(57)【要約】【課題】接着剤の吸い込みを原因とした潤滑油中へのエアの混入を抑制できる焼結軸受を提供する。【解決手段】焼結軸受８は、多孔質の焼結材料からなり、軸部材を支持する軸受面を備え、ハウジングに接着固定される。この焼結軸受８において、銅を２０質量％以上含有させ、その真密度比を９０％以上９５％以下とし、少なくともハウジングに接着固定される接着面を、焼結材料を塑性流動させた面とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質の焼結材料からなり、軸部材を支持する軸受面を備え、ハウジングに接着固定される焼結軸受において、
銅を２０質量％以上含有し、真密度比が９０％以上９５％以下であり、少なくともハウジングに接着固定される接着面が、前記焼結材料を塑性流動させた面であることを特徴とする焼結軸受。
【請求項２】
前記軸受面に動圧発生溝が形成されている請求項１に記載の焼結軸受。
【請求項３】
請求項１または２に記載の焼結軸受と、前記焼結軸受との間で軸受隙間を形成する軸部材と、前記焼結軸受を収容するハウジングと、前記ハウジングの内部空間を大気に開放するシール空間と、前記ハウジングの内部空間を満たす潤滑油と、前記焼結軸受外に設けられ、前記軸受隙間の一端から流出した潤滑油を当該軸受隙間の他端に還流させる通油路とを備えた流体軸受装置。
【請求項４】
通油路が、焼結軸受の外周面に沿う軸方向通油路と、焼結軸受の端面に沿い、前記シール空間に通じる半径方向通油路とを有する請求項３に記載の流体軸受装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の流体軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとを有するモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結軸受、流体軸受装置、およびモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結金属に潤滑油やグリースを含浸させた焼結軸受は、ＨＤＤ等のディスク駆動装置、ＬＢＰのポリゴンスキャナモータ、あるいはファンモータ等の小型モータにおける軸の支持に汎用されている。この種の用途では、回転精度の向上や高速回転化等の観点から、焼結軸受の軸受面に動圧発生溝を形成し、軸受隙間に満たした潤滑油の動圧作用で生じた圧力により軸を支持する場合がある。このように軸受隙間に動圧作用により圧力を発生させる焼結軸受は、流体動圧軸受と呼ばれる。
【０００３】
焼結軸受の製造に際し、例えば下記の特許文献１には、軸受面成形前の焼結金属素材の密度比α（％）を７５≦α≦８５の範囲に設定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６０２３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多孔質体からなる焼結軸受の表面には、表面に開口した無数の気孔が存在する。軸受面に開口した気孔の数が多すぎると、当該気孔を介して軸受内部に逃げる潤滑油の量が増えるため、軸受隙間に満たされた潤滑油の圧力が低下する、いわゆる圧力抜けの問題を生じる。
【０００６】
その一方で、焼結軸受には、多孔質体であるが故に軸受内部を潤滑油が循環できるという利点がある。軸受内部で潤滑油を循環させることにより、軸受隙間でのせん断力等の常時作用による潤滑油の劣化を抑制でき、焼結軸受の長寿命化に寄与することができる。
【０００７】
圧力抜けを防止するため、従来では、焼結工程で得た焼結体の内周面に回転サイジングを施している。回転サイジングにより、焼結体の内周面に塑性流動を生じさせて、表面に開口した気孔を潰すことができ、圧力抜けの問題を解消することができる。なお、この回転サイジングは、圧力抜けが問題となる軸受面に限って施され、軸受面以外の表面には施されない。
【０００８】
