(57)【要約】  【課題】  組み立て時の手間の増加を最小限に抑えつつ、軸受面の真円度を維持したまま軸受スリーブを固定することのできるすべり軸受装置を提供する。  【解決手段】  ハウジング４の非貫通穴の内周に、フランジ部２ｄを有する軸受スリーブ２を嵌め入れ、この軸受スリーブ２の外周面２ｆとハウジング４の内周面４ｃとの間に、前記フランジ部２ｄをハウジング４の底部４ｂに押し付ける押え部材（筒状体３）を配置する。この構成により、コストの上昇を最小限に抑えつつ、軸受面（スリーブ内周面２ｅ）の真円度を維持したままスリーブ２を固定することができる。【選択図】  図１
2005172177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材と、この軸部材の周囲に配置された筒状の軸受スリーブと、この軸受スリーブを収納する非貫通穴を有するハウジングと、を備えるすべり軸受装置において、
前記ハウジングの穴の内周に、筒状部の一端から径外方に延出するフランジ部を有する軸受スリーブを嵌め入れるとともに、この軸受スリーブの外周面と前記穴の内周面との間に、前記フランジ部をこの穴の底部に押し付ける押え部材を配置したことを特徴とするすべり軸受装置。
【請求項２】
軸部材と、この軸部材の周囲に配置された筒状の軸受スリーブと、この軸受スリーブを収納する貫通孔を有するハウジングと、を備えるすべり軸受装置において、
前記ハウジングの貫通孔の内周に、円周段部または鍔部を設けて、筒状部の一端から径外方に延出するフランジ部を有する軸受スリーブを嵌め入れるとともに、この軸受スリーブの外周面と前記貫通孔の内周面との間に、前記フランジ部を前記円周段部または鍔部に押し付ける押え部材を配置したことを特徴とするすべり軸受装置。
【請求項３】
前記押え部材が、ハウジングの内周に圧入固定された筒状体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のすべり軸受装置。
【請求項４】
前記筒状体の内周面と前記軸受スリーブの外周面との間に、円筒形の空間が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のすべり軸受装置。
【請求項５】
前記軸受スリーブの内周面または前記軸部材の外周面のいずれか一方に、動圧発生溝が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のすべり軸受装置。
【請求項６】
前記軸受スリーブが樹脂製であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のすべり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内に軸受スリーブを収納したすべり軸受装置に関し、更に詳しくは、ハードディスクドライブに用いられる動圧軸受等、高速で回転する軸の支持に適した小型でかつ軽量のすべり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスクドライブに用いられるスピンドルモータやファンモータ等に使用される動圧型すべり軸受装置（動圧軸受あるいは流体軸受）には、主としてステンレス鋼製の軸部材と金属（合金）製の軸受スリーブとが使用されている。また、近年のコンピュータの低価格化に伴って、軸受装置も低コスト化が求められており、軸受スリーブとして、形状加工が容易で、かつ、材料コストも安価な合成樹脂製の軸受スリーブも用いられ始めている。
【０００３】
これらの軸受スリーブは、通常、円筒状のハウジング内に固定され、その内周に挿通された軸部材の回転を支持する。また、その際の固定方法としては、圧入あるいは接着が用いられている。
【０００４】
圧入は、動圧溝の無いすべり軸受において、最も一般的なスリーブ固定方法である。しかしながら、圧入による方法は、ハウジングの内径と軸受スリーブ外径との間に締め代があるため、軸受面（スリーブ内周面）が部分的に変形してしまい、この軸受面の真円度が充分に確保できない場合がある。特に、軸受面に動圧溝を有する動圧型すべり軸受装置においては、軸受スリーブと軸部材とが接触したり、スリーブと軸部材の間の軸受すきまが大きくなり過ぎたりして、所要の性能を充分に発揮できない恐れがある。
【０００５】
そこで、軸受スリーブに大径の固定部を設け、この固定部のみが圧入に関与するようにして、寸法精度の必要な軸受部がハウジングに直接接触しない固定方法（特許文献１）や、ハウジングの内周面の軸方向両端部に係止部を設け、軸受スリーブを弾性体の弾力で一方の係止部に押し付けて拘束する方法（特許文献２）等が提案されている。また、本出願人らも、軸受スリーブに実質的に歪を与えない緩衝部材を、このスリーブとハウジングとの間に介在配置させる方法、および、軸受スリーブの外側に一体に形成された円筒部をハウジングに圧入する固定方法等を提案している（特許文献３）。
