流体軸受装置の作動流体量検査方法、流体軸受装置およびスピンドルモータ
【課題】 カバー５でスリーブ２が覆われている流体軸受装置において、カバー５とスリーブ２との間に作動流体２０が良好に充填されていることを容易に確認したり、カバー５とスリーブ２とを接着する接着剤２１が良好に充填されていることを容易に確認したりすることができる流体軸受装置ならびにその作動流体２０の量の検査方法を提供する。
【解決手段】 カバー５として透光性を有するものを用いて、カバー５を通して作動流体２０の充填状態を容易に視認したり、撮像手段で確認したりする。
【解決手段】 カバー５として透光性を有するものを用いて、カバー５を通して作動流体２０の充填状態を容易に視認したり、撮像手段で確認したりする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク、光ディスクなどを回転駆動するスピンドルモータ、およびこのスピンドルモータなどに使用される流体軸受装置およびこの流体軸受装置に充填される作動流体の量の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置のスピンドルモータなどに用いられている軸受装置として、従来用いられていた玉軸受装置に代わって、玉軸受よりも回転精度が優れ、しかも静音性にも優れる流体軸受装置が多く採用されつつある。
【０００３】
この種の流体軸受装置として、例えば特許文献１に開示された流体軸受装置がある。この流体軸受装置は、図１６に示すように、シャフト５１と、このシャフト５１に対して間隙を介して外周に配置されたスリーブ５２と、シャフト５１の両端部に設けられ、スリーブ５２の両端面に対して間隙を有する姿勢で配置された太径のスラストフランジ５３、５４とを備えており、シャフト５１の外周面とスリーブ５２の内周面との間の間隙、およびスラストフランジ５３、５４の内側の面（スラストフランジ５３の下面とスラストフランジ５４の上面）とこれに対向するスリーブ５２の両端面との間の間隙には潤滑油からなる作動流体が充填されている。そして、シャフト５１の外周面に動圧溝５６が形成され、図外のモータ回転駆動力などによりシャフト５１とスリーブ５２とが相対的に回転された際に、この動圧溝５６により掻き出される作動流体の力により、シャフト５１とスリーブ５２とがラジアル方向（半径方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるラジアル流体軸受が構成されている。また、スラストフランジ５３、５４の内側の面に動圧溝５７、５８が形成され、前記回転駆動力などによりシャフト５１に取り付けられたスラストフランジ５３、５４とスリーブ５２とが相対的に回転された際に、この動圧溝５７、５８により掻き出される作動流体の力により、シャフト５１とスリーブ５２とがスラスト方向（軸心方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるスラスト流体軸受が構成されている。
【０００４】
また、この流体軸受装置では、スリーブ５２における内周面と外周面との間の中間箇所に、軸心を中心として適当角度（例えば１８０度）おきに、軸心と平行に延びる複数の連通路５９が形成されている。そして、これらの連通路５９により、スラストフランジ５３、５４の内側の面とこれに対向するスリーブ５２の両端面との間の空間とが連通されている。また、スラストフランジ５３、５４の外周面に隙間をあけて対向するように、スリーブ５２の両端内周部には、それぞれ流体閉鎖部材６０、６１が嵌め込まれている。流体閉鎖部材６０、６１の連通路５９に対向する箇所には、円錐形状の傾斜面６０ａ、６１ａが形成され、この傾斜面６０ａ、６１ａに臨む箇所は、作動流体が溜められる流体貯留空間６４、６５とされている。一方、スラストフランジ５３、５４の外周面と、流体閉鎖部材６０、６１の内周面との間には前記隙間が形成されて外気（大気圧）に連通されているが、作動流体の表面張力を利用して、これより流体軸受装置の内側に作動流体を密封する流体密封部６２、６３とされている。
【０００５】
上記のように、連通路５９を形成することで、ラジアル流体軸受が形成されているシャフト５１の外周面とスリーブ５２の内周面との間の空間や、スラスト流体軸受が形成されているスラストフランジ５３、５４の内側の面とこれに対向するスリーブ５２の両端面との間の空間で、作動流体の圧力が偏り、圧力差を生じた場合でも、前記連通路５９を通して作動流体が循環するように構成されている。すなわち、連通路５９を設けた構成により作動流体の圧力が偏った場合でも、作動流体間の圧力差がなくなるように調整して、軸受機能を安定させたり、作動流体の外部への飛び出しを防止したりすることが図られている。
【０００６】
この種の一般的な流体軸受装置では、ラジアル流体軸受が形成されている隙間やスラスト流体軸受が形成されている隙間は極めて微小であるので、流体軸受装置を組み立ててこれらの流体軸受内に作動流体を充填する作業は、内部まで良好に充填されるように、空気を抜いた領域内で作動流体を供給し、この後外気を導入することで、流体軸受装置内部に作動流体を充填している。しかし、それでも、一部の空気が、ラジアル流体軸受が形成されているシャフト５１の外周面とスリーブ５２の内周面との間の空間や、スラスト流体軸受が形成されているスラストフランジ５３、５４の内側の面とこれに対向するスリーブ５２の両端面との間の空間に、残ってしまうことがある。また、流体軸受装置が回転している際に、作動流体中に小さな気泡を巻き込んで混入してしまうこともある。このように、空気が気泡となって内部に混入して、ラジアル流体軸受の動圧溝５６やスラスト流体軸受の動圧溝５７、５８に付着すると、動圧溝５６、５７、５８による作動流体の送り量が少なくなり、気泡による軸受剛性の低下や、回転動作時の回転が不安定になるなど、軸受性能が低下する不具合を生じる。
【０００７】
上記特許文献１の構成の流体軸受装置では、連通路５９を設けて、この連通路５９を通して作動流体が、スラスト流体軸受やラジアル流体軸受を循環可能に構成されているので、このように作動流体が循環した際に、動圧溝５６、５７、５８に付着していた気泡が動圧溝５６、５７、５８から離脱し、作動流体とともに流体貯留空間６４、６５に流れ込んだ際に、空気と作動流体との粘性の差によって空気のみが流体密封部６２、６３から大気中に放出され、これにより、軸受性能の低下を防止できる利点がある。
【０００８】
しかしながら、この流体軸受装置では、正常に回転駆動されて、作動流体の圧力の不均衡を生じていないときには、作動流体が循環しない構成であるため、このような正常な回転駆動時には動圧溝５７、５８に付着していた気泡がそのまま動圧溝５７、５８やその近傍箇所に残ってしまう欠点がある。
【０００９】
これらの点を踏まえ、本発明者らは、上記のように作動流体内の気泡を排出できる利点を生かしながら、前記欠点を改善するものとして、以下の構造の流体軸受装置を考え出した。なお、以下の説明は、理解し易いように、図１７（ｂ）に示すように、スリーブの軸受孔における開口端が上方に、閉鎖端が下方に配置された場合を説明するが、この配置の向きに限らない。
【００１０】
この流体軸受装置は、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、金属製のシャフト７１と、開口する上側の開口端と閉鎖された下側の閉鎖端とを有する軸受孔７２ａを有し、シャフト７１を間隙（空間）を介して回転自在な姿勢で挿入させた金属製のスリーブ７２と、シャフト７１の一端部（図１７（ｂ）においては下端部）に設けられ、スリーブ７２の下端部寄り端面に対して間隙を有する姿勢で配置された太径のスラストフランジ７３と、スラストフランジ７３と間隙を有する姿勢で対向するようにスリーブ７２の底部に固定されたスラスト板７４とを備えた構成に加えて、スリーブ７２の上端面（開口端側端面）を、隙間を有した状態で覆うとともに、一部に外気に通じる通気孔８３を有する金属製のカバー７５を設けている。そして、この流体軸受装置において、スリーブ７２における外周面寄りの箇所に、軸心と平行に延びる１つの循環用連通路７６が穿孔されており、この循環用連通路７６により、スラスト板７４の上面が臨む空間領域（閉鎖端面側の空間領域）と、カバー７５とスリーブ７２の上端面との間の空間領域とが連通されている。また、カバー７５で覆われたスリーブ７２とスラスト板７４とで囲まれる内部空間（すなわち、シャフト７１の外周面とスリーブ７２の内周面との間の間隙空間、スラストフランジ７３とこれに対向するスリーブ７２の下面ならびにその近傍の太径内周面との間の間隙空間、スラストフランジ７３とスラスト板７４との間の間隙空間、循環用連通路７６内の空間、スリーブ７２の上端面とカバー７５との間の空間（ただし、気孔箇所は除く））に潤滑油などの作動流体９０が充填されている。なお、図１７（ｂ）における８４は、カバー７５のシャフト７１に臨む内周面に開口側ほど広がるように形成されて、外気に連通して作動流体９０を溜める作動流体溜め部である。
【００１１】
また、スリーブ７２の内周面（またはシャフト７１の外周面や、スリーブ７２の内周面とシャフト７１の外周面との両方に設けてもよい）に上下に２つの動圧溝７７、７８が形成され、図外のモータ回転駆動力などによりシャフト７１とスリーブ７２とが相対的に回転された際に、この動圧溝７７、７８により掻き出される作動流体９０の力により、シャフト７１とスリーブ７２とがラジアル方向（半径方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるラジアル流体軸受が構成されている。また、スラストフランジ７３の上面と下面（または、これに対向するスリーブ７２の下面やスラスト板７４の上面、またはスラストフランジ７３の上下面とスリーブ７２の下面やスラスト板７４の上面との全てに設けてもよい）とに動圧溝７９、８０が形成され、前記回転駆動力などによりシャフト７１に取り付けられたスラストフランジ７３とスリーブ７２とが相対的に回転された際に、この動圧溝７９、８０により掻き出される作動流体９０の力により、スラストフランジ７３とスリーブ７２およびスラスト板７４とがスラスト方向（軸心方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるスラスト流体軸受が構成されている。ここで、ラジアル流体軸受を構成する動圧溝７７、７８は、周知のヘリングボーン形状とされ、シャフト７２の外周面における上側と下側との２箇所に形成されているが、下側の動圧溝７８は、その頂部から斜めに上がる溝と斜めに下がる溝とが同じ長さとされている一方、上側の動圧溝７７は、図１７（ｃ）に示すように、その頂部から斜めに上がる溝７７ａが、頂部から斜めに下がる溝７７ｂよりも長めに形成され、回転駆動時にはこの上側の動圧溝７７によって、この隙間の作動流体９０が積極的に下方に送り出されるように構成されている。
【００１２】
また、スリーブ７２におけるカバー７５に対向する上端面は平面形状とされている。これに対して、カバー７５は、その裏面部（スリーブ７２の上端面に対向する面）が、スリーブ７２の上端面に開口する循環用連通路７６の開口部近傍領域では、スリーブ７２内周面の軸受孔７２ａに毛管現象により流入する隙間（導入最小隙間部８１と称す）を形成するように配設されており、この導入最小隙間部８１は、図１７（ａ）に示すように、循環用連通路７６の開口部近傍箇所からスリーブ７２の軸受孔７２ａの開口端に続くように形成されている。カバー７５の裏面部における前記導入最小隙間部８１以外の箇所は、図１７（ｂ）において点線で示すように、外周寄り箇所が大きく上方に窪む流体溜まり用空間部８２が形成されるように窪んだ形状とされているとともに、この流体溜まり用空間部８２より半径方向中心側に向けてスリーブ７２の上端面との隙間が徐々に小さくなるように傾斜するように窪む傾斜面７５ａが形成され、これらの流体溜まり用空間部８２と傾斜面７５ａに臨む箇所とは、毛管現象が生じない大きめの寸法に形成されて、作動流体９０を溜めることができるようになっている。また、カバー７５における、平面視して、循環用連通路７６の開口部と軸心０を中心に逆となる箇所には、外気に連通する通気孔８３が設けられている。なお、図１７（ａ）におけるＤは、シャフト７１の回転方向である。
【００１３】
この構成において、図外のモータ回転駆動力などによりシャフト７１とスリーブ７２とが相対的に回転されると、ラジアル流体軸受の動圧溝７７、７８により掻き出される作動流体９０の力と、スラスト流体軸受の動圧溝７９、８０により掻き出される作動流体９０の力とにより、シャフト７１がスリーブ７２に対して所定の隙間を保った状態で支持される。また、上側のラジアル流体軸受の動圧溝７７により掻き出される作動流体９０の力により、シャフト７１とスリーブ７２との間の作動流体９０が下方に送られ、これに伴って、作動流体９０が、スラストフランジ７３とスリーブ７２との間の空間、スリーブ７２とスラスト板７４との間の空間、循環用連通路７６内の空間、導入最小隙間部８１を順に通り、再度、シャフト７１とスリーブ７２との間の空間に流入し、これらの空間の間で作動流体９０が積極的に循環する。また、循環用連通路７６から導入最小隙間部８１内に導入された作動流体９０の一部は、流体溜まり用空間部８２にも流入しながら、再度、シャフト７１とスリーブ７２との間の空間に流入する。
【００１４】
したがって、ラジアル流体軸受の動圧溝７７、７８やスラスト流体軸受の動圧溝７９、８０などで気泡が付着していた場合でも、前記循環流によって、気泡が動圧溝７７、７８、動圧溝７９、８０などから離脱して循環し、循環用連通路７６から、導入最小隙間部８１を通って、流体溜まり用空間部８２に流入した際に、作動流体から分離されて通気孔８３から排出される。これにより、この構成によれば、正常な回転駆動時にも作動流体内の気泡が排出され、この結果、気泡による軸受剛性の低下や、回転動作時の回転が不安定になるなどの軸受性能の低下を防止できる。
【００１５】
また、この流体軸受装置によれば、カバー７５のシャフト７１に臨む内周面に作動流体溜め部８４が設けられているだけでなく、スリーブ７２とカバー７５との間に、大きな容積の流体溜まり用空間部８２が設けられている。したがって、流体溜まり用空間部８２の作動流体９０が蒸発などにより減少しても、導入最小隙間部８１に作動流体が満たされている限り、循環機能を維持できるため、軸受性能を極めて長期間にわたって良好に維持でき、長寿命化を図れる利点がある。
【００１６】
