WO2011122556A1 - 流体動圧軸受装置およびその組立方法 - Google Patents

Abstract

外方部材２０が外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２６ｂとからなり、内側の外方部材２６ｂにはラジアル軸受面２９Ｒと片側のスラスト軸受面２３Ｔが形成され、外側の外方部材２０ｂには残りの片側のスラスト軸受面２２Ｔが形成されると共に、内方部材１０の少なくともラジアル軸受面１１Ｒとスラスト軸受面１２Ｔ、１３Ｔを形成する部分が焼結金属からなるものであって、外側の外方部材２０ａの内周面２１と内側の外方部材２０ｂの外周面２７とが嵌合されて組み立てられ、外側の外方部材２０ａの内周面２１と内側の外方部材２０ｂの外周面２７の少なくとも一つに仮固定のための凸部２１ａ、２７ａを設けた流体動圧軸受装置である。

Description

流体動圧軸受装置およびその組立方法

　この発明は、内方部材と外方部材との間の軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で、内方部材を回転自在に支持する流体動圧軸受装置に関する。

　換気扇等の電気機器に搭載されるモータには軸受が組み込まれており、この軸受によって、回転軸が回転自在に支持されている。この種の用途には、外輪と内輪との間に複数の転動体が介在され、この転動体を保持する保持器とからなる、いわゆる転がり軸受が一般的に使用されている（例えば、特許文献１）。

　一方、流体動圧軸受装置として、円筒状の軸受リングとこの両端に嵌合された軸受プレートから構成された外方部材とその内側に配置された内方軸受プレート部材とからなる構造の流体動圧軸受装置がある（特許文献２）。

特開２０００－２４９１４２号公報 特開２００８－２７５１５９号公報

　ところで、近年、住宅の高気密化が進展している。その一方で、化学物質を発散する建材の使用やエアコンの普及による換気不足などに伴い、いわゆるシックハウス症候群の発症人口の増加が問題視されている。そのため、現在の建築基準法において、住宅には、積極的・強制的に給排気を行うための、いわゆる２４時間換気システムの設置が義務付けられている。このシステムは各居室に設置した小型の換気扇を主要部として構築されるため、システムの構築費用を低廉化するには換気扇の低コスト化が有効な対策となる。しかしながら、換気扇用のモータに組み込まれる転がり軸受は、上述のとおり数多くの部品で構成されていることから低コスト化には限度があり、モータ、ひいては換気扇の更なる低価格化を図る上で障害となっている。

　また、上記システムの換気扇は基本的に連続運転されることから、特に低騒音であることが求められる。しかしながら、転がり軸受では、運転時に保持器のポケットと転動体とが衝突することによって生じるいわゆる保持器音や、内外輪の軌道面上を転動体が転動することによって生じる摩擦音等の発生が避けられないことから、更なる静粛性向上の要請に対応するのが困難である。

　この問題に関して、本発明者らは、流体動圧軸受装置に着目した。その例として、特許文献２に示されている流体動圧軸受装置は、第１の軸受リング（１２）と、第１の軸受リング（１２）から内径側に突出した一対の第１の軸受プレート（１６、２０）とで外方部材（第１の軸受部材）を構成すると共に、回転軸に取り付けられる円筒状の第２の軸受リング（１４）と、第２の軸受リング（１４）の外周面に固定された第２の軸受プレート（１８）とで内方部材（第２の軸受部材）を構成している。内方部材が回転すると、第１の軸受リング（１２）の内周面と第２の軸受プレート（１８）との間にラジアル軸受隙間が形成されると共に、一対の第１の軸受プレート（１６、２０）と第２の軸受プレート（１８）との間にスラスト軸受隙間が形成される。一対の第１の軸受プレート（１６、２０）と第２の軸受プレート（１８）とが軸方向に係合することにより、外方部材の内周から内方部材の抜けが規制され、流体動圧軸受装置を一体化できるため、換気扇等への組みつけがしやすくなる。

　しかし、上記の流体動圧軸受装置では、外方部材を多くの部品で構成しているので、各部品の加工コストおよびこれらの部品の組立コストが嵩み、コスト低減を図ることが難しい。また、高精度な動圧溝の加工が難しい。

　また、上記の流体動圧軸受装置では、内方部材は、外方部材の一対の肩面の軸方向間に配されるため、外方部材に一対の肩面を設けた後に、その一対の肩面の軸方向間に内方部材を組み込むことはできない。このため、上記のように外方部材を複数の部品（第１の軸受リング（１２）、及び、第１の軸受プレート（１６，２０））で構成せざるを得ない。このように多くの部品で流体動圧軸受装置を構成すると、各部品の加工コスト及びこれらの部品をユニット化する組付コストが嵩むこととなり、転がり軸受に替えて流体動圧軸受を採用することでコスト低減を図る目的と逆行することとなる。

　また、流体動圧軸受装置では、ラジアル軸受隙間及びスラスト軸受隙間が高精度に設定されていないと、各軸受隙間の潤滑油の圧力が十分に高まらず、内方部材と外方部材とが接触摺動して騒音を発生させる恐れがある。かかる不具合を回避するために、各軸受隙間を高精度に設定しようとすると、煩雑な工程を要するため組立作業性が低下し、製造コスト高を招く。

　本願第１発明の解決すべき課題は、静粛性に優れ、高精度で、かつ低コストに製造可能であり、特に住宅用の小型換気扇のモータに好適に組み込むことができる流体動圧軸受装置およびその組み立て方法を提供することにある。

　本願第２発明の解決すべき課題は、静粛性に優れ、高精度で、かつ低コストに製造可能であると共に、スラスト軸受隙間の設定、組立が容易な流体動圧軸受装置およびその組立方法を提供することにある。

　本願第３発明の解決すべき課題は、静粛性に優れ、且つ、低コストに製造可能であり、特に住宅用の小型換気扇のモータに好適に組み込むことができる流体動圧軸受装置を提供することにある。

（本願第１発明）
　本願の発明者らは、前記課題を種々検討した結果、ラジアル軸受面とスラスト軸受面を備えた外方部材を板材のプレス加工により形成することと、ラジアル軸受面とスラスト軸受面を備えた内方部材を焼結金属製とするという着想に至った。

　本願第１発明は、ラジアル軸受面とその軸方向両側に形成したスラスト軸受面を備えた外方部材と、この外方部材の内径側に配置され、ラジアル軸受面とスラスト軸受面のそれぞれに対向するラジアル軸受面とスラスト軸受面を備えた内方部材とからなり、外方部材と内方部材のラジアル軸受面間にラジアル軸受隙間を形成し、かつスラスト軸受面間にスラスト軸受隙間を形成し、これらの軸受隙間に潤滑油を介在させた流体動圧軸受装置において、外方部材が、板材のプレス加工により成形された部材を有し、このプレス加工によりラジアル軸受面と少なくとも片側のスラスト軸受面が形成されていると共に、内方部材の少なくともラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分が焼結金属からなることを特徴とするものである。

　上記のように、外方部材を構成する少なくとも１つの部材が、板材のプレス加工により成形されたものであって、このプレス加工により前記ラジアル軸受面と少なくとも片側のスラスト軸受面が形成されていると共に、内方部材の少なくともラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分が焼結金属からなるので、部品点数が少なく、高精度で、かつ低コストに製造可能であると共に静粛性に優れる。

　焼結金属製の内方部材のラジアル軸受面に動圧溝が、あるいはラジアル軸受面およびスラスト軸受面に動圧溝が形成されているので、潤滑油の動圧作用により回転軸を非接触に支持することができ、静粛性に優れる。

　内方部材が焼結金属で形成されるため、内方部材のラジアル軸受面に動圧溝を転造加工する際の塑性流動を焼結金属の内部気孔で吸収できる。このため、塑性流動による表面の盛り上がりが抑えられ、動圧溝を精度良く形成することができる。また、外方部材のスラスト軸受面の動圧溝がプレス加工により形成されるため、動圧溝が高精度で、かつ低コストに形成することができる。

　外方部材が第１外方部材と第２外方部材の２つの部材から形成され、第１外方部材の縦断面形状が、円筒部及び該円筒部の軸方向一端に設けられた半径方向部とを有する縦断面略Ｌ字形状で、その円筒部の内周面にラジアル軸受面が形成され、半径方向部の内側面にスラスト軸受面が形成されると共に、第２外方部材が円盤形状で、その内側面にスラスト軸受面が形成されたものであって、円盤形状の第２外方部材の外周面が前記第１外方部材の円筒部の内周面に嵌合される構造であるので、部品点数が少なく、高精度で、かつ低コストに製造可能であると共に静粛性に優れた流体動圧軸受装置が実現できる。

　外方部材が第１外方部材と第２外方部材の２つの部材から形成され、これら２つの部材の縦断面形状がいずれも円筒部及び該円筒部の一端に設けられた半径方向部とを有する略Ｌ字形状であり、第１外方部材の半径方向部の内側面にスラスト軸受面が形成されると共に、第２外方部材の円筒部の内周面にラジアル軸受面が形成され、半径方向部の内側面にスラスト軸受面が形成されたものであって、第１外方部材の円筒部の内周面に第２外方部材の円筒部外周面が嵌合されているので、第１外方部材と第２外方部材の嵌合長さを確保でき、精度と結合状態を向上することができる。

　ヘリングボーン形状等の一方向回転用の動圧溝を形成したものであっても、回転方向を識別するために、第１外方部材と第２外方部材とが異なる色相の表面を有することにより、誤組みを防止することができる。

　第１外方部材の円筒部端面が第２外方部材の半径方向部の外側面より下がった位置にあるので、接着剤の注入がしやすい。

　第１外方部材の円筒部内周面と第２外方部材の円筒部外周面のいずれか一方に凸部が設けられているので、第１外方部材と第２外方部材の精度が損なわれず圧入することができる。また、密封性を確保するため、接着剤を連続的に注入して接着するのに好適である。

　軸受面を形成する部分の焼結金属の材質を銅鉄系とし、銅の配合比率を２０～８０％としている。銅の配合比率が２０％未満をなると動圧溝の成形性や潤滑性で問題となり、一方、銅の配合比率が８０％を超えると耐摩耗性を確保することが難しい。したがって、銅の配合比率が２０～８０％が望ましい。なお、軸に嵌合するスリーブ部を別体の部材とし、この部材も焼結金属とした場合には、その材料は、上記の銅鉄系に限られず鉄系でも可能であり、耐摩耗性や軸との組合せ、必要部位の表面開口率の設定容易性などを総合的に勘案し、同種もしくは異種材料の中から組合せを選択することができる。

　焼結金属のラジアル軸受面の表面開孔率を２～２０％としている。表面開孔率が２％未満では潤滑油の循環が十分でなく、表面開孔率が２０％を超えると潤滑油の圧力低下が生じる。したがって、表面開孔率が２～２０％が望ましい。

　焼結金属製の内方部材が、ラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する突出部と、軸に嵌合するスリーブ部とからなり、当該２つの部分を一体の部材で構成することにより、焼結金属製による成形性のメリットと共にさらに部品点数を削減することができる。

　焼結金属製の内方部材が、ラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する突出部と、軸に嵌合するスリーブ部とからなり、当該２つの部分を別体の部材で構成することにより、焼結金属製による成形性をより一層高めることができる。

　流体動圧軸受装置の内部に潤滑油を入れた後、使用温度範囲を超える温度で油量調整が施されているので、使用時に、熱膨張により潤滑油が漏れ出すことを防止することができる。

　本発明の流体動圧軸受装置を軸方向に離隔して配置し、隣り合う流体動圧軸受装置の間にモータロータを配置して換気扇用モータを構成したので、一体型の流体動圧軸受装置の組み付けが容易に行え、かつ静粛な換気扇用モータを実現することができる。

　本願の他の発明は、ラジアル軸受面とその軸方向両側に形成したスラスト軸受面を備えた外側部材と、この外方部材の内径側に配置され、ラジアル軸受面とスラスト軸受面のそれぞれに対向するラジアル軸受面とスラスト軸受面を備えた内方部材とから構成されており、外方部材と内方部材のラジアル軸受面間にラジアル軸受隙間を形成し、かつ外方部材と内方部材のスラスト軸受面間にそれぞれスラスト軸受隙間を形成し、外方部材が、第１外方部材と第２外方部材の２つの部材からなり、それぞれの内側面にスラスト軸受面が形成された流体動圧軸受装置の組み立て方法であって、第１外方部材のスラスト軸受面に内方部材の一方のスラスト軸受面を当接させた後、内方部材を第１外方部材からスラスト軸受隙間の合計量だけ離隔させ、その状態で、内方部材の他方のスラスト軸受面に第２外方部材のスラスト軸受面が当接するまで、第２外方部材を第１外方部材に押し込むことを特徴とするものである。このような流体動圧軸受装置の組み立て方法により、スラスト軸受隙間を高精度に、かつ容易に設定することができる。

　内方部材が、ラジアル軸受面とスラスト軸受面を有する突出部と、回転軸に嵌合するスリーブ部とを別体に備えたものに適用する組み立て方法として、第１外方部材のスラスト軸受面に内方部材の突出部の一方のスラスト軸受面を当接させた後、スリーブ部を突出部に圧入する工程を含んでいる。このような流体動圧軸受装置の組み立て方法により、スリーブ部を突出部に圧入する工程とスラスト軸受隙間を設定する工程とを併せて行うことができる。

　より具体的には、第１外方部材のスラスト軸受面に内方部材の突出部の一方のスラスト軸受面を当接させる工程は、載置面と底面を備えた第１治具の載置面上に前記第１外方部材を設置し、この第１外方部材のスラスト軸受面に当接するよう内方部材の突出部を挿入し、その後、スリーブ部を、その端面が第１治具の底面に当接するまで突出部に圧入することにより行い、その後、第１治具とは異なる載置面と底面を備えた第２治具の載置面上に第１外方部材と内方部材のセットを設置し、スリーブ部の端面を第２治具の底面に当接させることにより、内方部材を第１外方部材からスラスト軸受隙間の合計量だけ隔離させる組み立て方法である。この組み立て方法によれば、シンプルな第１治具、第２治具を用いて、スラスト軸受隙間を高精度に、かつ容易に設定することができる。

　内方部材が一体構造のものに適用する組み立て方法として、第１外方部材のスラスト軸受面に内方部材の一方のスラスト軸受面を当接させる工程は、固定治具と移動治具を使用して行われ、固定治具の上に第１外方部材を設置し、この第１外方部材のスラスト軸受面に当接するよう内方部材を挿入し、その後、移動治具より内方部材を第１外方部材からスラスト軸受隙間の合計量だけ上方に隔離させる組み立て方法である。この組み立て方法によれば、移動治具の移動距離を調整することにより、スラスト軸受隙間の設定を調整することができる。

