JPH10148212A - 動圧流体軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑流体が蒸発して気体または微粒子状態で
流出することを防止することができる動圧流体軸受装置
を提供すること。 【解決手段】 スリーブ部材２６と、スリーブ部材２６
に対して相対的に回転自在である軸部材２４と、軸部材
２４とスリーブ部材２６との間の間隙に充填された潤滑
流体４５とを備えた動圧流体軸受装置。潤滑流体４５と
空気との境界面５６，６０付近における空気の圧力を高
めるための手段が設けられている。この空気の圧力を高
める手段は螺旋状溝６４，６６から構成され、スリーブ
部材２６と軸部材２４との相対的回転によって、境界面
５６，６０に向かう空気流が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク駆
動装置用、ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置用スピンドルモータ
や、レーザビームプリンタ用モータ等の小型精密モータ
その他に用いられる、潤滑流体を利用した動圧流体軸受
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動圧流体軸受装置は、軸部材と、軸部材
に対して相対的に回転自在であるスリーブ部材とを備
え、軸部材の外周面とスリーブ部材の内周面との一方ま
たは双方に動圧溝が形成されている。軸部材とスリーブ
部材とが相対的に回転されると、動圧溝のポンピング作
用によって動圧溝が形成された部位の潤滑流体の圧力が
高められ、かく発生する圧力によってスリーブ部材と軸
部材とが潤滑流体を介して回転自在に軸受支持される。

【０００３】この種の動圧流体軸受装置を軸固定型のモ
ータに適用する場合には、軸部材がモータのベースプレ
ート等の固定部材に装着され、スリーブ部材がロータで
ある回転部材に装着される。また、これを軸回転型のモ
ータに適用する場合には、軸部材が回転部材に装着さ
れ、スリーブ部材が固定部材に装着される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した動圧流体軸受
装置においては、潤滑流体の外部への流出を防止するた
めに、潤滑流体と空気との境界面またはその外側にテー
パシール構造が設けられている。テーパシール構造は、
軸部材およびスリーブ部材の一方または両方の対向面が
傾斜するように形成され、対向するスリーブ部材と軸部
材との間隔が上記境界面の外側に向けて直線状に大きく
なるように形成される。このようなテーパシール構造を
設けた場合には、潤滑流体と空気との境界面が上記テー
パ部に位置し、このテーパ部にて潤滑流体の表面張力に
よって潤滑流体に内方の力が作用し、この内方への力に
よって潤滑流体の流出が防止される。

【０００５】また動圧流体軸受装置は、上記境界面から
外部に至る部分にラビリンス構造が設けられている。ラ
ビリンスシール構造は、軸部材に形成または装着された
第１のラビリンス部材とスリーブ部材に形成または装着
された第２のラビリンス部材を備え、第１および第２の
ラビリンス部材の相互に対向する面に設けられた突起に
よって両者間に複雑な通路を規定する。このようなラビ
リンスシール構造を設けた場合には、第１および第２の
ラビリンス部材の間に規定される通路は、その間隔が小
さく、またその形状が複雑であるので、この通路を通し
ての潤滑流体の流れが制限され、これによって潤滑流体
の流出が防止される。このように潤滑流体の流出は、テ
ーパシール構造およびラビリンスシール構造の一方また
は両方の協同作用によって防止される。

【０００６】しかしながら、この種の動圧流体軸受装置
においては、潤滑流体と空気との境界面から潤滑流体が
蒸発し、気体または微粒子状態の潤滑流体を含む空気が
外部に流出することは防止できない。そして、従来の装
置では、このような気体または微粒子状態の潤滑流体の
漏れを防止するための構造、手段が採用されていない。
それ故に、長期に渡って動圧流体軸受装置を使用する
と、潤滑流体の上述した漏れによって潤滑流体の量が減
少し、その減少量が大きくなると動圧流体軸受装置が寿
命となる。そのような従来の動圧流体軸受装置をモータ
に適用した場合には、モータの回転中は高温となるため
に、潤滑流体は蒸発して気体または微粒子状態になり易
く、それ故に、潤滑流体の上述した漏れ量も多くなり、
動圧流体軸受装置の寿命が短くなる。

