机械部件及其制造方法

专利名称：机械部件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种机械部件及其制造方法，尤其涉及利用厌氧性粘接剂将至少一个 为由树脂材料形成的两部件固定而形成的机械部件及其制造方法。
背景技术：
近年来，为了实现各种驱动机构、动力传递机构的轻量化以及低成本化，尝试将以 金属材料形成作为其构成要素的机械部件的结构(金属部件)转换为以树脂材料形成的 结构(树脂部件)。作为这种尝试的一个例子，例如可以列举出日本特开2005-188552号 公报(专利文献1)所记载的将在盘驱动装置(HDD等)用主轴电动机的保持座上固定的流 体轴承装置的壳体由树脂部件形成的结构。但是，由于这种流体轴承装置要求具有微米级 (micro order)的旋转精度，所以在向保持座固定流体轴承装置(壳体)时，若各构件产生 变形、翘曲则可能无法满足期望的旋转精度要求。因此，作为两者的固定手段，通常采用不 易产生这种问题的粘接来进行。(专利文献1)日本特开2005-188552号公报

发明内容
作为用于两者的粘接固定的粘接剂，通常为热硬化型粘接剂或厌氧性粘接剂。热 硬化型粘接剂虽然能够确保应当接合的两部件间的必要充分的粘接强度，但是存在为了进 行硬化需要加热处理而导致成本升高、由于硬化时的收缩率比较大而难以以要求水平的范 围内的精度固定两者等问题。因此，近来存在适合使用不易产生这些问题的厌氧性粘接剂 的倾向。然而，厌氧性粘接剂难以确保两部件间的高粘接强度，使用其粘接的两部件所构成 的机械部件在满足可靠性要求方面存在难度。在应当接合的两部件的至少一个由树脂材料 形成的情况下，该问题变得尤其显著。本发明是为了解决上述问题而提出的，其第一目的在于，对于利用厌氧性粘接剂 将至少一个由树脂材料形成的两部件固定而形成的机械部件，实现充分提高两部件间的粘 接强度并且提高其可靠性。另外，其第二目的在于提供一种在保证低成本的同时能够充分 提高所述两部件间的粘接强度的方法。为了解决所述第一问题而完成的本发明的机械部件，其是利用厌氧性粘接剂将两 部件固定而成的，所述两部件中至少一个部件由树脂材料形成，其特征在于，另一个部件与 一个部件的每单位面积的粘接强度为8N/mm2以上。需要说明的是，在此所称“粘接强度”严 格上是指，在JISK6850或JISK6852中规定的“剪切粘接强度”。在利用一般的热硬化型粘接剂将至少一个由树脂材料形成的两部件固定的情况 下，两部件间的每单位面积的粘接强度为8N/mm2( = 8MPa)左右。因此，如上述那样，若另 一个部件与一个部件的每单位面积的粘接强度为8N/mm2以上，不但能够避免以热硬化型粘 接剂粘接固定两部件时所担忧的前述问题，而且还能够确保两部件间的必要足够的粘接强 度，从而提高这种机械部件的可靠性。
上述结构例如能够通过预先对树脂部件(由树脂材料形成的一个部件)的粘接面 实施UV处理而获得。例如，通过利用蚀刻(包括化学蚀刻等湿式蚀刻、喷丸等干式蚀刻) 使粘接面粗面化、或者通过使用在成形粘接面的面设有微小的凹凸的模具而射出成形树脂 部件，从而能够提高树脂部件相对于配合部件的粘接强度(锚效果)。然而，对于前者的手 法而言，不但需要掩模的形成及除去工序，而且还需要将伴随蚀刻而产生的微小的异物仔 细地除去的工序，所以其成本显著高。另外，对于后者的手法而言，存在难以顺利脱模、因模 具的磨损而无法获得规定的凹凸等问题。对此，利用向树脂部件的粘接面实施UV处理的上 述本发明的结构，能够消除这些问题，并且能够稳定且以低的成本提高与配合部件的粘接 强度。在此，先简单描述基于UV处理而提高粘接力的机械装置。首先，当通过照射紫外 线而切断树脂表面的C-H结合时，原子量轻的氢原子(H)从树脂表面被抽出。另外，利用紫 外线在树脂表面生成高能量的活性氧(氧分子)，其与剩余的C原子反应而在树脂表面形成 富含氧的官能团(C = O结合)。这种的官能团使表面能量增大而提高亲水性，其结果是，提 高依赖亲水性的粘接力。这样，由于UV处理是在分子水平上进行表面改质，所以不会在树 脂部件的表面上形成凹凸。