(57)【要約】【課題】  フランジ部の軸方向両側に形成されたスラスト軸受隙間での圧力バランスを早期に回復し、かつ斯かる機能を低コストに実現可能とする。【解決手段】  共通の鍛造工程で、軸部１１とフランジ部１２とを一体に有する軸素材１０に成形するのと同時に、軸素材１０のフランジ部１２に、その両端面１２ａ、１２ｂに開口する貫通孔１９を成形する。この結果、貫通孔２９が、完成品としての軸部材２のフランジ部２２の両端面に形成されたスラスト軸受隙間Ｗ１、Ｗ２を避けて、これら軸受隙間Ｗ１、Ｗ２よりも内径側に開口するように形成される。【選択図】図１
2006077864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部を備え、フランジ部の軸方向両側のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用により発生した圧力でスラスト方向に非接触支持される動圧軸受装置用の軸部材において、
フランジ部に、その両端面に開口する貫通孔が形成され、
貫通孔の内周が塑性加工された面であることを特徴とする動圧軸受装置用の軸部材。
【請求項２】
さらに、フランジ部と一体に鍛造成形された軸部を備える請求項１記載の動圧軸受装置用の軸部材。
【請求項３】
貫通孔を、軸部の近傍に形成した請求項１又は２記載の動圧軸受装置用の軸部材。
【請求項４】
請求項１〜３何れか記載の軸部材と、軸部材が内周に挿入される軸受スリーブと、軸部の外周と軸受スリーブの内周との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で圧力を発生させて軸部をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、フランジ部一端側のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で圧力を発生させてフランジ部をスラスト方向に非接触支持する第１スラスト軸受部と、フランジ部他端側のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で圧力を発生させてフランジ部をスラスト方向に非接触支持する第２スラスト軸受部とを備えた動圧軸受装置。
【請求項５】
ラジアル軸受隙間に面する軸部の外周面と、この外周面に対向する軸受スリーブの内周面の何れか一面に、流体の動圧作用を生じるための動圧溝が軸方向で非対称に形成されている請求項４記載の動圧軸受装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の動圧軸受装置と、ロータマグネットと、ステ−タコイルとを備えるモータ。
【請求項７】
軸部とフランジ部とを備え、フランジ部の軸方向両側のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用により発生した圧力でスラスト方向に非接触支持される動圧軸受装置用の軸部材の製造方法において、
軸部およびフランジ部を一体に鍛造成形すると共に、フランジ部に、その両端面に開口する貫通孔を鍛造成形し、かつこれらの鍛造を同時に行うことを特徴とする動圧軸受装置用の軸部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動圧軸受装置用の軸部材およびその製造方法に関するものである。この軸受装置は、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】
動圧軸受は、軸受隙間に生じる流体の動圧作用により発生する圧力で軸部材を回転自在に非接触支持するものであり、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込まれて使用される。この種の動圧軸受装置では、軸部材をラジアル方向に回転自在に非接触支持するラジアル軸受部と、軸部材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とが設けられ、ラジアル軸受部として、軸受スリーブの内周面または軸部材の外周面に動圧発生用の溝（動圧溝）が形成される。また、スラスト軸受部を構成する軸部材のフランジ部の両端面、あるいは、これに対向する面（軸受スリーブの端面や、ハウジングに固定される底部材の端面、あるいはハウジングの底部の内底面等）に、動圧溝が形成される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−６１６４１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】
