(57)【要約】【課題】  高い軸受性能を安定的に発揮し得る流体軸受装置を低コストに提供する。【解決手段】  筒状をなし、軸受スリーブ８の外周面８ｂを固定する固定面７ｃと、軸受スリーブ８の両端面８ｃ、８ｄ間を連通させるための軸方向の連通溝７ｄとを共に内周に備えたハウジング７を鍛造で成形するに際し、ハウジング７内周の成形金型となるロッド１８の外周部に、ロッド１８のストローク方向と平行に延びる溝成形部１８ａ２を設け、この溝成形部１８ａ２で連通溝７ｄを鍛造成形する。【選択図】  図５
2006220216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなし、内周に軸受スリーブの外周面を固定する固定面が形成されたものにおいて、
内周に、軸受スリーブの両端面間を連通させるための軸方向の連通溝が形成され、固定面および連通溝が、共に鍛造で形成されていることを特徴とする流体軸受装置用ハウジング。
【請求項２】
請求項１記載の流体軸受装置用ハウジングと、ハウジングの固定面に固定された軸受スリーブと、軸受スリーブおよびハウジングに対して回転する回転部材と、回転部材と軸受スリーブとの間のラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で回転部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、ハウジングの一端開口側に設けられ、大気側に開放されるシール空間とを備えた流体軸受装置。
【請求項３】
連通溝を介して、ハウジングの他端内部とシール空間との間で流体の流通を行う請求項２記載の流体軸受装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の流体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５】
筒状をなし、内周に軸受スリーブの外周面を固定するための固定面を形成した流体軸受装置用ハウジングを鍛造で成形するに際し、
鍛造用金型に、当該金型のストローク方向と平行に延びる溝成形部を設け、この溝成形部で連通溝を鍛造成形することを特徴とする流体軸受装置用ハウジングの製造方法。
【請求項６】
溝成形部を設けた鍛造用金型に、固定面を成形するための面成形部を設け、これら溝成形部と面成形部とで連通溝と同時に固定面を鍛造成形する請求項５記載の流体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、流体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。このハウジングを備えた流体軸受装置は、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流体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】
この種の流体軸受は、軸受隙間内の流体（例えば潤滑油等）に動圧を発生させる動圧発生手段を備えた動圧軸受と、動圧発生手段を備えていない、いわゆる真円軸受（軸受面が真円形状である軸受）とに大別される。
【０００４】
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流体軸受装置では、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。この種の流体軸受装置（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、ハウジング底部の上端面、あるいはハウジングに固定されるスラスト部材や蓋部材の端面等）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を参照）。
【０００５】
また、シール空間等の大気開放側から離れた領域（例えばハウジングの反シール空間側内部に位置するスラスト軸受部など）における流体の圧力を適正に保つ（他所との圧力バランスを保つ）などの目的で、軸受スリーブの外周面に流体が流れる軸方向の溝（連通溝）を設けたものが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３９９５１号公報
【特許文献２】特開２００３−３０７２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種の軸受装置は、ハウジング、軸受スリーブ、軸部材をはじめとする種々の部品で構成され、情報機器の益々の高性能化に伴って必要とされる高い軸受性能を確保すべく、各部品の加工精度や組立精度を高める努力がなされている。その一方で、情報機器の低価格化・小型化の傾向に伴い、この種の軸受装置に対する低コスト化・小型化の要求が高まっている。
【０００７】
特に最近の情報機器の携帯化に伴う小型化の要求に応じるため、軸受装置の各構成部品の小サイズ化が検討されている。例えば円筒状をなす軸受スリーブの小サイズ化にあたり、薄肉化は必要不可欠となるが、これに伴って軸受スリーブの外周に連通溝を設けるとなると、下記の弊害を生じる可能性がある。
【０００８】
