WO2014148179A1

WO2014148179A1 - 流体動圧軸受装置およびこれを備えるモータ

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Publication number: WO2014148179A1
Application number: PCT/JP2014/053855
Authority: WO
Inventors: 慎治小松原; 哲弥栗村; 康裕山本
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2014-02-19
Publication date: 2014-09-25
Also published as: CN105190062B; EP2977626A1; US9989091B2; EP2977626B1; JP2014181750A; CN105190062A; JP6100046B2; US20160040712A1; EP2977626A4

Abstract

　静止体２Ｂと、回転体２Ａと、回転体２Ａに設けられ、軸方向両側に端面２２ｂ，２２ｃを有する焼結金属製の軸受部材２２（スリーブ部）と、軸受部材２２の下端面２２ｃで形成され、潤滑油１１で満たされたスラスト軸受隙間と、スラスト動圧発生部Ｂとを備え、回転体２Ａが回転するのに伴ってスラスト軸受隙間内の潤滑油に動圧作用が発生し、回転体２Ａがスラスト一方向に非接触支持される流体動圧軸受装置１において、軸受部材２２は、回転体２Ａの回転時にスラスト動圧発生部Ｂに沿って流動する潤滑油１１の質量流量に対し４％以上１５％以下の通油度を有する。

Description

流体動圧軸受装置およびこれを備えるモータ

　本発明は、流体動圧軸受装置およびこれを備えるモータに関する。

　周知のように、流体動圧軸受装置は、高速回転、高回転精度および低騒音等の特長を有する。このような特長を生かし、流体動圧軸受装置は、情報機器をはじめとする種々の電気機器に搭載されるモータ用の軸受装置として、具体的には、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に組み込まれるスピンドルモータ用の軸受装置や、ＰＣ等に組み込まれるファンモータ用の軸受装置などとして好適に使用されている。

　流体動圧軸受装置は、回転体を静止体に対してラジアル方向に支持するためのラジアル軸受部、および回転体を静止体に対してスラスト方向に支持するためのスラスト軸受部を備えている。近年においては、これらラジアル軸受部およびスラスト軸受部の双方を、回転体を非接触で支持する動圧軸受で構成する場合が多い。

　動圧軸受からなるラジアル軸受部およびスラスト軸受部を備えた流体動圧軸受装置としては、様々なものが提案されている。例えば特許文献１の図１や図６には、静止体に設けられた焼結金属製のスリーブ部（同文献内での呼称は「動圧型軸受」）の内周面でラジアル軸受部のラジアル軸受隙間が形成されると共に、スリーブ部の軸方向一方側の端面でスラスト軸受部のスラスト軸受隙間が形成される流体動圧軸受装置が記載されている。スラスト軸受部を動圧軸受で構成する場合、スラスト軸受隙間を形成する対向二面の何れか一方にはスラスト動圧発生部が設けられる。スラスト動圧発生部は、通常、ヘリングボーン形状やスパイラル形状に配列された複数の動圧溝と、動圧溝を区画形成する凸状の丘部とで構成される。この場合、回転体が回転するのに伴ってスラスト軸受隙間内の潤滑油がスラスト動圧発生部に沿って流動し、この潤滑油がスラスト軸受隙間のうちで隙間幅の小さい幅狭部に押し込まれることにより、スラスト軸受隙間内の潤滑油の圧力が高まり（スラスト軸受隙間内の潤滑油に動圧作用が発生し）、動圧軸受からなるスラスト軸受部が形成される。

　ところで、特許文献１に記載された流体動圧軸受装置のように、スリーブ部の軸方向両側に空間が形成される場合、軸受装置の運転に伴って両空間を満たす潤滑油の圧力バランスに崩れが生じる場合がある。このような圧力バランスの崩れを放置しておくと、スラスト方向における回転体の支持精度（軸受性能）が不安定化する。

　このような問題発生を可及的に防止するには、特許文献１にも記載されているように、スリーブ部の両端面（スリーブ部の一端面で形成される空間とスリーブ部の他端面で形成される空間）を連通させるための連通路を設けるのが有効である。すなわち、このような連通路を設けておけば、上記２つの空間の間で潤滑油の圧力バランスに崩れが生じた場合でも、潤滑油が連通路を介して高圧側から低圧側に流動することによって圧力バランスの崩れが早期に解消される。そのため、所望の軸受性能（特に、スラスト方向の軸受性能）を安定的に維持することができる。特許文献１の構成において、連通路は、スリーブ部の外周面又はこれに対向するハウジングの内周面に軸方向溝を設けることにより形成することができる。

特開２００４－３０８９２１号公報

　上述したように、連通路は、流体動圧軸受装置の軸受性能を安定的に維持可能とし、流体動圧軸受装置の信頼性を向上する上で有益なものである。しかしながら、連通路を形成するには、スリーブ部の外周面又はこれに対向する内周面の少なくとも一方に軸方向溝を追加的に設ける必要がある関係上、多少なりとも製造コストの増大を招来する。近年、流体動圧軸受装置が組み込まれるモータ、ひいてはこのモータが搭載される各種情報機器は、低価格化が急速に進行していることから、流体動圧軸受装置を一層低コスト化することが求められている。

　そこで、本発明は、連通路を省略して一層のコスト低減が図ることが可能でありながら、所望の軸受性能を発揮・維持することができる信頼性の高い流体動圧軸受装置を提供することを目的とする。

　本発明者らは鋭意検討を重ね、焼結金属製のスリーブ部が所定量以上の潤滑油を流通させ得るような多孔質組織（無数の内部気孔が連続した連続気孔）を有していれば、連通路を省略した場合に上述した圧力バランスの崩れが生じても、圧力バランスの崩れを早期に解消し得る、すなわちスリーブ部の多孔質組織を連通路に替わるものとして活用できることを見出した。そして、回転体の回転時にスラスト動圧発生部に沿って流動する潤滑油の質量流量に対するスリーブ部の通油度の割合［＝（通油度／質量流量）×１００］が一定値以上（具体的には、４％以上）であれば、スリーブ部の多孔質組織を連通路に替わるものとして活用できることを見出し、本発明を完成するに至った。

　なお、上記の「質量流量」は、例えば複数の動圧溝とこれを区画形成する凸状の丘部とでスラスト動圧発生部を構成した場合、動圧溝の溝深さ、溝幅および本数などから算出することができ、その単位は［ｇ／１０ｍｉｎ］とする。また、上記の「通油度」とは、焼結金属製のスリーブ部が、その多孔質組織を介してどの程度潤滑油を流通させることができるのかを定量的に示すためのパラメータである。通油度は、スリーブ部の軸孔（軸方向の貫通孔）に所定圧力を負荷した潤滑油を１０分間流したときに、スリーブ部の外径面に開口した表面開口から滲み出した潤滑油の総重量を測定することにより求められ、その単位は上記の質量流量と同様に［ｇ／１０ｍｉｎ］である。通油度の測定方法の詳細は後段で述べる。