ところで、特許文献１に記載されたような焼結軸受をハウジングに固定する際の固定手法として、接着や接着と圧入の併用が広く採用されている。このように接着剤を使用する場合、図１０に示すように、ハウジング７０の内周面７０１と焼結軸受８０の外周面８０１との間に接着剤層９０が形成される。しかしながら、焼結軸受８０の外周面８０１に多数開口した気孔８０２が内部の気孔とつながった連通気孔を構成しているため、接着剤の硬化前に一部の接着剤が毛細管力により連通気孔を介して軸受内部に吸い込まれる。接着剤層９０のうち、接着剤が吸い込まれた領域では、微小空間９１が発生するため、ハウジングの内部を潤滑油で満たした後にもハウジング内にエアが残ることになる。このエアは、長期運転時に次第に焼結軸受内部にリークし、潤滑油にエアが混入する原因となる。潤滑油に混入したエアが軸受外に漏れ出た際には、潤滑油漏れや回転精度の低下を招くことになる。
【０００９】
そこで、本発明は、接着剤の吸い込みを原因とした潤滑油中へのエアの混入を抑制できる焼結軸受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】
【００１０】
以上の課題を解決するために、本発明は、多孔質の焼結材料からなり、軸部材を支持する軸受面を備え、ハウジングに接着固定される焼結軸受において、銅を２０質量％以上含有し、真密度比が９０％以上９５％以下であり、少なくともハウジングに接着固定される接着面が、前記焼結材料を塑性流動させた面であることを特徴とする。
【００１１】
この焼結軸受では、焼結軸受全体の真密度比が９０％以上９５％以下であり、既存の焼結軸受よりも高密度化されている。このように高密度化することで、焼結軸受中の気孔の割合（気孔の数や大きさ）を減少させることができる。
【００１２】
さらに、焼結軸受のうち、少なくともハウジングに接着固定される接着面を、焼結材料を塑性流動させた面とすることにより、接着面の表面に開口した気孔が概ね封孔される。そのため、毛細管力による軸受内部への接着剤の吸い込みが生じ難くなり、接着剤の吸い込みに起因した接着剤層での微小空間の発生を抑制して、潤滑油中へのエアの混入を防止することができる。
【００１３】
接着面での焼結材料の塑性流動は、接着面を型に圧接させた状態で両者を相対的に摺動させる工程、例えばサイジング工程で生じさせることができる。この際のサイジング代を既存品よりも大きくする（強サイジングを行う）ことにより、接着面の表面開孔率をより一層小さくすることができ、毛細管力による軸受内部への接着剤の吸い込みがより確実に防止される。特に本発明では、焼結体中に銅を２０％以上含有させており、焼結体に含まれる軟質材料の割合が多くなっているので、強サイジングを行った際にも塑性流動が生じ易くなり、接着面の封孔効果が高まる。なお、強サイジングを行うと、焼結体の接着面近傍でクラック等の損傷を生じ易くなるが、上記のように焼結体を高密度化することにより、焼結体の強度が高まるため、かかる不具合を防止することができる。
【００１４】
軸受面に動圧発生溝を形成することにより、回転精度の向上や高速回転化を図ることができる。
【００１５】
以上に述べた焼結軸受と、焼結軸受との間で軸受隙間を形成する軸部材と、焼結軸受を収容するハウジングと、ハウジングの内部空間を大気に開放するシール空間と、ハウジングの内部空間を満たす潤滑油と、焼結軸受外に設けられ、軸受隙間の一端から流出した潤滑油を当該軸受隙間の他端に還流させる通油路とで流体軸受装置を構成することができる。
【００１６】
このように焼結軸受外に通油路を設けることにより、この通油路が、ハウジングの内部で潤滑油を循環させる機能を担う。上記のように焼結軸受を高密度化した場合、焼結軸受内部での油の循環が阻害されるため、軸受隙間に油が滞留し易くなり、潤滑油の劣化を助長することになるが、上記の通油路を設けることにより、軸受隙間での潤滑油の滞留を防止して循環性の低下を補うことができ、潤滑油の劣化を抑制することが可能となる。
【００１７】
