CN101263644B - 流体轴承装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有高成形精度及尺寸稳定性、且具有能够低成本制造的毂部的流体轴承装置。在空腔(15)的与锷部(10c)的下端面(10c1)的外径端部对应的部位设置环状浇口(14),从该环状浇口(14)向空腔(15)内填充熔融树脂P从而成形树脂制的毂部(10)。经由该注射成形而形成的毂部(10)在其全周上显示朝向半径方向的树脂取向。另外,在毂部(10)的锷部(10c)的下端面(10c1)的外径端部形成环状的浇口痕迹(16)。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用在径向轴承间隙中产生的流体的润滑膜支承轴构件使其在径向相对旋转自如的流体轴承装置及其制造方法、以及具备该流体轴承装置的盘驱动装置。作为盘驱动装置,例如可举出HDD等磁盘驱动装置,CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM/RAM等光盘装置,MD、MO等光磁盘驱动装置等。另外,本发明的流体轴承装置,除了盘驱动装置以外的信息设备,也能够作为例如激光打印机(LBP)的多角度扫描仪马达、投影仪的彩色轮马达或风扇马达等小型马达而适用。
背景技术
上述各种马达,除了高旋转精度以外,还要求高速化、低成本化、低噪音化等。决定这些要求性能的构成要素之一,有支承该马达主轴的轴承,近年来,在上述要求性能上具有优异特性的流体轴承的使用正加以研究、或被实际使用。
这种流体轴承,大致区分为具备用以在轴承间隙内的润滑流体上产生动压的动压产生部的动压轴承和不具备动压产生部的所谓正圆轴承(轴承截面为正圆形状的轴承)。
例如,在装入HDD等盘驱动装置的主轴马达中的流体轴承装置中,有时由动压轴承构成沿径向支承轴构件的径向轴承部或沿推力方向支承轴构件的推力轴承部双方。作为这种流体轴承装置(动压轴承装置)的径向轴承部,已知例如在轴承套筒的内周面和与之对置的轴构件的外周面任意一方形成作为动压产生部的动压槽,同时在两面间形成径向轴承间隙(例如,参照专利文献1)。
另外,当将所述流体轴承装置装入HDD等盘驱动装置用马达中使用时,在轴构件上设置毂、在该毂端面放置或保持磁盘等信息存储媒体(例 如,参照专利文献2)。在盘毂的与设置在马达固定侧的定子线圈对置的位置,通常固定有用以提高转子磁铁和定子线圈之间的磁力效率的由磁性体构成的轭。作为将这种轭固定在所述盘毂上的方案已知例如使用粘接剂的方案。
专利文献1:特开2003-239951号公报
专利文献2:特开2005-45924号公报
而最近受到信息设备低价格化的要求,形成了很多用来降低所述流体轴承装置制造成本的提案。例如以材料成本的降低化为目标,研究所述流体轴承装置的构成部件、例如毂的树脂化。
可是,根据毂成形时、例如在空腔内填充熔融树脂的浇口形状和位置等的设定,有可能造成毂成形精度下降从而不能满足相对于毂的下述要求特性。
作为一例用树脂注射成形图12所示形状的毂20时,考虑的方法是如图13及图14所示,在具有空腔21的成形模(图示省略)的与毂20的一方端面20a对应的位置设置多个点状浇口22(图示例中在圆周方向等间隔设置3个部位),从这些多个点状浇口22向空腔21内填充熔融树脂P的方法。可是,在该方法中,从各点状浇口22向空腔21内送出的熔融树脂P从各点状浇口22分别向圆周方向(图13中箭头方向)流动,在各点状浇口22、22间的中间位置23合流。从而从两圆周方向合流了的熔融树脂P的流动方向在中间位置23从圆周方向向半径方向变动。从而固化后的树脂成形品(毂20)形成在其中间位置23对应部位树脂的取向状态(分子取向)与圆周方向其他部位相比产生差异的形态。
于是,成形收缩量在圆周方向上有偏差,有降低例如盘搭载面等需要高尺寸精度的面的几何精度的可能。另外,在使用具备该毂的流体轴承装置时伴随着温度变化的毂的尺寸变化量在圆周方向上不同,从而有毂相对于轴构件的固定精度(直角度和同轴度等)下降,给旋转精度造成不良影响的可能。
