JP2010078134A - 流体軸受装置、およびこれを備えたスピンドルモータ、情報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受を組み立てる際に、連通路を確実に確保すると共に、被接着部材間で十分な接着強度を確保してかつ充填された潤滑流体が接着領域内に入り込んで行くことを確実に防止できる流体軸受装置を提供する。
【解決手段】軸方向連通路６を軸方向から見た断面形状は、円周方向に扁平であり、かつ連通路の断面中心部から円周方向両端に近づくにつれ断面積が徐々に狭くなるよう形成して接着剤流入部２ｆを構成し、スリーブ２とカバー部材７を接着剤で接着する際、接着剤を接着剤流入部２ｆに積極的に流入させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハードディスク装置などの磁気ディスク装置、光ディスク装置、レーザスキャナ装置などの情報装置に用いられ、上記装置のディスクやポリゴンミラーなどのロータを回転駆動するスピンドルモータに搭載される流体軸受装置に関するものである。

従来から、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等のディスク状の記録媒体やポリゴンミラーなどを回転駆動する各種情報装置において使用されるスピンドルモータの軸受として、シャフトとスリーブとの間に介在させたオイル等の潤滑流体の流体圧力を利用して両者を相対回転自在に支持する流体軸受装置が提案されている。

流体軸受装置においては、潤滑流体が軸受構成部材間から漏れないようにすることが設計上非常に重要である。そのため、軸受内の圧力不均衡の解消を目的として軸受内部に連通路を設けると共に、軸受を構成する部材を固定封止するために接着剤が用いられている構成に関して多くの提案がなされてきている。

例えば、特許文献１に示すように、軸受部材としてのスリーブとそれを保持するハウジング部材との接着において、ハウジング部材の内周面とスリーブの外周面との間に連通路を形成し、その円周方向周囲に軸方向に延伸する接着剤溜まり部を形成した構成が開示されている。この構成では、接着剤溜まり部において接着剤を捕捉することで、連通路内に接着剤が入り込んでしまうことを防止している。

また、連通路の他の構成としては、例えば、特許文献２に示すように、軸受部材としてのスリーブの内周に隙間を介して外筒部材を回転自在に挿入し、この外筒部材の内周にロータハブと一体形成された内側軸を挿入して固定した構成がある。ここでは、内側軸と外筒部材との間に螺旋状の連通路と接着溝を設け、接着溝に接着剤を塗布した後で互いに嵌合して両者を固定している。これにより、接着剤が連通路に入ることを防止することができる。
特開２００３−１２０６６２号公報 特開２００４−１３５４１９号公報

しかしながら、特許文献１、２のいずれも、連通路内に接着剤が入り込まないように、接着剤溜まり部、または螺旋状の接着溝を設けた構成となっている。このため、余剰の接着剤が連通路にはみ出さないように、換言すると、接着剤が接着剤溜まり部または接着溝を完全に塞いでしまわないように、接着剤の量を加減する必要がある。この結果、連通路は確保されたとしても、接着剤が不足する部分では、組み立て初期段階において、すでに接着強度が不足してしまう。さらに、本来、接着剤が存在するべき部分で接着剤が不足していると、そこに潤滑流体がしみ込んでいく場合がある。このとき、その状態でヒートサイクルもしくはヒートショックが加わると、接着剤と被接着部材との間に潤滑流体が楔効果によって入り込んで、接着が徐々に剥がれていってしまうおそれがある。その結果、長期的な観点でも、接着強度を下げていってしまうことになる。また、潤滑流体が接着隙間に入り込んでいってしまうために、軸受内で潤滑流体が早期に不足してしまうおそれがある。

本発明は、連通路を有する軸受部材を接着組み立てする際に連通路を確実に確保すると共に、被接着部材間で十分な接着強度を確保し、かつ充填された潤滑流体が接着領域内に入り込んで行くことを確実に防止することが可能な流体軸受装置、およびこれを備えたスピンドルモータ、情報装置を提供することを目的とする。

第１の発明における流体軸受装置は、シャフトと、スリーブと、カバー部材と、連通路と、潤滑流体と、動圧軸受部と接着剤流入部と、を備えている。スリーブは、微小隙間を介してシャフトを相対回転可能に挿通する軸受孔を有する。カバー部材は、スリーブの軸方向の一端側端面の少なくとも一部またはスリーブの外周側円筒面の少なくとも一部を覆うように、接着剤を用いてスリーブに固定される。連通路は、スリーブの外周円筒面とカバー部材の内周面との間に形成され一端側端面から軸方向他端側端面に向けた軸方向に貫通する、またはスリーブの一端側端面とカバー部材との間に形成され軸受孔からスリーブの半径方向外周側との間を貫通する。潤滑流体は、少なくとも微小隙間と連通路とを含む空間に充填されている。動圧軸受部は、シャフトとスリーブが相対回転することによりシャフトをスリーブに対して相対的に回転浮上させる。接着剤流入部は、連通路の周方向における両側に配置されており、スリーブとカバー部材とを固定する接着剤が流入する。

第２の発明に係る流体軸受装置は、第１の発明に係る流体軸受装置であって、接着剤流入部は、連通路を延伸方向から見た断面形状が円周方向に扁平であり、かつ断面中心部から円周方向両端に近づくにつれ断面積（言い換えると、隣接する壁面の間隔）が徐々に狭くなるように形成されている。

第３の発明に係る流体軸受装置は、第１の発明に係る流体軸受装置であって、連通路を構成するスリーブ側とカバー部材側との壁面の内で、連通路をその延伸方向から見たときの曲率半径が小さい方が、未硬化状態における接着剤との接触角が小さい。

第４の発明に係る流体軸受装置は、第１の発明に係る流体軸受装置であって、連通路を構成するスリーブ側とカバー部材側との壁面の内で、連通路をその延伸方向から見たときの曲率半径が小さい方が、表面粗さが大きい。

第５の発明に係る流体軸受装置は、第１の発明に係る流体軸受装置であって、スリーブの熱膨張係数は、カバー部材の熱膨張係数より大きい。

第６の発明に係る流体軸受装置は、中心軸部材と、外筒部材と、スリーブと、連通路と、潤滑流体と、接着剤流入部と、を備えている。中心軸部材は、少なくとも軸方向一端側に鍔部を有する。外筒部材は、中心軸部材に外嵌されて接着剤を用いて中心軸部材に固定される。スリーブは、微小隙間を介して外筒部材を相対回転可能に挿通する軸受孔を有する。連通路は、外筒部材と中心軸部材との間に形成されて軸方向一端側から軸方向他端側に向けて貫通する、または中心軸部材の鍔部と外筒部材端部との間に形成され、軸受孔から外筒部材の内周面との間を半径方向に貫通する。潤滑流体は、少なくとも微小隙間と連通路とを含む微小空間に充填されている。接着剤流入部は、連通路の周方向における両側に配置されており、中心軸部材と外筒部材とを固定する接着剤が流入する。

第７の発明に係る流体軸受装置は、第６の発明に係る流体軸受装置であって、接着剤流入部は、連通路を延伸方向から見た断面形状が円周方向に扁平であり、かつ断面中心部から円周方向両端に近づくにつれ断面積（言い換えると、隣接する壁面の間隔）が徐々に狭くなるよう形成されている。

第８の発明に係る流体軸受装置は、第６の発明に係る流体軸受装置であって、連通路を構成する中心軸部材側と外筒部材側との壁面の内で、連通路をその延伸方向から見たときの曲率半径が小さい方が、未硬化状態における接着剤との接触角が小さい。

第９の発明に係る流体軸受装置は、第６の発明に係る流体軸受装置であって、連通路を構成する中心軸部材側と外筒部材側との壁面の内で、連通路をその延伸方向から見たときの曲率半径が小さい方が、表面粗さが大きい。

第１０の発明に係る流体軸受装置は、第６の発明の流体軸受装置であって、中心軸部材の熱膨張係数は、外筒部材の熱膨張係数より大きい。

第１１の発明に係る流体軸受装置は、第１の発明の流体軸受装置であって、連通路は、スリーブにおける一端側端面から軸方向他端側端面に向けて貫通する軸方向連通路と、カバー部材とスリーブの一端側端面との間の隙間に形成され、軸受孔と軸方向連通路との間を半径方向に貫通する半径方向連通路と、を含んでいる。接着剤にかかる毛管力は、半径方向連通路の円周方向両端部の方が、軸方向連通路の円周方向両端部よりも強い。

