JP3495569B2 - 動圧軸受装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸側部材と軸受側
部材との間に２つの動圧軸受部を形成し、これらの２つ
の動圧軸受部の間に潤滑剤を連続充填して相対回転可能
とした動圧軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータ等の各種装置において、特
に高速回転に対応し得るようにオイル等の潤滑剤の動圧
を利用した動圧軸受装置が種々検討され提案されてい
る。この動圧軸受装置においては、固定部材側の動圧面
と回転部材側の動圧面とが対向配置されていると共に、
これら両対向動圧面のうちの少なくとも一方側に動圧発
生用溝が形成されており、上記回転部材と固定部材との
両対向面間に介在された所定のオイル等の潤滑剤が、回
転部材の回転時に動圧発生用溝のポンピング作用により
昇圧され、当該潤滑剤の動圧によって回転部材の回転支
持が行われるようになっている。

【０００３】このように動圧軸受装置は、オイル等の潤
滑剤（以下、単に潤滑剤という）を軸受部内に有してお
り、その潤滑剤の保持構造によって次の３つの型式に一
般に大別することができる。 １）部分潤滑剤構造（例えば、特開平６−１７８４９２
号公報参照） これは、潤滑剤が軸受部分のみに充填されており、軸受
同士の間に空気層を設けた構造であって、最も単純な動
圧軸受構造である。 ２）潤滑剤循環構造（例えば、米国特許４，７９５，２
７５参照） これは、軸受同士の間も潤滑剤で満たしておき、軸受端
同士を循環孔で繋げた構造であって、回転時に発生する
内部の圧力差（差圧）を解消するように潤滑剤を循環移
動させる構造である。この構造によれば、潤滑剤の量を
十分に確保して長寿命化を図ることが可能となると共
に、潤滑剤の内部圧力差（差圧）を循環孔により常に解
消しているため、潤滑剤の外部漏れを防止する点におい
ても有利である。 ３）片袋保持構造（例えば、米国特許５，４２７，４５
６参照） 軸受部の軸方向一端側を壁で閉塞して袋状の軸受空間を
形成し、その軸受空間が外気と繋がる出口部を一個所と
した構造であって、潤滑剤の圧力差を片袋構造により支
えるように構成したものである。この構造によれば、潤
滑剤の移動が防止されるため、簡易で低コストな動圧軸
受構造を得ることができると共に、長寿命化と潤滑剤漏
れ防止との双方が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の各動圧軸受構造のうち、１）の「部分潤滑剤構
造」においては、潤滑剤の注入量管理が難しい上に、軸
受部内のスペースが小さいために潤滑剤の絶対量が少な
くなってしまい、以下の問題を生じる。すなわち、初期
馴染みにより軸受摩耗が発生するが、この摩耗粉の潤滑
剤への混入やスラッジの発生によって、潤滑剤の粘度が
増加し、軸受特性の低下を来す。また、回転中の潤滑剤
の循環量が少ないため、潤滑剤温度が上昇し、早期に熱
劣化を起こして軸受の長寿命化を図れない。そこで、こ
れらの問題点を解消するために潤滑剤の充填スペースを
拡大して潤滑剤の量を増やすと、今度は潤滑剤が漏れ易
くなってしまう。さらに、軸受同士の間にある空気層が
気圧及び温度の変化によって体積膨張及び縮小すること
から潤滑剤の移動・漏れが生じ易く、これを防止するた
めに外部に繋がる孔を設ける等の対策が必要となる。

【０００５】また、上述した２）の「潤滑剤循環構造」
においては、循環孔を設けるために構造が複雑化してし
まい、従って量産性に乏しく、製造コストも高くなると
いう問題がある。

【０００６】さらに、上述した３）の「片袋保持構造」
では、片袋状の軸受部を作る結果として、所謂軸回転型
及び軸固定型の何れの軸受構造であっても、軸部材が片
持ち構造に限られてしまい、そのため用途が限定される
という問題がある。

【０００７】そこで本発明は、簡易で低コストな構造
で、潤滑剤漏れを良好に防止しつつ軸受特性の低下防止
及び軸受の長寿命化を図ることができ、しかも適用性の
広い動圧軸受装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１における動圧軸受装置は、軸側部材と、当
該軸側部材と嵌合する軸受側部材と、を有し、前記軸側
部材と前記軸受側部材との間に２つの動圧軸受部を形成
し、これらの２つの動圧軸受部の間に潤滑剤を連続充填
して相対回転可能とした動圧軸受装置において、前記２
つの動圧軸受部は、回転開始時に所定の方向に前記潤滑
剤が移動するようにアンバランスな加圧力を発生させる
非対称な形状の動圧発生用溝を有し、前記２つの動圧軸
受部の外側に、回転停止時の潤滑剤の液面が内部の所定
位置に位置し当該潤滑剤を保持する毛細管シール部をそ
れぞれ形成すると共に、これらの毛細管シール部のうち
前記潤滑剤の移動を受ける側の毛細管シール部の許容量
を前記潤滑剤の移動量を許容する大きさに設定し、前記
潤滑剤の充填量を、動圧軸受部を構成する軸受隙間の容
量の５倍以上としたことを特徴としている。

【０００９】上記目的を達成するために、請求項２にお
ける動圧軸受装置は、請求項１に加えて、２つの動圧軸
受部は、離間した２つのラジアル動圧軸受部、または離
間した２つのスラスト動圧軸受部、若しくはスラスト動
圧軸受部とラジアル動圧軸受部であることを特徴として
いる。

【００１０】上記目的を達成するために、請求項３にお
ける動圧軸受装置は、請求項１または２に加えて、アン
バランスな加圧力を発生させる非対称な形状の動圧発生
用溝は、２つの動圧軸受部にそれぞれ設けられると共
に、回転開始時に２つの動圧軸受部の間の軸受隙間に向
かう差圧を潤滑剤に生じさせる形状にそれぞれ形成され
る一方で、この両差圧の差を所定の差圧として、当該差
圧が解消されるように前記潤滑剤が移動して平衡した時
に、前記軸受隙間が前記潤滑剤により加圧される形状に
前記アンバランスな動圧発生用溝がそれぞれ形成されて
いることを特徴としている。

【００１１】上記目的を達成するために、請求項４にお
ける動圧軸受装置は、請求項１乃至３の何れか一つに加
えて、両毛細管シール部における潤滑剤の充填されてい
ない部分の容量の和が、潤滑剤の充填量の１０％以上と
なるように、前記両毛細管シール部の大きさを設定した
ことを特徴としている。

【００１２】上記目的を達成するために、請求項５にお
ける動圧軸受装置は、請求項１乃至４の何れか一つに加
えて、潤滑剤の移動を受ける側の毛細管シール部は、回
転停止時の液面が位置する第１の表面張力シール部と、
回転時の液面が位置する第２の表面張力シール部と、を
備え、前記第１の表面張力シール部と前記第２の表面張
力シール部との間には、対向面に対する傾斜角度が前記
各シール部を形成する傾斜角度に比して大きい連結部を
備えていることを特徴としている。

【００１３】上記目的を達成するために、請求項６にお
ける動圧軸受装置は、請求項１乃至５の何れか一つに加
えて、潤滑剤が移動する側の毛細管シール部は、回転停
止時の液面が位置する第１の表面張力シール部と、この
第１の表面張力シール部より外側に位置する第２の表面
張力シール部と、を備え、前記第１の表面張力シール部
と前記第２の表面張力シール部との間には、対向面に対
する傾斜角度が前記各シール部を形成する傾斜角度に比
して大きい連結部を備えていることを特徴としている。

【００１４】このような本発明における動圧軸受装置に
よれば、先ず潤滑剤の液面位置が、回転停止時におい
て、動圧軸受部の外側に形成された毛細管シール部内に
存在し、毛細管シール力が常時働く状態になっており、
この毛細管シール力に基づく引戻力が連続充填されてい
る潤滑剤に作用し、潤滑剤が毛細管シール部内の所定位
置に保持される。

【００１５】また、回転時においては、回転時に発生す
る動圧力または遠心力若しくは動圧発生用溝の製造誤差
等によって潤滑剤内に圧力差が生じ、この圧力差は一般
にシール圧力よりもかなり大きいことから、例えば、２
つの出口部同士の間で潤滑剤に圧力差があると、その圧
力差が解消されるまで潤滑剤が何れか一方の出口部側に
移動して外部漏れの原因となることがあるが、請求項１
では、アンバランスな動圧発生用溝により動圧軸受部で
潤滑剤に対して意図的に差圧が生じさせられ、この潤滑
剤の差圧を解消するように潤滑剤の移動が行われて平衡
状態になされ、この時、毛細管シール部のうち潤滑剤の
移動を受ける側のシール部の許容量が潤滑剤の移動量を
許容する大きさに設定されているため、回転時における
潤滑剤の外部拡散が防止されるようになっている。

【００１６】また、潤滑剤の充填量が、動圧軸受部を構
成する軸受隙間の容量の５倍以上にされているため、初
期馴染みにより発生した軸受摩耗が潤滑剤へ混入して
も、充分に充填された潤滑剤により毛細管シール部での
潤滑剤の表面張力が低下することはなく、潤滑剤の外部
拡散が防止されるようになっている。また摩耗粉が潤滑
剤へ混入しても、上記５倍以上の充分に充填された潤滑
剤により潤滑剤の粘度が増加することはなく、所望の軸
受特性が得られるようになっている。また、充分に充填
された潤滑剤により、潤滑剤温度が上昇することはな
く、早期に熱劣化を起こして軸受の長寿命化を図れない
ということが防止されるようになっている。

【００１７】さらにまた、このような漏れ防止作用を有
する毛細管シール部は、従来の例えばポールピース型等
の潤滑剤シール手段に比して簡易な構成なため、製作の
容易化が図られ生産性が向上されるようになっている。

【００１８】加えて、上記構成は、軸回転型及び軸固定
型の何れの軸受構造に対しても適用され得るため、用途
が限定されないようになっている。

【００１９】また、特に請求項３における動圧軸受装置
によれば、２つの動圧軸受部にそれぞれ設けられたアン
バランスな動圧発生用溝によって、潤滑剤の差圧を解消
するように潤滑剤の移動が行われて平衡状態になされた
時、上記アンバランスな動圧発生用溝によって、２つの
動圧軸受部の間の軸受空間（潤滑剤溜り部）が潤滑剤に
より加圧され正圧にされているため、この軸受空間にお
いて潤滑剤に溶け込んでいた空気が分離・気化すること
はなく体積膨張が行われずに、回転時における潤滑剤の
外部拡散がより防止されるようになっている。

