(57)【要約】【課題】内径精度を低下させることなく潤滑油の量を制限して潤滑油の漏出を防止する。【解決手段】流体動圧軸受機構に用いられるスリーブ４２は焼結金属により形成され、内径Ｄ１が２ｍｍ以上４ｍｍ以下、外径Ｄ２が４ｍｍ以上８ｍｍ以下、肉厚が０．７５ｍｍ以上２ｍｍ以下とされ、さらに、スリーブ４２の真密度に対する相対密度が８５％以上９５％以下とされる。また、スリーブ４２の高さＨは外径Ｄ２の１．２倍以上１．５倍以下とされる。これらの条件により、スリーブ４２内に含浸される潤滑油の量が削減される。スリーブ４２の材料となる金属粉体は１００メッシュ以下の鉄粉を６０重量％以上、１００メッシュ以下の青銅粉を１０重量％以上、２００メッシュ以下の銅粉を１０重量％以上含有するものとされ、これにより、回転サイジングの際の加工性が向上され、内径精度を低下させることなく潤滑油の量を制限して潤滑油の漏出を防止することができる。【選択図】図５
2010071350.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、
焼結金属により形成された略円筒状のスリーブと、
外側面に動圧溝が形成されており、前記スリーブに挿入されて回転することにより前記スリーブの内側面との間のラジアル間隙にて発生する潤滑油の流体動圧を利用して前記スリーブに支持されるシャフトと、
前記シャフトまたは前記スリーブの周囲に形成されるとともに開口側に向かって漸次幅が広がるテーパ間隙を有し、前記テーパ間隙内に前記ラジアル間隙から連続する前記潤滑油の界面が形成される毛細管シール部と、
を備え、
前記スリーブの真密度に対する相対密度が８５％以上９５％以下であり、前記スリーブの内径が２ｍｍ以上４ｍｍ以下、外径が４ｍｍ以上８ｍｍ以下、肉厚が０．７５ｍｍ以上２ｍｍ以下であ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、
前記スリーブを形成する際に焼結される金属粉体が、１００メッシュ以下の鉄粉を６０重量％以上、１００メッシュ以下の青銅粉または銅粉と錫粉との混合物を１０重量％以上、２００メッシュ以下の銅粉を１０重量％以上含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、
前記スリーブの高さが前記外径の１．２倍以上１．５倍以下であ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ないし３のいずれかに記載の流体動圧軸受機構であって、
前記スリーブの前記内側面が、柱状の加工具を回転しつつ挿入して研削加工および押し潰し加工を行う回転サイジングにより形成された面であることを特徴とする流体動圧軸受機構。
【請求項５】
請求項４に記載の流体動圧軸受機構であって、
前記内側面の開孔率が１％以上５％以下であることを特徴とする流体動圧軸受機構。
【請求項６】
請求項４または５に記載の流体動圧軸受機構であって、
前記スリーブの外側面および下面を覆う有底円筒状のスリーブハウジングをさらに備えることを特徴とする流体動圧軸受機構。
【請求項７】
請求項６に記載の流体動圧軸受機構であって、
前記シャフトの先端の中央が、前記スリーブハウジングの内底面に配置された部材に接触することを特徴とする流体動圧軸受機構。
【請求項８】
電動式のモータであって、
請求項１ないし７のいずれかに記載の流体動圧軸受機構と、
前記シャフトに取り付けられるとともに界磁用磁石を有するロータ部と、
前記流体動圧軸受機構が固定され、前記界磁用磁石に対向するステータを有するステータ部と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項９】
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８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１０】
焼結金属により形成された略円筒状のスリーブと、
外側面に動圧溝が形成されており、前記スリーブに挿入されて回転することにより前記スリーブの内側面との間のラジアル間隙にて発生する潤滑油の流体動圧を利用して前記スリーブに支持されるシャフトと、