因此，即使在粘接面以外的区域实施UV处理施也不会有特殊的 问题。上述树脂部件例如能够形成轴承部件，进一步而言，包括该树脂部件的本发明的 机械部件尤其适合作为各种尺寸精度的要求水平高的流体轴承装置的构成部件。进一步而 言，具备上述本发明的结构的流体轴承装置适合作为包括定子线圈和转子磁铁的主轴电动 机用的轴承装置。 具有以上结构的本发明的机械部件例如可以以如下方式制造。即，为了实现上述 第二目的而完成的本发明的机械部件的第一制造方法，其制造利用厌氧性粘接剂将两部件 固定而成的机械部件，所述两部件中至少一个部件由树脂材料形成，其特征在于，在向树脂 部件的粘接面照射透过了红外线截止滤波器的电磁波之后，向所述树脂部件粘接固定另一 个部件，所述红外线截止滤波器中波长254nm的电磁波的透射率为50%以上80%以下。例如通过由以金属卤素灯为代表的HID灯、低压水银灯、准分子(excimer)灯等光 源对工件照射紫外线区域波长的电磁波而进行UV处理。在所述各种光源中，HID灯能够照 射的距离长，具有能够提高处理工序的自由度的优势，所以多用于针对这种机械部件的UV 处理。然而，HID灯不但照射包括紫外线区域波长的电磁波(紫外线)的光线，而且还照射 包含红外线区域波长的电磁波(红外线)的光线，所以若进行用于获得足够的粘接性提高 效果的长时间的处理，则产生粘接面的表面温度上升而树脂部件出现热变形的问题。例如， 虽然通过在UV处理中设置规定的冷却时间可以消除这种问题，但是处理时间增长而导致 成本提高。这一点如上所述，若对树脂部件的粘接面照射透过波长254nm的电磁波(紫外线) 透射率为50%以上80%以下的红外线截止滤波器的电磁波，即使在作为UV处理用的光源 使用HID灯的情况下，红外线也被红外线截止滤波器截止，因此不但能够有效避免树脂部 件的热变形的问题，而且还能够提高粘接面的粘接性。另外，若如所述那样，由于不需要在 UV处理中设置的树脂部件的冷却时间，所以能够缩短处理时间而降低处理成本，或者能够 将冷却时间替换为UV照射时间而进一步获得改善粘接性的效果。另外，由于能够使用HID灯进行UV处理，所以上述方式的处理工序的自由度提高，适合用于对该种机械部件进行UV处理。使用波长254nm的电磁波透射率为80%以下的红外线截止滤波器的理由如下。理 论上而言，可以说波长254nm的电磁波透射率越接近100%越优选。然而，波长254nm的电 磁波透射率超过80%的红外线截止滤波器的红外线的透射率变高，从而出现树脂表面的过 升温(树脂部件的热变形)的问题，并且，由于技术方面的问题，所以目前不存在能够消除 该过升温的问题的波长254nm的电磁波透射率超过80%的红外线截止滤波器。在上述方法中使用的红外线截止滤波器进一步优选为波长SOOnm的电磁波(红外 线)透射率为10%以上30%以下的结构。根据目前的技术现状，当透射率低于10%时，由 于波长254nm的电磁波透射率也降低，所以将无法获得充分的改质效果，另外，当透射率超 过30 %时，难以可靠地消除热变形的问题。另外，上述本发明的机械部件也能够按照以下的方式制造。即，为了实现上述第 二目的而完成的本发明的机械部件的第二制造方法，其制造利用厌氧性粘接剂将两部件固 定而成的机械部件，所述两部件中至少一个部件由树脂材料形成，其特征在于，向树脂部件 的粘接面同时照射波长254nm及波长185nm的电磁波，且两波长的电磁波均照射累计光量 500mJ/cm2以上，然后向该树脂部件粘接固定另一个部件。这样，如上所述，若向树脂部件的粘接面照射波长的电磁波(紫外线)，在树 脂表面生成富含氧的官能团(C = 0结合)，而代替树脂表面的C-H结合被切断、原子量轻 的氢原子(H)从树脂表面抽出的情况，利用该官能团提高亲水性，结果能够提高依赖亲水 性的粘接力。此时，如上述那样，若同时照射更高能量的波长185nm的电磁波，则能够将大 气中的氧变为臭氧。由于臭氧通过吸收波长254nm的电磁波而生成更多的活性氧，从而能 够在树脂表面生成更多的C = O结合。S卩，若在照射波长254nm的电磁波的同时照射波长 185nm的电磁波，通过相乘效果能够获得进一步改善粘接性的效果。