JP2008138713A - 流体軸受装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハウジングに対する軸受スリーブの固定強度を高め、軸受性能の安定化を図る。
【解決手段】 流体軸受装置１は、ハウジング７と、ハウジング７の内周に固定された軸受スリーブ８とを備える。ハウジング７と軸受スリーブ８との間には、両者を圧入固定した圧入部１０と、圧入部１０よりも開口側に位置する接着剤充填部１１とが設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体軸受装置およびその製造方法に関する。

流体軸受装置は、軸受隙間に形成される潤滑流体の流体膜で軸部材を回転自在に支持する軸受装置である。この流体軸受装置は、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ている。

例えばディスク装置等のスピンドルモータに組み込まれる流体軸受装置として、図７に示すものが公知である。同図に示す流体軸受装置７０は、ハウジング７７の内周に軸受スリーブ７８を固定すると共に、軸受スリーブ７８の内周に軸部材７２を挿入し、軸部材７２の外周面と軸受スリーブ７８の内周面との間のラジアル軸受隙間にラジアル軸受部７５，７６を設けている。流体軸受装置の低コスト化を図る観点から、部品点数は出来るだけ少なく、また部材形状は出来るだけシンプルであるのが望ましく、同図に示す流体軸受装置７０では、ハウジング７７を、側部と底部とが一体の有底筒状（コップ状）に形成している（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００３−２３２３５３号公報 特開２００３−２３９９７４号公報

近年のディスク装置の大容量化等に伴ってディスクの搭載枚数が増加する傾向にあり（ディスクの多積層化）、これによる重量増によっても軸部材の抜け強度（抜去力）を高め回転精度を安定的に維持できるよう、ハウジングに対する軸受スリーブの固定強度を一層高めることが求められている。両者間に高い固定強度を確保するために様々な固定手段が提案されているが、現実的には高い固定強度を容易に確保できる圧入接着（圧入を伴う接着）が採用される場合が多い。

両者の圧入接着は、例えば、予め接着剤が塗布されたハウジングの内周に軸受スリーブを圧入して軸受スリーブを位置決めした後、接着剤を固化させることにより行われる。しかしながら、軸受スリーブの圧入に伴って接着剤が軸受スリーブの移動方向前方側に回り込み、ハウジングの内周面と軸受スリーブの外周面との間に介在させるべき接着剤量が不足するおそれがある。特に上記特許文献のように、ハウジングを有底筒状とした構成ではハウジングに予め軸部材が挿入されているので、回り込んだ接着剤が軸部材に付着するおそれもある。これらはすなわち、両者間に所望の固定強度が得られないこと、および所望の軸受性能が得られないことを意味する。

本発明の課題は、ハウジングに対する軸受スリーブの固定強度を高め、安定した軸受性能を発揮可能な流体軸受装置を提供することにある。

また、本発明の他の課題は、軸受性能を悪化させることなく軸受スリーブをハウジングに強固に固定可能とする方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、少なくとも一端を開口させたハウジングと、ハウジングの内周に固定された軸受スリーブとを備え、軸受スリーブの内周面が面するラジアル軸受隙間に形成される潤滑流体の流体膜で支持すべき軸をラジアル方向に支持する流体軸受装置において、ハウジングと軸受スリーブとの間に、両者を圧入固定した圧入部と、圧入部よりも開口側に形成された接着剤充填部とを有することを特徴とする流体軸受装置を提供する。

上記のように、本願にかかる流体軸受装置は、ハウジングと軸受スリーブとの間に、両者を圧入固定した圧入部と、圧入部よりも開口側に形成された接着剤充填部とを有することを特徴とするものである。接着剤充填部の容積は任意に設定可能であるから、これを適切に設定することにより、ハウジングと軸受スリーブとの間に介在させるべき接着剤量をコントロールすることができる。従って、圧入部の開口側にさらに接着剤を介在させることが、すなわちハウジングと軸受スリーブとの間にさらに隙間接着部を設けることができ、単に両者を圧入接着する場合に比べて更なる固定強度の向上を図ることが可能となる。なお、接着剤充填部は、例えば、ハウジングの内周面および軸受スリーブの外周面うち、少なくとも何れか一方に軸方向溝等を設けることで形成することができる。

