JP2009030757A - 流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑オイルの変質を防止することができ、かつ、製造コストを抑えることができる流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】軸受ハウジング３４４の表面はニッケル鍍金層に被覆されている。このため、軸受ハウジング３４４の内部に充填された潤滑オイル５１が軸受ハウジング３４４の亜鉛成分に直接接触することはなく、亜鉛成分による潤滑オイル５１の変質を防止することができる。これにより、流体動圧軸受装置５の信頼性および耐用年数を向上させることができる。また、潤滑オイル５１を変質させる恐れが少ない高価な樹脂材料（ＬＣＰ樹脂，ＰＰＳ樹脂等）やステンレスを使用して軸受ハウジング３４４を形成する場合に比べて、軸受ハウジング３４４を安価に得ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、流体動圧軸受装置、当該流体動圧軸受装置を備えるスピンドルモータ、および当該スピンドルモータを備えるディスク駆動装置に関する。

パーソナルコンピュータやカーナビゲーション等に使用されるハードディスク装置には、磁気ディスクをその中心軸の周りに回転させるスピンドルモータが搭載されている。スピンドルモータは、ステータとロータとを軸受装置を介して相対的に回転させる構成となっている。特に、近年では、スピンドルモータ用の軸受装置として、シャフトとスリーブとの間に潤滑オイルを介在させた流体動圧軸受装置が多く使用されている。流体動圧軸受装置は、シャフトの外周面又はスリーブの内周面に刻設されたラジアル動圧溝列及びシャフトの一端面又はスリーブの一端面に刻設されたスラスト動圧溝列により潤滑オイルに流体動圧を発生させつつ、シャフトとスリーブとを相対回転させる。

従来の流体動圧軸受装置の構成は、例えば、特許文献１，２に開示されている。

特開平０９−０４４９８５号公報 特開平１１−１１７９３４号公報

従来の流体動圧軸受装置の中には、スリーブを多孔質焼結体により構成するとともに、潤滑オイルの漏出を防止するためにスリーブを取り囲む軸受ハウジングを備えるものがあった。軸受ハウジングは、例えば、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ等）に電気亜鉛鍍金を施したいわゆる亜鉛鍍金鋼板（ＳＥＣＥ）をプレス加工により有底円筒状に成型したものが使用されていた。また、潤滑オイルとしては、流動性や熱安定性に優れたエステルオイルが使用されることが多かった。

しかしながら、軸受ハウジングの亜鉛鍍金に含まれる亜鉛成分は、エステルオイルに対して触媒として作用するため、軸受ハウジング内のエステルオイルを変質させ、劣化させてしまう恐れがあった。図８は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を使用してエステルオイルに波数の異なる複数の光を照射し、各照射光に対するエステルオイルの吸光度の分布を調べたグラフである。また、図９は、エステルオイルに亜鉛を投入して数日間経過させた後、同様にフーリエ変換赤外分光光度計を使用してエステルオイルの吸光度の分布を調べたグラフである。図８および図９において、横軸は照射光の波数を示しており、縦軸は吸光度を示している。図８と図９とを比較すると、図９では、波数１５９６／ｃｍ付近における吸光度が低下している（図中Ａの部分）。つまり、亜鉛の作用により、エステルオイルを構成する分子結合に何らかの変化が生じ、エステルオイルが変質したことが分かる。

一方、亜鉛鍍金を施していない冷間圧延鋼板を軸受ハウジングの材料として使用すれば、亜鉛成分によるエステルオイルの変質は回避できる。しかしながら、この場合であっても、軸受ハウジングの内部の部材と軸受ハウジングとの摺動により潤滑オイル中に金属粉が混入したり、あるいは、軸受ハウジングの表面に錆が発生したりすることにより、エステルオイルの組成に影響が出る可能性があった。

