JP4649877B2 - 流体動圧軸受および流体動圧軸受の製造方法、スピンドルモータおよび記録ディスク駆動装置。 - Google Patents

Description

本発明は、流体動圧軸受およびその製造方法、さらに流体動圧軸受を備えるスピンドルモータおよびそのスピンドルモータを備える記録ディスク駆動装置に関する。

記録ディスクの大容量化に伴って、記録ディスクの単位面積当たりに記録される情報量が増え、情報密度が高められている。そのため、記録ディスクを従来よりも高い精度で回転させる必要がある。その一方で記録ディスク駆動装置は、その記憶容量が半導体メモリーなどの記憶媒体に比べて大きいなどの理由から、従来使用されていたデスクトップコンピュータやサーバなどへの用途以外にも、視聴覚機器や車載機器、携帯機器などにも使用されるようになっている。

したがって、従来のように振動や衝撃がほとんど加わらない環境下で使用される場合にはなかった、耐衝撃性や長寿命への要求が高まっている。またその他にも、携帯機器や音響機器に使用される場合には、記録ディスクの回転に伴う騒音の低減が求められている。

記録ディスク駆動装置の低騒音化を図るために、記録ディスク駆動装置の軸受として、玉軸受に替えて流体の動圧を利用した流体動圧軸受が用いられている。流体動圧軸受は、狭い軸受間隙内に動圧流体が充填され、回転によってその動圧流体に発生する動圧によって間隙内の軸支持圧を高め、軸−軸受間の荷重を支持する。

この流体動圧軸受は、軸支持圧を高めるために流体特に潤滑性を有するオイルを用いるので、オイルが軸受外部に漏れないようにするために様々な工夫が施されている。例えば特許文献１には、流体動圧軸受の流体のシールのために毛細管現象を利用したシールを設ける構造が開示されている。オイルは、外気との間に界面を形成し、この界面に働く表面張力がオイルを軸受内に保持する。この流体動圧軸受の毛細管現象を利用したシールは、毛細管シールと呼ばれている。そのシールの効果をより強固なものにするためには、表面張力を増すために、毛細管シールの外側には撥油剤が塗布され、撥油膜が形成されている。この撥油膜上では、流体と部材との間の濡れ角が大きくなり、流体の濡れ拡散を防ぎ、毛細管シール部のはたらきを助ける。

しかし、撥油剤が塗布されている面にオイルが漏れだすと、軸受間隙に戻ることはなく、長期的にはオイル不足や、外部への漏洩を招くことになりかねない。また撥油剤は部材の表面に塗ってもはがれやすく、さらに塗布のムラが生じやすかった。そのため、特許文献１に開示されているように、部材に溝を設けたり、撥油剤を厚く塗布したりするなどの処置が施されていたが、部材価格の上昇を招くうえに、不良を完全に抑えることはできなかった。

一方流体動圧軸受の軸受間隙は非常に狭く、わずかな部材の歪みや変形が問題となる。そのため、複数の部材同士の結合には熱変形の起こりやすい溶接や溶着に替えて、接着剤による接着固定が用いられている。しかし部材の小型化に伴う締結長の短縮により締結強度が低下せざるを得ない一方で、衝撃に対する耐久性の向上が求められていた。

公開特許２００３−６５３３６号公報

そこで本発明の流体動圧軸受およびその製造方法、それを用いたスピンドルモータおよび記録ディスク駆動装置の解決しようとする課題は、毛細管シール部の性能を向上させることである。加えて、撥油剤の安定した塗布と、軸受とモータとの締結強度の向上とを実現することである。

上記の課題を解決するために発明された、本発明の請求項１に記載された流体動圧軸受の製造方法は、固定体と、回転可能な回転体とを備え、固定体と回転体との一部が微小な軸受間隙を介して対向し、軸受間隙には潤滑流体が充填され、回転体が固定体に対して回転すると、潤滑流体に動圧が発生し軸支持を行なう流体動圧軸受の製造方法である。その潤滑流体は潤滑流体が充填される軸受間隙の端部に隣接して、前記潤滑流体と外気との協会を形成する界面が位置する。この流体動圧軸受は、その界面が毛細管シール部に形成されている。毛細管シールとは、回転体と固定体のそれぞれに形成された面が、互いに隙間を介して対向し、その隙間内に潤滑流体が作る界面の表面張力によって潤滑流体の漏出を抑止するものである。この毛細管シール部は回転体の表面と固定体の表面とによって構成されている。特に本発明は、これら毛細管シール部を構成する表面のうち、少なくともいずれか一方に紫外線の照射処理が施され、その後に潤滑流体を軸受内に充填することを特徴としている。

なお、毛細管シール部において、軸受間隙から外部に向けて間隙が拡大するように、毛細管シール部を構成する一方の面を他方の面に対して傾斜させておくとよい。このようにすると、潤滑流体の充填時および、回転体の相対回転時に軸受内部に入った気泡の排出を促すことができる。

本発明の請求項２に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項１に記載された発明に加えて、軸受間隙を構成する回転体の表面と固定体の表面の少なくとも一部にも紫外線の照射処理が施されることを特徴としている。