　第２外方部材を第１外方部材に押し込んだ状態で、接着剤を注入する組み立て方法により、密封性を確保して固定するための接着剤の注入を効率よく行うことができる。

（本願第２発明）
　本願第２発明は、ラジアル軸受面、ラジアル軸受面の軸方向一方側に形成した一方のスラスト軸受面、及び、ラジアル軸受面の軸方向他方側に形成した他方のスラスト軸受面を備えた外方部材と、外方部材の半径方向内側に配置され、外方部材のラジアル軸受面及びスラスト軸受面のそれぞれに対向するラジアル軸受面及びスラスト軸受面を備えた内方部材とからなり、外方部材のラジアル軸受面と内方部材のラジアル軸受面との間にラジアル軸受隙間を形成し、かつ外方部材のスラスト軸受面と内方部材のスラスト軸受面との間にスラスト軸受隙間を形成し、これらのラジアル軸受隙間及びスラスト軸受隙間に潤滑油を介在させた流体動圧軸受装置において、外方部材が外側の外方部材と内側の外方部材とからなり、内側の外方部材にはラジアル軸受面と一方のスラスト軸受面が形成され、外側の外方部材には他方のスラスト軸受面が形成されると共に、内方部材の少なくともラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分が焼結金属からなるものであって、外側の外方部材の内周面と内側の外方部材の外周面とが嵌合されて組み立てられ、外側の外方部材の内周面と内側の外方部材の外周面の少なくとも一方に仮固定のための凸部を設けたことを特徴とするものである。

　上記のように、外方部材が外側の外方部材と内側の外方部材とからなり、内側の外方部材にはラジアル軸受面と一方のスラスト軸受面が形成され、外側の外方部材には他方のスラスト軸受面が形成されると共に、内方部材の少なくともラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分が焼結金属からなるので、部品点数が少なく、高精度で、かつ低コストに製造可能であると共に静粛性に優れる。また、外側の外方部材の内周面と内側の外方部材の外周面との嵌合組立において、外側の外方部材の内周面と内側の外方部材の外周面の少なくとも一つに仮固定のための凸部を設けたので、スラスト軸受隙間の設定および組立が容易な流体動圧軸受装置となる。さらに、外側の外方部材と内側の外方部材の精度が損なわれず圧入することができる。また、密封性を確保するため、接着剤を連続的に注入して接着するのに好適である。

　内方部材のラジアル軸受面および外方部材のスラスト軸受面に、それぞれ動圧溝を形成した場合や、内方部材のラジアル軸受面およびスラスト軸受面の両方に動圧溝を形成し、外方部材の両軸受面を平滑な面にした場合は、動圧溝が転造加工やプレス加工により精度良く形成されているので、潤滑油の動圧作用により回転軸を非接触に支持することができ、静粛性に優れる。

　具体的には、外側の外方部材と内側の外方部材が、何れも円筒部と、円筒部の一端に形成された半径方向部とを有する縦断面略Ｌ字形状であり、外側の外方部材の円筒部内周面と、内側の外方部材の円筒部外周面とを嵌合させ、仮固定のための凸部を円筒部の内周面と円筒部の外周面の少なくとも一方に設けたので、板材のプレス加工により容易に製造することができると共に、安定した仮固定が得られ、かつ、強固に接着固定することができる。

　また、仮固定のための凸部を、外側の外方部材の円筒部内周面又は内側の外方部材の円筒部外周面の開口端部に設けたことにより、凸部の加工が容易であると共に、外方部材の変形を小さく抑えることができる。

　仮固定のための凸部の形状としては、円周方向の環状突起、軸方向に延びる突状やプレス加工によって生じる破断面とし、円周方向に部分的に設ける凸部の場合は、円周方向の少なくとも３箇所に凸部を設けることが望ましい。

　流体動圧軸受装置の外表面に回転方向を識別するための表示を設けたことにより、回転方向の誤組みがなく組立作業が効率よく行えると共に、完成品状態の製品での回転方向を容易に知ることができ、装置への組み込み作業も効率よく行える。

　回転方向を識別するための表示の好適な例として、内方部材の端面に形成した識別溝や、内方部材の両端部の外径寸法を異ならせて目印とすることができる。

　組立面では、内側の外方部材の内周に内方部材を配置するステップと、外側の外方部材の内周面と内側の外方部材の外周面とを嵌合させると共に、これらの内周面及び外周面の一方に設けた凸部を他方に圧入することにより、外側の外方部材と内側の外方部材とをスラスト軸受隙間を設定した状態で仮固定するステップと、外側の外方部材の内周面と内側の外方部材の外周面との間に接着剤を注入し硬化させるステップとを順に経て行う組立方法により、スラスト軸受隙間の設定および組立が容易で、組立作業性を向上することができる。

　本発明の複数の流体動圧軸受装置を軸方向に離隔して配置し、隣り合う流体動圧軸受装置の間にモータロータを配置して換気扇用モータを構成したので、一体型の流体動圧軸受装置の組み付けが容易に行え、かつ静粛な換気扇用モータを実現することができる。　

（本願第３発明）
　本願第３発明は、金属で形成された内方部材と、内方部材の外径側に配され、内方部材の外周面と径方向で対向する大径内周面、大径内周面の軸方向両側に設けられた小径内周面、及び、大径内周面と小径内周面との間に設けられ、内方部材の軸方向両端面と軸方向で対向する一対の肩面を有する外方部材と、内方部材の回転に伴って内方部材の外周面と外方部材の小径内周面との間に形成されるラジアル軸受隙間と、内方部材の軸方向両端面と外方部材の肩面との間に形成されるスラスト軸受隙間とを備えた流体動圧軸受装置であって、外方部材が、内方部材をインサート部品とした樹脂の射出成形品である流体動圧軸受装置を提供する。

　このように、内方部材をインサート部品として外方部材を射出成形すれば、外方部材を一対の肩面を含めて成形すると同時に、外方部材の一対の肩面の軸方向間に内方部材を組み付けることができるため、部品点数及び組立工数を削減することができる。

　内方部材をインサート部品として外方部材を樹脂で射出成形すると、射出成形直後は、外方部材の樹脂成形部が内方部材に密着しているが、樹脂成形部の成形収縮により、外方部材の樹脂成形部を内方部材から剥離することができる。例えば、樹脂成形部の軸方向の成形収縮により外方部材の肩面を内方部材から剥離することにより、スラスト軸受隙間を形成することができる。これにより、軸受隙間を設定するための別途の工程を要することなく、簡単且つ高精度にスラスト軸受隙間を設定することができる。

　また、外方部材に芯金を設け、外方部材を射出成形する際に、内方部材に加えて、内方部材の外径側に配した芯金をインサート部品とすることにより、外方部材の大径内周面と内方部材の外周面との間にラジアル軸受隙間を簡単に形成することができる。

　具体的には、例えば芯金の内周面と内方部材の外周面との間にラジアル軸受隙間を形成する場合、成形金型にインサート部品として供給される芯金の内周面と内方部材の外周面との間の隙間（直径差）を、射出材料（溶融樹脂）が侵入できない程度（例えば５０μｍ以下）に設定すれば、この隙間が樹脂で埋められることを回避し、ラジアル軸受隙間として機能させることができる。

　一方、外方部材の樹脂成形部と内方部材との間にラジアル軸受隙間を形成する場合、成形金型のキャビティ内に配置された芯金の内周面と内方部材の外周面との間に樹脂が入り込むため、射出成形直後は、樹脂成形部（外方部材の大径内周面）が内方部材の外周面に密着した状態となっている。その後、樹脂の半径方向の成形収縮が芯金を基準として生じることにより、芯金と内方部材との間の樹脂が芯金側（外径側）に収縮し、これにより、樹脂成形部が内方部材の外周面から剥離して、これらの間にラジアル軸受隙間が形成される。

　また、図４０に示すように、芯金Ｍの軸方向端部Ｍ２を、内方部材１０の端面１３（外方部材２０の肩面２３）よりも軸方向外側（図中左側）に配すれば、芯金Ｍの軸方向両端部Ｍ２を基準として、外方部材２０の肩面２３が軸方向外側に移動する方向に成形収縮を生じさせることができる。すなわち、芯金Ｍの軸方向両端部（点線部）に樹脂が集まる方向に収縮するため、内方部材１０に密着した外方部材２０の肩面２３が内方部材１０から剥離する方向に後退し、肩面２３を内方部材１０から確実に剥離することができる。

　外方部材の芯金を焼結金属で形成すれば、芯金の寸法精度を高めることができる。特に、芯金がラジアル軸受隙間に面する場合は、焼結金属製の芯金の内部気孔に含浸された潤滑油をラジアル軸受隙間に供給できるため、潤滑性が高められる。

　外方部材の成形金型のキャビティに芯金をインサート部品として配置する場合、成形金型に、芯金の軸方向両端面に当接する突出部を設ければ、この突出部で芯金の軸方向両端面を挟持することにより、キャビティ内で芯金を確実に位置決めすることができる。この場合、外方部材の樹脂成形部には、外方部材の端面から芯金に達する軸方向穴が形成される。

　内方部材の外周面にラジアル動圧発生部（例えば動圧溝）を形成すれば、ラジアル軸受隙間の潤滑油に動圧作用を積極的に発生させることができるため、潤滑油の動圧作用により内方部材がより確実に非接触支持され、軸受回転時の静粛性が高められる。

　内方部材の少なくとも外周面を、成形性に優れた焼結金属で形成すれば、この面の寸法精度を高めることができるため、内方部材の外周面が面するラジアル軸受隙間を高精度に設定することができる。また、焼結金属の内部気孔に含浸された潤滑油をラジアル軸受隙間に供給することができるため、ラジアル軸受隙間における潤滑性を高めることができる。この場合、内方部材の外周面にラジアル動圧発生部を転造加工により形成すれば、転造加工により内方部材の外周面に生じる塑性流動を、焼結金属の内部空孔で吸収することができるため、転造加工による盛り上がりが抑えられ、ラジアル動圧発生部を精度良く形成することができる。

　上記のように、内方部材をインサート部品として外方部材を樹脂で射出成形する場合、樹脂の成形収縮を利用して樹脂成形部を内方部材から剥離するために、成形収縮率が１％以上、望ましくは１．５％以上の樹脂を主成分として使用することが好ましい。このような樹脂として、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）を使用することができる。

　以上のような流体動圧軸受装置は、静粛性に優れ、低コストであり、さらに、外方部材と内方部材とがユニット化されて取り扱いが容易であるため、例えば換気扇用モータに好適に用いることができる。

　本願第１発明によれば、外方部材を構成する少なくとも１つの部材が、板材のプレス加工により成形されたものであって、このプレス加工により前記ラジアル軸受面と少なくとも片側のスラスト軸受面が形成されていると共に、内方部材のラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分が焼結金属からなるので、部品点数が少なく、高精度で、かつ低コストに製造可能であると共に静粛性に優れる。特に、換気扇用モータ用の流体軸受装置として好適である。

　内方部材が焼結金属で形成されるため、内方部材のラジアル軸受面に動圧溝を転造加工する際の塑性流動を焼結金属の内部気孔で吸収できる。このため、塑性流動による表面の盛り上がりが抑えられ、動圧溝を精度良く形成することができる。また、焼結金属製の内方部材のラジアル軸受面に動圧溝、あるいはラジアル軸受面およびスラスト軸受面に動圧溝が精度良く形成されているので、潤滑油の動圧作用により回転軸を非接触に支持することができ、静粛性に優れる。

　焼結金属製の内方部材がラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する突出部と、軸に嵌合するスリーブ部とからなり、当該２つの部分を一体の部材で形成することにより、焼結金属製による成形性のメリットと共にさらに部品点数を削減することができる。

　本願第１発明の流体動圧軸受装置の組み立て方法によれば、前記第１外方部材のスラスト軸受面に内方部材のスラスト軸受面を当接させた後、前記内方部材を第１外方部材から前記スラスト軸受隙間の合計量だけ離隔させ、その状態で、第２外方部材を第１外方部材に押し込むものである。このような流体動圧軸受装置の組み立て方法により、スラスト軸受隙間を高精度に、かつ容易に設定することができる。さらに具体的には、この組み立て方法によれば、シンプルな第１治具、第２治具を用いて、スラスト軸受隙間を高精度に、かつ容易に設定することができる。また、別の態様の組み立て方法によれば、移動治具の移動距離を調整することにより、スラスト軸受隙間の設定を調整することができる。

　本願第２発明によれば、外方部材が外側の外方部材と内側の外方部材とからなり、内側の外方部材にはラジアル軸受面と片側のスラスト軸受面が形成され、外側の外方部材には残りの片側のスラスト軸受面が形成されると共に、内方部材の少なくともラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分が焼結金属からなるので、部品点数が少なく、高精度で、かつ低コストに製造可能であると共に静粛性に優れる。また、仮固定のための凸部を設けたので、スラスト軸受隙間の設定および組立が容易な流体動圧軸受装置となる。外側の外方部材と内側の外方部材の精度が損なわれず圧入することができ、接着剤を連続的に注入して接着するのに好適である。さらに、回転方向を識別する表示を設けたので、流体動圧軸受装置の組立や使用機器への組付けが効率よく行え、特に、換気扇用モータ用の流体軸受装置として好適である。

　内方部材のラジアル軸受面および外方部材のスラスト軸受面に、それぞれ動圧溝を形成した場合や、内方部材のラジアル軸受面およびスラスト軸受面の両方に動圧溝を形成し、外方部材の両軸受面を平滑な面にした場合は、動圧溝が転造加工やプレス加工により精度良く形成されているので、潤滑油の動圧作用により回転軸を非接触に支持することができ、静粛性に優れる。

　また、外側の外方部材と内側の外方部材の内に内方部材を収容し、外側の外方部材と内側の外方部材とを嵌合させ、スラスト軸受隙間を設定した状態で凸部により仮固定し、その後、接着剤を注入し硬化させる組立方法により、スラスト軸受隙間の設定および組立が容易で、組立作業性を向上することができる。

　本願第３発明の流体動圧軸受装置によれば、外方部材の成形と同時に、外方部材及び内方部材の組付を行なうことができるため、部品点数及び製造工数が削減され、低コスト化を図ることができる。また、樹脂の成形収縮を利用して高精度に軸受隙間を設定することで、軸受回転時の静粛性を高めることができる。

