专利名称：动压轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及轴承装置。更详细地说，本发明涉及利用润滑流体的动压力而可相对旋转地对轴和轴承进行支承的动压轴承装置。
背景技术：
近年来，有关以磁盘、多面镜、光盘等为代表的具有高速旋转部位的设备中支承各种旋转体用的动压轴承装置的各种提案。例如，在图21所示的硬盘驱动装置(以下简称为HDD)中所使用的动压轴承装置中，在固定的轴承套筒(轴承)1内旋转自如地插入转轴(轴)2，通过在构成这些轴承套筒1的内周面与转轴2的外周面之间的微小间隙内注入润滑油或磁性流体等的润滑流体F，构成在轴向分开的2处的径向动压轴承部RB、RB。另外，该HDD，在转轴2的从轴承套筒1突出的部分上，利用压入或热套等接合有用于保持记录盘片(未图示)的旋转轮毂5，通过在旋转轮毂5的上端部分上用螺孔7进行螺钉紧固的夹紧器(未图示)而对记录盘片进行保持。
在这样的动压轴承装置中，除了所述的径向动压轴承部RB、RB外，在转轴的2的至少一端设有轴向推力板3，在轴承套筒1与安装在该轴承套筒1上的配重板4之间构成有轴向动压轴承部Sba、SBb。在该轴向动压轴承部Sba、SBb上从径向动压轴承部RB连续地注入润滑流体F。
这里，轴向推力板3相对转轴2的安装，以往结构是在例如日本专利实用新型登记256791号公报、特开平8-74841号公报等中如图21所示的利用有头螺钉6的紧固力进行接合。这样的螺纹紧固结构，在螺装于转轴2下端部的有头螺钉6的头部6a与转轴2的端面之间，将轴向推力板3沿轴向夹入而得到保持。
该轴向推力板3的螺纹紧固结构，是与动压轴承装置的薄型化的要求相对应的。即，当随着动压轴承装置的薄型化而大幅度抑制轴向高度时，通过减少轴向推力板3相对转轴2的轴向的接合长度，有可能发生降低轴向推力板3结合强度的情况。尤其，在如便携式计算机等以携带为前提的装置中，由于必须充分确保在落下时等的耐冲击性，故轴向推力板3的结合强度存在大的问题。因此，通过使用所述螺纹紧固结构就能使轴向推力板3牢固地进行固定。
另外，作为轴向推力板3相对转轴2的另一安装方法，例如还有图22所示的用压入或热套等的固定方法。在该场合，在利用压入或热套固定于转轴2’的下端部的轴向推力板3’与轴承套筒1和安装在该轴承套筒1上的配重板4’之间，在轴向推力板3’的上下构成有轴向动压轴承部Sba、SBb。另外，在转轴2’的从轴承套筒1突出的部分利用压入·热套等接合有用于保持记录盘片的旋转轮毂5’，另外，在转轴2’的上端部分利用有头螺钉固定有夹紧器9，用该夹紧器9在轴向的推压力对记录盘片8进行保持。图中的符号6a’是螺钉头部、6b’是外螺纹部、2a’是从转轴2’的上端面向下端面所形成的内螺纹部。
但是，在利用图21所示的螺纹紧固的轴向推力板3的固定结构中，在轴2上所加工的内螺纹部与有头螺钉6侧的外螺纹部进行螺合的螺纹部的间隙中，也因该间隙产生的毛细管力而使润滑流体F逐渐地进入。其结果，在轴向动压轴承部中的润滑流体F实际上是减少的不足的状态、有可能使轴承寿命缩短。
另外，由于切螺纹用的底孔比内螺纹部开得较长，在有头螺钉6的前端与螺孔的底之间产生空间(称作螺钉非占有空间)。在该螺钉非占有空间中，由于残留着空气，故在该残留空气因温度上升而膨胀时，往往因该膨胀空气，将轴承部内的润滑流体F向外方推出而产生外部泄漏，这样的润滑流体F的外部泄漏，尤其在要求洁净性的HDD等中，有可能发展成致命的问题。
另一方面，在图22所示的动压轴承装置中，将形成于转轴2’上的夹紧器9固定用的内螺纹部2a’被构成为切成带底的孔的结构。因此，在切有该内螺纹部2a’的孔的底部上，就容易堆积在切螺纹时等发生的切屑等的异物。而且，一旦在该内螺纹部2a’的孔底部内有堆积的异物，即使进行洁净工序等也不能完全地除去，这样的异物在装置的使用中向外部飞散时，例如就会附着在要求洁净性的记录盘片上、而容易发展成不能进行信息的记录·再生等致命的缺陷问题。
另外，当进一步使装置薄型化时，还会使形成于所述转轴2’上的内螺纹部2a’的底孔的长度缩短。在该场合，在该缩短的底孔内，使用同样缩短的切螺纹用的丝锥工具对内螺纹部2a’进行螺纹加工，但当这样作时，在螺纹成形时，会对丝锥工具施加大应力的负荷，其结果，就有可能产生丝锥工具容易折断等的问题而使生产率降低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种结构简单、能容易地提高轴向推力板相对轴的结合强度、并能获得良好的动压特性和高生产率的动压轴承装置。另外，本发明的目的在于，提供洁净性、加工性优异的动压轴承装置。
