JP2006077927A - Dynamic pressure fluid bearing apparatus, electric motor having dynamic pressure fluid bearing apparatus, and method for manufacturing dynamic pressure fluid bearing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディスク状の記録媒体を回転駆動するスピンドルモータ等に用いられる軸受装置であって、流体の動圧を利用する動圧流体軸受装置、その動圧流体軸受装置を用いたモータ、及び動圧流体軸受装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a bearing device used in a spindle motor or the like that rotationally drives a disk-shaped recording medium, and includes a hydrodynamic fluid bearing device that uses fluid dynamic pressure, a motor that uses the hydrodynamic bearing device, and The present invention relates to a method for manufacturing a hydrodynamic bearing device.
近年、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等のディスク状の記録媒体を回転駆動する記録装置は、そのメモリー容量が増大するとともにデータの転送速度も高速化している。従って、この種の記録装置に用いられる軸受装置には高速に回転駆動する軸を高精度に保持することが要求されるため、この要求を満たす軸受装置として動圧流体軸受装置が用いられている。
動圧流体軸受装置においては、回転軸における一方側が大気に開放されており、他方側が密閉された片側密閉型方持ち形式の軸受構造を有するものが主流となっている。このような軸受構造を有する動圧流体軸受装置において、回転軸における一方を密閉するためカシメ、接着剤、溶接等の固着方法が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, a recording apparatus that rotationally drives a disk-shaped recording medium such as a magnetic disk, an optical disk, or a magneto-optical disk has an increased memory capacity and an increased data transfer speed. Accordingly, since the bearing device used in this type of recording apparatus is required to hold a shaft that rotates at high speed with high accuracy, a hydrodynamic bearing device is used as a bearing device that satisfies this requirement. .
In the hydrodynamic bearing device, one having a one-side sealed cantilever type bearing structure in which one side of the rotating shaft is open to the atmosphere and the other side is sealed is mainly used. In the hydrodynamic bearing device having such a bearing structure, a fixing method such as caulking, adhesive, welding or the like is used to seal one of the rotating shafts.
以下、図4を参照して従来の片側密閉型方持ち形式の動圧流体軸受装置について説明する。
図4は、特許文献1に開示された従来の動圧流体軸受装置を用いたスピンドルモータを示す断面図である。図4に示す従来のスピンドルモータはラジアル方向動圧軸受50とスラスト方向動圧軸受60とにより、ロータ部100がステータ部200に対して回転可能に支持されている。
ステータ部200は、モータベース201と、このモータベース201に圧入固着されたスリーブ202と、コイル203が巻回されたコア204とを有している。ロータ部100は、スリーブ202に対して回転可能に挿入されたシャフト101と、このシャフト101に圧入固着されたロータハブ102と、コア204に対向して配置され、ヨーク103に固着されたマグネット104とを有している。
Hereinafter, a conventional one-side sealed type cantilever type hydrodynamic bearing device will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a spindle motor using the conventional hydrodynamic bearing device disclosed in
The
シャフト101の外面又はスリーブ202の軸孔202aの内面のいずれかの面の所定位置にへリングボーン形状(魚骨形状)の動圧溝が形成されている。動圧溝が形成されたシャフト101とスリーブ202の対向面の間の隙間に潤滑剤が保持されてラジアル方向動圧軸受50が構成されている。シャフト101の下端部には円環状のフランジ105が圧入固着されている。
スリーブ202の下端面の円周部分が階段状に形成されており、スリーブ202の下端面は開口を有している。その開口に対して円板状のカバープレート205が圧入され固着されている。カバープレート205とスリーブ202との固着部分を密閉するため接着剤207が塗布されている。シャフト101に固着されたフランジ105と、スリーブ202に固着されたカバープレート205とが対向する隙間には潤滑剤が保持されている。フランジ105の上面と下面には動圧溝が形成されている。このフランジ105とカバープレート205とスリーブ202と潤滑剤とによりスラスト方向動圧軸受60が構成されている。
A herringbone-shaped (fishbone-shaped) dynamic pressure groove is formed at a predetermined position on either the outer surface of the
A circumferential portion of the lower end surface of the