請求項３に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項１または２に記載された発明に加えて、毛細管シール部に隣接する軸受間隙とは異なる側の毛細管シールを構成する表面には、紫外線の照射処理が施された後、撥油剤が塗布されることを特徴としている。

請求項４に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項１乃至３に記載された発明に加えて、固定体が円筒状の内周面を有するスリーブを備え、回転体は円筒状の外周面を有するシャフトを備えている。スリーブ内周面はシャフトの外周面と微小な軸受間隙を介して対向し、軸受間隙には前記潤滑流体が充填される。さらにその毛細管シール部が、スリーブの内周面と前記シャフトの外周面との間に形成される事を特徴としている。

請求項５に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項１乃至３に記載された発明に加えて、その固定体が円筒状の内周面を有するスリーブを備え、回転体は円筒状の外周面を有するシャフトと、シャフトの一端に一体に固定された回転板とを備えている。回転板は軸方向両側に平面を有している。一方スリーブは一方の軸方向端部に平面が形成されており、回転板のひとつの平面と前記スリーブの軸方向端部に形成された平面とは軸方向に微小な軸受間隙を解して対向する。スリーブは円筒状の外周面を有し、回転板はスリーブの端部と対向する側の平面に、円筒状の周壁を有している。さらに、毛細管シール部が円筒状の周壁の内周面と前記スリーブの外周面との間に形成される事を特徴としている。

請求項６に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項１乃至３に記載された発明に加えて、固定体は円筒状の外周面を有するシャフトを備え、回転体は円筒状の内周面を有するスリーブを備えている。シャフト外周面とスリーブの内周面とは径方向に微小な軸受間隙を介して対向し、軸受間隙には潤滑流体が充填されている。さらにこの毛細管シール部が、軸受間隙の外部でありかつ、シャフト外周面とスリーブ内周面との間に形成されることを特徴としている。

請求項７に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項１乃至４または６のいずれかに記載された発明に加えて、スリーブは２以上の部材から構成されている。スリーブは、シャフトの外周面と対向して軸受間隙を形成する内筒体と、毛細管シール部を構成する表面のうちのひとつを形成するシールブッシュとを備えることを特徴としている。

請求項８に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項１乃至７のいずれかに記載された発明に加えて、スリーブは２以上の部材から構成されている。スリーブは、シャフトの外周面と対向して軸受間隙を形成する内筒体と、内筒体を内嵌するスリーブハウジングとを備えることを特徴としている。

請求項９に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項１乃至８のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法に加えて、固定体および／または回転体の外周面には他の部材と接合するための外周面が形成されている。この外周面の少なくとも一部に紫外線の照射処理が施され、その後に接着剤が塗布され、他の部材との接着が行なわれることを特徴としている。

請求項１０に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項８または９に記載された発明に加えて、スリーブの内筒体が焼結含油多孔質で形成されることを特徴としている。

請求項１１に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項８乃至１０のいずれかに記載された発明に加えて、スリーブハウジングが樹脂で形成されることを特徴としている。

請求項１２に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項１０または１１に記載された発明に加えて、スリーブハウジングの内周面に紫外線が照射され、スリーブの内筒体とスリーブハウジングとが接着固定されることを特徴としている。

請求項１３に記載された流体動圧軸受の製造方法は、請求項９乃至１２のいずれかに記
載された発明に加えて、前記接着剤が嫌気性接着剤であることを特徴としている。

請求項１４に記載されたスピンドルモータは、請求項９乃至１３に記載された流体動圧軸受を備えたスピンドルモータである。このスピンドルモータは、静止部材であるブラケットと、回転部材であるロータハブとを有しており、ブラケットは固定体の外周面を内嵌可能な取付孔を備えている。固定体の外周面および／またはブラケットの取付孔の内周面の少なくとも一部に紫外線の照射処理が施された部分を有する。さらにその固定体とブラケットとは接着剤によって固定されていることを特徴としている。

請求項１５に記載されたスピンドルモータは、請求項１乃至８のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法によって製造された流体動圧軸受を備えている。さらに、複数のコイルを備えたステータと、ロータマグネットと、前記固定体に固定された静止部材であるブラケットと、前記回転体と一体に回転するロータハブとを備えている。

請求項１６に記載されたスピンドルモータは、ブラケットと一体もしくは別体で形成されたベースと、記録ディスクを回転する請求項１５に記載されたスピンドルモータと、記録ディスクに情報を読み出しおよび／または書き込みを行なう情報アクセス手段とを備えている。

上記の具体的手段により、本願発明は以下のような効果を発揮する。すなわち、
請求項１に記載された流体動圧軸受の製造方法は、毛細管シール部が形成される部分の近辺に紫外線が照射されることによって、表面が活性化される。

金属表面に有機物などが付着していると、潤滑流体の中に不純物として混入し、潤滑流体を劣化させる恐れがある。しかし、表面に紫外線を照射することにより、空気中の酸素がオゾンとなって表面に付着した有機物を取り除くことができる。この紫外線照射は、従来の洗浄工程に比べ、作業時間も短く、ムラなく行なうことができるので、生産性の向上につながる。また、薬品を用いて洗浄する方法等と比べても、地球環境への負荷が小さく、かつ薬品を洗い流す作業が必要でないので、生産性の向上も図ることができる。

