JP2008169944A - 流体軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール形成面と撥油剤供給面とが競合する事態を回避して、シール性を容易に確保しつつも装置全体の小型化を可能とする流体軸受装置を提供する。
【解決手段】ハウジング４の外周に設けられたテーパ状のシール形成面４ｄと、ラジアル方向に対向する筒部１１の内周面１１ａとの間にシール隙間１５が形成される。互いに軸方向に対向するベース７の第１隙間形成面７ｂと、ハブの筒部１１の下端面１１ｂとの間に第１隙間１６が形成される。第１隙間１６を形成する第１隙間形成面７ｂと下端面１１ｂの一方あるいは双方には撥油剤が塗布される。これにより、第１隙間形成面７ｂと下端面１１ｂの少なくとも何れか一方に撥油性が付与される。また、第１隙間１６の大気開放側にあって、互いにラジアル方向に対向するベース７の第２隙間形成面７ｃと、筒部１１の外周面１１ｃとの間に第２隙間１７が形成される。この場合、第２隙間１７の半径方向隙間寸法は、第１隙間１６の軸方向隙間寸法より小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体軸受装置に関する。

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を相対回転自在に支持するものである。この種の軸受装置は、特に高速回転時における回転精度、静粛性等に優れており、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好適に使用される。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。

また、最近では、上記情報機器等の携帯化・小型化に伴い、これらに搭載して使用される流体軸受装置にも小型化の要請が高まっている。

例えば、流体軸受装置をＨＤＤ等のディスク駆動装置に搭載して使用する場合、その軸方向寸法（厚み）を小さくすることが重要となる。この課題を解決するため、例えば特開２００６−２０７７８７号公報（特許文献１）には、ハウジングの内側に固定した軸受スリーブの内周面とこれに対向する軸の外周面との間にラジアル軸受隙間を形成すると共に、ハウジングの外周面とこれに対向するハブの筒部の内周面との間に、軸受内部空間に充填した潤滑油をシールするためのシール空間を形成した構造の流体軸受装置が開示されている。このように、ラジアル軸受隙間の半径方向外側にシール空間を形成するようにすれば、シール空間をラジアル軸受隙間と軸方向に連続して形成する場合と比べて、シール空間の分の軸方向寸法（厚み）の縮小が可能となる。
特開２００６−２０７７８７号公報

このように、シール空間をハウジングの外周に形成すれば、流体軸受装置全体の小型化（薄肉化）につながる一方で、シール性の観点から新たな問題が生じる恐れがある。

すなわち、ハウジングの外周面でシール空間を形成する場合、当該シール空間の形成面と隣接する箇所に撥油剤を塗布する等して、万一の油漏れに対応することになる。そのため、ハウジングの外周面に、シール空間を形成する領域以外にも撥油剤の塗布領域を確保しておく必要がある。

しかしながら、特許文献１のようにハウジングの外周面でシール空間を形成したのでは、シール容積を確保するため外周面の多くをシール空間の形成に使用することになり、その分、撥油剤の塗布面積が減少する。これでは、必要となる撥油面積を確保することが難しい。また、塗布面積の減少に伴い、厳密な塗布作業が要求されるため、塗布作業に非常に手間がかかる。

以上の事情に鑑み、本発明では、シール形成面と撥油剤供給面とが競合する事態を回避して、シール性を容易に確保しつつも装置全体の小型化を可能とする流体軸受装置を提供することを技術的課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、固定体と、回転体と、固定体の外周面と回転体の内周面との間に形成されるシール隙間とを備えたものにおいて、シール隙間の大気開放側で、固定体と回転体とが軸方向に対向する箇所に第１隙間を設け、かつ第１隙間を形成する一対の対向面の一方または双方に撥油性を有する材料を付与したことを特徴とする流体軸受装置を提供する。

このように、本発明は、固定体と回転体とが軸方向に対向する面に撥油性を有する材料を付与するようにしたことを技術的な特徴とする。このように、互いに軸方向に対向する面に撥油性材料を付与するのであれば、例えばハウジングの外周面に撥油剤を塗布する場合と比べて、かかる塗布作業が非常に容易である。また、従来（ハウジングの外周面）に比べて半径方向外側に撥油剤の供給領域を移動させることで十分な供給面積を確保することができるので、シール形成面との競合を避けて、シール形成面と撥油性付与面共に十分な面積を確保することが可能となる。

