動圧流体軸受け装置およびこれを備えたモータ
【課題】流体動圧軸受け装置、およびこれを用いたモータの構造を簡略化するとともに、潤滑流体の漏れを防止することである。
【解決手段】動圧軸受け装置は、軸部２８とフランジ部３２とを有する軸部材２４、および、軸部材２４に対し相対的に回転自在なスリーブ部材２６を備える。軸部２８の外周面とスリーブ部材２６の内周面との間の間隙にはラジアル動圧軸受けが構成され、フランジ部３２の一面とスリーブ部材２６の第一対向面との間の間隙にはスラスト動圧軸受けが構成される。軸部材２４又はスリーブ部材２６は、スラスト動圧軸受けによって発生するスラスト方向の支持力とは反対方向へ磁気力によって吸引されている。
【解決手段】動圧軸受け装置は、軸部２８とフランジ部３２とを有する軸部材２４、および、軸部材２４に対し相対的に回転自在なスリーブ部材２６を備える。軸部２８の外周面とスリーブ部材２６の内周面との間の間隙にはラジアル動圧軸受けが構成され、フランジ部３２の一面とスリーブ部材２６の第一対向面との間の間隙にはスラスト動圧軸受けが構成される。軸部材２４又はスリーブ部材２６は、スラスト動圧軸受けによって発生するスラスト方向の支持力とは反対方向へ磁気力によって吸引されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油からなる流体（「潤滑流体」という）を利用し、軸部材とスリーブ部材の相対回転時にその間に充填された潤滑流体に圧力を生させ、その流体圧力によって軸部材を支持する動圧流体軸受け装置およびこれを備えたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、動圧流体軸受け装置として、軸部およびこの軸部から半径方向外方に突出するフランジ部を有する軸部材と、この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、軸部材とスリーブ部材との間に規定された空間に充填された潤滑流体とを備えたものが知られている。この種の動圧流体軸受け装置においては、軸部材の軸部の外周面およびこれに対向するスリーブ部材の内周面の一方又は両方にラジアル動圧溝が設けられ、この軸部の外周面とスリーブ部材の内周面との間の間隙に潤滑流体が充填される。また、軸部材のフランジ部の両面およびこれら両面に対向するスリーブ部材の内面の一方又は両方にスラスト動圧流体溝が設けられ、フランジ部の両面とスリーブ部材の内面との間の間隙にも潤滑流体が充填される。
【０００３】
このような動圧流体軸受け装置は、たとえば、マイクロコンピュータのハードディスク駆動用のＤＣブラシレスモータや、ＣＤ−ＲＯＭ駆動用モータなど種々のモータに使われることが多いが、モータに使う場合、前記軸部およびスリーブ部材の一方がモータのステータおよび固定部に結合され、他方がロータに連結される。また、モータには、軸が固定され、それに対してロータが回転する軸固定型と、軸がロータと共に回転する軸回転型があるが、軸固定型の場合、軸が、モータのベースプレートのような固定部に固着され、スリーブ部材がロータに一体的に回転するように結合される。また、軸回転型では、スリーブ部材がモータの固定部に固定され、軸部材がロータに連結される。
【特許文献１】特開平８−１６３８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような動圧流体軸受け装置およびそれを備えたモータにおいては、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の保持が重要な問題である。すなわち、この潤滑流体は、高温下で熱膨張して間隙からあふれたり、蒸発したり、衝撃により飛散したり、あるいはマイグレーションとして知られている滲みなどにより外部に漏れるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、流体動圧軸受け装置、およびこれを用いたモータの構造を簡略化するとともに、潤滑流体の漏れを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１は、軸部と、軸部と一体又は別体から構成されると共に軸部から半径方向外方に突出する円盤状フランジ部と、を備える軸部材と、
一端側が閉塞され他端側が開口し、軸部材との間に所定間隔をもって軸部とスリーブ嵌合すると共に、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、
軸部の外周面およびスリーブ部材の内周面との間の間隙に形成され、相対回転時に該間隙に保持された潤滑流体に動圧を誘起するラジアル動圧溝を有するラジアル動圧軸受けと、
フランジ部の一面とこれと対向するスリーブ部材の第一対向面との間の間隙に形成され、相対回転時に該間隙に保持された潤滑流体に動圧を誘起するスラスト動圧溝を有するスラスト動圧軸受けと、
ラジアル動圧軸受けの間隙、およびこれに連続するスラスト動圧軸受けの間隙に、途切れることなく連続して充填される潤滑流体と、を備え、
軸部材又はスリーブ部材は、スラスト動圧軸受けによって発生するスラスト方向の支持力とは反対方向へ磁気力によって吸引されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２は、軸部は磁性材料から形成され、
スリーブ部材の一端側には、軸部の一端部と対向するようマグネット片が配置され、
マグネット片の磁気作用により軸部は一端側へ吸引されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３は、軸部材の界面近傍の部位には、撥油剤が塗布されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４は、軸部材およびスリーブ部材のいずれか一方と、ステータと、を備えた固定部と、
軸部材およびスリーブ部材の他方と、ステータと対向するロータマグネットとを備えたロータと、
請求項１乃至３のいずれかに記載の流体動圧軸受け装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５は、磁気力は、ステータとロータマグネットとの磁気的吸引作用により得られることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、動圧流体軸受け装置、およびこれを用いたモータの構造を簡略化することができ、また潤滑流体の漏れの可能性も少なくなる。
【００１２】
また、ロータの安定した回転を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に従う動圧流体軸受を備えたモータの第１の実施形態を示す要部断面図である。
【図２】図１のモータにおける動圧流体軸受部分の部分拡大断面図である。
【図３】図１のモータにおける潤滑流体の注入方法を説明する簡略説明図である。
【図４】本発明に従う動圧流体軸受を備えたモータの第２の実施形態を示す要部断面図である。
【図５】図４のモータにおける軸部材の一部を拡大して示す部分斜視図である。
【図６】本発明に従う動圧流体軸受の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明に従う動圧流体軸受け装置を、マイクロコンピュータのハードディスク駆動用ＤＣブラシレス・スピンドルモータに用いた実施形態を示している。図１において、図示のスピンドルモータはベースプレート２を備えている。ベースプレート２は円形状のプレート本体４を有し、プレート本体４の外周部には上方に延びる周側壁６が設けられ、この周側壁６の外端部には、半径方向外方に突出する取付フランジ８が設けられている。取付フランジ８は、図示していないが、たとえばハードディスク駆動装置のごときディスク駆動装置のベース部材に固定ねじによって取付けられる。ベースプレート２には動圧流体軸受け装置１１を介してロータ１０が回転自在に支持されている。ロータ１０は、円筒状のハブ本体１２を備えている。ハブ本体１２の下端部には、半径方向外方に突出するディスク載置部１４が設けられ、このディスク載置部１４に磁気ディスクのごとき記録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１２の内周面には、ロータマグネット１６が装着され、このロータマグネット１６に対向してベースプレート２にはステータ１８が配設される。ステータ１８は、複数枚のコアプレートを積層したステータコア２０と、このステータコア２０に巻かれたコイル２２から構成されている。かく構成されているので、ステータ１８のコイル２２に電流が送給されると、ステータ１８とマグネット１６の相互磁気作用によってロータ１０が所定方向に回転駆動される。
【００１５】
次いで、動圧流体軸受け装置１１について説明すると、図示の動圧流体軸受け装置１１は、軸部材２４とスリーブ部材２６の組合わせから構成されている。軸部材２４は、断面が円形の細長い軸部２８を有し、この軸部２８の他端部近傍には円盤状部材３０が一体に設けられ、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。実施の形態では、軸部２８と円盤状部材３０とは一体に形成されているが、両者を別体に形成して固定するようにすることもできる。軸部材２４の軸部２８のフランジ部３２を越えて突出する他端部には、ロータ１２が圧入のごとき手段によって固定されている。したがって、軸部材２４はロータ１０に固定され、ベースプレート２に対してロータ１２と一体的に所定方向に回動される。
【００１６】
軸部材２４の軸部２８には、その一端（下端）から上端まで延びる注入孔３４が形成されている。実施の形態では、注入孔３４の一端は軸部２８の下端面に開口し、その他端は軸部２８の上端面に開口し、その一端開口から他端開口まで軸線方向に直線状に延びている。この注入孔３４の軸線方向上端部には、オイルのごとき潤滑流体の注入方向に径が小さくなっているテーパ部３４ａが設けられ、テーパ部３４ａを境にその上側では注入孔３４の内径が幾分大きくなっており、その下側では注入孔３４の内径が幾分小さくなっている。注入孔３４を通しての潤滑流体の充填については、後述する。
【００１７】
スリーブ部材２６は、中空円筒状のスリーブ部材本体３６を備えている。スリーブ部材本体３６は、内径が小さい小内径部３８、内径が上記小内径部３８より大きい中内径部４０、および内径が上記中内径部４０より大きい大内径部４２を有し、小内径部３８、中内径部４０および大内径部４２がスリーブ部材本体３６の一端部（下端部）から他端部（上端部）に向けてこの順序で配設されている。小内径部３８の内径は軸部材２４の軸部２８の外径よりも幾分大きく、また中内径部４０の内径は軸部材２４のフランジ部３２の外径よりも幾分大きく設定されている。このようなスリーブ部材本体３６に軸部材２８を装着すると、軸部材２４の軸部２８がスリーブ部材本体３６の小内径部３８にスリーブ嵌合（軸部材２４の軸線方向の比較的長い領域において嵌合されること）され、また、軸部材２４のフランジ部３０がスリーブ部材本体３６の中内径部４０に配置され、スリーブ部材本体３６の小内径部３８、肩部４６および中内径部４０と軸部材２４の軸部２８並びにフランジ部３２の一面および周面との間には、潤滑流体のための間隙が設けられる。
【００１８】
キャップ部材４４は、スリーブ部材本体３６と一体的に回転するようスリーブ部材本体３６の大内径部に装着され、固定され、スリーブ部材本体３６の一部を成している。キャップ部材４４は軸部材２４のフランジ部３２の外側の面を覆っており、スリーブ部材本体３６の中内径部４０と、この中内径部４０と大内径部４２の境を規定する肩部４６と、キャップ部材４４とによってフランジ部３２の表面のほぼ全域を囲繞するフランジ囲繞部を構成する。このキャップ部材４４に関連して、上記肩部４６には環状凹部が設けられ、この環状凹部に０リング４８が配設されている。Ｏリング４８は、たとえば合成ゴム等から形成することができ、キャップ部材４４とスリーブ部材本体３６との間をシールする。なお、このキャップ部材４４は、たとえばカシメ等の手段によってスリーブ部材本体３６に固定される。
【００１９】
スリーブ部材２６の一端部（図１において下端部）には、軸部材２４の軸部２８の一端部に間隙を介して対向して閉塞部材５０が装着されている。閉塞部材５０は、円形のプレート状部材から構成され、スリーブ部材本体３６の一端面（下端面）に形成された環状凹部にカシメ等の手段によって固定される。このように閉塞部材５０を設けることにより、スリーブ部材２６の一端部において小内径部３８は閉塞され、スリーブ部材２６は一端部が閉じられた収容空間を規定し、スリーブ部材２６および閉塞部材５０によって規定された収容空間は、図１に示すとおり、軸部材２４の軸部２８の一端部を囲繞し、この収容空間は上記スリーブ嵌合部の間隙と連通する。このような形態のモータでは、スリーブ部材２６と軸部材２４との間の空間（この空間に潤滑流体が充填される）はスリーブ部材２６の他端部（大内径部４２側）において外部に開放され、このスリーブ部材２６の他端部側からの潤滑流体の漏れを考慮するのみでよい。
