流体軸受装置
【課題】 接着剤の回り込みを防止し、余剰接着剤の回り込みによる悪影響を回避する。また、ハウジングの成形精度の低下を防ぐとともに、加工工程を省略して低コスト化を図る。
【解決手段】ハウジング７の内周に接着固定される軸受スリーブ８と、軸受スリーブの内周に挿入される軸部材２と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置Ｒ１，Ｒ２において、ハウジングは樹脂の射出成形により形成され、かつ、その内周面７ｅに、射出成形時の樹脂のヒケにより形成された凹状の接着剤溜り１０を有することを特徴とする。
【解決手段】ハウジング７の内周に接着固定される軸受スリーブ８と、軸受スリーブの内周に挿入される軸部材２と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置Ｒ１，Ｒ２において、ハウジングは樹脂の射出成形により形成され、かつ、その内周面７ｅに、射出成形時の樹脂のヒケにより形成された凹状の接着剤溜り１０を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受隙間に生じる流体の潤滑膜によって回転部材を非接触支持する流体軸受装置に関するものである。この軸受装置は、情報機器、例えばＨＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置等のスピンドルモータ、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、その他の小型モータ用として好適である。
【背景技術】
【０００２】
上記各種モータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化等が求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の１つに当該モータのスピンドルを支持する軸受があり、近年では、上記要求性能に優れた特性を有する流体軸受の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。
【０００３】
この種の流体軸受は、軸受隙間内の潤滑油に動圧を発生させる動圧発生部を備えた動圧軸受と、動圧発生部を備えていない、いわゆる真円軸受（軸受断面が真円形状である軸受）とに大別される。
【０００４】
例えば、ＨＤＤ等のディスク駆動装置のスピンドルモータに組み込まれる流体軸受装置では、軸部材をラジアル方向に支持するラジアル軸受部およびスラスト方向に支持するスラスト軸受部の双方を動圧軸受で構成する場合がある。この種の流体軸受装置におけるラジアル軸受部としては、軸受スリーブの内周面と、これに対向する軸部材の外周面との何れか一方に、動圧発生部としての動圧溝を形成すると共に、両面間にラジアル軸受隙間を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記軸受を構成する軸受スリーブは、ハウジングの内周の所定位置に固定される。ハウジングの内周に軸受スリーブを固定する手段としては、接着剤を使用するのが一般的である。手順としては、例えばハウジングの内周面に予め接着剤を塗布しておき、軸受スリーブをハウジングの内周面に挿入して所定位置に位置決めした後、接着剤を固化させる。
【０００６】
この際、接着剤の供給が過剰だと、軸受スリーブをハウジングの内周面に挿入してから所定位置に移動させる間に、接着剤の余剰分が軸受スリーブの移動方向前方側に回り込み、軸受スリーブの位置決めや軸受性能に好ましくない影響を与える可能性がある。そこで、接着剤の回り込みを防ぐため、例えばハウジングの内周面に凹状の接着剤溜りを形成する場合がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３９９５１号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
その一方で、情報機器の低価格化の傾向に伴い、流体軸受装置に対するコスト低減の要求も益々厳しくなっており、この種の要求に対応すべく、流体軸受装置を構成する各構成部品の樹脂化、例えばハウジングの樹脂化が検討されている。この場合には、例えば、ハウジングを射出成形するための成形型に、凹状の接着剤溜りに対応した形状の成形面を設けておくことで、この接着剤溜りを、ハウジングの射出成形と同時にその内周面に形成することができる。あるいは、ハウジングの内周面に対応する成形面を軸方向にフラットな形状とし、この面を有する成形型でハウジングを射出成形した後、ハウジングの内周面に切削等の機械加工を施すことによっても、接着剤溜りを形成することができる。
【０００８】
しかしながら、前者の方法では、ハウジングの内周面に対応する成形面を有する成形型（例えば金型ピン）を一部大径に、すなわち接着剤溜りに対応する箇所を大径にする必要がある。そのため、金型ピンを成形後のハウジング内周から抜く際に無理抜きとなり、ハウジングの成形精度に悪影響を及ぼす可能性がある。また、後者の方法では、切削加工による切粉の発生が避けられず、洗浄工程が別途必要となるため、高コスト化を招く可能性がある。
【０００９】
本発明の課題は、接着剤の回り込みを防止し、また余剰接着剤の回り込みによる悪影響を回避することである。
【００１０】
本発明の別の課題は、ハウジングの成形精度の低下を防ぐとともに、加工工程を省略して低コスト化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明に係る流体軸受装置は、ハウジングと、ハウジングの内周に接着固定される軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入される軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置において、ハウジングは樹脂の射出成形により形成され、かつ、その内周面に、射出成形時の樹脂のヒケにより形成された凹状の接着剤溜りを有することを特徴とする。
【００１２】
樹脂の射出成形では、通常、成形金型のキャビティー内に溶融状態の樹脂を充填するためのゲートを設け、このゲートから溶融樹脂をキャビティー内に射出する。そして、キャビティー内の溶融樹脂が冷却されて固化した後、成形金型の型開きを行うことで、成形品（ハウジング）を取り出す。この際、金型表面部と内部間での冷却固化に伴う収縮速度差が原因で、成形品の一部に成形時収縮が起こり、成形品表面にヒケと呼ばれる窪みが発生する場合がある。この種の窪み（ヒケ）は、成形品の形状や、材質、あるいは成形条件（成形温度、射出速度など）によって、発生箇所やそのサイズが異なる。
【００１３】
本発明は、上記成形時に生じるヒケに着目したものであり、ハウジングの内周面に、射出成形時のヒケにより凹状の接着剤溜りが形成されることを特徴とする。凹状の接着剤溜りをハウジングの内周面に形成することで、余剰の接着剤を接着剤溜りで捕捉して、軸受スリーブの移動方向前方側への接着剤の回り込みを防ぐことができる。そればかりでなく、この接着剤溜りを射出成形時の樹脂のヒケにより形成することで、ハウジング成形用の金型ピンの外周面に、接着剤溜りに対応する形状の凸部を設けずに済む。そのため、金型ピンを無理抜きしてハウジングの成形精度に悪影響を及ぼすといった事態を避けることができる。また、ハウジングの射出成形と同時に接着剤溜りを成形することができるので、成形後のハウジングの内周面の、接着剤溜りに対応する箇所を切削加工する必要はなく、その場合には、切粉を取り除くための洗浄工程を省略することができる。
【００１４】
また、接着剤溜りは、樹脂の射出成形時のヒケにより形成されたものであるから、その軸方向両端を互いに離隔する方向に向けて漸次縮径させた状態で、軸方向に隣接するハウジングの内周面と滑らかにつながった形状をなす。そのため、軸受スリーブをハウジングの内周に挿入した状態では、接着剤溜りの軸方向両端に、その軸方向寸法を互いに離隔する方向に向けて漸次縮小する空間が形成される。この空間は、接着剤溜りに捕捉された接着剤のうち、軸方向両端の空間に位置する接着剤を、それぞれの空間における毛細管力により本来の固定部位（ハウジングの内周面と軸受スリーブの外周面との間の接着剤の充填隙間）に引き込む。これにより、接着剤が接着隙間に過不足なくかつ均一に充填され、両部材の間で十分な固定力を得ることができる。