此外，如所述那样，通过 使两波长的电磁波均照射累计光量500mJ/cm2以上，能够可靠地获得改善粘接性的效果。通过使用低压水银灯能够同时照射波长254nm及波长185nm的电磁波。作为低压 水银灯的构成要素通常具备封入有水银、氩气的石英制的发光管(称之为“内管”)和覆盖 内管的石英制的外管，所述内管以及外管优选由合成石英形成。具备由合成石英形成的管 的低压水银灯，与由所谓普通石英形成管的结构相比，其紫外线区域波长的电磁波透射率 高，能够获得高的改善粘接性的效果。需要说明的是，低压水银灯能够照射的距离比较长。因此，与能够照射的距离为数 mm的准分子灯相比，具有处理工序的自由度高的优点。对于以上所述的本发明的结构，虽然形成树脂部件的基体树脂为任何材料均适 合，但是优选基体树脂为液晶聚合物(LCP)等芳香族系聚酯的机械部件的情况。通常，对于 液晶聚合物等芳香族系聚酯而言，不易进行基于UV处理的表面改质，因为其需要长时间的处理。(发明效果)如以上所述，根据本发明，对于利用厌氧性粘接剂将两部件固定而形成的机械部 件，能够充分提高两部件间的粘接强度，并且实现其可靠性的提高，所述两部件中至少一个 部件由树脂材料形成。另外，根据以上所述的本发明的方法，能够以低成本提高所述两部件间的粘接强度。
具体实施例方式以下，参照


发明的实施方式。图1示意性地示出信息设备用主轴电动机的一个结构例。该主轴电动机在HDD等 盘驱动装置中使用，其具备将轴构件2支承成旋转自如的流体轴承装置1、固定在轴构件2 上的盘毂3、例如隔着半径方向的间隙而对置的定子线圈4以及转子磁铁5。定子线圈4安 装于保持座6的外周，转子磁铁5安装于盘毂3的内周。流体轴承装置1的壳体7固定于 保持座6的内周。在盘毂3保持有一张或多张(图中例示为两张)磁盘等盘D。当向定子 线圈4通电时，转子磁铁5因定子线圈4与转子磁铁5间的电磁力而旋转，由此，盘毂3及 轴构件2成为一体地旋转。图2是将图1所示的流体轴承装置放大表示的图。该图所示的流体轴承装置1具 备作为主要构成部件的一端开口的壳体7、固定于壳体7的内周的轴承套筒8、具有插入到 轴承套筒8的内周的轴部加的轴构件2、密封壳体7的开口部的密封构件9，在壳体7的内 部空间充满作为润滑流体的润滑油。需要说明的是，在以下为了便于说明，将壳体7的开口 侧作为上侧、将其轴向相反侧作为下侧进行说明。轴构件2例如由不锈钢等金属材料形成，其具备轴部加、在轴部加的下端一体 或分体设置的凸缘部2b。轴承套筒8例如以由烧结金属构成的多孔质体、尤其是以铜为主成分的烧结金属 的多孔质体形成为圆筒状，在内周面8a上沿轴向间隔开地设有由第一径向轴承部Rl和第 二径向轴承部R2的径向轴承面构成的上下两个圆筒状区域。在两个圆筒状区域分别设有 例如将多个动压槽排列成人字形状而形成的径向动压产生部(省略图示)。另外，在轴承套 筒8的下侧端面8b设有成为第一推力轴承部Tl的推力轴承面的环状区域，在该环状区域 设有例如将多个动压槽排列成螺旋形状而形成的推力动压产生部(省略图示)。壳体7是通过将树脂材料、在本实施方式中为以液晶聚合物(LCP)为基体树脂的 树脂材料射出成形为侧部7a和封闭侧部7a的下端开口部的底部7b成为一体的有底筒状 的结构。在底部7b的内底面7bl设有成为第二推力轴承部T2的推力轴承面的环状区域， 虽然省略了图示，但在该环状区域设有例如将多个动压槽排列成螺旋形状而形成的推力动 压产生部。密封构件9例如由黄铜等软质金属材料、其他金属材料或树脂材料形成为环状， 并固定在壳体7的开口部内周。密封构件9的内周面9a隔着规定的密封空间Sl与在轴部 2a的外周面2al设置的锥面2a2对置。对于以如上结构构成的流体轴承装置1，当轴构件2旋转时，轴承套筒8的内周面 8a的成为径向轴承面的上下2部位的区域分别隔着径向轴承间隙与轴部加的外周面2al 对置。而且，随着轴构件2的旋转，在各径向轴承间隙形成的油膜，利用在径向轴承面形成 的动压槽的动压作用提高其油膜刚性，在该压力作用下，轴构件2被非接触地支承成沿径 向方向旋转自如。