JP2004291016A

JP2004291016A - カシメ装置

Info

Publication number: JP2004291016A
Application number: JP2003086361A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kosakai; 正浩小酒井
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】カバー部材を筒体へカシメ固定するにあたり、両部材間の隙間やカバー部材の変形を生じさせることなく、高精度で確実にカシメ固定する。
【解決手段】カシメパンチ４を支持する第１の支持部材３と、カバー部材１６を押圧する押さえ部材５の間に弾性部材６を配置し、弾性部材６の弾性力によりカバー部材１６を筒体１３の受け面１３ｂに密着させた状態でカシメ固定を行う。さらに、本体部２の力を伝達する伝達ピン８の球面部８ａに対応する形状の凹部３ａを第１の支持部材３に形成し、この球面部８ａに沿って第１の支持部材３を揺動可能に構成することにより、筒体自体の精度が悪い場合やカシメ装置側の精度が悪い場合であっても、高精度で確実にカシメ固定することができる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒体の開口部にカバー部材をカシメ固定するカシメ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気ディスク、ポリゴンミラー、光ディスクなどのような各種回転体を高速で回転支持するための動圧軸受装置に関する提案が種々行われている。この動圧軸受装置は、例えば図７に示されているように、円筒状の軸受スリーブ１３と、この軸受スリーブ１３の中心孔に挿通されたシャフト２１と、シャフト２１の自由端側に固定されたスラストプレート２３と、このスラストプレート２３と対向するように前記軸受スリーブ１３の開口部に固定されたカバー部材１６とによって概略構成されている。このような動圧軸受装置においては、シャフト２１の外周面と軸受スリーブ１３の内周面との間にラジアル動圧軸受部ＲＢが構成されると共に、スラストプレート２３の軸方向端面とこれに対向する軸受スリーブ１３端面との間、およびスラストプレート２３の軸方向他端面とこれに対向するカバー部材１６端面との間にスラスト動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂが構成され、これらのラジアル動圧軸受部ＲＢ並びにスラスト動圧軸受部動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂには、空気やオイル等の潤滑流体Ｌが充填されている。また、各動圧軸受部を構成する部材のうち少なくとも一方側には、図示を省略した動圧発生用溝等の流体加圧手段が形成されており、シャフト２１または軸受スリーブ１３の回転時における上記流体加圧手段のポンピング作用によって潤滑流体Ｌが加圧され、それにより生じた潤滑流体Ｌの動圧によって、シャフト２１及びスラストプレート２３が、軸受スリーブ１３及びカバー部材１６に対して相対的に浮上した状態で回転支持が行われるようになっている。
【０００３】
このとき、上述した図７におけるカバー部材１６は、円筒状の軸受スリーブ１３の開口部を覆うように取り付けられていて、上記軸受スリーブ１３から軸方向（図示下方）に向かって突出するように設けられたカシメ部１３ａを塑性変形させることによって、当該カバー部材１６が軸受スリーブ１３に固定されている（例えば、特許文献１，２，３および４参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９５８４６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３１７８１５号公報
【特許文献３】
特許第３０５８３１５号公報
【特許文献４】
特許第３１４０５８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
軸受スリーブ１３のような筒体の開口部にカバー部材１６をカシメ固定する際、カバー部材１６が筒体１３の開口部に傾斜して嵌め込まれた場合、あるいは、カバー部材１６が傾斜せずに嵌め込まれたとしても、カシメ装置の保持手段に保持された筒体１３の軸線方向とカシメパンチの軸線方向とが一致していない場合、カシメパンチの荷重がカシメ部１３ａに対して均等に作用しなくなり、結果として、カバー部材１６の外縁側に不均衡な応力が加わって、筒体１３の受け面１３ｂとカバー部材１６との間の一部に隙間が生じてしまうことある。前述の従来例では、カバー部材１６をカシメ固定した後に、密封性を高めるためにカシメ箇所を覆うように接着剤（図示せず。）が塗布されることがあるが、上記のような隙間が生じると、接着剤が内部に侵入し、潤滑流体Ｌに悪影響を及ぼしたり、あるいは接着剤が回転部材（２１，２３等）に付着してその回転に重大な障害を来す畏れがある。
【０００６】
また、カバー部材１６の外縁側に不均衡な応力が加わることによって、カバー部材１６に変形が生じ、カバー部材１６の平面度が著しく低下する。動圧軸受装置において、カバー部材１６をスラスト軸受ＳＢｂに利用している場合、このようにカバー部材１６の平面度が確保されていないとスラスト軸受ＳＢｂが十分に機能しないといった問題もある。
【０００７】
このような問題を解消させるために、カシメ装置におけるカシメパンチ側及びワーク保持手段側を高精度に構成する必要があるが、そのために部品精度、組み立て精度を十分に確保することが要求され必然的にコストが高騰する。さらに、ワーク保持手段へのワーク（筒体）の取り付け精度を高めるための精密かつ複雑な作業工程を、大量生産される軸受装置のすべてに適用することは極めて困難である。
