(57)【要約】【課題】高強度であり、且つ、フランジ部が軸部に対して高精度に固定されたハブ一体軸を有する流体動圧軸受装置を提供する。【解決手段】ハブ一体軸９を金属で形成すると共に、軸部２の下端面２ｃを研削し、この研削された軸部２の下端面２ｃフランジ部１１ａの上側端面１１ａ１を当接させた状態で、軸部２とフランジ部１１ａとを固定する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部、及び、軸部の一端から外径に突出し、軸方向と直交する回転体搭載面が形成されたハブ部とを一体に有する金属製のハブ一体軸と、軸部の他端に固定されたフランジ部と、内周に軸部が挿入された軸受部材と、軸部の外周面と軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部をラジアル方向に支持するラジアル軸受部とを備えた流体動圧軸受装置において、
軸部の他端面が研削面であり、この他端面にフランジ部の一端面を当接させた流体動圧軸受装置。
【請求項２】
フランジ部の一端面がスラスト軸受隙間に面する請求項１の流体動圧軸受装置。
【請求項３】
軸受部材の一端面とハブ部の一端面との間のスラスト軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用でハブ一体軸をスラスト方向一方に支持する第１のスラスト軸受部と、軸受部材の他端面とフランジ部の一端面との間のスラスト軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用でハブ一体軸をスラスト方向他方に支持する第２のスラスト軸受部とをさらに備えた請求項２の流体動圧軸受装置。
【請求項４】
ハブ部の一端面と軸部の他端面とが同時研削された面である請求項３の流体動圧軸受装置。
【請求項５】
軸部の外周面と他端面とが同時研削された面である請求項１〜４何れかの流体動圧軸受装置。
【請求項６】
研削された回転体搭載面あるいは回転体搭載面と同時研削された面を基準として、軸部の外周面が研削された請求項１〜５何れかの流体動圧軸受装置。
【請求項７】
ハブ一体軸が、金属板の塑性加工により軸部及びハブ部を一体成形した素形材に研削仕上げを施して形成されたものである請求項１〜６何れかの流体動圧軸受装置。
【請求項８】
軸部、及び、軸部の一端から外径に突出し、軸方向と直交する回転体搭載面が形成されたハブ部とを一体に有するハブ一体軸と、軸部の他端に固定されたフランジ部と、内周に軸部が挿入された軸受部材と、軸部の外周面と軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部をラジアル方向に支持するラジアル軸受部とを備えた流体動圧軸受装置を製造するための方法であって、
軸部の他端面に研削を施し、この他端面にフランジ部の一端面を当接させた状態で、フランジ部を軸部に固定する流体動圧軸受装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体動圧軸受装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体動圧軸受装置は、軸受部材の内周面と軸部の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用により、軸部を相対回転自在に支持するものである。流体動圧軸受装置は、優れた回転精度および静粛性を有するため、例えば、各種ディスク駆動装置（ＨＤＤの磁気ディスク駆動装置や、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスク駆動装置等）のスピンドルモータ用、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ用、あるいはプロジェクタのカラーホイールモータ用として好適に使用されている。
【０００３】
例えば特許文献１に示されている流体動圧軸受装置は、軸部、及び、軸部の一端から外径に突出したハブ部とを一体に有する樹脂製のハブ一体軸と、軸部の他端に固定されたフランジ部と、内周に軸部が挿入された軸受部材（軸受スリーブ及びハウジング）とを備える。ハブ部には、ディスク搭載面が形成される。ハブ一体軸が回転すると、軸部の外周面と軸受部材の内周面との間にラジアル軸受隙間が形成されると共に、ハウジングの上端面とハブ部の下側端面との間、及び、フランジ部の上端面と軸受スリーブの下端面との間にそれぞれスラスト軸受隙間が形成され、これらのラジアル軸受隙間及びスラスト軸受隙間の油膜に生じる動圧作用で、ハブ一体軸が回転自在に支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６３１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の流体動圧軸受装置では、ハブ一体軸が樹脂で形成されているため、十分な強度が得られない恐れがある。特に、ＨＤＤのディスク駆動装置に組み込まれる流体動圧軸受装置では、ＨＤＤの高容量化の要求に応えるべくハブ部に複数枚のディスクが搭載されることもあり、樹脂製のハブ一体軸では搭載されるのディスクの負荷に耐えられない恐れがある。
