JP4177975B2

JP4177975B2 - 動圧軸受装置

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Publication number: JP4177975B2
Application number: JP2001245880A
Authority: JP
Inventors: 晋也徳永; 渉山内
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2021-08-14
Also published as: JP2003056555A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラストプレートをシャフトに圧入することで構成される流体動圧軸受装置、及びそのスラストプレートをシャフトに固着する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク等の記録ディスクを回転駆動するためのモータは、主に、固定されたシャフト及びステータと、ステータに対向するロータマグネットが固定されたロータとから構成されている。ロータは、外周面に例えば複数枚の記録ディスクが固着され、内周面がシャフトの外周面に回転自在に軸支持されている。
【０００３】
ロータを回転自在に軸支持するための軸受手段として、軸又は軸受の表面に多数の溝を設け、ロータの回転で発生する流体圧によってロータを支える動圧軸受装置がある。特開平８−１０５４４５号に開示された動圧軸受装置のスラスト動圧軸受部は、シャフトの軸線方向上下部に配置され相互に対向するスラスト面を有する一対のスラストプレートと、各スラストプレートのスラスト面と軸線方向に対向するロータのスラスト面と、両スラスト面間に保持された潤滑流体（オイル）とによって構成されている。スラストプレートのスラスト面には、ロータの回転によって潤滑流体中に動圧を発生するための動圧発生用溝が形成されている。
【０００４】
このような構成においては、軸受部の構造が対称であっていかなる姿勢に対しても同一の特性を与えるため、モータの安定した回転を得やすい。また、スラストプレートの一面側にのみ動圧発生用溝を形成すればよいため、部材加工の歩留まりが向上する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスラスト動圧軸受部を構成する一対のスラストプレートは、一般に圧入によってシャフトの外周面に固着されている。
【０００６】
スラストプレートをシャフトに圧入させると、金属粉が両者の接触面において発生しスラストプレートのスラスト面側に押し出されることがある。この金属粉は、モータの動作中に動圧発生用溝のポンピングによってオイルとともに軸受部に集められ、軸受部に噛み込み損傷や摩耗を発生させることがある。また、金属粉が集まって凝着すると軸受間隙より大きな固まりに成長し、軸受部の焼き付きが生じることがある。以上のようにして、圧入時に発生する金属粉によって軸受の耐久性が低下し、信頼性が損なわれる可能性がある。
【０００７】
本発明の課題は、スラスト面を形成するスラストプレートがシャフトに圧入された動圧軸受装置において、スラストプレートをシャフトに圧入する際に発生する金属粉による不具合を抑制することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の動圧軸受装置は、シャフトと、スラストプレートと、円筒状のスリーブと、接着剤とを備えている。スラストプレートは、シャフトに圧入され、軸線方向内方にスラスト面を有する。円筒状のスリーブは、スラストプレートのスラスト面側におけるシャフトの外周面との間に潤滑流体が保持されるラジアル微少間隙を介して対向するラジアル内周面と、スラストプレートのスラスト面との間に潤滑流体が保持されるスラスト微少間隙を介して対向するスラスト面とを有する。潤滑流体は、ラジアル微少間隙からスラスト微少間隙まで途切れることなく連続して充填されている。