另外,在空腔内的熔融树脂被冷却并固化后,进行成形模的开膜,由此从成形模中取出。成形品在开膜前的状态,是一种与在浇口内形成的浇口固化部相连的形态,而由于进行开模,浇口固化部被切断,浇口固化部 的一部分作为浇口痕迹残留在成形品侧。为此,根据残留在成形品侧的浇口痕迹(浇口固化部)的大小及形状等,在成形后进行例如切削加工,以使从成形品清除浇口固化部。
在成为这些浇口痕迹的浇口固化部和浇口固化部去除加工后残留在成形品侧的浇口去除痕迹中,存在浇口切断时形成的切断面和去除加工时形成的去除加工面。由于这些切断面和去除加工面与成形面不同,露出了树脂成形品内部截面,因而造成例如露出一部分混合在树脂材料中的填充材料等,填充材料等容易从该面脱落。脱落的填充材料等附着在壳体等的表面,在轴承装置组装时,有可能作为污垢混入充满在轴承装置内部的润滑油中。特别不好的是在盘毂周围产生的污垢有可能附着在盘表面,由此降低盘的读取精度。
另外,在HDD等盘驱动装置中,要想获得高的盘读取精度,重要的是保持盘的毂的尺寸精度、更准确地说是放置盘的盘搭载面的尺寸精度。如果只是谋求盘搭载面的高精度化,另行进行盘搭载面的高精度加工即可,可是这会导致加工成本居高不下。
发明内容
本发明的课题在于提供一种能够低成本地制造具有高成形精度及尺寸稳定性的毂的流体轴承装置及其制造方法。
本发明的另一课题在于提供一种能够低成本制造且具有高清洁度的流体轴承装置。
为了解决所述课题,本发明提供一种流体轴承装置,其具备轴构件、在轴构件上一体或独立地设置的毂部、和利用在面向轴构件的外周面的径向轴承间隙中产生的流体的润滑膜支承轴构件使其在径向相对旋转自如的径向轴承部,所述流体轴承装置的特征在于,毂部由树脂形成,且毂部在全周上显示朝向半径方向的树脂取向。
如果是像这样在圆周方向任意位置均显示朝向径向的树脂取向的毂部,则成形时的收缩方向在圆周方向不会产生偏差,因而,能够尽量均匀地产生这种成形收缩。另外,也尽量抑制伴随着温度变化产生的尺寸变化量在圆周方向上的偏差。从而,能够确保毂部必需的尺寸精度(平面度等) 和相对于轴构件的高固定精度(直角度等),提供具有高旋转精度的流体轴承装置。
另外,为了解决所述课题,本发明提供一种流体轴承装置,其具备轴构件、在轴构件上一体或独立地设置的毂部、和利用在面向轴构件的外周面的径向轴承间隙中产生的流体的润滑膜支承轴构件使其在径向相对旋转自如的径向轴承部,所述流体轴承装置的特征在于,毂部由树脂注射成形,通过注射成形在毂部上形成环状的浇口痕迹。在此,浇口痕迹是指在轴承构件的注射成形时,可从该成形品判别出向成形模内填充熔融树脂时的浇口位置的部位,例如包括注射成形时在浇口内部固化了的树脂中、在浇口切断后还残留在成形品表面的部分。或者包括在利用机械加工等去除加工该残留部分之际形成的浇口去除痕迹。
另外,为了解决所述课题,本发明提供一种流体轴承装置的制造方法,该流体轴承装置具备轴构件、在轴构件上一体或独立地设置的毂部、和利用在面向轴构件的外周面的径向轴承间隙中产生的流体的润滑膜支承轴构件使其在径向相对旋转自如的径向轴承部,所述流体轴承装置的制造方法的特征在于,包括由树脂注射成形毂部的注射成形工序,在注射成形工序中,在毂部的成形模上设置环状浇口,从环状浇口向空腔内填充熔融树脂。
在注射成形时,由于通过环状浇口从圆周方向整周向空腔内填充熔融树脂,所以固化后的成形品(毂部)至少从圆周方向看大致同样地显示朝向径向的树脂取向,由此能够朝向半径方向尽量均匀地产生毂部的成形收缩。
当将所述流体轴承装入HDD等盘驱动装置用马达中使用时,在毂部上形成盘搭载面,此时优选是浇口痕迹在盘搭载面附近形成。根据这样的构成,注射成形时,在盘搭载面附近配置浇口的状态下进行熔融树脂的填充,因此,能够以保持高注射压的状态填充空腔的与盘搭载面对应的区域。从而能够降低该部位的成形收缩量,提高尺寸精度。