また、エステルオイルを変質させる恐れが少ない高価な樹脂（ＬＣＰ樹脂，ＰＰＳ樹脂）やステンレスを軸受ハウジングの材料として使用すると、軸受ハウジングに掛かるコストが増大し、流体流体動圧軸受装置の安価な製造の妨げになるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、潤滑オイルの変質を防止することができ、かつ、製造コストを抑えることができる流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、流体動圧軸受装置であって、シャフトと、前記シャフトが挿入される軸受孔を有し、前記シャフトの中心軸を中心として前記シャフトを相対回転可能に支持するスリーブと、冷間圧延鋼板又は亜鉛鍍金鋼板から形成され、前記スリーブが内部に配置された軸受ハウジングと、を備え、前記軸受ハウジングの内部には、エステルを主成分とする潤滑オイルが充填されており、前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面との間には、前記潤滑オイルを作動流体として保持し、前記相対回転時に前記潤滑オイルに流体動圧を誘起するラジアル動圧溝列を有するラジアル動圧軸受部が構成され、前記軸受ハウジングの表面のうち、少なくとも前記潤滑オイルと接触する領域は、ニッケルを主成分とする鍍金層に被覆されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の流体動圧軸受装置であって、前記軸受ハウジングは、表面全体にわたって前記鍍金層に被覆されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の流体動圧軸受装置であって、前記スリーブは、前記潤滑オイルを含浸した多孔質焼結体から形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の流体動圧軸受装置であって、前記シャフトの一方端部は凸形曲面をなしており、前記軸受ハウジングの内部に配置され、前記シャフトの前記一方端部と対向するカウンタープレートを更に備え、前記シャフトの前記一方端部と前記カウンタープレートとの間には、ピボット軸受部が構成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の流体動圧軸受装置であって、前記シャフトは、前記シャフトの一方端部に固定され前記軸受ハウジングと対向するように配置されたスラストプレートを更に備え、前記スラストプレートと前記軸受ハウジングとの間には、前記潤滑オイルを作動流体として保持し、前記相対回転時に前記潤滑オイルに流体動圧を誘起するスラスト動圧溝列を有するスラスト動圧軸受部が構成されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか記載の流体動圧軸受装置であって、前記軸受ハウジングは、前記冷間圧延鋼板又は前記亜鉛鍍金鋼板をプレス成型することにより得られた部材であることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、スピンドルモータであって、ベース部材と、前記ベース部材に固定された磁束発生部と、請求項１乃至請求項６のいずれか記載の流体動圧軸受装置によって前記ベースに対して回転自在に支持されたロータと、前記磁束発生部に対向して前記ロータに取り付けられたロータマグネットと、を備えることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、ディスクを回転させるディスク駆動装置であって、装置ハウジングと、前記装置ハウジングの内部に固定された請求項７記載のスピンドルモータと、前記ディスクに対して情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、を備えることを特徴とする。

請求項１〜８に記載の発明によれば、冷間圧延鋼板又は亜鉛鍍金鋼板から形成された軸受ハウジングの表面のうち、少なくとも潤滑オイルと接触する領域は、ニッケルを主成分とする鍍金層に被覆されている。このため、軸受ハウジングの内部に充填された潤滑オイルが冷間圧延鋼板又は亜鉛鍍金鋼板に直接接触することはなく、これらの材料の影響による潤滑オイルの変質を防止することができる。また、潤滑オイルを変質させ、劣化させる恐れが少ない高価な樹脂材料やステンレスを使用して軸受ハウジングを形成する場合に比べて、軸受ハウジングを安価に得ることができる。さらに、ニッケルを主成分とする鍍金層に被覆されているため、磨耗特性もよい。

特に、請求項２に記載の発明によれば、軸受ハウジングは、表面全体にわたって鍍金層に被覆されている。このため、軸受ハウジングの表面全体にわたってパーティクルの発生や錆の発生を抑制することができる。

特に、請求項３に記載の発明によれば、スリーブは、潤滑オイルを含浸した多孔質焼結体から形成されている。このため、スリーブとシャフトとの間の摺動性が向上する。また、スリーブを安価に得ることができるため、流体動圧軸受装置の製造コストを更に低減させることができる。

特に、請求項４に記載の発明によれば、凸形曲面をなしたシャフトの一方端部と、軸受ハウジングの内部に配置されたカウンタープレートとの間には、ピボット軸受部が構成されている。このため、シャフトを軸方向に安定して支持しつつ、シャフトとスリーブとを微小な回転抵抗で相対回転させることができる。

