(57)【要約】【課題】シャフトをセンタレス研磨機で加工する際に、シャフトの並べ替えを行わなくても、シャフト同士の噛み合いを生じさせず、シャフトの外周面を精度良く加工できるようにする。【解決手段】シャフト１２は、流体軸受装置に用いられるものであって、外周面１２ａが流体ラジアル軸受部を形成する円柱部と、円柱部の第１端に形成されたタップ穴１２ｊと、円柱部の第２端に形成された凸部１２ｂとを備えている。シャフト１２同士の第１端と第２端がシャフト軸方向に並んだ場合に、シャフト１２の凸部１２ｂは他のシャフト１２のタップ穴１２ｊに干渉不能になっている。【選択図】図３
2009024743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体軸受装置に用いられるシャフトであって、
外周面が流体ラジアル軸受部を形成する円柱部と、
前記円柱部の第１端に形成された凹部と、
前記円柱部の第２端に形成された凸部と、を備え、
シャフト同士の第１端と第２端がシャフト軸方向に並んだ場合に、一方のシャフトの前記凸部は他方のシャフトの前記凹部に干渉不能になっている、
シャフト。
【請求項２】
前記凸部の外径は前記凹部の最小内径より小さい、請求項１に記載のシャフト。
【請求項３】
前記円柱部の前記第１端又は前記第２端に形成された突起をさらに備えており、
前記突起は、シャフト本体同士の前記第１端と前記第２端がシャフト軸方向に並んだ場合に、他のシャフトの前記第２端又は前記第１端に当接することで前記凸部が前記凹部に干渉することを防止する、
請求項１に記載のシャフト。
【請求項４】
前記突起は、前記円柱部の前記第１端に形成され、先端が他のシャフトの前記第２端の前記凸部の回りに当接可能である、
請求項３に記載のシャフト。
【請求項５】
前記突起は、円筒状であり、内径が前記凸部の外径より大きい、
請求項４に記載のシャフト。
【請求項６】
前記凸部の先端面の最小外径は、前記凹部の開口部最大内径より大きい、
請求項１に記載のシャフト。
【請求項７】
前記凸部は、スラストフランジが装着される構造である、
請求項１〜６のいずれかに記載のシャフト。
【請求項８】
前記凹部にはタップ穴が形成されている、
請求項１〜７のいずれかに記載のシャフト。
【請求項９】
前記タップ穴は、クランパを固定するためのねじが螺合される構造である、
請求項８に記載のシャフト。
【請求項１０】
前記凹部にはタップ穴が形成されていない、
請求項１〜７のいずれかに記載のシャフト。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のシャフトと、
前記シャフトを収容する穴が形成されたスリーブと、
を備えた流体軸受装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の流体軸受装置と、
前記流体軸受装置の前記シャフト及びスリーブの一方と一体回転する回転部材と、
前記回転部材を回転駆動するための電磁駆動部と、
を備えたスピンドルモータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のスピンドルモータと、
前記回転部材に搭載可能な記録媒体と、
を備えた記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフト、それを有する流体軸受装置、スピンドルモータおよび記録再生装置に関するものであり、特に、外周面が流体ラジアル軸受部の一部を形成するシャフト、それを有する流体軸受装置、スピンドルモータおよび記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク等の記録媒体を回転駆動するためのモータには、静音性、耐衝撃性等の性能的な面を考慮して流体軸受装置が用いられている。この流体軸受装置の基本的な構成としては、例えば、特開２００６−１３６１８０号公報に記載されているモータの軸受構成が知られている。
【０００３】
具体的には、特開２００６−１３６１８０号公報の図１に示すように、流体軸受装置は、主に、固定部材としてのスリーブと、スリーブ内に回転自在に支持された回転部材としてのシャフトとから構成されており、両部材の間に潤滑油が充填されてラジアル軸受部とスラスト軸受部が形成されている。具体的には、シャフトの外周面とスリーブの内周面との間でラジアル軸受部が構成され、さらに、シャフトの一端に固定されたスラストフランジの軸方向両面とそれに対向しているスリーブ端面及びスラストプレート面との間でスラスト軸受部が構成されている。
【０００４】
