(57)【要約】【課題】流体動圧を利用する流体動圧機構において潤滑油の界面の位置を正確かつ容易に確認する。【解決手段】記録ディスク駆動装置に用いられるモータ１の軸受機構４は、シャフト部４１、ロータ本体の一部である軸受部４２、および、シール部材４３ａ，４３ｂを備え、潤滑油１０がシャフト部４１と軸受部４２との間に充填される。シャフト部４１の環状部材４１１の外側傾斜面４１１２とシール部材４３の内側面４３２１との間には開口側に向かって漸次幅が広がるテーパ間隙４５が形成される。外側傾斜面４１１２および内側面４３２１の径は開口側に向かって漸次小さくなり、テーパ間隙４５内には潤滑油１０の界面１１が形成される。シール部材４３は透光性を有し、これにより、径方向外側から潤滑油１０の界面１１の位置を正確かつ容易に確認することができる。【選択図】図４
2010127448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動式のモータに用いられる流体動圧軸受機構であって、
軸受部と、
前記軸受部に挿入され、前記軸受部に対して相対的に回転することにより前記軸受部の内側面との間の軸受間隙にて発生する潤滑油の流体動圧を利用して前記軸受部に支持されるシャフト部と、
前記シャフト部の周囲に開口側に向かって漸次幅が増大する環状のテーパ間隙を形成し、前記テーパ間隙内に前記軸受間隙から連続する前記潤滑油の界面を形成することにより前記潤滑油の漏出を防止するシール部材と、
を備え、
前記テーパ間隙の両側面のそれぞれの内径が、前記開口側に向かって漸次小さくなり、
前記シール部材が、前記潤滑油の前記界面を径方向外側から視認可能とする透光性の材料により形成されていることを特徴とする流体動圧軸受機構。
【請求項２】
請求項１に記載の流体動圧軸受機構であって、
前記シール部材が、前記界面が視認される位置近傍に印を有することを特徴とする流体動圧軸受機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載の流体動圧軸受機構であって、
前記潤滑油が着色されていることを特徴とする流体動圧軸受機構。
【請求項４】
請求項１または２に記載の流体動圧軸受機構であって、
前記潤滑油が蛍光剤を含むことを特徴とする流体動圧軸受機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の流体動圧軸受機構であって、
前記シール部材が、前記テーパ間隙の前記開口を覆う環状の蓋部を有することを特徴とする流体動圧軸受機構。
【請求項６】
電動式のモータであって、
請求項１ないし５のいずれかに記載の流体動圧軸受機構と、
前記軸受部および前記シャフト部の一方が固定されるステータ部と、
前記軸受部および前記シャフト部の他方に固定されるロータ部と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項７】
記録ディスク駆動装置であって、
記録ディスクを回転する請求項６に記載のモータと、
前記記録ディスクに対する情報の読み出しまたは書き込みを行うアクセス部と、
前記モータおよび前記アクセス部を収容するハウジングと、
を備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
【請求項８】
電動式のモータに用いられる流体動圧軸受機構の製造方法であって、
ａ）軸受部にシャフト部を挿入する工程と、
ｂ）透光性を有する環状のシール部材に前記シャフト部を挿入することにより、前記シャフト部の周囲に開口側に向かって漸次幅が増大する環状の間隙であって両側面のそれぞれの内径が前記開口側に向かって漸次小さくなるテーパ間隙を形成する工程と、
ｃ）前記軸受部の内側面と前記シャフト部との間の軸受間隙に潤滑油を充填し、前記テーパ間隙内に前記軸受間隙から連続する前記潤滑油の界面を形成する工程と、
ｄ）前記シール部材の径方向外側から前記界面の軸方向における位置を確認する工程と、
を備えることを特徴とする流体動圧軸受機構の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の流体動圧軸受機構の製造方法であって、
前記ｄ）工程において、前記潤滑油の前記界面の位置が前記シール部材の外側面の周方向における３以上の位置にて確認されることを特徴とする流体動圧軸受機構の製造方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の流体動圧軸受機構の製造方法であって、
ｅ）前記流体動圧軸受機構の周囲を減圧する工程と、
ｆ）前記シール部材の前記径方向外側から前記界面の前記軸方向における位置を確認する工程と、
をさらに備えることを特徴とする流体動圧軸受機構の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式のモータに用いられる流体動圧軸受機構に関連する。
【背景技術】
【０００２】