【００２０】
本実施の形態では、スラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段は、次のとおりに配置されている。ラジアル動圧軸受け手段５２，５４は、軸部材２４の軸部２８と、スリーブ部材２６とのスリーブ嵌合部に軸線方向に間隔を置いて配設され、軸部材２４に作用するラジアル力を支持する。一対のラジアル動圧軸受け手段５２，５４の間の軸部材２４の軸部２８の部分は、他の部分に比べて幾分小径となっている。ラジアル動圧軸受け手段５２，５４の動圧溝は、へリングボーン、スパイラル等の形状でよく、図１に破線で示すとおり、スリーブ部材２６の小内径部３８の内周面に形成されている。ラジアル動圧溝は、スリーブ部材２６の内周面に設けることに代えて、たとえば、軸部材２４の軸部２８の外周面に設けてもよく、またスリーブ部材２６の内周面と軸部材２４の軸部２８の外周面の双方に設けてもよい。また、スラスト動圧軸受け手段５６は、軸部材２４のフランジ部３２の内側の面（図１において下側の一面）に設けられ、軸部材２４に作用するスラスト力を支持する。スラスト動圧軸受け手段５６の動圧溝は、へリングボーン、スパイラル等の形状でよく、図１に破線で示すとおり、フランジ部３２の内側の面に形成されている。このスラスト動圧溝は、フランジ部３２の内側の面に設けることに代えて、フランジ部３２のこの一面と対向するスリーブ部材２６の対向面、すなわちスリーブ部材２６の小内径部３８と中内径部４０との間の肩部５８の面（第一対向面を構成する）に設けるようにしてもよく、またフランジ部３２の内側の面およびスリーブ部材３２の上記肩部５８の面の双方に設けるようにしてもよい。
【００２１】
実施の形態では、軸部材２４のフランジ部３２の外側の面（図１において上側の他面）に対向するキャップ部材４４の内面（スリーブ部材２６の第二対向面を構成する）に、テーパシール構造を構成するテーパ６０が設けられている。テーパ６０は、半径方向外方に向けてフランジ部３２との間隔が狭くなっており、フランジ部３２の他面に対向して環状のテーパ状空間を規定する。このテーパ６０は、表面張力によって潤滑流体に半径方向外方に向かう力を付与する。テーパ６０は、半径方向外方に向けてキャップ部材４４とフランジ部３２との間隔が小さくなっているので、モータの回転によって軸部材２４とスリーブ部材２６とが相対回転すると、テーパ６０の潤滑流体には、その回転によって発生する遠心力によっても半径方向外方への力が作用し、潤滑流体の漏れ方向（半径方向内方）の移動が確実に防止される。この遠心力による半径方向外方への力は、潤滑流体の半径方向内方への滲み（いわゆるマイグレーション）、潤滑流体のミスト、衝撃による飛散等が発生したときにも作用し、潤滑流体（又はその微粒子）は、この遠心力によって半径方向内方に回収される。テーパ６０は、キャップ部材４４の内面に代えて、又はこれと共に軸部材２４のフランジ部３２の外側端面に設けることもできるが、キャップ部材４４に設けることによって容易に形成することができる。フランジ部３２の他面およびこの他面に対向するキャップ部材４４の内面の領域にスラスト動圧溝を設けることなく、本実施の形態ではキャップ部材４４の上記内面の少なくとも大部分の比較的広い範囲にテーパ６０が設けられているので、比較的大きいスペースのテーパ状空間を形成することができ、潤滑流体のための充分な流体溜とすることができる。このテーパ６０には潤滑流体のシール界面が位置し、テーパ６０はシール機能をも有する。このように、フランジ部３２の少なくとも大部分の領域（又はこの領域に対向するキャップ部材４４の内面）を利用してテーパ６０が設けられるので、温度が上昇して潤滑流体が膨張してもこのテーパ６０において熱膨張を吸収することができ、また長期の使用によって潤滑流体が蒸発してもこのテーパ６０に溜められた潤滑流体を補給用流体として利用することができる。図示の実施形態では、充分なテーパ状空間を確保するために、テーパ６０の開放側端は軸部材２４の軸部２８に近い位置に位置し、この半径方向内側の位置からフランジ部３２の周縁に対向する位置まで断面で見て直線状に形成されている。テーパ６０の半径方向内方には、軸部材２４のフランジ部３２の軸部２８への付け根部分に近くに位置する環状溝６１が軸部材２４のフランジ部３２の他面に形成され、この環状溝６１に、潤滑流体の流動を抑える撥油剤６３（図２）が塗布されている。撥油剤６３は潤滑流体をはじき、半径方向内方への流動、にじみを阻止する。
【００２２】
このような構成は、比較的小型のモータ、たとえば直径２．５インチ以下の磁気ディスクを回転駆動するハードディスク用スピンドルモータに好都合に適用することができ、各種構成要素の寸法を次のように設定することができる。図２を参照して、たとえば軸部材２４の軸部２８の外径Ｄ１を３．０〜３．５ｍｍに、フランジ部３２の外径Ｄ２を６．０〜６．５ｍｍに、フランジ部３２の厚みＴを１．０〜１．５ｍｍに、テーパ６０の開放側端Ｐと軸部２８との間隔Ｗを０．４〜０．５ｍｍに、テーパ６０の閉塞側端Ｑをフランジ部３２の周縁に対向させ、テーパ６０の閉塞側Ｑから開放側端Ｐに至るテーパ角度αを２０〜３０度に設定されている。
【００２３】
本実施の形態では、図１に示すとおり、動圧流体軸受け装置の潤滑流体６２は、そのシール界面がテーパ６０に位置し、このシール界面よりも下側の軸部材２４とスリーブ部材２６との間の間隙の実質上全域に充填されている。すなわち、潤滑流体６２は軸部材２４の軸部２８の一端面（閉塞部材５０に対向する面）からラジアル動圧軸受け手段５２，５４およびスラスト動圧軸受け手段５６を経てテーパ６０まで実質上連続して充填されている。したがって、容易に理解されるごとく、潤滑流体６２の漏れを防止するためのテーパ６０は１個所に設けるのみでよく、動圧流体軸受け装置、およびこれを用いたモータの構造を簡略化することができ、また潤滑流体６２の漏れの可能性も少なくなる。
【００２４】
潤滑流体６２が軸部材２４の軸部２８の一端面にも充填されるので、この軸部２８の一端面に補助スラスト動圧軸受け手段６４を設けるようにしてもよい。補助スラスト動圧軸受け手段６４は、軸部材２４のフランジ部３２に設けられたスラスト動圧軸受け手段５６のスラスト力を調整するために設けられる。スラスト動圧軸受け手段６４の動圧溝は、へリングボーン、スパイラル等の形状でよく、図１に破線で示すとおり、軸部２８の一端面に形成されている。この補助スラスト動圧溝は、軸部２８の一端面に設けることに代えて、閉塞部材５０の内面に設けるようにしてもよく、また軸部２８の一端面と閉塞部材５０の双方に設けるようにしてもよい。
【００２５】
補助スラスト動圧軸受け手段６４としては、スラスト動圧軸受け手段５６によるスラスト支持力をアップさせる、すなわち軸部材２８を浮上させる力を大きくするときには、ポンプイン型の動圧溝構造が採用される。この場合には、補助スラスト動圧軸受け手段部６４において潤滑流体６２が内側に流入され、これによって軸部材２４、したがってロータ１０に浮上力が作用する。
【００２６】
本実施の形態では、潤滑流体６２中に混入した空気を外部に排出するために、次の通り構成されている。すなわち、軸部材２４には、出口をフランジ部３２の外周面に、入口を軸部２８の一端面にそれぞれ形成した潤滑流体６２の圧力調整用チャンネル６６が設けられている。具体的には、軸部２８に形成した注入孔３４をチャンネル６６の縦孔として利用し、フランジ部３２の外周面から注入孔３４に連通する連通孔６７を形成して構成される。注入孔３４の連通孔６７より上部は後述する弾性栓体７０によって閉塞される。ここで、ラジアル動圧軸受け手段５２，５４、スラスト動圧軸受け手段５８および補助スラスト動圧軸受け手段６４における動圧溝のうち一部又は全部は、潤滑流体６２がチャンネル６６の出口からフランジ部３２の周面および一面を通り、軸部２８の外周を下側へ移動し、その端面からチャンネル６６に流入するように、溝形状に工夫がなされており、チャンネル６６を含む上述した循環路を通して潤滑流体６２の循環が行われる。このように潤滑流体６２を循環させることによって、スラスト動圧溝５６およびラジアル動圧溝５２，５４によって生じる流体圧力も調整される。
【００２７】
また、フランジ部３２の外周面とこれに対向するスリーブ部材本体３６の中内径部４０の内周面との間の間隙Ｌ１は、図２に拡大して示すとおり、毛細管現象により潤滑流体６２を保持する程度の間隔、たとえばＬ１＝５０μｍあるいはそれより若干小さい寸法に設定されている。したがって、潤滑流体６２中に混入する気泡が温度上昇により膨張すると、膨張した気泡が潤滑流体６２の循環によってフランジ部３２の外周面に案内され、ここで空気と潤滑流体６２とに分離され、潤滑流体６２は再びスラスト動圧軸受け手段５８に向けて循環され、空気はテーパ部６０から軸部材２４とキャップ部材４４との間を通って外部に排出される。
【００２８】
このチャンネル６６には、必要に応じてフィルタ６８を配設することができる。フィルタ６８は、注入孔３４に配設され、たとえば多孔質材料又は繊維材料から形成することができる。フィルタ６８は、潤滑流体６２中の摩耗粉等の不純物を捕捉し、これによって動圧流体軸受け装置１１の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
図２に詳細に示すように、フランジ部３２の一辺部（下側辺部）の外周面には、半径方向外方に向けて突出する環状の絞り突部６９が設けられている。この絞り突部６９の外周面と中内径部４０の内周面との間の間隙Ｌ２は、たとえば２０μｍに設定されている。この絞り突部６９は、軸部材２４の軸方向の衝撃に対し、これが潤滑流体６２中を移動することにより、加えられた衝撃を緩衝する。絞り突部６９は潤滑流体６２の循環路の連通孔６７より下側に位置しており、しかも上記間隙Ｌ１を大きく絞るので、潤滑流体６２から気泡を効果的に分離する作用もある。
【００３０】
本実施の形態では、ステータ１８は動圧流体軸受け装置１１のスリーブ部材２６の外周面に装着され、このスリーブ部材２６を介してベースプレート２に支持されているが、これに代えて、たとえばベースプレート２に環状支持壁を設け、この環状支持壁にステータ１８を取付けるようにしてもよい。このステータ１８に関連して、ステータ１８とロータ１０に装着されたロータマグネット１６との磁気センタが軸部材２４の軸線方向に幾分ずれて配置されている。すなわち、マグネット１６の磁気的中心がステータ１８の磁気的中心よりも上下方向（図１において上下方向）上方に幾分ずれて配置されている。それ故に、ステータ１８に対するマグネット１６の磁気的吸引作用によって、ロータ１０にはベースプレート２に近接する方向の偏倚力（軸部材２４の一端面が閉塞部材５０に近接する方向の偏倚力）が作用する。モータの回転時、軸部材２４には、スラスト動圧軸受け手段５８によって図１において上方に浮き上がろうとするスラスト力（補助スラスト動圧軸受け手段６４が設けられているときにはこれによって生じるスラスト力をも含めた力）が作用し、このスラスト力とマグネット１６およびステータ１８による図１において下方に押さえようとする磁気的偏倚力、すなわち磁気背圧力とが釣り合い、ロータ１０は上下方向に安定して回転する。この磁気的偏倚力は、またロータ１０のスリーブ部材２６からの抜けも防止する。
【００３１】
動圧流体軸受け装置１１への潤滑流体６２の注入は、たとえば、次のように行うことによって比較的簡単にかつ確実に注入することができる。図３（ａ）〜（ｄ）を参照して、潤滑流体６２を注入するには、まず、図３（ａ）に示すように、注入孔３４にフィルタ６８を装着した後、軸部材２４に形成された注入孔３４に弾性栓体７０を仮装着する。栓体７０は、たとえば合成ゴム、天然ゴム等から形成することができ、注入孔３４のテーパ部３４ａの形状に対応した形状を有するのが望ましい。弾性栓体７０のテーパ部７２の一端部には、注入孔３４の小内径部に対応した小径部７４が設けられ、その他端部には注入孔３４の大内径部に対応した大径部７６が設けられている。栓体７０は図３（ａ）で示すとおり、そのテーパ部７２がロータ１０側から注入孔３４のテーパ部３４ａに位置するように仮装着される。かく仮装着すると、その小径部７４が注入孔３４の小内径部に、また大径部７６が注入孔３４の大内径部に位置し、この仮装着状態において、注入される潤滑流体６２が栓体７０から漏れないようになっている。
【００３２】
次いで、図３（ｂ）で示すとおり、仮装着された栓体７０を貫通して中空針７８を挿入し、その先端部を注入孔３４の小内径部に突出させる。しかる後、中空針７８を通して潤滑流体６２を栓体７０の奥側に、すなわち注入孔３４の小内径部およびこれに連通する動圧流体軸受け装置１１の動圧空間、すなわち軸部材２４とスリーブ部材２６の間に規定される間隙に潤滑流体６２を注入する。
