JP4327297B2 - 動圧軸受装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動圧軸受装置に関するものであり、更に詳しくは軸受部材と軸受保持部材との固定構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＨＤＤ用スピンドルモータには様々な動圧軸受装置が採用されている。特開平６−１０３６９１号公報の図１に開示されたスピンドルモータにおいて、ロータハブ部２８の中央孔に肉厚円筒形の回転スリーブ３４が嵌合固定されて一体化され、回転スリーブ３４は固定支柱部１４側の固定スリーブ１５に外嵌されて、コイル２６により生成される磁界とロータマグネット３２との電磁相互作用により固定支柱部１４を中心に回転する。回転スリーブ３４はその内周面に動圧発生溝が形成され、そこに潤滑油が充填された動圧ラジアル軸受となっている。また、特開平９−２１７７３５号公報の図１に開示されたモータにおいて、中心固定軸２２がラジアル軸受２５に支承され、ディスクハブ２４の中央孔にラジアル軸受２５が嵌合固定されいて、コイル３３により生成される磁界と駆動マグネット３４との電磁相互作用によりディスクハブ２４は中心固定軸２２を中心に回転する。中心固定軸２２の外周面に動圧発生溝２２ｂ、２２ｂが形成されている。
【０００３】
更にまた、特開平１０−９６４２１号公報の図２に開示されたモータにおいて、ローターを構成するハブ１４の中央孔にはジャーナルユニットが嵌合固定されており、ジャーナルユニットは内外周に円筒形状の内側ヨーク２４、外側ヨーク２１を配設し、その間に上下一対の動圧軸受部である軸受支持部２２ａ、２２ｂが円筒形状の磁石部材２３を挟んで予め一体に結合固定されており、固定軸部１１を磁性流体を介して支承している。ハブ１４はステータコイル１５と磁石１６との相互作用により固定軸部１１を中心に回転する。これらの軸受装置に共通する構造として、固定軸を支承する円筒形状のラジアル軸受の外周がディスクハブの内周に嵌合固定されている。
【０００４】
一方、特開平８−２１０３６４号公報の図１に開示されたモータは、フレーム１０中心に立設された円筒状の軸受ホルダー２２内周部に一対の動圧ラジアル滑り軸受部２４、２４が固定されており、この軸受部２４、２４によって回転軸３１が回転自在に支承されている。そして回転軸３１の下端部は動圧スラスト軸受２６により支承され、上端部にはロータ組３０を構成するハブ３７が固着され、ステータコア２１と駆動マグネット３６との相互作用により回転軸３１と一体に回転するようになっている。
【０００５】
これらの動圧軸受装置は記憶媒体の駆動に用いられることから、記憶媒体を保持しているディスクハブが回転に伴い偏心しないことが特に重要な品質である。そのために、ラジアル軸受部材とこれが支承する回転軸または固定軸との対向面の少なくとも一方には動圧発生用の溝が形成されており、前記対向面間に潤滑剤が保持され、回転に伴い発生する潤滑剤の動圧により前記対向面はラジアル方向に相互に変位しないようになっている。また、軸受部材を固定している円筒形状内面を持った部材（以後これを軸受保持部材と言う）との固定においては、互いに偏心を生じないで、しかも、記憶装置全体の小型化の必要性から、大きな体積を要しない固定構造が望ましい。
【０００６】
このような従来の動圧軸受装置の軸受部材の固定構造について更に図面に基づき説明する。図５は従来の軸受装置の主要部を示す断面図である。
【０００７】
図５において、１１は中心孔に動圧発生溝が形成された図示しない回転軸または固定軸を支承する軸受部材としてのラジアル軸受であり、１２はその中心孔１２ａにラジアル軸受１１の外周を嵌合固定した軸受保持部材としての記憶媒体を保持するディスクハブであり、このディスクハブ１２の特に外周側は簡略化して主要部のみを示している。ラジアル軸受１１とディスクハブ１２との嵌合には偏心しないように軽圧入嵌合が採用され、また、装置が小型化を要求されていることから、大きな体積を要しない接着固定構造がとられている。そして、嵌合部分には隙間が無いのでラジアル軸受１１の外周に接着剤を保持するための複数の環状溝１１ａが形成されている。ラジアル軸受１１の端面１１ｂはディスクハブ１２の端面１２ｂから内側に後退した位置にある。ラジアル軸受１１が支承する図示しない軸とディスクハブ１２とに囲まれた端面１１ｂの外側のスペースにはスラスト軸受等が配設される。
【０００８】
次に、以上の動圧軸受装置の組立方法について図面に基づき説明する。図６、図７は図５に示す従来の動圧軸受装置の組立方法を示す断面図である。図８、図９は従来の他の軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【０００９】