为了达到该目的，本发明的动压轴承装置，在轴承的内周面与轴的外周面之间构成径向动压轴承部，并在安装在轴的至少一端面侧的轴向推力板和轴承或固定于其上的配重板之间构成轴向动压轴承部，通过利用轴承与轴之间产生的相对旋转而使注入于各动压轴承部的润滑流体产生动压以对轴承与轴进行支承，在轴的至少一端上设置对安装有轴向推力板的有头螺钉进行螺合的带底螺孔，在螺钉与螺孔之间的螺纹部的间隙及在带底螺孔的底部与有头螺钉的螺纹部前端之间的螺钉非占有空间中充填有润滑流体，并在螺钉非占有空间中安装有使该螺钉非占有空间中的空隙体积减少的夹插构件。
因此，采用本发明，由于通过在螺孔内的螺纹间隙及螺钉非占有空间中充填润滑流体而在螺孔内无残留空气，故能良好地避免有可能因残留空气的膨胀引起润滑流体向轴承外漏出等情况。而且，由于以夹插构件的体积部分来减少螺钉非占有空间内的润滑流体的充填量，进一步减少有比构成轴承侧的各构件的金属构件较大的热膨胀性的润滑流体的漏出现象，故能更提高所述的效果。而且，这样的结构，不仅简单、而且能容易提高轴向推力板相对轴的结合强度，能同时获得良好的动压特性和高的生产率。
另外，在本发明的动压轴承装置中，夹插构件最好是被形成为与有头螺钉作成分体的构件、或由注入螺钉非占有空间内并硬化后的树脂构件形成。在该场合，由于作为有头螺钉能使用一般的有头螺钉，故能使零件成本便宜。
另外，在本发明的动压轴承装置中，最好是，夹插构件由与有头螺钉作成一体的构件形成。在该场合，由于有头螺钉的螺纹紧固、即在与将轴向推力板向轴固定的同时完成夹插构件的安装，故能提高安装工序的效率、提高生产率。
另外，本发明的动压轴承装置，在轴向推力板与有头螺钉的螺钉头部或轴的端面的抵接部分，设置有使螺孔内的螺纹部的间隙以及使螺钉非占有空间与轴的外方连通的流体注入通路。在该场合，由于通过注入通路能将润滑流体在短时间内注入螺孔内的螺纹部的间隙以及螺钉非占有空间中，故能提高生产率。
另外，流体注入通路最好是包括使分别形成在轴向推力板的轴向两侧部分的轴向动压轴承部相互间在轴向连通的轴向流体通路。在该场合，在旋转中即使在将轴向推力板夹入的轴向动压轴承部相互间产生压力差，也能通过轴向流体通路使润滑流体适当地进行往复移动，能获得稳定的动压特性。
另外，本发明的动压轴承装置，设在有头螺钉的螺钉头部上的紧固用的工具卡合用凹部被具有耐油性的粘接剂所充填。在该场合，由于可靠地防止在有头螺钉的紧固作业中产生的毛刺等屑片向外部的飞散而能获得良好的洁净性，故能进一步提高动压特性。
另外，本发明的动压轴承装置，在轴上设有贯通轴向的贯通孔并形成内螺纹部，利用与该内螺纹部螺合的有头螺钉将轴向推力板固定在轴的至少一端上，另一方面，在有头螺钉与轴的内螺纹部的螺合部分的至少一部分中充填有对该螺合部分的间隙进行封止而防止润滑流体向外部漏出的粘接剂。
因此，由于即使轴长度作成较短(即使动压轴承装置的高度方向小型化)也能容易获得必需长度的螺纹部，故能确保固定轴向推力板的有头螺钉的紧固力，获得轴向推力板的足够的结合强度。并且对由最大长度的贯通孔构成的底孔能利用具有余量的加工长度的切螺纹工具容易且有效地对内螺纹部进行加工。此外，对在内螺纹部加工时进入轴内的切屑等异物通过贯通孔容易向外方排出而能获得痕好的洁净性。另外，由于是利用贯通孔能容易地进行粘接剂向螺纹前端注入的简单结构、并将欲通过贯通孔而向外部流出的润滑流体进行封止并能防止固定轴向推力板的有头螺钉的松弛，故不仅结构简单、而且能提高动压轴承装置的强度的可靠性、洁净性及加工性。
另外，本发明的动压轴承装置，在轴向推力板与有头螺钉的螺钉头部或轴的端面的抵接部分，设置有使至螺孔内的螺纹部的粘接剂的充填部分的间隙与轴的外方连通的放气通路。在该场合，在将粘接剂从贯通孔的开口部注入螺纹前端部分时，由于能通过放气通路将贯通孔内和螺纹部的间隙中的空气向外部排出，故能极良好且迅速地进行粘接剂的注入作业。
另外，本发明的动压轴承装置，设在与贯通孔的内螺纹部螺合的有头螺钉的螺钉头部上的紧固用的工具卡合用凹部被具有耐油性的粘接剂所充填。在该场合，由于可靠地防止在有头螺钉的紧固作业中产生的毛刺等屑片向外部的飞散而能获得良好的洁净性，故能进一步提高动压特性。
附图的简单说明
图1是表示具有本发明的动压轴承装置的一实施形态的轴旋转型的动压轴承装置的HDD的整体结构的纵剖视图。
图2是表示图1的HDD的动压轴承装置部分放大的纵剖视图。
图3是表示本发明的动压轴承装置的另一实施形态的纵剖视图。
图4是表示本发明的动压轴承装置的又一实施形态的纵剖视图。
图5是表示设置本发明的动压轴承装置的注入连通孔的另一实施形态的纵剖视图。
图6是表示图5的实施形态所用的轴向推力板的放大的纵剖视图。