接着剤は、スラストプレートのスラスト面側内周縁とシャフトの外周面との間において、圧入によって生じた金属粉を捕捉した状態で硬化している。また、接着剤の軸線方向内方側の部位はスラスト面より軸線方向外方側に位置すると共に潤滑流体と接触している。
【０００９】
この動圧軸受装置では、スラストプレートは圧入と接着によってシャフトに固着され、接着剤は圧入時に発生した金属粉を捕捉した状態で硬化している。したがって、金属粉がスラストプレートのスラスト面等からなる軸受部に不具合を与えることがない。この結果、所望の耐久性を得ることができ、軸受としての信頼性が保たれる。
【００１０】
ここでいう接着剤とは、初期状態では比較的粘度が高い流体であるが、所定の条件で硬化して固体化するものをいい、流体状態で金属粉が付着すると金属粉が離脱不能となるような性質を有している。
【００１２】
この動圧軸受装置では、接着剤はスラストプレートの内周面のスラスト面側に形成された溝部に保持されているため、接着剤は圧入時に発生した金属粉を確実に捕捉している。
【００１３】
ここでいう溝部とは、スラストプレートの内周面においてシャフトに密着する圧入面より径が大きい部分をいう。本発明の動圧軸受装置では、溝部は、軸線方向内方に向かって半径方向寸法が大きくなるように形成され、接着剤の表面が位置する接着剤溜まり部を含んでいる。
【００１４】
未硬化の接着剤が溝部内から流出し、軸受部側に突出して硬化した場合、回転時にスリーブと接触し、ラジアル微小間隙及び／又はスラスト微小間隙に保持される潤滑流体内に接着剤の微細粉あるいは接着剤中に捕捉されていた金属粉が拡散し、上述した軸受部の損傷や異常摩耗あるいは焼き付き等の発生を拡大させる懸念がある。しかしながらこの動圧軸受装置では、接着剤の界面が溝部のテーパ形状の接着剤溜まり部に位置しているため、スラストプレートとシャフトとの締結後、接着剤が硬化するまでの間、接着剤の界面は大気圧によって押圧され、接着剤溜まり部内の大気圧による押圧力と接着剤の内部圧力等とがバランスする位置でメニスカスが形成される。したがって、この大気圧による押圧力が抵抗となり、未硬化の接着剤の溝側から軸受部側への移動が抑制される。すなわち、接着剤の流出に起因する問題を防止することが可能となる。尚、接着剤はメニスカスを維持した状態で硬化する。
【００１５】
また、請求項２の動圧軸受装置では、接着剤溜まり部に連続し、スラストプレートの内周面に形成された凹状の接着溝をさらに含んでいる。
【００１６】
この動圧軸受装置では、スラストプレートの接着溝とシャフトとの間の間隙が微小であるため、接着剤は確実に間隙内に充填されている。このように接着剤不足による空洞部が発生しにくいため、接着剤は、圧入時に発生した金属粉をより確実に捕捉できる。
【００１７】
請求項３に記載の動圧軸受装置は、シャフトの外周面は、接着剤溜まり部において、シャフトの外径が軸線方向内方に向かって漸次変化するよう形成され、
接着剤の軸線方向内方側の部位は、接着剤溜り部においてメニスカスを形成している。
【００１８】
未硬化の接着剤が溝部内から流出し、軸受部側に突出して硬化した場合、回転時にスリーブと接触し、ラジアル微小間隙及び／又はスラスト微小間隙に保持される潤滑流体内に接着剤の微細粉あるいは接着剤中に捕捉されていた金属粉が拡散し、上述した軸受部の損傷や異常摩耗あるいは焼き付き等の発生を拡大させる懸念がある。しかしながらこの動圧軸受装置では、接着剤の界面がテーパ形状の溝部の接着剤溜まり部とシャフト側接着剤溜まり部との間に形成される半径方向寸法が軸線方向内方に向かって漸次変化する環状の隙間内に位置しているため、スラストプレートとシャフトとの締結後、接着剤が硬化するまでの間、接着剤の界面は大気圧によって押圧され、接着剤溜まり部内の大気圧による押圧力と接着剤の内部圧力等とがバランスする位置でメニスカスが形成される。したがって、この大気圧による押圧力が抵抗となり、未硬化の接着剤の溝側から軸受部側への移動が抑制される。すなわち、接着剤の流出に起因する問題を防止することが可能となる。尚、接着剤はメニスカスを維持した状態で硬化する。
【００１９】
