JP2002005170A - 流体軸受の粘性流体充填方法、モータ - Google Patents
流体軸受の粘性流体充填方法、モータInfo
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Abstract
泡が確実に除去され所定の空間内に潤滑油の充填が確実
になされることにより動圧の生成にムラが生じない流体
軸受の粘性流体充填方法を提供する。 【解決手段】潤滑油25を注入した組立て体周囲の環境
を減圧して軸受内部の空気を予め排気し(図1(B)図
示の工程)、その後に組立て体の環境を徐々に常圧に復
帰し粘性流体を所定空間内に押圧充填する(図1(C)
図示の工程)方法とする。
Description
スクドライブ(HDD)用又はCD−ROMドライブ用
のモータ、このモータを製造する際の流体軸受の粘性流
体充填方法に関する。
挿入される孔部(挿入穴)を有する軸受体(軸受、スリ
ーブ、流体軸受部)と、軸体と軸受体とが向かい合う所
定空間内に保持される粘性流体(潤滑油、空気等)とを
備え、軸体と軸受体との相対回転時に粘性流体内に生じ
る動圧により軸受体が軸体を回転自在に支承する流体軸
受を有するモータが周知である。
潤滑油等の液状の粘性流体を流体軸受に注入する方法と
して以下のものが知られていた。すなわち(1)軸受装
置全体を潤滑油中に浸したのち装置全体を減圧し潤滑油
を注入する方法(米国特許5112142号公報に記
載、以下「第1の従来技術」と記す)、(2)潤滑油を
軸受組立て体の外周面に塗布し毛細管現象により注入す
る方法(以下「第2の従来技術」と記す)、(3)軸受
装置を組立てる前に流体軸受を構成する部品に潤滑油を
あらかじめ塗布しておく方法(以下「第3の従来技術」
と記す)、(4)軸受装置の組立て後に常圧環境下にお
いて軸受開口部から潤滑油を注入し浸透させる方法(以
下「第4の従来技術」と記す)、(5)軸受を構成する
部品を組立てながら粘性流体である潤滑油を数回塗布す
る方法(以下「第5の従来技術」と記す)等である。
−ROMドライブ用モータに流体軸受を使用する場合の
モータ組立て上の重要な点は、動圧発生部の潤滑油中に
気泡がなく、モータの外周部に不必要かつ有害な潤滑油
が残らない様にすることである。そうすべき理由は、潤
滑油中に気泡が残ると動圧の発生にムラが生じて流体軸
受として正常に機能しない恐れがあり、またモータ外周
部に不必要な潤滑油が残留すると、不浄物質となってデ
ィスク記録媒体等に付着しディスク媒体ドライブ装置の
機能、性能を阻害する恐れがあるからである。
受装置表面全体以外の不要部分に付着した潤滑油の除去
が必要であるという問題があり、軸受間隙部分以外の不
要な潤滑油を完全に除去する事は簡単ではなかった。こ
のため特開平8−270653号公報の請求項3に記載
の技術が考案されているが、工程が増えて効率が悪くな
るという、新たな問題を生じさせた。
てに潤滑油を満たすことが難しく潤滑油の満たされない
部分に気泡が残ってしまい、気泡を除去する事が出来な
い、という問題があった。さらに上記第3の従来技術
は、塗布むらや不均一の塗布になってしまう恐れがあり
作業に熟練が必要であり、上記第4の従来技術は組立て
時間が余計掛かり、上記第5の従来技術は余分な工数を
要する、という其々の問題があった。
てなされたものであり、特に開穴部に挿入された軸体の
外周面に添接しつつ開穴部周縁へ粘性流体を所定量滴下
する滴下ステップと、次に、粘性流体を滴下した組立体
の外部を減圧状態にして、開穴部側から挿入穴内の空気
を排気する排気ステップと、次に、減圧状態が常圧状態
に復帰する際の大気圧で開穴部周縁の粘性流体を挿入穴
内に充填する充填ステップとを有することにより、流体
軸受に保持される粘性流体中の不要、有害な気泡を確実
に除去し、粘性流体が充填されるべき空間に隙間無く確
実に粘性流体を充填し、また余剰量の粘性流体を容易に
除去可能として、動圧にムラが生じる恐れがなく、また
潤滑油等の粘性流体が不浄物質となってディスク記録媒
体を汚染する恐れもない流体軸受の粘性流体充填方法を
提供することを目的とする。
ために、本発明は、下記(1)、(2)の流体軸受の粘
性流体充填方法、モータを提供する。 (1) 軸体(軸、シャフト)2と、開穴部(孔部1a
上方の開口部)から底部側(図6 モータベース側)に
向かって回転可能なように挿入される前記軸体2の外周
面に近接する内周面部(孔部1a内周面)と、この内周
面部に連設しかつ前記軸体2の外周面に所定の空隙をも
