JP2002339956A - 動圧軸受装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化、高精度化、低廉化、あるいは動圧軸
受部の作動油の外部への流出防止を図ることができる動
圧軸受装置およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 動圧軸受装置２０を製造するにあたり、
回転軸部材３１の外周面に第一および第二環状部材３
２，３３を嵌合固定して回転部３０を構成し、これらの
部材３２，３３間に中間部材４２を配置して固定部４０
を構成し、第一および第二環状部材３２，３３と中間部
材４２との隙間５４，５５にスラスト軸受部５１を形成
し、回転部３０である回転軸部材３１と中間部材４２と
の隙間５６にジャーナル軸受部５２を形成し、第一およ
び第二環状部材３２，３３の固定は、回転軸部材３１と
の嵌合面に塗布された接着剤のみにより行うようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定部と、この固
定部に動圧軸受部を介して回転自在に支持された回転部
とを有する動圧軸受装置およびその製造方法に係り、例
えば、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）やデジタル
・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）の駆動装置のよう
なディスク回転型記憶装置の他、ポリゴンミラー等の回
転部の軸受に利用できる。

【０００２】

【背景技術】一般に、動圧軸受装置は、回転軸を含む回
転部と固定部との隙間に充填された作動油に、回転軸の
回転力を利用して動圧を与え、この動圧によって回転部
を固定部に対して浮かせるような状態とすることによ
り、回転軸を回転自在に支持するものである。

【０００３】この動圧軸受装置において、動圧を発生さ
せて回転軸を支持する動圧軸受部は、通常、回転軸に直
交する方向（径方向）に作用する力を受けるジャーナル
軸受部と、回転軸に沿う方向に作用する力を受けるスラ
スト軸受部とを備えて構成されている（例えば、特開平
１０−９６４２１号等参照）。

【０００４】そして、ＨＤＤ用のスピンドルモータ等の
小型モータにおける動圧軸受装置では、ジャーナル軸受
部およびスラスト軸受部のいずれについても、回転軸の
回転に伴って発生する動圧により固定部に対して回転部
が浮上支持される際に回転部と固定部との間に形成され
る隙間の幅寸法は、その対抗面積、負荷容量、流体の粘
度等を勘案し、２〜３μｍ程度になるように設定される
のが一般的である。

【０００５】一方、この隙間の幅寸法は、浮上力、損失
トルクあるいは軸受剛性を左右する重要な要素であり、
この隙間の幅寸法のばらつきが動圧軸受の性能に大きな
ばらつきをもたらす。従って、実際に回転部が浮上支持
された際に形成される隙間の幅寸法を、設定値に対し±
０．５μｍ以内のばらつきに抑える必要があり、従来、
その寸法管理は、装置の構成部品を高精度にすること、
あるいは、部品の選別組み合わせを行うことにより実現
されてきた。

【０００６】また、一般に、ＨＤＤ用のスピンドルモー
タ等の小型モータにおける動圧軸受装置では、その構成
部品の固定を行う際には、ねじ等の締結具を使用するス
ペースがないため、接着剤を用いている。

【０００７】さらに、動圧軸受装置では、動圧軸受部を
構成する作動油として流体を充填するが、その流体には
潤滑油または磁性流体が用いられている。ここで、作動
油として用いる流体は、経年変化が少なく、粘度の低い
液体とすることが、消費電力の低減や動圧軸受の長寿命
化等の観点から好ましい。

【０００８】そして、磁性流体を使用する目的として
は、軸受内部に適宜な磁気回路を形成することによって
作動油の外部飛散を防止することが挙げられる。また、
その他に、ＨＤＤ等では、作動油として通常の潤滑油を
用いた場合には、潤滑油に導電性がないことから、ディ
スク回転中に生ずるディスク上の静電気を回転部から固
定部に伝えることができないのに対し、作動油として磁
性流体を用いた場合には、導電性のある磁性流体を介し
て静電気を回転部から固定部に伝えてアースに落とすこ
とができるので、これにより、読み書きヘッドの静電気
放電による破壊を防止するという目的もある。

【０００９】さらに、作動油として磁性流体を使用する
場合には、磁性流体と外部空間との境界面近傍に強磁場
を形成し、その強磁場により磁性流体を保持して作動油
である磁性流体の外部流出を防止することが行われる
が、この際、強磁場を形成するためのマグネットには、
通常、ナイロンをベースとしたネオジウムマグネット、
サマリウムコバルトマグネット、あるいはフェライトマ
グネット等が用いられている。

【００１０】また、作動油として潤滑油あるいは磁性流
体のいずれを用いる場合においても、流体と外部空間と
の境界面近傍に配置される部材表面に撥油剤を塗布して
滲み出しを防止することにより、流体の外部流出防止を
図っている。すなわち、液体は、金属表面では撥油剤を
用いないと、滲み出し現象を生じ、滲み出した部分が流
体の外部漏出の通路となり、更に遠心力等によってその
通路から作動油が外部に飛散する結果となるからであ
る。従って、作動油の滲み出しを防止することは、液体
を作動油として使用した動圧軸受装置の重要な技術であ
り、塗布する撥油剤は、金属表面と良く密着し、経年変
化が少なく、安定かつ継続的にその機能を発揮するもの
である必要がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の動圧
軸受装置では、次のような問題があった。すなわち、前
述したように、ＨＤＤのスピンドルモータ等の小型モー
タに用いられる従来の動圧軸受装置では、動圧軸受部に
より回転軸を浮上支持した際における回転部と固定部と
の隙間は、２〜３μｍ程度に設定されるのが通常である
が、この際、回転軸の精度、浮上力、あるいは消費電力
等のばらつきを減少させるためには、その隙間のばらつ
きを±０．５μｍ以下に抑える必要がある。従って、動
圧軸受装置の各構成部材に±０．２５μｍ以下という、
かなり高い寸法精度を求める必要があり、構成部材の製
造が困難であるという問題があった。

【００１２】特に、ジャーナル軸受部の構成部材の場合
には、内外径の精度を高くすればよいので、製造は比較
的容易であるが、スラスト軸受部の構成部材の場合に
は、高さのばらつきを抑える必要があるので、一般的な
金属の機械加工から得られる部品の精度から見て、構成
部材について必要な寸法精度を確保することは困難なも
のとなる。そして、このことは動圧軸受装置を高価なも
のにする要因となり、動圧軸受装置の普及を阻害する要
因になるという問題があった。

【００１３】また、前述したように、ＨＤＤ用のスピン
ドルモータ等の小型モータに用いられる従来の動圧軸受
装置では、その構成部品の固定を行う際には、スペース
の都合上、接着剤を用いているが、その接着剤が固化し
た後の厚さのばらつきを小さく抑えることは困難である
ため、動圧軸受部の隙間、特にスラスト軸受部の隙間の
ばらつきを抑えることは困難であるという問題がある。

【００１４】さらに、前述したように、従来の動圧軸受
装置では、動圧軸受部の隙間に充填された流体の外部空
間への流出飛散を防止するため、作動油として磁性流体
が用いられているが、潤滑油に界面活性剤を用いて金属
微粒子をコロイド状に分散させた磁性流体は、一般的に
潤滑油に比べて粘度が高くなる。従って、回転軸を回転
させるための消費電力の増大に繋がり、また、動圧軸受
部において回転軸の回転に伴って磁性流体が受けるせん
断により、磁性流体が自己発熱し、流体の酸化あるいは
蒸発が促進されるため、潤滑油に比較して磁性流体を用
いた動圧軸受装置は寿命が短くなるという欠点があっ
た。

【００１５】また、前述したように、動圧軸受装置の作
動油に磁性流体を使用する場合には、磁性流体と外部空
間との境界面近傍に強磁場を形成するためのマグネット
として、従来は、ナイロンをベースとしたネオジウムマ
グネット、サマリウムコバルトマグネット、あるいはフ
ェライトマグネット等が用いられていたが、これらのマ
グネットは、いずれも粒子径が０．８ｍｍ以上あり、厚
さや内外半径差を０．５ｍｍ以下にすることが不可能で
あった。従って、例えば外径１．５インチ以下のディス
クを使用したディスク回転型記憶装置用スピンドルモー
タの動圧軸受装置には、これらのマグネットを配置する
スペースをとることができないため、超小型のスピンド
ルモータをも構成することができる動圧軸受装置を製造
することは困難であった。

【００１６】そして、前述したように、作動油に潤滑油
あるいは磁性流体を使用した従来の動圧軸受装置では、
動圧軸受部の隙間に充填されている作動油と外部空間と
の境界面近傍に配置される装置構成部材に、撥油剤を塗
布することにより、作動油の外部への滲み出しを防止し
ているが、この撥油剤を塗布する部材は、金属製であ
り、機械加工面に撥油剤を塗布する必要が生じる。とこ
ろで、金属を機械加工する際には、一般に切削油を使用
するが、この際、切削工具で加工されて新たに表面に現
れた金属面は活性であるため、その金属面は切削油と直
ちに結合する。そして、このように金属面と結合した切
削油は、分子レベルの厚さで金属表面に残存し、化学的
な洗浄等では、除去しあるいは剥離することが困難であ
る。このため、切削油が結合した金属面に撥油剤を塗布
した場合には、撥油剤と金属表面との密着性が悪く、撥
油剤が剥離し易いので、撥油性が著しく低下するという
問題が生じていた。

