JP3991215B2 - 動圧軸受装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク装置のスピンドルモータ等に使用される動圧軸受装置に関し、更に詳しくは、スリーブあるいは軸受ハウジングの開口を密閉するスラスト支持部材が、接着剤を用いて固定されている動圧軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータに使用されるハードディスク装置等においては、従来の転がり軸受を使用したスピンドルモータに代わり、静粛性に優れる動圧軸受（あるいは流体軸受）を使用したスピンドルモータが採用され始めている。このようなモータに用いられる動圧軸受装置は、軸（シャフト）と軸の周囲に所定の間隙をおいて配置される軸受（スリーブ）との間に潤滑流体を封入し、これらを相対回転させることで、軸あるいは軸受の表面に形成された動圧溝で発生する動圧により、これら軸と軸受とを非接触の状態に保つ構造のものである。
【０００３】
図５は、従来の動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図であり、図６は、図５のＱ部拡大図である。なお、図示上方（軸方向上部）をこの動圧軸受における密閉端側、図示下方（軸方向下部）をこの動圧軸受における開放端側として説明する。
【０００４】
この動圧軸受装置は、動圧溝のポンピング作用によって発生する動圧により、ラジアルとスラスト（アキシャル）の両方向の荷重を負荷するタイプの動圧軸受であり、軸部３１とこの軸部３１の一端に設けられたフランジ部３２とからなるシャフト３と、これら軸部３１およびフランジ部３２を収納するスリーブ１１と、このスリーブ１１の一端の開口を密閉するスラスト支持部材（スラスト板）２１とから構成されている。
【０００５】
軸部３１の表面には、ラジアル動圧発生用のＶ字状あるいはヘリングボーン状等の動圧溝３１ｖ，３１ｖが形成され、フランジ部３２の両端面には、スラスト動圧発生用のヘリングボーン状あるいはＶ字状等の動圧溝３２ｖ，３２ｖが形成されている。スリーブ１１の密閉端側開口には、スラスト支持部材２１の外径より大きな内径を有する円周段部１１ｓが形成され、この円周段部１１ｓの内周にスラスト支持部材２１が嵌め合わされている。このスラスト支持部材２１は、後述する接着剤１０によってスリーブ１１の円周段部１１ｓに接合固定され、これらシャフト３とスリーブ１１およびスラスト支持部材２１とによって形成された密閉空間には、動圧発生用の潤滑流体が充填されることとなる。なお、動圧軸受によっては、スラスト支持部材をスリーブに直接接合せず、スリーブを内部に収納することのできる軸受ハウジング（ベース）の開口端面に、スラスト支持部材（スラストプレート）を接合固定する構成を採るものもある。
【０００６】
以上ような構成の動圧軸受装置においては、スラスト支持部材の固定方法が、軸受の寸法や性能に大きく関与し、スラスト支持部材の固定を圧入やねじを用いて行なう場合は、スリーブあるいはハウジングの変形（歪）による回転精度への影響が懸念される。そのため、スリーブあるいはハウジングと、スラスト支持部材とを一体化する方法は、前述したように、スラスト支持部材をすきまを開けて嵌め入れ、接着剤等により接合固定する方法が用いられる。
【０００７】
このスラスト支持部材２１の接合固定は、図６に示すように、スリーブ１１の円周段部にスラスト支持部材２１を嵌め合わせた状態で、治具等（図示省略）を用いてスラスト支持部材２１の内側端面２１ｘを円周段部の端面（合わせ面１１ｘ）に密着させつつ、円周段部の内周面１１ｙとスラスト支持部材の外周面２１ｙとの間に形成された環状のすきまＳに、接着剤１０を流し込むことで行われる。また、この接着剤１０は、時間とともに、毛細管現象等によりすきまＳの底部にまで浸透し、スリーブ１１とスラスト支持部材２１を一体化させる。なお、接着剤１０の種類は、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂等からなる熱硬化型接着剤が好適に使用され、接着剤の充填後に加温・養生工程を経ることによって、接着剤の完全硬化が行なわれている。
【０００８】
このようなスラスト支持部材の接着固定に関し、ハウジング（あるいはスリーブ）の合わせ面とスラスト支持部材との間に径方向のすきまを設け、このすきまに接着剤を充填する提案等がなされている。また、本出願人らも、特許文献１において、スリーブの円周段部を２段に形成し、スリーブとスラスト支持部材との間に形成された軸方向のすきまに接着剤を充填することによって、スラスト支持部材の固着力を向上させる提案等を行なっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１３５２７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような動圧軸受装置において、スラスト支持部材の固定力（接着強度）が、製品毎にばらついてしまうという問題があった。また、スラスト支持部材の固定力が不足する製品の場合は、密閉端側への潤滑流体漏れ等のトラブルが懸念される。
【００１１】
