JP4642682B2 - 動圧軸受装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で、軸部材をラジアル方向に回転自在に支持する動圧軸受装置及びその製造方法に関する。

この種の動圧軸受装置は、情報機器、例えばＨＤＤ等の磁気ディスク駆動装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク駆動装置、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、プロジェクタのカラーホイール、あるいは電気機器、例えばファンモータなどの小型モータ用として好適に使用可能である。

例えば、特許文献１に示されている動圧軸受装置は、軸部材と、軸部材が内周に挿入された軸受スリーブと、軸受スリーブが内周に固定されたハウジングとを備え、軸受スリーブの内周面と、軸受スリーブの内周に挿入された軸部材の外周面との間にラジアル軸受隙間が形成されている。軸部材の回転に伴い、ラジアル軸受隙間の潤滑油に動圧作用が発生し、軸部材が回転自在に非接触支持されている。この動圧軸受装置では、軸受内部の圧力バランスを保つ等の目的で、軸受スリーブの外周面に形成した軸方向溝で、軸受内部の潤滑油等の流体を流通させる流体流路を構成している。

特開２００３−２３２３５３号公報

上記のような動圧軸受装置では、最近の情報機器の低価格化の要求を受けて、製造コスト低減のための提案がなされている。例えば材料コストの低減化を狙って、上記動圧軸受装置の構成部品である、軸受スリーブやハウジングの樹脂化が検討されている。あるいは、上記構成部品同士のアセンブリ工程を簡略化する目的で、上記構成部品の樹脂成形による一体化が検討されている。このような軸受スリーブ・ハウジングの一体成形品に形成される流体流路は、例えば一体成形品を軸方向に貫通する貫通孔で構成することができる。

ところで、図７に示すように、円周方向等間隔の４箇所に軸方向の貫通孔１２’を有する軸受部材７’を樹脂で射出成形する場合、軸受部材７’の貫通孔１２’の存在領域Ａ_１〜Ａ_４では、中実であるその他の円周方向位置と比べ、径方向の樹脂の成形収縮量が小さいため、軸受部材７’の内周面の後退量（拡径量）が円周方向で異なる。よって、金型内に樹脂材料が射出された直後は、樹脂材料の内周面が図中点線で示すように真円形状７ａ１’を呈しているが、その後の成形収縮により、図中実線で示すような非真円形状の内周面７ａ２’となる。これにより、軸受部材７’が臨むラジアル軸受隙間の隙間幅の設定精度が低下し、十分な動圧効果が得られず、ラジアル方向の軸受剛性の低下を招く恐れがある。

このような不具合を回避するためには、貫通孔１２’を小径化すればよいが、この場合、貫通孔１２’を成形するために金型に設けられる成形ピンも小径となり、樹脂材料の射出圧等でこの成形ピンが曲がったり折れたりする恐れがある。

本発明の課題は、軸受部材が軸方向の貫通孔を有する場合でも、ラジアル方向の軸受剛性に優れた動圧軸受装置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、樹脂材料で形成された軸受部材と、軸受部材の内周に挿入される軸部材と、軸部材の外周面と軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部材を相対回転自在に支持するラジアル軸受部とを備えた動圧軸受装置において、軸受部材に軸方向の貫通孔が成形ピンで型成形され、かつ軸受部材の内周面の円筒度が５μｍ以内であり、貫通孔の断面積を軸方向で異ならせたことを特徴とする。

このように本発明では、ラジアル軸受隙間に面する軸受部材の内周面の円筒度を５μｍ以内に設定した。これにより、樹脂製の軸受部材が軸方向の貫通孔を有する場合であっても、ラジアル軸受隙間の隙間幅の精度が確保され、優れたラジアル方向の軸受剛性が得られる。なお、ここで言う円筒度とは、JIS B 0021:1998に規定されるものであり、すなわち、同軸で径が異なる二つの幾何学的円筒面が、その間に対象円筒面（本発明では軸受部材の内周面）を含むとき、前記二つの幾何学的円筒面の半径差の最小値を言う。

