JP2000170769A - 動圧軸受装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で、負圧解消部１５ｂを効率的に
成形し、安価な動圧軸受装置を得ることを可能とする。 【解決手段】 軸部材２１又は軸受部材１５の全体を一
貫した粉末冶金工法により形成し、負圧解消部１５ｂを
除いた本体部分を成形する本体成形工程に連続して凹溝
成形工程を行い、その凹溝成形工程中のサイジング処理
工程によって負圧解消部１５ｂを成形することによっ
て、従来のような切削加工等の高コストな加工を施すこ
となく安価な一連の粉末冶金工程により成形するように
したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑流体に動圧を
発生させ、その動圧により軸部材と軸受部材とを相対的
に回転自在に支持するように構成した動圧軸受装置の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ポリゴンミラー、磁気ディスク、
光ディスク等の各種回転体を回転支持するための動圧軸
受装置が種々提案されている。この動圧軸受装置におい
ては、軸部材側の動圧面と、軸受部材側の動圧面とが所
定の半径方向微少隙間を介して環状に対向するように設
けられており、その環状隙間内に注入された空気やオイ
ル等の潤滑流体が、回転時に動圧面のポンピング作用に
より加圧され、当該潤滑流体の動圧によって軸部材及び
軸受部材の両部材が相対的に回転可能に支持されるよう
になっている。

【０００３】このような動圧軸受装置では、動圧を発生
させるための手段としてへリングボーン形状やスパイラ
ル形状等の動圧発生用の溝を設けたものがあるが、特に
ジャーナル軸受装置の場合においては、動圧発生用の溝
を用いない構造のステップ動圧軸受装置やテーパ動圧軸
受装置が従来より提案されている。図７には、一般のス
テップ動圧軸受装置の構造例が示されているが、本図に
示されているように、例えば軸部材１を周状に取り囲ん
でいる軸受部材２の内周壁面に、中心側に向かって段差
（ステップ）状に突出する凸状表面を備えた動圧発生部
２ａが、複数箇所（３箇所）にわたって設けられてい
る。

【０００４】上記動圧発生部２ａは、周方向に沿って間
欠的に複数個（３個）設けられているが、それらの各動
圧発生部２ａと上記軸部材１の外周面との間に形成され
た狭小空間において、オイルや空気等の潤滑流体が絞ら
れるようにして加圧されることにより所望の軸受動圧が
得られるようになっている。なお、テーパ動圧軸受装置
では、上述した凸状表面を有する動圧発生部２ａが段差
状に突出するのではなく、連続的な傾斜面（テーパ面）
を介して突出している。

【０００５】このとき、図６中の矢印で示した潤滑流体
の流れ方向（図においては左回り方向）において、上記
各動圧発生部２ａの下流側には、当該動圧発生部２ａの
端面部に隣接するようにして凹状の分離溝からなる負圧
解消部２ｂがそれぞれ設けられている。これらの各凹状
分離溝からなる負圧解消部２ｂは、上記動圧発生部２ａ
から半径方向外側に向かって急激に窪むように形成され
ており、それらの各負圧解消部２ｂが画成する拡大空間
内に潤滑流体が流れ込むことによって無用な負圧領域の
形成が回避されるようになっている。つまり、このよう
な凹状分離溝からなる負圧解消部２ｂが設けられていな
ければ、負圧の発生によって外乱が生じ、負荷容量が低
下して半径方向の剛性が著しく小さくなり、良好な動圧
特性が得られないこととなる。

【０００６】このように負圧解消部２ｂは、ステップ動
圧軸受装置やテーパ動圧軸受装置において必須の構成部
材となっているが、良好な動圧特性を得るためにはでき
るだけ深く狭い方が好ましい。通常は、２０μｍ以上の
深さに形成されているが、そのように深く狭い溝を加工
成形するに当たっては、切削加工を採用するのが一般的
である。切削加工以外の加工手段では、深く狭い凹状溝
を形成することは困難であるからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動圧軸
受装置の製造工程に上述したような切削加工を付加する
と、他の製造工程とは完全に別個の工程を付加すること
となる上に、切削加工工程自体の加工性も良好でなく、
ワークの取扱性や加工効率等の理由から生産性が大きく
低下していまい高コストにならざるを得ないという問題
がある。より具体的には、上述したステップ動圧軸受装
置やテーパ動圧軸受装置では、型成形等を採用すること
によって本体部分や動圧発生部２ａについては低コスト
で高効率に製造することが可能であるが、上述した凹状
分離溝からなる負圧解消部２ｂの切削加工工程を付加し
た場合には、生産コストが大幅に上昇してしまう。その
結果、ステップ動圧軸受装置やテーパ動圧軸受装置は、
他の動圧軸受装置に比して高価であるという概念が定着
している。