ところで、動圧軸受装置の回転性能を長期に亘って安定的に発揮するためには、軸部材を支持するための流体の圧力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。例えば、スラスト軸受隙間が、上述のようにフランジ部の軸方向両側に形成される場合には、軸部材のスラスト支持状態を安定して保つため、フランジ部の一端面側におけるスラスト支持のための圧力と、他端面側におけるスラスト支持のための圧力との間でバランスを取り、フランジ部の端面とこれに対向する面との摺動接触をできる限り避ける必要がある。スラスト軸受隙間の高精度化は、これに面するフランジ部の端面や動圧溝等を高精度に加工することで達成することができるが、単に加工精度を高めるだけでは、高コスト化を招くため妥当ではない。
【０００６】
本発明の課題は、フランジ部の軸方向両側に形成されたスラスト軸受隙間での圧力バランスを早期に回復し、かつ斯かる機能を低コストに実現可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、フランジ部を備え、フランジ部の軸方向両側のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用により発生した圧力でスラスト方向に非接触支持されるものであって、フランジ部に、その両端面に開口する貫通孔が形成され、貫通孔の内周が塑性加工された面であることを特徴とする動圧軸受装置用軸部材を提供する。
【０００８】
このように、本発明では、フランジ部に、その両端面に開口する貫通孔を形成したので、何らかの理由で、軸方向一端側のスラスト軸受隙間の流体圧が極端に高まった場合、フランジ部に形成された貫通孔を介して、軸方向他端側のスラスト軸受隙間へ流体（例えば潤滑油）が流れ込む。これにより、両スラスト軸受隙間における圧力バランスが早期に回復され、各スラスト軸受隙間を適正な幅に維持して、フランジ部の端面とこれに対向する面との摺動摩擦を未然に防止することができる。
【０００９】
貫通孔をフランジ部に形成する方法として、例えば切削加工が考えられるが、切削加工だとサイクルタイムが長く、加工能率が低下して高コスト化を招く。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、切削後に別途軸部材の洗浄処理を行わねばならず、コストの増加を招く。特に、上記情報機器に用いられる動圧軸受装置では、フランジ部の直径が数ｍｍとなり、貫通孔もこれに対応して数十〜数百μｍの超小径となる。この場合、切削加工後の切粉の完全除去は容易でなく、そのために念入りな洗浄工程等が必要となり高コスト化が避けられない。
【００１０】
これに対し、鍛造に代表される塑性加工は、切削に比べて一般にサイクルタイムが短く、高能率に加工することができる。また、切削加工のように、切粉が発生することがないから洗浄工程が不要となる。従って、貫通孔を塑性加工で成形すれば、その成形コストを大幅に削減することができる。この場合、貫通孔の内周は塑性加工された面となるが、塑性加工された面はその面粗度が良好であるため、特段の後加工を施さなくても貫通孔内での流体のスムーズな流通を確保することができる。
【００１１】
貫通孔は、軸部の近傍に形成するのが望ましい。軸部の近傍に貫通孔を形成することで、フランジ部の内径側にも二つのスラスト軸受隙間の間での流体の流通路が確保されるので、もともとあったフランジ部外径側の流体の流通路（フランジ部外周面とハウジング内周面との間の環状すき間）と合わせ、二つのスラスト軸受隙間の間での圧力バランスの調整機能を高めることができる。この観点から、貫通孔はスラスト軸受隙間の半径方向中心よりも内径側に開口させるのが望ましい。この場合、貫通孔は、いわゆる動圧の逃げを防止するため、動圧溝の形成領域とこれに対向する面との間のスラスト軸受隙間を避けた位置（スラスト軸受隙間よりも内径側）に開口させるのが望ましい。スペース面の制約等の関係から、当該位置に開口させることが難しい場合は、スラスト軸受隙間にかかる位置に開口させても構わない。ただし、この場合でも動圧の逃げを極力回避することが望ましい。
【００１２】
