(57)【要約】【課題】凹形曲面を有するスラストプレートを容易かつ迅速に作製することができる技術を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂を素材とする中間部材３４２ｐの上面に、加熱された工具６０を押し付け、中間部材３４２ｐを軟化変形させることにより、凹部を形成する。これにより、凹部を有するスラストプレートを容易かつ迅速に作製することができる。シャフトの下端部の曲率半径に応じて工具６０を適切に選定すれば、中間部材３４２ｐ上に適切な曲率半径の凹部を形成することができ、耐摩耗性の高いスラストプレートを作製することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受装置に用いられ、先端部に凸型曲面を有し中心軸を中心として回転するシャフトとの間でスラスト軸受部を形成すると共に、その軸方向一方側の面が前記シャフトの前記先端部に当接するスラストプレートの製造方法であって、
工程ａ）熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を素材とする板状の中間部材を軸方向一方側から加熱しつつ、凸型曲面を有する部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けて、前記中間部材上に凹形曲面を形成する工程
を含むことを特徴とするスラストプレートの製造方法。
【請求項２】
前記部材の前記凸型曲面は、前記シャフトの前記先端部よりも曲率半径が大きいことを特徴とする請求項１記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項３】
前記工程ａ）では、前記シャフトの前記先端部を前記部材として用いることを特徴とする請求項１記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項４】
前記工程ａ）では、加熱された前記部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けることにより、前記中間部材を軸方向一方側から加熱することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項５】
前記中間部材を加熱する前に、
前記中間部材の他方側の面に、前記中間部材を構成する樹脂よりも軟化温度が高い材料により構成された支持部材を固着する工程を更に含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項６】
前記工程ａ）より後に、
前記中間部材の前記一方側の面に、前記中間部材を構成する樹脂よりも耐摩耗性の高い被膜層を形成する工程を更に含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項７】
前記工程ａ）では、前記部材を前記中心軸を中心として回転させつつ、前記中間部材の前記一方側の面に前記部材を押し付けることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項８】
前記工程ａ）では、前記中間部材上に前記凹形曲面を形成すると同時に、前記凹形曲面の周囲に隆起部を形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか記載の製造方法で製造されたスラストプレートを備えたことを特徴とする軸受装置。
【請求項１０】
軸受装置に用いられ、先端部に凸型曲面を有し中心軸を中心として回転するシャフトとの間でスラスト軸受部を形成すると共に、その軸方向一方側の面が前記シャフトの前記先端部に当接するスラストプレートの製造方法であって、
工程ａ）熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を素材とする板状の中間部材の軸方向他方側の面に、前記中間部材を構成する樹脂よりも軟化温度が高い材料により構成された支持部材を固着する工程と、
工程ｂ）前記中間部材を加熱しつつ、凸型曲面を有する部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けて、前記中間部材上に凹形曲面を形成する工程と、
を含むことを特徴とするスラストプレートの製造方法。
【請求項１１】
前記部材の前記凸型曲面は、前記シャフトの前記先端部よりも曲率半径が大きいことを特徴とする請求項１０記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項１２】
前記工程ｂ）では、前記シャフトの前記先端部を前記部材として用いることを特徴とする請求項１０記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項１３】
前記工程ｂ）では、加熱された前記部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けることにより、前記中間部材を軸方向一方側から加熱することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項１４】
前記工程ｂ）では、前記支持部材を加熱することにより、前記支持部材の熱を前記支持部材から前記中間部材の前記他方側の面を介して前記中間部材の前記一方側の面に伝えることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項１５】
前記工程ｂ）では、前記部材を前記中心軸を中心として回転させつつ、前記中間部材の前記一方側の面に前記部材を押し付けることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項１６】
前記工程ｂ）では、前記中間部材上に前記凹形曲面を形成すると同時に、前記凹形曲面の周囲に隆起部を形成することを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか記載のスラストプレートの製造方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至１６のいずれか記載の製造方法で製造されたスラストプレートを備えたことを特徴とする軸受装置。
【請求項１８】
先端部に凸型曲面を有し中心軸を中心として回転するシャフトを支持するスラスト軸受部を備えた軸受装置の製造方法であって、
工程ａ）軸方向一方側が開口し他方側が閉塞され、前記他方側に位置すると共に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を素材とする中間部材と、前記中間部材から軸方向一方側に延びる円筒部と、を備えるハウジングの内部に、軸受穴を有する円筒状のスリーブを配置する工程と、
工程ｂ）前記軸受穴に凸形曲面を有する部材を軸方向一方側から挿入する工程と、
工程ｃ）前記工程ｂ）の後に、前記部材の中心軸と前記スリーブの中心軸とが一致するように、前記部材と前記スリーブとの間の相対位置を定める調芯を行う工程と、
工程ｄ）前記工程ｃ）の状態で、前記中間部材を前記軸方向一方側から加熱しつつ、前記部材を前記中間部材の一方側の面に押し付けて、前記中間部材上に凹形曲面を形成する工程と、
を含むことを特徴とする軸受装置の製造方法。
【請求項１９】
前記工程ｃ）では、前記部材と前記スリーブとの間の微少間隙に圧縮気体を給送し前記微少間隙を昇圧させることにより、前記調芯を行うことを特徴とする請求項１８記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２０】
前記部材の外周面には、前記部材の径方向外方へ開口する開口部が形成されており、
前記工程ｃ）では、前記圧縮気体は、前記部材の前記開口部から前記微少間隙へ給送されることを特徴とする請求項１９記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２１】
前記部材の外周面は、前記スリーブの内周面よりも硬度の低い材料で構成されていることを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれか記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２２】
前記部材の外周面は、周方向に略均一な厚みを有する弾性体に被覆されており、
前記工程ｃ）では、前記工程ｂ）において前記弾性体の外周面が前記スリーブの内周面に弾性変形した状態で当接することにより、前記部材と前記スリーブとの間の相対位置を定める調芯が行われることを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２３】
前記工程ｄ）では、前記部材を前記中心軸を中心として回転させつつ、前記中間部材の前記一方側の面に前記部材を押し付けることを特徴とする請求項１８乃至２２のいずれか記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２４】
前記工程ｄ）では、加熱された前記部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けることにより、前記中間部材を軸方向一方側から加熱すると共に、前記一方側の面に凹形曲面を形成することを特徴とする請求項１８乃至２３のいずれか記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２５】