【００２０】また、停止中の環境変化等により発生した
気泡によって潤滑剤の体積膨張がある場合、この体積膨
張は潤滑剤の充填量の１０％位であるが、特に請求項４
の動圧軸受装置によれば、両毛細管シール部における潤
滑剤の充填されていない部分の容量の和が、潤滑剤の充
填量の１０％以上となるようにされているため、停止中
に潤滑剤の体積膨張があっても、その体積膨張分は、上
記両毛細管シール部にて許容され、停止時での潤滑剤の
外部拡散が防止されるようになっている。

【００２１】また、上記潤滑剤を軸受空間に充填するに
あたっては、潤滑剤を一方の毛細管シール部側から注入
し、この潤滑剤を毛細管力によって内部側に案内させて
行き、他方の毛細管シール部側にて大気開放することに
よって軸受空間の全長に渡って潤滑剤を満たす方法が簡
易なため一般的に採用され得るが、この方法では、必然
的に潤滑剤が毛細管シール部の外方端部まで満たされて
しまうことになるため、その後毛細管シール部の潤滑剤
を所定量を吸い上げて、潤滑剤の液面を毛細管シール部
内の所定位置に位置させることになり、従って、この方
法では、潤滑剤の液面を毛細管シール部内の所定位置に
位置させる液位置管理が容易ではない。ここで、特に請
求項５または６の動圧軸受装置では、毛細管シール部が
第１、第２の表面張力シール部を有する２段シール構造
にされ、第１の表面張力シール部と第２の表面張力シー
ル部との間に、対向面に対する傾斜角度が上記各シール
部を形成する傾斜角度に比して大きい連結部が備えられ
ているため、上記連結部のエッジ部を目安として毛細管
シール部の潤滑剤を吸い取るようにすれば、液位置管理
が簡単になされると共に、当該エッジ部で液が切れ易く
される。また、上記２段シール構造では、定常位置（エ
ッジ部）近傍でテーパ角が非常に大きいため、圧力差を
生じやすく、例えば振動、衝撃等の外力負荷時の潤滑剤
の外部拡散が防止されるようになっている。また、上記
２段シール構造は１段の単純な毛細管シール部に比し
て、断面形状が長方形に近く容量が大きくなるため、特
に請求項５の動圧軸受装置のように、潤滑剤の移動を受
ける側の毛細管シール部が上記２段シール構造にされて
いれば、当該潤滑剤の移動を受ける側の毛細管シール部
の軸線方向長さを長くすることなく、シール容量が稼が
れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示されている本発明の実施
の形態は、所謂軸固定型のＨＤＤスピンドルモータに本
発明を適用したものである。

【００２３】当該軸固定型のＨＤＤスピンドルモータ
は、固定部材としてのステータ組１と、このステータ組
１に対して図示上側から組み付けられた回転部材として
のロータ組２とから構成されている。このうちステータ
組１は、図示を省略した固定基台側にネジ止めされたフ
レーム１１を有していると共に、このフレーム１１の略
中央部分に立設された固定軸１２が、図示上方に向かっ
て延在している。

【００２４】また、上記フレーム１１は、中空円筒状の
支持ホルダー１３を有しており、この支持ホルダー１３
の外周にステータコア１４が嵌着され、このステータコ
ア１４の突極部に対して巻線１５が巻回されている。

【００２５】一方、上記ロータ組２は、ハブ２１を有し
ている。このハブ２１は、磁気ディスク等の磁気記録媒
体を外周部に装着する略円筒形状の胴部２１ａを有して
いると共に、この胴部２１ａの内周側に、バックヨーク
２１ｂを介して駆動マグネット２１ｃが環状に装着され
ている。この駆動マグネット２１ｃは、前述したステー
タコア１４の外周端面に対して環状に対向するように近
接配置されている。

【００２６】上記ハブ２１の中心側には、略円筒形状の
軸受ホルダー部２１ｄが形成され、この軸受ホルダー部
２１ｄの内周には、円筒状のラジアル軸受２２が装着さ
れており、このラジアル軸受２２内に、上記固定軸１２
が挿入配置されている。

【００２７】固定軸１２とラジアル軸受２２との周状対
向部位には、一対のラジアル動圧軸受部２２ａ，２２ｂ
が軸方向に並設されており、これらの両ラジアル動圧軸
受部２２ａ，２２ｂ同士の軸方向間部分には、ラジアル
軸受２２の内周面を窪ませることによって固定軸１２と
の隙間を拡大してなる潤滑剤溜り部３３が設けられてい
る。

【００２８】上記潤滑剤溜り部３３、及び上記ラジアル
動圧軸受部２２ａ，２２ｂにより構成される数μｍの軸
受隙間には、潤滑剤８が連続して充填されており、上記
潤滑剤溜り部３３の潤滑剤８により、ラジアル動圧軸受
部２２ａ，２２ｂにおける潤滑剤の枯渇を防止し長寿命
化を図り得るようになされている。

【００２９】また、上記各ラジアル動圧軸受部２２ａ，
２２ｂにおける固定軸１２の外周面及びこれに対向する
ラジアル軸受２２の内周面は、対向動圧面として構成さ
れており、対向動圧面の少なくとも一方側に、図２及び
図３に示されているような、例えばへリングボーン形状
の多数のラジアル動圧発生用溝２３ａ，２３ｂを環状に
配置したものが軸線方向に並設するように凹設されてい
る。なお、図２においては、上記ラジアル動圧発生用溝
は、ラジアル軸受２２側に形成されており、これらのラ
ジアル動圧発生用溝２３ａ，２３ｂの詳細については後
述する。

【００３０】そして、上記ハブ２１の回転時に、ラジア
ル動圧発生用溝２３ａ，２３ｂのポンピング作用により
潤滑剤８が昇圧されて動圧が生じ、この潤滑剤８に生じ
させられた動圧によって、ハブ２１がラジアル方向に回
転支持されるように構成されている。

【００３１】因に、本実施形態における上記潤滑剤８と
しては、当該潤滑剤８の寿命と良好な軸受特性とを両立
し得るように、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）また
はペンタエリスリトール（ＰＥ）と、炭素数５〜１８の
直鎖または分岐脂肪酸とをエステル化した構造のオイル
が使用されており、その中でも、特に蒸発率が１０^-7g
／h ・cm² （at４０°Ｃ）以下で、粘度が３０ｃＰ（at
４０°Ｃ）以下のオイルが用いられている。

【００３２】さらに、上記固定軸１２の先端側（図示上
端側）の途中部分には、リング状のスラスト板１６が固
着されている。このスラスト板１６は、ラジアル軸受２
２の図示上側に隣接するように配置されている。すなわ
ち、上記スラスト板１６の図示下端面は、ラジアル軸受
２２の図示上端面に対面するように配置され、これらの
面対向部位により、スラスト動圧軸受部１６ｂが構成さ
れていると共に、スラスト板１６の図示上端面は、前記
ハブ２１の中央部分に螺子止めされたスラスト押え板２
５の図示下端面に対面するように配置され、これらの面
対向部位により、スラスト動圧軸受部１６ａが構成され
ている。

【００３３】また、図２に示されるように、上記スラス
ト板１６の図示上下端面及び外周面と、スラスト板１６
の図示下端面に対向するラジアル軸受２２の図示上端面
と、スラスト板１６の図示上端面に対向するスラスト押
え板２５の図示下端面と、スラスト板１６の外周面に対
向する軸受ホルダー部２１ｄの内周面と、で画成される
隙間部分には、上記両スラスト動圧軸受部１６ａ，１６
ｂ同士の間の隙間部分（断面形状コの字部分）に、スラ
スト板１６における図示上下端面の外周部及び外周面を
窪ませることによって、各々に対向する部材との隙間を
拡大してなる潤滑剤溜り部３４が設けられている。

【００３４】また、図２に示されるように、上記図示下
側のスラスト動圧軸受部１６ｂと上述した図示上側のラ
ジアル動圧軸受部２２ａとの間の隙間部分には、スラス
ト板１６の図示下端面内周部及びラジアル軸受２２の図
示内周面上端部を窪ませることによって、各々に対向す
る部材との隙間を拡大してなる潤滑剤溜り部３５が設け
られている。

【００３５】上記潤滑剤溜り部３４，３５及び上記スラ
スト動圧軸受部１６ａ，１６ｂにより構成される軸受隙
間には、前述したラジアル動圧軸受部２２ａ，２２ｂ側
の潤滑剤８が連続するようにして充填されており、上記
潤滑剤溜り部３４の潤滑剤８により、スラスト動圧軸受
部１６ａ，１６ｂにおける潤滑剤の枯渇を防止し長寿命
化を図り得るようになされている。

【００３６】また、上記スラスト板１６の図示下端面及
びこれに対向するラジアル軸受２２の図示上端面の少な
くとも一方、及びスラスト板１６の図示上端面及びこれ
に対向するスラスト押え板２５の図示下端面の少なくと
も一方には、例えばヘリングボーン形状のスラスト動圧
発生用溝が環状にそれぞれ凹設されている。

【００３７】本実施形態では、上記スラスト動圧軸受部
１６ｂを構成するスラスト板１６の軸方向下端面に、図
５に示されているようなヘリングボーン形状のスラスト
動圧発生用溝１７ｂが環状に形成されている。すなわ
ち、下側のスラスト動圧軸受部１６ｂでは、図７上半部
分に示されているように、一対の動圧発生用溝１７ｂ，
１７ｂにおける各半径方向の長さＬａ，Ｌａ同士が、実
質的に同一の軸方向長さにそれぞれ設定されている（実
質的にＬａ＝Ｌａ）。すなわち、周速と面積との関係か
ら内側の溝長の方がやや長く形成されていはるものの、
両者の中心側に向かう加圧力がバランスするように実質
的に同一の溝長さに形成されている。