第１２の発明に係る流体軸受装置は、第１の発明の流体軸受装置であって、連通路は、スリーブにおける一端側端面から軸方向他端側端面に向けて貫通する軸方向連通路と、カバー部材とスリーブの一端側端面との間の隙間に形成され、軸受孔と軸方向連通路との間を半径方向に貫通する半径方向連通路と、を含んでいる。軸方向連通路の軸方向断面の等価直径Ｄａは、半径方向連通路の半径方向断面の等価直径Ｄｒよりも大きく、かつ軸方向連通路の軸方向断面の周囲長Ｌａは、半径方向連通路の半径方向断面の周囲長Ｌｒよりも小さい。等価直径Ｄａおよび等価直径Ｄｒは、軸方向連通路の軸方向断面積Ａａ，半径方向連通路の半径方向断面積Ａｒを軸方向連通路の軸方向断面の周囲長Ｌａ，半径方向連通路の半径方向断面の周囲長Ｌｒでそれぞれ除した値の４倍の値であり、以下の関係式（１）で示される。

第１３の発明に係る流体軸受装置は、第６の発明の流体軸受装置であって、連通路は、中心軸部材と外筒部材端面との間の隙間に形成され、軸方向一端側から軸方向他端側に向けて貫通する軸方向連通路と、中心軸部材と外筒部材端面との間の隙間に形成され、軸受孔と軸方向連通路との間を半径方向に貫通する半径方向連通路と、を含んでいる。潤滑流体にかかる毛管力は、半径方向連通路の円周方向両端部の方が軸方向連通路よりも強い。

第１４の発明に係る流体軸受装置は、第６の発明の流体軸受装置であって、連通路は、中心軸部材と外筒部材端面との間の隙間に形成され、軸方向一端側から軸方向他端側に向けて貫通する軸方向連通路と、中心軸部材と外筒部材端面との間の隙間に形成され、軸受孔と軸方向連通路との間を半径方向に貫通する半径方向連通路と、を含んでいる。軸方向連通路の軸方向断面の等価直径Ｄａは、半径方向連通路の半径方向断面の等価直径Ｄｒよりも大きく、かつ軸方向連通路の軸方向断面の周囲長Ｌａは、半径方向連通路の半径方向断面の周囲長Ｌｒよりも小さい。等価直径Ｄａおよび等価直径Ｄｒは、軸方向連通路の軸方向断面積Ａａ，半径方向連通路の半径方向断面積Ａｒを軸方向連通路の軸方向断面の周囲長Ｌａ，半径方向連通路の半径方向断面の周囲長Ｌｒでそれぞれ除した値の４倍の値であり、以下の関係式（１）で示される。

第１５の発明に係る流体軸受装置は、第１１から第１４の発明のいずれか１つの流体軸受装置であって、軸方向連通路を軸方向から見た時の円周方向両端部とスリーブの中心軸とをそれぞれ結んで形成される２本の線分の中心軸に対する開き角度は、半径方向連通路を軸方向から見たときの円周方向両端部とスリーブの中心軸とをそれぞれ結んで形成される２本の線分の中心軸に対する開き角度よりも小さい。

第１６の発明に係る流体軸受装置は、第１１から第１４の発明のいずれか１つの流体軸受装置であって、軸方向連通路を軸方向から見た時の円周方向両端部とスリーブの中心軸とをそれぞれ結んで形成される２本の線分は、半径方向連通路を軸方向から見たときの円周方向両端部とスリーブの中心軸とをそれぞれ結んで定義される２本の直線に挟まれた範囲内である。

第１７の発明に係る流体軸受装置は、第２または第７の発明の流体軸受装置であって、半径方向連通路は、半径方向から見たときの円周方向両端部形状が鋭角をなす。

第１８の発明に係る流体軸受装置は、第１７の発明の流体軸受装置であって、半径方向連通路は、半径方向から見たときの円周方向両端部のなす角度が２度以上６０度以下である。

第１９の発明に係る流体軸受装置は、第１１または第１２の発明の流体軸受装置であって、スリーブの一端側端面上であって、半径方向連通路の円周方向端部と軸方向連通路との間に、半径方向連通路の円周方向端部と軸方向連通路の軸方向断面における図心とを結ぶ線分に対して交差するように設けられた接着剤溜まり溝を、さらに備えている。

第２０の発明に係る流体軸受装置は、第１３または第１４の発明の流体軸受装置であって、外筒部材の一端側端面上であって、半径方向連通路の円周方向端部と軸方向連通路との間に、半径方向連通路の円周方向端部と軸方向連通路の軸方向断面における図心とを結ぶ線分に対して交差するように設けられた接着剤溜まり溝を、さらに備えている。

第２１の発明に係るスピンドルモータは、第１または第６の発明にかかる流体軸受装置を搭載している。

第２２の発明に係る情報装置は、第２１の発明に係るスピンドルモータを搭載している。

本発明によれば、連通路の中心部分で確実に連通させるようにするとともに、被接着部材間で接着剤が不足することが無く、組み立て直後において十分な接着強度を持つだけでなく、ヒートサイクルやヒートショックなどを加味した長期的視点においても接着剤と被接着部材間に潤滑流体がしみ込んでいき接着部を破壊して接着強度の低下を招くことがなく、またそれによる動圧軸受部における潤滑流体の不足を回避することができる。

以下に、本発明の流体軸受装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態における流体軸受装置を備えたハードディスク装置用のスピンドルモータの断面図、図２は、同流体軸受装置の断面図である。なお、以下の説明は、便宜上、図１および図２に示すように、スリーブ２の軸受穴２ａにおける開口端が上方に、閉鎖端が下方に配置された状態で説明するが、実際に使用する場合はこの配置に限られるものではない。

このスピンドルモータに搭載された流体軸受装置は、開口する上側の円形の開口端と閉鎖された下側の閉鎖端とを有する軸受穴２ａを有する円筒状のスリーブ２に、円柱状のシャフト１が所定の間隙（空間）を介して回転自在な状態で挿入されている。

シャフト１の下端部には、円板状で大径のスラストフランジ３が、外嵌結合やねじ止め、あるいは溶接などによって固定されている。この大径のスラストフランジ３は、軸受穴２ａにおける閉鎖端側である円形段状の大径孔部２ａｃに、この大径孔部２ａｃの上面に対して軸方向に間隙を介して配置されている。さらに、スラストフランジ３の下面と対向するように、スリーブ２の底部には円板状のスラスト板４が固定されている。こうして、シャフト１とスラストフランジ３とは、スリーブ２とスラスト板４とに対して相対回転自在な状態で保持される。

さらに、スリーブ２の上端面２ｂ（開口端側端面）と外周側面とを覆うとともに、外気に通じる１つの気泡排出用の通気孔１３を有する有天円筒状のカバー部材７が設けられている。そして、この流体軸受装置において、スリーブ２における外周側面上に、軸心Ｏと平行に延びる１つの軸方向連通路６が形成されている。この軸方向連通路６は、例えば、直径０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の円形連通穴に相当する面積を有する略円弧形状もしくはＤカット形状等の縦溝等であり、中心部から円周方向両端部に近づくにつれて断面積（言い換えると、隣接する壁面の間隔）が徐々に狭くなるように形成されている。

この軸方向連通路６によって、軸受穴２ａの閉鎖端側に設けられた大径孔部２ａｃ（閉鎖端面側の空間領域）と、スリーブ２の開口端側端面である上端面２ｂとの間が連通される。

また、カバー部材７とスリーブ２との間、およびスリーブ２の内部の空間（すなわち、シャフト１の外周面とスリーブ２の内周面との間の空間、軸受穴２ａの大径孔部２ａｃ内の空間、軸受穴２ａの大径孔部２ａｃと軸方向連通路６との間の連通箇所の空間、軸方向連通路６内の空間、スリーブ２の上端面２ｂとカバー部材７との間の空間（ただし、通気孔１３は除く））に潤滑流体が充填されている。潤滑流体としては、エステル系オイル
や、フッ素系オイル、高流動性グリスやイオン性流体等も同様に使用可能である。

また、スリーブ２の内周面には、ヘリングボーン形状またはスパイラル形状の１段または２段のラジアル動圧溝２ｃが形成されている。なお、ラジアル動圧溝は、シャフト１の外周円柱側面に設けてもよい。そして、モータによる回転駆動力によってシャフト１とスリーブ２とが相対的に回転すると、ラジアル動圧溝２ｃにより潤滑流体は動圧を発生させて、シャフト１とスリーブ２をラジアル方向に回転自在に支持するラジアル流体軸受が構成される。

