JP2011247281A - 軸受部材及びこれを用いた流体動圧軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受部材の中逃げ部が面する中逃げ空間における負圧の発生を低コストに防止する。
【解決手段】中逃げ部Ｅを有する軸受部材（軸受スリーブ８）を焼結金属で形成することで、焼結金属の内部空孔に潤滑油を含浸保持することができる。従って、中逃げ空間Ｅ０の潤滑油がラジアル軸受隙間側に引き込まれて中逃げ空間Ｅ０における潤滑油の圧力が低下すると、軸受スリーブ８の内部空孔に含浸された潤滑油が中逃げ部Ｅの表面開孔から中逃げ空間Ｅ０に供給され、負圧の発生を防止できる。
【選択図】図７

Description

本発明は、軸受部材の内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間の潤滑油の動圧作用により、軸部材を相対回転自在に支持する流体軸受装置、及びこれに用いられる軸受部材に関する。

流体動圧軸受装置は、その高回転精度および静粛性から、各種ディスク駆動装置（例えばＨＤＤの磁気ディスク駆動装置や、ＣＤ−ＲＯＭ等の光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用、プロジェクタのカラーホイールモータ用、又は電気機器の冷却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されている。

例えば特許文献１に示されている流体動圧軸受装置は、ステンレス鋼で形成された軸受部材を備え、軸受部材の内周面の軸方向に離隔した２箇所にラジアル軸受面（動圧溝形成領域）が形成され、軸受部材の端面にスラスト軸受面（動圧溝形成領域）が形成される。２箇所のラジアル軸受面の軸方向間には、ラジアル軸受面よりも僅かに大径な中逃げ部が設けられる。

特開２００７−４６６６５号公報

ラジアル軸受面の動圧溝は、動圧溝の軸方向両端部の潤滑油を動圧溝の軸方向中心部に引き込むことにより、ラジアル軸受面における潤滑油の圧力を高める。このため、中逃げ部が面する空間（以下、中逃げ空間）では、中逃げ部の軸方向両側に設けられたラジアル軸受面側に潤滑油が引っ張られるため、負圧が生じやすい。潤滑油に負圧が生じると、潤滑油内に溶け込んだ空気が気泡化して現れ、流体動圧軸受装置の回転精度や耐久性、信頼性に悪影響を与える恐れがある。

例えば上記特許文献１に示されている流体動圧軸受装置では、ラジアル軸受面の動圧溝を軸方向で非対称形状に形成し、中逃げ空間に潤滑油を強制的に送り込むことにより、中逃げ空間における負圧の発生を防止している。しかし、このように動圧溝の形状を軸方向非対称形状とすると、動圧溝の軸方向中心部に潤滑油を引き込むポンピング効果が必然的に弱まり、軸受の剛性が低下する。

本発明の解決すべき課題は、軸受部材の中逃げ部が面する中逃げ空間における負圧の発生を防止することにある。また、本発明の解決すべき課題は、動圧溝のポンピング効果の低下による軸受剛性の低下を回避することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、焼結金属で形成された軸受部材であって、内周面のうち、軸方向に離隔した２箇所に設けられたラジアル軸受面と、２箇所のラジアル軸受面にそれぞれ形成され、ラジアル軸受面が接触する潤滑油に動圧作用を発生させるラジアル動圧発生部と、少なくとも一方の端面に設けられたスラスト軸受面と、スラスト軸受面に形成され、スラスト軸受面が接触する潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部と、２箇所のラジアル軸受面の軸方向間に設けられ、ラジアル軸受面より大径な中逃げ部とを備えた軸受部材を提供する。

このように、中逃げ部を有する軸受部材を焼結金属で形成することで、焼結金属の内部空孔に潤滑油を含浸保持することができる。従って、中逃げ空間の潤滑油がラジアル軸受面側に引き込まれて中逃げ空間の油圧が低下すると、軸受部材の内部空孔に含浸された潤滑油が中逃げ部の表面開孔から引き出されて中逃げ空間に供給されるため、中逃げ部における負圧の発生を防止することができる。

上記の軸受部材に、焼結金属の密度が相対的に高い（内部空孔が少ない）高密度部と、焼結金属の密度が相対的に低い（内部空孔が多い）低密度部とを設けると、低密度部に含浸される油量が高密度部に含浸される油量よりも多くなる。従って、高密度部の内周面にラジアル軸受面を形成すると共に、相対的に多くの潤滑油を含浸した低密度部の内周面に中逃げ部を形成すれば、中逃げ空間に供給される油量を増やすことができる。

