JP2009008110A - 流体軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この種の流体軸受装置において、互いに接着固定される軸受スリーブとハウジングとの間の線膨張係数の差に起因して生じる軸受スリーブの脱落を防いで、両者間に高い固定強度を付与する。
【解決手段】第１のスリーブ部１１の軸方向上端に大径部１５を設け、この大径部１５の下端面１５ａと、第１のスリーブ部１１をハウジング部１０の内周に挿入した状態で、下端面１５ａと軸方向で当接するハウジング部１０の上端面１０ｄとを接着固定する。同様に、第２のスリーブ部１２の軸方向下端に大径部１６を設け、この大径部１６の上端面１６ａと、第２のスリーブ部１２をハウジング部１０の内周に挿入した状態で、上端面１６ａと軸方向に当接するハウジング部１０の下端面１０ｅとを接着固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体軸受装置に関するものである。

流体軸受装置は、軸受隙間に形成される流体の膜で軸部材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。

例えば、ＨＤＤ等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のラジアル軸受面となる領域に、動圧発生部としての動圧溝を形成したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

一方で、この種の流体軸受装置においては、軸部材との間にラジアル軸受部を構成する軸受スリーブを、この軸受スリーブを保持するハウジングの内周面に接着で固定したものが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
特開２００３−２３９９５１号公報 特開２００６−６４１７１号公報

しかしながら、接着により軸受スリーブをハウジングに固定する場合、その使用温度によっては接着剤の剥離を生じ、これにより十分な固定力が得られない場合が起こり得る。すなわち、軸受スリーブとハウジングとでは、必要とされる性能が異なることから、各部品に使用される材料にもその性能に応じて適当なものが使用される。そのため、例えばハウジングを軸受スリーブより線膨張係数の大きい材料で形成した場合、高温時には、ハウジングの内周面の膨張量が軸受スリーブの外周面のそれを上回り、両面間を固定する接着剤から何れかの面が剥離する恐れがある。また、剥離が顕著な場合、軸受スリーブがハウジングから脱落する恐れがある。

以上の事情に鑑み、本発明では、この種の流体軸受装置において、互いに接着固定される軸受スリーブとハウジングとの間の線膨張係数の差に起因して生じる軸受スリーブの脱落を防いで、両者間に高い固定強度を付与することを技術的な課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、軸部と、軸部を内周に挿入したスリーブ部と、スリーブ部を内側に保持した保持部と、軸部の外周面とスリーブ部の内周面との間に形成されたラジアル軸受隙間とを備え、軸部とスリーブ部のうち一方が、その回転に伴いラジアル軸受隙間に生じる流体の膜で支持される流体軸受装置において、スリーブ部に大径部を設け、かつ、大径部と保持部とが軸方向で係合する面を互いに接着で固定したことを特徴とする流体軸受装置を提供する。

上述のように、本発明では、スリーブ部に大径部を設け、この大径部と保持部とが軸方向で係合する面を互いに接着で固定するようにしたので、高温時、互いに軸方向に係合し合う面においては、半径方向の膨張量の差に起因する力が、主として接着剤の剥離を促す方向（互いに接着する係合面を引き離す方向）とは異なる方向に生じる。そのために、新たに設けた接着固定部においては、高温膨張に伴う接着剤の剥離を可及的に回避することができ、使用時の温度変化に対してもスリーブ部と保持部との固定強度を低下させずに済む。従って、高温時のスリーブ部の保持部からの脱落を実質的に防いで、この流体軸受装置を安定して継続使用することができる。

また、軸方向に係合する面を互いに接着固定するようにしたので、従来のように、スリーブ部の外周面とこれに対向する内周面との間で接着固定する場合と比べて、軸方向の荷重に対する固定力が高まる。これは、接着により固定した部分においては、面に垂直な方向への引っ張りには強く、逆に、せん断方向の力には弱いことに起因する。

また、軸方向での係合面間に接着剤を供給するのであれば、従来の如く、スリーブ部の外周面や保持部の内周面に塗布する場合と比べ、接着剤の供給（塗布）は容易である。また、スリーブ部の挿入に伴って予め塗布した接着剤が当該塗布位置から押し出されることもないため、不要箇所への付着もなく好適である。特に、大径部の係合面を、スリーブ部の中心軸に直交する環状の平面とし、この平面と軸方向に当接する保持部の端面（平面）に接着固定する場合であれば、接着作業も容易であり、かつ、上述の理由から抜け荷重に対する耐力（固定力）にも優れるため、非常に好適である。

