JP3998915B2 - 動圧型軸受ユニットの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、動圧型軸受ユニットに関するものである。この軸受ユニットは、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用として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記各種情報機器の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、低騒音化などが求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の一つに当該モータのスピンドルを支持する軸受があり、近年では、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の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
動圧型軸受は、軸部材と軸受部材との相対回転時にラジアル軸受隙間やスラスト軸受隙間で流体動圧を発生させて両部材を非接触支持するものであるが、従来の動圧型軸受ユニットでは、スラスト軸受隙間を精度良く管理するために寸法測定等の煩雑な作業を要し、組立工数の増大によるコスト増が問題点として指摘されている。
【０００４】
本発明の課題は、スラスト軸受隙間を精度良くかつ低コストに管理することができる動圧型軸受ユニットの製造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】
上記課題を解決するため、本発明では、両端が開口したハウジングと、ハウジングの内周に固定された軸受部材と、軸部およびフランジ部を有する軸部材と、ハウジングの一端開口部を封口する封口部材と、フランジ部の一方の端面とこれに対向する軸受部材の端面との間に形成される一方のスラスト軸受隙間と、フランジ部の他方の端面とこれに対向する封口部材の端面との間に形成される他方のスラスト軸受隙間と、軸部材と軸受部材との相対回転時に、ラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間に生じる動圧で軸部材をラジアル方向およびスラスト方向に非接触支持するラジアル軸受部およびスラスト軸受部を備えた動圧型軸受ユニットを製造する方法であって、ハウジングに軸部材を収容し、ハウジングと係合する基準面と、基準面よりもスラスト軸受隙間の隙間幅分だけ突出した当接面とを有する治具をハウジングの一端開口側に配置し、治具の基準面をハウジングの係合部に係合させた状態で、治具の当接面にフランジ部の端面を当接させて軸部材の位置決めを行い、その状態で軸受部材をハウジングの他端開口側からハウジングおよび軸部材の軸部に挿入して、その端面を軸部材のフランジ部の端面に当接させ、その位置で軸受部材をハウジングに固定し、その後、治具を取り外して、ハウジングの一端開口部を、ハウジングの係合部に係合させた封口部材で封口する工程を含む製造方法を提供する。
【０００７】
この方法で得られた動圧型軸受ユニットは、スラスト軸受隙間が精度良く管理されているので、軸部材と軸受部材との相対回転時における、スラスト軸受面同士の接触やスラスト軸受隙間内での動圧不足による不安定回転がなく、高い回転精度を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１および図２に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【０００９】
軸受ユニット１は、軸部材３と、ハウジング５と、ハウジング５の内周に固定された軸受部材７とを主な構成部材とする。ハウジング５の一端開口部は封口部材９によって封口され、他端開口部は図示されていないシールワッシャ等のシール部材で密封される。軸部材３は、軸部３ａと、軸部３ａの一端部に設けられたフランジ部３ｂとを有し、軸部３ａを軸受部材７の内周に、フランジ部３ｂを軸受部材７とハウジング５の底部を構成する封口部材９との間に配置してユニット内に収容される。軸部材３の軸部３ａとフランジ部３ｂは一体構造としても良いし、別体構造としても良い。
【００１０】
軸受部材７は、軟質金属や油を含浸させた焼結金属等で形成される。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１１ａがプレス加工による転写、転造等によって形成され、これより軸部材３と軸受部材７との相対回転時（本実施形態では軸部材３の回転時）に、ラジアル軸受面１１ａと軸部３ａの外周面との間のラジアル軸受隙間Ｃｒに満たされた流体（例えば潤滑油）の動圧が生じ、この動圧作用によって軸部３ａをラジアル方向で非接触支持するラジアル軸受部１１が構成される。
【００１１】
フランジ部２ｂの軸方向両側には、軸方向の隙間であるスラスト軸受隙間Ｃs1、Ｃs2が設けられる。スラスト軸受隙間Ｃs1は、フランジ部３ｂの一方の端面３b1とこれに対向する軸受部材７の端面７ａとの間に形成され、他方のスラスト軸受隙間Ｃs2は、フランジ部３ｂの他方の端面３b2と、当該端面３b2に対向する封口部材９の内面との間に形成される。スラスト軸受隙間Ｃs1、Ｃs2に面する端面、例えばフランジ部の両端面３b1、３b2には、それぞれ動圧発生用の動圧溝を有するスラスト軸受面1３ａ、１３ｂがプレス加工等によって形成され、これより上記回転時に、スラスト軸受隙間Ｃs1、Ｃs2に上記流体動圧が発生し、フランジ部３ｂをスラスト方向両側から非接触支持するスラスト軸受部１３が構成される。
