以下、本発明の一実施形態を図1~図3に基� ��き説明する。なお、以下の説明における『� ��下』方向は、単に各図における構成要素間� ��位置関係を容易に理解するために規定した� ��のに過ぎず、流体軸受装置(動圧軸受装置)� �設置方向や使用態様、製造方法等を特定す� �ものではない。後述する他の実施形態に関� �ても同様である。

 図1は、本発明の一実施形態に係るスピン ドルモータの断面図を示す。このスピンドル モータは、例えばHDDのディスク駆動用モータ として使用されるもので、ハブ3を取り付け� �軸部材2をラジアル方向に回転自在に非接触� ��持する動圧軸受装置1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 4aおよびロータマグネット4bからなる駆動部4� ��、ブラケット5とを備えている。ステータコ イル4aはブラケット5に固定され、ロータマグ ネット4bはハブ3に固定される。動圧軸受装置 1のハウジング部7は、ブラケット5の内周に固 定される。また、同図に示すように、ハブ3� �はディスクD(図2では2枚)が保持される。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4aに通電すると、ステータ� ��イル4aとロータマグネット4bとの間に発生す る励磁力でロータマグネット4bが回転し、こ� ��に伴って、ハブ3に保持されたディスクDが� �部材2と一体に回転する。

 図2は、動圧軸受装置1の断面図を示して� �る。この動圧軸受装置1は、軸部材2と、ハウ ジング部7および軸受部8を一体に有する型成� ��部材6と、型成形部材6の下端側に配設され� �スラスト支持部9と、ハウジング部7の上端側 に配設されるシール部10とを備える。

 軸部材2は、軸部2aと、軸部2aの下端に一� �又は別体に設けられたフランジ部2bとで構成 される。軸部2aの外周面には、ラジアル動圧� ��生部として複数の動圧溝を配列した領域が� ��成される。この実施形態では、例えば図2に 示すように、互いに傾斜角の異なる複数の動 圧溝2a1,2a2をヘリングボーン形状に配列した� �域が軸方向に離隔して2ヶ所に形成されてお� ��、軸部2aを後述する軸受部8の内周に挿通し� ��状態では、軸受部8の内周面8aとの間にラジ� ��ル軸受隙間を形成する。この実施形態では� ��軸受内部における潤滑油の循環を意図的に� ��り出す目的で、一方側(ここでは上側)の動� �溝2a1,2a2配列領域を軸方向非対称に形成して� ��る。図2に例示の形態で説明すると、軸方向 中心mより上側(シール部10に近い側)の動圧溝2 a1配列領域の軸方向寸法X1が、下側の動圧溝2a 2配列領域の軸方向寸法X2よりも大きくなるよ うに形成されている。なお、上記構造の軸部 材2は、種々の金属材料で形成可能であり、� �えば、強度や剛性、耐摩耗性等を考慮すれ� �ステンレス鋼などの鉄鋼材料で形成したも� �が好ましい。

 型成形部材6は、ハウジング部7と、ハウ� �ング部7の内側に配設される軸受部8とを一体 に有する。この実施形態では、ハウジング部 7と軸受部8とは共に筒状をなし、ハウジング� ��7の軸方向中央に軸受部8が一体に配置され� �構造を有する。上記構造の型成形部材6は、� ��えば樹脂材料や金属材料の射出成形で上記� ��状に同時成形することで形成される。

 ハウジング部7は型成形部材6の外径側を� �成すると共に、完成品としての動圧軸受装� �1の外観形状の一部を構成し、その外周面が� ��ラケット5の内周面に固定される。また、ハ ウジング部7の下部内周面7aにはスラスト支持 部9が固定されると共に、ハウジング部7の上� ��内周面7bにはシール部10が固定される。また 、この図示例では、下部内周面7aと軸受部8の 下端面8cとの間に、下部内周面7aよりも小径� �小径面7cが形成されており、この小径面7cの� ��側に軸部材2のフランジ部2bが収容されるよ� ��になっている。

