(57)【要約】【課題】生産効率の低下を招くことなく、部品の変形を抑制して回転体を安定回転させることが可能な回転機器を提供すること。【解決手段】固定体と、回転軸を中心とする中心孔を有する回転体と、一端側が前記中心孔に挿入されて前記回転体を固定支持し、前記回転体と共に前記固定体に対して回転自在に設けられる円筒状の軸受体とを含み、前記軸受体は、外周から突出して前記回転体を支持する支持部を含み、前記回転体は、前記軸受体が前記中心孔に挿入された状態で前記支持部に当接する当接部を含む回転機器。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定体と、
回転軸を中心とする中心孔を有する回転体と、
一端側が前記中心孔に挿入されて前記回転体を固定支持し、前記回転体と共に前記固定体に対して回転自在に設けられる円筒状の軸受体とを含み、
前記軸受体は、外周から突出して前記回転体を支持する支持部を含み、
前記回転体は、前記軸受体が前記中心孔に挿入された状態で前記支持部に当接する当接部を含む
ことを特徴とする回転機器。
【請求項２】
前記支持部は、前記軸受体の外周から半径方向外側に突出するフランジ部を含み、
前記当接部は、前記中心孔の一方の開口部に設けられる階段状の段差部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機器。
【請求項３】
前記支持部は、前記軸受体の外周から半径方向外側に突出するフランジ部と、前記フランジ部の外周縁から前記回転体の回転軸方向であって前記回転体側に延伸する円環部とを含み、
前記当接部は、前記中心孔の一方の開口部の周囲に設けられて前記円環部が嵌る環状溝部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機器。
【請求項４】
前記軸受体は、前記中心孔にすき間嵌めされている
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の回転機器。
【請求項５】
前記支持部は、前記軸受体の外周面に形成され、前記回転体の回転軸に対して傾斜するテーパ状の支持傾斜面を含み、
前記当接部は、前記中心孔の内周面に形成され、前記支持傾斜面に沿って傾斜するテーパ状の当接傾斜面を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機器。
【請求項６】
前記固定体と前記軸受体との間に充填される潤滑剤を含み、
前記固定体は、前記軸受体の他端側を環囲する環囲部を含み、
前記軸受体は、前記軸受体と前記環囲部との間で前記潤滑剤をシールするテーパ状のシール部を含む
ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の回転機器。
【請求項７】
前記環囲部と前記軸受体との間隙は、前記支持部に覆われている
ことを特徴とする請求項６に記載の回転機器。
【請求項８】
固定体と、
回転軸を中心とする中心孔を有する回転体と、
一端側が前記中心孔に挿入されて前記回転体を固定支持し、前記回転体と共に前記固定体に対して回転自在に設けられる円筒状の軸受体とを含み、
前記軸受体は、外周から突出して前記回転体を支持する支持部を含み、
前記回転体は、前記軸受体が前記中心孔に挿入された状態で前記支持部に当接する当接部を含む回転機器の製造方法であって、
前記中心孔及び前記軸受体の何れか一方に接着剤を塗布する工程と、
前記支持部が前記当接部に当接するまで前記軸受体を前記中心孔に挿入する工程と、
前記軸受体及び前記回転体に紫外線を照射し、前記中心孔と前記軸受体の間からはみ出した前記接着剤を仮硬化させる工程とを含む
ことを特徴とする回転機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機器の一種であるハードディスクドライブ等のディスク駆動装置として、例えば複数の磁気記録ディスクが載置されるハブが、固定シャフトを環囲するスリーブに支持され、スリーブと共に回転する構成が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、例えば上記ハブが、回転自在に設けられたシャフトの一端に支持され、シャフトと共に回転する構成が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３９１２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６１５８０号公報
【特許文献３】特開２０１２−０８７８６７号公報
【特許文献４】特開２０１２−８７８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した構成において、ハブとスリーブとは、例えばハブに設けられている孔にスリーブの一端が圧入、焼き嵌め等の締まり嵌めにより固定される。しかし、この様な締まり嵌めではスリーブが変形する場合があり、これらの変形に起因してハブ及びハブに載置されている磁気記録ディスクの回転が不安定化する可能性がある。
【０００５】
