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JP2008190572A - Manufacturing method of hydrodynamic bearing and motor using its hydrodynamic bearing - Google Patents

Manufacturing method of hydrodynamic bearing and motor using its hydrodynamic bearing Download PDF

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JP2008190572A
JP2008190572A JP2007023607A JP2007023607A JP2008190572A JP 2008190572 A JP2008190572 A JP 2008190572A JP 2007023607 A JP2007023607 A JP 2007023607A JP 2007023607 A JP2007023607 A JP 2007023607A JP 2008190572 A JP2008190572 A JP 2008190572A
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Japan
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hydrodynamic bearing
manufacturing
sleeve
shaft
bearing
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Application number
JP2007023607A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshimasa Kobayashi
寿政 小林
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Nidec Corp
Original Assignee
Nidec Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrodynamic bearing excellent in shock-durability and sliding performance. <P>SOLUTION: A motor attached in a hard disk drive comprises a hydrodynamic bearing 4 which has a shaft 41 and sleeve 42 in which the shaft 41 is inserted. The sliding performance of the hydrodynamic bearing 4 with excellent shock-durability can be improved in such a way that the sleeve 42 is formed by phosphor bronze, and that a plating layer 420 formed by electroless nickel plating is arranged on a surface of the sleeve 42 after processing surface treatment by wood bath. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、動圧軸受、動圧軸受を用いたモータ、及びその動圧軸受の製造方法に関する。   The present invention relates to a dynamic pressure bearing, a motor using the dynamic pressure bearing, and a method of manufacturing the dynamic pressure bearing.

近年、動圧軸受は、コンピュータ或いはその周辺機器において、広く利用されるようになっている。その中でも、ハードディスク駆動装置では、磁気ヘッドのスライダ部分や、ディスクを回転するスピンドルモータに、動圧軸受が利用されている。   In recent years, dynamic pressure bearings have been widely used in computers or peripheral devices. Among them, in a hard disk drive, a hydrodynamic bearing is used for a slider portion of a magnetic head and a spindle motor that rotates the disk.

ところで、動圧軸受では一般に、起動や停止の際に軸受面が直接に接触してしまう。たとえばスピンドルモータでは、起動や停止の際、あるいは外部から大きな衝撃を受けた際に、シャフトとスリーブとが直接(すなわち、潤滑されないまま)接触する。この接触による軸受面へのダメージを減らすための一つの方法として、軸受面表面を硬くするという手段がある。
特許文献1では、銅合金で出来たスリーブの表面を、硬い無電解ニッケルメッキ層で覆い、かつ、軸側をステンレス製とする方法が開示されている。この構成により、軸受面の損耗を抑制することが出来る。
By the way, in a dynamic pressure bearing, in general, a bearing surface comes into direct contact when starting and stopping. For example, in a spindle motor, the shaft and the sleeve come into direct contact (that is, remain unlubricated) when starting and stopping, or when receiving a large impact from the outside. One method for reducing damage to the bearing surface due to this contact is to harden the bearing surface.
Patent Document 1 discloses a method in which the surface of a sleeve made of a copper alloy is covered with a hard electroless nickel plating layer and the shaft side is made of stainless steel. With this configuration, wear of the bearing surface can be suppressed.

米国特許第5,998,898号US Pat. No. 5,998,898

ところで、銅合金に無電解ニッケルメッキを施す手法としては、従来より、ワット浴(硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硼酸を主成分とする)による前処理法が用いられており、一般的には、電気ニッケルメッキを行った後に、無電解ニッケルメッキが施されていた。このようにすることで、銅合金へのニッケルメッキ層の密着性を向上させることができる。しかし、従来のワット浴を用いた電気ニッケルメッキでは、成膜時の結晶が大きいため、メッキ後に得られる表面皮膜には、数μmのニッケルの塊(ノジュール)が生ずることがある。その後、無電解ニッケルメッキを施すため、電気ニッケルメッキのノジュールが無電解ニッケルメッキ後もそのまま残り、硬いニッケルメッキの塊となってしまっていた。そのため、軸受間隙が数〜10μm程度である動圧軸受では、数μmのニッケルの塊が、軸受の焼きつき等の障害の原因となっていた。   By the way, as a method of applying electroless nickel plating to a copper alloy, a pretreatment method using a Watt bath (mainly nickel sulfate, nickel chloride, boric acid) has been used. After nickel plating, electroless nickel plating was applied. By doing in this way, the adhesiveness of the nickel plating layer to a copper alloy can be improved. However, in the conventional nickel electroplating using a watt bath, the crystal at the time of film formation is large, so that a nickel lump (nodule) of several μm may be formed on the surface film obtained after plating. Thereafter, since electroless nickel plating was applied, nodules of electro nickel plating remained as they were after electroless nickel plating, forming a lump of hard nickel plating. For this reason, in a hydrodynamic bearing having a bearing gap of about several to 10 μm, a nickel lump of several μm causes troubles such as seizure of the bearing.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、耐衝撃性および摺動性能に優れ、かつ、焼きつき等の障害が発生しにくい、動圧軸受を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a hydrodynamic bearing that is excellent in impact resistance and sliding performance and is less likely to cause troubles such as seizure.

