JP2006118705A - 流体軸受装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】流体軸受装置における樹脂製ハウジングからコンタミが発生するのを抑えて、軸受装置内部あるいは周辺の清浄度を高レベルに維持する。
【解決手段】ハウジング７の側部７ａおよび底部７ｂを樹脂材料で一体に射出成形した後、成形品の底部７ｂの下側端面７ｄの側に形成されたゲート樹脂部１１のゲート跡１２を、凹面形状をなす成形面１３ａを有する治具１３で成形する。これにより、鋭利な凹凸を有するゲート跡１２の分断部分１２ａが均され、ゲート跡１２の表面１２ｄが、滑らかな凸状の曲面となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜によって軸部材を支持する流体軸受装置およびその製造方法に関するものである。この軸受装置は、情報機器、例えばＨＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置等のスピンドルモータ、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、その他の小型モータ用として好適である。

上記各種モータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化等が求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の１つに当該モータのスピンドルを支持する軸受があり、近年では、上記要求性能に優れた特性を有する流体軸受の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。

この種の流体軸受は、軸受隙間内の潤滑油に動圧を発生させる動圧発生手段を備えた動圧軸受と、動圧発生手段を備えていない、いわゆる真円軸受（軸受面が真円形状である軸受）とに大別される。

例えば、ＨＤＤ等のディスク駆動装置のスピンドルモータに組込まれる流体軸受装置では、軸部材をラジアル方向に回転自在に非接触支持するラジアル軸受部と、軸部材をスラスト方向に回転自在に非接触支持するスラスト軸受部とが設けられ、ラジアル軸受部として、軸受スリーブの内周面または軸部材の外周面に動圧発生用の溝（動圧溝）を設けた軸受（動圧軸受）が用いられる。スラスト軸受部としては、例えば、軸部材のフランジ部の両端面、あるいは、これに対向する面に動圧溝を設けた動圧軸受が用いられる（例えば、特許文献１参照）。あるいは、スラスト軸受部として、軸部材の一端面をスラスト部材によって接触支持する構造の軸受（いわゆるピボット軸受）が用いられる場合もある（例えば、特許文献２参照）。

この種の流体軸受装置は、ハウジング、軸受スリーブ、軸部材といった部品で構成され、情報機器の益々の高性能化に伴って必要とされる高い軸受性能を確保すべく、各部品の加工精度や組立精度を高める努力がなされている。その一方で、情報機器の低価格化の傾向に伴い、この種の流体軸受装置に対するコスト低減の要求も益々厳しくなっている。
特開２００２−６１６４１号公報 特開平１１−１９１９４３号公報

この種の流体軸受装置の低コスト化を図る一手段として、ハウジングを樹脂材料で成形（射出成形）することが考えられる。樹脂の射出成形では、成形金型のキャビティーに溶融状態の樹脂を充填するためのゲートを設け、このゲートから溶融樹脂をキャビティー内に射出する。そして、キャビティー内の溶融樹脂が冷却されて固化した後、成形金型の型開きを行うことで、成形品（ハウジング）が取り出される。成形品は、型開き前の状態では、ゲート内に形成されたゲート樹脂部とつながった形態となるが、型開きを行うことにより、ゲート樹脂部が分断され、ゲート樹脂部の一部がゲート跡として成形品側に残る。

ところが、型開きの際、ゲート樹脂部はあたかも引きちぎられるかの如く分断されるため、ゲート樹脂部の一部として成形品側に残ったゲート跡の分断部分は、鋭利な凹凸を有する粗い分断面を形成し，例えば樹脂材料に繊維等の充填材が含まれている場合には、充填材が一部露出した形態となる。この場合、充填材やその他の異物がハウジングのゲート跡から脱落し易くなる。脱落した充填材等はハウジング等の表面に付着し、軸受装置の組立て時に、軸受装置内部に充満した潤滑油にコンタミとして混入するおそれがある。