特に、請求項５に記載の発明によれば、シャフトの一方端部に固定されたスラストプレートと軸受ハウジングとの間に、スラスト動圧軸受部が構成されている。このため、シャフトを軸方向に安定して支持しつつ、シャフトとスリーブとを微小な回転抵抗で相対回転させることができる。なお、シャフトの一方端部に固定されたスラストプレートとスリーブとの間にも、スラスト動圧軸受部が構成されていてもよい。

特に、請求項６に記載の発明によれば、軸受ハウジングは、冷間圧延鋼板又は亜鉛鍍金鋼板をプレス成型することにより得られた部材である。このため、軸受ハウジングを安価に得ることができ、流体動圧軸受装置の製造コストを更に低減させることができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図１〜図７における上下方向に従って「上方」、「下方」、「上面」、「下面」等の語句を使用する。しかしながら、これにより本発明の流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、およびディスク駆動装置の設置姿勢が限定されるものではない。

＜１．ディスク駆動装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るディスク駆動装置２の縦断面図である。ディスク駆動装置２は、磁気ディスク２２を回転させつつ情報の読み出しおよび書き込みを行うハードディスク装置である。図１に示したように、ディスク駆動装置２は、主として、装置ハウジング２１、ディスク２２、スピンドルモータ１、およびアクセス部２３を備えている。

装置ハウジング２１は、カップ状の第１ハウジング部材２１１と、板状の第２ハウジング部材２１２とを有している。第１ハウジング部材２１１は、上部に開口を有し、第１ハウジング部材２１１の内側の底面には、スピンドルモータ１とアクセス部２３とが設置されている。第２ハウジング部材２１２は、第１ハウジング部材２１１の上部の開口を覆うように第１ハウジング部材２１１に接合され、第１ハウジング部材２１１と第２ハウジング部材２１２とに囲まれた装置ハウジング２１の内部空間２１３に、ディスク２２、スピンドルモータ１、およびアクセス部２３が収容されている。装置ハウジング２１の内部空間２１３は、塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされている。

ディスク２２は、中央部に孔を有する円板状の情報記録媒体である。ディスク２２は、スピンドルモータ１のハブ部材４２に装着され、スピンドルモータ１上に回転可能に支持されている。一方、アクセス部２３は、ヘッド２３１、アーム２３２、およびヘッド移動機構２３３を有している。ヘッド２３１は、ディスク２２の主面に近接し、ディスク２２に対して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行う。アーム２３２は、ヘッド２３１を支持しつつディスク２２の主面に沿って揺動する。ヘッド移動機構２３３は、ディスク２２の側方に設置されている。ヘッド移動機構２３３は、アーム２３２を揺動させることにより、ヘッド２３１をディスク２２に対して相対的に移動させる。これにより、ヘッド２３１は、回転するディスク２２の必要な位置にアクセスし、ディスク２２に対して情報の読み出しおよび書き込みを行う。なお、ヘッド２３１は、ディスク２２に対する情報の読み出しおよび書き込みのいずれか一方のみを行うものであってもよい。

＜２．スピンドルモータの構成＞
続いて、上記のスピンドルモータ１の詳細な構成について説明する。図２は、スピンドルモータ１の縦断面図である。図２に示したように、スピンドルモータ１は、主として、ディスク駆動装置２の装置ハウジング２１に固定されるステータ部３と、ディスク２２を装着して所定の中心軸Ｌ周りに回転させるロータ部４とを備えている。

ステータ部３は、ベース部材３１、ステータコア３２、コイル３３、および固定軸受ユニット３４を有している。

ベース部材３１は、アルミニウム等の金属材料により形成され、ディスク駆動装置２の装置ハウジング２１にねじ止め等により固定されている。ベース部材３１には、中心軸Ｌの周りにおいて軸方向（中心軸Ｌに沿った方向。以下同じ。）に突出した略円筒形状のホルダ部３１１が形成されている。ホルダ部３１１の内周側（中心軸Ｌに対する内周側。以下同じ。）は、固定軸受ユニット３４を保持するための貫通孔となっている。また、ホルダ部３１１の外周側（中心軸Ｌに対する外周側。以下同じ。）の面は、ステータコア３２を嵌着させる取り付け面となっている。