前記工程ｄ）では、前記シャフトの前記先端部を前記部材として用いることを特徴とする請求項１８乃至２４のいずれか記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２６】
前記工程ｄ）では、前記シャフトの前記先端部を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けると同時に、前記シャフトと前記シャフトの周囲の部材との間に前記軸方向の所定の隙間を形成することを特徴とする請求項２５記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２７】
前記ハウジングは、前記軸方向他方側に位置すると共に前記円筒部に固着された底部を備え、
前記中間部材は、前記底部の軸方向一方側に配置されていることを特徴とする請求項１８乃至２６のいずれか記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２８】
前記円筒部と前記中間部材とは熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を素材として継ぎ目のない単一部材から構成され、前記中間部材の前記一方側の面に凹型曲面を形成することを特徴とする請求項１８乃至２６のいずれか記載の軸受装置の製造方法。
【請求項２９】
前記工程ｄ）では、前記中間部材上に前記凹形曲面を形成すると同時に、前記凹形曲面の周囲に隆起部を形成することを特徴とする請求項１８乃至２８のいずれか記載の軸受装置の製造方法。
【請求項３０】
ディスクを回転させるディスク駆動用のスピンドルモータであって、
請求項１８乃至２９のいずれか記載の製造方法により製造された軸受装置と、
磁束発生部と、前記シャフトおよび前記スリーブの一方とを備えた静止部と、
前記磁束発生部に対向するロータマグネットと、前記シャフトおよび前記スリーブの他方とを備えたロータ部と、
を備えることを特徴とするスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受装置に用いられるスラストプレートの製造方法、当該製造方法により製造されたスラストプレートを備える軸受装置、軸受装置の製造方法、および当該製造方法により製造された軸受装置を備えるスピンドルモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータやカーナビゲーション等に使用されるハードディスク装置には、磁気ディスクをその中心軸を中心として回転させるためのスピンドルモータが搭載されている。スピンドルモータは、ステータ部とロータ部とを軸受装置を介して相対的に回転させる構成となっている。
【０００３】
従来の軸受装置は、シャフトを径方向に支持するラジアル軸受部と、シャフトを軸方向に支持するスラスト軸受部とを有している。ラジアル軸受部は、例えば、シャフトが挿通される軸受穴を有するスリーブにより構成され、シャフトとスリーブとの間に介在する潤滑オイルの流体動圧を利用してシャフトを支持する。また、スラスト軸受部は、例えば、円板状のスラストプレートにより構成され、スラストプレートの一方の面にシャフトの先端部を当接させることによりシャフトを軸方向に支持する。
【０００４】
このような従来の軸受装置については、例えば、特許文献１，２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７８２８０号公報
【特許文献２】特開２００５−１１３９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スラストプレートを有する従来の軸受装置を長期に使用すると、スラストプレートとシャフトとの摺接によってスラストプレートの表面が摩耗し、シャフトの軸方向の位置がずれてしまうという問題があった。シャフトの軸方向の位置がずれると、ディスクの軸方向の位置もずれるため、ディスクに対する情報の読み書き動作の信頼性に影響を及ぼす可能性があった。
【０００７】
このようなスラストプレートの摩耗を防止するためには、スラストプレートの支持面に適当な曲率を有する凹形曲面を予め形成しておき、当該凹形曲面上にシャフトを支持することが望ましい。このようにすれば、シャフトの先端部とスラストプレートとの実接触面積が増加するため、シャフトからスラストプレートへの圧力が分散し、スラストプレートの摩耗が低減される。但し、スラストプレートにこのような凹形曲面を形成することは、製造工程の複雑化や製造コストの上昇を伴うものであった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、凹形曲面を有するスラストプレートを容易かつ迅速に作製することができる技術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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、軸受装置に用いられ、先端部に凸型曲面を有し中心軸を中心として回転するシャフトとの間でスラスト軸受部を形成すると共に、その軸方向一方側の面が前記シャフトの前記先端部に当接するスラストプレートの製造方法であって、工程ａ）熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を素材とする板状の中間部材を軸方向一方側から加熱しつつ、凸型曲面を有する部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けて、前記中間部材上に凹形曲面を形成する工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のスラストプレートの製造方法であって、前記部材の前記凸型曲面は、前記シャフトの前記先端部よりも曲率半径が大きいことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ａ）では、前記シャフトの前記先端部を前記部材として用いることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ａ）では、加熱された前記部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けることにより、前記中間部材を軸方向一方側から加熱することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか記載のスラストプレートの製造方法であって、前記中間部材を加熱する前に、前記中間部材の他方側の面に、前記中間部材を構成する樹脂よりも軟化温度が高い材料により構成された支持部材を固着する工程を更に含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ａ）より後に、前記中間部材の前記一方側の面に、前記中間部材を構成する樹脂よりも耐摩耗性の高い被膜層を形成する工程を更に含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれか記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ａ）では、前記部材を前記中心軸を中心として回転させつつ、前記中間部材の前記一方側の面に前記部材を押し付けることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至７のいずれか記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ａ）では、前記中間部材上に前記凹形曲面を形成すると同時に、前記凹形曲面の周囲に隆起部を形成する。
【００１７】
請求項９に係る発明は、軸受装置であって、請求項１乃至８のいずれか記載の製造方法で製造されたスラストプレートを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に係る発明は、軸受装置に用いられ、先端部に凸型曲面を有し中心軸を中心として回転するシャフトとの間でスラスト軸受部を形成すると共に、その軸方向一方側の面が前記シャフトの前記先端部に当接するスラストプレートの製造方法であって、工程ａ）熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を素材とする板状の中間部材の軸方向他方側の面に、前記中間部材を構成する樹脂よりも軟化温度が高い材料により構成された支持部材を固着する工程と、工程ｂ）前記中間部材を加熱しつつ、凸型曲面を有する部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けて、前記中間部材上に凹形曲面を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に係る発明は、請求項１０記載のスラストプレートの製造方法であって、前記部材の前記凸型曲面は、前記シャフトの前記先端部よりも曲率半径が大きいことを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に係る発明は、請求項１０記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ｂ）では、前記シャフトの前記先端部を前記部材として用いることを特徴とする。
