JP3958922B2 - 動圧型軸受ユニットおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、動圧型軸受ユニットおよびその製造方法に関し、特に情報機器、例えばＨＤＤ，ＦＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク装置、ＭＤ，ＭＯ等の光磁気ディスク装置などのスピンドルモータ、あるいはレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）のポリゴンスキャナモータなどのスピンドル支持に使用される動圧型軸受ユニットおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記各種情報機器におけるディスク駆動用スピンドルモータには、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化などの要請があり、この種のモータのスピンドルを支持する軸受は、これらの要求性能を決定づける重要な構成要素の一つである。そこで、近年においてはこの種の軸受として、上記要求性能に優れた特性を有する動圧型軸受ユニットの使用が検討され、あるいは実用化が図られている。この種の軸受ユニットとしては、側部および底部をそれぞれ別体で形成した有底筒状のハウジングを備えたものが公知となっている。この場合、上記側部と底部とは、接着剤により固定されるのが通例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、動圧型軸受ユニットのハウジングが、側部および底部をそれぞれ別体で形成されていると、近年の高速化等に伴って、底部に抜け方向の大きな力が作用するため、従来の接着手段では接着強度が不足するなどして、確実に底部の抜け止めに対処できなくなっているのが実情である。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ハウジングの側部に対する底部の軸方向の抜け止めを確実に行い得る動圧型軸受ユニットおよびその製造方法を提供することを技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を達成するため、本発明に係る動圧型軸受ユニットは、軸部材と、側部および底部をそれぞれ別体で形成した有底筒状のハウジングと、上記軸部材とハウジングとの相対回転時に生じる動圧作用で上記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、上記軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部とを備え、上記ハウジングの底部を側部の底端部に接着剤で固定した動圧型軸受ユニットにおいて、上記ハウジングの側部の底端部に形成された軸方向に沿う嵌合孔に、上記底部を嵌合させると共に、上記側部の嵌合孔の内周面と上記底部の外周面とが実質的に対面する双方の対面部のうち、少なくとも何れか一方の対面部における軸方向両端部を除く部位に、接着剤の保持用凹部を設けたことに特徴づけられる。
【０００６】
上記接着剤の保持用凹部は、上記ハウジングの底部と側部との上記双方の対面部における軸方向両端部を除く部位にそれぞれ形成されていることが好ましい。
【０００７】
上記接着剤の保持用凹部は、ハウジングの軸方向と直交する方向に凹状とされていることが好ましい。
【０００８】
上記接着剤としては、エポキシ系接着剤が挙げられる。
【０００９】
上記ハウジングは、軸受部材と一体であってもよく、あるいは別体であってもよい。
【００１０】
上記スラスト軸受部は、上記軸部材とハウジングとの相対回転時に生じる動圧作用で上記軸部材をスラスト方向に非接触支持するものであってもよい。
【００１１】
一方、本発明に係る製造方法は、軸部材と、側部および底部をそれぞれ別体で形成した有底筒状のハウジングと、上記軸部材とハウジングとの相対回転時に生じる動圧作用で上記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、上記軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部とを備え、上記ハウジングの底部を側部の底端部に接着剤で固定する動圧型軸受ユニットの製造方法であって、上記ハウジングの側部の底端部に、上記底部を嵌合させる軸方向に沿う嵌合孔を形成すると共に、上記側部の嵌合孔の内周面と上記底部の外周面とが実質的に対面すべき双方の対面部のうち、少なくとも何れか一方の対面部における軸方向両端部を除く部位に、接着剤の保持用凹部を設けておき、上記側部の嵌合孔の内周面と上記底部の外周面との間のすきまに嫌気性接着剤を注入して上記底部と側部とを仮止めした後、上記すきまにエポキシ系接着剤を充填して乾燥固化させることに特徴づけられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る動圧型軸受ユニット１を備えた情報機器用スピンドルモータの要部のみを示す縦断正面図で、一例としてＨＤＤ（ハードディスクドライブ）スピンドルモータを示している。