(57)【要約】【課題】小型薄型化した場合でも、必要な抜去力を維持しつつハブのディスク載置面における反りや面振れを抑制することが可能な流体軸受装置およびこれを備えたスピンドルモータ、記録再生装置を提供する。【解決手段】軸受部３０では、ロータハブ６の中央孔６ｃに対してシャフト１の端部を圧入して接合する流体軸受装置において、最低限の抜去力を確保できる圧入代が設定された場合に、抜去力と硬度との関係における降伏点付近となる硬度を、ロータハブ６の接合部分の硬度として設定している。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブに形成された中央孔に圧入されたシャフトを中心として、ディスク載置面を有する前記ハブを回転させる流体軸受装置であって、
前記ハブは、前記シャフトに対して所定量以上の硬度差を有するとともに、前記圧入代と前記抜去力との関係において、前記シャフトの前記ハブに対する抜去力が所定の大きさとなる圧入代が設定された際に前記ハブの降伏点近傍となる硬度を有している、
流体軸受装置。
【請求項２】
前記ハブは、前記シャフトが圧入される前記中央孔と前記ディスクが搭載されるディスク載置面とを有し、１８０Ｈｖ以上の硬度を有する、
請求項１に記載の流体軸受装置。
【請求項３】
前記ハブの前記シャフトに対する相対硬度比の上限値は、０．４〜０．７である、
請求項１または２に記載の流体軸受装置。
【請求項４】
前記ハブの硬度は、前記シャフトとの圧入部付近における硬度である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項５】
前記ハブは、前記シャフトの硬度よりも小さい硬度を有している、
請求項１から４のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項６】
前記ハブは、４２０Ｈｖ以下の硬度を有している、
請求項１から５のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項７】
前記ハブは、２５０Ｈｖ以下の硬度を有している、
請求項１から６のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項８】
前記ハブの前記中央孔における内径面には、加工硬化層が形成されている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項９】
前記シャフトと前記ハブとの前記圧入代は、４．０〜１１．０μｍである、
請求項１から８のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１０】
前記ハブは、フェライト系ステンレス鋼によって形成されている、
請求項１から９のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１１】
前記シャフトは、ＳＵＳ４２０系、ＳＵＳ３０３系、ＳＵＳ３０４系ステンレス鋼およびオーステナイト系高強度鋼のいずれかによって形成されている、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の流体軸受装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の流体軸受装置と、
前記流体軸受装置が固定されるベースと、
前記ベースに固定されるステータと、
前記ステータに対して対向配置され、前記ステータとともに磁気回路を構成するロータマグネットと、
を備えているスピンドルモータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のスピンドルモータと、
前記ハブに形成された前記ディスク載置面に搭載されるディスクに対して記録再生を行うヘッド部と、
を備えている記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク駆動装置等に搭載される動圧流体軸受およびこれを備えたスピンドルモータ、記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク駆動装置（以下、ＨＤＤと示す。）等のディスク駆動装置に搭載されるスピンドルモータは、非接触回転によって低ＮＲＲＯ（Non-Repetitive Run Out）や低騒音が実現できる動圧流体軸受（以下、流体軸受装置と示す。）が用いられている。
流体軸受装置は、静止部と回転部の間に流体（以下、潤滑剤と示す。）を充填した構造であり、精度よく動作させるために、潤滑剤の漏洩や蒸発による液面の低下を防ぐ必要がある。そして、近年のディスク駆動装置のモバイル化により、これに搭載されるスピンドルモータを小型薄型化しつつ、耐落下衝撃性の向上を図ることが要求される。このような状況下においては、薄型化を図るためにハブとシャフトとの接合部分における圧入長さを短くする必要がある一方で、耐落下衝撃性の向上を図るために十分な抜去力を確保し、かつディスクが装着されるハブの載置面における反りや面振れを抑制することが重要である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、シャフトの外径部に凹部を設けてハブの中央孔に圧入し、ハブの圧入部付近を塑性変形させることで締結強度を向上させたディスク装置のシャフトとハブの結合方法とその結合体について開示されている。