軸受スリーブは、通常、焼結金属で形成され、焼結後のサイジングによってその内周に動圧溝等の動圧発生部が形成される。サイジング後、ダイ等から脱型された軸受スリーブはスプリングバックを生じ、その外周が外径側に変位（膨張）するが、サイジング中、外周面の連通溝領域はダイ等と接触しておらず、内径側に圧迫されないため、そのスプリングバック量は他所に比べて小さくなる。連通溝の数を調整する（例えば３箇所）ことによって、ある程度スプリングバック量の偏りを小さくすることができるが、上述のように肉厚を薄くするにつれてスプリングバック量の偏りが顕著となる。これでは、サイジング後の軸受スリーブの内周面や外周面は、真円ではなく、連通溝付近を小径とする楕円あるいは略多角形断面形状となる。そのため、軸部材との間のラジアル軸受隙間の円周方向でのばらつきが大きくなり、安定した軸受剛性を得ることができない可能性がある。
【０００９】
本発明の課題は、高い軸受性能を安定的に発揮し得る流体軸受装置を低コストに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、筒状をなし、内周に軸受スリーブの外周面を固定する固定面が形成されたものにおいて、内周に、軸受スリーブの両端面間を連通させるための軸方向の連通溝が形成され、固定面および連通溝が、共に鍛造で形成されていることを特徴とする流体軸受装置用ハウジングを提供する。
【００１１】
このように、軸受スリーブの軸方向両端面間を連通させるための軸方向の連通溝を、ハウジングの内周に設けることにより、軸受スリーブのサイジング後のスプリングバック量が全周に亘って均一化される。そのため、軸受スリーブの内周面あるいは外周面の真円度を高精度に保つことができ、例えば内周面と回転部材との間のラジアル軸受隙間を適正に管理することができる。また、軸受スリーブの外周面に軸方向の連通溝を設ける場合、連通溝の成形は、圧粉体の成形と同時に行われるため、圧粉成形金型のダイやパンチには、連通溝に対応したものが必要とされるが、本発明のように、ハウジングの側に設けることにより、当該金型を簡素化でき、かかるコストの低減化が可能となる。
【００１２】
軸方向の連通溝をハウジングの内周に形成する方法として、例えば切削加工が考えられるが、これだと、ハウジング内周の固定面を形成するための加工（旋削加工）とは別の加工工程が必要となり、高コスト化を招く。また、切削加工では、切粉の発生が避けられず、これが流体中にコンタミとして混入するおそれがある。これを防止するためには、切削後に別途ハウジングの洗浄処理を複数回に分けて行うなど、複雑な洗浄工程が必要となり、コストの増加を招く。
【００１３】
これに対し、本発明のように、連通溝と固定面を共に鍛造で形成すれば、連通溝と固定面とを同一の加工法で成形することができるので、両者の加工を別工程とする場合に比べて、コストの低減を図ることができる。また、鍛造加工は、切削等に比べて一般にサイクルタイムが短いため、生産能率（量産性）を向上させることができる。加えて、鍛造加工では、切削加工のように切粉が発生することもなく、またハウジングを樹脂で成形する場合と比べてバリの発生が抑えられる。従って、洗浄作業を簡素化でき、また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。
【００１４】
また、前記課題を解決するため、本発明は、筒状をなし、内周に軸受スリーブの外周面を固定するための固定面を形成した流体軸受装置用ハウジングを鍛造で成形するに際し、鍛造用金型に、金型のストローク方向と平行に延びる溝成形部を設け、この溝成形部で連通溝を鍛造成形することを特徴とする流体軸受装置用ハウジングの製造方法を提供する。
【００１５】
上述のように、金型のストローク方向と平行に延びる溝成形部を設けた鍛造用金型を用いて連通溝を鍛造成形することで、ハウジングの内周に軸方向の連通溝が正確かつ容易に形成される。
【００１６】
また、溝成形部を設けた鍛造用金型に、固定面を成形するための面成形部を設け、これら溝成形部と面成形部とで連通溝と同時に固定面を鍛造成形することで、一の鍛造プレス作業（１ストローク）で、ハウジングの固定面および連通溝が同時に形成される。これにより、サイクルタイムのより一層の短縮化が図られ、さらなる量産性の向上が可能となる。
【００１７】
上記構成のハウジングは、例えばこのハウジングと、ハウジングの固定面に固定された軸受スリーブと、軸受スリーブおよびハウジングに対して回転する回転部材と、回転部材と軸受スリーブとの間のラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で回転部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、ハウジングの一端開口側に設けられ、大気側に開放されるシール空間とを備えた流体軸受装置として提供可能である。
【００１８】
上記構成の流体軸受装置は、例えばハウジングの他端内部とシール空間との間で流体の流通を行う構成とすることができ、これによれば、軸受内部における流体の圧力バランスが適正に保たれ、安定した軸受性能が長期に亘って発揮される。
【００１９】
上記構成の流体軸受装置は、この流体軸受装置を有するディスク装置のスピンドルモータとして提供することもできる。