上記動圧軸受装置用の軸部材は、例えば軸部材と、この軸部材が内周に挿入される軸受スリーブと、軸部の外周と軸受スリーブの内周との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で圧力を発生させて軸部をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、フランジ部一端側のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で圧力を発生させてフランジ部をスラスト方向に非接触支持する第１スラスト軸受部と、フランジ部他端側のスラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で圧力を発生させてフランジ部をスラスト方向に非接触支持する第２スラスト軸受部とを備えた動圧軸受装置として提供可能である。
【００１３】
ラジアル軸受隙間に面する軸部の外周面と、この外周面に対向する軸受スリーブの内周面の何れか一面に、流体の動圧作用を生じるための動圧溝を軸方向で非対称に形成すれば、ラジアル軸受隙間で軸方向への流体の流れが生じる。この流れがフランジ部に向かうようにすれば、軸受装置内部で負圧が生じるのを避けることができ、また、貫通孔による圧力バランスの調整機能によって、フランジ部への押込みにより生じた高圧が平衡化される。
【００１４】
上記動圧軸受装置は、動圧軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとを備えたモータとして提供することも可能である。
【００１５】
また、本発明は、軸部とフランジ部とを備え、フランジ部の軸方向両側のスラスト軸受隙間で生じた流体の動圧作用によりスラスト方向に非接触支持される動圧軸受装置用軸部材の製造方法を提供するものであって、軸部およびフランジ部を一体に鍛造成形すると共に、フランジ部に、その両端面に開口する貫通孔を鍛造成形し、かつこれらの鍛造を同時に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、軸部材の回転時、フランジ部の軸方向両側に形成されたスラスト軸受隙間での圧力バランスを早期に回復し、各スラスト軸受隙間を常に所定の間隔に維持することができるので、軸受の回転性能を長期に亘って安定的に発揮することが可能となる。また、斯かる機能を低コストに得ることができ、量産性の飛躍的な向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図２は、本発明の一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。この情報機器用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、軸部材２を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置１と、軸部材２に取付けられたディスクハブ３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、ブラケット６とを備えている。ステータコイル４はブラケット６の外周に取付けられ、ロータマグネット５は、ディスクハブ３の内周に取付けられる。ブラケット６は、その内周に動圧軸受装置１を装着している。また、ディスクハブ３は、その外周に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。）Ｄを一枚または複数枚保持している。このように構成された情報機器用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との間の磁力によりロータマグネット５が回転し、これに伴って、ディスクハブ３およびディスクハブ３に保持されたディスクＤが軸部材２と一体に回転する。
【００１９】
図３は、動圧軸受装置１の一例を示している。この動圧軸受装置１は、一端に底部７ｂを有するハウジング７と、ハウジング７に固定された軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８の内周に挿入される軸部材２と、シール部材９とを主な構成部品として構成される。なお、説明の便宜上、ハウジング７の底部７ｂの側を下側、底部７ｂと反対の側を上側として以下説明を行う。
【００２０】
