JP2007170672A - フランジ付き軸の製造方法及び軸挿入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】穴を有する部材に軸を精度よく焼きばめ挿入する軸挿入装置を提供する。
【解決手段】挿入側に面取りが施された対象物５１の穴５２に軸４３を焼きばめで挿入するための軸挿入装置３０であって、 前記軸４３を保持する軸保持手段４０と、前記軸４３が挿入される穴５２を設けた対象物５１を保持すると共にこの穴５２を加熱する加熱手段５３，５７を有する対象物保持手段５０と、前記対象物保持手段５０が設けられ、水平方向に移動可能な調芯手段６０と、前記調芯手段６０の一側に設けられた角度調整手段７０と、前記軸保持手段４０を所定方向に移送する軸挿入手段８０とを設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸を、対象物の穴に焼きばめで挿入・固定したフランジ付き軸の製造方法及びその製造のための軸挿入装置、具体的には、スピンドルモータの固定軸（回転子）と、この固定軸（回転子）がその穴に焼きばめで挿入・固定されたフランジ付き軸の製造方法及びその製造のための軸挿入装置に関するものである。

ＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）の記録密度は、ここ数年で２倍になり、１インチあたりのトラック数（ＴＰＩ）は現状のノートパソコンで２５０００ＴＰＩとなっている。そして、今後さらに高密度化が求められる中で、限られた大きさのディスク上で更に記録密度を高めることが必要となる。ところで、この記録密度を高める指標となるのがＴＰＩであり、現在主流の玉軸受では、転動体と、内輪又は外輪とが点接触しながら回転するため、軸受を介したモータの回転には相対的に真円からの振れ「ＮＲＲＯ」（非同期振れ、以下ＮＲＲＯと記す）が発生し、ＴＰＩの限界が見え始めている。

このＮＲＲＯが大きいと、ディスクのトラック幅からズレが発生し（オフトラック）、信号にノイズの発生やデータが読み取れないといった現象が起きるものである。

ところで、ＮＲＲＯは、トラック幅の１／１０以下に抑えなければならない。例えば、３００００ＴＰＩのトラック幅では、０．８μｍであり、従って、ＮＲＲＯは０．０８μｍ以下にする必要がある。流体軸受を使用すればＮＲＲＯを０．０４μｍ以下に抑えることが可能であるが、玉軸受では０．０８μｍ程度で使用できなくなる。そこで、玉軸受に代わり流体軸受が注目を浴びてきており、この流体軸受を用いたＨＤＤモータの開発競争に拍車がかかっている。

一方、機器の小型化に伴って、情報を記録する手段としてのＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）の更なる小型化、薄型化が進んでいる。そして、この種の装置の心臓部である回転駆動部は、駆動ハブの中に軸受とモータ部の両方を内臓し、かつ駆動ハブの外周に複数枚の記録再生用のディスクを取付けることにより、装置の小型化と記憶容量の増大化を図っている。また、記録の高密度化を図るためには、回転主軸部の精度を飛躍的に高める必要がある。

ここで、流体軸受構造を有するこの種のスピンドルモータについて、図１１を参照して説明する。

図１１に示す如く、円盤状のベース２上には固定軸１が固定され、かつ上面には巻線３を巻回したコア４が固定されている。固定軸１の外周面には、軸方向に所定の間隔を保ったラジアル方向動圧発生用溝（ヘリングボーン溝）１ａ，１ｂが夫々形成されている。５は、アルミニウム製からなるディスク固定部であるハブ６と、その内部に焼ばめ等により圧入された青銅製のスリーブ７とからなるハブ組立体であり、スリーブ７が固定軸１に嵌挿されることにより、このハブ組立体５は固定軸１を中心として回転自在とされる。

スリーブ７は、前記両ラジアル方向動圧発生用溝１ａ，１ｂの間隔と対応する面に、凹部となるオイル溜まり７ａが形成されている。前記ラジアル方向動圧発生用溝１ａ，１ｂは、固定軸１またはスリーブ７の少なくともいずれか一方に形成されていれば良いものである。なお、８は、ベース２上に配置された駆動回路部品等が搭載されたプリント基板９を固定するねじである。

前記ハブ６の外周には、アルミニウム製の複数のディスク１０，１０がスペーサ１１を介して取付けられ、これらディスク１０，１０は、ハブ６に固定板１２を介してねじ１３にて固定される。また、ハブ６の下部に固着されたヨーク１４は、ベース２に形成された環状の凹部２ａに囲繞される如く所定の間隔を保って配置される一方、ヨーク１４の内面には、前記コア４と所定の間隔を保ったマグネット１５が固定されることにより磁気回路を形成するものである。

また、前記固定軸１の上端部には、軸径より膨出した円盤状のフランジ１６がねじまたは圧入などの手段で固定されることにより、このフランジ１６の外周面とハブ６に形成した切欠き６ａとの間に、上部オイル溜まり空間１７が形成される（図１２にａ部を拡大して示す）。

そして、フランジ１６上に取付体となるスラスト板１８を配置し、このスラスト板１８をハブ６にねじ１９にて固定することにより軸部が封止される。このように構成される軸受部は、スラスト板１８の下面に形成したポンピング溝またはヘリングボーン溝のようなスラスト方向動圧発生用溝１８ａ、上部オイル溜まり空間１７及び前記各ラジアル方向動圧発生用溝１ａ，１ｂなどに、オイルまたはグリースなどの潤滑剤２０を充填・塗布することにより軸受部の潤滑が図られる。

図１２に示すように、前記上部オイル溜まり空間１７の間隙が小さいと、充填された潤滑剤２０は、毛細管現象によってスラスト板１８上まで上って外部に飛散してしまい、潤滑剤の減少を招く。また逆に、上部オイル溜まり空間１７の間隙が図１３に示すように広すぎると、潤滑剤２０と空気との接触面積が大となり、潤滑剤の蒸発によって前記と同様に潤滑剤が減少する。

この組立て状態にあっては、前記マグネット１５とヨーク１４は磁性体であるコア４の磁気中心に対して上側に位置するため、ハブ組立体５には、吸引力（Ｐｚ）が作用することにより、常時ベース２側に引き寄せられる。

以上のように構成されたスピンドルモータは、巻線３に通電することにより磁界が発生し、マグネット１５と共にハブ組立体５が所定方向に回転駆動する。この駆動時、ラジアル方向動圧発生用溝１ａ，１ｂのポンピング力によりスリーブ７は固定軸１に対してセンタリングされ、また軸線方向に対しては、スラスト板１８のスラスト方向動圧発生用溝１８ａにより軸と一体のフランジ１６に対してスラスト板１８及びハブ組立体５が数μｍ 浮上し、ハブ組立体５は、固定軸１及びフランジ１６に対して潤滑剤２０を介して無接触で回転する。そして、図示せぬ磁気ヘッドがディスク１０上を半径方向に相対的に走査して、情報の読み書きを行うものである。

