JP2011033075A - 流体動圧軸受装置の製造方法、流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部材の摺動部分に形成される被膜の形成範囲を適切に制限する技術を提供する。
【解決手段】所定の中心軸９９０に沿って配置されるシャフト９１０と、前記シャフト９１０から径方向外側へ広がる環状部９２０と、前記環状部９２０の下面９２０Ｓに対向する上面９３０Ｓを有し、前記シャフト９１０および前記環状部９２０を相対回転可能に支持するスリーブ９３０と、前記シャフト９１０および前記環状部９２０と前記スリーブ９３０との間に介在する潤滑オイルと、を備えた流体動圧軸受装置９００の製造方法であって、前記下面９２０Ｓに、前記中心軸９９０を囲む略環状のエッジ９２４を有する環状部９２０を用意する工程と、前記下面９２０Ｓの前記エッジ９２４の前記径方向外側に、固体潤滑膜形成液を塗布する工程と、前記固体潤滑膜形成液の溶媒を蒸発させる工程と、を含む流体動圧軸受装置９００の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体動圧軸受装置の製造方法、流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置に関する。

ハードディスク装置や光ディスク装置には、ディスクをその中心軸を中心に回転させるためのスピンドルモータが搭載されている。スピンドルモータは、静止部と回転部とを軸受装置を介して相対的に回転させる。近年では、スピンドルモータ用の軸受装置として流体動圧軸受装置が多用されている。流体動圧軸受装置は、シャフトとスリーブとの間に潤滑オイルを介在させ、潤滑オイルの動圧によりシャフトとスリーブとを、相対的に支持しつつ回転させる。

このような流体動圧軸受装置は、例えば、特開２００３−８８０４２号公報に開示されている。
特開２００３−８８０４２号公報

従来の流体動圧軸受装置は、シャフトの上部に径方向に広がる略環状のロータハブが設けられており、該ロータハブの下面が潤滑オイルを介してスリーブの軸方向の上面と対向している。そして、ロータハブとスリーブとの間の摺動性を高めたり、ロータハブとスリーブとの接触による損傷を抑制したりするため、ロータハブの下面等に潤滑性の高い被膜が形成されることがある。

この被膜は、一般的に、被膜形成用の液が塗り広げられた後に溶媒を乾燥させることで形成される。ところが、被覆すべき範囲を超えて被膜が形成されると、被膜とスリーブとが干渉することでパーティクルの発生する虞があるため、所望の範囲だけに被膜を形成する技術が望まれている。

本発明の目的は、部材の摺動部分に形成される被膜の形成範囲を適切に制限する技術を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、所定の中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトから径方向外側へ広がる環状部と、前記環状部の下面に対向する上面を有し、前記シャフトおよび前記環状部を相対回転可能に支持するスリーブと、前記シャフトおよび前記環状部と前記スリーブとの間に介在する潤滑オイルと、を備えた流体動圧軸受装置の製造方法であって、(a)前記下面に、前記中心軸を囲む略環状のエッジを有する環状部を用意する工程と、(b)前記下面の前記エッジの前記径方向外側に、固体潤滑膜形成液を塗布する工程と、(c)前記固体潤滑膜形成液の溶媒を蒸発させる工程と、を含む流体動圧軸受装置の製造方法である。

本願の例示的な第２発明は、所定の中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトから径方向外側へ広がる環状部と、前記環状部の下面に対向する上面を有し、前記シャフトおよび前記環状部を相対回転可能に支持するスリーブと、前記シャフトおよび前記環状部と前記スリーブとの間に介在する潤滑オイルと、を備えた流体動圧軸受装置の製造方法であって、(e)前記上面に、前記中心軸を囲む略環状のエッジを有するスリーブを用意する工程と、(f)前記上面の前記エッジの前記径方向外側に、固体潤滑膜形成液を塗布する工程と、(g)前記固体潤滑膜形成液の溶媒を蒸発させる工程と、を含む流体動圧軸受装置の製造方法である。

本願の例示的な第３発明は、上下方向に延びる中心軸に沿って配置されたシャフトと、前記シャフトから径方向外側へ広がる環状部と、前記環状部の下面に対向する上面を有し、前記シャフトおよび前記環状部を相対回転可能に支持するスリーブと、前記シャフトおよび前記環状部と前記スリーブとの間に介在する潤滑オイルとを備え、前記下面には、前記中心軸を囲む略環状のエッジが設けられており、前記下面のうち、前記エッジよりも前記径方向外側の領域には、固体潤滑膜が被覆されている流体動圧軸受装置である。

本願の例示的な第４発明は、上下方向に延びる中心軸に沿って配置されたシャフトと、前記シャフトから径方向外側へ広がる環状部と、前記環状部の下面に対向する上面を有し、前記シャフトおよび前記環状部を相対回転可能に支持するスリーブと、前記シャフトおよび前記環状部と前記スリーブとの間に介在する潤滑オイルとを備え、前記上面には、前記中心軸を囲む略環状のエッジが設けられており、前記上面のうち、前記エッジよりも前記径方向外側の領域には、固体潤滑膜が被覆されている流体動圧軸受装置である。