【０００６】
また、上記のようにハブ部と軸部とを一体に形成した場合、ハブ部とフランジ部との軸方向間に軸受部材を配するために、別途形成したフランジ部を軸部の端部に固定する必要がある。このとき、フランジ部の軸部に対する相対的な位置決め精度（例えば直角度）が悪いと、フランジ部が軸方向に振れながら回転するため、回転トルクの増大を招く恐れがある。特に、フランジ部がスラスト軸受隙間に面する場合、フランジ部に振れまわりが生じるとスラスト方向の支持力が低下する恐れがある。このため、フランジ部は軸部に対して精度良く固定する必要がある。
【０００７】
本発明の解決すべき課題は、高強度なハブ一体軸を有し、且つ、ハブ一体軸の軸部に対してフランジ部が高精度に固定された流体動圧軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するためになされた本発明は、軸部、及び、軸部の一端から外径に突出し、軸方向と直交する回転体搭載面が形成されたハブ部とを一体に有する金属製のハブ一体軸と、軸部の他端に固定されたフランジ部と、内周に軸部が挿入された軸受部材と、軸部の外周面と軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部をラジアル方向に支持するラジアル軸受部とを備えた流体動圧軸受装置において、軸部の他端面が研削された面であり、この他端面とフランジ部の一端面とを当接させた流体動圧軸受装置を提供する。
【０００９】
このように、ハブ一体軸を金属で形成することで、ハブ一体軸、特にハブ部の強度を高めることができる。また、ハブ一体軸の軸部の他端面を研削して高精度に仕上げ、この高精度な他端面にフランジ部の一端面を当接させた状態させることにより、フランジ部を軸部に対して高精度に位置決めすることができるため、フランジ部の振れ回りを防止できる。特に、フランジ部の一端面がスラスト軸受隙間に面する場合、フランジ部の振れ回りを防止することでスラスト方向の支持力を高めることができる。
【００１０】
また、上記の流体動圧軸受装置が、軸受部材の一端面とハブ部の一端面との間のスラスト軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用でハブ一体軸をスラスト方向一方に支持する第１のスラスト軸受部と、軸受部材の他端面とフランジ部の一端面との間のスラスト軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用でハブ一体軸をスラスト方向一方に支持する第２のスラスト軸受部とを備える場合、ハブ部の一端面はスラスト軸受隙間に面するため、研削を施して高精度に仕上げておくことが望ましい。また、この場合、軸受部材の両端面がスラスト軸受隙間に面するため、軸受部材の両端面間の軸方向寸法Ｌ１と、ハブ部の一端面とフランジ部の一端面（すなわち軸部の他端面）との間の軸方向寸法Ｌ２との差（Ｌ２−Ｌ１）によってスラスト軸受隙間の大きさが設定される（図２参照）。そこで、ハブ部の一端面と軸部の他端面とを同じ砥石で同時研削すれば、これらの面の間の軸方向寸法Ｌ２を高精度に設定することができ、スラスト軸受隙間の精度向上が図られる。
【００１１】
また、軸部の外周面はラジアル軸受隙間に面するため、研削を施して高精度に仕上げておくことが望ましい。この場合、軸部の外周面と他端面とを同じ砥石で同時研削すれば、軸部の外周面に対する他端面の面精度を精度良く設定できるため、軸部の外周面に対するフランジ部の一端面の面精度（例えば振れ精度）を高めることができる。
【００１２】
また、ハブ部の回転体搭載面の面精度が悪いと回転体の回転精度が低下するため、研削を施して高精度に仕上げておくことが望ましい。この場合、研削により高精度に仕上げられた回転体搭載面（あるいは回転体搭載面と同時研削された面）を基準として軸部の外周面を研削すれば、軸部の外周面の面精度をさらに高めることができる。また、これにより、軸部の外周面に対する回転体搭載面の相対的な位置精度（例えば振れ精度）を高めることができるため、回転体の回転精度を高めることができる。
【００１３】