ところで、特にＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）等の情報機器に使用されるスピンドルモータには、高精度・高信頼性への要求が益々強くなつてきているのが現状である。前記したように、回転駆動部を支持する動圧を発生させるためのフランジ１６（例えば厚みが１．２ｍｍ）の固定軸１に対する取付けにあっては、図１４に示すように、ねじ２１にて軸端側で固定する場合は、軸端部とフランジ１６の下面との間に異物２２が挟まったり、軸端部のバリ等によって固定軸１とフランジ１６との垂直度が保てなくなって、動圧軸受の機能が低下する原因となっている。

また、図１５に示すように、フランジ１６を固定軸１に圧入によって固定する場合は、端部が面取りまたはＲ加工されている固定軸１にフランジ１６を圧入した時におけるフランジ１６の圧入面に作用する応力は、面取り等が施されて圧入面が減少した軸端部に向かうほど小さく不均一であるため、フランジ１６はＦ方向に湾曲してしまってスラスト軸受部の平面度が悪化し、これまた動圧軸受部の信頼性が低下する原因となっている。

そこで、本出願人は、固定軸及びコイルを巻回したコアを備えたベースと、前記固定軸と潤滑剤を介して嵌合する回転自在なハブと、前記固定軸または前記ハブのいずれか一方に形成した動圧発生用溝部と、前記固定軸の端部に圧入される円盤状のフランジと、前記フランジ及びこのフランジを封止するスラスト板のいずれか一方に形成した動圧発生用溝部とよりなり、前記固定軸またはこれに圧入される円盤状のフランジのいずれか一方の圧入面に、前記フランジの厚みに対応した上下位置に環状の凹部を形成して、かかる問題点を解決したスピンドルモータを出願している（特許文献１：特開平８−３２２１９３号公報参照）。

以下に、その内容に係るスピンドルモータにつき図１６乃至図１８を参照して説明する。図１６は、改良された従来のスピンドルモータの半断面図であり、従来と同一の構成部分には同一の符号を付して重複する部分の詳細な説明は省略し、以下変更部分についてのみ説明する。

図１６に示す如く、固定軸１はステンレス材（ＳＵＳ３０３）を採用し、かつスリーブ７は青銅を採用している。なお、両者の熱膨張率は略同一（１７×１０-6／°Ｃ）である。スリーブ７の固定軸１側の内面と反対側の、例えば、アルミニウム製のハブ６と対応する外周面には、スリーブ７の肉厚（Ｗ₁）と同等もしくは十分に大なる肉厚（Ｗ₂ ）を備えた補強用スリーブ７₁ が固定されている。
この補強用スリーブ７₁ は、固定軸１及びスリーブ７の熱膨張率より小な、例えば熱膨脹率が１０×１０-6／°Ｃであるステンレス材（ＳＵＳ４３０）等が用いられ、ハブ６の切欠凹部６ｂ内に、例えば、圧入等の固定手段にて固定されている。

さらに、スリーブ７は補強用スリーブ７₁ 内に、例えば、焼きばめによって固定されているものであり、このスリーブ７と補強用スリーブ７₁ とによりスリーブ部が構成されることにより、固定軸１の熱膨張率に対してスリーブ部の実質的な熱膨張率が低く設定される。このため動圧発生部の熱による隙間の変化の影響を小としている。

例えば、軸径３ｍｍの固定軸１に対する厚さ１．２ｍｍのフランジ１６の固定方法としては、圧入による方法を採用している。即ち、図１７に示すようにフランジ１６の圧入面である内周部１６ａには、上下面位置に環状の凹部２３ａ，２３ｂがそれぞれ形成してある。環状の凹部２３ａ，２３ｂの深さｔは均一で、本実施例では０．１ｍｍであり、直径は内周部１６ａの直径に対して約０．０３ｍｍ大としてある。

従って、固定軸１にフランジ１６を圧入するとフランジ１６の幾何学的な中心ｌに対して内周部１６ａに生じる応力（面圧）は対称（中心ｌに対して上下対称の位置Ｌ1=Ｌ2 ）でかつ均一となり、フランジ１６の固定軸１に対する垂直度及び平面度が良好に保てる。

また、図１８に示すものは図１７の態様とは逆の態様を示すもので、固定軸１側にフランジ１６の圧入面となる内周部１６ａと対応するよう、その幾何学的な中心ｌに対して上下の位置に環状の凹部２４ａ，２４ｂがそれぞれ形成してある。そのため前記実施例と同様に圧入面に生じる応力（面圧）は対称でかつ均一となり、フランジ１６の固定軸１に対する垂直度及び平面度が良好となる。従って、両実施例にあっては動圧軸受の信頼性が向上し、振れの少ない小型でかつ高精度の信頼性の高いモータが得られるものである。

ところで、かかる特開平８−３２２１９３号公報記載の技術によれば、フランジ１６に対する軸１の組付けが、例えば、圧入によって行なわれている。この圧入によって両者の組付けが行なわれる場合には、その組付けが円滑に行なわれるように、前記した図１５及び後述するように、フランジ１６の内周部１６ａ及び軸端１ｄには、挿入の際のガイドとして面取りが必要となるものである。

なお、フランジ１６に対する固定軸１の取付けにあって、このように圧入により行なう方法によれば、フランジ１６を加熱する必要がないので装置は簡単に構成できるが、フランジ１６の穴部の塑性変形を伴うため精度・強度を維持することが困難である。また、接着により両者を取付ける方法もあるが、これによれば、接着剤の塗布・乾燥等の工程が必要となり、装置の複雑化は避けられない。

そこで、本出願人は、取付け方法、面取り等について考察を進めていった結果、前者は、焼きばめにて固定する方法が最も効果的であること、後者にあっては単に面取りがあるだけでは駄目なのであり、後述するように軸４３の先端部４３ｄとフランジ５１の内周部（穴）５２ａにおける面取りの大きさと、組付け後の両者の位置関係及び単に両者が組付けられているのみではなく、所定の組付け力で組付けられている必要があり、それぞれが重要であることが判明したものである。

