JP2008281104A - スリーブ、モータ、記録ディスク駆動装置およびスリーブの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】流体動圧軸受機構のスリーブにおいて、動圧溝の端部と接する動圧面と傾斜面との境界を切削加工により位置精度良く形成する。
【解決手段】モータでは、流体動圧軸受機構のスリーブ２２１の製造において、スリーブ２２１の内周面２２３が切削加工により形成される。このとき、スリーブ２２１の上端面２２４に近づくに従って中心軸との間の距離が大きくなる第１傾斜面２２３１および第２傾斜面２２３２を第１切削加工により形成し、その後、第１切削加工よりも高精度な第２切削加工により、円筒面状の上部動圧面２２３５、および、上部動圧面２２３５と第１傾斜面２２３１との間に位置する第３傾斜面２２３３を形成することにより、後工程において上部動圧面２２３５に設けられる上部動圧溝の上端部と接する第３傾斜面２２３３と上部動圧面２２３５との境界２２３７を位置精度良く形成することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、流体動圧軸受機構のスリーブおよびその製造方法、並びに、当該スリーブを備えるモータおよび記録ディスク駆動装置に関する。

従来より、ハードディスク装置等の記録ディスク駆動装置は、記録ディスクを回転駆動するスピンドルモータ（以下、「モータ」という。）を備えており、モータの軸受機構の１つとして、流体動圧を利用する軸受機構（以下、「流体動圧軸受機構」という。）が近年採用されている。このような、流体動圧軸受機構では、シャフトの外周面とシャフトが挿入されるスリーブの略円筒面状の内周面との間にラジアル軸受部が構成される。

特許文献１のモータにおける流体軸受装置では、スリーブの上端部近傍において、シャフトとスリーブとの間の隙間がラジアル軸受部よりも大きくなるようにスリーブの内周面が傾斜面とされており、スリーブの傾斜面とシャフトの外周面との間の隙間は、シャフトとスリーブとの間に充填された潤滑油を予備的に保持するオイルバッファとなっている。特許文献１の流体軸受装置では、潤滑油の量が蒸発等により減少した場合、オイルバッファに保持された潤滑油が、オイルバッファの下方に形成されたラジアル軸受部側へと流入することにより、ラジアル軸受部およびスラスト軸受部における潤滑油不足が防止される。

また、特許文献１の流体軸受装置では、オイルバッファを形成するスリーブの傾斜面を互いに傾斜角が異なる複数の傾斜面にて構成し、ラジアル軸受部の直上に設けられた傾斜面のシャフト軸に対する傾斜角を、当該傾斜面の上方（すなわち、ラジアル軸受部とは反対側）に設けられた他の傾斜面の傾斜角よりも大きくすることにより、装置およびラジアル軸受部の軸方向の長さを変更することなく、オイルバッファの容量を増大することが行われている。

特許文献２のモータにおける流体動圧軸受では、特許文献１の流体軸受装置とは逆に、スリーブの内周面において、ラジアル軸受部の直上に傾斜角が小さい傾斜面を設け、当該傾斜面の上方に傾斜角が大きい他の傾斜面が設けられる。
特開２００５−１５５６８９号公報 特開２００６−３２０１２３号公報

ところで、このような流体動圧軸受機構のスリーブの製造では、特許文献１に記載されているように、元部材となる金属部材に対する切削加工によりスリーブの内周面を形成することがよく行われる。この場合、元部材に対して１回目の切削加工（いわゆる、粗加工）が行われ、ラジアル軸受部を構成する円筒面、および、円筒面の上方にてオイルバッファを構成する傾斜面が形成された後、１回目の切削加工よりも高精度な２回目の切削加工（いわゆる、仕上げ加工）により、ラジアル軸受部を構成する円筒面が再度切削されて動圧面が高精度に形成される。その後、流体動圧を発生する動圧溝が動圧面上に形成される。

流体動圧軸受機構では、ラジアル軸受部の軸受剛性を向上するという観点から、動圧溝を動圧面と傾斜面との境界まで形成してラジアル軸受部の軸方向の長さを大きくすることが好ましい。逆に、動圧溝を動圧面と傾斜面との境界よりも手前までしか形成しない場合、当該境界と動圧溝の端部との間の動圧溝が形成されていない領域において負圧が発生し、当該負圧領域において潤滑油中に気泡が発生する恐れがある。そして、気泡が膨張することにより潤滑油が軸受部から押し出されて外部に漏出してしまう可能性がある。また、気泡が発生した領域、あるいは、当該気泡がラジアル軸受部に流入した場合はラジアル軸受部において、シャフトとスリーブとの接触による焼き付き等が生じ、軸受機構の寿命に影響を及ぼす可能性もある。