記録ディスク駆動装置等に用いられるスピンドルモータには、シャフトとスリーブとの間に充填された潤滑油を介してシャフトが回転可能に支持される流体動圧軸受機構が用いられており、このような流体動圧軸受機構では、従来より、モータの製造時に適切な量の潤滑油が流体動圧軸受機構内に注入されているか検査が行われる。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示される流体軸受モータでは、ハブに設けられた孔に透光性材料にて形成された透視板が取り付けられており、軸受部からのオイル漏れをモータが完成した状態であっても観測することができる。また、特許文献２では、流体軸受装置のスリーブの上端面を覆う透光性のカバーを通して作動流体の充填状態を視認または撮像により確認する作動流体量検査方法が開示されている。特許文献３では、スラスト板に対向するカバー板が透明材料にて形成されることにより、スラスト軸受の内部を観察して潤滑油の充填量を確認することができる流体軸受スピンドルモータが開示されている。
【０００４】
特許文献４に開示される動圧軸受装置の製造方法では、顕微鏡から得られる画像から合焦位置を求める自動合焦装置により軸受の端面および潤滑オイルの液面の軸方向の位置が求められ、潤滑オイルの液面の位置が調整される。
【特許文献１】特開２００１−３２７１２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１７０２３０号公報
【特許文献３】特開２０００−２９１６６０号公報
【特許文献４】特開２００１−９０７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、潤滑油が漏洩する原因には振動、衝撃、遠心力、重力等の外力、濡れ拡散、気圧や温度変化による潤滑油の膨張や気泡の発生等が挙げられる。テーパ間隙に界面を形成して潤滑油を保持する毛細管シールでは毛細管力を大きくするために間隙が狭くされ、潤滑油の膨張による界面の変動を許容するために間隙が深くされることが好ましい。
【０００６】
しかし、シール部の上部から透明部材を介して潤滑油の界面を観察する場合に、間隙が中心軸に対して傾斜していたり、間隙が深くされていると、界面を観察することが困難となり、正確な界面の高さを得ることができなくなる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、流体動圧を利用する流体動圧軸受機構において潤滑油の界面の位置を正確かつ容易に確認することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、電動式のモータに用いられる流体動圧軸受機構であって、軸受部と、前記軸受部に挿入され、前記軸受部に対して相対的に回転することにより前記軸受部の内側面との間の軸受間隙にて発生する潤滑油の流体動圧を利用して前記軸受部に支持されるシャフト部と、前記シャフト部の周囲に開口側に向かって漸次幅が増大する環状のテーパ間隙を形成し、前記テーパ間隙内に前記軸受間隙から連続する前記潤滑油の界面を形成することにより前記潤滑油の漏出を防止するシール部材とを備え、前記テーパ間隙の両側面のそれぞれの内径が、前記開口側に向かって漸次小さくなり、前記シール部材が、前記潤滑油の前記界面を径方向外側から視認可能とする透光性の材料により形成されている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の流体動圧軸受機構であって、前記シール部材が、前記界面が視認される位置近傍に印を有する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の流体動圧軸受機構であって、前記潤滑油が着色されている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の流体動圧軸受機構であって、前記潤滑油が蛍光剤を含む。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の流体動圧軸受機構であって、前記シール部材が、前記テーパ間隙の前記開口を覆う環状の蓋部を有する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、電動式のモータであって、請求項１ないし５のいずれかに記載の流体動圧軸受機構と、前記軸受部および前記シャフト部の一方が固定されるステータ部と、前記軸受部および前記シャフト部の他方に固定されるロータ部とを備える。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、記録ディスクを回転する請求項６に記載のモータと、前記記録ディスクに対する情報の読み出しまたは書き込みを行うアクセス部と、前記モータおよび前記アクセス部を収容するハウジングとを備える。