また、大径部に、スラスト方向に対向する面との間にスラスト軸受隙間を形成する面を設けることも可能である。この場合、大径部をフランジ形状とし、その両端面を保持部との係合面（接着面）およびスラスト軸受面とすることで、焼結後のサイジングが容易となり、かつ、その際の加工精度（面精度）を高めることもできる。

また、大径部と保持部との係合面を接着固定する場合、併せて、スリーブ部の外周面と、この外周面とラジアル方向に対向する保持部の内周面とを接着で固定する構成を採ることも可能である。このような構成とすることで、保持部に対するスリーブ部の固定力の補強を図ることができ、スリーブ部の保持部からの脱落を確実に防止することができる。

もちろん、係合面間の接着のみで、抜去力（固定強度）を確保できるのであれば、スリーブ部の外周面と、この外周面とラジアル方向に対向する保持部の内周面との間を接着せずにおくことも可能である。このように、スリーブ部と保持部との半径方向隙間に接着剤を供給せずに済むのであれば、接着剤の硬化収縮によりその内側に位置するスリーブ部の内周面が縮径する等の変形を生じることはない。従い、接着剤の硬化収縮に伴う縮径を考慮に入れることなく、スリーブ部の内周にラジアル軸受面（動圧溝等を含む）を形成することができ、これにより、スリーブ部の内周に挿入される軸とのラジアル軸受隙間を容易かつ高精度に管理することができる。また、接着剤の使用量も少なくて済むため、コストの面でも好適である。

あるいは、スリーブ部の外周面と、この外周面とラジアル方向に対向する保持部の内周面との間に、積極的に半径方向の隙間を設けることも可能である。通常、ラジアル方向に対向するスリーブ部の外周面と保持部の内周面との間には、その材質や加工方法の違いに起因する寸法上のずれが少なからず存在する。そのため、実際の隙間の大きさは狙いとする隙間の大きさとは異なり、そのばらつきも大きい。従い、このばらつきを許容できる程度の大きさの隙間を設けることで、組立時に不良が生じる割合を減じて、製品の歩留まりを高めることができる。逆に言えば、相当程度の大きさの隙間を設けることで、保持部とスリーブ部とのマッチングに関し、その精度を緩めることができるので、作業の簡便性を高め、ひいてはコスト低減を図ることができる。

以上説明した構成は、保持部の内側に配設するスリーブ部の個数によらず適用可能である。例えば、２個のスリーブ部を保持部の内側に配設して、各々のスリーブ部に設けた大径部で保持部を軸方向に挟持する向きに係合させ、かつ、各々の大径部と保持部とが係合する面を共に接着固定した構成を採ることも可能である。このような構成とすることで、例えば高モーメント荷重用に複数のスリーブ部を軸方向に並列して配設した場合であっても、双方への抜け荷重に対して十分な耐力を双方のスリーブ部に付与することができる。

以上のように、本発明によれば、この種の流体軸受装置において、互いに接着固定される軸受スリーブとハウジングとの間の線膨張係数の差に起因して生じる軸受スリーブの脱落を防いで、両者間に高い固定強度を付与することができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。なお、以下の説明における『上下』方向は単に各構成要素間の位置関係を容易かつ明確に理解するために用いるに過ぎず、動圧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。後述する実施形態の説明についても同様である。

図１は、本発明の一実施形態に係る動圧軸受装置を具備したスピンドルモータの断面図を示している。このスピンドルモータは、例えばＨＤＤ等のディスク駆動用に使用されるもので、フランジ部７，８を有する軸部６をラジアル方向に非接触支持する動圧軸受装置１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２ａおよびロータマグネット２ｂからなる駆動部２と、ブラケット３とを備えている。軸部６にはハブ４が取り付けられ、ハブ４にロータマグネット２ｂが固定される。また、ブラケット３にステータコイル２ａが固定される。動圧軸受装置１の外観部をなすハウジング部１０は、ブラケット３の内周に固定される。また、同図に示すように、ハブ４にはディスク５（図１では２枚）が保持される。このように構成されたモータにおいて、ステータコイル２ａに通電することにより、ステータコイル２ａとロータマグネット２ｂとの間に発生する励磁力でロータマグネット２ｂが回転し、これに伴い、ハブ４に固定されたディスク５が軸部６と一体に回転する。

図２は、動圧軸受装置１の断面図を示している。この動圧軸受装置１は、複数のスリーブ部を有する軸受部材９と、軸受部材９の内周に挿入された軸部６と、複数のスリーブ部を挟んで軸部６に固定されるフランジ部７，８と主な構成部品として構成される。