前記シャフトまたは前記スリーブの周囲に形成されるとともに開口側に向かって漸次幅が広がるテーパ間隙を有し、前記テーパ間隙内に前記ラジアル間隙から連続する前記潤滑油の界面が形成される毛細管シール部と、
を備える流体動圧軸受機構における前記スリーブの製造方法であって、
ａ）金属粉体を前記スリーブの形状に成形する工程と、
ｂ）前記金属粉体を焼結することにより前記スリーブを形成する工程と、
ｃ）前記スリーブを金型内にて圧縮することにより、前記スリーブの高さ、外径および内径を調整する工程と、
ｄ）前記スリーブに柱状の加工具を回転しつつ挿入して研削加工および押し潰し加工を行う回転サイジングにより前記スリーブの内径精度を向上する工程と、
を備え、
前記スリーブの真密度に対する相対密度が８５％以上９５％以下であり、前記スリーブの前記内径が２ｍｍ以上４ｍｍ以下、前記外径が４ｍｍ以上８ｍｍ以下、肉厚が０．７５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とするスリーブの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のスリーブの製造方法であって、
前記金属粉体が、１００メッシュ以下の鉄粉を６０重量％以上、１００メッシュ以下の青銅粉または銅粉と錫粉との混合物を１０重量％以上、２００メッシュ以下の銅粉を１０重量％以上含有することを特徴とするスリーブの製造方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のスリーブの製造方法であって、
前記回転サイジングにより前記スリーブの内側面の前記内径が２μｍ以上４μｍ以下増加することを特徴とするスリーブの製造方法。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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を長寿命化、高精度化するために様々な技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示される流体動圧軸受機構では、スリーブの外周にテーパ状の間隙を有するシール部が設けられ、このシール部が潤滑油のバッファとしての役割を果たすとともに毛細管シールにより潤滑油を保持することにより、流体動圧軸受機構が長寿命化される。
【０００４】
また、特許文献２に開示される滑り軸受の製造方法では、金属原料粉を円筒状の軸受形状に成形して焼結した焼結軸受素材が円筒状の軸受ハウジング内に固定された後、焼結軸受素材の軸孔面が切削され、さらに、棒状のマンドレルが圧入されてサイジングされる。これにより、軸孔面の真円度および円筒度を高め、かつ、軸孔面を滑らかに仕上げることができる。
【特許文献１】特開２００５−１５５９１２号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５６５５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、流体動圧軸受機構内に保持される潤滑油の量が多いと、流体動圧軸受機構内の温度が上昇した場合に潤滑油の熱膨張により潤滑油の飛散や流出が起こりやすくなるため、多孔質の焼結金属により形成されるスリーブ内に含浸する潤滑油の量を抑制する必要がある。しかし、スリーブの内径と外径との差を小さくしてスリーブ自体の体積を小さくしたり、焼結金属の相対密度（すなわち、真密度に対する嵩密度）を高くしようとすると、スリーブの製造の際に弾性回復が起こりやすくなる。その結果、内径を研削または押し潰しによりサイジングする加工等により、高い内径精度を得ることが困難となる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、内径精度を低下させることなく潤滑油の量を制限して潤滑油の漏出を防止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】
【０００７】