【０００８】そこで本発明は、簡易な構成で、負圧解消
部を効率的に成形することができるようにした動圧軸受
装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明では、相対回転可能に装着される
軸部材と軸受部材との少なくとも一方側の部材に、他方
側の部材に向かって半径方向に突出する潤滑流体加圧用
の動圧発生部を凸面状に形成する工程を有し、上記動圧
発生部を周方向に沿って間欠的に複数個形成し、かつ、
それら複数個の各動圧発生部どうしの間部分に、当該動
圧発生部で発生する動圧とともに生じる負圧を打ち消す
負圧解消部を凹溝状に形成するようにした動圧軸受装置
の製造方法において、上記動圧発生部を形成すべき軸部
材又は軸受部材のうちの前記負圧解消部を除いた本体部
分を金型成形する本体成形工程と、その本体成形工程に
より金型成形した本体部分にサイジング工程を施して前
記負圧解消部を形成する凹溝成形工程と、を含む粉末冶
金工法により軸部材又は軸受部材を成形するようにして
いる。

【００１０】また、請求項２記載の発明では、前記請求
項１記載の本体成形工程は、焼結金属材料を用いた粉末
冶金工法により軸部材又は軸受部材のブランク素材を成
形する工程と、その軸部材又は軸受部材のブランク素材
に第１のサイジング行程を施して動圧発生部を形成する
工程と、を含み、前記凹溝成形工程におけるサイジング
工程を、再度の第２のサイジング工程として行う。

【００１１】さらに、請求項３記載の発明では、前記請
求項２記載の本体成形工程における第１のサイジング工
程で、本体部分のブランク素材に対して横断面略真円状
の第１のサイジングバーを用いて動圧発生部を成形し、
前記第２のサイジング工程で、負圧解消部の凹溝形状に
対応した突形状の成形エッジ部を外周部に有する第２の
サイジングバーを本体部分のブランク素材に用いること
により負圧解消部を成形する。

【００１２】さらにまた、請求項４記載の発明では、前
記請求項１記載の軸受部材を軸受保持部材に圧入・固定
するマンドレルを用いて、前記凹溝成形工程のサイジン
グ工程を軸受部材に対して行うものであって、上記マン
ドレルの外周部に、負圧解消部の凹溝形状に対応した突
形状の成形エッジ部を形成しておき、そのマンドレル
を、軸受部材のブランク素材に用いることにより当該軸
受部材のブランク素材の内周壁面に対して負圧解消部を
成形する。

【００１３】また、請求項５記載の発明では、前記請求
項４記載の軸受部材を軸受保持部材の内周側に圧入・固
定する嵌合工程と、上記軸受部材の内周壁面に負圧解消
部を形成するサイジング工程とを、同時に行う。

【００１４】さらに、請求項６記載の発明では、前記請
求項４記載の前記軸受部材を軸受保持部材の内周側に圧
入・固定する嵌合工程を、横断面略真円状の第１のマン
ドレルにより行い、その後に、前記負圧解消部の凹溝形
状に対応した突形状の成形エッジ部を有する第２のマン
ドレルによって、負圧解消部形成用のサイジング工程を
行う。

【００１５】一方、請求項７記載の発明では、前記請求
項３又は６記載の第１及び第２のサイジングバー又は第
１及び第２のマンドレルを、一軸一体状に形成したサイ
ジングバー又はマンドレルを用いる。

【００１６】また、請求項８記載の発明では、前記請求
項１記載の凸面状の動圧発生部を、段差又は傾斜面を介
してステップ状又はテーパ状に半径方向に突出させるよ
うに形成する。

【００１７】このような構成を有する請求項１記載の発
明によれば、軸部材又は軸受部材の全体が一貫した粉末
冶金工法により形成され、負圧解消部を除いた本体部分
を成形する本体成形工程に連続して凹溝成形工程が行わ
れ、その凹溝成形工程中のサイジング工程によって負圧
解消部が成形されることとなることから、従来のような
切削加工等の高コストな加工を施すことなく安価な一連
の粉末冶金工程によって負圧解消部が低コストで成形さ
れる。

【００１８】この粉末冶金工法による形成工程は、請求
項２記載の発明のように焼結金属材料を用いて行われる
が、そのとき、動圧発生部及び負圧解消部の双方をサイ
ジング工程により成形するようにすれば、本体成形工程
と凹溝成形工程との連続性が確実に確保される。