 軸受部8は型成形部材6の内径側を構成す� �もので、その内周に挿入した軸部2aとの間に ラジアル軸受隙間を形成する。この実施形態 では、内周面8aは円筒形状を有する。また、� ��受部8の下端面8bの全面または一部の領域に� ��、図3に示すように、スラスト動圧発生部と して、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配列 領域は、図2に示す完成品の状態ではフラン� �部2bの上端面2b1と対向し、軸部材2の回転時� �上端面2b1との間に後述する第1スラスト軸受� ��T1のスラスト軸受隙間を形成する。

 スラスト支持部9は、この実施形態では略 円盤状をなし、ハウジング部7の下部内周面7a に固定される。この際、スラスト支持部9の� �定に、接着、溶着、溶接などの固定手段の� �ち1種又は2種以上を用いることで、ハウジン グ部7にスラスト支持部9が固定されると共に� ��ハウジング部7とスラスト支持部9との間が� �止される。この際、圧入や加締め等の機械� �な固定手段を併用しても構わない。

 スラスト支持部9の上端面9aの全面又は一� ��の領域には、例えば図3と同様の配列態様(� �パイラルの方向は逆)をなす動圧溝配列領域� ��形成される。この動圧溝配列領域(スラスト 動圧発生部)は、図2に示す完成品の状態では� ��ランジ部2bの下端面2b2と対向し、軸部材2の� ��転時、下端面2b2との間に後述する第2スラス ト軸受部T2のスラスト軸受隙間を形成する。

 シール手段としてのシール部10は、この� �施形態ではハウジング部7(型成形部材6)と別� ��に形成され、ハウジング部7の上部内周面7b� ��固定される。ここではシール部10の下端面� �軸受部8の上端面8cに当接させた状態で上部� �周面7bに固定される。固定手段については、 スラスト支持部9と同様、ハウジング部7との� ��から油漏れが生じるおそれがない限りにお� ��て、接着(圧入との併用を含む)、溶着、溶� �等の固定手段が採用可能である。シール部10 の材質についても、同様に、多孔質材のよう に油漏れが生じるおそれのある材料でない限 り、種々の金属材料もしくは樹脂材料等を使 用することができる。もちろん、多孔質材で あっても、封孔処理などを施して油漏れが生 じないようにすることで使用することができ る。

 シール部10の内周にはテーパ形状をなす� �ール面10aが形成されており、このシール面10 aと、軸部2aの上部外周面との間にシール空間 Sが形成される。潤滑油を動圧軸受装置1の内� ��に充填した状態では、潤滑油の油面は常に� ��ール空間Sの内部に維持される。

 流通路としての貫通孔11は、ラジアル軸� �隙間からその外径側に所定距離離れた箇所� �形成されており、ラジアル軸受隙間の軸方� �一端側と他端側とをつなぐよう、型成形部� �6を軸方向に貫通する形で形成されている。� ��た、貫通孔11の内周面はレーザー加工面で� �成されている。この実施形態では、図3に示� ��ように、軸受部8の下端面8bのうちスラスト� ��受面(動圧溝8b1配列領域)よりも外径側の位� �に貫通孔11が開口するように形成される。ま た、同心円上に3本の貫通孔11が円周方向等間 隔に形成されている。

 上記構成の貫通孔11は、例えば以下に示� �態様で形成される。

 まず、ハウジング部7と軸受部8とを一体� �有する形状の型成形部材6を用意する。型成� ��部材6は例えば樹脂材料の射出成形工程を経 て作成されるが、ここで、樹脂材料としては 、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が使用可能で あり、例えば熱可塑性樹脂であれば、液晶ポ リマー(LCP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS )、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリ� �セタール(POM)、ポリアミド(PA)等に代表され� �結晶性樹脂や、ポリフェニルサルフォン(PPSU )、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテ ルイミド(PEI)、ポリアミドイミド(PAI)等に代� �される非晶性樹脂などを例示することがで� �る。これら樹脂材料は単独で、あるいは2種� ��上を混合した状態でも使用可能である。

