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】薄型化の要求を満たしつつ、軸受部に対して供給される十分な量の潤滑流体を微小隙間内に保持して装置の長寿命化を図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の軸受孔１１ａ内に回転可能な状態で挿入されたシャフト１２を回転中心として、ロータハブ１５等の回転側の部材を回転させる。流体軸受装置２０は、スリーブ１１の径方向外側において、潤滑流体２６を保持する略円環状のテーパシール部（第１テーパシール部２１および第２テーパシール部２２）を複数有している。
【解決手段】流体軸受装置２０では、スリーブ１１の軸受孔１１ａ内に回転可能な状態で挿入されたシャフト１２を回転中心として、ロータハブ１５等の回転側の部材を回転させる。流体軸受装置２０は、スリーブ１１の径方向外側において、潤滑流体２６を保持する略円環状のテーパシール部（第１テーパシール部２１および第２テーパシール部２２）を複数有している。
【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）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。
【０００３】
このような流体軸受装置では、流体軸受装置の角度剛性を向上させるために、軸とスリーブとの間の隙間に形成されるラジアル軸受部の長さをできるだけ長く確保した構成を採用することが望ましい。一方で、スピンドルモータの薄型化の要求も存在することから、ラジアル軸受部の長さを確保しながら、流体軸受装置の厚みが増大しないような構成が必要とされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ハブの突部の内周面とスリーブの外周面との間の隙間にテーパシール部を設けることでラジアル軸受部の長さを確保し、ハブとスリーブ上面との対向面の間の隙間を潤滑性流体の溜まり部としたスピンドルモータが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、スリーブと軸ブッシュとの間の基準隙間を簡易な構成によって高精度に形成するために、スリーブと軸ブッシュとに一対の抜け止め部材をそれぞれ設けた円錐型の動圧軸受装置について開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１７１５３号公報（平成１８年１月１９日公開）
【特許文献２】特開２００５−６１４６４号公報（平成１７年３月１０日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のスピンドルモータ等では、以下に示すような問題点を有している。
【０００７】
すなわち、上記公報に開示された装置では、薄型化の要求を満たしつつ、十分な角度剛性を確保するために必要な長さを有するラジアル軸受を形成した場合でも、軸受に対して供給される潤滑流体を十分に確保することができないおそれがある。この場合には、蒸発や外部への漏れ出し等によって潤滑流体の量が減少すると、軸受部に対して十分な量の潤滑流体が供給されずに動作不良が発生し、装置の長寿命化を図ることは困難になる。
【０００８】
本発明の課題は、薄型化の要求を満たしつつ、軸受部に対して供給される十分な量の潤滑流体を微小隙間内に保持して装置の長寿命化を図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】
【０００９】
第１の発明に係る流体軸受装置は、軸と、スリーブと、ハブと、テーパシール部と、を備えている。スリーブは、軸が潤滑流体を介して回転可能な状態で装填される軸受孔を有する。ハブは、スリーブにおける軸受孔の開放端側を覆うように、軸を中心として回転する回転体側に取り付けられている。複数の略円環状のテーパシール部は、スリーブの径方向外側において、ハブの一部とスリーブとの間に配置されており、潤滑流体を保持する。
【００１０】
ここでは、スリーブの径方向外側における回転体側（軸あるいはスリーブ）に固定されたハブの一部（垂下部等）とスリーブとの間に、略円環状のテーパシール部を複数設けている。すなわち、流体軸受装置を軸方向から見て、略円環状のテーパシール部が径方向において複数配置されている。
【００１１】
ここで、上記テーパシール部は、軸とスリーブとの間等に形成された軸受部を含む微小隙間に充填された潤滑流体が外部へ漏れ出さないように、潤滑流体の界面から奥側に向かって隙間の大きさを狭くすることで毛管力（表面張力）によって潤滑流体を保持する部分であって、軸を中心とする略円環状のものが径方向に複数配置されている。
【００１２】
これにより、スリーブよりも径方向外側において、潤滑流体が外気と接する界面を径方向に複数設けることができるため、軸とスリーブとの間の隙間に形成されるラジアル軸受をハブの直近まで設けて十分な長さとすることができる。よって、流体軸受装置の角度剛性を向上させることができる。また、テーパシール部を複数設けることで、潤滑流体に働く表面張力の大きさを増大させて、微小隙間内において潤滑流体を確実に保持することができる。よって、衝撃等が加えられた際における潤滑流体の漏れ出しを防止して、潤滑流体の減少を回避することができる。さらに、テーパシール部を複数有しているため、軸受部を除く潤滑流体を溜め込む部分の体積を大きくすることができる。このため、軸受部に供給される潤滑流体の量を十分確保して流体軸受装置の長寿命化を図ることができる。
【００１３】
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、スリーブの外周面に対して取り付けられており、内周側および外周側に複数のテーパシール部がそれぞれ形成される略円環状のリングシール部材をさらに備えている。
【００１４】
ここでは、上述した複数のテーパシール部を形成するために、スリーブの外周面に対して取り付けられる略円環状のリングシール部材を用いている。
【００１５】
これにより、例えば、リングシール部材の内周面とスリーブとの間の隙間に１つ目のテーパシール部（第２テーパシール部）を形成し、リングシール部材の外周面とハブの一部（垂下部）との間の隙間に２つ目のテーパシール部（第１テーパシール部）を形成することができる。よって、リングシール部材だけを追加することで、径方向に複数配置された略円環状のテーパシール部を容易に形成することができる。
【００１６】
第３の発明に係る流体軸受装置は、第２の発明に係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、略円環状の外周面とハブにおけるスリーブとの対向面からスリーブ側に向かって略垂直に延伸した垂下部との間において第１テーパシール部を形成する。さらに、リングシール部材は、略円環状の内周面とスリーブの外周面との間において第２テーパシール部を形成する。
【００１７】
ここでは、スリーブの外周面に対して取り付けられたリングシール部材の外周面側と内周面側とに、それぞれ第１テーパシール部と第２テーパシール部とを設けている。
【００１８】
これにより、リングシール部材を追加しただけの簡素な構成によって、径方向に配置された複数のテーパシール部を容易に形成することができる。
【００１９】
第４の発明に係る流体軸受装置は、第２または第３の発明に係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、略円環状の部材における径方向に沿って略Ｌ字型形状の断面形状を有している。
【００２０】
ここでは、リングシール部材の形状として、径方向に沿った断面が略Ｌ字型形状となるような略円環状の部材を用いている。
【００２１】
これにより、略Ｌ字型の屈曲部がスリーブの外周面に向くように配置することで、リングシール部材の外周側と内周側とに、それぞれテーパシール部として機能する隙間を設けることができる。具体的には、リングシール部材の外周面とハブの垂下部との間の隙間、リングシール部材の内周面とスリーブとの間の隙間、をテーパシール部とすることができる。よって、簡易な構成により、径方向に沿って複数のテーパシール部を形成することができる。
【００２２】
第５の発明に係る流体軸受装置は、第２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、リングシール部材は、テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを有している。
【００２３】
ここでは、スリーブの外周面に取り付けられたリングシール部材に対して、テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを１つあるいは複数設けている。
【００２４】
ここで、上記ベンチホールは、例えば、断面が略Ｌ字型形状のリングシール部材の底面あるいは外周面に、周方向に沿って１つまたは複数設けられていればよい。
【００２５】
これにより、流体軸受装置に対して衝撃が付与された際に、テーパシール部の周辺が密閉状態となってしまうことを回避することができる。よって、潤滑流体に混入した気泡を、スムーズに外気へと排出することができる。
【００２６】
第６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、ハブの内周面に対して取り付けられており、内周側および外周側に複数のテーパシール部がそれぞれ形成される略円環状のリングシール部材をさらに備えている。
【００２７】
ここでは、上述した複数のテーパシール部を形成するために、ハブの内周面に対して取り付けられる略円環状のリングシール部材を用いている。
【００２８】
これにより、例えば、リングシール部材の内周面とスリーブの外周面との間の隙間に１つ目のテーパシール部（第２テーパシール部）を形成し、リングシール部材の外周面とハブの一部（垂下部）との間の隙間に２つ目のテーパシール部（第１テーパシール部）を形成することができる。よって、リングシール部材だけを追加することで、径方向に複数配置された略円環状のテーパシール部を容易に形成することができる。
【００２９】
また、ハブの内周面側にリングシール部材を固定したことで、リングシール部材もハブとともに回転する構成となる。このため、リングシール部材の内外周面にそれぞれ形成される２つの潤滑流体の界面のうち内周面側の界面は、回転側の部材と固定側の部材とに挟まれるため、変動しやすい状態となる。よって、スリーブの外周面側にリングシール部材を固定した構成と比較して、変動し易い界面が、リングシール部材の外周面側から内周面側へと移動するため、その周辺の潤滑流体に掛かる遠心力を低減して、潤滑流体の漏れ出しを防止することができる。
【００３０】
第７の発明に係る流体軸受装置は、第６の発明に係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、略円環状の外周面とハブにおけるスリーブとの対向面からスリーブ側に向かって略垂直に延伸した垂下部との間において第１テーパシール部を形成する。さらに、リングシール部材は、略円環状の内周面とスリーブの外周面との間において第２テーパシール部を形成する。
【００３１】
ここでは、ハブの内周面に対して取り付けられたリングシール部材の外周面側と内周面側とに、それぞれ第１テーパシール部と第２テーパシール部とを設けている。
【００３２】
これにより、リングシール部材を追加しただけの簡素な構成によって、径方向に配置された複数のテーパシール部を容易に形成することができる。
【００３３】
第８の発明に係る流体軸受装置は、第６または第７の発明に係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、略円環状の部材における径方向に沿って略Ｌ字型形状の断面形状を有している。
【００３４】
ここでは、リングシール部材の形状として、径方向に沿った断面が略Ｌ字型形状となるような略円環状の部材を用いている。
【００３５】
これにより、略Ｌ字型の屈曲部が、ハブの内周面に向くように配置することで、リングシール部材の外周側と内周側とに、それぞれテーパシール部として機能する隙間を設けることができる。具体的には、リングシール部材の外周面とハブの垂下部との間の隙間、リングシール部材の内周面とスリーブとの間の隙間、をテーパシール部とすることができる。よって、簡易な構成により、径方向に沿って複数のテーパシール部を形成することができる。
【００３６】
第９の発明に係る流体軸受装置は、第６から第８の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを有している。
【００３７】
ここでは、ハブの内周面に取り付けられたリングシール部材に対して、テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを１つあるいは複数設けている。
【００３８】
ここで、上記ベンチホールは、例えば、断面が略Ｌ字型形状のリングシール部材の底面あるいは外周面に、周方向に沿って１つまたは複数設けられていればよい。
【００３９】
これにより、流体軸受装置に対して衝撃が付与された際に、テーパシール部の周辺が密閉状態となってしまうことを回避することができる。よって、潤滑流体に混入した気泡を、スムーズに外気へと排出することができる。
【００４０】
第１０の発明に係る流体軸受装置は、第１から第９の発明に係る流体軸受装置であって、複数のテーパシール部は、軸方向におけるハブ側に向かって径が大きくなる方向に沿って配置されている。
【００４１】
ここでは、スリーブの径方向外側に形成される複数のテーパシール部について、軸方向におけるハブ側に向かって径が大きくなるような向きで形成している。
【００４２】
ここで、上述した向きでテーパシール部を形成する構成としては、例えば、ハブ側に向かって径が大きくなる傾斜面を含むリングシール部材を配置したり、ハブの内周面やスリーブの外周面を上記方向に沿って斜めに形成したりすればよい。
【００４３】
これにより、ハブを含む回転側の部材が回転した際に生じる遠心力がテーパシール部付近にある潤滑流体に付与された場合でも、テーパシール部の形状によって、ハブ側へと潤滑流体を移動させることができる。この結果、潤滑流体に遠心力がかかった状態でも、テーパシール部の界面からの潤滑流体の漏れ出しを効果的に抑制して、流体軸受装置を長寿命化することができる。
【００４４】
第１１の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブとスリーブとの間の隙間に形成された流体溜まり部をさらに備えている。
【００４５】
ここでは、軸回転型の流体軸受装置において、軸とスリーブとの間を含む微小隙間に充填され軸受部に対して供給される潤滑流体を、ハブとスリーブとの対向面の間において保持する流体溜まり部を設けている。すなわち、ハブとスリーブとの対向面の間には、動圧発生溝を設けることなく流体溜まり部として用いている。
【００４６】
これにより、軸受部に対して供給される潤滑流体を、テーパシール部とラジアル軸受部との間の微小隙間において十分に確保することができる。よって、潤滑流体が蒸発等によって減少した場合でも軸受性能の低下を回避して流体軸受装置の長寿命化を図ることができる。
【００４７】
第１２の発明に係る流体軸受装置は、第１１の発明に係る流体軸受装置であって、ハブは、スリーブとの対向面に、流体溜まり部として利用される空間を拡大する凹部を有している。
【００４８】
これにより、ハブとスリーブとの間の隙間を流体溜まり部として利用している構成において、例えば、ハブ側の面に掘り込み加工等して凹部を設けることで、流体溜まり部の大きさ（体積）を容易に拡大することができる。よって、軸受部分に対して供給される潤滑流体を十分に貯留することが可能な流体軸受装置を構成することができる。
【００４９】
第１３の発明に係る流体軸受装置は、第１１の発明に係る流体軸受装置であって、スリーブは、流体溜まり部として、半径方向において軸方向高さが異なる凹部を有している。
【００５０】
これにより、ハブとスリーブとの間の隙間を流体溜まり部として利用している構成において、例えば、スリーブの一部に掘り込み加工等して半径方向における凹部を設けることで、流体溜まり部の大きさ（体積）を容易に拡大することができる。よって、軸受部分に対して供給される潤滑流体を十分に貯留することが可能な流体軸受装置を構成することができる。