請求項1に記載の発明は、動圧軸受の製造方法であって、第一の部材と、銅を主要な構成元素とする金属材料を素材とする第二の部材とからなり、前記第一の部材と前記第二の部材が、互いに対向する表面の間に介在する潤滑流体に発生する動圧によって相対的に移動若しくは回転自在に支持される、動圧軸受の製造方法であって、前記第二の部材の素材を用意する工程と、前記用意された部材に対して、塩化ニッケルを含む塩化物を主要な構成成分とする水溶液であるウッド浴中にて平滑な下地処理層を形成する工程と、前記下処理層が形成された部材に対して、無電解ニッケルメッキを施してメッキ層を形成する工程と、
を備える。
The invention according to claim 1 is a method of manufacturing a hydrodynamic bearing, comprising a first member and a second member made of a metal material having copper as a main constituent element. The method of manufacturing a hydrodynamic bearing, wherein the member and the second member are supported relative to each other by a dynamic pressure generated in a lubricating fluid interposed between surfaces facing each other. A step of preparing a material for the second member, and a smooth base treatment layer is formed on the prepared member in a wood bath that is an aqueous solution containing chloride containing nickel chloride as a main constituent component. A step of forming a plating layer by performing electroless nickel plating on the member on which the undertreatment layer is formed;
Is provided.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の動圧軸受の製造方法であって、前記下処理層を形成する工程に先立って、前記第二の部材の素材に対して弗化水素酸、弗化ナトリウム、弗化カリウム、弗化カルシウム等の弗化物を含む酸によって酸洗い処理を行う工程を備える。   The invention according to claim 2 is the method for manufacturing the hydrodynamic bearing according to claim 1, wherein hydrofluoric acid is applied to the material of the second member prior to the step of forming the undertreatment layer. And a step of pickling with an acid containing a fluoride such as sodium fluoride, potassium fluoride or calcium fluoride.

請求項3に記載の発明は、請求項1乃至請求項2のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法であって、前記ウッド浴に塩化ニッケル及び塩酸を主成分とする溶液を用いる。   A third aspect of the present invention is the method of manufacturing a hydrodynamic bearing according to any one of the first to second aspects, wherein a solution mainly composed of nickel chloride and hydrochloric acid is used in the wood bath.

請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法であって、前記第二の部材は、前記下処理層及び前記メッキ層を除いて、燐青銅、真鍮等の銅合金及び銅を主成分とする材料から構成されている。   Invention of Claim 4 is a manufacturing method of the hydrodynamic bearing in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: Said 2nd member removes the said pretreatment layer and the said plating layer. In addition, it is made of a copper alloy such as phosphor bronze or brass and a material mainly composed of copper.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法であって、前記第一の部材はステンレス鋼製である。   A fifth aspect of the present invention is the method of manufacturing a dynamic pressure bearing according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first member is made of stainless steel.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法であって、前記第一の部材はシャフトであり、前記第二の部材は該シャフトが収容される軸受孔を有する、スリーブであり、前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面は微小間隙を介して対向して、ラジアル動圧軸受部を構成する。   A sixth aspect of the present invention is the method of manufacturing a hydrodynamic bearing according to any one of the first to fifth aspects, wherein the first member is a shaft, and the second member is the shaft. The outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the sleeve are opposed to each other through a minute gap to constitute a radial dynamic pressure bearing portion.

請求項7に記載の発明は、電動式のモータであって、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法によって製造された動圧軸受と、前記第一の部材を前記第二の部材に対して相対的に回転させる駆動装置とを備える。   A seventh aspect of the present invention is an electric motor, the dynamic pressure bearing manufactured by the method of manufacturing a dynamic pressure bearing according to any one of the first to sixth aspects, and the first member And a drive device for rotating the device relative to the second member.

