JP4738964B2 - 流体軸受装置およびこれを有するモータ - Google Patents

Description

本発明は流体軸受装置に関するものである。

流体軸受装置は、軸受隙間に生じた潤滑流体の動圧作用で軸部材を非接触支持する軸受装置である。この流体軸受装置は、高速回転、高回転精度、低騒音等の特徴を備えるものであり、情報機器、例えばＨＤＤ、ＦＤＤ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におけるディスクドライブ用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、プロジェクタのカラーホイール、あるいは軸流ファンなどの小型モータ用として好適である。

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手段を備えた動圧軸受と、動圧発生手段を備えていない、いわゆる真円軸受（軸受面が真円形状である軸受）とに大別される。

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込まれる流体軸受装置では、軸部材をラジアル方向に回転自在に支持するラジアル軸受部と、軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部とが設けられ、ラジアル軸受部として、ラジアル軸受隙間を介して対向する二面の何れか一方に動圧溝等の動圧発生部を設けた動圧軸受が用いられる。スラスト軸受部としては、例えば、軸部材のフランジ部の両端面、あるいは、これに対向する面に動圧発生部を設けた動圧軸受が用いられる場合と（例えば、特許文献１参照）、軸部材の一端面を接触支持する構造の軸受（いわゆるピボット軸受）が用いられる場合とがある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−６１６４１号公報 特開平１１−１９１９４３号公報

上記の流体軸受装置では、近年の情報機器の低価格化に伴って、低コスト化の要求が厳しさを増してきている。そこで、流体軸受装置の低コスト化を図る手段の一例として、流体軸受装置の構成部材、例えばハウジングを、金属の機械加工品から樹脂の射出成形品に置き換える試みがなされている。流体軸受装置のモータへの組み込みは、例えば樹脂製ハウジングの外周をブラケット（保持部材）内周へ挿入することによって行われる。

ところで、ハウジングを樹脂で射出成形する場合には、金型動作をいかに高精度に管理したとしても、金型の合わせ面に対応したハウジングの外周面領域に、金型の合わせ面の痕跡としてのパーティングラインが形成される。パーティングラインはハウジングの外周面に環状に形成された突状をなし、その多くはバリとなって現れている。このパーティングラインが保持部材との固定面に存在すると、保持部材への挿入時（モータへの組み込み時）、保持部材の内周面と干渉してコンタミが発生し、これが原因となって例えばディスク装置用のスピンドルモータではヘッドクラッシュを招く恐れがある。また、保持部材との固定強度を低下させる恐れもある。この場合、射出成形後に仕上げ加工を施し、パーティングラインの除去を行うことも考えられるが、完全除去は困難であり、かつ完全に除去しようとすれば、工程数増加に伴って加工コストが高騰する。

本発明の目的は、モータ性能に悪影響を及ぼすコンタミの発生を回避可能な流体軸受装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の流体軸受装置は、軸部材と、型成形された外筒体と、円筒状の内周面で外筒体の外周面の軸方向一部領域を保持する保持部材と、外筒体の内部に配置され、ラジアル軸受隙間に形成され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るものであって、外筒体の外周面が、保持部材に固定される領域と、この領域から軸方向に離間して形成された環状のパーティングラインとを有することを特徴とするものである。なお、本発明でいう「外筒体」としては、例えば、内周に軸部材を挿入可能な軸受スリーブと別体に形成され、該軸受スリーブの外周を覆うハウジングの他、前記軸受スリーブと前記ハウジングとが一体形成された部材（軸受部材）等が挙げられる。

上記本発明の構成によれば、外筒体の外周面における保持部材との固定領域は金型成形面となるため、金型を高精度に仕上げておけば外筒体の外周面のうち、保持部材との固定領域は滑らかな平滑面とすることができる。そのため、パーティングラインの除去加工を行わずとも、保持部材への挿入時等に問題となるコンタミの発生を防止することができる。また、この場合、保持部材に対する外筒体の固定精度および固定強度を良好なものとすることもできる。