本発明の動圧軸受装置は、シャフトと、軸線方向内方側にスラスト面を有しシャフトに固定されたスラストプレートと、シャフトとラジアル微少間隙を介し対向するとともにスラスト面とスラスト微少間隙を介し対向するスリーブと、ラジアル微少間隙からスラスト微少間隙まで途切れることなく連続して充填された潤滑流体と、を備える。この動圧軸受装置の好ましい製造方法は、以下の工程を備えている。
【００２０】
◎スラストプレートのスラスト面側の内周縁に接着剤を供給する接着剤供給工程、
◎接着剤が供給されたスラストプレートをスラスト面側からシャフトに圧入し、圧入時に発生した金属粉を接着剤によって捕捉させる、圧入工程、
◎金属粉を捕捉した接着剤を硬化させる接着剤硬化工程、
◎スリーブをシャフトに挿入する工程、
◎ラジアル微少間隙からスラスト微少間隙までに潤滑流体を供給して、硬化後の接着剤の軸線方向内方側の部位が、スラスト面より軸線方向外方側に位置すると共に潤滑流体と接触する状態とする工程。
この製造方法では、スラストプレートは圧入と接着によってシャフトに固着されており、接着剤は圧入時に発生した金属粉を捕捉し次にその状態で硬化する。したがって、金属粉がスラストプレートのスラスト面等からなる軸受部に不具合を与えることがない。この結果、所望の耐久性を得ることができ、軸受としての信頼性が保たれる。
【００２１】
本発明の動圧軸受装置の好ましい製造方法は、スラストプレートの内周面のスラスト面側に環状の溝部を形成する溝部形成工程をさらに備えている。接着剤供給工程では、スラストプレートの溝部に接着剤を供給する。
【００２２】
この製造方法では、接着剤はスラストプレートの内周面のスラスト面側に形成された溝部に保持されているため、接着剤は圧入時に発生した金属粉を確実に捕捉できる。
【００２３】
本発明の動圧軸受装置の好ましい製造方法では、溝部は、スラスト面側に向かって半径方向寸法が大きくなるように形成された接着剤溜まり部を含んでいる。
圧入工程後に接着剤は接着剤溜まり部にメニスカスを形成するこの固着方法では、接着剤のメニスカスが溝部のテーパ形状の接着剤溜まり部に位置しているため、スラストプレートをシャフトに締結した状態で流体状態の接着剤は、スラスト面側に移動しようとすると液面の曲率が徐々に小さくなろうとし、これが抵抗になって移動が抑制される。このシール効果によって、接着剤は圧入時及び圧入後に接着剤が硬化するまでの間に溝部から軸受部分側に流出しにくい。
【００２４】
本発明の動圧軸受装置の好ましい製造方法では、溝部は、接着剤溜まり部に連続し、シャフトの外周面との間に接着剤が充填された微小間隙を形成する接着溝をさらに含んでいる。
【００２５】
この製造方法では、スラストプレートの接着溝とシャフトの外周面との間隙が微小であるため、接着剤は確実に間隙内に充填される。このように接着剤不足による空洞部が発生しにくいため、接着剤は、圧入時に発生した金属粉をより確実に捕捉できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（１）モータ全体の構造
図１は本発明の一実施形態としての動圧軸受装置５が採用されたモータ１の概略構成を模式的に示す縦断面図である。このモータ１は記録ディスク駆動用モータであるが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００２７】
図１において、この記録ディスク駆動用モータ１は、ブラケット２と、このブラケット２の中央開口２ａ内に下端が外嵌固定されるシャフト３と、このシャフト３に対して回転自在なロータ４とを備える。ロータ４は、外周部に記録ディスク（図示せず）が載置されるロータハブ４ａと、ロータハブ４ａの内周側に位置し、動圧軸受装置５を介してシャフト３に軸支持されるスリーブ部４ｂとを備えている。ロータハブ４ａの内周部には接着等の手段によってロータマグネット６が固定されており、このロータマグネット６と半径方向に対向してブラケット２にステータ７が装着されている。
【００２８】
なお、図１に示すＯ−Ｏがモータ１の中心線、つまりロータ４の回転軸線である。また、本実施形態では便宜上図１の上下方向を「軸線上下方向」とするが、モータ１の実際の取付状態における方向を限定するものではない。
【００２９】
（２）動圧軸受装置の構造