　上記の知見に基づき、本発明では、静止体と、静止体に対して相対回転する回転体と、静止体又は回転体に設けられ、軸方向両側に端面を有する焼結金属製のスリーブ部と、スリーブ部の外周面で形成されるラジアル軸受隙間と、スリーブ部の軸方向一方側の端面で形成されるスラスト軸受隙間と、スリーブ部の内部気孔、ラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間を満たす潤滑油と、スラスト動圧発生部とを備え、回転体が回転するのに伴ってスラスト軸受隙間内の潤滑油がスラスト動圧発生部に沿って流動することにより、スラスト軸受隙間内の潤滑油に動圧作用が発生し、回転体がスラスト一方向に非接触支持される流体動圧軸受装置において、回転体の回転時にスラスト動圧発生部に沿って流動する潤滑油の質量流量に対し、スリーブ部が、４％以上の通油度を有することを特徴とする流体動圧軸受装置を提供する。

　上述したように、回転体の回転時にスラスト動圧発生部に沿って流動する潤滑油の質量流量に対し、焼結金属製のスリーブ部が、４％以上の通油度を有するものであれば、回転体の回転に伴ってスリーブ部の一端面で形成される空間（スラスト軸受隙間）で潤滑油の圧力が高まり、スラスト軸受隙間と、スリーブ部の他端面で形成される空間との間で圧力バランスの崩れが生じた場合でも、スリーブ部の多孔質組織を介して、軸受装置内の潤滑油が積極的に流動循環する（スラスト軸受隙間とスリーブ部の他端面で形成される空間との間で潤滑油が行き来する）ことにより上記の圧力バランスの崩れを解消することができるので、スラスト方向の軸受性能が不安定化するような事態を回避することができる。そのため、連通路を省略してコスト低減を図りつつも、所望の軸受性能を発揮・維持することができる信頼性の高い流体動圧軸受装置を提供することができる。但し、通油度の大きさは、スリーブ部の密度（気孔率）や内部気孔の大きさに比例することから、通油度が高過ぎると、軸受面の耐摩耗性、軸受隙間における油膜形成能力に悪影響が及ぶ。従って、通油度は１５％以下とするのが好ましい。

　ところで、焼結軸受には、鉄を主成分とした鉄系、銅を主成分とした銅系、鉄および銅を含み、鉄を主成分とした鉄銅系、鉄および銅を含み、銅を主成分とした銅鉄系などがある。鉄系の焼結軸受は、主成分である鉄が銅よりも硬いため、軸受面（軸受隙間を形成する面）の耐摩耗性に優れる。また、主成分である鉄が硬質であるが故に圧縮成形性が銅系や銅鉄系の焼結軸受よりも劣り、従って、気孔率や内部気孔の大きさに比例（依存）する通油度を容易に高くすることができる。しかし、通油度が高くなるほど、回転体の回転時に軸受隙間内の潤滑油が焼結軸受の内部気孔に逃げる、いわゆる圧力逃げが生じ易くなるため、軸受隙間に形成される油膜の剛性が低くなって支持能力が低下する。一方、銅系および銅鉄系の焼結軸受は、鉄よりも軟質の銅を主成分とする関係上、軸受面の耐摩耗性の点では鉄系の焼結軸受より劣るものの、高密度に圧縮成形することができる分、軸受隙間に高剛性の油膜を形成することが可能となって軸受面と相手部材との摺動接触に起因した軸受面の摩耗を抑えることができる。しかしながら、高密度に圧縮成形すると、所望の通油度を有する焼結軸受を得ることが難しくなる。以上の検討から、本発明の構成上、スリーブ部は、鉄系粉末および銅系粉末を含む原料粉末の圧粉体を焼結することで得られたものであり、かつ鉄の含有量が銅の含有量よりも多いもの（つまり、鉄銅系の焼結軸受）とするのが好ましい。これにより、必要とされる通油度を具備し、軸受面の耐摩耗性が高く、しかも油膜形成能力に優れたスリーブ部を確実に得ることができる。

　上記構成において、スリーブ部は、平均粒径が相対的に大きい鉄系粉末と、平均粒径が相対的に小さい銅系粉末とを含む原料粉末の圧粉体を焼結することで形成されたものとすることができる。このようにすれば、径の大きな内部気孔（粗大気孔）が形成され易くなるので、スリーブ部に必要とされる通油度を確保し易くなる。

　上記構成のスリーブ部を得るに際し、鉄系粉末および銅系粉末を含む原料粉末の圧粉体の加熱温度（焼結温度）を銅の融点（１０８３℃）に近づけると、銅が溶け出して鉄と銅との合金化が進むため、軸受面の耐摩耗性に優れたスリーブ部を得ることができる。一方、鉄と銅との合金化が進むと、銅（銅系粉末）が存在していた箇所に気孔が形成されるため、スリーブ部の通油度は高まるものの、軸受面の耐摩耗性や軸受隙間における油膜の形成性（油膜剛性）が低下する。このようなことを勘案すると、スリーブ部は、上記圧粉体を９００℃以上１０８３℃以下で加熱することにより形成されたものとするのが好ましく、上記圧粉体を９００℃以上１０００℃以下で加熱することにより形成されたものとするのが一層好ましい。

　上記構成において、所望の通油度を具備し、軸受面の耐摩耗性が高く、しかも油膜形成性に優れたスリーブ部とするには、その焼結密度を７．０ｇ／ｃｍ³以下とすれば良い。但し、スリーブ部の焼結密度をあまりに低くすると、通油度を高めることができる反面、油膜形成性が低下することから、焼結密度は６．１ｇ／ｃｍ³以上とするのが好ましい。

　スリーブ部の内部気孔を円滑に流通可能で、かつラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間内で所望の剛性を有する油膜を形成可能とするには、潤滑油として、４０℃における動粘度が４０ｍｍ²／ｓ以上であると共に、１００℃における動粘度が６ｍｍ²／ｓ以上のものを使用するのが好ましい。

　上述した本発明の構成を好ましく適用し得る流体動圧軸受装置の具体的な形態として、静止体が、筒部およびその軸方向一方側を閉塞する底部を有する有底筒状をなし、筒部の内周にスリーブ部を収容したハウジングと、シール隙間を介してスリーブ部の軸方向他方側を大気に開放するシール部材とを備え、回転体が、外周にスリーブ部を固定すると共に、シール部材との間にシール隙間を形成する軸部材を備え、ラジアル軸受隙間が、スリーブ部の外周面とこれに対向するハウジングの内周面との間に形成されると共に、スラスト軸受隙間が、スリーブ部の軸方向一方側の端面とこれに対向するハウジングの内底面との間に形成され、かつ、スリーブ部の軸方向他方側の端面とこれに対向するシール部材の端面との間に空気を含む軸方向隙間を有する、流体動圧軸受装置を挙げることができる。

