JP5188942B2 - 流体動圧軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、軸受隙間に形成される潤滑膜で、軸部材を相対回転自在に支持する流体動圧軸受装置に関し、特に、軸部材をスラスト方向に接触支持するスラスト受け面を有する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、ＣＤ・ＤＶＤ・ブルーレイディスク等の光ディスク駆動装置、若しくは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、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使用されている。

例えば特許文献１には、軸部材の下端に球面状凸部を設け、この球面状凸部をスラスト受け面で接触支持することで、軸部材をスラスト方向に支持する、いわゆるピボット軸受タイプの流体動圧軸受装置が示されている。

特開２００４−３４０１８３号公報

上記のようなピボット軸受タイプの流体動圧軸受装置（以下、単にピボット軸受と言う。）では、軸部材の球面状凸部とスラスト受け面とが微小な領域で接触しているため、接触部における面圧が高い。このため、軸部材をスラスト受け面に押し付けるような荷重が加わると、スラスト受け面が塑性変形する恐れがある。特に、ＨＤＤ用に使用される軸受では、軸部材にディスクハブやディスクを装着する際、軸部材に大きな荷重が加わるため、スラスト受け面が塑性変形する恐れが高い。ピボット軸受では、軸部材のガタツキを抑えるために、軸受装置内における軸の軸方向許容移動量はなるべく小さく設定されている（例えば２０μｍ程度）。しかし、上記のようにスラスト受け面が塑性変形すると、軸部材の軸方向許容移動量が大きくなり、軸部材のガタツキが大きくなる。

本発明の課題は、軸部材をスラスト受け面で接触支持する流体動圧軸受装置において、軸部材やスラスト受け面の塑性変形を防止することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、軸部材と、軸部材の外周面に面したラジアル軸受隙間と、軸部材と軸方向に対向し、軸部材を接触支持する支持部を有す るスラスト受け面とを備え、ラジアル軸受隙間に形成した潤滑膜で軸部材をラジアル方向で支持する流体動圧軸受装置において、支持部を除くスラスト受け面 に、軸受運転中は軸部材と非接触のストッパ部を設け、スラスト受け面側に向けて押込まれた軸部材がストッパ部と接触するまで、支持部が弾性変形可能であり、スラスト受け面およびスラスト受け面に対向する軸部材の面のうち、何れか一方の面に凹曲面を形成すると共に、他方の面に凹曲面よりも曲率半径の小さい凸曲面を形成し、スラスト受け面の中央部に凹曲面を形成すると共に、凹曲面の外周に平坦面を形成し、この平坦面をストッパ部としたことを特徴とする。また、本発明は、軸部材と、軸部材の外周面に面したラジアル軸受隙間と、軸部材と軸方向に対向し、軸部材を接触支持する支持部を有するスラスト受け面とを備え、ラジアル軸受隙間に形成した潤滑膜で軸部材をラジアル方向で支持する流体動圧軸受装置において、支持部を除くスラスト受け面に、運転中は軸部材と非接触のストッパ部を設け、スラスト受け面側に向けて押込まれた軸部材がストッパ部と接触するまで、支持部が弾性変形可能であり、スラスト受け面およびスラスト受け面に対向する軸部材の面のうち、何れか一方の面に凹曲面を形成すると共に、他方の面に凹曲面よりも曲率半径の小さい凸曲面を形成し、内周に軸部材を収容する軸受スリーブと、内周面に軸受スリーブを固定した筒状の側部、及び側部の一端開口部を閉塞する底部とを有するハウジングとを設け、 軸部材の下端部に凸曲面を形成すると共に、ハウジングの底部の内部側端面に凹曲面を形成し、軸部材が、軸部と、軸部の端部に設けられたフランジ部とを有し、フランジ部の端面に、スラスト受け面へ向けて突出した凸曲面を形成したことを特徴とする。

このように、本発明の流体動圧軸受装置では、支持部を除くスラスト受け面に、軸受運転中は軸部材と非接触のストッパ部を設けている。軸部材がスラスト受け面に押し付けられると、スラスト受け面の支持部が弾性変形し、軸部材がストッパ部と接触する。これにより、スラスト受け面が軸部材から受ける荷重をストッパ部で受け持つことができるため、スラスト受け面における面圧を下げ、スラスト受け面の塑性変形を防止することができる。軸部材の荷重を解放すると、支持部は弾性復元し、軸部材とストッパ部とを非接触の状態に戻すことができる。このように、軸受運転中は軸部材とストッパ部とを非接触にすることで、軸受の回転トルクを低減することができる。