さらに、流体軸受装置に対してディスク搭載用のハブが固定され、ハブに固定されたマグネットとスリーブ側に固定されたステータとが電磁駆動部を形成することで、スピンドルモータを実現している。ここで、特に２．５インチ以下のハードディスク・ドライブ用スピンドルモータにおいて、シャフトはハブに圧入や接着によって締結され、さらにハブには磁気ディスクが搭載されている。磁気ディスクをハブに固定するために、クランパが、ボルトによってシャフトおよびハブに装着され、磁気ディスクをディスク搭載面に押しつける。ボルトはシャフトの他端に形成されたタップ穴に螺合している。このような構造において、ハブとシャフトは、互いに必要な振れ精度（直角度）を確保する必要があり、またクランパに対して高さを小さくさらに振れ精度（直角度）を良く管理する必要がある。そのため、図にも示すように、シャフトは段付き形状になっており、ハブはシャフトの段差部分に着座した状態で締結される。
【０００５】
シャフトの一端側には、スラストフランジを固定するための小径の凸部が形成されている。凸部の径および突出量は、シャフトとスラストフランジの締結強度やシャフトとスラストフランジの振れ精度に関連があり、それらを満足させるように設定される。また、凸部の回りの端面はスラストフランジが着座するスラストフランジ取り付け面であるため、本体外周面に対する端面の直角度には高い精度が要求される。
【０００６】
シャフトとスラストフランジとの締結強度を確保するために、たとえば、凸部の軸方向突出量を大きくすることが考えられる。しかし、ラジアル軸受部を構成するスペースとの取り合いがあるため、凸部の軸方向突出量は極端に大きくできない。そこで、一般に、シャフトとスラストフランジとの締結強度を確保するためには、凸部の外径をできるだけ大きくすることになる。
【特許文献１】特開２００６−１３６１８０号公報（平成１８年５月２５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
シャフトの外周面は流体軸受装置のラジアル軸受部の一部を形成しているため、シャフトの外周面は精度良く加工する必要がある。そのため、一般に、シャフトの外周面を最終仕上げで研磨するために、センタレス研磨機が用いられる。センタレス研磨機は、例えば、一方向に延びるブレードと、同一方向に平行に延びる研磨ローラ（高速回転）と送りローラ（低速回転）とを有している。研磨ローラと送りローラは、ブレードの上方で所定の間隔を開けて配置されており、互いに反対方向に回転する。複数のシャフトは、ブレード上で両ローラの間に供給される。このとき、シャフトは、送りローラとブレードによって制動され、研磨ローラによって外周面を研磨される。なお、送りローラの中心軸が適度に傾斜することによって、シャフトは長手方向に搬送される。以上の動作において、複数のシャフトは、シャフト軸方向端部同士が互いに当接しながら、一方向に搬送されていく。
【０００８】
一方、上記の流体軸受用シャフトは、前述のように、スラストプレートを取り付けるための凸部が一端に形成されており、タップ穴が他端に形成されている。そこで、センタレス研磨機においては、シャフト同士の当接関係として以下の３ケースがあり得る。
【０００９】
（第１のケース）  シャフトの凸部側端部同士が当接する。
（第２のケース）  シャフトのタップ穴側端部同士が当接する。
（第３のケース）  シャフトの凸部側端部とタップ穴側端部が当接する。
【００１０】
第１及び第２のケースでは、端面同士が当接することになるので、特に問題はない。しかし、第３のケースでは、寸法の関係により、凸部がタップ穴に干渉してシャフト同士が噛み合った（つまり、こじれた）状態になり、両者の軸心が互いに対して傾いてしまうことがある。その場合は、センタレス研磨機において、シャフトの外周面の加工を精度良く行うことができない。具体的には、シャフト外径の円筒度や真円度が悪化する。その結果、シャフト外周面に対する凸部側のスラストフランジ取り付け面の直角度が低下してしまい、そのため流体軸受装置の性能が低下する。
【００１１】
なお、干渉する部分の面粗さを小さくしても、シャフトの外周面に対するタップ穴や凸部の同軸度が十分に高くない場合には、研磨時にシャフトの傾きを防止することができない。
【００１２】
なお、シャフトをセンタレス研磨機に供給する際に、上記第３のケースが生じないようにシャフトを並べて供給することは手間がかかり、製造コストが高くなってしまう。また、シャフトの並べ替えを行った場合でも、誤投入を完全に防止することはできない。
【００１３】
本発明の課題は、シャフトをセンタレス研磨機で加工する際に、シャフトの並べ替えを行わなくても、シャフト同士の噛み合いを生じさせず、シャフトの外周面を精度良く加工し、スラストフランジ取付面およびハブ取付面の直角度の低下を防止できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明に係るシャフトは、流体軸受装置に用いられるものであって、外周面が流体ラジアル軸受部を形成する円柱部と、円柱部の第１端に形成された凹部と、円柱部の第２端に形成された凸部とを備えている。シャフト同士の第１端と第２端がシャフト軸方向に並んだ場合に、一方のシャフトの凸部は他方のシャフトの凹部に干渉不能になっている。