また、スラスト板４の上面には、スパイラル形状またはヘリングボーン形状のスラスト動圧溝４ｃが形成されており、スラスト軸受を構成している。そして、モータの回転駆動力によってシャフト１に取り付けられたスラストフランジ３とスラスト板４とが相対的に回転すると、潤滑流体はスラスト動圧溝４ｃにおいて動圧を発生させ、シャフト１とスリーブ２とをスラスト方向（軸心方向）に回転自在に支持するスラスト流体軸受が構成される。なお、スラスト動圧溝は、スラストフランジ３の下面、またはスリーブ２の下面とスラストフランジ３の上面との間の隙間にも設けてもよい。

また、図１に示すように、シャフト１上の円柱状の突出軸部１ａには、その外周に、例えば、磁気記録ディスクが固定される回転部材としての略逆カップ状のハブ１６が、圧入や接着、溶接等の手段によって固定されている。さらに、ハブ１６外周の円筒状垂下壁部内周にロータマグネット１７が取り付けられている。また、ベース２０には、ロータマグネット１７に対向するように、ステータコイル１８が巻かれたステータコア１９が、ロータマグネット１７と一定の隙間を有する状態で取り付けられている。そして、このロータマグネット１７とステータコア１９とによって、シャフト１とスリーブ２との間に回転駆動力を与えるスピンドルモータの回転駆動部が構成される。

上記構成において、スピンドルモータの回転駆動力によりシャフト１とスリーブ２とが相対的に回転すると、ラジアル軸受とスラスト軸受で発生する動圧により、シャフト１がスリーブ２に対して所定の隙間を保った状態で回転支持される。ここで、図２に示すように、ラジアル流体軸受は潤滑流体が閉塞端側に向かって送られるような非対称なラジアル動圧溝２ｃを有している。これにより、シャフト１とスリーブ２との間の潤滑流体が閉塞端側に送りこまれる。さらに、潤滑流体は、スラストフランジ３とスリーブ２との間の空間、スリーブ２とスラスト板４との間の半径方向連通路８、軸方向連通路６内の空間、導入用隙間部１１および軸受穴外周最小隙間部１２を順に通り、再びシャフト１とスリーブ２との間の空間に流入し、これらの空間の間を潤滑流体が循環する。ここで、軸方向連通路６から導入用隙間部１１内に導入された潤滑流体の一部は、流体溜まり空間部１４にも流入する。そしてその後で、再度、軸受穴外周最小隙間部１２を介してシャフト１とスリーブ２との間の空間に流入する。

したがって、ラジアル動圧溝２ｃやスラスト動圧溝などで気泡が発生した場合でも、循環流によって、潤滑流体とともに気泡が循環する。このとき、気泡は、軸方向連通路６から導入用隙間部１１を通った際に、圧力の低い流体溜まり空間部１４に流入する。圧力の低い第１の流体溜まり空間部１４に気泡が流入すると、その気泡は膨張して大きくなるので、圧力の高い導入用隙間部１１や軸受穴外周最小隙間部１２に再度入ることができなくなる。この結果、気泡は、流体溜まり空間部１４において潤滑流体から分離され、通気孔１３から流体軸受装置の外に排出される。

ここで、スリーブ下端コーナ部４０近傍に関して、図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて説明する。図３（ａ）は、スリーブ下端コーナ部４０近傍の横断面図である。図３（ｂ）は、同部を半径方向外側（図３（ａ）に示すＲ方向）から見た半径方向連通路８近傍の矢視図である。また、図３（ｃ）は、同部を軸方向外側（図３（ａ）に示すＴ方向）から見た軸方向連通路６近傍の矢視図である。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、スリーブ２の下端に設けた当接面２ｅにはスラスト板４が当接している。このスラスト板４とカバー部材７とスリーブ２とを互いに固定するために、嫌気性接着剤やエポキシ系熱硬化型等の接着剤２５が使用されている。

ここで、図３（ｂ）に示すように、接着剤２５が半径方向連通路８の円周方向両側に保持されるように、接着剤流入部２ｄが当接面２ｅに連続して設けられている。この接着剤流入部２ｄは、半径方向連通路８の延伸方向（半径方向）から見て円周方向に扁平であり、かつ半径方向連通路８の断面中心Ｇｒから円周方向両端Ｂ１に近づくにつれて断面積（言い換えると、隣接する壁面の間隔）が徐々に狭くなるように楔型に形成されている。半径方向連通路８の形成に際しては、スリーブ２の端面をプレス、鍛造などによって加工して形成する。または、カバー部材７の端面にプレス加工などで形成してもよい。なお、図３（ｂ）では、半径方向連通路８は台形形状としたが、円弧形状などであってもよい。

また、図３（ｃ）に示すように、接着剤２５が軸方向連通路６の円周方向両側に保持されるように、接着剤流入部２ｆがカバー部材７の内周面に隣接して設けられている。この接着剤流入部２ｆは、軸方向連通路６の延伸方向（軸方向）から見て円周方向に扁平であり、かつ軸方向連通路６の断面中心Ｇａから円周方向両端Ｂ２に近づくにつれて断面積（言い換えると、隣接する壁面の間隔）が徐々に狭くなるよう楔型に形成されている。軸方向連通路６の形成に際しては、スリーブ２の外径壁面を切削、あるいはプレス、鍛造などによって角溝や半円または半円よりも浅い窪みに加工して形成する。または、カバー部材７の内周面にプレス加工などで形成してもよい。

以上のように、接着剤流入部２ｄ，２ｆは、両端部Ｂ１，Ｂ２において楔形状になっている。そして、硬化前における接着剤２５が、その毛管力によって両端部Ｂ１，Ｂ２に集まるように構成されている。よって、軸受装置完成後の状態において、スリーブ２とスラスト板４との間の軸方向接合部２１ａや、スリーブ２とカバー部材７との間の半径方向接合部２１ｒに潤滑流体が浸透してヒートサイクルやヒートショックなどが掛かっても相互間の接着強度を低下させることがない。また、半径方向接合部２１ｒ，軸方向接合部２１ａは、十分に接着剤が塗布された状態になるため接着強度を十分に大きくできる。

また、接着剤２５がその毛管力によって両端部Ｂ１，Ｂ２に集まるため、断面中心Ｇｒ，Ｇａ付近には、潤滑流体を循環させるための連通路を確実に確保することができる。

ここで、スリーブ２を銅合金を主要な成分とする材料によって形成し、さらにカバー部材を鉄系合金を主要な成分とする材料によって形成した場合には、内側部材（スリーブ２）の熱膨張係数は外側部材（カバー部材７）の熱膨張係数よりも大きくなる。ここで、接着剤２５が熱硬化方式の接着剤である場合には、高温チャンバー内で熱硬化させる時に、２部材間の熱膨張係数の差によって、２部材間の半径隙間ΔＲは狭くなる。したがって、硬化前の常温状態で、図４（ａ）に示すように、接着剤２５の塗布量が少なかったとしても、高温チャンバー内で硬化する直前には、図４（ｂ）に示すように、接着剤２５は軸方向連通路６の接着剤流入部２ｆに入り込む。よって、潤滑流体が半径方向接合部２１ｒに浸透して接着強度を低下させることを確実に防止することができる。

また、図５（ａ）に示すように、軸方向連通路６は２つの円弧状の壁面ＷＳ，ＷＬとで構成されているものとする。ここで、壁面ＷＳは小さい曲率半径ＲＳを有し、壁面ＷＬは大きい曲率半径ＲＬを有する。なお、図５（ａ）および図５（ｂ）における曲率半径ＲＳ，ＲＬおよび軸方向連通路６の溝深さＤｐは、それぞれ等しいものとする。

ここで、硬化前の状態における接着剤２５と壁面ＷＳ，ＷＬとの濡れ性のみが、図５（ａ）、図５（ｂ）とで互いに異なるものとする。すなわち、図５（ａ）は壁面ＷＳの方が壁面ＷＬよりも硬化前における接着剤との濡れ性が良く、壁面ＷＳの接触角度αＳが壁面ＷＬの接触角度αＬよりも小さい場合を示す模式図である。一方、図５（ｂ）は、壁面ＷＬが壁面ＷＳよりも硬化前における接着剤との濡れ性が良く、壁面ＷＬの接触角度αＬが壁面ＷＳの接触角度αＳよりも小さい場合を示す模式図である。

ここで、図５（ａ）および図５（ｂ）は、軸方向連通路６の両端（図の上下端）から接着剤があふれて、図中の白矢印のように接近し合い、点Ｐ１・Ｐ２で接着剤が互いに接触しあった瞬間の状態を意味する。この状態において、ハッチング部で示す接着剤２５の面積をそれぞれＳ１，Ｓ２とする。ここで、面積Ｓ１とＳ２とを比較すると、数学的な証明はここでは省略するがＳ１の方が大きくなる。このことは、図５（ａ）に示すように、曲率半径が小さい面の接着剤に対する濡れ性を、曲率半径が大きい面の濡れ性よりも良くすることで、より多くの接着剤が接着剤流入部２ｆに保持されることになる。したがって、曲率半径が小さい面の接着剤に対する濡れ性を良くすることで、軸方向連通路６が接着剤で埋まってしまうことをより確実に防止することができる。