また、表面が活性化するため、潤滑流体との濡れ性が向上するので、潤滑流体と表面との密着性がよくなる。潤滑流体を軸受内部に介在させるためには、軸受間隙の端部に隣接する毛細管シール部から注入される。そのため、潤滑流体の注入時には気泡の混入を妨げることができる。また、潤滑流体と表面との濡れ性が向上するので、潤滑流体と表面との濡れ角が小さくなり、潤滑流体の界面がより確実に保持される。したがって、潤滑流体の保持がより確実に行なわれ、毛細管シール性能が向上する。

請求項２に記載された流体動圧軸受の製造方法により、軸受間隙内においても潤滑流体と軸受表面との濡れ性の向上が図られ、気泡の発生を防ぎ、良好な軸支持が得られるようになる。

請求項３に記載された流体動圧軸受の製造方法により、紫外線が当てられた表面に塗付された撥油剤が剥がれにくくなる。撥油剤は、表面に付着した有機物との親和性が著しく低く、そのため撥油剤を塗付する際には極めて清浄な表面を必要としている。紫外線を表面に照射することにより、表面の有機物が分解され、しかも表面の濡れ性が向上するので、撥油剤が剥がれにくくなる。こうして、本発明により毛細管シール部において、界面の強度を向上させ、さらにシール部の外部の撥油剤が安定して塗付されることにより、毛細管シール部の性能が大幅に向上する。

請求項４乃至６に記載された流体動圧軸受の製造方法によれば、様々な構造を有する軸受に本発明を適用できる。

請求項７に記載された流体動圧軸受の製造方法により、毛細管シール部を形成するシールブッシュを、流体動圧軸受の軸受部を構成するスリーブ内筒体と分割して構成することができる。こうすることにより、それぞれ異なった加工精度で材料を加工することができるので、材料費を低減することができる。

請求項８に記載された流体動圧軸受の製造方法により、流体動圧軸受のスリーブの外周を覆うスリーブハウジングと内筒体とを別体で構成することもできる。

請求項９に記載された流体動圧軸受の製造方法により、紫外線を照射するひとつの工程により、毛細管シール部の性能向上と、他の部材との接着強度の向上を同時に実現することができる。これにより、従来は複数の薬品を用いて、複数の工程を経る必要がある表面処理を、ひとつの工程で行なうことができ、安価かつ効率がよい。

請求項１０に記載された流体動圧軸受の製造方法によれば、潤滑流体を保持する能力に優れる焼結含油多孔質体をスリーブ内筒体として用いることができる。

請求項１１に記載された流体動圧軸受の製造方法によれば、スリーブハウジングを樹脂で形成することができる。樹脂は、紫外線により表面が活性されやすい。そのため、接着強度を向上させることができる。さらに樹脂は、金属材料を加工するのに比べて、その取り扱いが容易であり、加工も容易である。しかし、高温状態にすると変形しやすいので、表面処理に際して熱をほとんど発生させない紫外線の照射は特に有効である。

請求項１２に記載された流体動圧軸受の製造方法は、スリーブ内筒体とスリーブハウジングとの接合面に紫外線が照射されているので、接着強度を向上させることができる。

請求項１３に記載された流体動圧軸受の製造方法によれば、接着剤として嫌気性接着剤を用いることもできる。狭い隙間の接着に適しており、さらに接着剤としては接着強度が非常に高い。本発明により、接着剤が塗られる表面が活性化され、濡れ性が向上しているため、隙間間隔が狭い場所に接着剤が入り込みやすく、嫌気性接着剤の使用に適している。

さらに、紫外線硬化嫌気性接着剤等を用いることにより、空気に触れてしまう部分でも紫外線を照射することにより良好な接着強度を得ることができ、締結強度の低下を防ぐことができる。

請求項１４に記載されたスピンドルモータにより、軸受とモータのブラケットとの締結強度を高めたモータを得ることができる。

請求項１５に記載されたスピンドルモータは、潤滑流体を毛細管シールによって安定に保持する流体動圧軸受を備えるので、長寿命かつ安定性の高いスピンドルモータを得ることができる。

請求項１６に記載された記録ディスク駆動ドライブは、軸受から潤滑流体が漏れ出して、記録ディスクやヘッドを汚損する可能性が著しく低減されている。さらに、軸受とブラケットとの間の接着剤の密着性がよい。そのため、エアリークが発生せず、記録ディスク駆動装置に求められる、筐体内部の清浄性が保たれる。

本発明を実施した流体動圧軸受、および記録ディスク駆動用スピンドルモータ、およびそれらの製造方法について、図を参照しながら説明する。なお、本実施の形態の説明において、特別な記載がない限り、図面に示された方向を用いるが、実際の実施における方向を限定するものではない。

（第１の実施形態）
（１）全体構造
図１は本発明を実施した記録ディスク駆動装置１である。また、図２は本発明の第１、第２の実施形態におけるスピンドルモータ２の断面図である。このスピンドルモータ２は、固定された基板部材であるブラケット３を有している。ブラケット３上には複数のコイルからなるステータ３ａが配置される。