【特許文献１】特開２００１−５４２６８号公報（平成１３年２月２３日公開）
【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、上記従来のディスク装置のシャフトとハブの結合方法とその結合体では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された装置では、締結強度は増加するものの、加工後のハブに大きな応力がかかってディスク載置面の反りや面振れが大きくなってしまい、記録密度が高いディスクを搭載する近年のスピンドルモータには適さないものになってしまうおそれがある。そして、上記公報では、圧入接合されるハブとシャフトとの硬度の大小関係については、特に考慮されていない。このため、近年の圧入長さの減少に伴って、設定された圧入代の大きさによっては、必要な抜去力が得られなくなったり、圧入代が大き過ぎてハブが変形してディスク載置面における反りや面振れが生じたりする等の問題が発生するおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、小型薄型化した場合でも、必要な抜去力を維持しつつハブのディスク載置面における反りや面振れを抑制することが可能な流体軸受装置およびこれを備えたスピンドルモータ、記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る流体軸受装置は、ハブに形成された中央孔に圧入されたシャフトを中心として、ディスク載置面を有するハブを回転させる流体軸受装置であって、ハブは、シャフトに対して所定量以上の硬度差を有するとともに、圧入代と抜去力との関係において、シャフトのハブに対する抜去力が所定の大きさとなる圧入代が設定された際にハブの降伏点近傍となる硬度を有している。
ここでは、近年の流体軸受装置の薄型化に伴うハブのシャフトに対する圧入長さが短縮化する流れの中でも、必要な抜去力を所定量以上確保しつつ、ディスクの反りや面振れを抑制することが可能なハブの硬度に着目している。なお、上記圧入代とは、シャフトとハブとの接合部分におけるシャフトの外径部とハブの内径部との重なり部分をいい、ここではその一方の側の重なり部分の距離をいう（シャフト外径＝φＤ、ハブ内径＝φｄとすると、圧入代＝（Ｄ−ｄ）／２である。）。また、上記抜去力とは、シャフトとハブとを圧入によって接合した後、これらを離間させるために必要な力をいう。
一般的に、近年の記録再生装置等の薄型化に伴って、流体軸受装置に含まれるシャフトとハブとの接合部分における圧入長が短くなってきており、十分な抜去力（圧入強度）を確保するために圧入代を大きくしたものが増加している。この場合、圧入代が大きくなるにつれて圧入時にハブにかかる応力も大きくなるため、ハブのディスク載置面における反りや面振れの程度も大きくなるという問題がある。このため、必要な抜去力を確保しつつハブのディスク載置面における反りや面振れを抑制するために、ハブの硬度、圧入代等の各種パラメータのバランスをとって設計される必要がある。
【０００７】
ここで、例えば、モバイル用途の１．８インチのディスクを搭載する流体軸受装置では、一般的に、必要な抜去力（例えば、１５．０ｋｇｆ）を確保しつつハブのディスク載置面の反り・面振れを０．２０μｍ以下に抑制する圧入代の範囲は、４．０〜１１．０μｍと想定される。そして、ハブに圧入されるシャフトとしては、ビッカース硬度４００〜６００Ｈｖ程度の硬度を有するものが一般的に使用される（モバイル用途のハードディスク装置では、２０００Ｇ以上の耐衝撃性が要求される。そして、ハブ組立重量はこのインチサイズでは５．０ｇ程度であり、安全率を１．５程度取ると、必要な抜去力は１５．０ｋｇｆ程度となる。また、反り・面振れはハードディスク装置のリードライト性能から要求され、スピンドルモータの反り、面振れは０．１μｍのオーダである０．２μｍ程度が要求される。）。なお、ここでいう、反り・面振れは、反りや面振れのみならずディスク載置面の歪み全体を指すものとする。
本発明では、以上のような条件下において、必要な抜去力を確保しつつハブのディスク載置面の反りや面振れを抑制するため、圧入代と抜去力との関係において、シャフトのハブに対する抜去力が所定の大きさとなる圧入代に設定された際にハブの降伏点近傍となる硬度を有するハブを用いている。
これにより、ハブの硬度を上記条件に基づいて設定することで、装置の薄型化によって十分な圧入長さが確保できない場合でも、従来と比較して、十分な抜去力を確保し、かつハブのディスク載置面における反りや面振れの発生を抑制することができる。この結果、充分な抜去力によって耐衝撃性を向上させることができるとともに、ディスクの反りや面振れを抑制することができる。
【０００８】