そこで、スリーブを変形させない様に、ハブの孔とスリーブとをすき間嵌めして接着剤等により固定することが考えられる。しかし、この場合には、例えばスリーブをハブの孔に挿入して接着剤が硬化するまで治具等で接着位置を保つ必要があり、治具の取り付けや取り外し等のために生産効率が低下する可能性がある。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、生産効率の低下を招くことなく、部品の変形を抑制して回転体を安定回転させることが可能な回転機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の回転機器によれば、固定体と、回転軸を中心とする中心孔を有する回転体と、一端側が前記中心孔に挿入されて前記回転体を固定支持し、前記回転体と共に前記固定体に対して回転自在に設けられる円筒状の軸受体とを含み、前記軸受体は、外周から突出して前記回転体を支持する支持部を含み、前記回転体は、前記軸受体が前記中心孔に挿入された状態で前記支持部に当接する当接部を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、生産効率の低下を招くことなく、部品の変形を抑制して回転体を安定回転させることが可能な回転機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係るディスク駆動装置の概略構成を例示する図である。
【図２】第１の実施形態に係るディスク駆動装置を例示する断面概略図である。
【図３】第２の実施形態に係るディスク駆動装置を例示する断面概略図である。
【図４】第３の実施形態に係るディスク駆動装置を例示する断面概略図である。
【図５】第４の実施形態に係るディスク駆動装置を例示する断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１１】
以下で説明する実施の形態に係る回転機器としてのディスク駆動装置は、例えば磁気的にデータを記録する磁気記録ディスクを搭載して回転駆動させることが可能であり、ハードディスクドライブ等として用いられる。
【００１２】
［第１の実施形態］
＜ディスク駆動装置の構成＞
図１に、実施形態に係るディスク駆動装置１００を例示し、全体の概略構成について説明する。
【００１３】
ディスク駆動装置１００は、トップカバー１０、ベース２０、データリード／ライト部２２、磁気記録ディスク２４、クランパ２６、シャフト３０を有する。
【００１４】
なお、以下の説明では、ベース２０にトップカバー１０が取り付けられた状態において、トップカバー１０側を上、ベース２０側を下として説明する。また、磁気記録ディスク２４の回転軸Ｒに平行な方向を軸方向、回転軸Ｒに垂直な平面上で回転軸Ｒを通る任意の方向を半径方向とし、半径方向において回転軸Ｒから遠い方を外周側、回転軸Ｒに近い方を内周側として説明する。これらの表記は、ディスク駆動装置１００が使用される姿勢を制限するものではなく、ディスク駆動装置１００は任意の姿勢で使用され得る。
【００１５】
（トップカバー）
トップカバー１０は、略矩形の薄板であり、周縁部に設けられるネジ貫通孔１０Ａ、ベース２０側に向かって下向きに突出するカバー突出部１０Ｂ、カバー突出部１０Ｂの中央部に設けられる中央孔１０Ｃを有する。カバー突出部１０Ｂは、回転軸Ｒの周囲に設けられる。
【００１６】
トップカバー１０は、例えばアルミニウム板や鉄鋼板をプレス加工することによって所定の形状に形成され、腐食を防止するために例えばメッキ等の表面処理が施されてもよい。トップカバー１０は、ネジ貫通孔１０Ａに挿入される周辺ネジ１１によりベース２０の上面に固定される。トップカバー１０とベース２０とは、ディスク駆動装置１００の内部を密閉する様に固定される。中央孔１０Ｃには中央ネジ１２が挿入され、中央ネジ１２はベース２０に固定されているシャフト３０の収納孔３０Ａに螺合する。
【００１７】
（ベース）
ベース２０は、ディスク駆動装置１００の底部を形成する底板部２０Ａ、磁気記録ディスク２４の載置領域を囲む様に底板部２０Ａの外周に沿って形成されている外周壁部２０Ｂを有する。外周壁部２０Ｂの上面には、周辺ネジ１１に螺合するネジ孔２０Ｃが設けられている。
【００１８】
ベース２０の外周壁部２０Ｂの上面には、トップカバー１０が周辺ネジ１１により固定される。ベース２０の底板部２０Ａ、外周壁部２０Ｂ及びトップカバー１０で囲まれるディスク収納空間２８は、密閉されて外部環境からは遮断され、塵埃等が除去された清浄な空気で満たされている。したがって、磁気記録ディスク２４への塵埃等の異物の付着が抑制され、ディスク駆動装置１００の動作に不具合が発生する可能性が低減されている。
【００１９】
ベース２０は、例えばアルミニウム合金を用いたダイカストにより形成されるが、材料や形成方法はこれに限られない。ベース２０は、例えばステンレス鋼やアルミニウム等の金属板を用いてプレス加工により形成されてもよい。プレス加工の場合には、ベース２０の上側に凸部が形成される様にエンボス加工が施されてもよい。所定の部位にエンボス加工が施されることで、ベース２０の変形が抑制される。
【００２０】
また、ベース２０は、例えばニッケルメッキ等の表面処理層や、エポキシ樹脂等のコーティング層を有してもよく、底板部２０Ａが積層された２枚以上の板で構成されてもよい。さらに、ベース２０は、一部に樹脂で形成された部分を含んでもよい。
【００２１】
（磁気記録ディスク）