上記構成に加え、軸部材の一端から外径側に張り出したハブ部を設けた構成の流体軸受装置では、ハブ部が、外筒体と数十〜数百μｍ程度の微小隙間を介して対向する対向面を有し、例えばハブ部と外筒体との間でラビリンスシールを構成する場合がある。このとき、外筒体のパーティングラインが、ハブ部との対向領域に存在すると、軸部材の回転時、パーティングラインがハブ部と干渉し、コンタミを生じさせる恐れがある。そのため、外筒体のパーティングラインは、ハブ部との対向面を除いた領域に設けられているのが望ましい。

また、前記外筒体の外周面は、該外周面と対向する部材の内周面との間に潤滑流体（例えば、潤滑油）で満たされたシール空間を形成する場合がある。このとき、外筒体のパーティングラインがシール空間となる領域に存在すると、異物（コンタミ）がシール空間に満たされた潤滑油中に直接混入し、軸受性能の低下を招く恐れがある。そのため、外筒体のパーティングラインは、潤滑流体で満たされたシール空間以外の領域に設けられているのが望ましい。

以上に述べたパーティングラインは、特にコスト面で問題がなければ、外筒体の成形後に切削、研磨等の除去加工を施して除去することもできる。パーティングラインが保持部材との固定領域にある場合、仮に除去加工を行ったとしても、充填材を有する内部組織が表面に現れるため、保持部材への挿入時の摺接等によって充填材が脱落し、これがコンタミ発生の要因となる恐れがあるが、パーティングラインの除去加工面が保持部材との固定面、ハブ部との対向領域、あるいはシール空間の形成面以外に存在すればこの種の問題を回避することができる。

以上の構成を有する流体軸受装置は、ロータマグネットとステータコイルとを有するモータ、例えばＨＤＤ等のディスク装置用のスピンドルモータに好ましく使用することができる。

以上のことから、本発明によれば、モータ性能に悪影響を及ぼすコンタミの発生を防止可能な流体軸受装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明にかかる流体軸受装置１を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を示している。この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、流体軸受装置１と、流体軸受装置１の軸部材２に取り付けられたハブ部としてのディスクハブ３と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたスタータコイル４およびロータマグネット５と、流体軸受装置１のハウジング７を保持する部材としての保持部材６とを備えている。ステータコイル４は保持部材６の外周に取り付けられ、ロータマグネット５は、ディスクハブ３の内周に取り付けられている。ディスクハブ３は、その外周に磁気ディスク等のディスクＤを一枚または複数枚保持する。また、保持部材６の内周にはハウジング７が取り付けられ、これにより流体軸受装置１が保持部材６に固定される。ステータコイル４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間に発生する電磁力でロータマグネット５が回転し、それに伴ってディスクハブ３、軸部材２が一体に回転する。

図２は、上記スピンドルモータで使用される流体軸受装置１の一例を示す拡大断面図である。この流体軸受装置１は、回転中心に軸部２ａを有する軸部材２と、軸部２ａをその内周に挿入可能な軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８を内周に固定する外筒体としてのハウジング７と、ハウジング７の一端開口をシールするシール部材９とを主な構成部材として備える。なお、以下では、説明の便宜上、シール部材９によってシールされる側を上側、その軸方向反対側を下側として説明を進める。

同図に示す流体軸受装置１では、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部材２の軸部２ａの外周面２ａ１との間に第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが軸方向に離隔して設けられる。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｂと軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間に第１スラスト軸受部Ｔ１が設けられ、ハウジング７の底部７ｂの内底面７ｂ１とフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に第２スラスト軸受部Ｔ２が設けられる。

軸部材２は、例えばステンレス鋼等の金属材料で、軸部２ａとその一端に一体または別体に設けられたフランジ部２ｂとで構成される。あるいは、金属部分と樹脂部分とからなるハイブリッド構造（例えば軸部２ａを金属材料で形成し、フランジ部２ｂを樹脂材料で形成する。）とすることもできる。

軸受スリーブ８は、円筒状に形成され、ハウジング７の内周面に固定される。この実施形態における軸受スリーブ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形成される。なお、焼結金属に限らず、例えば黄銅等の軟質金属で軸受スリーブ８を形成することもできる。

