(57)【要約】【課題】  この種のハウジングの形状精度を低コストに高めることのできる動圧軸受装置用ハウジングの製造方法を提供する。【解決手段】  ハウジング７の外周に設けられたシール面７ｄ、円筒外周面７ｅを鍛造成形した後、内周面７ｃを鍛造成形する。内周面の成形工程において、ハウジング素材７’の薄肉側（反スラスト軸受面７ａ側）から厚肉側（スラスト軸受面７ａ側）に向けて打ち抜きを行う。これにより、内周面７ｃあるいは外周面７ｅを基準としたスラスト軸受面７ａの直角度が２０μｍ以下に仕上げられる。また、内周面７ｃあるいは外周面７ｅを基準としたシール面７ｄの同軸度が２０μｍ以下に仕上げられる。また、内周面７ｃを基準とした外周面７ｅの同軸度が２０μｍ以下に仕上げられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の鍛造加工品であって、支持すべき回転部材との間にスラスト軸受隙間を形成するスラスト軸受面を備え、
内周面あるいは外周面を基準としたスラスト軸受面の直角度が２０μｍ以下である動圧軸受装置用ハウジング。
【請求項２】
筒状の鍛造加工品であって、支持すべき回転部材との間にスラスト軸受隙間を形成するスラスト軸受面と、回転部材との間にシール空間を形成するシール面とを備え、
内周面あるいは外周面を基準としたシール面の同軸度が２０μｍ以下である動圧軸受装置用ハウジング。
【請求項３】
筒状の鍛造加工品であって、支持すべき回転部材との間にスラスト軸受隙間を形成するスラスト軸受面を備え、
内周面を基準とした外周面の同軸度が２０μｍ以下である動圧軸受装置用ハウジング。
【請求項４】
スラスト軸受面に、動圧発生部が形成されている請求項１〜３何れか記載の動圧軸受装置用ハウジング。
【請求項５】
軸方向両端に開口し、一端側にスラスト軸受面を設けると共に、他端側を蓋部材で封口した請求項１〜３何れか記載の動圧軸受装置用ハウジング。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の動圧軸受装置用ハウジングと、回転部材とを備えた動圧軸受装置。
【請求項７】
請求項６に記載の動圧軸受装置を有するディスク装置のスピンドルモータ。
【請求項８】
筒状をなし、支持すべき回転部材との間にスラスト軸受隙間を形成するスラスト軸受面と、回転部材との間にシール空間を形成するシール面とを備えた動圧軸受装置用ハウジングを製造するに際し、
ハウジングの外周面を鍛造成形した後、内周面を鍛造成形する工程を含む動圧軸受装置用ハウジングの製造方法。
【請求項９】
内周面の鍛造成形を、ハウジング素材を軸方向反スラスト軸受面側からスラスト軸受面側に向けて打ち抜くことで行う請求項８記載の動圧軸受装置用ハウジングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受装置用のハウジングおよびその製造方法に関するものである。ここでいう動圧軸受装置は、情報機器、例えばＨＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置等のスピンドルモータ、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、その他の小型モータ用として好適である。
【背景技術】
【０００２】
上記各種モータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化等が求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の１つに当該モータのスピンドルを支持する軸受があり、近年では、上記要求性能に優れた特性を有する動圧軸受の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。
【０００３】
例えば、ＨＤＤ等のディスク駆動装置のスピンドルモータに組み込まれる動圧軸受装置では、回転部材をラジアル方向に支持するラジアル軸受部およびスラスト方向に支持するスラスト軸受部の双方を動圧軸受で構成する場合がある。この種の動圧軸受装置におけるスラスト軸受部としては、例えば回転部材に設けられた軸部のフランジ部両端面と、これらに対向する面（軸受スリーブの端面や、ハウジングに固定されるスラスト部材あるいは蓋部材の端面等）の何れか一方に、動圧発生部としての動圧溝を形成すると共に、両面間にスラスト軸受隙間を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３９９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近では、情報機器における情報記録密度の増大や高速回転化に対応するため、上記情報機器用のスピンドルモータには一層の高回転精度化が求められており、この要請に応じるために、上記スピンドルモータに組込まれる動圧軸受装置についても更なる高回転精度が要求されている。
【０００５】
動圧軸受装置の回転精度（軸受性能）を高めるためには、動圧が生じるラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間を高精度に管理することが重要となる。そのため、上記各軸受隙間の形成に関与する動圧軸受装置の構成部品には高い寸法精度が要求される。
【０００６】