【００３８】一方、上記スラスト動圧軸受部１６ａを構
成するスラスト板１６の軸方向上端面には、図６に示さ
れているようなヘリングボーン形状のスラスト動圧発生
用溝１７ａが環状に形成されている。すなわち、上側の
スラスト動圧軸受部１６ａでは、図７下半部分に示され
ているように、一対の動圧発生用溝１７ａ，１７ａのう
ち、半径方向内側の傾斜溝の半径方向長さＬｂ１が、半
径方向外側の傾斜溝の半径方向長さＬｂ２より実質的に
長く設定されており（実質的にＬｂ１＞Ｌｂ２）、この
ような半径方向に実質的に非対称な溝形状に形成されて
いることによって、半径方向内側の傾斜溝による加圧力
が、半径方向外側の傾斜溝による加圧力を上回り、従っ
て半径方向外方に向かう差圧Ｐ２（図８参照）を潤滑剤
８に生じさせるように構成されている。

【００３９】そして、上記ハブ２１の回転時に、上記ス
ラスト動圧発生用溝１７ａ，１７ｂのポンピング作用に
より潤滑剤８が昇圧されて動圧が生じ、この潤滑剤８に
生じさせられた動圧によって、ハブ２１がスラスト方向
に回転支持されるように構成されている。

【００４０】前述したスラスト押え板２５は、上述した
各動圧軸受部の組付後にハブ２１に対して接合される
が、前記潤滑剤８の充填部分に臨む接合部は、このスラ
スト押え板２５による接合部のみであって、潤滑剤８の
充填部分に対するその他の部位は一体に成形されて密閉
性を確保している。

【００４１】このスラスト押え板２５とハブ２１との接
合部は、潤滑剤８の注入前に、接着剤によって完全密閉
構造となるように接合され、これによって潤滑剤８に対
する密閉性が良好に確保されている。この接合部に充填
される接着剤は、当該接合部に形成された環状案内溝
（図示省略）の毛細管力によって、接合部全周にわたっ
て切れ目なく連続的に充填されるようになっており、こ
れによって密閉構造が完全化される。

【００４２】また、上記スラスト押え板２５には、外側
（図示上側）から吸収布を介して薄板状のストッパー板
３が設けられており、これら吸収布及びストッパー板３
によって、最悪の場合でも潤滑剤８の外部飛散が防止さ
れるようになっている。

【００４３】さらに、上述した２つのラジアル動圧軸受
部２２ａ，２２ｂ、及び２つのスラスト動圧軸受部１６
ａ，１６ｂは、軸方向に延びる一連の軸受空間を画成す
るように併設されており、これら４つの動圧軸受部１６
ａ，１６ｂ，２２ａ，２２ｂを含む軸受空間の軸方向両
端部分には、前記固定軸１２と回転側の部材２２，２５
との隙間を狭めてなる２箇所の毛細管シール部（潤滑剤
シール手段）３１ａ，３１ｂが、上記４つの動圧軸受部
１６ａ，１６ｂ，２２ａ，２２ｂを軸方向両側から挟む
ように設けられている。

【００４４】図示下側の毛細管シール部３１ｂは、図４
に示されるように、ラジアル軸受２２の軸方向外端部分
（図示下端部分）の内周壁と固定軸１２のこれに対向す
る外周面との隙間を狭小にすることにより形成されてお
り、２段シール構造となっている。この２段シール構造
は、ラジアル軸受２２の軸方向外端部分の内周壁を軸方
向外方（図示下側）に向かって隙間を拡大する方向にそ
れぞれ異なる角度で傾斜させることによって形成された
構造であって、上記下側のラジアル動圧軸受部２２ｂに
連設する第１の表面張力シール部３１ｂａと、この第１
の表面張力シール部３１ｂａより外側に位置し当該第１
の表面張力シール部３１ｂａより固定軸１２の軸線に対
しての傾斜角度が小さい第２の表面張力シール部３１ｂ
ｃと、これらの表面張力シール部３１ｂａ、３１ｂｃと
の間に位置すると共にこれらの表面張力シール部３１ｂ
ａ、３１ｂｃより固定軸１２の軸線に対しての傾斜角度
が大きい連結部３１ｂｂと、から構成されている。

【００４５】一方、図示上側の毛細管シール部３１ａ
は、図８に示されるように、スラスト動圧軸受部１６ａ
を構成するスラスト押え板２５と固定軸１２との間の隙
間により形成されており、前述したスラスト押え板２５
の内周壁と固定軸１２の外周面との間の隙間を狭小にす
ることによって形成されている。それ自体の構成は、上
記図示下側の毛細管シール部３１ｂと同様であり、第１
の表面張力シール部３１ａａと、第２の表面張力シール
部３１ａｃと、連結部３１ａｂと、から構成されてい
る。

【００４６】これら図示上下両側の各毛細管シール部３
１ａ，３１ｂは、当該毛細管シール部３１ａ，３１ｂを
構成する狭小隙間が図示上下の外方に開口するように軸
方向に沿って設けられている。そして、これらの各毛細
管シール部３１ａ，３１ｂの狭小隙間を構成するように
固定軸１２側に各々対面しているスラスト押え板２５の
内周壁、及び図示下側のラジアル軸受２２の内周壁は、
軸方向外方に向かって上記隙間の寸法を連続的に拡大す
るように傾斜壁に形成されており、この連続的に拡大し
ている狭小隙間の寸法が、２０μｍから３００μｍとな
っている部位を毛細管シール部３１ａ，３１ｂとしてい
る。

【００４７】前述したように、４つの動圧軸受部１６
ａ，１６ｂ，２２ａ，２２ｂを含む上記２箇所の毛細管
シール部３１ａ，３１ｂ同士の間の軸受空間部分には、
潤滑剤８が連続して充填されており、その潤滑剤８の図
示上下端における各液面位置が、モータ停止時において
は、図２、図４及び図８中にそれぞれ符号Ａ，Ｂで示さ
れているように、各毛細管シール部３１ａ，３１ｂの内
部所定位置となるように設定されている。この内部所定
位置とは、上記連結部３１ａｂ，３１ｂｂのエッジ部
（連結部３１ａｂ，３１ｂｂと第１の表面張力シール部
３１ａａ，３１ｂａとの連結点）Ｒａ，Ｒｂの位置とな
っている。

【００４８】また、モータ回転時においては、潤滑剤８
の両液面のうち、図示上端側の液面の位置が、図８中の
破線Ａ’で示されているように、図示上側の毛細管シー
ル部３１ａの第２の表面張力シール部３１ａｃの図示上
端位置に保持されていると共に、図示下端側の液面位置
は、図４中の破線Ｂ’で示されているように、図示下側
に配置されているラジアル動圧軸受部２２ｂ内に引き込
まれた位置に設定されている。このような潤滑剤８の移
動については後述する。

【００４９】一方、上述したラジアル動圧軸受部２２
ａ，２２ｂにおけるヘリングボーン形状の各動圧発生用
溝２３ａ，２３ｂは、図３に示されているように、当該
ラジアル動圧軸受部２２ａ，２２ｂの軸方向両端部から
中心側で合流するようにして「く」の字状に延びる一対
の傾斜溝を環状に並列することにより構成されている。
各動圧発生用溝２３ａ，２３ｂを構成する各傾斜溝は、
数μｍの溝深さに形成されており、軸方向両端側から中
心側に向かって潤滑剤８を加圧するようなっている。

【００５０】この時、図示上側のラジアル動圧軸受部２
２ａでは、図３に示されるように、一対の動圧発生用溝
２３ａ，２３ａ同士が、ほぼ同一の軸方向長さＬａにそ
れぞれ設定されており、これによって図示上側の動圧発
生用溝２３ａによる図示下側方向への加圧力と、図示下
側の動圧発生用溝２３ａによる図示上側への加圧力とが
ほぼ等しくなって、軸方向両端側から中心側に向かう加
圧力がほぼバランスするように構成されている。

【００５１】これに対して、軸方向における最外部分に
配置された図示下側のラジアル動圧軸受部２２ｂでは、
図３に示されるように、一対の動圧発生用溝２３ｂ，２
３ｂのうち、軸方向外側（図示下側）の傾斜溝の軸方向
長さＬｂ１が、軸方向内側（図示上側）の傾斜溝の軸方
向長さＬｂ２より長く設定されている（Ｌｂ１＞Ｌｂ
２）。すなわち、このような軸方向に非対称な溝形状に
形成されていることによって、図示下側の傾斜溝による
上方加圧力が、図示上側の傾斜溝による下方加圧力を上
回り、軸方向一方側（図示上側）に向かって所定の差圧
Ｐ１（図４参照）を潤滑剤８に生じさせる構造になされ
ている。

【００５２】このように軸受空間内に一連に充填されて
いる潤滑剤８には、ラジアル動圧軸受部２２ｂにより生
じる差圧Ｐ１と、上述したスラスト動圧軸受部１６ａに
より生じる差圧Ｐ２とが作用することになるが、本実施
形態では、ラジアル動圧軸受部２２ｂによる差圧Ｐ１と
スラスト動圧軸受部１６ａによる差圧Ｐ２との差圧差
（Ｐ１−Ｐ２）が、（Ｐ１−Ｐ２）＞０となるように、
上記ラジアル動圧発生用溝２３ｂ及びスラスト動圧発生
用溝１７ａの形状が決定されている。

【００５３】従って、潤滑剤２４は、Ｐ１＞Ｐ２により
図示上側に向かって移動して偏位することとなるが、こ
の潤滑剤２４の移動方向下流側（図示上側）の毛細管シ
ール部３１ａは、図８に示されているように、潤滑剤８
の移動による偏位分を許容する隙間内容量に設定されて
おり、上述したように、モータ回転時において、潤滑剤
８の液面位置が毛細管シール部３１ａの第２の表面張力
シール部３１ａｃの図示上端位置に保持されるようにな
っている( 図８中の実線Ａ’参照）。

【００５４】一方、前述したように、潤滑剤８の移動方
向上流側（図示下側）の毛細管シール部３１ｂは、ラジ
アル動圧軸受部２２ｂの軸方向外端部分（図示下端部
分）に設けられているため、潤滑剤８が上述した差圧に
より図示上側に向かって移動して偏位した際には、図４
中の実線Ｂ’で示されているように、当該図示下側の毛
細管シール部３１ｂ内の潤滑剤８の全部が消失し、且つ
ラジアル動圧軸受部２２ｂ内の潤滑剤８における図示下
側の一部が消失するように構成されている。