カバー７５は、スリーブ７２の上面部に接着剤９１を介して固定されている。つまり、図１７（ｂ）に示すように、スリーブ７２の上面部には、カバー７５を嵌め込むための段部９２が形成され、この段部９２の全周に接着剤９１を塗布して、カバー７５をスリーブ７２の上面部に固定した後に、この流体軸受装置を真空室に入れて空気を抜いた状態で、カバー７５で覆われたスリーブ７２の内部に作動流体９０を充填する。
【００１７】
作動流体９０を充填した後には、顕微鏡やレーザー光などを用いるなどして、作動流体溜め部８４における作動流体９０の液面（気液境界線）高さを検出し、適正な量の作動流体９０が充填されているかどうかを検査している。
【特許文献１】特開平１１−８２４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上記図１７に示す流体軸受装置では、スリーブ７２がカバー７５で覆われているので、作動流体９０の液面高さが規定通りの値であっても、カバー７５の裏面などに気泡が付着している場合には、実際の作動流体９０の量が不足することとなり、この場合には、軸受性能の寿命が短くなるおそれがある。
【００１９】
これに対処する方法としては、作動流体９０の充填前と充填後とにそれぞれ重量を測定して、作動流体９０の充填量を推測することも行なわれている。しかしながら、実際には作動流体９０の重量自体も極めて小さいものであるので、極めて微量な質量の差を測定しようとすると、多くの手間や時間が取られることとなり、しかも、カバー７５の裏面などに小さい気泡が付着していないことを推測するだけであり、実際に確認できるわけではない。このような理由で軸受寿命のばらつきを生じるおそれがあった。
【００２０】
また、上記流体軸受装置では、組立時の接着工程において、スリーブ７２の上面部とカバー７５とを接着する接着剤９１がこの接着面である段部９２の全周に良好に充填されていない場合があるが、このような流体軸受装置をそのまま使用してしまうと、流体溜まり用空間部８２や導入最小隙間部８１からの作動流体９０が外部に洩れ出してしまう不具合を生じる。
【００２１】
また、組立時の接着工程において、接着剤９１が段部９２から導入最小隙間部８１や流体溜まり用空間部８２に流入することがあり、この場合には、導入最小隙間部８１は特にその隙間寸法が極めて微小であるため、導入最小隙間部８１に流れ込んだ接着剤により、循環用連通路７６の開口部が封鎖されてしまって、作動流体９０が循環できなくなってしまう。このような流体軸受装置をそのまま使用してしまうと、上記した気泡の排除機能が働かない。
【００２２】
本発明は、上記課題を解決するもので、循環用連通路を介してカバーとスリーブとの間に作動流体を供給することで作動流体の循環機能を備えた流体軸受装置において、カバーとスリーブとの間に作動流体が良好に充填されていることを容易に確認したり、カバーとスリーブとを接着する接着剤が良好に充填されていることを容易に確認したりすることができる流体軸受装置ならびにその作動流体量の検査方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために本発明の流体軸受装置の作動流体量検査方法は、スリーブの軸受孔に微小間隙を介して相対的に回転自在な姿勢でシャフトが挿入され、前記シャフトと前記スリーブとの相対向する面の少なくとも一方に動圧溝が形成され、前記微小間隙に作動流体が充填され、スリーブに対してシャフトが相対的に回転自在に支承される流体軸受装置において、前記作動流体の量を検査する流体軸受装置の作動流体量検査方法であって、スリーブの少なくとも一方の端面を空間を有してカバーにより覆い、このカバーとスリーブとの間に、前記微小間隙に作動流体を供給する流体溜まり空間部を形成し、前記流体溜まり空間部における作動流体と空気との気液境界線により形成される面積に基づいて作動流体の量を検出することを特徴とする。
【００２４】
この検査方法によれば、作動流体の量が平面上の面積の違いで一目で確認できるようになるため、作業漏れの確認が誰でも可能になり、また、作動流体の量を吸い取りや拭き取りで調整するとき、作業者が直接確認しながら作業できるため微妙な調整も可能になり、生産する軸受の寿命を正確に管理することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の流体軸受装置は、シャフトと、このシャフトを微小間隙を介して相対的に回転自在な姿勢で挿入させたスリーブと、前記スリーブに固定され、前記スリーブの端面を空間を有した姿勢で覆うカバーとを備え、前記シャフトと前記スリーブとの相対向する面の少なくとも一方に、前記スリーブに対して前記シャフトを相対的に回転自在に支承する動圧溝を形成し、前記カバーと前記スリーブとの間の空間を含むスリーブ内空間に作動流体を充填させた流体軸受装置であって、カバーの少なくとも一部が透光性を有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の流体軸受装置は、シャフトと、開口する開口端と閉鎖された閉鎖端とを有する軸受孔を有し、この軸受孔内に前記シャフトを間隙を介して回転自在な姿勢で挿入させたスリーブと、接着剤により前記スリーブに固着され、前記スリーブの開口端側端面を空間を有した姿勢で覆うカバーとを備え、前記シャフトと前記スリーブとが互いに臨む前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面との少なくとも一方に、前記スリーブに対して前記シャフトをラジアル方向に非接触で相対的に回転自在に支持するラジアル動圧溝を形成し、前記スリーブに、スリーブにおける前記閉鎖端面側の空間領域と、前記カバーと前記スリーブの開口端側端面との間の開口端側空間領域とを連通させる循環用連通路を形成し、前記カバーと前記スリーブとの間の開口端側空間領域を含むスリーブ内空間に作動流体を充填させ、前記シャフトが前記スリーブに対して相対的に回転された際に、作動流体を、前記シャフトと前記スリーブとの間の空間と、この空間に通じる前記閉鎖端側の空間領域と、この閉鎖端側の空間領域と通じる前記循環用連通路と、この循環用連通路に通じる前記カバーと前記スリーブとの間の開口端側空間領域とにわたって循環させるように構成した流体軸受装置であって、カバーの少なくとも一部が透光性を有することを特徴とする。
【００２７】
この構成により、カバーとスリーブとの間に作動流体を充填した後、カバーを通して作動流体の充填状態を容易に視認したり、撮像手段で確認したりすることができ、カバーの裏面に気泡が付着していた場合でも、これを容易に検出することができる。
【００２８】
また、本発明は、流体溜まり空間部の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されていることを特徴とする。
この構成により、最も深さが大きい箇所を中心として気液境界線が広がることとなり、気液境界線を容易に認識することができる。
【００２９】
また、本発明は、作動流体が着色されていることを特徴とする。
この構成により、作動流体を認識し易くなるので、特に、作動流体の充填箇所の厚みが薄い箇所などでも良好かつ容易に確認することができる。
【００３０】
また、本発明は、カバーが接着剤によりスリーブに固定され、接着剤が作動流体とは異なり、かつ視認できる色のものが用いられていることを特徴とする。
この構成により、作動流体だけでなく、接着剤についても、作動流体と容易に区別しながら充填箇所を容易に確認することができる。
【発明の効果】
【００３１】
従来の流体溜まり空間部の液面の高さ方向の測定による管理では、液面の高さは作業者が一目で認識できるものではなく、作業漏れにも十分な注意を払う必要があったのに対し、本発明の流体軸受装置の作動流体量検出方法によると、作動流体の量が平面上の面積の違いで一目で確認できるようになるため、作業漏れの確認が誰でも可能になり、また、作動流体の量を吸い取りや拭き取りで調整するとき、作業者が直接確認しながら作業できるため微妙な調整も可能になり、生産する軸受の寿命を正確に管理することが可能となる。
【００３２】
また、本発明の流体軸受装置によると、透光性を有するカバーを用いることで、カバーを通して作動流体の充填状態を容易に視認したり、撮像手段で確認したりすることができ、カバーの裏面に気泡が付着していた場合でも、これを容易に検出することができる。これにより、流体軸受装置への作動流体の充填不足や気泡の混入を、多くの手間や時間をかけたりすることなく、検査することができ、気泡の混入によって軸受性能の寿命の低下した流体軸受装置を出荷することを予め防止できて、信頼性を向上させることができる。
【００３３】
また、着色されている作動流体を用いることにより、作動流体の充填箇所の厚みが薄い箇所などでも作動流体を良好かつ容易に確認することができる。
また、カバーを接着する接着剤として、作動流体とは異なり、かつ視認できる色のものを用いることにより、作動流体だけでなく、接着剤についても、作動流体と容易に区別しながら充填箇所を容易に確認することができ、この結果、作動流体が外部に洩れ出すおそれのある流体軸受装置や、循環機能が不良である流体軸受装置を出荷することを予め防止できて、信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、流体溜まり空間部の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されていることにより、気液境界線を容易に認識することができ、検査を迅速かつ容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態に係る流体軸受装置ならびにその作動流体量検査方法を図面に基づき説明する。この実施の形態では、ハードディスク装置のスピンドルモータにこの流体軸受装置が使用されている場合を説明する。
【００３６】
図１は本発明の実施の形態に係る流体軸受装置を備えたスピンドルモータの断面図、図２（ａ）は同流体軸受装置の断面図、図３は同流体軸受装置の平面図であり、図２（ａ）は図３のII−II線断面図である。なお、以下の説明は、理解し易いように、図１および図２に示すように、スリーブの軸受孔における開口端が上方に、閉鎖端が下方に配置された場合を説明するが、実際に使用する場合はこの配置に限るものではないことはもちろんである。
【００３７】
図１〜図３に示すように、このスピンドルモータの流体軸受装置は、シャフト１と、スピンドルモータのベース１５に固定され、開口する上側の開口端２ａａと閉鎖された下側の閉鎖端２ａｂとを有する軸受孔２ａを有し、シャフト１を間隙（空間）を介して回転自在な姿勢で挿入させたスリーブ２と、シャフト１の下端部に外嵌結合やねじにより固定されているとともに、軸受孔２ａにおける閉鎖端側である太径孔部２ａｃに、この太径孔部２ａｃの上面に対して間隙を有する姿勢で配置された太径のスラストフランジ３と、スラストフランジ３の下面と間隙を有する姿勢で対向するようにスリーブ２の底部に固定されたスラスト板４とを備え、さらにこれらの構成に加えて、スリーブ２の上端面（開口端側端面）を空間を有した姿勢で覆うとともに、外気に通じる１つの通気孔１３を有したカバー５を設けている。そして、この流体軸受装置において、スリーブ２における外周面寄りの箇所に、軸心Ｏと平行に延びる１つの循環用連通路６（例えば、この直径は０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ程度）が穿孔されており、この循環用連通路６により、軸受孔２ａの閉鎖端２ａｂ側に設けられた太径孔部２ａｃ（閉鎖端面側の空間領域）と、カバー５とスリーブ２の開口端（２ａａ）側端面である上端面との間の空間領域（開口端側空間領域と称す）とが連通されている。
【００３８】
また、カバー５とスリーブ２との間を含むスリーブ２の内部の空間（すなわち、シャフト１の外周面とスリーブ２の内周面との間の空間、軸受孔２ａの太径孔部２ａｃ内の空間、軸受孔２ａの太径孔部２ａｃと循環用連通路６との間の連通箇所の空間、循環用連通路６内の空間、スリーブ２の上端面とカバー５との間の開口端側空間領域（ただし、通気孔１３の箇所は除く））に潤滑油などの作動流体２０が充填されている。なお、図２に拡大して示すように、カバー５のシャフト１に臨む内周面には開口側ほど広がるように形成されて、外気に連通して作動流体２０を溜める作動流体溜め部２３が形成されている。また、スリーブ２とカバー５とは接着剤２１で固定されている。
【００３９】
また、スリーブ２の内周面（またはシャフト１の外周面、若しくは、スリーブ２の内周面とシャフト１の外周面との両方に設けてもよい）には上下に魚骨状パターンなどの２つの動圧溝７、８が形成され、後述する回転駆動力によりシャフト１とスリーブ２とが相対的に回転された際に、この動圧溝７、８により掻き出される作動流体２０の力により、シャフト１とスリーブ２とがラジアル方向（半径方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるラジアル流体軸受が構成されている。また、スラストフランジ３の上面と下面（または、これに対向するスリーブ２の下面やスラスト板４の上面、またはスラストフランジ３の上下面とスリーブ２の下面やスラスト板４の上面との全てに設けてもよい）とには、螺旋状パターンなどの動圧溝９、１０が形成され、前記回転駆動力などによりシャフト１に取り付けられたスラストフランジ３とスリーブ２とが相対的に回転された際に、この動圧溝９、１０により掻き出される作動流体２０の力により、シャフト１とスリーブ２とがスラスト方向（軸心方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるスラスト流体軸受が構成されている。ここで、ラジアル流体軸受を構成する動圧溝７、８は、周知のヘリングボーン形状とされ、シャフト２の外周面における上側と下側の合わせて２箇所に形成されているが、下側の動圧溝８は、その頂部から斜めに上がる溝と斜めに下がる溝とが同じ長さとされている一方、上側の動圧溝７は、図２（ｂ）に示すように、その頂部から斜めに上がる溝７ａが、頂部から斜めに下がる溝７ｂよりも長めに形成され、回転駆動時にはこの上側の動圧溝７によって、この隙間の作動流体２０が積極的に下方に送り出されるように構成されている。
【００４０】
