WO2007102359A1 - 流体軸受装置 - Google Patents

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WO2007102359A1
WO2007102359A1 PCT/JP2007/053728 JP2007053728W WO2007102359A1 WO 2007102359 A1 WO2007102359 A1 WO 2007102359A1 JP 2007053728 W JP2007053728 W JP 2007053728W WO 2007102359 A1 WO2007102359 A1 WO 2007102359A1
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bearing
housing
sleeve
bearing device
hydrodynamic
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PCT/JP2007/053728
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Kenji Ito
Yoshiharu Inazuka
Isao Komori
Masaharu Hori
Masaaki Toda
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Ntn Corporation
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    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/02—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of sliding-contact bearings

Definitions

  • the present invention relates to a fluid dynamic bearing device.
  • a hydrodynamic bearing device is a bearing device that supports a shaft to be supported by a lubricating film of fluid generated in a bearing gap in a relatively rotating manner.
  • This hydrodynamic bearing device has characteristics such as high-speed rotation, high rotation accuracy, and low noise.
  • the hydrodynamic bearing device has been actively used for information devices such as magnetic disk devices such as HDD and FDD, CD-ROMs, etc. , CD-R / RW, DVD-ROM / R AM and other optical disk devices, MD, MO and other magneto-optical disk devices, etc. It is widely used as a bearing for cooling fan motors.
  • a fluid dynamic bearing device incorporated in a spindle motor for HDD includes a radial bearing portion that supports a shaft member in the radial direction and a thrust bearing portion that supports the axial direction, and the radial bearing portion is a radial bearing portion.
  • it is composed of a hydrodynamic bearing provided with a dynamic pressure generating section for generating a dynamic pressure action on the lubricating fluid in the bearing clearance.
  • a dynamic pressure groove as a dynamic pressure generating portion is formed on either the inner peripheral surface of the bearing sleeve or the outer peripheral surface of the opposing shaft member (for example, Patent Literature 1)
  • the bearing sleeve is fixed at a predetermined position on the inner periphery of the housing.
  • a bearing sleeve fixed to the housing for example, one in which two dynamic pressure generating portions are provided on the inner periphery of one bearing sleeve with axial separation is known (Patent Document 1). See).
  • two bearing sleeves with dynamic pressure generating portions arranged side by side in the axial direction for example, see Patent Document 2
  • there is also known one interposing a spacer also referred to as a spacer
  • a spacer also referred to as a spacer
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-232353
  • Patent Document 2 JP-A-11 269475
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 11 155254
  • the assembly accuracy of the bearing sleeve to the housing directly affects the width accuracy of the bearing gap, in other words, the bearing performance, so the assembly of the bearing sleeve to the housing needs to be performed with high accuracy. .
  • it is not easy to perform such assembly with high accuracy and there is a concern about cost increase due to a decrease in production efficiency.
  • the positional accuracy (coaxiality, etc.) between the bearing sleeves is also a problem.
  • there are dimensional tolerances for housings and bearing sleeves it is increasingly difficult to assemble them with high accuracy, and there is a concern about further cost increases.
  • An object of the present invention is to provide a hydrodynamic bearing device capable of improving the assembly accuracy of a bearing sleeve to a housing and thereby exhibiting high bearing performance at a low cost.
  • the present invention provides a housing having both ends opened, a bearing sleeve fixed to the inner periphery of the housing, a shaft member inserted into the inner periphery of the bearing sleeve, and a shaft member. And a radial bearing gap formed between the outer peripheral surface of the shaft member and the inner peripheral surface of the bearing sleeve, and a seal space between the outer peripheral surface of the flange portion and the inner peripheral surface of the housing.
  • a hydrodynamic bearing device in which a housing is injection molded using a bearing sleeve as an insert part is provided.
  • the force S can be fixed accurately by simply positioning the bearing sleeve within the molding die.
  • the accuracy of the bearing and, in turn, the bearing performance.
  • both ends of the housing are open and positioning in the molding die can be performed from both ends in the axial direction, more accurate positioning is possible.
  • the process of fixing the housing and bearing sleeve, which was necessary in the past, can be omitted. Efficiency is improved.
  • At least one end surface of the bearing sleeve is covered by performing injection molding in a state where a predetermined amount of space (gap) is provided on at least one end side while positioning the bearing sleeve in the mold.
  • a covering part can be provided.
  • the end surface of the bearing sleeve may face the thrust bearing gap. If the surface accuracy of the surface (hereinafter referred to as the thrust bearing surface) is poor, the width accuracy of the thrust bearing gap is reduced, and the bearing performance in the thrust direction is reduced. May decrease. Therefore, the thrust bearing surface must be finished with high accuracy.
  • bearing sleeves are often made of sintered metal. However, there is a limit to the improvement of surface accuracy with sintered metal, and high-precision machining that uses force can lead to lower production efficiency and higher costs.
  • a thrust bearing gap is formed between the above-described covering portion and the end surface of the flange portion facing the above-described covering portion, the accuracy of the covering portion end surface is improved by forming the covering portion by injection molding. Therefore, it is possible to increase the accuracy of the thrust bearing gap.
  • the coating is made of resin, it has superior wear resistance compared to sintered metal, etc., so the flanges that face each other through the thrust bearing gap during low-speed rotation such as when the bearing starts and stops. Wear due to sliding contact with the end face of the metal can be suppressed.
  • the covering portion When forming the covering portion, if a die portion corresponding to the shape of the dynamic pressure generating portion is provided at a location corresponding to the end surface of the covering portion of the molding die, the covering portion is formed simultaneously with the forming of the covering portion.
  • a dynamic pressure generating part can be formed by rolling on the end face of the part.
  • a local negative pressure may be generated in the bearing, and the generation of a force or a negative pressure causes the generation of bubbles and the generation of vibrations, thereby reducing the bearing performance.
  • an axial groove is formed on the outer periphery of the bearing sleeve to provide a communication hole for communicating the both end surfaces of the bearing sleeve, and the lubricating fluid is formed inside the bearing. It can be eliminated by securing a circulation channel.
  • a housing As another configuration for solving the above-described problem, in the present invention, a housing, a bearing main body fixed to the inner periphery of the housing, and a radial bearing facing a part of the inner peripheral surface of the bearing main body.
  • a hydrodynamic bearing device including a radial bearing portion that supports a shaft to be supported by a fluid lubricating film formed in a gap in a radial direction, and the bearing body is formed of a plurality of bearing sleeves arranged in the axial direction.
  • a hydrodynamic bearing device is provided, wherein the housing is an injection-molded product having openings at both ends and inserting a bearing body.
  • the housing is injection-molded by inserting the bearing body, and even if the bearing body is composed of a plurality of bearing sleeves, if the mold accuracy is increased, the members can be connected to each other. Assembly accuracy can be easily increased.
  • the positioning of the bearing body in the mold can be performed from both ends in the axial direction, so that more accurate positioning is possible.
  • the molding of the housing and the assembly of the housing and the bearing body can be performed in one step, so that the manufacturing cost can be reduced.
  • a local negative pressure may be generated in the bearing, and the generation of such a negative pressure causes the generation of bubbles and the generation of vibrations, resulting in an increase in bearing performance. Reduced Make it.
  • Such a problem can be solved by providing a communication hole for communicating the both end faces of the bearing body and ensuring a circulation path for the lubricating fluid inside the bearing.
  • this type of communication hole can be formed by, for example, assembling a bearing sleeve having an axial groove on the outer peripheral surface thereof into the housing.
  • the groove is trapped during the injection molding.
  • a means for injection-molding the housing in a state where the pin is inserted into the axial groove and then removing the pin can be considered.
  • the communication hole is usually set to a minute hole diameter of about several hundreds x m, the possibility of the pin is easily broken at the time of extraction, and this possibility increases particularly in the configuration in which the total length of the bearing body is increased as in the present application.
  • a thrust bearing part may be formed between the end surface of the bearing body and the end surface of the member facing it. If various measures are taken, the bearing area must be reduced by design, which may reduce the bearing stiffness.
  • the present invention provides a configuration in which a small-diameter portion that protrudes toward the inner diameter side from other places is provided in an axial region serving as a fixed portion of the bearing body of the housing, and a communication hole is provided in the small-diameter portion.
  • the With this configuration the communication hole diameter can be increased without worrying about a decrease in bearing rigidity.
  • the present invention also provides a configuration in which an intermediate sleeve that accommodates the bearing body is provided, and a communication hole is provided between the intermediate sleeve and the bearing body.
  • a communication hole is provided between the intermediate sleeve and the bearing body, and this assembly is used as an insert part, both ends of the communication hole are sealed by the molding die of the housing. It doesn't get stuck.
  • the hydrodynamic bearing device having the above-described configuration has a particularly high moment rigidity as the hydrodynamic bearing device, a stator coil, and a rotor magnet, particularly high speed rotation and weight of the rotating body. It can be preferably used for a necessary motor.
  • FIG. 1 conceptually shows a configuration example of a spindle motor for information equipment incorporating a fluid dynamic bearing device.
  • This spindle motor for information equipment is used in a disk drive device such as an HDD, and includes a hydrodynamic bearing device 1, a shaft (disk hub) 3 attached to a shaft member 2 of the hydrodynamic bearing device 1, and a radius, for example.
  • a stator coil 4 and a rotor magnet 5 and a bracket 6 are provided to face each other with a gap in the direction.
  • the stator coil 4 is attached to the outer periphery of the bracket 6, and the rotor magnet 5 is attached to the inner periphery of the disk hub 3.
  • the disk hub 3 holds one or more disks D such as a magnetic disk on its outer periphery.
  • the stator coil 4 When the stator coil 4 is energized, the rotor magnet 5 is rotated by electromagnetic force generated between the stator coil 4 and the rotor magnet 5, and the disk hub 3 and the shaft member 2 are rotated together with
  • FIG. 2 shows details of the hydrodynamic bearing device 1 incorporated in the spindle motor shown in FIG. 1, and shows a first configuration example of the first embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention.
  • This hydrodynamic bearing device 1 includes a shaft member 2, a flange portion provided on the shaft member 2, a bearing sleeve 8 in which the shaft member 2 is inserted into the inner periphery, and a housing in which the bearing sleeve 8 is fixed to the inner periphery. 7 as a main component.
  • the first flange portion 9 and the second flange portion 10 are disposed as the flange portions at both end openings of the bearing sleeve 8.
  • the description will be given with the side where the end of the shaft member 2 protrudes from the opening of the housing 7 as the upper side and the opposite side in the axial direction as the lower side.
  • first radial bearing portion R1 and the second radial bearing portion R2 are provided apart from each other in the axial direction.
  • a first thrust bearing portion T1 is provided between the upper end surface 8b of the bearing sleeve 8 and the lower end surface 9b of the first flange portion 9, and the lower end surface 8c of the bearing sleeve 8 and the second flange portion 10
  • a second thrust bearing portion T2 is provided between the upper end surface 10b.
  • the shaft member 2 is formed of a metal material such as stainless steel, or has a hybrid structure of metal and resin.
  • the shaft member 2 as a whole has a shaft shape with substantially the same diameter. Is formed with a relief portion 2b having a slightly smaller diameter than other portions.
  • a recessed portion for example, a circumferential groove 2c is formed at a fixing position of the first and second flange portions 9 and 10.
  • the bearing sleeve 8 is formed in a cylindrical shape, for example, with a porous body made of sintered metal, in particular, a sintered body porous body mainly composed of copper.
  • the bearing sleeve 8 can be made of a soft metal material such as brass in addition to the sintered metal.
  • two upper and lower regions which are the radial bearing surface A1 of the first radial bearing portion R1 and the radial bearing surface A2 of the second radial bearing portion R2, are separated in the axial direction.
  • herringbone-shaped dynamic pressure grooves 8al and 8a2 as shown in FIG. 3 are formed in the two regions.
  • the radial bearing surfaces A1 and A2 can also be provided on the outer peripheral surface 2a of the shaft member 2 facing in the radial direction, and other known hydrodynamic groove shapes to be formed on the radial bearing surface, such as spiral shapes, are known. A shape can also be adopted.
  • a part or all of the annular region of the upper end surface 8b of the bearing sleeve 8 is provided with a region that becomes the thrust bearing surface B1 of the first thrust bearing portion T1, and for example, as shown in FIG. A spiral-shaped dynamic pressure groove 8bl is formed.
  • a region that becomes the thrust bearing surface B2 of the second thrust bearing portion T2 is provided in a part or all of the annular region of the lower end surface 8c of the bearing sleeve 8, and for example, as shown in FIG.
  • a spiral dynamic pressure groove 8cl is formed.
  • One or both of the thrust bearing surfaces B1 and B2 can be provided on the lower end surface 9b of the first flange portion 9 and the upper end surface 10b of the second flange portion 10 that are opposed in the axial direction, respectively.
  • Other known shapes such as a herringbone shape can also be adopted as the dynamic pressure groove shape to be formed on the surface.
  • the housing 7 is formed in a substantially cylindrical shape having both ends opened, and an inner peripheral surface 7a thereof is a straight cylindrical surface having the same diameter.
  • the outer peripheral surface of the housing 7 is fixed to the inner peripheral surface of the bracket 6 shown in FIG. 1 by means such as press fitting, bonding, or press fitting.