【００５５】より具体的には、ハブ２１が回転したとき
の上述した差圧による潤滑剤８の移動により、図示下側
の動圧発生用溝２３ｂの軸方向長さＬｂ１の約１／４の
長さにわたって潤滑剤８が枯渇し、図示下側の動圧発生
用溝２３ｂに残された潤滑剤８の軸方向長さＬｂ３が、
図示上側の動圧発生用溝２３ｂの軸方向長さＬｂ２とほ
ぼ等しくなる位置まで液面が上昇する。そして、潤滑剤
が枯渇した分、図示下側の動圧発生用溝２３ｂで発生す
る動圧力が低下して差圧が解消するようになっている。

【００５６】また、本実施形態においては、初期馴染み
により発生した軸受摩耗粉が潤滑剤８に混入した場合に
おける当該潤滑剤８の表面張力の低下（シール力の低
下）及び上記摩耗粉混入による潤滑剤８の粘度増加並び
に潤滑剤８の温度上昇を防止するように、図示上下の毛
細管シール部３１ａ，３１ｂ間に挟まれるようにして充
填されている上記潤滑剤８の充填量が、上記動圧軸受部
２２ａ，２２ｂ，１６ａ，１６ｂを構成する軸受隙間Ｘ
１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２（図２参照）の容量の５倍以上に
されている。

【００５７】また、上述したように、モータ停止時にお
いては、潤滑剤８の液面位置が、連結部３１ａｂ，３１
ｂｂと第１の表面張力シール部３１ａａ，３１ｂａとの
連結点の位置となっており、毛細管シール部３１ａ，３
１ｂにおける当該位置より外方には潤滑剤８が存在して
いないが、本実施形態においては、停止中の環境変化等
により発生した気泡によって潤滑剤の体積膨張があった
場合における潤滑剤８の移動を許容するように、上記毛
細管シール部３１ａ，３１ｂにおいて潤滑剤８が存在し
ていない領域（図２においてはシール余力と称して示さ
れている）Ｚ１，Ｚ２の容量の和が、前述した潤滑剤８
の充填量の１０％以上となるように、上記両毛細管シー
ル部３１ａ，３１ｂの大きさが設定されている。

【００５８】このような実施形態装置によれば、先ず潤
滑剤８を充填する場合、潤滑剤８を一方の毛細管シール
部（例えば図示上側の毛細管シール部３１ａ）側から注
入し、この潤滑剤８を毛細管力によって内部側に案内さ
せて行き、他方の毛細管シール部（例えば図示下側の毛
細管シール部３１ｂ）側にて大気開放することによっ
て、軸受空間の全長に渡って潤滑剤を満たすという方法
が簡易なため採用される。

【００５９】しかしながら、潤滑剤８の注入時におい
て、当該潤滑剤８の液面位置が毛細管シール部内の所定
位置に止まるように注入するのは容易ではないため、先
ず潤滑剤８を両毛細管シール部３１ａ，３１ｂの外方端
部まで満たし、その後毛細管シール部の潤滑剤８を所定
量を吸い上げて、潤滑剤８の液面を毛細管シール部内の
上記所定位置に位置させることになる。このような方法
で潤滑剤８の液面管理を行う際、毛細管シール部を１段
シール構造とした場合には、潤滑剤８の液面を毛細管シ
ール部内の所定位置に位置させるのは、目印等がない
が、本実施形態においては、上述したように、毛細管シ
ール部が２段シール構造にされているため、上記エッジ
部Ｒａ，Ｒｂの位置を目安として上記潤滑剤８を吸い取
ることができ、液位置管理を簡単に行い得ると共に、当
該エッジ部Ｒａ，Ｒｂで液を切れ易くし得るようになっ
ている。

【００６０】また、上記２段シール構造では、定常位置
（エッジ部）Ｒａ，Ｒｂの近傍でテーパ角が非常に大き
いため、圧力差を生じやすく、例えば振動、衝撃等の外
力負荷時の潤滑剤８の外部拡散を防止し得るようになっ
ている。また、上記２段シール構造は１段の単純な毛細
管シール部に比して、断面形状が長方形に近く容量が大
きくなるため、上記回転時に潤滑剤８の移動を受ける側
の毛細管シール部３１ａの軸線方向長さを長くすること
なく、シール容量を稼ぎ得るようになっている。

【００６１】さらにまた、図示上下の両方の毛細管シー
ル部を２段シール構造とし、どちらの側にも、潤滑剤８
の吸い取り時の目安となり液位置管理を簡単に行い得る
と共に液を切れ易くし得る上記エッジ部Ｒａ，Ｒｂが存
在するようにしているため、どちらの側からも潤滑剤８
を注入できるようになっている。

【００６２】このようにして潤滑剤８が所定量充填され
た本実施形態の装置によれば、先ず潤滑剤８の液面位置
が、毛細管シール部３１ａ，３１ｂ内に存在する（図２
参照）ため、回転時には勿論停止時においても毛細管シ
ール力が常時働く状態になっており、この毛細管シール
力に基づく引戻力によって、潤滑剤８が内部側の上記所
定位置に保持される。特に、毛細管シール部３１ａ，３
１ｂは、固定軸１２と回転側部材２５，２２との間の狭
隙間からなるため、その保持力は強くなっている。

【００６３】一方、大きな慣性力が負荷された場合に
は、潤滑剤８の流体粘性抵抗による動圧力が狭隙間から
なる毛細管シール部３１ａ，３１ｂに生じ、その潤滑剤
８の流体粘性抵抗による動圧力が保持力の主となって、
潤滑剤８の外部拡散が防止される。

【００６４】ここで、図１０に示されるように、上記保
持力を上回る例えば振動、衝撃等による外力Ｆが例えば
図示のように上方から下方に向かって負荷された場合に
は、潤滑剤８は図示下方に移動し、潤滑剤８の両液面の
うち、図示上端側の液面の位置が、図１０中の符号Ｃで
示されるように、図示上側の毛細管シール部３１ａ内の
上記エッジ部Ｒａより下方位置に位置し、図示下端側の
液面位置が、符号Ｄで示されるように、図示下側の毛細
管シール部３１ｂの第２の表面張力シール部３１ｂｃ内
の位置に位置した状態で当該潤滑剤８が保持され、潤滑
剤８の外部拡散が防止される。また、上記とは逆方向の
外力Ｆが作用した場合には、潤滑剤８は図２に示した位
置から上方に移動し、図示上端側の液面の位置が、図示
上側の毛細管シール部３１ａの第２の表面張力シール部
３１ａｃ内の位置に位置し、図示下端側の液面位置が、
図示下側の毛細管シール部３１ｂ内の上記エッジ部Ｒｂ
より上方位置に位置した状態で当該潤滑剤８が保持され
る。

【００６５】また回転時においては、一般的に、回転時
に発生する動圧力または遠心力若しくは動圧発生用溝の
製造誤差等によって潤滑剤８内に圧力差が生じ、この圧
力差は一般にシール圧力よりもかなり大きいことから、
例えば、２つの出口部同士の間で上記のような潤滑剤８
に圧力差があると、その圧力差が解消されるまで潤滑剤
８が何れか一方の出口部側に移動し、外部漏れの原因と
なることがあるが、本実施形態においては、ラジアル動
圧軸受部２２ｂで潤滑剤８に対して差圧Ｐ１が意図的に
生じさせられると共に、スラスト動圧軸受部１６ａで潤
滑剤８に対して上記差圧Ｐ１に対向する差圧Ｐ２が意図
的に生じさせられ、この潤滑剤８の差圧差（Ｐ１−Ｐ
２）を解消するように潤滑剤８の移動が意図的に僅かに
行われて平衡状態になされる。すなわち、毛細管シール
部３１ａでは潤滑剤８の界面がＡ→Ａ’に移動し（図８
参照）、毛細管シール部３１ｂでは潤滑剤８の界面がＢ
→Ｂ’に移動し（図４参照）、この時、潤滑剤８の移動
方向下流側の毛細管シール部３１ａが、潤滑剤８の差圧
差による移動による偏位分を許容する隙間内容量に設定
されているため、回転時における潤滑剤８の外部拡散が
防止される。

【００６６】上記の潤滑剤８の平衡状態は、最外端の一
方に位置するスラスト動圧軸受部１６ａのスラスト動圧
発生用溝１７ａによる潤滑剤８の軸受部側（潤滑剤溜り
部３３側）に向かう加圧力と、最外端の他方に位置する
ラジアル動圧軸受部２２ｂのラジアル動圧発生用溝２３
ｂによる潤滑剤８の他の軸受部側（潤滑剤溜り部３３
側）に向かう加圧力と、の互いに押し合う加圧力の均衡
によりとられるため、上記３つの潤滑剤溜り部３３，３
４，３５は、全て加圧されることになる。従って、これ
ら潤滑剤溜り部３３，３４，３５においては、潤滑剤８
に溶け込んでいた空気が分離・気化することはなく体積
膨張が行われずに、回転時における潤滑剤８の外部拡散
が、より防止されることになる。

【００６７】また、モータが回転すると、初期馴染みに
より軸受摩耗が発生し、その摩耗粉が潤滑剤８へ混入し
て潤滑剤８の表面張力が低下すると共に潤滑剤８の粘度
が増加する畏れがあるが、本実施形態においては、潤滑
剤８の充填量が、動圧軸受部２２ａ，２２ｂ，１６ａ，
１６ｂを構成する軸受隙間Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２の容
量の５倍以上にされているため、摩耗粉が潤滑剤８へ混
入しても、上記のように充分に充填された潤滑剤８によ
り潤滑剤８の表面張力の低下が防止され、回転時におけ
る潤滑剤８の外部拡散がさらに防止されるようになって
いる。

【００６８】本発明者はこれを実験により確認した。こ
の実験条件は以下の通りである。すなわち、動圧軸受構
造としては、上記説明したのと同様な動圧軸受構造を採
用し、スラスト動圧軸受部１６ａ，１６ｂの構成を、 外径；８ｍｍ 内径；３．５ｍｍ 軸受隙間（浮上量）Ｙ１，Ｙ２；１５μｍ 隙間容量；０．６１μｌとし、 ラジアル動圧軸受部２２ａ，２２ｂの構成を、 軸径（内径）；３．５ｍｍ 高さ；３ｍｍ 軸受隙間Ｘ１，Ｘ２；４μｍ 隙間容量；０．１３μｌとした。

