JP2010091004A - 流体動圧軸受装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受性能を低下させることなく、且つ、低コストに、軸受スリーブをハウジングの内周面に固定する。
【解決手段】軸受スリーブ体１８の内周にコアロッド１０を挿入した後、軸受スリーブ体１８をハウジング７の内周に圧入する。これにより、軸受スリーブ体１８がハウジング７から内径向きの抗力を受け、軸受スリーブ体１８の内周面１８ａがコアロッド１０の外周面１０ａに押し付けられ、コアロッド１０の外周面１０ａに形成された軸方向に沿った凸部の形状が軸受スリーブ体１８の内周面１８ａに転写され、軸受スリーブ体１８の内周面１８ａに軸方向に沿った凹部が形成される。
【選択図】図６

Description

本発明は、軸部材の回転に伴って軸受隙間に形成される流体膜の動圧作用で、軸部材を回転自在に支持する流体動圧軸受装置及びその製造方法に関する。

流体動圧軸受装置は、その高回転精度および静粛性から、情報機器（例えばＨＤＤ）の磁気ディスク駆動装置、ＣＤ・ＤＶＤ・ブルーレイディスク等の光ディスク駆動装置、若しくはＭＤ・ＭＯ等の光磁気ディスク駆動装置等のスピンドルモータ用、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータ用、プロジェクタのカラーホイールモータ用、又は電気機器の冷却等に使用されるファンモータなどの小型モータ用として使用されている。

例えば特許文献１に示されている流体動圧軸受装置は、軸部材と、内周に軸部材を挿入した軸受スリーブと、内周面に軸受スリーブを固定したハウジングとを備える。軸部材が回転すると、軸部材の外周面と軸受スリーブの内周面との間のラジアル軸受隙間に流体膜が形成され、この流体膜の圧力が軸受スリーブの内周面に形成された凹部（動圧溝）の動圧作用により高められ、この動圧作用で軸部材が回転自在に支持される。

２００７−２５５６５５号公報

上記のような流体動圧軸受装置の組み立ては、例えば、軸受面となる軸受スリーブの内周面を精度良く加工した後、この軸受スリーブをハウジングの内周面に圧入することにより行われる。この圧入時に、軸受スリーブがハウジングから内径向きの抗力を受けるため、軸受スリーブが変形し、内周面に形成した軸受面の面精度（例えば円筒度等）が低下する恐れがある。軸受面の面精度が低下すると、軸受隙間の幅精度の低下、ひいては軸受性能の低下を招くこととなる。

例えば、流体動圧軸受装置の組み立てに際し、軸受スリーブとハウジングとを隙間嵌めの状態で接着すれば、軸受スリーブは抗力を受けないため、軸受スリーブの変形を回避できる。しかし、この場合、軸受スリーブをハウジングに対して高精度に位置決めし、且つ、接着が完了するまでその状態で保持する必要があるため、工程や装置が煩雑になり、組立コストの高騰を招くことになる。

本発明の課題は、軸受性能を低下させることなく、且つ、低コストに、軸受部品（例えば軸受スリーブ）を外側部材（例えばハウジング）の内周面に固定することのできる流体動圧軸受装置及びその製造方法を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、軸部材と軸受部材との間の軸受隙間に生じる流体膜の動圧作用で軸部材を支持する流体動圧軸受装置を製造するための方法であって、コアロッドを内周に挿入した軸受部品を外側部材の内周面に固定すると同時に、軸受部品の内周面をコアロッドの外周面に押し付けて、該内周面に軸方向に沿った凹部を型成形することを特徴とする。