以上に述べた流体軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとでモータを構成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、毛細管力による軸受内部への接着剤の吸い込みが生じ難くなり、接着剤の吸い込みに起因した接着剤層での微小空間の発生を抑制することができる。従って、潤滑油中へのエアの混入を抑制することができ、長期にわたり、潤滑油の漏れを防止すると共に、回転精度を安定して維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】スピンドルモータの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る流体動圧軸受装置の縦断面図である。
【図３】軸受部材の縦断面図である。
【図４】軸受部材の下面図である。
【図５】回転サイジング工程を示す横断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は何れもサイジング工程を示す縦断面図である。
【図７】サイジング工程の前後における焼結体の形状変化を示す縦断面図である。
【図８】本実施形態におけるハウジングと軸受部材の接着部分を拡大して示す縦断面図である。
【図９】従来品と本実施形態品の抜去力の測定結果を示す図である。
【図１０】従来品におけるハウジングと軸受部材の接着部分を拡大して示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る流体動圧軸受装置１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流体動圧軸受装置１と、軸部材２に装着されたディスクハブ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とを備えている。ステータコイル４はケーシング６に取付けられ、ロータマグネット５はディスクハブ３に取付けられる。流体動圧軸受装置１のハウジング７の外周面は、ケーシング６の内周に装着される。ディスクハブ３には、磁気ディスク等のディスクＤが所定枚数保持される。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との間に作用する電磁力でロータ５が回転し、それによって、ディスクハブ３および軸部材２が一体となって回転する。
【００２２】
図２に示すように、流体動圧軸受装置１は、軸部材２と、ハウジング７と、ハウジング７の内周に保持された軸受部材８と、ハウジング７の軸方向一端の開口部に設けられたシール部９と、ハウジング７の軸方向他端を閉塞する蓋部１０とを有する。なお、以下の説明では、便宜上、軸方向でハウジング７の閉塞側を下側、ハウジング７の開口側を上側と言うが、これは流体動圧軸受装置１の使用態様を限定する趣旨ではない。
【００２３】
軸部材２は、軸部２ａと、軸部２ａの下端に設けられたフランジ部２ｂとを備える。軸部材２は、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、本実施形態では、軸部２ａおよびフランジ部２ｂを含む軸部材２全体が一体に形成される。軸部２ａとフランジ部２ｂを別体に形成することもできる。
【００２４】
軸部２ａの外周面には、軸方向に離隔する２箇所に形成された円筒面２ａ１と、２箇所の円筒面２ａ１の間に設けられ、円筒面２ａ１よりも小径な環状凹部２ａ２とが設けられる。円筒面２ａ１は、軸受部材８の内周面８ａの軸受面８ａ１と半径方向で対向する軸受対向面として機能する。
【００２５】
ハウジング７は軸受部材８を保持する部材であり、樹脂あるいは金属で円筒状に形成される。ハウジング７の内周面７ａには、軸受部材８の外周面８ｄが接着によって固定される。接着としては、軸受部材８の外周面８ｄとハウジング７の内周面７ａとを隙間嵌めの状態で接着した、いわゆる隙間接着が採用される。隙間接着は、軸受部材８の外周面８ｄとハウジング７の内周面７ａを隙間嵌めで嵌合させた状態で、両面間の隙間に接着剤を注入し、毛細管力で隙間の奥に引き込むことにより行われる。この他、軸受部材８の外周面８ｄとハウジング７の内周面７ａのどちらか一方に接着剤を塗布した上で、両者を隙間嵌めで嵌合させてもよい。接着剤としては、空気との遮断により硬化する嫌気性の接着剤、エポキシ系等のような加熱硬化型の接着剤、紫外線の照射で硬化する紫外線硬化型の接着剤等が知られている。本実施形態では、公知の接着剤を任意に使用することができる。