なお、接触角度を小さくしてより濡れ性を良くするには、表面粗さを大きくすることが効果的である。したがって、カバー部材７の内周を円筒状に加工して、スリーブ２の外周に縦溝を形成して軸方向連通路６を構成する場合、カバー部材７の内周面をより粗さが小さくなるように加工すればよい。これにより、縦溝の面粗さを大きくして、図５（ａ）に近い形態にすることができる。

その他の手法としては、接着剤を塗布する前にスリーブ２の外周に紫外線やオゾン等を照射して表面活性状態にして、その後すみやかに接着剤を塗布して組み立てるようにしても良い。これにより、接着剤の濡れ性を向上させることが可能になる。

なお、上記の説明は軸方向連通路６を例にとって説明したが、半径方向連通路８においても同様に成立することは言うまでもない。

本実施形態の流体軸受装置では、以上のように、連通路を延伸方向から見た断面形状を、円周方向に扁平であり、かつ連通路の断面中心部から円周方向両端に近づくにつれ断面積（言い換えると、隣接する壁面の間隔）が徐々に狭くなるよう形成して接着剤流入部を構成している。

これにより、接着剤を接着剤流入部に積極的に流入させて保持させることで、連通路の中心部分で確実に連通させるようにすることができる。また、被接着部材間で接着剤が不足することが無く、組み立て直後において十分な接着強度を持つことができる。さらに、長期的視点においても、ヒートサイクルなどが加わっても接着剤と被接着部材間に潤滑流体がしみ込んでいき接着部を破壊して接着強度の低下を招くことがない。また、それによる動圧軸受部における潤滑流体の不足を生じないという効果も奏することができる。

なお、上記実施の形態においては、カバー部材はスリーブ２の外周円筒面全体と、スリーブの一端側端面全体とを覆うように、断面Ｌ字形状の場合を例に挙げて説明したが、本願発明はこれに限定されるものではない。例えば、カバー部材は、円筒部分と平坦部分とに分かれた構成であってもよい。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における流体軸受装置を備えたスピンドルモータの軸受装置周辺の断面図である。

ここでは、シャフト５１に外筒部材３０が接着によって固定されており、ラジアル軸受は外筒部材３０の外周とスリーブ９２との間の微小隙間部に形成される。ここで、ステンレス鋼よりなるシャフト５１の外周円筒面には、螺旋状の軸方向連通路３６が形成されている。また、外筒部材３０は、ジルコニア、炭化珪素、アルミナ等のセラミックスからなり、上端には半径方向連通路３８が形成されている。

本実施の形態においても、上記実施の形態１と同様に、連通路の延伸方向から見た断面形状は円周方向に扁平であり、かつ連通路の断面中心部から円周方向両端に近づくにつれ断面積（言い換えると、隣接する壁面の間隔）が徐々に狭くなるよう形成して接着剤流入部が構成されている。そして、接着剤を接着剤流入部に積極的に流入させて保持させている。

これにより、連通路の中心部分を確実に連通させるようにすると共に、被接着部材間で接着剤が不足することが無く組み立て直後において十分な接着強度を持つことができる。さらに、長期的視点においても、ヒートサイクルなどが加わっても接着剤と被接着部材間に潤滑流体がしみ込んでいき接着部を破壊して接着強度の低下を招くことがない。また、それによる動圧軸受部における潤滑流体の不足を生じないという効果を奏することができる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の実施の形態における流体軸受装置を備えたハードディスク装置用のスピンドルモータの断面図、図８は、同流体軸受装置の断面図である。なお、以下の説明は、便宜上、図７および図８に示すように、スリーブ１０２の軸受穴１０２ａにおける開口端が上方に、閉鎖端が下方に配置された状態で説明するが、実際に使用する場合はこの配置に限られるものではない。

このスピンドルモータの流体軸受装置は、図８に示すように、開口する上側の円形の開口端と閉鎖された下側の閉鎖端とを有する軸受穴１０２ａを有する円筒状のスリーブ１０２に、円柱状のシャフト１０１が所定の間隙（空間）を介して回転自在な状態で挿入されている。シャフト１０１の下端部には、円板状で大径のスラストフランジ１０３が、外嵌結合やねじ止め、あるいは溶接などによって固定されている。この大径のスラストフランジ１０３は、軸受穴１０２ａにおける閉鎖端側である円形段状の大径孔部１０２ａｃに、この大径孔部１０２ａｃの上面に対して軸方向に間隙を介して配置されている。さらに、スラストフランジ１０３の下面と対向するようにスリーブ１０２の底部に円板状のスラスト板１０４が固定されている。よって、シャフト１０１とスラストフランジ１０３は、スリーブ１０２とスラスト板１０４とに対して相対回転自在な状態に保持される。

さらに、スリーブ１０２の上端面１０２ｂ（開口端側端面）と外周側面を覆うとともに、外気に通じる一つの気泡排出用の通気孔１１３を有した有天円筒状のホルダー１０７が設けられている。そして、この流体軸受装置において、スリーブ１０２における外周側面上に、軸心Ｏと平行に延びる一つの軸方向連通路１０６（例えば、直径０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の円形連通穴に相当する面積を有する略円弧形状もしくはＤカット形状等の縦溝等）が形成されている。この軸方向連通路１０６によって、軸受穴１０２ａの閉鎖端側に設けられた大径孔部１０２ａｃ（閉鎖端面側の空間領域）と、スリーブ１０２の開口端側端面である上端面１０２ｂとの間が連通されている。

また、ホルダー１０７とスリーブ１０２との間、およびスリーブ１０２の内部の空間（すなわち、シャフト１０１の外周面とスリーブ１０２の内周面との間の空間、軸受穴１０２ａの大径孔部１０２ａｃ内の空間、軸受穴１０２ａの大径孔部１０２ａｃと軸方向連通路１０６との間の連通箇所の空間、軸方向連通路１０６内の空間、スリーブ１０２の上端面１０２ｂとホルダー１０７との間の空間（ただし、通気孔１１３は除く））に潤滑油などの潤滑流体が充填されている。潤滑流体としては、エステル系オイルや、それ以外に、フッ素系オイル、高流動性グリスやイオン性流体等も同様に使用可能である。

また、スリーブ１０２の内周面もしくはシャフト１０１の外周円柱側面には、ヘリングボーン形状の一つまたは二つのラジアル動圧溝が形成されている。そして、モータによる回転駆動力によってシャフト１０１とスリーブ１０２とが相対的に回転すると、この動圧溝により発生する潤滑流体の力によって、シャフト１０１とスリーブ１０２とがラジアル方向に所定間隙を介して回転自在に支持されるラジアル流体軸受が構成される。

また、スラストフランジ１０３の下面またはスラスト板１０４の上面には、スパイラル形状またはヘリングボーン形状のスラスト動圧溝が形成され、スラスト軸受が構成される。そして、モータの回転駆動力によってシャフト１０１に取り付けられたスラストフランジ１０３とスラスト板１０４とが相対的に回転すると、このスラスト動圧溝において発生する潤滑流体の力によって、シャフト１０１とスリーブ１０２とをスラスト方向（軸心方向）に所定間隙を介して回転自在に支持するスラスト流体軸受が構成される。なお、スラストフランジ１０３の動圧溝は、スリーブ１０２の下面とスラストフランジ１０３の上面との間の隙間にも設けてもよい。

図７に示すように、スリーブ１０２の軸受穴１０２ａから突出しているシャフト１０１上の円柱状の突出軸部１０１ａには、その外周に、例えば、磁気記録ディスクが固定される回転部材としての略逆カップ状のハブ１１６が圧入や接着、溶接等の手段で固定されている。本実施の形態では、ハブ１１６の外周の円筒状垂下壁部内周にロータマグネット１１７が取り付けられている。また、ベース１２０には、ロータマグネット１１７に対向するように、ステータコイル１１８が巻かれたステータコア１１９がロータマグネット１１７と一定の隙間を有する状態で取り付けられている。そして、このロータマグネット１１７とステータコア１１９とによって、シャフト１０１とスリーブ１０２との間に回転駆動力を与えるスピンドルモータの回転駆動部が構成されている。