また、シール隙間の大気開放側で第１隙間が形成されているので、第１隙間を介してシール隙間との間で外気が流入・流出するのが制限される。これにより、シール隙間の気液界面を介して生じる、軸受内部に充填された潤滑流体の蒸発（揮発）を抑えることができ、潤滑流体の減少に伴い生じる軸受性能の低下を防ぐことができる。

また、第１隙間の大気開放側に位置し、かつ第１隙間より対向間隔の小さい第２隙間を固定体と回転体との間に設けることも可能である。この構成によれば、シール隙間と軸受外部空間との間での外気の出入りが一層制限されるので、シール隙間からの潤滑流体の蒸発量をより一層低減することが可能となる。

また、上述の場合、第１隙間とは隙間の延びる向きを異ならせて第２隙間を形成することで、いわゆるラビリンスシールを形成することも可能である。第１隙間より隙間寸法の小さい第２隙間を設けることで、第２隙間が、軸受内部から流体が外部に向けて流出する際、第２隙間が絞り部として作用する。そのため、例えば第２隙間を軸方向に延びる向きに形成すれば、流路（隙間）の屈曲による圧力損失と、絞り部としての作用とが相まって高いシール機能を発揮することができる。

以上のように、本発明によれば、シール形成面と撥油剤塗布面とが競合する事態を回避して、シール性を容易に確保しつつも流体軸受装置全体の小型化を図ることができる。

以下、本発明の第１実施形態を図１〜図３に基づき説明する。なお、以下の説明における『上下』方向は単に各図における向きや位置関係の理解を容易にするために用いるもので、流体軸受装置の設置方向や使用態様等を特定するものではない。後述する第２実施形態以降の説明についても同様である。

図１は、本発明の第１実施形態に係る流体軸受装置１の断面図を示す。この流体軸受装置１は、大別して固定体２と回転体３とで構成される。このうち固定体２は、ハウジング４と、ハウジング４の内周に固定される軸受スリーブ５と、ハウジング４の一端を閉塞する蓋部材６と、これら流体軸受装置１の固定側を、この流体軸受装置１を搭載すべき機器（モータなど）に固定するための部材であって、この実施形態ではハウジング４に固定されるベース７とを主に備える。また、回転体３は、軸受スリーブ５の内周に挿入される軸部８と、軸部８に固定され、固定体２の一端側に配置されるハブ９とを主に備える。

ハブ９は、この実施形態では、主にハウジング４の一端開口側に位置する円盤部１０と、円盤部１０の外周部から軸方向下方に延びた筒部１１とで構成され、固定体２の一部（ここではハウジング４と軸受スリーブ５）の一端開口側を覆っている。また、この実施形態では、筒部１１の外周から鍔部１２が半径方向外側に延びており、搭載される機器に応じて適当な被回転媒体（例えば磁気ディスクなど）が鍔部１２上に搭載・保持される。上記構成のハブ９は、例えば金属材料や樹脂材料など任意の材料で形成可能である。

軸部８は、この実施形態ではハブ９と一体に形成される軸本体１３と、軸本体１３の下端側（ハブ９の側とは反対の側）に固定される抜止めとしてのフランジ部１４とを備えている。フランジ部１４は、金属製で軸本体１３とは別体に形成され、例えばねじ結合等の手段により軸本体１３に固定される。

軸受スリーブ５は、例えば焼結金属からなる多孔質体で円筒状に形成される。この実施形態では、軸受スリーブ５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、ハウジング４の内周面４ｃに接着固定されている。ここで、軸受スリーブ５の固定手段は特に限定されず、例示の接着（ルーズ接着や圧入接着を含む）のほか、圧入、溶着など適宜の手段を使用することができる。また、軸受スリーブ５は、樹脂やセラミック等の非金属材料からなる多孔質体で形成することもでき、また焼結金属等の多孔質体以外にも、内部空孔を持たない、あるいは潤滑油の出入りができない程度の大きさの空孔を有する構造の材料で形成することもできる。

