JP2000320542A - 動圧型軸受ユニットおよびその製造方法 - Google Patents
動圧型軸受ユニットおよびその製造方法Info
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品点数の削減や組立工数の簡略化による低
コスト化、および油の漏れ出しの完全防止を達成し、し
かも軸受本体をハウジングに固定する際の軸受性能への
悪影響を低コストに防止する。 【解決手段】 ハウジング６を有底筒状とし、かつ軸受
本体７をハウジング６の内周面に接着固定する。軸受本
体７の外周面とハウジング６の内周面との間のハメアイ
はすきまばめとし、このハメアイすきまで軸受本体７の
外周面とハウジング６の内周面とを接着する。接着剤
は、ハウジング６の底部6aとこれに対向する軸受本体７
の端面7bとの間の空間22を吸引しながらハウジング６の
開口側から接着剤を供給し、これによりハメアイすきま
のほぼ全領域に接着剤を行き渡らせる。
コスト化、および油の漏れ出しの完全防止を達成し、し
かも軸受本体をハウジングに固定する際の軸受性能への
悪影響を低コストに防止する。 【解決手段】 ハウジング６を有底筒状とし、かつ軸受
本体７をハウジング６の内周面に接着固定する。軸受本
体７の外周面とハウジング６の内周面との間のハメアイ
はすきまばめとし、このハメアイすきまで軸受本体７の
外周面とハウジング６の内周面とを接着する。接着剤
は、ハウジング６の底部6aとこれに対向する軸受本体７
の端面7bとの間の空間22を吸引しながらハウジング６の
開口側から接着剤を供給し、これによりハメアイすきま
のほぼ全領域に接着剤を行き渡らせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高回転精度、高速
安定性、高耐久性などに優れた特徴を有する動圧型軸受
ユニットおよびその製造方法に関する。この動圧型軸受
ユニットは、特に高回転精度が要求される光ディスク装
置（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭな
ど）、磁気ディスク装置（ＨＤＤ、ＦＤＤなど）、光磁
気ディスク装置（ＭＤ、ＭＯなど）などの情報記憶装置
や、レーザービームプリンタなどの情報処理装置のスピ
ンドルモータに使用される軸受として好適なものであ
る。
安定性、高耐久性などに優れた特徴を有する動圧型軸受
ユニットおよびその製造方法に関する。この動圧型軸受
ユニットは、特に高回転精度が要求される光ディスク装
置（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭな
ど）、磁気ディスク装置（ＨＤＤ、ＦＤＤなど）、光磁
気ディスク装置（ＭＤ、ＭＯなど）などの情報記憶装置
や、レーザービームプリンタなどの情報処理装置のスピ
ンドルモータに使用される軸受として好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】上記各種情報機器のスピンドルモータに
は、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化な
どが求められている。これらの要求性能を決定づける構
成要素の一つに当該モータのスピンドルを支持する軸受
があり、近年では、この種の軸受として、上記要求性能
に優れた特性を有する動圧型焼結含油軸受の使用が検討
され、あるいは実際に使用されている。
は、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化な
どが求められている。これらの要求性能を決定づける構
成要素の一つに当該モータのスピンドルを支持する軸受
があり、近年では、この種の軸受として、上記要求性能
に優れた特性を有する動圧型焼結含油軸受の使用が検討
され、あるいは実際に使用されている。
【０００３】動圧型焼結含油軸受は、軸部材の外周面と
軸受隙間を介して対向する軸受面を備える焼結金属製の
軸受本体に潤滑油や潤滑グリースを含浸させ、軸部材と
軸受本体との相対回転時に軸受隙間に動圧油膜を形成し
て、回転軸を非接触支持するものである。従来、この動
圧型焼結含油軸受を使用した軸受ユニットしては、図５
に概略図示するように、円筒状のハウジング６’の内周
部に厚肉円筒状の上記軸受本体７’を固定し、ハウジン
グ内の空間を潤滑油で満たすと共に、軸受本体７’に回
転軸２’を挿入し、ハウジング６’底部の開口部を底板
6a’で封口した構造が知られている（特開平10−196646
号公報など）。
軸受隙間を介して対向する軸受面を備える焼結金属製の
軸受本体に潤滑油や潤滑グリースを含浸させ、軸部材と
軸受本体との相対回転時に軸受隙間に動圧油膜を形成し
て、回転軸を非接触支持するものである。従来、この動
圧型焼結含油軸受を使用した軸受ユニットしては、図５
に概略図示するように、円筒状のハウジング６’の内周
部に厚肉円筒状の上記軸受本体７’を固定し、ハウジン
グ内の空間を潤滑油で満たすと共に、軸受本体７’に回
転軸２’を挿入し、ハウジング６’底部の開口部を底板
6a’で封口した構造が知られている（特開平10−196646
号公報など）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
構造では、ハウジング６’と底板6a’とが別体であるた
めに部品点数が増え、かつ底板6a’をハウジング６に精
度よく取付ける必要があるために組立が煩雑化するとい
う問題がある。
構造では、ハウジング６’と底板6a’とが別体であるた
めに部品点数が増え、かつ底板6a’をハウジング６に精
度よく取付ける必要があるために組立が煩雑化するとい
う問題がある。
【０００５】また、ハウジング６’と底板6a’の接合部
には、表面粗さ等に起因して僅かではあるがすきまが形