上記構成の流体軸受装置は、ハウジングの内周に軸受スリーブを圧入した後、接着剤充填部に接着剤を充填する工程を経て製造することができる。このように、ハウジングの内周に軸受スリーブを圧入した後で接着剤を充填することで、軸受スリーブの圧入に伴って生じる接着剤の回り込みを防止することができ、軸受性能の低下を防止することができる。そして、かかる工程の後、適宜の手段を用いて接着剤充填部に充填した接着剤を軸受スリーブの外周に導入すれば、ハウジングと軸受スリーブとの間に圧入接着部を形成することができ、両者間に強固な固定強度が確保される。なお、軸受スリーブの外周に接着剤を導入する手法としては、毛細管力を利用する手法、真空吸引を利用する手法、あるいは両者を併用する手法等を採用することができる。

接着剤充填部に充填する接着剤としては、熱硬化性接着剤あるいは嫌気性接着剤を用いることができる。

この種の流体軸受装置では、軸受運転中にハウジングの内部空間の一部領域で負圧が発生し、これに伴う気泡の生成等によって軸受性能が低下する場合がある。そこでこの種の流体軸受装置では、かかる負圧の発生防止を目的として、ハウジングと軸受スリーブとの間に軸受スリーブの両端面を連通させる連通路を設け、軸受運転時にハウジングの内部で潤滑流体を循環させる構造を採用するのが通例である。しかしながら上記のように、ハウジングと軸受スリーブとの間に接着剤充填部を設けた場合に、接着剤充填部と連通路の円周方向位置が重なると、接着剤が連通路に流れ込み、潤滑流体の円滑な流動循環が阻害されるおそれがある。従って、接着剤充填部は、連通路と円周方向位置が異なるように設けるのが望ましい。

以上の構成において、ハウジングは樹脂の射出成形品とするのが望ましい。例えば、ハウジングを金属製とすると、軸受スリーブの内周面がハウジングの内周面形状に倣って変形し、ラジアル軸受隙間の幅精度が悪化するおそれがあるからである。また、ハウジングを樹脂の射出成形品とすれば、形状の複雑化に伴うコスト増を極力抑制することができる。

以上に示すように、本発明によれば、ハウジングに対する軸受スリーブの固定強度を高め、安定した軸受性能を発揮可能な流体軸受装置を提供することができる。

また、本発明にかかる製造方法によれば、ハウジングに対する軸受スリーブの固定強度を、軸受性能を悪化させることなく高めることができる。

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、流体軸受装置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概念的に示している。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を回転自在に支持する流体軸受装置１と、軸部材２に装着されたロータ（ディスクハブ）３と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル４およびロータマグネット５とを備えている。ステータコイル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はディスクハブ３の内周に取付けられる。流体軸受装置１のハウジング７は、ブラケット６の内周に装着される。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。ステータ４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間の電磁力でロータマグネット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、本発明にかかる流体軸受装置１の一実施形態を示している。同図に示す流体軸受装置１は、ハウジング７と、ハウジング７に固定された軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８に軸部２ａが挿入された軸部材２と、ハウジング７の一端開口を封口するシール部材９とを主要な構成部品して備える。なお、説明の便宜上、シール部材９の側を上側、これとは軸方向反対側を下側として、以下説明を進める。

軸部材２は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、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。軸部材２は、その全体を金属材料で形成する他、例えばフランジ部２ｂの全体あるいはその一部（例えば両端面）を樹脂で構成し、金属と樹脂のハイブリッド構造とすることもできる。