第２の発明に係る流体軸受装置は、第１の発明に係る流体軸受装置であって、ハブは、シャフトが圧入される中央孔とディスクが搭載されるディスク載置面とを有し、１８０Ｈｖ以上の硬度を有する。
ここでは、圧入によってシャフトと接合されるハブの硬度を、１８０Ｈｖ以上と特定している。
これにより、ハブ硬度の上昇によって圧入代を必要以上に大きくしなくても最低限の抜去力を維持できるため、例えば、従来の硬度１６０Ｈｖのハブを用いた流体軸受装置と比較して、ハブのディスク載置面における反りや面振れの程度を低減することができる。この結果、薄型化された流体軸受装置であっても、必要な抜去力を維持しつつハブのディスク載置面における反りや面振れの程度を低減して、高性能な流体軸受装置を得ることができる。
【０００９】
第３の発明に係る流体軸受装置は、第１または第２の発明に係る流体軸受装置であって、ハブのシャフトに対する相対硬度比の上限値は、０．４〜０．７である。
ここでは、ハブ硬度の上限値を、シャフト硬度に対する比として表している。
これにより、例えば、シャフト硬度が４２０〜６００Ｈｖの場合には、ハブ硬度の上限値としては２４０〜４２０Ｈｖの範囲となり、シャフトとハブとの硬度を適正な関係に維持することができる。この結果、シャフトをハブに圧入する際のバリの発生やハブの反りや面振れの発生を効果的に抑制することができる。
【００１０】
第４の発明に係る流体軸受装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブの硬度は、シャフトとの圧入部付近における硬度である。
ここでは、上述したハブ硬度の数値範囲として、シャフトとの圧入部付近の硬度を意味している。
通常、ハブの硬度は、中心付近が径方向外端部付近よりも小さくなる傾向がある。このため、シャフトとハブとの圧入時におけるバリの発生や面触れ等の問題を回避するために設定されるハブの硬度としては、より圧入部に近い位置の硬度によってその範囲が特定される必要がある。
これにより、圧入部におけるハブの硬度を基準としてその数値範囲を設定することで、より確実にシャフトとハブとを圧入する際におけるバリの発生や反り、面振れの発生を低減することができる。また、圧入部付近における硬度を管理することで、ハブ全体の硬度を必要以上に上昇させることなく、必要な抜去力を維持しつつハブの反りや面振れを抑制することができる。
【００１１】
第５の発明に係る流体軸受装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブは、シャフトの硬度よりも小さい硬度を有している。
ここでは、ハブの硬度の上限値を、シャフトの硬度を基準に設定している。
ここで、一般的に使用されるシャフト硬度としては、４００〜６００Ｈｖのものが想定される。
これにより、少なくともシャフトの硬度よりも硬度が小さいハブを用いることで、圧入時におけるバリの発生を抑えて、必要な抜去力も維持することができる。
【００１２】
第６の発明に係る流体軸受装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブは、４２０Ｈｖ以下の硬度を有している。
ここでは、一般的に用いられるシャフトの硬度として４２０Ｈｖを想定し、このシャフト硬度を基準にしてハブの硬度の上限値として設定している。
これにより、例えば、シャフトに対するハブの硬度が高過ぎて、圧入時にバリが発生したり、シャフトが変形したりする等の不具合の発生を効果的に防止することができる。
【００１３】
第７の発明に係る流体軸受装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブは、２５０Ｈｖ以下の硬度を有している。
ここでは、ハブの硬度のより好ましい上限値として、２５０Ｈｖ以下と設定している。
これにより、シャフトに対するハブの硬度が高くなると生じ易い圧入時におけるバリの発生を、より効果的に抑制することができる。
第８の発明に係る流体軸受装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブの中央孔における内径面には、加工硬化層が形成されている。
ここでは、シャフトが圧入されるハブの中央孔の内径面に、加工硬化処理が施されている。
これにより、中央孔におけるハブの硬度を、例えば、内径側が硬化処理された部分に持たせることができる。この結果、ハブの硬度を必要以上に高くしなくても、圧入部における必要な硬度を確保して、バリの発生やハブの反りや面振れを抑制することが可能になる。
【００１４】
第９の発明に係る流体軸受装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、シャフトとハブとの圧入代は、４．０〜１１．０μｍである。
ここでは、上述したハブ硬度の範囲が有効な圧入代の範囲として、４．０〜１１．０μｍの範囲を挙げている。
なお、上記圧入代とは、シャフトの外径よりも大きいハブの内径の大きさの半分の長さを意味しており、平面視において周方向に沿って形成され、径方向におけるハブとシャフトとの重なり部分の距離に相当する（シャフト外径＝φＤ、ハブ内径＝φｄとすると、圧入代＝（Ｄ−ｄ）／２である。）。
