JP4949216B2 - 流体軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、軸受隙間に形成される潤滑膜で軸部材を回転自在に支持する流体軸受装置に関するものである。

流体軸受装置は、その高回転精度および静粛性から、情報機器、例えばＨＤＤ等の磁気ディスク駆動装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク駆動装置、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、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、プロジェクタのカラーホイール、あるいは電気機器の冷却ファン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可能である。

例えば、特許文献１に示されている流体軸受装置（動圧軸受装置）は、両端に開口したハウジングと、ハウジングの内周に配された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入された軸部材と、ハウジングの一端開口部を閉塞する蓋部材とを備える。蓋部材は略円盤状に形成され、その外周面がハウジングの内周面に固定される。

特開２００５−３３７４９０号公報

近年の情報機器等の薄型化に対応するため、これらに使用されるＨＤＤのディスク駆動装置等、ひいてはこれらに組み込まれる軸受装置は、その軸方向寸法を縮小することが要求されている。この要求に応えるべく、例えば、ハウジングの一端開口部を閉塞する蓋部材の薄型化が図られている。

しかし、従来では、円盤状の蓋部材の外周面をハウジングの内周面に固定しているため、蓋部材を薄型化すると、蓋部材とハウジングとの固定面積も縮小し、固定力が低下する。例えば、複数枚のディスクが搭載されることで重量が増大したディスク駆動装置は、落下等による衝撃荷重も大きいため、蓋部材とハウジングとの固定力が十分でないと、衝撃荷重等により蓋部材がハウジングに対してずれ、軸受内部の潤滑油の漏れ出しやスラスト軸受隙間の精度低下等の不具合を招くおそれがある。

本発明の課題は、蓋部材を薄型化すると共に蓋部材とハウジングの固定力を向上させることにより、流体軸受装置の小型化及び耐久性の向上を図ることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、ブラケットの内周面に固定され、軸方向両端を開口した外側部材と、外側部材の内側に挿入され、一端にフランジ部を有する軸部材と、外側部材の一端開口部を密閉する蓋部材と、軸部材の外周面に面し、一端が蓋部材で密閉された空間につながるラジアル軸受隙間と、フランジ部の端面と蓋部材の端面との間に設けられたスラスト軸受隙間とを備え、前記ラジアル軸受隙間及び前記スラスト軸受隙間に形成した油膜で軸部材を回転可能に支持する流体軸受装置において、蓋部材が、前記スラスト軸受隙間に面するプレート部と、プレート部の外径端から軸方向に延びた固定部とを有し、固定部の外周面をブラケットの内周面に固定すると共に、固定部の内周面を外側部材の外周面に固定し、外側部材がフランジ部の軸方向領域まで延び、フランジ部の軸方向領域で、蓋部材の固定部の内周面を外側部材の外周面に圧入したことを特徴とする。これにより、蓋部材の固定強度を向上させることができる。

例えば、蓋部材に、プレート部と、外側部材の内周面又は外周面に固定される固定面とを設け、この固定面をプレート部の肉厚よりも大きい軸方向寸法にすれば、プレート部を薄型化すると共に、固定面と外側部材の内周面との間の固定力を向上させることができる。従って、流体軸受装置の小型化及び耐久性の向上を同時に実現することができる。

この蓋部材の固定面は、例えばプレート部の外径端から軸方向に延びた固定部を設け、その固定部の外周面又は内周面に形成することができる。

この流体軸受装置では、蓋部材と外側部材との間に外側部材の内周又は外周に開口する開口空間が形成される場合がある。開口空間としては、例えば蓋部材端面のチャンファと外側部材端面のチャンファとによって形成されたものが考えられる。この他、外側部材に対する蓋部材の軸方向位置を調整することでスラスト軸受隙間の幅を管理する軸受構造においては、隙間幅の調整度合いによっては、蓋部材の端面と外側部材の端面との間に、軸方向の開口空間が形成される場合もある。