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、電動式のモータに用いられる流体動圧軸受機構の製造方法であって、ａ）軸受部にシャフト部を挿入する工程と、ｂ）透光性を有する環状のシール部材に前記シャフト部を挿入することにより、前記シャフト部の周囲に開口側に向かって漸次幅が増大する環状の間隙であって両側面のそれぞれの内径が前記開口側に向かって漸次小さくなるテーパ間隙を形成する工程と、ｃ）前記軸受部の内側面と前記シャフト部との間の軸受間隙に潤滑油を充填し、前記テーパ間隙内に前記軸受間隙から連続する前記潤滑油の界面を形成する工程と、ｄ）前記シール部材の径方向外側から前記界面の軸方向における位置を確認する工程とを備える。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の流体動圧軸受機構の製造方法であって、前記ｄ）工程において、前記潤滑油の前記界面の位置が前記シール部材の外側面の周方向における３以上の位置にて確認される。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の流体動圧軸受機構の製造方法であって、ｅ）前記流体動圧軸受機構の周囲を減圧する工程と、ｆ）前記シール部材の前記径方向外側から前記界面の前記軸方向における位置を確認する工程とをさらに備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、流体動圧を利用する流体動圧軸受機構においてテーパ間隙を形成するシール部材の径方向外側から潤滑油の界面の位置を正確かつ容易に確認することができる。請求項２の発明では、印により界面の位置の適否を容易に確認することができ、請求項３および４の発明では、界面の位置の確認をさらに容易とすることができる。
【００１９】
また、請求項９の発明では、周方向における複数の位置にて界面の位置を確認することにより潤滑油の充填が適切に行われたか否かをより正確に確認することができ、請求項１０の発明では、潤滑油内の気泡の有無を容易に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る電動式のスピンドルモータ（以下、「モータ」という。）を備える記録ディスク駆動装置５の縦断面図である。記録ディスク駆動装置５はいわゆるハードディスク駆動装置であり、情報を記録する３枚の円板状の記録ディスク５１、記録ディスク５１に対する情報の読み出しおよび書き込みを行うアクセス部５２、記録ディスク５１を保持して回転する電動式のモータ１、並びに、記録ディスク５１、モータ１およびアクセス部５２を内部空間に収容するハウジング５３を備える。
【００２１】
ハウジング５３は、上部に開口を有するとともにモータ１およびアクセス部５２が内側の底面に取り付けられる無蓋箱状の第１ハウジング部材５３１、並びに、第１ハウジング部材５３１の開口を覆う板状の第２ハウジング部材５３２を備える。記録ディスク駆動装置５では、第１ハウジング部材５３１に第２ハウジング部材５３２が接合されてハウジング５３が形成され、内部空間は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。
【００２２】
３枚の記録ディスク５１は間に環状のスペーサが配置されつつ中央の孔部にモータ１が嵌入され、クランパ５４および複数のネジ５５によりモータ１に固定される。アクセス部５２は、記録ディスク５１に近接して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行う複数のヘッド５２１、各ヘッド５２１を支持するアーム５２２、並びに、アーム５２２を移動することによりヘッド５２１を記録ディスク５１およびモータ１に対して相対的に移動するヘッド移動機構５２３を有する。これらの構成により、ヘッド５２１は回転する記録ディスク５１に近接した状態で記録ディスク５１の所要の位置にアクセスし、情報の書き込みおよび読み出しを行う。
【００２３】
図２はモータ１の縦断面図である。モータ１はアウタロータ型のモータであり、固定組立体であるステータ部２、回転組立体であるロータ部３、および、流体動圧軸受機構４（以下、「軸受機構４」という。）を備える。軸受機構４のシャフト部４１はステータ部２に固定されており、シャフト部４１が挿入されたロータ部３は、軸受機構４を介してモータ１の中心軸Ｊ１を中心にステータ部２に対して回転可能に支持される。以下、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３側を上側、ステータ部２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。
【００２４】