図１に示すように、シャフト１におけるスリーブ２の軸受孔２ａから突出している突出軸部１ａには、その外周に例えば磁気記録ディスクが固定される回転部材としてのハブ１６が圧入状態で外嵌されている。この実施の形態では、ハブ１６のベース寄り部分外周にロータマグネット１７が取り付けられている。また、ベース１５には、ロータマグネット１７に対向するように、ステータコイル１８が巻かれたステータコア１９が取り付けられている。そして、このロータマグネット１７とステータコア１９とにより、シャフト１とスリーブ２との間に回転駆動力を与えるスピンドルモータの回転駆動部が構成されている。
【００４１】
図２（ａ）に示すように、スリーブ２におけるカバー５に対向する上端面はほぼ平面形状とされている。これに対して、図２（ａ）、図３〜図５（図５においては、理解し易いように、カバー５の裏面部とこれに対向するスリーブ２の上端面との離間空間を概念的に示している）に示すように、カバー５は、その裏面部が、スリーブ２の上端面に開口する循環用連通路６の開口部近傍領域と、スリーブ２の軸受孔２ａ開口端の近傍外周部とは、これに対応するカバー５の裏面部分とこれに対向するスリーブ２の上端面との離間距離が毛管現象を生じる寸法ｂ（図５参照）であり、スリーブ２内周面の軸受孔２ａに毛管現象により流入する隙間（それぞれ、導入最小隙間部１１、軸受孔外周最小隙間部１２と称し、図４においては、カバー５の裏面部分における導入最小隙間部１１に臨む導入最小隙間面５ｂと、軸受孔外周最小隙間部１２に臨む軸受孔外周最小隙間面５ｃとを示している）を形成するように配設されている。また、この導入最小隙間部１１は、図３、図４に示すように、循環用連通路６の開口部近傍箇所から軸受孔外周最小隙間部１２を介してスリーブ２の軸受孔２ａの開口端に続くように形成されている。なお、この実施の形態においては、軸受孔外周最小隙間部１２は、略３０度の開き角度の略扇形形状とされ、循環用連通路１３の開口部よりも広い範囲に形成されている。また、スリーブ２の上端面における軸受孔２ａの開口端の直径は例えば、２．８ｍｍ〜３．２ｍｍとされ、軸受孔外周最小隙間面５ｃは、円環形状とされ、軸受孔２ａの開口端外周から０．２〜０．６ｍｍの半径方向寸法幅で形成される。また、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２の離間隙間は例えば０．０３ｍｍ〜０．１５ｍｍである。また、この実施の形態においては、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２の離間隙間は径方向に対しても一定である。
【００４２】
また、カバー５の裏面部における前記導入最小隙間部１１、軸受孔外周最小隙間部１２以外の箇所は、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２の隙間よりも大きな空間となるように窪ませて作動流体２０を貯留可能な流体溜まり空間部１４を、導入最小隙間部１１と通気孔１３とを周方向に連通させるように形成している。なお、この流体溜まり空間部１４は、例えば、内径３．２ｍｍ〜３．８ｍｍ、外径５．５〜６．３ｍｍ、最小隙間は０．０３ｍｍ〜０．１５ｍｍ、最大隙間は０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度である。そして、通気孔１３は、この直径が例えば０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度であり、この通気孔１３が設けられている箇所には、ざぐり孔により形成された緩衝空間としての凹部２２（例えば、直径０．６ｍｍ〜１．０ｍｍ、深さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度）が形成されているが、この通気孔１３および凹部２２に連なる流体溜まり空間部１４の箇所（最大空間部１４ａと称す）が、スリーブ２の上端面との離間距離が最も大きくなり、前記導入用最小隙間部から前記最大空間部１４ａに近づくほど、スリーブ２の上端面（開口端側端面）からの離間距離が大きくなるように周方向に対して傾斜する形状に形成されている。なお、この実施の形態においては、流体溜まり空間部１４の離間隙間は径方向に対して一定である。また、この実施の形態においては、外気に連通する通気孔１３は、カバー５における、平面視して、循環用連通路６の開口部と軸心０を中心に逆となる箇所に設けられている。なお、図３におけるＤは、シャフト１の回転方向である。また、前記通気孔１３に凹部２２を形成したことで、作動流体２０が満量である状態で流体軸受装置の設置環境の温度上昇などがあった場合でも、作動流体２０の界面が凹部２２内にとどまり、通気孔１３から作動流体２０が洩れ出ることがないよう図られている。
【００４３】
また、図６に拡大して示すように、カバー５のシャフト１に臨む内周面において開口側ほど広がるように形成された作動流体溜め部２３は、下方ほど狭くなるように傾斜する傾斜面により形成され、作動流体２０が蒸発するなどして減少して流体溜まり空間部１４の箇所での界面（気液境界線）の位置が変化した場合でも、この作動流体溜め部２３において、界面が傾斜面内で移動する範囲で釣り合うような形状に設定されている。
【００４４】
図２（ａ），図３に示すように、カバー５の上面外周部には、この流体軸受装置を組み立てた後に作動流体２０を注油する際に、作動流体２０が、外側に落ちないように防止するための、上方に突出する突条部２４も形成されている。この突条部２４は、例えば、内径６ｍｍ〜８ｍｍ、高さ０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度である。
【００４５】
上記構成に加えて、本発明は特に、カバー５が、透明や半透明などの透光性を有する材料、例えば、合成樹脂製の材料で形成されている。また、作動流体２０は、カバー５を通して識別できる色のものが用いられている。
【００４６】
また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、スリーブ２の上部外周には全周にわたって外側に突出する鍔部２ｆが一体形成されているとともに、これに対応してスリーブ２の鍔部２ｆに上方から臨むように、カバー５の外周全周は下方に延びる鍔部５ｆが一体形成されており、これらの鍔部２ｆ、５ｆ同士でスリーブ２とカバー５とが接着剤２１で固定されている。なお、スリーブ２の鍔部２ｆとカバー５の鍔部５ｆとは、これらの間に比較的多めの接着剤２１を充填できるように上下方向に所定の隙間を有するように形成され、流体軸受装置の設置箇所の温度変動などがあった場合でも、接着剤２１により接合した箇所の接着機能を良好に維持できるように図られている。
【００４７】
また、接着剤供給接着部として機能する鍔部２ｆ、５ｆが設けられている箇所と、作動流体２０が満たされる導入最小隙間部１１や流体溜まり空間部１４との間の箇所、すなわち、この実施の形態においては、カバー５の周壁部５ｄの外周箇所には、カバー５の下面全周にわたって上方に窪ませた溝部５ｇが形成されており、この溝部５ｇ内空間が、鍔部２ｆ、５ｆ間からの接着剤２１の流入を許容する接着剤流入許容空間部２６とされている。
【００４８】
また、図３、図４などに示すように、カバー５における流体溜まり空間部１４と接着剤流入許容空間部２６とを仕切る前記周壁部５ｄの一部が切欠かれて連通部２７が形成されている。そして、この連通部２７は、図６（ｂ）、図７などに示すように、カバー５における流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａよりも少しだけ下方に形成され、カバー５の裏面である流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａと連通部２７の上端部２７ａ（図７参照）とに段差ｈがつけられている。
【００４９】
次に、このスピンドルモータに設けられている流体軸受装置の、スリーブ２にカバー５を接着剤で固定する工程、並びに、その後に作動流体２０を充填する工程について説明する。
【００５０】
図８に示すように、まず、スリーブ２の鍔部２ｆの上に接着剤２１を塗布し、この後、図９に示すように、スリーブ２にカバー５を被せる。ここで、スリーブ２の鍔部２ｆへの接着剤２１の塗布量は、スリーブ２の鍔部２ｆとカバー５の鍔部５ｆとの間の容量、すなわち接着剤供給接着部の容量よりも多い量とし、スリーブ２の鍔部２ｆとカバー５の鍔部５ｆとの間の隙間の全周にわたって接着剤２１を確実に供給できるように図られている。
【００５１】
この後、カバー５やシャフト１などを組み付けたスリーブ２を、空気を抜いた真空室内に移送して、図１０に示すように、カバー５上に作動流体２０を滴下し、その後、真空室内に外気を導入することで、流体軸受装置内部に作動流体２０を充填する。この場合に、カバー５における流体溜まり空間部１４と接着剤流入許容空間部２６とを仕切る前記周壁部５ｄの一部が切欠かれて連通部２７が形成されているので、真空室内に外気を導入してスリーブ２内やスリーブ２とカバー５との間に作動流体２０を充填させた際に、流体溜まり空間部１４に導入された作動流体２０が連通部２７を通して、接着剤流入許容空間部２６における接着剤２１が流入しなかった空間にも作動流体２０が充填されるように図られている（図２、図６（ａ），（ｂ）参照）。これにより、接着剤２１を供給した際に接着剤流入許容空間部２６における接着剤２１が流入しなかった空間に、その後、空気が入ることを防止でき、スリーブ２内やスリーブ２とカバー５との間に作動流体２０を良好に充填できる。したがって、接着剤流入許容空間部２７に空気が入り込むことによる、温度上昇時の空気の膨張などによる、作動流体２０の外部への洩れ出しなどの不具合が生じることを防止できる。
【００５２】
スリーブ２内やスリーブ２とカバー５との間に作動流体２０を充填させた後は、この流体軸受装置を真空室から取り出し、カバー５を通して、この流体軸受装置内の作動流体２０の充填状態を軸心方向に沿って視認して、カバー５内部の裏面などに気泡が入っていないか、また、作動流体の充填量が適正かどうかを検査する。
【００５３】
図１１（ａ）は作動流体が満量状態に充填された場合である。この状態は温度上昇による作動流体の膨張や衝撃によって、内部の作動流体が外部に飛散し易い状態にある。寿命の点からは作動流体量が多くて有利だが、他の信頼性項目については不利になり好ましくない。
【００５４】
従って、図１１（ａ）の状態から作動流体２０の吸い出しや拭き取りによって図１２（ｂ）に示すように作動流体２０と空気との気液境界線Ａが上限値と下限値の間に入る状態に調整する。図１２（ａ）は作動流体２０が多すぎ、図１２（ｃ）は少なすぎる状態を表している。また、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）におけるＢｍｉｎは気液境界線Ａの下限値のライン、Ｂｍａｘは気液境界線Ａの上限値のライン、Ｂｏは気液境界線Ａの目標値のラインである。
【００５５】
また、当初、図１１（ｂ）に示すように気泡Ｋが点在していたとしても、内部の流体溜まり空間部１４の上壁は傾斜しているので、時間とともに図１１（ｃ）に示すように一箇所に集まるようになり、作動流体２０中に気泡Ｋが点在したままになることはない。
【００５６】
なお、図１１（ａ）〜（ｃ）、図１２（ａ）〜（ｃ）は、流体軸受装置を上方から目で見た状態を概略的に示している。
これにより、流体軸受装置への作動流体２０の充填不足や気泡Ｋの混入を、多くの手間や時間をかけたりすることなく、検査することができ、気泡Ｋの混入によって軸受性能や寿命の低下した流体軸受装置を出荷することを予め防止できて、信頼性を向上させることができる。また、軸受性能の寿命を長い期間に安定させることもできる。また、作動流体の量が平面上の面積の違いで一目で確認できるようになるため、作業漏れの確認が誰でも可能になり、また、作動流体２０の量を吸い取りや拭き取りで調整するとき、作業者が直接確認しながら作業できるため微妙な調整も可能になり、生産する流体軸受装置の寿命を正確に管理することが可能となる。
【００５７】
なお、検査を行う人の目による確認に代えて、撮像装置により画像を取得して、取得画像から、自動的に充填不良や気泡の存在を判別するように構成してもよい。
また、作動流体２０として、着色させたものを用いてもよく、この構成により、作動流体２０を認識し易くなるので、特に、作動流体２０の充填箇所の厚みが薄い箇所、例えば、導入最小隙間部１１や軸受孔外周最小隙間部１２に、気泡Ｋが存在していた場合でも良好かつ容易に確認することができる。
【００５８】
上記構成において、スピンドルモータの回転駆動力によりシャフト１とスリーブ２とが相対的に回転されると、ラジアル流体軸受の動圧溝７、８により掻き出される作動流体２０の力と、スラスト流体軸受の動圧溝９、１０により掻き出される作動流体２０の力とにより、シャフト１がスリーブ２に対して所定の隙間を保った状態で支持される。また、上側のラジアル流体軸受の動圧溝７により掻き出される作動流体２０の力により、シャフト１とスリーブ２との間の作動流体２０が下方に送られ、これに伴って、作動流体２０が、スラストフランジ３とスリーブ２との間の空間、スリーブ２とスラスト板４との間の空間、循環用連通路６内の空間、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２を順に通り、再度、シャフト１とスリーブ２との間の空間に流入し、これらの空間の間で作動流体２０が積極的に循環する。また、循環用連通路６から導入最小隙間部１１内に導入された作動流体２０の一部は、流体溜まり用空間部１４にも流入しながら、再度、軸受孔外周最小隙間部１２を介してシャフト１とスリーブ２との間の空間に流入する。
【００５９】
したがって、ラジアル流体軸受の動圧溝７、８やスラスト流体軸受の動圧溝９、１０などで気泡が付着していた場合でも、前記循環流によって、気泡が動圧溝７、８、動圧溝９、１０などから離脱して循環し、循環用連通路６から、導入最小隙間部１１を通った際に、圧力の低い流体溜まり用空間部１４に流入する。圧力の低い流体溜まり用空間部１４に流入すると、その気泡の大きさも大き目となるので、圧力の高い導入最小隙間部１１や軸受孔外周最小隙間部１２に再度入ることが少なくなり、流体溜まり用空間部１４において気泡は作動流体２０から分離されて通気孔１３から排出される。
【００６０】
このように、この構成によれば、正常な回転駆動時にも作動流体２０内の気泡が排出され、この結果、気泡による軸受剛性の低下や、回転動作時の回転が不安定になるなどの軸受性能の低下を防止でき、信頼性を向上させることができる。
