(57)【要約】【課題】回転機器の製造の手間の増大を抑制する技術を提供する。【解決手段】回転軸に沿って延在するシャフト１１０と、シャフト１１０の一端側に固定される第１フランジと、シャフトの他端側に固定される第２フランジと、を含む静止体と、第１フランジと第２フランジの間に軸方向遊びを介して軸方向に挟まれる部分を有しシャフト１１０を環囲するシャフト環囲部材４２を含む回転体と、を備える回転機器を生産する方法であって、第１フランジが固定されたシャフト１１０を置台にセットして、シャフト１１０の他端側からシャフト環囲部材４２を嵌装した状態で、第２フランジに圧入力を加えてシャフト１１０の他端側に圧入する工程を含む。圧入する工程は、軸方向遊びの大きさを検査しながら実行される。【選択図】図５
2016217474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に沿って延在するシャフトと、前記シャフトの一端側に固定される第１フランジと、前記シャフトの他端側に固定される第２フランジと、を含む静止体と、前記第１フランジと前記第２フランジの間に軸方向遊びを介して軸方向に挟まれる部分を有し前記シャフトを環囲するシャフト環囲部材を含む回転体と、を備える回転機器を生産する方法であって、
前記第１フランジが固定された前記シャフトを置台にセットして、前記シャフトの他端側から前記シャフト環囲部材を嵌装した状態で、前記第２フランジに圧入力を加えて前記シャフトの他端側に圧入する工程を含み、
前記圧入する工程は、前記軸方向遊びの大きさを検査しながら実行されることを特徴とする回転機器の生産方法。
【請求項２】
前記圧入する工程は、前記軸方向遊びの大きさが所定の範囲内になったら前記圧入力を解除することを含むことを特徴とする請求項１に記載の回転機器の生産方法。
【請求項３】
前記圧入する工程は、前記第２フランジにピエゾ素子が発生する力を加えることを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の回転機器の生産方法。
【請求項４】
前記圧入する工程は、環状のマグネットが固着された状態の前記回転体を用いて実行されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の回転機器の生産方法。
【請求項５】
前記圧入する工程は、前記回転体に前記第２フランジ側に向かう方向の予備力を印加しながら、前記静止体に対する前記回転体の軸方向の位置を検査することを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の回転機器の生産方法。
【請求項６】
前記圧入する工程は、前記予備力を非印加の状態で前記シャフト環囲部材の所定部分の第１位置を位置検出部によって検出することと、前記予備力を印加した状態で前記シャフト環囲部材の所定部分の第２位置を前記位置検出部によって検出することと、を含むことを特徴とする請求項５に記載の回転機器の生産方法。
【請求項７】
前記圧入する工程は、前記予備力が前記位置検出部を介して加えられることを特徴とする請求項６に記載の回転機器の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転機器の生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、回転機器の一種であるハードディスクドライブなどのディスク駆動装置は、一層の高密度・大容量化が求められている。ハードディスクドライブは、流体動圧を用いた動圧軸受機構を搭載することによって、磁気記録ディスクを高速で回転させる。ハードディスクドライブは、磁気記録ディスク上の記録トラックに含まれる磁気データのリード／ライトのために、磁気記録ディスクの表面に磁気ヘッドを僅かな隙間をもって配置する。
【０００３】
動圧軸受機構は、相互に回転を許容する軸体と軸受体のラジアル隙間やスラスト隙間に潤滑剤が塗布されている。軸体と軸受体が相対回転することで潤滑剤に発生する動圧によって、軸受体に接続された回転体が非接触状態で支持される（例えば、特許文献１参照）。回転体が動圧によって支持されることによって、回転体に搭載された磁気記録ディスクの振れ精度は小さく抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４５４０５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４６３９２号公報
【特許文献３】特開２０１４−２０３４８２号公報
【特許文献４】特開２０１４−２３２５５８号公報
【特許文献５】特開２０１５−０４３２４９号公報