【００１９】特に、請求項３記載の発明のように、本体
成形工程及び凹溝成形工程の各々において、異なる横断
面形状のサイジングバーを使い分けるようにすれば、動
圧発生部及び負圧解消部の双方が確実かつ効率的に成形
される。

【００２０】また、軸受部材の内周壁面に対して負圧解
消部を形成する場合には、請求項４記載の発明のよう
に、マンドレルを用いて凹溝成形工程のサイジング工程
を行うことが可能であり、軸受部材の組立工程において
負圧解消部が低コストで成形されることとなる。

【００２１】このマンドレルを用いた凹溝成形工程にお
けるサイジング工程を、請求項５記載の発明のように、
軸受部材を軸受保持部材に圧入・固定する工程と同時に
行うようにすれば、装置の組立と成形とが同時に行わ
れ、生産効率の向上が図られる。

【００２２】さらに、請求項６記載の発明のように、軸
受部材を軸受保持部材に圧入・固定する工程を行った
後、凹溝成形工程におけるサイジング処理工程をマンド
レルにより行うようにすれば、特に、軸受部材を軸方向
に複数配置する場合に、これら複数個の軸受部材に対す
る負圧解消部のサイジング処理が同時に行われることと
なり、周方向の同位置に負圧解消部が成形されて、複数
個の軸受部材による動圧発生分布が軸方向に均一化さ
れ、安定的な軸支力が得られる。

【００２３】このようにマンドレルを用いる場合には、
請求項７記載の発明のように、圧入・固定に用いる第１
のマンドレルと、凹溝成形工程に用いる第２のマンドレ
ルとを一軸状に一体化して用いるようにすれば、圧入・
固定工程と凹溝成形工程とが連続して効率的に行われ
る。

【００２４】そして、このような各作用は、請求項８記
載の発明のように、ステップ動圧軸受装置又はテーパ動
圧軸受装置のいずれにおいても同様に得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、いわゆる両端軸
回転型のＨＤＤ（ハードディスク駆動用）スピンドルモ
ータに適用した実施形態について図面により詳細に説明
する。

【００２６】まず、図３に示されたＨＤＤスピンドルモ
ータの全体構造を説明すると、当該ＨＤＤスピンドルモ
ータは、固定部材としてのステータ組１と、このステー
タ組１に対して図示上側から組み付けられた回転部材と
してのロータ組２とから構成されている。このうちステ
ータ組１は、図示を省略した固定基台側にネジ止めされ
ているフレーム１１を有しているとともに、そのフレー
ム１１の略中央部分には、軸方向（図示上方向）に突出
するようにして、比較的大径の略中空円筒体からなる軸
受ホルダ１２が一体的に形成されている。

【００２７】上記軸受ホルダ１２の外周壁面には、複数
の突極部を放射状に備えたステータコア１３が嵌着され
ているとともに、そのステータコア１３の各突極部に
は、巻線１４が巻回されている。

【００２８】一方、上記軸受ホルダ１２の内周壁面に
は、動圧軸受装置の軸受部材を構成する軸受スリーブ１
５が嵌着されている。この軸受スリーブ１５の詳細構造
については後述することとするが、当該軸受スリーブ１
５の中心部分に設けられた中空穴部分には、上記ロータ
組２の軸体を構成する回転軸２１が回転自在に支承され
ている。すなわち、上記軸受スリーブ１５の中心部分に
貫通形成された中心穴の内周壁面と、上記回転軸２１の
外周壁面とは、半径方向に数μｍ〜数十μｍの狭小隙間
を介して周状に対面配置されており、これらの対向壁面
がラジアル動圧軸受面に形成されていることによって、
ラジアル動圧軸受部ＲＢが形成されている。

【００２９】そして、このラジアル動圧軸受部ＲＢを形
成している狭小隙間内には、オイルや磁性流体、あるい
はエアー等からなる所定の潤滑流体が連続するようにし
て注入・充填されており、上記対向両ラジアル動圧面の
回転時におけるポンピング作用によって、潤滑流体が昇
圧されて動圧が生じ、その潤滑流体に生じさせられた動
圧によって、上記回転軸２１がラジアル方向に浮上し支
承されるようになっている。