軸受スリーブ８は、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る。なお、焼結金属に限らず、多孔質体ではない他の金属材料、例えば黄銅等の軟質金属で軸受スリーブ８を形成することも可能である。また、焼結金属以外の多孔質体で軸受スリーブ８を形成することも可能である。

軸受スリーブ８の内周面８ａには、第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面となる上下２つの領域（図中黒塗りで示す）が軸方向に離隔して設けられ、該２つの領域には、例えば図３（ａ）に示すようなヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１、８ａ２がそれぞれ形成される。上側の動圧溝８ａ１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。なお、動圧溝は、軸部２ａの外周面２ａ１に形成することもでき、またその形状は、スパイラル形状等公知のその他の形状とすることもできる。軸受スリーブ８の外周面８ｄには、両端面８ｂ、８ｃを連通させる連通路としての一又は複数の軸方向溝８ｄ１が形成され、本実施形態で軸方向溝８ｄ１は円周方向の三箇所に等配されている。

軸受スリーブ８の下側端面８ｂ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（図中黒塗りで示す）が設けられ、該領域には、図３（ｂ）に示すように、例えばスパイラル形状に配列された複数の動圧溝８ｂ１が形成されている。動圧溝は、軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１に形成することもでき、またその形状はスパイラル形状以外にも、例えばヘリングボーン形状等公知のその他の形状とすることもできる。

軸受スリーブ８の上側端面８ｃの径方向略中央部には円環溝８ｃ１が設けられ、該円環溝８ｃ１には一又は複数の径方向溝８ｃ２が接続されている。本実施形態で径方向溝８ｃ２は、図４に示すように、円周方向の三箇所に等配されている。

ハウジング７は、樹脂材料を射出成形して形成され、円筒状の側部７ａと、側部７ａの下端に設けられた底部７ｂとを一体に有する有底筒状をなす。側部７ａと軸受スリーブ８との間には、ハウジング７と軸受スリーブ８とを圧入して形成された圧入部１０が設けられ、圧入部１０よりも開口側（上部側）には接着剤充填部１１が設けられている。接着剤充填部１１は、側部７ａの内周面７ａ１の一又は複数箇所に設けられた軸方向溝で構成され、該軸方向溝は、図４に示すように、円周方向の３箇所に等配されている。また、接着剤充填部１１としての各軸方向溝は、軸受スリーブ８の外周面８ｄに設けられた軸方向溝８ｄ１と円周方向位置を異ならせて、より具体的には軸受スリーブ８の軸方向溝８ｄ１と位相を６０°異ならせて設けられている。

ハウジング７の底部７ｂの内底面７ｂ１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（図中黒塗りで示す）が設けられ、該領域には、図示は省略するが、例えばスパイラル形状に配列された複数の動圧溝が形成されている。動圧溝は軸部材２のフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２に形成することもでき、またその形状は、へリングボーン形状等公知のその他の形状とすることもできる。

ハウジング７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（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。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。これらの樹脂、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。

シール部材９は、黄銅等の軟質金属材料やその他の金属材料、あるいは樹脂材料でリング状に形成され、ハウジング７の上端内周に圧入、接着、溶着等適宜の手段で固定される。シール部材９の内周面９ａは軸部２ａの外周面２ａ１との間に所定容積のシール空間Ｓを形成する。本実施形態でシール部材９の内周面９ａは上方を拡径させたテーパ面状に形成されており、従ってシール空間Ｓは、下方に向かって漸次縮径したテーパ状を呈する。シール部材９の下側端面９ｂのうち、内径側の領域は軸受スリーブ８の上側端面８ｃに当接しているのに対し外径側の領域には環状凹部が形成され、従って当該領域においてシール部材９は軸受スリーブ８の上側端面８ｃに対して非接触である。

上記の構成部材からなる流体軸受装置１は、例えば、内周に軸部２ａを挿入した状態で軸受スリーブ８および軸部材２をハウジング７の内周に挿入した後、ハウジング７に軸受スリーブ８を固定し、さらにハウジング７にシール部材９を固定することで組み立てることができる。