動圧軸受装置５は、ロータ４をシャフト３に対して潤滑流体８を介して回転自在に支持するための構造であり、シャフト３において軸方向に離れて設けられた上部軸受部１１と下部軸受部１２からなる。さらに、各軸受部１１，１２はスラスト軸受部１３とラジアル軸受部１４とから構成されている。
【００３０】
▲１▼動圧軸受装置の位置
スリーブ部４ｂの略中央部には、内周面がシャフト３の外周面３ａとの間に潤滑流体８が保持される微少間隙を形成するよう、スリーブ部４ｂを軸線方向に貫通する貫通孔４ｃが形成されている。
【００３１】
シャフト３の外周面３ａの略中央部には、貫通孔４ｃの内周面との間の間隙が拡大するよう、環状の凹部３ｂが形成されている。この凹部３ｂにはシャフト３中に形成された外気と連通する連通孔２７が開口し、この開口部より微少間隙中に取り込まれた外気は凹部３ｂと貫通孔４ｃの内周面の略中央部との間に環状の気体介在部１５を形成する。この気体介在部１５によってシャフト３の外周面３ａと貫通孔４ｃの内周面との間の微少間隙中に保持された潤滑流体８は、軸線方向上下に分割され、後述する上部軸受部１１と下部軸受部１２に位置する。
【００３２】
連通孔２７はシャフト３中を軸線方向に貫通する縦孔２７ａと、この縦孔２７ａから半径方向に延設された凹部３ｂに開口する第１開口２７ｂと下部軸受部１２に連続し下部カウンタプレート１９とシャフト３の外周面との間に規定される微小間隙を通じて外気に連通する空間に開口する第２開口２７ｃとから構成される。なお、縦孔２７ａは、シャフト３の加工並びに洗浄完了後、シャフト３の両端に開口する開口部を例えばゴム等の弾性部材からなる封止部材２８、２９によって封止される。すなわち、連通孔２７は、第２開口２７ｃ及び下部カウンタプレート１９の内周面とシャフト３の外周面との間に規定される微小間隙を通じてのみ外気に連通している。
【００３３】
貫通孔４ｃの両端には、後述するスラストプレート１６がそれぞれ配置される開口４ｄが形成されている。各開口４ｄは、図２に示すように、シャフト３の外周面３ａに半径方向に離れた内周面４ｅと、軸線方向外方を向くスラスト面４ｆとを有している。スラスト面４ｆは、貫通孔４ｃのラジアル内周面４ｇ（後述）から開口４ｄの内周面４ｅに至っている。なお、各開口４ｄは、中央部にシャフト３が挿通される開口１９ａを有するリング状のカウンタプレート１９によって閉塞されている。
【００３４】
以下、上部軸受部１１の構造を説明し、下部軸受部１２については上部軸受部１１と同様であるため説明を省略する。
▲２▼ラジアル軸受部の構造
図２は、図１の部分拡大図であり、上部軸受部１１の概略構成を模式的に示す縦断面図である。ラジアル軸受部１４は、ロータ４の貫通孔４ｃの内周面の上側部分に形成されたラジアル内周面４ｇと、シャフト３の外周面３ａとの間に形成されている。ラジアル内周面４ｇは、対応するシャフト３の外周面３ａとの間に潤滑流体８が保持されるラジアル微小間隙を確保するように対向している。ラジアル内周面４ｇには、潤滑流体８中に動圧を発生するためのヘリングボーン状溝２４が形成されている。ヘリングボーン状溝２４は、互いに逆方向のスパイラル状溝を連結したものであり、それぞれ発生する動圧が、例えば図２において矢印Ｂで示すとおり、潤滑流体８を軸線方向外方に向かって圧送するよう、軸線方向外方に位置するスパイラル状溝が軸線方向内方に位置するスパイラル状溝に比べて短くなっている。
【００３５】
このように、ロータ４のラジアル内周面４ｇと、シャフト３の外周面３ａと、その間の潤滑流体８とによって、ラジアル軸受部１４が構成されている。
ラジアル軸受部１４のヘリングボーン状溝２４を、発生する動圧がそれぞれ潤滑流体８を軸線方向外方に向かって圧送する形状とすることで、潤滑流体８の充填時等にラジアル軸受部１４に保持される潤滑流体８中に生じた気泡が、圧力の高い軸受部から圧力の低い気体介在部１５との境界面側へと移動し、気体介在部１５から連通孔２７を通じて大気に開放される。
【００３６】
▲３▼スラスト軸受部の構造
スラストプレート１６は、中心孔が形成された環状又は円板状の部材であり、開口４ｄ内においてシャフト３の外周面３ａに圧入及び接着によって固着されている。
【００３７】
