流体軸受装置およびこれを備えたスピンドルモータ、記録再生装置

【課題】油溜まり部に溜まった気泡に起因するハーフホワールの発生を防止することが可能な流体軸受装置およびこれを備えたスピンドルモータ、記録再生装置を提供する。
【解決手段】流体軸受装置２０では、スリーブ１１と、スリーブ１１に形成された軸受孔１１ａ内に挿入されたシャフト１１と、の間に形成される隙間に潤滑油２６が充填された流体軸受装置２０において、軸方向に並んで形成された２つのラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄの間に円環状の溝として形成された油溜まり部１１ｅ内に、非対称部としての突出部３１を設けている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク駆動装置等に搭載される動圧流体軸受およびこれを備えたスピンドルモータ、記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク駆動装置（以下、ＨＤＤと示す。）等のディスク駆動装置に搭載されるスピンドルモータは、非接触回転によって低ＮＲＲＯ（Non-Repetitive Run Out）や低騒音が実現できる動圧流体軸受（以下、流体軸受装置と示す。）が用いられている。
流体軸受装置は、静止部と回転部の間に流体（以下、潤滑剤と示す。）を充填した構造であり、精度よく動作させるために、潤滑剤の漏洩や蒸発による液面の低下を防ぐことが重要である。
例えば、特許文献１〜３には、シャフトとスリーブとの間の隙間に形成される軸方向に並んで配置された２つのラジアル軸受部の間におけるスリーブ側に、ラジアル軸受部を分割し、潤滑剤を溜めておくための円環状の溝であるオイル溜まり部（油溜まり部）を設けた流体軸受装置が開示されている。このように、２つのラジアル軸受部の間にオイル溜まり部を設けることで、オイル溜まり部の上下に形成されたラジアル動圧発生溝に対して潤滑剤を十分に供給するとともに、軸方向に２つのラジアル軸受部を設けて動圧バランスを良好な状態で維持することができる。
【特許文献１】特開２００４−１８３８６５号公報（平成１６年７月２日公開）
【特許文献２】特開２００４−１９０７７５号公報（平成１６年７月８日公開）
【特許文献３】特開２００６−０３８１７９号公報（平成１８年２月９日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の流体軸受装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された流体軸受装置では、スリーブに形成されたオイル溜まり部に気泡が溜まった場合の問題については、特に考慮された設計にはなっていない。
具体的には、例えば、スリーブに連通孔が形成された循環タイプの流体軸受装置では、循環する間に衝撃や振動等によって潤滑剤の中に発生した気泡がオイル溜まり部に溜まっていって大きくなると、ドーナツ状の気泡がオイル溜まり部内に形成される。このとき、このようなドーナツ状の気泡の固まりがさらに大きくなってオイル溜まり部の溝から一気に排出されると、隣接するラジアル動圧発生溝内に一気にドーナツ状の気泡の固まりが入り込んで、ラジアル動圧発生溝の中に潤滑剤がスムーズに供給されなくなる場合がある。そして、この場合、ラジアル軸受部における動圧バランスが崩れてしまうため、いわゆるハーフホワール（ＮＲＲＯ（非繰り返し性振れ））が発生するおそれがある。なお、ハーフホワールとは、ＮＲＲＯ成分の一種であって、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform（高速フーリエ変換））を用いて計測したデータにおいて１次ＲＲＯ周波数（回転周波数）の約１／２の周波数帯域に現れるピーク波形をいう。
【０００４】
上記公報に開示された流体軸受装置では、特に、オイル溜まり部の溝形状が円周方向において一定の深さ、幅を有しているため、ドーナツ状になるまで成長した気泡が一気にラジアル軸受部側へと排出されやすいものと考えられ、上述した問題が発生するおそれが高い。
本発明の課題は、油溜まり部に溜まった気泡に起因するハーフホワールの発生を防止することが可能な流体軸受装置およびこれを備えたスピンドルモータ、記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明に係る流体軸受装置は、スリーブと、シャフトと、潤滑剤と、ラジアル軸受部と、油溜まり部と、非対称部と、を備えている。スリーブは、軸受穴を有している。シャフトは、軸受穴内に相対回転可能な状態で配置されている。潤滑剤は、スリーブとシャフトとの間の隙間に充填されている。複数のラジアル軸受部は、シャフトの外周面とスリーブの内周面との間に形成されており、シャフトの軸方向に並んで形成されたラジアル動圧発生溝を含んでいる。油溜まり部は、軸方向に沿って配置された複数のラジアル軸受部の間における、スリーブ側に溝状に形成されている。非対称部は、油溜まり部に形成されており、シャフトの回転中心からみて径方向に非対称な形状を有している。
ここでは、ラジアル軸受部の間におけるスリーブ側の面に形成された溝状の油溜まり部に、シャフトの回転中心から見て径方向において非対称な形状を含む非対称部を設けている。
【０００６】
なお、非対称部には、例えば、溝の深さや幅を偏芯形状にしたものや、溝内に形成された凹凸等が含まれる。
ここで、油溜まり部は、軸方向に並んで配置された複数のラジアル軸受部の間に位置するため、それぞれのラジアル軸受部における潤滑剤の流れる方向によっては負圧状態となり、気泡が発生し易く、かつ発生した気泡が膨張し易い状況にある。
本発明の流体軸受装置では、このような気泡が発生、膨張し易い油溜まり部の構成に、非対称部を追加して設けている。