しかしながら、上述のように、スリーブの内周面が切削加工により形成される場合、傾斜面は、比較的加工精度が低い粗加工により形成されるため、動圧面と傾斜面との境界の軸方向における位置が設計位置からずれてしまい、境界まで形成された動圧溝の端部の位置もずれてしまう恐れがある。その結果、動圧溝の軸方向の長さが設計値と異なってしまい、潤滑油をラジアル軸受部およびスラスト軸受部へと押し込む圧力も設計値と異なってしまうため、モータの駆動が不安定となってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、流体動圧軸受機構のスリーブにおいて、動圧溝の端部と接する動圧面と傾斜面との境界を切削加工により位置精度良く形成することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、電動式のモータにおける流体動圧軸受機構のスリーブであって、切削加工により形成される所定の中心軸を中心とする略円筒面状の回転面である内周面と、前記内周面に連続する前記中心軸に略垂直な端面とを備え、前記内周面が、第１切削加工により形成されて前記端面に近づくに従って前記中心軸を中心とする径方向における前記中心軸との間の距離が大きくなる第１傾斜面と、前記第１切削加工により前記第１傾斜面の前記端面側に連続して形成され、前記端面に近づくに従って前記中心軸との間の前記径方向の距離が大きくなるとともに前記中心軸を含む断面における前記中心軸に対する傾斜角が前記第１傾斜面の傾斜角よりも小さい第２傾斜面と、前記第１切削加工よりも後に行われる前記第１切削加工よりも高精度な第２切削加工により前記第１傾斜面の前記端面とは反対側に形成される前記中心軸との間の距離が一定の円筒面であるとともに流体動圧を発生させる動圧溝を有する動圧面と、前記第２切削加工により前記第１傾斜面と前記動圧面との間に形成されて前記動圧面との境界において前記動圧溝に接し、前記端面に近づくに従って前記中心軸との間の前記径方向の距離が大きくなるとともに前記中心軸に対する傾斜角が前記第１傾斜面の前記傾斜角よりも小さい第３傾斜面とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスリーブであって、前記動圧溝が、前記動圧面と前記第３傾斜面との前記境界から前記動圧面側へと向かう方向の流体動圧を発生させる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のスリーブであって、前記第１傾斜面と前記第３傾斜面とが連続している。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のスリーブであって、前記動圧溝が電解加工により形成される。

請求項５に記載の発明は、電動式のモータであって、請求項１ないし４のいずれかに記載のスリーブおよび前記スリーブの周囲に配置された電機子を有するステータ部と、作動流体を介して前記スリーブに挿入されるシャフトおよび前記電機子との間で前記スリーブの前記中心軸を中心とするトルクを発生する界磁用磁石を有し、前記ステータ部に対して回転可能に支持されるロータ部とを備える。

請求項６に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、情報を記録する記録ディスクを回転する請求項５に記載のモータと、前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッドと、前記ヘッドを前記モータおよび前記記録ディスクに対して移動するヘッド移動機構とを備える。

請求項７に記載の発明は、電動式のモータにおける流体動圧軸受機構のスリーブの製造方法であって、ａ）所定の中心軸に略垂直な端面を形成する工程と、ｂ）前記中心軸を中心とする略円筒面状の回転面であり、前記端面に連続する内周面を切削加工により形成する工程と、ｃ）流体動圧を発生させる動圧溝を前記内周面に形成する工程とを備え、前記ｂ）工程が、ｂ１）前記端面に近づくに従って前記中心軸を中心とする径方向における前記中心軸との間の距離が大きくなる第１傾斜面を第１切削加工により形成する工程と、ｂ２）前記第１傾斜面の前記端面側に連続して形成され、前記端面に近づくに従って前記中心軸との間の前記径方向の距離が大きくなるとともに前記中心軸を含む断面における前記中心軸に対する傾斜角が前記第１傾斜面の傾斜角よりも小さい第２傾斜面を前記第１切削加工により形成する工程と、ｂ３）前記ｂ１）工程および前記ｂ２）工程よりも後に、前記第１傾斜面の前記端面とは反対側に、前記中心軸との間の距離が一定の円筒面である動圧面を前記第１切削加工よりも高精度な第２切削加工により形成する工程と、ｂ４）前記ｂ１）工程および前記ｂ２）工程よりも後に、前記第１傾斜面と前記動圧面との間に、前記端面に近づくに従って前記中心軸との間の前記径方向の距離が大きくなるとともに前記中心軸に対する傾斜角が前記第１傾斜面の前記傾斜角よりも小さい第３傾斜面を前記第２切削加工により形成する工程とを備え、前記ｃ）工程において、端部が前記動圧面と前記第３傾斜面との境界に接する前記動圧溝が前記動圧面に形成される。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のスリーブの製造方法であって、前記動圧溝が、前記動圧面と前記第３傾斜面との前記境界から前記動圧面側へと向かう方向の流体動圧を発生させる。