【０００７】本発明は、上述したように潤滑流体が蒸発
して気体または微粒子状態で流出することを抑えること
ができる動圧流体軸受装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、スリーブ部材
と、スリーブ部材に対して相対的に回転自在である軸部
材と、軸部材とスリーブ部材との間の間隙に充填された
潤滑流体とを備えた動圧流体軸受装置において、潤滑流
体と空気との境界面付近における空気の圧力を高めるた
めの手段が設けられていることを特徴とする動圧流体軸
受装置である。本発明に従えば、潤滑流体と空気との境
界面付近の圧力を高めるための手段が設けられているの
で、かかる手段の作用によって境界面付近の圧力が高め
られ、これによって潤滑流体の蒸気圧が高めに維持さ
れ、更なる潤滑流体の蒸発が抑えられ、その結果、潤滑
流体の気体または微粒子状態での流出が抑えられる。な
お、従来から、たとえば実開平１−８６４５４号公報お
よび米国特許第４，９９６，６１３号明細書に開示され
ているように、ボールベアリングを介して相対回転可能
に連結された、モータの軸部材とハブのような円筒部材
をボールベアリングの外側において微少隙間を介して嵌
合、対向させ、それらの対向面の一方に螺旋状の溝を形
成したのものが知られている。このようなモータにおい
ては、軸部材と円筒部材とが所定方向に相対的に回転す
ると、螺旋状溝によりモータ外部から内部への空気流が
生じ、ボールベアリングの潤滑油やその蒸気をモータ内
部に導き、モータ外に流出するのを防止している。この
公知のものは、モータの外部から内部に向かって空気流
を作る点においては、本発明と似ているものの、潤滑流
体と空気との界面付近における空気の圧力に対する配
慮、考察はなく、課題、構成、効果のいずれの点におい
ても異なるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従う動圧流体軸受装置の実施形態について説明す
る。図１は、本発明に従う動圧流体軸受装置の一実施形
態を備えたハードディスク駆動装置用スピンドルモータ
の一例を示す断面図であり、図２は、図１のモータの一
部を切欠いて断面で示す部分拡大斜視図である。

【００１０】図１および図２において、図示のスピンド
ルモータは、固定部材を構成するベースプレート２を備
えている。このベースプレート２は、ハードディスク駆
動装置のベース基板（図示せず）に取付けられる。ベー
スプレート２には、動圧流体軸受装置４を介して、回転
部材を構成するロータ６が回転自在に支持されている。
ロータ６は、円筒状のハブ本体８を備えている。ハブ本
体８の下端部には、半径方向外方に突出するフランジ状
ディスク載置部１０が設けられ、このディスク載置部１
０に磁気ディスクが所定の間隔を置いて複数枚取付けら
れる。ハブ本体８の内周面には、ロータマグネット１２
が装着され、このロータマグネット１２に対向してステ
ータ１４がベースプレート２に配設されている。ステー
タ１４は、複数枚のコアプレートを積層したステータコ
ア１８と、このステータコア１８に巻かれたコイル２０
から構成され、ステータコア１８がベースプレート２の
環状突壁２２に固定されている。

【００１１】次いで、動圧流体軸受装置４について説明
すると、図示の動圧流体軸受装置４は、軸部材２４とス
リーブ部材２６とを備えている。軸部材２４は、断面が
円形状の細長い軸部２８を有し、この軸部２８の一端部
がベースプレート２に固定されている。軸部２８の他端
部近傍には、円盤状部材３０が一体的に設けられ、この
円盤状部材３０が軸部２８から半径方向外方に突出する
フランジ部３２を構成している。本実施形態では、軸部
２８と円盤状部材３０とは別体に形成しているが、両者
を一体に形成してもよい。このように構成されているの
で、軸部材２４はベースプレート２に固定され、これと
ともに固定組立体を構成する。

【００１２】スリーブ部材２６は、中空円筒状のスリー
ブ部材本体３４を備えている。スリーブ部材本体３４
は、内径が小さい小内径部３６、内径が上記小内径部３
６より大きい中内径部３８、および内径が上記中内径部
３８よりも大きい大内径部４０を有している。また、ス
リーブ部材本体３４の大内径部４０には、これと一体的
に回転するようにキャップ部材４４が装着されている。
このようなスリーブ部材２６と軸部材２４とは、軸部２
８の一端部近傍からフランジ部３２の一面、その外周面
およびその他面に渡って連続した間隙を規定し、この間
隙に潤滑流体４５としての潤滑油が充填される。このス
リーブ部材２６は、ロータ６とともに回転組立体を構成
する。