通常、この種の流体軸受装置では、外側部材の内側空間は全て流体潤滑剤で満たされる。その一方で、流体軸受装置には、内部に封入した潤滑剤の熱膨張による外側部材外への潤滑剤の漏れ出しを防止するため、潤滑剤の熱膨張を吸収するバッファ機能を有するシール装置も必要となる。上記の流体軸受装置において、蓋部材の固定面を外側部材の内周面に固定し、前記開口空間が外側部材の内周に開口する場合、外側部材の内側空間を流体潤滑剤で満たすと、この開口空間にも潤滑剤が満たされる。このため、軸受装置中の潤滑剤総量が増し、バッファ機能確保のためにシール装置を大型化する必要がある。この開口空間を接着剤で埋めておけば、その分だけ軸受装置内の潤滑剤総量を減らすことができるので、バッファ機能の低容量化、即ちシール装置の小型化を図ることができ、これにより軸受装置のさらなる小型化を図ることができる。

一方、上記の流体軸受装置において、蓋部材の固定面を外側部材の外周面に固定し、開口空間が外側部材の外周に開口する場合、この開口空間を、外側部材の外周面に他部材を接着固定する際の接着剤溜りとして機能させることにより、外側部材と他部材との固定力を向上させることができる。

この流体軸受装置では、軸部材にフランジ部を設け、フランジ部の一方の端面を蓋部材のプレート部と対向させ、フランジ部の他方の端面に面してスラスト軸受隙間を形成することもできる。この場合、蓋部材のうち、固定面を有する固定部の端面を、前記スラスト軸受隙間を越える位置に配置することにより、固定面の面積を十分に確保することができ、外側部材との間で高い固着力を確保することが可能となる。特に、上記のように外側部材の内周に開口した開口空間を接着剤で埋める場合、開口空間とスラスト軸受隙間とが離隔していることにより、接着剤の供給時に余剰接着剤が開口空間から溢れ出し、スラスト軸受隙間に流入して軸受性能に悪影響を与える事態を確実に防止することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、プレート部を薄型化すると共に、固定面と外側部材の内周面との間の固定力を向上させることにより、流体軸受装置の小型化及び耐久性の向上を同時に実現することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る動圧軸受装置１を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を示している。このスピンドルモータは、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部材２を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置１と、軸部材２に装着されたディスクハブ３と、動圧軸受装置１の外周に取り付けられるブラケット６と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたモータステータ４およびモータロータ５とを備えている。モータステータ４は、ブラケット６の外周面に設けられた取り付け部に取り付けられ、モータロータ５は、ディスクハブ３の内周に取り付けられる。ディスクハブ３には、磁気ディスク等のディスクＤが一又は複数枚保持される。モータステータ４に通電すると、モータステータ４とモータロータ５との間の電磁力でモータロータ５が回転し、それによって、ディスクハブ３および軸部材２が一体となって回転する。

図２は、動圧軸受装置１を示している。この動圧軸受装置１は、軸方向両端を開口した外側部材Ａとしてのハウジング７と、ハウジング７の一端開口部を閉塞する蓋部材１０と、ハウジング７の内周面７ａに固定される軸受スリーブ８と、ハウジング７の内周に挿入される軸部材２とで構成される。尚、説明の便宜上、ハウジング７が蓋部材１０で閉塞されている側を下側、その反対の側を上側として説明を進める。

軸部材２は、軸部２ａと軸部２ａの下端に設けたフランジ部２ｂとからなり、ＳＵＳ鋼等の金属材料で一体または別体に形成される。軸部材２の各部は、同種の材料で形成する他、別材料で形成することもできる。例えば軸部２ａを金属材料で形成すると共に、フランジ部２ｂの一部または全部を樹脂材料で形成することもでき、この場合、軸部材２は、軸部２ａをインサート部品とする樹脂の射出成形で製作することが可能である。

ハウジング７は、略円筒状に形成され、ハウジング７の上端開口部をシールするシール部９が一体に設けられている。ハウジング７は、小径内周面７ａと、下端開口部に設けられた大径内周面７ｂと、小径内周面７ａと大径内周面７ｂとの間に形成される段部７ｃとを備える。小径内周面７ａには軸受スリーブ８が固定され、大径内周面７ｂには蓋部材１０が固定される。なお、シール部９は、ハウジング７と別体に構成することもできる。

ハウジング７及びシール部９は、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の結晶性樹脂、あるいはポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の非晶性樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物を射出成形することで形成される。上記の樹脂に充填する充填材の種類は特に限定されないが、例えば、充填材として、ガラス繊維等の繊維状充填材、チタン酸カリウム等のウィスカー状充填材、マイカ等の鱗片状充填材、カーボンファイバー、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、金属粉末等の繊維状又は粉末状の導電性充填材を用いることができる。これらの充填材は、単独で用い、あるいは、二種以上を混合して使用しても良い。

