(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状のハウジングと、該ハウジングに挿入され、軸部および、該軸部に設けられたスラスト板を有する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で前記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、スラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で前記スラスト板をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部とを備えた動圧型軸受装置を製造する方法であって、
前記軸部の外周面を研削加工した後、前記軸部を回転させ、前記軸部の外周面を該表面よりも大きな表面硬さを有する支持部材で支持し、前記軸部の外周面と支持部材との間の摺動により、前記軸部の外周面の粗さを構成する微小突起を平滑化しながら、前記スラスト板の端面を研削加工する工程を含む動圧型軸受装置の製造方法。
【請求項２】
前記軸部の外周面の軸方向表面粗さを算術平均偏差Ｒａで０．０４μｍ以下とし、前記スラスト板の端面の円周方向表面粗さを算術平均偏差Ｒａで０．０４μｍ以下とする請求項１記載の動圧型軸受装置の製造方法。
【請求項３】
有底筒状のハウジングと、該ハウジングに挿入され、軸部および、該軸部に設けられたスラスト板を有する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で前記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、スラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用で前記スラスト板をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部とを備えた動圧型軸受装置であって、
前記軸部材は、前記軸部の外周面を研削加工した後、前記軸部を回転させ、前記軸部の外周面を該表面よりも大きな表面硬さを有する支持部材で支持し、前記軸部の外周面と支持部材との間の摺動により、前記軸部の外周面の粗さを構成する微小突起を平滑化しながら、前記スラスト板の端面を研削加工することにより製造され、
前記軸部の外周面は、円周方向の研削目を有し、かつ、該表面の粗さを構成する微小突起が前記支持部材との摺動により平滑化され、前記スラスト板の端面は、交差状の研削目を有する動圧型軸受装置。
【請求項４】
前記軸部の外周面の軸方向表面粗さが算術平均偏差Ｒａで０．０４μｍ以下であり、前記スラスト板の端面の円周方向表面粗さが算術平均偏差Ｒａで０．０４μｍ以下である請求項３記載の動圧型軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動圧型軸受装置に関する。この軸受装置は、特に情報機器、例えばＨＤＤ、ＦＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置などのスピンドルモータ、あるいはレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータなどのスピンドル支持用として好適である。
【０００２】
【従来の技術】
上記各種情報機器のスピンドルモータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化などが求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の一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、この種の軸受として、上記要求性能に優れた特性を有する動圧型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】
例えば、ＨＤＤ等のディスク装置のスピンドルモータに組込まれる動圧型軸受装置では、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、これら軸受部として、軸受面に動圧発生用の溝（動圧溝）を有する動圧型軸受が用いられる。