【００５１】
第１４の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１３の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ラジアル軸受部とスラスト軸受部とをさらに備えている。ラジアル軸受部およびスラスト軸受部の少なくとも一方は、潤滑流体に対して循環力を付与する非対称溝を有している。
【００５２】
ここでは、軸とスリーブとの間の隙間を含む微小隙間に形成される軸受部（ラジアル軸受部および／またはスラスト軸受部）には、非対称な動圧発生溝が形成されている。
【００５３】
これにより、軸受部に流入した潤滑流体には、所望の方向に向かって微小隙間に沿って移動する循環力が付与される。この結果、気泡が混入した潤滑流体を気泡ごと循環させることで、気泡をスムーズに外気へと排出することができる。
【００５４】
第１５の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１４の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブおよびスリーブの対向面いずれか一方に形成された螺旋状の溝をさらに有している。
【００５５】
ここでは、軸回転型の流体軸受装置において、ハブとスリーブとの対向面の一方に、径方向外側に向かって気泡を誘導するための螺旋状の溝を設けている。
【００５６】
これにより、衝撃が付与された際等において潤滑流体に混入した気泡が、ハブとスリーブとの間の微小隙間に移動した際には、螺旋状の溝によってスムーズに径方向外側に気泡を誘導して、径方向外側に配置されたテーパシール部から外気へと排出することができる。
【００５７】
第１６の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１５の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブおよびスリーブの対向面の間の隙間は、径方向外側に向かって大きくなる。
【００５８】
ここでは、軸回転型の流体軸受装置において、ハブとスリーブとの対向面の間の微小隙間が、径方向において大きさが変化するように形成されている。具体的には、上記微小隙間は、径方向外側に向かって隙間が大きくなるように形成されている。
【００５９】
これにより、ハブを含む回転体側が回転した際に付与される遠心力によって潤滑流体が径方向外側に向かって移動することを、微小隙間の毛管力（表面張力）によって抑制することができる。この結果、遠心力による作用によって潤滑流体が径方向外側へ移動して、テーパシール部から漏れ出すことを防止することができる。
【００６０】
第１７の発明に係るスピンドルモータは、第１から第１６の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置を備えている。
【００６１】
これにより、装置全体として薄型化の要求を満たしつつ、ラジアル軸受部の長さを十分に確保するとともに、軸受部に対して供給される潤滑流体を十分に貯留して長寿命化を図ることが可能なスピンドルモータを得ることができる。
【００６２】
第１８の発明に係る記録再生装置は、第１７の発明に係るスピンドルモータを備えている。
【００６３】
これにより、装置全体として薄型化の要求を満たしつつ、ラジアル軸受部の長さを十分に確保するとともに、軸受部に対して供給される潤滑流体を十分に貯留して長寿命化を図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】
【００６４】
本発明に係る流体軸受装置によれば、装置全体として薄型化の要求を満たしつつ、ラジアル軸受部の長さを十分に確保するとともに、軸受部に対して供給される潤滑流体を十分に貯留して長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
（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。
【００６６】
［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、ロータマグネット１６、複数のコイルが巻回されたステータ１７、ベース１８およびロータハブ（ハブ）１５等を含む流体軸受装置２０を備えている。
【００６７】
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、円周方向に多極着磁されて取り付けられており、コイルに順次通電することにより対向するステータ１７との間において回転磁界を発生させることで、シャフト１２を中心としてロータハブ１５を回転させる。
【００６８】
ベース１８は、ステータ１７やロータマグネット１６等のモータ部品が配置されている。そして、その略中心部分には、スリーブ１１を固着するための中空円筒部１８ａおよびその中心に開けられた穴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。
【００６９】
流体軸受装置２０は、シャフト１２を中心として磁気記録ディスクを回転させるために、磁気記録ディスクが搭載されたロータハブ１５を含む回転側の部材を固定側の部材（スリーブ１１等）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。
【００７０】
［流体軸受装置２０の構成］
流体軸受装置２０は、図１および図２（ａ）に示すように、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、ロータハブ１５、リングシール部材１９、第１・第２テーパシール部（テーパシール部）２１，２２、および流体溜まり部２３を有している。
【００７１】
（スリーブ１１）
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（ａ）に示すように、軸方向に沿って形成された連通孔１１ｂと、シャフト１２の外周面と対向する軸受孔１１ａの内周面側に形成されたラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部）１１ｃと、を有している。
【００７２】
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、ラジアル動圧発生溝１１ｃ等によって形成される潤滑流体２６の流れによって、軸受部を含む隙間内において潤滑流体２６を循環させる。
【００７３】
ラジアル動圧発生溝１１ｃ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、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。例えば、図２（ｂ）に示すように、軸方向に配置された２つのラジアル動圧発生溝１１ｃのどちらか一方、または両方の溝パターンをα＞βとなるように形成する。このため、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間（ラジアル軸受部）において所望の方向へ潤滑流体２６の流れが形成される（図２（ｂ）の場合には、図２（ａ）においてラジアル軸受部内においても上から下向きに循環する流れが形成される）。これにより、流体軸受装置２０内において効率よく潤滑流体２６を循環させて、潤滑流体２６内に混入した気泡を効果的に外部空間へと排出することができる。
【００７４】
また、ラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部）１１ｃ（図２参照）およびスラスト動圧発生溝（スラスト軸受部）１３ｃ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、潤滑流体２６が充填されている。この潤滑流体２６は、シャフト１２等の回転側が回転するとポンピング圧力を発生させる。
【００７５】
なお、ラジアル動圧発生溝１１ｃ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１１ｃ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。さらに、ラジアル軸受部とスラスト軸受部の双方の特性を備える円錐軸受でもよい。
【００７６】
（シャフト１２）
シャフト１２は、金属材料で構成された、直径が約２．０〜４．０ｍｍ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、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がカシメ、圧入、溶接等によって接合される。なお、スラストフランジ１３は、シャフト１２と一体成形されていてもよい。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等の比較的硬度が高いものが使われており、切削および研磨等によって加工される。
【００７７】
（スラストフランジ１３）
スラストフランジ１３は、略円板状の部材であって、上述したように、シャフト１２に対して固定、または一体的に設けられている。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。
【００７８】
スラストフランジ１３の下面は、スラスト板１４に対向し、スラスト動圧発生溝１４ｃが形成されている。スラストフランジ１３の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のスリーブ１１に対向する上面には、スラスト動圧発生溝１３ｃが形成されている。なお、スラスト動圧発生溝１３ｃは、対向するスリーブ１１の段差部に形成されていてもよい。また、ロータハブ１５がマグネット等によって図１において下向きに吸引されている場合には、スラスト動圧発生溝がなくてもよい場合がある。
【００７９】
（スラスト板１４）
スラスト板１４は、流体軸受装置２０の下部開口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１４ｃが形成されている。
【００８０】
なお、スラスト動圧発生溝１４ｃ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、軸方向において隙間を確保しつつ対向する面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の上面のいずれか一方にスラスト動圧発生溝１３ｃ，１４ｃが形成されていてもよい。
【００８１】
（ロータハブ１５）
ロータハブ１５は、略カップ状の形状であって、略中心部分に貫通孔を有している。この貫通孔には、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１０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。また、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。さらに、ロータハブ１５は、スリーブ１１と対向する側の面から軸方向に沿って突出した垂下部１５ａを有している。
【００８２】
（リングシール部材１９）
リングシール部材１９は、図２に示すように、径方向に沿った断面形状が略Ｌ字型の略円環状の部材であって、スリーブ１１の外周面上部に形成された段差部１１ｅに当接した状態で接着によって固定されている。また、リングシール部材１９は、図３のＡ−Ａ線断面図に示すように、軸方向に対して略垂直に延伸する略Ｌ字型断面の屈曲部付近に、第２テーパシール部２２と外部空間とを連通させるベンチホール１９ａを有している。さらに、リングシール部材１９は、外周面側および内周面側に、それぞれ第１・第２テーパシール部２１，２２を形成する。
【００８３】
なお、このベンチホール１９ａは、図３に示すように、周方向に沿って１つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい（図６（ａ）および図７（ａ）参照）。また、ベンチホール１９ａは、略Ｌ字型断面の底面側（屈曲部）に設けられていてもよいし、略軸方向に沿った側面側に設けられていてもよい。ベンチホール１９ａの位置は、できるだけ連通孔１１ｂから離れて配置する方が好適である。例えば、図３に示すように、連通孔１１ｂの位置とベンチホール１９ａの位置とは、シャフト１２を中心として反対の位置に設けられている。これは、衝撃や振動が加わったときに、連通孔１１ｂを介して潤滑流体２６が押し出されることがあり、押し出された潤滑流体が第１テーパシール部２１や第２テーパシール部２２の液面高さを変化させ、ベンチホール１９ａから漏れ出すことも考えられるからである。ただし、通常はそのようなことが発生してもベンチホール１９ａから漏れ出さないようにリングシール部材１９の寸法を決めている。これは後述する他の実施形態（Ｄ）の図１２についても同様である。
【００８４】
（第１テーパシール部２１）
第１テーパシール部２１は、リングシール部材１９の外周面とロータハブ１５の垂下部１５ａとの対向面との間に形成された略円環状のシール部であって、外部空間に面する潤滑流体２６の第１の界面を形成する。
【００８５】
第１テーパシール部２１は、リングシール部材１９側の面が、略鉛直方向に沿ったロータハブ１５の垂下部１５ａの内周面に対して傾斜した状態で形成されている。より詳細には、第１テーパシール部２１は、潤滑流体２６の第１の界面から奥側に向かって狭くなる隙間を形成している。これにより、ロータハブ１５とシャフト１２およびスリーブ１１との間に形成される隙間に充填された潤滑流体２６を、毛管力によって保持することができる。
【００８６】
（第２テーパシール部２２）
第２テーパシール部２２は、リングシール部材１９の内周面とスリーブ１１との対向面との間に形成された略円環状のシール部であって、リングシール部材１９の底面に対向配置された潤滑流体２６の第２の界面を形成する。
【００８７】
第２テーパシール部２２は、スリーブ１１の外周面が、略鉛直方向に沿ったリングシール部材１９側の面に対して傾斜した状態で形成されている。より詳細には、第２テーパシール部２２は、潤滑流体２６の第２の界面から奥側に向かって狭くなる隙間を形成している。これにより、ロータハブ１５とシャフト１２およびスリーブ１１との間に形成される隙間に充填された潤滑流体２６を、毛管力によって保持することができる。
【００８８】
なお、第２テーパシール部２２において形成される第２の界面は、リングシール部材１９の底面に対向配置されているため、大部分は外部空間には面していない。ただし、上述したリングシール部材１９の一部に形成されたベンチホール１９ａによって第２の界面と外部空間とを連通させている。これにより、流体軸受装置２０へ衝撃が付与された際に、ロータハブ１５等に対するスリーブ１１の相対位置が移動して第２の界面が密閉空間となってしまうことを回避して、潤滑流体２６の界面のバランスが崩れてしまうことを防止することができる。また、第２テーパシール部２２が接する空間は、ベンチホール１９ａを介してのみ外部と連通しているため、潤滑流体２６の蒸発粒子が滞留しやすく、蒸発量が抑えられるという効果もある。
【００８９】
（流体溜まり部２３）
流体溜まり部２３は、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間における隙間に形成されている。これにより、ラジアル動圧発生溝１１ｃを含むラジアル軸受部と、潤滑流体２６の開口部とを径方向において離間し、その間の距離を十分に確保することができる。よって、ラジアル軸受部の軸方向長さを十分に確保して流体軸受装置２０の角度剛性を向上させるとともに、流体溜まり部２３においてラジアル軸受部等に供給される潤滑流体２６を十分に貯留することができる。この結果、蒸発や漏れ出し等によって徐々に潤滑流体２６の量が減少していった場合でも、軸受部に供給される潤滑流体２６の量を十分に確保して装置の長寿命化を図ることができる。
【００９０】
＜流体軸受装置２０への注油方法＞
本実施形態では、上述した構成を備えたスピンドルモータ１０に搭載された流体軸受装置２０内の所定の隙間に対して、以下のような手順によって潤滑流体２６の注油を行う。