ハブ一体軸は、例えば、金属板の塑性加工により軸部及びハブ部を一体成形した素形材に研削仕上げを施して形成することができる。このように、ハブ一体軸を塑性加工で形成することで、形成が容易化される。特に、金属板の塑性加工で素形材を形成することで、例えばブロック状のブランク材から素形材を形成する場合と比べて塑性加工による変形量を抑えることができるため、素形材の寸法精度が高められ、研削仕上げの加工量を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明のハブ一体軸は、ハブ一体軸を金属で形成することで強度を高めることができる。また、軸部の他端面を研削し、この面にフランジ部を当接させることで、フランジ部を軸部に対して高精度に固定することができるため、フランジ部の振れ回りを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＨＤＤのスピンドルモータを示す断面図である。
【図２】上記スピンドルモータに組み込まれた本発明の実施形態に係る流体動圧軸受装置の断面図である。
【図３】上記流体動圧軸受装置の軸受スリーブの断面図である。
【図４】上記軸受スリーブの上面図である。
【図５】上記軸受スリーブの下面図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、金属板を塑性加工して、軸部及びハブ部を一体に有する素形材を成形する工程を示す断面図である。
【図７】素形材に研削仕上げを施す様子を示す断面図である。
【図８】素形材に研削仕上げを施す様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に、例えば２．５インチＨＤＤのディスク駆動装置に用いられるスピンドルモータを示す。このスピンドルモータは、本発明の一実施形態に係るハブ一体軸９を回転自在に支持する流体動圧軸受装置１と、流体動圧軸受装置１が取り付けられたブラケット６と、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はブラケット６に取り付けられ、ロータマグネット５はハブ一体軸９にヨーク１０を介して取り付けられる。ハブ一体軸９には、回転体としてのディスクＤが所定の枚数（図示例では１枚）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との間の電磁力でロータマグネット５が回転し、これによりハブ一体軸９及びディスクＤが一体となって回転する。
【００１８】
流体動圧軸受装置１は、図２に示すように、軸部２及びハブ部３を有するハブ一体軸９と、ハブ一体軸９を回転自在に支持する軸受部材とで構成される。本実施形態では、軸受部材が、内周にハブ一体軸９の軸部２を挿入した軸受スリーブ８と、内周に軸受スリーブ８を保持する有底筒状のハウジング７とで構成される。ハブ一体軸９の軸部２の下端には、抜け止め部材１１が設けられる。尚、以下では、説明の便宜上、軸方向でハウジング７の開口側を上側、閉塞側を下側とする。
【００１９】
ハブ一体軸９は金属で形成され、例えば鉄系金属、特にステンレス鋼で形成される。本実施形態のハブ一体軸９は、金属板の塑性加工（プレス加工）で成形された素形材に研削仕上げを施してなる。ステンレス鋼は一般に延性が乏しいため、ステンレス鋼の中でも比較的延性に富んだフェライト系（例えば、ＳＵＳ４３０）を使用することが好ましい。また、延性を高めるために、ステンレス鋼のＣの含有量を０．２％以下とすることが好ましく、同じ目的でステンレス鋼にＴｉを重量比で０．０５％以上配合することが好ましい。この他、例えば一般構造用鋼、アルミ合金、あるいはチタン合金等でハブ一体軸９を形成することもできる。尚、ハブ一体軸９は塑性加工に限らず、例えば旋削等の機械加工で形成することもできる。
【００２０】
軸部２は、ハブ一体軸９の軸心に設けられ、外径が２〜４ｍｍ程度に設定される。軸部２は、凹凸の無いストレートな円筒面状の外周面２ａと、軸心に設けられた軸方向穴２ｂとを有する。軸方向穴２ｂは、軸部２を軸方向に貫通して設けられ、その内周面にネジ溝が形成される。
【００２１】
軸部２の外周面２ａに、表面硬化処理又はコーティング処理、あるいはこれらの双方を施してもよい。表面硬化処理としては、例えば真空焼入れ、真空浸炭処理、真空窒化処理、ガス軟窒化処理、あるいはイオン窒化処理等による表面硬化処理が挙げられる。コーティング処理としては、例えば無電解Ｎｉめっき、ＤＬＣ、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、あるいはＴｉＣによるコーティング処理が挙げられる。尚、ハブ一体軸９をステンレス鋼で形成する場合、上記のようにＣの含有量を０．２％以下とすると、焼入れによる硬化処理が困難となるため、真空焼入れ以外の表面効果処理、あるいはコーティング処理を施すことが好ましい。尚、表面処理やコーティング処理は、軸部２の外周面２ａだけでなく、他の領域、例えばスラスト軸受隙間に面するハブ部３の円盤部３ａの下側端面３ａ１に施しても良い。あるいは、軸部２の外周面２ａの耐摩耗性が十分であれば、表面効果処理やコーティング処理を省略してもよい。