由此，形成将轴构件2非接触地支承成沿径向方向旋转自如的第一径向 轴承部Rl和第二径向轴承部R2。另外，当轴构件2旋转时，轴承套筒8的下侧端面8b的成为推力轴承面的区域隔着推力轴承间隙与凸缘部2b的上侧端面2bl对置，成为壳体7的内底面7cl的推力轴承面 的区域隔着推力轴承间隙与凸缘部2b的下侧端面2 对置。而且，随着轴构件2的旋转， 形成于各推力轴承间隙的油膜利用在推力轴承面分别形成的动压槽的动压作用提高其油 膜刚性，在该压力作用下，轴构件2被非接触地支承成沿两推力方向旋转自如。由此，形成 将轴构件2非接触地支承成沿两推力方向旋转自如的第一推力轴承部Tl和第二推力轴承 部T2。另外，如上所述，当轴构件2旋转时，由于密封空间Sl呈朝向壳体7的内部侧而逐 渐缩小的锥形状，所以密封空间Si内的润滑油在基于毛细管力的吸入作用下被吸入到密 封空间变得狭窄的方向即壳体7的内部侧。由此，有效防止润滑油从壳体7的内部漏出。另 外，密封空间Sl具有将随着在壳体7的内部空间充满的润滑油的温度变化的容积变化量吸 收的缓冲功能，在设想的温度变化范围内，润滑油的油面始终位于密封空间Sl内。在由以上结构构成的流体轴承装置1中，壳体7的外周面7al的一部分或者整个 区域(在本实施方式中为图中以全面涂抹所表示的一部分区域)作为与保持座6的粘接面 10，至少对该粘接面10实施UV处理施之后，该壳体7利用厌氧性粘接剂固定在例如铝合金 制的保持座6的内周。即，在本实施方式中，由壳体7 (流体轴承装置1)和保持座6构成本 发明所称的“机械部件”，由树脂制的壳体7构成“树脂部件”。相对于保持座6的壳体7的 每单位面积的粘接强度为8N/mm2以上。接着，关于用于以所述的粘接强度将流体轴承装置1的壳体7粘接固定到保持座 6内周上的方法，以对壳体7的粘接面10实施UV处理的工序为中心而进行说明。图3是表示对壳体7的粘接面10实施UV处理的工序的图。该图所示的处理装 置的主要部分包括将壳体7支承成旋转自如的支承部13、从壳体7的外周面7al (粘接面 10)间隔开规定量地配置的光源11、在光源11与壳体7之间设置的滤波器12。光源11为 能够照射至少包含波长254nm的电磁波和波长SOOnm的电磁波的光线的光源。具体而言， 使用作为HID灯的一种的金属卤素灯。滤波器12为波长254nm的电磁波透射率为50%以上80%以下的红外线截止滤 波器，在本实施方式中使用的滤波器12进一步为波长SOOnm的电磁波透射率为10%以上 30%以下的滤波器。只要滤波器12满足所述的透射率条件，则对其没有特殊限制，例如可 以使用对玻璃、石英、合成石英等实施以截止或透射特定的电磁波的方式设计的氧化物系 的层叠膜处理后的结构，或者使用以适当的比率向磷酸配合酸化铝、酸化钡、氧化锌、酸化 镁、氧化钴、氧化镍等后的所谓有色玻璃等。作为市场上出售的满足所述透射率条件的有色 玻璃的例子，可以列举出HOYA株式会社制的U330。在由以上结构构成的处理装置中，当以对壳体7的粘接面10照射透过滤波器12 的光线(电磁波)的方式由光源11照射光线时，由于光线所包含的波长SOOnm的电磁波 即红外线由滤波器12适当截止，所以有效消除粘接面10的过升温甚至壳体7的热变形的 问题。另外，光线所包含的波长254nm的电磁波透射滤波器12而到达壳体7的粘接面10。 此外，在粘接面10中的波长254nm的电磁波即紫外线到达的周向区域的表面上，生成高能 量的活性氧(氧分子)，其与剩余的C原子反应而生成富含氧的官能团化=0结合)，以替 代该区域表面的C-H结合被切断、原子量轻的氢原子(H)被抽出的情况，在本实施方式中， 在对粘接面10的周向一部分区域适当实施所述的处理之后，通过旋转驱动支承部13而对粘接面10的周向其他区域实施所述同样的处理，从而对粘接面10的整面实施UV处理。此 外，由于在粘接面10形成的所述官能团使表面能量增大而提高亲水性，所以其结果是能够 提高依赖亲水性的粘接强度(粘接力)。