【００３３】
次に、図３（ｃ）で示すとおり、栓体７０から中空針７８を引抜いた後、棒状の押圧工具８２によってこの栓体７０を押込み、図３（ｄ）で示すとおり、栓体７０全体を注入孔３４の小内径部内まで圧入する。中空針７８を引抜くと、栓体７０には針貫通痕８０が生じ、動圧流体軸受け装置１１の長期間に渡る使用によってこの針貫通痕８０から潤滑流体６２の蒸発、漏れ等が生じる恐れがある。それ故に、中空針７８を引抜いた後、これを注入孔３４の小内径部に圧入する。このように圧入することによって、特に栓体７０の大径部７６が大きく弾性変形し、大径部７６が注入孔３４を弾性的に確実に閉塞すると共に、大径部７６において針貫通痕８０が確実に閉塞され、潤滑流体６２の栓体７０を通しての蒸発、漏れ等が確実に防止される。なお、弾性栓体７０は、注入孔３４に仮装着したときには幾分弾性変形し、仮装着状態からさらに圧入したときには大きく弾性変形するのが望ましく、このように弾性変形する適宜の形状でよい。
【００３４】
栓体７０を注入孔３４の小内径部に圧入すると、これによってその内側に存在する潤滑流体６２がラジアル動圧軸受け手段５２，５４およびスラスト動圧軸受け手段５６の動圧空間に送給され、図３（ｄ）に示すごとく、潤滑流体６２は注入孔３４の小内径部から軸部材２４の軸部２８の一端面、軸部２８の外周、フランジ部３２の内側面を経て所定レベルまで充填され、このようように所定レベルまで充填すると、潤滑流体６２のシール界面は、キャップ部材４４のテーパ６０に位置する。このような潤滑流体６２の注入作業は、真空チャンバ内において行うのが好ましく、また図３（ａ）〜（ｄ）に示すとおり潤滑流体６２が注入される空間が上側に位置する、換言すれば実施の形態ではロータ１０が下側に位置するように保持して行うのが望ましい。
【００３５】
上述した実施の形態では、本発明を軸回転型のモータに適用して説明したが、図４に示す軸固定型のモータにも同様に適用することができる。モータの第２の実施形態を示す図４において、図示のモータは、ベースプレート１０２とベースプレート１０２に対して相対的に回転自在であるロータ１０４を備え、ベースプレート１０２とロータ１０４との間に動圧流体軸受け装置１０６が介在されている。本実施形態における動圧流体軸受け装置１０６は、図１に示す動圧流体軸受け装置１１と略同一の構成であり、それ故にその相違点についてのみ後述する。
【００３６】
この形態では、動圧流体軸受け装置１０６は、図１の形態における適用例と上下を逆にして用いられている。すなわち、動圧流体軸受け装置１０６のスリーブ部材１０８の一端部（閉塞部材１１０が設けられている端部）がロータ１０４に結合されている。また、軸部材１１２の突出端部（軸部１１４のフランジ部１１６から軸線方向に突出する端部）がベースプレート１０２に結合される。また、ベースプレート１０２には、スリーブ部材１０６の外側に環状支持壁１１８が設けられ、この環状支持壁１１８にステータ１２０が取付けられている。
【００３７】
このモータでは、軸部材１１２がベースプレート１０２に固定されるので、軸部材１１２、したがってベースプレート１０２に対してスリーブ１０８がロータ１０４と一体的に所定方向に回転駆動される。
【００３８】
なお、上述した説明から理解されるごとく、動圧流体軸受け装置は共通部品として用いることができ、その使用においてもスリーブ部材の一端部を閉塞する閉塞部材が上側に位置するように用いてもよく、これとは反対に閉塞部材が下側に位置するように用いることもでき、動圧流体軸受け装置としては同様の作用効果が達成される。
【００３９】
図４と共に図５を参照して、この第２実施形態においては、ラジアル動圧軸受け手段１２２，１２４が軸部材１１２の軸部１１４、すなわちスリーブ部材１０８とのスリーブ嵌合部に設けられ、このラジアル動圧軸受け手段１２２，１２４の動圧溝１２６，１２８が、軸部１１４の外周面に形成されている。また、スラスト動圧軸受け手段１３０がフランジ部１１６の一面（図４、図５において上側の面）に設けられ、スラスト動圧軸受け手段１３０の動圧溝１３２がこの一面に形成されている。なお、このようなラジアル動圧溝１２６，１２８およびスラスト動圧溝１３２の溝形状は、図１において明確に示していないが、上記第１の実施形態でも同様に形成される。
【００４０】
第２の実施の形態では、軸部材１１２のフランジ部１１６に、出口をフランジ部１１６の外周面に、入口をフランジ部１１６の軸部１１４との付け根部分におけるテーパ１３６が設けられた側とは反対側の一面（内側の面）にそれぞれ形成した圧力調整用チャンネル１３８が設けられている。この場合、フランジ部１１６の一面に形成したスラスト動圧軸受け手段１３０の動圧溝は、潤滑流体１２４がフランジ部１１６の外周からスラスト動圧軸受け手段１３０を通ってチャンネル１３８に流入するよう、溝形状が工夫され、チャンネル１３８は、フランジ部１１６の外周および一面とこれらに対向するスリーブ部材１０８の内面との間の間隙とによって循環路を形成する。したがって、軸部１１４とフランジ部１１６との接続部分は気泡が溜まりやすくなっているが、フランジ部１１６の軸部１１４への付け根部分にチャンネル１２６の入口が開口されているので、潤滑流体１２４が循環路を循環することによって、第１の実施の形態で説明したと同様にして気泡の外部への排出が円滑に行われる。チャンネル１２６の入口は、図５に示すとおり、スラスト動圧軸受け手段１３０の動圧溝１３２が形成された領域より半径方向内方に設けるのが望ましく、このチャンネル１２６は周方向に間隔を置いて２個以上設けてもよい。なお、この第２の実施形態において第１の実施形態における潤滑流体の循環構造を採用してもよく、これと反対に、第２の実施形態の潤滑流体の循環構造を第１の実施形態に用いてもよい。
【００４１】
なお、この実施形態では、軸部１１４の端面（上面）に補助スラスト動圧軸受け手段を設ける場合、潤滑流体１２４の循環に関係なくスラスト力の釣り合いのみを考慮してポンプイン型又はポンプアウト型を採用できる。ポンプイン型の場合は第１の実施形態で説明したようにロータ１０４に浮上力を作用させることができる。一方、スラスト動圧軸受け手段１３０によるスラスト支持力を減ずる、すなわち軸部材１１２を浮上させる力を小さくするときには、ポンプアウト型の動圧溝が採用される。この場合には、補助スラスト動圧軸受け手段において潤滑流体１２３が外側に流出され、これによって軸部材１１２、したがってロータ１０４に閉塞部材１１０が軸部１１４の端面に向かう吸引力が作用する。
【００４２】
上述した実施形態では、いずれも、動圧流体軸受けをモータに用いた場合について説明したが、回転軸を回転支持する軸受け装置単独として用いることも可能である。このような場合、スラスト動圧軸受け手段によっ発生するスラスト力と釣り合う所定方向の磁気的力を軸部材に作用させるためのロータマグネットとステータが存在しないので、軸部材に上記スラスト力に釣り合う力を作用させるための手段を別個に設ける必要がある。
【００４３】
動圧流体軸受け装置としての単独の使用例を示す図６において、図示の動圧流体軸受け装置は、スリーブ部材２０２とスリーブ部材２０２に対して相対的に回転自在である軸部材２０４を備えている。スリーブ部材２０２の一端部には閉塞部材２０６が装着されている。この例では、軸部材２０４が磁性材料から形成され、軸部材２０４に偏倚力を作用させる手段としてマグネット片２０８が用いられている。閉塞部材２０６は非磁性材料から形成され、この閉塞部材２０６の外面に円板状マグネット片２０８が固定されている。マグネット片２０８からの磁界は閉塞部材２０６を通して軸部材２０４に作用し、マグネット片２０８の磁気的作用によって軸部材２０４には閉塞部材２０６に近接する方向の磁気的力が作用する。この例においては、軸部材２０４の軸部２１０にラジアル動圧軸受け手段２１４，２１６が設けられ、そのフランジ部２１２の一面（図６において下面）にスラスト動圧軸受け手段２１８が設けられており、マグネット片２１８による磁気力はスラスト動圧軸受け手段２１８の動圧溝によって発生するスラスト力と釣合うように設定される。
【００４４】
また、この例では、軸部材２０４に圧力調整用チャンネル２２０が設けられている。このチャンネル２２０は、軸部材２０４の軸部２１０の端面に開口して軸線方向に延びる縦孔２００ａと、この縦孔２００ａから半径方向外方に延びてフランジ部２１２の外周に開口する連通孔２００ｂから構成されている。潤滑流体２２２は、軸部２１０の端面からチャンネル２２０を通ってフランジ部２１２の外周に導かれ、さらにスリーブ部材２０２のフランジ部２１２および軸部２１０との間に規定された間隙を通って軸部２１０の上記端面に至る循環路を通して循環される。潤滑流体の上述した循環は、第１の実施形態と実質上同一であるので、上述したと同様の効果が達成され、潤滑流体２２２中の気泡はこの循環によって外部に排出される。この動圧流体軸受け装置の他の構造は、第１の実施形態に採用されているものと実質上同一である。
【００４５】
このような動圧流体軸受け装置による支持構造においては、軸部材２０４は、図示していないが、たとえばプーリおよびベルト等の駆動力伝動機構（図示せずを介して電動モータのごとき駆動源の出力軸に駆動連結され、駆動源の作用によって所定方向に回転駆動される。
【００４６】
各実施形態のモータにおいては、軸部材のフランジ部の他面およびこれに対向するスリーブ部材の第二対向面の一方又は両方の比較的広い範囲わたってテーパが形成されているので、テーパによって規定されるテーパ状空間を比較的大きくすることができる。このテーパは、表面張力によるシール機能に加えて潤滑流体を保持する溜機能を有し、潤滑流体のシール界面および潤滑流体溜のための充分な空間を確保することができる。それ故に、温度が上昇して潤滑流体が膨張してもこのテーパにおいて熱膨張を吸収することができ、また長期の使用によって潤滑流体が蒸発してもこのテーパに溜められた潤滑流体を補給用流体として利用することができる。また、このテーパは半径方向外方に向けて間隔が狭くなっているので、テーパに存在する潤滑流体には、表面張力によって半径方向外方への力が作用すると共に、軸部材とスリーブ部材とが相対回転したときに発生する遠心力によっても半径方向外方への力が作用し、潤滑流体の漏れ方向（半径方向内方）の移動が確実に防止される。この遠心力による半径方向外方への力は、潤滑流体の半径方向内方への滲み（いわゆる潤滑流体のマイグレーション）、潤滑流体のミスト、衝撃による飛散等が発生したときにも有効に作用し、半径方向内方に移動しようとする潤滑流体（又はその微粒子）は、遠心力によって半径方向内方に回収され、潤滑流体の滲み、ミスト、飛散等による漏れを防止することができる。さらに、ステータとロータマグネットとが所定方向の磁気背圧力を軸部材に作用するような相対位置関係にあるので、このステータとロータマグネットによる磁気偏倚手段による磁気背圧力がスラスト動圧溝によって発生されるスラスト支持力と釣合い、フランジ部の他面側にスラスト動圧軸受け手段を設けることなく、軸部材に作用するスラスト方向の力が釣り合い、ロータマグネットを含むロータを安定して回転することができる。
【００４７】
また、スリーブ部材には、軸部材の軸部と対向して閉塞部材が設けられ、スリーブ部材は閉塞部材と共に軸部材の端部を囲繞する収容空間を規定し、この収容空間はスリーブ嵌合部の間隙と連続しているので、潤滑流体のためのシールは、軸部材のフランジ部の他面においてのみでよく、比較的簡単な構成でもって確実にシールすることができる。
【００４８】
また、軸部材には、フランジ部の周面と軸部の端面とを連通するチャンネルが設けられているので、軸部材とスリーブ部材との間に充填された潤滑流体は、このチャンネルを通しスラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段を通して循環され、スラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段にて発生する流体圧力が調整される。また、潤滑流体中に気泡が混入しても、潤滑流体の循環によって混入した気泡がフランジ部の周面に導かれ、フランジ部の外周において潤滑流体と空気とに分離され、分離された空気が外部に排出される。
【００４９】
また、圧力調整用チャンネルが長手方向に延びる縦孔とこの縦孔とフランジ部外周を連通する連通孔から構成されるので、このチャンネルを比較的簡単に形成することができる。
【００５０】
また、縦孔にフィルタが配設されているので、潤滑流体中に混入している不純物を捕捉することができる。
【００５１】
また、潤滑流体に混入した気泡は軸部材の軸部とフランジ部の接続部に溜まり易いが、フランジ部の軸部への付け根部分とフランジ部の外周とがチャンネルによって連通されているので、溜まった気泡はチャンネルを通ってフランジ部の外周に導かれ、フランジ部の外周にて潤滑流体と空気とに分離され、分離された空気が外部に排出される。