【００１５】
このため、センタレス研磨機によって複数のシャフトを研磨する際に、シャフト同士が噛み合うことが無くなり、研磨前の両側端面の直角度を維持した状態でシャフトの外周面を精度良く研磨できる。
【００１６】
第２の発明に係るシャフトは、第１の発明において、凸部の外径は凹部の最小内径より小さい。
このため、シャフトの凸部が他のシャフトの凹部に干渉することがない。その結果、センタレス研磨機によって複数のシャフトを研磨する際に、シャフト同士が噛み合うことが無くなり、研磨前の両側端面の直角度を維持した状態でシャフトの外周面を精度良く研磨できる。
【００１７】
第３の発明に係るシャフトは、第１の発明において、円柱部の第１端又は第２端に突起をさらに備えている。突起は、シャフト本体同士の第１端と第２端がシャフト軸方向に並んだ場合に、他のシャフトの第２端又は第１端に当接することで凸部が凹部に干渉することを防止する。
【００１８】
このため、シャフトの凸部が他のシャフトの凹部に干渉することがない。その結果、センタレス研磨機によって複数のシャフトを研磨する際に、シャフト同士が噛み合うことが無くなり、研磨前の両側端面の直角度を維持した状態でシャフトの外周面を精度良く研磨できる。
【００１９】
第４の発明に係るシャフトは、第３の発明において、突起は、円柱部の第１端に形成され、先端が他のシャフトの第２端の凸部の回りに当接可能である。
このため、シャフトの突起が他のシャフトの凸部の回りに当接して、凸部がそれ以上凹部側に移動しない。その結果、センタレス研磨機によって複数のシャフトを研磨する際に、シャフト同士が噛み合うことが無くなり、研磨前の両側端面の直角度を維持した状態でシャフトの外周面を精度良く研磨できる。
【００２０】
第５の発明に係るシャフトは、第４の発明において、突起は、円筒状であり、内径が凸部の外径より大きい。
このため、シャフトの突起は他のシャフトの凸部に干渉しにくい。その結果、センタレス研磨機によって複数のシャフトを研磨する際に、シャフト同士が噛み合うことが無くなり、研磨前の両側端面の直角度を維持した状態でシャフトの外周面を精度良く研磨できる。
【００２１】
第６の発明に係るシャフトは、第１の発明において、凸部の最小外径は凹部の開口部最大内径より大きい。
このため、シャフトの凸部が他のシャフトの凹部内に進入することはない。その結果、センタレス研磨機によって複数のシャフトを研磨する際に、シャフト同士が噛み合うことが無くなり、研磨前の両側端面の直角度を維持した状態でシャフトの外周面を精度良く研磨できる。
【００２２】
第７の発明に係るシャフトは、第１〜第６の発明のいずれかにおいて、凸部は、スラストフランジが装着される構造である。
このため、シャフトの外周面が精度良く研磨されると、シャフトの外周面に対する端面の振れ精度（直角度）が向上し、流体軸受装置のラジアル軸受部及びスラスト軸受部の軸受性能が向上する。
【００２３】
第８の発明に係るシャフトは、第１〜７の発明のいずれかにおいて、凹部にはタップ穴が形成されている。
【００２４】
第９の発明に係るシャフトは、第８の発明において、タップ穴は、クランパを固定するためのねじが螺合される構造である。
【００２５】
第１０の発明に係るシャフトは、第１〜７の発明のいずれかにおいて、凹部にはタップ穴が形成されていない。
【００２６】
第１１の発明に係る流体軸受装置は、第１〜１０の発明のいずれかに記載のシャフトと、シャフトを収容する穴が形成されたスリーブとを備えている。
この装置では、シャフトの精度が向上しているため、各流体軸受部の性能が高い。
【００２７】
第１２の発明に係るスピンドルモータは、第１１の発明に係る流体軸受装置と、流体軸受装置のシャフト及びスリーブの一方と一体回転する回転部材と、回転部材を回転駆動するための電磁駆動部とを備えている。
このスピンドルモータでは、流体軸受装置の性能が高いため、静音性能が高い。
【００２８】
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、回転部材に搭載可能な記録媒体とを備えている。
この装置では、流体軸受装置の性能が高いため、静音性能が高い。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係るシャフトでは、シャフトをセンタレス研磨機で加工する際に、シャフトの並べ替えを行わなくても、シャフト同士の噛み合いを生じさせず、シャフトの外周面を精度良く加工できる。
【００３０】
本発明に係る流体軸受装置では、シャフトの外周面に対する端面の振れ精度（直角度）が向上し、流体軸受装置のラジアル軸受部及びスラスト軸受部の軸受性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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について、図１を用いて説明すれば以下の通りである。
