JP2013060993A - 流体動圧軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連通路を設けることができない流体動圧軸受装置において、軸部材の過浮上及び負圧の発生を防止する。
【解決手段】スリーブ８を焼結金属で形成すると共に、動圧溝Ｇの第１傾斜溝Ｇ１の軸方向寸法をＬ１、第２傾斜溝Ｇ２の軸方向寸法をＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）、動圧溝Ｇ全体の軸方向寸法をＬとしたとき、動圧溝Ｇのアンバランス量Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）、及び、動圧溝Ｇのうち、軸方向対称領域の軸方向寸法Ｌ４（＝Ｌ−Ｌ３）が、５≦（Ｌ３／Ｌ４）×１００≦２０を満たすようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、流体動圧軸受装置に関する。

流体動圧軸受装置は、その高回転精度および静粛性から、情報機器（例えばＨＤＤ）の磁気ディスク駆動装置や、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等の光ディスク駆動装置、あるいはＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク駆動装置等のスピンドル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には、軸部材と、内周に軸部材が挿入された軸受スリーブと、内周面に軸受スリーブが固定された筒状のハウジングと、ハウジングの一端側の開口部を閉塞する底部とを備えた流体動圧軸受装置が示されている。軸部材が回転すると、軸部材の外周面と軸受スリーブの内周面との間にラジアル軸受隙間が形成され、このラジアル軸受隙間に生じる流体膜で軸部材が相対回転自在に非接触支持される。

上記の流体動圧軸受装置では、ハウジングの閉塞側の空間の圧力バランスを維持するために、軸受スリーブの外周面とハウジングの内周面との間に連通路が設けられている。具体的には、軸受スリーブの外周面に軸方向溝を設け、この軸方向溝と、ハウジングの円筒状内周面とで連通路を形成している。この連通路により、ハウジングの閉塞側の空間がハウジングの開口側の空間と連通し、ハウジング閉塞側の空間を大気圧に維持することができる。

また、同文献に示されている流体動圧軸受装置では、軸受スリーブの内周面に形成されるヘリングボーン形状の動圧溝を軸方向非対称形状としている。これにより、軸部材の回転に伴ってラジアル軸受隙間の潤滑油がハウジングの閉塞側に押し込まれ、連通路を介してハウジング開口側に移動し、再びラジアル軸受隙間に供給される。このように潤滑油を強制的に循環させることで、軸受装置の内部空間における局部的な負圧の発生をより一層確実に防止することができる。

特開２０１１−５８５４２号公報

しかし、流体動圧軸受装置の構造によっては、上記のような連通路を設けることが困難な場合がある。例えば、外周面に軸方向溝が形成された軸受スリーブをインサート部品として、ハウジングを樹脂で射出成形する場合、射出した樹脂により軸受スリーブの外周面の軸方向溝が埋められてしまうため、連通路を形成することができない。

連通路が設けられていない流体動圧軸受装置において、上記のように軸方向非対称なヘリングボーン形状の動圧溝を設け、ラジアル軸受隙間の潤滑油をハウジングの閉塞側に向けて押し込むと、ハウジングの閉塞側の空間の圧力が過剰に高まり、軸部材が過浮上となる（すなわちハウジング開口側への支持力が過剰となる）恐れがある。

例えば、ヘリングボーン形状の動圧溝のアンバランスを小さくし、ラジアル軸受隙間の潤滑油をハウジング閉塞側に押し込む力（ポンピング力）を小さくすれば、軸部材の過浮上を回避することができるが、ハウジング閉塞側の空間における負圧の発生を確実に防止できない恐れがある。

以上のように、連通路を設けることができない場合、軸部材の過浮上及び負圧の発生の双方を防止することが困難であった。

本発明の解決すべき課題は、連通路を設けることができない流体動圧軸受装置において、ハウジングの閉塞側の空間の圧力を適正に維持し、軸部材の過浮上及び負圧の発生を防止することにある。