軸受部材９は、ハウジング部１０と、ハウジング部１０の内周に固定された複数のスリーブ部、ここでは第１のスリーブ部１１と第２のスリーブ部１２とを備える。

ハウジング部１０は、例えばＡｌ等の金属材料（合金を含む）あるいは樹脂材料で形成され、小径面１０ａと、小径面１０ａの軸方向両側に位置し、小径面１０ａより大径となる大径面１０ｂ，１０ｃとを有する。小径面１０ａの内周には第１のスリーブ部１１と、第２のスリーブ部１２とが軸方向に並んで配設される。大径面１０ｂ，１０ｃは、上端面１０ｄおよび下端面１０ｅを介してそれぞれ小径面１０ａとつながっている。

また、小径面１０ａには、軸方向に伸びる複数本の溝１０ｆが円周方向等間隔に形成されると共に、上端面１０ｄと下端面１０ｅとには、それぞれ半径方向に伸びかつ軸方向溝１０ｆと連続する複数本の溝１０ｇ，１０ｈが円周方向等間隔に形成されている。これら軸方向溝１０ｆと半径方向溝１０ｇ，１０ｈは、後述するスリーブ部１１，１２の接着固定により、軸方向に離隔して形成されるスラスト軸受隙間を連通する潤滑油の流路（循環路）を構成する。なお、これら潤滑油の流路を形成する軸方向溝や半径方向溝の一部又は全部は、例えば対向する各スリーブ部１１，１２の側に設けることも可能である。

軸部６は例えばステンレス鋼等の金属材料で形成され、その外周面６ａに環状のフランジ部７，８を固定してなる。また、外周面６ａのうち、図２に示す形状に動圧軸受装置１を組立てた状態で、各々のスリーブ部の軸方向中央側の領域（図３でいえば、第１のスリーブ部１１の突起部Ｃや、第２のスリーブ部１２の突起部Ｄを含む領域）とラジアル方向に対向する領域には、他所に比べて小径となる逃げ部６ｂが形成されている。

フランジ部７，８は、軸部６に固定した状態では、外周面６ａから外径側に突出した形態となり、それぞれハウジング部１０の内部（大径面１０ｂ，１０ｃの内周）に収容される。フランジ部７，８の軸部６への固定手段としては、接着や圧入、圧入と接着との併用など種々の手段が使用可能である。接着で固定する場合、例えば図示は省略するが、軸部６の外周面６ａのうちフランジ部７，８の内周面７ｃ，８ｃが固定される箇所に、接着剤溜まりとなる円周溝を設けることで接着強度の向上を図ることも可能である。なお、フランジ部７，８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されたものでもよく、樹脂材料で形成されたものでもよい。

フランジ部７の外周面７ａは、ハウジング部１０の大径面１０ｂとの間に所定の容積を有するシール空間Ｓ１を形成し、フランジ部８の外周面８ａはハウジング部１０の大径面１０ｃとの間に所定の容積を有するシール空間Ｓ２を形成する。この実施形態において、フランジ部７の外周面７ａおよびフランジ部８の外周面８ａは、それぞれハウジング部１０の軸方向外側に向かって漸次縮径したテーパ形状をなす。そのため、シール空間Ｓ１，Ｓ２は、ハウジング部１０の軸方向中央に向かって漸次縮小したテーパ形状を有する。従って、これらシール空間Ｓ１，Ｓ２はバッファ機能と共に、軸部６の回転時、毛細管力による引き込み力と、遠心力による引き込み力とにより高いシール機能を発揮する。

ハウジング部１０の内周上側に配設される第１のスリーブ部１１は、例えば銅を主成分とする焼結金属の多孔質体で形成される。このスリーブ部１１は、筒部１３と、筒部１３の軸方向上端に設けたフランジ状の大径部１５とからなる。大径部１５の下端面１５ａは、このスリーブ部１１をハウジング部１０の内周に挿入した際にハウジング部１０と軸方向に係合し、大径部１５と係合するハウジング部１０の上端面１０ｄに接着で固定される。なお、第１のスリーブ部１１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。後述する第２のスリーブ部１２についても同様の材料組成が可能である。

第１のスリーブ部１１の内周面１１ａ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Ａが形成される。この実施形態では、動圧溝領域Ａは、図３に示すように、内周面１１ａの上側領域（内周面１１ａの軸方向中央を境として大径部１５を外径側に有する側の領域。ここでは、実質的に筒部１３の内側に位置する領域）に設けられ、互いに傾斜角を異ならせた複数の動圧溝Ａ１，Ａ２をへリングボーン状に配列した形状をなす。具体的には、動圧溝領域Ａは、円周方向に配列される複数の動圧溝Ａ１，Ａ２と、これら動圧溝Ａ１，Ａ２とそれぞれ円周方向に交互に配列され、各動圧溝Ａ１，Ａ２を区画する区画部Ａ３，Ａ４、および、上列の動圧溝Ａ１と下列の動圧溝Ａ２とを区画する環状の区画部Ａ５とで構成される。なお、図３では、軸方向対称をなす動圧溝領域Ａを例示したが、軸方向に非対称な形態（例えば、動圧溝Ａ１の軸方向寸法を動圧溝Ａ２の軸方向寸法より大きくした構成）とすることも可能である。

