JP2008267531A - 動圧軸受装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定のスラスト軸受隙間を容易かつ高精度に設定可能とする。
【解決手段】軸部材２に面して形成される２つのスラスト軸受隙間とを有する動圧軸受装置の組み立てに際し、軸部材２のフランジ部２ｂと軸受部材としての軸受スリーブ８との間に２つのスラスト軸受隙間を合わせた幅の軸方向隙間１３を形成した後、この隙間幅を保持して軸部材２および軸受スリーブ８をハウジング７の内周に収容し、軸受スリーブ８をハウジング７に固定する。
【選択図】図６

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軸部材を回転自在に非接触支持する軸受装置である。この動圧軸受装置は、高速回転、高回転精度、低騒音等の特徴を有するものであり、近年ではその特徴を活かして、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、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ている。

ディスク装置等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、図７に示す構成が公知である。同図に示す動圧軸受装置７１では、底部を一体に有する有底筒状のハウジング７７の内周に軸受部材としての軸受スリーブ７８が固定され、該軸受スリーブ７８の内周に軸部材７２の軸部７２ａが挿入されている。軸受スリーブ７８の内周面と軸部７２ａの外周面との間にはラジアル軸受部７３，７４のラジアル軸受隙間が上下二箇所に離隔して形成される。また、軸部７２ａの一端に設けられたフランジ部７２ｂの両端面には第１および第２スラスト軸受面がそれぞれ設けられ、第１スラスト軸受面は軸受スリーブ７８の一端面との間に第１スラスト軸受部７５のスラスト軸受隙間（第１スラスト軸受隙間）を形成し、第２スラスト軸受面はハウジング７７の内底面との間に第２スラスト軸受部７６のスラスト軸受隙間（第２スラスト軸受隙間）を形成する。

上記構成の動圧軸受装置７１において、ハウジング７７に対する軸受スリーブ７８の軸方向の位置決め、すなわち２つのスラスト軸受隙間の幅設定は、例えば、両スラスト軸受隙間の合計量がゼロとなるように軸部材７２および軸受スリーブ７８をハウジング７７の内周に配置した状態から、軸部材７２を両スラスト軸受隙間の合計量に等しい寸法だけハウジング７７の開口側に移動させた後、軸受スリーブ７８をハウジング７７に固定することにより行われる（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００３−２３９９７４号公報

特許文献１に開示された手法は、軸部材あるいは軸受スリーブの軸方向移動量を管理することで両スラスト軸受隙間の隙間幅を所定値に設定する手法であるが、軸部材等の軸方向移動量が必ずしも両スラスト軸受隙間の合計量に等しいとは限らない。そのため、両スラスト軸受隙間の隙間幅を精度良く設定するのが困難である。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、２つのスラスト軸受隙間の隙間幅を容易かつ高精度に設定し得る動圧軸受装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、ハウジングと、ハウジングの内周に固定される軸受部材と、軸受部材の内周に挿入される軸部材と、軸部材に面して形成される２つのスラスト軸受隙間とを有する動圧軸受装置の組み立てに際し、軸部材と軸受部材との間に２つのスラスト軸受隙間を合わせた幅の軸方向隙間を形成した後、この隙間幅を保持して軸部材および軸受部材をハウジングの内周に収容し、軸受部材をハウジングに固定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。

上記のように、本発明にかかる動圧軸受装置の製造方法は、軸部材と軸受部材との間に２つのスラスト軸受隙間を合わせた幅の軸方向隙間を形成し、この隙間幅を保持した状態で軸受部材をハウジングに固定することを特徴とするものである。かかる方法であれば、ハウジング外で２つのスラスト軸受隙間の幅設定を行うことができるので、ハウジング外で隙間幅を直接管理することができる。従って、２つのスラスト軸受隙間の隙間幅を容易かつ高精度に設定することが可能となる。

また、本発明では、底部を一体に有するハウジングと、ハウジングの内周に固定される軸受部材と、軸受部材の内周に挿入され、軸受部材との間に一方のスラスト軸受隙間を形成する第１スラスト軸受面、およびハウジング底部との間に他方のスラスト軸受隙間を形成する第２スラスト軸受面が設けられた軸部材とを有する動圧軸受装置の組み立てに際し、第１スラスト軸受面と軸受部材との間に、２つのスラスト軸受隙間を合わせた幅の軸方向隙間を形成した後、この隙間幅を保持して軸部材および軸受部材をハウジングの内周に収容し、第２スラスト軸受面がハウジングの底部と接触した時点で、軸受部材をハウジングに固定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。なお、ここでいうスラスト軸受面（第１および第２スラスト軸受面）は単にスラスト軸受隙間に面する面を意図したものであり、これらの面に動圧溝等の動圧発生部が形成されているか否かは問わない。