これにより、より確実に、シャフトとハブとの抜去力を維持し、ハブのディスク載置面における反りや面振れを抑制することが可能になる。
【００１５】
第１０の発明に係る流体軸受装置は、第１から第９の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、ハブは、フェライト系ステンレス鋼によって形成されている。
ここでは、ハブの材質として、例えば、ＤＨＳ１等のフェライト系ステンレス鋼を用いている。
これにより、シャフトを圧入する際でもバリの発生を防止し、かつハブのディスク載置面における反りや面振れを低減することが可能な適度な硬度を有するハブを得ることができる。
【００１６】
第１１の発明に係る流体軸受装置は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置であって、シャフトは、ＳＵＳ４２０系、ＳＵＳ３０３系、ＳＵＳ３０４系ステンレス鋼およびオーステナイト系高強度鋼のいずれかによって形成されている。
ここでは、シャフトの材質として、ＳＵＳ４２０系、ＳＵＳ３０３系、ＳＵＳ３０４系ステンレス鋼およびオーステナイト系高強度鋼のＡＳＫ８０００のいずれかを用いている。
これにより、ハブとの圧入時においてもバリの発生を防止し、かつハブのディスク載置面における反りや面振れを低減することが可能な適度な硬度を有するシャフトを得ることができる。
【００１７】
第１２の発明に係るスピンドルモータは、第１から第１１の発明のいずれか１つに係る流体軸受装置と、流体軸受装置が固定されるベースと、ベースに固定されるステータと、ステータに対して対向配置され、ステータとともに磁気回路を構成するロータマグネットと、を備えている。
これにより、上述した流体軸受装置を搭載することにより、ハブの硬度を上記条件に基づいて設定することで、従来と比較して、十分な抜去力を確保しつつディスクの反りや面振れを抑制することが可能なスピンドルモータを得ることができる。
第１３の発明に係る記録再生装置は、第１２の発明に係るスピンドルモータと、ハブに形成されたディスク載置面に搭載されるディスクに対して記録再生を行うヘッド部と、を備えている。
これにより、上述した流体軸受装置を搭載したスピンドルモータを含むように構成することにより、ハブの硬度を上記条件に基づいて設定することで、従来と比較して、十分な抜去力を確保しつつディスクの反りや面振れを抑制することが可能な記録再生装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る流体軸受装置によれば、従来と比較して、十分な抜去力を確保しつつディスクの反りや面振れを抑制し、またコンタミの発生原因となるバリの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る流体軸受装置（軸受部３０）が搭載されたスピンドルモータ２０について、図１〜図１０を用いて説明すれば以下の通りである。
［スピンドルモータ２０全体の構成］
本実施形態に係るスピンドルモータ２０は、図１に示すように、ディスクを回転駆動するための回転駆動源となる装置であって、マグネット７、ステータコア８、ステータコイル９、磁気シールド板１４および軸受部（流体軸受装置）３０等を備えている。
［スピンドルモータ２０を構成する各部材の説明］
マグネット７は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系樹脂マグネット等によって構成されており、後述するロータハブ６のマグネット保持部６ａ（図２等参照）に対して装着されている。
ステータコア８は、径方向に沿ってほぼ等角度間隔で配置された複数の突極部を有しており、この突極部に対してそれぞれステータコイル９が巻回される。
【００２０】
磁気シールド板１４は、ステータコア８の上部を覆うように取り付けられており、外部への磁気漏れを防止する。
軸受部３０は、スピンドルモータ２０に含まれる流体軸受装置であって、スピンドルモータ２０における中央部付近に配置されている。なお、この軸受部３０の詳細な構成については、後段にて詳述する。
［軸受部３０の構成］
軸受部３０は、図１〜図３に示すように、シャフト（軸）１、スリーブ２、スラストプレート３、スラストフランジ４、ベース５、ロータハブ（ハブ）６を含むように構成されている。
（シャフト１）
シャフト１は、軸受部３０の回転軸となる回転側の部材であって、図２および図３に示すように、スリーブ２の中心部分に形成された軸受孔の内部に、スリーブ２に対して相対回転可能な状態で挿入されている。そして、シャフト１は、オーステナイト系の高強度鋼（例えば、ＡＳＫ８０００）によって形成されており、３００〜４５０Ｈｖ（中心部３００〜４００Ｈｖ、外周部３５０〜４５０Ｈｖ）の硬度を有している。
【００２１】
また、シャフト１は、後述するロータハブ６に対して、圧入代が４．０〜１１．０μｍの範囲に設定された圧入によって接合されており、ロータハブ６のディスク載置面６ｂに搭載されたディスクをロータハブ６とともに回転させる。