このような動圧軸受装置において、軸受部材の内周面を、その昇温下で矯正ピンにより矯正することにより、軸受部材の内周面の円筒度を高めることができる。これによると、貫通孔を必要以上に小径化することなく、精度の良い軸受部材の内周面が得られるため、貫通孔を成形するための成形ピンに曲げや折損が生じるおそれを低減することができる。

また、貫通孔の断面積を軸方向で異ならせると、貫通孔を成形する成形ピンの外径も軸方向で異なる。これにより、成形ピンのうち、比較的大径な部分の剛性を向上させることができると共に、比較的小径な部分の軸方向寸法を縮小できるため、成形ピンの曲げや折損が生じる危険性をより一層低減することができる。

以上のように、本発明によれば、軸受部材が軸方向の貫通孔を有する場合でも、ラジアル軸受隙間の隙間幅の精度が確保されるため、優れたラジアル方向の軸受剛性を有する動圧軸受装置が得られる。

以下、本発明の第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る動圧軸受装置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、軸部材２を相対回転自在に非接触支持する動圧軸受装置１と、軸部材２に固定されるディスクハブ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ている。動圧軸受装置１は、ブラケット６の内周に固定される。また、ディスクハブ３には、情報記録媒体としてのディスクＤが一又は複数枚（図１では２枚）保持される。このように構成された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、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、動圧軸受装置１を示している。この動圧軸受装置１は、軸受部材７と、軸受部材７の内周に挿入される軸部材２と、軸受部材７の一端を閉口する蓋部材１０と、軸受部材７の他端をシールするシール部１１とを主に備えている。なお、説明の便宜上、軸方向両端に形成される軸受部材７（ハウジング部９）開口部のうち、蓋部材１０で閉口される側を下側、閉口側と反対の側を上側として以下説明する。

軸部材２は例えばＳＵＳ鋼等の金属材料で形成され、軸部材２ａと、軸部材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。軸部材２ａの外周面２ａ１の全面又は一部円筒面領域には、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が形成される。この実施形態では、例えば図２に示すように、複数の動圧溝２ｃ１、２ｃ２をへリングボーン形状に配列した領域が軸方向に離隔して２箇所形成される。これら動圧溝２ｃ１、２ｃ２形成領域は、軸部材２の回転時、対向するスリーブ部８の内周面８ａとの間に後述する第一、第二ラジアル軸受部Ｒ１、Ｒ２の各ラジアル軸受隙間を形成する。

また、上側の動圧溝２ｃ１の形成領域において、動圧溝２ｃ１が、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。

軸受部材７は、軸方向両端を開口した形状をなし、略円筒状のスリーブ部８、およびスリーブ部８の外径側に位置し、スリーブ部８と樹脂で一体に形成されるハウジング部９とを備えている。

軸受部材７は、例えばＬＣＰやＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の結晶性樹脂、あるいはＰＳＵ、ＰＥＳ、ＰＥＩ等の非晶性樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物を射出成形することで形成される。また、上記の樹脂に充填する充填剤の種類も特に限定されないが、例えば、充填剤として、ガラス繊維等の繊維状充填剤、チタン酸カリウム等のウィスカー状充填剤、マイカ等の鱗片状充填剤、カーボンファイバー、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、金属粉末等の繊維状又は粉末状の導電性充填剤を用いることができる。これらの充填剤は、単独で用い、あるいは、二種以上を混合して使用しても良い。

スリーブ部８の下端面８ｂの全面または一部環状面領域には、スラスト動圧発生部として、複数の動圧溝を配列した領域が形成される。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８ｂ１をスパイラル形状に配列した領域が形成される。この動圧溝８ｂ１形成領域はフランジ部２ｂの上端面２ｂ１と対向し、軸部材２の回転時には、上端面２ｂ１との間に後述する第一スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間を形成する（図２を参照）。