このように、内周にコアロッドを挿入した軸受部品を外側部材の内周に圧入すると、軸受部品が外側部材から内径向きの抗力を受け、軸受部品の内周面がコアロッドの外周面に押し付けられる。これにより、軸受部品が外側部材に圧入固定されると共に、コアロッドの外周面の形状が軸受部品の内周面に転写される。このとき、コアロッドの外周面を精度良く加工しておくことにより、軸受部品の内周面に軸受面を高精度に形成することができる。このように、軸受部品の軸受面の成形と、軸受部品の外側部材への固定とを同時に行うことにより、軸受面を精度良く加工した状態で軸受部品を外側部材へ固定することができる。また、予めコアロッドの外周面に凸部を形成しておけば、軸受部品の内周面に軸受面を成形すると同時に、該内周面に凹部を型成形することができる。この凸部を軸方向に沿って形成することで、凹部も凸部に倣って軸方向に沿った形状に形成されるため、軸受部品の内周からコアロッドを軸方向に引き抜く際、コアロッドの凸部と軸受部品の凹部との干渉を回避することができる。

外側部材の外周面を拘束しない状態で、外側部材の内周面に軸受部品を圧着固定すれば、外側部材の外周面を拘束するための金型等が不要となり、低コスト化が図られる。この場合、軸受部品の内周面とコアロッドの外周面とを圧着させて凹部を型成形した後、両者が圧着した状態で軸受部品の内周からコアロッドを引き抜く必要があるため、上記のようにコアロッドの凸部を軸方向に沿って形成することにより成形部と凹部との干渉を防止することが特に有効となる。

軸受部品は、例えば多孔質体で形成することができる。多孔質体は無数の内部空孔を有するものであり、この内部空孔に潤滑油等の潤滑流体を含浸させれば、この潤滑油が軸受隙間に逐次供給することができ、潤滑性が高められる。この場合、軸受面に形成される表面開孔が多すぎると、軸受隙間の潤滑油が軸受部品の表面開孔から内部に多量に浸入し、軸受隙間に十分な流体膜が形成されない恐れがある。そこで、軸受部品の内周面に凹部を型成形する際の圧迫力により、この内周面の表面開孔を減じておくと、表面開孔から侵入する潤滑油量を低減して十分な流体膜を形成し、優れた軸受性能を得ることができる。さらに、凹部を型成形した後、軸受部品の内周面にコアロッドの外周面を圧着させながらコアロッドを軸受部品の内周から引き抜くことにより、軸受部品の内周面の表面開孔をさらに減じれば、上記不具合をより一層確実に防止できる。

以上のように、本発明に係る流体動圧軸受装置の製造方法によれば、軸受性能を低下させることなく、且つ、低コストに、軸受部品を外側部材の内周面に固定することができる。

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動圧軸受装置１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、軸部材２を回転自在に非接触支持する流体動圧軸受装置１と、軸部材２に装着されたディスクハブ３と、流体動圧軸受装置１の外周に取り付けられたブラケット６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の外周面に取り付けられ、ロータマグネット５はディスクハブ３の内周に取り付けられる。ディスクハブ３には、磁気ディスク等のディスクＤが複数枚（図示例では２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が相対回転し、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に示す流体動圧軸受装置１は、外側部材としてのハウジング７と、ハウジング７の内周に配された軸受スリーブ８と、軸受スリーブ８の内周に挿入される軸部材２と、ハウジング７の軸方向一方の開口部に設けられたシール部９と、ハウジング７の軸方向他方の開口部を閉塞する蓋部材１０とで構成される。尚、説明の便宜上、軸方向でハウジング７が開口している側を上側、蓋部材１０で閉塞されている側を下側として説明を進める。

軸部材２は、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、軸部２ａと軸部２ａの下端に設けられたフランジ部２ｂとを備えている。軸部２ａの外周面２ａ１には、他の部分よりも若干小径な逃げ部２ａ２が形成される。軸部材２は、全体を金属で形成する他、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）を樹脂で構成することにより、金属と樹脂のハイブリッド構造とすることもできる。

軸受部品としての軸受スリーブ８は、多孔質体、例えば焼結金属、特に銅を主成分とし、あるいは銅及び鉄を主成分とする焼結金属で形成される。軸受スリーブ８の内周面８ａ及び下側端面８ｃは、それぞれラジアル軸受面及びスラスト軸受面として機能する。

