JP3549380B2 - 動圧流体軸受装置及び電動機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸部から張り出したスラスト板部を有する固定軸体に対し回転スリーブ体が潤滑液を介し回転自在に支持されてなる動圧流体軸受装置及びその動圧流体軸受装置を備えた電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
図４は、軸部ａから張り出したスラスト板部ｂを有する上下方向の固定軸体ｃに対しロータとしての回転スリーブ体ｄが潤滑油ｅを介し回転自在に支持され、その潤滑油ｅが上下に界面ｅ１・ｅ２を有する動圧流体軸受装置を備えたハードディスク駆動用の電動機の従来例についての断面図である。
【０００３】
固定軸体ｃは、下端部が基盤ｆに固定されており、上端部は、ハードディスク駆動装置の蓋体等に固定される。回転スリーブ体ｄのスリーブ部ｄ１は、固定軸体ｃの軸部ａのうちスラスト板部ｂよりも基端側の部分にスリーブ嵌合し、環状のスラスト溝部ｇは、径方向内方に開口し、スラスト板部ｂに外嵌している。
【０００４】
このような従来の動圧流体軸受装置を備えた電動機においては、回転スリーブ体ｄが回転すると、固定軸体ｃと回転スリーブ体ｄとの間隙に充填された潤滑油ｅに遠心力が作用する。そのため、回転停止時においては軸部ａとスリーブ部ｄ１の間の間隙が下端側に向かって漸次拡大する下端側間隙拡大部ｈに下端界面ｅ１が位置するように表面張力（毛細管現象）により保持されていた潤滑油ｅが、前記遠心力の作用によって更に下端側へ滲出若しくは漏出することにより、或いは衝撃により脱落することにより散逸し易い状態となる。
【０００５】
また、軸部ａとスリーブ部ｄ１の間の上下ラジアル軸受部ｉ１・ｉ２の間における軸部ａの外周面に、径方向外方に開口する（すなわち径方向内方に窪んでいる）環状凹部ｊを有するので、回転スリーブ体ｄの回転時に環状凹部ｊに位置する潤滑油ｅが遠心力を受けることにより環状凹部ｊの上下の間隙に押し込まれること、及びそれによりその間隙から潤滑油ｅの一部を間隙の外部へ漏出させることが生じ得る。
【０００６】
このようにして潤滑油ｅが徐々に失われると、潤滑油ｅ不足によりロータの回転が不安定になったり軸受部が損傷すること等の不都合が生じ易くなる。特に、長期にわたり使用される動圧流体軸受装置の場合、固定軸体ｃと回転スリーブ体ｄとの間隙に充填された潤滑油ｅの総減少量が多くなるので、このような問題の解決が強く望まれていた。
【０００７】
更に、回転スリーブ体ｄの回転開始及び終了時等に、回転スリーブ体ｄと固定軸体ｃの間で摩耗粉が発生した場合、その摩耗粉が更なる摩耗を加速するという不都合が生ずるおそれがあった。
【０００８】
本発明は、従来技術に存した上記のような問題点に鑑み行われたものであって、その第１の目的は、回転スリーブ体の回転による遠心力の作用により、ラジアル軸受部同士の間における潤滑液が先端側又は基端側の間隙に押し込まれること、及びその間隙から潤滑液の一部を間隙の外部へ漏出させることが可及的に防がれる動圧流体軸受装置及びその動圧流体軸受装置を備えた電動機を提供することにあり、第２の目的は、回転スリーブ体と固定軸体の間で摩耗粉が発生した場合、その摩耗粉が更なる摩耗を加速するという不都合が生ずることが可及的に防がれる動圧流体軸受装置及びその動圧流体軸受装置を備えた電動機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の動圧流体軸受装置は、
軸部とその軸部から径方向外方へ張り出したスラスト板部とを有してなる固定軸体に対し、前記軸部のうちスラスト板部よりも基端側の部分にスリーブ嵌合したスリーブ部と前記スラスト板部に外嵌した径方向内方開口の環状のスラスト溝部とを有してなる回転スリーブ体が、前記固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液を介し、主に軸部とスリーブ部が相対するラジアル軸受部及びスラスト溝部とスラスト板部が相対するスラスト軸受部において、回転自在に支持されてなる動圧流体軸受装置であって、ラジアル軸受部を２以上有し、そのラジアル軸受部同士の間におけるスリーブ部の内周面に径方向内方開口の環状凹部が設けられ、その環状凹部と軸部の外周面との間に、ラジアル軸受部の間隙よりも大きな間隙の拡大間隙部が形成され、前記固定軸体内に、上記固定軸体内に外部に通じた気室と、前記拡大間隙部における軸部の外周面に開口すると共に外部に通じた呼吸孔を前記気室に臨んで有し且つ、前記固定軸体の外周面における拡大間隙部の基端側及び先端側に、それぞれ前記気室に通じラジアル軸受部よりも間隙が大きく表面張力により潤滑液を保持し得る連通孔が開口していることを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
固定軸体を構成する軸部とスラスト板部は、一体に形成されたものであってもよく、別体の部品を結合してなるものであってもよい。
【００１１】
ラジアル軸受部は、標準的には軸心方向に間隔を置いて２箇所に有するが、３以上であってもよい。ラジアル軸受部には、動圧発生用の溝部を有するものとすることができる。
【００１２】
スラスト軸受部は、スラスト板部の先端側の面とスラスト溝部の先端側の面が相対する部分と、スラスト板部の基端側の面とスラスト溝部の基端側の面が相対する部分に有する。スラスト軸受部には、動圧発生用の溝部を有するものとすることができる。
【００１３】
回転スリーブ体は、主にラジアル軸受部及びスラスト軸受部において、固定軸体に対し回転自在に支持される。
【００１４】
潤滑液としては、例えばスピンドル油等の各種潤滑油を用いることができる。
【００１５】
前記潤滑液は、前記スラスト板部の先端側の面とスラスト溝部の間に、径方向内方を向く先端界面を有し、軸部とスリーブ部の間に、基端側に向く基端界面を有するものとすることができる。この場合、固定軸体の両端部を固定し得るものとすることができる。
【００１６】
環状凹部はスリーブ部の内周面において径方向内方に開口する（すなわち径方向外方に窪んでいる）ので、回転スリーブ体の回転時に拡大間隙部に位置する潤滑液が遠心力を受けることにより拡大間隙部から基端側及び先端側の間隙に押し込まれること、及びそれによりその間隙から潤滑液の一部を外部へ漏出させることが回避される。
【００１７】
拡大間隙部の適切な最大間隙は、潤滑液の種類及びその拡大間隙部を形成する両面の材質及び面の状態等によって変化するが、小型スピンドルモータの場合の例としては、約５０μｍ程度を挙げることができる。
【００１８】
呼吸孔は、１又は２以上であってもよい。また、呼吸孔は、直接外部に通じるものであってもよく、他の部分を介して外部に通じるものであってもよい。
【００１９】
