JPH09303408A

JPH09303408A - 軸受構造体

Info

Publication number: JPH09303408A
Application number: JP8117579A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sawada; 裕之澤田; Mikio Hirano; 幹雄平野; Akio Ando; 明夫安藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 1997-11-25
Anticipated expiration: 2016-05-13
Also published as: SG60066A1; CN1168451A; CN1088163C; JP3309707B2

Abstract

(57)【要約】【課題】モータ等の各種回転機器に使用される流体軸
受構造体において、そのスリーブをブラケットへの圧入
により固定する場合、さらにヨークをブラケットの外周
へ圧入により固定する場合において生じる、スリーブ内
経の歪を抑えることを目的とする。【解決手段】流体軸受用スリーブ１を圧入するブラケ
ット２の内周面２ａの軸方向に連なり径方向に突出した
凸部を円周方向に複数本備えることにより、圧入代変化
に対するスリーブ圧入力変化が抑えられ、その結果、圧
入時に発生するスリーブ内周面１ａの歪を抑えることが
できるとともに、さらにブラケット２の外周に、内面に
設けた凸部と互い違いになり径方向に重ならないよう
に、軸方向に連なり径方向に突出した凸部を設けヨーク
を圧入することにより、ヨーク圧入により助長されるス
リーブ内周面１ａの歪を抑えることができ、流体軸受の
高精度、高速回転を維持した上での生産性向上が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体軸受用スリー
ブ圧入時の支持構造体であるブラケットおよびその外周
部に圧入されるヨークの圧入部構造体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア機器の小型化・高
機能化に伴い、それに利用されるモータ等の回転構造体
についても、小型・高精度・高速回転が要求されるよう
になり、その軸受として、流体軸受が多く利用されるよ
うになったが、さらなる小型・高精度・高速化の要求を
受け、加工・組立精度の向上が望まれるとともに、コス
トダウンを目指した生産性の向上が課題とされていた。

【０００３】以下に従来の流体軸受構造について説明す
る。図１３は流体軸受が利用される代表的な製品として
モータの断面図を示す。流体軸受は図１３に示すよう
に、グループと呼ばれる溝１３ａを有する軸１３と、軸
と同様にグループが加工され、なおかつ軸を支持するス
リーブ１から構成されており、軸１３にはターンテーブ
ル１５やマグネット１４等が固定されており、スリーブ
１とスラスト方向の軸受１６により支持され回転する。
また、スリーブ１はブラケット１１の内周に固定されて
おり、ブラケット１１の外周には、コイル１２が付設さ
れたヨーク１０が固定されている。

【０００４】一般的に、図１３で示すような構造を有す
るモータの流体軸受は、従来は、図１４に示すような円
筒状の内周面１１ａを有するブラケット１１に、円筒状
に加工したスリーブ１を圧入した後に、圧入により生ず
るスリーブ１の内周面１ａの歪を除去するために再度内
周面１ａを研削することにより真円度および円筒度を確
保し、その後グループ加工を行っていた。また、さらに
ヨーク１０をブラケット１１に圧入する場合は、ヨーク
１０の圧入により発生するブラケット１１の歪がスリー
ブ１の内周面１ａの歪を助長するため、ヨーク１０も圧
入した状態でスリーブ内面加工を行わねばならなかっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構造
では、既に単体で内面仕上げやグループ加工を完了した
スリーブ１をブラケット１１に圧入する場合と比較し、
生産設備が大型化・複雑化するとともに、加工工程数が
増え、コストや生産性の点で問題となっていた。このよ
うに、スリーブ１を円筒條の内周面を有したブラケット
１１に圧入した場合、ブラケット１１の断面図である図
１５の矢印Ｂに示すように、圧入時のブラケットの変形
は全体的に外径方向に向き、その結果、ブラケット１１
の円周方向に一様な強い引張力が働くこととなり、少し
の径変化でもスリーブに対しては非常に大きな圧縮力が
働き、圧入代のばらつき等加工時のばらつき要素が、流
軸を支持する上で精度が要求されるスリーブ１の内周面
１ａの歪に与える影響も大きくなった。そのため、スリ
ーブ１圧入後に内面仕上げやグループ加工を行うことに
より精度を出す必要があった。例えば、内径６ｍｍ板厚
１ｍｍの鉄製のブラケット１０に、内径２ｍｍで外径に
３０μｍの圧入代をもった黄銅製のスリーブ１を圧入す
る場合、スリーブ１の内径歪に与える影響は、約１０μ
ｍ程度となり、許容値とされる１μｍ以内に抑えるため
にはμｍオーダーでの均一な圧入代加工が必要となる。
しかしながら、生産性向上やコストダウンを目指すため
には、ブラケット１１として、板金プレス成形等の切削
に比べると加工精度は落ちるが生産性がよい部品を利用
することが必要であるが、仕様を満足する加工精度を得
ることができず大きな障害となっていた。さらにブラケ
ット１１の外周部にヨーク１０を圧入する場合はスリー
ブ１に対しさらに圧縮力が加わって働くこととなり、上
記の障害がより顕著に現れた。流体軸受の高精度・高速
回転を確保しなおかつコストダウンを目指した生産性の
向上を実現するためには、スリーブ１とブラケット１１
の圧入代ばらつきの多少にかかわらず、スリーブ１と軸
１３の間に、より均一で微小な隙間を確保することが必
要となる。