図4に示す従来のスピンドルモータにおいて、モータベース201の中央部分にはスリーブ202を囲む筒状壁201Aが形成されている。この筒状壁201Aの内周面には凹部206が形成されている。この凹部206の上下両側部分においてスリーブ202が保持され固定されている。
上記のように、片側密閉型方持ち形式の軸受機構は、ラジアル方向動圧軸受とスラスト方向動圧軸受に保持された潤滑剤における回転軸の一方側が大気に開放された開口を有し、他方側が密閉された構造である。図4に示した動圧流体軸受装置においては、シャフト101を回転可能に保持するスリーブ202の一端にカバープレート205を圧入して接着剤により固着して構成された、片側密閉型方持ち形式の軸受構造となっている。
As described above, the one-side sealed type cantilever type bearing mechanism has an opening in which one side of the rotary shaft in the lubricant held in the radial direction dynamic pressure bearing and the thrust direction dynamic pressure bearing is open to the atmosphere, The side is sealed. In the hydrodynamic bearing device shown in FIG. 4, the
上記のような構成の従来のスピンドルモータの製造において、カバープレート205が圧入固着されたスリーブ202をモータベース201に圧入するとき、応力が生じる。このとき生じた応力は、スリーブ202を介してカバープレート205の外周部の各部分に加えられる。もし、スリーブ202をモータベース201に圧入するときに生じた応力がスリーブ202を介してカバープレート205の外周部に加えられ、カバープレート205が変形すると、カバープレート205の平面度が低下する。このため、スラスト方向の動圧が減少したりアンバランスになるという重大な問題が生じるおそれがある。また、カバープレート205が変形すると、潤滑油が漏れて他の部品を汚したり、潤滑剤が不足する等の原因となる。さらに、カバープレート205が固着されたスリーブ202をモータベース201に圧入固着するとき生じた応力が、ラジアル方向動圧軸受やスラスト方向動圧軸受に間接的に加えられると、そのラジアル方向動圧軸受やスラスト方向動圧軸受の形状が変形して、動圧のバランスが崩れるおそれがある。もし、そのようなアンバランスが生じると、スピンドルモータの回転精度が悪くなり、騒音や振動が発生するという問題がある。
In manufacturing the conventional spindle motor having the above-described configuration, stress is generated when the
従来のスピンドルモータにおいては、筒状壁201Aの内周面に凹部206が形成されており、この凹部206の上下両側部分でのみモータベース201とスリーブ202が接触して固着される構造である。このような構造を有しているため、スリーブ202をモータベース201に圧入するときに生じた応力が凹部206において多少吸収され、応力の全てがカバープレート205の外周部やラジアル方向動圧軸受50に加えられない構成である。しかし、図4に示した従来のスピンドルモータの構成においては、凹部206の形状が重要であり、精度の高い加工を必要とする。例えば、カバープレート205の変形を確実に防止するため、凹部206の深さをスリーブ202とモータベース201との圧入しめしろの5倍以上とし、圧入のしめしろが2μmのとき深さを10μm以上と設定している。凹部206の深さが上記の圧入しめしろの2倍以下のときには変形を生じ、不都合が生じる。このように、図4に示した従来のスピンドルモータの構成においては、筒状壁201aの内周面に凹部206を形成して、スリーブ202をモータベース201に圧入するときの応力の伝達を抑制する構造であった。しかし、その応力の一部はスリーブ202を介してカバープレート205の外周部やラジアル方向動圧軸受50の各部分に伝達されるため、前記のような問題を完全に解決することはできなかった。
In the conventional spindle motor, a
上記の問題を解決するために、スリーブ202をモータベース201に圧入により固着するのではなく、接着剤のみを用いた接着により固着する方法も検討されている。しかし、接着剤による固定ではその硬化収縮が生じるため、精度の高い組立てを行うことができないという問題があった。
In order to solve the above problem, a method of fixing the
また、上記のように構成された従来のスピンドルモータを比較的高温度の環境で使用した場合、モータベース201、スリーブ202、カバープレート205等のステータ部200における各部材がその熱膨張係数の違いによりスピンドルモータの全体を変形させるおそれがあり、スピンドルモータとしての信頼性の点で問題があった。接着剤として一般的に用いられているアクリル系接着剤では、前述のような比較的に高温度の使用環境においては、各部材の熱膨張による変形に耐えうる強度を保有しておらず、各部材の変形を抑制する効果は無かった。特に、アクリル系接着剤においては、軸受部分に使用される潤滑剤が膨潤しやすいという特徴を有しており、潤滑剤が接着部分からしみだしてしまうという問題もあった。
Further, when the conventional spindle motor configured as described above is used in a relatively high temperature environment, each member in the
本発明は、上記の従来の構成における問題を解決し、軸受機構を高精度に組み立てることができ、騒音や振動の発生しない、信頼性の高い動圧流体軸受装置及びをその動圧流体軸受装置を用いたモータを提供し、そして信頼性の高い動圧流体軸受装置を容易に製造することができる動圧流体軸受装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems in the above-described conventional configuration, and can provide a highly reliable hydrodynamic fluid bearing device that can assemble a bearing mechanism with high accuracy and does not generate noise and vibration, and the hydrodynamic fluid bearing device thereof. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a hydrodynamic bearing device that can easily manufacture a highly reliable hydrodynamic bearing device.