上記のような流体動圧軸受装置において、凸部の表面又は周囲に凹部を設ければ、この凹部が逃げ部として機能することにより、支持部の弾性変形時の内部応力が低減され、支持部の塑性変形をより確実に防止することができる。

例えば、スラスト受け面およびスラスト受け面に対向する軸部材の面のうち、何れか一方の面に凹曲面を形成すると共に、他方の面に凹曲面よりも曲率半径の小さい凸曲面を形成すれば、軸部材がスラスト受け面に押し付けられた際、凹曲面と凸曲面とを接触させることで面圧を低減することができる。また、この凹曲面の内径側に、前記凸曲面よりも曲率半径の小さい凸部を形成し、軸受運転中にこの凸部と凸曲面部とを接触させれば、軸受の回転トルクを低減することができる。尚、「凸曲面部」は、曲面状に突出した部分のことを言い、凸球面部や断面楕円弧状の曲面部を含む。同様に、「凹曲面部」は、曲面状に凹んだ部分のことを言い、凹球面部や断面楕円弧状の曲面部を含む。

以上のように、本発明によれば、軸部材をスラスト受け面で接触支持する流体動圧軸受装置において、軸部材やスラスト受け面の塑性変形を防止することができる。

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、本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受装置１を組込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。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を回転自在に支持する流体動圧軸受装置１と、軸部材２の上端部に固定されたディスクハブ３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、モータブラケット６とを備えている。ステータコイル４はモータブラケット６の外周に取付けられ、ロータマグネット５はディスクハブ３の内周に取付けられている。流体動圧軸受装置１は、モータブラケット６の内周に固定される。ディスクハブ３には、情報記録媒体としてのディスクＤが１枚又は複数枚（本実施形態では２枚）保持され、図示しないクランプ装置で固定される。ステータコイル４に通電すると、ロータマグネット５が回転し、これに伴って、ディスクハブ３およびディスクハブ３に保持されたディスクＤが軸部材２と一体に回転する。

図２に示す流体動圧軸受装置１は、軸部材２と、内周に軸部材２を挿入した軸受スリーブ８と、内周面に軸受スリーブ８を固定され、軸方向一方に開口したハウジング７と、ハウジング７の開口部に配されたシール部９とを有する。尚、説明の便宜上、軸方向でハウジング７の開口側を上側、ハウジング７の閉塞側を下側と言うものとする。

軸部材２は、略円筒状の軸部２ａと、軸部２ａの下端に設けられたフランジ部２ｂとを有し、金属材料の機械加工、例えばステンレス鋼の旋削加工により一体に形成される。フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２には、中央部に球面状の凸曲面２ｃが設けられ、凸曲面２ｃの外周に平坦面が設けられる。軸部材２は上記に限らず、例えば軸部２ａとフランジ部２ｂとを別体に形成してもよい。あるいは、軸部２ａ及びフランジ部２ｂを一体に形成した後、別体に形成した凸曲面２ｃをフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２に固定してもよい。

軸受スリーブ８は、例えば銅を主成分とする焼結金属の多孔質体で円筒状に形成される。この他、軸受スリーブ８を他の金属や樹脂、あるいはセラミック等で形成することも可能である。

軸受スリーブ８の内周面８ａには、図４に示すように、ヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１、８ａ２が、軸方向に離隔した２箇所の領域に形成される。上側の動圧溝８ａ１は軸方向非対称形状に形成され、具体的には、丘部（クロスハッチングで示す）の軸方向略中央部に設けられた帯状部分より上側の溝の軸方向寸法Ｘ１が、下側の溝の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている（Ｘ１＞Ｘ２）。

軸受スリーブ８の外周面８ｄには、軸方向に延びる溝８ｄ１が軸方向全長に亘って任意の本数形成される。この実施形態では、３本の軸方向溝８ｄ１を円周方向等間隔に形成している。軸受スリーブ部の上側端面８ｂには、図４に示すように、Ｖ字断面の周方向溝８ｂ１が全周に亘って形成され、周方向溝８ｂ１の内径側には任意の本数の半径方向溝８ｂ２が形成される。この周方向溝８ｂ１及び半径方向溝８ｂ２により、軸受スリーブ８の上側端面８ｂとシール部９の下側端面９ｂとの間に径方向の連通路が形成される（図２参照）。

