(57)【要約】【課題】溶接における気孔発生時にもモータ内部の潤滑流体をモータ外部へ漏洩することを防ぐスピンドルモータを提供する。【解決手段】ハブ４の上側凹部４３および下側凹部４４と上側シール６１および下側シール６２とをそれぞれ溶接する。その溶接箇所に撥油剤等７００を塗布、またはエネルギーを落としたレーザーにより再度溶接する。これにより、溶接箇所に気孔が発生した場合でも、撥油剤等７００がその気孔を塞ぐかたち、または気孔の開口部が溶けて塞ぐかたちに充填することにより、潤滑流体６００をモータ外部に漏洩することを防ぐことができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部材と回転部材が潤滑流体を介して相対回転を行う動圧軸受を有するスピンドルモータにおける前記潤滑流体と接する複数の部材の接合方法において、
該接合方法は溶接を用い、前記部材間の溶接箇所に封孔処理を行うことを特徴とする部材の接合方法。
【請求項２】
前記溶接工程において、前記溶接箇所に溶接を行う工程の後に前記溶接箇所に封孔処理を行う工程を有することを特徴とする請求項１に記載の部材の接合方法。
【請求項３】
前記溶接箇所の封孔処理は、撥油剤を塗布することを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の部材の接合方法。
【請求項４】
前記溶接箇所の封孔処理は、樹脂を塗布することを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の部材の接合方法。
【請求項５】
前記溶接箇所の封孔処理は、接着剤を塗布することを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の部材の接合方法。
【請求項６】
前記溶接工程において、前記溶接箇所の溶接方法は、指向性エネルギービームを照射するレーザー溶接であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の部材の接合方法。
【請求項７】
前記溶接箇所の封孔処理は、照射する前記指向性エネルギービームのエネルギーを低下させることで、溶接箇所を浅く溶かすことを特徴とする請求項６に記載の部材の接合方法。
【請求項８】
前記溶接工程において、溶接の始点と重なる箇所より、徐々に照射する前記指向性エネルギービームを絞っていくことを特徴とする請求項６および請求項７のいずれかに記載の部材の接合方法。
【請求項９】
前記溶接工程において、溶接する際に用いる不活性ガスに窒素を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の部材の接合方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の接合方法を用いて製造されたことを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項１１】
請求項１０のスピンドルモータを搭載したことを特徴とする記録ディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受を有するスピンドルモータにおける潤滑流体の漏洩防止を目的とした部材の結合方法、この結合方法を用いたスピンドルモータ、およびこのスピンドルモータを用いた記録ディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スピンドルモータを搭載する記録ディスク駆動装置の小型化に伴い、スピンドルモータ自体の小型化が進み、また従来のボールベアリングタイプの軸受機構から潤滑流体を使用した動圧軸受への移行が急速に進んでいる。そして記録ディスク駆動装置の携帯化により、耐衝撃に強いスピンドルモータを求められている。これに伴い、潤滑流体のモータ外部への漏洩を防ぐために、潤滑流体と接する部材またはその付近の部材の各接合には、部材間の接合部の機密性の高い接合且つ接合部の締結力が強い接合方法が要求されている。この接合方法には、一般に溶接が用いられる。しかしながら溶接は熱影響が大きく、スピンドルモータのような小型部材間の接合では部材が熱変形を大きく生じてしまい、要求される取付精度に達することができない。そのためスピンドルモータの動圧軸受部ような溶接部が小さく、取付精度要求が高く、締結力が強くそして高い機密性を要求されるような部材間の接合には、従来から熱影響の少ないレーザー溶接が試みられている（この溶接の例として例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】米国登録特許６，５９４，８８３号公報