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、焼結金属により形成された略円筒状のスリーブと、外側面に動圧溝が形成されており、前記スリーブに挿入されて回転することにより前記スリーブの内側面との間のラジアル間隙にて発生する潤滑油の流体動圧を利用して前記スリーブに支持されるシャフトと、前記シャフトまたは前記スリーブの周囲に形成されるとともに開口側に向かって漸次幅が広がるテーパ間隙を有し、前記テーパ間隙内に前記ラジアル間隙から連続する前記潤滑油の界面が形成される毛細管シール部とを備え、前記スリーブの真密度に対する相対密度が８５％以上９５％以下であり、前記スリーブの内径が２ｍｍ以上４ｍｍ以下、外径が４ｍｍ以上８ｍｍ以下、肉厚が０．７５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【０００８】
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、前記スリーブを形成する際に焼結される金属粉体が、１００メッシュ以下の鉄粉を６０重量％以上、１００メッシュ以下の青銅粉または銅粉と錫粉との混合物を１０重量％以上、２００メッシュ以下の銅粉を１０重量％以上含有する。
【０００９】
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、前記スリーブの高さが前記外径の１．２倍以上１．５倍以下である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の流体動圧軸受機構であって、前記スリーブの前記内側面が、柱状の加工具を回転しつつ挿入して研削加工および押し潰し加工を行う回転サイジングにより形成された面である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の流体動圧軸受機構であって、前記内側面の開孔率が１％以上５％以下である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の流体動圧軸受機構であって、前記スリーブの外側面および下面を覆う有底円筒状のスリーブハウジングをさらに備える。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の流体動圧軸受機構であって、前記シャフトの先端の中央が、前記スリーブハウジングの内底面に配置された部材に接触する。
【００１４】
請求項８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７のいずれかに記載の流体動圧軸受機構と、前記シャフトに取り付けられるとともに界磁用磁石を有するロータ部と、前記流体動圧軸受機構が固定され、前記界磁用磁石に対向するステータを有するステータ部とを備える。
【００１５】
請求項９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８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。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、焼結金属により形成された略円筒状のスリーブと、外側面に動圧溝が形成されており、前記スリーブに挿入されて回転することにより前記スリーブの内側面との間のラジアル間隙にて発生する潤滑油の流体動圧を利用して前記スリーブに支持されるシャフトと、前記シャフトまたは前記スリーブの周囲に形成されるとともに開口側に向かって漸次幅が広がるテーパ間隙を有し、前記テーパ間隙内に前記ラジアル間隙から連続する前記潤滑油の界面が形成される毛細管シール部とを備える流体動圧軸受機構における前記スリーブの製造方法であって、ａ）金属粉体を前記スリーブの形状に成形する工程と、ｂ）前記金属粉体を焼結することにより前記スリーブを形成する工程と、ｃ）前記スリーブを金型内にて圧縮することにより、前記スリーブの高さ、外径および内径を調整する工程と、ｄ）前記スリーブに柱状の加工具を回転しつつ挿入して研削加工および押し潰し加工を行う回転サイジングにより前記スリーブの内径精度を向上する工程とを備え、前記スリーブの真密度に対する相対密度が８５％以上９５％以下であり、前記スリーブの前記内径が２ｍｍ以上４ｍｍ以下、前記外径が４ｍｍ以上８ｍｍ以下、肉厚が０．