本発明の課題は、この種の流体軸受装置におけるハウジングからコンタミが発生するのを抑えて、軸受装置内部あるいは周辺の清浄度を高レベルに維持することである。

前記課題を解決するため、本発明に係る流体軸受装置は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、軸受スリーブの内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えたものにおいて、ハウジングが樹脂の射出成形品で、そのゲート跡が成形されていることを特徴とする。

このように、射出成形後のハウジングに残ったゲート跡を成形すれば、ゲート跡分断部分の鋭利な表面凹凸が平滑化される。すなわち、成形時の圧力により、分断部分の表面凹凸のうち、凸部が塑性的に押し倒されるため、ゲート跡の表面凹凸が均される。また、押し倒された凸部によって分断面がカバーされた状態となり、分断面自体の露出が防止される。従って、ゲート跡から充填材やその他の異物（以下、「充填材等」という）が脱落するのを抑制することが可能となる。ゲート跡の成形は、例えば治具をゲート跡に押し付けることによって行うことができる。

成形後のゲート跡の表面形状としては、凸状の曲面、例えば部分凸球面が考えられる。この形状は、例えば部分凹球面状に形成された成形用の治具を用いることにより得られる。この治具をゲート跡に押し付ければ、ゲート跡分断部分の凸部は、治具の凹状成形面に案内され、成形面の傾斜方向に添って押し倒されるので、凸部の倒伏方向に規則性を持たせることができる。従って、ゲート跡表面の平滑性が増す。

また、前記課題を解決するため、本発明に係る流体軸受装置の製造方法は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、軸受スリーブの内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置の製造方法を提供するものであって、ハウジングを樹脂で射出成形して離型した後、ゲート跡を治具で成形することを特徴とする。

ゲート跡を治具で成形する際に治具を回転させれば、ゲート跡分断面の凸部が治具の成形面との間の摩擦力で回転方向の力を受けつつ押し曲げられるので、凸部の倒伏方向により一層の規則性を持たせることができる。また、その時の摩擦熱で樹脂成分が軟化するため、凸部の押し曲げが一層容易になる。

上述の理由から、ハウジングのゲート跡は成形されていることが好ましいが、さらに、ゲート跡の周囲が成形されていることが好ましい。かかる構成によれば、例えばゲート跡の成形時、成形圧によってゲート跡の肉（特に分断面部分の肉）がその周囲に押し出され、分断面部分を完全に成形し切れない場合であっても、ゲート跡の周囲を成形することで充填材等の脱落をより確実に防ぐことができる。

上記構成をなすハウジングは、例えばゲート跡を成形する第１成形面と、ゲート跡の周囲を成形する第２成形面とを備えた治具で成形を行うことによって得ることができる。

また、前記課題を解決するため、本発明に係る流体軸受装置は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、軸受スリーブの内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えたものであって、ハウジングが樹脂の射出成形品で、そのゲート跡が被覆材で被覆されていることを特徴とする。

かかる構成では、ゲート跡が外部に対して密封された状態となるので、樹脂に含まれる充填材等のゲート跡からの脱落を防止することができる。被覆材の供給前に既にゲート跡から脱落した充填材等も、その後の被覆材の供給で被覆材に捕捉されるため、その散逸を防止することができる。ゲート跡が完全に被覆されておらず、一部の充填材が被覆材の表面から突出している場合でも突出部分の根元は被覆材で拘束されているので、その脱落を防止することができる。

ハウジングが有底筒状をなす場合、その底部の軸心にゲート跡を有するのが好ましい。このようにゲート跡が形成される場合、キャビティー内へ射出するためのゲートは、成形金型の、ハウジング底部の端面の軸心（中央）に対応する箇所に位置し（点状ゲート）、かつそのゲート数は１となる。従って、上述のようにゲートを設ければ、ゲートを介してキャビティー内に送り込まれた溶融樹脂が、底部の中央から半径方向に均等に広がって、キャビティー内が溶融樹脂でムラなく均一に充填される。そのため、ウェルドの発生を避けて、寸法精度を高めた成形品を安定して得ることができる。

上記流体軸受装置は、流体軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとを備えたモータとして提供することも可能である。