【０００６】
一方、接着によって軸受スリーブをハウジングに固定する方法は、スリーブとハウジングとの嵌め合いがすきま嵌めとなり、ハウジングが軸受スリーブを押圧しないため、スリーブが変形することはない。従って、上述の軸受面（軸受スリーブ内周面）の真円度の問題は解消される（特許文献４等を参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２４８６４４号公報
【特許文献２】特開２０００−３５２４１４号公報
【特許文献３】特開２００１−１６５１５０号公報
【特許文献４】特開２０００−３２０５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、軸受スリーブを接着によって固定する方法は、接着剤の塗布工程や加熱乾燥工程等、作業の増加によるコストアップが避けられないうえ、接着剤の取り扱いにも注意を要する。特に、樹脂製軸受スリーブの場合は、軸受回転時に起こる温度上昇による軸受すきまの変動を避けるべく、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等のいわゆるスーパーエンプラや熱硬化性のフェノール樹脂等、その線膨張係数が軸部材を形成する金属（ステンレス鋼等）の線膨張係数に近い樹脂材料が用いられるが、樹脂であるために接着強度が得難いという問題があった。
【０００９】
また、前述の圧入による固定方法は、スリーブおよびハウジングの形状の複雑化を招き、加工費等の軸受装置全体のコストを上昇させてしまう。
【００１０】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、組み立て時の手間の増加を最小限に抑えつつ、軸受面の真円度を維持したまま軸受スリーブを固定することのできるすべり軸受装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、軸部材と、この軸部材の周囲に配置された筒状の軸受スリーブと、この軸受スリーブを収納する非貫通穴を有するハウジングと、を備えるすべり軸受装置において、前記ハウジングの穴の内周に、筒状部の一端から径外方に延出するフランジ部を有する軸受スリーブを嵌め入れるとともに、この軸受スリーブの外周面と前記穴の内周面との間に、前記フランジ部をこの穴の底部に押し付ける押え部材を配置したことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、軸部材と、この軸部材の周囲に配置された筒状の軸受スリーブと、この軸受スリーブを収納する貫通孔を有するハウジングと、を備えるすべり軸受装置において、前記ハウジングの貫通孔の内周に、円周段部または鍔部を設けて、筒状部の一端から径外方に延出するフランジ部を有する軸受スリーブを嵌め入れるとともに、この軸受スリーブの外周面と前記貫通孔の内周面との間に、前記フランジ部を前記円周段部または鍔部に押し付ける押え部材を配置したことを特徴とする。
【００１３】
本発明は、軸受スリーブの筒状部を直接ハウジングに固定するのではなく、スリーブの端部にフランジ部を形成し、このフランジ部をスリーブの固定に利用することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１４】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、ハウジングの非貫通穴の内周に、フランジ部を有する軸受スリーブを嵌め入れ、この軸受スリーブの外周面と前記穴の内周面との間に、前記フランジ部をこの穴の底部に押し付ける押え部材を配置することにより、軸受面（スリーブ内周面）の真円度に影響を及ぼすことなく、軸受スリーブを軸方向に固定することが可能になる。
【００１５】
また、ハウジングにおける軸受スリーブを嵌合する部位が貫通孔である場合は、この貫通孔の内周に、前記フランジ部を係止する円周段部または鍔部を設け、軸受スリーブの外周面と貫通孔の内周面との間に、このフランジ部を前記円周段部または鍔部に押し付ける押え部材を配置すれば良い（請求項２）。この構成により、請求項１と同様、軸受面の真円度に影響を及ぼすことなく、軸受スリーブを軸方向に固定することができる。
【００１６】
ここで、前記押え部材の具体的形状としては、前記ハウジングの内周に圧入可能な筒状体を好適に採用することができる（請求項３）。また、この筒状体の内周面と前記軸受スリーブの外周面の間には、円筒形の空間が形成されていることが望ましい（請求項４）。
【００１７】
すなわち、押え部材を、円筒状で、かつ、その外径がハウジングの内径に対して締め代を有する形状に形成することにより、工程上の手間をほとんど増やすことなく、前記軸受スリーブのフランジ部を容易に固定することができる。