【００２２】
ハブ部３は、軸部２の上端部から外径に延び、軸方向と直交する回転体搭載面を備えている。本実施形態のハブ部３は、ハウジング７の開口部を覆う円盤部３ａと、円盤部３ａの外周部から軸方向下方に延びた円筒部３ｂと、円筒部３ｂの下端部からさらに外径に延びた鍔部３ｃとで構成され、鍔部３ｃの上側端面に回転体搭載面としてのディスク搭載面３ｄが形成される。円筒部３ｂの外周面には、ディスク嵌合面３ｅが形成される。ディスクＤをディスク嵌合面３ｅに嵌合すると共にディスク搭載面３ｄの上に載置し、この状態で図示しないクランパによってディスクＤの上面を押さえてディスク搭載面３ｄ上に押し付けることにより、ディスクＤがハブ部３に保持される。尚、軸部２の軸方向穴２ｂの上部は、クランパを固定するためのネジ穴として機能する。
【００２３】
ハブ一体軸９は、所定の箇所が研削された面となっている。本実施形態では、図２に点線で示す箇所、すなわち、ディスク搭載面３ｄ、ディスク嵌合面３ｅ、円盤部３ａの上側端面３ａ２の外周部、円盤部３ａの下側端面３ａ１の内周部、軸部２の外周面２ａ、及び軸部２の下端面２ｃが、研削面である。上記のうち、ディスク搭載面３ｄ、ディスク嵌合面３ｅ、円盤部３ａの上側端面３ａ２の外周部は一つの砥石で同時研削されている。これらの研削面を基準として、円盤部３ａの下側端面３ａ１の内周部、軸部２の外周面２ａ、及び軸部２の下端面２ｃとが一つの砥石で同時研削されている。
【００２４】
抜け止め部材１１は金属あるいは樹脂で形成され、円盤形状のフランジ部１１ａと、フランジ部１１ａの軸心から上方に延びた固定部１１ｂとを有する。固定部１１ｂの外周にはネジ溝が形成され、軸部２の軸方向穴２ｂの内周面に形成されたネジ穴の下端にネジ固定される。フランジ部１１ａは軸部２の外周面２ａよりも外径に突出し、その上側端面１１ａ１が軸部２の下端面２ｃと当接している。フランジ部１１ａは、軸受スリーブ８の下側端面８ｃとハウジング７の底部７ｂの上側端面７ｂ１との軸方向間に配される。軸部２の下端に固定されたフランジ部１１ａと軸受スリーブ８とが軸方向で係合することにより、軸部２の軸受スリーブ８からの抜け止めが行われる。
【００２５】
フランジ部１１ａの上側端面１１ａ１は、後述する第２のスラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間に面するスラスト軸受面として機能する。軸部２の下端面２ｃは研削により高精度な平坦面に仕上げられているため、フランジ部１１ａの上側端面１１ａ１は軸部２の下端面２ｃの全面と良好に密着し、これにより、軸部２に対してフランジ部１１ａを高精度に位置決めすることができる。また、フランジ部１１ａの上側端面１１ａ１と軸部２の下端面２ｃとを全周で密着させることにより、軸部２の軸方向穴２ｂへの潤滑油の侵入を抑えることができるため、ハウジング７の内部に満たされた潤滑油が軸方向穴２ｂを介して外部に漏れだす恐れを低減できる。
【００２６】
軸受スリーブ８は、金属や樹脂で円筒状に形成され、本実施形態では、例えば銅を主成分とする焼結金属で形成される。軸受スリーブ８の内周面８ａには、図３に示すように、ラジアル動圧発生部として、例えば軸方向に離隔した２つの領域にヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１，８ａ２がそれぞれ形成される（クロスハッチングは丘部）。図示例では、上側の動圧溝８ａ１は軸方向非対称に形成されており、具体的には、軸方向中央部ｍより上側の領域の軸方向寸法Ｘ１が、下側の領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている（Ｘ１＞Ｘ２）。下側の動圧溝８ａ２は軸方向対称に形成されている。軸受スリーブ８の外周面８ｄには、軸方向溝８ｄ１が軸方向全長にわたって形成され、例えば３本の軸方向溝８ｄ１が円周方向に等配される。
【００２７】
軸受スリーブ８の上側端面８ｂ及び下側端面８ｃには、図４及び図５に示すように、それぞれスラスト動圧発生部として、例えばポンプインタイプのスパイラル形状の動圧溝８ｂ１，８ｃ１が形成される（クロスハッチングは丘部）。軸受スリーブ８の外周面８ｄには、軸方向溝８ｄ１が形成される。軸方向溝８ｄ１の本数は任意であり、例えば３本の軸方向溝８ｄ１が円周方向等間隔に配される。
【００２８】