【００６１】
また、この流体軸受装置によれば、カバー５のシャフト１に臨む内周面に作動流体溜め部２３が設けられているだけでなく、スリーブ２とカバー５との間に、大きな容積の流体溜まり用空間部１４が設けられている。したがって、流体溜まり用空間部１４の作動流体が減少した場合でも、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２に作動流体２０が満たされている限り、循環機能を維持できる。
【００６２】
また、本発明によれば、流体溜まり空間部１４を、導入用最小隙間部１１から通気孔１３が設けられている最大空間部１４ａに近づくほど、スリーブ２の開口端側端面である上面からの離間距離が大きくなるように周方向に対して傾斜する形状に形成したので、流体軸受装置が外部から衝撃を受けたり、姿勢が急激に変化したりした際でも、流体溜まり空間部１４における空気と作動流体２０との界面が、通気孔１３近傍箇所にとどまって、周方向に移動することが防止され、この結果、気泡の移動に伴う作動流体２０の外部へ洩れ出しを防止できる利点もある。また、流体溜まり空間部１４の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されていることにより、平面視して、通気孔１３が設けられている箇所を中心として気液境界線Ｌを容易に認識することができ、検査を迅速かつ容易に行うことができる。
【００６３】
また、カバー５の裏面とスリーブ２の上面との間における軸受孔開口端の近傍外周部にも毛管現象を生じる軸受孔外周最小隙間部１２を形成したので、導入用最小隙間部１１から導入された作動流体２０が、この軸受孔外周最小隙間部１２を介して、スリーブ２の軸受孔２ａへ全周から良好に供給され、スリーブ２の軸受孔２ａにおいて安定して作動流体２０が満たされる利点もある。
【００６４】
さらに、本発明では、連通部２７は、図６（ｂ）、図７などに示すように、カバー５における流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａよりも少しだけ下方に形成され、カバー５の裏面である流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａと連通部２７の上端部２７ａ（図７参照）とに段差ｈがつけられているので、循環用連通路６からの気泡が導入用最小隙間部１１を通して流体溜まり空間部１４に流入し、その後、図７などに示すように、気泡Ｋが流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａに沿って移動した場合でも、前記段差ｈにより、気泡が連通部２７に流れ込むことを防止でき、これにより、気泡の接着剤流入許容空間部２６への侵入を防止できて、温度上昇時の空気の膨張などによる、作動流体２０の外部への洩れ出しなどの不具合を防止できる。
【００６５】
また、上記実施の形態においては、カバー５の上面外周部には、上方に突出する突条部２４が形成されているので、流体軸受装置の組み立て後に作動流体２０を注油する際に、作動流体２０がカバー５の上面から流れ落ちることが突条部２４により阻止され、これにより、作業能率が向上するとともに、スリーブ２内への作動流体２０の充填量が少なくなることも防止することができ、信頼性が向上する。
【００６６】
また、図１２に示すように、突条部２４を設ける代わりに、平面視して、作動流体溜め部２３や通気孔１３を外側から囲むように、撥油剤を塗るための撥油溝２５を形成し、この撥油溝２５に撥油剤を塗布して、作動流体２０を供給する際に、外側に作動流体２０が出ないようにしてもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態においては、組立時の作動流体充填後に、作動流体２０の充填状態だけを確認した場合を述べたが、これに加えて、接着剤２１として、量が少なくても明確に識別できる色彩や色の濃度を有し、作動流体２０に対してもそれぞれ別個に認識できるような異なる色のものを用いて、図１４（ａ）に示すように、接着剤２１の充填工程後に、接着剤２１の充填状態を確認するように構成してもよい。なお、図１４（ｂ）は、接着剤２１が、鍔部２ｆ、５ｆ間の一部で不足している場合を示し（不足部をＦで示す）、図１４（ｃ）は、接着剤２１が導入最小隙間部１１などに流入している場合を示す。このように接着剤２１が導入最小隙間部１１に流れ込んだ場合には、循環用連通路６の開口部が封鎖されてしまって、作動流体２０が循環できなくなってしまう不具合を生じるが、本発明によれば、このような場合でも、接着剤２１の不足や、導入最小隙間部１１などへの流れ込みが容易に視認できるため、接着剤２１の不足により作動流体２０が外部に洩れ出すおそれのある流体軸受装置や、循環機能が不良である流体軸受装置を出荷することを予め防止できて、信頼性を向上させることができる。なお、図１４（ａ）〜（ｃ）は、接着剤２１を充填した際の流体軸受装置を上方から目で見た状態を概略的に示している。
【００６８】
また、この後に、作動流体２０を充填して検査する際には、接着剤２１とは作動流体２０の色が異なるので、区別して作動流体２０の充填状態や気泡の有無などを確認できる。
なお、カバー５としては、樹脂成形や金属プレスで製作してもよいが、これに限るものではない。また、上記実施の形態においては、カバー５全体が透光性を有する場合を述べたが、これに限るものではなく、流体溜まり用空間部１４だけが透光性を有する構成としてもよい。また、上記の実施の形態においては、作動流体２０が循環用連通路６を通して循環する場合を述べたが、これに限るものではなく、循環用連通路６が設けられておらず、積極的には循環させないタイプのものにも適用可能である。
【００６９】
また、上記実施の形態においては、シャフト１の下端部に太径のスラストフランジ３を有した、いわゆるフランジ付きシャフトを備えた場合を説明したが、これに限るものではなく、図１５に示すように、スラストフランジ３を有しないで、シャフト１の下端部とスラスト板４との互いの対向面の少なくとも一方にスラスト流体軸受用の動圧溝を形成した構造のものや、図示はしないが、スラストフランジ３を有しないで、シャフト１の下端部に設けたピボット部により、この閉鎖領域を閉鎖する板材に対してスラスト方向に位置規制されたものにも適用可能であり、これらのような、いわゆるフランジレスシャフトの構成においても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の流体軸受装置は、ディスク駆動装置、リール駆動装置、キャプスタン駆動装置、ドラム駆動装置などのスピンドルモータとして特に好適であるが、これに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る流体軸受装置を備えたスピンドルモータの断面図
【図２】（ａ）は同流体軸受装置の断面図、（ｂ）は同流体軸受装置の１つの動圧溝を示す図
【図３】同流体軸受装置の平面図
【図４】同流体軸受装置のカバーを裏面から見た図
【図５】同流体軸受装置のカバーの裏面部とこれに対向するスリーブの上端面との離間空間を概念的に示している斜視図
【図６】（ａ）は図３のＶＩａ−ＶＩａ線で切断した同流体軸受装置の要部断面図、（ｂ）は図３のＶＩｂ−ＶＩｂ線で切断した同流体軸受装置の要部断面図
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線から矢視した同流体軸受装置の要部断面図
【図８】同流体軸受装置の接着剤を塗布した状態を示す断面図
【図９】同流体軸受装置のカバーを被せた状態を示す断面図
【図１０】同流体軸受装置の作動流体を塗布した状態を示す断面図
【図１１】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ作動流体および気泡が見える様子を概略的に示す同流体軸受装置の平面図
【図１２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ作動流体および気泡が見える様子を概略的に示す同流体軸受装置の平面図
【図１３】本発明の他の実施の形態に係る同流体軸受装置のカバーの平面図
【図１４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ接着剤の充填箇所と不足箇所とが見える様子を概略的に示す同流体軸受装置の平面図
【図１５】本発明のその他の実施の形態に係る同流体軸受装置の断面図
【図１６】従来の流体軸受装置の断面図
【図１７】（ａ）および（ｂ）は本発明者らが考え出した従来の流体軸受装置の平面図および断面図、（ｃ）は同流体軸受装置の１つの動圧溝を示す図
【符号の説明】
【００７２】
１ シャフト
２ スリーブ
２ａ 軸受孔
２ａａ 開口端
２ａｂ 閉鎖端
２ａｃ 太径孔部
２ｆ、５ｆ 鍔部（接着剤供給接着部）
３ スラストフランジ
４ スラスト板
５ カバー
５ｄ 周壁部
５ｇ 溝部
６ 循環用連通路
７、８ 動圧溝（ラジアル流体軸受）
９、１０ 動圧溝（スラスト流体軸受）
１１ 導入最小隙間部
１２ 軸受孔外周最小隙間部
１３ 通気孔
１４ 流体溜まり空間部
２０ 作動流体
２１ 接着剤
２３ 作動流体溜め部
２４ 突条部
２６ 接着剤流入許容空間部
２７ 連通部
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク、光ディスクなどを回転駆動するスピンドルモータ、およびこのスピンドルモータなどに使用される流体軸受装置およびこの流体軸受装置に充填される作動流体の量の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置のスピンドルモータなどに用いられている軸受装置として、従来用いられていた玉軸受装置に代わって、玉軸受よりも回転精度が優れ、しかも静音性にも優れる流体軸受装置が多く採用されつつある。
【０００３】
この種の流体軸受装置として、例えば特許文献１に開示された流体軸受装置がある。この流体軸受装置は、図１６に示すように、シャフト５１と、このシャフト５１に対して間隙を介して外周に配置されたスリーブ５２と、シャフト５１の両端部に設けられ、スリーブ５２の両端面に対して間隙を有する姿勢で配置された太径のスラストフランジ５３、５４とを備えており、シャフト５１の外周面とスリーブ５２の内周面との間の間隙、およびスラストフランジ５３、５４の内側の面（スラストフランジ５３の下面とスラストフランジ５４の上面）とこれに対向するスリーブ５２の両端面との間の間隙には潤滑油からなる作動流体が充填されている。そして、シャフト５１の外周面に動圧溝５６が形成され、図外のモータ回転駆動力などによりシャフト５１とスリーブ５２とが相対的に回転された際に、この動圧溝５６により掻き出される作動流体の力により、シャフト５１とスリーブ５２とがラジアル方向（半径方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるラジアル流体軸受が構成されている。また、スラストフランジ５３、５４の内側の面に動圧溝５７、５８が形成され、前記回転駆動力などによりシャフト５１に取り付けられたスラストフランジ５３、５４とスリーブ５２とが相対的に回転された際に、この動圧溝５７、５８により掻き出される作動流体の力により、シャフト５１とスリーブ５２とがスラスト方向（軸心方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるスラスト流体軸受が構成されている。
【０００４】
また、この流体軸受装置では、スリーブ５２における内周面と外周面との間の中間箇所に、軸心を中心として適当角度（例えば１８０度）おきに、軸心と平行に延びる複数の連通路５９が形成されている。そして、これらの連通路５９により、スラストフランジ５３、５４の内側の面とこれに対向するスリーブ５２の両端面との間の空間とが連通されている。また、スラストフランジ５３、５４の外周面に隙間をあけて対向するように、スリーブ５２の両端内周部には、それぞれ流体閉鎖部材６０、６１が嵌め込まれている。流体閉鎖部材６０、６１の連通路５９に対向する箇所には、円錐形状の傾斜面６０ａ、６１ａが形成され、この傾斜面６０ａ、６１ａに臨む箇所は、作動流体が溜められる流体貯留空間６４、６５とされている。一方、スラストフランジ５３、５４の外周面と、流体閉鎖部材６０、６１の内周面との間には前記隙間が形成されて外気（大気圧）に連通されているが、作動流体の表面張力を利用して、これより流体軸受装置の内側に作動流体を密封する流体密封部６２、６３とされている。
【０００５】
上記のように、連通路５９を形成することで、ラジアル流体軸受が形成されているシャフト５１の外周面とスリーブ５２の内周面との間の空間や、スラスト流体軸受が形成されているスラストフランジ５３、５４の内側の面とこれに対向するスリーブ５２の両端面との間の空間で、作動流体の圧力が偏り、圧力差を生じた場合でも、前記連通路５９を通して作動流体が循環するように構成されている。すなわち、連通路５９を設けた構成により作動流体の圧力が偏った場合でも、作動流体間の圧力差がなくなるように調整して、軸受機能を安定させたり、作動流体の外部への飛び出しを防止したりすることが図られている。
【０００６】
この種の一般的な流体軸受装置では、ラジアル流体軸受が形成されている隙間やスラスト流体軸受が形成されている隙間は極めて微小であるので、流体軸受装置を組み立ててこれらの流体軸受内に作動流体を充填する作業は、内部まで良好に充填されるように、空気を抜いた領域内で作動流体を供給し、この後外気を導入することで、流体軸受装置内部に作動流体を充填している。しかし、それでも、一部の空気が、ラジアル流体軸受が形成されているシャフト５１の外周面とスリーブ５２の内周面との間の空間や、スラスト流体軸受が形成されているスラストフランジ５３、５４の内側の面とこれに対向するスリーブ５２の両端面との間の空間に、残ってしまうことがある。また、流体軸受装置が回転している際に、作動流体中に小さな気泡を巻き込んで混入してしまうこともある。このように、空気が気泡となって内部に混入して、ラジアル流体軸受の動圧溝５６やスラスト流体軸受の動圧溝５７、５８に付着すると、動圧溝５６、５７、５８による作動流体の送り量が少なくなり、気泡による軸受剛性の低下や、回転動作時の回転が不安定になるなど、軸受性能が低下する不具合を生じる。
【０００７】