第１実施形態
本実施形態に係るスピンドルモータ１０は、図１に示すように、ロータハブ（回転側）１５、ロータマグネット１６、ステータ１７、ベース１８および流体軸受装置２０等を備えている。
【００３２】
そして、流体軸受装置２０は、スリーブ１１、シャフト１２、スラストフランジ１３、スラスト板１４を有している。
スリーブ１１は、軸受孔１１ａを有しており、鉄、鉄合金、銅、銅合金等の金属材料等によって形成され、ベース１８に固定されている。また、スリーブ１１には、スラストフランジ１３の外周部分に対向する第１の段部１１ｂが設けられており、スラストフランジ１３の外周部分が第１の段部１１ｂと隙間を介して位置している。さらに、スリーブ１１には、第１の段部１１ｂより径が大きな第２の段部１１ｃが設けられており、円板状のスラスト板１４が第２の段部１１ｃに接着、カシメ、圧入、溶接等の工法によって固定される。
【００３３】
さらに、スリーブ１１の軸受孔１１ａの内周面側には、ヘリングボーン形状のラジアル動圧発生溝（図示せず）が軸線方向に並んで形成されている。なお、ラジアル動圧発生溝は、スパイラル形状であってもよい。また、スリーブ１１は、表面にニッケルメッキ処理などを行っていてもよい。
【００３４】
シャフト１２は、焼結体ではない金属材料（たとえば、ＳＵＳ４２０）で構成された、円柱形状部材であって、軸受孔１１ａに回転可能な状態で挿入されている。
シャフト１２は、主に、円柱形状の本体から構成されており、本体の外周面１２ａが前述のラジアル軸受部の一部を構成している。本体の上端部（第１端）にはタップ穴１２ｊが開口しており、本体の下端部（第２端）には凸部１２ｂが形成されている。凸部１２ｂには、中心部分に円形の中心穴１３ａを有する円板状のスラストフランジ１３が嵌合され溶接されている。
【００３５】
スラストフランジ１３は、スリーブ１１の段部１１ｂとスラスト軸受部材であるスラスト板１４とで囲まれた空間に収納されている。スラストフランジ１３の下面は、スラスト板１４に対向し、上面の外周部はスリーブ１１の段部１１ｂに対向している。また、スラストフランジ１３の上面に対向するスリーブ１１の段部１１ｂの面には、スラスト動圧発生溝（図示せず）が形成されている。
【００３６】
スラスト板１４は、流体軸受装置２０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（図示せず）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１３の下面、あるいはスラストフランジ１３の上面もしくは両面にスラスト動圧発生溝が形成されていてもよい。
【００３７】
ロータハブ１５は略お椀状の形状をしている。ロータハブ１５の略中心部分には貫通孔１５ａが形成されており、そこにはシャフト１２の上端部が圧入接着工法等によって固着されている。ロータハブ１５には、スピンドルモータのロータマグネット１６が取り付けられており、ステータ１７に対して半径方向において対向している。ロータハブ１５には、磁気記録ディスク８が固定され、他の構成とともに全体でハードディスク装置を構成する。より詳細には、磁気記録ディスク８は、ハブ８の搭載面１５ｂに搭載され、クランパ７によって搭載面１５ｂに押しつけられた状態でハブ１５に固定されている。クランパ７は、概ね円板状の部材であり、磁気記録ディスク８に当接する環状の外周当接部７ａと、中心穴７ｂとを有している。クランパ７は、ボルト６によってシャフト１２およびハブ１５に固定されている。具体的には、ボルト６は、クランパ７の中心穴７ｂを貫通して、さらにシャフト１２のタップ穴１２ｊに螺合している。
【００３８】
また、シャフト１２の外周面１２ａとスリーブ１１の軸受孔１１ａとの間、およびスラストフランジ１３とスリーブ１１との間およびスラストフランジ１３とスラスト板１４との間には、潤滑油が充填されている。
【００３９】
ロータマグネット１６は、ロータハブ１５の内周面側において、円周方向に等間隔で取り付けられており、対向するステータ１７との間において引き付け、反発を繰り返すことで、ロータハブ１５を回転させる。
【００４０】
ベース１８は、ステータ１７やロータマグネット１６等を含む電磁駆動部を収容する凹部１８ａが形成されている。そして、その凹部１８ａの略中心部分には、スリーブ１１を固着するための穴１８ｂが設けられている。そのベース１８の穴１８ｂを形成する部分には、コイルが巻線されたコアからなるステータ１７が接着等の工法によって固定されている。
【００４１】