本発明によれば、この種の流体軸受装置におけるハウジングからコンタミが発生するのを抑えて、軸受装置内部あるいは周辺の清浄度を高レベルに維持することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る流体軸受装置（動圧軸受装置）１を組込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。この情報機器用スピンドルモータは、ＨＤＤ等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部材２を回転自在に非接触支持する流体軸受装置１と、軸部材２に取付けられたディスクハブ３と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータコイル４およびロータマグネット５と、ブラケット６とを備えている。ステータコイル４はブラケット６の外周に取付けられ、ロータマグネット５は、ディスクハブ３の内周に取付けられる。また、ブラケット６は、その内周に流体軸受装置１を装着している。ディスクハブ３は、その外周に磁気ディスク等のディスク状情報記録媒体（以下、単にディスクという。）Ｄを一枚または複数枚保持している。このように構成された情報機器用スピンドルモータにおいて、ステータコイル４に通電すると、ステータコイル４とロータマグネット５との間の励磁力でロータマグネット５が回転し、これに伴って、ディスクハブ３およびディスクハブ３に保持されたディスクＤが軸部材２と一体に回転する。

図２は、流体軸受装置１を示している。この流体軸受装置１は、一端に底部７ｂを有するハウジング７と、ハウジング７に固定された軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８の内周に挿入された軸部材２と、シール部材９とを構成部品として構成される。なお、説明の便宜上、ハウジング７の底部７ｂの側を下側、底部７ｂと反対の側を上側として以下説明を行う。

軸部材２は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、軸部２ａと、軸部２ａの下端に一体または別体に設けられたフランジ部２ｂを備えている。

軸受スリーブ８は、例えば、焼結金属からなる多孔質体、例えば銅を主成分とする焼結金属の多孔質体で円筒状に形成され、後述するハウジング７内周の所定位置に固定される。

軸受スリーブ８の内周面８ａには、第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受隙間に面する上下２つの領域が軸方向に離隔して設けられ、この２つの領域には、例えば図示は省略するが、動圧発生部として、へリングボーン形状等の動圧溝がそれぞれ形成される。

軸受スリーブ８の下側端面８ｂの全面又は一部の環状領域には、図示は省略するが、動圧発生部として、例えばスパイラル形状の動圧溝が形成される。

ハウジング７は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の結晶性樹脂、あるいはポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の非晶性樹脂をベースとする樹脂組成物で射出成形される。このハウジング７は、図２に示すように、円筒状の側部７ａと、側部７ａの下端に一体に設けられた底部７ｂとを備えている。底部７ｂの上側端面７ｃのうち、軸部材２のフランジ部２ｂに対向する一部環状領域には、図示は省略するが、例えばスパイラル形状の動圧溝が形成される。底部７ｂの下側端面７ｄ中央には、窪み部７ｅが形成され、その中央には凸状の表面１２ｄを有するゲート跡１２が形成される。また、上側端面７ｃの上方には、軸受スリーブ８の下側端面８ｂと係合して軸方向の位置決めを行う段部７ｆが側部７ａと一体に形成される。

ハウジング７を構成する上記樹脂組成物には、例えば、ガラス繊維等の繊維状充填材、チタン酸カリウム等のウィスカ状充填材、マイカ等の鱗片状充填材、カーボン繊維、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、各種金属粉等の繊維状または粉末状の導電性充填材を、目的に応じて適量配合することができる。

上記ハウジング７は、例えば以下に示す工程を経て製造される。

図３は、上記ハウジング７の成形工程を概念的に示している。この工程で使用される成形金型は、固定型と可動型とで構成され、ランナー１０ａ、点状ゲート１０ｂ、およびキャビティー１０ｃを備えている。点状ゲート１０ｂは、この実施形態では、キャビティー１０ｃの、ハウジング底部７ｂの下側端面７ｄ（図３では上側の面）の中央に対応する位置に１箇所形成される。ゲート面積は、溶融樹脂の溶融時の粘度や射出速度を考慮して適正な大きさに設定される。