【０００６】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、ブラケット１１へのスリーブ１の圧入時とスリー
ブ１の圧入に加えヨーク１０をブラケット１１の外周に
さらに圧入する際に発生する、スリーブ１の内径歪を抑
え、圧入後の内面仕上げやグループ加工をなくすことを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る流体軸受
スリーブ組付構造体では、この問題を解決するために、
流体軸受用スリーブと、その支持構造体であるブラケッ
トへの圧入方式での固定において、スリーブが圧入され
る内周面の軸方向に連なり径方向に突出した凸部を円周
方向に複数本有するブラケットを用い、スリーブを圧入
する構造とする。

【０００８】請求項２に係る流体軸受スリーブ組付構造
体では、スリーブに加えヨークがブラケットの外周に圧
入される場合について、ブラケットの外周面に、ブラケ
ット内周面のスリーブ圧入部分に設けられた軸方向に連
なり径方向に突出した凸部と互い違いになり半径方向に
重ならないように、軸方向に連なり径方向に突出した凸
部を設け、ヨークを圧入する構造とする。

【０００９】請求項３に係る流体軸受スリーブ組付構造
体では、スリーブに加えヨークがブラケットの外周に圧
入される場合について、ヨークの内周面に、ブラケット
内周面のスリーブ圧入部分に設けられた軸方向に連なり
径方向に突出した凸部と互い違いになり半径方向に重な
らないように、軸方向に連なり径方向に突出した凸部を
設け、なおかつ、ブラケットの内周面の凸部と互い違い
になり半径方向に重ならないように、ヨークを圧入する
構造とする。

【００１０】これらの凸部の形状は、ブラケットの内外
周面またはヨークの内周面が円筒形状である場合、その
内周面または外周面に設けた平面部により形成されるも
のでも良く、また、それらの内周面または外周面から突
出した直線状リブにより形成されるものでも良く、それ
ぞれの組合せによって形成されていてもよい。

【００１１】また、凸部の個数については、特に制限は
無いが、安定したスリーブの保持ならびにスリーブとブ
ラケットの軸心を一致させるためには３個以上を備える
ことが望ましい。また、スリーブに加えブラケットの外
周にヨークを圧入する場合は、凸部をブラケットの内外
周それぞれに設けるか、ブラケットの内周とヨークの内
周に設けるが、請求項２または請求項３に示す様に、ス
リーブ内外周またはスリーブ内周とヨーク内周の凸部の
位置が互い違いとなり半径方向に重ならない構成とする
限り、その本数は必ずしも内外周で同一とする必要はな
い。ただし、凸部の数が少なすぎると、ヨークの圧入に
よりスリーブを保持する凸部が外周方向に開きスリーブ
の保持力が弱くなるともあり、逆に、凸部の数が多すぎ
ると、ヨークの圧入により、スリーブを保持する凸部が
内周方向に大きく歪むこととなり、スリーブ１の変形が
増大することもあり、その大小関係については寸法や材
料や圧入代により異なるため、その関係を数値解析や実
験により検証したうえで、ヨークの圧入がスリーブ変形
を抑えなおかつ抜け強度を十分に保つことができる寸法
とすることが必要となる。最も望ましいのは、ヨークの
圧入がブラケット上のスリーブ圧入用の凸部の位置変化
に与える影響が最も少なくなる凸部の本数および位置と
することであり、加工ばらつきの影響が少なくなるとと
もに設計が容易になる。例えば、内径６ｍｍ、板厚１ｍ
ｍの鉄製のブラケットの場合、スリーブ１の圧力に加え
ヨーク９またはヨーク１０を圧力する場合の圧入点数は
ブラケットの内外周ともに等間隔に６個の凸部を設ける
ことが望ましいとの結果が得られている。