图7是图5所示的实施形态所用的轴向推力板的放大的俯视图，划剖面线表示动压发生用的部分。
图8是表示本发明的动压轴承装置的又一实施形态的纵剖视图。
图9是表示图8的实施形态所用的轴向推力板的放大的纵剖视图。
图10是图8所示的实施形态所用的轴向推力板的放大的俯视图，划剖面线表示动压发生用的部分。
图11是表示本发明的动压轴承装置的又一实施形态的纵剖视图。
图12是表示使用作为夹插构件的树脂固形物的本发明的动压轴承装置的又一实施形态的纵剖视图。
图13是表示使用具有本发明的贯通螺孔的实施形态的动压轴承装置的HDD的一实施形态的纵剖视图。
图14是图13所示的动压轴承装置放大的纵剖视图。
图15是表示图14所示的动压轴承装置的螺纹紧固结构的仰视图，划剖面线表示动压发生用的部分和充填树脂。
图16是表示图14所示的动压轴承装置的俯视图，划剖面线表示动压发生用的部分和放气通路。
图17是表示具有本发明的贯通螺孔的动压轴承装置的另一实施形态的纵剖视图。
图18是表示图17所示的动压轴承装置的俯视图，划剖面线表示动压发生用的部分和放气通路。
图19是表示本发明的动压轴承装置的又一实施形态的纵剖视图。
图20是表示具有本发明的动压轴承装置的一实施形态的轴固定型的动压轴承装置的HDD的整体结构的纵剖视图。
图21是表示具有以往的动压轴承装置的HDD的整体结构的纵剖视图。
图22是表示具有以往的另一动压轴承装置的HDD的整体结构的纵剖视图。
具体实施例方式
以下，根据图示的最佳实施形态对本发明的结构详细说明。
图1表示使用本发明的动压轴承装置的一实施形态的HDD。该HDD是轴旋转型，由作为固定构件的定子组10和相对该定子组10从上侧组装的作为旋转构件的转子组20构成。定子组10具有被螺钉紧固在未图示的固定基座侧的固定框架11。该固定框架11，为了减轻重量，例如由铝合金形成，在立设于该固定框架11的大致中央部分上形成的筒状的轴承支架12的内周面侧，作为形成中空圆筒形的轴承的轴承套筒13通过压入或热套而与轴承支架12接合。该轴承套筒13，为了容易加工小直径的孔等，例如由磷青铜等的铜合金形成。
另外，在轴承支架12的外周安装面上，嵌装着由电磁钢板的层叠体构成的定子铁心14。在设在该定子铁心14上的各突极部上分别卷绕着驱动线圈15。
另外，在轴承套筒13中旋转自如地插入构成转子组20的轴(以下称作转轴)21。即，在轴承套筒13的内周壁部上形成的动压面，相对形成于转轴21的外周面上的动压面被配置成在半径方向相对，在其微小间隙部分上构成径向动压轴承部RB。更详细地说，在径向动压轴承部RB上的轴承套筒13侧的动压面和转轴21侧的动压面，通过数μm的微小间隙周状地相对配置着，在由该微小间隙构成的轴承空间内，沿轴向连续地注入或夹有润滑油或磁性流体(根据情况可以是空气)等的润滑流体F。
另外，至少在轴承套筒13和转轴21的两动压面的一方，在轴向分成2块地环状地设有由未图示的人字形等构成的径向动压发生用槽。并且，在旋转时，利用径向动压发生用槽的泵吸作用，对润滑流体F加压而在轴承套筒13与转轴21之间产生动压，将旋转轮毂22与转轴21一起构成在半径方向相对轴承套筒13以非接触状态被支承着。
另外，在构成各径向动压轴承部RB的轴承空间的上端的开口部分上，配置着毛细管密封部RS。该毛细管密封部RS通过在上述转轴21或轴承套筒13的至少一方形成倾斜面，使它们之间的间隙向轴承外方侧逐渐扩大，例如将间隙设定成从20μm逐渐扩大至300μm。构成为即使在电动机旋转·停止的任一场合，上述润滑流体F的液面都位于该毛细管密封部RS上。
另外，与转轴21一起构成转子组20的旋转轮毂22，由铝系金属构成的大致杯形的构件构成，设在该旋转轮毂22的中心部分上的结合孔22a，利用压入或热套而与从转轴21的轴承套筒13突出的部分一体地接合。并且，在该旋转轮毂22上，利用未图示的夹紧器，将磁盘等的记录媒体固定。
旋转轮毂22，具有将记录媒体盘片搭载在外周部上的大致圆筒形的筒体部22b，并在该筒体部22b下侧的内周壁面侧上，通过背轭铁22c安装着环状驱动磁铁22d。该环状驱动磁铁22d相对定子铁心14的外周侧端面环状相对地接近配置着。
另一方面，如图2放大所示，在转轴21的下端部分，利用板固定螺钉24固定着圆盘形的轴向推力板23。该轴向推力板23被配置成收容于凹设在轴承套筒13下端的内侧部分的圆环形的洼部13a。在该轴承套筒13的洼部13a内，设在轴向推力板23的上侧面上的动压面相对设在轴承套筒13上的动压面而沿轴向接近地相对配置着。而且，在轴向推力板23的上侧的动压面上，形成有由未图示的人字形等构成的轴向动压发生用槽，在该轴向推力板23和轴承套筒13的两动压面相互的相对间隙部分上，形成有上侧的轴向动压轴承部SBa。
