JPH084753A - 動圧軸受及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産性が良好で、グルーブの深さを一定にし
て軸受性能のばらつきを解消した動圧軸受及びその製造
方法を得る。 【構成】 固定部材に設けられた第１の軸受面と回転部
材に設けられた第２の軸受面とが対向し、第１の軸受面
と第２の軸受面との少なくとも一方に動圧発生用のグル
ーブ４ａが形成された動圧軸受。動圧発生用のグルーブ
４ａは、打ち抜きによってグルーブ形状に形成された透
孔を有する薄膜フィルム４が、プレート５に貼着される
ことにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気ディスク駆
動装置等に適用可能な動圧軸受及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】回転軸を空気圧によって回転自在に支承
する動圧軸受が知られている。特開平３−３７４１３号
公報に記載されているものはスラスト動圧軸受の例で、
図８（ａ）（ｂ）に示すように、回転軸の先端部と対向
するスラスト軸受２４の端面の中心部から外周側に向け
て放射状に動圧発生用のグルーブが形成されている。動
圧発生用のグルーブは曲線状で、スラスト軸受２４の中
心に近づくほど幅寸法が小さくなっている。このような
スラスト軸受２４と対向する図示しない回転軸が回転す
ると、スラスト軸受２４に形成された複数のグルーブ２
４ａによって動圧が生じ、この動圧によって回転軸が上
方に持ち上げられて安定的に支持されるようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような動圧発生
用のグルーブ２４ａをスラスト軸受２４に対して形成す
る場合は、転造等の塑性加工が用いられていた。しか
し、このような転造等の塑性加工を使用すると、材質の
塑性流動を避けることができず、このような塑性流動を
除去するための平面研削処理が必須となる。しかし、平
面研削処理を施すと、これによって生ずるバリの処理も
必要となってしまい、生産性が低下し、コストの高騰を
招いていた。さらに、転造によってグルーブ２４を形成
すると、各グルーブ２４の深さ寸法を均一にすることが
できないため、動圧が一定とならずに回転軸の軸受性能
に悪影響を与えるなどの問題点があった。

【０００４】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解消するためになされたもので、生産性が良好で、し
かも、グルーブの深さを一定にして軸受性能のばらつき
を解消した動圧軸受及びその製造方法を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
固定部材に設けられた第１の軸受面と回転部材に設けら
れた第２の軸受面とが対向し、第１の軸受面と第２の軸
受面との少なくとも一方に動圧発生用のグルーブが形成
された動圧軸受において、動圧発生用のグルーブを、打
ち抜きによってグルーブ形状に形成された透孔を有する
薄膜フィルムを、プレートに貼着することによって形成
したことを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において薄膜フィルムの動圧発生用のグルーブがスパ
イラル状となっていることを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明は動圧軸受の製造方法
であって、薄膜フィルムを適宜の形状に打ち抜きグルー
ブを形成する工程、薄膜フィルムを板状のプレートに貼
着する工程、薄膜フィルムが貼着されたプレートを外径
抜きする工程を、少なくとも備えていることを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】プレートに薄膜フィルムを貼着することによ
り、薄膜フィルムのグルーブ形状に打ち抜かれた部分と
他の部分とで段差を生じ、プレートに均一な深さのグル
ーブが形成されたのと実質同一になる。回転部材が回転
すると、各グルーブにおいて均一な動圧が発生し、軸受
あるいは回転軸が均一な動圧によって支持され安定的に
回転する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明にかかる動圧軸受及びその製造
方法について図面を参照しながら説明する。図１におい
て、カップ状のモータフレーム８の中央には円筒部８ａ
が形成されている。円筒部８ａの外周面にはステータコ
ア１１が取り付けられている。ステータコア１１は、コ
ア素体を複数枚積層することによって構成されており、
外周には複数の突極が形成されている。また、各突極に
はコイル１１が巻回されている。

【００１０】一方、円筒部８ａの中央に形成された孔に
は固定軸１が圧入固定されている。固定軸１の外周面に
は、上端寄りの部分と略中央部に動圧発生用のグルーブ
１ａ、１ａ’が形成されている。また、固定軸１の上端
には円柱状のスラスト軸受体３が取り付けられている。

