JP2019062710A - Measuring method and adjustment method - Google Patents

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弘之 本田
Hiroyuki Honda
弘之 本田
茂樹 堀木
Shigeki Horiki
茂樹 堀木
友山 進一
Shinichi Tomoyama
進一 友山
花野 雅昭
Masaaki Hanano
雅昭 花野
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Abstract

To improve assembly accuracy by measuring dimensions between bearing members with high accuracy, and adjusting.SOLUTION: In a motor having a shaft placed along the medial axis 9, a hub 50 having a through hole 210 into which the shaft is inserted, and a one side ring 111 and the other side ring 112 fixed to the shaft on the farther one axial side than the hub and on the farther the other axial side than the hub, axial clearance dimensions between the hub and the one and the other side rings are measured. At first, the hub is fixed, and axial movement of the hub is limited. Next, the shaft is pushed to one side in the axial direction, and the other side ring is brought into contact with the hub. Subsequently, the shaft is pushed to the other side in the axial direction, and the one side ring is brought into contact with the hub. Travel of one side end of the shaft in the axial direction is measured. The other side end of an elastic member 63 having fixed one side end is brought into contact with the shaft directly or indirectly, thus giving an elastic force E to the shaft for directing toward the other side in the axial direction.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、測定方法および調整方法に関する。   The present invention relates to measurement methods and adjustment methods.

従来、ハードディスクや光ディスクを駆動するディスク駆動装置が知られている。ディスク駆動装置には、ディスクを回転させるモータが搭載される。モータは、回転部材と非回転部材との間に動圧軸受を有することによって、高速回転を行う。高速回転時におけるディスク等の回転の安定性および精度を向上させるため、モータにおける軸受を形成する各部材の精度を向上させる技術が求められている。従来のモータの軸受の製造方法については、例えば、特開2008−309189号公報に、記載されている。
特開2008−309189号公報
Conventionally, a disk drive device for driving a hard disk or an optical disk is known. A motor for rotating the disk is mounted on the disk drive. The motor performs high speed rotation by having a dynamic pressure bearing between the rotating member and the non-rotating member. In order to improve the stability and accuracy of rotation of a disk or the like during high-speed rotation, there is a need for a technique for improving the accuracy of each member forming a bearing in a motor. About the manufacturing method of the conventional motor bearing, it describes in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-309189, for example.
JP, 2008-309189, A

しかし、軸受を形成する各部材の組立後の寸法を測定する際、測定精度に誤差やばらつきが生じると、評価結果に基づく追加調整後の軸受の組立精度に誤差が生じる虞がある。   However, when measuring the dimensions of the members forming the bearing after assembly, if errors or variations occur in the measurement accuracy, errors may occur in the assembly accuracy of the bearing after the additional adjustment based on the evaluation result.

本発明の目的は、軸受を形成する各部材間の寸法を高精度で測定することにより、測定結果を踏まえて調整を行った後の組立精度を向上できる技術を提供することである。   An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the assembly accuracy after adjustment based on the measurement result by measuring the dimensions between members forming the bearing with high accuracy.

本願の例示的な第1発明は、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトが挿入される貫通孔を有するハブと、前記ハブよりも軸方向一方側において前記シャフトに固定される一方側リングと、前記ハブよりも軸方向他方側において前記シャフトに固定される他方側リングと、を有するモータにおける、前記ハブと前記一方側リングおよび前記他方側リングとの間の軸方向の隙間寸法を測定する測定方法であって、a)前記ハブを固定することによって、前記ハブの軸方向の移動を制限する工程と、b)前記シャフトを軸方向一方側へ押して、前記他方側リングを前記ハブに接触させる工程と、c)前記工程b)の後、前記シャフトを軸方向他方側へ押して、前記一方側リングを前記ハブに接触させる工程と、d)前記工程b)の終了時点から前記工程c)の終了時点までにおける前記シャフトの一方側端部の軸方向の移動距離を測定する工程と、を有し、少なくとも前記工程b)、前記工程c)、および前記工程d)では、一方側端部が固定された弾性部材の他方側端部を直接的または間接的に前記シャフトに接触させることによって、前記シャフトに軸方向他方側へ向かう弾性力Eを与える。   According to a first exemplary invention of the present application, a shaft disposed along a vertically extending central axis, a hub having a through hole into which the shaft is inserted, and a shaft fixed to the shaft on one axial side with respect to the hub Axial direction between the hub and the one side ring and the other side ring in a motor having one of the side rings and the other side ring fixed to the shaft on the other side in the axial direction with respect to the hub Measuring the gap dimension of the a), and a) fixing the hub to limit axial movement of the hub; b) pushing the shaft axially to one side, the other side Contacting the ring with the hub; c) pressing the shaft axially to the other side after the step b), contacting the one side ring with the hub; Measuring the axial movement of one end of the shaft from the end of step b) to the end of step c), at least step b), c), And in the step d), the elastic force E directed to the other side in the axial direction is applied to the shaft by bringing the other end of the elastic member, one end of which is fixed, into direct or indirect contact with the shaft. give.

本願の例示的な第1発明によれば、軸受の一部を形成するハブと一方側リングおよび他方側リングとの間の軸方向の隙間寸法を高精度で測定できる。これにより、測定結果を踏まえて調整を行った後の軸受の組立精度を向上できる。   According to the first exemplary invention of the present application, the axial clearance dimension between the hub forming a part of the bearing and the one side ring and the other side ring can be measured with high accuracy. As a result, the assembly accuracy of the bearing after adjustment based on the measurement result can be improved.

図1は、第1実施形態に係るディスク駆動装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the disk drive device according to the first embodiment. 図2は、図1のスピンドルモータの部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of the spindle motor of FIG. 図3は、第1実施形態に係る流体軸受のスラスト間隙を測定する様子を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing how the thrust clearance of the fluid bearing according to the first embodiment is measured. 図4は、第1実施形態に係る流体軸受のスラスト間隙を測定する様子を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing how a thrust gap of the fluid bearing according to the first embodiment is measured. 図5は、第1実施形態に係る流体軸受のスラスト間隙の測定および調整の工程を示したフローチャートである。FIG. 5 is a flow chart showing the process of measuring and adjusting the thrust clearance of the fluid bearing according to the first embodiment. 図6は、第1実施形態に係る弾性力Eの大きさと、スラスト間隙の測定結果のばらつきとの関係を解析した結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the result of analyzing the relationship between the magnitude of the elastic force E according to the first embodiment and the variation in the measurement result of the thrust gap. 図7は、第1実施形態に係る力Fの大きさと弾性力Eの大きさとの差と、スラスト間隙の測定結果のばらつきとの関係を解析した結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the result of analyzing the relationship between the difference between the magnitude of the force F and the magnitude of the elastic force E and the variation of the measurement result of the thrust gap according to the first embodiment. 図8は、変形例に係る流体軸受のスラスト間隙を測定する様子を模式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing how a thrust gap of a fluid bearing according to a modification is measured.

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、「流体軸受」を備える「モータ」の一例として、スピンドルモータを例に挙げて説明する。また、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、以下の実施形態では、軸方向を上下方向とし、ステータユニットに対して、カバー部側を上として、各部の形状および位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明の測定対象となるモータおよびディスク駆動装置の使用時の向きを限定する意図はない。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交な方向も含む。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a spindle motor will be described as an example of the “motor” including the “fluid bearing”. In addition, the direction parallel to the central axis of the motor is "axial direction", the direction perpendicular to the central axis of the motor is "radial direction", and the direction along an arc centered on the central axis of the motor is "circumferential direction". It is called. In the following embodiments, the axial direction is the vertical direction, and the shape and positional relationship of each part will be described with the cover unit side up with respect to the stator unit. However, the definition in the vertical direction is not intended to limit the use direction of the motor and the disk drive to be measured according to the present invention. Further, in the present application, the “parallel direction” also includes a substantially parallel direction. Furthermore, in the present application, the “orthogonal direction” also includes a substantially orthogonal direction.