磁気記録ディスク２４は、例えば直径が約９０ｍｍのアルミニウム合金製の３．５インチ型磁気記録ディスクであり、中央に設けられている例えば直径２５ｍｍの嵌合孔がハブ５０の周縁部に嵌合する。ディスク駆動装置１００では、例えば３枚から６枚の磁気記録ディスク２４が回転駆動するハブ５０に搭載されて回転する。複数枚の磁気記録ディスク２４は、スペーサを間に挟んでクランパ２６によりハブ５０に固定されている。
【００２２】
（データリード／ライト部）
データリード／ライト部２２は、記録再生ヘッド（不図示）、スイングアーム２２Ａと、ピボットアセンブリ２２Ｂ、ボイスコイルモータ２２Ｃを含む。記録再生ヘッドは、スイングアーム２２Ａの先端部に取り付けられ、磁気記録ディスク２４にデータを記録し、あるいは、磁気記録ディスク２４からデータを読み取る。ピボットアセンブリ２２Ｂは、スイングアーム２２Ａをベース２０に対してヘッド回転軸Ｓの周りに揺動自在に支持する。ボイスコイルモータ２２Ｃは、スイングアーム２２Ａをヘッド回転軸Ｓの周りに揺動させ、記録再生ヘッドを磁気記録ディスク２４の上面上の所望の位置に移動させる。ピボットアセンブリ２２Ｂ及びボイスコイルモータ２２Ｃは、ヘッドの位置を制御する公知の技術を用いて構成される。
【００２３】
＜軸受機構の構成＞
図２は、図１のディスク駆動装置１００のＡ−Ａ断面図であり、ディスク駆動装置１００の軸受機構の構成を例示する断面概略図である。
【００２４】
ディスク駆動装置１００は、ベース２０、シャフト３０、ハウジング４０、ステータコア４２、コイル４４、ハブ５０、ヨーク５２、マグネット５４、スリーブ６０、キャップ６２を有する。ベース２０、シャフト３０、ハウジング４０、ステータコア４２及びコイル４４は固定体の一例である。また、ハブ５０、ヨーク５２及びマグネット５４は回転体の一例であり、スリーブ６０は軸受体の一例であり、シャフト３０とハウジング４０は軸体の一例である。また、軸受体と軸体とは相対回転可能に構成されて軸受ユニットを構成する。
【００２５】
ディスク駆動装置１００において、シャフト３０とスリーブ６０との間及びハウジング４０とスリーブ６０との間には潤滑剤７０が充填され、スリーブ６０は固定支持するハブ５０と共にシャフト３０等の固定体に対して回転自在に設けられている。
【００２６】
（ベース）
ベース２０は、上面視で回転軸Ｒを中心として底面から円筒状に突出する突出部２０Ｄを有する。突出部２０Ｄは、底面からハブ５０に向かって上方に突出し、外周面にはステータコア４２が固定される。また、ベース２０は、突出部２０Ｄの内周側に回転軸Ｒを中心とする中心孔２０Ｅを有し、中心孔２０Ｅでハウジング４０を固定支持する。
【００２７】
ベース２０は、突出部２０Ｄを含む内側領域と内側領域を環囲する外側領域とが別体として形成されてもよい。この場合、内側領域は、外側領域を形成する材料よりヤング率の高い材料で形成されることが望ましい。この場合には、例えば内側領域と外側領域との境界は、ハブ５０の外縁より外周側に設けられる。
【００２８】
（シャフト）
シャフト３０は、上端側に収納孔３０Ａ及びトップフランジ３０Ｂを有し、下端が例えば締まり嵌めによってハウジング４０のシャフト孔４０Ａに固定されている。締まり嵌めは、例えばシャフト３０をシャフト孔４０Ａに圧入、焼き嵌めすることで行われる。あるいは、シャフト３０を液体窒素で冷やした上でシャフト孔４０Ａに挿入して常温に戻す冷やし嵌めにより行われる。なお、シャフト３０とハウジング４０のシャフト孔４０Ａとの締まり嵌めでは、接着が併用されてもよい。
【００２９】
シャフト３０は、例えばステンレス鋼のＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料から切削加工や研削加工によって略円筒状に形成される。シャフト３０は、硬度を高めるために焼き入れされてもよく、寸法精度向上のために外周面やトップフランジ３０Ｂの下面が研摩されてもよい。また、シャフト３０は、樹脂等の他の材料や、プレス加工やモールディング等の他の方法により形成されてもよい。
【００３０】
収納孔３０Ａは、シャフト３０の上端部に設けられ、トップカバー１０を挟んで挿入される締結具の中央ネジ１２を収納する。例えば中央ネジ１２は、収納孔３０Ａに設けられている雌ねじ部に螺合することでシャフト３０に結合される。
【００３１】
トップフランジ３０Ｂは、シャフト３０の上端部側に設けられ、上面視で円環状の形状を有する。本実施形態では、シャフト３０とトップフランジ３０Ｂとは一体形成されているが、別体として形成されて例えば接着等により固定されてもよい。
【００３２】
（ハウジング）
ハウジング４０は、シャフト３０が挿入されるシャフト孔４０Ａ、シャフト３０を固定支持する支持部４０Ｂ、支持部４０Ｂの外周縁部から上方に突出してスリーブ６０の下端部を環囲する円環部４０Ｃを有する。
【００３３】
ハウジング４０は、支持部４０Ｂと円環部４０Ｃとが一体に形成されている。一体形成されることで、ハウジング４０の製造誤差が低減されると共に接合工程が省略化される。また、衝撃荷重に対するハウジング４０の変形が抑制される。ただし、ハウジング４０は、ディスク駆動装置１００の用途や設計の制限等に応じて、複数の部材を結合して形成されてもよい。
【００３４】
ハウジング４０は、例えばステンレス鋼のＳＵＳ４３０や真鍮等の金属材料から切削加工によって形成される。ただし、ハウジング４０は、ディスク駆動装置１００の用途や設計の制限等に応じて、樹脂等の他の材料や、プレス加工やモールディング等の他の方法により形成されてもよい。
【００３５】