【特許文献２】特開２００２−３６９４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に見られるようなレーザー溶接による接合部には、非常に微細な気孔が発生する可能性がある。従来では、この気孔により製品の歩留まりの低下が発生していた。
【０００５】
また、溶接を行う際に、溶接部の酸化を防ぐために一般的な不活性のシールドガスであるアルゴンガスを溶接部に噴射して溶接部を大気中の酸素より保護する方法がとられるが、このシールドガスの噴射により溶接部の溶融部分に孔を設けてしまい、その状態のまま凝固し気孔となる場合もある。
【０００６】
したがって、溶接部には、複数の要因により非常に微細な気孔が発生する可能性があり、図５のようにモータ内部からその気孔を通過することにより潤滑流体の一部が漏洩してしまう可能性がある。この潤滑流体の漏洩により、潤滑流体がディスク駆動装置の磁気ディスク部に付着する可能性があり、その結果、磁気ディスクのリード／ライトに不具合が生じ、最悪の場合、磁気ディスクの記録が引き出せなくなる不具合を生じる可能性がある。
【０００７】
またこの気孔の大きさは、幅が数μmおよび長さが十数μｍと非常に微細であるために、スピンドルモータの製造工程で検出することが不可能な上、更にスピンドルモータを精密に検査しても、完全に気孔を検出・排除することは困難である。
【０００８】
本発明は、上記のような問題に鑑みて行われるものであり、その目的とするところは、部材間の溶接箇所より潤滑流体の漏洩を防止する接合方法およびその接合方法を用いることにより、歩留まりの少ないスピンドルモータおよびそのスピンドルモータを用いた記録ディスク駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載によれば、静止部材と回転部材が潤滑流体を介して相対回転を行う動圧軸受を有するスピンドルモータにおける前記潤滑流体と接する複数の部材の接合方法において、該接合方法は溶接を用い、前記部材間の溶接箇所に封孔処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２の記載によれば、前記溶接工程において、前記溶接箇所に溶接を行う工程の後に前記溶接箇所に封孔処理を行う工程を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３の記載によれば、前記溶接箇所の封孔処理は、撥油剤を塗布することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項４の記載によれば、前記溶接箇所の封孔処理は、樹脂を塗布することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項５の記載によれば、前記溶接箇所の表面処理は、接着剤を塗布することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項６の記載によれば、前記溶接工程において、前記溶接箇所の溶接方法は、指向性エネルギービームを照射するレーザー溶接であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項７の記載によれば、請求項６に係り前記溶接箇所の封孔処理は、照射する前記指向性エネルギービームのエネルギー密度を低下させることで、溶接箇所を浅く溶かすことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項８の記載によれば、請求項６および請求項７のいずれかに係り前記溶接工程において、溶接の始点と重なる箇所より徐々に照射する前記指向性エネルギービームを絞っていくことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項９の記載によれば、前記溶接工程において、溶接する際に用いる不活性ガスに窒素を用いることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項１０の記載によれば、この接合方法を用いた部材をスピンドルモータに用いることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項１１の記載によれば、請求項１０のスピンドルモータは記録ディスク駆動装置に適用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１によれば、部材間の溶接箇所に表面処理を行うことにより、溶接箇所に気孔が発生し、潤滑流体がその気孔から漏洩しようとしても、封孔処理をしたことでその気孔した箇所に入り込み気孔を塞ぐことができるので、潤滑流体の漏洩を防ぐことができる。
