流体動圧軸受装置
【課題】ハブの形成を容易化する。また、ハブを軸部材の外周面に圧入固定する場合でも、シール面の変形を防止してシール空間の容積を高精度に設定し、油漏れを防止する。
【解決手段】回転体（ディスクＤ）が搭載されるハブ３と別体にシール部材９を形成し、このシール部材９の内周面９ｂ１と軸受部材Ａの外周面７ａ２との間にシール空間Ｓを形成する。すなわち、ハブ３の突出部３ｃの上面３ｃ１にディスクＤを搭載する搭載面が形成され、シール部材９の円筒部９ｂの内周面９ｂ１にシール空間Ｓを形成するシール面が形成される。
【解決手段】回転体（ディスクＤ）が搭載されるハブ３と別体にシール部材９を形成し、このシール部材９の内周面９ｂ１と軸受部材Ａの外周面７ａ２との間にシール空間Ｓを形成する。すなわち、ハブ３の突出部３ｃの上面３ｃ１にディスクＤを搭載する搭載面が形成され、シール部材９の円筒部９ｂの内周面９ｂ１にシール空間Ｓを形成するシール面が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸部材と軸受部材との間の軸受隙間に生じる油膜で、軸部材を回転自在に支持する流体動圧軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体動圧軸受装置は、その高回転精度および静粛性から、各種ディスク駆動装置（例えばＨＤＤ等の磁気ディスク駆動装置、ＣＤ，ＤＶＤ，ブルーレイディスク等の光ディスク駆動装置、あるいはＭＤ，ＭＯ等の光磁気ディスク駆動装置等）のスピンドルモータや、レーザビームプリンタのポリゴンスキャナモータ、プロジェクタのカラーホイールモータ、あるいは電子機器の冷却ファンモータ等に好適に使用される。
【０００３】
このような流体動圧軸受として、例えば特許文献１には、軸受部材（軸受スリーブ及びハウジングと）、軸受部材の内周に挿入された軸部材と、軸部材の端部から外径に突出して設けられたディスクハブとを備えた構成が示されている。ディスクハブの内周面と軸受部材の外周面との間にはシール空間が形成され、このシール空間により、軸受部材の内部に満たされた潤滑油の外部への漏れ出しを防止している。このように、シール空間を軸受部材の外周に形成することで、例えばシール空間を軸受部材の内周に形成する場合と比べて、シール空間が大径化されて容積が大きくなる。従って、シール空間の容積を維持しながら、シール空間の軸方向寸法を小さくすることができ、軸受装置の軸方向寸法を縮小することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０７７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の流体動圧軸受装置に設けられるディスクハブは、軸部材の外周面から外径に突出した円盤部と、円盤部から軸方向に突出した筒状部と、筒状部から外径に突出した鍔部とを一体に有する。鍔部の上面には、磁気ディスク等が搭載されるディスク搭載面が設けられ、円筒部の内周面には、軸受部材の外周面との間にシール空間を形成するシール面が形成される。このように、ディスクハブにディスク搭載面及びシール面の双方を形成することで、ディスクハブは、鍔部及び円筒部からなる二股部分を有する複雑な形状となる。このため、ディスクハブの形成が困難となり、ディスク搭載面及びシール面の加工精度が低下する恐れがある。特に、金属のプレス加工により上記のような二股部分を有するディスクハブを形成することは極めて困難である。
【０００６】
また、ディスクハブを軸部材の外周面に圧入固定する場合、圧入時の抵抗によりディスクハブが変形する恐れがある。この場合、ディスクハブに形成されたシール面が変形し、シール空間の容積の精度が低下して油漏れが生じる恐れがある。
【０００７】
上記のような課題は、ディスクハブに限らず、回転体が搭載されるハブにシール面を形成する場合に同様に生じる。例えば、ポリゴンミラーが搭載されるポリゴンスキャナモータのハブや、カラーホイールが搭載されるカラーホイールモータのハブに、シール面を形成する場合にも、上記と同様の課題が生じる。
【０００８】
本発明の解決すべき課題は、軸受部材の外周にシール空間が形成される流体動圧軸受装置において、ハブの形状を単純化して形成を容易化することにより、回転体の搭載面及び潤滑油のシール面の加工精度を高めることにある。
【０００９】
また、本発明の解決すべき他の課題は、ハブを軸部材の外周面に圧入固定する場合でも、シール面の変形を防止してシール空間の容積を高精度に設定し、油漏れを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は、軸部材と、内周に軸部材が挿入された軸受部材と、軸部材の外周面から外径に突出して設けられ、回転体が搭載されるハブと、ハブと別体に形成され、軸部材に固定されたシール部材と、軸受部材の外周面とシール部材の内周面との間に形成され、軸受部材の内部に満たされた潤滑油の漏れ出しを防止するシール空間と、軸部材の外周面と軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる油膜で軸部材を回転自在に支持するラジアル軸受部とを備えた流体動圧軸受装置を提供する。
【００１１】
このように、本発明の流体動圧軸受装置では、回転体が搭載されるハブと別体にシール部材を形成し、このシール部材の内周面と軸受部材の外周面との間にシール空間が形成される。すなわち、回転体を搭載する搭載面をハブに形成し、シール空間を形成するシール面をシール部材に形成する。このように、搭載面及びシール面がそれぞれ別部材に形成されることにより、ハブに二股部分を形成する必要がなくなり、ハブの形状を単純化することができる。従って、ハブの形成が容易化され、製造コストを低減できると共に、ハブの加工精度が高められる。また、シール面が、二股部分を有する複雑な形状の部材ではなく、単純な形状のシール部材に形成されるため、シール面の加工精度が高められる。
【００１２】
上記のようにハブの形状が単純化されることで、ハブを、例えば金属のプレス成形により形成することが可能となる。
【００１３】
また、上記のようにハブとシール部材とを別体に形成することで、例えばハブを軸部材の外周面に圧入固定する場合であっても、ハブの圧入による影響がシール部材に及ぶことはないため、シール部材に形成されたシール面の変形を防止できる。
【００１４】
シール部材の内周面と軸部材の外周面とを隙間を介して嵌合させれば、シール部材を軸部材に固定する際にシール面が変形することを確実に防止できる。この場合、シール部材を薄肉化することができ、低コスト化及び軽量化を図ることができる。
【００１５】
軸部材に、シール部材の端面に当接する係止部を設ければ、シール部材を軸部材に対して容易に位置決めすることができる。この場合、シール部材を、軸部材の係止部とハブとで軸方向両側から挟持固定することができる。
【００１６】
ハブには、例えば回転体としてＨＤＤの記憶媒体である磁気ディスクを搭載することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、回転体の搭載面がハブに形成されると共に、シール面がシール部材に形成されることで、ハブの形状が単純化されて形成を容易化することができる。これにより、搭載面の加工精度が高められて回転体の回転精度が向上すると共に、シール面の加工精度が高められてシール性能が向上する。
【００１８】