軸受スリーブ８の内周面８ａには、図３（ａ）に示すように、第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面Ａとなる上下２つの領域が軸方向に離隔して設けられている。各ラジアル軸受面Ａには、動圧発生部として、例えばヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１、８ａ２がそれぞれ形成されている。上側の動圧溝８ａ１は、軸方向中心ｍ（上下の傾斜溝間領域の軸方向中央）に対して軸方向非対称に形成されており、軸方向中心ｍより上側領域の軸方向寸法Ｘ１が下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている。そのため、軸部材２の回転時、上側の動圧溝８ａ１による流体（例えば潤滑油）の引き込み力（ポンピング力）は、下側の対称形の動圧溝８ａ２に比べ相対的に大きくなる。

また、軸受スリーブ８の下側端面８ｂの一部環状領域には、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面Ｂが形成され、該スラスト軸受面Ｂには、図３（ｂ）に示すように、動圧発生部として、例えばスパイラル形状に配列された複数の動圧溝８ｂ１が形成されている。

ハウジング７は、有底筒状に形成され、円筒状の側部７ａと、側部７ａの下端に一体または別体に設けられた底部７ｂとを備えている（本実施形態では一体構造）。また、内底面７ｂ１から軸方向上方に所定寸法だけ離れた位置に段部７ｃが一体に形成されている。流体軸受装置１の組立時には段部７ｃに軸受スリーブ８の下側端面８ｂを当接させることにより、ハウジング７に対する軸受スリーブ８の相対的な位置決めがなされる。軸受スリーブ８の下側端面８ｂとハウジング７の内底面７ｂ１との間に形成された空間には、軸部材２のフランジ部２ｂが収容される。

底部７ｂの内底面７ｂ１の一部環状領域には、第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受面Ｃが形成され、該スラスト軸受面Ｃには、動圧発生部として、例えばスパイラル形状に配列された複数の動圧溝が形成されている（図示省略）。

本実施形態におけるハウジング７は、例えば、軸方向上下に分割可能な金型を用いて樹脂で射出成形された型成形品である。ハウジング７の外周面７ａ１には、図２の拡大断面図に示すように、金型の合わせ面の痕跡としてのパーティングライン１１が形成されている。パーティングライン１１は、モータへの組込時、ハウジング７の外周面７ａ１を保持する保持部材６の内周面６ａ、およびディスクハブ３の円筒部３ｂの内周面３ｂ１との対向領域を除いた軸方向領域α内に、全周に亘って突状に形成されている。なお、図示例のパーティングライン１１は、型成形後そのままの状態、すなわち金型の合わせ面上に形成されたバリがそのまま残存している状態を示している。

ハウジング７を形成する樹脂材料は射出成形可能な樹脂材料であれば非晶性樹脂・結晶性樹脂を問わず使用可能で、例えば、非晶性樹脂として、ポリサルフォン（ＰＳＵ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等、結晶性樹脂として、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等を用いることができる。もちろんこれらは一例にすぎず、軸受の用途や使用環境に適したその他の樹脂材料を使用することもできる。上記の樹脂材料には、必要に応じて強化材（繊維状、粉末上等の形態は問わない）や潤滑剤、導電材等の各種充填材が一種または二種以上配合される。

なお、射出する材料としては樹脂材料の他、金属材料も使用可能である。金属材料としては、例えば、マグネシウム合金やアルミニウム合金等の低融点金属材料が使用可能である。この他、金属粉とバインダーの混合物で射出成形した後、脱脂・焼結するいわゆるＭＩＭ成形を採用することもできる。さらにこの他、射出する材料としてセラミックを使用することもできる。

ハウジング７の上端開口部の内周には、金属材料や樹脂材料で形成された環状のシール部材９が、例えば圧入、接着、あるいはこれらを併用して固定される。シール部材９の内周面９ａは、軸部２ａの外周面２ａ１に設けられたテーパ面２ａ２とシール空間Ｓを介して対向する。軸部２ａのテーパ面２ａ２は上側に向かって漸次縮径しており、軸部材２の回転により遠心力シールとしても機能する。流体軸受装置の組立後、シール部材９で密封された流体軸受装置１の内部空間には潤滑流体として例えば潤滑油が充満され、この状態では、潤滑油の油面はシール空間Ｓの範囲内に維持される。