具体的には、まず内周に軸部材２を挿入した状態で、軸受スリーブ８をハウジング７の内周の所定位置（スラスト軸受隙間を確保できる位置）まで圧入する。このとき軸受スリーブ８は、外周面８ｄに設けられた各軸方向溝８ｄ１とハウジング７の内周面７ａ１に設けられた接着剤充填部１１としての各軸方向溝との円周方向位置が異なるように、本実施形態では両者の位相がそれぞれ６０°異なるようにして周方向の位置決めがなされる。

次いで、各接着剤充填部１１に接着剤、例えば熱硬化性接着剤を所定量充填した後、上記の組立品に加熱処理を施す。加熱処理を施すことによって、接着剤充填部１１に充填された接着剤が軟化し、軟化した接着剤は、毛細管力によってハウジング７の内周面７ａ１と軸受スリーブ８の外周面８ｄとの間に引き込まれる。そして、しばらく加熱状態を保持して接着剤を固化させると、ハウジング７の内周に軸受スリーブ８が接着（圧入接着）される。

このように、軸受スリーブ８を、その外周面８ｄに設けた軸方向溝８ｄ１とハウジング７の内周面７ａ１に設けた接着剤充填部１１としての軸方向溝の円周方向位置が異なるようにハウジング７内に固定（圧入）することで、接着剤充填部１１へ接着剤を充填するのに伴って軸受スリーブ８の軸方向溝８ｄ１が接着剤で埋められる事態を回避することができる。上記のように加熱処理を施した際に、軸受スリーブ８の軸方向溝８ｄ１に微量な接着剤が流れ込む場合もあるが、軸受スリーブ８の外周面８ｄとハウジング７の内周面７ａ１との間の隙間は、軸受スリーブ８の軸方向溝８ｄ１とハウジング７の内周面７ａ１との間に形成される隙間に比べて十分に小さいので、軸方向溝８ｄ１側へ流れ込んだ接着剤は毛細管力によって接着隙間側に引き戻される。

なお、軸受スリーブ８の外周面８ｄとハウジング７の内周面７ａ１との間に満遍なく接着剤を行き渡らせ、両者間に安定した固定強度を確保する目的で、加熱処理時に真空吸引等の手段を併用してもよい。

なお、ハウジング７と軸受スリーブ８を接着するために用いる接着剤は熱硬化性接着剤に限定されるわけではなく嫌気性接着剤を用いることもできる。この場合、軸受スリーブ８の外周面８ｄとハウジング７の内周面７ａ１へ接着剤を導入する手段としては、例えば真空吸引を採用することができる。

上記のようにして軸受スリーブ８をハウジング７に固定した後、シール部材９を接着、圧入、圧入接着等適宜の手段によってハウジング７の内周上端に固定する。シール部材９の固定が完了すると、シール部材９の内周面９ａと軸部２ａの外周面２ａ１との間にシール空間Ｓが形成される。その後、シール部材９で密封されたハウジング７の内部空間に、軸受スリーブ８の内部気孔を含め、潤滑流体として潤滑油を充満させることにより、図２に示す流体軸受装置１が完成する。

以上の構成からなる流体軸受装置１において、軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる上下２箇所の領域は、それぞれ、軸部２ａの外周面２ａ１とラジアル軸受隙間を介して対向する。そして、軸部材２の回転に伴って、各ラジアル軸受隙間に形成される油膜は、ラジアル軸受面にそれぞれ形成された動圧溝８ａ１、８ａ２の動圧作用によってその油膜剛性を高められ、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。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。

