JP2008025739A - 動圧軸受装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品精度によらず、ハウジングに対する軸受スリーブの組付け精度を低コストに高めた動圧軸受装置の製造方法を提供する。
【解決手段】内周面８ａがラジアル軸受隙間に面すると共に、下端面８ｃが一方の（第２の）スラスト軸受隙間に面する軸受スリーブ８を、上端面７ｂが他方の（第１の）スラスト軸受隙間に面するハウジング７の内周に固定するに際し、押え型２６の下端面２６ａの、固定ピン２３の保持部２３ａの上端面２３ａ１に対する平行度を所定の精度に形成しておくことにより、軸受スリーブ８の下端面８ｃを拘束する固定ピン２３の上端面２３ａ１（第１拘束面）と、ハウジング７の上端面７ｂを拘束する押え型２６の下端面２６ａ（第２拘束面）との間の平行度を高精度に管理した状態で型締めを行う。
【選択図】図７

Description

本発明は動圧軸受装置の製造方法に関するものである。

動圧軸受装置は、軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で、支持すべき回転部材を回転自在に非接触支持する軸受装置である。この種の軸受装置は、高速回転、高回転精度、低騒音等の特徴を備えるものであり、情報機器をはじめ種々の電気機器に搭載されるモータ用の軸受装置として、より具体的には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におけるディスクドライブのスピンドルモータ用の軸受装置として、あるいはレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ、プロジェクタのカラーホイールモータ、ファンモータなどのモータ用軸受装置として好適に使用される。

ＨＤＤ等のディスク装置用のスピンドルモータに組み込まれる動圧軸受装置としては、例えば内周面がラジアル軸受隙間に面し、また一端面が一のスラスト軸受隙間に面する軸受スリーブと、一端面が他方のスラスト軸受隙間に面するハウジングとを備えた構成のものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３３７３４３号公報

近年では、情報機器における記録密度の増大や高速回転化に対応するため、上記動圧軸受装置には更なる高回転精度化が求められている。この種の要請に対応するためには、ラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間の幅寸法の更なる高精度管理が重要となり、そのため、軸受隙間の幅寸法精度を左右するハウジングと軸受スリーブの組み付け作業には細心の注意が払われている。

ハウジングと軸受スリーブとの間で高い組付け精度を得るための手段として、ハウジングや軸受スリーブを例えば金属の削り加工で高精度に形成する方法がまず考えられる。しかしながら、機械加工は総じて製造コストが高く付くため、今以上の低コスト化は困難な状況にある。機械加工等に代えて、ハウジングや軸受スリーブを型成形で形成すれば、製造コストの低減化は可能であるが、型成形は成形品間の寸法精度にバラツキを生じ易く、組み付け品の精度確保が難しい。

以上より、本発明の課題は、部品精度によらず、ハウジングに対する軸受スリーブの組付け精度を低コストに高めた動圧軸受装置の製造方法を提供することである。

前記課題を解決するため、本発明は、内周面がラジアル軸受隙間に面する軸受スリーブを、軸方向一方の端面がスラスト軸受隙間に面するハウジングの内周に固定するに際し、軸受スリーブの外周面とハウジングの内周面との間に接着剤を満たした状態で、軸受スリーブの内周面を拘束する第１拘束面と、ハウジングの端面を拘束する第２拘束面との間の直角度を管理することを特徴とする動圧軸受装置の製造方法を提供する。

上述のように、本発明に係る製造方法によれば、軸受スリーブをハウジングの内周にすき間接着で固定することで、これら組み付け品に過度の負荷を与えることなく、ハウジングに対する軸受スリーブの固定姿勢を型締め中に矯正することができる。従って、上述のように、軸受スリーブの内周面を拘束する第１拘束面と、ハウジングの端面を拘束する第２拘束面との間の直角度を管理することにより、軸受スリーブの内周面とハウジングの端面との間で高い直角度を有した状態で、かかる軸受スリーブをハウジングの内周に固定することができる。

ハウジングと軸受スリーブとの間で求められる組み付け精度（形状精度）としては、上記直角度のほか、軸受スリーブの端面とハウジングの端面との間の平行度が求められる場合がある。すなわち、上記特許文献１に記載の如く、軸受スリーブの一端面が一のスラスト軸受隙間に面すると共に、ハウジングの一端面が他方のスラスト軸受隙間に面する場合に両端面間で高い平行度が要求される。