請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載のスリーブの製造方法であって、前記ｂ４）工程において、前記第３傾斜面が前記第１傾斜面に連続するように形成される。

請求項１０に記載の発明は、請求項７ないし９のいずれかに記載のスリーブの製造方法であって、前記ｃ）工程において、前記動圧溝が電解加工により形成される。

本発明では、動圧溝の端部と接する動圧面と傾斜面との境界を位置精度良く形成することができる。請求項２および８の発明では、モータの駆動時における作動流体の圧力を安定させることができる。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る記録ディスク駆動装置６０の内部構成を示す図である。記録ディスク駆動装置６０はいわゆるハードディスク装置であり、情報を記録する円板状の２枚の記録ディスク４、記録ディスク４に対する情報の書き込みおよび（または）読み出しを行うアクセス部６３、記録ディスク４を保持して回転する電動式のスピンドルモータ１（以下、「モータ１」という。）、並びに、記録ディスク４、アクセス部６３およびモータ１を内部空間１１０に収容するハウジング６１を備える。

図１に示すように、ハウジング６１は、上部に開口を有するとともにモータ１およびアクセス部６３が内側の底面に取り付けられる無蓋箱状の第１ハウジング部材６１１、並びに、第１ハウジング部材６１１の開口を覆うことにより内部空間１１０を形成する板状の第２ハウジング部材６１２を備える。記録ディスク駆動装置６０では、第１ハウジング部材６１１に第２ハウジング部材６１２が接合されてハウジング６１が形成され、内部空間１１０は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。

２枚の記録ディスク４は、スペーサ６２２を介して上下に配置されるとともに、モータ１上に載置されてクランパ６２１によりモータ１に固定される。アクセス部６３は、記録ディスク４に近接して情報の読み出しおよび（または）書き込みを磁気的に行うヘッド６３１、ヘッド６３１を支持するアーム６３２、並びに、アーム６３２を移動することによりヘッド６３１を記録ディスク４およびモータ１に対して相対的に移動するヘッド移動機構６３３を有する。これらの構成により、ヘッド６３１は回転する記録ディスク４に近接した状態で記録ディスク４の所要の位置にアクセスし、情報の書き込みおよび読み出しを行う。

図２は、記録ディスク駆動装置６０にて記録ディスク４の回転に使用されるモータ１の構成を示す縦断面図である。図２では、モータ１の中心軸Ｊ１（後述するスリーブ２２１の中心軸でもある。）を含む断面を描いている（後述する図３、図５、図７．Ａおよび図７．Ｂにおいても同様）。

図２に示すように、モータ１はアウターロータ型のモータであり、固定組立体であるステータ部２、および、回転組立体であるロータ部３を備える。ロータ部３は、作動流体である潤滑油による流体動圧を利用した軸受機構（すなわち、流体動圧軸受機構）を介して、モータ１の中心軸Ｊ１を中心にステータ部２に対して回転可能に支持される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３側を上側、ステータ部２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。

ステータ部２は、ステータ部２の各部を保持するベース部であるベースプレート２１、ロータ部３を回転可能に支持する流体動圧軸受機構（以下、単に「軸受機構」という。）の一部である略有底円筒状のスリーブ部２２、および、スリーブ部２２の周囲に配置されてベースプレート２１に取り付けられる電機子２４を備える。

