(57)【要約】【課題】各部品の摩擦トルクを低減するとともに共振を抑制することができる軸受装置及び情報記録再生装置を提供する。【解決手段】円柱状に形成されたシャフト４０と、シャフト４０の外周面４１に対して所定間隔離間して同軸状に配置される円筒状のスリーブ６０と、シャフト４０とスリーブ６０との間に配置され、外周面７１がスリーブ６０の内周面６１に固定されるとともに内周摺接面７４がシャフト４０の外周面４１に摺接する円筒軸受７０とを備えたピボット軸（軸受装置）１０において、円筒軸受７０とシャフト４０との摺接面の少なくとも一方を微小凹凸面状に形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心とした円柱状に形成されたシャフトと、
該シャフトの径方向外側に所定間隔離間して同軸状に配置される円筒状のスリーブと、
前記シャフトと前記スリーブとの間に配置され、外周面が前記スリーブに固定されるとともに内周面が前記シャフトの外周面に摺接する円筒軸受とを備えた軸受装置において、
前記円筒軸受と前記シャフトとの摺接面の少なくとも一方が、凸部又は凹部が多数配列されてなる微小凹凸面状に形成されていることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記シャフトの外周面に、径方向外側に向かって張り出すとともに、前記円筒軸受の各軸方向端面にそれぞれ対向して摺接する一対のスラスト板が固定され、
前記円筒軸受と前記スラスト板との摺接面の少なくとも一方に、他方に向かって突出し、前記軸線を含む断面において円弧状をなす凸曲面を備えることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記シャフトの外周面に、径方向外側に向かって張り出すとともに、前記円筒軸受の各軸方向端面にそれぞれ対向して摺接する一対のスラスト板が固定され、
前記円筒軸受と前記スラスト板との摺接面の少なくとも一方が、凸部又は凹部が多数配列されてなる微小凹凸面状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記スリーブの内側に潤滑流体が充填されており、前記円筒軸受と前記シャフトとの摺接面、及び前記円筒軸受と前記スラスト板との摺接面が、前記潤滑流体を介して摺接することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記スラスト板の外周縁部と前記スリーブの内周面との間のクリアランスの大きさが、前記シャフトの外周面と前記円筒軸受の内周面との間のクリアランスの大きさと同じかそれ以上の大きさに形成されていることを特徴とする請求項４に記載の軸受装置。
【請求項６】
前記円筒軸受と前記シャフトとの摺接面又は前記円筒軸受と前記スラスト板との摺接面の少なくとも一方に、低摩擦係数のコーティング層が形成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の軸受装置。
【請求項７】
前記微小凹凸面状は、球面状の凸部又は凹部が多数配列されて形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の軸受装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の軸受装置と、
前記軸受装置の周りを回動可能に構成されたキャリッジと、
前記キャリッジの先端に装着されたヘッドジンバルアセンブリと、
前記ヘッドジンバルアセンブリの先端に配置された磁気記録再生ヘッドと、
前記磁気記録再生ヘッドに対向配置されて一定方向に回転する磁気記録媒体とを備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受装置及び該軸受装置を用いた情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種の情報を磁気的又は光学的にディスクに記憶・再生させるハードディスク等の情報記録再生装置が知られている。一般的に、情報記録再生装置は、軸受装置の周りを回動可能に構成されたキャリッジと、キャリッジの先端に装着されたヘッドジンバルアセンブリと、ヘッドジンバルアセンブリの先端に配置された磁気記録再生ヘッドと、磁気記録再生ヘッドに対向配置されて一定方向に回転する磁気記録媒体とを備えている。
このような情報記録再生装置においては、モータ等によって上記軸受装置を回動させることで、キャリッジを水平面に沿って回動させることができ、キャリッジ先端にヘッドジンバルアセンブリを介して配置された磁気記録再生ヘッドを磁気記録媒体の所定位置に移動することで、信号や記録の再生を行うことができるのである。