上記構成において、スピンドルモータの回転駆動力によってシャフト１０１とスリーブ１０２とが相対的に回転されると、ラジアル流体軸受の動圧溝において発生する潤滑流体の力と、スラスト流体軸受の動圧溝により発生する潤滑流体の力により、シャフト１０１がスリーブ１０２に対して所定の隙間を保った状態で支持される。また、図８に示すように、ラジアル流体軸受の上側の非対称な動圧溝により発生する潤滑流体の力によって、シャフト１０１とスリーブ１０２との間の潤滑流体が下方に送られる。これに伴って、潤滑流体が、スラストフランジ１０３とスリーブ１０２との間の空間、スリーブ１０２とスラスト板１０４との間の半径方向連通路１０８、軸方向連通路１０６内の空間、導入用隙間部１１１および軸受穴外周最小隙間部１１２を順に通り、再度、シャフト１０１とスリーブ１０２との間の空間に流入し、これらの空間の間を潤滑流体が循環する。また、軸方向連通路１０６から導入用隙間部１１１内に導入された潤滑流体の一部は、流体溜まり空間部１１４にも流入しながら、再度、軸受穴外周最小隙間部１１２を介してシャフト１０１とスリーブ１０２との間の空間に流入する。

したがって、ラジアル流体軸受の動圧溝やスラスト流体軸受の動圧溝などで気泡が発生した場合でも、上記循環流によって、潤滑流体とともに気泡が循環し、軸方向連通路１０６から導入用隙間部１１１を通った際に、圧力の低い流体溜まり空間部１１４に流入する。圧力の低い第１の流体溜まり空間部１１４に気泡が流入すると、その気泡は膨張して大きくなるので、圧力の高い導入用隙間部１１１や軸受穴外周最小隙間部１１２に再度入ることができなくなる。この結果、気泡は、流体溜まり空間部１１４において潤滑流体から分離され、通気孔１１３から流体軸受装置の外に排出される。

ここで、軸方向連通路１０６と半径方向連通路１０８との流路断面形状に関して理解し易いように、スリーブ下端コーナ部１４０近傍の横断面図を図９（ａ）に、また半径方向外側（図９（ａ）に示すＲ方向）から見た半径方向連通路８近傍の矢視図を図９（ｂ）に、さらに軸方向外側（図９（ａ）に示すＴ方向）から見た軸方向連通路１０６近傍の矢視図を図９（ｃ）にそれぞれ示す。図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すように、スリーブ１０２の下端に設けた当接面１０２ｅにはスラスト板１０４が当接している。このスラスト板を固定するために、接着剤１２５が使用されている。

ここで、接着剤１２５が軸受内部で所定の位置に留まるように、接着剤保持部１０２ｄが当接面１０２ｅに連続して設けられている。接着剤保持部１０２ｄは、接着剤１２５が硬化するまでの間に意図しない場所に流れていかないように、接着剤１２５に対する毛管力が大きくなるように、狭い隙間（図においては楔状）を形成している。一方、軸方向連通路１０６は、接着剤１２５が留まりにくいように、接着剤保持部１０２ｄよりも毛管力が小さくなるように形状が設定されている。接着剤保持部１０２ｄが当接面１０２ｅとなす角度αは、図９（ｂ）に示すように、例えば、３０度以下の小さな鋭角をなしている。その一方、軸方向連通路１０６は、図９（ｃ）に示すように、スリーブ１０２の外周円筒面と交差する部分では、その交差角度βを、例えば６０度として、α＜βとすることで毛細管力を制御している。

次に、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）によって、連通路における毛管力を調整するために、等価直径の概念を用いる方法を説明する。等価直径とは、任意の断面形状を有する流路を円形の断面を有する流路として仮定した場合の円形流路断面の直径のことであり、次式（２）で表される。

ここで、Ｄｅ；等価直径、Ａ；流路断面積、Ｌ；流路断面の周囲長である。例えば、図１０（ａ）に示すように、直径Ｄの円形断面であれば、Ａ＝πＤ²／４であり、Ｌ＝πＤであるから、Ｄｅ＝Ｄとなる。

また、図１０（ｂ）に示すように、断面が横幅ａ、高さｂの長方形の場合、Ａ＝ａｂ、Ｌ＝２（ａ＋ｂ）であるから、Ｄｅ＝２ａｂ／（ａ＋ｂ）となる。ここで、ａ＝ｂであれば、Ｄｅ＝ａとなる。

さらに、図１０（ｃ）に示すように、両端が楔状に狭くなった扁平な形状では、たとえ同じ面積であっても、等価直径Ｄｅは円形や正方形の場合に比べて小さくなる。

このように、等価直径Ｄｅが小さい流路の場合、隙間が狭く楔状になった部分に接着剤１２５が溜まりやすくなる。ここでさらに、等価直径Ｄｅが同じ場合、周囲長Ｌが長い方がより扁平な状態になるので毛管力がより強くなる。

したがって、接着剤１２５が軸方向連通路１０６への流れ込むことを抑制して、半径方向連通路１０８も接着剤１２５で塞がれないようにするには、軸方向連通路の毛管力よりも半径方向連通路１０８の毛管力を大きくすることが効果的である。すなわち、軸方向連通路１０６の等価直径Ｄａを半径方向連通路１０８の等価直径Ｄｒよりも大きくすると共に、軸方向連通路１０６の断面周囲長Ｌａよりも半径方向連通路１０８の断面周囲長Ｌｒよりも小さくすれば良い。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）に、本実施形態における連通路の形状の具体例を示す。スリーブ１０２の外周には、図１１（ａ）に示すように、円弧形状の軸方向連通路１０６が形成されている。ここで、例えばスリーブの外周半径Ｒｓは２．６ｍｍ、円弧形状の半径Ｒ６は０．８ｍｍであり、スリーブ１０２の外周側面からの円弧の深さＹ６は０．３ｍｍである。ここで、軸方向連通路１０６の等価直径Ｄａを計算する。まず、軸方向連通路１０６の流路断面積Ａａは、０．２３３６ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌａは２．４１０５ｍｍである。したがって、等価直径Ｄａは、式（２）により０．３８７６ｍｍとなる。

一方、図１１（ｂ）に示すように、例えば、半径方向連通路１０８は下底Ｗ８Ｌが１．４ｍｍで、上底Ｗ８Ｕが２．２ｍｍで、高さＨ８が０．１５ｍｍの台形である。この場合、流路断面積Ａｒは０．２７ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌｒは、４．４５４４ｍｍである。したがって、等価直径Ｄｒは０．２４２５ｍｍとなる。

以上の結果により、Ｌｒ＞ＬａとＤａ＞Ｄｒが満たされているため、図８におけるスラスト板をスリーブ１０２とホルダー１０７とに固定する際に接着剤を用いても、半径方向連通路１０８の円周方向両端に接着剤が溜まっていく。その結果、半径方向連通路１０８が接着剤で塞がれないようにすることができるため、半径方向連通路１０８における潤滑流体の流動を妨げることを抑制できる。また、半径方向連通路１０８の方が軸方向連通路１０６よりも毛管力が大きくなるため、接着剤１２５が軸方向連通路１０６への流れ込むことを抑制することができ、軸方向連通路１０６を塞いでしまうことも防止できる。

さらに、図１２〜図１８には、本実施形態における連通路の形状の他の実施例として実施例１〜実施例７を示す。

実施例１は、図１２に示すように、軸方向連通路１０６と半径方向連通路１０８が図１１に示す具体例よりも扁平なものである。

軸方向連通路１０６の具体寸法としては、例えば、スリーブ１０２の外周半径Ｒｓは２．８５ｍｍ、スリーブ１０２の外周側面からの円弧の深さＹ６は０．２ｍｍ、軸方向連通路１０６の円周方向の横幅Ｗ６は１．２ｍｍである。ここで、軸方向連通路１０６の流路断面積Ａａは０．１６１２ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌａは２．４４９８ｍｍである。したがって、等価直径Ｄａは、式（２）により０．２６３２ｍｍとなる。

また、半径方向連通路１０８は半径方向断面形状が矩形形状であり、その具体寸法としては、例えば、幅Ｗ８は１．５ｍｍで、高さＨ８は０．１ｍｍである。ここで、流路断面積Ａｒは、０．１５ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌｒは３．２ｍｍである。したがって、等価直径Ｄｒは、０．１８７５ｍｍとなる。

したがって、実施例１においてＤａ＞Ｄｒ、Ｌｒ＞Ｌａが成立している。
また、図１３に示す実施例２は、図１１に示す具体例と比較すると、半径方向連通路１０８と軸方向連通路１０６が共に図１１に示す具体例の方が扁平なものである。そして、軸方向連通路１０６は円弧状ではなく、単純な円筒形状である。接着剤保持部１０２ｄの角度θは、例えば、６０度である。なおここで、半径方向連通路の隙間である高さＨ８が０．２ｍｍ以上である場合に楔効果を得るためには、この角度θを６０度以下にすることが望ましい。