前記課題を解決するためになされた本発明は、軸部材と、内周に軸部材が挿入された焼結金属製のスリーブと、内周にスリーブを保持する筒状のハウジングと、ハウジングの軸方向一端側の開口部を閉塞する底部と、軸部材の外周面とスリーブの内周面との間に形成されたラジアル軸受隙間と、ラジアル軸受隙間に満たされた潤滑流体に動圧作用を発生させる動圧溝とを備え、スリーブとハウジングとの固定部に、該固定部の軸方向両端を連通する連通路が設けられていない流体動圧軸受装置であって、動圧溝が、ラジアル軸受隙間の潤滑流体を軸方向一端側（ハウジングの閉塞側）に向けて押し込む第１傾斜溝と、ラジアル軸受隙間の潤滑流体を軸方向他端側（ハウジングの開口側）に向けて押し込む第２傾斜溝とを有するヘリングボーン形状をなし、第１傾斜溝の軸方向寸法をＬ１、第２傾斜溝の軸方向寸法をＬ２、動圧溝全体の軸方向寸法をＬとしたとき、Ｌ１＞Ｌ２、且つ、５≦（Ｌ３／Ｌ４）×１００≦２０（ただし、Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ２、Ｌ４＝Ｌ−Ｌ３）を満たすことを特徴とする。

この流体動圧軸受装置では、ヘリングボーン形状の動圧溝の第１傾斜溝と第２傾斜溝の軸方向寸法差、すなわち動圧溝のアンバランス量Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）を、動圧溝の軸方向対称領域の軸方向寸法Ｌ４（＝Ｌ−Ｌ３）の５％以上としている。これにより、ハウジングとスリーブとの固定部に連通路が設けられない場合でも、ハウジングの閉塞側の空間に潤滑油が十分に供給され、この空間における負圧の発生を防止できる。また、動圧溝のアンバランス量Ｌ３を、動圧溝の軸方向対称領域の軸方向寸法Ｌ４の２０％以下とすることで、ハウジングとスリーブとの固定部に連通路が設けられない場合でも、ハウジング７の閉塞側の空間の圧力が過剰となることを防止し、軸部材の過浮上を防止できる。このとき、ハウジングの閉塞側の空間に供給された潤滑油の一部は、スリーブの下側端面の表面開孔からスリーブの内部に抜けるため、ハウジングの閉塞側の空間の圧力を低下させ、軸部材の過浮上を確実に防止できる。

上記の流体動圧軸受装置によれば、例えばスリーブをインサート部品としてハウジングを樹脂で射出成形することで、連通路を形成することができない場合でも、ハウジングの閉塞側の空間の圧力を適正に維持することができる。

上記の動圧溝は、例えば第１傾斜溝の円周方向に対する傾斜角度の大きさと、第２傾斜溝の円周方向に対する傾斜角度の大きさとを等しくした形状とすることができる。

また、上記の動圧溝は、第１傾斜溝と第２傾斜溝との軸方向間に環状丘部を設けたり、あるいは、第１傾斜溝と第２傾斜溝とを軸方向で連続させたりすることができる。

上記の流体動圧軸受装置では、ハウジングの軸方向他端側の開口部に環状のシール部を設け、シール部の内周面と軸部材の外周面との間に、潤滑流体の漏れ出しを防止するシール空間を形成することができる。このとき、シール空間よりもハウジングの閉塞側の空間には潤滑流体が満たされ、シール空間の内部に、大気と潤滑流体との界面が保持される。

上記のハウジングは、例えばシール部と一体成形したり、あるいは底部と一体成形したりすることができる。

上記のスリーブは、例えば銅鉄系の焼結金属で形成することができる。

上記の流体動圧軸受装置は、例えばＨＤＤのディスク駆動装置のスピンドルモータ用として好適に用いることができる。

以上のように、本発明によれば、連通路を設けることができない流体動圧軸受装置において、ハウジングの閉塞側の空間の圧力を適正に維持し、軸部材の過浮上及び負圧の発生を防止することができる。