本願の例示的な第１発明及び第２発明によれば、固体潤滑膜を形成する際に、略環状のエッジにおける表面張力の作用により、エッジの内側に固体潤滑膜形成液が流れ込むことを抑制できる。したがって、固体潤滑膜の形成範囲を適切に制限できる。

本願の例示的な第３発明及び第４発明によれば、固体潤滑膜を形成する部材の面にエッジを設けることによって、エッジよりも内側に固体潤滑膜が形成されにくくなる。したがって、固体潤滑膜の形成範囲を適切に制限できるため、装置不良の発生を低減できる。

図１は、流体動圧軸受装置を示した縦断面図である。 図２は、環状部を示した断面斜視図である。 図３は、流体動圧軸受装置を示した縦断面図である。 図４は、ディスク駆動装置の縦断面図である。 図５は、スピンドルモータの縦断面図である。 図６は、スリーブの縦断面図である。 図７は、スリーブの平面図である。 図８は、ブッシュ近傍の縦断面図である。 図９は、流体動圧軸受装置の製造手順の一部を示したフローチャートである。 図１０は、固体潤滑膜形成液の塗布方法を説明するための図である。 図１１は、ブッシュの近傍の縦断面図である。 図１２は、ブッシュの近傍の縦断面図である。 図１３は、ブッシュの近傍の縦断面図である。 図１４は、固体潤滑膜形成液の塗布方法を示した図である。 図１５は、固体潤滑膜形成液の塗布方法を示した図である。

以下、好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下においては、中心軸９９０，９に沿う方向を上下方向とし、スリーブ９３０，９３０ａ，３４に対する環状部９２０，９２０ａまたはブッシュ４４側の位置を上側と定義して各部材の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向は、説明の便宜のために定義するものであって、流体動圧軸受け装置やディスク駆動装置が、実際の機器に搭載されたときの設置姿勢を限定するものではない。

＜１．一実施形態に係る流体動圧軸受装置＞
図１は、流体動圧軸受装置９００を示した縦断面図である。図２は、環状部９２０を示した断面斜視図である。流体動圧軸受装置９００は、シャフト９１０と環状部９２０とスリーブ９３０と潤滑オイル９４０とを備えている。

シャフト９１０は、上下に延びる中心軸９９０に沿って配置されている。シャフト９１０の上部には、径方向（中心軸９９０に直交する方向）外側へ広がる環状部９２０が設けられている。環状部９２０は、径方向に延びる平板部９２１と、平板部９２１の外縁から下方に延びる円環部９２２とを有している。

スリーブ９３０は、内部にシャフト９１０が挿入される孔を有する円筒状の部材である。スリーブ９３０の上面９３０Ｓは、環状部９２０の平板部９２１の下面９２０Ｓに対向している。スリーブ９３０とシャフト９１０との間、及びスリーブ９３０と環状部９２０との間には、潤滑オイル９４０が連続的に充填されている。潤滑オイル９４０の液面は、円環部９２２とスリーブ９３０との間に位置している。

図２に示すように、環状部９２０の下面９２０Ｓには、中心軸９９０を囲むように略環状の環状溝９２３が設けられている。この環状溝９２３の凸角部分によって、環状に延びるエッジ９２４が形成されている。下面９２０Ｓのうち、このエッジ９２４よりも径方向外側の領域には、環状部９２０とスリーブ９３０との間の摺動性を高めるために、固体潤滑膜９２５が形成されている。

また、図１に示すように、スリーブ９３０の上面９３０Ｓには、潤滑オイル９４０に流体動圧を発生させるスラスト動圧溝列９３１が設けられている。スラスト動圧溝列９３１は、中心軸９９０を中心とする複数の螺旋状の溝によって構成されている。スリーブ９３０に対し、シャフト９１０及び環状部９２０が回転する際には、スラスト動圧溝列９３１によって潤滑オイル９４０に動圧が発生し、シャフト９１０及び環状部９２０の上下方向の位置が制限される。このようにスラスト動圧溝列９３１が設けられた領域は、スラスト方向についての軸受面９３１Ｓとなっている。

このような流体動圧軸受装置９００の製造工程においては、まず、下面９２０Ｓに略環状のエッジ９２４を有する環状部９２０が用意される。そして、下面９２０Ｓのうちエッジ９２４よりも径方向外側に、固体潤滑膜９２５を形成させるための固体潤滑膜形成液が供給される。この状態で環状部９２０を中心軸９９０周りに回転させることによって、下面９２０Ｓに固体潤滑膜形成液が広げられる。そして、固体潤滑膜形成液の溶媒を適宜に蒸発させることで、環状部９２０に固体潤滑膜９２５が形成される。

流体動圧軸受装置９００によると、固体潤滑膜９２５を形成する際に、略環状のエッジ９２４における表面張力の作用により、エッジ９２４の内側に固体潤滑膜形成液が流れ込みにくいため、下面９２０Ｓのうちエッジ９２４よりも径方向内側における固体潤滑膜９２５の形成を抑制できる。したがって、固体潤滑膜９２５の形成範囲を効果的に制限できる。また、固体潤滑膜９２５を適切な位置に形成できるため、固体潤滑膜９２５と他部材（ここではスリーブ９３０）との接触による損傷を適切に防止でき、装置不良の発生を低減できる。

