JP2001003930A - スピンドルモータのスラスト軸受の製造法 - Google Patents
スピンドルモータのスラスト軸受の製造法Info
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
- F16C33/107—Grooves for generating pressure
-
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- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/026—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with helical grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. herringbone grooves
-
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- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/045—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. spiral groove thrust bearings
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- F16C43/00—Assembling bearings
- F16C43/02—Assembling sliding-contact bearings
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価且つ高精度に動圧溝付きフランジをシャ
フトに形成するスピンドルモータのスラスト軸受の製造
法を提供する。 【解決手段】 流体軸受を用いたスピンドルモータのス
ラスト軸受の製造法において、フランジ８の中心部に、
シャフト２と嵌合する孔を設けるとともに、シャフト２
の外周部にフランジ８と嵌合する溝１９を形成し、シャ
フト２の溝位置にフランジ８の孔位置を合わせ、フラン
ジ８の上下面にスラスト動圧溝を形成する型１７、１８
で圧縮し、フランジ８の中心孔内周を小径となるように
変形してフランジ８をシャフト２の溝１９にカシメルと
同時にフランジ８の上下面に動圧溝１５、１６を形成す
るスピンドルモータのスラスト軸の製造法。
フトに形成するスピンドルモータのスラスト軸受の製造
法を提供する。 【解決手段】 流体軸受を用いたスピンドルモータのス
ラスト軸受の製造法において、フランジ８の中心部に、
シャフト２と嵌合する孔を設けるとともに、シャフト２
の外周部にフランジ８と嵌合する溝１９を形成し、シャ
フト２の溝位置にフランジ８の孔位置を合わせ、フラン
ジ８の上下面にスラスト動圧溝を形成する型１７、１８
で圧縮し、フランジ８の中心孔内周を小径となるように
変形してフランジ８をシャフト２の溝１９にカシメルと
同時にフランジ８の上下面に動圧溝１５、１６を形成す
るスピンドルモータのスラスト軸の製造法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルモータ
に関し、特に、スラスト動圧溝の加工と該スラスト動圧
溝のシャフトへの取付け製造方法に関するものである。
に関し、特に、スラスト動圧溝の加工と該スラスト動圧
溝のシャフトへの取付け製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図７は従来のラジアル及びスラストに流
体軸受を使用したハードディスク用スピンドルモータの
断面図である。アルミまたはアルミ合金で構成したモー
タベース１に垂直に立設したシャフト２とモータを構成
するコイル１１を巻回したコア１０とが固定されてい
る。シャフト２はステンレス系材料を用いモータベース
１に圧入接着で固定されている。ラジアル方向軸受はシ
ャフト２に対応する流体軸受３、４をＳＵＳ又は銅系材
料でスリーブ６の内側に構成している。２個所の動圧溝
の中間部は動圧溝部より大きい内周部を有し、上端部に
はスラスト軸受を構成するためラジアル流体軸受の動圧
部外径より大きい内径となっている。
体軸受を使用したハードディスク用スピンドルモータの
断面図である。アルミまたはアルミ合金で構成したモー
タベース１に垂直に立設したシャフト２とモータを構成
するコイル１１を巻回したコア１０とが固定されてい
る。シャフト２はステンレス系材料を用いモータベース
１に圧入接着で固定されている。ラジアル方向軸受はシ
ャフト２に対応する流体軸受３、４をＳＵＳ又は銅系材
料でスリーブ６の内側に構成している。２個所の動圧溝
の中間部は動圧溝部より大きい内周部を有し、上端部に