<1.第1実施形態>
<1−1.ディスク駆動装置の構成>
図1は、本願の第1実施形態に係るディスク駆動装置100の断面図である。ディスク駆動装置100は、中央に円孔を有する3枚の磁気ディスク101を回転させながら、磁気ディスク101からの情報の読み出し、および磁気ディスク101への情報の書き込みを行うハードディスク装置である。図1に示すように、ディスク駆動装置100は、スピンドルモータ1、3枚の磁気ディスク101、アクセス部102、およびこれらを収容するハウジング103を有する。
<1. First embodiment>
<1-1. Disk drive configuration>
FIG. 1 is a cross-sectional view of a disk drive device 100 according to a first embodiment of the present application. The disk drive device 100 is a hard disk device that reads information from the magnetic disk 101 and writes information to the magnetic disk 101 while rotating three magnetic disks 101 having a circular hole at the center. As shown in FIG. 1, the disk drive device 100 has a spindle motor 1, three magnetic disks 101, an access portion 102, and a housing 103 for housing these.

スピンドルモータ1は、磁気ディスク101を支持しながら、中心軸9を中心として磁気ディスク101を回転させる。スピンドルモータ1の構造については、詳細を後述する。   The spindle motor 1 rotates the magnetic disk 101 about the central axis 9 while supporting the magnetic disk 101. The structure of the spindle motor 1 will be described in detail later.

磁気ディスク101は、情報が記録される媒体である。本実施形態では、3枚の磁気ディスク101が配置されている。3枚の磁気ディスク101は、スペーサ105,106を介して、軸方向に積層される。なお、磁気ディスク101の枚数は、2枚以下であってもよく、4枚以上であってもよい。   The magnetic disk 101 is a medium on which information is recorded. In the present embodiment, three magnetic disks 101 are arranged. The three magnetic disks 101 are axially stacked via the spacers 105 and 106. The number of magnetic disks 101 may be two or less, or four or more.

アクセス部102は、3組のヘッド107およびアーム108と、ヘッド移動機構109とを有する。ヘッド107は、磁気ディスク101の表面に接近して、磁気ディスク101に記録された情報の読み出し、および、磁気ディスク101への情報の書き込み、の少なくとも一方を磁気的に行う。ヘッド107は、アーム108に支持される。アーム108は、ヘッド移動機構109に支持されながら揺れ動く。   The access unit 102 has three sets of heads 107 and arms 108 and a head moving mechanism 109. The head 107 approaches the surface of the magnetic disk 101 and magnetically reads at least one of the information recorded on the magnetic disk 101 and the information written on the magnetic disk 101. The head 107 is supported by an arm 108. The arm 108 swings while being supported by the head moving mechanism 109.

ハウジング103は、ベース部40と、カバー部104と、を有する。ベース部40は、スピンドルモータ1の一部でもあり、その一部が磁気ディスク101の下側において径方向に広がる。ベース部40は、例えば、鋳造にて成型される。ベース部40は開口を有する。カバー部104は、ベース部40の開口に嵌められる。これにより、ハウジング103が構成される。なお、ベース部40とカバー部104とは、ハウジング103内の気密性が損なわれないように、組み合わされる。   The housing 103 has a base portion 40 and a cover portion 104. The base portion 40 is also a part of the spindle motor 1, and a part of the base portion 40 radially spreads on the lower side of the magnetic disk 101. The base 40 is molded by casting, for example. The base 40 has an opening. The cover portion 104 is fitted in the opening of the base portion 40. Thus, the housing 103 is configured. The base portion 40 and the cover portion 104 are combined so that the airtightness in the housing 103 is not lost.

ハウジング103の内部空間は、塵または埃が極度に少ない清浄な空間であることが好ましい。本実施形態では、ハウジング103の内部に、空気よりも低密度の気体であるヘリウムガスが充填されている。これにより、磁気ディスク101の回転時の風切り音等が低減される。ただし、ヘリウムガスに代えて、水素ガス、窒素ガス、または空気が充填されてもよい。また、ヘリウムガス、水素ガス、または窒素ガスと、空気との混合気体が充填されてもよい。   The internal space of the housing 103 is preferably a clean space with extremely little dust or dirt. In the present embodiment, the inside of the housing 103 is filled with helium gas, which is a gas having a density lower than that of air. As a result, wind noise and the like when the magnetic disk 101 rotates is reduced. However, hydrogen gas, nitrogen gas, or air may be filled instead of helium gas. In addition, a mixed gas of helium gas, hydrogen gas, or nitrogen gas and air may be filled.

<1−2.スピンドルモータの構成>
続いて、スピンドルモータ1の構成について説明する。図2は、図1のスピンドルモータ1の部分拡大図である。図2に示すように、スピンドルモータ1は、シャフト10と、環状部材11と、回転部20と、ステータユニット30と、ベース部40と、を有する。本願の第1実施形態に係るスピンドルモータ1は、三相モータである。
<1-2. Configuration of spindle motor>
Subsequently, the configuration of the spindle motor 1 will be described. FIG. 2 is a partially enlarged view of the spindle motor 1 of FIG. As shown in FIG. 2, the spindle motor 1 has a shaft 10, an annular member 11, a rotating portion 20, a stator unit 30, and a base portion 40. The spindle motor 1 according to the first embodiment of the present application is a three-phase motor.

シャフト10は、中心軸9に沿って配置された、略円柱形状の部材である。シャフト10は、回転部20を、中心軸9を中心として回転可能に支持する。シャフト10は、例えば、ステンレス等の金属により形成される。シャフト10の上端部は、ハウジング103のカバー部104に固定される(図1参照)。シャフト10の下端部は、ベース部40に固定される。なお、シャフト10は、軸方向に貫通する貫通孔を有する中空シャフトであってもよい。   The shaft 10 is a substantially cylindrical member disposed along the central axis 9. The shaft 10 rotatably supports the rotating unit 20 around the central axis 9. The shaft 10 is formed of, for example, a metal such as stainless steel. The upper end portion of the shaft 10 is fixed to the cover portion 104 of the housing 103 (see FIG. 1). The lower end of the shaft 10 is fixed to the base 40. The shaft 10 may be a hollow shaft having a through hole that penetrates in the axial direction.

シャフト10の外周面には、環状部材11が設けられる。環状部材11は、シャフト10に固定され、シャフト10の外周面から径方向外側に突出する部材である。環状部材11は、上側リング111と下側リング112とから構成される。上側リング111は、少なくとも一部が後述するスリーブ21よりも軸方向上側においてシャフト10に固定される。下側リング112は、少なくとも一部が後述するスリーブ21よりも軸方向下側においてシャフト10に固定される。   An annular member 11 is provided on the outer peripheral surface of the shaft 10. The annular member 11 is a member fixed to the shaft 10 and protruding radially outward from the outer peripheral surface of the shaft 10. The annular member 11 is composed of an upper ring 111 and a lower ring 112. The upper ring 111 is at least partially fixed to the shaft 10 axially above the sleeve 21 described later. The lower ring 112 is at least partially fixed to the shaft 10 axially below the sleeve 21 described later.

なお、上側リング111の外周面において、軸方向の略中央から上部の外周面111Aは、上方へ向かうにつれて径が小さくなる。上側リング111の外周面において、軸方向の略中央から下部の外周面111Bは、下方へ向かうにつれて径が小さくなる。また、下側リング112の外周面において、軸方向の略中央から下部の外周面112Aは、下方へ向かうにつれて径が小さくなる。下側リング112の外周面において、軸方向の略中央から上部の外周面112Bは、上方へ向かうにつれて径が小さくなる。シャフト10および環状部材11により、本実施形態に係る「静止部材」が構成される。   In the outer peripheral surface of the upper ring 111, the diameter of the outer peripheral surface 111A at the upper part from the approximate center in the axial direction decreases as it goes upward. In the outer peripheral surface of the upper ring 111, the diameter of the outer peripheral surface 111B at the lower part from the approximate center in the axial direction decreases in the downward direction. Further, in the outer peripheral surface of the lower ring 112, the diameter of the outer peripheral surface 112A at the lower part from the approximate center in the axial direction decreases as it goes downward. In the outer peripheral surface of the lower ring 112, the diameter of the outer peripheral surface 112B at the upper part from the approximate center in the axial direction decreases in the upward direction. The shaft 10 and the annular member 11 constitute a “stationary member” according to the present embodiment.

