(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方が他方に対して回転自在に支持された軸体と軸受体との間に潤滑剤を充填し、前記軸受体の一端を閉塞するようにシール部材を配して前記軸受体とシール部材との連結部分を接着剤で封止した軸受装置であって、
前記軸受体には、前記シール部材の軸体側の面に対向するシール部材受け面が設けられており、前記シール部材は前記シール部材受け面上に配置され、
前記連結部分は、前記シール部材受け面に設けられた環状の凹部と、前記シール部材の軸体側とは反対側の面の近傍で前記軸受体の内周に設けられた環状の切り欠き部と、前記凹部と前記切り欠き部とをつなぐスラスト方向に伸びる隙間とを有し、
前記凹部の接着剤の体積は前記切り欠き部の接着剤の体積よりも大きい、動圧軸受装置。
【請求項２】
前記凹部は、前記切り欠き部および前記隙間よりもラジアル方向において前記軸体側に配置されている、請求項１に記載の動圧軸受装置。
【請求項３】
前記軸受体のシール部材受け面に形成された環状の凹部を第１の環状の凹部とし、この第１の環状の凹部よりも内周側の前記軸受体のシール部材受け面またはこれと対向するシール部材の軸体側の面の少なくとも一方の面に第２の環状の凹部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の動圧軸受装置。
【請求項４】
軸受体のシール部材受け面の表面粗さを、第１の環状の凹部と第２の環状の凹部の間の表面粗さが前記第１の環状の凹部の外周側または第２の環状の凹部の内周側の表面粗さよりも大きくなるよう構成したことを特徴とする請求項３に記載の動圧軸受装置。
【請求項５】
軸受体の内周とシール部材の外周との連結部分における前記軸受体またはシール部材の少なくとも一方の側にスラスト方向に伸びる溝を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の動圧軸受装置。
【請求項６】
一方が他方に対して回転自在に支持された軸体と軸受体との間に潤滑剤を充填し、前記軸受体の一端を閉塞するようにシール部材を配して前記シール部材と軸受体との連結部分を接着剤で封止した軸受装置を製造する方法であって、
前記シール部材の軸体側の面を、前記軸受体に設けられたシール部材受け面に対向させて、前記シール部材を前記シール部材受け面上に配置する工程と、
前記シール部材を前記シール部材受け面上に配置した後、前記シール部材受け面に設けられた環状の凹部と、前記シール部材の軸体側とは反対側の面の近傍で前記軸受体の内周に設けられた環状の切り欠き部と、前記凹部と前記切り欠き部とをつなぐスラスト方向に伸びる隙間とを有する、前記シール部材と軸受体との連結部分を、接着剤で封止する工程と、
を具備し、前記接着剤で前記連結部分を封止する際に、前記凹部の接着剤の体積が前記切り欠き部の接着剤の体積よりも大きくなるように前記接着剤を塗布する、動圧軸受装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器等に用いられるスピンドルモータの動圧軸受装置とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
情報機器等に使用されるスピンドルモータには、一方が他方に対して回転自在に支持された軸体と軸受体との間に潤滑剤が充填された動圧軸受装置が使用されている。
【０００３】
図５に示すように、シャフト４にスラストフランジ５が固定された軸体と、軸受体としてのスリーブ１とは相対的に回転自在に支持されており、シャフト４の外周とスリーブ１の内周面との間隙には、潤滑剤（図示せず）が充填されている。スリーブ１の端部には、シャフト４およびスラストフランジ５の端面と対向するようにシール部材としてのスラストプレート２が配置され、スリーブ１の開口端が閉塞されている。さらに、図６に示すように、スリーブ１とスラストプレート２との連結部分には接着剤３が塗布されて、潤滑剤が軸受の外部へ流出しないよう封止されている。
【０００４】
スリーブ１の接着剤３の塗布部分には、環状の切り欠き部９が形成されており、この切り欠き部９に接着剤３を流し込んでスリーブ１とスラストプレート２との接着強度の向上を図っている。このような構成は、例えば、特開平７−２１３００９号公報などに開示されている。
【０００５】
スリーブ１とスラストプレート２との連結部分を接着剤３によりシールする方法としては、第１の方法として、スラストプレート２をスリーブ１に挿入し、スリーブ１とスラストプレート２との連結部分に接着剤３を塗布し、接着剤３を硬化してスラストプレート２をスリーブ１に固定するものがある。また、第２の方法として、スラストプレート２をスリーブ１に圧入した後、スリーブ１とスラストプレート２との連結部分に接着剤３を塗布し、接着剤３を硬化してスラストプレート２をスリーブ１に固定するものがある。さらに、第３の方法として、スラストプレート２をスリーブ１に挿入してかしめを行った後、スリーブ１とスラストプレート２との連結部分に接着剤３を塗布し、接着剤３を硬化してスラストプレート２をスリーブ１に固定するものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の方法では、接着剤３を硬化する際に接着剤３の収縮力がラジアル方向に発生し、このラジアル方向の収縮力によってスラストプレート２が移動するため、スラストプレート２とスラストフランジ５との間に形成されたクリアランスを保つことができず、動圧軸受モータの回転時の浮上高さにばらつきが生じて、軸受性能が損なわれるという問題がある。