【００１８】
また、この円筒状押え部材の内径と軸受スリーブの外径との間に空間を設けることにより、軸受スリーブにおけるフランジ部が形成されていない他端の可動域が広がる。従って、この軸受スリーブは、軸部材の回転軸のずれや振れ回りに対する追随性（すなわち調心性）を有するようになる。
【００１９】
なお、前記軸受スリーブの内周面または前記軸部材の外周面のいずれか一方に、動圧発生溝を形成すれば、動圧型すべり軸受（動圧軸受）装置として、軸部材の回転を非接触に支持することができる（請求項５）。
【００２０】
また、前記軸受スリーブを、樹脂を用いて形成すれば、軸受装置の軽量化とコストダウンを実現することができる（請求項６）。
【発明の効果】
【００２１】
以上詳述したように、本発明のすべり軸受装置によれば、軸受スリーブの筒状部を直接圧入することがないため、スリーブ内周面の真円度が維持される。また、このスリーブの固定方法は、軸受組み立て時の手間が少なく、コストの上昇を最小限に抑えることができる。
【００２２】
また、円筒状押え部材の内径と軸受スリーブの外径との間に空間を設けることにより、この軸受スリーブに、軸部材の回転軸のずれや振れ回りに対する調心性を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態における動圧型すべり軸受装置の構造を示す要部断面図であり、図２は、図１のＡ矢視上面図である。
【００２４】
本実施形態における動圧軸受装置は、動圧発生溝のポンピング作用によって発生する動圧により、ラジアル方向の荷重を負荷するタイプの動圧型すべり軸受であり、円柱状のシャフト１と、このシャフト１の周囲に配置された軸受スリーブ２（以下、単に「スリーブ」とする）とを主体として構成されている。なお、これらシャフト１とスリーブ２とは、筒状のハウジング４に収納されている。
【００２５】
シャフト１は、例えばステンレス鋼からなり、半球状に形成された端部１ａによってアキシャル（スラスト）方向の荷重を負荷するピボット軸受として構成されている。また、スリーブ２は、樹脂材料を射出成形することによって形成されており、筒状部２ａと、その一端（端部２ｂ）から径方向外側に突出するように形成されたフランジ部２ｄとからなる。筒状部２ａの内周面２ｅの直径は、嵌合されるシャフト１の径より僅かに大きく形成されているとともに、その内周面２ｅの軸方向に距離を開けた位置には、２ヶ所のラジアル動圧溝２ｖ，２ｖが形成されている。
【００２６】
ハウジング４は、有底円筒状に形成されており、前記シャフト１とスリーブ２を収納する円筒部４ａと底部４ｂとからなる。この円筒部４ａの内部（非貫通穴）には、前記スリーブ２が、そのフランジ部２ｄを底部４ｂに接するように配置されており、後述する筒状体３（押え部材）によって固定されている。なお、これらシャフト１とスリーブ２との間の空間には、図示しない潤滑流体（潤滑剤）が充填され、ハウジング４の開口は、蓋部材あるいはキャピラリシール等によりシールされる。また、シャフト１とスリーブ２との相対回転によってこの潤滑流体に発生する動圧により、シャフト１の回転が非接触に支持されることとなる。
【００２７】
本実施形態における動圧軸受装置の特徴は、スリーブ２の固定方法にある。このスリーブ２は、ハウジング４の円筒部４ａ内に配置された筒状体３（押え部材）によって、そのフランジ部２ｄを軸方向（底部４ｂ方向）に押圧されることにより固定されている。また、この筒状体３は、その内径が前記スリーブ２の外径より大きく、これらスリーブ２の外周面２ｆと筒状体３の内周面３ａとの間に略円筒形の空間Ｋを形成しているとともに、その外径がハウジング４の開口の内径より大きく、外周面３ｂをハウジング円筒部４ａの内周４ｃに圧入して固定されている。
【００２８】
以上の構成によって、スリーブ２は、その筒状部２ａを直接ハウジング４に圧入することなく、フランジ部２ｄの押圧によってのみハウジング４に固定される。従って、本実施形態の動圧型すべり軸受装置は、スリーブ内周面（軸受面）２ｅの真円度が維持され、スリーブ２とシャフト１とが接触したり、スリーブ２とシャフト１の間の軸受すきまが大きくなり過ぎたりといった不具合を防止することができる。
【００２９】
また、本実施形態におけるスリーブ２は、複雑な形状を伴わず、スリーブ２のフランジ部２ｄをハウジング４の底部４ｂに置いて位置決めし、筒状体３を嵌め入れるだけで固定できる。従って、工程上の手間をほとんど増やすことなく、コストの上昇を最小限に抑えることが可能である。
【００３０】
なお、この筒状体３とハウジング４との間に空間Ｋを設けたことにより、スリーブ２におけるフランジ部２ｄが形成されていない他端（端部２ｃ）が、シャフト１の回転軸のずれや振れ回りに対して追随することが可能になる。