上記のように、本発明では、軸部材の第１スラスト軸受面と軸受部材との間に、２つのスラスト軸受隙間を合わせた幅の軸方向隙間を形成した後、この隙間幅を保持した状態で軸受部材がハウジングに固定される。すなわち、ハウジング外で２つのスラスト軸受隙間の幅設定を行うので、ハウジング外で隙間幅を直接管理することができる。また、従来方法で２つのスラスト軸受隙間の幅設定を精度良く行うには、基準設定時に、軸部材の第２スラスト軸受面をハウジングの内底面に、また軸受部材の一端面を軸部材の第１スラスト軸受面に確実に当接させる必要がある。しかしながら、各当接状態を目視確認することができないが故に、軸受部材を過大な力でハウジング底部側に押し込む場合が多かった。そのため、特に、ハウジング内底面や軸受部材の一端面に動圧溝等の動圧発生部を設けている場合には、動圧発生部が損傷等し、スラスト方向の回転精度が低下するという問題が生じていた。これに対し、本発明にかかる方法であれば、上述のとおりハウジング外で隙間幅を直接管理することができるので、基準出しに際して、軸部材の両スラスト軸受面、軸受部材の一端面、およびハウジングの内底面に過大な力が作用することがない。従って、各面の面精度が悪化するのを、また動圧発生部が損傷するのを回避することができ、上記の弊害を回避することができる。

また、従来方法では、軸部材の第１スラスト軸受面と軸受部材の一端面とを係合させることで軸受部材を軸方向に移動させる必要があるが、特に軸受部材がハウジングに対して締まり嵌め状態の場合（圧入されている場合）には、ハウジングと軸受部材の間での摩擦抵抗が比較的大きくなって軸受部材を円滑に移動させることが難しくなり、フランジ部等が変形するおそれがある。特に、上記二面の何れか一方に動圧発生部が形成されている場合には、動圧発生部が損傷等するおそれもある。これに対して上記のように、軸部材の第１スラスト軸受面と軸受部材との間に所定の軸方向隙間を設けた状態で、軸部材の第２スラスト軸受面がハウジングの底部と接触した時点で軸受部材をハウジングに固定すれば、かかる変形や動圧発生部の損傷等を回避することができる。

ところで、ハウジングは、ハウジング底部に作用する衝撃荷重に対する強度や、モータブラケットに対する接着強度を考慮して金属材料で形成される場合が多い。しかしながら、このようにハウジングを金属製とした場合に軸受部材を圧入固定すると、ハウジングが軸受部材よりも高剛性となるが故に、軸受部材の内周面がハウジングの内周面形状に倣うことにより、またあるいは圧入代のばらつきに起因して、ラジアル軸受隙間の幅精度が悪化するおそれがある。そのため、上記何れの方法でハウジング内周に軸受部材を固定する場合でも、ハウジングと軸受部材とは隙間嵌め状態で接着固定（隙間接着）するのが望ましい。かかる構成とすることにより、ハウジングが金属材料で形成されている場合でも軸受部材の内周面の変形を回避することが、すなわちラジアル軸受隙間の幅精度が悪化するのを回避することができる。

以上より、本発明にかかる動圧軸受装置の製造方法であれば、２つのスラスト軸受隙間の隙間幅を容易かつ精度良く設定することが可能となる。従って、両スラスト方向で高い回転精度を誇る動圧軸受装置を提供することができる。

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、動圧軸受装置を組み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すものである。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、軸部材２を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置１と、軸部材２に装着されたディスクハブ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。動圧軸受装置１のハウジング７は、ブラケット６の内周に装着される。ディスクハブ３には、磁気ディスク等のディスクＤ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との間の電磁力でロータマグネット５が回転し、それによって、ディスクハブ３および軸部材２が一体となって回転する。