  • the housing 7 is injection-molded using the bearing sleeve 8 as an insert part, and is a resin injection-molded product in this embodiment.
  • FIG. 6 shows the molding process of the housing 7.
  • the mold used here is a movable mold 20 having a substantially cylindrical shaft portion 21 and a fixed mold having a gate 41. Consists of 30 standard.
  • the cavity 40 is formed by the movable mold 20 and the fixed mold 30 at the time of mold clamping, that is, in a state where the end surface 25 of the movable mold 20 and the end surface 35 of the fixed mold 30 are in contact with each other.
  • the inner surface 8a of the bearing sleeve 8 is fitted to the shaft portion 21 and the both end surfaces 8b and 8c are held by the movable mold 20 and the fixed mold 30 so as to be positioned. It is decided. In this state, a resin material is injected from the gate 41 into the cavity 40, and the housing 7 is molded integrally with the bearing sleeve 8.
  • the housing 7 is injection molded using the bearing sleeve 8 as an insert part, the molding process of the housing 7 and the assembly process of the housing 7 and the bearing sleeve 8 are completed in one process. Manufacturing is simplified.
  • the bearing sleeve 8 serving as an insert part can be clamped from both sides in the axial direction by the molds 20 and 30 when the housing 7 is injection molded. In the cavity 40, the bearing sleeve 8 can be reliably positioned in the axial direction. As a result, if the molds 20 and 30 are processed with high accuracy, the housing 7 and the bearing sleeve 8 are fixed with high accuracy.
  • the bearing sleeve 8 is moved in the axial direction by bringing the contact surface 22 of the movable mold 20 and the upper end surface 8b of the bearing sleeve 8 into contact with each other.
  • a surface 32 of the fixed mold 30 that contacts the lower end surface 8c of the bearing sleeve 8 is formed of an elastic member 34.
  • the elastic member 34 can elastically absorb the dimensional error and avoid the above-described problems S.
  • the fixing force between the members is weaker than when the metal members are bonded and fixed.
  • the fixing force between the two members can be increased by integrally forming the metal bearing sleeve 8 and the resin housing 7 as described above.
  • the bearing sleeve 8 is formed of a porous material such as sintered metal as in the present embodiment, the resin material enters the hole in the surface of the bearing sleeve 8 to exert an anchor effect, and between the two members. It is possible to further increase the fixing force.
  • the housing 7 may be an injection-molded product made of a metal material as well as a resin injection-molded product as described above.
  • a low melting point metal material such as a magnesium alloy or an aluminum alloy can be suitably used as the metal material to be injected.
  • first flange portion 9 and the second flange portion 10 of the shaft member 2 are inserted. Fixed to the outer peripheral surface.
  • Each of the first flange portion 9 and the second flange portion 10 is formed in a ring shape from a soft metal material such as brass, other metal materials, or a resin material, and a predetermined position on the outer peripheral surface 2a of the shaft member 2 For example, it is fixed with an adhesive.
  • the adhesive a thermosetting adhesive can be used.
  • the shaft member 2 is subjected to heat treatment (baking).
  • the flange portions 9 and 10 can be securely fixed to the shaft member 2.
  • the adhesive applied to the shaft member 2 is filled in the circumferential groove 2c as an adhesive reservoir and solidified, whereby the adhesive strength of the flange portions 9 and 10 to the shaft member 2 is improved.
  • the outer peripheral surface 9a of the first flange portion 9 forms a first seal space S1 having a predetermined volume with the inner peripheral surface 7a of the upper end opening of the housing 7, and the second flange portion
  • the outer peripheral surface 10a of 10 forms a second seal space S2 having a predetermined volume with the inner peripheral surface 7a of the lower end opening of the housing 7.
  • the outer peripheral surface 9a of the first flange portion 9 and the outer peripheral surface 10a of the second flange portion 10 are each formed into a taper surface shape that gradually increases in diameter toward the outside of the bearing device. Therefore, both seal spaces S1, S2 are in the direction of approaching each other. The taper shape is gradually reduced.
  • the lubricating fluid for example, lubricating oil
  • the lubricating fluid for example, lubricating oil
  • the upper end surface 7b and the lower end surface 7c of the housing 7, the upper end surface 9c of the first flange 9 and the lower end surface 10c of the second flange 10 are respectively coated with an oil repellent agent. Can also be formed.
  • the first and second seal spaces Sl, S2 have a buffer function of absorbing a volume change amount associated with a temperature change of the lubricating oil filled in the internal space of the housing 7. Within the assumed temperature change range, the oil level is always in both seal spaces Sl and S2. In order to achieve this, the sum of the volumes of both seal spaces Sl and S2 is set to be larger than at least the volume change accompanying the temperature change of the lubricating oil filled in the internal space.
  • the seal spaces Sl and S2 are formed on the outer diameter side of the flange portions 9 and 10, and therefore, for example, as compared with the case where the seal space is formed on the outer peripheral side of the shaft member 2,
  • the volume of Sl and S2 can be expanded. That is, since the axial dimension of the seal spaces Sl and S2 can be shortened while maintaining the same space volume, the force S can be reduced by reducing the axial dimension of the hydrodynamic bearing device 1.
  • the housing 7 that forms the seal spaces Sl and S2 is formed of resin, for example, the amount of diameter expansion of the inner peripheral surface 7a at a high temperature is larger than that of a metal housing, and the seal 7 The volume of space S increases. Therefore, since this expanded seal space can absorb the volume change due to the thermal expansion of the lubricating oil, the volume of the seal space Sl, S2 can be reduced, and the axial dimension of the hydrodynamic bearing device 1 can be further reduced. be able to.
  • the radial bearing surfaces A 1 and A 2 formed on the inner peripheral surface 8 a of the bearing sleeve 8 face the outer peripheral surface 2 a of the shaft member 2 via a radial bearing gap, respectively.
  • the thrust bearing surface B1 formed on the upper end surface 8b of the bearing sleeve 8 faces the lower end surface 9b of the first flange portion 9 via a predetermined thrust bearing gap, and the lower end surface 8c of the bearing sleeve 8
  • the thrust bearing surface B2 formed on the upper surface of the second flange portion 10 faces the upper end surface 10b of the second flange portion 10 with a predetermined thrust bearing clearance therebetween.
  • the oil film generated between the radial bearing gaps has its oil film rigidity increased by the dynamic pressure action of the dynamic pressure grooves 8al and 8a2 formed on the radial bearing surfaces Al and A2, respectively.
  • the shaft member 2 is supported in a non-contact manner by itself in the radial direction.
  • the first radial bearing portion R1 and the second radial bearing portion R2 that support the shaft member 2 in a non-contact manner so as to be rotatable in the radial direction are configured.
  • the oil film generated in the thrust bearing gap is increased in rigidity by the dynamic pressure action of the dynamic pressure grooves 8bl and 8cl formed on the thrust bearing surfaces Bl and B2, respectively, and the shaft member 2 moves in both thrust directions. Is supported in a non-contact manner.
  • the first thrust bearing portion T1 and the second thrust bearing portion T2 are configured to support the shaft member 2 in a non-contact manner so as to be rotatable in both thrust directions.
  • FIG. 7 shows a second configuration example of the first embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention.
  • covering portions 71 and 72 that cover the upper end surface 8b and the lower end surface 8c of the bearing sleeve 8 are provided.
  • the covering portions 71 and 72 are injection-molded with resin integrally with the housing 7 (the cylindrical portion thereof) using the bearing sleeve 8 as an insert part.
  • the bearing sleeve 8 is positioned by clamping the chamfer portions 8e and 8f provided at the inner peripheral edges of both ends with a mold from both sides in the axial direction (not shown).
  • a thrust bearing gap of the first thrust bearing portion T1 is formed between the upper end surface 71a of the covering portion 71 and the lower end surface 9b of the first flange portion 9, and the lower end surface 72a of the covering portion 72 and the second flange
  • a thrust bearing gap of the second thrust bearing portion T2 is formed between the upper end surface 10b of the portion 10.
  • a dynamic pressure groove similar to that shown in FIG. 4 is formed on the upper end surface 71a of the covering portion 71, which becomes the dynamic pressure groove forming region force thrust bearing surface B1.
  • a dynamic pressure groove similar to that shown in FIG. 5 is formed on the lower end surface 72a of the covered portion 72, and the dynamic pressure groove Forming area force S Thrust bearing surface B2.
  • the thrust bearing surfaces Bl and B2 are formed of resin, so that the thrust bearing surfaces B1 and B2 can be simply and inexpensively highly accurate. Further, even when the axial dimension of the bearing sleeve 8 varies from product to product due to manufacturing errors or the like, the covered portions 71 and 72 can absorb the variation. Therefore, a highly accurate thrust bearing gap can be secured, and the machining accuracy of the bearing sleeve 8 can be relaxed, and the cost can be reduced.
  • the covering portions 71 and 72 are provided, movement of the bearing sleeve 8 in the axial direction is restricted. Therefore, when an impact load or the like is applied to the hydrodynamic bearing device 1, the bearing sleeve 8 becomes the housing 7 Can be prevented from shifting in the axial direction.
  • the covering portions 71 and 72 are formed integrally with the housing 7 by injection molding using the bearing sleeve 8 as an insert part, the axial direction of the bearing sleeve 8 by the covering portions 71 and 72 is as described above. Is more reliably fixed.
  • the dynamic pressure grooves formed on the thrust bearing surface B1 of the covering portion 71 and the thrust bearing surface B2 of the covering portion 72 can be formed simultaneously with the injection molding of the housing 7 and the covering portions 71 and 72. .
  • a die corresponding to the shape of the dynamic pressure groove is formed at a location corresponding to the planned dynamic pressure groove formation region of the upper end surface 71a of the covering portion 71 and the lower end surface 72a of the covering portion 72. If the portion is formed, a dynamic pressure groove is formed simultaneously with the injection molding of the housing 7.
  • the dynamic pressure grooves can be formed easily and accurately compared to the case where the dynamic pressure grooves are formed in the metal material by machining or the like.
  • the thrust bearing surfaces Bl and B2 with resin, superior wear resistance can be obtained as compared with the case where the thrust bearing surface is formed of sintered metal. As a result, at the time of low speed rotation such as when the hydrodynamic bearing device 1 is started and stopped, it is possible to suppress wear due to sliding contact with the end faces of the flange portions 9 and 10 facing each other through the thrust bearing gap.
  • the bearing sleeve 8 and the covering portions 71 and 72 have a composite structure of sintered metal and resin, for example, compared with the case where they are all formed of resin, the shaft sleeve 2 and The difference in expansion coefficient can be suppressed. Therefore, variation in the gap width of each bearing gap due to thermal expansion or contraction due to temperature change can be suppressed. This allows the use of bearing devices Excellent bearing performance can be maintained even when the environmental temperature changes.
  • This communication hole may be formed, for example, by providing one or a plurality of axial grooves 8dl opened on both end faces 8b and 8c on the outer peripheral surface 8d of the bearing sleeve 8.
  • the axial groove 8dl is supported by the injection material (here, resin).
  • an intermediate sleeve 13 is externally provided on a bearing sleeve 8 having an axial groove 8dl on the outer peripheral surface, and a communication hole 12 is formed by the intermediate sleeve 13 and the axial groove 8d1.
  • the bearing sleeve 8 and the intermediate sleeve 13 are injection molded as insert parts, the opening portions at both ends of the communication hole 12 are sealed with a mold, so that the communication hole 12 is not filled with resin.
  • the outer peripheral surface of the bearing sleeve 8 may be a cylindrical surface, and the axial groove may be provided on the inner peripheral surface of the intermediate sleeve 13.
  • an axial groove 8dl is provided on the outer peripheral surface of the bearing sleeve 8, and a molding pin having a shape corresponding to the shape of the axial groove 8dl is provided in the axial groove 8dl. It is possible to prevent the resin from entering by inserting and injection molding in that state.
  • a molding pin may be provided integrally with the molding die of the housing 7 or may be provided separately.
  • the dynamic pressure groove 8al of the radial bearing surface A1 is asymmetrically formed in the axial direction, so that the lubricating oil filled in the bearing is forced to flow. It can also be circulated (not shown).
  • the force flange portion provided at two locations in the axial direction of the shaft member 2 may be provided at only one location in the axial direction.
  • the radial bearing portion Rl, R2 thrust bearing portion Tl, ⁇ 2 is a herringbone shape as a dynamic pressure generating portion for constituting the dynamic pressure bearing. And spiral dynamic pressure grooves are used, but the shape of the dynamic pressure generator is not limited to this.
  • one or both of the radial bearing portions Rl and R2 may be constituted by so-called multi-arc bearings, step bearings, or tapered bearings, and one or both of the thrust bearing portions Tl and ⁇ 2 may be so-called step bearings.
  • a wave bearing can also be used.
  • one or both of the radial bearing portions Rl and R2 can be configured as a so-called circular bearing that does not have a dynamic pressure generating portion, and the thrust bearing portion contacts one end of the shaft member 2. It can also be constituted by a so-called pivot bearing to be supported.
  • the lubricating oil is exemplified as the lubricating fluid to be filled in the hydrodynamic bearing device 1, but other fluids that can generate a dynamic pressure action in each bearing gap, such as air, etc. It is possible to use a fluid lubricant such as a magnetic fluid, magnetic fluid, or lubricating grease.