流体動圧軸受は、スリーブ内筒体６およびスリーブハウジング７を含む固定部材と、シャフト５およびスラストプレート５ａを含む回転部材とから構成される。

記録ディスクが載置される回転台であるロータハブ４は、流体動圧軸受によってブラケット３に対して回転可能に支持される。ロータハブ４には複数の磁極を有するロータマグネット４ａが取付けられている。

（２）軸受構造
ロータハブ４の回転中心に立設されたシャフト５は略円柱状である。その軸方向下端にはスラストプレート５ａが一体に設けられている。スリーブ内筒体６は、シャフト５と同心の略円筒状の部材である。その内周面は、シャフト５の外周面と径方向に微小な軸受間隙を介して対向している。この径方向の軸受間隙に潤滑流体が充填され、ラジアル動圧軸受１０が形成される。シャフト５とスリーブ内筒体６とが互いに相対的に回転すると、ラジアル方向の軸支持圧が発生し、軸が支承される。また、スリーブ内筒体６の下端側はスラストプレート５ａの上端面と軸方向に微小な軸受間隙を介して対向している。この軸方向の軸受間隙にも潤滑流体が充填され、スラスト動圧軸受１１が形成される。スラストプレート５ａがシャフト５とともにスリーブ内筒体６に対して相対的に回転すると軸方向の軸支持圧が発生し、軸が支承される。

スリーブ内筒体６の上端面には、シールブッシュ８が配置されている。シールブッシュ８は、その内周面とシャフト５の外周面との間隔が上端部に行くにしたがって広がる、いわゆるテーパ面形状とされている。このシールブッシュ８の内周面と、シャフト５の外周面との間に潤滑流体と外気との界面１２が形成される。この界面１２がシールブッシュ内周面またはシャフトの外周面となす角の大きさにより、この界面の安定性が決定される。この表面張力と外気の圧力と潤滑流体の圧力とがつりあう位置に界面が形成される。これらの力をつりあわせることにより、潤滑流体が外部に漏出することを防ぐ構造を毛細管シールという。本実施形態では、シールブッシュ８の内周面とそれに対向するシャフト５の外周面とによって毛細管シール部が構成されている。

スリーブ内筒体６と、シールブッシュ８はいずれもがスリーブハウジング７に内嵌されている。スリーブハウジング７は、略カップ状になっており、底面は、シャフト５の下端部およびスラストプレート５ａの下端面と対向する。

スリーブハウジング７は、ブラケット３に内嵌されている。シールブッシュ８の上端部およびスリーブハウジング７の上端部はともにロータハブ４の天板部４ｂの下端面４ｂ１と軸方向に間隙を介して対向している。スリーブハウジング７の外周面の一部はロータハブ４の円筒壁部４ｃの内周面と径方向に間隙を介して対向している。ロータハブ４とシールブッシュ８やスリーブハウジング７とが間隙を介して対向することにより、ラビリンス効果により潤滑流体が外部に漏れだすことを防ぐことができる。

なお、スリーブ内筒体６は、焼結含油多孔質体で形成されていてもよい。また、スリーブハウジング７は樹脂で形成されており、安価に、生産性を高めることが可能である。

なお、スリーブ内筒体６と、スリーブハウジング７とシールブッシュ８とを金属などで一体に形成することが可能である。その場合、スラストプレート５ａの下端面と対向する面を構成するカウンタープレート（不図示）がスリーブハウジング７の下部に嵌めこまれていてもよい。

（３）製造方法
図６には、本発明の第１の実施形態を実施したスピンドルモータ２の要部の断面図が示されている。毛細管シール部を構成するシールブッシュ８の内周面には紫外線の照射処理Ｕが施される。これにより、潤滑流体とシールブッシュ内周面との濡れ角が小さくなり、表面張力が増す。これにより潤滑流体を保持する性能が向上し、潤滑流体が外部に漏洩しにくくなる。

また、毛細管シール部に隣接する表面であるシールブッシュ８の上端面には、紫外線の照射処理Ｕが施される。その後、紫外線照射処理が施されたシールブッシュ８の上端面に撥油剤が塗付され、撥油膜Ｆが形成される。紫外線照射処理が施された表面は、未処理の表面に比べて撥油剤との濡れ性が高く、塗付された表面にムラなく広がる。紫外線照射処理が施された表面に撥油膜Ｆが形成されると、未処理の表面に比べて撥油剤が剥がれにくくなっている。

なお、撥油剤を塗付した後、撥油膜Ｆの形成を助けるために、加熱されてもよい。紫外線照射処理は、加熱によっても効果が失われることはない。

こうして、本発明を実施すると、毛細管シール部の潤滑流体を保持する能力の向上と、撥油膜Ｆが確実に形成され、結果的に潤滑流体が流体動圧軸受の外部に漏出することを防ぐことができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図２を参照しつつ説明する。図２は本発明の第１、第２の実施形態におけるスピンドルモータ２の断面図である。なお、このスピンドルモータ２の詳細な構成については、第１の実施形態の説明において説明されているので省略する。