図２は、本発明にかかる動圧軸受装置の一実施形態を示すものである。この動圧軸受装置１は、側部７ａと底部７ｂとを一体に有する有底筒状のハウジング７と、ハウジング７の内周に固定された軸受部材としての軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８の内周に挿入された軸部材２と、ハウジング７の開口部をシールするシール部材９とを主要な構成部品として備える。この動圧軸受装置１の内部空間には、潤滑流体として潤滑油が充満されている。なお、以下では、説明の便宜上、ハウジング７の開口側を上側、これと軸方向反対側を下側として説明を進める。

図示する動圧軸受装置１では、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部材２を構成する軸部２ａの外周面２ａ１との間に第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが軸方向に離隔して設けられる。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｂと軸部材２を構成するフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間に第１スラスト軸受部Ｔ１が設けられ、ハウジング７の内底面７ｃ１とフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に第２スラスト軸受部Ｔ２が設けられる。

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の下端に一体又は別体に設けられたフランジ部２ｂとを備えている。軸部材２は、その全体を金属材料で形成する他、例えばフランジ部２ｂの全体あるいはその一部（例えば両端面）を樹脂で構成し、金属と樹脂のハイブリッド構造とすることもできる。

軸受スリーブ８は、焼結金属からなる多孔質体、特に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る。なお、焼結金属に限らず、多孔質体ではない他の金属材料、例えば黄銅等の軟質金属で軸受スリーブ８を形成することも可能である。

軸受スリーブ８の内周面８ａおよび軸部２ａの外周面２ａ１には、第１ラジアル軸受部Ｒ１および第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面となる上下２つの領域が軸方向に離隔して設けられ、本実施形態では、軸受スリーブ８のラジアル軸受面（図２の黒塗り部分）に、動圧発生部として、例えば図３に示すようなヘリングボーン形状の動圧溝８ａ１、８ａ２がそれぞれ形成される。上側の動圧溝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。なお、動圧溝は、軸部２ａの外周面２ａ１のラジアル軸受面に形成してもよく、またその形状は、スパイラル形状等、公知のその他の形状としてもよい。軸受スリーブ８の外周面８ｄには、両端面８ｂ、８ｃを連通させる１又は複数本の軸方向溝８ｄ１が形成され、本実施形態で軸方向溝８ｄ１は円周方向の３箇所に等配されている。

軸受スリーブ８の下側端面８ｂおよびフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１には第１スラスト軸受部Ｔ１を形成する第１スラスト軸受面となる領域が設けられ、本実施形態では、軸受スリーブ８の下側端面８ｂの第１スラスト軸受面（図２の黒塗り部分）に、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ている（図示省略）。動圧溝は、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１に形成してもよく、またその形状はヘリングボーン形状等、公知のその他の形状としてもよい。

ハウジング７は、例えば、黄銅やアルミニウム合金等の軟質金属材料でプレス成形され、側部と、側部の下端開口部を封止する底部７ｃとを一体に有している。側部は、円筒状の小径部７ａと、小径部７ａの上側に配置された円筒状の大径部７ｂとで構成され、小径部７ａの内周面７ａ１および外周面７ａ２は、それぞれ、大径部７ｂの内周面７ｂ１および外周面７ｂ２に比べ小径に形成されている。小径部７ａの内周面７ａ１と大径部７ｂの内周面７ｂ１とは、軸方向と直交する方向の平坦面状に形成された段差面７ｅで連続している。本実施形態で、小径部７ａの内周面７ａ１は軸受スリーブ８の外径よりも大径に形成され、軸受スリーブ８は小径部７ａの内周面７ａ１に隙間接着されている。なお、ハウジング７はプレス成形品に限らず、ステンレス鋼等の機械加工品や鍛造成形品、金属粉末とバインダの混合材料の射出成形品（いわゆる、ＭＩＭ成形品）などとすることもできる。

ハウジング７の内底面７ｃ１およびフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２には、第２スラスト軸受部Ｔ２を形成する第２スラスト軸受面となる領域が設けられ、本実施形態では、ハウジング内底面７ｃ１の第２スラスト軸受面（図２の黒塗り部分）に、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ている（図示省略）。この動圧溝は、プレス成形型のうち、内底面７ｃ１を成形する領域に動圧溝形状に対応した成形型を設けておくことで、プレス成形と同時に型成形される。動圧溝は、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２に形成してもよく、またその形状はヘリングボーン形状等、公知のその他の形状としてもよい。