【００２６】
隙間接着により、軸受部材８の外周面８ｄとハウジング７の内周面７ａの間に、硬化した接着剤からなる接着剤層１８（図８参照）が形成される。接着剤層１８は、軸受部材８の外周面８ｄとハウジング７の内周面７ａの間の隙間の全域にわたって形成する他、当該隙間の一部領域（軸方向の一部領域、あるいは円周方向の一部領域等）に限って形成してもよい。
【００２７】
軸受部材８は、多孔質の焼結体で円筒状に形成された焼結軸受である。この焼結体としては、２０質量％以上の銅を含む焼結金属が使用される。銅を２０質量％以上含む限り、他の含有元素は任意であり、銅のみを主成分とする銅系焼結金属の他、銅と鉄を主成分とする銅鉄系焼結金属、あるいは、銅とステンレス鋼を主成分とするステンレス系焼結金属等を使用することもできる。
【００２８】
軸受部材８の内周面８ａには、図３に示すように、軸方向に離隔した２箇所にラジアル軸受面８ａ１が形成される。各ラジアル軸受面８ａ１には、動圧発生部としてヘリングボーン形状に配列された動圧発生溝Ｇ１，Ｇ２が設けられる。図中クロスハッチングで示す領域は、内径側に盛り上がった丘部を示している（図４においても同様）。上側の動圧発生溝Ｇ１は軸方向で非対称な形状を成し、下側の動圧発生溝Ｇ２は軸方向で対称な形状を成している。軸方向非対称形状の上側の動圧発生溝Ｇ１により、ラジアル軸受隙間の潤滑流体が軸方向下向きに押し込まれ、ハウジング７の内部で潤滑流体が強制的に循環される（後述する）。ラジアル軸受面８ａ１の軸方向間領域には、円筒面８ａ２が設けられる。円筒面８ａ２は、動圧発生溝Ｇ１、Ｇ２の溝底面と同一円筒面上に連続して設けられる。
【００２９】
なお、上下の動圧発生溝Ｇ１，Ｇ２の双方を軸方向対称形状としてもよい。また、上下の動圧発生溝Ｇ１，Ｇ２を軸方向で連続させたり、上下の動圧発生溝Ｇ１，Ｇ２の一方あるいは双方を省略したりしてもよい。また、軸受部材８の内周面８ａを円筒面として、軸部２ａの外周面（軸受対向面）に動圧発生部を設けてもよい。また、軸受部材８の軸受面８ａ１および軸部２ａの軸受対向面の双方を円筒面とした、いわゆる真円軸受を使用することもできる。
【００３０】
軸受部材８の下側端面８ｂにはスラスト軸受面が形成される。スラスト軸受面には、動圧発生部として、図４に示すようなポンプインタイプのスパイラル形状の動圧発生溝８ｂ１が形成される。尚、動圧発生溝の形状として、ヘリングボーン形状や放射溝形状等を採用しても良い。また、軸受部材８の下側端面８ｂを平坦面として、軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１に動圧発生溝を形成してもよい。
【００３１】
シール部９は、ハウジング７の上端から内径側に突出している。本実施形態では、シール部９がハウジング７と一体に形成されているが、シール部９をハウジング７に対して別体にすることもできる。シール部９の内周面９ａは、下方に向けて漸次縮径したテーパ状を成す。シール部９の内周面９ａと軸部２ａの外周面との間には、下方に向けて半径方向幅を徐々に狭めたシール空間Ｓが形成される。この他、シール部９の内周面を円筒面とする一方で、軸部２ａの外周面に上方に向けて漸次縮径するテーパ面を設け、これらの間にシール空間Ｓを形成してもよい。シール部９の下側端面９ｂには、軸受部材８の上側端面８ｃが当接している。
【００３２】
蓋部１０は、黄銅等の金属や樹脂で形成され、ハウジング７の内周面７ａの下端部に、圧入、接着等の適宜の手段で固定される。これによりハウジング７の内部の空間がシール空間Ｓでのみ大気に開放された密閉空間となる。蓋部１０は、ハウジング７と一体に形成することもできる。
【００３３】