【００３０】さらに、上記軸受ホルダ１２の図示下端側
開口部分には、当該開口部分を閉塞するようにして円盤
状のスラスト板１６が密着されている。一方、前記回転
軸２１の図示下端部分には、上記スラスト板１６と軸方
向に近接対向するようにして環状のスラストリング２２
が圧入されており、これら回転軸２１及びスラストリン
グ２２の図示下端面が、前記スラスト板１６の内端面
（図示上端面）に対して軸方向に数μｍ〜数十μｍの狭
小隙間を介して対面する配置関係になされている。そし
て、これらスラスト板１６、回転軸２１及びスラストリ
ング２２の各対向面が、スラスト動圧面に形成されてい
ることによって、スラスト動圧軸受部ＳＢが形成されて
いる。

【００３１】このスラスト動圧軸受部ＳＢを形成してい
る狭小隙間内には、上述したラジアル動圧軸受部ＲＢか
ら連続するようにしてオイルや磁性流体、あるいはエア
ー等からなる所定の潤滑流体が注入・充填されていると
ともに、上述した各対向スラスト動圧面の少なくとも一
面に形成されたスパイラル形状等の動圧発生用溝（図示
省略）の回転時におけるポンピング作用によって、潤滑
流体が昇圧されて動圧が生じ、その潤滑流体に生じさせ
られた動圧によって、上記回転軸２１がスラスト方向に
浮上して支承される構成になされている。

【００３２】一方、上記回転軸２１の反対側端である図
示上端部分には、図示を省略した所定の記録媒体を支持
するための回転ハブ２３が嵌着固定されている。上記回
転ハブ２３は、磁気ディスク等の記録媒体を外周部に装
着する略円筒形状の胴部２３ａを有しているとともに、
この胴部２３ａの図示下端開口部分の内周壁面に、バッ
クヨーク２３ｂを介して駆動マグネット２３ｃが環状に
装着されている。この駆動マグネット２３ｃは、前述し
たステータコア１３の突極部外端面に対して周状に対向
するように近接配置されている。

【００３３】次に、前述した動圧軸受装置を構成してい
る軸受ホルダ１２及びその内部に嵌着された軸受スリー
ブ１５の構造について説明する。図１及び図２にかかる
実施形態では、理解容易化のためのめに軸受ホルダ１２
と軸受スリーブ１５との軸方向高さをほぼ同じにして示
している。上記軸受スリーブ１５は、ステップ動圧軸受
装置を構成するものであって、粉末冶金工法により形成
された略中空円筒状の多孔質材料、例えば、焼結金属材
料から形成されている。

【００３４】前述したように、上記軸受スリーブ１５
は、軸受ホルダ１２の内部側に圧入されているととも
に、当該軸受スリーブ１５の内周壁面と回転軸２１（図
示省略）の外周壁面との間には、オイルや磁性流体、或
いはエアー等からなる所定の潤滑流体が注入・充填され
ているが、軸受スリーブ１５の内周壁面には、その潤滑
流体を加圧するための動圧発生部１５ａが形成されてい
る。この動圧発生部１５ａは、回転軸２１側に向かって
半径方向内側に突出する凸状の円弧表面を備えており、
周方向に沿って３個の動圧発生部１５ａ，１５ａ，１５
ａが間欠的に配置されている。そして、これらの各動圧
発生面１５ａが、回転軸２１の外周表面に対して数μｍ
〜数十μｍの狭小隙間を介して周状に対面配置されるこ
とによって、上述したようなラジアル動圧軸受部ＲＢが
構成されている。

【００３５】また、これら３個の各動圧発生部１５ａ，
１５ａ，１５ａどうしの間欠部分には、各動圧発生部１
５ａで発生した動圧とともに発生する負圧を打ち消すた
めの３個の負圧解消部１５ｂ，１５ｂ，１５ｂと、動圧
を維持させるための３個の動圧保持部１５ｃ，１５ｃ，
１５ｃと、が交互に配置されている。すなわち、図２中
に矢印で示されている潤滑流体の流動方向において、動
圧発生部１５ａ、負圧解消部１５ｂ及び動圧保持部１５
ｃが順に配列されており、各々の１個づつにより一組と
なっている。

【００３６】そして、上記各組における負圧解消部１５
ｂは、約２０μｍ程度の溝深さを有する凹溝から形成さ
れており、その略Ｖ字状の凹溝の溝角θが１５゜〜６０
゜の範囲となるように形成されている。一方、前記動圧
保持部１５ｃは、動圧発生部１５ａの凸状表面に対して
約５μｍ〜１０μｍ程度の段差を介して半径方向外側に
向かってステップ状に窪むように形成されており、動圧
発生部１５ａの凸状表面と、負圧解消部１５ｂの凹溝開
口縁との間を段差を介してステップ状に繋ぐ円弧表面を
有している。