【００６９】ここで、上記軸受隙間Ｙ１，Ｙ２，Ｘ１，
Ｘ２は、動圧発生用溝を考慮した平均隙間であり、総軸
受隙間は０．６１μｌ×２個＋０．１３μｌ×２個＝
１．４８μｌである。また、潤滑剤としては一般的なオ
イル（油）を用いた。

【００７０】実験モデルとしては、以下の表１に示され
るように、毛細管シール部３１ａ，３１ｂのシール油
量、潤滑剤溜り部３３，３５，３４（表１での油溜り
１，２，３に対応）の容量を異ならせた水準１，２，３
という３通りのモデルを用意した。

【表１】 油の充填量と動圧軸受部を構成する軸受隙間の容量との
比は、水準１では２．４３、水準２では５．０、水準３
では９．７である。

【００７１】そして、上記水準１，２，３という３通り
のモデルを用いて馴染み試験として高温起動停止を５０
０回行った。その結果を以下の表２に示す。

【表２】

【００７２】水準１では、摩耗粉の混入により油がゲル
に近い状態であり、水準２では、摩耗粉の油に対する混
入は認められるがシール力に影響はなく、水準３では、
油の注入時と油の状態が殆ど変化なしという結果が得ら
れた。すなわち、油（潤滑剤）の充填量が、動圧軸受部
（２２ａ，２２ｂ，１６ａ，１６ｂ）を構成する軸受隙
間（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）の容量の５倍以上であれ
ば、摩耗粉が油に混入しても、油の表面張力の低下がな
いことが確認された。

【００７３】また、本実施形態においては、上述したよ
うに、潤滑剤８の充填量が、動圧軸受部２２ａ，２２
ｂ，１６ａ，１６ｂを構成する軸受隙間Ｘ１，Ｘ２，Ｙ
１，Ｙ２の容量の５倍以上にされているため、回転によ
り発生した摩耗粉が潤滑剤８へ混入しても、上記のよう
に充分に充填された潤滑剤８によって、潤滑剤８の粘度
増加が防止され、所望の軸受特性が得られるようになっ
ている。

【００７４】また、上述のように、動圧軸受部２２ａ，
２２ｂ，１６ａ，１６ｂを構成する軸受隙間Ｘ１，Ｘ
２，Ｙ１，Ｙ２の容量の５倍以上で充填された充分な潤
滑剤８により、潤滑剤温度の上昇が防止され、早期の熱
劣化の発生が防止されて、軸受の長寿命化が図られるよ
うになっている。

【００７５】また、当該発明による毛細管シール部３１
ａ，３１ｂは、従来の例えばポールピース型等の潤滑剤
シール手段に比して傾斜面による簡易な構成を有してい
るため、製作の容易化が図られ生産性が向上される。

【００７６】さらにまた、上記装置構成は、軸回転型及
び軸固定型の何れの軸受構造に対しても適用され得るた
め、用途が限定されないようになっている。

【００７７】なお、本実施形態では、ラジアル動圧発生
用溝を、固定軸１２と回転側部材２２ａ，２２ｂとの両
対向面のうち、少なくとも一方側に設けるようにしてい
るが、特に図示下側のラジアル動圧発生用溝２３ｂに関
しては、固定軸１２に設けるのがより好ましい。

【００７８】これは、ラジアル動圧発生用溝２３ｂが回
転側部材２２ｂに設けられていると、回転時において潤
滑剤８が上述のように図示上方に移動して該ラジアル動
圧発生用溝２３ｂの図示下部が一部露出した時に、この
露出したラジアル動圧発生用溝２３ｂが回転することに
よって該露出したラジアル動圧発生用溝２３ｂを介して
エアーが送り出され、この送り出されたエアー及び凹凸
を有し露出して回転する動圧発生用溝２３ｂにより潤滑
剤８の界面が乱れて気泡を抱き込みやすくなって該気泡
が潤滑剤溜り部３３に溜り、その結果体積膨張が行われ
て、回転時における潤滑剤の外部拡散の畏れが大きくな
るが、該ラジアル動圧発生用溝２３ｂが固定軸１２に設
けられていれば、回転時において潤滑剤８が移動して該
ラジアル動圧発生用溝２３ｂの一部が露出しても該ラジ
アル動圧発生用溝２３ｂが上記回転側部材２２ｂに設け
られている場合に比して、潤滑剤８の界面の乱れが抑え
られて気泡の抱き込みが抑止され、回転時における潤滑
剤８の外部拡散を防止できるからである。因に、回転時
において潤滑剤８が移動して露出するラジアル動圧発生
用溝２３ｂを固定軸１２側に設けるようにすれば、他の
動圧発生用溝、すなわち回転時において潤滑剤８より露
出しない動圧発生用溝２３ａ，１７ａ，１７ｂは、固定
部材側、回転部材側の何れに設けるようにしても良い
（両方でも可）。

【００７９】なお、上記差圧差（Ｐ１−Ｐ２）＜０とす
れば、潤滑剤８が図示下側に移動して平衡がとられるた
め、図示下側のラジアル動圧発生用溝２３ｂが露出する
ことはなく、従ってこのような場合にあっては、ラジア
ル動圧発生用溝２３ｂが回転側部材２２ａ，２２ｂに設
けられていても、気泡発生の畏れは低減されることにな
る。一方、この潤滑剤８の移動により潤滑剤８の界面位
置は下がって、図示上側のスラスト動圧軸受部１６ａに
位置することになり、当該位置での潤滑剤８の界面にス
ラスト動圧発生用溝１７ａによる気泡混入の畏れが生じ
るが、このような気泡が多少生じても強い求心力（遠心
力を受けた潤滑剤８が比重の軽い気泡を内側に押しやる
力）の作用によって該気泡が大気に開放されることにな
るため問題はない。

【００８０】因に、上記スラスト動圧軸受部１６ａの動
圧発生用溝１７ａを意図的に外周に向かって潤滑剤８を
加圧しない形状、すなわち図５に示したように中心側に
向かう加圧力がバランスするような形状とした場合に
は、溝加工の誤差等により一対の傾斜溝１７ａ，１７ａ
のうちの何れか一方側（内側若しくは外側）が長くなっ
て必ず何れか一方側（内周側若しくは外周側）に潤滑剤
８を加圧する形状となってしまう。ここで、この加工誤
差により、溝形状が、本実施形態と同様な外周側に加圧
する形状となった場合（一対の傾斜溝１７ａ，１７ａの
うちの内側が長くなった場合）には問題はないが、内周
側に加圧する形状となった場合（一対の傾斜溝１７ａ，
１７ａのうちの外側が長くなった場合）には、潤滑剤８
が上述したと同様に平衡した時に、潤滑剤溜り部３３，
３４，３５が負圧となることがあるので問題となる。従
って、該潤滑剤溜り部３３，３４，３５を正圧にするに
は、本実施形態のように、スラスト動圧軸受部１６ａの
動圧発生用溝１７ａを意図的に外周に向かって潤滑剤８
を加圧する形状とする必要がある。勿論、下側のラジア
ル動圧軸受部２２ｂの動圧発生用溝２３ｂも、意図的に
上側に向かって潤滑剤８を加圧する形状とする必要があ
る。なお、上記スラスト動圧軸受部１６ｂの動圧発生用
溝１７ｂ、ラジアル動圧軸受部２２ａの動圧発生用溝２
３ａも、加工誤差等により、何れか一方側に潤滑剤８を
加圧する形状となってしまうが、この加圧力は、上述し
た意図的に生ぜしめられた差圧Ｐ１，Ｐ２に比して小さ
いため無視できる。

【００８１】ところで、潤滑剤８に対する空気の溶解度
は、一般に圧力に比例し、また温度の上昇と共に徐々に
減少する。ここで、上記動圧軸受部２２ａ，２２ｂ，１
６ａ，１６ｂでは、使用時（ハブ２１の回転時）に非常
な高圧となる（例えば、場合によっては１０気圧以上と
なる）ため、回転部材が連続回転すれば、いずれは飽和
に達し、その圧力での高い溶解度となって空気が溶解す
る。その後、回転が停止すれば、潤滑剤８は大気圧に戻
るため、溶解空気は過飽和状態となる。この過飽和は、
潤滑剤８の気液界面（潤滑剤８の大気開放面）で徐々に
解消されることになるが、上記動圧軸受部２２ａ，２２
ｂ，１６ａ，１６ｂ間に潤滑剤溜り部３３，３４，３５
を有している動圧軸受装置では、該潤滑剤溜り部３３，
３４，３５で、例えば塵芥、摩耗粉等の核となり得る異
物の存在等のトリガーがあれば、気泡の発生に繋がるこ
とになる。この間、大気圧や環境温度等の変化があれ
ば、より気泡が発生する畏れがある。

【００８２】このように、停止中に気泡が発生すると、
当該気泡によって潤滑剤８が体積膨張し、潤滑剤８を毛
細管シール部３１ａ，３１ｂより外方に押し出し、潤滑
剤漏れが発生する畏れがある。

【００８３】ここで、一般に、油への空気の溶解度は常
温・常圧で１０体積％程度とされており、これを０．６
気圧環境下に放置して気泡が発生すると、１０％程度の
体積膨張が見込まれる。そこで、本実施形態において
は、前述したように、両毛細管シール部３１ａ，３１ｂ
における潤滑剤の充填されていない部分Ｚ１，Ｚ２の容
量の和が、潤滑剤８の充填量の１０％以上となるよう
に、上記両毛細管シール部３１ａ，３１ｂの大きさが設
定されている。従って、上記体積膨張があっても、潤滑
剤８の両液面のうち、図示上端側の液面の位置が、図９
中の符号Ｅで示されるように、図示上側の毛細管シール
部３１ａ内の図示上端位置に位置し、図示下端側の液面
位置が、符号Ｅ’で示されるように、図示下側の毛細管
シール部３１ｂの図示下端位置に位置した状態で当該潤
滑剤８が保持され、潤滑剤８の外部拡散が防止されるこ
とになる。

【００８４】なお、本実施形態においては、両毛細管シ
ール部３１ａ，３１ｂにおける潤滑剤の充填されていな
い部分Ｚ１，Ｚ２の容量の和が、潤滑剤８の充填量の１
０％となるように、上記両毛細管シール部３１ａ，３１
ｂの大きさが設定されているため、潤滑剤８は上記端部
位置で保持されることになるが、Ｚ１，Ｚ２の容量の和
を上記より大きくすれば、上記両毛細管シール部３１
ａ，３１ｂの内部位置（端部位置より内側位置）で保持
されることになる。