この問題は、スリーブ（あるいはハウジング）の開口に設けられた円周段部に、スラスト支持部材を嵌め入れる時に発生する径方向の位置ずれに起因すると考えられる。図７は、動圧軸受装置の密閉端におけるスリーブ１１とスラスト支持部材２１の嵌め合わせの状態を示す模式図である。なお、この図においては、説明の都合上、スリーブ１１とスラスト支持部材２１との間の径方向すきまを誇張して描いている。
【００１２】
一般に、ハードディスク装置等に使用される動圧軸受のスリーブ（あるいはハウジング）は、その外径が５ｍｍから１０ｍｍ程度と小さな部材である。そのため、このスリーブ１１の開口（円周段部）に嵌め合わされるスラスト支持部材２１も非常に小さな円板状であり、これらスリーブ１１とスラスト支持部材２１の径方向すきまも、数十μｍ程度となっている。図７（ａ）のように、スラスト支持部材２１がスリーブ１１開口の径方向略中央に位置した場合は、接着剤が周方向に均等に充填され、スラスト支持部材２１は所要の固定力を得ることができる。しかしながら、図７（ｂ）のように、スラスト支持部材２１の径方向位置がどちらかに大幅に偏ってしまった場合、接着剤層が極端に薄い部位か、あるいは全く接着剤が充填されない部位が、局所的に発生してしまうことが考えられる。
【００１３】
また、前述したように、スリーブの円周段部内周面１１ｙとスラスト支持部材外周面２１ｙとのすきまは非常に小さいため、スラスト支持部材２１のすべてを、製品毎に円周段部の径方向中央にセッティングすることは困難である。
【００１４】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、スラスト支持部材の固定力にばらつきがなく、潤滑流体の漏れ等のトラブルが防止されることで、その性能を長期にわたって安定して発揮できる動圧軸受装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シャフトと、スリーブと、このスリーブの開口を密閉する円板状のスラスト支持部材とを備え、前記スリーブの内周には、前記シャフトが僅かの間隙を開けて相対回転自在に嵌合されているとともに、このスリーブの一方の開口に形成された円周段部に前記スラスト支持部材が嵌め入れられ、これらスラスト支持部材の内側端面と円周段部の端面を密着させた状態で、前記スリーブとスラスト支持部材とが、接着剤を用いて一体とされてなる動圧軸受装置において、前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面の少なくとも一方の周面には、この周面から径方向に突出する凸状部が周方向に連続して形成され、前記凸状部から円周段部端面までの軸方向範囲における前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面とが接さず、前記接着剤を介して固定されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、シャフトと、スリーブと、これらシャフトとスリーブとを収納する軸受ハウジングと、この軸受ハウジングの開口を密閉する円板状のスラスト支持部材とを備え、前記軸受ハウジング内に収納された前記スリーブの内周には、前記シャフトが僅かの間隙を開けて相対回転自在に嵌合されているとともに、この軸受ハウジングの一方の開口に形成された円周段部に前記スラスト支持部材が嵌め入れられ、これらスラスト支持部材の内側端面と円周段部の端面を密着させた状態で、前記軸受ハウジングとスラスト支持部材とが、接着剤を用いて一体とされてなる動圧軸受装置において、前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面の少なくとも一方の周面には、この周面から径方向に突出する凸状部が周方向に連続して形成され、前記凸状部から円周段部端面までの軸方向範囲における前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面とが接さず、前記接着剤を介して固定されていることを特徴とする。
【００１７】
一方、前記スラスト支持部材が嵌め入れられる前記円周段部の構成として、その角部に、円周方向に連続する溝が設けられている形状を好適に採用することができる（請求項３）。
【００１８】
本発明は、接着剤を用いてスラスト支持部材をスリーブ（あるいは軸受ハウジング）に接合固定する動圧軸受装置において、このスラスト支持部材の固定力を左右する接着剤層の径方向厚みを全周にわたって均一に確保し、局所的に固定力が弱くなる接着剤層の薄い部位の発生を防止することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１９】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、スリーブの円周段部の内周面あるいはスラスト支持部材の外周面の少なくとも一方に、スラスト支持部材の径方向の位置決め用の凸状部を形成することによって、このスラスト支持部材が円周段部の径方向略中央に配置され、これらスラスト支持部材の外周面と円周段部内周面とが、接触あるいは局所的に接近し過ぎることを防止することができる。従って、本発明の動圧軸受装置は、接着剤の充填に必要な径方向すきま（すなわち接着剤層の厚み）が、周方向の全周にわたって均一に確保され、所要のスラスト支持部材の固定力を安定して再現することができる。