蓋部１０の端面１０ａにはスラスト軸受面が形成される。このスラスト軸受面には、例えばポンプインタイプのスパイラル形状の動圧発生溝が形成される（図示省略）。尚、動圧発生溝の形状として、ヘリングボーン形状や放射溝形状等を採用しても良い。また、蓋部１０の端面１０ａを平坦面として、軸部材２のフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２に動圧発生溝を形成してもよい。
【００３４】
ハウジング７の内部には、軸方向に延びる軸方向通油路１１と、半径方向に延びる半径方向通油路１２とが形成される。図２に示す実施形態において、軸方向通油路１１は、軸受部材８の外周面とハウジング７の内周面７ａとの間に形成され、半径方向通油路１２は、軸受部材８の上側端面８ｃとシール部９の下側端面９ｂとの間に形成されている。軸方向通油路１１の下端は、軸受部材８の下側端面８ｂよりも下方の空間に開口し、上端は半径方向通油路１２の外径端と連通する。半径方向通油路１２の内径端はシール空間Ｓに開口している。
【００３５】
図２の実施形態では、軸受部材８の外周面８ｄに軸方向に延びる軸方向溝８ｄ１を設け、軸方向溝８ｄ１とハウジング７の内周面７ａとで画成された隙間により、軸受部材８の外周面８ｄに沿う軸方向通油路１１が形成されている。軸受部材８の上側端面８ｃには、環状溝８ｃ１と環状溝８ｃ１の内径側に位置する複数の半径方向溝８ｃ２とが設けられ、環状溝８ｃ１および半径方向溝８ｃ２と、シール部９の下側端面９ａとで形成される隙間により、軸受部材８の上側端面８ｃに沿う半径方向通油路１２が形成されている。また、シール部９の下側端面の外径側領域は、軸受部材８の上側端面８ｃから離反した位置にあり、この外径側領域と軸受部材８の上側端面８ｃとの間に形成された環状隙間１３に、軸方向通油路１１の上端と半径方向通油路１２の外径端とがそれぞれ開口している。環状隙間１３は、軸方向通油路１１もしくは半径方向通油路１２の一部を構成する。かかる構成から、軸受部材８の下側端面８ｂよりも下方の空間が、軸方向通油路１１および半径方向通油路１２を介してシール空間Ｓ、さらにはラジアル軸受隙間と連通した状態となる。
【００３６】
なお、軸方向通油路１１および半径方向通油路１２は、軸受部材８の下側端面８ｂよりも下方の空間とシール空間Ｓとを連通させるものである限り任意の形態を採用することができ、図２および図３に示す形態には限定されない。例えば軸方向溝８ｄ１をハウジング７の内周面７ａに形成してもよい。また、環状溝８ｃ１や半径方向溝８ｃ２をシール部９の下側端面９ａに形成してもよい。
【００３７】
流体動圧軸受装置１の内部には、潤滑流体としての潤滑油が真空含浸等の手段により供給され、ハウジング７の内部の全ての空間、例えば軸受部材８の内周面８ａと軸部２ａの外周面との間の隙間、軸受部材８の下側端面８ｂとフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間の隙間、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２と蓋部１０の端面１０ａとの間の隙間、軸方向通油路１１、および半径方向通油路１２が、軸受部材８の内部気孔を含めて全て潤滑油で満たされる。この時、油面は、シール空間Ｓ内に形成される。
【００３８】
軸部材２が回転すると、軸受部材８の内周面８ａのラジアル軸受面８ａ１と軸部２ａの円筒面２ａ１との間にラジアル軸受隙間が形成される。そして、動圧発生溝Ｇ１，Ｇ２によりラジアル軸受隙間に形成された油膜の圧力が高められ、これにより軸部材２をラジアル方向に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１及び第２ラジアル軸受部Ｒ２が構成される。これと同時に、軸受部材８の下側端面８ｂ（スラスト軸受面）とフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間、及び、蓋部１０の端面１０ａ（スラスト軸受面）とフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に、それぞれスラスト軸受隙間が形成される。そして、軸受部材８の下側端面８ｂの動圧発生溝８ｂ１及び蓋部１０の端面１０ａの動圧発生溝により、各スラスト軸受隙間に形成された油膜の圧力が高められ、これにより軸部材を両スラスト方向に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｔ１及び第２スラスト軸受部Ｔ２が構成される。
