JP2001287124A - 小さな寸法のリング部材にシャフトを圧入する圧入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小さな寸法のリング部材にシャフト部材を再現
性よく且つ高い直角度で圧入する圧入装置を提供するこ
と。 【解決手段】水平方向に自由に且つ僅かに移動可能にし
てリング部材ガイド３に保持されたリング部材２に垂直
に押し下げられてきたシャフト部材１の下端が当接した
ときに、シャフト部材１の下端のＲ部がリング部材２の
内径の面取り部に接触し、その作用によりリング部材２
が水平方向に移動しシャフト部材１とリング部材２が同
軸になるという現象を利用した圧入装置である。シャフ
ト部材保持手段は、シャフト部材ガイド４と、シャフト
部材押し具５と、シャフト部材押し具５に押圧力を伝え
る連結棒６と、連結棒６に結合されたねじ付軸７と、下
側ばね保持部材９と上側ばね保持部材１０並びに１１と
の間に配置されたばね８とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型スピンドルモ
ータの流体動圧軸受のリング部材にシャフト部材を圧入
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯情報機器に搭載されている小
型ハードディスクドライブの駆動源として用いられてい
る小型スピンドルモータの軸受に流体動圧軸受がボール
ベアリングに代えて採用されるようになってきた。これ
は、流体動圧軸受が低振動性や低騒音性という特性を有
するからである。

【０００３】流体動圧軸受は、シャフトとスリーブの２
つの軸受構成部材の間に形成された軸受隙間を含む微小
隙間に潤滑油を封入したもので、モータの回転によって
軸受隙間に発生する流体動圧によって回転側軸受部材が
固定側軸受部材に対して回転自在に支持されるように機
能する軸受である。前記微小隙間は、流体動圧軸受のサ
イズ、回転数、及び潤滑油によって異なるが、１０μｍ
程度〜２００μｍ程度と非常に微小な隙間である。ま
た、流体動圧軸受を備えた小型スピンドルモータが回転
駆動するハードディスクは、複数枚が数μｍ〜数１０μ
ｍ程度の非常に狭い間隔でスピンドルモータのハブに載
架されているために、ロータは才差運動はあってはなら
ず、更に起動や停止時に許容範囲以上に傾いてはならな
い。このため、シャフトとスリーブの２つの軸受構成部
材、及び蓋部材やその他の構成部材の加工と組立てには
厳しい精度が要求されている。

【０００４】スラストリングとなるリング部材にシャフ
ト部材を圧入して構成したフランジ付シャフトを軸受構
成部品とする流体動圧軸受においても、当然ながら、そ
の加工と組立てには厳しい精度が要求されている。特
に、リング部材にシャフト部材を圧入したものでは、高
い直角度、即ち高い嵌合精度が要求される。そこで、従
来はスラストリングの厚みを厚くしたり、スラストリン
グの外径を小さくすることなどの方法で、直角度を高め
てきた。しかしながら、携帯情報機器に搭載されている
小型ハードディスクドライブの駆動源として用いられる
小型スピンドルモータの流体動圧軸受においては、スラ
ストリングの厚みを厚くすることは寸法上の制約から困
難である。その結果、従来と同じアスペクト比でスラス
トリング外径を小さくすることも困難になってきた。更
に、組立て加工費を高くしても、容易に嵌合精度を保証
することも困難になってきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、小型スピンドルモータの流体動圧軸受の軸受構成部
品の一つである小さな寸法のリング部材とシャフト部材
とからなるフランジ付シャフトを製造する場合に用いる
圧入装置であって、小さな寸法のリング部材にシャフト
部材を再現性よく且つ高い直角度で圧入する圧入装置を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、水平方向に自由に且つ僅かに移動可能にして保持さ
れたリング部材に垂直に押し下げられてきたシャフト部
材の下端が当接したときに、シャフト部材の下端のＲ部
がリング部材の内径の面取り部に接触し、その作用によ
りリング部材が水平方向に移動しシャフト部材とリング
部材が同軸になるという現象を利用した。