【００２０】
また、本発明の動圧軸受装置は、スラスト支持部材を嵌め入れた場合の径方向の位置が偏った場合でも、スラスト支持部材の確実な固定に必要な最低限の接着剤層の径方向厚みが確保され、スラスト支持部材の固定力の製品毎のばらつきが低減される。従って、スリーブ閉端側への潤滑流体漏れ等のトラブルが未然に防止されることから、品質を向上させる効果も奏することができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明は、スラスト支持部材をスリーブに直接接合せず、スリーブを内部に収納することのできる軸受ハウジングの開口端面に、スラスト支持部材を接合固定する構成の動圧軸受装置に、本発明を適用したものであって、この軸受ハウジングの開口に設けられた円周段部の内周面あるいはスラスト支持部材の外周面の少なくとも一方に、スラスト支持部材の径方向の位置決め用の凸状部を形成することによって、請求項１と同様に、スラスト支持部材の固定に必要な径方向すきま（接着剤層の厚み）が、周方向の全周にわたって確保される。従って、この動圧軸受装置も、所要のスラスト支持部材の固定力を安定して再現することができるとともに、スラスト支持部材の固定力の製品毎のばらつきを低減することができる。
【００２２】
一方、請求項３に記載の発明によれば、スラスト支持部材が嵌め入れられるスリーブ（あるいはハウジング）の円周段部端面の角部に、円周方向に連続する溝（円周溝）を設けることにより、スラスト支持部材の固定に用いられる接着剤が、スラスト支持部材とスリーブ（あるいはハウジング）によって形成される密閉空間内に浸入するのを防止することができる。従って、本発明の動圧軸受装置は、潤滑流体への接着剤の混入に起因するトラブルが防止され、寿命の長い動圧軸受装置とすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図であり、図２は、図１のＰ部拡大図である。なお、従来例と同様の機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。
【００２４】
本実施の形態における動圧軸受装置も、動圧溝のポンピング作用によって発生する動圧により、ラジアルとスラスト（アキシャル）の両方向の荷重を負荷するタイプの動圧軸受であり、軸部３１とフランジ部３２を有するシャフト３と、このシャフト３を収納するスリーブ１と、このスリーブ１の一端の開口を密閉するスラスト支持部材（スラスト板）２とから構成されている。
【００２５】
軸部３１の表面には、ラジアル動圧発生用のＶ字状あるいはヘリングボーン状等の動圧溝３１ｖ，３１ｖが形成され、フランジ部３２の両端面には、スラスト動圧発生用のヘリングボーン状あるいはＶ字状等の動圧溝３２ｖ，３２ｖが形成されている。また、スリーブ１の密閉端側開口には、スラスト支持部材２の外径より大きな内径を有する円周段部１ｓが形成され、この円周段部１ｓの内周にスラスト支持部材２が嵌め合わされている。
【００２６】
本実施の形態における動圧軸受装置の構造的特徴は、図２の拡大図に示すように、スリーブ１の円周段部内周面１ｙの上縁近傍に、円周方向に連続する凸状部１ａが形成されているとともに、その円周段部の角部（合わせ面１ｘの外縁近傍）に、円周方向に連続する溝（円周溝１ｂ）が形成されている点である。
【００２７】
この例におけるスラスト支持部材２の接合固定も、従来例同様、スリーブ１の円周段部にスラスト支持部材２を嵌め合わせた状態で、治具等（図示省略）を用いてスラスト支持部材２の内側端面２ｘを円周段部の端面（合わせ面１１ｘ）に密着させつつ、円周段部の内周面１ｙとスラスト支持部材の外周面２ｙとの間に形成された環状のすきまＳに、接着剤１０を流し込むことで行われる。
【００２８】
しかしながら、本実施の形態における動圧軸受装置は、スリーブ１の合わせ面１ｘの角部に、比較的大きな深さを有する円周溝１ｂが形成されていることにより、すきまＳが急激に拡幅するこの円周溝１ｂの部位において、毛細管現象による接着剤の浸透が食い止められる。従って、本発明の動圧軸受装置は、スラスト支持部材２とスリーブ１によって形成される密閉空間内に、接着剤が浸入するのを防止することができる。
【００２９】
また、本実施の形態における動圧軸受装置は、スリーブ１の円周段部内周面１ｙに設けられた凸状部１ａによって、このスラスト支持部材２の固定力を左右する接着剤１０の径方向厚みが、全周にわたって均一に確保される。例えば、図３のように、嵌め入れられたスラスト支持部材２の径方向の位置が偏った場合でも、円周段部に設けられた凸状部１ａが、その内周面１ｙより先にスラスト支持部材２の外周面２ｙに接することで、スラスト支持部材２の確実な固定に必要な最低限の接着剤１０の径方向厚みが維持されることとなる。従って、本実施の形態における動圧軸受装置は、所要のスラスト支持部材２の固定力が安定して再現されることから、製品毎の品質のばらつきを低減することができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図４は、本発明の第２の実施の形態における動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図である。この実施の形態は、スラスト支持部材をスリーブに直接接合せず、スリーブを内部に収納することのできる軸受ハウジングの開口端面（円周段部）に、スラスト支持部材を接合固定するタイプの動圧軸受装置に本発明を適用した例である。