軸受スリーブ８の下側端面８ｃは、軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１と軸方向隙間δを介して対向する（図２拡大図参照）。この軸受スリーブ８の下側端面と軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１とが軸方向で係合することにより、軸部材２の抜け止めが行われる。このとき、上記の軸方向隙間δが、軸部材２に許容される軸方向移動量となる。

ハウジング７は、略円筒状の側部７ａと、側部７ａの下端開口部を閉塞する底部７ｂとを有する。本実施形態では、側部７ａ及び底部７ｂが樹脂材料で一体に成形される。ハウジング７の樹脂材料は特に限定されず、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、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が使用可能である。この樹脂材料には、目的に応じて各種充填剤を適量配合することができ、例えば、炭素繊維や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状充填材、マイカ等の鱗片状充填材、カーボン繊維、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、各種金属粉等の繊維状または粉末状の導電性充填材などを配合することができる。

ハウジング７の側部７ａの内周面７ａ１は、円筒面状に形成される。この内周面７ａ１に、軸受スリーブ８が、接着（ルーズ接着や圧入接着を含む）、圧入、溶着等の適宜の手段で固定される。

ハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１（ハウジング７の内底面７ｂ１）は、軸部材２をスラスト方向に支持するスラスト受け面Ｔとして機能する。図３（ａ）に示すように、スラスト受け面Ｔのうち、軸部材２の凸曲面２ｃとスラスト方向で対向する位置には、球面状の凹曲面７ｂ１０が形成される。この凹曲面７ｂ１０の中央部に、上方へ向けて突出した球面状の凸部７ｂ１１が形成される。凸部７ｂ１１は、軸部材２を接触支持する支持部として機能する。凸部７ｂ１１を除くスラスト受け面Ｔには、ストッパ部Ｐが設けられ、図示例では凸部７ｂ１１の周囲にストッパ部Ｐが設けられる。また、図示例において、凹曲面７ｂ１０の曲率半径ｒ₂は、凸曲面２ｃの曲率半径ｒ₁よりも大きく設定される（ｒ₂＞ｒ₁）。また、凸部７ｂ１１の曲率半径ｒ₃は、凸曲面２ｃの曲率半径ｒ₁よりも小さく設定される（ｒ₃＜ｒ₁）。凹曲面７ｂ１０及び凸部７ｂ１１は、例えばハウジング７の型成形と同時に形成することができる。凸部７ｂ１１の表面には、耐摩耗処理として、例えばフッ素樹脂コーティングなどの表面処理を施すことが好ましい。

ハウジング７の内周面７ａ１と内底面７ｂ１との境界部には、段部７ｃが形成される。この段部７ｃの上端面７ｃ１は、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと非接触であり、軸方向隙間を介して対向している。また、段部７ｃの内周面７ｃ２は、軸部材２のフランジ部２ｂの外周面と径方向隙間を介して対向している。

このように、ハウジング７に段部７ｃを設けることにより、軸受の内部空間の一部を埋めることができるため、軸受内部に満たされる潤滑油の総量を減じることができる。これにより、潤滑油の体積変化を吸収するシール空間Ｓの容積を縮小することが可能となり、シール部材９、ひいては流体動圧軸受装置１を小型化することが可能となる。あるいは、流体動圧軸受装置１の寸法を維持しながら、シール空間Ｓの容積を縮小した分だけラジアル軸受隙間の軸方向寸法を拡大し、軸受剛性を高めることができる。

また、段部７ｃと軸受スリーブ８の下側端面８ｃとが非接触であることにより、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間の軸方向隙間δを、例えば以下のようにして設定することができる。まず、軸部材２の下端部の凸曲面２ｃとハウジング７の内底面７ｂ１の凸部７ｂ１１とを接触させた状態で、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１とを接触させる。すなわち、軸方向隙間δが０の状態とする。そして、軸部材２を上方へ引っ張り、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１と軸受スリーブ８の下側端面８ｃとを軸方向で係合させて、軸受スリーブ８を上方へ移動させる。軸部材２を軸方向隙間δの設定値の分だけ引き上げたら、引き上げを終了し、これにより軸方向隙間δが設定される。この方法によれば、軸部材２の引き上げ量（あるいは軸受スリーブ８の移動量）を管理することにより、軸受スリーブ８の寸法精度に関わらず、軸方向隙間δを高精度に設定することができる。