これにより、例えば、衝撃や振動等によって潤滑剤内に生じた気泡が油溜まり部に溜まっていった場合でも、シャフトの回転中心からみて非対称になるように形成された非対称部が油溜まり部の溝内に形成されているため、気泡がドーナツ状になることを抑制することができる。よって、気泡が集合して大きくなって油溜まり部から排出される場合でも、周方向においてばらばらに排出されて周方向においてつながったドーナツ状のまま排出されることを防止することができる。この結果、ラジアル動圧発生溝に対してドーナツ状の気泡の固まりが一気に入り込んで生じるハーフホワール（ＮＲＲＯ）の発生を効果的に防止することができる。
【０００７】
第２の発明に係る流体軸受装置は、第１の発明に係る流体軸受装置であって、非対称部は、油溜まり部を構成する溝の形状を偏芯させることで形成されている。
ここでは、油溜まり部の溝形状（例えば、溝の深さ、幅）を偏芯させて形成している。
これにより、潤滑剤の中に生じた気泡が油溜まり部に集まって大きく成長した場合でも、溝部分の偏芯によってきれいな同心円のドーナツ状になることを効果的に抑制することができる。よって、ラジアル動圧発生溝に対してドーナツ状の気泡の固まりが一気に入り込んで生じるハーフホワール（ＮＲＲＯ）の発生を効果的に防止することができる。
第３の発明に係る流体軸受装置は、第１または第２の発明に係る流体軸受装置であって、非対称部は、油溜まり部を構成する溝内に形成された凸部である。
ここでは、油溜まり部を構成する溝内に、凸部を設けている。
【０００８】
ここで、溝内に形成された凸部としては、油溜まり部の溝深さと同等の高さのものであってもよいし、溝深さよりも浅いものであってもよい。また、凸部は、シャフトを中心とする周方向に沿って複数形成されていてもよいし、１箇所だけ形成されていてもよい。
これにより、潤滑剤の中に生じた気泡が油溜まり部に集まって大きく成長した場合でも、溝内に形成された凸部によってドーナツ状の一部を分断することができる。よって、油溜まり部に溜まった気泡がドーナツ状になることを効果的に抑制することで、ラジアル動圧発生溝に対してドーナツ状の気泡の固まりが一気に入り込んで生じるハーフホワール（ＮＲＲＯ）の発生を効果的に防止することができる。
なお、上述した溝部分の偏芯形状と溝内の凸部とを組み合わせることで、油溜まり部に溜まった気泡がドーナツ状になることをさらに効果的に防止することができる。
【０００９】
第４の発明に係る流体軸受装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、非対称部は、油溜まり部を構成する溝内に形成された凹部である。
ここでは、油溜まり部を構成する溝内に、凹部を設けている。
ここで、溝内に形成された凹部としては、シャフトを中心とする周方向に沿って複数形成されていてもよいし、１箇所だけ形成されていてもよい。また、凹部が形成されている方向についても、溝がさらに深くなる方向であってもよいし、シャフトの軸方向に沿って形成されていてもよい。
これにより、潤滑剤の中に生じた気泡が油溜まり部に集まって大きく成長した場合でも、溝内に形成された凹部によって気泡の固まりが非対称になるため、きれいな同心円のドーナツ状になることを抑制することができる。よって、ラジアル動圧発生溝に対してドーナツ状の気泡の固まりが一気に入り込んで生じるハーフホワール（ＮＲＲＯ）の発生を効果的に防止することができる。
【００１０】
なお、上述した溝部分の偏芯形状や溝内の凸部と、溝内の凹部とを組み合わせることで、油溜まり部に溜まった気泡がドーナツ状になることをさらに効果的に防止することができる。
第５の発明に係る流体軸受装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、スリーブは、シャフトの軸方向に沿って形成された連通孔を有している。
ここでは、スリーブの一部に連通孔が形成された、いわゆる循環タイプの流体軸受装置であっても、ハーフホワールの発生を防止する。
通常、シャフトあるいはスリーブの回転によって軸受部を含むシャフトとスリーブとの間の隙間において潤滑剤が循環する循環タイプの流体軸受装置においては、潤滑剤の循環によって油溜まり部へ気泡が溜まり易い。
【００１１】
このため、上述したように、油溜まり部を構成する溝内に非対称部を設けたことで、循環タイプの流体軸受装置においても、ドーナツ状の気泡が排出されてハーフホワールが発生することを効果的に防止することができる。
第６の発明に係る流体軸受装置は、第５の発明に係る流体軸受装置であって、潤滑剤は、ラジアル軸受部において、軸方向における開放端側とは反対側へ循環する。
ここでは、ラジアル軸受部における潤滑剤の流れる方向について規定している。
通常、ラジアル軸受部に形成された動圧発生溝は、潤滑剤の外部への漏洩を防止するために、開放端側とは反対側への流れを形成するような形状になっている。
これにより、油溜まり部から排出された気泡は、通常は装置外へ放出するために開放端側へ移動するため、潤滑剤の流れとは反対に移動することになる。この結果、潤滑剤の漏洩を防止しつつ、油溜まり部に溜まった気泡がドーナツ状に排出されることを抑制してハーフホワールの発生を防止することができる。
【００１２】
第７の発明に係る流体軸受装置は、第５または第６の発明に係る流体軸受装置であって、ラジアル軸受部に含まれるラジアル動圧発生溝は、非対称ヘリングボーン形状である。
ここでは、開放端側とは反対側への潤滑剤の流れを形成する動圧発生溝として、非対称ヘリングボーン形状の溝を用いている。
これにより、循環タイプの流体軸受装置において、開放端側とは反対側への潤滑剤の流れを容易に形成することができる。この結果、開放端側からの潤滑剤の漏れ出しを効果的に防止することができる。
第８の発明に係る流体軸受装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、油溜まり部は、シャフトを中心とする径方向に沿って略台形形状の断面を有している。
【００１３】
ここでは、溝部分の断面形状が略台形形状の油溜まり部を用いている。