【００３７】次に、上述した軸受スリーブ１５を製造す
る方法に関する本発明の一実施形態を説明する。上述し
たように、軸受スリーブ１５は粉末冶金工法により形成
されるが、当該軸受スリーブ１５の各部のうち、凹溝状
の負圧解消部１５ｂを除いた部分を本体部分としたと
き、本発明にかかる製造方法は、上記凹溝状の負圧解消
部１５ｂを除いた本体部分を金型成形する本体成形工程
と、この本体成形工程により成形した本体部に凹溝を成
形して負圧解消部１５ｂを設ける凹溝成形工程と、を備
えている。

【００３８】そのうちの本体成形工程では、軸受スリー
ブ１５の本体部分に相当するブランク素材の形状に対応
したキャビティーを備えた金型を準備しておき、その金
型内に焼結金属材料等の多孔質素材粉末を充填し、圧縮
成形した後に焼成して上記本体部分のブランク素材を成
形する。このブランク素材の中心穴部の内周壁面に相当
する部位には、前述した動圧発生部１５ａ及び負圧解消
部１５ｂは未だ成形されておらず、最終的な動圧発生部
１５ａは、本体部のブランク素材に対して第１のサイジ
ング工程を施すことによって形成される。また、上記負
圧解消部１５ｂは、本体成形工程後に行われる凹溝成形
工程により形成される。

【００３９】上記第１のサイジング工程は、例えば、図
４に示されているようなサイジング装置を用いて行われ
る。すなわち、このサイジング装置は、本図に示されて
いるように、当該サイジング装置のコラム３０に取り付
けられた証台３１と、この証台３１に取り付けられた略
中空円筒状のワーク証（金型）３２と、当該ワーク証３
２の上方及び下方にそれぞれ配置され上下動可能かつそ
の動作位置（停止位置）を調整可能なサイジングコラム
（サイジングバー取付体）３３ａ，３３ｂと、各サイジ
ングコラム３３ａ，３３ｂに対しそれぞれ複数のネジ３
４ａ，３４ｂによりネジ締め固定された取付台３５ａ，
３５ｂと、上記ワーク証３２と同心上において上側の取
付台３５ａに固定された第１のサイジングバー３６と、
この第１のサイジングバー３６が挿入され上下動可能な
ワーク押え３７と、を含んでいる。

【００４０】そして、上述した軸受スリーブ１５の本体
部に相当するブランク素材１５’を上記ワーク証３２内
に嵌め込み、ワーク押え３７を下降させて上記ブランク
素材１５’を上方から押さえ込む。次いで、上側の第１
のサイジングバー３６を下降させ、当該第１のサイジン
グバー３６を上記ブランク素材１５’に対して上方側か
ら挿入していく。

【００４１】上記第１のサイジングバー３６の外周面に
は、凹溝状の負圧解消部１５ｂに相当する部分を除いた
動圧発生部１５ａ及び動圧保持部１５ｃに対応する面形
状が形成されており、これら第１のサイジングバー３６
によって上記ブランク素材１５’の内周壁面に、所定の
面形状に第１のサイジング（圧縮成型）処理工程が施さ
れ、これにより軸受スリーブ１５の本体部分が形成され
る。

【００４２】このようにして軸受スリーブ１５の本体部
分に相当するブランク素材１５’に対する第１のサイジ
ング処理工程を終了したら、上述した第１のサイジング
バー３６を上方向に移動させて引き抜き、これにより本
体成形工程を終了する。

【００４３】次に、上記本体成形工程により得た軸受ス
リーブ１５の本体部分に対して、凹溝成形工程を施す。
この凹溝成形工程では、再度のサイジング処理工程とし
て第２のサイジング処理工程を行うが、その第２のサイ
ジング処理工程においては、上述した第１サイジングバ
ー３６とは異なる形状の第２サイジングバー３８が用い
られる。当該第２のサイジングバー３８は、例えば図５
に示されているような星型の横断面形状を有しており、
前述した３個の凹溝状の負圧解消部１５ｂに相当する３
個の突状エッジ部３８ａを外周部に備えている。そし
て、この第２のサイジングバー３８を、上述した第１の
サイジングバー３６と同様にして、軸受スリーブ１５の
本体部分に用いて第２のサイジング処理を行うことによ
り、前述した凹溝状の負圧解消部１５ｂを成形して凹溝
成形工程を終了する。これによって軸受スリーブ１５が
完成したこととなるが、その完成した軸受スリーブ１５
を、ワーク押え３２（図４参照）を上昇させて、その完
成した軸受スリーブ１５をワーク証３２から取り出す。

