JP2009099173A - ディスク駆動装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】治具固定状態での短時間のＵＶ照射による生産性の高い接着締結と接着締結後の締結強度を確保することを可能とし、かつ面振れを高精度に抑制した組立精度を実現したディスク駆動装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】円筒状のロータフレーム２とこのロータフレーム２の内部に同心に配設された円筒状の空間を形成するマグネット３とロータフレーム２の回転中心に形成されたシャフト保持部４の中央孔５に一端を固定したシャフト６とからなるロータ組立体７と、このロータ組立体７を支承する軸受８とを備え、シャフト保持部４の中央孔５はシャフト６の軸方向の下部に径小部９を有し、かつ径小部９の上部には軸方向の上側に向かって拡開形成されたテーパ形状の傾斜部１０を有し、シャフト保持部４とシャフト６との空隙部１１には紫外線硬化接着剤１２が充填されて接着締結部１３を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクのメディアが載置されるロータフレームをモータで駆動するディスク駆動装置およびその製造方法に関する。

近年、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクのメディアを駆動するディスク駆動装置は、パーソナルユースの携帯機器に搭載されることも多いことから低コストで高信頼性のものが強く要望されている。一方、メディアに記録される情報の大容量化やメディアから読み取る情報の情報伝達速度の高速化に伴い、ディスク駆動装置には機械的特性のさらなる高精度化が求められている。

このような要求に対応するためにディスク駆動装置として用いられるモータには、近年、例えば低コストで生産することを目的として構成部品にプレス加工部品が多用されている。しかしながら、プレス加工部品は低コスト化が容易な反面、一般的に従来から使用されている切削加工部品に比べて部品加工精度が劣る場合がある。したがって、部品加工精度に依存せず組立工法や組立治具を整備しさえすれば、高精度な機械的特性をもつことができる構造を有するディスク駆動装置の開発やこのようなディスク駆動装置を製造することができる方法の開発が望まれている。

ところで、ディスク駆動装置において、例えばターンテーブルなどの面振れの抑制などの高精度な機械的特性を保持するための主要な要素の１つとしてモータにおけるロータフレームとシャフトとの締結技術が挙げられる。このロータフレームとシャフトとの締結技術には接着締結が広く採用されており、接着締結を行う場合には、接着締結後の締結強度や組立精度および接着締結時の生産性が課題となっている。

これらの課題のうち組立精度に関しては、ロータフレームを含むターンテーブルを回転させた状態で、このロータフレームの中央孔の回転軸とロータフレームとの間に設けられた接着剤保持部に充填された紫外線硬化接着剤を硬化させることにより、ロータフレームとシャフトとを高精度に接着締結し組み立てる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法によると、回転軸であるシャフトにより回転する回転体であるロータフレームを水平または水平に近い状態でシャフトに固着させることができ、ロータフレームの面振れ量を所定範囲内の値に設定することができるとしている。

また、シャフトに相当するスピンドルの一部に周溝を設け、この周溝内に接着剤を充填し、かつスピンドルにロータフレームを圧入したのちに固着してロータフレームの面振れを低減したスピンドルモータからなるディスク駆動装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような圧入と併用する方法により、生産性や信頼性の向上も図れるとしている。

また、同様に圧入工法と併用する方法として、ロータフレームの中央部に突状の突起環状部が構成され、さらにこの突起環状部の内径側に径小内径部と径大内径部とを構成してこれらの内径部に予め接着剤を塗布してから圧入して固着する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００１−３３２０１４号公報 特開２０００−１３４８９４号公報 特開２００２−１３６０３１号公報

しかしながら、上記で説明した特許文献１に示される従来技術においては、ロータフレームが回転して動いている状態で紫外線硬化接着剤を硬化させるので接着剤の硬化中に接着締結部の締結対象の部材が動く可能性があり、接着締結部の強度の信頼性を確保するうえで課題が生じる。

また、上記で説明した特許文献２または３に示される従来技術においては、シャフトに不要な応力をかけない軽圧入状態を実現して接着締結を行うには、切削加工による高精度に加工された部品が必要でプレス加工部品を使用した場合には実現が難しい。すなわち、シャフトに過度の応力をかけて機械的な信頼性が低下する、あるいは接着締結部の強度は確保されるが面振れの範囲が大きくなり組立精度が低下するなどの課題が生じる。

本発明は上記の課題を解決するもので、ロータフレームのシャフト保持部の中央孔の接着締結部の形状がＵＶ光を内部まで浸透させ、かつ締結強度の低下に至らない最適クリアランスを有した形状となるようにしている。このことにより、治具固定状態での短時間のＵＶ照射による生産性の高い接着締結と接着締結後の締結強度を確保することを可能とし、かつ面振れを高精度に抑制した組立精度を実現したディスク駆動装置およびその製造方法を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明のディスク駆動装置は、円筒状のロータフレームとこのロータフレームの内部に同心に配設された円筒状の空間を形成するマグネットと上記ロータフレームの回転中心に形成されたシャフト保持部の中央孔に一端を固定したシャフトとからなるロータ組立体と、上記ロータ組立体を支承する軸受とを備え、上記シャフト保持部の中央孔は、上記シャフトの軸方向の下部に径小部を有し、かつ上記径小部の上部には上記軸方向の上側に向かって拡開形成されたテーパ形状の傾斜部を有し、上記シャフト保持部と上記シャフトとの空隙部には紫外線硬化接着剤が充填されて接着締結部を形成している構成からなる。

