキャスト成形、射出成形（いわゆるＭＩＭ法、チクソモールディング法）を採用することができる。

本発明の動圧軸受装置は、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に組み込まれ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及び固定作業が容易で、かつ、軸受スリーブの内径寸法縮小をきたすことなく、必要な固定力が確保できる動圧軸受装置を提供することができる。

また、本発明によれば、ハウジングの線膨張係数が軸受スリーブのそれよりも大きな場合であっても、温度低下時の両者の熱収縮差による軸受スリーブの内径寸法縮小、それによるラジアル軸受隙間の減少を防止又は抑制することができる。

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、例えば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の内部に収容された複数、例えば２つの軸受スリーブ３、４と、軸受スリーブ３、４の内周に挿入された軸部材５とを主要構成部品として構成される。

後述するように、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、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、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、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（紙面上側）を上側、その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一体に形成され、軸受スリーブ３、４が収容される内周面２ａ、２ｂと、内周面２ａ、２ｂよりも内径側に突出したスペーサ部２ｃとを備えている。内周面２ａ、２ｂは、軸受スリーブ３、４の配置位置に対応して、軸方向に相互に離隔した位置にあり、内周面２ａ、２ｂ間の領域がスペーサ部２ｃになっている。尚、内周面２ａと２ｂは同径である。また、この実施形態では、スペーサ部２ｃに軸方向の流体通路２ｃ１が設けられており、流体通路２ｃ１はスペーサ部２ｃの上側端面２ｃ２と下側端面２ｃ３にそれぞれ開口している。流体通路２ｃ１は、複数、例えば３本形成され、円周等間隔に配列されている。さらに、ハウジング２の両端部に大径部２ｄ、２ｅが設けられており、大径部２ｄ、２ｅは段面２ｆ、２ｇを介してそれぞれ内周面２ａ、２ｂに繋がっている。

スペーサ部２ｃの流体通路２ｃ１は、ハウジング２を成形した後、孔加工を施すことによって形成しても良いが、加工工数の削減、それによる製造コストの低減を図るため、ハウジング２の成形と同時に成形するようにするのが好ましい。これは、ハウジング２を成形する成形型に、流体通路２ｃ１の形状に対応した成形ピンを設けておくことによって実施することができる。また、流体通路２ｃ１の横断面形状は円形状に限らず、非円形状（楕円形状や多角形状等）でも良い。さらに、流体通路２ｃ１の横断面積は軸方向に一定である必要はなく、例えば、横断面積が相対的に大きな部分と相対的に小さな部分とがあっても良い。

ハウジング２を形成する樹脂は主に熱可塑性樹脂であり、例えば、非晶性樹脂として、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＦ）、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。また、上記の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。この実施形態では、ハウジング２を形成する材料として、結晶性樹脂としての液晶ポリマー（ＬＣＰ）に、導電性充填材としてのカーボンファイバー又はカーボンナノチューブを２〜８ｗｔ％配合した樹脂材料を用いている。

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の大径部２ｄ、２ｅ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。尚、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。この場合、軸部材５と一方のシール部材からなるアセンブリは、金属と樹脂の複合体で構成することもできる。一例として、金属で軸部材５を製作すると共に、一方のシール部材を樹脂でインサート成形したものが考えられる。

シール部材６の外周面６ａはハウジング２の大径部２ｄとの間に所定の容積をもったシール空間Ｓ１を形成し、シール部材７の外周面７ａはハウジング２の大径部２ｅとの間に所定の容積をもったシール空間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。

軸受スリーブ３、４は、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、それぞれ、ハウジング２の内周面２ａ、２ｂに僅かな半径方向隙間Ｃ１、Ｃ２をもって挿入される。これらの半径方向隙間Ｃ１、Ｃ２は、例えば、想定される温度変化の範囲で、樹脂製のハウジング２と焼結金属製の軸受スリーブ３、４との線膨張係数の違いによる熱収縮差の全量を吸収できる大きさに設定する。尚、半径方向隙間Ｃ１とＣ２は相互に大きさに設定しても良いし、異なる大きさに設定しても良い。