図６において、１５は嫌気性または熱硬化性の接着剤であり、ラジアル軸受１１の環状溝１１ａ付近に重点的に予め塗布されている。このラジアル軸受１１をディスクハブ１２の一方の端面１２ｂ側から矢印方向に中心穴１２ａに対し挿入する。接着剤１５は環状溝１１ａより径方向にはみ出して塗布されているので、ラジアル軸受１１が挿入される時にはディスクハブ１２端面１２ｂにおいて堰き止められて、挿入終了後は図７に示すように端面１２ｂの上から端面１１ｂの上面にかけてはみ出し残留するようになる。
【００１０】
また、図８においては、２１は軸受部材、２２は軸受保持部材のディスクハブであり、ディスクハブ２２の中心孔２２ａの方に接着剤１５を保持するための複数の環状溝２２ｂが設けられている。接着剤１５が環状溝２２ｂに予め塗布されたディスクハブ２２の中心孔２２ａに対して、ラジアル軸受２１が矢印方向に挿入されるのであるが、この場合には、挿入完了後には図９に示すように、ラジアル軸受２１が挿入される側とは反対側のラジアル軸受２１の端面２１ｂ上に接着剤１５がはみ出し残留する。はみ出した接着剤１５は後から組み込まれる部材と干渉しないように硬化前に拭き取る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ラジアル軸受１１または２１の端面１１ｂまたは２１ｂが共にディスクハブ１２または２２の端面１２ｂまたは２２ｂより後退している場合には、この余分な接着剤１５が、それぞれラジアル軸受端面１１ｂ、２１ｂとディスクハブ１２、２２内周面との凹部コーナーに残留することになるのでこれを除去することは容易ではなく、時間を要する上に完全にきれいには拭い切れない。そしてラジアル軸受１１または２１の端面１１ｂまたは２１ｂに拭い切れずに残留した接着剤１５は、スラスト軸受と干渉する危険性があり、またラジアル軸受１１または２１の内周と図示しない回転軸または固定軸との間に介在する潤滑剤が端面１２ｂまたは２２ｂ側への流出しようとするのを助けるように働いてしまう。
【００１２】
本発明の目的は、上記課題を解決し、動圧軸受装置の軸受部材と軸受保持部材との接着に際し、接着剤のはみ出しを防止でき、万一はみ出しを生じてもきわめて容易且つ確実に余分な接着剤を拭い去ることのできる軸受装置の構造を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、本発明の請求項１記載の発明は、回転軸または固定軸を支承する軸受部材１と、該軸受部材１の外周に挿入嵌合される軸受保持部材とを備え、前記軸受部材１の外周と前記軸受保持部材とが、前記軸受部材１の周面側に保持されている接着剤４により接合固定されている動圧軸受装置において、前記軸受保持部材を、前記軸受部材１との嵌合面が上下に２分されるように分割し、前記軸受部材１と前記軸受保持部材との組み立て状態で、各々の軸受保持部材２，３を互いに当接するように、前記軸受部材１の両端部側に挿入して配置し、前記各々の軸受保持部材２，３の互いに当接する当接面を、前記軸受部材１への挿入の際に、該軸受部材１の周面からはみ出す接着剤を、前記軸受部材１の外周面との間に残留させるように、前記軸受部材１への挿入側に設け、前記一方の軸受保持部材２の当接面が、該当接面に対して窪んだ内周側に設けられる沈み面２ｃを備え、該沈み面２ｃと前記軸受部材１の外周面との間に前記接着剤が残留するように構成され、前記各々の 軸受保持部材２，３と前記軸受部材１とに囲まれ、前記沈み面２ｃと当接面とが対向し、前記軸受部材１の外周面との間に残留する前記接着剤が収容されるように、前記各々の軸受保持部材２，３を互いに当接させて形成される空間Ｓを設け、前記空間Ｓを、前記軸受部材１と前記軸受保持部材との組み立て時に、前記軸受部材１の周面からはみ出す接着剤が前記軸受部材１の端面にはみ出ないように、前記残留する接着剤を収容する接着剤の溜部としたこと、を特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項２記載の発明は、請求項１の発明において、分割された前記軸受保持部材２，３と前記軸受部材１の間に閉じ込められる空気を外部に逃がす連通路を設けたことを特徴とし、本発明の請求項３記載の発明は、請求項１の発明において、前記空間Ｓは前記軸受保持部材の側に設けたことを特徴とするものであり、また、本発明の請求項４記載の発明は、請求項１の発明において、分割された前記軸受保持部材２，３は、一方は外段付形状を有し、他方は内段付形状を有していることを特徴とし、本発明の請求項５記載の発明は、請求項４の発明において、前記空間Ｓは前記軸受保持部材２の外段付形状の上面に設け、該空間Ｓより連続して径小円筒部２ａの外周に溝部２ｄを形成して空気逃げの連通路としたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態である動圧軸受装置を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の動圧軸受装置の構成を示す要部断面図である。図２は図１における軸受保持部材の一つを詳細に示す斜視図である。