このような構成とすることにより、ロータフレームのシャフト保持部の中央孔とシャフトとの間に充填された紫外線硬化接着剤は、この中央孔の接着締結部の形状の工夫により短時間のＵＶ照射により確実に硬化する。そして、紫外線硬化接着剤は、接着締結部の軸方向の上側に向かって拡開形成されたテーパ形状の傾斜部に充填されるので、傾斜部の上側開口部から奥側の径小部までＵＶ照射を行き渡らせることができる。また、高精度に作製した治具を使用して治具固定状態で硬化することができるので、シャフトの水平面からの垂直度やロータフレームの水平度を高精度に制御した組立精度の高い組立を行うことができる。さらに、このような治具を使用した状態で組立時にシャフトなどにかかる応力を緩和し紫外線硬化接着剤の強度を増すための加熱工程を行うこともできるので締結強度が強い高信頼性のディスク駆動装置を実現することができる。

また、軸方向の径小部の下側にシャフト保持部とシャフトの下部空隙部をさらに設け、下部空隙部には紫外線硬化接着剤が充填されて強度補強部を形成している構成としてもよい。

このような構成とすることにより、シャフト保持部とシャフトとの間の接着締結がより一層強固になるとともに、接着締結部の信頼性向上を実現できる。

また、空隙部のうちシャフトのシャフト上端とシャフト保持部とで形成する上端クリアランスは１２μｍ以上、１８μｍ以下である構成としてもよい。このような構成とすることにより、面振れが高精度に抑制されて、同時にせん断強度が強い接着締結部を有するロータ組立体からなるディスク駆動装置を実現できる。

また、上記目的を達成するために、本発明のディスク駆動装置の製造方法は、ロータ組立治具に形成されたシャフト固定部のシャフト固定部底面にシャフトの下端が密着するようにシャフトを固定するシャフト固定工程と、円筒状のロータフレームの回転中心に形成されたシャフト保持部の中央孔をシャフトに対して挿入することにより、ロータフレームをシャフトに垂直に挿入する挿入工程と、シャフト保持部とシャフトとの空隙部に、この空隙部上部から紫外線硬化接着剤を充填する充填工程と、空隙部上部から紫外線を照射して紫外線硬化接着剤を硬化させることによりロータフレームをシャフトに接着固定する接着固定工程と、加熱装置の中でシャフト保持部とシャフトとの空隙部に充填された紫外線硬化接着剤を加熱して硬化させる加熱硬化工程と、シャフトの上部にシャフトに隣接して蓋部を配置する配置工程と、ステータ組立体の軸受にロータ組立体を装着するロータ組立体装着工程とを備え、充填工程ののちにシャフト保持部の中央孔に形成された径小部およびこの径小部の下側に形成された下部空隙部に紫外線硬化接着剤が満たされるように所定の時間待機したのちに接着固定工程を行う方法からなる。

このような方法とすることにより、ロータフレームのシャフト保持部の中央孔とシャフトとの間に充填された紫外線硬化接着剤は、この中央孔の接着締結部の形状の工夫により短時間のＵＶ照射により確実に生産性よく硬化することができる。また、高精度に作製した治具を使用して治具固定状態で硬化することができるので、シャフトの水平面からの垂直度やロータフレームの水平度を高精度に制御した組立精度の高い組立を行うことができる。さらに、このような治具を使用した状態で組立時にシャフトなどにかかる応力を緩和し紫外線硬化接着剤の強度を増すための加熱工程を行うこともできるので締結強度が強い高信頼性のディスク駆動装置を実現することができる。

また、シャフト保持部によりシャフトのシャフト上部およびシャフト下部をシャフトの円筒形上に外接する三角柱の３面のうちの２面でそれぞれ保持したうえで、三角柱の３面のうちの残りの１面でシャフトの中央部を保持したのちに挿入工程を行う方法としてもよい。

このような方法とすることにより、さらにシャフトの水平面からの垂直度やロータフレームの水平度を高精度に制御した組立精度の高い組立を行うことができる。

これらのような構成および製造方法を使用することにより、本発明のディスク駆動装置は、小型化が進むなかで、それを構成するロータフレーム載置面の面振れが極めて小さく、かつロータフレームのシャフト保持部とシャフトとを接着締結する接着締結部の接着信頼性の高いディスク駆動装置を提供することができる。