【００１５】
上記接着剤溜りは、その最深部をラジアル軸受部の軸方向における形成位置からずらした状態で設けられるのが好ましい。軸受スリーブの接着固定に使用される接着剤は、例えば軸受使用中の温度変化によって膨張あるいは収縮する場合がある。他所に比べて接着剤の保持量が多い接着剤溜りでは、上記温度変化に伴う体積変化量が多くなる。そのため、接着剤溜りがラジアル軸受部の軸方向における形成位置に重なって設けられている場合には、軸受スリーブの内周面のうち、ラジアル軸受隙間に面する領域が上記接着剤の体積変化の影響を受けて径方向に変位し、ラジアル軸受性能に好ましくない影響が生じる可能性がある。本発明では、接着剤溜りの軸方向における発生位置を、少なくともその最深部をラジアル軸受部の軸方向における形成位置からずらすことにより、上述の事態を回避することができる。
【００１６】
ラジアル軸受部が軸方向に離隔して複数箇所形成される場合には、接着剤溜りは、軸方向に隣接するラジアル軸受部間の領域に対応する位置に設けられるのが好ましい。
【００１７】
上記構成において、ラジアル軸受部は、ヘリングボーン形状やスパイラル形状等の軸方向に傾斜した形状の動圧溝を設けた動圧軸受、複数の軸方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた動圧軸受（ステップ軸受）、ラジアル軸受面を多円弧面で構成した動圧軸受（多円弧軸受）で構成することができる。
【００１８】
上記流体軸受装置は、例えば流体軸受装置を備えたディスク装置のスピンドルモータとして提供することが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明によれば、ハウジングの内周面に接着剤溜りを設けることで、接着剤の回り込みを防止し、また余剰接着剤の回り込みによる悪影響を回避することができる。また、接着剤溜りを、樹脂の射出成形時のヒケにより形成することで、ハウジングの成形精度の低下を防ぎ、かつ接着剤溜りの加工工程を省略して低コスト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】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る流体軸受装置１を組込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。この情報機器用スピンドルモータは、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部材２を回転自在に非接触支持する流体軸受装置１と、軸部材２に固定されたディスクハブ３と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル４およびロータマグネット５と、ブラケット６とを備えている。ステータコイル４はブラケット６の外周に取付けられ、ロータマグネット５は、ディスクハブ３の内周に取付けられる。また、ブラケット６は、その内周に流体軸受装置１を装着している。ディスクハブ３は、その外周にディスクＤを一枚または複数枚保持している。このように構成された情報機器用スピンドルモータにおいて、ステータコイル４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間の電磁力でロータマグネット５が回転し、これに伴って、ディスクハブ３およびディスクハブ３に保持されたディスクＤが軸部材２と一体に回転する。
【００２２】
図２は、流体軸受装置１を示している。この流体軸受装置１は、筒部７ａおよび底部７ｂを一体に有するハウジング７と、ハウジング７の内周に固定された軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８の内周に挿入された軸部材２とを主な構成部品として構成される。なお、説明の便宜上、ハウジング７の底部７ｂの側を下側、底部７ｂと反対の側を上側として以下説明を行う。
【００２３】
軸部材２は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、あるいは、金属材料と樹脂材料とのハイブリッド構造とされ、軸部２ａと、軸部２ａの下端に一体または別体に設けられたフランジ部２ｂを備えている。
【００２４】
軸受スリーブ８は、例えば、黄銅やアルミ（アルミ合金）等の軟質金属材料、あるいは焼結金属材料で形成されている。この実施形態において、軸受スリーブ８は、焼結金属からなる多孔質体、特に銅を主成分とする焼結金属の多孔質体で円筒状に形成され、後述するハウジング７の内周面７ｅの所定位置に固定される。
【００２５】
軸受スリーブ８の内周面８ａの全面又は一部筒状領域には動圧発生部としての動圧溝が形成される。この実施形態では、例えば図３（ａ）に示すように、複数の動圧溝８ａ１、８ａ２をへリングボーン形状に配列した領域が軸方向に離隔して２箇所形成される。
【００２６】
軸受スリーブ８の下側端面８ｃの全面又は一部環状領域には、図３（ｂ）に示すように、動圧発生部として、例えば複数の動圧溝８ｃ１をスパイラル形状に配列した領域が形成される。
【００２７】
ハウジング７は、ＬＣＰやＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の結晶性樹脂をベースとする樹脂組成物で射出成形され、例えば図２に示すように、筒部７ａと、筒部７ａの下端に一体に形成された底部７ｂとで構成される。ハウジング７を構成する上記樹脂組成物には、例えば、ガラス繊維等の繊維状充填材、チタン酸カリウム等のウィスカ状充填材、マイカ等の鱗片状充填材、カーボン繊維、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、各種金属粉等の繊維状または粉末状の導電性充填材を、目的に応じて適量配合することができる。
【００２８】
底部７ｂの上側端面７ｃの一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、例えば図示は省略するが、複数の動圧溝をスパイラル状に配列した領域が形成される。上側端面７ｃの上方には、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと係合して軸方向の位置決めを行う係合部７ｄが形成される。係合部７ｄの上端には、底部７ｂの上側端面７ｃと所定の軸方向段差を介して、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと当接する当接面７ｄ１が形成される。
【００２９】
ハウジング７の内周面７ｅの、軸受スリーブ８の外周面８ｂと対向する領域には、凹状の接着剤溜り１０が形成される。接着剤溜り１０は、この実施形態では、図２に示すように、後述するラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の軸方向における形成位置に接着剤溜り１０の最深部が重ならないように、これらラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２間の領域に対応する位置に形成される。
【００３０】
上記接着剤溜り１０を有するハウジング７は、例えば図４に示すような成形金型１１を使用して成形される。この成形金型１１は、固定型１２と可動型１３とで構成され、ランナー１１ａ、点状ゲート１１ｂ、およびキャビティー１１ｃを備えている。このうち、可動型１３は、ハウジング７の内周側に位置するピン１３ａの外周に、ハウジング７の内周面７ｅを成形する成形面１３ａ１を有する。この実施形態では、成形面１３ａ１のうち、ハウジング７の内周面７ｅの少なくとも接着剤溜り１０に対応する領域を、軸方向にストレートな形状としている。なお、点状ゲート１１ｂは、キャビティー１１ｃの、ハウジング底部７ｂの下側端面の軸心に対応する位置に形成され、そのゲート面積は、溶融樹脂の溶融時の粘度や射出速度を考慮して適正な大きさに設定される。
【００３１】