銅部材に対する無電解ニッケルメッキにおいて、従来の下処理とは異なる、平滑な皮膜を形成できるウッド浴を用い、その上で無電解ニッケルメッキを施す。ウッド浴とは、塩化ニッケルと塩酸の混合水溶液であり、従来はステンレス部材への下処理に有効とされていた。   In electroless nickel plating on a copper member, a wood bath capable of forming a smooth film different from the conventional pretreatment is used, and electroless nickel plating is performed thereon. The wood bath is a mixed aqueous solution of nickel chloride and hydrochloric acid, and has conventionally been effective for pretreatment of stainless steel members.

銅部材にウッド浴を適用して無電解ニッケルメッキを施した場合、ノジュールが激減する。通常の用途では、僅か数μmのニッケルの塊が減少したとしても、製品の特性にはほとんど影響しないが、動圧軸受の部材にとっては極めて重要な改善効果がある。このノジュールの減少によって、無電解ニッケルメッキを施した動圧軸受の摺動時の、焼き付きなどのトラブルを激減させることが出来る。   When electroless nickel plating is applied to a copper member using a wood bath, nodules are drastically reduced. In normal applications, even if the nickel mass of only a few μm is reduced, the product characteristics are hardly affected, but there is an extremely important improvement effect for the member of the hydrodynamic bearing. By reducing the nodules, troubles such as seizure when the hydrodynamic bearing with electroless nickel plating slides can be drastically reduced.

よって、本発明によれば、無電解ニッケルメッキを施すことにより、優れた耐衝撃性、耐久性を動圧軸受に付与すると同時に、焼き付いたりすることがない、高信頼性の動圧軸受を得ることが出来る。   Therefore, according to the present invention, by applying electroless nickel plating, it is possible to obtain a highly reliable dynamic pressure bearing that imparts excellent impact resistance and durability to the dynamic pressure bearing and at the same time does not seize. I can do it.

図1は、ディスク駆動用のモータ1の構成を示す縦断面図である。モータ1は回転体であるロータ部2、および、固定体であるステータ部3を有し、ロータ部2はシャフト41およびスリーブ42を有する動圧軸受4によりステータ部3に対して回転可能に支持される。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a disk driving motor 1. The motor 1 has a rotor portion 2 that is a rotating body and a stator portion 3 that is a fixed body. The rotor portion 2 is rotatably supported with respect to the stator portion 3 by a dynamic pressure bearing 4 having a shaft 41 and a sleeve 42. Is done.

ロータ部2は、ステータ部3側(図1において下側)に開口する略椀状のロータ本体21を有し、ロータ本体21の中央にはステンレス鋼(例えば、SUS303)にて形成されるとともに表面に窒化処理が施されているシャフト41が開口側に突出するようにして固定される。ロータ本体21の外周面にはステータ部3側において、外側に広がった後に下方に向かって屈曲する環状突起部211が形成され、環状突起部211の内周面には多極着磁された円環状の界磁用磁石22が固定される。   The rotor portion 2 has a substantially bowl-shaped rotor body 21 that opens to the stator portion 3 side (lower side in FIG. 1), and is formed of stainless steel (for example, SUS303) at the center of the rotor body 21. The shaft 41 whose surface is nitrided is fixed so as to protrude to the opening side. On the outer peripheral surface of the rotor main body 21, an annular projection 211 is formed on the side of the stator 3, which spreads outward and then bends downward. The inner periphery of the annular projection 211 has a multipolar magnetized circle. An annular field magnet 22 is fixed.

