(57)【要約】【課題】  製造コストの低減化を図ることができると同時に、良好な動圧発生溝を形成できる動圧流体軸受用のスリーブの製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の動圧流体軸受用スリーブの製造方法は、１次成形用の内形型２１が内部に挿入された１次成形用の外形型２３内に金属粉末材料を充填し、その押圧面２２ａが略平らな１次成形用の下型２２を用いて、上型２４および下型２２により軸心方向に圧縮成形して、一方の端面が略平らな１次成形体１８を成形する１次成形工程と、２次成形用の内形型３１が内部に挿入された２次成形用の外形型３３内に前記１次成形体１８を充填し、１次成形体１８の平らな面に対応する下型３２の押圧面の内周寄り部分が、外周寄り部分よりも押圧方向に突出した突出部３２ａを有する２次成形用の下型３２を用いて、上型３４および下型３２により軸心方向に圧縮成形して、内周側部分が外周側部分よりも高い圧縮率であるスリーブ用の２次成形体１９を製造する２次成形工程とを有する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッド状の１次成形用の内形型が内部に挿入された１次成形用の外形型内に粉末材料を充填し、その押圧面が略平らな１次成形用の上型または下型を用いて、上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、一方の端面が略平らな１次成形体を成形する１次成形工程と、
ロッド状の２次成形用の内形型が内部に挿入された２次成形用の外形型内に前記１次成形体を充填し、前記１次成形体の平らな面に対向する上型または下型の押圧面の内周寄り部分が、外周寄り部分よりも押圧方向に突出した２次成形用の上型および下型を用いて、上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、内周側部分が外周側部分よりも高い圧縮率であるスリーブ用の２次成形体を製造する２次成形工程と、
２次成形体の表面に存在する空孔に、動圧流体軸受の作動流体を通さない封孔剤を含浸させて硬化させる封孔処理工程とを有する動圧流体軸受用スリーブの製造方法。
【請求項２】
スラストフランジが収容されるとともにその軸心方向外側にスラスト板が嵌め込まれて固定される段付き凹部を有するスリーブ用の成形体を成形する動圧流体軸受用スリーブの製造方法であって、
ロッド状の１次成形用の内形型が内部に挿入された１次成形用の外形型内に粉末材料を充填し、１次成形用の上型または下型として、前記段付き凹部に略対応する段付き凸部が設けられたものを用いて、１次成形用の上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、段付き凹部が形成された１次成形体を成形する１次成形工程と、
ロッド状の２次成形用の内形型が内部に挿入された２次成形用の外形型内に前記１次成形体を充填し、２次成形用の上型または下型として、前記段付き凹部に対応する段付き凸部が設けられたものを用いて、２次成形用の上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、段付き凹部が形成されたスリーブ用の２次成形体を製造する２次成形工程と、
２次成形体の表面に存在する空孔に、動圧流体軸受の作動流体を通さない封孔剤を含浸させて硬化させる封孔処理工程とを有し、
１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法よりも、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法が小さく、１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法よりも、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法が小さく、１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法に対する、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法の割合よりも、１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法に対する、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法の割合が小さい、１次成形用の上型または下型と２次成形用の上型または下型とを用いて、前記１次成形工程と前記２次成形工程とが行われている動圧流体軸受用スリーブの製造方法。
【請求項３】
ロッド状の内形型が内部に挿入された外形型内に粉末材料を充填し、上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、スラスト板が固定される段付き凹部を有するスリーブとして用いる成形体を成形し、成形体の表面に存在する空孔に、動圧流体軸受の作動流体を通さない封孔剤を含浸させて硬化させる動圧流体軸受用スリーブの製造方法であって、