【００５２】
また、フランジ部の周面とそれに対向するスリーブ部材の内周面との間の間隙が毛細管現象により潤滑流体を保持するように設定されているので、チャンネルを通してフランジ部の外周に導かれた気泡は内部に入込むことが阻止され、潤滑流体の漏れが生じることはない。
【００５３】
また、フランジ部の、スラスト動圧軸受け手段が設けられている側の辺部には、半径方向外方に突出する緩衝用絞り突部が設けられているので、軸部材とスリーブ部材との軸線方向の相対的移動は、絞り突部が潤滑流体中を移動することによって緩衝される。また、潤滑流体に混入された気泡のスラスト動圧軸受け手段への流れも阻止される。
【００５４】
また、スリーブ部材のスラスト部を覆う蓋部にテーパが設けられているので、比較的容易にテーパを形成することができる。
【００５５】
また、フランジ部に設けられた環状溝に溌油剤が塗布されているので、潤滑流体の漏れを一層確実に防止できる。
【００５６】
また、軸部材のフランジ部の他面およびこれに対向するスリーブ部材の第二対向面の一方又は両方の比較的広い範囲わたってテーパが形成され、このテーパは半径方向外方に向かって間隔が狭くなっているので、上述したのと同様の作用が達成される。また、軸部材には、スラスト動圧溝によって発生するスラスト支持力とは反対方向の力が作用するので、スラスト支持力とその反対方向の力とが釣り合い、フランジ部の他面側にスラスト動圧軸受け手段を設けることなく、軸部材を安定して回転することができる。
【００５７】
また、スリーブ部材には、軸部材の軸部と対向して閉塞部材が設けられ、スリーブ部材は閉塞部材と共に軸部材の端部を囲繞する収容空間を規定し、この収容空間はスリーブ嵌合部の間隙と連続している。また、軸部材には、フランジ部の周面と軸部の端面とを連通するチャンネルが設けられている。したがって、上述したと同様に、潤滑流体のシールが容易であり、また潤滑流体は、このチャンネルを通しスラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段を通して循環され、スラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段にて発生する流体圧力が調整され、潤滑流体中の気泡も潤滑流体から分離されて外部に排出される。
【００５８】
また、潤滑流体の注入孔に弾性栓体が装着されるので注入した潤滑流体の漏れが防止される。
【００５９】
また、潤滑流体の注入に使用する注入孔が潤滑流体を潤滑する潤滑経路の一部を構成するので、注入後の注入孔が全く無駄にならないだけでなく、スラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段にて発生する流体圧力の調整機能をも有し、潤滑流体の潤滑路および圧力調整機能のための構成が簡単となる。
【００６０】
また、軸部材が磁性材料から構成され、この軸部材を磁気的に吸引するマグネット片が設けられるので、比較的簡単な構成でもってスラスト動圧軸受け手段によって発生するスラスト力との釣り合いを保つことができる。
【００６１】
また、フランジ部の外面は、それと対向するスリーブ部材の対向面と協働してテーパシール構造が設けられ、このテーパシール構造の部分が潤滑流体溜としても利用されるので、テーパシール構造という比較的簡単な構成でもって潤滑流体のシール機能および溜機能を持たせることができる。また、スラスト動圧軸受け手段のスラスト支持力に釣り合う力を軸部材に作用させるための手段が設けられているので、軸部材を安定して支持することができる。
【００６２】
また、フランジ部の外面は、それと対向するスリーブ部材の対向面と協働してテーパシール構造が設けられ、このテーパシール構造の部分が潤滑流体溜としても利用されるので、テーパシール構造という比較的簡単な構成でもって潤滑流体のシール機能および溜機能を持たせることができる。また、ステータとロータマグネットとは、スラスト動圧軸受け手段のスラスト支持力に釣り合う磁気力を軸部材に作用させるような相対位置関係に配置されているので、ロータマグネットを含むロータを安定して支持することができる。
【００６３】
また、潤滑流体を循環する循環路が設けられているので、潤滑流体の循環作用によってスラスト動圧流体軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段によって発生する流体圧力が調整され、軸部材は安定して回転する。
【００６４】
また、循環路にフィルタが配設されているので、潤滑流体の循環によってそれに混入した不純物が捕捉される。
【００６５】
また、軸部材のフランジ部に対向するスリーブ部材の面の比較的広い範囲にわたりテーパが設けられているので、このテーパでもって充分なテーパ状空間を有するテーパシール構造とすることができ、また潤滑流体の充分な溜とすることができる。
【００６６】
実施形態によれば、軸部およびこの軸部から半径方向外方に突出し、軸部と一体的に回転する円盤状フランジ部を有する軸部材と、該軸部材との間に所定間隔をもって、軸部とスリーブ嵌合すると共に、フランジ部を囲繞し、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、該スリーブ部材と軸部材との間の間隙に充填された潤滑流体とを具備する動圧流体軸受け装置を備えたモータにおいて、
軸部材の軸部およびスリーブ部材の互いに対向する面の一方又は両方にラジアル動圧溝が設けられ、軸部材のフランジ部の一面およびこれに対向するスリーブ部材の第一対向面の一方又は両方にスラスト動圧溝が設けられ、
軸部材のフランジ部の他面およびこれに対向するスリーブ部材の第二対向面の一方又は両方の、軸部に近い位置からフランジ部の周縁に至る比較的広い範囲に、半径方向外方に向かって間隔が狭くなるテーパが形成され、
スリーブ部材のスリーブ嵌合部およびフランジ部を囲繞する部分の軸部材との間の間隙は連続していて、潤滑流体はスリーブ嵌合部の間隙からフランジ周面の間隙まで連続して充填され、
軸部材およびスリーブ部材のいずれか一方にはステータが一体的に設けられ、他方にはロータマグネットが一体的に回転するように設けられ、それらステータとロータマグネットとは、スラスト動圧溝によって発生するスラスト支持力に釣り合うスラスト支持力とは反対方向の磁気背圧力を軸部材に作用するような相対的位置関係にあることを特徴とするモータが提供される。
【００６７】
また、軸部およびこの軸部から半径方向外方に突出し、軸部と一体的に回転する円盤状フランジ部を有する軸部材と、該軸部材との間に所定間隔をもって、軸部とスリーブ嵌合すると共にフランジ部を囲繞し、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、該スリーブ部材と軸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け装置において、
軸部材の軸部およびスリーブ部材の互いに対向する面の一方又は両方にラジアル動圧溝が設けられ、
軸部材のフランジ部の一面およびこれに対向するスリーブ部材の第一対向面の一方又は両方にスラスト動圧溝が設けられ、
軸部材のフランジ部の他面およびこれに対向するスリーブ部材の第二対向面の一方又は両方の、軸部に近い位置からフランジ部の周縁に至る比較的広い範囲に、半径方向外方に向かって間隔が狭くなるテーパが形成され、
スリーブ部材のスリーブ嵌合部およびフランジ部を囲繞する部分の軸部材との間の間隙は連続していて、潤滑流体はスリーブ嵌合部の間隙からフランジ周面の間隙まで連続して充填され、
軸部材には、スラスト動圧溝によって発生するスラスト支持力に釣り合うスラスト支持力とは反対方向の力が作用されることを特徴とする動圧流体軸受け装置が提供される。
【００６８】
また、軸部およびこの軸部から半径方向に突出し、軸部と一体的に回転する円盤状フランジ部を有する軸部材と、該軸部材との間に所定間隔をもって、軸部とスリーブ嵌合すると共にフランジ部を囲繞し、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、該スリーブ部材と軸部材との間のスリーブ嵌合部からフランジ囲繞部まで連続した間隙の所定レベルまで充填された潤滑流体とを備えた動圧流体軸受け装置において、
スリーブ嵌合部にラジアル動圧軸受け手段を設け、フランジ部の内面側とそれに対向するスリーブ部材の対向面との部分にスラスト動圧軸受け手段を設け、フランジ部の外面は、それに対向するスリーブ部材の対向面と協働して、潤滑流体を表面張力によって封止するテーパシール構造を形成すると共に、潤滑流体溜として利用し、
フランジ部の内面側のスラスト動圧軸受け手段のスラスト支持力に釣り合う力を軸部材に作用させる手段を備えたことを特徴とする動圧流体軸受け装置が提供される。
【００６９】
また、軸部およびこの軸部から半径方向に突出し、軸部と一体的に回転する円盤状フランジ部を有する軸部材と、該軸部材との間に所定間隔をもって、軸部とスリーブ嵌合すると共にフランジ部を囲繞し、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、該スリーブ部材と軸部材との間のスリーブ嵌合部からフランジ囲繞部まで連続した間隙の所定レベルまで充填された潤滑流体と、軸部材およびスリーブ部材の一方と結合したステータと、軸部材およびスリーブ部材の他方と一体的に回転するよう結合されたロータマグネットとを備え、
スリーブ嵌合部にラジアル動圧軸受け手段を設け、フランジ部の内面側とそれに対向するスリーブ部材の対向面との部分にスラスト動圧軸受け手段を設け、フランジ部の外面は、それに対向するスリーブ部材の対向面と協働して、潤滑流体を表面張力によって封止するテーパシール構造を形成すると共に、潤滑流体溜として利用し、
ステータとロータマグネットとは、フランジ部の内面側のスラスト動圧軸受け手段のスラスト支持力に釣り合う磁気力を軸部材に作用させるような相対位置関係に配置されたことを特徴とするモータが提供される。
【符号の説明】
【００７０】
２，１０２ ベースプレート
１０，１０４ ロータ
１１，１０６ 動圧流体軸受け装置
１６ ロータマグネット
１８ ステータ
２４，１１２，２０４ 軸部材
２６，１０８，２０２ スリーブ部材
２８，１１４，２１０ 軸部
３２，１１６，２１２ フランジ部
３４ 注入孔
４４ キャップ部材
５２，５４，１２２，１２４，２１４，２１６ ラジアル動圧軸受け手段
５６，１３０，２１８ スラスト動圧軸受け手段
６０，１２２ テーパ
６２，１２３，２２２ 潤滑流体
７０ 弾性栓体
２０８ マグネット片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油からなる流体（「潤滑流体」という）を利用し、軸部材とスリーブ部材の相対回転時にその間に充填された潤滑流体に圧力を生させ、その流体圧力によって軸部材を支持する動圧流体軸受け装置およびこれを備えたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、動圧流体軸受け装置として、軸部およびこの軸部から半径方向外方に突出するフランジ部を有する軸部材と、この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、軸部材とスリーブ部材との間に規定された空間に充填された潤滑流体とを備えたものが知られている。この種の動圧流体軸受け装置においては、軸部材の軸部の外周面およびこれに対向するスリーブ部材の内周面の一方又は両方にラジアル動圧溝が設けられ、この軸部の外周面とスリーブ部材の内周面との間の間隙に潤滑流体が充填される。また、軸部材のフランジ部の両面およびこれら両面に対向するスリーブ部材の内面の一方又は両方にスラスト動圧流体溝が設けられ、フランジ部の両面とスリーブ部材の内面との間の間隙にも潤滑流体が充填される。
【０００３】
このような動圧流体軸受け装置は、たとえば、マイクロコンピュータのハードディスク駆動用のＤＣブラシレスモータや、ＣＤ−ＲＯＭ駆動用モータなど種々のモータに使われることが多いが、モータに使う場合、前記軸部およびスリーブ部材の一方がモータのステータおよび固定部に結合され、他方がロータに連結される。また、モータには、軸が固定され、それに対してロータが回転する軸固定型と、軸がロータと共に回転する軸回転型があるが、軸固定型の場合、軸が、モータのベースプレートのような固定部に固着され、スリーブ部材がロータに一体的に回転するように結合される。また、軸回転型では、スリーブ部材がモータの固定部に固定され、軸部材がロータに連結される。