【０００８】
本発明は、以上のような実状に鑑み、カバー部材を筒体へカシメ固定するにあたり、カシメ装置の構造を改善することによって、両部材間の隙間やカバー部材の変形を生じさせることなく、高精度で確実にカシメ固定することのできるカシメ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１にかかるカシメ装置では、筒体の開口部にカバー部材をカシメ固定するカシメ装置であって、前記筒体を保持するワーク保持手段と、該ワーク保持手段に対して相対的に往復移動する本体部と、該本体部の一端側に直接的または間接的に装着された第１の支持部材と、該第１の支持部材に支持されると共に、先端側にカシメ作用部を有する中空のカシメパンチと、前記カバー部材を押圧する押圧部を有すると共に、前記カシメパンチの内側に進退可能に配設された押さえ部材と、該押さえ部材と前記第１の支持部材との間に介在して前記押さえ部材を前記カバー部材側に付勢すると共に、前記押さえ部材が前記第１の支持部材側に後退することを許容する弾性部材とを備え、前記本体部が前記カバー部材側に相対移動するのに伴い、前記押さえ部材が前記カバー部材を前記筒体に押圧した状態で前記カシメ作用部が前記筒体の少なくとも一部を塑性変形させて、前記カバー部材を前記筒体にカシメ固定することを特徴とする。
【００１０】
このような構成を有する請求項１にかかるカシメ装置によれば、カシメパンチのカシメ作用部により筒体のカシメ部をカシメる前に、弾性部材の弾性力によって押さえ部材がカバー部材を押圧して筒体の受け面に密着させ、この状態でカシメパンチによるカシメ固定が行われるため、カバー部材と筒体の受け面との間に隙間が生じることなく筒体の開口部にカバー部材をカシメ固定することができる。また、カシメパンチによる荷重がカシメ部に均等に作用するため、カバー部材の変形を生じることはない。
【００１１】
また、本発明の請求項２にかかるカシメ装置では、請求項１における押さえ部材の押圧部は、前記カバー部材の外縁部を押圧するように当該カシメ装置先端側に向かって延出していることを特徴としている。
【００１２】
このような構成を有する請求項２にかかるカシメ装置によれば、押さえ部材によってカバー部材の外縁部が筒体の受け面に押圧された状態でカシメ固定されるため、確実にカバー部材と筒体の受け面とを密着させて、両者の間に隙間が生じることなくカバー部材をカシメ固定することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３にかかるカシメ装置は、筒体の開口部にカバー部材をカシメ固定するカシメ装置であって、前記筒体を保持するワーク保持手段と、該ワーク保持手段に対して相対的に往復移動する本体部と、該本体部の一端側に直接的または間接的に装着された第１の支持部材と、該第１の支持部材に支持されると共に、先端側にカシメ作用部を有する中空のカシメパンチと、前記カバー部材を押圧する押圧部を有すると共に、前記カシメパンチの内側に進退可能に配設された押さえ部材と、一端側に前記本体部からの押圧力が伝達されると共に他端側に球面部を有して前記本体部の押圧力を前記第１の支持部材に伝達する伝達ピンと、この伝達ピンを内包して前記本体部と前記第１の支持部材との間に配設された中空の可撓性中間部材とを備え、前記第１の支持部材には前記伝達ピンの球面部に対応する形状の凹部が形成され、この凹部内に前記伝達ピンの球面部が当接し、前記第１の支持部材は前記伝達ピンに対して前記球面部に沿って揺動可能に構成されていることを特徴としている。
【００１４】
このような請求項３にかかるカシメ装置によれば、第１の支持部材およびカシメパンチは伝達ピンの球面部に沿って揺動可能であるため、カシメパンチの軸線方向がフレキシブルに変化する。したがって、筒体の受け面またはカシメ部の先端面が筒体のワーク保持手段の相対移動方向に対して垂直に形成されない等のように筒体自体の精度が悪い場合や、カシメパンチとワーク保持手段の軸線方向が平行に設定されない等のようにカシメ装置側の精度が悪い場合であっても、カシメパンチによるカシメ部への加圧点と、伝達ピンによる第１の支持部材への加圧点が異なるため、本体部からの押圧力の方向が球面部に当接する凹部で変化し、カシメパンチの軸線方向が筒体の軸線方向に一致するようにカシメパンチの向きが変わる。その結果、カシメパンチによる荷重がカシメ部に均等に作用し、高精度にカバー部材を筒体にカシメ固定することができる。
【００１５】
さらに、本発明の請求項４にかかるカシメ装置では、請求項３の構成に加え、前記本体部に設けられた第２の支持部材と、この第２の支持部材と前記第１の支持部材を連結する中空の可撓性中間部材と、この可撓性中間部材の内側に内包されると共に両端側に球面部を有して前記第２の支持部材の押圧力を前記第１の支持部材に伝達する伝達ピンとを備え、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材には前記伝達ピンの球面部に対応する形状の凹部がそれぞれ形成され、これらの凹部内に前記伝達ピンの球面部が各々当接し、前記伝達ピンは前記第２の支持部材に対して揺動可能であると共、前記第１の支持部材は前記伝達ピンに対して揺動可能に構成されていることを特徴とする。また、本発明の請求項５にかかるカシメ装置では、上記請求項４における前記本体部と前記第２の支持部材が一体的に構成されていることを特徴とする。
【００１６】