成される。このすきまには、毛細管現象で油が入り込む
が、通常の状態ではこの油はすきま内に保持されていて
漏れ出ることはない。ところが、搬送時等において繊維
材や紙などの吸油部材が底板6a’に当たると、すきまに
入り込んだ油が吸い出されてハウジングの外部に漏れ出
し、規定量の油がハウジング内に確保できなくなるおそ
れがある。この場合、上記接合部にゴムなどのパッキン
材を介在させておく方法もあるが、部品点数や組立工数
の増大を招き、コストアップを招く。
には、表面粗さ等に起因して僅かではあるがすきまが形
成される。このすきまには、毛細管現象で油が入り込む
が、通常の状態ではこの油はすきま内に保持されていて
漏れ出ることはない。ところが、搬送時等において繊維
材や紙などの吸油部材が底板6a’に当たると、すきまに
入り込んだ油が吸い出されてハウジングの外部に漏れ出
し、規定量の油がハウジング内に確保できなくなるおそ
れがある。この場合、上記接合部にゴムなどのパッキン
材を介在させておく方法もあるが、部品点数や組立工数
の増大を招き、コストアップを招く。
【０００６】一方、ハウジング６’内周部への軸受本体
７’の固定方法としては、圧入が一般的である。この圧
入作業は、例えば、軸受本体の内径孔に矯正ピンを挿入
すると共に、軸受本体の一端面を圧入治具で加圧するこ
とにより行うことができるが、上記のように動圧発生用
の動圧溝が軸受本体の内周面に設けられる場合には、加
圧に伴って軸受本体の内周面が矯正ピンの外周面に食い
つくため、動圧溝の一部がつぶれかねない。矯正ピンを
使用せずに単に圧入すれば、動圧溝がつぶれることはな
いが、その場合には圧入時の軸受本体の収縮度合いが軸
受精度（軸受本体各部の偏肉、密度の違いなど）やハウ
ジング６’の形状（肉厚の変化など）に影響され、軸受
面の円筒度や同軸度などが狂うおそれがある。
７’の固定方法としては、圧入が一般的である。この圧
入作業は、例えば、軸受本体の内径孔に矯正ピンを挿入
すると共に、軸受本体の一端面を圧入治具で加圧するこ
とにより行うことができるが、上記のように動圧発生用
の動圧溝が軸受本体の内周面に設けられる場合には、加
圧に伴って軸受本体の内周面が矯正ピンの外周面に食い
つくため、動圧溝の一部がつぶれかねない。矯正ピンを
使用せずに単に圧入すれば、動圧溝がつぶれることはな
いが、その場合には圧入時の軸受本体の収縮度合いが軸
受精度（軸受本体各部の偏肉、密度の違いなど）やハウ
ジング６’の形状（肉厚の変化など）に影響され、軸受
面の円筒度や同軸度などが狂うおそれがある。
【０００７】そこで、本発明は、部品点数の削減や組立
工数の簡略化による低コスト化、および油の漏れ出しの
完全防止を達成でき、しかも軸受本体をハウジングに固
定する際の軸受性能への悪影響（軸受面の変形、精度低
下等）を低コストに防止することのできる動圧型軸受ユ
ニットおよびその製造方法の提供を目的とする。
工数の簡略化による低コスト化、および油の漏れ出しの
完全防止を達成でき、しかも軸受本体をハウジングに固
定する際の軸受性能への悪影響（軸受面の変形、精度低
下等）を低コストに防止することのできる動圧型軸受ユ
ニットおよびその製造方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる動圧型軸受ユニットは、ハウジング
と、ハウジングに固定され、支持すべき軸部材の外周面
と軸受隙間を介して対向する軸受面を有する軸受本体と
を備え、軸部材と軸受本体との相対回転時に上記軸受す
きまで生じる動圧作用により軸部材を非接触支持するも
のにおいて、ハウジングを有底筒状とし、かつ軸受本体
をハウジングの内周面に接着したものである。
め、本発明にかかる動圧型軸受ユニットは、ハウジング
と、ハウジングに固定され、支持すべき軸部材の外周面
と軸受隙間を介して対向する軸受面を有する軸受本体と
を備え、軸部材と軸受本体との相対回転時に上記軸受す
きまで生じる動圧作用により軸部材を非接触支持するも
のにおいて、ハウジングを有底筒状とし、かつ軸受本体
をハウジングの内周面に接着したものである。
【０００９】このようにハウジングを有底筒状の一体構
造とすることで、従来品で問題となるハウジングと底板
の接合部からの油漏れは完全に解消される。また、軸受
本体をハウジングの内周面に接着固定することで、これ
を圧入する場合に問題となる軸受面精度の低下も回避す
ることができる。
造とすることで、従来品で問題となるハウジングと底板
の接合部からの油漏れは完全に解消される。また、軸受
本体をハウジングの内周面に接着固定することで、これ
を圧入する場合に問題となる軸受面精度の低下も回避す
ることができる。
【００１０】この軸受ユニットにおいては、軸受本体の
外周面とハウジングの内周面との間のハメアイをすきま
ばめとし、このハメアイすきまで軸受本体の外周面とハ
ウジングの内周面とを接着することができる。ハメアイ
すきまで接着することにより（すなわち接着剤を充填す
るための溝や凹部を特に設けることなく）、接着剤が接
合面に均一に薄く広がって局所的に溜まるようなことも
ないので、接着剤の膨張収縮量のバラツキによる組立精
度の低下を最小限に抑えることができる。この場合、接
着剤を、上記ハメアイすきまのほぼ全領域（望ましくは
８０％以上の領域）に行き渡らせることにより、実用上
十分な接着力が得られる。
外周面とハウジングの内周面との間のハメアイをすきま
ばめとし、このハメアイすきまで軸受本体の外周面とハ
ウジングの内周面とを接着することができる。ハメアイ
すきまで接着することにより（すなわち接着剤を充填す
るための溝や凹部を特に設けることなく）、接着剤が接
合面に均一に薄く広がって局所的に溜まるようなことも
ないので、接着剤の膨張収縮量のバラツキによる組立精
度の低下を最小限に抑えることができる。この場合、接