なお、本実施形態では、ベース部材３１と第１ハウジング部材２１１とを別体としているが、ベース部材３１と第１ハウジング部材２１１とが１つの部材から構成されていてもよい。この場合、ベース部材３１および第１ハウジング部材２１１を構成する部材にホルダ部３１１が形成されることとなる。

ステータコア３２は、ホルダ部３１１の外周面に嵌着されるヨーク部３２１と、ヨーク部３２１から径方向（中心軸Ｌに対する径方向。以下同じ。）の外側に向けて突出形成される複数本のティース部３２２とを有している。ステータコア３２は、例えば、電磁鋼板を軸方向に積層させた積層鋼板により形成されている。

コイル３３は、ステータコア３２の各ティース部３２２の周囲に巻回された導線により構成されている。コイル３３は、所定の電源装置（図示省略）と接続されている。電源装置からコイル３３に駆動電流を与えると、ティース部３２２には径方向の磁束が発生する。ティース部３２２に発生した磁束は、後述するロータマグネット４３の磁束と互いに作用し、ロータ部４を中心軸Ｌ周りに回転させるためのトルクを発生させる。

固定軸受ユニット３４は、ロータ部４側のシャフト４１を相対的に回転可能に支持するための機構である。固定軸受ユニット３４は、シャフト４１とともに流体動圧軸受装置５を構成する。図３は、流体動圧軸受装置５の構成を示した拡大縦断面図である。図３に示したように、固定軸受ユニット３４は、スリーブ３４１、カウンタープレート３４２、シール部材３４３、および軸受ハウジング３４４を有している。

スリーブ３４１は、シャフト４１が挿入される軸受孔３４１ａを有する円筒形状の部材である。スリーブ３４１は、軸受ハウジング３４４の内周面に固定されている。スリーブ３４１は、軸受孔３４１ａにシャフト４１を支持してシャフト４１の径方向の移動を規制しつつ、シャフト４１の中心軸Ｌ周りの回転を許容する。スリーブ３４１の内周面とシャフト４１の外周面とは微小な（例えば、数μｍ程度の）隙間を隔てて互いに対向し、その隙間には、後述する潤滑オイル５１が充填されている。スリーブ３４１は、金属粉末を加熱しつつ結合固化させることにより得られた焼結体により構成されている。このため、スリーブ３４１は、微視的に見れば、多数の微小な空洞を有する多孔質体となっており、その表面に潤滑オイルを含浸する。シャフト４１は、潤滑オイルを含浸したスリーブ３４１に対して良好に摺動する。また、焼結体として構成されるスリーブ３４１は、比較的安価に得ることができる。

カウンタープレート３４２は、シャフト４１の下方に配置された円板状の部材である。カウンタープレート３４２は、その上面をシャフト４１の下端部４１ｂに当接させることによりシャフト４１を軸方向に支持しつつ、シャフト４１の中心軸Ｌ周りの回転を許容する。カウンタープレート３４２の上面の中央部分には、凹形曲面をなした凹部３４２ａが形成されている。凹部３４２ａの曲率半径は、シャフト４１の下端部の曲率半径と同一又はそれより大きく設定されている。凹部３４２ａの上面はシャフト４１の下端部に面又は点で接触し、カウンタープレート３４２とシャフト４１との間には、いわゆるピボット軸受機構が構成されている。シャフト４１は、このようなピボット軸受機構において微小な回転抵抗で中心軸Ｌ周りに回転することができる。なお、カウンタープレート３４２は、ステンレスやアルミニウム等の金属により構成されていてもよく、あるいは、セラミックや樹脂により構成されていてもよい。また、カウンタープレート３４２は、軸受ハウジング３４４の一部として、軸受ハウジング３４４と一体に形成されていてもよい。

シール部材３４３は、スリーブ３４１の上部に配置された円環状の部材である。シール部材３４３の内周面３４３ａは、上方に向かうに従って内径が増大する傾斜面となっている。このため、シール部材３４３の内周面３４３ａとシャフト４１の外周面との間の間隙３４３ｂの幅は、上方に向かうに従って増大する。間隙３４３ｂに形成される潤滑オイル５１の界面は、表面張力によりメニスカス状となり、これにより潤滑オイル５１が固定軸受ユニット３４の外部へ漏れ出すことが防止される。すなわち、シール部材３４３とシャフト４１との間隙３４３ｂにテーパシールが構成される。シール部材３４３は、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属あるいは樹脂により形成されたものを使用することができる。なお、シール部材３４３は、スリーブ３４１と一体に形成されていてもよい。