另外,本发明的毂部的注射成形工序中,优选是采用浇口幅度在圆周方向上不同的环状浇口进行注射成形。通常在这种注射成形中,从注射熔融树脂的注射机的喷嘴到在成形模的空腔中开设的浇口之间,设置直浇口 和流道,从喷嘴注射的熔融树脂经过直浇口和流道的分支到达浇口。从而即使是设置环状浇口的情况,实际上也不会从浇口全周向空腔内同时送出熔融树脂,往往产生苦干的时滞。本发明即着眼于这点,例如通过增大环状浇口中、例如到注射喷嘴的距离(熔融树脂的流路长度)远一侧的浇口幅度、减小与它对置一侧(到注射喷嘴的距离近的一侧)的浇口幅度,由此能够改善由于上述时滞引起的不合理情况。从而,能够在全周上均匀地产生树脂在空腔内朝向半径方向的流动,获得显示更均匀树脂取向的成形品(毂部)。
另外,为了解决所述课题,本发明提供一种流体轴承装置,其具备轴构件、在轴构件上一体或独立地设置的毂部、利用在面向轴构件的外周面的径向轴承间隙中产生的流体的润滑膜支承轴构件使其在径向相对旋转自如的径向轴承部、和由磁性体构成的粘接固定在毂部上的轭,所述流体轴承装置的特征在于,毂部由树脂注射成形,由于注射成形而形成在毂部上的浇口痕迹利用供给到毂部和轭的粘接固定面上的粘接剂闭塞。
另外,为了解决所述课题,本发明提供一种流体轴承装置的制造方法,该流体轴承装置具备轴构件、在轴构件上一体或独立地设置的毂部、利用在面向轴构件的外周面的径向轴承间隙中产生的流体的润滑膜支承轴构件使其在径向相对旋转自如的径向轴承部、和由磁性体构成的粘接固定在毂部上的轭,所述流体轴承装置的制造方法的特征在于,包括由树脂注射成形毂部的注射成形工序和在经由注射成形工序成形的毂部上粘接固定轭的粘接固定工序,在粘接固定工序中,在用供给到毂部和轭的粘接固定面上的粘接剂闭塞由于毂部的注射成形而形成的浇口痕迹的状态下,使粘接剂固化。
像这样由于树脂的注射成形而在毂部表面形成的浇口痕迹由供给到毂部和轭的粘接固定面上的粘接剂闭塞,从而毂部和轭粘接固定后,成为一种浇口痕迹相对于外部空间(外部空气)密封的状态。因而能够避免由于浇口痕迹(浇口固化部和浇口去除痕迹等)而使填充剂等作为污垢在轴承装置内部和周边脱落、附着的状况,能够提高该轴承装置及其周边的清洁度。
另外,根据该构成,随着毂部和轭的粘接固定而闭塞浇口痕迹。从而, 在浇口痕迹的闭塞中只需作为流体轴承构件构成部件的轭和用于轭的粘接固定的粘接剂就足够,另外除了毂部的注射成形工序和粘接固定工序以外无须另行追加闭塞浇口痕迹的工序。从而,能够在不会导致成本居高不下的情况下进行所述闭塞作业。
浇口痕迹更优选是位于与轭的粘接固定面上。根据该构成,利用供给到毂部和轭的粘接固定面间的粘接剂可靠地密封浇口痕迹,因此能够更可靠地防止由于浇口痕迹造成的污垢的产生。
另外,为了解决所述课题,本发明提供一种盘驱动装置,其包括:动压轴承装置,其具备:具有轴部及在轴部上一体或独立地设置的毂部的旋转构件、和利用在面向轴部的外周面的径向轴承间隙中产生的流体的动压作用非接触支承旋转构件使其在径向旋转自如的径向轴承部;盘,其与毂部的盘搭载面抵接并依靠规定的夹紧力固定;和马达部,其旋转驱动搭载了盘的旋转构件,所述盘驱动装置的特征在于,盘搭载面在夹紧力作用下仿照盘的抵接面变形。
根据这样的构成,在盘固定时,毂部的盘搭载面由盘的抵接面矫正。从而如果使用高精度精加工过该抵接面的盘,不用实施特别的高精度加工,就能够将盘搭载面的尺寸精度提高到盘的尺寸精度水平。特别是用于HDD等的磁盘由于通常要对其端面进行高精度精加工以提高基于盘记录头的读取精度,因此,使用这种盘能够容易且低成本地提高盘搭载面的尺寸精度。因而,能够维持相对于轴部(旋转轴)的高直角度地将盘固定在毂部上,从而能够提高旋转时盘的偏振精度。
此时,包括盘搭载面的区域优选是由树脂成形。树脂一般比其他材料(金属和陶瓷)刚性小,尽管还依赖于夹紧方向的厚度,不过能够容易使盘搭载面变形而仿照盘的抵接面。从而,与成形时的尺寸精度相比通过重视成形性(周期时间等)来成形,由此能够获得高级别满足尺寸精度及加工成本双方的盘搭载面。
发明效果
如以上,根据本发明,可提供一种能够低成本地制造具有高成形精度及尺寸稳定性的毂的流体轴承装置及其制造方法。