【００９１】
すなわち、まず、図４に示すように、ロータハブ１５が下になるようにして流体軸受装置２０を真空チャンバ５０内へ載置する。
【００９２】
次に、真空チャンバ５０内を真空状態とする。
次に、図４および図５に示すように、リングシール部材１９の上面付近、つまり第１・第２テーパシール部２１，２２に対して、ディスペンサ等の注油器５１を用いて所定量の潤滑流体２６の注油を行う。このとき、注油された潤滑流体２６が径方向外側へとこぼれ落ちることがないように、ロータハブ１５の垂下部１５ａの外周側の部分に、軸方向に突出した段差１５ａａ等の流体移動防止部を設けられていることが好ましい。なお、この流体移動防止部は、段差１５ａａ以外にも、撥油剤が塗布された部分であってもよい。
【００９３】
次に、真空チャンバ５０内を真空状態から大気圧になるまで開放することで、図５に示すように、注油された潤滑流体２６が気圧差によって流体軸受装置２０内の所定の隙間へ充填されていく。このとき、リングシール部材１９上に注油された潤滑流体２６は、第１テーパシール部２１には直接充填される。一方、第２テーパシール部２２には、第１テーパシール部２１から移動した、あるいはベンチホール１９ａを介して移動した潤滑流体２６が充填されていく。さらに、第２テーパシール部２２へと充填された潤滑流体２６は、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間の隙間に形成された流体溜まり部２３に充填され、その後、スリーブ１１とシャフト１２、スラストフランジ１３等との間の隙間に形成されたラジアル軸受部やスラスト軸受部等へも充填される。
【００９４】
ここで、流体軸受装置２０内の所定の隙間に対して充填された潤滑流体２６は、外部空間と面している第１テーパシール部２１において界面の高さ位置の調整が行われる。これにより、リングシール部材１９によって大部分が外部空間とは遮断されている第２テーパシール部２２における界面の高さ位置まで、第１テーパシール部２１における界面との釣り合いによって調整することができる。
【００９５】
［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１および図２に示すように、スリーブ１１の軸受孔１１ａ内に回転可能な状態で挿入されたシャフト１２を回転中心として、ロータハブ１５等の回転側の部材を回転させる。そして、流体軸受装置２０は、スリーブ１１の径方向外側において、潤滑流体２６を保持する略円環状のテーパシール部（第１テーパシール部２１および第２テーパシール部２２）を複数有している。
【００９６】
これにより、略円環状のテーパシール部を１つしか有しない従来の流体軸受装置と比較して、テーパシール部を複数設けることによって潤滑流体の貯留体積を増大させることができる。また、テーパシール部を複数有していることで、潤滑流体２６に対して働く表面張力も大きくすることができる。よって、テーパシール部において潤滑流体２６を強固に保持しながら、従来よりも多くの潤滑流体２６を貯留することで、蒸発や外部への漏れ出し等による潤滑流体２６の減少を防止することができる。
【００９７】
また、複数のテーパシール部をスリーブ１１よりも径方向外側に設けていることで、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間に形成されるラジアル軸受部を長くとることができる。
【００９８】
この結果、軸受部を含む隙間内に十分な量の潤滑流体２６を強固に保持することで、流体軸受装置２０の長寿命化を図るとともに、ラジアル軸受部の長さも十分に確保することで角度剛性に優れた流体軸受装置２０を得ることができる。
【００９９】
（２）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２等に示すように、スリーブ１１の外周面に沿って取り付けられた略円環状のリングシール部材１９をさらに備えている。そして、このリングシール部材１９の外内周面側にそれぞれテーパシール部（第１・第２テーパシール部２１，２２）を形成している。
【０１００】
これにより、リングシール部材１９を追加するだけで、容易にスリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部２１，２２を設けることができる。具体的には、ロータハブ１５（垂下部１５ａ）の内周面とリングシール部材１９の外周面との間の隙間に第１テーパシール部２１を、スリーブ１１の外周面とリングシール部材１９の内周面との間の隙間に第２テーパシール部２２を、それぞれ形成することができる。
【０１０１】
（３）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２等に示すように、上述したように、スリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部を設けるために取り付けられたリングシール部材１９は、径方向に沿った断面が略Ｌ字型形状を有する。
【０１０２】
これにより、略Ｌ字型形状の軸方向に沿った部分をスリーブ１１の外周面およびロータハブ１５の垂下部１５ａに対して隙間を開けた状態で、略Ｌ字型形状の屈曲部分をスリーブ１１の外周面に当接させた状態で固定することができる。この結果、簡易な構成のリングシール部材１９を取り付けるだけで、スリーブ１１の径方向外側へ複数のテーパシール部を設けることができる。
【０１０３】
（４）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図３に示すように、上述したように、スリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部を設けるために取り付けられたリングシール部材１９は、略水平方向に突出した略Ｌ字型の断面形状の屈曲部の一部に、内径側に配置された第２テーパシール部２２と外部空間とを連通させるベンチホール１９ａを有する。
【０１０４】
ここで、略Ｌ字型断面の屈曲部をスリーブ１１の外周面に当接させた状態で固定した構成では、図２等に示すように、スリーブ１１の外周面とリングシール部材１９の内周面との間の隙間に形成される第２テーパシール部２２が外部空間から遮断された状態となる。この状態において、流体軸受装置２０に対して軸方向における振動や衝撃が付与された場合には、ロータハブ１５とリングシール部材１９の上面およびスリーブ１１の上面との間の隙間が塞がれて第２テーパシール部２２が密閉空間になってしまう。このように密閉空間となった第２テーパシール部２２では、負圧が発生して、潤滑流体２６内に気泡が生じたり、潤滑流体２６の界面が不安定になったりするおそれがある。
【０１０５】
これにより、ベンチホール１９ａを介して第２テーパシール部２２を外部空間と連通させることで、流体軸受装置２０に対して軸方向における衝撃等が付与された場合でも、第２テーパシール部２２を含む空間が密閉されることはない。この結果、第２テーパシール部２２における界面を安定化させて、第２テーパシール部２２からの潤滑流体２６の漏れ出し等を防止することができる。
【０１０６】
（５）
本実施形態の流体軸受装置２０は、図２等に示すように、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間に形成されるラジアル軸受部と、スリーブ１１の径方向外側に設けられた第１・第２テーパシール部２１，２２と、の間には、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間の隙間に形成された流体溜まり部２３を有している。
【０１０７】
これにより、スリーブ１１の径方向外側に設けられた複数のテーパシール部に加えて、スリーブ１１とロータハブ１５との対向面間における隙間に潤滑流体２６を貯留する空間を設けることで、従来よりも大幅に流体軸受装置２０内に貯留される潤滑流体２６の量を増加させることができる。この結果、隙間内に保持された潤滑流体２６が蒸発、漏れ出し等によって少しずつ減少した場合でも、従来よりも長い期間、ラジアル・スラスト軸受部に対して潤滑流体２６を供給し続けることができる。よって、さらに効果的に、流体軸受装置２０の長寿命化を図ることができる。
【０１０８】
（６）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２に示すように、スリーブ１１の内周面とシャフト１２の外周面のいずれか一方に形成されたラジアル動圧発生溝１１ｃが軸方向に対して非対称に形成されている。
【０１０９】
これにより、流体軸受装置２０内に形成された微小隙間内に充填された潤滑流体２６に対して所望の方向へ移動する力を付与し、連通孔１１ｂを含む循環経路内において循環させることができる。この結果、流体軸受装置２０に対して衝撃が付与された際等において、潤滑流体２６内に気泡が混入した場合でも、効率よく潤滑流体２６を循環させることで、効果的に気泡を外部空間へと排出することができる。よって、潤滑流体２６内への気泡の混入に起因する潤滑流体２６の漏れ出し等を防止することができる。
【０１１０】
（７）
本実施形態のスピンドルモータ１０は、図１に示すように、上述した流体軸受装置２０を搭載している。
【０１１１】
これにより、流体軸受装置２０の長寿命化を図るとともに、ラジアル軸受部の長さも十分に確保することで角度剛性に優れた流体軸受装置２０を得ることができるという上記と同様の効果を奏するスピンドルモータ１０を得ることができる。
【０１１２】
（実施形態２）
本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置３２０を搭載したスピンドルモータ３１０について、図１３〜図１５を用いて説明すれば以下の通りである。
【０１１３】
本実施形態のスピンドルモータ３１０に搭載された流体軸受装置３２０は、図１３および図１４に示すように、スリーブ１１の径方向外側に第１・第２テーパシール部２１，２２を形成するために設けられるリングシール部材３１９が、スリーブ１１の外周面側ではなく、ロータハブ（ハブ）３１５の垂下部３１５ａ側に取り付けられているという点で、上記実施形態１の流体軸受装置２０とは異なっている。
【０１１４】
すなわち、本実施形態の流体軸受装置３２０は、上記実施形態１の流体軸受装置２０と同様に、スリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部を形成するためのリングシール部材３１９を備えている。
【０１１５】
リングシール部材３１９は、図１４に示すように、断面が略Ｌ字型の略円環状の部材であって、その外周面とロータハブ３１５の垂下部３１５ａの内周面との間の隙間には、第１テーパシール部２１が形成される。一方、リングシール部材３１９の内周面とスリーブ１１の外周面との間の隙間には、第２テーパシール部２２が形成される。さらに、リングシール部材３１９は、径方向外側に向かって延伸する底部分に形成されたベンチホール１９ａを有している。
【０１１６】
ベンチホール３１９ａは、図１４に示すように、軸方向に対して略垂直に延伸する略Ｌ字型断面の屈曲部付近に形成された略半月状の開口（図１５参照）であって、第１テーパシール部２１と外部空間とを連通させる。なお、ベンチホール３１９ａは、図１５に示すように、周方向に沿って１つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。また、ベンチホール３１９ａは、略Ｌ字型断面の底面側（屈曲部）に設けられていてもよいし、略軸方向に沿った側面側に設けられていてもよい。ベンチホール３１９ａの位置は、できるだけ連通孔１１ｂから離れて配置する方が好適である。例えば、図１５に示すように、連通孔１１ｂの位置とベンチホール３１９ａの位置とは、シャフト１２を中心として反対の位置に設けられている。これは、衝撃や振動が加わったときに、連通孔１１ｂを介して潤滑流体２６が押し出されることがあり、押し出された潤滑流体が第１テーパシール部２１や第２テーパシール部２２の液面高さを変化させ、ベンチホール３１９ａから漏れ出すことも考えられるからである。ただし、通常はそのようなことが発生してもベンチホール３１９ａから漏れ出さないようにリングシール部材３１９の寸法を決めている。
【０１１７】
また、リングシール部材３１９の径方向における内外周面側にそれぞれ形成される第１・第２テーパシール部２１，２２は、図１４に示すように、軸方向に対して斜め方向に沿って配置されている。より詳細には、第１・第２テーパシール部２１，２２は、軸方向におけるロータハブ３１５側に向かって径が大きくなる方向に沿って形成されている。具体的には、例えば、第１・第２テーパシール部２１，２２を形成するリングシール部材３１９やスリーブ１１、ロータハブ３１５の垂下部３１５ａの対向面を、軸方向におけるロータハブ３１５側に向かって径が大きくなるように斜めに形成すればよい。
【０１１８】
これにより、第１・第２テーパシール部２１，２２の界面付近に存在する潤滑流体２６に対して、回転側部材（ロータハブ３１５等）の回転に伴って生じる遠心力が付与された場合でも、第１・第２テーパシール部２１，２２が斜めに形成されているため、界面から遠ざかる方向に潤滑流体２６を移動させることができる。よって、ロータハブ３１５等の回転中に、第１・第２テーパシール部２１，２２の界面付近から潤滑流体２６が漏れ出してしまうことを効果的に回避することができる。
【０１１９】
本実施形態では、上記実施形態１と同様に、ロータハブ３１５の内周面側に固定されたリングシール部材３１９を用いて、スリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部（第１・第２テーパシール部２１，２２）を設けている。このため、略円環状のテーパシール部を１つしか有しない従来の流体軸受装置と比較して、潤滑流体２６の貯留体積を増大させることができる。また、テーパシール部を複数有していることで、潤滑流体２６に対して働く表面張力も大きくすることができる。よって、テーパシール部において潤滑流体２６を強固に保持しながら、従来よりも多くの潤滑流体２６を貯留することで、蒸発や外部への漏れ出し等による潤滑流体２６の減少を防止することができる。
【０１２０】
また、複数のテーパシール部をスリーブ１１よりも径方向外側に設けていることで、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間に形成されるラジアル軸受部を長くとることができる。
【０１２１】
この結果、軸受部を含む隙間内に十分な量の潤滑流体２６を強固に保持することで、流体軸受装置３２０の長寿命化を図るとともに、ラジアル軸受部の長さも十分に確保することで角度剛性に優れた流体軸受装置３２０を得ることができる。
【０１２２】
また、本実施形態の流体軸受装置３２０では、ロータハブ３１５の内周面側にリングシール部材３１９を取り付けているため、リングシール部材３１９もロータハブ３１５とともに回転する。このため、回転側の部材と固定側の部材とに挟まれたリングシール部材３１９の内周面側の第２テーパシール部２２の界面は、外周面側の第１テーパシール部２１の界面よりも変動しやすい状態となる。よって、スリーブ１１の外周面側にリングシール部材３１９を固定した構成と比較して、上述した変動し易い界面が、リングシール部材３１９の外周面側から内周面側へと移動するため、その周辺の潤滑流体２６に掛かる遠心力を低減して、潤滑流体２６の漏れ出しを防止することができる。
【０１２３】
［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。
【０１２４】
（Ａ）
上記実施形態では、スリーブ１１が単体の金属製部材として形成されている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。
【０１２５】
例えば、図６（ａ）および図６（ｂ）、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、インナースリーブ６１ａとアウタースリーブ６１ｂという２つの部品によって構成されるスリーブ６１であってもよい。なお、インナースリーブ６１ａは表面が封孔処理されたものを用いてもよいし、封孔処理されていないものを用いてもよい。
【０１２６】