このような構成を有する請求項４及び請求項５にかかるカシメ装置によれば、第１の支持部材およびカシメパンチは伝達ピンの球面部に沿って揺動可能な状態にあると共に、上記伝達ピンも第２の支持部材の球面部に沿って揺動可能な状態にあるため、カシメパンチの軸線方向がフレキシブルに変化する。したがって、上記のように筒体自体の精度が悪い場合や、カシメ装置側の精度が悪い場合であっても、カシメパンチによるカシメ部への加圧点と、伝達ピンによる第１の支持部材への加圧点が異なると共に、伝達ピンが第２の支持部材に対して揺動するため、本体部からの押圧力の方向が伝達ピンの両端に形成された球面部およびこれらに当接する凹部で変化し、カシメパンチの軸線方向が筒体の軸線方向に一致するようにカシメパンチの向きが変わる。その結果、カシメパンチによる荷重がカシメ部に均等に作用し、高精度にカバー部材を筒体にカシメ固定することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明の請求項６にかかるカシメ装置では、請求項１ないし請求項６において、前記筒体は内周側でラジアル動圧軸受部を構成する軸受部材であり、この軸受部材の開口部に内側端面でスラスト動圧軸受部を構成する前記カバー部材をカシメ固定することを特徴とする。
【００１８】
このような構成を有する請求項６にかかるカシメ装置によって筒体にカシメ固定されたカバー部材を含むスラスト動圧軸受部を動圧軸受装置に適用した場合、筒体とカバー部材との隙間やカバー部材の変形が生じないため、高精度のスラスト動圧機能を確保することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるカシメ装置の実施の形態について説明するが、それに先立って、本発明を適用するハードディスク駆動（ＨＤＤ）用スピンドルモータの構造例を図面に基づいて説明しておく。
【００２０】
図１に示されているスピンドルモータＭは、固定部材としてのステータ組１０と、そのステータ組１０に対して回転可能に支持された回転部材としてのロータ組２０とから構成されている。このうちステータ組１０は、図示を省略したＨＤＤ装置のブラケットに一体的に設けられた固定フレーム１１を有している。この固定フレーム１１の略中央部分に立設するようにして形成された環状の軸受ホルダー１２の内周側には、中空円筒状に形成された軸受スリーブ１３が、圧入又は接着等によって接合されている。この軸受スリーブ１３は、その加工性を容易化するためにリン青銅などの銅系材料から形成されている。
【００２１】
また、軸受ホルダー１２の外周取付面には、電磁鋼板の積層体からなるステータコア１４が嵌着されている。このステータコア１４に設けられた各突極部には、駆動コイル１５がそれぞれ巻回されている。
【００２２】
さらに、上記軸受スリーブ１３に設けられた中心孔内には、上述したロータ組２０を構成する回転軸２１が回転自在に挿入されている。すなわち、上記軸受スリーブ１３の内周壁部に形成された動圧面は、上記回転軸２１の外周面に形成された動圧面に対して半径方向に微小隙間を介して対向配置されており、その微小隙間部分にラジアル動圧軸受部ＲＢが構成されている。より詳細には、上記ラジアル動圧軸受部ＲＢにおける軸受スリーブ１３側の動圧面と、回転軸２１側の動圧面とは、数μｍの微小隙間を介して周状に対向配置されており、その微小隙間からなる軸受空間内に、オイルや空気等の潤滑流体が軸方向に連続するように注入又は介在されている。
【００２３】
さらにまた、上記軸受スリーブ１３及び回転軸２１の両動圧面の少なくとも一方側には、図示を省略した例えばヘリングボーン形状のラジアル動圧発生用溝が、軸方向に２ブロックに分けられて形成されており、回転時に、当該ラジアル動圧発生用溝のポンピング作用により潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、上記回転軸２１とともに後述する回転ハブ２２がラジアル方向に、上記軸受スリーブ１３に対して非接触状態で支持される構成になされている。
【００２４】
一方、上記回転軸２１とともにロータ組２０を構成している回転ハブ２２は、図示を省略した磁気ディスク等の記録媒体を搭載するように、略カップ状に形成され、当該回転ハブ２２の中心部分に設けられた接合穴２２ａに、上記回転軸２１の図示上端部分が圧入又は焼嵌めによって接合されている。また、この回転ハブ２２の内周壁面２２ｂには、前述したステータコア１４の外周側端面に対向するように近接配置された駆動マグネット２４が取り付けられている。
【００２５】
前記回転軸２１の図示下端側には、円盤状のスラストプレート２３が固着されている。このスラストプレート２３は、上述した軸受スリーブ１３の本体胴部の図示下端側の開口部分に沿って環状に凹設された窪み部１３ｄ内に収容されるようにして配置されていて、その軸受スリーブ１３の窪み部１３ｄ内において、上記スラストプレート２３の図示上側面に設けられたスラスト動圧面が、軸受スリーブ１３に設けられたスラスト動圧面に対して、軸方向に近接するように対向配置されている。そして、それらスラストプレート２３及び軸受スリーブ１３の両動圧面どうしの対向隙間部分に、上側のスラスト動圧軸受部ＳＢａが形成されている。
【００２６】
さらに、上記スラストプレート２３の図示下側のスラスト動圧面に近接するようにして、比較的大径の円盤状部材からなるカバー部材１６が配置されている。このカバー部材１６は、上記軸受スリーブ１３の本体胴部の下端側開口部に形成された凹部に配置されていて、当該カバー部材１６の外周側縁部が、上記軸受スリーブ１３に設けられたカシメ部１３ａによってカシメ固定される。このカバー部材１６のカシメ固定に関するカシメ装置の構成については後述する。なお、軸受スリーブ１３の凹部の底面は、中心孔に対して垂直に形成された受け面１３ｂとなっている。
【００２７】
