JP2008008368A - 動圧軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スラスト方向の支持力を維持しつつ、動圧軸受装置の小型化を図る
【解決手段】軸受スリーブ８の外周面８ｄを、第１動圧発生部Ｂ１よりも内径側に形成する。この場合、従来のように軸受スリーブの端面にスラスト動圧発生部を設ける場合と同程度のスラスト負荷容量を有する第１スラスト動圧発生部Ｂ１を確保しながら、軸受スリーブ８を薄肉化することができる。従って、スラスト方向の軸受性能を犠牲にすることなく、軸受スリーブ８を薄肉化することが可能となる。これにより軸受装置内に封入する潤滑油の総量を減じることができるので、バッファ機能を低容量化して、シール部９の小型化、ひいては動圧軸受装置１の小型化を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で、軸部材を回転可能に支持する動圧軸受装置に関する。

動圧軸受装置は、その高回転精度および静粛性から、情報機器、例えばＨＤＤ等の磁気ディスク駆動装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク駆動装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク駆動装置等のスピンドルモータ用、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、あるいは電気機器の冷却ファン等に使用されるファンモータなどの小型モータ用として好適に使用可能である。

例えば、特許文献１の動圧軸受装置は、軸部及びフランジ部を有する軸部材と、軸部を内周に挿入した焼結金属製の軸受スリーブと、軸受スリーブを内周に保持するハウジングとを備える。軸受スリーブの端面には、この面とフランジ部の端面との間に形成されるスラスト軸受隙間の潤滑流体に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部が形成される。

特開２００３−２３９９５１号公報

通常、この種の動圧軸受装置の内部空間は、全て潤滑油等の潤滑流体で満たされる。その一方で、動圧軸受装置には、内部に封入した潤滑流体の熱膨張による軸受装置外への漏れ出しを防止するため、潤滑流体の熱膨張を吸収するバッファ機能を果たすシール装置が必要となる。軸受装置の内部空間を潤滑流体で満たすと、焼結金属製の軸受スリーブの内部にも潤滑流体が満たされるため、軸受装置中の潤滑流体の総量が増し、バッファ機能確保のためにシール装置を大型化する必要がある。これに対し、軸受スリーブを薄肉化すれば、軸受スリーブの内部に保持される潤滑流体の総量を減らすことができるので、バッファ機能の低容量化、即ちシール装置の小型化を図ることができ、これにより軸受装置の小型化を図ることができる。

しかし、軸受スリーブを薄肉化すると、軸受スリーブの端面の面積が減少し、この面に形成されたスラスト動圧発生部が縮小されるため、動圧作用が低下し、スラスト方向の支持力が低下する。

本発明の課題は、スラスト方向の支持力を維持しつつ、動圧軸受装置の小型化を図ることにある。

前記課題を解決するため、本発明の動圧軸受装置は、軸部及びフランジ部を有する軸部材と、内周に軸部を配した多孔質体と、多孔質体を内周に保持するハウジングと、軸方向一端が大気開放側で他端が密閉側となるラジアル軸受隙間と、ラジアル軸受隙間の密閉側につながり、軸部材のフランジ部の一方の端面に面するスラスト軸受隙間と、このスラスト軸受隙間に面して潤滑流体の動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部とを具備するものにおいて、多孔質体の外周面のうち、少なくとも一部がスラスト動圧発生部よりも内径側に位置していることを特徴とする。

このように、本発明では、多孔質体の外周面のうち、少なくとも一部がスラスト動圧発生部よりも内径側に位置する。この場合、軸受スリーブの一部又は全部を薄肉化しても、従来のように軸受スリーブの端面にスラスト動圧発生部を設ける場合と同程度のスラスト負荷容量を有するスラスト動圧発生部を確保することができる。従って、スラスト方向の軸受性能を犠牲にすることなく、多孔質体の少なくとも一部を薄肉化することができる。これにより、軸受装置内に封入する潤滑剤の総量を減じることができるので、バッファ機能を果たすシール空間を低容量化して、シール装置の小型化、ひいては軸受装置の小型化を図ることができる。