＜２． その他の実施形態＞
図３は、その他の実施形態の流体動圧軸受装置９００ａを示した図である。流体動圧軸受装置９００ａでは、環状部９２０ａの下面９２０ａＳに、スラスト動圧溝列９３１ａの設けられた軸受面９３１ａＳが形成されている。

スリーブ９３０ａの上面９３０ａＳには、中心軸９９０を囲むように環状溝９２３ａが設けられている。また、環状溝９２３ａの径方向外側の凸角は、略環状に延びるエッジ９２４ａとなっている。上面９３０ａＳのうち環状溝９２３ａよりも径方向外側の領域は、固体潤滑膜９２５ａで被覆されている。

このような流体動圧軸受装置９００ａの製造工程においては、まず、上面９３０ａＳに略環状のエッジ９２４ａを有するスリーブ９３０ａが用意される。そして、上面９３０ａＳのうちエッジ９２４ａよりも径方向外側に、固体潤滑膜を形成するための固体潤滑膜形成液が供給される。そしてスリーブ９３０ａを中心軸９９０周りに所定の回転数で回転させることで、上面９３０ａＳに固体潤滑膜形成液が広げられる。そして、溶媒を適宜に蒸発させることで、固体潤滑膜９２５ａの形成されたスリーブ９３０ａが得られる。

流体動圧軸受装置９００ａによると、固体潤滑膜９２５ａを形成する際に、スリーブ９３０ａに設けられた略環状のエッジ９２４ａにおける表面張力の作用により、エッジ９２４ａの内側に固体潤滑膜形成液が流れ込みにくくなる。したがって、上面９３０ａＳのうち、エッジ９２４ａよりも径方向内側における固体潤滑膜９２５の形成を抑制できる。

＜３．より具体的な実施形態＞
＜３．１． ディスク駆動装置＞
続いて、より具体的な実施形態について説明する。

図４は、ディスク駆動装置１０の縦断面図である。ディスク駆動装置１０は、装置ハウジング１１、ディスク１４、アクセス部１５、及びスピンドルモータ２を備えている。ディスク駆動装置１０は、磁気ディスク１４（以下、ディスク１４という）を回転させつつ、ディスク１４に対する情報の読み出し及び書き込みを行う装置である。

装置ハウジング１１は、板状のカバー部材１２と、上部が開口しているカップ状のベース部材１３とを有している。カバー部材１２は、ベース部材１３の上部に固定されることで、ベース部材１３の上部の開口を閉じている。装置ハウジング１１は、カバー部材１２及びベース部材１３で形成される内部空間１１Ｓ内に、ディスク１４、アクセス部１５、及びスピンドルモータ２を収容している。

ベース部材１３は、内部に開口を有する平板部１３１と、前記開口の内縁部から上方へ突出する円筒形状のホルダ部１３２と、を有する。ベース部材１３の内側の底部には、アクセス部１５とスピンドルモータ２とが設けられている。ベース部材１３は、例えば、アルミニウム合金等の金属により形成される。

２枚のディスク１４，１４は、いずれも中央部に孔を有する円板状の情報記録媒体である。ディスク１４，１４は、スピンドルモータ２のハブ４２に装着されており、スペーサ１４１を介して上下に積層配置されている。

アクセス部１５は、各ディスク１４の上面及び下面に対応して配置された複数（ここでは４つ）のヘッド１５１と、各ヘッド１５１を支持するアーム１５２と、アーム１５２を揺動させる揺動機構１５３と、を備えている。アクセス部１５は、揺動機構１５３によりアーム１５２をディスク１４に沿って揺動させて、ヘッド１５１をディスク１４の特定位置にアクセスさせる。これにより、アクセス部１５は、回転する各ディスク１４の記録面に対して情報の読み出し及び書き込みを行う。なお、アクセス部１５は、ディスク１４に対して情報の読み出し及び書き込みのいずれか一方のみを行うものであってもよい。

＜３．２． スピンドルモータ＞
図５は、スピンドルモータ２の縦断面図である。スピンドルモータ２は、主として装置ハウジング１１に固定される静止部３と、ディスク１４を装着して中心軸９を中心に回転する回転部４と、を備えている。静止部３は、ステータコア３２、コイル３３及びスリーブ３４を備えている。回転部４は、シャフト４１、ハブ４２、及びロータマグネット４３と、を備えている。

ホルダ部１３２の内周側（中心軸９に対する内周側）は、スリーブ３４を保持するための貫通孔となっている。ホルダ部１３２の外周側（中心軸９に対する外周側）の面には、ステータコア３２が固定されている。

ステータコア３２は、ホルダ部１３２に固定された円環状のコアバック３２１と、コアバック３２１から径方向の外周側に突出した複数本のティース部と、を備えている。

コイル３３は、各ティース部３２２の周囲に巻回された導線で構成されている。コイル３３は、リード線３３１を介して、図示しない所定の電源装置に接続されている。電源装置からコイル３３に駆動電流が供給されると、ティース部３２２に径方向の磁束が発生する。