【０００７】即ち、流体動圧軸受の軸受構成部品の一つ
であって小さな寸法のリング部材とシャフト部材とから
なるフランジ付シャフトを製造する場合に用いる圧入装
置を、リング部材保持手段とシャフト部材押圧手段とで
構成した。そして、リング部材保持手段を、その内径に
面取り部を有するリング部材を水平方向に自由に且つ僅
かに移動可能にして保持するリング部材保持穴を備えた
リング部材ガイドを含むものとした。

【０００８】また、シャフト部材保持手段は、その下端
にＲ部を有するシャフト部材を前記リング部材保持穴に
軸を合わせるようにして垂下して保持し且つその上端面
に押圧力を加えてシャフト部材をリング部材に圧入する
手段であって、下側にシャフト部材を保持する小径円筒
部を有し且つ上側に大径円筒部を有するシャフト部材ガ
イドと、前記大径円筒部に収納されてシャフトの上端面
に接触しシャフト部材に押圧力を加えるシャフト部材押
し具と、シャフト部材押し具に押圧力を伝える連結棒
と、連結棒に結合されたねじ付軸と、前記シャフト部材
ガイドに嵌合し固定された下側ばね保持部材と、前記ね
じ付軸に螺合して取付けられた上側ばね保持部材と、こ
れら下側ばね保持部材と上側ばね保持部材との間に配置
さればねとから構成されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る圧入装置が適用され
る小さな寸法のリング部材とシャフト部材は、例えば図
３に示す如く、その下端にＲ部１ａを有するシャフト部
材１と、その内径に面取り部２ａを有するリング部材２
である。なお、図３において、（Ａ）は圧入前を、
（Ｂ）は圧入後を示す。

【００１０】本発明に係る圧入装置はリング部材保持手
段とシャフト部材押圧手段とで構成されている。図１は
装置全体の断面図、図２はシャフト部材押圧手段の断面
図、図３は装置の動作を示す部分拡大断面図、図４はリ
ング部材保持手段の平面図である。なお、図２ではシャ
フト部材ガイド４の構造を分かりやすくするために、シ
ャフト部材押し具５を省略してある。

【００１１】これらの図において、リング部材保持手段
は、リング部材保持穴２ａを備えたリング部材ガイド３
と、リング部材ガイド３を水平に保持するリング部材ガ
イド保持テーブル１３とから構成されている。前記リン
グ部材保持穴２ａは、リング部材ガイド３の中央部に形
成された直径がリング部材２よりも僅かに大きい穴であ
る。

【００１２】リング部材保持手段は、その下端にＲ部を
有するシャフト部材１を前記リング部材ガイド３のリン
グ部材保持穴２ａに軸を概ね合わせるようにし垂下して
保持し且つその上端面に押圧力を加えてシャフト部材１
をリング部材に圧入する手段である。具体的には、リン
グ部材保持手段は下側にシャフト部材１を保持する小径
円筒部４ａを有し且つ上側に大径円筒部４ｂを有するシ
ャフト部材ガイド４と、大径円筒部４ｂに収納されてシ
ャフト部材１の上端面に接触しシャフト部材１に押圧力
を加えるシャフト部材押し具５と、シャフト部材押し具
５に押圧力を伝える連結棒６と、連結棒６に結合された
ねじ付軸７と、シャフト部材ガイド４に嵌合し固定され
た下側ばね保持部材９と、ねじ付軸７に螺合して取付け
られた上側ばね保持部材としてのナット１０並びに１１
と、これら下側ばね保持部材９と上側ばね保持部材９と
の間に配置されたばね８とから構成されている。

【００１３】ネジ１２は、その小径円筒部４ａにシャフ
ト部材１を保持し、且つその大径円筒部４ｂ内にシャフ
ト部材押し具５を収納したシャフト部材ガイド４を、下
側ばね保持部材９に結合するための部材である。

【００１４】シャフト部材ガイド４のシャフト部材１を
収納する大径円筒部４ｂと、リング部材２に接触する面
は直角に加工されている。前記のリング部材２に接触す
る面は、シャフト部材ガイド４の突出部４ｃの端面であ
る。

【００１５】次に本発明に係る圧入装置の動作を図５を
参照して説明する。図５（Ａ）に示す如く、リング部材
２はリング部材ガイド３のリング部材保持穴３ａに載置
される。そして、シャフト部材ガイド４には、その小径
円筒部４ａにシャフト部材１が挿入されて保持されてい
る。これが圧入動作に入る前の状態である。