【００１３】この実施形態では、動圧流体軸受装置４の
ラジアル動圧溝およびスラスト動圧溝は、次のとおりに
設けられている。すなわち、ラジアル動圧溝４６，４８
は、スリーブ部材２６の小内径部３６の内周面に、その
軸線方向（図１において上下方向）に間隔を置いて設け
られ、軸部２８との相対回転により発生する潤滑流体４
５の動圧によって軸部材２４に作用するラジアル力を支
持する。ラジアル動圧溝４６，４８は、へリングボー
ン、スパイラル等の形状でよく、スリーブ部材２６の内
周面に形成することに代えて、軸部材２４の外周面に、
またはスリーブ部材２６の内周面および軸部材２４の外
周面の双方に形成することができる。また、スラスト動
圧溝５０，５２は、軸部材２４のフランジ部３２の両面
に設けられ、スリーブ部材２６との相対回転より発生す
る潤滑流体４５の動圧によって軸部材に作用するスラス
ト力を支持する。スラスト動圧溝５０，５２は、へリン
グボーン、スパイラル等の形状でよく、フランジ部３２
の両面に設けることに代えて、またはこれらとともにこ
のフランジ部３２の両面に対向するスリーブ部材本体３
４の接続部４２の内面およびキャップ部材４４の内面に
設けることもできる。

【００１４】本実施形態では、軸部材２４のフランジ部
３２の外側の面（図１において上側の面）に対向するキ
ャップ部材４４の内面には、フランジ部３２の上面と協
働して、テーパシール構造を構成するテーパシール部５
４が設けられている。テーパシール部５４は、半径方向
外方に向けてフランジ部３２との間隔が狭くなるような
傾斜面から構成され、フランジ部３２の外側の面と協働
して断面楔状環状のテーパ状空間を規定する。軸部材２
４とスリーブ部材２６との間の間隙に注入される潤滑流
体４５は、片側境界面５６（図１にいて上側に位置する
境界面であって、潤滑流体４５と空気との境界面）がこ
の断面楔状の環状空間に位置するように充填され、テー
パシール部５４は、表面張力によって潤滑流体４５に半
径方向外方に、換言すると環状のテーパ状空間が狭くな
る方向に力を付与し、これによって潤滑流体４５の外部
への流出が防止される。テーパシール部５４は、キャッ
プ部材４４の内面に代えて、またはこれとともにフラン
ジ部３２の外側の面に設けることもできる。

【００１５】また、軸部材２４の軸部２８の一端部（ベ
ースプレート２に固定された部位の上側部位）の外周面
には、テーパシール構造を構成するテーパシール部５８
が設けられている。テーパシール部５８は、軸線方向下
方に向けてスリーブ部材本体３４の小内径部３６との間
隔が広くなるような傾斜面から構成され、スリーブ部材
２６の小内径部３６の内周面と協働して断面楔状の環状
空間を規定する。軸部材２４とスリーブ部材２６との間
の間隙に注入される潤滑流体４５は、他側境界面６０
（図１にいて下側に位置する境界面）がこの断面楔状の
環状空間に位置するように充填され、テーパシール部５
８は、表面張力によって潤滑流体４５に軸線方向内方
に、換言すると環状のテーパ状空間が狭くなる方向に力
を付与し、これによって潤滑流体４５の外部への流出が
防止される。テーパシール部５８は、軸部材２４の外周
面に代えて、またはこれとともに、スリーブ部材２６の
小内径部３６の内周面に設けることもできる。

【００１６】このモータに適用された動圧流体軸受装置
４には、さらに、潤滑流体４５と空気との境界面５６，
６０近傍の空気の圧力を高めるための手段が、上記境界
面５６，６０の外側に設けられている。軸部材２４の軸
部２８の他端には、プレート部材６２が固定されてい
る。そして、このプレート部材６２に対応して、キャッ
プ部材４４の外面には、この大部分を収容するための凹
部６３が形成され、この凹部６３の底面に、すなわちプ
レート部材６２と対向するキャップ部材４４の外面に、
図２に示すように間隔を置いて複数個の螺旋溝６４が形
成されている。この螺旋溝６４は、外部から上記境界面
５６に向けて空気流を生成する空気流発生溝として機能
する。空気流発生溝としては、螺旋形状に限定されるこ
となく、プレート部材６２に対するキャップ部材４４の
相対的回転によって外部から上記境界面５６に向けう空
気流を発生する適宜の形状でよい。