この場合には、シャフト１２のスラストフランジ１３が軸方向において移動した際にインナースリーブ６１ａだけに負荷が掛かることのないように、図７（ｂ）に示すように、スラストフランジ１３がアウタースリーブ６１ｂの段差部６１ｂａの部分に当接するような構成となっていることが好ましい。
【０１２７】
（Ｂ）
上記実施形態では、シャフト１２に対してスラストフランジ１３が取り付けられた、いわゆるフランジ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。
【０１２８】
例えば、図８に示すように、シャフト７２に対してフランジ部がない、いわゆるフランジレスタイプの流体軸受装置７０であってもよい。この場合には、連通穴７３ａが形成された抜け止め部材７３を設けることにより、シャフト７２がスリーブ７１の軸受孔７１ａ内から抜けてしまうことを回避することができる。
【０１２９】
（Ｃ）
上記実施形態では、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間における隙間がほぼ均一となっている構成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。
【０１３０】
例えば、図９に示すように、ロータハブ（ハブ）８５とスリーブ８１との対向面間に形成された流体溜まり部８３に相当する隙間が径方向外側に向かって広くなる構成を採用してもよい。この場合には、毛管力によって径方向内側へ向かう吸引力を潤滑流体に対して付与することができるため、回転中にかかる遠心力によって潤滑流体が径方向外側へと飛ばされてしまうことを防止することができる。
【０１３１】
（Ｄ）
上記実施形態では、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面のいずれにも動圧発生溝を形成することなく、上記対向面間の隙間を流体溜まり部として利用する構成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。
【０１３２】
例えば、図１０に示すように、上記対向面における一方の面、例えば、スリーブ９１の上面に、螺旋状（スパイラル状）の溝９１ａを形成してもよい。この場合には、スリーブ９１とロータハブ１５との対向面間の隙間が、軸受部を構成する隙間と比較して大きいため動圧が立つこともなく、径方向内側の圧力を径方向外側に対して高くすることで、潤滑流体２６内に混入した気泡をスムーズに径方向外側にある解放部（第１・第２の界面）から排出することができる。
【０１３３】
なお、上記螺旋状の溝は、スリーブ側に限らず、それに対向するロータハブ側に形成されていてもよい。
【０１３４】
（Ｅ）
上記実施形態では、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面のいずれにも動圧発生溝を形成することなく、上記対向面間の隙間を流体溜まり部として利用する構成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。
【０１３５】
例えば、ロータハブとスリーブとの対向面の少なくとも一方に、スラスト動圧発生溝が形成されていてもよい。この場合でも、径方向において複数のテーパシール部を配置した構成によって、軸受部に供給される潤滑流体を十分に貯留することができる。
【０１３６】
（Ｆ）
上記実施形態では、シャフト１２が回転側の部材となる、いわゆる軸回転型の流体軸受装置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。
【０１３７】
例えば、図１２に示すように、シャフト２１２が固定側の部材となる軸固定型の流体軸受装置２２０を搭載したスピンドルモータ２１０に対して、本発明の構成を適用することも可能である。この場合でも、スリーブ２１１の径方向外側に取り付けられたリングシール部材２１９の外内周側の双方についてテーパシール部を形成することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１３８】
（Ｇ）
上記実施形態では、流体軸受装置２０の径方向において略円環状のテーパシール部２１，２２が２つ設けられている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。
【０１３９】
例えば、上記径方向において略円環状のテーパシール部が３つ以上設けられている構成であってもよい。この場合でも、通常よりもテーパシール部において潤滑流体を大量に保持することができるため、薄型化の要求を満たしつつラジアル軸受部の長さを確保し、かつ流体軸受装置の長寿命化を図ることができる。
【０１４０】
（Ｈ）
上記実施形態では、流体軸受装置２０内の隙間に充填された潤滑流体２６を循環させる循環力を付与するための非対称溝を、ラジアル動圧発生溝１１ｃとして形成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。
【０１４１】
例えば、スラスト動圧発生溝だけを非対称溝としてもよいし、ラジアル・スラスト動圧発生溝の双方を非対称溝としてもよい。
【０１４２】
（Ｉ）
上記実施形態では、本発明に係る流体軸受装置２０を、スピンドルモータ１０に対して搭載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。
【０１４３】
例えば、図１１に示すように、記録再生ディスク１５１に対して記録再生を行う記録ヘッド（記録再生ヘッド部）１５２を有する磁気記録再生装置（記録再生装置）１５０に搭載されるスピンドルモータ１１０（流体軸受装置１２０）に対しても本発明の適用は当然に可能である。
【０１４４】
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。
【０１４５】
（Ｊ）
上記実施形態では、スリーブ１１とロータハブ１５，３１５との対向するフラットな面同士の間に、流体溜まり部２３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。
【０１４６】
例えば、図１６に示すように、ロータハブ（ハブ）４１５におけるスリーブ１１との対向面に形成された凹部４１５ｂを有する流体軸受装置４２０であってもよい。
【０１４７】
この場合には、ロータハブ４１５側に形成された凹部４１５ｂによって流体溜まり部４２３の体積を大きくすることができるため、軸受部に対して供給される潤滑流体２６をさらに十分に確保することができる。よって、流体軸受装置４２０を長寿命化することができる。
【０１４８】
なお、凹部４１５ｂとしては、図１６に示すように、連通孔１１ｂに対向するロータハブ４１５の部分は隙間を小さくし、その径方向外側から凹部を設けるようにすることが肝要である。これにより、連通孔１１ｂから流れ出す潤滑流体２６を、確実に軸受部の方向へと循環させることができる。
【０１４９】
（Ｋ）
上記実施形態では、スリーブ１１とロータハブ１５，３１５との対向するフラットな面同士の間に、流体溜まり部２３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。
【０１５０】
例えば、図１７に示すように、半径方向において軸方向高さが異なる部分（凹部５１５ｂ）を有するスリーブ５１１を設けることで、スリーブ５１１とロータハブ３１５との対向面の間に流体溜まり部５２３を形成した流体軸受装置５２０のような構成であってもよい。
【０１５１】
なお、スリーブ５１１の一部に形成される凹部５１５ｂとしては、図１７に示すように、連通孔１１ｂの開口部と軸受孔周辺は流体溜まり部５２３と同様に、微小隙間にしておくことが肝要である。これにより、連通孔１１ｂから流出する潤滑流体２６を、効果的に軸受部の方向へと循環させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明の流体軸受装置は、装置全体として薄型化の要求を満たしつつ、ラジアル軸受部の長さを十分に確保するとともに、軸受部に対して供給される潤滑流体を十分に貯留して長寿命化を図ることができるという効果を奏することから、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】
【０１５３】
【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】（ａ）は、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の構成を示す拡大断面図。（ｂ）は、そのラジアル軸受部に形成された非対称の溝パターンを示す平面図。
【図３】図２の流体軸受装置の上面から見た構成を示す平面図。
【図４】図２の流体軸受装置に対して真空チャンバ内において潤滑流体を注油する際の手順を示す説明図。
【図５】図４の注油後の潤滑流体を流体軸受装置内の隙間へと充填していく際の手順を示す説明図。
【図６】（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す断面図。
【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の構成を示す断面図。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係るフランジレスタイプの流体軸受装置の構成を示す断面図。
【図９】本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す断面図。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す平面図。
【図１１】上記流体軸受装置を搭載した磁気記録再生装置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の構成を示す断面図。
【図１３】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１４】図１３のスピンドルモータに含まれる流体軸受装置の一部の構成を示す拡大断面図。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図１６】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す断面図。
【図１７】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【０１５４】
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）
１１ｅ 段差部
１２ シャフト
１３ スラストフランジ
１３ｃ スラスト動圧発生溝（スラスト軸受部）
１４ スラスト板
１４ｃ スラスト動圧発生溝（スラスト軸受部）
１５ ロータハブ（ハブ）
１５ａ 垂下部
１５ａａ 段差
１６ ロータマグネット
１７ ステータ
１８ ベース
１８ａ 中空円筒部
１８ｂ 穴
１９ リングシール部材
１９ａ ベンチホール
２０ 流体軸受装置
２１ 第１テーパシール部（テーパシール部）
２２ 第２テーパシール部（テーパシール部）
２３ 流体溜まり部
２６ 潤滑流体
５０ 真空チャンバ
５１ 注油器
６１ スリーブ
６１ａ インナースリーブ
６１ｂ アウタースリーブ
６１ｂａ 段差部
７０ 流体軸受装置
７１ スリーブ
７１ａ 軸受孔
７２ シャフト
７３ 抜け止め部材
７３ａ 連通穴
８１ スリーブ
８３ 流体溜まり部
８５ ロータハブ（ハブ）
９１ スリーブ
９１ａ 溝
９５ ロータハブ（ハブ）
１１０ スピンドルモータ
１２０ 流体軸受装置
１５０ 磁気記録再生装置（記録再生装置）
１５１ 記録再生ディスク
１５２ 記録ヘッド（記録再生ヘッド部）
２１０ スピンドルモータ
２１１ スリーブ
２１２ シャフト
２１９ リングシール部材
２２０ 流体軸受装置
３１０ スピンドルモータ
３１５ ロータハブ（ハブ）
３１５ａ 垂下部
３１９ リングシール部材
３１９ａ ベンチホール
３２０ 流体軸受装置
４１５ ロータハブ（ハブ）
４１５ａ 垂下部
４１５ｂ 凹部
４２０ 流体軸受装置
４２３ 流体溜まり部
５１１ スリーブ
５１５ｂ 凹部
５２０ 流体軸受装置
５２３ 流体溜まり部
【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）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。
【０００３】
このような流体軸受装置では、流体軸受装置の角度剛性を向上させるために、軸とスリーブとの間の隙間に形成されるラジアル軸受部の長さをできるだけ長く確保した構成を採用することが望ましい。一方で、スピンドルモータの薄型化の要求も存在することから、ラジアル軸受部の長さを確保しながら、流体軸受装置の厚みが増大しないような構成が必要とされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ハブの突部の内周面とスリーブの外周面との間の隙間にテーパシール部を設けることでラジアル軸受部の長さを確保し、ハブとスリーブ上面との対向面の間の隙間を潤滑性流体の溜まり部としたスピンドルモータが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、スリーブと軸ブッシュとの間の基準隙間を簡易な構成によって高精度に形成するために、スリーブと軸ブッシュとに一対の抜け止め部材をそれぞれ設けた円錐型の動圧軸受装置について開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１７１５３号公報（平成１８年１月１９日公開）
【特許文献２】特開２００５−６１４６４号公報（平成１７年３月１０日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のスピンドルモータ等では、以下に示すような問題点を有している。
【０００７】
すなわち、上記公報に開示された装置では、薄型化の要求を満たしつつ、十分な角度剛性を確保するために必要な長さを有するラジアル軸受を形成した場合でも、軸受に対して供給される潤滑流体を十分に確保することができないおそれがある。この場合には、蒸発や外部への漏れ出し等によって潤滑流体の量が減少すると、軸受部に対して十分な量の潤滑流体が供給されずに動作不良が発生し、装置の長寿命化を図ることは困難になる。
【０００８】
本発明の課題は、薄型化の要求を満たしつつ、軸受部に対して供給される十分な量の潤滑流体を微小隙間内に保持して装置の長寿命化を図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】
【０００９】
第１の発明に係る流体軸受装置は、軸と、スリーブと、ハブと、テーパシール部と、を備えている。スリーブは、軸が潤滑流体を介して回転可能な状態で装填される軸受孔を有する。ハブは、スリーブにおける軸受孔の開放端側を覆うように、軸を中心として回転する回転体側に取り付けられている。複数の略円環状のテーパシール部は、スリーブの径方向外側において、ハブの一部とスリーブとの間に配置されており、潤滑流体を保持する。
【００１０】
ここでは、スリーブの径方向外側における回転体側（軸あるいはスリーブ）に固定されたハブの一部（垂下部等）とスリーブとの間に、略円環状のテーパシール部を複数設けている。すなわち、流体軸受装置を軸方向から見て、略円環状のテーパシール部が径方向において複数配置されている。
【００１１】
ここで、上記テーパシール部は、軸とスリーブとの間等に形成された軸受部を含む微小隙間に充填された潤滑流体が外部へ漏れ出さないように、潤滑流体の界面から奥側に向かって隙間の大きさを狭くすることで毛管力（表面張力）によって潤滑流体を保持する部分であって、軸を中心とする略円環状のものが径方向に複数配置されている。
【００１２】
これにより、スリーブよりも径方向外側において、潤滑流体が外気と接する界面を径方向に複数設けることができるため、軸とスリーブとの間の隙間に形成されるラジアル軸受をハブの直近まで設けて十分な長さとすることができる。よって、流体軸受装置の角度剛性を向上させることができる。また、テーパシール部を複数設けることで、潤滑流体に働く表面張力の大きさを増大させて、微小隙間内において潤滑流体を確実に保持することができる。よって、衝撃等が加えられた際における潤滑流体の漏れ出しを防止して、潤滑流体の減少を回避することができる。さらに、テーパシール部を複数有しているため、軸受部を除く潤滑流体を溜め込む部分の体積を大きくすることができる。このため、軸受部に供給される潤滑流体の量を十分確保して流体軸受装置の長寿命化を図ることができる。