図示されない射出成形機のノズルから射出された溶融樹脂Ｐは、成形金型のランナー１０ａ、点状ゲート１０ｂを通ってキャビティー１０ｃ内に充填される。このように、点状ゲート１０ｂからキャビティー１０ｃ内に溶融樹脂Ｐを充填することにより、溶融樹脂Ｐがキャビティー１０ｃの半径方向（主に底部７ｂ対応領域）および軸方向（主に側部７ａ対応領域）に均一に充填される。これにより、ウェルドの発生を回避することができ、高い寸法精度を有するハウジング７が得られる。

キャビティー１０ｃ内に充填された溶融樹脂Ｐが固化した後、成形金型を型開きして成形したハウジング７を取り出す。型開きに伴い、点状ゲート１０ｂ内に形成されたゲート樹脂部１１が分断され、ハウジング７にゲート跡１２が残る。ゲート跡１２の分断部分１２ａ先端に形成された分断面１２ｂは、鋭利な凹凸状をなす。このゲート跡１２は、上記点状ゲート１０ｂに対応する位置、本実施形態でいえば、図４に示すようにハウジング底部７ｂに形成された窪み部７ｅの軸心上に形成される。また、その先端はハウジング底部７ｂの下側端面７ｄから一部突出している。

次いで、図４に示すように、成形用の治具１３をゲート跡１２の分断部分１２ａに押し当てて軸方向に加圧する。治具１３は凹曲面状、例えば部分凹球面（これに近似する形状も含む）の成形面１３ａを備えている。このように治具１３をゲート跡１２に押し当てることにより、その時の加圧力で分断部分１２ａの表面凹凸のうち、特に針状の凸部１２ｃが成形面１３ａによって案内され、その傾斜方向に沿って塑性的に押し曲げられて倒伏する。倒伏した各凸部１２ｃは、例えば他の凸部１２ｃと絡み合い、あるいは凹部に嵌まり込むことによって分断面１２ｂをカバーする。従って、分断部分１２ａの凹凸が均され、図５に示すように、ゲート跡１２の表面１２ｄが成形面１３ａ形状に対応した部分凸球面状に成形される。この結果、ゲート跡からの充填材等の脱落が抑制される。また、分断部分１２ａをハウジング７内周側（開口側）に向けて加圧することで、例えば図５に示すように、分断部分１２ａの下側端面７ｄからの飛び出しを抑えることができる。

上記成形時、治具１３を軸方向に加圧しつつ回転させれば、ゲート跡１２の凸部１２ｃには、軸方向の力だけでなく、回転方向に押し曲げる力も付与される。これにより、凸部１２ｃの倒伏方向により一層の規則性を持たせ、分断部分１２ａの表面凹凸をさらに平滑化することができる。治具１３の回転により摩擦熱が生じると、ゲート跡１２の表面凹凸中の樹脂成分が軟化するので、凸部１２ｃの押し曲げが容易となり、あるいは押し曲げた凸部１２ｃ同士の結着力が高まる。従って、成形後のゲート跡表面１２ｄの平滑性を高め、かつ成形後のゲート跡１２の表面１２ｄ形状を安定して保持することが可能となる。ゲート跡１２の加熱は、摩擦熱を利用する他、別途配置した加熱装置を利用して行うこともできる。

上述の如く製造したハウジング７の内周に、軸部材２および軸受スリーブ８を挿入し、軸受スリーブ８を、段部７ｆにより軸受スリーブ８の軸方向の位置決めを行った上でハウジング７の内周に固定する。そして、シール部材９をハウジング７の側部７ａの上端内周に固定する。その後、ハウジング７の内部空間に潤滑油を充満させることで、流体軸受装置１の組立てが完了する。このとき、シール部材９で密封されたハウジング７の内部空間に充満した潤滑油の油面は、シール部材９の内周に設けられたテーパ面９ａと、軸部材２の軸部２ａの外周面２ａ１との間に形成されたシール空間Ｓの範囲内に維持される。