そこで、上記要求に対応するため、本発明は、内周面がラジアル軸受隙間に面すると共に、軸方向一方の端面が第１のスラスト軸受隙間に面する軸受スリーブを、軸方向他方の端面が第２のスラスト軸受隙間に面するハウジングの内周に固定するに際し、軸受スリーブの外周面とハウジングの内周面との間に接着剤を満たした状態で、軸受スリーブの端面を拘束する第１拘束面と、ハウジングの端面を拘束する第２拘束面との間の平行度を管理することを特徴とする動圧軸受装置の製造方法を提供する。

上述の方法によれば、軸受スリーブをハウジングの内周にすき間接着で固定することで、これら組み付け品に過度の負荷を与えることなく、ハウジングに対する軸受スリーブの固定姿勢を型締め中に矯正することができる。従って、上述のように、一方（第１）のスラスト軸受隙間に面するハウジングの端面を拘束する第１拘束面と、他方（第２）の軸受スリーブの端面を拘束する第２拘束面との間の平行度を管理することにより、ハウジングの端面と、軸受スリーブの端面との間で高い平行度を有した状態で、かかる軸受スリーブをハウジングの内周に固定することができる。

ところで、上記何れの方法においても、接着固定される軸受スリーブの外周面やハウジングの内周面は、それほど高い形状精度（面精度）を必要としないため、加工方法によらず、残る他の面を高精度に仕上げることはそれほど困難ではない。そのため、例えば上述のように、軸受スリーブの端面でスラスト軸受隙間を構成する場合には、かかる端面とラジアル軸受隙間に面する内周面との直角度を比較的高精度に仕上げることができる。従って、上述のように、軸受スリーブの端面を拘束する第１拘束面と、ハウジングの端面を拘束する第２拘束面との間の平行度を管理することで、両端面間で高い平行度が得られると共に、軸受スリーブの内周面と、ハウジングの上記端面との間で高い直角度を確保した状態で両部材を固定することが可能となる。

上記直角度あるいは平行度の管理に加えて、本発明では、ハウジングの外周面を拘束する第３拘束面と、軸受スリーブの内周面を拘束する第４拘束面との間の同軸度を管理した状態で軸受スリーブをハウジングの内周に固定することも可能である。かかる方法によれば、第３拘束面により拘束されるハウジングの外周面と、第４拘束面により拘束される軸受スリーブの内周面との間で高い同軸度を持たせた状態で、かかる軸受スリーブをハウジングの内周に固定することができる。

上述のようにして、ハウジングに対する軸受スリーブの固定姿勢を決定した後、接着剤を固化させることで、軸受スリーブのハウジングへの固定がなされる。そのため、一旦ハウジングに対する軸受スリーブの固定姿勢を決定すれば、その姿勢を崩すことなく例えば加熱のみで両部材を固定することができ、これにより高精度かつ高強度な組み付け品を得ることができる。

以上のことから、本発明によれば、部品精度によらず、ハウジングに対する軸受スリーブの組付け精度を低コストに高めた動圧軸受装置の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の第１実施形態に係る動圧軸受装置の製造方法およびこれにより製造される動圧軸受装置を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における『上下』方向は単に各図における上下方向を便宜的に示すもので、動圧軸受装置の設置方向や使用態様、あるいは後述する製造方法に係る製造装置等の設置方向を特定するものではない。

図１は、本発明の第１実施形態に係る製造方法により製造される動圧軸受装置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２を備えた回転部材３を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置１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に取付けられ、ロータマグネット５は回転部材３に取付けられている。動圧軸受装置１のハウジング７は、ブラケット６の内周に固定される。また、図示は省略するが、回転部材３には、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。）が一又は複数枚保持される。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との間に発生する励磁力でロータマグネット５が回転し、これに伴って、回転部材３および回転部材３に保持されたディスクが軸部２と一体に回転する。

図２は、動圧軸受装置１を示している。この動圧軸受装置１は、ハウジング７と、ハウジング７の内周に固定される軸受スリーブ８と、ハウジング７の一端を閉口する蓋部材１０と、ハウジング７および軸受スリーブ８に対して相対回転する回転部材３とを主に備えている。

回転部材３は、軸受スリーブ８の内周に挿入される軸部２と、軸部２の上端に設けられ、ハウジング７の開口側に配置されるハブ部９とを主に備えている。

軸部２は、この実施形態ではハブ部９と一体に形成され、その下端に抜止めとしてフランジ部１１を別体に備えている。フランジ部１１は、金属製で、例えばねじ結合等の手段により軸部２に固定される。

ハブ９は、ハウジング７の開口側（上側）を覆う円盤部９ａと、円盤部９ａの外周部から軸方向下方に延びる筒状部９ｂと、筒状部９ｂから外径側に突出する鍔部９ｄと、鍔部９ｄの上端に形成されるディスク搭載面９ｃとを備える。図示されていないディスクは円盤部９ａの外周に外嵌され、ディスク搭載面９ｃに載置される。そして、図示しない適当な保持手段によってディスクがハブ部９に保持される。