  • FIG. 9 conceptually shows a second configuration example of the spindle motor for information equipment incorporating the fluid dynamic bearing device.
  • This spindle motor is used in a disk drive device such as an HDD, and includes a hydrodynamic bearing device 101 that rotatably supports a shaft member 102 in a non-contact manner, a rotor (disk hub) 103 mounted on the shaft member 102, For example, a stator coil 104 and a rotor magnet 105 that are opposed to each other via a radial gap are provided.
  • the stator coil 104 is attached to the outer periphery of the bracket 106, and the rotor magnet 105 is attached to the inner periphery of the disk hub 103.
  • the housing 107 of the hydrodynamic bearing device 101 is attached to the inner periphery of the bracket 106.
  • the disk hub 103 holds one or more disks D such as magnetic disks.
  • the stator coil 104 is energized, the rotor magnet 105 is rotated by the electromagnetic force between the stator coil 104 and the rotor magnet 105, whereby the disk hub 103 and the shaft member 102 rotate as a single body.
  • FIG. 10 shows the hydrodynamic bearing device 101 incorporated in the spindle motor shown in FIG. 9, and shows a first configuration example of the second embodiment of the hydrodynamic bearing device according to the present invention.
  • the hydrodynamic bearing device 101 includes a rotation-side shaft member 102, a fixed-side housing 107, and a bearing body 108 fixed to the inner periphery of the housing 107 as main components.
  • the bearing body 108 includes a first bearing sleeve 181 and a second bearing sleeve 182 that are arranged side by side in the axial direction.
  • the description will be made with the side where the end of the shaft member 102 projects from the opening of the housing 107 as the upper side and the opposite side in the axial direction as the lower side.
  • the shaft member 102 is a metal material such as stainless steel or a hybrid structure of metal and resin.
  • the shaft member 102 as a whole has a shaft shape having substantially the same diameter, and a relief portion 102b having a slightly smaller diameter than that of the other portion is formed in the middle portion thereof.
  • a recessed portion for example, a circumferential groove 102c is formed at a fixing position of the first and second flange portions 109, 110.
  • the bearing sleeves 181 and 182 constituting the bearing body 108 are both formed of a porous body made of sintered metal, in particular, a sintered body porous body mainly composed of copper, and is formed in a cylindrical shape.
  • the two bearing sleeves 181 and 182 shown in the figure are formed to have the same length in the axial direction.
  • One or both of the bearing sleeves 181 and 182 may be formed of a soft metal such as brass.
  • the inner peripheral surface 181a of the first bearing sleeve 181 disposed on the upper side in the axial direction is provided with a region to be the radial bearing surface A1 of the first radial bearing portion R1, and the radial
  • a helical bone-shaped dynamic pressure groove 181al is formed in the region to be the bearing surface A1, and the dynamic pressure groove 181al is provided between the grooves.
  • the hill is divided into 181a2.
  • the radial bearing surface A1 of the first bearing sleeve 181 is formed at an end portion on the side (upper side) away from the second bearing sleeve 182.
  • an inner peripheral surface 182a of the second bearing sleeve 182 located on the lower side is provided with a region that becomes the radial bearing surface A2 of the second radial bearing portion R2, and the radial bearing surface A2
  • a herringbone-shaped dynamic pressure groove 182al is formed as a dynamic pressure generating portion, and the dynamic pressure groove 182al is a hill provided between the grooves.
  • a section is formed by the part 182a2.
  • a radial bearing surface A2 of the second bearing sleeve 182 is formed at an end portion on the side (lower side) away from the first bearing sleeve 181.
  • the force that makes each of the dynamic pressure grooves 181al and 182al symmetrical with respect to the axial center, for example, of the upper dynamic pressure groove 181al, the groove in the upper region with respect to the axial center By making the axial width longer than the groove in the area, the lubricating oil is used when the shaft member 102 rotates. A pushing force (bombing force) downward in the axial direction can also be applied.
  • the dynamic pressure grooves 181al and 182al can be formed on the outer peripheral surface 102a of the shaft member 102 facing in the radial direction, and can be formed in other known shapes such as a spiral shape.
  • a thrust bearing surface B1 of the first thrust bearing portion T1 is formed in a part or all of the annular region of the upper end surface 181b of the first bearing sleeve 181.
  • the thrust bearing surface B1 includes, for example, FIG. As shown in A), a spiral-shaped dynamic pressure groove 181bl is formed.
  • a thrust bearing surface B2 of the second thrust bearing portion T2 is formed in a part or all of the annular region of the lower end surface 182c of the second bearing sleeve 182.
  • the thrust bearing surface B2 includes, for example, FIG. As shown in C), a spiral-shaped dynamic pressure groove 182cl is formed.
  • One or both of the dynamic pressure grooves 181bl and 182cl formed on the thrust bearing surfaces Bl and B2 are formed on the lower end surface 109b of the first flange portion 109 and the upper end surface 110b of the second flange portion 110 which face each other in the axial direction. It can also be formed in other known shapes such as a herringbone shape.
  • the housing 107 is formed in a substantially cylindrical shape having both ends opened, and an inner peripheral surface 107a thereof is formed in a straight cylindrical surface having the same diameter.
  • the outer peripheral surface of the housing 107 is fixed to the inner peripheral surface of the bracket 106 shown in FIG. 9 by means such as press-fitting, bonding, or press-fitting adhesion.
  • the housing 107 includes, for example, first and second bearing sleeves 181 and 182 (in which two radial bearing surfaces A1 and A2 (hill portions 181a2 and 182a2) are coaxially arranged by press-fitting a fixing pin on the inner periphery.
  • the bearing body 108) is inserted and injection molded.
  • a resin material can be used in addition to a low melting point metal material such as an aluminum alloy or a magnesium alloy.
  • the resin material is used for injection molding, and the base resin is not particularly limited as long as injection molding is possible.
  • liquid crystal polymer LCP
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PEEK polyether ether ketone
  • Amorphous resins such as polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), and polyphenylsulfone (PPSU) can also be used.
  • the base resin is mixed with one or more of various fillers such as a reinforcing material, a conductive material and a lubricant.
  • Each of the first flange portion 109 and the second flange portion 110 is made of a soft metal material such as brass, It is formed in a ring shape with other metal material or resin material, and is bonded and fixed to the outer peripheral surface 102a of the shaft member 102, for example.
  • the adhesive applied to the shaft member 102 is filled in the circumferential groove 102c as an adhesive reservoir and solidified, whereby the adhesive strength of the flange portions 109 and 110 to the shaft member 102 is improved.
  • the outer peripheral surface 109a of the first flange portion 109 forms a first seal space S1 having a predetermined volume with the inner peripheral surface 107a on the upper end opening side of the housing 107, and the second flange portion 110
  • the outer peripheral surface 110a forms a second seal space S2 having a predetermined volume with the inner peripheral surface 107a on the lower end opening side of the housing 107.
  • the outer peripheral surface 109a of the first flange portion 109 and the outer peripheral surface 110a of the second flange portion 110 are each formed into a tapered surface shape that is gradually reduced in diameter toward the outside of the bearing device.
  • both the seal spaces Sl and S2 have a tapered shape that is gradually reduced in diameter toward each other (inner direction of the housing 107).
  • the lubricating fluid for example, lubricating oil
  • the shaft member 102 rotates, the lubricating fluid (for example, lubricating oil) in both seal spaces Sl and S2 becomes narrow due to the pulling action by capillary force and the pulling action by centrifugal force during rotation. It is pulled in the direction (No, inside direction of Uzing 107). Thereby, leakage of the lubricating oil from the inside of the housing 107 is effectively prevented.
  • a film made of an oil repellent agent can be formed on the upper and lower end surfaces of the housing 107, the upper end surface 109c of the first flange portion 109, and the lower end surface 110c of the second flange portion 110, respectively ( (Not shown).
  • the first and second seal spaces Sl, S2 have a buffer function of absorbing a volume change amount accompanying a temperature change of the lubricating oil filled in the internal space of the housing 107.
  • the oil level is always in both seal spaces Sl and S2 within the assumed temperature change range.
  • the sum of the volumes of both seal spaces Sl and S2 is set to be at least larger than the volume change accompanying the temperature change of the lubricating oil filled in the internal space.
  • the assembly of the hydrodynamic bearing device 101 having the above configuration is performed, for example, as follows.
  • the first flange portion 109 and the second flange portion 110 are fixed to the outer periphery of the circumferential groove 102c of the shaft member 102 in a state where a predetermined axial gap is secured.
  • the interior space of the housing 107 sealed with both flange portions 109 and 110 is filled with lubricating oil including the internal pores of both bearing sleeves 181 and 182.
  • the radial bearing surface Al of the inner peripheral surface 181a of the first bearing sleeve 181 and the radial bearing surface A2 of the second bearing sleeve 182 are Each of them faces the outer peripheral surface 102a of the shaft member 102 via a radial bearing gap.
  • the lubricating oil film generated in the radial bearing gap is enhanced in its oil film rigidity by the dynamic pressure action of the dynamic pressure grooves 181al and 182al formed on both radial bearing surfaces, respectively.
  • 102 is supported in a non-contact manner so as to be rotatable in the radial direction.
  • the first radial bearing portion R1 and the second radial bearing portion R2 that support the shaft member 102 in a non-contact manner so as to be rotatable in the radial direction are formed apart from each other in the axial direction.
  • the region that becomes the thrust bearing surface B1 of the upper end surface 181b of the first bearing sleeve 181 passes through the lower end surface 109b of the first flange portion 109 and a predetermined thrust bearing gap.
  • the region which is opposed and becomes the thrust bearing surface B2 of the lower end surface 182c of the second bearing sleeve 182 is opposed to the upper end surface 110b of the second flange portion 110 via a predetermined thrust bearing gap.
  • the lubricating oil film generated in the thrust bearing gaps has its oil film rigidity increased by the dynamic pressure action of the dynamic pressure grooves 181bl and 182cl formed on the thrust bearing surfaces Bl and B2, respectively.
  • the member 102 is supported in a non-contact manner so as to be rotatable in both thrust directions.
  • the first thrust bearing portion T1 and the second thrust bearing portion T2 that support the shaft member 102 in a non-contact manner so as to be rotatable in both thrust directions are formed.
  • the housing 107 inserts the bearing body 108 and is injection-molded.
  • each bearing sleeve 181 and 182 can be simply increased by increasing the mold accuracy.
  • the assembly accuracy of the bearing body 108 with respect to the housing 107 can be improved.
  • both ends of the housing 107 are opened, the bearing body 108 as an insert part can be clamped from both ends in the axial direction, and positioning can be performed more accurately.
  • the housing 107 can be formed and the housing 107 and the bearing body 108 can be assembled in one step, the manufacturing cost can be reduced.
  • the housing 107 is injection-molded by inserting the bearing body 108, the coupling force between the housing 107 and the bearing body 108 is compared to the case where the bearing body 108 is assembled to the housing 107 by means such as bonding or press fitting. Can be easily increased.
  • the first and second bearing sleeves 181 and 182 constituting the bearing body 108 are made of sintered metal, the injection material enters the surface holes of the bearing sleeves 181 and 182. Thus, the binding force between the two can be further increased.
  • bracket 106 is attached to the housing.
  • the axial direction of the thrust bearing portion is larger than the configuration in which the thrust bearing portion is formed on both end sides of the flange portion provided at one end of the shaft member (see, for example, Patent Document 1). Since the separation distance can be increased, the moment rigidity can be increased.
  • the radial bearing surface A1 of the first bearing sleeve 181 is disposed at the end (upper side) away from the second bearing sleeve 182 and the radial bearing surface of the second bearing sleeve 182.
  • A2 is formed at the end (lower side) away from the first bearing sleeve 181 is illustrated, but in this case, since the inner diameter of the bearing sleeve is different between the upper region and the lower region, It may be difficult to ensure the coaxiality between the upper and lower end surfaces of the bearing sleeve and between the bearing sleeves. In this case, for example, as shown in FIG.
  • the radial bearing surfaces Al, A2 (hill portions 181a2, 182a2 that define the dynamic pressure grooves) and the convex portions 181a3, 182a3 having the same diameter as the axial direction from the radial bearing surface, respectively.
  • the above problem can be solved by providing it in a region separated from each other.
  • the convex portions 181a3 and 182a3 be formed in a belt shape or the like that does not have a dynamic pressure generating function as in the illustrated example.
  • the force convex portion exemplifying the case where the convex portions are formed on the two bearing sleeves 181 and 182 may be provided on only one of the bearing sleeves.
  • FIG. 13 shows a second configuration example of the hydrodynamic bearing device 101 according to the second embodiment.
  • This hydrodynamic bearing device 101 is mainly shown in FIG. 10 in that covering portions 171 and 172 that cover the upper end surface 181b of the first bearing sleeve 181 and the lower end surface 182c of the second bearing sleeve 182 are integrally provided with the housing 7.
  • the configuration is different from that of the hydrodynamic bearing device shown in FIG.
  • the first thrust bearing portion T1 is provided between the upper end surface 171a of the covering portion 171, and the lower end surface 109b of the first flange portion 109, and the lower end surface 172b and the second flange of the covering portion 172 are provided.