【００２１】
本発明の請求項２によれば、部材間に溶接をした後に、封孔処理を行うことで、溶接により発生した気孔に対し、対処することができる。
【００２２】
本発明の請求項３乃至請求項５によれば、溶接箇所に撥油剤、樹脂および接着剤（以下、撥油剤等とする）のいずれかを塗布することにより、溶接により発生した気孔にこれら撥油剤等が入り込み気孔を塞ぐことができるので、潤滑流体の漏洩を防ぐことができる。
【００２３】
本発明の請求項６によれば、溶接にレーザー溶接を使用することにより、溶接にかかる時間を短縮することができ、モータ製造時間の短縮に繋がる。また溶接の熱源に波長と位相が揃っているレーザー光を用いているため、溶接部にレーザー光を収束することができ、小さな直径に集中的に照射することができる。これにより入熱密度を大きくすることができる。また溶接幅が非常に狭いため、熱影響部が非常に狭い溶接が可能である。
【００２４】
本発明の請求項７によれば、溶接の重なる箇所の溶接方法にレーザー光を徐々に絞っていく、いわゆるフェードアウトを用いることにより、溶接の重なる箇所の溶接の際にレーザー光のエネルギーを減少させることにより、部材にかかる熱応力を減少させることができるので、取付け精度のよい溶接ができ、また部材間の変化を防ぐことができるので、気孔の発生を抑えることができる。
【００２５】
本発明の請求項８によれば、溶接箇所の表面を指向性エネルギービームのエネルギー密度を落としたビームにて、再度浅く溶かすことにより、気孔の表面部分を溶かし気孔を埋めることができるので、潤滑流体の漏洩を防ぐことができる。
【００２６】
本発明の請求項９によれば、溶接と同時に行う酸化防止のためのシールドガスに窒素を用いることにより、従来のアルゴンガスよりも溶接にて発生する気孔を小さくすることができる。
【００２７】
本発明の請求項１０および１１によれば、本発明の接合方法を用いた部材を使用するスピンドルモータおよび該スピンドルモータを搭載する記録ディスク駆動装置は、潤滑流体の漏洩のないより信頼性の高いものを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】
【００２８】
本発明の部材間の溶接の工程図を図１に示す。また、部材間の溶接におけるレーザー照射図を図２に示す。本発明の溶接方法を用いたスピンドルモータの実施形態の一例を図３に示す。そして本発明によるその接合部の溶接箇所にクラックが発生した場合における撥油剤等と潤滑流体との関係を図４に示す。また従来のクラックに撥油剤等を塗布していない場合を図５に示す。
【００２９】
まず図１および図２を参照して、本発明における部材間の溶接による接合方法について説明する。
【００３０】
図１において、まず部材と部材との接合にレーザー溶接を用いる（ステップＳ１）。そのレーザー溶接を示した図が図２となる。図２を参照して、集光系１００は、レーザー発振機（図示せず）から発振されたレーザーを集光し、レーザー１１０を照射する。そのレーザー１１０は溶接部２００に向い収縮しながら照射する。その溶接部２００の周囲には、シールドガスの役目を果たす不活性ガスである窒素を溶接部２００に向けて噴射している。この窒素を噴射することで、溶接部２００の酸化を防ぐとともに、溶接部２００内に発生する気泡を抑制する効果も併せ持つ。しかしながらこのシールドガスには、前述のように溶接部分に気孔を設けてしまう問題もある。その対策としてこのシールドガスに窒素を使用することにより、従来のアルゴンガスよりも分子が小さくなるので、溶接部２００に生成される気孔の大きさを小さくすることができる。また、溶接の最後にレーザー光を徐々に絞っていく、いわゆるフェードアウトを行う。これは、円周状に溶接を行う場合、溶接の始点と終点での溶接部が重なる場合が生じる。その重なった溶接部分では、熱が他の部分より余計に加わってしまい熱応力を多く発生してしまう。このフェードアウトによって、徐々にレーザー光を絞ることにより、重なった部分の熱入力を極力小さくして発生する熱応力を抑えることができる。その結果、部材の取付け精度の良い溶接を行うことができる。