軸受スリーブ８の内周面８ａには、ラジアル動圧発生部として軸方向に沿った凹部が形成される。本実施形態では、図３に示すように、軸受スリーブ８の内周面８ａの円周方向等間隔位置に複数の軸方向溝８ａ１が軸方向全長に亘って形成される。図示例では、軸方向溝８ａ１が外径へ向けて先細りの形状（略三角形状）を成している。隣り合う軸方向溝８ａ１の円周方向間には、円筒面８ａ２が形成される。軸受スリーブ８の内周面８ａは、横断面形状（図３（ａ）参照）が軸方向で一定となるように形成される。

軸受スリーブ８の下側端面８ｃには、スラスト動圧発生部として、例えばスパイラル形状の動圧溝８ｃ１が形成される（図示省略）。軸受スリーブ８の外周面８ｄには、図３（ｂ）に示すように、任意の本数（図示例では４本）の軸方向溝８ｄ１が軸方向全長に亙って形成され、軸受スリーブ８の上側端面８ｂには、任意の本数（図示例では４本）の径方向溝８ｂ１が形成される。

ハウジング７は、軸方向両側に開口した筒状を成し、例えば樹脂材料で形成される。ハウジング７の樹脂材料としては、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、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樹脂とする樹脂組成物が使用可能である。また、上記樹脂組成物に、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など、目的に応じて上記ベース樹脂に適量配合しても良い。

ハウジング７の射出材料は上記に限らず、例えば、マグネシウム合金やアルミニウム合金等の低融点金属材料が使用可能である。また、金属紛とバインダーの混合物で射出成形した後、脱脂・焼結するいわゆるＭＩＭ成形や、金属材料、例えば真ちゅう等の軟質金属のプレス成形でハウジング７を形成することもできる。

蓋部材１０は、例えば金属材料で形成され、ハウジング７の下端開口部に接着、圧入、圧入接着、溶着等の適宜の手段で固定される。蓋部材１０の上側端面１０ａには、例えばスパイラル形状の動圧溝が形成される（図示省略）。

シール部９は、例えば樹脂材料で環状に形成され、内周面９ａが下方へ向けて漸次縮径したテーパ状に形成される。このテーパ状内周面９ａと軸部２ａの円筒面状外周面２ａ１との間に、下方へ向けて半径方向寸法を漸次縮小した楔状のシール空間Ｓを形成し、このシール空間Ｓの毛細管力で潤滑油を保持する毛細管シールを構成する。シール空間Ｓの容積は、軸受装置の使用温度範囲内において、軸受装置の内部に保持された潤滑油の熱膨張量よりも大きくなるように設定され、これにより、軸受装置の使用温度範囲内では、潤滑油がシール空間Ｓから漏れ出すことはなく、油面が常時シール空間Ｓ内に保持される。

軸部材２が回転すると、軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部材２の外周面２ａ１との間の隙間のうち、軸部２ａの逃げ部２ａ２の軸方向両側の領域に、ラジアル軸受隙間が形成される。ラジアル軸受隙間は、図３（ａ）に示すように、軸受スリーブ８の内周面８ａの軸方向溝８ａ１と軸部材２の外周面２ａ１との間に形成された比較的隙間幅の大きい大隙間部Ａ１と、軸受スリーブ８の内周面８ａの円筒面８ａ２と軸部材２の外周面２ａ１との間に形成された比較的隙間幅の小さい小隙間部Ａ２とを有する。そして、軸部材２の回転に伴って、ラジアル軸受隙間の大隙間部Ａ１の潤滑油が小隙間部Ａ２に押込まれることにより、潤滑油の圧力が高められる。この潤滑油の動圧作用により、軸部材２の軸部２ａ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Ｒ１、Ｒ２が構成される（図２参照）。

これと同時に、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間、及び蓋部材１０の上側端面１０ａと軸部材のフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間にそれぞれスラスト軸受隙間が形成される。そして、軸受スリーブ８の下側端面８ｃの動圧溝、及び蓋部材１０の上側端面１０ａの動圧溝が、上記各スラスト軸受隙間の潤滑油に動圧作用を発生させることにより、軸部材２のフランジ部２ｂを両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及び第２スラスト軸受部Ｔ２が構成される（図２参照）。