【００１７】プレート部材６２とこれに対向するキャッ
プ部材４４との間隔は僅かで５０μｍ以下が望ましい。
このような構成において、軸部材２４、したがって固定
組立体に対してスリーブ部材２６、したがって回転組立
体が所定の方向に回動されると、螺旋状溝６４の作用に
よって外部から上記境界面５６に向かう空気流が生成さ
れる。そして、かかる空気流の作用によって、境界面５
６から蒸発した潤滑流体４５の気体または微粒子を含む
空気が境界面５６付近に封じ込まれ、潤滑流体４５の外
部への流出が防止される。また、このような空気流によ
って上記境界面５６付近、すなわち、境界面５６から螺
旋状溝５６が設けられている部位までの間の空間におけ
る空気の圧力が上昇され、これによって上記境界面５６
付近の潤滑流体４５の蒸気圧を高めに維持することがで
き、潤滑流体４５の更なる蒸発が防止される。特に、モ
ータが回転しているときには、軸部材２４とスリーブ部
材２６との相対的回転によって潤滑流体４５の温度も上
昇し、潤滑流体４５の蒸発量も多くなる傾向にあるが、
このようにモータ回転中、境界面４６付近の潤滑流体４
５の蒸気圧が高めに維持されるので、潤滑流体４５の蒸
発量自体も少なくすることができる。

【００１８】潤滑流体４５の片側の境界面５６に関連し
て、螺旋状溝６４をキャップ部材４４の外面、詳しくは
凹部６３の底面に設けているが、これに代えて、プレー
ト部材６２の内面に、またはキャップ部材４４の外面お
よびプレート部材６２の内面の双方に設けることもでき
る。また、実施形態では、上記境界面５６から外部に至
る空気通路（その片側の面はキャップ部材４４における
テーパシール部５４、内周面４４ａ、凹部６３の底面お
よび凹部６３の内周面６３ａによって規定され、それに
対向する他側の面はフランジ部３０の外側の面、軸部材
２４の軸部２８の外周面ならびにプレート部材６２の内
面および外周面によって規定されている）におけるキャ
ップ部材４４の外面に螺旋溝６４を設けているが、この
部位に代えて、またはこの部位に加えて、上記空気通路
のその他の部位、たとえばキャップ部材４４の内周面、
これと対向す軸部材２４の外周面、キャップ部材４４の
凹部６３の内周面、これと対向するプレート部材６２の
外周面等に設けることもできる。

【００１９】また、潤滑流体４５の他側の境界面６０に
関連して設けられた空気の圧力を高める手段は、図示し
ていないが、スリーブ部材２６の小内径部３６の下端面
３６ａに形成された螺旋状溝６６により構成されてい
る。この螺旋状溝６６は、外部から上記境界面６０に向
けて空気流を生成する空気流発生溝として機能すれば、
螺旋形状以外の他の形状でもよい。

【００２０】スリーブ部材２６の小内径部３６の下端面
３６ａとこれと対向するベースプレート２との間隔は僅
かであり、それ故に、上述したように、軸部材２４、し
たがって固定組立体に対してスリーブ部材２６、したが
って回転組立体が所定の方向に回動されると、上記螺旋
状溝の作用によって外部から上記境界面６０に向かう空
気流が生成される。そして、かかる空気流の作用によっ
て、境界面６０から蒸発した潤滑流体４５の気体または
微粒子を含む空気が境界面６０付近に押し込まれ、潤滑
流体４５の外部への流出が防止される。また、このよう
な空気流によって上記境界面６０付近、すなわち、境界
面６０から上記螺旋状溝が設けられている部位までの間
の空間における空気の圧力が上昇され、これによって上
記境界面６０付近の潤滑流体４５の蒸気圧を高めに維持
することができ、上述したと同様の作用効果が達成され
る。

【００２１】潤滑流体４５の他側の境界面６０に関連し
て、螺旋状溝をスリーブ部材２６の小内径部３６の端面
に設けているが、これに代えて、ベースプレート２の内
面に、またはベースプレート２の内面および小内径部３
６の端面の双方に設けることもできる。また、実施形態
では、上記境界面６０から外部に至る空気通路（その片
側面はベースプレート２の内面および環状壁部２２の内
周面によって規定され、その他側面はスリーブ部材２６
の小内径部３６の端面３６ａおよび外周面によって規定
されている）における上記端面３６ａに螺旋溝を設けて
いるが、この部位に代えて、またはこの部位に加えて、
上記空気通路のその他の部位、たとえば環状壁部２２の
内周面、これと対向する小内径部３６の外周面等にに設
けることもできる。