７５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のスリーブの製造方法であって、前記金属粉体が、１００メッシュ以下の鉄粉を６０重量％以上、１００メッシュ以下の青銅粉または銅粉と錫粉との混合物を１０重量％以上、２００メッシュ以下の銅粉を１０重量％以上含有する。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載のスリーブの製造方法であって、前記回転サイジングにより前記スリーブの内側面の前記内径が２μｍ以上４μｍ以下増加する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では内径精度を低下させることなくスリーブ内の潤滑油の量を制限して潤滑油の漏出を防止することができる。請求項２および１１の発明ではスリーブの内側面に軟らかい銅の層を形成することにより、サイジングの際に高い内径精度を得ることができる。また、請求項４および１２の発明ではスリーブの内側面の円筒度を向上することができる。
【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】
記録ディスク５１はモータ１上に載置され、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ヘッド５２１、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の縦断面図であり、記録ディスク５１を二点鎖線にて示している。モータ１はアウタロータ型のモータであり、固定体であるステータ部２、回転体であるロータ部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４１の上端部４１１に取り付けられたロータ部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】
ロータ部３は、ステンレス鋼等により形成されてロータ部３の本体となるロータハブ３１および界磁用磁石３２を備え、ロータハブ３１は、シャフト４１の上端部４１１に取り付けられて中心軸Ｊ１に対して垂直に広がる略円板状の円板部３１１、および、円板部３１１の外周から下側に突出する略円筒状のヨーク３１２を備える。界磁用磁石３２はヨーク３１２の内側面に取り付けられる。
【００２５】
ステータ部２は、中央に略円筒状のホルダ２１１を有するベースブラケット２１、および、ホルダ２１１の周囲に取り付けられたステータ２２を備える。ホルダ２１１には後述する軸受機構４の有底円筒状のスリーブハウジング４３が挿入されて固定される。ステータ２２は、径方向において界磁用磁石３２と対向し、界磁用磁石３２との間でシャフト４１を中心とする（すなわち、中心軸Ｊ１を中心とする）回転力（トルク）を発生する。
【００２６】
図３は軸受機構４の縦断面図であり、軸受機構４はシャフト４１、シャフト４１が挿入される略円筒状のスリーブ４２、スリーブ４２が挿入される有底円筒状のスリーブハウジング４３、スリーブ４２の上側に配置される環状のシール部材４４、スリーブハウジング４３の内底面に配置された磁石チップ４５、および、磁石チップ４５と共にスリーブハウジング４３の内底面に配置されるスラスト部材４６を備える。
【００２７】
中心軸Ｊ１を中心とする円柱状のシャフト４１では、上端部４１１がスリーブハウジング４３から上方に突出し、下端部が下方に（すなわち、スラスト部材４６に向かって）凸である球面状となっており、下端部近傍の外側面には中心軸Ｊ１を中心とする環状の抜止部材４１２が取り付けられる。また、シャフト４１の外側面には周方向に並ぶへリングボーン状の動圧溝が軸方向の２箇所に形成されている。シャフト４１が挿入されるスリーブ４２はスリーブハウジング４３内に接着剤により固定され（スリーブ４２はスリーブハウジング４３に圧入されない。）、スリーブ４２の下面４２２はシャフト４１に取り付けられた抜止部材４１２の上面と対向する。これにより、シャフト４１が上方に移動しても抜止部材４１２の上面とスリーブ４２の下面４２２とが当接することによりシャフト４１がスリーブ４２から抜けることが防止される。
【００２８】