スリーブ３４は、略円筒形状の部材であり、シャフト４１を取り囲むように配置されている。スリーブ３４は、ホルダ部１３２の内周面に固定されている。

スリーブ３４は、シャフト４１の径方向及び軸方向の移動を制限しつつ、シャフト４１の中心軸９を中心とする回転を許容するラジアル軸受部を構成している。スリーブ３４は、例えば磁性または非磁性のステンレス鋼や、銅合金等の金属材料により構成される。

スリーブ３４の内周面とシャフト４１の外周面との間の微小な隙間と、シャフト４１の下面とキャップ３５との間の微小な隙間と、スリーブ３４の上面とハブ４２との間の微小な隙間と、スリーブ３４の上面と下面とを軸方向に沿って貫通する循環孔３４３と、には、潤滑オイル５１が充填されている。潤滑オイル５１は、例えばポリオールエステル系オイルやジエステル系オイル等のエステルを主成分とするオイルが使用される。

図６は、スリーブ３４の縦断面図である。スリーブ３４の内周面の上部及び下部には、シャフト４１の外周面とスリーブ３４の内周面との間に介在する潤滑オイル５１に、動圧を発生させるための第１ラジアル動圧溝列３４１及び第２ラジアル動圧溝列３４２が、それぞれ形成されている。これらの動圧溝列は、いずれも、複数のＶ字状の溝を周方向に配列した、いわゆるヘリングボーン溝列となっている。

また、シャフト４１がスリーブ３４に対して回転する際には、潤滑オイル５１に発生する動圧によって、シャフト４１が径方向に支持される。本実施形態では、第１ラジアル動圧溝列３４１及び第２ラジアル動圧溝列３４２を、スリーブの内周面に形成されているが、スリーブ３４の内周面及びシャフト４１の外周面のいずれか一方に形成されていればよい。

図７は、スリーブ３４の上面図である。スリーブ３４の上面３４Ｓの内側には、後述のブッシュ４４の下面４４Ｓに接近するように***する軸受面３４４が形成されている。軸受面３４４には、ブッシュ４４の下面４４Ｓとスリーブ３４の上面３４Ｓとの間に介在する潤滑オイル５１に動圧を発生させるためのスラスト動圧溝列３４５が設けられている。スラスト動圧溝列３４５は、中心軸９を中心とする複数の螺旋状の溝により構成されている。

スリーブ３４に対してシャフト４１が回転する際には、スラスト動圧溝列３４５により潤滑オイル５１が加圧される。このように潤滑オイル５１に発生する動圧によって、シャフト４１及びハブ４２が軸方向に支持されつつ回転することとなる。

図５に戻って、シャフト４１は、中心軸９に沿って配置された略円柱形状の部材である。シャフト４１は、スリーブ３４の内側（軸受孔）に挿入された状態で、スリーブ３４に対して相対回転可能に支持されている。シャフト４１は、後述のブッシュ４４をその外周面に固定する比較的小径の頭部４１１と、スリーブ３４の内側に挿入された比較的大径の胴部４１２と、を有している。

頭部４１１と胴部４１２との境界部分において、胴部４１２が径方向に突出している。この胴部４１２の突出部分の上面が段差面４１３となっている。段差面４１３は、ブッシュ４４の下面４４Ｓの内面部分に当接することによって、シャフト４１に対するハブ４２の軸方向の位置を制限している。

ハブ４２は、シャフト４１に固定されており、シャフト４１とともに回転する。ハブ４２は、シャフト４１の頭部４１１に固定された環状の部材であるブッシュ４４と、ブッシュ４４の外周面に固定されるとともに、２枚のディスク１４，１４を保持するディスク保持部４５と、を有している。

図８は、ブッシュ４４近傍の拡大縦断面図である。ブッシュ４４は、その下面４４Ｓの内縁部分が段差面４１３に当接した状態で、シャフト４１に固定されている。ブッシュ４４は、シャフト４１から径方向外側に広がる環状部となっている。下面４４Ｓは、スリーブ３４の上面３４Ｓの軸受面３４４に対向する。この軸受面３４４と、下面４４Ｓと、これらの面の間に開示する潤滑オイル５１とによって、スラスト動圧軸受機構が構成されている。

ブッシュ４４は、下面４４Ｓの外縁部分から下方へ向けて延びる円筒部４４１を有している。円筒部４４１の円筒内周面４４１Ｓは、下面４４Ｓに連続しており、潤滑オイル５１を介してスリーブ３４の外周面に対向している。円筒部４４１の外周面には、ディスク保持部４５の下面の内縁部分に当接する段差面４４２Ｓが設けられている。

下面４４Ｓと円筒内周面４４１Ｓには、これらの双方の面に亘って外側環状凹部４６が設けられている。外側環状凹部４６は、下面４４Ｓと円筒内周面４４１Ｓとが交差する部分において、軸方向上側及び径方向外側に凹んでいる。

下面４４Ｓの内側には、中心軸９を囲む略環状の環状溝４４３が設けられている。この環状溝４４３の凸角の縁が、径方向外側のエッジ４４４及び径方向内側のエッジ４４５となっている。図８に示したように、環状溝４４３は、下面４４Ｓのうち、シャフト４１の段差面４１３に当接する部分よりも径方向外側の領域であって、かつ軸受面３４４に対向する部分よりも径方向内側の領域に設けられている。