はスラスト軸受を構成するためラジアル流体軸受の動圧
部外径より大きい内径となっている。
【0003】スリーブ６の外側にはステータコア１０に対応
し着磁したリング状磁石１２とロータヨーク１３を備え
たアルミ製ハブ５が圧入接着で固着されている。スラス
ト方向軸受はシャフト２に設けられたフランジ８と、ス
ラストプレート７及びスペーサ１４により位置決めされ
たブッシュ９とで構成されている。ここで、スペーサ１
４はスラストプレート７とブッシュ９との間隔を調整
し、シャフト２に設けられたフランジ８がスラストプレ
ート７とブッシュ９との間で回転するのに必要なクリア
ランスを設定するものである。
し着磁したリング状磁石１２とロータヨーク１３を備え
たアルミ製ハブ５が圧入接着で固着されている。スラス
ト方向軸受はシャフト２に設けられたフランジ８と、ス
ラストプレート７及びスペーサ１４により位置決めされ
たブッシュ９とで構成されている。ここで、スペーサ１
４はスラストプレート７とブッシュ９との間隔を調整
し、シャフト２に設けられたフランジ８がスラストプレ
ート７とブッシュ９との間で回転するのに必要なクリア
ランスを設定するものである。
【0004】スラストプレート７のフランジ８側に動圧溝を
構成しハブ５を下げる様に動圧を発生させ、同時にブッ
シュ９のフランジ８側に構成された動圧溝によりハブ５
を上げる方向に動圧を発生させ、上下の動圧がバランス
して軸受を構成しハブ５が回転可能となる。図８はスラ
ストプレートとブッシュの動圧溝のパターンの一例を示
す図である。
構成しハブ５を下げる様に動圧を発生させ、同時にブッ
シュ９のフランジ８側に構成された動圧溝によりハブ５
を上げる方向に動圧を発生させ、上下の動圧がバランス
して軸受を構成しハブ５が回転可能となる。図８はスラ
ストプレートとブッシュの動圧溝のパターンの一例を示
す図である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に流体軸受で、シ
ャフトと一体のフランジ平面の精度は±２ミクロンメー
タ以下、フランジの厚さの精度は±２ミクロンメータ以
下、更に表面粗さは０．３〜０．５ｓ（peak to pea
k）が必要である。従来の一体シャフトではフランジ外
周径から切削でシャフト径まで切削で加工する必要があ
り加工費が高く、しかも材料が無駄となることと、シャ
フト２とフランジ８の表面粗さやフランジ厚さの精度を
出すことが困難であるという課題があった。
ャフトと一体のフランジ平面の精度は±２ミクロンメー
タ以下、フランジの厚さの精度は±２ミクロンメータ以
下、更に表面粗さは０．３〜０．５ｓ（peak to pea
k）が必要である。従来の一体シャフトではフランジ外
周径から切削でシャフト径まで切削で加工する必要があ
り加工費が高く、しかも材料が無駄となることと、シャ
フト２とフランジ８の表面粗さやフランジ厚さの精度を
出すことが困難であるという課題があった。
【0006】更に、一体シャフトではフランジ８上下面に動
圧溝の加工を施すことが困難でフランジ８が対向する上
下面のブッシュ９とスラストプレート７とに動圧溝の加
工を施す必要があるとともに、先に説明したようにクリ
アランス調整のために、スラストプレート７とブッシュ
９との間にスペーサ１４を設けなければならないという
課題があった。また、シャフト２とフランジ８を別部品
で構成しシャフトに圧入或いは接着で固着する方法も考
えられるが、その場合、シャフト２とフランジ８の直角
度が十分に得られない課題が生じる。
圧溝の加工を施すことが困難でフランジ８が対向する上
下面のブッシュ９とスラストプレート７とに動圧溝の加
工を施す必要があるとともに、先に説明したようにクリ
アランス調整のために、スラストプレート７とブッシュ
９との間にスペーサ１４を設けなければならないという
課題があった。また、シャフト２とフランジ８を別部品
で構成しシャフトに圧入或いは接着で固着する方法も考
えられるが、その場合、シャフト２とフランジ８の直角
度が十分に得られない課題が生じる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、「モ
ータベースにシャフトと同心状に固着したコイルを巻回
したステータと、前記モータベースに立設したシャフト
又は該シャフトに嵌合するスリーブに形成したラジアル
流体軸受と、前記シャフトに取り付けたフランジに形成
したスラスト流体軸受と、前記スリーブとその外周に圧
入接着され前記ステータに対応したリング状磁石とロー
タヨークを保持して回転するハブとからなるロータとを
具備した流体軸受を用いたスピンドルモータのスラスト
軸受の製造法において、前記フランジの中心部に、前記
シャフトと嵌合する孔を設けるとともに、前記シャフト
の外周部に前記フランジと嵌合する溝を形成し、前記シ
ャフトの溝位置に前記フランジの孔位置を合わせ、前記
フランジの上下面にスラスト動圧溝を形成する型で圧縮