【００１１】図２ないし図４おいて、スラスト軸受体３
は、剛性のある金属や樹脂からなるプレート５と、厚さ
が約１０〜２０μｍ程度で、摩擦係数の小さいプラスチ
ックなどの高分子材料からなる薄膜フィルム４とから構
成されている。薄膜フィルム４には、５つの動圧発生用
のグルーブ４ａが打ち抜きによって形成されている。こ
れら５つのグルーブ４ａは端面の中央部から外周側に放
射状となるように形成されており、しかも、各グルーブ
４ａは均一な間隔で配置されている。また、各グルーブ
４ａは曲線状となっており、外周側の幅寸法よりも中央
部側の幅寸法が小さくなるような設定となっている。こ
のように形成された薄膜フィルム４がプレート５上に貼
着され、薄膜フィルム４のグルーブ４ａの部分と他の部
分とで段差を生じ、スラスト軸受体３を構成している。
スラスト軸受体３と対向するスリーブ２が回転すると、
スラスト軸受体３の中央部、即ち、グルーブ４ａの幅寸
法が小さい部分で動圧を発生させることができ、図１に
おいてスラスト軸受体３と対向するスリーブ２を浮上さ
せて、スラスト方向に支持することができる。このよう
に、スラスト軸受体３とスリーブ２の天井面とでスラス
ト軸受を構成している。

【００１２】一方、固定軸１の上端部には、スラスト軸
受体３及び回転軸１の外周面に形成された動圧発生用グ
ルーブ１ａ、１ａ’を覆うようにして、有底円筒状の軸
受２が取り付けられている。軸受２の周壁２ａと固定軸
１の外周面との間には微小な間隙が形成されており、従
って、軸受２は固定軸１に対して回転自在となってい
る。スラスト軸受体３の上端面すなわち薄膜フィルム４
を第１の軸受面とし、スリーブ１の天井面を第２の軸受
面とする。

【００１３】スリーブ２の外周面にはディスクハブ６が
取り付けられている。ディスクハブ６の外周面にはフラ
ンジ６ａが形成されており、フランジ６ａの下部にはか
しめ等によってロータケース７が取り付けられている。
ロータケース７の周壁内面には駆動マグネット９が取り
付けられている。駆動マグネット９の内周面は一定の間
隙をおいて、ステータコア１１の突極と対向している。
従って、ステータコア１１の突極に巻回されたコイル１
０を通電制御することによって、駆動マグネット９は付
勢され、ローターケース７、ディスクハブ６、スリーブ
２が一体に回転駆動される。

【００１４】スリーブ２が回転すると、固定軸１の外周
面とスリーブ２の周壁２ａとの間の微小な空間内で、固
定軸１に形成された動圧発生用のグルーブ１ａ、１ａ’
によって動圧が発生し、この動圧によってスリーブ２が
ラジアル方向に支持される。同様に、スリーブ２が回転
することにより、スラスト軸受体３の上端面に形成され
た動圧発生用のグルーブ４ａによって動圧が発生し、ス
リーブ２はこの動圧によって上方に持ち上げられ、スラ
スト方向に支持される。

【００１５】ディスクハブ６のフランジ６ａの上端面、
及び、ディスクハブ６のフランジ６ａより上側の外周面
６ｂはディスク搭載面となっており、この部分に磁気デ
ィスクなどの各種メディアが取り付けられるようになっ
ている。

【００１６】次に、動圧軸受の製造方法、特にスラスト
軸受体３の製造方法について説明する。まず、板状の薄
膜フィルム４をプレスパンチ等で打ち抜き、中央部から
外側へ放射状に広がった複数個の透孔を形成する。透孔
の形状は形成しようとするグルーブの形状と同一で、曲
線状で外周側よりも内周側の幅寸法が小さくなるような
形態となっており、しかも、各透孔は均一な間隔で配置
形成される。このような、透孔が形成された薄膜フィル
ム４は、板状のプレート５に接着剤等によって貼着され
る。薄膜フィルム４をプレート５に貼着することによ
り、薄膜フィルム４に形成された透孔の一方の開口部が
塞がれるため、上記透孔部分が均一な深さのグルーブ４
ａとなる。この後、貼着された薄膜フィルム４及びプレ
ート５に外径抜きが施されて一端面にグルーブ４ａを有
するスラスト軸受体３が形成される。