本発明に係る動圧流体軸受装置は、請求項1に記載したように、シャフト、
前記シャフトにより貫通されて前記シャフトに対して相対的に回転可能であり、前記シャフトにおける回転軸を実質的な中心軸として直径の小さな環状の第1環状壁と直径の大きな環状の第2環状壁とを前記シャフトの一端の近傍にある端面に形成したスリーブ、
前記シャフトの一端に固着され、前記シャフトにおける回転軸と直交する面を有するフランジ、
前記フランジに対向して配設され、前記スリーブに形成された第1環状壁に押圧されて固定された円板状のカバープレート、
前記カバープレートと前記スリーブとの接合部分を固着し、前記第1環状壁と前記第2環状壁とで形成される凹部内に保持されたエポキシ系接着剤、
前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
前記スリーブと前記フランジの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、及び
前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、を具備する。
このように構成された本発明の動圧流体軸受装置は、軸受機構が高精度に組み立てられており、騒音や振動の発生しない、信頼性の高い軸受装置となる。
A hydrodynamic bearing device according to the present invention includes a shaft, as described in
An annular first annular wall having a small diameter and an annular second annular wall having a large diameter, which are penetrated by the shaft and are rotatable relative to the shaft. And a sleeve formed on an end face near one end of the shaft,
A flange fixed to one end of the shaft and having a surface perpendicular to the rotation axis of the shaft;
A disc-shaped cover plate disposed opposite to the flange and pressed and fixed to a first annular wall formed on the sleeve;
An epoxy-based adhesive that secures a joint portion between the cover plate and the sleeve and is held in a recess formed by the first annular wall and the second annular wall;
Radial direction dynamic pressure generating means formed on at least one of the opposing surfaces of the shaft and the sleeve;
A thrust direction dynamic pressure generating means formed on at least one surface of the sleeve and the flange facing each other, and a lubricant held in a minute gap between the radial direction dynamic pressure generating means and the thrust direction dynamic pressure generating means, It comprises.
The hydrodynamic bearing device of the present invention configured as described above is a highly reliable bearing device in which the bearing mechanism is assembled with high accuracy and no noise or vibration is generated.
また、本発明に係る動圧流体軸受装置は、請求項2に記載したように、請求項1における前記第1環状壁の高さが、前記カバープレートの厚みより小さく形成されており、前記第2環状壁の高さが、前記カバープレートの厚みより大きく形成されている。このように形成された本発明の動圧流体軸受装置は、接着剤が第2環状壁の内側に形成された凹部とカバープレートの円周部分との間に確実に保持される。
The hydrodynamic bearing device according to the present invention, as described in
本発明に係るモータは、請求項3に記載したように、シャフト、
前記シャフトにより貫通されて前記シャフトに対して相対的に回転可能であり、前記シャフトにおける回転軸を実質的な中心軸として直径の小さな環状の第1環状壁と直径の大きな環状の第2環状壁とを前記シャフトの一端の近傍にある端面に形成したスリーブ、
前記シャフトの一端に固着され、前記シャフトにおける回転軸と直交する面を有するフランジ、
前記フランジに対向して配設され、前記スリーブに形成された第1環状壁に押圧されて固定された円板状のカバープレート、
前記カバープレートと前記スリーブとの接合部分を固着し、前記第1環状壁と前記第2環状壁とで形成される凹部内に保持されたエポキシ系接着剤、
前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
前記スリーブと前記フランジの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、
前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、
前記シャフトに実質的に固定されたモータロータ部、及び
前記モータロータ部に対向する位置に配置され、前記スリーブに実質的に固定されたモータステータ部、を具備する。
このように構成された本発明のモータは、軸受機構が高精度に組み立てられており、潤滑油が漏れることがなく、騒音や振動の発生しない動圧流体軸受装置を用いているため、信頼性が高く、寿命の長い駆動装置となる。
As described in
An annular first annular wall having a small diameter and an annular second annular wall having a large diameter, which are penetrated by the shaft and are rotatable relative to the shaft. And a sleeve formed on an end face near one end of the shaft,
A flange fixed to one end of the shaft and having a surface perpendicular to the rotation axis of the shaft;
A disc-shaped cover plate disposed opposite to the flange and pressed and fixed to a first annular wall formed on the sleeve;
An epoxy-based adhesive that secures a joint portion between the cover plate and the sleeve and is held in a recess formed by the first annular wall and the second annular wall;
Radial direction dynamic pressure generating means formed on at least one of the opposing surfaces of the shaft and the sleeve;
Thrust direction dynamic pressure generating means formed on at least one of the facing surfaces of the sleeve and the flange;
A lubricant held in a minute gap between the radial direction dynamic pressure generating means and the thrust direction dynamic pressure generating means;
A motor rotor portion substantially fixed to the shaft; and a motor stator portion arranged at a position facing the motor rotor portion and substantially fixed to the sleeve.