【特許文献６】特開２０１５−０４３２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような状況の下、本発明者は以下の課題を認識した。ハードディスクドライブの大容量化を進めるひとつの手法として、記録トラックの幅を狭くする方法がある。しかし、記録トラックの幅を狭くした場合、磁気記録ディスクの振れの増大によって磁気ヘッドのトレースが乱れる可能性が高くなる。動圧軸受機構の剛性が小さいと、振動や衝撃を受け場合に磁気記録ディスクの振れが増大することがある。一方、動圧軸受機構のスラスト剛性を大きくするために、スラスト隙間を小さく設計すると、製造誤差によって軸体と軸受体の隙間が過小になり、最悪の場合、軸受体が軸体に接触して不良を生じることがある。このような不良を低減するために慎重に組立することも考えられるが、この場合は製造の手間が増大して生産効率が低下する。このような課題は、ハードディスクドライブ以外の回転機器についても生じうる。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は回転機器の製造の手間の増大を抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の回転機器の生産方法は、回転軸に沿って延在するシャフトと、シャフトの一端側に固定される第１フランジと、シャフトの他端側に固定される第２フランジと、を含む静止体と、第１フランジと第２フランジの間に軸方向遊びを介して軸方向に挟まれる部分を有しシャフトを環囲するシャフト環囲部材を含む回転体と、を備える回転機器を生産する方法であって、第１フランジが固定されたシャフトを置台にセットして、シャフトの他端側からシャフト環囲部材を嵌装した状態で、第２フランジに圧入力を加えてシャフトの他端側に圧入する工程を含む。圧入する工程は、軸方向遊びの大きさを検査しながら実行される。
【０００８】
この態様によると、静止体と回転体の軸方向遊びの大きさを検査しながら第２フランジをシャフトに圧入することができる。
【０００９】
なお、圧入する工程は、軸方向遊びの大きさが所定の範囲内になったら圧入力を解除することを含んでもよい。この場合、軸方向遊びの製造誤差を小さくできる。
【００１０】
また、圧入する工程は、第２フランジにピエゾ素子が発生する力を加えることを含んでもよい。この場合、ピエゾ素子が発生する交番する加圧力を第２フランジに加えることができる。
【００１１】
また、圧入する工程は、環状のマグネットが固着された状態の回転体を用いて実行されてもよい。第２フランジが圧入される前にマグネットを固着することができる。
【００１２】
また、圧入する工程は、回転体に第２フランジ側に向かう方向の予備力を加えながら、静止体に対する回転体の軸方向の位置を検査することを含んでもよい。この場合、上側に寄った状態の回転体の位置を検出することができる。
【００１３】
また、圧入する工程は、予備力を非印加の状態でシャフト環囲部材の所定部分の第１位置を位置検出部によって検出することと、予備力を印加した状態でシャフト環囲部材の所定部分の第２位置を位置検出部によって検出することと、を含むんでもよい。この場合、第１位置と第２位置によって軸方向の遊びを検出できる。
【００１４】
また、圧入する工程は、予備力が位置検出部を介して加えられてもよい。この場合、第１フランジの下端面が小さい場合でも、予備力を安定して加えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回転機器の製造の手間の増大を抑制する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る方法で生産される回転機器の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】回転機器の生産工程を示すフローチャートである。
【図４】生産工程の一部を説明する模式図である。
【図５】圧入をする工程の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１８】
実施の形態に係る方法で生産される回転機器は、例えば、磁気的にデータを記録する磁気記録ディスクを搭載し、それを回転駆動するハードディスクドライブなどのディスク駆動装置として好適に用いることができる。回転機器は、静止体に軸支機構を介して回転自在に取り付けられる回転体を含むことができる。この回転体は、例えば磁気記録ディスクなどの被駆動メディアを搭載するように構成された搭載機構を含むことができる。この軸支機構は、例えば潤滑剤を含み、潤滑剤に動圧を発生させることができる。この軸支機構は、例えば静止体と回転体の何れかに構成されたラジアル軸支機構とスラスト軸支機構とを含むことができる。このスラスト軸支機構は、例えばラジアル軸支機構の半径方向外側に配置することができる。回転機器は、回転体に回転トルクを付与すべき回転駆動機構を備えることができる。この回転駆動機構は、例えばブラシレススピンドルモータとすることができる。この回転駆動機構は、コイルとマグネットを含むことができる。