また、シール部材を軸部材に隙間を介して嵌合することで、シール部材の変形を防止し、シール性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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スピンドルモータの断面図である。
【図２】流体動圧軸受装置の断面図である。
【図３】軸受スリーブの断面図である。
【図４】軸受スリーブの下面図である。
【図５】ハウジングの上面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、流体動圧軸受装置の組立工程を示す断面図である。
【図７】シール部材と軸部材との固定部周辺を拡大して示す断面図である。
【図８】他の実施形態に係るハウジングの断面図である。
【図９】図８のハウジングと軸受スリーブとの固定部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受装置１が組み込まれたモータを示す。このモータは、例えば２．５インチＨＤＤのディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータであり、軸部材２を回転自在に支持する流体動圧軸受装置１と、軸部材２に固定されたハブ３（ディスクハブ）と、流体動圧軸受装置１が取り付けられたブラケット６と、半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル４およびロータマグネット５とを備えている。ステータコイル４はブラケット６に取り付けられ、ロータマグネット５はハブ３に取り付けられる。ハブ３には回転体が搭載され、本実施形態では、ＨＤＤの記憶媒体としての磁気ディスクＤが所定の枚数（図示例では２枚）搭載される。ステータコイル４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間の電磁力でロータマグネット５が回転し、これによりハブ３、ディスクＤ、および軸部材２が一体となって回転する。
【００２２】
流体動圧軸受装置１は、図２に示すように、軸部材２と、内周に軸部材２を挿入した軸受部材Ａと、軸部材２の端部に固定されたハブ３と、軸受部材Ａの開口部をシールするシール部材９とを備える。本実施形態では、軸受部材Ａが有底筒状のハウジング７と、ハウジング７の内周面７ａ１に固定された軸受スリーブ８とで構成される。尚、以下では、軸方向でハウジング７の開口側（シール部材９側）を上側、閉塞側（底部７ｂ側）を下側として説明を進める。
【００２３】
軸部材２は、軸部２ａと、軸部２ａの下端に設けられたフランジ部２ｂとからなる。軸部２ａは、大径部２ａ１と、大径部２ａ１から上方に延びた小径部２ａ２と、大径部２ａ１と小径部２ａ２との間に形成された肩面２ａ３とを有する。肩面２ａ３は、シール部材９に下方から当接する係止部として機能する。大径部２ａ１の外周面２ａ１１は平滑な円筒面状に形成され、その軸方向中間部に、他の領域よりも僅かに小径な逃げ部２ａ１２が形成される。フランジ部２ｂは、軸部２ａの下端部から外径に突出した円盤形状をなす。フランジ部２ｂの両端面２ｂ１，２ｂ２は、平坦に形成され、それぞれ軸受スリーブ８の下側端面８ｂ及びハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１と軸方向で対向する。フランジ部２ｂは、軸受スリーブ８の下側端面８ｂと軸方向で係合することにより、軸部材２の軸受部材Ａ（ハウジング７及び軸受スリーブ８）からの抜け止めとして機能する。軸部材２は、例えばステンレス鋼等の金属で形成され、軸部２ａ及びフランジ部２ｂが切削加工により一体に形成される。この他、軸部２ａとフランジ部２ｂとを金属で別体に形成した後、両者を溶接等により接合して一体化したり、軸部２ａを金属、フランジ部２ｂを樹脂で形成したりすることもできる。
【００２４】
軸受スリーブ８は、例えば銅を主成分とする焼結金属で円筒状に形成される。この他、黄銅等の軟質金属で軸受スリーブ８を形成することも可能である。
【００２５】
軸受スリーブ８の内周面８ａには、ラジアル軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるラジアル動圧発生部が形成される。本実施形態では、軸受スリーブ８の内周面８ａの軸方向に離隔した２つの領域にラジアル動圧発生部が形成される（図２に点線で示す）。ラジアル動圧発生部は、例えば図３に示すように、ヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１，８ａ２で構成される。上側の動圧溝８ａ１は軸方向非対称に形成されており、具体的には、丘部（図３にクロスハッチングで示す）の軸方向中央部の円筒部分より上側領域の軸方向寸法Ｘ１が、下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている（Ｘ１＞Ｘ２）。下側の動圧溝８ａ２は軸方向対称に形成されている。
【００２６】
軸受スリーブ８の下側端面８ｂには、スラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部が形成される（図２に点線で示す）。本実施形態では、スラスト動圧発生部として、例えば図４に示すようなポンプインタイプのスパイラル形状の動圧溝８ｂ１が形成される。軸受スリーブ８の外周面８ｄには、軸方向溝８ｄ１が軸方向全長にわたって形成され、本実施形態では、例えば３本の軸方向溝８ｄ１が円周方向に等配される。
【００２７】
ハウジング７は、例えば樹脂の射出成形で有底筒状に形成される。本実施形態では、ハウジング７が、図２に示すように、円筒状の側部７ａと、側部７ａの下端開口部を閉塞する底部７ｂとで構成される。ハウジング７の内周面７ａ１は、円筒面状に形成され、軸受スリーブ８の外周面８ｄが隙間接着、圧入、接着剤介在下の圧入等により固定される。ハウジング７の外周面７ａ２の上端部には、下方へ向けて縮径したテーパ面７ａ２１が設けられ、テーパ面７ａ２１の下方に円筒面７ａ２２が設けられる。テーパ面７ａ２１は、シール部材９の内周面との間にシール空間Ｓを形成する。円筒面７ａ２２には、ブラケット６（図１参照）の内周面が、圧入や接着等の適宜の手段で固定される。
【００２８】
ハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１には、スラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部が形成される（図２に点線で示す）。本実施形態では、スラスト動圧発生部として、例えば図５に示すようなポンプインタイプのスパイラル形状の動圧溝７ｂ１０が形成される。
【００２９】
シール部材９は、ハブ３と別体に形成され、軸部材２に固定される。本実施形態では、図２に示すように、シール部材９が、ハウジング７の上端開口部を覆う円盤部９ａと、円盤部９ａの外径端から下方に突出した円筒部９ｂとからなる。円盤部９ａ及び円筒部９ｂは、例えば金属のプレス成形や樹脂の射出成形により一体に形成される。
【００３０】
円盤部９ａは、軸部材２の軸部２ａに固定される。詳しくは、円盤部９ａの内周面９ａ１と軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とが隙間を介して嵌合し、この状態で、円盤部９ａが、軸部２ａの肩面２ａ３（係止部）とハブ３の下側端面３ａ２とで上下から挟持固定される。円盤部９ａの下側端面９ａ２は、ハウジング７の側部７ａの上端面７ａ３及び軸受スリーブ８の上側端面８ｃと軸方向隙間δを介して対向する。この軸方向隙間δは、潤滑油で満たされ、後述する第１スラスト軸受部Ｔ１及び第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間の合計量よりも大きい値とされる。すなわち、軸部材２がハウジング７の底部７ｂに当接した場合でも、円盤部９ａがハウジング７や軸受スリーブ８に当接しないように軸方向隙間δの大きさが設定される。