回転部20は、シャフト10および環状部材11に対して、中心軸9を中心に回転する「回転部材」である。回転部20は、スリーブ21と、アウターハブ22と、クランプ部材23と、ロータマグネット24と、ヨーク25とを備える。なお、本実施形態では、スリーブ21とアウターハブ22とは、別部材で形成されている。ただし、スリーブ21とアウターハブ22とは、一繋がりの部材であってもよい。   The rotating portion 20 is a “rotating member” that rotates around the central axis 9 with respect to the shaft 10 and the annular member 11. The rotating portion 20 includes a sleeve 21, an outer hub 22, a clamp member 23, a rotor magnet 24, and a yoke 25. In the present embodiment, the sleeve 21 and the outer hub 22 are formed as separate members. However, the sleeve 21 and the outer hub 22 may be members in one connection.

スリーブ21は、シャフト10の周囲において環状に拡がる円筒状の部材である。スリーブ21および後述するアウターハブ22の材料には、例えば、アルミニウム合金または強磁性ステンレス鋼等の金属が使用される。スリーブ21の径方向内側には、スリーブ21を軸方向に貫く貫通孔210が設けられている。シャフト10は、貫通孔210に挿入される。また、後述のとおり、スリーブ21は、中心軸9を中心として、シャフト10および環状部材11に対して回転可能である。スリーブ21は、上側リング111の外周面111Bと僅かな隙間を介して対向する第1内周面211Aと、後述する溝21Cよりも上部においてシャフト10の外周面と僅かな隙間を介して対向する第2内周面211Bと、を有する。また、スリーブ21は、下側リング112の外周面112Bと僅かな隙間を介して対向する第1内周面212Aと、後述する溝21Cよりも下部においてシャフト10の外周面と僅かな隙間を介して対向する第2内周面212Bと、を有する。   The sleeve 21 is a cylindrical member that annularly expands around the shaft 10. For the material of the sleeve 21 and the outer hub 22 described later, for example, a metal such as an aluminum alloy or a ferromagnetic stainless steel is used. A radially inner side of the sleeve 21 is provided with a through hole 210 penetrating the sleeve 21 in the axial direction. The shaft 10 is inserted into the through hole 210. Further, as described later, the sleeve 21 is rotatable with respect to the shaft 10 and the annular member 11 about the central axis 9. The sleeve 21 opposes the first inner circumferential surface 211A opposite to the outer circumferential surface 111B of the upper ring 111 with a slight gap, and the outer circumferential surface of the shaft 10 with a slight gap above the groove 21C described later. And a second inner circumferential surface 211B. Further, the sleeve 21 has a slight gap with the first inner circumferential surface 212A opposed to the outer circumferential surface 112B of the lower ring 112 with a slight gap, and with the outer circumferential surface of the shaft 10 below the groove 21C described later. And a second inner circumferential surface 212B facing each other.

スリーブ21の第1内周面211Aと上側リング111の外周面111B、および第2内周面211Bとシャフト10の外周面は、潤滑オイル等の流体が充填された僅かな隙間を介し対向する。また、スリーブ21の第1内周面212Aと下側リング112の外周面112B、および第2内周面212Bとシャフト10の外周面は、潤滑オイル等の流体が充填された微小間隙を介し対向する。流体には、例えば、ポリオールエステル系オイルおよび/またはジエステル系の潤滑液が使用される。なお、第2内周面211Bと第2内周面212Bとの軸方向の間には、径方向外側に窪む溝21Cを有する。溝21Cは、流体の界面安定のための空気循環用の溝である。   The first inner circumferential surface 211A of the sleeve 21 and the outer circumferential surface 111B of the upper ring 111, and the second inner circumferential surface 211B and the outer circumferential surface of the shaft 10 face each other via a slight gap filled with a fluid such as lubricating oil. Further, the first inner circumferential surface 212A of the sleeve 21 and the outer circumferential surface 112B of the lower ring 112, and the second inner circumferential surface 212B and the outer circumferential surface of the shaft 10 face each other through a minute gap filled with a fluid such as lubricating oil. Do. As the fluid, for example, a polyol ester oil and / or a diester lubricating fluid is used. A groove 21C recessed outward in the radial direction is provided between the second inner circumferential surface 211B and the second inner circumferential surface 212B in the axial direction. The groove 21C is a groove for circulating air for stabilizing the interface of the fluid.

第1内周面211Aは、環状部材11の外周面111Bに対向するスラスト軸受面である。第1内周面212Aは、環状部材11の外周面112Bに対向するスラスト軸受面である。また、第2内周面211B,212Bは、シャフト10の外周面に対向するラジアル軸受面である。第1内周面211A,212Aおよび第2内周面211B,212Bには、流体の動圧を発生させるための動圧溝列(図示省略)がそれぞれ設けられる。シャフト10、環状部材11、およびスリーブ21により、本実施形態に係る「流体軸受」が構成される。   The first inner circumferential surface 211 </ b> A is a thrust bearing surface facing the outer circumferential surface 111 </ b> B of the annular member 11. The first inner circumferential surface 212 </ b> A is a thrust bearing surface facing the outer circumferential surface 112 </ b> B of the annular member 11. The second inner circumferential surfaces 211 </ b> B and 212 </ b> B are radial bearing surfaces facing the outer circumferential surface of the shaft 10. In the first inner circumferential surface 211A, 212A and the second inner circumferential surface 211B, 212B, a dynamic pressure groove array (not shown) for generating a dynamic pressure of fluid is respectively provided. The “fluid bearing” according to the present embodiment is configured by the shaft 10, the annular member 11, and the sleeve 21.

なお、スリーブ21の軸方向上側および軸方向下側には、スピンドルモータ1の外部への潤滑流体の漏洩を防ぐためにシール部材300がそれぞれ設けられる。シール部材300は、環状部材11、および、スリーブ21の上面および下面を覆い、スリーブ21に固定される。   A seal member 300 is provided on the axial upper side and the axial lower side of the sleeve 21 in order to prevent the lubricating fluid from leaking to the outside of the spindle motor 1. The seal member 300 covers the upper and lower surfaces of the annular member 11 and the sleeve 21, and is fixed to the sleeve 21.

アウターハブ22は、スリーブ21の径方向外側において、中心軸9を中心として環状に拡がる円筒状の部材である。アウターハブ22は、スリーブ21とともに中心軸9を中心として回転する。また、アウターハブ22は、下部の外周面から径方向外側に拡がるフランジ部221を有する。   The outer hub 22 is a cylindrical member that annularly expands around the central axis 9 on the radially outer side of the sleeve 21. The outer hub 22 rotates around the central axis 9 together with the sleeve 21. In addition, the outer hub 22 has a flange portion 221 that extends outward in the radial direction from the outer peripheral surface of the lower portion.

クランプ部材23は、アウターハブ22に支持される。図1に示すように、3枚の磁気ディスク101は、クランプ部材23と、アウターハブ22のフランジ部221との間に、保持される。これにより、3枚の磁気ディスク101は、回転部20に支持され、回転部20とともに中心軸9を中心として回転する。   The clamp member 23 is supported by the outer hub 22. As shown in FIG. 1, the three magnetic disks 101 are held between the clamp member 23 and the flange portion 221 of the outer hub 22. Thus, the three magnetic disks 101 are supported by the rotating portion 20 and rotate around the central axis 9 together with the rotating portion 20.

ロータマグネット24は、ヨーク25を介して、アウターハブ22の内周面に固定される。ロータマグネット24は、中心軸9を中心とする円環形状をなす。ロータマグネット24の内周面は、周方向に沿ってN極とS極とが交互に配列された磁極面である。   The rotor magnet 24 is fixed to the inner peripheral surface of the outer hub 22 via the yoke 25. The rotor magnet 24 has an annular shape centered on the central axis 9. The inner circumferential surface of the rotor magnet 24 is a magnetic pole surface in which N and S poles are alternately arranged along the circumferential direction.

ステータユニット30は、ロータマグネット24の径方向内側に配置される。ステータユニット30は、回転部20を回転させるトルクを発生させる。ステータユニット30は、ステータコア31と、複数のコイル32とを有する。   The stator unit 30 is disposed radially inward of the rotor magnet 24. The stator unit 30 generates a torque for rotating the rotating unit 20. The stator unit 30 has a stator core 31 and a plurality of coils 32.