シール部９の内周面９ａは、軸部２ａの外周に設けられたテーパ面２ａ２と所定のシール空間Ｓを介して対向し、毛細管力で潤滑油を保持する毛細管シールを構成する。尚、図示のように、軸部２ａのテーパ面２ａ２を上側に向かって漸次縮径させておけば、軸部材２の回転時にシール空間Ｓを遠心力シールとしても機能させることができる。シール空間Ｓの容積は、軸受装置の使用温度範囲内において、軸受装置の内部に保持された潤滑油の熱膨張量よりも大きくする。これにより、軸受装置の使用温度範囲内では、潤滑油がシール隙間Ｓから漏れ出すことはなく、油面が常時シール空間Ｓ内に保持される（バッファ機能）。

図２に示すように、シール部９の下側端面９ｂは、その外径側領域が軸受スリーブ８の上側端面８ｂから離れるように傾斜状又は湾曲状に形成されている。そのため、シール部９の下側端面９ｂは、軸受スリーブ８の上側端面８ｂの内径側領域８ｂ２と部分的に接触し、下側端面９ｂと上側端面８ｂの外径側領域８ｂ３との間に隙間が形成される。

軸受スリーブ８は、例えば、焼結金属からなる多孔質体、特に銅を主成分とする燒結金属の多孔質体で円筒状に形成され、ハウジング７の小径内周面７ａの所定位置に、圧入、接着、接着剤介在の下での圧入等により固定される。

軸受スリーブ８の内周面８ａには、例えば図３（ａ）に示すようなヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１、８ａ２が軸方向に離隔して形成される。上側の動圧溝８ａ１は、軸方向中心ｍ（上下の傾斜溝間領域の軸方向中央）に対して軸方向非対称に形成されており、軸方向中心ｍより上側領域の軸方向寸法Ｘ１が下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている。軸部材２の回転時には、この動圧溝８ａ１、８ａ２形成領域と軸部材２の外周面２ａ１との間に、第１のラジアル軸受隙間Ｒ１および第２のラジアル軸受隙間Ｒ２が形成される。また、軸受スリーブ８の外周面８ｄには、１又は複数本の軸方向溝８ｄ１が軸方向全長に亙って形成される。この例では、３本の軸方向溝８ｄ１を円周等間隔に形成している。なお、動圧溝８ａ１、８ａ２は、必ずしも軸方向で離隔する必要はなく、例えば軸方向で連続的に設けても良い。あるいは、動圧溝８ａ１、８ａ２の何れか一方のみを形成してもよい。

軸受スリーブ８の下側端面８ｃの全面又は一部環状領域には、例えば図３（ｂ）に示すようなスパイラル形状の動圧溝８ｃ１が形成される。軸部材２の回転時には、この動圧溝８ｃ１形成領域とフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間に、第１のスラスト軸受隙間Ｔ１が形成される。

図３（ｃ）に示すように、軸受スリーブ８の上側端面８ｂは、半径方向の略中央部に設けられた円周溝８ｂ１により内径側領域８ｂ２と外径側領域８ｂ３に区画され、内径側領域８ｂ２には１本又は複数本の半径方向溝８ｂ２１が形成される。この例では、３本の半径方向溝８ｂ２１が円周等間隔に形成されている。

蓋部材１０は、略円盤状のプレート部１０ａと、プレート部１０ａの外周端から軸方向に突出した円筒状の固定部１０ｂとを有し、例えば、黄銅等の金属材料のプレス加工で一体に形成される。プレート部１０ａの上側端面１０ａ１には、例えば図４に示すようなスパイラル形状の動圧溝１０ａ１１が形成される。軸部材２の回転時には、この動圧溝１０ａ１１形成領域とフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に、第２のスラスト軸受隙間Ｔ２が形成される。

蓋部材１０のうち、固定部１０ｂの外周面１０ｂ１は、ハウジング７の大径内周面７ｂに固定される固定面Ｂとなる。固定部１０ｂの内周面１０ｂ２は、軸受内の空間に面し、半径方向の隙間を介してフランジ部２ｂの外周面と対向する。