需要说明的是，在本实施方式中，在使用一个光源11及滤波器12对粘接面10的 周向一部分区域实施了 UV处理之后，通过利用支承部13旋转驱动壳体7而对粘接面10的 整面实施UV处理，但是也可以在壳体7的周向设置多个光源11及滤波器12，从而在横跨粘 接面10整体的同时实施UV处理(省略图示)。另外，在以上描述中虽然对部件单体的壳体 7的粘接面10实施UV处理，但是也可以对组装有其他构件(例如，轴承套筒8)的壳体7的 粘接面10实施UV处理，还可以对构成完成品状态的流体轴承装置1的壳体7的粘接面10 实施UV处理。即，只要能够使用所述结构的光源11及滤波器12对壳体7的粘接面10整 体实施UV处理，则可对其过程进行任意设定。如以上那样对被实施了 UV处理的壳体7的粘接面10或者与其对置的保持座6 的内周面涂敷厌氧性粘接剂，从而在保持座6的内周粘接固定流体轴承装置1的壳体7。 当厌氧性粘接剂完全硬化时，壳体7相对于保持座6的每单位面积的粘接强度成为8N/ mm2(8Mpa)以上。需要说明的是，可以在粘接剂的涂敷之前向壳体7的粘接面10、保持座6 的内周面涂敷底漆。如以上所述，在本发明中，利用厌氧性粘接剂相互粘接固定的壳体7与保持座6之 间的每单位面积的粘接强度为8N/mm2以上。该粘接强度与利用一般的热硬化型粘接剂将 两者粘接固定的情况等同，或者比其大。当利用热硬化型粘接剂将两者粘接固定时，虽然存 在为了硬化而需要加热处理而制造成本容易增加、由于收缩率比较大而难以以要求水平的 范围内的精度将两者固定等问题，但是只要通过利用厌氧性粘接剂将两者粘接固定的本发 明的结构，不考虑这种问题也能够确保两者间的必要足够的粘接强度，从而实现流体轴承 装置、甚至主轴电动机的可靠性的提高。另外，在本发明中，因为通过对由树脂材料形成的壳体7的粘接面10实施UV处理 而获得如所述那样的粘接强度，所以可消除例如当通过利用蚀刻使粘接面10粗面化而获 得所述的粘接强度时所担忧的成本高的问题、还有当通过使用在粘接面10的成形面设有 微小的凹凸的模具射出成形壳体7而获得所述的粘接强度时所担忧的品质降低的问题，从 而能够稳定且以低成本提高两者间的粘接强度。尤其是，所述的流体轴承装置1甚至主轴电动机在要求微米级的旋转精度的特性 方面适宜采用本发明的所述结构。用于在利用厌氧性粘接剂相互粘接固定的树脂制的壳体7与铝合金制的保持座6 之间确保8N/mm2以上的粘接强度的方法不限于所述内容，在以如下所述的形态对壳体7的 粘接面10实施UV处理之后利用厌氧性粘接剂将该壳体7的粘接面10粘接固定到保持座6 的内周上的情况下，也能够确保同样的粘接强度。其中，在以下仅对不同的处理即UV处理 工序进行详细叙述，省略对其他的工序的说明。本发明的第二制造方法，将所述的实施方式中的作为金属卤素灯的光源11替换 为低压水银灯，并且省略了滤波器12 (省略图示)。作为光源11的低压水银灯能够同时照 射波长254nm的电磁波和波长185nm的电磁波，并且使用内管以及外管由合成石英(合成 石英玻璃)形成的结构。需要说明的是，合成石英是指将化学合成的二氧化硅(SiO2)熔融而生成的物质，与将天然水晶熔融而生成的所谓普通石英相比，其纯度高且短波长电磁波 (紫外线区域波长的电磁波)的透射率高。因此，适合作为构成用于UV处理的低压水银灯 的管的形成材料。在由所述结构构成的处理装置中，从作为光源11的低压水银灯对壳体7的粘接面 10照射光线。光线以波长254nm的电磁波的累计光量和波长185nm的电磁波的累计光量均 成为500mJ/cm2以上的方式照射。此外，在粘接面10中的被光线照射的周向区域，利用电 磁波生成高能量的活性氧(氧分子)，其与剩余的C原子反应而生成富含氧的官能团(C = 0结合)从而替代C-H结合被切断、原子量轻的氢原子(H)被抽出的情况。此时，通过同时 照射的波长185nm的电磁波，使大气中的氧变为臭氧。由于臭氧通过吸收波长254nm的电 磁波而生成更多的活性氧，所以在粘接面10生成更多的C = O结合。由于在粘接面10上生成的C = O结合使表面能量增大并提高亲水性，所以其结果 是能够提高依赖亲水性的粘接强度(粘接力)。尤其是，若如本实施方式那样在照射波长 254nm的电磁波的同时照射波长185nm的电磁波，则利用相乘效果能够获得进一步改善粘 接性的效果。