【００１９】
（実施の形態）
図１〜５を参照する。図１は、実施の形態に係る方法で生産される回転機器１００を示す斜視図である。図１は、発明の理解を容易にするため、トップカバー２２を分離した状態を示す。図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図２は、理解を容易にするため、トップカバー２２を載置し中央ネジ７４を取り付ける前の状態を示している。
【００２０】
回転機器１００は、シャーシー２４と、シャフト１１０と、ハブ２６（図１では図示せず）と、磁気記録ディスク６２と、キャップ１３２と、クランパー７８と、データリード／ライト部６０と、トップカバー２２と、中央ネジ７４と、例えば６個のネジ１０４と、を含む。
【００２１】
以降、シャーシー２４に対してハブ２６が設けられる側を上側として説明する。また、回転体の回転軸Ｒに沿った方向を軸方向と、回転軸Ｒに垂直な平面上で回転軸Ｒを通る任意の方向を半径方向と、当該平面上における任意の方向を平面方向ということがある。かかる方向の表記は回転機器１００が使用される姿勢を制限するものではなく、回転機器１００は任意の姿勢で使用されうる。
【００２２】
磁気記録ディスク６２は、例えば、外径が約９０ｍｍのアルミニウム合金製の３．５インチ型磁気記録ディスクであり、その中央孔の直径は２５ｍｍである。例えば６枚の磁気記録ディスク６２が、ハブ２６に搭載され、ハブ２６の回転に伴って回転する。磁気記録ディスク６２は、スペーサー７２とクランパー７８とによってハブ２６に固定される。クランパー７８とスペーサー７２については後述する。
【００２３】
シャーシー２４は、回転機器１００の底部を形成する底板部２４ａと、磁気記録ディスク６２の載置領域を囲むように底板部２４ａの外周に沿って形成された外周壁部２４ｂと、を有する。外周壁部２４ｂの上面には、ネジ孔２４ｃが、例えば６つ設けられる。なおシャーシーはベースと表記することがある。
【００２４】
データリード／ライト部６０は、記録再生ヘッド（不図示）と、スイングアーム６４と、ボイスコイルモータ６６と、ピボットアセンブリ６８と、を含む。記録再生ヘッドは、スイングアーム６４の先端部に取り付けられ、磁気記録ディスク６２にデータを記録し、あるいは、磁気記録ディスク６２からデータを読み取る。ピボットアセンブリ６８は、スイングアーム６４をシャーシー２４に対してヘッド回転軸Ｓの周りに揺動自在に支持する。ボイスコイルモータ６６は、スイングアーム６４をヘッド回転軸Ｓの周りに揺動させ、記録再生ヘッドを磁気記録ディスク６２の上面上の所望の位置に移動させる。ボイスコイルモータ６６およびピボットアセンブリ６８は、ヘッドの位置を制御する公知の技術を用いて構成される。
【００２５】
トップカバー２２は、平面視で略矩形の薄板で、周辺に設けられる例えば６つの貫通孔２２ｃと、シャーシー側に向かって下向きに突出するカバー突出部２２ｅと、カバー突出部２２ｅの中央部に設けられる中央孔２２ｄとを有する。カバー突出部２２ｅは回転軸Ｒを中心として周設される。トップカバー２２は、例えばアルミニウム板や鉄鋼板をプレス加工することによって所定の形状に形成される。トップカバー２２は、例えば鍍金等の表面層を有してもよい。
【００２６】
トップカバー２２は、例えば、６つのネジ１０４を用いてシャーシー２４の外周壁部２４ｂの上面に固定される。６つのネジ１０４は、６つの貫通孔２２ｃと、６つのネジ孔２４ｃにそれぞれ対応する。特にトップカバー２２と外周壁部２４ｂの上面とは互いに固定される。回転機器１００の内側には、シャーシー２４の底板部２４ａと、外周壁部２４ｂと、トップカバー２２と、で囲まれるディスク収納空間７０が構成される。ディスク収納空間７０は密閉され、例えばヘリウムを含む清浄な気体で満たされる。トップカバー２２は、中央ネジ７４が中央孔２２ｄを貫通して収納孔１１０ａに螺合して嵌め合わされることによってシャフト１１０に結合される。
【００２７】
静止体２は、軸体６と、ステータコア３２と、コイル３０と、配線板３４と、をさらに含む。軸体６はシャフト１１０と、シャフト１１０の一端側に固定されたトップフランジ１２と、シャフト１１０の他端側に固定されたスラストカップ１１２とを含む。回転体４は、ハブ２６と、軸受体８と、キャップ１３２と、ヨーク１３８と、マグネット２８とを有する。回転体４と静止体２とは、軸体６と軸受体８との隙間の一部に、潤滑剤２０が連続的に介在する。軸受体８は、隙間を介してシャフト１１０を環囲するシャフト環囲部材４２を含む。シャフト環囲部材４２はハブ２６に固定される。また、軸体６と、軸受体８と、潤滑剤２０とは後述する動圧発生溝とともに流体軸受機構５２を構成する。
【００２８】
（シャーシー）