なお、軸受面３４４の径方向内側端部に沿う位置に、エッジ４４４が設けられてもよい。すなわち、「軸受面３４４に対向する部分よりも径方向内側の領域」には、軸受面３４４の径方向内側端部に対向する部分が含まれるものとする。さらに、エッジ４４４は軸受面３４４に対向する領域に設けられていてもよい。ただしこの場合は、環状溝４４３の内部が軸受面３４４の径方向内側端部に対向させることで、外縁側のエッジ４４５が軸受面３４４の端部よりも径方向内側となることが望ましい。

下面４４Ｓは、エッジ４４４から外側環状凹部４６の円筒内周面４４１Ｓに至るまで、固体潤滑膜４７に被覆されている。固体潤滑膜４７は、潤滑性の高い樹脂などの固体材料で構成されており、例えば、硫化モリブデン、硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、三酸化アンチモン、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、セキボク、雲母、滑石及び酸化亜鉛等のうちから、１種または２種以上を組み合わせた材料により構成される。

固体潤滑膜４７は、シャフト４１とともにブッシュ４４が回転し始める際に、直接ブッシュ４４の下面４４Ｓとスリーブ３４の上面３４Ｓとが接触することを抑制する。また固体潤滑膜４７は、外部から衝撃が加わった場合にも、上面３４Ｓと下面４４Ｓとが直接接触することを抑制する。

図５に戻って、ディスク保持部４５は、ブッシュ４４の外周面に固定されるとともに、径方向外側へ向けて広がる平板部４５１と、平板部４５１の外縁部分から下方へ向けて延びる円筒部４５２と、円筒部４５２から径方向外側へ向けて延びるフランジ部４５３と、を有している。

円筒部４５２の外周面４５２Ｓは、ディスク１４の内周部（内周面または内周縁）に当接する当接面となっている。また、フランジ部４５３の上面４５３Ｓは、ディスク１４を載置する載置面となっている。

本実施形態では、ハブ４２がブッシュ４４とディスク保持部４５との２つの部材により構成されているが、単一の部材で構成されていてもよい。

ロータマグネット４３は、ディスク保持部４５の下面にヨーク４３１を介して取り付けられている。ロータマグネット４３は、中心軸９を取り囲むように円環状に配置されている。ロータマグネット４３の内周面は磁極面となっており、複数のティース部３２２の外周面に対向している。

このようなスピンドルモータ２において、静止部３のコイル３３に駆動電流を与えると、複数のティース部３２２に径方向の磁束が発生する。そして、ティース部３２２とロータマグネット４３との間の磁束の作用によりトルクが発生し、静止部３に対して回転部４が中心軸９を中心として回転する。これにより、ハブ４２上に支持された２枚のディスク１４，１４が中心軸９を中心として回転する。

＜３．３ 流体動圧軸受装置の製造手順＞
図９は、流体動圧軸受装置の製造手順の一部を示す流れ図である。また、図１０は、固体潤滑膜形成液４７Ｌの塗布方法を説明するための図である。なお、図１０（ａ）は、ブッシュ４４に固体潤滑膜形成液４７Ｌを供給した様子を示した図であり、図１０（ｂ）は、環状部４４に滴下した固体潤滑膜形成液４７Ｌを広げた様子を示した図である。

流体動圧軸受装置を製造する際には、まず、固体潤滑膜４７が未だ形成されていないブッシュ４４が準備される（ステップＳ１）。このブッシュ４４の下面４４Ｓには、上述の環状溝４４３が形成されている。環状溝４４３は、例えば切削加工等によって形成される。

ブッシュ４４が準備されると、スピンコート法によって、ブッシュ４４の下面４４Ｓに固体潤滑膜４７が形成される。具体的には、図１０（ａ）に示すように、下面４４Ｓが上方を向いている状態で、固体潤滑膜形成液４７Ｌが図示しないノズルから下面４４Ｓに滴下される（ステップＳ２）。固体潤滑膜形成液４７Ｌは、下面４４Ｓのエッジ４４４よりもわずかに径方向外側の部分に、略環状を形成するように滴下される。

固体潤滑膜形成液４７Ｌの粘度は、好ましくは４００〜１４００ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル・秒）であり、より好ましくは６００〜１２００ｍＰａ・ｓであり、さらにより好ましくは８００〜１０００ｍＰａ・ｓである。また、固体潤滑膜形成液４７Ｌの滴下量は、塗布領域の面積や形成する固体潤滑膜４７の厚みに応じて適宜に決定される。

下面４４Ｓに固体潤滑膜形成液４７Ｌが滴下されると、中心軸９を中心にしてブッシュ４４が所定の回転数で所定の時間回転する。これにより、固体潤滑膜形成液４７Ｌに遠心力が作用し、固体潤滑膜形成液４７Ｌが径方向外側に広げられる（スピンコート、ステップＳ３）。例えば３３．３回転／秒〜６６．７回転／秒（２０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ）でおよそ３秒〜７秒間程度ブッシュ４４を回転させることで、固体潤滑膜形成液４７Ｌが下面４４Ｓに塗布される（図１０（ｂ）参照）。