上述のように構成された流体軸受装置１において、軸部材２を回転させると、軸受スリーブ８の内周面８ａの動圧溝の形成領域（上下２箇所）と、これら動圧溝の形成領域にそれぞれ対向する軸部２ａの外周面２ａ１との間のラジアル軸受隙間に、潤滑油の動圧作用による圧力が発生し、軸部材２の軸部２ａがラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが形成される。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｂに形成される動圧溝領域と、この動圧溝領域に対向するフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間のスラスト軸受隙間、および底部７ｂの上側端面７ｃに形成される動圧溝領域と、この動圧溝領域と対向するフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間のスラスト軸受隙間に、潤滑油の動圧作用による圧力がそれぞれ発生し、軸部材２のフランジ部２ｂが両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｔ１と第２スラスト軸受部Ｔ２とが形成される。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態では、凹球面状をなす成形面１３ａを備えた治具１３でゲート跡１２を成形した場合を説明したが、これ以外の治具１３を用いて成形することも可能である。例えば図６は、ゲート跡１２の成形工程の他形態を概念的に示すもので、同図において使用される治具１３は、凹球面状の成形面１３ａ（第１成形面）と、成形面１３ａの外径側に設けられるテーパ面状の成形面１３ｂ（第２成形面）とを備えたものである。

図６に示すように、例えばゲート跡１２が窪んだ凹状の形態を成す場合、分断面１２ｂを全面に亘って成形するためには、治具１３を底部７ｂの奥深くにまで押し込む必要が生じるが、単に治具１３を押し込むだけでは、分断面１２ｂ部分の肉がゲート跡１２の周囲に押し出されてしまい、分断面１２ｂを完全に成形することができないことがある。ここで、図６に示す治具１３を用いて成形を行えば、周囲に押し出された分断面１２ｂ部分の肉も第１成形面１３ａの外径側に設けた第２成形面１３ｂによって成形することができる。これにより、ゲート跡１２およびその周囲を成形して、充填材等の脱落をより確実に防ぐことができる。

また、この実施形態では、第１成形面１３ａとその外径側で連続する円環状の下端面１３ｃ、および下端面１３ｃと第２成形面１３ｂとをつなげる筒状面１３ｄとが治具１３に設けられている。このうち、第２成形面１３ｂや筒状面１３ｄが、治具１３の押込み方向に対して傾斜させた状態で設けられている。そのため、治具１３の押込み時、これらの面１３ｂ、１３ｄが比較的緩やかな角度でゲート跡１２およびその周囲の面に当るため、押込みにより角部やバリなどを生じることなく成形を行うことができる。

上述のように成形されたハウジング７には、図７に示すように、第１成形面１３ａによる半球面１２ｄと、第２成形面１３ｂによるテーパ面１２ｅ、および半球面１２ｄとテーパ面１２ｅとの間に、治具１３の下端面１３ｃおよび筒状面１３ｄによる面１２ｆ、１２ｇがそれぞれ成形される。また、窪み部７ｅにおける平坦面７ｅ１とテーパ面１２ｅとが滑らかにつながり、テーパ面１２ｅと筒状成形面１２ｇとが滑らかにつながった形態をなす。

あるいは、図４に示す凸状のゲート跡１２を、第１、第２成形面１３ａ、１３ｂを有する治具１３を底部７ｂの奥深くまで押し込むことによっても、分断面１２ｂを漏れなく成形することができ、分断面１２ｂからの充填材等の脱落をより確実に抑えることができる。この場合、図８に示すように、第１成形面１３ａによるゲート跡１２の表面（凸状面）１２ｄは、窪み部７ｅの平坦面７ｅ１よりも軸方向下側（ハウジング開口側）に成形される。また、ゲート跡１２の周囲には、平坦面７ｅ１と滑らかにつながったテーパ面１２ｅが第２成形面１３ｂにより成形される。

また、図６に示すように、ゲート跡１２を直接成形する第１成形面１３ａを第２成形面１３ｂよりも下方（ハウジング７側）に突出させた治具１３を用いることで、ゲート跡１２を直接押し込む面積を最小限にして、ハウジング７に過度の負荷をかけずに成形を行うことができる。これにより、例えば底部７ｂの上側端面７ｃに形成される動圧溝形成領域の変形を極力避けて成形を行うことができる。また、上述の形状とすることで、ゲート跡１２が凸状あるいは凹状何れの場合にも使用する（兼用する）ことができ、経済的である。