【００１３】
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、スリーブの外周面に対して取り付けられており、内周側および外周側に複数のテーパシール部がそれぞれ形成される略円環状のリングシール部材をさらに備えている。
【００１４】
ここでは、上述した複数のテーパシール部を形成するために、スリーブの外周面に対して取り付けられる略円環状のリングシール部材を用いている。
【００１５】
これにより、例えば、リングシール部材の内周面とスリーブとの間の隙間に１つ目のテーパシール部（第２テーパシール部）を形成し、リングシール部材の外周面とハブの一部（垂下部）との間の隙間に２つ目のテーパシール部（第１テーパシール部）を形成することができる。よって、リングシール部材だけを追加することで、径方向に複数配置された略円環状のテーパシール部を容易に形成することができる。
【００１６】
第３の発明に係る流体軸受装置は、第２の発明に係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、略円環状の外周面とハブにおけるスリーブとの対向面からスリーブ側に向かって略垂直に延伸した垂下部との間において第１テーパシール部を形成する。さらに、リングシール部材は、略円環状の内周面とスリーブの外周面との間において第２テーパシール部を形成する。
【００１７】
ここでは、スリーブの外周面に対して取り付けられたリングシール部材の外周面側と内周面側とに、それぞれ第１テーパシール部と第２テーパシール部とを設けている。
【００１８】
これにより、リングシール部材を追加しただけの簡素な構成によって、径方向に配置された複数のテーパシール部を容易に形成することができる。
【００１９】
第４の発明に係る流体軸受装置は、第２または第３の発明に係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、略円環状の部材における径方向に沿って略Ｌ字型形状の断面形状を有している。
【００２０】
ここでは、リングシール部材の形状として、径方向に沿った断面が略Ｌ字型形状となるような略円環状の部材を用いている。
【００２１】
これにより、略Ｌ字型の屈曲部がスリーブの外周面に向くように配置することで、リングシール部材の外周側と内周側とに、それぞれテーパシール部として機能する隙間を設けることができる。具体的には、リングシール部材の外周面とハブの垂下部との間の隙間、リングシール部材の内周面とスリーブとの間の隙間、をテーパシール部とすることができる。よって、簡易な構成により、径方向に沿って複数のテーパシール部を形成することができる。
【００２２】
第５の発明に係る流体軸受装置は、第２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、リングシール部材は、テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを有している。
【００２３】
ここでは、スリーブの外周面に取り付けられたリングシール部材に対して、テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを１つあるいは複数設けている。
【００２４】
ここで、上記ベンチホールは、例えば、断面が略Ｌ字型形状のリングシール部材の底面あるいは外周面に、周方向に沿って１つまたは複数設けられていればよい。
【００２５】
これにより、流体軸受装置に対して衝撃が付与された際に、テーパシール部の周辺が密閉状態となってしまうことを回避することができる。よって、潤滑流体に混入した気泡を、スムーズに外気へと排出することができる。
【００２６】
第６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、ハブの内周面に対して取り付けられており、内周側および外周側に複数のテーパシール部がそれぞれ形成される略円環状のリングシール部材をさらに備えている。
【００２７】
ここでは、上述した複数のテーパシール部を形成するために、ハブの内周面に対して取り付けられる略円環状のリングシール部材を用いている。
【００２８】
これにより、例えば、リングシール部材の内周面とスリーブの外周面との間の隙間に１つ目のテーパシール部（第２テーパシール部）を形成し、リングシール部材の外周面とハブの一部（垂下部）との間の隙間に２つ目のテーパシール部（第１テーパシール部）を形成することができる。よって、リングシール部材だけを追加することで、径方向に複数配置された略円環状のテーパシール部を容易に形成することができる。
【００２９】
また、ハブの内周面側にリングシール部材を固定したことで、リングシール部材もハブとともに回転する構成となる。このため、リングシール部材の内外周面にそれぞれ形成される２つの潤滑流体の界面のうち内周面側の界面は、回転側の部材と固定側の部材とに挟まれるため、変動しやすい状態となる。よって、スリーブの外周面側にリングシール部材を固定した構成と比較して、変動し易い界面が、リングシール部材の外周面側から内周面側へと移動するため、その周辺の潤滑流体に掛かる遠心力を低減して、潤滑流体の漏れ出しを防止することができる。
【００３０】
第７の発明に係る流体軸受装置は、第６の発明に係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、略円環状の外周面とハブにおけるスリーブとの対向面からスリーブ側に向かって略垂直に延伸した垂下部との間において第１テーパシール部を形成する。さらに、リングシール部材は、略円環状の内周面とスリーブの外周面との間において第２テーパシール部を形成する。
【００３１】
ここでは、ハブの内周面に対して取り付けられたリングシール部材の外周面側と内周面側とに、それぞれ第１テーパシール部と第２テーパシール部とを設けている。
【００３２】
これにより、リングシール部材を追加しただけの簡素な構成によって、径方向に配置された複数のテーパシール部を容易に形成することができる。
【００３３】
第８の発明に係る流体軸受装置は、第６または第７の発明に係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、略円環状の部材における径方向に沿って略Ｌ字型形状の断面形状を有している。
【００３４】
ここでは、リングシール部材の形状として、径方向に沿った断面が略Ｌ字型形状となるような略円環状の部材を用いている。
【００３５】
これにより、略Ｌ字型の屈曲部が、ハブの内周面に向くように配置することで、リングシール部材の外周側と内周側とに、それぞれテーパシール部として機能する隙間を設けることができる。具体的には、リングシール部材の外周面とハブの垂下部との間の隙間、リングシール部材の内周面とスリーブとの間の隙間、をテーパシール部とすることができる。よって、簡易な構成により、径方向に沿って複数のテーパシール部を形成することができる。
【００３６】
第９の発明に係る流体軸受装置は、第６から第８の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、リングシール部材は、テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを有している。
【００３７】
ここでは、ハブの内周面に取り付けられたリングシール部材に対して、テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを１つあるいは複数設けている。
【００３８】
ここで、上記ベンチホールは、例えば、断面が略Ｌ字型形状のリングシール部材の底面あるいは外周面に、周方向に沿って１つまたは複数設けられていればよい。
【００３９】
これにより、流体軸受装置に対して衝撃が付与された際に、テーパシール部の周辺が密閉状態となってしまうことを回避することができる。よって、潤滑流体に混入した気泡を、スムーズに外気へと排出することができる。
【００４０】
第１０の発明に係る流体軸受装置は、第１から第９の発明に係る流体軸受装置であって、複数のテーパシール部は、軸方向におけるハブ側に向かって径が大きくなる方向に沿って配置されている。
【００４１】
ここでは、スリーブの径方向外側に形成される複数のテーパシール部について、軸方向におけるハブ側に向かって径が大きくなるような向きで形成している。
【００４２】
ここで、上述した向きでテーパシール部を形成する構成としては、例えば、ハブ側に向かって径が大きくなる傾斜面を含むリングシール部材を配置したり、ハブの内周面やスリーブの外周面を上記方向に沿って斜めに形成したりすればよい。
【００４３】
これにより、ハブを含む回転側の部材が回転した際に生じる遠心力がテーパシール部付近にある潤滑流体に付与された場合でも、テーパシール部の形状によって、ハブ側へと潤滑流体を移動させることができる。この結果、潤滑流体に遠心力がかかった状態でも、テーパシール部の界面からの潤滑流体の漏れ出しを効果的に抑制して、流体軸受装置を長寿命化することができる。
【００４４】
第１１の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブとスリーブとの間の隙間に形成された流体溜まり部をさらに備えている。
【００４５】
ここでは、軸回転型の流体軸受装置において、軸とスリーブとの間を含む微小隙間に充填され軸受部に対して供給される潤滑流体を、ハブとスリーブとの対向面の間において保持する流体溜まり部を設けている。すなわち、ハブとスリーブとの対向面の間には、動圧発生溝を設けることなく流体溜まり部として用いている。
【００４６】
これにより、軸受部に対して供給される潤滑流体を、テーパシール部とラジアル軸受部との間の微小隙間において十分に確保することができる。よって、潤滑流体が蒸発等によって減少した場合でも軸受性能の低下を回避して流体軸受装置の長寿命化を図ることができる。
【００４７】
第１２の発明に係る流体軸受装置は、第１１の発明に係る流体軸受装置であって、ハブは、スリーブとの対向面に、流体溜まり部として利用される空間を拡大する凹部を有している。
【００４８】
これにより、ハブとスリーブとの間の隙間を流体溜まり部として利用している構成において、例えば、ハブ側の面に掘り込み加工等して凹部を設けることで、流体溜まり部の大きさ（体積）を容易に拡大することができる。よって、軸受部分に対して供給される潤滑流体を十分に貯留することが可能な流体軸受装置を構成することができる。
【００４９】
第１３の発明に係る流体軸受装置は、第１１の発明に係る流体軸受装置であって、スリーブは、流体溜まり部として、半径方向において軸方向高さが異なる凹部を有している。
【００５０】
これにより、ハブとスリーブとの間の隙間を流体溜まり部として利用している構成において、例えば、スリーブの一部に掘り込み加工等して半径方向における凹部を設けることで、流体溜まり部の大きさ（体積）を容易に拡大することができる。よって、軸受部分に対して供給される潤滑流体を十分に貯留することが可能な流体軸受装置を構成することができる。
【００５１】
第１４の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１３の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ラジアル軸受部とスラスト軸受部とをさらに備えている。ラジアル軸受部およびスラスト軸受部の少なくとも一方は、潤滑流体に対して循環力を付与する非対称溝を有している。
【００５２】
ここでは、軸とスリーブとの間の隙間を含む微小隙間に形成される軸受部（ラジアル軸受部および／またはスラスト軸受部）には、非対称な動圧発生溝が形成されている。
【００５３】
これにより、軸受部に流入した潤滑流体には、所望の方向に向かって微小隙間に沿って移動する循環力が付与される。この結果、気泡が混入した潤滑流体を気泡ごと循環させることで、気泡をスムーズに外気へと排出することができる。
【００５４】
第１５の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１４の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブおよびスリーブの対向面いずれか一方に形成された螺旋状の溝をさらに有している。
【００５５】
ここでは、軸回転型の流体軸受装置において、ハブとスリーブとの対向面の一方に、径方向外側に向かって気泡を誘導するための螺旋状の溝を設けている。
【００５６】
これにより、衝撃が付与された際等において潤滑流体に混入した気泡が、ハブとスリーブとの間の微小隙間に移動した際には、螺旋状の溝によってスムーズに径方向外側に気泡を誘導して、径方向外側に配置されたテーパシール部から外気へと排出することができる。
【００５７】
第１６の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１５の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブおよびスリーブの対向面の間の隙間は、径方向外側に向かって大きくなる。
【００５８】
ここでは、軸回転型の流体軸受装置において、ハブとスリーブとの対向面の間の微小隙間が、径方向において大きさが変化するように形成されている。具体的には、上記微小隙間は、径方向外側に向かって隙間が大きくなるように形成されている。
【００５９】
これにより、ハブを含む回転体側が回転した際に付与される遠心力によって潤滑流体が径方向外側に向かって移動することを、微小隙間の毛管力（表面張力）によって抑制することができる。この結果、遠心力による作用によって潤滑流体が径方向外側へ移動して、テーパシール部から漏れ出すことを防止することができる。
【００６０】
第１７の発明に係るスピンドルモータは、第１から第１６の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置を備えている。
【００６１】
これにより、装置全体として薄型化の要求を満たしつつ、ラジアル軸受部の長さを十分に確保するとともに、軸受部に対して供給される潤滑流体を十分に貯留して長寿命化を図ることが可能なスピンドルモータを得ることができる。
【００６２】
第１８の発明に係る記録再生装置は、第１７の発明に係るスピンドルモータを備えている。
【００６３】
これにより、装置全体として薄型化の要求を満たしつつ、ラジアル軸受部の長さを十分に確保するとともに、軸受部に対して供給される潤滑流体を十分に貯留して長寿命化を図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】
【００６４】
本発明に係る流体軸受装置によれば、装置全体として薄型化の要求を満たしつつ、ラジアル軸受部の長さを十分に確保するとともに、軸受部に対して供給される潤滑流体を十分に貯留して長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
（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。
【００６６】
［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、ロータマグネット１６、複数のコイルが巻回されたステータ１７、ベース１８およびロータハブ（ハブ）１５等を含む流体軸受装置２０を備えている。
【００６７】
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、円周方向に多極着磁されて取り付けられており、コイルに順次通電することにより対向するステータ１７との間において回転磁界を発生させることで、シャフト１２を中心としてロータハブ１５を回転させる。
【００６８】
ベース１８は、ステータ１７やロータマグネット１６等のモータ部品が配置されている。そして、その略中心部分には、スリーブ１１を固着するための中空円筒部１８ａおよびその中心に開けられた穴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。