 また、上記樹脂材料には、必要に応じて� ��ガラス繊維や炭素繊維などの繊維状充填材� ��チタン酸カリウム等のウィスカー状充填材� ��マイカ等の鱗片状充填材、カーボンブラッ� ��、黒鉛、金属粉末、有機粉末等の粉末状充� ��材などを1種又は2種以上混合して充填(添加) することもできる。もちろん、型成形部材6� �材質は樹脂に限るものではなく、型成形可� �な限りにおいて他の材質、例えば金属等を� �用することができる。この場合、例えばMIM� �により金属製の型成形部材6を射出成形で形� ��することが可能である。また、動圧軸受装� ��1の外観をなす面を封孔処理できるのであれ ば、金属粉末の射出成形も採用可能である。

 次に、型成形部材6の軸方向一端側から他 端側に向けてレーザーを照射することにより 、型成形部材6、ここでは軸受部8に上記構成� ��貫通孔11を形成する。ここで、レーザー照� �装置としては、レーザー発振器と、集光レ� �ズ等を有する集光光学系とを主要部として� �えたものが使用される。レーザー発振器と� �ては、任意の発振器が採用でき、例えばYAG� �ーザー等の固体レーザー、炭酸ガスやUVガス 等のエキシマレーザー、半導体レーザーなど の公知のレーザー用発振器が採用可能である 。レーザーの照射(発振)方式は、連続式また� ��パルス式の何れであってもよく、照射する� ��ーザービームの出力に関しても、型成形部� ��6を貫通するに足る出力を得ることのできる 範囲において任意に調整可能である。また、 必要に応じて、レーザービームの照射後に生 じるドロス等の残渣を除去する目的で、アシ ストガス噴射装置等の残渣除去装置を設けて もよい。アシストガスとしては、例えば酸素 ガス、窒素ガス、アルゴンガス等が好適であ る。

 また、この実施形態のように、複数本の� ��通孔11を形成する場合、例えば図示は省略� �るが、固定ピン等で型成形部材6を保持した� ��態でレーザー照射装置からレーザービーム� ��照射し、1本の貫通孔11を形成する。そして� ��然る後、型成形部材6に対してレーザー照射 装置を円周方向に相対移動(あるいは相対回� �)させて型成形部材6に2本目の貫通孔11を形成 する。さらに同様にして3本目の貫通孔11を形 成する。このようにして型成形部材6の円周� �向3ヶ所に貫通孔11を形成することができる� �なお、複数本の貫通孔11を形成する場合、上 記以外の方法を採用することもでき、例えば 、レーザー照射装置を予め貫通孔11に対応す� ��円周方向の複数箇所に配設しておくことに� ��り、あるいは、対応する複数本のレーザー� ��ームを照射可能なレーザー照射装置を用い� ��ことにより、複数本の貫通孔11を同時形成� �ることも可能である。

 なお、上記レーザー加工を採用する場合� ��レーザー照射部分の溶解もしくは消失事由� ��して、熱分解や光分解、熱分解と光分解と� ��相互作用などが考えられるが、この際、型� ��形部材6を熱可塑性樹脂で形成し、熱分解に より貫通孔11が形成されるようにレーザー照� ��条件を設定することで、貫通孔11の内周面� �、レーザー溶解後に再固化した面で構成す� �こともできる。再固化面であれば、油の浸� �に対しても高い抵抗力を示し、ストレスク� �ック等の問題も回避することができる。ま� �、UVレーザー等の光分解を主とするレーザー であれば、他のレーザーに比べて分解時の発 熱(温度上昇)が低く抑えられるため、樹脂の� ��成によっては、優れた加工精度が期待でき� ��。