ステータ部3はシャフト41の中心軸J1に垂直な方向に広がる略円板状のベースプレート31を有し、ベースプレート31の中央には上方に突出する円筒部311が形成される。円筒部311には、ステンレス鋼(例えば、商標名DHS−1)にて形成されるとともにシャフト41の自由端側が挿入される略円筒状のスリーブ42が挿入されて固定される。スリーブ42は銅合金(例えば、リン青銅C5191B)にて形成されるとともに表面にメッキ層を有している。また、円筒部311の周囲には、環状コアに設けた複数の突極に巻線を施した電機子32が界磁用磁石22の中心軸J1側に対向して設けられる。界磁用磁石22および電機子32はモータ1の駆動機構を構成し、電機子32に接続された図示省略の電流供給回路により供給される電流が制御されることにより、ロータ部2をシャフト41を中心としてステータ部3に対して回転させるトルク(回転力)が発生する。   The stator portion 3 has a substantially disc-shaped base plate 31 that extends in a direction perpendicular to the central axis J 1 of the shaft 41, and a cylindrical portion 311 that protrudes upward is formed at the center of the base plate 31. A substantially cylindrical sleeve 42 that is formed of stainless steel (for example, trade name DHS-1) and into which the free end side of the shaft 41 is inserted is inserted into the cylindrical portion 311 and fixed. The sleeve 42 is formed of a copper alloy (for example, phosphor bronze C5191B) and has a plating layer on the surface. In addition, around the cylindrical portion 311, an armature 32 in which a plurality of salient poles provided on an annular core are wound is provided facing the central axis J <b> 1 side of the field magnet 22. The field magnet 22 and the armature 32 constitute a drive mechanism of the motor 1, and the current supplied by a current supply circuit (not shown) connected to the armature 32 is controlled, whereby the rotor portion 2 is connected to the shaft 41. A torque (rotational force) for rotating the stator portion 3 around the center is generated.

シャフト41の自由端側の端部には中心軸J1を中心として広がる円板状のスラストプレート411が形成される。また、スリーブ42の内周面上において、シャフト41の自由端側には円環状の切欠部421が形成され、スラストプレート411は切欠部421により形成される円板状の空間に嵌入される。さらに、スリーブ42の下側の端部にはスリーブ42の下側開口を閉塞するカウンタープレート43が設けられ、カウンタープレート43はスラストプレート411の下面に対向する。   A disc-shaped thrust plate 411 extending around the central axis J1 is formed at the end of the shaft 41 on the free end side. An annular notch 421 is formed on the free end side of the shaft 41 on the inner peripheral surface of the sleeve 42, and the thrust plate 411 is fitted into a disk-shaped space formed by the notch 421. Further, a counter plate 43 that closes the lower opening of the sleeve 42 is provided at the lower end of the sleeve 42, and the counter plate 43 faces the lower surface of the thrust plate 411.

図2はモータ1の動圧軸受4を拡大して示す図であり、図2の中心軸J1から右側のみを示している。図2に示すように、シャフト41の外周面上には環状溝412が形成されており、シャフト41とスリーブ42との間において環状溝412より上側および下側には、それぞれ潤滑油が充填されるラジアル軸受部61,62が構成される。ラジアル軸受部61,62においてスリーブ42の内周面には、流体動圧発生用の溝(例えば、ヘリングボーン溝)が形成されており、モータ1の回転時においてシャフト41が中心軸J1に垂直なラジアル方向に支持される。なお、ラジアル軸受部61,62では、シャフト41の外周面およびスリーブ42の内周面のうち少なくともいずれか一方に流体動圧発生用の溝が形成されることにより、流体動圧を利用したラジアル軸受部としての機能が果たされる。   FIG. 2 is an enlarged view of the dynamic pressure bearing 4 of the motor 1, and shows only the right side from the central axis J1 in FIG. As shown in FIG. 2, an annular groove 412 is formed on the outer peripheral surface of the shaft 41, and lubricating oil is filled between the shaft 41 and the sleeve 42 above and below the annular groove 412. The radial bearing portions 61 and 62 are configured. In the radial bearing portions 61 and 62, a groove (for example, a herringbone groove) for generating fluid dynamic pressure is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 42, and the shaft 41 is perpendicular to the central axis J1 when the motor 1 rotates. Supported in a radial direction. In the radial bearing portions 61 and 62, a fluid dynamic pressure generating groove is formed on at least one of the outer peripheral surface of the shaft 41 and the inner peripheral surface of the sleeve 42, so that the radial bearing utilizing the fluid dynamic pressure is used. The function as a bearing part is fulfilled.

