JP4219903B2 - 動圧軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、動圧軸受装置に関する。この軸受装置は、情報機器のモータ類、例えばＨＤＤ・ＦＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ・ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク装置、ＭＤ・ＭＯ等の光磁気ディスク装置など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、あるいは電気機器、例えば軸流ファンなどの小型モータ用として好適である。

上記各種モータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化などが求められている．これらの要求性能を決定づける構成要素の一つに当該モータのスピンドルを支持する軸受があり、近年ではこの種の軸受として、上記要求性能に優れた特性を有する動圧軸受の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。

例えば、ディスク装置のスピンドルモータに組み込まれる動圧軸受装置としては、例えば図１１に示すように、ハウジング３０の内周に軸受スリーブ４０を固定すると共に、軸受スリーブ４０の内周に軸部材２０を配置した構造が知られている（特開2002-061636号公報等参照）。この動圧軸受装置では、軸部材２０の回転により、軸受スリーブ４０の内周と軸部材２０の外周との間のラジアル軸受隙間に流体による動圧効果で圧力を発生させて、軸部材２０が非接触状態で支持される。

この動圧軸受装置では、円筒状の側部３１の底部開口をスラストブッシュ３２で封口することによってハウジング３０を形成している。スラストブッシュ３２は、側部３１の底部開口に接着固定されるが、その他にも加締めによって、あるいは接着と加締めの併用によって固定される場合もある。

特開２００２−０６１６３６号公報

従来品では、ハウジングを銅等の金属の旋削品としているため、ハウジングの製作コストが高騰している。また、軸受スリーブをハウジング内周に接着固定しているため、接着剤の塗布工程およびその乾燥工程が必要となって組み立て工程が煩雑化し、コストアップを招いている。また、上述のようにスラストブッシュ３２も接着や加締めによって側部３１に固定されるため、同様にコストアップを招く要因となっている。

本発明は、スラスト軸受隙間の幅を容易に規定値に設定可能とすることで、動圧軸受装置のコストダウンを図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、軸部およびフランジ部を有する軸部材と、軸受スリーブと、内周に軸受スリーブを固定したハウジングと、スラスト受け面を有するスラスト部材と、軸部材の軸部外周と軸受スリーブの内周との間に形成されたラジアル軸受隙間と、フランジ部の一方の端面とスラスト受け面との間に形成されたスラスト軸受隙間と、フランジ部の他方の端面と軸受スリーブの端面との間にスラスト軸受隙間とを備え、軸部材と軸受スリーブの相対回転でラジアル軸受隙間および各スラスト軸受隙間に油による動圧効果で圧力を発生させて、軸部材と軸受スリーブとを非接触に保持する動圧軸受装置において、底部および起立部でカップ状に形成したスラスト部材をハウジングの内周に嵌合してハウジングの一端開口部を封口し、かつスラスト部材の起立部の端面の内径端を軸受スリーブの前記端面に当接させることで、スラスト部材の位置決めを行い、前記当接部分よりも内径側で、軸部材のフランジ部、軸受スリーブ、およびスラスト部材の相互間に形成される空間を全て油で満たした。

これにより、スラスト軸受隙間の幅が規定値に管理され、スラスト軸受隙間で適正なスラスト動圧を発生させることができる。この場合、さらにフランジ部の他方の端面と軸受スリーブの端面との間にスラスト軸受隙間を設けることができる。

スラスト受け面は、軸受スリーブの端面と当接するカップ状のスラスト部材（スラストカップ）の底部内面に形成することができる。

ハウジング内での軸受スリーブの軸方向の位置決めは、ハウジングを部分的に塑性変形させることにより行うことができる。例えば、軸方向一方の位置決めは、ハウジングに設けた係止部によって、他方の位置決めは、ハウジングに設けた底部、段部、あるいは係止部によって直接的または間接的に行うことができる（これら各部の詳細は後述する）。