また、内周面１１ａの下側領域には、動圧溝領域Ａの区画部Ａ３〜Ａ５と略同径をなす環状の突起部Ｃが形成されている。

ハウジング部１０の内周下側に配設される第２のスリーブ部１２は、筒部１４と、筒部１４の軸方向下端に設けたフランジ状の大径部１６とからなる。大径部１６の上端面１６ａは、このスリーブ部１２をハウジング部１０の内周に挿入した際にハウジング部１０と軸方向に係合し、大径部１６と係合するハウジング部１０の下端面１０ｅに接着で固定される。

第２のスリーブ部１２の内周面１２ａ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Ｂが軸方向に離隔して形成される。この実施形態では、動圧溝領域Ｂは、内周面１２ａの下側領域（内周面１２ａの軸方向中央を境として大径部１６を外径側に有する側の領域。ここでは、実質的に筒部１４の内側に位置する領域）に設けられ、互いに傾斜角を異ならせた複数の動圧溝Ｂ１，Ｂ２をへリングボーン状に配列した形状をなす。具体的には、動圧溝領域Ｂは、円周方向に配列される複数の動圧溝Ｂ１，Ｂ２と、これら動圧溝Ｂ１，Ｂ２とそれぞれ円周方向に交互に配列され、各動圧溝Ｂ１，Ｂ２を区画する区画部Ｂ３，Ｂ４、および、上列の動圧溝Ｂ１と下列の動圧溝Ｂ２とを区画する環状の区画部Ｂ５とで構成される。

また、内周面１２ａの上側領域には、動圧溝領域Ｂの区画部Ｂ３〜Ｂ５と略同径をなす環状の突起部Ｄが形成されている。

以上より、動圧溝領域Ａ，Ｂ、および、突起部Ｃ，Ｄは何れも各スリーブ部１１，１２の内周に挿入された軸部６の外周面６ａと対向するが、この実施形態では、外周面６ａのうち、第１のスリーブ部１１の突起部Ｃ、および第２のスリーブ部１２の突起部Ｄとラジアル方向に対向する領域には、他所より小径となる逃げ部６ｂが設けられている。そのため、軸部６の回転時、各スリーブ部１１，１２の軸方向両端に位置する動圧溝領域Ａ，Ｂと外周面６ａとの間に、後述する第１，第２ラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２（図２を参照）のラジアル軸受隙間がそれぞれ形成される。

第１のスリーブ部１１の大径部１５の上端面１５ｂには、例えば図４に示すように、スパイラル状に伸びる複数の動圧溝Ｅ１と、これら動圧溝Ｅ１を区画する複数の区画部Ｅ２とを円周方向に交互に配列してなる動圧溝領域Ｅが形成される。この実施形態では、各動圧溝Ｅ１の内径端に区画部Ｅ２と略同一の高さを有する（その端面が区画部Ｅ２の端面と略同一平面にある）環状の区画部Ｅ３が形成されている。上記構成の動圧溝領域Ｅは、軸部６の回転時、対向するフランジ部７の下端面７ｂとの間に後述する第１スラスト軸受部Ｔ１（図２を参照）のスラスト軸受隙間を形成する。

また、第２のスリーブ部１２の大径部１６の下端面１６ｂには、例えば図５に示すように、スパイラル状に伸びる複数の動圧溝Ｆ１と、これら動圧溝Ｆ１を区画する複数の区画部Ｆ２とを円周方向に交互に配列してなる動圧溝領域Ｆが形成される。この実施形態では、各動圧溝Ｆ１の内径端に区画部Ｆ２と略同一の高さを有する環状の区画部Ｆ３が形成されている。上記構成の動圧溝領域Ｆは、軸部６の回転時、対向するフランジ部８の上端面８ｂとの間に後述する第２スラスト軸受部Ｔ２（図２を参照）のスラスト軸受隙間を形成する。