より詳細に説明すると、スラストプレート１６は、内周面にシャフト３の外周面３ａが固着される孔部を有する円筒状部１６ａと、その下端部（軸線方向内側端部）から半径方向外方に延設される円盤状部１６ｂからなる。円盤状部１６ｂによってスラストプレート１６の外周側部分の肉厚を薄くでき、周囲に保持される潤滑流体８の量を少なくできる。一方、スラストプレート１６のシャフト３への締結部を円筒状にすることで、シャフト３とスラストプレート１６との接触面積が増大して、締結強度を維持することができるとともに、容易に精度良く組み立てることができる。
【００３８】
スラストプレート１６の円盤状部１６ｂは軸線方向内方を向くスラスト面１６ｃを有しており、スラスト面１６ｃはスリーブ部４ｂのスラスト面４ｆに対して潤滑流体８が介在するスラスト微小間隙を確保するように対向している。スラストプレート１６のスラスト面１６ｃには、ロータ４の回転にともない潤滑流体８中に動圧を発生するためのスパイラル状溝２２が形成されている。スパイラル状溝２２は、発生する動圧が、例えば図２において矢印Ａで示すように、それぞれ潤滑流体８を半径方向内方に向かって圧送するよう、半径方向内方を向く形状を有している。
【００３９】
このように、スラストプレート１６のスラスト面１６ｃとスリーブ部４ｂのスラスト面４ｆとその間の潤滑流体８とによって、スラスト軸受部１３が構成されている。
【００４０】
また、スラストプレート１６の外周面１６ｄは、開口４ｄの内周面４ｅ及びカウンタプレート１９の内周面と間に所定の隙間を確保している。
以上に述べたようにスラスト軸受部１３の動圧発生手段をスパイラル状溝２２とすることで、ヘリングボーン状溝を用いる場合に比べてスラストプレートの外径を小径化することができるため、下部のスラスト軸受部１３がロータマグネット６及びステータ７からなる磁気回路部に与える影響を少なくすることができ、十分な駆動トルクを得ることができる。また、スラスト軸受部１３の軸受損を小さくし、モータ１の電気的効率を高め、消費電力を抑制することができる。
【００４１】
この構成において、スラスト軸受部１３には形成される動圧発生手段はスパイラル形状の溝であるのでそれのみでは必要な荷重支持圧を発生できないが、隣接するラジアル軸受部１４が軸線方向にアンバランスなヘリングボーン状溝２４を有して潤滑流体８を矢印Ｂで示すように、軸線方向外方（スラスト軸受部１３方向）へ圧送するので両軸受部の協働によりスラスト部に必要な動圧を発生せしめて負荷を支持している。
【００４２】
▲４▼スラストプレートのシャフトへの固着構造
図３は、図２の部分拡大図であり、スラストプレート１６のスラスト面１６ｃ側内周縁部分の概略構成を模式的に示す縦断面図である。スラストプレート１６の貫通孔内周面には、圧入面１６ｅが形成されており、さらに、内周縁の軸線方向内方つまりスラスト面１６ｃ側には溝部１７が形成されている。溝部１７は、環状であり、スラストプレート１６の内周面において圧入面１６ｅより径が大きい環状凹部であり、接着剤１８を保持している。溝部１７は、シャフト３の外周面３ａに微小間隙を確保して延びる接着溝１７ａと、接着溝１７ａからスラスト面１６ｃに向かって半径方向寸法が大きくなるテーパ形状の接着剤溜まり部１７ｂとから構成されている。
【００４３】
接着剤１８は、溝部１７内に配置され、より具体的には、接着溝１７ａと外周面３ａとの微小間隙に充填され、さらに表面が接着剤溜まり部１７ｂの中間付近に位置している。接着剤１８としては、アクリル系嫌気性接着剤やエポキシ系接着剤を用いることができる。ただし、潤滑流体８が接触するため、接着剤１８は、オイルに対して封止性の強い接着剤であることが好ましい。
【００４４】
図３の状態で、接着剤１８は硬化した状態であり、その内部にスラストプレート１６の圧入時に生じた微小な金属粉を捕捉している。つまり、圧入時に発生する微小な金属粉は接着剤１８によって封止されている。特に、溝部１７は、シャフト３との間に微小間隙を確保する接着溝１７ａを有しているため、接着剤１８が少ない量で間隙内に確実に充填されており、空洞等が生じにくくなっている。そのため、接着剤１８は圧入時に確実に金属粉を捕捉することができ、さらに軸受面に発生する動圧に悪影響を与えることがない。