スラスト部材は、含油焼結金属で形成することもできる。この場合、スラスト受け面から油が滲み出すため、モータの起動・停止時における軸部材のフランジ部端面とスラスト受け面との摩擦を減じ、両者の摩耗を抑制することができる。また、焼結金属は良好な加工性を有するので、スラスト受け面に動圧溝を形成する場合でも、スラスト部材のプレス成形等により、容易にかつ高精度に動圧溝を成形することができる。

動圧軸受装置には、ハウジング内からの油の漏れ出しを防止するためのシール手段を設けることもできる。シール手段は、リング状のシール部材で形成することができる（図１、図３、図４、図９参照）。この場合、ハウジングのシール側に、内径側へ塑性変形させた係止部を設け、この係止部をシール部材に係合させることにより、シール部材を介して軸受スリーブのシール側への移動を規制することができる。

また、シール手段は、ハウジングを縮径させて形成することもでき（図５〜図８、図１４参照）、これによりシール部材が不要となるので、部品点数の削減によるさらなる低コスト化を図ることができる。ハウジングを縮径させる手段としては、例えばネッキング加工（Necking）が考えられる。この場合、ハウジングのシール側に、内径側へ塑性変形させた係止部を設け、この係止部を軸受スリーブに係合させることにより、軸受スリーブのシール側への移動を直接規制することができる。

軸受スリーブの反シール側への移動は、軸受スリーブの反シール側端面と当接させたスラスト部材や段部によって規制される。従って、上述のように係止部と、スラスト部材あるいは段部との協働で軸受スリーブを軸方向両側で位置決めすることができ、接着や圧入によらずともハウジング内に軸受スリーブを固定することができる。

ハウジングは、金属板を絞り加工することにより形成することができる。この場合のハウジングは底部を一体に有する形状となる。また、ハウジングは、金属製のパイプ材（金属板を絞り加工して成形したパイプ材も含む）を少なくとも部分的に塑性変形させることによっても形成することができる。この場合の塑性変形させる部分としては、例えばシール側や反シール側の係止部（後述する）が考えられる。パイプ材を使用した場合、ハウジングの底部が開口状態となるが、この開口部は軸受スリーブの反シール側端面と当接するスラスト部材で封口することができる。この場合は、ハウジングの反シール側に、内径側へ塑性変形させた係止部を設け、この係止部をスラスト部材に係合させて、スラスト部材、さらには軸受スリーブの位置決めを行う。

ところで、ハウジングは、金属の削り出しであれば高精度（公差１０μｍ程度）に成形することが可能である。しかしながら、上述のようなプレス成形品のハウジングの場合はどうしても精度が出しにくく、公差２０〜４０μｍ程度が限界となる。そのため、ハウジング内周に軸受スリーブを従来のように接着固定する際には、同軸度の低下が懸念され、また、これを解消するために大掛かりな治工具が必要となり、コストアップを招く。

以上の対策として、円筒状の軸受スリーブをハウジングの内周円筒面に圧入することにより固定することも考えられるが、圧入に伴う圧迫力の作用で軸受スリーブ４の内周が縮径変形し、ラジアル軸受面やラジアル軸受隙間の精度を低下させる可能性がある。

そこで、本発明では、ハウジングの内周と軸受スリーブの外周とを部分的に接触させることとした。これにより、半径方向の剛性が低下するため、軸受スリーブとハウジングとを低コストかつ確実に固定することができる。また、軸受スリーブ内部に作用する圧縮応力が軽減されるため、軸受スリーブ４の内周の変形量を抑制することができる。この時、ハウジングの加工後、熱処理（焼なまし等）を行って硬度や降伏点応力を下げることにより、大きな圧入力を確保しつつ圧縮応力をさらに軽減することができる。

この接触は、軸受スリーブの外周およびハウジングの内周のうち何れか一方の断面形状を、多角形もしくは波形とすることにより実現することができる。

この場合、軸受スリーブ４は、ハウジング内周に圧入される。圧入後における軸受スリーブの内周半径の縮径量が２μｍ以下であれば、ラジアル軸受面やラジアル軸受隙間の精度を良好に維持することができる。

このように本発明によれば、スラスト軸受隙間の幅を容易に規定値に設定可能となり、軸受装置の組立工程を簡略化し、さらには部品点数の削減を図ることができる。従って、動圧軸受装置の低コスト化を達成することができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１８に基づいて説明する。