【特許文献１】特開平８−１６３８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような動圧流体軸受け装置およびそれを備えたモータにおいては、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の保持が重要な問題である。すなわち、この潤滑流体は、高温下で熱膨張して間隙からあふれたり、蒸発したり、衝撃により飛散したり、あるいはマイグレーションとして知られている滲みなどにより外部に漏れるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、流体動圧軸受け装置、およびこれを用いたモータの構造を簡略化するとともに、潤滑流体の漏れを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１は、軸部と、軸部と一体又は別体から構成されると共に軸部から半径方向外方に突出する円盤状フランジ部と、を備える軸部材と、
一端側が閉塞され他端側が開口し、軸部材との間に所定間隔をもって軸部とスリーブ嵌合すると共に、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、
軸部の外周面およびスリーブ部材の内周面との間の間隙に形成され、相対回転時に該間隙に保持された潤滑流体に動圧を誘起するラジアル動圧溝を有するラジアル動圧軸受けと、
フランジ部の一面とこれと対向するスリーブ部材の第一対向面との間の間隙に形成され、相対回転時に該間隙に保持された潤滑流体に動圧を誘起するスラスト動圧溝を有するスラスト動圧軸受けと、
ラジアル動圧軸受けの間隙、およびこれに連続するスラスト動圧軸受けの間隙に、途切れることなく連続して充填される潤滑流体と、を備え、
軸部材又はスリーブ部材は、スラスト動圧軸受けによって発生するスラスト方向の支持力とは反対方向へ磁気力によって吸引されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２は、軸部は磁性材料から形成され、
スリーブ部材の一端側には、軸部の一端部と対向するようマグネット片が配置され、
マグネット片の磁気作用により軸部は一端側へ吸引されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３は、軸部材の界面近傍の部位には、撥油剤が塗布されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４は、軸部材およびスリーブ部材のいずれか一方と、ステータと、を備えた固定部と、
軸部材およびスリーブ部材の他方と、ステータと対向するロータマグネットとを備えたロータと、
請求項１乃至３のいずれかに記載の流体動圧軸受け装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５は、磁気力は、ステータとロータマグネットとの磁気的吸引作用により得られることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、動圧流体軸受け装置、およびこれを用いたモータの構造を簡略化することができ、また潤滑流体の漏れの可能性も少なくなる。
【００１２】
また、ロータの安定した回転を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に従う動圧流体軸受を備えたモータの第１の実施形態を示す要部断面図である。
【図２】図１のモータにおける動圧流体軸受部分の部分拡大断面図である。
【図３】図１のモータにおける潤滑流体の注入方法を説明する簡略説明図である。
【図４】本発明に従う動圧流体軸受を備えたモータの第２の実施形態を示す要部断面図である。
【図５】図４のモータにおける軸部材の一部を拡大して示す部分斜視図である。
【図６】本発明に従う動圧流体軸受の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明に従う動圧流体軸受け装置を、マイクロコンピュータのハードディスク駆動用ＤＣブラシレス・スピンドルモータに用いた実施形態を示している。図１において、図示のスピンドルモータはベースプレート２を備えている。ベースプレート２は円形状のプレート本体４を有し、プレート本体４の外周部には上方に延びる周側壁６が設けられ、この周側壁６の外端部には、半径方向外方に突出する取付フランジ８が設けられている。取付フランジ８は、図示していないが、たとえばハードディスク駆動装置のごときディスク駆動装置のベース部材に固定ねじによって取付けられる。ベースプレート２には動圧流体軸受け装置１１を介してロータ１０が回転自在に支持されている。ロータ１０は、円筒状のハブ本体１２を備えている。ハブ本体１２の下端部には、半径方向外方に突出するディスク載置部１４が設けられ、このディスク載置部１４に磁気ディスクのごとき記録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１２の内周面には、ロータマグネット１６が装着され、このロータマグネット１６に対向してベースプレート２にはステータ１８が配設される。ステータ１８は、複数枚のコアプレートを積層したステータコア２０と、このステータコア２０に巻かれたコイル２２から構成されている。かく構成されているので、ステータ１８のコイル２２に電流が送給されると、ステータ１８とマグネット１６の相互磁気作用によってロータ１０が所定方向に回転駆動される。
【００１５】
次いで、動圧流体軸受け装置１１について説明すると、図示の動圧流体軸受け装置１１は、軸部材２４とスリーブ部材２６の組合わせから構成されている。軸部材２４は、断面が円形の細長い軸部２８を有し、この軸部２８の他端部近傍には円盤状部材３０が一体に設けられ、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。実施の形態では、軸部２８と円盤状部材３０とは一体に形成されているが、両者を別体に形成して固定するようにすることもできる。軸部材２４の軸部２８のフランジ部３２を越えて突出する他端部には、ロータ１２が圧入のごとき手段によって固定されている。したがって、軸部材２４はロータ１０に固定され、ベースプレート２に対してロータ１２と一体的に所定方向に回動される。
【００１６】
軸部材２４の軸部２８には、その一端（下端）から上端まで延びる注入孔３４が形成されている。実施の形態では、注入孔３４の一端は軸部２８の下端面に開口し、その他端は軸部２８の上端面に開口し、その一端開口から他端開口まで軸線方向に直線状に延びている。この注入孔３４の軸線方向上端部には、オイルのごとき潤滑流体の注入方向に径が小さくなっているテーパ部３４ａが設けられ、テーパ部３４ａを境にその上側では注入孔３４の内径が幾分大きくなっており、その下側では注入孔３４の内径が幾分小さくなっている。注入孔３４を通しての潤滑流体の充填については、後述する。
【００１７】
スリーブ部材２６は、中空円筒状のスリーブ部材本体３６を備えている。スリーブ部材本体３６は、内径が小さい小内径部３８、内径が上記小内径部３８より大きい中内径部４０、および内径が上記中内径部４０より大きい大内径部４２を有し、小内径部３８、中内径部４０および大内径部４２がスリーブ部材本体３６の一端部（下端部）から他端部（上端部）に向けてこの順序で配設されている。小内径部３８の内径は軸部材２４の軸部２８の外径よりも幾分大きく、また中内径部４０の内径は軸部材２４のフランジ部３２の外径よりも幾分大きく設定されている。このようなスリーブ部材本体３６に軸部材２８を装着すると、軸部材２４の軸部２８がスリーブ部材本体３６の小内径部３８にスリーブ嵌合（軸部材２４の軸線方向の比較的長い領域において嵌合されること）され、また、軸部材２４のフランジ部３０がスリーブ部材本体３６の中内径部４０に配置され、スリーブ部材本体３６の小内径部３８、肩部４６および中内径部４０と軸部材２４の軸部２８並びにフランジ部３２の一面および周面との間には、潤滑流体のための間隙が設けられる。
【００１８】
キャップ部材４４は、スリーブ部材本体３６と一体的に回転するようスリーブ部材本体３６の大内径部に装着され、固定され、スリーブ部材本体３６の一部を成している。キャップ部材４４は軸部材２４のフランジ部３２の外側の面を覆っており、スリーブ部材本体３６の中内径部４０と、この中内径部４０と大内径部４２の境を規定する肩部４６と、キャップ部材４４とによってフランジ部３２の表面のほぼ全域を囲繞するフランジ囲繞部を構成する。このキャップ部材４４に関連して、上記肩部４６には環状凹部が設けられ、この環状凹部に０リング４８が配設されている。Ｏリング４８は、たとえば合成ゴム等から形成することができ、キャップ部材４４とスリーブ部材本体３６との間をシールする。なお、このキャップ部材４４は、たとえばカシメ等の手段によってスリーブ部材本体３６に固定される。
【００１９】
スリーブ部材２６の一端部（図１において下端部）には、軸部材２４の軸部２８の一端部に間隙を介して対向して閉塞部材５０が装着されている。閉塞部材５０は、円形のプレート状部材から構成され、スリーブ部材本体３６の一端面（下端面）に形成された環状凹部にカシメ等の手段によって固定される。このように閉塞部材５０を設けることにより、スリーブ部材２６の一端部において小内径部３８は閉塞され、スリーブ部材２６は一端部が閉じられた収容空間を規定し、スリーブ部材２６および閉塞部材５０によって規定された収容空間は、図１に示すとおり、軸部材２４の軸部２８の一端部を囲繞し、この収容空間は上記スリーブ嵌合部の間隙と連通する。このような形態のモータでは、スリーブ部材２６と軸部材２４との間の空間（この空間に潤滑流体が充填される）はスリーブ部材２６の他端部（大内径部４２側）において外部に開放され、このスリーブ部材２６の他端部側からの潤滑流体の漏れを考慮するのみでよい。
【００２０】
本実施の形態では、スラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段は、次のとおりに配置されている。ラジアル動圧軸受け手段５２，５４は、軸部材２４の軸部２８と、スリーブ部材２６とのスリーブ嵌合部に軸線方向に間隔を置いて配設され、軸部材２４に作用するラジアル力を支持する。一対のラジアル動圧軸受け手段５２，５４の間の軸部材２４の軸部２８の部分は、他の部分に比べて幾分小径となっている。ラジアル動圧軸受け手段５２，５４の動圧溝は、へリングボーン、スパイラル等の形状でよく、図１に破線で示すとおり、スリーブ部材２６の小内径部３８の内周面に形成されている。ラジアル動圧溝は、スリーブ部材２６の内周面に設けることに代えて、たとえば、軸部材２４の軸部２８の外周面に設けてもよく、またスリーブ部材２６の内周面と軸部材２４の軸部２８の外周面の双方に設けてもよい。また、スラスト動圧軸受け手段５６は、軸部材２４のフランジ部３２の内側の面（図１において下側の一面）に設けられ、軸部材２４に作用するスラスト力を支持する。スラスト動圧軸受け手段５６の動圧溝は、へリングボーン、スパイラル等の形状でよく、図１に破線で示すとおり、フランジ部３２の内側の面に形成されている。このスラスト動圧溝は、フランジ部３２の内側の面に設けることに代えて、フランジ部３２のこの一面と対向するスリーブ部材２６の対向面、すなわちスリーブ部材２６の小内径部３８と中内径部４０との間の肩部５８の面（第一対向面を構成する）に設けるようにしてもよく、またフランジ部３２の内側の面およびスリーブ部材３２の上記肩部５８の面の双方に設けるようにしてもよい。
【００２１】
実施の形態では、軸部材２４のフランジ部３２の外側の面（図１において上側の他面）に対向するキャップ部材４４の内面（スリーブ部材２６の第二対向面を構成する）に、テーパシール構造を構成するテーパ６０が設けられている。テーパ６０は、半径方向外方に向けてフランジ部３２との間隔が狭くなっており、フランジ部３２の他面に対向して環状のテーパ状空間を規定する。このテーパ６０は、表面張力によって潤滑流体に半径方向外方に向かう力を付与する。テーパ６０は、半径方向外方に向けてキャップ部材４４とフランジ部３２との間隔が小さくなっているので、モータの回転によって軸部材２４とスリーブ部材２６とが相対回転すると、テーパ６０の潤滑流体には、その回転によって発生する遠心力によっても半径方向外方への力が作用し、潤滑流体の漏れ方向（半径方向内方）の移動が確実に防止される。この遠心力による半径方向外方への力は、潤滑流体の半径方向内方への滲み（いわゆるマイグレーション）、潤滑流体のミスト、衝撃による飛散等が発生したときにも作用し、潤滑流体（又はその微粒子）は、この遠心力によって半径方向内方に回収される。テーパ６０は、キャップ部材４４の内面に代えて、又はこれと共に軸部材２４のフランジ部３２の外側端面に設けることもできるが、キャップ部材４４に設けることによって容易に形成することができる。フランジ部３２の他面およびこの他面に対向するキャップ部材４４の内面の領域にスラスト動圧溝を設けることなく、本実施の形態ではキャップ部材４４の上記内面の少なくとも大部分の比較的広い範囲にテーパ６０が設けられているので、比較的大きいスペースのテーパ状空間を形成することができ、潤滑流体のための充分な流体溜とすることができる。このテーパ６０には潤滑流体のシール界面が位置し、テーパ６０はシール機能をも有する。このように、フランジ部３２の少なくとも大部分の領域（又はこの領域に対向するキャップ部材４４の内面）を利用してテーパ６０が設けられるので、温度が上昇して潤滑流体が膨張してもこのテーパ６０において熱膨張を吸収することができ、また長期の使用によって潤滑流体が蒸発してもこのテーパ６０に溜められた潤滑流体を補給用流体として利用することができる。図示の実施形態では、充分なテーパ状空間を確保するために、テーパ６０の開放側端は軸部材２４の軸部２８に近い位置に位置し、この半径方向内側の位置からフランジ部３２の周縁に対向する位置まで断面で見て直線状に形成されている。テーパ６０の半径方向内方には、軸部材２４のフランジ部３２の軸部２８への付け根部分に近くに位置する環状溝６１が軸部材２４のフランジ部３２の他面に形成され、この環状溝６１に、潤滑流体の流動を抑える撥油剤６３（図２）が塗布されている。撥油剤６３は潤滑流体をはじき、半径方向内方への流動、にじみを阻止する。