【発明の効果】
【００２０】
このように、本発明によれば、高い軸受性能を安定的に発揮し得る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】
【００２１】
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施形態に係る流体軸受装置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流体軸受装置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。流体軸受装置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、図示は省略するが、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が軸部２と一体に回転する。
【００２３】
図２は、流体軸受装置１を示している。この流体軸受装置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。
【００２４】
回転部材３は、例えばハウジング７の開口側に配置されるハブ部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。
【００２５】
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。
【００２６】
軸部２は、樹脂あるいは金属でハブ部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。なお、軸部２は、ハブ部９と別体に形成することもでき、その際、軸部２を金属製、ハブ部９を樹脂製、あるいは逆の組合わせとすることもできる。
【００２７】
軸受スリーブ８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で円筒状に形成される。この実施形態では、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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との間に後述する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）。
【００３０】
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、その一端側（下端側）を蓋部材１１で封口している。開口側の端面（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）。
【００３１】
ハウジング７の下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の下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。
【００３２】
ハウジング７の内周には、軸受スリーブ８の外周面８ｂを固定するための固定面７ｃが形成される。この固定面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。
【００３３】
また、ハウジング７の内周には、固定面７ｃに加えて、軸方向に延びる連通溝７ｄが形成される。この実施形態では、連通溝７ｄは、図４に示すように、円周方向等間隔に３箇所設けられ、固定面７ｃに軸受スリーブ８を固定した状態では、その下端が軸受スリーブ８の下端面８ｃと連通し、かつその上端が軸受スリーブ８の上端面８ｄと連通する。さらには、連通溝７ｄの上端は、第一スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間とも連通している（何れも図２を参照）。
【００３４】
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面７ｅが形成されている。このテーパ面７ｅ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を漸次縮小させ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。
【００３５】
また、ハウジング７外周の下端には、径一定の円筒外周面７ｆが形成される。この円筒外周面７ｆ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、流体軸受装置１がモータに組み込まれる。
【００３６】
以下、流体軸受装置１を構成するハウジング７の製造方法の一例を、図５および図６に基づいて説明する。
【００３７】
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。
【００３８】
（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（テーパ面７ｅおよび円筒外周面７ｆ）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。
【００３９】