The motor of the present invention configured as described above has a bearing mechanism assembled with high precision, uses a hydrodynamic bearing device that does not leak lubricating oil, and does not generate noise or vibration. And a long-life driving device.
また、本発明に係るモータは、請求項4に記載したように、請求項3における前記第1環状壁の高さが、前記カバープレートの厚みより小さく形成されており、前記第2環状壁の高さが、前記カバープレートの厚みより長く形成されている。このように形成された本発明のモータは、接着剤が第2環状壁の内側に形成された凹部とカバープレートの円周部分との間に確実に保持される。 According to a fourth aspect of the present invention, in the motor according to the fourth aspect, the height of the first annular wall in the third aspect is smaller than the thickness of the cover plate. The height is longer than the thickness of the cover plate. In the motor of the present invention formed as described above, the adhesive is reliably held between the recess formed inside the second annular wall and the circumferential portion of the cover plate.
本発明に係る動圧流体軸受装置の製造方法は、請求項5に記載したように、
シャフトにおける回転軸を実質的な中心軸として直径の小さな環状の第1環状壁と直径の大きな環状の第2環状壁とをスリーブにおける前記シャフトの一端の近傍にある端面に形成する工程、
前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面にラジアル方向動圧発生部を形成する工程、
フランジと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面にスラスト方向動圧発生部を形成する工程、
前記シャフトの一端に前記フランジを固着する工程、
前記シャフトを前記スリーブに挿入する工程、
カバープレートを前記フランジに対向して配置し、前記スリーブに形成された第1環状壁と第2環状壁との間の凹部内に固着治具を挿入し、前記第1環状壁を前記カバープレートに押圧させる工程、及び
前記凹部内を含む前記スリーブと前記カバープレートとの接合部分の全周にエポキシ系接着剤を塗布する工程、を有する。
このような工程を有する本発明に係る製造方法により、簡単な冶具により容易に動圧流体軸受装置を製造することが可能となり、製造コストの大幅な低減を図ることが可能となる。
As described in
Forming an annular first annular wall having a small diameter and an annular second annular wall having a large diameter on the end surface of the sleeve in the vicinity of one end of the shaft, with the rotational axis of the shaft as a substantial central axis;
Forming a radial dynamic pressure generating portion on at least one of the opposing surfaces of the shaft and the sleeve;
Forming a thrust direction dynamic pressure generating portion on at least one surface of the flange and the sleeve facing each other;
Fixing the flange to one end of the shaft;
Inserting the shaft into the sleeve;
A cover plate is disposed to face the flange, a fixing jig is inserted into a recess between the first annular wall and the second annular wall formed in the sleeve, and the first annular wall is placed on the cover plate. And a step of applying an epoxy-based adhesive to the entire circumference of the joint portion between the sleeve and the cover plate including the inside of the recess.
With the manufacturing method according to the present invention having such steps, the hydrodynamic bearing device can be easily manufactured with a simple jig, and the manufacturing cost can be greatly reduced.