図２に示すように、蓋部材１０の固定面Ｂ（固定部１０ｂの外周面１０ｂ１）は、プレート部１０ａの肉厚よりも大きい軸方向寸法を有する。従って、プレート部１０ａを薄型化すると共に、蓋部材１０とハウジング７との固定力を向上させることができるため、動圧軸受装置１の耐久性の向上及び軸方向寸法の小型化を図ることができる。あるいは、動圧軸受装置１の軸方向寸法を拡大することなく、蓋部材１０を薄型化した分だけ軸受スリーブ８の軸方向寸法を拡大することができるため、ラジアル軸受隙間Ｒ１およびＲ２の軸方向間隔を拡大することで、ラジアル方向の軸受剛性を高めることができる。

また、蓋部材１０の固定部１０ｂの端面１０ｂ３を、第１のスラスト軸受隙間Ｔ１を越えてその上方に位置させることにより、固定面Ｂの面積を十分に確保することができ、蓋部材１０とハウジング７とを強固に固定できる。

このように固定部１０ｂの端面１０ｂ３を第１のスラスト軸受隙間Ｔ１を越えて配置した場合、固定部１０ｂの内周面１０ｂ２を軸受スリーブ８の外周面８ｄと嵌合する（図２参照）。一般に、樹脂材料は、接着剤による固定力が金属材料と比べ低いため、蓋部材１０を樹脂製のハウジング７のみと接着固定すると、十分な固定力が得られない恐れがある。この場合、ハウジング７との間の接着固定と併用して、固定部１０ｂの内周面１０ｂ２を軸受スリーブ８の外周面８ｄに接着固定すれば、蓋部材１０の固定力の向上が図られる。

蓋部材１０をハウジング７に固定する場合、上記のように接着で固定する他、圧入のみ、あるいは圧入と接着の併用で固定することもできる。このように圧入力で固定する場合、固定面Ｂの全面を圧入すると、蓋部材１０のうち、強度の低い円筒状の固定部１０ｂが圧入力によって変形し、この変形がプレート部１０ａに及び、スラスト軸受隙間の隙間幅の精度が低下する恐れがある。そのため、圧入は、固定面Ｂのうち、少なくともプレート部１０ａの外径側領域Ｐを含む領域に限定して行い、これ以外の領域では、接着のみでハウジング７の大径内周面７ｂに固定するのが望ましい。この場合の接着は、固定面Ｂとハウジング７の大径内周面７ｂとを隙間嵌めした上で接着固定する、いわゆる隙間接着とする。固定面Ｂの全面を隙間接着すると、接着剤が硬化するまでの間は治具でハウジング７に対する蓋部材１０の位置決めを行う必要があるが、少なくとも領域Ｐで圧入されていれば、治具による位置決めは不要となる。

また、ハウジング７の大径内周面７ｂの横断面形状を多角形状（例えば２０角形状）や凹凸形状にして、蓋部材１０の外周面１０ｂ１をハウジング７の大径内周面７ｂに円周方向で部分的に圧入させれば、圧入力による蓋部材１０の変形をさらに抑制することができる。

軸部材２の回転時、軸受スリーブ８の内周面８ａの動圧溝８ａ１、８ａ２形成領域は、それぞれ、軸部２ａの外周面２ａ１とラジアル軸受隙間Ｒ１、Ｒ２を介して対向する。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｃの動圧溝８ｃ１形成領域は、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１と第１のスラスト軸受隙間Ｔ１を介して対向し、蓋部材１０の端面１０ａ１の動圧溝１０ａ１１形成領域は、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２と第２のスラスト軸受隙間Ｔ２を介して対向する。そして、軸部材２の回転に伴い、動圧溝８ａ１、８ａ２が上記ラジアル軸受隙間Ｒ１、Ｒ２の潤滑油に動圧作用を発生させることにより、軸部材２の軸部２ａがラジアル方向に回転自在に非接触支持される。同時に、動圧溝８ｃ１、１０ａ１１が上記スラスト軸受隙間Ｔ１、Ｔ２の潤滑油に動圧作用を発生させることにより、軸部材２のフランジ部２ｂが両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。このとき、ラジアル軸受隙間Ｒ１、Ｒ２の一端は、蓋部材１０で密閉された空間、すなわち、第１のスラスト軸受隙間Ｔ１、フランジ部２ｂの外周面と蓋部材１０の固定部１０ｂの内周面１０ｂ２との間の空間、及び第２のスラスト軸受隙間Ｔ２につながる。