このスピンドルモータは、軸部材２（スピンドル）を回転自在に支持する軸受ユニット１と、軸部材２に取付けられ且つ一枚または複数枚の磁気ディスクを保持するディスクハブ３と、半径方向のギャップを介して対向させた図外のモータステータおよびモータロータとを有する。そして、ステータに通電することにより、ステータとロータとの間の励磁力でロータが回転し、ディスクハブ３および軸部材２が回転する構造である。
【００１４】
軸受ユニット１は、ケーシング９のボス部９ａ内周に嵌着されて上端が開口する有底円筒状のハウジング６と、ハウジング６の内周に固定された略円筒状の軸受部材７と、ハウジング６および軸受部材７に回転自在に非接触支持される軸部材２と、ハウジング６の上端開口部に固定されたシールワッシャ等のシール部材８とを主たる構成要素とする。軸部材２は、軸２ａの底端部に外径側に突出するスラスト円盤としてのフランジ部２ｂを有する。この軸部材２は、軸２ａを軸受部材７の内周部に、フランジ部２ｂを軸受部材７とハウジング６との間に収容して配置される。
【００１５】
軸受部材７の内周面には、複数の動圧溝を有するラジアル軸受面１０ａが形成され、軸部材２の回転時には、ラジアル軸受面１０ａと軸２ａの外周面との間のラジアル軸受すきまＲ１に潤滑油の動圧が発生し、軸２ａをラジアル方向で非接触支持するラジアル軸受部１０が構成される。
【００１６】
フランジ部２ｂの軸方向両側には、軸方向のすきまである第一スラスト軸受すきまＳ１と第二スラスト軸受すきまＳ２とが設けられる。第一スラスト軸受すきまＳ１は、フランジ部２ｂの上端面と、これに対向する軸受部材７の下端面との間に形成され、第二スラスト軸受すきまＳ２は、フランジ部２ｂの下端面と、これに対向するハウジング６の底面との間に形成される。第一スラスト軸受すきまＳ１を臨む軸受部材７の下端面、および第二スラスト軸受すきまＳ２を臨むハウジング６の底面には、それぞれ動圧溝を有する第一スラスト軸受面１１ａおよび第二スラスト軸受面１２ａが形成され、軸部材２の回転時には、第一、第二スラスト軸受すきまＳ１，Ｓ２に潤滑油の動圧が発生し、フランジ部２ｂをスラスト方向両側から非接触支持する第一、第二スラスト軸受部が構成される。
【００１７】
軸受部材７は、銅系または鉄系もしくはその双方を主成分とし、望ましくは銅を２０〜９５％使用した焼結金属の多孔質体で形成され、潤滑油を含浸させて構成される。この軸受部材７は、ハウジング６の内周に圧入或いは接着等の手段によって固定される。なお、軸受部材７は、多孔質体に限らず、例えば銅や真鍮等の軟質金属等によっても形成することができる。
【００１８】
ハウジング６は、円筒状の側部材１６と、側部材１６の底端部に接着剤によって固定された円板状の底部材１７とから構成される。そして、この底部材１７の上面（すなわちハウジング６の底面）が、動圧溝を有する上述の第二スラスト軸受面１２ａとされている。詳述すると、側部材１６の底端部には、その内径よりも大径の嵌合孔１６ａが形成され、この嵌合孔１６ａに接着剤を介在させて底部材１７が嵌合固定されている。
【００１９】
図２に示すように、側部材１６の嵌合孔１６ａの内周面には、断面略Ｖ字状の接着剤の保持用凹部１６ｘが形成されると共に、底部材１７の外周面１７ａにも、断面略Ｖ字状の接着剤の保持用凹部１７ｘが形成されている。詳述すると、側部材１６の嵌合孔１６ａの内周面と底部材１７の外周面１７ａとが実質的に対面する双方の対面部における軸方向両端部を除く部位に、断面略Ｖ字状の接着剤の保持用凹部１６ｘ、１７ｘがそれぞれ設けられている。ここで、実質的に対面する対面部とは、嵌合孔１６ａの内周面については、下端の面取り部と、上端の断面略円形の逃げ用凹部とを除外した面部を意味し、底部材１７の外周面１７ａについては、下端の面取り部を除外した面部を意味する。この双方の接着剤の保持用凹部１６ｘ，１７ｘの拡開部は、相互に対向して配置され、ハウジング６の軸方向と直交する方向に凹状とされている。そして、側部材１６の嵌合孔１６ａの内周面と、底部材１７の外周面１７ａとの間のすきまに、乾燥固化された接着剤１８（同図にクロスハッチングを付した部分）が介設されている。なお、双方の接着剤保持用凹部１６ｘ，１７ｘは、全周に亘って連続する周溝であってもよく、あるいは不連続に形成される凹部であってもよい。
【００２０】
側部材１６と底部材１７とを接着する手順は、先ず両者間のすきまに嫌気性接着剤を注入して両者を仮止めした後、エポキシ系接着剤を両者間のすきまに充填し、これを乾燥固化させて両者を固定する。
【００２１】