図示されない射出成形機のノズルから射出された溶融樹脂は、成形金型１１のランナー１１ａ、点状ゲート１１ｂを通ってキャビティー１１ｃ内に充填される。このように、点状ゲート１１ｂからキャビティー１１ｃ内に溶融樹脂を（図４中矢印の方向に）充填することにより、溶融樹脂がキャビティー１１ｃの半径方向（主に底部７ｂ対応領域）および軸方向（主に筒部７ａ対応領域）に均一に充填される。キャビティー１１ｃ内に充填された溶融樹脂が固化した後、成形金型１１を型開きして成形したハウジング７を取り出す。これにより、ウェルドの発生を回避することができ、高い寸法精度を有するハウジング７が得られる。
【００３２】
上記射出成形時、ハウジング７の内周面７ｅに対応する領域にヒケが発生する。このヒケは、すなわち、図３に示す凹状の接着剤溜り１０を形成し、その軸方向両端１０ａ、１０ｂを互いに離隔する方向に向けて漸次縮径させた状態で、接着剤溜り１０の両端に隣接するハウジング７の内周面７ｅとつながっている。このように、ハウジング７の射出成形時、その内周面７ｅに対応する箇所に生じるヒケにより接着剤溜り１０を形成することで、ハウジング７の内周面７ｅに対応するピン１３ａの成形面１３ａ１のうち、接着剤溜り１０に対応する箇所を凸形状とせずに済む。そのため、成形後の型開きでピン１３ａを無理抜きしてハウジング７の成形精度に悪影響を及ぼすことがない。また、ハウジング７の成形と同時に接着剤溜り１０を成形することができるので、成形後のハウジング７の内周面７ｅに、別途機械加工を施す必要はなく、作業工程の簡略化につながる。
【００３３】
上記手順で製作したハウジング７への軸受スリーブ８の固定作業は、例えば以下の手順で行われる。
【００３４】
まず、ハウジング７の内周面７ｅに所定量の接着剤を塗布しておく。次に、内周に軸部材２を挿入した軸受スリーブ８をハウジング７の開口部７ｆに当てがい、軸受スリーブ８の下側端面８ｃが係合部７ｄの当接面７ｄ１と当接する位置まで、軸受スリーブ８を下方に押し進める。このとき、例えば図３に示すように、接着剤溜り１０の軸方向両端１０ａ、１０ｂと、これら両端１０ａ、１０ｂと対向する軸受スリーブ８の外周面８ｂとの間には、径方向寸法を漸次縮小する空間Ｃ１、Ｃ２がそれぞれ形成される。接着剤溜り１０は、これらの空間Ｃ１、Ｃ２を介して、軸受スリーブ８とハウジング７との間の接着剤の充填隙間Ｃ３につながっている。
【００３５】
軸受スリーブ８の挿入時、接着剤Ｍの内周面７ｅへの塗布量が過剰な場合には、接着剤Ｍの充填隙間Ｃ３から押し出された余剰の接着剤Ｍが接着剤溜り１０に向けて流動し、接着剤溜り１０に保持される。これにより、軸受スリーブ８の押込み方向前方側へ接着剤Ｍが回り込むのを抑えて、下側端面８ｃと、この面に当接する当接面７ｄ１との間に接着剤Ｍが入り込むのを防ぐことができる。この結果、軸受スリーブ８のハウジング７に対する軸方向位置決めを正確に行うことができる。また、この実施形態のように、軸受スリーブ８の下側端面８ｃに動圧溝８ｃ１が形成されている場合でも、余剰の接着剤Ｍを接着剤溜り１０で保持することにより、接着剤Ｍが動圧溝８ｃ１を塞ぐといった事態を避けることができ、スラスト方向への支持力を安定して得ることができる。
【００３６】
また、充填隙間Ｃ３で接着剤Ｍの充填が不十分な場合には、接着剤溜り１０の両端に位置する空間Ｃ１、Ｃ２にある接着剤Ｍが、互いに離隔する方向に毛細管力を受けて、それぞれ本来の固定部位である接着剤Ｍの充填隙間Ｃ３に引き込まれる。これにより、充填隙間Ｃ３が全周に亘って接着剤Ｍで漏れなく均一に充填されるので、ハウジング７と軸受スリーブ８との間で所要の固定力を得ることができる。
【００３７】
このようにして、軸受スリーブ８を位置決め固定した後、シール部９を、その下側端面９ｂを軸受スリーブ８の上側端面８ｄに当接させた上で、ハウジング７の開口部７ｆ内周に接着等の手段で固定する。最後にハウジング７の内部空間に潤滑油を充填させることで、流体軸受装置１が完成する。このとき、シール部９で密封されたハウジング７の内部空間に充満した潤滑油の油面は、シール部９の内周に設けられたテーパ面９ａと、テーパ面９ａに対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間に形成されたシール空間Ｓ内に維持される。
【００３８】
上述のように構成された流体軸受装置１において、軸部材２を回転させると、ラジアル軸受面となる、軸受スリーブ８の内周面８ａの動圧溝８ａ１、８ａ２の形成領域（上下２箇所）と、これら動圧溝８ａ１、８ａ２の形成領域にそれぞれ対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間のラジアル軸受隙間に、潤滑油の動圧作用による圧力が発生し、軸部材２の軸部２ａがラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが形成される。また、スラスト軸受面となる、軸受スリーブ８の下側端面８ｃに形成される動圧溝８ｃ１の形成領域と、この動圧溝８ｃ１形成領域に対向するフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間のスラスト軸受隙間、および、同じくスラスト軸受面となる、底部７ｂの上側端面７ｃに形成される動圧溝の形成領域（図示略）と、この動圧溝形成領域と対向するフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間のスラスト軸受隙間に、潤滑油の動圧作用による圧力がそれぞれ発生し、軸部材２のフランジ部２ｂが両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｔ１と第２スラスト軸受部Ｔ２とが形成される。
【００３９】
この実施形態では、接着剤溜り１０を、図２に示すように、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の軸方向における形成位置に接着剤溜り１０の最深部が重ならないように、各ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２間の領域に対応する軸方向位置に形成している。そのため、軸受使用中の温度変化によって接着剤溜り１０中の接着剤Ｍが膨張あるいは収縮した場合でも、この体積変化が、軸受スリーブ８の内周面８ａのうち、特にラジアル軸受隙間に面する領域（動圧溝８ａ１、８ａ２の形成領域）に与える影響は小さい。この結果、軸部２ａの外周面２ａ１と軸受スリーブ８の内周面８ａとの間に形成されるラジアル軸受隙間の変動を抑えて、軸部材２をラジアル方向に安定して支持することができる。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
以上の実施形態では、ハウジング７として、筒部７ａおよび底部７ｂを樹脂で一体成形したものを説明したが、これ以外にも、例えば図示は省略するが、筒部７ａを、底部７ｂとは別体に樹脂で成形することもできる。この場合には、例えばシール部９を、筒部７ａと一体に樹脂で成形することもでき、これによれば、軸受スリーブ８の軸方向位置決めを、シール部９の下側端面９ｂに軸受スリーブ８の上側端面８ｄと当接させることで行うことができる。
【００４２】
また、以上の実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、へリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝により潤滑流体の動圧作用を発生させる構成を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
例えば、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、いわゆるステップ軸受や多円弧軸受を採用してもよい。
【００４４】
図６は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方をステップ軸受で構成した場合の一例を示している。この例では、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受隙間に面する領域（ラジアル軸受面となる領域）に、複数の軸方向溝形状の動圧溝８ａ３が円周方向所定間隔に設けられている。
【００４５】