軸受スリーブ５の内周面５ａの全面又は一部領域には、ラジアル動圧発生部として複数の動圧溝を配列した領域が形成される。この実施形態では、例えば図２に示すように、互いに傾斜角の異なる複数の動圧溝５ａ１、５ａ２をヘリングボーン形状に配列した領域が、軸方向に離隔して２ヶ所に形成される。なお、この実施形態では、上側および下側の動圧溝５ａ１、５ａ２形成領域共に、軸方向中心（上下の動圧溝５ａ１、５ａ２間領域の軸方向中央）に対して軸方向対称に形成されているが、軸受内部における潤滑油の循環を意図的に作り出す目的で、一方あるいは双方の動圧溝５ａ１、５ａ２形成領域を、軸方向非対称に形成することも可能である。例えば軸方向中心より上側の動圧溝５ａ１形成領域の軸方向寸法が、下側の動圧溝５ａ２形成領域の軸方向寸法よりも大きくなるように形成することもできる。

軸受スリーブ５の下端面５ｂの全面または一部環状領域には、スラスト動圧発生部とし
て、複数の動圧溝をスパイラル形状に配列した領域（例えば図３を参照）が形成される。この動圧溝形成領域はスラスト軸受面として、フランジ部１４の上端面１４ａと対向し、軸部８（回転体３）の回転時には、上端面１４ａとの間に後述する第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間を形成する（図１を参照）。

ハウジング４は、その軸方向両端を開口した形状をなし、その他端側（ハブ９と対向しない側）を蓋部材６で閉塞している。ハブ９と対向する上端面４ａの全面または一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、例えば図３に示すように複数の動圧溝４ａ１をスパイラル形状に配列した領域が形成される。この動圧溝４ａ１形成領域は、ハブ９の円盤部１０の下端面１０ａと対向し、回転体３の回転時には、下端面１０ａとの間に後述する第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間を形成する（図１を参照）。なお、ハウジング４もハブ９と同様、金属や樹脂など任意の材料で形成することが可能である。

ハウジング４の他端側を閉塞する蓋部材６は、金属材料あるいは樹脂材料で形成され、ハウジング４の下端内周に固定される。この実施形態では、蓋部材６は、ハウジング４の下端内周に設けた段部４ｂと軸方向に当接した状態で接着固定される。ここで、固定手段は特に限定されず、例えば接着（ルーズ接着、圧入接着を含む）、圧入、溶着（例えば超音波溶着）、溶接（例えばレーザ溶接）などの手段を、材料の組合わせや要求される組付け強度、密封性などに合わせて適宜選択することができる。

ハウジング４の外周には、ラジアル方向に対向する筒部１１の内周面１１ａとの間にシール隙間１５を形成するシール形成面４ｄが全周にわたって設けられている。この実施形態では、シール形成面４ｄはテーパ状をなし、筒部１１の内周面１１ａとの間に、ハウジング４の閉塞側（下方）から開口側（上方）に向けて半径方向寸法が漸次縮小した環状のシール隙間１５を全周にわたって形成する。このシール隙間１５は、軸部８およびハブ９の回転時、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間の外周側と連通するようになっている。

ハウジング４の下端にはベース７との接着固定面が設けられる。この実施形態では、ハウジング４の下端面４ｅをベース７の上底面７ａと当接させた状態で接着固定することで、ハウジング４がベース７に固定される。もちろん、ハウジング４の外周面下部に接着固定面を設ける余地があれば、当該領域とベース７の内周面とを接着固定するようにしてもよい。

ベース７は、ハブ９の筒部１１との間に後述する第１隙間１６を形成する第１隙間形成面７ｂと、同じく筒部１１との間に後述する第２隙間１７を形成する第２隙間形成面７ｃとを有する。この実施形態では、第１隙間形成面７ｂは、ハウジング４との接着固定面となる上底面７ａとは段差を介してハブ９寄りに形成されている。