【００１７】以上のような構成のスラスト軸受体３を有
する動圧軸受によれば、グルーブ４ａをプレスパンチ等
による打ち抜きによって形成したため、転造等の塑性加
工によって形成した場合のように、余分な盛り上がりが
生じない。従って、盛り上がりを排除するための研削加
工が不要となるし、さらには研削加工が不要となること
からバリ処理も不要となるため、生産性を飛躍的に向上
させてコストを低く抑えることができる。また、グルー
ブ４ａをプレスパンチ等による打ち抜きによって形成し
たことにより、グルーブ４ａの深さ寸法を一定にでき、
軸受性能のばらつきを抑えて信頼性の高い動圧軸受を得
ることができる。

【００１８】以上説明した実施例では、プレート５と薄
膜フィルムからなるスラスト軸受体を固定軸側に取り付
けたが、これに限られるものではなく、回転側の部材に
取り付けるようにしてもよい。

【００１９】さらに、薄膜フィルム４にはプラスチック
などの高分子材料を使用したが、これに限られたもので
はない。摩擦係数が小さく、しかも、加工性の良好な材
料であればどのようなものもよい。例えば、金属板等を
使用してもよい。また、プレート５は剛性を有する金属
や樹脂であればどのようなものでもよい。

【００２０】さらに、薄膜フィルムに形成するグルーブ
４ａの数や形状も特に限られたものではない。図５に示
すように長方形の複数のグルーブ４ｂを薄膜フィルム４
の中心を通る線に対して多少傾け、全体として渦巻き状
に形成してもよいし、あるいは、図６に示すようなスパ
イラル状の複数のグルーブを渦巻き状に形成してもよ
い。但し、グルーブはプレスパンチ等で打ち抜いて形成
する関係上、鋭角状となっている部分があるとプレス型
を傷めて寿命低下の原因となることがある。従って、グ
ルーブの頂点の部分は円弧状にしておくのが好ましい。

【００２１】また、図６に示すように、薄膜フィルム４
に予めグルーブとなる透孔を、製造する動圧軸受の個数
分形成しておき、この薄膜フィルム４を図７に示すよう
に板状のプレート５に貼着した後、一気に外径抜きを施
して、同時に複数個の動圧軸受を形成するようにしても
よい。こうすることにより、さらに生産性を向上させる
ことができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、打ち抜きによってグル
ーブ形状に形成された透孔を有する薄膜フィルムをプレ
ートに貼着することによって動圧発生用のグルーブを形
成したため、各動圧発生用グルーブの深さを均一にする
ことができ、動圧軸受の性能のばらつきが小さく信頼性
の高い動圧軸受を得ることができる。また、グルーブの
加工は全てプレスで可能であるため、生産性を飛躍的に
向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる動圧軸受が適用される磁気ディ
スク駆動装置の実施例を示す断面図。

【図２】本発明にかかる動圧軸受の実施例を示す側面
図。

【図３】同上斜視図。

【図４】同上平面図。

【図５】本発明にかかる動圧軸受のさらに別の実施例を
示す平面図。

【図６】本発明にかかる動圧軸受の製造方法の実施例の
一工程を示す平面図。

【図７】本発明にかかる動圧軸受の製造方法の実施例の
別の工程を示す側面図。

【図８】従来の動圧軸受の例を示す、（ａ）は平面図、
（ｂ）は断面図。

【符号の説明】

４ 薄膜フィルム ４ａ グルーブ ５ プレート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部材に設けられた第１の軸受面と回
   転部材に設けられた第２の軸受面とが対向し、 上記第１の軸受面と第２の軸受面との少なくとも一方に
   動圧発生用のグルーブが形成された動圧軸受において、 上記動圧発生用のグルーブは、打ち抜きによってグルー
   ブ形状に形成された透孔を有する薄膜フィルムが、プレ
   ートに貼着されて形成されていることを特徴とする動圧
   軸受。
2. 【請求項２】 薄膜フィルムの動圧発生用のグルーブは
   スパイラル状となっていることを特徴とする請求項１記
   載の動圧軸受。
3. 【請求項３】 少なくとも次の工程を備えていることを
   特徴とする動圧軸受の製造方法、 （ａ）薄膜フィルムを適宜の形状に打ち抜き、グルーブ
   を形成する工程、 （ｂ）薄膜フィルムを板状のプレートに貼着する工程、 （ｃ）薄膜フィルムが貼着されたプレートを外径抜きす
   る工程。