着剤を、上記ハメアイすきまのほぼ全領域（望ましくは
８０％以上の領域）に行き渡らせることにより、実用上
十分な接着力が得られる。
【００１１】上記のようにハウジングを有底筒型とした
場合、両端を開放したハウジングに比べて組立時の軸受
本体の軸方向での位置決めが困難となるが、ハウジング
の内周面に、軸受本体と係合してその軸方向の位置決め
を行う段部を設けることにより、軸受本体の正確な位置
出しが可能となる。
場合、両端を開放したハウジングに比べて組立時の軸受
本体の軸方向での位置決めが困難となるが、ハウジング
の内周面に、軸受本体と係合してその軸方向の位置決め
を行う段部を設けることにより、軸受本体の正確な位置
出しが可能となる。
【００１２】軸部材を軸受本体の内径部に挿入する際に
は、空気は軸受本体の内周面と軸部材の外周面との間の
軸受すきまから逃げることになるが、軸受すきまは数μ
ｍ程度しかないため、空気がハウジングの底部空間に閉
じ込められ、軸部材の挿入が難しくなる。また、モータ
駆動時の発熱等により、閉じ込められた空気が膨張し、
軸部材を押し上げて軸受性能を不安定化させるおそれも
ある。これらの問題は、軸受本体の外周面とハウジング
の内周面との間に、軸受本体の軸方向の両端に開口する
通気路を設けることによって解消される。通気路の数は
一つでも複数でもよく、また通気路は、軸受本体の外周
面とハウジングの内周面の何れか一方、または双方に設
けることができる。
は、空気は軸受本体の内周面と軸部材の外周面との間の
軸受すきまから逃げることになるが、軸受すきまは数μ
ｍ程度しかないため、空気がハウジングの底部空間に閉
じ込められ、軸部材の挿入が難しくなる。また、モータ
駆動時の発熱等により、閉じ込められた空気が膨張し、
軸部材を押し上げて軸受性能を不安定化させるおそれも
ある。これらの問題は、軸受本体の外周面とハウジング
の内周面との間に、軸受本体の軸方向の両端に開口する
通気路を設けることによって解消される。通気路の数は
一つでも複数でもよく、また通気路は、軸受本体の外周
面とハウジングの内周面の何れか一方、または双方に設
けることができる。
【００１３】ハウジングの底部とこれに対向する軸受本
体の端面との間の空間を上記通気路と連通させておけ
ば、当該空間が軸受外部と通気状態になるので、当該空
間内での空気の閉じ込めに伴う上記問題を確実に解消す
ることができる。また、当該空間を吸引することによ
り、軸受本体の外周面とハウジングの内周面との間のハ
メアイすきまに吸込み力を作用させることができるの
で、ハウジングの開口側から供給した接着剤を速やかに
ハメアイすきまの全体に均一に行き渡らせることができ
る。
体の端面との間の空間を上記通気路と連通させておけ
ば、当該空間が軸受外部と通気状態になるので、当該空
間内での空気の閉じ込めに伴う上記問題を確実に解消す
ることができる。また、当該空間を吸引することによ
り、軸受本体の外周面とハウジングの内周面との間のハ
メアイすきまに吸込み力を作用させることができるの
で、ハウジングの開口側から供給した接着剤を速やかに
ハメアイすきまの全体に均一に行き渡らせることができ
る。
【００１４】上記軸受本体を、焼結金属に潤滑油あるい
は潤滑グリースを含浸させた焼結含油軸受で、かつその
軸受面に軸方向に対して傾斜する動圧溝を設けたものと
すれば、軸受隙間に高い油膜力および剛性の動圧油膜を
形成することができる。従って、ホワールなどの不安定
振動の発生を確実に防止し、かつ軸振れ、ＮＲＲＯ（非
繰り返し精度）、ジッタ等を大幅に低減させることがで
きる。
は潤滑グリースを含浸させた焼結含油軸受で、かつその
軸受面に軸方向に対して傾斜する動圧溝を設けたものと
すれば、軸受隙間に高い油膜力および剛性の動圧油膜を
形成することができる。従って、ホワールなどの不安定
振動の発生を確実に防止し、かつ軸振れ、ＮＲＲＯ（非
繰り返し精度）、ジッタ等を大幅に低減させることがで
きる。
【００１５】上記動圧型軸受ユニットは以下の手順で製
造することができる。すなわち、まず有底筒状のハウジ
ング内に、軸方向に対して傾斜した動圧溝を有し、かつ
軸部材の外周面と軸受隙間を介して対向する軸受面を備
えた軸受本体を挿入する。次いで、軸受本体とハウジン
グとの組立精度を確保するための治具（接着治具）を挿
入し、ハウジングの開口側からハウジングの内周面と軸
受本体の外周面との間に接着剤を供給すると共に、ハウ
ジングの底部とこれに対向する軸受本体の端面との間の
空間を吸気する。これにより、接着剤を速やかに接合面
の全体に均一に行き渡らせることができる。
造することができる。すなわち、まず有底筒状のハウジ
ング内に、軸方向に対して傾斜した動圧溝を有し、かつ
軸部材の外周面と軸受隙間を介して対向する軸受面を備
えた軸受本体を挿入する。次いで、軸受本体とハウジン
グとの組立精度を確保するための治具（接着治具）を挿
入し、ハウジングの開口側からハウジングの内周面と軸
受本体の外周面との間に接着剤を供給すると共に、ハウ
ジングの底部とこれに対向する軸受本体の端面との間の
空間を吸気する。これにより、接着剤を速やかに接合面
の全体に均一に行き渡らせることができる。
【００１６】ハウジングに挿入した軸受本体をハウジン
グ内に設けた段部と係合させた上で、上記空間を吸気す
るようにすれば、軸受本体が段部に押付けられた状態で
接着固定されるので、組立精度を高めることができる。
グ内に設けた段部と係合させた上で、上記空間を吸気す
るようにすれば、軸受本体が段部に押付けられた状態で
接着固定されるので、組立精度を高めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１乃
至図５に基づいて説明する。
至図５に基づいて説明する。
【００１８】図１は、本発明にかかる動圧型軸受ユニッ