これにより、油溜まり部にある程度気泡の固まりが溜まると、略台形形状の傾斜面に沿って小さい固まりの気泡をスムーズに排出することができる。この結果、ラジアル軸受部のラジアル動圧発生溝の中に気泡の固まりが侵入した場合でも、ハーフホワールの発生を効率良く低減することができる。
第９の発明に係るスピンドルモータは、第１から第８の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置と、シャフトあるいはスリーブのうち回転する側に固定されたハブと、ハブに取り付けられた回転磁石と、回転磁石に対して磁束を付与するステータコイルが巻回されたステータと、を備えている。
これにより、ハーフホワールの発生を効果的に防止することが可能なスピンドルモータを得ることができる。
【００１４】
第１０の発明に係る記録再生装置は、第９の発明に係るスピンドルモータと、ハブに装着された記録媒体に対して情報の記録再生を行う記録再生ヘッド部と、を備えている。
これにより、ハーフホワールの発生を効果的に防止することが可能な記録再生装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る流体軸受装置によれば、ラジアル動圧発生溝に対してドーナツ状の気泡の固まりが一気に入り込んで生じるハーフホワール（ＮＲＲＯ）の発生を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［実施形態１］
本発明の一実施形態に係る流体軸受装置２０を搭載したスピンドルモータ１０について、図１〜図５（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
［スピンドルモータ１０全体の構成］
本実施形態に係るスピンドルモータ１０は、図１に示すように、ロータハブ（ハブ）１５、ロータマグネット（回転磁石）１６、ステータ１７、ベース１８および流体軸受装置２０等を備えている。
ロータハブ１５は、略お椀状の形状をしており、略中心部分には貫通孔が形成されており、シャフト１２の上端部が圧入接着工法等によって固着されている。ロータハブ１５には、スピンドルモータのロータマグネット１６が取り付けられており、ステータ１７に対して半径方向において対向している。ロータハブ１５には、図示しない磁気記録ディスク等が固定され、他の構成とともに全体でハードディスク装置のような磁気記録再生装置を構成する。
【００１７】
また、ラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部）１１ｃ，１１ｄ（図２参照）およびスラスト動圧発生溝を含むシャフト１２とスリーブ１１の軸受孔１１ａとの間、およびスラストフランジ１３とスリーブ１１との間およびスラストフランジ１３とスラスト板１４との間の隙間には、潤滑油（潤滑剤）２６が充填されている。この潤滑油２６は、シャフト１２等の回転側が回転するとラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄ等へ流れ込んでポンピング圧力を発生させる。
ロータマグネット１６は、ロータハブ１５の内周面側において、円周方向に等間隔で取り付けられており、対向するステータ１７との間において引き付け、反発を繰り返すことで、シャフト１２を中心としてロータハブ１５を回転させる。
ベース１８は、ステータ１７やロータマグネット１６等を含むモータ部を収容する凹部１８ａが形成されている。そして、その凹部１８ａの略中心部分には、スリーブ１１を固着するための穴１８ｂが設けられている。そのベース１８の穴１８ｂを形成する部分には、コイルが巻線されたコアからなるステータ１７が接着等によって固定されている。
【００１８】
流体軸受装置２０は、ロータハブ１５に装着された磁気記録ディスク等を、回転側であるシャフト１２を中心に回転させるために、シャフト１２を含む回転側の部材をスリーブ１１等を含む固定側に対してスムーズに回転させる。なお、流体軸受装置２０の構成については、後段にて詳述する。
［流体軸受装置２０の構成］
流体軸受装置２０は、スリーブ１１、シャフト１２、スラストフランジ１３、スラスト板１４、およびスリーブキャップ１９を有している。
スリーブ１１は、軸受孔１１ａを有しており、鉄、鉄合金、銅、銅合金等の金属材料等によって形成され、ベース１８に対して固定されている。また、スリーブ１１は、図２に示すように、シャフト１２と対向する軸受孔１１ａの内周面側に、連通孔１１ｂと、ラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄと、円環状の溝（油溜まり部１１ｅ）と、を有している。
【００１９】
連通孔１１ｂは、スリーブ１１を軸方向に貫通するように形成された貫通穴であって、図２に示すように、ラジアル動圧発生溝１１ｃ等によって形成された潤滑油２６の流れによって潤滑油２６を、軸受部を含む隙間内において循環させるために設けられている。
ラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄは、ヘリングボーン形状の動圧発生溝であって、回転側であるシャフト１２が回転することにより動圧を発生させる。また、軸方向上側に形成されたラジアル動圧発生溝１１ｃは、軸方向において非対称のヘリングボーン形状となっている。このため、シャフト１２との間の隙間（ラジアル軸受部）において図２に矢印で示す軸方向下向きに潤滑油２６の流れが形成される。これにより、シャフト１２とスリーブキャップ１９との間の隙間、つまり開放端側とは反対側へ潤滑油２６を誘導することができる。よって、開放端側からの潤滑油２６の漏れ出しを防止することができる。
【００２０】
なお、動圧発生溝は、スリーブ１１側ではなく、シャフト１２側に形成されていてもよい。また、ラジアル動圧発生溝としては、ヘリングボーン形状ではなく、２つのスパイラル形状（略ハの字形状）であってもよい。また、スリーブ１１は、表面にニッケルメッキ処理などが施されているものであってもよい。