すなわち、焼きばめは、円板を加熱し、この間に軸を挿入し冷却に伴なう穴径の収縮による締め付け力で固定する方法であり、圧入のような穴部の塑性変形を伴なわないので、所望の組付け力が得やすいものだからである。本発明は、かかる知見に基づきなされたものであり、軸４３をフランジ５１の内周部５２ａ内に挿入する際、焼きばめにて行なうと共に、それが、前記した所定の振れ精度、平面度、組付け力として得られるよう各構成部材を配置した軸挿入装置を提供しようとするものであり、以下その点につき、従来のこの種軸挿入装置と対比しながら説明する。

ここで、軸挿入装置の具体的説明に入る前に、焼きばめ時における軸と穴との一般的な関係（締め代（しろ）と組付け力の関係）について、図１９、図２０を用いて説明しておく。なお、締め代とは、軸１の径（Ｄ）と、フランジ１６の穴（内周）部１６ａの穴径（ｄ）との差（Ｄ−ｄ）をいい、組付け力とは、両者を組付けた後にフランジ１６を抜き去る力をいうものとする。また、当然の如く、焼きばめによる組付けであるので、フランジ１６の内周部１６ａの穴径（ｄ）を加熱することにより、その穴径（ｄ）を膨張させ、軸１を挿入後、冷却することにより両者を結合するものが、その前提となるものである。また、この図１９、図２０の説明においては、便宜上面取り部については、省略してある。

図１９（Ａ）は焼きばめ前の両者の状態を示すもので、締め代が小さい、すなわち、両者の差（Ｄ−ｄ）が小さい場合の説明図であり、この場合は、当然の如く、フランジ１６の内周部１６ａの穴径（ｄ）を加熱により膨張させる範囲は少なくなる。従って、冷却時、その収縮する範囲が少なくなるので、同図（Ｂ）の如く、焼きばめ（組付け）後の組付け力Ｇ₁は小である。なお、この図１９（Ａ）は、加熱により穴径（ｄ）を膨張させる範囲が少なくなることより、フランジ１６を反らせようとする力Ｈ₁は小となるので、このフランジ１６は反りにくい。すなわち、後述する如く所要の組付け力は得られないものの、フランジ１６の平面度は得やすいという相反する結果が出る。

一方、図２０（Ａ）は焼きばめ前の両者の状態を示すもので、締め代が大きい、すなわち、両者の差（Ｄ−ｄ）が大きい場合の説明図であり、この場合は、当然の如く、フランジ１６の内周部１６ａの穴径（ｄ）を加熱により膨張させる範囲は大きくなる。従って、冷却時、その収縮する範囲が大きくなるので、同図（Ｂ）の如く、焼きばめ（組付け）後の組付け力Ｇ₂は大である。なお、この図２０（Ａ）は、加熱により前記した穴径（ｄ）を膨張させる範囲が大きくなることより、同図（Ｂ）の如く、フランジ１６を反らせようとする力Ｈ₂は大となるので、このフランジ１６は反り易い。すなわち、これまた後述する所要の組付け力は得られるものの、フランジ１６の平面度は得にくい、というこれまた相反する結果が出る。
特開平８−３２２１９３号公報 特開平８−１９７３４１号公報（後述） 特開平８−１８４９７７号公報（後述）

ここで、この種の従来の軸挿入装置について、概略説明する。
焼きばめにより穴を有する部材と軸とを安定的に組み立てる方法として、特開平８−１９７３４１号公報（特許文献２）記載の技術がある。この方法は、ドラム軸と上ドラムの同軸度を得るための発明であって、軸保持手段と、前記軸が挿入される穴を有すると共にこの穴を加熱する加熱手段を有する上ドラム等の対象物保持手段と、前記軸保持手段と前記対象物保持手段を相対的に移動して、前記軸を前記対象物の穴に挿入するための挿入手段と、前記軸保持手段に保持された前記軸と、前記対象物保持手段に保持された前記対象物の同軸度を調整するための調心手段とを備えた構成である。

かかる従来の軸挿入装置は、前記した如く、あくまでもドラム軸と上ドラムの同軸度を得るための発明であるので、上ドラムの平面度、表面粗さは、どちらかというとあまり重要視されてはいない。すなわち、この特開平８−１９７３４１号公報（特許文献２）記載の技術を、以下詳述する如くの本発明になる軸挿入装置にそのまま適用することはできない。

また、これ以外の方法として、特開平８−１８４９７７号公報（円筒体の製造装置）（特許文献３）記載の技術がある。この方法は、焼きばめしようとする部材と部材を、芯出し（同軸度）調整と角度調整を行いながら焼きばめする方法であって、その部材の加工仕上がり精度を劣化させずに焼きばめしようとするものである。ただし、その構造上、本発明が意図するサブミクロン精度の部品の組み付けには向いていない。

かかる従来の円筒体の製造装置における焼きばめ方法によれば、スリーブＷ2の端部を加熱して拡径した後、そのスリーブＷ2の端部の内径加工穴１３０内に、ロボットハンドの先端に把持したフランジＷ1を調芯させつつすきまばめの状態にしてから、フランジＷ1を押圧して、スリーブＷ2の端面１３２にフランジＷ1の外周部１３３を当接させるものである。しかるに、この特開平８−１８４９７７号公報（特許文献３）記載の技術にあっては、フランジＷ1の平面度は得られるものの、表面粗さ、溝深さ等に関しては、何等考慮されていないものであるから、これまた、前記した特開平８−１９７３４１号公報（特許文献２）記載の技術と同様、以下詳述する如くの本発明になる軸挿入装置にそのまま適用することはできない。

前記した如く、ＨＤＤ用のスピンドルモータにあっては、ＮＲＲＯの関係上、流体軸受を用いることが主流になってきつつあるが、このＮＲＲＯの低減化のために、スピンドルモータとして精密な回転精度が求められている。そのため、スラスト軸受を構成するスラストプレートとしては、平面度、表面粗さ、溝深さ等を、より高精度に仕上げることが必要とされてきている。

従って、このスラストプレートと当接するフランジ１６としても所定の平面度に仕上げられている必要があり、一般的には、１μｍ以下に仕上げられていることが望まれているものである。なお、軸１が固定子ではなく回転子として用いられる場合には、軸１に対する振れ精度も前記した理由により、前記した平面度と同様、１μｍ以下に仕上げられている必要がある。

また、組付け力としても、各種実験結果及び現在市場に供給されているこの種のＨＤＤ用スピンドルモータのデータより、１０００Ｎ以上必要であるとされている。その理由としては、これ以下の場合は、経時変化等によりスタート、ストップ時にズレが発生してしまうからである。