何れにしても、テーパ面１２ｅを成形する第２成形面１３ｂのテーパ角（傾斜角）δは、平坦面７ｅ１とテーパ面１２ｅとを滑らかにつなげる観点から、例えば図６に示す治具１３の押込み方向線（１点鎖線）に直交する面から１０°〜２０°傾斜していることが望ましい。

また、以上の実施形態では、射出時のゲートを、成形金型の底部７ｂの軸心（図示例では、下側端面７ｄの窪み部７ｅの中央）に対応する位置に１箇所設けた場合を説明したが、特にこの形態に限ることはない。例えば、上記ゲートを、底部７ｂの軸心以外の箇所に設ける場合や、複数箇所に設ける場合にも本発明を適用することができる。また、上述のゲート形状（点状ゲート）に限らず、フィルム状（環状）のゲートを設ける場合にも同様に本発明を適用することができる。

また、以上の実施形態では、ハウジング７の射出成形後、ゲート跡１２の分断部分１２ａを、治具１３で成形する場合を説明したが、他の方法を採ることもできる。例えば図６に示すように、ゲート跡１２の表面に被覆材１４を供給し、この被覆材１４でゲート跡１２の表面を被覆することによっても、同様に分断面１２ｂからの充填材等の脱落を防ぐことができる。被覆材１４としては、例えば光硬化性樹脂が使用可能であり、特に硬化時間の短い紫外線硬化樹脂を用いるのが好ましい。

また、以上の実施形態では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、へリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝により潤滑流体の動圧作用を発生させる構成を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、いわゆるステップ軸受や多円弧軸受を採用してもよい。

ステップ軸受としては、例えば図示は省略するが、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受隙間に面する領域（ラジアル軸受面となる領域）に、複数の軸方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けたものが挙げられる。このステップ軸受により、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方が構成される。

多円弧軸受としては、例えば図示は省略するが、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域を、３つの円弧面で構成したものが挙げられる（いわゆる３円弧軸受）。３つの円弧面の曲率中心は、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心から等距離オフセットされている。３つの円弧面で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間は、円周方向の両方向に対して、それぞれ楔状に漸次縮小した形状を有している。そのため、軸受スリーブ８と軸部２ａとが相対回転すると、その相対回転の方向に応じて、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体が楔状に縮小した最小隙間側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような構成の多円弧軸受における潤滑流体の動圧作用によって、軸受スリーブ８と軸部２ａとが非接触支持され、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方が構成される。なお、３つの円弧面の相互間の境界部に、分離溝と称される、一段深い軸方向溝を形成してもよい。

多円弧軸受は、これ以外の構成を採ることもできる。例えば図示は省略するが、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域を、３つの円弧面で構成し（いわゆる３円弧軸受）、３つの円弧面で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間を、円周方向の一方向に対して、それぞれ楔状に漸次縮小した形状とすることもできる。このような構成の多円弧軸受は、テーパ軸受と称されることもある。また、３つの円弧面の相互間の境界部に、分離溝と称される、一段深い軸方向溝を形成することもできる。この場合、軸受スリーブ８と軸部２ａとが所定方向に相対回転すると、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体が楔状に縮小した最小隙間側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような構成の多円弧軸受における潤滑流体の動圧作用によって、軸受スリーブ８と軸部２ａとが非接触支持され、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方が構成される。

多円弧軸受は、さらに別の構成を採ることもできる。例えば図示は省略するが、上記３円弧軸受において、３つの円弧面の最小隙間側の円周方向所定領域を、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心を曲率中心とする同心かつ同径の円弧で構成することもできる。従って、各所定領域において、ラジアル軸受隙間（最小隙間）は一定になる。このような構成の多円弧軸受は、テーパ・フラット軸受と称され、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の一方又は双方を構成する。