前述したように、軸受スリーブ８の内周面８ａの動圧溝８ａ１は、軸方向中心ｍに対して軸方向非対称に形成されており、軸方向中心ｍより上側領域の軸方向寸法Ｘ１が下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている（図３（ａ）参照）。そのため、軸部材２の回転時、動圧溝８ａ１による潤滑油の引き込み力（ポンピング力）は上側領域が下側領域に比べて相対的に大きくなる。そして、この引き込み力の差圧によって、第１のラジアル軸受隙間Ｒ１に満たされた潤滑油が下方に流動し、第１のスラスト軸受隙間Ｔ１→軸方向溝８ｄ１→シール部材９の下側端面９ｂと軸受スリーブ８の上側端面８ｂの外径側領域８ｂ３との間の隙間→円周溝８ｂ１→半径方向溝８ｂ２１という経路を循環して、第１のラジアル軸受隙間Ｒ１に再び引き込まれる。このように、潤滑油がハウジング７の内部空間を流動循環するように構成することで、内部空間内の潤滑油の圧力が局部的に負圧になる現象を防止して、負圧発生に伴う気泡の生成、気泡の生成に起因する潤滑油の漏れや振動の発生等の問題を解消することができる。また、何らかの理由で潤滑油中に気泡が混入した場合でも、気泡が潤滑油に伴って循環する際にシール空間Ｓ内の潤滑油の油面（気液界面）から外気に排出されるので、気泡による悪影響はより一層効果的に防止される。

以上の構成を有する流体軸受装置の組立は、ハウジング７の内周に軸受スリーブ８を挿入してハウジング７と軸受スリーブ８を接着等により固定した後、軸受スリーブ８の内周に軸部材２を挿入し、さらにハウジング７の開口部に蓋部材１０を固定することにより行われる。この際、蓋部材１０のハウジング７に対する軸方向位置を調整することで、スラスト軸受隙間Ｔ１、Ｔ２の隙間幅が規定値に管理される。その後、シール空間Ｓから軸受装置の内部に潤滑油を注油し、軸受スリーブ８の内部気孔を含めてハウジングの内部空間を全て潤滑油で充満させることにより、図２に示す軸受装置が完成する。

この組立工程において、スラスト軸受隙間Ｔ１，Ｔ２の調整代を確保するため、蓋部材１０の固定部１０ｂの端面１０ｂ３とハウジング７の段部７ｃとの間に軸方向の隙間を残す場合がある。この軸方向隙間は、ハウジング７の内周に開口した開口空間Ｇを形成するから（図２拡大図参照）、特に対策を講じなければ、潤滑油の注油により、この開口空間Ｇも潤滑油で満たされることになる。

これに対し、図２に拡大して示すように、この開口空間Ｇを接着剤で埋めておけば、開口空間Ｇに潤滑油が入り込むことを防止し、開口空間Ｇの容積分だけ、軸受装置内の総油量を減じることができる。総油量が少なくなれば、潤滑油の熱膨張量もそれだけ小さくなるので、バッファ機能を有するシール空間Ｓの容積を減じることができ、シール空間Ｓの軸方向寸法を縮小して軸受装置の軸方向寸法のさらなる縮小が図られる。このように開口空間Ｇを接着剤で埋めるには、予め蓋部材１０の固定部１０ｂの端面１０ｂ３に多めの接着剤を塗布し、これをハウジング７の開口部に押し込むようにすればよい。

このように開口空間Ｇを接着剤で埋める際、余剰接着剤が開口空間Ｇから溢れ出すおそれもあるが、仮に接着剤が溢れ出たとしても、図示例のように、開口空間Ｇが第１のスラスト軸受隙間Ｔ１を越えた位置にあれば、溢れ出た接着剤が第１のスラスト軸受隙間Ｔ１に流れ込む事態を確実に防止することができ、スラスト軸受隙間Ｔ１での軸受性能の低下防止を図ることができる。

なお、軸受装置の組立に際し、蓋部材１０の固定部１０ｂの端面１０ｂ３と、ハウジング７の段部７ｃとを当接させることで、スラスト軸受隙間Ｔ１、Ｔ２の隙間幅を設定することもできる。この場合、固定部１０ｂの端面１０ｂ３の内周チャンファと、ハウジング７の段部７ｃの内周チャンファとで、開口空間Ｇが形成される。この開口空間Ｇを接着剤で埋めることで、上記と同様の効果が得られる。