　かかる構成の流体動圧軸受装置のように、ラジアル軸受隙間及びスラスト軸受隙間が潤滑油で満たされた状況下において、スリーブ部の軸方向他方側の端面と、これに対向するシール部材の端面との間に空気を含む軸方向隙間を介在させるようにすれば、ハウジングの内部空間に充填する潤滑油量を、ハウジングの内部空間の容積よりも少なくすることができる。これにより、当該軸受装置の組み立て後に、適当な給油具（例えばマイクロピペット）を用いてハウジングの内部空間に注油するという簡単な作業を実行するだけでも、ハウジングの内部空間に必要量の潤滑油を介在させることができる。そのため、軸受装置の組み立て後に、いわゆる真空含浸等の煩雑な手法を用いてハウジングの内部空間を潤滑油で満たし、かつ潤滑油の油面を精度良く管理するという煩雑な作業が不要となる。これにより、安価な流体動圧軸受装置を実現することができる。

　上記構成において、スリーブ部を軸方向一方側に押し付ける外力を作用させることにより、回転体がスラスト他方向に支持されるようにすれば、回転体がスラスト両方向に支持される。そのため、スラスト軸受部によるスラスト一方向の荷重支持能力が過大となり、これに伴って、スラスト方向における回転体の支持精度が不安定化するような事態を可及的に回避することができる。上記外力は、例えば磁力で与えることができる。この磁力は、例えば、静止体に設けられるステータコイルと、回転体に設けられるロータマグネットとを軸方向にずらして配置することによって与えることができる。この種の流体動圧軸受装置が組み込まれる各種モータは、ロータマグネットとステータコイルとを必須の構成部材として備える。従って、上記外力を磁力で与えるようにすれば、スラスト方向の支持能力に優れた流体動圧軸受装置を安価に得ることができる。

　上記構成において、回転体の回転時、軸方向隙間内の潤滑油をシール隙間から径方向に離反する方向に押し込む押し込み部をさらに有するものとすることができる。このようにすれば、回転体の回転中におけるシール隙間を介しての潤滑油漏れ、ひいてはこれに起因した軸受性能の低下を可及的に防止することができる。押し込み部は、例えば、軸方向隙間を形成する対向二面の少なくとも一方に形成した複数の溝部で構成することができるが、焼結金属で形成されるスリーブ部の良好な加工性に鑑み、スリーブ部の軸方向他方側の端面に形成した複数の溝部で構成するのが望ましい。

　押し込み部を構成する各溝部の溝幅は、シール隙間から径方向に離反する方向に向けて漸減させるのが望ましい。毛細管力により、軸方向隙間内の潤滑油をシール隙間から径方向に離間した位置で保持し易くなるので、シール隙間を介しての潤滑油漏れを防止する上で有利となるからである。また、押し込み部を構成する各溝部は、溝底側に向けて溝幅を漸減させた断面形状に形成するのが望ましい。毛細管力により、軸方向隙間内の潤滑油を各溝部の溝底側（シール隙間から軸方向に離間した側）に引き込むことができるので、シール隙間を介しての潤滑油漏れを防止する上で一層有利となるからである。

　上記のように、シール隙間が、スリーブ部を外周に固定した軸部材の外周面と、ハウジングと一体又は別体に設けたシール部材の内周面との間に形成される場合には、ラジアル軸受隙間を、シール隙間よりも外径側に形成することができる。そのため、押し込み部を複数の溝部で構成し、かつ各溝部の溝幅をシール隙間から径方向に離反する方向に向けて漸減させておけば、スリーブ部を含む回転体の停止時及び回転時の双方において、軸方向隙間に介在する潤滑油をラジアル軸受隙間に引き込み易くなる。これにより、ラジアル軸受隙間を潤沢な潤滑油で満たし、ラジアル方向の回転精度を安定化することができる。

　以上で示した本発明に係る流体動圧軸受装置は、上述したような種々の特徴を有することから、例えばＰＣ用のファンモータや、ディスク駆動装置用のスピンドルモータ等の各種モータに組み込んで好適に使用することができ、しかも各種モータの低コスト化に寄与することができる。

　以上より、本発明によれば、連通路を省略して一層のコスト低減が図ることが可能でありながら、所望の軸受性能を発揮・維持することができる信頼性の高い流体動圧軸受装置を提供することができる。

ファンモータの一構成例を概念的に示す断面図である。本発明の第１実施形態に係る流体動圧軸受装置を示す断面図である。図２に示す軸受部材の下端面を示す平面図である。図２に示す軸受部材の上端面を示す平面図である。図４中のＸ１－Ｘ１矢視断面図であり、軸受部材の上端面に設けた溝部の一例を示す図である。上記溝部の変形例を示す図である。上記溝部の変形例を示す図である。通油度を測定するための試験装置の概要図である。変形例に係る軸受部材の上端面を示す平面図である。比較試験の試験結果を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

　図１に、本発明に係る流体動圧軸受装置１が組み込まれたファンモータの一構成例を概念的に示す。同図に示すファンモータは、流体動圧軸受装置１と、モータベース６と、モータベース６に固定されたステータコイル５と、羽根（図示省略）を有するロータ３と、ロータ３に固定され、ステータコイル５と半径方向のギャップを介して対向するロータマグネット４とを備える。流体動圧軸受装置１のハウジング７は、モータベース６の内周に固定され、ロータ３は、流体動圧軸受装置１の軸部材２１の一端に固定されている。このように構成されたファンモータにおいて、ステータコイル５に通電すると、ステータコイル５とロータマグネット４との間の電磁力でロータマグネット４が回転し、これに伴って軸部材２１、軸部材２１に固定されたロータ３、およびロータ３に固定されたロータマグネット４等を備えた回転体２Ａが、ステータコイル５およびハウジング７、並びにこれらを固定したモータベース６等を備えた静止体２Ｂに対して回転する。

　なお、回転体２Ａが回転すると、ロータ３に設けられた羽根の形態に応じて図中上向き又は下向きに風が送られる。このため、回転体２Ａの回転中にはこの送風作用の反力として、流体動圧軸受装置１の軸部材２１およびその外周に固定したスリーブ部としての軸受部材２２に図中下向き又は上向きの推力が作用する。ステータコイル５とロータマグネット４との間には、この推力を打ち消す方向の磁力（斥力）を作用させており、上記推力と磁力の大きさの差により生じたスラスト荷重が流体動圧軸受装置１のスラスト軸受部Ｔで支持される。上記推力を打ち消す方向の磁力は、例えば、ステータコイル５とロータマグネット４とを軸方向にずらして配置することにより発生させることができる（詳細な図示は省略）。また、回転体２Ａの回転時には、流体動圧軸受装置１の軸部材２１および軸受部材２２にラジアル荷重が作用する。このラジアル荷重は、流体動圧軸受装置１のラジアル軸受部Ｒで支持される。