ト１を備える情報機器用スピンドルモータの断面図で、
一例としてＬＢＰ（レーザビームプリンタ）のポリゴン
スキャナモータを示している。このスピンドルモータ
は、軸部材２を回転自在に支持する軸受ユニット１と、
軸部材２に取付けられ、図示しないポリゴンミラーを保
持するロータハブ３と、軸方向のギャップを介して対向
させたモータステータ４およびモータロータ５とを有す
る。ステータ４は、軸受ユニット１を保持するケーシン
グ９に取付けられ、ロータ５はロータハブ３に取付けら
れている。ステータ４に通電すると、ステータ４とロー
タ５との間の励磁力でロータ５が回転し、ロータハブ３
および軸部材２が回転する。
ト１を備える情報機器用スピンドルモータの断面図で、
一例としてＬＢＰ（レーザビームプリンタ）のポリゴン
スキャナモータを示している。このスピンドルモータ
は、軸部材２を回転自在に支持する軸受ユニット１と、
軸部材２に取付けられ、図示しないポリゴンミラーを保
持するロータハブ３と、軸方向のギャップを介して対向
させたモータステータ４およびモータロータ５とを有す
る。ステータ４は、軸受ユニット１を保持するケーシン
グ９に取付けられ、ロータ５はロータハブ３に取付けら
れている。ステータ４に通電すると、ステータ４とロー
タ５との間の励磁力でロータ５が回転し、ロータハブ３
および軸部材２が回転する。
【００１９】軸受ユニット１は、軸部材２と、有底円筒
状のハウジング６と、ハウジング６の内周面に固定され
た円筒状の軸受本体７と、軸受本体７の一端側（ハウジ
ング６の開口側をいう）を密封するシールワッシャ等の
シール部材８と、軸部材２をそれぞれラジアル方向およ
びスラスト方向で支持するラジアル軸受部10およびスラ
スト軸受部11とを有する。
状のハウジング６と、ハウジング６の内周面に固定され
た円筒状の軸受本体７と、軸受本体７の一端側（ハウジ
ング６の開口側をいう）を密封するシールワッシャ等の
シール部材８と、軸部材２をそれぞれラジアル方向およ
びスラスト方向で支持するラジアル軸受部10およびスラ
スト軸受部11とを有する。
【００２０】軸受本体７の内周面には動圧溝を有するラ
ジアル軸受面7aが形成される。図２（Ａ）に示すよう
に、本実施形態では軸受本体７の内周面の複数箇所（例
えば二箇所）にラジアル軸受面7aを設けた場合を例示す
る。但し、ラジアル軸受面7aの数は任意であり、軸受の
使用条件等に応じて一つあるいは三つ以上とすることも
できる。軸部材２と軸受本体７の相対回転時（本実施形
態では軸部材２の回転時）には、ラジアル軸受面7aと軸
部材２の外周面との間の軸受隙間に動圧が発生し、軸部
材２を非接触支持するラジアル軸受部10が構成される。
ジアル軸受面7aが形成される。図２（Ａ）に示すよう
に、本実施形態では軸受本体７の内周面の複数箇所（例
えば二箇所）にラジアル軸受面7aを設けた場合を例示す
る。但し、ラジアル軸受面7aの数は任意であり、軸受の
使用条件等に応じて一つあるいは三つ以上とすることも
できる。軸部材２と軸受本体７の相対回転時（本実施形
態では軸部材２の回転時）には、ラジアル軸受面7aと軸
部材２の外周面との間の軸受隙間に動圧が発生し、軸部
材２を非接触支持するラジアル軸受部10が構成される。
【００２１】ラジアル軸受面7aの動圧溝形状は、各動圧
溝が軸方向に対して傾斜している限り任意に選択するこ
とができ、公知のへリングボーン型やスパイラル型等が
使用可能である。図２（Ａ）はへリングボーン型のラジ
アル軸受面7aを例示するもので、このラジアル軸受面7a
は、一方に傾斜する動圧溝15が形成された第１の溝領域
m1と、第１の溝領域m1から軸方向に離隔し、他方に傾斜
する動圧溝15が配列された第２の溝領域m2と、２つの溝
領域間m1、m2間に位置する環状の平滑部ｎとを備え、２
つの溝領域m1、m2の動圧溝15は平滑部ｎで区画されて非
連続になっている。平滑部ｎと動圧溝15間の背の部分16
とは同一レベルにある。この種の非連続型の動圧溝15
は、連続型、すなわち平滑部ｎを省略し、動圧溝15を両
溝領域m1、m2間で互いに連続するＶ字状に形成した場合
に比べ、平滑部ｎを中心として油が集められるために油
膜圧力が高く、また溝のない平滑部ｎを有するので軸受
剛性が高いという利点を有する。
溝が軸方向に対して傾斜している限り任意に選択するこ
とができ、公知のへリングボーン型やスパイラル型等が
使用可能である。図２（Ａ）はへリングボーン型のラジ
アル軸受面7aを例示するもので、このラジアル軸受面7a
は、一方に傾斜する動圧溝15が形成された第１の溝領域
m1と、第１の溝領域m1から軸方向に離隔し、他方に傾斜
する動圧溝15が配列された第２の溝領域m2と、２つの溝
領域間m1、m2間に位置する環状の平滑部ｎとを備え、２
つの溝領域m1、m2の動圧溝15は平滑部ｎで区画されて非
連続になっている。平滑部ｎと動圧溝15間の背の部分16
とは同一レベルにある。この種の非連続型の動圧溝15
は、連続型、すなわち平滑部ｎを省略し、動圧溝15を両
溝領域m1、m2間で互いに連続するＶ字状に形成した場合
に比べ、平滑部ｎを中心として油が集められるために油
膜圧力が高く、また溝のない平滑部ｎを有するので軸受
剛性が高いという利点を有する。
【００２２】軸受本体７は、銅や真鍮などの軟質金属、
あるいは焼結金属によって形成され、本実施形態では一
例として焼結金属からなる軸受本体７を例示している。
焼結金属を用いた場合、ラジアル軸受面7aの動圧溝は、
圧縮成形、すなわちコアロッドの外周面にラジアル軸受
面7aの動圧溝形状（図２（Ａ）参照）に対応した凹凸形
状の溝型を形成し、コアロッドの外周に焼結金属を供給
して焼結金属を圧迫し、焼結金属の内周部に溝型形状に
対応した動圧溝を転写することによって、低コストにか
つ高精度に成形することができる。なお、焼結金属の脱