ステータコア31は、中心軸9を中心とする円環状の磁性体が、複数積層された積層構造体である。ステータコア31は、ベース部40に固定される。ステータコア31は、径方向外側に突出する複数のティースを有する。   The stator core 31 is a laminated structure in which a plurality of annular magnetic bodies centered on the central axis 9 are laminated. The stator core 31 is fixed to the base 40. The stator core 31 has a plurality of teeth projecting radially outward.

複数のコイル32は、複数のティースに巻かれ、中心軸9を中心として環状に配置される。複数のコイル32は、3つのコイル群により構成される。3つのコイル群は、それぞれU相用、V相用、W相用である。各コイル群は、1つの導線により構成される。ステータコア31およびコイル32と、ロータマグネット24とは、径方向に対向する。   The plurality of coils 32 are wound around a plurality of teeth and arranged annularly around the central axis 9. The plurality of coils 32 are configured by three coil groups. The three coil groups are for U phase, V phase and W phase respectively. Each coil group is comprised by one conducting wire. The stator core 31 and the coil 32 and the rotor magnet 24 face each other in the radial direction.

このようなスピンドルモータ1において、コイル32に駆動電流を供給すると、複数のティースに径方向の磁束が生じる。そして、ティースに発生した磁束は、ロータマグネット24の磁束と互いに作用し、中心軸9を中心として回転部20を回転させるための周方向のトルクを発生させる。その結果、シャフト10および環状部材11を含む「静止部材」に対して、スリーブ21およびアウターハブ22を含む「回転部材」が、中心軸9の周りを回転する。また、回転部20に支持された3枚の磁気ディスク101は、回転部20とともに、中心軸9の周りを回転する。   In such a spindle motor 1, when a drive current is supplied to the coil 32, radial magnetic flux is generated in a plurality of teeth. The magnetic flux generated in the teeth interacts with the magnetic flux of the rotor magnet 24 to generate a circumferential torque for rotating the rotating portion 20 around the central axis 9. As a result, with respect to the “stationary member” including the shaft 10 and the annular member 11, the “rotational member” including the sleeve 21 and the outer hub 22 rotates around the central axis 9. In addition, the three magnetic disks 101 supported by the rotating unit 20 rotate around the central axis 9 together with the rotating unit 20.

なお、スピンドルモータ1の回転時には、上述の動圧溝列(図示省略)によって、「静止部材」と「回転部材」との間の僅かな隙間に充填された流体に動圧が発生する。これにより、スリーブ21の第1内周面211A,212Aは、環状部材11の外周面111B,112Bから、スラスト方向に非接触に支持される。また、スリーブ21の第2内周面211B,212Bは、シャフト10の外周面から、ラジアル方向に非接触に支持される。既述の通り、スピンドルモータ1の回転時において、回転部20とともに回転する磁気ディスク101の回転精度を向上し、磁気ディスク101の読み出しまたは書き込み時のエラー、および損傷等を抑制するために、当該軸受を形成する各部の組立精度の向上が求められている。すなわち、軸受のスラスト方向の間隙およびラジアル方向の間隙の寸法精度を向上させることが求められている。以下では、当該軸受を形成するスリーブ21の第1内周面211A,212Aと、環状部材11の外周面111B,112Bとの間のスラスト間隙の高精度な測定方法について、説明する。これにより、測定結果を踏まえてスラスト間隙の高精度な調整を行うことができ、軸受の最終的な組立精度を向上できる。   When the spindle motor 1 rotates, dynamic pressure is generated in the fluid filled in a slight gap between the “stationary member” and the “rotation member” by the above-described dynamic pressure groove array (not shown). Thereby, the first inner peripheral surfaces 211A and 212A of the sleeve 21 are supported from the outer peripheral surfaces 111B and 112B of the annular member 11 in a noncontact manner in the thrust direction. Further, the second inner circumferential surfaces 211B and 212B of the sleeve 21 are supported from the outer circumferential surface of the shaft 10 in a non-contact manner in the radial direction. As described above, when the spindle motor 1 rotates, the rotational accuracy of the magnetic disk 101 that rotates with the rotating unit 20 is improved, and errors and damage when reading or writing the magnetic disk 101 are suppressed. There is a need to improve the assembly accuracy of each part forming a bearing. That is, it is required to improve the dimensional accuracy of the clearance in the thrust direction and the clearance in the radial direction of the bearing. In the following, a method of measuring a thrust gap with high accuracy between the first inner circumferential surfaces 211A and 212A of the sleeve 21 forming the bearing and the outer circumferential surfaces 111B and 112B of the annular member 11 will be described. Thus, the thrust gap can be adjusted with high accuracy based on the measurement result, and the final assembly accuracy of the bearing can be improved.

<1−3.スラスト間隙の測定方法>
以下、スリーブ21の第1内周面211A,212Aと、環状部材11の外周面111B,112Bとの間のスラスト間隙を測定する方法について説明する。図3および図4は、当該スラスト間隙を測定する様子を模式的に示す断面図である。
<1-3. Measurement method of thrust gap>
Hereinafter, a method of measuring the thrust gap between the first inner circumferential surfaces 211A and 212A of the sleeve 21 and the outer circumferential surfaces 111B and 112B of the annular member 11 will be described. 3 and 4 are cross-sectional views schematically showing how the thrust gap is measured.

なお、以下では、スリーブ21とアウターハブ22とで構成される回転体を「ハブ50」と称することとする。また、図3および図4では、各部材の形状を簡略化して図示している。例えば、図2では、スリーブ21の第1内周面211A,212A、および環状部材11の外周面111B,112Bは、それぞれ軸方向に対して傾斜する傾斜面となっていたが、図3および図4では、中心軸9に対して垂直な面として図示している。図3および図4のハブ50の上面は、スリーブ21の第1内周面211Aを示しており、ハブ50の下面は、スリーブ21の第1内周面212Aを示している。また、図3および図4の上側リング111の下面は、環状部材11の外周面111Bを示しており、下側リング112の上面は、環状部材11の外周面112Bを示している。図3および図4に示すとおり、ハブ50の貫通孔210にシャフト10を挿入し、ハブ50よりも軸方向上側において上側リング111をシャフト10に圧入により固定し、ハブ50よりも軸方向下側において下側リング112をシャフト10に圧入により固定した状態で、スラスト間隙の測定を行う。   Hereinafter, the rotating body constituted by the sleeve 21 and the outer hub 22 will be referred to as a "hub 50". Moreover, in FIG. 3 and FIG. 4, the shape of each member is simplified and shown in figure. For example, in FIG. 2, the first inner peripheral surfaces 211A and 212A of the sleeve 21 and the outer peripheral surfaces 111B and 112B of the annular member 11 are inclined surfaces which are inclined with respect to the axial direction, respectively. In 4, it is illustrated as a plane perpendicular to the central axis 9. The upper surface of the hub 50 in FIGS. 3 and 4 shows the first inner peripheral surface 211A of the sleeve 21, and the lower surface of the hub 50 shows the first inner peripheral surface 212A of the sleeve 21. The lower surface of the upper ring 111 in FIGS. 3 and 4 shows the outer peripheral surface 111B of the annular member 11, and the upper surface of the lower ring 112 shows the outer peripheral surface 112B of the annular member 11. As shown in FIGS. 3 and 4, the shaft 10 is inserted into the through hole 210 of the hub 50, and the upper ring 111 is fixed to the shaft 10 by press fitting above the hub 50 in the axial direction. In the state where the lower ring 112 is fixed to the shaft 10 by press fitting, the measurement of the thrust gap is performed.

スラスト間隙を測定する装置は、本体60と、エアシリンダ61と、変位計62と、弾性部材63と、ハブ固定部64とを有する。エアシリンダ61、変位計62、およびハブ固定部64は、それぞれ本体60に固定されている。本体60は、上側壁部601と下側壁部602とを有する。上側壁部601は、シャフト10よりも上側において径方向に拡がる。下側壁部602は、シャフト10よりも下側において径方向に拡がる。   The device for measuring the thrust gap has a main body 60, an air cylinder 61, a displacement gauge 62, an elastic member 63, and a hub fixing portion 64. The air cylinder 61, the displacement gauge 62, and the hub fixing portion 64 are each fixed to the main body 60. The main body 60 has an upper side wall portion 601 and a lower side wall portion 602. The upper side wall portion 601 extends in the radial direction on the upper side of the shaft 10. The lower side wall portion 602 extends in the radial direction below the shaft 10.