（１）製造方法
この流体動圧軸受およびスピンドルモータ２の製造方法は以下のようになる。

まず、必要な部材の形状を加工し、メッキやバリの除去、表面に付着した微粒子等を洗浄する。

次にスリーブハウジング７の全表面、シールブッシュ８の全表面、スリーブ内筒体６の全表面、シャフト５の外周面、スラストプレートの全表面、ロータハブ４の少なくとも天板部４ｂの下端面および円筒部４ｃの内周面に紫外線を照射する。なお、この際上記以外の部分に紫外線が照射されてもよい。例えば、シャフト５の下端面などに照射されてもよい。なお、紫外線の照射は、上記の全表面に均一に照射される必要はない。紫外線照射による効果は１週間（７日間）以上持続することが確認されており、照射後清浄な状態で管理されれば、紫外線を照射してから組み立てまでその状態を維持することが可能である。

その後、シャフト５にスラストプレート５ａが固定される。なお、シャフト５は紫外線照射前にスラストプレート５ａと固定されていてもよい。また、シャフト５とスラストプレート５ａとは、一体に形成されていてもよい。なお、シャフト５とスラストプレート５ａとの固定は、圧入嵌合、接着、螺合、溶接などおよびそれらを組み合わせて用いることができる。

その後、シャフト５およびスラストプレート５ａをスリーブハウジング７内に挿入し、その上からスリーブ内筒体６を接着嵌合する。この際、スリーブハウジング７の内周面および／またはスリーブ内筒体６の外周面に紫外線が照射してあると、接着剤Ｇがそれぞれの表面に浸透しやすく、より接着強度を向上させることができる。さらに、シールブッシュ８をスリーブ内筒体６の上側のスリーブハウジング７に嵌合接着する。この接着面にも紫外線が照射されていると、接着剤Ｇが表面にムラなく広がるので接着面に隙間がなく、潤滑流体を充填した後に、潤滑流体がシールブッシュ８の外周面とスリーブハウジング７の内周面との隙間から漏れることを防ぐことができる。

その後、ロータハブ４の天板部４ａの下端面、シールブッシュ８の上端面およびスリーブハウジング７の上端面および外周面の一部、シャフト５の毛細管シール部を構成する表面よりも上側の外周面には撥油剤を塗付する。撥油剤は、潤滑流体である油脂との親和性が低く、塗布された表面に撥油膜を形成し、撥油膜が形成された表面と油脂との濡れ角を大きくする物質である。そのため、撥油膜が形成された表面を伝って潤滑流体が濡れ拡散することを防止する効果がある。その一方で、撥油剤は、その性質上部材との親和性が悪く、塗付しても剥がれやすい。しかし、撥油剤が塗付される表面に紫外線が照射してあることにより、撥油剤が紫外線照射処理Ｕされた表面に留まって撥油膜Ｆを形成し、厚塗りや表面に物理的な凹凸を形成する必要がなくなる。撥油剤が塗付された後、撥油膜Ｆの形成を助けるために撥油剤が塗付された部分が加熱される。

その後、ラジアル動圧軸受１１およびスラスト動圧軸受１２を構成する軸受間隙に潤滑流体が注入される。軸受間隙を構成するそれぞれの表面に紫外線が照射されていると、潤滑流体と表面との親和性が向上し、潤滑流体がスムーズに軸受間隙内に注入される。また、親和性が良いので、気泡が発生しにくい。また、毛細管シール部においても、潤滑流体と表面との濡れ角が小さく、界面による保持を安定させることができる。そのため、潤滑流体が外部に漏出しにくくなり、長寿命化を図り、記録ディスク駆動装置内を清浄に保つことができる。

それからシャフト５の上端部にロータハブ４が固定される。なお、シャフト５とロータハブ４とは一体に形成されていてもよい。また、スリーブハウジング７がブラケット３の取付孔に接着固定される。上述のとおりスリーブハウジング７の外周面には紫外線が照射されているので、接着剤Ｇが表面に広がり、接着強度を向上させることが可能である。さらに、接着剤Ｇが表面にムラなく広がるので、接着剤Ｇがシールとして作用し、ブラケット３とスリーブハウジング７との隙間を通って筐体Ｃ外部の空気や液体、塵芥などがスピンドルモータ２の内部に侵入することを防止し、記録ディスク駆動装置１の筐体Ｃ内の清浄度を保つことができる。

（第３の実施形態）
（１）全体構造
図１は本発明を実施した記録ディスク駆動装置１である。また、図３は本発明の第３の実施形態におけるスピンドルモータ１０２の断面図である。このスピンドルモータ１０２は、固定された基板部材であるブラケット１０３を有している。ブラケット１０３上には複数のコイルからなるステータ１０３ａが配置される。

流体動圧軸受は、スリーブ内筒体１０６およびスリーブハウジング１０７を含む固定部材と、シャフト１０５およびスラストプレート１０５ａを含む回転部材とから構成される。

記録ディスクが載置される回転台であるロータハブ１０４は、流体動圧軸受によってブラケット１０３に対して回転可能に支持される。ロータハブ１０４には複数の磁極を有するロータマグネット１０４ａが取付けられている。