【００３９】
また、軸部材２の回転中は、第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２の各動圧発生溝Ｇ１，Ｇ２の非対称性等に起因して、軸受部材８の内周面８ａと軸部２ａの外周面との間の隙間を満たす潤滑油に一定方向の流れ（例えば下向き）が生じる。そのため、第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間から流出した潤滑油は、スラスト軸受隙間、軸方向通油路１１、半径方向通油路１２を経てシール空間Ｓに達し、さらには第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間を介して第２ラジアル軸受部のラジアル軸受隙間に還流する。
【００４０】
この実施形態の流体動圧軸受装置１における軸受部材８（焼結軸受）は、原料粉から、軸受部材８の形状に対応した形状の圧粉体を成形する成形工程、圧粉体を焼結する焼結工程、焼結により得られた焼結体の内周面に回転サイジングを施す回転サイジング工程、および焼結体を金型内で圧縮成形するサイジング工程、を順次経て製作される。
【００４１】
このうち、回転サイジング工程は、図５に示すように、円筒状の焼結体８’の内周面に締め代αをもって治具１５を押し当てた状態で、焼結体８’の回転を拘束しつつ軸受中心を中心として治具１５を回転させる工程である。この回転サイジングにより、焼結体８’の内周面に焼結材料の塑性流動が生じるため、内周面の気孔が潰れて表面開孔率が小さくなる。これにより、ラジアル軸受隙間の潤滑油が軸受部材８の内部に還流する圧力抜けの問題が回避される。回転サイジング工程では、焼結体８’の表面のうち、軸受面となる焼結体８’の内周面のみに回転サイジングが施される。
【００４２】
サイジング工程は、回転サイジング工程を経た焼結体８’の寸法矯正を行う工程である。このサイジング工程で使用する金型は、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、ダイス２０、上パンチ２１、下パンチ２２、およびコア２３とからなる。図６（ａ）に示すように、コア２３と上パンチ２１が上方に後退した状態で、下パンチ２２上に焼結体８’をセットする。この時、焼結体８’の外径寸法は、ダイス２０の内径寸法よりも大きく、焼結体の内径寸法は、コア２３の外径寸法よりも大きい。つまり焼結体８’の外周面とダイス２０の内周面との間には、締め代としてのサイジング代βがあり、焼結体８’の内周面とコア２３の外周面との間には隙間がある。サイジング代βは、焼結体８’の内径寸法とコア２３の外径寸法との差（隙間幅）よりも大きい。なお、サイジング代βおよび隙間幅の大小関係は、何れも直径寸法で対比する。
【００４３】
次に、図６（ｂ）に示すように、最初にコア２３を焼結体８’の内周に挿入する。その後、図６（ｃ）に示すように、上パンチ２１により焼結体８’をダイス２０内に押し込み、上下のパンチ２１，２２により焼結体８’を圧縮する。これに伴い、ダイス２０の内周面で焼結体８’の外周面が軸方向にしごかれると共に、焼結体８’の内周面がコア２３の外周面に押し付けられて成形される。焼結体８’の外周面では、しごきにより焼結材料が軸方向に塑性流動し、焼結体８’の外周面が塑性流動した面となる。この塑性流動により焼結体８’の外周面に開口した気孔が封孔される。焼結体８’の内周面はコア２３に対して殆ど摺動せず、また、焼結体８’の両端面もパンチ２１，２２に対して殆ど摺動しない。従って、サイジング工程中は、焼結体８’の外周面を除く表面では殆ど塑性流動が生じない。そのため、サイジング工程の前後で対比すると、焼結体８’の外周面で表面開孔率の減少量が最大となる。