ステータ部２は、中央に穴部２１１を有しシャフト部４１の下端部が固定されるベースブラケット２１、ベースブラケット２１に固定される環状のステータ２２、および、ベースブラケット２１の下面側にて穴部２１１を塞ぐプレート２３を有する。ロータ部３は略円筒状のロータ本体３１、ロータ本体３１の外縁部から下方に突出する円筒部３２、円筒部３２の内側面に取り付けられた円筒状の金属製のヨーク３３、および、ヨーク３３の内側面に取り付けられた界磁用磁石３４を有する。ロータ本体３１の上下の開口部には、内部から開口側へ向かって径が漸次大きくなる円錐状（正確には、円錐台の側面の形状である。以下同様。）の第１傾斜軸受面３１１が設けられる。モータ１では、ステータ２２が有するコイルに外部電源から電流を流すことにより、ステータ２２と界磁用磁石３４との間にトルクが発生し、ロータ部３が中心軸Ｊ１を中心として回転する。
【００２５】
軸受機構４はロータ本体３１の穴部に挿入されたシャフト部４１、および、ロータ本体３１の上下の開口に取り付けられた環状のシール部材４３ａ，４３ｂを備え、シャフト部４１はシャフト本体４１２、および、シャフト本体４１２の上端部および中央部に取り付けられた環状部材４１１を有する。また、ロータ本体３１の中央の貫通孔近傍の部位（以下、「軸受部４２」という。）は、シャフト部４１を支持する部位として軸受機構４の一部となっている。すなわち、モータ１では、ロータ本体３１の軸受部４２がロータ部３の一部と軸受機構４の一部とを兼ねており、実質的にロータ部３が軸受機構４の軸受部４２に固定された構造となっている。
【００２６】
シャフト本体４１２の上端部に取り付けられた環状部材４１１は、ロータ本体３１内に位置する部位に第１傾斜軸受面３１１と対向する第２傾斜軸受面４１１１を有し、ロータ本体３１から上方に突出する部位に外側傾斜面４１１２を有する。第２傾斜軸受面４１１１は第１傾斜軸受面３１１と同様にロータ本体３１の開口側（すなわち、下方から上方）へと向かって径が大きくなる円錐状であり、表面にヘリングボーン状の動圧溝が形成されている。また、外側傾斜面４１１２は上方に向かって径が小さくなる円錐状となっている。
【００２７】
シャフト本体４１２の中央部に取り付けられた環状部材４１１は上端部に取り付けられたものと上下が反対であり、他は同様とされる。すなわち、第１傾斜軸受面３１１に対向する円錐状の第２傾斜軸受面４１１１、および、下方に突出する外側傾斜面４１１２を有する。軸受機構４では、上下の環状部材４１１の第２傾斜軸受面４１１１が第１傾斜軸受面３１１に当接することにより、シャフト部４１に対するロータ部３の中心軸Ｊ１に沿う方向への移動が制限される。
【００２８】
軸受部４２とシャフト部４１との間、および、シャフト部４１とシール部材４３ａ，４３ｂとの間には潤滑油１０が充填され、モータ１の回転時には、第１傾斜軸受面３１１と第２傾斜軸受面４１１１との間に形成される２つの軸受間隙４４にて潤滑油１０を作動流体とする流体動圧が発生し、ロータ部３がステータ部２に対して中心軸Ｊ１を中心として回転可能に支持される。
【００２９】
図３は上側のシール部材４３ａの図２における中心軸Ｊ１の右側の縦断面を示す図であり、図４は軸受機構４の上側のシール部材４３ａの近傍を拡大して示す図である。下側のシール部材４３ｂの近傍の構造は上下が逆となる点を除いて図４とほぼ同様とされる。図３および図４に示すように、シール部材４３ａは上方に向かって径が小さくなる円錐状の側部４３２、側部４３２の上端から内側に連続する環状であり、中央にシャフト部４１が貫通する穴部を有する蓋部４３１、側部４３２の下端から径方向外側に広がる環状の取付部４３３を有し、取付部４３３によりシール部材４３ａが軸受部４２の上面に固定される。シール部材４３ａにより環状部材４１１の図４における上方に軸受部４２から突出する部位が覆われており、側部４３２の内側面４３２１および外側面４３２２は共に上方に向かって径が小さくなる傾斜面とされる。中心軸Ｊ１を含む断面において、内側面４３２１の中心軸Ｊ１に対する傾斜角は環状部材４１１の外側傾斜面４１１２の中心軸Ｊ１に対する傾斜角よりも小さくされる。
【００３０】
また、シール部材４３ａは透光性の材料により形成され、図３に示すように、側部４３２の外側面４３２２には上下に並ぶ目印である２つの突起部４３４が設けられる。透光性の材料としては、樹脂（メチルペンテンポリマー（ＴＰＸ（登録商標））、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等）やガラス等が用いられる。なお、図２に示す下側のシール部材４３ｂは、蓋部４３１を有しない点を除いて上側のシール部材４３ａとほぼ同様となっている。
【００３１】
図４に示すように、環状部材４１１の外側傾斜面４１１２とシール部材４３ａの側部４３２との間には環状のテーパ間隙４５が形成され、テーパ間隙４５の幅は開口側（すなわち、図４の上方）に向かって漸次増大し、テーパ間隙４５の内部に潤滑油１０が保持される。テーパ間隙４５は下部にて軸受間隙４４と連絡しており、潤滑油１０も軸受間隙４４から連続している。既述のように、テーパ間隙４５の両側面（すなわち、外側傾斜面４１１２および側部４３２の内側面４３２１）のそれぞれの内径はテーパ間隙４５の開口側に向かって漸次小さくなっている。
【００３２】