（２）軸受構造
ロータハブ１０４の回転中心に立設されたシャフト１０５は略円柱状である。スリーブ内筒体１０６は、シャフト１０５と同心の略円筒状の部材である。その内周面は、シャフト１０５の外周面と径方向に微小な軸受間隙を介して対向している。この径方向の軸受間隙に潤滑流体が充填され、ラジアル動圧軸受１１０が形成される。シャフト１０５とスリーブ内筒体１０６とが互いに相対的に回転すると、ラジアル方向の軸支持圧が発生し、軸が支承される。スリーブ内筒体１０６の外周面は略カップ上のスリーブハウジング１０７の内周面に内嵌されている。スリーブハウジング１０７は略カップ状の部材である。スリーブハウジング１０７の上端面および／またはスリーブ内筒体１０６の上端面はロータハブ１０４の天板部１０４ｂの下端面と軸方向に微小な軸受間隙を介して対向する。この軸方向の軸受間隙に潤滑流体が充填され、スラスト軸受１１１が形成される。ロータハブ１０４がシャフト１０５とともにスリーブ内筒体１０６に対して相対的に回転すると軸方向の軸支持圧が発生し、軸が支承される。

ロータハブ１０４は、その天板部１０４ｂに、下向きに伸びる円筒部１０４ｃを有している。円筒部１０４ｃの内周面は、スリーブハウジング１０７の外周面と径方向に対向する。円筒部１０４ｃの内周面にはシールブッシュ１０８が内嵌されている。シールブッシュ１０８は、その内周面とスリーブハウジング１０７の外周面との間隔が下端に行くにしたがって広がる、いわゆるテーパ面形状とされている。このシールブッシュ１０８の内周面と、スリーブハウジング１０７の外周面との間に潤滑流体と外気との界面１１２が形成される。なお、毛細管シール部の作用は第１の実施形態と同様である。

なお、スリーブ内筒体１０６は、焼結含油多孔質体で形成されていてもよい。また、スリーブハウジング１０７は樹脂で形成されており、安価に、生産性を高めることが可能である。

なお、スリーブ内筒体１０６と、スリーブハウジング１０７とを金属などで一体に形成することが可能である。その場合、カウンタープレート（不図示）がスリーブハウジング１０７の下部に嵌めこまれていてもよい。

（３）製造方法
図７には、本発明の第３の実施形態を実施したスピンドルモータ１０２の要部の断面図が示されている。スリーブハウジング１０８の外周面のうち、少なくともブラケット１０３の内壁１０３ｂと当接する面には紫外線の照射処理Ｕが施される。その後、紫外線照射処理Ｕが施されたスリーブハウジング１０８の外周面とブラケット１０３の内壁１０３ｂとの間に接着剤Ｇを介在させ、接着を行なう。紫外線照射処理Ｕが施された表面は、接着剤Ｇとの密着性が高いので、接着剤Ｇと紫外線照射処理Ｕが施された接着表面との間は微視的にも隙間なく接する。したがって接着強度が向上し、外部からの衝撃に対する耐久性が向上する。

なお接着剤Ｇとして嫌気性接着剤を用いると、狭い間隙内で硬化するので、嵌合長が短くても、高い接着強度を得られるのでなおよい。また、紫外線硬化接着剤を用いると、短時間で接着剤を硬化させることが可能であるため、生産性を向上させることができ、よい。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図３を参照しつつ説明する。図３は本発明の第３、第４の実施形態におけるスピンドルモータ１０２の断面図である。なお、このスピンドルモータ１０２の詳細な構成については、第３の実施形態の説明において説明されているので省略する。

（１）製造方法
この流体動圧軸受およびスピンドルモータ１０２の製造方法は以下のようになる。

まず、必要な部材の形状を加工し、メッキやバリの除去、表面に付着した微粒子等を洗浄する。

次にスリーブハウジング１０７の全表面、シールブッシュ１０８の全表面、スリーブ内筒体１０６の全表面、シャフト１０５の外周面、ロータハブ１０４の天板部下端面および円筒部１０４ｃの内周面に紫外線を照射する。なお、この際、上記以外の部分に紫外線が照射されてもよい。例えば、シャフト１０５の下端面などに照射されるとなおよい。

その後、スリーブ内筒体１０６をスリーブハウジング１０７に接着嵌合する。この際、スリーブハウジング１０７の内周面および／またはスリーブ内筒体１０６の外周面に紫外線が照射してあると、接着剤Ｇがそれぞれの表面に浸透しやすく、より接着強度を向上させることができる。

その後、シールブッシュ１０８の内表面のうち、界面が形成されない部分、シールブッシュ１０８の下端面、スリーブハウジング１０７の外周面の一部に撥油剤を塗付する。撥油剤の塗布により、表面に撥油膜Ｆが形成される。撥油膜Ｆの形成を助けるために撥油剤が塗付された部分が加熱される。

その後シャフト１０５とロータハブ１０４が固定される。なお、シャフト１０５とロータハブ１０４はあらかじめ一体に形成されていてもよい。シャフト１０５をスリーブ内筒体１０６に挿入する。その後、シールブッシュ１０８をロータハブ１０４の円筒部１０４ｃの内周面に嵌合接着する。この接着面にも紫外線が照射されていると、接着剤Ｇが表面にムラなく広がるので接着面に隙間がなく、潤滑流体を充填させた後に、潤滑流体がシールブッシュ１０８の外周面とロータハブ１０４の円筒部１０４ｃの内周面との隙間から漏れることを防ぐことができる。