此外，如所述那样，通过使两波长的电磁波均照射累计光量500mJ/cm2以上， 从而能够可靠地获得粘接性的改善效果。即使在这样实施UV处理的情况下，在使用一个光源11对粘接面10的周向一部分 区域实施UV处理后，可以通过利用支承部13旋转驱动壳体7而对粘接面10的整面实施UV 处理，也可以在壳体7的周向多个部位设置多个光源11，还可以在横跨粘接面10整面同时 实施UV处理。另外，可以对部件单体的壳体7的粘接面10实施UV处理，也可以对组装有 其他构件(例如，轴承套筒8)的壳体7的粘接面10或者构成完成品状态的流体轴承装置 1的壳体7的粘接面10实施UV处理。在以上在利用厌氧性粘接剂将由液晶聚合物形成的壳体7固定到铝合金制的保 持座6的情况下适用本发明，但是在由其他热塑性树脂例如聚醚醚酮(PEEK)、聚对苯二甲 酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)等结晶性树脂或者聚砜(PSU)、聚醚砜 (PES)、聚苯砜(PPSU)、聚醚酰亚胺(PEI)等非结晶性树脂形成壳体7的情况下，也适合本 发明。另外，所述的树脂材料仅为例示，在使用其他树脂例如酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚 酯、乙烯基酯树脂等热硬化性树脂形成壳体7的情况下，也适合本发明。另外，树脂材料可 以是向基体树脂配合附加各种特性的填充材料后的材料。作为填充材料，例如可以使用玻 璃纤维等纤维状填充材料、钛酸钾等须状填充材料、云母等鳞片状填充材料、碳化纤维、炭 黑、石墨、碳纳米材料、金属粉末等纤维状或粉末状的导电性填充材料。可以单独使用这些 填充材料或将二种以上混合使用。另外，即使在壳体7为金属制而保持座6为树脂制的情况下、壳体7及保持座6的 双方均为树脂制的情况下，都能够适当地采用以上所说明的本发明的结构。另外，以上虽然对适用了本发明的构成主轴电动机的机械部件(轴承部件)的情 况进行了说明，但是本发明不限于此，其当然也能够适用于构成其他驱动机构、动力传递机 构的机械部件，例如适用于构成离合器的机械部件。(实施例1)使用用于验证本发明的第一制造方法的有用性的相当于树脂制的壳体7的圆柱 状的第一试验片和相当于铝合金制的保持座6的圆筒状的第二试验片，在以后述的处理方法1 处理方法4对第一试验片的粘接面实施了 UV处理后，进行针对利用厌氧性粘接剂将 该第一试验片固定到第二试验片的情况下的两试验片间的粘接强度的确认试验。按照以下 所述的⑴ ⑷的顺序确认了粘接强度。(1)在以如下所述的方式对实施了 UV处理后的第一试验片101的粘接面涂敷厌氧 性粘接剂，并将其固定到第二试验片102的内周上而制作组件。(2)将制作的组件放置lhr，使厌氧性粘接剂完全硬化之后，将该组件载置于图4 所示的试验装置的支承台103上。(3)利用加压构件104对由支承台103支承的组件中的第一试验片101加压，并测 定第一试验片101从第二试验片102的内周脱出时的加压力。(4)将所述的加压力除以两试验片101、102间的粘接面积，从而算出每单位面积 的粘接强度(=N/mm2)。需要说明的是，在该实施例中，作为第一试验片101的形成材料，使用了聚合塑料 株式会社制的维克特拉S135(以玻璃纤维35wt%配合的液晶聚合物)。第一试验片101的 尺寸为外径9. 5mmX全长20mm，第一试验片101相对于第二试验片102的粘接面的长度为 10mm。另外，在该实施例中，作为用于两试验片101、102的粘接固定的厌氧性粘接剂，使用 了 ASEC株式会社制的AS5851。处理方法1 4为以下所表示的(a) (d)(在各方法中使用的滤波器的物性数 据、各种波长的透射率数据参照图幻。无论在哪个处理方法中，都使用在从第一试验片101 的粘接面间隔开180mm的位置设置的发光强度150mW/cm2的金属卤素灯对第一试验片101 的粘接面实施UV处理。但是，由于在本实施例中使用的第一试验片101的形成材料在大致 120°C下产生热变形，所以将各处理方法中的UV处理时间设定为在UV处理中粘接面的表面 温度不超过110°C的时间。