【００４５】
なお、外周面３ａにおいて接着剤溜まり部１７ｂに対応する位置には、環状のシャフト側接着剤溜まり部２６が形成されている。シャフト側接着剤溜まり部２６は、軸線方向内方に向かって半径方向寸法が小さくなり接着剤１８の表面が位置するテーパ形状面２６ａと、その軸線方向内方縁から外周面３ａまで滑らかに湾曲した凹面２６ｂとを有している。つまり、溝部１７の接着剤溜まり部１７ｂとシャフト側接着剤溜まり部２６によって、軸線方向内方に向かって外径が大きくなっていきかつ内径が小さくなっていく環状の間隙が形成されていることになる。
【００４６】
ところで、未硬化の接着剤が溝部内から流出し、軸受部側に突出して硬化した場合、回転時にスリーブと接触し、ラジアル微小間隙及び／又はスラスト微小間隙に保持される潤滑流体内に接着剤の微細粉あるいは接着剤中に捕捉されていた金属粉が拡散し、軸受部の損傷や異常摩耗あるいは焼き付き等の発生を拡大させる懸念がある。しかしながら、接着剤１８の界面が溝部の接着剤溜まり部１７ｂとシャフト側接着剤溜まり部２６との間に形成される半径方向の寸法が軸線方向内方に向かって漸次変化する環状の隙間内に位置しているため、スラストプレート１６とシャフト３との締結後、接着剤１８が硬化するまでの間、接着剤１８の界面は大気圧によって軸線方向外方に向かって押圧され、接着剤溜まり部１７ｂとシャフト側接着剤溜まり部２６との間に形成される環状の隙間内における、大気圧による押圧力と接着剤の内部圧力等とがバランスする位置でメニスカスが形成される。したがって、この大気圧による押圧力が抵抗となり、未硬化の接着剤１８の溝部１７側から軸受部側への移動が抑制される。すなわち、未硬化の接着剤１８の流出に起因する問題を防止することが可能となる。
【００４７】
スラストプレート１６は圧入と接着によってシャフト３に圧入されているため、両者の固着強度は圧入のみの場合に比べて向上している。また、接着剤の使用量は接着剤のみによる固着に比べて大幅に少ない。
【００４８】
次に、スラストプレート１６における各寸法及びその関係について説明する。ただし、ここで挙げた本実施形態についての具体的な数値は、本願発明を用いた一実施形態の例示のために用いられるものであり、本発明をそれ自体に限定する意図はない。
【００４９】
スラストプレート１６の厚み寸法ａ（軸線方向寸法）は、本実施形態では２．２ｍｍであり、２．０〜２．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。溝部１７の軸線方向寸法ｂは、本実施形態では０．５７ｍｍであり、０．５ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲にあることが好ましい。接着溝１７ａの軸線方向寸法ｃは、本実施形態では０．４０ｍｍであり、０．３５ｍｍ〜０．４５ｍｍの範囲にあることが好ましい。接着剤溜まり部１７ｂの軸線方向寸法ｄは、本実施形態では０．１７ｍｍであり、０．１５ｍｍ〜０．２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。接着溝１７ａの幅寸法ｅ（半径方向寸法）は、本実施形態では０．０３ｍｍであり、０．０１〜０．０５ｍｍであることが好ましい。スラストプレート１６とシャフト３との締め代ｆは、本実施形態では０．００４７５ｍｍであり、０．００４〜０．００５ｍｍであることが好ましい。シャフト３の直径は４ｍｍである。
【００５０】
以上の数値関係によって、圧入時の金属粉を捕捉するという目的が確実に達成され、さらに接着剤の塗布量を適切に設定することができる。特に、接着溝１７ａの軸線方向寸法ｄ、スラストプレート１６の厚み寸法ａに対する接着溝１７ａの軸線方向寸法ｄの比、接着溝１７ａの幅寸法ｅ等が上記範囲にある場合は、必要最低限の量の接着剤によって金属粉の捕捉という本願発明の目的を達成でき、さらには圧入との協働でスラストプレート１６を精度良くかつ確実にシャフト３に固着できる。
（３）動圧軸受装置の組立動作
▲１▼全体
次に、上記構成の記録ディスク駆動用モータ１の動圧軸受装置５の組立手順について説明する。
【００５１】