以下、上記の流体動圧軸受装置１の製造方法、特に軸受スリーブ８とハウジング７７との固定方法の一例を示す。尚、図４〜７では、理解の容易化のために、コアロッドの外周面の凸部の高さや、軸受スリーブの内周面の凹部の深さを誇張して示している。

まず、銅を主成分とする混合金属粉末を圧粉成形した後、焼結することにより、およそ完成品の形状を成した軸受スリーブ８（以下、スリーブ体１８と言う）を成形する（図４参照）。このとき、スリーブ体１８の内周面１８ａは、動圧発生部のない円筒面状を成し（図５（ｂ）参照）、図３に示す完成品の内周面８ａの円筒面８ａ２よりも僅かに大径に形成される。また、スリーブ体１８の外周面１８ｄは、ハウジング７の内周面７ａよりも、圧入代の分だけ大径に形成される。

上記のスリーブ体１８を、図４に示す装置を用いてハウジング７の内周面７ａに圧入する。この装置は、コアロッド１０と、上パンチ１１と、下パンチ１２とを有する。コアロッド１０は、例えばＳＵＳ鋼で形成され、外周面１０ａには軸受スリーブ８の内周面８ａの凹部８ａ１を成形するための凸部１０ａ１が軸方向に沿って設けられる。図示例の凸部１０ａ１は、横断面で外径へ向けて先細りの略三角形状を成し（図５（ａ）参照）、コアロッド１０の軸方向全長に亘って延びている。凸部１０ａ１の円周方向間には円筒面１０ａ２が設けられる。この凸部１０ａ１及び円筒面１０ａ２が、それぞれ軸受スリーブの内周面８ａの軸方向溝８ａ１及び円筒面８ａ２を成形する成形部となる。コアロッド１０の凸部１０ａ１の先端部における外径寸法Ｄ_１は、スリーブ体１８の内径寸法Ｒよりも大きく、コアロッド１０の円筒面１０ａ２における外径寸法Ｄ_２は、スリーブ体１８の内径寸法Ｒよりも小さい（Ｄ_２＜Ｒ＜Ｄ_１）。

上記のようなコアロッド１０を、スリーブ体１８の内周に挿入する（図６参照）。このとき、コアロッド１０の凸部１０ａ１における外径寸法Ｄ_１、円筒面１０ａ２における外径寸法Ｄ_２、及びスリーブ体１８の内径寸法Ｒが、上記の関係（Ｄ_２＜Ｒ＜Ｄ_１）を成しているため、コアロッド１０の凸部１０ａ１の外径部分がスリーブ体１８の内周面１８ａに圧入されると共に、コアロッド１０の円筒面１０ａ２とスリーブ体１８の内周面１８ａとの間に径方向隙間δが形成される（図７参照）。コアロッド１０の凸部１０ａ１が、外径へ向けて先細りの形状（尖端形状）をなしていることにより、スリーブ体１８の内周面１８ａに圧入される凸部１０ａ１の外径部分の円周方向寸法を比較的小さくすることができるため、容易に圧入することができる。