粉末材料を充填する空間における段付き凹部に臨む外周部分に、他の場所よりも微細な粉末材料を充填して、圧縮成形する動圧流体軸受用スリーブの製造方法。
【請求項４】
焼結金属材料により構成され、その表面が、動圧流体軸受の作動流体を通さない封孔剤で覆われた動圧流体軸受用のスリーブであって、
筒形の外周面と、シャフトが挿入される円筒形の内周面と、スラスト板が挿入固定される段付き部と、シャフトが突出され、内周寄り部分が外周寄り部分よりも窪んだ段差部とを有する動圧流体軸受用スリーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧流体軸受に用いられるスリーブとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置のスピンドルモータなどに用いられている軸受として、従来用いられていた玉軸受に代わって、玉軸受よりも回転精度が優れ、しかも静音性にも優れる動圧流体軸受が多く採用されつつある。
【０００３】
動圧流体軸受における、シャフトを回転自在に支持するスリーブとして、多孔質材料を用いたものが、特許文献１などに開示されている。図７における、５０は、軸受孔５０ａを有し、銅合金等の金属粉末材料を焼結して構成された焼結金属で形成されたスリーブ本体である。このスリーブ本体５０は、金属または樹脂で加工されたスリーブハウジング５１の内部に一体に挿入されて固定され、これらのスリーブ本体５０とスリーブハウジング５１とによりスリーブを構成している。５２はシャフトであり、軸受孔５０ａを有するスリーブ本体５０に微小間隙を介して回転自在に嵌め合わされている。シャフト５２はその一端に、太径のスラストフランジ５３を一体的に有し、スラストフランジ５３はスリーブ本体５０とスリーブハウジング５１とスラスト板５４とで囲まれた空間に収納されている。スラストフランジ５３はスラスト板５４とスリーブ本体５０とに両方の面が対向して挟まれた姿勢でスリーブ本体５０内に微小間隙を介して回転可能に設けられている。また、スリーブ本体５０の上方にはシール用のワッシャ６５が配設され、スリーブハウジング５１内に嵌合されている。
【０００４】
シャフト５２にはロータハブ５５が固定され、さらにロータハブ５５の太径部内周にロータ磁石５６が固定され、ロータ磁石５６に対向するようにコイル６４が巻かれたモータステータ５７がベース５８に取り付けられている。シャフト５２の外周面には動圧発生溝５９Ａ、５９Ｂが設けられ、スラストフランジ５３とスラスト板５４との対向面、およびスラストフランジ５３とスリーブ本体５０との対向面には、それぞれ動圧発生溝６０Ａ、６０Ｂが設けられ、これらの動圧発生溝５９Ａ、５９Ｂ、６０Ａ、６０Ｂが臨むシャフト５２とスリーブ本体５０との間の隙間やスラストフランジ５３が配設されている空間には作動流体としての潤滑油６１が充填されている。
【０００５】
この動圧流体軸受において、コイル６４に通電されると回転磁界が発生し、シャフト５２、スラストフランジ５３、ロータ磁石５６がロータハブ５５と一体的に回転をはじめる。この時、動圧発生溝５９Ａ、５９Ｂ、６０Ａ、６０Ｂは潤滑油６１にポンピング圧力を発生し、浮上して非接触で回転する。すなわち、動圧発生溝５９Ａ、５９Ｂ、６０Ａ、６０Ｂの箇所にはラジアル方向に所定隙間を有する状態で回転自在に支持するラジアル軸受が形成され、動圧発生溝６０Ａ、６０Ｂの箇所にはスラスト方向に所定隙間を有する状態で回転自在に支持するスラスト軸受が形成される。
【０００６】
このように、スリーブ本体５０を多孔質材料である焼結金属で形成することで、単なる金属材料で形成する場合に比べて、原料費を低減できる利点がある。
しかし、上記のような従来構成の動圧流体軸受では、次のような問題点があった。
【０００７】
焼結金属で形成されているスリーブ本体５０は、内部に多数の空孔を有し、この空孔に内在した潤滑油６１は、軸受内部の温度上昇等によりスリーブ本体５０の外にもれ出ることがある。スリーブ本体５０の外周面などが外部に露出していると、潤滑油６１が軸受外部に流出して周囲の空気を汚染するおそれがある。
【０００８】
また、スリーブ本体５０は、表面に空孔を有しているために、動圧発生溝５９Ａ、５９Ｂ、６０Ａ、６０Ｂの作用で軸受内部に発生した圧力が表面の空孔から漏れて、ラジアル軸受の剛性が低下し、シャフト５２が非接触回転できずにスリーブ本体５０に回転中に接触して擦れることがあった。
【０００９】
したがって、この種の動圧流体軸受では、スリーブ本体５０を外周から覆うスリーブハウジング５１と上方から覆うシール用のワッシャ６５とが必要であり、これらのスリーブハウジング５１およびワッシャ６５により潤滑油６１が軸受外部に流出することを防止したり、圧力が表面の空孔から漏れることを最小限に抑えたりしていた。しかしながら、これらのスリーブハウジング５１およびワッシャ６５を必要とすることから、部品点数が増加し、製造コストの増加を招いていた。