（スリーブ２）
スリーブ２は、固定側の部材であって、ベース５に対して取り付けられている。そして、スラストフランジ４におけるスリーブ２との軸方向における対向面には、動圧を発生させるスラスト動圧発生溝が形成されており、スラストフランジ４とスリーブ２との間にはスラスト動圧発生部が形成される。同様に、シャフト１とスリーブ２との半径方向対向面間には、動圧を発生させるラジアル動圧発生溝が形成されており、シャフト１とスリーブ２との間にはラジアル動圧発生部が形成される。そして、スリーブ２は、真鍮等の銅合金等によって形成されており、表面には無電解ニッケルメッキが施されている。
【００２２】
（スラストプレート３）
スラストプレート３は、軸受部３０の下部を覆うように取り付けられた略円板状の部材であって、その上部表面にはスラスト動圧発生溝が形成されている。なお、スラスト動圧発生溝が形成される面は、本実施形態の構成に限定されるものではなく、軸方向に隙間を形成しつつ対向する部材のいずれか一方に形成されていればよい。すなわち、スラストフランジ４の下面、スラストプレート３の上面のいずれか一方にスラスト動圧発生溝が形成されていればよい。
（スラストフランジ４）
スラストフランジ４は、シャフト１に対して一体加工、あるいは圧入、塑性変形または接着によって固定されており、例えば、シャフト１と同様の材料（ステンレス鋼）か、またはそれより加工性のよい材料によって形成されている。
【００２３】
（ベース５）
ベース５は、磁性を有する鉄系材料にメッキを施して形成されており、ディスクサイズが大きいものは、非磁性材料であるアルミ系合金によって形成されており、スピンドルモータ２０の静止側の部分を構成している。また、ベース５は、その中心部分付近に、軸受部３０が固定されている。非磁性ベース材料のときは、マグネット７の下端面に対向して磁性を有する吸引板が固定される。
（ロータハブ６）
ロータハブ６は、切削性がよく対アウトガス性に優れたフェライト系のステンレス鋼（例えば、ＤＨＳ１）によって形成されており、図１に示すように、シャフト１の上端部に圧入によって固定され、シャフト１とともに回転する。また、ロータハブ６は、図４に示すように、マグネット保持部６ａと、ディスク載置面６ｂと、中央孔６ｃと、を有している。
【００２４】
マグネット保持部６ａは、スリーブ２の径方向外側に形成された軸方向下側に延びる延伸部分における外周面側においてマグネット７を保持する。
ディスク載置面６ｂは、マグネット保持部６ａに保持されたマグネット７の上方に形成された段差部分に形成されており、この段差部分にディスクが装着される。
中央孔６ｃは、シャフト１の上端部が挿入されて固定される貫通穴であって、ロータハブ６の中央に形成されている。なお、この中央孔６ｃの内径寸法は、ここに挿入されるシャフト１の上端部の外径寸法よりも若干（例えば、片側の圧入代が４．０~１１．０μｍ）小さくなるように形成されている。これにより、シャフト１の上端部と中央孔６ｃとを圧入によって接合することができる。なお、ここで設定された好ましい圧入代の範囲は、後述するロータハブ６の抜去力、ロータハブ６の嵌合部分における硬度、反り・面振れ量等のバランスを考慮して決定される。
【００２５】
［シャフト１とロータハブ６との嵌合］
本実施形態では、図５に示すように、所定の治具にセットされたロータハブ６に対して、軸受部３０をエア吸着等によって逆さまにした状態で相対的に移動させて、シャフト１の上端部をロータハブ６の中央孔６ｃに挿入するように圧入接合される。
近年、スピンドルモータが搭載されるモバイル機器等は、小型軽量化が進んでおり、シャフトとロータハブとの接合部分における圧入長さ（圧入部（嵌合部）の軸方向長さ）は短くなってきている。
このため、本実施形態のスピンドルモータ２０では、薄型化によって圧入長さが十分確保できない構成においても、十分な抜去力を確保し、かつロータハブ６のディスク載置面６ｂの反り・面振れに起因するディスクの振れ回りを防止するために、以下のような構成を採用している。
【００２６】
具体的には、互いに圧入接合されるシャフト１とロータハブ６との抜去力、圧入代、ロータハブ６の反り・面振れ量等のバランスを考慮して、ロータハブ６の硬度を１８０Ｈｖ以上に設定している。なお、ここで説明するロータハブ６の硬度とは、シャフト１との接合部分付近の硬度を意味している。
この１８０Ｈｖという数値は、図６に示すように、オーステナイト系高強度鋼のＡＳＫ８０００によって形成されたシャフト１の硬度が４２０Ｈｖの場合、ロータハブ６の嵌合部（接合部）における硬度が１８０Ｈｖ以上になると、ロータハブ６のディスク載置面６ｂの反り・面振れが所定量以下（例えば、０．２０μｍ以下）に抑えられるという結果からも導出することができる。つまり、ロータハブ６の硬度が１４０Ｈｖ，１６０Ｈｖの場合には反り・面振れの量が所定量よりも大きくて「ＮＧ」であったのに対し、硬度が１８０Ｈｖ，２００Ｈｖ，２２０Ｈｖ，２４０Ｈｖの場合には反り・面振れを所定量以下に抑えることができ、「ＯＫ」であった。なお、シャフト１を、オーステナイト系高強度鋼のＡＳＫ８０００の替わりにＳＵＳ４２０Ｊ２によって形成し、硬度６００Ｈｖとした場合でも、図６に示す結果と同様の結果が得られた。