その一方で、最近では、軸受装置の小サイズ化や、部品点数の削減を狙って、上記スラスト軸受隙間を、ハウジングの端面とこれに対向する回転部材（例えばディスクハブ）の端面との間に形成することが検討されている。
【０００７】
この場合には、軸受装置の高回転精度を達成するため、軸部材や軸受スリーブのみならず、ハウジングのスラスト軸受面となる端面領域にも高い寸法精度が要求される。あるいは他のハウジング構成面間にも優れた高い形状精度が要求される。しかしながら、既存の加工方法では、加工コストが著しく高騰するためにこれ以上の高精度化は困難な状況にある。
【０００８】
本発明の課題は、形状精度を高めた動圧軸受装置用のハウジングを提供することである。
【０００９】
本発明の他の課題は、この種のハウジングの形状精度を低コストに高めることのできる動圧軸受装置用ハウジングの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は、筒状の鍛造加工品であって、支持すべき回転部材との間にスラスト軸受隙間を形成するスラスト軸受面を備え、内周面あるいは外周面を基準としたスラスト軸受面の直角度が２０μｍ以下である動圧軸受装置用ハウジングを提供する。ここでいう直角度は、基準軸線（ここでは内周面あるいは外周面の各横断面における断面輪郭線の中心を結ぶ線を指す。以下、単に内周面あるいは外周面の軸線という。）に対して直角な幾何学的平面からの平行であるべき平面形体（ここではスラスト軸受面を指す。）の狂いの大きさをいい、その大きさは、基準軸線（内周面あるいは外周面の軸線）に垂直な幾何学的平行二平面でその平面形体（スラスト軸受面）を挟んだとき、平行二平面の間隔が最小になる場合の、二平面の間隔で表される。なお、ここでいうスラスト軸受面は、動圧作用を生じるスラスト軸受隙間に面したものであれば足り、動圧作用を生じるための動圧溝の有無は問わない。
【００１１】
また、前記課題を解決するため、本発明は、筒状の鍛造加工品であって、支持すべき回転部材との間にスラスト軸受隙間を形成するスラスト軸受面と、回転部材との間にシール空間を形成するシール面とを備え、内周面あるいは外周面を基準としたシール面の同軸度が２０μｍ以下である動圧軸受装置用ハウジングを提供する。ここでいう同軸度は、基準軸線（ここでは内周面あるいは外周面の軸線を指す。）と同一直線上にあるべき軸線（ここではシール面の各横断面における断面輪郭線の中心を結ぶ線を指す。以下、単にシール面の軸線という。）の基準軸線からの狂いの大きさをいい、その大きさは、上記軸線（シール面の軸線）を全て含み基準軸線（内周面あるいは外周面の軸線）と同軸である幾何学的に正しい円筒のうち、最も小さい円筒の直径で表される。
【００１２】
また、前記課題を解決するため、本発明は、筒状の鍛造加工品であって、支持すべき回転部材との間にスラスト軸受隙間を形成するスラスト軸受面を備え、内周面を基準とした外周面の同軸度が２０μｍ以下である動圧軸受装置用ハウジングを提供する。ここでいう同軸度は、基準軸線（ここでは内周面の軸線を指す。）と同一直線上にあるべき軸線（ここでは外周面の軸線を指す。）の基準軸線からの狂いの大きさをいい、その大きさは、上記軸線（外周面の軸線）を全て含み基準軸線（内周面の軸線）と同軸である幾何学的に正しい円筒のうち、最も小さい円筒の直径で表される。
【００１３】
上記各ハウジング構成面間の幾何偏差（形状精度）は、以下説明する発明者の知見に基づき規定されたものである。
【００１４】
内周面あるいは外周面を基準としたスラスト軸受面の直角度は、スラスト軸受面とこれに対向する回転部材の端面との間のスラスト軸受隙間の精度を大きく左右する。すなわち、上記スラスト軸受面の直角度が２０μｍを超えると、上記スラスト軸受隙間の大きい箇所と小さい箇所との差が顕著となる。そのため、上記軸受隙間の小さい箇所では、他所に比べて軸部材の回転トルクが大きくなるなど軸受損失が増加し、上記軸受隙間の大きい箇所では、他所に比べて軸受剛性が低下し、軸振れ性（ＮＲＲＯ）が悪化する恐れがある。また、モータ起動後、回転部材が浮上するのに要する時間が増加し、その間の摺動摩耗が増加するなど、軸受寿命にも悪影響を及ぼす恐れがある。このような観点から、本発明では、内周面あるいは外周面を基準としたスラスト軸受面の直角度を２０μｍ以下とした。
【００１５】
また、ハウジングの内周面あるいは外周面を基準としたシール面の同軸度は、このシール面とこれに対向する回転部材との間にシール空間を形成するに際し、重要となる。この同軸度が十分でないと（２０μｍを超えると）、たとえ軸受スリーブのハウジングに対する組付けが高精度に行われたとしても、ハウジングのシール面を、この面に対向すべき回転部材側の面に対して、一定の間隔を以って対向配置することが難しくなる。これにより、両面間に形成されるシール空間のシール隙間が周方向にばらつき、シール性能の低下を招く恐れがある。このような観点から、本発明では、内周面あるいは外周面を基準としたシール面の同軸度を２０μｍ以下とした。
【００１６】
また、上述のように、ハウジングの内周面は、回転部材（軸部）の軸受スリーブに対する組付け基準となるのに対し、ハウジングの外周面は、ハウジングに軸受スリーブや回転部材を組付けた動圧軸受装置をモータに組み込む際の位置基準となる。そのため、両面間の同軸度が悪いと（２０μｍを超えると）、例えばモータの固定側部材（ブラケットなど）に対する組付け精度が低下する、モータの駆動力を生じるコイル・マグネットの対向間隔を適正に管理するのが困難になるなど、モータの回転精度に悪影響を及ぼす可能性がある。かかる観点から、本発明では、ハウジングの内周面に対する外周面の同軸度を２０μｍ以下とした。