【００４４】
図７に、サイジング工程により圧縮される前後の焼結体８’の形態を誇張して示す。サイジング工程を経る前の焼結体８’を二点鎖線で示し、サイジング工程を経た後の焼結体（軸受部材８）を実線で示す。同図に示すように、サイジング工程を経ることで、焼結体８’の外径寸法および内径寸法の双方が縮径する。また、焼結体８’の幅寸法（軸方向の寸法）も縮小する。焼結体８’の外径寸法の変化量Ｔｏは、内径寸法の変化量Ｔｉよりも大きい。サイジング工程後は、焼結体８の表面のうち、回転サイジングされた内周面の表面開孔率が最小となり、ダイス２０にしごかれた外周面の表面開孔率がその次に小さくなる。
【００４５】
以上の工程により、軸受部材８が完成する。完成後の軸受部材８は、既に述べたとおりハウジング７の内周面７ａに接着固定される。引き続いて、ハウジング７内に軸部材２を収容し、さらにハウジング７の底部開口を蓋部１０で封孔した後、真空含浸等の手法により、ハウジング７の内部の空間を軸受部材８の内部気孔も含めて潤滑油で満たすことにより、図２に示す流体動圧軸受装置１が完成する。
【００４６】
以下、本発明の特徴的構成を説明する。
上記の各工程を経た最終製品としての軸受部材８（潤滑油を含浸させていない軸受部材）は、全体の真密度比が９０％以上９５％以下（好ましくは９１％以上９４％以下）とされる。これは、既存の焼結軸受よりも軸受部材８が高密度化されていることを意味する（既存品の真密度比は８７％程度である）。この高密度化は、成形工程において、成形圧力を従来品よりも高めることで達成される。従って、本実施形態では、圧粉体の真密度比も従来品の圧粉体の真密度比よりも高くなっている。なお、真密度比は以下の式で定義される。
真密度比（％）＝（ρ１／ρ０）×１００
ρ１：多孔質体の密度
ρ０：多孔質体に空孔がないと仮定した場合の密度
【００４７】
歯車やエンジンのコネクティングロッド等のような焼結機械部品では、強度を溶製品に近付けるため、極力気孔を無くすのが好ましく、そのため、焼結体を真密度比で１００％近くまで高密度化するのが通例である。これに対し、焼結軸受では、機械部品に比べれば機械的強度はそれほど必要とされず、むしろ気孔が存在することによるメリット（軸受内部で連通気孔を介して潤滑油を循環させ、潤滑油の劣化を防止する）を活用する必要があるため、真密度比は機械部品に比べれば低く設定されており、上記のとおり８７％程度の真密度比が従来の焼結軸受では標準的である。
【００４８】
これに対して本実施形態では、軸受部材８の真密度比を９０％〜９５％まで高めているため、軸受部材８全体における気孔の数を少なくすると共に気孔の大きさを小さくすることができ、それに応じて表面に開口する気孔の面積比（表面開孔率）を小さくすることができる。軸受部材８の真密度が９０％を下回れば、後述の塑性流動による封孔効果を考慮しても、軸受部材８の外周面８ｄでの接着剤の吸い込みを抑制する効果が不十分となる。その一方で、真密度が９５％を超えると、軸受部材８の内部での潤滑油の最低限の循環を確保することができず、潤滑油の早期劣化が問題となる。
【００４９】
なお、このように軸受部材８を高密度化することにより、軸受部材８の内部での潤滑油の循環性は低下するが、図２に示すように、軸受部材８の連通気孔を介した循環経路とは別に、軸受部材８外に軸方向通油路１１や半径方向通油路１２を設けることにより、ラジアル軸受隙間を満たす潤滑油が、ラジアル軸受隙間の一方の端部から流出して、他方の端部に還流する。このように潤滑油の外部循環機構を設けることにより、ラジアル軸受隙間で潤滑油が停滞することを防止して高密度化による循環性の低下を補うことができる。
【００５０】