そして、上記カバー部材１６の図示上面側に設けられたスラスト動圧面と、上述したスラストプレート２３の図示下側のスラスト動圧面との間の近接対向隙間部分にも、通常のように動圧発生溝が形成されていることによって、下側のスラスト動圧軸受部ＳＢｂが形成されている。
【００２８】
このように軸方向に隣接して配置された一組のスラスト動圧軸受部ＳＢａ，ＳＢｂを構成しているスラストプレート２３側の両動圧面と、それに近接対向する軸受スリーブ１３及びカバー部材１６側の両動圧面とは、それぞれ数μｍの微小隙間を介して軸方向に対向配置されているとともに、その微小隙間からなる軸受空間内に、オイルや空気等の潤滑流体が、前記スラストプレート２３の外周側通路を介して軸方向に連続するように注入又は介在されて設けられている。
【００２９】
さらに、上記スラストプレート２３のスラスト動圧面と、軸受スリーブ１３及びカバー部材１６のスラスト動圧面との少なくとも一方側には、図示を省略したヘリングボーン形状のスラスト動圧発生用溝が形成されており、回転時に、当該スラスト動圧発生用溝のポンピング作用により潤滑流体が加圧されて動圧を生じ、その潤滑流体の動圧によって、上述した回転軸２１及び回転ハブ２２が、スラスト方向に浮上した非接触の状態で支持されるように構成されている。
【００３０】
ここで、上記スピンドルモータＭのカバー部材１６を軸受スリーブ１３にカシメ固定する本発明にかかるカシメ装置の第１の実施形態を図２に基づいて説明する。
【００３１】
図２において、図示下側には筒体としての軸受スリーブ１３を保持するワーク保持手段１が、図示上側の本体部２と対峙するように設置されている。このワーク保持手段１には軸受スリーブ１３がセットされているが、軸受スリーブ１３の開口部にはカバー部材１６を受け入れる凹部と、その外周側に全周にわたってカバー部材の板厚よりも高く形成されたカシメ部１３ａが形成されていて、中心孔１３ｃには一端にスラストプレート２３が固定されたシャフト２１が既に挿入されている。また、凹部には後に軸受スリーブ１３にカシメ固定されるカバー部材１６が遊嵌されている。軸受スリーブ１３の凹部の内周面とカバー部材１６の外周面には適度な隙間があるため、カバー部材１６が傾斜して嵌め込まれることなく、確実にカバー部材１６が凹部の底面（受け面１３ｂ）に当接する。また、軸受スリーブ１３の受け面１３ｃは軸受スリーブ１３の中心孔１３ｃの軸線方向に対して直交するように形成され、さらに、カバー部材１６は上下面が平行になるように予め精度良く形成されている。なお、この軸受スリーブ１３の内部に潤滑流体はまだ充填されておらず、カバー部材１６が軸受スリーブ１３に固定されて両者の接合部が接着剤等で封止された後に潤滑流体が充填される。
【００３２】
一方、本発明にかかるカシメ装置の本体部２はワーク保持手段１に対して相対的に往復移動するように構成されているが、当該第１の実施形態では本体部２が固定され、ワーク保持手段１が直線的に往復移動する形態を示す。本体部２の一端側には金属やエンジニアリングプラスチック等の硬質材からなる第１の支持部材３が直接的に固定されていて、この支持部材３の一端部には環状に形成された中空のカシメパンチ４が圧入等の固定手段により固定されている。カシメパンチ４は超鋼等の硬質金属からなり、その先端側に複数箇所において等間隔に突出形成されたカシメ作用部４ａを有している。カシメ作用部４ａは軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａを押圧して塑性変形させる内向きのテーパー面４ｂを有している。また、カシメパンチ４の先端側の内周部４ｃはやや内側に膨出していて、後述する押さえ部材５の係止部５ｂと係合して押さえ部材５が抜け落ちることを防止している。なお、第１の実施形態において「第１の」支持部材としたのは、後述する第４の実施形態に用いられる第２の支持部材と区別するためのものであり、特別な意味はない。
【００３３】
中空のカシメパンチ４の内側には後述する弾性部材６の弾性力によってカバー部材１６側に付勢された押さえ部材５が配設されている。本実施形態において、押さえ部材５の外周側にはカバー部材１６の外縁部を押圧するように当該カシメ装置先端側に向かって延出する押圧部５ａが形成されている。なお、この押圧部５ａは必ずしも必要要件ではなく、押さえ部材５先端面がフラットなものであっても良いが、中心部が外縁部よりも突出していないことが好ましい。また、押さえ部材５はカシメ工程の際、最初にカバー部材１６に当接してカバー部材１６を軸受スリーブ１３の受け面１３ｂ側に押圧するが、弾性部材５が圧縮することにより、カシメパンチ４の内部を徐々に後退するように構成されている。また、押さえ部材５の後方端部の外周側は係止部５ｂが外側に膨出していて、前述のカシメパンチの内周部４ｃと係合することによりカシメパンチ４から離脱するのを防止している。
【００３４】
前記第１の支持部材３と前記押さえ部材５と間には、押さえ部材５をカバー部材側１６に付勢すると共に、押さえ部材５が第１の支持部材側３に後退することを許容する弾性部材６が設けられている。この弾性部材６は、ウレタンゴムやＳＢＲ、ＮＢＲ等からなり、圧力を加えると収縮し圧力を解放すると元の形状に復帰する適度な弾性を備えている。
【００３５】
なお、第１実施形態において、本体部２、第１の支持部材３、および押さえ部材５の内部には貫通孔７が形成され、かつ、弾性部材６の外周面とカシメパンチ４の内周面との間には間隙７’が設けられている。これらの貫通孔７や間隙７’は、本体部２の図面上方側に設置される図示を省略した吸気装置によって吸気するための吸気通路となっており、吸気を行うと、押さえ部材５にカバー部材１６が正しい姿勢で吸着するため、カバー部材１６が傾いて軸受スリーブ１３に固定されることを防止できる。なお、吸気装置や吸気通路等の吸気手段は必ずしも設ける必要はない。