另外，在接近轴向推力板23下侧的动压面处配置有由较大直径的圆盘形构件构成的配重板16。该配重板16被配置成将轴承套筒13的下端侧的开口部分封住，该配重板16的外周侧部分利用铆接等而与轴承套筒13侧相对固定。
而且，在轴向推力板23下侧的动压面上，形成有未图示的人字形等构成的轴向动压发生用槽，因此，形成下侧的轴向动压轴承部SBb。
这样沿轴向构成邻接配置的一组轴向动压轴承部Sba、SBb的轴向推力板23侧的两动压面和与其相对接近的轴承套筒13及配重板16侧的两动压面，分别通过数μm的微小间隙沿轴向相对配置，并在由该微小间隙构成的轴承空间内，通过所述轴向推力板23侧的外周侧通路在轴向连续地注入或夹有润滑油或磁性流体等的润滑流体F，在旋转时，利用设在轴向推力板23上的轴向动压发生用槽的泵吸作用，对润滑流体F加压而产生动压，利用该润滑流体F的动压，而将转轴21和旋转轮毂22支承成向轴向上浮的非接触状态。
这里，对本发明的实施形态更详细地进行说明。在转轴21的下端侧上，沿该转轴21的中心轴形成有筒状的螺孔21a。该螺孔21a从转轴21的下端侧向上端侧延伸成适当的长度，该螺孔21a的上端侧部分被形成在闭塞的带底的孔上。而且，在该螺孔21a的内周面上，从下端侧沿适当的轴向长度形成有内螺纹部21b，并在从该螺孔21a上的内螺纹部21b的上端部至闭塞的底部之间形成有保持底孔状态的不完全螺纹部。而且，在板固定螺钉24的前端与螺孔21a的底孔的底之间形成有螺钉非占有空间17。
在设于该螺孔21a的内螺纹部21b上，螺装有作为固定轴向推力板23用的有头螺钉的板固定螺钉24。板固定螺钉24具有与转轴21的内螺纹部21b啮合的外螺纹部24a。外螺纹部24a从螺钉头部24b向轴向(图2中上方)延伸。并且，通过板固定螺钉24的外螺纹部24a从下端侧向转轴21的贯通孔21a插入、螺装于内螺纹部21b上，螺钉头部24b就与轴向推力板23的图2的下端面侧压接。其结果，轴向推力板23在轴向被夹入固定于板固定螺钉24的螺钉头部24b与转轴21的下端面之间。
另外，内螺纹部21b，在利用旋转轮毂22所保持的磁盘等的记录媒体从图1的上侧看向左旋转的场合被形成为右螺纹，与此相反，在磁盘等的记录媒体从图2的上侧看向右旋转的场合，内螺纹部21b被形成为左螺纹。这是为了防止因电动机旋转起动时的转矩引起板固定螺钉24松动的缘故。
在这样的结构中，就划分成包括从板固定螺钉24的外螺纹部24a的端部至螺孔21a的闭塞底部之间的不完全螺纹部和内螺纹部21b的一部分的螺钉非占有空间17，而在该螺钉非占有空间17内安装着使该螺钉非占有空间17的空隙体积减少的夹插构件25。该夹插构件25由板固定螺钉24和分体的大致圆筒形构件形成，在螺钉非占有空间17中被形成为占有尽可能多的部分。
而且，在从板固定螺钉24的外螺纹部24a与螺孔21a的内螺纹部21b螺合的螺纹部分的间隙至夹插构件25的周围的螺钉非占有空间17的空隙部分，充填着注入于各动压轴承部的润滑流体F。该润滑流体F的注入，通过在转轴21的下端部分设置构成槽状的注入通路27来进行，注入各动压轴承部的润滑流体F。通过注入通路27从转轴21的半径方向外侧被引导至螺孔21a内的螺纹部及夹插构件25周围的螺钉非占有空间17。
更详细地，注入通路27，在与轴向推力板23上面抵接的转轴21的下端面部分上，多条地设有作成贯通半径方向的放射状的槽。这些各注入通路27，从转轴21的螺孔21a向半径方向外方延伸至转轴21的外周面，将螺孔21a内的空间即螺合的外螺纹部24a与内螺纹部21b之间的螺纹间隙和夹插构件25周围的螺钉非占有空间17设成与转轴21之外连通的状态。
另外，在板固定螺钉24的螺钉头部24b的外侧面的轴中心部分上，形成有未图示的平面形状为星形的紧固用的工具卡合用凹部。该工具卡合用凹部的横剖面被凹设成大致三角形的洼状，在螺钉紧固后在其内部充填有耐油性的粘接剂。粘接剂是埋入因在紧固板固定螺钉24时的切削现象等而有可能在工具卡合用凹部内发生的毛刺等异物、以收集毛刺等的异物而防止其向外部流出·飞散。
采用这样结构的动压轴承装置，由于利用板固定螺钉24对转轴21的紧固力而牢固地固定轴向推力板23，故能大幅度提高轴向推力板23的结合强度。
另外，在从板固定螺钉24和转轴21的螺孔21a的螺纹部分的外螺纹部与内螺纹部之间的间隙至包括不完全螺纹部的螺钉非占有空间17的空隙部分中充填着润滑流体F。由于利用该润滑流体F，使在螺钉非占有空间17中不残留有空气，故能良好地防止因残留空气的膨胀引起润滑流体F向外部的泄漏。这里，在润滑流体F向螺钉非占有空间17进行充填时，由于预先将螺钉非占有空间17作成真空状态后进行吸引而充满润滑流体，故能不残留空气。