換気扇モータ用の軸受ユニットの縦断面図である（モータ静止時）。 本願第１発明の第１の実施形態の流体動圧軸受装置の縦断面図である。 図１８の要部を拡大した縦断面図である。 図２の内方部材の左側の側面に形成された動圧溝を示す正面図である。 図２の内方部材の外周面に形成された動圧溝を示す側面図である。 図２の内方部材の右側の側面に形成された動圧溝を示す正面図である。 換気扇モータ用の軸受ユニットの縦断面図である（モータ回転時）。 第１実施形態の変形例の流体動圧軸受装置の縦断面図である。 第１実施形態の別の変形例を示す縦断面図である。 本発明の第２の実施形態の流体動圧軸受装置の縦断面図である。 第２実施形態の変形例の流体動圧軸受装置の縦断面図である。 図８の要部を拡大した縦断面図である。 本発明の第３の実施形態の流体動圧軸受装置の縦断面図である。 本発明の第３の実施形態の流体動圧軸受装置の縦断面図である。 第１実施形態の組み立て方法を示す縦断面図である。 第１実施形態の組み立て方法を示す縦断面図である。 第２実施形態の組み立て方法を示す縦断面図である。 第２実施形態の組み立て方法を示す縦断面図である。 第２実施形態の組み立て方法を示す縦断面図である。 本願第１発明の第２の実施形態の流体動圧軸受装置の内方部材と外方部材の嵌合部に接着剤を注入する状態を示す横断面図である。 本願第１発明の第２の実施形態に係る流体動圧軸受装置の内方部材と外方部材の嵌合部を示す横断面図である。 本願第１発明の第２の実施形態の変形例に係る流体動圧軸受装置の内方部材と外方部材の嵌合部を示す横断面図である。 換気扇モータ用の軸受ユニットの縦断面図である（モータ静止時）。 本願第２発明の第１の実施形態の流体動圧軸受装置の縦断面図である。 図１９の内方部材の左側の側面に形成された動圧溝を示す正面図である。 図１９の内方部材の外周面に形成された動圧溝を示す側面図である。 図１９の内方部材の右側の側面に形成された動圧溝を示す正面図である。 内側の外方部材の縦断面図である。 内側の外方部材の変形例の縦断面図である。 内側の外方部材の変形例の正面図である。 内側の外方部材の変形例の縦断面図である。 回転方向を識別する表示を示す正面図である。 換気扇モータ用の軸受ユニットの縦断面図である（モータ回転時）。 第２の実施形態の流体動圧軸受装置の縦断面図である。 第３の実施形態の流体動圧軸受装置の縦断面図である。 外側の外方部材の縦断面図である。 外側の外方部材の変形例の縦断面図である。 外側の外方部材の変形例の縦断面図である。 組立方法を示す縦断面図である。 組立方法を示す縦断面図である。 組立方法を示す縦断面図である。 外方部材の嵌合部に接着剤を注入する状態を示す横断面図である。 組立方法の変形例を示す縦断面図である。 組立方法の変形例を示す縦断面図である。 軸受ユニットの断面図である（モータ静止時）。 本願第３発明の流体動圧軸受装置の断面図である。 図３５を拡大した断面図である。 内方部材の側面図である。 軸受ユニットの断面図である（モータ回転時）。 外方部材を成形する金型の断面図である。 外方部材の樹脂成形部が成形収縮する様子を示す断面図である。 他の実施形態に係る外方部材を成形する金型の断面図である。 他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。 図４２の流体動圧軸受装置の芯金の断面図である。 図４３の芯金の平面図である。 図４２の流体動圧軸受装置の外方部材を成形する金型の断面図である。 他の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。

（本願第１発明の実施形態）
　以下に、本願第１発明の実施の形態を図１～１７に基づいて説明する。

　図１は、本発明の第１の実施形態に係る流体動圧軸受装置を組み込んだ軸受ユニット１の軸方向断面図である。この軸受ユニット１は、例えば、住宅の居室に設置される２４時間換気システム用の小型換気扇モータ（より厳密に言えば、換気扇用インナーロータ型モータ）に組み込まれて使用されるものである。軸受ユニット１は、回転軸２と、回転軸２の外周面に固定されたモータロータ３と、回転軸２の端部に設けられたファン６とからなる回転体を回転自在に支持するために、モータロータ３の軸方向両端位置において回転軸２とハウジング５の間に配置された一対の流体動圧軸受装置４、４から構成される。一方（図中右側）の流体動圧軸受装置４とハウジング５との間には、スプリング７が圧縮状態で配置されている。尚、図１は、モータ（回転軸２）が静止した状態を示している。また、ステータは図示を省略した。

　流体動圧軸受装置４は、図２に示すように、内方部材１０と、この内方部材１０を回転自在に支持する外方部材２０とを備える。図２では、流体動圧軸受装置４は、軸線Ａより上側半分が示されている。以降の実施形態においても同様とする。内方部材１０は回転軸２に固定され、外方部材２０は、ハウジング５の内周面に嵌合し、軸方向に摺動可能な状態で取り付けられる（図１参照）。軸方向および半径方向で互いに対向する内方部材１０と外方部材２０の各面間（ラジアル軸受隙間Ｒおよびスラスト軸受隙間Ｔ）には潤滑油が介在している（図３参照）。尚、図１中の流体動圧軸受装置４、４は、同一構造である。

　図２に示すように、内方部材１０は、突出部１０ａとスリーブ部１０ｂとからなり、本実施形態では、いずれも焼結金属で形成される。突出部１０ａは、外周面１１と両側面１２、１３を有し、外周面１１がラジアル軸受面１１Ｒを形成し、両側面１２、１３がスラスト軸受面１２Ｔ、１３Ｔを形成する。外周面１１は円筒面状をなし、ラジアル軸受隙間Ｒに満たされた潤滑油に接触している（図３参照）。突出部１０ａの外周面１１には動圧溝１１ａが形成されている。詳細には、図４（ｂ）に示すように、外周面１１の全面に形成され、Ｖ字状に屈曲した動圧溝１１ａと、これを区画する丘部１１ｂ（図中クロスハッチングで示す）とを、円周方向に交互に配置したヘリングボーン形状を呈する。動圧溝１１ａは、例えば転造加工により形成される。本実施形態では、内方部材１０の突出部１０ａが焼結金属で形成されるため、転造加工の圧迫による突出部１０ａの外周面１１の塑性流動を焼結金属の内部気孔で吸収できる。このため、塑性流動による突出部１０ａの表面の盛り上がりが抑えられ、動圧溝１１ａと丘部１１ｂを精度良く形成することができる。

　内方部材１０の突出部１０ａの両側面１２、１３は、軸線Ａに直角な半径方向の平坦面をなし、スラスト軸受隙間Ｔに満たされた潤滑油に接触している（図３参照）。突出部１０ａの両側面１２、１３には動圧溝１２ａ、１３ａが形成されている。詳細は、図４（ａ）、（ｃ）に示す。図４（ａ）は突出部１０ａの左側の側面１２を示し、図４（ｃ）は突出部１０ａの右側の側面１３を示す。図示のように、両側面１２、１３の全面に形成され、Ｖ字状に屈曲した動圧溝１２ａ、１３ａと、これを区画する丘部１２ｂ、１３ｂ（図中クロスハッチングで示す）とを、円周方向に交互に配置したヘリングボーン形状を呈する。内方部材１０の突出部１０ａが焼結金属で形成されるため、両側面１２、１３の動圧溝１２ａ、１３ａは、プレス加工により精度良く形成することができる。また、突出部１０ａのサイジングと同時に動圧溝１２ａ、１３ａを型成形することができる。

　回転軸２に固定されるスリーブ部１０ｂも焼結金属で形成される。図２に示すように、スリーブ部１０ｂは、突出部１０ａの両側面１２、１３間の幅よりも長く形成され、突出部１０ａに嵌合固定されると、両側面１２、１３より軸方向に突出している。スリーブ部１０ｂの円筒面状の内周面１０ｃの軸方向両端部に面取り部１０ｄが設けられている。内方部材１０は、例えば内周面１０ｃを回転軸２の外周面に圧入（軽圧入）することにより、あるいは、内周面１０ｃと回転軸２の外周面との間に接着剤を介在させることにより、回転軸２に固定される。

　内方部材１０の軸受面を形成する部分である突起部１０ａの焼結金属の材質は、銅鉄系とし、銅の配合比率を２０～８０％としている。銅の配合比率が２０％未満をなると動圧溝の成形性や潤滑性で問題となり、一方、銅の配合比率が８０％を超えると耐摩耗性を確保することが難しい。また、内方部材１０の突出部１０ａの、少なくともラジアル軸受面を形成する外周面１１は、焼結部材の表面開孔率を２～２０％とする。表面開孔率が２％未満では潤滑油の循環が十分でなく、表面開孔率が２０％を超えると潤滑油の圧力が低下する。さらに、銅鉄系焼結部材の密度は、潤滑油の連通性や塑性加工性を維持するために、６～８g／ｃｍ^３とする。回転軸２に嵌合するスリーブ部１０ｂを形成する焼結金属の材料としては、上記の銅鉄系に限られず鉄系でも可能であり、耐摩耗性や軸との組合せ、必要部位の表面開口率の設定容易性などを総合的に勘案し、同種もしくは異種材料の中から組合せを選択することができる。

　図２に示すように、外方部材２０は、第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂの２つの部材から形成される。第１外方部材２０ａは、円筒部２０ａ１と、この円筒部２０ａ１の一端に形成された半径方向部２０ａ２を有し、板材をプレス加工して断面略Ｌ字形状に形成されている。具体的には、板材は、ステンレス鋼板や冷間圧延鋼板等を用い、その板厚は、０．１～１ｍｍ程度である。第２外方部材２０ｂは、円盤状で、板材をプレス加工で打ち抜いて形成されている。第１外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１がラジアル軸受面２１Ｒを形成し、半径方向部２０ａ２の内側面２２がスラスト軸受面２２Ｔを形成する。第２外方部材２０ｂの内側面２３がスラスト軸受面２３Ｔを形成する。これらの内周面２１、内側面２２および内側面２３は、平滑な面で形成される。内周面２１、内側面２２および内側面２３は、内方部材１０の突出部１０ａの外周面１１、両側面１２、１３にそれぞれ対向して配置され、ラジアル軸受隙間Ｒおよびスラスト軸受隙間Ｔを形成する。

　第１外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２の内径側端部にある小径内周面２４および第２外方部材２０ｂの内径側端部にある小径内周面２５は、内方部材１０のスリーブ部１０ｂの外周面２６と適宜の隙間をもって対向している。小径内周面２４、２５に撥油剤を塗布すれば、潤滑油の漏れ防止により効果がある。

　この実施形態では、動圧溝１１ａ、１２ａ、１３ａはヘリングボーン形状で一方向回転用である。回転方向を識別するために、第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂとが異なる色相の表面を有する。これにより、誤組みを防止することができる。異なる色相の表面を形成するために、異なる色相の材質を用いたり、表面処理を施す。

　本実施形態の流体動圧軸受装置４は、第１外方部材２０ａの内部に内方部材１０を挿入した後、第１外方部材２０ａの内周面２１に第２外方部材２０ｂを嵌合させて、組み立てられている（組み立て方法の詳細は後述する）。流体動圧軸受装置４の寸法に特段の制限はないが、ミニアチュアベアリングの代替例として、例えば、内径φ３ｍｍ、外径φ８ｍｍ、幅４ｍｍ程度のものから種々の寸法のものに適用することができる。

　外方部材２０の外周面２０ｃは、図１に示す小型換気扇モータでは、ハウジング５の内周面に嵌合し、軸方向に摺動可能な状態で取り付けられるが、その他に、静止側部材の内周面に圧入や接着等の適宜の手段で固定することもできる。

　以上の構成からなる流体動圧軸受装置４の内部空間には焼結金属製の内方部材１０の内部気孔を含めて、潤滑油が充填される。潤滑油は、図３に拡大して示すように、ラジアル軸受隙間Ｒの全域およびスラスト軸受隙間Ｔの内径端付近まで満たされる。潤滑油は、スラスト軸受隙間Ｔの毛細管力により外径側（ラジアル軸受隙間Ｒ側）に引き込まれる。潤滑油の油面は、スラスト軸受隙間Ｔに保持される。

　上記の流体動圧軸受装置４を組み込んだ軸受ユニット１は、図１に示すように、スプリング７により図中右側の流体動圧軸受装置４の外方部材２０が図中左向きに付勢されている。このため、回転軸２が静止した状態（図１の状態）では、スプリング７により付勢された外方部材２０が内方部材１０に当接し、内方部材１０および回転軸２が図中左向きに付勢されている。これにより、図中左側の流体動圧軸受装置４の内方部材１０が図中左向きに付勢され、外方部材と当接して係止される。すなわち、ハウジング５およびスプリング７により、一対の流体動圧軸受装置４、４に互いに接近する方向の予圧が付される。

　図５に示すように、回転軸２が回転すると、各流体動圧軸受装置４の内方部材１０の外周面１１と外方部材２０の内周面２１との間のラジアル軸受隙間Ｒに油膜が形成される。そして、回転軸２の回転に伴い、ラジアル軸受隙間Ｒの油膜の圧力が動圧溝１１ａにより高められ、この油膜の動圧作用により回転軸２および内方部材１０が静止側部材に取り付けられた外方部材２０に対してラジアル方向に非接触支持される。

　これと同時に、各流体動圧軸受装置４の内方部材１０の両側面１２、１３と、これらに対向する外方部材２０の内側面２２、２３との間のスラスト軸受隙間Ｔに油膜が形成される。回転軸２の回転に伴い、スラスト軸受隙間Ｔの油膜の圧力が動圧溝１２ａ、１３ａにより高められ、回転軸２および内方部材１０が静止側部材に取り付けられた外方部材２０に対して、両スラスト方向に非接触支持される（図５参照）。尚、ラジアル軸受隙間Ｒおよびスラスト軸受隙間Ｔの大きさを誇張して示している。

　回転軸２の回転により、スラスト軸受隙間Ｔの潤滑油に動圧作用が生じると、回転軸２が図中右側に負荷を受ける（図５の白抜き矢印参照）。このとき、図中右側の流体動圧軸受装置４の外方部材２０が図中右側にスライドしてスプリング７を圧縮することにより、両流体動圧軸受装置４，４のスラスト軸受隙間Ｔが確保される。このように、外方部材２０をハウジング５に対して軸方向移動可能な状態で嵌合することで、スラスト軸受隙間Ｔを高精度に設定することができる。これにより、外方部材２０に対して内方部材１０が確実に非接触支持され、接触摺動による騒音の発生をより確実に防止できる。