ここで、軸方向連通路１０６は、例えば、直径が０．４ｍｍである。したがって、軸方向連通路１０６の流路断面積Ａａは、０．１２５７ｍｍ2である。また、断面周囲長Ｌａは、１．２５６６ｍｍである。また、等価直径Ｄａは、式（２）により０．４ｍｍとなる。

また、半径方向連通路１０８は、例えば、下底Ｗ８Ｌが０．４ｍｍで、上底Ｗ８Ｕが０．６８７７ｍｍで、高さＨ８が０．２５ｍｍの台形である。この場合、流路断面積Ａｒは０．１３６１ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌｒは１．６６６０ｍｍである。したがって、等価直径Ｄｒは０．３２６７ｍｍとなる。

この場合も、Ｄａ＞Ｄｒ、Ｌｒ＞Ｌａが成立している。
図１４に示す実施例３は、実施例２を更に変形したものである。

ここで、軸方向連通路１０６は、例えば、直径が０．４ｍｍである。したがって、軸方向連通路１０６の流路断面積Ａａは０．１２５７ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌａは１．２５６６ｍｍである。また、等価直径Ｄａは、式（２）により０．４ｍｍとなる。

また、半径方向連通路１０８は、半径方向断面形状が矩形形状であり、その具体寸法としては、例えば、幅Ｗ８は１．５ｍｍで、高さＨ８は０．２ｍｍである。ここで、流路断面積Ａｒは０．３ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌｒは３．４ｍｍである。したがって、等価直径Ｄｒは０．３５２９ｍｍとなる。

この場合も、Ｄａ＞Ｄｒ、Ｌｒ＞Ｌａが成立している。
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示す実施例４は、実施例１〜３と異なり、図１５（ｃ）にスリーブ１０２を斜視図として示すように、接着剤保持部１０２ｄは、図の上方に向かって大きく広がっている。接着剤は、当接面１０２ｅでスラストプレートを固定するために当接面に塗布される。ここで、実施例４の場合、接着剤保持部１０２ｄの角度θは、例えば、２度であって、楔効果を強くしている。また、軸方向連通路１０６は、スリーブ１０２上に２箇所設けられている。

ここで、軸方向連通路１０６は、例えば、直径が０．３ｍｍである。したがって軸方向連通路１０６の流路断面積Ａａは０．０７０７ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌａは０．９４２５ｍｍである。また、等価直径Ｄａは、式（２）により０．３ｍｍとなる。

一方、半径方向連通路１０８の具体的寸法は、例えば、次の通りである。接着剤保持部１０２ｄの外径Ｄｓは５．３ｍｍ、高さＨ８は０．１ｍｍである。また、図１５（ａ）に示すように、接着剤保持部１０２ｄは軸方向連通路１０６を中心に開き角度ψだけ開き、１８０度の範囲にわたって形成されている。ここで、半径方向連通路８を展開すると、図１５（ｂ）に示すように、台形形状になり、その下底の長さＷ８ＬはＤｓ＊ψ／２である。具体的には、ψが５６度、Ｗ８Ｌは２．５９００ｍｍである。そして、上底の長さはπＤｓで表され、１６．６５０４ｍｍである。

なお、実施例１〜３では、半径方向からみた投影図（断半径方向面）の形状で評価してきたが、この実施例に示すように、半径方向連通路の円周方向の開き角度が大きい場合（おおよそ６０度以上）は、円周方向長さを用いてもよい。ここで、流路断面積Ａｒは０．５４６２ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌｒは１６．６５３９ｍｍである。したがって、等価直径Ｄｒは０．１３１２ｍｍとなる。

この場合も、Ｄａ＞Ｄｒ、Ｌｒ＞Ｌａが成立している。
図１６に示す実施例５は、実施例１における半径方向連通路を変形したものである。

軸方向連通路１０６の具体寸法としては、例えば、スリーブ１０２の外周半径Ｒｓは２．８５ｍｍ、スリーブ１０２の外周側面からの円弧の深さＹ６は０．２ｍｍ、軸方向連通路１０６の円周方向の横幅Ｗ６は１．２ｍｍである。ここで、軸方向連通路１０６の流路断面積Ａａは０．１６１２ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌａは、２．４４９８ｍｍである。したがって、等価直径Ｄａは、式（２）により０．２６３２ｍｍとなる。

また、半径方向連通路１０８は、半径方向断面形状が矩形形状であり、その具体寸法としては、例えば、幅Ｗ８は１．３ｍｍで、高さＨ８は０．２ｍｍである。ここで、流路断面積Ａｒは０．２６ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌｒは、３．０ｍｍである。したがって、等価直径Ｄｒは、０．３４６７ｍｍとなる。

ここでは、半径方向連通路１０８の等価直径Ｄｒが軸方向連通路１０６の等価直径Ｄａより大きくなっており、Ｄｒ＞Ｄａ，Ｌｒ＞Ｌａである。後述するように、この実施例５では、接着剤が軸方向連通路１０６にまで漏れ出てしまう。

図１７に示す実施例６では、実施例１における半径方向連通路を変形したものである。
軸方向連通路１０６の具体寸法としては、例えば、スリーブ１０２の外周半径Ｒｓは２．８５ｍｍ、スリーブ１０２の外周側面からの円弧の深さＹ６は０．２ｍｍ、軸方向連通路１０６の円周方向の横幅Ｗ６は１．２ｍｍである。ここで、軸方向連通路１０６の流路断面積Ａａは０．１６１２ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌａは２．４４９８ｍｍである。したがって、等価直径Ｄａは、式（２）により０．２６３２ｍｍとなる。

また、半径方向連通路１０８は半径方向断面形状が矩形形状であり、その具体寸法としては、例えば、幅Ｗ８は１．０ｍｍで、高さＨ８は０．１８ｍｍである。ここで、流路断面積Ａｒは０．１８ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌｒは２．３６ｍｍである。したがって、等価直径Ｄｒは０．３０５１ｍｍとなる。

ここでは、半径方向連通路１０８の等価直径Ｄｒが軸方向連通路１０６の等価直径Ｄａより大きくなっており、また軸方向連通路１０６の断面周囲長Ｌａは半径方向連通路１０８の断面周囲長Ｌｒよりも大きくなっている。すなわち、Ｄｒ＞Ｄａ，Ｌｒ＜Ｌａである。後述するように、本実施例５では、接着剤が軸方向連通路６にまで漏れ出てしまう。

図１８に示す実施例７では、実施例１における半径方向連通路を変形したものである。
軸方向連通路１０６の具体寸法としては、例えば、スリーブ１０２の外周半径Ｒｓは２．８５ｍｍ、スリーブ１０２の外周側面からの円弧の深さＹ６は０．２ｍｍ、軸方向連通路１０６の円周方向の横幅Ｗ６は１．２ｍｍである。ここで軸方向連通路１０６の流路断面積Ａａは０．１６１２ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌａは、２．４４９８ｍｍである。したがって、等価直径Ｄａは式（２）により０．２６３２ｍｍとなる。

また、半径方向連通路１０８は、半径方向断面形状が矩形形状であり、その具体寸法としては、例えば、幅Ｗ８は１．０ｍｍで、高さＨ８は０．１４ｍｍである。ここで流路断面積Ａｒは０．１４ｍｍ²である。また、断面周囲長Ｌｒは２．２８ｍｍである。したがって、等価直径Ｄｒは０．２４５６ｍｍとなる。

ここでは、軸方向連通路１０６の断面周囲長Ｌａは、半径方向連通路１０８の断面周囲長Ｌｒよりも大きくなっている。すなわち、Ｄｒ＜Ｄａ，Ｌｒ＜Ｌａである。後述するように、この実施例５では接着剤が軸方向連通路１０６にまで漏れ出てしまう。

以上、実施例１〜７の形状と、接着剤の連通路への漏れだしを実験的に評価した結果を整理すると、表１のようになる。

表１をグラフ化すると、図１９に示すように、Ｄａ＞ＤｒでかつＬｒ＞Ｌａならば漏れ出しがないことがわかる。一方、それ以外の関係においては、接着剤が軸方向連通路１０６にまで大きく漏れ出してしまった。

このことから、Ｄａ＞ＤｒでかつＬｒ＞Ｌａが成立すれば、接着剤が意図しない部分である軸方向連通路に流れ出すことを抑制することができる。

ここで、図９（ｃ）に示すように、軸方向から見たときの軸方向連通路１０６の円周方向の開き角度ξは、半径方向連通路１０８の円周方向の開き角度γよりも小さくするとよい。