スリーブ４２の外側面および下面を覆うスリーブハウジング４３は円筒状の側部４３１および円板状の底部４３２を有し、板部材のプレス加工にて連続した１つの部材として形成されている。磁石チップ４５によりシャフト４１の下端の中央はスリーブハウジング４３の底面側に吸引されてスラスト部材４６に接触し、シャフト４１がスラスト方向に支持される。また、シャフト４１はスリーブ４２に挿入されて回転することにより、スリーブ４２の内側面との間のラジアル間隙にて発生する潤滑油の流体動圧を利用してスリーブ４２にラジアル方向に支持される。このように、軸受機構４はいわゆるピボット軸受となっている。
【００２９】
さらに、シャフト４１とシール部材４４との間には、スリーブ４２から上方に離れるに従って（すなわち、開口側に向かって）漸次幅が広がる環状のテーパ間隙４４１が形成され、テーパ間隙４４１内にラジアル間隙から連続する潤滑油の界面が形成されることにより、潤滑油が軸受機構４の外部に漏れることが防止される。換言すれば、テーパ間隙４４１が毛細管シール部としての役割を果たす。
【００３０】
図４はスリーブ４２の平面図であり、図５は縦断面図である。スリーブ４２は焼結金属により形成された多孔質部材であり、高さ（すなわち、中心軸Ｊ１方向の大きさ）、内径および外径をそれぞれＨ、Ｄ１およびＤ２にて示している。図４に示すように、スリーブ４２の環状の上面４２１には中心軸Ｊ１を中心として１８０度反対の２箇所に径方向に伸びて内側面４２３と外側面４２４とを連絡する上面溝４２１１が設けられる。また、外側面４２４には中心軸Ｊ１に平行に伸びる２つの外側面溝４２４１が設けられ、上面溝４２１１の径方向外側端部と外側面溝４２４１の上端部とが連絡し、上面溝４２１１および外側面溝４２４１は潤滑油が流動可能な連通路としての役割を果たす。
【００３１】
軸受機構４が潤滑油を保持するためには、潤滑油が充填された軸受機構４が高温環境下で水平姿勢に置かれた場合に潤滑油が流出しない（すなわち、毛細管シール状態が崩れない）条件を満たす必要があり、スリーブ４２が内部に含む潤滑油の量は必要最小限であることが望ましい。この条件を満たすために、スリーブの真密度に対する相対密度は８５％以上９５％以下とされ、スリーブ４２の内径Ｄ１は２ｍｍ以上４ｍｍ以下、外径Ｄ２は４ｍｍ以上８ｍｍ以下とされ、（（Ｄ２−Ｄ１）／２）にて表される肉厚が０．７５ｍｍ以上２ｍｍ以下とされる。好ましくは、内径Ｄ１および外径Ｄ２は、それぞれ３．８〜４ｍｍおよび６．８〜７ｍｍとされる。
【００３２】
また、一般に流体動圧軸受機構においてモータの剛性を得る軸受スパン（ラジアル動圧にてシャフトを支持するスリーブの部位の軸方向の長さ）は長い方が望ましく、高さＨもモータの剛性を向上するためには大きいことが好ましい。しかし、スリーブ４２において高さＨを大きくすると、焼結後の収縮にばらつきが生じやすく、再圧縮時に金型との摩擦も大きくなるため、スリーブ４２の内側面４２３の円筒度（対象とする円筒面が２つの同軸の真円筒面の間にあるとしたときの２つの同軸の真円筒面における半径の差の最小値であり、理想の円筒面からの誤差）が増大する。
【００３３】
図６はスリーブ４２の円筒度と軸受機構４のＮＲＲＯ（Ｎｏｎ−Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ  Ｒｕｎｏｕｔ：非繰り返し振れ）との関係を示す図であり、円筒度が増大することによりＮＲＲＯも増加している。ＮＲＲＯの増大はモータ性能を低下させるため、円筒度は小さい方が望ましい。このため、高さＨは外径Ｄ２の１．５倍以下に制限される。一方、既述のように高さＨが小さいと軸受剛性が確保されず、さらに、製造時の成形密度バランスが低下して焼結後の大きさにばらつきが生じるため、高さＨは外径Ｄ２の１．２倍以上とされる。これにより、外径Ｄ２の大きさも制限されて潤滑油の量が削減される。高さＨは好ましくは外径Ｄ２の１．３倍以上とされ、本実施の形態では高さＨは９〜９．４ｍｍとされる。
【００３４】
次に、スリーブ４２の製造について説明する。図７はスリーブ４２の製造の流れを示す図であり、図８は製造途上のスリーブ４２を示す図である。まず、スリーブ４２の原材料となる鉄粉、青銅粉（銅を９０重量％、錫を１０重量％含む。銅粉と錫粉の混合物であってもよい。）および銅粉を含む金属粉体が混合されて混合物が生成される（ステップＳ１１）。次に、金属粉体の混合物が金型内で成形され、スリーブ４２の形状の圧粉成形体が形成される（ステップＳ１２）。さらに、圧粉成形体が加熱装置内に配置され、アンモニア分解ガス雰囲気中において７５０〜８５０℃の温度にて加熱されて焼結されることにより、スリーブ４２の本体が形成される（ステップＳ１３）。焼結後のスリーブ４２には防錆加工が行われる（ステップＳ１４）。スリーブ４２はサイジング用の金型に移されて金型内にて圧縮されることにより、スリーブ４２の高さＨ、内径Ｄ１および外径Ｄ２（図５参照）がそれぞれ所望の値に調整される（ステップＳ１５）。このような圧縮によるサイジングを以下、「圧縮サイジング」と呼ぶ。