この動圧流体軸受装置の拡大間隙部に、拡大間隙部を形成する環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に対し回転停止時に接する気体部分と潤滑液とを有する場合、回転スリーブ体の回転速度がある程度以上になると、遠心力により潤滑液が環状凹部の底部側に偏った状態（例えば貼り付いたような状態）となる。前記気体とは、空気及びその他の気体を含む。前記気体部分というのは、例えば、球状、楕円体状又はそれに比較的近い形状の気泡、周方向に弧状をなす気泡又は気体部分、周方向に環状に連続した気体部分等を含む。
【００２０】
回転停止時には、回転中に環状凹部の底部側に偏った状態となっていた潤滑液の少なくとも一部は、拡大間隙部の先端側と基端側に引き寄せられる。そのため、その拡大間隙部の基端側又は先端側における固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液が、蒸発や衝撃による脱落等により減少すると、拡大間隙部から基端側又は先端側の間隙に対し潤滑液が補充される。なお、この動圧流体軸受装置は、連続回転状態で使用することもできる。
【００２１】
潤滑液に混入した余分な気泡や、温度上昇や気圧低下等による気泡の膨張分等は、呼吸孔を通じ外部に解放される。また、拡大間隙部から基端側又は先端側の間隙に対し潤滑液が補充された場合、補充された潤滑液の容積に見合った気体が呼吸孔を通じ外部から拡大間隙部に導入される。
【００２２】
この呼吸孔は、潤滑液がその呼吸孔の内部を閉塞した状態で呼吸孔内に表面張力（毛細管現象）により保持されることが防がれる横断面サイズであるものとすることが好ましい。この場合、呼吸孔の内部を閉塞した状態で潤滑液が表面張力（毛細管現象）により呼吸孔内に保持されることが防がれるので、潤滑液に混入した気泡等は、呼吸孔を通じて確実性高く外部に解放され、気体の導入も確実性高く行われる。呼吸孔の横断面サイズが一定程度よりも小さくなると、呼吸孔内の潤滑液は、呼吸孔を閉塞した状態で表面張力（毛細管現象）により保持されることとなる。なお、呼吸孔の内部を閉塞した状態というのは、呼吸孔内の少なくとも一部を潤滑液により閉塞した状態を言う。
【００２３】
また、動圧流体軸受装置の拡大間隙部に、拡大間隙部を形成する環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に対し回転停止時に接する気体部分と潤滑液とを有し、基端側のラジアル軸受部よりも基端側に、軸部とスリーブ部の間の間隙が基端側に向かって漸次拡大する基端側間隙拡大部を有し、その基端側間隙拡大部に、回転停止時における前記潤滑液の基端界面を有する場合、拡大間隙部に位置する潤滑液が前記基端界面に臨む潤滑液に連続しているならば、その潤滑液の基端界面のスパン（その部分の間隙の厚さに対応する）は、基端側間隙拡大部と拡大間隙部の表面状態がほぼ同一であれば拡大間隙部において潤滑液が気体部分に臨む部分のスパン、すなわち拡大間隙部の間隙程度以下に小さく維持されるので、それによって基端界面からの潤滑液のマイグレーションが防止される。動圧流体軸受装置の拡大間隙部に、拡大間隙部を形成する環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に対し回転停止時に接する気体部分と潤滑液とを有し、上記スラスト板部の先端側の面とスラスト溝部の間に、径方向内方に向かって漸次間隙が拡大する先端側間隙拡大部を有し、固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液の先端界面が、回転停止時にその先端側間隙拡大部に位置して径方向内方を向く場合、拡大間隙部に位置する潤滑液がその先端界面に臨む潤滑液に連続しているならば、同様に、先端界面のスパンは拡大間隙部の間隙程度以下に小さく維持され、先端界面からの潤滑液のマイグレーションが防止される。
【００２４】
なお、本発明の動圧流体軸受装置は、電動機の他、種々の機械器具に利用することができる。
（１−１） （１） の動圧流体軸受装置は、
基端側のラジアル軸受部よりも基端側に、軸部とスリーブ部の間の間隙が基端側に向かって漸次拡大する基端側間隙拡大部を有し、その基端側間隙拡大部に、回転停止時における前記潤滑液の基端界面を有し、
回転スリーブ体の回転に伴い潤滑液の前記基端界面を先端側へ引き込む界面引込手段を備えるものとすることが好ましい。
【００２５】
基端側のラジアル軸受部というのは、最も基端側に位置するものを言う。
【００２６】
回転スリーブ体が回転すると、固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液に遠心力が作用する。そのため、回転停止時においては軸部とスリーブ部の間の間隙が基端側に向かって漸次拡大する基端側間隙拡大部に基端界面が位置するように表面張力（毛細管現象）により保持されていた潤滑液が、前記遠心力の作用によって更に基端側へ滲出若しくは漏出することにより、或いは衝撃により脱落することにより散逸し易い状態となる。ところが、界面引込手段によって、回転スリーブ体の回転に伴い、潤滑液の基端界面が停止位置から先端側へ引き込まれるので、遠心力の作用による潤滑液の滲出又は漏出による散逸、或いは衝撃により脱落することによる散逸が生じ難くなる。
【００２７】
この界面引込手段は、回転スリーブ体の回転時に潤滑液に作用する遠心力に打克って潤滑液の基端界面を先端側へ十分に引き込む力を発揮し得るものであることが望ましい。
【００２８】
上記界面引込手段は、基端側のラジアル軸受部に動圧発生溝部を設け、回転スリーブ体の回転に伴い前記動圧発生溝部によって潤滑液に発生する動圧が、そのラジアル軸受部における先端側寄りに偏るものとすることができる。
【００２９】
動圧発生溝部の動圧発生溝としては、例えばヘリングボーン溝等を用いることができる。
【００３０】
回転スリーブ体が回転すると、基端側のラジアル軸受部の動圧発生溝部によって潤滑液に動圧が発生する。その動圧はそのラジアル軸受部における先端側寄りに偏って発生するので、それによって潤滑液の基端界面が先端側へ引き込まれる。例えば、動圧発生溝部によって潤滑液に発生する動圧の軸心方向における中心が、そのラジアル軸受部の軸心方向における中心よりも先端側寄りであるように偏らせることにより、潤滑液の基端界面が先端側へ引き込まれるようにすることができる。
【００３１】
この動圧発生溝部の基端側部分は、上記基端側間隙拡大部の少なくとも先端側部分に達しているものとすることが好ましい。
【００３２】
この場合、基端側のラジアル軸受部の動圧発生溝部の基端側部分が、基端側間隙拡大部の少なくとも先端側部分に達しているので、回転停止時に基端側間隙拡大部に基端界面を有する潤滑液を、回転スリーブ体の回転時に、より確実に先端側へ引き込むことが可能になり、遠心力の作用による潤滑液の滲出又は漏出による散逸或いは衝撃により脱落することによる散逸をよりよく防ぐことができる。（１−２） （１） 又は（１−１） の動圧流体軸受装置における拡大間隙部は、
回転停止時において、その拡大間隙部を形成する環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に対し接する気体部分を有する場合に、その気体部分が軸心方向において２以上に分離して併存せず、その気体部分に臨む潤滑液が、環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に接する状態で表面張力（毛細管現象）により保持され得るものであることが望ましい。