シール部９は、例えば樹脂材料で環状に形成され、ハウジング７の内周面７ａ１に圧入や接着等の適宜の手段で固定される。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状に形成される。これにより、シール部９の内周面９ａと軸部材２の外周面２ａ１との間に、下方へ向けて径方向寸法を漸次縮小した楔状のシール空間Ｓが形成される。シール部９で密封されたハウジング７の内部空間には、潤滑油が注油され、ハウジング７内が潤滑油で満たされる（図２中の散点領域）。シール空間Ｓには、軸受内部に満たされた潤滑油の油面（気液界面）が形成され、楔状のシール空間Ｓの毛細管力の引き込み作用により、油面は常にシール空間Ｓに保持される。シール空間Ｓの容積は、温度変化に伴って軸受内部に充満した潤滑油が膨張、収縮した場合でも、潤滑油の油面が常にシール空間Ｓの範囲内に保持できるように設定される。

上記のような流体動圧軸受装置１において、軸部材２にディスクハブ３を固定する際、あるいはディスクハブ３にディスクＤを装着する際には、軸部材２の下端部がハウジング７の内底面７ｂ１（スラスト受け面Ｔ）に押し付けられる。具体的には、軸部材２の下端面２ｂ２に設けた凸曲面２ｃが、ハウジング７の内底面７ｂ１に設けた凸部７ｂ１１に押し付けられる。そして、図３（ｂ）に示すようにハウジング７の凸部７ｂ１１が弾性変形し、軸部材２の凸曲面２ｃがストッパ部Ｐと接触する。このように、スラスト受け面Ｔが軸部材２から受ける荷重をストッパ部Ｐで受けることにより、スラスト受け面Ｔの面圧が低減され、スラスト受け面Ｔの塑性変形を防止することができる。ディスクハブ３の装着が完了し、軸部材２に加えられていた荷重が解放されると、スラスト受け面Ｔの凸部７ｂ１１が弾性復元する。すなわち、図３（ｂ）に示す状態で、凸部７ｂ１１が弾性変形範囲内となるように、ハウジング７の材料や凸部７ｂ１１の高さ等を設定すればよい。

上記構成の流体動圧軸受装置１において、軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａ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、このラジアル軸受隙間の潤滑油の圧力が動圧溝８ａ１、８ａ２により高められる。このように、動圧溝８ａ１、８ａ２の動圧作用によって圧力の高められた流体膜で、軸部材２をラジアル方向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。

また、軸部材２の下端面２ｂ２に形成された凸曲面２ｃが、ハウジング内底面７ｂ１（スラスト受け面Ｔ）に形成された凸部７ｂ１１（支持部）と接触摺動することにより、軸部材２がスラスト方向に支持される。このように、凸部７ｂ１１と凸曲面２ｃとを軸方向でつき合わせて接触させることにより、軸部材２とスラスト受け面Ｔとの接触面積を小さくすることができるため、回転トルクの低減が図られる。

また、ハウジング閉塞側の空間（軸部材２の下端面２ｂ２とハウジング７の内底面７ｂ１との間の隙間）と、ハウジング７の開口側に形成されるシール空間Ｓとの間が、軸方向溝８ｄ１や半径方向溝８ｂ２等を介して連通状態となる。これによれば、何らかの理由でハウジング閉塞側の空間の潤滑油の圧力が過度に高まり、あるいは低下するといった事態を避けて、軸部材２をスラスト方向に安定して支持することが可能となる。

また、この実施形態では、第１ラジアル軸受部Ｒ１の動圧溝８ａ１が軸方向非対称（Ｘ１＞Ｘ２）に形成されているため（図４参照）、軸部材２の回転時、動圧溝８ａ１の上側の溝による潤滑油の引き込み力（ポンピング力）は、下側の溝の引き込み力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、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部２ａの外周面２ａ１との間の隙間に満たされた潤滑油が下方に流動し、軸受スリーブ８の下側端面８ｃが面する隙間→軸方向溝８ｄ１→軸受スリーブ８の上側端面８ｂとシール部９の下側端面９ｂとの間の連通路という経路を循環して、再びラジアル軸受隙間に引き込まれる。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、軸受内部の圧力バランスが適正に保たれる。これにより、潤滑油の負圧発生に伴う気泡の生成を防止し、これに伴う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。