このスラスト動圧発生部は、例えばハウジングの端面もしくはフランジ部の端面のうち、何れか一方に設けることができる。

また、フランジ部に、両端面に開口した軸方向の貫通孔を形成すると、フランジ部の両端面が面する空間の潤滑流体を連通させることができるため、負圧の発生しやすいハウジング閉塞側の空間での圧力バランスを適正に保つことができる。

また、前記スラスト動圧発生部を、潤滑流体を外径方向へ流動させるポンプアウト型とすると、特に負圧の発生しやすいフランジ部の外径側の空間に潤滑油を積極的に供給することができるため、負圧の発生をより効果的に防止できる。

以上のように、本発明によれば、スラスト方向の支持力を維持しつつ、動圧軸受装置の小型化が可能となる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１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に装着されたディスクハブ３と、動圧軸受装置１の外周に取り付けられるブラケット６と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたモータステータ４およびモータロータ５とを備えている。モータステータ４は、ブラケット６の外周面に取り付けられ、モータロータ５は、ディスクハブ３の内周に取り付けられる。ディスクハブ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。モータステータ４に通電すると、モータステータ４とモータロータ５との間の電磁力でモータロータ５が回転し、それによって、ディスクハブ３および軸部材２が一体となって回転する。

図２は、動圧軸受装置１を示している。この動圧軸受装置１は、軸方向両端に開口したハウジング７と、ハウジング７の一端開口部を閉塞する蓋部材１１と、ハウジング７の内周に固定される多孔質体としての軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８の内周に配した軸部材２とで構成される。尚、説明の便宜上、ハウジング７が蓋部材１１で閉塞されている側を下側、その反対側を上側として説明を進める。

軸部材２は、軸部２ａと軸部２ａの下端に設けたフランジ部２ｂとからなり、ＳＵＳ鋼等の金属材料で一体または別体に形成される。軸部材２の各部は、同種の材料で形成する他、別材料で形成することもできる。例えば軸部２ａを金属材料で形成すると共に、フランジ部２ｂの一部または全部を樹脂材料で形成することもでき、この場合、軸部材２は、軸部２ａをインサート部品とする樹脂の射出成形で製作することが可能である。

軸部２ａの外周面２ａ１は、軸受スリーブ８の内周面８ａと対向する。また、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１は、軸受スリーブ８の下側端面８ｃおよびハウジング７の肩面７ｃと対向し、下側端面２ｂ２は、蓋部材１１の上側端面１１ａと対向する。

フランジ部２ｂには、上側端面２ｂ１と下側端面２ｂ２とを連通する軸方向の貫通孔２ｂ３が一箇所又は複数箇所（例えば円周方向の複数箇所）に形成される。貫通孔２ｂ３は、スラスト軸受隙間への影響を抑えるために、内部を潤滑流体が流動可能で、且つフランジ部２ｂの両側での圧力バランスが取れる範囲内でできるだけ小径に形成するとともに、フランジ部２ｂのできるだけ内径側に設けることが望ましい。例えば図２に示すように、貫通孔２ｂ３の上端開口部が、軸受スリーブ８の下端側の内周チャンファと軸部２ａの下端に設けられたぬすみ部２ａ２とで形成される空間に開口する位置に設けることができる。

軸受スリーブ８は多孔質材料で形成され、本実施形態では、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る。軸受スリーブ８は、ハウジング７の小径内周面７ａの所定位置に、圧入、接着、接着剤介在の下での圧入等により固定される。尚、軸受スリーブ８を形成する多孔質材料はこれに限らず、例えば銅以外の金属を主成分とする焼結金属や、多孔質樹脂、多孔質セラミックなど、多孔質性を有した材料であれば任意に使用できる。