シャーシー２４は、アルミニウム合金からダイカスト成型により形成される。シャーシー２４は、例えばステンレス鋼やアルミニウム合金などの金属板をプレス加工して形成してもよい。この場合、シャーシー２４は一部にプレス加工によって型押しされた型押し面を含んでもよい。シャーシー２４は、例えばニッケル等の鍍金層、あるいは例えばエポキシ樹脂等の樹脂コーティング層などの表面層を有してもよい。また、シャーシー２４は、一部が樹脂で形成された部分を含んでもよい。シャーシー２４は底板部２４ａが２枚以上の板が積層されてもよい。
【００２９】
シャーシー２４は、回転軸Ｒを囲む円筒状の突出部２４ｅを有する。突出部２４ｅは、底板部２４ａの上面からハブ２６に向かって突出し、中央に軸方向に貫通する軸受孔２４ｄが設けられる。軸受孔２４ｄの内周壁は回転軸Ｒを囲む円筒状に形成される。軸受孔２４ｄの内周壁には流体軸受機構５２の軸受体８の一部が挿入され固着される。軸受孔２４ｄは底部を有する非貫通孔であってもよい。突出部２４ｅの上面はスラストカップ１１２と軸方向に対向する部分を含む。
【００３０】
（ステータコア）
ステータコア３２は、円環部と、円環部から半径方向に延在する例えば１２個の突極とを含む。ステータコア３２は、例えば、０．２ｍｍ〜０．３５ｍｍ厚の電磁鋼板を５枚〜３０枚積層して形成される。実施の形態では、一例として、０．２ｍｍ厚の電磁鋼板を１７枚積層している。ステータコア３２の表面には、例えば、電着塗装膜や粉体塗装膜などの表面層が設けられる。
【００３１】
ステータコア３２は、その円環部の内周側の下端部分が突出部２４ｅの外周面に設けた段部に嵌め込まれて着座する。ステータコア３２は、その円環部の内周側が突出部２４ｅの段部に圧入、接着またはこれらを併用した方法によって結合される。ステータコア３２は、その円環部の内周側がスラストカップ１１２のフランジ環囲部１８の外周面に蛍光体を含む接着剤によって着固定されてもよい。
【００３２】
（コイル）
ステータコア３２の各突極にはコイル３０が巻回される。コイル３０の引き出し線３０ａはシャーシー２４に設けた貫通孔を通じて下面に引き出される。コイル３０の引き出し線３０ａはシャーシー２４の下面に固定された配線板３４に接続される。コイル３０に３相の駆動電流が流れることにより、ステータコア３２の突極に駆動磁束が発生する。
【００３３】
（ハブ）
ハブ２６は、それぞれ回転軸Ｒを囲む環状の円盤部２６ｄと、嵌合部２６ｅと、載置部２６ｊとを含む。ハブ２６は、例えばアルミニウム合金などの非鉄金属材料やステンレス鋼などの鉄鋼材料から切削加工によって形成される。円盤部２６ｄは、半径方向に延在し、中央に軸方向に貫通する開口２６ｂが設けられる。嵌合部２６ｅは、円盤部２６ｄの外周部から軸方向下側に延在して円筒状の外周面に磁気記録ディスク６２の中央孔が嵌め込まれる。載置部２６ｊは、嵌合部２６ｅの下側の外周面から半径方向外向きに延在し、一番下の磁気記録ディスク６２が載置される。ハブ２６は、円盤部２６ｄと嵌合部２６ｅと載置部２６ｊとが一体に形成される。
【００３４】
（スペーサー）
スペーサー７２は、回転軸Ｒを囲む中空環状の部材で、例えばＳＵＳ３０３（ステンレス鋼の一種。以下同様）などの金属材料から切削加工によって形成される。スペーサー７２は、その内周面が嵌合部２６ｅに嵌め込まれ、軸方向に隣接する２枚の磁気記録ディスク６２の間に設けられる。各磁気記録ディスク６２はスペーサー７２とクランパー７８とによってハブ２６に固定される。
【００３５】
（クランパー）
クランパー７８は、回転軸Ｒを囲む略中空円盤状の部材で、例えばＳＵＳ３０３などの金属材料から切削加工によって形成される。クランパー７８は、外周部の下端から軸方向に延在する周状の押え部７８ｂと、内周部の下端から軸方向に延在する周状の延在部７８ａと、を含む。クランパー７８は、延在部７８ａの最下端が押え部７８ｂの最下端より軸方向下側に位置する。クランパー７８は、一例として、スクリュー等のファスナー（不図示）によってハブ２６の上面に固定される。クランパー７８は、押え部７８ｂが磁気記録ディスク６２の上面に当接する。
【００３６】
クランパー７８は、延在部７８ａがハブ２６の円盤部２６ｄの上面に設けられた環状の凹部４ｂに進入する。凹部４ｂは円盤部２６ｄの内周面の上端側の一部が拡径して設けられる。クランパー７８は、延在部７８ａが凹部４ｂによって位置決めされる。凹部４ｂはハブ２６の代わりに流体軸受機構５２のシャフト環囲部材４２の外周面の上端側の一部が縮径して設けられてもよい。
【００３７】
（ヨーク）
ヨーク１３８は、それぞれ回転軸Ｒを囲む環状の中空の円筒部と、円筒部の上端から半径方向内側に延在する延在部と、を含む。ヨーク１３８は、例えば軟磁性を有する鉄鋼材料から、プレス加工や切削加工によって形成される。ヨーク１３８の円筒部の外周面はハブ２６の嵌合部２６ｅの内周面に蛍光体を含む接着剤によって固定されてもよい。ヨーク１３８の円筒部の内周面にマグネット２８が嵌め込まれる。ヨーク１３８の延在部の下端がマグネット２８に当接し、ヨーク１３８の延在部の上端がハブ２６に当接する。ヨーク１３８の表面には鍍金やコーティングなどによる表面層が設けられてもよい。