軸受ハウジング３４４は、上記のスリーブ３４１、カウンタープレート３４２、およびシール部材３４３を内部に収容する有底円筒状の部材である。軸受ハウジング３４４は、ベース部材３１のホルダ部３１１の内周側に形成された貫通孔の内部に、圧入又は焼きばめにより固定されている。スリーブ３４１およびシール部材３４３は、軸受ハウジング３４４の内周面に固定され、カウンタープレート３４２は軸受ハウジング３４４の底面上に配置されている。

軸受ハウジング３４４の内部には、エステルを主成分とする潤滑オイル５１が充填されている。潤滑オイル５１としては、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系オイル等のエステルを主成分とするオイルが使用される。ポリオールエステル系オイルは、多価アルコールと炭素数５〜２０の飽和又は不飽和の脂肪酸とをエステル化した構造を有するものであり、例えば、ヘキサメチレングリコールとカプリル酸又はノナン酸とのエステル、デカメチレングリコールのカプリル酸エステル、カプロン酸又はカプリン酸のトリメチロールプロパンエステル等である。ジエステル系オイルは、１価の脂肪酸アルコールと脂肪族および芳香族ジカルボン酸とをエステル化した構造を有するものであり、例えば、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソノニル、アゼライン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチル等である。このようなエステル系オイルは、耐摩耗性、熱安定性、流動性に優れているため、流体動圧軸受装置５の潤滑オイル５１として好適である。なお、潤滑オイル５１は、複数種類のエステルを混合したもの、あるいはエステルと他の成分とを混合したものであってもよい。また、必要により本発明の効果を害さない範囲で、粘度指数向上剤や流動点降下剤、酸化防止剤、金属不活性剤、界面活性剤、防錆剤、腐食防止剤など従来公知の各種添加剤を配合してもよい。

潤滑オイル５１は、スリーブ３４１とシャフト４１との間の隙間だけではなく、スリーブ３４１とカウンタープレート３４２との間やカウンタープレート３４２と軸受ハウジング３４４との間にも連続して充填されている。また、スリーブ３４１と軸受ハウジング３４４との間にも部分的に微小な隙間が形成されており、当該隙間にも潤滑オイル５１が連続して充填されている。すなわち、軸受ハウジング３４４の内部全体が、潤滑オイル５１で満たされている。

本実施形態の軸受ハウジング３４４は、冷間圧延鋼板（例えば、ＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ）の表面に亜鉛鍍金を施した亜鉛鍍金鋼板（ＳＥＣＥ）を有底円筒状にプレス成型し、その表面全体にニッケル鍍金を施したものである。すなわち、図４に示したように、軸受ハウジング３４４の表面全体がニッケル鍍金層３４４ａに被覆されている。このため、軸受ハウジング３４４の内部に充填された潤滑オイル５１が軸受ハウジング３４４の亜鉛鍍金表面に直接接触することはなく、亜鉛成分による潤滑オイル５１の変質を防止することができる。これにより、流体動圧軸受装置５の信頼性および耐用年数を向上させることができる。また、潤滑オイル５１を変質させる恐れが少ない樹脂材料（ＬＣＰ樹脂，ＰＰＳ樹脂等）やステンレスを使用して軸受ハウジング３４４を形成する場合に比べて、軸受ハウジング３４４を安価に得ることができる。

なお、ニッケル鍍金層３４４ａは、軸受ハウジング３４４の表面のうち、少なくとも潤滑オイル５１と接触する領域を覆っていればよい。例えば、図５に示したように、軸受ハウジング３４４の内側の面のみがニッケル鍍金層３４４ａに被覆されていてもよい。但し、軸受ハウジング３４４の表面全体に亘ってニッケル鍍金が施されていれば、軸受ハウジング３４４の外側の面においても、パーティクルの発生や錆の発生を抑制することができるという他の技術的効果を得ることができる。