（ステータコア）
ステータコア４２は、円環部と、円環部から半径方向外向きに伸びる例えば１２本の突極とを有する。ステータコア４２は、例えば０．２ｍｍ〜０．３５ｍｍ厚の電磁鋼板を５枚〜３０枚積層してカシメにより一体化することで形成される。ステータコア４２の表面には、例えば電着塗装や粉体塗装等の絶縁塗装が施されている。なお、ステータコア４２は、磁性粉体が所定の形状に結合されたソリッドコアであってもよい。
【００３６】
ステータコア４２は、固定体に固定支持される。本実施形態では、ステータコア４２は、円環部の内周側下端部がベース２０の突出部２０Ｄに設けられている段部に圧入、接着又はこれらを併用した方法によって結合される。また、ステータコア４２の円環部の内周面は、ハウジング４０の円環部４０Ｃの外周面に接着固定されてもよい。ステータコア４２がベース２０とハウジング４０の両方に固定される構成では、ステータコア４２の円環部が軸方向において広い領域で固定支持されることで、ステータコア４２の振動が抑制される。
【００３７】
（コイル）
コイル４４は、ステータコア４２の各突極に導体ワイヤが所定の回数だけ巻回されて形成されている。導体ワイヤは、例えば軟銅などの芯線の表面に、ウレタン樹脂の絶縁層が被覆されたものである。導体ワイヤの表面には、摩擦抵抗を小さくする様に潤滑物質が付着されている。潤滑物質は、例えばポリアミド化合物等である。
【００３８】
コイル４４は、ベース２０の底板部２０Ａの上面又は下面に設けられている不図示のフレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit Board）の配線導体に電気的に接続される。コイル４４は、不図示の駆動回路からフレキシブルプリント配線板を通じて駆動電流が流されることで、突極に沿って磁界を形成する。
【００３９】
（ハブ）
ハブ５０は、中心孔５０Ａ、円筒部５０Ｂ、載置部５０Ｃ、段差部５０Ｄを有し、載置部５０Ｃに磁気記録ディスク２４が載置され、中心孔５０Ａに挿入されるスリーブ６０と共に回転軸Ｒを中心に回転自在に設けられている。
【００４０】
中心孔５０Ａは、回転軸Ｒを中心として軸方向に貫通し、下側の開口部からスリーブ６０の上端側が挿入される。円筒部５０Ｂは、ハブ５０の外周縁に環状に形成され、磁気記録ディスク２４の嵌合孔に嵌合する。載置部５０Ｃは、円筒部５０Ｂの下端から半径方向外側に環状に突出して設けられ、複数の磁気記録ディスク２４がスペーサ２５を間に挟んで載置される。磁気記録ディスク２４は、クランパ２６と載置部５０Ｃとの間に挟まれることで、スペーサ２５と共に円筒部５０Ｂに固定される。段差部５０Ｄは、中心孔５０Ａの下側の開口部に環状に設けられ、中心孔５０Ａに挿入されるスリーブ６０の支持部としてのフランジ部６０Ａに当接する階段状に設けられている。段差部５０Ｄの下面がスリーブ６０のフランジ部６０Ａの上面に当接して係合することで、ハブ５０とスリーブ６０とが位置決めされた状態で固定される。つまり、ハブ５０は、自重により軸受ユニットのスリーブ６０に対する軸方向の位置を保持する様に構成されている。
【００４１】
ハブ５０は、例えばアルミニウム合金等の非鉄金属材料、ステンレス鋼等の鉄鋼材料、ＬＰＣ（Liquid crystal polymer）等の樹脂材料の何れか又はこれらの複合材料により形成される。また、ハブ５０には、例えばメッキやコーティング等による表面層が設けられてもよい。この様な表面層により、ハブ５０の加工面に付着する微小な残渣の剥離が抑制される。
【００４２】
ここで、ハブ５０の載置部５０Ｃの下面とベース２０との間には、気流発生部が設けられてもよい。この場合には、ハブ５０の載置部５０Ｃの下面又はベース２０の上面であって載置部５０Ｃに対向する部分に、例えばヘリングボーン形状又はスパイラル形状の気流発生溝が形成される。気流発生溝は、ハブ５０の回転時に、ハブ５０の載置部５０Ｃとベース２０との間に存在する気体に内周側に向かう方向の気流を生じさせる様に形成される。例えばこの様な気流発生部により、潤滑剤７０のディスク収納空間２８への発散が低減される。
【００４３】
（スペーサ）
上記した様に、複数の磁気記録ディスク２４は、スペーサ２５を間に挟んでクランパ２６とハブ５０の載置部５０Ｃとの間に固定される。スペーサ２５は、各磁気記録ディスク２４をそれぞれ軸方向に離間させる。スペーサ２５は、中空リング状の形状を有し、中空部がハブ５０の円筒部５０Ｂに嵌合している。スペーサ２５は、例えばステンレス鋼のＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料から切削加工により形成される。
【００４４】
（クランパ）
クランパ２６は、略中空円盤状の形状を有し、例えばステンレス鋼のＳＵＳ３０３等の鉄鋼材料から切削加工によって形成される。クランパ２６は、例えばクランパネジ２７によってハブ５０の上面に固定され、周縁部の下面が最上部の磁気記録ディスク２４の上面に当接することで、磁気記録ディスク２４をハブ５０の円筒部５０Ｂに固定している。
【００４５】
（ヨーク）
ヨーク５２は、回転軸Ｒを中心とする略円筒状の形状を有し、ハブ５０の円筒部５０Ｂの内周面に接着固定されている。ヨーク５２は、例えば軟磁性を有する鉄鋼材料等から、プレス加工や切削加工等によって形成される。また、ヨーク５２は、表面がメッキやコーティング等されていてもよい。ヨーク５２の内周面には、マグネット５４が固定されている。