更に、締め代は、前記した如く大きすぎても、小さすぎてもフランジを反らせようとする力と、組付け力との関係上相反する結果が出てくるものである。そこで、この締め代としても、各種実験結果及び現在市場に供給されているこの種のＨＤＤ用スピンドルモータのデータと、前記した組付け力の関係を検討した結果、０．０３ｍｍ程度必要であるということが分かった。

すなわち、この種のＨＤＤ用スピンドルモータの組付け力は、１０００Ｎ以上、締め代は、０．０３ｍｍ程度必要であり、更にフランジの平面度、軸１に対する振れ精度としては、それぞれ１μｍ以下に仕上げられている必要があるものである。

本発明は、かかる点に鑑みなされたものであり、例えば、モータの回転子に求められるサブミクロンの直角度、フランジの平面度を得るための具体的構成になる軸挿入装置及びフランジ付き軸の製造方法を提供することにより、前記した問題点を解決したものである。

請求項１になる発明は、面取りが施された穴を有するフランジの前記穴に軸が焼きばめで挿入固定され、前記フランジの一面が前記軸と直交して成るフランジ付き軸を製造する、フランジ付き軸の製造方法であって、
軸保持手段により、前記軸を鉛直方向に保持する保持ステップと、
フランジ保持手段により、前記フランジを、該フランジの前記軸保持手段に対向する対向面が水平となるように保持して前記穴を加熱する加熱ステップと、
前記フランジ保持手段を水平方向に移動させる移動ステップと、
前記フランジ保持手段の傾動を禁止すると共に、前記軸保持手段と前記フランジ保持手段とを、少なくとも前記軸が前記面取りの分だけ入り込むまで第１の挿入速度で接近させる第１の軸挿入ステップと、
該第１挿入ステップの後に、前記対向面が前記軸保持手段に当接するまで前記軸を前記第１の挿入速度よりも速い第２の挿入速度で前記穴に挿入する第１の軸挿入ステップと、
前記対向面が前記軸保持手段に当接した後に前記フランジ保持手段の傾動を許容する傾動許容ステップと、を有することを特徴とするフランジ付き軸の製造方法である。

請求項２になる発明は、面取りが施された穴を有するフランジの前記穴に軸を焼きばめで挿入固定し、前記フランジの一面が前記軸と直交するフランジ付き軸を組み立てる軸挿入装置であって、
前記軸を鉛直方向に保持する軸保持手段と、
前記フランジを、該フランジの前記軸保持手段と対向する対向面が水平となるように保持する保持部と、前記穴を加熱する加熱部と、を有するフランジ保持手段と、
前記フランジ保持手段を水平方向に移動させて前記軸と前記穴との調芯を可能とする調芯手段と、
前記フランジ保持手段を傾動させて前記軸と前記対向面とがなす角度の調整を可能とする角度調整手段と、
前記軸保持手段と前記フランジ保持手段とを接近させて前記軸を前記穴に挿入する軸挿入手段と、
該軸挿入手段による挿入動作に応じて前記角度調整手段の傾動の禁止と許容とを選択的に制御する傾動制御手段と、
を備え、
前記軸挿入手段は、前記軸保持手段と前記フランジ保持手段とを、少なくとも前記軸が前記穴に前記面取りの分だけ入り込むまで第１の挿入速度で接近させ、その後、前記対向面が前記軸保持手段に当接するまで前記第１の挿入速度より速い第２の挿入速度で前記軸を前記穴に挿入し、
前記傾動制御手段は、前記対向面と前記軸保持手段との当接により前記角度調整手段の傾動を許容するよう構成されて成ることを特徴とする軸挿入装置である。

請求項３になる発明は、面取りが施された穴を有するフランジの前記穴に軸を焼きばめで挿入固定し、前記フランジの一面が前記軸と直交するフランジ付き軸を組み立てる軸挿入装置であって、
前記軸を鉛直方向に保持する軸保持手段と、
前記フランジを、該フランジの前記軸保持手段と対向する対向面が水平となるように保持する保持部と、前記穴を加熱する加熱部と、を有するフランジ保持手段と、
前記フランジ保持手段を水平方向に移動させて前記軸と前記穴との調芯を可能とする調芯手段と、
前記フランジ保持手段を傾動させて前記軸と前記対向面とがなす角度の調整を可能とする角度調整手段と、
前記軸保持手段と前記フランジ保持手段とを接近させて前記軸を前記穴に挿入する軸挿入手段と、
該軸挿入手段による挿入動作に応じて前記角度調整手段の傾動の禁止と許容とを選択的に制御する傾動制御手段と、
を備え、
前記傾動制御手段は、
前記軸挿入手段による前記軸の前記穴への挿入の際に、前記傾動を禁止して前記調芯を行い、前記対向面と前記軸保持手段との当接により前記傾動を許容して前記角度の調整を行うよう構成して成ることを特徴とする軸挿入装置である。

本発明によれば、軸とフランジを高精度・高強度に焼きばめすることが出来る。
また、軸とフランジの振れおよびフランジの平面度を１μｍ以下にでき、耐引き抜き力（組付け力）も１０００Ｎ以上を実現することができる。

以下、本発明の好適な一実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施例は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本実施例に係る軸挿入装置の全体を示す側面図、図２は、本実施例になる軸挿入装置の要部概略図で、第１の状態を示す説明図、図３は、同、軸挿入装置の要部概略図で、第２の状態を示す説明図、図４は、同、軸挿入装置の要部概略図で、第３の状態を示す説明図、図５は、同、軸挿入装置の要部概略図で、第４の状態を示す説明図、図６は、同、軸挿入装置の要部概略図で、軸とフランジとの組付け状態を示す説明図、図７は、同、軸とフランジとの組付け状態を示す工程図である。

図１は、本発明になる軸挿入装置３０の好ましい一実施例であり、スピンドルモータの回転子（円板付き軸）をスラストプレートの穴に挿入するための装置の全体を示す側面図、図２は、本実施例になる軸挿入装置の要部概略図で前記した第１の状態（静止状態）を示すものである。以下、図１、図２を参照して本実施例の具体的構成について説明する。軸挿入装置３０は、軸保持手段４０、対象物保持手段５０、調芯手段６０、角度調整手段７０、挿入手段８０とより大略構成されている。

前記した如く、スピンドルモータの高速化に伴い、その回転部分を司る回転子（フランジ付き軸）及びこの回転子が挿入されるスラストプレート等はより高精度に組み立てられている必要がある。特に、軸に対するフランジの面振れ（直角度）、フランジの平面度、軸とフランジの組付け力が高いことが、前記したＮＲＲＯの関係から重要になってきている。