図３を用いて、シャフト１２の構造について詳細に説明する。シャフト１２の一端には、前述のように、凸部１２ｂが形成されている。凸部１２ｂは、シャフト１２の一端の端面から軸方向に突出した部分であり、より具体的には、端面の中心付近に形成された円形の突起である。凸部１２ｂは外周面１２ｃを有しており、凸部１２ｂの回りには端面１２ｄが形成されている。端面１２ｄは軸方向を向いた平坦面であって、シャフト１２の外周面１２ａに対して直角に形成されている。スラストフランジ１３の中心穴１３ａの内周面は凸部１２ｂの外周面１２ｃに嵌り、スラストフランジ１３の内周側端面は端面１２ｄに着座する。したがって、本体外周面１２ａに対する外周面１２ｃの同軸度及び本体外周面１２ａに対する端面１２ｄの直角度には高い精度が必要である。
【００４２】
シャフト１２の他端には、突起部１２ｅが形成されている。突起部１２ｅは、シャフト１２の他端の端面から軸方向に突出した部分であり、より具体的には、端面の中心付近に形成された円筒形の突起である。突起部１２ｅは外周面１２ｆを有しており、突起部１２ｅの回りには端面１２ｇが形成されている。端面１２ｇは、軸方向を向いた平坦面であって、シャフト１２の外周面１２ａに対して直角に形成されている。ロータハブ１５の貫通穴１５ａの内周面は突起部１２ｅの外周面１２ｆに嵌り、ロータハブ１５の内周側端面は端面１２ｇに着座している。したがって、本体外周面１２ａに対する外周面１２ｆの同軸度及び本体外周面１２ａに対する端面１２ｇの直角度には高い精度が必要である。
【００４３】
シャフト１２の一端には、タップ穴１２ｊが形成されている。タップ穴１２ｊは非貫通穴ではあるが比較的深く形成され、凸部１２ｂ側の端部近傍まで延びている。タップ穴１２ｊのネジ部分は、本体の中間部から突起部１２ｅの先端まで形成されている。タップ穴１２ｊの端面近傍には、面取り部１２ｉが形成されている。面取り部１２ｉの開き角度は約９０度であり、ねじの挿入性を向上させている。なお、面取り部１２ｉの面粗さについては、バリ無きことが基準となっている。
【００４４】
突起部１２ｅの面取り部１２ｉの外径は、タップ穴１２ｊ等からなる凹部の最大外径であり、これを以下「Ａ」とする。また、タップ穴１２ｊの内径（めねじ内径であり、タップ穴１２ｊ等からなる凹部の最小内径）を以下「Ｂ」とする。さらに、凸部１２ｂの直径を「Ｃ」として、凸部１２ｂの軸方向長さ（高さ）を「Ｈ」とすると、図３においては、Ｂ＞Ｃの関係が成立している。
【００４５】
具体的には、一例として、シャフト１２の本体の外径が３．０ｍｍである場合には、タップ穴１２ｊのサイズは、Ｍ２が使用され、Ｂ＞ＣとなるようにＣ＝１．２〜１．５ｍｍ、１２ｅの外径を２．５ｍｍとし、それより小径の場合は、Ｍ１．６、Ｍ１．４の細目ねじが使用され、Ｂ＞ＣとなるようにＣ＝１．０ｍｍ、突起部１２ｅの外径は、２．０ｍｍとされる。
【００４６】
シャフト１２の製造方法について説明する。
最初に、シャフト１２の本体に、タップ穴１２ｊを形成し、さらに凸部１２ｂや突起部１２ｅの加工を行う。この際に、シャフト１２の端面１２ｄや１２ｇは精度良く加工される。また、必要であれば、焼き入れ、窒化処理等の硬化処理を実施する。
【００４７】
次に、各シャフト１２をセンタレス研磨機に供給して、シャフト１２の外周面１２ａを研磨する。センタレス研磨機３０は、図２に示すように、一方向に延びるブレード３３と、一方向に平行に延びる研磨ローラ３１（高速回転）と送りローラ３２（低速回転）とを有している。研磨ローラ３１および送りローラ３２は、ブレード３３の上方で所定の間隔を開けて配置されており、互いに反対方向に回転する。複数のシャフト１２は特に向きを並べることなく（ランダムに）、ローラ３１，３２間に供給される。このとき、シャフト１２は、送りローラ３２とブレード３３によって制動され、研磨ローラ３１によって外周面１２ａを研磨される。なお、送りローラ３２は、中心軸が適度に傾斜することによって、シャフト１２を長手方向に搬送可能である。以上の構造によって、複数のシャフト１２が、ブレード３３上を連続して搬送されながら、研磨ローラ３１によって外周面１２ａを研磨される。
【００４８】
この場合、シャフト１２の向きは特別に並べられてはいないため、隣接するシャフト１２同士の端部の当接関係は以下のパターンがあり得る。
図２の（ａ）の関係  シャフト１２のタップ穴１２ｊ側端部同士（突起部１２ｅ同士）が当接する。
図２の（ｂ）の関係  シャフト１２の凸部１２ｂ側端部同士が当接する。
図２の（ｃ）の関係  シャフト１２の凸部１２ｂ側端部とタップ穴１２ｊ側端部（突起部１２ｅ）が当接する。
【００４９】
ここで、図２の（ｃ）部分について、図３を用いて説明する。なお、以下の説明では、図右側のシャフト１２を「第１のシャフト１２」として、図左側のシャフト１２を「第２のシャフト１２」とする。第１のシャフト１２のタップ穴１２ｊ側端部（突起部１２ｅの先端部）の端面１２ｈは、第２のシャフト１２の端面１２ｄに当接しており、両者は最も近接した状態になっている。このとき、凸部１２ｂは、タップ穴１２ｊ内に進入しており、具体的には、先端がタップ穴１２ｊのネジ溝に対応する深さに位置している。しかし、前述したようにＢ＞Ｃの関係が成立しているため、凸部１２ｂの外周面１２ｃとネジ溝との間には半径方向の隙間が確保されている。特に、ＢおよびＣの寸法関係は、第１のシャフト１２と第２のシャフト１２に芯ずれが生じても互いに干渉しないように、設定されている。