【００２１】
請求項１３に係る発明は、請求項１０乃至１２のいずれか記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ｂ）では、加熱された前記部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けることにより、前記中間部材を軸方向一方側から加熱することを特徴とする。
【００２２】
請求項１４に係る発明は、請求項１０乃至１３のいずれか記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ｂ）では、前記支持部材を加熱することにより、前記支持部材の熱を前記支持部材から前記中間部材の前記他方側の面を介して前記中間部材の前記一方側の面に伝えることを特徴とする。
【００２３】
請求項１５に係る発明は、請求項１０乃至１４のいずれか記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ｂ）では、前記部材を前記中心軸を中心として回転させつつ、前記中間部材の前記一方側の面に前記部材を押し付けることを特徴とする。
【００２４】
請求項１６に係る発明は、請求項１０乃至１５のいずれか記載のスラストプレートの製造方法であって、前記工程ｂ）では、前記中間部材上に前記凹形曲面を形成すると同時に、前記凹形曲面の周囲に隆起部を形成することを特徴とする。
【００２５】
請求項１７に係る発明は、軸受装置であって、請求項１０乃至１６のいずれか記載の製造方法で製造されたスラストプレートを備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１８に係る発明は、先端部に凸型曲面を有し中心軸を中心として回転するシャフトを支持するスラスト軸受部を備えた軸受装置の製造方法であって、工程ａ）軸方向一方側が開口し他方側が閉塞され、前記他方側に位置すると共に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を素材とする中間部材と、前記中間部材から軸方向一方側に延びる円筒部と、を備えるハウジングの内部に、軸受穴を有する円筒状のスリーブを配置する工程と、工程ｂ）前記軸受穴に凸形曲面を有する部材を軸方向一方側から挿入する工程と、工程ｃ）前記工程ｂ）の後に、前記部材の中心軸と前記スリーブの中心軸とが一致するように、前記部材と前記スリーブとの間の相対位置を定める調芯を行う工程と、工程ｄ）前記工程ｃ）の状態で、前記中間部材を前記軸方向一方側から加熱しつつ、前記部材を前記中間部材の一方側の面に押し付けて、前記中間部材上に凹形曲面を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２７】
請求項１９に係る発明は、請求項１８記載の軸受装置の製造方法であって、前記工程ｃ）では、前記部材と前記スリーブとの間の微少間隙に圧縮気体を給送し前記微少間隙を昇圧させることにより、前記調芯を行うことを特徴とする。
【００２８】
請求項２０に係る発明は、請求項１９記載の軸受装置の製造方法であって、前記部材の外周面には、前記部材の径方向外方へ開口する開口部が形成されており、前記工程ｃ）では、前記圧縮気体は、前記部材の前記開口部から前記微少間隙へ給送されることを特徴とする。
【００２９】
請求項２１に係る発明は、請求項１８乃至２０のいずれか記載の軸受装置の製造方法であって、前記部材の外周面は、前記スリーブの内周面よりも硬度の低い材料で構成されていることを特徴とする。
【００３０】
請求項２２に係る発明は、請求項１８乃至２１のいずれか記載の軸受装置の製造方法であって、前記部材の外周面は、周方向に略均一な厚みを有する弾性体に被覆されており、前記工程ｃ）では、前記工程ｂ）において前記弾性体の外周面が前記スリーブの内周面に弾性変形した状態で当接することにより、前記部材と前記スリーブとの間の相対位置を定める調芯が行われることを特徴とする。
【００３１】
請求項２３に係る発明は、請求項１８乃至２２のいずれか記載の軸受装置の製造方法であって、前記工程ｄ）では、前記部材を前記中心軸を中心として回転させつつ、前記中間部材の前記一方側の面に前記部材を押し付けることを特徴とする。
【００３２】
請求項２４に係る発明は、請求項１８乃至２３のいずれか記載の軸受装置の製造方法であって、前記工程ｄ）では、加熱された前記部材を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けることにより、前記中間部材を軸方向一方側から加熱すると共に、前記一方側の面に凹形曲面を形成することを特徴とする。
【００３３】
請求項２５に係る発明は、請求項１８乃至２４のいずれか記載の軸受装置の製造方法であって、前記工程ｄ）では、前記シャフトの前記先端部を前記部材として用いることを特徴とする。
【００３４】
請求項２６に係る発明は、請求項２５記載の軸受装置の製造方法であって、前記工程ｄ）では、前記シャフトの前記先端部を前記中間部材の前記一方側の面に押し付けると同時に、前記シャフトと前記シャフトの周囲の部材との間に前記軸方向の所定の隙間を形成することを特徴とする。
【００３５】
請求項２７に係る発明は、請求項１８乃至２６のいずれか記載の軸受装置の製造方法であって、前記ハウジングは、前記軸方向他方側に位置すると共に前記円筒部に固着された底部を備え、前記中間部材は、前記底部の軸方向一方側に配置されていることを特徴とする。
【００３６】
請求項２８に係る発明は、請求項１８乃至２６のいずれか記載の軸受装置の製造方法であって、前記円筒部と前記中間部材とは熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を素材として継ぎ目のない単一部材から構成され、前記中間部材の前記一方側の面に凹型曲面を形成することを特徴とする。
【００３７】
請求項２９に係る発明は、請求項１８乃至２８のいずれか記載の軸受装置の製造方法であって、前記工程ｄ）では、前記中間部材上に前記凹形曲面を形成すると同時に、前記凹形曲面の周囲に隆起部を形成することを特徴とする。
【００３８】
請求項３０に係る発明は、ディスクを回転させるディスク駆動用のスピンドルモータであって、請求項１８乃至２９のいずれか記載の製造方法により製造された軸受装置と、磁束発生部と、前記シャフトおよび前記スリーブの一方とを備えた静止部と、前記磁束発生部に対向するロータマグネットと、前記シャフトおよび前記スリーブの他方とを備えたロータ部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
請求項１〜９に記載の発明によれば、熱可塑性樹脂を素材とする中間部材を軸方向一方側から加熱しつつ、凸型曲面を有する部材を中間部材の前記一方側の面に押し付けることにより、中間部材上に凹形曲面を形成する。これにより、凹形曲面を有するスラストプレートを容易かつ迅速に作製することができる。スラストプレート上に形成された凹形曲面は、シャフトからの圧力を分散させ、スラストプレートの摩耗を抑制する。
【００４０】
特に、請求項２に記載の発明によれば、シャフトの先端部よりも曲率半径の大きい凸型曲面を有する部材を使用して、中間部材の一方側の面に凹形曲面を形成する。このため、作製されたスラストプレートの凹形曲面の曲率半径は、シャフトの先端部の曲率半径よりも大きくなり、スラストプレート上にシャフトを良好に支持することができる。
【００４１】
特に、請求項３に記載の発明によれば、シャフトの先端部を利用して中間部材上に凹形曲面を形成する。このため、軸受装置とは別体の工具を使用することなく、中間部材上に凹形曲面を形成することができる。これにより、スラストプレートを更に容易に作製することができる。
【００４２】
特に、請求項４に記載の発明によれば、加熱された部材を中間部材の一方側の面に押し付けることにより、中間部材を軸方向一方側から加熱する。このため、中間部材の軸方向一方側の面を容易に加熱することができる。
【００４３】
特に、請求項５に記載の発明によれば、中間部材の他方側の面に、熱可塑性樹脂よりも軟化温度が高い材料により構成された支持部材を固着する。このため、中間部材の一方側の面に凹形曲面を形成するときの熱や圧力により中間部材が全体的に撓んでしまうことを防止することができる。また、中間部材の厚みが小さい場合や、支持部材を金型内に配置して中間部材をインサート成型により得る場合であっても、中間部材上に良好に凹形曲面を形成することができる。
【００４４】
特に、請求項６に記載の発明によれば、中間部材の一方側の面に、熱可塑性樹脂よりも耐摩耗性の高い被膜層を形成する。このため、シャフトによるスラストプレートの摩耗を更に抑制することができる。
【００４５】
特に、請求項７に記載の発明によれば、部材を中心軸を中心として回転させつつ、中間部材の一方側の面に部材を押し付ける。このため、凹形曲面を中心軸上に精度よく形成することができ、シャフトによるスラストプレートの偏摩耗を防止することができる。