図１は、本発明にかかる動圧軸受装置１の一実施形態を示している。この動圧軸受装置１は、軸部材２と、ハウジング３と、ハウジング３の内周に固定された円筒状の軸受スリーブ４と、ハウジング３の一端をシールするシール手段５と、ハウジング３の底部に配置されたスラスト部材６とを主要な構成要素とする。ハウジング３は、図１１に示すスピンドルモータにおいて、図示しないモータステータを装着したケーシング９の内周に固定される。

なお、上記各図では、ハウジング３のうち、シール手段５でシールされた側を「シール側」と称し（図面上方）、その反対側を「反シール側」と称する（図面下方）。

ハウジング３は薄肉のプレス成形品で、金属板（例えば真ちゅう等の軟質金属や鋼等からなる板材）の絞り加工でカップ状に形成される。ここでいうプレス成形品は、いわゆる板金プレスによって成形されたものに限らず、金型を取付けたプレス機によって加工された製品全てを意味し、例えばパイプ材を加工する場合も含まれる。図示例のハウジング３は、円筒状の側部３ａと反シール側に形成された円板状の底部３ｂと、シール側端部に形成されたテーパ状の係止部３ｃとを一体に備えている。プレス加工時のバリや変形を軽減するため、プレス加工後にバレル研磨等の後処理を行うこともできる。

軸部材２は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ４２０Ｊ２）等の金属材で形成され、軸部２ａと、軸部２ａの下端に設けられたフランジ部２ｂとで構成される。軸部２ａとフランジ部２ｂは、これら別部品を圧入等により一体化する他、鍛造等により一体成形することもできる。

軸受スリーブ４は、焼結金属、例えば銅を主成分とする焼結金属に、潤滑油や潤滑グリースを含浸させた含油焼結金属で形成される。この含油焼結金属は、内部の気孔（組織気孔）と、その気孔が表面に開口して形成される表面開孔とを備え、これらの気孔には油が保持されている。

軸受スリーブ４の内周面４ａと軸部材２の軸部２ａの外周面との間には、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。軸受スリーブ４の内周面には、ラジアル軸受面（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）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。

図２（ａ）に示すように、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受面となる領域は、ヘリングボーン形状の複数の動圧溝４ａ１，４ａ２を備える。この実施形態において、上方側の動圧溝４ａ１の軸方向長さは、これと反対方向に傾斜した下方側の動圧溝４ａ２よりも大きく、軸方向非対称形状になっている。

第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面となる領域も、同様に、ヘリングボーン形状の複数の動圧溝４ａ３，４ａ４を備え、軸方向の一方に傾斜した複数の動圧溝４ａ３と、軸方向の他方に傾斜した複数の動圧溝４ａ４とが軸方向に離隔して形成されている。但し、第１ラジアル軸受部Ｒ１と異なり、両動圧溝４ａ３，４ａ４の軸方向長さは等しく、軸方向対称形状になっている。また、第１ラジアル軸受部Ｒ１の軸方向長さの全長は、第２ラジアル軸受部Ｒ２の軸方向長さの全長よりも大きい。

なお、これらラジアル軸受面となる領域の動圧溝形状は任意ある。

この実施形態におけるスラスト部材６は、スラストカップと呼ばれるカップ状の部材で、例えば黄銅や鋼等を旋削したり、鋼を鍛造することによって形成される。スラスト部材６の底部６ａの内面は、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２と対向するスラスト受け面７であり、底部６ａの周縁には、円筒状の起立部６ｂが一体に形成されている。スラスト部材６の底部６ａは、ハウジング３の底部３ｂと密着しており、起立部６ｂの端面は、軸受スリーブ４の下側端面４ｂと当接している。

軸受スリーブ４の下側端面４ｂと軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間には、第一スラスト軸受部Ｔ１が設けられ、スラスト受け面７とフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間には第二スラスト軸受部Ｔ２が設けられる。第一スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面となる領域は、例えば軸受スリーブ４の下側端面４ｂに形成され、第二スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受面となる領域（同上）は、例えばスラスト受け面７に形成される。これらスラスト軸受面となる領域には、図２（ｂ）に示すように、スパイラル形状に配列した複数の動圧溝４ｂ１が形成される（第二スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受面となる領域の図示は省略している）。