【００３５】
スリーブ４２では圧縮サイジング後の真密度に対する相対密度（すなわち、空孔を含む嵩密度の比）は８５％以上とされ、これにより、スリーブ４２の空孔の体積を小さくしてスリーブ４２の内部に含浸される潤滑油の量を少なくすることができる。また、相対密度が高すぎると加工性が低下して、円筒度の増大およびＮＲＲＯの増大（図６参照）を起こすため、相対密度は９５％以下とされる。
【００３６】
シャフト４１の正確な回転においてスリーブ４２の内側面の円筒度は２μｍ以下の精度が要求されるが、圧縮サイジング後のスリーブ４２では内側面の円筒度は約３μｍとなっている。したがって、スリーブ４２の内側面にはさらに内径精度（すなわち、円筒度、軸方向の各位置での真円度、および、径の大きさの正確さ）を向上する加工が行われる。
【００３７】
図８は、柱状の加工具の回転によりスリーブ４２の内側面４２３の加工（以下、「回転サイジング」という。）を行う回転サイジング装置６を示す図であり、回転サイジング装置６は保持台６１および固定部６２を有する。固定部６２はスリーブ４２が載置された保持台６１上に締結部（図示省略）により固定され、固定部６２がスリーブ４２の上面４２１に当接することにより、スリーブ４２が保持台６１に固定される。スリーブ４２の上面４２１の開口に対向する位置にはコレットチャック６６が配置されており、コレットチャック６６に柱状のスリーブ加工具６５が四角柱状のサイジング部６５１を下向きにして取り付けられている。サイジング部６５１の角部は中心軸Ｊ２に平行に伸びるラジアル刃部６５１１となっており、下端部は下方に向かって中心軸Ｊ２を中心に大きさが小さくなる導入部６５１２とされる。
【００３８】
保持台６１はスリーブ加工具６５の中心軸Ｊ２に合わせてスリーブ４２の中心軸の傾きの変更が可能な自動調芯ころ軸受６３に取り付けられ、自動調芯ころ軸受６３は中心軸Ｊ２に垂直な方向に移動可能なフローティングテーブル６４上に固定される。これにより、加工の際にはスリーブ４２の中心軸がスリーブ加工具６５の中心軸Ｊ２に自動的に一致する。ただし、図８では保持台６１、自動調芯ころ軸受６３およびフローティングテーブル６４を縮小して模式的に示しており、実際にはこれらはスリーブ加工具６５およびスリーブ４２に比べ十分に大きい。
【００３９】
図８に示すように、スリーブ加工具６５は中心軸Ｊ２を中心に回転しつつ上方からスリーブ４２を貫通するように挿入される。スリーブ加工具６５が下方に移動しつつ回転することにより、予め導入部６５１２によりスリーブ４２の位置および姿勢が調整された上でラジアル刃部６５１１がスリーブ４２の内側面４２３に倣って内側面４２３に研削加工および押し潰し加工を行う（ステップＳ１６）。この回転サイジングにより、真密度に対する相対密度が比較的高いスリーブ４２の内側面４２３の内径精度が向上されるとともに、内側面４２３が押し潰されることにより内側面４２３の開孔率（内側面４２３の全体の面積に対する開孔部分の面積の比）が加工前よりも低下する。
【００４０】
回転サイジング後、スリーブ４２は洗浄されて乾燥され（ステップＳ１７，Ｓ１８）、潤滑油が含浸されて完成する（ステップＳ１９）。
【００４１】
次に、回転サイジングにおける好ましい加工条件について説明する。図９は回転サイジング時に研削される内側面４２３の径方向の幅（直径における両側にて研削される幅の合計を指し、以下、「回転サイジング代」という。）と円筒度との関係を示す図であり、スリーブ４２と同等のスリーブを用いて行われた実験の結果を示している。図９に示すように、回転サイジング代が２μｍ〜４μｍの範囲のときに円筒度は小さくなり（すなわち、理想の円筒面からの誤差が小さくなり）、回転サイジング代が大きいと円筒度は増大する（すなわち、理想の円筒面からの誤差が大きくなる）。また、回転サイジング代が小さすぎる場合にも弾性回復により円筒度を矯正することができず、加工後の円筒度が十分には小さくならない。