【００３６】
以上のような第１実施形態におけるカシメ装置を用いてカバー部材１６を軸受スリーブ１３にカシメ固定する動作について以下に説明する。
【００３７】
ワーク保持手段１は軸受スリーブ１３を保持した状態で、固定設置されている本体部２側に向かって上昇する。この上昇に伴い、まず押さえ部材５の外縁部に延出形成された押圧部５ａがカバー部材１６の外縁部に当接する。さらにワーク保持手段１が上昇すると、押さえ部材５は弾性部材６を圧縮させるとともに、弾性部材６の抗力により押さえ部材５がカバー部材１６を軸受スリーブ１３の受け面１３ｂに押圧する。このとき、カバー部材１６と軸受スリーブ１３は密着している。そして、さらにワーク保持手段１が上昇すると、カシメパンチ４のカシメ作用部４ａが軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａを塑性変形させ、カバー部材１６を軸受スリーブ１３にカシメ固定する。やがて、予め設定した上死点でワーク保持手段１が停止し、カシメ工程が終了する。その後、ワーク保持手段１が本体部２から離間して次のカシメ工程に移行する。
【００３８】
以上のようなカシメ工程において、弾性部材６の弾性力によって押さえ部材５がカバー部材１６を押圧して軸受スリーブ１３の受け面１３ｂに密着させ、この状態でカシメパンチ４によるカシメ固定が行われるため、カバー部材１６と軸受スリーブ１３の受け面１３ｂとの間に隙間が生じることなく軸受スリーブ１３の開口部にカバー部材１６をカシメ固定することができる。特に、押さえ部材５の押圧部５ａによりカバー部材１６の外縁部を押圧することで、確実にカバー部材１６と軸受スリーブ１３の受け面１３ｂとを密着させて、両者の間に隙間が生じることなくカバー部材１６をカシメ固定することができる。しかも、カシメパンチ４による荷重がカシメ部１３ａに均等に作用するため、カバー部材１６の変形を生じることはない。
【００３９】
次に、本発明にかかるカシメ装置の第２実施形態を図３に基づいて説明する。図３において、第１の実施形態で示した構成と同等の機能を有する構成には同じ符号を付して説明する。図示下側には軸受スリーブ１３を保持するワーク保持手段１が、図示上側の本体部２と対峙するように設置されている。このワーク保持手段１の構造及び軸受スリーブ１３、カバー部材１６、シャフト２１等の構成は第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。
【００４０】
本体部２はワーク保持手段１に対して相対的に往復移動するように構成されており、当該第２の実施形態では第１の実施形態と同様に本体部２が固定され、ワーク保持手段１が直線的に往復移動するように構成されている。本体部２の一端側には先端側に球面部８ａを有する伝達ピン８が嵌入固定されていて、この伝達ピン８の図示上端側には本体部２からの押圧力が伝達されるとともに、先端側は第１の支持部材３に形成された凹部３ａに当接して本体部２の押圧力を第１の支持部材３に伝達する。
【００４１】
第１の支持部材３は金属やエンジニアリングプラスチック等の硬質材からなり、前記伝達ピン８を内包するように本体部２に接着固定された中空の可撓性中間部材９によって本体部２と連結されている。また、第１の支持部材３には前記伝達ピン８の球面部８ａに対応する形状の凹部３ａが形成されていて、この凹部３ａは伝達ピン８の球面部８ａと曲率の略等しい球面形状に形成されており、伝達ピン８の球面部８ａと凹部３ａとの間にはグリス等の潤滑剤が塗布されている。したがって、第１の支持部材３は、本体部２に固定された伝達ピン８に対して凹部３ａを支点として、可撓性中間部材９の撓む範囲内で揺動可能に構成されている。
【００４２】
さらに、第１の支持部材３の一端部には環状に形成された中空のカシメパンチ４が圧入等の固定手段により固定されている。カシメパンチ４は、先端側に複数箇所にわたって突出形成されたカシメ作用部４ａを有しており、このカシメ作用部４ａは軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａを押圧して塑性変形させる内向きのテーパー面を有している。
【００４３】
中空のカシメパンチ４の内側には弾性部材６の弾性力によってカバー部材１６側に付勢された押さえ部材５が配設されている。押さえ部材５はカシメ工程の際、最初にカバー部材１６に当接してカバー部材１６を軸受スリーブ１３の受け面１３ｂ側に押圧するが、弾性部材６が圧縮することにより、カシメパンチ４の内部を徐々に後退するように構成されている。また、押さえ部材５の後方端部の外周側に係止部５ｂが膨出していて、カシメパンチ４の内周部４ｃと係合することによりカシメパンチ４から離脱するのを防止している。なお、当該実施形態において、押さえ部材５の先端側には外縁部が延出する押圧部を設けていないが、第１の実施形態で示したものと同様に押圧部を有するものを用いても良い。
【００４４】
前記第１の支持部材３と前記押さえ部材５と間には、押さえ部材５をカバー部材側１６に付勢すると共に、押さえ部材５が第１の支持部材３側に後退することを許容する弾性部材６が設けられている。この弾性部材６は、ウレタンゴムやＳＢＲ、ＮＢＲ等からなり、圧力を加えると収縮し圧力を解放すると元の形状に復帰する適度な弾性を備えている。
【００４５】
以上のような第２実施形態におけるカシメ装置を用いてカバー部材１６を軸受スリーブ１３にカシメ固定する動作について以下に説明する。
【００４６】