【００１２】これらの構造とすることにより、ブラケッ
トへのスリーブ圧入時とスリーブ圧入に加えブラケット
外周にヨークを圧入する際に発生するスリーブの内径歪
を抑えることが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１４】（実施の形態１）図１において、２は図１
３で示したブラケット１１にあたり、スリーブ１の外径
よりやや大きい内径を有する円筒上の内周面２ａに平面
部を設けることにより作成した複数個の凸部３を有した
ブラケットであり、凸部３に内接する円の経はスリーブ
１の経より小さく、その差が圧入代となる。図２はその
断面図であり、図中に示す矢印Ａはスリーブ圧入時のブ
ラケットの変形を示す。

【００１５】以上の様なブラケット２を用いスリーブ１
を圧入することにより、ブラケット２には、従来方法の
ように全体が一様に外周方向へ変形し円周方向へ一様な
引張り力が発生する変形とは異なり、図２に示すよう
に、矢印Ａに示す様に、凸部３が凸部３の間の点Ｐより
外径方向へ大きく変形することとなる。図２では、凸部
３と凸部３の間の点Ｐは外径方向に変形するように矢印
Ａを描いているが、ブラケット２の肉厚や凸部３の個数
や圧入代によっては点Ｐは内径方向にも外径方向にも変
形する可能性がある。この様な凸部３を設けることによ
り、結果として凸部３と凸部３の間のブラケット部分が
引張りとともに曲げ的な変形を発生することとなる。引
張り的な変形と比較しこのような曲げ的な変形は、より
小さな力で起こるため、圧入代変化に対するスリーブ１
の圧入力変化が抑えられることとなり、加工ばらつき等
に起因する圧入代ばらつきがスリーブ１の内周面１ａの
歪に与える影響が抑えられる。例えば、内径６ｍｍ板厚
１ｍｍの鉄製のブラケット１０に、内径２ｍｍで外形に
３０μｍの圧入代をもった黄銅製のスリーブ１を圧入す
る場合、スリーブ１の内径歪に与える影響は、従来は約
１０μｍであったが本実施の形態の構成とし３つの凸部
３を等間隔に設け圧入を行うことにより、スリーブ１の
内径歪を許容値とされる１μｍ以下に抑えることができ
る。

【００１６】（実施の形態２）なお、第１の実施の形態
において、ブラケット２の内周面２ａに設けた平面部に
より凸部３を形成したが，図３および図４に示すよう
に、内周面から突出した直線状リブにより凸部４を形成
しても良い。

【００１７】なお、実施の形態１および実施の形態２に
おいて、３個の凸部を等間隔で設けたものを例として示
したが、必ずしも等間隔である必要はない。

【００１８】（実施の形態３）また、図５に示すよう
に、ブラケットの外周側にヨーク１０を圧入することが
一般的に行われるが、その場合、ブラケット２の内周面
２ａに設けた凸部３に加え、図６に示すように、ブラケ
ット２の外周面２ｂにも凸部３と互い違いになり半径方
向に重ならないように外周面から突出した直線状リブの
凸部５を設けることにより、ヨーク９の圧入がスリーブ
１の内径変化に与える影響も抑制することができる。

【００１９】（実施の形態４）なお、図７に示すよう
に、図５に示したブラケット外周側の凸部５は、円筒状
の外周面２ｂに平面状に切欠き２ｃを設けることにより
凸部６として形成しても良い。

【００２０】なお、実施の形態３および実施の形態４に
おいて、６個の凸部をブラケット２の内外周部ともに等
間隔で設けたものを例として示したが、必ずしも等間隔
である必要はない。

【００２１】（実施の形態５）なお、図９に示すよう
に、凸部７はヨーク９の内周面９ａに設け、図１０に示
すように、ブラケット２の内周面２ａの凸部３と互い違
いになり半径方向に重ならないように圧入することによ
っても、ヨーク９の圧入がスリーブ１の内径変化に与え
る影響を抑制することができる。

【００２２】（実施の形態６）また、図１１に示すよう
に、ヨーク９の内周面９ａに設ける凸部８は、第１の実
施の形態で示したブラケット２の内周面２ａに設けた凸
部３の様に、円筒面の内周面に平面部を設けることによ
り形成しても良い。