上記特許文献１の構成の流体軸受装置では、連通路５９を設けて、この連通路５９を通して作動流体が、スラスト流体軸受やラジアル流体軸受を循環可能に構成されているので、このように作動流体が循環した際に、動圧溝５６、５７、５８に付着していた気泡が動圧溝５６、５７、５８から離脱し、作動流体とともに流体貯留空間６４、６５に流れ込んだ際に、空気と作動流体との粘性の差によって空気のみが流体密封部６２、６３から大気中に放出され、これにより、軸受性能の低下を防止できる利点がある。
【０００８】
しかしながら、この流体軸受装置では、正常に回転駆動されて、作動流体の圧力の不均衡を生じていないときには、作動流体が循環しない構成であるため、このような正常な回転駆動時には動圧溝５７、５８に付着していた気泡がそのまま動圧溝５７、５８やその近傍箇所に残ってしまう欠点がある。
【０００９】
これらの点を踏まえ、本発明者らは、上記のように作動流体内の気泡を排出できる利点を生かしながら、前記欠点を改善するものとして、以下の構造の流体軸受装置を考え出した。なお、以下の説明は、理解し易いように、図１７（ｂ）に示すように、スリーブの軸受孔における開口端が上方に、閉鎖端が下方に配置された場合を説明するが、この配置の向きに限らない。
【００１０】
この流体軸受装置は、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、金属製のシャフト７１と、開口する上側の開口端と閉鎖された下側の閉鎖端とを有する軸受孔７２ａを有し、シャフト７１を間隙（空間）を介して回転自在な姿勢で挿入させた金属製のスリーブ７２と、シャフト７１の一端部（図１７（ｂ）においては下端部）に設けられ、スリーブ７２の下端部寄り端面に対して間隙を有する姿勢で配置された太径のスラストフランジ７３と、スラストフランジ７３と間隙を有する姿勢で対向するようにスリーブ７２の底部に固定されたスラスト板７４とを備えた構成に加えて、スリーブ７２の上端面（開口端側端面）を、隙間を有した状態で覆うとともに、一部に外気に通じる通気孔８３を有する金属製のカバー７５を設けている。そして、この流体軸受装置において、スリーブ７２における外周面寄りの箇所に、軸心と平行に延びる１つの循環用連通路７６が穿孔されており、この循環用連通路７６により、スラスト板７４の上面が臨む空間領域（閉鎖端面側の空間領域）と、カバー７５とスリーブ７２の上端面との間の空間領域とが連通されている。また、カバー７５で覆われたスリーブ７２とスラスト板７４とで囲まれる内部空間（すなわち、シャフト７１の外周面とスリーブ７２の内周面との間の間隙空間、スラストフランジ７３とこれに対向するスリーブ７２の下面ならびにその近傍の太径内周面との間の間隙空間、スラストフランジ７３とスラスト板７４との間の間隙空間、循環用連通路７６内の空間、スリーブ７２の上端面とカバー７５との間の空間（ただし、気孔箇所は除く））に潤滑油などの作動流体９０が充填されている。なお、図１７（ｂ）における８４は、カバー７５のシャフト７１に臨む内周面に開口側ほど広がるように形成されて、外気に連通して作動流体９０を溜める作動流体溜め部である。
【００１１】
また、スリーブ７２の内周面（またはシャフト７１の外周面や、スリーブ７２の内周面とシャフト７１の外周面との両方に設けてもよい）に上下に２つの動圧溝７７、７８が形成され、図外のモータ回転駆動力などによりシャフト７１とスリーブ７２とが相対的に回転された際に、この動圧溝７７、７８により掻き出される作動流体９０の力により、シャフト７１とスリーブ７２とがラジアル方向（半径方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるラジアル流体軸受が構成されている。また、スラストフランジ７３の上面と下面（または、これに対向するスリーブ７２の下面やスラスト板７４の上面、またはスラストフランジ７３の上下面とスリーブ７２の下面やスラスト板７４の上面との全てに設けてもよい）とに動圧溝７９、８０が形成され、前記回転駆動力などによりシャフト７１に取り付けられたスラストフランジ７３とスリーブ７２とが相対的に回転された際に、この動圧溝７９、８０により掻き出される作動流体９０の力により、スラストフランジ７３とスリーブ７２およびスラスト板７４とがスラスト方向（軸心方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるスラスト流体軸受が構成されている。ここで、ラジアル流体軸受を構成する動圧溝７７、７８は、周知のヘリングボーン形状とされ、シャフト７２の外周面における上側と下側との２箇所に形成されているが、下側の動圧溝７８は、その頂部から斜めに上がる溝と斜めに下がる溝とが同じ長さとされている一方、上側の動圧溝７７は、図１７（ｃ）に示すように、その頂部から斜めに上がる溝７７ａが、頂部から斜めに下がる溝７７ｂよりも長めに形成され、回転駆動時にはこの上側の動圧溝７７によって、この隙間の作動流体９０が積極的に下方に送り出されるように構成されている。
【００１２】
また、スリーブ７２におけるカバー７５に対向する上端面は平面形状とされている。これに対して、カバー７５は、その裏面部（スリーブ７２の上端面に対向する面）が、スリーブ７２の上端面に開口する循環用連通路７６の開口部近傍領域では、スリーブ７２内周面の軸受孔７２ａに毛管現象により流入する隙間（導入最小隙間部８１と称す）を形成するように配設されており、この導入最小隙間部８１は、図１７（ａ）に示すように、循環用連通路７６の開口部近傍箇所からスリーブ７２の軸受孔７２ａの開口端に続くように形成されている。カバー７５の裏面部における前記導入最小隙間部８１以外の箇所は、図１７（ｂ）において点線で示すように、外周寄り箇所が大きく上方に窪む流体溜まり用空間部８２が形成されるように窪んだ形状とされているとともに、この流体溜まり用空間部８２より半径方向中心側に向けてスリーブ７２の上端面との隙間が徐々に小さくなるように傾斜するように窪む傾斜面７５ａが形成され、これらの流体溜まり用空間部８２と傾斜面７５ａに臨む箇所とは、毛管現象が生じない大きめの寸法に形成されて、作動流体９０を溜めることができるようになっている。また、カバー７５における、平面視して、循環用連通路７６の開口部と軸心０を中心に逆となる箇所には、外気に連通する通気孔８３が設けられている。なお、図１７（ａ）におけるＤは、シャフト７１の回転方向である。
【００１３】
この構成において、図外のモータ回転駆動力などによりシャフト７１とスリーブ７２とが相対的に回転されると、ラジアル流体軸受の動圧溝７７、７８により掻き出される作動流体９０の力と、スラスト流体軸受の動圧溝７９、８０により掻き出される作動流体９０の力とにより、シャフト７１がスリーブ７２に対して所定の隙間を保った状態で支持される。また、上側のラジアル流体軸受の動圧溝７７により掻き出される作動流体９０の力により、シャフト７１とスリーブ７２との間の作動流体９０が下方に送られ、これに伴って、作動流体９０が、スラストフランジ７３とスリーブ７２との間の空間、スリーブ７２とスラスト板７４との間の空間、循環用連通路７６内の空間、導入最小隙間部８１を順に通り、再度、シャフト７１とスリーブ７２との間の空間に流入し、これらの空間の間で作動流体９０が積極的に循環する。また、循環用連通路７６から導入最小隙間部８１内に導入された作動流体９０の一部は、流体溜まり用空間部８２にも流入しながら、再度、シャフト７１とスリーブ７２との間の空間に流入する。
【００１４】
したがって、ラジアル流体軸受の動圧溝７７、７８やスラスト流体軸受の動圧溝７９、８０などで気泡が付着していた場合でも、前記循環流によって、気泡が動圧溝７７、７８、動圧溝７９、８０などから離脱して循環し、循環用連通路７６から、導入最小隙間部８１を通って、流体溜まり用空間部８２に流入した際に、作動流体から分離されて通気孔８３から排出される。これにより、この構成によれば、正常な回転駆動時にも作動流体内の気泡が排出され、この結果、気泡による軸受剛性の低下や、回転動作時の回転が不安定になるなどの軸受性能の低下を防止できる。
【００１５】
また、この流体軸受装置によれば、カバー７５のシャフト７１に臨む内周面に作動流体溜め部８４が設けられているだけでなく、スリーブ７２とカバー７５との間に、大きな容積の流体溜まり用空間部８２が設けられている。したがって、流体溜まり用空間部８２の作動流体９０が蒸発などにより減少しても、導入最小隙間部８１に作動流体が満たされている限り、循環機能を維持できるため、軸受性能を極めて長期間にわたって良好に維持でき、長寿命化を図れる利点がある。
【００１６】
カバー７５は、スリーブ７２の上面部に接着剤９１を介して固定されている。つまり、図１７（ｂ）に示すように、スリーブ７２の上面部には、カバー７５を嵌め込むための段部９２が形成され、この段部９２の全周に接着剤９１を塗布して、カバー７５をスリーブ７２の上面部に固定した後に、この流体軸受装置を真空室に入れて空気を抜いた状態で、カバー７５で覆われたスリーブ７２の内部に作動流体９０を充填する。
【００１７】
作動流体９０を充填した後には、顕微鏡やレーザー光などを用いるなどして、作動流体溜め部８４における作動流体９０の液面（気液境界線）高さを検出し、適正な量の作動流体９０が充填されているかどうかを検査している。
【特許文献１】特開平１１−８２４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上記図１７に示す流体軸受装置では、スリーブ７２がカバー７５で覆われているので、作動流体９０の液面高さが規定通りの値であっても、カバー７５の裏面などに気泡が付着している場合には、実際の作動流体９０の量が不足することとなり、この場合には、軸受性能の寿命が短くなるおそれがある。
【００１９】
これに対処する方法としては、作動流体９０の充填前と充填後とにそれぞれ重量を測定して、作動流体９０の充填量を推測することも行なわれている。しかしながら、実際には作動流体９０の重量自体も極めて小さいものであるので、極めて微量な質量の差を測定しようとすると、多くの手間や時間が取られることとなり、しかも、カバー７５の裏面などに小さい気泡が付着していないことを推測するだけであり、実際に確認できるわけではない。このような理由で軸受寿命のばらつきを生じるおそれがあった。
【００２０】
また、上記流体軸受装置では、組立時の接着工程において、スリーブ７２の上面部とカバー７５とを接着する接着剤９１がこの接着面である段部９２の全周に良好に充填されていない場合があるが、このような流体軸受装置をそのまま使用してしまうと、流体溜まり用空間部８２や導入最小隙間部８１からの作動流体９０が外部に洩れ出してしまう不具合を生じる。
【００２１】
また、組立時の接着工程において、接着剤９１が段部９２から導入最小隙間部８１や流体溜まり用空間部８２に流入することがあり、この場合には、導入最小隙間部８１は特にその隙間寸法が極めて微小であるため、導入最小隙間部８１に流れ込んだ接着剤により、循環用連通路７６の開口部が封鎖されてしまって、作動流体９０が循環できなくなってしまう。このような流体軸受装置をそのまま使用してしまうと、上記した気泡の排除機能が働かない。
【００２２】
本発明は、上記課題を解決するもので、循環用連通路を介してカバーとスリーブとの間に作動流体を供給することで作動流体の循環機能を備えた流体軸受装置において、カバーとスリーブとの間に作動流体が良好に充填されていることを容易に確認したり、カバーとスリーブとを接着する接着剤が良好に充填されていることを容易に確認したりすることができる流体軸受装置ならびにその作動流体量の検査方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために本発明の流体軸受装置の作動流体量検査方法は、スリーブの軸受孔に微小間隙を介して相対的に回転自在な姿勢でシャフトが挿入され、前記シャフトと前記スリーブとの相対向する面の少なくとも一方に動圧溝が形成され、前記微小間隙に作動流体が充填され、スリーブに対してシャフトが相対的に回転自在に支承される流体軸受装置において、前記作動流体の量を検査する流体軸受装置の作動流体量検査方法であって、スリーブの少なくとも一方の端面を空間を有してカバーにより覆い、このカバーとスリーブとの間に、前記微小間隙に作動流体を供給する流体溜まり空間部を形成し、前記流体溜まり空間部における作動流体と空気との気液境界線により形成される面積に基づいて作動流体の量を検出することを特徴とする。
【００２４】
この検査方法によれば、作動流体の量が平面上の面積の違いで一目で確認できるようになるため、作業漏れの確認が誰でも可能になり、また、作動流体の量を吸い取りや拭き取りで調整するとき、作業者が直接確認しながら作業できるため微妙な調整も可能になり、生産する軸受の寿命を正確に管理することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の流体軸受装置は、シャフトと、このシャフトを微小間隙を介して相対的に回転自在な姿勢で挿入させたスリーブと、前記スリーブに固定され、前記スリーブの端面を空間を有した姿勢で覆うカバーとを備え、前記シャフトと前記スリーブとの相対向する面の少なくとも一方に、前記スリーブに対して前記シャフトを相対的に回転自在に支承する動圧溝を形成し、前記カバーと前記スリーブとの間の空間を含むスリーブ内空間に作動流体を充填させた流体軸受装置であって、カバーの少なくとも一部が透光性を有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の流体軸受装置は、シャフトと、開口する開口端と閉鎖された閉鎖端とを有する軸受孔を有し、この軸受孔内に前記シャフトを間隙を介して回転自在な姿勢で挿入させたスリーブと、接着剤により前記スリーブに固着され、前記スリーブの開口端側端面を空間を有した姿勢で覆うカバーとを備え、前記シャフトと前記スリーブとが互いに臨む前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面との少なくとも一方に、前記スリーブに対して前記シャフトをラジアル方向に非接触で相対的に回転自在に支持するラジアル動圧溝を形成し、前記スリーブに、スリーブにおける前記閉鎖端面側の空間領域と、前記カバーと前記スリーブの開口端側端面との間の開口端側空間領域とを連通させる循環用連通路を形成し、前記カバーと前記スリーブとの間の開口端側空間領域を含むスリーブ内空間に作動流体を充填させ、前記シャフトが前記スリーブに対して相対的に回転された際に、作動流体を、前記シャフトと前記スリーブとの間の空間と、この空間に通じる前記閉鎖端側の空間領域と、この閉鎖端側の空間領域と通じる前記循環用連通路と、この循環用連通路に通じる前記カバーと前記スリーブとの間の開口端側空間領域とにわたって循環させるように構成した流体軸受装置であって、カバーの少なくとも一部が透光性を有することを特徴とする。