【００６９】
流体軸受装置２０は、シャフト１２を中心として磁気記録ディスクを回転させるために、磁気記録ディスクが搭載されたロータハブ１５を含む回転側の部材を固定側の部材（スリーブ１１等）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。
【００７０】
［流体軸受装置２０の構成］
流体軸受装置２０は、図１および図２（ａ）に示すように、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、ロータハブ１５、リングシール部材１９、第１・第２テーパシール部（テーパシール部）２１，２２、および流体溜まり部２３を有している。
【００７１】
（スリーブ１１）
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（ａ）に示すように、軸方向に沿って形成された連通孔１１ｂと、シャフト１２の外周面と対向する軸受孔１１ａの内周面側に形成されたラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部）１１ｃと、を有している。
【００７２】
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、ラジアル動圧発生溝１１ｃ等によって形成される潤滑流体２６の流れによって、軸受部を含む隙間内において潤滑流体２６を循環させる。
【００７３】
ラジアル動圧発生溝１１ｃ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、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。例えば、図２（ｂ）に示すように、軸方向に配置された２つのラジアル動圧発生溝１１ｃのどちらか一方、または両方の溝パターンをα＞βとなるように形成する。このため、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間（ラジアル軸受部）において所望の方向へ潤滑流体２６の流れが形成される（図２（ｂ）の場合には、図２（ａ）においてラジアル軸受部内においても上から下向きに循環する流れが形成される）。これにより、流体軸受装置２０内において効率よく潤滑流体２６を循環させて、潤滑流体２６内に混入した気泡を効果的に外部空間へと排出することができる。
【００７４】
また、ラジアル動圧発生溝（ラジアル軸受部）１１ｃ（図２参照）およびスラスト動圧発生溝（スラスト軸受部）１３ｃ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、潤滑流体２６が充填されている。この潤滑流体２６は、シャフト１２等の回転側が回転するとポンピング圧力を発生させる。
【００７５】
なお、ラジアル動圧発生溝１１ｃ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１１ｃ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。さらに、ラジアル軸受部とスラスト軸受部の双方の特性を備える円錐軸受でもよい。
【００７６】
（シャフト１２）
シャフト１２は、金属材料で構成された、直径が約２．０〜４．０ｍｍ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、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がカシメ、圧入、溶接等によって接合される。なお、スラストフランジ１３は、シャフト１２と一体成形されていてもよい。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等の比較的硬度が高いものが使われており、切削および研磨等によって加工される。
【００７７】
（スラストフランジ１３）
スラストフランジ１３は、略円板状の部材であって、上述したように、シャフト１２に対して固定、または一体的に設けられている。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。
【００７８】
スラストフランジ１３の下面は、スラスト板１４に対向し、スラスト動圧発生溝１４ｃが形成されている。スラストフランジ１３の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のスリーブ１１に対向する上面には、スラスト動圧発生溝１３ｃが形成されている。なお、スラスト動圧発生溝１３ｃは、対向するスリーブ１１の段差部に形成されていてもよい。また、ロータハブ１５がマグネット等によって図１において下向きに吸引されている場合には、スラスト動圧発生溝がなくてもよい場合がある。
【００７９】
（スラスト板１４）
スラスト板１４は、流体軸受装置２０の下部開口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１４ｃが形成されている。
【００８０】
なお、スラスト動圧発生溝１４ｃ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、軸方向において隙間を確保しつつ対向する面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の上面のいずれか一方にスラスト動圧発生溝１３ｃ，１４ｃが形成されていてもよい。
【００８１】
（ロータハブ１５）
ロータハブ１５は、略カップ状の形状であって、略中心部分に貫通孔を有している。この貫通孔には、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１０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。また、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。さらに、ロータハブ１５は、スリーブ１１と対向する側の面から軸方向に沿って突出した垂下部１５ａを有している。
【００８２】
（リングシール部材１９）
リングシール部材１９は、図２に示すように、径方向に沿った断面形状が略Ｌ字型の略円環状の部材であって、スリーブ１１の外周面上部に形成された段差部１１ｅに当接した状態で接着によって固定されている。また、リングシール部材１９は、図３のＡ−Ａ線断面図に示すように、軸方向に対して略垂直に延伸する略Ｌ字型断面の屈曲部付近に、第２テーパシール部２２と外部空間とを連通させるベンチホール１９ａを有している。さらに、リングシール部材１９は、外周面側および内周面側に、それぞれ第１・第２テーパシール部２１，２２を形成する。
【００８３】
なお、このベンチホール１９ａは、図３に示すように、周方向に沿って１つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい（図６（ａ）および図７（ａ）参照）。また、ベンチホール１９ａは、略Ｌ字型断面の底面側（屈曲部）に設けられていてもよいし、略軸方向に沿った側面側に設けられていてもよい。ベンチホール１９ａの位置は、できるだけ連通孔１１ｂから離れて配置する方が好適である。例えば、図３に示すように、連通孔１１ｂの位置とベンチホール１９ａの位置とは、シャフト１２を中心として反対の位置に設けられている。これは、衝撃や振動が加わったときに、連通孔１１ｂを介して潤滑流体２６が押し出されることがあり、押し出された潤滑流体が第１テーパシール部２１や第２テーパシール部２２の液面高さを変化させ、ベンチホール１９ａから漏れ出すことも考えられるからである。ただし、通常はそのようなことが発生してもベンチホール１９ａから漏れ出さないようにリングシール部材１９の寸法を決めている。これは後述する他の実施形態（Ｄ）の図１２についても同様である。
【００８４】
（第１テーパシール部２１）
第１テーパシール部２１は、リングシール部材１９の外周面とロータハブ１５の垂下部１５ａとの対向面との間に形成された略円環状のシール部であって、外部空間に面する潤滑流体２６の第１の界面を形成する。
【００８５】
第１テーパシール部２１は、リングシール部材１９側の面が、略鉛直方向に沿ったロータハブ１５の垂下部１５ａの内周面に対して傾斜した状態で形成されている。より詳細には、第１テーパシール部２１は、潤滑流体２６の第１の界面から奥側に向かって狭くなる隙間を形成している。これにより、ロータハブ１５とシャフト１２およびスリーブ１１との間に形成される隙間に充填された潤滑流体２６を、毛管力によって保持することができる。
【００８６】
（第２テーパシール部２２）
第２テーパシール部２２は、リングシール部材１９の内周面とスリーブ１１との対向面との間に形成された略円環状のシール部であって、リングシール部材１９の底面に対向配置された潤滑流体２６の第２の界面を形成する。
【００８７】
第２テーパシール部２２は、スリーブ１１の外周面が、略鉛直方向に沿ったリングシール部材１９側の面に対して傾斜した状態で形成されている。より詳細には、第２テーパシール部２２は、潤滑流体２６の第２の界面から奥側に向かって狭くなる隙間を形成している。これにより、ロータハブ１５とシャフト１２およびスリーブ１１との間に形成される隙間に充填された潤滑流体２６を、毛管力によって保持することができる。
【００８８】
なお、第２テーパシール部２２において形成される第２の界面は、リングシール部材１９の底面に対向配置されているため、大部分は外部空間には面していない。ただし、上述したリングシール部材１９の一部に形成されたベンチホール１９ａによって第２の界面と外部空間とを連通させている。これにより、流体軸受装置２０へ衝撃が付与された際に、ロータハブ１５等に対するスリーブ１１の相対位置が移動して第２の界面が密閉空間となってしまうことを回避して、潤滑流体２６の界面のバランスが崩れてしまうことを防止することができる。また、第２テーパシール部２２が接する空間は、ベンチホール１９ａを介してのみ外部と連通しているため、潤滑流体２６の蒸発粒子が滞留しやすく、蒸発量が抑えられるという効果もある。
【００８９】
（流体溜まり部２３）
流体溜まり部２３は、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間における隙間に形成されている。これにより、ラジアル動圧発生溝１１ｃを含むラジアル軸受部と、潤滑流体２６の開口部とを径方向において離間し、その間の距離を十分に確保することができる。よって、ラジアル軸受部の軸方向長さを十分に確保して流体軸受装置２０の角度剛性を向上させるとともに、流体溜まり部２３においてラジアル軸受部等に供給される潤滑流体２６を十分に貯留することができる。この結果、蒸発や漏れ出し等によって徐々に潤滑流体２６の量が減少していった場合でも、軸受部に供給される潤滑流体２６の量を十分に確保して装置の長寿命化を図ることができる。
【００９０】
＜流体軸受装置２０への注油方法＞
本実施形態では、上述した構成を備えたスピンドルモータ１０に搭載された流体軸受装置２０内の所定の隙間に対して、以下のような手順によって潤滑流体２６の注油を行う。
【００９１】
すなわち、まず、図４に示すように、ロータハブ１５が下になるようにして流体軸受装置２０を真空チャンバ５０内へ載置する。
【００９２】
次に、真空チャンバ５０内を真空状態とする。
次に、図４および図５に示すように、リングシール部材１９の上面付近、つまり第１・第２テーパシール部２１，２２に対して、ディスペンサ等の注油器５１を用いて所定量の潤滑流体２６の注油を行う。このとき、注油された潤滑流体２６が径方向外側へとこぼれ落ちることがないように、ロータハブ１５の垂下部１５ａの外周側の部分に、軸方向に突出した段差１５ａａ等の流体移動防止部を設けられていることが好ましい。なお、この流体移動防止部は、段差１５ａａ以外にも、撥油剤が塗布された部分であってもよい。
【００９３】
次に、真空チャンバ５０内を真空状態から大気圧になるまで開放することで、図５に示すように、注油された潤滑流体２６が気圧差によって流体軸受装置２０内の所定の隙間へ充填されていく。このとき、リングシール部材１９上に注油された潤滑流体２６は、第１テーパシール部２１には直接充填される。一方、第２テーパシール部２２には、第１テーパシール部２１から移動した、あるいはベンチホール１９ａを介して移動した潤滑流体２６が充填されていく。さらに、第２テーパシール部２２へと充填された潤滑流体２６は、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間の隙間に形成された流体溜まり部２３に充填され、その後、スリーブ１１とシャフト１２、スラストフランジ１３等との間の隙間に形成されたラジアル軸受部やスラスト軸受部等へも充填される。
【００９４】
ここで、流体軸受装置２０内の所定の隙間に対して充填された潤滑流体２６は、外部空間と面している第１テーパシール部２１において界面の高さ位置の調整が行われる。これにより、リングシール部材１９によって大部分が外部空間とは遮断されている第２テーパシール部２２における界面の高さ位置まで、第１テーパシール部２１における界面との釣り合いによって調整することができる。
【００９５】
［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１および図２に示すように、スリーブ１１の軸受孔１１ａ内に回転可能な状態で挿入されたシャフト１２を回転中心として、ロータハブ１５等の回転側の部材を回転させる。そして、流体軸受装置２０は、スリーブ１１の径方向外側において、潤滑流体２６を保持する略円環状のテーパシール部（第１テーパシール部２１および第２テーパシール部２２）を複数有している。
【００９６】
これにより、略円環状のテーパシール部を１つしか有しない従来の流体軸受装置と比較して、テーパシール部を複数設けることによって潤滑流体の貯留体積を増大させることができる。また、テーパシール部を複数有していることで、潤滑流体２６に対して働く表面張力も大きくすることができる。よって、テーパシール部において潤滑流体２６を強固に保持しながら、従来よりも多くの潤滑流体２６を貯留することで、蒸発や外部への漏れ出し等による潤滑流体２６の減少を防止することができる。
【００９７】
また、複数のテーパシール部をスリーブ１１よりも径方向外側に設けていることで、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間に形成されるラジアル軸受部を長くとることができる。
【００９８】
この結果、軸受部を含む隙間内に十分な量の潤滑流体２６を強固に保持することで、流体軸受装置２０の長寿命化を図るとともに、ラジアル軸受部の長さも十分に確保することで角度剛性に優れた流体軸受装置２０を得ることができる。
【００９９】
（２）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２等に示すように、スリーブ１１の外周面に沿って取り付けられた略円環状のリングシール部材１９をさらに備えている。そして、このリングシール部材１９の外内周面側にそれぞれテーパシール部（第１・第２テーパシール部２１，２２）を形成している。
【０１００】
これにより、リングシール部材１９を追加するだけで、容易にスリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部２１，２２を設けることができる。具体的には、ロータハブ１５（垂下部１５ａ）の内周面とリングシール部材１９の外周面との間の隙間に第１テーパシール部２１を、スリーブ１１の外周面とリングシール部材１９の内周面との間の隙間に第２テーパシール部２２を、それぞれ形成することができる。
【０１０１】
（３）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２等に示すように、上述したように、スリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部を設けるために取り付けられたリングシール部材１９は、径方向に沿った断面が略Ｌ字型形状を有する。
【０１０２】