本発明の実施形態に係る流体動圧軸受装置が組み込まれたＨＤＤのディスク駆動装置のスピンドルモータの断面図である。 上記流体動圧軸受装置の断面図である。 上記流体動圧軸受装置のスリーブの断面図である。 上記流体動圧軸受装置のスリーブの下面図である。 上記流体動圧軸受装置の底部の上面図である。 他の実施形態に係る流体動圧軸受装置のスリーブの断面図である。 他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すスピンドルモータは、例えばＨＤＤのディスク駆動装置に用いられるものである。このスピンドルモータは、本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受装置１と、流体動圧軸受装置１の軸部材２に固定されたディスクハブ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４ａおよびロータマグネット４ｂとからなる駆動部４と、ブラケット５とを備えている。ステータコイル４ａはブラケット５に固定され、ロータマグネット４ｂはディスクハブ３に固定される。流体動圧軸受装置１は、ブラケット５の内周に固定される。ディスクハブ３には、１又は複数枚のディスク６（図１では２枚）が保持される。このように構成されたスピンドルモータにおいて、ステータコイル４ａに通電すると、ロータマグネット４ｂが回転し、これに伴って、ディスクハブ３に保持されたディスク６が軸部材２と一体に回転する。

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が挿入された焼結金属製のスリーブ８と、内周面にスリーブ８が固定された筒状のハウジング７と、ハウジング７の軸方向一端側の開口部を閉塞する底部９と、ハウジング７の軸方向他端側の開口部に配設されるシール部１０とを主に備える。本実施形態では、ハウジング７とシール部１０とを一体成形した場合を示す。

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２ａの外周面２ａ１は、凹凸の無い平滑な円筒面とされる。外周面２ａ１の軸方向略中央部には、外周面２ａ１よりも僅かに小径な逃げ部２ａ２が設けられる。フランジ部２ｂは円盤状を成している。フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１及び下側端面２ｂ２は、凹凸の無い平坦面とされる。

スリーブ８は、焼結金属で形成され、例えば、銅を主成分とする銅系の焼結金属、鉄を主成分とする鉄系の焼結金属、あるいは、銅及び鉄を主成分とする銅鉄系の焼結金属で形成される。

スリーブ８の内周面８ａには、軸方向に離隔した２箇所の領域にラジアル軸受面８ａ１、８ａ２が設けられる。このラジアル軸受面８ａ１、８ａ２に、図３に示すようなヘリングボーン形状の動圧溝Ｇ、Ｆが形成される。

動圧溝Ｇは、軸方向非対称なヘリングボーン形状をなす。具体的には、動圧溝Ｇは、軸部材２の回転方向先行側（図３の左側）に向けて下方に傾斜し、円周方向に並べて配された複数の第１傾斜溝Ｇ１と、軸部材２の回転方向先行側に向けて上方に傾斜し、円周方向に並べて配された複数の第２傾斜溝Ｇ２とを有する。軸部材２が回転すると、第１傾斜溝Ｇ１はラジアル軸受隙間の潤滑油を下向きに押し込み、第２傾斜溝Ｇ２はラジアル軸受隙間の潤滑油を上向きに押し込む。このとき、第１傾斜溝Ｇ１と第２傾斜溝Ｇ２は円周方向に対する傾斜角度の大きさが等しく、且つ、第１傾斜溝Ｇ１の軸方向寸法Ｌ１は第２傾斜溝Ｇ２の軸方向寸法Ｌ２よりも大きい（Ｌ１＞Ｌ２）。このため、第１傾斜溝Ｇ１による下向きのポンピング力が、第２傾斜溝Ｇ２による上向きのポンピング力を上回り、動圧溝Ｇ全体としてラジアル軸受隙間の潤滑油を下向きに流動させるポンピング力を発生させる。第１傾斜溝Ｇ１と第２傾斜溝Ｇ２との軸方向寸法の差は、所定の範囲内に設定される。具体的には、動圧溝Ｇ全体の軸方向寸法をＬとしたとき、動圧溝Ｇのアンバランス量Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）と、動圧溝Ｇのうち、軸方向対称な領域の軸方向寸法Ｌ４（＝Ｌ−Ｌ３）との比Ｌ３／Ｌ４が、５％以上、２０％以下の範囲に設定される（５≦（Ｌ３／Ｌ４）×１００≦２０）。