【００４６】
特に、請求項８に記載の発明によれば、中間部材上に凹形曲面を形成すると同時に、凹形曲面の周囲に隆起部を形成する。このため、スラストプレートの凹形曲面がシャフトの先端部から外れてしまうことを防止することができる。
【００４７】
また、請求項１０〜１７に記載の発明によれば、熱可塑性樹脂を素材とする中間部材を加熱しつつ、凸型曲面を有する部材を中間部材の一方側の面に押し付けることにより、中間部材上に凹形曲面を形成する。これにより、凹形曲面を有するスラストプレートを容易かつ迅速に作製することができる。また、中間部材の他方側の面に、熱可塑性樹脂よりも軟化温度が高い材料により構成された支持部材を固着する。このため、中間部材の一方側の面に凹形曲面を形成するときの熱や圧力により中間部材が全体的に撓んでしまうことを防止することができる。また、中間部材の厚みが小さい場合や、支持部材を金型内に配置して中間部材をインサート成型により得る場合であっても、中間部材上に良好に凹形曲面を形成することができる。
【００４８】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、シャフトの先端部よりも曲率半径の大きい凸型曲面を有する部材を使用して、中間部材の一方側の面に凹形曲面を形成する。このため、作製されたスラストプレートの凹形曲面の曲率半径は、シャフトの先端部の曲率半径よりも大きくなり、スラストプレート上にシャフトを良好に支持することができる。
【００４９】
特に、請求項１２に記載の発明によれば、シャフトの先端部を利用して中間部材上に凹形曲面を形成する。このため、軸受装置とは別体の工具を使用することなく、中間部材上に凹形曲面を形成することができる。これにより、スラストプレートを更に容易に作製することができる。
【００５０】
特に、請求項１３に記載の発明によれば、加熱された部材を中間部材の一方側の面に押し付けることにより、中間部材を軸方向一方側から加熱する。このため、中間部材の軸方向一方側の面を容易に加熱することができる。
【００５１】
特に、請求項１４に記載の発明によれば、支持部材を加熱することにより、支持部材の熱を支持部材から中間部材の他方側の面を介して中間部材の一方側の面に伝える。このため、中間部材を容易に加熱することができる。
【００５２】
特に、請求項１５に記載の発明によれば、部材を中心軸を中心として回転させつつ、中間部材の一方側の面に部材を押し付ける。このため、凹形曲面を中心軸上に精度よく形成することができ、シャフトによるスラストプレートの偏摩耗を防止することができる。
【００５３】
特に、請求項１６に記載の発明によれば、中間部材上に凹形曲面を形成すると同時に、凹形曲面の周囲に隆起部を形成する。このため、スラストプレートの凹形曲面がシャフトの先端部から外れてしまうことを防止することができる。
【００５４】
また、請求項１８〜３０に記載の発明によれば、熱可塑性樹脂を素材とする中間部材を軸方向一方側から加熱しつつ、凸型曲面を有する部材を中間部材の一方側の面に押しつけることにより、中間部材上に凹形曲面を形成する。これにより、凹形曲面を有するスラストプレートを容易かつ迅速に作製することができる。また、部材とスリーブとを調芯した状態で、部材を中間部材の一方側の面に押し付ける。このため、スリーブに支持されるシャフトの中心軸と中間部材上に形成される凹形曲面の中心軸とを一致させて、スラストプレートの偏摩耗を防止することができる。
【００５５】
特に、請求項１９に記載の発明によれば、部材とスリーブとの間の微少間隙に圧縮気体を給送して微少間隙を昇圧させることにより、調芯を行う。このため、部材とスリーブとを良好に調芯することができる。
【００５６】
特に、請求項２０に記載の発明によれば、部材の外周面に形成された開口部から圧縮気体を給送することにより、部材とスリーブとの間の微小間隙を昇圧させる。このため、部材とスリーブとの間の微小間隙を容易に昇圧させることができる。
【００５７】
特に、請求項２１に記載の発明によれば、部材の外周面は、スリーブの内周面よりも硬度の低い材料で構成されている。このため、部材の外周面とスリーブの内周面とが接触した場合にも、スリーブの内周面が損傷することを防止することができる。
【００５８】
特に、請求項２２に記載の発明によれば、部材の外周面を被覆する弾性体とスリーブの内周面とを当接させることにより、部材とスリーブとを調芯する。このため、部材とスリーブとを良好に調芯することができる。
【００５９】
特に、請求項２３に記載の発明によれば、部材を中心軸を中心として回転させつつ、中間部材の一方側の面に部材を押し付ける。このため、凹形曲面を中心軸上に精度よく形成することができ、シャフトによるスラストプレートの偏摩耗を防止することができる。
【００６０】
特に、請求項２４に記載の発明によれば、加熱された部材を中間部材の一方側の面に押し付けることにより、中間部材を軸方向一方側から加熱する。このため、中間部材の軸方向一方側の面を容易に加熱することができる。
【００６１】
特に、請求項２５に記載の発明によれば、シャフトの先端部を利用して中間部材上に凹形曲面を形成する。このため、軸受装置とは別体の工具を使用することなく、中間部材上に凹形曲面を形成することができる。これにより、スラストプレートを更に容易に作製することができる。
【００６２】
特に、請求項２６に記載の発明によれば、シャフトの先端部を中間部材の一方側の面に押し付けると同時に、シャフトとシャフトの周囲の部材との間に軸方向の所定の隙間を形成する。このため、中間部材上の凹形曲面と所定の隙間とを同時に形成することができる。
【００６３】
特に、請求項２９に記載の発明によれば、中間部材上に凹形曲面を形成すると同時に、凹形曲面の周囲に隆起部を形成する。このため、スラストプレートの凹形曲面がシャフトの先端部から外れてしまうことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図１〜３，図５〜７，図９〜１３，図１５〜１８，図２０〜２３，および図２６における上下方向に従って「上方」、「下方」、「上面」、「下面」等の語句を使用する。しかしながら、これにより本発明に係る軸受装置およびスピンドルモータの設置姿勢が限定されるものではない。
【００６５】
＜１．ディスク駆動装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る軸受装置５を備えたディスク駆動装置２の縦断面図である。ディスク駆動装置２は、磁気ディスク２２を回転させつつ情報の読み出しおよび書き込みを行うハードディスク装置である。図１に示したように、ディスク駆動装置２は、主として、装置ハウジング２１、ディスク２２、スピンドルモータ１、およびアクセス部２３を備えている。
【００６６】
装置ハウジング２１は、カップ状の第１ハウジング部材２１１と、板状の第２ハウジング部材２１２とを有している。第１ハウジング部材２１１は、上部に開口を有し、第１ハウジング部材２１１の内側の底面には、スピンドルモータ１とアクセス部２３とが設置されている。第２ハウジング部材２１２は、第１ハウジング部材２１１の上部の開口を覆うように第１ハウジング部材２１１に接合され、第１ハウジング部材２１１と第２ハウジング部材２１２とに囲まれた装置ハウジング２１の内部空間２１３に、ディスク２２、スピンドルモータ１、およびアクセス部２３が収容される。装置ハウジング２１の内部空間２１３は、塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされている。
【００６７】
ディスク２２は、中央部に孔を有する円板状の情報記録媒体である。ディスク２２は、スピンドルモータ１のハブ部材４２に装着され、スピンドルモータ１上に回転可能に支持されている。一方、アクセス部２３は、ヘッド２３１、アーム２３２、およびヘッド移動機構２３３を有している。ヘッド２３１は、ディスク２２の主面に近接し、ディスク２２に対して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行う。アーム２３２は、ヘッド２３１を支持しつつディスク２２の主面に沿って揺動する。ヘッド移動機構２３３は、ディスク２２の側方に設置されている。ヘッド移動機構２３３は、アーム２３２を揺動させることにより、ヘッド２３１をディスク２２に対して相対的に移動させる。これにより、ヘッド２３１は、回転するディスク２２の必要な位置にアクセスし、ディスク２２に対して情報の読み出しおよび書き込みを行う。なお、ヘッド２３１は、ディスク２２に対する情報の読み出しおよび書き込みのいずれか一方のみを行うものであってもよい。
【００６８】
＜２．スピンドルモータの構成＞
続いて、上記のスピンドルモータ１の詳細な構成について説明する。図２は、スピンドルモータ１の縦断面図である。図２に示したように、スピンドルモータ１は、主として、ディスク駆動装置２の装置ハウジング２１に固定されるステータ部３と、ディスク２２を装着して所定の中心軸Ｌ周りに回転するロータ部４とを備えている。
【００６９】
ステータ部３は、ベース部材３１、ステータコア３２、コイル３３、および固定軸受ユニット３４を有している。
【００７０】