第１隙間１６は、互いに軸方向に対向するベース７の第１隙間形成面７ｂと筒部１１の下端面１１ｂとの間に全周にわたって形成される。また、第２隙間１７は、互いにラジアル方向に対向するベース７の第２隙間形成面７ｃと筒部１１の外周面１１ｃとの間に全周にわたって形成される。この場合、第２隙間１７の半径方向隙間寸法（対向間隔）は、第１隙間１６の軸方向隙間寸法（対向間隔）より小さい。また、これら第１隙間１６と第２隙間１７の隙間寸法は、共に後述するラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のラジアル軸受隙間や、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２のスラスト軸受隙間の隙間寸法より大きいことが望ましい。これは、軸受隙間よりも半径方向外側に位置する第１隙間１６および第２隙間１７の回転時の変動幅（ぶれ幅）が、当該軸受隙間のそれに比べてどうしても大きくなることから、第１隙間１６や第２隙間１７での接触を確実に回避するために、上述の如くその隙間寸法を定めておく必要があるためである。

第１隙間１６を形成するベース７の第１隙間形成面７ｂと、筒部１１の下端面１１ｂの一方あるいは双方には撥油剤が塗布される。これにより、第１隙間形成面７ｂと下端面１１ｂの少なくとも何れか一方に撥油性材料が付与される。もちろん、第１隙間形成面７ｂや下端面１１ｂに加えて、第２隙間形成面７ｂやこの面と対向する筒部１１の外周面１１ｃ等に撥油剤を塗布してもよい。なお、撥油性材料の付与手段としては、例示の如く撥油剤を、対象となる面に直接供給する方法の他、例えば撥油性材料を配合した樹脂で、ベース７やハブ９（あるいはその一部）を型成形する手段を挙げることができる。

撥油剤としては、例えば撥油性を有する樹脂材料を主成分とし、これを有機溶媒に溶解させたものが使用可能である。撥油性を有する樹脂材料として、例えばフッ素系樹脂やシリコーン系樹脂を使用することができる。このうちフッ素系樹脂としては、例えばパーフルオロアクリレートを主成分とする重合体や非晶質パーフルオロ樹脂（例えば旭硝子（株）製 サイトップ（登録商標））等を使用することができる。また、シリコーン系樹脂としては、例えばシロキサンやアルコキシシラン等を使用することができる。また、塗布確認の容易化のため、例えば上述の材料にさらに蛍光剤を添加したものを撥油剤として使用することも可能である。

上記構成の流体軸受装置１を組立てた後、軸受内部空間に潤滑油を充填する。この実施形態では、ベース７を除く他の構成部品間でアセンブリ化がなされた後、ハウジング４とハブ９との間のシール隙間１５から注油作業を行う。この場合、潤滑油の油面が常にシール隙間１５内に維持されるよう、油面位置を確認しながら注油量を調整するのがよい。潤滑油としては、種々のものが使用可能であるが、特にＨＤＤ等のディスク駆動装置用の流体軸受装置に提供される潤滑油には、低蒸発率及び低粘度性が要求されることから、エステル系の潤滑油が好適である。

上記構成の流体軸受装置１において、軸部８（回転体３）の回転時、軸受スリーブ５の動圧溝５ａ１、５ａ２形成領域は、軸部８（軸本体１３）の外周面１３ａとラジアル軸受隙間を介して対向する。そして、軸部８の回転に伴い、上記ラジアル軸受隙間の潤滑油が動圧溝５ａ１、５ａ２の軸方向中心側に押し込まれ、その圧力が上昇する。このような動圧溝５ａ１、５ａ２の動圧作用によって、軸部８を回転自在にラジアル方向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とがそれぞれ構成される。

これと同時に、ハウジング４の動圧溝４ａ１形成領域とこれに対向するハブ９（円盤部１０）の下端面１０ａとの間のスラスト軸受隙間、および軸受スリーブ５の下端面５ｂ（動圧溝形成領域）とこれに対向するフランジ部１４の上端面１４ａとの間のスラスト軸受隙間に、動圧溝の動圧作用により潤滑油の油膜がそれぞれ形成される。そして、これら油膜の圧力によって、回転体３をスラスト方向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とがそれぞれ構成される。

このように、固定体２と回転体３とが軸方向に対向する面（第１隙間形成面７ｂ、下端面１１ｂ）に撥油剤を供給するのであれば、塗布すべき面を目視で確認しながら撥油剤の塗布作業を行うことができる。また、軸方向端面であれば、塗布作業自体も容易に行うことができるため好ましい。また、半径方向外側に塗布領域を移動することで十分な塗布面積を確保することができ、これにより、ハウジング４の外周面をシール隙間１５の形成面（シール形成面４ｄ）として広く使用することができる。従い、流体軸受装置１の小型化、特に軸方向寸法の縮小を図りつつも、撥油剤の塗布面積を確保し、かつ、シール隙間１５の軸方向寸法を十分に採ることができる。