【０００７】
また、第２，第３の方法では、スラストプレート２をスリーブ１へ圧入する時、またはかしめる時にごみが発生し、軸受内にごみが混入して、動圧軸受の回転ロックが発生するなどの問題がある。
【０００８】
本発明は、前記問題点を解決し、軸受体とシール部材との連結部分を接着剤で封止しても、シール部材の位置ずれがなく、軸受内部へのごみの混入のない動圧軸受装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の動圧軸受装置は、軸受体のシール部材受け面に環状の凹部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、接着剤の硬化時の収縮力が軸受体とシール部材とを密着させる方向に作用するため軸受体とシール部材とを精度良く組み立てることができ、しかも、軸受内部へのごみの侵入を防止できるため、軸受精度が置く、回転ロックの発生を抑えた動圧軸受装置を実現できる。
【００１１】
本発明の動圧軸受装置の製造方法は、接着剤のスラスト方向の収縮力によりシール部材を軸受体に固定することを特徴とする。
この構成によると、本発明の動圧軸受装置を容易に実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の動圧軸受装置は、一方が他方に対して回転自在に支持された軸体と軸受体との間に潤滑剤を充填し、前記軸受体の一端を閉塞するようにシール部材を配して前記軸受体とシール部材との連結部分を接着剤で封止した軸受装置であって、前記軸受体には、前記シール部材の軸体側の面に対向するシール部材受け面が設けられており、前記シール部材は前記シール部材受け面上に配置され、前記連結部分は、前記シール部材受け面に設けられた環状の凹部と、前記シール部材の軸体側とは反対側の面の近傍で前記軸受体の内周に設けられた環状の切り欠き部と、前記凹部と前記切り欠き部とをつなぐスラスト方向に伸びる隙間とを有し、前記凹部の接着剤の体積は前記切り欠き部の接着剤の体積よりも大きいことを特徴とする。
【００１３】
この構成によると、接着剤の硬化時に発生する収縮力が軸受体とシール部材とを密着させる方向に作用するため、軸受体とシール部材の組立後のずれを低減でき、さらに軸受内部へのごみの侵入を防止できるため、軸受精度が良く、回転ロックの発生を抑えた動圧軸受装置が得られる。
本発明の請求項２に記載の動圧軸受装置は、請求項１において、前記凹部が、前記切り欠き部および前記隙間よりもラジアル方向において前記軸体側に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の動圧軸受装置は、請求項１または２において、前記軸受体のシール部材受け面に形成された環状の凹部を第１の環状の凹部とし、この第１の環状の凹部よりも内周側の前記軸受体のシール部材受け面またはこれと対向するシール部材の軸体側の面の少なくとも一方の面に第２の環状の凹部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、第１の環状の凹部に過剰の接着剤が流れ込んでも、第１の環状の凹部から溢れた接着剤は第２の環状の凹部で受け止められるため、軸受内への接着剤の流れ込みを防止できる。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の動圧軸受装置は、請求項３において、軸受体のシール部材受け面の表面粗さを、第１の環状の凹部と第２の環状の凹部の間の表面粗さが前記第１の環状の凹部の外周側または第２の環状の凹部の内周側の表面粗さよりも大きくなるよう構成したことを特徴とする。
【００１７】
この構成によると、軸受体とシール部材との接着力の向上が図れる。
本発明の請求項５に記載の動圧軸受装置は、請求項１から請求項４のいずれかにおいて、軸受体の内周とシール部材の外周との連結部分における前記軸受体またはシール部材の少なくとも一方の側にスラスト方向に伸びる溝を設けたことを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、軸受体とシール部材との連結部分に塗布された接着剤を短時間でシール部材受け面に形成された環状の凹部に取り込むことができ、生産タクトの向上が図れる。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の動圧軸受装置の製造方法は、一方が他方に対して回転自在に支持された軸体と軸受体との間に潤滑剤を充填し、前記軸受体の一端を閉塞するようにシール部材を配して前記シール部材と軸受体との連結部分を接着剤で封止した軸受装置を製造する方法であって、前記シール部材の軸体側の面を、前記軸受体に設けられたシール部材受け面に対向させて、前記シール部材を前記シール部材受け面上に配置する工程と、前記シール部材を前記シール部材受け面上に配置した後、前記シール部材受け面に設けられた環状の凹部と、前記シール部材の軸体側とは反対側の面の近傍で前記軸受体の内周に設けられた環状の切り欠き部と、前記凹部と前記切り欠き部とをつなぐスラスト方向に伸びる隙間とを有する、前記シール部材と軸受体との連結部分を、接着剤で封止する工程と、を具備し、前記接着剤で前記連結部分を封止する際に、前記凹部の接着剤の体積が前記切り欠き部の接着剤の体積よりも大きくなるように前記接着剤を塗布することを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、本発明の動圧軸受装置を容易に実現できる。