ハウジング７は、金属あるいは樹脂で形成される。この実施形態では、ハウジング７は金属の鍛造加工で略円筒状に成形される。ハウジング７の端面（上端面）７ｂの全面または一部環状領域には、スラスト動圧発生部として、例えば図４に示すように、複数の動圧溝７ｂ１をスパイラル形状に配列した領域（動圧発生部Ｂ）が形成される。上端面７ｂの動圧溝７ｂ１形成領域は円盤部９ａの下端面９ａ１と対向し、軸部２の回転時、下端面９ａ１との間に後述する第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間を形成する（図２を参照）。

ハウジング７の上方部外周（上端面７ｂ側の外周面）には、上方に向かって漸次拡径する環状のテーパ面７ｃが形成される。テーパ面７ｃは筒状部９ｂの内周面９ｂ１と対向し、内周面９ｂ１との間に半径方向寸法が上方に向かって漸次縮小するテーパ状のシール空間Ｓを形成する。潤滑油を動圧軸受装置１内部に充満させた状態では、潤滑油の油面は常時シール空間Ｓの範囲内にある。

ハウジング７の下端開口部は、軸受スリーブ８が固定される内周面７ａよりも大径に形成され、この大径内周面７ｄに、例えば、ステンレス鋼や黄銅等の金属材料で形成された蓋部材１０が圧入、あるいは圧入接着等の手段により固定されている。

軸受スリーブ８は、例えば焼結金属からなる多孔質体で円筒状に形成される。この実施形態では、軸受スリーブ８は、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、ハウジング７の内周面７ａに接着固定される。もちろん、軸受スリーブ８を多孔質以外の材料、例えば樹脂やセラミック、その他の金属材料で形成することも可能である。

軸受スリーブ８の内周面８ａの全面又は一部円筒領域には、ラジアル動圧発生部として複数の動圧溝を配列した領域（動圧発生部Ａ）が形成される。この実施形態では、例えば図３（ａ）に示すように、複数の動圧溝８ａ１、８ａ２をヘリングボーン形状に配列してなる動圧発生部Ａが軸方向に離隔して２箇所形成される。動圧溝８ａ１、８ａ２形成領域は、軸部２を軸受スリーブ８の内周に挿入した状態では、軸部２の外周面２ａと対向し、軸部２の回転時、対向する軸部２の外周面２ａとの間に後述する第１、第２ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２のラジアル軸受隙間をそれぞれ形成する（図２を参照）。なお、この実施形態では、上側の動圧発生部Ａを構成する動圧溝８ａ１は、軸方向中心ｍ（上下の傾斜溝間領域の軸方向中央）に対して軸方向非対称に形成されており、軸方向中心ｍより上側領域の軸方向寸法Ｘ１が下側領域の軸方向寸法Ｘ２よりも大きくなっている。一方、下側の動圧発生部Ａを構成する動圧溝８ａ２は軸方向対称に形成されている。また、軸受スリーブ８の外周面８ｂには、１又は複数本（例えば３本）の軸方向溝８ｂ１が軸方向全長に亘って形成されている。

軸受スリーブ８の下端面８ｃの全面又は一部環状領域には、動圧発生部Ｃとして、例えば図３（ｂ）に示すように、複数の動圧溝８ｃ１をスパイラル状に配列した領域が形成される。下端面８ｃの動圧溝８ｃ１形成領域（動圧発生部Ｃ）はフランジ部２ｂの上端面２ｂ１と対向し、軸部２の回転時、対向する上端面２ｂ１との間に後述する第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間を形成する（図２を参照）。

以下、軸受スリーブ８をハウジング７の内周に接着固定する工程の一例を、図５〜図７に基づいて説明する。

図５は、軸受スリーブ８をハウジング７の内周に位置決め固定する工程の一例を概念的に示すものである。この工程で用いられる製造装置２０は、同図に示すように、水平配置された台座２１に固定された２本又は３本以上の支柱２２と、支柱２２間に配置され、同じく台座２１に固定された固定ピン２３と、固定ピン２３の外周に配置された可動型２４と、支柱２２に挿入されたピン２５と、ピン２５にガイドされ、台座２１に対して軸方向に相対移動可能な押え型２６とを備えている。なお、説明の便宜上、台座２１の側を下側、押え型２６の側を上側として以下説明を進める。