そして、図４に拡大して示すように、軸受スリーブ３の下側端面３ｃはスペーサ部２ｃの上側端面２ｃ２に接着剤Ａ１で固定されている。軸受スリーブ３の下側端面３ｃには円周溝形状の接着剤溜り３ｃ１が設けられており、接着剤Ａ１の一部が接着剤溜り３ｃ１に入ることにより、余分な接着剤Ａ１が内径側に流動して、軸受スリーブ３の内周面３ａの側（ラジアル軸受隙間の側）に回り込む現象が防止される。円周溝形状の接着剤溜り３ｃ１は、下側端面３ｃに複数本設けても良い。尚、下側端面３ｃの内周側にチャンファ３ｃ２があり、このチャンファ３ｃ２も接着剤Ａ１の内径側への回り込み防止に寄与する。また、軸受スリーブ３の下側端面３ｃの表面開孔率は、外周面３ｄの表面開孔率よりも小さくして、接着剤Ａ１が下側端面３ｃの表面開孔から軸受スリーブ３の内部に侵入しにくくなるようにすることが好ましい。さらに、凹状の接着剤溜りは、スペーサ部２ｃの上側端面２ｃ２に設けても良く、あるいは、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の双方に設けても良い。

同様に、軸受スリーブ４の上側端面４ｃはスペーサ部２ｃの下側端面２ｃ３に接着剤Ａ２で固定されている。軸受スリーブ４の上側端面４ｃには円周溝形状の接着剤溜り４ｃ１が設けられており、接着剤Ａ２の一部が接着剤溜り４ｃ１に入ることにより、余分な接着剤Ａ２が内径側に流動して、軸受スリーブ４の内周面４ａの側（ラジアル軸受隙間の側）に回り込む現象が防止される。円周溝形状の接着剤溜り４ｃ１は、上側端面４ｃに複数本設けても良い。尚、上側端面４ｃの内周側にチャンファ４ｃ２があり、このチャンファ４ｃ２も接着剤Ａ２の内径側への回り込み防止に寄与する。また、軸受スリーブ４の上側端面４ｃの表面開孔率は、外周面４ｄの表面開孔率よりも小さくして、接着剤Ａ２が下側端面４ｃの表面開孔から軸受スリーブ４の内部に侵入しにくくなるようにすることが好ましい。さらに、凹状の接着剤溜りは、スペーサ部２ｃの下側端面２ｃ３に設けても良く、あるいは、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の双方に設けても良い。

図２に示すように、軸受スリーブ３は、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受面となる内周面３ａにヘリングボーン形状の動圧溝３ａ１が形成され、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面となる上側端面３ｂにヘリングボーン形状の動圧溝３ｂ１が形成され、さらに外周面３ｄに軸方向溝３ｄ１が形成されている。軸方向溝３ｄ１は複数、例えば３本形成され、円周等間隔に配列されている。この軸方向溝３ｄ１によって、ハウジング２の内周面２ａとの間に軸方向の流体通路が形成される。同様に、軸受スリーブ４は、第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面となる内周面４ａにヘリングボーン形状の動圧溝４ａ１が形成され、第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受面となる下側端面４ｂにヘリングボーン形状の動圧溝４ｂ１が形成され、さらに外周面４ｄに軸方向溝４ｄ１が形成されている。軸方向溝４ｄ１は複数、例えば３本形成され、円周等間隔に配列されている。この軸方向溝４ｄ１によって、ハウジング２の内周面２ｂとの間に軸方向の流体通路が形成される。

図３に拡大して示すように、軸受スリーブ３はスペーサ部２ｃの上側端面２ｃ２に接着剤Ａ１で固定された状態で、その上側端面３ｂがハウジング２の上側の段面２ｆと面一になるか、あるいは、段面２ｆから僅かな寸法δ２だけ突出した状態となる。この状態は、軸受スリーブ３の軸方向寸法とハウジング２の内周面２ａの軸方向寸法（又はスペーサ部２ｃの軸方向寸法）を管理することによって実現することができる。同図に示すように、軸受スリーブ３の上側端面３ｂを段面２ｆ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、軸受スリーブ４についても同様である。

この動圧軸受装置１は、例えば次のような工程で組み立てられる。

まず、軸受スリーブ３の下側端面３ｃ又はスペーサ部２ｃの上側端面２ｃ２に接着剤Ａ１を塗布した後、軸受スリーブ３の外周面３ｄを半径方向隙間Ｃ１をもってハウジング２の内周面２ａに挿入し、軸受スリーブ３の下側端面３ｃを接着剤Ａ１を介してスペーサ部２ｃの上側端面２ｃ２に当接させる。その際、軸受スリーブ３の軸方向溝３ｄ１の位置をスペーサ部２ｃの流体通路２ｃ１の位置と合わせる。これにより、軸方向溝３ｄ１によって形成される流体通路がスペーサ部２ｃの流体通路２ｃ１と連通する。