シール部材９は、例えば、黄銅等の軟質金属材料やその他の金属材料、あるいは樹脂材料で、リング状の第１シール部９ａと、第１シール部９ａの外径側から下方に張り出した円筒状の第２シール部９ｂとを備える断面逆Ｌ字形に一体形成される。第１シール部９ａの下側端面９ａ１は軸受スリーブ８の上側端面８ｃと当接し、第２シール部９ｂの下側端面はハウジング７の段差面７ｅと軸方向隙間１１を介して対向している。

第１シール部９ａの内周面９ａ２は、軸部２ａの外周面２ａ１との間に所定容積の第１のシール空間Ｓ１を形成する。また、第２シール部９ｂの外周面９ｂ１は、ハウジング７の大径部７ｂの内周面７ｂ１との間に所定容積の第２のシール空間Ｓ２を形成する。本実施形態において、第１シール部９ａの内周面９ａ２およびハウジング７の大径部７ｂの内周面７ｂ１は、何れも上方を拡径させたテーパ面状に形成され、そのため第１および第２のシール空間Ｓ１，Ｓ２は下方に向かって漸次縮小したテーパ形状を呈する。

第１シール部９ａの下側端面９ａ１には、下側端面９ａ１を横断する一又は複数の径方向溝１０が形成されている。図示は省略するが、本実施形態で、径方向溝１０は円周方向の三箇所に等配されている。

以上の構成からなる動圧軸受装置１において、軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａの上下二箇所に設けられたラジアル軸受面は、それぞれ、軸部２ａの外周面２ａ１（ラジアル軸受面）とラジアル軸受隙間を介して対向する。そして、軸部材２の回転に伴って、各ラジアル軸受隙間に形成される油膜は、動圧溝８ａ１、８ａ２の動圧作用によってその油膜剛性を高められ、この圧力によって軸部材２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、軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の下側端面８ｂに設けられた第１スラスト軸受面は、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１に設けられた第１スラスト軸受面と第１スラスト軸受隙間を介して対向し、ハウジング７の内底面７ｃ１に設けられた第２スラスト軸受面は、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２に設けられた第２スラスト軸受面と第２スラスト軸受隙間を介して対向する。そして、軸部材２の回転に伴って、第１および第２スラスト軸受隙間に形成される油膜は、動圧溝の動圧作用によってその油膜剛性を高められ、この圧力によって軸部材２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を一方の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、軸部材２を他方のスラスト方向に回転自在に非接触支持する第２スラスト軸受部Ｔ２とが形成される。

また、軸部材２の回転時には、上述のように、第１および第２のシール空間Ｓ１、Ｓ２が、ハウジング７の内部側に向かって漸次縮小したテーパ形状を呈しているため、両シール空間Ｓ１、Ｓ２内の潤滑油は毛細管力による引き込み作用により、シール空間が狭くなる方向、すなわちハウジング７の内部側に向けて引き込まれる。これにより、ハウジング７の内部からの潤滑油の漏れ出しが効果的に防止される。また、シール空間Ｓ１、Ｓ２は、ハウジング７の内部空間に充満された潤滑油の温度変化に伴う容積変化量を吸収するバッファ機能を有し、想定される温度変化の範囲内で潤滑油の油面は常にシール空間Ｓ１、Ｓ２内にある。

なお、第１シール部９ａの内周面９ａ２を円筒面とする一方、これに対向する軸部２ａの外周面２ａ１にテーパ面を形成してもよく、この場合、第１のシール空間Ｓ１には、さらに遠心力シールとしての機能も付加されるのでシール効果が一層高まる。

また、上述したように、軸受スリーブ８の内周面８ａに形成された上側の動圧溝８ａ１は、軸方向中心ｍ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（図３参照）。そのため、軸部材２の回転時、動圧溝８ａ１による潤滑油の引き込み力（ポンピング力）は上側領域が下側領域に比べて相対的に大きくなる。そして、この引き込み力の差圧によって、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部２ａの外周面２ａ１との間の隙間に満たされた潤滑油は、第１スラスト軸受隙間→軸受スリーブ８の軸方向溝８ｄ１によって形成される流体通路→第１シール部９ａの径方向溝１０によって形成される流体通路という経路を循環して、第１ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間に再び引き込まれる。

このように、潤滑油がハウジング７の内部空間を流動循環するように構成することで、潤滑油の圧力バランスが保たれると同時に、局部的な負圧の発生に伴う気泡の生成、気泡の生成に起因する潤滑油の漏れや振動の発生等の問題を解消することができる。上記の循環経路には、第１のシール空間Ｓ１が連通し、さらに軸方向隙間１１を介して第２のシール空間Ｓ２が連通しているので、何らかの理由で潤滑油中に気泡が混入した場合でも、気泡が潤滑油に伴って循環する際にシール空間Ｓ１、Ｓ２内の潤滑油の油面（気液界面）から外気に排出される。従って、気泡による悪影響はより一層効果的に防止される。