另外,根据本发明,可提供一种能够低成本制造且具有高清洁度的流 体轴承装置。
另外,根据本发明,能够低成本地提供一种具备高尺寸精度的毂部的盘驱动装置。
附图说明
图1是装入了本发明实施方式的流体轴承装置的主轴马达的截面图。
图2是流体轴承装置的截面图。
图3是套筒部的纵截面图。
图4是套筒部的下端面图。
图5是从箭头A方向看壳体部的端面图。
图6是示意性表示采用了环状浇口的毂部的注射成形工序的图。
图7是示意性表示采用了环状浇口时空腔内的熔融树脂流动的图。
图8是表示毂部的浇口痕迹周边的放大截面图。
图9是表示毂部和轭的粘接固定面周边的放大截面图。
图10是表示其他方式的浇口痕迹周边的放大截面图。
图11是在图1所示的主轴马达上搭载了盘D的盘驱动装置的截面图。
图12是表示毂部一方式的截面图。
图13是示意性表示采用了点状浇口时空腔内的熔融树脂流动的图。
图14是示意性表示采用了点状浇口的毂部的注射成形工序的图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1示意性地表示装入本发明一实施方式的流体轴承装置1的信息设备用主轴马达的一构成例。该主轴马达,用于HDD等盘驱动装置,具备相对旋转自由地非接触支承具有轴构件2及毂部10的旋转构件3的流体轴承装置(动压轴承装置)1、隔着例如半径方向的间隙对置的定子线圈4及转子磁铁5和托架6。定子线圈4安装在托架6上,转子磁铁5通过轭12固定在毂部10上。流体轴承装置1的轴承构件7固定在托架6的内周。另外,在毂部10上省略了图示,保持着一张或多张作为信息存储媒体的盘。在如上所述构成的主轴马达中,若对定子线圈4通电,则在定子线圈 4与转子磁铁5之间产生的励磁力作用下转子磁铁5旋转,随之,毂部10及保持在毂部10上的盘与轴构件2一体旋转。
图2表示流体轴承装置1。该流体轴承装置1主要包括轴承构件7、将轴承构件7一端封口的盖构件11、相对于轴承构件7及盖构件11相对旋转的旋转构件3。还有,为了便于说明,以下说明中以在轴方向两端形成的轴承构件7的开口部中由盖构件11封口的一侧为下侧、以与封口侧相反一侧为上侧。
轴承构件7形成轴方向两端开口的形状,包括大致圆筒状的套筒部8及位于套筒部8外径侧、与套筒部8一体或独立地形成的壳体部9。
套筒部8由例如金属制非孔质体或由烧结金属构成的多孔质体形成圆筒状。该实施方式中,套筒部8由以铜为主成分的烧结金属的多孔质体形成圆筒状,例如利用粘接(包括活动粘接)、压入(包括压入粘接)、熔敷(包括超声波熔敷)等适宜方法固定在壳体部9的内周面9c。当然也可以用树脂和陶瓷等金属以外的材料形成套筒部8。
在套筒部8的内周面8a的整个面或局部圆筒区域,作为径向动压产生部形成排列多个动压槽的区域。该实施方式中,例如图3所示,是将多个动压槽8a1、8a2排列成人字形状的区域沿轴方向间隔开形成2个部位。
在套筒部8的下端面8b的整个面或局部环状区域,作为推力动压产生部,例如图4所示,形成多个动压槽8b1排列成螺旋形状的区域。
壳体部9由金属或树脂形成大致圆筒状。该实施方式中,壳体部9形成其轴方向两端开口的形状,且用盖构件11将一端侧封口。在另一端侧的端面(上端面)9a的整个面或局部环状区域,作为推力动压产生部,例如图5所示,形成多个动压槽9a1排列成螺旋形状的区域。在壳体部9的上方部外周(上端面9a侧的端部外周)形成朝向上方逐渐扩径的环状的锥形面9b。
将壳体部9的下端侧封口的盖构件11由金属或树脂形成,固定在设于壳体部9的下端内周侧的台阶部9d上。在此,固定方法没有特别限定,能够按照材料的组合和所要求的固定强度、密封性等适宜选择粘接(包括活动粘接和压入粘接)、压入、熔敷(例如超声波熔敷)、焊接(例如激光焊接)等方法。
旋转构件3在该实施方式中主要具备插入套筒部8内周的轴构件2和设置在轴构件2上端、配置在轴承构件7的开口侧的毂部10。