ハウジング７は、金属や樹脂で形成され、本実施形態では例えば樹脂の射出成形で形成される。ハウジング７は、図２に示すように、側部７ａ及び底部７ｂを一体に有する有底円筒状に形成される。側部７ａの内周面７ａ１は、ストレートな円筒面状に形成され、軸受スリーブ８の外周面８ｄが隙間接着、圧入、接着剤介在下の圧入等により固定される。側部７ａの外周面の上端には、図２に示すように、上方に向かって漸次拡径するテーパ状のシール面７ａ３が形成される。このシール面７ａ３は、ハブ部３の円筒部３ｂの内周面３ｂ１との間に、上方に向けて半径方向寸法が漸次縮小した環状のシール空間Ｓを形成する。シール空間Ｓは、ハブ一体軸９の回転時、ハブ部３の円盤部３ａの下側端面３ａ１とハウジング７の上端面７ａ２との間の隙間を介して、第１のスラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間の外径側、及び、軸方向溝８ｄ１の上端と連通している。このシール空間Ｓの毛細管力により、ハウジング７の内部に充満された潤滑油の漏れ出しを防止する。
【００２９】
上記の部材からなる流体動圧軸受１は、以下のようにして組み立てることができる。まず、軸受スリーブ８の内周にハブ一体軸９の軸部２を挿入し、この状態で軸部２の軸方向穴２ｂの下端に抜け止め部材１１の固定部１１ｂをネジ固定して仮アッシ品を構成する。このとき、フランジ部１１ａの上側端面１１ａ１と軸部２の下端面２ｃとを当接させることにより、フランジ部１１ａの軸部２に対する位置決めが行われる。この仮アッシ品の状態で、ハブ部３の円盤部３ａの下側端面３ａ１とフランジ部１１ａの上側端面１１ａ１との間の軸方向寸法Ｌ２が決定されるため、この軸方向寸法Ｌ２と、軸受スリーブ８の両端面８ｂ，８ｃ間の軸方向寸法Ｌ１との差により、第１及び第２スラスト軸受部Ｔ１，Ｔ２のスラスト軸受隙間の合計量が設定される。
【００３０】
このとき、ハブ一体軸９の軸部２の下端面２ｃとハブ部３の円盤部３ａの下側端面３ａ１とは同じ砥石で同時研削された面であるため、これらの間の軸方向寸法は高精度に設定されている。従って、軸部２の下端面２ｃにフランジ部１１ａの上側端面１１ａ１を当接させることで、フランジ部１１ａの上側端面１１ａ１とハブ部３の円盤部３ａの下側端面３ａ１との軸方向寸法Ｌ２が高精度に設定される。一方、軸受スリーブ８は、成形性に優れた焼結金属で形成されるため、両端面８ｂ，８ｃの間の軸方向寸法Ｌ１は高精度に設定される。従って、これらの軸方向寸法の差（Ｌ２−Ｌ１）で設定される第１及び第２スラスト軸受部Ｔ１，Ｔ２のスラスト軸受隙間の合計量が高精度に設定される。
【００３１】
こうして、スラスト軸受隙間が設定された仮アッシ品の軸受スリーブ８をハウジング７の内周に挿入し、軸受スリーブ８の外周面８ｄをハウジング７の内周面７ａ１に固定する。そして、軸受スリーブ８の内部気孔を含めたハウジング７の内部の空間に潤滑油を充満させることにより、図２に示す流体動圧軸受装置１が完成する。このとき、油面はシール空間Ｓの内部に保持される。
【００３２】
ハブ一体軸９が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部２の外周面２ａとの間にラジアル軸受隙間が形成される。そして、ラジアル動圧発生部（動圧溝８ａ１，８ａ２）により上記ラジアル軸受隙間に満たされた潤滑油の圧力が高められ、この圧力（動圧作用）によりハブ一体軸９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Ｒ１，Ｒ２が構成される。
【００３３】
これと同時に、ハブ部３の円盤部３ａの下側端面３ａ１と軸受スリーブ８の上側端面８ｂとの間、及び、フランジ部１１ａの上側端面１１ａ１と軸受スリーブ８の下側端面８ｃ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、スラスト動圧発生部（動圧溝８ｂ１，８ｃ１）により各スラスト軸受隙間に満たされた潤滑油の圧力が高められ、この圧力（動圧作用）によりハブ一体軸９をスラスト方向一方（持ち上げる方向）に回転自在に非接触支持する第１のスラスト軸受部Ｔ１と、ハブ一体軸９をスラスト方向他方（押し下げる方向）に回転自在に非接触支持する第２のスラスト軸受部Ｔ２とが構成される。
【００３４】
このとき、軸受スリーブ８の外周面８ｄに形成された軸方向溝８ｄ１により、潤滑油が流通可能な連通路が形成される。この連通路により、ハウジング７の内部に満たされた潤滑油に局部的な負圧が発生する事態を防止できる。特に本実施形態では、図３に示すように、軸受スリーブ８の内周面８ａに形成された上側の動圧溝８ａ１が軸方向非対称な形状に形成されているため、ハブ一体軸９の回転に伴ってラジアル軸受隙間の潤滑油が下方に押し込まれ、上記の連通路を介して潤滑油が循環し、これにより局部的な負圧の発生を確実に防止できる。