【００１７】
この他に満たすべきハウジングの形状精度としては、例えばシール面の軸線に対するスラスト軸受面の直角度があり、この直角度が２０μｍ以下であることが望ましい。また、この他の満たすべき形状精度としては、例えば内周面の軸線を基準としたシール面の振れがあり、この振れが２０μｍ以下であることが望ましい。さらに、この他の満たすべき形状精度としては、例えばシール面の輪郭度があり、この輪郭度が２０μｍ以下であることが望ましい。これらシール面に関する幾何偏差（直角度、面振れ、輪郭度）は、少なくとも何れか一を満足すれば足りるが、上記幾何偏差のうち、二つ以上を満足するものであればなおよい。
【００１８】
また、前記課題を解決するため、本発明は、筒状をなし、支持すべき回転部材との間にスラスト軸受隙間を形成するスラスト軸受面と、回転部材との間にシール空間を形成するシール面とを備えた動圧軸受装置用ハウジングを製造するに際し、ハウジングの外周面を鍛造成形した後、内周面を鍛造成形する工程を含む動圧軸受装置用ハウジングの製造方法を提供する。
【００１９】
筒状をなすハウジングは、例えばスラスト軸受面積を確保する等の目的で、そのスラスト軸受面側を反スラスト軸受面側に比べて肉厚に形成する場合が多い。このような場合、例えばハウジングの内周面を鍛造成形した後、外周面を鍛造成形すると、先に内周に形成した孔が変形して、この孔の精度が維持できなくなる可能性があり、また肉厚部の成形が困難となる可能性がある。これに対して、本発明のように、ハウジングの外周面を鍛造成形した後、内周面を鍛造成形すれば、かかる問題を解消して、スラスト軸受面を高精度に成形することができる。また、これらの成形は鍛造でもって行なわれるので、旋削等の機械加工に比べてサイクルタイムの短縮、成形加工前の素材量に対する加工後の素材量の比率向上に伴う材料コストの低減などが可能となる。また、旋削等の機械加工と比べて切粉等の発生もなく、またバリの発生も抑えられるので、洗浄作業の簡素化やバリ取りの手間を省いて、さらなる低コスト化を図ることができる。
【００２０】
ハウジング内周面の鍛造成形は、通常、ハウジング素材を軸方向に打ち抜くことで行われるが、この際、ハウジング素材を軸方向反スラスト軸受面側からスラスト軸受面側に向けて打ち抜くのが好ましい。この方法によれば、打ち抜きによるスラスト軸受面側の変形を小さくすることができる。従って、先に形成した外周面の形状を高精度に保ちつつ、内周面を成形することが可能となる。
【００２１】
以上の手順を経て製造された動圧軸受装置用ハウジングは、例えば上記各ハウジング構成面間の形状精度（直角度、同軸度、傾斜度）に優れたものとして提供することができる。
【００２２】
上記ハウジングは、そのスラスト軸受面に、動圧発生部を形成した構成とすることもできる。この場合、ハウジングのスラスト軸受面とこれに対向する回転部材の端面とのスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で回転部材がスラスト方向に非接触支持される。
【００２３】
また、上記ハウジングは、軸方向両端を開口し、一端側にスラスト軸受面を設けると共に、他端側を蓋部材で封口した構成とすることもできる。
【００２４】
上記構成のハウジングは、例えばこのハウジングを有する動圧軸受装置として提供することができる。また、この動圧軸受装置は、動圧軸受装置を備えたモータとしても提供可能である。
【発明の効果】
【００２５】
このように、本発明によれば、動圧軸受装置用ハウジングのスラスト軸受面をはじめ、ハウジングの各構成面を高精度に加工することができ、ハウジングと回転部材との間に形成されるスラスト軸受隙間を高精度に管理することができる。また、その際の加工手段に鍛造を採用することで、かかる加工コストの削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る動圧軸受装置１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２を備えた回転部材３を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置１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４およびロータマグネット５と、モータブラケット６とを備えている。ステータコイル４はモータブラケット６の外周に取付けられ、ロータマグネット５は回転部材３の外周に取付けられている。動圧軸受装置１のハウジング７は、モータブラケット６の内周に固定される。回転部材３には、磁気ディスク等のディスク状情報記録媒体（以下、単にディスクという。）が一又は複数枚保持される。このように構成されたスピンドルモータにおいて、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、これに伴って、回転部材３および回転部材３に保持されたディスクＤが軸部２と一体に回転する。
【００２８】