【００１７】本発明の目的は、小型化が可能かつ高精度
であるとともに、安価に製造することができる動圧軸受
装置およびその製造方法、あるいは動圧軸受部の隙間に
充填された作動油の外部への流出防止を図ることができ
る動圧軸受装置およびその製造方法を提供するところに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定部と、こ
の固定部に動圧軸受部を介して回転自在に支持された回
転部とを有する動圧軸受装置において、回転部は、回転
中心に配置される回転軸部材と、この回転軸部材の外周
面に嵌合固定される第一および第二環状部材とを含み構
成され、固定部は、第一環状部材と第二環状部材との間
に配置される中間部材を含み構成され、動圧軸受部は、
第一環状部材と中間部材との各対向面およびこれらの対
向面間に形成された第一の隙間に充填された動圧発生用
の作動油並びに第二環状部材と中間部材との各対向面お
よびこれらの対向面間に形成された第二の隙間に充填さ
れた動圧発生用の作動油を備えてなるスラスト軸受部
と、回転部の外周面と中間部材の内周面との各対向面お
よびこれらの対向面間に形成された第三の隙間に充填さ
れた動圧発生用の作動油を備えてなるジャーナル軸受部
とを有し、第一および第二環状部材は、回転軸部材との
嵌合面に塗布された接着剤のみにより回転軸部材に固定
されていることを特徴とするものである。

【００１９】ここで、ジャーナル軸受部を構成する「回
転部の外周面」には、回転軸部材の外周面（例えば、後
述する図２の場合等）の他、回転軸部材に嵌合されて第
一環状部材と第二環状部材との間に挟まれる状態で回転
軸部材とともに回転するスペーサや金属箔の外周面（例
えば、後述する図８の場合等）も含まれる。但し、前者
のように回転軸部材の外周面とすることが、回転軸部材
の軸径を大きくとることができる、あるいは装置の小型
化を図ることができるという点で好ましい。

【００２０】このような本発明においては、スラスト軸
受部を構成する二層の隙間の幅寸法の合計値は、第一環
状部材と第二環状部材との配置間隔に基づいて定まる。
すなわち、第一環状部材と第二環状部材との対向面間の
距離から中間部材の厚さ寸法を差し引いた値となる。こ
の際、第一および第二環状部材は、いずれも回転軸部材
との嵌合面に塗布された接着剤のみにより回転軸部材に
固定され、これにより両部材の配置間隔が定まる。従っ
て、回転部の構造上、第一環状部材と第二環状部材との
間には、部材同士を接着するために塗布される接着剤が
固化してできる接着剤の層（回転軸部材の軸芯に直交す
る面に沿って拡がる層）は形成されない。

【００２１】このため、第一環状部材と第二環状部材と
の配置間隔は、接着剤の層の厚さに無関係となり、接着
剤の層の厚さのばらつきの影響で第一環状部材と第二環
状部材との配置間隔を所定の間隔に設定することができ
ないという事態は回避できるので、スラスト軸受部の隙
間を所望の値に設定することが可能となり、小型で、か
つ、高精度な動圧軸受装置を実現できるようになる。

【００２２】また、動圧軸受装置を組み立てるのに使用
される接着剤としては、通常、強度、固化条件等で適し
ている嫌気性接着剤が使用されるが、この接着剤は固化
すると体積膨張を伴うので、部材の端面（回転軸部材の
軸芯に直交する面）に塗布する場合に比べ、部材同士の
嵌合面（互いに嵌合する一方の部材の外周面および他方
の部材の内周面）に塗布する場合の方が、より強い接着
強度が得られる。このため、外部から与えられる衝撃や
振動に対して強い動圧軸受装置を実現できるようにな
る。

【００２３】さらに、スラスト軸受部に所望の幅寸法の
隙間を形成するために、高精度な段差加工や高精度な厚
さ加工を行う必要はなく、第一環状部材と第二環状部材
との配置間隔を所定の間隔に設定して固定すればよいの
で、困難な機械加工を伴わずに、安価に動圧軸受装置を
製造することができるようになり、これらにより前記目
的が達成される。

【００２４】また、前述した動圧軸受装置において、第
一環状部材と第二環状部材との対向面間の距離は、中間
部材の厚さ寸法と組立治具としての金属箔の厚さ寸法と
の合計値となっていることが望ましい。

【００２５】ここで、組立治具としての金属箔は、一枚
であっても、複数枚重ねた状態のものであってもよい。
但し、製造工程の簡易化や製品精度向上の観点からは、
金属箔は一枚の状態のものであることが好ましい。金属
箔には、例えば、４〜８μｍ程度の厚さのものを好適に
用いることができる。

【００２６】このように第一環状部材と第二環状部材と
の対向面間の距離を、組立治具としての金属箔を用いて
規定するようにした場合（例えば、後述する図４、図５
の場合等）には、金属箔の厚さを利用してスラスト軸受
部に所望の幅寸法の隙間を容易に形成することができる
ようになる。

【００２７】また、本発明は、固定部と、この固定部に
動圧軸受部を介して回転自在に支持された回転部とを有
する動圧軸受装置において、回転部は、回転中心に配置
される回転軸部材と、この回転軸部材の外周面に嵌合固
定される環状部材とを含み構成され、固定部は、環状部
材の厚さ方向についての一方の端面側に配置される第一
部材と、他方の端面側に配置される第二部材とを含み構
成され、動圧軸受部は、環状部材と第一部材との各対向
面およびこれらの対向面間に形成された第一の隙間に充
填された動圧発生用の作動油並びに環状部材と第二部材
との各対向面およびこれらの対向面間に形成された第二
の隙間に充填された動圧発生用の作動油を備えてなるス
ラスト軸受部と、第一および／または第二部材と回転軸
部材との各対向面およびこれらの対向面間に形成された
第三の隙間に充填された動圧発生用の作動油を備えてな
るジャーナル軸受部とを有し、第一部材と第二部材との
間であって環状部材の外周側には、環状部材と同一の厚
さを有するスペーサと、第一および第二の隙間の幅寸法
の合計値に相当する厚さを有する金属箔とが挟み込ま
れ、これらの挟み込まれたスペーサおよび金属箔の各表
裏面には、接着剤が塗布されていないことを特徴とする
ものである。

【００２８】ここで、金属箔は、一枚であってもよく、
あるいは複数枚重ねた状態としてもよい。但し、製造工
程の簡易化や製品精度向上の観点からは、金属箔は一枚
であることが好ましい。なお、ここでいう金属箔は、組
立治具としての金属箔ではなく、動圧軸受装置の構成部
材としての金属箔である。金属箔には、例えば、４〜８
μｍ程度の厚さのものを好適に用いることができる。

【００２９】また、環状部材と同一の厚さを有するスペ
ーサは、環状部材と同じロット（同じ加工過程）で形成
されたものであることが望ましい。

【００３０】このような本発明においては、第一部材と
第二部材との間に挟み込まれたスペーサおよび金属箔の
各表裏面には、接着剤が塗布されていないので、固定部
の構造上、第一部材と第二部材との間に、固化した接着
剤の層（回転軸部材の軸芯に直交する面に沿って拡がる
層）が形成されることはない。従って、第一部材と第二
部材との対向面間の距離は、スペーサの厚さ寸法と金属
箔の厚さ寸法との合計値となる。

【００３１】このため、スラスト軸受部を構成する二層
の隙間の幅寸法の合計値は、金属箔の厚さ寸法に基づい
て得られる。そして、金属箔の厚さは、通常、±０．５
μｍ以下のばらつきに管理されており、所望の幅寸法の
隙間を形成するのに十分な精度を備えている。従って、
小型で、かつ、高精度な動圧軸受装置を実現できるよう
になる。

【００３２】また、金属箔を構成部材として用いること
により所望の幅寸法の隙間を形成できるので、高精度な
段差加工や高精度な厚さ加工を行う必要がないことか
ら、困難な機械加工を伴わずに、安価に動圧軸受装置を
製造することができるようになる。

【００３３】さらに、スペーサが、環状部材と同一の厚
さであれば、スラスト軸受部を構成する二層の隙間の幅
寸法の合計値は、金属箔の厚さ寸法により確保されるの
で、たとえスペーサおよび環状部材のスラスト方向の寸
法精度を低くしたとしても、それらの部材が例えば同じ
ロットで生産されること等により同じ厚さを有していれ
ば、高精度の隙間のスラスト軸受部を形成可能となる。
従って、この点でも、安価に動圧軸受装置を製造するこ
とができるようになり、これらにより前記目的が達成さ
れる。