另外，在本实施形态中，由于在螺钉非占有空间17中安装有使其空隙体积减少的夹插构件25，故能仅减少螺钉非占有空间17中的润滑流体F的充填量的夹插构件25的部分，可进一步减少热膨胀性比构成动压轴承部的各金属构件大的润滑流体F的漏出。
另外，在本实施形态的装置中，由于使用作为与板固定螺钉分体的构件而形成的夹插构件25，故作为板固定螺钉24可使用一般的便宜的有头螺钉。
另外，图3表示第2实施形态。该实施形态除了注入通路27外，设置使沿轴向推力板23上下所构成的轴向动压轴承部Sba、SBb相互连通的连通孔37。连通孔37是在轴向推力板的半径方向的途中、在轴向贯通轴向推力板的正反两面的孔。另外，对与第1实施形态相同的结构标上相同的符合并省略说明。
在该实施形态中，也能获得与第1实施形态同样的作用·效果，还在电动机的旋转中，即使在两轴向动压轴承部Sba、SBb相互间产生压力差的场合，利用连通孔37而在通过连通孔37的润滑流体F的移动也能获得稳定的动压特性。
另外，图4是表示第3实施形态。在该实施形态中，除了与所述各实施形态同样在轴21的下端面上设置注入通路27以外，还在与轴向推力板23的板固定螺钉24的螺钉头部24b抵接的面上形成有由与注入通路27相同形状的槽构成的注入通路47。而且，将该两注入通路27、47构成为兼作上述第2实施形态中的连通孔37(参照图3)使用。
即，两注入通路27、47，从转轴21的螺孔21a向半径方向外侧延伸至转轴21的外周面，将螺孔21a内的螺纹部分的间隙和螺钉非占有空间17设置成与转轴21的外面连通的状态。
在这样的本发明的另一实施形态中，在能获得与上述各实施形态同样的作用·效果方面，由于两注入通路27、47相互间在转轴21的外方侧构成互相连通的状态，故在电动机的旋转中，即使在上下的两轴向动压轴承部Sba、SBb相互间产生压力差时，也因润滑流体F通过该两注入通路27、47而适当地移动，故能获得稳定的动压特性。
另外，图5～图7表示第4实施形态。在该实施形态中，从轴向推力板23的内周面向半径方向作成缺口而形成注入连通槽57，来代替第1～第3实施形态中的注入通路。该注入连通槽57，沿周向设在4个部位，这些各注入连通槽57形成为构成平面大致为U字形。而且，这些各注入连通槽57，也从转轴21的螺孔21a向半径方向外方延伸至转轴21的外周面，通过使螺孔21a内的螺纹部的间隙和螺钉非占有空间17设置成与转轴21的外面连通，就能容易地进行润滑流体F的注入。另外，图中的符号23a是轴向动压发生用的部分。
另外，由于通过这些各注入连通槽57，使轴向动压轴承部Sba、SBb相互间连接成在轴向连通，故即使在电动机的旋转中、在上下的两轴向动压轴承部Sba、SBb相互间产生压力差的场合，也能使润滑流体F通过各注入连通槽57而适当地移动，故能获得稳定的动压特性。
另外，图8～图10表示第5实施形态。该实施形态，在轴向推力板23的内侧部分向轴向贯通形成有注入连通孔67，以代替第1～第4各实施形态中的注入通路及连通槽。该注入连通孔67，沿周向设在4个部位，被形成具有从转轴21的螺孔21a向半径方向外方延伸至转轴21的外周面的大直径的形状。因此，构成使螺孔21a内的螺纹部间隙和螺钉非占有空间17与转轴21的外面连通。
另外，由于通过这些注入连通孔67，使轴向动压轴承部Sba、SBb相互间在轴向连通，故即使在电动机的旋转中、在上下的两轴向动压轴承部Sba、SBb相互间产生压力差的场合，也能使润滑流体F通过各注入连通孔67而适当地移动，故能获得稳定的动压特性。
这时，在大直径的各注入连通孔67内，插入使该注入连通孔67的内部体积减少的夹插构件68。该夹插构件68形成为占注入连通孔67内尽可能多的部分的大小。若预先配置这样的夹插构件68，就能减少进入注入连通孔67内的润滑流体的量，能良好地防止在该润滑流体膨胀时向外部流出。另外，通过变更夹插构件68的大小，能调整润滑流体F的通过量。
另外，图11表示第6实施形态。该实施形态，采用将夹插构件25’与板固定螺钉24设成一体的构件，以代替第1实施形态中的夹插构件25。夹插构件25’形成从板固定螺钉24的前端一体地突出。
在该实施形态中，也能获得与上述各实施形态同样的作用·效果。尤其，在本实施形态中，由于在紧固板固定螺钉24的同时进行夹插构件25’的安装，故零件的操作容易并能使组装工序简单。
另外，图12表示第7实施形态。在该实施形态中，使用树脂构件75代替第1实施形态中的夹插构件25。该树脂构件75被注入在从板固定螺钉24的图示上端部至转轴21侧的螺孔21a的闭塞底部之间划成的螺钉非占有空间17中，在该螺钉非占有空间17中被硬化。