また、シール隙間１５の大気開放側に第１隙間１６が形成されているので、第１隙間１６を介してシール隙間１５との間での外気の出入りが制限される。これにより、シール隙間１５の気液界面を介して生じる、軸受内部空間に充填された潤滑油の蒸発（揮発）を抑えることができ、潤滑油の減少に伴い生じる軸受性能の低下を防ぐことができる。

また、この実施形態のように、ハウジング４をベース７に接着固定する場合、撥油剤の供給箇所によっては（例えば接着固定面となる下端面４ｅとシール形成面４ｄとの間など）、接着強度の低下を招く恐れがあるが、上述のように、接着固定面とは離れた箇所に撥油剤を供給することで、この種の不具合を解消することができる。

また、この実施形態では、第１隙間１６の大気開放側に位置し、かつ第１隙間１６より隙間寸法の小さい第２隙間１７を固定体２（ベース７）と回転体３（ハブ９の筒部１１）との間に設けたので、シール隙間１５と軸受外部空間との間での外気の出入りが一層制限される。これにより、シール隙間１５からの潤滑油の揮発量をより一層低減することが可能となる。

また、この実施形態では、軸方向に対向する第１隙間形成面７ｂと下端面１１ｂとの間に第１隙間１６を形成すると共に、ラジアル方向に対向する第２隙間形成面７ｃと外周面１１ｃとの間に第２隙間１７を形成した。そのため、これら第１隙間１６と第２隙間１７とがいわゆるラビリンスシールを構成し、第２隙間１７の絞り部としての作用と相まって高いシール機能を発揮することが可能となる。特に、この実施形態のように、動圧発生部（動圧溝５ａ１、５ａ２）による潤滑油の動圧作用で軸部８を回転支持するラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２が形成される場合には、回転体３のラジアル方向へのぶれが非常に小さく（回転精度が高く）なるため、第２隙間１７の半径隙間寸法を小さく設定することができ、非常に好適である。

以上、本発明の第１実施形態を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されることなく、上記以外の構成をなす流体軸受装置にも適用可能である。ここで、既述の構成要素と同一の構成、作用を有するものについては、同一の符号を付して当該要素に係る説明を省略する。

例えば上記実施形態（第１実施形態）では、固定体２を構成するハウジング４、軸受スリーブ５、蓋部材６、およびベース７を何れも別体としたが、これら固定体２の構成部品群から選択される２以上の部品同士を一体化（同一材料で一体に形成）することも可能である。

図４はその一例を示すもので、この実施形態（第２実施形態）に係る流体軸受装置２１は、主に、固定体２を構成するハウジング４とベース７とを一体に形成した点で、第１実施形態に係る流体軸受装置１とその構成を異にする。すなわち、この実施形態では、固定体２２は、軸受スリーブ２３と、軸受スリーブ２３を内周に保持すると共に、他部材との固定部位となるベース部２５を一体に形成したハウジング２４と、ハウジング２４の一端を閉塞する蓋部材２６とを構成部品として備える。

ハウジング２４の外周には、ラジアル方向に対向する筒部１１の内周面１１ａとの間にシール隙間２８を形成するシール形成面２４ｃが設けられている。この実施形態では、シール形成面２４ｃはテーパ状をなし、筒部１１の内周面１１ａとの間に、ハウジング２４の閉塞側（下方）から開口側（上方）に向けて半径方向寸法が漸次縮小した環状のシール隙間２８を形成する。

互いに軸方向に対向するベース部２５の第１隙間形成面２５ｂと、筒部１１の下端面１１ｂとの間に第１隙間３０が形成される。これら第１隙間３０を形成する第１隙間形成面２５ｂと下端面１１ｂの一方あるいは双方には撥油剤が塗布され、これにより当該塗布面に撥油性が付与される。また、第１隙間３０の大気開放側であって、互いにラジアル方向に対向するベース部２５の第２隙間形成面２５ｃと、筒部１１の外周面１１ｃとの間に第２隙間３１が形成される。この場合、第２隙間３１の半径方向隙間寸法は、第１隙間３０の軸方向隙間寸法より小さい。