【００２２】
このような構成は、比較的小型のモータ、たとえば直径２．５インチ以下の磁気ディスクを回転駆動するハードディスク用スピンドルモータに好都合に適用することができ、各種構成要素の寸法を次のように設定することができる。図２を参照して、たとえば軸部材２４の軸部２８の外径Ｄ１を３．０〜３．５ｍｍに、フランジ部３２の外径Ｄ２を６．０〜６．５ｍｍに、フランジ部３２の厚みＴを１．０〜１．５ｍｍに、テーパ６０の開放側端Ｐと軸部２８との間隔Ｗを０．４〜０．５ｍｍに、テーパ６０の閉塞側端Ｑをフランジ部３２の周縁に対向させ、テーパ６０の閉塞側Ｑから開放側端Ｐに至るテーパ角度αを２０〜３０度に設定されている。
【００２３】
本実施の形態では、図１に示すとおり、動圧流体軸受け装置の潤滑流体６２は、そのシール界面がテーパ６０に位置し、このシール界面よりも下側の軸部材２４とスリーブ部材２６との間の間隙の実質上全域に充填されている。すなわち、潤滑流体６２は軸部材２４の軸部２８の一端面（閉塞部材５０に対向する面）からラジアル動圧軸受け手段５２，５４およびスラスト動圧軸受け手段５６を経てテーパ６０まで実質上連続して充填されている。したがって、容易に理解されるごとく、潤滑流体６２の漏れを防止するためのテーパ６０は１個所に設けるのみでよく、動圧流体軸受け装置、およびこれを用いたモータの構造を簡略化することができ、また潤滑流体６２の漏れの可能性も少なくなる。
【００２４】
潤滑流体６２が軸部材２４の軸部２８の一端面にも充填されるので、この軸部２８の一端面に補助スラスト動圧軸受け手段６４を設けるようにしてもよい。補助スラスト動圧軸受け手段６４は、軸部材２４のフランジ部３２に設けられたスラスト動圧軸受け手段５６のスラスト力を調整するために設けられる。スラスト動圧軸受け手段６４の動圧溝は、へリングボーン、スパイラル等の形状でよく、図１に破線で示すとおり、軸部２８の一端面に形成されている。この補助スラスト動圧溝は、軸部２８の一端面に設けることに代えて、閉塞部材５０の内面に設けるようにしてもよく、また軸部２８の一端面と閉塞部材５０の双方に設けるようにしてもよい。
【００２５】
補助スラスト動圧軸受け手段６４としては、スラスト動圧軸受け手段５６によるスラスト支持力をアップさせる、すなわち軸部材２８を浮上させる力を大きくするときには、ポンプイン型の動圧溝構造が採用される。この場合には、補助スラスト動圧軸受け手段部６４において潤滑流体６２が内側に流入され、これによって軸部材２４、したがってロータ１０に浮上力が作用する。
【００２６】
本実施の形態では、潤滑流体６２中に混入した空気を外部に排出するために、次の通り構成されている。すなわち、軸部材２４には、出口をフランジ部３２の外周面に、入口を軸部２８の一端面にそれぞれ形成した潤滑流体６２の圧力調整用チャンネル６６が設けられている。具体的には、軸部２８に形成した注入孔３４をチャンネル６６の縦孔として利用し、フランジ部３２の外周面から注入孔３４に連通する連通孔６７を形成して構成される。注入孔３４の連通孔６７より上部は後述する弾性栓体７０によって閉塞される。ここで、ラジアル動圧軸受け手段５２，５４、スラスト動圧軸受け手段５８および補助スラスト動圧軸受け手段６４における動圧溝のうち一部又は全部は、潤滑流体６２がチャンネル６６の出口からフランジ部３２の周面および一面を通り、軸部２８の外周を下側へ移動し、その端面からチャンネル６６に流入するように、溝形状に工夫がなされており、チャンネル６６を含む上述した循環路を通して潤滑流体６２の循環が行われる。このように潤滑流体６２を循環させることによって、スラスト動圧溝５６およびラジアル動圧溝５２，５４によって生じる流体圧力も調整される。
【００２７】
また、フランジ部３２の外周面とこれに対向するスリーブ部材本体３６の中内径部４０の内周面との間の間隙Ｌ１は、図２に拡大して示すとおり、毛細管現象により潤滑流体６２を保持する程度の間隔、たとえばＬ１＝５０μｍあるいはそれより若干小さい寸法に設定されている。したがって、潤滑流体６２中に混入する気泡が温度上昇により膨張すると、膨張した気泡が潤滑流体６２の循環によってフランジ部３２の外周面に案内され、ここで空気と潤滑流体６２とに分離され、潤滑流体６２は再びスラスト動圧軸受け手段５８に向けて循環され、空気はテーパ部６０から軸部材２４とキャップ部材４４との間を通って外部に排出される。
【００２８】
このチャンネル６６には、必要に応じてフィルタ６８を配設することができる。フィルタ６８は、注入孔３４に配設され、たとえば多孔質材料又は繊維材料から形成することができる。フィルタ６８は、潤滑流体６２中の摩耗粉等の不純物を捕捉し、これによって動圧流体軸受け装置１１の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
図２に詳細に示すように、フランジ部３２の一辺部（下側辺部）の外周面には、半径方向外方に向けて突出する環状の絞り突部６９が設けられている。この絞り突部６９の外周面と中内径部４０の内周面との間の間隙Ｌ２は、たとえば２０μｍに設定されている。この絞り突部６９は、軸部材２４の軸方向の衝撃に対し、これが潤滑流体６２中を移動することにより、加えられた衝撃を緩衝する。絞り突部６９は潤滑流体６２の循環路の連通孔６７より下側に位置しており、しかも上記間隙Ｌ１を大きく絞るので、潤滑流体６２から気泡を効果的に分離する作用もある。
【００３０】
本実施の形態では、ステータ１８は動圧流体軸受け装置１１のスリーブ部材２６の外周面に装着され、このスリーブ部材２６を介してベースプレート２に支持されているが、これに代えて、たとえばベースプレート２に環状支持壁を設け、この環状支持壁にステータ１８を取付けるようにしてもよい。このステータ１８に関連して、ステータ１８とロータ１０に装着されたロータマグネット１６との磁気センタが軸部材２４の軸線方向に幾分ずれて配置されている。すなわち、マグネット１６の磁気的中心がステータ１８の磁気的中心よりも上下方向（図１において上下方向）上方に幾分ずれて配置されている。それ故に、ステータ１８に対するマグネット１６の磁気的吸引作用によって、ロータ１０にはベースプレート２に近接する方向の偏倚力（軸部材２４の一端面が閉塞部材５０に近接する方向の偏倚力）が作用する。モータの回転時、軸部材２４には、スラスト動圧軸受け手段５８によって図１において上方に浮き上がろうとするスラスト力（補助スラスト動圧軸受け手段６４が設けられているときにはこれによって生じるスラスト力をも含めた力）が作用し、このスラスト力とマグネット１６およびステータ１８による図１において下方に押さえようとする磁気的偏倚力、すなわち磁気背圧力とが釣り合い、ロータ１０は上下方向に安定して回転する。この磁気的偏倚力は、またロータ１０のスリーブ部材２６からの抜けも防止する。
【００３１】
動圧流体軸受け装置１１への潤滑流体６２の注入は、たとえば、次のように行うことによって比較的簡単にかつ確実に注入することができる。図３（ａ）〜（ｄ）を参照して、潤滑流体６２を注入するには、まず、図３（ａ）に示すように、注入孔３４にフィルタ６８を装着した後、軸部材２４に形成された注入孔３４に弾性栓体７０を仮装着する。栓体７０は、たとえば合成ゴム、天然ゴム等から形成することができ、注入孔３４のテーパ部３４ａの形状に対応した形状を有するのが望ましい。弾性栓体７０のテーパ部７２の一端部には、注入孔３４の小内径部に対応した小径部７４が設けられ、その他端部には注入孔３４の大内径部に対応した大径部７６が設けられている。栓体７０は図３（ａ）で示すとおり、そのテーパ部７２がロータ１０側から注入孔３４のテーパ部３４ａに位置するように仮装着される。かく仮装着すると、その小径部７４が注入孔３４の小内径部に、また大径部７６が注入孔３４の大内径部に位置し、この仮装着状態において、注入される潤滑流体６２が栓体７０から漏れないようになっている。
【００３２】
次いで、図３（ｂ）で示すとおり、仮装着された栓体７０を貫通して中空針７８を挿入し、その先端部を注入孔３４の小内径部に突出させる。しかる後、中空針７８を通して潤滑流体６２を栓体７０の奥側に、すなわち注入孔３４の小内径部およびこれに連通する動圧流体軸受け装置１１の動圧空間、すなわち軸部材２４とスリーブ部材２６の間に規定される間隙に潤滑流体６２を注入する。
【００３３】
次に、図３（ｃ）で示すとおり、栓体７０から中空針７８を引抜いた後、棒状の押圧工具８２によってこの栓体７０を押込み、図３（ｄ）で示すとおり、栓体７０全体を注入孔３４の小内径部内まで圧入する。中空針７８を引抜くと、栓体７０には針貫通痕８０が生じ、動圧流体軸受け装置１１の長期間に渡る使用によってこの針貫通痕８０から潤滑流体６２の蒸発、漏れ等が生じる恐れがある。それ故に、中空針７８を引抜いた後、これを注入孔３４の小内径部に圧入する。このように圧入することによって、特に栓体７０の大径部７６が大きく弾性変形し、大径部７６が注入孔３４を弾性的に確実に閉塞すると共に、大径部７６において針貫通痕８０が確実に閉塞され、潤滑流体６２の栓体７０を通しての蒸発、漏れ等が確実に防止される。なお、弾性栓体７０は、注入孔３４に仮装着したときには幾分弾性変形し、仮装着状態からさらに圧入したときには大きく弾性変形するのが望ましく、このように弾性変形する適宜の形状でよい。
【００３４】
栓体７０を注入孔３４の小内径部に圧入すると、これによってその内側に存在する潤滑流体６２がラジアル動圧軸受け手段５２，５４およびスラスト動圧軸受け手段５６の動圧空間に送給され、図３（ｄ）に示すごとく、潤滑流体６２は注入孔３４の小内径部から軸部材２４の軸部２８の一端面、軸部２８の外周、フランジ部３２の内側面を経て所定レベルまで充填され、このようように所定レベルまで充填すると、潤滑流体６２のシール界面は、キャップ部材４４のテーパ６０に位置する。このような潤滑流体６２の注入作業は、真空チャンバ内において行うのが好ましく、また図３（ａ）〜（ｄ）に示すとおり潤滑流体６２が注入される空間が上側に位置する、換言すれば実施の形態ではロータ１０が下側に位置するように保持して行うのが望ましい。
【００３５】
上述した実施の形態では、本発明を軸回転型のモータに適用して説明したが、図４に示す軸固定型のモータにも同様に適用することができる。モータの第２の実施形態を示す図４において、図示のモータは、ベースプレート１０２とベースプレート１０２に対して相対的に回転自在であるロータ１０４を備え、ベースプレート１０２とロータ１０４との間に動圧流体軸受け装置１０６が介在されている。本実施形態における動圧流体軸受け装置１０６は、図１に示す動圧流体軸受け装置１１と略同一の構成であり、それ故にその相違点についてのみ後述する。
【００３６】
この形態では、動圧流体軸受け装置１０６は、図１の形態における適用例と上下を逆にして用いられている。すなわち、動圧流体軸受け装置１０６のスリーブ部材１０８の一端部（閉塞部材１１０が設けられている端部）がロータ１０４に結合されている。また、軸部材１１２の突出端部（軸部１１４のフランジ部１１６から軸線方向に突出する端部）がベースプレート１０２に結合される。また、ベースプレート１０２には、スリーブ部材１０６の外側に環状支持壁１１８が設けられ、この環状支持壁１１８にステータ１２０が取付けられている。
【００３７】
このモータでは、軸部材１１２がベースプレート１０２に固定されるので、軸部材１１２、したがってベースプレート１０２に対してスリーブ１０８がロータ１０４と一体的に所定方向に回転駆動される。
【００３８】