図２は、動圧軸受装置１を示している。この動圧軸受装置１は、ハウジング７と、ハウジング７に固定された軸受スリーブ８と、ハウジング７および軸受スリーブ８に対して相対回転する回転部材３とを主な構成要素として構成されている。なお、説明の便宜上、軸方向両端に形成されるハウジング７開口部のうち、蓋部材１１で封口される側を下側、封口側と反対の側を上側として以下説明する。
【００２９】
回転部材３は、例えばハウジング７の開口側を被冠するハブ部９と、軸受スリーブ８の内周に挿入される軸部２とで構成される。
【００３０】
ハブ部９は、ハウジング７の開口側（上側）を覆う円盤部９ａと、円盤部９ａの外周部から軸方向下方に延びた筒状部９ｂと、筒状部９ｂの外周に設けられたディスク搭載面９ｃおよび鍔部９ｄとを備えている。図示されていないディスクは、円盤部９ａの外周に外嵌され、ディスク搭載面９ｃに載置される。そして、図示しない適当な保持手段（クランパなど）によってディスクがハブ部９に保持される。
【００３１】
軸部２は、この実施形態ではハブ部９と一体に形成され、その下端に抜止めとしてフランジ部１０を別体に備えている。フランジ部１０は、金属製で、例えばねじ結合等の手段により軸部２に固定される。
【００３２】
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。
【００３３】
軸受スリーブ８の内周面８ａの全面又は一部円筒領域には、ラジアル動圧発生部としての動圧溝が形成される。この実施形態では、例えば図３に示すように、複数の動圧溝８ａ１、８ａ２をヘリングボーン形状に配列した領域が軸方向に離隔して２箇所形成される。上側の動圧溝８ａ１の形成領域では、動圧溝８ａ１が、軸方向中心ｍ（上下の傾斜溝間領域の軸方向中央）に対して軸方向非対称に形成されており、軸方向中心ｍより上側領域の軸方向寸法Ｘ１が下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている。
【００３４】
軸受スリーブ８の下端面８ｃの全面または一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、例えば図示は省略するが、複数の動圧溝をスパイラル形状に配列した領域が形成される。この動圧溝形成領域はスラスト軸受面として、フランジ部１０の上端面１０ａと対向し、軸部２（回転部材３）の回転時には、上端面１０ａとの間に第二スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間を形成する（図２を参照）。
【００３５】
ハウジング７は、例えばステンレス鋼等の金属材料で円筒状に形成される。このハウジング７は、その軸方向両端を開口した形状をなし、その他端側を蓋部材１１で封口している。一端側の端面（上側端面）の全面または一部環状領域には、スラスト軸受面７ａが設けられる。この実施形態では、スラスト軸受面７ａに、スラスト動圧発生部として、例えば図４に示すように複数の動圧溝７ａ１をスパイラル形状に配列した領域が形成される。このスラスト軸受面７ａ（動圧溝７ａ１形成領域）は、ハブ部９の円盤部９ａの下端面９ａ１と対向し、回転部材３の回転時には、下端面９ａ１との間に後述する第一スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間を形成する（図２を参照）。
【００３６】
ハウジング７の他端側を封口する蓋部材１１は、金属材料あるいは樹脂材料で形成され、ハウジング７の他端内周側に設けられた段部７ｂに固定される。ここで、固定手段は特に限定されず、例えば接着（ルーズ接着、圧入接着を含む）、圧入、溶着（例えば超音波溶着）、溶接（例えばレーザ溶接）などの手段を、材料の組合わせや要求される組付け強度、密封性などに合わせて適宜選択することができる。
【００３７】
ハウジング７の内周面７ｃには、軸受スリーブ８の外周面８ｂが、例えば接着（ルーズ接着や圧入接着を含む）、圧入、溶着等の適宜の手段で固定される。
【００３８】
ハウジング７の外周には、上方に向かって漸次拡径するテーパ状のシール面７ｄが形成されている。このテーパ状のシール面７ｄは、筒状部９ｂの内周面９ｂ１との間に、ハウジング７の封口側から上方に向けて半径方向寸法が漸次縮小した環状のシール空間Ｓを形成する。このシール空間Ｓは、軸部２およびハブ部９の回転時、第一スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間の外径側と連通している。
【００３９】
また、ハウジング７外周の下端には、径一定の円筒外周面７ｅが形成される。この円筒外周面７ｅは、モータブラケット６の内周面６ａに接着、圧入等の手段で固定され、これにより、動圧軸受装置１がモータに組み込まれる。
【００４０】
動圧軸受装置１の内部には、軸受スリーブ８の内部気孔（多孔質体組織の気孔）を含め、潤滑油が充填される。潤滑油の油面は常にシール空間Ｓ内に維持される。
【００４１】
軸部２（回転部材３）の回転時、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域（上下２箇所の動圧溝８ａ１、８ａ２形成領域）は、軸部２の外周面２ａとラジアル軸受隙間を介して対向する。そして、軸部２の回転に伴い、上記ラジアル軸受隙間の潤滑油が動圧溝８ａ１、８ａ２の軸方向中心ｍ側に押し込まれ、その圧力が上昇する。このような動圧溝の動圧作用によって、軸部２を非接触支持する第一ラジアル軸受部Ｒ１と第二ラジアル軸受部Ｒ２がそれぞれ構成される。