まず、シャフト３に下部のスラストプレート１６をシャフト３に対する直角度の精度を維持して圧入し、シャフト３をスリーブ部４ｂの貫通孔４ｃ内に挿入する。その後、スリーブ部４ｂを治具等を用いて所定位置に位置決めし、上部スラスト面４ｆとの間の間隙を測定し、上部のスラストプレート１６を所定位置に圧入する。次いで、貫通孔４ｃの上部及び下部開口４ｄから所定量の潤滑流体８を注入した後、各カウンタプレート１９を取付ける。
【００５２】
▲２▼スラストプレートの固着
スラストプレート１６をシャフト３に固着する動作について詳細に説明する。最初に、スラストプレート１６の溝部１７に所定の接着剤１８を塗布する。この接着剤塗布工程おいて、接着剤１８は溝部１７の接着溝１７ａに主に充填される。
【００５３】
次に、接着剤が硬化する前に、スラストプレート１６をシャフト３に圧入していく。この圧入工程において、スラストプレート１６の圧入面１６ｅとシャフト３の外周面３ａとの間の摩擦で金属粉が発生し、この金属粉はスラストプレート１６の軸線方向内方に押し出されていき、溝部１７内の接着剤に捕捉される。したがって、圧入によって生じた金属粉がスラスト面１６ｃ側に浸入することはない。このため、スラスト軸受部１３及びラジアル軸受部１４の耐久性が向上し、信頼性が保たれる。
【００５４】
圧入が終了しスラストプレート１６がシャフト３上の締結位置に配置されると、接着剤１８は、溝部１７の接着剤溜まり部１７ｂとシャフト側接着剤溜まり部２６との間に形成される環状の隙間内でメニスカスを形成して保持されている。したがって、上述のとおり未硬化の接着剤１８の流出によるスラスト軸受部１３及びラジアル軸受部１４に対する悪影響は生じにくい。
【００５５】
最後に、接着剤１８を硬化させる。この接着剤硬化工程は、接着剤の種類によって、所定時間の経過であってもよいし、特別な硬化処理であってもよい。尚、接着剤はメニスカスを維持した状態で硬化する。
（４）他の実施形態
以上、本発明に従う記録ディスク駆動用モータの一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００５６】
スラストプレート及びシャフトに設けられた接着剤保持用溝部等の形状は前記実施形態に限定されない。例えば、溝の各面の長さや半径方向幅、それらの比は適宜変更可能である。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１に記載の動圧軸受装置では、スラストプレートは圧入と接着によってシャフトに固着され、接着剤は圧入時に発生した金属粉を捕捉した状態で硬化している。したがって、金属粉がスラストプレートのスラスト面等からなる軸受部に不具合を与えることがない。この結果、軸受の耐久性が向上し、信頼性が保たれる。
【００５８】
請求項２に記載の動圧軸受装置では、接着剤はスラストプレートの内周面のスラスト面側に形成された溝部に保持されているため、接着剤は圧入時に発生した金属粉を確実に捕捉している。
【００５９】
請求項３に記載の動圧軸受装置では、接着剤のメニスカスが溝部のテーパ形状の接着剤溜まり部に位置しているため、スラストプレートをシャフトに締結した状態で流体状態の接着剤は、スラスト面側に移動しようとしても接着剤に作用する大気圧による押圧力が抵抗となって移動が抑制される。このシール効果によって、接着剤は圧入時及び圧入後に硬化するまでの間に溝部から軸受部分側に流出しにくい。
【００６０】
請求項４に記載の動圧軸受装置では、スラストプレートの接着溝とシャフトとの間の間隙が微小であるため、接着剤は確実に間隙内に充填されている。このように接着剤不足による空洞部が発生しにくいため、接着剤は、圧入時及び圧入後に発生した金属粉をより確実に捕捉できる。
【００６１】
請求項５に記載の動圧軸受装置では、接着剤のメニスカスが溝部の接着剤溜まり部とシャフト側接着剤溜まり部との間に形成される半径方向の寸法が軸線方向内方に向かって漸次変化する環状の隙間内に位置しているため、スラストプレートとシャフトとの締結後、接着剤が硬化するまでの間、接着剤の界面は大気圧によって軸線方向外方に向かって押圧され、環状の隙間内における、大気圧による押圧力と接着剤の内部圧力等とがバランスする位置でメニスカスが形成される。したがって、この大気圧による押圧力が抵抗となり、未硬化の接着剤の溝部側から軸受部側への移動が抑制される。すなわち、圧入後に接着剤が硬化するまでの間に接着剤が溝部から軸受部分側に流出しにくい。