【００２２】以上、本発明に従う動圧流体軸受装置の第
１の実施形態を軸固定型のモータに適用して説明した
が、このような動圧軸受装置は軸回転型のモータにも同
様に適用することができる。

【００２３】図３は、本発明に従う動圧流体軸受装置を
軸回転型のモータに適用した第２の実施形態を示してい
る。図３において、図示のスピンドルモータは、固定部
材を構成するベースプレート１０２を備えている。この
ベースプレート１０２は、ハードディスク駆動装置のベ
ース基板（図示せず）に取付けられる。ベースプレート
１０２には、動圧流体軸受装置１０４を介して、回転部
材を構成するロータ１０６が回転自在に支持されてい
る。ロータ１０６は、カップ状のハブ本体１０８を備え
ている。ハブ本体１０８の下端部には、半径方向外方に
突出するフランジ状ディスク載置部１１０が設けられ、
このディスク載置部１１０に磁気ディスクが所定の間隔
を置いて複数枚取付けられる。ハブ本体１０８の内周面
には、ロータマグネット１１２が装着され、このロータ
マグネット１１２に対向してステータ１１４が配設され
ている。ステータ１１４は、ステータコア１１６と、こ
のステータコア１１６に巻かれたコイル１１８から構成
されている。

【００２４】図示の動圧流体軸受装置１０４は、軸部材
１２０とスリーブ部材１２２とを備えている。軸部材１
２０は、断面が円形状の細長い軸本体１２４を有し、こ
の軸本体１２４の上端部は、スリーブ部材１２２から上
方に突出しており、軸本体１２４のこの突出端部にハブ
本体１０８が固定されている。スリーブ部材１２２は、
中空円筒状のスリーブ部材本体１２４を備えている。ス
リーブ部材本体１２４は、中空円筒状の部材から構成さ
れ、その一端（下端）には、閉塞部材１２６が固定され
ており、かく閉塞部材１２６を固定することによってス
リーブ部材１２２は、上面が開放された円筒状の収容凹
部１２８を規定する。軸部材１２０の先端側は収容凹部
１２８に収容され、このようなスリーブ部材１２２と軸
部材１２０とは、軸本体１２４の先端面（下端面）から
その基部（上端部）に渡って連続した間隙を規定し、こ
の間隙に潤滑流体１３０が充填される。

【００２５】この実施形態では、スリーブ部材１２２の
一端部がベースプレート１０２に固定され、このスリー
ブ部材１２２はベースプレート１０２とともに固定組立
体を構成する。また、軸部材１２０はハブ本体１０８に
固定され、ハブ本体１０８とともに回転組立体を構成す
る。

【００２６】この実施形態では、動圧流体軸受装置１０
４のラジアル動圧溝およびスラスト動圧溝は、次のとお
りに設けられている。すなわち、ラジアル動圧溝１３
２，１３４は、軸本体１２４の外周面にその軸線方向
（図３において上下方向）に間隔を置いて設けられ、ス
リーブ部材１２２との相対的回転により発生する潤滑流
体１３０の動圧によって軸部材１２０に作用するラジア
ル力を支持する。ラジアル動圧溝１３２，１３４は、へ
リングボーン、スパイラル等の形状でよく、軸部材１２
０の外周面に形成することに代えて、またはこれととも
に、スリーブ部材本体１２４の内周面に形成することも
できる。また、スラスト動圧溝（図示せず）は、閉塞部
材１２６の内面（軸部材１２０の先端面と対向する面）
に設けられ、軸部材１２０との相対的回転により発生す
る潤滑流体１３０の動圧によって軸部材１２０に作用す
るスラスト力を支持する。このスラスト動圧溝は、へリ
ングボーン、スパイラル等の形状でよく、閉塞部材１２
６の内面に代えて、またはこれとともに軸部材１２０の
先端面に設けることもできる。

【００２７】本実施形態では、軸部材１２０の基部の外
周面に、テーパシール構造を構成するテーパシール部１
３８が設けられている。テーパシール部１３８は、軸線
方向上方に向けてスリーブ部材本体１２４との間隔が広
くなるような傾斜面から構成され、スリーブ部材本体１
２４の内周面と協働して断面楔状の環状空間を規定す
る。軸部材１２０とスリーブ部材１２２との間の間隙に
注入される潤滑流体１３０は、境界面１４０がこの環状
のテーパ状空間に位置するように充填され、テーパシー
ル部１４０は、表面張力によって潤滑流体１３０に軸線
方向内方に、換言すると環状のテーパ状空間が狭くなる
方向に力を付与し、これによって潤滑流体１３０の外部
への流出が防止される。テーパシール部１３８は、軸部
材１２０の外周面に代えて、またはこれとともに、スリ
ーブ部材１２２の内周面に設けることもできる。