【００８５】因に、上記停止時に、潤滑剤溜り部３３，
３４，３５に発生した気泡は、回転時には、前述したよ
うに、当該潤滑剤溜り部３３，３４，３５が正圧にされ
るため、消失することになる。

【００８６】一方、図１１に示されている実施形態は、
軸方向に併設された２つのラジアル動圧軸受部４２ａ，
４２ｂを有する動圧軸受装置に対して本発明を適用した
ものであって、軸部材４０と円筒状部材４１側に固定さ
れたラジアル軸受４２とが、２つのラジアル動圧軸受部
４２ａ，４２ｂを介して相対回転可能に支承されてい
る。

【００８７】上記２つのラジアル動圧軸受部４２ａ，４
２ｂは、軸部材４０とラジアル軸受４２との周状対向部
位により構成されており、当該２つのラジアル動圧軸受
部４２ａ，４２ｂは、これらの両ラジアル動圧軸受部４
２ａ，４２ｂ同士の軸方向間においてラジアル軸受４２
の内周面を窪ませることによって軸部材４０との隙間を
拡大してなる潤滑剤溜り部４６によって上記軸方向に離
間配置されている。

【００８８】上記ラジアル軸受４２におけるラジアル動
圧軸受部４２ａ，４２ｂを構成する内周面と軸部材４０
の上記内周面に対向する外周面のうち、少なくとも一方
側（上述したように、より好ましくは固定部材側）に
は、例えば図示展開図のようなヘリングボーン形状のラ
ジアル動圧発生用溝４３ａ，４３ｂが環状に並列するよ
うに凹設されていると共に、上記両対向面間には、オイ
ルや磁性流体等からなる所定の潤滑剤４４が介在されて
いる。

【００８９】すなわち、上記２つのラジアル動圧軸受部
４２ａ，４２ｂは、軸方向に延びる一連の軸受空間を画
成するように併設されており、これら２つのラジアル動
圧軸受部４２ａ，４２ｂを含む軸受空間の軸方向両端部
分には、ラジアル軸受４２と軸部材４０との隙間を狭小
にしてなる２箇所の毛細管シール部４５ａ，４５ｂが、
前記２つのラジアル動圧軸受部４２ａ，４２ｂを軸方向
両側から挟むように設けられている。これらの各毛細管
シール部４５ａ，４５ｂを構成する狭小隙間は、各ラジ
アル動圧軸受部４２ａ，４２ｂの軸受部を構成する隙間
に対して直接的に連通されている。

【００９０】これら図示上下両側の各毛細管シール部４
５ａ，４５ｂは、当該毛細管シール部４５ａ，４５ｂを
構成する狭小隙間が図示上下の外方に開口するように軸
方向に沿って設けられている。そして、これらの各毛細
管シール部４５ａ，４５ｂの狭小隙間を構成するように
軸部材４０側に各々対面しているラジアル軸受４２の内
周壁は、軸方向外方に向かって隙間寸法を連続的に拡大
する傾斜壁に形成されている。

【００９１】前述したように、２つのラジアル動圧軸受
部４２ａ，４２ｂを含む上記２箇所の毛細管シール部４
５ａ，４５ｂ同士の間の軸受空間部分には、潤滑剤４４
が連続して充填されており、その潤滑剤４４の図示上下
端における各液面位置が、停止時においては、図中にそ
れぞれ実線Ａ，Ｂで示されているように、各毛細管シー
ル部４５ａ，４５ｂの内部所定位置となるように設定さ
れている。

【００９２】上記図示上側のラジアル動圧軸受部４２ａ
では、一対の動圧発生用溝４３ａ，４３ａのうち、軸方
向外側（図示上側）の傾斜溝の軸方向長さＬａ１が、軸
方向内側（図示下側）の傾斜溝の軸方向長さＬａ２より
長く設定されている（Ｌａ１＞Ｌａ２）。すなわち、こ
のような軸方向に非対称な溝形状に形成されていること
によって、図示上側の傾斜溝による下方加圧力が、図示
下側の傾斜溝による上方加圧力を上回り、軸方向一方側
（図示下側）に向かって所定の差圧Ｐ３を潤滑剤４４に
生じさせる構造になされている。

【００９３】一方、図示下側のラジアル動圧軸受部４２
ｂでは、一対の動圧発生用溝４３ｂ，４３ｂのうち、軸
方向外側（図示下側）の傾斜溝の軸方向長さＬｂ１が、
軸方向内側（図示上側）の傾斜溝の軸方向長さＬｂ２よ
り長く設定されている（Ｌｂ１＞Ｌｂ２）。すなわち、
このような軸方向に非対称な溝形状に形成されているこ
とによって、図示下側の傾斜溝による上方加圧力が、図
示上側の傾斜溝による下方加圧力を上回り、軸方向一方
側（図示上側）に向かって所定の差圧Ｐ４を潤滑剤４４
に生じさせる構造になされている。

【００９４】このように軸受空間内に一連に充填されて
いる潤滑剤４４には、図示上側のラジアル動圧軸受部４
２ａにより生じる差圧Ｐ３と、図示下側のラジアル動圧
軸受部４２ｂにより生じる差圧Ｐ４とが作用することに
なるが、本実施形態では、ラジアル動圧軸受部４２ｂに
よる差圧Ｐ４とラジアル動圧軸受部４２ａによる差圧Ｐ
３との差圧差（Ｐ４−Ｐ３）が、（Ｐ４−Ｐ３）＞０と
なるように、上記ラジアル動圧発生用溝４３ｂ，４３ａ
の形状が決定されている。

【００９５】また、上記毛細管シール部４５ａ，４５ｂ
のうちの、上記差圧差（Ｐ４−Ｐ３）により潤滑剤４４
の移動を受ける側の毛細管シール部４５ａが、潤滑剤８
の移動による偏位分を許容する隙間内容量に設定されて
いる。

【００９６】また、本実施形態においては、図示上下の
毛細管シール部４５ａ，４５ｂ間に挟まれるようにして
充填されている上記潤滑剤４４の充填量が、上記ラジア
ル動圧軸受部４２ａ，４２ｂを構成する軸受隙間Ｘ３，
Ｘ４の容量の５倍以上にされている。

【００９７】また、本実施形態においては、上記毛細管
シール部４５ａ，４５ｂにおいて潤滑剤４４が存在して
いない領域（図１１においてはシール余力と称して示さ
れている）Ｚ３，Ｚ４の容量の和が、潤滑剤４４の充填
量の１０％以上となるように、上記両毛細管シール部４
５ａ，４５ｂの大きさが設定されている。

【００９８】なお、この実施形態においては、毛細管シ
ール部４５ａ，４５ｂを１段シール構造としているが、
先の実施形態で説明したと同様な２段シール構造の毛細
管シール部に代えることも勿論可能である。

【００９９】このように構成された装置では、回転時に
おいて、上記差圧差（Ｐ４−Ｐ３）を解消するように潤
滑剤４４が僅かに図示上方に移動して、潤滑剤４４の両
液面のうち、図示上端側の液面の位置が、図中の破線
Ａ’で示されているように、図示上側の毛細管シール部
４５ａ内に保持されると共に、図示下端側の液面位置
は、図中の破線Ｂ’で示されているように、図示下側に
配置されているラジアル動圧軸受部４２ｂ内に引き込ま
れた位置に引き込まれてバランスがとられる。

【０１００】このバランスは、最外端の一方に位置する
ラジアル動圧軸受部４４ａのラジアル動圧発生用溝４３
ａによる潤滑剤４４の他方のラジアル動圧軸受部４４ａ
側（潤滑剤溜り部４６側）に向かう加圧力と、最外端の
他方に位置するラジアル動圧軸受部４２ｂのラジアル動
圧発生用溝４３ｂによる潤滑剤４４の他方のラジアル動
圧軸受部４２ａ側（潤滑剤溜り部４６側）に向かう加圧
力と、の互いに押し合う加圧力の均衡によりとられるた
め、該潤滑剤溜り部４６は加圧されることになり、この
潤滑剤溜り部４６においては、潤滑剤４４に溶け込んで
いた空気が分離・気化することはなく体積膨張が行われ
ずに、回転時における潤滑剤４４の外部拡散が防止され
るようになっている。

【０１０１】また、上記差圧差（Ｐ４−Ｐ３）により潤
滑剤４４は図示上側に向かって移動して偏位することと
なるが、この潤滑剤４４の移動方向下流側（図示上側）
の毛細管シール部４５ａは、潤滑剤４４の移動による偏
位分を許容する隙間内容量に設定されているため、回転
時においても、潤滑剤４４の図示上端側の液面位置は毛
細管シール部４５ａ内に保持される（図１１中の破線
Ａ’参照）。

【０１０２】一方、前述したように、潤滑剤４４の移動
方向上流側（図示下側）の毛細管シール部４５ｂは、ラ
ジアル動圧軸受部４２ｂの軸方向外端部分（図示下端部
分）に設けられているため、潤滑剤４４が上述した差圧
差により図示上側に向かって移動して偏位した際には、
図８中の破線Ｂ’で示されているように、当該図示下側
の毛細管シール部４５ｂ内の潤滑剤４４の全部が消失
し、且つラジアル動圧軸受部４２ｂ内の潤滑剤４４にお
ける図示下側の一部が消失するように構成されている。
そして、潤滑剤４４が枯渇した分、図示下側の動圧発生
用溝４３ｂで発生する動圧力が低下して差圧が解消す
る。なお、先の実施形態で説明したように、回転時にお
いて潤滑剤４４が移動して露出するラジアル動圧発生用
溝４３ｂを固定部材側に設けるようにすれば、気泡の抱
き込みを抑止でき、回転時における潤滑剤４４の外部拡
散をより防止できることになる。勿論、この実施形態に
あっても、他の動圧発生用溝すなわちラジアル動圧発生
用溝４３ａは、固定部材側、回転部材側の何れに設ける
ようにしても良い（両方でも可）。

【０１０３】また、潤滑剤４４の充填量が、ラジアル動
圧軸受部４２ａ，４２ｂを構成する軸受隙間Ｘ３，Ｘ４
の容量の５倍以上にされているため、摩耗粉の混入によ
る潤滑剤４４の表面張力の低下が防止され、回転時にお
ける潤滑剤４４の外部拡散がさらに防止されるようにな
っている。