つぎに、軸受スリーブ４の上側端面４ｃ又はスペーサ部２ｃの下側端面２ｃ３に接着剤Ａ２を塗布した後、軸受スリーブ４を半径方向隙間Ｃ２をもってハウジング２の内周面２ｂに挿入し、軸受スリーブ４の上側端面４ｃを接着剤Ａ２を介してスペーサ部２ｃの下側端面２ｃ３に当接させる。その際、軸受スリーブ４の軸方向溝４ｄ１の位置をスペーサ部２ｃの流体通路２ｃ１の位置と合わせる。これにより、軸方向溝４ｄ１によって形成される流体通路がスペーサ部２ｃの流体通路２ｃ１と連通する。

そして、接着剤Ａ１、Ａ２を固化させると、図２に示すようなハウジング２と軸受スリーブ３、４のアッセンブリが形成される。

その後、軸部材５を軸受スリーブ３、４の内周面３ａ、４ａ及びスペーサ部２ｃの内周面２ｃ４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、軸受スリーブ４、５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。

軸部材５の回転時、軸受スリーブ３の内周面３ａ及び軸受スリーブ４の内周面４ａは、それぞれ、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。スペーサ部２ｃの内周面２ｃ４と軸部材５の外周面５ａとの間の隙間は、上記のラジアル軸受隙間よりも大きい。また、軸受スリーブ３の上側端面３ｂはシール部材６の下側端面６ｂとスラスト軸受隙間を介して対向し、軸受スリーブ４の下側端面４ｂはシール部材７の上側端面７ｂとスラスト軸受隙間を介して対向する。そして、軸部材５の回転に伴い、上記ラジアル軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材５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５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５に固定されたシール部材６、７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Ｔ２と第２スラスト軸受部Ｔ２とが構成される。

また、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、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、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２ｃの流体通路２ｃ１、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２ｃの内周面２ｃ４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、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、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。

図５は、第２の実施形態に係る動圧軸受装置１１を示している。この動圧軸受装置１１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、スペーサ部２ｃをハウジング２とは別体のスリーブ状部材で構成し、このスペーサ部２ｃをハウジング２の内周面２ａに接着、圧入、圧入接着等の敵後の手段で固定した点にある。流体通路２ｃ１はスペーサ部２ｃの外周面に軸方向溝状に形成されている。このスペーサ部２ｃは、ハウジング２と同じ樹脂又は異なる樹脂、あるいは金属材料で形成することができる。また、ハウジング２の内周面２ａは、軸受スリーブ３の装着部位から軸受スリーブ４の装着部位に亘って軸方向にストレートな形状を呈しており、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の形状が簡素化されている。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。

図６は、第３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、２ｂがそれぞれ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。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。

第１の実施形態に係る動圧軸受装置の断面図である。 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｛図２（ａ）｝、断面図｛図２（ｂ）｝、下面図｛図２（ａ）｝である。 ハウジングの上方部分を示す拡大断面図である。 軸受スリーブとスペーサ部との接着固定部位の周辺部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。 第３の実施形態に係る動圧軸受装置の断面図である。

符号の説明

１ 動圧軸受装置
１１ 動圧軸受装置
２１ 動圧軸受装置
２ ハウジング
２ｃ スペーサ部
２ｃ１ 流体通路
３ 軸受スリーブ
４ 軸受スリーブ
５ 軸部材
６ シール部材
７ シール部材
Ａ１ 接着剤
Ａ２ 接着剤
Ｃ１ 半径方向隙間
Ｃ２ 半径方向隙間
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 シール空間
Ｓ２ シール空間

Claims (7)

1. ハウジングと、該ハウジングの内部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内周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離隔して複数配置され、
   前記軸方向に離隔した軸受スリーブ間にスペーサ部が設けられ、
   前記スペーサ部は、前記ハウジングに対して固定的に設けられ、
   前記軸受スリーブは、前記ハウジングの内周に隙間をもって挿入され、かつ、前記スペーサ部の端面と対向する端面で、前記スペーサ部に接着固定されていることを特徴とする動圧軸受装置。
2. 前記軸受スリーブの端面と前記スペーサ部の端面のうち少なくとも一方に、凹状の接着剤溜り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。
3. 前記スペーサ部に、その軸方向両側に開口した流体通路が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の動圧軸受装置。
4. 前記スペーサ部の流体通路は、前記ハウジングの内周面と前記軸受スリーブの外周面との間に設けられた軸方向の流体通路と連通することを特徴とする請求項３に記載の動圧軸受装置。
5. 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。
6. 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５に記載の動圧軸受装置。
7. 前記ハウジングが、溶融材料を型成形して形成されたものであることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の動圧軸受装置。

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