例えば、軸受部材の外周面の一部領域を内径向きに圧迫して、軸受部材の内周面を成形型に押し付けることにより、軸受部材の内周面にラジアル動圧発生部を形成すれば、軸受部材のラジアル軸受面が径方向に圧迫されるため、この領域が高密度部となる。

上記の軸受部材では、内部空孔に含浸した潤滑油を、中逃げ部から中逃げ空間に潤沢に供給できるため、ラジアル動圧発生部を軸方向非対称形状としなくても、中逃げ空間における負圧の発生を防止できる。従って、ラジアル動圧発生部を軸方向対称な形状とすることができ、軸受部材の設計の自由度が向上するとともに、ポンピング効果が最大となる仕様とすることで、軸受剛性を高めることが可能となる。

スラスト動圧発生部を、スラスト軸受隙間の潤滑油を外径側から内径側に引き込むものとすれば、ラジアル軸受隙間を介して中逃げ空間に潤滑油をより積極的に送り込むことができる。

軸受部材の外周面に軸方向溝を形成すれば、この軸方向溝を介して潤滑油を連通させて、潤滑油の圧力バランスを保つことができる。

上記のような軸受部材は、軸受部材の内周に挿入され、軸部及びフランジ部を有する軸部材とを備え、軸受部材のラジアル軸受面と軸部の外周面との間にラジアル軸受隙間が形成されると共に、軸受部材のスラスト軸受面とフランジ部の端面との間にスラスト軸受隙間が形成される流体動圧軸受装置に組み込むことができる。

この流体動圧軸受装置において、軸受部材の外周面に、ハウジングの内周面に固定される大径外周面と、ハウジングの内周面との間に径方向隙間を形成する小径外周面とを設け、径方向隙間をラジアル軸受隙間と連通すれば、ラジアル軸受隙間の潤滑油を径方向隙間に流入させ、軸受部材の外周面から内部空孔に潤滑油を侵入させることができる。このとき、軸受部材の大径外周面側の端面にスラスト軸受面を形成すれば、スラスト軸受面の面積をより大きくすることができるため、スラスト方向の支持力が高められる。

また、この場合、小径外周面から多くの潤滑油が侵入してしまうと、潤滑油が中逃げ部まで到達せず、中逃げ空間に十分な量の潤滑油を供給することができない恐れがある。そこで、軸受部材に高密度部と低密度部とを設け、高密度部の外周面に小径外周面を形成し、低密度部の外周面に大径外周面を形成すれば、小径外周面からの潤滑油の侵入を抑えることができるため、中逃げ空間に十分な量の潤滑油を確実に供給することができる。

また、小径外周面の軸方向位置を中逃げ部の軸方向範囲まで延ばせば、小径外周面とハウジングの内周面と間の径方向隙間を介して、より中逃げ部に近接した領域まで潤滑油を流入させることができるため、中逃げ空間への潤滑油の供給をさらに促すことができる。

この流体動圧軸受装置では、軸受部材に中逃げ部が形成されているため、トルク低減対策として軸側にヌスミ部を設ける必要は無く、軸部の外周面を平滑な円筒面形状とすることができるため、軸部材の形状が簡略化されて製造コストを低減できる。特に、別体に形成した軸部及びフランジ部を接合して軸部材を形成すれば、軸部を完全にストレートな軸状に形成することができるため、軸部の製造がより一層簡略化され、製造コストを低減できると共に、外周面の寸法精度を高めることができる。

以上のように、本発明によれば、中逃げ部を有する軸受部材を焼結金属で形成することで、中逃げ空間における負圧の発生を防止することができる。これにより、ラジアル動圧発生部をポンピング効果が最大となる仕様とすることができ、軸受剛性を高めることができる。

スピンドルモータの断面図である。 流体動圧軸受装置の断面図である。 軸受スリーブの断面図である。 軸受スリーブの下面図である。 圧粉体の断面図である。 軸受スリーブのサイジング工程を示す断面図である。 軸受スリーブの内部空孔を介した潤滑油の循環を示す断面図である。 他の実施形態に係る軸受スリーブの断面図である。