スリーブ部８の外径側に位置するハウジング部９は略筒状をなすもので、その軸方向両端をスリーブ部８の両端面８ｂ、８ｃよりも軸方向上下に突出させた形態をなす。ハウジング部９の下端突出部９ａの内周には、軸受部材７の下端側を閉口する蓋部材１０が接着（ルーズ接着を含む）、圧入（圧入接着を含む）、溶着（超音波溶着を含む）、溶接等の手段で固定される。この際、ハウジング部９と蓋部材１０との固定面間では、軸受内部に充満した潤滑油が少なくとも外部に漏出しない程度の密封性が確保されていることが望ましい。

蓋部材１０の上端面１０ａの一部環状面領域には、スラスト動圧発生部として、図示は省略するが、複数の動圧溝を、例えば図３（ａ）に示すスパイラル形状とは円周方向反対向きの形状となるよう配列した領域が形成される。この動圧溝形成領域はフランジ部２ｂの下端面２ｂ２と対向し、軸部材２の回転時には、下端面２ｂ２との間に後述する第二スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受隙間を形成する（図２を参照）。

また、蓋部材１０の上端面１０ａの外周には上方に突出する突出部１０ｂが設けられており、突出部１０ｂの上端に位置する当接面１０ｂ１をスリーブ部８の下端面８ｂに当接させた状態で、蓋部材１０が下端突出部９ａの内周に固定される。この場合、突出部１０ｂの軸方向寸法からフランジ部２ｂの軸方向幅を減じた値が、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の各スラスト軸受隙間の総和に等しくなる。

ハウジング部９の上端突出部９ｂの内周には環状のシール部１１が、その下端面１１ｂをスリーブ部８の上端面８ｃに当接させた状態で固定される。シール部１１の内周面１１ａと、この面に対向する軸部材２ａの外周面２ａ１との間には、その半径方向寸法を上方に向かうにつれて拡大させたテーパ状のシール空間Ｓ１が形成される。軸受内部（ハウジング部９内）が潤滑油で満たされた状態では、潤滑油の油面は常にシール空間Ｓ１の範囲内にある。

軸受部材７には、図２に示すように、軸受部材７を軸方向に貫通する複数の貫通孔１２が形成される。この実施形態では、この貫通孔１２が円周方向等間隔に４箇所設けられる。貫通孔１２の下端は、スリーブ部８の下端面８ｂの動圧溝８ｂ１形成領域よりも外径側に開口する（図３（ａ）を参照）。また、貫通孔１２の上端は、スリーブ部８の上端面８ｃの外径側に開口する（図３（ｂ）を参照）。

貫通孔１２は、軸方向でその流路面積、すなわち軸直交方向の断面積を異ならせた形態を成している。この実施形態で貫通孔１２は、図２で示すように、下端がスリーブ部８の下端面８ｂに開口し、断面積が比較的小径に形成された第一流路１２ａと、上端がスリーブ部８の上端面８ｃに開口し、断面積が比較的大径に形成された第二流路１２ｂと、第一流路１２ａと第二流路１２ｂの間に形成され、断面積が第一流路１２ａより大きく、第二流路１２ｂより小さい第三流路１２ｃとで構成される。第一流路１２ａは断面円形に形成され、第二、第三流路１２ｂ、１２ｃは断面矩形に形成される（図３（ｂ）を参照）。また、第二流路１２ｂと第三流路１２ｃとの間には、テーパ部１２ｄが設けられ、これらを滑らかに連続させている。

貫通孔１２は、軸受部材７の射出成形と同時に形成される。その際、図示は省略するが、貫通孔１２を成形するために、貫通孔１２の内周面形状に対応した外周面形状を有する成形ピンが使用される。

このとき、貫通孔１２の径方向断面積が軸方向で異なることにより、成形ピンのうち、第二流路１２ｂ、あるいは第三流路１２ｃに対応する部分を比較的大径に形成できるため、この大径な部分の強度を高めることができるとともに、比較的小径な第一流路１２ａを成形する部分の軸方向寸法を短くすることができるため、成形時の射出圧等で成形ピンが曲がったり折れたりする危険を低減することができる。