【００３１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２実施形態における動圧型すべり軸受装置の構造を示す要部断面図である。
【００３２】
本実施形態における動圧軸受装置も、基本的な構成は第１実施形態と同様であり、ステンレス鋼からなる円柱状のシャフト１１と、このシャフト１１の周囲に配置された樹脂製スリーブ１２とを主体として構成されている。また、これらシャフト１１とスリーブ１２とは、筒状のハウジング１４に収納されている。
【００３３】
スリーブ１２は、樹脂材料を射出成形することによって形成されており、第１実施形態と同様、筒状部１２ａとその一端（端部１２ｂ）からり径方向外側に突出するように形成されたフランジ部１２ｄとからなる。また、その内周面１２ｅの軸方向に距離を開けた位置には、２ヶ所のラジアル動圧溝１２ｖ，１２ｖが形成されている。
【００３４】
ハウジング１４には、シャフト１１とスリーブ１２を収納する貫通孔１４ａが設けられており、その内周面１４ｃに、前記スリーブ１２を係止するための鍔部１４ｂが形成されている。また、スリーブ１２は、そのフランジ部１２ｄを前記鍔部１４ｂに接するように配置されており、この貫通孔１４ａ内に配置された筒状体１３（押え部材）によって、フランジ部１２ｄを軸方向（鍔部１４ｂ方向）に押圧されることにより固定されている。
【００３５】
なお、この筒状体１３も、第１実施形態と同様、その内径が前記スリーブ１２の外径より大きく、これらスリーブ１２の外周面１２ｆと筒状体１３の内周面１３ａとの間に略円筒形の空間Ｋを形成しているとともに、その外径がハウジング１４の貫通孔１４ａの内径より大きく、外周面１３ｂを貫通孔１４ａの内周１４ｃに圧入して固定されている。
【００３６】
以上の構成により、本実施形態における動圧型すべり軸受装置も、スリーブ１２の筒状部１２ａを直接ハウジング１４に圧入することなく、スリーブ内周面（軸受面）１２ｅの真円度が維持される。また、このすべり軸受装置は、スリーブ１２におけるフランジ部１２ｄが形成されていない他端（端部１２ｃ）が円周方向に動くことが可能で、シャフト１１の回転軸のずれや振れ回りに対する調心性を有する。
【００３７】
なお、以上２つの実施形態においては、軸受スリーブの押え部材として金属製の筒状体の例を挙げたが、この押え部材を形成する材料やその形状はこの例に限定されるものではない。例えば、この筒状体を樹脂製のブッシュとしたり、あるいは、弾性体（ばね等）を配置して、スリーブのフランジ部を軸方向に押圧する機構を設けても良い。しかしながら、信頼性や構造の複雑化によるコストアップを考慮すると、前述の例のような筒状体が好適であることは言うまでもない。
【００３８】
また、軸受スリーブの材料は、樹脂に限定されるものではなく、一般的なすべり軸受に用いられる金属等でも良い。ただし、軸受回転時に起こる温度上昇による軸受すきまの変動を避けるため、樹脂を用いる場合は、その線膨張係数が、シャフトを形成する金属（ステンレス鋼等）の線膨張係数に近い樹脂材料が好ましい。その例としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ），ポリアミドイミド（ＰＡＩ），ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等のスーパーエンプラや、熱硬化性のフェノール樹脂やエポキシ樹脂等、あるいはこれらに強化繊維等を混合した樹脂材料などが挙げられる。これらの樹脂材料を用いた軸受スリーブの形成手段は、射出成形に限られず、軸受スリーブの寸法や材料の性質等に合わせて、適宜選択すれば良い。
【００３９】
また、軸受スリーブに形成するフランジ部の形状も、特に限定されるものではないが、スリーブに調心性を持たせるためには、固定の信頼性を損なわない範囲で、その肉厚をでき得る限り薄く形成した方が好ましい。また、動圧発生溝も、軸受スリーブの内周面か、あるいは対向するシャフトの外周面のどちらに形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態における動圧型すべり軸受装置の構造を示す要部断面図である。
【図２】図１のＡ矢視上面図である。
【図３】本発明の第２実施形態における動圧型すべり軸受装置の構造を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，１１  シャフト
１ａ  端部
２，１２  スリーブ
２ａ，１２ａ  筒状部
２ｂ，１２ｂ  端部
２ｃ，１２ｃ  端部
２ｄ，１２ｄ  フランジ部
２ｖ，１２ｖ  ラジアル動圧溝
３，１３  筒状体
４  ハウジング
４ａ  円筒部
４ｂ  底部
１４  ハウジング
１４ａ  貫通孔
１４ｂ  鍔部
【図１】
2005172177.tif 000003
【図２】
2005172177.tif 000004
【図３】
2005172177.tif 000005