【００２７】
また、図７に示すように、シャフト１とロータハブ６との圧入代と抜去力との関係を示すグラフによれば、ロータハブ６の硬度にかかわらず、圧入代を大きくしていくと抜去力は大きくなっていくものの、圧入代がある値よりも大きくなると抜去力の増加率が低下する降伏点が存在する。この降伏点を過ぎた圧入代を設定してシャフト１とロータハブ６とを接合すると、塑性変形を起こし、バリが発生するという問題が生じるおそれがある。よって、できる限り大きな抜去力を確保しつつ、バリの発生を抑えるという意味で、降伏点付近の圧入代が設定されることが好ましい。図７に示す例では、この好ましい圧入代の範囲は、５．０〜１０．０μｍである。図７のグラフから見ると、ハブ硬度１５０Ｈｖのデータでは降伏点が圧入代５．０μｍ近傍にあり、ハブ硬度１８０Ｈｖでは圧入代７．５μｍ近傍にあり、ハブ硬度２４０Ｈｖでは圧入代１０．０μｍ近傍にあることがわかる。ここで、上記近傍とは、圧入代が±１．０μｍ程度の範囲をいう。なお、図７では、圧入代のプロットを２．５μｍ，５．０μｍ，７．５μｍ，１０．０μｍ，１２．５μｍとしており、ハブ硬度１８０Ｈｖの場合には５．０μｍを境に、ハブ硬度２４０Ｈｖの場合には１０．０μｍを境に、抜去力の増加が緩やかになっている。そして、これらのバラつきを考慮すると、適正な圧入代の範囲としては、４．０〜１１．０μｍとなる。そして、ロータハブ６の硬度を上げていくほど、抜去力が上昇するため、バリを発生させることなく充分な抜去力を確保しようとすると、ロータハブ６の硬度を大きくすることが有効であることが分かる。
【００２８】
また、図８に示すように、シャフト１とロータハブ６との抜去力とロータハブ６の硬度との関係を示すグラフにおいて、例えば、１．８インチのディスクを搭載したモバイル機器に搭載されるスピンドルモータ２０に最低限必要となる抜去力は、一般的に１５．０ｋｇ以上である。よって、この最低限の抜去力を確保できる圧入代は、５．０μｍ以上であることが分かる。一方、図８のグラフにおいても、バリの発生の臨界点となる降伏点が見られ、バリの発生を抑えるためには、ロータハブ６の硬度が１８０Ｈｖ以上であることが好ましいことが分かる。なお、図８では、硬度のプロットを１６０Ｈｖ，１８０Ｈｖ，２００Ｈｖ，２４０Ｈｖとしている。
さらに、図９に示すように、シャフト１の硬度が一定の場合、ロータハブ６の硬度とロータハブ６の反り・面振れ量との関係を示すグラフによれば、例えば、１．８インチのディスクの歪みを抑制する基準となる反り・面振れ量を０．２０μｍ以下と設定すると、圧入代が１０．０μｍ以下であることが好ましいことが分かる。なお、図９では、硬度のプロットを１５０Ｈｖ，１８０Ｈｖ，２００Ｈｖ，２４０Ｈｖとしている。
【００２９】
以上の結果から、モバイル機器等に搭載される１．８インチのディスクを含むスピンドルモータ２０では、シャフト１とロータハブ６との嵌合に関して、圧入代が４．０〜１１．０μｍ（より好ましくは、５．０〜１０．０μｍ）、ロータハブ６の硬度が１８０Ｈｖ以上であることが必要である。
なお、ロータハブ６は、フェライト系ステンレス鋼であるＤＨＳ１によって形成された場合、図１０に示すように、径方向外側と比較して中心部分の方が硬度が低いという傾向があることを解明した。このため、上述したロータハブ６の好ましい硬度（１８０Ｈｖ以上）は、シャフト１と嵌合する接合部分付近の硬度であることがより望ましい。なお、図１０は、ハブ母材がφ１５、φ１６、φ２４のときに、外周から中心に向かって０．１ｍｍごとの硬度をプロットしたものである。また、最初の点は、最外周部から０．０５ｍｍの点である。
【００３０】
これにより、ロータハブ６の母材の径方向における硬度のばらつきの影響を排除して、シャフト１とロータハブ６とを接合した場合でも、十分な抜去力を確保しつつディスク載置面６ｂの反りや面振れに起因する振れ回りを抑制することができる。
また、ロータハブ６の硬度は、上述したように、１８０Ｈｖ以上であることが好ましいが、より好ましくはシャフト１の硬度（４２０Ｈｖ）以下であればよい。さらに好ましくは、ロータハブ６の硬度はシャフト１の硬度に対して、０．４〜０．７の範囲であればよい。つまり、シャフト１の硬度が４２０〜６００Ｈｖの場合、ロータハブ６の硬度は２５０〜３００以下であることが好ましい。
これにより、ロータハブ６の硬度がシャフト１に近い硬度になった場合に生じるロータハブ６の変形やディスク載置面６ｂの反りや面振れ等の問題の発生を抑制することができる。
【００３１】
［本軸受部３０の特徴］
（１）
本実施形態の軸受部３０では、図１に示すように、ロータハブ６の中央孔６ｃに対してシャフト１の端部を圧入して接合する流体軸受装置において、図８に示すように、最低限の抜去力を確保できる圧入代（５．０μｍ以上）が設定された場合に、抜去力と硬度との関係を示すグラフにおける降伏点付近となる硬度を、ロータハブ６の接合部分の硬度として設定されている。