ワーク保持手段１は軸受スリーブ１３を保持した状態で、固定設置されている本体部２側に向かって上昇する。この上昇に伴い、押さえ部材５がカバー部材１６に当接して、弾性部材６が徐々に圧縮されるとともに、当該弾性部材６の抗力により押さえ部材５がカバー部材１６を軸受スリーブ１３の受け面１３ｂに密着させるように押圧する。そして、さらにワーク保持手段１が上昇すると、押さえ部材５がカバー部材１６を押圧した状態で、カシメパンチ４のカシメ作用部４ａが軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａに接触する。すなわち、軸受スリーブ１３がワーク保持手段１によって本体部２の相対移動方向と同一線上に保持されている場合は、カシメパンチ４のカシメ作用部４ａのカシメ圧力が軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａに対して同時にかつ均等に作用するため、当該カシメ圧力のアンバランスが生じることなく、軸受スリーブ１３の受け面１３ｂとカバー部材１６との間に隙間が生じたり、カバー部材１６が変形することはない。このとき、本体部２によるカシメ圧力は伝達ピン８を本体部２の相対移動方向と同一線上に保ったまま、伝達ピン８の球面部８ａから第１の支持部材３の凹部３ａに伝達され、さらにそのカシメ圧力は第１の支持部材３に支持されたカシメパンチ４のカシメ作用部４ａに均等に伝達されることから、伝達ピン８の球面部８ａを支点として第１の支持部材３が揺動することは殆ど発生しない。
【００４７】
また、仮に、軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａとワーク支持手段に当接する支持部１３ｄの平行度が悪く、カシメ部１３ａとカシメパンチ４とが接触する前の時点で平行でない場合、カシメパンチ４のカシメ作用部４ａが軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａに一時的に片当たりする。ところが、カシメパンチ４によるカシメ部１３ａへの加圧点と、伝達ピン８による第１の支持部材８への加圧点が異なるため、しかも、伝達ピン８と凹部３ａの球面状の当接面には潤滑剤が塗布されていると共に第１の支持部材３が可撓性中間部材９により本体部２と連結されているため、本体部２からのカシメ圧力の方向が球面部８ａに当接する凹部３ａで変化し、カシメパンチ４の軸線方向が軸受スリーブ１３の軸線方向に一致するようにカシメパンチ４の向きが変わる。その結果、カシメパンチ４による荷重がカシメ部１３ａに均等に作用し、軸受スリーブ１３が正しく保持された場合と同様にカバー部材１６を軸受スリーブ１３に対して隙間や変形を生じることなく高精度にカシメ固定することができる。
【００４８】
このように軸受スリーブ１３の保持姿勢やカシメ装置自体の精度が悪く、カシメパンチ４とカシメ部１３ａとが平行でない場合であっても、高精度のカシメ固定が行われ、やがて、予め設定した上死点でワーク保持手段１が停止し、カシメ工程が終了する。その後、ワーク保持手段１が本体部２から離間して次のカシメ工程に移行する。
【００４９】
次に、本発明にかかるカシメ装置の第３の実施形態を図４および図５に基づいて説明する。
図４、５において、第２の実施形態で示した構成と同等の機能を有する構成には同じ符号を付して説明する。また、ワーク保持手段１の構造、及び本体部２側のカシメパンチ４、押さえ部材５、弾性部材６、第１の支持部材３の構成や配置関係は第２の実施形態と同様であるためこれらの重複説明は省略し、ここでは、主として第２の実施形態と相違する部分を説明する。
【００５０】
第３の実施形態において、本体部２の先端側には球面形状の凹部２ａが形成されていると共に、中空の可撓性中間部材９が接着手段等により固定されている。上記凹部２ａは、両端に球面部８ａ，８ｂを有する伝達ピン８の一方の球面部８ｂの曲率と略等しい球面形状に形成されており、伝達ピン８の球面部８ｂと凹部２ａとの間にはグリス等の潤滑剤が塗布されている。なお、本実施形態において本体部２の先端側部位は本体部２と同一材料で一体的に形成されているが、図６に示した第４の実施形態のように、本体部２の先端側に本体部２とは別部材で構成した第２の支持部材３０を固定したカシメ装置も、基本的には第３の実施形態と同様の動作をする。
【００５１】
中空の可撓性中間部材９は内側に伝達ピン８を内包して、適度の可撓性を有している。この可撓性中間部材９の一端側は本体部２に固定され、他端側は第１の支持部材３に接着手段等により固定され、本体部２と第１の支持部材３を連結している。また、第１の支持部材３は本体部２側の端面に球面形状の凹部３ａを有していて、この凹部３ａも伝達ピン８の球面部８ａと曲率の略等しい球面形状に形成されている。したがって、伝達ピン８は本体部２に対して凹部２ａを支点として揺動可能であると共に、前記第１の支持部材３は凹部３ａを支点として前記伝達ピン８に対して揺動可能に構成されている。なお、第１の支持部材３に支持されているカシメパンチ４や、カシメパンチ４の内側に設けられた弾性部材６および押さえ部材５は、上述した第２の実施形態と同様の構成である。
【００５２】
次に、第３の実施形態におけるカシメ装置を用いてカバー部材１６を軸受スリーブ１３にカシメ固定する動作について以下に説明する。
【００５３】
ワーク保持手段１は軸受スリーブ１３を保持した状態で、固定設置されている本体部２側に向かって上昇する。この上昇に伴い、押さえ部材５がカバー部材１６に当接して、弾性部材１６が徐々に圧縮されるとともに、当該弾性部材６の抗力により押さえ部材５がカバー部材１６を軸受スリーブ１３の受け面１３ｂに密着させるように押圧する。
【００５４】