本発明のディスク駆動装置は、ロータフレームを有するターンテーブルの面振れが高精度に抑制され、ロータフレームとシャフトとの間の接着締結部の形状の工夫により短時間のＵＶ照射により生産性よく形成された高信頼性の接着締結部を有している。また、高精度に作製した治具を使用して治具固定状態で硬化することができるので、シャフトの水平面からの垂直度やロータフレームの水平度を高精度に制御した組立精度の高い組立を行うことができるディスク駆動装置の製造方法を提供するものである。さらに、このような治具を使用した状態で組立時にシャフトなどにかかる応力を緩和し紫外線硬化接着剤の強度を増すための加熱工程を行うこともできるので締結強度が強い高信頼性のディスク駆動装置を実現することができるという大きな効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、形状などについては正確な表示ではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１にかかるディスク駆動装置の構造を模式的に示す断面図で、（ａ）は接着締結されたロータ組立体を備えるディスク駆動装置１の断面図、（ｂ）は（ａ）の接着締結部であるＡ部を拡大した断面図、（ｃ）は（ｂ）の接着締結部であるＡ部の変形例における拡大した断面図である。

図１（ａ）に示すように本発明の実施の形態１に示すディスク駆動装置１は、円筒状のロータフレーム２と、このロータフレーム２の内部に同心に配設された円筒状の空間を形成するマグネット３と、ロータフレーム２の回転中心に形成されたシャフト保持部４の中央孔５に一端を固定したシャフト６からなるロータ組立体７と、このロータ組立体７を支承する軸受８とを備えている。そして、シャフト保持部４の中央孔５はシャフト６の軸方向の下部に径小部９を有し、かつ径小部９の上部には軸方向の上側に向かって拡開形成されたテーパ形状の傾斜部１０を有している。そして、図１（ａ）に示すようにシャフト保持部４とシャフト６との空隙部１１は紫外線硬化接着剤１２が充填されて破線で囲まれた接着締結部１３を形成している。なお、これらに加えて図１（ａ）に示すディスク駆動装置１において、シャフト６はステータ組立体１４の軸受孔８ａにはめ込まれている。そして、ステータ組立体１４は、ベース１ａの上面中央部に設けられて中心部にシャフト６を挿入するための孔を有する軸受８と、ロータフレーム２の内部のマグネット３に対向して軸受８の周囲に同心円状で、かつ等間隔にベース１ａ上面に配置された複数の突極を有するステータコア１ｂとにより構成されている。なお、このステータコア１ｂの突極にはそれぞれにステータ巻線（図示せず）が巻装されている。

このような構成とすることにより、ロータフレーム２のシャフト保持部４の中央孔５とシャフト６との間に充填された紫外線硬化接着剤１２は、この中央孔５の接着締結部１３の形状の工夫により短時間のＵＶ照射により確実に硬化する。また、高精度に作製した治具を使用して治具固定状態で硬化することができるので、シャフト６の水平面からの垂直度やロータフレーム２の水平度を高精度に制御した組立精度の高い組立を行うことができる。さらに、このような治具を使用した状態で組立時にシャフト６などにかかる応力を緩和し紫外線硬化接着剤１２の強度を増すための加熱処理を行うこともできるので締結強度が強い高信頼性のディスク駆動装置１を実現することができる。

すなわち、接着締結部１３の形状を上記のように工夫することにより、接着締結する際に使用する透明な液状の紫外線硬化接着剤１２が、シャフト６とシャフト保持部４の中央孔５との間に形成される空隙部１１に十分な量でかつ気泡や未充填部を発生することなく充填できる。このことにより、紫外線硬化接着剤１２が中央孔５およびシャフト６と接触して接着する接着面積が広くなり気泡や未充填部が発生することがなくなることから、接着締結部１３の十分な締結強度を確保できる。

図１（ｂ）は図１（ａ）の破線で囲んだ接着締結部１３の要部であるＡ部を拡大した断面図を示し、この図１（ｂ）を用いて接着締結部１３の詳細な構成について説明する。

図１（ｂ）に示すようにシャフト保持部４の中央孔５は、シャフト６の軸方向６Ａの空隙部１１の下部に径小部９を有し、かつ径小部９の上部には軸方向６Ａの上側に向かって拡開形成されたテーパ形状の傾斜部１０を有している。そして、シャフト保持部４とシャフト６との空隙部１１には、紫外線硬化接着剤１２が充填されて接着締結部１３を形成している。このときに中央孔５は径小部９の上部に傾斜部１０を有し上部に拡開形成されているので、空隙部１１に充填された紫外線硬化接着剤１２を上部からＵＶ光を照射して短時間に硬化させることが容易であり、上部からのＵＶ光は空隙部１１に充填された紫外線硬化接着剤１２全体に十分に照射されることとなる。なお、シャフト６とロータフレーム２の中央孔５の内壁面とは、それぞれ空隙部１１の上端と下方にクリアランスＸおよびクリアランスＹが確保されている。