【００３４】また、本発明は、固定部と、この固定部に
動圧軸受部を介して回転自在に支持された回転部とを有
し、動圧軸受部が、固定部と回転部との各対向面および
これらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧発
生用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置におい
て、動圧軸受部を構成する作動油と外部空間との境界面
近傍には強磁場が形成され、境界面近傍には、強磁場に
より保持可能な第一磁性流体が作動油として配置され、
境界面近傍以外の部分には、第一磁性流体の濃度よりも
低い濃度を有する第二磁性流体が作動油として配置され
ていることを特徴とするものである。

【００３５】ここで、第一磁性流体としては、例えば、
強磁場で保持されるに十分な１００〜２００ガウス程度
の磁性流体を好適に用いることができる。また、第二磁
性流体としては、例えば、限りなく一般の潤滑油に近い
飽和磁化１０〜３０ガウス程度の濃度の低い磁性流体
（飽和磁化２００ガウスの磁性流体に比較し、金属微粒
子の含有量は約１／４程度）を好適に用いることができ
る。

【００３６】このような本発明においては、動圧軸受部
を構成する作動油と外部空間との境界面近傍以外の部分
には、第一磁性流体の濃度よりも低い濃度を有する第二
磁性流体が配置されるので、作動油の全体を第一磁性流
体とする場合に比べ、動圧軸受装置の寿命を長くするこ
とが可能となる。つまり、磁性流体は潤滑油と比較して
粘度が高いため、これを例えば２〜３μｍという極小の
隙間に充填して作動油として用いると、動圧軸受装置の
寿命が短くなるという欠点があるが、このような欠点が
解消若しくは緩和される。

【００３７】さらに、動圧軸受部を構成する作動油と外
部空間との境界面近傍に第一磁性流体が配置されるの
で、これにより作動油の外部への流出防止が図られる。
この際、境界面近傍は、一般に比較的大きな隙間が形成
され、例えば３０μｍ以上あるので、回転によるせん断
の影響は少ない。このため、境界面近傍に配置した第一
磁性流体の影響により、動圧軸受装置の寿命が短くなる
という不都合は生じない。

【００３８】また、仮に、動圧軸受部を構成する作動油
と外部空間との境界面近傍以外の部分に、一般の潤滑油
を使用し、境界面近傍のみに磁性流体を使用した場合に
は、磁性流体の金属微粒子が回転中に一般の潤滑油に拡
散し、作動油の保持に必要な磁性流体としての濃度が保
たれなくなる。これに対し、本発明のように、境界面近
傍以外の部分に低濃度の第二磁性流体を使用すると、境
界面近傍の第一磁性流体は拡散しないので、これにより
作動油の外部への流出防止が図られる。

【００３９】さらに、境界面近傍に第一磁性流体が配置
されるので、この第一磁性流体を介してディスク回転中
に生じるディスク上の静電気をアースに落とすことがで
きるようになる。すなわち、静電気によるヘッドの破壊
を防止するに十分な導電性を維持できるようになり、こ
れらにより前記目的が達成される。

【００４０】また、前述した動圧軸受装置において、強
磁場の形成には、サマリウムと鉄と窒素とを配合して形
成された磁石部材が用いられていることが望ましい。こ
こで、サマリウムと鉄と窒素とを配合して形成された磁
石部材（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎマグネット）とは、薄く小さい
マグネットを作るため、最近開発されたボンド磁石であ
り、その粒子径は、例えば５μｍ程度のものである。そ
して、例えば、磁石部材の大きさを、外径６．５ｍｍ、
内径５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍ程度としても、十分に使用
に耐え得るものである。

【００４１】このように強磁場の形成にＳｍ−Ｆｅ−Ｎ
マグネットを用いた場合には、マグネットの小型化を図
ることが可能となり、これに伴って動圧軸受装置の小型
化を図ることも可能となる。

【００４２】さらに、本発明は、前述した第一および第
二環状部材や中間部材を含み構成された動圧軸受装置を
製造する動圧軸受装置の製造方法であって、組立作業を
行うための平坦面と、第一および第二の隙間の幅寸法の
合計値に相当する厚さを有する金属箔とを用意してお
き、先ず、平坦面と回転軸部材の下端面とを当接させる
状態で平坦面上に回転軸部材を載置するとともに、回転
軸部材の周囲に、金属箔、第二環状部材、中間部材、第
一環状部材をこの順で積み重ねて配置し、この状態で第
一環状部材を回転軸部材との嵌合面に塗布した接着剤に
より回転軸部材に固定し、次に、回転軸部材を平坦面か
ら離隔させて金属箔を取り除いた後、再び平坦面と回転
軸部材の下端面とを当接させる状態で平坦面上に回転軸
部材を載置するとともに、第二環状部材および中間部材
を回転軸部材の軸芯方向に沿って移動させて第二環状部
材を平坦面に当接させ、この状態で第二環状部材を回転
軸部材との嵌合面に塗布した接着剤により回転軸部材に
固定することを特徴とするものである。なお、ここでい
う金属箔は、組立治具としての金属箔であり、動圧軸受
装置の構成部材としての金属箔ではない。

【００４３】このような本発明においては、組立治具と
しての金属箔を用いて第一環状部材と第二環状部材との
配置間隔を規定することができるので、金属箔の厚さを
利用してスラスト軸受部に所望の幅寸法の隙間を容易に
形成することができるようになり、これにより前記目的
が達成される。

【００４４】そして、本発明は、固定部と、この固定部
に動圧軸受部を介して回転自在に支持された回転部とを
有し、動圧軸受部が、固定部と回転部との各対向面およ
びこれらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧
発生用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置を製造
する動圧軸受装置の製造方法において、動圧軸受装置を
構成する各部材のうち、少なくとも動圧軸受部を構成す
る作動油と外部空間との境界面近傍に配置される部材を
機械加工する際には、撥油剤を機械加工用の切削剤の代
わりに用いることを特徴とするものである。

【００４５】このような本発明においては、撥油剤を機
械加工用の切削剤の代わりに用いるので、機械加工時に
金属面と切削剤が結合し、その後に塗布する撥油剤の性
能を劣化させるという不都合を解消することができるよ
うになるため、作動油の滲み出しによる外部空間への流
出の防止が図られる。

【００４６】そして、撥油剤を機械加工用の切削剤の代
わりに用いると、機械加工中に新たに表面に現れた活性
な金属面は撥油剤と直ちに結合するが、このように金属
面と結合した撥油剤は洗浄でも除去することが難しく、
さらに撥油剤を塗布することによってその効果は増大す
る。

【００４７】また、金属加工時の切削剤の役割は、加工
時の発熱を除去すること、切削工具と被加工物である金
属との癒着を防止すること等を主な目的としており、撥
油剤を切削油の代わりに用いると、通常の切削油を用い
る場合に比べ、これらの目的の達成度が低下するため、
切削性は若干落ちるが、撥油剤の効果が持続するために
後工程での効果は非常に大きく、これらにより前記目的
が達成される。

【００４８】また、本発明は、固定部と、この固定部に
動圧軸受部を介して回転自在に支持された回転部とを有
し、動圧軸受部が、固定部と回転部との各対向面および
これらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧発
生用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置を製造す
る動圧軸受装置の製造方法において、動圧軸受装置を構
成する各部材のうち、少なくとも動圧軸受部を構成する
作動油と外部空間との境界面近傍に配置される部材を加
工して仕上げる際には、機械加工用の切削剤を用いて機
械加工した後、切削剤を用いない乾式機械加工を行うこ
とにより、部材表面に残留する切削剤を除去し、その
後、撥油剤を塗布することを特徴とするものである。

【００４９】ここで、切削剤を用いない乾式機械加工と
しては、例えば、紙ヤスリ（サンドペーパ）や砥石を用
いて行う加工、あるいは切削剤を用いずに行うバイトに
よる加工等が挙げられる。

【００５０】このような本発明においては、機械加工時
に金属面と結合した切削剤を、乾式機械加工を行うこと
により除去した後に、撥油剤を塗布するので、金属表面
と撥油剤との密着性を高めることができ、作動油の滲み
出しによる外部空間への流出の防止を図ることが可能と
なり、これにより前記目的が達成される。

【００５１】さらに、本発明は、固定部と、この固定部
に動圧軸受部を介して回転自在に支持された回転部とを
有し、動圧軸受部が、固定部と回転部との各対向面およ
びこれらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧
発生用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置を製造
する動圧軸受装置の製造方法において、動圧軸受装置を
構成する各部材のうち、少なくとも動圧軸受部を構成す
る作動油と外部空間との境界面近傍に配置される部材を
加工して仕上げる際には、機械加工用の切削剤を用いて
機械加工した後、金属製部材の表面を研磨または切削可
能で、かつ、撥油剤を豊潤保持可能な表面処理材を用い
ることにより、部材表面に残留する切削剤を除去しつ
つ、撥油剤を塗布することを特徴とするものである。