スピンコートが完了すると、固体潤滑膜形成液４７Ｌを乾燥させることによって、下面４４Ｓに固体潤滑膜４７が形成される（ステップＳ４）。この乾燥工程では、例えば、ブッシュ４４が５５℃〜６５℃で２０分以上放置された後に（仮乾燥）、１８０℃〜２００℃で１時間以上放置される（本乾燥）。

乾燥が完了すると、ブッシュ４４の挿入孔４４Ｈに、シャフト４１の頭部４１１を挿入する（ステップＳ５）。具体的には、ブッシュ４４に対して、シャフト４１の頭部４１１を圧入により固定する。このとき、ブッシュ４４の下面４４Ｓのうち、環状溝４４３よりも径方向内側部分をシャフト４１の段差面４１３と当接させる。これにより、シャフト４１に対するブッシュ４４の軸方向の位置が決定される。

なお、シャフト４１とブッシュ４４との固定方法は、圧入に限定されるものではなく、焼嵌め等の他の固定方法でもよい。また、シャフト４１とブッシュ４４とを固定する際に、ブッシュ４４がディスク保持部４５と一体化された状態で、ハブ４２を構成していてもよい。

本実施形態では、環状溝４４３を設けることにより、下面４４Ｓに環状のエッジ４４４が形成されている。下面４４Ｓのエッジ４４４よりも径方向外側に固体潤滑膜形成液４７Ｌを滴下したときに、エッジ４４４において表面張力が作用するため、エッジ４４４よりも径方向内側に固体潤滑膜４７が形成されることを抑制できる。このように、エッジ４４４を設けることで、固体潤滑膜４７の形成範囲を適切に制限できる。

また、環状溝４４３を設けることで、下面４４Ｓのエッジ４４４よりも径方向外側に固体潤滑膜形成液４７Ｌを滴下したときに、エッジ４４４よりも径方向内側に固体潤滑膜形成液４７Ｌが侵入しても、これを環状溝４４３で受け止めることができる。

外側環状凹部４６が円筒内周面４４１Ｓにおいて径方向外側に凹んでいることにより、円筒内周面４４１Ｓに対して固体潤滑膜形成液４７Ｌが盛り上がった状態で塗布されることを抑制できる。また、外側環状凹部４６が下面４４Ｓにおいて軸方向上側に凹んでいることにより、下面４４Ｓに対して固体潤滑膜形成液４７Ｌが盛り上がった状態で塗布されることを抑制できる。

また、外側環状凹部４６の各所の凹みの大きさは、予め実験的にスピンコートが行われた後に、各所での固体潤滑膜４７の厚みが測定され、その各所の厚みに応じて適宜に決定される。このようにして外側環状凹部４６を設けることにより、固体潤滑膜４７の過剰な盛り上がりを抑制できるとともに、円筒内周面４４１Ｓ及び下面４４Ｓに滑らかな表面形状の固体潤滑膜４７を形成できる。

また、本実施形態ではスピンコートにより固体潤滑膜形成液４７Ｌを塗布するため、従来の塗布方法よりも薄い固体潤滑膜４７を形成できる（例えば、平均の厚みがおよそ８μｍ）。これにより、固体潤滑膜形成液４７Ｌの使用量を削減できるとともに、乾燥にかかる時間も短縮できる。

また、下面４４Ｓのうち、シャフト４１の段差面４１３と当接させる部分よりも径方向外側にエッジ４４４を設けることによって、段差面４１３に当接する部分での固体潤滑膜４７の形成を抑制できる。したがって、シャフト４１とブッシュ４４とを良好に固定できる。

なお、環状溝４４３の径方向内側に、環状の溝を複数設けてもよい。これにより、中心軸９を囲む環状のエッジが多数できるため、環状溝４４３よりも径方向内側に固体潤滑膜４７が形成されることを抑制できる。

＜４． その他の具体的な実施形態＞
上記の実施形態では、ブッシュ４４の下面４４Ｓに環状溝４４３を形成することによって、エッジ４４４を設けていたが、エッジの設け方はこのようなものに限られるものではない。なお、以下の説明において、上記実施形態と同様の機能を有する要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

図１１は、ブッシュ４４ａの近傍の縦断面図である。ブッシュ４４ａの下面４４ａＳでは、固体潤滑膜４７の非被覆領域部分が、被覆領域部分よりも上側に凹んだ環状凹部４４６となっている。また、環状凹部４４６の下面をシャフト４１の段差面４１３に当接させることで、ブッシュ４４ａがシャフト４１に対して位置決めされている。

ブッシュ４４ａでは、環状凹部４４６の径方向外側端部（下側に突出した部分）が、中心軸９を囲む環状のエッジ４４４ａとなっている。このように、固体潤滑膜４７を形成すべき領域の径方向内側にエッジ４４４ａを設けることで、その内側に固体潤滑膜形成液４７Ｌが侵入することを抑制し、固体潤滑膜４７の形成範囲を効果的に制限できる。