【０００３】
近年、コンピュータ機器におけるハードディスク等の容量増加に伴って、単一記録面内における情報の記録密度が増加しており、これに対応すべく、磁気ヘッドの位置制御の精度向上が望まれている。しかしながら、軸受装置を構成する各部品の軸芯がずれていると、軸受装置を中心にキャリッジを回動させたときに磁気ヘッドの位置制御の精度が低下する。また、このように軸受装置の軸芯がずれていると、トルクに乱れを生じさせる原因となったり、ノイズや共振等が発生する原因となったりする。
【０００４】
このような問題を解消すべく、転がり軸受に代えて円筒軸受を設け、該円筒軸受の内周側において流体を介してシャフトを支持する軸受ユニットが提案されている（例えば特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４７８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載の軸受ユニットは、シャフトの外周面全域が円筒軸受の内周面に支持される構成であることから軸芯ずれを抑制することができるものの、円筒軸受の内周面とシャフトの外周面とが面接触することになるため、摩擦トルクが大きくなってしまう。したがって、軸受ユニットを駆動するモータの消費電力の増大を招くことになり、また、摩耗に対するメンテナンスの回数が増えコストアップにつながってしまっていた。さらに、このような面接触は特に軸方向に振動が生じた場合に生じやすく、この際に部品同士の共振が生じて位置制御の精度低下を招いてしまうという問題があった。
【０００７】
この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、各部品の摩擦トルクを低減するとともに共振を抑制することができる軸受装置及び情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に鑑みて、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る軸受装置は、軸線を中心とした円柱状に形成されたシャフトと、該シャフトの径方向外側に所定間隔離間して同軸状に配置される円筒状のスリーブと、前記シャフトと前記スリーブとの間に配置され、外周面が前記スリーブに固定されるとともに内周面が前記シャフトの外周面に摺接する円筒軸受とを備えた軸受装置において、前記円筒軸受と前記シャフトとの摺接面の少なくとも一方が、凸部又は凹部が多数配列されてなる微小凹凸面状に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴の軸受装置によれば、円筒軸受とシャフトとの摺接面の一方が凸部又は凹部からなる微小凹凸面状に形成されていることから、これら円筒軸受とシャフトとの摺接面においては、一方の微小凹凸面の各凸部が他方の面に点接触することになる。したがって、両者の接触面積が面接触する場合に比べて小さくなることから、特にシャフトと円筒軸受との相対回転方向における摩擦トルクを低減することができる。
また、このようにシャフト及び円筒軸受の一方の微小凹凸面と他方の面とが接触する場合、シャフトと円筒軸受との軸方向への相対移動の際の摩擦係数は増大することになる。これにより、シャフトと円筒軸受との軸方向の振動を抑制し、共振の発生を防止することができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る軸受装置においては、前記シャフトの外周面に、径方向外側に向かって張り出すとともに、前記円筒軸受の各軸方向端面にそれぞれ対向して摺接する一対のスラスト板が固定され、前記円筒軸受と前記スラスト板との摺接面の少なくとも一方に、他方に向かって突出し、前記軸線を含む断面において円弧状をなす凸曲面を備えることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴の軸受装置によれば、シャフトに固定された一対のスラスト板が円筒軸受の各軸方向端面に摺接するため、シャフトと円筒軸受との軸方向への相対移動が制限され、当該軸方向の振動を抑制することができる。また、円筒軸受とスラスト板との各摺接面の少なくとも一方に凸曲面が備えられているため、スラスト板と円筒軸受との相対回転の際の摺接面における接触面積を低減させ、摩擦トルクを低減することができる。
【００１２】
また、本発明に係る軸受装置は、前記シャフトの外周面に、径方向外側に向かって張り出すとともに、前記円筒軸受の各軸方向端面にそれぞれ対向して摺接する一対のスラスト板が固定され、前記円筒軸受と前記スラスト板との摺接面の少なくとも一方が、凸部又は凹部が多数配列されてなる微小凹凸面状に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