なお、図示は省略するが、軸方向の流体通路はハウジング７の小径部７ａの内周面７ａ１およびシール部材９の第２シール部９ｂの内周面９ｂ２に軸方向溝を設けることによって形成することもでき、径方向の流体通路は軸受スリーブ８の上側端面８ｃに径方向溝を設けることによって形成することもできる。

上記構成の動圧軸受装置１では、シール部材９の内周側だけでなく、外周側にもシール空間が形成されている。シール空間はハウジング７の内部空間に充満された潤滑油の温度変化に伴う容積変化量を吸収しうる容積を有するものであるから、本実施形態の構成であれば、第２のシール空間Ｓ２をシール部材９の外周側にも設けている分、第１のシール空間Ｓ１の軸方向寸法を図７に示す動圧軸受装置よりも小さくすることが可能である。そのため、例えば、軸受装置（ハウジング７）の軸方向寸法を長大化させることなく軸受スリーブ８の軸方向長さ、換言すると両ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２間の軸受スパンを図７に示す構成よりも大きくすることができ、モーメント剛性を高めることができる。

上記構成の動圧軸受装置１は、以下示す手順で組み立てることができる。以下その手順を、ハウジング７内周の軸方向所定箇所に軸受スリーブ８を位置決め固定する工程、すなわち第１および第２スラスト軸受隙間の幅設定工程を中心に、図４〜図６に基づいて説明する。

第１および第２スラスト軸受隙間の幅設定工程は、（ａ）基準設定段階と、（ｂ）軸方向隙間形成段階と、（ｃ）軸受スリーブ固定段階とで構成され、各段階では、図４〜図６に示す組み立て装置が用いられる。各図に示す組み立て装置は、回転可能に設けられたカム２２と、下端面２１ｂがカム２２の外周面と当接し、カム２２の回転に伴って上下動可能に設けられた可動側のピン２１と、ピン２１の外周に図示しない適宜の手段で保持された固定側の支持台２３とを備える。本実施形態において、カム２２は、寸法ｘ１の長径部と寸法ｘ２の短径部（ｘ１＞ｘ２）とを有する断面楕円状のカム（楕円カム）であり、長径部と短径部の径差は、第１スラスト軸受隙間と第２スラスト軸受隙間の合計量と等しい値に設定されている。もちろん、カム２２としては楕円カムに限らず、断面真円状、断面多角形状等のものを用いることもできる。なお、図示例では、理解の容易化のためにカム２２の長径部と短径部の径差を誇張して描いているが、実際の径差は十数μｍ〜数十μｍ程度である。

（ａ）基準設定段階
この段階では、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１と軸受スリーブ８の下側端面８ｂとを当接させることにより、すなわち第１スラスト軸受面同士を当接させることにより基準出しが行われる。具体的には、図４に示すように、軸部２ａの上側端面２ａ２をピン２１の上端面２１ａに、また、軸受スリーブ８の上側端面８ｃを支持台２３の上端面２３ｂに当接させるようにして、軸部材２および軸受スリーブ８を組み立て装置にセットすることで行われる。この状態で、カム２２は、寸法ｘ２の短径部が軸線と平行になるように（一致するように）配置されている。

（ｂ）軸方向隙間形成段階
次に、図５に示すように、寸法ｘ１の長径部が軸線と一致するようにカム２２を９０°回転させる。このようにカム２２を９０°回転させると、カム２２の長径部と短径部の径差（＝ｘ１−ｘ２）分だけピン２１およびピン２１に載置された軸部材２が押し上げられ、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１と軸受スリーブ８の下側端面８ｂとの間（両第１スラスト軸受面間）に寸法δの軸方向隙間１３が形成される。上述のとおり、カム２２の長径部と短径部の径差は、第１および第２スラスト軸受隙間の合計量と等しく設定されていることから、軸方向隙間１３の寸法δは、第１および第２スラスト軸受隙間の合計量に等しくなる（δ＝ｘ１−ｘ２）。