【００１６】シャフト部材押し具５を下降させると先ず
シャフト部材１の下端面のＲ部１ａがリング部材２の内
径の面取り部２ａに接触し、その作用によりリング部材
２が水平方向に移動しシャフト部材１とリング部材２が
同軸になる。図５（Ｂ）は、シャフト部材１がリング部
材２に圧入される直前の状態を示している。

【００１７】更に、図５（Ｂ）に示す状態から、シャフ
ト部材押し具５を下降させるシャフト部材ガイド４の突
出部４ｃの端面がリング部材１に接触し、シャフト部材
ガイド４はそれ以上下降しなくなる。その後は、シャフ
ト部材押し具５のみが押圧力によって更に下降し、シャ
フト部材１を押し下げる。そして、シャフト部材１の下
端面がリング部材ガイド保持テーブル１３の上面に達し
たときに圧入は完了する。この圧入完了の状態が図５
（Ｃ）に示されている。このようにして、シャフト部材
１とリング部材２は高い直角度を保って嵌合される。

【００１８】

【発明の効果】本発明により、小型スピンドルモータの
流体動圧軸受の軸受構成部品の一つであってリング部材
とシャフト部材とからなるフランジ付シャフトを製造す
る場合に、小さな寸法のリング部材にシャフト部材を再
現性よく且つ高い直角度で圧入することができるように
なった。このため、高い直角度を有するフランジ付シャ
フトを備えた流体動圧軸受の品質が当然に向上した。ま
た、複数の嵌合を同時に行うことも容易に実現でき、量
産性に富んだフランジ付シャフトの製造が可能となり、
その結果、部品組立てのコストダウンも実現可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧入装置の断面図である。

【図２】本発明に係る圧入装置のシャフト押圧手段の断
面図である。

【図３】リング部材とシャフト部材の断面図であり、
（ａ）は圧入前を、（ｂ）は圧入後の断面図である。

【図４】リング部材が載置されたリング部材ガイドの平
面図である。

【図５】本発明に係る圧入装置の動作を示す部分拡大断
面図である。

【符号の説明】

１ シャフト部材 ２ リング部材 ３ リング部材ガイド ３ａ リング部材保持穴 ４ シャフト部材ガイド ４ａ 小径円筒部 ４ｂ 大径円筒部 ４ｃ 突出部 ５ シャフト部材押し具 ６ 連結棒 ７ ネジ付軸 ８ ばね ９ 下側ばね保持部材 １０、１１ 上側ばね保持部材 １２ 結合部材 １３ リング部材ガイド保持テーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体動圧軸受の軸受構成部品の一つであ
   って小さな寸法のリング部材とシャフト部材とからなる
   フランジ付シャフトを製造する場合に用いる圧入装置に
   おいて、その内径に面取り部を有するリング部材を水平
   方向に自由に且つ僅かに移動可能にして保持するリング
   部材保持穴を備えたリング部材ガイドを含むリング部材
   保持手段と、その下端面にＲ部を有するシャフト部材を
   前記リング部材保持穴に軸を合わせるようにして垂下し
   て保持し且つその上端面に押圧力を加えてシャフト部材
   をリング部材に圧入するシャフト部材押圧手段とから構
   成された小さな寸法のリング部材にシャフトを圧入する
   圧入装置。
2. 【請求項２】 前記シャフト部材押圧手段は、下側にシ
   ャフト部材を保持する小径円筒部を有し且つ上側に大径
   円筒部を有するシャフト部材ガイドと、前記大径円筒部
   に収納されてシャフトの上端面に接触しシャフト部材に
   押圧力を加えるシャフト部材押し具と、シャフト部材押
   し具に押圧力を伝える連結棒と、連結棒に結合されたね
   じ付軸と、前記シャフト部材ガイドに嵌合し固定された
   下側ばね保持部材と、前記ねじ付軸に螺合して取付けら
   れた上側ばね保持部材と、これら下側ばね保持部材と上
   側ばね保持部材との間に配置されたばねとから構成され
   ていることを特徴とする請求項１の小さな寸法のリング
   部材にシャフトを圧入する圧入装置。