エアシリンダ61は、シリンダ本体611と、シリンダ変位部612と、シリンダ接触部613とを有する。エアシリンダ61は、シリンダ本体611への空気を供給および排出により、シリンダ変位部612を軸方向に変位させる。シリンダ本体611は、本体60の下側壁部602に固定され、軸方向および径方向の動きが制限されている。シリンダ変位部612の上端部には、表面摩擦力の大きい樹脂製のシリンダ接触部613が固定されている。シャフト10の下面は、シリンダ接触部613に接触する。これにより、シャフト10の位置ずれ、および損傷等が抑制される。   The air cylinder 61 has a cylinder body 611, a cylinder displacement portion 612, and a cylinder contact portion 613. The air cylinder 61 displaces the cylinder displacement portion 612 in the axial direction by supplying and discharging air to the cylinder body 611. The cylinder main body 611 is fixed to the lower side wall portion 602 of the main body 60, and its axial and radial movements are restricted. A resin-made cylinder contact portion 613 having a large surface friction force is fixed to the upper end portion of the cylinder displacement portion 612. The lower surface of the shaft 10 contacts the cylinder contact portion 613. Thereby, the positional deviation of the shaft 10, damage and the like are suppressed.

変位計62は、変位計固定部621と、変位計変位部622と、変位計接触部623とを有する。変位計固定部621は、本体60の上側壁部601に固定され、軸方向および径方向の動きが制限されている。変位計変位部622は、変位計固定部621に対して軸方向に変位可能に支持されている。ただし、変位計変位部622の上端部と変位計固定部621との間に設けられた係合構造(図示省略)によって、変位計変位部622が変位計固定部621から外れて落下することが抑制されている。変位計変位部622の下端部には、表面摩擦力の大きい樹脂製の変位計接触部623が固定されている。シャフト10の上面は、変位計接触部623に接触する。これにより、シャフト10の位置ずれ、および損傷等が抑制される。   The displacement gauge 62 has a displacement gauge fixing portion 621, a displacement gauge displacement portion 622, and a displacement gauge contact portion 623. The displacement gauge fixing portion 621 is fixed to the upper side wall portion 601 of the main body 60, and the movement in the axial direction and the radial direction is limited. The displacement gauge displacement portion 622 is axially displaceably supported relative to the displacement gauge fixing portion 621. However, due to the engagement structure (not shown) provided between the upper end of the displacement gauge displacement portion 622 and the displacement gauge fixing portion 621, the displacement gauge displacement portion 622 may fall off the displacement gauge fixing portion 621 and fall It is suppressed. At the lower end portion of the displacement gauge displacement portion 622, a displacement gauge contact portion 623 made of resin having a large surface friction force is fixed. The upper surface of the shaft 10 contacts the displacement meter contact portion 623. Thereby, the positional deviation of the shaft 10, damage and the like are suppressed.

上述のとおり、変位計変位部622の少なくとも一部は、変位計固定部621と変位計接触部623との軸方向の間に位置する。変位計変位部622の外径は、変位計固定部621の外径および変位計接触部623の外径よりも小さい。変位計変位部622の径方向外側、かつ、変位計固定部621と変位計接触部623との軸方向の間には、弾性部材63が、自然長よりも軸方向に圧縮された状態で取り付けられている。弾性部材63の上端部は、変位計固定部621に固定されている。弾性部材63の下端部は、変位計接触部623に固定されている。変位計変位部622は、上方へ向かう力が加えられていない状態では、弾性部材63の弾性力Eによって下方へ延伸する。   As described above, at least a part of the displacement gauge displacement portion 622 is located between the displacement gauge fixing portion 621 and the displacement gauge contact portion 623 in the axial direction. The outer diameter of the displacement gauge displacement portion 622 is smaller than the outer diameter of the displacement gauge fixing portion 621 and the outer diameter of the displacement gauge contact portion 623. The elastic member 63 is attached in a state where the elastic member 63 is compressed in the axial direction more than the natural length between the radial outside of the displacement gauge displacement portion 622 and the axial direction between the displacement gauge fixing portion 621 and the displacement gauge contact portion 623 It is done. The upper end portion of the elastic member 63 is fixed to the displacement gauge fixing portion 621. The lower end portion of the elastic member 63 is fixed to the displacement meter contact portion 623. The displacement gauge displacement portion 622 extends downward by the elastic force E of the elastic member 63 in a state where no upward force is applied.

ハブ固定部64は、クランプ構造を有する。ハブ固定部64は、ハブ50を軸方向の上側および下側から挟み込んで固定し、ハブ50の軸方向および径方向の動きを制限する。   The hub fixing portion 64 has a clamp structure. The hub fixing portion 64 sandwiches and fixes the hub 50 from the upper and lower sides in the axial direction, and restricts the axial and radial movement of the hub 50.

図5は、スラスト間隙の測定および調整の工程を示したフローチャートである。図5に示すとおり、スラスト間隙の測定時には、まず、ハブ固定部64によってハブ50を固定し、ハブ50の軸方向の移動を制限する(ステップS1)。その際、シャフト10の上端部を、変位計接触部623を介して弾性部材63の下端部に間接的に接触させる。また、シャフト10の下端部がシリンダ接触部613の真上に位置するように、調整する。   FIG. 5 is a flow chart showing the process of measuring and adjusting the thrust gap. As shown in FIG. 5, at the time of measurement of the thrust gap, first, the hub 50 is fixed by the hub fixing portion 64, and axial movement of the hub 50 is limited (step S1). At this time, the upper end portion of the shaft 10 is indirectly brought into contact with the lower end portion of the elastic member 63 via the displacement meter contact portion 623. Further, the lower end portion of the shaft 10 is adjusted to be positioned directly above the cylinder contact portion 613.

次に、エアシリンダ61を駆動し、シリンダ変位部612を上方へ向かって変位させる。そして、シリンダ接触部613を介してシャフト10の下端部を上方へ押し上げ(ステップS2)、シャフト10に固定された下側リング112をハブ50に接触させる。なお、エアシリンダ61の押し上げによりシャフト10へ加わる上向きの力を「力F」と定義する。   Next, the air cylinder 61 is driven to displace the cylinder displacement portion 612 upward. Then, the lower end portion of the shaft 10 is pushed upward via the cylinder contact portion 613 (step S2), and the lower ring 112 fixed to the shaft 10 is brought into contact with the hub 50. The upward force applied to the shaft 10 by pushing up the air cylinder 61 is defined as "force F".

図3に戻る。図3は、ステップS2が終了した時点の状態を示している。ステップS2が終了した時点におけるシャフト10の上端部は高さをh1とする。なお、少なくともステップS2、後述するステップS3、および後述するステップS4において、シャフト10の上端部には、弾性部材63によって、下向きの弾性力Eが加わっている。一方、エアシリンダ61の押し上げによりシャフト10へ加わる上向きの力Fの大きさは、弾性力Eの大きさよりも大きい。これにより、シャフト10に下方へ向かう弾性力Eが与えられた状態でも、シャフト10を上方へ押し上げることができる。   Return to FIG. FIG. 3 shows the state when step S2 is completed. The upper end portion of the shaft 10 at the end of step S2 has a height h1. In at least step S2, step S3 to be described later, and step S4 to be described later, a downward elastic force E is applied to the upper end portion of the shaft 10 by the elastic member 63. On the other hand, the magnitude of the upward force F applied to the shaft 10 by pushing up the air cylinder 61 is larger than the magnitude of the elastic force E. Thus, the shaft 10 can be pushed upward even in a state in which the downward elastic force E is applied to the shaft 10.