そして、さらにワーク保持手段１が上昇すると、押さえ部材５がカバー部材１６を押圧した状態で、カシメパンチ４のカシメ作用部４ａが軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａに接触する。このとき、図４のように軸受スリーブ１３がワーク保持手段１によって本体部２の相対移動方向と同一線上に保持されている場合は、カシメパンチ４のカシメ作用部４ａのカシメ圧力が軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａに対して同時かつ均等に作用するため、当該カシメ圧力のアンバランスが生じることなく、軸受スリーブ１３の受け面１３ｂとカバー部材１６との間に隙間が生じたり、カバー部材１６が変形することはない。すなわち、本体部２によるカシメ圧力は伝達ピン８を本体部２の相対移動方向と同一線上に保ったまま第１の支持部材３の凹部３ａの最低部に伝達され、さらにそのカシメ圧力は第１の支持部材３に支持されたカシメパンチ４のカシメ作用部４ａに伝達されることから、伝達ピン８の揺動や、可撓性中間部材９の変形、あるいは第１の支持部材３の揺動は殆ど発生しない。
【００５５】
また、図５に示すように、軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａとワーク支持手段に当接する支持部１３ｅの平行度が悪く、カシメ部１３ａとカシメパンチ４とが接触する前の時点で平行でない場合、もしくは、カシメパンチ４とワーク保持手段１の軸線方向が平行に設定されない悪い場合、カシメパンチ４のカシメ作用部４ａが軸受スリーブ１３のカシメ部１３ａに一時的に片当たりする。なお、図５は理解を容易ならしめるための軸受スリーブ１３等の傾斜角度を実際の傾斜角度より誇張して示してある。このような場合、カシメパンチ４によるカシメ部１３ａへの加圧点と、伝達ピン８による第１の支持部材３への加圧点が異なり、しかも、伝達ピン８と第１の支持部材３における凹部３ａの球面状の当接面には潤滑剤が塗布されていると共に第１の支持部材３が可撓性中間部材９により本体部２と連結されているため、本体部２からのカシメ圧力の方向が球面部８ａに当接する凹部３ａで変化し、カシメパンチ４がカシメ部１３ａに対して平行となるようにカシメパンチ４の向きが変わる。また、伝達ピン８は、第１の支持部材３における凹部３ａの位置が変化するのに追従し、本体部２の凹部２ａ側の球面部８ｂを支点として、軸受スリーブ１３の傾斜方向とは反対の向きに傾斜する。そして、第１の支持部材３および伝達ピン８の揺動に伴って、可撓性中間部材９も形状が変化する。
【００５６】
その結果、カシメパンチ４を支持する第１の支持部材３は、軸受スリーブ１３の軸線方向と同一方向に押圧されるため、カシメパンチ４による荷重がカシメ部１３ａに均等に作用し、軸受スリーブ１３が正しく保持された場合と同様にカバー部材１６を軸受スリーブ１３に対して隙間や変形を生じることなく高精度にカシメ固定することができる。
【００５７】
このように軸受スリーブ１３の保持姿勢がいかなる状態であっても、高精度のカシメ固定が行われ、やがて、予め設定した上死点でワーク保持手段１が停止し、カシメ工程が終了する。その後、ワーク保持手段１が本体部から離間して次のカシメ工程に移行する。
【００５８】
図６は、本発明にかかるカシメ装置の第４の実施形態を示すが、基本的は構成及び動作は、第３の実施形態と同様であるため重複説明は省略し、ここでは、第３の実施形態と相違する部分を説明する。
【００５９】
上述の第３の実施形態において、本体部２の先端側には伝達ピン８の球面部８ｂを受け入れる凹部２ａが形成されるとともに、当該本体部２と第１の支持部材３とを可撓性中間部材９で連結されていたが、第４の実施形態では、本体部２の先端側に別部材で構成された第２の支持部材３０が取り付けられている。そして、この第２の支持部材３０は可撓性連結部材９によって第１の支持部材３と連結され、第１の支持部材３側の中央には伝達ピン８の球面部８ｂを受け入れる凹部３０ａが形成される。
【００６０】
このように、第２の支持部材３０を別部材で構成することにより、凹部３０ａの球面形状を容易に加工できる等の利点はあるが、カシメ装置としての作用効果は第３の実施形態の作用効果と同様である。
【００６１】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【００６２】
例えば、上述した各実施形態は、ＨＤＤ用スピンドルモータＭの軸受スリーブ１３とカバー部材１６とをカシメ固定する例を示したが、本発明にかかるカシメ装置はＨＤＤ用スピンドルモータＭに限らず、スキャナ用モータや光ディスク駆動用モータとうの各種回転電機に適用することができる。
【００６３】
また、上述した各実施形態ではカバー部材１６を軸受スリーブ１３に固定する例を示したが、軸受スリーブ１３を支持したモータフレームにカシメ部を設け、このカシメ部を塑性変形させることによりカバー部材１６をカシメ固定する場合にも適用できる。
【００６４】
さらに、上述した各実施形態では本体部２が固定されていて、これに対峙するワーク保持手段１が往復移動する形態を示したが、逆に、ワーク保持手段１が固定され本体部２が往復移動するように構成しても良い。
【００６５】
さらにまた、カシメパンチ４は、カシメ作用部４ａを複数箇所に形成したものではなく、全周にわたってカシメ作用部を形成したものであっても良い。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１にかかるカシメ装置によれば、カシメパンチのカシメ作用部により筒体のカシメ部をカシメる前に、弾性部材の弾性力によって押さえ部材がカバー部材を押圧して筒体の受け面に密着させ、この状態でカシメパンチによるカシメ固定が行われるため、カバー部材と筒体の受け面との間に隙間が生じることなく筒体の開口部にカバー部材をカシメ固定することができる。また、カシメパンチによる荷重がカシメ部に均等に作用するため、カバー部材の変形を生じることはない。