ベースプレート２１は、第１ハウジング部材６１１（図１参照）の一部であり、アルミニウム、アルミニウム合金、または、磁性もしくは非磁性の鉄系金属の板状部材をプレス加工することにより第１ハウジング部材６１１の他の部位と一体的に形成される。スリーブ部２２は、潤滑油を介してロータ部３のシャフト３２が挿入される略円筒状のスリーブ２２１、スリーブ２２１の下側の開口を封止する略円板状のシールキャップ２２２を備える。スリーブ部２２は、その下部がベースプレート２１の開口に圧入されることにより、ベースプレート２１に取り付けられている。電機子２４は、複数の珪素鋼板を積層してなるコア２４１、および、コア２４１の複数のティースに巻装されるコイル２４２を備える。

ロータ部３は、記録ディスク４（図１参照）が取り付けられるとともにロータ部３の各部を保持するロータハブ３１、中心軸Ｊ１を中心とする略円柱状であってロータハブ３１から下側（すなわち、ステータ部２側）に突出するシャフト３２、および、円環状のヨーク３３１を介してロータハブ３１に取り付けられて中心軸Ｊ１の周囲に配置される界磁用磁石３３を備える。シャフト３２は、下端部に略円板状のスラストプレート３２１を備える。界磁用磁石３３は、多極着磁された円環状の磁石であり、電機子２４との間で中心軸Ｊ１を中心とする回転力（トルク）を発生する。

モータ１では、スリーブ２２１の略円筒面状の内周面とシャフト３２の略円筒面状の外周面との間、スラストプレート３２１の円環状の上面とスリーブ２２１の下側の円環状の端面との間、および、スラストプレート３２１の下面とシールキャップ２２２の上面との間に微小な間隙が設けられ、シャフト３２とスリーブ部２２との間に設けられたこれらの間隙に潤滑油が連続して充填されて軸受機構が構成される。

図３は、スリーブ２２１を拡大して示す縦断面図であり、図４は、スリーブ２２１を示す底面図である。図３では、スリーブ２２１の中心軸Ｊ１よりも奥側の内周面２２３も併せて描いている。図３に示すように、スリーブ２２１では、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒面状の回転面である内周面２２３の上部および下部に、潤滑油に流体動圧を発生させるための上部動圧溝２２５１および下部動圧溝２２５２が形成されている。モータ１では、シャフト３２（図２参照）の外周面にも、これらの動圧溝と対向する動圧溝が形成されており、スリーブ２２１の内周面２２３の上部動圧溝２２５１および下部動圧溝２２５２が形成される領域である上部動圧面２２３５および下部動圧面２２３６と、シャフト３２の外周面のこれらの動圧面に対向する領域とによりラジアル動圧軸受部が構成される。

本実施の形態では、上部動圧溝２２５１および下部動圧溝２２５２はヘリングボーン溝とされる。上部動圧溝２２５１では、屈曲部２２５４よりも上側（すなわち、スリーブ２２１の上端面２２４側）の部位２２５５の長さが、屈曲部２２５４よりも下側の部位２２５６の長さよりも長くされる。換言すれば、上部動圧溝２２５１の屈曲部２２５４は、上部動圧溝２２５１が形成される上部動圧面２２３５の中心軸Ｊ１方向の中央よりも下側（すなわち、スリーブ２２１の上端面２２４とは反対側）に位置する。このように、モータ１では、上部動圧溝２２５１を屈曲部２２５４よりも上側の部位２２５５が長いアンバランス溝とすることにより、ロータ部３（図２参照）の回転時に潤滑油に対して下向き（すなわち、上部動圧面２２３５と後述する第３傾斜面２２３３との境界２２３７（図５参照）から上部動圧面２２３５へと向かう方向）の流体動圧を発生させる。

スリーブ２２１では、また、図４に示すように、円環状の下端面２２６に、ロータ部３の回転時に潤滑油に対して中心軸Ｊ１側に向かう圧力を発生させるための下端動圧溝２２５３（本実施の形態では、スパイラル状の動圧溝）が形成されており、下端面２２６および下端面２２６に対向するスラストプレート３２１（図２参照）の上面によりスラスト動圧軸受部が構成される。