また、成形ピンを軸方向の一部で分割することにより、個々の成形ピンの軸方向寸法を短くすることができるため、成形ピンに曲げや折損が生じる危険性をより一層低減できる。例えば、第一流路１２ａに対応する一方の成形ピンを固定型に設け、第二流路１２ｂおよび第三流路１２ｃに対応する他方の成形ピンを可動型に設ける。これらの固定型および可動型を型締めした時に、一方の成形ピンと他方の成形ピンの端面同士が当接することで、貫通孔１２を成形する成形型が構成される。このとき、他方の成形ピンの端面に、一方の成形ピンが挿入される位置決め穴を設けておくと、成形ピンをより確実に位置決めすることができる（図示省略）。

上述のように、貫通孔１２を有する軸受部材７を成形する際、軸受部材７に軸方向の中空部が形成されるため、樹脂材料の径方向の成形収縮量が円周方向で異なり、軸受部材７のスリーブ部８の内周面８ａが非真円形状となる。具体的には、図４（ａ）に点線で示すように、流体流路１２の存在領域Ａ_１〜Ａ_４では、他の円周方向位置よりも成形収縮による拡径量が小さくなる。このため、流体流路１２の存在領域Ａ_１〜Ａ_４での軸受部材７の内径は比較的小さくなり、内周面８ａ’は非真円形状となる。このままでは、軸受部材７の内周面８ａ’と軸部材２ａの外周面２ａ１との間に形成されるラジアル軸受隙間の隙間幅が不均一となり、ラジアル方向の軸受剛性が低下する恐れがある。

このような不具合を回避するため、軸受部材７の内周面８ａを矯正する必要がある。その方法の一例を以下に示す。まず、図４（ａ）に示すように、予め高精度に加工した外周面１３ａを有する矯正ピン１３を軸受部材７の内周面８ａに圧入する。矯正ピン１３の外径は、成形収縮前の内周面８ａ’の最大径部と同径であることが望ましいが、後述の内周面８ａに求められる円筒度の条件を満たす範囲であれば、これより小径でも構わない。この状態で軸受部材７を昇温し、所定の時間放置することにより、軸受部材７の内部応力を解放し、内周面８ａの形状を矯正ピン１３の外周面１３ａに倣わせることができる。その後、矯正ピン１３を軸受部材７の内周から引き抜くことにより、高精度な内周面８ａを有する軸受部材７を得ることができる。この軸受部材７の内周面８ａの円筒度は、ラジアル軸受隙間の精度を考慮すると、５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下に設定する必要がある。

また、貫通孔１２の径方向断面積が軸方向で異なることにより、成形収縮による軸受部材７の内周面８ａの拡径量が軸方向でも異なるため、軸受部材７の内径が軸方向でも異なる（図４（ｂ）に点線で示す）。このような軸方向で径が異なる軸受部材７の内周面８ａ’は、上記と同様に、矯正ピン１３を圧入した状態で昇温することにより矯正することができる。

なお、上記では、軸受部材７の内周面８ａに矯正ピン１３を圧入した後に、軸受部材７を昇温したが、これとは逆に、昇温した軸受部材７の内周面８ａに、矯正ピン１３を圧入してもよい。

軸受部材７の内周面８ａの円筒度を高める方法は上記に限らない。例えば、成形収縮前の内周面８ａのうち、成形収縮による拡径量が他の部分より大きくなる部分が小径となるように金型形状を設計することで、成形収縮後の内周面８ａを高精度に設定することができる。例えば、図５に示す軸受部材７において、成形収縮前の内周面８ａ’のうち、成形収縮が比較的大きい部分、すなわち中空部が比較的小さい部分（図５では、第一流路１２ａ及び第三流路１２ｃの軸方向領域）が小径となるように成形する（図５に点線で示す）。その後の成形収縮で内周面８ａ’が拡径することにより、円筒面状の内周面８ａ（図５に実線で示す）が得られる。なお、この方法と、上記の矯正ピン１３を用いた方法とを併用してもよい。