以上のようにこの実施形態によれば、底部材１７に抜け方向の力が作用しても、この力は、底部材１７および側部材１６の保持用凹部１６ｘ，１７ｘに介設されている接着剤１８により確実に受止されることになるので、この両者の抜け方向に対する接着強度が増大し、ハウジング６ひいては軸受ユニット１の剛性が高められる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ハウジングにおける側部の嵌合孔の内周面と底部の外周面とが実質的に対面する双方の対面部のうち、少なくなくとも何れか一方の対面部における軸方向両端部を除く部位に、接着剤の保持用凹部を設けたから、底部に抜け方向の力が作用しても、この力は、保持用凹部に介在されている固化した接着剤により確実に受止されることになるので、この両者の抜け方向に対する接着強度が増大し、ハウジングひいては軸受ユニットの剛性が高められる。
【００２３】
また、上記構成を備えたハウジングにおける側部の嵌合孔の内周面と底部の外周面との間のすきまに、嫌気性接着剤を注入して上記底部と側部とを仮止めした後、上記すきまにエポキシ系接着剤を充填して乾燥固化させるようにしたから、接着作業を容易に行えると共に、作業能率の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る軸受ユニットを用いたスピンドルモータの要部を示す拡大縦断正面図である。
【図２】上記軸受ユニットにおけるハウジングの接着部の構造を示す要部拡大縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 軸受ユニット
２ 軸部材
６ ハウジング
７ 軸受部材
１０ ラジアル軸受部
１１ スラスト軸受部
１２ スラスト軸受部
１６ 側部材（側部）
１６ｘ 接着剤の保持用凹部
１７ 底部材（底部）
１７ｘ 接着剤の保持用凹部
１８ 接着剤

Claims (8)

1. 軸部材と、側部および底部をそれぞれ別体で形成した有底筒状のハウジングと、上記軸部材とハウジングとの相対回転時に生じる動圧作用で上記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、上記軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部とを備え、上記ハウジングの底部を側部の底端部に接着剤で固定した動圧型軸受ユニットにおいて、
   上記ハウジングの側部の底端部に形成された軸方向に沿う嵌合孔に、上記底部を嵌合させると共に、上記側部の嵌合孔の内周面と上記底部の外周面とが実質的に対面する双方の対面部のうち、少なくとも何れか一方の対面部における軸方向両端部を除く部位に、接着剤の保持用凹部を設けたことを特徴とする動圧型軸受ユニット。
2. 上記接着剤の保持用凹部が、上記ハウジングの底部と側部との上記双方の対面部における軸方向両端部を除く部位にそれぞれ形成されている請求項１に記載の動圧型軸受ユニット。
3. 上記接着剤の保持用凹部が、ハウジングの軸方向と直交する方向に凹状とされている請求項１または２に記載の動圧型軸受ユニット。
4. 上記接着剤が、エポキシ系接着剤である請求項１〜３の何れかに記載の動圧型軸受ユニット。
5. 上記ハウジングが、軸受部材と一体に形成されている請求項１〜４の何れかに記載の動圧型軸受ユニット。
6. 上記ハウジングが、軸受部材と別体に形成されている請求項１〜４の何れかに記載の動圧型軸受ユニット。
7. 上記スラスト軸受部が、上記軸部材とハウジングとの相対回転時に生じる動圧作用で上記軸部材をスラスト方向に非接触支持するものである請求項１〜６の何れかに記載の動圧型軸受ユニット。
8. 軸部材と、側部および底部をそれぞれ別体で形成した有底筒状のハウジングと、上記軸部材とハウジングとの相対回転時に生じる動圧作用で上記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、上記軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部とを備え、上記ハウジングの底部を側部の底端部に接着剤で固定する動圧型軸受ユニットの製造方法であって、
   上記ハウジングの側部の底端部に、上記底部を嵌合させる軸方向に沿う嵌合孔を形成すると共に、上記側部の嵌合孔の内周面と上記底部の外周面とが実質的に対面すべき双方の対面部のうち、少なくとも何れか一方の対面部における軸方向両端部を除く部位に、接着剤の保持用凹部を設けておき、上記側部の嵌合孔の内周面と上記底部の外周面との間のすきまに嫌気性接着剤を注入して上記底部と側部とを仮止めした後、上記すきまにエポキシ系接着剤を充填して乾燥固化させることを特徴とする動圧型軸受ユニットの製造方法。

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