ここで開き角度ξは、軸方向連通路１０６を軸方向から見た時の円周方向両端部Ｂ１，Ｂ２と前記シャフトの中心軸Ｏとをそれぞれ結んで形成される２本の線分の前記中心軸Ｏに対する開き角度である。また、開き角度γは、半径方向連通路１０８を軸方向から見た時の円周方向両端部Ｃ１，Ｃ２と前記シャフトの中心軸Ｏとをそれぞれ結んで形成される２本の線分の中心軸Ｏに対する開き角度である。

また、軸方向から見たときの軸方向連通路１０６は、半径方向連通路１０８が円周方向に開く範囲内にあるように設定している。このため、接着剤が軸方向連通路１０６に侵入することを確実に防止できる。すなわち、開き角度ξの範囲は、開き角度γの範囲内であることが望ましい。

なお、実施例１〜７の形状は、表１および上記実施例の説明に記載の数値に限定されるものではない。

（実施の形態４）
図２０は、実施の形態４における流体軸受装置の断面図であって、実施の形態３において、軸方向連通路１０６を円筒形状としたものであり、連通路の形状が前記実施例２などに類似したものである。

ここでスリーブ１０２は、図２１（ａ）、図２１（ｂ）に示すように、半径方向連通路１０８は半径方向断面が幅Ｗ、高さＨの半円弧形状である。また、図２２（ａ）、図２２（ｂ）に示すスリーブ１０２のように、半径方向連通路１０８は幅Ｗ，高さＨの円形状を成すものであっても良い。

いずれの場合でも、Ｄａ＞ＤｒでかつＬｒ＞Ｌａが成立すれば、接着剤が意図しない部分である連通路に流れ出すことを抑制することができる。

（実施の形態５）
図２３は、図８に示すホルダー１０７の代わりに、カバー部材１０５によってスリーブ１８２の開口部を覆ったものである。

このような構成においても、スリーブ１８２とカバー部材１０５との間に形成される半径方向連通路１０８と軸方向連通路１０６がＤａ＞ＤｒでかつＬｒ＞Ｌａを満足すれば、接着剤が意図しない部分である連通路に流れ出すことを抑制することができる。

（実施の形態６）
図２４（ａ）、図２４（ｂ）及び図２４（ｃ）、図２４（ｄ）は、半径方向連通路１０８の円周方向端部と軸方向連通路１０６との間に、半径方向連通路１０８の円周方向端部１０２ｐ、１０２ｑ、１０２ｒ、１０２ｓと軸方向連通路１０６の図心１０６ａとを結ぶ直線に対して交差するようにスリーブ１０２の水平底面上に凹部である接着剤溜まり溝１１５を設けたものである。

ここで、図心とは、centroid、もしくはcenter of figureのことであり、図形の重心に一致する。

接着剤溜まり溝１１５は、図２４（ａ）、図２４（ｂ）のように二つに分けてもよいし、図２４（ｃ）、図２４（ｄ）のように連続したものであってもよい。

これによって、余剰な接着剤が軸方向連通路６に侵入して完全に塞いでしまうことを防ぐことができる。

（実施の形態７）
ここでは、図２５（ａ）に示すシャフト２０１に、図２５（ｂ）に示す外筒部材１３０を接着によって固定したものであり、ラジアル軸受は外筒部材１３０の外周と、スリーブ１９２との間の微小隙間部に形成されるものである。

ここで、外筒部材１３０の内周には螺旋状の軸方向連通路１３６が形成され、更に上端には半径方向連通路１３８が形成されている。

本実施形態でも、半径方向連通路１３８の流路断面の等価直径Ｄｒと軸方向連通路の流路断面の等価直径Ｄａを比較したとき、Ｄａ＞Ｄｒであり、また半径方向の断面周囲長Ｌｒは軸方向断面長Ｌａと比較したとき、Ｌｒ＞Ｌａである。

これにより、余剰な接着剤が軸方向連通路１０６に侵入することを防ぐことができる。

本発明の流体軸受装置は、磁気ディスク駆動装置、光ディスク駆動装置などに特に好適であるが、これに限るものではない。例えば、回転ヘッド駆動装置、ポリゴンミラー用スピンドルモータや、ＣＰＵクーラー等、流体軸受機構を使用するものに関して広く適用可能である。

実施の形態１における流体軸受装置を備えたスピンドルモータの断面図。 実施の形態１における流体軸受装置の断面図。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ実施の形態１における流体軸受装置のスリーブ下端コーナ部の断面図、同部の半径方向矢視図、および同部の軸方向矢視図。 （ａ）は常温時における接着剤硬化前の状態を示す模式図、（ｂ）は高温時における接着剤硬化時の状態を示す模式図。 （ａ）は曲率半径が小さい壁面の接触角度が小さい場合の模式図、（ｂ）は曲率半径が大きい壁面の接触角度が小さい場合の模式図。 実施の形態２における流体軸受装置を備えたスピンドルモータの軸受装置周辺の断面図。 実施の形態３における流体軸受装置を備えたスピンドルモータの断面図。 実施の形態３における流体軸受装置の断面図。 実施の形態３における流体軸受装置のスリーブ下端コーナ部の断面図、同部の半径方向矢視図、および同部の軸方向矢視図。 等価直径の考え方を示す流路断面形状図。 実施の形態３における連通路近傍の軸方向矢視図と半径方向矢視図。 実施例１における連通路近傍の軸方向矢視図と半径方向矢視図。 実施例２における連通路近傍の軸方向矢視図と半径方向矢視図。 実施例３における連通路近傍の軸方向矢視図と半径方向矢視図。 実施例４における連通路近傍の軸方向矢視図と半径方向矢視図、およびスリーブ斜視図。 実施例５における連通路近傍の軸方向矢視図と半径方向矢視図。 実施例６における連通路近傍の軸方向矢視図と半径方向矢視図。 実施例７における連通路近傍の軸方向矢視図と半径方向矢視図。 実施例１〜７における流路パラメータと接着剤流れ出し評価結果の関係を示す図。 実施の形態４における流体軸受装置の断面図。 実施の形態４における流体軸受装置のスリーブの平面図と斜視図。 実施の形態４の変形例における流体軸受装置のスリーブの平面図と斜視図。 実施の形態５における流体軸受装置の断面図。 実施の形態６における連通路近傍の平面図と斜視図、および同変形例における連通路近傍の平面図と斜視図。 実施の形態７におけるスピンドルモータの断面図と同スピンドルモータに用いる外筒部材の斜視図。

符号の説明

１，５１ シャフト
１ａ シャフト突出軸部
２，９２ スリーブ
２ａ 軸受穴
２ａｃ 大径孔部
２ｂ 上端面
２ｄ、２ｆ 接着剤流入部
２ｅ 当接面
３ スラストフランジ
４ スラスト板
６，３６ 軸方向連通路
６ａ 図心
７ カバー部材
８，３８ 半径方向連通路
１１ 導入用隙間部
１２ 軸受穴外周最小隙間部
１３ 通気孔
１４ 流体溜まり空間部
１６ ハブ
１７ ロータマグネット
１８ ステータコイル
１９ ステータコア
２０ ベース
３０ 外筒部材
４０ スリーブ下端コーナ部
１０１，２０１ シャフト
１０１ａ 突出軸部
１０２，１８２，１９２ スリーブ
１０２ａ 軸受穴
１０２ａｃ 大径孔部
１０２ｂ 上端面
１０２ｄ 接着剤保持部
１０２ｅ 当接面
１０３ スラストフランジ
１０４ スラスト板
１０５ カバー部材
１０６，１３６ 軸方向連通路
１０６ａ 図心
１０７ ホルダー
１０８，１３８ 半径方向連通路
１１１ 導入用隙間部
１１２ 軸受穴外周最小隙間部
１１３ 通気孔
１１４ 流体溜まり空間部
１１５ 接着剤溜まり溝
１１６ ハブ
１１７ ロータマグネット
１１８ ステータコイル
１１９ ステータコア
１２０ ベース
１２５ 接着剤
１３０ 外筒部材
１４０ スリーブ下端コーナ部
１４１ スリーブ上端コーナ部

Claims (22)