固定ピン２３は、図６に示すように、軸受スリーブ８の保持部２３ａと、保持部２３ａよりも大径に形成されたガイド部２３ｂと、ガイド部２３ｂよりも大径に形成されたベース部２３ｃとを備え、ベース部２３ｃの下端が台座２１に固定されている。保持部２３ａは軸受スリーブ８を保持、拘束するためのものであり、円筒状の外周面２３ａ２と、外周面２３ａ２の下端から外径側に広がる円環状の上端面２３ａ１とを有する。

保持部２３ａの上端面２３ａ１は、型締め時、軸受スリーブ８の下端面８ｃを拘束可能な第１拘束面となる。この端面（第１拘束面）２３ａ１は、支柱２２の上端面２２ａから軸方向寸法ｔだけ離隔した位置に設けられる（図６を参照）。ここで、軸方向寸法ｔは、ハウジング７の上端面７ｂ（動圧発生部Ｂの形成面）と軸受スリーブ８の下端面８ｃ（動圧発生部Ｃの形成面）との離間距離（図２を参照）に等しい値に設定されている。

保持部２３ａの外周面２３ａ２は、軸受スリーブ８を上端面２３ａ１に当接した状態で、軸受スリーブ８の内周面８ａを保持可能な程度の外径寸法に設定されている。そのため、型締め時、外周面２３ａ２は、軸受スリーブ８の内周面８ａを拘束可能な第４拘束面となる。なお、ガイド部２３ｂの外周面は後述する可動型２４が移動する際のガイド面となり、その外周面精度が可動型２４の動作精度、換言すると軸受スリーブ８の内周面８ａに対するハウジング７外周面（例えばテーパ面７ｃ）の同軸度を直接左右することになるので、求められる同軸度（例えば、３μｍ以下）を確保できるよう高精度に仕上げられている。

可動型２４は、上端内周にハウジング７を保持可能な略円筒状に形成されている。この可動型２４は、台座２１に固定されたばね等の弾性体で弾性支持されており、型締め時には、その内周を固定ピン２３のガイド部２３ｂでガイドされた状態で下方に移動する。図６に示する型開きの状態で、可動型２４の上端部は支柱２２の上端面２２ａよりも突出している。可動型２４の下端外径側には、外径寸法が他所よりも大きい大径部２４ｂが設けられ（図５を参照）、これを支柱２２の段部２２ｂと係合させることにより、型開き状態での抜け止めが図られている。可動型２４の上端内周には、ハウジング７のテーパ面７ｃ形状に対応した形状をなしハウジング７を保持する傾斜面状の保持面２４ａが設けられる。この保持面２４ａは、型締め時、保持するハウジング７の外周面（ここではテーパ面７ｃ）を拘束可能な第３拘束面となる。

押え型２６は、支柱２２や固定ピン２３、可動型２４に対して相対的に上方に位置し、型締めあるいは型開きに伴い、ピン２５でガイドされた状態で上記支柱２２等に対して上下に相対移動可能なように構成されている。そのため、押え型２６の下端面２６ａは、型締め時、ハウジング７の上端面（動圧発生部Ｂの形成面）を拘束可能な第２拘束面となる。なお、この下端面２６ａは、軸受スリーブ８の下端面８ｃに対するハウジング７の上端面７ｂの平行度、および軸受スリーブ８の内周面８ａに対する上端面７ｂの直角度を直接左右することになるので、平面度や固定ピン２３の上端面２３ａ１に対する平行度、および固定ピン２３の外周面２３ａ２に対する直角度がそれぞれ所定の値以下となるよう高精度に設定されている。

押え型２６のうち、軸受スリーブ８の上端面８ｄと軸方向に対向する一部領域には、押え型２６の下端面２６ａよりも下方（固定ピン２３や可動型２４の側）に突出した押え部材２７が設けられている。この押え部材２７は、上部をばね等の弾性体で支持されており、型締めに伴ってその下端面２７ａが軸受スリーブ８の上端面８ｄに当接すると、下方に対して後退移動する。この際、押え部材２７を支持する弾性体としては、型締め時に軸受スリーブ８に対して過度の負荷を与えることなく、その姿勢（ハウジング７に対する姿勢）を矯正することができる程度の剛性（ばね剛性）を有するものが好適に使用可能である。可動型２４を支持する弾性体にも、同様の剛性を有するものが好適に使用可能である。