【００２７】
この構成により、カバーとスリーブとの間に作動流体を充填した後、カバーを通して作動流体の充填状態を容易に視認したり、撮像手段で確認したりすることができ、カバーの裏面に気泡が付着していた場合でも、これを容易に検出することができる。
【００２８】
また、本発明は、流体溜まり空間部の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されていることを特徴とする。
この構成により、最も深さが大きい箇所を中心として気液境界線が広がることとなり、気液境界線を容易に認識することができる。
【００２９】
また、本発明は、作動流体が着色されていることを特徴とする。
この構成により、作動流体を認識し易くなるので、特に、作動流体の充填箇所の厚みが薄い箇所などでも良好かつ容易に確認することができる。
【００３０】
また、本発明は、カバーが接着剤によりスリーブに固定され、接着剤が作動流体とは異なり、かつ視認できる色のものが用いられていることを特徴とする。
この構成により、作動流体だけでなく、接着剤についても、作動流体と容易に区別しながら充填箇所を容易に確認することができる。
【発明の効果】
【００３１】
従来の流体溜まり空間部の液面の高さ方向の測定による管理では、液面の高さは作業者が一目で認識できるものではなく、作業漏れにも十分な注意を払う必要があったのに対し、本発明の流体軸受装置の作動流体量検出方法によると、作動流体の量が平面上の面積の違いで一目で確認できるようになるため、作業漏れの確認が誰でも可能になり、また、作動流体の量を吸い取りや拭き取りで調整するとき、作業者が直接確認しながら作業できるため微妙な調整も可能になり、生産する軸受の寿命を正確に管理することが可能となる。
【００３２】
また、本発明の流体軸受装置によると、透光性を有するカバーを用いることで、カバーを通して作動流体の充填状態を容易に視認したり、撮像手段で確認したりすることができ、カバーの裏面に気泡が付着していた場合でも、これを容易に検出することができる。これにより、流体軸受装置への作動流体の充填不足や気泡の混入を、多くの手間や時間をかけたりすることなく、検査することができ、気泡の混入によって軸受性能の寿命の低下した流体軸受装置を出荷することを予め防止できて、信頼性を向上させることができる。
【００３３】
また、着色されている作動流体を用いることにより、作動流体の充填箇所の厚みが薄い箇所などでも作動流体を良好かつ容易に確認することができる。
また、カバーを接着する接着剤として、作動流体とは異なり、かつ視認できる色のものを用いることにより、作動流体だけでなく、接着剤についても、作動流体と容易に区別しながら充填箇所を容易に確認することができ、この結果、作動流体が外部に洩れ出すおそれのある流体軸受装置や、循環機能が不良である流体軸受装置を出荷することを予め防止できて、信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、流体溜まり空間部の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されていることにより、気液境界線を容易に認識することができ、検査を迅速かつ容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態に係る流体軸受装置ならびにその作動流体量検査方法を図面に基づき説明する。この実施の形態では、ハードディスク装置のスピンドルモータにこの流体軸受装置が使用されている場合を説明する。
【００３６】
図１は本発明の実施の形態に係る流体軸受装置を備えたスピンドルモータの断面図、図２（ａ）は同流体軸受装置の断面図、図３は同流体軸受装置の平面図であり、図２（ａ）は図３のII−II線断面図である。なお、以下の説明は、理解し易いように、図１および図２に示すように、スリーブの軸受孔における開口端が上方に、閉鎖端が下方に配置された場合を説明するが、実際に使用する場合はこの配置に限るものではないことはもちろんである。
【００３７】
図１〜図３に示すように、このスピンドルモータの流体軸受装置は、シャフト１と、スピンドルモータのベース１５に固定され、開口する上側の開口端２ａａと閉鎖された下側の閉鎖端２ａｂとを有する軸受孔２ａを有し、シャフト１を間隙（空間）を介して回転自在な姿勢で挿入させたスリーブ２と、シャフト１の下端部に外嵌結合やねじにより固定されているとともに、軸受孔２ａにおける閉鎖端側である太径孔部２ａｃに、この太径孔部２ａｃの上面に対して間隙を有する姿勢で配置された太径のスラストフランジ３と、スラストフランジ３の下面と間隙を有する姿勢で対向するようにスリーブ２の底部に固定されたスラスト板４とを備え、さらにこれらの構成に加えて、スリーブ２の上端面（開口端側端面）を空間を有した姿勢で覆うとともに、外気に通じる１つの通気孔１３を有したカバー５を設けている。そして、この流体軸受装置において、スリーブ２における外周面寄りの箇所に、軸心Ｏと平行に延びる１つの循環用連通路６（例えば、この直径は０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ程度）が穿孔されており、この循環用連通路６により、軸受孔２ａの閉鎖端２ａｂ側に設けられた太径孔部２ａｃ（閉鎖端面側の空間領域）と、カバー５とスリーブ２の開口端（２ａａ）側端面である上端面との間の空間領域（開口端側空間領域と称す）とが連通されている。
【００３８】
また、カバー５とスリーブ２との間を含むスリーブ２の内部の空間（すなわち、シャフト１の外周面とスリーブ２の内周面との間の空間、軸受孔２ａの太径孔部２ａｃ内の空間、軸受孔２ａの太径孔部２ａｃと循環用連通路６との間の連通箇所の空間、循環用連通路６内の空間、スリーブ２の上端面とカバー５との間の開口端側空間領域（ただし、通気孔１３の箇所は除く））に潤滑油などの作動流体２０が充填されている。なお、図２に拡大して示すように、カバー５のシャフト１に臨む内周面には開口側ほど広がるように形成されて、外気に連通して作動流体２０を溜める作動流体溜め部２３が形成されている。また、スリーブ２とカバー５とは接着剤２１で固定されている。
【００３９】
また、スリーブ２の内周面（またはシャフト１の外周面、若しくは、スリーブ２の内周面とシャフト１の外周面との両方に設けてもよい）には上下に魚骨状パターンなどの２つの動圧溝７、８が形成され、後述する回転駆動力によりシャフト１とスリーブ２とが相対的に回転された際に、この動圧溝７、８により掻き出される作動流体２０の力により、シャフト１とスリーブ２とがラジアル方向（半径方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるラジアル流体軸受が構成されている。また、スラストフランジ３の上面と下面（または、これに対向するスリーブ２の下面やスラスト板４の上面、またはスラストフランジ３の上下面とスリーブ２の下面やスラスト板４の上面との全てに設けてもよい）とには、螺旋状パターンなどの動圧溝９、１０が形成され、前記回転駆動力などによりシャフト１に取り付けられたスラストフランジ３とスリーブ２とが相対的に回転された際に、この動圧溝９、１０により掻き出される作動流体２０の力により、シャフト１とスリーブ２とがスラスト方向（軸心方向）に所定間隙を介して回転自在に支持されるスラスト流体軸受が構成されている。ここで、ラジアル流体軸受を構成する動圧溝７、８は、周知のヘリングボーン形状とされ、シャフト２の外周面における上側と下側の合わせて２箇所に形成されているが、下側の動圧溝８は、その頂部から斜めに上がる溝と斜めに下がる溝とが同じ長さとされている一方、上側の動圧溝７は、図２（ｂ）に示すように、その頂部から斜めに上がる溝７ａが、頂部から斜めに下がる溝７ｂよりも長めに形成され、回転駆動時にはこの上側の動圧溝７によって、この隙間の作動流体２０が積極的に下方に送り出されるように構成されている。
【００４０】
図１に示すように、シャフト１におけるスリーブ２の軸受孔２ａから突出している突出軸部１ａには、その外周に例えば磁気記録ディスクが固定される回転部材としてのハブ１６が圧入状態で外嵌されている。この実施の形態では、ハブ１６のベース寄り部分外周にロータマグネット１７が取り付けられている。また、ベース１５には、ロータマグネット１７に対向するように、ステータコイル１８が巻かれたステータコア１９が取り付けられている。そして、このロータマグネット１７とステータコア１９とにより、シャフト１とスリーブ２との間に回転駆動力を与えるスピンドルモータの回転駆動部が構成されている。
【００４１】
図２（ａ）に示すように、スリーブ２におけるカバー５に対向する上端面はほぼ平面形状とされている。これに対して、図２（ａ）、図３〜図５（図５においては、理解し易いように、カバー５の裏面部とこれに対向するスリーブ２の上端面との離間空間を概念的に示している）に示すように、カバー５は、その裏面部が、スリーブ２の上端面に開口する循環用連通路６の開口部近傍領域と、スリーブ２の軸受孔２ａ開口端の近傍外周部とは、これに対応するカバー５の裏面部分とこれに対向するスリーブ２の上端面との離間距離が毛管現象を生じる寸法ｂ（図５参照）であり、スリーブ２内周面の軸受孔２ａに毛管現象により流入する隙間（それぞれ、導入最小隙間部１１、軸受孔外周最小隙間部１２と称し、図４においては、カバー５の裏面部分における導入最小隙間部１１に臨む導入最小隙間面５ｂと、軸受孔外周最小隙間部１２に臨む軸受孔外周最小隙間面５ｃとを示している）を形成するように配設されている。また、この導入最小隙間部１１は、図３、図４に示すように、循環用連通路６の開口部近傍箇所から軸受孔外周最小隙間部１２を介してスリーブ２の軸受孔２ａの開口端に続くように形成されている。なお、この実施の形態においては、軸受孔外周最小隙間部１２は、略３０度の開き角度の略扇形形状とされ、循環用連通路１３の開口部よりも広い範囲に形成されている。また、スリーブ２の上端面における軸受孔２ａの開口端の直径は例えば、２．８ｍｍ〜３．２ｍｍとされ、軸受孔外周最小隙間面５ｃは、円環形状とされ、軸受孔２ａの開口端外周から０．２〜０．６ｍｍの半径方向寸法幅で形成される。また、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２の離間隙間は例えば０．０３ｍｍ〜０．１５ｍｍである。また、この実施の形態においては、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２の離間隙間は径方向に対しても一定である。
【００４２】
また、カバー５の裏面部における前記導入最小隙間部１１、軸受孔外周最小隙間部１２以外の箇所は、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２の隙間よりも大きな空間となるように窪ませて作動流体２０を貯留可能な流体溜まり空間部１４を、導入最小隙間部１１と通気孔１３とを周方向に連通させるように形成している。なお、この流体溜まり空間部１４は、例えば、内径３．２ｍｍ〜３．８ｍｍ、外径５．５〜６．３ｍｍ、最小隙間は０．０３ｍｍ〜０．１５ｍｍ、最大隙間は０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度である。そして、通気孔１３は、この直径が例えば０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度であり、この通気孔１３が設けられている箇所には、ざぐり孔により形成された緩衝空間としての凹部２２（例えば、直径０．６ｍｍ〜１．０ｍｍ、深さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度）が形成されているが、この通気孔１３および凹部２２に連なる流体溜まり空間部１４の箇所（最大空間部１４ａと称す）が、スリーブ２の上端面との離間距離が最も大きくなり、前記導入用最小隙間部から前記最大空間部１４ａに近づくほど、スリーブ２の上端面（開口端側端面）からの離間距離が大きくなるように周方向に対して傾斜する形状に形成されている。なお、この実施の形態においては、流体溜まり空間部１４の離間隙間は径方向に対して一定である。また、この実施の形態においては、外気に連通する通気孔１３は、カバー５における、平面視して、循環用連通路６の開口部と軸心０を中心に逆となる箇所に設けられている。なお、図３におけるＤは、シャフト１の回転方向である。また、前記通気孔１３に凹部２２を形成したことで、作動流体２０が満量である状態で流体軸受装置の設置環境の温度上昇などがあった場合でも、作動流体２０の界面が凹部２２内にとどまり、通気孔１３から作動流体２０が洩れ出ることがないよう図られている。
【００４３】
また、図６に拡大して示すように、カバー５のシャフト１に臨む内周面において開口側ほど広がるように形成された作動流体溜め部２３は、下方ほど狭くなるように傾斜する傾斜面により形成され、作動流体２０が蒸発するなどして減少して流体溜まり空間部１４の箇所での界面（気液境界線）の位置が変化した場合でも、この作動流体溜め部２３において、界面が傾斜面内で移動する範囲で釣り合うような形状に設定されている。
【００４４】
図２（ａ），図３に示すように、カバー５の上面外周部には、この流体軸受装置を組み立てた後に作動流体２０を注油する際に、作動流体２０が、外側に落ちないように防止するための、上方に突出する突条部２４も形成されている。この突条部２４は、例えば、内径６ｍｍ〜８ｍｍ、高さ０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度である。
【００４５】
上記構成に加えて、本発明は特に、カバー５が、透明や半透明などの透光性を有する材料、例えば、合成樹脂製の材料で形成されている。また、作動流体２０は、カバー５を通して識別できる色のものが用いられている。
【００４６】