テーパ間隙４５内には潤滑油１０の界面１１が形成され、軸受間隙４４の内部に向かって働く毛細管力により潤滑油１０の漏出が防止される。さらに、モータ１の回転時には遠心力によりテーパ間隙４５内の潤滑油１０に軸受間隙４４の内部に向かう力が働く。テーパ間隙４５では、シール部材４３ａが透光性の材料にて形成されていることにより、潤滑油１０の界面１１がシール部材４３ａの径方向外側から視認可能とされる。
【００３３】
図５は軸受機構４を含むモータ１の一部の製造の流れを示す図である。モータ１の製造では、まず、ロータ本体３１の穴部にシャフト本体４１２が挿入され（図１参照）、ロータ本体３１の上下の開口にてシャフト本体４１２に環状部材４１１が圧入により固定される。これにより、軸受部４２にシャフト部４１が挿入された状態とされる（ステップＳ１１）。そして、シール部材４３ａにシャフト部４１が挿入されつつシール部材４３ａが軸受部４２の上面に取り付けられ、図４に示すように、シャフト部４１の周囲にテーパ間隙４５が形成される。また、軸受部４２の下面にはシール部材４３ｂが図４と上下が反対の向きにて取り付けられ、図４に示すテーパ間隙４５と同様のテーパ間隙がシャフト部４１の周囲に形成される（ステップＳ１２）。さらに、下側のシール部材４３ｂとシャフト部４１との間の間隙から、ロータ本体３１の軸受部４２の内側面とシャフト部４１との間の２つの軸受間隙４４を含む間隙に潤滑油１０が充填され、２つのテーパ間隙４５内に軸受間隙４４から連続する潤滑油１０の界面１１（図４参照）が形成される（ステップＳ１３）。以下の説明では、この段階におけるロータ本体３１およびシャフト部４１の組立体を「軸受組立体」と呼ぶ。
【００３４】
次に、軸受組立体は図６に示す界面測定装置６に中心軸Ｊ１を重力方向に平行にしつつ載置され、潤滑油１０の界面１１（図４参照）の確認が行われる。界面測定装置６は、軸受組立体を中心軸Ｊ１を中心として回転可能に保持する回転機構６１、シール部材４３ａの径方向外側から中心軸Ｊ１に向かって界面１１を撮像するカメラ６２、回転機構６１を制御するとともに、カメラ６２にて取得された画像から測定結果を取得する制御部６３を有する。界面１１の確認を容易とするために潤滑油１０は着色されたもの、または、蛍光剤を含むものとされることが好ましい。
【００３５】
カメラ６２により取得された画像に対して制御部６３の演算部６３１は画像処理を行い、図４中に符号Ｈ１を付して示す界面１１の端部の位置を示す境界線（メニスカスの最も高い位置であり、シール部材４３ａの内側面４３２１上における潤滑油１０と空気との境界線）が検出される。これにより、界面１１の中心軸Ｊ１に平行な方向（以下、「軸方向」という。）の位置として界面位置Ｈ１が取得される。そして、演算部６３１では、界面位置Ｈ１が図３に示す２つの突起部４３４の間にあるか否かにより潤滑油１０の充填量が適切か否かが判定される（すなわち、界面位置Ｈ１が確認される）（ステップＳ１４）。なお、適切な界面位置Ｈ１は潤滑油１０の漏洩が起こらず、かつ、潤滑油１０の蒸発減量を考慮して軸受機構４内の潤滑油１０が不足しないように設定される。
【００３６】
界面１１の位置としては、界面位置Ｈ１に代えて図４中に符号Ｈ２を付して示す界面１１の底部（軸方向において最も低い部分）の位置が採用されてもよい。潤滑油１０が着色されている場合でも、メニスカスの径方向の幅は微小であり、界面位置Ｈ２を検出することができる。また、潤滑油１０は無色透明であっても界面１１の確認は可能であり、この場合においても、界面位置Ｈ１または界面位置Ｈ２において界面１１の位置を確認することができる。
【００３７】
１回目の測定が完了すると、回転機構６１が軸受機構４を回転することにより測定位置が中心軸Ｊ１を中心とする周方向（以下、単に「周方向」という。）に移動され（ステップＳ１５，Ｓ１６）、２回目の測定が同様に行われて界面位置Ｈ１が再度取得される（ステップＳ１４）。そして、全ての測定位置にて測定が完了するまで周方向に測定位置を変えつつ測定が繰り返される（ステップＳ１５）。これにより、界面位置Ｈ１の確認がシール部材４３ａの外側面４３２２における周方向の３以上の位置にて行われる。
【００３８】
図７はシール部材４３ａの周辺部の中心軸Ｊ１を含む断面を示す図であり、シャフト部４１とシール部材４３ａとの中心軸がずれている場合に界面位置Ｈ１が周方向において異なる様子を示している。
【００３９】
シャフト部４１とシール部材４３ａとの同軸度が得られていない場合、テーパ間隙４５の径方向の幅が周方向において一定とはならない。潤滑油１０の界面１１は毛細管力が釣り合う位置に形成されるため、この場合、界面１１の高さが周方向において異なることとなり、開口までの距離が短い箇所にて潤滑油１０が漏洩する可能性が高くなってしまう。図７では軸方向において最も高い界面位置Ｈ１をシャフト部４１の左側に示し、最も低い界面位置Ｈ１を右側に示し、最も高い界面位置Ｈ１と最も低い界面位置Ｈ１との高さの差に符号Ｄを付して示している。取得された界面位置Ｈ１の測定数が十分多い場合、そのうちの最大のものと最小のものとの差が界面１１の高さの差Ｄとされ、測定数が少ない場合、測定された界面位置Ｈ１から周方向における界面位置Ｈ１の全体を補間により求めて、界面位置Ｈ１の最大値と最小値との差Ｄが求められる。