【００４６】
（マグネット）
マグネット５４は、回転軸Ｒを中心とする略円筒状の形状を有し、例えば接着により外周面がヨーク５２の内周面に固定されている。マグネット５４は、例えばフェライト系の磁石材料や希土類系の磁石材料等で、バインダーとしてポリアミド等の樹脂を含んで形成されている。マグネット５４は、例えばフェライト系マグネット層と希土類系マグネット層とが積層されて形成されてもよい。
【００４７】
マグネット５４は、例えば内周面の周方向に８極又は１６極の磁極が設けられており、ステータコア４２の突極の外周面と隙間を介して半径方向に対向して設けられている。
【００４８】
マグネット５４の表面には、例えば電着塗装やスプレー塗装等による表面層が設けられてもよい。この様な表面層によって、マグネット５４の酸化及び表面のはく離が抑制される。
【００４９】
（スリーブ）
スリーブ６０は、シャフト３０、トップフランジ３０Ｂ、ハウジング４０を含む軸体の少なくとも一部を相対回転自在に収納する環状の部材であって、以下の説明において軸受体と表記する場合がある。スリーブ６０は、シャフト３０の上端部側を環囲し、固定支持するハブ５０と共にシャフト３０及びハウジング４０に対して回転自在に設けられている。
【００５０】
ハブ５０の中心孔５０Ａの内径は、スリーブ６０の中心孔５０Ａに挿入される部分の外径よりも大きく、スリーブ６０はハブ５０の中心孔５０Ａにすき間嵌めされる。ハブ５０とスリーブ６０とがすき間嵌めされることで、締まり嵌めされる場合と比較してハブ５０やスリーブ６０の変形が抑制され、ディスク駆動装置１００の動作を安定化させることが可能になる。
【００５１】
スリーブ６０の外周には、半径方向外側に環状に突出し、ハブ５０の中心孔５０Ａの下側の開口部に設けられている段差部５０Ｄに当接して係合するフランジ部６０Ａが設けられている。スリーブ６０は、フランジ部６０Ａが段差部５０Ｄに当接して係合するまで、上端側からハブ５０の中心孔５０Ａに挿入される。ハブ５０の中心孔５０Ａの内周面及びスリーブ６０の中心孔５０Ａに挿入される部分の少なくとも一方には接着剤が塗布され、ハブ５０とスリーブ６０とは接着固定される。ハブ５０の段差部５０Ｄとスリーブ６０のフランジ部６０Ａとが当接して係合することで、接着剤が硬化するまでの間も、ハブ５０とスリーブ６０とは所定位置に保たれる。
【００５２】
本実施形態によれば、ハブ５０とスリーブ６０とがすき間嵌めにより接着固定されることで、ハブ５０やスリーブ６０等の変形が抑制されている。また、ハブ５０の段差部５０Ｄとスリーブ６０のフランジ部６０Ａとが当接して係合することで、ハブ５０の位置を保つ治具等を用いない場合でもハブ５０とスリーブ６０とが所定位置で固定される。このため、段差部やフランジ部を設けずに、接着剤が硬化するまでハブ５０の位置を保つ治具等でハブ５０とスリーブ６０とを所定位置に保つ場合と比較して、治具の取り付け及び取り外しの工程が省略されるため、生産効率が低下することがない。
【００５３】
なお、ハブ５０の段差部５０Ｄ及びスリーブ６０のフランジ部６０Ａの形状は、スリーブ６０がハブ５０を支持可能であれば、本実施形態とは異なる形状であってもよい。
【００５４】
スリーブ６０は、フランジ部６０Ａに加えて、シャフト環囲部６０Ｂ、シャフト孔６０Ｃ、フランジ環囲部６０Ｄ、シール部６０Ｅ、連通路６０Ｆを有する。
【００５５】
シャフト環囲部６０Ｂは、軸方向において、ハウジング４０の支持部４０Ｂの上面からシャフト３０のトップフランジ３０Ｂの下面まで、シャフト孔６０Ｃに挿入されるシャフト３０を環囲する。シャフト孔６０Ｃには、シャフト３０が挿入される。フランジ環囲部６０Ｄは、シャフト環囲部６０Ｂの上端側周縁部から上方に突出し、シャフト３０のトップフランジ３０Ｂを環囲する。シール部６０Ｅは、シャフト環囲部６０Ｂの下端側外周に設けられたテーパ面であって、ハウジング４０の円環部４０Ｃとの間で潤滑剤７０をシールする。シール部６０Ｅは、ハウジング４０の円環部４０Ｃとの間隔が上側に向かって広くなる様に形成されている。連通路６０Ｆは、トップフランジ３０Ｂとシャフト環囲部６０Ｂの上面との間の空間と、ハウジング４０の支持部４０Ｂの上面とシャフト環囲部６０Ｂの下面との間の空間とを連通し、潤滑剤７０が介在する領域において潤滑剤７０にかかる圧力差を小さくする。
【００５６】
スリーブ６０は、例えばステンレス鋼のＳＵＳ４３０や真鍮などの金属材料から切削加工により形成される。スリーブ６０は、例えば無電解ニッケルメッキ等によって形成される表面層が設けられてもよい。
【００５７】
実施の形態では、スリーブ６０の各部材は一体に形成されているが、各部材は適宜別個に形成されて結合されてもよい。例えば、スリーブ６０は、シャフト３０を収納する内側部と、ハブ５０に結合される外側部とが別々に形成されて結合されてもよい。
【００５８】
（潤滑剤及びシール構造）
軸体と軸受体との間には、潤滑剤が充填される様に構成された所定の隙間が設けられている。本実施形態では、潤滑剤７０は、シャフト３０とスリーブ６０との間、ハウジング４０とスリーブ６０との間及びスリーブ６０の連通路６０Ｆに充填されている。潤滑剤７０は、基油に蛍光体が添加されており、部材間から漏出している場合には、所定波長の光を照射することで容易に検出される。
【００５９】