　図２に、本発明の第１実施形態に係る流体動圧軸受装置１を示す。この流体動圧軸受装置１は、軸部材２１およびその外周に固定された軸受部材２２と、軸方向一方側が閉塞された有底筒状をなし、軸部材２１および軸受部材２２を内周に収容したハウジング７と、ハウジング７の内周に固定されたシール部材９とを主要な構成部材として備えている。ハウジング７の内部空間には潤滑油１１（密な散点ハッチングで示す）が充填されており、図２に示す状態では、少なくとも、焼結金属製とされる軸受部材２２の内部気孔、ラジアル軸受部Ｒのラジアル軸受隙間およびスラスト軸受部Ｔのスラスト軸受隙間が潤滑油１１で満たされている。なお、以下では、説明の便宜上、シール部材９が配置された側を上側、その軸方向反対側を下側とする。

　ハウジング７は、円筒状の筒部７ａと、筒部７ａの下端開口を閉塞する底部７ｂとを有する有底筒状をなし、ここでは筒部７ａと底部７ｂが金属又は樹脂で一体に形成されている。筒部７ａの内周面は、大径内周面７ａ１と小径内周面７ａ２とを有し、大径内周面７ａ１にはシール部材９が固定される。小径内周面７ａ２は、軸部材２１に固定された軸受部材２２の外周面２２ａとの間にラジアル軸受隙間を形成する円筒状領域を有し、該円筒状領域は凹凸のない平滑面に形成されている。また、底部７ｂの内底面７ｂ１は、軸受部材２２の下端面２２ｃとの間にスラスト軸受隙間を形成する円環状領域を有し、該円環状領域は凹凸のない平滑面に形成されている。

　シール部材９は金属又は樹脂で円環状に形成され、ハウジング７の大径内周面７ａ１に接着、圧入、圧入接着等の適宜の手段で固定される。シール部材９の内周面９ａと、これに対向する軸部材２１の外周面２１ａとの間にはシール隙間（ラビリンスシール）Ｓが形成され、軸受部材２２の上側は、シール隙間Ｓを介して大気に開放されている。

　軸部材２１は、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、その外周面２１ａは平滑な円筒面に形成されている。軸部材２１の上端外周に、羽根を有するロータ３が固定されている。

　スリーブ部としての軸受部材２２は、焼結金属の多孔質体で円筒状に形成され、下端面２２ｃが軸部材２１の下端面２１ｂよりも軸方向外側（下側）に位置するようにして、軸部２１の外周面２１ａに圧入、接着、圧入接着（圧入と接着の併用）、溶接等の適宜の手段で固定されている。

　軸受部材２２の外周面２２ａには、対向するハウジング７の小径内周面７ａ２との間にラジアル軸受部Ｒのラジアル軸受隙間を形成する円筒状のラジアル軸受面が設けられる。ラジアル軸受面には、ラジアル軸受隙間内の潤滑油１１に動圧作用を発生させるためのラジアル動圧発生部Ａが形成されている。ラジアル動圧発生部Ａは、ヘリングボーン形状に配列された複数の動圧溝Ａａ１，Ａｂ１と、動圧溝Ａａ１，Ａｂ１を区画形成する凸状の丘部とで構成される。すなわち、動圧溝Ａａ１，Ａｂ１は、互いに反対方向に傾斜し、かつ軸方向に離間して設けられている。本実施形態では、上側の動圧溝Ａａ１の軸方向寸法と、下側の動圧溝Ａｂ１の軸方向寸法とを等しくしている。これは、回転体２Ａの回転時、ラジアル軸受隙間内の潤滑油１１が下方側（スラスト軸受部Ｔのスラスト軸受隙間側）に押し込まれ、これに伴ってスラスト軸受隙間内の潤滑油１１の圧力が過度に高まるのを回避するためである。なお、ラジアル動圧発生部Ａは、円周方向に所定間隔で配置したスパイラル形状の動圧溝と、これを区画形成する凸状の丘部とで構成することもできる。

　図３に示すように、軸受部材２２の下端面２２ｃには、対向するハウジング７の内底面７ｂ１との間にスラスト軸受部Ｔのスラスト軸受隙間を形成する環状のスラスト軸受面が設けられる。このスラスト軸受面には、回転体２Ａが回転するのに伴って、スラスト軸受隙間内の潤滑油１１に動圧作用を発生させるためのスラスト動圧発生部Ｂが形成されている。スラスト動圧発生部Ｂは、スパイラル形状の動圧溝Ｂａと、動圧溝Ｂａを区画形成する凸状の丘部とを周方向に交互に配して構成されている。動圧溝Ｂａは、ヘリングボーン形状に配列することもできる。

　軸受部材２２の上端面２２ｂと、これに対向するシール部材９の下端面９ｂとの間には空気を含む軸方向隙間（環状空間）１０が設けられる。この軸方向隙間１０の隙間幅は、スラスト軸受部Ｔのスラスト軸受隙間の隙間幅よりも十分に大きい。流体動圧軸受装置１が図２に示す姿勢で配置された状態（シール隙間Ｓを上側に配置した状態）では、ハウジング７の内部空間に充填した潤滑油１１の油面が軸方向隙間１０の範囲内に保持される。

　従って、この流体動圧軸受装置１では、ハウジング７の内部空間に充填される潤滑油１１の量（体積）が、ハウジング７の内部空間の容積よりも少なくなっている。

　軸受部材２２の上端面２２ｂには、回転体２Ａの回転時、軸方向隙間１０内の潤滑油１１をシール隙間Ｓから径方向に離反する方向（本実施形態では径方向外向き）に押し込む押し込み部１２が設けられる。押し込み部１２は、図４に示すように、周方向所定間隔で配置された複数の溝部１３で構成され、ここでは各溝部１３を径方向に延びる放射溝で構成している。各溝部１３は、その溝幅を径方向外側に向けて漸減させた形態をなし、かつ、その溝幅を溝底側に向けて漸減させた断面形状を有する。なお、各溝部１３の断面形状としては、例えば図５Ａに示すような断面三角形状や、図５Ｂに示すような断面台形状、あるいは図５Ｃに示すような断面半円形状を採用し得る。