し、前記フランジの中心孔内周を小径となるように変形
して前記フランジを前記シャフトの前記溝にカシメルと
同時に前記フランジの上下面に動圧溝を形成することを
特徴とするスピンドルモータのスラスト軸受の製造
法。」を提供するものである。
鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、「モ
ータベースにシャフトと同心状に固着したコイルを巻回
したステータと、前記モータベースに立設したシャフト
又は該シャフトに嵌合するスリーブに形成したラジアル
流体軸受と、前記シャフトに取り付けたフランジに形成
したスラスト流体軸受と、前記スリーブとその外周に圧
入接着され前記ステータに対応したリング状磁石とロー
タヨークを保持して回転するハブとからなるロータとを
具備した流体軸受を用いたスピンドルモータのスラスト
軸受の製造法において、前記フランジの中心部に、前記
シャフトと嵌合する孔を設けるとともに、前記シャフト
の外周部に前記フランジと嵌合する溝を形成し、前記シ
ャフトの溝位置に前記フランジの孔位置を合わせ、前記
フランジの上下面にスラスト動圧溝を形成する型で圧縮
し、前記フランジの中心孔内周を小径となるように変形
して前記フランジを前記シャフトの前記溝にカシメルと
同時に前記フランジの上下面に動圧溝を形成することを
特徴とするスピンドルモータのスラスト軸受の製造
法。」を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係わるスピンドル
モータの動圧発生溝の形状とフランジ取付け構造につい
て図１乃至図６を参照して順に説明する。尚、説明の便
宜状、先に示した構成部材と同一構成部材に対しては同
一の符号を付して説明する。
モータの動圧発生溝の形状とフランジ取付け構造につい
て図１乃至図６を参照して順に説明する。尚、説明の便
宜状、先に示した構成部材と同一構成部材に対しては同
一の符号を付して説明する。
【0009】以下、何れの図面も動圧パターンは平面的に描
いてあるがスリーブ６の内周面またはシャフト２の外周
面に連続的に均等に形成されるものである。図１におい
てシャフト２はステンレス系材料を用いモータベース１
に圧入接着で固定されている。シャフト２の上端側には
ハードディスク（ＨＤ）取付け用ネジ穴２１が、下端側
にモータの位置決め穴２０が設けてある。アルミ又はア
ルミ合金で構成したモータベース１には垂直に植設した
シャフト２と電機子を構成するコイル１１を巻回したコ
ア１０とが固定されている。ラジアル方向軸受はシャフ
ト２に対応し、ＳＵＳ又は銅系材料でスリーブ６の内径
側の２個所に形成されており流体軸受３，４を構成して
いる。この点は先に説明した従来例と同様である。
いてあるがスリーブ６の内周面またはシャフト２の外周
面に連続的に均等に形成されるものである。図１におい
てシャフト２はステンレス系材料を用いモータベース１
に圧入接着で固定されている。シャフト２の上端側には
ハードディスク（ＨＤ）取付け用ネジ穴２１が、下端側
にモータの位置決め穴２０が設けてある。アルミ又はア
ルミ合金で構成したモータベース１には垂直に植設した
シャフト２と電機子を構成するコイル１１を巻回したコ
ア１０とが固定されている。ラジアル方向軸受はシャフ
ト２に対応し、ＳＵＳ又は銅系材料でスリーブ６の内径
側の２個所に形成されており流体軸受３，４を構成して
いる。この点は先に説明した従来例と同様である。
【0010】スリーブ６の外側には１２極のステータコア１
０に対応した８極着磁のリング状磁石１２とロータヨー
ク１３を備えたアルミ製ハブ５が圧入接着で固着されて
いる。スラスト方向軸受はシャフト２と一体に取り付け
られたフランジ８と、ブッシュ９とで構成されている。
フランジ８の下側に動圧溝を構成しハブ５を下方に下げ
る様に動圧を発生させ、同時にフランジ８のブッシュ９
側に構成された動圧溝によりハブ５を上方に上げる方向
に動圧を発生させ、上下の動圧がバランスして軸受を構
成しハブ５が回転する。
０に対応した８極着磁のリング状磁石１２とロータヨー
ク１３を備えたアルミ製ハブ５が圧入接着で固着されて
いる。スラスト方向軸受はシャフト２と一体に取り付け
られたフランジ８と、ブッシュ９とで構成されている。
フランジ８の下側に動圧溝を構成しハブ５を下方に下げ
る様に動圧を発生させ、同時にフランジ８のブッシュ９
側に構成された動圧溝によりハブ５を上方に上げる方向
に動圧を発生させ、上下の動圧がバランスして軸受を構
成しハブ５が回転する。
【0011】次に動圧溝を形成したフランジ８をシャフト２
に組み立てる製造法について説明する。シャフト２とフ
ランジ８は別部品で構成されている。図２においてシャ
フト２は下側スラスト溝型１７の中心に挿入され位置決
めされる。続いてフランジ８がシャフト２に装着され
る。次に、図３に示すように、上側スラスト溝型１８が