こうして内周にコアロッド１０を挿入したスリーブ体１８を、ハウジング７の内周面７ａに圧入する（図８参照）。この圧入により、スリーブ体１８がハウジング７の内周面７ａに圧着固定されると共に、スリーブ体１８がハウジング７から内径向きの抗力（図８中白抜き矢印で示す）を受けて変形し、スリーブ体１８の内周面１８ａがコアロッド１０の外周面１０ａに押し付けられ、スリーブ体１８の内周面１８ａ（軸受スリーブ８の内周面８ａ）にラジアル動圧発生部が成形される。詳しくは、コアロッド１０の凸部１０ａ１で軸受スリーブ８の凹部８ａ１が成形されると共に、コアロッド１０の円筒面１０ａ２で軸受スリーブ８の円筒面８ａ２が成形される。このとき、スリーブ体１８の内周面１８ａ（凸部８ａ１及び円筒面８ａ２）が、コアロッド１０の外周面１０ａに十分な力で押し付けられるように、ハウジング７とスリーブ体１８との圧入代や、コアロッド１０の外径寸法Ｄ_１及びＤ_２、及びスリーブ体１８内径寸法Ｒを設定する。このように、スリーブ体１８の内周面１８ａをコアロッド１０の外周面１０ａに押し付けることにより、内周面１８ａの表面開孔を減じることができる。また、上記のように、コアロッド１０によるラジアル動圧発生部の型成形を、コアロッド１０の凸部１０ａ１の外径尖端部分をスリーブ体１８内周へ圧入することによる第１段階（図６及び図７参照）と、スリーブ体１８をハウジング７内周への圧入することによる第２段階とに分けて行うことにより、動圧発生部が確実に型成形され、成形精度の向上が図られる。尚、上記の圧入工程において上パンチ１１及び下パンチ１２はスリーブ体１８を積極的に圧縮しておらず、上パンチ及び下パンチ１２をハウジング７の内周面７ａに嵌合させることで、コアロッド１０及びスリーブ体１８のハウジング７に対する芯出しを行うと共に、ハウジング７への圧入に伴うスリーブ体１８の軸方向寸法の増大を規制することで、スリーブ体１８の軸方向寸法及び両端面の面精度を高めている。

その後、スリーブ体１８（軸受スリーブ８）の内周からコアロッド１０を引き抜いて、ハウジング７及び軸受スリーブ８の一体品とコアロッド１０とを分離する（図９参照）。このとき、軸受スリーブ８の内周面８ａとコアロッド１０の外周面１０ａ、詳しくは、軸受スリーブ８の凹部８ａ１及び円筒面８ａ２と、コアロッド１０の凸部１０ａ１及び円筒面１０ａ２とが圧着しているが、コアロッド１０の凸部１０ａ１が軸方向に沿って形成されていることにより、すなわち、コアロッド１０の外周面１０ａの横断面形状が軸方向で一定であることにより、コアロッド１０の凸部１０ａ１と軸受スリーブ８の凹部８ａ１とが干渉することなく、コアロッド１０を軸受スリーブ８から引き抜くことができる。このように、コアロッド１０の外周面１０ａ（凸部１０ａ１及び円筒面１０ａ２）と軸受スリーブ８の内周面（凹部８ａ１と円筒面８ａ２）とを圧着させた状態で、コアロッド１０を軸受スリーブ８から引き抜くことにより、軸受スリーブ８の内周面８ａの表面開孔をさらに減じることができる。

このように、軸受スリーブ８とハウジング７との圧入と同時に、軸受面となる軸受スリーブ８の内周面８ａを成形することにより、圧入力で軸受面が変形する事態を回避することができる。また、このように軸受スリーブ８及びハウジング７の固定と軸受面の成形とを同一工程で行うことにより、これらを別途行う場合と比べて工程数を削減できることができ、低コスト化が図られる。

また、上記の方法では、ハウジング７の外周面７ｂを拘束しない状態で、ハウジング７の内周に軸受スリーブ８（スリーブ体１８）を圧入している。すなわち、ハウジング７は、外周から拘束しなくても軸受スリーブ８の圧入に耐え得る程度の強度及び剛性を有している。これにより、ハウジング７の外周面７ｂを拘束する金型等が不要となり、製造コストの低減が図られる。これに対し、ハウジングの外周面を金型で拘束した状態で軸受スリーブを圧入すると、軸受スリーブが固定されたハウジングを金型から離型する際、ハウジング及び軸受スリーブにスプリングバックが生じ、軸受スリーブの内周面がコアロッドの外周面から剥離して両者の間に径方向隙間が形成されることとなる。この場合、軸受スリーブの表面開孔の低減（目潰し）を行うことはできなくなるため、別途工程が必要となり、高コスト化を招く。