【００１０】
これらの点を踏まえ、本出願人は、上記のように焼結金属のスリーブを用いることによる利点を生かしながら、前記不具合を解消できる動圧流体軸受を考え出した。
この動圧流体軸受では、図８に示すように、ベース７１に固定されるスリーブ７２全体を焼結金属により構成するとともに、焼結金属の表面に存在する空孔に、樹脂、金属、水ガラスなどの、潤滑油７４を通さない性質を有する被覆層（封孔剤）７３を含浸、硬化させて覆うように構成したものである。
【００１１】
また、スリーブ７２の内周面にラジアル軸受の動圧発生溝７５Ａ、７５Ｂを形成している。なお、図８における７６はシャフト、７７はシャフト７６に固定されたスラストフランジ、７８はスリーブ７２の底部に固定されたスラスト板、７９Ａ、７９Ｂはスラスト軸受の動圧発生溝である。
【００１２】
この構成によれば、スリーブ７２全体が被覆層７３で覆われているため、スリーブ７２の孔を通して潤滑油７４が洩れ出ることがなくなり、そのために、図７に示すようなスリーブハウジング５１およびワッシャ６５を設けなくても済んで、部品点数の低減や、製造コストの低減を図ることができる。また、動圧発生溝の作用で軸受内部に発生した圧力が表面の空孔から漏れることも防止できる。
【００１３】
なお、ラジアル軸受の動圧発生溝７５Ａ、７５Ｂは、切削加工または、ボール転造による塑性加工などにより形成される。
【特許文献１】特開２００３−２３９９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図８に示す動圧流体軸受では、スリーブ７２の内周面に、ラジアル軸受の動圧発生溝７５Ａ、７５Ｂをボール転造などの塑性加工により形成するに際し、ラジアル軸受の動圧発生溝７５Ａ、７５Ｂを形成するスリーブ７２の内周面の焼結金属の密度が不十分であると、動圧発生溝７５Ａ、７５Ｂを良好な形状に形成できず、十分な動圧を確保できないことがある。
【００１５】
また、スリーブ７２におけるスラスト板７８を外周側から固定する固定箇所７２ａは薄肉形状であるので、この固定箇所７２ａへの焼結金属材料の充填密度が低くなり易く、充填密度が低い場合には、固定箇所７２ａの寸法精度が得られず、スラスト板７８の組付強度が不十分となるおそれがあった。
【００１６】
本発明は上記課題を解決するもので、製造コストの低減化を図ることができると同時に、良好な動圧発生溝を形成でき、しかも、スラスト板に対する十分な組付強度を確保できる動圧流体軸受用のスリーブを良好に製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために本発明の動圧流体軸受用スリーブの製造方法は、ロッド状の１次成形用の内形型が内部に挿入された１次成形用の外形型内に粉末材料を充填し、その押圧面が略平らな１次成形用の上型または下型を用いて、上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、一方の端面が略平らな１次成形体を成形する１次成形工程と、ロッド状の２次成形用の内形型が内部に挿入された２次成形用の外形型内に前記１次成形体を充填し、前記１次成形体の平らな面に対向する上型または下型の押圧面の内周寄り部分が、外周寄り部分よりも押圧方向に突出した２次成形用の上型および下型を用いて、上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、内周側部分が外周側部分よりも高い圧縮率であるスリーブ用の２次成形体を製造する２次成形工程と、２次成形体の表面に存在する空孔に、動圧流体軸受の作動流体を通さない封孔剤を含浸させて硬化させる封孔処理工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
この方法によれば、内周側部分が外周側部分よりも高い圧縮率であるスリーブ用の２次成形体を良好に製造することができるので、スリーブにおける焼結金属の密度が高い内周面にラジアル軸受用の動圧発生溝を良好に形成することができて、十分な動圧を確保することができる。
【００１９】
また、本発明は、スラストフランジが収容されるとともにその軸心方向外側にスラスト板が嵌め込まれて固定される段付き凹部を有するスリーブ用の成形体を成形する動圧流体軸受用スリーブの製造方法であって、ロッド状の１次成形用の内形型が内部に挿入された１次成形用の外形型内に粉末材料を充填し、１次成形用の上型または下型として、前記段付き凹部に略対応する段付き凸部が設けられたものを用いて、１次成形用の上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、段付き凹部が形成された１次成形体を成形する１次成形工程と、ロッド状の２次成形用の内形型が内部に挿入された２次成形用の外形型内に前記１次成形体を充填し、２次成形用の上型または下型として、前記段付き凹部に対応する