従って、回転子の軸となる後述する軸４３等を有する軸保持手段４０は、かなりの高精度で組み立てられている必要がある。ところで、図２に明示する如く、この軸保持手段４０は、後述する挿入手段８０に接続されているスライド部材４１、このスライド部材４１に取付けられているフローティングジョイント４８、このフローティングジョイント４８と接続されているベースプレート４９、このベースプレート４９と接続されている軸ホルダ４２、この軸ホルダ４２の中心孔４６内に挿通されている軸４３等より大略構成されている。

そして、軸ホルダ４２の下面４４は、前記した理由により、平面度として、０．３μｍ以下に、また、軸４３と下面４４との直角度は、１μｍ以下に仕上げられているものである。なお、ベースプレート４９には、図示しない吸引用の穴が設けられてあり、この穴は、これまた図示しない真空ポンプ等へと接続されている。

軸ホルダ４２の中心孔４６上で、かつ、軸ホルダ４２の上面４５には、前記した軸４３を前記した真空ポンプにより吸引して落下を防止するための落下防止機構４７が取りつけられている。なお、軸４３は、軸ホルダ４２の下面４４より若干飛び出した形で落下防止機構４７に吸引されている。

また、軸ホルダ４２には、図示しない温度調整機構を付加する場合もある。これは、焼きばめ終了時の冷却を、加熱された後述する対象物であるスラストプレート５１から軸ホルダ４２へ逃がすことにより行なっているので、高温条件下で長時間使用した場合、軸ホルダ４２の温度が上がってしまい、放熱効果が薄れてしまう可能性があるからである。

対象物保持手段５０は、対象物である中央部に、予め、軸４３の軸径より締め代分だけ小さい貫通孔５２を有するフランジ５１、このフランジ５１を支持する支持台（加熱ブロック）５３、この支持台５３の中心孔５４内及び前記したフランジ５１の中央部の貫通孔５２内を上下動する、例えば、セラミック材よりなるコマ部材５５、同じく前記した支持台５３の中心孔５４内で、前記したコマ部材５５を常時上方向（前記した軸４３方向）に押圧しているバネ部材５６、前記した支持台５３の外周部に所定間隔を持って設けられ、前記したフランジ５１を加熱することにより、このフランジ５１の貫通孔５２を膨張させる加熱手段５７等より大略構成されている。なお、５８は、前記した加熱手段５７を支持するブラケット、５９は、このブラケット５８を支持する支柱である。

前記した支持台５３も、その上面５３ａの平面度を０．３μｍ以下に仕上げてある必要がある。その理由は、前記した如く、この支持台５３の上面５３ａには、対象物である中央部に貫通孔５２を有し、所定の平面度（０．３μｍ以下）を有するフランジ５１が載置され、軸４３との組付け後の直角度が１μｍ以下に仕上げられる必要があるからである。

対象物保持手段５０の一部を構成する加熱手段５７としては、加熱対象物であるフランジ５１が、前記した支持台５３より突出しているコア部材５５内に挿通されて前記した支持台５３の上面５３ａ上に載置され、前記したフランジ５１が加熱される際、このフランジ５１が載置されている支持台５３の動きが拘束されないように、このフランジ５１を非接触で加熱できる高周波誘導加熱ユニットを使用している。

このように、フランジ５１を直接的に高周波誘導加熱により加熱せず、支持台（加熱ブロック）５３が加熱されることにより、フランジ５１が間接的に加熱されるという形を取っているのは、フランジ５１の材質によっては、高周波誘導加熱では加熱されにくいものがあるためである。逆に、加熱されやすい材質であれば、昇温時間が短縮されるので便利である。

また、フランジ５１が常に同じ位置にセットできるようにするため、前記した如く、支持台５３の中央部に、この支持台５３の上面５３ａより突出する如くセットされたコマ部材５５に、フランジ５１の貫通孔５２が上方より挿入されるように構成する。そして、このコマ部材５５は、組付け時に軸４３に押圧されバネ部材５６の押圧力に抗して下動するように構成されている。

調芯手段６０は、前記した支持台５３を載置したテーブル６１と、このテーブル６１の下面に設けられた受け台（角度調整ベース）６３と、この受け台６３と前記したテーブル６１との間に配置される複数の鋼球（又はセラミック球）６２と、前記したテーブル６１が水平方向にスライドするのを防止する一対の水平方向クランプ機構６４、６４とで大略構成されている。

なお、この水平方向クランプ機構６４は、例えば、精密マイクロメータを用いており、６５は、この水平方向クランプ機構６４の先端側に固定した鋼球である。また、６６は、取付けベース、６７は、この取付けベース６６上に取付けられた前記精密マイクロメータ６４のスライドユニットである。

前記した一対の水平方向クランプ機構６４、６４の先端側に固定した鋼球６５，６５は、第１の状態（静止時）及び組付け終了時には、テーブル６１と当接して初期位置に支持台（加熱ブロック）５３を戻し、軸４３とフランジ５１との組付け時には、水平及びチルトが自由になるように構成してある。

また、この調芯手段６０を構成している複数の鋼球（又はセラミック球）６２ａ〜６２nは、この鋼球が等間隔になるように図示しない保持具により保持されている。このように構成することにより、テーブル６１は、水平方向に微小な力が付与された場合でも、自由にスムースに移動することが出来る。従って、調芯手段６０としては、常に安定した調芯機能を発揮することが出来るものである。

角度調整手段７０は、前記した受け台（角度調整ベース）６３をその略中央部で一点にて支持する鋼球７１、この鋼球７１を受ける受け台（ジョイント）７２、この受け台７２を支持する加圧ユニットとしてのエアシリンダ７３より大略構成されている。なお、７４は、前記した取付けベース６６を支持するための支柱、７５は、支持部材である。

この角度調整手段７０の鋼球７１は、静止時及び組付け完了時には、前記した受け台６３に当接しており、また、この受け台６３は、前記した取付けベース６６に当接していて、角度調整は行なわれない状態になっている。そして、軸４３とフランジ５１とが当接する組付け時には、前記した水平方向クランプ機構６４のクランプが解除されていることより、この当接によるＸ₂方向への押圧力は、支持台５３、テーブル６１、鋼球６２、受け台６３へと伝達され、この受け台６３と取付けベース６６との当接が外れる。