【００３１】
円筒部９ｂは、ハウジング７の外周を囲むように設けられる。円筒部９ｂの内周面９ｂ１は、ハウジング７の外周面７ａ２と径方向に対向し、これらの間にシール空間Ｓが形成される。具体的には、円筒部９ｂの円筒面状内周面９ｂ１と、ハウジング７の外周面７ａ２のテーパ面７ａ２１との間に、上方へ向けて径方向寸法を漸次縮小した楔形状を成したシール空間Ｓが形成される。このシール空間Ｓにより、ハウジング７の内部に満たされた潤滑油の外部への漏れ出しを防止する。具体的には、シール空間Ｓの毛細管力により、シール空間Ｓの内部に保持された潤滑油が上方（軸受部材Ａの内部側）に引き込まれる。また、ハウジング７の外周面７ａ２のテーパ面７ａ２１でシール空間Ｓを形成することで、軸部材２の回転時にシール空間Ｓ内の潤滑油に遠心力が加わわり、シール空間Ｓに保持された潤滑油が上方に引き込まれる。シール空間Ｓの容積は、軸受部材Ａの内部に満たされた潤滑油の熱膨張を吸収できる大きさに設定される。
【００３２】
ハブ３は、図１に示すように、軸部材２の外周面から外径に突出して設けられる。具体的には、軸部材２に固定された円盤部３ａと、円盤部３ａの外径端から下方に延びた円筒部３ｂと、円筒部３ｂの下端から外径に突出した突出部３ｃとを有する。突出部３ｃの上面３ｃ１には、ディスクＤが搭載される平坦なディスク搭載面が設けられ、円筒部３ｂの内周面３ｂ１には、ロータマグネット５の固定面が設けられる。円盤部３ａの内周面３ａ１は、軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１に圧入固定される（図２参照）。円盤部３ａの下側端面３ａ２は、シール部材９の円盤部９ａの上側端面９ａ３に当接している。
【００３３】
上述のように、シール空間Ｓを形成するシール面をシール部材９に形成すると共に、ディスクＤを搭載するディスク搭載面をハブ３に形成することにより、ハブ３に二股部分を設ける必要がなくなり、ハブ３の形状が単純化される。これにより、ハブ３の形成が容易化され、例えば金属のプレス成形でハブ３を形成することが可能となり、ハブ３の製造コストが低減されると共に、ディスク搭載面の加工精度が高められ、ディスクＤの回転精度が高められる。尚、ハブ３は、金属のプレス成形に限らず、例えば金属の機械加工（切削加工等）や樹脂の射出成形で形成することもできる。また、シール部材９の形状も単純化できるため、シール面の加工精度が高められ、シール空間Ｓの容積を高精度に設定してシール性能を高めることができる。
【００３４】
上記の流体動圧軸受装置１は、例えば以下のようにして組み立てられる。まず、図６（ａ）に示すように、ハウジング７の内周に軸部材２及び軸受スリーブ８を挿入する。このとき、軸部材２のフランジ部２ｂの両端面２ｂ１，２ｂ２に、軸受スリーブ８の下側端面８ｂ及びハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１をそれぞれ当接させ、スラスト軸受隙間を０の状態とする。この状態から、図６（ｂ）に示すように、ハウジング７に対して軸部材２を上方（ハウジング開口側）に引き上げ、第１スラスト軸受部Ｔ１及び第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間のねらい値の合計量だけ軸受スリーブ８をハウジング７に対して軸方向移動させる。この位置で軸受スリーブ８を固定することで、スラスト軸受隙間（図６では誇張して示す）が設定される。
【００３５】
次に、図６（ｃ）に示すように、軸部２ａにシール部材９を装着する。このとき、シール部材９の円盤部９ａの内周面９ａ１と軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とは隙間（図６では誇張して示す）を介して嵌合させる。これにより、シール部材９の軸部２ａへの装着時に、円盤部９ａに大きな負荷が加わることがなく、シール部材９の変形を防止できる。また、軸部２ａの肩面２ａ３に円盤部９ａの下側端面９ａ２を当接させることで、シール部材９の軸部材２に対する軸方向位置が決定される。
【００３６】
その後、図６（ｄ）に示すように、軸部２ａにハブ３を装着する。ハブ３の円盤部３ａの内周面３ａ１は、軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１よりも僅かに小径とされ、これによりハブ３が軸部２ａの小径部２ａ２に圧入固定される。このとき、ハブ３には大きな負荷が加わるが、この負荷がシール部材９に影響することはなく、シール空間Ｓの精度が維持される。こうして軸部２ａの小径部２ａ２に圧入されたハブ３の円盤部３ａの下側端面３ａ２を、シール部材９の円盤部９ａの上側端面９ａ３に当接させる。これにより、図７に拡大して示すように、シール部材９の円盤部９ａが、ハブ３の円盤部３ａの下側端面３ａ２と、軸部材２の軸部２ａの肩面２ａ３とで、軸方向両側から挟持固定される。
【００３７】
ところで、軸部２ａをハブ３に圧入する際、軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とハブ３の円盤部３ａの内周面３ａ１とが圧入代を介して摺動する。これにより、軸部２ａやハブ３の表面が削れて削り屑が生じ、この削り屑が軸受部材Ａの内部に満たされた潤滑油にコンタミとして混入する恐れがある。このとき、図７に示すように、シール部材９の円盤部９ａの内周面９ａ１と軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とを隙間Ｃを介して嵌合させることで、ハブ３と小径部２ａ２との圧入により生じた削り屑Ｇを、シール部材９と軸部２ａとの間の嵌合隙間Ｃ内に捕捉することができる。また、シール部材９の円盤部９ａの下側端面９ａ２と軸部２ａの肩面２ａ３とを全周にわたって密着させることにより、嵌合隙間Ｃと軸受部材Ａの内部に満たされた潤滑油（散点で示す）とが遮断され、嵌合隙間Ｃに捕捉した削り屑Ｇが潤滑油に混入する事態を確実に防止できる。
【００３８】
以上のようにして組み立てた後、軸受スリーブ８の内部気孔を含めたハウジング７の内部の空間に潤滑油を充満させることにより、図２に示す流体動圧軸受装置１が完成する。このとき、潤滑油の油面はシール空間Ｓの内部に保持される。
【００３９】
軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部２ａの大径部２ａ１の外周面２ａ１１との間にラジアル軸受隙間が形成される。そして、動圧溝８ａ１，８ａ２によりラジアル軸受隙間の油膜の圧力が高められ、この圧力（動圧作用）により軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持するラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２が構成される。
【００４０】