【００６２】
本発明の動圧軸受装置の好ましい製造方法では、スラストプレートは圧入と接着によってシャフトに固着されており、接着剤は圧入時に発生した金属粉を捕捉し次にその状態で硬化する。したがって、金属粉がスラストプレートのスラスト面等からなる軸受部に不具合を与えることがなく、動圧軸受の耐久性が向上し、信頼性が保たれる。
【００６３】
本発明の動圧軸受装置の好ましい製造方法では、接着剤はスラストプレートの内周面のスラスト面側に形成された溝部に保持されているため、接着剤は圧入時に発生した金属粉を確実に捕捉できる。
【００６４】
本発明の動圧軸受装置の好ましい製造方法において、接着剤の界面が溝部のテーパ形状の接着剤溜まり部に位置しているため、スラストプレートとシャフトとの締結後、接着剤が硬化するまでの間、接着剤の界面は大気圧によって押圧され、接着剤溜まり部内の大気圧による押圧力と接着剤の内部圧力等とがバランスする位置でメニスカスが形成される。したがって、この大気圧による押圧力が抵抗となり、未硬化の接着剤の溝側から軸受部側への移動が抑制される。すなわち、圧入後に接着剤が硬化するまでの間に接着剤が溝部から軸受部分側に流出しにくい。
【００６５】
本発明の動圧軸受装置の好ましい製造方法では、スラストプレートの接着溝とシャフトの外周面との間隙が微小であるため、接着剤は確実に間隙内に充填される。このように接着剤不足による空洞部が発生しにくいため、接着剤は、圧入時に発生した金属粉をより確実に捕捉できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のモータの概略構成を模式的に示す縦断面図。
【図２】図１において示すモータの上部スラスト軸受部及び上部ラジアル軸受部の概略構成を模式的に示す部分断面図。
【図３】スラストプレートの接着部分を模式的に示す縦断面図。
【符号の説明】
１モータ
３シャフト
４ロータ
５動圧軸受装置
１６スラストプレート
１７溝部
１８接着剤

Claims

軸線方向に伸びるシャフトと、
前記シャフトに圧入され、軸線方向内方にスラスト面を有するスラストプレートと、
前記スラストプレートの前記スラスト面側における前記シャフトの外周面との間に潤滑流体が保持されるラジアル微小間隙を介して対向するラジアル内周面と、前記スラストプレートの前記スラスト面との間に潤滑流体が保持されるスラスト微小間隙を介して対向するスラスト面とを有する円筒状のスリーブと、
前記ラジアル微少間隙から前記スラスト微少間隙まで途切れることなく連続して充填された前記潤滑流体と、を備え、
前記スラストプレートの前記スラスト面側内周縁と前記シャフトの外周面との間において、接着剤が圧入によって生じた金属粉を捕捉した状態で硬化しており、前記接着剤の軸線方向内方側の部位が前記スラスト面より軸線方向外方側に位置すると共に前記潤滑流体に接触し、
前記スラストプレートと前記シャフトの外周面との圧入部位より軸線方向内方には、溝部が形成され、
前記溝部は、
前記圧入部位に隣接し、前記シャフトの外周面と前記スラストプレートの内周面との間に構成され前記接着剤が充填された微小間隙と、
前記微小間隙に隣接し、前記微小間隙より半径方向寸法が大きく形成されると共に前記接着剤の軸線方向内方側の部位が位置する接着剤溜り部と、を備え、
前記圧入部位、前記微小間隙、及び前記接着剤溜り部が軸線方向外方から内方に向かってこの順に配置されていることを特徴とする動圧軸受装置。
前記微小間隙は、前記接着剤溜まり部に連続し、前記スラストプレートの内周面に形成された凹状の接着溝をさらに含んでいる、請求項１に記載の動圧軸受装置。
前記シャフトの外周面は、前記接着剤溜まり部において、前記シャフトの外径が軸線方向内方に向かって漸次変化するよう形成され、
前記接着剤の軸線方向内方側の部位は、前記接着剤溜り部においてメニスカスを形成している、請求項１又は２に記載の動圧軸受装置。