ハウジング７は、図３に示すように、例えばＬＣＰやＰＰＳ、あるいはＰＥＥＫ等の樹脂材料で円筒状に形成された側部７ａと、側部７ａの一端側に位置し、例えば金属材料で形成された底部７ｂとで構成されている。底部７ｂは、この実施形態では側部７ａとは別体として成形され、側部７ａの下部内周に後付けされている。底部７ｂの上側端面７ｂ１の一部環状領域には、動圧発生部として、図示は省略するが、例えばスパイラル形状を成す動圧溝が形成される。なお、底部７ｂは、この実施形態では側部７ａとは別体に形成され、側部７ａの下部内周に固定されるが、側部７ａと例えば樹脂材料で一体に型成形することもできる。その際、上側端面７ｂ１に設けられる動圧溝は、側部７ａおよび底部７ｂからなるハウジング７の射出成形と同時に型成形することができ、これにより別途底部７ｂに動圧溝を成形する手間を省くことができる。
【００２１】
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、ハウジング７の内周面７ｃの所定位置に固定される。
【００２２】
軸受スリーブ８の内周面８ａの全面又は一部円筒面領域には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４（ａ）に示すように、へリングボーン形状の動圧溝８ａ１、８ａ２がそれぞれ軸方向に離隔して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。従って、軸部材２の回転時には、非対称の動圧溝８ａ１によってラジアル軸受隙間の潤滑油が下方に押込まれる。
【００２３】
軸受スリーブ８の外周面８ｂには、１本又は複数本の軸方向溝８ｂ１が軸方向全長に亘って形成されている。この実施形態では、３本の軸方向溝８ｂ１を円周方向等間隔に形成している。
【００２４】
軸受スリーブ８の下側端面８ｃの全面又は一部環状領域には、動圧発生部として、例えば図４（ｂ）に示すスパイラル形状の動圧溝８ｃ１が形成される。
【００２５】
シール手段としてのシール部材９は、図３に示すように、例えば真ちゅう等の軟質金属材料やその他の金属材料、あるいは樹脂材料でハウジング７とは別体かつ環状に形成され、ハウジング７の側部７ａの上部内周に圧入、接着等の手段で固定される。この実施形態において、シール部材９の内周面９ａは円筒状に形成され、シール部材９の下側端面９ｂは軸受スリーブ８の上側端面８ｄと当接している。
【００２６】
軸部材２は、例えば図１に示すように、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、軸部２１と、軸部２１の下端に設けられたフランジ部２２とを一体に備える断面Ｔ字形を成す。軸部２１の外周には、図３に示すように、軸受スリーブ８の内周面８ａに形成された二つの動圧溝８ａ１、８ａ２の形成領域に対向するラジアル軸受面２３ａ、２３ｂが軸方向に離隔して２箇所形成されている。一方のラジアル軸受面２３ａの上方には、軸先端に向けて漸次縮径するテーパ面２４が隣接して形成され、さらにその上方にディスクハブ３の取付け部となる円筒面２５が形成されている。二つのラジアル軸受面２３ａ、２３ｂの間、他方のラジアル軸受面２３ｂとフランジ部２２との間、およびテーパ面２４と円筒面２５との間には、それぞれ環状のヌスミ部２６、２７、２８が形成されている。
【００２７】
フランジ部２２の上端面には、例えば図３に示すように、第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間に面するスラスト軸受面２２ａが形成され、フランジ部２２の下端面には、同図に示すように、第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間に面するスラスト軸受面２２ｂが形成される。そして、フランジ部２２の内径側（軸部２１の近傍）に、この実施形態では、フランジ部２２両端面のスラスト軸受面２２ａ、２２ｂよりも内径側の箇所に、フランジ部２２の両端面に開口する貫通孔２９が形成される。
【００２８】
軸部２１のテーパ面２４と、テーパ面２４に対向するシール部材９の内周面９ａとの間には、ハウジング７の底部７ｂ側から上方に向けて半径方向寸法が漸次拡大する環状のシール空間Ｓが形成される。組立て完了後の動圧軸受装置１（図３参照）においては、ラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間を含むハウジング７の内部空間が全て潤滑油で満たされ、その油面はシール空間Ｓの範囲内に保たれる。
【００２９】