　また、この軸受ユニット１では、スプリング７により流体動圧軸受装置４，４に軸方向の予圧を付与しているため、外方部材２０がハウジング５に隙間を介して嵌合した状態であっても、回転軸２の回転に伴って外方部材２０が回転する事態を防止できる。一方、スプリング７の弾性力が大きすぎると、内方部材１０と外方部材２０とが接触摺動する恐れがある。したがって、スプリング７の弾性力は、外方部材２０の回転を防ぎ、かつ、外方部材２０と内方部材１０との接触摺動を防ぐことができるような範囲に設定され、例えば、スラスト軸受隙間Ｔに発生する動圧作用の負荷容量の２０～８０％程度とすることが望ましい。

　以上の構成からなる流体動圧軸受装置４は、外方部材２０の両内側面２２、２３の軸方向間に内方部材１０が設けられるため、外方部材２０の両内側面２２、２３と内方部材１０の両側面１２、１３とが軸方向に係合することにより、外方部材２０の内周から内方部材１０の抜けが規制される。これにより、内方部材１０および外方部材２０の分離を防止して流体動圧軸受装置４を一体的に扱うことができるため、回転軸２やハウジング５への取り付けがしやすくなる。

　また、回転軸２の回転に伴ってスラスト軸受隙間Ｔ内の潤滑油に遠心力が作用することにより、潤滑油が外径側（ラジアル軸受隙間Ｒ側）に押し込まれる。この遠心力と、スラスト軸受隙間Ｔによる毛細管力とにより、潤滑油の漏れ出しを防止できるため、流体動圧軸受装置４に特別なシール機構を設ける必要がない。もちろん、流体動圧軸受装置４にシール機構を設けても良く、例えば、図２に示す外方部材２０の小径内周面２４、２５と、内方部材１０のスリーブ部１０ｂの外周面２６のいずれかをテーパ面状に形成することで、断面楔形のシール空間を設けても良い。

　本発明の第１の実施形態の変形例を図６に基づいて説明する。前述した第１の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付して重複説明は省略する。

　この変形例では、スラスト方向の動圧溝２２ａ、２３ａが、第１外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２の内側面２２と第２外方部材２０ｂの内側面２３に、それぞれ形成されている。そして、内方部材１０の突出部１０ａの両側面１２、１３は、凹凸のない平滑な面で形成されている。スラスト方向の動圧溝２２ａ、２３ａは、例えば、第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂを板材からプレス加工により成形する際に、このプレス加工により形成される。したがって、この動圧溝２２ａ、２３ａにおいても、高精度に形成できる。動圧溝１２ａ、１３ａの形状は、図４の（ａ）および（ｃ）に示すものと同様である。また、内方部材１０は突出部１０ａとスリーブ部１０ｂが一体になった構造となっており、焼結金属製である。その他の部分は、第１の実施形態と同様である。

　本発明の第１の実施形態の第２の変形例を図７に基づいて説明する。内方部材１０の突出部１０ａの外周面１１には、動圧溝が形成されておらず、凹凸のない滑らかな円筒面で形成されている。第１外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１も凹凸のない滑らかな円筒面であり、対向する内方部材１０の突出部１０ａの外周面１１との間で、ラジアル軸受隙間Ｒの真円軸受を構成する。この場合、内方部材１０の突出部１０ａの両側面１２、１３に設ける動圧溝１２ａ、１３ａをポンプアウトタイプのヘリングボーン形状にすると、スラスト軸受隙間に介在する潤滑油が、ラジアル軸受隙間Ｒに押し込まれて、ラジアル軸受面の油膜の圧力が高められ、内方部材１０を非接触支持する力が高められる。また、第２外方部材２０ｂの板厚は第１の実施形態に比べて薄肉とされている。これにより、ラジアル軸受部の軸方向長さを拡大でき、上記の動圧溝１２ａ、１３ａのポンプアウトタイプのヘリングボーン形状と相俟って、真円軸受においても負荷容量を確保することができる。その他の部分は、第１の実施形態と同様である。

　本発明の第２の実施形態を図８に基づいて説明する。この実施形態では、外方部材２０の第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂが共に、縦断面が略Ｌ字形状に形成されている。具体的には、第１外方部材２０ａは、円筒部２０ａ１と、この円筒部２０ａ１の一端に形成された半径方向部２０ａ２を有する。また、第２外方部材２０ｂは、円筒部２０ｂ１と、この円筒部２０ｂ１の一端に形成された半径方向部２０ｂ２を有する。第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂは、円筒部２０ａ１の内周面２１と円筒部２０ｂ１の外周面２７との間で嵌合され、接着剤を介在させて固定されている。第１外方部材２０ａの円筒部２０ａ１端面は、第２外方部材２０ｂの半径方向部２０ｂ２の外側面より下がった位置（図中左側）にあり、かつ面取り部２８を設けているので、接着剤の注入がしやすい。第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂは、共に板材をプレス加工して断面略Ｌ字形状に形成されている。この実施形態では、第２外方部材２０ｂの円筒部２０ｂ１の内周面２９がラジアル軸受面２９Ｒを形成する。第１外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２の内側面２２および第２外方部材２０ｂの半径方向部２０ｂ２の内側面２３がスラスト軸受面２２Ｔ、２３Ｔを形成する。内周面２９および内側面２２、２３はいずれも凹凸のない滑らかな面で形成され、動圧溝１２ａ、１３ａは、内方部材１０の突出部１０ａの両側面１２、１３に形成されている。第１外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２の内径側端部にある小径内周面２４および第２外方部材２０ｂの内径側端部にある小径内周面２５は、外側に向かって拡径するテーパ面状に形成されている。この小径内周面２４、２５と、内方部材１０のスリーブ部１０ｂの外周面２６との間でシール空間Ｓ１、Ｓ２を形成し、潤滑油の漏れ出しをより一層防止することができる。この構造では、円筒部２０ａ１の内周面２１と円筒部２０ｂ１の外周面２７との間の嵌合長さが大きいので、安定した組み立てと固定結合を実現することができる。その他の部分は、第１の実施形態と同様である。

　この実施形態においても、動圧溝１１ａ、１２ａ、１３ａはヘリングボーン形状で一方向回転用であり、回転方向を識別するために、第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂとが異なる色相の表面を有する。これにより、誤組みを防止することができる。異なる色相の表面を形成するために、異なる色相の材質を用いたり、表面処理を施す。

　本発明の第２の実施形態の変形例を図９に基づいて説明する。この変形例は、第２の実施形態と比べて、内方部材１０は突出部１０ａとスリーブ部１０ｂが別体の部材となっており、焼結金属製である。その他の部分は、第２の実施形態と同様である。

　第２の実施形態の流体動圧軸受装置４の内部空間には焼結金属製の内方部材１０の内部気孔を含めて、潤滑油が充填される。潤滑油は、図１０に拡大して示すように、ラジアル軸受隙間Ｒおよびスラスト軸受隙間Ｔの全域、さらに、外方部材２０のテーパ面状に形成した小径内周面２４、２５と、内方部材１０のスリーブ部１０ｂの外周面２６との間の断面楔形のシール空間Ｓ１、Ｓ２の途中まで満たされる。潤滑油の油面はシール空間Ｓ１、Ｓ２に保持され、潤滑油の漏れ出しをより一層防止することができる。

　本発明の第３の実施形態を図１１に基づいて説明する。この実施形態では、外方部材２０が１枚の板材からプレス加工により一体に形成されている。図１１（ｂ）に示すように外方部材２０は、円筒部２０ａ１と、この円筒部２０ａ１の両端に形成された半径方向部２０ａ２、２０ａ３を有し、縦断面形状が略コ字状に形成されている。

　加工の工程は、図１１（ａ）に示すように、まず、外方部材２０を、円筒部２０ａ１と、その一端に形成された半径方向部２０ａ２からなる断面略Ｌ字形状にプレス加工し、その内部に内方部材１０をセットする。その後、円筒部２０ａ１を所定長さ残して、プレス加工により他端部を直角に曲げ、略コ字状に形成する。この実施形態では、外方部材２０が１つの部材となるので、部品点数がさらに減り、外方部材２０完成後の組立作業も不要となる。内方部材１０の構成は、図９に示す第２の実施形態の変形例と同様である。

　次に、本発明に係る流体動圧軸受装置の組み立て方法について説明する。第１の実施形態を図１２に基づいて説明する。

　この実施形態による組み立て方法は、内方部材１０の突出部１０ａとスリーブ部１０ｂとが別体構造のものに適用される。内方部材１０の突出部１０ａとスリーブ部１０ｂとが別体構造のものは、本発明の第１実施形態の流体動圧軸受装置（図２）、その変形例の流体動圧軸受装置（図７）および第２実施形態の変形例の流体動圧軸受装置（図９）である。ここでは、第１実施形態の流体動圧軸受装置（図２）の組み立てを例として、以下に説明するが、上記の他の形態の流体動圧軸受装置においても、同様に適用することできる。

　図１２（ａ）に示す治具Ｂは、第１治具であり、その上面に載置面３０と、この載置面３０より寸法Ｄだけ凹んだ底面３１を有する。第１治具Ｂの載置面３０上に第１外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２を下向きにし、半径方向部２０ａ２の外側面を載置面３０に当接させて設置する。この第１外方部材２０ａ内に内方部材１０の突出部１０ａを挿入し、その側面１２を第１外方部材２０ａの内側面２２に当接させる。この状態では、まだ内方部材１０の突出部１０ａとスリーブ部１０ｂは、嵌合されていない。次に、スリーブ部１０ｂを突出部１０ａの内周面に嵌合させ、スリーブ部１０ｂの下端面が第１治具Ｂの底面３１に当接するまで圧入する。この圧入完了状態を図１２（ａ）は示している。

　その後、上記の第１外方部材２０ａと内方部材１０のセットを第２治具Ｃに移動させる。図１２（ｂ）に示すように、第２治具Ｃは、その上面に載置面３２と、この載置面３２より寸法Ｅだけ凹んだ底面３３を有する。上記の第１外方部材２０ａと内方部材１０のセット（第２外方部材２０ｂは未嵌合）を第２治具Ｃの載置面３２および底面３３の上に置く。第１治具Ｂの寸法Ｄより第２治具Ｃの寸法Ｅは小さく設定されているので、その寸法差Δ（Δ＝Ｄ－Ｅ）だけ内方部材１０が第１外方部材２０ａから離隔される。この寸法差Δが、内方部材１０の両側面１２、１３と、これらに対向する外方部材２０の内側面２２、２３との間のスラスト軸受隙間Ｔの合計量となる。その後、第２外方部材２０ｂを第１外方部材２０ａの内周面２１に嵌合させ、その内側面２３が内方部材１０の突出部１０ａの側面１３に当接するまで押し込む。そして、第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂの嵌合部分に接着剤を注入し固定する。

　上記の組み立て方法によれば、シンプルな第１治具Ｂ、第２治具Ｃを用いて、スラスト軸受隙間を高精度に、かつ容易に設定することができる。また、内方部材１０の突出部１０ａにスリーブ部１０ｂを圧入する工程を併せて行うことができる。

　次に、本発明に係る流体動圧軸受装置の組み立て方法の第２の実施形態について説明する。

　この実施形態による組み立て方法は、内方部材１０の突出部１０ａとスリーブ部１０ｂとが一体構造のものに適用される。内方部材１０の突出部１０ａとスリーブ部１０ｂとが一体構造のものは、本願発明に係る第１実施形態の変形例の流体動圧軸受装置（図６）および第２の実施形態の流体動圧軸受装置（図８）である。ここでは、第２実施形態の流体動圧軸受装置（図８）の組み立てを例として、以下に説明するが、上記の他の形態の流体動圧軸受装置においても、同様に適用することできる。

　図１３に示すように、この組み立て方法に用いられる治具は、固定治具Ｆとこの固定治具Ｆの内周に配置され上下方向に移動可能な移動治具Ｇから構成される。固定治具Ｆは、載置面３０、ガイド面３４および移動治具Ｇと摺動自在に嵌合する内周面３５を有する。移動治具Ｇは、肩面３６、ガイド面３７および固定治具Ｆと摺動自在に嵌合する外周面３８を有する。図１３の状態では、移動治具Ｇは下方に後退している。まず、固定治具Ｆのガイド面３４に第１外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２を下向きにして挿入し、半径方向部２０ａ２の外側面を載置面３０に当接させて設置する。そして、内方部材１０のスリーブ部１０ｂの内周面１０ｃを移動治具Ｇのガイド面３７に嵌合させた後、第１外方部材２０ａ内に内方部材１０を挿入し、その側面１２を第１外方部材２０ａの内側面２２に当接させる。その状態で内方部材１０には適宜の下方向の荷重を付与しておく。

　その後、図１４に示すように、移動治具Ｇを上昇させ、第１外方部材２０ａ内に挿入された内方部材１０のスリーブ部１０ｂの下端面に移動治具Ｇの肩面３６に当接させる。この位置を基準位置として、移動治具Ｇをさらに上昇させて内方部材１０を第１外方部材２０ａから離隔させ、両側のスラスト軸受隙間Ｔの合計量Δとなる位置で止め、この位置で静止状態を維持する。

　次に、図１５に示すように、第２外方部材２０ｂを第１外方部材２０ａの内周面２１に嵌合させ、その内側面２３が内方部材１０の突出部１０ａの側面１３に当接するまで押し込む。これにより、第２外方部材２０ｂの内側面２２と内方部材１０の突出部１０ａの側面１２との間に両側のスラスト軸受隙間Ｔの合計量Δの隙間設定をすることができる。

　上記の組み立て方法では、固定治具Ｆと移動治具Ｇにより、スラスト軸受隙間を高精度に設定でき、かつ移動治具Ｇの基準位置と止める位置との移動距離を調整することにより、スラスト軸受隙間Ｔの設定を調整することができる。

　以上のようにして、スラスト軸受隙間Ｔの設定が終わった後、図１６に示すように、ノズル４０により接着剤を第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂの嵌合部に注入する。第１外方部材２０ａの円筒部２０ａ１端面が第２外方部材２０ｂの半径方向部２０ｂ２の外側面より下がった位置にあり、かつ面取り部２８を設けているので、接着剤の注入がしやすい。その後、焼成して接着剤を固化する。嫌気性の接着剤ならば、焼成は不要である。