油溜まり部１１ｅは、図２に示すように、軸方向に並んで配置された２つのラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄを分断するように形成されている。これにより、シャフト１２を２点で支持することになるため、軸方向における動圧バランスを確保して振れ回りに対する剛性を向上させることができる。そして、油溜まり部１１ｅは、軸方向における上下に形成されたラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄに対して供給される十分な量の潤滑油２６を、気泡Ａ（図４参照）やゴミ等とともに保持する。また、油溜まり部１１ｅは、径方向に沿った断面形状が回転中心に向かって広がる略台形の溝として形成されている。このため、油溜まり部１１ｅ内に溜まった気泡Ａが固まってドーナツ状になる前の段階でスムーズに開放端側へと排出することができる。さらに、油溜まり部１１ｅでは、図３（ａ）に示すように、軸方向上下に配置されたラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄへの潤滑油２６の流れ込みにより、ラジアル動圧発生溝１１ｃの下半分では軸方向上向きの流れが生じ、ラジアル動圧発生溝１１ｄの上半分では軸方向下向きの流れが生じる。このため、その間に位置する油溜まり部１１ｅでは、潤滑油２６が流出していくことになることから、図３（ｂ）に示すように、負圧部分が発生する。そして、ＮＲＲＯ不良の発生を回避するという観点では、油溜まり部１１ｅの溝幅Ｄは０．５〜１．０ｍｍ、溝深さＨは０．１０〜０．１５ｍｍであることが好ましい。
【００２１】
なお、この油溜まり部１１ｅにおける負圧発生による気泡への影響については、後段にて詳述する。
シャフト１２は、焼結体ではない金属材料で構成された、直径が約３．０ｍｍの円筒状の外周面を有する部材（例えば、円柱状部材、円筒状部材）であって、軸受孔１１ａ内に回転可能な状態で挿入されている。また、シャフト１２の下端部には、段差部が形成されており、この段差部の部分に、中心部分に円形の開口を有する円板状のスラストフランジ１３が溶接によって接合される。なお、シャフト１２は回転中心の軸として用いられることから、例えば、ＳＵＳ等の素材的には硬いものが使われており、成型バイト等によって加工される。
スラストフランジ１３は、中心部分に円形の開口を有する円板状の部材であって、上述したように、シャフト１２の下端部に形成された段差部に対して溶接によって取り付けられている。そして、スラストフランジ１３は、スリーブ１１とスラスト軸受部材であるスラスト板１４とで囲まれた空間に収納されている。スラストフランジ１３の下面は、スラスト板１４に対向し、上面の周辺部はスリーブ１１の下方に形成された段部に対向している。また、スラストフランジ１３の上面に対向するスリーブ１１の段部の面には、スラスト動圧発生溝が形成されている。
【００２２】
スラスト板１４は、流体軸受装置２０の下部を覆うように取り付けられた略円板状の部材であって、その上部表面にはスラスト動圧発生溝が形成されている。なお、スラスト動圧発生溝が形成される面は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、軸方向に隙間を形成しつつ対向する部材のいずれか一方に形成されていればよい。すなわち、スラストフランジ１３の下面、あるいはスラストフランジ１３の上面にスラスト動圧発生溝が形成されていてもよい。
スリーブキャップ１９は、スリーブ１１の軸方向上側の端部に固定される環状の部材であって、スリーブ１１との間の隙間に、環状のオイル溜まり部が形成される。
＜油溜まり部１１ｅ周辺における気泡の動き＞
本実施形態の流体軸受装置２０では、上述したような構成を備えており、特に、スリーブ１１の軸受孔１１ａ内におけるシャフト１２との対向面に、油溜まり部１１ｅを有している。
【００２３】
ここでは、この油溜まり部１１ｅに溜まった気泡の動きについて、図４を用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、流体軸受装置２０は、スリーブ１１の一部に連通孔１１ｂを有する循環型の流体軸受装置であって、図４に示すように、連通孔１１ｂと、スリーブ１１とシャフト１２との間に形成される軸受隙間との間において図中矢印方向に沿って潤滑油２６を循環させている。そして、流体軸受装置２０では、スリーブ１１の軸受孔１１ａの内周面側に形成された円環状の溝である油溜まり部１１ｅが、シャフト１２を中心として円周方向に非対称になるように形成されている。
具体的には、油溜まり部１１ｅは、図４、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、円周方向において径方向に突出する突出部（非対称部、凸部）３１を有している。これにより、シャフト１２の回転軸を中心とする油溜まり部１１ｅの非対称性を形成している。
【００２４】
突出部３１は、図５（ｂ）に示すように、スリーブ１１の軸受孔１１ａの内周面に形成された油溜まり部１１ｅの溝内においてシャフト１２の方向に突出している。このため、油溜まり部１１ｅに気泡Ａが溜まってきた場合でも、ドーナツ状になることなく、その一部が分断された略Ｃ形状となる。
ここで、油溜まり部１１ｅ内に気泡Ａが溜まっていくメカニズムについて説明する。
上述したように、油溜まり部１１ｅの軸方向における上下にそれぞれ形成されたラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄは、油溜まり部１１ｅと隣接する側においてそれぞれ油溜まり部１１ｅから離間する方向へ潤滑油２６の流れを形成する。このため、その間に位置する油溜まり部１１ｅの周辺においては、図３（ｂ）に示すように、負圧が発生する。また、本実施形態のような循環型の流体軸受装置２０では、潤滑油２６が隙間内を循環する間に衝撃等が加えられると、潤滑油２６内に気泡Ａが混入する。そして、この気泡Ａを含む潤滑油２６が油溜まり部１１ｅに達すると、気泡Ａだけが油溜まり部１１ｅに残される場合がある。このとき、油溜まり部１１ｅでは、負圧が発生した状態であるため、気泡が発生し易い状態であるとともに、少しずつたまった気泡Ａは負圧の影響によってさらに膨張し、シャフト１２の外周面を取り囲むドーナツ状の気泡Ａの固まりとなる。このドーナツ状に成長した気泡Ａは、油溜まり部１１ｅの大きさよりも大きく成長すると、ドーナツ状の固まりのまま軸方向上方へと排出される。この場合、気泡Ａがラジアル動圧発生溝１１ｃ内に入り込むと、動圧発生のバランスが崩れてしまい、ＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生の要因となるおそれがある。