このような特徴の軸受装置によれば、シャフトに固定された一対のスラスト板が円筒軸受の各軸方向端面に摺接するため、シャフトと円筒軸受との軸方向への相対移動が制限され、当該軸方向の振動を抑制することができる。また、円筒軸受とスラスト板との各摺接面の少なくとも一方が微小凹凸面状に形成されているため、スラスト板と円筒軸受との相対回転の際の摺接面における摩擦トルクを低減することができる。
【００１４】
さらにまた、本発明の軸受装置においては、前記スリーブの内側に潤滑流体が充填されており、前記円筒軸受と前記シャフトとの摺接面、及び前記円筒軸受と前記スラスト板との摺接面が、前記潤滑流体を介して摺接することを特徴としている。
【００１５】
これにより、摺接面のすべりが向上するため、摩擦トルクをより一層低減することができる。また、シャフトの耐衝撃性を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る軸受装置においては、前記スラスト板の外周縁部と前記スリーブの内周面との間のクリアランスの大きさが、前記シャフトの外周面と前記円筒軸受の内周面との間のクリアランスの大きさと同じかそれ以上の大きさに形成されていること特徴としている。
【００１７】
このような特徴の軸受装置によれば、スラスト板とスリーブとが非接触となることから、これらスラスト板とスリーブとの接触による摩擦トルクが増大するのを防止することができる。
ここで、スラスト板とスリーブとの間のクリアランスがシャフトと円筒軸受との摺接面間のクリアランスよりも小さい場合、スラスト板とスリーブとの間のクリアランスによる毛細管現象が発現することにより一対のスラスト板の内側に存在する潤滑流体がこれら一対のスラスト板の外部に漏出してしまう。この点、本発明においては、スラスト板とスリーブとの間のクリアランスの大きさがシャフトと円筒軸受との間のクリアランスと同じかそれ以上に形成されているため、毛細管現象が発現する余地はなく、一対のスラスト板の内側に存在する潤滑流体がスラスト板とスリーブとの間のクリアランスを通過し難くなる。
したがって、円筒軸受及びスリーブに対してシャフトが軸方向に振動してしまった場合には、一方のスラスト板と円筒軸受とのクリアランスに存在する潤滑流体は、スラスト板とスリーブとのクリアランスを通過してスラスト板の外側にはほとんど移動せず、主としてシャフトと円筒軸受との間のクリアランスを通過して他方のスラスト板と円筒軸受との間のクリアランスに流動しようとする。即ち、スラスト板と円筒軸受とのクリアランス内の潤滑流体がシャフトと円筒軸受とのクリアランスを通過して行き来することになるのである。このような、潤滑流体の挙動によってシャフトの振動を減衰させるダンピング効果が発現されるため、円筒軸受及びスリーブに対するシャフトの軸方向の共振を抑制することが可能となる。
また、円筒軸受及びスリーブに対してシャフトが径方向に振動してしまった場合であっても、シャフトと円筒軸受とのクリアランスに存在する潤滑流体は、スラスト板とスリーブとのクリアランスを通過してスラスト板の外側にはほとんど移動せず、主としてシャフトと円筒軸受とのクリアランス内において周方向に流動しようとする。このような潤滑流体の挙動によって、上記同様、シャフトの振動を減衰させるダンピング効果が発現されるため、円筒軸受及びスリーブに対するシャフトの径方向の共振を抑制することが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明に係る軸受装置においては、前記円筒軸受と前記シャフトとの摺接面又は前記円筒軸受と前記スラスト板との摺接面の少なくとも一方に、低摩擦係数のコーティング層が形成されていることを特徴としている。
これによって、摺接面のすべりがより向上するため、摩擦トルクをより一層低減することができる。
【００１９】
また、本発明に係る軸受装置においては、前記微小凹凸面状は、球面状の凸部又は凹部が多数配列されて形成されていることを特徴としている。
これにより、回転方向における摩擦トルクを低減させながらも、軸線方向における摩擦係数を高く維持することができる。
【００２０】
本発明に係る情報記録再生装置は、上記いずれかの軸受装置と、前記軸受装置の周りを回動可能に構成されたキャリッジと、前記キャリッジの先端に装着されたヘッドジンバルアセンブリと、前記ヘッドジンバルアセンブリの先端に配置された磁気記録再生ヘッドと、前記磁気記録再生ヘッドに対向配置されて一定方向に回転する磁気記録媒体とを備えていることを特徴としている。
【００２１】