ステップS2の終了後、エアシリンダ61の駆動を停止し、シリンダ変位部612を下方へ変位させる。この時、弾性部材63によりシャフト10に加わる下方へ向かう弾性力Eは維持されている。これにより、シャフト10を下方へ押し下げ、シャフト10に固定された上側リング111をハブ50に接触させる(ステップS3)。図4に戻る。図4は、ステップS3が終了した時点の状態を示している。ステップS3が終了した時点におけるシャフト10の上端部は高さをh2とする。   After completion of step S2, the driving of the air cylinder 61 is stopped, and the cylinder displacement portion 612 is displaced downward. At this time, the downward elastic force E applied to the shaft 10 by the elastic member 63 is maintained. Thereby, the shaft 10 is pushed downward, and the upper ring 111 fixed to the shaft 10 is brought into contact with the hub 50 (step S3). Return to FIG. FIG. 4 shows the state when step S3 is completed. The upper end portion of the shaft 10 at the end of step S3 has a height h2.

さらに、変位計62は、ステップS2が終了した時点のシャフト10の上端部の高さh1と、ステップS3が終了した時点のシャフト10の上端部の高さh2との間の軸方向距離(シャフト10の移動距離D)を測定する(ステップS4)。ここで、移動距離Dは、ハブ50と上側リング111および下側リング112との間の軸方向の隙間寸法に相当する。このように、ステップS1〜ステップS4の工程を経ることによって、当該隙間寸法、すなわち流体軸受を形成するスリーブ21の第1内周面211A,212Aと、環状部材11の外周面111B,112Bとの間のスラスト間隙を、高精度で測定することができる。   Furthermore, the displacement gauge 62 is an axial distance between the height h1 of the upper end of the shaft 10 at the end of step S2 and the height h2 of the upper end of the shaft 10 at the end of step S3 (shaft The movement distance D) of 10 is measured (step S4). Here, the movement distance D corresponds to an axial clearance dimension between the hub 50 and the upper ring 111 and the lower ring 112. Thus, by going through the process of step S1 to step S4, the gap size, that is, the first inner peripheral surface 211A, 212A of the sleeve 21 forming the fluid bearing, and the outer peripheral surface 111B, 112B of the annular member 11 The thrust gap between them can be measured with high accuracy.

なお、ステップS2における、エアシリンダ61の押し上げによりシャフト10へ加わる上向きの力Fの大きさは、例えば、600gf以下であることが望ましい。これにより、力Fを過度に大きくすることによるハブ50の浮き上がりを抑制できる。   Note that the magnitude of the upward force F applied to the shaft 10 by pushing up the air cylinder 61 in step S2 is preferably, for example, 600 gf or less. Thereby, the floating of the hub 50 due to the force F being excessively increased can be suppressed.

また、ステップS2における、エアシリンダ61の押し上げによりシャフト10へ加わる上向きの力Fの大きさを、350gf以上かつ450gf未満とすることが、より望ましい。さらに、弾性力Eの大きさを、250gf以上かつ350gf未満とし、力Fの大きさと弾性力Eの大きさとの差を、50gf以上かつ250gf未満(特に、100gf以上)とすることが望ましい。図6は、弾性力Eの大きさと、シャフト10の移動距離D(スラスト間隙)の測定結果のばらつきとの関係を解析した結果を示す図である。また図6は、3種類のサンプルP,Q,およびRを用いて、それぞれ解析した結果を示している。図6に示すとおり、3種類のサンプルP,Q,およびRともに、弾性力Eの大きさが特定の範囲X(本実施形態では、250gf以上350gf未満)にある場合、シャフト10の移動距離D(スラスト間隙)を測定した結果のばらつきが小さくなることが分かる。すなわち、移動距離D(スラスト間隙)の測定誤差をさらに抑えることができる。また、図7は、力Fの大きさと弾性力Eの大きさとの差と、シャフト10の移動距離D(スラスト間隙)の測定結果のばらつきとの関係を解析した結果を示す図である。図7に示すとおり、力Fの大きさと弾性力Eの大きさとの差が特定の範囲Y(本実施形態では、50gf以上かつ250gf未満)内にある場合、シャフト10の移動距離D(スラスト間隙)を測定した結果のばらつきが小さくなることが分かる。すなわち、移動距離D(スラスト間隙)の測定誤差をさらに抑えることができる。なお、力Fが特定の範囲Yよりも小さい場合は、シャフト10を押し上げる力Fが足りず、シャフト10の位置が安定しないことにより、測定結果にばらつきが生じやすくなるものと考えられる。   More preferably, the magnitude of the upward force F applied to the shaft 10 by pushing up the air cylinder 61 in step S2 is 350 gf or more and less than 450 gf. Furthermore, it is desirable that the magnitude of the elastic force E be 250 gf or more and less than 350 gf, and the difference between the magnitude of the force F and the magnitude of the elastic force E be 50 gf or more and less than 250 gf (particularly 100 gf or more). FIG. 6 is a diagram showing the result of analysis of the relationship between the magnitude of the elastic force E and the variation of the measurement result of the movement distance D (thrust gap) of the shaft 10. Further, FIG. 6 shows the results of analysis using three types of samples P, Q and R, respectively. As shown in FIG. 6, when the magnitude of the elastic force E is within a specific range X (250 gf or more and less than 350 gf in this embodiment) for all three types of samples P, Q and R, the moving distance D of the shaft 10 It can be seen that the variation in the results of measuring (thrust gap) is reduced. That is, the measurement error of the movement distance D (thrust gap) can be further suppressed. FIG. 7 is a diagram showing the result of analysis of the relationship between the difference between the magnitude of the force F and the magnitude of the elastic force E and the variation of the measurement result of the movement distance D (thrust gap) of the shaft 10. As shown in FIG. 7, when the difference between the magnitude of the force F and the magnitude of the elastic force E is within a specific range Y (more than 50 gf and less than 250 gf in this embodiment), the moving distance D of the shaft 10 (thrust gap It can be seen that the dispersion of the results of measuring) is reduced. That is, the measurement error of the movement distance D (thrust gap) can be further suppressed. In addition, when the force F is smaller than the specific range Y, the force F for pushing up the shaft 10 is not sufficient, and the position of the shaft 10 is not stable, so that it is considered that the measurement result tends to be uneven.

図5に戻る。ステップS4の終了後、移動距離Dの測定結果が、所定の許容範囲内か、所定の許容範囲よりも大きいか、または所定の許容範囲よりも小さいか、を判定する(ステップS5)。そして、移動距離Dの測定結果が所定の許容範囲よりも大きいと判断された場合、移動距離Dが示すスラスト間隙を小さくするための調整(ステップS6およびステップS7)を行う。   Return to FIG. After completion of step S4, it is determined whether the measurement result of the movement distance D is within a predetermined tolerance, greater than a predetermined tolerance, or smaller than a predetermined tolerance (step S5). When it is determined that the measurement result of the movement distance D is larger than the predetermined allowable range, adjustment (steps S6 and S7) for reducing the thrust gap indicated by the movement distance D is performed.

スラスト間隙を小さくするための調整として、まず、上側リング111を固定することによって、上側リング111の軸方向の移動を制限する(ステップS6)。次に、エアシリンダ61の押し上げ等により、シャフト10の下端部を上方へ押し上げる(ステップS7)。これにより、ハブ50と上側リング111および下側リング112との間の軸方向の隙間寸法を小さくすることができる。スラスト間隙の調整が終了した後、再びステップS1〜S5を実行し、ハブ50と上側リング111および下側リング112との間の軸方向の隙間寸法の測定および判定を行う。   As adjustment for reducing the thrust gap, first, the upper ring 111 is fixed to restrict the axial movement of the upper ring 111 (step S6). Next, the lower end of the shaft 10 is pushed upward by pushing up the air cylinder 61 or the like (step S7). Thereby, the axial clearance dimension between the hub 50 and the upper ring 111 and the lower ring 112 can be reduced. After the adjustment of the thrust gap is completed, steps S1 to S5 are executed again to measure and judge the dimension of the axial gap between the hub 50 and the upper ring 111 and the lower ring 112.