本発明の実施形態は上記に限られない。なお、以下の説明において、上記実施形態と同一の機能を有する箇所には、同一の符合を付し、説明を省略する。

図５に、本発明の第２の実施形態に係る動圧軸受装置２１を示す。この動圧軸受装置２１では、ハウジング７の内周面７ａが円筒面に形成される。軸受スリーブ８は、外周面に、大径外周面８ｄ２と小径外周面８ｄ３とを有し、大径外周面８ｄ２がハウジング７の内周面７ａに固定されるとともに、小径外周面８ｄ３とハウジング７の内周面７ａとの間に蓋部材１０の固定部１０ｂが嵌入される。

図６に、本発明の第３の実施形態に係る動圧軸受装置３１を組み込んだモータを示し、図７に動圧軸受装置３１を示す。この動圧軸受装置３１では、ハウジング７の外周面に大径外周面７ｄと小径外周面７ｅとが形成され、小径外周面７ｅに蓋部材１０の固定部１０ｂの内周面１０ｂ２が固定される。本実施形態では、蓋部材１０とハウジング７との固定が圧入と隙間接着を併用して行われる。このとき圧入部Ｐは、固定面Ｂとしての固定部１０ｂの内周面１０ｂ２のうち、できるだけプレート部１０ａ側に設けることが好ましい。これにより、圧入によるプレート部１０ａの変形を回避することができると共に、接着固定部と軸受内部の潤滑油とを圧入部Ｐで遮断することができるため、接着剤がスラスト軸受隙間Ｔ１、Ｔ２に流入して軸受性能に悪影響を与える事態を確実に防止することが可能となる。また、この接着剤には耐油性が不要となり、接着剤の選択の自由度が増す。

また、この動圧軸受装置３１の外周面にブラケット６を接着固定する際、ブラケット６を樹脂製のハウジング７との接着固定と併用して、接着剤による固定力が比較的強い金属製の蓋部材とも接着固定することで、接着強度の向上が図られる（図６参照）。また、ハウジング７と蓋部材１０との間に形成され、かつハウジング７の外周に開口した開口空間Ｇが接着剤溜りとして機能することにより、動圧軸受装置１とブラケット６との接着強度をさらに高めることができる。

また、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、ハウジング７の下端部７ｇと蓋部材１０のプレート部１０ａの上側端面１０ａ１とが接触していないが、これらを当接させることにより、スラスト軸受隙間Ｔ１、Ｔ２の隙間幅を設定することもできる。

図８に、本発明の第４の実施形態に係る動圧軸受装置４１を示す。この動圧軸受装置４１では、ハウジング７と軸受スリーブ８とが軸受部材１１として樹脂材料一体成形され、この軸受部材１１が外側部材Ａとなる。シール部９はハウジング７と別体に形成され、軸受部材１１の上端開口部に設けられた大径内周面７ａに固定され、その下側端面９ｂは軸受スリーブ８の上側端面８ｂと当接する。シール部９の内周面９ａは、上方へ向けて漸次拡径したテーパ面を有し、この内周面９ａと軸部２ａの円筒状外周面２ａ１との間にシール空間Ｓを形成する。蓋部材１０は、軸受部材１１の下端に設けられた小径外周面７ｃに固定される。軸部２ａの外周面２ａ１には、ヘリングボーン形状の動圧溝２ａ１１、２ａ１２が軸方向に離隔した２箇所に形成され、軸部材２の回転時には、該動圧溝形成領域がラジアル軸受隙間Ｒ１、Ｒ２の潤滑油に動圧作用を発生させる。

以上の実施形態では、ハウジング７が樹脂で形成されているが、これに限らず、例えば金属材料で形成してもよい。また、以上では、蓋部材１０が金属材料で形成されているが、これを樹脂材料で形成してもよい。また、以上では、軸受スリーブ８が焼結金属で形成されているが、その他の金属材料や、樹脂材料で形成してもよい。

また、以上の実施形態では、ラジアル軸受隙間Ｒ１、Ｒ２の潤滑油に動圧作用を発生させる動圧発生部（ラジアル動圧発生部）として、ヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１、８ａ２が形成され、スラスト軸受隙間Ｔ１、Ｔ２の潤滑油に動圧作用を発生させる動圧発生部（スラスト動圧発生部）として、スパイラル形状の動圧溝８ｃ１、１０ａ１１が形成されているが、これに限らない。例えばラジアル動圧発生部として、スパイラル形状の動圧溝や、ステップ軸受、あるいは多円弧軸受等を形成することもできる。また、スラスト軸受発生部として、ヘリングボーン形状の動圧溝や、ステップ軸受、波型軸受（ステップ軸受が波型形状となったもの）等を形成することもできる。