【００３１】
本実施の形態における動圧軸受装置も、動圧溝のポンピング作用によって発生する動圧により、ラジアルとスラスト（アキシャル）の両方向の荷重を負荷する動圧軸受であり、軸部とフランジ部を有するシャフト７と、このシャフト７の軸部の周囲に配置されるスリーブ５と、これらシャフト７とスリーブ５とを収納するハウジング４と、このハウジング４の一端の開口を密閉するスラスト支持部材（スラスト板）６とから構成されている。
【００３２】
また、この動圧軸受装置も、第１の実施の形態同様、ハウジング４の円周段部４ｓの内周面の上縁近傍に、円周方向に連続する凸状部４ａが形成されているとともに、その円周段部４ｓの角部に、円周方向に連続する溝（円周溝４ｂ）が形成されている
【００３３】
以上の構成により、この動圧軸受装置も、毛細管現象によるハウジング内部の密閉空間への接着剤１０の浸出が防止されるとともに、スラスト支持部材６の固定する接着剤１０の径方向厚みが、全周にわたって均一に確保される。従って、本実施の形態における動圧軸受装置も、内部に充填される潤滑流体への接着剤１０の混入がなく、スラスト支持部材６の固定力が安定して再現されることから、製品毎の品質のばらつきを低減することができる。
【００３４】
なお、以上２つの実施の形態においては、スラスト支持部材の位置決めをする凸状部を、スリーブ（あるいはハウジング）の円周段部内周面に設けた例を示したが、この凸状部はスラスト支持部材の外周面あるいはこれらの両者に設けても良く、その形状や軸方向位置も、これらの実施の形態における例に限定されるものではない。
【００３５】
また、円周段部の角部（合わせ面の外縁近傍）に設けられた円周溝の断面形状も、これら実施の形態での例に限定されることなく、毛細管現象による接着剤の密閉空間への浸出を防止できる形状であれば、どのような断面形状であっても良く、この円周溝はスラスト支持部材の内側端面に設けても良い。
【００３６】
更にまた、動圧軸受におけるラジアル動圧溝およびスラスト動圧溝は、シャフトあるいはスリーブのどちら側に設けられていても良く、本発明は、シャフト回転もしくはスリーブ回転のどちらのタイプの動圧軸受装置にも、等しく適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、スラスト支持部材の固定力の製品毎のばらつきが低減され、潤滑流体の漏れ等のトラブルが防止されることにより、その性能を長期にわたって安定して発揮できる動圧軸受装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態における動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図である。
【図２】 図１のＰ部拡大図である。
【図３】 第１の実施の形態において、スラスト支持部材２の径方向位置が偏った場合を示す説明図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態における動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図である。
【図５】 従来の動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図である。
【図６】 図５のＱ部拡大図である。
【図７】 従来の動圧軸受装置において、スラスト支持部材２１の径方向位置が偏った場合を示す説明図である。
【符号の説明】
１，５ スリーブ
１ａ 凸状部
１ｂ，１ｄ 円周溝
１ｓ 円周段部
１ｘ 合わせ面
１ｙ 円周段部内周面
２，６ スラスト支持部材
２ｘ，６ｘ 内側端面
２ｙ，６ｙ 外周面
３，７ シャフト
４ ハウジング
４ａ 凸状部
４ｂ 円周溝
４ｓ 円周段部
４ｘ 合わせ面
１０ 接着剤
１１ スリーブ
２１ スラスト支持部材
３１ 軸部
３１ｖ 動圧溝
３２ フランジ部
３２ｖ 動圧溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク装置のスピンドルモータ等に使用される動圧軸受装置に関し、更に詳しくは、スリーブあるいは軸受ハウジングの開口を密閉するスラスト支持部材が、接着剤を用いて固定されている動圧軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータに使用されるハードディスク装置等においては、従来の転がり軸受を使用したスピンドルモータに代わり、静粛性に優れる動圧軸受（あるいは流体軸受）を使用したスピンドルモータが採用され始めている。このようなモータに用いられる動圧軸受装置は、軸（シャフト）と軸の周囲に所定の間隙をおいて配置される軸受（スリーブ）との間に潤滑流体を封入し、これらを相対回転させることで、軸あるいは軸受の表面に形成された動圧溝で発生する動圧により、これら軸と軸受とを非接触の状態に保つ構造のものである。
【０００３】