　各溝部１３の外径端部および内径端部は、軸受部材２２の上端外周チャンファ２２ｅおよび上端内周チャンファ２２ｆにそれぞれ開口しており、溝部１３の溝深さは上端外周チャンファ２２ｅの面取り量よりも小さく設定される。このようにしたのは、溝部１３の溝深さが上端外周チャンファ２２ｅの面取り量よりも大きくなると、軸受部材２２の外周面２２ａに形成したラジアル動圧発生部Ａ（特に上側の動圧溝Ａａ１）の形状が崩れ、ラジアル軸受部Ｒの支持能力に悪影響が及ぶおそれがあるからである。

　以上の構成を有する軸受部材２２は、鉄および銅を主成分とした焼結金属、より詳細には、銅よりも鉄の含有量が多い（銅よりも鉄の重量比が大きい）鉄銅系の焼結金属からなり、かつ、回転体２Ａの回転時に、スラスト動圧発生部Ｂ（動圧溝Ｂａ）に沿って流動する潤滑油１１の質量流量に対し、４％以上の通油度を有する。軸受部材２２における鉄および銅の比率は、それぞれ、重量比で６０％以上および４０％以下とされ、ここでは、概ね７０％および３０％とされる。

　ここで、通油度とは、焼結金属製の軸受部材２２が、その多孔質組織を介してどの程度油（潤滑油）を流通させることができるかを定量的に示すためのパラメータ［単位：ｇ／１０ｍｉｎ］であり、図６に示すような試験装置１００を用いて測定することができる。同図に示す試験装置１００は、円筒状の試料Ｗ（ここでは焼結金属製の軸受部材）を軸方向両側から挟持固定した筒状の保持部１０１，１０２と、油を貯留するタンク１０３と、タンク１０３内に貯留された油を保持部１０１に供給するための配管１０４とを備える。試料Ｗの軸方向両端部と保持部１０１，１０２との間は、図示しないシール体（例えばゴムワッシャ）によりシールされている。以上の構成において、室温（２６～２７℃）環境下でタンク１０３内に貯留された油（流体動圧軸受装置１の内部空間に充填される潤滑油と同種の潤滑油）に０．４ＭＰａの加圧力を負荷し、潤滑油を、配管１０４の内部流路および保持部１０１の内部流路１０５を介して試料Ｗの軸方向貫通孔に１０分間供給し続ける。試料Ｗの下方には吸油体（例えば、紙や布）１０６が配されており、上記態様で試料Ｗに潤滑油が供給されたときに試料Ｗの外径面に開口した表面開口から滲み出して滴下した油を吸油体１０６で採取する。そして、試験前後における吸油体１０６の重量差から通油度が算出される。

　以上の構成を備える軸受部材２２は、主に、圧縮成形工程と、加熱工程と、溝形成工程とを順に経て得ることができる。以下、上記の各工程について詳細に説明する。

　［圧縮成形工程］
　この圧縮成形工程では、鉄系粉末および銅系粉末を含む原料粉末を圧縮成形することにより、軸受部材２２に近似した形状の圧粉体を得る。本実施形態では、軸受部材２２における鉄および銅の重量比が、鉄：銅≒７：３であることから、原料粉末としては、鉄系粉末および銅系粉末を、それぞれ、重量比で概ね７０％および３０％含むものが使用される。なお、原料粉末に含める鉄系粉末としては、その平均粒径が銅系粉末のそれよりも大きいものを使用する。

　上記原料粉末に含められる鉄系粉末としては、例えば、直径（最大径）４５μｍ以下の粒子を重量比で８０％以上含む第１の鉄系粉末と、直径４５μｍ以下の粒子を重量比で１０～２５％含む第２の鉄系粉末とを混合してなり、かつ鉄系粉末全体に占める第１および第２の鉄系粉末の割合を、重量比でそれぞれ３３％および６７％としたものを使用できる。また、上記原料粉末に含められる銅系粉末としては、例えば、直径４５μｍ以下の粒子を重量比で５５～７５％含む第１の銅系粉末と、直径４５μｍ以下の粒子を重量比で５５～９０％含む第２の銅系粉末とを混合してなり、かつ銅系粉末全体に占める第１および第２の銅系粉末の割合を、重量比でそれぞれ７１％および２９％としたものを使用できる。

　このように、銅系粉末よりも鉄系粉末を多く含み、かつ平均粒径が銅系粉末のそれよりも大きい鉄系粉末を含む原料粉末を用いて圧粉体を得ることにより、ラジアル軸受面およびスラスト軸受面の耐摩耗性が高く、必要とされる通油度を具備し、しかもラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間における油膜の形成性に優れた焼結金属製の軸受部材２２を得易くなる。

　［加熱工程］
　この加熱工程では、上記の圧縮成形工程で得られた圧粉体を加熱することにより、圧粉体を構成する金属粉末同士が焼結（ネック結合）してなる焼結体が形成される。圧粉体の焼結（加熱）温度は、好ましくは９００℃以上１０８３℃（銅の融点）以下とされ、より好ましくは９００℃以上１０００℃以下とされる。その理由は以下の通りである。上記圧粉体の加熱温度を銅の融点に近づけると、銅が溶け出して鉄と銅との合金化が進むため、ラジアル軸受面（ラジアル動圧発生部Ａ）およびスラスト軸受面（スラスト動圧発生部Ｂ）の耐摩耗性に優れた軸受部材２２を形成することができる。一方、焼結温度を高め、鉄と銅との合金化を促進させると、圧粉体の段階で銅（銅系粉末）が存在していた箇所に気孔が形成されるため、軸受部材２２の通油度を高めることはできるものの、軸受面の耐摩耗性、さらにはラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間における油膜形成性が低下する。従って、圧粉体の加熱温度は、９００℃以上１０８３℃以下の範囲に設定するのが好ましく、例えば９５０℃に設定される。これにより、通油度、軸受面の耐摩耗性、および軸受隙間における油膜形成性が良好な焼結体、ひいては軸受部材２２を得ることができる。なお、このようにして形成された焼結体の焼結密度は、６．１ｇ／ｃｍ³以上７．０ｇ／ｃｍ³以下である。

　［溝形成工程］
　この溝形成工程では、焼結体に、例えばプレス加工や機械加工を施すことにより、焼結体にラジアル動圧発生部Ａ、スラスト動圧発生部Ｂおよび押し込み部１２（溝部１３）が形成され、これにより図２等に示す軸受部材２２が完成する。なお、ラジアル動圧発生部Ａ、スラスト動圧発生部Ｂおよび押し込み部１２は、圧縮成形工程で圧粉体を得るのと同時に型成形することもでき、その場合には、当該溝形成工程は不要となる。また、ラジアル動圧発生部Ａ、スラスト動圧発生部Ｂおよび押し込み部１２を対向面に設ける場合も、当該溝形成工程は不要である。