なお、スラスト軸受面となる領域の動圧溝形状は、スパイラル形状以外の他の形状、例えばヘリングボーン形状とすることもできる。また、動圧溝を有するスラスト軸受面の一方または双方を軸部材２のフランジ部２ｂの端面２ｂ１、２ｂ２に形成することもできる。

図１に示すシール手段５は、ハウジング３内からの油の漏れ出しを防止するためのもので、この実施形態では、ハウジング３の開口部内周にリング状のシール部材５ａを装着して非接触のテーパシールを構成した場合を例示している。シール部材５ａの内周面５ａ１は上側を拡径させたテーパ面状に形成され、シール部材の下側端面５ａ２は軸受スリーブ４の上側端面４ｃと当接している。シール部材５ａの内周面と軸部２ａの外周面との間には、ハウジング３の外部方向（同図で上方向）に向かって漸次拡大するテーパ形状のシール空間Ｓが形成されている。シール部材５ａで密封されたハウジング３の内部空間は、軸受スリーブ４の内部気孔を含め、潤滑油（潤滑油）で充満され、その潤滑油の油面はシール空間Ｓ内にある。

なお、テーパ状のシール空間Ｓは、上記とは逆に軸部材２の軸部２ａ外周面側にテーパ面を形成し、これに対向する固定側の面（図示例では、シール部材５ａの内周面）をストレートな円筒面状に形成することによっても構成され得る。

軸部材２と軸受スリーブ４の相対回転時、例えば軸部材２の回転時には、ラジアル軸受面と軸部２ａ外周面との間のラジアル軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材２の軸部２ａが上記ラジアル軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によって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一ラジアル軸受部Ｒ１と第二ラジアル軸受部Ｒ２とが構成される。同時に、軸受スリーブ４の下側端面４ｂとフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間の第一スラスト軸受隙間、およびフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２とスラスト受け面７との間の第二スラスト軸受隙間にも潤滑油の動圧が発生し、軸部材２のフランジ部２ｂが両スラスト軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によって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を両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とが構成される。

この軸受装置１は、絞り加工により得られたハウジング３内に、スラスト部材６、軸部材２、および軸受スリーブ４を収容し、さらにシール部材５ａを収容した上で、ハウジング３の上端を加締め等の手段で内径側に塑性変形させて係止部３ｃを形成し、この係止部３ｃをシール部材５ａと係合させることにより組み立てられる。この時、必要に応じて係止部３ｃとシール部材５ａとの間の隙間に接着剤を塗布して当該隙間を封口する。

以上の組立により、シール部材５ａ、軸受スリーブ４、およびスラスト部材６がハウジング内に相互に当接した状態で収容されるため、接着等でハウジングに固定することなく各部材の位置決めを行うことが可能となり、組立工程を簡略化して製造コストの低廉化を図ることができる（もちろん必要に応じて接着固定することも可能である）。上述のようにハウジング３はプレス成形品であるので、旋削品としていた従来に比べ、ハウジング３自体も低コストに製造でき、軸受装置全体のコスト低減に寄与することができる。

以下、本発明の他の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、図１および図２に示す実施形態と異なる点を中心に説明し、当該実施形態と共通する部分・部材には、同一の参照番号を付して重複説明を省略する。

図３は、シール部材５ａに軸方向に延びる延在部５ａ３を形成し、延在部５ａ３の内周に軸受スリーブ４の外周を嵌合させた実施形態である。軸受スリーブ４の延在部５ａ３との嵌合部は、他所よりも小径に形成されており、これより図１に示す実施形態と比べて軸受スリーブ４の容積を減じて、軸受スリーブ４中の含油量を少なくし、油温の変動による油面変動を抑えることが可能となる。また、軸受スリーブ４とシール部材５ａの同軸度を確保し易いという利点も有する。