図７は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を多円弧軸受で構成した場合の一例を示している。この例では、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域が、３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６で構成されている（いわゆる３円弧軸受）。３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６の曲率中心は、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心Ｏから等距離オフセットされている。３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間は、円周方向の両方向に対して、それぞれ楔状に漸次縮小した形状を有している。そのため、軸受スリーブ８と軸部２ａとが相対回転すると、その相対回転の方向に応じて、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体が楔状に縮小した最小隙間側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような潤滑流体の動圧作用によって、軸受スリーブ８と軸部２ａとが非接触支持される。なお、３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６の相互間の境界部に、分離溝と称される、一段深い軸方向溝を形成してもよい。
【００４６】
図８は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を多円弧軸受で構成した場合の他の例を示している。この例においても、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域が、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９で構成されているが（いわゆる３円弧軸受）、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間は、円周方向の一方向に対して、それぞれ楔状に漸次縮小した形状を有している。このような構成の多円弧軸受は、テーパ軸受と称されることもある。また、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９の相互間の境界部に、分離溝と称される、一段深い軸方向溝８ａ１０、８ａ１１、８ａ１２が形成されている。そのため、軸受スリーブ８と軸部２ａとが所定方向に相対回転すると、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体が楔状に縮小した最小隙間側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような潤滑流体の動圧作用によって、軸受スリーブ８と軸部２ａとが非接触支持される。
【００４７】
図９は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を多円弧軸受で構成した場合の他の例を示している。この例では、図８に示す構成において、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９の最小隙間側の所定領域θが、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心Ｏを曲率中心とする同心かつ同径の円弧で構成されている。従って、各所定領域θにおいて、ラジアル軸受隙間（最小隙間）は一定になる。このような構成の多円弧軸受は、テーパ・フラット軸受と称されることもある。
【００４８】
以上の各例における多円弧軸受は、いわゆる３円弧軸受であるが、これに限らず、いわゆる４円弧軸受、５円弧軸受、さらに６円弧以上の数の円弧面で構成された多円弧軸受を採用してもよい。また、ラジアル軸受部をステップ軸受や多円弧軸受で構成する場合、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のように、２つのラジアル軸受部を軸方向に離隔して設けた構成とする他、軸受スリーブ８の内周面８ａの上下領域に亘って１つのラジアル軸受部を設けた構成としてもよい。
【００４９】
また、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の一方又は双方は、例えば、スラスト軸受面となる領域に、複数の半径方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた、いわゆるステップ軸受、いわゆる波型軸受（ステップ型が波型になったもの）等で構成することもできる。
【００５０】
また、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２やスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２を動圧軸受以外の軸受で構成することもでき、例えばスラスト軸受部としてピボット軸受が、ラジアル軸受部として真円軸受が使用可能である。
【００５１】
また、以上の実施形態では、流体軸受装置１の内部に充満し、軸受スリーブ８と軸部材２との間のラジアル軸受隙間や、軸受スリーブ８およびハウジング７と軸部材２との間のスラスト軸受隙間に潤滑膜を形成する流体として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に潤滑膜を形成可能な流体、例えば空気等の気体や、磁性流体等の流動性を有する潤滑剤、あるいは潤滑グリース等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体軸受装置を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの断面図である。
【図２】流体軸受装置の断面図である。
【図３】（ａ）は軸受スリーブの縦断面図、（ｂ）は軸受スリーブの下端面図である。
【図４】ハウジングの接着剤溜り周辺を示す拡大断面図である。
【図５】ハウジングの成形工程を概念的に示す断面図である。
【図６】ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。
【図７】ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。
【図８】ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。
【図９】ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 流体軸受装置
２ 軸部材
３ ディスクハブ
４ ステータコイル
５ ロータマグネット
６ ブラケット
７ ハウジング
７ａ 筒部
７ｂ 底部
７ｃ 上側端面
７ｄ 係合部
７ｄ１ 当接面
７ｅ 内周面
７ｆ 開口部
８ 軸受スリーブ
９ シール部
１０ 接着剤溜り（ヒケ）
１１ 成形金型
Ｃ３ 接着剤の充填隙間
Ｍ 接着剤
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受隙間に生じる流体の潤滑膜によって回転部材を非接触支持する流体軸受装置に関するものである。この軸受装置は、情報機器、例えばＨＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置等のスピンドルモータ、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、その他の小型モータ用として好適である。
【背景技術】
【０００２】
上記各種モータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化等が求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の１つに当該モータのスピンドルを支持する軸受があり、近年では、上記要求性能に優れた特性を有する流体軸受の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。