【００４４】このように本実施形態においては、本体成
形工程によって軸受スリーブ１５の本体部分に相当する
ブランク素材を形成した後、そのブランク素材に対して
凹溝成形工程を連続的に行い、その凹溝成形工程中の第
２のサイジング工程によって負圧解消部１５ｂを成形し
て軸受スリーブ１５を完成する。つまり、軸受スリーブ
１５の全体が一貫した粉末冶金工法により形成されるこ
ととなり、従来のような切削加工等の高コストな加工を
施すことなく安価な一連の粉末冶金工程によって負圧解
消部１５ｂが低コストで成形される。

【００４５】このとき本実施形態では、動圧発生部１５
ａ及び負圧解消部１５ｂの双方を第１及び第２のサイジ
ング処理工程により成形しているので、単にサイジング
バー３６，３８を取り替えるだけで、本体成形工程と凹
溝成形工程との連続性が確実に確保される。つまり、本
実施形態のように、本体成形工程及び凹溝成形工程の各
々において、異なる横断面形状の第１及び第２のサイジ
ングバー３６，３８を使い分けるようにすれば、動圧発
生部１５ａ及び負圧解消部１５ｂの双方が効率的に成形
される。

【００４６】また、上述した本体成形工程後に行う凹溝
成形工程を、軸受スリーブ（軸受部材）１５を軸受ホル
ダ（軸受保持部材）１２内に圧入・固定する周知のマン
ドレルを用いて行うようにすることもできる。その場合
には、上記マンドレルの外周部に、負圧解消部１５ｂの
凹状溝に相当する突状エッジ部を形成しておき、本体成
形工程により得た軸受スリーブ１５の本体部分に対して
上記マンドレルを用いるようにする。

【００４７】本実施形態のように、凹溝成形工程におけ
る第２のサイジング工程を、マンドレルを用いて行うよ
うにすれば、軸受スリーブ１５の組立工程において負圧
解消部１５ｂが低コストで成形されることとなり、上述
した実施形態と同様な作用・効果が得られる。

【００４８】この場合、前記軸受スリーブ１５を軸受ホ
ルダ１２に圧入・固定する工程と、負圧解消部１５ｂを
形成する第２のサイジング処理工程とを、同時に行うよ
うにすれば、装置の組立工程と成形工程とが同時に行わ
れることとなり、生産効率の向上が図られる。

【００４９】一方、軸受スリーブ１５を軸受ホルダ１２
に圧入・固定する工程を、例えば横断面真円状の第１の
マンドレルにより先に行い、その後、上述した形状の第
２のマンドレルを用いて負圧解消部１５ｂを形成するよ
うにしてもよい。このようにすれば、特に、軸方向に複
数個の軸受スリーブ１５を配置する場合に、それら複数
個の軸受スリーブ１５における周方向の同位置に負圧解
消部１５ｂが同時成形されることなり、その結果、複数
個の軸受スリーブ１５による動圧発生分布が軸方向に均
一化され、安定的な軸支力が得られる。

【００５０】このように、異なる形状の第１のマンドレ
ルと第２のマンドレルとを用いる場合には、これらの両
マンドレルを一軸状に一体的に形成しておけば、軸受ス
リーブ１５の圧入・固定工程と凹溝成形工程とが連続し
て効率的に行われる。

【００５１】一方、図６に示されているテーパ動圧軸受
装置の実施形態では、上述した実施形態のような動圧発
生部１５ａと負圧解消部１５ｂとの間に段差（ステッ
プ）は形成されておらず、動圧保持部２５ｃが動圧発生
部２５ａに向かって周方向にテーパ状に傾斜するように
形成されており、そのテーパ状傾斜面からなる動圧保持
部２５ｃによって、上記動圧発生部２５ａと負圧解消部
２５ｂとの間が連続的に繋げられている。他の構成は上
述した実施形態と同様であるので説明は省略するが、こ
のようなテーパ動圧軸受装置に対しても本発明同様に適
用することができ、上述した実施形態と同様な作用・効
果が得られる。

【００５２】以上、本発明者によってなされた発明の実
施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。

【００５３】例えば、上述した実施形態では３個の動圧
発生部１５ａ及び負圧解消部１５ｂが設けられている
が、本発明はそれに限定されるものではなく、それらを
２個又は４個以上設ける場合であっても同様に適用する
ことができる。