【００５２】ここで、金属製部材の表面を研磨または切
削可能で、かつ、撥油剤を豊潤保持可能な表面処理材と
しては、例えば、スポンジ研磨材、パッド研磨材、不織
布表面処理材等を好適に用いることができる。

【００５３】このような本発明においては、金属製部材
の表面を研磨または切削可能で、かつ、撥油剤を豊潤保
持可能な表面処理材を用いるので、部材表面に残留する
切削剤の除去と、撥油剤の塗布とを同時に行うことがで
きるようになる。このため、金属表面と撥油剤との密着
性を高めることができ、作動油の滲み出しによる外部空
間への流出の防止を図ることが可能となり、これにより
前記目的が達成される。

【００５４】そして、本発明は、固定部と、この固定部
に動圧軸受部を介して回転自在に支持された回転部とを
有し、動圧軸受部が、固定部と回転部との各対向面およ
びこれらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧
発生用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置を製造
する動圧軸受装置の製造方法において、動圧軸受装置を
構成する各部材のうち、少なくとも動圧軸受部を構成す
る作動油と外部空間との境界面近傍に配置される部材を
加工して仕上げる際には、機械加工用の切削剤を用いて
機械加工した後、オゾンガスを吹き付けることにより、
部材表面に残留する切削剤を除去し、その後、撥油剤を
塗布することを特徴とするものである。

【００５５】このような本発明においては、オゾンガス
を吹き付けることにより部材表面に残留する切削剤を除
去するので、除去が円滑に行われる。そして、その後、
撥油剤を塗布するので、金属表面と撥油剤との密着性を
高めることができ、作動油の滲み出しによる外部空間へ
の流出の防止を図ることが可能となり、これにより前記
目的が達成される。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００５７】［第一実施形態］図１は、本発明の第一実
施形態の動圧軸受装置２０をＨＤＤ回転駆動部１０に組
み込んだ例を示す断面図であり、図２には、動圧軸受装
置２０の拡大断面図が示されている。また、図３には、
動圧軸受装置２０の要部の拡大断面図が示され、図４お
よび図５には、動圧軸受装置２０の製造方法の説明図が
示されている。

【００５８】図１において、ＨＤＤ回転駆動部１０の中
心部には、動圧軸受装置２０が配置されている。この動
圧軸受装置２０の回転中心に配置された回転軸部材３１
の上部には、図示されない記憶用ディスクを搭載するハ
ブ１１が嵌合固定され、回転軸部材３１とともに回転す
るようになっている。また、ハブ１１の内周面には、モ
ータ駆動用磁石部材１２が嵌合固着され、このモータ駆
動用磁石部材１２の内側には、ステータ支持部材１４に
固定されたモータステータ部１３が設けられている。モ
ータ駆動用磁石部材１２は、モータステータ部１３に与
えられた交番電流により発生する交番磁界により回転駆
動され、これによりハブ１１とともに記憶用ディスクが
回転するようになっている。

【００５９】ＨＤＤ回転駆動部１０の大きさは、例え
ば、ハブ１１の外径（直径）が２０ｍｍ程度、動圧軸受
装置２０の全体の厚さ（高さ寸法）がモータステータ部
１３の構造等にもよるが１．５〜５．８ｍｍ程度、回転
軸部材３１の軸径（直径）が２ｍｍ程度のものである。

【００６０】図２において、動圧軸受装置２０は、回転
部３０と固定部４０とを備えている。また、回転部３０
と固定部４０との間には、動圧軸受部５０が形成され、
回転部３０は、この動圧軸受部５０を介して固定部４０
により回転自在に支持されている。

【００６１】回転部３０は、円柱状の回転軸部材３１
と、この回転軸部材３１の外周面に嵌合固定された円環
状の第一環状部材３２および第二環状部材３３とを備え
て構成されている。これらの第一環状部材３２および第
二環状部材３３は、回転軸部材３１の外周面３１Ａとの
嵌合面である内周面３２Ａ，３３Ａのみに接着剤が塗布
され、上下の各端面には、接着剤は塗布されていない。

【００６２】固定部４０は、回転軸部材３１の下端側に
配置される受け皿状の下部支持部材４１と、この下部支
持部材４１の上部に嵌合固着されて第一環状部材３２と
第二環状部材３３との間に配置された円環状の中間部材
４２と、この中間部材４２の外周側に配置された円環状
の磁石部材４３と、この磁石部材４３の上側に配置され
て中間部材４２の外周面に嵌合固着された略フランジ状
の上部ヨーク４４とを備えて構成されている。なお、下
部支持部材４１の底板は、何の荷重もかからず、液体を
封入できればよいので、例えば０．０５ｍｍ程度の厚さ
があればよく、高さ方向には殆どスペースをとらない。

【００６３】動圧軸受部５０は、回転部３０に作用する
スラスト方向の荷重を受けるスラスト軸受部５１と、回
転部３０に作用するラジアル方向の荷重を受けるジャー
ナル軸受部５２とにより構成されている。また、スラス
ト軸受部５１は、上側スラスト軸受部５１Ａと、下側ス
ラスト軸受部５１Ｂとの二層により形成されている。

【００６４】上側スラスト軸受部５１Ａは、第一環状部
材３２の下端面３２Ｂと、この下端面３２Ｂに対向する
中間部材４２の上端面４２Ａと、これらの対向面３２
Ｂ，４２Ａ間に形成された第一の隙間５４に充填された
動圧発生用の作動油５３とにより構成されている。

【００６５】下側スラスト軸受部５１Ｂは、第二環状部
材３３の上端面３３Ｂと、この上端面３３Ｂに対向する
中間部材４２の下端面４２Ｂと、これらの対向面３３
Ｂ，４２Ｂ間に形成された第二の隙間５５に充填された
動圧発生用の作動油５３とにより構成されている。

【００６６】ジャーナル軸受部５２は、回転軸部材３１
の外周面３１Ａと、この外周面３１Ａに対向する中間部
材４２の内周面４２Ｃと、これらの対向面３１Ａ，４２
Ｃ間に形成された第三の隙間５６に充填された動圧発生
用の作動油５３とにより構成されている。

【００６７】上側スラスト軸受部５１Ａを構成する各対
向面３２Ｂ，４２Ａのいずれか一方の面、および下側ス
ラスト軸受部５１Ｂを構成する各対向面３３Ｂ，４２Ｂ
のいずれか一方の面には、図示されない動圧発生用の凹
凸パターンがそれぞれ形成されている。これらの凹凸パ
ターンの形状や深さは任意であり、動圧発生に適した一
般的なものとすればよい。また、ジャーナル軸受部５２
を構成する回転軸部材３１の外周面３１Ａにも、この外
周面３１Ａを一周する帯状領域に動圧発生用の凹凸パタ
ーン３１Ｂが形成されている。但し、凹凸パターン３１
Ｂの形状や深さは任意であり、動圧発生に適した一般的
なものとすればよく、図示の形状に限定されるものでは
ない。

【００６８】また、第一の隙間５４、第二の隙間５５、
第三の隙間５６、および回転軸部材３１および第二環状
部材３３の下端面と下部支持部材４１の底面との間に形
成された隙間５７は、全て連通されている。

【００６９】図３において、作動油５３と外部空間６０
との境界面５３Ａの近傍に配置される構成部材である第
一環状部材３２および上部ヨーク４４の表面のうち、少
なくとも図中一点鎖線で示された部分には、作動油５３
の滲み出し防止用の撥油剤が塗布されている。なお、撥
油剤は、図中一点鎖線で示された部分以外の部分に塗布
されていてもよい。例えば、後述するように、第一環状
部材３２および上部ヨーク４４の機械加工を行う際に、
撥油剤を切削剤の代わりに用いる場合には、これらの部
材３２，４４の全体が撥油剤で覆われることになるが、
膜厚が微少であるため問題にはならない。また、第一環
状部材３２の表面のうち、図中一点鎖線で示された部分
は、テーパ面３２Ｃとなっている。

【００７０】作動油５３には磁性流体が用いられ、この
うち境界面５３Ａの近傍部分には、第一磁性流体５３Ｂ
が配置され、境界面５３Ａの近傍部分以外の部分、すな
わち、隙間５４〜５７（図２参照）には、第一磁性流体
５３Ｂの濃度よりも低い濃度を有する第二磁性流体５３
Ｃが配置されている。ここで、第一磁性流体５３Ｂとし
ては、例えば、強磁場で保持されるに十分な１００〜２
００ガウス程度の磁性流体を好適に用いることができ、
第二磁性流体５３Ｃとしては、例えば、限りなく一般の
潤滑油に近い飽和磁化１０〜３０ガウス程度の濃度の低
い磁性流体（飽和磁化２００ガウスの磁性流体に比較
し、金属微粒子の含有量は約１／４程度）を好適に用い
ることができる。