なお、ステップS5において、移動距離Dの測定結果が所定の許容範囲内であると判定された場合、スラスト間隙の再度の調整は不要であるとして、次の組立工程に進む。一方、移動距離Dの測定結果が所定の許容範囲よりも小さいと判断された場合、当該ハブ50等は不良品(使用不可能)であるとして処理される。このように、スラスト間隙を高精度で測定した結果を踏まえて、必要に応じて再度の調整を行うことで、軸受の最終的な組立精度を向上できる。   If it is determined in step S5 that the measurement result of the movement distance D is within the predetermined allowable range, it is determined that the adjustment of the thrust gap is not necessary, and the process proceeds to the next assembly process. On the other hand, when it is determined that the measurement result of the movement distance D is smaller than the predetermined allowable range, the hub 50 or the like is treated as being defective (unusable). As described above, the final assembling accuracy of the bearing can be improved by performing the adjustment again as necessary based on the result of measuring the thrust gap with high accuracy.

なお、図5に示すフローチャートでは、ステップS1〜ステップS4の工程を1回経た後、ステップS5において判定を行っていた。しかし、ステップS5に進む前に、ステップS1〜ステップS4の工程を複数回行ってもよい。そして、ステップS5では、複数回の移動距離Dの測定結果から、特定の回数分のみのデータを用いて判定を行ってもよく、複数回の移動距離Dの測定結果の平均値を用いて判定を行ってもよい。   In the flowchart shown in FIG. 5, the determination in step S5 is performed after one process of steps S1 to S4. However, the process of steps S1 to S4 may be performed multiple times before the process proceeds to step S5. Then, in step S5, the determination may be performed using data for a specific number of times from the measurement results of the moving distance D multiple times, and the determination may be performed using the average value of the measurement results of the moving distance D multiple times You may

<2.変形例>
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。
<2. Modified example>
Although the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments.

上述の実施形態において、ステップS2〜ステップS4では、シャフト10の上端部に弾性部材63の下端部が変位計接触部623を介して間接的に接触し、下向きの弾性力Eが加えられていた。しかし、変位計接触部623を設けず、シャフト10の上端部に弾性部材63の下端部を直接的に接触させる構成であってもよい。   In the above-described embodiment, in step S2 to step S4, the lower end portion of the elastic member 63 indirectly contacts the upper end portion of the shaft 10 via the displacement meter contact portion 623 and a downward elastic force E is applied. . However, the displacement meter contact portion 623 may not be provided, and the upper end portion of the shaft 10 may be in direct contact with the lower end portion of the elastic member 63.

上述の実施形態では、弾性部材63が取り付けられた変位計62をシャフト10よりも上側に設けつつ、シャフト10よりも下側に設けられたエアシリンダ61によって、シャフト10を上向きに押し上げる構成が用いられていた。しかし、この構成は上下逆であってもよい。図8は、一変形例に係るスラスト間隙を測定する様子を模式的に示す断面図である。図8の例では、シャフト10Bの下端部は、シャフト10Bよりも下側に設けられた変位計62Bの変位計接触部623Bに接触する。変位計変位部622Bには、弾性部材63Bが自然長よりも軸方向に圧縮された状態で取り付けられている。また、変位計変位部622Bは、変位計固定部621Bによって、軸方向上向きに変位可能に支持されている。これにより、変位計変位部622Bは、下方へ向かう力が加えられていない状態では、弾性部材63Bの弾性力Eによって上方へ変位し、シャフト10Bに対して上向きの弾性力Eを加える。シャフト10Bの上端部は、シャフト10Bよりも上側に設けられたエアシリンダ61Bのシリンダ接触部613Bに接触する。   In the above embodiment, the displacement gauge 62 to which the elastic member 63 is attached is provided on the upper side of the shaft 10, and the air cylinder 61 provided on the lower side of the shaft 10 is used to push the shaft 10 upward. It was being done. However, this configuration may be upside down. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing how a thrust gap is measured according to a modification. In the example of FIG. 8, the lower end portion of the shaft 10B contacts the displacement gauge contact portion 623B of the displacement gauge 62B provided below the shaft 10B. The elastic member 63B is attached to the displacement gauge displacement portion 622B in a state of being compressed in the axial direction more than the natural length. Further, the displacement gauge displacement portion 622B is supported by the displacement gauge fixing portion 621B so as to be capable of being displaced axially upward. Thereby, the displacement gauge displacement portion 622B is displaced upward by the elastic force E of the elastic member 63B in a state where a downward force is not applied, and the upward elastic force E is applied to the shaft 10B. The upper end portion of the shaft 10B contacts a cylinder contact portion 613B of an air cylinder 61B provided above the shaft 10B.

そして、ハブ50Bを固定してハブ50Bの軸方向の移動を制限する工程、エアシリンダ61Bを駆動してシャフト10Bの上端部を下方へ押し付ける工程、エアシリンダ61Bの駆動を停止してシャフト10Bを上方へ押し上げる工程、およびシャフト10Bの下端部の移動距離を測定する工程を経て、流体軸受のスラスト間隙を測定することができる。   Then, the hub 50B is fixed to limit axial movement of the hub 50B, the air cylinder 61B is driven to press the upper end of the shaft 10B downward, and the air cylinder 61B is stopped to drive the shaft 10B. Through the steps of pushing up and measuring the moving distance of the lower end of the shaft 10B, the thrust clearance of the fluid bearing can be measured.

すなわち、本発明の測定方法は、シャフトが挿入される貫通孔を有するハブと、ハブよりも軸方向一方側においてシャフトに固定される一方側リングと、ハブよりも軸方向他方側においてシャフトに固定される他方側リングと、を有するモータにおいて、a)ハブを固定することによって、ハブの軸方向の移動を制限する工程と、b)シャフトを軸方向一方側へ押して、他方側リングをハブに接触させる工程と、c)工程b)の後、シャフトを軸方向他方側へ押して、一方側リングをハブに接触させる工程と、d)工程b)の終了時点から工程c)の終了時点までにおけるシャフトの一方側端部の軸方向の移動距離を測定する工程と、行い、少なくとも工程b)、工程c)、および工程d)では、一方側端部が固定された弾性部材の他方側端部を直接的または間接的にシャフトに接触させることによって、シャフトに軸方向他方側へ向かう弾性力Eを与えることができればよい。これにより、ハブと一方側リングおよび他方側リングとの間の軸方向の隙間寸法、すなわちスラスト間隙を高精度で測定することができる。   That is, according to the measuring method of the present invention, the hub has a through hole into which the shaft is inserted, the one side ring fixed to the shaft on one side in the axial direction with respect to the hub, and the shaft on the other side in the axial direction with respect to the hub A) fixing the hub to limit axial movement of the hub, and b) pushing the shaft to one side in the axial direction to fix the other ring to the hub. And c) after the step b), pressing the shaft to the other side in the axial direction to bring the one side ring into contact with the hub, and d) from the end of the step b) to the end of the step c) In the steps of measuring and performing the axial moving distance of one end of the shaft, at least steps b), c), and d), the other end of the elastic member to which the one end is fixed The by direct or indirect contact with the shaft, it is sufficient to give an elastic force E toward the other axial side to the shaft. Thereby, the axial clearance dimension between the hub and the one side ring and the other side ring, that is, the thrust clearance can be measured with high accuracy.

上述の実施形態および変形例では、「モータ」の一例として、スピンドルモータを例に挙げて説明した。しかし、本発明のモータを、例えば空気流を供給するファンモータとして使用してもよい。   In the above-mentioned embodiment and modification, a spindle motor was mentioned as an example and explained as an example of a "motor." However, the motor of the present invention may be used, for example, as a fan motor to provide an air flow.

なお、モータおよびディスク駆動装置の細部の形状は、本願の各図に示された構成および形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。   The detailed shapes of the motor and the disk drive may be different from the configurations and shapes shown in the drawings of the present application. In addition, each element appearing in the above-described embodiment and modification may be combined appropriately as long as no contradiction occurs.

本発明は、測定方法および調整方法に利用できる。   The present invention is applicable to measurement methods and adjustment methods.