ラジアル軸受部の動圧溝は、ハウジングや軸受部材の内周面（ラジアル軸受面）又は軸部材の外周面に形成され、スラスト軸受部の動圧溝は、軸部材に設けられたスラスト板の両端面、又は、これに対向する面（スラスト軸受面）にそれぞれ形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述したような動圧型軸受装置において、ラジアル軸受面やスラスト軸受面の摩耗を抑制し、この種の動圧型軸受装置の優れた軸受性能を長期にわたって維持させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、有底筒状のハウジングと、ハウジングに挿入され、軸部および、該軸部に設けられたスラスト板を有する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で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、スラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用でスラスト板をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部とを備えた動圧型軸受装置を製造する方法であって、軸部の外周面を研削加工した後、軸部を回転させ、軸部の外周面を該表面よりも大きな表面硬さを有する支持部材で支持し、軸部の外周面と支持部材との間の摺動により、軸部の外周面の粗さを構成する微小突起を平滑化しながら、スラスト板の端面を研削加工する工程を含む構成を提供する。
【０００７】
また、本発明は、有底筒状のハウジングと、ハウジングに挿入され、軸部および、該軸部に設けられたスラスト板を有する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる流体の動圧作用で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、スラスト軸受隙間に生じる流体の動圧作用でスラスト板をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部とを備えた動圧型軸受装置であって、軸部材は、軸部の外周面を研削加工した後、軸部を回転させ、軸部の外周面を該表面よりも大きな表面硬さを有する支持部材で支持し、軸部の外周面と支持部材との間の摺動により、軸部の外周面の粗さを構成する微小突起を平滑化しながら、スラスト板の端面を研削加工することにより製造され、軸部の外周面は、円周方向の研削目を有し、かつ、該表面の粗さを構成する微小突起が前記支持部材との摺動により平滑化され、スラスト板の端面は、交差状の研削目を有する構成を提供する。
【０００８】
上記の動圧型軸受装置及びその製造方法において、軸部の外周面の軸方向表面粗さはＩＳＯ４２８７／１に規定された算術平均偏差Ｒａで０．０４μｍ以下、スラスト板の端面の円周方向表面粗さは算術平均偏差Ｒａで０．０４μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下とするのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、この実施形態に係る動圧型軸受装置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動圧型軸受装置１と、軸部材２に装着されたディスクハブ３と、半径方向のギャップを介して対向させたモータステータ４およびモータロータ５とを備えている。ステータ４はケーシング６の外周に取付けられ、ロータ５はディスクハブ３の内周に取付けられる。動圧型軸受装置１のハウジング７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が一又は複数枚保持される。ステータ４に通電すると、ステータ４とロータ５との間の励磁力でロータ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。
【００１１】
図２は、動圧型軸受装置１を示している。動圧型軸受装置１は、円筒状の内周面７ａを有する有底筒状のハウジング７と、ハウジング７の内周面７ａに固定された円筒状の軸受部材８と、軸部材２と、軸受部材８の上端面側（ハウジング７の開口側）を密封するシール部材１０とを主要な構成要素とする。
【００１２】
ハウジング７は、例えば真ちゅう等で形成され、円筒状の側部７ｂと、底部７ｃとで構成される。尚、この実施形態では、ハウジング７の側部７ｂと底部７ｃとを一体構造にしているが、両者を別体構造としても良い。
【００１３】
軸部材２は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ４２０Ｊ２）等で形成され、軸部２ａと、軸部２ａに一体又は別体に設けられたスラスト板２ｂとを備えている。軸部２ａは、軸受部材８の内周面８ａに所定のラジアル軸受隙間Ｓ５をもって挿入され、スラスト板２ｂは、軸受部材８の下端面８ｂとハウジング７の底面７ｃ１との間の空間部に収容される。スラスト板２ｂの上端面２ｂ１と軸受部材８の下端面８ｂとの間、および、スラスト板２ｂの下端面２ｂ２とハウジング７の底面７ｃ１との間には、それぞれ、所定のスラスト軸受隙間Ｓ３、Ｓ４が設けられる。
【００１４】