スラストプレート411の上面(環状面)と切欠部421の下側を向く面との間、および、スラストプレート411の下面とカウンタープレート43の上面との間には、それぞれ、潤滑油が充填されるスラスト軸受部63,64が構成される。スラスト軸受部63,64において、スラストプレート411の上面および下面には、流体動圧発生用の溝(例えば、ポンプイン型のスパイラル溝)が形成されており、モータ1の回転時においてシャフト41が中心軸J1方向(アキシャル方向とも呼ばれる。)に支持される。なお、スラスト軸受部63,64においてもラジアル軸受部61,62と同様に、対向面の少なくともいずれか一方に流体動圧発生用の溝が形成されることにより流体動圧を利用したスラスト軸受部としての機能が果たされる。   Lubricating oil is filled between the upper surface (annular surface) of the thrust plate 411 and the surface facing the lower side of the notch 421, and between the lower surface of the thrust plate 411 and the upper surface of the counter plate 43, respectively. Thrust bearing portions 63 and 64 are formed. In the thrust bearing portions 63 and 64, fluid dynamic pressure generating grooves (for example, pump-in spiral grooves) are formed on the upper and lower surfaces of the thrust plate 411, and the shaft 41 is rotated when the motor 1 rotates. It is supported in the central axis J1 direction (also called the axial direction). In the thrust bearing portions 63 and 64, as in the radial bearing portions 61 and 62, a thrust bearing portion using fluid dynamic pressure is formed by forming a fluid dynamic pressure generating groove on at least one of the opposing surfaces. The function is fulfilled.

また、前述のようにスリーブ42の表面全体にはメッキ層420が後述する製造工程において特定の条件にて形成される。   Further, as described above, the plating layer 420 is formed on the entire surface of the sleeve 42 under specific conditions in the manufacturing process described later.

次に、モータ1の動圧軸受4を製造する工程の流れについて説明する。図3は動圧軸受4を製造する工程の流れを示す図である。動圧軸受4を製造する際には、まず、銅合金にて形成されるスリーブ部材(すなわち、後述する工程において表面にメッキ層420が形成されてスリーブ42となる部材)、および、シャフト部材(すなわち、シャフト41)が、例えば切削加工により作製される(ステップS11)。続いて、切削加工油除去を目的とした表面脱脂やスケール除去を目的とした前洗浄処理が必要に応じて行われる(ステップS12)。そして、表面の清浄化を行った後に、弗素化合物を添加した酸溶液に浸漬させ表面のスマットを除去すると共に、表面の活性化を行う(ステップS13)。ここで、弗素化合物を添加した酸溶液を用いることによって、銅合金からなるスリーブ部材の表面に新たに酸化皮膜が生成することを抑制することができる。その後、スリーブ部材に対してウッド浴(塩化ニッケル及び塩酸を主成分とする)にてストライクメッキが施され、平滑な下地層が形成される(ステップS14)。ここで、スライクメッキを行うことで、電気ニッケル成膜時に0.5μm以上の突起部の発生を抑制することができる。ストライクメッキが終了すると、スリーブ部材に無電解ニッケルメッキ(この場合は、ニッケルリン系の無電解メッキを用いた)が施され、メッキ層がスリーブ部材の下地層上に形成される(ステップS15)。   Next, the flow of the process for manufacturing the dynamic pressure bearing 4 of the motor 1 will be described. FIG. 3 is a diagram showing a flow of processes for manufacturing the dynamic pressure bearing 4. When the hydrodynamic bearing 4 is manufactured, first, a sleeve member formed of a copper alloy (that is, a member in which a plated layer 420 is formed on the surface in a process described later to become the sleeve 42), and a shaft member ( That is, the shaft 41) is produced by, for example, cutting (step S11). Subsequently, a pre-cleaning process for the purpose of surface degreasing and scale removal for the purpose of cutting oil removal is performed as necessary (step S12). Then, after cleaning the surface, it is immersed in an acid solution to which a fluorine compound is added to remove the surface smut and activate the surface (step S13). Here, by using an acid solution to which a fluorine compound is added, it is possible to suppress the formation of a new oxide film on the surface of the sleeve member made of a copper alloy. Thereafter, the sleeve member is subjected to strike plating in a wood bath (mainly nickel chloride and hydrochloric acid) to form a smooth underlayer (step S14). Here, by performing slick plating, it is possible to suppress the occurrence of protrusions of 0.5 μm or more during the formation of the electric nickel. When the strike plating is completed, the sleeve member is subjected to electroless nickel plating (in this case, nickel phosphorus electroless plating is used), and a plating layer is formed on the underlayer of the sleeve member (step S15). .