こうして固定された軸受スリーブ８及びハウジング７の内周に軸部材２を挿入した後、ハウジング７の下端開口部に蓋部材１０を固定すると共に、ハウジング７の上端開口部にシール部９を固定する。そして、ハウジング７の内部空間に潤滑流体として例えば潤滑油を注入し、軸受スリーブ８の内部空孔を含めた軸受内部空間に潤滑油を満たす。このとき、油面はシール空間Ｓ内に保持される。以上により、流体動圧軸受装置１が完成する。

この流体動圧軸受装置１は、上記のように、軸受スリーブ８の内周面８ａをコアロッド１０で成形する際に、内周面８ａの表面開孔が減じられている。従って、流体動圧軸受装置の作動時に、ラジアル軸受隙間における圧力の高められた流体膜（油膜）が軸受スリーブ８の表面開孔から内部に抜ける、いわゆる「動圧抜け」を抑えることができ、優れた軸受性能を発揮することができる。

本発明は、上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明する。尚、以下の説明において、上記実施形態と同様の構成、機能を有する部位には、同一の符号を付して説明を省略する。

上記の実施形態では、軸受スリーブ８（スリーブ体１８）をハウジング７の内周面７ａに圧入することで、軸受スリーブ８の内周面８ａに動圧発生部（凹部８ａ１）を成形したが、これに限られず、例えば次のようにしてもよい。まず、内周にコアロッド１０を挿入したスリーブ体１８を、ハウジング７の内周に隙間嵌めの状態で挿入する（スリーブ体１８の外周面１８ｄとハウジング７の内周面７ａとの間に微小な径方向隙間が形成されている）。この状態から上パンチ１１及び下パンチ１２でスリーブ体１８を軸方向両側から圧縮することにより、スリーブ体１８が径方向に拡張し、これによりスリーブ体１８の外周面１８ｄがハウジング７の内周面７ａに圧着固定されると共に、スリーブ体１８の内周面１８ａがコアロッド１０の外周面１０ａに押し付けられ、動圧発生部が成形される。

また、上記の実施形態では、軸受スリーブ８の内周面８ａに形成される動圧発生部が、横断面略三角形状の凹部８ａ１で構成されているが、これに限られない。例えば、動圧発生部として、図１０に示すような底部が円弧状の溝８ａ３や、図１１に示すような断面矩形の溝８ａ４を形成してもよい。

また、図１２に示すような多円弧軸受でラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２を構成することもできる。この例では、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が、３つの円弧面８ａ６で構成されている（いわゆる３円弧軸受）。これらの円弧面８ａ６は、ラジアル動圧発生部として機能し、上記実施形態と同様に、軸受スリーブ８をハウジング７に圧入する際に、コアロッドの外周面で成形することができる。各円弧面８ａ６の曲率中心は、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心Ｏから等距離オフセットされている。各円弧面８ａ６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。すなわち、軸受スリーブ８の内周面８ａには、各円弧面８ａ６の円周方向中央部から円弧面８ａ６同士の接続部へ向けて徐々に拡径した凹部が軸方向に沿って形成され、これによりラジアル軸受隙間に大隙間部Ａ１及び小隙間部Ａ２が形成される。軸部２ａが回転すると、その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小隙間部Ａ２側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような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る。尚、３つの円弧面８ａ６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良い。

図１３に、他の多円弧軸受でラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２を構成した場合を示す。この例においても、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が、３つの円弧面８ａ７で構成されているが（いわゆる３円弧軸受）、各円弧面８ａ７で区画される各領域において、ラジアル軸受隙間は、円周方向の一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。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。すなわち、軸受スリーブ８の内周面８ａには、円周方向一方に向けて徐々に拡径した凹部が軸方向に沿って形成され、これによりラジアル軸受隙間に大隙間部Ａ１及び小隙間部Ａ２が形成される。３つの円弧面８ａ７の境界部には、分離溝と称される、一段深い軸方向溝８ａ８が形成されている。円弧面８ａ７及び軸方向溝８ａ８を含み、軸受スリーブ８の内周面８ａは、上記の実施形態と同様に、軸受スリーブ８をハウジング７に圧入する際に、コアロッドの外周面で成形することができる。軸部２ａが所定方向に回転すると、ラジアル軸受隙間内の潤滑流体が楔状に縮小した小隙間部Ａ１側に押し込まれて、その圧力が上昇する。このような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る。