図４は、図１の実施形態におけるスラスト部材６をハウジング３と一体化することにより、部品点数を削減してさらなる低コスト化を図るものである。この場合、スラスト部材６の起立部６ｂの端面に相当するハウジング３の段部３ｄを軸受スリーブ４の下側端面と当接させることにより、軸受スリーブ４の位置決めがなされ、かつ第一および第二スラスト隙間の幅が規定値に設定される。

図５は、図４の実施形態においてシール手段５をハウジング３と一体化させた例で、シール部材５ａに代えて、ハウジング３の縮径加工（例えばネッキング加工）により形成した縮径部３ｅを使用するものである。縮径部３ｅの内周面３ｅ１は上側に向けて拡径するテーパ面状をなし、この内周面３ｅ１と軸部２ａの外周面との間にテーパ状のシール隙間Ｓが形成されている。この場合、ハウジング３の側部３ａと縮径部３ｅの間の連絡部分が上記係止部３ｃとして機能し、軸受スリーブ４をシール側から直接的に拘束してその移動を規制する。この実施形態では、シール部材５ａが省略されるので、図４に示す実施形態に比べてさらに低コスト化を図ることができる。

図６は、図５に示す実施形態におけるスラスト部材６の相当部分（厚肉に形成された部分）を省略し、ハウジング３全体を均一な薄肉に形成した例である。図４および図５に示す実施形態では、スラスト部材６（図１および図３参照）の相当部分を厚肉に形成するため、厚さを変更して複数段階に分けて絞り加工する必要があるが、図６に示す構成であれば、このような複数段の絞り加工が不要となり、生産効率を向上させることができる。この場合、ハウジング３の反シール側外周を絞って小径部３ｆを形成することにより、半径方向に沿った段部３ｄを形成し、この段部３ｄを軸受スリーブ４の下側端面４ｂと当接させれば、軸受スリーブ４の位置決めおよびスラスト軸受隙間の幅設定を行うことができる。

図７は、ハウジング３の底部に含油焼結金属からなる円盤状のスラスト部材６を配置し、このスラスト部材６の上端面をスラスト受け面７として使用する例である。この場合、第二スラスト軸受部T2が含油軸受と同様の構成となるので、モータの起動時や停止時における軸部材２のフランジ部端面２ｂ２とスラスト受け面７との間の摩擦を減じて両者の摩耗を抑制し、製品寿命を高めることができる。また、スラスト受け面７に第二スラスト軸受部T2の動圧溝を形成する場合、スラスト部材６が加工性に優れる焼結金属製であるので、例えばプレス等により低コストでかつ高精度の動圧溝加工が可能となる。同様の観点から図１および図３に示すスラスト部材６を含油焼結金属で形成してもよい。

図８は、図５〜図７に示す実施形態において、ハウジング３の縮径部３ｅの端部を外径側に塑性変形させて平坦面３ｇを形成した実施形態で、この平坦面３ｇに撥油剤を塗布することにより、高い油漏れ防止効果が得られる。

図９および図１０は、図１〜図８に示す実施形態が何れもハウジング３を金属板の絞り加工によって形成していたのに対し、金属製のパイプ材の一部を塑性変形させてハウジング３を形成した例である。この場合、ハウジング３の両端開口部のうち、上側はシール手段５でシールされ（図９はシール部材５ａを使用する例、図１０はハウジング３の縮径部３ｅを使用する例である）、下側は軸受スリーブ４の下側端面４ｂと当接させたカップ状のスラスト部材６で封口されている。ハウジング３には、反シール側の端部を内径側に塑性変形させて係止部３ｈが形成され、この係止部３ｈをスラスト部材６と係合させることで、スラスト部材６の脱落を防止している。この場合、係止部３ｈとスラスト部材６の間の隙間を接着剤で封止しておくことにより、油漏れをより確実に防止することが可能となる。金属製のパイプ材としては、通常の円周方向に継ぎ目の無い完成品のみならず、金属板を絞り加工してパイプ状に成形したものも含まれる。