在这样的本发明的另一实施形态中，也能获得与上述各实施形态同样的作用·效果，尤其，在本实施形态中，由于利用树脂构件75大致完全充填螺钉非占有空间17，故轴向动压轴承部SBa、SBb中的润滑流体F不会大量地进入螺孔21a中，不用担心在轴向动压轴承部Sba、SBb中润滑流体实际上呈不足状态而使轴承寿命缩短。而且，由于作为有头螺钉可使用一般的有头螺钉，故能使零件成本便宜。
另外，为了取代上述各实施形态中的注入通路及连通孔、或注入连通槽及注入连通孔等，也能将与这些通路等相当的部位的表面粗糙度形成得较大，在该场合，利用该大的表面粗糙度的凹凸，也能使产生的间隙形成实际的通路等。
接着，图13表示第8实施形态。该实施形态，是在轴向使轴121贯通并设置板固定螺钉24用的螺孔的结构。另外，由于应用本发明的HDD的整体结构与图1所示的结构同等，故这里省略HDD的结构说明，对有相同功能的构件标上相同符号并省略详细的说明。
在该实施形态的转轴121上，沿该转轴121的中心轴形成有贯通孔121a，利用该贯通孔121a，使转轴121的轴向的上下两端在轴向连通。在作成贯通孔121a的筒状的内壁部上形成有内螺纹部121b，在该内螺纹部121b的上端部分上螺装有未图示的夹紧固定螺钉(参照图22中的符号6’)。该夹紧固定螺钉的螺钉头部对盘片固定用的夹紧器(参照图22中的符号9)压接，利用该夹紧固定螺钉的紧固力就能进行夹紧器的固定。
另外，在转轴121的贯通孔121a的内壁上形成的内螺纹部121b的下端侧，螺装着作为固定轴向推力板23用的有头螺钉的板固定螺钉24。该板固定螺钉24具有与转轴121的内螺纹部121b啮合的外螺纹部24a，该外螺纹部24a被设置成从螺钉头部24b沿轴向延伸。而且，该板固定螺钉24的外螺纹部24a，从下方插入转轴121的贯通孔121a内通过对内螺纹部121b进行螺合，螺钉头部24b与轴向推力板23的下端压接。
这时，在板固定螺钉24的螺钉头部24b与转轴121的下端面之间，呈轴向推力板23在轴向被夹入的状态，可进行轴向推力板23的固定。
另外，在板固定螺钉24的螺钉头部24b与轴向推力板23之间夹有垫圈125。该垫圈125是用于消除因紧固板固定螺钉24时的切削现象等有可能发生的毛刺等异物的构件。因此，作为垫圈125，可使用PTFE或PEEK等的树脂制垫圈或高硬度有良好平滑性的金属制垫圈等。
另外，在板固定螺钉24的外螺纹部24a与转轴121侧的内螺纹部121b的螺合部即啮合的螺纹部分、在从该螺合部的大致全长至板固定螺钉24的前端部的部分，充填有环氧树脂等耐油性的粘接剂126。该粘接剂126，在用板固定螺钉24固定后被从上侧注入在板固定螺钉24的螺合部产生的间隙内被充填成在轴向将贯通孔121a封止的状态。因此，利用粘接剂126完全能防止润滑流体F向外部的泄漏，并能防止板固定螺钉24的松驰。
这时，粘接剂126通过设在转轴121的贯通孔121a的上端侧的开口部分而注入该贯通孔121a的内部。因此，在注入粘接剂126时在贯通孔121a的内部侧被加压的空气，通过在转轴121的下端部分设置成槽状的放气通路127而向转轴121的半径方向外方侧排出。
更详细地说，放气通路127的轴向推力板23沿周向的4个部位凹设在与转轴121的下端部抵接的部分，这些各放气通路127从轴向推力板23的中心孔部23c的内周侧端缘部向半径方向外方延伸，形成至比转轴121的外周面更外方的位置。而且，在从轴向推力板23与转轴121的下端部的抵接部分至粘接剂126的充填部分之间所划成的贯通孔121a的内部空间，利用这些各放气通路127而连通至转轴121的外面。
另外，尤其如图14和图15所示，在板固定螺钉24的螺钉头部24b的外侧面的轴中心部分上，形成有平面形状为星形的紧固用的工具卡合用凹部24c。该工具卡合用凹部24c的纵剖面被凹设成大致三角形的洼状，在螺钉紧固后在其内部充填有耐油性的粘接剂24d。粘接剂24d是埋入因在紧固板固定螺钉24时的切削现象等而有可能在工具卡合用凹部24c内发生的毛刺等的异物，利用该粘接剂24d可防止毛刺等的异物向外部流出·飞散。
在这样的结构的本实施形态中，通过相对转轴121将板固定螺钉24紧固、该轴向推力板23被牢固地固定。因此，轴向推力板23的结合强度比以往的压入等大幅度提高。
另外，在本实施形态中，在转轴121上由于形成用于形成内螺纹部121b的贯通孔121a，故在轴向可设置最大长度的底孔。而且，对于由该最大长度的贯通孔121a构成的底孔，由于利用具有余量的加工长度的切削工具形成内螺纹部121b，故能更容易且高效地进行加工。
另外，在上述的内螺纹部121b加工时等发生的切屑等的异物，就容易通过上述贯通孔121a的开口部而向外方排出，能获得良好的洁净性。