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、例えば２．５インチＨＤＤのディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータを示し、軸部材２を回転自在に非接触支持する流体動圧軸受装置１と、軸部材２に装着されたディスクハブ３と、流体動圧軸受装置１が取り付けられたブラケット６と、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に取り付けられ、ロータマグネット５はディスクハブ３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が所定の枚数（図示例では２枚）保持される。ステータコイル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が相対回転し、これによりディスクハブ３、ディスクＤ、および軸部材２が一体となって回転する。

流体動圧軸受装置１は、図２に示すように、軸部材２と、内周に軸部材２を挿入した軸受部材（軸受スリーブ８）と、内周面に軸受スリーブ８が固定され、軸方向両側を開口したハウジング７と、ハウジング７の軸方向一方の開口部をシールするシール部９と、ハウジング７の軸方向他方の開口部を閉塞する蓋部材１０とを備える。本実施形態では、ハウジング７とシール部９とが一体成形されている。尚、以下では、便宜上、軸方向でシール部９側を上側、蓋部材１０側を下側として説明を進める。

軸部材２は、軸部２ａと、軸部２ａの下端に設けられたフランジ部２ｂとからなる。軸部２ａはストレートな中実の軸状に形成され、その外周面２ａ１は平滑な円筒面状に形成される。フランジ部２ｂは、軸部２ａの下端部から外径に突出した円盤形状をなし、その両端面は平坦面状に形成される。本実施形態では、軸部２ａ及びフランジ部２ｂがステンレス鋼等で別体に形成された後、両者を溶接等により接合して一体化されることで軸部材２が形成される。

軸受スリーブ８は略円筒形状を成し、本実施形態では多孔質体、例えば焼結金属、特に銅あるいは銅及び鉄系金属を主成分とする焼結金属で形成される。

軸受スリーブ８の内周面８ａには、軸方向に離隔した２箇所の領域に設けられたラジアル軸受面Ａ１，Ａ２と、これらの軸方向間に設けられ、ラジアル軸受面Ａ１，Ａ２よりも大径な中逃げ部Ｅとが設けられる。ラジアル軸受面Ａ１，Ａ２はラジアル軸受隙間に面し、中逃げ部Ｅは中逃げ空間Ｅ０に面する。ラジアル軸受面Ａ１，Ａ２には、それぞれラジアル動圧発生部が形成され、本実施形態では、例えば図３に示すようなヘリングボーン形状の動圧溝Ｇ１，Ｇ２がそれぞれ形成される。図示例の動圧溝Ｇ１，Ｇ２は、いずれも軸方向対称な形状となっている。

軸受スリーブ８の下側端面８ｂには、スラスト軸受隙間に面するスラスト軸受面Ｂが設けられる。スラスト軸受面Ｂには、図４に示すように、例えばスパイラル形状の動圧溝８ｂ１が形成される。このスパイラル形状の動圧溝８ｂ１は、軸部材２の相対回転に伴って潤滑油を内径側に引き込む、いわゆるポンプインタイプである。

軸受スリーブ８の外周面８ｄには、軸方向全長にわたって軸方向溝８ｄ１が形成され、本実施形態では、例えば３本の軸方向溝８ｄ１が円周方向に等配されている（図４参照）。また、軸受スリーブ８の上側端面８ｃには、径方向全長にわたって径方向溝８ｃ１が形成され、本実施形態では、例えば３本の径方向溝８ｃ１が円周方向に等配されている（図示省略）。これらの軸方向溝８ｄ１及び径方向溝８ｃ１により、潤滑油の連通路が形成される。

軸受スリーブ８の外周面８ｄのうち、上側のラジアル軸受面Ａ１の外径側には小径外周面８ｄ２が形成され、この小径外周面８ｄ２の下方に大径外周面８ｄ３が形成される。小径外周面８ｄ２は、円筒部８ｄ２１と、円筒部８ｄ２１と大径外周面８ｄ３とを連続するテーパ部８ｄ２２とからなる。図示例では、小径外周面８ｄ２の下端部が、ラジアル軸受面Ａ１（動圧溝Ｇ１形成領域）の下端部とほぼ同じ軸方向位置に配されている。

軸受スリーブ８は、軸方向に離隔した２箇所の高密度部Ｐ_Hと、高密度部Ｐ_Hの軸方向間に設けられた低密度部Ｐ_Lとからなる。高密度部Ｐ_Hの内周面にはラジアル軸受面Ａ１，Ａ２が形成される。上側の高密度部Ｐ_Hの外周面には小径外周面８ｄ２が形成される。低密度部Ｐ_Lの内周面には中逃げ部Ｅが形成される。高密度部Ｐ_Hは、低密度部Ｐ_Lよりも焼結金属の密度が高くなっており、すなわち内部空孔率及び表面開孔率が小さくなっている。従って、例えば、軸受スリーブ８の表面開孔率や、軸方向断面における空孔率を測定することにより、高密度部Ｐ_H及び低密度部Ｐ_Lの形成領域を確認することができる。