上述の如く構成された動圧軸受装置１において、軸部材２を回転させると、軸受スリーブ内周面８ａの動圧溝８ａ１、８ａ２の形成領域（上下２箇所）と、これら動圧溝８ａ１、８ａ２の形成領域にそれぞれ対向する軸部２１のラジアル軸受面２３ａ、２３ｂとの間のラジアル軸受隙間に、潤滑油の動圧作用による圧力が発生し、軸部材２の軸部２１がラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが形成される。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｃに形成される動圧溝８ｃ１領域と、この動圧溝８ｃ１領域に対向するフランジ部２２上側（軸部側）のスラスト軸受面２２ａとの間の第１スラスト軸受隙間Ｗ１（図３参照）、および底部７ｂの上側端面７ｂ１に形成される動圧溝領域と、この動圧溝領域と対向するフランジ部２２下側（反軸部側）のスラスト軸受面２２ｂとの間の第２スラスト軸受隙間Ｗ２（図３参照）に、潤滑油の動圧作用による圧力がそれぞれ発生し、軸部材２のフランジ部２２が両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｔ１と第２スラスト軸受部Ｔ２とが形成される。
【００３０】
軸部材２の回転時、上記ラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間Ｗ１、Ｗ２、あるいは多孔質体の軸受スリーブ８内部との間で潤滑油が循環し、各軸受隙間に軸部材を支持するための潤滑油が適宜供給されるが、何らかの理由で、油の循環が乱れることがある。その場合でも、フランジ部２２に設けた貫通孔２９が、各スラスト軸受隙間Ｗ１、Ｗ２の間での圧力バランスを調整するので、一方のスラスト軸受隙間（第１スラスト軸受隙間Ｗ１）と、他方のスラスト軸受隙間（第２スラスト軸受隙間Ｗ２）とをそれぞれ適正間隔に維持することができる。これにより、軸部材２を安定的にスラスト支持することができ、斯かる軸受性能を長期に亘って安定的に発揮することができる。
【００３１】
以下、上記動圧軸受装置１を構成する軸部材２の製造方法について説明する。
【００３２】
軸部材２は、主に（Ａ）成形工程、（Ｂ）研削工程の２工程を経て製造される。このうちの（Ａ）の成形工程には、軸素材成形加工（Ａ−１）と、貫通孔成形加工（Ａ−２）と、軸部矯正加工（Ａ−３）とが含まれる。また、（Ｂ）の研削工程には、幅研削加工（Ｂ−１）と、全面研削加工（Ｂ−２）と、仕上げ研削加工（Ｂ−３）とが含まれる。
【００３３】
（Ａ）成形工程
（Ａ−１）軸素材成形加工、および（Ａ−２）貫通孔成形加工
まず、成形すべき軸部材２の素材となるステンレス鋼等の金属材を、金型を用いて例えば冷間で圧縮成形することにより（鍛造加工）、例えば図５に示すように、軸部対応領域（以下、単に軸部という。）１１およびフランジ部対応領域（以下、単にフランジ部という。）１２を一体に有する軸素材１０が形成される（軸素材成形加工（Ａ−１））。また、この軸素材１０の鍛造成形に使用する金型は、この実施形態では、フランジ部１２に貫通孔１９を成形するための金型を兼ねている。そのため、この金型で金属材を圧縮成形することで、軸素材１０が鍛造成形されるのと同時に、フランジ部１２の内径側に（軸部１１の近傍に）、図５に示すように、フランジ部１２の軸部側端面１２ａと、反軸部側端面１２ｂとの間を貫通する貫通孔１９が形成される（貫通孔成形加工（Ａ−２））。
【００３４】
このように、フランジ部１２への貫通孔１９の成形を、鍛造加工で行うことにより、加工に伴う切粉等の発生を避けて、加工後の洗浄工程を省略、あるいはより簡便なものにすることができる。また、貫通孔１９の成形と、軸部１１とフランジ部１２とを一体に備えた軸素材１０の成形とを共に鍛造で、かつ同時に行うことで、斯かる加工工程を簡略化して、加工時間の大幅な短縮化を図ることができる。
【００３５】
上記成形工程における冷間鍛造の方式としては、押出し加工、据込み加工、ヘッディング加工等の何れか、もしくはこれらの組合わせを採用することもできる。図示例では、鍛造加工後の軸部１１の外周面１１ａを、テーパ面１４およびテーパ面１４と上方に向けて連続し他所より小径の円筒面１５とを介在させた異径形状としているが、テーパ面１４を省略し全長に亘って均一径に成形することもできる。なお、この実施形態では、軸素材１０の成形と、貫通孔１９の成形を共に鍛造加工で同時に行った場合を説明したが、両工程を必ずしも同時に行う必要はなく、軸素材１０を鍛造成形した後に、貫通孔１９を鍛造で成形しても構わない。
【００３６】
（Ａ−３）軸部矯正加工