【００４２】
これと同時に、ハウジング７のスラスト軸受面７ａ（動圧溝７ａ１形成領域）とこれに対向するハブ部９（円盤部９ａ）の下端面９ａ１との間のスラスト軸受隙間、および軸受スリーブ８の下端面８ｃ（動圧溝形成領域）とこれに対向するフランジ部１０の上端面１０ａとの間のスラスト軸受隙間に、動圧溝の動圧作用により潤滑油の油膜がそれぞれ形成される。そして、これら油膜の圧力によって、回転部材３をスラスト方向に非接触支持する第一スラスト軸受部Ｔ１と、第二スラスト軸受部Ｔ２が構成される。
【００４３】
以下、動圧軸受装置１を構成するハウジング７の製造方法の一例を図５を基に説明する。
【００４４】
ハウジング７は、この実施形態では、外周面成形工程（Ａ）と、内周面成形工程（Ｂ）、およびスラスト軸受面成形工程（Ｃ）の３工程を経て製造される。
【００４５】
（Ａ）外周面成形工程
まず、ワイヤを直線状にした後、適寸に裁断した円柱状のブランク材を、図示しない一対の金型内で冷間鍛造（圧縮）して、ハウジング７の外周面（シール面７ｄおよび円筒外周面７ｅ）を成形する。なお、冷間鍛造方法としては、上記据込みに限らず、例えば前方押出し、あるいは前方押出しと据込みとの組合わせ等、種々の成形方法を使用することができる。
【００４６】
（Ｂ）内周面成形工程
次に、外周にシール面７ｄおよび円筒外周面７ｅを成形したハウジング素材７’の冷間鍛造により、成形すべきハウジング７の内周面７ｃを成形する。使用する金型は、例えば図５に示すように、ハウジング素材７’の外周面を拘束するダイ１６と、成形すべきスラスト軸受面７ａの側からハウジング素材７’を軸方向に拘束する上パンチ１７と、成形すべきハウジング７の内周面７ｃに対応する成形面１８ａを外周に設けた下パンチ（ロッド）１８とで構成される。同図のように、ハウジング素材７’を径方向および軸方向に拘束した状態で、ロッド１８を上昇させ（図中矢印の方向）、ハウジング素材７’の内周部を、下端側（反スラスト軸受面７ａ側）から上端側（スラスト軸受面７ａ側）に向けて打ち抜く。これにより、ハウジング素材７’が軸方向両端に開口し、その内周が成形面１８ａ（完成品の内周面７ｃ）に倣った形状に成形される。この実施形態では、内周面７ｃの成形面１８ａに加えて段部７ｂに対応した成形部１８ｂを有するロッド１８を用いることで、完成品の内周面７ｃと段部７ｂとが同時に成形される。
【００４７】
このように、ハウジング７外周面の鍛造成形を、内周面７ｃの鍛造成形に先んじて行うことで、加圧時、ハウジング素材７’の好ましくない変形、特に厚肉部（図中上側）の好ましくない変形を避けることができ、外周に設けられたシール面７ｄの形状を高精度に維持することができる。
【００４８】
（Ｃ）スラスト軸受面成形工程
上記（Ａ）、（Ｂ）の工程を経た後、ハウジング素材７’の冷間鍛造により、成形すべきハウジング７のスラスト軸受面７ａを成形する。この成形工程において使用する金型は、例えば図５に示すダイ１６およびロッド１８と、上パンチ１７の下端面を、図示は省略するが、成形すべきハウジング７のスラスト軸受面７ａに対応する成形面としたものとで構成される。ダイ１６およびロッド１８によりハウジング素材７’を径方向に拘束した状態で、上パンチ１７を下降させ（図中矢印の方向）、上パンチ１７の成形面（図示は省略）をハウジング素材７’の上端に所定の加圧力を以って押し付ける。これにより、ハウジング素材７’の上端面が成形面（完成品のスラスト軸受面７ａ）に倣った形状に成形される。また、この実施形態では、同じく図示は省略するが、上パンチ１７の成形面に動圧発生部としての動圧溝７ａ１に対応した溝型を予め形成したものを用いることにより、ハウジング素材７’にスラスト軸受面７ａが成形されると同時に、動圧溝７ａ１形状が成形される。
【００４９】
以上の（Ａ）〜（Ｃ）工程を経て、完成品としてのハウジング７（図２を参照）が形成される。
【００５０】
上述の製造方法によって製造したハウジング７であれば、内周面７ｃあるいは外周面７ｅを基準としたスラスト軸受面７ａの直角度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００５１】
また、内周面７ｃあるいは外周面７ｅを基準としたシール面７ｄの同軸度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００５２】
また、内周面７ｃを基準とした外周面７ｅの同軸度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００５３】
また、シール面７ｄの軸線に対するスラスト軸受面７ａの直角度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００５４】
また、内周面７ｃの軸線を基準としたシール面７ｄの振れを２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００５５】
また、シール面７ｄの輪郭度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００５６】
これらハウジング７の各構成面間の幾何偏差（形状精度）を上記範囲内の値に抑えることで、軸受性能や回転精度、シール性能などを高めた動圧軸受装置１、あるいはこの動圧軸受装置１を備えたモータを提供することができる。