図５は、従来の動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図であり、図６は、図５のＱ部拡大図である。なお、図示上方（軸方向上部）をこの動圧軸受における密閉端側、図示下方（軸方向下部）をこの動圧軸受における開放端側として説明する。
【０００４】
この動圧軸受装置は、動圧溝のポンピング作用によって発生する動圧により、ラジアルとスラスト（アキシャル）の両方向の荷重を負荷するタイプの動圧軸受であり、軸部３１とこの軸部３１の一端に設けられたフランジ部３２とからなるシャフト３と、これら軸部３１およびフランジ部３２を収納するスリーブ１１と、このスリーブ１１の一端の開口を密閉するスラスト支持部材（スラスト板）２１とから構成されている。
【０００５】
軸部３１の表面には、ラジアル動圧発生用のＶ字状あるいはヘリングボーン状等の動圧溝３１ｖ，３１ｖが形成され、フランジ部３２の両端面には、スラスト動圧発生用のヘリングボーン状あるいはＶ字状等の動圧溝３２ｖ，３２ｖが形成されている。スリーブ１１の密閉端側開口には、スラスト支持部材２１の外径より大きな内径を有する円周段部１１ｓが形成され、この円周段部１１ｓの内周にスラスト支持部材２１が嵌め合わされている。このスラスト支持部材２１は、後述する接着剤１０によってスリーブ１１の円周段部１１ｓに接合固定され、これらシャフト３とスリーブ１１およびスラスト支持部材２１とによって形成された密閉空間には、動圧発生用の潤滑流体が充填されることとなる。なお、動圧軸受によっては、スラスト支持部材をスリーブに直接接合せず、スリーブを内部に収納することのできる軸受ハウジング（ベース）の開口端面に、スラスト支持部材（スラストプレート）を接合固定する構成を採るものもある。
【０００６】
以上ような構成の動圧軸受装置においては、スラスト支持部材の固定方法が、軸受の寸法や性能に大きく関与し、スラスト支持部材の固定を圧入やねじを用いて行なう場合は、スリーブあるいはハウジングの変形（歪）による回転精度への影響が懸念される。そのため、スリーブあるいはハウジングと、スラスト支持部材とを一体化する方法は、前述したように、スラスト支持部材をすきまを開けて嵌め入れ、接着剤等により接合固定する方法が用いられる。
【０００７】
このスラスト支持部材２１の接合固定は、図６に示すように、スリーブ１１の円周段部にスラスト支持部材２１を嵌め合わせた状態で、治具等（図示省略）を用いてスラスト支持部材２１の内側端面２１ｘを円周段部の端面（合わせ面１１ｘ）に密着させつつ、円周段部の内周面１１ｙとスラスト支持部材の外周面２１ｙとの間に形成された環状のすきまＳに、接着剤１０を流し込むことで行われる。また、この接着剤１０は、時間とともに、毛細管現象等によりすきまＳの底部にまで浸透し、スリーブ１１とスラスト支持部材２１を一体化させる。なお、接着剤１０の種類は、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂等からなる熱硬化型接着剤が好適に使用され、接着剤の充填後に加温・養生工程を経ることによって、接着剤の完全硬化が行なわれている。
【０００８】
このようなスラスト支持部材の接着固定に関し、ハウジング（あるいはスリーブ）の合わせ面とスラスト支持部材との間に径方向のすきまを設け、このすきまに接着剤を充填する提案等がなされている。また、本出願人らも、特許文献１において、スリーブの円周段部を２段に形成し、スリーブとスラスト支持部材との間に形成された軸方向のすきまに接着剤を充填することによって、スラスト支持部材の固着力を向上させる提案等を行なっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１３５２７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような動圧軸受装置において、スラスト支持部材の固定力（接着強度）が、製品毎にばらついてしまうという問題があった。また、スラスト支持部材の固定力が不足する製品の場合は、密閉端側への潤滑流体漏れ等のトラブルが懸念される。
【００１１】
この問題は、スリーブ（あるいはハウジング）の開口に設けられた円周段部に、スラスト支持部材を嵌め入れる時に発生する径方向の位置ずれに起因すると考えられる。図７は、動圧軸受装置の密閉端におけるスリーブ１１とスラスト支持部材２１の嵌め合わせの状態を示す模式図である。なお、この図においては、説明の都合上、スリーブ１１とスラスト支持部材２１との間の径方向すきまを誇張して描いている。
【００１２】
一般に、ハードディスク装置等に使用される動圧軸受のスリーブ（あるいはハウジング）は、その外径が５ｍｍから１０ｍｍ程度と小さな部材である。そのため、このスリーブ１１の開口（円周段部）に嵌め合わされるスラスト支持部材２１も非常に小さな円板状であり、これらスリーブ１１とスラスト支持部材２１の径方向すきまも、数十μｍ程度となっている。図７（ａ）のように、スラスト支持部材２１がスリーブ１１開口の径方向略中央に位置した場合は、接着剤が周方向に均等に充填され、スラスト支持部材２１は所要の固定力を得ることができる。しかしながら、図７（ｂ）のように、スラスト支持部材２１の径方向位置がどちらかに大幅に偏ってしまった場合、接着剤層が極端に薄い部位か、あるいは全く接着剤が充填されない部位が、局所的に発生してしまうことが考えられる。