【０００３】
この種の流体軸受は、軸受隙間内の潤滑油に動圧を発生させる動圧発生部を備えた動圧軸受と、動圧発生部を備えていない、いわゆる真円軸受（軸受断面が真円形状である軸受）とに大別される。
【０００４】
例えば、ＨＤＤ等のディスク駆動装置のスピンドルモータに組み込まれる流体軸受装置では、軸部材をラジアル方向に支持するラジアル軸受部およびスラスト方向に支持するスラスト軸受部の双方を動圧軸受で構成する場合がある。この種の流体軸受装置におけるラジアル軸受部としては、軸受スリーブの内周面と、これに対向する軸部材の外周面との何れか一方に、動圧発生部としての動圧溝を形成すると共に、両面間にラジアル軸受隙間を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記軸受を構成する軸受スリーブは、ハウジングの内周の所定位置に固定される。ハウジングの内周に軸受スリーブを固定する手段としては、接着剤を使用するのが一般的である。手順としては、例えばハウジングの内周面に予め接着剤を塗布しておき、軸受スリーブをハウジングの内周面に挿入して所定位置に位置決めした後、接着剤を固化させる。
【０００６】
この際、接着剤の供給が過剰だと、軸受スリーブをハウジングの内周面に挿入してから所定位置に移動させる間に、接着剤の余剰分が軸受スリーブの移動方向前方側に回り込み、軸受スリーブの位置決めや軸受性能に好ましくない影響を与える可能性がある。そこで、接着剤の回り込みを防ぐため、例えばハウジングの内周面に凹状の接着剤溜りを形成する場合がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３９９５１号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
その一方で、情報機器の低価格化の傾向に伴い、流体軸受装置に対するコスト低減の要求も益々厳しくなっており、この種の要求に対応すべく、流体軸受装置を構成する各構成部品の樹脂化、例えばハウジングの樹脂化が検討されている。この場合には、例えば、ハウジングを射出成形するための成形型に、凹状の接着剤溜りに対応した形状の成形面を設けておくことで、この接着剤溜りを、ハウジングの射出成形と同時にその内周面に形成することができる。あるいは、ハウジングの内周面に対応する成形面を軸方向にフラットな形状とし、この面を有する成形型でハウジングを射出成形した後、ハウジングの内周面に切削等の機械加工を施すことによっても、接着剤溜りを形成することができる。
【０００８】
しかしながら、前者の方法では、ハウジングの内周面に対応する成形面を有する成形型（例えば金型ピン）を一部大径に、すなわち接着剤溜りに対応する箇所を大径にする必要がある。そのため、金型ピンを成形後のハウジング内周から抜く際に無理抜きとなり、ハウジングの成形精度に悪影響を及ぼす可能性がある。また、後者の方法では、切削加工による切粉の発生が避けられず、洗浄工程が別途必要となるため、高コスト化を招く可能性がある。
【０００９】
本発明の課題は、接着剤の回り込みを防止し、また余剰接着剤の回り込みによる悪影響を回避することである。
【００１０】
本発明の別の課題は、ハウジングの成形精度の低下を防ぐとともに、加工工程を省略して低コスト化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明に係る流体軸受装置は、ハウジングと、ハウジングの内周に接着固定される軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入される軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置において、ハウジングは樹脂の射出成形により形成され、かつ、その内周面に、射出成形時の樹脂のヒケにより形成された凹状の接着剤溜りを有することを特徴とする。
【００１２】
樹脂の射出成形では、通常、成形金型のキャビティー内に溶融状態の樹脂を充填するためのゲートを設け、このゲートから溶融樹脂をキャビティー内に射出する。そして、キャビティー内の溶融樹脂が冷却されて固化した後、成形金型の型開きを行うことで、成形品（ハウジング）を取り出す。この際、金型表面部と内部間での冷却固化に伴う収縮速度差が原因で、成形品の一部に成形時収縮が起こり、成形品表面にヒケと呼ばれる窪みが発生する場合がある。この種の窪み（ヒケ）は、成形品の形状や、材質、あるいは成形条件（成形温度、射出速度など）によって、発生箇所やそのサイズが異なる。
【００１３】
本発明は、上記成形時に生じるヒケに着目したものであり、ハウジングの内周面に、射出成形時のヒケにより凹状の接着剤溜りが形成されることを特徴とする。凹状の接着剤溜りをハウジングの内周面に形成することで、余剰の接着剤を接着剤溜りで捕捉して、軸受スリーブの移動方向前方側への接着剤の回り込みを防ぐことができる。そればかりでなく、この接着剤溜りを射出成形時の樹脂のヒケにより形成することで、ハウジング成形用の金型ピンの外周面に、接着剤溜りに対応する形状の凸部を設けずに済む。そのため、金型ピンを無理抜きしてハウジングの成形精度に悪影響を及ぼすといった事態を避けることができる。また、ハウジングの射出成形と同時に接着剤溜りを成形することができるので、成形後のハウジングの内周面の、接着剤溜りに対応する箇所を切削加工する必要はなく、その場合には、切粉を取り除くための洗浄工程を省略することができる。
【００１４】
また、接着剤溜りは、樹脂の射出成形時のヒケにより形成されたものであるから、その軸方向両端を互いに離隔する方向に向けて漸次縮径させた状態で、軸方向に隣接するハウジングの内周面と滑らかにつながった形状をなす。そのため、軸受スリーブをハウジングの内周に挿入した状態では、接着剤溜りの軸方向両端に、その軸方向寸法を互いに離隔する方向に向けて漸次縮小する空間が形成される。この空間は、接着剤溜りに捕捉された接着剤のうち、軸方向両端の空間に位置する接着剤を、それぞれの空間における毛細管力により本来の固定部位（ハウジングの内周面と軸受スリーブの外周面との間の接着剤の充填隙間）に引き込む。これにより、接着剤が接着隙間に過不足なくかつ均一に充填され、両部材の間で十分な固定力を得ることができる。
【００１５】
上記接着剤溜りは、その最深部をラジアル軸受部の軸方向における形成位置からずらした状態で設けられるのが好ましい。軸受スリーブの接着固定に使用される接着剤は、例えば軸受使用中の温度変化によって膨張あるいは収縮する場合がある。他所に比べて接着剤の保持量が多い接着剤溜りでは、上記温度変化に伴う体積変化量が多くなる。そのため、接着剤溜りがラジアル軸受部の軸方向における形成位置に重なって設けられている場合には、軸受スリーブの内周面のうち、ラジアル軸受隙間に面する領域が上記接着剤の体積変化の影響を受けて径方向に変位し、ラジアル軸受性能に好ましくない影響が生じる可能性がある。本発明では、接着剤溜りの軸方向における発生位置を、少なくともその最深部をラジアル軸受部の軸方向における形成位置からずらすことにより、上述の事態を回避することができる。
【００１６】
ラジアル軸受部が軸方向に離隔して複数箇所形成される場合には、接着剤溜りは、軸方向に隣接するラジアル軸受部間の領域に対応する位置に設けられるのが好ましい。
【００１７】
上記構成において、ラジアル軸受部は、ヘリングボーン形状やスパイラル形状等の軸方向に傾斜した形状の動圧溝を設けた動圧軸受、複数の軸方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた動圧軸受（ステップ軸受）、ラジアル軸受面を多円弧面で構成した動圧軸受（多円弧軸受）で構成することができる。
【００１８】