軸受スリーブ８の内周面８ａには、例えば図３に示すように、第１ラジアル動圧発生部Ａ１及び第２ラジアル動圧発生部Ａ２が軸方向に離隔して形成される。第１ラジアル動圧発生部Ａ１は、ヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１１と、動圧溝８ａ１１の間に形成される背の部分８ａ１２と、動圧溝８ａ１１の軸方向間に形成された環状部８ａ１３とで構成される。背部８ａ１２と環状部８ａ１３とは同一円筒面上に連続して形成される。同様に、第２ラジアル動圧発生部Ａ２は、ヘリングボーン形状の動圧溝８ａ２１と、背部８ａ２２、及び環状部８ａ１３とで構成される。第１ラジアル動圧発生部Ａ１の動圧溝８ａ１１は、軸方向中心ｍ（上下の傾斜溝間領域の軸方向中央）に対して軸方向非対称に形成されており、軸方向中心ｍより上側領域の軸方向寸法Ｘ１が下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている。軸部材２の回転時には、この第１、第２ラジアル動圧発生部Ａ１、Ａ２と軸部材２の外周面２ａ１との間に、ラジアル軸受隙間が形成される。なお、第１、第２ラジアル動圧発生部Ａ１、Ａ２は必ずしも軸方向で離隔する必要はなく、例えば軸方向で連続的に設けても良い。あるいは、第１、第２ラジアル動圧発生部Ａ１、Ａ２の何れか一方のみを形成してもよい。

軸受スリーブ８の上側端面８ｂは、ハウジング７に設けられたシール部９の下側端面９ｂと当接する。これにより、軸受スリーブ８がハウジング７に対して位置決めされる。このとき、軸受スリーブ８の下側端面８ｃは、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１と対向し、且つ肩面７ｃと同じかこれよりも上側にある。これにより、軸部材２の回転時にフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１と軸受スリーブ８の下側端面８ｃとが接触することによるトルク増大を回避できる。

ハウジング７は、軸方向両端に開口した略円筒状に形成され、上端開口部をシールするシール部９を一体に有する。ハウジング７は、小径内周面７ａと、下端開口部に設けられた大径内周面７ｂと、小径内周面７ａと大径内周面７ｂとの間に形成された半径方向の肩面７ｃとを備える。小径内周面７ａには軸受スリーブ８が固定され、大径内周面７ｂには蓋部材１１が固定される。なお、シール部９は、ハウジング７と別体に構成することもできる。

ハウジング７及びシール部９は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の結晶性樹脂、あるいはポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の非晶性樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物を射出成形することで形成される。上記の樹脂に充填する充填材の種類は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。尚、ハウジング７及びシール部９は、上記のように樹脂で形成する他、軟質金属等の金属材料で形成することもできる。

ハウジング７の肩面７ｃには、図４に示すように、第１スラスト動圧発生部Ｂ１が形成される。この第１スラスト動圧発生部Ｂ１は、軸部材２の回転方向（図４に矢印Ｐで示す）に対してポンプアウト型のスパイラル形状の動圧溝７ｃ１と、動圧溝７ｃ１間の背の部分７ｃ２と、動圧溝７ｃ１外径側の環状部７ｃ３とで構成される。背部７ｃ２と環状部７ｃ３は、同一平面状に連続して形成される。第１スラスト動圧発生部Ｂ１の径方向寸法Ｌ１（環状部７ｃ３の外径端と背部７ｃ２の内径端との距離、図４参照）は、後述する蓋部材１１の上側端面１１ａに形成される第２スラスト動圧発生部Ｂ２の径方向寸法Ｌ２（環状部１１ａ３の外径端と背部１１ａ２の内径端との距離、図５参照）よりも小さい（Ｌ１＜Ｌ２、図２参照）。軸部材２の回転時には、第１スラスト動圧発生部Ｂ１が、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１の外径端付近を含む領域とスラスト軸受隙間を介して対向する。このように、フランジ部２ｂとスラスト軸受隙間を介して対向する面が樹脂製のハウジング７であることにより、例えば焼結金属からなる軸受スリーブ８とスラスト軸受隙間を介して対向する場合と比べ、接触摺動時の低摩擦化を図ることができる。