【００５４】また、本発明にかかる動圧軸受装置は、上
述した実施形態のように軸受部材（軸受スリーブ１５）
に対して動圧発生部及び負圧解消部を設けたものに限定
されるものではなく、軸部材に対して動圧発生部及び負
圧解消部を設ける場合であっても本発明は同様に適用す
ることができる。

【００５５】さらに、本発明は、軸回転型の動圧軸受装
置のみならず軸固定型の動圧軸受装置に対しても同様に
適用することができ、更に、上記実施形態のようなモー
タに限定されることなく、多種多様な回転装置に対して
も同様に適用することができるものである。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように請求項１にかかる発明
は、軸部材又は軸受部材の全体を一貫した粉末冶金工法
により形成し、負圧解消部を除いた本体部分を成形する
本体成形工程に連続して凹溝成形工程を行い、その凹溝
成形工程中のサイジング処理工程によって負圧解消部を
成形することによって、従来のような切削加工等の高コ
ストな加工を施すことなく安価な一連の粉末冶金工程に
より成形するようにしたものであるから、簡易な構成
で、負圧解消部を効率的に低コストで成形することがで
き、極めて安価な動圧軸受装置を得ることができる。ま
た、粉末冶金工程により成形することによって、自己潤
滑作用を行わせることができようになり、軸受特性を向
上させることができるとともに、材質選定の自由度を拡
大することができ、そのような観点からも、さらに安価
な装置とすることができる。

【００５７】また、請求項２にかかる発明は、焼結金属
材料を用いた粉末冶金工法による形成工程において、動
圧発生部及び負圧解消部の双方をサイジング処理工程に
より成形して本体成形工程と凹溝成形工程との連続性を
確実に確保させるようにしたものであるから、上述した
効果を確実に得ることができる。

【００５８】特に、請求項３にかかる発明は、本体成形
工程及び凹溝成形工程の各々において、異なる横断面形
状のサイジングバーを使い分けることによって、動圧発
生部及び負圧解消部の双方を確実かつ効率的に成形する
ようにしたものであるから、上述した効果を確実に得る
ことができる。

【００５９】また、請求項４にかかる発明は、軸受部材
の内周壁面に対して負圧解消部を形成する場合に、マン
ドレルを用いて凹溝成形工程のサイジング処理工程を行
うようにしたものであるから、軸受部材の組立工程にお
いて負圧解消部を低コストで成形することができ、マン
ドレルを用いつつ上述した効果を同様に得ることができ
る。

【００６０】さらに、請求項５にかかる発明は、マンド
レルを用いた凹溝成形工程におけるサイジング処理工程
を、軸受部材を軸受保持部材に圧入・固定する工程と同
時に行うことにより、装置の組立と成形とを同時に行う
ようにしたものであるから、生産性を一層向上させるこ
とができ、上述した効果をさらに高めることができる。

【００６１】さらにまた、請求項６にかかる発明は、マ
ンドレルを用いた凹溝成形工程におけるサイジング処理
工程を、軸受部材を軸受保持部材に圧入・固定する工程
を行った後に行い、特に、軸受部材を軸方向に複数配置
する場合における負圧解消部の成形位置を合わせること
により、複数個の軸受部材による動圧発生分布を軸方向
に均一化し安定的な軸支力を得るようにしたものである
から、上述した効果に加えて、軸受特性の向上を図るこ
とができる。

【００６２】一方、請求項７にかかる発明は、第１及び
第２のサイジングバー又は第１及び第２のマンドレル
を、一軸一体状に形成したサイジングバー又はマンドレ
ルを用いることによって、本体部成形工程と凹溝成形工
程とを連続して効率的に行わせるようにしたものである
から、上述した効果をさらに高めることができる。

【００６３】また、請求項８にかかる発明は、ステップ
動圧軸受装置又はテーパ動圧軸受装置に対して同様に適
用したものであり、それぞれにおいて同様な効果を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態により成形されたステップ
動圧軸受装置の構造を表した外観斜視説明図である。