（Ｂ）内周面成形工程
次に、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（固定面７ｃおよび連通溝７ｄ）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１９と、成形すべきハウジング７の内周面に対応する成形面１８ａを外周に設けた下パンチ（ロッド）１８とで構成される。ここで、下パンチをなすロッド１８の成形面１８ａは、図６に示すように、固定面７ｃに対応する面成形部１８ａ１と、連通溝７ｄに対応する凸状の溝成形部１８ａ２とをそれぞれ複数箇所（この図示例では円周方向等間隔に三箇所ずつ）備えている。溝成形部１８ａ２は、ロッド１８のストローク方向（図５では上下方向）に平行に延びる形で設けられている。
【００４０】
図５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、下端側から上端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の面成形部１８ａ１および溝成形部１８ａ２（完成品の固定面７ｃおよび連通溝７ｄ）に倣った形状に成形される。この実施形態では、成形面１８ａに加えて段部７ｂに対応した段成形部１８ｂを有するロッド１８を用いることで、完成品の固定面７ｃと連通溝７ｄ、および段部７ｂとが同時に成形される。なお、この実施形態では、ハウジング素材７’の内周部を、下方（反スラスト軸受面７ａ側）から上方（スラスト軸受面７ａ側）に向けて打ち抜く場合を説明したが、例えば段部７ｂなど特に打ち抜き方向を特定する部位が無ければ、上方から下方に向けて打ち抜いてもよい。
【００４１】
（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１９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１９を下降させ、上パンチ１９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１９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。
【００４２】
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。
【００４３】
流体軸受装置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（図２中の散点領域）。潤滑油の油面は常にシール空間Ｓ内に維持される。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
上述のように、ハウジング７の内周に軸方向の連通溝７ｄを設けることで、この連通溝７ｄを介して、ハウジング７の下端内部に位置する第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間とハウジング７の開口側に形成されるシール空間Ｓとの間が連通状態となる。これによれば、例えば何らかの理由で第２スラスト軸受部Ｔ２の側の流体（潤滑油）圧力が過度に高まり、あるいは低下するといった事態を避けて、回転部材３をスラスト方向に安定して非接触支持することが可能となる。
【００４７】
また、この実施形態では、第１ラジアル軸受部Ｒ１の動圧溝８ａ１は、軸方向中心ｍに対して軸方向非対称（Ｘ１＞Ｘ２）に形成されているため（図３参照）、軸部２の回転時、動圧溝８ａ１による潤滑油の引き込み力（ポンピング力）は上側領域が下側領域に比べて相対的に大きくなる。そして、この引き込み力の差圧によって、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部２の外周面２ａとの間の隙間に満たされた潤滑油が下方に流動し、第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間→連通溝７ｄ→上端面８ｄと下端面９ａ１との間の軸方向隙間、という経路を循環して、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間に再び引き込まれる。このように、ハウジング７の内周に軸方向の連通溝７ｄを設け、潤滑油がハウジング７の内部空間を流動循環するように構成することで、各軸受隙間をはじめとする軸受内部の圧力バランスが適正に保たれる。また、軸受内部空間の潤滑油の好ましくない流れ、例えば潤滑油の圧力が局部的に負圧になる現象を防止して、負圧発生に伴う気泡の生成、気泡の生成に起因する潤滑油の漏れや振動の発生等の問題を解消することができる。
【００４８】
以上、本発明の第１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ず、他の構成にも適用することができる。
【００４９】
図７は、第２実施形態に係る流体軸受装置１’を示している。同図における流体軸受装置１’は、軸部２を径一定の軸形状とした点、およびハウジング７を有底円筒状とした点で第１実施形態における流体軸受装置１と構成を異にする。これにより、スラスト軸受隙間は、ハウジング７の側部７ｇに設けられたスラスト軸受面７ａとこれに対向するハブ部９の下端面９ａ１との間にのみ形成される。なお、第１実施形態と構成および作用を同一とする部位・部材については、以下、同じ参照番号を付してかかる説明を省略する。