このように、固定体２２と回転体３とが軸方向に対向する面（第１隙間形成面２５ｂ、下端面１１ｂ）に撥油剤を供給することにより、塗布すべき面を目視で確認しながら容易に撥油剤を塗布することができる。また、半径方向外側に塗布領域を移動することで十分な塗布面積を確保することができるので、これにより、ハウジング２４の外周面をシール隙間２８の形成面（シール形成面２４ｃ）で大きく占めることができる。従い、流体軸受装置２１の小型化、特に軸方向寸法の縮小を図りつつも、撥油剤の塗布面積を確保し、かつ、シール隙間２８の軸方向寸法を十分に採ることができる。

また、第１隙間３０の大気開放側に、第１隙間３０よりもその隙間寸法を小さくし、かつ隙間の延びる向きを第１隙間３０と異ならせた第２隙間３１を設けたので、これら第１隙間３０および第２隙間３１とがラビリンスシールとして機能し、潤滑油の漏れあるいは蒸発が効果的に抑制される。

また、この実施形態のように、ベース部２５を一体に形成したハウジング２４であれば、組立精度（例えば接着精度）の影響を受けて、ハブ９（実際には筒部１１）とベース部２５との間に形成される第１隙間３０および第２隙間３１の大きさにばらつきが出る可能性が小さい。そのため、より厳密に第１隙間３０および第２隙間３１の大きさを設定して、一層優れたシール機能を流体軸受装置２１に付与することができる。

また、この実施形態では、軸部８を構成するフランジ部２７の外周面２７ｂをテーパ状に形成し、この面２７ｂと対向するハウジング２４の内周面２４ｂとの間に、その半径方向寸法が軸方向下方に向かうにつれて拡大する形状をなすシール隙間２９を設けるようにした。このように、ハウジング２４とハブ９（の筒部１１）との間に形成されるシール隙間２８とは別に、シール隙間２９を設けることで、例えば本実施形態のように、ハウジング２４と一体に形成したベース部２５によって、シール隙間２８の気液界面が覆われてしまう場合であっても、目視でその界面位置を確認しながら潤滑油の注油作業を行うことができる。

また、２つのシール隙間２８、２９を設けることで、シール隙間１つ当りの容積（バッファ容積）を小さくすることができる。従い、この実施形態のように、シール隙間２８、２９が軸方向に向けて延びる構造の場合、その軸方向寸法を小さくして、流体軸受装置２１全体のさらなる小型化・薄肉化を図ることが可能となる。

なお、ハウジング２４の下端内周側にシール隙間２９を設けた場合、外部からの異物の侵入を回避する目的で、図示の如く、蓋部材２６でハウジング２４の下端開口側を閉塞することもできる。もちろん、この場合、シール隙間２９と大気とを連通する目的で、蓋部材２６に連通孔２６ａを設けても構わない。これにより、シール隙間２９と接する閉塞された空間の圧力バランスを適正に保つことができるためである。

また、この実施形態では、潤滑油の内部移動を円滑かつ迅速に行うために、軸受スリーブ２３の外周面に軸方向溝２３ｄを形成し、併せて、ハウジング２４の内周に位置する軸受スリーブ２３の上端面２３ｃと円盤部１０の下端面１０ａとの間に第１スラスト軸受部Ｔ１を形成するようにした（上端面２３ｃに図３に示す動圧発生部を設け、ハウジング２４の上端面２４ａは平坦状とした）。このような構成とすることで、軸方向溝２３ｄにより軸受内部空間における油圧状態の異常を早期に回復することができる。また、第１実施形態の如く、スラスト動圧発生部の動圧溝配列態様をポンプイン効果の高いスパイラル形状とした場合であっても、この軸方向溝２３ｄを介した半径方向内側のシール隙間２９への油の流れが過大となるのを防ぎ、このシール隙間２９の側から油漏れが生じる事態を極力回避することができる。なお、軸受スリーブ２３が、その内周面２３ａに図２に示す形状の動圧発生部を、その下端面２３ｂに図３に示す形状の動圧発生部ををそれぞれ有する点においては、第１実施形態に係る軸受スリーブ５と同じである。