 また、軸受部8の上端面8cには、半径方向� ��伸びその内径端がラジアル軸受隙間の上端� ��へとつながる半径方向溝12が形成されてい� �。この半径方向溝12は、貫通孔11と共に軸受� ��部における潤滑油の循環経路を構成するも� ��であり、例えば型成形部材6の成形金型のう ち軸受部8の上端面8cを成形する部分に半径方 向溝12に対応する凸条を設けておくことで、� ��成形と同時に形成することができる。

 以上説明した構成部品を、所定の手順お� ��び形態に組立てた後、軸受内部空間(図2中� �散点模様で示す領域)に潤滑油を充填するこ� ��で、完成品としての動圧軸受装置1を得る。 動圧軸受装置1の内部に充満される潤滑油と� �ては、種々の油が使用可能であるが、HDD等� �ディスク駆動装置用の動圧軸受装置に提供� �れる潤滑油には、その使用時あるいは輸送� �における温度変化を考慮して、低蒸発率及� �低粘度性に優れたエステル系潤滑油、例え� �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2aの外周面に設けた双方の 動圧溝2a1,2a2配列領域は、軸受部8の内周面8a� �ラジアル軸受隙間を介して対向する。そし� �、軸部材2の回転に伴い、上下何れの動圧溝2 a1,2a2配列領域においても潤滑油が動圧溝2a1,2a 2の軸方向中心mに向けて押し込まれ、その圧� ��が上昇する。このような動圧溝2a1,2a2の動圧 作用によって、軸部材2を回転自在にラジア� �方向に非接触支持する第1ラジアル軸受部R1� �第2ラジアル軸受部R2とがそれぞれ軸方向に� �隔して2ヶ所に構成される(図2を参照)。

 これと同時に、軸受部8の下端面8bに設け� ��動圧溝8b1配列領域とこれに対向するフラン� ��部2bの上端面2b1との間のスラスト軸受隙間� �およびスラスト支持部9の上端面9aに設けた� �圧溝配列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、動 圧溝の動圧作用により潤滑油の油膜がそれぞ れ形成される。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� �する第1スラスト軸受部T1と第2スラスト軸受� ��T2とがそれぞれ構成される(図2を参照)。

 また、軸部2aの外周面に設けた上側の動� �溝2a1配列領域は、軸方向中心mに対して軸方� ��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� ��法X2よりも大きい。そのため、軸部材2の回� ��時、上側領域における潤滑油の引き込み力( ポンピング力)は下側領域におけるそれに比� �て相対的に大きくなる。そして、この引き� �み力の差によって、ラジアル軸受隙間に満� �された潤滑油は、第1スラスト軸受部T1のス� �スト軸受隙間から貫通孔11、シール部10の下� ��面の外側領域と軸受部8の上端面8cの外側領� ��との間の隙間、さらには上端面8cに設けた� �径方向溝12という経路を循環して、第1ラジ� �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、潤滑油がラジアル軸受隙間� ��含む軸受内部空間を流動循環するように構� ��することで、当該内部空間内の潤滑油の圧� ��が局部的に負圧になる現象を防止して、負� ��発生に伴う気泡の生成、気泡の生成に起因� ��る潤滑油の漏れや軸受性能の劣化、振動の� ��生等の問題を解消することができる。また� ��何らかの理由で潤滑油中に気泡が混入した� ��合、気泡が潤滑油に伴って循環する際にシ� ��ル空間S内の潤滑油の油面(気液界面)から外� ��に排出されるので、気泡による悪影響が効� ��的に防止される。

 以上、本発明の一実施形態を説明したが� ��本発明に係る流体軸受装置およびその製造� ��法は、この実施形態に限定されることなく� ��本発明の範囲内において任意に構成の変更� ��可能である。