上記構成の流体軸受装置１において、軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面Ａとなる上下二つの領域は、それぞれ軸部２ａの外周面２ａ１とラジアル軸受隙間を介して対向する。そして軸部材２の回転に伴い、ラジアル軸受面Ａに形成された動圧溝の動圧作用によって、ラジアル軸受隙間に形成された潤滑膜の油膜剛性が高められ、これによって軸部材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、軸部材２が回転すると、軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１は、軸受スリーブ８の下側端面８ｂに形成されたスラスト軸受面Ｂと、スラスト軸受隙間を介して対向する。そして軸部材２の回転に伴い、スラスト軸受面Ｂに形成された動圧溝の動圧作用によってスラスト軸受隙間に形成された潤滑膜の油膜剛性が高められ、これによって軸部材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が形成される。同様に、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２は、ハウジング７の底部７ｂの内底面７ｂ１に形成されたスラスト軸受面Ｃとスラスト軸受隙間を介して対向する。軸部材２の回転に伴い、スラスト軸受面Ｃに形成された動圧溝の動圧作用によってスラスト軸受隙間に形成された潤滑膜の油膜剛性が高められ、これによって軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持する第２スラスト軸受部Ｔ２が形成される。

なお、軸部材２の回転中は、潤滑油がハウジング７の底部７ｂ側に押し込まれるため、このままではスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２のスラスト軸受隙間での圧力が極端に高まり、これに起因して潤滑油中での気泡の発生や潤滑油の漏れ、あるいは振動の発生が懸念される。この場合でも、例えば図中に示すように、スラスト軸受隙間（特に第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間）とシール空間Ｓを連通する流路１０を設ければ、この流路１０を通って潤滑油がスラスト軸受隙間とシール空間Ｓとの間で流動するため、かかる圧力差が早期に解消され、上記の弊害を防止することができる。図２では一例として、軸受スリーブ８の外周面８ｄの軸方向溝１０ａ、シール部材９の下側端面９ｂの第１半径方向溝１０ｂ、軸受スリーブ８の上側端面８ｃの円環溝１０ｃおよび軸受スリーブ８の上側端面８ｃの第２半径方向溝１０ｄによって流路１０を構成した。この場合、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間→軸方向溝１０ａ→第１半径方向溝１０ｂ→円環溝１０ｃ→第２半径方向溝１０ｄ→第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間という経路を辿って潤滑油が軸受内部を循環する。

以上の構成部材および要素からなる流体軸受装置１はモータに組み込まれる（図１参照）。流体軸受装置１のモータへの組み込みは、例えば保持部材６を金型にセットした状態で、保持部材６の上方から流体軸受装置１を挿入あるいは圧入し、ハウジング７の外周面７ａ１の一部軸方向領域を保持部材６の内周面６ａに接着することにより行われる。

また、モータの組立時には、ディスクＤ（図１参照）を載置するためのディスクハブ３が軸部材２の上端に圧入、接着、あるいは圧入接着等の手段で固定される。本実施形態におけるディスクハブ３は、ハウジング７の上側を覆う略円盤状のプレート部３ａと、プレート部３ａの外周から軸方向下側に伸びる円筒状の円筒部３ｂと、円筒部３ｂの下端外周から外径側に突出させて設けられたディスク搭載部３ｃとで構成される。ディスクＤは、円筒部３ｂの外周に外嵌され、ディスク搭載部３ｃの上側端面に載置される。
軸部材２に固定された状態で、ディスクハブ３のプレート部３ａの下側端面３ａ１は、ハウジング７の上端面と微小な軸方向隙間（数十〜数百μｍ程度）を介して対向し、また円筒部３ｂの内周面３ｂ１は、ハウジング７の外周面７ａ１の一部軸方向領域と微小な径方向隙間（数十〜数百μｍ程度）を介して対向する。このディスクハブ３とハウジング７との間に形成される微小幅の径方向および軸方向隙間でラビリンスシールが構成され、流体軸受装置１のシール機能が一層高められる。