【００３８】
（マグネット）
マグネット２８は、回転軸Ｒを囲む環状の中空の部材で、例えばフェライト系の磁石材料や希土類系の磁石材料から形成される。マグネット２８はポリアミド樹脂などのバインダーを含んでもよい。マグネット２８の表面には電着塗装やスプレー塗装などによる表面層が設けられる。マグネット２８は、その内周面に、例えば８極または１６極の磁極が設けられる。マグネット２８の外周面はヨーク１３８の内周面に蛍光体を含む接着剤によって固定されてもよい。マグネット２８の高さ寸法はステータコア３２の高さ寸法より大きくてもよい。
【００３９】
（流体軸受機構）
軸体６と、軸受体８と、潤滑剤２０とは、さらに流体軸受機構５２を構成する。流体軸受機構５２は、軸体６と軸受体８の軸方向隙間にスラスト動圧軸受部が設けられ、軸体６と軸受体８の半径方向隙間にラジアル動圧軸受部が設けられる。流体軸受機構５２は、軸体６と軸受体８との隙間に潤滑剤２０を保持するように構成される。
【００４０】
（軸体）
軸体６は、シャフト１１０と、シャフト１１０のシャーシー２４から遠い方の一端側に固定されるトップフランジ１２と、シャフト１１０の他端側に固定されるスラストカップ１１２と、を含む。
【００４１】
（シャフト）
シャフト１１０は、回転軸Ｒに沿って延伸する略円筒状の部材で、例えば、ＳＵＳ４２０Ｊ２（ステンレス鋼の一種。以下同様）やＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３などの鉄鋼材料から切削加工や研削加工によって形成される。シャフト１１０は、一端側の端面に、中央ネジ７４等のファスナーを収納する収納孔１１０ａが回転軸Ｒに沿って形成される。
【００４２】
（トップフランジ）
トップフランジ１２は、回転軸Ｒを囲む円環状の部材で、シャフト１１０と一体に形成される。トップフランジ１２は、その外周面にシャーシー２４に近づくほど回転軸Ｒからの半径方向の距離が大きくなるようなテーパー面を有する。トップフランジ１２は隙間を介し上突出部１３６に環囲される。トップフランジ１２は、シャフト環囲部材４２の上面と軸方向に対向する部分を有する。
【００４３】
トップフランジ１２はシャフト１１０と別に形成されて蛍光体を含む接着剤によって固定されてもよい。この場合、トップフランジ１２は、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０３などの鉄鋼材料から切削加工によって形成できる。
【００４４】
（スラストカップ）
スラストカップ１１２は、回転軸Ｒを囲む中空環状の部材で、例えばＳＵＳ４３０や真鍮などの金属材料から切削加工によって形成される。スラストカップ１１２は、フランジ部１６と、フランジ環囲部１８と、シャフトリング１２０とを含む。フランジ部１６は、シャフト１１０から半径方向に張り出す。シャフトリング１２０は、フランジ部１６から下向きに突出してシャフト１１０を環囲する。フランジ部１６とシャフトリング１２０には、回転軸Ｒに沿ってシャフト挿入孔１６ｂが形成される。フランジ環囲部１８は、フランジ部１６の外周からハブ２６に向かって上向きに突出する。
【００４５】
スラストカップ１１２は、フランジ部１６とフランジ環囲部１８とシャフトリング１２０とが一体に形成される。スラストカップ１１２は、フランジ部１６とフランジ環囲部１８とシャフトリング１２０の一部が別に形成されて結合されてもよい。
【００４６】
スラストカップ１１２はシャフト挿入孔１６ｂにシャフト１１０が圧入によって固定される。シャフト１１０とスラストカップ１１２の間には蛍光体を含む接着剤が介在してもよい。スラストカップ１１２はシャフト１１０と一体に形成されてもよい。
【００４７】
（軸受体）
軸受体８は、それぞれ回転軸Ｒを囲む略円環状のシャフト環囲部材４２と、上突出部１３６とを含む。軸受体８のシャフト環囲部材４２の外周面の上部側にはハブ２６の開口２６ｂが結合されて結合部が設けられる。当該結合部は、例えば焼き嵌めや圧入等の締り嵌めによって固定される締り嵌め領域４ｄと、隙間嵌め領域４ｃとを含む。隙間嵌め領域４ｃには蛍光体を含む接着剤が介在してもよい。締り嵌め領域４ｄは、軸方向で隙間嵌め領域４ｃのシャーシー２４側に設けられる。締り嵌め領域４ｄは、軸方向で上下の後述する動圧発生溝５０の間であって、動圧発生溝５０と軸方向にオーバーラップしない位置に設けられる。
【００４８】
（シャフト環囲部材）
シャフト環囲部材４２は、例えば、ＳＵＳ４３０や真鍮などの金属材料から切削加工によって形成される。シャフト環囲部材４２は、隙間を介してシャフト１１０を環囲する内周面と、トップフランジ１２の下面と軸方向に隙間を介して対向する上端面４２ｄと、フランジ部１６の上面と軸方向に隙間を介して対向する下端面４２ｅとを含む。シャフト環囲部材４２の内周面には半径方向に窪んだ拡径部が、動圧発生溝５０と軸方向にオーバーラップしないように設けられる。