シール部９の内周面９ａは、上方へ向けて漸次拡径したテーパ面状に形成される。軸部材２の回転時には、軸部２ａの外周面２ａ１との間に、下方へ向けて径方向寸法が漸次縮小したシール空間Ｓが形成され、このシール空間Ｓの毛細管力で、軸受装置の内部に保持された潤滑油の外部への漏れ出しを防止する。シール空間Ｓの容積は、軸受装置の使用温度範囲内において、軸受装置の内部に保持された潤滑油の熱膨張量よりも大きくする。これにより、軸受装置の使用温度範囲内では潤滑油がシール空間Ｓから漏れ出すことはなく、油面が常時シール空間Ｓ内に保持される（バッファ機能）。尚、図示とは逆に、シール部９の内周面９ａを円筒面とし、これと対向する軸部２ａの外周面２ａ１に上方へ向けて漸次縮径するテーパ面を形成すれば、軸部材２の回転時にシール空間Ｓを遠心力シールとしても機能させることができる。

蓋部材１１は、金属材料あるいは樹脂材料等で略円盤状に形成される。蓋部材１１の上側端面１１ａには、例えば図５に示すように、第２スラスト動圧発生部Ｂ２が形成される。この第２スラスト動圧発生部Ｂ２は、軸部材２の回転方向（図５に矢印Ｐで示す）に対してポンプアウト型のスパイラル形状の動圧溝１１ａ１と、動圧溝１１ａ１の間に形成された背部１１ａ２と、背部の外径側に形成された環状部１１ａ３とで構成される。背部１１ａ２と環状部１１ａ３は、同一平面上に連続して形成される。軸部材２の回転時には、この第２スラスト動圧発生部Ｂ２が、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２のうち、外径端付近を含まず、これより内径側の領域とスラスト軸受隙間を介して対向する（図２参照）。

以上のような構成を有する動圧軸受装置１に、シール空間Ｓから潤滑油を注油し、軸受スリーブ８の内部気孔を含めて動圧軸受装置１の内部空間を全て潤滑油で充満させることにより、図２に示す軸受装置が完成する。潤滑油としては、例えばジオクチルセバケート（ＤＯＳ）やジオクチルアゼレート（ＤＯＺ）等、種々のものが使用可能である。

軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａに形成された第１、第２ラジアル動圧発生部Ａ１、Ａ２の動圧溝８ａ１１、８ａ２１により、潤滑油が各動圧溝の軸方向中心側に流動し、環状部８ａ１３、８ａ２３において潤滑油の圧力が高められる。このような第１、第２ラジアル動圧発生部Ａ１、Ａ２の動圧作用により、軸部材２の軸部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が形成される。同時に、ハウジング７の肩面７ｃに形成された第１スラスト動圧発生部Ｂ１の動圧溝７ｃ１により潤滑油が外径側に流動し、環状部７ｃ３において潤滑油の圧力が高められる。また、蓋部材１１の上側端面１１ａに形成された第２スラスト動圧発生部Ｂ２の動圧溝１１ａ１により潤滑油が内径側に流動し、環状部１１ａ３において潤滑油の圧力が高められる。このような第１、第２スラスト動圧発生部Ｂ１、Ｂ２の動圧作用により、軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２が形成される。