この動圧軸受装置１は、例えば次のような工程で組立てられる。

まず、第１のスリーブ部１１をハウジング部１０の内周にその軸方向一端側から挿入すると共に、第２のスリーブ部１２をハウジング部１０の軸方向他端側から挿入する。この際、第１のスリーブ部１１の大径部１５の下端面１５ａ、もしくはこの下端面１５ａと軸方向に当接するハウジング部１０の上端面１０ｄの何れか一方に予め接着剤を塗布した状態で、上述の如くスリーブ部１１を挿入し、双方の端面１５ａ，１０ｄを当接させることで、これら当接面を接着する。これにより、図２中に拡大して示すように、大径部１５の下端面１５ａが接着剤Ａｇを介してハウジング部１０の上端面１０ｄに固定される。同様に、第２のスリーブ部１２の大径部１６の上端面１６ａ、もしくはこの上端面１６ａと軸方向に当接するハウジング部１０の下端面１０ｅの何れか一方に予め接着剤を塗布した状態で、上述の如くスリーブ部１２を挿入し、双方の端面１６ａ，１０ｅを当接させることで、これら当接面を接着固定する。

なお、上述の組立作業を、芯出し用のピンを用いて行うことも可能である。例えば図示は省略するが、第１のスリーブ部１１を、当該ピンに挿通した状態でハウジング部１０の内周に挿入し、その後、第２のスリーブ部１２をハウジング部１０の内周に挿入すると共にピンの外周に嵌合する。これにより、ピンに対して第１のスリーブ部１１と第２のスリーブ部１２との間に内周面１１ａ，１２ａを基準に芯出しがなされ、各スリーブ部１１，１２がピンに対して位置決め保持された状態でハウジング部１０に接着固定される。この際、各スリーブ部１１，１２の近接側に突起部Ｃ，Ｄを設けておくことで、スリーブ部１１，１２のいわゆる中折れ（傾いた状態でピンに嵌合した状態）を防止することができるので、組立後の双方のスリーブ部１１，１２間で高い同軸度を得ることができる。

ここで、使用するピンとしては、軸方向にわたって均一径をなし、かつ、ピンを各スリーブ部１１，１２に挿通した状態では、これらスリーブ部１１，１２の内径寸法最小部（この実施形態でいえば、動圧溝領域Ａ，Ｂの区画部Ａ３〜Ａ５，Ｂ３〜Ｂ５、および、突起部Ｃ，Ｄの内周面）との間に、ピンに対して軸方向に移動可能で、かつピンと各スリーブ部１１，１２との間にガタが生じない程度の嵌め合いすき間を形成可能な外径寸法を有するものが好適である。もちろん、上述の条件を満たすものであれば、嵌め合いすき間の正負は問わない。

上述のようにして軸受部材９のアセンブリを行った後、軸部６を各スリーブ部１１，１２の内周に挿入し、フランジ部７，８を軸部６の所定位置に固定する。この際、一方のフランジ部７の下端面７ｂと大径部１５の上端面１５ｂ、および、他方のフランジ部８の上端面８ｂと大径部１６の下端面１６ｂとをそれぞれ当接させた状態から、何れかのフランジ部を所定距離だけ軸方向に移動させた上で当該フランジ部を軸部６に固定することで、後述する各スラスト軸受部Ｔ１，Ｔ２のスラスト軸受隙間の総和が所定の範囲内に設定される。なお、フランジ部７，８のうち一方は、挿入前に予め軸部６に固定しておいてもよく、軸部６に一体に形成しておいてもよい。

上記の工程を経て組立が完了した後、フランジ部７，８でシールされるハウジング部１０の内部空間に、潤滑流体として例えば潤滑油を注油する。これにより、各スリーブ部１１，１２の内部空孔（多孔質体組織の内部空孔）を含めた軸受部材９の内部空間が潤滑油で満たされ、図２に示す動圧軸受装置１が完成する。

このように、第１のスリーブ部１１の軸方向一端に大径部１５を設け、この大径部１５とハウジング部１０とが互いに軸方向で当接する端面１５ａ，１０ｄを接着で固定した構成をなす動圧軸受装置１であれば、高温時、第１のスリーブ部１１とハウジング部１０とで半径方向の膨張量に差がある場合であっても、互いに軸方向に係合し合う端面１５ａ，１０ｄにおいては、膨張量の差に起因する力が、主として接着剤の剥離を促す向きとは異なる向きに生じる。そのために、この接着固定部においては、高温膨張に伴う接着剤の剥離を可及的に回避することができ、使用時の温度変化に対しても第１のスリーブ部１１とハウジング部１０との固定強度を維持することができる。

また、互い軸方向に係合する端面１５ａ，１０ｄを接着固定することで、例えばスリーブ部１１の外周面とこれに対向するハウジング部１０の内周面との間のみで接着固定する場合と比べて、軸方向の荷重に対する固定力が高まる。