これと同時に、軸受スリーブ８の下側端面８ｂとフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間、及び、ハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１とフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に、それぞれスラスト軸受隙間が形成される。そして、動圧溝８ｂ１，７ｂ１０によりスラスト軸受隙間の油膜の圧力が高められ、この圧力（動圧作用）により軸部材２を両スラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部Ｔ１，Ｔ２が構成される。
【００４１】
このとき、軸受スリーブ８の外周面８ｄに形成された軸方向溝８ｄ１により、潤滑油が流通可能な連通路が形成される。この連通路で、ハウジング７の閉塞側の空間（底部７ｂに面する空間）と開口側の空間（シール部材９に面する空間）とが連通され、軸受部材Ａの内部に満たされた潤滑油に局部的な負圧が発生する事態を防止できる。特に本実施形態では、図３に示すように、上側の動圧溝８ａ１が軸方向非対称な形状に形成されているため、軸部材２の回転に伴ってラジアル軸受隙間の潤滑油が下方に押し込まれ、上記の連通路を介して潤滑油が強制的に循環され、これにより局部的な負圧の発生を確実に防止できる。
【００４２】
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説明を省略する。
【００４３】
上記の実施形態では、シール部材９が、軸部材２の軸部２ａの肩面２ａ３とハブ３の円盤部３ａの下側端面３ａ２とで挟持固定されているが、これに限られない。例えば、軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とシール部材９の円盤部９ａの内周面９ａ１との嵌合隙間に接着剤を介在させて固定してもよい。あるいは、軸部２ａとシール部材９とを溶接や超音波溶着等の手段で固定してもよい。これらの場合、ハブ３が、シール部材９と軸部２ａとの固定に関与しないため、ハブ３を軸部２ａに取り付ける前にシール部材９を軸部２ａに固定し、シール空間Ｓを形成することができる。従って、ハブ３を軸部２ａに装着していない状態で、軸受部材Ａの内部に潤滑油を注入することが可能となる。
【００４４】
また、上記の実施形態では、ハブ３に、回転体としてＨＤＤ用の磁気ディスクＤが搭載される場合を示しているが、これに限られない。例えば、ポリゴンスキャナモータのポリゴンミラーや、カラーホイールモータのカラーホイールを搭載するハブ３に、本発明を適用することもできる。
【００４５】
また、上記の実施形態では、ハウジング７の内周面７ａ１が円筒面形状（断面真円形状）である場合を示しているが、これに限らず、例えば図８に示すように、ハウジング７の内周面７ａ１を非真円形状（図示例では正２０角形）とすることもできる。このハウジング７の内周面７ａ１に軸受スリーブ８を軽圧入する場合、ハウジング７の内周面７ａ１を軸受スリーブ８の円筒面状外周面８ｄに倣って弾性変形させた状態で両者を接触させることができる。これにより、ハウジング７の内周面７ａ１の加工精度が緩和され、製造コストを低減できる。また、この場合、図９に示すように、ハウジング７の内周面７ａ１と軸受スリーブ８の外周面８ｄとの間に、軸方向に延びる隙間Ｐが形成される。この隙間Ｐを、潤滑油の連通路とすれば、図４に示すような軸受スリーブ８の外周面８ｄの軸方向溝８ｄ１を省略することができ、軸受スリーブ８の製造コストが低減される。尚、ハウジング７の外周面７ａ２の円筒面７ａ２２はブラケット６の内周面に固定されるため、少なくともブラケット６が固定される領域は、図８に示すように円筒面形状とすることが好ましい。
【００４６】
また、上記の実施形態では、軸受部材Ａが複数の部材（ハウジング７及び軸受スリーブ８）で構成されているが、これに限らず、例えば軸受部材Ａを一体に成形してもよい。
【００４７】
また、上記の実施形態では、ラジアル動圧発生部として、図３に示すようなヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１，８ａ２が形成されているが、これに限られない。例えば、軸受スリーブ８の内周面８ａに他の形状の動圧溝（軸方向に延びる動圧溝など）を形成したり、内周面８ａを複数の円筒面を組み合わせた多円弧形状とすることで、ラジアル動圧発生部を構成してもよい。あるいは、ラジアル軸受隙間を介して対向する軸受スリーブ８の内周面８ａ及び軸部材２の外周面２ａ１１の双方を平滑な円筒面状とすることで、いわゆる真円軸受を構成してもよい。この場合、ラジアル軸受隙間の油膜に積極的に動圧作用を発生させるラジアル動圧発生部は設けられないが、軸部材２の回転に伴う潤滑油の流動によりラジアル軸受隙間の油膜の圧力が高められる。
【００４８】
また、上記の実施形態では、スラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部として、図４及び図５に示すようなスパイラル形状の動圧溝８ｂ１，７ｂ１０が形成されているが、これに限らず、例えば他の形状の動圧溝（ヘリングボーン形状の動圧溝など）を形成してもよい。
【００４９】
また、上記の実施形態では、ラジアル動圧発生部を軸受スリーブ８の内周面に形成しているが、この面とラジアル軸受隙間を介して対向する軸部材２の外周面２ａ１１にラジアル動圧発生部を形成してもよい。同様に、スラスト動圧発生部を、軸部材２のフランジ部２ｂの両端面２ｂ１，２ｂ２に形成してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 流体動圧軸受装置
２ 軸部材
２ａ 軸部
２ａ１ 大径部
２ａ２ 小径部
２ａ３ 肩面
２ｂ フランジ部
３ ハブ
３ａ 円盤部
３ｂ 円筒部
３ｂ１ 内周面
３ｃ 突出部
３ｃ１ 上面（ディスク搭載面）
４ ステータコイル
５ ロータマグネット
６ ブラケット
７ ハウジング
７ａ 側部
７ｂ 底部
７ｂ１０ 動圧溝
８ 軸受スリーブ
８ａ１，８ａ２ 動圧溝
８ｂ１ 動圧溝
８ｄ１ 軸方向溝
９ シール部材
９ａ 円盤部
９ｂ 円筒部
９ｂ１ 内周面（シール面）
Ａ 軸受部材
Ｃ 嵌合隙間
Ｄ ディスク
Ｇ 削り屑
Ｒ１，Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１，Ｔ２ スラスト軸受部
Ｓ シール空間
δ 軸方向隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸部材と軸受部材との間の軸受隙間に生じる油膜で、軸部材を回転自在に支持する流体動圧軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体動圧軸受装置は、その高回転精度および静粛性から、各種ディスク駆動装置（例えばＨＤＤ等の磁気ディスク駆動装置、ＣＤ，ＤＶＤ，ブルーレイディスク等の光ディスク駆動装置、あるいはＭＤ，ＭＯ等の光磁気ディスク駆動装置等）のスピンドルモータや、レーザビームプリンタのポリゴンスキャナモータ、プロジェクタのカラーホイールモータ、あるいは電子機器の冷却ファンモータ等に好適に使用される。
【０００３】