軸受部材７を成形した後、必要があれば、製造した部材毎に内周面８ａの円筒度を円筒度測定装置を用いて測定し、５μｍを超える軸受部材を不良品として取り扱うこととする。

潤滑油としては、種々のものが使用可能であるが、ＨＤＤ等のディスク駆動装置用の動圧軸受装置に提供される潤滑油には、その使用時あるいは輸送時における温度変化を考慮して、低蒸発率及び低粘度性に優れたエステル系潤滑油、例えばジオクチルセバケート（ＤＯＳ）、ジオクチルアゼレート（ＤＯＺ）等が好適に使用可能である。

上記構成の動圧軸受装置１において、軸部材２の回転時、軸部材２ａの外周面２ａ１に形成された動圧溝２ｃ１、２ｃ２形成領域は、対向するスリーブ部８の内周面８ａとの間にラジアル軸受隙間を形成する。そして、軸部材２の回転に伴い、上記ラジアル軸受隙間の潤滑油が動圧溝２ｃ１、２ｃ２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２ｃ１、２ｃ２によって生じる潤滑油の動圧作用によって、軸部材２をラジアル方向に非接触支持する第一ラジアル軸受部Ｒ１と第二ラジアル軸受部Ｒ２とがそれぞれ構成される。

本発明では、上記のように、軸受部材７の内周面８ａの円筒度が５μｍ以下に設定されているため、上記ラジアル軸受隙間が高精度に設定される。よって、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用が効率よく得られるため、動圧軸受装置１は優れたラジアル方向の軸受剛性が得られる。

これと同時に、スリーブ部８の下端面８ｂ（動圧溝８ｂ１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、および蓋部材１０の上端面１０ａ（動圧溝形成領域）とこれに対向するフランジ部２ｂの下端面２ｂ２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、軸部材２をスラスト方向に非接触支持する第一スラスト軸受部Ｔ１と第二スラスト軸受部Ｔ２とがそれぞれ構成される。

このとき、貫通孔１２と、蓋部材１０の当接面１０ｂ１に複数設けられた半径方向溝１０ｃと、シール部１１の下端面１１ｂに複数設けられた半径方向溝１１ｂ１とで構成される流体流路により、スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２の各スラスト軸受隙間と軸受部材７の開口側（シール部１１の側）に設けられるシール空間Ｓ１との間が連通状態となる。これによれば、軸受内部の潤滑油の圧力が局部的に負圧になる現象を防止して、負圧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。

また、この実施形態では、第一ラジアル軸受部Ｒ１の動圧溝２ｃ１は、軸方向中心ｍに対して軸方向非対称（Ｘ１＞Ｘ２）に形成されているため（図２を参照）、軸部材２の回
転時、動圧溝２ｃ１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、スリーブ部８の内周面８ａと軸部材２ａの外周面２ａ１との間に満たされた潤滑油が下方に流動し、第一スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受隙間→蓋部材１０の半径方向溝１０ｃ→貫通孔１２→シール部１１の半径方向溝１１ｂ１、という経路を循環して、第一ラジアル軸受部Ｒ１のラジアル軸受隙間に再び引き込まれる。このように、軸受内部の潤滑油を流動循環させることで、上記のような潤滑油の負圧発生を防止する効果をより高めることができる。