【００５０】
以上の結果、凸部１２ｂがタップ穴１２ｊに干渉することがない。その結果、センタレス研磨機３０によって複数のシャフト１２を研磨する際に、シャフト１２同士が噛み合うことが無くなり、シャフト１２の外周面１２ａを精度良く研磨できる（シャフト１２の外径の真円度や円筒度が向上する）。
【００５１】
したがって、流体軸受装置１０では、シャフト１２の外周面に対する端面１２ｄ（スラストフランジが取り付けられる面）の振れ精度（直角度）が向上し、流体軸受装置１０のラジアル軸受部及びスラスト軸受部の軸受性能が向上する。
【００５２】
第２実施形態
図４に、本発明の第２実施形態のシャフト１２の構造を示す。前記実施形態とは異なり、シャフトの凸部１２ｂ’の外径Ｃ’はタップ穴１２ｊ’の内径と同等の大きさになっている。
【００５３】
突起部１２ｅ’には、さらに先端側に延びる円筒状の延長部１２ｋ（突起）が形成されている。言い換えると、突起部は、内周面にネジ溝が形成された部分と、ネジ溝が無く内径が大きくなった部分（１２ｋ）とから構成されている。なお、延長部１２ｋの内周面１２ｍの内径を「Ａ’」として、タップ穴１２ｊ’の内径を「Ｂ’」として、凸部１２ｂ’の外径を「Ｃ’」とすると、Ａ’＞Ｂ’とＡ’＞Ｃ’の関係が成立する。さらに、延長部１２ｋの軸方向長さを「Ｄ」とすると、Ｄ＞Ｈの関係が成立している。
【００５４】
具体的には、一例として、Ｃ’が１．５ｍｍであり、Ｈが０．３ｍｍであり、Ｄが０．３５ｍｍであり、Ａ’が１．７ｍｍであり、突起部１２ｅ’の外径が２．１ｍｍである。
【００５５】
第１のシャフト１２のタップ穴１２ｊ側端部（突起部１２ｅ’の先端部である延長部１２ｋ）の端面１２ｈ’は、第２のシャフト１２の端面１２ｄに当接しており、第１のシャフト１２と第２のシャフト１２は最も近接した状態になっている。このとき、凸部１２ｂ’は、延長部１２ｋの内周側に進入している。しかし、前述したようにＤ＞Ｈの関係が成立しているため、凸部１２ｂ’の先端面１２ｎとネジ溝との間には軸方向の隙間が確保されている。また、Ａ’＞Ｃ’の関係が成立しているため、凸部１２ｂ’の外周面１２ｃ’と延長部１２ｋの内周面１２ｍとの間には半径方向の隙間が確保されている。
【００５６】
上記の構造を別の表現で言い換えると、タップ穴１２ｊ’の入り口側先端部が、シャフトの先端ではなく、他のシャフト１２の凸部１２ｂ’が干渉しない深い位置に形成されている。さらに別の表現では、タップ開口側にザグリを形成することでタップ入り口を凸部１２ｂ’から逃すようにしている。
【００５７】
以上の結果、凸部１２ｂ’がタップ穴１２ｊ’に干渉することがない。その結果、センタレス研磨機３０によって複数のシャフト１２を研磨する際に、シャフト１２同士が噛み合うことが無くなり、シャフト１２の外周面１２ａを精度良く研磨できる。
【００５８】
したがって、流体軸受装置１０では、シャフト１２の外周面に対する端面１２ｄ（スラストフランジが取り付けられる面）の振れ精度（直角度）が向上し、流体軸受装置１０のラジアル軸受部及びスラスト軸受部の軸受性能が向上する。
【００５９】
第３実施形態
図５に、本発明の第３実施形態のシャフト１２の構造を示す。前記実施形態と同じく、シャフトの凸部１２ｂ’の外径Ｃ’はタップ穴１２ｊ’の内径と同等になっている。
【００６０】
突起部１２ｅ’には、さらに先端側に延びる円筒状の延長部１２ｋ’（突起）が形成されている。延長部１２ｋ’の内周面１２ｍ’の内径は、面取り部（テーパー面）になっており、いずれの部分もタップ穴１２ｊ’の内径より大きい。言い換えると、突起部は、内周面にネジ溝が形成された部分と、内周面の内径が大きくなった部分（１２ｋ’）とから構成されている。なお、延長部１２ｋ’の内周面１２ｍのいずれの内径も凸部１２ｂ’の外径Ｃ’より大きくなっている。延長部１２ｋ’の軸方向長さを「Ｄ’」とすると、Ｄ’＞Ｈの関係が成立している。
【００６１】
第１のシャフト１２のタップ穴１２ｊ側端部（突起部１２ｅ’の先端部である延長部１２ｋ’）の端面１２ｈ’は、第２のシャフト１２の端面１２ｄに当接しており、第１のシャフト１２と第２のシャフト１２は最も近接した状態になっている。このとき、凸部１２ｂ’は、延長部１２ｋ’の内周側に進入している。しかし、前述したようにＤ’＞Ｈの関係が成立しているため、凸部１２ｂ’の先端面１２ｎとネジ溝との間には軸方向の隙間が確保されている。また、凸部１２ｂ’の外周面１２ｃ’と延長部１２ｋ’の内周面１２ｍ’との間には、半径方向の隙間が確保されている。
【００６２】