このような特徴の情報記録再生装置によれば、上記軸受装置を備えていることから各部品の摩擦トルクを低減するとともに共振を抑制することができ、磁気記録媒体に対してヘッドジンバルアセンブリを高精度に位置制御をすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の軸受装置によれば、円筒軸受とシャフトとの摺接面の一方を微小凹凸面状に形成することによって、円筒軸受とシャフトとの摩擦トルクを低減することができ、また、軸方向の摩擦係数を増大させて共振の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態における情報記録再生装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるピボット軸（軸受装置）の断面図である。
【図３】摺接面の接触状態を説明する図である。
【図４】図２の一部拡大図である。
【図５】図２におけるシャフト及び円筒軸受の軸線方向中間部における断面図である。
【図６】スラスト板のスラスト摺接面に凸曲面が形成されているピボット軸の一部断面図である。
【図７】円筒軸受の端部摺接面に凸曲面が形成されているピボット軸の一部断面図である。
【図８】比較例のピボット軸（軸受装置）の断面図である。
【図９】比較例のピボット軸（軸受装置）の周波数特性を示すグラフである。
【図１０】実施例のピボット軸（軸受装置）の周波数特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明に係る軸受装置の実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。なお、本実施形態では、軸受装置が情報記録再生装置のピボット軸に用いられている場合について説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る情報記録再生装置１の概略構成図である。なお、本実施形態の情報記録再生装置１は、垂直記録層を有するディスク（磁気記録媒体）Ｄに対して、垂直記録方式で書き込みを行う装置である。
【００２６】
図１に示すように、情報記録再生装置１は、キャリッジ１１と、キャリッジ１１の先端側に支持されたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１２と、ヘッドジンバルアセンブリ１２をディスク面Ｄ１（ディスクＤの表面）に平行な水平面内方向にスキャン移動させるアクチュエータ６と、ディスクＤを回転軸Ｌ２を中心に回転させるスピンドルモータ７と、情報に応じて変調した電流をヘッドジンバルアセンブリ１２のスライダ２に対して供給する制御部５と、これら各構成品を内部に収容するハウジング９とを備えている。
【００２７】
ハウジング９は、アルミニウム等の金属材料からなる上部開口部を有する箱型形状のものであり、上面視四角形状の底部９ａと、該底部９ａの周縁において底部９ａに対して鉛直方向に立設する周壁（不図示）とで構成されている。そして、周壁に囲まれた内側には、上述した各構成品を収容する凹部が形成される。なお、図１においては、説明を理解しやすくするために、ハウジング９の周囲を囲む周壁を省略している。
【００２８】
また、このハウジング９には、ハウジング９の開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。底部９ａの略中心には、上記スピンドルモータ７が取り付けられており、該スピンドルモータ７に中心孔を嵌め込むことでディスクＤが着脱自在に固定されている。
【００２９】
ディスクＤの外側で底部９ａの１つの隅角部には、上述したアクチュエータ６が取り付けられている。このアクチュエータ６には、ピボット軸（軸受装置）１０の回転軸Ｌ１を中心に水平面に沿って回動可能なキャリッジ１１が取り付けられている。このキャリッジ１１は、基端部から先端部に向けて（ディスクＤ方向に向けて）延設されたアーム部１４と、このアーム部１４を基端部を介して片持ち状に支持する基部１５とが、削り出し加工等により一体形成されたものである。基部１５は、略直方体形状に形成されたものであり、ピボット軸１０まわりを回動可能に支持されている。即ち、基部１５はピボット軸１０を介してアクチュエータ６に連結されており、このピボット軸１０がキャリッジ１１の回転中心となっている。
【００３０】
アーム部１４は、基部１５におけるアクチュエータ６が取り付けられた側面１５ａと反対側の側面（隅角部の反対側の側面）１５ｂにおいて、基部１５の上面の面方向（水平面内方向）と平行に延出する平板状のものであり、基部１５の高さ方向（垂直方向）に沿って３枚延出している。