以上の各例における多円弧軸受は、いわゆる３円弧軸受であるが、これに限らず、いわゆる４円弧軸受、５円弧軸受、さらに６円弧以上の数の円弧面で構成された多円弧軸受を採用してもよい。また、ラジアル軸受部をステップ軸受や多円弧軸受で構成する場合、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のように、２つのラジアル軸受部を軸方向に離隔して設けた構成とする他、軸受スリーブ８の内周面８ａの上下領域に亘って１つのラジアル軸受部を設けた構成としてもよい。

また、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の一方又は双方は、例えば、スラスト軸受面となる領域に、複数の半径方向溝形状の動圧溝を円周方向所定間隔に設けた、いわゆるステップ軸受、いわゆる波型軸受（ステップ型が波型になったもの）等で構成することもできる。

また、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２やスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２を動圧軸受以外の軸受で構成することもでき、例えばスラスト軸受部としてピボット軸受が、ラジアル軸受部として真円軸受が使用可能である。

また、以上の実施形態では、流体軸受装置１の内部に充満し、軸受スリーブ８と軸部材２との間のラジアル軸受隙間や、軸受スリーブ８およびハウジング７と軸部材２との間のスラスト軸受隙間に潤滑膜を形成する流体として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に潤滑膜を形成可能な流体、例えば空気等の気体や、磁性流体等の流動性を有する潤滑剤を使用することもできる。

本発明の一実施形態に係る流体軸受装置を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの断面図である。 流体軸受装置の断面図である。 ハウジングの成形工程を概念的に示す断面図である。 ハウジングのゲート跡成形の一例を概念的に示す断面図である。 ゲート跡周辺の一例を示す拡大断面図である。 ハウジングのゲート跡成形の他の例を概念的に示す断面図である。 ゲート跡周辺の他の例を示す拡大断面図である。 ゲート跡周辺の他の例を示す拡大断面図である。 ハウジングのゲート跡の被覆加工の一例を概念的に示す断面図である。

符号の説明

１ 流体軸受装置
２ 軸部材
３ ディスクハブ
４ ステータコイル
５ ロータマグネット
７ ハウジング
７ａ 側部
７ｂ 底部
７ｃ 上側端面
７ｄ 下側端面
７ｅ 窪み部
８ 軸受スリーブ
９ シール部材
１０ａ ランナー
１０ｂ 点状ゲート
１０ｃ キャビティー
１１ ゲート樹脂部
１２ ゲート跡
１２ａ 分断部分
１２ｂ 分断面
１２ｃ 凸部
１２ｄ 表面
１２ｅ テーパ面
１３ 治具
１３ａ 第１成形面
１３ｂ 第２成形面
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受部

Claims (10)

1. ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、軸受スリーブの内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置において、
   ハウジングが樹脂の射出成形品で、そのゲート跡が成形されていることを特徴とする流体軸受装置。
2. ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、軸受スリーブの内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の圧力で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置において、
   ハウジングが樹脂の射出成形品で、そのゲート跡が被覆材で被覆されていることを特徴とする流体軸受装置。
3. ゲート跡の表面は、滑らかな凸状の曲面である請求項１記載の流体軸受装置。
4. さらに、ゲート跡の周囲が成形されている請求項１記載の流体軸受装置。
5. ハウジングが有底筒状をなし、その底部の軸心にゲート跡を有する請求項１又は２記載の流体軸受装置。
6. 請求項１〜５記載の流体軸受装置と、ロータマグネットと、ステータコイルとを備えたモータ。
7. ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、軸受スリーブの内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる流体の潤滑膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置の製造方法において、
   ハウジングを樹脂材料で射出成形して離型した後、ゲート跡を治具で成形することを特徴とする流体軸受装置の製造方法。
8. 治具を回転させながらゲート跡を成形する請求項７記載の流体軸受装置の製造方法。
9. ゲート跡を加熱しながら成形する請求項７記載の流体軸受装置の製造方法。
10. ゲート跡を成形する第１成形面と、ゲート跡の周囲を成形する第２成形面とを備えた治具で成形を行う請求項７記載の流体軸受装置の製造方法。

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