【０１０４】また同様に、潤滑剤４４の充填量が、動圧
軸受部４２ａ，４２ｂを構成する軸受隙間Ｘ３，Ｘ４の
容量の５倍以上にされているため、摩耗粉の混入による
潤滑剤４４の粘度増加が防止され、所望の軸受特性が得
られるようになっている。

【０１０５】また、動圧軸受部４２ａ，４２ｂを構成す
る軸受隙間Ｘ３，Ｘ４の容量の５倍以上で充填された充
分な潤滑剤４４により、潤滑剤温度の上昇が防止され、
軸受の長寿命化が図られるようになっている。

【０１０６】また、当該発明による毛細管シール部４５
ａ，４５ｂは、従来の例えばポールピース型等の潤滑剤
シール手段に比して傾斜面による簡易な構成を有してい
るため、製作の容易化が図られ生産性が向上される。

【０１０７】また、上記装置構成は、軸回転型及び軸固
定型の何れの軸受構造に対しても適用され得るため、用
途が限定されないようになっている。

【０１０８】さらにまた、両毛細管シール部４５ａ，４
５ｂにおける潤滑剤４４の充填されていない部分Ｚ３，
Ｚ４の容量の和が、潤滑剤４４の充填量の１０％以上と
なるように、上記両毛細管シール部４５ａ，４５ｂの大
きさが設定されているため、気泡発生による潤滑剤４４
の体積膨張があっても、当該潤滑剤４４の外部漏れが防
止されるようになっている。

【０１０９】また、図１２に示されている実施形態は、
軸方向に併設された２つのスラスト動圧軸受部５２ａ，
５２ｂを有する動圧軸受装置に対して本発明を適用した
ものであって、軸部材５０側に固定されたスラスト板５
２と円筒状部材５１とが、２つのスラスト動圧軸受部５
２ａ，５２ｂを介して相対回転可能に支承されている。

【０１１０】上記２つのスラスト動圧軸受部５２ａ，５
２ｂは、スラスト板５２の図示上下面と円筒状部材５１
において上記スラスト板５２を図示上下から挟むように
形成された凹部との面対向部位により構成されている。

【０１１１】上記スラスト板５２におけるスラスト動圧
軸受部５２ａ，５２ｂを構成する図示上下面と円筒状部
材５１の上記上下面に対向する対向面のうち、少なくと
も一方側には、例えば図６に示したようなヘリングボー
ン形状のスラスト動圧発生用溝１７ａが環状に並列する
ように凹設されていると共に、上記両対向面間には、オ
イルや磁性流体等からなる所定の潤滑剤５４が介在され
ている。

【０１１２】すなわち、各スラスト動圧軸受部５２ａ，
５２ｂでは、図６及び図７下半分に示されるように、一
対の動圧発生用溝１７ａ，１７ａのうち、半径方向内側
の傾斜溝の半径方向長さＬｂ１が、半径方向外側の傾斜
溝の半径方向長さＬｂ２より実質的に長く設定されてお
り（実質的にＬｂ１＞Ｌｂ２）、このような半径方向に
実質的に非対称な溝形状に形成されていることによっ
て、半径方向内側の傾斜溝による加圧力が、半径方向外
側の傾斜溝による加圧力を上回り、従って図示上側のス
ラスト動圧軸受部５２ａでは半径方向外方に向かう差圧
Ｐ５を潤滑剤５４に生じさせ、図示下側のスラスト動圧
軸受部５２ｂでは半径方向外方に向かう差圧Ｐ６を潤滑
剤５４に生じさせるように構成されている。

【０１１３】このように軸受空間内に一連に充填されて
いる潤滑剤５４には、図示上側のスラスト動圧軸受部５
２ａにより生じる差圧Ｐ５と、図示下側のスラスト動圧
軸受部５２ｂにより生じる差圧Ｐ６とが作用することに
なるが、本実施形態では、差圧Ｐ６と差圧Ｐ５との差圧
差（Ｐ６−Ｐ５）が、（Ｐ６−Ｐ５）＞０となるよう
に、上記各スラスト動圧発生用溝の形状が決定されてい
る。

【０１１４】また、上記２つのスラスト動圧軸受部５２
ａ，５２ｂは、軸方向に所定間隔離して設けられている
が、これら２つのスラスト動圧軸受部５２ａ，５２ｂ同
士は、一連の軸受空間を断面コの字状に画成するように
併設されており、当該両スラスト動圧軸受部５２ａ，５
２ｂを含む軸受空間の両端部分には、前記円筒状部材５
１とスラスト板５２との隙間を狭小にしてなる２箇所の
毛細管シール部５５ａ，５５ｂが設けられている。これ
らの各毛細管シール部５５ａ，５５ｂを構成する狭小隙
間は、各スラスト動圧軸受部５２ａ，５２ｂの軸受部を
構成する隙間に対して直接的に連通されている。

【０１１５】これら図１２における上下両側の各毛細管
シール部５５ａ，５５ｂは、当該毛細管シール部５５
ａ，５５ｂを構成する狭小隙間が内周側に開口するよう
に設けられている。そして、これらの各毛細管シール部
５５ａ，５５ｂの狭小隙間を構成するようにスラスト板
５２に対面している円筒状部材５１の内周側壁は、内周
側に向かって隙間寸法を連続的に拡大する傾斜壁に形成
されている。

【０１１６】前述したように、２つのスラスト動圧軸受
部５２ａ，５２ｂを含む上記２箇所の毛細管シール部５
５ａ，５５ｂ同士の間の軸受空間部分には、潤滑剤５４
が連続して充填されており、その潤滑剤５４の両端にお
ける各液面位置が、停止時においては、図１２中にそれ
ぞれ実線Ａ，Ｂで示されているように、各毛細管シール
部５５ａ，５５ｂの内部所定位置となるように設定され
ている。

【０１１７】また、スラスト動圧軸受部５２ａ，５２ｂ
同士の間の部分、すなわちスラスト板５２の外周面とこ
の外周面に対向する円筒状部材５１との間には、先の実
施形態と同様な潤滑剤溜り部５７が設けられている。

【０１１８】また、上記毛細管シール部５５ａ，５５ｂ
のうちの、上記差圧差（Ｐ６−Ｐ５）により潤滑剤５４
の移動を受ける側の毛細管シール部５５ａが、潤滑剤５
４の移動による偏位分を許容する隙間内容量に設定され
ている。

【０１１９】また、図示上下の毛細管シール部５５ａ，
５５ｂ間に挟まれるようにして充填されている上記潤滑
剤５４の充填量が、上記スラスト動圧軸受部５２ａ，５
２ｂを構成する軸受隙間Ｙ３，Ｙ４の容量の５倍以上に
されている。

【０１２０】また、上記毛細管シール部５５ａ，５５ｂ
において潤滑剤５４が存在していない領域（図１２にお
いてはシール余力と称して示されている）Ｚ５，Ｚ６の
容量の和が、潤滑剤５４の充填量の１０％以上となるよ
うに、上記両毛細管シール部５５ａ，５５ｂの大きさが
設定されている。

【０１２１】なお、この実施形態においても、毛細管シ
ール部５５ａ，５５ｂを先の実施形態で説明したと同様
な２段シール構造の毛細管シール部に代えることも勿論
可能である。

【０１２２】このように構成された装置では、回転時に
おいて、上記差圧差（Ｐ６−Ｐ５）を解消するように潤
滑剤５４が僅かに移動して、潤滑剤５４の両液面のう
ち、図示上端側の液面の位置が、図中の破線Ａ’で示さ
れているように、図示上側の毛細管シール部５５ａ内に
保持されると共に、図示下端側の液面位置は、図中の破
線Ｂ’で示されているように、図示下側に配置されてい
るスラスト動圧軸受部５２ｂ内に引き込まれた位置に引
き込まれてバランスがとられる。

【０１２３】このバランスは、最外端の一方に位置する
スラスト動圧軸受部５２ａによる潤滑剤５４の他方のス
ラスト動圧軸受部５２ｂ側（潤滑剤溜り部５７側）に向
かう加圧力と、最外端の他方に位置するスラスト動圧軸
受部５２ｂによる潤滑剤５４の他方のスラスト動圧軸受
部５２ａ側（潤滑剤溜り部５７側）に向かう加圧力との
互いに押し合う加圧力の均衡によりとられるため、該潤
滑剤溜り部５７は加圧されることになり、この潤滑剤溜
り部５７においては、潤滑剤５４に溶け込んでいた空気
が分離・気化することはなく体積膨張が行われずに、回
転時における潤滑剤５４の外部拡散が防止されるように
なっている。

【０１２４】また、このようにスラスト動圧軸受部５２
ａ，５２ｂによって潤滑剤５４に生じさせられる差圧差
（Ｐ６−Ｐ５）により、潤滑剤５４は毛細管シール部５
２ｂ側から５２ａ側に向かって移動して偏位することと
なるが、この潤滑剤５４の移動方向下流側（図１２上
側）の毛細管シール部５５ａは、潤滑剤５４の移動によ
る偏位分を許容する隙間内容量に設定されているため、
回転時においても、潤滑剤５４の図１２上側の液面位置
は毛細管シール部５５ａ内に保持される（図１２中の破
線Ａ’参照）。

【０１２５】一方、前述したように、潤滑剤５４の移動
方向上流側（図１２下側）の毛細管シール部５５ｂは、
スラスト動圧軸受部５２ｂの内周側部分に設けられてい
るため、潤滑剤５４が上述した差圧差（Ｐ６−Ｐ５）に
より移動して偏位した際には、図１２中の破線Ｂ’で示
されているように、当該図１２下側の毛細管シール部５
５ｂ内の潤滑剤５４の全部が消失し、且つスラスト動圧
軸受部５２ｂ内の潤滑剤５４における内周側の一部が消
失するように構成されている。そして、潤滑剤５４が枯
渇した分、図１２下側のスラスト動圧軸受部５２ｂで発
生する動圧力が低下して差圧が解消するようになってい
る。