【００３５】
以下、ハブ一体軸９の製造方法について説明する。
【００３６】
ハブ一体軸９は、金属板を塑性加工して軸部２及びハブ部３を一体に有する素形材を形成する素形材成形工程と、この素形材の所定箇所に研削仕上げを施す研削仕上げ工程とを経て形成される。
【００３７】
（１）素形材成形工程
素形材形成工程では、まず、図６（ａ）に示すように、鉄系材料、例えばステンレス鋼、特にＴｉを０．５％以上含んだフェライト系ステンレス鋼からなる金属板２０を準備する。例えば、本実施形態のような２．５インチＨＤＤのスピンドルモータ用のハブ一体軸９の場合、金属板の厚さは１ｍｍ程度とされる。
【００３８】
そして、図６（ｂ）に示すように、冷間の塑性加工（深絞り加工）により金属板２０の軸心を下方に突出させ、軸部２１を成形する。このとき、図示しない金型で軸部２１を押し込んで突出させるため、軸部２１の軸心には軸方向穴２１ａが成形される。
【００３９】
次に、図６（ｃ）に示すように、冷間の塑性加工（プレス加工）により軸部２１の周囲にハブ部２２を成形する。具体的には、軸部２１から外径に延びる円盤部２２ａと、円盤部２２ａの外径端から下方に延びる円筒部２２ｂと、円筒部２２ｂの下端から外径に延びる鍔部２２ｃとが成形される。このとき、鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１の内径端には、環状の凹部（逃げ部）２２ｃ１０が同時に成形される。
【００４０】
その後、図６（ｄ）に示すように、軸部２１の先端部（下端部）を切断除去し、軸方向穴２１ａを軸部２１の下端に開口させる。これと共に、軸部２１の軸方向穴２１ａの内周面にネジ溝を形成する。
【００４１】
最後に、図６（ｅ）に示すように、ハブ部２２の鍔部２２ｃと金属板２０とを切り離し、軸部２１及びハブ部２２を有する素形材３０を金属板２０から分離する。
【００４２】
このように素形材３０を金属板２０から形成することで、素形材３０の肉厚はおおよそ均一になっている。具体的には、軸部２１の径方向の肉厚、ハブ部２２の円盤部２２ａの軸方向の肉厚、円筒部２２ｂの径方向の肉厚、及び、鍔部２２ｃの軸方向の肉厚が、おおよそ均一になっている。詳しくは、上記の塑性加工により絞られて軸方向に延びる箇所（軸部２１及び円筒部２２ｂ）の肉厚は、軸方向と直交する方向の面（円盤部２２ａ及び鍔部２２ｃ）の肉厚よりも若干薄くなっている。例えば、１ｍｍ程度の金属板２０を用いて素形材３０を形成する場合、円盤部２２ａ及び鍔部２２ｃの肉厚が約０．８ｍｍであるのに対し、軸部２１及び円筒部２２ｂの肉厚は約０．５ｍｍとなる。すなわち、本実施形態では、金属板２０から素形材３０を得るときの肉厚の変化量が５０％以下となっている。このように、金属板２０からの変形量が比較的小さいことで、素形材３０を精度良く塑性加工することができる。
【００４３】
（２）研削仕上げ工程
上記のようにして成形した素形材３０の所定箇所に、研削仕上げが施される。尚、図７及び図８に示す研削仕上げ工程では、素形材３０の軸方向を水平にして加工を行っているが、素形材３０の各部位には上記と同様の名称を付している。
【００４４】
まず、素形材３０のハブ部２２の所定箇所に研削仕上げが施される。具体的には、図７に示すように、素形材３０の軸部２１の軸方向穴２１ａに回転センタ４１、４２を装着して素形材３０を回転自在に支持すると共に、ハブ部２２の鍔部２２ｃの下側端面２２ｃ２をバッキングプレート４３で支持する。そして、バッキングプレート４３を回転駆動して素形材３０を軸部２１を中心に回転させ、この状態でアンギュラ砥石４４を素形材３０に接触させる。詳しくは、アンギュラ砥石４４の砥面４４ａ，４４ｂ，及び４４ｃを、鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１（ディスク搭載面に相当）、円筒部２２ｂの外周面２２ｂ１（ディスク嵌合面に相当）、及び、円盤部２２ａの上側端面２２ａ１の外周部に当接させ、これらの面を同時研削する。このとき、鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１の内径端に逃げ部２２ｃ１０が設けられているため、アンギュラ砥石４４の砥面４４ａ及び４４ｂを、鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１及び円筒部２２ｂの外周面２２ｂ１に密着させることができる。
【００４５】