図１（ｃ）は図１（ｂ）の接着締結部１３であるＡ部の変形例における拡大した断面図で、図１（ｂ）の接着締結部１３の構成に加えて軸方向６Ａの径小部９の下側にシャフト保持部４とシャフト６の下部空隙部１５をさらに設け、この下部空隙部１５には紫外線硬化接着剤１２が充填されて強度補強部１３ｂを形成している。この強度補強部１３ｂを含めた接着締結部１３ａが図１（ｃ）に示すように構成されている。

このような構成とすることにより、シャフト保持部４とシャフト６との間の接着締結がより一層強固になるとともに、接着締結部１３、１３ａの接着強度などの信頼性の向上を実現できる。

さて、図１（ｂ）および（ｃ）に示すように空隙部１１の上端のクリアランスＸを大きくした場合、ＵＶ光などの紫外線が空隙部１１の下部の奥のほうまで十分に到達するので紫外線硬化接着剤１２の硬化は促進される。しかしながら、クリアランスＸが大きいと紫外線硬化接着剤１２の硬化時に接着剤の量が多いため接着剤の収縮量が不均一になりロータフレーム２の面振れが大きくなること、またはシャフト保持部４の中央孔５の内面やシャフト６の表面に対して紫外線硬化接着剤１２のせん断強度の低下が生じることが考えられる。

一方、クリアランスＸを小さくした場合、紫外線硬化接着剤１２が下方へ充填されるまで待機するため作業時間が長くなること、または紫外線硬化接着剤１２への紫外線の光量および空隙部１１への進入の深さの不足のために紫外線硬化接着剤１２の未硬化部が増加することが考えられる。このことにより、ロータフレーム２の面振れが結果として大きくなること、あるいは紫外線硬化接着剤１２の信頼性が低下することが考えられる。

したがって、クリアランスＸの値には最適な範囲を設定することが望ましい。そこで、本実施の形態１に示すディスク駆動装置１の空隙部１１の上端のクリアランスＸの値を１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、５０μｍと変えてロータ組立体７を製作して、その面振れおよび締結強度を測定した。

図２にクリアランスＸの値に対する面振れの値と締結強度としてのせん断強度の値との関係を示す。目標値としては面振れが１５μｍ以下、せん断強度が２００Ｎ以上である。量産時の製造マージンなどを考えると面振れが１０．５μｍ以下、せん断強度が２３０Ｎ以上が望ましい。図２に示すクリアランスＸに対する面振れおよびせん断強度との関係により、上記量産時のマージンを考えたクリアランスＸは１０μｍ以上、２０μｍ以下が望ましく、クリアランスＸの値のマージンを考えるとクリアランスＸは１２μｍ以上、１８μｍ以下がより好ましい。

図３に紫外線硬化接着剤１２の紫外線照射による硬化時間とせん断強度との関係について示す。このときのクリアランスＸは５０μｍであるロータ組立体７を使用している。なお、参考として同じクリアランスＸが５０μｍで熱硬化性接着剤を使用して組み立てたロータ組立体７の接着剤の硬化時間に対するせん断強度の関係を示す。

図３より熱硬化性接着剤を使用した場合では、せん断強度２００Ｎ以上の接着強度を得るためには、９０℃で加熱硬化して５０秒以上を要する。これに対して、紫外線硬化接着剤１２では、せん断強度２００Ｎ以上の接着強度を得るためには、１５秒の硬化時間しか必要でなく、熱硬化性接着剤を硬化するときの３０％以下の時間で硬化し、インライン処理では生産性を高くすることができる。なお、紫外線硬化接着剤１２による接着時の硬化は、より強固な接着締結を実現するために紫外線照射による１次硬化と加熱による２次硬化を併用するが、１次硬化はインライン処理で行い、２次硬化はバッチ処理で行っている。したがって、１次硬化が非常に短時間で完了するので量産時の生産性が高い工程となっている。

次に、図４を用いて本発明の実施の形態１にかかるディスク駆動装置１の製造方法についてのプロセスフローを説明する。

そして、本実施の形態１にかかるディスク駆動装置１の製造方法を図５（ａ）から（ｄ）（前半のプロセスフロー）および図６（ａ）から（ｃ）（後半のプロセスフロー）の各工程の断面図を用いて説明する。

本実施の形態１に示すディスク駆動装置１の製造方法は、シャフト固定工程Ｓ１と、挿入工程Ｓ２と、充填工程Ｓ３と、接着固定工程Ｓ４と、加熱硬化工程Ｓ５と、配置工程Ｓ６と、ロータ組立体装着工程Ｓ７とを備えている。そして、本製造方法は充填工程Ｓ３ののちにシャフト保持部４の中央孔５に形成された径小部９およびこの径小部９の下側に形成された下部空隙部１５に紫外線硬化接着剤１２が満たされるように所定の時間待機したのちに接着固定工程Ｓ４を行っている。