図１２〜図１７は、ハウジング３の内周と軸受スリーブ４の外周とを部分的に弾性接触させた実施形態を示すものである。

この軸受装置は、図１〜図１０に示す各動圧軸受装置と同様に、軸部材２と、プレス成形したハウジング３と、ハウジング３の内周に固定された軸受スリーブ４と、ハウジング３の一端をシールするシール手段５と、ハウジング３の底部に配置されたスラスト部材６とを主要な構成要素とする。軸受スリーブ４の外周には、ハウジング３内で油を反シール側からシール側に循環させるための循環溝８が一または複数形成されている（なお、図１〜図１０に示す実施形態では、循環溝８の図示が省略されている）。循環溝８のシール側は、軸受スリーブ４の端面４ｃとこれに対向するハウジング３の内面との間の外周部に形成された空間９に開口している。

ハウジング３は、側部３ａ、係止部３ｃ、および縮径部３ｅを備える。ハウジング３の側部３ａには、そのシール側の領域Hに横断面が多角形の非真円部３ｉが形成され、反シール側に横断面が円筒状の真円部３ｊが形成される。

非真円部３ｉは、横断面を５角〜４０角の多角形状に形成したもので（図示例では２０角形にした場合を例示する）、少なくとも軸受スリーブ４の外周面との接触部分を含むように形成される。

真円部３ｊは、スラスト部材６（図１４参照）外周との接触部分および軸部材２のフランジ部２ｂ外周との対向部分に形成されている。第一および第二スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２間での油の流通が阻害されず、かつスラスト部材６の外周とハウジング３の内周との間の密着度を確保できるのであれば、真円部３ｊを省略し、側部３ａの軸方向の全領域を非真円部３ｉとすることもできる。

このように非真円部３ｉを有するハウジング３の内周に、円筒状の軸受スリーブ４を圧入することにより、軸受スリーブ４の外周とハウジング３の内周とが半径方向の弾性力でもって円周方向で部分的に接触するため、軸受スリーブ４内部に作用する圧縮応力が軽減される。従って、圧入前後における軸受スリーブ４内周の縮径量（半径寸法）をその全周で２μｍ以下、望ましくは１μｍ以下に抑えることができ、ラジアル軸受面やラジアル軸受隙間の精度低下を回避することが可能となる。１μｍ以下の縮径量は、板厚が０．1〜０．２５ｍｍの場合で圧入の際の締め代を３０μｍ以下に設定することにより得ることができる。

また、ハウジング３の非真円部３ｉと軸受スリーブ４との弾性接触で軸受スリーブ４が軸方向に固定されるため、ハウジング３には、軸受スリーブ４の反シール側への移動を直接的または間接的に規制する部分、すなわち底部３ｂ（図１、および図３）、段部３ｄ（図４〜図７参照）、あるいは係止部３ｈ（図９および図１０）が不要となり、ハウジング３の成形コストをさらに抑制することができる。もちろん特に問題がなければ、これらの部分３ｂ、３ｄ、あるいは３ｈをハウジング３に設けても構わない。図１８は一例として、ハウジング３に係止部３ｈを形成した場合を示す。

なお、ハウジング３の多角形部分の角部内周と軸受スリーブ４外周との間の隙間P（図１５参照）は、循環溝８と同様に油の循環機能を発揮することができる。また、この隙間Pに接着剤を供給することにより、ハウジング３と軸受スリーブ４の接合強度を高めることができる。

この実施形態において、スラスト部材６は厚肉平板状に形成され、ハウジング３の反シール側の開口端部に圧入や接着、あるいは両者の併用で固定されている。上述のようにハウジング３内周と軸受スリーブ４の弾性接触で軸受スリーブ４が軸方向に固定されるため、軸受スリーブ４の反シール側端面４ｂと当接する起立部６ｂ（図１、図３、図９、図１０参照）は不要である。

図示例では、シール手段５は、図５〜８、および図１０と同様にハウジング３のシール側端部を縮径させることにより形成されている。テーパ状のシール空間Ｓは、ハウジング３の縮径部３ｅの内周面３ｅ１をストレートな円筒面形状とする一方、これに対向する軸部２ａの外周にテーパ面２ａ１を設けることによって形成されている。