上記流体軸受装置は、例えば流体軸受装置を備えたディスク装置のスピンドルモータとして提供することが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明によれば、ハウジングの内周面に接着剤溜りを設けることで、接着剤の回り込みを防止し、また余剰接着剤の回り込みによる悪影響を回避することができる。また、接着剤溜りを、樹脂の射出成形時のヒケにより形成することで、ハウジングの成形精度の低下を防ぎ、かつ接着剤溜りの加工工程を省略して低コスト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】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る流体軸受装置１を組込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。この情報機器用スピンドルモータは、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部材２を回転自在に非接触支持する流体軸受装置１と、軸部材２に固定されたディスクハブ３と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル４およびロータマグネット５と、ブラケット６とを備えている。ステータコイル４はブラケット６の外周に取付けられ、ロータマグネット５は、ディスクハブ３の内周に取付けられる。また、ブラケット６は、その内周に流体軸受装置１を装着している。ディスクハブ３は、その外周にディスクＤを一枚または複数枚保持している。このように構成された情報機器用スピンドルモータにおいて、ステータコイル４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間の電磁力でロータマグネット５が回転し、これに伴って、ディスクハブ３およびディスクハブ３に保持されたディスクＤが軸部材２と一体に回転する。
【００２２】
図２は、流体軸受装置１を示している。この流体軸受装置１は、筒部７ａおよび底部７ｂを一体に有するハウジング７と、ハウジング７の内周に固定された軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８の内周に挿入された軸部材２とを主な構成部品として構成される。なお、説明の便宜上、ハウジング７の底部７ｂの側を下側、底部７ｂと反対の側を上側として以下説明を行う。
【００２３】
軸部材２は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、あるいは、金属材料と樹脂材料とのハイブリッド構造とされ、軸部２ａと、軸部２ａの下端に一体または別体に設けられたフランジ部２ｂを備えている。
【００２４】
軸受スリーブ８は、例えば、黄銅やアルミ（アルミ合金）等の軟質金属材料、あるいは焼結金属材料で形成されている。この実施形態において、軸受スリーブ８は、焼結金属からなる多孔質体、特に銅を主成分とする焼結金属の多孔質体で円筒状に形成され、後述するハウジング７の内周面７ｅの所定位置に固定される。
【００２５】
軸受スリーブ８の内周面８ａの全面又は一部筒状領域には動圧発生部としての動圧溝が形成される。この実施形態では、例えば図３（ａ）に示すように、複数の動圧溝８ａ１、８ａ２をへリングボーン形状に配列した領域が軸方向に離隔して２箇所形成される。
【００２６】
軸受スリーブ８の下側端面８ｃの全面又は一部環状領域には、図３（ｂ）に示すように、動圧発生部として、例えば複数の動圧溝８ｃ１をスパイラル形状に配列した領域が形成される。
【００２７】
ハウジング７は、ＬＣＰやＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の結晶性樹脂をベースとする樹脂組成物で射出成形され、例えば図２に示すように、筒部７ａと、筒部７ａの下端に一体に形成された底部７ｂとで構成される。ハウジング７を構成する上記樹脂組成物には、例えば、ガラス繊維等の繊維状充填材、チタン酸カリウム等のウィスカ状充填材、マイカ等の鱗片状充填材、カーボン繊維、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、各種金属粉等の繊維状または粉末状の導電性充填材を、目的に応じて適量配合することができる。
【００２８】
底部７ｂの上側端面７ｃの一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、例えば図示は省略するが、複数の動圧溝をスパイラル状に配列した領域が形成される。上側端面７ｃの上方には、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと係合して軸方向の位置決めを行う係合部７ｄが形成される。係合部７ｄの上端には、底部７ｂの上側端面７ｃと所定の軸方向段差を介して、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと当接する当接面７ｄ１が形成される。
【００２９】
ハウジング７の内周面７ｅの、軸受スリーブ８の外周面８ｂと対向する領域には、凹状の接着剤溜り１０が形成される。接着剤溜り１０は、この実施形態では、図２に示すように、後述するラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の軸方向における形成位置に接着剤溜り１０の最深部が重ならないように、これらラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２間の領域に対応する位置に形成される。
【００３０】
上記接着剤溜り１０を有するハウジング７は、例えば図４に示すような成形金型１１を使用して成形される。この成形金型１１は、固定型１２と可動型１３とで構成され、ランナー１１ａ、点状ゲート１１ｂ、およびキャビティー１１ｃを備えている。このうち、可動型１３は、ハウジング７の内周側に位置するピン１３ａの外周に、ハウジング７の内周面７ｅを成形する成形面１３ａ１を有する。この実施形態では、成形面１３ａ１のうち、ハウジング７の内周面７ｅの少なくとも接着剤溜り１０に対応する領域を、軸方向にストレートな形状としている。なお、点状ゲート１１ｂは、キャビティー１１ｃの、ハウジング底部７ｂの下側端面の軸心に対応する位置に形成され、そのゲート面積は、溶融樹脂の溶融時の粘度や射出速度を考慮して適正な大きさに設定される。
【００３１】
図示されない射出成形機のノズルから射出された溶融樹脂は、成形金型１１のランナー１１ａ、点状ゲート１１ｂを通ってキャビティー１１ｃ内に充填される。このように、点状ゲート１１ｂからキャビティー１１ｃ内に溶融樹脂を（図４中矢印の方向に）充填することにより、溶融樹脂がキャビティー１１ｃの半径方向（主に底部７ｂ対応領域）および軸方向（主に筒部７ａ対応領域）に均一に充填される。キャビティー１１ｃ内に充填された溶融樹脂が固化した後、成形金型１１を型開きして成形したハウジング７を取り出す。これにより、ウェルドの発生を回避することができ、高い寸法精度を有するハウジング７が得られる。
【００３２】
上記射出成形時、ハウジング７の内周面７ｅに対応する領域にヒケが発生する。このヒケは、すなわち、図３に示す凹状の接着剤溜り１０を形成し、その軸方向両端１０ａ、１０ｂを互いに離隔する方向に向けて漸次縮径させた状態で、接着剤溜り１０の両端に隣接するハウジング７の内周面７ｅとつながっている。このように、ハウジング７の射出成形時、その内周面７ｅに対応する箇所に生じるヒケにより接着剤溜り１０を形成することで、ハウジング７の内周面７ｅに対応するピン１３ａの成形面１３ａ１のうち、接着剤溜り１０に対応する箇所を凸形状とせずに済む。そのため、成形後の型開きでピン１３ａを無理抜きしてハウジング７の成形精度に悪影響を及ぼすことがない。また、ハウジング７の成形と同時に接着剤溜り１０を成形することができるので、成形後のハウジング７の内周面７ｅに、別途機械加工を施す必要はなく、作業工程の簡略化につながる。
【００３３】
上記手順で製作したハウジング７への軸受スリーブ８の固定作業は、例えば以下の手順で行われる。
【００３４】
まず、ハウジング７の内周面７ｅに所定量の接着剤を塗布しておく。次に、内周に軸部材２を挿入した軸受スリーブ８をハウジング７の開口部７ｆに当てがい、軸受スリーブ８の下側端面８ｃが係合部７ｄの当接面７ｄ１と当接する位置まで、軸受スリーブ８を下方に押し進める。このとき、例えば図３に示すように、接着剤溜り１０の軸方向両端１０ａ、１０ｂと、これら両端１０ａ、１０ｂと対向する軸受スリーブ８の外周面８ｂとの間には、径方向寸法を漸次縮小する空間Ｃ１、Ｃ２がそれぞれ形成される。接着剤溜り１０は、これらの空間Ｃ１、Ｃ２を介して、軸受スリーブ８とハウジング７との間の接着剤の充填隙間Ｃ３につながっている。