【００１３】
また、前述したように、スリーブの円周段部内周面１１ｙとスラスト支持部材外周面２１ｙとのすきまは非常に小さいため、スラスト支持部材２１のすべてを、製品毎に円周段部の径方向中央にセッティングすることは困難である。
【００１４】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、スラスト支持部材の固定力にばらつきがなく、潤滑流体の漏れ等のトラブルが防止されることで、その性能を長期にわたって安定して発揮できる動圧軸受装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シャフトと、スリーブと、このスリーブの開口を密閉する円板状のスラスト支持部材とを備え、前記スリーブの内周には、前記シャフトが僅かの間隙を開けて相対回転自在に嵌合されているとともに、このスリーブの一方の開口に形成された円周段部に前記スラスト支持部材が嵌め入れられ、これらスラスト支持部材の内側端面と円周段部の端面を密着させた状態で、前記スリーブとスラスト支持部材とが、接着剤を用いて一体とされてなる動圧軸受装置において、前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面の少なくとも一方の周面には、この周面から径方向に突出する凸状部が周方向に連続して形成され、前記凸状部から円周段部端面までの軸方向範囲における前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面とが接さず、前記接着剤を介して固定されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、シャフトと、スリーブと、これらシャフトとスリーブとを収納する軸受ハウジングと、この軸受ハウジングの開口を密閉する円板状のスラスト支持部材とを備え、前記軸受ハウジング内に収納された前記スリーブの内周には、前記シャフトが僅かの間隙を開けて相対回転自在に嵌合されているとともに、この軸受ハウジングの一方の開口に形成された円周段部に前記スラスト支持部材が嵌め入れられ、これらスラスト支持部材の内側端面と円周段部の端面を密着させた状態で、前記軸受ハウジングとスラスト支持部材とが、接着剤を用いて一体とされてなる動圧軸受装置において、前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面の少なくとも一方の周面には、この周面から径方向に突出する凸状部が周方向に連続して形成され、前記凸状部から円周段部端面までの軸方向範囲における前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面とが接さず、前記接着剤を介して固定されていることを特徴とする。
【００１７】
一方、前記スラスト支持部材が嵌め入れられる前記円周段部の構成として、その角部に、円周方向に連続する溝が設けられている形状を好適に採用することができる（請求項３）。
【００１８】
本発明は、接着剤を用いてスラスト支持部材をスリーブ（あるいは軸受ハウジング）に接合固定する動圧軸受装置において、このスラスト支持部材の固定力を左右する接着剤層の径方向厚みを全周にわたって均一に確保し、局所的に固定力が弱くなる接着剤層の薄い部位の発生を防止することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１９】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、スリーブの円周段部の内周面あるいはスラスト支持部材の外周面の少なくとも一方に、スラスト支持部材の径方向の位置決め用の凸状部を形成することによって、このスラスト支持部材が円周段部の径方向略中央に配置され、これらスラスト支持部材の外周面と円周段部内周面とが、接触あるいは局所的に接近し過ぎることを防止することができる。従って、本発明の動圧軸受装置は、接着剤の充填に必要な径方向すきま（すなわち接着剤層の厚み）が、周方向の全周にわたって均一に確保され、所要のスラスト支持部材の固定力を安定して再現することができる。
【００２０】
また、本発明の動圧軸受装置は、スラスト支持部材を嵌め入れた場合の径方向の位置が偏った場合でも、スラスト支持部材の確実な固定に必要な最低限の接着剤層の径方向厚みが確保され、スラスト支持部材の固定力の製品毎のばらつきが低減される。従って、スリーブ閉端側への潤滑流体漏れ等のトラブルが未然に防止されることから、品質を向上させる効果も奏することができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明は、スラスト支持部材をスリーブに直接接合せず、スリーブを内部に収納することのできる軸受ハウジングの開口端面に、スラスト支持部材を接合固定する構成の動圧軸受装置に、本発明を適用したものであって、この軸受ハウジングの開口に設けられた円周段部の内周面あるいはスラスト支持部材の外周面の少なくとも一方に、スラスト支持部材の径方向の位置決め用の凸状部を形成することによって、請求項１と同様に、スラスト支持部材の固定に必要な径方向すきま（接着剤層の厚み）が、周方向の全周にわたって確保される。従って、この動圧軸受装置も、所要のスラスト支持部材の固定力を安定して再現することができるとともに、スラスト支持部材の固定力の製品毎のばらつきを低減することができる。