 例えば、図4は、軸部材のスラスト支持形 態を非接触支持に代えてピボット支持とした 場合の動圧軸受装置21の構成例を示している� ��この場合、軸部材22は軸端に半球状の接触� �22cを設けて、対向するスラスト支持部9の上� ��面9aと接触させることで、軸部材22の回転時 、接触面22cを介して軸部材22をスラスト方向� ��ピボット支持するスラスト軸受部T3を構成� �る(図4を参照)。この場合、軸受部8の下端面8 bはスラスト軸受隙間を形成しないので、貫� �孔11を図1に示すスラスト支持形態のときよ� �も内径側に形成することができる。

 また、この図示例において、軸部材22は� �互に外径の異なる小径部22aと大径部22bとを� �しており、小径部22aと大径部22bとの間の肩� �22dと当接可能なように、シール部10の下端面 10b付近の内径を小さくしている。これにより 、軸部材22の抜止めが図られる。なお、本構� ��のようにピボット軸受を構成する場合、ス� ��スト支持部9の上端面9aには、動圧溝に代え� ��平坦面、あるいは、半球状の接触面22cに対� ��する形状の凹面を設けるのがよい。また、� ��触支持形態を採ることから、スラスト支持� ��9は、耐摩耗性や摺動性に優れた材料(例え� �鉄系金属、セラミックスなど)で形成しても� ��く、また、軸部材22との接触面を含む表層� �のみを上記特性に優れた材料で形成するよ� �にしてもよい。あるいは、上記接触面をフ� �素樹脂などでコーティングすることで摺動� �の改善を図ることも可能である。

 また、部品点数を削減する観点から、シ� ��ル部10を、ハウジング部7や軸受部8と一体に 型成形で形成することも可能である。図5は� �の一例を示すもので、同図に係る動圧軸受� �置31は、主にハウジング部37と軸受部38およ� �シール部40を一体に有する形状の型成形部材 36を有する点において既述の動圧軸受装置1,21 と相違する。この場合、軸部材32の外周面32a� ��の間にシール空間Sを形成するシール面40aが 型成形部材36に一体に設けられるため、貫通� ��11は、レーザー加工により、その上側を軸� �部38の軸心側に傾斜させた状態に形成される 。これにより、貫通孔11の上端は傾斜面とな� ��シール面40aに開口し、下端は軸受部38の下� �面38bに開口する。この場合、貫通孔11のシー ル面40a上への開口位置は、油面位置よりも常 に下側にあることが望ましい。空気の巻き込 みを防ぎ、また、貫通孔11を介してその上端� ��口部から潤滑油が軸受外部に漏れ出すのを� ��止するためである。

 なお、この図示例では、軸部材32の下端� �部分球面状の接触面32bを設けると共に、そ� �直上に抜止め用のリング部32cを設けている� �そのため、図4に示すように、別体のシール� ��10を軸部材22の肩面22dと係合させずとも軸部 材32の抜止めを図ることができる。

 また、以上の説明では、型成形部材36が� �ール部40(シール面40a)を一体に有する場合に� ��シール面40aと軸受部38の下端面38bとに貫通� �11の両端が開口するよう貫通孔11を形成した� ��合を例示したが、特にこの形態には限られ� ��い。すなわち、レーザー加工によれば、図2 に例示の如く、型成形部材6とは別体のシー� �部10を固定した型成形部材6に対しても、上� �開口形態をなす貫通孔11を形成することが可 能である。

 また、以上の説明では、スラスト支持部9 を型成形部材6,36とは別体に形成した場合を� �示したが、動圧軸受装置の形態によっては� �成形部材6,36に含めることも可能である。す� ��わち、図4に示す形態であれば、ハウジング 部7と軸受部8、および、スラスト支持部9を一 体に有する形状の型成形部を樹脂材料の射出 成形等で形成し、この一体成形品に対して、 例えば、軸受部8の上端面8cの最外径部と、内 周面8aの最下部とにそれぞれ開口するように� ��貫通孔11をレーザー加工で形成することも� �きる。この場合、レーザービームは、型成� �部の一端開口側から、かつ、一端開口側の� �径側から他端閉塞側の内径側に傾斜した向� �に照射することになるため、例えばシール� �10を固定するハウジング部7の上部内周面7bの 内径を大きめにしておくなど、レーザービー ムの照射スペースを確保しておくことが肝要 となる。