上記の構造を別の表現で言い換えると、タップ穴１２ｊ’の入り口側先端部が、シャフトの先端ではなく、他のシャフト１２の凸部１２ｂ’が干渉しない深い位置に形成されている。さらに別の表現では、タップ開口側にザグリを形成することでタップ入り口を凸部１２ｂ’から逃すようにしている。
【００６３】
以上の結果、凸部１２ｂ’がタップ穴１２ｊ’に干渉することがない。その結果、センタレス研磨機３０によって複数のシャフト１２を研磨する際に、シャフト１２同士が噛み合うことが無くなり、シャフト１２の外周面１２ａを精度良く研磨できる。
【００６４】
したがって、流体軸受装置１０では、シャフト１２の外周面に対する端面１２ｄ（スラストフランジが取り付けられる面）の振れ精度（直角度）が向上し、流体軸受装置１０のラジアル軸受部及びスラスト軸受部の軸受性能が向上する。
【００６５】
第４実施形態
図６および図７に、本発明の第４実施形態のシャフト１２の構造を示す。
凸部１２ｂ’’の先端面には、C面取りまたはR面取り等の面取り部１２ｐが形成されている。面利取り部１２ｐの内径（先端面の最小外径）Ｃ’’は、たとえば第１〜第３実施形態に比べて大きくなっている。そのため、図に示すように、突起部１２ｅの面取り部１２ｉの外径（タップ穴１２ｊ等からなる凹部又は開口部の最大内径）を「Ａ’」とすると、Ｃ’’＞Ａ’の関係が成立している。
【００６６】
具体的には、一例として、Ｃ’’が１．８ｍｍであり、Ａ’が１．７ｍｍである。
第１のシャフト１２のタップ穴１２ｊ側端部（突起部１２ｅ）の先端面１２ｈ’’は、第２のシャフト１２の凸部１２ｂ’’の端面１２ｎ’（の外周部）に当接している。特に、Ｃ’’およびＡ’の寸法関係は、第１のシャフト１２と第２のシャフト１２に芯ずれが生じても凸部１２ｂ’’がタップ穴１２ｊに干渉しないように、設定されている。
【００６７】
以上の結果、凸部１２ｂ’’がタップ穴１２ｊに干渉することがない。その結果、センタレス研磨機３０によって複数のシャフト１２を研磨する際に、シャフト１２同士が噛み合うことが無くなり、シャフト１２の外周面１２ａを精度良く研磨できる。
【００６８】
したがって、流体軸受装置１０では、シャフト１２の外周面に対する端面１２ｄ（スラストフランジが取り付けられる面）の振れ精度（直角度）が向上し、流体軸受装置１０のラジアル軸受部及びスラスト軸受部の軸受性能が向上する。
【００６９】
第５実施形態
図８および図９に、本発明の第５実施形態のシャフト３４の構造を示す。この実施形態では、シャフト３４は軸方向に貫通するタップ穴３４ｄを有している。シャフト３４は、一端に凸部３４ｂを有しており、他端に凹部３４ｃを有している。凹部３４ｃは、深くなるにつれて径が小さくなるテーパー面であって、タップ穴３４ｄに連続している。凹部３４ｃは端面中央部に形成されており、その回りには端面３４ｅが形成されている。
【００７０】
シャフト３４が用いられる流体軸受装置において、凹部３４ｃには流体軸受装置における抜け止めを実現するための部材（図示せず）が固定され、凸部３４ｂにはハブが固定される。
【００７１】
凸部３４ｂの先端面には、C面取りまたはR面取り等の面取り部３４ｐが形成されている。面取り部３４ｐの内径（先端面の最小外径）Ｃ’’’は、たとえば第１〜第３実施形態に比べて大きくなっている。そのため、凹部３４ｃの外径（面取り部外径）を「Ａ’’」とすると、Ｃ’’’＞Ａ’’の関係が成立している。
【００７２】
具体的には、一例として、Ｃ’’’が２．５ｍｍであり、Ａ’’が２．２ｍｍである。
第１のシャフト３４の凹部３４ｃ側端部である端面３４ｅは、第２のシャフト３４の凸部３４ｂの端面３４ｆ（の外周部）に当接している。特に、Ｃ’’’およびＡ’’の寸法関係は、第１のシャフト３４と第２のシャフト３４に芯ずれが生じても凸部３４ｂが凹部３４ｃに干渉しないように、設定されている。
【００７３】
以上の結果、凸部３４ｂが凹部３４ｃに干渉することがない。その結果、センタレス研磨機３０によって複数のシャフト３４を研磨する際に、シャフト３４同士が噛み合うことが無くなり、シャフト３４の外周面３４ａを精度良く研磨できる。
【００７４】
したがって、シャフト３４外周面に対する端面３４ｇ（ハブが取り付けられる面）の振れ精度（直角度）が向上し、流体軸受装置１０のラジアル軸受部及びスラスト軸受部の軸受性能が向上する。
【００７５】
なお、前述の基本構造（シャフト内に貫通穴が形成されている）を有するシャフトに対して、第１〜第３実施形態の干渉防止構造を適用して本発明を実現することも可能である。
【００７６】
第６実施形態
図１０および図１１に、本発明の第６実施形態のシャフト３５の構造を示す。この実施形態では、シャフト３５は、第１〜第５実施形態とは異なり、タップ穴が全く形成されていない。シャフト３５は、一端に凸部３５ｂを有しており、他端に凹部３５ｃを有している。凹部３５ｃは、深くなるにつれて径が小さくなるテーパー面３５ｇと、円形の底面３５ｈとから構成されている。凹部３５ｃは端面中央部に形成されており、その回りには端面３５ｅが形成されている。