【００１２】
上記ラジアル軸受面1１ａおよびスラスト軸受面1３ａ、１３ｂの動圧溝形状は任意に選択することができ、公知のへリングボーン型、スパイラル型、ステップ型、多円弧型等の何れかを選択し、あるいはこれらを適宜組合わせて使用することができる。
【００１３】
この動圧型軸受ユニット１は図２に示す手順で組立てられる。なお、この組立時においては、動圧溝を有するラジアル軸受面１１ａやスラスト軸受面１３ａ、１３ｂの加工は既に完了している。
【００１４】
先ず、ハウジングの一端開口側に治具１５を配置する。この治具１５は、基準面１５ａと、基準面１５ａに対してスラスト軸受隙間Ｃs1、Ｃs2の幅の和に相当する分δだけ突出した当接面１５ｂとを有するもので、δ＝５〜２０μｍ程度に設定される。治具１５は、基準面１５ａをハウジング５の一端開口部に設けられた係合部５ａに係合させ、かつ当接面１５ｂをハウジング５の内周に配置した状態でハウジング５の一端開口部に挿入されている。従って、治具１５の当接面１５ｂは、ハウジング５の係合部５ａに対して、ハウジング５の内部側に寸法δだけ突出した位置にある。
【００１５】
次に、この状態でハウジング５の他端開口側から軸部材３を挿入し、フランジ部３ｂの端面３b2を治具１５の当接面１５ｂに当接させる。これにより、軸部材３は、フランジ部３ｂの端面３b2がハウジング５の係合部５ａから寸法δの位置に位置決め保持される。この状態で、軸受部材７をハウジング５および軸部材３の軸部３ａに挿入し（軸受部材７の外周をハウジング５の内周に内挿すると共に、軸受部材７の内周を軸部材３の軸部３ａに外挿し）、その端面７ａをフランジ部３ｂの端面３b1に当接させ、その位置で、軸受部材７をハウジング５内周に固定する。これにより、軸受部材７のハウジング５に対する位置が精度良く決まる。すなわち、軸受部材７は、その端面７ａがハウジング５の係合部５ａから（寸法δ＋フランジ部３ｂの幅）の位置に位置決め固定される。この場合の固定方法としては、圧入や接着が考えられる。
【００１６】
次に、治具１５をハウジング５の一端開口部から取り外し、その後、ハウジング５の係合部５ａに封口部材９を嵌合して接着等の手段で固定する。これにより、図１に示す形態の軸受ユニット１が得られる。
【００１７】
上記の製造方法によれば、両スラスト軸受隙間Ｃs1、Ｃs2の幅の和は、治具１５の当接面１５ｂの高さδと等しくなる。従って、治具１５の当接面１５ｂの高さδを管理することによって、スラスト軸受隙間Ｃs1、Ｃs2の大きさを精度良くかつ簡易に管理することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、動圧型軸受ユニットのスラスト軸受隙間を簡単な工程で精度良く形成することができるので、低コスト化を図りつつ軸受性能の安定性や信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法で製造された動圧型軸受ユニットの断面図である。
【図２】本発明にかかる動圧型軸受ユニットの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 動圧型軸受ユニット
３ 軸部材
３ａ 軸部
３ｂ フランジ部
５ ハウジング
５ａ 係合部
７ 軸受部材
７ａ 端面
９ 封口部材
１１ ラジアル軸受部
１１ａ ラジアル軸受面
１３ スラスト軸受部
１３ａ スラスト軸受面
１３ｂ スラスト軸受面
１５ 治具
１５ａ 基準面
１５ｂ 当接面
Ｃｒ ラジアル軸受隙間
Ｃs1 スラスト軸受隙間
Ｃs2 スラスト軸受隙間
Claims (1)
- 両端が開口したハウジングと、ハウジングの内周に固定された軸受部材と、軸部およびフランジ部を有する軸部材と、ハウジングの一端開口部を封口する封口部材と、フランジ部の一方の端面とこれに対向する軸受部材の端面との間に形成される一方のスラスト軸受隙間と、フランジ部の他方の端面とこれに対向する封口部材の端面との間に形成される他方のスラスト軸受隙間と、軸部材と軸受部材との相対回転時に、ラジアル軸受隙間およびスラスト軸受隙間に生じる動圧で軸部材をラジアル方向およびスラスト方向に非接触支持するラジアル軸受部およびスラスト軸受部を備えた動圧型軸受ユニットを製造する方法であって、
ハウジングに軸部材を収容し、ハウジングと係合する基準面と、基準面よりもスラスト軸受隙間の隙間幅分だけ突出した当接面とを有する治具をハウジングの一端開口側に配置し、治具の基準面をハウジングの係合部に係合させた状態で、治具の当接面にフランジ部の端面を当接させて軸部材の位置決めを行い、その状態で軸受部材をハウジングの他端開口側からハウジングおよび軸部材の軸部に挿入して、その端面を軸部材のフランジ部の端面に当接させ、その位置で軸受部材をハウジングに固定し、その後、治具を取り外して、ハウジングの一端開口部を、ハウジングの係合部に係合させた封口部材で封口する工程を含む動圧型軸受ユニットの製造方法。
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