【００４２】
したがって、ステップＳ１６における回転サイジングの回転サイジング代は２〜４μｍとされる（すなわち、スリーブ４２の内側面４２３の内径（直径）Ｄ１が２μｍ以上４μｍ以下増加する）ことが好ましく、これにより、回転サイジング前に３μｍであったスリーブ４２の円筒度を回転サイジング後に１〜２μｍとすることができる。なお、回転サイジング代はスリーブ加工具６５が適宜交換されてサイジング部６５１の中心軸Ｊ２に垂直な方向の幅が変更されることにより調整される。
【００４３】
図１０はスリーブ４２の内側面４２３の開孔率と軸受機構４のＮＲＲＯとの関係を示す図であり、スリーブ４２と同等のスリーブを用いて行われた実験の結果を示している。図１０に示すように、ＮＲＲＯはスリーブ４２の開孔率とほぼ比例関係にあり、開孔率を小さくすることによりＮＲＲＯが抑制される。本実施の形態ではＮＲＲＯの目標値が８０ｎｍ以下とされ、回転サイジングによるスリーブ４２の開孔率は１％以上５％以下とされることによりＮＲＲＯが目標値以下に抑制される。
【００４４】
次に、スリーブ４２の製造の材料となる金属粉体の条件について説明する。図１１は鉄粉の配合比と１コスト比との関係を示す図であり、目標コストを１．０として示している。図１１に示すように、鉄粉配合比が６０重量％のときのコスト比は１．０であり、鉄粉配合比が高くなるほどコストを低くすることができる。また、スリーブ４２の耐摩耗性等の強度に関しても、金属粉体における鉄粉配合比が多いことが好ましいが、鉄粉配合比が高すぎると回転サイジングにおける加工性が低下する。
【００４５】
図１２は銅粉（青銅粉に含まれる銅粉を除く。）の配合比とスリーブ４２の内側面４２３の回転サイジング後における円筒度との関係を示す図である。銅粉を用いることにより軟らかな銅層が軸受内面に均一に分布するため、回転サイジングによる加工が容易となり内径精度が向上する。ただし、銅粉を多く用いると耐摩耗性が低下し、さらにコストも増大するため、適切な配合比とする必要がある。
【００４６】
図１１および図１２の結果から、金属粉体の組成は少なくとも鉄粉を６０重量％以上、銅粉を１０重量％以上（ただし、銅粉のコストおよびスリーブ４２の耐摩耗性を考慮して、銅粉は３０重量％以下とされる。）含むものとされることが好ましく、青銅粉に関しては鉄粉の配合比を制限するために１０重量％以上とされることが好ましい（ただし、金属粉体は、鉄粉、青銅粉および銅粉のみによりほぼ構成される。）。本実施の形態では金属粉体の組成は鉄粉を６０重量％、青銅粉を２０重量％、銅粉を２０重量％含むものとされる。
【００４７】
図１３は銅粉の粒度と回転サイジング後におけるスリーブ４２の内側面４２３の開孔率との関係を示す図であり、図１４は銅粉の粒度と回転サイジング後におけるスリーブ４２の内側面４２３の円筒度との関係を示す図である。
【００４８】
図１３に示すように、銅粉の粒度を示すメッシュ数が大きい（すなわち、粒径が小さい）ほど空孔が埋められ、開孔率は小さくなる。また、図１４に示すように、銅粉の粒径が小さいほど銅の表面積が大きくなり、加工性が向上して円筒度も小さくすることができる。したがって、開孔率を１％以上５％以下（図１０参照）とし、円筒度を２μｍ以下とするためには、図１３および図１４の結果から、銅粉の粒度は２００メッシュ以下（すなわち、２００メッシュの粒度の粉体以下の大きさ）の範囲のものが用いられることが好ましく、鉄粉および青銅粉の粒度は銅粉より粒径が大きい１００メッシュ以下とされることが好ましい。本実施の形態では、鉄粉および青銅粉の最大粒度は１００〜２００メッシュとされ、銅粉の最大粒度は（粒度が小さすぎるとスリーブ成形時の銅粉の流れが悪くなってしまったりコストが増大することを考慮して）２００〜４００メッシュとされる。なお、製造コストを抑制するために金属粉体の粒径に下限は設けられず、粒径が小さい金属粒子はそのままスリーブ４２の成形に用いられる。また、金属粉体の材料には上記のものの他にグラファイト、銅メッキグラファイト、二硫化モリブデン等の固体潤滑材が１重量％以下であれば添加されてもよい。
【００４９】