続いて、防錆処理が施されて防錆皮膜が形成され(ステップS16)、洗浄が行われた後に、スリーブ部材に対して析出硬化処理が施されて非晶質のメッキ層が結晶化される(ステップS17)。シャフト41をスリーブ部材にメッキ層が形成されたスリーブ42に挿入し、さらに、カウンタープレート43がスリーブ42の一方の開口に取り付けられて動圧軸受4が完成する(ステップS18)。   Subsequently, a rust preventive treatment is performed to form a rust preventive film (step S16), and after cleaning, a precipitation hardening treatment is performed on the sleeve member to crystallize the amorphous plating layer. (Step S17). The shaft 41 is inserted into a sleeve 42 having a plated layer formed on the sleeve member, and the counter plate 43 is attached to one opening of the sleeve 42 to complete the hydrodynamic bearing 4 (step S18).

以下に、ステップS14のスリーブ部材に対してウッド浴(塩化ニッケル及び塩酸を主成分とする)にてストライクメッキを施す工程について、詳述する。   Hereinafter, the step of strike plating the sleeve member in step S14 with a wood bath (mainly nickel chloride and hydrochloric acid) will be described in detail.

ウッド浴の組成および条件は、以下の通りである。
NaCl・6HO 150g/L〜300g/L
HCl 40〜100cc/L
電流密度 0.75〜2.0A/dm
The composition and conditions of the wood bath are as follows.
NaCl 2 · 6H 2 O 150g / L~300g / L
HCl 40-100cc / L
Current density 0.75 to 2.0 A / dm 2

次に、図4は図3の製造工程により製造されたスリーブ42の電気ニッケルメッキ(ステップS14)後の表面状態図(×1000)であり(以下実施例1という)、図5は図4の電気ニッケルメッキ後に無電解ニッケルメッキを施した表面状態図(×500)(以下実施例2という)である。また、図6は図3の製造工程の中でステップS13の弗素化合物を含まない酸溶液にて表面を活性化し、ステップS14の下地処理を従来のワット浴(硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硼酸を主成分とする)にて施したスリーブ42の電気ニッケルメッキ後の表面状態図(×1000)(以下比較例1という)を、図7は図6の電気ニッケルメッキ後に無電解ニッケルメッキを施した表面状態図(×500)(以下比較例2という)を示す。   Next, FIG. 4 is a surface state diagram (× 1000) after electro nickel plating (step S14) of the sleeve 42 manufactured by the manufacturing process of FIG. 3 (hereinafter referred to as Example 1), and FIG. It is the surface state figure (x500) (henceforth Example 2) which gave electroless nickel plating after electro nickel plating. FIG. 6 shows the surface of the manufacturing process shown in FIG. 3 activated with an acid solution containing no fluorine compound in step S13, and the surface treatment in step S14 is carried out using a conventional watt bath (mainly nickel sulfate, nickel chloride, boric acid). 7 is a surface state diagram (× 1000) (hereinafter referred to as Comparative Example 1) after electro nickel plating of the sleeve 42 applied as a component, and FIG. 7 is a surface where electroless nickel plating is applied after electro nickel plating in FIG. A state diagram (× 500) (hereinafter referred to as Comparative Example 2) is shown.

実施例と比較例を比較すると、本発明の実施例の方がニッケルの塊状析出物が激減しており、メッキ層表面が平滑であることが示される(実施例1及び比較例1)。これは、図3のステップS13及びステップS14の下地処理にて燐青銅表面の酸化皮膜を除去し、再度皮膜が形成されることを防ぐことにより燐青銅部材の表面抵抗を均一化し、結果としてメッキ後の表面平滑性を向上させることができ、その後無電解ニッケルメッキを施すことによりレベリング効果による更なるニッケルの塊の低減、突部発生抑制ができることを示したものである(実施例2及び比較例2)。   Comparing the examples with the comparative examples, it is shown that the nickel bulk precipitates are more drastically reduced and the plating layer surface is smoother in the examples of the present invention (Example 1 and Comparative Example 1). This removes the oxide film on the surface of the phosphor bronze in the base treatment in step S13 and step S14 in FIG. 3, and prevents the film from being formed again, thereby making the surface resistance of the phosphor bronze member uniform, resulting in plating. This shows that the subsequent surface smoothness can be improved, and the subsequent electroless nickel plating can further reduce the nickel lump and suppress the occurrence of protrusions due to the leveling effect (Example 2 and comparison). Example 2).