【００２２】
一方、請求項３に記載の発明によれば、スラスト支持部材が嵌め入れられるスリーブ（あるいはハウジング）の円周段部端面の角部に、円周方向に連続する溝（円周溝）を設けることにより、スラスト支持部材の固定に用いられる接着剤が、スラスト支持部材とスリーブ（あるいはハウジング）によって形成される密閉空間内に浸入するのを防止することができる。従って、本発明の動圧軸受装置は、潤滑流体への接着剤の混入に起因するトラブルが防止され、寿命の長い動圧軸受装置とすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図であり、図２は、図１のＰ部拡大図である。なお、従来例と同様の機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。
【００２４】
本実施の形態における動圧軸受装置も、動圧溝のポンピング作用によって発生する動圧により、ラジアルとスラスト（アキシャル）の両方向の荷重を負荷するタイプの動圧軸受であり、軸部３１とフランジ部３２を有するシャフト３と、このシャフト３を収納するスリーブ１と、このスリーブ１の一端の開口を密閉するスラスト支持部材（スラスト板）２とから構成されている。
【００２５】
軸部３１の表面には、ラジアル動圧発生用のＶ字状あるいはヘリングボーン状等の動圧溝３１ｖ，３１ｖが形成され、フランジ部３２の両端面には、スラスト動圧発生用のヘリングボーン状あるいはＶ字状等の動圧溝３２ｖ，３２ｖが形成されている。また、スリーブ１の密閉端側開口には、スラスト支持部材２の外径より大きな内径を有する円周段部１ｓが形成され、この円周段部１ｓの内周にスラスト支持部材２が嵌め合わされている。
【００２６】
本実施の形態における動圧軸受装置の構造的特徴は、図２の拡大図に示すように、スリーブ１の円周段部内周面１ｙの上縁近傍に、円周方向に連続する凸状部１ａが形成されているとともに、その円周段部の角部（合わせ面１ｘの外縁近傍）に、円周方向に連続する溝（円周溝１ｂ）が形成されている点である。
【００２７】
この例におけるスラスト支持部材２の接合固定も、従来例同様、スリーブ１の円周段部にスラスト支持部材２を嵌め合わせた状態で、治具等（図示省略）を用いてスラスト支持部材２の内側端面２ｘを円周段部の端面（合わせ面１１ｘ）に密着させつつ、円周段部の内周面１ｙとスラスト支持部材の外周面２ｙとの間に形成された環状のすきまＳに、接着剤１０を流し込むことで行われる。
【００２８】
しかしながら、本実施の形態における動圧軸受装置は、スリーブ１の合わせ面１ｘの角部に、比較的大きな深さを有する円周溝１ｂが形成されていることにより、すきまＳが急激に拡幅するこの円周溝１ｂの部位において、毛細管現象による接着剤の浸透が食い止められる。従って、本発明の動圧軸受装置は、スラスト支持部材２とスリーブ１によって形成される密閉空間内に、接着剤が浸入するのを防止することができる。
【００２９】
また、本実施の形態における動圧軸受装置は、スリーブ１の円周段部内周面１ｙに設けられた凸状部１ａによって、このスラスト支持部材２の固定力を左右する接着剤１０の径方向厚みが、全周にわたって均一に確保される。例えば、図３のように、嵌め入れられたスラスト支持部材２の径方向の位置が偏った場合でも、円周段部に設けられた凸状部１ａが、その内周面１ｙより先にスラスト支持部材２の外周面２ｙに接することで、スラスト支持部材２の確実な固定に必要な最低限の接着剤１０の径方向厚みが維持されることとなる。従って、本実施の形態における動圧軸受装置は、所要のスラスト支持部材２の固定力が安定して再現されることから、製品毎の品質のばらつきを低減することができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図４は、本発明の第２の実施の形態における動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図である。この実施の形態は、スラスト支持部材をスリーブに直接接合せず、スリーブを内部に収納することのできる軸受ハウジングの開口端面（円周段部）に、スラスト支持部材を接合固定するタイプの動圧軸受装置に本発明を適用した例である。
【００３１】
本実施の形態における動圧軸受装置も、動圧溝のポンピング作用によって発生する動圧により、ラジアルとスラスト（アキシャル）の両方向の荷重を負荷する動圧軸受であり、軸部とフランジ部を有するシャフト７と、このシャフト７の軸部の周囲に配置されるスリーブ５と、これらシャフト７とスリーブ５とを収納するハウジング４と、このハウジング４の一端の開口を密閉するスラスト支持部材（スラスト板）６とから構成されている。
【００３２】
また、この動圧軸受装置も、第１の実施の形態同様、ハウジング４の円周段部４ｓの内周面の上縁近傍に、円周方向に連続する凸状部４ａが形成されているとともに、その円周段部４ｓの角部に、円周方向に連続する溝（円周溝４ｂ）が形成されている
【００３３】