また、軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の下側端面８ｂのスラスト軸受面となる領域は、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１とスラスト軸受隙間を介して対向し、ハウジング底部７ｂの内底面７ｂ１のスラスト軸受面となる領域は、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２とスラスト軸受隙間を介して対向する。そして、軸部材２の回転に伴って、両スラスト軸受隙間に形成される油膜は、スラスト軸受面にそれぞれ形成された動圧溝の動圧作用によってその油膜剛性を高められ、この圧力によって軸部材２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２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、前述したように、第１ラジアル軸受部Ｒ１の動圧溝８ａ１は、軸方向中心ｍ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（図３参照）。そのため、軸部材２の回転時、動圧溝８ａ１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る。そして、この引き込み力の差圧によって、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部２ａの外周面２ａ１との間の隙間に満たされた潤滑油が下方に流動し、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間→軸方向溝８ｄ１によって形成される連通路→シール部材９の下側端面９ｂの環状凹部→円環溝８ｃ１→径方向溝８ｃ２という経路を循環して、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間に再び引き込まれる。このように、潤滑油がハウジング７の内部空間を流動循環するように構成することで、内部空間内の潤滑油の圧力が局部的に負圧になる現象を防止して、負圧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の問題を解消することができる。また、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シール空間Ｓ内の潤滑油の油面（気液界面）から外気に排出されるので、気泡による悪影響はより一層効果的に防止される。

なお、以上では、軸方向溝８ｄ１の上端部からラジアル軸受隙間に至る循環通路を、シール部材９の下側端面の環状凹部と、円環溝８ｃ１と、径方向溝８ｃ２とで構成する場合について説明を行ったが、かかる構成は任意であり、例えば、シール部材９の下側端面９ｂあるいは軸受スリーブ８の上側端面８ｃを径方向に横断する径方向溝で循環通路を構成することもできる。

以上に示すように、本発明では、ハウジング７と軸受スリーブ８との間に、圧入部１０と接着剤充填部１１とが軸方向に重ねて設けられる。接着剤充填部１１の容積は任意に設定可能であるから、これを適切に設定することにより、ハウジング７の内周面７ａ１と軸受スリーブ８の外周面８ｄとの間に介在させるべき接着剤量をコントロールすることができる。従って、軸受スリーブ８の開口側にさらに接着剤を介在させることが、すなわちハウジング７と軸受スリーブ８との間にさらに隙間接着部を設けることもでき、単に両者を圧入接着する場合に比べ、両者の固定強度を一層高めることができる。

また、以上に示す構成とすることにより、ハウジング７の内周に軸受スリーブ８を固定するに際しては、ハウジング７の内周に軸受スリーブ８を圧入した後、接着剤充填部１１に接着剤を充填し、さらにその後ハウジング７と軸受スリーブ８との間に接着剤を導入することができる。これにより、軸受スリーブ８の圧入時に移動方向前方側（ハウジング７の底部側）に接着剤が回り込む事態を防止することができ、ハウジング７と軸受スリーブ８との間に所望の固定強度を確保することができる。また、軸部材２が接着固定されるといった不具合も防止することができる。以上のことから、軸受性能を悪化させることなくハウジング７に対する軸受スリーブ８の固定強度を高めることができ、軸受性能の安定化が図られる。もちろん、軸受スリーブ８の圧入前に、これらの問題が生じない程度の接着剤を塗布してから圧入しても良い。

なお、接着剤充填部１１としてハウジング７の内周面７ａ１に設けた軸方向溝と軸受スリーブ８の外周面８ｄに設けられた軸方向溝８ｄ１とは円周方向位置を異ならせて設けられているので、接着剤の充填に伴って軸方向溝８ｄ１が接着剤で埋められることもない。従って、潤滑油の流動循環が接着剤によって阻害されることもないので、かかる点からも軸受性能の安定化を図ることができる。

また、ハウジング７は樹脂の射出成形品とされているから、上記構成のハウジング７を低コストに製作することができる一方で、軸受スリーブ８を圧入するのに伴って軸受スリーブ８の内周面精度、すなわちラジアル軸受隙間の幅精度が悪化するのを回避することができる。