また、貫通孔１２のうち、各スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２のスラスト軸受隙間の側に開口する側、この実施形態では、スリーブ部８の下端面８ｂに開口する側を断面積の比較的小さい第一流路１２ａとすることで、その分、下端面８ｂの動圧溝８ｂ１形成領域の面積を外径方向に拡張することができる。これにより、スラスト方向への支持力を高めることができ、例えばディスクＤの積載枚数の増加など、回転体（軸部材２やディスクハブ３）の重量が増加する場合にも、高い回転精度を安定して発揮することができる。同時に、軸受部材７に設けられた貫通孔１２のうち、圧力の逃げを考慮する必要がない側（シール部１１の側）に断面積が比較的大きい第二流路１２ｂを設けることにより、第二流路１２ｂを含む軸受内部における潤滑油の保有領域を増加させることができる。かかる構成は、本発明のように、軸受部材７を樹脂で一体成形して、ラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間以外の潤滑油保有領域が比較的小さい場合に特に有効である。

また、このようにスリーブ部８の下端面８ａの動圧溝８ｂ１形成領域を外径方向に拡張するためには、第一流路１２ａの開口部をできるだけ外径側に配置する必要がある。このために、第一流路１２ａ、第二流路１２ｂ、および第三流路１２ｃは、それぞれの軸受外径側の端部が径方向で揃うように設けられている（図２および図３（ｂ）を参照）。例えば、第二流路１２ｂおよび第三流路１２ｃの断面形状が円形であると、これらを成形する成形ピンは異なる径を有する複数の円柱部で構成される。成形ピンは、これらの円柱部の端部が軸方向の一本の線上で揃えられた精密な構造となり、形成が困難である。本実施形態のように、第二流路１２ｂおよび第三流路１２ｃの断面形状を矩形とすると、成形ピンは複数の角柱部で構成されるため、これらの端面を揃えた簡易な形状となり、成形ピンの製造が容易化される。

以上、本発明の第１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ことなく、他の構成に係る動圧軸受装置に適用することもできる。以下、本発明を適用可能な動圧軸受装置の他の構成例について説明する。なお、以下に示す図において、第１実施形態と構成・作用を同一にする部位および部材については、同一の参照番号を付し、重複説明を省略する。

図６は、本発明の第２実施形態に係る動圧軸受装置３１を示している。同図における動圧軸受装置３１は、主に、第二スラスト軸受部Ｔ２２が、ディスクハブ３３を構成する円盤部３３ａの下端面３３ａ１とこれに対向するハウジング部３９の上端面３９ａとの間に形成されている点、およびハウジング部３９の外周上端にテーパシール面３９ｂを設け、このテーパシール面３９ｂと、この面に対向するディスクハブ３３の筒部３３ｂの内周面３３ｂ１との間にシール空間Ｓ４を形成している点で第１実施形態に係る動圧軸受装置１（図２を参照）と構成を異にする。

以上の実施形態では、流体流路を構成する貫通孔１２を、スリーブ部８の両端面８ｂ、８ｃに開口する位置に形成した場合を説明したが、貫通孔１２は、図示の位置に限らず、軸受部材７、３７を軸方向に貫通する限り、任意の位置に形成することができる。また、図２に示すように、流体流路を、貫通孔１２に加え、蓋部材１０やシール部１１に設けられる半径方向溝１０ｃ、１１ｂ１とで構成する場合、これら半径方向溝１０ｃ、１１ｂ１を対向する部材の側（例えばスリーブ部８の両端面８ｂ、８ｃ）に設けることも可能である。

また、上記実施形態では、貫通孔１２の形状として、第一流路１２ａ、第二流路１２ｂ、第三流路１２ｃ、およびテーパ部１２ｄを備えたものを例示したが、軸受部材７に形成される貫通孔は、軸方向に垂直な断面積が軸方向で異なり、その両端開口間で流体を流通可能とする限り、また、成形ピンで以って軸受部材の射出成形と同時に形成可能である限り、他形状の貫通孔を採用することもできる。

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、Ｔ２１、Ｔ２２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油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、図示は省略するが、軸方向の溝を円周方向の複数箇所に形成した、いわゆるステップ状の動圧発生部、あるいは、円周方向に複数の円弧面を配列し、対向するスリーブ部８の真円状内周面８ａとの間に、くさび状の径方向隙間（軸受隙間）を形成した、いわゆる多円弧軸受を採用してもよい。

