JP3628753B2

JP3628753B2 - 軸受装置の流体潤滑剤注入方法

Info

Publication number: JP3628753B2
Application number: JP09974295A
Authority: JP
Inventors: 展正三宅; 茂治角
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: JPH08270653A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、流体潤滑剤を用いた軸受装置について、その流体潤滑剤を注入するための注入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シャフトと、このシャフトに外嵌されるスリーブとを備え、潤滑オイルを介して両者が相対回転支持される軸受装置として、例えば多孔質焼結合金によるスリーブ軸受や動圧発生溝を備えた動圧軸受等がある。これらの軸受装置では、シャフトとスリーブとの（軸受）間隙部に、潤滑用のオイルが介在して設けられるが、こうした軸受装置へオイルを注入する場合、シャフトとスリーブとの間隙部にオイルディスペンサを用いて注入する方法や、シャフトとスリーブの軸受装置ごとをオイル槽に浸漬してオイルを充填する方法等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
オイルディスペンサを用いるオイル注入方法では、シャフトとスリーブとの（軸受）間隙寸法に対応してディスペンサの吐出開口が規定されるから、注入される軸受装置が小型化するにつれ、対応できる寸法に限界があると共に、オイル注入量が微量となりそのコントロールが困難となる。他方、シャフトとスリーブとの軸受装置ごとを、オイル槽に浸漬し、これにより（軸受）間隙内へオイルを注入する方法では、オイル槽自体を設備することが大がかりになる他、軸受装置における本来付着してほしくない部分にもオイルが付着し、このための除去に手間を要してきた。その際、予め、オイルを撥油する撥油剤を塗布することも可能であるが、その除去自体が煩雑であり、こうしたオイル注入に対して何等かの方策が望まれていた。
【０００４】
本発明は、従来技術に存した上記のような問題点に対して行われたものであって、その課題とするところは、軸受装置の小型化に対しても効率よく流体潤滑剤の注入を行なうことができ、しかも簡単な方法で手間をとらず、確実に注入することができる、軸受装置の流体潤滑剤注入方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明は、流体潤滑剤を介してスリーブと該スリーブに挿通されたシャフトとが相対回転支持される軸受装置に対し、前記流体潤滑剤を注入する注入方法であって；前記シャフトと前記スリーブとの間に、前記流体潤滑剤が介在されうる対応部位を封止するように、封止部材を装着し；前記シャフトと前記スリーブとの間に前記流体潤滑剤が介在されうる対応部位を除いた前記シャフトと前記スリーブとの表面へ、前記流体潤滑剤の付着を防止する被覆部材を塗布し；前記封止部材を取り外し；次に前記シャフトと前記スリーブとを前記流体潤滑剤中に浸漬して、前記シャフトと前記スリーブとの間に該流体潤滑剤を介在させ；更に前記被覆部材を除去するようにした。
【０００６】
また、前記シャフトと前記スリーブとの間に前記封止部材を装着した状態で、前記シャフトと前記スリーブとを被覆部材を溶融した溶融槽に浸漬し、前記シャフトと前記スリーブとの表面に被覆部材を塗布するようにしてもよい。
【０００７】
更に、前記シャフトと前記スリーブとを前記流体潤滑剤中に浸漬して前記シャフトと前記スリーブとの間に該流体潤滑剤を介在させる過程において、前記流体潤滑剤の貯留槽全体を減圧するのが望ましい。
【０００８】
【作用】
本発明の軸受装置の流体潤滑剤注入方法によれば、シャフトとスリーブとの間に流体潤滑剤が介在されうる対応部位を除いたシャフトとスリーブとの表面へ、流体潤滑剤の付着を防止する被覆部材を予め塗布し、次に前記シャフトと前記スリーブとを前記流体潤滑剤中に浸漬して、前記シャフトと前記スリーブとの間に該流体潤滑剤を介在させ、更に前記被覆部材を除去するようにした。従って流体潤滑剤が付着してはいけない部位に被覆部材を塗布し、流体潤滑剤注入後はこれを除去するだけでよいので、流体潤滑剤注入作業が簡単となり、軸受装置の大きさに係わらず、しかも確実に注入することができる。