　図１７は、第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂを嵌合し仮固定する構造を示す横断面図である。図１７（ａ）に示すように、第１外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１に複数個の突起部２１ａを設けている。この突起部２１ａが第２外方部材２０ｂの円筒部２０ｂ１の外周面４０に圧入される。これにより、第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂの精度が損なわれず圧入することができる。その状態で、密封性を確保するため、エポキシ系や嫌気性の接着剤を連続的に注入し、接着する。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）とは反対に、複数個の突起部４０ａを第２外方部材２０ｂの円筒部２０ｂ１の外周面４０に設けたものである。突起部２１ａ、４０ａは、第１外方部材２０ａと第２外方部材２０ｂの精度が損なわない範囲で圧入できるものであればよく、突起部２１ａ、４０ａの大きさや個数は適宜設定できる。

　以上のように組み立てられた内方部材１０と外方部材２０との間に、焼結金属製の内方部材１０の内部気孔を含めて、潤滑油が注入される。その後、流体動圧軸受装置４の使用環境で想定される最高温度（上限）を超える設定温度まで加熱し、このときの熱膨張によりスラスト軸受隙間Ｔの内径側端部から溢れ出した潤滑油を拭き取る。その後、常温まで冷却することにより潤滑油が収縮し、油面が軸受内部側（外径側）に後退してスラスト軸受隙間Ｔの内径側端部近傍、あるいは、シール空間Ｓ１、Ｓ２に保持される。これにより、想定される温度範囲内であれば、熱膨張により潤滑油が漏れ出すことはない。以上により、流体動圧軸受装置４が完成する。

　以上の実施形態では、動圧溝１１ａ、１２ａ、１３ａ、２２ａ、２３ａをヘリングボーン形状で構成したが、スパイラル形状、ステップ形状、円弧形状など適宜の動圧溝で構成することができる。

（本願第２発明の実施形態）
　次に、本願第２発明の実施の形態を図１８～３３に基づいて説明する。

　図１８は、本発明の第１の実施形態に係る流体動圧軸受装置を組み込んだ軸受ユニット１の軸方向断面図である。この軸受ユニット１は、例えば、住宅の居室に設置される２４時間換気システム用の小型換気扇モータ（より厳密に言えば、換気扇用インナーロータ型モータ）に組み込まれて使用されるものである。軸受ユニット１は、回転軸２と、回転軸２の外周面に固定されたモータロータ３、回転軸２の端部に設けられたファン６とからなる回転体を回転自在に支持するために、モータロータ３の軸方向両端位置において回転軸２とハウジング５との間に配置された一対の流体動圧軸受装置４、４から構成される。一方の流体動圧軸受装置４（図中左側）とハウジング５との間には、スプリング７が圧縮状態で配置されている。尚、図１は、モータ（回転軸２）が静止した状態を示している。また、ステータは図示を省略した。

　流体動圧軸受装置４は、図１９に示すように、内方部材１０と、この内方部材１０を回転自在に支持する外方部材２０とを備える。図１９では、流体動圧軸受装置４は、軸線Ｈより上側半分が示されている。以降の実施形態においても同様とする。内方部材１０は回転軸２に固定され、外方部材２０は、ハウジング５の内周面に嵌合し、軸方向に摺動可能な状態で取り付けられる（図１８参照）。軸方向および半径方向で互いに対向する内方部材１０と外方部材２０の各面間（ラジアル軸受隙間Ｒおよびスラスト軸受隙間Ｔ）には潤滑油が介在している（図１９参照）。尚、図１８中の流体動圧軸受装置４、４は、同一構造である。

　図１９に示すように、内方部材１０は、突出部１０ａとスリーブ部１０ｂとからなり、焼結金属で形成される。突出部１０ａは、外周面１１と両側面１２、１３を有し、外周面１１がラジアル軸受面１１Ｒを形成し、両側面１２、１３がスラスト軸受面１２Ｔ、１３Ｔを形成する。外周面１１は円筒面状をなし、ラジアル軸受隙間Ｒに満たされた潤滑油に接触している。突出部１０ａの外周面１１には動圧溝１１ａが形成されている。詳細には、図２０（ｂ）に示すように、外周面１１の全面に形成され、Ｖ字状に屈曲した動圧溝１１ａと、これを区画する丘部１１ｂ（図中クロスハッチングで示す）とを、円周方向に交互に配置したヘリングボーン形状を呈する。動圧溝１１ａは、例えば転造加工により形成される。本実施形態では、内方部材１０の突出部１０ａが焼結金属で形成されるため、転造加工の圧迫による突出部１０ａの外周面１１の塑性流動を焼結金属の内部気孔で吸収できる。このため、塑性流動による突出部１０ａの表面の盛り上がりが抑えられ、動圧溝１１ａと丘部１１ｂを精度良く形成することができる。

　内方部材１０の突出部１０ａの両側面１２、１３は、軸線Ｈに直角な半径方向の平坦面をなし、スラスト軸受隙間Ｔに満たされた潤滑油に接触している。突出部１０ａの両側面１２、１３には動圧溝１２ａ、１３ａが形成されている。詳細は、図２０（ａ）、（ｃ）に示す。図２０（ａ）は突出部１０ａの左側の側面１２を示し、図２０（ｃ）は突出部１０ａの右側の側面１３を示す。図示のように、両側面１２、１３の全面に形成され、Ｖ字状に屈曲した動圧溝１２ａ、１３ａと、これを区画する丘部１２ｂ、１３ｂ（図中クロスハッチングで示す）とを、円周方向に交互に配置したヘリングボーン形状を呈する。内方部材１０の突出部１０ａが焼結金属で形成されるため、両側面１２、１３の動圧溝１２ａ、１３ａは、プレス加工により精度良く形成することができる。また、突出部１０ａのサイジングと同時に動圧溝１２ａ、１３ａを型成形することができる。

　図１９に示すように、スリーブ部１０ｂは、突出部１０ａの両側面１２、１３間の幅よりも長く形成され、両側面１２、１３より軸方向に突出している。スリーブ部１０ｂの円筒面状の内周面１０ｃの軸方向両端部に面取り部１０ｄが設けられている。内方部材１０は、例えば内周面１０ｃを回転軸２の外周面に圧入（軽圧入）することにより、あるいは、内周面１０ｃと回転軸２の外周面との間に接着剤を介在させることにより、回転軸２に固定される。

　この実施形態では、動圧溝１１ａ、１２ａ、１３ａはヘリングボーン形状で一方向回転用である。回転方向を識別するために、次の表示を設ける。スリーブ部１０ｂの突出した左側端部外周面４１の外径寸法Ｂに対して、右側端部外周面４２の外径寸法Ａを大きくしている。この外径寸法Ａ、Ｂの関係により、図のように外径寸法Ａを右側に配置した場合、内方部材１０の回転方向が右方向（時計回り方向）であることが分かる。さらに、スリーブ部１０ｂの右側端面４３には識別溝４４が形成されている。この識別溝４４のあるスリーブ部１０ｂの端部を、図のように右側に配置した場合、内方部材１０の回転方向が右方向（時計回り方向）であることが分かる。この実施形態では、スリーブ部１０ｂに外径寸法Ａ、Ｂと識別溝４４の二つの識別表示を設けたが、どちらか一つを設けるだけでもよい。また、上記では識別表示を右側に配置した場合に、回転方向を右方向に設定したが、これとは反対に回転方向を左方向（反時計回り方向）に設定してもよい。

　図２３に識別溝４４の詳細を示す。流体動圧軸受装置４の右側側面図であり、この図では、流体動圧軸受装置４の軸線Ｈより下側半分も含めた全側面が示されている。外側の外方部材２０ａに内側の外方部材２０ｂが嵌合され、その嵌合部が接着固定されている。内方部材１０のスリーブ部１０ｂの端面４３に識別溝４４が形成されている。識別溝４４は直径上の２箇所に形成され、この識別溝４４は、焼結金属からなる内方部材１０の粉末成形工程あるいはサイジング工程で形成される。したがって、内方部材１０の製造工程内で識別溝を形成するため、コスト増にならない。識別溝４４は上記のような形状の溝に限られず、例えば、直接回転方向を示す矢印形状の識別溝としてもよい。また、内方部材１０のスリーブ部１０ｂの端部外周面４２の寸法Ａは大きく形成され、この端部外周面４２も粉末成形工程あるいはサイジング工程で形成される。回転方向を識別する表示は、上記の他に、例えば、外方部材２０の外表面に回転方向を示す表示を設けることや、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂとが異なる色相の表面に形成してもよい。このためには、異なる色相の材質を用いたり、表面処理を施す。

　内方部材１０の軸受面を形成する部分である突起部１０ａの焼結金属の材質は、銅鉄系とし、銅の配合比率を２０～８０％としている。銅の配合比率が２０％未満となると動圧溝の成形性や潤滑性で問題となり、一方、銅の配合比率が８０％を超えると耐摩耗性を確保することが難しい。潤滑性を考慮すると銅鉄系が望ましいが、鉄系も使用可能である。ただし、銅鉄系、鉄系いずれの場合にも、表面開孔率は２～２０％にする必要がある。表面開孔率が２％未満では潤滑油の循環が十分でなく、表面開孔率が２０％を超えると潤滑油の圧力が低下する。さらに、銅鉄系焼結部材の密度は、潤滑油の連通性や塑性加工性を維持するために、６～８g／ｃｍ³とする。

　図１９に示すように、外方部材２０の外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂが共に、縦断面が略Ｌ字形状に形成されている。具体的には、外側の外方部材２０ａは、円筒部２０ａ１と、この円筒部２０ａ１の一端に形成された半径方向部２０ａ２を有する。また、内側の外方部材２０ｂは、円筒部２０ｂ１と、この円筒部２０ｂ１の一端に形成された半径方向部２０ｂ２を有する。内側の外方部材２０ｂの円筒部２０ｂ１の外周面２７の開口端部（図１９の左側端部）に凸部２７ａが設けられている。この凸部２７ａが、外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１に圧入される。そして、スラスト軸受隙間を設定した状態で凸部２７ａにより仮固定され、接着剤４５を介在させて固定されている。凸部２７ａが外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１に部分的に圧入される状態になるので、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂの精度が損なわれない。

　外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の端面が内側の外方部材２０ｂの半径方向部２０ｂ２の外側面より下がった位置にあり、かつ面取り部２８を設けているので、接着剤４５の注入がしやすい。外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂは、共に板材をプレス加工して略Ｌ字形状に形成されている。具体的には、板材は、ステンレス鋼板や冷間圧延鋼板等を用い、その板厚は、０．１～１ｍｍ程度である。この実施形態では、内側の外方部材２０ｂの円筒部２０ｂ１の内周面２９がラジアル軸受面２９Ｒを形成する。外側の外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２の内側面２２および内側の外方部材２０ｂの半径方向部２０ｂ２の内側面２３がスラスト軸受面２２Ｔ、２３Ｔを形成する。内周面２９および内側面２２、２３はいずれも凹凸のない滑らかな面で形成され、動圧溝１１ａ、１２ａ、１３ａは、内方部材１０の突出部１０ａの外周面１１および両側面１２、１３に形成されている。外側の外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２の内径側端部にある小径内周面２４および内側の外方部材２０ｂの内径側端部にある小径内周面２５は、外側に向かって拡径するテーパ面状に形成されている。この小径内周面２４、２５と、内方部材１０のスリーブ部１０ｂの端部外周面４１、４２との間でシール空間Ｓ１、Ｓ２を形成し、潤滑油の漏れ出しをより一層防止することができる。この構造では、円筒部２０ａ１の内周面２１と円筒部２０ｂ１の外周面２７との間の嵌合長さが大きいので、安定した組み立てと接着固定を実現することができる。

　次に、凸部２７ａの形態について図２１に基づいて説明する。図２１に示す凸部２７ａは、内側の外方部材２０ｂの円筒部２０ｂ１の外周面２７の開口端部に円周方向の環状突起として設けたものである。図２１（ａ）に示すものは、内側の外方部材２０ｂのプレス加工時の破断面を凸部２７ａとしたものである。外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の端面に面取り部２８（図１９参照）が設けられているので、凸部２７ａが破断面でも、圧入することができる。この場合は、凸部２７ａのための追加加工は不要である。図２１（ｂ）に示すものは、図２１（ａ）に示す凸部２７ａの圧入側先端部に面取り部２７ｂを設けたものである。面取り部２７ｂを設けることにより圧入がしやすくなる。内側の外方部材２０ｂの円筒部２０ａ１の外周面２７を外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１に挿入するとき、凸部２７ａが部分的に圧入されるので、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂの精度が損なわれないで、仮固定することができる。

　図２２に、本実施形態の変形例を示す。図２２（ａ）が内側の外方部材２０ｂの側面図であり、図２２（ｂ）が縦断面図である。この変形例では、内側の外方部材２０ｂの円筒部２０ｂ１の外周面２７に、円周方向の６箇所に凸部２７ａが設けられている。この場合は、凸部２７ａの圧入部分がさらに小さくなるので、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂの精度がより一層維持される。凸部２７ａは、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂの精度が損なわない範囲で圧入できるものであればよく、凸部２７ａの大きさや個数は適宜設定できる。

　以上の構成からなる流体動圧軸受装置４の内部空間には焼結金属製の内方部材１０の内部気孔を含めて、潤滑油が充填される。潤滑油は、図１９に示すように、ラジアル軸受隙間Ｒ、スラスト軸受隙間Ｔおよびシール空間Ｓ１、Ｓ２まで満たされる。潤滑油は、スラスト軸受隙間Ｔの毛細管力により外径側（ラジアル軸受隙間Ｒ側）に引き込まれる。潤滑油の油面は、シール空間Ｓ１、Ｓ２に保持される。なお。スラスト軸受隙間Ｔの毛細管力により外径側（ラジアル軸受隙間Ｒ側）に引き込まれるので、シール空間Ｓ１、Ｓ２を設けない設計も可能である。

　上記の流体動圧軸受装置４を組み込んだ軸受ユニット１は、図１８に示すように、スプリング７により図中左側の流体動圧軸受装置４の外方部材２０が図中右向きに付勢されている。このため、回転軸２が静止した状態（図１８の状態）では、スプリング７により付勢された外方部材２０が内方部材１０に当接し、内方部材１０および回転軸２が図中右向きに付勢されている。これにより、図中右側の流体動圧軸受装置４の内方部材１０が図中右向きに付勢され、外方部材と当接して係止される。すなわち、ハウジング５およびスプリング７により、一対の流体動圧軸受装置４、４に互いに接近する方向の予圧が付される。