シャフト２にガイドされて降下しフランジ８の上面に高
い圧力を加える。この時、高い圧力で圧接されるとフラ
ンジ８内周部が変形し中心に押し出されシャフト２の装
着位置に設けられた溝１９にカシメられる。なお、上側
スラスト溝型１８にはフランジ８が外側方向（外径が大
きくなる方向）に変形しないように段部がもうけられ外
側方向への変形を規制するようになっている。
に組み立てる製造法について説明する。シャフト２とフ
ランジ８は別部品で構成されている。図２においてシャ
フト２は下側スラスト溝型１７の中心に挿入され位置決
めされる。続いてフランジ８がシャフト２に装着され
る。次に、図３に示すように、上側スラスト溝型１８が
シャフト２にガイドされて降下しフランジ８の上面に高
い圧力を加える。この時、高い圧力で圧接されるとフラ
ンジ８内周部が変形し中心に押し出されシャフト２の装
着位置に設けられた溝１９にカシメられる。なお、上側
スラスト溝型１８にはフランジ８が外側方向（外径が大
きくなる方向）に変形しないように段部がもうけられ外
側方向への変形を規制するようになっている。
【0012】この際、フランジ８には、同時に上下両面のス
ラスト溝型１８、１７で上下のスラスト動圧溝１６、１
５が形成される。この工程でフランジ８に動圧溝の形成
されたシャフトが一度のプレスで完成する。図４はシャ
フト２とフランジ８の組立て完成品の断面図である。な
お、シャフト溝１９の幅はフランジの厚さと同等又はや
や小さいことが好ましいが、図５に示すように、フラン
ジ厚の１／３〜１／２でも良い。また、図６に示すよう
に２個所以上の複数箇所に溝１９を設けるようにしても
同等の効果が得られる。
ラスト溝型１８、１７で上下のスラスト動圧溝１６、１
５が形成される。この工程でフランジ８に動圧溝の形成
されたシャフトが一度のプレスで完成する。図４はシャ
フト２とフランジ８の組立て完成品の断面図である。な
お、シャフト溝１９の幅はフランジの厚さと同等又はや
や小さいことが好ましいが、図５に示すように、フラン
ジ厚の１／３〜１／２でも良い。また、図６に示すよう
に２個所以上の複数箇所に溝１９を設けるようにしても
同等の効果が得られる。
【0013】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る流体
軸受けを用いたスピンドルモータのスラスト軸受の製造
法によれば、シャフトに設けた溝にフランジをカシメて
取付けと同時に両面に動圧溝が形成されるので寸法精度
が良く高精度の回転性能が得られる動圧スラスト軸受を
製造することができる。しかもフランジの高い厚み精度
が得られるのでスペーサやスラストプレートが不要とな
り部品点数も少なくコストも安いスピンドルモータを実
現することができる。
軸受けを用いたスピンドルモータのスラスト軸受の製造
法によれば、シャフトに設けた溝にフランジをカシメて
取付けと同時に両面に動圧溝が形成されるので寸法精度
が良く高精度の回転性能が得られる動圧スラスト軸受を
製造することができる。しかもフランジの高い厚み精度
が得られるのでスペーサやスラストプレートが不要とな
り部品点数も少なくコストも安いスピンドルモータを実
現することができる。
【図１】本発明のスピンドルモータの構成を示す断面図
である。
である。
【図２】本発明におけるスピンドルモータのスラスト軸
受の製造法においてシャフトにフランジを取り付ける状
態を示す図であり、下側スラスト溝型に装着したシャフ
トにフランジをシャフトに沿って装着している状態であ
る。
受の製造法においてシャフトにフランジを取り付ける状
態を示す図であり、下側スラスト溝型に装着したシャフ
トにフランジをシャフトに沿って装着している状態であ
る。
【図３】本発明におけるスピンドルモータのスラスト軸
受の製造法においてシャフトにフランジを取り付ける図
で、ブッシング側型をシャフトに沿ってフランジにプレ
スする状態を示す図である。
受の製造法においてシャフトにフランジを取り付ける図
で、ブッシング側型をシャフトに沿ってフランジにプレ
スする状態を示す図である。
【図４】本発明におけるスピンドルモータのスラスト軸
受の製造法において動圧溝付フランジを取り付けたシャ
フト完成図である。
受の製造法において動圧溝付フランジを取り付けたシャ
フト完成図である。
【図５】本発明におけるスピンドルモータのスラスト軸
受の製造法においてフランジを取り付けるシャフト溝を
狭くした実施の形態を示す断面図である。
受の製造法においてフランジを取り付けるシャフト溝を
狭くした実施の形態を示す断面図である。
【図６】本発明におけるスピンドルモータのスラスト軸
受の製造法においてフランジを取り付けるシャフト溝を
複数個所設けた他の実施の形態を示す断面図である。
受の製造法においてフランジを取り付けるシャフト溝を
複数個所設けた他の実施の形態を示す断面図である。