これにより、搭載されたモバイル機器等の薄型化によって圧入長さが確保できないために圧入代の調整によって必要な抜去力を得る必要がある状況下においても、充分な抜去力を確保し、かつ圧入代が大き過ぎた場合に生じるロータハブ６のディスク載置面６ｂの反りや面振れの発生を抑制することができる。この結果、耐衝撃性を向上させることができるとともに、ディスクの反りや面振れを抑制することができる。
【００３２】
（２）
本実施形態の軸受部３０では、図８に示すように、シャフト１とロータハブ６との接合部分におけるロータハブ６の硬度を、１８０Ｈｖ以上に設定している。
これにより、適切な圧入代（５．０μｍ以上）の設定によって最低限必要な抜去力を確保しつつ、同時にロータハブ６のディスク載置面６ｂにおける反りや面振れの発生を抑制することができる。この結果、抜去力の確保によって耐衝撃性を向上させ、かつロータハブ６のディスク載置面６ｂの反りや面振れの抑制によってディスクの振れ回りを低減することができる。
（３）
本実施形態の軸受部３０では、図８に示すように、シャフト１とロータハブ６との接合部分におけるロータハブ６の硬度と、シャフト１の硬度との比率が０．４〜０．７になるように設定される。つまり、シャフト１の硬度４２０Ｈｖに対して、ロータハブ６の硬度が１８０〜３００Ｈｖの範囲内に収まるように設定されている。
【００３３】
これにより、ロータハブ６の硬度の下限値の設定によって、必要な抜去力を確保して耐衝撃性を向上させ、かつロータハブ６のディスク載置面６ｂの反りや面振れを抑制してディスクの反りや面振れを低減することができる。一方、ロータハブ６の硬度の上限値の設定によって、シャフト１とロータハブ６との接合時におけるバリの発生も低減することができる。
（４）
本実施形態の軸受部３０では、図８に示すグラフに基づいて設定されたロータハブ６の硬度は、シャフト１との接合部分（中央孔６ｃ）付近の硬度である。
これにより、図１０に示すように、ロータハブ６の径方向における硬度分布がばらついている場合でも、シャフト１とロータハブ６との接合時における抜去力の不足、ディスク載置面６ｂの反りや面振れ、およびバリの発生等の問題の発生を回避することができる。
【００３４】
（５）
本実施形態の軸受部３０では、ロータハブ６の硬度が、シャフト１の硬度よりも小さくなるように設定されている。具体的には、ロータハブ６の硬度は、シャフト１の硬度４２０Ｈｖ以下になるように設定されている。より好ましくは、ロータハブ６の硬度は、２５０Ｈｖ以下になるように設定されている。
これにより、シャフト１と同等の硬度を有するロータハブ６を互いに接合する際に生じるバリの発生や各部材の変形等の問題の発生を効果的に低減することができる。
（６）
本実施形態の軸受部３０では、シャフト１とロータハブ６とを接合させる際の圧入代は、４．０〜１１．０μｍの範囲になるように設定されている。
【００３５】
これにより、必要最小限の抜去力を確保しつつ、ロータハブ６のディスク載置面６ｂにおける反りや面振れの発生を抑制することができる。
（７）
本実施形態の軸受部３０では、ロータハブ６は、フェライト系のステンレス鋼によって形成されている。
これにより、上述した適正な抜去力を確保しつつ、ディスク載置面６ｂにおける反りや面振れの発生を低減することが可能な硬度を、ロータハブ６に対して付与することができる。
（８）
本実施形態の軸受部３０では、ロータハブ６は、フェライト系ステンレス鋼であるＤＨＳ１（ＳＵＳ４３０ＦにＭｎ，Ｐｂ，Ｔｅを添加）によって形成されている。
【００３６】
これにより、上述した適正な抜去力を確保しつつ、ディスク載置面６ｂにおける反りや面振れの発生を低減することが可能な硬度を、ロータハブ６に対して付与することができる。
（９）
本実施形態のスピンドルモータ２０では、上述したように、搭載されたモバイル機器等の薄型化によって圧入長さが確保できないために圧入代の調整によって必要な抜去力を得る必要がある状況下においても、適正なロータハブ６の硬度を設定している。
これにより、充分な抜去力を確保し、かつロータハブ６のディスク載置面６ｂの反りや面振れの発生を抑制することができる。この結果、耐衝撃性を向上させることができるとともに、ディスクの反りや面振れを抑制することが可能なスピンドルモータ２０を得ることができる。
【００３７】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、シャフト１との接合部付近における硬度が１８０Ｈｖ以上の硬度を有するロータハブ６を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図１１に示すように、シャフト１との接合部分である中央孔１０６ｃに冷間圧延等によってできた加工硬化処理が施された硬化層（または加工硬化層）１０６ｄを有するロータハブ（ハブ）１０６を用いることもできる。
【００３８】
この場合でも、加工硬化処理によって接合部分に所望の硬度を有するハブを用いてシャフトとの嵌合を行うことで、十分な抜去力を確保しつつディスクの反りや面振れを抑制して、高性能な流体軸受装置を得ることができる。
（Ｂ）