上記のように、本発明では、ハウジング７を成形する金型の合わせ面の痕跡としてのパーティングライン１１を、ハウジング外周面のうち保持部材６の内周面６ａ、およびディスクハブ３の内周面３ｂ１との対向領域を除いた軸方向領域αに設けた。したがって、ハウジング７の外周面のうち、モータ（保持部材６）との固定領域およびディスクハブ３との対向領域は金型成形面、すなわち滑らかな平滑面とすることができる。そのため、パーティングライン１１の除去加工を行わずとも、モータへの組込時および運転時の何れにおいてもパーティングライン１１が他部材と干渉するのを防止して、コンタミの発生を防止することができる。また、保持部材６に対するハウジング７の固定精度や固定強度を良好なものとすることができる。

なお、以上では、パーティングライン１１をハウジング７の成形後そのままの状態とした構成について説明を行ったが、パーティングライン１１はハウジング７の成形後に切削、研磨等の除去加工を施すことにより除去してもよい。除去加工を行うと、充填材を有するハウジング７の内部組織が表面に現れ、これがコンタミ発生の一因となる場合もあるが、本発明ではパーティングライン１１を、ハウジング外周面のうち保持部材６の内周面６ａ、およびディスクハブ３の内周面３ｂ１との対向領域を除いた軸方向領域α内に設けているため、この種の問題を回避することができる。

以上、本発明の構成を有する流体軸受装置１の一実施形態を説明したが、本発明は、この実施形態の流体軸受装置に限定されるものではなく、例えば図４〜図６に示すような流体軸受装置においても好ましく用いることができる。なお、以下の説明では、図２に示す実施形態と同一機能を有する部材および要素には共通の参照番号を付して重複説明を省略する。

図４は、本発明にかかる流体軸受装置１の他の実施形態を示すものである。同図に示す流体軸受装置１は、主に、図２では別体であった軸受スリーブ８とハウジング７とを一体に構成し、この一体に構成された部材（軸受部材１７）の下端開口部を、軸受部材１７と別体の蓋部材１８で封口した点で図２に示す流体軸受装置１と構成を異にする。ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２は軸受部材１７の内周面１７ａと軸部材２の外周面２ａ１との間に形成され、第１スラスト軸受部Ｔ１は下側端面１７ｂとフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間、第２スラスト軸受部Ｔ２は蓋部材１８の上側端面１８ａとフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間にそれぞれ形成される。
本実施形態における軸受部材１７は、図２のハウジング７と同様に型成形品であり、該軸受部材１７を成形する金型の合わせ面の痕跡としてのパーティングライン１１は、軸受部材１７の外周面１７ｄのうち、保持部材６の内周面６ａおよびディスクハブ３の内周面３ｂ１との対向領域を除いた軸方向領域αに設けられている。したがって、上記同様の作用・効果が得られる。

図５は、本発明にかかる流体軸受装置１の他の実施形態を示すものである。同図に示す流体軸受装置１は、ハウジング７の段部７ｃを削除した点で、図２に示す流体軸受装置１と構成を異にする。この場合、図２に示す構成の流体軸受装置１に比べ、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２における支持面積を拡大させ、スラスト軸受部におけるモーメント荷重に対する負荷能力を向上させることができる。なお図示は省略するが、本実施形態においても、図４に示す実施形態と同様、底部７ｃを除きハウジング７と軸受スリーブ８とを一体の軸受部材１７で構成し、該軸受部材１７の下端開口部を別体の蓋部材１８で封口する構成とすることもできる。

図６は、本発明にかかる流体軸受装置の他の実施形態を示すものである。同図に示す流体軸受装置２１では、図２および図４、図５に示す流体軸受装置１と異なり、シール空間Ｓが軸部材２と一体に形成されたディスクハブ３３の内周面３３ｂ１とハウジング７の外周面７ａ１との間、および第２スラスト軸受部Ｔ２がディスクハブ３３の下側端面３３ａ１とハウジング７の上側端面７ａ２との間に形成されている。
本実施形態において、ハウジング７のパーティングライン１１は、外周面７ａ１のうち、ディスクハブ３３の内周面３３ｂ１との間でシール空間Ｓを形成するテーパ面７ａ１１、および保持部材６との固定面７ａ１２を除く軸方向領域αの範囲内に設けられている。そのため、流体軸受装置２１（ハウジング７）を保持部材６へ挿入する際に問題となるコンタミの発生防止と、固定精度および固定強度確保とが図られることに加え、潤滑油で満たされたシール空間Ｓ内へ異物が混入するのを防止することができる。なお、図示は省略するが、本実施形態においても、図４に示す実施形態と同様、ハウジング７と軸受スリーブ８とを一体の軸受部材１７で構成することもできる。