そして、水平方向クランプ機構６４のクランプ解除及び受け台６３と取付けベース６６との当接が外れることにより、この角度調整手段７０はスムーズに角度調整ができ、軸４３を保持する軸ホルダー４２の下面４４に完全に平行に倣うことが出来るものである。さらに、前記した如く、受け台７２の下部には、組付け時の押付け力を調整する機構として、エアシリンダー７３が取付けられているので、これの供給圧力で押付け力を調整することができる。このエアシリンダー７３は、加熱ブロック５３が加熱の初期状態のときに、数μｍに水平を保つように水平基準面にこの加熱ブロック５３のユニットを押し付ける機能も有している。

挿入手段８０は、前記した軸保持手段４０の一部を構成するスライド部材４１を保持し、サーボモータ８２により上下方向（矢印Ｘ₁〜Ｘ₂方向）にスライドするスライダ８１と、このスライダ８１の上下動をガイドするガイド部材８３と、このガイド部材８３を保持するブラケット８４等より大略構成される。なお、８５は、前記したスライダ８１とスライド部材４１との間に配置される補強部材としてのブラケットである。

また、９０は、前記したガイド部材８３、ブラケット８４及び前記した角度調整手段７０のベース部を構成する支持部材７５、この支持部材７５を保持するボトムプレート９３等のベースとなるベース部材である。なお、９１は、トッププレート、９２は、前記したボトムプレート９３とトッププレート９１との間に設けられたガイドシャフトである。

次に、前記した軸挿入装置３０の動作について、図１〜図７を参照して説明する。まず、本実施例になる軸挿入装置３０の動作説明に入る前に、軸４３と、フランジ５１との組付けの概略について、図６、図７を用いて説明する。

前記した如く、組付け後の、この種のスピンドルモータの回転子としては、軸４３に対するフランジ５１の振れ精度は、１μｍ以下、またフランジ５１の平面度も、１μｍ以下と設定されている（図６ａ参照）。また、両者を組付けた後の組付け力としては、１０００Ｎ以上とされている（図６ｂ参照）。

次に、組付け方法について図７を用いて説明する。なお、この組付け方法の説明においては、便宜上、面取り部は省略してある。まず、その平面度を１μｍ以下に仕上げると共に、その穴径５２を軸４３の軸径に対して締りばめの径に仕上げたフランジ５１を用意する（図７ａ）。次に、このフランジ５１を加熱し、前記したフランジ５１の穴径５２を軸径に対して隙間ばめの径５２ａに広げる（図７ｂ）。これにより、軸４３がフランジ５１の穴内に挿入可能となる。

次に、軸４３をフランジ５１の穴内に挿入し、しかる後、フランジ５１への加熱を止める。このフランジ５１への加熱を止めることにより、隙間ばめの径５２ａに広げられていた穴径が、収縮して締りばめの径に戻る。これにより、軸４３に対するフランジ５１の振れ精度、組付け力としては、所定のものが得られた状態で、両者はしっかりと固定される（図７ｃ、図７ｄ）。

ここで、前記した組付け方法を前提にして、本実施例になる軸挿入装置３０の動作について、図１〜図５必要に応じて図８、図９を参照して説明する。

図１、図２の静止状態（第１の状態）において、前記した如く、上、下面５１ａ，５１ｂの平面度を、それぞれ所定の１μｍ以下に仕上げられ、中央部に締りばめの径に仕上げられた貫通孔５２を有するフランジ５１を、手動若しくは然るべき移送手段により支持台（加熱ブロック）５３の中心孔５４内をバネ部材５６により上方に押し上げられ、この支持台５３の上面５３ａより若干突出しているコマ部材５５に上方より挿入する。

この挿入に際しては、フランジ５１を所定位置に配置した支持台（加熱ブロック）５３を上部に載置したテーブル６１は、前記した如く、前方側に鋼球６５を固定した水平方向のクランプ機構（精密マイクロメータ）６４により、水平方向の動きが微調整（所定位置へのイニシャル調整）されて、所定位置に固定されているので、両者の結合は、容易に行なわれることになる。また、このようにテーブル６１が所定位置に固定されていることにより、後述する加熱手段５７による支持台（加熱ブロック）５３上に載置されたフランジ５１への加熱が、確実に行なわれるものである。

このように、フランジ５１を所定位置に配置した支持台（加熱ブロック）５３を上部に載置したテーブル６１が所定位置に固定されると、加熱手段５７により、支持台（加熱ブロック）５３への所定の加熱が行なわれ、フランジ５１の貫通孔５２を軸径に対して隙間ばめの径に広げる。これにより、軸４３がフランジ５１の貫通孔５２内に挿入可能となる。

なお、この第１の状態では、前記した軸保持手段４０によるＸ₂方向への押圧力の付与はなされていないものであるから、受け台６３と取付けベース６６とは当接したままの状態であり、従って、角度調整手段７０は、非作動状態におかれる。すなわち、角度調整は行なわれないものである。

次に、図３を用いて、第２の状態について説明する。前記した如く、第１の状態で、フランジ５１の貫通孔５２が、軸径に対して隙間ばめの径に広げられると、このフランジ５１は、軸４３との組付けの際、軸４３がこのフランジ５１の貫通孔５２内にスムースに挿入されるよう、水平方向のクランプ機構６４が、精密マイクロスライドユニット６７により移動して、そのクランプを解除する。前記した如く、テーブル６１は、受け台６３との間に複数の鋼球６２ａ〜６２nが配置されているので、このテーブル６１は、容易に水平方向に移動可能なものである。

なお、この第２の状態でも、前記した軸保持手段４０によるＸ₂方向への押圧
力の付与はなされていないものであるから、受け台６３と取付けベース６６とは
当接したままの状態であり、従って、角度調整手段７０は、非作動状態におかれ
る。すなわち、これまた角度調整は行なわれないものである。

次に、図１及び図４を用いて、第３の状態すなわち、軸４３とフランジ５１との組付けについて説明する。前記した如く、軸ホルダー４２内の軸４３とフランジ５１との組付け準備が整うと、挿入手段８０のサーボモータ８２が作動する。サーボモータ８２が作動すると、前記した如く、軸保持手段４０の一部を構成するスライド部材４１を保持し、このサーボモータ８２により上下方向（矢印Ｘ₁〜Ｘ₂方向）にスライドするスライダ８１が、このスライダ８１の上下動をガイドするガイド部材８３に沿って、例えば、Ｘ₂方向に移動する。

このように、軸保持手段４０をスライド部材４１で連結した挿入手段８０がＸ₂方向に移動することにより、前記したスライド部材４１に取付けられているフローティングジョイント４８、このフローティングジョイント４８と接続されているベースプレート４９、このベースプレート４９と接続されている軸ホルダー４２も共にＸ₂方向に移動する。