このような流体動圧軸受として、例えば特許文献１には、軸受部材（軸受スリーブ及びハウジングと）、軸受部材の内周に挿入された軸部材と、軸部材の端部から外径に突出して設けられたディスクハブとを備えた構成が示されている。ディスクハブの内周面と軸受部材の外周面との間にはシール空間が形成され、このシール空間により、軸受部材の内部に満たされた潤滑油の外部への漏れ出しを防止している。このように、シール空間を軸受部材の外周に形成することで、例えばシール空間を軸受部材の内周に形成する場合と比べて、シール空間が大径化されて容積が大きくなる。従って、シール空間の容積を維持しながら、シール空間の軸方向寸法を小さくすることができ、軸受装置の軸方向寸法を縮小することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０７７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の流体動圧軸受装置に設けられるディスクハブは、軸部材の外周面から外径に突出した円盤部と、円盤部から軸方向に突出した筒状部と、筒状部から外径に突出した鍔部とを一体に有する。鍔部の上面には、磁気ディスク等が搭載されるディスク搭載面が設けられ、円筒部の内周面には、軸受部材の外周面との間にシール空間を形成するシール面が形成される。このように、ディスクハブにディスク搭載面及びシール面の双方を形成することで、ディスクハブは、鍔部及び円筒部からなる二股部分を有する複雑な形状となる。このため、ディスクハブの形成が困難となり、ディスク搭載面及びシール面の加工精度が低下する恐れがある。特に、金属のプレス加工により上記のような二股部分を有するディスクハブを形成することは極めて困難である。
【０００６】
また、ディスクハブを軸部材の外周面に圧入固定する場合、圧入時の抵抗によりディスクハブが変形する恐れがある。この場合、ディスクハブに形成されたシール面が変形し、シール空間の容積の精度が低下して油漏れが生じる恐れがある。
【０００７】
上記のような課題は、ディスクハブに限らず、回転体が搭載されるハブにシール面を形成する場合に同様に生じる。例えば、ポリゴンミラーが搭載されるポリゴンスキャナモータのハブや、カラーホイールが搭載されるカラーホイールモータのハブに、シール面を形成する場合にも、上記と同様の課題が生じる。
【０００８】
本発明の解決すべき課題は、軸受部材の外周にシール空間が形成される流体動圧軸受装置において、ハブの形状を単純化して形成を容易化することにより、回転体の搭載面及び潤滑油のシール面の加工精度を高めることにある。
【０００９】
また、本発明の解決すべき他の課題は、ハブを軸部材の外周面に圧入固定する場合でも、シール面の変形を防止してシール空間の容積を高精度に設定し、油漏れを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は、軸部材と、内周に軸部材が挿入された軸受部材と、軸部材の外周面から外径に突出して設けられ、回転体が搭載されるハブと、ハブと別体に形成され、軸部材に固定されたシール部材と、軸受部材の外周面とシール部材の内周面との間に形成され、軸受部材の内部に満たされた潤滑油の漏れ出しを防止するシール空間と、軸部材の外周面と軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる油膜で軸部材を回転自在に支持するラジアル軸受部とを備えた流体動圧軸受装置を提供する。
【００１１】
このように、本発明の流体動圧軸受装置では、回転体が搭載されるハブと別体にシール部材を形成し、このシール部材の内周面と軸受部材の外周面との間にシール空間が形成される。すなわち、回転体を搭載する搭載面をハブに形成し、シール空間を形成するシール面をシール部材に形成する。このように、搭載面及びシール面がそれぞれ別部材に形成されることにより、ハブに二股部分を形成する必要がなくなり、ハブの形状を単純化することができる。従って、ハブの形成が容易化され、製造コストを低減できると共に、ハブの加工精度が高められる。また、シール面が、二股部分を有する複雑な形状の部材ではなく、単純な形状のシール部材に形成されるため、シール面の加工精度が高められる。
【００１２】
上記のようにハブの形状が単純化されることで、ハブを、例えば金属のプレス成形により形成することが可能となる。
【００１３】
また、上記のようにハブとシール部材とを別体に形成することで、例えばハブを軸部材の外周面に圧入固定する場合であっても、ハブの圧入による影響がシール部材に及ぶことはないため、シール部材に形成されたシール面の変形を防止できる。
【００１４】
シール部材の内周面と軸部材の外周面とを隙間を介して嵌合させれば、シール部材を軸部材に固定する際にシール面が変形することを確実に防止できる。この場合、シール部材を薄肉化することができ、低コスト化及び軽量化を図ることができる。
【００１５】
軸部材に、シール部材の端面に当接する係止部を設ければ、シール部材を軸部材に対して容易に位置決めすることができる。この場合、シール部材を、軸部材の係止部とハブとで軸方向両側から挟持固定することができる。
【００１６】
ハブには、例えば回転体としてＨＤＤの記憶媒体である磁気ディスクを搭載することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、回転体の搭載面がハブに形成されると共に、シール面がシール部材に形成されることで、ハブの形状が単純化されて形成を容易化することができる。これにより、搭載面の加工精度が高められて回転体の回転精度が向上すると共に、シール面の加工精度が高められてシール性能が向上する。
【００１８】
また、シール部材を軸部材に隙間を介して嵌合することで、シール部材の変形を防止し、シール性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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スピンドルモータの断面図である。
【図２】流体動圧軸受装置の断面図である。
【図３】軸受スリーブの断面図である。
【図４】軸受スリーブの下面図である。
【図５】ハウジングの上面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、流体動圧軸受装置の組立工程を示す断面図である。
【図７】シール部材と軸部材との固定部周辺を拡大して示す断面図である。
【図８】他の実施形態に係るハウジングの断面図である。
【図９】図８のハウジングと軸受スリーブとの固定部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受装置１が組み込まれたモータを示す。このモータは、例えば２．５インチＨＤＤのディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータであり、軸部材２を回転自在に支持する流体動圧軸受装置１と、軸部材２に固定されたハブ３（ディスクハブ）と、流体動圧軸受装置１が取り付けられたブラケット６と、半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル４およびロータマグネット５とを備えている。ステータコイル４はブラケット６に取り付けられ、ロータマグネット５はハブ３に取り付けられる。ハブ３には回転体が搭載され、本実施形態では、ＨＤＤの記憶媒体としての磁気ディスクＤが所定の枚数（図示例では２枚）搭載される。ステータコイル４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間の電磁力でロータマグネット５が回転し、これによりハブ３、ディスクＤ、および軸部材２が一体となって回転する。
【００２２】
流体動圧軸受装置１は、図２に示すように、軸部材２と、内周に軸部材２を挿入した軸受部材Ａと、軸部材２の端部に固定されたハブ３と、軸受部材Ａの開口部をシールするシール部材９とを備える。本実施形態では、軸受部材Ａが有底筒状のハウジング７と、ハウジング７の内周面７ａ１に固定された軸受スリーブ８とで構成される。尚、以下では、軸方向でハウジング７の開口側（シール部材９側）を上側、閉塞側（底部７ｂ側）を下側として説明を進める。