以上のように、図2に示すモータ1はシャフト41とスリーブ42とを有する動圧軸受4を備え、スリーブ42は表面にメッキ層420を有し、このメッキ層420はウッド浴により下地処理を施した後、無電解ニッケルメッキによりメッキ層を形成されたものとされる。また、シャフトは41スリーブ42のメッキ層420とは異なる材料にて形成される。これにより、シャフト41とスリーブ42とが凝着することが抑制されるとともに優れた耐衝撃性を有する動圧軸受4が実現され、モータ1の高速回転時に大きな衝撃が与えられた場合であっても、モータ1の駆動に支障が生じることを防止することができる。また、動圧軸受4の摺動性能の向上を図ることもでき、モータ1の信頼性を向上することができる。さらに、このようなモータ1を用いることにより、耐衝撃性が高いハードディスク駆動装置の信頼性向上も実現することができる。   As described above, the motor 1 shown in FIG. 2 includes the dynamic pressure bearing 4 having the shaft 41 and the sleeve 42. The sleeve 42 has the plated layer 420 on the surface, and the plated layer 420 is subjected to a ground treatment with a wood bath. After the application, a plating layer is formed by electroless nickel plating. The shaft is formed of a material different from that of the plated layer 420 of the 41 sleeve 42. As a result, the dynamic pressure bearing 4 having excellent impact resistance while suppressing the adhesion between the shaft 41 and the sleeve 42 is realized, and a large impact is given when the motor 1 rotates at high speed. Also, it is possible to prevent troubles in driving the motor 1. Further, the sliding performance of the dynamic pressure bearing 4 can be improved, and the reliability of the motor 1 can be improved. Further, by using such a motor 1, it is possible to improve the reliability of the hard disk drive device having high impact resistance.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.

上記実施の形態における動圧軸受4の構造は、一例を示したにすぎず、用途に応じて適宜変更されてよい。   The structure of the hydrodynamic bearing 4 in the above embodiment is merely an example, and may be appropriately changed depending on the application.

動圧軸受4では、スリーブ42に無電解ニッケルメッキにて形成されるとともに析出硬化処理が施されたメッキ層が形成されてもよい。なお、動圧軸受4を容易に製造するには、スリーブ42に比べて簡素な形状とされるシャフト41にメッキ層または窒化層が形成されることが好ましい。   In the dynamic pressure bearing 4, a plating layer formed by electroless nickel plating and subjected to precipitation hardening may be formed on the sleeve 42. In order to easily manufacture the hydrodynamic bearing 4, it is preferable that a plating layer or a nitride layer is formed on the shaft 41 having a simpler shape than the sleeve 42.

上記実施の形態では、シャフト41がロータ部2に固定されスリーブ42に対して回転するが、スリーブ42がロータ部2に固定され(または、一体的に形成され)、シャフト41に対して回転してもよい。   In the above embodiment, the shaft 41 is fixed to the rotor portion 2 and rotates with respect to the sleeve 42. However, the sleeve 42 is fixed to the rotor portion 2 (or formed integrally) and rotates with respect to the shaft 41. May be.

上記実施の形態では、スリーブ42は銅合金で形成されていたが、燐青銅からなる銅合金のほかに、真鍮等の銅合金を用いてもよく、銅を主成分とする化合物から形成されていても良い。   In the above embodiment, the sleeve 42 is formed of a copper alloy. However, in addition to a copper alloy made of phosphor bronze, a copper alloy such as brass may be used, and the sleeve 42 is made of a compound containing copper as a main component. May be.

モータ1は、ハードディスク駆動装置以外に、例えば、光ディスク、光磁気ディスク、その他のディスク状の記録媒体を駆動する装置に利用することができる。   In addition to the hard disk drive, the motor 1 can be used, for example, in an apparatus that drives an optical disk, a magneto-optical disk, and other disk-shaped recording media.

モータの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of a motor. 軸受機構を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a bearing mechanism. 軸受機構を製造する工程の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process of manufacturing a bearing mechanism. 実施例における電気ニッケルメッキ後のスリーブの表面状態図である。It is a surface state figure of the sleeve after electric nickel plating in an example. 実施例における無電解ニッケルメッキ後のスリーブの表面状態図である。It is a surface state figure of the sleeve after electroless nickel plating in an example. 比較例における電気ニッケルメッキ後のスリーブの表面状態図である。It is a surface state figure of the sleeve after electric nickel plating in a comparative example. 比較例における無電解ニッケルメッキ後のスリーブの表面状態図である。It is a surface state figure of the sleeve after electroless nickel plating in a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1 モータ
4 動圧軸受
22 界磁用磁石
32 電機子
41 シャフト
42 スリーブ
420 メッキ層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 4 Dynamic pressure bearing 22 Field magnet 32 Armature 41 Shaft 42 Sleeve 420 Plating layer