図５は、本発明にかかる流体軸受装置の第２実施形態を示している。同図に示す流体軸受装置２１が図２に示す流体軸受装置１と異なる主な点は、ハウジング７の側部７ａと底部７ｂとの境界部内側に段部７ｃを設けた点にある。この段部７ｃは軸部材２のフランジ部２ｂの厚みと両スラスト軸受隙間の合計量に等しい軸方向長さに設定されている。従って、軸受スリーブ８をハウジング７に対して位置決めする際、軸受スリーブ８は、下側端面８ｂがハウジング７の段部上端面７ｃ１に当接するまで挿入するだけで両スラスト軸受隙間幅が所定値に設定される。なお、これ以外の構成は、図２に示す実施形態に準じるので、共通の参照番号を付して重複説明を省略する。

図６は、本発明にかかる流体軸受装置の第３実施形態を示している。同図に示す流体軸受装置３１が図２に示す流体軸受装置１と異なる主な点は、ハウジング７が、側部７ａの上部側に側部７ａよりも大径のシール形成部７ｄを一体に有する点、およびシール部材９が、円盤状の第１シール部９１と、第１シール部９１の外径側から下方に張り出した円筒状の第２シール部９２とからなる断面逆Ｌ字形に形成されている点にある。この構成では、第１シール部９１の内周面９１ａが軸部２ａの外周面２ａ１との間に所定容積の第１シール空間Ｓ１を形成し、また、第２シール部９２の外周面９２ｂがハウジング７のシール形成部７ｄの内周面７ｄ１との間に所定容積の第２シール空間Ｓ２を形成する。このシール部材９は、第１シール部９１の下側端面９１ｂが軸受スリーブ８の上側端面８ｃと当接するようにして、また第２シール部９２の内周面９２ａが軸受スリーブ８の外周面８ｄに嵌合されて固定されている。

上記構成の流体軸受装置３１では、シール部材９の内周側だけでなく、外周側にもシール空間が形成されている。シール空間は、ハウジング７の内部空間に充満された潤滑油の温度変化に伴う容積変化量を吸収しうる容積を有するものであり、従って本実施形態の構成であれば、第２のシール空間Ｓ２をシール部材９の外周側にも設けているため、ハウジング７の軸方向寸法が同じ場合でもシール空間の容積を大きく取ることができる。そのため、同図に示す流体軸受装置３１の構成であれば、例えば、ハウジング７の軸方向寸法を長大化させることなく軸受スリーブ８の軸方向長さ、換言すると両ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２間の軸受スパンを図２に示す構成よりも大きくすることができ、モーメント剛性を高めることができる。なお、これ以外の構成は、図２に示す実施形態に準じるので、共通の参照番号を付して重複説明を省略する。

以上で説明した流体軸受装置では、接着剤充填部１１としての軸方向溝をハウジング７の内周面７ａ１に設けた構成としたが、接着剤充填部１１は、軸受スリーブ８の外周面８ｄに軸方向溝を設けることによって構成することもできる。この場合、接着剤充填部１１としての軸方向溝、および連通路として機能する軸方向溝８ｄ１の双方が軸受スリーブ８に形成されるため、ハウジング７に軸受スリーブ８を圧入する際に、軸受スリーブ８の周方向位置を考慮する必要がなくなり、組立を簡略化することができる。

また、以上では、軸受スリーブ８の外周面８ｄに、軸受スリーブ８の両端面を連通させる連通路（軸方向溝８ｄ１）を設けた構成について説明を行ったが、連通路は、ハウジング７の内周面７ａ１に軸方向溝を設けることで形成することもできる。この場合、上記構成と同様に、接着剤充填部１１と連通路とがハウジング７にのみ設けられることとなるので、ハウジング７に軸受スリーブ８を圧入固定する際に、軸受スリーブ８の周方向位置を考慮する必要がなくなり、組立を簡略化することができる。上記のようにハウジング７を樹脂の射出成形品とした場合、内周面７ａ１の軸方向溝は射出成形と同時に型成形することができ、軸方向溝を設けることによるハウジング７のコスト増は回避可能である。