ベース部材３１は、アルミニウム等の金属材料により形成され、ディスク駆動装置２の装置ハウジング２１にねじ止め等により固定されている。ベース部材３１には、中心軸Ｌの周りにおいて軸方向（中心軸Ｌに沿った方向。以下同じ。）に突出した略円筒形状のホルダ部３１１が形成されている。ホルダ部３１１の内周側（中心軸Ｌに対する内周側。以下同じ。）は、固定軸受ユニット３４を保持するための貫通孔となっている。また、ホルダ部３１１の外周側（中心軸Ｌに対する外周側。以下同じ。）の面は、ステータコア３２を嵌着させる取り付け面となっている。
【００７１】
なお、本実施形態では、ベース部材３１と第１ハウジング部材２１１とを別体としているが、ベース部材３１と第１ハウジング部材２１１とが１つの部材から構成されていてもよい。この場合、ベース部材３１および第１ハウジング部材２１１を構成する部材にホルダ部３１１が形成されることとなる。
【００７２】
ステータコア３２は、ホルダ部３１１の外周面に嵌着されるコアバック３２１と、コアバック３２１から径方向（中心軸Ｌに対する径方向。以下同じ。）の外側に向けて突出形成される複数本のティース部３２２とを有している。ステータコア３２は、例えば、電磁鋼板を軸方向に積層させた積層鋼板により形成されている。
【００７３】
コイル３３は、ステータコア３２の各ティース部３２２の周囲に巻回された導線により構成されている。コイル３３は、所定の電源装置（図示省略）と接続されている。電源装置からコイル３３に駆動電流を与えると、ティース部３２２には径方向の磁束が発生する。ティース部３２２に発生した磁束は、後述するロータマグネット４３の磁束と互いに作用し、ロータ部４を中心軸Ｌの周りに回転させるためのトルクを発生させる。
【００７４】
固定軸受ユニット３４は、ロータ部４側のシャフト４１を相対的に回転可能に支持するための機構である。固定軸受ユニット３４は、シャフト４１とともに流体動圧軸受装置５を構成する。図３は、流体動圧軸受装置５の構成を示した拡大縦断面図である。図３に示したように、固定軸受ユニット３４は、スリーブ３４１、スラストプレート３４２、シール部材３４３、および軸受ハウジング３４４を有している。
【００７５】
スリーブ３４１は、シャフト４１が挿入される軸受穴３４１ａを有する円筒形状の部材である。スリーブ３４１は、軸受ハウジング３４４の内周面に固定されている。スリーブ３４１は、軸受穴３４１ａにシャフト４１を支持してシャフト４１の径方向の移動を規制しつつ、シャフト４１の中心軸Ｌ周りの回転を許容するラジアル軸受部を構成している。スリーブ３４１の内周面とシャフト４１の外周面とは微小な（例えば、数μｍ程度の）隙間を隔てて互いに対向し、その隙間には、後述する潤滑オイル５１が充填されている。スリーブ３４１は、金属粉末を加熱しつつ結合固化させることにより得られた焼結体により構成されている。このため、スリーブ３４１は、微視的に見れば、多数の微小な空洞を有する多孔質体となっており、その表面に潤滑オイルを含浸する。シャフト４１は、潤滑オイルを含浸したスリーブ３４１に対して良好に摺動する。また、焼結体として構成されるスリーブ３４１は、比較的安価に得ることができる。
【００７６】
スラストプレート３４２は、シャフト４１の下方に配置された円板状の部材である。スラストプレート３４２は、その上面をシャフト４１の下端部４１ｂに当接させることによりシャフト４１を軸方向に支持しつつ、シャフト４１の中心軸Ｌ周りの回転を許容するスラスト軸受部を構成している。スラストプレート３４２の上面の中央部分には、凹形曲面（部分球面形状）をなした凹部３４２ａが形成されている。凹部３４２ａの曲率半径は、シャフト４１の下端部４１ｂの曲率半径と同一又はそれより大きく設定されている。このため、凹部３４２ａの上面はシャフト４１の下端部４１ｂと点または面で接触し、スラストプレート３４２とシャフト４１との間には、いわゆるピボット軸受機構が構成されている。シャフト４１は、このようなピボット軸受機構において微小な回転抵抗で中心軸Ｌ周りに回転することができる。また、スラストプレート３４２上に形成された凹部３４２ａは、シャフト４１からスラストプレート３４２への圧力を分散させ、スラストプレート３４２の上面の摩耗を抑制する。
【００７７】
スラストプレート３４２は、ポリアセタールやナイロン等の熱可塑性樹脂を素材とし、後述する製造方法により製造される。熱可塑性樹脂としては、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等を使用することも可能である。
【００７８】
但し、スラストプレート３４２は、必ずしも熱可塑性樹脂のみにより形成されたものである必要はなく、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との混合物や、耐摩耗性を向上させるためのフィラを混入させたものであってもよい。フィラとしては、例えば、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、カーボン粉末、グラファイト、グラスファイバー、チタン酸カリウム等を使用することが可能である。
【００７９】
シール部材３４３は、スリーブ３４１の上部に配置された円環状の部材である。シール部材３４３の内周面３４３ａは、上方に向かうに従って内径が増大する傾斜面となっている。このため、シール部材３４３の内周面３４３ａとシャフト４１の外周面との間の間隙３４３ｂの幅は、上方に向かうに従って増大する。間隙３４３ｂに形成される潤滑オイル５１の界面は、表面張力によりメニスカス状となり、これにより潤滑オイル５１が固定軸受ユニット３４の外部へ漏れ出すことが防止される。すなわち、シール部材３４３とシャフト４１との間隙３４３ｂにテーパシールが構成される。シール部材３４３は、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属あるいは樹脂により形成されたものを使用することができる。なお、シール部材３４３は、スリーブ３４１と一体に形成されていてもよい。
【００８０】
軸受ハウジング３４４は、上記のスリーブ３４１、スラストプレート３４２、およびシール部材３４３を内部に収容する有底略円筒状の部材である。軸受ハウジング３４４は、ベース部材３１のホルダ部３１１の内周側に形成された貫通孔の内部に、圧入又は焼きばめにより固定されている。スリーブ３４１およびシール部材３４３は、軸受ハウジング３４４の内周面に固定され、スラストプレート３４２は軸受ハウジング３４４の底面上に配置されている。軸受ハウジング３４４は、例えば、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ）の表面に亜鉛鍍金を施した亜鉛鍍金鋼板（ＳＥＣＥ）を、有底略円筒状にプレス成形することにより得られる。
【００８１】
軸受ハウジング３４４の内部には、エステルを主成分とする潤滑オイル５１が充填されている。潤滑オイル５１としては、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系オイル等のエステルを主成分とするオイルが使用される。エステルを主成分とするオイルは、耐摩耗性、熱安定性、および流動性に優れているため、流体動圧軸受装置５の潤滑オイル５１として好適である。潤滑オイル５１は、スリーブ３４１とシャフト４１との間の隙間だけではなく、スラストプレート３４２と軸受ハウジング３４４との間や、スリーブ３４１と軸受ハウジング３４４との間に部分的に形成された隙間にも、連続して充填されている。すなわち、軸受ハウジング３４４の内部全体が、潤滑オイル５１で満たされている。
【００８２】
図２に戻る。ロータ部４は、シャフト４１、ハブ部材４２、およびロータマグネット４３を有している。
【００８３】
シャフト４１は、中心軸Ｌに沿って設けられた略円柱形状の部材である。シャフト４１は、スリーブ３４１の軸受穴３４１ａに下部を挿入した状態で固定軸受ユニット３４に支持されており、中心軸Ｌを中心として回転する。シャフト４１の外周面には、シャフト４１の外周面とスリーブ３４１の内周面との間に介在する潤滑オイル５１に流体動圧を発生させるためのヘリングボーン形状のラジアル動圧溝列４１ａが刻設されている。シャフト４１が回転するときには、ラジアル動圧溝列４１ａにより潤滑オイル５１が加圧され、潤滑オイル５１が作動流体として作用することによって、シャフト４１が径方向に支持されつつ回転する。なお、ラジアル動圧溝列４１ａは、シャフト４１の外周面とスリーブ３４１の内周面とのいずれか一方に刻設されていればよい。
【００８４】
シャフト４１の下端部付近には、固定軸受ユニット３４からシャフト４１が抜け出すことを防止するための鍔部材４１１が固定されている。鍔部材４１１は、シャフト４１と一体化されてシャフト４１の外周面から径方向に突出する突出部を形成する。鍔部材４１１の上面は、スリーブ３４１の下面と軸方向に対向する。ロータ部４に上方へ向かう力が作用したときには、スリーブ３４１の下面に鍔部材４１１の上面が当接し、これによりステータ部３とロータ部４とが分離することが防止される。なお、シャフト４１および鍔部材４１１は、単一の部材により形成されていてもよい。
【００８５】
シャフト４１の下端部４１ｂは、凸形曲面（球面形状）をなしており、鍔部材４１１よりも更に下方に突出している。シャフト４１の下端部４１ｂは、スラストプレート３４２の凹部３４２ａ（図３参照）に当接し、これにより、シャフト４１は軸方向に支持される。