また、互いに軸方向で係合する端面１５ａ，１０ｄの何れかに接着剤を供給するのであれば、接着剤の供給（塗布）は容易であり、また、第１のスリーブ部１１の挿入に伴って予め塗布した接着剤が当該塗布位置から押し出されることもないため、不要箇所への付着もなく好適である。

以上の作用は、第２のスリーブ部１２に設けた大径部１６の上端面１６ａと、この上端面１６ａと軸方向に当接するハウジング部１０の下端面１０ｅとを接着固定した構成についても同様に得られる。

また、この実施形態のように、大径部１５をフランジ形状とし、その両端面をハウジング部１０との接着面およびスラスト軸受面とすることで、焼結後のサイジングが容易となり、かつ双方の端面１５ａ，１５ｂの加工精度（面精度）を高めることもできる。また、この実施形態のように、大径部１５を有するスリーブ部１１を焼結金属製の多孔質体で形成すれば、スラスト軸受面を有する動圧溝領域Ｅも焼結金属で形成されるため、フランジ部７との間のスラスト軸受隙間に潤沢な潤滑油を安定的に供給することができる。そのため、軸受隙間での油切れを可及的に防いで高い油膜形成能力を安定して発揮することができる。第２のスリーブ部１２についても同様の作用を得られることはもちろんである。

また、この実施形態では、軸方向に当接する大径部１５の下端面１５ａとハウジング部１０の上端面１０ｄとの間、および、大径部１６の上端面１６ａとハウジング部１０の下端面１０ｅとの間のみを接着固定するようにした。かかる構成とすれば、すなわち、各スリーブ部１１，１２の外周面とハウジング部１０の内周面とを接着固定しないでおくのであれば、接着剤の硬化収縮によりその内側に位置する各スリーブ部１１，１２の内周面１１ａ，１２ａが縮径する等の変形を生じることはない。そのため、接着剤の硬化収縮に伴う縮径を考慮に入れることなく、スリーブ部１１，１２の内周に動圧溝領域Ａ，Ｂあるいは突起部Ｃ，Ｄを形成することができる。従い、各スリーブ部１１，１２の内周に挿入される軸部６との間に形成されるラジアル軸受隙間を容易かつ高精度に管理することができる。

併せて、この実施形態では、各スリーブ部１１，１２の外周面と、これら外周面とラジアル方向に対向するハウジング部１０の内周面（小径面１０ａもしくは大径面１０ｂ，１０ｃ）との間に、半径方向の隙間を設けるようにした。図２には、第１のスリーブ部１１の筒部１３の外周面１３ａとハウジング部１０の小径面１０ａとの間に形成された半径方向の隙間が拡大して示されている。このように、積極的にスリーブ部１１，１２とハウジング部１０との間に半径方向の隙間を設けることで、組立時に生じる不良品の割合を減じて、製品の歩留まりを高めることができる。この場合、隙間の大きさとしては、各スリーブ部１１，１２の外径寸法の加工公差と、ハウジング部１０の内径寸法の加工公差との差に相当する大きさに設定するのがよい。保油量とバッファ容積との関係から見て特に問題がないのであれば、双方の加工公差の和に相当する大きさの隙間を各スリーブ部１１，１２とハウジング部１０との間に設けるようにすることも可能である。また、大径部１５，１６とハウジング部１０との当接位置でハウジング部１０に対する各スリーブ部１１，１２の軸方向の位置決めがなされるのであれば、各スリーブ部１１，１２同士を当接させる必要はない。例えば、上述の加工寸法のばらつきや保油量との兼ね合いも考慮に入れて、互いに軸方向に対向する第１のスリーブ部１１の筒部１３の軸方向端面と、第２のスリーブ部１２の筒部１４の軸方向端面との間に若干の隙間を形成することも可能である。

上記構成の動圧軸受装置１において、例えば軸部６の回転時、第１のスリーブ部１１の動圧溝領域Ａを構成する動圧溝Ａ１，Ａ２による潤滑油の引き込み作用が生じる。これにより、潤滑油が動圧溝Ａ１，Ａ２間の区画部Ａ５に向けて押し込まれ、その圧力が上昇する。このような動圧溝Ａ１，Ａ２の動圧作用によって、軸部６をラジアル方向に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１が構成される。また、第２のスリーブ部１２では、動圧溝領域Ｂを構成する動圧溝Ｂ１，Ｂ２の引き込み作用により、これら動圧溝Ｂ１，Ｂ２間の区画部Ｂ５に向けて潤滑油が押し込まれる。そして、上述の如き動圧溝Ｂ１，Ｂ２の動圧作用によって、軸部６をラジアル方向に非接触支持する第２ラジアル軸受部Ｒ２が構成される（図２を参照）。