【００２３】
軸部材２は、軸部２ａと、軸部２ａの下端に設けられたフランジ部２ｂとからなる。軸部２ａは、大径部２ａ１と、大径部２ａ１から上方に延びた小径部２ａ２と、大径部２ａ１と小径部２ａ２との間に形成された肩面２ａ３とを有する。肩面２ａ３は、シール部材９に下方から当接する係止部として機能する。大径部２ａ１の外周面２ａ１１は平滑な円筒面状に形成され、その軸方向中間部に、他の領域よりも僅かに小径な逃げ部２ａ１２が形成される。フランジ部２ｂは、軸部２ａの下端部から外径に突出した円盤形状をなす。フランジ部２ｂの両端面２ｂ１，２ｂ２は、平坦に形成され、それぞれ軸受スリーブ８の下側端面８ｂ及びハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１と軸方向で対向する。フランジ部２ｂは、軸受スリーブ８の下側端面８ｂと軸方向で係合することにより、軸部材２の軸受部材Ａ（ハウジング７及び軸受スリーブ８）からの抜け止めとして機能する。軸部材２は、例えばステンレス鋼等の金属で形成され、軸部２ａ及びフランジ部２ｂが切削加工により一体に形成される。この他、軸部２ａとフランジ部２ｂとを金属で別体に形成した後、両者を溶接等により接合して一体化したり、軸部２ａを金属、フランジ部２ｂを樹脂で形成したりすることもできる。
【００２４】
軸受スリーブ８は、例えば銅を主成分とする焼結金属で円筒状に形成される。この他、黄銅等の軟質金属で軸受スリーブ８を形成することも可能である。
【００２５】
軸受スリーブ８の内周面８ａには、ラジアル軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるラジアル動圧発生部が形成される。本実施形態では、軸受スリーブ８の内周面８ａの軸方向に離隔した２つの領域にラジアル動圧発生部が形成される（図２に点線で示す）。ラジアル動圧発生部は、例えば図３に示すように、ヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１，８ａ２で構成される。上側の動圧溝８ａ１は軸方向非対称に形成されており、具体的には、丘部（図３にクロスハッチングで示す）の軸方向中央部の円筒部分より上側領域の軸方向寸法Ｘ１が、下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている（Ｘ１＞Ｘ２）。下側の動圧溝８ａ２は軸方向対称に形成されている。
【００２６】
軸受スリーブ８の下側端面８ｂには、スラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部が形成される（図２に点線で示す）。本実施形態では、スラスト動圧発生部として、例えば図４に示すようなポンプインタイプのスパイラル形状の動圧溝８ｂ１が形成される。軸受スリーブ８の外周面８ｄには、軸方向溝８ｄ１が軸方向全長にわたって形成され、本実施形態では、例えば３本の軸方向溝８ｄ１が円周方向に等配される。
【００２７】
ハウジング７は、例えば樹脂の射出成形で有底筒状に形成される。本実施形態では、ハウジング７が、図２に示すように、円筒状の側部７ａと、側部７ａの下端開口部を閉塞する底部７ｂとで構成される。ハウジング７の内周面７ａ１は、円筒面状に形成され、軸受スリーブ８の外周面８ｄが隙間接着、圧入、接着剤介在下の圧入等により固定される。ハウジング７の外周面７ａ２の上端部には、下方へ向けて縮径したテーパ面７ａ２１が設けられ、テーパ面７ａ２１の下方に円筒面７ａ２２が設けられる。テーパ面７ａ２１は、シール部材９の内周面との間にシール空間Ｓを形成する。円筒面７ａ２２には、ブラケット６（図１参照）の内周面が、圧入や接着等の適宜の手段で固定される。
【００２８】
ハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１には、スラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部が形成される（図２に点線で示す）。本実施形態では、スラスト動圧発生部として、例えば図５に示すようなポンプインタイプのスパイラル形状の動圧溝７ｂ１０が形成される。
【００２９】
シール部材９は、ハブ３と別体に形成され、軸部材２に固定される。本実施形態では、図２に示すように、シール部材９が、ハウジング７の上端開口部を覆う円盤部９ａと、円盤部９ａの外径端から下方に突出した円筒部９ｂとからなる。円盤部９ａ及び円筒部９ｂは、例えば金属のプレス成形や樹脂の射出成形により一体に形成される。
【００３０】
円盤部９ａは、軸部材２の軸部２ａに固定される。詳しくは、円盤部９ａの内周面９ａ１と軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とが隙間を介して嵌合し、この状態で、円盤部９ａが、軸部２ａの肩面２ａ３（係止部）とハブ３の下側端面３ａ２とで上下から挟持固定される。円盤部９ａの下側端面９ａ２は、ハウジング７の側部７ａの上端面７ａ３及び軸受スリーブ８の上側端面８ｃと軸方向隙間δを介して対向する。この軸方向隙間δは、潤滑油で満たされ、後述する第１スラスト軸受部Ｔ１及び第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間の合計量よりも大きい値とされる。すなわち、軸部材２がハウジング７の底部７ｂに当接した場合でも、円盤部９ａがハウジング７や軸受スリーブ８に当接しないように軸方向隙間δの大きさが設定される。
【００３１】
円筒部９ｂは、ハウジング７の外周を囲むように設けられる。円筒部９ｂの内周面９ｂ１は、ハウジング７の外周面７ａ２と径方向に対向し、これらの間にシール空間Ｓが形成される。具体的には、円筒部９ｂの円筒面状内周面９ｂ１と、ハウジング７の外周面７ａ２のテーパ面７ａ２１との間に、上方へ向けて径方向寸法を漸次縮小した楔形状を成したシール空間Ｓが形成される。このシール空間Ｓにより、ハウジング７の内部に満たされた潤滑油の外部への漏れ出しを防止する。具体的には、シール空間Ｓの毛細管力により、シール空間Ｓの内部に保持された潤滑油が上方（軸受部材Ａの内部側）に引き込まれる。また、ハウジング７の外周面７ａ２のテーパ面７ａ２１でシール空間Ｓを形成することで、軸部材２の回転時にシール空間Ｓ内の潤滑油に遠心力が加わわり、シール空間Ｓに保持された潤滑油が上方に引き込まれる。シール空間Ｓの容積は、軸受部材Ａの内部に満たされた潤滑油の熱膨張を吸収できる大きさに設定される。
【００３２】
ハブ３は、図１に示すように、軸部材２の外周面から外径に突出して設けられる。具体的には、軸部材２に固定された円盤部３ａと、円盤部３ａの外径端から下方に延びた円筒部３ｂと、円筒部３ｂの下端から外径に突出した突出部３ｃとを有する。突出部３ｃの上面３ｃ１には、ディスクＤが搭載される平坦なディスク搭載面が設けられ、円筒部３ｂの内周面３ｂ１には、ロータマグネット５の固定面が設けられる。円盤部３ａの内周面３ａ１は、軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１に圧入固定される（図２参照）。円盤部３ａの下側端面３ａ２は、シール部材９の円盤部９ａの上側端面９ａ３に当接している。
【００３３】