【００４９】
シャフト環囲部材４２は、シャフト１１０を環囲する内筒部４４と、内筒部４４を環囲する外筒部４６と、を含むことができる。特に、内筒部４４の外周面は外筒部４６の内周面に挿入固定される。内筒部４４と外筒部４６の間には蛍光体入りの接着剤が塗布されてもよい。
【００５０】
（上突出部）
上突出部１３６は、シャフト環囲部材４２から軸方向で上向きに突出してトップフランジ１２を環囲する。上突出部１３６はシャフト環囲部材４２と一体に形成される。上突出部１３６はシャフト環囲部材４２と別に形成されて蛍光体を含む接着剤によって固定されてもよい。
【００５１】
（動圧発生溝）
シャフト環囲部材４２の内周面にはラジアル動圧を発生する動圧発生溝５０が設けられる。動圧発生溝５０は軸方向に分離された一対の部分を含む。動圧発生溝５０はシャフト１１０の外周面に設けられてもよい。トップフランジ１２の下面と、シャフト環囲部材４２の上端部と、フランジ部１６の上面と、シャフト環囲部材４２の下端部の少なくとも一つには、スラスト動圧を発生する動圧発生溝５４が設けられる。動圧発生溝５０、５４は、それぞれ回転軸Ｒを囲む環状に設けられる。動圧発生溝５０、５４は、例えば振動切削加工、プレス加工、ボール転造加工、または電解エッチング加工（Electro Chemical Machining)などの方法によって形成することができる。
【００５２】
（保持構造）
流体軸受機構５２は、軸受体８と軸体６の隙間に潤滑剤２０を保持する保持構造と、潤滑剤２０の流出を抑制するシール構造と、を含む。保持構造は、トップフランジ１２とシャフト環囲部材４２の隙間と、シャフト環囲部材４２とシャフト１１０の半径方向隙間と、シャフト環囲部材４２とフランジ部１６との隙間と、連通路ＢＰと、を含む。シール構造は、保持構造に接続され、外部側ほど拡幅されるテーパー空間を含んでもよい。特に、流体軸受機構５２は、それぞれ保持構造に接続される第１テーパー空間１２４と、第２テーパー空間１２２と、を含む。換言すると、第１テーパー空間１２４と第２テーパー空間１２２は、保持構造に近い側の隙間が遠い側の隙間より小さくされる。
【００５３】
（連通路）
流体軸受機構５２は軸受体８に設けられる潤滑剤２０の連通路ＢＰを含む。連通路ＢＰは、シャフト環囲部材４２の回転軸Ｒから偏倚した位置に軸方向に延伸して設けられる。連通路ＢＰは動圧発生溝５０の半径方向外側に設けられる。連通路は軸体６に設けられてもよい。
【００５４】
（第１テーパー空間）
トップフランジ１２の外周面と上突出部１３６の内周面の半径方向の隙間は軸方向上側に向けて徐々に拡大するテーパー状の第１テーパー空間１２４が形成される。第１テーパー空間１２４の外壁と内壁には潤滑剤２０の第１気液界面ＬＢ１が接し、毛細管力によって潤滑剤２０の飛散を抑制するキャピラリーシール（テーパーシールと称されることもある）として機能する。
【００５５】
（第２テーパー空間）
シャフト環囲部材４２の外周面とフランジ環囲部１８の内周面の半径方向の隙間は軸方向上側に向けて徐々に拡大するテーパー状の第２テーパー空間１２２が形成される。第２テーパー空間１２２の外壁と内壁には潤滑剤２０の第２気液界面ＬＢ２が接し、毛細管力によって潤滑剤２０の飛散を抑制するキャピラリーシールとして機能する。なお、第１テーパー空間１２４と第２テーパー空間１２２の少なくとも一つは別の箇所に設けられてもよく、半径方向に延伸するように設けられてもよい。
【００５６】
（潤滑剤）
流体軸受機構５２は、保持構造に潤滑剤２０を保持する。潤滑剤２０は保持構造に注入され第１気液界面ＬＢ１から第２気液界面ＬＢ２まで連続的に介在する。潤滑剤２０は、減圧雰囲気下で第１テーパー空間１２４と第２テーパー空間１２２の少なくとも一つに、注入ノズルから所定量注入される。注入された潤滑剤２０は毛細管現象により保持構造の所定の隙間に移送される。潤滑剤２０は、雰囲気を復圧することによって強制的に移送されてもよい。
【００５７】
潤滑剤２０は、その基油に蛍光体が添加されており、所定の波長の光を照射することによって容易に検出できる。
【００５８】
（軸受機構）
軸受体８が軸体６に対して相対回転するとき、動圧発生溝５０、５４は潤滑剤２０に動圧を発生させる。動圧発生溝５０、５４が発生させる動圧によって、軸受体８に接続された回転体４は、軸体６に接続された静止体２に対して非接触状態で半径方向および軸方向に支持される。
【００５９】
（軸受固定部）
流体軸受機構５２は、軸方向の一端側がトップカバー２２に固定され、他端側がシャーシー２４に固定される。特に、流体軸受機構５２は、シャフトリング１２０が軸受孔２４ｄに挿入され蛍光体を含む接着剤によって固定されてもよい。シャフトリング１２０は別の方法によってシャーシー２４に固定されてもよい。流体軸受機構５２は、フランジ環囲部１８がステータコア３２の円環部に蛍光体を含む接着剤によって固定される。流体軸受機構５２は、ステータコア３２に対して非固定にされてもよい。