【００１６】
図１において、１は動圧発生溝を形成した図示しない回転軸または固定軸を支承するラジアル軸受であり、ラジアル軸受１の外周には接着剤を保持するための複数の環状溝１ａが形成されている。ラジアル軸受１の保持部材はラジアル軸受１との嵌合面が上下に２分されるように分割されており、２は分割された一方の軸受保持部材である外段付円筒形状のディスクハブＡである。図２に示すように、ディスクハブＡ２の段部２ｇの上にある径小円筒部２ａの端面２ｂの内周側には沈み面２ｃがあって、径小円筒部２ａの外周には軸方向に延びる３カ所の溝２ｄが形成されている。溝２ｄ底面は端面２ｂを切り欠くようにして、沈み面２ｃと接続している。図１に示すように、このディスクハブＡ２の中心穴２ｅにラジアル軸受１が軽圧入嵌合の上接着されている。ラジアル軸受１の下端面１ｃはディスクハブＡ２下端面２ｆより後退した位置にある。
【００１７】
３は分割された他方の軸受保持部材である内段付円筒形状のディスクハブＢであり、その中心穴３ａにラジアル軸受１が軽圧入嵌合の上接着されている。ディスクハブＢ３の下端面３ｂはディスクハブＡ２の段部２ｇと当接している。下端面３ｂの内周側は沈み面３ｃとなっており、沈み面３ｃはディスクハブＡ２の上端面２ｂと当接している。沈み面３ｃと２ｃとで囲まれた空間は接着剤の溜部となっている。ディスクハブＡ２とディスクハブＢ３とはラジアル軸受１を介して合体して一つのディスクハブを構成している。即ち、ディスクハブのラジアル軸受との接合面が上下に２分されるようにディスクハブが分割されており、分割された一方のディスクハブＡ２と他方のディスクハブＢ３とラジアル軸受１とに囲まれるように空間Ｓを形成し、この空間Ｓをラジアル軸受１とディスクハブとを接合するための接着剤の溜部とした。そして、空間ＳはディスクハブＡ２、Ｂ３との嵌合隙間や溝２ｄが通気路となって外気に連絡している。
【００１８】
次に、この動圧軸受装置の組立方法を図面に基づき説明する。図３、図４はこの軸受装置の組立方法を説明するための断面図である。
【００１９】
図３において、図１、図２と同じ構成部材には同じ符号を用いて説明を省略する。ここで４は軸受部材と軸受保持部材とを接着固定するための嫌気性または熱硬化性の接着剤である。図３に示すように、ラジアル軸受１に設けられた環状溝１ａ内あるいはその近傍には接着剤４が塗布されている。このラジアル軸受１がディスクハブＡ２の中心穴２ｅに矢印方向に上端面２ｂ側から挿入される。この嵌合は従来と同じく軽圧入である。従って、ラジアル軸受１がディスクハブＡ２に圧入された状態では、接着剤４は、図４に示すように沈み面２ｃとラジアル軸受１外周面とが接触するコーナーにはみ出し残留することになる。しかし、ラジアル軸受１の下端面１ｃ側へは接着剤４がはみ出さない。
【００２０】
次に、ディスクハブＡ２と組み合わされたラジアル軸受１に対してディスクハブＢ３が組み合わされる。ここで、ラジアル軸受１には予め接着剤４が塗布されており、組立治具等により支持された状態のラジアル軸受１の外周に、ディスクハブＢ３の中心穴３ａを嵌合させ圧入する。この嵌合も軽圧入である。
【００２１】
このとき、ディスクハブＢ３の下方の沈み穴の内径３ｄはディスクハブＡ２の径小円筒部２ａ外径と十分な隙間をもって嵌合する。そして、ラジアル軸受１の外周に塗布されていた接着剤４は、ディスクハブＢ３の沈み面３ｃによってラジアル軸受１の外壁に沿って押し下げられ、空間Ｓ内に収まる。そして、ラジアル軸受１の上端面１ｂには接着剤４がはみ出さない。ディスクハブＢ３がディスクハブＡ２に被さってその間に閉じこめられた空気は、両部材の嵌合隙間や溝部２ｄを経由して外気へ逃げる。空間Ｓは接着剤の溜部となるが、この溜部の容積を接着剤４の塗布量に対して、十分大きく設定しておけば、ディスクハブＢ３の圧入に伴って接着剤４が空間Ｓ内に留まる。もし、空間をはみ出したとしても溝２ｄが余分な接着剤４の溜部を兼ねるので外部へはみ出すことはない。また、万一外周部へ出たとしても、そこはディスクハブ外周部であることから完全に拭い去ることは容易である。
【００２２】