【００７１】図２および図３において、磁石部材４３
は、回転軸部材３１の軸芯に沿う方向（図中上下方向）
に着磁され、これにより磁石部材４３−上部ヨーク４４
−第一環状部材３２−回転軸部材３１−第二環状部材３
３−下部支持部材４１−磁石部材４３という経路による
磁気閉回路が形成されている。従って、境界面５３Ａの
近傍部分、すなわち第一環状部材３２の外周面とこれに
対向する上部ヨーク４４の内周面との間には、強磁場が
形成され、これにより第一磁性流体５３Ｂが保持されて
いる。磁石部材４３には、例えばサマリウムと鉄と窒素
とを配合して形成された磁石部材（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎマグ
ネット）を好適に用いることができる。これは、粒子径
が例えば５μｍ程度のボンド磁石である。

【００７２】このような第一実施形態においては、以下
のようにして動圧軸受装置２０を組み立てて製造する。

【００７３】先ず、図４に示すように、組立作業を行う
ための作業台７０を用意する。この作業台７０の上面
は、平坦面７１となっている。また、第一の隙間５４の
幅寸法Ｔ１（図２参照）と、第二の隙間５５の幅寸法Ｔ
２（図２参照）との合計値（Ｔ１＋Ｔ２）に相当する厚
さＳを有する組立治具としての金属箔７２を用意する。
金属箔７２の厚さＳは、例えば、４〜８μｍ程度であ
る。

【００７４】次に、図４に示すように、平坦面７１と回
転軸部材３１の下端面とを当接させる状態で平坦面７１
上に回転軸部材３１を載置するとともに、回転軸部材３
１の周囲に、金属箔７２、第二環状部材３３、中間部材
４２、第一環状部材３２をこの順で積み重ねて配置す
る。そして、回転軸部材３１および第一環状部材３２を
図中の矢印方向に押さえ付け、この状態で第一環状部材
３２を回転軸部材３１との嵌合面に塗布した接着剤によ
り回転軸部材３１に固定する。

【００７５】続いて、図５に示すように、回転軸部材３
１を平坦面７１から離隔させて金属箔７２を取り除いた
後、再び平坦面７１と回転軸部材３１の下端面とを当接
させる状態で平坦面７１上に回転軸部材３１を載置する
とともに、第二環状部材３３および中間部材４２を回転
軸部材３１の軸芯方向に沿って移動させて第二環状部材
３３を平坦面７１に当接させる。そして、回転軸部材３
１および中間部材４２を図中の矢印方向に押さえ付け、
この状態で第二環状部材３３を回転軸部材３１との嵌合
面に塗布した接着剤により回転軸部材３１に固定する。
以上により、第一環状部材３２の下端面３２Ｂとこれに
対向する第二環状部材３３の上端面３３Ｂとの間の距離
Ｄ（図２参照）は、中間部材４２の厚さ寸法Ｈ（図２参
照）と組立治具としての金属箔７２の厚さ寸法Ｓ（図４
参照）との合計値（Ｈ＋Ｓ）になる。

【００７６】その後、中間部材４２に、下部支持部材４
１、磁石部材４３、上部ヨーク４４を取り付けた後、テ
ーパ面３２Ｃ（図３参照）の近傍から、第二磁性流体５
３Ｃを注入し、隙間５４〜５７に充填する。そして、さ
らにテーパ面３２Ｃの近傍から、第一磁性流体５３Ｂを
注入する。これらの各磁性流体５３Ｂ，５３Ｃの注入作
業には、真空注入法（特願平１１−３５０４７０号参
照）等の手段を好適に用いることができ、これにより、
気泡を混入することなく各磁性流体５３Ｂ，５３Ｃを充
填することができる。

【００７７】また、第一環状部材３２および上部ヨーク
４４を製造する際には、以下のような方法を採用するこ
とができる。すなわち、第一の方法として、第一環状部
材３２および上部ヨーク４４を機械加工する際に、撥油
剤を機械加工用の切削剤の代わりに用いる方法が挙げら
れる。

【００７８】第二の方法として、先ず、第一環状部材３
２および上部ヨーク４４を機械加工用の通常の切削剤を
用いて機械加工した後、切削剤を用いない乾式機械加工
を行うことにより、これらの部材３２，４４の表面に残
留する切削剤を除去し、その後、これらの部材３２，４
４の表面に撥油剤を塗布する方法が挙げられる。乾式機
械加工としては、例えば、紙ヤスリ（サンドペーパ）や
砥石を用いて行う加工、あるいは切削剤を用いずに行う
バイトによる加工等が挙げられる。

【００７９】第三の方法として、先ず、第一環状部材３
２および上部ヨーク４４を機械加工用の通常の切削剤を
用いて機械加工した後、研磨または切削可能で、かつ、
撥油剤を豊潤保持可能な表面処理材を用いることによ
り、これらの部材３２，４４の表面に残留する切削剤を
除去しつつ、これらの部材３２，４４の表面に撥油剤を
塗布する方法が挙げられる。研磨または切削可能で、か
つ、撥油剤を豊潤保持可能な表面処理材としては、例え
ば、スポンジ研磨材、パッド研磨材、不織布表面処理材
等を好適に用いることができる。

【００８０】第四の方法として、先ず、第一環状部材３
２および上部ヨーク４４を機械加工用の通常の切削剤を
用いて機械加工した後、オゾンガスを吹き付けることに
より、これらの部材３２，４４の表面に残留する切削剤
を除去し、その後、これらの部材３２，４４の表面に撥
油剤を塗布する方法が挙げられる。

【００８１】このような第一実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。すなわち、第一環状部材３２および第
二環状部材３３は、いずれも回転軸部材３１との嵌合面
に塗布された接着剤のみにより回転軸部材３１に固定さ
れるので、回転部３０の構造を、第一環状部材３２と第
二環状部材３３との間に接着剤の層（回転軸部材３１の
軸芯に直交する面に沿って拡がる層）が形成されない構
造にすることができる。このため、第一環状部材３２と
第二環状部材３３との配置間隔を、接着剤の層の厚さに
無関係なものとすることができるので、接着剤の層の厚
さのばらつきの影響で第一環状部材３２と第二環状部材
３３との配置間隔を所定の間隔に設定することができな
いという事態を回避できる。従って、スラスト軸受部５
１の隙間５４，５５を所望の値に設定することができ、
小型で、かつ、高精度な動圧軸受装置２０を実現でき
る。

【００８２】また、第一環状部材３２および第二環状部
材３３と回転軸部材３１との嵌合面に接着剤を塗布する
ので、嫌気性接着剤を使用する場合には、部材の端面
（回転軸部材３１の軸芯に直交する面）に塗布する場合
に比べ、より強い接着強度を得ることができる。このた
め、外部から与えられる衝撃や振動に対して強い動圧軸
受装置２０を実現できる。

【００８３】さらに、スラスト軸受部に所望の幅寸法の
隙間を形成するために、高精度な段差加工や高精度な厚
さ加工を行う必要はなくなるので、困難な機械加工を伴
わずに、安価に動圧軸受装置２０を製造することができ
る。そして、動圧軸受装置２０の全体で見ても、各構成
部材は簡易な構造を有し、回転部３０には、高さ方向の
位置決めのための段付き部材あるいは固定のための段付
き部材はなく、固定部４０では、下部支持部材４１およ
び上部ヨーク４４が段付き部材となっているが、高精度
な段差を形成する必要はないので、加工は容易であり、
安価に製造できる。

【００８４】図４および図５のように、第一環状部材３
２と第二環状部材３３との対向面３２Ｂ，３３Ｂ間の距
離Ｄ（図２参照）を、組立治具としての金属箔７２を用
いて規定するようにしたので、金属箔７２の厚さＳを利
用してスラスト軸受部５１に所望の幅寸法Ｔ１，Ｔ２
（図２参照）の隙間５４，５５を容易に形成することが
できる。

【００８５】また、作動油５３と外部空間６０との境界
面５３Ａ（図３参照）の近傍以外の部分には、第一磁性
流体５３Ｂの濃度よりも低い濃度を有する第二磁性流体
５３Ｃを配置するので、作動油５３の全体を第一磁性流
体５３Ｂとする場合に比べ、動圧軸受装置２０の寿命を
長くすることができる。つまり、磁性流体を用いること
による消費電力の増大や軸受寿命の減少という不都合を
回避することができる。

【００８６】さらに、境界面５３Ａの近傍に第一磁性流
体５３Ｂを配置するので、これにより作動油５３の外部
空間６０への流出防止を図ることができる。そして、境
界面５３Ａの近傍に形成されている隙間は、それ以外の
部分の隙間５４〜５７に比べて大きく、回転によるせん
断の影響が少ないので、境界面５３Ａの近傍に配置した
第一磁性流体５３Ｂの影響により、動圧軸受装置２０の
寿命が短くなるという不都合を回避できる。