ここで、軸受スリーブ８の製造方法について説明する。軸受スリーブ８は、圧縮成形工程、焼結工程、及びサイジング工程を経て製造される。

まず、圧縮成形工程において金属粉末を圧縮成形して、図５に示すような圧粉体１８を形成する。圧粉体１８の内周面１８ａは平滑な円筒面状に形成される。圧粉体１８の外周面１８ｄには、軸受スリーブ８の外周面８ｄの外径寸法と同一径の小径外周面１８ｄ１と、小径外周面１８ｄ１の上方に設けられた大径外周面１８ｄ２と、これらの間に形成された肩面１８ｄ３とが設けられる。小径外周面１８ｄ１及び大径外周面１８ｄ２は共に円筒面状に形成される。

この圧粉体１８を焼結工程で焼結することにより、焼結体２８が得られる。この焼結体２８をサイジング工程に移送し、所定の形状にサイジングする。サイジング工程は、図６に示すサイジング金型を用いて行なわれる。このサイジング金型は、コアロッド３１と、ダイ３２と、上パンチ３３と、下パンチ３４とを備える。尚、図６に示す焼結体２８は、図３に示す軸受スリーブ８と上下反対に配置した状態であり、図６に示す焼結体２８の内周面２８ａの下方部分に動圧溝Ｇ１が形成され、上方部分に動圧溝Ｇ２が形成される。以下では、図６に示す上下方向を用いてサイジング工程の説明を行なう（図１及び図２に示す上下方向とは逆向きとなる）。

コアロッド３１の外周面には、動圧溝Ｇ１，Ｇ２（図３参照）を成形するための成形型Ｇ１’，Ｇ２’が形成されている。すなわち、図３のクロスハッチングで示す丘部と同形状の凹部により、成形型Ｇ１’，Ｇ２’が構成される。コアロッド３１の外径寸法は、焼結体２８の内径寸法よりも若干小さく設定される。

ダイ３２の成形孔３２ａは、入口側（上側）に設けられた円筒部３２ａ１と、奥部側（下側）に設けられた絞り部３２ａ２とで構成される。円筒部３２ａ１は、焼結体２８の小径外周面２８ｄ１とほぼ同じか若しくはこれよりも僅かに大径に形成され、且つ、焼結体２８の大径外周面２８ｄ２よりも小径に形成される。絞り部３２ａ２は、奥部側に向けて縮径したテーパ部３２ａ２１と、テーパ部３２ａ２１のさらに奥部側に設けられた円筒部３２ａ２２とからなる。円筒部３２ａ２２は、焼結体２８の小径外周面２８ｄ１よりも小径に形成される。

上パンチ３３の下面には、軸受スリーブ８のスラスト軸受面Ｂの動圧溝を成形するための成形型が形成されている（図示省略）。

上記のサイジング金型を用いたサイジング工程は、以下の手順で行なわれる。まず、図６（ａ）に示すように、焼結体２８をダイ３２の成形孔３２ａの入口部に配置する。具体的には、焼結体２８の小径外周面２８ｄ１をダイ３２の成形孔３２ａの円筒部３２ａ１に挿入すると共に、焼結体２８の外周面２８ｄの肩面２８ｄ３をダイ３２の上側端面３２ｂで係止した状態で配置する。そして、焼結体２８の内周にコアロッド３１を挿入する。このとき、コアロッド３１と焼結体２８との間に径方向隙間が形成される。図６（ａ）に示す状態で、焼結体２８の大径外周面２８ｄ２の下端部は、成形型Ｇ２’の下端部とほぼ同じ軸方向位置に配されている。

この状態で、焼結体２８の端面２８ｂを上パンチ３３で下向きに押圧し、焼結体２８，コアロッド３１，及び上パンチ３３を一体的に降下させ、焼結体２８の大径外周面２８ｄ２をダイ３２の成形孔３２ａの円筒部３２ａ１に押し込む。これにより、焼結体２８の大径外周面２８ｄ２が内径向きに圧迫され、その内径側において、焼結体２８の内周面２８ａがコアロッド３１の外周面に形成された成形型Ｇ２’に押し付けられる。これにより、成形型Ｇ２’の形状が焼結体２８の内周面２８ａに転写され、動圧溝Ｇ２が形成される。