上述のように、シール空間Ｓを形成するシール面をシール部材９に形成すると共に、ディスクＤを搭載するディスク搭載面をハブ３に形成することにより、ハブ３に二股部分を設ける必要がなくなり、ハブ３の形状が単純化される。これにより、ハブ３の形成が容易化され、例えば金属のプレス成形でハブ３を形成することが可能となり、ハブ３の製造コストが低減されると共に、ディスク搭載面の加工精度が高められ、ディスクＤの回転精度が高められる。尚、ハブ３は、金属のプレス成形に限らず、例えば金属の機械加工（切削加工等）や樹脂の射出成形で形成することもできる。また、シール部材９の形状も単純化できるため、シール面の加工精度が高められ、シール空間Ｓの容積を高精度に設定してシール性能を高めることができる。
【００３４】
上記の流体動圧軸受装置１は、例えば以下のようにして組み立てられる。まず、図６（ａ）に示すように、ハウジング７の内周に軸部材２及び軸受スリーブ８を挿入する。このとき、軸部材２のフランジ部２ｂの両端面２ｂ１，２ｂ２に、軸受スリーブ８の下側端面８ｂ及びハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１をそれぞれ当接させ、スラスト軸受隙間を０の状態とする。この状態から、図６（ｂ）に示すように、ハウジング７に対して軸部材２を上方（ハウジング開口側）に引き上げ、第１スラスト軸受部Ｔ１及び第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間のねらい値の合計量だけ軸受スリーブ８をハウジング７に対して軸方向移動させる。この位置で軸受スリーブ８を固定することで、スラスト軸受隙間（図６では誇張して示す）が設定される。
【００３５】
次に、図６（ｃ）に示すように、軸部２ａにシール部材９を装着する。このとき、シール部材９の円盤部９ａの内周面９ａ１と軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とは隙間（図６では誇張して示す）を介して嵌合させる。これにより、シール部材９の軸部２ａへの装着時に、円盤部９ａに大きな負荷が加わることがなく、シール部材９の変形を防止できる。また、軸部２ａの肩面２ａ３に円盤部９ａの下側端面９ａ２を当接させることで、シール部材９の軸部材２に対する軸方向位置が決定される。
【００３６】
その後、図６（ｄ）に示すように、軸部２ａにハブ３を装着する。ハブ３の円盤部３ａの内周面３ａ１は、軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１よりも僅かに小径とされ、これによりハブ３が軸部２ａの小径部２ａ２に圧入固定される。このとき、ハブ３には大きな負荷が加わるが、この負荷がシール部材９に影響することはなく、シール空間Ｓの精度が維持される。こうして軸部２ａの小径部２ａ２に圧入されたハブ３の円盤部３ａの下側端面３ａ２を、シール部材９の円盤部９ａの上側端面９ａ３に当接させる。これにより、図７に拡大して示すように、シール部材９の円盤部９ａが、ハブ３の円盤部３ａの下側端面３ａ２と、軸部材２の軸部２ａの肩面２ａ３とで、軸方向両側から挟持固定される。
【００３７】
ところで、軸部２ａをハブ３に圧入する際、軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とハブ３の円盤部３ａの内周面３ａ１とが圧入代を介して摺動する。これにより、軸部２ａやハブ３の表面が削れて削り屑が生じ、この削り屑が軸受部材Ａの内部に満たされた潤滑油にコンタミとして混入する恐れがある。このとき、図７に示すように、シール部材９の円盤部９ａの内周面９ａ１と軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とを隙間Ｃを介して嵌合させることで、ハブ３と小径部２ａ２との圧入により生じた削り屑Ｇを、シール部材９と軸部２ａとの間の嵌合隙間Ｃ内に捕捉することができる。また、シール部材９の円盤部９ａの下側端面９ａ２と軸部２ａの肩面２ａ３とを全周にわたって密着させることにより、嵌合隙間Ｃと軸受部材Ａの内部に満たされた潤滑油（散点で示す）とが遮断され、嵌合隙間Ｃに捕捉した削り屑Ｇが潤滑油に混入する事態を確実に防止できる。
【００３８】
以上のようにして組み立てた後、軸受スリーブ８の内部気孔を含めたハウジング７の内部の空間に潤滑油を充満させることにより、図２に示す流体動圧軸受装置１が完成する。このとき、潤滑油の油面はシール空間Ｓの内部に保持される。
【００３９】
軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部２ａの大径部２ａ１の外周面２ａ１１との間にラジアル軸受隙間が形成される。そして、動圧溝８ａ１，８ａ２によりラジアル軸受隙間の油膜の圧力が高められ、この圧力（動圧作用）により軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持するラジアル軸受部Ｒ１，Ｒ２が構成される。
【００４０】
これと同時に、軸受スリーブ８の下側端面８ｂとフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間、及び、ハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１とフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に、それぞれスラスト軸受隙間が形成される。そして、動圧溝８ｂ１，７ｂ１０によりスラスト軸受隙間の油膜の圧力が高められ、この圧力（動圧作用）により軸部材２を両スラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部Ｔ１，Ｔ２が構成される。
【００４１】
このとき、軸受スリーブ８の外周面８ｄに形成された軸方向溝８ｄ１により、潤滑油が流通可能な連通路が形成される。この連通路で、ハウジング７の閉塞側の空間（底部７ｂに面する空間）と開口側の空間（シール部材９に面する空間）とが連通され、軸受部材Ａの内部に満たされた潤滑油に局部的な負圧が発生する事態を防止できる。特に本実施形態では、図３に示すように、上側の動圧溝８ａ１が軸方向非対称な形状に形成されているため、軸部材２の回転に伴ってラジアル軸受隙間の潤滑油が下方に押し込まれ、上記の連通路を介して潤滑油が強制的に循環され、これにより局部的な負圧の発生を確実に防止できる。
【００４２】
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説明を省略する。
【００４３】
上記の実施形態では、シール部材９が、軸部材２の軸部２ａの肩面２ａ３とハブ３の円盤部３ａの下側端面３ａ２とで挟持固定されているが、これに限られない。例えば、軸部２ａの小径部２ａ２の外周面２ａ２１とシール部材９の円盤部９ａの内周面９ａ１との嵌合隙間に接着剤を介在させて固定してもよい。あるいは、軸部２ａとシール部材９とを溶接や超音波溶着等の手段で固定してもよい。これらの場合、ハブ３が、シール部材９と軸部２ａとの固定に関与しないため、ハブ３を軸部２ａに取り付ける前にシール部材９を軸部２ａに固定し、シール空間Ｓを形成することができる。従って、ハブ３を軸部２ａに装着していない状態で、軸受部材Ａの内部に潤滑油を注入することが可能となる。
【００４４】
また、上記の実施形態では、ハブ３に、回転体としてＨＤＤ用の磁気ディスクＤが搭載される場合を示しているが、これに限られない。例えば、ポリゴンスキャナモータのポリゴンミラーや、カラーホイールモータのカラーホイールを搭載するハブ３に、本発明を適用することもできる。
【００４５】