ニッケル鍍金層３４４ａは、例えば、還元剤を使用してニッケルを還元析出させる、いわゆる無電解ニッケル鍍金法により軸受ハウジング３４４の表面に形成される。その後、３００度乃至７００度の加熱処理を行うことにより、更に表面硬度を向上させることができ、摩耗を抑制することができる。ニッケル鍍金層３４４ａの膜厚は、例えば、１乃至数百μｍとすればよく、好ましくは数十μｍとすればよい。また、ニッケル鍍金層３４４ａは、必ずしもニッケル（Ｎｉ）のみからなる必要はなく、ニッケルを主成分とするものであればよい。例えば、ニッケル鍍金層３４４ａは、ニッケルとリン（Ｐ）との合金であってもよい。

図２に戻る。ロータ部４は、シャフト４１、ハブ部材４２、およびロータマグネット４３を有している。

シャフト４１は、中心軸Ｌに沿って設けられた略円柱形状の部材である。シャフト４１は、スリーブ３４１の軸受孔３４１ａに下部を挿入した状態で固定軸受ユニット３４に支持されている。シャフト４１の外周面には、シャフト４１の外周面とスリーブ３４１の内周面との間に介在する潤滑オイル５１に流体動圧を発生させるためのヘリングボーン形状のラジアル動圧溝列４１ａが刻設されている。シャフト４１が回転するときには、ラジアル動圧溝列４１ａにより潤滑オイル５１が加圧され、潤滑オイル５１が作動流体として作用することによって、シャフト４１が径方向に支持されつつ回転する。なお、ラジアル動圧溝列４１ａは、シャフト４１の外周面とスリーブ３４１の内周面とのいずれか一方に設けられていればよい。

シャフト４１の下端部付近には、固定軸受ユニット３４からシャフト４１が抜け出すことを防止するための鍔部材４１１が固定されている。鍔部材４１１は、シャフト４１と一体化されてシャフト４１の外周面から径方向に突出する突出部を形成する。鍔部材４１１の上面は、スリーブ３４１の下面と軸方向に対向する。ロータ部４に上方へ向かう力が作用したときには、スリーブ３４１の下面に鍔部材４１１の上面が当接し、これによりステータ部３とロータ部４とが分離することが防止される。なお、シャフト４１および鍔部材４１１は、単一の部材により形成されていてもよい。

シャフト４１の下端部４１ｂは、凸形曲面をなしており、鍔部材４１１よりも更に下方に突出している。シャフト４１の下端部４１ｂは、カウンタープレート３４２の凹部３４２ａ（図３参照）に当接し、これにより、シャフト４１は軸方向に支持される。

ハブ部材４２は、シャフト４１に固定されてシャフト４１とともに回転する部材である。ハブ部材４２は、中心軸Ｌの周囲において径方向外側に広がる形状を有している。より詳細に説明すると、ハブ部材４２は、シャフト４１の上端部に圧入又は焼きばめにより接合される接合部４２１と、接合部４２１から径方向外側および下方へ向けて広がる胴部４２２と、胴部４２２の外周縁から垂下する垂下部４２３とを有している。ハブ部材４２は、このような形状により、ステータコア３２、コイル３３、および固定軸受ユニット３４の上方を覆う。

ハブ部材４２の胴部４２２には、ディスク２２を支持するための第１支持面４２２ａおよび第２支持面４２２ｂが形成されている。第１支持面４２２ａは、中心軸Ｌに対して垂直に形成された平面であり、第２支持面４２２ｂは、第１支持面４２２ａの内周側において中心軸Ｌに対して平行に形成された円筒面である。ハブ部材４２上にディスク２２が装着されたときには、第１支持面４２２ａにディスク２２の下面が接触するとともに第２支持面４２２ｂにディスク２２の内周部（内周面又は内周縁）が接触し、これによりディスク２２が水平姿勢で支持される。ハブ部材４２は、例えば、アルミニウム、磁性ＳＵＳ（ステンレス）、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ）等の金属材料から形成される。