って対向する溜まり部(軸受1内部の孔部1a下方の空
間)とを備えた挿入穴(孔部)1aを有する流体軸受部
(軸受)1とを具備した組立体における、前記開穴部周
縁に滴下した粘性流体(潤滑油)25で前記挿入穴内を
充填する流体軸受の粘性流体充填方法であって、前記開
穴部に挿入された前記軸体2の外周面に添接しつつ前記
開穴部周縁へ粘性流体25を所定量滴下する滴下ステッ
プ(図1(A)図示の工程)と、次に、粘性流体25を
滴下した前記組立体の外部を減圧状態にして、前記開穴
部側から前記挿入穴1a内の空気を排気する排気ステッ
プ(図1(B)図示の工程)と、次に、減圧状態が常圧
状態に復帰する際の大気圧で前記開穴部周縁の粘性流体
25を前記挿入穴1a内に充填する充填ステップ(図1
(C)図示の工程)とを有することを特徴とする流体軸
受の粘性流体充填方法。 (2) 請求項1記載の流体軸受の粘性流体充填方法に
よって粘性流体(潤滑油)25が充填された前記組立体
を用いて構成されたモータであって、前記組立体の底部
(図6 軸受1の底部)を固着したステータ(図6 モ
ータベース)9を備えたことを特徴とするモータ(図6
CD−ROMドライブ用スピンドルモータ)100。
好ましい実施例を、図1乃至図6を用いて説明を行う。
図1は本発明の流体軸受の粘性流体充填方法、モータの
一実施例における粘性流体充填を行なう各工程の説明
図、図2は図1のモータにおいて潤滑油を供給するため
の凹部を設けた構成の流体軸受けの断面図、図3は本発
明のモータの一実施例において撥油剤塗布領域を有する
流体軸受けの断面図、図4は図1のモータの流体軸受け
の組立図、図5は図1のモータにおいて遠心力により余
剰の潤滑油を除去する工程の説明図、図6は図1のモー
タの断面図である。前述したものと同一部分には同一符
号を付しその説明を省略する。
Mドライブ用スピンドルモータ100の構造を図6の断
面図を用いて説明する。
軸受1の下端(底部)は鉄ベースプリント基板で形成さ
れたモータベース9に固定されている。また軸受1と、
軸受1に形成された孔部1aに挿入される軸2とが流体
軸受を構成している。
であるラジアル軸受は、回転時に動圧を発生する動圧溝
部8が軸受1内周及び/又は軸2外周に形成され、軸2
の回転時に粘性流体中に発生する動圧により、軸受1が
軸2を回転自在に支承する構成としている。なお、図6
図示の動圧溝部8は平面的に模式的に描いてあるもので
ある。
であるスラスト軸受5は、軸2の下端に形成されたスラ
スト部の其々上下の対応面にスパイラル状動圧溝(不図
示)を加工し流体軸受を構成している。(上下の方向は
図6図示の姿勢を基準としている。以下同様)
な効果が得られる。軸2と軸受1の間の所定空間内には
潤滑油が充填され軸2の回転により潤滑油内部に動圧が
生じ、軸受装置として機能する。
により軸受外部へ流出すると回転が不可能となるため、
流体軸受けの上下にシール部を構成し流出を防いでい
る。
コイル13を巻回したコア12が固定され、流体軸受に
より回転自在に保持されたロータ22には、ロータヨー
ク17を有し下部内周側にリング状磁石16が固着され
ている。
おける潤滑油の、充填をなすべき所定空間内への充填方
法について説明する。
を説明すると、軸受1は孔部1a内周部に2個所の動圧
溝部8が形成され、軸2下端には上下の面を有するスラ
スト部23を備え、プレート3は軸2のスラスト部23
下面と対向する面に動圧溝を形成している。スラスト部
23を収納する軸受1内部の孔部1aは、他の部位より
大きな径を有する空間を形成し、潤滑油25が充填され
る溜まり部となっている。
は、軸受1の孔部1aに軸2を挿入しプレート3を下か
ら嵌合し、プレート3の外周を軸受1下部に接着又はカ
シメ等で固定する。
入、充填する方法を図1を用いて順を追って説明する。
3の間隙部(潤滑油を保持すべき所定空間)に潤滑油2
5を供給する説明図である。図示の如く軸受1を低速で
回転させながらディスペンサー4を軸2に添接しつつ潤
滑油25を孔部1aの上方にある開口部周縁に静かに滴
下して供給する。この時点で軸受隙間には空気があり、
また潤滑油25は軸受の間隙部の入り口付近にとどまり
所定空間全体へ十分に行き渡っていない。
た組立て体を、密閉した真空用チャンバー7に格納し、
真空ポンプ6で内部の空気を0.01〜0.001Pa
まで減圧する。これにより軸受隙間部に残存した空気が
気泡として除去(排気)される。
開け真空用チャンバー7に空気を入れて、内部の圧力を
徐々に常圧に復帰させる。チャンバー7内に戻る空気に