【００８６】
ハブ部材４２は、シャフト４１に固定されてシャフト４１とともに回転する部材である。ハブ部材４２は、中心軸Ｌの周囲において径方向外側に広がる形状を有している。より詳細に説明すると、ハブ部材４２は、シャフト４１の上端部に圧入又は焼きばめにより接合される接合部４２１と、接合部４２１から径方向外側および下方へ向けて広がる胴部４２２と、胴部４２２の外周縁から垂下する垂下部４２３とを有している。ハブ部材４２は、このような形状により、ステータコア３２、コイル３３、および固定軸受ユニット３４の上方を覆う。
【００８７】
ハブ部材４２の胴部４２２には、ディスク２２を支持するための第１支持面４２２ａおよび第２支持面４２２ｂが形成されている。第１支持面４２２ａは、中心軸Ｌに対して垂直に形成された平面であり、第２支持面４２２ｂは、第１支持面４２２ａの内周側において中心軸Ｌに対して平行に形成された円筒面である。ハブ部材４２上にディスク２２が装着されたときには、第１支持面４２２ａにディスク２２の下面が接触するとともに第２支持面４２２ｂにディスク２２の内周部（内周面又は内周縁）が接触し、これによりディスク２２が水平姿勢で支持される。ハブ部材４２は、例えば、アルミニウム、磁性ＳＵＳ（ステンレス）、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ）等の金属材料から形成される。
【００８８】
ロータマグネット４３は、ハブ部材４２の垂下部４２３の内周面に固定されている。ロータマグネット４３は、中心軸Ｌを取り囲むように円環状に配置されている。ロータマグネット４３の内周面は磁極面となっており、ステータコア３２の複数のティース部３２２の外周面に対向する。
【００８９】
このようなスピンドルモータ１において、ステータ部３のコイル３３に駆動電流を与えると、ステータコア３２の複数のティース部３２２に径方向の磁束が発生する。そして、ティース部３２２とロータマグネット４３との間の磁束の作用によりトルクが発生し、ステータ部３に対してロータ部４が中心軸Ｌを中心として回転する。ハブ部材４２上に支持されたディスク２２は、シャフト４１およびハブ部材４２とともに中心軸Ｌを中心として回転する。
【００９０】
＜３．スラストプレートおよび流体動圧軸受装置の製造手順＞
続いて、上記のスピンドルモータ１の一部を構成するスラストプレート３４２および流体動圧軸受装置５の製造手順について説明する。図４は、スラストプレート３４２の製造手順を示したフローチャートである。スラストプレート３４２を製造するときには、図４に示したように、まず、スラストプレートの母材となる中間部材３４２ｐを準備する（ステップＳ１１）。中間部材３４２ｐは、ポリアセタールやナイロン等の熱可塑性樹脂により形成された円板状の部材であり、その厚みは、例えば０．５ｍｍ程度とされる。
【００９１】
次に、中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成するための工具６０を用意する。工具６０は、中間部材３４２ｐよりも軟化温度の高い、例えば金属製の部材を使用すればよい。図５に示したように、工具６０は略円柱形状をなしており、工具６０の下端部６０ａは、中間部材３４２ｐの上面に形成すべき凹部３４２ａの曲面形状に対応した凸形曲面（部分球面形状）となっている。工具６０の下端部６０ａは、待機状態において所定の加熱機構７１に挿入され、加熱機構７１により所定の温度に加熱される（ステップＳ１２）。
【００９２】
加熱機構７１は、例えば、高周波誘導加熱器やホットプレート等の公知の種々の加熱手段を利用して構成することができる。工具６０と、加熱機構７１と、工具６０を移動させるための駆動機構（図示省略）とが、互いに連結された１つの加工装置を構成していてもよい。
【００９３】
加熱機構７１において工具６０の下端部６０ａが十分に加熱されると、図５に示したように、加熱機構７１から工具６０を取り出し、中間部材３４２ｐの上方に工具を配置する。その後、図６に示したように、中心軸Ｌに沿って工具６０を下降させ、中間部材３４２ｐの上面の中央位置に工具６０の下端部６０ａを当接させるとともに、中間部材３４２ｐの上面に工具６０の下端部を押し付ける（ステップＳ１３）。そして、所定時間の押圧の後、図７に示したように、中間部材３４２ｐから工具６０を引き離す。
【００９４】
上記のステップＳ１３において、中間部材３４２ｐの上面は、工具６０の下端部６０ａに蓄積された熱と工具６０からの押圧力とを受けて軟化変形する。これにより、中間部材３４２ｐの上面には、凹形曲面をなした凹部３４２ａが形成される。そして、凹部３４２ａの形成された中間部材３４２ｐが、スラストプレート３４２として使用される。
【００９５】
このように、本実施形態では、熱可塑性樹脂を素材とする中間部材３４２ｐの上面に、加熱された工具６０を押し付け、中間部材３４２ｐを軟化変形させることにより、凹部３４２ａを形成する。このため、凹部３４２ａを有するスラストプレート３４２を容易かつ迅速に作製することができる。
【００９６】
上記のステップＳ１２〜Ｓ１３では、シャフト４１の下端部４１ｂと同一の曲率半径若しくはそれより大きい曲率半径の凸形曲面を有する工具６０を使用すればよい。このようにすれば、中間部材３４２ｐの上面に形成される凹部３４２ａの曲率半径も、シャフト４１の下端部４１ｂの曲率半径と同一もしくはそれより大きくなる。このため、スラストプレート３４２の上面に形成された凹部３４２ａ上にシャフト４１を良好に支持することができる。凹部３４２ａの曲率半径は、使用する工具６０の下端部６０ａの曲率半径により決まる。このため、シャフト４１の下端部４１ｂの曲率半径に応じて工具６０を適切に選定すれば、中間部材３４２ｐ上に適切な曲率半径の凹部３４２ａを形成することができ、耐摩耗性の高いスラストプレート３４２を作製することができる。
【００９７】
図８は、上記の手順で作製されたスラストプレート３４２を使用して、流体動圧軸受装置５を製造するときの手順を示したフローチャートである。流体動圧軸受装置５を製造するときには、まず、上記の手順で作製されたスラストプレート３４２を軸受ハウジング３４４の内部に投入し、軸受ハウジング３４４の底部上面にスラストプレート３４２を配置する（ステップＳ２１）。続いて、軸受ハウジング３４４の内部に、シャフト４１、スリーブ３４１、およびシール部材３４３を順次に投入し、各部材を軸受ハウジング３４４内の所定の位置に配置する（ステップＳ２２）。その後、軸受ハウジング３４４の内部に潤滑オイル５１を充填し（ステップＳ２３）、流体動圧軸受装置５を完成させる。
【００９８】
なお、流体動圧軸受装置５を製造するときには、軸受ハウジング３４４に、ステータ部３側のベース部材３１、ステータコア３２、およびコイル３３が取り付けられていてもよい。また、シャフト４１に、ロータ部４側のハブ部材４２およびロータマグネット４３が取り付けられていてもよい。
【００９９】
＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下では、本発明の種々の変形例について説明する。
【０１００】
＜４−１．中間部材の加熱について＞
上記の実施形態では、工具６０の下端部６０ａを加熱し、工具６０から中間部材３４２ｐの上面に熱を与えていた。しかしながら、他の方法で中間部材３４２ｐの上面に熱を与えてもよい。例えば、工具６０とは別個の熱源を中間部材３４２ｐの上面に接近または当接させて、中間部材３４２ｐの上面に熱を与えるようにしてもよい。但し、１つの工具６０で中間部材３４２ｐの上面に熱および圧力を与える方が、加工時の構成としてシンプルであり、また、熱と圧力とを中間部材３４２ｐ上の同一位置に作用させることができる点で望ましい。
【０１０１】
＜４−２．支持部材について＞
上記の実施形態では、単独の中間部材３４２ｐに対して工具６０を当接させていた。しかしながら、ステップＳ１１において準備された中間部材３４２ｐの下面側に、図９〜図１０に示したような支持部材３４２ｑを固着し、その後に、中間部材３４２ｐの上面に工具６０の下端部６０ａを当接させるようにしてもよい。支持部材３４２ｑは、中間部材３４２ｐよりも軟化温度および剛性の高い材料、例えば金属により構成すればよい。このようにすれば、凹部３４２ａを形成するときの熱や圧力により中間部材３４２ｐが全体的に撓んでしまうことを防止することができる。特に、中間部材３４２ｐ自体の厚みが小さい場合や、支持部材３４２ｑを金型内に配置して中間部材３４２ｐをインサート成型により得る場合であっても、中間部材３４２ｐの上面に良好に凹部３４２ａを形成することができる。
【０１０２】
図９〜図１０に示したように、支持部材３４２ｑに加熱機構７２を接続して、支持部材３４２ｑを加熱するようにしてもよい。具体的には、中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成するとき、あるいは形成する前に、支持部材３４２ｑを加熱し、中間部材３４２ｐの下面側を介して中間部材３４２ｐの上面付近にまで熱を与えるようにすればよい。このようにすれば、中間部材３４２ｐの上面付近に与えられる熱量を増加させることができ、凹部３４２ａを更に容易に形成することができる。場合によっては、工具６０の下端部６０ａを加熱することなく、支持部材３４２ｑを加熱して、中間部材３４２ｐを下面側からのみ加熱するようにしてもよい。なお、加熱機構７２は、例えば、高周波誘導加熱器やホットプレート等の公知の種々の加熱手段を利用して構成することができる。