【図２】図１に表されたステップ動圧軸受装置における
軸受部材の模式的平面説明図である。

【図３】本発明にかかる動圧軸受装置を備えた回転駆動
装置の一例としてのＨＤＤ駆動モータを表した横断面説
明図である。

【図４】本発明を実施するためのサイジング装置の一例
を表した構造説明図である。

【図５】図４に表されたサイジング装置に用いるサイジ
ングバーの一例を表した正面説明図である。

【図６】本発明の他の実施形態により成形されたテーパ
動圧軸受装置の構造を表した模式的平面説明図である。

【図７】一般のステップ動圧軸受装置の構造を表した平
面説明図である。

【符号の説明】

１２ 軸受ホルダ １５ 軸受スリーブ（軸受部材） １５’ ブランク素材 １５ａ，２５ａ 動圧発生部 １５ｂ，２５ｂ 負圧解消部 １５ｃ，２５ｃ 動圧保持部 ２１ 回転軸 ＲＢ ラジアル動圧軸受部 ３６ 第１のサイジングバー ３８ 第２のサイジングバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 正通 長野県諏訪郡下諏訪町5329番地 株式会社 三協精機製作所内 Ｆターム(参考） 3J011 AA04 BA02 CA02 CA04 DA02 LA01 SB19

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対回転可能に装着される軸部材と軸受
   部材との少なくとも一方側の部材に、他方側の部材に向
   かって半径方向に突出する潤滑流体加圧用の動圧発生部
   を凸面状に形成する工程を有し、 上記動圧発生部を周方向に沿って間欠的に複数個形成
   し、かつ、それら複数個の各動圧発生部どうしの間部分
   に、当該動圧発生部で発生する動圧とともに生じる負圧
   を打ち消す負圧解消部を凹溝状に形成するようにした動
   圧軸受装置の製造方法において、 上記動圧発生部を形成すべき軸部材又は軸受部材のうち
   の前記負圧解消部を除いた本体部分を金型成形する本体
   成形工程と、 その本体成形工程により金型成形した本体部分にサイジ
   ング工程を施して前記負圧解消部を形成する凹溝成形工
   程と、 を含む粉末冶金工法により軸部材又は軸受部材を成形す
   るようにしたことを特徴とする動圧軸受装置の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記本体成形工程は、焼結金属材料を用
   いた粉末冶金工法により軸部材又は軸受部材のブランク
   素材を成形する工程と、その軸部材又は軸受部材のブラ
   ンク素材に第１のサイジング行程を施して動圧発生部を
   形成する工程と、を含み、 前記凹溝成形工程におけるサイジング工程を、再度の第
   ２のサイジング工程として行うようにしたことを特徴と
   する請求項１記載の動圧軸受装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記本体成形工程における第１のサイジ
   ング工程で、本体部分のブランク素材に対して横断面略
   真円状の第１のサイジングバーを用いて動圧発生部を成
   形し、 前記第２のサイジング工程で、負圧解消部の凹溝形状に
   対応した突形状の成形エッジ部を外周部に有する第２の
   サイジングバーを本体部分のブランク素材に用いること
   により負圧解消部を成形するようにしたことを特徴とす
   る請求項２記載の動圧軸受装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記軸受部材を軸受保持部材に圧入・固
   定するマンドレルを用いて、前記凹溝成形工程のサイジ
   ング工程を軸受部材に対して行うものであって、 上記マンドレルの外周部に、負圧解消部の凹溝形状に対
   応した突形状の成形エッジ部を形成しておき、 そのマンドレルを、軸受部材のブランク素材に用いるこ
   とにより当該軸受部材のブランク素材の内周壁面に対し
   て負圧解消部を成形するようにしたことを特徴とする請
   求項１記載の動圧軸受装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記軸受部材を軸受保持部材の内周側に
   圧入・固定する嵌合工程と、上記軸受部材の内周壁面に
   負圧解消部を形成するサイジング工程とを、同時に行う
   ようにしたことを特徴とする請求項４記載の動圧軸受装
   置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記軸受部材を軸受保持部材の内周側に
   圧入・固定する嵌合工程を、横断面略真円状の第１のマ
   ンドレルにより行い、 その後に、前記負圧解消部の凹溝形状に対応した突形状
   の成形エッジ部を有する第２のマンドレルによって、負
   圧解消部形成用のサイジング工程を行うようにしたこと
   を特徴とする請求項４記載の動圧軸受装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記第１及び第２のサイジングバー又は
   第１及び第２のマンドレルを、一軸一体状に形成したサ
   イジングバー又はマンドレルを用いるようにしたことを
   特徴とする請求項３又は請求項６記載の動圧軸受装置の
   製造方法。
8. 【請求項８】 前記凸面状の動圧発生部を、段差又は傾
   斜面を介してステップ状又はテーパ状に半径方向に突出
   させるように形成することを特徴とする請求項１記載の
   動圧軸受装置の製造方法。