また、本発明に係る動圧流体軸受装置の製造方法は、請求項6に記載したように、請求項5における前記第1環状壁の高さが、前記カバープレートの厚みより小さく形成されており、前記第2環状壁の高さが、前記カバープレートの厚みより大きく形成されている。このように形成された本発明のモータは、接着剤が第2環状壁の内側に形成された凹部とカバープレートの円周部分との間に確実に保持される。
In the method for manufacturing a hydrodynamic bearing device according to the present invention, as described in
本発明に係る動圧流体軸受装置は、スリーブとカバープレートとの接合部分にエポキシ系接着剤を塗布して、スリーブとカバープレートとの接合部分を密閉する構成であるため、潤滑油が漏れることがなく、寿命の長い装置となり、かつ軸受部分の各構成要素を高精度に組み込むことが可能であるため、騒音や振動の発生しない信頼性の高い動圧流体軸受装置となる。また、本発明に係る動圧流体軸受装置は、簡単な冶具により容易に製造することが可能となり、製造コストの大幅な低減を図ることが可能となる。さらに、本発明か係るモータは、上記の効果を有する動圧流体軸受装置を軸受機構として用いているため、寿命が長く信頼性の高い駆動装置となる。 Since the hydrodynamic bearing device according to the present invention is configured to apply an epoxy adhesive to the joint portion between the sleeve and the cover plate and seal the joint portion between the sleeve and the cover plate, the lubricating oil leaks. Therefore, it is a long-life device, and each component of the bearing portion can be incorporated with high accuracy, so that it becomes a highly reliable hydrodynamic bearing device that does not generate noise and vibration. Further, the hydrodynamic bearing device according to the present invention can be easily manufactured with a simple jig, and the manufacturing cost can be greatly reduced. Furthermore, since the motor according to the present invention uses the hydrodynamic bearing device having the above-described effects as a bearing mechanism, the motor has a long life and high reliability.
以下、本発明に係る動圧流体軸受装置、及びその動圧流体軸受装置を用いたモータ、及び動圧流体軸受装置の製造方法の好適な実施の形態を添付の図面を参照して説明する。 Preferred embodiments of a hydrodynamic bearing device according to the present invention, a motor using the hydrodynamic bearing device, and a method of manufacturing the hydrodynamic bearing device will be described below with reference to the accompanying drawings.
《第1の実施の形態》
本発明に係る第1の実施の形態の動圧流体軸受装置を図1及び図2を参照して説明する。
図1は第1の実施の形態の動圧流体軸受装置を用いたスピンドルモータを示す断面図である。図2は図1に示した第1の実施の形態のスピンドルモータの一部を拡大して示す断面図である。図1に示すスピンドルモータは、前述の図4に示した従来のスピンドルモータと同様に、片側密閉型方持ち形式の動圧流体軸受装置であり、ラジアル方向動圧軸受50とスラスト方向動圧軸受60、及びそれらに保持された潤滑剤によりロータ部100がステータ部200に対して回転可能に支持されている。
<< First Embodiment >>
A hydrodynamic bearing device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a spindle motor using the hydrodynamic bearing device of the first embodiment. FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part of the spindle motor according to the first embodiment shown in FIG. The spindle motor shown in FIG. 1 is a hydrodynamic fluid bearing device of a one-side sealed type cantilever type, like the conventional spindle motor shown in FIG. 4, and includes a radial direction dynamic pressure bearing 50 and a thrust direction dynamic pressure bearing. The
第1の実施の形態のスピンドルモータにおいて、ステータ部200は、モータベース11、スリーブ3、カバープレート4、コア8、コイル9等により構成されている。モータベース11には、スリーブ3とコア8が直接固着されている。モータベース11の中央部分には筒状の筒状壁11Aが形成されている。この筒状壁11Aの内側にはスリーブ3が圧入固着されている。スリーブ3の下端面にはカバープレート4が固着されている。モータベース11の筒状壁11Aの外周面にはコア8が固着されており、このコア8にはコイル9が巻回されている。
スリーブ3の下端部には第1環状壁3Aと第2環状壁3Bがシャフト1の回転軸を中心として同軸上にカバープレート4を取り囲むよう形成されている。第1環状壁3Aは、スリーブ3の下端部の側面を形成する第2環状壁3Bの内側に形成されており、第1環状壁3Aと第2環状壁3Bとの間に凹部15が形成されている。
In the spindle motor according to the first embodiment, the
A first
ロータ部100は、スリーブ3に対して回転可能に挿入されたシャフト1と、このシャフト1に圧入固着されたロータハブ2と、ロータハブ2に設けられたヨーク7と、ステータ部200のコア8に対向して配置され、ヨーク7に固着されたマグネット6とを有している。