轴构件2在该实施方式中是金属制,与毂部10独立形成。轴构件2的外周面2a在轴构件2插入套筒部8内周的状态下,与在套筒部8内周面8a上形成的动压槽8a1、8a2的形成区域对置。并且,外周面2a在轴构件2旋转时,在与动压槽8a1、8a2形成区域之间,分别形成后述的第一、第二径向轴承部R1、R2的径向轴承间隙(参照图2)。
在轴构件2下端作为止脱件独立设有凸缘部2b。凸缘部2b为金属制,利用例如螺钉结合等方法固定在轴构件2上。凸缘部2b的上端面2b1与在套筒部8的下端面8b上形成的动压槽8b1形成区域对置,在轴构件2旋转时,在与动压槽8b1形成区域之间形成后述的第一推力轴承部T1的推力轴承间隙(参照图2)。另外,在轴构件2的上端形成凹部(该实施方式中为环状槽)2c。该凹部2c如后所述,在利用将轴构件2作为镶嵌部件的树脂注射成形形成毂部10的情况中,作为轴构件2相对于毂部10的止脱件发挥作用。
毂部10具备覆盖轴承构件7开口侧(上侧)的圆盘部10a、从圆盘部10a的外周部向轴方向的下方延伸的筒状部10b、从筒状部10b向外径侧突出的锷部10c及在锷部10c的上端形成的盘搭载面10d。没有图示的盘外嵌在圆盘部10a的外周,放置在盘搭载面10d上。并且,利用没有图示的适当的保持方法(夹紧等)将盘保持在毂部10上。
圆盘部10a的下端面10a1与设置在壳体部9一端开口侧的上端面9a(动压槽9a1形成区域)对置,在轴构件2旋转时,在与动压槽9a1形成区域之间形成后述的第二推力轴承部T2的推力轴承间隙(参照图2)。
筒状部10b的内周面10b1与设置在壳体部9外周上端的锥形面9b对置,在与该锥形面9b之间,形成径向尺寸朝向上方逐渐缩小的锥状密封空间S。在后述流体轴承装置1内部充满润滑油的状态下,润滑油的油面始终维持在密封空间S的范围内。
上述构成的毂部10是利用以例如LCP、PPS、PEEK等结晶性树脂和PPSU、PES、PEI等非结晶性树脂为基体树脂的树脂组成物的注射成形而成形。该实施方式中,将轴构件2作为镶嵌部件注射成形,由此成形一体 设有轴构件2的毂部10。另外,作为能够混合在上述树脂中的填充材料,例如能够举出碳素纤维和玻璃纤维等纤维状填充材料,钛酸钾等晶须状填充材料,云母等鳞片状填充材料,炭黑、石墨、碳纳米材料、各种金属粉末等导电性填充材料。这些填充材料按照毂部10的加强和导电性的赋予等目的,适量混合在上述基体树脂中。
以下,说明毂部10的注射成形工序的一例。
图6示意性表示毂部10的注射成形工序,在由固定模和可动模构成的成形模(图示省略)中设置流道13、环状浇口14及空腔15。环状浇口14在该实施方式中为薄膜浇口,在成形模的与锷部10c下端面10c1的外周缘部对应的位置(参照2)形成。在此,环状浇口14的浇口幅度在全周上恒定。另外,在毂部10的注射成形时,轴构件2作为镶嵌部件配置在成形模(空腔15)内的规定位置。
从没有图示的注射成形机的喷嘴注射的熔融树脂P通过成形模的流道13、环状浇口14填充在空腔15内。这样,从设置在与毂部10的锷10c的下端面10c1的外周缘部对应位置的环状浇口14向空腔15内填充熔融树脂P,由此如图7所示,熔融树脂P从其全周均匀地填充在空腔15内。从而能够获得具有高的成形尺寸精度、且在全周上显示朝向半径方向的一样的树脂取向的毂部10。
另外,该实施方式中,在空腔15的与盘搭载面10d附近对应的部位设置环状浇口14,因此,和例如在空腔15的与筒状部10b表面对应的部位设置环状浇口14的情况等相比,能够以保持高注射压的状态成形包括盘搭载面10d在内的锷部10c。从而能够获得提高了盘搭载面10d成形精度(平面度等)的毂部10。
填充在空腔15内的熔融树脂P固化后,将成形模开模,取出与轴构件2成形为一体的毂部10。随着开模,在环状浇口14内形成的浇口固化部被自动切断(或利用浇口切断机构切断浇口固化部),在毂部10的浇口对应位置残留有浇口固化部的一部分作为环状浇口痕迹16。
该浇口痕迹16在该实施方式中利用机械加工等去除到例如图8中X位置。从而浇口痕迹16大部分被去除,作为浇口痕迹16一部分的浇口去除痕迹残留在下端面10c1的外径端部。