　本実施形態に係る流体動圧軸受装置１は、以上の構成を有し、例えば、軸部材２１およびその外周に固定した軸受部材２２をハウジング７の内周に挿入し、ハウジング７の大径内周面７ａ１にシール部材９を固定した後、マイクロピペット等の給油具を用いてシール隙間Ｓを介してハウジング７の内部空間に潤滑油１１を充填（注油）することにより完成する。潤滑油１１としては、４０℃における動粘度が４０ｍｍ²／ｓ以上であると共に、１００℃における動粘度が６ｍｍ²／ｓ以上のエステル系潤滑油を使用する。

　以上の構成からなる流体動圧軸受装置１において、軸部材２１および軸受部材２２を有する回転体２Ａが回転すると、軸受部材２２の外周面２２ａに設けられたラジアル軸受面と、これに対向するハウジング７の小径内周面７ａ２との間にラジアル軸受隙間が形成される。そして回転体２Ａの回転に伴い、ラジアル軸受隙間内の潤滑油の油膜圧力がラジアル動圧発生部Ａの動圧作用によって高められ、回転体２Ａをラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部Ｒが形成される。これと同時に、軸受部材２２の下端面２２ｃに設けられたスラスト軸受面とこれに対向するハウジング７の内底面７ｂ１との間にスラスト軸受隙間が形成される。そして、回転体２Ａの回転に伴い、スラスト軸受隙間の油膜圧力がスラスト動圧発生部Ｂの動圧作用によって高められ、回転体２Ａをスラスト一方向に非接触支持（上方に浮上支持）するスラスト軸受部Ｔが形成される。

　本発明に係る流体動圧軸受装置１では、回転体２Ａが回転し、スラスト軸受隙間内の潤滑油１１に動圧作用が生じると、スラスト軸受隙間内の潤滑油は、スラスト軸受隙間の一部領域に集められて正圧を生じ、この正圧部分で潤滑油１１が焼結金属製の軸受部材２２内に還流する。このとき、軸受部材２２が、スラスト動圧発生部Ｂ（動圧溝Ｂａ）に沿って流動するスラスト軸受隙間内の潤滑油１１の質量流量に対し、４％以上の通油度を有することにより、上記の正圧部分では潤滑油１１が軸受部材２２内に積極的に還流する。そのため、スラスト軸受隙間における潤滑油の圧力が過大となり、回転体２Ａが過度に浮上（上方に移動）するような事態が効果的に抑制される。これに加え、本実施形態では、図１を参照しながら説明したように、軸部材２１および軸受部材２２を有する回転体２Ａには、これを下方に押し付ける外力としての磁力を作用させているので、回転体２Ａの過浮上は一層効果的に抑制される。従って、スラスト軸受隙間に生じる潤滑油１１の動圧作用によりスラスト一方向の荷重支持能力が過大となり、これに伴って、スラスト方向の支持精度（回転精度）が不安定化するような事態を可及的に防止することができる。

　なお、上記の態様で潤滑油１１が軸受部材２２の内部に還流するのと並行して、軸受部材２２の下端面２２ｃからスラスト軸受隙間に次々と潤滑油１１が滲み出す。また、回転体２Ａが回転し、ラジアル軸受隙間内の潤滑油１１に動圧作用が生じると、上記同様にラジアル軸受隙間内の潤滑油はラジアル軸受隙間の一部領域に集められて正圧を生じ、この正圧部分で潤滑油１１が軸受部材２２内に還流する。これと並行して、軸受部材２２の外周面２２ａからラジアル軸受隙間に次々と潤滑油１１が滲み出す。従って、ラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間を潤沢な潤滑油１１で満たし、ラジアル軸受部Ｒおよびスラスト軸受部Ｔの軸受性能を長期間に亘って安定的に発揮することが可能となる。

　また、本実施形態の流体動圧軸受装置１では、ラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間が潤滑油１１で満たされた状況下（図２）において、軸受部材２２の上端面２２ｂと、これに対向するシール部材９の下端面９ｂとの間に、空気を含む軸方向隙間１０を介在させた。これはすなわち、上記状況下において、軸方向隙間１０の範囲内に潤滑油１１の油面を保持可能としたことを意味し、この場合、ハウジング７の内部空間に充填する潤滑油１１の量を、ハウジング７の内部空間の容積よりも少なくすることができる。これにより、当該軸受装置１の組み立て後に、例えばマイクロピペット等の給油具を用いてシール隙間Ｓからハウジング７の内部空間に注油するという簡単な作業を実行するだけでも、ハウジング７の内部空間に必要量の潤滑油１１を介在させることができ、高精密な油面管理が不要となる。なお、軸方向隙間１０内に潤滑油１１の油面を保持するようにしたことにより、ハウジング７の内部空間への注油作業は、ハウジング７にシール部材９を固定する前に行うことも可能である。このようにすれば、シール部材９の固定後にハウジング７の内部空間に潤滑油１１を充填する場合よりも、注油作業を簡便化することができる。

　本実施形態の流体動圧軸受装置１の構造上、例えば当該軸受装置１を図２に示す態様とは上下を反転させた姿勢で使用するような場合には、シール隙間Ｓを介して潤滑油１１が外部に漏れ出すおそれが多少なりとも高まる。このような問題については、上記したように、（１）軸部材２１および軸受部材２２の回転時、軸方向隙間１０内の潤滑油１１をシール隙間Ｓから径方向に離反する方向（本実施形態では径方向外側）に押し込む押し込み部１２を設けたこと、（２）押し込み部１２を、軸受部材２２の上端面２２ａに設けた複数の溝部１３で構成し、かつ各溝部１３の溝幅をシール隙間Ｓから径方向に離反する方向に向けて漸減させたこと、および（３）押し込み部１２を構成する各溝部１３を、溝底側に向けて溝幅を漸減させた断面形状に形成したことなどにより、効果的に防止することができる。すなわち、上記（２）を採用すれば、毛細管力により、軸方向隙間１０内の潤滑油１１をシール隙間Ｓから径方向に離間した位置で保持し易くなり、また上記（３）を採用すれば、毛細管力により、軸方向隙間１０内の潤滑油を各溝部１３の溝底側（シール隙間Ｓから軸方向に離間した側）に引き込むことができる。

　図示は省略するが、シール隙間Ｓを介しての潤滑油漏れを一層効果的に防止するため、シール隙間Ｓに隣接して大気に接した軸部２１の外周面２１ａやシール部材９の上端面に撥油膜を形成しても良い。