具体的には、アーム部１４は、基端部から先端部に向かうに従って先細るテーパ形状に形成されており、各アーム部１４、１４間に、ディスクＤが挟み込まれるように配置されている。即ち、アーム部１４とディスクＤとが、交互に配置可能に構成されており、アクチュエータ６の駆動によってアーム部１４がディスクＤの表面に平行な方向（水平面内方向）に移動可能になっている。なお、キャリッジ１１及びヘッドジンバルアセンブリ１２は、ディスクＤの回転停止時にアクチュエータ６の駆動によって、ディスクＤ上から退避するようになっている。
【００３１】
ヘッドジンバルアセンブリ１２は、アーム部１４の先端に連接されており、サスペンション３と、該サスペンション３の先端に取り付けられたスライダ２とを備えている。    
【００３２】
（軸受装置）
図２に示すように、ピボット軸１０は、略円柱状に形成されたシャフト４０と、該シャフト４０の軸線Ｌ１方向に所定間隔離間して配置されるスラスト板５０と、シャフト４０の外周面４１に対して所定間隔離間して配置される略円筒状のスリーブ６０と、シャフト４０とスリーブ６０との間に介装される円筒軸受７０とを有している。
【００３３】
シャフト４０は、回転軸Ｌ１を中心とした略円柱形状の棒状部材であって、その外周面４１の上部及び下部に所定間隔を空けて一対のスラスト板５０，５０が固定されている。このスラスト板５０は、円板状の中央部が円形にくり貫かれた略ドーナツ板状をなす部材であって、その内径はシャフト４０の外周面４１の外径と同一に形成されている。これにより、スラスト板５０は、シャフト４０の外周面４１に隙間なく外嵌されて径方向外側に向かって張り出すように該シャフト４０に固定一体化されている。
【００３４】
シャフト４０の外周面４１のうち、上記一対のスラスト板５０，５０に囲まれた部分は、微小凹凸面状に形成されたシャフト摺接面（摺接面）４２とされている。
さらに、スラスト板５０，５０の互いに対向する面は、上記シャフト摺接面４２と同様に微小凹凸面状に形成されたスラスト板摺接面（摺接面）５１とされている。
【００３５】
このようなシャフト摺接面４２及びスラスト板摺接面５１の微小凹凸面状は、詳しくは図３にシャフト摺接面４２にて一例を示すように、球面状をなす多数の凸部が各面全体をカバーするように形成されることで構成されている。また、各凸部の直径は、例えば１μｍ〜２００μｍ以下に設定することが好ましい。なお、図３においては、シャフト４０と円筒軸受７０とは微小凹凸面の各凸部が接触する状態を示しているが、実際には、後述するように、シャフト４０と円筒軸受７０との間には非常に微小なクリアランスｄ２が存在している。
【００３６】
この微小凹凸面状は、型となる金属にショットピーニング加工を施して凹曲面の球面状をなす複数の凹部を形成し、該型を用いて樹脂成型もしくは鋳造を行ってシャフト４０又はスラスト板５０を作成することにより容易に形成することができる。なお、各凸部の直径はショットピーニングに用いるボールの直径や投射スピードを調整することによって容易に変更することができる。
【００３７】
スリーブ６０は、略円筒形状に形成された部材であり、その内径は上記スラスト板５０の外径よりも僅かに大きく形成され、シャフト４０及びスラスト板５０，５０を内側に収容するようにして、これらと同軸に、即ち回転軸Ｌ１を中心として配置されている。これによって、詳しくは図４に示すように、スラスト板５０、５０の外周縁部５２とスリーブ６０の内周面６１との間には僅かなクリアランスｄ１が形成される。このクリアランスｄ１の大きさは、１０μｍ〜５０μｍとされることが好ましい。
【００３８】
上記シャフト４０及びスリーブ６０の間の部分、より具体的には、シャフト４０及びスリーブ６０の間かつ一対のスラスト板５０，５０の間の部分には、略円筒形状をなす円筒軸受７０が介装されている。
この円筒軸受７０の径方向の厚みは、シャフト４０の外径及びスリーブ６０の内径の径差と略同一に形成されており、また、軸線Ｌ１方向の長さは、上記一対のスラスト板５０，５０のスラスト板摺接面５１同士の対向距離と略同一に形成されている。このような形状の円筒軸受７０は、その外周面７１がスリーブ６０の内周面６１に固定され、これにより、円筒軸受７０はスリーブ６０と一体に回転することになる。
【００３９】
この円筒軸受７０において、その内周面はシャフト４０のシャフト摺接面４２と接触する内周摺接面（摺接面）７４とされており、さらに、各軸方向端面は一対のスラスト板５０のスラスト板摺接面５１とそれぞれ接触する端部摺接面（摺接面）７５，７５とされている。即ち、円筒軸受７０は、その内周摺接面７４及び端部摺接面７５，７５により、シャフト４０及びスラスト板５０，５０を回転軸Ｌ１を中心として摺動回転可能に支持しているのである。