另外，在本实施形态中，由于在板固定螺钉24的外螺纹部24a与转轴121的内螺纹部121b的螺合部充填有封闭该螺合部的间隙而防止润滑流体向外部泄漏的粘接剂126，故能封止欲通过贯通孔121a向外部流出的润滑流体，并能利用粘接剂126可靠地防止板固定螺钉24的松驰。
而且，由于在将粘接剂126向转轴121的贯通孔121a内注入时，通过贯通孔121a的开口部极容易地进行注入作业，并在注入粘接剂126时被加压的贯通孔121a内的空气通过放气通路127向外部排出，故能良好地进行粘接剂126的充填作业。
另外，在本实施形态中，设置在板固定螺钉24的螺钉头部24b上的紧固用的工具卡合用凹部24c，由于被有耐油性的粘接剂24d所充填，故在对板固定螺钉24的螺纹紧固作业中，即使在该螺钉头部24b的工具卡合用凹部24c内发生毛刺等的屑片时，这些屑片也能被保持在粘接剂24b的内部侧，能可靠地防止向外部飞散，能获得良好的洁净性。
另外，图17和图18表示第9实施形态。在该实施形态中，对轴向推力板23设置放气通路127’。即，本实施形态中的放气通路127’，将轴向推力板23形成于与板固定螺钉24的螺钉头部24b抵接的部分。
另外，图19表示第10实施形态。在该实施形态中，放气通路127’不是在轴向推力板23侧、而是被设置成与转轴121的下端面相对。在这样的实施形态中，也能起到与第8实施形态同样的作用·效果。
另外，图20表示将本发明应用于轴固定型的动压轴承装置时的实施形态。该实施形态，在相对构成定子组30的底座框架30a立设地固定的固定轴31的外周侧，能旋转地插入作为构成转子组40的轴承的轴承套筒41的轴承孔。而且，在轴承套筒41上的形成于轴承孔的内周面侧形成的动压面，被配置成相对在固定轴31的外周面上形成的动压面在半径方向相面对，在该两动压面相互间的微小间隙中，在轴向分开的2个部位形成有径向动压轴承部RB、RB。
各径向动压轴承部RB上的轴承套筒41侧的动压面和固定轴31侧的动压面，沿周向通过数μm的微小间隙被相对配置着，在含有在它们之间所划成的上述径向动压轴承部RB并向轴向延伸的微小间隙内，连续地注入由润滑油或磁性流体等构成的规定的润滑流体。而且，在旋转时，利用未图示的径向动压发生用槽的泵吸作用对润滑流体F加压而产生动压，利用该润滑流体F的动压与轴承套筒41一起形成一体的旋转轮毂42，被作成在径向上浮并被轴支承的结构。
另外，在固定轴31的图示的上端部分，利用后述的板固定螺钉34而固定有圆盘形的轴向推力板33。该轴向推力板33被配置成被收容在设在轴承套筒41的上端侧的中心部分的圆环形的洼部41a内，在该轴承套筒41的洼部41a内，轴向推力板33的设在图示上侧面的动压面，相对设在轴承套筒41上的动压面，沿轴向接近而被相对配置着。而且，在轴向推力板33的图示上侧的动压面上，形成有未图示的例如人字形的轴向动压发生用槽，在该轴向推力板33和轴承套筒41的两动压面相互间的相对间隙部分，形成有下侧的轴向动压轴承部SBa。
另外，将由较大直径的圆盘形构件构成的配重板43配置成与轴向推力板33的上侧的动压面接近。该配重板43被配置成将轴承套筒41的上端侧开口部分封住，该配重板43的外周侧部分被轴承套筒41侧固定着。
而且，在上述轴向推力板33的上侧的动压面上，形成有未图示的例如人字形的轴向动压发生用槽，由此形成上侧的轴向动压轴承部SBa。
这样构成在轴向邻接配置的一组轴向动压轴承部Sba、SBb的轴向推力板33侧的两动压面和与其相对接近的轴承套筒41和配重板43侧的两动压面，沿轴向分别通过数μm的微小间隙被相对配置着，在由该微小间隙构成的轴承空间内，通过轴向推力板33的外周侧通路在轴向连续地注入或夹设有润滑油或磁性流体或空气等的润滑流体，在旋转时，设在轴向推力板33上的轴向动压发生用槽的泵吸作用对润滑流体加压而产生动压，利用该润滑流体的动压，上述的轴承套筒41和旋转轮毂42被轴支承成沿轴向上浮的非接触状态。
这时，在转轴31上，沿该转轴31的轴向而形成有贯通孔31a，利用该贯通孔31a使转轴31的轴向的图示上下两端连通。在构成贯通孔31a的筒状的内壁部上形成有内螺纹部31b，在该内螺纹部31b的上端侧螺装着作为固定轴向推力板33用的有头螺钉的板固定螺钉34。该板固定螺钉34具有与固定轴31侧的内螺纹部31b啮合的外螺纹部34a。而且，外螺纹部34a具有与螺钉头部31b啮合的外螺纹部34a。另外，外螺纹部34a从螺钉头部34b向轴向延伸。而且，该板固定螺钉34的外螺纹部34a通过从上端侧向固定轴31的贯通孔31a内插入而螺装于内螺纹部31b，螺钉头部34b呈轴向推力板33在轴向被夹入的状态，在该状态下，由于板固定螺钉34被紧固，故能进行轴向推力板33的固定。