軸受部材８は、例えば多孔質材、特に銅−鉄系の燒結金属で形成され、その内部の気孔に潤滑油又は潤滑グリースが含浸されて含油軸受とされる。軸受部材８の内周面８ａの、ラジアル軸受面となる領域には動圧溝が形成される。軸部材２が回転すると、ラジアル軸受隙間Ｓ５に動圧作用が発生し、軸部材２の軸部２ａがラジアル軸受隙間Ｓ５内に形成される潤滑油の油膜によって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ラジアル軸受部１１が構成される。尚、動圧溝は、軸部材２の軸部２ａの外周面に形成しても良い。
【００１５】
スラスト板２ｂの上端面２ｂ１又は軸受部材８の下端面８ｂ、および、スラスト板２ｂの下端面２ｂ２又はハウジング７の底面７ｃ１のスラスト軸受面となる領域には、それぞれ動圧溝が形成される。軸部材２が回転すると、スラスト軸受隙間Ｓ３およびＳ４に動圧作用が発生し、軸部材２のスラスト板２ｂがスラスト軸受隙間Ｓ３、Ｓ４内に形成される潤滑油の油膜によって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スラスト軸受部１２が構成される。
【００１６】
ラジアル軸受面およびスラスト軸受面の動圧溝形状は任意に選択することができ、公知のへリングボーン型、スパイラル型、ステップ型、多円弧型等の何れかを選択し、あるいはこれらを適宜組合わせて使用することができる。
【００１７】
上記構成において、軸部２ａの外周面の表面硬さは軸受部材８の内周面８ａよりも大きく、スラスト板２ｂの両端面２ｂ１、２ｂ２の表面硬さは、軸受部材８の下端面８ｂおよびハウジング７の底面７ｃ１よりも大きい。例えば、軸部材２は、メッキ処理、浸炭、窒化、浸炭窒化、その他の熱処理等の表面硬化処理が施されて、軸部２ａの外周面およびスラスト板２ｂの両端面２ｂ１、２ｂ２の表面硬さがビッカース硬さでＨＶ５００以上、好ましくはＨＶ５００〜５５０程度に調整されている。
【００１８】
また、軸部２ａの外周面の表面粗さは軸受部材８の内周面８ａよりも小さく、スラスト板２ｂの両端面２ｂ１、２ｂ２の表面粗さは、軸受部材８の下端面８ｂおよびハウジング７の底面７ｃ１よりも小さい。
【００１９】
軸部材２は、例えば、以下に説明する態様で製造される。
【００２０】
まず、鋼材から軸部２ａとスラスト板２ｂとを一体に有する軸部材２を成形し、この軸部材２に表面硬化処理を施した後、軸部２ａの外周面を研削加工する。
【００２１】
つぎに、図３に概念的に示すように、軸部２ａの外周面をシュー２０で支持しながら、ドライビングプレート２１によって軸部材２を回転させる。尚、シュー２０は、例えば超硬合金、コンバックス等の硬質材料で形成され、その支持面の表面硬さは軸部２ａの外周面よりも大きい。そして、回転する軸部材２のスラスト板２ｂの端面（同図に示す例では上端面２ｂ１）に回転する砥石２２を加圧して、スラスト板２ｂの端面の研削加工を行う。
【００２２】
図４に模式的に示すように、上記の製造工程を経た軸部材２の軸部２ａの外周面は、円周方向の研削目を有し、かつ、該表面の粗さを構成する微小突起がシュー２０の支持面との摺動によって平滑化される。軸部２ａの外周面の軸方向表面粗さは、ＩＳＯ４２８７／１に規定された算出平均偏差Ｒａで０．０４μｍ以下であり、また、ＩＳＯ４２８７／１に規定された二乗平均傾斜角Δｑは２．０以下である。スラスト板２ｂの上端面２ｂ１および下端面２ｂ２は、軸部材２の回転と砥石２２の回転とが複合されて形成された交差状の研削目を有する（クロスハッチ加工面）。スラスト板２ｂの上端面２ｂ１および下端面２ｂ２の円周方向表面粗さは、ＩＳＯ４２８７／１に規定された算出平均偏差Ｒａで０．０４μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、ラジアル軸受部を構成するラジアル軸受面、スラスト軸受部を構成するスラスト軸受面の摩耗が抑制され、この種の動圧型軸受装置の優れた軸受性能を長期間にわたって維持することができる。また、スラスト板の端面を研削加工する際に、軸部の外周面と支持部材との間の摺動により、軸部の外周面の粗さを構成する微小突起を平滑化するので、この平滑化処理を研削の後工程で行う場合に比べて、製造工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る動圧型軸受装置を有するスピンドルモータの断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る動圧型軸受装置を示す断面図である。
【図３】軸部材の製造工程を示す概念図である。
【図４】図３に示す製造工程で製造された軸部を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１    動圧型軸受装置
２    軸部材
2ａ   軸部
2ｂ   スラスト板
２ｂ１  上端面
２ｂ２  下端面
７    ハウジング
８    軸受部材
１１    ラジアル軸受部
１２    スラスト軸受部
【図１】
0003936527.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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