以上に説明したように、軸受機構４では、スリーブ４２の相対密度が８５％以上９５％以下とされ、かつ、スリーブ４２の内径Ｄ１が２ｍｍ以上４ｍｍ以下、外径Ｄ２が４ｍｍ以上８ｍｍ以下、肉厚が０．７５ｍｍ以上２ｍｍ以下とされることにより、内径精度を低下させることなくスリーブ４２内の潤滑油の量を制限して潤滑油の漏出を防止することができる。また、シャフト４１の周囲に形成されたテーパ間隙により、スリーブの外周にテーパ間隙を設ける場合よりも保持される潤滑油の量を削減することができる。
【００５０】
さらに、ステップＳ１６において回転サイジングによりスリーブ４２の内径精度を向上することができ、回転サイジング代が２μｍ以上４μｍ以下とされることによりスリーブ４２の内側面４２３の円筒度を向上することができる。また、スリーブ４２を形成する際に焼結される金属粉体が、１００メッシュ以下の鉄粉を６０重量％以上、１００メッシュ以下の青銅粉または銅粉と錫粉との混合物を１０重量％以上、２００メッシュ以下の銅粉を１０重量％以上含有することにより、スリーブ４２の内側面４２３に軟らかい銅の層を形成してスリーブ４２単体に対する回転サイジングの際に高い内径精度を得ることができる。
【００５１】
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。
【００５２】
例えば、スリーブ４２の内側面４２３に対する加工は回転サイジングには限定されず、切削等の他の加工法によるものであってもよい。この場合でも、軟らかい銅層が内側面４２３に分布することにより加工が容易とされる。
【００５３】
また、軸受機構４はピボット軸受以外の軸受機構であってもよい。ハウジングは１つの部材で形成された有底円筒状のものである必要はなく、複数の部材を組み合わせることにより底部および側部が設けられてもよい。なお、底部が別部材のハウジングの場合は、スリーブ４２がハウジングの側部に圧入等により取り付けられた後に回転サイジングを行うことができる。軸受機構４の構造は、毛細管シール部がスリーブの周囲（スリーブハウジングの周囲を含む。）に設けられるものとされてもよい。
【００５４】
記録ディスク駆動装置５は、ハードディスク駆動装置に限定されず、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。また、軸受機構４はレーザプリンタ等の他の機器のモータに利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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】軸受機構の縦断面図である。
【図４】スリーブの平面図である。
【図５】スリーブの縦断面図である。
【図６】円筒度とＮＲＲＯとの関係を示す図である。
【図７】スリーブの製造の流れを示す図である。
【図８】製造途上のスリーブを示す図である。
【図９】回転サイジング代と円筒度との関係を示す図である。
【図１０】開孔率とＮＲＲＯとの関係を示す図である。
【図１１】鉄粉配合比とコスト比との関係を示す図である。
【図１２】銅粉配合比と円筒度との関係を示す図である。
【図１３】銅粉粒度と開孔率との関係を示す図である。
【図１４】銅粉粒度と円筒度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    モータ
２    ステータ部
３    ロータ部
４    軸受機構
５    記録ディスク駆動装置
３２    界磁用磁石
４１    シャフト
４２    スリーブ
４３    スリーブハウジング
４６    スラスト部材
５１    記録ディスク
５２    アクセス部
５３    ハウジング
６５    スリーブ加工具
４２３    内側面
４４１    テーパ間隙
Ｄ１    内径
Ｄ２    外径
Ｈ    高さ
Ｊ１    中心軸
Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６    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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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