トップフランジ３０Ｂは、フランジ環囲部６０Ｄの内周面との間隔が上方に向かって大きくなる様に、上端部側面がテーパ状に形成されている。この結果、シャフト３０のトップフランジ３０Ｂの上端部側面と、スリーブ６０のフランジ環囲部６０Ｄの内周面との間には、上方に向かって半径方向の隙間が徐々に大きくなる第１のテーパ状の空間が設けられている。第１のテーパ状の空間には、潤滑剤７０の第１気液界面７１が形成されている。トップフランジ３０Ｂの上端部側面と、スリーブ６０のフランジ環囲部６０Ｄの内周面との間では、第１のテーパ状の空間において、毛細管現象により間隔が狭くなる下方に向かって潤滑剤７０に力がはたらくことで、潤滑剤７０がシャフト３０とスリーブ６０との間に封じ込められている。
【００６０】
また、スリーブ６０のフランジ環囲部６０Ｄの内周面であって、シャフト３０のトップフランジ３０Ｂの側面に対向する部分には、例えばヘリングボーン形状又はスパイラル形状の第１ポンプシール溝６０Ｇが形成されている。第１ポンプシール溝６０Ｇは、潤滑剤７０に下方に向かって流れる動圧を発生させ、潤滑剤７０の第１気液界面７１が上昇して潤滑剤７０が漏出するのを防止する。なお、第１ポンプシール溝６０Ｇは、シャフト３０のトップフランジ３０Ｂの側面に設けられてもよい。
【００６１】
スリーブ６０のシール部６０Ｅは、上記した様に、ハウジング４０の円環部４０Ｃの内周面との間隔が上方に向かって大きくなるテーパ状に形成されている。この結果、ハウジング４０の円環部４０Ｃの内周面と、スリーブ６０のシール部６０Ｅとの間には、上方に向かって半径方向の隙間が徐々に大きくなる第２のテーパ状の空間が設けられている。第２のテーパ状の空間には、潤滑剤７０の第２気液界面７２が形成されている。ハウジング４０の円環部４０Ｃの内周面と、スリーブ６０のシール部６０Ｅとの間では、第２のテーパ状の空間において、毛細管現象により間隔が狭くなる下方に向かって潤滑剤７０に力がはたらくことで、潤滑剤７０がハウジング４０とスリーブ６０との間に封じ込められている。
【００６２】
また、スリーブ６０のシャフト環囲部６０Ｂの下面外周側には、例えばヘリングボーン形状又はスパイラル形状の第２ポンプシール溝６０Ｈが形成されている。第２ポンプシール溝６０Ｈは、潤滑剤７０に内周側に向かって流れる動圧を発生させ、潤滑剤７０の第２気液界面７２が上昇して潤滑剤７０が漏出するのを防止する。なお、第２ポンプシール溝６０Ｈは、ハウジング４０の支持部４０Ｂの上面に設けられてもよい。
【００６３】
（キャップ）
スリーブ６０には、周縁部がスリーブ６０のフランジ環囲部６０Ｄの外周に嵌る略円筒状のキャップ６２が設けられている。キャップ６２は、シャフト３０のトップフランジ３０Ｂとスリーブ６０のフランジ環囲部６０Ｄとの間に形成される第１気液界面７１を覆い、潤滑剤７０が装置内に飛散するのを防止する。キャップ６２は、例えば鉄鋼材料又は樹脂材料等から切削加工によって形成される。
【００６４】
（動圧発生部）
軸体及び軸受体の少なくとも一方には、潤滑剤に動圧を発生させる様に構成されたラジアル動圧溝が設けられる。本実施形態では、シャフト３０の外周面とスリーブ６０のシャフト環囲部６０Ｂの内周面との間に、シャフト３０の上端側に第１ラジアル動圧発生部８１、下端側に第２ラジアル動圧発生部８２が形成されている。第１ラジアル動圧発生部８１と第２ラジアル動圧発生部８２とは、軸方向において離間して設けられている。
【００６５】
スリーブ６０のシャフト環囲部６０Ｂの内周面には、第１ラジアル動圧発生部８１に対向する部分に、例えばヘリングボーン形状又はスパイラル形状の第１ラジアル動圧発生溝６０Ｉが設けられている。また、スリーブ６０のシャフト環囲部６０Ｂの内周面には、第２ラジアル動圧発生部８２に対向する部分に、例えばヘリングボーン形状又はスパイラル形状の第２ラジアル動圧発生溝６０Ｊが設けられている。第１ラジアル動圧発生溝６０Ｉ及び第２ラジアル動圧発生溝６０Ｊの何れか一方もしくは両方は、シャフト３０の外周面に設けられてもよい。
【００６６】
軸体及び軸受体の少なくとも一方には、潤滑剤に動圧を発生させる様に構成されたスラスト動圧溝が設けられる。本実施形態では、シャフト３０のトップフランジ３０Ｂの下面と、スリーブ６０のシャフト環囲部６０Ｂの上面との間に、第１スラスト動圧発生部８３が設けられている。スリーブ６０のシャフト環囲部６０Ｂの上面には、例えばヘリングボーン形状又はスパイラル形状の第１スラスト動圧発生溝６０Ｋが形成されている。なお、第１スラスト動圧発生溝６０Ｋは、シャフト３０のトップフランジ３０Ｂの下面に設けられてもよい。
【００６７】
また、ハウジング４０の支持部４０Ｂの上面と、スリーブ６０のシャフト環囲部６０Ｂの下面との間には、第２スラスト動圧発生部８４が設けられている。スリーブ６０のシャフト環囲部６０Ｂの下面内周側には、例えばヘリングボーン形状又はスパイラル形状の第２スラスト動圧発生溝６０Ｌが設けられている。第２スラスト動圧発生溝６０Ｌは、ハウジング４０の支持部４０Ｂの上面に設けられてもよい。
【００６８】
スリーブ６０がハブ５０と共にシャフト３０に対して回転すると、第１ラジアル動圧発生部８１、第２ラジアル動圧発生部８２、第１スラスト動圧発生部８３及び第２スラスト動圧発生部８４において、それぞれ潤滑剤７０に動圧が生じる。スリーブ６０は、潤滑剤７０に生じる動圧によって、シャフト３０及びハウジング４０と非接触状態で、軸方向及び半径方向に支持されて回転する。
【００６９】