以上の構成をなす製造装置２０において、固定ピン２３の保持部２３ａに軸受スリーブ８を保持し、かつ可動型２４の内周（保持面２４ａ）にハウジング７を保持した状態で、押え型２６を支柱２２に対して相対的に下降させ、型締めを行う。この際、接着固定面となるハウジング７の内周面７ａと軸受スリーブ８の外周面８ｂの何れか一方に予め接着剤を塗布しておく。型締めに伴い（押え型２６の下降に伴い）、まず、図７に示すように、押え型２６の下端面２６ａをハウジング７の上端面７ｂに当接させ、可動型２４と共にハウジング７を下降させる。これにより、ハウジング７が軸受スリーブ８の外周に導入される。さらに、押え型２６を下降させ、押え部材２７の下端面２７ａを軸受スリーブ８の上端面８ｄに当接させることで、軸受スリーブ８の両端面８ｃ、８ｄを保持部２３ａの上端面２３ａ１および押え部材２７の下端面２７ａで挟持する。これにより、軸受スリーブ８が上下方向からの矯正力を受け、保持部２３ａに対する保持姿勢が適正に矯正される。同様に、ハウジング７が下端面２６ａおよび保持面２４ａによって挟持され、これにより押え型２６に対する姿勢が適正に矯正される。そして、押え型２６の下端面２６ａが支柱２２の上端面２２ａに当接した時点で型締めを停止する。

この場合、押え型２６の下端面２６ａの、固定ピン２３の保持部２３ａの上端面２３ａ１に対する平行度を所定の精度に形成しておくことにより、型締めを完了した時点（図７を参照）では、ハウジング７の上端面７ｂを拘束する押え型２６の下端面２６ａ（第２拘束面）と、軸受スリーブ８の下端面８ｃを拘束する固定ピン２３の上端面２３ａ１（第１拘束面）との間の平行度が高精度に管理された状態となる。そのため、下端面２６ａ（第２拘束面）に拘束されるハウジング７の上端面７ｂと、上端面２３ａ１（第１拘束面）に拘束される軸受スリーブ８の下端面８ｃとの間で高い平行度を有した状態で、ハウジング７に対する軸受スリーブ８の固定姿勢を決定することができる。

また、この実施形態では、型締め時、固定ピン２３の上端面２３ａ１と押え型２６の下端面２６ａとが所定の軸方向寸法ｔだけ離隔するように管理しているので、上記平行度と同時に、ハウジング７の上端面７ｂと軸受スリーブ８の下端面８ｃとの間の軸方向間隔も高精度に管理することができる。

また、上述のように、軸受スリーブ８をハウジング７内周にすき間接着で固定することで、接着固定される軸受スリーブ８の外周面８ｂ（あるいはハウジング７の内周面７ａ）には、それほど高い形状精度（面精度）を必要としない。そのため、この実施形態のように、軸受スリーブ８を圧粉成形および焼結で形成（焼結金属で形成）すれば、外周面８ｂ以外の面、すなわち両端面８ｃ、８ｄと内周面８ａとの間の直角度を比較的高精度に仕上げることができる。これにより、上記下端面８ｃと上端面７ｂとの間の平行度が高精度管理されると共に、ハウジング７の上端面７ｂと軸受スリーブ８の内周面８ａとの間の直角度を高精度に管理することができる。

特に、この実施形態のように、軸受スリーブ８の内周面８ａおよび下端面８ｃに、動圧発生部として複数本の動圧溝８ａ１、８ｃ１等が形成されている場合、これらの動圧溝は、通常焼結後の溝サイジング工程で設けられる。そのため、かかる溝サイジングにより動圧溝８ａ１、８ａ２、８ｃ１を形成すると共に、下端面８ｃと内周面８ａとの間の直角度を高精度に仕上げることができ、上記直角度を高精度に、かつ最小限の後加工で安価に仕上げることができる。

また、この実施形態では、可動型２４は同軸配置された固定ピン２３の外周でガイドされながら移動可能であるから、ハウジング７の第３拘束面となる可動型２４の保持面２４ａと、軸受スリーブ８の第４拘束面となる固定ピン２３の保持部２３ａの外周面２３ａ２との間の同軸度を高精度に管理することができる。従って、これら拘束面により軸受スリーブ８の内周面８ａに対するハウジング７の外周面（テーパ面７ｃ）の同軸度も高精度に管理することができる。

上述のようにして、ハウジング７に対する軸受スリーブ８の固定姿勢および固定位置を決定した後、加熱等により接着剤を固化させる。接着剤の固化後、型開きを行うことで、ハウジング７と軸受スリーブ８の組み付け品が得られる。なお、両者の固定は、上述のように予め両部材７、８の何れかの面７ａ、８ｂに接着剤を塗布した状態で型締めを行う他、型締め後、両部材７、８間の接着隙間に接着剤を充填・固化させることによって行うこともできる。