【００５７】
なお、上記（Ａ）〜（Ｃ）工程は、何れも構成可能な金型の一例を例示したに過ぎず、成形品の各形状精度（直角度や同軸度など）を上記範囲内の値に設定可能である限り、他の金型構成を採用することもできる。
【００５８】
以下、本発明の第２実施形態を図６、図７に基づいて説明する。なお、第１実施形態と共通の事項については、以下説明を省略する。
【００５９】
図６は、第２実施形態に係る動圧軸受装置２１を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を示している。このスピンドルモータも、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部２２を備えた回転部材２３を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置２１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２４およびロータマグネット２５と、動圧軸受装置２１のハウジング２７外周に固定されるブラケット２６を備えている。
【００６０】
図７は、動圧軸受装置２１を示している。この動圧軸受装置２１は、ハウジング２７と、ハウジング２７の内周に固定された軸受スリーブ２８と、軸受スリーブ２８の内周に軸部２２を挿入した状態で、ハウジング２７および軸受スリーブ２８に対して相対回転する回転部材２３とを主な構成部品して構成される。
【００６１】
回転部材２３は、主に軸部２２と、ハブ部２９とで構成される。このうち、軸部２２は、例えばステンレス鋼等の金属材料で同一径の軸状に形成される。
【００６２】
ハブ部２９は、この実施形態では、軸部２２をインサート部品として樹脂材料を射出成形することで形成される。ハブ部２９は、図７に示すように、ハウジング２７の開口側（図中上側）を覆う円盤部２９ａと、円盤部２９ａの外周部から軸方向下方に延びた筒状部２９ｂと、筒状部２９ｂの外周に設けられたディスク搭載面２９ｃおよび鍔部２９ｄとを備えている。なお、ハブ部２９は、例えば金属製であってもよく、その場合には、ハブ部２９と軸部２２とを一体に成形してもよい。
【００６３】
ハウジング２７は金属材料（例えばステンレス鋼）の鍛造成形品で、有底筒状に形成される。このハウジング２７は、円筒状の側部２７ａと、側部２７ａの下端に設けられた底部２７ｂとを備えており、底部２７ｂは側部２７ａと一体に成形されている。
【００６４】
ハウジング２７の開口側端面（上端面）の全面または一部環状領域には、スラスト軸受面２７ｃが形成され、このスラスト軸受面２７ｃに、スラスト動圧発生部として、図示は省略するが、例えば図４と同じ形状に動圧溝を配列した領域が形成される。このスラスト軸受面（動圧溝形成領域）２７ｃは、ハブ部２９の円盤部２９ａの下端面２９ａ１と対向し、軸部２２（回転部材２３）の回転時には、下端面２９ａ１との間に後述するスラスト軸受部Ｔ１１のスラスト軸受隙間を形成する（図７を参照）。
【００６５】
側部２７ａの上方部外周には、上方に向かって漸次拡径するテーパ状のシール面２７ｅが形成され、このシール面２７ｅと、ハブ部２９に設けられた筒状部２９ｂの内周面２９ｂ１との間に、上方に向かって漸次縮小するテーパ状のシール空間Ｓ’が形成される。このシール空間Ｓ’は、軸部２２およびハブ部２９の回転時、スラスト軸受部Ｔ１１のスラスト軸受隙間の外径側と連通する。また、ハブ部２９の筒状部２９ｂの下端内周には、軸部２２（回転部材２３）の軸方向上方への相対変位時、ハウジング２７と軸方向で係合して、軸部２２を係止する係止部材３０が取付けられている。
【００６６】
軸受スリーブ２８は例えば金属製の非孔質体あるいは焼結金属からなる多孔質体、特に銅を主成分とする焼結金属の多孔質体で円筒状に形成され、接着（ルーズ接着や圧入接着を含む）、圧入、溶着等の固定手段によってハウジング２７の内周面２７ｄの所定位置に固定される。
【００６７】
この実施形態では、上述の如く、ハウジング２７のスラスト軸受面２７ｃと、これに対向する円盤部２９ａの下端面２９ａ１との間にのみスラスト軸受隙間が形成され、軸部２２の下端側でスラスト軸受隙間は形成されない。そのため、第２実施形態における軸受スリーブ２８は、その内周面２８ａに、図３に示すような複数の動圧溝を有する一方で、上端面や下端面は動圧溝のない平滑な面となる。
【００６８】
シール空間Ｓ’やスラスト軸受隙間を含むハウジング２７の内部空間に潤滑油が充満された上記構成の動圧軸受装置２１において、軸部２２（回転部材２３）の回転時、軸受スリーブ２８の内周面２８ａのラジアル軸受面となる領域（上下２箇所の領域）は、軸部２２の外周面２２ａとラジアル軸受隙間を介して対向する。軸部２２の回転に伴い、上記ラジアル軸受隙間の潤滑油が動圧溝の軸方向中心側に押し込まれ、その圧力が上昇する。このような動圧溝の動圧作用によって、軸部２２を非接触支持する第一ラジアル軸受部Ｒ１１と第二ラジアル軸受部Ｒ１２がそれぞれ構成される。
【００６９】
同時に、ハブ部２９の下端面２９ａ１とこれに対向するハウジング２７のスラスト軸受面（動圧溝形成領域）２７ｃとの間のスラスト軸受隙間にも、動圧溝の動圧作用により潤滑油の油膜が形成され、この油膜の圧力によって、軸部２２（回転部材２３）をスラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部Ｔ１１が構成される。