【図７】従来のスピンドルモータの構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図８】スラスト方向動圧軸受のパターンを示す平面図
である。
である。
１ モータベース ２ シャフト ３ 流体軸受け ４ 流体軸受け ５ ハブ ６ スリーブ ７ スラストプレート ８ フランジ ９ ブッシュ １０ コア １１ コイル １２ 磁石 １３ ロータヨーク １４ スペーサ １５ 下側スラスト動圧溝 １６ 上側スラスト動圧溝 １７ 下側スラスト溝型 １８ 上側スラスト溝型 １９ 溝 ２０ 位置決め穴 ２１ ネジ穴
Claims (1)
- 【請求項１】モータベースにシャフトと同心状に固着し
たコイルを巻回したステータと、 前記モータベースに立設したシャフト又は該シャフトに
嵌合するスリーブに形成したラジアル流体軸受と、 前記シャフトに取り付けたフランジに形成したスラスト
流体軸受と、 前記スリーブとその外周に圧入接着され前記ステータに
対応したリング状磁石とロータヨークを保持して回転す
るハブとからなるロータとを具備した流体軸受を用いた
スピンドルモータのスラスト軸受の製造法において、 前記フランジの中心部に、前記シャフトと嵌合する孔を
設けるとともに、前記シャフトの外周部に前記フランジ
と嵌合する溝を形成し、 前記シャフトの溝位置に前記フランジの孔位置を合わ
せ、前記フランジの上下面にスラスト動圧溝を形成する
型で圧縮し、前記フランジの中心孔内周を小径となるよ
うに変形して前記フランジを前記シャフトの前記溝にカ
シメルと同時に前記フランジの上下面に動圧溝を形成す
ることを特徴とするスピンドルモータのスラスト軸受の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11173744A JP2001003930A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | スピンドルモータのスラスト軸受の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11173744A JP2001003930A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | スピンドルモータのスラスト軸受の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001003930A true JP2001003930A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=15966336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11173744A Pending JP2001003930A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | スピンドルモータのスラスト軸受の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001003930A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008075675A1 (ja) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Ntn Corporation | 流体軸受装置用軸部材、およびその製造方法 |
| JP2008298142A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Ntn Corp | 流体軸受装置、およびその軸部材の製造方法 |
| JP2010205378A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Alphana Technology Co Ltd | ディスク駆動装置 |
| US8240918B2 (en) | 2006-12-20 | 2012-08-14 | Ntn Corporation | Shaft member for fluid bearing device and method of producing the same |
| US20120230617A1 (en) * | 2008-04-13 | 2012-09-13 | Seagate Technology Llc | Groove configuration for a fluid dynamic bearing |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP11173744A patent/JP2001003930A/ja active Pending
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