図１４に、さらに他の多円弧軸受でラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２を構成した場合を示す。この例では、図１３に示す構成において、３つの円弧面８ａ７の最小隙間Ａ３側の所定領域θが、それぞれ、軸受スリーブ８（軸部２ａ）の軸中心Ｏを曲率中心とする同心の円弧で構成されている。従って、各所定領域θ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ることもある。

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良い。また、ラジアル軸受部は、上記実施形態のように２つのラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２を軸方向に離隔して設ける他、軸部材２の逃げ部２ａ２を省略して外周面２ａ１を円筒面状とし、軸受スリーブ８の内周面８ａの軸方向全域に亘るラジアル軸受部を設けても良い。

流体動圧軸受装置を組み込んだスピンドルモータの断面図である。 流体動圧軸受装置の軸方向断面図である。 軸受スリーブ及び軸部材の径方向断面図である。 軸受スリーブの軸方向断面図である。 軸受スリーブをハウジングに圧入する工程を示す断面図である。 図４のＩ−Ｉ断面図である。 図４のＩＩ−ＩＩ断面図である。 軸受スリーブをハウジングに圧入する工程を示す断面図である。 図６のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 軸受スリーブをハウジングに圧入する工程を示す断面図である。 軸受スリーブをハウジングに圧入する工程を示す断面図である。 動圧発生部の他の例を示す軸受スリーブの軸直交方向断面図である。 動圧発生部の他の例を示す軸受スリーブの軸直交方向断面図である。 動圧発生部の他の例を示す軸受スリーブの軸直交方向断面図である。 動圧発生部の他の例を示す軸受スリーブの軸直交方向断面図である。 動圧発生部の他の例を示す軸受スリーブの軸直交方向断面図である。

符号の説明

１ 流体動圧軸受装置
２ 軸部材
７ ハウジング
８ 軸受スリーブ
８ａ 内周面
８ａ１ 凹部（動圧発生部）
８ａ２ 円筒面
９ シール部
１０ コアロッド
１０ａ 外周面
１０ａ１ 凸部
１０ａ２ 円筒面
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受部
Ｓ シール空間

Claims (6)

1. 軸部材と、内周に軸部材を挿入した軸受部材と、内周面に軸受部材が固定された外側部材とを備え、軸部材の外周面と軸受部材の内周面との間の軸受隙間に生じる流体膜の動圧作用で軸部材を支持する流体動圧軸受装置であって、
   軸受部品を外側部材の内周面に圧着固定すると同時に、軸受部品の内周面に軸方向に沿った凹部が型成形された流体動圧軸受装置。
2. 軸部材と軸受部材との間の軸受隙間に生じる流体膜の動圧作用で軸部材を支持する流体動圧軸受装置を製造するための方法であって、
   コアロッドの外周面に凸部を軸方向に沿って形成し、該コアロッドを内周に挿入した軸受部品を外側部材の内周面に圧入することにより、軸受部品を外側部材の内周面に圧着固定すると同時に、軸受部品の内周面をコアロッドの外周面の凸部に押し付けて、該内周面に軸方向に沿った凹部を型成形することを特徴とする流体動圧軸受装置の製造方法。
3. 外側部材の外周面を拘束しない状態で、外側部材の内周面に軸受部品を圧着固定する請求項２記載の流体動圧軸受装置の製造方法。
4. 軸受部品を多孔質体で形成した請求項２記載の流体動圧軸受装置の製造方法。
5. 凹部の成形と同時に、軸受部品の内周面の表面開孔を減じる請求項４記載の流体動圧軸受装置の製造方法。
6. 凹部を型成形した後、軸受部品の内周面にコアロッドの外周面を圧着させながらコアロッドを軸受部品の内周から引き抜くことにより、軸受部品の内周面の表面開孔をさらに減じる請求項５記載の流体動圧軸受装置の製造方法。

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