【００３３】
回転停止時において、拡大間隙部を形成する環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に対し接する気体部分をその拡大間隙部に有する場合に、その気体部分が軸心方向において２以上に分離して併存せず、気体部分が軸心方向において単独となるような拡大間隙部となる条件は、環状凹部の形状、寸法、軸部の外周面との間隙の大きさ、拡大間隙部を形成する両面の材質及び面の状態、潤滑液の粘度などの性質等に依存する。
【００３４】
この動圧流体軸受装置の拡大間隙部に、拡大間隙部を形成する環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に対し回転停止時に接する気体部分と潤滑液とを有する場合、回転スリーブ体の回転速度がある程度以上になると、遠心力により潤滑液が環状凹部の底部側に偏った状態（例えば貼り付いたような状態）となる。
【００３５】
回転停止時には、気体部分は軸心方向において２以上に分離して併存せず軸心方向において単独となり、その気体部分に臨む潤滑液は、環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に接する状態で表面張力（毛細管現象）により保持される。従って、回転中に環状凹部の底部側に偏った状態となっていた潤滑液は、拡大間隙部の先端側と基端側に引き寄せられる。そのため、その拡大間隙部の基端側又は先端側における固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液が、蒸発や衝撃による脱落等により減少すると、拡大間隙部から基端側又は先端側の間隙に対し潤滑液が確実性高く補充される。
【００３６】
なお、例えば、環状凹部の底部（環状凹部の最外周部分）が、軸心方向に比較的長い平坦部又はそれに近い形状である場合、回転停止時において、環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に対し接する気体部分は、軸心方向において２以上に分離して併存し易くなる。そのように軸心方向に分離する場合、気体部分同士の間には潤滑液が存在することとなる。従ってこの場合、回転中に環状凹部の底部側に偏った状態となっていた潤滑液の一部は、回転停止時に拡大間隙部の軸心方向中間位置に保持される。そのため、拡大間隙部の基端側又は先端側の間隙に対して補充され得る潤滑液の量が少なくなり、潤滑液の補充が不十分になることも生じ得る。
（１−３） （１） 、（１−１） 又は（１−２） の動圧流体軸受装置は、
固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液の回転停止時における先端界面が、スラスト板部の先端側の面とスラスト溝部との間において径方向内方を向き、その径方向位置が、固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液のうちで最も内方であるものとすることが好ましい。
【００３７】
回転停止時における先端界面の径方向位置が、固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された他の潤滑液よりも外方にある場合、回転スリーブ体の回転時に前記潤滑液に作用する遠心力により、先端界面がより内方へ移動して外部へ散逸する恐れがあるが、この動圧流体軸受装置の回転停止時における先端界面の径方向位置は前記潤滑液のうちで最も内方であるから、そのような先端界面の内方移動による散逸が防がれる。
【００３８】
この場合、スラスト板部の先端側の面とスラスト溝部の間に、径方向内方に向かって漸次間隙が拡大する先端側間隙拡大部を有し、先端界面が回転停止時に先端側間隙拡大部に位置するものとすることができる。
（ 1 ）、 (1-1) 、（ 1-2 ）又は (1-3) の動圧流体軸受装置は、上記固定軸体内に外部に通じた気室を有し、上記呼吸孔は前記気室に臨んでおり、前記固定軸体の外周面における拡大間隙部の基端側及び先端側に、それぞれ前記気室に通じラジアル軸受部よりも間隙が大きく表面張力により潤滑液を保持し得る連通孔が開口しているものとすることができる。
【００３９】
気室というのは、空気又はその他の気体が充満した空間を言い、潤滑液のミスト等を含んでいてもよい。
【００４０】
軸部とスリーブ部との間隙に充填された潤滑液の一部は連通孔の軸部外周面側の開口から流入してその連通孔内に保持される。また、連通孔の内周面は潤滑液で濡れた状態となる。軸部とスリーブ部との間隙に充填する潤滑液の量が多すぎた場合、多すぎた分が連通孔内に保持され得るので、潤滑液充填時に厳密な充填量の管理をする必要がない。
【００４１】
拡大間隙部から基端側又は先端側の間隙に対し潤滑液が補充される場合に、拡大間隙部内に気体が存在していてその気体が潤滑液と共に拡大間隙部から基端側又は先端側の間隙に流入しようとしたとき、この気体は連通孔を通じて外部に排出され得る。
(2) 軸部とその軸部から径方向外方へ張り出したスラスト板部とを有してなる固定軸体に対し、前記軸部のうちスラスト板部よりも基端側の部分にスリーブ嵌合したスリーブ部と前記スラスト板部に外嵌した径方向内方開口の環状のスラスト溝部とを有してなる回転スリーブ体が、前記固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液を介し、主に軸部とスリーブ部が相対するラジアル軸受部及びスラスト溝部とスラスト板部が相対するスラスト軸受部において、回転自在に支持されてなる動圧流体軸受装置であって、ラジアル軸受部を２以上有し、そのラジアル軸受部同士の間におけるスリーブ部の内周面に径方向内方開口の環状凹部が設けられ、その環状凹部と軸部の外周面との間に、ラジアル軸受部の間隙よりも大きな間隙の拡大間隙部が形成され、前記固定軸体内に、前記拡大間隙部における軸部の外周面に開口すると共に外部に通じた呼吸孔を有し且つ、固定軸体内に潤滑液貯留間隙及び外部に通じた気室を有し、前記潤滑液貯留間隙は、端部が前記気室に臨んでおり、ラジアル軸受部よりも間隙が大きく、その潤滑液貯留間隙を形成する両面に接する状態で表面張力（毛細管現象）により潤滑液を保持するものであり、前記固定軸体の外周面における拡大間隙部の基端側及び先端側に、前記潤滑液貯留間隙に通じた連通孔が開口し、潤滑液貯留間隙に貯留された潤滑液と拡大間隙部の基端側及び先端側の間隙に充填された潤滑液が前記連通孔を介して連続するものとすることができる（請求項２）。
【００４２】
気室というのは、空気又はその他の気体が充満した空間を言い、潤滑液のミスト等を含んでいてもよい。
【００４３】