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図４を用いて説明する。
なお、上記従来例を示す図５、図６と同様の構成をなすものには、同一の符号を付けて説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
上記従来例を示す図５，図６と同様に構成された軸受装置において、この実施の形態１では、軸受体としてのスリーブ１とシール部材としてのスラストプレート２との連結部分に塗布される接着剤の収縮力がスラスト方向へ働くよう、軸受体のシール部材受け面に環状の凹部を設けている。
【００２２】
図１に示すように、スリーブ１のシール部材受け面１ａには、環状の凹部６が形成されている。環状の凹部６は、例えば、つっきりバイトなどを用いてアンダーカットで形成され、その体積は、スリーブ１とスラストプレート２との連結部分を封止する接着剤３、すなわち環状の切り欠き部９とスリーブ１との間に保持されている接着剤３のうちのスラストプレート２の上面側に保持される接着剤３の体積よりも大きくなるよう設定されている。
【００２３】
このような環状の凹部６を設けると、スリーブ１にスラストプレート２を圧入する、あるいはかしめを行うことなく、スリーブ１とスラストプレート２との組み立てを精度良く行える。
【００２４】
具体的には、図５と同様に配置された軸体とスリーブ１にスラストプレート２が挿入され、スリーブ１とスラストプレート２との連結部分に接着剤３が塗布される。塗布された接着剤３は、その一部はスリーブ１の内周とスラストプレート２の外周との間隙を通ってシール部材受け面１ａに形成された環状の凹部６に充填され、残りの一部はスリーブ１に形成された環状の切り欠き部９とスリーブ１との間に保持されて、スリーブ１とスラストプレート２との間がシールされる。接着剤３の塗布および軸受内部への充填は常温常圧下にて行われ、接着剤３としては、加熱温度が８５℃以上の熱硬化性樹脂や、嫌気性樹脂などが好適に使用できる。
【００２５】
次いで、接着剤３の硬化が行われると、環状の凹部６に充填された接着剤３の体積はスラストプレート２の上面側に保持された接着剤３の体積よりも大きいため、接着剤３の硬化により発生する収縮力は全体としてスリーブ１とスラストプレート２とを密着させる方向に働くようになる。
【００２６】
このように、接着剤の収縮力がラジアル方向に働く上記従来例とは異なり、この実施の形態１では、接着剤３の収縮力がスラスト方向へ働くようにすることで、組立て後のスラストプレート２の移動や傾きを規制して精度良くスリーブ１とスラストプレート２との間の封止を行える。
【００２７】
従って、得られた動圧軸受装置は、回転時における回転体の浮上高さのばらつきを低減して回転精度の良いものとなり、製品寿命の向上が図れる。また、接着剤のスラスト方向への収縮力によりスリーブ１とスラストプレート２とを密着させることができるため、スラストプレート２の圧入やかしめを行う必要がなくなり、軸受内部へのごみの混入を低減して、回転ロックの発生を抑制できる。
【００２８】
なお、環状の凹部６はその体積がスラストプレート２の上面側に保持される接着剤３の体積よりも大きいものであればよく、溝深さや断面形状は特に限定されるものではない。
【００２９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２を示す。
上記実施の形態１と同様に構成された動圧軸受装置において、この実施の形態２では、スリーブ１のシール部材受け面１ａに形成された環状の凹部６を第１の凹部とした時に、この第１の環状の凹部６よりも内周側に第２の環状の凹部７を形成している。
【００３０】
このように第１の環状の凹部６の内周側に第２の環状の凹部７を設けると、第１の環状の凹部６に過剰の接着剤３が流れ込んでも、第１の環状の凹部６から溢れた接着剤３は第２の環状の凹部７で受け止められるため、軸受内部への接着剤３の流れ込みを防止でき、接着剤３と潤滑剤の混入を防止できる。
【００３１】
この第２の環状の凹部７は、スリーブ１とスラストプレート２との接着強力を考慮すると、その体積を、第１の環状の凹部６の体積よりも小さくすることが好ましく、その溝深さについても第１の環状の凹部６の溝深さよりも浅く形成することが好ましい。
【００３２】
また、上記説明では、第２の環状の凹部７をスリーブ１のシール部材受け面１ａに設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、シール部材受け面１ａと対向するスラストプレート２の側に設けてもよく、あるいはスリーブ１とスラストプレート２の両方の側に設けてもよい。