段付き凸部が設けられたものを用いて、２次成形用の上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、段付き凹部が形成されたスリーブ用の２次成形体を製造する２次成形工程と、２次成形体の表面に存在する空孔に、動圧流体軸受の作動流体を通さない封孔剤を含浸させて硬化させる封孔処理工程とを有し、１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法よりも、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法が小さく、１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法よりも、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法が小さく、１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法に対する、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法の割合よりも、１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法に対する、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法の割合が小さい、１次成形用の上型または下型と２次成形用の上型または下型とを用いて、前記１次成形工程と前記２次成形工程とが行われていることを特徴とする。
【００２０】
この方法によれば、２次成形工程において、スリーブにおける段付き凹部の外周となる箇所を高い圧縮率で圧縮することができ、さらに特に、スラスト板を外周側から固定する箇所を、より高い圧縮率で圧縮することができ、これによって、スラストフランジ収納空間やスラスト板取付箇所への粉末材料の充填密度を高くでき、段付き凹部におけるスラスト板の取付凹部形状を良好に成形できて、スラスト板の組付強度も十分な強さを得ることができる。
【００２１】
また、本発明は、ロッド状の内形型が内部に挿入された外形型内に粉末材料を充填し、上型および下型により軸心方向に圧縮成形して、スラスト板が固定される段付き凹部を有するスリーブとして用いる成形体を成形し、成形体の表面に存在する空孔に、動圧流体軸受の作動流体を通さない封孔剤を含浸させて硬化させる動圧流体軸受用スリーブの製造方法であって、粉末材料を充填する空間における段付き凹部に臨む外周部分に、他の場所よりも微細な粉末材料を充填して、圧縮成形することを特徴とする。
【００２２】
この方法によれば、粉末材料を充填する空間における段付き凹部に臨む外周部分、すなわち、スリーブにおけるスラスト板を外周側から固定する箇所に、微細な粉末材料が充填されるので、この箇所への粉末材料の充填密度を高くでき、段付き凹部におけるスラスト板の取付凹部形状を良好に成形できて、スラスト板の組付強度も十分な強さを得ることができる。
【００２３】
また、本発明は、焼結金属材料により構成され、その表面が、動圧流体軸受の作動流体を通さない封孔剤で覆われた動圧流体軸受用のスリーブであって、筒形の外周面と、シャフトが挿入される円筒形の内周面と、スラスト板が挿入固定される段付き部と、シャフトが突出され、内周寄り部分が外周寄り部分よりも窪んだ段差部とを有することを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、シャフトが挿入される側の面における段差部よりも内周寄り部分を、作動流体が外部にもれることを阻止する撥油剤の塗布面として用い、また、シャフトが挿入される側の面における段差部よりも外周寄り部分を、軸受組立時や軸受検査時の基準面として用いることができ、軸受組立時や軸受検査時には、段差部よりも内周寄り部分の撥油剤の塗布面が他のものと接触しないので、撥油剤が取れることによる撥油機能の低下を生じない。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の動圧流体軸受用スリーブの製造方法によれば、封孔処理をすることで、スリーブ外に潤滑油などの作動流体がもれることができるとともに、粉末材料を用いてスリーブとしての成形体を製造することができて、製造コストを低減させることができながら、１次成形工程では一方の端面が平らな１次成形体を成形し、２次成形工程では、前記１次成形体の平らな面に対応する上型または下型の押圧面の内周寄り部分が、外周寄り部分よりも押圧方向に突出した２次成形用の上型および下型を用いて、上型および下型により軸心方向に圧縮成形することで、内周側部分が外周側部分よりも高い圧縮率であるスリーブ用の２次成形体を製造することができて、スリーブにおける焼結金属の密度が高い内周面にラジアル軸受用の動圧発生溝を良好に形成することができ、十分な動圧を確保することができて信頼性が向上する。
【００２６】