另外，在板固定螺钉34的外螺纹部34a与从固定轴31侧的内螺纹部31b的螺合部的大致全长至板固定螺钉34的外螺纹部34a的前端部的部位，充填有环氧树脂等的耐油性的粘接剂36。该粘接剂36注入板固定螺钉34的螺合部的间隙内，被充填成在轴向将贯通孔31a封止的状态。利用该粘接剂36完全能防止所述的润滑流体向外部的泄漏，并能防止板固定螺钉34的松驰。
在具有这样结构的轴固定型的动压轴承装置中，也能获得与上述的各实施形态同样的作用·效果。
另外，上述的实施形态是本发明最佳实施形态的一例，但不限于此，在不脱离本发明宗旨的范围内可进行各种变形。例如，本发明不限于上述的各实施形态那样的轴旋转型的动压轴承装置，同样也能应用于轴固定型的动压轴承装置。另外，除了上述的各实施形态那样的HDD用电动机以外，对多面镜驱动用电动机及CD-ROM驱动用电动机等那样用于多种装置上的动压轴承装置，同样也能应用本发明。
权利要求
1.一种动压轴承装置，在轴承的内周面与轴的外周面之间构成径向动压轴承部、并在安装在所述轴的至少一端面侧的轴向推力板和所述轴承或固定于其上的配重板之间构成轴向动压轴承部，通过利用所述轴承与轴之间产生的相对旋转使注入于所述各动压轴承部的润滑流体产生动压而对所述轴承与轴进行支承，其特征在于，在所述轴的至少一端上设置对安装所述轴向推力板的有头螺钉进行螺合的带底螺孔，在所述螺钉与所述螺孔之间的螺纹部的间隙及在所述带底螺孔的底部与所述有头螺钉的螺纹部前端之间的螺钉非占有空间中充填有所述润滑流体，并在所述螺钉非占有空间中安装有使该螺钉非占有空间中的空隙体积减少的夹插构件。
2.如权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，所述夹插构件被形成为与所述有头螺钉分体的构件。
3.如权利要求2所述的动压轴承装置，其特征在于，所述夹插构件，由注入所述螺钉非占有空间内并硬化后的树脂构件形成。
4.如权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，所述夹插构件，由与所述有头螺钉作成一体的构件形成。
5.如权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，在所述轴向推力板与所述有头螺钉的螺钉头部或所述轴的端面的抵接部分，设置有使所述螺孔内的所述螺纹部的间隙以及使螺钉非占有空间与所述轴的外方连通的流体注入通路。
6.如权利要求5所述的动压轴承装置，其特征在于，所述流体注入通路包括使分别形成在所述轴向推力板的轴向两侧部分的轴向动压轴承部相互间在轴向连通的轴向流体通路。
7.如权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，设在所述有头螺钉的螺钉头部上的紧固用的工具卡合用凹部被具有耐油性的粘接剂所充填。
8.一种动压轴承装置，在轴承的内周面与轴的外周面之间构成径向动压轴承部、并在安装在所述轴的至少一端面侧的轴向推力板和所述轴承或固定于其上的配重板之间构成轴向动压轴承部，通过利用所述轴承与轴之间产生的相对旋转使注入于所述各动压轴承部的润滑流体产生动压而对所述轴承与轴进行支承，其特征在于，在所述轴上设有贯通轴向的贯通孔并形成内螺纹部，利用与该内螺纹部螺合的有头螺钉而将所述轴向推力板固定在所述轴的至少一端上，在所述有头螺钉与所述轴的内螺纹部的螺合部分的至少一部分，充填有对该螺合部分的间隙进行封止而防止所述润滑流体向外部漏出的粘接剂。
9.如权利要求8所述的动压轴承装置，其特征在于，在所述轴向推力板与所述有头螺钉的螺钉头部或所述轴的端面的抵接部分，设置有使至所述螺孔内的所述螺纹部的所述粘接剂的充填部分的间隙与所述轴的外方连通的放气通路。
10.如权利要求8所述的动压轴承装置，其特征在于，设在所述有头螺钉的螺钉头部上的紧固用的工具卡合用凹部被具有耐油性的粘接剂所充填。
全文摘要
一种利用润滑流体的动压力能相对旋转地支承轴和轴承的动压轴承装置，在轴(21)的至少一端上设置对安装轴向推力板(23)的有头螺钉(24)进行螺合的带底螺孔(21a)，在螺钉(24)与螺孔(21a)之间及在螺钉非占有空间(17)中充填有所述润滑流体(F)，并在螺钉非占有空间(17)中安装使该螺钉非占有空间(17)中的空隙体积减少的夹插构件(25)。
文档编号F16C33/10GK1503882SQ02807318
公开日2004年6月9日 申请日期2002年4月12日 优先权日2001年4月13日
发明者五明正人 申请人:株式会社三协精机制作所