【００２３】なお、実施の形態５および実施の形態６に
おいて、ブラケット２の内周部およびスリーブ１の内周
部ともに６個の凸部を等間隔で設け、それらが互いに等
間隔になるように圧入したものを例として示したが、必
ずしも等間隔である必要はない。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明は、流体軸受用ス
リーブと、その支持構造体であるブラケットへの圧入方
式での固定において、スリーブが圧入される内周面の軸
方向に連なる凸部を円周方向に複数本有するブラケット
を用いることにより、スリーブ圧入時に発生するスリー
ブの内径歪を抑えることが可能となり、また、スリーブに
加えヨークをブラケット外周に圧入する場合は、ブラケ
ットの外周面またはヨークの内周面に、ブラケット内周
面のスリーブ圧入部分に設けられた凸部と互い違いにな
り半径方向に重ならないように凸部を設けたブラケット
またはヨークを用いることにより、ヨークの圧入がスリ
ーブの内径歪に与える影響を抑制することが可能とな
り、流体軸受の高精度、高速回転を維持した上での生産性
向上が実現できる。

【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スリーブと
ブラケットの斜視図

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるスリーブと
ブラケットの断面図

【図３】本発明の第２の実施の形態におけるスリーブと
ブラケットの斜視図

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるスリーブと
ブラケットの断面図

【図５】本発明の第３の実施の形態におけるスリーブと
ブラケットとヨークの斜視図

【図６】本発明の第３の実施の形態におけるスリーブと
ブラケットの断面図

【図７】本発明の第４の実施の形態におけるスリーブと
ブラケットとヨークの斜視図

【図８】本発明の第４の実施の形態におけるスリーブと
ブラケットの断面図

【図９】本発明の第５の実施の形態におけるスリーブと
ブラケットとヨークの斜視図

【図１０】本発明の第５の実施の形態におけるスリーブ
とブラケットとヨークの断面図

【図１１】本発明の第６の実施の形態におけるスリーブ
とブラケットとヨークの斜視図

【図１２】本発明の第６の実施の形態におけるスリーブ
とブラケットとヨークの断面図

【図１３】流体軸受を用いたモータの断面図

【図１４】従来のスリーブとブラケットの斜視図

【図１５】従来のスリーブとブラケットの断面図

【符号の説明】

１スリーブ２ブラケット２ａブラケットの内周面２ｂブラケット外周面２ｃブラケット外周面の平面部３ブラケット内面の凸部４ブラケット内周面の凸部５ブラケット外周面の凸部６ブラケット外周面の凸部７ヨーク内周面の凸部８ヨーク内周面の凸部９ヨーク９ａヨーク内周面１０ヨーク１０ａヨークの内周面１１ブラケット１１ａブラケットの内周面１２コイル１３軸１３ａグループ１４マグネット１５ターンテーブル１６スラスト軸受

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸受スリーブと、その支持構造体である
ブラケット内周面のスリーブが圧入される部分の軸方向
に連なり径方向に凹凸部を円周方向に有し、スリーブと
ブラケットを圧入により締結した軸受構造体。
【請求項２】スリーブ圧入用に設けられたブラケット
内周面の凸部と互い違いになり半径方向に重ならないよ
うに、ブラケットの外周面のヨークが圧入される部分
に、軸方向に連なり径方向に突出した凸部を円周方向に
複数本備え、スリーブとブラケットとヨークを圧入によ
り締結した請求項１記載の軸受構造体。
【請求項３】スリーブ圧入用に設けられたブラケット
内周面の凸部と互い違いになり半径方向に重ならないよ
うに、ブラケットの外周面に圧入されるヨークの内周面
に、軸方向に連なり径方向に突出した凸部を円周方向に
複数本備え、スリーブとブラケットとヨークを圧入によ
り固定した請求項１記載の軸受構造体。
【請求項４】前記の凸部が、円筒形状をなすブラケッ
トの内外周面またはヨークの内周面に設けた平面部によ
り形成される、請求項１〜３のいずれかに記載の流体軸
受構造体。
【請求項５】前記の凸部がブラケットの内外周面また
はヨークの内周面の径方向に突出した直線状リブであ
る、請求項１〜３のいずれかに記載の軸受構造体。
【請求項６】前記の凸部が、請求項４と５に示した凸
部の組合せにより構成された請求項１〜３のいずれかに
記載の軸受構造体。