これと同時に、焼結体２８の小径外周面２８ｄ１が、ダイ３２の成形孔３２ａの絞り部３２ａ２に押し込まれる。これにより、焼結体２８の小径外周面２８ｄ１が内径向きに圧迫され、その内径側において、焼結体２８の内周面２８ａがコアロッド３１の外周面に形成された成形型Ｇ１’に押し付けられる。これにより、成形型Ｇ１’の形状が焼結体２８の内周面２８ａに転写され、動圧溝Ｇ１が形成される。このとき、焼結体２８の外周面２８ｄには、ダイ３２の成形孔３２ａの絞り部３２ａ２の形状に倣って、円筒部及びテーパ部が形成される。

そして、焼結体２８の下端部が下パンチ３４に当接したら、さらに上パンチ３３を若干降下させ、上パンチ３３と下パンチ３４で焼結体２８を上下から圧迫する。こうして、上パンチ３３の下面の成形型を焼結体２８の端面２８ｂに押し付けることにより、端面２８ｂに動圧溝を形成する。

その後、コアロッド３１，上パンチ３３，及び下パンチ３４を連動して上昇させ、成形した焼結体２８（軸受スリーブ８）をダイ３２の成形孔３２ａから抜き出す（図示省略）。このとき、焼結体２８の内周面２８ａはスプリングバックにより僅かに拡径するため、焼結体２８をコアロッド３１から引き抜く際に、焼結体２８に形成された動圧溝Ｇ１，Ｇ２とコアロッド３１の成形型Ｇ１’，Ｇ２’とが干渉することを防止できる。以上により、軸受スリーブ８が完成する。尚、軸受スリーブ８のラジアル軸受面Ａ１，Ａ２，及びスラスト軸受面Ｂには、動圧作用を高めるために回転サイジング等による封孔処理を施す場合がある。このとき、中逃げ部Ｅには回転サイジングによる封孔処理を施さないようにすれば、中逃げ部Ｅの表面開孔率が大きくなるため、中逃げ部Ｅを介して潤滑油をさらに供給しやすくなる。

ハウジング７は、例えば樹脂の射出成形で形成され、図２に示すように略円筒状に形成される。ハウジング７の内周面７ａは円筒面状に形成され、この内周面７ａに軸受スリーブ８の大径外周面８ｄ３が接着、圧入、接着剤介在下の圧入等により固定される。また、ハウジング７の内周面７ａと軸受スリーブ８の小径外周面８ｄ２との間には径方向隙間Ｆが形成される。この径方向隙間Ｆは、軸受スリーブ８の上側端面の径方向溝８ｃ１を介して、ラジアル軸受隙間と連通している。

シール部９は、ハウジング７の上端部に一体に設けられる。シール部９の内周面９ａは、下方に向けて縮径したテーパ面状に形成され、軸部材２の軸部２ａの円筒面状外周面２ａ１との間に、下方に向けて径方向幅を漸次縮小した楔形状のシール空間Ｓを形成する。このシール空間Ｓの毛細管力により、ハウジング７の内部に充満された潤滑油の漏れ出しを防止する。シール部９の下側端面９ｂは、軸受スリーブ８の上側端面８ｃと当接している。

ハウジング７の内周面７ａの下端部には、蓋部材１０が適宜の手段で固定される。蓋部材１０の上側端面１０ａには、スラスト軸受面Ｃが設けられる。スラスト軸受面Ｃには、例えばポンプインタイプのスパイラル形状の動圧溝が形成される（図示省略）。

以上のようにして、シール部９で密封されたハウジング７の内部の空間に、軸受スリーブ８の内部空孔を含め、潤滑油を充満させることにより、図２に示す流体動圧軸受装置１が完成する。

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Ａ１，Ａ２と軸部２ａの外周面２ａ１との間にラジアル軸受隙間が形成される。そして、ラジアル軸受面Ａ１，Ａ２の動圧溝Ｇ１，Ｇ２により上記ラジアル軸受隙間の潤滑油の圧力が高められ、この動圧作用により軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持するラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２が構成される。