【００２５】
本実施形態では、図４に示すように、油溜まり部１１ｅとしてスリーブ１１の内周面に円環状に形成された溝の一部に、径方向におけるシャフト１２側へ突出した突出部３１を設けている。
これにより、循環する潤滑油２６内に含まれる気泡Ａが油溜まり部１１ｅに溜まっていき、かつ油溜まり部１１ｅにおける負圧によって気泡Ａが大きく膨張した場合でも、気泡Ａが巨大化する前に少しずつ排出することで、突出部３１によって気泡Ａの固まりがドーナツ状につながった状態で排出されることを回避することができる。この結果、ドーナツ状に成長した気泡の固まりが一気に排出されて発生するＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を、効果的に抑制することができる。
［本流体軸受装置２０の特徴］
（１）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図４に示すように、スリーブ１１と、スリーブ１１に形成された軸受孔１１ａ内に挿入されたシャフト１１と、の間に形成される隙間に潤滑油２６が充填された流体軸受装置２０において、軸方向に並んで形成された２つのラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄの間に円環状の溝として形成された油溜まり部１１ｅ内に、非対称部としての突出部３１を設けている。
【００２６】
これにより、油溜まり部１１ｅ内に溜まった気泡Ａがドーナツ状に固まりつつある場合でも、突出部３１の存在によって気泡Ａの固まりが、シャフト１２を取り囲むドーナツ状となることを回避することができる。あるいは、気泡Ａが固まってドーナツ状となったとしてもドーナツ状に固まったままで開放端側へと排出されることを防止することができる。よって、油溜まり部１１ｅからは少しずつ気泡Ａの固まりを排出することができる。この結果、油溜まり部１１ｅの開放端側に形成されたラジアル動圧発生溝１１ｃへのドーナツ状に固まった気泡Ａが一気に混入することによるラジアル動圧発生溝１１ｃ内における圧力変動に起因するＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を効果的に防止することができる。
（２）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図５（ｂ）等に示すように、上述した気泡Ａがドーナツ状に固まって排出されることを回避するために設けられた非対称部として、径方向に沿ってシャフト１２側へ突出する突出部３１を用いている。
【００２７】
これにより、油溜まり部１１ｅ内から突出する突出部３１の存在によって気泡Ａの固まりを分断して、気泡Ａの固まりがドーナツ状になることを防止することができる。よって、簡易な構成により、ＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を効果的に抑制することができる。
（３）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２〜図４等に示すように、スリーブ１１の一部に、軸方向に沿ってスリーブ１１を貫通する連通孔１１ｂを有している。
これにより、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間等を潤滑油２６が循環する循環タイプの流体軸受装置を構成することができる。よって、潤滑油２６が循環しながら油溜まり部１１ｅに達して気泡Ａを残していった場合でも、気泡Ａが固まってドーナツ状のまま油溜まり部１１ｅから排出されることはない。この結果、油溜まり部１１ｅに気泡Ａが溜まり易い循環タイプの流体軸受装置２０であっても、気泡Ａの排出に伴うＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を抑制することができる。
【００２８】
（４）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２および図４に示すように、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間におけるラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄの部分において、潤滑油２６を軸方向下向き、つまり開放端とは反対側へと誘導している。
これにより、スリーブキャップ１９とシャフト１２との間の隙間、すなわち開放端からの潤滑油２６の漏れ出しを効果的に抑制することができる。
（５）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２等に示すように、ラジアル動圧発生溝１１ｃを、軸方向において非対称なヘリングボーン形状の溝として形成している。
これにより、開放端側とは反対側への潤滑油２６の流れを形成して、潤滑油２６の漏れ出しを効果的に防止することができる。
【００２９】
（６）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２に示すように、油溜まり部１１ｅとして、断面形状がシャフト１２側に広がる略台形の溝を用いている。