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。尚、以下の説明において、上記の実施形態と同様の構成、機能を有する部位には、同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示す実施形態では、ハウジング内底面７ｂ１（スラスト受け面Ｔ）のうち、凹曲面７ｂ１０の外径側に設けられた平面部がストッパ部Ｐとして機能する。軸部材２に大きな下向きの荷重が加わると、図５（ｂ）に示すように、ハウジング内底面７ｂ１の凸部７ｂ１１（支持部）の一部又は全部が弾性変形し、軸部材２がストッパ部Ｐと接触する。このように、軸部材２の下端面２ｂ２の平面部とスラスト受け面Ｔの平面部とを面接触させることにより、軸部材２とスラスト受け面Ｔとの接触部における面圧を大幅に下げることができる。軸部材の荷重を解放すると、凸部７ｂ１１が弾性復元し、図５（ａ）の状態に戻る。すなわち、図５（ｂ）に示す状態で、凸部７ｂ１１が弾性変形範囲内となるようにハウジング７の材料や凸部７ｂ１１の高さ等を設計すればよい。

図６に示す実施形態では、凹曲面７ｂ１０の内部に凸部が形成されていない点で、上記の実施形態と異なる。本実施形態では、軸部材２の凸曲面２ｃと、スラスト受け面Ｔとしてのハウジング内底面７ｂ１に形成された凹曲面７ｂ１０とが接触摺動することにより、軸部材２がスラスト方向に支持される。すなわち、凹曲面７ｂ１０が支持部として機能する。図示例では、図５の実施形態と同様に、ハウジング内底面７ｂ１（スラスト受け面Ｔ）のうち、凹曲面７ｂ１０の外径側に設けられた平面部がストッパ部Ｐとして機能する。軸部材２に大きな下向き荷重が加わると、図６（ｂ）に示すように、凹曲面７ｂ１０が弾性変形し、軸部材２がストッパ部Ｐと接触する。軸部材２の荷重を解放すると、凹局面７ｂ１０が弾性復元し、図６（ａ）の状態に戻る。すなわち、図６（ｂ）に示す状態で、凹曲面７ｂ１０が弾性変形範囲内となるように、ハウジングの材料や凹曲面７ｂ１０の深さ等を設計すればよい。

図７及び図８に示す実施形態では、スラスト受け面Ｔに設けられている支持部としての凸部７ｂ１１、あるいはその周囲に、凹部が設けられている。図７は、凸部７ｂ１１の周囲に凹部として環状の溝部７ｄ１を設けた例であり、図８は、凸部７ｂ１１の外周面の複数箇所に凹部として楔状の穴７ｄ２を設けた例である。凸部７ｂ１１が軸部材２で上方から押圧されて弾性変形したとき、溝部７ｄ１や穴７ｄ２が逃げ部として機能し、凸部７ｂ１１の内部応力が低減される。これにより、凸部７ｂ１１、ひいてはスラスト受け面Ｔの塑性変形を防止することができる。凹部の形状や形成箇所は上記に限らず、例えば凸部７ｂ１１の外周面に球面状の凹部をランダムに設けたり、外周面に環状の溝部を設けたりしてもよい。あるいは、凸部７ｂ１１の外周面及び周囲の双方に、上記のような凹部を設けても良い。

以上の実施形態では、軸部材２の下端面２ｂ２に凸曲面２ｃが設けられているが、これとは逆に、ハウジング内底面７ｂ１に凸曲面を設けてもよい。また、以上の実施形態では、ハウジング７の内底面７ｂ１に凹曲面７ｂ１０や凸部７ｂ１１が設けられているが、これとは逆に、軸部材２の下端面２ｂ２に凹曲面や凸部を設けてもよい。

また、以上の実施形態では、凸曲面、凹曲面、及び凸部が何れも球面状に形成されているが、これに限らず、例えばこれらを断面楕円弧状の曲面とすることもできる。

また、以上の実施形態では、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が形成されているが、これに限らず、例えば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を採用してもよい。また、動圧発生部を設けず、軸部２ａの外周面２ａ１及び軸受スリーブ８の内周面８ａを共に円筒面としたいわゆる真円軸受を構成してもよい。また、以上の実施形態では、ラジアル動圧発生部が軸受スリーブ８の内周面８ａに形成されているが、この面とラジアル軸受隙間を介して対向する軸部２ａの外周面２ａ１に動圧発生部を設けてもよい。

また、以上の実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２が軸方向で離隔して設けられているが、これらを軸方向で連続的に設けてもよい。あるいは、これらの何れか一方のみを設けてもよい。