また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、スリーブ２の上部外周には全周にわたって外側に突出する鍔部２ｆが一体形成されているとともに、これに対応してスリーブ２の鍔部２ｆに上方から臨むように、カバー５の外周全周は下方に延びる鍔部５ｆが一体形成されており、これらの鍔部２ｆ、５ｆ同士でスリーブ２とカバー５とが接着剤２１で固定されている。なお、スリーブ２の鍔部２ｆとカバー５の鍔部５ｆとは、これらの間に比較的多めの接着剤２１を充填できるように上下方向に所定の隙間を有するように形成され、流体軸受装置の設置箇所の温度変動などがあった場合でも、接着剤２１により接合した箇所の接着機能を良好に維持できるように図られている。
【００４７】
また、接着剤供給接着部として機能する鍔部２ｆ、５ｆが設けられている箇所と、作動流体２０が満たされる導入最小隙間部１１や流体溜まり空間部１４との間の箇所、すなわち、この実施の形態においては、カバー５の周壁部５ｄの外周箇所には、カバー５の下面全周にわたって上方に窪ませた溝部５ｇが形成されており、この溝部５ｇ内空間が、鍔部２ｆ、５ｆ間からの接着剤２１の流入を許容する接着剤流入許容空間部２６とされている。
【００４８】
また、図３、図４などに示すように、カバー５における流体溜まり空間部１４と接着剤流入許容空間部２６とを仕切る前記周壁部５ｄの一部が切欠かれて連通部２７が形成されている。そして、この連通部２７は、図６（ｂ）、図７などに示すように、カバー５における流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａよりも少しだけ下方に形成され、カバー５の裏面である流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａと連通部２７の上端部２７ａ（図７参照）とに段差ｈがつけられている。
【００４９】
次に、このスピンドルモータに設けられている流体軸受装置の、スリーブ２にカバー５を接着剤で固定する工程、並びに、その後に作動流体２０を充填する工程について説明する。
【００５０】
図８に示すように、まず、スリーブ２の鍔部２ｆの上に接着剤２１を塗布し、この後、図９に示すように、スリーブ２にカバー５を被せる。ここで、スリーブ２の鍔部２ｆへの接着剤２１の塗布量は、スリーブ２の鍔部２ｆとカバー５の鍔部５ｆとの間の容量、すなわち接着剤供給接着部の容量よりも多い量とし、スリーブ２の鍔部２ｆとカバー５の鍔部５ｆとの間の隙間の全周にわたって接着剤２１を確実に供給できるように図られている。
【００５１】
この後、カバー５やシャフト１などを組み付けたスリーブ２を、空気を抜いた真空室内に移送して、図１０に示すように、カバー５上に作動流体２０を滴下し、その後、真空室内に外気を導入することで、流体軸受装置内部に作動流体２０を充填する。この場合に、カバー５における流体溜まり空間部１４と接着剤流入許容空間部２６とを仕切る前記周壁部５ｄの一部が切欠かれて連通部２７が形成されているので、真空室内に外気を導入してスリーブ２内やスリーブ２とカバー５との間に作動流体２０を充填させた際に、流体溜まり空間部１４に導入された作動流体２０が連通部２７を通して、接着剤流入許容空間部２６における接着剤２１が流入しなかった空間にも作動流体２０が充填されるように図られている（図２、図６（ａ），（ｂ）参照）。これにより、接着剤２１を供給した際に接着剤流入許容空間部２６における接着剤２１が流入しなかった空間に、その後、空気が入ることを防止でき、スリーブ２内やスリーブ２とカバー５との間に作動流体２０を良好に充填できる。したがって、接着剤流入許容空間部２７に空気が入り込むことによる、温度上昇時の空気の膨張などによる、作動流体２０の外部への洩れ出しなどの不具合が生じることを防止できる。
【００５２】
スリーブ２内やスリーブ２とカバー５との間に作動流体２０を充填させた後は、この流体軸受装置を真空室から取り出し、カバー５を通して、この流体軸受装置内の作動流体２０の充填状態を軸心方向に沿って視認して、カバー５内部の裏面などに気泡が入っていないか、また、作動流体の充填量が適正かどうかを検査する。
【００５３】
図１１（ａ）は作動流体が満量状態に充填された場合である。この状態は温度上昇による作動流体の膨張や衝撃によって、内部の作動流体が外部に飛散し易い状態にある。寿命の点からは作動流体量が多くて有利だが、他の信頼性項目については不利になり好ましくない。
【００５４】
従って、図１１（ａ）の状態から作動流体２０の吸い出しや拭き取りによって図１２（ｂ）に示すように作動流体２０と空気との気液境界線Ａが上限値と下限値の間に入る状態に調整する。図１２（ａ）は作動流体２０が多すぎ、図１２（ｃ）は少なすぎる状態を表している。また、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）におけるＢｍｉｎは気液境界線Ａの下限値のライン、Ｂｍａｘは気液境界線Ａの上限値のライン、Ｂｏは気液境界線Ａの目標値のラインである。
【００５５】
また、当初、図１１（ｂ）に示すように気泡Ｋが点在していたとしても、内部の流体溜まり空間部１４の上壁は傾斜しているので、時間とともに図１１（ｃ）に示すように一箇所に集まるようになり、作動流体２０中に気泡Ｋが点在したままになることはない。
【００５６】
なお、図１１（ａ）〜（ｃ）、図１２（ａ）〜（ｃ）は、流体軸受装置を上方から目で見た状態を概略的に示している。
これにより、流体軸受装置への作動流体２０の充填不足や気泡Ｋの混入を、多くの手間や時間をかけたりすることなく、検査することができ、気泡Ｋの混入によって軸受性能や寿命の低下した流体軸受装置を出荷することを予め防止できて、信頼性を向上させることができる。また、軸受性能の寿命を長い期間に安定させることもできる。また、作動流体の量が平面上の面積の違いで一目で確認できるようになるため、作業漏れの確認が誰でも可能になり、また、作動流体２０の量を吸い取りや拭き取りで調整するとき、作業者が直接確認しながら作業できるため微妙な調整も可能になり、生産する流体軸受装置の寿命を正確に管理することが可能となる。
【００５７】
なお、検査を行う人の目による確認に代えて、撮像装置により画像を取得して、取得画像から、自動的に充填不良や気泡の存在を判別するように構成してもよい。
また、作動流体２０として、着色させたものを用いてもよく、この構成により、作動流体２０を認識し易くなるので、特に、作動流体２０の充填箇所の厚みが薄い箇所、例えば、導入最小隙間部１１や軸受孔外周最小隙間部１２に、気泡Ｋが存在していた場合でも良好かつ容易に確認することができる。
【００５８】
上記構成において、スピンドルモータの回転駆動力によりシャフト１とスリーブ２とが相対的に回転されると、ラジアル流体軸受の動圧溝７、８により掻き出される作動流体２０の力と、スラスト流体軸受の動圧溝９、１０により掻き出される作動流体２０の力とにより、シャフト１がスリーブ２に対して所定の隙間を保った状態で支持される。また、上側のラジアル流体軸受の動圧溝７により掻き出される作動流体２０の力により、シャフト１とスリーブ２との間の作動流体２０が下方に送られ、これに伴って、作動流体２０が、スラストフランジ３とスリーブ２との間の空間、スリーブ２とスラスト板４との間の空間、循環用連通路６内の空間、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２を順に通り、再度、シャフト１とスリーブ２との間の空間に流入し、これらの空間の間で作動流体２０が積極的に循環する。また、循環用連通路６から導入最小隙間部１１内に導入された作動流体２０の一部は、流体溜まり用空間部１４にも流入しながら、再度、軸受孔外周最小隙間部１２を介してシャフト１とスリーブ２との間の空間に流入する。
【００５９】
したがって、ラジアル流体軸受の動圧溝７、８やスラスト流体軸受の動圧溝９、１０などで気泡が付着していた場合でも、前記循環流によって、気泡が動圧溝７、８、動圧溝９、１０などから離脱して循環し、循環用連通路６から、導入最小隙間部１１を通った際に、圧力の低い流体溜まり用空間部１４に流入する。圧力の低い流体溜まり用空間部１４に流入すると、その気泡の大きさも大き目となるので、圧力の高い導入最小隙間部１１や軸受孔外周最小隙間部１２に再度入ることが少なくなり、流体溜まり用空間部１４において気泡は作動流体２０から分離されて通気孔１３から排出される。
【００６０】
このように、この構成によれば、正常な回転駆動時にも作動流体２０内の気泡が排出され、この結果、気泡による軸受剛性の低下や、回転動作時の回転が不安定になるなどの軸受性能の低下を防止でき、信頼性を向上させることができる。
【００６１】
また、この流体軸受装置によれば、カバー５のシャフト１に臨む内周面に作動流体溜め部２３が設けられているだけでなく、スリーブ２とカバー５との間に、大きな容積の流体溜まり用空間部１４が設けられている。したがって、流体溜まり用空間部１４の作動流体が減少した場合でも、導入最小隙間部１１および軸受孔外周最小隙間部１２に作動流体２０が満たされている限り、循環機能を維持できる。
【００６２】
また、本発明によれば、流体溜まり空間部１４を、導入用最小隙間部１１から通気孔１３が設けられている最大空間部１４ａに近づくほど、スリーブ２の開口端側端面である上面からの離間距離が大きくなるように周方向に対して傾斜する形状に形成したので、流体軸受装置が外部から衝撃を受けたり、姿勢が急激に変化したりした際でも、流体溜まり空間部１４における空気と作動流体２０との界面が、通気孔１３近傍箇所にとどまって、周方向に移動することが防止され、この結果、気泡の移動に伴う作動流体２０の外部へ洩れ出しを防止できる利点もある。また、流体溜まり空間部１４の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されていることにより、平面視して、通気孔１３が設けられている箇所を中心として気液境界線Ｌを容易に認識することができ、検査を迅速かつ容易に行うことができる。
【００６３】
また、カバー５の裏面とスリーブ２の上面との間における軸受孔開口端の近傍外周部にも毛管現象を生じる軸受孔外周最小隙間部１２を形成したので、導入用最小隙間部１１から導入された作動流体２０が、この軸受孔外周最小隙間部１２を介して、スリーブ２の軸受孔２ａへ全周から良好に供給され、スリーブ２の軸受孔２ａにおいて安定して作動流体２０が満たされる利点もある。
【００６４】
さらに、本発明では、連通部２７は、図６（ｂ）、図７などに示すように、カバー５における流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａよりも少しだけ下方に形成され、カバー５の裏面である流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａと連通部２７の上端部２７ａ（図７参照）とに段差ｈがつけられているので、循環用連通路６からの気泡が導入用最小隙間部１１を通して流体溜まり空間部１４に流入し、その後、図７などに示すように、気泡Ｋが流体溜まり空間部１４の上面壁部１４ａに沿って移動した場合でも、前記段差ｈにより、気泡が連通部２７に流れ込むことを防止でき、これにより、気泡の接着剤流入許容空間部２６への侵入を防止できて、温度上昇時の空気の膨張などによる、作動流体２０の外部への洩れ出しなどの不具合を防止できる。
【００６５】
また、上記実施の形態においては、カバー５の上面外周部には、上方に突出する突条部２４が形成されているので、流体軸受装置の組み立て後に作動流体２０を注油する際に、作動流体２０がカバー５の上面から流れ落ちることが突条部２４により阻止され、これにより、作業能率が向上するとともに、スリーブ２内への作動流体２０の充填量が少なくなることも防止することができ、信頼性が向上する。
【００６６】
また、図１２に示すように、突条部２４を設ける代わりに、平面視して、作動流体溜め部２３や通気孔１３を外側から囲むように、撥油剤を塗るための撥油溝２５を形成し、この撥油溝２５に撥油剤を塗布して、作動流体２０を供給する際に、外側に作動流体２０が出ないようにしてもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態においては、組立時の作動流体充填後に、作動流体２０の充填状態だけを確認した場合を述べたが、これに加えて、接着剤２１として、量が少なくても明確に識別できる色彩や色の濃度を有し、作動流体２０に対してもそれぞれ別個に認識できるような異なる色のものを用いて、図１４（ａ）に示すように、接着剤２１の充填工程後に、接着剤２１の充填状態を確認するように構成してもよい。なお、図１４（ｂ）は、接着剤２１が、鍔部２ｆ、５ｆ間の一部で不足している場合を示し（不足部をＦで示す）、図１４（ｃ）は、接着剤２１が導入最小隙間部１１などに流入している場合を示す。このように接着剤２１が導入最小隙間部１１に流れ込んだ場合には、循環用連通路６の開口部が封鎖されてしまって、作動流体２０が循環できなくなってしまう不具合を生じるが、本発明によれば、このような場合でも、接着剤２１の不足や、導入最小隙間部１１などへの流れ込みが容易に視認できるため、接着剤２１の不足により作動流体２０が外部に洩れ出すおそれのある流体軸受装置や、循環機能が不良である流体軸受装置を出荷することを予め防止できて、信頼性を向上させることができる。なお、図１４（ａ）〜（ｃ）は、接着剤２１を充填した際の流体軸受装置を上方から目で見た状態を概略的に示している。
【００６８】
また、この後に、作動流体２０を充填して検査する際には、接着剤２１とは作動流体２０の色が異なるので、区別して作動流体２０の充填状態や気泡の有無などを確認できる。
なお、カバー５としては、樹脂成形や金属プレスで製作してもよいが、これに限るものではない。また、上記実施の形態においては、カバー５全体が透光性を有する場合を述べたが、これに限るものではなく、流体溜まり用空間部１４だけが透光性を有する構成としてもよい。また、上記の実施の形態においては、作動流体２０が循環用連通路６を通して循環する場合を述べたが、これに限るものではなく、循環用連通路６が設けられておらず、積極的には循環させないタイプのものにも適用可能である。
【００６９】