先の工程において鍛造成形された軸素材１０の軸部１１を、例えば図示は省略するが、一対の転造ダイス（例えば平ダイスや丸ダイス等）で加圧挟持し、前記一対の転造ダイスを互いに逆方向に往復動させることで、軸部１１の外周面１１ａに、円筒度矯正のための転造加工を施す（軸部矯正加工（Ａ−３））。これにより、軸素材１０の軸部外周面１１ａのうち、矯正加工を施した面１３の円筒度が所要の範囲内（例えば１０μｍ以下）に改善される。円筒度の矯正加工としては、例えば転造加工の他、絞りやしごき、あるいは割り型のプレス（挟み込み）によるサイジング加工等など、種々の加工方法を採用することができる。また、矯正加工は軸部１１の外周面１１ａ全長に亘って行う他、完成品としての軸部材２のラジアル軸受面２３ａ、２３ｂに対応する箇所を含む限り、外周面１１ａの一部のみに行うこともできる。
【００３７】
（Ｂ）研削工程
（Ｂ−１）幅研削加工
成形工程を経た軸素材１０の両端面となる、軸部端面１１ｂおよびフランジ部１２の反軸部側端面１２ｂを、前記矯正加工を施した面１３を基準として研削加工する。この研削工程に用いられる研削装置４０は、例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ワークとしての軸素材１０を複数保持するキャリア４１と、キャリア４１によって保持された軸素材１０の軸部端面１１ｂおよびフランジ部１２の反軸部側端面１２ｂを研削する一対の砥石４２、４２とを備えている。
【００３８】
図示のように、キャリア４１の外周縁の円周方向一部領域には、複数の切欠き４３が円周方向等ピッチに設けられる。軸素材１０は、その矯正加工面１３を切欠き４３の内面４３ａにアンギュラコンタクトさせた状態で切欠き４３に収容される。軸素材１０の矯正加工面１３はキャリア４１の外周面よりも僅かに突出しており、キャリアの外径側には、軸素材１０の突出部分を外径側から拘束する形でベルト４４が張設されている。切欠き４３に軸素材１０を収容したキャリア４１の軸方向両端側には、例えば図７に示すように、一対の砥石４２、４２がその端面（研削面）同士を対向させて所定の間隔で同軸配置されている。
【００３９】
キャリア４１の回転に伴い、軸素材１０が定位置から切欠き４３に順次投入される。投入された軸素材１０は、切欠き４３からの脱落をベルト４４で拘束された状態で、回転する砥石４２、４２の端面上をその外径端から内径端にかけて横断する。これに伴い、軸素材１０の両端面、換言すれば軸部端面１１ｂとフランジ部１２の反軸部側端面１２ｂとが砥石４２、４２の端面で研削される（図７参照）。この際、軸素材１０の矯正加工面１３がキャリア４１に支持され、かつこの矯正加工面１３が高い円筒度を有するので、予め砥石４２の回転軸心と砥石４２の研削面との直角度、および砥石４２の回転軸心とキャリア４１の回転軸心との平行度等を高精度に管理しておけば、この矯正加工面１３を基準として、軸素材１０の両端面１１ｂ、１２ｂを高精度に仕上げることができ、矯正加工面１３に対する直角度の値を小さく抑えることができる。また、軸素材１０の軸方向幅（フランジ部１２を含めた全長）が所定寸法に仕上げられる。
【００４０】
（Ｂ−２）全面研削加工
次いで、研削した軸素材１０の両端面（軸部端面１１ｂ、フランジ部１２の反軸部側端面１２ｂ）を基準として軸素材１０の外周面１０ａおよびフランジ部１２の軸部側端面１２ａの研削加工を行う。この研削工程で用いられる研削装置５０は、例えば図８に示すように、バッキングプレート５４およびプレッシャプレート５５を軸素材１０の両端面に押し当てながら砥石５３でプランジ研削するものである。軸素材１０の矯正加工面１３はシュー５２によって回転自在に支持される。
【００４１】
砥石５３は、完成品としての軸部材２の外周面形状に対応した研削面５６を備える総形砥石である。研削面５６は、軸部１１の軸方向全長に亘る外周面１１ａおよびフランジ部１２の外周面１２ｃを研削する円筒研削部５６ａと、フランジ部１２の軸部側端面１２ａを研削する平面研削部５６ｂとを備えている。図示例の砥石５３は、円筒研削部５６ａとして、軸部材２のラジアル軸受面２３ａ、２３ｂに対応する領域を研削する部分５６ａ１、５６ａ２、テーパ面２４に対応する領域を研削する部分５６ａ３、円筒面２５に対応する領域を研削する部分５６ａ４、各ヌスミ部２６〜２８を研削加工する部分５６ａ５〜５６ａ７、フランジ部２２の外周面２２ｃに対応する領域を研削する部分５６ａ８を備えている。
【００４２】