【０００９】
また被覆部材には可撓性材料を用いることにより、塗布作業が容易であり、流体潤滑剤注入後の除去、即ち剥離作業がより一層簡単となり、作業効率の向上を図ることができる。
【００１０】
更に本発明における別の軸受装置の流体潤滑剤注入方法によれば、シャフトとスリーブとの間隙に連設された減圧手段とにより、流体潤滑剤が注入されるようにした。これにより、流体潤滑剤の注入が容易であり、軸受装置の大きさに係わらず、しかも確実に注入することができる。
【００１１】
【実施例】
本発明に従う軸受装置の流体潤滑剤注入方法の実施例について、以下の図面を参照して詳述する。図１に示す軸受装置は、例えば図５に示すスピンドルモータに組み込んで用いられる。軸受装置１は、シャフト２と、これに外嵌されるスリーブ３で構成される。シャフト２の上端部には、環状に張り出して設けられた鍔状のスラストプレート４が形成され、スラストプレート４を軸方向に挟むようにスラストカバー５が設けられている。シャフト２の外周部７とスリーブ３の内周部６とは、ラジアル（半径）方向へ微小間隙をもって対向配置され、またスラストプレート４を挟みスリーブ３とスラストカバー５とでスラスト（軸）方向へ微小間隙をもって対向配置されている。さらに、スラストカバー５の内周部９とシャフト２の外周部７とがラジアル方向へ微小間隙をもって対向配置されている。（スラストカバー５におけるラジアル方向への微小間隙を除き）これらラジアル、スラスト方向の微小間隙８には、流体潤滑剤が充填され、しかもそれぞれ対向する、いずれかの部材側には流体潤滑剤を介して動圧軸受支持する動圧発生溝が形成されている。
【００１２】
なお、このような軸受装置１が組み込まれるスピンドルモータは、図５に示すように、シャフト１の下側端部がハウジング（又はブラケット）１１に嵌め込まれて固定される。シャフト１に回転支持されるスリーブ３はその上部外周にロータハブ１４が外嵌して固定される。また回転駆動部材であるステータ１２は、ハウジング１１のボス部に固定され、このステータ１２と半径方向へ対向するように、ロータマグネット１３がロータハブ１４側に配設されている。ロータマグネット１３は、ロータハブ内周部にロータヨーク１５を介して取り付けられている。従って、ステータ１２に所要の電気信号が通電されると、ステータ１２とロータマグネット１３との電磁相互作用により、ロータハブ１４が回転駆動される。
【００１３】
軸受装置１は流体潤滑剤を介して軸受支持され、軸受装置１の性能の根幹となる流体潤滑剤、即ち軸受間隙８に介在される流体潤滑剤で例えばオイルを注入する手順について以下説明する。まず既に示した図１に軸受装置１においては、図１乃至図４を用いて説明する。図１に示すように、予め、シャフト２とスリーブ３とを嵌合させて組み、さらに、スラストカバーをスリーブ３に固定して軸受装置全体を形成しておく。次に図２に示すように、軸受間隙８の開口両端部１６、１７へ弾性リング（例えばＯ字状ゴムリング）１８、１９を装着して両開口１６、１７を閉塞する。即ち軸受装置１の軸受間隙８を外部と封止する。
【００１４】
軸受間隙８が封止された軸受装置１は、図３に示すように、酢酸ビニルが溶融された溶融槽２０中に浸漬される。これにより、軸受装置１の表面部全域にわたり酢酸ビニルが付着する。なお、軸受間隙８には弾性リング１８、１９が装着されているため、酢酸ビニルが内部に侵入することはない。槽２０から引き上げられた軸受装置１は、弾性リング１８、１９が軸受間隙８から取り外され、次に示す図５の流体潤滑剤であるオイル貯留槽２１へ浸漬される。これによりオイルは軸受間隙８内部へ浸透して注入される。なお、軸受間隙８の間隙が微小なため、毛細管現象でオイルを内部へ浸透させると共に、オイル貯留槽２１全体を減圧して強制的にオイルを注入させることもできる。
【００１５】
こうして軸受装置１の軸受間隙８にオイルが充填された後、軸受装置表面に付着した酢酸ビニルを剥して取り除く。これにより、軸受装置１の表面に付着したオイルは容易に取り除かれる。従って、この軸受装置１を図５に示すようなスピンドルモータに組み込まれる際、軸受装置の余分な部分にオイルが付着していないから、スピンドルモータ内部をオイルで汚染したり、組立固定部にオイルが侵入して取付不良を起こしたりすることが防止される。
【００１６】