これと同時に、軸受スリーブ８の下側端面８ｂのスラスト軸受面Ｂとフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間、及び、蓋部材１０の上側端面１０ａのスラスト軸受面Ｃとフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に、それぞれスラスト軸受隙間が形成される。そして、スラスト軸受面Ｂの動圧溝８ｂ１及びスラスト軸受面Ｃの動圧溝により上記スラスト軸受隙間の潤滑油の圧力が高められ、この動圧作用により軸部材２を両スラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部Ｔ１，Ｔ２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の中逃げ部Ｅと軸部２ａの外周面２ａ１との間の中逃げ空間Ｅ０の潤滑油が、上下のラジアル軸受面Ａ１，Ａ２側に引き込まれる。具体的には、上下のラジアル軸受面Ａ１，Ａ２の動圧溝Ｇ１，Ｇ２（ヘリングボーン形状、図３参照）により、中逃げ空間Ｅ０の潤滑油が上下のラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２のラジアル軸受隙間に引き込まれる。このとき、軸受スリーブ８のスラスト軸受面Ｂ（下側端面８ｂ）の動圧溝８ｂ１をポンプインタイプとすることで、図７に点線矢印Ｋ１、Ｋ２でしめすように、軸受スリーブ８の下側から上側へ向かう潤滑油の流れが誘起される。この潤滑油は、軸受スリーブ８の上側端面８ｃの径方向溝８ｃ１を通って、軸受スリーブ８の小径外周面８ｄ２とハウジング７の内周面７ａとの間の径方向隙間Ｆに流入する。こうして径方向隙間Ｆに流入した潤滑油は、軸受スリーブ８の外周面８ｄから軸受スリーブ８の内部空孔に侵入する。このとき、高密度部Ｐ_Hよりも低密度部Ｐ_Lの方が内部空孔が多く存在するため、径方向隙間Ｆの潤滑油は、主にテーパ部８ｄ２２の表面開孔や軸方向溝８ｄ１の表面開孔から低密度部Ｐ_Lの内部空孔に侵入する。そして、低密度部Ｐ_Lの内部空孔に含浸された潤滑油が、中逃げ部Ｅの表面開孔から中逃げ空間Ｅ０に供給される。こうして、上側の高密度部Ｐ_Lの周りを周回する潤滑油の循環経路Ｋ１が形成され、これにより中逃げ空間Ｅ０に潤滑油を効率良く供給することができる。

また、径方向隙間Ｆに達した潤滑油の一部は、図７に点線矢印Ｋ２で示すように、外周面８ｄの軸方向溝８ｄ１とハウジング７の内周面７ａとで形成される連通路を通って軸受スリーブ８の下側端面８ｂに達する。この潤滑油が、ポンプインタイプのスパイラル形状の動圧溝８ｂ１（図４参照）により内径側に引き込まれ、下側のラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間を介して、中逃げ空間Ｅ０に供給される。こうして、下側の高密度部Ｐ_Lの下方を回り込む潤滑油の循環経路Ｋ２が形成され、これにより中逃げ部Ｅ０に潤滑油を効率よく供給することができる。

以上のような２種類の循環経路Ｋ１，Ｋ２を介して中逃げ空間Ｅ０に潤沢な潤滑油が供給されるため、中逃げ空間Ｅ０における負圧の発生が防止できる。特に、本実施形態では、軸受スリーブ８のうち、中逃げ部Ｅ以外の表面は、高密度部Ｐ_Hの表面、あるいはハウジング７に固定された面であるため、これらの領域の表面開孔を介した潤滑油の流出量は比較的少ない。このため、低密度部Ｐ_Lに形成された中逃げ部Ｅから集中して潤滑油を供給することができる。また、上記のように軸受スリーブ８のスラスト軸受面Ｂ（下側端面８ｂ）の動圧溝８ｂ１をポンプインタイプとすることで、何らかの原因により図７に点線矢印で示す方向と逆向きの潤滑油の循環が生じた場合でも、動圧溝８ｂ１で潤滑油を強制的に内径向きに引き込むことで、点線矢印で示す方向の循環、すなわち中逃げ空間Ｅ０に潤滑油が供給される方向の循環を確実に生じさせることができる。

本発明は上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の構成・機能を有する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。