拡大間隙部に気体と潤滑液を有し、回転スリーブ体が連続回転する場合、その潤滑液は、上記環状凹部の底部側に偏った状態が続く。そのため、環状凹部の潤滑液は、その基端側又は先端側の間隙に対し補充され得なくなることがある。しかしながら、その拡大間隙部の基端側又は先端側における固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液が、蒸発や衝撃による脱落等により減少すると、潤滑液貯留間隙に貯留された潤滑液が連通孔を介して拡大間隙部の基端側又は先端側の間隙に対し補充される。固定軸体内の潤滑液には遠心力が作用することはない。
【００４４】
基端側のラジアル軸受部よりも基端側に、軸部とスリーブ部の間の間隙が基端側に向かって漸次拡大する基端側間隙拡大部を有し、その基端側間隙拡大部に、回転停止時における前記潤滑液の基端界面を有する場合、回転停止時における潤滑液の基端界面のスパン（その部分の間隙の厚さに対応する）は、潤滑液貯留間隙の潤滑液が前記基端界面に臨む潤滑液に連続しているならば、基端側間隙拡大部と潤滑液貯留間隙の表面状態がほぼ同一であれば、潤滑液が気室に臨む部分のスパン、すなわち潤滑液貯留間隙の間隙程度以下に小さく維持されるので、それによって基端界面からの潤滑液のマイグレーションが防止される。上記スラスト板部の先端側の面とスラスト溝部の間に、径方向内方に向かって漸次間隙が拡大する先端側間隙拡大部を有し、固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液の先端界面が、回転停止時にその先端側間隙拡大部に位置して径方向内方を向く場合、潤滑液貯留間隙の潤滑液がその先端界面に臨む潤滑液に連続しているならば、同様に、先端界面のスパンは拡大間隙部の間隙程度以下に小さく維持され、先端界面からの潤滑液のマイグレーションが防止される。
(2-1) (2) の動圧流体軸受装置における固定軸体内の潤滑液貯留間隙、気室、及びその気室に臨む前記潤滑液貯留間隙の端部は、それぞれ軸心方向に連続するものとすることができる。
【００４５】
固定軸体内の潤滑液貯留間隙、気室、及びその気室に臨む前記潤滑液貯留間隙の端部が、それぞれ軸心方向に連続する場合、固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液以外に、比較的多量の潤滑液が潤滑液貯留間隙内に貯留される。
上記(1)又は(2)の動圧流体軸受装置は、環状凹部の先端側及び基端側に臨むスリーブ部の内周面に、それぞれ全周にわたり径方向外方に窪んだ潤滑液離脱防止溝を有するものとすることが好ましい（請求項３）。
【００４６】
環状凹部の少なくとも一部に気体を有する場合、その環状凹部の先端側及び基端側の各間隙における潤滑液は、回転スリーブ体の回転時に、遠心力により環状凹部内へ流れようとする。その際、各潤滑液離脱防止溝における潤滑液の一部は遠心力により環状凹部へ流れ込むことがあるが、各潤滑液離脱防止溝と環状凹部との間の言わば環状の堤部によって、それ以上の潤滑液の流出は防がれ、前記各間隙の潤滑液が環状凹部へ流出することが回避される。
(4) 上記(1) 、(2) 又は (3) の動圧流体軸受装置は、環状凹部が、軸心線を含む平面で切った断面形状が弧状をなすものとすることが好ましい（請求項４）。
【００４７】
環状凹部を軸心線を含む平面で切った断面形状について弧状というのは、例えば、環状凹部の内面の先端側端部及び基端側端部から両者の中間位置に向かってそれぞれ軸心線に対する傾斜角が鋭角から次第に減少して軸心線に平行又はそれに近くなるような、楕円弧状を含む曲線状をなすものを言う。
【００４８】
このような断面形状の場合、回転停止時において、拡大間隙部を形成する環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に対し接する気体部分を有する場合に、その気体部分が軸心方向において２以上に分離して併存せず、その気体部分に臨む潤滑液が、環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に接する状態で表面張力（毛細管現象）により保持されるものとなり易い。
(5) 上記(1) 、(2) 、(3) 又は (4) の動圧流体軸受装置は、固定軸体における軸部の外周面よりも径方向内方に位置し、スラスト板部の先端側内方部及び基端側内方部に開口してそれらを連通する呼吸孔を有するものとすることができる（請求項５）。
【００４９】
呼吸孔が固定軸体における軸部の外周面よりも径方向内方に位置するので、固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液に対し回転スリーブ体の回転時に作用する遠心力により、その潤滑液が呼吸孔に流れ込んで呼吸孔を閉塞させることが防がれる。そのため、潤滑液に混入した余分な気泡や、温度上昇や気圧低下等による気泡の膨張分等は、呼吸孔を通じ確実性高く外部に解放される。
【００５０】
なお、上記(1) の呼吸孔、又は上記(2) 若しくは(3) の気室若しくは呼吸孔は、この呼吸孔を介して外部に通じるものとすることができる。
(6) 上記(1) 、(2) 、(3) 、(4) 又は (5) の動圧流体軸受装置は、環状凹部の底部及びスラスト溝部の底部の一方又は両方に、更に径方向外方に窪んだ溝部又は穴部を有することが好ましい（請求項６）。
【００５１】
スラスト溝部の底部というのは、スラスト溝部の最外周部を言う。
【００５２】
回転スリーブ体の回転開始及び終了時等に、回転スリーブ体と固定軸体の間、特に軸部とスリーブ部の間或いはスラスト板部とスラスト溝部の間で摩耗粉が発生した場合、回転中に摩耗粉が遠心力により環状凹部又はスラスト溝部の底部に集まり、遠心力により更に径方向外方の溝部又は穴部内に摩耗粉が集まって滞留することにより、回転が停止してもその摩耗粉は前記溝部又は穴部から離脱し難くなる。それにより、摩耗粉が更なる摩耗を加速するという不都合を可及的に回避し得る。
(7) 本発明の電動機は、上記(1) 、(2) 、(3) 、(4) 、(5) 又は (6) の動圧流体軸受装置を備え、回転スリーブ体がロータとして回転するものである（請求項７）。
【００５３】
この電動機は、ハードディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクを始めとする記録媒体駆動装置用のスピンドルモータの他、種々の電動機として用いることができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１乃至図３を参照しつつ説明する。
【００５５】
図１及び図２は、本発明の実施の形態の一例としての、動圧流体軸受装置を備えたハードディスク駆動用の主に断続回転用のスピンドルモータについてのものであって、そのうち図１（ａ） は要部断面図、図１（ｂ） は、図１（ａ） におけるＩ−Ｉ 線要部断面図である。図２における（ａ） は、図１における下端側間隙拡大部付近の要部断面図、図２における（ｂ−１） 及び（ｂ−２） は、図１における拡大間隙部付近の要部拡大断面図である。
【００５６】
電動機の基盤１０の嵌合孔に固定軸体１２の下端部（基端部）が嵌合固定されることにより、固定軸体１２が立設固定されている。基盤１０の上側における固定軸体１２の外周側には、ステータコイル１４が巻回されたステータコア１６が固定されている。