 また、以上の説明では、型成形部材6,36に 対して個々の貫通孔11を1本の直線状に形成し た場合を例示したが、何もこれに限る必要は ない。例えば、図5に示す構成において、シ� �ル面40aの側から斜方向(軸受上部から下部に� ��けて外径側に移行する向き)にレーザービー ムを照射し、型成形部材36の所定の中間位置� ��で有底孔を穿孔形成する。そして、軸受部3 8の下端面38bの側から例えば軸心方向に沿っ� �レーザービームを照射し、先に形成した有� �孔の先端(所定の中間位置)まで穿孔する。こ のようにすることで、双方向からのレーザー 照射により形成された穿孔部分がつながり、 途中で屈曲して、シール面40aと下端面38bとの 間を連通する貫通孔を形成することができる 。この際、穿孔深さは、レーザー出力や焦点 位置、照射時間により適宜調節することで対 応可能である。

 もちろん、ラジアル軸受隙間の外径側で� ��滑油を流通可能な限りにおいて流通路の形� ��は任意であり、貫通孔11に限らず、種々の� �成を採用することができる。例えばラジア� �動圧発生部として後述する多円弧軸受を構� �する場合において、その円弧面の間に分離� �として形成される軸方向溝を流通路として� �用することもできる。この場合、流通路は� �受部8の内周に形成され、その内側を部分的� ��ラジアル軸受隙間に開いた形態をなす。従� ��、この流通路は、貫通孔11と同様、レーザ� �加工で形成可能である。

 また、以上の説明では、ラジアル軸受部R 1,R2およびスラスト軸受部T1,T2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� �は省略するが、軸方向の溝を円周方向の複� �箇所に形成した、いわゆるステップ状の動� �発生部、あるいは、円周方向に複数の円弧� �を配列し、対向する軸部材2の外周面との間� ��、くさび状の半径方向隙間(軸受隙間)を形� �した、いわゆる多円弧軸受を採用してもよ� �。

 あるいは、軸部材2の外周面を、ラジアル 動圧発生部としての動圧溝や円弧面等を設け ない真円状内周面とし、この外周面と対向す る軸受部8の真円状の内周面8aとで、いわゆる 真円軸受を構成することができる。軸部材22, 32についても同様の構成が採用可能である。

 また、スラスト軸受部T1,T2の一方又は双� �は、同じく図示は省略するが、スラスト軸� �面となる領域に、複数の半径方向溝形状の� �圧溝を円周方向所定間隔に設けた、いわゆ� �ステップ軸受、あるいは波型軸受(端面が調� ��波形などの波型になったもの)等で構成する こともできる。

 また、以上の説明では、ラジアル動圧発� ��部を回転側(軸部材2,22,32)、スラスト動圧発� ��部を固定側(軸受部8、スラスト支持部9)に設 けた場合を説明したが、これらの配置態様は 任意である。すなわち、ラジアル動圧発生部 を軸受部8,38の内周面8a,38aの側に設けること� �可能であり、また、スラスト動圧発生部を� �部材2の側(フランジ部2b)に設けることも可能 である。同様にピボット軸受となるスラスト 軸受部T3に関しても部分球面状の接触面22c,32b をスラスト支持部9の側に設けることも可能� �ある。

 また、以上の実施形態では、動圧軸受装� ��1の内部に充満し、ラジアル軸受隙間やスラ スト軸受隙間に流体膜を形成するための流体 として潤滑油を例示したが、これ以外にも流 体膜を形成可能な流体、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。