上記の実施形態では、軸受スリーブ８の小径外周面８ｄ２の下端部がラジアル軸受面Ａ１の下端部とほぼ同じ軸方向位置に配した場合を示しているが、これに限らず、小径外周面８ｄ２の下端部（すなわち、小径外周面８ｄ２と大径外周面８ｄ３との境界部）をラジアル軸受面Ａ１の下端部より上方あるいは下方に設けても良い。例えば、図８に示すように、小径外周面８ｄ２の下端部を中逃げ部Ｅの軸方向領域まで延ばした場合は、図７に示す場合と比べて径方向隙間Ｆが中逃げ部Ｅに近づくため、上側の循環Ｋ１が生じやすくなる。

また、以上の実施形態では、軸受スリーブ８の内周面８ａにヘリングボーン形状の動圧溝からなるラジアル動圧発生部が形成されているが、これに限らず、他の形状（例えばステップ形状等）の動圧溝や、軸受スリーブ８の内周面８ａを複数の円弧を組み合わせた多円弧形状とすることにより、ラジアル動圧発生部を構成してもよい。

また、以上の実施形態では、軸受スリーブ８の端面８ｂにスパイラル形状の動圧溝からなるスラスト動圧発生部が形成されているが、これに限らず、他の形状（例えばヘリングボーン形状やステップ形状等）の動圧溝でスラスト動圧発生部を構成しても良い。

１ 流体動圧軸受装置
２ 軸部材
７ ハウジング
８ 軸受スリーブ（軸受部材）
９ シール部
１０ 蓋部材
Ａ１，Ａ２ ラジアル軸受面
Ｂ，Ｃ スラスト軸受面
Ｅ 中逃げ部
Ｅ０ 中逃げ空間
Ｆ 径方向隙間
Ｇ１，Ｇ２ 動圧溝
Ｐ_H 高密度部
Ｐ_L 低密度部
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 (13)

1. 焼結金属で形成された軸受部材であって、
   内周面のうち、軸方向に離隔した２箇所に設けられたラジアル軸受面と、２箇所のラジアル軸受面にそれぞれ形成され、ラジアル軸受面が接触する潤滑油に動圧作用を発生させるラジアル動圧発生部と、少なくとも一方の端面に設けられたスラスト軸受面と、スラスト軸受面に形成され、スラスト軸受面が接触する潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部と、２箇所のラジアル軸受面の軸方向間に設けられ、ラジアル軸受面より大径な中逃げ部とを備えた軸受部材。
2. 焼結金属の密度が相対的に高い高密度部と、焼結金属の密度が相対的に低い低密度部とを有し、高密度部の内周面にラジアル軸受面が形成されると共に、低密度部の内周面に逃げ部が形成された請求項１記載の軸受部材。
3. 軸受部材の外周面の一部領域を内径向きに圧迫して、軸受部材の内周面を成形型に押し付けることにより、ラジアル動圧発生部を形成した請求項２記載の軸受部材。
4. ラジアル動圧発生部が軸方向対称な形状を成している請求項１〜３の何れかに記載の軸受部材。
5. スラスト動圧発生部が、潤滑油を外径側から内径側に引き込むポンプインタイプである請求項１〜４の何れかに記載の軸受部材。
6. 外周面に軸方向溝を形成した請求項１〜５の何れかに記載の軸受部材。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の軸受部材と、軸受部材の内周に挿入された軸部、及び軸部から外径向きに突出したフランジ部を有する軸部材とを備え、軸受部材のラジアル軸受面と軸部の外周面との間にラジアル軸受隙間が形成されると共に、軸受部材のスラスト軸受面とフランジ部の端面との間にスラスト軸受隙間が形成される流体動圧軸受装置。
8. 軸受部材の外周面に、ハウジングの内周面に固定される大径外周面と、ハウジングの内周面との間に径方向隙間を形成する小径外周面とを設け、前記径方向隙間をラジアル軸受隙間と連通した請求項７記載の流体動圧軸受装置。
9. スラスト軸受面を、軸受部材の大径外周面側の端面に形成した請求項８記載の流体動圧軸受装置。
10. 軸受部材が、焼結金属の密度が相対的に高い高密度部と、焼結金属の密度が相対的に低い低密度部とを有し、高密度部の外周面に小径外周面が形成され、低密度部の外周面に大径外周面が形成された請求項８又は９記載の流体動圧軸受装置。
11. 小径外周面と大径外周面との境界部が、中逃げ部の軸方向範囲内にある請求項８〜１０の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
12. 軸部の外周面が平滑な円筒面形状である請求項７〜１１の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
13. 別体に形成した軸部及びフランジ部を接合して軸部材を形成した請求項１２記載の流体動圧軸受装置。

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