よって、潤滑油をより内部へ押しこめるよう外部から圧
力が加わるので、潤滑油が流体軸受けとして潤滑油を保
持すべき所定空間(間隙部、孔部1a内部)の隅々まで
行き渡り押圧充填がなされる。充填後の潤滑油内部に残
る気泡は1%以下となる。またこの時温度を60℃〜1
00℃に保持すればさらに気泡の量が減少する。
間隙部を満たし溢れ出た余剰量の潤滑油を真鍮又は銅製
等の金属あるいはビニール等樹脂性の管14で減圧吸引
10する。吸引された余剰分の潤滑油は潤滑油溜り18
に溜まる。以上の方法により潤滑油内部に残留する気泡
の量を局限し、流体軸受けとして必要な所定空間内全て
にもれなく潤滑油を充填し、余剰分の潤滑油を除去した
流体軸受けの組立て体が完成する。
て、潤滑油供給する部位である孔部1a開口部周囲に凹
部11を設け、より多くの潤滑油を流れ出ることなく効
率良く注入可能とするとともに、余剰量の潤滑油を除去
しやすくした構成の流体軸受け組立て体の断面図であ
る。
a開口部の周囲に撥油剤20を塗付した撥油剤塗布領域
を設けた流体軸受60として構成し、スピンドルモータ
の実使用回転数よりも低速で回転させながら間隙部に潤
滑油を注入している状態の説明図である。図3図示の流
体軸受60を搭載したスピンドルモータは、軸受け1の
開口端部(孔部1aの周辺)に撥油剤20を塗布してあ
るので端部の残存潤滑油は、既に所定空間内に充填され
た必要量と分離され容易に除去出来る効果を発揮する。
である間隙部を満たし溢れ出た余剰量の潤滑油を除去す
る本実施例の他の方法を説明する図であり、図示の如く
軸受け組立て体を覆う潤滑油飛散防止カバー50内で、
軸受の実使用回転数よりさらに早く回転させ、回転遠心
力により潤滑油を除去する工程の説明図である。図5図
示の方法によれば、遠心力により、より強力確実に潤滑
油を除去でき、また先に説明したノズルで吸い取る方法
と比較して作業が単純化され、より自動化が容易であ
る、等の効果がある。
滑油中の気泡を少なくすることが出来、軸受間隙部分の
体積のバラツキに関係なく潤滑油を満たすことが出来る
効果がある。更に潤滑油の中に浸漬する方法と異なり、
潤滑油供給部のみ、潤滑油を除去すれば良いので作業が
簡単で済む。潤滑油供給部に撥油剤を塗布する事により
簡単確実に潤滑油を除去出来る、等の効果が得られる。
部に挿入された軸体の外周面に添接しつつ開穴部周縁へ
粘性流体を所定量滴下する滴下ステップと、次に、粘性
流体を滴下した組立体の外部を減圧状態にして、開穴部
側から挿入穴内の空気を排気する排気ステップと、次
に、減圧状態が常圧状態に復帰する際の大気圧で開穴部
周縁の粘性流体を挿入穴内に充填する充填ステップとを
有することにより、流体軸受に保持される粘性流体中の
不要、有害な気泡を確実に除去し、粘性流体が充填され
るべき空間に隙間無く確実に粘性流体を充填し、また余
剰量の粘性流体を容易に除去可能として、動圧にムラが
生じる恐れがなく、また潤滑油等の粘性流体が不浄物質
となってディスク記録媒体を汚染する恐れもない流体軸
受の粘性流体充填方法を提供することができる。
タの一実施例における粘性流体充填を行なう各工程の説
明図である。
の凹部を設けた構成の流体軸受けの断面図である。
布領域を有する流体軸受けの断面図である。
滑油を除去する工程の説明図である。
ータ)
Claims (2)
- 【請求項1】軸体と、 開穴部から底部側に向かって回転可能なように挿入され
る前記軸体の外周面に近接する内周面部と、この内周面
部に連設しかつ前記軸体の外周面に所定の空隙をもって
対向する溜まり部とを備えた挿入穴を有する流体軸受部
とを具備した組立体における、前記開穴部周縁に滴下し
た粘性流体で前記挿入穴内を充填する流体軸受の粘性流
体充填方法であって、 前記開穴部に挿入された前記軸体の外周面に添接しつつ
前記開穴部周縁へ粘性流体を所定量滴下する滴下ステッ
プと、 次に、粘性流体を滴下した前記組立体の外部を減圧状態
にして、前記開穴部側から前記挿入穴内の空気を排気す
る排気ステップと、 次に、減圧状態が常圧状態に復帰する際の大気圧で前記
開穴部周縁の粘性流体を前記挿入穴内に充填する充填ス
テップとを有することを特徴とする流体軸受の粘性流体
充填方法。 - 【請求項2】請求項1記載の流体軸受の粘性流体充填方
法によって粘性流体が充填された前記組立体を用いて構
成されたモータであって、 前記組立体の底部を固着したステータを備えたことを特
徴とするモータ。
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