Claims (7)

第一の部材と、銅を主要な構成元素とする金属材料を素材とする第二の部材とからなり、前記第一の部材と前記第二の部材が、互いに対向する表面の間に介在する潤滑流体に発生する動圧によって相対的に移動若しくは回転自在に支持される、動圧軸受の製造方法であって、
前記第二の部材の素材を用意する工程と、
前記用意された部材に対して、塩化ニッケルを含む塩化物を主要な構成成分とする水溶液であるウッド浴中にて平滑な下地処理層を形成する工程と、
前記下処理層が形成された部材に対して、無電解ニッケルメッキを施してメッキ層を形成する工程と、
を備えることを特徴とする、動圧軸受の製造方法。
The first member and a second member made of a metal material having copper as a main constituent element, the first member and the second member being interposed between the surfaces facing each other. A method of manufacturing a hydrodynamic bearing, which is supported so as to be relatively movable or rotatable by dynamic pressure generated in a lubricating fluid,
Preparing a material for the second member;
For the prepared member, a step of forming a smooth base treatment layer in a wood bath, which is an aqueous solution mainly containing a chloride containing nickel chloride,
Forming a plating layer by applying electroless nickel plating to the member on which the undertreatment layer is formed;
A method for producing a hydrodynamic bearing, comprising:
請求項1記載の動圧軸受の製造方法であって、
前記下処理層を形成する工程に先立って、前記第二の部材の素材に対して弗化水素酸、弗化ナトリウム、弗化カリウム、弗化カルシウム等の弗化物を含む酸によって酸洗い処理を行う工程を備えることを特徴とする、動圧軸受の製造方法。
A method of manufacturing a hydrodynamic bearing according to claim 1,
Prior to the step of forming the lower treatment layer, the material of the second member is pickled with an acid containing a fluoride such as hydrofluoric acid, sodium fluoride, potassium fluoride, or calcium fluoride. The manufacturing method of a dynamic pressure bearing characterized by including the process to perform.
請求項1乃至請求項2のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法であって、
前記ウッド浴に塩化ニッケル及び塩酸を主成分とする溶液を用いることを特徴とする動圧軸受の製造方法。
A method of manufacturing a hydrodynamic bearing according to any one of claims 1 to 2,
A method for manufacturing a hydrodynamic bearing, wherein a solution containing nickel chloride and hydrochloric acid as main components is used for the wood bath.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法であって、
前記第二の部材は、前記下処理層及び前記メッキ層を除いて、燐青銅、真鍮等の銅合金及び銅を主成分とする材料から構成されている、
ことを特徴とする、動圧軸受の製造方法。
A method of manufacturing a hydrodynamic bearing according to any one of claims 1 to 3,
The second member is made of a copper alloy such as phosphor bronze and brass, and a material mainly composed of copper, excluding the pretreatment layer and the plating layer.
A method of manufacturing a hydrodynamic bearing, wherein
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法であって、
前記第一の部材はステンレス鋼製である、
ことを特徴とする、動圧軸受の製造方法。
A method of manufacturing a hydrodynamic bearing according to any one of claims 1 to 4,
The first member is made of stainless steel;
A method of manufacturing a hydrodynamic bearing, wherein
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法であって、
前記第一の部材はシャフトであり、前記第二の部材は該シャフトが収容される軸受孔を有する、スリーブであり、
前記シャフトの外周面と前記スリーブの内周面は微小間隙を介して対向して、ラジアル動圧軸受部を構成する、
ことを特徴とする、動圧軸受の製造方法。
A method of manufacturing a hydrodynamic bearing according to any one of claims 1 to 5,
The first member is a shaft, and the second member is a sleeve having a bearing hole in which the shaft is accommodated;
The outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the sleeve are opposed to each other through a minute gap to constitute a radial dynamic pressure bearing portion.
A method of manufacturing a hydrodynamic bearing, wherein
電動式のモータであって、
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の動圧軸受の製造方法によって製造された動圧軸受と、
前記第一の部材を前記第二の部材に対して相対的に回転させる駆動装置と、
を備えることを特徴とするモータ。
An electric motor,
A hydrodynamic bearing manufactured by the hydrodynamic bearing manufacturing method according to any one of claims 1 to 6;
A drive device for rotating the first member relative to the second member;
A motor comprising:
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