また、１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法に対する、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラストフランジ収納空間に対応する軸心方向寸法の割合よりも、１次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法に対する、２次成形用の上型または下型における段付き凸部のスラスト板収納空間に対応する軸心方向寸法の割合が小さい、１次成形用の上型または下型と２次成形用の上型または下型とを用いて、１次成形工程と２次成形工程とを行うことにより、２次成形工程において、スラスト板収納空間を外周から囲む部分の圧縮比率を高くすることができ、これにより、スラスト板を固定する箇所の粉末材料の充填密度を高くでき、段付き凹部におけるスラスト板の取付凹部形状を良好に成形できて、スラスト板の組付強度も十分な強さを得ることができ、信頼性が向上する。
【００２７】
また、粉末材料を充填する空間における段付き凹部に臨む外周部分に、他の場所よりも微細な粉末材料を充填して、圧縮成形することによっても、スラスト板を固定する箇所の粉末材料の充填密度を高くでき、段付き凹部におけるスラスト板の取付凹部形状を良好に成形でき、これにより、スラスト板の組付強度も十分な強さを得ることができて、信頼性が向上する。
【００２８】
また、本発明の動圧流体軸受用のスリーブとして、筒形の外周面と、シャフトが挿入される円筒形の内周面と、スラスト板が挿入固定される段付き部と、シャフトが突出され、内周寄り部分が外周寄り部分よりも窪んだ段差部とを有することにより、シャフトが挿入される側の面における段差部よりも内周寄り部分を、作動流体が外部にもれることを阻止する撥油剤の塗布面として用い、また、シャフトが挿入される側の面における段差部よりも外周寄り部分を、軸受組立時や軸受検査時の基準面として用いることができ、軸受組立時や軸受検査時には、段差部よりも内周寄り部分の撥油剤の塗布面が他のものと接触しないので、撥油剤が取れることによる撥油機能の低下を生じず、作動流体が撥油剤塗布面から外部に洩れ出ることを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態に係る動圧流体軸受用スリーブおよびその製造方法について説明する。この実施の形態では、ハードディスク装置のスピンドルモータにこの動圧流体軸受およびそのスリーブが使用されている場合を説明する。
【００３０】
図１はスピンドルモータの断面図、図２（ａ）は同動圧流体軸受の断面図、図２（ｂ）は同動圧流体軸受のスリーブの断面図である。なお、以下の説明は、理解し易いように、図１、図２などに示すように、スリーブの軸受孔における開口端が上方に、閉鎖端が下方に配置された場合を説明するが、実際にこの動圧流体軸受を使用する場合はこの配置に限るものではないことはもちろんである。
【００３１】
図１に示すように、スリーブ１の軸受孔１ａにシャフト２が回転自在に挿入され、スリーブ１の内周面にパターン状の浅溝からなる動圧発生溝３Ａ，３Ｂを有するラジアル軸受面が設けられ、シャフト２の上部側にはロータ磁石４をその太径部内周に有するロータハブ５が取り付けられ、シャフト２の他端（図１において下部側）にはシャフト２に直角にスラストフランジ６が一体的に取り付けられている。スラストフランジ６の下端側の軸受面はスラスト板７に対向し、スラスト板７はスリーブ１の底部に固定されている。スラストフランジ６またはスラスト板７の互いに対向する面における少なくとも一方の面には螺旋状または魚骨状パターンの動圧発生溝８Ａが形成され、スラストフランジ６の上平面部とスリーブ１が対向する面との少なくとも一方の面には動圧発生溝８Ｂが設けられている。スリーブ１はコイル１２が巻かれたモータステータ９とともにベース１０に固定され、シャフト２とスリーブ１との間の隙間およびスラストフランジ６とスラスト板７との間の隙間は作動流体としての潤滑油１１が充満されている。
【００３２】
また特に、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、スリーブ１の上面部には、内周寄り部分が外周寄り部分よりも窪んだ段差部１ｂが形成され、この段差部１ｂよりも内周寄り部分には、作動流体である潤滑油１１が外部に洩れ出ることを防止するための撥油剤１４が塗布されている。
【００３３】
また、スリーブ１の下部には、スラストフランジ６が収納されるとともに、スラスト板７が嵌め込まれて固定されるため、スリーブ１には、下方ほど太径となるように２段に窪んだ段付き凹部１ｃが形成されている。
【００３４】
スリーブ１は金属粉末材料が成形されて焼結された金属焼結材により構成されているが、このスリーブ１の表面に存在する金属焼結粒子間の空間（空孔）は封孔剤１３で埋め込まれており、さらにこの実施の形態では、スリーブ１の表面がメッキ処理されて、表面硬度が高められているとともに、封孔処理の完全化が図られている。