【００２８】この動圧流体軸受装置１０４には、さら
に、潤滑流体１３０と空気との境界面１４０近傍の空気
の圧力を高めるための手段が、上記境界面１４０の外側
に設けられている。この実施形態においては、ハブ本体
１０８の端壁部１４４の内周部に間隔を置いて複数個の
螺旋状溝１４２が設けられている。この螺旋状溝１４２
は、外部から上記境界面１４０に向けて空気流を生成す
る空気流発生溝として機能する。空気流発生溝として
は、スリーブ部材１２４に対するハブ本体１０８の相対
的回転によって外部から上記境界面１４０に向けう空気
流を発生する適宜の形状でよい。

【００２９】ハブ本体１０８の端壁部１４４とこれに対
向するスリーブ部材本体１２４の端面１２４ａとの間隔
は僅かであり、それ故に、スリーブ部材１２２、したが
って固定組立体に対して軸部材１２０、したがって回転
組立体が所定の方向に回動されると、螺旋状溝１４２の
作用によって外部から上記境界面１４０に向かう空気流
が生成される。そして、かかる空気流の作用によって、
境界面１４０から蒸発した潤滑流体１３０の気体または
微粒子を含む空気が境界面１４０付近に封じ込まれ、潤
滑流体１３０の外部への流出が防止される。また、この
ような空気流によって上記境界面１４０付近、すなわ
ち、境界面１４０から螺旋状溝１４２が設けられている
部位までの間の空間における空気の圧力が上昇され、こ
れによって上記境界面１２４ａ付近の潤滑流体１３０の
蒸気圧を高めに維持することができ、潤滑流体１３０の
更なる蒸発が防止される。したがって、上述した第１の
実施形態と同様の効果が達成される。

【００３０】潤滑流体１３０の境界面１４０に関連し
て、螺旋状溝１４２をハブ本体１０８の端壁部１４４の
内面に設けているが、これに代えて、またはこれととも
にスリーブ部材本体１２４の端面１２４ａに設けること
もできる。なお、この形態では、上記境界面１４０から
外部に至る空気通路は、その片側がハブ本体１０８の端
壁部１４４の内面によって規定され、その他側がスリー
ブ部材本体１２４の端面１２４ａによって規定されてい
る。

【００３１】図４は、本発明に従う動圧流体軸受装置の
第３の実施形態を示している。図４において、図示の動
圧流体軸受装置２０２は、軸部材２０４とスリーブ部材
２０６とを備えている。軸部材２０４は、断面が円形状
の軸本体２０８を有している。軸本体２０８の両端部に
は、外に行くに従って外径が小さくなっていくテーパ部
２１０，２１２が設けられ、テーパ部２１０，２１２の
外側にはさらに短軸部２１４，２１６が設けられ、この
短軸部２１４，２１６には円形状のカバー部材２１５，
２１７が固着されている。スリーブ部材２０６は、中空
円筒状のスリーブ部材本体２１８を有し、このスリーブ
部材本体２１８の両端部には、内径が大きくなっている
大内径部２２０，２２２が設けられ、これら大内径部２
２０，２２２にキャップ部材２２４，２２６が装着され
ている。キャップ部材２２４，２２６の内周部は軸本体
２０８の両端面の外側に位置してこの両端面を覆ってい
る。本実施形態では、キャップ部材２２４，２２６の外
面の内周側部に収容凹部２２８，２３０が設けられ、こ
の収容凹部２２８，２３０に上記カバー部材２１５，２
１７が収容され、カバー部材２１５，２１７は軸部材２
０４とキャップ部材２２４，２２６との間隙を覆ってい
る。

【００３２】この実施形態では、ラジアル動圧溝および
スラスト動圧溝は、次のとおりに設けられている。すな
わち、ラジアル動圧溝２３２，２３４は、スリーブ部材
本体２１８の内周面にその軸線方向（図４において上下
方向）に間隔を置いて設けられ、軸部材２０４との相対
的回転により発生する潤滑流体２３６の動圧によって軸
部材２０４に作用するラジアル力を支持する。ラジアル
動圧溝は、へリングボーン形状でよい。また、スラスト
動圧溝２３８，２４０は、キャップ部材２２４，２２６
の内面に設けられ、軸部材２０４との相対的回転により
発生する潤滑流体２３６の動圧によって軸部材２０４に
作用するスラスト力を支持する。このスラスト動圧溝
も、へリングボーンでよい。