シャフト1の外周面又はスリーブ3の軸孔14のスリーブ内面16のいずれかの面の所定位置にへリングボーン形状(魚骨形状)のラジアル方向動圧溝が形成されている。第1の実施の形態においては、シャフト1における上下2箇所に第1ラジアル方向動圧溝12と第2ラジアル方向動圧溝13が形成されている。ラジアル方向動圧溝が形成されたシャフト1とスリーブ3の対向面の間の隙間には、作動流体である潤滑剤が保持されており、シャフト1とスリーブ3と潤滑剤とによりラジアル方向動圧軸受50が構成されている。
シャフト1の下端部分には円環状のフランジ5が圧入固着されている。第1の実施の形態においては、フランジ5の上面と下面にへリングボーン形状のスラスト方向動圧溝が形成されている。このスラスト方向動圧溝が形成された面により構成された隙間には潤滑剤が保持されている。スリーブ3とカバープレート4とフランジ5と潤滑剤とによりスラスト方向動圧軸受60が構成されている。
The
A herringbone (fishbone-shaped) radial dynamic pressure groove is formed at a predetermined position on either the outer peripheral surface of the
An
第1の実施の形態においては、ロータ部100とステータ部200が片側密閉型方持ち形式の軸受機構により構成されている。すなわち、ラジアル方向動圧軸受50の作動流体である潤滑剤を保持する隙間において、シャフト1とロータハブ2との上端部分は大気に開放されており、他方側が密閉された構造である。
第1の実施の形態においては、フランジ5の上下両面にスラスト方向動圧溝を形成した例で説明するが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、フランジ5に対向する両面、若しくはいずれかの面にスラスト方向動圧溝を形成しても良い。
In the first embodiment, the
In the first embodiment, an example in which thrust dynamic pressure grooves are formed on both upper and lower surfaces of the
図2は第1の実施の形態のスピンドルモータにおけるスリーブ3とカバープレート4の固着状態を示す拡大断面図である。図2に示すように、第1環状壁3Aがカバープレート4を押圧するよう内側に倒れており、カバープレート4はスリーブ3に固定されている。第1環状壁3Aと第2環状壁3Bとの間に形成される凹部15を含むスリーブ3とカバープレート4との接合部分の全周には、接着剤10が塗布され硬化状態となってスリーブ3とカバープレート4とを固着している。第1の実施の形態のスピンドルモータにおいて用いた接着剤10は、膨潤のないエポキシ系接着剤である。第1の実施の形態のスピンドルモータにおいては、接着剤10としてエポキシ系接着剤を用いているため、接着剤10は潤滑剤により膨潤することがなく、潤滑剤の接着部分からのしみ出しが防止されている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a fixed state of the
図2に示すように、カバープレート4の上面が当接するスリーブ3の下面Pから第1環状壁3Aの先端(図2における下端)までの高さAは、カバープレート4の厚みBより短く(A<B)なるよう形成されている。また、スリーブ3の下面Pから第2環状壁3Bの先端(図2における下端)までの高さCは、カバープレート4の厚みBより長く(C>B)形成されている。従って、第1環状壁3Aにより押圧されたカバープレート4の下面から第1環状壁3Aの先端が突出することはない。また、第2環状壁3Bがカバープレート4の厚みBより長く形成されているため、塗布された接着剤10が第2環状壁3Bの内側に形成された凹部15とカバープレート4の円周部分との間に確実に保持され、スピンドルモータの下面から接着剤がはみ出ることが防止されている。
なお、第2環状壁3Bの外周面は、内側に傾斜するよう形成されている。すなわち、第2環状壁3Bの先端が内側に傾いた状態となるよう形成されている。これは、接着剤10の膨張により第2環状壁3Bの外周面が側面方向へ突出して、モータベース11の筒状壁11Aとの間に無用な応力を生じさせないためである。
As shown in FIG. 2, the height A from the lower surface P of the
The outer peripheral surface of the second
次に、上記のように構成された第1の実施の形態のスピンドルモータにおけるカバープレート4の固着方法について添付の図3を参照しつつ説明する。図3は第1の実施の形態のスピンドルモータにおけるカバープレート4の固着方法を示す工程図である。
図3の(a)は、カバープレート4の固着工程における第1工程を示している。この第1工程の前段階において、スリーブ3はモータベース11の筒状壁11Aに圧入固着されている。また、フランジ5が固着されたシャフト1がスリーブ3の軸孔14内に挿入されている。この状態において、カバープレート4を所定の位置に配置し、スリーブ3における第1環状壁3Aと第2環状壁3Bとの間に形成された凹部15内に、先端が2つの平面により鋭角に形成された形状を有する固着治具20を挿入し、第1環状壁3Aをカバープレート4の方向へ倒す。
Next, a method of fixing the
FIG. 3A shows a first step in the fixing step of the
図3の(b)は、第1環状壁3Aが固着治具20によりカバープレート4の方向へ倒されて、第1環状壁3Aによりカバープレート4が固定された状態を示す。この状態において、図3の(c)に示すようにエポキシ系接着剤がスリーブ3の凹部15を含むスリーブ3とカバープレート4との接合部分の全周にわたって接着剤注入器のノズル30より塗布される。塗布後、90℃から100℃の間の温度において1時間配置して乾燥させ、塗布されたエポキシ系接着剤を硬化させる。硬化した接着剤10はスリーブ3とカバープレート4との接合部分を完全に密閉する。
FIG. 3B shows a state in which the first
上記のように製造される第1の実施の形態のスピンドルモータにおいては、スリーブ3がモータベース11に圧入固着されるとき、スリーブ3にはカバープレート4が固着されておらず、このときに生じる応力がカバープレート4に加わることはない。また、第1の実施の形態1における動圧流体軸受装置においては、カバープレート4をスリーブ3に対して圧入固着する製造方法ではないため、カバープレート4に圧入時の応力が加わることがない。さらに、エポキシ系接着剤によりスリーブ3とカバープレート4との接合部分を完全に密閉する構造であるため、潤滑剤が接着剤10からしみ出ることがなく、軸受装置として寿命が長く信頼性の高い製品となる。
In the spindle motor according to the first embodiment manufactured as described above, when the