まず、図５（ａ）は、ロータ組立治具１７に形成されたシャフト固定部１８のシャフト固定部底面１８ｃに、シャフト６の下端が接触するようにシャフト６を固定するシャフト固定工程Ｓ１を示す。このシャフト６はロータ組立治具１７に形成された上部シャフト位置規制部１８ａおよび下部シャフト位置規制部１８ｂからなるシャフト固定部１８により固定される。

次に、図５（ｂ）は、ロータ組立治具１７を使用して円筒状のロータフレーム２の回転中心に形成されたシャフト保持部４の中央孔５をシャフト６に対して挿入することにより、ロータフレーム２をシャフト６に垂直に挿入する挿入工程Ｓ２を示す。ロータフレーム２をシャフト６に垂直に挿入する方法として、ロータ組立治具１７を準備する。そして、内部に同心に配設された円筒状の空間を形成するマグネット３と、中心部にシャフト６が挿入される中央孔５とその下方の径小部９を有するシャフト保持部４およびターンテーブル７ａとを備えたロータフレーム２が、ロータフレーム載置面１７ａに載置されたシャフト６に挿入されている。そして、ロータフレーム上面２ａから矢印の方向２ｂに加圧してシャフト６の中心線とロータフレーム上面２ａが垂直を維持した状態で保持されている。

図５（ｃ）は、シャフト保持部４とシャフト６との空隙部１１に、この空隙部１１の上部から紫外線硬化接着剤１２を充填する充填工程Ｓ３を示す。この紫外線硬化接着剤１２は、ノズル１９が装着され、ディスペンサーの制御装置（図示せず）に繋がるチューブを介してコネクター２０に接続されたシリンジ２１により充填される。このシリンジ２１の内部には紫外線硬化接着剤１２が充填されているディスペンサーを準備している。そして、ノズル１９の先端から所定量の紫外線硬化接着剤１２が吐出されるように、空気や不活性ガスによってシリンジ２１内の液状樹脂面に圧力を加える。また、紫外線硬化接着剤１２の吐出量制御は、制御装置の加圧時間と加圧値を設定することにより所望する量の紫外線硬化接着剤１２を吐出している。そして、この充填工程Ｓ３ののちにシャフト保持部４の中央孔５に形成された径小部９およびこの径小部９の下側に形成された下部空隙部１５に紫外線硬化接着剤１２が満たされるように所定の時間待機したのちに、以下に述べる接着固定工程Ｓ４を行う。なお、紫外線硬化接着剤１２は、例えばエポキシ系液状樹脂であってもよいし、アクリル系液状樹脂、ポリイミド系液状樹脂、ポリベンゾオキサザール系液状樹脂のいずれかであってもよい。

また、ロータフレーム２のシャフト保持部４の内周面に予め紫外線硬化接着剤１２を塗布してから、シャフト６をロータフレーム２に垂直に挿入してもよい。この方法によれば、シャフト６をロータフレーム２に挿入する時、紫外線硬化接着剤１２が押しのけられてシャフト保持部４とシャフト６との空隙部１１の中で紫外線硬化接着剤１２の液面の位置が軸方向の上側に大きく変動するため、紫外線硬化接着剤１２の塗布量の管理が多少難しくなるが、シャフト保持部４の内周面の全周に満遍なく紫外線硬化接着剤１２を塗布することが容易となるという利点がある。すなわち、上記挿入工程Ｓ２と充填工程Ｓ３との順序を入れ替えて本実施の形態１の製造方法を実施してもよい。

次に、図５（ｄ）は、空隙部１１の上部から紫外線を照射して紫外線硬化接着剤１２を硬化させることによりロータフレーム２をシャフト６に接着固定するための接着固定工程Ｓ４を示す。この接着固定工程Ｓ４は１次硬化工程に相当する。すなわち、空隙部１１に充填された紫外線硬化接着剤１２を１次硬化するための方法として、図５（ｄ）に示すように紫外線硬化接着剤１２が滴下充填された空隙部１１を、超高圧水銀灯などが点灯されている紫外線照射ヘッド２２下で照射する。すなわち、所定の照射光量の紫外線を所定時間だけ照射して透明な液状の紫外線硬化接着剤１２を１次硬化させて、ロータフレーム２のターンテーブル７ａの面とシャフト６の中心線が垂直になるようにロータ組立治具１７により保持されているシャフト保持部４およびシャフト６を接着締結する。

図６（ａ）は、加熱装置（図示せず）の中で空隙部１１に充填された紫外線硬化接着剤１２を加熱して硬化させる加熱硬化工程Ｓ５を示す。この加熱硬化工程Ｓ５は２次硬化工程に相当する。紫外線硬化接着剤１２の１次硬化を終えた複数のディスク駆動装置１のロータ組立体７を、例えば炉内温度が９０℃に設定された加熱炉内の加熱雰囲気２３に同時に収納して、所定の時間だけ加熱する。この加熱処理によって、シャフト保持部４やシャフト６との接着強度を高めている。それとともに、樹脂材料である紫外線硬化接着剤１２が光反応による１次硬化で架橋しえなかった部分の樹脂の架橋密度を高めて、紫外線硬化接着剤１２自身の硬化物強度をあげることもできる。