【００３５】
この動圧流体軸受の動作について説明する。モータステータ９に通電されると回転磁界が発生し、ロータ磁石４がロータハブ５、シャフト２とともに回転を始める。回転が始まると動圧発生溝３Ａ、３Ｂ、８Ａ，８Ｂが潤滑油１１にポンピング圧力を発生し、軸受部（ラジアル軸受部およびスラスト軸受部）の圧力は高まり、シャフト２およびスラストフランジ６はスリーブ１およびスラスト板７に対して微小隙間を有した状態で非接触で高精度に回転する。すなわち、動圧発生溝３Ａ，３Ｂの箇所にはラジアル方向に所定隙間を有する状態で回転自在に支持するラジアル軸受が形成され、動圧発生溝８Ａ，８Ｂの箇所にはスラスト方向に所定隙間を有する状態で回転自在に支持するスラスト軸受が形成される。ここで、通常は動圧発生溝３Ａの溝寸法Ｅ，Ｆは、Ｅ＞Ｆのように非対称ヘリングボーン形状となっており、動圧発生溝３Ｂの溝寸法Ｇ，Ｈは、Ｇ＝Ｈのように対称ヘリングボーン形状とすることが多い。動圧発生溝３Ａが対称溝で、動圧発生溝３Ｂが非対称のときもある。これにより、潤滑油１１は軸受内部（スラスト軸受側）に押し込まれるポンピング圧力を受け、外部に漏れ出ることがない。なお、ロータハブ５は図示しないが１枚または複数枚の磁気記録媒体としてのディスクを固定しておくことが可能で、これら図示しないディスクとともに回転して電気信号の記録または再生を行う。
【００３６】
次に、図３、図４に基づき、本発明の実施の形態に係るスリーブの製造方法について説明する。
まず第１に、例えば鉄や銅を含む金属粉末材料を準備し、この金属粉末材料を、ロッド状の１次成形用の内形型２１と、軸心方向に移動自在（この実施の形態では昇降自在）の下型２２とが内部に挿通された円筒形状の１次成形用の外形型２３内に充填する（充填工程Ｓ１）。この際に、通常の粗さの金属粉末材料を充填した後、その上部外周寄り箇所には、これよりも微細な金属粉末材料を充填する。なお、この微細な金属粉末材料が充填される箇所は、最終的に、スリーブ１の段付き凹部１ｃの外周をなす部分およびその近傍部分である。また、この実施の形態では、スリーブ１が上下逆の姿勢で成形されるように構成されているが、これに限るものではない。
【００３７】
第２に、１次成形用の上型２４と下型２２とを用いて、成形空間に充填された金属粉末材料を、軸心方向に圧縮成形して１次成形体１８を成形する（第１成形工程Ｓ２）。この場合に、図４（ａ）に示すように、最終的にスリーブ１の上部側となる箇所を押圧して形成する下型２２は、そのプレス面２２ａが略平らに形成されたものが用いられる。一方、最終的にスリーブ１の下部側となる箇所には、図２（ｂ）に示すように、段付き凹部１ａを形成しなければならないので、これに略対応するように、下面側を形成する上型２４のプレス面に、スリーブ１の段付き凹部１ａに略対応して２段に突出する形状の段付き凸部２４ａが形成されている。
【００３８】
第３に、前記１次成形体１８を焼結し（焼結工程Ｓ３）、第４に、所定位置に配置される内形型３１および外形型３３と、昇降自在な上型３４、下型３２とからなる２次成形用の金型内に、前記焼結体を入れてプレスすることで内外周面箇所と両端面箇所とを同時にサイジング加工（２次成形）する（第２成形工程Ｓ４）。ここで、２次成形用の下型３２は、図４（ｂ）に示すように、押圧面（プレス面）の内周寄り部分が、外周寄り部分よりも押圧方向に突出した形状とされている。例えば、この突出部３２ａの突出量ｄは、好適には０．２ｍｍ以下がよい。なお、この実施の形態では、図４（ｂ）に示すように、内周寄り面が直円筒形状に突出されている。
【００３９】
これにより、この第２成形工程Ｓ４において、２次成形用の下型３２における内周寄り部分の突出部３２ａの突出分だけ、外周側部分に比べて内周側部分が、より高い圧縮率で圧縮される。したがって、内周側部分が外周側部分よりも高い圧縮率であるスリーブ用の２次成形体１９を良好に製造することができ、後述する、ラジアル軸受用の動圧発生溝３Ａ、３Ｂを形成する工程において、スリーブ１における焼結金属の密度が高い内周面にラジアル軸受用の動圧発生溝３Ａ、３Ｂを良好に形成することができて、十分な動圧を確保できる。
【００４０】
また、２次成形用の上型３４のプレス面には、段付き凸部３４ａが形成されているが、この段付き凸部３４ａは、図４（ｂ）に示すように、略最終的なスリーブ１の段付き凹部１ａに対応した寸法とされている。ここで、各上型２４、３４の段付き凸部２４ａ、３４ａの軸心方向寸法は、１次成形用の上型２４の段付き凸部２４ａのスラストフランジ６の収納空間に対応する軸心方向寸法Ａよりも、２次成形用の上型３４の段付き凸部３４ａのスラストフランジ６の収納空間に対応する軸心方向寸法ａが小さくなり、１次成形用の上型２４の段付き凸部２４ａのスラスト板７の収納空間に対応する軸心方向寸法Ｂよりも、２次成形用の上型３４の段付き凸部３４ａのスラスト板７の収納空間に対応する軸心方向寸法ｂが小さくなるように設定されている。