【００３５】
軸受スリーブ８の挿入時、接着剤Ｍの内周面７ｅへの塗布量が過剰な場合には、接着剤Ｍの充填隙間Ｃ３から押し出された余剰の接着剤Ｍが接着剤溜り１０に向けて流動し、接着剤溜り１０に保持される。これにより、軸受スリーブ８の押込み方向前方側へ接着剤Ｍが回り込むのを抑えて、下側端面８ｃと、この面に当接する当接面７ｄ１との間に接着剤Ｍが入り込むのを防ぐことができる。この結果、軸受スリーブ８のハウジング７に対する軸方向位置決めを正確に行うことができる。また、この実施形態のように、軸受スリーブ８の下側端面８ｃに動圧溝８ｃ１が形成されている場合でも、余剰の接着剤Ｍを接着剤溜り１０で保持することにより、接着剤Ｍが動圧溝８ｃ１を塞ぐといった事態を避けることができ、スラスト方向への支持力を安定して得ることができる。
【００３６】
また、充填隙間Ｃ３で接着剤Ｍの充填が不十分な場合には、接着剤溜り１０の両端に位置する空間Ｃ１、Ｃ２にある接着剤Ｍが、互いに離隔する方向に毛細管力を受けて、それぞれ本来の固定部位である接着剤Ｍの充填隙間Ｃ３に引き込まれる。これにより、充填隙間Ｃ３が全周に亘って接着剤Ｍで漏れなく均一に充填されるので、ハウジング７と軸受スリーブ８との間で所要の固定力を得ることができる。
【００３７】
このようにして、軸受スリーブ８を位置決め固定した後、シール部９を、その下側端面９ｂを軸受スリーブ８の上側端面８ｄに当接させた上で、ハウジング７の開口部７ｆ内周に接着等の手段で固定する。最後にハウジング７の内部空間に潤滑油を充填させることで、流体軸受装置１が完成する。このとき、シール部９で密封されたハウジング７の内部空間に充満した潤滑油の油面は、シール部９の内周に設けられたテーパ面９ａと、テーパ面９ａに対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間に形成されたシール空間Ｓ内に維持される。
【００３８】
上述のように構成された流体軸受装置１において、軸部材２を回転させると、ラジアル軸受面となる、軸受スリーブ８の内周面８ａの動圧溝８ａ１、８ａ２の形成領域（上下２箇所）と、これら動圧溝８ａ１、８ａ２の形成領域にそれぞれ対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間のラジアル軸受隙間に、潤滑油の動圧作用による圧力が発生し、軸部材２の軸部２ａがラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが形成される。また、スラスト軸受面となる、軸受スリーブ８の下側端面８ｃに形成される動圧溝８ｃ１の形成領域と、この動圧溝８ｃ１形成領域に対向するフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間のスラスト軸受隙間、および、同じくスラスト軸受面となる、底部７ｂの上側端面７ｃに形成される動圧溝の形成領域（図示略）と、この動圧溝形成領域と対向するフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間のスラスト軸受隙間に、潤滑油の動圧作用による圧力がそれぞれ発生し、軸部材２のフランジ部２ｂが両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｔ１と第２スラスト軸受部Ｔ２とが形成される。
【００３９】
この実施形態では、接着剤溜り１０を、図２に示すように、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の軸方向における形成位置に接着剤溜り１０の最深部が重ならないように、各ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２間の領域に対応する軸方向位置に形成している。そのため、軸受使用中の温度変化によって接着剤溜り１０中の接着剤Ｍが膨張あるいは収縮した場合でも、この体積変化が、軸受スリーブ８の内周面８ａのうち、特にラジアル軸受隙間に面する領域（動圧溝８ａ１、８ａ２の形成領域）に与える影響は小さい。この結果、軸部２ａの外周面２ａ１と軸受スリーブ８の内周面８ａとの間に形成されるラジアル軸受隙間の変動を抑えて、軸部材２をラジアル方向に安定して支持することができる。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
以上の実施形態では、ハウジング７として、筒部７ａおよび底部７ｂを樹脂で一体成形したものを説明したが、これ以外にも、例えば図示は省略するが、筒部７ａを、底部７ｂとは別体に樹脂で成形することもできる。この場合には、例えばシール部９を、筒部７ａと一体に樹脂で成形することもでき、これによれば、軸受スリーブ８の軸方向位置決めを、シール部９の下側端面９ｂに軸受スリーブ８の上側端面８ｄと当接させることで行うことができる。
【００４２】
また、以上の実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、へリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝により潤滑流体の動圧作用を発生させる構成を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
例えば、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、いわゆるステップ軸受や多円弧軸受を採用してもよい。
【００４４】
図６は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方をステップ軸受で構成した場合の一例を示している。この例では、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受隙間に面する領域（ラジアル軸受面となる領域）に、複数の軸方向溝形状の動圧溝８ａ３が円周方向所定間隔に設けられている。
【００４５】
図７は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を多円弧軸受で構成した場合の一例を示している。この例では、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域が、３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６で構成されている（いわゆる３円弧軸受）。３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６の曲率中心は、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心Ｏから等距離オフセットされている。３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間は、円周方向の両方向に対して、それぞれ楔状に漸次縮小した形状を有している。そのため、軸受スリーブ８と軸部２ａとが相対回転すると、その相対回転の方向に応じて、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体が楔状に縮小した最小隙間側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような潤滑流体の動圧作用によって、軸受スリーブ８と軸部２ａとが非接触支持される。なお、３つの円弧面８ａ４、８ａ５、８ａ６の相互間の境界部に、分離溝と称される、一段深い軸方向溝を形成してもよい。
【００４６】