1 スピンドルモータ
9 中心軸
10,10B ハウジング
11 環状部材
20 回転部
21 スリーブ
21C 溝
22 アウターハブ
23 クランプ部材
24 ロータマグネット
25 ヨーク
30 ステータユニット
31 ステータコア
32 コイル
40 ベース部
50,50B ハブ
60 本体
61,61B エアシリンダ
62,62B 変位計
63,63B 弾性部材
64 ハブ固定部
100 ディスク駆動装置
101 磁気ディスク
102 アクセス部
103 ハウジング
104 カバー部
105 スペーサ
106 スペーサ
107 ヘッド
108 アーム
109 ヘッド移動機構
111 上側リング
111A,111B 外周面
112 下側リング
112A,112B 外周面
210 貫通孔
211A 第1内周面
211B 第2内周面
212A 第1内周面
212B 第2内周面
221 フランジ部
300 シール部材
601 上側壁部
602 下側壁部
611 シリンダ本体
612 シリンダ変位部
613,613B シリンダ接触部
621,621B 変位計固定部
622,622B 変位計変位部
623,623B 変位計接触部
D 移動距離
E 弾性力
F 力
h1 高さ
h2 高さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 spindle motor 9 central axis 10, 10B housing 11 annular member 20 rotation part 21 sleeve 21C groove 22 outer hub 23 clamp member 24 rotor magnet 25 yoke 30 stator unit 31 stator core 32 coil 40 base part 50, 50B hub 60 main body 61, 61B Air cylinder 62, 62B Displacement gauge 63, 63B Elastic member 64 Hub fixing portion 100 Disk drive device 101 Magnetic disk 102 Access portion 103 Housing 104 Cover portion 105 Spacer 106 Spacer 107 Head 108 Arm 108 Head moving mechanism 111 Upper ring 111A, 111B Outer circumference Surface 112 lower ring 112A, 112B outer peripheral surface 210 through hole 211A first inner peripheral surface 211B second inner peripheral surface 212A first inner peripheral surface 12B Second inner circumferential surface 221 Flange portion 300 Seal member 601 Upper side wall portion 602 Lower side wall portion 611 Cylinder body 612 Cylinder displacement portion 613 and 613B Cylinder contact portion 621 and 621B Displacement meter fixed portion 622 and 622B Displacement meter displacement portion 623 and 623B Displacement meter contact point D Travel distance E Elastic force F Force h1 Height h2 Height

Claims (11)

上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、
前記シャフトが挿入される貫通孔を有するハブと、
前記ハブよりも軸方向一方側において前記シャフトに固定される一方側リングと、
前記ハブよりも軸方向他方側において前記シャフトに固定される他方側リングと、
を有するモータにおける、前記ハブと前記一方側リングおよび前記他方側リングとの間の軸方向の隙間寸法を測定する測定方法であって、
a)前記ハブを固定することによって、前記ハブの軸方向の移動を制限する工程と、
b)前記シャフトを軸方向一方側へ押して、前記他方側リングを前記ハブに接触させる工程と、
c)前記工程b)の後、前記シャフトを軸方向他方側へ押して、前記一方側リングを前記ハブに接触させる工程と、
d)前記工程b)の終了時点から前記工程c)の終了時点までにおける前記シャフトの一方側端部の軸方向の移動距離を測定する工程と、
を有し、
少なくとも前記工程b)、前記工程c)、および前記工程d)では、一方側端部が固定された弾性部材の他方側端部を直接的または間接的に前記シャフトに接触させることによって、前記シャフトに軸方向他方側へ向かう弾性力Eを与える、測定方法。
A shaft disposed along a central axis extending up and down;
A hub having a through hole into which the shaft is inserted;
A side ring fixed to the shaft on one side in the axial direction with respect to the hub;
The other side ring fixed to the shaft on the other side in the axial direction with respect to the hub;
A measuring method for measuring an axial clearance dimension between the hub and the one side ring and the other side ring in a motor having the
a) restricting the axial movement of the hub by fixing the hub;
b) pushing the shaft in one axial direction to bring the other ring into contact with the hub;
c) after the step b), pushing the shaft axially to the other side to bring the one side ring into contact with the hub;
d) measuring an axial movement distance of one end of the shaft from the end of the step b) to the end of the step c);
Have
In at least the step b), the step c), and the step d), the shaft is brought into contact with the shaft directly or indirectly by contacting the other end of the elastic member to which one end is fixed. Measurement method to give an elastic force E toward the other side in the axial direction.
請求項1に記載の測定方法であって、
前記移動距離は、変位計により測定され、
前記変位計は、
固定部と、
前記固定部に対して軸方向に変位可能であり、前記シャフトの一方側端部に接触する接触部と、
を有し、
前記弾性部材は、前記固定部と前記接触部との間に、自然長よりも軸方向に圧縮された状態で取り付けられる、測定方法。
The measurement method according to claim 1, wherein
The movement distance is measured by a displacement gauge,
The displacement gauge is
Fixed part,
A contact portion axially displaceable with respect to the fixed portion and in contact with one end of the shaft;
Have
The measurement method, wherein the elastic member is attached between the fixing portion and the contact portion in a state of being compressed in the axial direction more than a natural length.
請求項1または請求項2に記載の測定方法であって、
前記工程b)では、前記シャフトの他方側端部に、エアシリンダを押し付ける、測定方法。
The measurement method according to claim 1 or 2, wherein
In the step b), an air cylinder is pressed to the other end of the shaft.
請求項3に記載の測定方法であって、
前記エアシリンダの押し付けにより前記シャフトへ加わる軸方向一方側へ向かう力Fの大きさは、前記弾性力Eの大きさよりも大きい、測定方法。
The measurement method according to claim 3, wherein
The magnitude | size of the force F which goes to the axial direction one side added to the said shaft by pressing of the said air cylinder is larger than the magnitude | size of the said elastic force E.
請求項3に記載の測定方法であって、
前記エアシリンダの押し付けにより前記シャフトへ加わる軸方向一方側へ向かう力Fの大きさは、600gf以下である、測定方法。
The measurement method according to claim 3, wherein
The measuring method, wherein the magnitude of the force F directed to one side in the axial direction applied to the shaft by the pressing of the air cylinder is 600 gf or less.
請求項3に記載の測定方法であって、
前記エアシリンダの押し付けにより前記シャフトへ加わる軸方向一方側へ向かう力Fの大きさは、350gf以上かつ450gf未満である、測定方法。
The measurement method according to claim 3, wherein
The measurement method, wherein the magnitude of the force F directed to one side in the axial direction applied to the shaft by the pressing of the air cylinder is 350 gf or more and less than 450 gf.
請求項4に記載の測定方法であって、
前記力Fの大きさと前記弾性力Eの大きさとの差は、100gf以上である、測定方法。
The measurement method according to claim 4, wherein
The measurement method, wherein the difference between the magnitude of the force F and the magnitude of the elastic force E is 100 gf or more.
請求項4に記載の測定方法であって、
前記力Fの大きさと前記弾性力Eの大きさとの差は、50gf以上かつ250gf未満である、測定方法。
The measurement method according to claim 4, wherein
The measuring method, wherein the difference between the magnitude of the force F and the magnitude of the elastic force E is 50 gf or more and less than 250 gf.
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の測定方法であって、
前記弾性力Eの大きさは、250gf以上かつ350gf未満である、測定方法。
The measurement method according to any one of claims 1 to 8, wherein
The measurement method, wherein the magnitude of the elastic force E is 250 gf or more and less than 350 gf.
請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の測定方法であって、さらに前記工程d)の後に
e)前記工程d)において測定した前記移動距離が、所定の範囲内か、前記所定の範囲よりも大きいか、または前記所定の範囲よりも小さいか、を判定する工程
を有する、測定方法。
The measurement method according to any one of claims 1 to 9, wherein after the step d) e) the movement distance measured in the step d) is within a predetermined range, A method of measuring, comprising determining whether it is larger than a predetermined range or smaller than the predetermined range.
請求項10に記載の測定方法と、
前記工程e)において、前記移動距離の測定結果が前記所定の範囲よりも大きいと判定された場合に、
f)前記シャフトを固定することによって、前記シャフトの軸方向の移動を制限する工程と、
g)前記工程f)の後、前記シャフトに対して前記一方側リングを軸方向他方側へ押し付ける工程と、
を実行し、
h)前記工程g)の後、再度前記工程a)〜前記工程e)を行う、
調整方法。
The measurement method according to claim 10,
In the step e), when it is determined that the measurement result of the movement distance is larger than the predetermined range,
f) limiting axial movement of the shaft by fixing the shaft;
g) pressing the one side ring axially to the other side with respect to the shaft after the step f);
Run
h) performing the steps a) to e) again after the step g),
How to adjust.
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