図５は、スリーブ２２１の上部をシャフト３２と共に拡大して示す縦断面図である。図５では、スリーブ２２１の内周面２２３の一部と内周面２２３に連続する中心軸Ｊ１に略垂直な上端面２２４とを描いている。内周面２２３は、中心軸Ｊ１（図３参照）との間の距離が一定の円筒面である上部動圧面２２３５の上側に、中心軸Ｊ１に対して傾斜する３つの傾斜面を有する傾斜面部２２３０、および、傾斜面部２２３０と上端面２２４とを接続する接続傾斜面２２３４を備える。傾斜面部２２３０および接続傾斜面２２３４は、上端面２２４に近づくに従って外側（すなわち、中心軸Ｊ１から離れる方向）へと広がるように傾斜しており、傾斜面部２２３０とシャフト３２の外周面３２２との間隙は、潤滑油の流出を防止するテーパシール、および、潤滑油が貯溜されるオイルバッファとなっている。

図５に示すように、傾斜面部２２３０は、第１傾斜面２２３１、第２傾斜面２２３２および第３傾斜面２２３３を備え、これら３つの傾斜面は、上端面２２４に近づくに従って中心軸Ｊ１を中心とする径方向における中心軸Ｊ１との間の距離が大きくなる逆円錐面の一部となっている。傾斜面部２２３０では、第１傾斜面２２３１ないし第３傾斜面２２３３が、中心軸Ｊ１方向（以下、「軸方向」という。）において上部動圧面２２３５に近い側から、第３傾斜面２２３３、第１傾斜面２２３１および第２傾斜面２２３２の順で連続して配置されており、潤滑油の界面は第２傾斜面２２３２とシャフト３２の外周面３２２との間に位置する。傾斜面部２２３０では、第３傾斜面２２３３と上部動圧面２２３５との境界２２３７が、上部動圧面２２３５に形成された上部動圧溝２２５１（図３参照）の上端部と接する。換言すれば、第３傾斜面２２３３は、上部動圧面２２３５との境界２２３７において上部動圧溝２２５１の上端部に接する。

傾斜面部２２３０では、中心軸Ｊ１を含む断面における第２傾斜面２２３２および第３傾斜面２２３３の中心軸Ｊ１に対する傾斜角θ２，θ３が、当該断面における第１傾斜面２２３１の中心軸Ｊ１に対する傾斜角θ１よりも小さくされる。なお、図５では、図示の都合上、傾斜角θ１〜θ３を、中心軸Ｊ１に平行な直線と各傾斜面との間の角度として示している。スリーブ２２１では、第１傾斜面２２３１の傾斜角θ１が２０°以上９０°以下（より好ましくは、２０°以上４５°以下）とされ、第２傾斜面２２３２の傾斜角θ２、および、第３傾斜面２２３３の傾斜角θ３が５°以上２０°以下とされる。本実施の形態では、傾斜角θ１，θ２，θ３は、３０°，６°，１４°とされる。

次に、スリーブ２２１の製造方法について説明する。図６は、スリーブ２２１の製造の流れの一部を示す図であり、図７．Ａおよび図７．Ｂは、製造途上のスリーブ２２１の一部を示す縦断面図である。

スリーブ２２１が形成される際には、まず、ＮＣ旋盤のチャックにより外周側から保持された略円柱状の元部材に対して切削加工が行われ、上端面２２４が形成される（ステップＳ１１）。続いて、ドリルにより中心軸Ｊ１を中心とする穴が形成された後、当該穴の内周面に対して切削加工が行われ、図７．Ａに示すように、後工程において上部動圧面２２３５（図４参照）等を有する内周面２２３となる円筒面２２３８が形成され、さらに、円筒面２２３８の上端面２２４側に第１傾斜面２２３１が円筒面２２３８に連続して形成される（ステップＳ１２）。そして、第１傾斜面２２３１の上端面２２４側に第２傾斜面２２３２が連続して形成され（ステップＳ１３）、さらに、第２傾斜面２２３２の上端面２２４側に接続傾斜面２２３４が第２傾斜面２２３２から上端面２２４へと連続して形成される（ステップＳ１４）。