次に、図６（ｂ）は、シャフト６の上部にシャフト６に隣接して蓋部２４を配置する配置工程Ｓ６を示す。１次硬化が終了したロータ組立体７のシャフト６の上部端面６ａに紫外線硬化接着剤１２を滴下して、その上から蓋部２４を蓋部２４の下面がシャフト６の上部端面６ａに接する位置までシャフト保持部４の中央孔５に嵌め込んでいる。

そして、図６（ｃ）はステータ組立体１４の軸受８にロータ組立体７を装着するロータ組立体装着工程Ｓ７を示す。ロータ組立体７をステータ組立体２６に装着するには、ロータ組立治具１７に固定されているロータフレーム２が、シャフト６に接着締結されたロータ組立体７をまずロータ組立治具１７から取り外す。そして、軸受８を含むステータ組立体１４の軸受孔８ａにロータ組立体７のシャフト６を装着することで本実施の形態１のディスク駆動装置１を製造することができる。

このような製造方法を適用することにより、ロータフレーム２がシャフト６に高い精度で垂直に接着締結される。その結果、１０μｍ以下の面振れに再現性よく抑えられたロータ組立体７を有するディスク駆動装置１が得られる。

また、ロータフレーム２のシャフト保持部４の中央孔５とシャフト６との間に充填された紫外線硬化接着剤１２は、この中央孔５の接着締結部１３の形状の工夫により短時間のＵＶ照射により確実に生産性よく硬化することができる。また、高精度に作製したロータ組立治具１７を使用して治具固定状態で硬化することができるので、シャフト６の水平面からの垂直度やロータフレーム２の水平度を高精度に制御した組立精度の高い組立を行うことができる。

さらに、このような治具を使用した状態で組立時にシャフト６などにかかる応力を緩和し紫外線硬化接着剤１２の強度を増すための加熱硬化工程Ｓ５を行うこともできる。このことにより、締結強度が強い高信頼性のディスク駆動装置１を実現することができる。

さらに、ロータ組立体７をインラインで加工する場合、紫外線硬化接着剤１２の１次硬化に紫外線硬化技術が使用されるため、熱硬化性樹脂を使用することによる接着締結に比べて樹脂の硬化時間が３０％以下に大幅に短縮できる。したがって、生産性の向上を図れて製造コストの削減を実現できる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２にかかるディスク駆動装置に使用するロータフレーム２の構造を模式的に示す断面図で、（ａ）はロータ組立治具１７に装着されたロータ組立体２７の構造を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の破線で囲まれた領域Ｂのロータ組立体２７の要部を矢印Ｃの方向から見た拡大平面図、（ｃ）は（ｂ）に示したロータ組立体２７の要部の変形例を矢印Ｃの方向から見た拡大平面図である。

図７（ａ）に示すロータ組立体２７は、実施の形態１に示したロータ組立体７と同様の断面構造となっている。すなわち、中央孔５はシャフト６の軸方向の下部に径小部９を有し、かつ径小部９の上部には軸方向の上側に向かって拡開形成されたテーパ形状の傾斜部１０が形成されている。そして、紫外線硬化接着剤１２を空隙部１１の下方まで充填するために、傾斜部１０が、中央孔５の内部の円周全てに形成されているのではなく、例えば図７（ｂ）に示すように３箇所に等間隔で配置されている構成としてもよい。すなわち、中央孔５のこの３箇所以外のところは垂直に貫通しており、紫外線硬化接着剤（図示せず）が中央孔５の細部にまで充填しやすく、ＵＶ光の照射が中央孔５の細部や奥の紫外線硬化接着剤まで届きやすい構造に形成されている。

また、図７（ｃ）に示すように傾斜部１０が中央孔５の５箇所に等間隔で配置されていてもよく、中央孔５やロータフレーム２などの大きさや必要な接着締結強度などに応じて傾斜部１０の形状を形成してもよい。なお、図７（ｂ）および（ｃ）に示すようにロータ組立体２７の形状を変形しても７Ａ−７Ａ線から見た断面図は、図７（ａ）に示す断面図と同様な断面図となる。

このような構成とすることにより、紫外線硬化接着剤１２を空隙部１１の下方まで充填でき、かつ紫外線が空隙部１１の深部まで進入できる。このことにより、シャフト保持部４の中央孔５とシャフト６とが紫外線硬化接着剤で接着締結されるロータ組立体７の接着締結部は、ターンテーブル７ａの面振れを目標以内に抑制しながらより一層高い接着締結部の強度と信頼性を得ることができる。