第１ラジアル動圧発生溝６０Ｉ、第２ラジアル動圧発生溝６０Ｊ、第１スラスト動圧発生溝６０Ｋ及び第２スラスト動圧発生溝６０Ｌは、例えばプレス加工、ボール転造加工、電解エッチング加工（Electro Chemical Machining)、ピエゾ素子で加工ツールの位置を制御する切削加工等により形成されるが、それぞれ異なる方法で形成されてもよい。
【００７０】
（製造工程）
次に、ディスク駆動装置１００の製造工程について説明する。
【００７１】
まず、シャフト３０が下端側からスリーブ６０のシャフト孔６０Ｃに挿入され、シャフト３０の下端にハウジング４０が固定され、潤滑剤７０が充填される。また、キャップ６２が、スリーブ６０の上端部に固定される。シャフト３０とハウジング４０、スリーブ６０とキャップ６２、ベース２０とハウジング４０とは、それぞれ圧入又は接着、もしくはこれらの併用によって固定される。この結果、軸受ユニットが製造される。
【００７２】
また、ハブ５０の下面側にヨーク５２、マグネット５４がそれぞれ接着固定される。次に、ハブ５０の中心孔５０Ａの内周面及びスリーブ６０の外周面の少なくとも一方に、例えば硬化性樹脂等の接着剤が塗布される。その後、スリーブ６０のフランジ部６０Ａがハブ５０の段差部５０Ｄに当接するまで、スリーブ６０が上端側からハブ５０の中心孔５０Ａに挿入される。
【００７３】
ハブ５０の段差部５０Ｄとスリーブ６０のフランジ部６０Ａとが当接し、ハブ５０がスリーブ６０に支持された状態で、ハブ５０及びスリーブ６０に紫外線が照射される。照射される紫外線により、各部に塗布された接着剤、ハブ５０の中心孔５０Ａとスリーブ６０の外周との間からはみ出した接着剤等が仮硬化される。
【００７４】
さらに、ステータコア４２及びコイル４４が接着固定されたベース２０の中心孔２０Ｅにハウジング４０の支持部４０Ｂが接着固定される。
【００７５】
その後、ディスク駆動装置１００は、例えば８０度から１００度の高温槽に１〜３時間程度静置され、接着剤が本硬化することで各部が完全に固定される。
【００７６】
なお、上記の製造工程は一例であって、ディスク駆動装置１００は、上記例とは異なる製造工程で製造されてもよい。例えば、シャフト３０の挿入、ハウジング４０の固定、潤滑剤７０の充填及びキャップ６２の固定のうち少なくとも１つ以上の工程は、ハブ５０にスリーブ６０を接着する工程の後に実行されてもよい。
【００７７】
さらに、ディスク駆動装置１００には、磁気記録ディスク２４、クランパ２６、データリード／ライト部２２等が組み付けられ、トップカバー１０がベース２０の上面に固定される。この際、ディスク収納空間２８には塵埃が除去された清浄な気体が充填されて密閉される。
【００７８】
上記工程の後、所定の性能検査工程を経てディスク駆動装置１００が製造される。なお、上記各工程は適宜順番が入れ換えられてもよい。
【００７９】
以上で説明した様に、第１の実施形態に係るディスク駆動装置１００によれば、ハブ５０とスリーブ６０とがすき間嵌めにより接着固定されることで、ハブ５０やスリーブ６０等の変形が抑制される。また、ハブ５０の段差部５０Ｄとスリーブ６０のフランジ部６０Ａとが当接して係合した状態で固定されるため、組み付けにおいてハブ５０の位置を保つ治具等を用いない場合でもハブ５０とスリーブ６０との位置精度が担保される。この様に、ハブ５０やスリーブ６０の変形が抑制されると共に、生産効率を低下させることなく組み付けの位置精度が確保され、動作の安定性が向上したディスク駆動装置１００が提供される。
【００８０】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分には同一符号を付するものとし、適宜重複する説明は省略する。
【００８１】
図３は、第２の実施形態に係るディスク駆動装置２００を例示する概略構成図である。なお、図３では、図１のＡ−Ａ断面の回転軸Ｒから左側が例示され、トップカバー１０、磁気記録ディスク２４、スペーサ２５、クランパ２６等が省略されている。
【００８２】
第２の実施形態に係るディスク駆動装置２００では、ハブ５０の段差部５０Ｅが、中心孔５０Ａの上側の開口部に設けられている。また、スリーブ６０の支持部としてのフランジ部６０Ｍは、スリーブ６０の上端側の外周から半径方向外側に突出して設けられている。フランジ部６０Ｍは、スリーブ６０の外周において、シャフト環囲部６０Ｂの上端部からフランジ環囲部６０Ｄの下端部にかけて、半径方向外側に突出して設けられている。
【００８３】
ハブ５０の中心孔５０Ａの内径は、スリーブ６０のハブ５０の中心孔５０Ａに挿入される部分の外径よりも大きく、ハブ５０とスリーブ６０とはすき間嵌めにより固定される。ハブ５０とスリーブ６０とは、まずハブ５０の中心孔５０Ａの内周面及びスリーブ６０の外周面の少なくとも一方に接着剤が塗布される。次に、段差部５０Ｅとフランジ部６０Ｍとが当接して係合するまで、スリーブ６０が下端側からハブ５０の中心孔５０Ａに挿入されることで、所定位置で固定される。その後に、シャフト３０が下端側からスリーブ６０のシャフト孔６０Ｃに挿入され、シャフト３０の下端にハウジング４０が固定され、潤滑剤７０が充填される。また、キャップ６２が、スリーブ６０の上端部に固定される。
【００８４】
以上で説明した様に、第２の実施形態によれば、ハブ５０の位置を保つ治具等を用いない場合でも位置精度良くハブ５０とスリーブ６０とを固定できるため、生産効率を低下させずに動作安定性が向上したディスク駆動装置２００が提供される。