【００３３】この動圧流体軸受装置２０２では、軸部材
２０４のテーパ部２１０，２１２にテーパシール構造を
構成するテーパシール部２４２，２４４が設けられてい
る。テーパシール部２４２，２４４は、軸線方向外側に
向けてキャップ部材２２４，２２６との間隔が広くなる
ような傾斜面から構成され、キャップ部材２２４，２２
６の内周面と協働して環状のテーパ状空間を規定する。
軸部材２０４とスリーブ部材２０６との間の間隙に注入
される潤滑流体２３６は、境界面２４８，２５０がこれ
らの環状のテーパ状空間に位置するように充填され、テ
ーパシール部２４２，２４４は、表面張力によって潤滑
流体２３６に軸線方向内方に、換言すると環状のテーパ
状空間が狭くなる方向に力を付与し、これによって潤滑
流体２３６の外部への流出が防止される。テーパシール
部２４２，２４４は、軸部材２０４の外周面に代えて、
またはこれとともに、キャップ部材２２４，２２６の内
周面に設けることもできる。

【００３４】動圧流体軸受装置２０２においては、軸部
材２０４の軸本体２０８に軸線方向に貫通する圧力調整
貫通孔２５２，２５４が形成され、さらに圧力調整貫通
孔２５２，２５４と、軸部材２０４とスリーブ部材２０
６との間の間隔とを連通する連通孔２５６，２５８が形
成されている。そして、このことに関連して、一対のラ
ジアル動圧溝２３２，２３４および一対のスラスト動圧
溝２３８，２４０がそれぞれアンバランスに構成され、
潤滑流体２３６が矢印で示すように循環されるように構
成されている。すなわち、潤滑流体２３６は、ラジアル
動圧溝２３２，２３４から軸線方向内方に流動し、連通
孔２５６，２５８を通り、圧力調整貫通孔２５２，２５
４を軸線方向外方に流れ、スラスト動圧溝２３８，２４
０を通ってラジアル動圧溝２３２，２３４に戻るように
循環される。なお、潤滑流体２３６の上述した循環は、
ラジアル動圧溝２３２，２３４およびスラスト動圧溝２
３８，２４０のいずれか一方をアンバランスにすること
によって達成できる。

【００３５】この動圧流体軸受装置２０２には、さら
に、潤滑流体２３６と空気との境界面２６０，２６２近
傍の空気の圧力を高めるための手段が、上記境界面２６
０，２６２の外側に設けられている。この形態では、カ
バー部材２１５，２１７の内面に間隔を置いて複数個の
螺旋溝２６４，２６６が設けられている。螺旋溝２６
４，２６６は、外部から上記境界面２６０，２６２に向
けて空気流を生成する空気流発生溝として機能する。

【００３６】カバー部材２１５，２１７とこれに対向す
るキャップ部材２２４，２２６（詳しくは収容凹部２２
８，２３０の底面）との間隔は僅かであり、それ故に、
スリーブ部材２０６に対して軸部材２０４が所定の方向
に回動されると、螺旋状溝２６４，２６６の作用によっ
て外部から上記境界面２６０，２６２に向かう空気流が
生成される。そして、かかる空気流の作用によって、境
界面２６０，２６２から蒸発した潤滑流体２３６の気体
または微粒子を含む空気が境界面２６０，２６２付近に
封じ込まれ、潤滑流体２３６の外部への流出が防止され
る。また、このような空気流によって上記境界面２６
０，２６２付近、すなわち、境界面２６０，２６２から
螺旋状溝２６４，２６６が設けられている部位までの間
の空間における空気の圧力が上昇され、これによって上
記境界面２６０，２６２付近の潤滑流体２３６の蒸気圧
を高めに維持することができ、潤滑流体２３６の更なる
蒸発が防止される。したがって、上述した第１の実施形
態と同様の効果が達成される。