次に、図８に示すように、ハブ部２２の研削仕上げ面（図中に点線で示す）を基準として、軸部２１の外周面２１ｂ及び下端面２１ｃと、ハブ部２２の円盤部２２ａの下側端面２２ａ２（スラスト軸受隙間に面する領域）とに研削仕上げを施す。例えば、ハブ部２２の円盤部２２ａの上側端面２２ａ１の外周部をマグネットチャック５１で吸着支持すると共に、円筒部２２ｂの外周面２２ｂ１をシュー５２で摺動支持する。この状態で、マグネットチャック５１を回転駆動して素形材３０を軸部２１を中心に回転させ、アンギュラ砥石５３を素形材３０に接触させる。詳しくは、アンギュラ砥石５３の砥面５３ａ，５３ｂ，及び５３ｃを、軸部２１の外周面２１ｂ、軸部２１の下端面２１ｃ、及び円盤部２２ａの下側端面２２ａ２の内周部にそれぞれ当接させ、これらの面を同時研削する。以上により、軸部２及びハブ部３を有するハブ一体軸９（図２参照）が完成する。
【００４６】
以上のように、ハブ一体軸９の軸部２の外周面２ａ（ラジアル軸受面）、円盤部３ａの下側端面３ａ１の内周部（第１のスラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面）、及び、軸部２の下端面２ｃに研削仕上げを施すことで、これらの面が高精度に仕上げられ、ラジアル軸受部及び第１のスラスト軸受部Ｔ２による支持力が高められる。また、高精度に仕上げられた軸部２の下端面２ｃにフランジ部１１ａの上側端面１１ａ１（第２のスラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受面）を当接させることで、フランジ部１１ａの位置決め精度が向上し、フランジ部１１ａの振れ回りが抑えられる。
【００４７】
また、ハブ一体軸９の軸部２の外周面２ａ、円盤部３ａの下側端面３ａ１の内周部、及び、軸部２の下端面２ｃを同時研削することで、これらの面の相対的な位置精度が高精度に設定される。これにより、軸部２の外周面２ａ（ラジアル軸受面）に対する、円盤部３ａの下側端面３ａ１の内周部（第１のスラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面）、及び、軸部２の下端面２ｃに当接するフランジ部１１ａの上側端面１１ａ１（第１のスラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面）の相対的な位置精度が高精度に設定される。これにより、ハブ一体軸９の回転時におけるハブ部３やフランジ部１１ａの振れ回りがより確実に抑えられ、ハブ一体軸９の回転精度を高めることができる。例えば、本実施形態のように軸径が２〜４ｍｍ程度である場合、上記の方法でハブ一体軸９を形成すれば、ハブ一体軸９のラジアル軸受面に対する各スラスト軸受面の振れ精度を高めることができ、例えばラジアル軸受面に対する第１のスラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面の振れ精度を４μｍ以下、ラジアル軸受面に対する第２のスラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受面の振れ精度を５μｍ以下に設定することができる。換言すれば、これらの条件を満たしていれば、ハブ一体軸９の軸部２の外周面２ａ、円盤部３ａの下側端面３ａ１の内周部、及び、軸部２の下端面２ｃが同じ砥石で同時研削されていると推定することができる。
【００４８】
また、上記のように、高精度に加工されたハブ部２２の研削仕上げ面を基準として、軸部２１の外周面２１ｂに研削仕上げを施すことで、ハブ一体軸９の軸部２の外周面２ａ（ラジアル軸受面）を高精度に加工することができる。特に、ディスク搭載面３ｄに相当する鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１と同時研削されたハブ部２２の円盤部２２ａの上側端面２２ａ１を基準として、軸部２１の外周面２１ｂを研削することで、ハブ一体軸９の軸部２の外周面２ａに対するディスク搭載面３ｄの面精度が高精度に設定される。その結果、例えば、軸部２の外周面２ａに対するディスク搭載面３ｄの振れ精度は５μｍ以下に設定され、ディスクＤの回転精度が高められる。また、本実施形態では、ディスク嵌合面３ｅに相当する円筒部２２ｂの外周面２２ｂ１を基準として軸部２１の外周面２１ｂを研削することで、軸部２の外周面２ａに対するディスク嵌合面３ｅの同軸度は５μｍ以下に設定される。換言すれば、軸部２の外周面２ａに対するディスク搭載面３ｄ及びディスク嵌合面３ｅの寸法精度が上記の範囲内であれば、軸部２の外周面２ａが、ディスク搭載面３ｄ及びディスク嵌合面３ｅ（あるいはこれらの面と同時研削された面）を基準として研削仕上げされていると推定することができる。尚、振れ精度及び同軸度の定義は、ＪＩＳ  Ｂ  ００２１：１９９８による。
【００４９】