【００７０】
この実施形態におけるハウジング２７についても、例えば、外周面成形工程（Ａ）と、内周面成形工程（Ｂ）、およびスラスト軸受面成形工程（Ｃ）の３工程を経て製造される。異なる点は、例えば図示は省略するが、内周面成形工程（Ｂ）において、ハウジング素材内周部の開孔作業を行う際の開孔方向を、軸方向スラスト軸受面２７ｃ側から反スラスト軸受面２７ｃ側へ向かう方向とする点にある。
【００７１】
以上の工程を経て、完成品としてのハウジング２７（図７を参照）が形成される。
【００７２】
上述の製造方法によって製造したハウジング２７であれば、内周面２７ｄあるいは外周面２７ｆを基準としたスラスト軸受面２７ｃの直角度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００７３】
また、内周面２７ｄあるいは外周面２７ｆを基準としたシール面２７ｅの同軸度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００７４】
また、内周面２７ｄを基準とした外周面２７ｆの同軸度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００７５】
また、シール面２７ｅの軸線に対するスラスト軸受面２７ｃの直角度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００７６】
また、内周面２７ｄの軸線を基準としたシール面２７ｅの振れを２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００７７】
また、シール面２７ｅの輪郭度を２０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以下）に仕上げることができる。
【００７８】
これらハウジング２７の各構成面間の幾何偏差（形状精度）を上記範囲内の値に抑えることで、軸受性能や回転精度、シール性能などを高めた動圧軸受装置２１、あるいはこの動圧軸受装置２１を備えたモータを提供することができる。
【００７９】
以上、本発明の第１、第２実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００８０】
以上の実施形態では、ハウジング７（２７）を例えばＳＵＳなどの比較的硬質な金属で鍛造成形した場合を例示したが、これ以外に、例えば真ちゅうなど比較的軟質な金属で鍛造成形した場合についても本発明を同様に適用することができる。
【００８１】
また、以上の実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２を構成する動圧軸受として、例えばへリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝からなる動圧発生部を用いた軸受を例示しているが、動圧発生部の構成はこれに限定されるものではない。ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、例えば多円弧軸受、ステップ軸受、テーパ軸受、テーパ・フラット軸受等を使用することもできる。
【００８２】
また、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の一方又は双方は、例えば図示は省略するが、スラスト軸受面となる領域に、複数の半径方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた、いわゆるステップ軸受、いわゆる波型軸受（ステップ型が波型になったもの）等で構成することもできる。
【００８３】
また、以上の実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２やスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２を動圧軸受で構成した場合を説明したが、これ以外の軸受で構成することもできる。例えば、ラジアル軸受面となる軸受スリーブ８（２８）の内周面８ａを、動圧溝８ａ１、８ａ２等の動圧発生部を設けない真円内周面とし、この内周面と対向する軸部２の真円状外周面２ａとで、いわゆる真円軸受を構成することができる。もちろん、以上のラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２、あるいはスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２に係る構成は、ラジアル軸受部Ｒ１１、Ｒ１２、あるいはスラスト軸受部Ｔ１１についても同様に適用することができる。
【００８４】
また、以上の実施形態では、動圧軸受装置１（２１）の内部に充満し、軸受スリーブ８と軸部２との間のラジアル軸受隙間や、軸受スリーブ８と軸部２との間、あるいはハウジング７と回転部材３（ハブ部９）との間のスラスト軸受隙間に潤滑膜を形成する流体として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に潤滑膜を形成可能な流体、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もできる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る動圧軸受装置を組込んだ情報機器用スピンドルモータの断面図である。