次に、第１傾斜面２２３１の上端面２２４とは反対側の円筒面２２３８に対して、ステップＳ１２〜Ｓ１４にて行われた切削加工よりも高精度な切削加工（すなわち、ステップＳ１２〜Ｓ１４にて行われた切削加工よりも加工誤差や寸法公差等が小さい切削加工）が行われることにより、図７．Ｂに示すように、円筒面２２３８の下部および上部に下部動圧面２２３６（図３参照）および上部動圧面２２３５が形成され（ステップＳ１５）、上部動圧面２２３５と第１傾斜面２２３１との間に、第３傾斜面２２３３が円筒面状の上部動圧面２２３５に連続して形成される（ステップＳ１６）。以下の説明では、ステップＳ１２〜Ｓ１４において行われた１回目の切削加工とステップＳ１５，Ｓ１６において行われた２回目の切削加工とを区別するために、１回目の比較的精度が低い切削加工（いわゆる、粗加工）を第１切削加工と呼び、第１切削加工よりも後に行われる２回目の高精度な切削加工（いわゆる、仕上げ加工）を第２切削加工という。

その後、電解加工用の電極が図３に示すスリーブ２２１の内側へと挿入され、スリーブ２２１の下端面２２６（図４参照）を基準として上部動圧面２２３５および下部動圧面２２３６に対向して配置される。そして、上部動圧面２２３５および下部動圧面２２３６に対して電解加工が行われることにより、上部動圧面２２３５および下部動圧面２２３６に上部動圧溝２２５１および下部動圧溝２２５２が形成される（ステップＳ１７）。

なお、上部動圧面２２３５に対向して配置された電極の軸方向の長さは上部動圧面２２３５の軸方向の長さよりも長くされており、電極の上端は、図５に示す上部動圧面２２３５と第３傾斜面２２３３との境界２２３７よりも上側（すなわち、上端面２２４側）に位置している。このため、電解加工時には、上部動圧面２２３５の上側に位置する第３傾斜面２２３３にも溝が形成されることとなる。しかしながら、第３傾斜面２２３３は上部動圧面２２３５に比べてシャフト３２の外周面３２２との間の径方向の距離が大きくなっているため、第３傾斜面２２３３に形成された溝は、潤滑油に流体動圧を発生させる動圧溝として機能しない。

以上に説明したように、モータ１では、流体動圧軸受機構のスリーブ２２１の製造において、スリーブ２２１の内周面２２３が切削加工により形成される。このとき、第１切削加工により第１傾斜面２２３１および第２傾斜面２２３２を形成し、その後、第１切削加工よりも高精度な第２切削加工により、上部動圧面２２３５および第３傾斜面２２３３を形成することにより、上部動圧溝２２５１の上端部と接する第３傾斜面２２３３と上部動圧面２２３５との境界２２３７を位置精度良く形成することができる。

これにより、上部動圧溝２２５１の軸方向の長さが設計値からずれてしまうことを防止することができ（すなわち、上部動圧溝２２５１の長さを設計値の許容範囲内に収めることができ）、上部動圧溝２２５１により発生する流体動圧を設計値と等しくすることができる。その結果、軸受機構において発生するロータ部３を支持する流体動圧を安定させてモータ１の駆動を安定させることができ、記録ディスク駆動装置６０における記録ディスク４に対する情報の読み出しおよび書き込みを確実に行うことができる。

特に、モータ１では、上部動圧溝２２５１が、屈曲部２２５４よりも上側の部位２２５５が長いアンバランス溝となっており、ロータ部３の回転時に潤滑油に対して下向きの流体動圧を発生させて潤滑油をラジアル軸受部およびスラスト軸受部に向けて押し込む役目を果たしているため、モータ１の駆動時における軸受機構内の潤滑油の圧力をより安定させることができ、モータ１の駆動をさらに安定させることができる。

また、スリーブ２２１の製造では、第１切削加工により第１傾斜面２２３１を先に形成しておき、その後の第２切削加工により、第１傾斜面２２３１よりも中心軸Ｊ１に対する傾斜角が小さい第３傾斜面２２３３を、上部動圧面２２３５から第１傾斜面２２３１に向けて形成することにより、第３傾斜面２２３３の軸方向の長さを小さくしつつ第３傾斜面２２３３を確実に第１傾斜面２２３１に連続させることができる。その結果、上部動圧面２２３５の上側に、上部動圧面２２３５から離れるに従って径方向における中心軸Ｊ１との間の距離が大きくなる傾斜面、すなわち、シャフト３２との間にテーパシールを形成することが可能な傾斜面を連続して配置することができるため、傾斜面部２２３０における潤滑油のシールをより確実に行うことができる。