【００８７】また、境界面５３Ａの近傍以外の部分であ
る隙間５４〜５７に、一般の潤滑油ではなく、第二磁性
流体５３Ｃを充填したので、第一磁性流体５３Ｂの拡散
を防止することができる。このため、第一磁性流体５３
Ｂに所定の機能を発揮させることができ、作動油５３の
外部空間６０への流出防止を図ることができる。なお、
厳密に言えば、第一磁性流体５３Ｂと第二磁性流体５３
Ｃとの境界部分では、双方の磁性流体が混合するが、磁
気勾配の範囲内で拡散するだけなので、その拡散する範
囲は無視し得る程の範囲である。

【００８８】さらに、境界面５３Ａの近傍に第一磁性流
体５３Ｂを配置するので、この第一磁性流体５３Ｂを介
してディスク回転中に生じるディスク上の静電気をアー
スに落とすことができ、静電気によるヘッドの破壊を防
止することができる。

【００８９】そして、磁石部材４３として、サマリウム
と鉄と窒素とを配合して形成された磁石部材（Ｓｍ−Ｆ
ｅ−Ｎマグネット）を用いれば、磁石部材４３の小型化
を図ることができ、これに伴って動圧軸受装置２０の小
型化を図ることもできる。例えば、磁石部材４３の大き
さを、外径６．５ｍｍ、内径５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍ程
度としても、十分に使用に耐え得るものである。これに
より、例えば、外径が１．５インチ以下のディスクを使
用したディスク回転型記憶装置用の超小型のスピンドル
モータをも構成することができる。

【００９０】また、磁石部材４３としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎ
マグネットを用いれば、磁石部材４３の小型化を図り、
磁石部材４３の断面積を小さくすることができるので、
固定部４０の強度を高めることができる。つまり、回転
ディスクを支持するＨＤＤ回転駆動部１０の強度を高め
る必要があるが、磁石部材４３としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎマ
グネットを用いた場合には、ボンド磁石であるから、固
定部４０の強度を高める部材とはならないため、磁石部
材４３以外の金属部品同士の接着面積を大きくとる必要
があり、そのためには磁石部材４３の断面積を小さくす
ればよいからである。

【００９１】さらに、磁石部材４３としてＳｍ−Ｆｅ−
Ｎマグネットを用いれば、磁石部材４３を小型化できる
ので、ハードディスクにもたらされる悪影響を回避する
ことができる。つまり、ＨＤＤで磁気回路を構成する場
合は、磁石の大きさが漏洩磁場を形成し、磁気的に記録
するハードディスクに悪影響をもたらすため、それを回
避するためには磁石部材４３を小型にしなければならな
いからである。

【００９２】また、図３に示すように、作動油５３と外
部空間６０との境界面５３Ａの近傍に配置される構成部
材である第一環状部材３２および上部ヨーク４４の表面
のうち、少なくとも図中一点鎖線で示された部分には、
作動油５３の滲み出し防止用の撥油剤が塗布されている
ので、作動油５３の外部空間６０への流出防止を図るこ
とができる。

【００９３】さらに、第一環状部材３２および上部ヨー
ク４４の表面に撥油剤を塗布する際に、前述した各方法
（第一から第四の方法）を用いれば、金属表面と撥油剤
との密着性を高めて撥油剤の剥離を防ぎ、撥油剤の効果
を持続させることができるので、作動油５３の滲み出し
による外部空間６０への流出の防止の確実化を図ること
ができる。

【００９４】［第二実施形態］図６は、本発明の第二実
施形態の動圧軸受装置２２０をＨＤＤ回転駆動部２１０
に組み込んだ例を示す断面図であり、図７には、動圧軸
受装置２２０の拡大断面図が示されている。

【００９５】図６において、ＨＤＤ回転駆動部２１０の
中心部には、動圧軸受装置２２０が配置されている。こ
の動圧軸受装置２２０の回転中心に配置された回転軸部
材２３１の上部には、図示されない記憶用ディスクを搭
載するハブ２１１が嵌合固定され、回転軸部材２３１と
ともに回転するようになっている。また、ハブ２１１の
内周面には、モータ駆動用磁石部材２１２が嵌合固着さ
れ、このモータ駆動用磁石部材２１２の内側には、ステ
ータ支持部材２１４に固定されたモータステータ部２１
３が設けられている。モータ駆動用磁石部材２１２は、
モータステータ部２１３に与えられた交番電流により発
生する交番磁界により回転駆動され、これによりハブ２
１１とともに記憶用ディスクが回転するようになってい
る。

【００９６】本第二実施形態のＨＤＤ回転駆動部２１０
や動圧軸受装置２２０の大きさは、前記第一実施形態の
ＨＤＤ回転駆動部１０や動圧軸受装置１０の大きさと同
程度である。

【００９７】図７において、動圧軸受装置２２０は、回
転部２３０と固定部２４０とを備えている。また、回転
部２３０と固定部２４０との間には、動圧軸受部２５０
が形成され、回転部２３０は、この動圧軸受部２５０を
介して固定部２４０により回転自在に支持されている。

【００９８】回転部２３０は、円柱状の回転軸部材２３
１と、この回転軸部材２３１の外周面に嵌合固定された
円環状の環状部材２３２とを備えて構成されている。環
状部材２３２の内周面２３２Ａと回転軸部材２３１の外
周面２３１Ａとは接着剤により固定されている。

【００９９】固定部２４０は、環状部材２３２の上側に
配置される円環状の第一部材２４１と、環状部材２３２
の下側に配置される略円盤状の第二部材２４２と、これ
らの第一部材２４１と第二部材２４２との間に挟み込ま
れるようにして環状部材２３２の外周側に配置された円
環状のスペーサ２４３および円環状の金属箔２４４とを
備えている。スペーサ２４３は、厚さ方向（回転軸部材
２３１の軸芯に沿う方向）の加工を環状部材２３２と同
じロットで行ったものであり、環状部材２３２と同一の
厚さを有している。本第二実施形態の金属箔２４４は、
前記第一実施形態の図４の金属箔７２とは異なり、組立
治具としての金属箔ではなく、動圧軸受装置２２０の構
成部材としての金属箔である。金属箔２４４には、例え
ば、４〜８μｍ程度の厚さのものを好適に用いることが
できる。

【０１００】また、固定部２４０は、第一部材２４１の
外周側に配置された円環状の磁石部材２４５と、この磁
石部材２４５の上側に配置された略フランジ状の上部ヨ
ーク２４６と、磁石部材２４５の下側に配置された円筒
状の下部ヨーク２４７とを備えている。

【０１０１】スペーサ２４３は、下部ヨーク２４７の内
周面に嵌合固着されている。そして、スペーサ２４３の
外周面には接着剤が塗布されるが、上下の端面には接着
剤は塗布されない。また、金属箔２４４は、挟み込むだ
けであり、接着固定しない。

【０１０２】動圧軸受部２５０は、回転部２３０に作用
するスラスト方向の荷重を受けるスラスト軸受部２５１
と、回転部２３０に作用するラジアル方向の荷重を受け
るジャーナル軸受部２５２とにより構成されている。ま
た、スラスト軸受部２５１は、上側スラスト軸受部２５
１Ａと、下側スラスト軸受部２５１Ｂとの二層により形
成されている。

【０１０３】上側スラスト軸受部２５１Ａは、第一部材
２４１の下端面２４１Ａと、この下端面２４１Ａに対向
する環状部材２３２の上端面２３２Ｂと、これらの対向
面２４１Ａ，２３２Ｂ間に形成された第一の隙間２５４
に充填された動圧発生用の作動油２５３とにより構成さ
れている。

【０１０４】下側スラスト軸受部２５１Ｂは、第二部材
２４２の上端面２４２Ａと、この上端面２４２Ａに対向
する環状部材２３２の下端面２３２Ｃと、これらの対向
面２４２Ａ，２３２Ｃ間に形成された第二の隙間２５５
に充填された動圧発生用の作動油２５３とにより構成さ
れている。

【０１０５】ジャーナル軸受部２５２は、回転軸部材２
３１の外周面２３１Ａと、この外周面２３１Ａに対向す
る第一部材２４１の内周面２４１Ｂと、これらの対向面
２３１Ａ，２４１Ｂ間に形成された第三の隙間２５６に
充填された動圧発生用の作動油２５３とにより構成され
ている。

【０１０６】上側スラスト軸受部２５１Ａを構成する各
対向面２４１Ａ，２３２Ｂのいずれか一方の面、および
下側スラスト軸受部２５１Ｂを構成する各対向面２４２
Ａ，２３２Ｃのいずれか一方の面には、図示されない動
圧発生用の凹凸パターンがそれぞれ形成されている。こ
れらの凹凸パターンの形状や深さは任意であり、動圧発
生に適した一般的なものとすればよい。また、ジャーナ
ル軸受部２５２を構成する回転軸部材２３１の外周面２
３１Ａにも、この外周面２３１Ａを一周する帯状領域に
動圧発生用の凹凸パターン２３１Ｂが形成されている。
但し、凹凸パターン２３１Ｂの形状や深さは任意であ
り、動圧発生に適した一般的なものとすればよく、図示
の形状に限定されるものではない。