  • a second thrust bearing portion T2 is provided between the upper end surface 11 Ob of the portion 110.
  • the covering portions 171 and 172 are injection-molded integrally with the housing 107 by inserting the bearing body 108.
  • the variations can be absorbed by the covering portions 171 and 172, and a highly accurate assembled product can be obtained more easily.
  • the molding accuracy (particularly the axial dimension) of each of the bearing sleeves 181 and 182 is somewhat rough, it is possible to achieve a low cost due to this.
  • the covering portions 171 and 172 also function as a retaining member in the axial direction of the bearing body 108, it is possible to easily and inexpensively obtain an assembled product having further excellent coupling strength.
  • a local negative pressure may be generated in the lubricating oil filling the inside of the bearing, and the generation of such a negative pressure leads to generation of bubbles and generation of vibrations. Reduce.
  • Such a problem can be solved by providing a communication hole communicating between both end faces of the bearing body 108 and securing a circulation path for the lubricating oil inside the bearing.
  • This type of communication hole is, for example, a force that can be formed by assembling a bearing body provided with an axial groove in the housing. As shown in the present application, the bearing body 108 is inserted and the housing 107 is injection-molded. The injection material enters the axial groove and fills the groove. End up. Such a situation can be avoided, for example, by injection molding the housing in a state where a pin that is integral with or separate from the molding die is inserted into the axial groove, and then removing the pin after molding.
  • the communication hole 112 is usually set to a small hole diameter of about several hundred ⁇ , the pin is easy to break when it is pulled out, especially in the above configuration where the overall length of the bearing body 108 is long. Get higher.
  • the dynamic pressure grooves as shown in Fig. 11 may be formed on the upper and lower end surfaces 181b and 182c of the bearing body 108. If the hole diameter is enlarged, the bearing area may be reduced and the bearing rigidity may be reduced.
  • FIG. 14 shows an example of a hydrodynamic bearing device 101 provided with a communication hole 112 that communicates between both end faces of the bearing body 108, and shows a third example of the hydrodynamic bearing device 101 according to the second embodiment of the present application.
  • a configuration example is shown.
  • the hydrodynamic bearing device 101 shown in the figure in view of the above-described problems when the communication hole 112 is formed, a small diameter projecting toward the inner diameter side of the housing 117 in the axial direction region where the bearing body 108 is fixed. A portion 117a is provided, and a communication hole 112 is provided in the small diameter portion 117a.
  • the communication hole diameter can be set relatively freely.
  • the communication holes 112 have different diameters in the direction of the force axis that has the same diameter over the entire length in the axial direction.
  • FIG. 15 shows an example of a countermeasure product.
  • an intermediate sleeve 113 is provided on the outer periphery of bearing sleeves 181 and 182 having axial grooves 181dl and 182dl on outer peripheral surfaces 181d and 18 2d.
  • the communication hole 112 is formed. If this assembly is inserted and injection molding is performed, the opening portions at both ends of the communication hole 112 are sealed with a mold, so that the communication hole 112 is not covered with the injection material.
  • the axial groove may be provided on the inner peripheral surface of the intermediate sleeve 113.
  • the bearing main body 108 can also be configured by interposing a spacer member 183 having a shape.
  • the spacer member 183 is formed of a non-porous material different from a sintered metal (porous material) such as a soft metal material such as brass, other metal materials, or a resin material, the spacer member 183
  • the amount of lubricating oil can be reduced by an amount that does not need to be impregnated, and the axial width of the seal spaces Sl and S2 can be reduced, so that the hydrodynamic bearing device 101 can be made compact in the axial direction.
  • this configuration can also be employed in the hydrodynamic bearing device 101 shown in FIGS.
  • the radial bearing portions Rl and R2 and the thrust bearing portions Tl and ⁇ 2 are exemplified by a configuration in which the dynamic pressure action of the lubricating oil is generated by a dynamic pressure groove having a helical bone shape or a spiral shape.
  • the present invention is not limited to this.
  • one or both of the radial bearing portions Rl and R2 is a so-called step bearing in which a plurality of axial grooves are provided at equal intervals in the circumferential direction, for example, in a region serving as a radial bearing surface.
  • a so-called multi-arc bearing in which a plurality of arc surfaces are provided in a region serving as a radial bearing surface may be employed.
  • the thrust bearing portions Tl and ⁇ 2 are, for example, so-called step bearings, so-called wave bearings, in which a plurality of radial grooves are provided at predetermined intervals in the circumferential direction in a region serving as a thrust bearing surface.
  • the step type may be a wave type).
  • both the first radial bearing portion R1 and the second radial bearing portion R2 are configured by dynamic pressure bearings.
  • the first radial bearing portion R1 and the second radial bearing portion R1 and the second radial bearing portion R2 are exemplified.
  • One or both of the bearing portions R2 can be constituted by a perfect circle bearing.
  • the thrust bearing portion can also be constituted by a so-called pivot bearing that contacts and supports one end of the shaft member.
  • the bearing body 108 is constituted by the bearing sleeves 181 and 182 arranged at two positions in the axial direction, and a certain rail is constituted by the bearing sleeves 181 and 182 and the spacer member 183 is described.
  • the bearing main body 108 can be configured by arranging bearing sleeves at three or more locations in the axial direction.
  • the lubricating oil is exemplified as the lubricating fluid to be filled in the hydrodynamic bearing device 101.
  • other fluids that can generate a dynamic pressure action in each bearing gap, for example, air, etc.
  • Fluid lubricant such as magnetic fluid, magnetic fluid, or lubricating grease You can use it.
  • the hydrodynamic bearing device is incorporated in a spindle motor for a disk device.
  • the hydrodynamic bearing device having the configuration of the present invention can be rotated at a high speed in addition to a spindle motor for information equipment.
  • it can also be preferably used in motors that require high moment rigidity, such as fan motors.
  • FIG. 17 shows a hydrodynamic bearing device according to the present invention, particularly a fan motor incorporating the hydrodynamic bearing device 101 shown in FIG. 10, and in particular, a stator coil 104 and a rotor magnet via a radial (radial) gap.
  • a so-called radial gap type fan motor with 105 facing each other is conceptually shown.