また、ラジアル動圧発生部は、軸受スリーブ８の内周面８ａおよび軸部２ａの外周面２ａ１の何れに設けてもよい。また、第１スラスト軸受隙間Ｔ１の動圧発生部は、軸受スリーブ８の下側端面８ｃおよびフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１の何れに設けてもよく、第２スラスト軸受隙間Ｔ２の動圧発生部は、蓋部材１０の端面１０ａ１およびフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２の何れに設けても良い。

また、以上の実施形態では、軸部材２がフランジ部２ｂを備えているが、フランジ部を有さない円筒状の軸部材を使用することもできる。例えば、軸部材２が下端面を有し、この下端面と蓋部材１０の端面１０ａ１との間に形成されるスラスト軸受隙間の潤滑油の動圧作用で、スラスト軸受部を形成することができる。あるいは、下端に球面状凸部を有する軸部材２を使用し、この球面状凸部と蓋部材の端面とで、いわゆるピボット軸受を構成することもできる。このとき、ラジアル軸受隙間の一端は、蓋部材１０で密閉された空間、すなわちスラスト軸受隙間や、球面状凸部と蓋部材１０との間に形成される空間につながる。

また、軸受スリーブ８の内周面８ａおよび軸部２ａの外周面を何れも真円形状とし、ラジアル軸受部を、いわゆる真円軸受で構成することもできる。

また、以上の実施形態では、軸受装置内部に充満される潤滑流体として潤滑油が使用されているが、これに限らず、例えば潤滑グリースや、磁性流体、あるいは空気等の気体も使用可能である。

また、本発明の動圧軸受装置は、上記のようにＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータに限らず、光ディスクの光磁気ディスク駆動用のスピンドルモータ等、高速回転下で使用される情報機器用の小型モータ、レーザビームプリンタのポリゴンスキャナモータ等における回転軸支持用、あるいは電気機器の冷却ファン用のファンモータとしても好適に使用することができる。

動圧軸受装置１を組込んだスピンドルモータの断面図である。 動圧軸受装置１の断面図である。 軸受スリーブ８の（ａ）断面図（（ｃ）のａ−ａ方向）、（ｂ）下面図、（ｃ）上面図である。 蓋部材１０の上面図である。 本発明の第２の実施形態に係る動圧軸受装置２１の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る動圧軸受装置３１を組み込んだモータの断面図である。 動圧軸受装置３１の断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る動圧軸受装置４１の断面図である。

符号の説明

１ 動圧軸受装置（流体軸受装置）
２ 軸部材
３ ディスクハブ
７ ハウジング
８ 軸受スリーブ
９ シール部
１０ 蓋部材
１０ａ プレート部
１０ｂ 固定部
Ａ 外側部材
Ｂ 固定面
Ｇ 開口空間
Ｐ 圧入領域
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受隙間
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受隙間
Ｓ シール空間

Claims (3)

1. ブラケットの内周面に固定され、軸方向両端を開口した外側部材と、外側部材の内側に挿入され、一端にフランジ部を有する軸部材と、外側部材の一端開口部を密閉する蓋部材と、軸部材の外周面に面し、一端が蓋部材で密閉された空間につながるラジアル軸受隙間と、フランジ部の端面と蓋部材の端面との間に設けられたスラスト軸受隙間とを備え、前記ラジアル軸受隙間及び前記スラスト軸受隙間に形成した油膜で軸部材を回転可能に支持する流体軸受装置において、
   蓋部材が、前記スラスト軸受隙間に面するプレート部と、プレート部の外径端から軸方向に延びた固定部とを有し、固定部の外周面をブラケットの内周面に固定すると共に、固定部の内周面を外側部材の外周面に固定し、
   外側部材がフランジ部の軸方向領域まで延び、フランジ部の軸方向領域で、蓋部材の固定部の内周面を外側部材の外周面に圧入したことを特徴とする流体軸受装置。
2. 固定面の軸方向寸法をプレート部の肉厚より大きくした請求項１記載の流体軸受装置。
3. 蓋部材と外側部材との間に形成され、かつ外側部材の外周に開口した開口空間を、外側部材の外周面にブラケットを接着固定する際の接着剤溜りとした請求項１又は２記載の流体軸受装置。

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