このように、本発明の動圧軸受装置１では、第１スラスト動圧発生部Ｂ１が、ハウジング７の肩面７ｃ、すなわち軸受スリーブ８の外周面８ｄよりも外径側に形成される。この場合、軸受スリーブ８を薄肉化しても、従来のように軸受スリーブの端面にスラスト動圧発生部を設ける場合と同程度のスラスト負荷容量を有する第１スラスト動圧発生部Ｂ１を確保することができる。従って、スラスト方向の軸受性能を犠牲にすることなく、軸受スリーブ８を薄肉化することが可能となる。これにより軸受装置内に封入する潤滑油の総量を減じることができるので、バッファ機能を低容量化して、シール部９の小型化、ひいては動圧軸受装置１の小型化を図ることができる。

また、フランジ部２ｂに、両端面２ｂ１、２ｂ２に開口した貫通孔２ｂ３を設けることにより、両端面２ｂ１、２ｂ２が面する空間を連通することができる。具体的には、軸受スリーブ８の下端側の内周チャンファと軸部２ａの下端に設けられたぬすみ部２ａ２とで形成される空間と、第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間とを連通させることができる。これにより、負圧の発生しやすいハウジング７の閉塞側の空間における圧力バランスを適正に保つことができる。また、軸部材２の回転時、第１及び第２スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２のスラスト軸受隙間の潤滑油は、ポンプアウト型のスパイラル形状の動圧溝７ｃ１及び１１ａ１により外径方向に流動し、フランジ部２ｂの外周面とハウジング７の大径内周面７ｂとの間の隙間に流入する。このように、第１及び第２スラスト動圧発生部Ｂ１、Ｂ２をポンプアウト型とすることで、特に負圧の発生しやすいハウジング７の大径内周面７ｂとフランジ部２ｂの外周面との間の空間に潤滑油を積極的に供給することができるため、負圧の発生をより効果的に防止できる。

また、図２に示すように、軸受スリーブ８は、内周面８ａがラジアル軸受隙間に面すると共に、下側端面８ｃが、これと対向するフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間に形成される隙間を介して、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間につながる。この軸受スリーブ８を多孔質材料で形成することにより、軸受スリーブ８から滲み出た潤滑油がラジアル軸受隙間及びスラスト軸受隙間に逐次供給され、負圧による気泡の発生を防止し、安定した潤滑性を確保することができる。本実施形態では、第１ラジアル動圧発生部Ａ１の動圧溝８ａ１１を、軸方向中心ｍに対して軸方向非対称に形成することにより、軸方向中心ｍより上側領域の軸方向寸法Ｘ１が下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている（図３（ａ）参照）。そのため、軸部材２の回転時、動圧溝８ａ１１による潤滑油の引き込み力（ポンピング力）は上側領域が下側領域に比べて相対的に大きくなり、この引き込み力の差圧によって、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間に満たされた潤滑油が下方に流動する。このように、ラジアル軸受隙間の潤滑油を強制的に流動させ、負圧の発生しやすいハウジング閉塞側の空間に潤滑油を供給することにより、負圧発生の防止効果の向上を図っている。なお、このようにラジアル軸受隙間で潤滑油を強制的に流動させる必要がないときは、動圧溝８ａ１１の形状を軸方向中心ｍに対して軸方向対称に形成してもよい。

本発明の実施形態は以上に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明する。尚、以下の説明において、上記の実施形態と同一の構成及び機能を有する箇所には同一符合を付し、説明を省略する。

図６に、本発明の第２の実施形態に係る動圧軸受装置２１を示す。この実施形態では、軸受スリーブ８の外周面８ｄに軸方向溝８ｄ１を１又は複数本形成すると共に、上側端面８ｂに、軸方向溝８ｄ１と同じ円周方向位置に径方向溝８ｂ１を形成する。軸受スリーブ８の内周面８ａに形成された動圧溝により下方に押し込まれたラジアル軸受隙間の潤滑油は、軸受スリーブ８の下側端面８ｃとフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間の隙間→軸方向溝８ｄ１→径方向溝８ｂ１という経路を循環し、再びラジアル軸受隙間に引き込まれる。この潤滑油の循環により、軸受内部での負圧の発生が防止できる。尚、この軸方向溝及び径方向溝は、ハウジング７側に形成してもよい。