【００３１】
次に溶接後に溶接部２００が一様に溶接できているかどうかの確認および潤滑流体の漏洩の有無の確認をするために顕微鏡にて外観検査を行う（ステップＳ２）。
【００３２】
次に溶接部２００に付着しているコンタミネーション等を排除するために溶接部２００を高圧エアーブローにて噴射する（ステップＳ３）。
【００３３】
次に真空チャンバー方式によるヘリウムリークテストにて、溶接部２００に気孔の有無を確認する（ステップＳ４）。
【００３４】
次に溶接部２００に封孔処理を行う（ステップＳ５）。この封孔処理に関しては、撥油剤等を塗布する方法とエネルギーを落としたレーザーにて再度溶接部２００を浅く溶かす方法とがある。その方法のそれぞれについて説明する。
【００３５】
まず撥油剤等を塗布する方法について説明する。
【００３６】
まず溶接部２００に一様に常温では液体である撥油剤等を塗布する。そして最後に溶接部２００を加熱して、撥油剤等を硬化させる（ステップＳ６）。本発明にて用いる撥油剤等は常温では、液体であるため、気孔に充填し界面をつくっている撥油剤は、衝撃等により気孔の外に出てしまう可能性があるが、加熱硬化することにより、気孔に撥油剤を保持することができるので、衝撃等により撥油剤が気孔の外側にでることはなくなる。ステップＳ６に関しては、撥油剤等を硬化させることが目的であり、その硬化方法は加熱に限らない。例えば、空気を遮断することや紫外線を塗布後の溶接部２００に照射すること等により硬化させてもよい。
【００３７】
このステップＳ５の撥油剤等の塗布により、溶接部２００に気孔が存在した際、その気孔の間隙に撥油剤等が侵入し、その間隙を表面張力により充填する。そしてステップＳ６により、撥油剤等を硬化することにより、その充填した部分は、完全に埋まってしまい気孔による間隙は消滅する。これにより気孔からモータ外部に漏洩しようとする潤滑流体は、間隙がなくなったことにより、漏洩できなくなる。
【００３８】
また溶接前に撥油剤等を塗布しても溶接前には気孔がないので意味を成さない。撥油剤等は、あくまで溶接により発生した気孔の間隙を充填し、潤滑流体のモータ外部の漏洩を防ぐ為のものであるので、溶接後に塗布する。
【００３９】
次にエネルギーを落としたレーザーにて再度溶接部２００を浅く溶かす方法について説明する。
【００４０】
レーザーの照射エネルギーを溶接部２００の表面が少し溶ける程度まで落とす。そして、その溶接後の溶接部２００を一様に照射する。これにより気孔の開口部が溶け、その開口部を塞ぐこととなるので、潤滑流体は出口を失い、モータ外部に漏洩することができなくなる。またこの場合には撥油剤等を使用していないので、ステップＳ６の硬化する工程は必要ない。
【００４１】
次にこの溶接方法を用いたスピンドルモータの実施例の一形態について図３を参照して説明する。
【００４２】
シャフト１は、円筒状の静止部材であり、その外周面に軸方向上側および下側に凹部が形成される中空円筒状のスリーブ２がシャフト１の外周面と微少間隙を介して対向して配置される。スリーブ２の軸方向上側および下側には、上側凹部２１および下側凹部２２が設けられ、それらの中に、それぞれ微少間隙を介して対向する上側ブッシュ３１および下側ブッシュ３２が配置される。
【００４３】
ハブ４は、内側円筒部４１と外側円筒部４２が形成されている。その内側円筒部４１の内周面とスリーブ２の外周面とは、固定される。また、外側円筒部４２の軸方向下側には、磁性体のヨーク５が固定されており、ヨーク５の内周面には、マグネット７が固定されている。
【００４４】
ハブ４の軸方向上端部４３と軸方向下端部４４とには、それぞれ上側シール６１と下側シール６２とが溶接にて固定されている。その溶接部４００には、撥油剤等が全周に塗布されている。上側シール６１と下側シール６２とは、それぞれ上側ブッシュ３１と下側ブッシュ３２と微少間隙を介して対向している。そして、上側シール６１と下側シール６２とは、それぞれシャフト１の外周面に対向して微少間隙が形成されている。
【００４５】