また、以上の実施形態では、流体動圧軸受装置１の内部に充満する流体として潤滑油を例示したが、それ以外にも軸受隙間に動圧作用を発生可能な流体、例えば空気等の気体や、磁性流体、あるいは潤滑グリース等を使用することもできる。

また、本発明の方法で製造された流体動圧軸受装置は、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、光ディスクや光磁気ディスク駆動用のスピンドルモータ等の高速回転下で使用される情報機器用の小型モータや、レーザビームプリンタのポリゴンスキャナモータ、あるいは電気機器のファンモータ等に好適に使用することができる。

流体動圧軸受装置を組み込んだ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。 （ａ）は、図２のＡ部分の拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）図の軸部材とストッパ部を接触させた状態を示す拡大断面図である。 軸受スリーブの断面図である。 （ａ）は、他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）図の軸部材とストッパ部を接触させた状態を示す拡大断面図である。 （ａ）は、他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）図の軸部材とストッパ部を接触させた状態を示す拡大断面図である。 凸部の周囲に凹部を形成した例を示す断面図である。 凸部の外周面に凹部を形成した例を示す断面図である。

符号の説明

１ 流体動圧軸受装置
２ 軸部材
２ａ 軸部
２ｂ フランジ部
２ｃ 凸曲面
３ ディスクハブ
７ ハウジング
７ｂ１ 内底面（スラスト受け面Ｔ）
７ｂ１０ 凹曲面
７ｂ１１ 凸部（支持部）
８ 軸受スリーブ
９ シール部
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｓ シール空間
Ｄ ディスク
Ｐ ストッパ部

Claims (6)

1. 軸部材と、軸部材の外周面に面したラジアル軸受隙間と、軸部材と軸方向に対向し、軸部材を接触支持する支持部を有するスラスト受け面とを備え、ラジアル軸受隙間に形成した潤滑膜で軸部材をラジアル方向で支持する流体動圧軸受装置において、
   支持部を除くスラスト受け面に、運転中は軸部材と非接触のストッパ部を設け、スラスト受け面側に向けて押込まれた軸部材がストッパ部と接触するまで、支持部が弾性変形可能であり、
   スラスト受け面およびスラスト受け面に対向する軸部材の面のうち、何れか一方の面に凹曲面を形成すると共に、他方の面に前記凹曲面よりも曲率半径の小さい凸曲面を形成し、
   スラスト受け面の中央部に前記凹曲面を形成すると共に、前記凹曲面の外周に平坦面を形成し、この平坦面を前記ストッパ部とした流体動圧軸受装置。
2. 軸部材と、軸部材の外周面に面したラジアル軸受隙間と、軸部材と軸方向に対向し、軸部材を接触支持する支持部を有するスラスト受け面とを備え、ラジアル軸受隙間に形成した潤滑膜で軸部材をラジアル方向で支持する流体動圧軸受装置において、
   支持部を除くスラスト受け面に、運転中は軸部材と非接触のストッパ部を設け、スラスト受け面側に向けて押込まれた軸部材がストッパ部と接触するまで、支持部が弾性変形可能であり、
   スラスト受け面およびスラスト受け面に対向する軸部材の面のうち、何れか一方の面に凹曲面を形成すると共に、他方の面に前記凹曲面よりも曲率半径の小さい凸曲面を形成し、
   内周に軸部材を収容する軸受スリーブと、内周面に軸受スリーブを固定した筒状の側部、及び側部の一端開口部を閉塞する底部とを有するハウジングとを設け、 軸部材の下端部に前記凸曲面を形成すると共に、ハウジングの底部の内部側端面に前記凹曲面を形成し、
   軸部材が、軸部と、軸部の端部に設けられたフランジ部とを有し、フランジ部の端面に、スラスト受け面へ向けて突出した前記凸曲面を形成した流体動圧軸受装置。
3. 前記凹曲面の内径側に、前記凸曲面よりも曲率半径の小さい凸部を形成した請求項１又は２記載の流体動圧軸受装置。
4. 前記凸部の表面に凹部を形成した請求項３記載の流体動圧軸受装置。
5. 前記凸部の周囲に凹部を設けた請求項３記載の流体動圧軸受装置。
6. 軸部材をステンレス鋼で形成すると共に、スラスト受け面を樹脂で形成した請求項１又は２記載の流体動圧軸受装置。

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