【００４０】
図８はシャフト部４１とシール部材４３ａとの同軸度が得られていない場合において、平面視した界面１１の形状を示す参考図である。なお、実際にはシール部材４３ａにより界面１１を平面視することはできない。平行斜線を付して示す領域が界面１１であり、内側の楕円は環状部材４１１の外側傾斜面４１１２と界面１１との境界を示し、外側の楕円はシール部材４３ａの内側面４３２１と界面１１との境界を示す。図７に示すようにテーパ間隙４５は軸方向に対して傾斜しているため、軸方向の界面位置Ｈ１が周方向において異なると、図８に示すように平面視したときの界面１１の形状が楕円状となる。
【００４１】
界面測定装置６では、予め、シャフト部４１とシール部材４３ａとの同軸度に対応する界面１１の高さの差Ｄを示すテーブルが準備されており、演算部６３１においてテーブルを参照することにより、シャフト部４１とシール部材４３ａとの同軸度が求められる（ステップＳ１７）。潤滑油１０の充填量が適切であり、かつ、同軸度が十分に得られていることが確認されると、軸受組立体は界面測定装置６から外され、シャフト部４１の下端部がステータ部２の穴部２１１（図２参照）に取り付けられる（ステップＳ１８）。同軸度が十分でない場合、シール部材４３ａの交換および潤滑油の再充填が行われ、ステップＳ１４以降の作業が再度行われる。
【００４２】
なお、図５では省略しているが、界面測定は下側のシール部材４３ｂに対しても行われる。このとき、上下が反転されて軸受組立体が界面測定装置６に載置され、シール部材４３ｂの外側面近傍に微小なミラーが配置され、ミラーを介して上方から界面１１がカメラ６２により撮像される。また、下側のシール部材４３ｂを通して得られた界面１１の高さを元にシャフト部４１とシール部材４３ｂとの同軸度が求められる。
【００４３】
以上に説明したように、軸受機構４では、シール部材４３ａ，４３ｂの側部４３２が透光性の材料にて形成されていることにより、シール部材４３ａ，４３ｂの径方向外側から潤滑油１０の界面１１を確認することができ、軸方向から確認する場合に比べて正確かつ容易に界面１１の軸方向の位置を確認することができる。特に、テーパ間隙４５の両内側面が開口側に向かって漸次径が小さくなっており、上方から界面１１が確認しにくい場合であっても、軸受機構４を傾けたりすることなく径方向外側から容易に界面１１を確認することができる。また、シール部材４３ａのように蓋部４３１によりテーパ間隙４５の開口が覆われている場合であっても、界面１１の位置を確認することができる。
【００４４】
さらに、シール部材４３ａにおいて側部４３２に目印として突起部４３４が形成されることにより、界面１１の位置の適否をさらに容易に確認することができる。潤滑油１０が着色料または蛍光剤を含む場合には、界面１１の位置の確認をさらに容易とすることができる。
【００４５】
界面位置Ｈ１（またはＨ２、以下同様）の測定では、界面位置Ｈ１の取得をシール部材４３ａ，４３ｂの外側面４３２２の周方向における３以上の位置にて行うことにより、界面位置Ｈ１の周方向の変化を取得することができ、潤滑油１０の充填が適切に行われたか否かをより正確に確認することができる。また、界面位置Ｈ１の周方向の変化からシャフト部４１とシール部材４３ａ，４３ｂとの同軸度を取得することも可能とされる。
【００４６】
なお、同軸度を確認することにより、潤滑油１０の漏洩を確実に防ぐためにテーパ間隙４５を軸方向に大きくして界面位置Ｈ１を開口から遠ざける対策が不要となり、軸受機構４の大型化を抑制することができる。また、シール部材４３ａの外側面４３２２の形状測定では側部４３２の厚さのばらつきによるテーパ間隙４５の異常を検出することはできないが、界面位置Ｈ１の周方向の変化を取得することにより、このような異常も検出することができる。
【００４７】
図９は界面測定装置の他の例を示す図であり、図９の界面測定装置６ａは図６の界面測定装置６と比較して、減圧チャンバ６４および減圧チャンバ６４に接続された真空ポンプ６５をさらに有する点で異なり、他は同様であり、同様の構成には同符号を付している。界面測定装置６ａでは、回転機構６１およびカメラ６２は減圧チャンバ６４内に配置される。
【００４８】
図１０は界面測定装置６ａを用いたモータ１の一部の製造の流れを示す図であり、図５に示す製造の流れにおけるステップＳ１４〜Ｓ１６に代えて行われるステップＳ２１〜Ｓ２５を示している。図１０に示す製造の流れでは、ステップＳ１３までが行われて軸受組立体に潤滑油が充填されると、軸受組立体は図９に示すように減圧チャンバ６４内の回転機構６１上に配置される（ステップＳ２１）。そして、減圧チャンバ６４内を減圧する前の大気圧下の状態において、図５のステップＳ１４〜Ｓ１６と同様に軸受組立体の界面測定が行われる（ステップＳ２２）。