【００５０】
上記流体軸受装置１’を構成するハウジング７は、上端にスラスト軸受面７ａを設けた円筒状の側部７ｇと、側部７ｇの下端に設けられた底部７ｈとを備え、側部７ｇと底部７ｈとが一体に鍛造成形される。
【００５１】
この実施形態においても、ハウジング７の内周に設けられた軸方向の連通溝７ｄを介して、潤滑油がハウジング７の内部空間を流動循環する。すなわち軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部２の外周面２ａとの間の潤滑油が下方に流動し、軸受スリーブ８の下端面８ｃと底部７ｈの上端面７ｈ１との軸方向隙間→連通溝７ｄ→上端面８ｄと下端面９ａ１との間の軸方向隙間、という経路を循環して、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間に再び引き込まれる。これにより、各軸受隙間をはじめとする軸受内部の圧力バランスが適正に保たれる。
【００５２】
図８は、第３実施形態に係る流体軸受装置２１を示している。この実施形態において、回転部材２２は、軸部２２ａと、軸部２２ａの下端に一体または別体に設けられたフランジ部２２ｂを備えている。ハウジング２７の上端部内周には、略円筒状をなすシール部材２９が固定される。このシール部材２９は、その内周面２９ａとこれに対向する軸部２２ａの外周面２２ａ１との間に上方に向けて径方向寸法を漸次拡大させたシール空間Ｓ’を形成する。
【００５３】
ハウジング２７は、金属の鍛造成形品で、円筒状の側部２７ａと、側部２７ａと一体構造をなし、側部２７ａの下端部に位置する底部２７ｂとを備えている。ハウジング２７の底部２７ｂの上端面２７ｂ１には、スラスト軸受面として、図示は省略するが、例えばスパイラル形状の動圧溝が形成される。また、軸受スリーブ８の上端面８ｄには、上端面８ｄを径方向に区画する周方向溝８ｄ１が全周に亘って形成され、この周方向溝８ｄ１から内周側に向けて複数本の径方向溝８ｄ２が形成される。
【００５４】
回転部材２２の回転時、軸受スリーブ８の下端面８ｃとフランジ部２２ｂの上端面２２ｂ１との間にスラスト軸受部Ｔ１１のスラスト軸受隙間が形成され、ハウジング２７の底部２７ｂの上端面２２ｂ１とフランジ部２２ｂの下端面２２ｂ２との間にスラスト軸受部Ｔ１２のスラスト軸受隙間が形成される。
【００５５】
この実施形態においても、ハウジング２７の内周に設けられた連通溝２７ｄを介して、潤滑油がハウジング２７の内部空間を流動循環する。すなわち軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部２２ａの外周面２２ａ１との間の潤滑油が下方に流動し、軸受スリーブ８の下端面８ｃと底部２７ｂの上端面２７ｂ１との軸方向隙間→軸受スリーブ８の下端面８ｃの動圧溝→連通溝２７ｄ→軸受スリーブ８の上端面８ｄの周方向溝８ｄ１および径方向溝８ｄ２、という経路を循環して、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間に再び引き込まれる。これにより、各軸受隙間をはじめとする軸受内部の圧力バランスが適正に保たれる。
【００５６】
図９は、第４実施形態に係る流体軸受装置２１’を示している。同図における流体軸受装置２１’は、シール部材２９をハウジング２７の側部２７ａと一体に形成した点、およびハウジング２７の底部２７ｂを側部２７ａと別体とし、これを側部２７ａの下端内周面２７ｃ１に固定した点で第３実施形態に係る流体軸受装置１と構成を異にする。なお、第３実施形態と形状および作用を同一とする部位・部材については、同じ符号を付してかかる説明を省略する。
【００５７】
この実施形態においても、ハウジング２７の内周に設けられた連通溝２７ｄを介して、潤滑油がハウジング２７の内部空間を流動循環する。従って、各軸受隙間をはじめとする軸受内部の圧力バランスが適正に保たれる。
【００５８】
また、図示は省略するが、ハウジング２７を両端開口型とすると共に、シール部材２９および底部２７ｂを別体で形成し、それぞれハウジング２７の上端内周と下端内周に固定した構成についても、本発明を適用することができる。
【００５９】
以上の実施形態（第１〜第４実施形態）では、ハウジング７（２７）を例えばステンレス鋼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。
【００６０】
また、以上の実施形態では、ハウジング７（２７）の内周に形成される軸方向の連通溝７ｄ（２７ｄ）を、断面三角形状としたものを例示したが、もちろんこれ以外の溝形状（溝断面形状）とすることも可能である。これは、鍛造により成形された連通溝７ｄ（２７ｄ）の内周は塑性加工面となり、その面粗度が良好であるため、断面形状の違いにより潤滑油の流れ易さに多少の差が生じたとしても、連通溝７ｄ（２７ｄ）内での流体のスムーズな流通を確保することができることによる。また、連通溝７ｄ（２７ｄ）の本数についても、同様の理由で、図示のように３本に限ることなく、２本あるいは４本以上設けることも可能である。