これにより、略Ｌ字型形状の軸方向に沿った部分をスリーブ１１の外周面およびロータハブ１５の垂下部１５ａに対して隙間を開けた状態で、略Ｌ字型形状の屈曲部分をスリーブ１１の外周面に当接させた状態で固定することができる。この結果、簡易な構成のリングシール部材１９を取り付けるだけで、スリーブ１１の径方向外側へ複数のテーパシール部を設けることができる。
【０１０３】
（４）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図３に示すように、上述したように、スリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部を設けるために取り付けられたリングシール部材１９は、略水平方向に突出した略Ｌ字型の断面形状の屈曲部の一部に、内径側に配置された第２テーパシール部２２と外部空間とを連通させるベンチホール１９ａを有する。
【０１０４】
ここで、略Ｌ字型断面の屈曲部をスリーブ１１の外周面に当接させた状態で固定した構成では、図２等に示すように、スリーブ１１の外周面とリングシール部材１９の内周面との間の隙間に形成される第２テーパシール部２２が外部空間から遮断された状態となる。この状態において、流体軸受装置２０に対して軸方向における振動や衝撃が付与された場合には、ロータハブ１５とリングシール部材１９の上面およびスリーブ１１の上面との間の隙間が塞がれて第２テーパシール部２２が密閉空間になってしまう。このように密閉空間となった第２テーパシール部２２では、負圧が発生して、潤滑流体２６内に気泡が生じたり、潤滑流体２６の界面が不安定になったりするおそれがある。
【０１０５】
これにより、ベンチホール１９ａを介して第２テーパシール部２２を外部空間と連通させることで、流体軸受装置２０に対して軸方向における衝撃等が付与された場合でも、第２テーパシール部２２を含む空間が密閉されることはない。この結果、第２テーパシール部２２における界面を安定化させて、第２テーパシール部２２からの潤滑流体２６の漏れ出し等を防止することができる。
【０１０６】
（５）
本実施形態の流体軸受装置２０は、図２等に示すように、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間に形成されるラジアル軸受部と、スリーブ１１の径方向外側に設けられた第１・第２テーパシール部２１，２２と、の間には、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間の隙間に形成された流体溜まり部２３を有している。
【０１０７】
これにより、スリーブ１１の径方向外側に設けられた複数のテーパシール部に加えて、スリーブ１１とロータハブ１５との対向面間における隙間に潤滑流体２６を貯留する空間を設けることで、従来よりも大幅に流体軸受装置２０内に貯留される潤滑流体２６の量を増加させることができる。この結果、隙間内に保持された潤滑流体２６が蒸発、漏れ出し等によって少しずつ減少した場合でも、従来よりも長い期間、ラジアル・スラスト軸受部に対して潤滑流体２６を供給し続けることができる。よって、さらに効果的に、流体軸受装置２０の長寿命化を図ることができる。
【０１０８】
（６）
本実施形態の流体軸受装置２０では、図２に示すように、スリーブ１１の内周面とシャフト１２の外周面のいずれか一方に形成されたラジアル動圧発生溝１１ｃが軸方向に対して非対称に形成されている。
【０１０９】
これにより、流体軸受装置２０内に形成された微小隙間内に充填された潤滑流体２６に対して所望の方向へ移動する力を付与し、連通孔１１ｂを含む循環経路内において循環させることができる。この結果、流体軸受装置２０に対して衝撃が付与された際等において、潤滑流体２６内に気泡が混入した場合でも、効率よく潤滑流体２６を循環させることで、効果的に気泡を外部空間へと排出することができる。よって、潤滑流体２６内への気泡の混入に起因する潤滑流体２６の漏れ出し等を防止することができる。
【０１１０】
（７）
本実施形態のスピンドルモータ１０は、図１に示すように、上述した流体軸受装置２０を搭載している。
【０１１１】
これにより、流体軸受装置２０の長寿命化を図るとともに、ラジアル軸受部の長さも十分に確保することで角度剛性に優れた流体軸受装置２０を得ることができるという上記と同様の効果を奏するスピンドルモータ１０を得ることができる。
【０１１２】
（実施形態２）
本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置３２０を搭載したスピンドルモータ３１０について、図１３〜図１５を用いて説明すれば以下の通りである。
【０１１３】
本実施形態のスピンドルモータ３１０に搭載された流体軸受装置３２０は、図１３および図１４に示すように、スリーブ１１の径方向外側に第１・第２テーパシール部２１，２２を形成するために設けられるリングシール部材３１９が、スリーブ１１の外周面側ではなく、ロータハブ（ハブ）３１５の垂下部３１５ａ側に取り付けられているという点で、上記実施形態１の流体軸受装置２０とは異なっている。
【０１１４】
すなわち、本実施形態の流体軸受装置３２０は、上記実施形態１の流体軸受装置２０と同様に、スリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部を形成するためのリングシール部材３１９を備えている。
【０１１５】
リングシール部材３１９は、図１４に示すように、断面が略Ｌ字型の略円環状の部材であって、その外周面とロータハブ３１５の垂下部３１５ａの内周面との間の隙間には、第１テーパシール部２１が形成される。一方、リングシール部材３１９の内周面とスリーブ１１の外周面との間の隙間には、第２テーパシール部２２が形成される。さらに、リングシール部材３１９は、径方向外側に向かって延伸する底部分に形成されたベンチホール１９ａを有している。
【０１１６】
ベンチホール３１９ａは、図１４に示すように、軸方向に対して略垂直に延伸する略Ｌ字型断面の屈曲部付近に形成された略半月状の開口（図１５参照）であって、第１テーパシール部２１と外部空間とを連通させる。なお、ベンチホール３１９ａは、図１５に示すように、周方向に沿って１つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。また、ベンチホール３１９ａは、略Ｌ字型断面の底面側（屈曲部）に設けられていてもよいし、略軸方向に沿った側面側に設けられていてもよい。ベンチホール３１９ａの位置は、できるだけ連通孔１１ｂから離れて配置する方が好適である。例えば、図１５に示すように、連通孔１１ｂの位置とベンチホール３１９ａの位置とは、シャフト１２を中心として反対の位置に設けられている。これは、衝撃や振動が加わったときに、連通孔１１ｂを介して潤滑流体２６が押し出されることがあり、押し出された潤滑流体が第１テーパシール部２１や第２テーパシール部２２の液面高さを変化させ、ベンチホール３１９ａから漏れ出すことも考えられるからである。ただし、通常はそのようなことが発生してもベンチホール３１９ａから漏れ出さないようにリングシール部材３１９の寸法を決めている。
【０１１７】
また、リングシール部材３１９の径方向における内外周面側にそれぞれ形成される第１・第２テーパシール部２１，２２は、図１４に示すように、軸方向に対して斜め方向に沿って配置されている。より詳細には、第１・第２テーパシール部２１，２２は、軸方向におけるロータハブ３１５側に向かって径が大きくなる方向に沿って形成されている。具体的には、例えば、第１・第２テーパシール部２１，２２を形成するリングシール部材３１９やスリーブ１１、ロータハブ３１５の垂下部３１５ａの対向面を、軸方向におけるロータハブ３１５側に向かって径が大きくなるように斜めに形成すればよい。
【０１１８】
これにより、第１・第２テーパシール部２１，２２の界面付近に存在する潤滑流体２６に対して、回転側部材（ロータハブ３１５等）の回転に伴って生じる遠心力が付与された場合でも、第１・第２テーパシール部２１，２２が斜めに形成されているため、界面から遠ざかる方向に潤滑流体２６を移動させることができる。よって、ロータハブ３１５等の回転中に、第１・第２テーパシール部２１，２２の界面付近から潤滑流体２６が漏れ出してしまうことを効果的に回避することができる。
【０１１９】
本実施形態では、上記実施形態１と同様に、ロータハブ３１５の内周面側に固定されたリングシール部材３１９を用いて、スリーブ１１の径方向外側に複数のテーパシール部（第１・第２テーパシール部２１，２２）を設けている。このため、略円環状のテーパシール部を１つしか有しない従来の流体軸受装置と比較して、潤滑流体２６の貯留体積を増大させることができる。また、テーパシール部を複数有していることで、潤滑流体２６に対して働く表面張力も大きくすることができる。よって、テーパシール部において潤滑流体２６を強固に保持しながら、従来よりも多くの潤滑流体２６を貯留することで、蒸発や外部への漏れ出し等による潤滑流体２６の減少を防止することができる。
【０１２０】
また、複数のテーパシール部をスリーブ１１よりも径方向外側に設けていることで、スリーブ１１とシャフト１２との間の隙間に形成されるラジアル軸受部を長くとることができる。
【０１２１】
この結果、軸受部を含む隙間内に十分な量の潤滑流体２６を強固に保持することで、流体軸受装置３２０の長寿命化を図るとともに、ラジアル軸受部の長さも十分に確保することで角度剛性に優れた流体軸受装置３２０を得ることができる。
【０１２２】
また、本実施形態の流体軸受装置３２０では、ロータハブ３１５の内周面側にリングシール部材３１９を取り付けているため、リングシール部材３１９もロータハブ３１５とともに回転する。このため、回転側の部材と固定側の部材とに挟まれたリングシール部材３１９の内周面側の第２テーパシール部２２の界面は、外周面側の第１テーパシール部２１の界面よりも変動しやすい状態となる。よって、スリーブ１１の外周面側にリングシール部材３１９を固定した構成と比較して、上述した変動し易い界面が、リングシール部材３１９の外周面側から内周面側へと移動するため、その周辺の潤滑流体２６に掛かる遠心力を低減して、潤滑流体２６の漏れ出しを防止することができる。
【０１２３】
［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。
【０１２４】
（Ａ）
上記実施形態では、スリーブ１１が単体の金属製部材として形成されている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。
【０１２５】
例えば、図６（ａ）および図６（ｂ）、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、インナースリーブ６１ａとアウタースリーブ６１ｂという２つの部品によって構成されるスリーブ６１であってもよい。なお、インナースリーブ６１ａは表面が封孔処理されたものを用いてもよいし、封孔処理されていないものを用いてもよい。
【０１２６】
この場合には、シャフト１２のスラストフランジ１３が軸方向において移動した際にインナースリーブ６１ａだけに負荷が掛かることのないように、図７（ｂ）に示すように、スラストフランジ１３がアウタースリーブ６１ｂの段差部６１ｂａの部分に当接するような構成となっていることが好ましい。
【０１２７】
（Ｂ）
上記実施形態では、シャフト１２に対してスラストフランジ１３が取り付けられた、いわゆるフランジ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。
【０１２８】
例えば、図８に示すように、シャフト７２に対してフランジ部がない、いわゆるフランジレスタイプの流体軸受装置７０であってもよい。この場合には、連通穴７３ａが形成された抜け止め部材７３を設けることにより、シャフト７２がスリーブ７１の軸受孔７１ａ内から抜けてしまうことを回避することができる。
【０１２９】
（Ｃ）
上記実施形態では、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面間における隙間がほぼ均一となっている構成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。
【０１３０】
例えば、図９に示すように、ロータハブ（ハブ）８５とスリーブ８１との対向面間に形成された流体溜まり部８３に相当する隙間が径方向外側に向かって広くなる構成を採用してもよい。この場合には、毛管力によって径方向内側へ向かう吸引力を潤滑流体に対して付与することができるため、回転中にかかる遠心力によって潤滑流体が径方向外側へと飛ばされてしまうことを防止することができる。
【０１３１】
（Ｄ）
上記実施形態では、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面のいずれにも動圧発生溝を形成することなく、上記対向面間の隙間を流体溜まり部として利用する構成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。
【０１３２】
例えば、図１０に示すように、上記対向面における一方の面、例えば、スリーブ９１の上面に、螺旋状（スパイラル状）の溝９１ａを形成してもよい。この場合には、スリーブ９１とロータハブ１５との対向面間の隙間が、軸受部を構成する隙間と比較して大きいため動圧が立つこともなく、径方向内側の圧力を径方向外側に対して高くすることで、潤滑流体２６内に混入した気泡をスムーズに径方向外側にある解放部（第１・第２の界面）から排出することができる。
【０１３３】
なお、上記螺旋状の溝は、スリーブ側に限らず、それに対向するロータハブ側に形成されていてもよい。
【０１３４】
（Ｅ）
上記実施形態では、ロータハブ１５とスリーブ１１との対向面のいずれにも動圧発生溝を形成することなく、上記対向面間の隙間を流体溜まり部として利用する構成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。
【０１３５】
例えば、ロータハブとスリーブとの対向面の少なくとも一方に、スラスト動圧発生溝が形成されていてもよい。この場合でも、径方向において複数のテーパシール部を配置した構成によって、軸受部に供給される潤滑流体を十分に貯留することができる。
【０１３６】
（Ｆ）
上記実施形態では、シャフト１２が回転側の部材となる、いわゆる軸回転型の流体軸受装置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。
【０１３７】
例えば、図１２に示すように、シャフト２１２が固定側の部材となる軸固定型の流体軸受装置２２０を搭載したスピンドルモータ２１０に対して、本発明の構成を適用することも可能である。この場合でも、スリーブ２１１の径方向外側に取り付けられたリングシール部材２１９の外内周側の双方についてテーパシール部を形成することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１３８】
（Ｇ）
上記実施形態では、流体軸受装置２０の径方向において略円環状のテーパシール部２１，２２が２つ設けられている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。
【０１３９】
例えば、上記径方向において略円環状のテーパシール部が３つ以上設けられている構成であってもよい。この場合でも、通常よりもテーパシール部において潤滑流体を大量に保持することができるため、薄型化の要求を満たしつつラジアル軸受部の長さを確保し、かつ流体軸受装置の長寿命化を図ることができる。
【０１４０】
（Ｈ）
上記実施形態では、流体軸受装置２０内の隙間に充填された潤滑流体２６を循環させる循環力を付与するための非対称溝を、ラジアル動圧発生溝１１ｃとして形成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。
【０１４１】
例えば、スラスト動圧発生溝だけを非対称溝としてもよいし、ラジアル・スラスト動圧発生溝の双方を非対称溝としてもよい。
【０１４２】
（Ｉ）
上記実施形態では、本発明に係る流体軸受装置２０を、スピンドルモータ１０に対して搭載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。
【０１４３】