　図２４に示すように、回転軸２が回転すると、各流体動圧軸受装置４の内方部材１０の外周面１１と外方部材２０の内周面２９との間のラジアル軸受隙間Ｒに油膜が形成される。そして、回転軸２の回転に伴い、ラジアル軸受隙間Ｒの油膜の圧力が動圧溝１１ａにより高められ、この油膜の動圧作用により回転軸２および内方部材１０が静止側部材に取り付けられた外方部材２０に対してラジアル方向に非接触支持される。

　これと同時に、各流体動圧軸受装置４の内方部材１０の両側面１２、１３と、これらに対向する外方部材２０の内側面２２、２３との間のスラスト軸受隙間Ｔに油膜が形成される。回転軸２の回転に伴い、スラスト軸受隙間Ｔの油膜の圧力が動圧溝１２ａ、１３ａにより高められ、回転軸２および内方部材１０が静止側部材に取り付けられた外方部材２０に対して、両スラスト方向に非接触支持される。尚、ラジアル軸受隙間Ｒおよびスラスト軸受隙間Ｔの大きさを誇張して示している。

　回転軸２の回転により、スラスト軸受隙間Ｔの潤滑油に動圧作用が生じると、回転軸２が図中左側に負荷を受ける（図２４の白抜き矢印参照）。このとき、図中左側の流体動圧軸受装置４の外方部材２０が図中左側にスライドしてスプリング７を圧縮することにより、両流体動圧軸受装置４、４のスラスト軸受隙間Ｔが確保される。このように、外方部材２０をハウジング５に対して軸方向移動可能な状態で嵌合することで、スラスト軸受隙間Ｔを高精度に設定することができる。これにより、外方部材２０に対して内方部材１０が確実に非接触支持され、接触摺動による騒音の発生をより確実に防止できる。

　また、この軸受ユニット１では、スプリング７により流体動圧軸受装置４、４に軸方向の予圧を付与しているため、外方部材２０がハウジング５に隙間を介して嵌合した状態であっても、回転軸２の回転に伴って外方部材２０が回転する事態を防止できる。一方、スプリング７の弾性力が大きすぎると、内方部材１０と外方部材２０とが接触摺動する恐れがある。したがって、スプリング７の弾性力は、外方部材２０の回転を防ぎ、かつ、外方部材２０と内方部材１０との接触摺動を防ぐことができるような範囲に設定され、例えば、スラスト軸受隙間Ｔに発生する動圧作用の負荷容量の２０～８０％程度とすることが望ましい。

　以上の構成からなる流体動圧軸受装置４は、外方部材２０の両内側面２２、２３の軸方向間に内方部材１０が設けられるため、外方部材２０の両内側面２２、２３と内方部材１０の両側面１２、１３とが軸方向に係合することにより、外方部材２０の内周から内方部材１０の抜けが規制される。これにより、内方部材１０および外方部材２０の分離を防止して流体動圧軸受装置４を一体的に扱うことができるため、回転軸２やハウジング５への取り付けがしやすくなる。

　また、回転軸２の回転に伴ってスラスト軸受隙間Ｔ内の潤滑油に遠心力が作用することにより、潤滑油が外径側（ラジアル軸受隙間Ｒ側）に押し込まれる。この遠心力と、スラスト軸受隙間Ｔによる毛細管力とにより、潤滑油の漏れ出しを防止できるため、流体動圧軸受装置４に特別なシール機構を設ける必要がない。

　次に、本発明の第２の実施形態を図２５に基づいて説明する。前述した第１の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付して重複説明は省略する。この実施形態は、第１の実施形態と次の構成が異なる。すなわち、第２の実施形態では、スラスト方向の動圧溝２２ａ、２３ａが、外側の外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２の内側面２２と内側の外方部材２０ｂの内側面２３に、それぞれ形成されている。そして、内方部材１０の突出部１０ａの両側面１２、１３は、凹凸のない平滑な面で形成されている。

　スラスト方向の動圧溝２２ａ、２３ａは、例えば、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂを板材からプレス加工により成形する際に、プレス加工により形成される。したがって、この動圧溝２２ａ、２３ａにおいても、高精度に形成できる。動圧溝２２ａ、２３ａの形状は、図２０の（ａ）および（ｃ）に示すものと同様である。内方部材１０は焼結金属製である。凸部２７ａや回転方向を識別する表示については、第１の実施形態と同じである。

　次に、本発明の第３の実施形態を図２６および図２７に基づいて説明する。前述した第２の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付して重複説明は省略する。この実施形態は、第２の実施形態とは凸部の構成が異なる。

　本実施形態の凸部２１ａは、外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１の開口端部に形成されている。その形態を図２７に示す。図２７（ａ）に示すものは、凸部２１ａが、外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１の開口端部に円周方向の環状突起として形成され、凸部２１ａは面取り部２８と繋がっている。図２７（ｂ）に示すものは、凸部２１ａが、外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１の開口端部に、円周方向の８箇所に設けられている。図２７（ｃ）に示すものは、凸部２１ａが、外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１に、開口端部から奥側に軸方向に延びる突起として形成したものである。いずれの形態においても、内側の外方部材２０ｂの円筒部２０ｂ１の外周面２７を外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の内周面２１に挿入するとき、凸部２１ａが部分的に圧入されるので、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂの精度が損なわれないで、仮固定することができる。凸部２１ａは、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂの精度が損なわない範囲で圧入できるものであればよく、凸部２１ａの大きさや個数は適宜設定できる。凸部２１ａを円周方向に部分的に設ける場合、その個数は少なくとも３箇所に設ければよい。

　次に、本発明の流体動圧軸受装置の組立方法を図２８～３１に基づいて説明する。この組立方法では、第３の実施形態の流体動圧軸受装置を示すが、第１および第２の実施形態でも同様となる。

　図２８に示すように、この組立方法に用いられる治具は、固定治具Ｆと、この固定治具Ｆの内側に配置され上下方向に移動可能な移動治具Ｇから構成される。固定治具Ｆは、載置面３０、ガイド面３４および移動治具Ｇと摺動自在に嵌合する内周面３５を有する。移動治具Ｇは、肩面３６、ガイド面３７および固定治具Ｆと摺動自在に嵌合する外周面３８を有する。図２８の状態では、移動治具Ｇは下方に後退している。まず、固定治具Ｆのガイド面３４に外側の外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２を下向きにして挿入し、半径方向部２０ａ２の外側面を載置面３０に当接させて設置する。内方部材１０のスリーブ部１０ｂの内周面１０ｃを移動治具Ｇのガイド面３７に嵌合させた後、外側の外方部材２０ａ内に内方部材１０を挿入し、その側面１２を外側の外方部材２０ａの内側面２２に当接させる。その状態で内方部材１０には適宜の下方向の荷重を付与しておく。

　その後、図２９に示すように、移動治具Ｇを上昇させ、外側の外方部材２０ａ内に挿入された内方部材１０のスリーブ部１０ｂの下端面に移動治具Ｇの肩面３６を当接させる。この位置を基準位置として、移動治具Ｇをさらに上昇させて内方部材１０を外側の外方部材２０ａから離隔させ、両側のスラスト軸受隙間Ｔの合計量Δとなる位置で止め、この位置で静止状態を維持する。

　次に、図３０に示すように、内側の外方部材２０ｂを外側の外方部材２０ａの内周面２１に嵌合させ、その内側面２３が内方部材１０の突出部１０ａの側面１３に当接するまで押し込む。これにより、外側の外方部材２０ａの内側面２２と内方部材１０の突出部１０ａの側面１２との間に両側のスラスト軸受隙間Ｔの合計量Δの隙間設定をすることができる。この状態では、凸部２１ａが内側の外方部材２０ｂの外周面２７に圧入されているので、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂとが仮固定される。

　上記の組立方法では、固定治具Ｆと移動治具Ｇにより、スラスト軸受隙間Ｔを高精度に設定でき、かつ移動治具Ｇの基準位置と止める位置との移動距離を調整することにより、スラスト軸受隙間Ｔの設定を調整することができる。

　以上のようにして、スラスト軸受隙間Ｔが設定され、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂとが仮固定された状態で、図３１に示すように、ノズル４０により接着剤を外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂの嵌合部に注入する。外側の外方部材２０ａの円筒部２０ａ１の端面が内側の外方部材２０ｂの半径方向部２０ｂ２の外側面より下がった位置にあり、かつ面取り部２８を設けているので、接着剤の注入がしやすい。その後、焼成して接着剤を固化する。嫌気性の接着剤ならば、焼成は不要である。また、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂとが仮固定されているので、設定されたスラスト軸受隙間Ｔを維持するための特殊な治具は不要であり、作業性が向上する。

　組立方法の変形例を図３２および図３３に基づいて説明する。この組立方法では、まず、固定治具Ｇ、移動治具Ｆからなる隙間設定装置外で、内方部材１０を外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂの中に収容し、スラスト軸受隙間Ｔのない状態まで内側の外方部材２０ｂを外側の外方部材２０ａに対して相対的に押し込む。この状態の外側の外方部材２０ａ、内側の外方部材２０ｂ、内方部材１０のセットを、図３２に示すように、固定治具Ｆおよび移動治具Ｇに載置する。すなわち、内方部材１０のスリーブ部１０ｂの内周面１０ｃを移動治具Ｇのガイド面３７に嵌合させた後、外側の外方部材２０ａ、内側の外方部材２０ｂ、内方部材１０のセットを下方に挿入し、固定治具Ｆのガイド面３４に外側の外方部材２０ａの半径方向部２０ａ２の外側面を載置面３０に当接させて設置する。このとき、移動治具Ｇは下方に後退している。その状態で外方部材２０ａに適宜の下方向の荷重を付与しておく。

　その後、図３３に示すように、移動治具Ｇを上昇させ、外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂとの間にスラスト軸受隙間Ｔがゼロの状態の内方部材１０のスリーブ部１０ｂの下端面に移動治具Ｇの肩面３６を当接させる。この位置を基準位置として、移動治具Ｇをさらに上昇させて内方部材１０を上方へ移動させ、凸部２１ａを介して圧入されていた外側の外方部材２０ａから内側の外方部材２０ｂを離隔させる。外側の外方部材２０ａの内側面２２と内方部材１０の突出部１０ａとの間の隙間が両側のスラスト軸受隙間Ｔの合計量Δとなる位置で止め、隙間設定が終了する。隙間設定後の外側の外方部材２０ａと内側の外方部材２０ｂの接着工程は図３１と同じである。

　この組立方法では、固定治具Ｇ、移動治具Ｆからなる隙間設定装置外で、外側の外方部材２０ａ、内側の外方部材２０ｂ、内方部材１０をセットし、仮固定することができる。そして、固定治具Ｇ、移動治具Ｆからなる隙間設定装置では隙間設定のみを行うので、作業性がよい。

　以上のように組み立てられた内方部材１０と外方部材２０との間に、焼結金属製の内方部材１０の内部気孔を含めて、潤滑油が注入される。その後、流体動圧軸受装置４の使用環境で想定される最高温度（上限）を超える設定温度まで加熱し、このときの熱膨張によりスラスト軸受隙間Ｔの内径側端部から溢れ出した潤滑油を拭き取る。その後、常温まで冷却することにより潤滑油が収縮し、油面が軸受内部側（外径側）に後退して、シール空間Ｓ１、Ｓ２に保持される。これにより、想定される温度範囲内であれば、熱膨張により潤滑油が漏れ出すことはない。以上により、流体動圧軸受装置４が完成する。

　以上の実施形態では、動圧溝１１ａ、１２ａ、１３ａ、２２ａ、２３ａをヘリングボーン形状で構成したが、スパイラル形状、ステップ形状、円弧形状など適宜の動圧溝で構成することができる。

（本願第３発明の実施形態）
　次に、本願第３発明の実施形態を図３４～４６に基づいて説明する。

　図３４は、本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受装置を組み込んだ軸受ユニット１の軸方向断面図である。この軸受ユニット１は、例えば、住宅の居室に設置される２４時間換気システム用の小型換気扇モータ（より厳密に言えば、換気扇用インナーロータ型モータ）に組み込んで使用されるものである。軸受ユニット１は、回転軸２と、回転軸２の外周面に固定されたモータロータ３と、モータロータ３の軸方向両側に配置された一対の流体動圧軸受装置４，４と、モータロータ３及び流体動圧軸受装置４，４を収容するハウジング５と、ハウジング５から突出した回転軸２の端部に設けられたファン６とを備える。一方（図中右側）の流体動圧軸受装置４とハウジング５との間には、スプリング７が圧縮状態で配置されている。尚、図３４は、モータ（回転軸２）が静止した状態を示している。

　流体動圧軸受装置４は、図３５に示すように、内方部材１０と、内方部材１０を回転自在に支持する外方部材２０とを備える。内方部材１０は回転軸２に固定され、本実施形態では、図３４に示すように、内方部材１０が回転軸２の外周面に圧入される。内方部材１０は、軸方向両側から位置決め部材８ａ，８ｂで挟持され、軸方向内側（モータロータ３側）の位置決め部材８ａは止め輪９に当接している。このように、位置決め部材８ａ，８ｂ及び止め輪９により、回転軸２に対する内方部材１０の軸方向位置、特に内方部材１０，１０の軸方向間隔が設定される。外方部材２０は、ハウジング５の内周面に嵌合し、軸方向に摺動可能な状態で取り付けられる（図３４参照）。軸方向および半径方向で互いに対向する内方部材１０と外方部材２０の各面間（ラジアル軸受隙間Ｒ及びスラスト軸受隙間Ｔ）には潤滑油が介在している（図３６参照）。尚、図３４中の流体動圧軸受装置４，４は、同一構造である。

　内方部材１０は、例えば金属でリング状に形成され、本実施形態では焼結金属で形成される。内方部材１０の外周面１１は円筒面状を成し、ラジアル軸受隙間Ｒに満たされた潤滑油に接触している（図３６参照）。内方部材１０の外周面１１にはラジアル動圧発生部が形成される。本実施形態のラジアル動圧発生部は、図３７に示すように、外周面１１の全面に形成され、Ｖ字状に屈曲した動圧溝Ｂａと、これを区画する丘部Ｂｂ（図中クロスハッチングで示す）とを円周方向に交互に配列したヘリングボーン形状を呈する。動圧溝Ｂａは、例えば転造加工により形成される。本実施形態では、内方部材１０が焼結金属で形成されるため、転造加工の圧迫による内方部材１０の外周面１１の塑性流動を焼結金属の内部気孔で吸収できる。このため、塑性流動による内方部材１０の表面の盛り上がりが抑えられ、ラジアル動圧発生部（動圧溝Ｂａ及び丘部Ｂｂ）を精度良く形成することができる。