これにより、油溜まり部１１ｅに溜まった気泡Ａの固まりが必要以上に大型化する前に、効率よく排出することができる。この結果、ドーナツ状の気泡Ａの固まりが一気に開放端側へと放出されて生じるＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を効果的に抑制することができる。
（７）
本実施形態のスピンドルモータ１０は、図４等に示すように、上述した流体軸受装置２０を備えている。
【００３０】
これにより、油溜まり部１１ｅからドーナツ状の気泡Ａの固まりが一気に放出されて、開放端側のラジアル動圧発生溝１１ｃに混入した気泡ＡによってＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を効果的に抑制することができる。
［実施形態２］
本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置について、図６（ａ）および図６（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、上記実施形態１において説明した部材と同じ形状、機能を有する部材については、同一の符号を付しその説明は省略する。
本実施形態に係る流体軸受装置は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、油溜まり部１１１ｅに形成された非対称部として、シャフト１１２をスリーブの中心から偏芯させた状態で配置したことで構成される偏芯部（非対称部）１３１を用いた点で、上記実施形態１とは異なっているが、その他の点については同様の構成を備えている。
【００３１】
これにより、互いに偏芯させて配置されたシャフト１１２とスリーブとの位置関係によって、シャフト１１２の回転中心から見て非対称な形状を形成することができる。このため、油溜まり部１１１ｅに溜まった気泡Ａの固まりは、偏芯部１３１におけるシャフト１２との間隔が小さい側から順次排出される。よって、油溜まり部１１１ｅからドーナツ状になった気泡Ａの固まりが一気に排出されることを防止して、ＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を効果的に防止することができる。
［実施形態３］
本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置について、図７（ａ）および図７（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、上記実施形態１において説明した部材と同じ形状、機能を有する部材については、同一の符号を付しその説明は省略する。
【００３２】
本実施形態に係る流体軸受装置は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、油溜まり部２１１ｅに形成された非対称部として、スリーブ側に形成された複数の凹部（非対称部）３２ａ〜３２ｄを用いた点で、上記実施形態１とは異なっている。
これにより、シャフト１２の回転中心から見て、油溜まり部２１１ｅの溝内に円周方向において凹凸が形成されることになるため、油溜まり部２１１ｅ内を非対称形状とすることができる。この結果、油溜まり部２１１ｅに溜まった気泡の固まりは、シャフト１２との間の距離が狭い部分から順次排出されるため、油溜まり部２１１ｅからドーナツ状になった気泡の固まりが一気に排出されることを防止して、ＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を効果的に防止することができる。
なお、本実施形態では、凹部３２ａ〜３２ｄを複数設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、凹部を１つ、２つだけ設けた場合や、５つ以上設けた場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。また、複数の凹部を設けた場合でも、等間隔に配置する必要はなく、ランダムな間隔で配置されていてもよい。
【００３３】
［実施形態４］
本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置について、図８（ａ）および図８（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、上記実施形態１において説明した部材と同じ形状、機能を有する部材については、同一の符号を付しその説明は省略する。
本実施形態に係る流体軸受装置は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、油溜まり部３１１ｅに形成された非対称部として、スリーブの軸受孔における内周面側に形成されており円周方向において突出する複数の凹凸部（凹部（非対称部）３３ａおよび凸部（非対称部）３３ｂ）を用いた点で、上記実施形態１とは異なっている。
これにより、油溜まり部３１１ｅの溝内に凹部３３ａと凸部３３ｂとを組み合わせて配置したことで、シャフト１２との距離が不均一となるため、油溜まり部３１１ｅに溜まった気泡の塊は、狭い側の凸部３３ｂとシャフト１２との間から順次排出される。よって、油溜まり部３１１ｅからドーナツ状になった気泡の固まりが一気に排出されることを防止して、ＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を効果的に防止することができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、凹部３３ａと凸部３３ｂとをほぼ等間隔で複数設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、凹部と凸部とを１つずつ設けた場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。また、複数の凹凸部を設けた場合でも、等間隔に配置する必要はなく、ランダムな間隔で配置されていてもよい。
［実施形態５］