　また、本実施形態のように、シール隙間Ｓを、軸部材２１の外周面２１ａと、ハウジング７に固定したシール部材９の内周面９ａとの間に形成し、ラジアル軸受隙間を、軸部材２１の外周に固定した軸受部材２２の外周面２２ａと、これに対向するハウジング７の小径内周面７ａ２との間に形成すれば、ラジアル軸受隙間を、シール隙間Ｓよりも外径側に形成することができる。そして、上記態様の複数の溝部１３で構成した押し込み部１２が軸受部材２２の上端面２２ｂに設けられていることにより、軸部材２および軸受部材２２を有する回転体２Ａの停止時および回転時の双方において、軸方向隙間１０に介在する潤滑油１１をラジアル軸受部Ｒのラジアル軸受隙間に引き込み易くなる。これにより、ラジアル軸受隙間を常時潤沢な潤滑油１１で満たし、ラジアル方向の回転精度の安定化を図ることができる。

　以上、本発明の実施形態に係る流体動圧軸受装置１について説明を行ったが、流体動圧軸受装置１の各部には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことができる。

　例えば、押し込み部１２は、図７に示すようなスパイラル形状の溝部１３を複数設けて構成することもできる。スパイラル形状の溝部１３であれば、図４に示す放射状の溝部１３に比べ、溝部１３一本当たりの断面積（容積）を拡大することができる。そのため、軸方向隙間１０により多くの潤滑油１１を保持することができ、軸受性能向上を図る上で有利となる。

　また、図示は省略するが、軸部材２１および軸受部材２２を有する回転体２Ａをラジアル方向に支持するためのラジアル軸受部は、軸方向の二箇所に離間して設けることもできる。このようにすれば、低トルク化とラジアル方向の支持能力（特にモーメント剛性）の向上とを同時に達成することができる。

　また、以上で説明した実施形態では、筒部７ａとその下端開口を閉塞する底部７ｂとを一体に設けたハウジング７を使用し、ハウジング７の上端開口をシールするシール隙間Ｓを、ハウジング７の内周面に固定したシール部材９の内周面９ａで形成するようにしたが、ハウジング７は、筒部７ａとその下端開口を閉塞する底部７ｂとが別体に設けられたものを使用するようにしても構わない。この場合、軸部２１の外周面２１ａとの間にシール隙間Ｓを形成するシール部材は筒部７ａと一体に設けることができる（図示省略）。

　また、以上で示した実施形態では、モータベース６の内周に、モータベース６とは別体に設けたハウジング７を固定するようにしたが、ハウジング７にモータベース６に相当する部位を一体に設けることもできる（図示省略）。

　また、以上で示した実施形態では、焼結金属製の軸受部材２２の良好な加工性に鑑み、軸受部材２２の外周面２２ａにラジアル動圧発生部Ａを形成したが、ラジアル動圧発生部Ａは、対向するハウジング７の内周面７ａ２に形成しても良い。また、ラジアル軸受部は、いわゆる多円弧軸受、ステップ軸受、および波型軸受等、公知のその他の動圧軸受で構成することもできる。同様に、スラスト動圧発生部Ｂは、軸受部材２２の下端面２２ｃではなく、これに対向するハウジング７の内底面７ｂ１に形成しても良い。また、スラスト軸受部Ｔは、いわゆるステップ軸受や波型軸受等、公知のその他の動圧軸受で構成することもできる。

　また、以上で示した実施形態では、ロータマグネット４とステータコイル５とを軸方向にずらして配置することにより、軸受部材２２等を含む回転体２に、軸受部材２２および軸部材２１を下方に押し付ける（スラスト他方向に支持する）ための外力（磁力）を作用させるようにしたが、このような外力を回転体２Ａに作用させるための手段は上記のものに限られない。図示は省略するが、例えば、磁性部材をロータマグネット４と軸方向に対向配置することにより、上記磁力を回転体２Ａに作用させることもできる。また、送風作用の反力としての推力が十分に大きく、この推力のみで軸受部材２２を有する回転体２Ａを下方に押し付けることができる場合、回転体２Ａを下方に押し付けるための外力としての磁力（磁気吸引力）は省略しても構わない。

　また、本発明は、以上で説明したように、軸部材２１および軸受部材２２が回転体２Ａの側に設けられると共に、ハウジング７が静止体２Ｂの側に設けられる流体動圧軸受装置１のみならず、軸部材２１および軸受部材２２が静止体２Ｂの側に設けられる共に、ハウジング７が回転体２Ａの側に設けられる流体動圧軸受装置１にも好ましく適用することができる。要するに、本発明は、焼結金属製の軸受部材２２の軸方向一方側にのみ動圧軸受からなるスラスト軸受部のスラスト軸受隙間が形成され、軸受部材２２の軸方向一方側に形成される空間（スラスト軸受隙間）と軸方向他方側に形成される空間との間で潤滑油の圧力バランスに崩れが生じ易い構造の軸受装置であれば、どのような構造であっても好ましく適用することができる。

　また、以上では、羽根を有するロータ３が軸部材２１に固定される流体動圧軸受装置１に本発明を適用した場合について説明を行ったが、本発明は、ディスク搭載面を有するディスクハブ、あるいはポリゴンミラーが軸部材２１に固定される流体動圧軸受装置１にも好ましく適用することができる。すなわち、本発明は、図１に示すようなファンモータのみならず、ディスク装置用のスピンドルモータや、レーザビームプリンタ用のポリゴンスキャナモータ等、その他の電気機器用モータに組み込まれる流体動圧軸受装置１にも好ましく適用することができる。

　本発明の有用性を実証するため、図２に示す流体動圧軸受装置１において、本発明の構成を具備しない焼結金属製の軸受部材（銅鉄系の焼結金属からなる軸受部材）を用いた場合（従来例）と、本発明に係る構成を具備した焼結金属製の軸受部材（鉄銅系の焼結金属からなる軸受部材）を用いた場合（実施例１，２）とで、回転体２Ａの浮上量にどの程度差が生じるかを比較検証した。この比較試験で用いた軸受部材のサイズ、回転体の回転速度、および使用した潤滑油、は従来例および実施例共に以下のとおりである。
・軸受部材のサイズ：外径×内径×全長＝４．７×１．８×２．２［ｍｍ］
・回転体の回転速度：８０００［ｒｐｍ］
・潤滑油：４０℃における動粘度が４５ｍｍ²／ｓで、１００℃における動粘度が８ｍｍ²／ｓのエステル系潤滑油
　また、従来例および実施例１，２に係る軸受部材の軸方向一方側の端面（図２における下端面２２ｃ）には、図３に示すようなスラスト動圧発生部Ｃを設けた。