動圧溝Ｆは、軸方向対称なヘリングボーン形状をなす。具体的には、動圧溝Ｆは、軸部材２の回転方向先行側に向けて下方に傾斜し、円周方向に並べて配された複数の第１傾斜溝Ｆ１と、軸部材２の回転方向先行側に向けて上方に傾斜し、円周方向に並べて配された複数の第２傾斜溝Ｆ２とを有する。軸部材２が回転すると、第１傾斜溝Ｆ１はラジアル軸受隙間の潤滑油を下向きに押し込み、第２傾斜溝Ｆ２はラジアル軸受隙間の潤滑油を上向きに押し込む。第１傾斜溝Ｆ１と第２傾斜溝Ｆ２は、円周方向に対する傾斜角度の大きさが等しく、且つ、軸方向寸法が等しいため、第１傾斜溝Ｆ１による下向きのポンピング力と第２傾斜溝Ｆ２による上向きのポンピング力とが相殺し、動圧溝Ｆ全体としてラジアル軸受隙間の潤滑油を軸方向に流動させるポンピング力は生じない。ただし、実際は、動圧溝Ｆの加工誤差により、動圧溝Ｆにより軸方向のポンピング力が僅かに発生する。

動圧溝Ｇ、Ｆの各傾斜溝Ｇ１、Ｇ２、Ｆ１、Ｆ２の円周方向間には、傾斜丘部Ｇ３、Ｇ４、Ｆ３、Ｆ４が設けられる。また、動圧溝Ｇの第１傾斜溝Ｇ１と第２傾斜溝Ｇ２との軸方向間、及び、動圧溝Ｆの第１傾斜溝Ｆ１と第２傾斜溝Ｆ２との軸方向間には、環状丘部Ｇ５、Ｆ５が設けられる。傾斜丘部Ｇ３、Ｇ４と環状丘部Ｇ５、及び、傾斜丘部Ｆ３、Ｆ４と環状丘部Ｆ５（図３にクロスハッチングで示す領域）は、それぞれ同一円筒面上で連続している。

ラジアル軸受面８ａ１、８ａ２の軸方向間には、円筒面８ａ３が設けられる。円筒面８ａ３は、動圧溝Ｇの第２傾斜溝Ｇ２及び動圧溝Ｆの第１傾斜溝Ｆ１と同一円筒面上で連続している。また、動圧溝Ｇの第１傾斜溝Ｇ１の上端は、スリーブ８の上側端面８ｄの内周チャンファに達し、動圧溝Ｆの第２傾斜溝Ｆ２の下端は、スリーブ８の下側端面８ｂの内周チャンファに達している。

スリーブ８の下側端面８ｂには、図４に示すようなスパイラル形状の動圧溝８ｂ１が形成される。スリーブ８の外周面８ｃは、凹凸のない平滑な円筒面とされる。スリーブ８の上側端面８ｄは凹凸の無い平坦面とされる。

スリーブ８は、銅系金属粉末及び鉄系金属粉末を含む混合金属粉末を圧縮成形して圧粉体を形成した後、この圧粉体を焼結して焼結体を形成し、さらに焼結体にサイジングを施して所定寸法に整形することにより製造される。サイジング工程の際に、スリーブ８の内周面８ａに動圧溝Ｇ、Ｆがプレス成形されると共に、スリーブ８の下側端面８ｂに動圧溝８ｂ１がプレス成形される。