なお、軸部材２の押し上げに追従して軸受スリーブ８が上方に移動するのを防止するため、本実施形態では下方（図中黒塗り矢印方向）に軸受スリーブ８を吸引する吸引手段を設け、軸受スリーブ８の上側端面８ｃを支持台２３の上側端面２３ｂに吸着している。

（ｃ）軸受スリーブ固定段階
次に、図６に示すように、図５に示す状態のアセンブリと、図示しない適宜の手段で保持されたハウジング７とを軸方向に相対移動させ、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２をハウジング７の内底面７ｃ１に接触させる（第２スラスト軸受面同士を接触させる）。ハウジング７の小径部７ａの内周面７ａ１あるいは軸受スリーブ８の外周面８ｄには予め接着剤が塗布されており、図６に示す状態を保持したまま、第２スラスト軸受面同士が接触した時点で接着剤を固化させる。接着剤の固化後、カム２２を回転させて軸部材２に付与していた圧迫力を解放すると共に型開きを行うと、ハウジング７の軸方向所定位置に軸受スリーブ８が固定され、所定幅の第１および第２スラスト軸受隙間が形成された組み立て品が得られる。

そして、軸受スリーブ８に、シール部材９を圧入、接着、あるいは圧入接着等の適宜の手段で固定し、その後、シール部材９で密封されたハウジング７の内部空間に、軸受スリーブ８の内部気孔を含め潤滑油を充満させれば、図２に示す動圧軸受装置１が完成する。

以上で説明を行った本発明にかかる製造方法では、図５に示すように、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１と軸受スリーブ８の下側端面８ｂとの間に、両スラスト軸受隙間の合計量に等しい寸法δの軸方向隙間１３を形成した後、この隙間幅を保持した状態で軸受スリーブ８がハウジング７に固定される。すなわち、ハウジング７外で２つのスラスト軸受隙間の隙間幅を直接管理することができるので、隙間幅を正確に管理することができる。なお、軸部材２は、組み立て完了迄ピン２１およびカム２２で支持されるから、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２をハウジング７の内底面７ｃ１に接触させた時点で生じる軸方向の加圧力によっても、軸方向隙間１３の寸法δが変化することはない。

また、従来方法で２つのスラスト軸受隙間の幅設定を精度良く行うには、基準設定段階において、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２をハウジング７の内底面７ｃ１に、また軸受スリーブ８の下側端面８ｂをフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１に確実に当接させる必要がある。しかしながら、各当接状態を目視確認することができないが故に、軸受スリーブ８を過大な力でハウジング底部７ｃ側に押し込む場合が多かった。そのため、ハウジング内底面７ｃ１や軸受スリーブ８の下側端面８ｂに設けた動圧溝が損傷等し、スラスト方向の回転精度が低下するという問題が生じていた。これに対し、本発明にかかる方法であれば、上述のとおりハウジング７外で隙間幅を直接管理することができるので、基準設定段階において、フランジ部２ｂの両端面２ｂ１，２ｂ２、軸受スリーブ８の下側端面８ｂ、およびハウジング７の内底面７ｃ１に過大な力が作用することがない。従って、各面の面精度が悪化するのを、また動圧溝が損傷するのを回避することができ、上記の弊害を回避することができる。

また、従来方法では、フランジ部２ｂの上側端面２ｂ１を軸受スリーブ８の下側端面８ｂに係合させ、この状態で軸部材２を移動させることにより軸受スリーブ８が軸方向に移動されるが、本実施形態のように軸受スリーブ８がハウジング７に対して締まり嵌めされている場合には、軸方向移動時の摩擦抵抗が比較的大きくなって軸受スリーブ８を円滑に移動させることが難しくなる。そのため、フランジ部２ｂ等が変形するおそれがある他、軸受スリーブ８の下側端面８ｂに形成した動圧溝８ｂ１が損傷等するおそれもある。これに対して、上記の軸方向隙間１３の隙間幅δを保持したまま、フランジ部２ｂの下側端面２ｂ２がハウジング７の内底面７ｃ１に接触した時点で軸受スリーブ８をハウジング７に固定すれば、かかる弊害を回避することができる。

また、軸受スリーブ８がハウジング７の内周に隙間接着されているので、両者を圧入固定する場合に懸念される軸受スリーブ８の内周面８ａの変形を回避することが、すなわちラジアル軸受隙間の幅精度が悪化するのを回避することができる。なお、軸受スリーブ８をハウジング７に圧入せずとも足りるのは、軸部材２の上側端面２ａ２および軸受スリーブ８の上側端面８ｃが、ピン２１および支持台２３でそれぞれ支持されるからである。