さらには、潤滑油の界面が位置する第２傾斜面２２３２の中心軸Ｊ１に対する傾斜角を比較的小さくすることにより、モータ１の駆動時に潤滑油が第２傾斜面２２３２の上方へと飛散することを防止することができる。また、第２傾斜面２２３２の下側に位置する第１傾斜面２２３１の傾斜角を第２傾斜面２２３２の傾斜角よりも大きくすることにより、傾斜面部２２３０の軸方向の長さを過剰に大きくすることなく、傾斜面部２２３０とシャフト３２の外周面３２２との間に形成されるオイルバッファの容量を増大することができる。その結果、潤滑油の量の変動に柔軟に対応することができるため、潤滑油の漏出を確実に防止することができるとともにラジアル軸受部およびスラスト軸受部における潤滑油不足を確実に防止することができる。

スリーブ２２１の内周面２２３では、第３傾斜面２２３３の傾斜角が５°以上とされることにより、第３傾斜面２２３３と上部動圧面２２３５との境界２２３７を明確に形成することができる。その結果、電解加工工程において第３傾斜面２２３３に形成された溝が動圧溝として機能することを確実に防止し、上部動圧溝２２５１の軸方向の長さが設計値からずれてしまうことを防止することができる。また、第３傾斜面２２３３の傾斜角が２０°以下とされることにより、第１傾斜面２２３１の傾斜角として取り得る範囲を広くすることができ、スリーブ２２１およびモータ１の設計の自由度を向上することができる。

スリーブ２２１の製造では、ステップＳ１７における電解加工により、上部動圧溝２２５１および下部動圧溝２２５２を容易かつ高精度に形成することができる。

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、様々な変更が可能である。

スリーブ２２１の内周面２２３では、第３傾斜面２２３３と第１傾斜面２２３１とは必ずしも連続するように形成される必要はなく、例えば、第３傾斜面２２３３と第１傾斜面２２３１との間に中心軸Ｊ１との距離が一定である円筒面が設けられてもよい。

スリーブ２２１の製造では、上部動圧溝２２５１および下部動圧溝２２５２は、必ずしも電解加工により形成される必要はなく、切削加工等の他の加工方法により形成されてもよい。

上記実施の形態に係るモータは、必ずしも界磁用磁石３３が電機子２４の外側に配置されたアウターロータ型である必要はなく、界磁用磁石３３が電機子２４の内側に配置されたインナーロータ型であってもよい。また、流体動圧軸受機構の作動流体は、必ずしも潤滑油には限定されず、空気等の気体が利用されてもよい。

モータ１は、必ずしも記録ディスク駆動装置６０の駆動源として利用される必要はなく、記録ディスク駆動装置以外の他の様々な装置において利用されてよい。

記録ディスク駆動装置の内部構成を示す図である。 モータの縦断面図である。 スリーブの縦断面図である。 スリーブの底面図である。 スリーブおよびシャフトの一部を示す縦断面図である。 スリーブの製造の流れの一部を示す図である。 製造途上のスリーブの一部を示す縦断面図である。 製造途上のスリーブの一部を示す縦断面図である。

符号の説明

１ モータ
２ ステータ部
３ ロータ部
４ 記録ディスク
２４ 電機子
３２ シャフト
３３ 界磁用磁石
６０ 記録ディスク駆動装置
２２１ スリーブ
２２３ 内周面
２２４ 上端面
６３１ ヘッド
６３３ ヘッド移動機構
２２３１ 第１傾斜面
２２３２ 第２傾斜面
２２３３ 第３傾斜面
２２３５ 上部動圧面
２２３７ 境界
２２５１ 上部動圧溝
２２５５ 部位
Ｊ１ 中心軸
Ｓ１１〜Ｓ１７ ステップ

Claims (10)