　実施例１，２および従来例に係る焼結金属製の軸受部材は、以下のようにして作製した。
　［実施例１，２］
　鉄系粉末および銅系粉末を、それぞれ、重量比で概ね７０％および３０％含む原料粉末を使用した。この原料粉末において、鉄系粉末としては、直径４５μｍ以下の粒子を重量比で８０％以上含む第１の鉄系粉末と、直径４５μｍ以下の粒子を重量比で１０～２５％含む第２の鉄系粉末とを混合してなり、かつ鉄系粉末全体に占める第１および第２の鉄系粉末の割合を、重量比でそれぞれ３３％および６７％としたものを使用し、また、銅系粉末としては、直径４５μｍ以下の粒子を重量比で５５～７５％含む第１の銅系粉末と、直径４５μｍ以下の粒子を重量比で５５～９０％含む第２の銅系粉末とを混合してなり、かつ銅系粉末全体に占める第１および第２の銅系粉末の割合を、重量比でそれぞれ７１％および２９％としたものを使用した。そして、上記の原料粉末を相対的に大きな成形圧で圧縮成形することにより作製した圧粉体を加熱・焼結して実施例１に係る軸受部材を得、相対的に小さな成形圧で圧縮成形することにより作製した圧粉体を加熱・焼結して実施例２に係る軸受部材を得た。
　［従来例］
　鉄系粉末および銅系粉末を、それぞれ、重量比で概ね４０％および６０％含む原料粉末を使用した。この原料粉末において、鉄系粉末としては、上記第１の鉄系粉末と上記第２の鉄系粉末とを混合してなり、かつ鉄系粉末全体に占める上記第１および第２の鉄系粉末の割合を、重量比でそれぞれ３３％および６７％としたものを使用し、また、銅系粉末としては、上記第１の銅系粉末と上記第２の銅系粉末とを混合してなり、かつ銅系粉末全体に占める第１および第２の銅系粉末の割合を、重量比でそれぞれ７１％および２９％としたものを使用した。そして、上記の原料粉末を圧縮成形することで作製した圧粉体を加熱・焼結して従来例に係る軸受部材を得た。

　続いて、従来例および実施例１，２に係る軸受部材の通油度を、図６に示す試験装置を用いて測定した。従来例に係る軸受部材の通油度を「１」と定義したとき、実施例１および実施例２に係る軸受部材の通油度は、図８に示すように、それぞれ「４６」および「１０２」であった。このとき、軸受部材の通油度と回転体の回転時にスラスト動圧発生部に沿って流動する潤滑油の質量流量との比（質量流量に対する通油度の割合）は、図８に示すように、従来例に係る軸受部材では０．１％であり、実施例１および実施例２に係る軸受部材では、それぞれ４．５２％および１０．１４％であった。そして、上述した回転速度で回転体を回転させたとき、従来例では回転体の浮上量が過大となったのに対し、実施例１，２では、何れも、回転体の浮上量が適切な範囲内に維持された。

　以上の比較試験結果から、本発明の有用性が実証される。

１　　　　流体動圧軸受装置
２Ａ　　　回転体
２Ｂ　　　静止体
３　　　　ロータ
４　　　　ロータマグネット
５　　　　ステータコイル
６　　　　モータベース
７　　　　ハウジング
９　　　　シール部材
１０　　　軸方向隙間
１１　　　潤滑油
１２　　　押し込み部
１３　　　溝部
２１　　　軸部材
２２　　　軸受部材（スリーブ部）
２２ｂ　　上端面（軸方向他方側の端面）
２２ｃ　　下端面（軸方向一方側の端面）
１００　　通油度の試験装置
Ａ　　　　ラジアル動圧発生部
Ｂ　　　　スラスト動圧発生部
Ｓ　　　　シール隙間
Ｒ　　　　ラジアル軸受部
Ｔ　　　　スラスト軸受部

Claims

　静止体と、静止体に対して相対回転する回転体と、静止体又は回転体に設けられ、軸方向両側に端面を有する焼結金属製のスリーブ部と、スリーブ部の外周面で形成されるラジアル軸受隙間と、スリーブ部の軸方向一方側の端面で形成されるスラスト軸受隙間と、スリーブ部の内部気孔、ラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間を満たす潤滑油と、スラスト動圧発生部とを備え、回転体が回転するのに伴ってスラスト軸受隙間内の潤滑油がスラスト動圧発生部に沿って流動することにより、スラスト軸受隙間内の潤滑油に動圧作用が発生し、回転体がスラスト一方向に非接触支持される流体動圧軸受装置において、
　回転体の回転時にスラスト動圧発生部に沿って流動する潤滑油の質量流量に対し、スリーブ部が、４％以上の通油度を有することを特徴とする流体動圧軸受装置。
　スリーブ部は、鉄系粉末および銅系粉末を含む原料粉末の圧粉体を焼結することで形成されたものであり、かつ鉄の含有量が銅の含有量よりも多いことを特徴とする請求項１記載の流体動圧軸受装置。
　鉄系粉末として平均粒径が相対的に大きいものを用い、銅系粉末として平均粒径が相対的に小さいものを用いた請求項２記載の流体動圧軸受装置。
　スリーブ部は、前記圧粉体を９００℃以上１０００℃以下で加熱することにより形成されたものである請求項２又は３記載の流体動圧軸受装置。
　スリーブ部の焼結密度が７．０ｇ／ｃｍ³以下である請求項１～４の何れか一項に記載の流体動圧軸受装置。
　潤滑油として、４０℃における動粘度が４０ｍｍ²／ｓ以上であると共に、１００℃における動粘度が６ｍｍ²／ｓ以上のものを使用する請求項１～５の何れか一方に記載の流体動圧軸受装置。
　静止体は、筒部およびその軸方向一方側を閉塞する底部を有する有底筒状をなし、筒部の内周にスリーブ部を収容したハウジングと、シール隙間を介してスリーブ部の軸方向他方側を大気に開放するシール部材とを備え、
　回転体は、外周にスリーブ部が固定されると共に、シール部材との間にシール隙間を形成する軸部材を備え、
　ラジアル軸受隙間が、スリーブ部の外周面とこれに対向するハウジングの内周面との間に形成されると共に、スラスト軸受隙間が、スリーブ部の軸方向一方側の端面とこれに対向するハウジングの内底面との間に形成され、
　かつ、スリーブ部の軸方向他方側の端面とこれに対向するシール部材の端面との間に空気を含む軸方向隙間を有する、請求項１～６の何れか一項に記載の流体動圧軸受装置。
　スリーブ部に、スリーブ部を軸方向一方側に押し付ける外力を作用させることにより、回転体がスラスト他方向に非接触支持される請求項１～７の何れか一項に記載の流体動圧軸受装置。
　回転体の回転時、軸方向隙間内の潤滑油をシール隙間から径方向に離反する方向に押し込む押し込み部をさらに有する請求項７又は８に記載の流体動圧軸受装置。
　請求項１～９の何れか一項に記載の流体動圧軸受装置を備えたモータ。