1. シャフトと、
   微小隙間を介して前記シャフトを相対回転可能に挿通する軸受孔を有するスリーブと、
   前記スリーブの軸方向の一端側端面の少なくとも一部または前記スリーブの外周側円筒面の少なくとも一部を覆うように、接着剤を用いて前記スリーブに固定されるカバー部材と、
   前記スリーブの外周円筒面と前記カバー部材の内周面との間に形成され前記一端側端面から軸方向他端側端面に向けた軸方向に貫通する、または前記スリーブの前記一端側端面と前記カバー部材との間に形成され前記軸受孔から前記スリーブの径方向外周側との間を貫通する連通路と、
   少なくとも前記微小隙間と前記連通路とを含む空間に充填された潤滑流体と、
   前記シャフトと前記スリーブが相対回転することにより前記シャフトを前記スリーブに対して相対的に回転浮上させる動圧軸受部と、
   前記連通路の周方向における両側に配置されており、前記スリーブと前記カバー部材とを固定する前記接着剤が流入する接着剤流入部と、
   を備えている流体軸受装置。
2. 前記接着剤流入部は、前記連通路を延伸方向から見た断面形状が円周方向に扁平であり、かつ断面中心部から円周方向両端に近づくにつれ断面積が徐々に狭くなるように形成されている、
   請求項１に記載の流体軸受装置。
3. 前記連通路を構成する前記スリーブ側と前記カバー部材側との壁面の内で、前記連通路をその延伸方向から見たときの曲率半径が小さい方が、未硬化状態における前記接着剤との接触角が小さい、
   請求項１に記載の流体軸受装置。
4. 前記連通路を構成する前記スリーブ側と前記カバー部材側との壁面の内で、前記連通路をその延伸方向から見たときの曲率半径が小さい方が、表面粗さが大きい、
   請求項１に記載の流体軸受装置。
5. 前記スリーブの熱膨張係数は、前記カバー部材の熱膨張係数より大きい、
   請求項１に記載の流体軸受装置。
6. 少なくとも軸方向一端側に鍔部を有する中心軸部材と、
   前記中心軸部材に外嵌されて接着剤を用いて前記中心軸部材に固定される外筒部材と、
   微小隙間を介して前記外筒部材を相対回転可能に挿通する軸受孔を有するスリーブと、
   前記外筒部材と前記中心軸部材との間に形成されて前記軸方向一端側から前記軸方向他端側に向けて貫通する、または前記中心軸部材の前記鍔部と前記外筒部材端部との間に形成され、前記軸受孔から前記外筒部材の内周面との間を半径方向に貫通する連通路と、
   少なくとも前記微小隙間と前記連通路とを含む微小空間に充填された潤滑流体と、
   前記連通路の周方向における両側に配置されており、前記中心軸部材と前記外筒部材とを固定する前記接着剤が流入する接着剤流入部と、
   を備えた流体軸受装置。
7. 前記接着剤流入部は、前記連通路を延伸方向から見た断面形状が円周方向に扁平であり、かつ断面中心部から円周方向両端に近づくにつれ断面積が徐々に狭くなるよう形成されている、
   請求項６に記載の流体軸受装置。
8. 前記連通路を構成する前記中心軸部材側と前記外筒部材側との壁面の内で、前記連通路をその延伸方向から見たときの曲率半径が小さい方が、未硬化状態における前記接着剤との接触角が小さい、
   請求項６に記載の流体軸受装置。
9. 前記連通路を構成する前記中心軸部材側と前記外筒部材側との壁面の内で、前記連通路をその延伸方向から見たときの曲率半径が小さい方が、表面粗さが大きい、
   請求項６に記載の流体軸受装置。
10. 前記中心軸部材の熱膨張係数は、前記外筒部材の熱膨張係数より大きい、
    請求項６に記載の流体軸受装置。
11. 前記連通路は、前記スリーブにおける前記一端側端面から軸方向他端側端面に向けて貫通する軸方向連通路と、前記カバー部材と前記スリーブの前記一端側端面との間の隙間に形成され、前記軸受孔と前記軸方向連通路との間を半径方向に貫通する半径方向連通路と、を含み、
    前記接着剤にかかる毛管力は、前記半径方向連通路の円周方向両端部の方が、前記軸方向連通路の円周方向における両端部よりも強い、
    請求項１に記載の流体軸受装置。
12. 前記連通路は、前記スリーブにおける前記一端側端面から軸方向他端側端面に向けて貫通する軸方向連通路と、前記カバー部材と前記スリーブの前記一端側端面との間の隙間に形成され、前記軸受孔と前記軸方向連通路との間を半径方向に貫通する半径方向連通路と、を含み、
    前記軸方向連通路の軸方向断面の等価直径Ｄａは前記半径方向連通路の半径方向断面の等価直径Ｄｒよりも大きく、かつ前記軸方向連通路の軸方向断面の周囲長Ｌａは前記半径方向連通路の半径方向断面の周囲長Ｌｒよりも小さく、
    前記等価直径Ｄａおよび前記等価直径Ｄｒは、前記軸方向連通路の軸方向断面積Ａａ，前記半径方向連通路の半径方向断面積Ａｒを前記軸方向連通路の軸方向断面の周囲長Ｌａ，前記半径方向連通路の半径方向断面の周囲長Ｌｒでそれぞれ除した値の４倍の値であり、以下の関係式（１）で示される、
    請求項１に記載の流体軸受装置。
    

    
13. 前記連通路は、前記中心軸部材と前記外筒部材端面との間の隙間に形成され、前記軸方向一端側から軸方向他端側に向けて貫通する軸方向連通路と、前記中心軸部材と前記外筒部材端面との間の隙間に形成され、前記軸受孔と前記軸方向連通路との間を半径方向に貫通する半径方向連通路と、を含み、
    前記接着剤にかかる毛管力は、前記半径方向連通路の円周方向両端部の方が前記軸方向連通路よりも強い、
    請求項６に記載の流体軸受装置。
14. 前記連通路は、前記中心軸部材と前記外筒部材端面との間の隙間に形成され、前記軸方向一端側から軸方向他端側に向けて貫通する軸方向連通路と、前記中心軸部材と前記外筒部材端面との間の隙間に形成され、前記軸受孔と前記軸方向連通路との間を半径方向に貫通する半径方向連通路と、を含み、
    前記軸方向連通路の軸方向断面の等価直径Ｄａは前記半径方向連通路の半径方向断面の等価直径Ｄｒよりも大きく、かつ前記軸方向連通路の軸方向断面の周囲長Ｌａは前記半径方向連通路の半径方向断面の周囲長Ｌｒよりも小さく、
    前記等価直径Ｄａおよび前記等価直径Ｄｒは、前記軸方向連通路の軸方向断面積Ａａ，前記半径方向連通路の半径方向断面積Ａｒを前記軸方向連通路の軸方向断面の周囲長Ｌａ，前記半径方向連通路の半径方向断面の周囲長Ｌｒでそれぞれ除した値の４倍の値であり、以下の関係式（１）で示される、
    請求項６に記載の流体軸受装置。
    

    
15. 前記軸方向連通路を軸方向から見た時の円周方向両端部と前記スリーブの中心軸とをそれぞれ結んで形成される２本の線分の前記中心軸に対する開き角度は、前記半径方向連通路を軸方向から見たときの円周方向両端部と前記スリーブの中心軸とをそれぞれ結んで形成される２本の線分の前記中心軸に対する開き角度よりも小さい、
    請求項１１から１４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
16. 前記軸方向連通路を軸方向から見た時の円周方向両端部と前記スリーブの中心軸とをそれぞれ結んで形成される２本の線分は、前記半径方向連通路を軸方向から見たときの円周方向両端部と前記スリーブの中心軸とをそれぞれ結んで定義される２本の直線に挟まれた範囲内である、
    請求項１１から１４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
17. 前記半径方向連通路は、半径方向から見たときの円周方向両端部形状が鋭角をなす、
    請求項２または７に記載の流体軸受装置。
18. 前記半径方向連通路は、半径方向から見たときの円周方向両端部のなす角度が２度以上６０度以下である、
    請求項１７に記載の流体軸受装置。
19. 前記スリーブの前記一端側端面上であって、前記半径方向連通路の円周方向端部と前記軸方向連通路との間に、前記半径方向連通路の円周方向端部と前記軸方向連通路の軸方向断面における図心とを結ぶ線分に対して交差するように設けられた接着剤溜まり溝を、
    さらに備えている、
    請求項１１または１２に記載の流体軸受装置。
20. 前記外筒部材の前記一端側端面上であって、前記半径方向連通路の円周方向端部と前記軸方向連通路との間に、前記半径方向連通路の円周方向端部と前記軸方向連通路の軸方向断面における図心とを結ぶ線分に対して交差するように設けられた接着剤溜まり溝を、
    さらに備えている、
    請求項１３または１４に記載の流体軸受装置。
21. 請求項１または６に記載の流体軸受装置を搭載したスピンドルモータ。
22. 請求項２１に記載のスピンドルモータを搭載した情報装置。

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