また、図１２は、ブッシュ４４ｂの近傍の縦断面図である。ブッシュ４４ｂの下面４４ｂＳでは、固体潤滑膜４７の非被覆領域が、被覆領域よりも下側に突出した環状凸部４４７となっている。また、環状凸部４４７の下面をシャフト４１の段差面４１３に当接させることで、ブッシュ４４ｂがシャフト４１に対して位置決めされている。

ブッシュ４４ｂでは、環状凸部４４７の径方向外側端部の縁（下側に凹む部分）が、シャフト４１の周囲を囲む環状のエッジ４４４ｂとなっている。このように、固体潤滑膜４７を形成すべき領域の径方向内側にエッジ４４４ｂを設けることで、その内側に固体潤滑膜形成液４７Ｌが侵入することを抑制し、固体潤滑膜４７の形成範囲を効果的に制限できる。

また、図１３は、ブッシュ４４ｃの近傍の縦断面図である。ブッシュ４４ｃの下面４４ｃＳには、シャフト４１の周囲を囲むように下側に突出した環状突起部４４８が設けられている。そして、環状突起部４４８よりも径方向外側に固体潤滑膜４７が形成されている。

ブッシュ４４ｃでは、環状突起部４４８の径方向外側の凸角が、シャフト４１の周囲を囲む環状のエッジ４４４ｃとなっている。このように、固体潤滑膜４７を形成すべき領域の径方向内側にエッジ４４４ｃを設けることで、その内側に固体潤滑膜形成液４７Ｌが侵入することを抑制し、固体潤滑膜４７の形成範囲を効果的に制限できる。

＜５．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

例えば、図１４に示すように、外側環状凹部４６の上部近傍とエッジ４４４ｂ近傍とに、雰囲気を吸引する吸引具６１，６２を配置し、吸引具６１，６２によって周辺の雰囲気を吸引しつつ、スピンコートの工程（ステップＳ３）を実行してもよい。吸引具６１，６２の配置場所、吸引の勢い、及び吸引量等を調整することで、固体潤滑膜４７の形成範囲をより高精度に調整できる。

また、図１５に示すように、ブッシュ４４ｂの下面４４ｂＳの直上に、一様に延びるロッド６３を配置し、スピンコートの工程の際に、固体潤滑膜形成液４７Ｌの液面にロッド６３を当ててブッシュ４４ｂを回転させてもよい。ロッド６３の位置等を調整することによって、固体潤滑膜形成液４７Ｌの表面を均一に整えつつ、広げることができる。

また、上記実施形態では、エッジが連続して環状になっているものとして説明したが、断続的に設けられていてもよい。また、エッジの形状は円形に限られるものではなく、様々な形状（楕円形、多角形等）を採用できる。

また、図８，１１〜１３に示した実施形態では、ブッシュに環状のエッジを設けて固体潤滑膜を形成し、この膜に対向するスリーブに軸受面を形成していたが、スリーブ側に環状のエッジを設けて固体潤滑膜を形成し、この膜に対向するブッシュに軸受面を形成してもよい（図３参照）。

また、上記実施形態では、スピンコートによって固体潤滑膜形成液を広げる場合について説明したが、例えば、ブッシュを回転させずに固体潤滑膜形成液を広げて固体潤滑膜を形成し、さらに所望の形状に切削加工して成形するようにしてもよい。

また、本発明は、磁気ディスク以外の光ディスク等を回転させるための動圧軸受装置にも適用できる。ただし、磁気ディスク用の動圧軸受装置は、回転特性について、特に高い性能が要求される。したがって、磁気ディスク用の動圧軸受装置に本発明を適用する技術的意義は大きい。

また、上記各実施形態及び変形例で説明した各要素は、矛盾が生じない限り適宜に組み合わせることができる。

本発明は、流体動圧軸受装置の製造方法、流体動圧軸受装置、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置に利用できる。

１０ ディスク駆動装置
１１ 装置ハウジング
１３ ベース部材
１４ ディスク
１５ アクセス部
２ スピンドルモータ
３ 静止部
３４，９３０，９３０ａ スリーブ
３４４，９３１Ｓ，９３１ａＳ 軸受面
３４５，９３１，９３１ａ スラスト動圧溝列
３４Ｓ，９３０Ｓ，９３０ａＳ 上面
４ 回転部
４１，９１０ シャフト
４１３ 段差面
４２ ハブ
４３ ロータマグネット
４４，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ ブッシュ
４４１ 円筒部
４４１Ｓ 円筒内周面
４４３，９２３，９２３ａ 環状溝
４４４,４４４ａ,４４４ｂ,４４４ｃ，４４５，９２４，９２４ａ エッジ
４４６ 環状凹部
４４７ 環状凸部
４４８ 環状突起部
４４Ｈ 挿入孔
４４Ｓ，４４ａＳ，４４ｂＳ，４４ｃＳ，９２０Ｓ，９２０ａＳ 下面
４６ 外側環状凹部
４７，９２５，９２５ａ 固体潤滑膜
４７Ｌ 固体潤滑膜形成液
５１，９４０ 潤滑オイル
９００，９００ａ 流体動圧軸受装置
９２０，９２０ａ 環状部
９，９９０ 中心軸

Claims (13)