以上では、ピン２１を可動側、支持台２３を固定側とし、軸部材２を軸方向に移動させる場合について説明を行ったが、これとは逆に、ピン２１を固定側、支持台２３を可動側とし、軸受スリーブ８を軸方向に移動させることもできる。この場合、図４に示すフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１と軸受スリーブ８の下側端面８ｂとを当接させた状態で、寸法ｘ１の長径部が軸線と平行になるようにカム２２を支持台２３の下端面に当接させておき、カム２２の回転に伴って、支持台２３が下方に変位するような組み立て装置の構成としておけば、上記同様の手順を経て２つのスラスト軸受隙間を所定値に設定することができる。

また、以上では、軸受スリーブ８とハウジング７とを固定した後にシール部材９を軸受スリーブ８に固定する手順としたが、シール部材９を予め固定した軸受スリーブ８を用いて、図４〜図６に示す手順を経てもよい。また、以上では、軸受部材を１つの軸受スリーブ８で構成した場合について説明を行ったが、軸受部材を２以上の軸受スリーブで構成した場合でも、本発明にかかる製造方法を用いることができる。

さらに、以上では、ハウジング７を金属製とした場合について説明を行ったが、もちろん本発明にかかる製造方法はハウジング７を金属製とした場合に限定適用されるものではなく、ハウジング７を樹脂製とした場合にも好適に用いることができる。

なお、本発明にかかる製造方法は、図２に示す構成の動圧軸受装置１に限定適用されるものではなく、例えば図７に示す形態の動圧軸受装置を組み立てる際にも好ましく用いることができる。

また、図２に示す動圧軸受装置では、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２およびスラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、ヘ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油の動圧作用を発生させる構成を例示したが、ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２として、いわゆるステップ軸受、多円弧軸受、あるいは非真円軸受を、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２として、いわゆるステップ軸受や波型軸受を採用しても良い。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の内周側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良い。

また、以上の説明では、動圧軸受装置１（ハウジング７）の内部に充満する潤滑流体として潤滑油を例示したが、それ以外にも、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、あるいは潤滑グリース等を使用することもできる。

動圧軸受装置を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの一例を概念的に示す断面図である。 動圧軸受装置の一実施形態を示す断面図である。 軸受スリーブの断面図である。 図２に示す動圧軸受装置の組み立て工程を概念的に示す断面図である。 図２に示す動圧軸受装置の組み立て工程を概念的に示す断面図である。 図２に示す動圧軸受装置の組み立て工程を概念的に示す断面図である。 公知の動圧軸受装置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
２ 軸部材
２ａ 軸部
２ｂ フランジ部
７ ハウジング
７ｃ 底部
７ｃ１ 内底面
８ 軸受スリーブ
１３ 軸方向隙間
２１ ピン
２２ カム
２３ 支持台
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受部
δ 軸方向隙間の寸法

Claims (3)

1. ハウジングと、ハウジングの内周に固定される軸受部材と、軸受部材の内周に挿入される軸部材と、軸部材に面して形成される２つのスラスト軸受隙間とを有する動圧軸受装置の組み立てに際し、
   軸部材と軸受部材との間に２つのスラスト軸受隙間を合わせた幅の軸方向隙間を形成した後、この隙間幅を保持して軸部材および軸受部材をハウジングの内周に収容し、軸受部材をハウジングに固定することを特徴とする動圧軸受装置の製造方法。
2. 底部を一体に有するハウジングと、ハウジングの内周に固定される軸受部材と、軸受部材の内周に挿入され、軸受部材との間に一方のスラスト軸受隙間を形成する第１スラスト軸受面、およびハウジング底部との間に他方のスラスト軸受隙間を形成する第２スラスト軸受面が設けられた軸部材とを有する動圧軸受装置の組み立てに際し、
   第１スラスト軸受面と軸受部材との間に、２つのスラスト軸受隙間を合わせた幅の軸方向隙間を形成した後、この隙間幅を保持して軸部材および軸受部材をハウジングの内周に収容し、第２スラスト軸受面がハウジングの底部と接触した時点で軸受部材をハウジングに固定することを特徴とする動圧軸受装置の製造方法。
3. ハウジングと軸受部材を隙間嵌め状態で接着固定する請求項１または２記載の動圧軸受装置の製造方法。

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