ロータマグネット４３は、ハブ部材４２の垂下部４２３の内周面に固定されている。ロータマグネット４３は、中心軸Ｌを取り囲むように円環状に配置されている。ロータマグネット４３の内周面は磁極面となっており、ステータコア３２の複数のティース部３２２の外周面に対向する。

このようなスピンドルモータ１において、ステータ部３のコイル３３に駆動電流を与えると、ステータコア３２の複数のティース部３２２に径方向の磁束が発生する。そして、ティース部３２２とロータマグネット４３との間の磁束の作用によりトルクが発生し、ステータ部３に対してロータ部４が中心軸Ｌ周りに回転する。ハブ部材４２上に支持されたディスク２２は、シャフト４１およびハブ部材４２とともに中心軸Ｌ周りに回転する。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

上記の例では、シャフト４１の下端部付近に固定された鍔部材４１１により固定軸受ユニット３４からシャフト４１が抜け出すことを防止していたが、他の構成により固定軸受ユニット３４からシャフト４１が抜け出すことを防止してもよい。例えば、図６に示したように、シール部材３４３の内周部に内側へ向かって突出する凸部３４３ｃを形成するとともに、シャフト４１の表面のうち凸部３４３ｃに対向する部分に凹部４１ｃを形成し、凸部３４３ｃと凹部４１ｃとを嵌合させることにより、固定軸受ユニット３４からシャフト４１が抜け出すことを防止するようにしてもよい。

また、上記の例では、軸受ハウジング３４４内に配置されたカウンタープレート３４２に対してシャフト４１を相対的に回転させていたが、カウンタープレート３４２に代えて、スラストプレート４１２をシャフト４１とともに回転させる構成であってもよい。例えば、図７に示したように、シャフト４１の下端部にスラストプレート４１２をねじ止めにより固定し、軸受ハウジング３４４に対してスラストプレート４１２およびシャフト４１を一体的に回転させるようにしてもよい。スラストプレート４１２の上面側には、スリーブ３４１の下面とスラストプレート４１２との間に介在する潤滑オイル５１に流体動圧を発生させるためのスパイラル形状のスラスト動圧溝列４１２ａが刻設され、スラストプレート４１２の下面側には、スラストプレート４１２と軸受ハウジング３４４の底面との間に介在する潤滑オイル５１に流体動圧を発生させるためのスパイラル形状のスラスト動圧溝列４１２ｂが刻設されている。このため、シャフト４１およびスラストプレート４１２が回転するときには、スラスト動圧溝列４１２ａおよびスラスト動圧溝列４１２ｂにより潤滑オイル５１が加圧され、潤滑オイル５１が作動流体として作用することによって、シャフト４１が軸方向に支持されつつ回転する。軸受ハウジング３４４の底面は、ニッケルを主成分とする鍍金層に被覆されているため、スラストプレート４１２と軸受ハウジング３４４とは滑らかに摺動する。したがって、摺動による金属粉の発生を抑えることができ、金属粉が潤滑オイル５１に混入することによる潤滑オイル５１の変質を防止することができる。

また、上記の例では、潤滑オイル５１の界面は１箇所に形成されているが、複数個所に設けられていてもよい。複数箇所の界面は、それぞれ表面張力によりメニスカス状となり、これにより潤滑オイル５１が固定軸受ユニット３４の外部へ漏れ出すことを防止することができる。

また、上記の例では、軸受ハウジング３４４の下地素材として亜鉛鍍金鋼板を使用していたが、亜鉛鍍金鋼板に代えて、亜鉛鍍金を施していない冷間圧延鋼板を使用してもよい。亜鉛鍍金を施していない冷間圧延鋼板は、亜鉛鍍金鋼板に比べて錆が発生しやすいが、軸受ハウジング３４４の表面にニッケル鍍金を施すことにより、錆の発生を防止することができる。また、図７の様にスラストプレート４１２と軸受ハウジング３４４とが摺動する場合であっても、摺動による金属粉の発生を抑えることができる。したがって、錆や金属粉による潤滑オイル５１の変質を防止することができる。

また、上記の例では、軸回転型のアウターロータモータについて説明したが、本発明は、軸固定型のモータや、インナーロータモータにも適用することができる。また、上記のスピンドルモータ１は、磁気ディスク２２を回転させるためのものであったが、本発明は、光ディスク等の他の記録ディスクを回転させるためのモータにも適用することができる。