上記実施形態では、フェノライト系ステンレス鋼であるＤＨＳ１をロータハブ６の材質として用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ＤＨＳ７等のような、他のステンレス鋼を用いることもできる。
（Ｃ）
上記実施形態では、オーステナイト系高強度鋼（例えば、ＡＳＫ８０００）によって形成されており、硬度が３００〜４５０Ｈｖ（中心部３００〜４００Ｈｖ、外周部３５０〜４５０Ｈｖ）のシャフト１を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３９】
例えば、シャフトの材料として、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌを加工硬化、表面硬化させたものや、ＳＵＳ４２０Ｆ，ＳＵＳ４２０Ｆ２，４２０Ｊ２（硬度５５０〜７００Ｈｖ）等のように、硬度が大きな材質を用いてもよい。なお、本願では、ＳＵＳ３０３他をＳＵＳ３０３系と呼び、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ他をＳＵＳ３０４系と呼び、ＳＵＳ４２０Ｆ，ＳＵＳ４２０Ｆ２，ＳＵＳ４２０Ｊ２他をＳＵＳ４２０系のステンレス鋼と呼ぶ。
（Ｄ）
上記実施形態では、シャフト１とロータハブ６との接合部分における圧入代を、４．０〜１１．０μｍの範囲に設定した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４０】
例えば、図８に示すように、最低限必要な抜去力を１５．０ｋｇｆと設定した場合には、５．０μｍ以上の圧入代に設定されることがより好ましい。
（Ｅ）
上記実施形態では、本発明に係る軸受部（流体軸受装置）３０を、スピンドルモータ２０に対して搭載した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図１２に示すように、上記スピンドルモータ２０を搭載し、ディスク５１に対して記録再生を行う記録再生ヘッド（ヘッド部）５２を備えた記録再生装置５０に対して、本発明を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の流体軸受装置は、薄型化されて十分な圧入長さが確保できない場合でも、十分な抜去力を確保しつつディスクの反りや面振れを抑制することができるという効果を奏することから、モバイル機器等に搭載される流体軸受装置等に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体軸受装置を搭載したスピンドルモータ全体の構成を示す断面図。
【図２】図１のスピンドルモータに含まれる軸受部の構成を示す断面図。
【図３】図２の軸受部に含まれる軸受部分の構成を示す断面図。
【図４】図２の軸受部に含まれるロータハブの構成を示す断面図。
【図５】図２の軸受部を構成するロータハブと軸受部とを嵌合させる際の状態を示す断面図。
【図６】図２の軸受部を構成するロータハブの嵌合部の硬度とディスク載置面の反り・面振れとの関係を示す図。
【図７】ロータハブの硬度ごとの抜去力と圧入代との関係を示すグラフ。
【図８】シャフトとロータハブの圧入代ごとの抜去力とロータハブの硬度との関係を示すグラフ。
【図９】シャフトとロータハブの圧入代ごとのロータハブの反り・面振れ量とロータハブの硬度との関係を示すグラフ。
【図１０】ロータハブの径方向における硬度分布を示すグラフ。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る流体軸受装置を示す図。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る記録再生装置の構成を示す内部断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１      シャフト（軸）
２      スリーブ
３      スラストプレート
４      スラストフランジ
５      ベース
６      ロータハブ（ハブ）
６ａ    マグネット保持部
６ｂ    ディスク載置面
６ｃ    中央孔
７      マグネット
８      ステータコア
９      ステータコイル
１４      磁気シールド板
２０      スピンドルモータ
３０      軸受部（流体軸受装置）
５０      記録再生装置
５１      ディスク
５２      記録再生ヘッド（ヘッド部）
１０６    ロータハブ（ハブ）
１０６ｃ  中央孔
１０６ｄ  硬化層
【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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【図１１】
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【図１２】
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