本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置について、図９（ａ）および図９（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、上記実施形態１において説明した部材と同じ形状、機能を有する部材については、同一の符号を付しその説明は省略する。
【００３５】
本実施形態に係る流体軸受装置は、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、油溜まり部４１１ｅに形成された非対称部として、油溜まり部４１１ｅに形成された非対称部として、スリーブの軸受孔における内周面側に形成されており円周方向において凹凸する１組の凹凸部（凸部（非対称部）３４ａおよび凹部（非対称部）３４ｂ）を用いた点で、上記実施形態１とは異なっている。
これにより、油溜まり部４１１ｅの溝内に凸部３４ａおよび凹部３４ｂを組み合わせて配置したことで、シャフト２２１との距離が不均一となるため、油溜まり部４１１ｅに溜まった気泡の塊は、狭い側の凸部３４ａとシャフト２２１との間から順次排出される。よって、油溜まり部４１１ｅからドーナツ状になった気泡の固まりが一気に排出されることを防止して、ＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を効果的に防止することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、凸部３４ａと凹部３４ｂとを、スリーブの内周面におけるほぼ対向する面に１組だけ設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、対向面に配置された１組の凹部と凸部とを複数組設けた場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。また、複数の凹凸部を設けた場合でも、等間隔に配置する必要はなく、ランダムな間隔で配置されていてもよい。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態１では、油溜まり部１１ｅに形成された非対称部として、図４等に示すように、油溜まり部１１ｅの溝内に形成された１つの突出部３１を用いた例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３７】
例えば、図１０に示すように、油溜まり部１１ｅを構成する溝内においてほぼ等間隔に形成された複数の突出部（非対称部）１３１ａ〜１３１ｄを、非対称部として用いることもできる。
この場合でも、シャフト１２の周辺を取り囲むように形成される気泡Ａの固まりがドーナツ状のままで一気に排出されることを防止することで、ＮＲＲＯ（ハーフホワール）の発生を抑制することができる。
（Ｂ）
上記実施形態１では、スリーブ１１に連通孔１１ｂが形成されており、潤滑油２６が循環する循環タイプの流体軸受装置２０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
例えば、図１１に示すように、スリーブ１１１に連通孔がない非循環タイプの流体軸受装置１２０およびこれを搭載したスピンドルモータ１１０であっても、本発明の適用は可能である。
ただし、回転中に潤滑剤が循環する循環タイプの方が、循環中に油溜まり部に気泡が溜まり易いことを考慮すると、上記実施形態のように、循環タイプの流体軸受装置に対して本発明を適用することがより効果的である。
（Ｃ）
上記実施形態１では、ラジアル軸受部に形成されたラジアル動圧発生溝１１ｃ，１１ｄとして、非対称ヘリングボーン形状の溝を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３９】
例えば、ラジアル動圧発生溝として、対称ヘリングボーン形状の溝や、２つのスパイラル形状（略ハの字形状）の溝等、他の形状の溝を用いることもできる。
ただし、ラジアル軸受部における潤滑剤の流れる方向を、テーパシール部が形成された開放端側とは反対側へ形成して潤滑剤の漏れ出しを防止するという意味では、上記実施形態のように、非対称ヘリングボーン形状とすることがより好ましい。
（Ｄ）
上記実施形態１では、油溜まり部１１ｅを構成する溝として、断面が略台形形状の溝を設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、油溜まり部の溝形状としては、断面が略四角形の溝や、三角形、半円形状のものを用いてもよい。
【００４０】
ただし、油溜まり部の断面形状を略台形形状とすることで、適度な大きさとなった気泡の固まりを、台形形状を構成する斜めの面に沿って比較的スムーズに排出できるという点では、上記実施形態のように、断面形状が略台形形状の溝を用いることがより好ましい。
（Ｅ）
上記実施形態１では、本発明を、流体軸受装置２０を含むスピンドルモータ１０に対して適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図１２に示すように、記録再生ディスク５１に対して記録再生を行う記録ヘッド（記録再生ヘッド部）５２を有する磁気記録再生装置（記録再生装置）５０に搭載されるスピンドルモータ１０（流体軸受装置２０）に対しても本発明の適用は当然に可能である。
【００４１】
また、記録再生装置としては、磁気記録再生装置に限らず、例えば、光ディスク等の他の記録再生装置に対しても搭載可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の流体軸受装置は、油溜まり部に溜まった気泡に起因するハーフホワールの発生を防止することができるという効果を奏することから、軸方向に沿って配置されたラジアル軸受部の間に油溜まり部を有する流体軸受装置を搭載した、例えば、ＨＤＤ用スピンドルモータや高密度光ディスク用スピンドルモータ等に搭載される流体軸受装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体軸受装置を搭載したスピンドルモータの構成を示す断面図。