そして、この軸ホルダー４２内の軸４３が軸径に対して隙間ばめの径に広げられているフランジ５１の貫通孔５２内に挿入される前の図３の状態から、軸４３を、コマ部材５５をバネ部材５６の押圧力に抗してＸ₂方向へ押圧して、図４の如く、フランジ５１の上面５１ａと軸ホルダー４２の下面４４とを密着させる。この軸挿入の際、軸４３及びフランジ５１の貫通孔５２には、図示しない所定の面取りが施されているので、それはスムースに行なわれる。

なお、挿入動作は、サーボモータ８２を制御することにより、まず、軸４３を有する軸ホルダー４２をフランジ５１に所定のスピードで接近させる。次に、調芯が不充分な場合を考慮して、面取り分だけゆっくりと入り込み、調芯させる。そして、面取り分入り込んだ後に、前記した如く、フランジ５１と軸ホルダー４２とが密着されていることにより熱伝導によりフランジ５１が冷却され、このフランジ５１の貫通孔５２の孔径が収縮する前に、軸４３を一気に高速で、所定の位置まで押し込む。

具体的には、軸ホルダー４２等と接続されているスライダ８１がフランジ５１に接近するまでのスピードとして１８００mm／ｍｉｎに設定する。そして、面取り分だけゆっくりと入り込み、調芯させる際のスピードを５０mm／ｍｉｎに減速して、仮に、調芯が不充分な場合の不都合を避ける。そして、両者が組付けられる際のスピードを９０００mm／ｍｉｎと一気に高速にして、所定の位置まで押し込むことにより、組付けを完了する。

また、軸４３によってコマ部材５５をバネ部材５６の押圧力に抗してＸ₂方向へ押圧することにより、フランジ５１の上面５１ａと軸ホルダー４２の下面４４とが密着されると共に、この押圧力は、テーブル６１、鋼球６２、受け台６３へと伝達されるので、受け台６３と取付けベース６６とは当接状態が解かれる。従って、角度調整手段７０も、同時に非作動状態が解かれ、角度調整が行なわれる状態に移行する。すなわち、鋼球７１、受け台６３、テーブル６１等を介して加熱ブロック５３に対する角度調整が行なわれることになる。なお、この際、加熱手段５７による加熱は、解除される。

従って、仮に、軸４３と、フランジ５１の貫通孔５２との直角度（軸４３に対する振れ）が所定以上の場合には、この状態で角度調整が行なわれ、所定の角度に修正されるものである。すなわち、軸４３を保持する軸ホルダ４２の下面４４に完全に平行に倣うことが出来、所定の振れ精度が得られるものである。なお、この組付けの際、エアシリンダ７３による押圧力が所定のものより大の場合には、このエアシリンダ７３により、これの供給圧力で押圧力を調整する。

次に、図５を用いて、第４の状態すなわち、軸４３とフランジ５１との組付け後の状態について説明する。前記したように、焼きばめによる所定の組付けが終了すると、隙間ばめの径に広げられていたフランジ５１穴径（貫通孔５２）が収縮して締りばめの径に戻る。従って、軸４３内に挿通されていたフランジ５１は、そのままの状態で、前記した挿入手段８０がＸ₁方向に移動する。この挿入手段８０の移動に呼応して受け台６３が元位置に復帰し、再び受け台６３と取付けベース６６とが当接する。また、水平方向のクランプ機構６４も元位置に復帰することにより、この水平方向のクランプ機構６４は、再びテーブル６１をクランプし、初期位置である図５の状態に戻る。

ここで、スピンドルモータの固定軸とフランジとの組付けの具体例について、図８〜図１０を参照して説明する。

図８は、本実施例に係るスピンドルモータの固定軸とフランジとの組立て状態を示す部分図、図９は、本実施例に係るスピンドルモータの固定軸とフランジとの組立て状態の寸法例を示す部分図、図１０は、スピンドルモータの固定軸とフランジとの悪い組立て状態を示す部分図である。なお、前記した従来例と同一部分は同一符号を用い、その詳細な説明は省略する。

図８は、スピンドルモータの固定軸とフランジとの全体の組立て状態を示す部分図であり、例えば、フランジ５１の外径を７．２ｍｍ、フランジ５１の厚みを１．５ｍｍ、軸径４３を４ｍｍに設定した際、前記した組付け力を１０００Ｎ以上、フランジの平面度１μｍ以下を得る目的でスピンドルモータを作製したものである。

（実施例１）
具体的には、締め代を前記した０．０３ｍｍ、フランジ穴５２のエッジ部５２ｂの面取り量を０．１２ｍｍ、軸４３の先端部４３ｄ側に形成された面取り部４３ｃの面取り量を０．０８ｍｍ、フランジ５１の上面部５１ａと軸４３の上面部４３ｄとの段差を０．０３ｍｍに設定した。

前記した如く軸４３及びフランジ５１を具体的に構成し、本実施例になる軸挿入装置で焼きばめにより両者を組付けたところ、組付け力１１００Ｎ、フランジの平面度０．０６２μｍという結果が得られた。

（比較例１）
前記した実施例１と同じ条件において、軸４３の先端部４３ｄ側に形成された面取り部４３ｃの面取り量のみを０．２ｍｍに設定した。その結果、フランジの平面度が１．５２４μｍと悪化してしまった。図１０は、この比較例１の結果を図面化したものである。この図１０より明らかな如く、軸４３の先端部４３ｄ側に形成された面取り部４３ｃの面取り量を０．２ｍｍと大きく取ってしまった結果、フランジ５１側から見て軸４３に当接していない部分（三角地帯Δ）が発生してしまい、その結果、軸４３が高速回転した際、フランジ５１の上面５１ａには、上方に反りたがる力が発生し、バランスが崩れてしまったことによる。すなわち、フランジ５１が変形してしまった例である。

図９は、フランジ穴５２のエッジ部５２ｂ面取り後の高さをＴ₁、フランジ５１の上面部５１ａと軸４３の先端部４３ｄ側に形成された面取り部４３ｃの面取り後の高さをＴ₂とした場合、Ｔ₁―Ｔ₂≧０．０１ｍｍの不等式を満足するよう前記した高さ関係を設定し、本実施例になる軸挿入装置で焼きばめにより両者を組付けたところ、前記したフランジ５１の平面度を１μｍ以下にすることができたものである。