在如上所述成形的毂部10上粘接固定由例如磁性体构成的轭12,由此完成旋转构件3。
轭12在该实施方式中是形成截面大致L字状的环状构件,具有内筒部12a和从内筒部12a一端向外径侧突出的外径突出部12b。外径突出部12b在此为了调整固定在轭12上的转子磁铁5相对于定子线圈4的轴方向位置,而形成使其外径侧比内径侧向下方(内筒部12a的另一端侧)变位的形状。为此,如后所述,外径突出部12b的上端面12b1以其内径侧与毂部10抵接,下端面12b2以其外径侧与转子磁铁5抵接。
将上述构成的轭12粘接固定在毂部10上的作业,例如按照以下进行。
预先在成为与轭12的粘接固定面的筒状部10b的外周面10b2和锷部10c的下端面10c1上涂敷粘接剂13。然后,将轭12以其外径突出部12b配置在上侧的状态向毂部10的筒状部10b的外周插入进去,使外径突出部12b的上端面12b1抵接锷部10c的下端面10c1。从而预先涂敷在下端面10c1上的粘接剂13从其涂敷区域向周围扩展,例如图9所示,利用挤出到外径侧的粘接剂13封住浇口痕迹16(浇口去除痕迹)的一部分。因而,该实施方式中,浇口痕迹16(浇口去除痕迹)中内径侧的一部分被处于毂部10和轭12的粘接固定面(上端面12b1和下端面10c1)之间的粘接剂13封住(闭塞),残留部分(外径侧)被从粘接固定面挤出的粘接剂13封住(闭塞)。
在该状态下进行加热,使粘接剂13固化,由此完成毂部10和轭12的粘接固定作业。
像这样在利用涂敷在毂部10的下端面10c1上的粘接剂13闭塞毂部10的浇口痕迹16的状态下进行粘接固定,换言之,毂部10注射成形时,在成为毂部10与轭12的粘接固定面的区域、或与上述粘接固定面同一平面上且遍布粘接剂13的区域设置毂部10的浇口17,由此浇口痕迹16(浇口去除痕迹)相对于外部空间(外部空气)成为密封的状态。从而能够避免由于浇口痕迹16(浇口去除痕迹)的去除加工面造成填充剂等作为污垢在流体轴承装置1内部和周边等脱落、附着的状况,能够提高流体轴承装置1及马达周边的清洁度。
另外,浇口痕迹16的闭塞作业与毂部10和轭12的粘接固定同时进 行,因此,闭塞浇口痕迹16除了轭12和粘接剂13以外不需要其他,另外,无须在上述粘接固定工序前后另行追加用来闭塞浇口痕迹16的工序。从而能够不导致成本增加地制造毂部10(流体轴承装置1)。
作为充满在流体轴承装置1内部的润滑油,可使用各种类型,而向用于HDD等盘驱动装置的流体轴承装置提供的润滑油,考虑其使用时或输送时的温度变化,最好能够使用低蒸发率及低粘度性优异的酯类润滑油、例如癸二酸二辛酯(DOS)、壬二酸二辛酯(DOZ)等。
上述构成的流体轴承装置1中,轴构件2旋转时,在套筒8的内周面8a上形成的动压槽8a1、8a2形成区域与对置的轴构件2的外周面2a之间形成径向轴承间隙。并且,随着轴构件2的旋转,上述径向轴承间隙的润滑油被挤入动压槽8a1、8a2的轴方向中心侧,其压力上升。这样一来,分别构成在利用动压槽8a1、8a2产生的润滑油的动压作用下,在径向非接触支承轴构件2的第一径向轴承部R1和第二径向轴承部R2。
与此同时,在套筒部8的下端面8b(动压槽8b1形成区域)和与之对置的凸缘部2b的上端面2b1间的推力轴承间隙、及在壳体部9的上端面9a上形成的动压槽9a1形成区域和与之对置的毂部10的下端面10a1之间的推力轴承间隙中形成的润滑油膜的压力,基于动压槽8b1、9a1的动压作用而升高。并且,分别构成基于这些油膜的压力在推力方向非接触支承旋转构件3(毂部10)的第一推力轴承部T1和第二推力轴承部T2。
图11表示在图1所示的主轴马达上搭载了盘D的盘驱动装置(HDD)。在毂部10上固定例如由磁性体构成的轭12、转子磁铁5、还有盘D,由此完成盘驱动装置的总成化。以下,以盘D向毂10的固定作业为中心进行说明。
首先,在设于盘D中央的孔D2中嵌合形成于筒状部10b外周的圆筒面10e,使成为抵接面的盘D的下端面D1与盘搭载面10d抵接。然后,从该状态,从毂部10的反轴承内部侧安装例如图11所示的卡盘13,用螺钉14将卡盘13紧固在轴部2上,由此盘D从卡盘13和毂部10受到夹紧力而被夹持固定。