【００５７】
固定軸体１２は、上下方向の固定軸部材１２ａ（軸部）と、その固定軸部材１２ａの上部に同軸状に外嵌固定された環状板状の固定スラスト板１２ｂ（スラスト板部）とを有してなる。固定軸体１２には、回転スリーブ部材１８ａと回転スラスト板１８ｂからなる回転スリーブ体１８が外嵌されている。
【００５８】
回転スリーブ部材１８ａは、固定軸部材１２ａのうち固定スラスト板１２ｂと基盤１０との間の部分にスリーブ嵌合したスリーブ部１８ａ１と、スリーブ部１８ａ１の上端に下端が位置する大外径部１８ａ２からなる。大外径部１８ａ２の内径は、スリーブ部１８ａ１から上方（先端側）に向かって、中内径部１８ａ３及び大内径部１８ａ４へと順次拡径されている。この大内径部１８ａ４の下端部に回転スラスト板１８ｂが内嵌固定されることにより、中内径部１８ａ３の内周側に径方向内方開口の環状のスラスト溝部２０が形成され、このスラスト溝部２０が固定スラスト板１２ｂに外嵌している。
【００５９】
固定軸部材１２ａにおける回転スラスト板１８ｂの上側には、環状板状のキャップ体２２が外嵌固定されている。固定軸体１２は、下端部を基盤１０に、固定軸部材１２ａの上端部をハードディスク駆動装置の蓋体（図示せず）等に固定することができるので、回転スリーブ体１８の安定的な回転を実現することができる。
【００６０】
回転スリーブ部材１８ａの大外径部１８ａ２には、下端外周部に径方向外方への張出部を有する強磁性材料製の円筒状部材２４が外嵌固定され、その円筒状部材の下部には、円筒状のロータマグネット２６が内嵌固定され、ステータコア１６と径方向空隙を隔てて相対している。ロータは、回転スリーブ体１８と円筒状部材２４とロータマグネット２６からなる。
【００６１】
図２（ａ） に示されるように、固定軸部材１２ａの外周部のうちスリーブ部１８ａ１の下端部に相対する部分は、下方に向かってテーパ状に縮径し、これにより、スリーブ部１８ａ１の内周面との間の間隙が下方に向かって漸次拡大する下端側間隙拡大部２８が形成されている。スリーブ部１８ａ１の内周面の下端部には撥油剤の塗布等の撥油手段が施されている。
【００６２】
回転スラスト板１８ｂの下側内周部は、内方に向かって上向きに傾斜し、固定スラスト板１２ｂの上面との間に、漸次間隙が拡大する上端側間隙拡大部３０が形成されている。回転スラスト板１８ｂの内周面及びそれと径方向の比較的狭い空隙を隔てて相対する固定軸部材１２ａの外周面には、撥油剤の塗布等の撥油手段が施されている。
【００６３】
固定軸体１２と回転スリーブ体１８との間隙には潤滑油３２が充填されており、この潤滑油３２は、上端界面３２ａ（先端界面）及び下端界面３２ｂ（基端界面）がそれぞれ上端側間隙拡大部３０及び下端側間隙拡大部２８に位置することにより、表面張力（毛細管現象）によって固定軸体１２と回転スリーブ体１８との間隙内に保持されている。
【００６４】
スリーブ部１８ａ１の内周面の上部及び下部には、それぞれ動圧発生用のへリングボーン溝部３３（へリングボーン溝以外の動圧発生用溝を用いることもできる。）が設けられ、固定軸部材１２ａの外周面との間でそれぞれ上ラジアル軸受部３４及び下ラジアル軸受部３６が構成されている。そのうち下ラジアル軸受部３６の動圧発生用のへリングボーン溝部３３は、下端側間隙拡大部２８の上部に達しており、回転スリーブ体１８の回転に伴いそのへリングボーン溝部３３により潤滑油３２に発生する動圧の軸心方向における中心が、その下ラジアル軸受部３６の軸心方向における中心よりも上寄りになるよう設けられている。スリーブ部１８ａ１の内周面と固定軸部材１２ａの外周面との間隙は、上下ラジアル軸受部３４・３６において通常数μｍである。
【００６５】
スリーブ部１８ａ１は、その内周面における上下ラジアル軸受部３４・３６の間に、径方向内方開口の環状凹部３８を有する。環状凹部３８は、軸心線を含む平面で切った断面形状において弧状をなす。その環状凹部３８と固定軸部材１２ａの外周面との間には、拡大間隙部４０が形成される。
【００６６】
この拡大間隙部４０は、回転スリーブ体１８の回転停止時において、その拡大間隙部４０を形成する環状凹部３８の内面及び固定軸部材１２ａの外周面の両方に対し接する気体部分４２を有する場合に、図２（ｂ−１）に示すように、その気体部分４２が軸心方向（図における上下方向）において２以上に分離して併存せず、その気体部分４２に臨む潤滑油３２が、環状凹部３８の内面及び固定軸部材１２ａの外周面の両方に接する状態で表面張力（毛細管現象）により保持され得るものに形成されている。気体とは、通常の場合空気であり、気体部分というのは、例えば、球状、楕円体状又はそれに比較的近い形状の気泡、周方向に弧状をなす気泡又は気体部分、周方向に環状に連続した気体部分等を含む。
【００６７】
回転スリーブ体１８の回転停止時に気体部分４２が軸心方向において単独となるような拡大間隙部４０となる条件は、環状凹部３８の形状、寸法、軸部の外周面との間隙の大きさ、拡大間隙部を形成する両面の材質及び面の状態、潤滑油３２の粘度などの性質等に依存するが、環状凹部３８が、軸心線を含む平面で切った断面形状において弧状をなすものである場合、気体部分４２が軸心方向において２以上に分離して併存し得ないものとなり易い。
【００６８】
拡大間隙部４０の適切な最大間隙は、潤滑油３２の種類及びその拡大間隙部４０を形成する両面の材質及び面の状態等によって変化するが、例えば約５０μｍ程度を挙げることができる。
【００６９】
また、環状凹部３８がこのような形状であるため、回転スリーブ体１８の回転開始及び終了時等に、回転スリーブ体１８と固定軸体１２の間で摩耗粉が発生した場合、回転中に摩耗粉が遠心力により環状凹部３８の底部付近に集まって滞留することに比較的なり易く、摩耗粉が更なる摩耗を加速するという不都合を可及的に回避し得ることにもなる。
【００７０】
なお、環状凹部３８の底部に、更に径方向外方に窪んだ溝部３９を設け、スラスト溝部の底部に、更に径方向外方に窪んだ溝部４１を設ければ、回転スリーブ体１８の回転開始及び終了時等に、回転スリーブ体１８と固定軸体１２の間で摩耗粉が発生した場合、回転中に摩耗粉が遠心力により環状凹部３８の底部及びスラスト溝部２０の底部に集まり、遠心力により更に径方向外方の溝部３９及び溝部４１内に摩耗粉が集まって滞留することにより、回転が停止してもその摩耗粉は溝部３９・４１から離脱し難くなる。それにより、摩耗粉が更なる摩耗を加速するという不都合を可及的に回避し得る。
【００７１】
環状凹部３８の上側及び下側に臨むスリーブ部１８ａ１の内周面に、それぞれ全周にわたり径方向外方に窪んだ潤滑液離脱防止溝４３を有する。
【００７２】