図８は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を多円弧軸受で構成した場合の他の例を示している。この例においても、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域が、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９で構成されているが（いわゆる３円弧軸受）、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間は、円周方向の一方向に対して、それぞれ楔状に漸次縮小した形状を有している。このような構成の多円弧軸受は、テーパ軸受と称されることもある。また、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９の相互間の境界部に、分離溝と称される、一段深い軸方向溝８ａ１０、８ａ１１、８ａ１２が形成されている。そのため、軸受スリーブ８と軸部２ａとが所定方向に相対回転すると、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体が楔状に縮小した最小隙間側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような潤滑流体の動圧作用によって、軸受スリーブ８と軸部２ａとが非接触支持される。
【００４７】
図９は、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を多円弧軸受で構成した場合の他の例を示している。この例では、図８に示す構成において、３つの円弧面８ａ７、８ａ８、８ａ９の最小隙間側の所定領域θが、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心Ｏを曲率中心とする同心かつ同径の円弧で構成されている。従って、各所定領域θにおいて、ラジアル軸受隙間（最小隙間）は一定になる。このような構成の多円弧軸受は、テーパ・フラット軸受と称されることもある。
【００４８】
以上の各例における多円弧軸受は、いわゆる３円弧軸受であるが、これに限らず、いわゆる４円弧軸受、５円弧軸受、さらに６円弧以上の数の円弧面で構成された多円弧軸受を採用してもよい。また、ラジアル軸受部をステップ軸受や多円弧軸受で構成する場合、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のように、２つのラジアル軸受部を軸方向に離隔して設けた構成とする他、軸受スリーブ８の内周面８ａの上下領域に亘って１つのラジアル軸受部を設けた構成としてもよい。
【００４９】
また、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の一方又は双方は、例えば、スラスト軸受面となる領域に、複数の半径方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた、いわゆるステップ軸受、いわゆる波型軸受（ステップ型が波型になったもの）等で構成することもできる。
【００５０】
また、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２やスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２を動圧軸受以外の軸受で構成することもでき、例えばスラスト軸受部としてピボット軸受が、ラジアル軸受部として真円軸受が使用可能である。
【００５１】
また、以上の実施形態では、流体軸受装置１の内部に充満し、軸受スリーブ８と軸部材２との間のラジアル軸受隙間や、軸受スリーブ８およびハウジング７と軸部材２との間のスラスト軸受隙間に潤滑膜を形成する流体として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に潤滑膜を形成可能な流体、例えば空気等の気体や、磁性流体等の流動性を有する潤滑剤、あるいは潤滑グリース等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体軸受装置を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの断面図である。
【図２】流体軸受装置の断面図である。
【図３】（ａ）は軸受スリーブの縦断面図、（ｂ）は軸受スリーブの下端面図である。
【図４】ハウジングの接着剤溜り周辺を示す拡大断面図である。
【図５】ハウジングの成形工程を概念的に示す断面図である。
【図６】ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。
【図７】ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。
【図８】ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。
【図９】ラジアル軸受部の他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 流体軸受装置
２ 軸部材
３ ディスクハブ
４ ステータコイル
５ ロータマグネット
６ ブラケット
７ ハウジング
７ａ 筒部
７ｂ 底部
７ｃ 上側端面
７ｄ 係合部
７ｄ１ 当接面
７ｅ 内周面
７ｆ 開口部
８ 軸受スリーブ
９ シール部
１０ 接着剤溜り（ヒケ）
１１ 成形金型
Ｃ３ 接着剤の充填隙間
Ｍ 接着剤
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、ハウジングの内周に接着固定される軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入され、ハウジングおよび軸受スリーブに対して相対回転する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置において、
前記ハウジングは樹脂の射出成形により形成され、かつ、その内周面に、射出成形時の樹脂のヒケにより形成された凹状の接着剤溜りを有することを特徴とする流体軸受装置。
【請求項２】
前記接着剤溜りは、その最深部を前記ラジアル軸受部の軸方向における形成位置からずらした状態で設けられることを特徴とする請求項１記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記ラジアル軸受部は軸方向に離隔して複数箇所設けられ、前記接着剤溜りは、軸方向に隣接する前記ラジアル軸受部間の領域に対応する位置に設けられることを特徴とする請求項２記載の流体軸受装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の流体軸受装置を備えたディスク装置のスピンドルモータ。
【請求項１】
ハウジングと、ハウジングの内周に接着固定される軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入され、ハウジングおよび軸受スリーブに対して相対回転する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置において、
前記ハウジングは樹脂の射出成形により形成され、かつ、その内周面に、射出成形時の樹脂のヒケにより形成された凹状の接着剤溜りを有することを特徴とする流体軸受装置。
【請求項２】
前記接着剤溜りは、その最深部を前記ラジアル軸受部の軸方向における形成位置からずらした状態で設けられることを特徴とする請求項１記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記ラジアル軸受部は軸方向に離隔して複数箇所設けられ、前記接着剤溜りは、軸方向に隣接する前記ラジアル軸受部間の領域に対応する位置に設けられることを特徴とする請求項２記載の流体軸受装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の流体軸受装置を備えたディスク装置のスピンドルモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１９４４１６（Ｐ２００６−１９４４１６Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９４４５（Ｐ２００５−９４４５）
【出願日】平成１７年１月１７日（２００５．１．１７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１７日（２００５．１．１７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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