【００４９】
周方向における全ての位置での界面測定が行われると、真空ポンプ６５を用いて減圧チャンバ６４内（すなわち、軸受機構４を含む軸受組立体の周囲）が減圧され（ステップＳ２３）、再度ステップＳ１４〜Ｓ１６と同様にしてシール部材４３ａの径方向外側から界面１１の測定が行われる（ステップＳ２４）。そして、ステップＳ２２において取得された界面位置と減圧後の界面位置とが比較される（すなわち、界面１１の軸方向における位置が確認される）。軸受組立体の潤滑油１０の内部に気泡が残っている場合、減圧により気泡が膨張して界面１１が上昇するため、上記作業により気泡の有無を確認することができる（ステップＳ２５）。
【００５０】
界面測定が終了すると、減圧チャンバ６４が常圧に戻される。気泡の存在が確認された場合、軸受組立体に対して潤滑油の再充填が行われる。潤滑油１０内に気泡が存在しない場合、常圧時に測定された界面位置Ｈ１に基づいて制御部６３の演算部６３１にてシャフト部４１とシール部材４３ａとの同軸度が求められる（ステップＳ１７）。そして、軸受組立体が減圧チャンバ６４から取り出され、同軸度が十分に得られていれば軸受組立体のシャフト部４１がステータ部２に取り付けられる（ステップＳ１８）。同軸度が十分でない場合、シール部材４３ａの交換および潤滑油の再充填が行われ、ステップＳ２１以降の作業が再度行われる。
【００５１】
なお、図１０では省略しているが、軸受組立体の上下を反転して大気圧下における界面測定が下側のシール部材４３ｂに対しても行われる。このとき、シール部材４３ｂの外側面近傍に微小なミラーが配置され、ミラーを介して上方から界面１１がカメラ６２により撮像される。また、下側のシール部材４３ｂを通して得られた界面１１の高さに基づいてシャフト部４１とシール部材４３ｂとの同軸度が求められる。
【００５２】
以上に説明したように、界面測定装置６ａでは、透光性の材料にて形成されたシール部材４３ａ，４３ｂを用いることにより、シール部材４３ａ，４３ｂの径方向外側から潤滑油１０の界面１１を確認することができ、軸方向から確認する場合に比べて正確かつ容易に界面１１の軸方向の位置を確認することができる。また、減圧チャンバ６４内において界面１１を確認することにより、潤滑油１０内の気泡の有無を容易に確認することができる。さらに、図７および図８と同様に界面位置Ｈ１の周方向の変化を取得することができ、潤滑油１０の充填が適切に行われたか否かをより正確に確認することができるとともにシャフト部４１とシール部材４３ａ，４３ｂとの同軸度を確認することができる。
【００５３】
図１１は他の例に係る軸受機構４ａの一部を示す拡大図である。軸受機構４ａは図２に示す軸受機構４と比較して、ロータ本体３１の第１傾斜軸受面３１１が省略され（すなわち、ロータ本体３１の穴部が円筒状とされ）、シャフト部４１の環状部材４１１が形状の異なる環状部材４１１ａとされる。軸受機構４ａの他の構成は軸受機構４とほぼ同様とされ、同様の構成には同符号を付している。また、ロータ本体３１の下側においても第１傾斜軸受面３１１が省略されて上下が反転された環状部材４１１ａが設けられ、他は軸受機構４と同様とされる。
【００５４】
環状部材４１１ａは図４に示す環状部材４１１の軸受部４２から上方に突出している円錐台状の部分（すなわち、上半分）のみとなっており、ロータ本体３１の上面と対向する下面４１１３を有する。下面４１１３にはヘリングボーン状の動圧溝が形成されており、ロータ部３の回転時に下面４１１３とロータ本体３１の上面との間のスラスト軸受間隙４６にて潤滑油１０の流体動圧が発生する。ロータ本体３１の下側に位置する環状部材４１１ａにおいても同様にスラスト軸受間隙４６にて流体動圧が発生する。これにより、ロータ部３をシャフト部４１に対してスラスト方向に支持する上下のスラスト軸受部が形成される。また、シャフト本体４１２の外側面には周方向にヘリングボーン状の動圧溝が形成され、モータ１（図２参照）の回転時にはシャフト本体４１２と軸受部４２の内側面との間のラジアル軸受間隙４７にて潤滑油１０の流体動圧が発生する。これにより、ロータ部３をシャフト部４１に対してラジアル方向に支持するラジアル軸受部が形成される。
【００５５】
図１１の軸受機構４ａにおいても環状部材４１１ａの外側傾斜面４１１２とシール部材４３ａの側部４３２との間には、開口側に向かって漸次幅が増大し、内部に潤滑油１０が保持される環状のテーパ間隙４５が形成される。テーパ間隙４５はスラスト軸受間隙４６から連続しており、潤滑油１０もスラスト軸受間隙４６から連続している。テーパ間隙４５内には潤滑油１０の界面１１が形成され、毛細管力により潤滑油１０の漏出が防止される。また、テーパ間隙４５の両側面（すなわち、外側傾斜面４１１２および側部４３２の内側面４３２１）のそれぞれの内径はテーパ間隙４５の開口側に向かって漸次小さくなっており、モータ１の回転時には遠心力によりテーパ間隙４５内の潤滑油１０にはスラスト軸受間隙４６へと向かう力が働く。