また、第一スラスト軸受部Ｔ１、Ｔ２１と、第二スラスト軸受部Ｔ２、Ｔ２２の一方又は双方は、同じく図示は省略するが、動圧発生部が形成される領域（例えばスリーブ部８の両端面８ｂ、８ｃ、蓋部材１０の上端面１０ａ、ハウジング部３９の上端面３９ａ）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、あるいは波型軸受（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、以上の実施形態では、スリーブ部８や蓋部材１０、ハウジング部３９の側にスラスト動圧発生部（動圧溝８ｂ１等）がそれぞれ形成される場合を説明したが、これら動圧発生部が形成される領域は、例えばこれらに対向するフランジ部２ｂの両端面２ｂ１、２ｂ２やディスクハブ３３の下端面３３ａ１の側に設けることもできる。

なお、以上の実施形態では軸部材２の外周面２ａに形成されているラジアル動圧発生部を、軸受部材７の内周面８ａに設けると、上述のように矯正ピン１３を圧入した際に動圧発生部が損傷するおそれがある。このため、ラジアル動圧発生部は、上記実施形態のように、軸部材２の外周面２ａに設けることが望ましい。動圧発生部が損傷しないような方法で軸受部材７の内周面８ａの円筒度を上記条件を満たすように形成できる場合は、内周面８ａに動圧発生部を設けることができる。

また、以上の説明では、動圧軸受装置１、３１の内部に充満し、ラジアル軸受隙間や、スラスト軸受隙間に動圧作用を生じる流体として、潤滑油を例示したが、それ以外にも各軸受隙間に動圧作用を発生可能な流体、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、あるいは潤滑グリース等を使用することもできる。

本発明の第１実施形態に係る動圧軸受装置を組込んだスピンドルモータの断面図である。 第１実施形態に係る動圧軸受装置の断面図である。 （ａ）軸受部材の上面図である。（ｂ）軸受部材の下面図である。 軸受部材に矯正ピンを圧入した状態を示す（ａ）径方向断面図および（ｂ）軸方向断面図である。 軸受部材の内周面の円筒度を高める他の方法を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る動圧軸受装置の断面図である。 成形収縮による軸受部材の内周面の変形の様子を説明するための軸受部材の上面図である。

符号の説明

１ 動圧軸受装置
２ 軸部材
７ 軸受部材
８ スリーブ部
８ａ 内周面
９ ハウジング部
１１ シール部
１２ 貫通孔
１２ａ 第一流路
１２ｂ 第二流路
１２ｃ 第三流路
１２ｄ テーパ部
１３ 矯正ピン
Ｒ１、Ｒ２ ラジアル軸受部
Ｔ１、Ｔ２ スラスト軸受部
Ｓ１ シール空間

Claims (3)

1. 樹脂材料で形成された軸受部材と、軸受部材の内周に挿入される軸部材と、軸部材の外周面と軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部材を相対回転自在に支持するラジアル軸受部とを備えた動圧軸受装置において、
   軸受部材に軸方向の貫通孔が成形ピンで型成形され、かつ軸受部材の内周面の円筒度が５μｍ以内であり、貫通孔の断面積を軸方向で異ならせたことを特徴とする動圧軸受装置。
2. 軸受部材の内周面が、その昇温下で矯正されている請求項１記載の動圧軸受装置。
3. 樹脂材料で形成された軸受部材と、軸受部材の内周に挿入される軸部材と、軸部材の外周面と軸受部材の内周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑流体の動圧作用で軸部材を相対回転自在に支持するラジアル軸受部とを備え、軸受部材に軸方向の貫通孔が形成されている動圧軸受装置を製造するための方法であって、
   軸受部材を樹脂材料で射出成形する際に、断面積を軸方向で異ならせた貫通孔を成形ピンで成形し、軸受部材の内周面を、その昇温下で矯正ピンにより矯正することを特徴とする動圧軸受装置の製造方法。

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