型は、圧迫力を解除することによる素材のスプリングバ
ックを利用して簡単に行える。脱型後の軸受本体７に潤
滑油や潤滑グリースを含浸して油を保有させることによ
り、動圧型焼結含油軸受が構成される。
あるいは焼結金属によって形成され、本実施形態では一
例として焼結金属からなる軸受本体７を例示している。
焼結金属を用いた場合、ラジアル軸受面7aの動圧溝は、
圧縮成形、すなわちコアロッドの外周面にラジアル軸受
面7aの動圧溝形状（図２（Ａ）参照）に対応した凹凸形
状の溝型を形成し、コアロッドの外周に焼結金属を供給
して焼結金属を圧迫し、焼結金属の内周部に溝型形状に
対応した動圧溝を転写することによって、低コストにか
つ高精度に成形することができる。なお、焼結金属の脱
型は、圧迫力を解除することによる素材のスプリングバ
ックを利用して簡単に行える。脱型後の軸受本体７に潤
滑油や潤滑グリースを含浸して油を保有させることによ
り、動圧型焼結含油軸受が構成される。
【００２３】図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、軸受本体
７の外周面には、軸受本体７の内径部に軸部材２を挿入
する際の空気抜きとなる一または複数（本実施形態では
一つ）の通気溝17（通気路）が軸方向に沿って形成され
る。また、軸受本体７の一方の端面、具体的にはハウジ
ング６の底部6aと対向する端面7bには環状溝18が設けら
れる。この環状溝18は、例えば軸受本体７をハウジング
６に挿入する際の挿入方向を判別する識別マークとして
機能させることができる。環状溝18と通気溝17との間に
は、半径方向の連通溝19が設けられており、この連通溝
19を介して環状溝18と通気溝17とがつながっている。
７の外周面には、軸受本体７の内径部に軸部材２を挿入
する際の空気抜きとなる一または複数（本実施形態では
一つ）の通気溝17（通気路）が軸方向に沿って形成され
る。また、軸受本体７の一方の端面、具体的にはハウジ
ング６の底部6aと対向する端面7bには環状溝18が設けら
れる。この環状溝18は、例えば軸受本体７をハウジング
６に挿入する際の挿入方向を判別する識別マークとして
機能させることができる。環状溝18と通気溝17との間に
は、半径方向の連通溝19が設けられており、この連通溝
19を介して環状溝18と通気溝17とがつながっている。
【００２４】ハウジング６は、図５に示す円筒状のハウ
ジング６’と底板6a’とを一体化した有底筒型のいわゆ
る袋型ハウジングである。ハウジング６の底部6a（軸受
本体７の端面との対向部）には、樹脂等の低摩擦材料で
形成された板状のスラスト受け20が装着され、このスラ
スト受け20に軸部材２の球面状の軸端を接触させて、軸
部材２をスラスト方向でピボット支持するスラスト軸受
部11が構成される。ハウジング６の内周面の底付近、具
体的には当該内周面とハウジング底部6aとの境界部に
は、ハウジング内径側に突出する段部21が設けられる。
この段部21は軸受本体７の端面7bと係合してその軸方向
の位置決めを行うもので、その位置決めは、軸受本体７
の端面7bとハウジング６の底部6a（具体的にはスラスト
受け板20）との間に軸方向の空間22（底部空間）が形成
されるように行われる。段部21は図示のようにハウジン
グ６と一体に形成する他、別部材で構成してもよい。軸
受本体７の端面7bにおける段部21との接触領域は、上記
環状溝18よりも外径側にあり、従って上記底部空間22は
環状溝18、連通溝19を介して通気溝17に連通している。
ジング６’と底板6a’とを一体化した有底筒型のいわゆ
る袋型ハウジングである。ハウジング６の底部6a（軸受
本体７の端面との対向部）には、樹脂等の低摩擦材料で
形成された板状のスラスト受け20が装着され、このスラ
スト受け20に軸部材２の球面状の軸端を接触させて、軸
部材２をスラスト方向でピボット支持するスラスト軸受
部11が構成される。ハウジング６の内周面の底付近、具
体的には当該内周面とハウジング底部6aとの境界部に
は、ハウジング内径側に突出する段部21が設けられる。
この段部21は軸受本体７の端面7bと係合してその軸方向
の位置決めを行うもので、その位置決めは、軸受本体７
の端面7bとハウジング６の底部6a（具体的にはスラスト
受け板20）との間に軸方向の空間22（底部空間）が形成
されるように行われる。段部21は図示のようにハウジン
グ６と一体に形成する他、別部材で構成してもよい。軸
受本体７の端面7bにおける段部21との接触領域は、上記
環状溝18よりも外径側にあり、従って上記底部空間22は
環状溝18、連通溝19を介して通気溝17に連通している。
【００２５】上記軸受ユニットの組立に際しては、先ず
軸受本体７をハウジング６の内周面に挿入し、軸受本体
７の端面7bを段部21に係合させて軸受本体７を軸方向で
位置決めする。次いでこのアッセンブリを接着工程に移
送し、軸受本体７をハウジング６の内周面に接着固定す
る。この接着工程は、従来のようにハウジング６が底部
を開放した円筒型である場合、図４に示す治具25’を用
い、ハウジング６の底部開口側から接着剤を供給するこ
とで行うことができる。ところが、上記のように有底円
筒状のハウジング６を使用する場合には、底部6aが存在
するためにこの種の治具25’を用いることはできない。
そこで、本発明では、図３に示す固定装置を用いて接着
工程を行うこととした。
軸受本体７をハウジング６の内周面に挿入し、軸受本体
７の端面7bを段部21に係合させて軸受本体７を軸方向で
位置決めする。次いでこのアッセンブリを接着工程に移
送し、軸受本体７をハウジング６の内周面に接着固定す
る。この接着工程は、従来のようにハウジング６が底部
を開放した円筒型である場合、図４に示す治具25’を用
い、ハウジング６の底部開口側から接着剤を供給するこ