図８は、本発明の実施の形態１、２においてロータ組立体７、２７を組み立てるときに使用できる組立治具の構造を模式的に示した図で、（ａ）はロータ組立治具１７の平面図、（ｂ）はロータ組立治具１７の中央部のシャフト固定部２９の要部斜視図である。

図８（ａ）および（ｂ）に示すように、この組立治具２８はロータ組立治具１７と中央部シャフト位置規正治具３１とで構成される。ロータ組立治具１７は、中央部のシャフト固定部２９と、周辺部のロータフレーム載置部２ｃと、中央部シャフト位置規正治具３１を所定位置まで矢印Ｄの方向に摺動したあと固定するための切り込み溝３３とを備えている。そして、シャフト固定部２９の中心部にはシャフト固定部底面１８ｃからロータ組立治具１７の上面まで、ロータフレーム載置面２ｄに対して垂直となる三角柱の２面をなすＶ字形の切り込み溝３３が形成されている。

そして、切り込み溝３３（以下、「ガイド溝３３」とする）は高さ方向の中間層が削り取られて、ロータ組立治具１７は上部シャフト位置規正部３２の２面の保持面と、シャフト固定部底面１８ｃから上方に向けて形成された下部シャフト位置規正部３４の２面の保持面とを備えている。さらに、ロータフレーム載置面２ｄはシャフト固定部底面１８ｃから所定の高さに高精度な垂直面として形成されて配置されている。中央部シャフト位置規正治具３１は、その高さの中間部に中央部シャフト位置規正部３５が形成されており、シャフト固定部２９の中心に向かって矢印Ｄの方向に摺動する構成となっている。すなわち、シャフト固定部２９側の上部シャフト位置規正部３２と下部シャフト位置規正部３４の中間部の位置に、中央部シャフト位置規正治具３１の中央部シャフト位置規正部３５が形成されている。

したがって、ロータ組立治具１７にシャフト６を固定するには、まず上述の組立治具２８を準備する。そして、シャフト６は、その側面の一部がロータ組立治具１７のシャフト外周面の上部および下部をそれぞれ２面で位置規正する上部シャフト位置規正部３２および下部シャフト位置規正部３４と、その下方端面がシャフト固定部底面１８ｃと接触するように配置する。それから、シャフト６はガイド溝３３に沿って中央部シャフト位置規正治具３１の中央部シャフト位置規正部３５を押し付けられた状態で保持される。

すなわち、ロータフレーム２の回転中心に形成されたシャフト保持部４によりシャフト６の上部および下部をシャフト６の円筒形状に外接する三角柱の３面のうちの２面でそれぞれ保持したうえで、三角柱の３面のうちの残りの１面でシャフト６の中央部を保持している。このように保持したのちに、実施の形態で説明した挿入工程Ｓ２を行っている。

このような方法とすることにより、さらにシャフト６の水平面に対する垂直度およびロータフレーム２の水平度が高精度に制御された組立精度の高い組立を行うことができる。

このような構成および製造方法を使用することにより、本発明のディスク駆動装置は、装置の小型化が進むなかで、それを構成するロータフレーム載置面の面振れが極めて小さく、かつロータフレームのシャフト保持部とシャフトとを接着締結する接着締結部の接着信頼性が高いディスク駆動装置として製造されることになる。

本発明のディスク駆動装置は、ロータフレームを有するターンテーブルの面振れが高精度に抑制され、ロータフレームとシャフトとの間の接着締結部の形状の工夫により短時間のＵＶ照射により生産性よく形成された高信頼性の接着締結部を有している。また、高精度に作製した治具を使用して治具固定状態で硬化することができるので、シャフトの水平面に対する垂直度およびロータフレームの水平度が高精度に制御された組立精度の高い組立を行うことができるディスク駆動装置の製造方法を提供するものであり、とりわけ近年ディスク駆動装置が搭載されることが多いパーソナルユースに使用される携帯機器などへの適用に有用である。

本発明の実施の形態１にかかるディスク駆動装置の構造を模式的に示す断面図で、（ａ）は接着締結されたロータ組立体を備えるディスク駆動装置の断面図、（ｂ）は（ａ）の接着締結部であるＡ部を拡大した断面図、（ｃ）は（ｂ）の接着締結部であるＡ部の変形例における拡大した断面図 クリアランスＸの値に対する面振れの値と締結強度としてのせん断強度の値との関係を示す図 紫外線硬化接着剤の紫外線照射による硬化時間とせん断強度との関係について示す図 本発明の実施の形態１にかかるディスク駆動装置の製造方法についてのプロセスフローを説明する図 （ａ）から（ｄ）は本発明の実施の形態１にかかるディスク駆動装置の製造方法について示す各工程での断面図（前半のプロセスフロー） （ａ）から（ｃ）は本発明の実施の形態１にかかるディスク駆動装置の製造方法について示す各工程での断面図（後半のプロセスフロー） 本発明の実施の形態２にかかるディスク駆動装置に使用するロータフレームの構造を模式的に示す断面図で、（ａ）はロータ組立治具に装着されたロータ組立体の構造を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の破線で囲まれた領域Ｂのロータ組立体の要部を矢印Ｃの方向に見た拡大平面図、（ｃ）は（ｂ）に示したロータ組立体の要部の変形例を矢印Ｃの方向に見た拡大平面図 本発明の実施の形態１、２においてロータ組立体を組み立てるときに使用できる組立治具の構造を模式的に示した図で、（ａ）はロータ組立治具の平面図、（ｂ）はロータ組立治具の中央部のシャフト固定部の要部斜視図