また、上記の実施形態では、ハウジング７の内周面７ａ１が円筒面形状（断面真円形状）である場合を示しているが、これに限らず、例えば図８に示すように、ハウジング７の内周面７ａ１を非真円形状（図示例では正２０角形）とすることもできる。このハウジング７の内周面７ａ１に軸受スリーブ８を軽圧入する場合、ハウジング７の内周面７ａ１を軸受スリーブ８の円筒面状外周面８ｄに倣って弾性変形させた状態で両者を接触させることができる。これにより、ハウジング７の内周面７ａ１の加工精度が緩和され、製造コストを低減できる。また、この場合、図９に示すように、ハウジング７の内周面７ａ１と軸受スリーブ８の外周面８ｄとの間に、軸方向に延びる隙間Ｐが形成される。この隙間Ｐを、潤滑油の連通路とすれば、図４に示すような軸受スリーブ８の外周面８ｄの軸方向溝８ｄ１を省略することができ、軸受スリーブ８の製造コストが低減される。尚、ハウジング７の外周面７ａ２の円筒面７ａ２２はブラケット６の内周面に固定されるため、少なくともブラケット６が固定される領域は、図８に示すように円筒面形状とすることが好ましい。
【００４６】
また、上記の実施形態では、軸受部材Ａが複数の部材（ハウジング７及び軸受スリーブ８）で構成されているが、これに限らず、例えば軸受部材Ａを一体に成形してもよい。
【００４７】
また、上記の実施形態では、ラジアル動圧発生部として、図３に示すようなヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１，８ａ２が形成されているが、これに限られない。例えば、軸受スリーブ８の内周面８ａに他の形状の動圧溝（軸方向に延びる動圧溝など）を形成したり、内周面８ａを複数の円筒面を組み合わせた多円弧形状とすることで、ラジアル動圧発生部を構成してもよい。あるいは、ラジアル軸受隙間を介して対向する軸受スリーブ８の内周面８ａ及び軸部材２の外周面２ａ１１の双方を平滑な円筒面状とすることで、いわゆる真円軸受を構成してもよい。この場合、ラジアル軸受隙間の油膜に積極的に動圧作用を発生させるラジアル動圧発生部は設けられないが、軸部材２の回転に伴う潤滑油の流動によりラジアル軸受隙間の油膜の圧力が高められる。
【００４８】
また、上記の実施形態では、スラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させるスラスト動圧発生部として、図４及び図５に示すようなスパイラル形状の動圧溝８ｂ１，７ｂ１０が形成されているが、これに限らず、例えば他の形状の動圧溝（ヘリングボーン形状の動圧溝など）を形成してもよい。
【００４９】
また、上記の実施形態では、ラジアル動圧発生部を軸受スリーブ８の内周面に形成しているが、この面とラジアル軸受隙間を介して対向する軸部材２の外周面２ａ１１にラジアル動圧発生部を形成してもよい。同様に、スラスト動圧発生部を、軸部材２のフランジ部２ｂの両端面２ｂ１，２ｂ２に形成してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 流体動圧軸受装置
２ 軸部材
２ａ 軸部
２ａ１ 大径部
２ａ２ 小径部
２ａ３ 肩面
２ｂ フランジ部
３ ハブ
３ａ 円盤部
３ｂ 円筒部
３ｂ１ 内周面
３ｃ 突出部
３ｃ１ 上面（ディスク搭載面）
４ ステータコイル
５ ロータマグネット
６ ブラケット
７ ハウジング
７ａ 側部
７ｂ 底部
７ｂ１０ 動圧溝
８ 軸受スリーブ
８ａ１，８ａ２ 動圧溝
８ｂ１ 動圧溝
８ｄ１ 軸方向溝
９ シール部材
９ａ 円盤部
９ｂ 円筒部
９ｂ１ 内周面（シール面）
Ａ 軸受部材
Ｃ 嵌合隙間
Ｄ ディスク
Ｇ 削り屑
Ｒ１，Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１，Ｔ２ スラスト軸受部
Ｓ シール空間
δ 軸方向隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材と、内周に前記軸部材が挿入された軸受部材と、前記軸部材の外周面から外径に突出して設けられ、回転体が搭載されるハブと、前記ハブと別体に形成され、前記軸部材に固定されたシール部材と、前記軸受部材の外周面と前記シール部材の内周面との間に形成され、前記軸受部材の内部に満たされた潤滑油の漏れ出しを防止するシール空間と、前記軸部材の外周面と前記軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる油膜で前記軸部材を回転自在に支持するラジアル軸受部とを備えた流体動圧軸受装置。
【請求項２】
前記ハブが金属のプレス成形により形成された請求項１記載の流体動圧軸受装置。
【請求項３】
前記ハブが前記軸部材の外周面に圧入固定された請求項１又は２に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項４】
前記シール部材の内周面と前記軸部材の外周面とを隙間を介して嵌合させた請求項１〜３の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項５】
前記軸部材に、前記シール部材の端面に当接する係止部を設けた請求項１〜４の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項６】
前記シール部材を、前記軸部材の前記係止部と前記ハブとで挟持固定した請求項５記載の流体動圧軸受装置。
【請求項７】
前記回転体がＨＤＤの磁気ディスクである請求項１〜６の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項１】
軸部材と、内周に前記軸部材が挿入された軸受部材と、前記軸部材の外周面から外径に突出して設けられ、回転体が搭載されるハブと、前記ハブと別体に形成され、前記軸部材に固定されたシール部材と、前記軸受部材の外周面と前記シール部材の内周面との間に形成され、前記軸受部材の内部に満たされた潤滑油の漏れ出しを防止するシール空間と、前記軸部材の外周面と前記軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる油膜で前記軸部材を回転自在に支持するラジアル軸受部とを備えた流体動圧軸受装置。
【請求項２】
前記ハブが金属のプレス成形により形成された請求項１記載の流体動圧軸受装置。
【請求項３】
前記ハブが前記軸部材の外周面に圧入固定された請求項１又は２に記載の流体動圧軸受装置。
【請求項４】
前記シール部材の内周面と前記軸部材の外周面とを隙間を介して嵌合させた請求項１〜３の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項５】
前記軸部材に、前記シール部材の端面に当接する係止部を設けた請求項１〜４の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【請求項６】
前記シール部材を、前記軸部材の前記係止部と前記ハブとで挟持固定した請求項５記載の流体動圧軸受装置。
【請求項７】
前記回転体がＨＤＤの磁気ディスクである請求項１〜６の何れかに記載の流体動圧軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−３７０２６（Ｐ２０１２−３７０２６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８０４２６（Ｐ２０１０−１８０４２６）
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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