とで行うことができる。ところが、上記のように有底円
筒状のハウジング６を使用する場合には、底部6aが存在
するためにこの種の治具25’を用いることはできない。
そこで、本発明では、図３に示す固定装置を用いて接着
工程を行うこととした。
【００２６】この固定装置は、接着治具25と治具25に接
続した吸気源（図示せず）とで構成される。治具25は、
ハウジング６の開口側端部に被せられる有底筒状の治具
本体26と、軸受本体７の内周部に挿入されるピン部27と
で構成される。治具25は、治具本体26の底部26ａをハウ
ジング６の開口端に係合させて軸方向で位置決めされ、
この時、ピン部27の先端は底部空間22に達している。ピ
ン部27には、吸気路28が形成されており、その一端は上
記底部空間22に開口し、他端は吸気源側に接続されてい
る。治具25は、軸受本体７の内周面と、この面に対して
所定の組立精度が要求される面、例えばハウジング６の
外周面との間の精度（同軸度等）が規格内に納まるよう
所定精度で形成される。例えば軸受本体７の内周面とピ
ン部27の外周面とは２μｍ以内のすきまばめになってお
り、これによってピン部27に対する軸受本体７の倒れが
防止され、両者間での同軸度等の精度が保持される。
続した吸気源（図示せず）とで構成される。治具25は、
ハウジング６の開口側端部に被せられる有底筒状の治具
本体26と、軸受本体７の内周部に挿入されるピン部27と
で構成される。治具25は、治具本体26の底部26ａをハウ
ジング６の開口端に係合させて軸方向で位置決めされ、
この時、ピン部27の先端は底部空間22に達している。ピ
ン部27には、吸気路28が形成されており、その一端は上
記底部空間22に開口し、他端は吸気源側に接続されてい
る。治具25は、軸受本体７の内周面と、この面に対して
所定の組立精度が要求される面、例えばハウジング６の
外周面との間の精度（同軸度等）が規格内に納まるよう
所定精度で形成される。例えば軸受本体７の内周面とピ
ン部27の外周面とは２μｍ以内のすきまばめになってお
り、これによってピン部27に対する軸受本体７の倒れが
防止され、両者間での同軸度等の精度が保持される。
【００２７】吸気源を起動し、ハウジング６の底部6aと
軸受本体７の端面7bとの間の底部空間22を吸引（真空吸
引）すると、底部空間22が負圧となり、軸受本体７がハ
ウジング６の底部6a側に引き寄せられて段部21に押付け
られる。上記のように軸受本体７は僅かなすきまを介し
てピン部27に嵌合しており、かつ吸引により軸受本体７
が段部21に押付けられるため、軸受本体７はハウジング
６に対して半径方向および軸方向で高精度に位置決めさ
れる。
軸受本体７の端面7bとの間の底部空間22を吸引（真空吸
引）すると、底部空間22が負圧となり、軸受本体７がハ
ウジング６の底部6a側に引き寄せられて段部21に押付け
られる。上記のように軸受本体７は僅かなすきまを介し
てピン部27に嵌合しており、かつ吸引により軸受本体７
が段部21に押付けられるため、軸受本体７はハウジング
６に対して半径方向および軸方向で高精度に位置決めさ
れる。
【００２８】この状態で、ハウジング６の開口側から軸
受本体７の外周面とハウジング６の内周面との間、具体
的には軸受本体７のハウジング開口側の外径側チャンフ
ァ部7cにディスペンサ29から所定量の接着剤を注入す
る。注入された接着剤は毛細管現象で接合面に広がる
が、上記のように底部空間22が負圧となるため、接着剤
はハウジング６の底部6a側に吸引され、接合面の全体に
速やかに行き渡る。この時、接着剤がスムーズに広がる
よう軸受本体７の外周面とハウジング６の内周面との間
のハメアイは、すきまばめとする。このハメアイすきま
は機械設計で常用される範囲を基本とするが、ハメアイ
すきまが小さすぎると接着剤がスムーズに広がりにく
く、また、大きすぎると軸受本体７とハウジング６との
間の半径方向精度に悪影響を及ぼすので、概ね５μｍ以
上で５０μｍ以下、望ましくは１０μｍ以上で３０μｍ
以下のハメアイすきまとするのがよい。
受本体７の外周面とハウジング６の内周面との間、具体
的には軸受本体７のハウジング開口側の外径側チャンフ
ァ部7cにディスペンサ29から所定量の接着剤を注入す
る。注入された接着剤は毛細管現象で接合面に広がる
が、上記のように底部空間22が負圧となるため、接着剤
はハウジング６の底部6a側に吸引され、接合面の全体に
速やかに行き渡る。この時、接着剤がスムーズに広がる
よう軸受本体７の外周面とハウジング６の内周面との間
のハメアイは、すきまばめとする。このハメアイすきま
は機械設計で常用される範囲を基本とするが、ハメアイ
すきまが小さすぎると接着剤がスムーズに広がりにく
く、また、大きすぎると軸受本体７とハウジング６との
間の半径方向精度に悪影響を及ぼすので、概ね５μｍ以
上で５０μｍ以下、望ましくは１０μｍ以上で３０μｍ
以下のハメアイすきまとするのがよい。
【００２９】以上の構成から、上記ハメアイすきま（接
着隙間）のほぼ全領域、具体的には８０％以上の領域に
接着剤を行き渡らせることができ、その結果、ハメアイ
すきまで軸受本体７とハウジング６とが強固に接着固定
される。接着剤はハメアイすきまのほぼ全面に薄く均一
に広がるため、強力な接着力が確保され、かつ局所的に
接着剤が溜まるようなこともない。従って、軸受ユニッ
トを治具25から取出しても、あるいは周囲温度の変化に
より、接着剤が軸受本体７やハウジング６に対して相対
的に大きく膨張収縮するようなことあっても組立精度が
損なわれることはない。
着隙間）のほぼ全領域、具体的には８０％以上の領域に
接着剤を行き渡らせることができ、その結果、ハメアイ
すきまで軸受本体７とハウジング６とが強固に接着固定
される。接着剤はハメアイすきまのほぼ全面に薄く均一
に広がるため、強力な接着力が確保され、かつ局所的に