上記構成の研削装置５０における研削加工は以下の手順で行われる。まず、軸素材１０および砥石５３を回転させた状態で砥石５３を斜め方向（図中の矢印１方向）に送り、フランジ部１２の軸部側端面１２ａに砥石５３の平面研削部５６ｂを押し当て、フランジ部１２の軸部側端面１２ａを研削する。これにより、軸部材２のフランジ部２２軸部側端面の仕上げ加工が完了し、第１スラスト軸受部Ｔ１に面するスラスト軸受面２２ａが形成される。次いで、砥石５３を軸素材１０の回転軸心と直交する方向（図中の矢印２方向）に送り、軸素材１０の軸部１１の外周面１１ａおよびフランジ部１２の外周面１２ｃに砥石５３の円筒研削部５６ａを押し当てて、各面１１ａ、１２ｃを研削する。これにより、軸部材２の軸部２１外周面のうち、ラジアル軸受面２３ａ、２３ｂおよび円筒面２５に対応する領域がそれぞれ研削されると共に、テーパ面２４、フランジ部２２の外周面２２ｃ、さらに各ヌスミ部２６〜２８が形成される。なお、上記研削の際には、例えば図８に示すように、計測ゲージ５７で残りの研削代を計測しつつ研削を行うのが好ましい。
【００４３】
この全面研削工程においては、事前に幅研削加工で軸素材１０の両端面１１ｂ、１２ｂの直角度の精度出しが行われているから、各被研削面を高精度に研削することができる。
【００４４】
（Ｂ−３）仕上げ研削加工
（Ｂ−２）全面研削加工で研削を施した面のうち、軸部材２のラジアル軸受面２３ａ、２３ｂ、および円筒面２５に対応する領域に最終的な仕上げ研削を施す。この研削加工に用いる研削装置は、例えば図９に示す円筒研削盤で、バッキングプレート６４とプレッシャプレート６５とで挟持した軸素材１０を回転させながら、砥石６３でプランジ研削するものである。軸素材１０は、シュー６２で回転自在に支持される。砥石６３の研削面６３ａは、軸部材２のラジアル軸受面２３ａ、２３ｂに対応する領域（同図中１３ａ、１３ｂに示す領域）を研削する第一の円筒研削部６３ａ１と、円筒面２５に対応する領域（同図中１５に示す領域）を研削する第二の円筒研削部６３ａ２とからなる。
【００４５】
上記構成の研削装置６０において、回転する砥石６３に半径方向の送りを与えることにより、ラジアル軸受面２３ａ、２３ｂおよび円筒面２５に対応する領域１３ａ、１３ｂ、および１５がそれぞれ研削され、これらの領域が最終的な表面精度に仕上げられる。
【００４６】
上記（Ａ）成形工程および（Ｂ）研削工程を経た後、必要に応じて熱処理や洗浄処理を施すことで、図１に示す軸部材２が完成する。これにより、軸部２１の近傍に、フランジ部２２の両端面に開口する貫通孔２９が形成される。貫通孔２９の内周面は鍛造加工により形成されたものであるから、その面粗度は良好なものとなる。
【００４７】
上記製造方法によれば、軸部２１外周に形成されたラジアル軸受面２３ａ、２３ｂの円筒度を高精度に仕上げることができる。これにより、例えば動圧軸受装置１における軸受スリーブ８内周の内周面８ａとの間に形成されるラジアル軸受隙間の、円周方向あるいは軸方向へのばらつきが所定の範囲内に抑えられ、上記ラジアル軸受隙間のばらつきによる軸受性能への悪影響を回避することができる。また、軸部２１外周に形成されたラジアル軸受面２３ａ、２３ｂを基準とした、フランジ部２２の両端面（スラスト軸受面）２２ａ、２２ｂの直角度の値を小さく抑えた軸部材２を成形することもできる。フランジ部２２の両端面に形成したスラスト軸受面２２ａ、２２ｂは、対向する面（軸受スリーブ８の下側端面８ｃやハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１など）との間のスラスト軸受隙間を形成することから、斯かる直角度の数値を小さく抑えることにより、上記スラスト軸受隙間のばらつきを抑えることができる。また、軸部の端面２１ｂは、上記スラスト軸受隙間を設定する際の基準面にもなる。そのため、軸部端面２１ｂの直角度の数値を小さく抑えることにより、スラスト軸受隙間を精度良く管理することもできる。
【００４８】
また、この実施形態では、軸部２１の円筒面２５に対応する領域に仕上げ研削加工（図９参照）を行っているので、円筒面２５の円筒度も高精度に仕上げられ、ディスクハブ３等の部材を軸部材２に取付ける際の組付け精度が高められる。これにより、ディスクＤをディスクハブ３に保持するためのクランパ等を軸部材２に固定する際の精度を高めることができ、クランパとディスクハブ３との間でクランプ固定されるディスクＤの軸部材２に対する組付け精度がより一層高められ、さらなるモータ性能の向上が図られる。
【００４９】