与此同时,毂部10的盘搭载面10d从盘D的下端面(抵接面)D1受到按压力。从而,盘搭载面10d仿照下端面D1而变形,盘搭载面10d被 盘D的下端面D1矫正。从而,即使树脂制毂部10(盘搭载面10d)成形时的尺寸精度不太高,随着盘D的固定,也能够将该盘搭载面10d的尺寸精度提高到与下端面D1的尺寸精度同等水平。从而,能够在高水平维持盘D相对于轴部2的直角度的状态下将盘D固定在盘搭载面10d上。
另外,如该实施方式,利用树脂形成包括盘搭载面10d的区域,由此对于来自通常由铝和玻璃形成的盘D的挤压,能够容易使盘搭载面10d侧仿照形盘D的抵接面D1而变形。
从而,盘D以保持相对于轴部2(旋转轴)的高直角度的状态进行旋转,从而改善旋转时盘D的偏振精度。从而能够高精度地维持与盘记录头的对置间隔,提高盘D的读取精度。
此时,盘D以保持相对于轴部2(旋转轴)的高直角度的状态进行旋转,从而改善旋转时盘D的偏振精度。从而能够高精度地维持与盘记录头的对置间隔,提高盘D的读取精度。
以上,说明了本发明的一实施方式,不过,本发明并不限定于该实施方式,可进行如以下例示的各种变形。
上述实施方式中,说明了在锷部10c的下端面10c1的外径端部(倒角部)形成浇口痕迹16(浇口去除痕迹)的情况,不过,该浇口痕迹16只要是与毂部10表面连成环状形成即可,能够在毂部10任意部位形成。
例如以图2所示的毂部10来说,也可以在锷部10c的下端部10c1和外周面10c2、筒状部10b的内、外周面10b1、10b2、或圆盘部10a的上端面10a2(包括外周端的倒角部)的大致整个区域设置浇口痕迹16(换言之,是在空腔15的与下端面10c1和外周面10b2对应的部位设置浇口14)。
或者,在没有利用粘接剂13直接封住浇口痕迹16的情况下,其周围也存在用粘接剂13粘接固定毂部10和轭12的区域,成为用该粘接剂13将浇口痕迹16间接从外部空气(外部空间)密封的状态即可。例如,图10表示其一例,浇口痕迹16设在毂部10的筒状部10b和锷部10c的根部附近,同时,在其外径侧,锷部10c的下端面10c1和轭12的外径突出部12b的上端面12b1用粘接剂13粘接固定。另外,在浇口痕迹16下方,筒状部10b的内周面10b2和内筒部12a的内周面12a1用粘接剂13粘接固定。
另外,上述实施方式中,例示了作为毂部10的注射成形所采用的环状浇口14,使用其浇口幅度在圆周方向均匀结构的情况,不过,并不限定于此,例如,也能够采用浇口幅度在圆周方向不同的环状浇口14。这种情况下,例如增大距没有图示的注射机的喷嘴的流路距离最大的部位的浇口幅度、减小距该喷嘴的流路距离最小的部位的浇口幅度为好。以图7来说,将该图所示的正圆环状的浇口14的外周面沿半径方向移动,由此使环状浇口14的外周面相对于内周面偏心,从而能够使浇口幅度在圆周方向不同。
另外,上述实施方式中,以避免与其他构件(例如轭2和盘等)接触等为目的进行了浇口痕迹16的去除加工,不过,如果与这些其他构件不接触、或即使接触也不会导致特殊问题,则可以不对浇口痕迹16进行去除加工。
上述实施方式中说明了利用树脂形成具有盘搭载面10d的毂部10的情况,不过,只要基于来自盘D的挤压而使盘搭载面10d仿照盘D的下端面(抵接面)D1变形,也可以用其他材料形成毂部10的至少包括盘搭载面10d的区域。或者也可以适宜设置盘搭载面10d和其周边形状等以使盘搭载面10d仿照下端面D1变形。
作为将盘D以相对于轴部2(旋转轴)保持高直角度的状态导入盘搭载面10d的方法,以例如提高与盘D的孔D2嵌合的毂部10的圆筒面10e的精度(相对于旋转轴的同轴度和圆筒度等)的方法和夹持盘D的卡盘13相对于毂部10的固定精度的方法等为首,能够采用各种方法。
另外,上述实施方式中,示例了由HDD代表的磁盘驱动装置,不过,本发明也能够适用于CD-ROM、CDR/RW、DVD-ROM/RAM等光盘装置和MD、MO等光磁盘装置等。