固定軸体１２内に円柱形状（この形状に限らない）の気室４４が設けられ、直径約５０μｍ程度の円柱形状の径方向の第１呼吸孔４６が、拡大間隙部４０における固定軸部材１２ａの外周面と気室４４とを連通している。第１呼吸孔４６の形状及びサイズは、第１呼吸孔４６の内部を閉塞した状態で潤滑油３２が表面張力（毛細管現象）により保持されることが防がれるものであればこれに限られるものではない。そのためには、第１呼吸孔４６の横断面は、通常、この例の横断面サイズの程度以上とすることが必要とされ、これよりも小さくすることはできないことが多い。気室４４の上端部は、径方向の連通孔４８によって固定軸部材１２ａの外周部に連通している。また、その連通孔４８の外端部は、固定軸部材１２ａの外周部の切欠と固定スラスト板１２ｂの内周面によって形成された第２呼吸孔５０、及び固定軸部材１２ａと固定スラスト板１２ｂとキャップ体２２の間隙を介してこのスピンドルモータの外部に通じている。これにより、第１呼吸孔４６は固定軸部材１２ａの外周面に開口すると共に外部に通ずる。
【００７３】
固定軸体１２の外周面における拡大間隙部４０の上側及び下側に、それぞれ気室４４に通じた径方向の連通孔５３が開口している。これらの連通孔５３は、上下ラジアル軸受部３４・３６よりも間隙が大きく表面張力により潤滑油３２を保持し得るものである。連通孔５３内には、表面張力により保持される潤滑油３２と気泡の双方が併存し得る。
【００７４】
固定軸部材１２ａとスリーブ部１８ａ１との間隙に充填された潤滑油３２の一部は連通孔５３の固定軸部材１２ａの外周面側の開口から流入してその連通孔５３内に保持される。固定軸部材１２ａとスリーブ部１８ａ１との間隙に充填する潤滑油３２の量が多すぎた場合、多すぎた分が連通孔５３内に保持され得るので、潤滑油３２充填時に厳密な充填量の管理をする必要がない。
【００７５】
拡大間隙部４０から基端側又は先端側の間隙に対し潤滑油３２が補充される場合に、拡大間隙部４０内に空気（又はその他の気体）が存在していてその空気が潤滑油３２と共に拡大間隙部４０から基端側又は先端側の間隙に流入しようとしたとき、この空気は連通孔５３を通じて外部に排出され得る。
【００７６】
固定スラスト板１２ｂの上面及び下面に、それぞれ動圧発生用のへリングボーン溝部５１（へリングボーン溝以外の動圧発生用溝を用いることもできる。）が設けられ、それぞれスラスト溝部２０の上面（回転スラスト板１８ｂの下面）及びスラスト溝部２０の下面との間に上スラスト軸受部５２及び下スラスト軸受部５４が構成されている。
【００７７】
上端側間隙拡大部３０及び下端側間隙拡大部２８と拡大間隙部４０の表面状態はほぼ同一である。回転スリーブ体１８の回転停止時に下端側間隙拡大部２８に位置する潤滑油３２の下端界面３２ｂのスパン、及び上端側間隙拡大部３０に位置する潤滑油３２の上端界面３２ａのスパンは、何れも拡大間隙部４０の径方向間隙程度以下に小さく維持され、上端界面３２ａ及び下端界面３２ｂからの潤滑油３２のマイグレーションが防止される。
【００７８】
回転スリーブ体１８が回転すると、固定軸体１２と回転スリーブ体１８との間隙に充填された潤滑油３２に遠心力が作用する。そのため、回転停止時においては下端側間隙拡大部２８に下端界面３２ｂが位置するように表面張力（毛細管現象）により保持されていた潤滑油３２が、遠心力の作用によって更に下方へ滲出若しくは漏出することにより、或いは衝撃により脱落することにより散逸し易い状態となる。ところが、下ラジアル軸受部３６の動圧発生用のへリングボーン溝部３３は、下端側間隙拡大部２８の上部に達しており、回転スリーブ体１８の回転に伴いそのへリングボーン溝部３３により潤滑油３２に発生する動圧の軸心方向における中心が、その下ラジアル軸受部３６の軸心方向における中心よりも上寄りになるよう設けられているので、回転スリーブ体１８の回転に伴い、潤滑油３２の下端界面３２ｂが停止位置から上方へ引き込まれるので、遠心力の作用による潤滑油３２の滲出又は漏出による散逸、或いは衝撃により脱落することによる散逸が生じ難くなる。
【００７９】
それでも幾分かの潤滑油３２が滲出又は漏出する可能性もないではないが、スリーブ部１８ａ１の下端内周部には、下端側間隙拡大部２８を構成するテーパ状拡径部１８ａ５の下側にテーパ状縮径部１８ａ６を有するので、回転するスリーブ部１８ａ１の内周面に沿って下方へ滲出又は漏出しようとする潤滑油３２は、図２（ａ）に示すように遠心力に逆らって径方向内方へ移動しなければならなくなる。そのため、潤滑油３２の滲出又は漏出が防止されて潤滑液の散逸がより確実性高く防止される。また、固定軸部材１２ａの外周部は、テーパ状縮径部１８ａ６の内周側の部分から基盤１０の上側にかけて下方に向かってテーパ状に縮径し、スリーブ部１８ａ１の内周面との間の間隙が、テーパ状拡径部１８ａ５の上方におけるスリーブ部１８ａ１と固定軸部材１２ａとの間隙よりも小さくならないように構成されているので、表面張力（毛細管現象）により潤滑油３２がテーパ状縮径部１８ａ６とスリーブ部１８ａ１の間に引き寄せられて潤滑油３２の散逸を招くことが防がれる。
【００８０】
上端界面３２ａは、回転スラスト板１８ｂと固定スラスト板１２ｂの間で径方向内方を向くので、回転時における上端界面３２ａからの潤滑油３２の散逸は、遠心力によって防がれる。然も、回転停止時における上端界面３２ａの径方向位置は潤滑油３２のうちで最も内方であるから、回転時の遠心力により上端界面３２ａが更に内方に移動して散逸する恐れはない。
【００８１】
また、環状凹部３８はスリーブ部１８ａ１の内周面において径方向内方に開口する（すなわち径方向外方に窪んでいる）ので、回転スリーブ体１８の回転時に拡大間隙部４０に位置する潤滑油３２が遠心力を受けることにより拡大間隙部４０から上方及び下方の間隙に押し込まれること、及びそれによりその固定軸体１２と回転スリーブ体１８との間隙から潤滑油３２の一部を外部へ漏出させることが回避される。
【００８２】
一方、拡大間隙部４０に、拡大間隙部４０を形成する環状凹部３８の内面及び固定軸部材１２ａの外周面の両方に対し回転停止時に接する気体部分４２と潤滑油３２とを有する場合、回転スリーブ体１８の回転速度がある程度以上になると、図２（ｂ−２）に示すように遠心力により潤滑油３２が環状凹部３８の底部側に貼り付いたような状態となる。環状凹部３８の上側及び下側の各間隙における潤滑油３２は、遠心力により環状凹部３８内へ流れようとする。その際、各潤滑液離脱防止溝４３における潤滑油３２の一部は遠心力により環状凹部３８へ流れ込むことがあるが、各潤滑液離脱防止溝４３と環状凹部３８との間の言わば環状の堤部によって、それ以上の潤滑油３２の流出は防がれ、前記各間隙の潤滑油３２が環状凹部３８へ流出することが回避される。
【００８３】
回転停止時には、図２（ｂ−１）に示すように気体部分４２は軸心方向において２以上に分離して併存せず軸心方向において単独となり、その気体部分４２に臨む潤滑油３２は、環状凹部３８の内面及び固定軸部材１２ａの外周面の両方に接する状態で表面張力（毛細管現象）により保持される。従って、回転中に環状凹部３８の底部側に貼り付いたような状態となっていた潤滑油３２は、拡大間隙部４０の上側と下側に引き寄せられる。そのため、その拡大間隙部４０の上方又は下方における固定軸体１２と回転スリーブ体１８との間隙に充填された潤滑油３２が、蒸発や衝撃による脱落等により減少すると、拡大間隙部４０からその上方又は下方の間隙に対し潤滑油３２が確実性高く補充される。