これと同時に、第１のスリーブ部１１の大径部１５の上端面１５ｂに形成された動圧溝領域Ｅとこれに対向するフランジ部７の下端面７ｂとの間のスラスト軸受隙間において、動圧溝Ｅ１による潤滑油の引き込み作用が生じ、潤滑油が動圧溝領域Ｅの内径側（区画部Ｅ３）に向けて押し込まれる。同様に、第２のスリーブ部１２の大径部１６の下端面１６ｂに形成された動圧溝領域Ｆとこれに対向するフランジ部８の上端面８ｂとの間のスラスト軸受隙間において、動圧溝Ｆ１による潤滑油の引き込み作用が生じ、潤滑油が動圧溝領域Ｆの内径側に向けて押し込まれる。このようにして各スラスト軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用により、軸部６を両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（図２を参照）。

また、この実施形態では、ハウジング部１０の小径面１０ａに軸方向溝１０ｆを設け、かつその両端面１０ｄ，１０ｅに半径方向溝１０ｇ，１０ｈを設けたので、動圧軸受装置１が完成した状態では、ハウジング部１０の上側の大径面１０ｂと大径部１５の外周面との隙間、上端面１０ｄの半径方向溝１０ｇとこの溝１０ｇに対向する大径部１５の下端面１５ａとの間、軸方向溝１０ｆとこの溝１０ｆに対向する筒部１３，１４の外周面との間、下端面１０ｅの半径方向溝１０ｈとこの溝１０ｈに対向する大径部１６の上端面１６ａとの間、および、下側の大径面１０ｃと大径部１６の外周面との隙間を介して、軸方向に離隔して形成されるスラスト軸受部Ｔ１，Ｔ２のスラスト軸受隙間の間を潤滑油が連通可能となる。このような構成とすることで、潤滑油の圧力バランスが崩れた場合も早急にかかる圧力差を解消することができる。また、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を防止することができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係る動圧軸受装置（流体軸受装置）は、この実施形態に限定されることなく、上記以外の構成を採ることも可能である。

上記実施形態では、大径部１５をフランジ形状とし、その一端側に設けたハウジング部１０との接着固定面（下端面１５ａ）を、軸方向に垂直な面とした場合を説明したが、特にこの形態に限定される必要はない。ハウジング部１０と軸方向に係合可能な限りにおいて、大径部１５およびそのハウジング部１０との接着固定面の形態は任意である。例えば図示は省略するが、大径部１５に一部円錐状の傾斜面を形成すると共に、この傾斜面と当接可能な傾斜面をハウジング部１０の小径面１０ａと大径面１０ｂとの間に形成し、かつこれら傾斜面を接着固定した構成を採ることも可能である。もちろん、この傾斜面や既述の環状平面（下端面１５ａなど）を任意に組み合わせたものをハウジング部１０との係合面とすることも可能である。

また、上記実施形態では、軸受部材９としてハウジング部１０の内周に２個のスリーブ部１１，１２を配設したものを例示したが、もちろん、３個以上のスリーブ部をハウジング部１０の内周に配設したものであってもよい。その場合、軸方向に並べて配設された複数のスリーブ部のうち、最も軸方向一端側に位置するスリーブ部と、最も軸方向他端側に位置するスリーブ部とをそれぞれ図２に示す形状の（大径部を有する）スリーブ部とし、中間に位置するスリーブ部は外径一定のものとすればよい。当該中間スリーブ部はハウジング部に固定してもよいし、上下に位置するスリーブ部に端面接着等で固定してもよい。また、内周面にラジアル軸受面となる領域を有するか否かは問わない。あるいは、ハウジング部１０の内周に１個のスリーブ部を配設した軸受部材（動圧軸受装置）であってもよい。

また、以上の実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２として、へリングボーン形状をなす動圧溝領域Ａ，Ｂにより潤滑油の動圧作用を発生させる構成を例示し、また、スラスト軸受部Ｔ１，Ｔ２として、スパイラル形状をなす動圧溝領域Ｅ，Ｆ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、いわゆるステップ軸受を採用することもでき、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６の外周面６ａ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することもできる。

あるいは、各スリーブ部１１，１２の内周面１１ａ，１２ａ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６の真円状の外周面とで、いわゆる真円軸受を構成することもできる。