1. 所定の中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトから径方向外側へ広がる環状部と、前記環状部の下面に対向する上面を有し、前記シャフトおよび前記環状部を相対回転可能に支持するスリーブと、前記シャフトおよび前記環状部と前記スリーブとの間に介在する潤滑オイルと、を備えた流体動圧軸受装置の製造方法であって、
   (a)前記下面に、前記中心軸を囲む略環状のエッジを有する環状部を用意する工程と、
   (b)前記下面の前記エッジの前記径方向外側に、固体潤滑膜形成液を塗布する工程と、
   (c)前記固体潤滑膜形成液の溶媒を蒸発させる工程と、
   を含む流体動圧軸受装置の製造方法。
2. 所定の中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトから径方向外側へ広がる環状部と、前記環状部の下面に対向する上面を有し、前記シャフトおよび前記環状部を相対回転可能に支持するスリーブと、前記シャフトおよび前記環状部と前記スリーブとの間に介在する潤滑オイルと、を備えた流体動圧軸受装置の製造方法であって、
   (e)前記上面に、前記中心軸を囲む略環状のエッジを有するスリーブを用意する工程と、
   (f)前記上面の前記エッジの前記径方向外側に、固体潤滑膜形成液を塗布する工程と、
   (g)前記固体潤滑膜形成液の溶媒を蒸発させる工程と、
   を含む流体動圧軸受装置の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の流体動圧軸受装置の製造方法において、
   前記固体潤滑膜形成液の塗布方法が、スピンコート法である流体動圧軸受装置の製造方法。
4. 請求項１に記載の流体動圧軸受装置の製造方法において、
   前記シャフトおよび前記環状部は、別の部材であり、
   前記シャフトは、その外周に段差面を有しており、
   前記環状部には、前記シャフトが内部に挿入される挿入孔が設けられており、
   (h)前記(c)工程の後に、前記挿入孔に前記シャフトを挿入し、前記下面のうち、前記エッジの前記径方向内側の部分を前記段差面に当接させる工程、
   をさらに含む流体動圧軸受装置の製造方法。
5. 上下方向に延びる中心軸に沿って配置されたシャフトと、
   前記シャフトから径方向外側へ広がる環状部と、
   前記環状部の下面に対向する上面を有し、前記シャフトおよび前記環状部を相対回転可能に支持するスリーブと、
   前記シャフトおよび前記環状部と前記スリーブとの間に介在する潤滑オイルと、
   を備え、
   前記下面には、前記中心軸を囲む略環状のエッジが設けられており、
   前記下面のうち、前記エッジよりも前記径方向外側の領域には、固体潤滑膜が被覆されている流体動圧軸受装置。
6. 上下方向に延びる中心軸に沿って配置されたシャフトと、
   前記シャフトから径方向外側へ広がる環状部と、
   前記環状部の下面に対向する上面を有し、前記シャフトおよび前記環状部を相対回転可能に支持するスリーブと、
   前記シャフトおよび前記環状部と前記スリーブとの間に介在する潤滑オイルと、
   を備え、
   前記上面には、前記中心軸を囲む略環状のエッジが設けられており、
   前記上面のうち、前記エッジよりも前記径方向外側の領域には、固体潤滑膜が被覆されている流体動圧軸受装置。
7. 請求項５に記載の流体動圧軸受装置において、
   前記環状部は、
   前記下面から前記軸方向下側に延びる円筒面を有するとともに、前記下面と前記円筒面とが交差する部分に、前記軸方向上側および前記径方向外側に凹んだ環状外側凹部を有し、
   前記固体潤滑膜の被覆領域が、前記環状外側凹部内に及ぶ流体動圧軸受装置。
8. 請求項５から７までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
   前記上面または前記下面のうち、一方の面には、前記上面と前記下面との間に介在する前記潤滑オイルに流体動圧を発生させるための動圧溝列を有する軸受面が設けられており、
   前記一方の面に対し、他方の面には、前記エッジが設けられており、
   前記エッジは、前記軸受面に対向する部分よりも前記径方向内側の領域に設けられている流体動圧軸受装置。
9. 請求項５から８までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
   前記エッジが、前記上面または前記下面に設けられた前記中心軸を囲む略環状の溝の縁である流体動圧軸受装置。
10. 請求項９に記載の流体動圧軸受装置において、
    前記略環状の溝が、複数設けられていることを特徴とする流体動圧軸受装置。
11. 請求項５から１０までのいずれかに記載の流体動圧軸受装置において、
    前記固体潤滑膜の被覆領域が、前記エッジにまで達している流体動圧軸受装置。
12. ベース部材と、
    前記ベース部材に固定される静止部と、
    請求項５から１１のいずれかに記載の流体動圧軸受装置により、前記ベース部材に対して回転自在に支持される回転部と、
    前記回転部に固定され、前記静止部と対向するロータマグネットと、
    を備えるスピンドルモータ。
13. ディスクを備えたディスク駆動装置であって、
    請求項１２に記載のスピンドルモータと、
    前記ディスクに対し、情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、
    前記スピンドルモータおよび前記アクセス部を内部に収容するハウジングと、
    を備えるディスク駆動装置。

Images