符号の説明

１ ディスク駆動装置
１ａ ベース
１ｂ ステータコア
２ ロータフレーム
２ａ ロータフレーム上面
２ｂ 矢印の方向
２ｃ ロータフレーム載置部
２ｄ ロータフレーム載置面
３ マグネット
４ シャフト保持部
５ 中央孔
６ シャフト
６ａ 上部端面
７，２７ ロータ組立体
７ａ ターンテーブル
８ 軸受
８ａ 軸受孔
９ 径小部
１０ 傾斜部
１１ 空隙部
１２ 紫外線硬化接着剤
１３，１３ａ 接着締結部
１３ｂ 強度補強部
１４，２６ ステータ組立体
１５ 下部空隙部
１７ ロータ組立治具
１７ａ ロータフレーム載置面
１８，２９ シャフト固定部
１８ａ 上部シャフト位置規制部
１８ｂ 下部シャフト位置規制部
１８ｃ シャフト固定部底面
１９ ノズル
２０ コネクター
２１ シリンジ
２２ 紫外線照射ヘッド
２３ 加熱雰囲気
２４ 蓋部
２８ 組立治具
３１ 中央部シャフト位置規正治具
３２ 上部シャフト位置規正部
３３ 切り込み溝（ガイド溝）
３４ 下部シャフト位置規正部
３５ 中央部シャフト位置規正部

Claims (5)

1. 円筒状のロータフレームとこのロータフレームの内部に同心に配設された円筒状の空間を形成するマグネットと前記ロータフレームの回転中心に形成されたシャフト保持部の中央孔に一端を固定したシャフトとからなるロータ組立体と、
   前記ロータ組立体を支承する軸受とを備え、
   前記シャフト保持部の中央孔は、前記シャフトの軸方向の下部に径小部を有し、かつ前記径小部の上部には前記軸方向の上側に向かって拡開形成されたテーパ形状の傾斜部を有し、前記シャフト保持部と前記シャフトとの空隙部には紫外線硬化接着剤が充填されて接着締結部を形成していることを特徴とするディスク駆動装置。
2. 前記軸方向の前記径小部の下側に前記シャフト保持部と前記シャフトの下部空隙部をさらに設け、前記下部空隙部には紫外線硬化接着剤が充填されて強度補強部を形成していることを特徴とする請求項１に記載のディスク駆動装置。
3. 前記空隙部のうち前記シャフトのシャフト上端と前記シャフト保持部とで形成する上端クリアランスは１２μｍ以上、１８μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のディスク駆動装置。
4. ロータ組立治具に形成されたシャフト固定部のシャフト固定部底面にシャフトの下端が密着するように前記シャフトを固定するシャフト固定工程と、
   円筒状のロータフレームの回転中心に形成されたシャフト保持部の中央孔を前記シャフトに対して挿入することにより、前記ロータフレームを前記シャフトに垂直に挿入する挿入工程と、
   前記シャフト保持部と前記シャフトとの空隙部に、この空隙部上部から紫外線硬化接着剤を充填する充填工程と、
   前記空隙部上部から紫外線を照射して前記紫外線硬化接着剤を硬化させることにより前記ロータフレームを前記シャフトに接着固定する接着固定工程と、
   加熱装置の中で前記シャフト保持部と前記シャフトとの前記空隙部に充填された前記紫外線硬化接着剤を加熱して硬化させる加熱硬化工程と、
   前記シャフトの上部に前記シャフトに隣接して蓋部を配置する配置工程と、
   ステータ組立体の軸受にロータ組立体を装着するロータ組立体装着工程とを備え、
   前記充填工程ののちに前記シャフト保持部の前記中央孔に形成された径小部およびこの径小部の下側に形成された下部空隙部に前記紫外線硬化接着剤が満たされるように所定の時間待機したのちに前記接着固定工程を行うことを特徴とするディスク駆動装置の製造方法。
5. 前記シャフト保持部により前記シャフトのシャフト上部およびシャフト下部を前記シャフトの円筒形上に外接する三角柱の３面のうちの２面でそれぞれ保持したうえで、前記三角柱の３面のうちの残りの１面で前記シャフトの中央部を保持したのちに前記挿入工程を行うことを特徴とする請求項４に記載のディスク駆動装置の製造方法。

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