【００７７】
シャフト３５が用いられる流体軸受装置において、凹部３５ｃは異物捕集用のへこみとして機能し、端面３５ｅは流体スラスト軸受部の一部を構成する。
凸部３５ｂの先端面には、C面取りまたはR面取り等からなる面取り部３５ｐが施されている。面取り部３５ｐの内径（先端面の最小外径）Ｃ’’’は、たとえば第１〜第３実施形態に比べて大きくなっている。そのため、凹部３５ｃの外径を「Ａ’’」とすると、Ｃ’’’＞Ａ’’の関係が成立している。
【００７８】
第１のシャフト３５の凹部３５ｃ側端部である端面３５ｅは、第２のシャフト３５の凸部３５ｂの端面３５ｆ（の外周部）に当接している。特に、Ｃ’’’およびＡ’’の寸法関係は、第１のシャフト３５と第２のシャフト３５に芯ずれが生じても凸部３５ｂが凹部３５ｃに干渉しないように、設定されている。
【００７９】
以上の結果、凸部３５ｂが凹部３５ｃに干渉することがない。その結果、センタレス研磨機３０によって複数のシャフト３５を研磨する際に、シャフト３５同士が噛み合うことが無くなり、シャフト３５の外周面３５ａを精度良く研磨できる。
【００８０】
したがって、シャフト３５外周面に対する端面３５ｇ（ハブが取り付けられる面）の振れ精度（直角度）が向上し、流体軸受装置１０のラジアル軸受部及びスラスト軸受部の軸受性能が向上する。
前述の基本構造（シャフト内にタップ穴が形成されていない）を有するシャフトに対して、第１〜第３実施形態の干渉防止構造を適用して本発明を実現することも可能である。
【００８１】
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。
例えば、上記実施形態ではシャフトは流体軸受装置において回転する部材として説明したが、固定側の部材であっても良い。
また、上記実施形態ではシャフトは一端にスラストフランジが固定される部材として説明したが、スラストフランジ以外の部材が固定される部材であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の流体軸受装置は、例えば、センタレス研磨機によって複数のシャフトを研磨する際に、シャフト同士が噛み合うことが無くなり、シャフトの外周面を精度良く研磨できるという効果を奏することから、高品質の流体軸受装置が要求される各種モータ等に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【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の構成を示す断面図。
【図２】シャフトをセンタレス研磨機によって加工する状態を示す模式図。
【図３】本発明の一実施形態に係るシャフトの断面図。
【図４】本発明の他の実施形態に係るシャフトの断面図。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係るシャフトの断面図。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係るシャフトの断面図。
【図７】図６の部分拡大図であり、シャフト同士の当接を説明する図。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係るシャフトの断面図。
【図９】図８の部分拡大図であり、シャフト同士の当接を説明する図。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係るシャフトの断面図。
【図１１】図１０の部分拡大図であり、シャフト同士の当接を説明する図。
【符号の説明】
【００８４】
１０      スピンドルモータ
１１      スリーブ
１２      シャフト
１２ａ    外周面
１２ｂ    凸部
１２ｊ    タップ穴
１３      スラストフランジ
１４      スラスト板
１５      ロータハブ
１６      ロータマグネット
１７      ステータ
１８      ベース
２０      流体軸受装置
【図１】
2009024743.tif 000003
【図２】
2009024743.tif 000004
【図３】
2009024743.tif 000005
【図４】
2009024743.tif 000006
【図５】
2009024743.tif 000007
【図６】
2009024743.tif 000008
【図７】
2009024743.tif 000009
【図８】
2009024743.tif 000010
【図９】
2009024743.tif 000011
【図１０】
2009024743.tif 000012
【図１１】
2009024743.tif 000013