ハウジング７は、軸方向両端を開口した円筒状をなす（図２参照）。ハウジング７の内周面７ａは、凹凸の無い平滑な円筒面とされる。ハウジング７の内周面７ａの下端には、内周面７ａよりも大径であって、底部９を固定するための固定面７ｂが設けられる。ハウジング７は、スリーブ８をインサート部材とした樹脂の射出成形で形成され、ハウジング７の内周面７ａとスリーブ８の外周面８ｃとは全面で密着している。従って、ハウジング７の内周面７ａとスリーブ８の外周面８ｃとの固定部には、この固定部の軸方向両端を連通する連通路は形成されない。

底部９は、金属材料あるいは樹脂材料で円盤状に形成される。底部９の上側端面９ａには、図５に示すようなスパイラル形状の動圧溝９ａ１が形成される。底部９の外周面９ｂは、接着、圧入、接着剤介在下での圧入、あるいはこれらの併用等の適宜の手段で、ハウジング７の固定面７ｂに固定される。

シール部１０は、ハウジング７の上端開口部に設けられ、本実施形態ではシール部１０とハウジング７とが樹脂で一体成形される。シール部１０の内周面１０ａには、上方に向けて漸次拡径したテーパ形状をなしている。シール部１０の内周面１０ａと軸部２ａの外周面２ａ１との間には、下方に向けて径方向幅を徐々に狭めた断面楔形のシール空間Ｓが形成される。シール部１０の下側端面１０ｂは、スリーブ８の上側端面８ｄと当接している。

上記の構成部品からなる流体動圧軸受装置１の内部に、潤滑油が注入される。これにより、ラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間、さらにはスリーブ８の内部空孔を含む流体動圧軸受装置１の内部空間が潤滑油で満たされる。すなわち、シール空間Ｓよりもハウジング７の閉塞側の空間は潤滑油で途切れなく満たされ、油面は常にシール空間Ｓの範囲内に維持される。

軸部材２が回転すると、スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面８ａ１、８ａ２（動圧溝Ｇ、Ｆ形成領域）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、動圧溝Ｇ、Ｆによりラジアル軸受隙間の油膜の圧力が高められ、この動圧作用によって、軸部２ａを回転自在に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１及び第２ラジアル軸受部Ｒ２が構成される。

これと同時に、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１とスリーブ８の下側端面８ｂ（動圧溝８ｂ１形成領域）との間、及び、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２と底部９の上側端面９ａ（動圧溝９ａ１形成領域）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、動圧溝８ｂ１、９ａ１によりスラスト軸受隙間の油膜の圧力が高められ、この動圧作用によって、フランジ部２ｂ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とが構成される。

このとき、動圧溝Ｇの第１傾斜溝Ｇ１と第２傾斜溝Ｇ２の寸法差により、ラジアル軸受隙間の潤滑油を下向きに押し込むポンピング力が発生する。上記のように、動圧溝Ｇのアンバランス量Ｌ３を、動圧溝Ｇの軸方向対称領域の軸方向寸法Ｌ４の５％以上とすることで、ハウジング７の閉塞側の空間に潤滑油が十分に供給され、この空間における負圧の発生を防止できる。また、動圧溝Ｇのアンバランス量Ｌ３を、動圧溝Ｇの軸方向対称領域の軸方向寸法Ｌ４の２０％以下とすることで、ハウジング７の閉塞側の空間、特に軸部材２のフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２が面する空間の圧力が過剰となることを防止し、軸部材２の過浮上を防止できる。このとき、ハウジング７の閉塞側の空間に供給された潤滑油の一部は、スリーブ８の下側端面８ｂの表面開孔からスリーブ８の内部に抜けるため、ハウジング７の閉塞側の空間の圧力を低下させ、軸部材２の過浮上を確実に防止できる。

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、上記実施形態と同一の構成及び機能を有する箇所には同一の符号を付して重複説明を省略する。