  • the motor of the illustrated example mainly serves as a casing in which the rotor 133 fixed to the outer periphery of the upper end of the shaft member 102 has blades on the outer peripheral surface, and the bracket 136 accommodates each component of the motor.
  • the configuration differs from the spindle motor shown in Fig. 9.
  • the other constituent members have the same functions and functions as the constituent members of the motor shown in FIG.
  • FIG. 1 is a sectional view conceptually showing a first structural example of a spindle motor for information equipment incorporating a fluid dynamic bearing device.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first configuration example of the hydrodynamic bearing device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a bearing sleeve.
  • FIG. 4 is a view showing an upper end surface of a bearing sleeve.
  • FIG. 5 is a view showing a lower end surface of a bearing sleeve.
  • FIG. 6 is a sectional view conceptually showing a housing injection molding process.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second configuration example of the hydrodynamic bearing device according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a third configuration example of the hydrodynamic bearing device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a sectional view conceptually showing a second structural example of the spindle motor for information equipment incorporating the fluid dynamic bearing device.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a first configuration example of a hydrodynamic bearing device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 (A) shows the upper end face of the first bearing sleeve, (B) shows a longitudinal section of the bearing body.
  • FIG. 4C is a view showing the lower end surface of the second bearing sleeve.
  • FIG. 12 A longitudinal sectional view showing another configuration example of the bearing body.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a second configuration example of the hydrodynamic bearing device according to the second embodiment.
  • 14 A sectional view showing a third configuration example of the hydrodynamic bearing device according to the second embodiment.
  • 15 A sectional view showing a fourth configuration example of the hydrodynamic bearing device according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a fifth configuration example of the hydrodynamic bearing device according to the second embodiment. 17] It is a cross-sectional view conceptually showing a fan motor incorporating a fluid dynamic bearing device.
  • A1 A2 Radial bearing surface Bl, B2 Thrust bearing surface R1, R2 Radial bearing part T1, T2 Thrust bearing part Sl, S2 Seal space

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Abstract

　高い軸受性能を発揮可能な流体軸受装置を低コストに提供する。 　ハウジング７は、軸受スリーブ８をインサートして射出成形される。これにより、ハウジング７の成形、およびハウジング７と軸受スリーブ８の組み付けとを一工程で行うことができる。また、型精度を高めておくだけで、ハウジング７と軸受スリーブ８との固定を簡易かつ精度良く行うことができる。また、ハウジング７の両端を開口させているので、軸受スリーブ８を金型内に位置決めする際、軸受スリーブ８を軸方向両端側から挟持することができるため、確実な位置決めが可能となる。

Description

明 細 書
流体軸受装置
技術分野
[0001] 本発明は、流体軸受装置に関するものである。
背景技術
[0002] 流体軸受装置は、軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で支持すべき軸を相対回転自 在に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 音等の特徴を有するものであり、近年ではその特徴を活力 て、情報機器、例えば H DD、 FDD等の磁気ディスク装置、 CD— ROM、 CD— R/RW、 DVD-ROM/R AM等の光ディスク装置、 MD、 MO等の光磁気ディスク装置等に搭載するスピンド ノレモータ用、また、パーソナルコンピュータ（PC)などに搭載され、発熱源の冷却を行 うファンモータ用等の軸受として広く用いられている。
[0003] 例えば、 HDD用のスピンドルモータに組み込まれる流体軸受装置には、軸部材を ラジアル方向に支持するラジアル軸受部とスラスト方向に支持するスラスト軸受部とが 設けられ、ラジアル軸受部は、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体に動圧作用を発生さ せるための動圧発生部を備えた動圧軸受で構成される場合が多い。ラジアル軸受部 を動圧軸受で構成する場合、軸受スリーブの内周面、又は対向する軸部材の外周面 の何れか一方に動圧発生部としての動圧溝が形成される（例えば、特許文献 1参照）
[0004] 通常、上記の軸受スリーブはハウジング内周の所定箇所に固定される。この際、ハ ウジングに固定される軸受スリーブとしては、例えば 1つの軸受スリーブの内周に、動 圧発生部を軸方向に離隔して 2箇所設けたものが知られている（上記特許文献 1参 照）。この他、ラジアル軸受部の軸受スパンを一層大きくとる目的で、動圧発生部を設 けた軸受スリーブを軸方向に 2つ並べて配置したもの（例えば、特許文献 2参照）や、 2つの軸受スリーブ間にスぺーサ（間座ともいう）を介装したものも知られている（例え ば、特許文献 3参照)。
特許文献 1 :特開 2003— 232353号公報 特許文献 2 :特開平 11 269475号公報
特許文献 3：特開平 11 155254号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 上記の流体軸受装置において、ハウジングに対する軸受スリーブの組み付け精度 は軸受隙間の幅精度、換言すると軸受性能を直接左右するため、ハウジングに対す る軸受スリーブの組み付けは高精度に行う必要がある。し力 ながら、かかる組み付 けを高精度に行うのは容易ではなぐ生産効率の低下による高コスト化が懸念される 。特に、上記特許文献 2、 3に記載の構成のように、複数の軸受スリーブを使用する 場合には、ハウジングに対する軸受スリーブの組み付け精度に加え、軸受スリーブ間 の位置精度（同軸度など)も問題となるが、ハウジングゃ軸受スリーブには個々に寸 法公差も存在するため、これらの組み付けを高精度に行うのは益々困難で、より一層 の高コスト化が懸念される。
[0006] 本発明の課題は、ハウジングに対する軸受スリーブの組み付け精度を高め、これに より高い軸受性能を発揮可能な流体軸受装置を低コストに提供することにある。 課題を解決するための手段
[0007] 上記課題を解決するため、本発明は、両端を開口させたハウジングと、ハウジング の内周に固定された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周に挿入された軸部材、軸部 材に設けられたフランジ部と、軸部材の外周面と軸受スリーブの内周面との間に形成 されたラジアル軸受隙間とを備え、フランジ部の外周面とハウジングの内周面との間 にシール空間を形成した流体軸受装置において、軸受スリーブをインサート部品とし て、ハウジングを射出成形したことを特徴とする流体軸受装置を提供する。
[0008] 上記のように、軸受スリーブをインサート部品としてハウジングを射出成形すれば、 軸受スリーブを成形金型内に正確に位置決めするだけで両部材を精度良く固定す ること力 Sでき、軸受隙間の精度向上、ひいては軸受性能の向上を図ることができる。 特に、ハウジングの両端が開口しており、成形金型内における位置決めを軸方向両 端側から行うことができるため、より正確な位置決めが可能となる。また、従来必要で あったハウジングと軸受スリーブとを固定する工程を省略することができるため、生産 効率の向上が図られる。
[0009] 例えば、成形型内に軸受スリーブを位置決めしつつ、その少なくとも一端側に所定 量の空間（隙間）を設けた状態で射出成形を行うことにより、軸受スリーブの少なくとも 一方の端面を被覆する被覆部を設けることができる。力かる構成とすれば、加工誤差 等により軸受スリーブの軸方向寸法に製品毎のばらつきが生じても、そのばらつきを 被覆部で吸収することができるため、軸受スリーブに要求される加工精度を緩和する ことができ、流体軸受装置の更なる低コスト化が図られる。また、被覆部を設けること によって軸受スリーブの軸方向移動が規制されるため、すなわち被覆部が軸受スリー ブの抜け止めとして機能するため、高強度な組み付け品を容易に得ることができる。
[0010] 軸受スリーブの端面はスラスト軸受隙間に臨む場合があり、その面（以下、スラスト 軸受面と称す）の面精度が悪いとスラスト軸受隙間の幅精度が低下し、スラスト方向 の軸受性能が低下するおそれがある。そのため、スラスト軸受面は高精度に仕上げる 必要がある。軸受スリーブは一般に焼結金属で形成される場合が多いものの、焼結 金属では面精度の向上に限度があり、し力も力かる高精度の加工は生産効率の低 下やコスト高を招く。
[0011] この点、上記の被覆部と、これに対向するフランジ部の端面との間にスラスト軸受隙 間を形成すれば、射出成形で被覆部を形成することによる被覆部端面の高精度化 によって、スラスト軸受隙間の高精度化を図ることができる。特に、被覆部を樹脂で形 成すれば、焼結金属等と比べ優れた耐摩耗性が得られるため、軸受の起動停止時 等の低速回転時において、スラスト軸受隙間を介して対向するフランジ部の端面との 摺動接触による摩耗を抑制することができる。
[0012] 上記被覆部を成形する際、成形金型のうち、被覆部端面に対応する箇所に動圧発 生部形状に対応した型部を設けておけば、被覆部の成形と同時に、被覆部端面に 動圧発生部を転成形することができ、望ましい。
[0013] ところで、この種の流体軸受装置では、軸受内で局所的な負圧が発生する場合が あり、力、かる負圧の発生は気泡の生成や振動の発生を招き、軸受性能を低下させる 。かかる不具合は、例えば上記特許文献 1のように軸受スリーブの外周に軸方向溝を 形成して軸受スリーブの両端面を連通させる連通孔を設け、軸受内部で潤滑流体の 循環流路を確保することによって解消することができる。
[0014] し力 ながら、外周面に軸方向溝を設けた軸受スリーブをインサートして射出成形 すると、軸方向溝が射出材料で埋められてしまう。そこで本発明では、軸受スリーブ の外周に中間部材を配し、この中間スリーブで軸受スリーブの両端面間を連通する 連通孔を形成した。この軸受スリーブおよび中間スリーブをインサート部品とすれば、 連通孔の両端開口部は金型で封止されるため、連通孔が坦められることはない。
[0015] また、上記課題を解決するための他の構成として、本発明では、ハウジングと、ハウ ジングの内周に固定された軸受本体と、軸受本体の一部内周面が面するラジアル軸 受隙間に形成される流体の潤滑膜で支持すべき軸をラジアル方向に支持するラジア ル軸受部とを備え、軸受本体が軸方向に並べられた複数の軸受スリーブで形成され た流体軸受装置において、ハウジングが、両端に開口部を有し、かつ軸受本体をィ ンサートした射出成形品であることを特徴とする流体軸受装置を提供する。
[0016] このように、ハウジングを、軸受本体をインサートして射出成形することにより、軸受 本体が複数の軸受スリーブで構成されるような場合でも、型精度を高めておけば部 材相互間の組み付け精度を容易に高めることができる。特に本願のように、両端に開 口部を有するハウジングを射出成形する場合、成形型内における軸受本体の位置 決めは軸方向両端側から行うことができるため、より正確な位置決めが可能となる。ま た、ハウジングの成形、およびハウジングと軸受本体の組み付けを一工程で行うこと ができるので、製造コストの低廉化を図ることができる。
[0017] 例えば、成形型内に軸受本体を位置決めしつつ、その少なくとも一端側に所定量 の空間を設けた状態で射出成形 (インサート成形）を行うことにより、軸受本体の少な くとも一方の端面を被覆する被覆部を設けることができる。力かる構成とすれば、軸受 本体を構成する各軸受スリーブに軸方向寸法のバラツキがあっても、そのバラツキを この被覆部で吸収して高精度な組み付け品を容易に得ることができる。また、この被 覆部は、スリーブ部の抜け止めとしても機能するので高強度な組み付け品を容易に 得ること力 Sできる。
[0018] 上述のとおり、この種の流体軸受装置では、軸受内で局所的な負圧が発生する場 合があり、かかる負圧の発生は気泡の生成や振動の発生を招き、軸受性能を低下さ せる。かかる不具合は、軸受本体の両端面を連通させる連通孔を設け、軸受内部で 潤滑流体の循環流路を確保することによって解消することができる。
[0019] この種の連通孔は、上記特許文献 1のように、例えば外周面に軸方向溝を設けた 軸受スリーブをハウジングに組み付けることによって形成することができる力 軸受本 体をインサートしてハウジングを射出成形する本願の構成では、射出成形時に溝が 坦まってしまう。これを回避する手段として、例えば、軸方向溝にピンを差し込んだ状 態でハウジングを射出成形し、その後ピンを抜き取る手段が考えられる。しかしながら 、連通孔は、通常数百 x m程度の微小な孔径に設定されるため、抜き取り時にピン が折れ易ぐ特に本願のように軸受本体の全長が長大化する構成ではその可能性が 高まる。力、かる事態を回避するために連通孔径を拡大させることも考えられるが、軸 受本体の端面とこれに対向する部材端面との間にはスラスト軸受部が形成される場 合もあり、この種の対策を講じると、設計上軸受面積を小さくしなければならず、これ により軸受剛性が低下するおそれがある。