接着剤が溜まるようなこともない。従って、軸受ユニッ
トを治具25から取出しても、あるいは周囲温度の変化に
より、接着剤が軸受本体７やハウジング６に対して相対
的に大きく膨張収縮するようなことあっても組立精度が
損なわれることはない。
【００３０】上記接着工程においては、吸気源の吸引力
は、ハメアイすきまの毛細管力よりも小さく設定するの
がよく、これより接着剤が軸受本体７のハウジング底部
側の外径チャンファ部7dに達した後、当該チャンファ部
7dに入り込んだり、通気溝17に入り込んだりする事態を
防止することができる。また、接着剤の注入は通気溝17
を避けて行われる。接着剤は一個所のみで注入してもよ
いが、より均一な接着層を形成するために軸受本体７の
開口側端面の円周方向複数箇所で注入するのが望まし
い。接着は、軸受本体７の外周面に付着した油をウェス
などで拭き取るか、あるいは遠心分離機などで除去した
上で行うのがよい。
は、ハメアイすきまの毛細管力よりも小さく設定するの
がよく、これより接着剤が軸受本体７のハウジング底部
側の外径チャンファ部7dに達した後、当該チャンファ部
7dに入り込んだり、通気溝17に入り込んだりする事態を
防止することができる。また、接着剤の注入は通気溝17
を避けて行われる。接着剤は一個所のみで注入してもよ
いが、より均一な接着層を形成するために軸受本体７の
開口側端面の円周方向複数箇所で注入するのが望まし
い。接着は、軸受本体７の外周面に付着した油をウェス
などで拭き取るか、あるいは遠心分離機などで除去した
上で行うのがよい。
【００３１】ところで、上記のように接着する場合、接
着剤成分と油とが混じり合うため、接着力が低下した
り、あるいは接着剤成分を含む油が接合部から軸受内部
に侵入し、さらにこれが軸受面に滲出して軸受機能上好
ましくない影響を与えるおそれもある。これを回避する
には、軸受本体７の外周面のうち、ハウジング６の内周
面に接着される部分（本実施形態では外周面の全体）の
表面開孔率を１２％以下、望ましくは８％以下にすると
よい。この程度の表面開孔率であれば、塗布した接着剤
のほとんどが接合面に残り、軸受内部に侵入することが
なくなる。したがって、接着力が落ちることはなく、ま
た、潤滑に対して悪影響を及ぼすこともない。
着剤成分と油とが混じり合うため、接着力が低下した
り、あるいは接着剤成分を含む油が接合部から軸受内部
に侵入し、さらにこれが軸受面に滲出して軸受機能上好
ましくない影響を与えるおそれもある。これを回避する
には、軸受本体７の外周面のうち、ハウジング６の内周
面に接着される部分（本実施形態では外周面の全体）の
表面開孔率を１２％以下、望ましくは８％以下にすると
よい。この程度の表面開孔率であれば、塗布した接着剤
のほとんどが接合面に残り、軸受内部に侵入することが
なくなる。したがって、接着力が落ちることはなく、ま
た、潤滑に対して悪影響を及ぼすこともない。
【００３２】接着剤としては、嫌気性接着剤や紫外線硬
化型接着剤、あるいは双方の性質を有する接着剤が使用
される。これらは、油面での接着力に優れており、軸受
本体７やハウジング６の素材としてよく使用される銅系
材料に対する反応性もよい。また、固着スピードが速い
ため、軸受本体７やハウジング６を治具25で位置決め保
持する時間を短くすることができる。さらには、何れも
一液性で、例えばエポキシ接着剤のように二液を混合す
る必要がなく、作業性に優れる。特に紫外線硬化型接着
剤の場合は、仮に軸受外径部のチャンファなどに接着剤
が付着して残っても紫外線を照射することにより、そこ
で固めてしまうことができる。
化型接着剤、あるいは双方の性質を有する接着剤が使用
される。これらは、油面での接着力に優れており、軸受
本体７やハウジング６の素材としてよく使用される銅系
材料に対する反応性もよい。また、固着スピードが速い
ため、軸受本体７やハウジング６を治具25で位置決め保
持する時間を短くすることができる。さらには、何れも
一液性で、例えばエポキシ接着剤のように二液を混合す
る必要がなく、作業性に優れる。特に紫外線硬化型接着
剤の場合は、仮に軸受外径部のチャンファなどに接着剤
が付着して残っても紫外線を照射することにより、そこ
で固めてしまうことができる。
【００３３】なお、以上の説明では、底部空間22と通気
溝17とを環状溝18や半径方向の連通溝19を介して連通さ
せる場合を例示しているが、本発明の目的を達成するた
めには底部空間22と通気溝17とが連通状態にあって、相
互に通気可能であれば十分である。従って、環状溝18や
連通溝19の形状、構成等は図示のものに限定されず、こ
れらを他の適当な通気手段（溝、孔、凹部等）に置換す
ることもできる。
溝17とを環状溝18や半径方向の連通溝19を介して連通さ
せる場合を例示しているが、本発明の目的を達成するた
めには底部空間22と通気溝17とが連通状態にあって、相
互に通気可能であれば十分である。従って、環状溝18や
連通溝19の形状、構成等は図示のものに限定されず、こ
れらを他の適当な通気手段（溝、孔、凹部等）に置換す
ることもできる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、ハウジングを有底筒型
としているので、従来品に比べて部品点数の削減や組立
工数の簡略化による低コスト化が達成され、かつハウジ
ング底部からの油漏れを確実に防止することができる。
また、有底筒型のハウジングであっても軸受本体を精度
よく、低コストに当該ハウジングに固定することがで
き、さらには固定する際の軸受性能への悪影響（軸受面
の変形、精度低下）を確実に回避することができる。
としているので、従来品に比べて部品点数の削減や組立
工数の簡略化による低コスト化が達成され、かつハウジ
ング底部からの油漏れを確実に防止することができる。