このように軸受部材８を高密度化することに加えて、本実施形態では、サイジング工程により、軸受部材８の表面のうちで、接着面となる外周面８ｄに成形型（ダイス２０）でしごきを与えて、外周面８ｄを、焼結材料の塑性流動が生じた面としている。そのため、外周面８ｄに開口した気孔が封孔される。特にサイジング工程におけるサイジング代β（図６（ａ）参照）を既存品におけるサイジング代（概ね２０μｍ以下）よりも大きい１００μｍ以上に設定した、いわゆる強サイジングを行うことにより、外周面８ｄに開口した気孔をほぼ完全に封孔することが可能となる。
【００５１】
そのため、図８に示すように、軸受部材８の外周面には、粗大気孔は開口せず、数少ない微小気孔１７が開口しているにすぎない状態となる。従って、軸受部材８をハウジング７の内周面７ａに接着固定した際にも、毛細管力による軸受内部への接着剤の吸い込みが生じ難くなる。そのため、接着剤の吸い込みに起因した接着剤層１８での微小空間（図１０の符号９０１）の発生を抑制することができる。これにより、微小空間９０１から軸受部材８の内部へリークするエアをなくし、潤滑油へのエアの混入による潤滑油の漏れや回転精度の低下を防止することが可能となる。
【００５２】
既に述べたように、本実施形態では、軸受部材８を、銅を２０重量％以上含有する焼結材料で形成しており、軸受部材８に含有された軟質材料の割合が多くなっている。そのため、サイジング工程においてダイス２０でしごきを与えた際に、外周面８ｄに塑性流動が生じ易くなり、外周面８ｄに対する封孔効果が高まる。また、サイジング工程で強サイジングを行うと、焼結体８’の外周面付近でクラック等の損傷を生じ易くなるが、本実施形態のように焼結体８’の段階で高密度化しておけば、焼結体８’の強度が高まるため、かかる不具合を防止することが可能となる。
【００５３】
図９に、従来品と本実施形態品とについて、ハウジング７に接着固定した軸受部材８をハウジング７から引き抜く際に必要となる引き抜き荷重（抜去力）を測定した結果を表す。なお、従来品と本実施形態品は、何れも焼結金属としてＣｕ−Ｆｅ４０％の銅鉄系を使用している。真密度比は従来品で８７％、本実施形態品で９２％である。
【００５４】
図９の結果から、本実施形態品では従来品よりも抜去力が向上し、特に本実施形態品のサイズであれば１４００Ｎ以上の抜去力を達成できることが明らかとなった。これは、接着剤層１８に微小空間が殆ど存在しないため、接着層１８が十分な接着強度を発揮したことによる、と考えられる。従って、本実施形態の構成によれば、軸受部材８の抜去力を高めることができ、流体動圧軸受装置１の耐衝撃性を向上させることも可能となる。
【００５５】
以上の実施形態の説明では、ハウジング７と軸受部材８の接着手法として隙間接着を採用した場合を例示したが、この他にも、例えば軸受部材８を接着剤の介在の下でハウジング７の内周に圧入する、いわゆる圧入接着を採用する場合にも、上記の構成をそのまま適用することにより、同様の効果を得ることができる。
【００５６】
以上に説明した流体動圧軸受装置１は、ＨＤＤ等のディスク駆動装置用のスピンドルモータに限らず、ファンモータやレーザビームプリンタ用のポリゴンスキャナモータなどの小型モータに組み込んで使用することもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１      流体動圧軸受装置
２      軸部材
４      ステータコイル
５      ロータマグネット
７      ハウジング
８      軸受部材（焼結軸受）
８ｄ    外周面（接着面）
８ａ１  ラジアル軸受面
９      シール部
１０    蓋部
１１    軸方向通油路
１２    半径方向通油路
Ｇ１、Ｇ２    動圧発生溝
Ｒ１、Ｒ２    ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２    スラスト軸受部
Ｓ     シール空間
【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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【図１０】
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