【図２】動圧軸受装置の断面図である。
【図３】軸受スリーブの縦断面図である。
【図４】ハウジングを矢印Ａの方向から見た図である。
【図５】ハウジングの製造工程の一例を示す概略図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る動圧軸受装置を組込んだ情報機器用スピンドルモータの断面図である。
【図７】動圧軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１        動圧軸受装置
２        軸部
３        回転部材
４        ステータコイル
５        ロータマグネット
６        モータブラケット
７        ハウジング
７ａ      スラスト軸受面
７ｄ      シール面
８        軸受スリーブ
９        ハブ部
１０      フランジ部
１１      蓋部材
１３      ダイ
１３ａ    成形面
１８      ロッド
１８ａ    成形面
２１      動圧軸受装置
２２      軸部
２３      回転部材
２４      ステータコイル
２５      ロータマグネット
２６      モータブラケット
２７      ハウジング
２７ｃ    スラスト軸受面
２７ｅ    シール面
２８      軸受スリーブ
２９      ハブ部
３０      係止部材
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１、Ｒ１２  ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１１  スラスト軸受部
【図１】
2006207787.tif 000003
【図２】
2006207787.tif 000004
【図３】
2006207787.tif 000005
【図４】
2006207787.tif 000006
【図５】
2006207787.tif 000007
【図６】
2006207787.tif 000008
【図７】
2006207787.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月15日(2005.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
筒状をなすハウジングは、例えばスラスト軸受面積を確保する等の目的で、そのスラスト軸受面側を反スラスト軸受面側（スラスト軸受面の側とは反対の側）に比べて肉厚に形成する場合が多い。このような場合、例えばハウジングの内周面を鍛造成形した後、外周面を鍛造成形すると、先に内周に形成した孔が変形して、この孔の精度が維持できなくなる可能性があり、また肉厚部の成形が困難となる可能性がある。これに対して、本発明のように、ハウジングの外周面を鍛造成形した後、内周面を鍛造成形すれば、かかる問題を解消して、スラスト軸受面を高精度に成形することができる。また、これらの成形は鍛造でもって行なわれるので、旋削等の機械加工に比べてサイクルタイムの短縮、成形加工前の素材量に対する加工後の素材量の比率向上に伴う材料コストの低減などが可能となる。また、旋削等の機械加工と比べて切粉等の発生もなく、またバリの発生も抑えられるので、洗浄作業の簡素化やバリ取りの手間を省いて、さらなる低コスト化を図ることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
（Ｂ）内周面成形工程
次に、外周にシール面７ｄおよび円筒外周面７ｅを成形したハウジング素材７’の冷間鍛造により、成形すべきハウジング７の内周面７ｃを成形する。使用する金型は、例えば図５に示すように、ハウジング素材７’の外周面を拘束するダイ１６と、成形すべきスラスト軸受面７ａの側からハウジング素材７’を軸方向に拘束する上パンチ１７と、成形すべきハウジング７の内周面７ｃに対応する成形面１８ａを外周に設けた下パンチ（ロッド）１８とで構成される。同図のように、ハウジング素材７’を径方向および軸方向に拘束した状態で、ロッド１８を上昇させ（図中矢印の方向）、ハウジング素材７’の内周部を、下端側（スラスト軸受面７ａの側とは反対の側）から上端側（スラスト軸受面７ａ側）に向けて打ち抜く。これにより、ハウジング素材７’が軸方向両端に開口し、その内周が成形面１８ａ（完成品の内周面７ｃ）に倣った形状に成形される。この実施形態では、内周面７ｃの成形面１８ａに加えて段部７ｂに対応した成形部１８ｂを有するロッド１８を用いることで、完成品の内周面７ｃと段部７ｂとが同時に成形される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
この実施形態におけるハウジング２７についても、例えば、外周面成形工程（Ａ）と、内周面成形工程（Ｂ）、およびスラスト軸受面成形工程（Ｃ）の３工程を経て製造される。異なる点は、例えば図示は省略するが、内周面成形工程（Ｂ）において、ハウジング素材内周部の開孔作業を行う際の開孔方向を、軸方向スラスト軸受面２７ｃ側から反スラスト軸受面２７ｃ側（スラスト軸受面２７ｃの側とは反対の側）へ向かう方向とする点にある。