【００８４】
回転スリーブ体１８の回転に伴い潤滑油３２の下端界面３２ｂが停止位置から上方へ引き込まれること等により潤滑油３２に混入した余分な気泡や、温度上昇や気圧低下等による気泡の膨張分等は、第１呼吸孔４６、連通孔５３、気室４４、連通孔４８及び第２呼吸孔５０を通じスピンドルモータの外部に解放される。また、拡大間隙部４０から上方又は下方の間隙に対し潤滑油３２が補充された場合、補充された潤滑油３２の容積に見合った気体が第２呼吸孔５０、連通孔４８、気室４４及び第１呼吸孔４６を通じ外部から拡大間隙部４０に導入される。第２呼吸孔５０は、固定軸体１２における固定軸部材１２ａの外周面よりも径方向内方に位置するので、固定軸体１２と回転スリーブ体１８との間隙に充填された潤滑油３２に対し回転スリーブ体１８の回転時に作用する遠心力により、その潤滑油３２が第２呼吸孔５０に流れ込んでその第２呼吸孔５０を閉塞させることが防がれる。
【００８５】
なお、例えば拡大間隙部の対照例としての図５に示すように、環状凹部ｐの底部（環状凹部の最外周部分）が、軸心方向に比較的長い平坦部又はそれに近い形状である場合、回転停止時において、環状凹部ｐの内面及び軸部ｑの外周面の両方に対し接する気体部分ｒは、軸心方向において２以上に分離して併存し易くなる。このように軸心方向に分離する場合、気体部分ｒ同士の間には潤滑油ｓが存在することとなる。従ってこの場合、回転中に環状凹部ｐの底部側に貼り付いたような状態となっていた潤滑油ｓの一部は、回転停止時に拡大間隙部ｔの軸心方向中間位置に保持される。そのため、拡大間隙部ｔの上方又は下方の間隙に対して補充され得る潤滑油ｓの量が少なくなり、潤滑油ｓの補充が不十分になることが生じ得る。
【００８６】
図３は、本発明の実施の形態の別の例としての、動圧流体軸受装置を備えたハードディスク駆動用の主に連続回転用のスピンドルモータについてのものであって、そのうち（ａ） は要部断面図、（ｂ） は、（ａ） におけるＩＩ−ＩＩ 線要部断面図、（ｃ） は、（ａ） におけるＩＩＩ−ＩＩＩ 線要部断面図である。
【００８７】
この例は、固定軸体１２の固定軸部材１２ａが固定軸体６２の固定軸部材６２ａに替えられ、その内部が変更されている点が、図１及び図２に示した例との主な相違点であり、その他に、回転スリーブ体１８の回転スリーブ部材１８ａを回転スリーブ体６４の回転スリーブ部材６４ａに替えて環状凹部３８及び拡大間隙部４０を環状凹部６６及び拡大間隙部６８に変更している。これら以外は図１及び図２に示した例と同様であり、符号の意味は図１及び図２におけるものと同様である。
【００８８】
固定軸部材６２ａの内部には、その固定軸部材６２ａと同軸状に、下端から上部に至る円柱形状穴６２ｃが設けられ、その円柱形状穴６２ｃには、柱状部材７０が嵌合している。
【００８９】
円柱形状穴６２ｃは、上端部が小径に形成されている以外一定半径である。柱状部材７０は、下部が円柱形状穴６２ｃ内に密に嵌合し、上端部は、円柱形状穴６２ｃの上端部の小径部に密に嵌合し、中間部は、過半周が円柱形状穴６２ｃよりもやや小径の円周面に形成され、残部は切欠部に形成された、横断面弓形状部７０ａをなす。これにより、柱状部材７０の横断面弓形状部７０ａにおける円周面と円柱形状穴６２ｃの内周面との間に、潤滑油貯留間隙７２（潤滑液貯留間隙）が形成されており、横断面弓形状部７０ａにおける切欠面と円柱形状穴６２ｃの内周面との間に、気室７４が形成されている。潤滑油貯留間隙７２は、横断面略Ｃ字形状で軸心方向に連続し、その軸心方向に連続した両端部は何れも、軸心方向に連続した気室７４に臨んでいる。
【００９０】
潤滑油貯留間隙７２における間隙は、上下ラジアル軸受部３４・３６よりも間隙が大きく、その間隙を形成する円柱形状穴６２ｃの内周面及び柱状部材７０の横断面弓形状部７０ａにおける円周面の両面に接する状態で表面張力（毛細管現象）により潤滑油３２が保持される厚さに設定されている。この厚さは、通常、約５０μｍ程度以下とすることができる。なお、潤滑油貯留間隙及び気室は、これ以外の形状とすることもできる。
【００９１】
潤滑油貯留間隙７２には、気室７４側に端部（界面）を有する状態で潤滑油３２が表面張力（毛細管現象）により保持されている。潤滑油貯留間隙７２の横断面略Ｃ字形状部分には、軸心方向に連続した両端部が気室７４に臨んだ状態で比較的多量の潤滑油３２が表面張力（毛細管現象）により保持されている。潤滑油貯留間隙７２に保持された潤滑油３２中には、例えば図３（ｃ） に示されるように気体部分４２（気泡）が分散した状態となることもある。
【００９２】
固定軸体６２の外周面における拡大間隙部６８の上側及び下側に、それぞれ潤滑油貯留間隙７２に通じた径方向の潤滑油補給孔７６（連通孔）が開口し、潤滑油貯留間隙７２に貯留された潤滑油３２と拡大間隙部６８の上方及び下方の固定軸体６２と回転スリーブ体６４との間隙に充填された潤滑油３２が潤滑油補給孔７６を介して連続している。
【００９３】
上端側間隙拡大部３０、下端側間隙拡大部２８及び潤滑油貯留間隙７２における相対する面の表面状態は実質的に同一である。回転スリーブ体１８の回転停止時に下端側間隙拡大部２８に位置する潤滑油３２の下端界面３２ｂのスパン、及び上端側間隙拡大部３０に位置する潤滑油３２の上端界面３２ａのスパンは、何れも潤滑油貯留間隙７２の径方向間隙に等しい程度に小さく維持され、上端界面３２ａ及び下端界面３２ｂからの潤滑油３２のマイグレーションが防止される。
【００９４】
拡大間隙部６８に気体部分（気泡）と潤滑油３２を有し、回転スリーブ体６４が連続回転する場合、その拡大間隙部６８における潤滑油３２は、図２（ｂ−２）に示されるような環状凹部６６の底部に貼り付いたような状態が続く。拡大間隙部６８の上方又は下方における固定軸体６２と回転スリーブ体６４との間隙に充填された潤滑油３２が、蒸発や衝撃による脱落等により減少すると、潤滑油貯留間隙７２に貯留された潤滑油３２が潤滑油補給孔７６を介して拡大間隙部６４の上側又は下側の間隙に対し補充される。固定軸体６２内の潤滑油３２には遠心力が作用することはない。潤滑油貯留間隙７２には、その量に見合った気体が、例えば第２呼吸孔５０、連通孔４８及び気室７４を通じて導入され、気体の領域又は気体部分４２（気泡）の量が大きくなる。
【００９５】
なお、以上の実施の形態についての記述における上下位置関係は、単に図に基づいた説明の便宜のためのものであって、実際の使用状態等を限定するものではない。
【００９６】
【発明の効果】
本発明の動圧流体軸受装置及び電動機においては、環状凹部が径方向内方に開口するので、拡大間隙部の潤滑液が遠心力により基端側及び先端側の間隙に押し込まれて潤滑液の一部を外部へ漏出させることが回避される。
【００９７】
拡大間隙部に気体部分を有する場合、回転中に環状凹部の底部側に偏った状態となっていた潤滑液の少なくとも一部は、回転を停止すると、拡大間隙部の先端側と基端側に引き寄せられるので、その拡大間隙部の基端側又は先端側における固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液が蒸発や衝撃による脱落等により減少すると、拡大間隙部から基端側又は先端側の間隙に対し潤滑液が高く補充され、潤滑液不足により回転スリーブ体の回転が不安定になったりラジアル軸受部又はスラスト軸受部が損傷すること等の不都合が防がれる。