また、接着剤充填部１１は、ハウジング７の内周面７ａ１および軸受スリーブ８の外周面８ｄの双方に軸方向溝を設けることによって構成することもできる。

また、以上の説明では、接着剤充填部１１を軸方向溝で構成した場合について説明を行ったが、接着剤充填部１１は必ずしもかかる軸方向溝とする必要はなく、窪み（ディンプル）等で構成することもできる。

また、以上の説明では、ハウジング７を側部７ａと底部７ｂとが一体に形成された有底筒状としたが、側部７ａと底部７ｂとを別体構造とした場合にも、本発明の構成は好適に用いることができる。

また、以上の説明では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、ヘリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝により潤滑油の動圧作用を発生させる構成を例示しているが、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、いわゆるステップ軸受、多円弧軸受、あるいは非真円軸受を、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、いわゆるステップ軸受や波型軸受を採用しても良い。また、ラジアル軸受部をステップ軸受や多円弧軸受で構成する場合、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のように、２つのラジアル軸受部を軸方向に離隔して設けた構成とする他、軸受スリーブ８の内周側の上下領域に亘って１つのラジアル軸受部を設けた構成としても良い。さらには、ラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２として動圧発生部を有しないいわゆる真円軸受を、またスラスト軸受部として、軸部材の一端を接触支持するピボット軸受を採用することもできる。

以上の実施形態では、流体軸受装置の内部に充満する潤滑流体として潤滑油を例示したが、これ以外にも例えば空気等の気体や、磁性流体等を使用することもできる。

流体軸受装置を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの概略断面図である。 本発明に係る流体軸受装置の第１実施形態を示す断面図である。 （ａ）図は、軸受スリーブの縦断面図、（ｂ）図は軸受スリーブの下側端面を示す図である。 ハウジングおよび軸受スリーブの上面図である。 流体軸受装置の第２実施形態を示す断面図である。 流体軸受装置の第３実施形態を示す断面図である。 従来構成の流体軸受装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 流体軸受装置
２ 軸部材
２ａ 軸部
２ｂ フランジ部
７ ハウジング
８ 軸受スリーブ
８ｄ１ 軸方向溝（連通路）
９ シール部材
１０ 圧入部
１１ 接着剤充填部
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受部
Ｓ シール空間

Claims (5)

1. 少なくとも一端を開口させたハウジングと、ハウジングの内周に固定された軸受スリーブとを備え、軸受スリーブの内周面が面するラジアル軸受隙間に形成される潤滑流体の流体膜で支持すべき軸をラジアル方向に支持する流体軸受装置において、
   ハウジングと軸受スリーブとの間に、両者を圧入固定した圧入部と、圧入部よりも開口側に形成された接着剤充填部とを有することを特徴とする流体軸受装置。
2. さらに、ハウジングと軸受スリーブとの間に、軸受スリーブの両端面を連通させる連通路を備え、
   連通路と接着剤充填部とが円周方向位置を異ならせて設けられた請求項１に記載の流体軸受装置。
3. ハウジングが樹脂の射出成形品である請求項１に記載の流体軸受装置。
4. 少なくとも一端を開口させたハウジングと、ハウジングの内周に固定された軸受スリーブとを備え、軸受スリーブの内周面が面するラジアル軸受隙間に形成される潤滑流体の流体膜で支持すべき軸をラジアル方向に支持する流体軸受装置の製造方法において、
   ハウジングと軸受スリーブとの間に接着剤充填部を設け、
   ハウジングの内周に軸受スリーブを圧入した後、接着剤充填部に接着剤を充填する工程を含むことを特徴とする流体軸受装置の製造方法。
5. 前記工程の後、軸受スリーブの外周に接着剤を導入する請求項４に記載の流体軸受装置の製造方法。

Images