酢酸ビニルは軸受装置１に塗布することが容易であると共に、塗布後も剥離が容易で作業性の向上が図れる。上記実施例では、軸受装置１を酢酸ビニルの溶融槽２０へ浸漬したが、スプレー塗装にて被覆、コーティングしても可能である。なお、酢酸ビニルの他、例えば天然ゴムラテックスや塩化ビニル等可撓性材料を用いることも可能であり、皮膜強度や剥離性の点において、好ましい結果が得られる。そして、図例の軸受装置１は動圧軸受装置を用いているが、多孔質の焼結合金によるスリーブ軸受やその他の種々のオイルを介在した軸受装置に適用できる。また、図例の軸受装置はシャフト２とスリーブ３に加え、スラストカバー５やスラストプレート４が設けられた構成を示しているが、シャフトとスリーブとの構成、組み合わせであっても勿論構わない。さらに、軸受装置１の軸受間隙８を封止する弾性リング１８、１９に代えて、例えば、リング状の嵌合部材等も採用することができる。
【００１７】
次に示す図６は別の軸受装置を示し図６の（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の矢視ａ−ａにおける平面図、（ｃ）断面図である。図６の軸受装置３１はいずれもオイルを注入する為の注入台４３に載置されている状態を示している。軸受装置３１は、シャフト３２にスリーブ３３が外嵌され、そのスリーブ上下端（両端）部を挟むように、スラスト部材３５、３６がシャフト３２に固定されている。スラスト部材３５、３６は、スリーブ３２の両端部を軸方向へ微小間隙をもって対向配置されている。スリーブ３２の外側には、円筒状のケース３４が外装されている。シャフト３２の外周部とスリーブ３３の内周部とのラジアル方向微小間隙、そしてスリーブ３３とこれにスラスト方向へ対向配置されたスラスト部材３５、３６とによるスラスト方向微小間隙、これら微小間隙により軸受間隙５０が生成され、流体潤滑剤であるオイルが充填、注入される。
【００１８】
次に軸受装置３１にオイルを注入する手順について説明する。軸受装置３１が載置される注入台４３には、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、環状に配設され、且つ周方向へ多数の微小突起が交互に設けられたプローブ４４を有している。プローブ４４は、軸受装置３１の下側スラスト部材３６に対応して付き合わされて設けられている。注入台４３におけるプローブ外周側には、オイルが貯留された溝部４７が設けられている。従って、軸受装置３１が注入台４３に載置されると、毛細管現象により、溝部４７のオイルがプローブ４４に浸透して軸受間隙５０へ注入される。この場合、軸受間隙５０で生成される表面張力によりオイルを保持しようとする内部保持力と、毛細管現象による浸透吸引力との均衡点に達するまで、軸受間隙５０内へオイルが注入される。なお、この場合、装置全体を減圧（器）装置に入れて、減圧雰囲気中で行なうと、オイル内に含有した残留気泡を除去することができるので、より好ましい。
【００１９】
次に示す図７は、更に別のオイル注入の手順を説明するものであり、軸受装置には図６に示したものと、同じ部位には、同じ番号が付してある。図７においては、減圧装置を用いて軸受装置３１へオイルを注入するものであり、以下に説明する。本手順は減圧を利用する真空置換方式であり、注入台６０に載置された軸受装置３１は、オイルが注入される軸受間隙５０の下側開口６１を注入台６０のオイル取り入れ部に対応して配置されている。また軸受装置３１の上側は、クランプ部材５９で押圧されると共に、軸受間隙５０の上側開口を閉塞するように設けられている。
【００２０】
注入台６０にはオイルが貯留された貯留槽５３が設けられ、供給通路５４、バルブ５６を経て軸受装置３１の下側開口６１に接続されている。（図の右側）また注入台６０には、別にバキュームポンプ５１がチャンバー５２、通気路５５、そしてバルブ５７を介して下側開口６１に接続されている。（図の左側）更に、注入台６０には、下側開口６１に連設してオイル排出槽５８が設けられている。
【００２１】
次に図７の軸受装置３１にオイルを注入する手順を説明する。まずバルブ５６、５７を閉じた状態にしておき、軸受装置３１を注入台６０に載置する。その際、注入台６０の載置部位が、軸受装置３１の下側開口６１に対応して接続される。（なお、密封した接続が行なわれるよう、注入台６０の載置対応部には、弾性リング等の密封補助部材７１、７２が介装されている。そして図の上方からクランプ部材５９が下降して軸受装置３１を押圧する。これにて軸受装置３１のセットが完了する。