【００６０】
（キャップ）
流体軸受機構５２は、軸受体８と軸体６の隙間の少なくとも一部を覆うキャップ１３２を含む。キャップ１３２は、それぞれ回転軸Ｒを囲む環状の円盤部と円筒部とを含み、例えばＳＵＳ３０３等の金属材料から切削加工によって形成される。キャップ１３２は、円盤部が半径方向に延在し、円筒部が円盤部の外周部から軸方向で下向きに延在する。キャップ１３２は円筒部が上突出部１３６に嵌め込まれて蛍光体を含む接着剤によって軸受体８に固定される。特に、キャップ１３２の円筒部は上突出部１３６の半径方向に窪む縮径部に収納される。キャップ１３２は、円盤部が第１テーパー空間１２４の開口を覆い、潤滑剤２０のディスク収納空間７０への飛散を抑制する。キャップ１３２は、軸受体８の代わりに軸体６に固定されてもよい。
【００６１】
キャップ１３２は、プレス加工などの他の方法によって形成されてもよい。キャップ１３２は、樹脂材料など他の材料からモールディングによって形成されてもよい。
【００６２】
以上のように構成された回転機器１００の動作について説明する。コイル３０に３相の駆動電流が流れることにより、ステータコア３２の突極に駆動磁束が発生してマグネット２８にトルクが与えられ、ハブ２６およびそれに嵌合された磁気記録ディスク６２が回転する。同時にボイスコイルモータ６６がスイングアーム６４を揺動させることによって、記録再生ヘッドが磁気記録ディスク６２上の揺動範囲を行き来する。記録再生ヘッドは磁気記録ディスク６２に記録された磁気データを電気信号に変換して制御基板（不図示）へ伝え、また制御基板から電気信号の形で送られてくるデータを磁気記録ディスク６２上に磁気データとして書き込む。
【００６３】
本発明者は、スラスト隙間の製造誤差の原因について検討して以下の知見を得た。
（１）シャフト環囲部材４２とトップフランジ１２の軸方向隙間（上スラスト隙間）に、シャフト環囲部材４２とスラストカップ１１２の軸方向隙間（下スラスト隙間）を加えた合計のスラスト隙間は、静止体２と回転体４の軸方向遊び３４０として検出することができる。
（２）軸方向遊び３４０の製造誤差の要因の一つとして、シャフト環囲部材４２、トップフランジ１２、及びスラストカップ１１２の各部材に形状の製造誤差が累積することと、スプリングバックと、が挙げられる。
【００６４】
（３）スプリングバックは、部材に圧入力などの応力を加えると塑性変形と弾性変形とが複合して変形し、圧入力を解放したときに弾性変形分が元に戻る現象である。シャフト１１０にスラストカップ１１２を圧入すると、その挿入量に応じて、例えば数μｍから数十μｍのスプリングバックが観察される。つまり、スプリングバックは軸方向遊び３４０の製造誤差の要因となる。
（４）したがって、各部材の製造誤差の影響を軽減することと、スプリングバックを小さくすることによって、スラスト隙間の製造誤差を抑制しうる。
以下に、その方法を含む回転機器の生産方法を説明する。
【００６５】
（生産工程）
図３は、回転機器１００の生産工程３００を示すフローチャートである。生産工程３００は、一端側にトップフランジ１２が固定されたシャフト１１０を準備する工程３０２と、マグネット２８とヨーク１３８を固着したハブ２６とシャフト環囲部材４２とを一体化してハブアッセンブリ３０６を組み合立てる工程３０４と、ハブアッセンブリ３０６のシャフト環囲部材４２をシャフト１１０に嵌装する挿入工程３０８と、スラストカップ１１２をシャフト１１０の他端側に圧入する圧入工程３１０と、シャフト環囲部材４２とトップフランジ１２の隙間に潤滑剤２０を注入する工程３１２と、コイル３０とステータコア３２が固定されたシャーシー２４の軸受孔２４ｄにスラストカップ１１２を接着固定する工程３１４と、その他の部材を取り付ける工程３１６と、所定の検査をする工程３１８と、を含んでいる。図３のフローチャートに示される手順は生産上の要請により変更されてもよい。
【００６６】
図４は、生産工程３００の一部を説明する模式図である。図４（ａ）は工程３０２におけるトップフランジ１２とシャフト１１０を示す。図４（ｂ）は挿入工程３０８におけるハブアッセンブリ３０６とシャフト１１０を示す。図４（ｃ）は圧入工程３１０におけるスラストカップ１１２とシャフト１１０とハブアッセンブリ３０６を示す。
【００６７】
図５は、本実施の形態の圧入工程３１０の一例を示す模式図である。圧入工程３１０は、圧入装置４０２においてスラストカップ１１２がシャフト１１０に圧入される。圧入装置４０２は、置台４１０と、加圧装置４１２と、交番加圧装置４１４と、板部材４１６と、予備力発生部４２０と、位置センサ４２２と、を含む。
【００６８】