ディスク駆動装置の縦断面図である。 スピンドルモータの縦断面図である。 流体動圧軸受装置の縦断面図である。 表面全体にニッケル鍍金を施した軸受ハウジングの縦断面図である。 内側の面のみにニッケル鍍金を施した軸受ハウジングの縦断面図である。 変形例に係る流体動圧軸受装置の縦断面図である。 変形例に係る流体動圧軸受装置の縦断面図である。 亜鉛投入前におけるエステルオイルの吸光度分布を示したグラフである。 亜鉛投入後におけるエステルオイルの吸光度分布を示したグラフである。

符号の説明

１ スピンドルモータ
２ ディスク駆動装置
３ ステータ部
４ ロータ部
５，６，７ 流体動圧軸受装置
２１ 装置ハウジング
２２ ディスク
２３ アクセス部
３１ ベース部材
３２ ステータコア
３３ コイル
３４ 固定軸受ユニット
４１ シャフト
４１ａ ラジアル動圧溝列
４２ ハブ部材
４３ ロータマグネット
５１ 潤滑オイル
３４１ スリーブ
３４２ カウンタープレート
３４３ シール部材
３４４ 軸受ハウジング
３４４ａ ニッケル鍍金層
４１２ スラストプレート
４１２ａ，４１２ｂ スラスト動圧溝列
Ｌ 中心軸

Claims (8)

1. 流体動圧軸受装置であって、
   シャフトと、
   前記シャフトが挿入される軸受孔を有し、前記シャフトの中心軸を中心として前記シャフトを相対回転可能に支持するスリーブと、
   冷間圧延鋼板又は亜鉛鍍金鋼板から形成され、前記スリーブが内部に配置された軸受ハウジングと、
   を備え、
   前記軸受ハウジングの内部には、エステルを主成分とする潤滑オイルが充填されており、
   前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面との間には、前記潤滑オイルを作動流体として保持し、前記相対回転時に前記潤滑オイルに流体動圧を誘起するラジアル動圧溝列を有するラジアル動圧軸受部が構成され、
   前記軸受ハウジングの表面のうち、少なくとも前記潤滑オイルと接触する領域は、ニッケルを主成分とする鍍金層に被覆されていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
2. 前記軸受ハウジングは、表面全体にわたって前記鍍金層に被覆されていることを特徴とする請求項１記載の流体動圧軸受装置。
3. 前記スリーブは、前記潤滑オイルを含浸した多孔質焼結体から形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の流体動圧軸受装置。
4. 前記シャフトの一方端部は凸形曲面をなしており、
   前記軸受ハウジングの内部に配置され、前記シャフトの前記一方端部と対向するカウンタープレートを更に備え、
   前記シャフトの前記一方端部と前記カウンタープレートとの間には、ピボット軸受部が構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の流体動圧軸受装置。
5. 前記シャフトは、前記シャフトの一方端部に固定され前記軸受ハウジングと対向するように配置されたスラストプレートを更に備え、
   前記スラストプレートと前記軸受ハウジングとの間には、前記潤滑オイルを作動流体として保持し、前記相対回転時に前記潤滑オイルに流体動圧を誘起するスラスト動圧溝列を有するスラスト動圧軸受部が構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の流体動圧軸受装置。
6. 前記軸受ハウジングは、前記冷間圧延鋼板又は前記亜鉛鍍金鋼板をプレス成型することにより得られた部材であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の流体動圧軸受装置。
7. ベース部材と、
   前記ベース部材に固定された磁束発生部と、
   請求項１乃至請求項６のいずれか記載の流体動圧軸受装置によって前記ベースに対して回転自在に支持されたロータと、
   前記磁束発生部に対向して前記ロータに取り付けられたロータマグネットと、
   を備えることを特徴とするスピンドルモータ。
8. ディスクを回転させるディスク駆動装置であって、
   装置ハウジングと、
   前記装置ハウジングの内部に固定された請求項７記載のスピンドルモータと、
   前記ディスクに対して情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、
   を備えることを特徴とするディスク駆動装置。

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