また、シャフト１とスリーブ２との微少間隙、スリーブ２と上側ブッシュ３１および下側ブッシュ３２との微少間隙、そして上側ブッシュ３１と上側シール６１との微少間隙および下側ブッシュ３２と下側シール６２との微少間隙には、潤滑流体が充填されている。そして上側ブッシュ３１と上側シール６１との微少間隙および下側ブッシュ３２と下側シール６２との微少間隙には、それぞれ気液界面が形成されている。
【００４６】
ベース８は、中央部に貫通孔８１が形成されており、この貫通孔８１にシャフト１の下端部１１が固定される。
【００４７】
ステータ９は、ベース８のステータ９載置部８２に固定されており、マグネット７と半径方向に間隙を介して対向して配置される。
【００４８】
次に上側シール６１とハブ４の軸方向上端部４３との溶接部４００と撥油剤等７００との関係を従来の撥油剤等７００を塗布しない場合と比較して説明する。
【００４９】
図５を参照して、溶接部４００に気孔５００が発生した場合、潤滑流体６００はこの気孔５００を通り、モータ外部に漏洩しようとする。しかしながら、図４を参照して、この気孔５００に、撥油剤等７００を塗布すると、潤滑流体６００は撥油剤等７００に撥ね返されモータ内部に戻される。したがって、撥油剤等７００により潤滑流体６００がモータ外部に漏洩することを防ぐことができる。その結果、磁気ディスクに影響を与えない信頼性の高いモータを提供することができる。
またこの原理は、溶接後、再度エネルギーを落としたレーザーにて照射する方法に関しても気孔５００を塞ぐ効果が同じであるので、同様のことがいえる。
【００５０】
本発明のスピンドルモータを使用した記録ディスク駆動装置について図６を参照して説明する。
【００５１】
記録ディスク駆動装置８００は、矩形状をしたハウジング８１０からなり、ハウジング８１０の内部は、塵・埃等が極度に少ないクリーンな空間を形成しており、その内部には、情報を記録する円板状のハードディスク８２０が装着されたスピンドルモータ８３０が配設されている。
【００５２】
また、ハウジング８１０の内部には、ハードディスク８２０に対して情報を読み書きするヘッド移動機構８４０が配置され、このヘッド移動機構８４０は、ハードディスク８２０上の情報を読み書きする磁気ヘッド８４１、この磁気ヘッド８４１を支えるアーム８４２および磁気ヘッド８４１およびアーム８４２をハードディスク８２０上の所要の位置に移動させるアクチュエータ部８４３により構成される。
【００５３】
このような記録ディスク駆動装置８００のスピンドルモータ８３０として、図３に図示されるスピンドルモータを適用することで、十分な機能を確保した上で記録ディスク駆動装置８００の小型且つ薄型化を実現できると共に、信頼性並びに耐久性の高い記録ディスク駆動装置を提供することができる。
【００５４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
【００５５】
例えば、本発明のスピンドルモータの実施例は、この上側シール６１および下側シール６２とハブ４の軸方向上端部４３および軸方向下端部４４との溶接のみに限定されるものではなく、潤滑流体と接している部材間の溶接であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る接合方法であるレーザー溶接の工程図である。
【図２】本発明に係る接合方法であるレーザー溶接の溶接場面である。
【図３】本発明に係る接合方法を使用したスピンドルモータの実施形態の一例を示した軸方向断面図である。
【図４】本発明に係り、気孔が発生し、撥油剤等を塗布した場合の図である。
【図５】従来例に係り、気孔が発生した場合の図である。
【図６】本発明に係る接合方法を使用したスピンドルモータを搭載した記録ディスク駆動装置である。
【符号の説明】
【００５７】
４      ハブ
４３    軸方向上端部
４４    軸方向下端部
６１    上側シール
６２    下側シール
１００  集光系
１１０  レーザー光
２００、４００  溶接部
５００  気孔
６００  潤滑流体
７００  撥油剤等
８００  記録ディスク装置
【図１】
2006174545.tif 000003
【図２】
2006174545.tif 000004
【図３】
2006174545.tif 000005
【図４】
2006174545.tif 000006
【図５】
2006174545.tif 000007
【図６】
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