また、上記実施の形態においては、シャフト１の下端部に太径のスラストフランジ３を有した、いわゆるフランジ付きシャフトを備えた場合を説明したが、これに限るものではなく、図１５に示すように、スラストフランジ３を有しないで、シャフト１の下端部とスラスト板４との互いの対向面の少なくとも一方にスラスト流体軸受用の動圧溝を形成した構造のものや、図示はしないが、スラストフランジ３を有しないで、シャフト１の下端部に設けたピボット部により、この閉鎖領域を閉鎖する板材に対してスラスト方向に位置規制されたものにも適用可能であり、これらのような、いわゆるフランジレスシャフトの構成においても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の流体軸受装置は、ディスク駆動装置、リール駆動装置、キャプスタン駆動装置、ドラム駆動装置などのスピンドルモータとして特に好適であるが、これに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る流体軸受装置を備えたスピンドルモータの断面図
【図２】（ａ）は同流体軸受装置の断面図、（ｂ）は同流体軸受装置の１つの動圧溝を示す図
【図３】同流体軸受装置の平面図
【図４】同流体軸受装置のカバーを裏面から見た図
【図５】同流体軸受装置のカバーの裏面部とこれに対向するスリーブの上端面との離間空間を概念的に示している斜視図
【図６】（ａ）は図３のＶＩａ−ＶＩａ線で切断した同流体軸受装置の要部断面図、（ｂ）は図３のＶＩｂ−ＶＩｂ線で切断した同流体軸受装置の要部断面図
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線から矢視した同流体軸受装置の要部断面図
【図８】同流体軸受装置の接着剤を塗布した状態を示す断面図
【図９】同流体軸受装置のカバーを被せた状態を示す断面図
【図１０】同流体軸受装置の作動流体を塗布した状態を示す断面図
【図１１】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ作動流体および気泡が見える様子を概略的に示す同流体軸受装置の平面図
【図１２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ作動流体および気泡が見える様子を概略的に示す同流体軸受装置の平面図
【図１３】本発明の他の実施の形態に係る同流体軸受装置のカバーの平面図
【図１４】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ接着剤の充填箇所と不足箇所とが見える様子を概略的に示す同流体軸受装置の平面図
【図１５】本発明のその他の実施の形態に係る同流体軸受装置の断面図
【図１６】従来の流体軸受装置の断面図
【図１７】（ａ）および（ｂ）は本発明者らが考え出した従来の流体軸受装置の平面図および断面図、（ｃ）は同流体軸受装置の１つの動圧溝を示す図
【符号の説明】
【００７２】
１ シャフト
２ スリーブ
２ａ 軸受孔
２ａａ 開口端
２ａｂ 閉鎖端
２ａｃ 太径孔部
２ｆ、５ｆ 鍔部（接着剤供給接着部）
３ スラストフランジ
４ スラスト板
５ カバー
５ｄ 周壁部
５ｇ 溝部
６ 循環用連通路
７、８ 動圧溝（ラジアル流体軸受）
９、１０ 動圧溝（スラスト流体軸受）
１１ 導入最小隙間部
１２ 軸受孔外周最小隙間部
１３ 通気孔
１４ 流体溜まり空間部
２０ 作動流体
２１ 接着剤
２３ 作動流体溜め部
２４ 突条部
２６ 接着剤流入許容空間部
２７ 連通部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブの軸受孔に微小間隙を介して相対的に回転自在な姿勢でシャフトが挿入され、前記シャフトと前記スリーブとの相対向する面の少なくとも一方に動圧溝が形成され、前記微小間隙に作動流体が充填され、スリーブに対してシャフトが相対的に回転自在に支承される流体軸受装置において、前記作動流体の量を検査する流体軸受装置の作動流体量検査方法であって、
スリーブの少なくとも一方の端面を空間を有してカバーにより覆い、このカバーとスリーブとの間に、前記微小間隙に作動流体を供給する流体溜まり空間部を形成し、
前記流体溜まり空間部における作動流体と空気との気液境界線により形成される面積に基づいて作動流体の量を検出する流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項２】
流体溜まり空間部の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されている請求項１記載の流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項３】
カバーの少なくとも一部が透光性を有する請求項１または２に記載の流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項４】
作動流体が着色されている請求項１〜３の何れか１項に記載の流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項５】
カバーが接着剤によりスリーブに固定され、接着剤が作動流体とは異なり、かつ視認できる色のものが用いられている請求項１〜４の何れか１項に記載の流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項６】
シャフトと、
このシャフトを微小間隙を介して相対的に回転自在な姿勢で挿入させたスリーブと、
前記スリーブに固定され、前記スリーブの端面を空間を有した姿勢で覆うカバーとを備え、
前記シャフトと前記スリーブとの相対向する面の少なくとも一方に、前記スリーブに対して前記シャフトを相対的に回転自在に支承する動圧溝を形成し、
前記カバーと前記スリーブとの間の空間を含むスリーブ内空間に作動流体を充填させた流体軸受装置であって、
カバーの少なくとも一部が透光性を有する流体軸受装置。
【請求項７】
シャフトと、
開口する開口端と閉鎖された閉鎖端とを有する軸受孔を有し、この軸受孔内に前記シャフトを間隙を介して回転自在な姿勢で挿入させたスリーブと、
接着剤により前記スリーブに固着され、前記スリーブの開口端側端面を空間を有した姿勢で覆うカバーとを備え、
前記シャフトと前記スリーブとが互いに臨む前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面との少なくとも一方に、前記スリーブに対して前記シャフトをラジアル方向に非接触で相対的に回転自在に支持するラジアル動圧溝を形成し、
前記スリーブに、スリーブにおける前記閉鎖端面側の空間領域と、前記カバーと前記スリーブの開口端側端面との間の開口端側空間領域とを連通させる循環用連通路を形成し、
前記カバーと前記スリーブとの間の開口端側空間領域を含むスリーブ内空間に作動流体を充填させ、
前記シャフトが前記スリーブに対して相対的に回転された際に、作動流体を、前記シャフトと前記スリーブとの間の空間と、この空間に通じる前記閉鎖端側の空間領域と、この閉鎖端側の空間領域と通じる前記循環用連通路と、この循環用連通路に通じる前記カバーと前記スリーブとの間の開口端側空間領域とにわたって循環させるように構成した流体軸受装置であって、
カバーの少なくとも一部が透光性を有する流体軸受装置。
【請求項８】
流体溜まり空間部の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されている請求項６または７に記載の流体軸受装置。
【請求項９】
作動流体が着色されている請求項６〜８の何れか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１０】
カバーが接着剤によりスリーブに固定され、接着剤が作動流体とは異なり、かつ視認できる色のものが用いられている請求項６〜９の何れか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１１】
スリーブにおける閉鎖端面側の空間領域が、シャフトの先端に固定されたスラストフランジが配設されている空間領域であり、
このスラストフランジが臨む空間に、スリーブにおける前記閉鎖端面側に設けられた循環用連通路の開口部が通じるように構成した請求項７に記載の流体軸受装置。
【請求項１２】
スリーブにおける閉鎖端面側の空間領域が、シャフトの先端と閉鎖端面側領域閉鎖板とで形成される空間領域であり、
このシャフトの先端が臨む空間に、スリーブにおける前記閉鎖端面側に設けられた連通孔の開口部が通じるように構成した請求項７に記載の流体軸受装置。
【請求項１３】
ラジアル動圧溝を、作動流体に循環する力を与える形状に形成した請求項６〜１２の何れか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１４】
請求項６〜１３の何れか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１】
スリーブの軸受孔に微小間隙を介して相対的に回転自在な姿勢でシャフトが挿入され、前記シャフトと前記スリーブとの相対向する面の少なくとも一方に動圧溝が形成され、前記微小間隙に作動流体が充填され、スリーブに対してシャフトが相対的に回転自在に支承される流体軸受装置において、前記作動流体の量を検査する流体軸受装置の作動流体量検査方法であって、
スリーブの少なくとも一方の端面を空間を有してカバーにより覆い、このカバーとスリーブとの間に、前記微小間隙に作動流体を供給する流体溜まり空間部を形成し、
前記流体溜まり空間部における作動流体と空気との気液境界線により形成される面積に基づいて作動流体の量を検出する流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項２】
流体溜まり空間部の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されている請求項１記載の流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項３】
カバーの少なくとも一部が透光性を有する請求項１または２に記載の流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項４】
作動流体が着色されている請求項１〜３の何れか１項に記載の流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項５】
カバーが接着剤によりスリーブに固定され、接着剤が作動流体とは異なり、かつ視認できる色のものが用いられている請求項１〜４の何れか１項に記載の流体軸受装置の作動流体量検査方法。
【請求項６】
シャフトと、
このシャフトを微小間隙を介して相対的に回転自在な姿勢で挿入させたスリーブと、
前記スリーブに固定され、前記スリーブの端面を空間を有した姿勢で覆うカバーとを備え、
前記シャフトと前記スリーブとの相対向する面の少なくとも一方に、前記スリーブに対して前記シャフトを相対的に回転自在に支承する動圧溝を形成し、
前記カバーと前記スリーブとの間の空間を含むスリーブ内空間に作動流体を充填させた流体軸受装置であって、
カバーの少なくとも一部が透光性を有する流体軸受装置。
【請求項７】
シャフトと、
開口する開口端と閉鎖された閉鎖端とを有する軸受孔を有し、この軸受孔内に前記シャフトを間隙を介して回転自在な姿勢で挿入させたスリーブと、
接着剤により前記スリーブに固着され、前記スリーブの開口端側端面を空間を有した姿勢で覆うカバーとを備え、
前記シャフトと前記スリーブとが互いに臨む前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面との少なくとも一方に、前記スリーブに対して前記シャフトをラジアル方向に非接触で相対的に回転自在に支持するラジアル動圧溝を形成し、
前記スリーブに、スリーブにおける前記閉鎖端面側の空間領域と、前記カバーと前記スリーブの開口端側端面との間の開口端側空間領域とを連通させる循環用連通路を形成し、
前記カバーと前記スリーブとの間の開口端側空間領域を含むスリーブ内空間に作動流体を充填させ、
前記シャフトが前記スリーブに対して相対的に回転された際に、作動流体を、前記シャフトと前記スリーブとの間の空間と、この空間に通じる前記閉鎖端側の空間領域と、この閉鎖端側の空間領域と通じる前記循環用連通路と、この循環用連通路に通じる前記カバーと前記スリーブとの間の開口端側空間領域とにわたって循環させるように構成した流体軸受装置であって、
カバーの少なくとも一部が透光性を有する流体軸受装置。
【請求項８】
流体溜まり空間部の軸心方向に対する深さが周方向に徐々に変化する形状に形成されている請求項６または７に記載の流体軸受装置。
【請求項９】
作動流体が着色されている請求項６〜８の何れか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１０】
カバーが接着剤によりスリーブに固定され、接着剤が作動流体とは異なり、かつ視認できる色のものが用いられている請求項６〜９の何れか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１１】
スリーブにおける閉鎖端面側の空間領域が、シャフトの先端に固定されたスラストフランジが配設されている空間領域であり、
このスラストフランジが臨む空間に、スリーブにおける前記閉鎖端面側に設けられた循環用連通路の開口部が通じるように構成した請求項７に記載の流体軸受装置。
【請求項１２】
スリーブにおける閉鎖端面側の空間領域が、シャフトの先端と閉鎖端面側領域閉鎖板とで形成される空間領域であり、
このシャフトの先端が臨む空間に、スリーブにおける前記閉鎖端面側に設けられた連通孔の開口部が通じるように構成した請求項７に記載の流体軸受装置。
【請求項１３】
ラジアル動圧溝を、作動流体に循環する力を与える形状に形成した請求項６〜１２の何れか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１４】
請求項６〜１３の何れか１項に記載の流体軸受装置を備えたスピンドルモータ。
【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２００６−１７０２３０（Ｐ２００６−１７０２３０Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５９２６２（Ｐ２００４−３５９２６２）
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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