例えば、スリーブ８の内周面８ａに形成されるヘリングボーン形状の動圧溝Ｇの形状は上記に限られない。例えば、図３に示す環状丘部Ｇ５、Ｆ５を省略し、図６に示すように第１傾斜溝Ｇ１と第２傾斜溝Ｇ２、及び、第１傾斜溝Ｆ１と第２傾斜溝Ｆ２を、それぞれ軸方向で連続させもよい。

また、上記の実施形態では、シール部１０とハウジング７とを一体成形した場合を示したが、これに限らず、例えば図７に示すように、シール部１０とハウジング７とを別体に形成する一方で、底部９とハウジング７とを樹脂で一体成形してもよい。この場合、シール部１０は、金属材料あるいは樹脂材料で環状に形成され、ハウジング７の内周面の上端に固定される。

また、上記の実施形態では、スリーブ８の外周面８ｃが平滑な円筒面である場合を示したが、これに限られない。例えば、スリーブ８の外周面８ｃに、凹部（例えば軸方向溝）を形成してもよい。この場合、ハウジング７の樹脂が凹部に入り込み、ハウジング７に対するスリーブ８の回り止めや抜け止めを行うことができる。

また、上記の実施形態では、スリーブ８をインサート部品としてハウジング７を射出成形した場合を示したが、これに限らず、スリーブ８とハウジング７とを別体に形成した後、これらを接着や圧入等の適宜の手段で固定してもよい。特に、図７に示す構成では、スリーブ８及び軸部材２をインサート部品として、底部９を一体に有するハウジング７を射出成形することは困難である。従って、スリーブ８とハウジング７を別体に形成し、スリーブ８の内周に軸部材２を挿入した後、スリーブ８の外周面８ｃとハウジング７の内周面７ａとが固定される。

また、上記の実施形態では、スリーブ８の内周面８ａにヘリングボーン形状の動圧溝Ｇ、Ｆが形成されているが、これに限らず、動圧溝を軸部材２の外周面２ａ１に形成してもよい。この場合、軸部材２の外周面２ａ１に、例えば転造加工により動圧溝を形成することができる。また、上記の実施形態では、スリーブ８の内周面８ａの軸方向に離隔した２箇所に動圧溝Ｇ、Ｆ（ラジアル軸受面８ａ１、８ａ２）を形成したが、これに限らず、動圧溝Ｆを省略したり、動圧溝Ｇ、Ｆを軸方向で連続させてもよい。

また、上記の実施形態では、図４及び図５に示すように、スリーブ８の下側端面８ｂ、及び、底部９の上側端面９ａに、スパイラル形状の動圧溝８ｂ１、９ａ１が形成されているが、これに限られない。例えば、図示は省略するが、ヘリングボーン形状の動圧溝や、円周方向でステップ形状や波形形状をなした半径方向溝を形成することができる。また、ポンプインタイプの動圧溝に限らず、ポンプアウトタイプの動圧溝でもよい。また、これらの動圧溝を、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１及び下側端面２ｂ２に形成してもよい。この場合、フランジ部２ｂの上下端面２ｂ１、２ｂ２に、例えばプレス加工により動圧溝を形成することができる。

また、上記の実施形態では、軸部材２を回転側、スリーブ８を固定側とした、いわゆる軸回転タイプの流体動圧軸受装置を示したが、これに限らず、軸部材２を固定側、スリーブ８を回転側とした、いわゆる軸固定タイプの流体動圧軸受装置に本発明を適用することもできる。

また、上記の実施形態では、本発明に係る流体動圧軸受装置をＨＤＤのディスク駆動装置のスピンドルモータに組み込んだ例を示しているが、これに限らず、他のディスク駆動装置のスピンドルモータや、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、あるいはプロジェクタのカラーホイールモータ等に適用することもできる。

本発明の有効性を確認するため、動圧溝Ｇの第１傾斜溝Ｇ１の長さが異なる複数種のスリーブ８を形成し、各スリーブ８を有する流体動圧軸受装置１（図３参照）の軸部材２を５０００〜８０００ｒｐｍで回転させ、それぞれの場合において軸部材２の過浮上の有無、及び、負圧の発生の有無を調べた。