【００９８】
請求項１記載の動圧流体軸受装置においては、軸部とスリーブ部との間隙に充填する潤滑液の量が多すぎた場合、多すぎた分が連通孔内に保持され得るので、潤滑液充填時に厳密な充填量の管理をする必要がない。また、拡大間隙部から基端側又は先端側の間隙に対し潤滑液が補充される場合に、拡大間隙部内に気体が存在していてその気体が潤滑液と共に拡大間隙部から基端側又は先端側の間隙に流入しようとしたとき、この気体は連通孔を通じて外部に排出され得る。
【００９９】
請求項２記載の動圧流体軸受装置においては、拡大間隙部に気体と潤滑液を有し、回転スリーブ体が連続回転する場合においても、潤滑液貯留間隙に貯留された潤滑液が連通孔を介して拡大間隙部の基端側又は先端側の間隙に対し潤滑液が補充され、潤滑液不足により回転スリーブ体の回転が不安定になったりラジアル軸受部又はスラスト軸受部が損傷すること等の不都合が防がれる。
【０１００】
請求項３記載の動圧流体軸受装置においては、環状凹部の少なくとも一部に気体を有する場合、その環状凹部の先端側及び基端側の各間隙における潤滑液が環状凹部へ流出することが回避される。
【０１０１】
請求項４記載の動圧流体軸受装置においては、回転停止時において、拡大間隙部を形成する環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に対し接する気体部分を有する場合に、その気体部分が軸心方向において２以上に分離して併存せず、その気体部分に臨む潤滑液が、環状凹部の内面及び軸部の外周面の両方に接する状態で表面張力（毛細管現象）により保持されるものとなり易い。
【０１０２】
請求項５の動圧流体軸受装置においては、潤滑液に混入した余分な気泡や、温度上昇や気圧低下等による気泡の膨張分等は、呼吸孔を通じ確実性高く外部に解放され、気泡の膨張等による潤滑液の散逸が防がれる。
【０１０３】
請求項６の動圧流体軸受装置においては、発生した摩耗粉が、環状凹部の底部及びスラスト溝部の底部の一方又は両方における溝部又は穴部に集まって離脱し難くなるので、摩耗粉が更なる摩耗を加速するという不都合を可及的に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】主に断続回転用のスピンドルモータについての要部断面図及びＩ−Ｉ 線要部断面図である。
【図２】図１における下端側間隙拡大部付近の要部断面図及び拡大間隙部付近の要部拡大断面図である。
【図３】主に連続回転用のスピンドルモータについての要部断面図、ＩＩ−ＩＩ 線要部断面図、及びＩＩＩ−ＩＩＩ 線要部断面図である。
【図４】ハードディスク駆動用の電動機の従来例についての断面図である。
【図５】拡大間隙部の対照例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１２ａ 固定軸部材
１８ 回転スリーブ体
１８ａ１ スリーブ部
２８ 下端側間隙拡大部
３２ 潤滑油
３３ へリングボーン溝部
３４ 上ラジアル軸受部
３６ 下ラジアル軸受部
３８ 環状凹部
４０ 拡大間隙部
４２ 気体部分
４４ 気室
４８ 連通孔
５０ 第２呼吸孔
５３ 連通孔

Claims (7)

1. 軸部とその軸部から径方向外方へ張り出したスラスト板部とを有してなる固定軸体に対し、前記軸部のうちスラスト板部よりも基端側の部分にスリーブ嵌合したスリーブ部と前記スラスト板部に外嵌した径方向内方開口の環状のスラスト溝部とを有してなる回転スリーブ体が、前記固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液を介し、主に軸部とスリーブ部が相対するラジアル軸受部及びスラスト溝部とスラスト板部が相対するスラスト軸受部において、回転自在に支持されてなる動圧流体軸受装置であって、
   ラジアル軸受部を２以上有し、そのラジアル軸受部同士の間におけるスリーブ部の内周面に径方向内方開口の環状凹部が設けられ、その環状凹部と軸部の外周面との間に、ラジアル軸受部の間隙よりも大きな間隙の拡大間隙部が形成され、前記固定軸体内に、上記固定軸体内に外部に通じた気室と、前記拡大間隙部における軸部の外周面に開口すると共に外部に通じた呼吸孔を前記気室に臨んで有し且つ、
   前記固定軸体の外周面における拡大間隙部の基端側及び先端側に、それぞれ前記気室に通じラジアル軸受部よりも間隙が大きく表面張力により潤滑液を保持し得る連通孔が開口していることを特徴とする動圧流体軸受装置。
2. 軸部とその軸部から径方向外方へ張り出したスラスト板部とを有してなる固定軸体に対し、前記軸部のうちスラスト板部よりも基端側の部分にスリーブ嵌合したスリーブ部と前記スラスト板部に外嵌した径方向内方開口の環状のスラスト溝部とを有してなる回転スリーブ体が、前記固定軸体と回転スリーブ体との間隙に充填された潤滑液を介し、主に軸部とスリーブ部が相対するラジアル軸受部及びスラスト溝部とスラスト板部が相対するスラスト軸受部において、
   回転自在に支持されてなる動圧流体軸受装置であって、ラジアル軸受部を２以上有し、そのラジアル軸受部同士の間におけるスリーブ部の内周面に径方向内方開口の環状凹部が設けられ、その環状凹部と軸部の外周面との間に、ラジアル軸受部の間隙よりも大きな間隙の拡大間隙部が形成され、前記固定軸体内に、前記拡大間隙部における軸部の外周面に開口すると共に外部に通じた呼吸孔を有し且つ、
   上記固定軸体内に潤滑液貯留間隙及び外部に通じた気室を有し、前記潤滑液貯留間隙は、端部が前記気室に臨んでおり、ラジアル軸受部よりも間隙が大きく、その潤滑液貯留間隙を形成する両面に接する状態で表面張力により潤滑液を保持するものであり、前記固定軸体の外周面における拡大間隙部の基端側及び先端側に、前記潤滑液貯留間隙に通じた連通孔が開口し、潤滑液貯留間隙に貯留された潤滑液と拡大間隙部の基端側及び先端側の間隙に充填された潤滑液が前記連通孔を介して連続することを特徴とする動圧流体軸受装置。
3. 上記環状凹部の先端側及び基端側に臨むスリーブ部の内周面に、それぞれ全周にわたり径方向外方に窪んだ潤滑液離脱防止溝を有する請求項第１又は２項のいずれかに記載の動圧流体軸受装置。
4. 上記環状凹部が、軸心線を含む平面で切った断面形状が孤状をなすものである請求項第１乃至３項のいずれかに記載の動圧流体軸受装置。
5. 上記固定軸体における軸部の外周面よりも径方向内方に位置し、スラスト板部の先端側内方部及び基端側内方部に開口してそれらを連通する呼吸孔を有する請求項第１乃至４項のいずれかに記載の動圧流体軸受装置。
6. 上記環状凹部の底部及びスラスト溝部の底部の一方又は両方に、更に径方向外方に窪んだ溝部又は穴部を有する請求項第１乃至５項のいずれかに記載の動圧流体軸受装置。
7. 請求項第１乃至６項のいずれかに記載の動圧流体軸受装置を備え、回転スリーブ体がロータとして回転する電動機。

Images