なお、第２実施形態では、ハウジング２４の外周面（シール形成面２４ｃ）とこれに対向するハブ９の筒部１１の内周面１１ａとの間のシール隙間２８とは別に、シール隙間２９を設け、この隙間から注油を行うようにしたが、ベース部２５に目視のための孔を貫通形成して、かかる孔からシール隙間２８に注油を行うようにしても構わない。このようにすれば、フランジ部２７とハウジング２４との間にシール隙間２９を設けずとも、例えば図１に示すように、蓋部材６でハウジング４の下端開口部を完全に閉塞する場合であっても確実に注油を行うことができる。

また、第１および第２実施形態で例示の流体軸受装置１、２１において、スラスト軸受部は１つのみであってもよい。少なくとも回転体３を固定体２、２２によって浮上支持し得る形態であればよい。図１や図４に示す形態でいえば、上側のスラスト軸受部（第１スラスト軸受部Ｔ１）を構成するものであればよい。その場合、フランジ部１４、２７は必ずしも必要でない。他の手段により抜け止めを図り得る限りにおいて、軸部８を軸本体１３のみの形状とすることも可能である。

また、第１および第２実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、へ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、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、図示は省略するが、軸方向の溝を円周方向の複数箇所に形成した、いわゆるステップ状の動圧発生部、あるいは、円周方向に複数の円弧面を配列し、対向する軸部８（軸本体１３）の外周面１３ａとの間に、くさび状の半径方向隙間（軸受隙間）を形成した、いわゆる多円弧軸受を採用してもよい。

あるいは、ラジアル軸受面となる軸受スリーブ５、２３の内周面５ａ、２３ａを、動圧発生部としての動圧溝や円弧面等を設けない真円状内周面とし、この内周面と対向する軸部８の真円状外周面１３ａとで、いわゆる真円軸受を構成することができる。

また、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の一方又は双方は、同じく図示は省略するが、スラスト軸受面となる領域に、複数の半径方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた、いわゆるステップ軸受、あるいは波型軸受（端面が調和波形などの波型になったもの）等で構成することもできる。

また、以上の実施形態では、動圧発生部を何れも固定体２、２２（ハウジング４、２４や軸受スリーブ５、２３など）の側に設けた場合を説明したが、その一部あるいは全てを回転体３（軸部８やハブ９など）の側に設けることも可能である。具体的には、軸本体１３の外周面１３ａや、ハブ９の円盤部１０の下端面１０ａ、フランジ部１４の上端面１４ａのうち１ヶ所以上に既述の動圧発生部を設けることが可能である。

また、以上の実施形態では、流体軸受装置１、２１の内部に充満し、ラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間に流体膜を形成するための流体として潤滑油を例示したが、これ以外にも流体膜を形成可能な流体、例えば空気等の気体や、磁性流体等の流動性を有する潤滑剤、あるいは潤滑グリース等を使用することもできる。

本発明の第１実施形態に係る流体軸受装置の縦断面図である。 軸受スリーブの縦断面図である。 ハウジングをハブ配置側から見た平面図である。 第２実施形態に係る流体軸受装置の縦断面図である。

符号の説明

１、２１ 流体軸受装置
２、２２ 固定体
３ 回転体
４、２４ ハウジング
７ ベース
９ ハブ
１１ 筒部
１５、２８ シール隙間
１６、３０ 第１隙間
１７、３１ 第２隙間
２１ 流体軸受装置
２５ ベース部
２９ シール隙間
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受部

Claims (3)

1. 固定体と、回転体と、固定体の外周面と回転体の内周面との間に形成されるシール隙間とを備えた流体軸受装置において、
   シール隙間の大気開放側で、固定体と回転体とが軸方向に対向する箇所に第１隙間を設け、かつ第１隙間を形成する一対の対向面の一方または双方に撥油性を有する材料を付与したことを特徴とする流体軸受装置。
2. 第１隙間の大気開放側に位置し、かつ第１隙間より対向間隔の小さい第２隙間を固定体と回転体との間に設けた請求項１記載の流体軸受装置。
3. 第１隙間とは隙間の延びる向きを異ならせて第２隙間を形成した請求項２記載の流体軸受装置。

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