本発明に係る軸挿入装置の一実施例を示す全体図である。 本発明に係る軸挿入装置の要部概略図で、第１の状態を示す説明図である。 本発明に係る軸挿入装置の要部概略図で、第２の状態を示す説明図である。 本発明に係る軸挿入装置の要部概略図で、第３の状態を示す説明図である。 本発明に係る軸挿入装置の要部概略図で、第４の状態を示す説明図である。 本発明に係る軸挿入装置の要部概略図で、軸とフランジとの組付け状態を示す説明図である。 本発明に係る軸挿入装置の要部概略図で、軸とフランジとの組付け状態を示す工程図である。 スピンドルモータの固定軸とフランジとの組立て状態の一例を示す部分図である。 スピンドルモータの固定軸とフランジとの組立て状態の他の例を示す部分図である。 スピンドルモータの固定軸とフランジとの悪い組立て状態を示す部分図である。 従来のスピンドルモータの一例を示す半断面図である。 図１１のスピンドルモータのオイル溜まり空間を示す半断面図である。 図１１のスピンドルモータの他のオイル溜まり空間を示す半断面図である。 図１１のスピンドルモータにおける固定軸とフランジとの関係を示す一部拡大図である。 図１１のスピンドルモータにおける固定軸とフランジとの他の関係を示す一部拡大図である。 改良された従来のスピンドルモータの一例を示す半断面図である。 図１６のスピンドルモータにおける固定軸とフランジとの関係を示す一部拡大図である。 図１６のスピンドルモータにおける固定軸とフランジとの他の関係を示す一部拡大図である。 スピンドルモータの固定軸とフランジとの組立て過程及び組立て状態の一例を示す部分図である。 スピンドルモータの固定軸とフランジとの他の組立て過程及び組立て状態の一例を示す部分図である。

符号の説明

３０ 軸挿入装置
４０ 軸保持手段
４１ スライド部材
４２ 軸ホルダ
４３ 軸
４４ 下面
４５ 上面
４６ 中心孔
４７ 落下防止機構
５０ 対象物保持手段
５１ スラストプレート
５２ 貫通孔
５３ 支持台（加熱ブロック）
５４ 中心孔
５５ コマ部材
５６ バネ部材
５７ 加熱手段
５８ ブラケット
５９ 支柱
６０ 調芯手段
６１ テーブル
６２ 鋼球
６３ 受け台
６４ クランプ機構
６５ 緩衝体
６６，６７ ブラケット
７０ 角度調整手段
７１ 鋼球
７２ 受け台
７３ エアシリンダ
８０ 挿入手段
８１ スライダ
８２ モータ
８３ ガイド部材
８４ ブラケット
８５ 補強部材
９０ ベース部材
９１ トッププレート
９２ ガイドシャフト
９３ ボトムプレート

Claims (3)

1. 面取りが施された穴を有するフランジの前記穴に軸が焼きばめで挿入固定され、前記フランジの一面が前記軸と直交して成るフランジ付き軸を製造する、フランジ付き軸の製造方法であって、
   軸保持手段により、前記軸を鉛直方向に保持する保持ステップと、
   フランジ保持手段により、前記フランジを、該フランジの前記軸保持手段に対向する対向面が水平となるように保持して前記穴を加熱する加熱ステップと、
   前記フランジ保持手段を水平方向に移動させる移動ステップと、
   前記フランジ保持手段の傾動を禁止すると共に、前記軸保持手段と前記フランジ保持手段とを、少なくとも前記軸が前記面取りの分だけ入り込むまで第１の挿入速度で接近させる第１の軸挿入ステップと、
   該第１挿入ステップの後に、前記対向面が前記軸保持手段に当接するまで前記軸を前記第１の挿入速度よりも速い第２の挿入速度で前記穴に挿入する第１の軸挿入ステップと、
   前記対向面が前記軸保持手段に当接した後に前記フランジ保持手段の傾動を許容する傾動許容ステップと、を有することを特徴とするフランジ付き軸の製造方法。
2. 面取りが施された穴を有するフランジの前記穴に軸を焼きばめで挿入固定し、前記フランジの一面が前記軸と直交するフランジ付き軸を組み立てる軸挿入装置であって、
   前記軸を鉛直方向に保持する軸保持手段と、
   前記フランジを、該フランジの前記軸保持手段と対向する対向面が水平となるように保持する保持部と、前記穴を加熱する加熱部と、を有するフランジ保持手段と、
   前記フランジ保持手段を水平方向に移動させて前記軸と前記穴との調芯を可能とする調芯手段と、
   前記フランジ保持手段を傾動させて前記軸と前記対向面とがなす角度の調整を可能とする角度調整手段と、
   前記軸保持手段と前記フランジ保持手段とを接近させて前記軸を前記穴に挿入する軸挿入手段と、
   該軸挿入手段による挿入動作に応じて前記角度調整手段の傾動の禁止と許容とを選択的に制御する傾動制御手段と、
   を備え、
   前記軸挿入手段は、前記軸保持手段と前記フランジ保持手段とを、少なくとも前記軸が前記穴に前記面取りの分だけ入り込むまで第１の挿入速度で接近させ、その後、前記対向面が前記軸保持手段に当接するまで前記第１の挿入速度より速い第２の挿入速度で前記軸を前記穴に挿入し、
   前記傾動制御手段は、前記対向面と前記軸保持手段との当接により前記角度調整手段の傾動を許容するよう構成されて成ることを特徴とする軸挿入装置。
3. 面取りが施された穴を有するフランジの前記穴に軸を焼きばめで挿入固定し、前記フランジの一面が前記軸と直交するフランジ付き軸を組み立てる軸挿入装置であって、
   前記軸を鉛直方向に保持する軸保持手段と、
   前記フランジを、該フランジの前記軸保持手段と対向する対向面が水平となるように保持する保持部と、前記穴を加熱する加熱部と、を有するフランジ保持手段と、
   前記フランジ保持手段を水平方向に移動させて前記軸と前記穴との調芯を可能とする調芯手段と、
   前記フランジ保持手段を傾動させて前記軸と前記対向面とがなす角度の調整を可能とする角度調整手段と、
   前記軸保持手段と前記フランジ保持手段とを接近させて前記軸を前記穴に挿入する軸挿入手段と、
   該軸挿入手段による挿入動作に応じて前記角度調整手段の傾動の禁止と許容とを選択的に制御する傾動制御手段と、
   を備え、
   前記傾動制御手段は、
   前記軸挿入手段による前記軸の前記穴への挿入の際に、前記傾動を禁止して前記調芯を行い、前記対向面と前記軸保持手段との当接により前記傾動を許容して前記角度の調整を行うよう構成して成ることを特徴とする軸挿入装置。

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