【００８５】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分には同一符号を付するものとし、適宜重複する説明は省略する。
【００８６】
図４は、第３の実施形態に係るディスク駆動装置３００を例示する概略構成図である。なお、図４では、図１のＡ−Ａ断面の回転軸Ｒから左側が例示され、トップカバー１０、磁気記録ディスク２４、スペーサ２５、クランパ２６等が省略されている。
【００８７】
第３の実施形態に係るディスク駆動装置３００では、軸方向においてハウジング４０の円環部４０Ｃの上部に、スリーブ６０の外周から半径方向外側に突出する支持部６０Ｎが設けられている。
【００８８】
スリーブ６０の支持部６０Ｎは、スリーブ６０の外周から半径方向外側に突出するフランジ部６０Ｎ１と、フランジ部６０Ｎ１の外周縁から回転軸方向においてハブ５０側に延伸する円環部６０Ｎ２とを有する。また、ハブ５０は、中心孔５０Ａの下側の開口部の周囲に設けられ、支持部６０Ｎの円環部６０Ｎ２が嵌る環状溝部５０Ｆを有する。
【００８９】
ハブ５０の中心孔５０Ａの内径は、スリーブ６０のハブ５０の中心孔５０Ａに挿入される部分の外径よりも大きく、ハブ５０とスリーブ６０とはすき間嵌めにより固定される。ハブ５０とスリーブ６０とは、まずハブ５０の中心孔５０Ａの内周面及びスリーブ６０の外周面の少なくとも一方に接着剤が塗布される。次に、支持部６０Ｎの円環部６０Ｎ２が環状溝部５０Ｆに嵌合して係合するまで、スリーブ６０が上端側からハブ５０の中心孔５０Ａに挿入されることで、ハブ５０とスリーブ６０とが所定位置で固定される。
【００９０】
以上で説明した様に、第３の実施形態によれば、ハブ５０の位置を保つ治具等を用いない場合でも位置精度良くハブ５０とスリーブ６０とを固定できるため、生産効率を低下させずに動作安定性が向上したディスク駆動装置３００が提供される。
【００９１】
なお、支持部６０Ｎは、スリーブ６０の上端側に設けられ、円環部６０Ｎ２がフランジ部６０Ｎ１の外周縁部から下側に延伸する形状であってもよい。この場合には、ハブ５０の中心孔５０Ａの上側の開口部の周囲に、円環部６０Ｎ２に嵌合する環状溝部５０Ｆが設けられる。この様な構成において、ハブ５０とスリーブ６０とは、支持部６０Ｎの円環部６０Ｎ２が環状溝部５０Ｆに嵌合して係合するまで、スリーブ６０が下端側からハブ５０の中心孔５０Ａに挿入され、環状溝部５０Ｆと円環部６０Ｎ２とが嵌合して当接することで、所定位置で固定される。
【００９２】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分には同一符号を付するものとし、適宜重複する説明は省略する。
【００９３】
図５は、第４の実施形態に係るディスク駆動装置４００を例示する概略構成図である。なお、図５では、図１のＡ−Ａ断面の回転軸Ｒから左側が例示され、トップカバー１０、磁気記録ディスク２４、スペーサ２５、クランパ２６等が省略されている。
【００９４】
スリーブ６０は、外周から半径方向外側に突出する支持部６０Ｐを有する。支持部６０Ｐは、回転軸Ｒに対して傾斜するテーパ状の支持傾斜面６０Ｑを有する。また、ハブ５０は、スリーブ６０が挿入される中心孔５０Ａに支持傾斜面６０Ｑに沿って傾斜するテーパ状の当接傾斜面５０Ｇを有する。
【００９５】
ハブ５０とスリーブ６０とは、まずハブ５０の当接傾斜面５０Ｇ及びスリーブ６０の支持傾斜面６０Ｑの少なくとも一方に接着剤が塗布される。次に、当接傾斜面５０Ｇと支持傾斜面６０Ｑとが当接して係合するまで、スリーブ６０が下端側からハブ５０の中心孔５０Ａに挿入されることで、所定位置で固定される。
【００９６】
以上で説明した様に、第４の実施形態によれば、ハブ５０の位置を保つ治具等を用いない場合でも位置精度良くハブ５０とスリーブ６０とを固定できるため、生産効率を低下させずに動作安定性が向上したディスク駆動装置４００が提供される。
【００９７】
なお、当接傾斜面５０Ｇと支持傾斜面６０Ｑとは、本実施形態とは逆に傾斜する様に設けられてもよい。この場合には、ハブ５０とスリーブ６０とは、当接傾斜面５０Ｇと支持傾斜面６０Ｑとが当接して係合するまで、スリーブ６０が上端側からハブ５０の中心孔５０Ａに挿入され、所定位置で固定される。
【００９８】
以上、実施形態に係る回転機器について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【００９９】
２０  ベース（固定体）
３０  シャフト（固定体）
４０  ハウジング（固定体）
４０Ｃ  円環部
５０  ハブ（回転体）
５０Ａ  中心孔
５０Ｄ，５０Ｅ  段差部
５０Ｆ  環状溝部
５０Ｇ  当接傾斜面
６０  スリーブ（軸受体）
６０Ａ  フランジ部
６０Ｅ  シール部
６０Ｍ  フランジ部
６０Ｎ，６０Ｐ  支持部
６０Ｎ１  フランジ部
６０Ｎ２  円環部
６０Ｑ  支持傾斜面
７０  潤滑剤
１００，２００，３００，４００  ディスク駆動装置（回転機器）
【図１】
2015050788.tif 000003
【図２】
2015050788.tif 000004
【図３】
2015050788.tif 000005
【図４】
2015050788.tif 000006
【図５】
2015050788.tif 000007