以上の説明では、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く、例えば、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、いわゆる多円弧軸受やステップ軸受を採用しても良い。

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８ａ３、８ａ４、８ａ５で構成されている（いわゆる３円弧軸受）。３つの円弧面８ａ３、８ａ４、８ａ５の曲率中心は、それぞれ、軸受スリーブ８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８ａ３、８ａ４、８ａ５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。尚、３つの円弧面８ａ３、８ａ４、８ａ５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良い。

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８ａ６、８ａ７、８ａ８で構成されているが（いわゆる３円弧軸受）、３つの円弧面８ａ６、８ａ７、８ａ８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８ａ６、８ａ７、８ａ８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８ａ９、８ａ１０、８ａ１１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。

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８ａ６、８ａ７、８ａ８の最小隙間側の所定領域θが、それぞれ、軸受スリーブ８の軸中心Ｏを曲率中心とする同心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。

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良い。また、ラジアル軸受部を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良い。

なお、上記のラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方は、ステップ軸受で構成することもできる（図示省略）。ステップ軸受は、例えば軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域に、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ものである。

以上では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の双方を動圧軸受で構成した場合について説明を行ったが、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方または双方をこれ以外の軸受で構成することもできる。例えば、図示は省略するが、軸部材２の外周面２ａ１を真円状外周面に形成すると共に、軸部材２の外周面２ａ１と対向する軸受スリーブ８の内周面８ａを真円状内周面とすることで、いわゆる真円軸受を構成することもできる。

また、図示は省略するが、スラスト軸受部Ｔ１およびＴ２のうち一方又は双方は、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。

また、スラスト軸受部は動圧軸受で構成する以外にも、例えば軸部２ａの一端を凸球状に形成し、ハウジングの内底面等で接触支持するピボット軸受とすることもできる。

また、以上の説明では、流体軸受装置１の内部に充満する潤滑流体として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に動圧を発生させることができる流体、例えば磁性流体や空気等の気体を使用することもできる。

流体軸受装置を組み込んだスピンドルモータの一例を示す断面図である。 本発明の構成を有する流体軸受装置の断面図である。 （ａ）図は軸受スリーブの断面図、（ｂ）図は軸受スリーブの下側端面を示す平面図である。 流体軸受装置の他の構成例を示す断面図である。 流体軸受装置の他の構成例を示す断面図である。 流体軸受装置の他の構成例を示す断面図である。 ラジアル軸受部の他の形態を示す断面図である。 ラジアル軸受部の他の形態を示す断面図である。 ラジアル軸受部の他の形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 流体軸受装置
２ 軸部材
２ａ 軸部
３ ディスクハブ
６ 保持部材
７ ハウジング
７ａ 側部
７ｂ 底部
８ 軸受スリーブ
９ シール部材
１１ パーティングライン
１７ 軸受部材
α 軸方向領域
Ｒ１ 第１ラジアル軸受部
Ｒ２ 第２ラジアル軸受部
Ｓ シール空間
Ｔ１ 第１スラスト軸受部
Ｔ２ 第２スラスト軸受部

Claims (5)

1. 軸部材と、型成形された外筒体と、円筒状の内周面で外筒体の外周面の軸方向一部領域を保持する保持部材と、外筒体の内部に配置され、ラジアル軸受隙間に形成される潤滑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る流体軸受装置において、
   外筒体の外周面が、保持部材に固定される領域と、この領域から軸方向に離間して形成された環状のパーティングラインとを有することを特徴とする流体軸受装置。
2. さらに、軸部材の一端から外径側に張り出し、外筒体との対向面を有するハブ部を備え、パーティングラインが、前記対向面との対向領域を除いて設けられたことを特徴とする請求項１記載の流体軸受装置。
3. さらに、パーティングラインが、潤滑流体で満たされたシール空間以外の領域に設けられている請求項１記載の流体軸受装置。
4. 外筒体にパーティングラインの除去加工を施した請求項１〜３の何れかに記載の流体軸受装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の流体軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとを有するモータ。

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