以上のように構成された動圧軸受装置１は、ハウジング７の内周に軸受スリーブ８を固定した後、軸受スリーブ８の内周に回転部材３を挿入した状態で回転部材３の下端にフランジ部１１を固定し、さらに蓋部材１０でハウジング７の下端開口部を封口することで組み立てられる。その後、各軸受隙間を含む軸受内部空間に潤滑油を注油することで、図２に示す動圧軸受装置１が完成する。

上記構成の動圧軸受装置１において、回転部材３（軸部２）が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａに形成された動圧発生部Ａ、Ａは、対向する軸部２の外周面２ａとの間にラジアル軸受隙間を形成する。そして、各ラジアル軸受隙間の潤滑油が動圧溝８ａ１、８ａ２の軸方向中心側に押し込まれ、その圧力が上昇する。このように、動圧溝８ａ１、８ａ２（動圧発生部Ａ、Ａ）によって生じる潤滑油の動圧作用によって、軸部２をラジアル方向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とがそれぞれ構成される。

これと同時に、軸受スリーブ８の下端面８ｃに設けられた動圧発生部Ｃ（動圧溝８ｃ１形成領域）とこれに対向するフランジ部２ｂの上端面２ｂ１との間のスラスト軸受隙間、およびハウジング７の上端面７ｂに形成される動圧発生部Ｂ（動圧溝７ｂ１形成領域）とこれに対向するハブ部９の下端面９ａ１との間のスラスト軸受隙間に形成される潤滑油膜の圧力が、動圧溝７ｂ１、８ｃ１の動圧作用により高められる。そして、これら油膜の圧力によって、回転部材３（ハブ部９）をスラスト方向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とがそれぞれ構成される。

この際、上述のように、ハウジング７の上端面７ｂと軸受スリーブ８の下端面８ｃとの間の平行度とその軸方向離間距離、ハウジング７の上端面７ｂと軸受スリーブ８の内周面８ａとの間の直角度、およびハウジング７の外周面（テーパ面７ｃ）と軸受スリーブ８の内周面８ａとの間の同軸度などを高精度に設定した状態で接着固定を行うことで、各軸受隙間の幅、あるいはモータの駆動部となるさせたステータコイル４とロータマグネット５との対向間隔等を高精度に管理することができる。従って、軸受性能に優れた動圧軸受装置１ひいては回転性能に優れたスピンドルモータを得ることができる。

なお、以上の説明では、軸受スリーブ８とハウジング７に対する軸受スリーブ８の固定姿勢の決定を一度の型締め動作で行う手順について説明を行ったが、一度目の型締め動作でまず固定ピン２３（保持部２３ａ）に対する軸受スリーブ８の姿勢矯正を行った後、可動型２４にハウジング７をセットして、二度目の型締め動作で両者間の固定姿勢を決定することもできる。

以下、本発明の第２実施形態に係る動圧軸受装置の製造方法およびそれにより製造された動圧軸受装置を図面に基づいて説明する。

図８は、第２実施形態に係る製造方法により製造される動圧軸受装置１の一例を示している。この動圧軸受装置１は、主に、ハウジング７が有底筒状に形成される点、およびハブ部９の下端面９ａ１とハウジング７の上端面７ｂの間にのみスラスト軸受部Ｔが設けられる点で、図２に示す動圧軸受装置１と構成を異にしている。なお、その他の構成は図２に示す動圧軸受装置と同一であるので、共通の参照番号を付与して重複説明を省略する。

同図に示す動圧軸受装置１におけるハウジング７と軸受スリーブ８の組み付け（接着固定）は、例えば図９に示す製造装置３０を用いて行われる。

図９に示す製造装置３０は、水平配置された台座３１に固定された固定ピン３３と、固定ピン３３の外周に配置され、固定ピン３３に対して相対的に上下移動が可能な押え型３６とを備える。なお、説明の便宜上、台座３１の側を下側、押え型３６の側を上側として以下説明を進める。

固定ピン３３は、図９に示すように、軸受スリーブ８の保持部３３ａと、保持部３３ａよりも大径に形成されたガイド部３３ｂとを備える。ガイド部３３ｂの下端は台座３１に固定されている。保持部３３ａは軸受スリーブ８を保持、拘束するためのものであり、円筒状の外周面３３ａ２と、外周面３３ａ２の下端から外径側に広がる円環状の上端面３３ａ１とを有する。また、この実施形態では、保持部３３ａの外周面３３ａ２と上端面３３ａ１との間に段部３３ｃが設けられており、段部３３ｃの小径上端面３３ｃ１と、保持部３３ａの上端面３３ａ１との軸方向間隔が所定値に管理されている。