【０１０３】
＜４−３．保護膜について＞
また、ステップＳ１１において準備された中間部材３４２ｐの上面に、図１１〜図１２に示したような保護膜３４２ｒを形成し、その後に、保護膜３４２ｒの上面に工具６０の下端部６０ａを当接させるようにしてもよい。このようにすれば、シャフト４１との摺接によるスラストプレート３４２の摩耗を更に抑制することができる。保護膜３４２ｒは、中間部材３４２ｐを構成する熱可塑性樹脂よりも耐摩耗性の高い被膜層であればよく、例えば、ＤＬＣ（diamond like carbon）膜とすればよい。なお、中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成した後に、凹部３４２ａを含む中間部材３４２ｐの上面に保護膜３４２ｒを形成するようにしてもよい。
【０１０４】
＜４−４．軸受ハウジングの内部で中間部材に凹部を形成する場合について＞
上記の実施形態では、軸受ハウジング３４４の外部において中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成していた。しかしながら、軸受ハウジング３４４の内部に中間部材３４２ｐを配置した後、軸受ハウジング３４４の内部に工具６０を挿入して、中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成するようにしてもよい。このようにすれば、軸受ハウジング３４４の外部に中間部材３４２ｐを配置するためのスペースを設ける必要はなく、また、流体動圧軸受装置５の製造工程もより簡易化することができる。
【０１０５】
特に、軸受ハウジング３４４と中間部材３４２ｐとが予め一体化されている場合、例えば、図１３に示した流体動圧軸受装置６のように、中間部材３４２ｐと軸受ハウジング３４４の円筒部３４４ａとが熱可塑性樹脂を素材として継ぎ目のない単一部材から構成されている場合には、軸受ハウジング３４４の内部に工具６０を挿入して、中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成すればよい。
【０１０６】
このような場合における流体動圧軸受装置の製造手順の例を、図１４のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、予め中間部材３４２ｐが内部に配置された軸受ハウジング３４４、あるいは、中間部材３４２ｐと一体化された軸受ハウジング３４４を準備する（ステップＳ３１）。続いて、準備された軸受ハウジング３４４の内部の所定の位置にスリーブ３４１を配置する（ステップＳ３２）。また、上記実施形態と同じような加熱機構７１において、工具６０の下端部６０ａを加熱する（ステップＳ３３）。そして、図１５に示したように、軸受ハウジング３４４の上部の開口から軸受ハウジング３４４の内部のスリーブ３４１の軸受穴３４１ａに工具６０を挿入し、中間部材３４２ｐの上面の中央位置に工具６０の下端部６０ａを押し付ける（ステップＳ３４）。その後、軸受ハウジング３４４から工具６０を取り出し、シャフト４１およびシール部材３４３を軸受ハウジング３４４内の所定の位置に順次に配置する（ステップＳ３５）。最後に、軸受ハウジング３４４の内部に潤滑オイル５１を充填し（ステップＳ３６）、流体動圧軸受装置を完成させる。
【０１０７】
スリーブ３４１の軸受穴３４１ａに工具６０を挿入する場合には、図１５に示したように、工具６０の下端部６０ａのうち中央部付近のみに蓄熱部６０ｂを設け、工具６０の周縁部には熱を蓄積しないようにすることが望ましい。このようにすれば、工具６０からスリーブ３４１への熱的影響を抑制することができる。また、工具６０の少なくとも外周面は、スリーブ３４１の内周面よりも硬度の低い材料で構成されていることが望ましい。このようにすれば、工具６０とスリーブ３４１とが接触した場合に、スリーブ３４１が損傷してしまうことを防止することができる。
【０１０８】
スリーブ３４１の軸受穴３４１ａに工具６０を挿入する場合には、スリーブ３４１に対する工具６０の位置を調整してスリーブ３４１および工具６０の中心軸を一致させる、いわゆる調芯を行うことが望ましい。そして、スリーブ３４１と工具６０とが調芯された状態で、中間部材３４２ｐの上面に工具６０の下端部６０ａを当接させることが望ましい。このようにすれば、スリーブ３４１に支持されるシャフト４１の中心軸と、中間部材３４２ｐ上に形成される凹部３４２ａの中心軸とを一致させることができるため、スラストプレート３４２の偏摩耗を防止することができ、シャフト４１の回転精度を向上させることもできる。
【０１０９】
具体的には、例えば、図１６に示したように、工具６０の外周面に形成された複数の開口部６０ｃから圧縮気体を吐出させ、工具６０とスリーブ３４１との間に吐出された圧縮気体の静圧により、スリーブ３４１と工具６０とを調芯すればよい。複数の開口部６０ｃは、工具６０の外周面に周方向に沿って等間隔に形成され、各開口部６０ｃは径方向外側に向けて開口していることが望ましい。
【０１１０】
また、図１７に示したように、工具６０の外周面を周方向に均一な厚みを有する弾性体６１で被覆し、スリーブ３４１の内周面と弾性体６１の外周面とを接触させつつスリーブ３４１の軸受穴３４１ａに工具６０を挿入することにより、スリーブ３４１と工具６０とを調芯してもよい。このようにすれば、弾性体６１は、弾性圧縮された状態でスリーブ３４１の内周面に当接し、工具６０に対して外周側から均等な圧力を与えつつ工具６０を支持するため、スリーブ３４１と工具６０とを良好に調芯することができる。スリーブ３４１を損傷から保護するため、弾性体６１は、スリーブ３４１よりも硬度の低い材料により構成されていることが望ましい。
【０１１１】
＜４−５．工具の回転について＞
上記の実施形態では、工具６０の軸方向の運動のみによって中間部材３４２ｐの上面に工具６０を押し付け、中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成していた。しかしながら、図１８に示したように、中心軸Ｌを中心として工具６０を回転させつつ、中間部材３４２ｐの上面に工具６０を押し付けるようにしてもよい。このようにすれば、工具６０の下端部６０ａの中心が中心軸Ｌから僅かにずれていたとしても、中間部材３４２ｐの上面に中心軸Ｌを中心として回転対称となるように凹部３４２ａを形成することができる。したがって、シャフト４１によるスラストプレート３４２の偏摩耗を更に抑制することができるとともに、シャフト４１の回転精度を向上させることができる。
【０１１２】
＜４−６．工具の代わりにシャフトを利用する場合について＞
上記の実施形態では、流体動圧軸受装置５とは別体の工具６０を利用して中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成していた。しかしながら、流体動圧軸受装置５の一部であるシャフト４１を利用して中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成するようにしてもよい。この場合の製造手順の例を、図１９のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、上記実施形態のステップＳ１１と同じように、熱可塑性樹脂を素材とする中間部材３４２ｐを準備する（ステップＳ４１）。また、上記実施形態と同じような加熱機構７１を使用して、シャフト４１の下端部４１ｂを加熱しておく（ステップＳ４２）。続いて、中間部材３４２ｐ、シャフト４１、スリーブ３４１、およびシール部材３４３を、軸受ハウジング３４４の内部の所定の位置に順次に配置する（ステップＳ４３）。そして、シャフト４１を中心軸Ｌに沿って若干下降させ、中間部材３４２ｐの上面にシャフト４１の下端部４１ｂを押し付ける（ステップＳ４４）。中間部材３４２ｐの上面は、シャフト４１の下端部４１ｂに蓄積された熱と下端部４１ｂからの押圧力とを受けて軟化変形する。これにより、中間部材３４２ｐの上面には、凹形曲面をなした凹部３４２ａが形成される。そして、凹部３４２ａの形成された中間部材３４２ｐが、スラストプレート３４２として機能する。
【０１１３】
このようにすれば、工具６０を使用することなく、中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成することができるので、スラストプレート３４２および流体動圧軸受装置５を更に容易かつ安価に製造することができる。また、シャフト４１の中心と凹部３４２ａの中心とを中心軸Ｌ上において容易に一致させることができるため、スラストプレート３４２の偏摩耗を良好に防止することができる。
【０１１４】
このようにシャフト４１を利用して凹部３４２ａを形成する場合、図２０および図２１に示したように、凹部３４２ａの形成と同時に、シャフト４１の鍔部材４１１とスリーブ３４１の下面との間に軸方向に沿った隙間Ｄを形成するようにしてもよい。具体的には、ステップＳ４４におけるシャフト４１の変位量を、鍔部材４１１とスリーブ３４１との間に形成すべき隙間Ｄの幅と同等になるように制御すればよい。このようにすれば、凹部３４２ａを形成する工程と隙間Ｄを形成する工程とを別個に行う必要がないため、流体動圧軸受装置５の製造効率を更に向上させることができる。