図７に、本発明の第３の実施形態に係る動圧軸受装置３１を示す。この動圧軸受装置３１は、軸部材２の上端に設けられたディスクハブ１０とハウジング７との間に、第２スラスト軸受部Ｔ２が形成される。ディスクハブ１０は、ハウジング７の開口部を覆う円盤部１０ａと、円盤部１０ａの外径端から下方へ向けて延びた円筒部１０ｂと、円筒部１０ｂから外径へ向けて突出した鍔部１０ｃとを備え、鍔部１０ｃの上側端面が図示しないディスクを搭載するためのディスク搭載面１０ｄとなる。ハウジング７の上側端面７ｄには、第２スラスト動圧発生部Ｂ２として、図示しないスパイラル形状の動圧溝が形成される。軸部材２が回転すると、この第２スラスト動圧発生部Ｂ２が、ディスクハブ１０の円盤部１０ａの下側端面１０ａ１とハウジング７の上側端面７ｄに形成されたスラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させ、ディスクハブ１０及び軸部材２をスラスト方向に支持する。このとき、ディスクハブ１０の円筒部１０ｂの内周面１０ｂ１と、ハウジング７の外周面上方に設けられたテーパ面７ｅとで、第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間の外径端と連通するシール空間Ｓが形成される。

また、ハウジング７には、上側端面７ｄが面する空間と、肩面７ｃが面する空間とを連通する貫通孔７ｆが一本又は複数本形成されている。これにより、軸受装置に充満された潤滑油を、ラジアル軸受隙間→フランジ部２ｂと軸受スリーブ８の下側端面８ｃとの間の隙間→第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間→貫通孔７ｆ→ハウジング７の上側端面７ａ４および軸受スリーブ８の上側端面８ｂとディスクハブ１０の円盤部１０ａの下側端面１０ａ１との間の隙間で循環させることが可能となるため、軸受装置内部の潤滑油の圧力バランスを適正に保つことができる。

図８に、本発明の第４の実施形態に係る動圧軸受装置４１を示す。この実施形態では、多孔質体が円筒部８１と円筒部８１の下端から外径へ突出した鍔状部８２とで一体に形成される。円筒部８１の内周面８１ａにラジアル動圧発生部Ａ１、Ａ２が形成されると共に、鍔状部８２の下側端面８２ａにスラスト動圧発生部Ｂ１が形成される。円筒部８１の外周面８１ｃは、スラスト動圧発生部Ｂ１よりも内径側に位置する。これにより、多孔質体が第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間にも面するため、この部分での潤滑性の向上が図られる。尚、多孔質体の円筒部８１及び鍔状部８２は、上記のように一体に形成する他、別体に形成することもできる。

この動圧軸受装置４１では、円筒部８１の上側端面８１ｂに径方向溝８１ｂ１が、円筒部８１の外周面８１ｃに軸方向溝８１ｃ１が、鍔状部８２の上側端面８２ｂに径方向溝８２ｂ１が、鍔状部８２の外周面８２ｃに軸方向溝８２ｃ１が、円周方向の一箇所又は複数箇所にそれぞれ形成される。これらの溝により、ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間の上端と、スラスト軸受隙間Ｔ１のスラスト軸受隙間の外径端とを連通し、軸受装置内部の潤滑油の圧力バランスを適正に保つことができる。尚、この軸方向溝及び径方向溝は、ハウジング７側に形成してもよい。

軸受装置内部の圧力バランスを保つために形成される潤滑油の流路は、フランジ部２ｂに形成される貫通孔２ｂ３（図２参照）や、軸受スリーブ８（多孔質体）に形成される軸方向溝８ｄ１及び径方向溝８ｂ１（図６及び図８参照）、あるいはハウジング７に形成される貫通孔７ｆ（図７参照）で構成する他、軸部２ａに貫通孔を形成し、この貫通孔で構成することもできる。また、上記の方法を複数組み合わせても良い。これらの何れの方法で流路を形成するかは、形成方法や圧力バランス等を考慮して適宜選択すればよい。