置台４１０は、シャフト１１０を位置決めして保持する手段で、シャフト１１０の一端側を受ける略円筒状の部材を含む。置台４１０はシャフト１１０を受ける部分が上面視で略円筒状で、その外形はシャフト１１０より大きく、トップフランジ１２より小さくされる。加圧装置４１２は、スラストカップ１１２に加圧力４３０を加える手段で、例えば油圧シリンダやカム式ハンドプレスを含んでもよい。
【００６９】
交番加圧装置４１４は、スラストカップ１１２に交番する加圧力４３２を加える手段で、交番加圧装置４１４は、例えば交流電圧を印加することで交番する加圧力４３２を発生するピエゾ素子４１４ａを含んでもよい。板部材４１６は、加圧装置４１２の加圧力４３０及び交番加圧装置４１４の交番する加圧力４３２とを受けて、これらの合力４３４をスラストカップ１１２に加える手段で、例えばステンレス製の円盤状の部材を含んでもよい。
【００７０】
予備力発生部４２０は、シャフト環囲部材４２に予備力４３６を加える手段で、例えばスプリングによって上向きに付勢される中空環状の部材を含んでもよい。予備力４３６は加圧力４３０より小さく、加圧力４３０と逆方向の力であってもよい。位置センサ４２２は、シャフト環囲部材４２の位置を検出する手段で、例えば、円筒部と鍔部とを有する環状の部材と鍔部の位置を検出するハイトゲージとを含んでもよい。
【００７１】
予備力発生部４２０と位置センサ４２２は、それぞれ置台４１０を環囲する部分を含んでもよい。置台４１０と予備力発生部４２０はそれぞれ、図示しない基台に取り付けられてもよい。
【００７２】
（軸方向遊び）
静止体２と回転体４との軸方向遊び３４０を検査する方法を説明する。ワーク１８０を圧入装置４０２にセットした状態で、まず、予備力４３６を加えない非印加状態におけるシャフト環囲部材４２の第１位置を位置センサ４２２によって検出する。非印加状態ではシャフト環囲部材４２は下側へ移動して、その下端がトップフランジ１２に当接している。次に予備力４３６を加えた印加状態におけるシャフト環囲部材４２の第２位置を位置センサ４２２によって検出する。印加状態ではシャフト環囲部材４２は上側へ移動して、その上端がスラストカップ１１２に当接している。軸方向遊び３４０は、第２位置と第１位置の差として定義できる。
【００７３】
また、軸方向遊び３４０は、印加状態におけるシャフト環囲部材４２とトップフランジ１２の軸方向最小隙間と考えても差し支えない（図５を参照）。
【００７４】
圧入工程３１０では、まず非印加状態で第１位置を検出する。次に、印加状態で第２位置を検出しながら、合力４３４を加えることによってスラストカップ１１２を押し下げる。第２位置の第１位置に対する差が所定の範囲に到達したら、合力４３４を解除する。
【００７５】
以上説明した圧入工程３１０によれば、静止体２と回転体４との軸方向遊び３４０を検査しながら実行されるから、軸方向遊び３４０の製造誤差を抑制できる。このことによって、スラスト隙間を小さく設定した場合でも、当該隙間の過小に起因する不良品の発生を低減できるから回転機器の生産が容易になる。特に、第２位置の第１位置に対する差を検出するから、製造誤差をより抑制できる。
【００７６】
また、スラストカップ１１２に交番する加圧力４３２を加えるから、スラストカップ１１２は交番の各サイクル毎に僅かずつシャフト１１０に圧入されていく。このため、全ての挿入ストロークを一回で圧入する場合に比べて、スプリングバックを小さく抑えられ、軸方向遊び３４０の製造誤差をさらに抑制しうる。
【００７７】
以上、実施の形態に係る回転機器の生産工程について説明した。これらは例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな展開が可能なこと、またそうした構成も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００７８】
１００  回転機器、  ２  静止体、  ４  回転体、  ６  軸体、  ８  軸受体、
１２  トップフランジ、  １６  フランジ部、  １８  フランジ環囲部、
２０  潤滑剤、  ２４  シャーシー、  ２６  ハブ、  ２８  マグネット、
４２  シャフト環囲部材、  ４４  内筒部、  ４６  外筒部、
５０  動圧発生溝、  ５２  流体軸受機構、  ５４  動圧発生溝、
１１０  シャフト、  １１２  スラストカップ、  １２０  シャフトリング、
４０２  圧入装置、  ４１０  置台、  ４１２  加圧装置、  ４１４  交番加圧装置、
４１４ａ  ピエゾ素子、  ４１６  板部材、  ４２０  予備力発生部、
４２２  位置センサ、  ４３０  加圧力、  ４３２  加圧力、  ４３６  予備力、
Ｒ  回転軸。
【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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