以上のように、実施の形態において好適な例で具体的に説明で明らかなように、本発明に係る動圧流体軸受装置は、スリーブ3とカバープレート4との接合部分の全周にエポキシ系接着剤10を塗布して、スリーブ3とカバープレート4との接合部分を完全に密閉する構成であるため、潤滑油が漏れることがなく、寿命の長い装置となり、かつ軸受部分の各構成要素を高精度に組み込むことが可能であるため、騒音や振動の発生しない信頼性の高い動圧流体軸受装置となる。
また、本発明に係る動圧流体軸受装置は、第1環状壁3Aと第2環状壁3Bとの間に形成された凹部15に固着冶具20を挿入して第1環状壁3Aを押圧することにより、スリーブ3とカバープレート4とを容易に接合することができるため、作業効率の高い製造が可能となり、製造コストの大幅な低減を図ることが可能となる。
さらに、本発明に係る動圧流体軸受装置を用いたスピンドルモータであるモータは、上記の効果を有する動圧流体軸受装置を軸受機構として用いているため、寿命が長く信頼性の高い装置となる。
As described above, the hydrodynamic bearing device according to the present invention is epoxy-based around the entire circumference of the joint portion between the
In the hydrodynamic bearing device according to the present invention, the fixing
Further, the motor which is a spindle motor using the hydrodynamic bearing device according to the present invention uses the hydrodynamic bearing device having the above-described effect as a bearing mechanism, and therefore has a long life and high reliability. .
本発明は、簡単な製造方法により高い信頼性を有する動圧流体軸受装置を得ることができるため、小型機器の軸受装置として汎用性が高く有用であり、本発明の動圧流体軸受装置を用いたモータは小型機器の駆動機構として有用である。 Since the present invention can provide a hydrodynamic bearing device having high reliability by a simple manufacturing method, it is highly versatile and useful as a bearing device for small equipment, and the hydrodynamic bearing device of the present invention is used. The motor used is useful as a drive mechanism for small equipment.
1 シャフト
2 ロータハブ
3 スリーブ
3A 第1環状壁
3B 第2環状壁
4 カバープレート
5 フランジ
6 マグネット
7 ヨーク
8 コア
9 コイル
10 接着剤
11 モータベース
11A 筒状壁
12 第1ラジアル方向動圧溝
13 第2ラジアル方向動圧溝
14 軸孔
15 凹部
50 ラジアル方向動圧軸受
60 スラスト方向動圧軸受
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記シャフトにより貫通されて前記シャフトに対して相対的に回転可能であり、前記シャフトにおける回転軸を実質的な中心軸として直径の小さな環状の第1環状壁と直径の大きな環状の第2環状壁とを前記シャフトの一端の近傍にある端面に形成したスリーブ、
前記シャフトの一端に固着され、前記シャフトにおける回転軸と直交する面を有するフランジ、
前記フランジに対向して配設され、前記スリーブに形成された第1環状壁に押圧されて固定された円板状のカバープレート、
前記カバープレートと前記スリーブとの接合部分を固着し、前記第1環状壁と前記第2環状壁とで形成される凹部内に保持されたエポキシ系接着剤、
前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
前記スリーブと前記フランジの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、及び
前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、
を具備することを特徴とする動圧流体軸受装置。 shaft,
An annular first annular wall having a small diameter and an annular second annular wall having a large diameter, which are penetrated by the shaft and are rotatable relative to the shaft. And a sleeve formed on an end face near one end of the shaft,
A flange fixed to one end of the shaft and having a surface perpendicular to the rotation axis of the shaft;
A disc-shaped cover plate disposed opposite to the flange and pressed and fixed to a first annular wall formed on the sleeve;
An epoxy-based adhesive that secures a joint portion between the cover plate and the sleeve and is held in a recess formed by the first annular wall and the second annular wall;
Radial direction dynamic pressure generating means formed on at least one of the opposing surfaces of the shaft and the sleeve;
A thrust direction dynamic pressure generating means formed on at least one surface of the sleeve and the flange facing each other, and a lubricant held in a minute gap between the radial direction dynamic pressure generating means and the thrust direction dynamic pressure generating means,
A hydrodynamic bearing device comprising:
前記シャフトにより貫通されて前記シャフトに対して相対的に回転可能であり、前記シャフトにおける回転軸を実質的な中心軸として直径の小さな環状の第1環状壁と直径の大きな環状の第2環状壁とを前記シャフトの一端の近傍にある端面に形成したスリーブ、
前記シャフトの一端に固着され、前記シャフトにおける回転軸と直交する面を有するフランジ、
前記フランジに対向して配設され、前記スリーブに形成された第1環状壁に押圧されて固定された円板状のカバープレート、
前記カバープレートと前記スリーブとの接合部分を固着し、前記第1環状壁と前記第2環状壁とで形成される凹部内に保持されたエポキシ系接着剤、
前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面に形成されたラジアル方向動圧発生手段、
前記スリーブと前記フランジの対向する少なくともいずれかの面に形成されたスラスト方向動圧発生手段、
前記ラジアル方向動圧発生手段と前記スラスト方向動圧発生手段の微小隙間に保持された潤滑剤、
前記シャフトに実質的に固定されたモータロータ部、及び
前記モータロータ部に対向する位置に配置され、前記スリーブに実質的に固定されたモータステータ部、
を具備することを特徴とするモータ。 shaft,
An annular first annular wall having a small diameter and an annular second annular wall having a large diameter, which are penetrated by the shaft and are rotatable relative to the shaft. And a sleeve formed on an end face near one end of the shaft,
A flange fixed to one end of the shaft and having a surface perpendicular to the rotation axis of the shaft;
A disc-shaped cover plate disposed opposite to the flange and pressed and fixed to a first annular wall formed on the sleeve;
An epoxy-based adhesive that secures a joint portion between the cover plate and the sleeve and is held in a recess formed by the first annular wall and the second annular wall;
Radial direction dynamic pressure generating means formed on at least one of the opposing surfaces of the shaft and the sleeve;
Thrust direction dynamic pressure generating means formed on at least one of the facing surfaces of the sleeve and the flange;
A lubricant held in a minute gap between the radial direction dynamic pressure generating means and the thrust direction dynamic pressure generating means;
A motor rotor portion substantially fixed to the shaft; and a motor stator portion disposed at a position facing the motor rotor portion and substantially fixed to the sleeve;
The motor characterized by comprising.
前記シャフトと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面にラジアル方向動圧発生部を形成する工程、
フランジと前記スリーブの対向する少なくともいずれかの面にスラスト方向動圧発生部を形成する工程、
前記シャフトの一端に前記フランジを固着する工程、
前記シャフトを前記スリーブに挿入する工程、
カバープレートを前記フランジに対向して配置し、前記スリーブに形成された第1環状壁と第2環状壁との間の凹部内に固着治具を挿入し、前記第1環状壁を前記カバープレートに押圧させる工程、及び
前記凹部内を含む前記スリーブと前記カバープレートとの接合部分の全周にエポキシ系接着剤を塗布する工程、
を有する動圧流体軸受装置の製造方法。 Forming an annular first annular wall having a small diameter and an annular second annular wall having a large diameter on the end surface of the sleeve in the vicinity of one end of the shaft, with the rotational axis of the shaft as a substantial central axis;
Forming a radial dynamic pressure generating portion on at least one of the opposing surfaces of the shaft and the sleeve;
Forming a thrust direction dynamic pressure generating portion on at least one surface of the flange and the sleeve facing each other;
Fixing the flange to one end of the shaft;
Inserting the shaft into the sleeve;
A cover plate is disposed to face the flange, a fixing jig is inserted into a recess between the first annular wall and the second annular wall formed in the sleeve, and the first annular wall is placed on the cover plate. And a step of applying an epoxy-based adhesive to the entire circumference of the joint portion between the sleeve and the cover plate including the inside of the recess,
The manufacturing method of the hydrodynamic bearing apparatus which has this.
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