[0020] そこで、本発明では、ハウジングの軸受本体の固定部となる軸方向領域に、他所よ りも内径側に張り出した小径部を設け、この小径部に連通孔を設けた構成を提供す る。この構成であれば、軸受剛性の低下を懸念することなく連通孔径を拡大すること ができる。
[0021] また本発明では、軸受本体を収容する中間スリーブを設け、この中間スリーブと軸 受本体との間に連通孔を設けた構成も提供する。このように中間スリーブと軸受本体 との間に連通孔を設け、このアセンブリ品をインサート部品として用いれば、連通孔の 両端開口部はハウジングの成形型で封口されるため、連通孔が射出材料で坦まるこ ともない。
[0022] 上記構成の流体軸受装置は、該流体軸受装置と、ステータコイルと、ロータマグネ ットとを有するモータ、その中でも高速回転や回転体の重量化に伴って、特に高いモ 一メント剛性が必要なモータに好ましく用いることができる。
発明の効果
[0023] 以上より、本発明によれば、ハウジングに対する軸受本体の組み付け精度を高め、 これにより高い軸受性能を発揮可能な流体軸受装置を低コストに提供することができ る。
発明を実施するための最良の形態
[0024] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[0025] 図 1は、流体軸受装置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、流体軸受装置 1と、流体軸受装置 1の軸部材 2に取り付けられた口 ータ（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ィ 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。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、 および軸部材 2がー体となって回転する。
[0026] 図 2は、図 1に示すスピンドルモータに組み込まれる流体軸受装置 1を詳細に示す もので、本発明に係る流体軸受装置の第 1実施形態の第 1構成例を示すものである 。この流体軸受装置 1は、軸部材 2と、軸部材 2に設けられたフランジ部と、内周に軸 部材 2が揷入された軸受スリーブ 8と、軸受スリーブ 8が内周に固定されたハウジング 7とを主要構成部品として備える。図示例の形態では、フランジ部として、第 1フランジ 部 9および第 2フランジ部 10が軸受スリーブ 8の両端開口部に配される。なお、以下 では、説明の便宜上、ハウジング 7の開口部から軸部材 2の端部が突出している側を 上側、その軸方向反対側を下側として説明を進める。
[0027] 軸受スリーブ 8の内周面 8aと軸部材 2の外周面 2a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の上 側端面 8bと第 1フランジ部 9の下側端面 9bとの間に第 1スラスト軸受部 T1が設けられ 、軸受スリーブ 8の下側端面 8cと第 2フランジ部 10の上側端面 10bとの間に第 2スラ スト軸受部 T2が設けられる。
[0028] 軸部材 2は、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、あるいは、金属と樹脂のハイ ブリツド構造とされる。軸部材 2は全体として概ね同径の軸状をなし、その中間部分に は、他所よりも僅かに小径に形成した逃げ部 2bが形成されている。軸部材 2の外周 面 2aのうち、第 1および第 2フランジ部 9、 10の固定位置には、凹部、例えば円周溝 2 cが形成されている。
[0029] 軸受スリーブ 8は、例えば、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る。なお、軸受スリーブ 8は、焼結金属以外 にも黄銅等の軟質金属材料で形成することもできる。
[0030] 軸受スリーブ 8の内周面 8aには、第 1ラジアル軸受部 R1のラジアル軸受面 A1およ び第 2ラジアル軸受部 R2のラジアル軸受面 A2となる上下 2つの領域が軸方向に離 隔して設けられ、該 2つの領域には、例えば図 3に示すようなヘリングボーン形状の 動圧溝 8al、 8a2がそれぞれ形成される。なお、ラジアル軸受面 A1および A2は、径 方向に対向する軸部材 2の外周面 2aに設けることもでき、またラジアル軸受面に形成 すべき動圧溝形状として、スパイラル形状等、公知のその他の形状を採用することも できる。
[0031] 軸受スリーブ 8の上側端面 8bの一部又は全部環状領域には、第 1スラスト軸受部 T 1のスラスト軸受面 B1となる領域が設けられ、該領域には、例えば図 4に示すようなス パイラル形状の動圧溝 8blが形成される。また、軸受スリーブ 8の下側端面 8cの一部 又は全部環状領域には、第 2スラスト軸受部 T2のスラスト軸受面 B2となる領域が設 けられ、該領域には、例えば図 5に示すようなスパイラル形状の動圧溝 8clが形成さ れる。なお、スラスト軸受面 B1および B2の一方又は双方は、それぞれ軸方向に対向 する第 1フランジ部 9の下側端面 9b、第 2フランジ部 10の上側端面 10bに設けること もでき、また、スラスト軸受面に形成すべき動圧溝形状として、ヘリングボーン形状等 、公知のその他の形状を採用することもできる。
[0032] ハウジング 7は、両端を開口させた略円筒状に形成され、その内周面 7aは、同径で ストレートな円筒面となっている。図 1に示すブラケット 6の内周面に、ハウジング 7の 外周面が圧入、接着、あるいは圧入接着等の手段で固定される。
[0033] ハウジング 7は、軸受スリーブ 8をインサート部品として射出成形され、本実施形態 では樹脂の射出成形品とされる。図 6にハウジング 7の成形工程を示す。ここで使用 される金型は、略円筒状のシャフト部 21を有する可動型 20と、ゲート 41を有する固 定型 30とで構成される。型締め時、すなわち可動型 20の端面 25と固定型 30の端面 35とが当接した状態で、可動型 20と固定型 30とでキヤビティ 40が形成される。この 型締め時において、軸受スリーブ 8は、その内周面 8aがシャフト部 21と嵌合するとと もに、その両端面 8b、 8cが、可動型 20および固定型 30で挾持されることにより位置 決めされる。この状態で、ゲート 41からキヤビティ 40内に樹脂材料が射出され、ハウ ジング 7が軸受スリーブ 8と一体に成形される。
[0034] このように、ハウジング 7が軸受スリーブ 8をインサート部品として射出成形されること により、ハウジング 7の成形工程、およびハウジング 7と軸受スリーブ 8との組み付けェ 程が一工程で完了するため、製造が簡易化される。
[0035] また、ハウジング 7が軸方向両端に開口しているため、ハウジング 7の射出成形時に 、インサート部品となる軸受スリーブ 8を金型 20、 30によって軸方向両側から挟持す ることができるため、キヤビティ 40内において軸受スリーブ 8を軸方向に確実に位置 決めすることができる。これにより、金型 20、 30を精度良く加工しておけば、ハウジン グ 7と軸受スリーブ 8とが精度良く固定される。
[0036] 上記の型締め時において、軸受スリーブ 8の両端面 8b、 8c間の軸方向寸法と、両 端面 8b、 8cと当接する金型の当接面 22、 32間の軸方向寸法が一致しない場合、以 下のような不具合を生じる。例えば、前者が後者より小さい場合、軸受スリーブ 8と金 型との間に軸方向の隙間が生じ、軸受スリーブ 8の位置決めが不完全となる。また、 前者が後者より大きい場合、型締め時において軸受スリーブ 8に大きな軸方向の圧 力が加わり、軸受スリーブ 8が変形する恐れがある。このような不具合を回避するため には、金型および軸受スリーブ 8を精度良く加工すればよいが、上記のように両者の 軸方向寸法を完全に一致させることは、現実的に不可能である。
[0037] この点に鑑み、本実施形態では、図 6に示すように、可動型 20の当接面 22と軸受 スリーブ 8の上側端面 8bとを当接させることで軸受スリーブ 8を軸方向で位置決めす るとともに、固定型 30のうち、軸受スリーブ 8の下側端面 8cと当接する面 32を弾性部 材 34で形成する。これにより、金型 20、 30と軸受スリーブ 8との軸方向寸法の誤差を 弾性部材 34で吸収することができる。すなわち、金型の当接面 22、 32間の軸方向 寸法を軸受スリーブ 8の両端面 8b、 8c間の軸方向寸法よりも僅かに小さく設定するこ とで、弾性部材 34によりその寸法誤差を弾性的に吸収し、上記のような不具合を回 避すること力 Sできる。
[0038] また、一般に、樹脂製の部材と金属製の部材とを接着等で固定すると、例えば金属 製の部材同士を接着固定する場合と比べ、部材間の固定力が弱い。これに対し、上 記のように金属製の軸受スリーブ 8と樹脂製のハウジング 7とを一体成形することによ り、両部材間の固定力を高めることができる。さらに、本実施形態のように軸受スリー ブ 8を焼結金属等の多孔質体で形成すると、軸受スリーブ 8の表面空孔部に樹脂材 料が入り込むことでアンカー効果を発揮し、両部材間の固定力をより一層高めること ができる。
[0039] なお、ハウジング 7は、上述のように樹脂の射出成形品とする他、金属材料の射出 成形品とすることも可能である。この場合、射出すべき金属材料として、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を好適に用いることが可能である。
[0040] このようにして形成された軸受スリーブ 8およびハウジング 7の一体成形品の内周に 、軸部材 2が挿入された後、第 1フランジ部 9および第 2フランジ部 10が軸部材 2の外 周面に固定される。第 1フランジ部 9および第 2フランジ部 10は、何れも黄銅等の軟 質金属材料やその他の金属材料、あるいは、樹脂材料でリング状に形成され、軸部 材 2の外周面 2aの所定位置に、例えば接着剤で固定される。接着剤としては、熱硬 化性接着剤を使用することができ、この場合、軸部材 2に対するフランジ部 9、 10の 位置決めを行った後、軸部材 2を加熱処理 (ベーキング）することで、フランジ部 9、 1 0を確実に軸部材 2に固定することができる。このとき、軸部材 2に塗布した接着剤が 、接着剤溜まりとしての円周溝 2cに充填されて固化することにより、フランジ部 9、 10 の軸部材 2に対する接着強度が向上する。
[0041] 第 1フランジ部 9の外周面 9aは、ハウジング 7の上端開口部の内周面 7aとの間に所 定の容積をもった第 1シール空間 S 1を形成し、第 2フランジ部 10の外周面 10aは、 ハウジング 7の下端開口部の内周面 7aとの間に所定の容積をもった第 2シール空間 S2を形成する。この実施形態において、第 1フランジ部 9の外周面 9aおよび第 2フラ ンジ部 10の外周面 10aは、それぞれ軸受装置の外部側に向かって漸次拡径したテ ーパ面状に形成される。そのため、両シール空間 S l、 S2は、互いに接近する方向に 漸次縮小したテーパ形状を呈する。軸部材 2の回転時、両シール空間 Sl、 S2内の 潤滑流体 (例えば、潤滑油）は毛細管力による引き込み作用と、回転時の遠心力によ る引き込み作用とにより、シール空間が狭くなる方向に向けて引き込まれる。これによ り、ハウジング 7の内部からの潤滑油の漏れ出しが効果的に防止される。油漏れをよ り確実に防止するため、ハウジング 7の上側端面 7bと下側端面 7c、第 1フランジ部 9 の上側端面 9c、および第 2フランジ部 10の下側端面 10cにそれぞれ撥油剤の被膜 を形成することもできる。
[0042] 第 1および第 2シール空間 Sl、 S2は、ハウジング 7の内部空間に充満された潤滑 油の温度変化に伴う容積変化量を吸収するバッファ機能を有する。想定される温度 変化の範囲内では、油面は常時両シール空間 Sl、 S2内にある。これを実現するた めに、両シール空間 Sl、 S2の容積の総和は、少なくとも内部空間に充満された潤滑 油の温度変化に伴う容積変化量よりも大きく設定される。
[0043] 本構成例では、シール空間 Sl、 S2が、フランジ部 9、 10の外径側に形成されるた め、例えば軸部材 2の外周側にシール空間を形成する場合と比べ、シール空間 Sl、 S2の容積を拡大することができる。すなわち、同じ空間容積を維持したまま、シール 空間 Sl、 S2の軸方向寸法を短縮化できるため、流体軸受装置 1の軸方向寸法を縮 小すること力 Sできる。さらに、本構成例では、シール空間 Sl、 S2を形成するハウジン グ 7が樹脂で形成されるため、例えば金属製のハウジングと比べ、高温時における内 周面 7aの拡径量が大きくなり、シール空間 Sの容積が拡大する。よって、この拡大し たシール空間で、潤滑油の熱膨張による体積変化を吸収することができるため、シー ル空間 Sl、 S2の容積を縮小でき、流体軸受装置 1の軸方向寸法をさらに縮小するこ とができる。
[0044] このようにして組立が完了すると、フランジ部 9、 10で密閉されたハウジング 7の内 部空間に、軸受スリーブ 8の内部気孔も含め、潤滑油を充満させる。
[0045] 軸部材 2の回転時には、軸受スリーブ 8の内周面 8aに形成されたラジアル軸受面 A 1、 A2は、それぞれ軸部材 2の外周面 2aとラジアル軸受隙間を介して対向する。また 、軸受スリーブ 8の上側端面 8bに形成されたスラスト軸受面 B1が第 1フランジ部 9の 下側端面 9bと所定のスラスト軸受隙間を介して対向し、軸受スリーブ 8の下側端面 8c に形成されたスラスト軸受面 B2は、第 2フランジ部 10の上側端面 10bと所定のスラス ト軸受隙間を介して対向する。そして軸部材 2の回転に伴って、前記ラジアル軸受隙 間に生じる油膜は、両ラジアル軸受面 Al、 A2にそれぞれ形成された動圧溝 8al、 8 a2の動圧作用によってその油膜剛性が高められ、軸部材 2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とが構成される。同時に、前 記スラスト軸受隙間に生じる油膜は、両スラスト軸受面 Bl、 B2にそれぞれ形成された 動圧溝 8bl、 8clの動圧作用によってその油膜剛性が高められ、軸部材 2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
[0046] 以上、本発明に係る流体軸受装置の第 1実施形態のうち、第 1構成例について詳 細に説明を行ったが、本発明は上記構成例に限定適用されるものではなレ、。以下本 発明を適用可能な他の構成例について説明を行うが、以下の説明において、第 1構 成例と構成 ·作用が実質的に同一の部位および部材については、同一の参照番号 を付して重複説明を省略する。
[0047] 図 7は、本発明にかかる流体軸受装置の第 1実施形態のうち、第 2構成例を示すも のである。同図に示す流体軸受装置 1では、軸受スリーブ 8の上側端面 8bおよび下 側端面 8cを被覆する被覆部 71および 72が設けられる。この被覆部 71および 72は、 軸受スリーブ 8をインサート部品としてハウジング 7 (の円筒状部分）と一体に樹脂で 射出成形される。なお、射出成形時、軸受スリーブ 8は、その両端内周縁に設けられ たチャンファ部 8e、 8fを金型で軸方向両側から挾持されることにより位置決めされる（ 図示省略)。被覆部 71の上側端面 71aと第 1フランジ部 9の下側端面 9bとの間には、 第 1スラスト軸受部 T1のスラスト軸受隙間が形成され、被覆部 72の下側端面 72aと第 2フランジ部 10の上側端面 10bとの間には、第 2スラスト軸受部 T2のスラスト軸受隙 間が形成される。本構成例において、被覆部 71の上側端面 71aには図 4で示すもの と同様の動圧溝が形成され、該動圧溝形成領域力スラスト軸受面 B1となる。また、被 覆部 72の下側端面 72aには図 5で示すものと同様の動圧溝が形成され、該動圧溝 形成領域力 Sスラスト軸受面 B2となる。
[0048] このように、本構成例ではスラスト軸受面 Bl、 B2が樹脂で形成されるため、スラスト 軸受面 B1および B2を簡易かつ低コストに高精度化することができる。また、製造誤 差等により、軸受スリーブ 8の軸方向寸法に製品ごとのばらつきが生じた場合も、被 覆部 71および 72でそのばらつきを吸収することができる。よって、高精度なスラスト 軸受隙間が確保できる上、軸受スリーブ 8の加工精度を緩和することができ、低コスト 化が図られる。