この場合、保持部３３ａの外周面３３ａ２が、軸受スリーブ８の内周面８ａを拘束可能な第１拘束面となる。この実施形態では、外周面３３ａ２は、型締め時、軸受スリーブ８の内周面８ａを拘束可能な第４拘束面を兼ねる。また、保持部３３ａの上端面３３ａ１が、型締め時、ハウジング７の上端面７ｂを拘束可能な第２拘束面となる。なお、この上端面３３ａ１および外周面３３ａ２は、軸受スリーブ８の内周面８ａに対するハウジング７の上端面７ｂとの間の直角度を直接左右することになるので、かかる上端面３３ａ１に対する外周面３３ａ２の直角度が所定の値以下となるよう高精度に設定されている。

同様に、ガイド部３３ｂの外周面は後述する押え型３６が移動する際のガイド面となり、その外周面精度が、軸受スリーブ８の内周面８ａに対するハウジング７外周面（例えばテーパ面７ｃ）の同軸度を直接左右することになるので、求められる同軸度を確保できるよう高精度に仕上げられている。

押え型３６は、その内周に固定ピン３３の保持部３３ａを収容可能な小径面３６ａと、固定ピン３３のガイド部３３ｂを収容可能な大径面３６ｂとを有する。このうち小径面３６ａの下端には、ハウジング７のテーパ面７ｃ形状に対応した形状をなしハウジング７を下方に押圧可能な傾斜面３６ａ１が設けられる。かかる構成の押え型３６は、台座３１や固定ピン３３に対して相対的に上方に位置し、型締めあるいは型開きに伴い、固定ピン３３に対して相対的に上下移動が可能なように構成されている。そのため、小径面３６ａに設けられた傾斜面３６ａ１は、型締め時、ハウジング７の外周面（ここではテーパ面７ｃ）を拘束可能な第３拘束面となる。なお、この傾斜面３６ａ１は、軸受スリーブ８の内周面８ａに対するハウジング７の外周面（テーパ面７ｃ）の同軸度を直接左右することになるので、固定ピン３３の外周面３３ａ２に対する同軸度が所定の値以下となるよう高精度に設定されている。

以上の構成をなす製造装置３０を用いた接着固定作業は以下の手順で行われる。まず、固定ピン３３の保持部３３ａ外周に軸受スリーブ８を導入し、軸受スリーブ８の上端面８ｄ（図９中では下方に位置している）を保持部３３ａの上端面３３ａ１に当接させた状態でかかる軸受スリーブ８を保持する。次に、ハウジング７を、軸受スリーブ８を被覆するように保持部３３ａにセットする。この状態から、押え型３６を台座３１および固定ピン３３に対して相対的に下降させ、型締めを行う。この際、接着固定面となるハウジング７の内周面７ａと軸受スリーブ８の外周面８ｂの何れか一方に予め接着剤を塗布しておく。型締めに伴い（押え型３６の下降に伴い）、図９に示すように、押え型３６の小径面３６ａに設けた傾斜面３６ａ１をハウジング７の外周面（テーパ面７ｃ）に当接させ、ハウジング７を、かかる傾斜面３６ａ１と固定ピン３３の上端面３３ａ１とで挟持する。これにより、ハウジング７が上下方向からの矯正力を受け、保持部３３ａに対する保持姿勢が適正に矯正される。そして、押え型２６の下端面２６ａが支柱２２の上端面２２ａに当接した時点で型締めを停止する。

この場合、上端面３３ａ１に対する外周面３３ａ２の直角度を所定の精度に形成しておくことにより、軸受スリーブ８の内周面８ａを拘束する固定ピン２３の外周面３３ａ２（第１拘束面）と、ハウジング７の上端面７ｂを拘束する固定ピン３３の上端面３３ａ１（第２拘束面）との間の直角度が高精度に管理された状態で型締めを行うことができる。そのため、外周面３３ａ２（第１拘束面）に拘束される軸受スリーブ８の内周面８ａと、上端面３３ａ１（第２拘束面）に拘束されるハウジング７の上端面７ｂとの間で高い直角度が得られるように、ハウジング７に対する軸受スリーブ８の固定姿勢を決定することができる。

また、この実施形態では、保持部３３ａの上端面３３ａ１と段部３３ｃの小径上端面３３ｃ１とが所定の軸方向寸法だけ離隔するように固定ピン３３を仕上げているので、ハウジング７の上端面７ｂと軸受スリーブ８の上端面８ｄとの間の軸方向間隔も高精度に管理することができる。