なお、上述した説明から理解されるごとく、動圧流体軸受け装置は共通部品として用いることができ、その使用においてもスリーブ部材の一端部を閉塞する閉塞部材が上側に位置するように用いてもよく、これとは反対に閉塞部材が下側に位置するように用いることもでき、動圧流体軸受け装置としては同様の作用効果が達成される。
【００３９】
図４と共に図５を参照して、この第２実施形態においては、ラジアル動圧軸受け手段１２２，１２４が軸部材１１２の軸部１１４、すなわちスリーブ部材１０８とのスリーブ嵌合部に設けられ、このラジアル動圧軸受け手段１２２，１２４の動圧溝１２６，１２８が、軸部１１４の外周面に形成されている。また、スラスト動圧軸受け手段１３０がフランジ部１１６の一面（図４、図５において上側の面）に設けられ、スラスト動圧軸受け手段１３０の動圧溝１３２がこの一面に形成されている。なお、このようなラジアル動圧溝１２６，１２８およびスラスト動圧溝１３２の溝形状は、図１において明確に示していないが、上記第１の実施形態でも同様に形成される。
【００４０】
第２の実施の形態では、軸部材１１２のフランジ部１１６に、出口をフランジ部１１６の外周面に、入口をフランジ部１１６の軸部１１４との付け根部分におけるテーパ１３６が設けられた側とは反対側の一面（内側の面）にそれぞれ形成した圧力調整用チャンネル１３８が設けられている。この場合、フランジ部１１６の一面に形成したスラスト動圧軸受け手段１３０の動圧溝は、潤滑流体１２４がフランジ部１１６の外周からスラスト動圧軸受け手段１３０を通ってチャンネル１３８に流入するよう、溝形状が工夫され、チャンネル１３８は、フランジ部１１６の外周および一面とこれらに対向するスリーブ部材１０８の内面との間の間隙とによって循環路を形成する。したがって、軸部１１４とフランジ部１１６との接続部分は気泡が溜まりやすくなっているが、フランジ部１１６の軸部１１４への付け根部分にチャンネル１２６の入口が開口されているので、潤滑流体１２４が循環路を循環することによって、第１の実施の形態で説明したと同様にして気泡の外部への排出が円滑に行われる。チャンネル１２６の入口は、図５に示すとおり、スラスト動圧軸受け手段１３０の動圧溝１３２が形成された領域より半径方向内方に設けるのが望ましく、このチャンネル１２６は周方向に間隔を置いて２個以上設けてもよい。なお、この第２の実施形態において第１の実施形態における潤滑流体の循環構造を採用してもよく、これと反対に、第２の実施形態の潤滑流体の循環構造を第１の実施形態に用いてもよい。
【００４１】
なお、この実施形態では、軸部１１４の端面（上面）に補助スラスト動圧軸受け手段を設ける場合、潤滑流体１２４の循環に関係なくスラスト力の釣り合いのみを考慮してポンプイン型又はポンプアウト型を採用できる。ポンプイン型の場合は第１の実施形態で説明したようにロータ１０４に浮上力を作用させることができる。一方、スラスト動圧軸受け手段１３０によるスラスト支持力を減ずる、すなわち軸部材１１２を浮上させる力を小さくするときには、ポンプアウト型の動圧溝が採用される。この場合には、補助スラスト動圧軸受け手段において潤滑流体１２３が外側に流出され、これによって軸部材１１２、したがってロータ１０４に閉塞部材１１０が軸部１１４の端面に向かう吸引力が作用する。
【００４２】
上述した実施形態では、いずれも、動圧流体軸受けをモータに用いた場合について説明したが、回転軸を回転支持する軸受け装置単独として用いることも可能である。このような場合、スラスト動圧軸受け手段によっ発生するスラスト力と釣り合う所定方向の磁気的力を軸部材に作用させるためのロータマグネットとステータが存在しないので、軸部材に上記スラスト力に釣り合う力を作用させるための手段を別個に設ける必要がある。
【００４３】
動圧流体軸受け装置としての単独の使用例を示す図６において、図示の動圧流体軸受け装置は、スリーブ部材２０２とスリーブ部材２０２に対して相対的に回転自在である軸部材２０４を備えている。スリーブ部材２０２の一端部には閉塞部材２０６が装着されている。この例では、軸部材２０４が磁性材料から形成され、軸部材２０４に偏倚力を作用させる手段としてマグネット片２０８が用いられている。閉塞部材２０６は非磁性材料から形成され、この閉塞部材２０６の外面に円板状マグネット片２０８が固定されている。マグネット片２０８からの磁界は閉塞部材２０６を通して軸部材２０４に作用し、マグネット片２０８の磁気的作用によって軸部材２０４には閉塞部材２０６に近接する方向の磁気的力が作用する。この例においては、軸部材２０４の軸部２１０にラジアル動圧軸受け手段２１４，２１６が設けられ、そのフランジ部２１２の一面（図６において下面）にスラスト動圧軸受け手段２１８が設けられており、マグネット片２１８による磁気力はスラスト動圧軸受け手段２１８の動圧溝によって発生するスラスト力と釣合うように設定される。
【００４４】
また、この例では、軸部材２０４に圧力調整用チャンネル２２０が設けられている。このチャンネル２２０は、軸部材２０４の軸部２１０の端面に開口して軸線方向に延びる縦孔２００ａと、この縦孔２００ａから半径方向外方に延びてフランジ部２１２の外周に開口する連通孔２００ｂから構成されている。潤滑流体２２２は、軸部２１０の端面からチャンネル２２０を通ってフランジ部２１２の外周に導かれ、さらにスリーブ部材２０２のフランジ部２１２および軸部２１０との間に規定された間隙を通って軸部２１０の上記端面に至る循環路を通して循環される。潤滑流体の上述した循環は、第１の実施形態と実質上同一であるので、上述したと同様の効果が達成され、潤滑流体２２２中の気泡はこの循環によって外部に排出される。この動圧流体軸受け装置の他の構造は、第１の実施形態に採用されているものと実質上同一である。
【００４５】
このような動圧流体軸受け装置による支持構造においては、軸部材２０４は、図示していないが、たとえばプーリおよびベルト等の駆動力伝動機構（図示せずを介して電動モータのごとき駆動源の出力軸に駆動連結され、駆動源の作用によって所定方向に回転駆動される。
【００４６】
各実施形態のモータにおいては、軸部材のフランジ部の他面およびこれに対向するスリーブ部材の第二対向面の一方又は両方の比較的広い範囲わたってテーパが形成されているので、テーパによって規定されるテーパ状空間を比較的大きくすることができる。このテーパは、表面張力によるシール機能に加えて潤滑流体を保持する溜機能を有し、潤滑流体のシール界面および潤滑流体溜のための充分な空間を確保することができる。それ故に、温度が上昇して潤滑流体が膨張してもこのテーパにおいて熱膨張を吸収することができ、また長期の使用によって潤滑流体が蒸発してもこのテーパに溜められた潤滑流体を補給用流体として利用することができる。また、このテーパは半径方向外方に向けて間隔が狭くなっているので、テーパに存在する潤滑流体には、表面張力によって半径方向外方への力が作用すると共に、軸部材とスリーブ部材とが相対回転したときに発生する遠心力によっても半径方向外方への力が作用し、潤滑流体の漏れ方向（半径方向内方）の移動が確実に防止される。この遠心力による半径方向外方への力は、潤滑流体の半径方向内方への滲み（いわゆる潤滑流体のマイグレーション）、潤滑流体のミスト、衝撃による飛散等が発生したときにも有効に作用し、半径方向内方に移動しようとする潤滑流体（又はその微粒子）は、遠心力によって半径方向内方に回収され、潤滑流体の滲み、ミスト、飛散等による漏れを防止することができる。さらに、ステータとロータマグネットとが所定方向の磁気背圧力を軸部材に作用するような相対位置関係にあるので、このステータとロータマグネットによる磁気偏倚手段による磁気背圧力がスラスト動圧溝によって発生されるスラスト支持力と釣合い、フランジ部の他面側にスラスト動圧軸受け手段を設けることなく、軸部材に作用するスラスト方向の力が釣り合い、ロータマグネットを含むロータを安定して回転することができる。
【００４７】
また、スリーブ部材には、軸部材の軸部と対向して閉塞部材が設けられ、スリーブ部材は閉塞部材と共に軸部材の端部を囲繞する収容空間を規定し、この収容空間はスリーブ嵌合部の間隙と連続しているので、潤滑流体のためのシールは、軸部材のフランジ部の他面においてのみでよく、比較的簡単な構成でもって確実にシールすることができる。
【００４８】
また、軸部材には、フランジ部の周面と軸部の端面とを連通するチャンネルが設けられているので、軸部材とスリーブ部材との間に充填された潤滑流体は、このチャンネルを通しスラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段を通して循環され、スラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段にて発生する流体圧力が調整される。また、潤滑流体中に気泡が混入しても、潤滑流体の循環によって混入した気泡がフランジ部の周面に導かれ、フランジ部の外周において潤滑流体と空気とに分離され、分離された空気が外部に排出される。
【００４９】
また、圧力調整用チャンネルが長手方向に延びる縦孔とこの縦孔とフランジ部外周を連通する連通孔から構成されるので、このチャンネルを比較的簡単に形成することができる。
【００５０】
また、縦孔にフィルタが配設されているので、潤滑流体中に混入している不純物を捕捉することができる。
【００５１】
また、潤滑流体に混入した気泡は軸部材の軸部とフランジ部の接続部に溜まり易いが、フランジ部の軸部への付け根部分とフランジ部の外周とがチャンネルによって連通されているので、溜まった気泡はチャンネルを通ってフランジ部の外周に導かれ、フランジ部の外周にて潤滑流体と空気とに分離され、分離された空気が外部に排出される。
【００５２】
また、フランジ部の周面とそれに対向するスリーブ部材の内周面との間の間隙が毛細管現象により潤滑流体を保持するように設定されているので、チャンネルを通してフランジ部の外周に導かれた気泡は内部に入込むことが阻止され、潤滑流体の漏れが生じることはない。
【００５３】
また、フランジ部の、スラスト動圧軸受け手段が設けられている側の辺部には、半径方向外方に突出する緩衝用絞り突部が設けられているので、軸部材とスリーブ部材との軸線方向の相対的移動は、絞り突部が潤滑流体中を移動することによって緩衝される。また、潤滑流体に混入された気泡のスラスト動圧軸受け手段への流れも阻止される。
【００５４】
また、スリーブ部材のスラスト部を覆う蓋部にテーパが設けられているので、比較的容易にテーパを形成することができる。
【００５５】
また、フランジ部に設けられた環状溝に溌油剤が塗布されているので、潤滑流体の漏れを一層確実に防止できる。
【００５６】
また、軸部材のフランジ部の他面およびこれに対向するスリーブ部材の第二対向面の一方又は両方の比較的広い範囲わたってテーパが形成され、このテーパは半径方向外方に向かって間隔が狭くなっているので、上述したのと同様の作用が達成される。また、軸部材には、スラスト動圧溝によって発生するスラスト支持力とは反対方向の力が作用するので、スラスト支持力とその反対方向の力とが釣り合い、フランジ部の他面側にスラスト動圧軸受け手段を設けることなく、軸部材を安定して回転することができる。
【００５７】
また、スリーブ部材には、軸部材の軸部と対向して閉塞部材が設けられ、スリーブ部材は閉塞部材と共に軸部材の端部を囲繞する収容空間を規定し、この収容空間はスリーブ嵌合部の間隙と連続している。また、軸部材には、フランジ部の周面と軸部の端面とを連通するチャンネルが設けられている。したがって、上述したと同様に、潤滑流体のシールが容易であり、また潤滑流体は、このチャンネルを通しスラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段を通して循環され、スラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段にて発生する流体圧力が調整され、潤滑流体中の気泡も潤滑流体から分離されて外部に排出される。
【００５８】
また、潤滑流体の注入孔に弾性栓体が装着されるので注入した潤滑流体の漏れが防止される。
【００５９】
また、潤滑流体の注入に使用する注入孔が潤滑流体を潤滑する潤滑経路の一部を構成するので、注入後の注入孔が全く無駄にならないだけでなく、スラスト動圧軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段にて発生する流体圧力の調整機能をも有し、潤滑流体の潤滑路および圧力調整機能のための構成が簡単となる。
【００６０】
また、軸部材が磁性材料から構成され、この軸部材を磁気的に吸引するマグネット片が設けられるので、比較的簡単な構成でもってスラスト動圧軸受け手段によって発生するスラスト力との釣り合いを保つことができる。
【００６１】