その後、ラジアル動圧軸受１１およびスラスト動圧軸受１２を構成する軸受間隙に潤滑流体が注入される。軸受間隙を構成するそれぞれの表面に紫外線の照射処理Ｕが施されていると、潤滑流体と表面との親和性が向上し、潤滑流体がスムーズに軸受間隙内に注入される。また、親和性が良いので、気泡が発生しにくい。また、毛細管シール部においても、潤滑流体と表面との濡れ角が小さく、表面張力を強力化することができる。そのため、潤滑流体が外部に漏出しにくくなり、長寿命化を図り、記録ディスク駆動装置１の筐体Ｃ内を清浄に保つことができる。

その後、スリーブハウジング１０７がブラケット１０３の取付孔に接着固定される。上述のとおりスリーブハウジング１０７の外周面には紫外線が照射されているので、接着剤Ｇが表面に広がり、接着強度を向上させることが可能である。さらに、接着剤Ｇが表面にムラなく広がるので、接着剤Ｇがシールとして作用し、ブラケット１０３とスリーブハウジング１０７との間を通って、空気や液体、塵芥などがスピンドルモータ１０２の内部に侵入することを防止し、記録ディスク駆動装置１の筐体Ｃ内の清浄度を保つことができる。

（第５の実施形態）
図１は本発明を実施した記録ディスク駆動装置の断面図である。この記録ディスク駆動装置は、第１、第２の実施形態および、それらを変形した実施形態として示したスピンドルモータ２、１０２、２０２を備えている。さらに、スピンドルモータ２、１０２、２０２のロータハブ４、１０４、２０４には情報が記録された又はこれから記録される記録ディスクＤが載置されている。さらにこの記録ディスク駆動装置には、その記録ディスクＤ上から情報を読み込み及び／又は書き込みするアクセス手段としてのヘッドＨが設けられている。このヘッドＨは、アームＡに支えられ、さらにアームＡはピボットアッセンブリＰに取付けられ、ピボットアッセンブリＰに取付けられたアクチュエータの動作により、ヘッドＨは記録ディスクＤの任意の位置に、情報を読み込み／書き込み可能である。

記録ディスク駆動装置１は、これらの装置を筐体Ｃ内に備えて構成されている。記録ディスク駆動装置の一形態であるハードディスクドライブは、この筐体内について、高い清浄度を要求される。そのため、本発明に記載された流体動圧軸受、およびスピンドルモータ２、１０２、２０２を使用することにより、外部との遮断状態をより強固に確保することができる。さらに潤滑流体が軸受外部に散逸、漏洩することを防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。例えば、図４や５に示すように、上述した構成を有する流体動圧軸受は、シャフト２０５がブラケット２０３に固定され、スリーブ内筒体２０６またはスリーブハウジング２０７がロータハブ２０４に取付けられていてもよい。また、例えば潤滑流体と外気との間に形成される界面が複数形成されていても、本発明の効果は発揮される。

なお、本発明の記録ディスク駆動装置は、記録ディスクＤを取り替えて使用する、いわゆるリムーバブルディスクにも使用することができる。また、コンパクトディスクやデジタル多目的ディスクなどが記録ディスクとして使用される記録ディスク駆動装置にも本発明を適用することが可能である。

本発明を実施した記録ディスク駆動装置の断面図である。 本発明の第１、第２の実施形態を実施したスピンドルモータの構造を示す断面図である。 本発明の第３、第４の実施形態を実施したスピンドルモータの構造を示す断面図である。 本発明の他の実施形態を実施したスピンドルモータの断面図である。 本発明の他の実施形態を実施したスピンドルモータの断面図である。 本発明の第１の実施形態を実施したスピンドルモータの要部の断面図である。 本発明の第３の実施形態を実施したスピンドルモータの要部の断面図である。

１ 記録ディスク駆動装置
２、１０２、２０２ スピンドルモータ
３、１０３、２０３ ブラケット
３ａ、１０３ａ ステータ
４、１０４、２０４ ロータハブ
４ａ、１０４ａ ロータマグネット
４ｂ、１０４ｂ、２０４ｂ （ロータハブの）天板部
４ｃ、１０４ｃ、２０４ｃ （ロータハブの）円筒部
５、１０５、２０５ シャフト
５ａ、２０５ａ スラストプレート
６、１０６、２０６ スリーブ内筒体
７、１０７、２０７ スリーブハウジング
８、１０８、２０８ シールブッシュ
１０、１１０、２１０ ラジアル動圧軸受
１１、１１１、２１１ スラスト動圧軸受
１２、１１２、２１２ 界面
Ａ アーム
Ｈ ヘッド
Ｐ ピボットアッセンブリ
Ｃ 筐体
Ｄ 記録ディスク
Ｕ 紫外線照射処理
Ｆ 撥油膜
Ｇ 接着剤

Claims (16)