また、この実施形態では、押え型３６は同軸配置された固定ピン３３（ガイド部３３ｂ）の外周でガイドされながら移動可能であるから、ハウジング７の第３拘束面となる押え型３６の傾斜面３６ａ１と、軸受スリーブ８の第４拘束面となる保持部３３ａの外周面３３ａ２との間の同軸度を高精度に管理することができる。従って、これら拘束面により軸受スリーブ８の内周面８ａに対するハウジング７の外周面（テーパ面７ｃ）の同軸度も高精度に管理することができる。

上述のようにして、ハウジング７に対する軸受スリーブ８の固定姿勢および固定位置を決定した後、加熱等により接着剤を固化させる。接着剤の固化後、型開きを行うことで、ハウジング７と軸受スリーブ８の組み付け品が得られる。

以上、本発明の第１、第２実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限られるものではなく、本発明の作用効果を享受し得る範囲内において、製造装置２０、３０の構成など種々の変更等が可能である。

上記の動圧軸受装置１では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２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流体の動圧作用を発生させる構成を例示しているが、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、いわゆる多円弧軸受やステップ軸受を採用しても良い。この場合、軸受スリーブ８の内周面８ａに形成される動圧発生部Ａは、複数の円弧面あるいは軸方向溝によって構成される。また、上述の動圧発生部は、軸受スリーブ８の内周面８ａに限らず、これとラジアル方向に対向する軸部２の外周面２ａの側に形成することも可能である。

また、図示は省略するが、スラスト軸受部Ｔ１およびＴ２のうち一方又は双方は、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。これらスラスト動圧軸受を構成する動圧発生部（図２でいえば動圧発生部Ｂ、Ｃなど）についても、軸受スリーブ８やハウジング７の側ではなく、これと対向するフランジ部１１やハブ部９の下端面９ａ１の側に設けることも可能である。

以上の実施形態では、動圧軸受装置１の内部に充満する流体（潤滑流体）として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に動圧を発生させることができる流体、例えば磁性流体や空気等の気体を使用することもできる。

本発明の第１実施形態に係る製造方法により製造された動圧軸受装置を組み込んだスピンドルモータの一例を示す断面図である。 動圧軸受装置の断面図である。 （ａ）は軸受スリーブの断面図、（ｂ）は軸受スリーブの下端面図である。 ハウジングの上端面図である。 第１実施形態に係る製造工程の一例を概念的に示す断面図である。 型締め前の、製造装置の矢印Ｄで示す領域を拡大した断面図である。 型締め時の、製造装置の要部を拡大した断面図である。 第２実施形態に係る製造方法により製造された動圧軸受装置の断面図である。 第２実施形態に係る製造工程の一例を概念的に示す断面図である。

符号の説明

１ 動圧軸受装置
７ ハウジング
７ｂ 上端面
７ｃ テーパ面
８ 軸受スリーブ
８ａ 内周面
８ｃ 下端面
２０ 製造装置
２３ 固定ピン
２３ａ 保持部
２３ａ１ 上端面（第１拘束面）
２６ 押え型
２６ａ 下端面（第２拘束面）
３０ 製造装置
３３ 固定ピン
３３ａ 保持部
３３ａ１ 上端面（第２拘束面）
３３ａ２ 外周面（第１拘束面）
３６ 押え型
Ａ、Ｂ、Ｃ 動圧発生部
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ スラスト軸受部
Ｓ シール空間

Claims (4)

1. 内周面がラジアル軸受隙間に面する軸受スリーブを、軸方向一方の端面がスラスト軸受隙間に面するハウジングの内周に固定するに際し、
   軸受スリーブの外周面とハウジングの内周面との間に接着剤を満たした状態で、
   軸受スリーブの上記内周面を拘束する第１拘束面と、ハウジングの上記端面を拘束する第２拘束面との間の直角度を管理することを特徴とする動圧軸受装置の製造方法。
2. 内周面がラジアル軸受隙間に面すると共に、軸方向一方の端面が第１のスラスト軸受隙間に面する軸受スリーブを、軸方向他方の端面が第２のスラスト軸受隙間に面するハウジングの内周に固定するに際し、
   軸受スリーブの外周面とハウジングの内周面との間に接着剤を満たした状態で、
   軸受スリーブの上記端面を拘束する第１拘束面と、ハウジングの上記端面を拘束する第２拘束面との間の平行度を管理することを特徴とする動圧軸受装置の製造方法。
3. さらに、ハウジングの外周面を拘束する第３拘束面と、軸受スリーブの内周面を拘束する第４拘束面との間の同軸度を管理する請求項１又２記載の動圧軸受装置の製造方法。
4. ハウジングに対する軸受スリーブの固定姿勢を決定した後、接着剤を固化させる請求項１〜３何れかに記載の動圧軸受装置の製造方法。

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