なお、縮径部３ｅの成形精度を十分に確保できない場合は、図１６に破線で示すように、係止部３ｃから縮径部３ｅへの移行部分が大きなＲを描き、テーパシールの実効長Lが減少する場合があるが、この問題は、図１、図３、図４、図９に示す実施形態と同様に、リング状のシール部材５ａによるシール手段５を使用することにより、解決することができる。この場合、シール部材５ａを樹脂材料で形成すれば、シール部材５ａを接着や超音波溶着によりハウジング３内周に固定することができる。さらにはシール部材５ａを透明の樹脂材料で形成すれば、レーザ溶着で固定することもできる。この他、図１等に記載した実施形態と同様の係止部３ｃでシール部材５ａを固定することもできる。

非真円部３ｉでは、少なくとも内周面が多角形状であれば足り、図１３に示すように、内周と外周の双方を多角形状とする他、内周のみを多角形状（外周は円筒面形状）としてもよい。このようにハウジング３の内周面が多角形状で、かつ外周面が円筒面状である場合、ハウジング３をケーシング９（図１１参照）の内周に装着する場合の作業性が良好となる利点が得られる。

この他、図１７に示すように、非真円部３ｉを円弧状等の波形曲線で形成しても上記と同様の効果が得られる。図示例では、ハウジング３の内周と外周の双方を曲率半径Ｒ，Ｒ’の円弧で形成しているが、外周は円筒面状でもよい。

また、ハウジング３の内周を円筒面とする一方、軸受スリーブ４の外周面に横断面が多角形状や波形形状の非真円部３ｉを形成してもよい。

図１は、本発明にかかる動圧軸受装置の断面図である。 （ａ）図は上記動圧軸受装置に使用される軸受スリーブの断面図、（ｂ）図はその底面図である。 上記動圧軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。 上記動圧軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。 上記動圧軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。 上記動圧軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。 上記動圧軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。 上記動圧軸受装置の他の実施形態を示す拡大断面図である。 上記動圧軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。 上記動圧軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。 動圧軸受装置のスピンドルモータへの組み込み状態を示す断面図である。 ハウジングの断面図である。 図１２中のＡ−Ａ線での断面図である。 図１２および図１３に示すハウジングを有する動圧軸受装置の断面図である。 ハウジング内周と軸受スリーブ外周との接触部付近の拡大断面図である。 図１４に示す動圧軸受装置のシール手段付近の拡大断面図である。 ハウジングの他の形状例を示す断面図である。 図１４に示す動圧軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 動圧軸受装置
２ 軸部材
２ａ 軸部
２ｂ フランジ部
３ ハウジング
３ａ 側部
３ｂ 底部
３ｃ 係止部
３ｄ 段部
３ｅ 縮径部
３ｈ 係止部
４ 軸受スリーブ
４ａ 内周面
４ｂ 端面
４ｃ 端面
５ シール手段
５ａ シール部材
６ スラスト部材
７ スラスト受け面

Claims (1)

1. 軸部およびフランジ部を有する軸部材と、軸受スリーブと、内周に軸受スリーブを固定したハウジングと、スラスト受け面を有するスラスト部材と、軸部材の軸部外周と軸受スリーブの内周との間に形成されたラジアル軸受隙間と、フランジ部の一方の端面とスラスト受け面との間に形成されたスラスト軸受隙間と、フランジ部の他方の端面と軸受スリーブの端面との間にスラスト軸受隙間とを備え、軸部材と軸受スリーブの相対回転でラジアル軸受隙間および各スラスト軸受隙間に油による動圧効果で圧力を発生させて、軸部材と軸受スリーブとを非接触に保持する動圧軸受装置において、
   底部および起立部でカップ状に形成したスラスト部材をハウジングの内周に嵌合してハウジングの一端開口部を封口し、かつスラスト部材の起立部の端面の内径端を軸受スリーブの前記端面に当接させることで、スラスト部材の位置決めを行い、前記当接部分よりも内径側で、軸部材のフランジ部、軸受スリーブ、およびスラスト部材の相互間に形成される空間を全て油で満たしたことを特徴とする動圧軸受装置。

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