1. 固定体と、その固定体に対して相対的に回転可能である回転体とを備え、
   固定体と回転体との一部が微小な軸受間隙を介して対向し、
   前記軸受間隙には潤滑流体が充填され、
   前記回転体が前記固定体に対して相対的に回転する事で前記潤滑流体に動圧が発生して軸支持がなされる動圧軸受機構と、
   前記軸受間隙の端部に隣接して前記潤滑流体と外気との境界を形成する界面が位置し、
   前記界面の表面張力によって前記潤滑流体の漏出を抑止する毛細管シール部を有する流体動圧軸受の製造方法において、
   前記毛細管シール部を構成する回転体の表面と固定体の表面との少なくともいずれか一方に紫外線の照射処理が施され、その後に前記潤滑流体が軸受内に充填されることを特徴とする流体動圧軸受の製造方法。
2. 前記紫外線の照射処理が、毛細管シール部のみならず、
   軸受間隙を構成する回転体の表面と固定体の表面のうち少なくとも一部にも施されることを特徴とする請求項１に記載された流体動圧軸受の製造方法。
3. 前記毛細管シール部に隣接し、軸受の外部に位置する表面の少なくとも一部には、紫外線の照射処理が施された後、撥油剤が塗布されることを特徴とする請求項１または２に記載された流体動圧軸受の製造方法。
4. 前記固定体は円筒状の内周面を有するスリーブを備え、
   前記回転体は円筒状の外周面を有するシャフトを備え、
   前記スリーブ内周面は前記シャフトの外周面と径方向に微小な前記軸受間隙を介して対向し、
   前記軸受間隙には前記潤滑流体が充填され、
   前記毛細管シール部が、
   前記径方向に微小な軸受間隙の端部に隣接して、前記スリーブの内周面と前記シャフトの外周面との間に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法。
5. 前記固定体は円筒状の内周面を有するスリーブを備え、
   前記回転体は円筒状の外周面を有するシャフトと、シャフトの一端に一体に固定された回転板とを備え、
   前記回転板は軸方向両側に平面を有し、
   前記スリーブは一方の軸方向端部に平面が形成され、
   前記回転板のひとつの平面と前記スリーブの軸方向端部に形成された平面とは軸方向に微小な軸受間隙を介して対向し、
   前記スリーブは円筒状の外周面を有し、
   前記回転板は前記スリーブの端部に形成された平面と対向する側の平面に、円筒状の周壁を有し、
   前記毛細管シール部が、
   前記軸方向に微小な軸受間隙の径方向外周端部に隣接して、前記円筒状の周壁の内周面と前記スリーブの外周面との間に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法。
6. 前記固定体は円筒状の外周面を有するシャフトを備え、
   前記回転体は円筒状の内周面を有するスリーブを備え、
   前記シャフト外周面と前記スリーブの内周面とは径方向に微小な軸受間隙を介して対向し、
   前記軸受間隙には前記潤滑流体が充填され、
   前記毛細管シール部が、前記軸受間隙の端部に隣接して、前記シャフト外周面と前記スリーブ内周面との間に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法。
7. 前記スリーブは２以上の部材から構成されており、
   前記スリーブは、
   前記シャフトの外周面と対向して軸受間隙を形成する内筒体と、
   前記毛細管シール部を形成する表面のうちのひとつを構成するシールブッシュを備えることを特徴とする請求項１乃至４又は６のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法。
8. 前記スリーブは２以上の部材から構成されており、
   前記スリーブは、
   前記シャフトの外周面と対向して軸受間隙を形成する内筒体と、
   前記内筒体を内嵌するスリーブハウジングとを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法。
9. 前記固定体および／または回転体の外周面には他の部材と接合するための外周面が形成されており、
   この外周面には接着剤が塗布され、他の部材との接着が行なわれる流体動圧軸受の製造方法であって、
   前記外周面の接着剤が塗布される部分の少なくとも一部には、紫外線の照射処理が施された部分を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法。
10. 前記スリーブの内筒体が焼結含油多孔質で形成されることを特徴とする請求項８または９に記載された流体動圧軸受の製造方法。
11. 前記スリーブハウジングが樹脂で形成されることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法。
12. 前記スリーブハウジングの内周面に紫外線が照射され、
    前記スリーブの内筒体と前記スリーブハウジングとが接着固定される事を特徴とする請求項１０または１１に記載された流体動圧軸受の製造方法。
13. 前記接着剤が嫌気性接着剤であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法。
14. 請求項９乃至１３のいずれかに記載の流体動圧軸受を備えたスピンドルモータであって、
    前記スピンドルモータは、静止部材であるブラケットと、回転部材であるロータハブとを有しており、
    前記固定体は外周面を有しており、
    前記ブラケットは前記固定体の外周面を内嵌可能な取付孔を備えており、
    前記固定体の外周面および／または前記ブラケットの取付孔の内周面の少なくとも一部に紫外線の照射処理が施された部分を有しており、
    前記固定体と前記ブラケットとは接着固定されていることを特徴とするスピンドルモータ。
15. 請求項１乃至８のいずれかに記載された流体動圧軸受の製造方法によって製造された流体動圧軸受と、
    複数のコイルを備えたステータと、
    ロータマグネットと、前記固定体に固定された静止部材であるブラケットと、前記回転体と一体に回転するロータハブとを備えるスピンドルモータ。
16. 前記ブラケットと一体もしくは別体で形成されたベースと、
    記録ディスクを回転する請求項１５に記載されたスピンドルモータと、
    記録ディスクに情報を読み出しおよび／または書き込みを行なう情報アクセス手段と、
    を備える記録ディスク駆動装置。
    

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