【０１０７】また、第一の隙間２５４、第二の隙間２５
５、第三の隙間２５６、回転軸部材２３１の下端面と第
二部材２４２の上端面との間に形成された隙間２５７、
および環状部材２３２の外周面とスペーサ２４３の内周
面との間に形成された隙間２５８は、全て連通されてい
る。

【０１０８】また、作動油２５３と外部空間２６０との
境界面２５３Ａの近傍に配置される構成部材である回転
軸部材２３１および上部ヨーク２４６の表面に、作動油
２５３の滲み出し防止用の撥油剤が塗布されているの
は、前記第一実施形態の場合と同様である。さらに、上
部ヨーク２４６の表面には、テーパ面２４６Ａが形成さ
れている。

【０１０９】作動油２５３として、境界面２５３Ａの近
傍で第一磁性流体が用いられ、境界面２５３Ａの近傍以
外の部分で第一磁性流体よりも低い濃度を有する第二磁
性流体が用いられている点も、前記第一実施形態の場合
と同様である。

【０１１０】そして、磁石部材２４５の材質も前記第一
実施形態の場合と同様であり、この磁石部材２４５によ
り磁気閉回路が形成され、形成された強磁場により第一
磁性流体が保持されている点も、前記第一実施形態の場
合と同様である。

【０１１１】このような第二実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。すなわち、第一部材２４１と第二部材
２４２との間に挟み込まれたスペーサ２４３および金属
箔２４４の各表裏面には、接着剤を塗布しないので、固
定部２４０の構造を、第一部材２４１と第二部材２４２
との間に接着剤の層（回転軸部材の軸芯に直交する面に
沿って拡がる層）が形成されない構造とすることができ
る。従って、第一部材２４１と第二部材２４２との対向
面間の距離を、スペーサ２４３の厚さ寸法と金属箔２４
４の厚さ寸法との合計値に設定することができる。

【０１１２】そして、環状部材２３２とスペーサ２４３
とは、回転軸部材２３１の軸芯方向についての厚さ加工
を同一ロットで行い、同時加工を施すので、同じ厚さの
部材を容易に形成することができる。なお、一般的に
は、環状部材２３２やスペーサ２４３の厚さ加工を行う
際には、例えば２００個以上の部材を同時加工する。

【０１１３】このため、スラスト軸受部２５１を構成す
る二層の隙間２５４，２５５の幅寸法の合計値は、金属
箔２４４の厚さ寸法により設定することができる。そし
て、金属箔２４４の厚さは、通常、±０．５μｍ以下の
ばらつきに管理されており、所望の幅寸法の隙間２５
４，２５５を形成するのに十分な精度を備えている。従
って、小型で、かつ、高精度な動圧軸受装置２２０を実
現できる。

【０１１４】また、金属箔２４４を構成部材として用い
ることにより所望の幅寸法の隙間２５４，２５５を形成
できるので、高精度な段差加工や高精度な厚さ加工を行
う必要がないことから、困難な機械加工を伴わずに、安
価に動圧軸受装置２２０を製造することができる。

【０１１５】その他の各効果、例えば、作動油２５３と
して第一および第二磁性流体を用いた場合の効果、磁石
部材２４５としてＳｍ−Ｆｅ−Ｎマグネットを用いた場
合の効果、作動油２５３の滲み出し防止用の撥油剤を塗
布した場合の効果等は、前記第一実施形態の場合と同様
に得ることができる。

【０１１６】［変形の形態］なお、本発明は前記各実施
形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成で
きる範囲内での変形等は本発明に含まれるものである。

【０１１７】すなわち、前記各実施形態では、スラスト
軸受部５１，２５１は、二層の隙間により構成されてい
たが、スペース上問題が生じない限りにおいて、本発明
の構成を軸方向に繰り返して採用することにより、スラ
スト軸受部を、四層、六層等の隙間により構成されるも
のとしてもよい。

【０１１８】また、前記各実施形態では、作動油５３，
２５３として第一および第二磁性流体を用いていたが、
本発明では、作動油として潤滑油を用いてもよい。な
お、前記各実施形態において、上部ヨーク４４，２４６
は、作動油５３，２５３として磁性流体を使用したとき
に磁気回路を構成するうえで磁気的に必要であるが、作
動油として潤滑油を用いる場合であっても、作動油と外
部空間との境界面近傍に毛細管現象を利用したキャピラ
リーシールが必要になるので、上部ヨーク４４，２４６
は必要であり、作動油の種類によって高さ方向の構成部
品が変わることはない。また、作動油と外部空間との境
界面近傍に配置される構成部材の表面への撥油剤の塗布
は、作動油として潤滑油を用いる場合、磁性流体を用い
る場合のいずれの場合であっても必要である。

【０１１９】さらに、前記第一実施形態では、第一環状
部材３２と第二環状部材３３との対向面３２Ｂ，３３Ｂ
間の距離を定めるに際し、図４および図５に示すような
方法をとり、組立治具としての金属箔７２を用いていた
が、このような方法に限定されるものではなく、例え
ば、図８の動圧軸受装置３２０に示すような構成として
もよい。図８において、回転軸部材３３１の外周面に
は、第一環状部材３３２および第二環状部材３３３が嵌
合固定されている。第一環状部材３３２および第二環状
部材３３３は、回転軸部材３３１との嵌合面に塗布され
た接着剤のみにより回転軸部材３３１に固定されてい
る。第一環状部材３３２と第二環状部材３３３との間に
は、中間部材３４２と同じ厚さを有するスペーサ３４３
および金属箔３４４が挟み込まれ、これらにより第一環
状部材３３２と第二環状部材３３３との対向面間の距離
が定まっている。つまり、スペーサ３４３および金属箔
３４４の各表裏面（上下の各端面）には、接着剤が塗布
されていない。この際、中間部材３４２とスペーサ３４
３とは、厚さ加工を同じロットで行い、同時加工するこ
とが好ましい。また、金属箔３４４は組立治具ではな
く、構成部材である。このようにすれば、第一環状部材
３３２と第二環状部材３３３との間に接着剤の層が形成
されないので、スラスト軸受部の二層の隙間３５４，３
５５の幅寸法の合計値を、金属箔３４４の厚さ寸法によ
り設定することができ、高精度な動圧軸受装置３２０を
実現できる。なお、この場合、ジャーナル軸受部３５２
は、回転部３３０を構成するスペーサ３４３の外周面３
４３Ａと、この外周面３４３Ａに対向する中間部材３４
２の内周面３４２Ａと、これらの対向面３４３Ａ，３４
２Ａ間に形成された第三の隙間３５６に充填された動圧
発生用の作動油３５３とにより構成される。

【０１２０】

【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、ス
ラスト軸受部の隙間の幅寸法を、固化した接着剤の層の
厚さのばらつきに影響されずに、しかも簡易な構造によ
り定めることができるので、動圧軸受装置の小型化、高
精度化、低廉化を図ることができるという効果がある。
あるいは、本発明によれば、作動油として濃度の異なる
第一および第二磁性流体を用い、または撥油剤の効果を
維持若しくは発揮させることができるので、動圧軸受部
の隙間に充填された作動油の外部への流出防止を図るこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態の動圧軸受装置をＨＤＤ
回転駆動部に組み込んだ例を示す断面図。

【図２】第一実施形態の動圧軸受装置の拡大断面図。

【図３】第一実施形態の動圧軸受装置の要部の拡大断面
図。

【図４】第一実施形態の動圧軸受装置の製造方法の説明
図。

【図５】第一実施形態の動圧軸受装置の製造方法の別の
説明図。

【図６】本発明の第二実施形態の動圧軸受装置をＨＤＤ
回転駆動部に組み込んだ例を示す断面図。

【図７】第二実施形態の動圧軸受装置の拡大断面図。

【図８】本発明の変形の形態を示す断面図。

【符号の説明】

２０，２２０，３２０ 動圧軸受装置 ３０，２３０，３３０ 回転部 ３１，２３１，３３１ 回転軸部材 ３１Ａ，４２Ｃ，３４３Ａ，３４２Ａ 回転部の外周面
と中間部材の内周面との各対向面 ３２，３３２ 第一環状部材 ３２Ａ，３３Ａ 回転軸部材との嵌合面（接着剤が塗布
される部分） ３２Ｂ，４２Ａ 第一環状部材と中間部材との各対向面 ３３，３３３ 第二環状部材 ３３Ｂ，４２Ｂ 第二環状部材と中間部材との各対向面 ４０，２４０ 固定部 ４２，３４２ 中間部材 ４３，２４５ 磁石部材 ５０，２５０ 動圧軸受部 ５１，２５１ スラスト軸受部 ５２，２５２，３５２ ジャーナル軸受部 ５３，２５３，３５３ 作動油 ５３Ａ，２５３Ａ 作動油と外部空間との境界面 ５３Ｂ 第一磁性流体 ５３Ｃ 第二磁性流体 ５４，２５４，３５４ 第一の隙間 ５５，２５５，３５５ 第二の隙間 ５６，２５６，３５６ 第三の隙間 ７１ 平坦面 ７２ 組立治具としての金属箔 ２３２ 環状部材 ２３２Ｂ，２４１Ａ 環状部材と第一部材との各対向面 ２３２Ｃ，２４２Ａ 環状部材と第二部材との各対向面 ２４１ 第一部材 ２４１Ｂ，２３１Ａ 第一部材と回転軸部材との各対向
面 ２４２ 第二部材 ２４３ スペーサ ２４４ 金属箔 Ｄ 第一環状部材と第二環状部材との対向面間の距離 Ｈ 中間部材の厚さ寸法 Ｓ 組立治具としての金属箔の厚さ寸法