【図２】図１のスピンドルモータに含まれる流体軸受装置の一部を示す拡大図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、図１に含まれる流体軸受装置のラジアル軸受部における圧力の向きと分布とを示す図。
【図４】図１に含まれる流体軸受装置の内部構成を示す模式図。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図４の流体軸受装置内に設けられた油溜まり部周辺の構成を示す斜視図および断面図。
【図６】（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置内に設けられた油溜まり部周辺の構成を示す斜視図および断面図。
【図７】（ａ），（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置内に設けられた油溜まり部周辺の構成を示す斜視図および断面図。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置内に設けられた油溜まり部周辺の構成を示す斜視図および断面図。
【図９】（ａ），（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置内に設けられた油溜まり部周辺の構成を示す斜視図および断面図。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置内に設けられた油溜まり部周辺の構成を示す断面図。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置を搭載したスピンドルモータの構成を示す断面図。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置を搭載したスピンドルモータを含む記録再生装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１０スピンドルモータ
１１スリーブ
１１ａ軸受孔
１１ｂ連通孔
１１ｃラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部）
１１ｄラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部）
１１ｅ油溜まり部
１２シャフト
１３スラストフランジ
１４スラスト板
１５ロータハブ（ハブ）
１６ロータマグネット（回転磁石）
１７ステータ
１８ベース
１８ａ凹部
１８ｂ穴
１９スリーブキャップ
２０流体軸受装置
２６潤滑油（潤滑剤）
３１突出部（非対称部、凸部）
３２ａ〜３２ｄ凹部（非対称部）
３３ａ凹部（非対称部）
３３ｂ凸部（非対称部）
３４ａ凸部（非対称部）
３４ｂ凹部（非対称部）
５０磁気記録再生装置（記録再生装置）
５１記録再生ディスク
５２記録ヘッド（記録再生ヘッド部）
１１１スリーブ
１１１ｅ油溜まり部
１１２シャフト
１２０流体軸受装置
１３１偏芯部（非対称部）
１３１ａ〜１３１ｄ突出部（非対称部）
２１１ｅ油溜まり部
２２１シャフト
３１１ｅ油溜まり部
４１１ｅ油溜まり部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受穴を有するスリーブと、
前記軸受穴内に相対回転可能な状態で配置されたシャフトと、
前記スリーブと前記シャフトとの間の隙間に充填された潤滑剤と、
前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面との間に形成されており、前記シャフトの軸方向に並んで形成されたラジアル動圧発生溝を含む複数のラジアル軸受部と、
前記軸方向に沿って配置された複数の前記ラジアル軸受部の間における、前記スリーブ側に溝状に形成された油溜まり部と、
前記油溜まり部に形成されており、前記シャフトの回転中心からみて径方向に非対称な非対称部と、
を備えている流体軸受装置。
【請求項２】
前記非対称部は、前記油溜まり部を構成する溝の形状を偏芯させることで形成されている、
請求項１に記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記非対称部は、前記油溜まり部を構成する溝内に形成された凸部である、
請求項１または２に記載の流体軸受装置。
【請求項４】
前記非対称部は、前記油溜まり部を構成する溝内に形成された凹部である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項５】
前記スリーブは、前記シャフトの軸方向に沿って形成された連通孔を有している、
請求項１から４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項６】
前記潤滑剤は、前記ラジアル軸受部において、前記軸方向における開放端側とは反対側へ循環する、
請求項５に記載の流体軸受装置。
【請求項７】
前記ラジアル軸受部に含まれる前記ラジアル動圧発生溝は、非対称ヘリングボーン形状である、
請求項５または６に記載の流体軸受装置。
【請求項８】
前記油溜まり部は、前記シャフトを中心とする径方向に沿って略台形形状の断面を有している、
請求項１から７のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の流体軸受装置と、
前記シャフトあるいは前記スリーブのうち、回転する側に固定されたハブと、
前記ハブに取り付けられた回転磁石と、
前記回転磁石に対して磁束を付与するステータコイルが巻回されたステータと、
を備えているスピンドルモータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のスピンドルモータと、
前記ハブに装着された記録媒体に対して情報の記録再生を行う記録再生ヘッド部と、
を備えている記録再生装置。

【図１】