[0049] また、被覆部 71、 72が設けられることにより、軸受スリーブ 8の軸方向の移動が規制 されるため、流体軸受装置 1に衝撃荷重等が加わった際、軸受スリーブ 8がハウジン グ 7に対して軸方向にずれることを防ぐことができる。本実施形態では、軸受スリーブ 8をインサート部品とした射出成形により、被覆部 71および 72がハウジング 7と一体 に形成されるため、上記のような、被覆部 71および 72による軸受スリーブ 8の軸方向 の固定は、より一層確実に行われる。
[0050] さらに、被覆部 71のスラスト軸受面 B1および被覆部 72のスラスト軸受面 B2に形成 される動圧溝は、ハウジング 7および被覆部 71、 72の射出成形と同時に形成するこ とができる。具体的には、成形金型のうち、被覆部 71の上側端面 71aおよび被覆部 7 2の下側端面 72aの動圧溝形成予定領域に対応する箇所に、動圧溝形状に対応し た型部を形成しておけば、ハウジング 7の射出成形と同時に動圧溝が形成される。こ れにより、金属材料に機械加工等で動圧溝を形成する場合と比べ、容易に、且つ精 度良く動圧溝を形成することができる。
[0051] さらに、スラスト軸受面 Bl、 B2が樹脂で形成されることにより、スラスト軸受面を焼結 金属に形成する場合と比べ、優れた耐摩耗性が得られる。これにより、流体軸受装置 1の起動、停止時等の低速回転時において、スラスト軸受隙間を介して対向するフラ ンジ部 9、 10の端面との摺動接触による摩耗を抑制することができる。
[0052] また、軸受スリーブ 8および被覆部 71、 72が、焼結金属と樹脂との複合構造となつ ているため、例えばこれらが全て樹脂で形成される場合と比べ、軸部材 2との線膨張 係数の差を抑えることができる。よって、温度の変化に伴う熱膨張あるいは熱収縮に よる各軸受隙間の隙間幅の変動を抑えることができる。これにより、軸受装置の使用 環境温度が変化しても、優れた軸受性能を維持することができる。
[0053] ところで、上記の流体軸受装置では、軸受内で局所的な負圧が発生する場合があ り、力かる負圧の発生は気泡の生成や振動の発生を招き、軸受性能を低下させる。 かかる不具合は、軸受スリーブ 8の両端面を連通させる連通孔を設け、軸受内部で 潤滑流体の循環流路を確保することによって解消することができる。
[0054] この連通孔は、例えば軸受スリーブ 8の外周面 8dに、両端面 8bおよび 8cに開口し た軸方向溝 8dlを、 1又は複数本設けることにより形成されることがある。しかし、軸方 向溝 8dlを有する軸受スリーブ 8をインサート部品としてハウジング 7を射出成形する と、軸方向溝 8dlが射出材料 (ここでは樹脂)で坦められてしまう。
[0055] このような不具合は、軸方向溝を軸受スリーブ 8の外周面に露出させなければ回避 すること力 Sできる。例えば、図 8に示す流体軸受装置 1は、外周面に軸方向溝 8dlを 有する軸受スリーブ 8に中間スリーブ 13を外揷し、この中間スリーブ 13と軸方向溝 8d 1とで連通孔 12を形成する。この軸受スリーブ 8および中間スリーブ 13をインサート部 品として射出成形すると、連通孔 12の両端開口部は金型で封口されるため、連通孔 12が樹脂で埋まることはない。なお、軸受スリーブ 8の外周面を円筒面とし、中間スリ ーブ 13の内周面に軸方向溝を設けてもよい。
[0056] あるいは、連通孔 12を軸受スリーブ 8の内部に設けることで、連通孔 12が樹脂で埋 まるのを防止すること力できる。
[0057] またあるいは、上記のような不具合を回避するために、軸受スリーブ 8の外周面に軸 方向溝 8dlを設け、その軸方向溝 8dlの形状に対応する形状の成形ピンを軸方向 溝 8dlにはめ込み、その状態で射出成形することで樹脂の入り込みを防止すること ができる。このような成形ピンは、ハウジング 7の成形金型と一体に設けても良いし、 別体に設けても良い。
[0058] なお、上記のように連通孔 12を設ける場合、例えば、ラジアル軸受面 A1の動圧溝 8alを軸方向で非対称形状とすることで、軸受内部に充満された潤滑油を強制的に 循環させることもできる（図示省略)。
[0059] 以上説明を行った流体軸受装置 1では、フランジ部を軸部材 2の軸方向 2箇所に設 けている力 フランジ部は軸方向の 1箇所にのみ設けても良い。 [0060] また、以上に示した流体軸受装置 1の構成例では、ラジアル軸受部 Rl、 R2ゃスラ スト軸受部 Tl、 Τ2を動圧軸受で構成するための動圧発生部として、ヘリングボーン 形状やスパイラル形状の動圧溝を採用しているが、動圧発生部の形状はこれに限ら なレ、。例えば、ラジアル軸受部 Rl、 R2の一方又は双方を、いわゆる多円弧軸受、ス テツプ軸受、あるいはテーパ軸受で構成することが、またスラスト軸受部 Tl、 Τ2の一 方又は双方を、いわゆるステップ軸受ゃ波型軸受で構成することもできる。さらに、ラ ジアル軸受部 Rl、 R2の何れか一方又は双方を、動圧発生部を有さないいわゆる真 円軸受で構成することもでき、また、スラスト軸受部は、軸部材 2の一端を接触支持す る、いわゆるピボット軸受で構成することもできる。
[0061] また、以上の説明では、流体軸受装置 1の内部に充満すべき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作用を発生可能な流体、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 使用することちできる。
[0062] 図 9は、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第 2構成例を 概念的に示している。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、軸部材 102を回転自在に非接触支持する流体軸受装置 101と、軸部材 102に装着されたロータ（ディスクハブ） 103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 104およびロータマグネット 105を備えている。ステータコ ィル 104はブラケット 106の外周に取り付けられ、ロータマグネット 105はディスクハブ 103の内周に取り付けられる。流体軸受装置 101のハウジング 107は、ブラケット 10 6の内周に装着される。ディスクハブ 103には、磁気ディスク等のディスク Dがー又は 複数枚保持される。ステータコイル 104に通電すると、ステータコイル 104とロータマ グネット 105との間の電磁力でロータマグネット 105が回転し、それによつて、ディスク ハブ 103および軸部材 102がー体となって回転する。
[0063] 図 10は、図 9に示すスピンドルモータに組み込まれる流体軸受装置 101を示すも ので、本発明に係る流体軸受装置の第 2実施形態の第 1構成例を示すものである。 この流体軸受装置 101は、回転側の軸部材 102と、固定側のハウジング 107、およ びハウジング 107の内周に固定される軸受本体 108とを主要な構成部品として備え る。図示例において、軸受本体 108は、軸方向に並べて配置された第 1軸受スリーブ 181と第 2軸受スリーブ 182とで構成されている。なお、以下説明の便宜上、ハウジン グ 107の開口部から軸部材 102の端部が突出している側を上側、その軸方向反対 側を下側として説明を進める。
[0064] 軸部材 102は、ステンレス鋼等の金属材料、あるいは金属と樹脂のハイブリッド構 造とされる。軸部材 102は全体として概ね同径の軸状をなし、その中間部分には他 所よりも僅かに小径の逃げ部 102bが形成されている。軸部材 102の外周面 102aの うち、第 1および第 2フランジ部 109、 110の固定位置には、凹部、例えば円周溝 102 cが形成されている。
[0065] 軸受本体 108を構成する軸受スリーブ 181、 182は、共に焼結金属からなる多孔質 体、特に銅を主成分とする燒結金属の多孔質体で円筒状に形成される。図示する両 軸受スリーブ 181、 182は、軸方向で同一長さに形成されている。軸受スリーブ 181 、 182の一方または双方は、黄銅等の軟質金属で形成することもできる。
[0066] 軸受本体 108のうち、軸方向上側に配置された第 1軸受スリーブ 181の内周面 181 aには、第 1ラジアル軸受部 R1のラジアル軸受面 A1となる領域が設けられ、該ラジア ル軸受面 A1となる領域には、動圧発生部として、例えば図 11 (B)に示すようにヘリ ングボーン形状の動圧溝 181alが形成され、該動圧溝 181alは各溝間に設けられ た丘部 181a2で区画形成されている。第 1軸受スリーブ 181のラジアル軸受面 A1は 、第 2軸受スリーブ 182から離反する側（上側）の端部に形成されている。また、軸受 本体 108のうち、下側に位置する第 2軸受スリーブ 182の内周面 182aには、第 2ラジ アル軸受部 R2のラジアル軸受面 A2となる領域が設けられ、該ラジアル軸受面 A2と なる領域には、動圧発生部として、例えば図 11 (B)に示すように、ヘリングボーン形 状の動圧溝 182alが形成され、該動圧溝 182alは各溝間に設けられた丘部 182a2 で区画形成されている。第 2軸受スリーブ 182のラジアル軸受面 A2は、第 1軸受スリ ーブ 181から離反する側（下側）の端部に形成されている。
[0067] なお、図示例では各動圧溝 181al、 182alを軸方向中心に対して対称形状として いる力 例えば上側の動圧溝 181 alのうち軸方向中心に対して上側領域の溝を下 側領域の溝よりも軸方向幅を長大化することにより、軸部材 102の回転時、潤滑油に 軸方向下方への押し込み力（ボンビング力）を付与することもできる。動圧溝 181al、 182alは、径方向に対向する軸部材 102の外周面 102aに形成することもでき、また その形状としては、公知のその他の形状、例えばスパイラル形状等に形成することも できる。
[0068] 第 1軸受スリーブ 181の上側端面 181bの一部または全部環状領域には、第 1スラ スト軸受部 T1のスラスト軸受面 B1が形成され、当該スラスト軸受面 B1には、例えば 図 11 (A)に示すように、スパイラル形状の動圧溝 181blが形成されている。また、第 2軸受スリーブ 182の下側端面 182cの一部または全部環状領域には、第 2スラスト 軸受部 T2のスラスト軸受面 B2が形成され、当該スラスト軸受面 B2には、例えば図 1 1 (C)に示すように、スパイラル形状の動圧溝 182clが形成されている。スラスト軸受 面 Bl、 B2に形成される動圧溝 181bl、 182clの一方又は双方は、軸方向に対向 する第 1フランジ部 109の下側端面 109b、第 2フランジ部 110の上側端面 110bに形 成することもでき、またその形状としては公知のその他の形状、例えばへリングボーン 形状に形成することもできる。
[0069] ハウジング 107は、両端が開口した略円筒状に形成され、その内周面 107aは同径 でストレートな円筒面に形成される。ハウジング 107の外周面は、図 9に示すブラケッ ト 106の内周面に、圧入、接着、あるいは圧入接着等の手段で固定される。
[0070] このハウジング 107は、例えば、内周に固定ピンを圧入して 2つのラジアル軸受面 A 1、 A2 (丘部 181a2、 182a2)を同軸配置した第 1、第 2軸受スリーブ 181、 182 (軸 受本体 108)をインサートして射出成形される。射出材料としては、アルミニウム合金 やマグネシウム合金等の低融点金属材料の他、樹脂材料を使用することができる。 本構成例では樹脂材料を用いて射出成形され、ベース樹脂としては、射出成形可能 であれば特に限定はなぐ例えば液晶ポリマー（LCP)、ポリフエ二レンサルファイド（ PPS)、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK)等の結晶性樹脂のみならず、ポリサル フォン（PSU)、ポリエーテルサルフォン（PES)、ポリフエ二ルサルフォン（PPSU)等 の非晶性樹脂も使用可能である。ベース樹脂には、要求特性に応じて、強化材ゃ導 電材、および潤滑材等の各種充填材が一種又は二種以上配合される。
[0071] 第 1フランジ部 109および第 2フランジ部 110は、何れも黄銅等の軟質金属材料や その他の金属材料、あるいは樹脂材料でリング状に形成され、軸部材 102の外周面 102aに例えば接着固定される。接着固定時には、軸部材 102に塗布した接着剤が 、接着剤溜まりとしての円周溝 102cに充填されて固化することにより、フランジ部 10 9、 110の軸部材 102に対する接着強度が向上する。
[0072] 第 1フランジ部 109の外周面 109aは、ハウジング 107の上端開口側の内周面 107 aとの間に所定容積の第 1シール空間 S 1を形成し、また第 2フランジ部 110の外周面 110aは、ハウジング 107の下端開口側の内周面 107aとの間に所定容積の第 2シー ル空間 S2を形成する。図示例において、第 1フランジ部 109の外周面 109aおよび 第 2フランジ部 110の外周面 110aは、それぞれ軸受装置の外部側に向かって漸次 縮径したテーパ面状に形成される。そのため、両シール空間 Sl、 S2は、互いに接近 する方向（ハウジング 107の内部方向）に漸次縮径したテーパ形状となる。軸部材 10 2の回転時、両シール空間 Sl、 S2内の潤滑流体 (例えば、潤滑油）は毛細管力によ る引き込み作用と、回転時の遠心力による引き込み作用とにより、シール空間が狭く なる方向（ノ、ウジング 107の内部方向）に向けて引き込まれる。これにより、ハウジング 107の内部からの潤滑油の漏れ出しが効果的に防止される。油漏れを確実に防止 するため、ハウジング 107の上下端面、第 1フランジ部 109の上側端面 109c、および 第 2フランジ部 110の下側端面 110cにそれぞれ撥油剤からなる被膜を形成すること もできる（図示省略)。
[0073] 第 1および第 2シール空間 Sl、 S2は、ハウジング 107の内部空間に充満される潤 滑油の温度変化に伴う容積変化量を吸収するバッファ機能を有する。想定される温 度変化の範囲内で、油面は常時両シール空間 Sl、 S2内にある。これを実現するた めに、両シール空間 Sl、 S2の容積の総和は、少なくとも内部空間に充満される潤滑 油の温度変化に伴う容積変化量よりも大きく設定される。
[0074] 上記構成からなる流体軸受装置 101の組立は、例えば次のようにして行われる。
[0075] 一体成形されたハウジング 107および軸受本体 108のうち、軸受本体 108の内周 に軸部材 102を揷入した後、軸受本体 108を挟むように第 1フランジ部 109および第 2フランジ部 110を、所定のアキシアル隙間を確保した状態で軸部材 102の円周溝 1 02cの外周に接着固定する。このようにして流体軸受装置 101の組立が完了すると、 両フランジ部 109、 110で密閉されたハウジング 107の内部空間に、両軸受スリーブ 181、 182の内部気孔も含め潤滑油を充満させる。
[0076] 上記構成の流体軸受装置 101において、軸部材 102が回転すると、第 1軸受スリ ーブ 181の内周面 181aのラジアル軸受面 Al、および第 2軸受スリーブ 182のラジア ル軸受面 A2は、それぞれ軸部材 102の外周面 102aとラジアル軸受隙間を介して対 向する。そして軸部材 102の回転に伴って、前記ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油 膜は、両ラジアル軸受面にそれぞれ形成された動圧溝 181al、 182alの動圧作用 によってその油膜剛性が高められ、軸部材 102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 102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とが軸方向に離隔して形成される。