また、スラスト軸受部Ｔ１，Ｔ２の一方又は双方を、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。もちろん、動圧溝領域Ｅ，Ｆとして、例えばへリングボーン形状など他の配列形態をなす動圧溝領域を採用することも可能である。

また、以上の実施形態では、動圧溝領域Ａ，Ｂ（ラジアル動圧発生部）を、第１のスリーブ部１１の内周面１１ａや第２のスリーブ部１２の内周面１２ａにに形成した場合を説明したが、この形態に限られる必要はない。例えば動圧溝領域Ａ，Ｂの一方もしくは双方を、スリーブ部１１，１２とラジアル方向に対向する軸部６の外周面６ａに形成することもできる。同様に、各スリーブ部１１，１２の大径部端面１５ｂ，１６ｂに形成した動圧溝領域Ｅ，Ｆ（スラスト動圧発生部）の一方もしくは双方を、大径部１５，１６とスラスト方向に対向するフランジ部７の下端面７ｂやフランジ部８の上端面８ｂに形成することもできる。

また、突起部Ｃ，Ｄに代えて、上述のラジアル動圧発生部（動圧溝領域Ａ，Ｂを含む）を各スリーブ部１１，１２の内周に設けることも可能である。

また、以上の実施形態では、軸部６が回転して、それを各スリーブ部１１，１２で支持する構成を説明したが、これとは逆に、スリーブ部１１，１２の側が回転して、それを軸部６の側で支持する構成に対しても本発明を適用することが可能である。この場合、図示は省略するが、各スリーブ部１１，１２はその外側に配設される回転側の保持部（例えばハブ４が固定される）に接着固定されると共に当該保持部と一体に回転する。そして、固定側の軸部６（例えばブラケット３の側に固定される）によって支持される。

また、以上の実施形態では、動圧軸受装置１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の動圧作用を生じるための流体として潤滑油を例示したが、各軸受隙間に動圧作用を発生可能な限りにおいて、もしくは回転体を支持可能な膜を形成可能な限りにおいて種々の流体（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。

本発明の一実施形態に係る動圧軸受装置を備えたスピンドルモータの断面図である。 動圧軸受装置の断面図である。 軸受部材の断面図である。 図３に示す軸受部材を矢印ａの方向から見た平面図である。 図３に示す軸受部材を矢印ｂの方向から見た平面図である。

符号の説明

１ 動圧軸受装置
６ 軸部
７，８ フランジ部
９ 軸受部材
１０ ハウジング部
１０ｄ 上端面
１０ｅ 下端面
１１，１２ スリーブ部
１１ａ，１２ａ 内周面
１５，１６ 大径部
１５ａ 下端面
１６ａ 上端面
Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆ 動圧溝領域
Ｃ，Ｄ 突起部
Ａｇ 接着剤
Ｒ１，Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１，Ｔ２ スラスト軸受部
Ｓ１，Ｓ２ シール空間

Claims (8)

1. 軸部と、該軸部を内周に挿入したスリーブ部と、該スリーブ部を内側に保持した保持部と、前記軸部の外周面と前記スリーブ部の内周面との間に形成されたラジアル軸受隙間とを備え、前記軸部と前記スリーブ部のうち一方が、その回転に伴い前記ラジアル軸受隙間に生じる流体の膜で支持される流体軸受装置において、
   前記スリーブ部に大径部を設け、かつ、該大径部と前記保持部とが軸方向で係合する面を互いに接着で固定したことを特徴とする流体軸受装置。
2. 前記大径部の係合面を、前記スリーブ部の中心軸に直交する向きの環状平面とした請求項１記載の流体軸受装置。
3. 前記大径部に、スラスト方向に対向する面との間にスラスト軸受隙間を形成する面を設けた請求項１記載の流体軸受装置。
4. 前記大径部をフランジ形状とし、その一端面を前記保持部との係合面とすると共に、その他端面を前記スラスト軸受隙間を形成する面とした請求項３記載の流体軸受装置。
5. 前記スリーブ部の外周面を、該外周面とラジアル方向に対向する前記保持部の内周面に接着固定した請求項１記載の流体軸受装置。
6. 前記スリーブ部の外周面と、該外周面とラジアル方向に対向する前記保持部の内周面との間に半径方向の隙間を形成した請求項１記載の流体軸受装置。
7. ２個の前記スリーブ部を前記保持部の内側に配設して、各々の前記スリーブ部に設けた前記大径部で前記保持部を軸方向に挟持する向きに係合させ、かつ、各々の前記大径部と前記保持部とが係合する面を共に接着固定した請求項１記載の流体軸受装置。
8. 請求項１〜７の何れかに記載の流体軸受装置を備えたモータ。

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