　内方部材１０の内周面１２は、図３５に示すように、円筒面１２ａと、円筒面１２ａの軸方向両端部に設けられた面取り部１２ｂとを有する。内方部材１０は、例えば円筒面１２ａを回転軸２の外周面に圧入（軽圧入）することにより、あるいは、円筒面１２ａと回転軸２の外周面との間に接着剤を介在させることにより、回転軸２に固定される。

　内方部材１０の軸方向両側の端面１３，１３は、内方部材１０の軸方向中央面に関して対称な形状を成している。端面１３は、図３６に拡大して示すように、外径側に設けられたテーパ面１３ａと、内径側に設けられた平坦面１３ｂとからなる。テーパ面１３ａは、外径側に向けて軸方向中央部側（すなわち、端面１３，１３が互いに接近する側）に傾斜して設けられる。平坦面１３ｂは、テーパ面１３ａの内径端から内径側に延びる。テーパ面１３ａ及び平坦面１３ｂは、スラスト軸受隙間Ｔの潤滑油に接触する。本実施形態では、テーパ面１３ａ及び平坦面１３ｂは凹凸のない平滑な面となっている。

　外方部材２０は、内方部材１０の外径側に配されたリング状を成し、芯金Ｍと、芯金Ｍをインサート部品として射出成形された樹脂成形部Ｎとで構成される。芯金Ｍは、例えば金属でリング状に形成され、本実施形態では焼結金属で形成される。図３５に示すように、芯金Ｍの外周面Ｍ１及び軸方向両端面Ｍ２，Ｍ２の全面と、内周面Ｍ３の軸方向両端部が、樹脂成形部Ｎにより密着保持されている。

　外方部材２０は、軸方向断面が内径向きに開口した略コの字形状を成し、大径内周面２１と、大径内周面２１の軸方向両側に設けられた一対の小径内周面２２，２２と、大径内周面２１の軸方向両端部と小径内周面２２，２２との間に形成された一対の肩面２３，２３とを備える。大径内周面２１は、平滑な円筒面状に形成され、本実施形態では芯金Ｍの内周面Ｍ３で構成される。大径内周面２１は、ラジアル軸受隙間Ｒを介して内方部材１０の外周面１１と対向する（図３６参照）。

　小径内周面２２は樹脂成形部Ｎに形成され、大径内周面２３より小径となっている。本実施形態では、小径内周面２２が、内方部材１０の端面１３の平坦面１３ｂの径方向範囲内（図示例では、平坦面１３ｂの径方向略中央部）に位置している。尚、小径内周面２２には、潤滑油の漏れ出しを防止するために、撥油剤を塗布してもよい。

　一対の肩面２３，２３は樹脂成形部Ｎに形成され、軸方向中央面に関して対称な形状を成している。肩面２３は、図３６に拡大して示すように、外径側に設けられたテーパ面２３ａと、内径側に設けられた平坦面２３ｂとからなる。テーパ面２３ａは、外径側に向けて軸方向中央部側（すなわち、肩面２３，２３が互いに接近する側）に傾斜して設けられる。平坦面２３ｂは、テーパ面２３ａの内径端から内径側に延びる。テーパ面２３ａ及び平坦面２３ｂは、スラスト軸受隙間Ｔを介して、それぞれ内方部材１０の端面１３のテーパ面１３ａ及び平坦面１３ｂと対向する。本実施形態では、テーパ面２３ａ及び平坦面２３ｂは凹凸のない平滑な面となっている。

　芯金Ｍの軸方向寸法は、内方部材１０の軸方向寸法よりも大きい。詳しくは、芯金Ｍの軸方向両端面Ｍ２，Ｍ２が、内方部材１０の端面１３，１３の平坦面１３ｂ，１３ｂ、及び、この面と軸方向に対向する外方部材１０の肩面２３，２３の平坦面２３ｂ（詳細は後述する）よりも、軸方向外側に位置している。これにより、樹脂成形部Ｎの芯金Ｍよりも内径側の部分が、芯金Ｍの軸方向両端面Ｍ２，Ｍ２よりも軸方向中央側に突出した状態となる。

　外方部材２０の外周面２４は樹脂成形部Ｎに形成され、図３５に示すように、ハウジング５（図３４参照）への取り付け面となる円筒面２４ａと、円筒面２４ａの軸方向両端部に設けられた面取り部２４ｂとを有する。円筒面２４ａ（取り付け面）は、ハウジング５の内周面に隙間を介して嵌合され、これにより外方部材２０がハウジング５に対して軸方向でスライド可能とされる。

　以上の構成からなる流体動圧軸受装置４の内部空間には、焼結金属製の内方部材１０及び芯金Ｍの内部気孔を含めて、潤滑油が充填される。潤滑油は、図３６に示すように、ラジアル軸受隙間Ｒの全域及びスラスト軸受隙間Ｔの内径端付近まで満たされる。潤滑油は、スラスト軸受隙間Ｔの毛細管力により外径側（ラジアル軸受隙間Ｒ側）に引き込まれる。潤滑油の油面は、スラスト軸受隙間Ｔに保持され、好ましくは、スラスト軸受隙間Ｔの円筒部分（平坦面１３ｂ，２３ｂ間の隙間）に保持される。

　上記の流体動圧軸受装置４を組み込んだ軸受ユニット１は、図３４に示すように、スプリング７により図中右側の流体動圧軸受装置４の外方部材２０が図中左向きに付勢されている。このため、回転軸２が静止した状態（図３４の状態）では、スプリング７により付勢された外方部材２０が内方部材１０に当接し、内方部材１０及び回転軸２が図中左向きに付勢される。これにより、図中左側の流体動圧軸受装置４の内方部材１０が図中左向きに付勢され、外方部材２０と当接して係止される。すなわち、この軸受ユニット１では、ハウジング５及びスプリング７により、一対の流体動圧軸受装置４，４が互いに接近する方向の予圧が付されている。

　回転軸２が回転すると、各流体動圧軸受装置４の内方部材１０の外周面１１と外方部材２０の大径内周面２１（芯金Ｍの内周面Ｍ３）との間のラジアル軸受隙間Ｒに油膜が形成される。そして回転軸２の回転に伴い、ラジアル軸受隙間Ｒの油膜の圧力がラジアル動圧発生部（動圧溝Ｂａ及び丘部Ｂｂ）により高められ、この油膜の動圧作用により回転軸２および内方部材１０が静止側部材および外方部材２０に対してラジアル方向に非接触支持される。

　これと同時に、各流体動圧軸受装置４の内方部材１０の両端面１３，１３と、これらに対向する外方部材２０の肩面２３，２３のとの間のスラスト軸受隙間Ｔに油膜が形成される。そして回転軸２の回転に伴い、スラスト軸受隙間Ｔの油膜の圧力が高められ、回転軸２および内方部材１０が静止側部材および外方部材２０に対して両スラスト方向に非接触支持される（図３８参照）。尚、図３８では、ラジアル軸受隙間Ｒ及びスラスト軸受隙間Ｔの大きさを誇張して示している。

　回転軸２の回転によりスラスト軸受隙間Ｔの潤滑油に圧力が生じると、回転軸２が図中右側に負荷を受ける（図３８の白抜き矢印参照）。このとき、図中右側の流体動圧軸受装置４の外方部材２０がスプリング７を圧縮しながら図中右側にスライドすることにより、両流体動圧軸受装置４，４のスラスト軸受隙間Ｔが確保される。このように、外方部材２０をハウジング５に固定するのではなく、ハウジング５に対して軸方向移動可能な状態で嵌合することで、ハウジング５への外方部材２０の組付精度に関わらず、スラスト軸受隙間Ｔを高精度に設定することができる。これにより、外方部材２０に対して内方部材１０が確実に非接触支持され、接触摺動による騒音の発生をより確実に防止できる。

　また、この軸受ユニット１では、スプリング７により流体動圧軸受装置４，４に軸方向の予圧を付しているため、外方部材２０がハウジング７に隙間を介して嵌合した状態であっても、回転軸２の回転に伴って外方部材２０が回転する事態を防止できる。一方、スプリング７の弾性力が大きすぎると、内方部材１０と外方部材２０とが接触摺動する恐れがある。従って、スプリング７の弾性力は、外方部材２０の回転を防ぎ、且つ、外方部材２０と内方部材１０との接触摺動を防ぐことができるような範囲に設定され、例えば、スラスト軸受隙間Ｔに発生する圧力の負荷容量の２０～８０％程度とすることが望ましい。

　以上の構成からなる流体動圧軸受装置４は、外方部材２０の肩面２３，２３の軸方向間に内方部材１０が設けられるため、外方部材２０の肩面２３，２３と内方部材１０の端面１３，１３とが軸方向で係合することにより、外方部材２０の内周からの内方部材１０の抜けが規制される。これにより、内方部材１０及び外方部材２０の分離を防止して流体動圧軸受装置４を一体的に扱うことができるため、回転軸２やハウジング５への取り付けがしやすくなる。

　また、回転軸２の回転に伴ってスラスト軸受隙間Ｔ内の潤滑油に遠心力が作用することにより、潤滑油が外径側（ラジアル軸受隙間Ｒ側）に押し込まれる。この遠心力と、スラスト軸受隙間Ｔによる毛細管力とにより、潤滑油の漏れ出しを防止できるため、流体動圧軸受装置４には特別なシール機構を設ける必要がない。もちろん、流体動圧軸受装置４にシール機構を設けても良く、例えば、内方部材１０の端面１３の平坦面１３ｂ、あるいは、外方部材２０の肩面２３の平坦面２３ｂの何れかをテーパ面状に形成することで、断面楔形のシール空間を設けても良い。

　以下、流体動圧軸受装置４の製造方法、特に、外方部材２０の射出成形工程を中心に説明する。

　図３９に、外方部材２０を射出成形するための金型３０を示す。この金型３０は、固定型３１と、可動型３２と、コアピン３３とを主に備える。

　まず、固定型３１に設けられたコアピン３３の外周面に内方部材１０を嵌合し、この内方部材１０の外周面１１に芯金Ｍを嵌合する。この状態で、可動型３２をスライドさせて型締めすることにより、キャビティ３４が形成される。このとき、内方部材１０は、固定型３１に設けられた軸方向の突出部３１ａと、可動型３２に設けられた軸方向の突出部３２ａとで軸方向両側から挟持され、これによりキャビティ３４内で軸方向に位置決めされる。このとき、内方部材１０の外周面１１と芯金Ｍの内周面Ｍ３との間の径方向隙間（ラジアル軸受隙間Ｒに相当する隙間）は、キャビティ３４に射出される溶融樹脂が入り込まず、且つ、内方部材１０と外方部材２０（芯金Ｍ）とが滑らかに相対回転可能な値に設定する必要があり、例えば１０～５０μｍ、好ましくは２０～４０μｍの範囲内に設定される。本実施形態では、内方部材１０及び芯金Ｍを何れも成形性に優れた焼結金属で形成しているため、内方部材１０及び芯金Ｍを優れた寸法精度で成形することができる。従って、これらの間に形成される隙間を高精度に設定することができ、この隙間を上記のような微小な範囲内に設定することが可能となる。

　この状態で、ゲート３５からキャビティ３４内に溶融樹脂を射出する。溶融樹脂の主成分樹脂としては、収縮率が大きいもの（１％以上）が好ましく、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等を使用することができる。これらのうち、収縮率が特に大きいポリアセタールが最も好ましい。この主成分樹脂に、強化材や導電化材等の各種充填材を必要に応じて配合したものが溶融樹脂として用いられる。この溶融樹脂に配合する充填材の種類や配合量を適宜設定することで、キャビティ３４に射出した時に、内方部材１０と芯金Ｍとの間の径方向隙間に溶融樹脂が入り込みにくくすることができる。

　キャビティ３４内へ溶融樹脂が充填され、溶融樹脂が固化した後、型開きを行なうと、内方部材１０と、内方部材１０に密着した外方部材２０との一体品が得られる。この一体品を、固定型３１及びコアピン３３から離型する。

　上記の一体品のうち、外方部材２０の樹脂成形部Ｎには成形収縮が生じる。一般に、樹脂成形品の成形収縮は、肉厚の中央部に向けて生じる。図３５に示す樹脂成形部Ｎが軸方向中央側に成形収縮すると、外方部材２０の肩面２３が内方部材１０の端面１３に押し付けられる恐れがある。そこで、本実施形態では、外方部材２０に芯金Ｍをインサート部品として配置する。芯金Ｍは、内方部材１０のうち、少なくともキャビティ３４内に配された部分よりも軸方向寸法が大きく、内方部材１０の軸方向両側にはみ出すように設けられる。この芯金Ｍにより、樹脂成形部Ｎの軸方向中央側への収縮を妨げている。すなわち、図４０に示すように、外方部材２０の肩面２３の軸方向の成形収縮は、芯金Ｍの軸方向両端面Ｍ２の軸方向位置（点線で示す位置）を基準として生じ、この領域の樹脂成形部Ｎの樹脂は基準位置（点線位置）に向けて軸方向両側から収縮する。その結果、内方部材１０の端面１３に密着した外方部材２０の肩面２３が、内方部材１０から剥離する方向に収縮して、図４０に鎖線で示す位置まで後退する。これにより、内方部材の端面１３と外方部材２０の肩面２３との間に軸方向の隙間が形成され、この隙間がスラスト軸受隙間Ｔとして機能する。尚、図４０では一方の肩面２３の成形収縮について説明したが、他方の肩面２３も同様に収縮し、内方部材１０の端面１３から剥離する。

　以上のように成形された内方部材１０と外方部材２０との間の隙間に、焼結金属製の内方部材１０及び芯金Ｍの内部気孔を含めて、潤滑油が注入される。その後、流体動圧軸受装置４の使用環境で想定される最高温度まで加熱し、このときの熱膨張によりスラスト軸受隙間Ｔの内径側端部から溢れ出した潤滑油を拭き取る。その後、常温まで冷却することにより潤滑油が収縮し、油面が軸受内部側（外径側）に後退してスラスト軸受隙間Ｔの円筒部分（平坦面１３ｂ，２３ｂ間の隙間）に保持される。これにより、想定される温度範囲内であれば、熱膨張により潤滑油がスラスト軸受隙間Ｔから漏れ出すことはない。以上により、流体動圧軸受装置４が完成する。