以上の実施形態では、第１、第２ラジアル動圧発生部Ａ１、Ａ２としてヘリングボーン形状の動圧溝が形成されているが、これに限らず、例えばスパイラル形状の動圧溝や、ステップ軸受、あるいは多円弧軸受等を採用することもできる。

また、以上の実施形態では、第１及び第２スラスト動圧発生部Ｂ１、Ｂ２として、ポンプアウト型のスパイラル形状の動圧溝が形成されているが、各動圧発生部にポンプアウト型あるいはポンプイン型の何れの形状を採用するかは、軸受装置内部の潤滑油の圧力バランスを考慮して適宜決めればよい。また、動圧発生部の種類も上記に限らず、例えばヘリングボーン形状の動圧溝や、ステップ軸受、あるいは波型軸受（ステップ軸受が波型形状となったもの）を採用することもできる。

また、以上の実施形態では、動圧発生部が、軸受スリーブ８の内周面８ａ、ハウジング７の肩面７ｃ、ハウジング７の蓋部材１１の上側端面１１ａ、あるいはハウジング７の上側端面７ｄに形成される場合を示しているが、これらと軸受隙間を介して対向する面、すなわち、軸部２ａの外周面２ａ１、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１、下側端面２ｂ２、あるいはディスクハブ１０の円盤部１０ａの下側端面１０ａ１に形成してもよい。

また、以上の実施形態では、軸受装置内部に充満される潤滑流体として潤滑油が使用されているが、これに限らず、例えば潤滑グリースや、磁性流体、あるいは空気等の気体も使用可能である。

また、本発明の動圧軸受装置は、上記のようにＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータに限らず、光ディスクの光磁気ディスク駆動用のスピンドルモータ等、高速回転下で使用される情報機器用の小型モータ、レーザビームプリンタのポリゴンスキャナモータ等における回転軸支持用、あるいは電気機器の冷却ファン用のファンモータとしても好適に使用することができる。

動圧軸受装置１を組込んだスピンドルモータの断面図である。 動圧軸受装置１の断面図である。 軸受スリーブ８の断面図である。 ハウジング７の下面図である。 蓋部材１１の上面図である。 動圧軸受装置２１の断面図である。 動圧軸受装置３１の断面図である。 動圧軸受装置４１の断面図である。

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
２ｂ３ 貫通孔
７ ハウジング
８ 軸受スリーブ
９ シール部
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ａ１、Ａ２ ラジアル動圧発生部
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受部
Ｂ１、Ｂ２ スラスト動圧発生部
Ｓ シール空間

Claims (4)

1. 軸部及びフランジ部を有する軸部材と、内周に軸部を配した多孔質体と、多孔質体を内周に保持するハウジングと、軸方向一端が大気開放側で他端が密閉側となるラジアル軸受隙間と、ラジアル軸受隙間の他端側につながり、軸部材のフランジ部の一方の端面に面するスラスト軸受隙間と、このスラスト軸受隙間に面して潤滑流体の動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部とを具備するものにおいて、
   多孔質体の外周面のうち、少なくとも一部がスラスト動圧発生部よりも内径側に位置していることを特徴とする動圧軸受装置。
2. スラスト動圧発生部を、ハウジングの端面もしくはフランジ部の端面のうち、何れか一方に設けた請求項１記載の動圧軸受装置。
3. フランジ部が、両端面に開口した軸方向の貫通孔を有する請求項１記載の動圧軸受装置。
4. 前記スラスト動圧発生部が、潤滑流体を外径方向へ流動させるポンプアウト型である請求項１記載の動圧軸受装置。

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