【００５６】
さらに、シール部材４３ａは透光性の材料にて形成されており、潤滑油１０の界面１１がシール部材４３ａの径方向外側から視認可能とされる。これにより、シール部材４３ａ，４３ｂの径方向外側から潤滑油１０の界面１１を確認することができ、軸方向から界面１１を見る場合に比べて正確かつ容易に界面１１の軸方向の位置を確認することができる。また、シール部材４３ａ，４３ｂの側部４３２に目印として上下に並ぶ２つの突起部４３４が形成されており、界面１１の位置の適否をさらに容易に確認することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００５８】
テーパ間隙４５はシャフト部４１の周囲に形成され、毛細管力および遠心力を利用して潤滑油１０を保持するものであれば他の構造であってもよく、例えば、軸受部４２を形成する部材がロータ本体３１とは別部材とされてもよい。また、テーパ間隙４５の中心軸Ｊ１に対する傾斜は図４に示すものよりも大きくされてよい。軸受機構４，４ａは、軸受間隙全体に連続して潤滑油１０が充填される、いわゆるフルフィル構造ではなく、潤滑油１０が軸受内部にて分断されて充填される、いわゆるパーシャルフィル構造であってもよい。
【００５９】
シール部材４３の側部４３２に形成された突起部４３４は、凹部であってもよく、内側面４３２１に形成されてもよい。また、側部４３２が有する印は界面１１が視認される位置近傍に設けられるのであれば、例えば、目標となる充填量を示す位置に１本の線のみにより印が形成されてもよく、０．１ｍｍ単位で軸方向の位置を示す目盛が設けられてもよい。
【００６０】
図６に示す界面測定において、カメラ６２が界面１１を撮像する位置はシール部材４３ａのおよそ径方向外側であれば、斜め上方であってもよい。界面測定はカメラ６２によるものには限定されず、例えば、投光部および受光部を有する反射型光センサが用いられてもよく、作業者の目視により行われてもよい。
【００６１】
モータ１は軸受部に固定されるロータ部、および、シャフト部に固定されるステータ部を有するシャフト固定型のモータには限定されず、シャフト部に固定されるロータ部、および、軸受部が固定されるステータ部を有するシャフト回転型のモータであってもよい。すなわち、モータ１はシャフト部が軸受部に対して相対的に回転することにより、軸受部の内側面との間の軸受間隙にて発生する潤滑油の流体動圧を利用してシャフト部が軸受部に支持されるものであればよい。また、モータ１はインナロータ型であってもよい。
【００６２】
記録ディスク駆動装置５は、ハードディスク駆動装置には限定されず、光ディスク、光磁気ディスク等を駆動する装置であってもよく、軸受機構４を有するモータ１は、記録ディスク５１に対する情報の読み出しおよび書き込みの一方または両方、すなわち、読み出しまたは書き込みを行う記録ディスク駆動装置に適している。モータ１はレーザプリンタ等の他の装置に用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】記録ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図２】モータの縦断面図である。
【図３】シール部材の縦断面図である。
【図４】シール部材近傍の拡大図である。
【図５】モータの一部の製造の流れを示す図である。
【図６】界面測定装置を示す図である。
【図７】界面位置のばらつきの例を示す図である。
【図８】界面位置のばらつきの例を示す図である。
【図９】界面測定装置の他の例を示す図である。
【図１０】モータの一部の製造の流れを示す図である。
【図１１】軸受機構の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１    モータ
２    ステータ部
３    ロータ部
４，４ａ    軸受機構
５    記録ディスク駆動装置
１０    潤滑油
１１    界面
４１    シャフト部
４２    軸受部
４３ａ，４３ｂ    シール部材
４４    軸受間隙
４５    テーパ間隙
４６    スラスト軸受間隙
５１    記録ディスク
５２    アクセス部
５３    ハウジング
３１１    第１傾斜軸受面
４３１    蓋部
４３４    突起部
４１１２    外側傾斜面
４３２１    内側面
Ｈ１，Ｈ２    界面位置
Ｊ１    中心軸
Ｓ１１〜Ｓ１８，Ｓ２１〜Ｓ２５    ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010127448.tif 000009
【図８】
2010127448.tif 000010
【図９】
2010127448.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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