さらに、１次成形用の上型２４における段付き凸部２４ａのスラストフランジ６収納空間に対応する軸心方向寸法Ａに対する、２次成形用の上型３４における段付き凸部３４ａのスラストフランジ６収納空間に対応する軸心方向寸法ａの割合Ｃ１（＝ａ／Ａ）は、例えば９６％程度（軸心方向寸法ａが１．２３ｍｍである場合）とされ、１次成形用の上型２４における段付き凸部２４ａのスラスト板７収納空間に対応する軸心方向寸法Ｂに対する、２次成形用の上型３４における段付き凸部３４ａのスラスト板７収納空間に対応する軸心方向寸法ｂの割合Ｃ２（＝ｂ／Ｂ）は、例えば９３％程度（軸心方向寸法ｂが１．６ｍｍである場合）とされ、前記割合Ｃ１よりも、前記割合Ｃ２が小さくなるように設定されている。
【００４１】
このように、１次成形用の上型２４の段付き凸部２４ａの、スラストフランジ６の収納空間に対応する軸心方向寸法Ａ、およびスラスト板７の収納空間に対応する軸心方向寸法Ｂよりも、２次成形用の上型３４の段付き凸部３４ａのスラストフランジ６の収納空間に対応する軸心方向寸法ａ、および２次成形用の上型３４の段付き凸部３４ａのスラスト板７の収納空間に対応する軸心方向寸法ｂが小さくなるように設定されていることにより、２次成形においてプレスを行った際に、最終的にスリーブ１におけるスラストフランジ６の外周部分をなす箇所１９ａと、スリーブ１におけるスラスト板７の外周部分をなす箇所１９ｂと（すなわちスリーブ１の段付き凹部１ａの外周部分）を、それぞれ圧縮させながら成形できて、これにより、スリーブ１（２次成形体１９）の段付き凹部１ａの外周部分への金属粉末材料の充填密度を高くできて、この箇所の強度を向上させることができる。また、上述したように、この箇所は、微細な金属粉末材料が充填されているので、これによって、さらに、金属粉末材料の充填密度を高くできて、この箇所の強度を向上させることができる。
【００４２】
しかも、１次成形用の上型２４の段付き凸部２４ａと２次成形用の上型３４の段付き凸部３４ａとの、スラストフランジ６収納空間に対応する軸心方向寸法Ａ、ａの割合Ｃ１（＝ａ／Ａ）よりも、スラスト板７収納空間に対応する軸心方向寸法Ｂ、ｂの割合Ｃ２（＝ｂ／Ｂ）が小さくなるように設定されているので、２次成形工程において、スリーブ１（２次成形体１９）におけるスラスト板７を外周側から固定する箇所１９ｂを一層高い圧縮率で圧縮することができ、スリーブ１の段付き凹部１ａにおけるスラスト板７の取付凹部形状を良好に成形できて、スラスト板７の組付箇所の充填密度をより高めることができ、スラスト板７の組付強度も十分な強さを得ることができ、信頼性が向上する。
【００４３】
この後、第５に、樹脂、ポリマー、金属、または水ガラス等を含む封孔剤１３中に２次成形体１９を入れてその表面に含浸させ、必要に応じて低圧にすることで内部にも含浸させ（表面封孔工程Ｓ５）、第６に、硬化処理により前記封孔剤１３を固める（封孔剤硬化工程Ｓ６）。
【００４４】
第７に、スリーブ１の軸受孔１ａの内周面に動圧発生溝３Ａ，３Ｂを加工する（内周面動圧溝加工工程Ｓ７）。この動圧発生溝３Ａ，３Ｂの加工は、たとえば特公平３−６８７６８号公報に開示されているようにボールを用いた転造加工により行われる。この際、上述したように、内周側部分が外周側部分よりも高い圧縮率であるスリーブ用の２次成形体１９を製造して、スリーブ１における焼結金属の密度が高い内周面にラジアル軸受用の動圧発生溝３Ａ、３Ｂを形成するので、このラジアル軸受用の動圧発生溝３Ａ、３Ｂを良好に形成することができて、動圧発生溝３Ａ，３Ｂの転造精度を向上させることができる。なお、この工程は、スリーブ１の軸受孔１ａの内周面に動圧発生溝３Ａ，３Ｂを加工する場合に必要であるが、これに代えて、シャフト２の外周面に動圧発生溝３Ａ，３Ｂを加工した場合はこの工程は不要である。
【００４５】
第８に、スリーブ１の軸受孔１ａの内周面の検査を行った（内径検査工程Ｓ８）後、第９に、洗浄する（洗浄工程Ｓ９）。
これにより、焼結したスリーブ１の表面の空孔を封孔し、良好な品質の軸受孔１ａを有するスリーブ１が得られる。
【００４６】
最後に、スリーブ１の表面にニッケル燐系などのメッキを施して（メッキ工程Ｓ１０）、スリーブ１の軸受孔１ａの内周面の検査を行う（内径検査工程Ｓ１１）ことで、スリーブ１を完成する。このようにスリーブ１の表面にニッケル燐系などのメッキを施すことにより、スリーブ１の表面の空孔の封孔をより完全に行うことができるとともに、スリーブ１の表面の硬度を高めることができ、例えば、シャフト２として高マンガンクロム鋼やステンレスを用いた場合には、シャフト２との間で良好な滑りと耐摩耗性を発揮し、長寿命な動圧流体軸受を構成することができる。
【００４７】
このようにスリーブ１を製造した後に、スリーブ１の段差部１ｂよりも内周寄り部分に、撥油剤１４を塗布して、動圧流体軸受として使用した際に、作動流体である潤滑油１１が外部に洩れ出ることを防止する。
【００４８】