【００３７】潤滑流体２３６の境界面２６０，２６２に
関連して、螺旋状溝２６４，２６６をカバー部材２１
５，２１７の内面に設けているが、これに代えて、また
はこれとともにキャップ部材２２４，２２６の収容凹部
２２８，２３０の底面に設けることもできる。また、実
施形態では、上記境界面２６４，２６６から外部に至る
空気通路（その片側はカバー部材２１５，２１７の内面
および外周面によって規定され、その他側はキャップ部
材２２４，２２６の収容凹部２２８，２３０の底面およ
び周側面によって規定されている）におけるカバー部材
２１５，２１７の内面に螺旋状溝２６４，２６６を設け
ているが、この部位に代えて、またはこの部位に加え
て、上記空気通路のその他の部位、たとえばカバー部材
２１５，２１７の外周面、これと対向するキャップ部材
２２４，２２６の収容凹部２２８，２３０の周側面等に
設けることもできる。

【００３８】なお、この第３の実施形態においては、軸
受装置部のみをユニットとして示しているが、これをモ
ータに使用する場合、軸部材２０４がモータの固定部材
および回転部材の一方に装着または連結され、スリーブ
部材２０６がモータの回転部材および固定部材の他方に
装着または連結される。

【００３９】

【発明の効果】本発明の請求項１の動圧流体軸受装置に
よれば、潤滑流体と空気との境界面付近の圧力を高める
ための手段が設けられているので、かかる手段の作用に
よって境界面付近の圧力が高められ、これによって潤滑
流体の蒸気圧が高めに維持され、更なる潤滑流体の蒸発
が抑えられ、その結果、潤滑流体の気体または微粒子状
態での流出が防止される。

【００４０】また本発明の請求項２の動圧流体軸受装置
によれば、空気を高めるための手段は、空気流を生成す
る手段であるので、発生される空気流によって潤滑流体
の気体および微粒子を含む空気は潤滑流体と空気との境
界面付近に封じ込まれるようになり、これによって潤滑
流体の漏れが一層確実に防止される。

【００４１】さらに本発明の請求項３の動圧流体軸受装
置によれば、固定組立体と回転組立体との間に規定され
る空気通路に空気流発生溝設けられているので、この空
気通路を通しての潤滑流体の流出が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う動圧流体軸受装置の第１の実施形
態を備えたモータの例を示す断面図である。

【図２】図１のモータにおけるキャップ部材およびその
近傍を一部切欠いて断面で示す斜視図である。

【図３】本発明に従う動圧流体軸受装置の第２の実施形
態を備えたモータの他の例を示す断面図である。

【図４】本発明に従う動圧流体軸受装置の第３の実施形
態を示す断面図である。

【符号の説明】

２，１０２ ベースプレート ４，１０４，２０２ 動圧流体軸受装置 ６，１０６ ロータ ２４，１２０，２０４ 軸部材 ２６，１２２，２０６ スリーブ部材 ２８ 軸部 ３２ フランジ部 ３４，１２４，２１８ スリーブ部材本体 ４４，２２４，２２６ キャップ部材 ４５，１３０，２３６ 潤滑流体 ４６，４８，１３２，１３４，２３２，２３４ ラジア
ル動圧溝 ５０，５２，２３８，２４０ スラスト動圧溝 ５６，６０，１４０，２６０，２６２ 境界面 ６２，２２４，２２６ キャップ部材 ６４，６６，１４２，２６４，２６６ 螺旋状溝 １２４，２０８ 軸本体 ２１５，２１７ カバー部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリーブ部材と、スリーブ部材に対して
   相対的に回転自在である軸部材と、軸部材とスリーブ部
   材との間の間隙に充填された潤滑流体とを備えた動圧流
   体軸受装置において、 潤滑流体と空気との境界面付近における空気の圧力を高
   めるための手段が設けられていることを特徴とする動圧
   流体軸受装置。
2. 【請求項２】 前記空気を高めるための手段は、軸部材
   とスリーブ部材との相対的回転によって空気流を生成す
   る手段であり、該空気流を生成する手段は、潤滑流体と
   空気との境界面に向けて空気を押し込むことを特徴とす
   る請求項１記載の動圧流体軸受装置。
3. 【請求項３】 前記軸部材と前記スリーブ部材のいずれ
   か一方は固定部材に装着され、それらの他方は回転部材
   に装着され、前記軸部材と前記スリーブ部材の一方と前
   記固定部材は固定組立体を構成し、それらの他方と回転
   部材とは回転組立体を構成し、前記固定組立体と前記回
   転組立体との間には、前記潤滑流体と空気との境界面か
   ら延びる空気通路が規定されており、この空気通路を規
   定する面に空気流生成溝が形成されていることを特徴と
   する請求項２記載の動圧流体軸受装置。