例えば、図１１に示すように、記録再生ディスク１５１に対して記録再生を行う記録ヘッド（記録再生ヘッド部）１５２を有する磁気記録再生装置（記録再生装置）１５０に搭載されるスピンドルモータ１１０（流体軸受装置１２０）に対しても本発明の適用は当然に可能である。
【０１４４】
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。
【０１４５】
（Ｊ）
上記実施形態では、スリーブ１１とロータハブ１５，３１５との対向するフラットな面同士の間に、流体溜まり部２３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。
【０１４６】
例えば、図１６に示すように、ロータハブ（ハブ）４１５におけるスリーブ１１との対向面に形成された凹部４１５ｂを有する流体軸受装置４２０であってもよい。
【０１４７】
この場合には、ロータハブ４１５側に形成された凹部４１５ｂによって流体溜まり部４２３の体積を大きくすることができるため、軸受部に対して供給される潤滑流体２６をさらに十分に確保することができる。よって、流体軸受装置４２０を長寿命化することができる。
【０１４８】
なお、凹部４１５ｂとしては、図１６に示すように、連通孔１１ｂに対向するロータハブ４１５の部分は隙間を小さくし、その径方向外側から凹部を設けるようにすることが肝要である。これにより、連通孔１１ｂから流れ出す潤滑流体２６を、確実に軸受部の方向へと循環させることができる。
【０１４９】
（Ｋ）
上記実施形態では、スリーブ１１とロータハブ１５，３１５との対向するフラットな面同士の間に、流体溜まり部２３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。
【０１５０】
例えば、図１７に示すように、半径方向において軸方向高さが異なる部分（凹部５１５ｂ）を有するスリーブ５１１を設けることで、スリーブ５１１とロータハブ３１５との対向面の間に流体溜まり部５２３を形成した流体軸受装置５２０のような構成であってもよい。
【０１５１】
なお、スリーブ５１１の一部に形成される凹部５１５ｂとしては、図１７に示すように、連通孔１１ｂの開口部と軸受孔周辺は流体溜まり部５２３と同様に、微小隙間にしておくことが肝要である。これにより、連通孔１１ｂから流出する潤滑流体２６を、効果的に軸受部の方向へと循環させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明の流体軸受装置は、装置全体として薄型化の要求を満たしつつ、ラジアル軸受部の長さを十分に確保するとともに、軸受部に対して供給される潤滑流体を十分に貯留して長寿命化を図ることができるという効果を奏することから、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】
【０１５３】
【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】（ａ）は、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の構成を示す拡大断面図。（ｂ）は、そのラジアル軸受部に形成された非対称の溝パターンを示す平面図。
【図３】図２の流体軸受装置の上面から見た構成を示す平面図。
【図４】図２の流体軸受装置に対して真空チャンバ内において潤滑流体を注油する際の手順を示す説明図。
【図５】図４の注油後の潤滑流体を流体軸受装置内の隙間へと充填していく際の手順を示す説明図。
【図６】（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す断面図。
【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の構成を示す断面図。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係るフランジレスタイプの流体軸受装置の構成を示す断面図。
【図９】本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す断面図。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す平面図。
【図１１】上記流体軸受装置を搭載した磁気記録再生装置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の構成を示す断面図。
【図１３】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１４】図１３のスピンドルモータに含まれる流体軸受装置の一部の構成を示す拡大断面図。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図１６】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す断面図。
【図１７】本発明のさらに他の実施形態に係る流体軸受装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【０１５４】
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）
１１ｅ 段差部
１２ シャフト
１３ スラストフランジ
１３ｃ スラスト動圧発生溝（スラスト軸受部）
１４ スラスト板
１４ｃ スラスト動圧発生溝（スラスト軸受部）
１５ ロータハブ（ハブ）
１５ａ 垂下部
１５ａａ 段差
１６ ロータマグネット
１７ ステータ
１８ ベース
１８ａ 中空円筒部
１８ｂ 穴
１９ リングシール部材
１９ａ ベンチホール
２０ 流体軸受装置
２１ 第１テーパシール部（テーパシール部）
２２ 第２テーパシール部（テーパシール部）
２３ 流体溜まり部
２６ 潤滑流体
５０ 真空チャンバ
５１ 注油器
６１ スリーブ
６１ａ インナースリーブ
６１ｂ アウタースリーブ
６１ｂａ 段差部
７０ 流体軸受装置
７１ スリーブ
７１ａ 軸受孔
７２ シャフト
７３ 抜け止め部材
７３ａ 連通穴
８１ スリーブ
８３ 流体溜まり部
８５ ロータハブ（ハブ）
９１ スリーブ
９１ａ 溝
９５ ロータハブ（ハブ）
１１０ スピンドルモータ
１２０ 流体軸受装置
１５０ 磁気記録再生装置（記録再生装置）
１５１ 記録再生ディスク
１５２ 記録ヘッド（記録再生ヘッド部）
２１０ スピンドルモータ
２１１ スリーブ
２１２ シャフト
２１９ リングシール部材
２２０ 流体軸受装置
３１０ スピンドルモータ
３１５ ロータハブ（ハブ）
３１５ａ 垂下部
３１９ リングシール部材
３１９ａ ベンチホール
３２０ 流体軸受装置
４１５ ロータハブ（ハブ）
４１５ａ 垂下部
４１５ｂ 凹部
４２０ 流体軸受装置
４２３ 流体溜まり部
５１１ スリーブ
５１５ｂ 凹部
５２０ 流体軸受装置
５２３ 流体溜まり部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、
前記軸が潤滑流体を介して回転可能な状態で装填される軸受孔を有するスリーブと、
前記スリーブにおける前記軸受孔の開放端側を覆うように、前記軸を中心として回転する回転体側に取り付けられたハブと、
前記スリーブの径方向外側において、前記ハブの一部と前記スリーブとの間に配置されており、前記潤滑流体を保持する複数の略円環状のテーパシール部と、
を備えている流体軸受装置。
【請求項２】
前記スリーブの外周面に対して取り付けられており、内周側および外周側に前記複数のテーパシール部がそれぞれ形成される略円環状のリングシール部材をさらに備えている、
請求項１に記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記リングシール部材は、
略円環状の外周面と前記ハブにおける前記スリーブとの対向面から前記スリーブ側に向かって略垂直に延伸した垂下部との間において第１テーパシール部を形成し、
略円環状の内周面と前記スリーブの外周面との間において第２テーパシール部を形成する、
請求項２に記載の流体軸受装置。
【請求項４】
前記リングシール部材は、略円環状の部材における径方向に沿って略Ｌ字型形状の断面形状を有している、
請求項２または３に記載の流体軸受装置。
【請求項５】
前記リングシール部材は、前記テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを有している、
請求項２から４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項６】
前記ハブの内周面に対して取り付けられており、内周側および外周側に前記複数のテーパシール部がそれぞれ形成される略円環状のリングシール部材をさらに備えている、
請求項１に記載の流体軸受装置。
【請求項７】
前記リングシール部材は、
略円環状の外周面と前記ハブにおける前記スリーブとの対向面から前記スリーブ側に向かって略垂直に延伸した垂下部との間において第１テーパシール部を形成し、
略円環状の内周面と前記スリーブの外周面との間において第２テーパシール部を形成する、
請求項６に記載の流体軸受装置。
【請求項８】
前記リングシール部材は、略円環状の部材における径方向に沿って略Ｌ字型形状の断面形状を有している、
請求項６または７に記載の流体軸受装置。
【請求項９】
前記リングシール部材は、前記テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを有している、
請求項６から８のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１０】
前記複数のテーパシール部は、軸方向における前記ハブ側に向かって径が大きくなる方向に沿って配置されている、
請求項１から９のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１１】
前記ハブと前記スリーブとの間の隙間に形成された流体溜まり部をさらに備えている、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１２】
前記ハブは、前記スリーブとの対向面に、前記流体溜まり部として利用される空間を拡大する凹部を有している、
請求項１１に記載の流体軸受装置。
【請求項１３】
前記スリーブは、前記流体溜まり部として、半径方向において軸方向高さが異なる凹部を有している、
請求項１１に記載の流体軸受装置。
【請求項１４】
ラジアル軸受部とスラスト軸受部とをさらに備えており、
前記ラジアル軸受部および前記スラスト軸受部の少なくとも一方は、前記潤滑流体に対して循環力を付与する非対称溝を有している、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１５】
前記ハブおよび前記スリーブの対向面のいずれか一方に形成された螺旋状の溝を、さらに有している、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１６】
前記ハブおよび前記スリーブの対向面の間の隙間は、径方向外側に向かって大きくなる、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の流体軸受装置を備えたスピンドルモータ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のスピンドルモータを備えた記録再生装置。
【請求項１】
軸と、
前記軸が潤滑流体を介して回転可能な状態で装填される軸受孔を有するスリーブと、
前記スリーブにおける前記軸受孔の開放端側を覆うように、前記軸を中心として回転する回転体側に取り付けられたハブと、
前記スリーブの径方向外側において、前記ハブの一部と前記スリーブとの間に配置されており、前記潤滑流体を保持する複数の略円環状のテーパシール部と、
を備えている流体軸受装置。
【請求項２】
前記スリーブの外周面に対して取り付けられており、内周側および外周側に前記複数のテーパシール部がそれぞれ形成される略円環状のリングシール部材をさらに備えている、
請求項１に記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記リングシール部材は、
略円環状の外周面と前記ハブにおける前記スリーブとの対向面から前記スリーブ側に向かって略垂直に延伸した垂下部との間において第１テーパシール部を形成し、
略円環状の内周面と前記スリーブの外周面との間において第２テーパシール部を形成する、
請求項２に記載の流体軸受装置。
【請求項４】
前記リングシール部材は、略円環状の部材における径方向に沿って略Ｌ字型形状の断面形状を有している、
請求項２または３に記載の流体軸受装置。
【請求項５】
前記リングシール部材は、前記テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを有している、
請求項２から４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項６】
前記ハブの内周面に対して取り付けられており、内周側および外周側に前記複数のテーパシール部がそれぞれ形成される略円環状のリングシール部材をさらに備えている、
請求項１に記載の流体軸受装置。
【請求項７】
前記リングシール部材は、
略円環状の外周面と前記ハブにおける前記スリーブとの対向面から前記スリーブ側に向かって略垂直に延伸した垂下部との間において第１テーパシール部を形成し、
略円環状の内周面と前記スリーブの外周面との間において第２テーパシール部を形成する、
請求項６に記載の流体軸受装置。
【請求項８】
前記リングシール部材は、略円環状の部材における径方向に沿って略Ｌ字型形状の断面形状を有している、
請求項６または７に記載の流体軸受装置。
【請求項９】
前記リングシール部材は、前記テーパシール部と外気とを連通させるベンチホールを有している、
請求項６から８のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１０】
前記複数のテーパシール部は、軸方向における前記ハブ側に向かって径が大きくなる方向に沿って配置されている、
請求項１から９のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１１】
前記ハブと前記スリーブとの間の隙間に形成された流体溜まり部をさらに備えている、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１２】
前記ハブは、前記スリーブとの対向面に、前記流体溜まり部として利用される空間を拡大する凹部を有している、
請求項１１に記載の流体軸受装置。
【請求項１３】
前記スリーブは、前記流体溜まり部として、半径方向において軸方向高さが異なる凹部を有している、
請求項１１に記載の流体軸受装置。
【請求項１４】
ラジアル軸受部とスラスト軸受部とをさらに備えており、
前記ラジアル軸受部および前記スラスト軸受部の少なくとも一方は、前記潤滑流体に対して循環力を付与する非対称溝を有している、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１５】
前記ハブおよび前記スリーブの対向面のいずれか一方に形成された螺旋状の溝を、さらに有している、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１６】
前記ハブおよび前記スリーブの対向面の間の隙間は、径方向外側に向かって大きくなる、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の流体軸受装置を備えたスピンドルモータ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のスピンドルモータを備えた記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−１９７９９６（Ｐ２００９−１９７９９６Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９５５１３（Ｐ２００８−１９５５１３）
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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