设定该时间时调查了粘接面的表面温度与UV处理时间的关系， 该调查结果在图6中示出。(a)处理方法1 (实施例1)滤波器=HOYA株式会社制的U330 (厚度3mm)UV处理时间80sUV处理中的最高表面温度105°C(b)处理方法2 (实施例2)滤波器=HOYA株式会社制的U330 (厚度3mm)UV处理时间50sUV处理中的最高表面温度89°C(c)处理方法3 (比较例1)滤波器无UV处理时间25sUV处理中的最高表面温度110°C(d)处理方法4 (比较例2)滤波器=HOYA株式会社制的HA50 (厚度3mm)UV处理时间100sUV处理中的最高表面温度104°C
在以上所示的各方法中，作为试料数N = 5而确认的两试验片101、102间的粘接 强度在图7中示出。根据该图可以明确，两试验片101、102间的粘接强度具有N = 5的平 均值，并成为实施例1 >实施例2 >比较例2 >比较例1的顺序。首先，在不使用滤波器而进行UV处理的比较例1的方法(处理方法3)中，由于 对于伴随UV处理的温度上升的情况没有进行可获得充分粘接性提高效果的程度的表面改 质，所以可以想到无法获得两试验片间的必要足够的粘接强度并且成为全部处理方法中的 粘接强度最弱的情况。另外，关于在比较例2的方法(处理方法4)中使用的滤波器为通常 的红外线截止滤波器，根据图5所示的物性数据可知，由于该滤波器不但截止红外线，而且 还用于截止有利于粘接强度的提高(表面改质)的紫外线，所以尽管UV处理时间在所有方 法中最长但是也无法获得两试验片间的必要足够的粘接强度。另外，比较例1以及2的方 法中的试料间的粘接强度的偏差比较大。因此，难以获得稳定的粘接强度，且难以被说成优 选作为用于提高这种机械部件的可靠性的手段。与此相对，在实施例1 (处理方法1)中，N = 5的平均值为19. 4N/mm2,能够获得远 比使用热硬化型粘接剂的情况(约8N/mm2)高的粘接强度。另外，根据图6可以明确，利用 处理方法1，因为在UV处理完成时的粘接面的表面温度为105°C左右，所以没有伴随UV处 理的热变形的问题。利用实施例2的方法(处理方法2)，虽然UV处理时间比处理方法1短、 两者间的粘接强度成为比处理方法1差的结果，但是在N = 5的平均值为9. 7N/mm2，能够获 得比使用热硬化型粘接剂的情况高的粘接强度。另外，采用本发明的方法的情况下的试料 间的粘接强度的偏差比较小。因此，适合作为获得稳定的粘接强度的手段，进一步而言，适 合作为提高这种机械部件的可靠性的手段。而且，为了确认基于UV处理的第一试验片101的粘接面的表面改质状态即C = O 结合的量，利用实施例1以及比较例2的方法以实施了 UV处理的结构体和未实施UV处理 的结构体为对象进行了 XPS(Cls光谱)分析，其分析结果如图8所示。此外，也如在图8中 所记载的那样，由于C = 0结合的结合能量为^7eV，所以对该点的纵轴的值进行比较验证。根据该图可以明确的是，利用实施例1的方法对实施了 UV处理的结构体观测到了 C = O结合，而利用比较例2的方法对实施了 UV处理的结构体及未实施UV处理的结构体未 观测到C = O结合。需要说明的是，如上所述，之所以利用比较例2的方法在实施了 UV处 理的结构体上未观测到C = O结合，可以认为是因为使用了该方法的滤波器不仅截止红外 线而且还截止紫外线。根据以上所示的试验结果，所述本发明的第一制造方法的有用性得到验证。(实施例2)接着，使用用于验证所述本发明的第二制造方法的有用性的与所述实施例1相同 的试验片及试验装置进行确认两试验片间的粘接强度( = N/mm2)的试验。其中，对第一试 验片101的粘接面，使用在从粘接面间隔开IOmm的位置设置的合成石英管低压水银灯进行 UV处理。低压水银灯为能够以发光强度18mW/cm2照射波长254nm的电磁波、或以发光强度 14mff/cm2照射波长185nm的电磁波的灯。该确认试验的UV处理条件及试验结果在图9中 示出。