【００２２】
軸受装置３１完了後、バルブ５７が開けられ、軸受間隙５０が減圧される。減圧の後、バルブ５７が閉じられる。次にバルブ５６が開けられ、オイルが貯留槽５３から供給路５４を経て軸受間隙５０へ引き込まれる。所定時間の後軸受間隙５０へオイルが充填注入された後、バルブ５６が閉じられる。これにてオイル注入が完了する。その後クランプ部材５９が上昇して取り外され、新たな軸受装置３１に交換される。オイル排出槽５８には、余分なオイルが貯えられバキュームポンプ５１の方へ行かないよう、ある程度溜れば排出して再利用できるよう設けられている。
【００２３】
以上、軸受装置のオイル注入方法について種々の実施例を説明したが、それら単独またはこれらの組み合わせを用いていろいろな実施が可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の軸受装置のオイル注入方法は、上述の如くで行なうため、次のような効果をそうする。即ち本発明の注入方法によれば、シャフトとスリーブとの間にオイルが介在されうる対応部位を除いたシャフトとスリーブとの表面へ、流体潤滑剤の付着を防止する被覆部材を予め塗布し、次にシャフトとスリーブとをオイル中に浸漬して、シャフトとスリーブとの間にオイルを介在させ、更にこの被覆部材を除去するようにした。従ってオイルが付着してはいけない部位に被覆部材を塗布し、オイル注入後はこれを除去するだけでよいので、オイル注入作業が簡単となり、軸受装置の大きさに係わらず、しかも確実に注入することができる。
【００２５】
また被覆部材には可撓性部材を用いることにより、塗布作業が容易であり、オイル注入後の除去、即ち剥離作業がより一層簡単となり、作業効率の向上を図ることができる。
【００２６】
更に本発明における別の軸受装置の流体潤滑剤注入方法によれば、シャフトとスリーブとの間隙に連設された減圧手段とにより、流体潤滑剤が注入されるようにした。これにより、流体潤滑剤の注入が容易であり、軸受装置の大きさに係わらず、しかも確実に注入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例に係る軸受装置の断面図である。
【図２】本発明の第一の実施例に係る軸受装置の断面図である。
【図３】本発明の第一の実施例に係る軸受装置の断面図である。
【図４】本発明の第一の実施例に係る軸受装置の断面図である。
【図５】本発明の軸受装置が組み込まれるスピンドルモータの全体断面図である。
【図６】本発明の第二の実施例に係る軸受装置を示し、うち（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は断面図である。
【図７】本発明の第三の実施例に係る軸受装置及びその注入装置を示した全体断面図である。
【符号の説明】
１，３１軸受装置
２，３２シャフト
３，３３スリーブ
４スラストプレート
５スラストカバー
８，５０軸受間隙
１８、１９Ｏリング

Claims

流体潤滑剤を介してスリーブと該スリーブに挿通されたシャフトとが相対回転支持される軸受装置に対し、前記流体潤滑剤を注入する注入方法であって、
前記シャフトと前記スリーブとの間に、前記流体潤滑剤が介在されうる対応部位を封止するように、封止部材を装着し、
前記シャフトと前記スリーブとの間に前記流体潤滑剤が介在されうる対応部位を除いた前記シャフトと前記スリーブとの表面へ、前記流体潤滑剤の付着を防止する被覆部材を塗布し、
前記封止部材を取り外し、
次に前記シャフトと前記スリーブとを前記流体潤滑剤中に浸漬して、前記シャフトと前記スリーブとの間に該流体潤滑剤を介在させ、
更に前記被覆部材を除去するようにした、ことを特徴とする軸受装置の流体潤滑剤注入方法。
前記シャフトと前記スリーブとの間に前記封止部材を装着した状態で、前記シャフトと前記スリーブとを被覆部材を溶融した溶融槽に浸漬し、前記シャフトと前記スリーブとの表面に被覆部材を塗布することを特徴とする請求項１記載の軸受装置の流体潤滑剤注入方法。
前記シャフトと前記スリーブとを前記流体潤滑剤中に浸漬して前記シャフトと前記スリーブとの間に該流体潤滑剤を介在させる過程において、前記流体潤滑剤の貯留槽全体を減圧することを特徴とする請求項１記載の軸受装置の流体潤滑剤注入方法。