その結果、表１に示すように、動圧溝Ｇのアンバランス量Ｌ３（＝Ｌ１−Ｌ２）が０．１０の場合には負圧の発生が確認され、動圧溝Ｇのアンバランス量Ｌ３が０．８０及び１．００の場合には軸部材の過浮上が確認された。一方、動圧溝Ｇのアンバランス量Ｌ３が０．１５及び０．６０の場合には軸部材の過浮上及び負圧の発生の何れも確認されなかった。この結果から、動圧溝Ｇのアンバランス量Ｌ３と、動圧溝Ｇの軸方向対称な領域の軸方向寸法Ｌ４との比Ｌ３／Ｌ４を５％以上２０％以下とすることで、軸部材の過浮上及び負圧の発生の双方を防止できることが確認された。

１ 流体動圧軸受装置
２ 軸部材
７ ハウジング
８ スリーブ
９ 底部
１０ シール部
Ｇ 動圧溝
Ｇ１ 第１傾斜溝
Ｇ２ 第２傾斜溝
Ｇ３、Ｇ４ 傾斜丘部
Ｇ５ 環状丘部
Ｆ 動圧溝
Ｆ１ 第１傾斜溝
Ｆ２ 第２傾斜溝
Ｆ３、Ｆ４ 傾斜丘部
Ｆ５ 環状丘部
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 (10)

1. 軸部材と、内周に前記軸部材が挿入された焼結金属製のスリーブと、内周面に前記スリーブの外周面が固定された筒状のハウジングと、前記ハウジングの軸方向一端側の開口部を閉塞する底部と、前記軸部材の外周面と前記スリーブの内周面との間に形成されたラジアル軸受隙間と、前記ラジアル軸受隙間に満たされた潤滑流体に動圧作用を発生させる動圧溝とを備え、前記スリーブと前記ハウジングとの固定部に、該固定部の軸方向両端を連通する連通路が設けられていない流体動圧軸受装置であって、
   前記動圧溝が、前記ラジアル軸受隙間の潤滑流体を軸方向一端側に向けて押し込む第１傾斜溝と、前記ラジアル軸受隙間の潤滑流体を軸方向他端側に向けて押し込む第２傾斜溝とを有するヘリングボーン形状をなし、
   第１傾斜溝の軸方向寸法をＬ１、第２傾斜溝の軸方向寸法をＬ２、前記動圧溝全体の軸方向寸法をＬとしたとき、
   Ｌ１＞Ｌ２、且つ、５≦（Ｌ３／Ｌ４）×１００≦２０
   （ただし、Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ２、Ｌ４＝Ｌ−Ｌ３）
   を満たすことを特徴とする流体動圧軸受装置。
2. 前記スリーブをインサート部品として、前記ハウジングを樹脂で射出成形した請求項１記載の流体動圧軸受装置。
3. 第１傾斜溝の円周方向に対する傾斜角度の大きさと、第２傾斜溝の円周方向に対する傾斜角度の大きさとが等しい請求項１又は２記載の流体動圧軸受装置。
4. 第１傾斜溝と第２傾斜溝との軸方向間に、環状丘部を設けた請求項１〜３の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
5. 第１傾斜溝と第２傾斜溝とを軸方向で連続させた請求項１〜３の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
6. 前記ハウジングの軸方向他端側の開口部に環状のシール部を設け、前記シール部の内周面と前記軸部材の外周面との間に、潤滑流体の漏れ出しを防止するシール空間を形成する請求項１〜５の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
7. 前記シール部と前記ハウジングとを一体成形した請求項６記載の流体動圧軸受装置。
8. 前記ハウジングと前記底部とを一体成形した請求項１〜７の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
9. 前記スリーブが銅鉄系の焼結金属製である請求項１〜８の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
10. ＨＤＤのディスク駆動装置のスピンドルモータに組み込まれる請求項１〜９の何れかに記載の流体動圧軸受装置。

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