【０１２６】なお、先の実施形態で説明したように、回
転時において潤滑剤５４が移動して露出する図示下側の
スラスト動圧発生用溝（スラスト動圧軸受部５２ｂ側の
スラスト動圧発生用溝）を固定部材側に設けるようにす
れば、気泡の抱き込みを抑止でき、回転時における潤滑
剤５４の外部拡散をより防止できることになる。勿論、
この実施形態にあっても、他の動圧発生用溝、すなわち
図示上側のスラスト動圧発生用溝（スラスト動圧軸受部
５２ａ側のスラスト動圧発生用溝）は、固定部材側、回
転部材側の何れに設けるようにしても良い（両方でも
可）。

【０１２７】また、潤滑剤４４の充填量が、スラスト動
圧軸受部５２ａ，５２ｂを構成する軸受隙間Ｙ３，Ｙ４
の容量の５倍以上にされているため、摩耗粉の混入によ
る潤滑剤５４の表面張力の低下が防止され、回転時にお
ける潤滑剤５４の外部拡散がさらに防止されるようにな
っている。

【０１２８】また同様に、潤滑剤５４の充填量が、動圧
軸受部５２ａ，５２ｂを構成する軸受隙間Ｙ３，Ｙ４の
容量の５倍以上にされているため、摩耗粉の混入による
潤滑剤５４の粘度増加が防止され、所望の軸受特性が得
られるようになっている。

【０１２９】また、動圧軸受部５２ａ，５２ｂを構成す
る軸受隙間Ｙ３，Ｙ４の容量の５倍以上で充填された充
分な潤滑剤５４により、潤滑剤温度の上昇が防止され、
軸受の長寿命化が図られるようになっている。

【０１３０】また、当該発明による毛細管シール部５５
ａ，５５ｂは、従来の例えばポールピース型等の潤滑剤
シール手段に比して傾斜面による簡易な構成を有してい
るため、製作の容易化が図られ生産性が向上される。

【０１３１】また、上記装置構成は、軸回転型及び軸固
定型の何れの軸受構造に対しても適用され得るため、用
途が限定されないようになっている。

【０１３２】さらにまた、両毛細管シール部５５ａ，５
５ｂにおける潤滑剤５４の充填されていない部分Ｚ５，
Ｚ６の容量の和が、潤滑剤５４の充填量の１０％以上と
なるように、上記両毛細管シール部５５ａ，５５ｂの大
きさが設定されているため、気泡発生による潤滑剤５４
の体積膨張があっても、当該潤滑剤５４の外部漏れが防
止されるようになっている。

【０１３３】以上、本発明者によってなされた発明の実
施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。

【０１３４】例えば、本発明を適用する動圧発生用溝
は、上述した実施形態におけるようなヘリングボーン形
状のものに限定されることはなく、その他のあらゆる形
状の動圧発生用溝に対しても本発明は同様に適用するこ
とができる。

【０１３５】また本発明は、上述したＨＤＤモータ以外
に用いられる動圧軸受装置に対しても同様に適用するこ
とができる。

【０１３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、潤滑剤の液
面位置を、回転停止時において、動圧軸受部の外側に形
成した毛細管シール部内に存在させて、毛細管シール力
が常時働く状態にし、この毛細管シール力に基づく引戻
力を連続充填されている潤滑剤に作用させて、潤滑剤を
毛細管シール部内の所定位置に保持すると共に、回転時
においては、アンバランスな動圧発生用溝によって動圧
軸受部で潤滑剤に対して意図的に差圧を生じさせ、この
潤滑剤の差圧を解消するように潤滑剤の移動が行われて
平衡状態になされた時、毛細管シール部のうち潤滑剤の
移動を受ける側のシール部の許容量を潤滑剤の移動量を
許容する大きさに設定しておいて、回転時における潤滑
剤の外部拡散を防止し、さらに、潤滑剤の充填量を、動
圧軸受部を構成する軸受隙間の容量の５倍以上として、
初期馴染みにより軸受摩耗が発生し、その摩耗粉が潤滑
剤へ混入しても、上記充分に充填された潤滑剤によって
毛細管シール部での潤滑剤の表面張力を低下させずに潤
滑剤の外部拡散を防止すると共に、摩耗粉が潤滑剤へ混
入しても、上記充分に充填された潤滑剤によって潤滑剤
の粘度を増加させずに所望の軸受特性を得、且つ上記充
分に充填された潤滑剤によって、潤滑剤温度を上昇させ
ずに早期の熱劣化の発生を防止し、加えて、従来の例え
ばポールピース型等の潤滑剤シール手段に比して簡易な
構成の上記毛細管シール部を採用することによって、製
作の容易化を図り、さらに加えて、軸回転型及び軸固定
型の何れの軸受構造に対しても適用し得るように構成し
たものであるから、簡易で低コストな構造で、潤滑剤漏
れを良好に防止しつつ軸受特性の低下防止及び軸受の長
寿命化を図ることが可能となり、しかも動圧軸受装置の
適用性を拡大することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における動圧軸受装置を備
えたＨＤＤスピンドルモータを表した半横断面図であ
る。

【図２】同上動圧軸受装置の動圧軸受部及び潤滑剤溜り
部並びに毛細管シール部を抽出したものであり、軸側部
材と軸受側部材との間の隙間を誇張して表した説明図で
ある。

【図３】ラジアル動圧発生用溝を表した正面展開図であ
る。

【図４】下側の毛細管シール部の構造を表した部分拡大
横断面図である。

【図５】下側のスラスト動圧発生用溝を表した平面図で
ある。

【図６】上側のスラスト動圧発生用溝を表した平面図で
ある。

【図７】下側、上側のスラスト動圧発生用溝の具体的な
寸法形状を上半分、下半分でそれぞれ分けて表した平面
説明図である。

【図８】上側の毛細管シール部の構造を表した部分拡大
横断面図である。

【図９】気泡膨張時において毛細管シール部にて潤滑剤
が保持されるのを表した説明図である。

【図１０】振動、衝撃等の外力負荷時において毛細管シ
ール部にて潤滑剤が保持されるのを表した説明図であ
る。

【図１１】２つのラジアル動圧軸受部を有する動圧軸受
装置に本発明を適用した実施形態を表した半横断面図で
ある。

【図１２】２つのスラスト動圧軸受部を有する動圧軸受
装置に本発明を適用した実施形態を表した半横断面図で
ある。

【符号の説明】 ８，４４，５４ 潤滑剤 １６ａ，１６ｂ，５２ａ，５２ｂ スラスト動圧軸受部 １７ａ，２３ｂ，４３ａ，４３ｂ アンバランスな動圧
発生用溝 ２２ａ，２２ｂ，４２ａ，４２ｂ ラジアル動圧軸受部 ３１ａ，４５ａ，５５ａ 潤滑剤の移動を受ける側の毛
細管シール部 ３１ａａ，３１ｂａ 第１の表面張力シール部 ３１ａｂ，３１ｂｂ 連結部 ３１ａｃ，３１ｂｃ 第２の表面張力シール部 ３１ｂ，４５ｂ，５５ｂ 潤滑剤が移動する側の毛細管
シール部 Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４ 軸
受隙間 Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６ シール余力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金箱 秀樹 長野県諏訪郡下諏訪町5329番地 株式会 社三協精機製作所内 (56)参考文献 特開 平３−272318（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−152024（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−119428（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−2914（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16C 17/00 - 17/26 F16C 33/00 - 33/28

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸側部材と、当該軸側部材と嵌合する軸
   受側部材と、を有し、前記軸側部材と前記軸受側部材と
   の間に２つの動圧軸受部を形成し、これらの２つの動圧
   軸受部の間に潤滑剤を連続充填して相対回転可能とした
   動圧軸受装置において、 前記２つの動圧軸受部は、回転開始時に所定の方向に前
   記潤滑剤が移動するようにアンバランスな加圧力を発生
   させる非対称な形状の動圧発生用溝を有し、 前記２つの動圧軸受部の外側に、回転停止時の潤滑剤の
   液面が内部の所定位置に位置して当該潤滑剤を保持する
   毛細管シール部をそれぞれ形成すると共に、これらの毛
   細管シール部のうち前記潤滑剤の移動を受ける側の毛細
   管シール部の許容量を前記潤滑剤の移動量を許容する大
   きさに設定し、 前記潤滑剤の充填量を、動圧軸受部を構成する軸受隙間
   の容量の５倍以上としたことを特徴とする動圧軸受装
   置。
2. 【請求項２】 ２つの動圧軸受部は、離間した２つのラ
   ジアル動圧軸受部、または離間した２つのスラスト動圧
   軸受部、若しくはスラスト動圧軸受部とラジアル動圧軸
   受部であることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装
   置。
3. 【請求項３】 アンバランスな加圧力を発生させる非対
   称な形状の動圧発生用溝は、２つの動圧軸受部にそれぞ
   れ設けられると共に、回転開始時に２つの動圧軸受部の
   間の軸受隙間に向かう差圧を潤滑剤に生じさせる形状に
   それぞれ形成される一方で、この両差圧の差を所定の差
   圧として、当該差圧が解消されるように前記潤滑剤が移
   動して平衡した時に、前記軸受隙間が前記潤滑剤により
   加圧される形状に前記アンバランスな動圧発生用溝がそ
   れぞれ形成されていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の動圧軸受装置。
4. 【請求項４】 両毛細管シール部における潤滑剤の充填
   されていない部分の容量の和が、潤滑剤の充填量の１０
   ％以上となるように、前記両毛細管シール部の大きさを
   設定したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つ
   に記載の動圧軸受装置。
5. 【請求項５】 潤滑剤の移動を受ける側の毛細管シール
   部は、回転停止時の液面が位置する第１の表面張力シー
   ル部と、回転時の液面が位置する第２の表面張力シール
   部と、を備え、 前記第１の表面張力シール部と前記第２の表面張力シー
   ル部との間には、対向面に対する傾斜角度が前記各シー
   ル部を形成する傾斜角度に比して大きい連結部を備えて
   いることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記
   載の動圧軸受装置。
6. 【請求項６】 潤滑剤が移動する側の毛細管シール部
   は、回転停止時の液面が位置する第１の表面張力シール
   部と、この第１の表面張力シール部より外側に位置する
   第２の表面張力シール部と、を備え、 前記第１の表面張力シール部と前記第２の表面張力シー
   ル部との間には、対向面に対する傾斜角度が前記各シー
   ル部を形成する傾斜角度に比して大きい連結部を備えて
   いることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記
   載の動圧軸受装置。