【００６１】
また、以上の実施形態では、各軸受隙間に流体の動圧作用を生じるための動圧発生部（例えば動圧溝８ａ１、８ａ２）を、各軸受隙間において回転部材３と対向する部材側に設けていたが、回転部材３の側に設けることも可能である。例えば、軸受スリーブ８の内周面８ａに設けられた動圧溝８ａ１、８ａ２形成領域や、下端面８ｃに設けられた動圧溝形成領域を、対向する軸部２（２２ａ）の外周面２ａやフランジ部１０（２２ｂ）の上端面１０ａに設けることもできる。これによれば、軸受スリーブ８の表面を全て平滑な面とすることができるので、成形金型に、連通溝７ｄや、動圧溝８ａ１等に対応する成形部位を設けずに済み、金型のより一層の簡素化および低コスト化が可能となる。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。あるいは、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２をピボット軸受で構成することもできる。もちろん、以上のスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２に係る構成は、スラスト軸受部Ｔ１１、Ｔ１２についても同様に適用することができる。
【００６５】
また、以上の実施形態では、流体軸受装置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】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る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断面図である。
【図２】流体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】ハウジングの上側端面を示す図である。
【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】鍛造用金型のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る流体軸受装置の断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る流体軸受装置の断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る流体軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１、１’  流体軸受装置
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
７’      ハウジング素材
７ａ      スラスト軸受面
７ａ１    動圧溝
７ｃ      固定面
７ｄ      連通溝
８        軸受スリーブ
８ａ１    動圧溝
８ｄ１    周方向溝
８ｄ２    径方向溝
９        ハブ部
１０      フランジ部
１８ａ１  面成形部
１８ａ２  溝成形部
２１、２１’  流体軸受装置
２２      回転部材
２２ｂ    フランジ部
２７      ハウジング
２７ａ    側部
２７ｂ    底部
２７ｄ    軸方向溝
２９      シール部材
Ｓ、Ｓ’  シール空間
Ｒ１、Ｒ２  ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１１、Ｔ１２  スラスト軸受部
【図１】
2006220216.tif 000003
【図２】
2006220216.tif 000004
【図３】
2006220216.tif 000005
【図４】
2006220216.tif 000006
【図５】
2006220216.tif 000007
【図６】
2006220216.tif 000008
【図７】
2006220216.tif 000009
【図８】
2006220216.tif 000010
【図９】
2006220216.tif 000011
【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】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図５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、下端側から上端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の面成形部１８ａ１および溝成形部１８ａ２（完成品の固定面７ｃおよび連通溝７ｄ）に倣った形状に成形される。この実施形態では、成形面１８ａに加えて段部７ｂに対応した段成形部１８ｂを有するロッド１８を用いることで、完成品の固定面７ｃと連通溝７ｄ、および段部７ｂとが同時に成形される。なお、この実施形態では、ハウジング素材７’の内周部を、下方（スラスト軸受面７ａの側とは反対の側）から上方（スラスト軸受面７ａ側）に向けて打ち抜く場合を説明したが、例えば段部７ｂなど特に打ち抜き方向を特定する部位が無ければ、上方から下方に向けて打ち抜いてもよい。