また、フランジ部の外面は、それと対向するスリーブ部材の対向面と協働してテーパシール構造が設けられ、このテーパシール構造の部分が潤滑流体溜としても利用されるので、テーパシール構造という比較的簡単な構成でもって潤滑流体のシール機能および溜機能を持たせることができる。また、スラスト動圧軸受け手段のスラスト支持力に釣り合う力を軸部材に作用させるための手段が設けられているので、軸部材を安定して支持することができる。
【００６２】
また、フランジ部の外面は、それと対向するスリーブ部材の対向面と協働してテーパシール構造が設けられ、このテーパシール構造の部分が潤滑流体溜としても利用されるので、テーパシール構造という比較的簡単な構成でもって潤滑流体のシール機能および溜機能を持たせることができる。また、ステータとロータマグネットとは、スラスト動圧軸受け手段のスラスト支持力に釣り合う磁気力を軸部材に作用させるような相対位置関係に配置されているので、ロータマグネットを含むロータを安定して支持することができる。
【００６３】
また、潤滑流体を循環する循環路が設けられているので、潤滑流体の循環作用によってスラスト動圧流体軸受け手段およびラジアル動圧軸受け手段によって発生する流体圧力が調整され、軸部材は安定して回転する。
【００６４】
また、循環路にフィルタが配設されているので、潤滑流体の循環によってそれに混入した不純物が捕捉される。
【００６５】
また、軸部材のフランジ部に対向するスリーブ部材の面の比較的広い範囲にわたりテーパが設けられているので、このテーパでもって充分なテーパ状空間を有するテーパシール構造とすることができ、また潤滑流体の充分な溜とすることができる。
【００６６】
実施形態によれば、軸部およびこの軸部から半径方向外方に突出し、軸部と一体的に回転する円盤状フランジ部を有する軸部材と、該軸部材との間に所定間隔をもって、軸部とスリーブ嵌合すると共に、フランジ部を囲繞し、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、該スリーブ部材と軸部材との間の間隙に充填された潤滑流体とを具備する動圧流体軸受け装置を備えたモータにおいて、
軸部材の軸部およびスリーブ部材の互いに対向する面の一方又は両方にラジアル動圧溝が設けられ、軸部材のフランジ部の一面およびこれに対向するスリーブ部材の第一対向面の一方又は両方にスラスト動圧溝が設けられ、
軸部材のフランジ部の他面およびこれに対向するスリーブ部材の第二対向面の一方又は両方の、軸部に近い位置からフランジ部の周縁に至る比較的広い範囲に、半径方向外方に向かって間隔が狭くなるテーパが形成され、
スリーブ部材のスリーブ嵌合部およびフランジ部を囲繞する部分の軸部材との間の間隙は連続していて、潤滑流体はスリーブ嵌合部の間隙からフランジ周面の間隙まで連続して充填され、
軸部材およびスリーブ部材のいずれか一方にはステータが一体的に設けられ、他方にはロータマグネットが一体的に回転するように設けられ、それらステータとロータマグネットとは、スラスト動圧溝によって発生するスラスト支持力に釣り合うスラスト支持力とは反対方向の磁気背圧力を軸部材に作用するような相対的位置関係にあることを特徴とするモータが提供される。
【００６７】
また、軸部およびこの軸部から半径方向外方に突出し、軸部と一体的に回転する円盤状フランジ部を有する軸部材と、該軸部材との間に所定間隔をもって、軸部とスリーブ嵌合すると共にフランジ部を囲繞し、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、該スリーブ部材と軸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け装置において、
軸部材の軸部およびスリーブ部材の互いに対向する面の一方又は両方にラジアル動圧溝が設けられ、
軸部材のフランジ部の一面およびこれに対向するスリーブ部材の第一対向面の一方又は両方にスラスト動圧溝が設けられ、
軸部材のフランジ部の他面およびこれに対向するスリーブ部材の第二対向面の一方又は両方の、軸部に近い位置からフランジ部の周縁に至る比較的広い範囲に、半径方向外方に向かって間隔が狭くなるテーパが形成され、
スリーブ部材のスリーブ嵌合部およびフランジ部を囲繞する部分の軸部材との間の間隙は連続していて、潤滑流体はスリーブ嵌合部の間隙からフランジ周面の間隙まで連続して充填され、
軸部材には、スラスト動圧溝によって発生するスラスト支持力に釣り合うスラスト支持力とは反対方向の力が作用されることを特徴とする動圧流体軸受け装置が提供される。
【００６８】
また、軸部およびこの軸部から半径方向に突出し、軸部と一体的に回転する円盤状フランジ部を有する軸部材と、該軸部材との間に所定間隔をもって、軸部とスリーブ嵌合すると共にフランジ部を囲繞し、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、該スリーブ部材と軸部材との間のスリーブ嵌合部からフランジ囲繞部まで連続した間隙の所定レベルまで充填された潤滑流体とを備えた動圧流体軸受け装置において、
スリーブ嵌合部にラジアル動圧軸受け手段を設け、フランジ部の内面側とそれに対向するスリーブ部材の対向面との部分にスラスト動圧軸受け手段を設け、フランジ部の外面は、それに対向するスリーブ部材の対向面と協働して、潤滑流体を表面張力によって封止するテーパシール構造を形成すると共に、潤滑流体溜として利用し、
フランジ部の内面側のスラスト動圧軸受け手段のスラスト支持力に釣り合う力を軸部材に作用させる手段を備えたことを特徴とする動圧流体軸受け装置が提供される。
【００６９】
また、軸部およびこの軸部から半径方向に突出し、軸部と一体的に回転する円盤状フランジ部を有する軸部材と、該軸部材との間に所定間隔をもって、軸部とスリーブ嵌合すると共にフランジ部を囲繞し、軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、該スリーブ部材と軸部材との間のスリーブ嵌合部からフランジ囲繞部まで連続した間隙の所定レベルまで充填された潤滑流体と、軸部材およびスリーブ部材の一方と結合したステータと、軸部材およびスリーブ部材の他方と一体的に回転するよう結合されたロータマグネットとを備え、
スリーブ嵌合部にラジアル動圧軸受け手段を設け、フランジ部の内面側とそれに対向するスリーブ部材の対向面との部分にスラスト動圧軸受け手段を設け、フランジ部の外面は、それに対向するスリーブ部材の対向面と協働して、潤滑流体を表面張力によって封止するテーパシール構造を形成すると共に、潤滑流体溜として利用し、
ステータとロータマグネットとは、フランジ部の内面側のスラスト動圧軸受け手段のスラスト支持力に釣り合う磁気力を軸部材に作用させるような相対位置関係に配置されたことを特徴とするモータが提供される。
【符号の説明】
【００７０】
２，１０２ ベースプレート
１０，１０４ ロータ
１１，１０６ 動圧流体軸受け装置
１６ ロータマグネット
１８ ステータ
２４，１１２，２０４ 軸部材
２６，１０８，２０２ スリーブ部材
２８，１１４，２１０ 軸部
３２，１１６，２１２ フランジ部
３４ 注入孔
４４ キャップ部材
５２，５４，１２２，１２４，２１４，２１６ ラジアル動圧軸受け手段
５６，１３０，２１８ スラスト動圧軸受け手段
６０，１２２ テーパ
６２，１２３，２２２ 潤滑流体
７０ 弾性栓体
２０８ マグネット片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、該軸部と一体又は別体から構成されると共に該軸部から半径方向外方に突出する円盤状フランジ部と、を備える軸部材と、
一端側が閉塞され他端側が開口し、前記軸部材との間に所定間隔をもって前記軸部とスリーブ嵌合すると共に、前記軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、
前記軸部の外周面および前記スリーブ部材の内周面との間の間隙に形成され、前記相対回転時に該間隙に保持された潤滑流体に動圧を誘起するラジアル動圧溝を有するラジアル動圧軸受けと、
前記フランジ部の一面とこれと対向する前記スリーブ部材の第一対向面との間の間隙に形成され、前記相対回転時に該間隙に保持された潤滑流体に動圧を誘起するスラスト動圧溝を有するスラスト動圧軸受けと、
前記ラジアル動圧軸受けの間隙、およびこれに連続する前記スラスト動圧軸受けの間隙に、途切れることなく連続して充填される潤滑流体と、を備え、
前記軸部材又は前記スリーブ部材は、前記スラスト動圧軸受けによって発生するスラスト方向の支持力とは反対方向へ磁気力によって吸引されていることを特徴とする動圧流体軸受け装置。
【請求項２】
前記軸部は磁性材料から形成され、
前記スリーブ部材の一端側には、前記軸部の一端部と対向するようマグネット片が配置され、
前記マグネット片の磁気作用により前記軸部は一端側へ吸引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け装置。
【請求項３】
前記軸部材の前記界面近傍の部位には、撥油剤が塗布されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体動圧軸受け装置。
【請求項４】
前記軸部材および前記スリーブ部材のいずれか一方と、ステータと、を備えた固定部と、
前記軸部材および前記スリーブ部材の他方と、前記ステータと対向するロータマグネットとを備えたロータと、
請求項１乃至３のいずれかに記載の流体動圧軸受け装置と、を備えたことを特徴とするモータ。
【請求項５】
前記磁気力は、前記ステータと前記ロータマグネットとの磁気的吸引作用により得られることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項１】
軸部と、該軸部と一体又は別体から構成されると共に該軸部から半径方向外方に突出する円盤状フランジ部と、を備える軸部材と、
一端側が閉塞され他端側が開口し、前記軸部材との間に所定間隔をもって前記軸部とスリーブ嵌合すると共に、前記軸部材に対して相対的に回転自在なスリーブ部材と、
前記軸部の外周面および前記スリーブ部材の内周面との間の間隙に形成され、前記相対回転時に該間隙に保持された潤滑流体に動圧を誘起するラジアル動圧溝を有するラジアル動圧軸受けと、
前記フランジ部の一面とこれと対向する前記スリーブ部材の第一対向面との間の間隙に形成され、前記相対回転時に該間隙に保持された潤滑流体に動圧を誘起するスラスト動圧溝を有するスラスト動圧軸受けと、
前記ラジアル動圧軸受けの間隙、およびこれに連続する前記スラスト動圧軸受けの間隙に、途切れることなく連続して充填される潤滑流体と、を備え、
前記軸部材又は前記スリーブ部材は、前記スラスト動圧軸受けによって発生するスラスト方向の支持力とは反対方向へ磁気力によって吸引されていることを特徴とする動圧流体軸受け装置。
【請求項２】
前記軸部は磁性材料から形成され、
前記スリーブ部材の一端側には、前記軸部の一端部と対向するようマグネット片が配置され、
前記マグネット片の磁気作用により前記軸部は一端側へ吸引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け装置。
【請求項３】
前記軸部材の前記界面近傍の部位には、撥油剤が塗布されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体動圧軸受け装置。
【請求項４】
前記軸部材および前記スリーブ部材のいずれか一方と、ステータと、を備えた固定部と、
前記軸部材および前記スリーブ部材の他方と、前記ステータと対向するロータマグネットとを備えたロータと、
請求項１乃至３のいずれかに記載の流体動圧軸受け装置と、を備えたことを特徴とするモータ。
【請求項５】
前記磁気力は、前記ステータと前記ロータマグネットとの磁気的吸引作用により得られることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２１７５０（Ｐ２０１１−２１７５０Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８５７４１（Ｐ２０１０−１８５７４１）
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【分割の表示】特願２００７−２９２８０（Ｐ２００７−２９２８０）の分割
【原出願日】平成８年９月５日（１９９６．９．５）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【分割の表示】特願２００７−２９２８０（Ｐ２００７−２９２８０）の分割
【原出願日】平成８年９月５日（１９９６．９．５）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
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