以上の実施形態では、軸部材２のラジアル軸受面２３ａ、２３ｂおよびスラスト軸受面２２ａ、２２ｂを、全て動圧溝のない平滑面とした場合を例示したが、これらの軸受面の側に動圧溝を形成することもできる。この場合、ラジアル動圧溝は、図６〜図９に示す研削加工の前の段階で、転造あるいは鍛造により形成することができ、スラスト動圧溝は、プレスあるいは鍛造で形成することができる。
【００５０】
また、以上の実施形態では、貫通孔２９を、スラスト軸受隙間Ｗ１、Ｗ２における圧力の逃げを防ぐため、フランジ部２２のスラスト軸受面２２ａ、２２ｂ（スラスト軸受隙間Ｗ１、Ｗ２）を避けて、これら軸受面２２ａ、２２ｂよりも内径側に開口するように形成した場合を説明したが、多少の圧力の逃げを考慮して動圧溝やスラスト軸受隙間を設定できる場合には、貫通孔２９をスラスト軸受面２２ａ、２２ｂにかかる位置に形成することも可能である。
【００５１】
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、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、ステップ・ポケット軸受、テーパ・ポケット軸受、テーパ・フラット軸受等を使用することもできる。
【００５２】
また、以上の実施形態では、動圧軸受装置１の内部に充満し、軸受スリーブ８と軸部材２との間のラジアル軸受隙間や、軸受スリーブ８およびハウジング７と軸部材２との間のスラスト軸受隙間Ｗ１、Ｗ２に動圧作用を生じる流体として、潤滑油を例示したが、特にこの流体に限定されるものではない。動圧溝を有する各軸受隙間に動圧作用を生じ得る流体、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を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る動圧軸受装置用の軸部材の側面図である。
【図２】軸部材を備えた動圧軸受装置を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの断面図である。
【図３】動圧軸受装置の縦断面図である。
【図４】軸受スリーブの縦断面図である。
【図５】鍛造加工により成形された軸素材の側面図である。
【図６】（ａ）は軸素材の幅研削工程に係る研削装置の一例を示す概略図、（ｂ）は軸素材を保持するキャリアの切欠き周辺の拡大図である。
【図７】上記幅研削工程に係る研削装置の一例を示す一部断面図である。
【図８】軸素材の全面研削工程に係る研削装置の一例を示す概略図である。
【図９】軸素材の研削仕上げ工程に係る研削装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      動圧軸受装置
２      軸部材
３      ディスクハブ
４      ステータコイル
５      ロータマグネット
７      ハウジング
８      軸受スリーブ
８ａ    内周面
８ａ１、８ａ２  動圧溝
８ｃ    下側端面
８ｃ１  動圧溝
９      シール部材
１０    軸素材
１１    軸部
１１ｂ  端面
１２    フランジ部
１２ａ  軸部側端面
１２ｂ  反軸部側端面
１３    矯正加工面
１４    テーパ面
１５    円筒面
１９    貫通孔（軸素材）
２１    軸部
２１ｂ  端面
２２    フランジ部
２２ａ、２２ｂ  スラスト軸受面
２３ａ、２３ｂ  ラジアル軸受面
２４    テーパ面
２５    円筒面
２６、２７、２８  ヌスミ部
２９    貫通孔
４０    研削装置
４１    キャリア
４２    砥石
４３    切欠き
４３ａ  内面
５０、６０  研削装置
５２、６２  シュー
５３、６３  砥石
５４、６４  バッキングプレート
５５、６５  プレッシャプレート
５６    研削面
５６ａ  円筒研削部
５６ｂ  平面研削部
５７、６７  計測ゲージ
６３    砥石
６３ａ  研削面
Ｄ      ディスク
Ｓ      シール空間
Ｒ１、Ｒ２  ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２  スラスト軸受部
Ｗ１、Ｗ２  スラスト軸受隙間
【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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