以上の実施の形態では、接着剤溜部を分割した一方のディスクハブに配設したが、これを他方のディスクハブに設けてもよく、両方にまたがって設けてもよいことは勿論である。また、接着剤溜部と外気とを連通する通気路を一方のディスクハブに溝として設けたが、他方のディスクハブに径方向に貫通する穴として設けてもよいし、更にまた、分割した二つのディスクハブ同士の嵌合部に隙間を設けることでこれらの通気路を省略することもできる。また、ラジアル軸受とディスクハブとを接着する接着剤保持部としての環状溝には、例えば複数の環状溝同士を連結し端面に開放する軸方向の溝を設けることもできる。環状溝に代わるものとして各種形状の溝を形成できることも勿論である。更に本発明の動圧軸受装置の構造は、ＨＤＤ用モータに限らず汎用性のあるものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、回転軸または固定軸を支承する軸受部材の外周が軸受保持部材の中心孔に嵌合固定されている動圧軸受装置の軸受保持部材を、軸受部材との接合面が上下に２分されるように分割して、分割した軸受保持部材同士と回転軸または固定軸とに囲まれるように空間を形成し、これを接着剤溜部としたので、軸受部材を軸受保持部材に接着する際に接着剤が軸受部材の端面にはみ出して残留することを防ぐことができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動圧軸受装置を示す要部断面図である。
【図２】本発明の動圧軸受装置の一方の軸受保持部材を示す斜視図である。
【図３】本発明の動圧軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図４】本発明の動圧軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図５】従来の動圧軸受装置を示す要部断面図である。
【図６】従来の動圧軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図７】従来の軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図８】従来の他の軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図９】従来の他の軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ラジアル軸受
２ ディスクハブＡ
３ ディスクハブＢ
４ 接着剤

Claims (5)

1. 回転軸または固定軸を支承する軸受部材（１）と、該軸受部材（１）の外周に挿入嵌合される軸受保持部材とを備え、前記軸受部材（１）の外周と前記軸受保持部材とが、前記軸受部材（１）の周面側に保持されている接着剤（４）により接合固定されている動圧軸受装置において、
   前記軸受保持部材を、前記軸受部材（１）との嵌合面が上下に２分されるように分割し、前記軸受部材（１）と前記軸受保持部材との組み立て状態で、各々の軸受保持部材（２），（３）を互いに当接するように、前記軸受部材（１）の両端部側に挿入して配置し、
   前記各々の軸受保持部材（２），（３）の互いに当接する当接面を、前記軸受部材（１）への挿入の際に、該軸受部材（１）の周面からはみ出す接着剤を、前記軸受部材（１）の外周面との間に残留させるように、前記軸受部材（１）への挿入側に設け、
   前記一方の軸受保持部材（２）の当接面が、該当接面に対して窪んだ内周側に設けられる沈み面（２ｃ）を備え、該沈み面（２ｃ）と前記軸受部材（１）の外周面との間に前記接着剤が残留するように構成され、
   前記各々の 軸受保持部材（２），（３）と前記軸受部材（１）とに囲まれ、前記沈み面（２ｃ）と当接面とが対向し、前記軸受部材（１）の外周面との間に残留する前記接着剤が収容されるように、前記各々の軸受保持部材（２），（３）を互いに当接させて形成される空間（Ｓ）を設け、
   前記空間（Ｓ）を、前記軸受部材（１）と前記軸受保持部材との組み立て時に、前記軸受部材（１）の周面からはみ出す接着剤が前記軸受部材（１）の端面にはみ出ないように、前記残留する接着剤を収容する接着剤の溜部としたこと、
   を特徴とする動圧軸受装置。
2. 分割された前記軸受保持部材（２），（３）と前記軸受部材（１）のに間に閉じ込められる空気を外部に逃がす連通路を設けたことを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
3. 前記空間（Ｓ）は前記軸受保持部材の側に設けたことを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
4. 分割された前記軸受保持部材（２），（３）は、一方は外段付形状を有し、他方は内段付形状を有していることを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
5. 前記空間（Ｓ）は前記軸受保持部材（２）の外段付形状の上面に設け、該空間（Ｓ）より連続して径小円筒部（２ａ）の外周に溝部（２ｄ）を形成して空気逃げの連通路としたことを特徴とする請求項４記載の動圧軸受装置。

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