[0077] また、軸部材 102が回転すると、第 1軸受スリーブ 181の上側端面 181bのスラスト 軸受面 B1となる領域が、第 1フランジ部 109の下側端面 109bと所定のスラスト軸受 隙間を介して対向し、また第 2軸受スリーブ 182の下側端面 182cのスラスト軸受面 B 2となる領域が、第 2フランジ部 110の上側端面 110bと所定のスラスト軸受隙間を介 して対向する。そして軸部材 102の回転に伴い、各スラスト軸受隙間に生じる潤滑油 膜は、スラスト軸受面 Bl , B2にそれぞれ形成された動圧溝 181bl、 182clの動圧 作用によってその油膜剛性が高められ、軸部材 102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 102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とが形成される。
[0078] 以上で説明した流体軸受装置 101では、ハウジング 107が軸受本体 108をインサ ートして射出成形される。インサート成形であれば、軸受本体 108が複数の軸受スリ ーブ 181、 182で構成され所期の組み付け精度を確保するのが難しい場合でも、型 精度を高めておくだけで各軸受スリーブ 181、 182間の組み付け精度、さらにはハウ ジング 107に対する軸受本体 108の組み付け精度も高めることができる。特に、ハウ ジング 107の両端を開口させているので、インサート部品となる軸受本体 108を軸方 向両端側から挟持することができ、より正確に位置決めを行うことができる。また、ハウ ジング 107の成形、およびハウジング 107と軸受本体 108の組み付けとを一工程で 行うことができるため、製造コストの低廉化を図ることができる。 [0079] また、軸受本体 108をインサートしてハウジング 107を射出成形すれば、ハウジング 107に軸受本体 108を接着、圧入等の手段で組み付ける場合に比べ、ハウジング 1 07と軸受本体 108間の結合力を容易に高めることができる。特に、軸受本体 108を 構成する第 1および第 2軸受スリーブ 181、 182を焼結金属製とすれば、軸受スリー ブ 181、 182の表面空孔に射出材料が入り込むので、いわゆるアンカー効果によつ て両者の間の結合力を一層高めることができる。
[0080] また、図示は省略するが、更なる低コスト化を図るため、ブラケット 106をハウジング
107と一体に射出成形することもできる。
[0081] また、図 10に示す構成では、スラスト軸受部を軸部材の一端に設けられたフランジ 部の両端側に形成する構成 (例えば、特許文献 1参照）に比べ、スラスト軸受部の軸 方向離間距離を大きくとることができるので、モーメント剛性を高めることができる。
[0082] なお、以上の説明では、第 1軸受スリーブ 181のラジアル軸受面 A1を第 2軸受スリ ーブ 182から離反する側（上側）の端部に、また第 2軸受スリーブ 182のラジアル軸受 面 A2を第 1軸受スリーブ 181から離反する側（下側）の端部に形成した場合を例示し たが、この場合、軸受スリーブの内径寸法が上側領域と下側領域とで異なるため、個 々の軸受スリーブの上下端面間、および両軸受スリーブ間での同軸度確保が困難な 場合がある。この場合、例えば図 12に示すように、ラジアル軸受面 Al、 A2 (動圧溝 を区画する丘部 181a2、 182a2)と略同径の凸部 181a3、 182a3を、それぞれラジ アル軸受面から軸方向に離隔した領域に設けることにより、上記の問題を解消するこ とができる。このとき、トルクアップを回避するため、凸部 181a3、 182a3は、図示例 のような、動圧発生機能を有さない帯状等に形成するのが望ましい。なお図示例で は凸部を、両軸受スリーブ 181、 182に形成した場合を例示している力 凸部は何れ か一方の軸受スリーブにのみ設けてもよい。
[0083] ところで、上記構成例のように第 1および第 2軸受スリーブ 181、 182の軸方向長さ を同じにした場合、両者の外観上の差異が少ないため、ハウジング 107を射出成形 する際に作業者が両スリーブの上下を取り違えて組み込むおそれがある。そこで、図 示は省略するが、この種の人為的なミスを防止するため、第 1軸受スリーブ 181と第 2 軸受スリーブ 182の軸方向長さを異ならせることもできる。 [0084] 以上、本発明に係る流体軸受装置の第 2実施形態のうち、第 1構成例について詳 細に説明を行ったが、本発明は上記構成例に限定適用されるものではなレ、。以下他 の構成例について説明を行うが、以下の説明において、第 1構成例と構成'作用が 実質的に同一の部位および部材については、同一の参照番号を付して重複説明を 省略する。
[0085] 図 13は、第 2実施形態に係る流体軸受装置 101の第 2構成例を示している。この 流体軸受装置 101は、主に、第 1軸受スリーブ 181の上側端面 181bおよび第 2軸受 スリーブ 182の下側端面 182cを被覆する被覆部 171、 172をハウジング 7と一体に 設けた点で図 10に示す流体軸受装置と構成を異にする。本構成例では、被覆部 17 1の上側端面 171aと第 1フランジ部 109の下側端面 109bとの間に第 1スラスト軸受 部 T1が設けられ、被覆部 172の下側端面 172bと第 2フランジ部 110の上側端面 11 Obとの間に第 2スラスト軸受部 T2が設けられる。
[0086] 上記構成の流体軸受装置 101において、被覆部 171、 172は、軸受本体 108をィ ンサートしてハウジング 107と一体に射出成形される。この構成では、各軸受スリーブ 181、 182の軸方向寸法にばらつきがあっても被覆部 171、 172でそのばらつきを吸 収することができ、高精度な組み付け品を一層容易に得ることができる。換言すると、 各軸受スリーブ 181、 182の成形精度（特に、軸方向寸法）はある程度ラフであっても 問題なぐこれによる低コストィ匕を図ることもできる。
[0087] また、被覆部 171、 172は、軸受本体 108の軸方向への抜け止めとしても機能する ため、一層結合強度に優れた組み付け品を容易かつ低コストに得ることができる。
[0088] ところで、上述した流体軸受装置 101では、軸受内部を満たす潤滑油に局所的な 負圧が発生する場合があり、かかる負圧の発生は、気泡の生成や振動の発生を招き 軸受性能を低下させる。かかる不具合は、軸受本体 108の両端面間を連通する連通 孔を設け、軸受内部で潤滑油の循環流路を確保することによって解消することができ る。
[0089] この種の連通孔は、例えば軸方向の溝を設けた軸受本体をハウジングに組み付け ることによって形成することができる力 本願のように軸受本体 108をインサートしてハ ウジング 107を射出成形する場合には、軸方向溝に射出材料が入り込んで溝を埋め てしまう。かかる事態は、例えば軸方向溝に、成形型と一体又は別体のピンを差し込 んだ状態でハウジングを射出成形し、成形後ピンを抜き取ることで回避可能である。 し力しながら、連通孔 112は、通常数百 μ ΐη程度の微小な孔径に設定されるため、 抜き取り時にピンが折れ易ぐ特に軸受本体 108の全長が長大化する上記構成では その可能性が高くなる。力、かる事態を回避するために連通孔径を拡大させることも考 えられるが、軸受本体 108の上下端面 181b、 182cには図 11に示すような動圧溝が 形成される場合もあり、連通孔径を拡大させると、軸受面積が狭まり軸受剛性が低下 するおそれがある。
[0090] 図 14は、軸受本体 108の両端面間を連通する連通孔 112を設けた流体軸受装置 101の一例を示すものであり、本願の第 2実施形態に係る流体軸受装置 101の第 3 構成例を示すものである。同図に示す流体軸受装置 101では、連通孔 112形成時 における上記の問題点に鑑みて、ハウジング 117のうち軸受本体 108の固定部とな る軸方向領域に他所よりも内径側に張り出した小径部 117aを設け、この小径部 117 aに連通孔 112を設けている。この小径部 117aは、スラスト軸受部 Tl、 Τ2に関与し ない部位であるから、連通孔径は比較的自由に設定可能である。なお、図示例では 連通孔 112を軸方向全長に亘つて同径に形成している力 軸方向で異径とすること あでさる。
[0091] また、上述した連通孔形成時の問題は、軸方向溝を軸受本体 108の外周面、すな わちキヤビティへの開放面に露出させなければ回避することができ、その具体的な対 策品の一例を図 15に示す。同図に示す流体軸受装置 101では、外周面 181d、 18 2dに軸方向溝 181dl、 182dlを有する軸受スリーブ 181、 182の外周に中間スリー ブ 113を外揷し、この中間スリーブ 113と軸方向溝とで連通孔 112を形成する。この アセンブリをインサートして射出成形を行えば、連通孔 112の両端開口部は金型で 封口されるため、連通孔 112が射出材料で坦まることもない。なお、軸方向溝は中間 スリーブ 113の内周面に設けてもよい。
[0092] 以上の説明では、軸方向に並べた 2つの軸受スリーブ 181、 182で軸受本体 108 を構成している力 例えば図 16に示すように、 2つの軸受スリーブ 181、 182間にスリ ーブ状のスぺーサ部材 183を介装させて軸受本体 108を構成することもできる。この 場合、スぺーサ部材 183を黄銅等の軟質金属材料やその他の金属材料、樹脂材料 等、焼結金属（多孔質体)とは異なる非多孔質体で形成すれば、スぺーサ部材 183 に含浸させなくてよい分だけ潤滑油量を減少させることができ、シール空間 Sl、 S2 の軸方向幅を縮小して、流体軸受装置 101を軸方向にコンパクト化することができる 。もちろんこの構成を図 13〜図 15に示す流体軸受装置 101に採用することもできる
[0093] 以上の説明では、ラジアル軸受部 Rl、 R2およびスラスト軸受部 Tl、 Τ2として、ヘリ ングボーン形状やスパイラル形状等の動圧溝によって潤滑油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。
[0094] 例えば、図示は省略するが、ラジアル軸受部 Rl、 R2の一方又は双方は、例えば、 ラジアル軸受面となる領域に複数の軸方向溝を円周方向等間隔に設けた、いわゆる ステップ軸受や、ラジアル軸受面となる領域に複数の円弧面を設けた、いわゆる多円 弧軸受を採用しても良い。また、スラスト軸受部 Tl、 Τ2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）等を採用し ても良い。
[0095] また、以上の説明では、第 1ラジアル軸受部 R1および第 2ラジアル軸受部 R2の双 方を動圧軸受で構成する形態を例示したが、第 1ラジアル軸受部 R1および第 2ラジ アル軸受部 R2の一方又は双方を真円軸受で構成することもできる。また、スラスト軸 受部は、軸部材の一端を接触支持する、いわゆるピボット軸受で構成することもでき る。
[0096] また、以上の説明では、軸受本体 108を、軸方向の 2箇所に配置した軸受スリーブ 181、 182、あるレヽは軸受スリーブ 181、 182およびスぺーサ部材 183で構成する場 合について説明を行ったが、軸受スリーブを軸方向の 3箇所以上に配置して軸受本 体 108を構成することもできる。
[0097] また、以上の説明では、流体軸受装置 101の内部に充満すべき潤滑流体として潤 滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に動圧作用を発生可能流体、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 使用することちできる。
[0098] 以上では、流体軸受装置をディスク装置用のスピンドルモータに組み込んで使用 する形態を例示したが、本発明の構成を有する流体軸受装置は、情報機器用のスピ ンドルモータ以外にも、高速回転し、高いモーメント剛性が要求されるモータ、例えば ファンモータにも好ましく用いることができる。
[0099] 図 17は、本発明に係る流体軸受装置、特に図 10に示す流体軸受装置 101を組み 込んだファンモータ、その中でも半径方向（ラジアル方向）のギャップを介してステー タコイル 104およびロータマグネット 105を対向させた、いわゆるラジアルギャップ型 ファンモータの一例を概念的に示すものである。図示例のモータは、主に、軸部材 1 02の上端外周に固定されるロータ 133が外周面に羽根を有する点、およびブラケッ ト 136がモータの各構成部品を収容するケーシングとしての機能を果たす点で、図 9 に示すスピンドルモータと構成を異にする。なお、その他の構成部材は、図 9に示す モータの各構成部材と機能 ·作用を同一にするため、共通の参照番号を付して重複 説明を省略する。
図面の簡単な説明
[0100] [図 1]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第 1構成例を概念 的に示す断面図である。
[図 2]第 1実施形態に係る流体軸受装置の第 1構成例を示す断面図である。
[図 3]軸受スリーブの縦断面図である。
[図 4]軸受スリーブの上側端面を示す図である。
[図 5]軸受スリーブの下側端面を示す図である。
[図 6]ハウジングの射出成形工程を概念的に示す断面図である。
[図 7]第 1実施形態に係る流体軸受装置の第 2構成例を示す断面図である。
[図 8]第 1実施形態に係る流体軸受装置の第 3構成例を示す断面図である。
[図 9]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第 2構成例を概念 的に示す断面図である。
[図 10]第 2実施形態に係る流体軸受装置の第 1構成例を示す断面図である。
[図 11] (A)図は第 1軸受スリーブの上側端面を示す図、 （B)図は軸受本体の縦断面 図、（C)図は第 2軸受スリーブの下側端面を示す図である。
園 12]軸受本体の他の構成例を示す縦断面図である。
[図 13]第 2実施形態に係る流体軸受装置の第 2構成例を示す断面図である。 園 14]第 2実施形態に係る流体軸受装置の第 3構成例を示す断面図である。 園 15]第 2実施形態に係る流体軸受装置の第 4構成例を示す断面図である。
[図 16]第 2実施形態に係る流体軸受装置の第 5構成例を示す断面図である。 園 17]流体軸受装置を組み込んだファンモータを概念的に示す断面図である 符号の説明
1、 101 流体軸受装置
2、 102 軸部材
3、 103
6、 106
7、 107 ハウジング
8 軸受スリーブ
9、 109 第 1フランジ部
10、 110 第 2フランジ部
12、 112 ®通？し
13、 113 中間スリーブ
20 可動型
21 シャフト部
30 固定型
34 弾性部材
71、 72、 171、 172 被！
108 軸受本体
181 第 1軸受スリーブ
182 第 2軸受スリーブ
183 スぺーサ部材
A1、A2 ラジアル軸受面 Bl、 B2 スラスト軸受面 R1、R2 ラジアル軸受部 T1、T2 スラスト軸受部 Sl、 S2 シール空間

Claims

請求の範囲
[1] 両端を開口させたハウジングと、ハウジングの内周に固定された軸受スリーブと、軸 受スリーブの内周に挿入された軸部材と、軸部材に設けられたフランジ部と、軸部材 の外周面と軸受スリーブの内周面との間に形成されたラジアル軸受隙間とを備え、フ ランジ部の外周面とハウジングの内周面との間にシール空間を形成した流体軸受装 置において、
軸受スリーブをインサート部品として、ハウジングを射出成形したことを特徴とする流 体軸受装置。
[2] 軸受スリーブの少なくとも一方の端面を被覆する被覆部を設けた請求項 1記載の流 体軸受装置。
[3] 被覆部と、これに対向するフランジ部の端面との間にスラスト軸受隙間を形成した 請求項 2記載の流体軸受装置。
[4] 前記被覆部に動圧発生部を形成した請求項 3記載の流体軸受装置。
[5] 軸受スリーブの外周に配した中間スリーブで軸受スリーブの両端面を連通させる連 通孔を形成した請求項 1記載の流体軸受装置。
[6] ハウジングと、ハウジングの内周に固定された軸受本体と、軸受本体の内周面が面 するラジアル軸受隙間に形成される流体の潤滑膜で支持すべき軸をラジアル方向に 支持するラジアル軸受部とを備え、軸受本体が軸方向に並べられた複数の軸受スリ ーブで形成された流体軸受装置において、
ハウジング力 両端に開口部を有し、かつ軸受本体をインサートした射出成形品で あることを特徴とする流体軸受装置。
[7] 軸受本体の少なくとも一方の端面を被覆する被覆部を設けた請求項 6記載の流体 軸受装置。
[8] 軸受本体の両端面を連通させる連通孔を設けた請求項 6記載の流体軸受装置。
[9] ハウジングの軸受本体の固定部となる軸方向領域に、他所よりも内径側に張り出し た小径部を設け、この小径部に前記連通孔を設けた請求項 8記載の流体軸受装置。
[10] 軸受本体を収容する中間スリーブを設け、この中間スリーブと軸受本体との間に前 記連通孔を設けた請求項 8記載の流体軸受装置。
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