【００６７】
また、本発明の請求項２にかかるカシメ装置によれば、押さえ部材によってカバー部材の外縁部が筒体の受け面に押圧された状態でカシメ固定されるため、確実にカバー部材と筒体の受け面とを密着させて、両者の間に隙間が生じることなくカバー部材をカシメ固定することができる。
【００６８】
さらに、本発明の請求項３または請求項４及び請求項５にかかるカシメ装置によれば、第１の支持部材およびカシメパンチは伝達ピンの球面部に沿って揺動可能であるため、カシメパンチの軸線方向がフレキシブルに変化する。したがって、筒体自体の精度が悪い場合やカシメ装置側の精度が悪い場合であっても、カシメパンチによる荷重がカシメ部に均等に作用し、高精度にカバー部材を筒体にカシメ固定することができる。
【００６９】
さらにまた、請求項６にかかるカシメ装置によって筒体にカシメ固定されたカバー部材を含むスラスト動圧軸受部を動圧軸受装置に適用した場合、筒体とカバー部材との隙間やカバー部材の変形が生じないため、高精度のスラスト動圧機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するハードディスク駆動用スピンドルモータの構造例を示す断面図である。
【図２】本発明にかかるカシメ装置の第１の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明にかかるカシメ装置の第２の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明にかかるカシメ装置の第３の実施形態を示す断面図であって、カシメ工程の一状態を示す図である。
【図５】同上の第３の実施形態を示す断面図であって、図４とは別の状態を示す図である。
【図６】本発明にかかるカシメ装置の第４の実施形態を示す断面図である。
【図７】従来の動圧軸受装置におけるカバー部材の固定構造を拡大して表した断面説明図である。
【符号の説明】
１ワーク保持部材
２本体部
３第１の支持部材
３ａ凹部
４カシメパンチ
４ａカシメ作用部
５押さえ部材
５ａ押圧部
６弾性部材
８伝達ピン
８ａ球面部
９可撓性中間部材
１３軸受スリーブ（筒体）
１３ａカシメ部
１３ｂ受け面
１６カバー部材
２１シャフト
３０第２の支持部材

Claims

筒体の開口部にカバー部材をカシメ固定するカシメ装置であって、
前記筒体を保持するワーク保持手段と、
該ワーク保持手段に対して相対的に往復移動する本体部と、
該本体部の一端側に直接的または間接的に装着された第１の支持部材と、
該第１の支持部材に支持されると共に、先端側にカシメ作用部を有する中空のカシメパンチと、
前記カバー部材を押圧する押圧部を有すると共に、前記カシメパンチの内側に進退可能に配設された押さえ部材と、
該押さえ部材と前記第１の支持部材との間に介在して前記押さえ部材を前記カバー部材側に付勢すると共に、前記押さえ部材が前記第１の支持部材側に後退することを許容する弾性部材とを備え、
前記本体部が前記カバー部材側に相対移動するのに伴い、前記押さえ部材が前記カバー部材を前記筒体に押圧した状態で前記カシメ作用部が前記筒体の少なくとも一部を塑性変形させて、前記カバー部材を前記筒体にカシメ固定することを特徴とするカシメ装置。
前記押さえ部材の押圧部は、前記カバー部材の外縁部を押圧するように当該カシメ装置先端側に向かって延出していることを特徴とする請求項１に記載のカシメ装置。
筒体の開口部にカバー部材をカシメ固定するカシメ装置であって、
前記筒体を保持するワーク保持手段と、
該ワーク保持手段に対して相対的に往復移動する本体部と、
該本体部の一端側に直接的または間接的に装着された第１の支持部材と、
該第１の支持部材に支持されると共に、先端側にカシメ作用部を有する中空のカシメパンチと、
前記カバー部材を押圧する押圧部を有すると共に、前記カシメパンチの内側に進退可能に配設された押さえ部材と、
一端側に前記本体部からの押圧力が伝達されると共に他端側に球面部を有して前記本体部の押圧力を前記第１の支持部材に伝達する伝達ピンと、
この伝達ピンを内包して前記本体部と前記第１の支持部材との間に配設された中空の可撓性中間部材とを備え、
前記第１の支持部材には前記伝達ピンの球面部に対応する形状の凹部が形成され、この凹部内に前記伝達ピンの球面部が当接し、前記第１の支持部材は前記伝達ピンに対して前記球面部に沿って揺動可能に構成されていることを特徴とするカシメ装置。
前記本体部に設けられた第２の支持部材と、この第２の支持部材と前記第１の支持部材を連結する中空の可撓性中間部材と、この可撓性中間部材の内側に内包されると共に両端側に球面部を有して前記第２の支持部材の押圧力を前記第１の支持部材に伝達する伝達ピンとを備え、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材には前記伝達ピンの球面部に対応する形状の凹部がそれぞれ形成され、これらの凹部内に前記伝達ピンの球面部が各々当接し、前記伝達ピンは前記第２の支持部材に対して揺動可能であると共に、前記第１の支持部材は前記伝達ピンに対して揺動可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載のカシメ装置。
前記本体部と前記第２の支持部材が一体的に構成されていることを特徴とする請求項４に記載のカシメ装置。
前記筒体は内周側でラジアル動圧軸受部を構成する軸受部材であり、この軸受部材の開口部に内側端面でスラスト動圧軸受部を構成する前記カバー部材をカシメ固定する請求項１乃至５に記載のカシメ装置。