【００３３】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３を示す。
この実施の形態３では、上記実施の形態２の構成に加えて、スリーブ１のシール部材受け面の表面粗さを、第１の環状の凹部６と第２の環状の凹部７の間の表面粗さが他の部分の受け面の表面粗さよりも大きくなるよう設定している。
【００３４】
具体的には、第１の環状の凹部６と第２の環状の凹部７との間のシール部材受け面１ｂの表面粗さを、最大高さＲｍａｘが２〜６μｍ程度の表面粗さとなるようにし、他の部分の受け面、ここでは第２の環状の凹部７よりも内周側のシール部材受け面１ｃの表面粗さを、最大高さＲｍａｘが２μｍ以下となるように小さくしている。
【００３５】
このような構成とすると、表面粗さの大きいシール部材受け面１ｂによってスリーブ１とスラストプレート２との接着強力の向上が図れるだけでなく、表面粗さの小さいシール部材受け面１ｃによって、スリーブ１とスラストプレート２との固定をより精度良く行えるため、上記各実施の形態における動圧軸受装置よりもさらに精度が良く、製品寿命の長い動圧軸受装置が実現できる。
【００３６】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４を示す。
上記実施の形態１と同様に構成された動圧軸受装置において、この実施の形態４では、スリーブ１とスラストプレート２との接合領域において、スリーブ１の内周面もしくはスラストプレート２の外周面の少なくとも一方の側にスラスト方向に延びる溝８を設けている。ここでは、スラストプレート２の外周の一部に溝８を設けた。
【００３７】
このような溝８を設けると、スリーブ１とスラストプレート２の連結部分に塗布された接着剤３は溝８を通って第１の環状の凹部６へ流れ込み易くなり、接着剤３を短時間で第１の環状の凹部６に取り込むことができ、生産タクトの短縮が図れる。
【００３８】
なお、スラスト方向に延びる溝８は機械加工やエッチングにて容易に形成でき、その数は特に限定されるものではなく、複数設けられていてもよい。
また、上記実施の形態１における動圧軸受装置だけでなく、実施の形態２,３における動圧軸受装置にも適用可能である。
【００３９】
なお、上記各実施の形態では、シャフト４の外周にスラストフランジ５が設けられた動圧軸受装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シャフト４の先端にスラストフランジ５が設けられた構成の動圧軸受装置にも適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明の動圧軸受装置によれば、一方が他方に対して回転自在に支持された軸体と軸受体との間に潤滑剤を充填し、前記軸受体の一端を閉塞するようにシール部材を配して前記シール部材と軸受体との連結部分を接着剤で封止した軸受装置において、前記軸受体には、前記シール部材の軸体側の面に対向するシール部材受け面が設けられており、前記シール部材は前記シール部材受け面上に配置され、前記連結部分は、前記シール部材受け面に設けられた環状の凹部と、前記シール部材の軸体側とは反対側の面の近傍で前記軸受体の内周に設けられた環状の切り欠き部と、前記凹部と前記切り欠き部とをつなぐスラスト方向に伸びる隙間とを有し、前記凹部の接着剤の体積は前記切り欠き部の接着剤の体積よりも大きくすることで、接着剤の硬化時に発生する収縮力が軸受体とシール部材とを密着させる方向に作用するため、シール部材の組立後のずれを低減して軸受体とシール部材とを接着剤により精度良く封止でき、また、軸受内部へのゴミ等の混入を防いで回転ロックの発生のない動圧軸受装置を実現できるため、信頼性が高く、長期に渡って安定した駆動を実現できる動圧軸受装置が得られる。
【００４１】
また、本発明の動圧軸受装置の製造方法によると、本発明の動圧軸受装置を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるシール部材と軸受体との間のシール状態を説明する要部拡大断面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるシール部材と軸受体との間のシール状態を説明する要部拡大断面図
【図３】本発明の実施の形態３におけるシール部材と軸受体との間のシール状態を説明する要部拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態４におけるシール部材と軸受体との間のシール状態を説明する要部拡大断面図
【図５】従来の動圧軸受装置の縦断面図
【図６】図５の要部拡大断面図
【符号の説明】
１    スリーブ
１ａ〜１ｃ  シール部材受け面
２    スラストプレート
３    接着剤
６    第１の環状の凹部
７    第２の環状の凹部
８    溝
９    切り欠き部
【図１】
0004458719.tif 000002
【図２】
0004458719.tif 000003
【図３】
0004458719.tif 000004
【図４】
0004458719.tif 000005
【図５】
0004458719.tif 000006
【図６】
0004458719.tif 000007