根据图9所示的试验结果可以明确的是，当在未进行UV处理的比较例3中平均 值为2. 9N/mm2时，无法获得两试验片间的充分的粘接强度(8N/mm2)。另外，虽然在比较例4中进行了 UV处理，但是由于波长185nm及波长254nm的电磁波的累计光量为500mJ/cm2 以下，所以无法获得两试验片间的充分的粘接强度。与此相对，在以适合所述本发明的第二 制造方法的方式而进行了 UV处理的实施例3 5中，当N = 5的粘接强度的平均值分别为 11. 7N/mm2、17. 0N/mm2、17. 6N/mm2时，能够在两试验片间获得必要充分的粘接强度。此外，根 据该试验结果可以明确，粘接强度随着累计光量增大而提高。因此可知，在可靠地获得必要 的粘接强度的方面，调整累计光量是有用的。

图1是示意性地示出信息设备用主轴电动机的一个结构例的剖视图。图2是表示装入图1所示的主轴电动机的流体轴承装置的一个例子的剖视图。图3是示意性地表示UV处理工序的图。图4是示意性地示出在用于验证本发明的有用性的确认试验中使用的试验装置 的剖视图。图5是表示在第一确认试验中使用的滤波器的物性数据的图。图6是表示第一确认试验中的粘接面的表面温度和UV处理时间的关系的图。图7是表示第一确认试验的试验结果的图。图8是表示在确认试验中实施的XPS分析的结果的图。图9是表示第二确认试验的试验结果的图。(符号说明)1流体轴承装置
2轴构件
6保持座(机械部件)
7壳体(机械部件)
10粘接面
11光源
12滤波器(红外线截止滤波器)
权利要求
1.一种机械部件，其是利用厌氧性粘接剂将两部件固定而成的，所述两部件中至少一 个部件由树脂材料形成，其特征在于，另一个部件与一个部件的每单位面积的粘接强度为8N/mm2以上。
2.如权利要求1所述的机械部件，其中，对树脂部件的粘接面实施了UV处理。
3.如权利要求1所述的机械部件，其中，形成树脂部件的基体树脂为芳香族系聚酯。
4.如权利要求1所述的机械部件，其中，树脂部件为轴承部件。
5.一种流体轴承装置，其具备权利要求1至4中任一项所述的机械部件。
6.一种主轴电动机，其具备权利要求5所述的流体轴承装置、定子线圈和转子磁铁。
7.一种机械部件的制造方法，其制造利用厌氧性粘接剂将两部件固定而成的机械部 件，所述两部件中至少一个部件由树脂材料形成，其特征在于，在向树脂部件的粘接面照射透过了红外线截止滤波器的电磁波之后，向该树脂部件粘 接固定另一个部件，所述红外线截止滤波器中波长254nm的电磁波的透射率为50%以上 80%以下。
8.如权利要求7所述的机械部件的制造方法，其中，所述红外线截止滤波器中波长 800nm的电磁波的透射率为10%以上30%以下。
9.一种机械部件的制造方法，其制造利用厌氧性粘接剂将两部件固定而成的机械部 件，所述两部件中至少一个部件由树脂材料形成，其特征在于，向树脂部件的粘接面同时照射波长254nm及波长185nm的电磁波，且两波长的电磁波 均照射累计光量500mJ/cm2以上之后，向所述树脂部件粘接固定另一个部件。
10.如权利要求9所述的机械部件的制造方法，其中，使用以合成石英形成管的低压水 银灯，同时照射波长254nm以及波长185nm的电磁波。
11.如权利要求7或9所述的机械部件的制造方法，其中，形成树脂部件的基体树脂为 芳香族系聚酯。
全文摘要
本发明目的在于提高利用厌氧性粘接剂将两部件固定而成的机械部件的可靠性，所述两部件中至少一个部件由树脂材料形成。在对由树脂材料形成的壳体(7)的外周面(7a1)中相对于保持座(6)的粘接面(10)实施了UV处理之后，通过利用厌氧性粘接剂将壳体(7)固定到保持座(6)上，从而在两者间获得每单位面积8N/mm2以上的粘接强度。通过使从光源(11)照射的电磁波中透射了波长254nm的电磁波透射率为50％以上80％以下的红外线截止滤波器(12)的电磁波照射壳体(7)的粘接面(10)而进行UV处理。
文档编号C09J5/02GK102089532SQ20098012667
公开日2011年6月8日 申请日期2009年6月11日 优先权日2008年7月10日
发明者筒井英之 申请人:Ntn株式会社