尚、本実施形態では、軸部２１の外周面２１ｂを研削する際に、鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１を直接支持するのではなく、円盤部２２ａの上側端面２２ａ１の外周部をマグネットチャック５１で支持している。円盤部２２ａの上側端面２２ａ１の外周部と、鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１とは同時研削されているため、これらの面の平行度は極めて高精度に設定される。従って、円盤部２２ａの上側端面２２ａ１の外周部をマグネットチャック５１で支持することで、鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１を間接的に基準とすることができる。もちろん、可能であれば、鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１をマグネットチャック５１で吸着支持し、この面を直接的に基準としてもよい。
【００５０】
また、研削仕上げを施したハブ一体軸９の軸部２の外周面２ａに、必要に応じて表面硬化処理あるいはコーティング処理を施してもよい。表面硬化処理あるいはコーティング処理を、上記の研削仕上げ工程に先立って行えば、研削による疵を抑えることができる。また、上記の研削仕上げ工程の後にコーティング処理を施せば、研削による疵をコーティングで覆うことができる。また、表面硬化処理及びコーティング処理の双方を施してもよく、例えば軸部２の外周面２ａに表面硬化処理を施した後、上記の研削仕上げ工程を行い、さらにこの面にコーティング処理を施してもよい。
【００５１】
本発明は、上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００５２】
上記の実施形態では、軸部２の下端面２ｃにフランジ部１１ａがネジ固定されているが、これに限らず、例えば溶接や接着、溶着により固定することもできる。この場合、軸部２の下端面２ｃとフランジ部１１ａの上側端面１１ａ１との間の隙間を接着剤等で完全に封止すれば、軸部２の軸方向穴２ｂを介した油漏れを確実に防止できる。
【００５３】
また、上記の実施形態では、軸受スリーブ８の上側端面８ｂとハブ部３の円盤部３ａの下側端面３ａ１との間に第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間が形成されているが、これに限られない。例えば、ハウジング７の上端面７ａ２とハブ部３の円盤部３ａの下側端面３ａ１との間に第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間を形成してもよい。この場合、円盤部３ａの下側端面３ａ１の外周部に研削が施される。
【００５４】
また、上記の実施形態では、図７及び図８に示すように、素形材３０のハブ部２２のディスク搭載面（鍔部２２ｃの上側端面２２ｃ１）及びディスク嵌合面（円筒部２２ｂの外周面２２ｂ１）に研削仕上げを施し、これらの面（あるいはこれらと同時研削された面）を基準として軸部２１の外周面２１ｂに研削仕上げを施しているが、これに限られない。例えば、研削仕上げを施したディスク搭載面のみを基準として、軸部２１の外周面２１ｂに研削仕上げを施してもよい。
【００５５】
また、上記の実施形態では、潤滑流体が潤滑油である場合を示しているが、これに限らず、例えば磁性流体や空気等の流体を使用することも可能である。
【００５６】
また、上記の実施形態では、本発明に係るハブ一体軸９をＨＤＤのスピンドルモータ用の流体動圧軸受装置に組み込んだ例を示しているが、これに限られない。例えば、ポリゴンスキャナモータ用の流体動圧軸受装置や、カラーホイールモータ用の流体動圧軸受装置に本発明のハブ一体軸を適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
３     ハブ部
３ｄ   ディスク搭載面
３ｅ   ディスク嵌合面
４     ステータコイル
５     ロータマグネット
６     ブラケット
７     ハウジング
８     軸受スリーブ
９     ハブ一体軸
１０   ヨーク
１１   抜け止め部材
１１ａ フランジ部
１１ｂ 固定部
２０   金属板
２１   軸部
２２   ハブ部
３０   素形材
４１   回転センタ
４３   バッキングプレート
４４   アンギュラ砥石
５１   マグネットチャック
５２   シュー
５３   アンギュラ砥石
Ｄ     ディスク
Ｒ１，Ｒ２    ラジアル軸受部
Ｔ１   第１のスラスト軸受部
Ｔ２   第２のスラスト軸受部
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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