1. 電動式のモータにおける流体動圧軸受機構のスリーブであって、
   切削加工により形成される所定の中心軸を中心とする略円筒面状の回転面である内周面と、
   前記内周面に連続する前記中心軸に略垂直な端面と、
   を備え、
   前記内周面が、
   第１切削加工により形成されて前記端面に近づくに従って前記中心軸を中心とする径方向における前記中心軸との間の距離が大きくなる第１傾斜面と、
   前記第１切削加工により前記第１傾斜面の前記端面側に連続して形成され、前記端面に近づくに従って前記中心軸との間の前記径方向の距離が大きくなるとともに前記中心軸を含む断面における前記中心軸に対する傾斜角が前記第１傾斜面の傾斜角よりも小さい第２傾斜面と、
   前記第１切削加工よりも後に行われる前記第１切削加工よりも高精度な第２切削加工により前記第１傾斜面の前記端面とは反対側に形成される前記中心軸との間の距離が一定の円筒面であるとともに流体動圧を発生させる動圧溝を有する動圧面と、
   前記第２切削加工により前記第１傾斜面と前記動圧面との間に形成されて前記動圧面との境界において前記動圧溝に接し、前記端面に近づくに従って前記中心軸との間の前記径方向の距離が大きくなるとともに前記中心軸に対する傾斜角が前記第１傾斜面の前記傾斜角よりも小さい第３傾斜面と、
   を備えることを特徴とするスリーブ。
2. 請求項１に記載のスリーブであって、
   前記動圧溝が、前記動圧面と前記第３傾斜面との前記境界から前記動圧面側へと向かう方向の流体動圧を発生させることを特徴とするスリーブ。
3. 請求項１または２に記載のスリーブであって、
   前記第１傾斜面と前記第３傾斜面とが連続していることを特徴とするスリーブ。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のスリーブであって、
   前記動圧溝が電解加工により形成されることを特徴とするスリーブ。
5. 電動式のモータであって、
   請求項１ないし４のいずれかに記載のスリーブおよび前記スリーブの周囲に配置された電機子を有するステータ部と、
   作動流体を介して前記スリーブに挿入されるシャフトおよび前記電機子との間で前記スリーブの前記中心軸を中心とするトルクを発生する界磁用磁石を有し、前記ステータ部に対して回転可能に支持されるロータ部と、
   を備えることを特徴とするモータ。
6. 記録ディスク駆動装置であって、
   情報を記録する記録ディスクを回転する請求項５に記載のモータと、
   前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うヘッドと、
   前記ヘッドを前記モータおよび前記記録ディスクに対して移動するヘッド移動機構と、
   を備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
7. 電動式のモータにおける流体動圧軸受機構のスリーブの製造方法であって、
   ａ）所定の中心軸に略垂直な端面を形成する工程と、
   ｂ）前記中心軸を中心とする略円筒面状の回転面であり、前記端面に連続する内周面を切削加工により形成する工程と、
   ｃ）流体動圧を発生させる動圧溝を前記内周面に形成する工程と、
   を備え、
   前記ｂ）工程が、
   ｂ１）前記端面に近づくに従って前記中心軸を中心とする径方向における前記中心軸との間の距離が大きくなる第１傾斜面を第１切削加工により形成する工程と、
   ｂ２）前記第１傾斜面の前記端面側に連続して形成され、前記端面に近づくに従って前記中心軸との間の前記径方向の距離が大きくなるとともに前記中心軸を含む断面における前記中心軸に対する傾斜角が前記第１傾斜面の傾斜角よりも小さい第２傾斜面を前記第１切削加工により形成する工程と、
   ｂ３）前記ｂ１）工程および前記ｂ２）工程よりも後に、前記第１傾斜面の前記端面とは反対側に、前記中心軸との間の距離が一定の円筒面である動圧面を前記第１切削加工よりも高精度な第２切削加工により形成する工程と、
   ｂ４）前記ｂ１）工程および前記ｂ２）工程よりも後に、前記第１傾斜面と前記動圧面との間に、前記端面に近づくに従って前記中心軸との間の前記径方向の距離が大きくなるとともに前記中心軸に対する傾斜角が前記第１傾斜面の前記傾斜角よりも小さい第３傾斜面を前記第２切削加工により形成する工程と、
   を備え、
   前記ｃ）工程において、端部が前記動圧面と前記第３傾斜面との境界に接する前記動圧溝が前記動圧面に形成されることを特徴とするスリーブの製造方法。
8. 請求項７に記載のスリーブの製造方法であって、
   前記動圧溝が、前記動圧面と前記第３傾斜面との前記境界から前記動圧面側へと向かう方向の流体動圧を発生させることを特徴とするスリーブの製造方法。
9. 請求項７または８に記載のスリーブの製造方法であって、
   前記ｂ４）工程において、前記第３傾斜面が前記第１傾斜面に連続するように形成されることを特徴とするスリーブの製造方法。
10. 請求項７ないし９のいずれかに記載のスリーブの製造方法であって、
    前記ｃ）工程において、前記動圧溝が電解加工により形成されることを特徴とするスリーブの製造方法。

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