【０１１５】
図２２および図２３は、鍔部材４１１の代わりにシール部材３４３の内周側に凸部３４３ｃを形成し、凸部３４３ｃとシャフト４１の外周面に形成された段差部４１ｃとで固定軸受ユニット３４からシャフト４１が抜け出すことを防止するタイプの流体動圧軸受装置７を示している。このような流体動圧軸受装置７においても、シャフト４１を利用して中間部材３４２ｐの上面に凹部３４２ａを形成してもよい。また、図２２および図２３に示したように、凹部３４２ａの形成と同時に、シャフト４１の段差部４１ｃとシール部材３４３の凸部３４３ｃとの間に軸方向に沿った隙間Ｄを形成するようにしてもよい。
【０１１６】
＜４−７．中間部材の材料について＞
上記の実施形態では、主として熱可塑性樹脂を素材とする中間部材３４２ｐを使用してスラストプレート３４２を作製する場合について説明したが  、熱硬化性樹脂を素材とする中間部材３４２ｐに対して上記の実施形態と同等の製造方法を適用して、スラストプレート３４２を作製してもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂やエポキシ樹脂などを使用することができる。また、耐摩耗性を向上させるために、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、カーボン粉末、グラファイト、グラスファイバー、チタン酸カリウム等のフィラを混入させた熱硬化性樹脂を使用してもよい。
【０１１７】
このような熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂に比べて耐熱性に優れている。このため、熱硬化性樹脂によりスラストプレート３４２を作製すれば、スピンドルモータ１の動作時に、シャフト４１の下端部４１ｂとスラストプレート３４２の凹部３４２ａとの間で摩擦熱が発生した場合にも、スラストプレート３４２が変形しにくいという利点がある。
【０１１８】
図２４は、ポリアミドイミド（熱可塑性樹脂）を素材とする中間部材３４２ｐと、フェノール樹脂（熱硬化性樹脂）を素材とする中間部材３４２ｐとに対して、加熱された工具６０の下端部６０ａを押し付けて、その上面に凹部３４２ａを形成したときの、工具６０の温度と、形成された凹部３４２ａの深さとの関係を示したグラフである。図２４の例では、いずれの場合にも、中間部材３４２ｐに対する工具６０の押圧力を２５０Ｎとし、押圧時間は１５秒とした。
【０１１９】
図２４の結果を参照すると、ポリアミドイミドを素材とする中間部材３４２ｐを使用した場合と、フェノール樹脂を素材とする中間部材３４２ｐを使用した場合とで、変化曲線に違いはあるものの、いずれの場合にも、工具６０の温度を上昇させるにつれて中間部材３４２ｐ上に形成される凹部３４２ａの深さは深くなることが分かる。
【０１２０】
また、図２５は、ポリアミドイミド（熱可塑性樹脂）を素材とする中間部材３４２ｐと、フェノール樹脂（熱硬化性樹脂）を素材とする中間部材３４２ｐとに対して、加熱された工具６０の下端部６０ａを押し付けて、その上面に凹部３４２ａを形成したときの、中間部材３４２ｐに対する工具６０の押圧力と、形成された凹部３４２ａの深さとの関係を示したグラフである。図２５の例では、ポリアミドイミドを素材とする中間部材３４２ｐを使用するときには、工具６０の温度を１００℃とし、フェノール樹脂を素材とする中間部材３４２ｐを使用するときには、工具６０の温度を１５０℃とした。
【０１２１】
図２５の結果を参照すると、ポリアミドイミドを素材とする中間部材３４２ｐを使用した場合にも、フェノール樹脂を素材とする中間部材３４２ｐを使用した場合にも、中間部材３４２ｐに対する工具６０の押圧力を上げるにつれて、中間部材３４２ｐ上に形成される凹部３４２ａの深さが深くなることが分かる。
【０１２２】
すなわち、図２４および図２５の結果から、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を素材とする中間部材３４２ｐに対しても、上記の実施形態と同等の製造方法を適用可能であることが分かる。また、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とのいずれを使用する場合にも、工具６０の温度と、中間部材３４２ｐに対する工具６０の押圧力とを調節することにより、中間部材３４２ｐの上面に形成される凹部３４２ａの深さを制御できることが分かる。
【０１２３】
＜４−８．隆起部の形成について＞
中間部材３４２ｐの上面にある程度の深さまで凹部６０ａを形成すると、図２６に示したように、凹部３４２ａの周囲に隆起部３４２ｂが形成される。凹部３４２ａの周囲にこのような隆起部３４２ｂを形成しておけば（すなわち、隆起部３４２ｂが形成される程度の深さの凹部３４２ａを形成しておけば）、シャフト４１の下端部４１ｂが凹部３４２ａに当接したときに、シャフト４１の下端部４１ｂの周囲が隆起部３４２ｂにより包囲された状態となる。このため、シャフト４１とスラストプレート３４２との径方向についての相対移動が規制され、スラストプレート３４２がシャフト４１の下端部４１ｂから脱落してしまうことを防止することができる。
【０１２４】
＜４−９．その他＞
上記の実施形態では、スリーブ３４１の内周面とシャフト４１の外周面とを潤滑オイル５１を介して対向させることによりラジアル軸受部を構成していたが、ラジアル軸受部については、シャフトとスリーブとを接触させるすべり軸受であってもよい。また、上記の実施形態では、軸回転型のアウターロータモータについて説明したが、本発明は、軸固定型のモータや、インナーロータモータにも適用することができる。また、上記のスピンドルモータ１は、磁気ディスク２２を回転させるためのものであったが、本発明は、光ディスク等の他の記録ディスクを回転させるためのモータにも適用することができる。また、本発明は、上記の実施形態および複数の変形例に記載された技術を任意に組み合わせたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図２】スピンドルモータの縦断面図である。
【図３】流体動圧軸受装置の縦断面図である。
【図４】スラストプレートの製造手順を示したフローチャートである。
【図５】工具、加熱機構、および中間部材を示した図である。
【図６】中間部材に工具を押し付ける様子を示した図である。
【図７】中間部材から工具を引き離した様子を示した図である。
【図８】流体動圧軸受装置の製造手順を示したフローチャートである。
【図９】支持部材が固着された中間部材と工具とを示した図である。
【図１０】支持部材が固着された中間部材と工具とを示した図である。
【図１１】保護膜が形成された中間部材と工具とを示した図である。
【図１２】保護膜が形成された中間部材と工具とを示した図である。
【図１３】中間部材と軸受ハウジングの円筒部とが単一部材から構成されている軸受装置の縦断面図である。
【図１４】変形例に係る流体動圧軸受装置の製造手順を示したフローチャートである。
【図１５】軸受ハウジングの内部で中間部材に凹部を形成する様子を示した図である。
【図１６】圧縮気体の静圧によりスリーブと工具とを調芯する様子を示した図である。
【図１７】弾性体の接触によりスリーブと工具とを調芯する様子を示した図である。
【図１８】工具を回転させつつ中間部材の上面に押し付ける様子を示した図である。
【図１９】変形例に係る流体動圧軸受装置の製造手順を示したフローチャートである。
【図２０】凹部の形成と同時にシャフトとスリーブとの間に隙間を形成する様子を示した図である。
【図２１】凹部の形成と同時にシャフトとスリーブとの間に隙間を形成する様子を示した図である。
【図２２】凹部の形成と同時にシャフトとシール部材との間に隙間を形成する様子を示した図である。
【図２３】凹部の形成と同時にシャフトとシール部材との間に隙間を形成する様子を示した図である。
【図２４】工具の温度と凹部の深さとの関係を示したグラフである。
【図２５】中間部材に対する工具の押圧力と凹部の深さとの関係を示したグラフである。
【図２６】凹部の周囲に隆起部が形成されたスラストプレートの縦断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１  スピンドルモータ
２  ディスク駆動装置
３  ステータ部
４  ロータ部
５，６，７  流体動圧軸受装置
２１  装置ハウジング
２２  ディスク
２３  アクセス部
３１  ベース部材
３２  ステータコア
３３  コイル
３４  固定軸受ユニット
４１  シャフト
４１ｂ  下端部
４２  ハブ部材
４３  ロータマグネット
６０  工具
６０ａ  下端部
６０ｂ  蓄熱部
６０ｃ  開口部
６１  弾性体
７１，７２  加熱機構
３４１  スリーブ
３４２  スラストプレート
３４２ａ  凹部
３４２ｂ  隆起部
３４２ｐ  中間部材
３４２ｑ  支持部材
３４２ｒ  保護膜
３４３  シール部材
３４４  軸受ハウジング
Ｄ  隙間
Ｌ  中心軸
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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