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部と、この固定部に動圧軸受部を介
   して回転自在に支持された回転部とを有する動圧軸受装
   置において、 前記回転部は、回転中心に配置される回転軸部材と、こ
   の回転軸部材の外周面に嵌合固定される第一および第二
   環状部材とを含み構成され、 前記固定部は、前記第一環状部材と前記第二環状部材と
   の間に配置される中間部材を含み構成され、 前記動圧軸受部は、前記第一環状部材と前記中間部材と
   の各対向面およびこれらの対向面間に形成された第一の
   隙間に充填された動圧発生用の作動油並びに前記第二環
   状部材と前記中間部材との各対向面およびこれらの対向
   面間に形成された第二の隙間に充填された動圧発生用の
   作動油を備えてなるスラスト軸受部と、前記回転部の外
   周面と前記中間部材の内周面との各対向面およびこれら
   の対向面間に形成された第三の隙間に充填された動圧発
   生用の作動油を備えてなるジャーナル軸受部とを有し、 前記第一および第二環状部材は、前記回転軸部材との嵌
   合面に塗布された接着剤のみにより前記回転軸部材に固
   定されていることを特徴とする動圧軸受装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の動圧軸受装置におい
   て、前記第一環状部材と前記第二環状部材との対向面間
   の距離は、前記中間部材の厚さ寸法と組立治具としての
   金属箔の厚さ寸法との合計値となっていることを特徴と
   する動圧軸受装置。
3. 【請求項３】 固定部と、この固定部に動圧軸受部を介
   して回転自在に支持された回転部とを有する動圧軸受装
   置において、 前記回転部は、回転中心に配置される回転軸部材と、こ
   の回転軸部材の外周面に嵌合固定される環状部材とを含
   み構成され、 前記固定部は、前記環状部材の厚さ方向についての一方
   の端面側に配置される第一部材と、他方の端面側に配置
   される第二部材とを含み構成され、 前記動圧軸受部は、前記環状部材と前記第一部材との各
   対向面およびこれらの対向面間に形成された第一の隙間
   に充填された動圧発生用の作動油並びに前記環状部材と
   前記第二部材との各対向面およびこれらの対向面間に形
   成された第二の隙間に充填された動圧発生用の作動油を
   備えてなるスラスト軸受部と、前記第一および／または
   第二部材と前記回転軸部材との各対向面およびこれらの
   対向面間に形成された第三の隙間に充填された動圧発生
   用の作動油を備えてなるジャーナル軸受部とを有し、 前記第一部材と前記第二部材との間であって前記環状部
   材の外周側には、前記環状部材と同一の厚さを有するス
   ペーサと、前記第一および第二の隙間の幅寸法の合計値
   に相当する厚さを有する金属箔とが挟み込まれ、これら
   の挟み込まれたスペーサおよび金属箔の各表裏面には、
   接着剤が塗布されていないことを特徴とする動圧軸受装
   置。
4. 【請求項４】 固定部と、この固定部に動圧軸受部を介
   して回転自在に支持された回転部とを有し、前記動圧軸
   受部が、前記固定部と前記回転部との各対向面およびこ
   れらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧発生
   用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置において、 前記動圧軸受部を構成する前記作動油と外部空間との境
   界面近傍には強磁場が形成され、 前記境界面近傍には、前記強磁場により保持可能な第一
   磁性流体が前記作動油として配置され、前記境界面近傍
   以外の部分には、前記第一磁性流体の濃度よりも低い濃
   度を有する第二磁性流体が前記作動油として配置されて
   いることを特徴とする動圧軸受装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の動圧軸受装置におい
   て、前記強磁場の形成には、サマリウムと鉄と窒素とを
   配合して形成された磁石部材が用いられていることを特
   徴とする動圧軸受装置。
6. 【請求項６】 請求項１または２に記載の動圧軸受装置
   を製造する動圧軸受装置の製造方法であって、 組立作業を行うための平坦面と、前記第一および第二の
   隙間の幅寸法の合計値に相当する厚さを有する組立治具
   としての金属箔とを用意しておき、 先ず、前記平坦面と前記回転軸部材の下端面とを当接さ
   せる状態で前記平坦面上に前記回転軸部材を載置すると
   ともに、前記回転軸部材の周囲に、前記金属箔、前記第
   二環状部材、前記中間部材、前記第一環状部材をこの順
   で積み重ねて配置し、この状態で前記第一環状部材を前
   記回転軸部材との嵌合面に塗布した接着剤により前記回
   転軸部材に固定し、 次に、前記回転軸部材を前記平坦面から離隔させて前記
   金属箔を取り除いた後、再び前記平坦面と前記回転軸部
   材の下端面とを当接させる状態で前記平坦面上に前記回
   転軸部材を載置するとともに、前記第二環状部材および
   前記中間部材を前記回転軸部材の軸芯方向に沿って移動
   させて前記第二環状部材を前記平坦面に当接させ、この
   状態で前記第二環状部材を前記回転軸部材との嵌合面に
   塗布した接着剤により前記回転軸部材に固定することを
   特徴とする動圧軸受装置の製造方法。
7. 【請求項７】 固定部と、この固定部に動圧軸受部を介
   して回転自在に支持された回転部とを有し、前記動圧軸
   受部が、前記固定部と前記回転部との各対向面およびこ
   れらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧発生
   用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置を製造する
   動圧軸受装置の製造方法において、 前記動圧軸受装置を構成する各部材のうち、少なくとも
   前記動圧軸受部を構成する前記作動油と外部空間との境
   界面近傍に配置される部材を機械加工する際には、撥油
   剤を機械加工用の切削剤の代わりに用いることを特徴と
   する動圧軸受装置の製造方法。
8. 【請求項８】 固定部と、この固定部に動圧軸受部を介
   して回転自在に支持された回転部とを有し、前記動圧軸
   受部が、前記固定部と前記回転部との各対向面およびこ
   れらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧発生
   用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置を製造する
   動圧軸受装置の製造方法において、 前記動圧軸受装置を構成する各部材のうち、少なくとも
   前記動圧軸受部を構成する前記作動油と外部空間との境
   界面近傍に配置される部材を加工して仕上げる際には、
   機械加工用の切削剤を用いて機械加工した後、前記切削
   剤を用いない乾式機械加工を行うことにより、部材表面
   に残留する前記切削剤を除去し、その後、撥油剤を塗布
   することを特徴とする動圧軸受装置の製造方法。
9. 【請求項９】 固定部と、この固定部に動圧軸受部を介
   して回転自在に支持された回転部とを有し、前記動圧軸
   受部が、前記固定部と前記回転部との各対向面およびこ
   れらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧発生
   用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置を製造する
   動圧軸受装置の製造方法において、 前記動圧軸受装置を構成する各部材のうち、少なくとも
   前記動圧軸受部を構成する前記作動油と外部空間との境
   界面近傍に配置される部材を加工して仕上げる際には、
   機械加工用の切削剤を用いて機械加工した後、金属製部
   材の表面を研磨または切削可能で、かつ、撥油剤を豊潤
   保持可能な表面処理材を用いることにより、部材表面に
   残留する前記切削剤を除去しつつ、撥油剤を塗布するこ
   とを特徴とする動圧軸受装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 固定部と、この固定部に動圧軸受部を
    介して回転自在に支持された回転部とを有し、前記動圧
    軸受部が、前記固定部と前記回転部との各対向面および
    これらの対向面間に形成された隙間に充填された動圧発
    生用の作動油を備えて構成された動圧軸受装置を製造す
    る動圧軸受装置の製造方法において、前記動圧軸受装置
    を構成する各部材のうち、少なくとも前記動圧軸受部を
    構成する前記作動油と外部空間との境界面近傍に配置さ
    れる部材を加工して仕上げる際には、機械加工用の切削
    剤を用いて機械加工した後、オゾンガスを吹き付けるこ
    とにより、部材表面に残留する前記切削剤を除去し、そ
    の後、撥油剤を塗布することを特徴とする動圧軸受装置
    の製造方法。