次に、図５（ａ）に示すように、スリーブ１をその段差部１ｂが下方となるような姿勢で、載せ台４０に載せ、スリーブの軸受孔１ａに、スラストフランジ６が固定されたシャフト２を挿入するとともに、スリーブ１の段付き凹部１ａにスラスト板７を嵌めこむ。この後、スリーブ１に対するスラスト板７の装着姿勢を検査するため、スラスト板７の位置を検知する位置検知センサ４１（図５（ｂ）においては、周方向の９０度毎に、スラスト板７の各部に当接して各位置を検出する検知センサ４１が設けられている場合を示している。）をスラスト板７の複数箇所に当接させて（レーザー等により当接させずに検知してもよい）検査を行う。
【００４９】
ここで、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、これらの組付け工程や検査工程において、スリーブ１をその段差部１ｂよりも外周の平らな面１ｄを基準面として用いて、載せ台４０に載せることができるので、段差部１ｂよりも内周寄り部分である撥油剤１４の塗布面は、載せ台４０に接触しない。したがって、この際に、撥油剤１４が載せ台４０などに接触して撥油剤１４が取れるという不具合を発生することを防止でき、この結果、撥油機能の低下を生じず、作動流体としての潤滑油１１が撥油剤１４の塗布面から外部に洩れ出ることを確実に防止することができて、動圧流体軸受としての信頼性が向上する。つまり、スリーブ１の開口端側の面全体が、単に平面形状であると、スリーブ１を載せ台４０に載せた際に撥油剤１４が取れてなくなる不具合を生じるが、このようなことがない。
【００５０】
なお、上記実施の形態では、スリーブ１における段差部１ｂが設けられている箇所の形状を、内周寄り面が直円筒形状に突出された場合を述べたが、これに限るものではなく、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、テーパ状や湾曲形状に突出した突出部３２ａを有する下型３２を用いて、テーパ状や湾曲形状に窪んだ段差部１ｂをスリーブ１に形成してもよく、この場合でも同様な作用効果を得ることができる。
【００５１】
また、上記実施の形態では、１次成形工程時や２次成形工程時に、スリーブ１の段差部１ｂが上方になり、段付き凹部１ｃが下方になる向きで成形する場合を述べたが、これとは上下に逆向きで形成するように、上型や下型を形成してもよく、この場合には、２次成形時の上型に段差部を有し、下型に段付き凸部を有するものを用いればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の動圧流体軸受用スリーブの製造方法および動圧流体軸受用スリーブは各種の動圧流体軸受に適用することができる。また、この動圧流体軸受は、ディスク駆動装置、リール駆動装置、キャプスタン駆動装置、ドラム駆動装置などのスピンドルモータとして特に好適であるが、これに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る動圧流体軸受を備えたスピンドルモータの断面図
【図２】（ａ）は同動圧流体軸受の断面図、（ｂ）は同動圧流体軸受用のスリーブの断面図
【図３】同動圧流体軸受用のスリーブの製造工程を示す流れ図
【図４】（ａ）は同動圧流体軸受用のスリーブの１次成形時の状態を示す断面図、（ｂ）は同スリーブの２次成形時の状態を示す断面図
【図５】（ａ）は同動圧流体軸受用のスリーブにシャフトなどを組付ける際の状態を示す図、（ｂ）は組付け後の検査時の状態を示す図
【図６】（ａ）は本発明の他の実施の形態に係るスリーブの２次成形時の状態を示す断面図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、他の下型を示す図
【図７】従来の動圧流体軸受の断面図
【図８】その他の従来の動圧流体軸受の断面図
【符号の説明】
【００５４】
１        スリーブ
１ａ      軸受孔
１ｂ      段差部
１ｃ      段付き凹部
２        シャフト
３Ａ，３Ｂ    動圧発生溝
６        スラストフランジ
７        スラスト板
８Ａ、８Ｂ    動圧発生溝
１１      潤滑油（作動流体）
１３      封孔剤
１４      撥油剤
１８      １次成形体
１９      ２次成形体
２１      内形型（１次成形用）
２２      下型（１次成形用）
２２ａ    プレス面
２３      外形型（１次成形用）
２４      上型（１次成形用）
２４ａ    段付き凸部
３１      内形型（２次成形用）
３２      下型（２次成形用）
３２ａ    突出部
３３      外形型（２次成形用）
３４      上型（２次成形用）
３４ａ    段付き凸部
４０      載せ台
【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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