另外,上述实施方式中,说明了利用将金属制的轴构件2作为镶嵌部件的树脂的注射成形、与轴构件2一体地注射成形毂部10的情况,不过,也能够在用树脂只注射成形例如毂部10后,将与毂部10独立地形成的金属制的轴构件2的端部压入设于毂部10中央的孔中,由此而一体化。或者,也能够将轴构件2作为树脂制,同时利用树脂注射成形一体成形毂部10和轴构件2。
另外,上述实施方式中,说明了在凸缘部2b的上端面2b1和套筒部8的下端面8b之间、及毂部10和壳体部9之间分别设置推力轴承部T1、T2的情况,不过,本发明也可与推力轴承部T1、T2形成部位无关地进行适用。即,不管毂部10的下端面10a1是否形成推力轴承间隙,例如省略图示,可以是推力轴承部T1、T2均在凸缘部2b的两端面和与这些面对置的面之间形成。
另外,关于除了毂部10和轴构件2以外的流体轴承装置1的构成部件,也无须限定于上述实施方式。例如省略图示,关于用同一材料一体形成壳体部9和套筒部8(将轴承构件7单一部件化)等谋求各构成部件间一体化的情况也能够适用本发明。
另外,上述实施方式中,作为径向轴承部R1、R2和推力轴承部T1、T2,例示了利用人字形状和螺旋形状的动压槽产生润滑油的动压作用的构成,不过,本发明并不限定于此。
例如,作为径向轴承部R1、R2,省略图示,也可以采用在圆周方向的多个部位形成轴方向槽的所谓台阶状的动压产生部、或采用沿圆周方向排列多个圆弧面、在对置的轴构件2的正圆状外周面2a之间形成楔状的径向间隙(轴承间隙)的所谓多圆弧轴承。
或者,能够将套筒部8的内周面8a形成不设置作为动压产生部的动压槽和圆弧面等的正圆外周面,由该内周面8a和对置的轴构件2的正圆状外周面2a构成所谓的正圆轴承。
另外,第一推力轴承部T1和第二推力轴承部T2一方或双方同样省略图示,能够由在形成动压产生部的区域(例如套筒部8的下端面8b、壳体部9的上端面9a)沿圆周方向以规定间隔设置多个半径方向槽形状的动压槽的所谓台阶轴承、或波型轴承(台阶型变成波型)等构成。
另外,以上的实施方式中,说明了分别是在套筒部8侧形成径向动压产生槽(动压槽8a1、8a2)、在套筒部8和壳体部9侧形成推力动压产生部(动压槽8b1、9a1)的情况,不过,形成这些动压产生部的区域也能够设置在例如与它们对置的轴构件2的外周面2a和凸缘部2b的上端面2b1、或毂部10的下端面10a1侧。
另外,以上说明中,作为充满流体轴承装置1内部、在径向轴承间隙 和推力轴承间隙中形成润滑膜的流体,例示了润滑油,不过,除此以外也能够使用可在各轴承间隙中形成润滑膜的流体、例如空气等气体和磁性流体等具有流动性的润滑剂、或润滑脂等。
Claims (3)
1.一种流体轴承装置,其具备轴构件、与该轴构件一体或独立地设置的毂部、利用在面向所述轴构件的外周面的径向轴承间隙中产生的流体的润滑膜支承所述轴构件使其在径向相对旋转自如的径向轴承部、和由磁性体构成的粘接固定在所述毂部上的轭,所述流体轴承装置的特征在于,
所述毂部由树脂注射成形,由于该注射成形而形成在所述毂部上的浇口痕迹利用供给到所述毂部和所述轭的粘接固定面上的粘接剂闭塞。
2.根据权利要求1所述的流体轴承装置,其特征在于,
所述浇口痕迹处于与所述轭的粘接固定面上。
3.一种流体轴承装置的制造方法,该流体轴承装置具备轴构件、与该轴构件一体或独立地设置的毂部、利用在面向所述轴构件的外周面的径向轴承间隙中产生的流体的润滑膜支承所述轴构件使其在径向相对旋转自如的径向轴承部、和由磁性体构成的粘接固定在所述毂部上的轭,所述流体轴承装置的制造方法的特征在于,
包括由树脂注射成形所述毂部的注射成形工序和在经由该注射成形工序成形的所述毂部上粘接固定所述轭的粘接固定工序,
在所述粘接固定工序中,在用供给到所述毂部和所述轭的粘接固定面上的粘接剂闭塞由于所述毂部的注射成形而形成的浇口痕迹的状态下,使该粘接剂固化。
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