以上の構成により、この動圧軸受装置も、毛細管現象によるハウジング内部の密閉空間への接着剤１０の浸出が防止されるとともに、スラスト支持部材６の固定する接着剤１０の径方向厚みが、全周にわたって均一に確保される。従って、本実施の形態における動圧軸受装置も、内部に充填される潤滑流体への接着剤１０の混入がなく、スラスト支持部材６の固定力が安定して再現されることから、製品毎の品質のばらつきを低減することができる。
【００３４】
なお、以上２つの実施の形態においては、スラスト支持部材の位置決めをする凸状部を、スリーブ（あるいはハウジング）の円周段部内周面に設けた例を示したが、この凸状部はスラスト支持部材の外周面あるいはこれらの両者に設けても良く、その形状や軸方向位置も、これらの実施の形態における例に限定されるものではない。
【００３５】
また、円周段部の角部（合わせ面の外縁近傍）に設けられた円周溝の断面形状も、これら実施の形態での例に限定されることなく、毛細管現象による接着剤の密閉空間への浸出を防止できる形状であれば、どのような断面形状であっても良く、この円周溝はスラスト支持部材の内側端面に設けても良い。
【００３６】
更にまた、動圧軸受におけるラジアル動圧溝およびスラスト動圧溝は、シャフトあるいはスリーブのどちら側に設けられていても良く、本発明は、シャフト回転もしくはスリーブ回転のどちらのタイプの動圧軸受装置にも、等しく適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、スラスト支持部材の固定力の製品毎のばらつきが低減され、潤滑流体の漏れ等のトラブルが防止されることにより、その性能を長期にわたって安定して発揮できる動圧軸受装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態における動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図である。
【図２】 図１のＰ部拡大図である。
【図３】 第１の実施の形態において、スラスト支持部材２の径方向位置が偏った場合を示す説明図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態における動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図である。
【図５】 従来の動圧軸受装置の構造を示す模式的断面図である。
【図６】 図５のＱ部拡大図である。
【図７】 従来の動圧軸受装置において、スラスト支持部材２１の径方向位置が偏った場合を示す説明図である。
【符号の説明】
１，５ スリーブ
１ａ 凸状部
１ｂ，１ｄ 円周溝
１ｓ 円周段部
１ｘ 合わせ面
１ｙ 円周段部内周面
２，６ スラスト支持部材
２ｘ，６ｘ 内側端面
２ｙ，６ｙ 外周面
３，７ シャフト
４ ハウジング
４ａ 凸状部
４ｂ 円周溝
４ｓ 円周段部
４ｘ 合わせ面
１０ 接着剤
１１ スリーブ
２１ スラスト支持部材
３１ 軸部
３１ｖ 動圧溝
３２ フランジ部
３２ｖ 動圧溝
Claims (3)
- シャフトと、スリーブと、このスリーブの開口を密閉する円板状のスラスト支持部材とを備え、前記スリーブの内周には、前記シャフトが僅かの間隙を開けて相対回転自在に嵌合されているとともに、このスリーブの一方の開口に形成された円周段部に前記スラスト支持部材が嵌め入れられ、これらスラスト支持部材の内側端面と円周段部の端面を密着させた状態で、前記スリーブとスラスト支持部材とが、接着剤を用いて一体とされてなる動圧軸受装置において、
前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面の少なくとも一方の周面には、この周面から径方向に突出する凸状部が周方向に連続して形成され、前記凸状部から円周段部端面までの軸方向範囲における前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面とが接さず、前記接着剤を介して固定されていることを特徴とする動圧軸受装置。 - シャフトと、スリーブと、これらシャフトとスリーブとを収納する軸受ハウジングと、この軸受ハウジングの開口を密閉する円板状のスラスト支持部材とを備え、前記軸受ハウジング内に収納された前記スリーブの内周には、前記シャフトが僅かの間隙を開けて相対回転自在に嵌合されているとともに、この軸受ハウジングの一方の開口に形成された円周段部に前記スラスト支持部材が嵌め入れられ、これらスラスト支持部材の内側端面と円周段部の端面を密着させた状態で、前記軸受ハウジングとスラスト支持部材とが、接着剤を用いて一体とされてなる動圧軸受装置において、
前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面の少なくとも一方の周面には、この周面から径方向に突出する凸状部が周方向に連続して形成され、前記凸状部から円周段部端面までの軸方向範囲における前記円周段部の内周面と前記スラスト支持部材の外周面とが接さず、前記接着剤を介して固定されていることを特徴とする動圧軸受装置。 - 前記円周段部の角部に、円周方向に連続する溝が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動圧軸受装置。
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