また、有底筒型のハウジングであっても軸受本体を精度
よく、低コストに当該ハウジングに固定することがで
き、さらには固定する際の軸受性能への悪影響（軸受面
の変形、精度低下）を確実に回避することができる。
【図１】本発明にかかる動圧型軸受ユニットの断面図で
ある。
ある。
【図２】（Ａ）図は動圧型軸受の断面図、（Ｂ）図は
（Ａ）図のＢ方向から見た平面図である。
（Ａ）図のＢ方向から見た平面図である。
【図３】軸受本体をハウジングに固定する工程を示す断
面図である。
面図である。
【図４】従来品を用いた固定工程の断面図である。
【図５】従来の動圧型軸受ユニットの断面図である。
【符号の説明】 １ 動圧型軸受ユニット ２ 軸部材 ６ ハウジング 6a ハウジング底部 ７ 軸受本体 7a 軸受面 15 動圧溝 17 通気路 21 段部 22 空間（底部空間）
フロントページの続き (72)発明者 白波 誠 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江新田字勝田場 101番地エヌティエヌ特殊合金株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 AA01 AA20 BA02 BA04 BA10 CA01 CA02 DA02 KA04 LA01 MA21 3J023 EA01 FA03 GA01
Claims (9)
- 【請求項１】 ハウジングと、ハウジングに固定され、
支持すべき軸部材の外周面と軸受隙間を介して対向する
軸受面を有する軸受本体とを備え、軸部材と軸受本体と
の相対回転時に上記軸受すきまで生じる動圧作用により
軸部材を非接触支持するものにおいて、 ハウジングを有底筒状とし、かつ軸受本体をハウジング
の内周面に接着したことを特徴とする動圧型軸受ユニッ
ト。 - 【請求項２】 軸受本体の外周面とハウジングの内周面
との間のハメアイをすきまばめとし、このハメアイすき
まで軸受本体の外周面とハウジングの内周面とを接着し
た請求項１記載の動圧型軸受ユニット。 - 【請求項３】 接着剤を、上記ハメアイすきまのほぼ全
領域に行き渡らせた請求項２記載の動圧型軸受ユニッ
ト。 - 【請求項４】 ハウジングの内周面に、軸受本体と係合
してその軸方向の位置決めを行う段部を設けた請求項１
記載の動圧型軸受ユニット。 - 【請求項５】 軸受本体の外周面とハウジングの内周面
との間に、軸受本体の軸方向の両端に開口する通気路を
設けた請求項１乃至４何れか記載の動圧型軸受ユニッ
ト。 - 【請求項６】 ハウジングの底部とこれに対向する軸受
本体の端面との間の空間を上記通気路と連通させた請求
項５記載の動圧型軸受ユニット。 - 【請求項７】 上記軸受本体が、焼結金属に潤滑油ある
いは潤滑グリースを含浸させた焼結含油軸受で、かつそ
の軸受面に軸方向に対して傾斜する動圧溝が設けられて
いる請求項１乃至６何れか記載の動圧型軸受ユニット。 - 【請求項８】 有底筒状のハウジング内に、軸方向に対
して傾斜した動圧溝を有し、かつ軸部材の外周面と軸受
隙間を介して対向する軸受面を備えた軸受本体を挿入
し、次いで、ハウジングの開口側からハウジングの内周
面と軸受本体の外周面との間に接着剤を供給すると共
に、ハウジングの底部とこれに対向する軸受本体の端面
との間の空間を吸気することを特徴とする動圧型軸受ユ
ニットの製造方法。 - 【請求項９】 ハウジングに挿入した軸受本体をハウジ
ング内に設けた段部と係合させた上で、上記空間を吸気
する請求項８記載の動圧型軸受ユニットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13451299A JP3921007B2 (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 動圧型軸受ユニットおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13451299A JP3921007B2 (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 動圧型軸受ユニットおよびその製造方法 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004220815A Division JP3686665B2 (ja) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | 動圧型軸受ユニット及びその製造方法 |
| JP2006284008A Division JP4579218B2 (ja) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | 動圧型軸受ユニットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320542A true JP2000320542A (ja) | 2000-11-24 |
| JP3921007B2 JP3921007B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=15130069
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13451299A Expired - Lifetime JP3921007B2 (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 動圧型軸受ユニットおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (9)
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