　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が、上記の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付して重複説明を省略する。

　例えば、図４１に示す金型３０は、固定型３１及び可動型３２に、キャビティ３４内に配置された芯金Ｍの端面に軸方向両側から当接する突出部３１ｂ，３２ｂが設けられる。突出部３１ｂ，３２ｂは、例えば円周方向に離隔した複数箇所に等配される。この突出部３１ｂ，３２ｂにより、キャビティ３４内で芯金Ｍを軸方向で確実に位置決めすることができる。この場合、成形後の外方部材２０の軸方向両端面には、突出部３１ｂ，３２ｂにより成形され、外方部材２０の端面から芯金Ｍに達する軸方向穴が形成される（図示省略）。金型３０から内方部材１０及び外方部材２０を取り出した後、軸方向穴は接着剤や樹脂等で埋められる。

　また、上記の実施形態では、外方部材２０の大径内周面２１を芯金Ｍの内周面Ｍ３で構成し、芯金Ｍと内方部材１０との間にラジアル軸受隙間Ｒを形成する場合を示しているが、これに限らず、図４２に示すように、外方部材２０の大径内周面２１を樹脂成形部Ｎで構成してもよい。図示例では、内方部材１０の外周面１１と芯金Ｍとが径方向に離隔し、この径方向間に樹脂成形部Ｎが設けられる。内方部材１０が回転すると、外方部材２０の樹脂成形部Ｎで構成される大径内周面２１と内方部材１０の外周面１１との間にラジアル軸受隙間Ｒが形成され、外方部材２０の樹脂成形部Ｎで構成される一対の肩面２３，２３と内方部材１０の軸方向両側端面１３，１３との間にスラスト軸受隙間Ｔが形成される。

　この実施形態の芯金Ｍは、図４３及び図４４に示すようにリング状を成し、その軸方向両側の端面から突出した突出部Ｍ２０を有する。本実施形態では、突出部Ｍ２０が円周方向等間隔に離隔した複数箇所（例えば４箇所、図４４参照）に設けられる。突出部Ｍ２０の軸方向両端面は、外方部材２０の軸方向両端面に露出している（図４２参照）。

　図４３及び図４４に示す芯金Ｍを金型３０のキャビティ３４内に配置した状態を、図４５に示す。このとき、芯金Ｍの軸方向両側端面Ｍ２，Ｍ２から突出した突出部Ｍ２０，Ｍ２０が、固定型３１及び可動型３２で軸方向両側から挟持されることにより、芯金Ｍがキャビティ３４内で位置決めされる。この状態で、ゲート３５から溶融樹脂を射出し、キャビティ３４内に溶融樹脂を充填する。

　その後、樹脂成形部Ｎの径方向の成形収縮により、内方部材１０から樹脂成形部Ｎが剥離する。具体的には、樹脂成形部Ｎの径方向の成形収縮が芯金Ｍを基準として生じることにより、樹脂成形部Ｎで構成される外方部材２０の大径内周面２１が芯金Ｍに接近する側、すなわち外径側に後退し、これにより大径内周面２１が内方部材１０の外周面１１から剥離する。また、樹脂成形部Ｎの軸方向の成形収縮が芯金Ｍの軸方向両端面Ｍ２，Ｍ２を基準として生じることにより、樹脂成形部Ｎで構成される外方部材２０の肩面２３，２３が内方部材１０の軸方向両端面１３，１３から剥離する。以上により、外方部材２０の樹脂成形部Ｎが内方部材１０から剥離し、この剥離により形成された隙間がラジアル軸受隙間Ｒ及びスラスト軸受隙間Ｔとして機能する。

　また、上記の実施形態では、外方部材２０が芯金Ｍを有する場合を示しているが、これに限らず、例えば図４６に示すように、外方部材２０を樹脂成形部Ｎのみで構成してもよい。この場合、外方部材２０は、内方部材１０をインサート部品とした樹脂の射出成形で形成される。射出成形した後、樹脂成形部Ｎの成形収縮により、外方部材２０の大径内周面２１及び端面２３，２３が内方部材１０から剥離する。このとき、外方部材２０に芯金Ｍを設けなくても、外方部材２０の大径内周面２１及び端面２３，２３が内方部材１０から剥離する方向に成形収縮するような材料で、樹脂成形部Ｎを形成する必要がある。例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）を主成分とする樹脂で樹脂成形部を形成すれば、上記のような成形収縮を生じさせることが可能である。

　以上の実施形態では、スラスト軸受隙間Ｔに面する内方部材１０の端面１３や外方部材２０の肩面２３が、凹凸のない平滑な面に形成されているが、これに限らず、例えばスラスト軸受隙間Ｔを介して対向する何れか一方の面に、スラスト軸受隙間Ｔの潤滑油に動圧作用を積極的に発生させるスラスト動圧発生部を形成してもよい（図示省略）。スラスト動圧発生部は、例えばヘリングボーン形状、スパイラル形状、ステップ形状の動圧溝で構成することができる。特に、スラスト動圧発生部を、スラスト軸受隙間Ｔの潤滑油を外径側（ラジアル軸受隙間Ｒ側）に押し込むポンプアウトタイプの動圧溝とすれば、潤滑油をラジアル軸受隙間Ｒ側に引き込むことができ、油漏れをより確実に防止できる。焼結金属製の内方部材１０にスラスト動圧発生部を形成すれば、内方部材１０のサイジングと同時にスラスト動圧発生部を型成形することができる。一方、外方部材２０の樹脂成形部Ｎにスラスト動圧発生部を形成すれば、外方部材２０の射出成形と同時にスラスト動圧発生部を型成形することができる。

　また、以上の実施形態では、内方部材１０の外周面１１にラジアル動圧発生部（動圧溝Ｂａ，丘部Ｂｂ）を形成した場合を示したが、これに限らず、例えば内方部材１０の外周面１１を円筒面状とする一方で、これと径方向に対向する外方部材２０の大径内周面２１にラジアル動圧発生部を形成してもよい。あるいは、ラジアル軸受隙間Ｒを介して対向する内方部材１０の外周面１１及び外方部材２０の大径内周面２１を共に円筒面状とすることにより、いわゆる真円軸受を構成してもよい。この場合、何れの面にもラジアル動圧発生部は形成されていないが、内方部材１０の回転に伴ってラジアル軸受隙間Ｒの潤滑油が流動することにより、動圧作用が発生する。

　以上の本願第１～第３発明の実施形態で示した構成は、適宜組み合わせることが可能である。

１　　　軸受ユニット
２　　　回転軸
３　　　モータロータ
４　　　流体動圧軸受装置
１０　　内方部材
１０ａ　突出部
１０ｂ　スリーブ部
１１ａ　動圧溝
１１Ｒ　ラジアル軸受面
１２ａ　動圧溝
１２Ｔ　スラスト軸受面
１３ａ　動圧溝
１３Ｔ　スラスト軸受面
２０　　外方部材
２０ａ　外側外方部材
２０ｂ　内側外方部材
２１ａ　凸部
２２ａ　動圧溝
２２Ｔ　スラスト軸受面
２３ａ　動圧溝
２３Ｔ　スラスト軸受面
２７ａ　凸部
２９Ｒ　ラジアル軸受面
４０　　ノズル
４４　　識別溝
Ａ　　　外径寸法
Ｂ　　　外径寸法
Ｆ　　　固定治具
Ｇ　　　移動治具
Ｈ　　　軸線
Ｒ　　　ラジアル軸受隙間
Ｔ　　　スラスト軸受隙間

Claims (21)

1. 　ラジアル軸受面とその軸方向両側に形成したスラスト軸受面を備えた外方部材と、この外方部材の内径側に配置され、前記ラジアル軸受面とスラスト軸受面のそれぞれに対向するラジアル軸受面とスラスト軸受面を備えた内方部材とからなり、前記外方部材と内方部材のラジアル軸受面間にラジアル軸受隙間を形成し、かつスラスト軸受面間にスラスト軸受隙間を形成し、これらの軸受隙間に潤滑油を介在させた流体動圧軸受装置において、
   　前記外方部材が、板材のプレス加工により成形された部材を有し、このプレス加工により前記ラジアル軸受面と少なくとも片側のスラスト軸受面が形成されていると共に、前記内方部材の少なくともラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分が焼結金属からなることを特徴とする流体動圧軸受装置。
2. 　前記内方部材のラジアル軸受面および前記外方部材のスラスト軸受面に、それぞれ動圧溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体動圧軸受装置。
3. 　前記内方部材のラジアル軸受面およびスラスト軸受面の両方に動圧溝が形成され、前記外方部材のラジアル軸受面およびスラスト軸受面は平滑な面であることを特徴とする請求項１に記載の流体動圧軸受装置。
4. 　前記内方部材のラジアル軸受面の動圧溝が転造加工により形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の流体動圧軸受装置。
5. 　前記外方部材のスラスト軸受面の動圧溝が前記プレス加工により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の流体動圧軸受装置。
6. 　前記外方部材が第１外方部材と第２外方部材の２つの部材から形成され、第１外方部材が、円筒部及び該円筒部の軸方向一端に設けられた半径方向部とを有する縦断面略Ｌ字形状で、円筒部の内周面にラジアル軸受面が、半径方向部の内側面にスラスト軸受面が形成されると共に、第２外方部材が円盤形状で、その内側面にスラスト軸受面が形成されたものであって、前記円盤形状の第２外方部材の外周面が前記第１外方部材の円筒部の内周面に嵌合されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置。
7. 　前記外方部材が第１外方部材と第２外方部材の２つの部材から形成され、これら２つの部材がいずれも円筒部及び該円筒部の一端に設けられた半径方向部とを有する縦断面形状略Ｌ字形状であり、第１外方部材の半径方向部の内側面にスラスト軸受面が形成されると共に、第２外方部材の円筒部の内周面にラジアル軸受面が、半径方向部の内側面にスラスト軸受面が形成されたものであって、第１外方部材の円筒部の内周面に第２外方部材の円筒部の外周面が嵌合されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置。
8. 　前記第１外方部材と第２外方部材が、回転方向を識別するために、異なる色相の表面を有することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の流体動圧軸受装置。
9. 　第１外方部材の円筒部の端面が第２外方部材の半径方向部の外側面より下がった位置にあることを特徴とする請求項６～８のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置。
10. 　前記第１外方部材の円筒部の内周面と第２外方部材の円筒部の外周面のいずれか一方に凸部が設けられていることを特徴とする請求項６～９のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置。
11. 　前記内方部材が、ラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分と、軸に嵌合する部分とからなり、当該２つの部分を一体の部材で構成したことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置。
12. 　前記内方部材が、ラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分と、軸に嵌合する部分とからなり、当該２つの部分が別体の部材で構成され、前記ラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部材が焼結金属からなることを請求項１～１０のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置。
13. 　前記内方部材のラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分の焼結金属を、銅鉄系とし、銅の配合比率が２０～８０％であることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の流体動圧軸受装置。
14. 　前記内方部材のラジアル軸受面とスラスト軸受面を形成する部分の焼結金属は、少なくともラジアル軸受面の表面開孔率が２～２０％であることを特徴とする請求項１１～１３のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置。
15. 　内部に潤滑油を入れた後、使用温度範囲を超える温度で油量調整が施されていることを特徴とする請求項１～１４のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置。
16. 　請求項１～１５のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置を軸方向に離隔して配置し、隣り合う流体動圧軸受装置の間にモーターロータを配置してなる換気扇用モータ。
17. 　ラジアル軸受面とその軸方向両側に形成したスラスト軸受面を備えた外側部材と、この外方部材の内径側に配置され、前記ラジアル軸受面とスラスト軸受面のそれぞれに対向するラジアル軸受面とスラスト軸受面を備えた内方部材とから構成されており、前記外方部材と内方部材のラジアル軸受面間にラジアル軸受隙間を形成し、かつ前記外方部材と内方部材のスラスト軸受面間にそれぞれスラスト軸受隙間を形成し、前記外方部材が、第１外方部材と第２外方部材の２つの部材からなり、それぞれの内側面に前記スラスト軸受面が形成された流体動圧軸受装置の組み立て方法であって、
    　前記第１外方部材のスラスト軸受面に前記内方部材の一方のスラスト軸受面を当接させた後、前記内方部材を前記第１外方部材から前記スラスト軸受隙間の合計量だけ離隔させ、その状態で、前記内方部材の他方のスラスト軸受面に前記第２外方部材のスラスト軸受面が当接するまで、前記第２外方部材を前記第１外方部材に押し込むことを特徴とする流体動圧軸受装置の組み立て方法。
18. 　前記内方部材が、ラジアル軸受面とスラスト軸受面を有する突出部と、回転軸に嵌合するスリーブ部とを別体に備え、
    前記第１外方部材のスラスト軸受面に前記内方部材の突出部の一方のスラスト軸受面を当接させた後、前記スリーブ部を前記突出部に圧入することを特徴とする請求項１７に記載の流体動圧軸受装置の組み立て方法。
19. 　前記第１外方部材のスラスト軸受面に内方部材の突出部の一方のスラスト軸受面を当接させる工程は、載置面と底面を備えた第１治具の載置面上に前記第１外方部材を設置し、この第１外方部材のスラスト軸受面に当接するよう前記内方部材の突出部を挿入し、その後、前記スリーブ部を、その端面が第１治具の底面に当接するまで突出部に圧入することにより行い、
    その後、前記第１治具とは異なる載置面と底面を備えた第２治具の載置面上に、第１外方部材と内方部材のセットを設置し、前記スリーブ部の端面を第２治具の底面に当接させることにより、前記内方部材を第１外方部材から前記スラスト軸受隙間の合計量だけ隔離させることを特徴とする請求項１８に記載の流体動圧軸受装置の組み立て方法。
20. 　前記内方部材が一体構造であり、前記第１外方部材のスラスト軸受面に内方部材の一方のスラスト軸受面を当接させる工程は、固定治具と移動治具を使用して行われ、固定治具の上に前記第１外方部材を設置し、この第１外方部材のスラスト軸受面に当接するよう内方部材を挿入し、その後、移動治具により前記内方部材を第１外方部材から前記スラスト軸受隙間の合計量だけ上方に隔離させることを特徴とする請求項１７に記載の流体動圧軸受装置の組み立て方法。
21. 　前記第２外方部材を第１外方部材に押し込んだ状態で、接着剤を注入することを特徴とする請求項１７～２０のいずれか１項に記載の流体動圧軸受装置の組み立て方法。

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