なお、本実施形態においては、上記円筒軸受７０の内周摺接面７４及び端部摺接面７５，７５は、平滑面状に形成されている。
【００４０】
また、シャフト４０のシャフト摺接面４２と円筒軸受７０の内周摺接面７４とは僅かなクリアランスｄ２を介しての接触状態にあり、また、スラスト板５０のスラスト板摺接面５１と円筒軸受７０の端部摺接面７５とも僅かなクリアランスｄ３を介しての接触状態にある。
なお、スラスト板５０の外周縁部５２とスリーブ６０の内周面６１とのクリアランスｄ１の大きさは、シャフト４０のシャフト摺接面４２と円筒軸受７０の内周摺接面７４とのクリアランスｄ２の大きさと同じかそれ以上の大きさになるように構成されている。
【００４１】
また、スリーブ６０は内部にシャフト４０、スラスト板５０及び円筒軸受７０を収容した状態において、その上部開口が円板状をなす上蓋部６５によって密閉されており、さらに、下部開口が中央にシャフト４０を液密に挿通させる貫通孔を有するドーナツ円板状をなす下蓋部６６によって密閉されている。
このように密閉状態とされたスリーブ６０内側には潤滑流体Ｊが充填されており、これにより各部材の間のクリアランスｄ１，ｄ２，ｄ３に潤滑流体Ｊが介在し、円筒軸受７０とスリーブ６０に対するシャフト４０のすべりを向上させることができる。
【００４２】
この潤滑流体Ｊとしては、極圧性の高いオイル、グリース等が好ましく、特に、動粘度が２０°において１５〜２０センチストークスとなるものが好ましい。なお、この他潤滑流体Ｊとして空気等の気体を用いてもよい。
【００４３】
また、シャフト４０のシャフト摺接面４２及び円筒軸受７０の内周摺接面７４の両方もしくはいずれか一方、または、スラスト板５０のスラスト板摺接面５１及び円筒軸受７０の端部摺接面７５の両方もしくはいずれか一方にコーティング層が設けられた構成であってもよい。このコーティング層は低摩擦係数を有する材質から形成されており、例えば、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）や二硫化モリブデンからなるものが採用される。ＤＬＣの場合には蒸着やスパッタ等の手法によって、二硫化モリブデンの場合には塗装や転写等の手法によってコーティング層を形成することができる。
【００４４】
このような構成のピボット軸１０は、シャフト４０が固定された状態でスリーブ６０が回転軸Ｌ１を中心に回動する。この際、スリーブ６０に一体に固定された円筒軸受７０は、内周摺接面７４をシャフト４０のシャフト摺接面４２に摺接させるとともに一対の端部摺接面７５，７５をそれぞれスラスト板５０，５０のスラスト板摺接面５１に摺接させながら、スリーブ６０と同様に回転軸Ｌ１を中心に回動する。
【００４５】
ここで、本実施形態においては、シャフト４０のシャフト摺接面４２が球面状の凸部を複数配列して形成した微小凹凸面状に形成され、これに摺接する円筒軸受７０の内周摺接面７４が平滑面状に形成されているため、詳しくは図３に示すように、シャフト４０の微小凹凸面の各凸部が円筒軸受７０の内周摺接面７４に点接触することになる。したがって、両者の接触面積が面接触する場合に比べて小さくなることから、特にシャフト４０と円筒軸受７０との相対回転方向における摩擦トルクを低減することができる。
【００４６】
ここで、軸状の部材の外周面が筒状の部材の内周面に接触する場合において、一方の面が微小凹凸面状、他方の面が平滑面状となると、両部材が相対回転する方向には摩擦トルクが小さくなり、軸方向に相対移動する方向には摩擦係数が大きくなる性質が知られている。
この性質は、例えば注射器における薬液が充填されるシリンダと、薬液を前方に押し出すプランジャロッド先端に設けられたゴムストッパーとに応用されている。即ち、注射器のシリンダの内周面には微小な凹凸が形成されており、これに外周面が平滑面状のゴムストッパーが嵌め込まれることで、ゴムストッパーの軸線回りの回転を許容しつつも、該ゴムストッパーの軸方向への移動を規制しているのである。
【００４７】
したがって、本実施形態のピボット軸１０においても微小凹凸面及び平滑面の上記性質により、図５に示すように、シャフト４０と円筒軸受７０との摩擦トルクを低減させて両者の円滑な相対回転を許容しつつも、軸線Ｌ１方向においてはシャフト４０と円筒軸受７０との摩擦係数を増大させて、当該軸線Ｌ１方向への両者の相対移動を規制することができるのである。これにより、シャフト４０及び円筒軸受７０の軸線Ｌ１方向の振動を抑制し、共振の発生を防止することが可能となる。
【００４８】
さらに、本実施形態においては、シャフト４０に固定された一対のスラスト板５０が円筒軸受の７０各端部摺接面７５，７５に接触するため、シャフト４０及び円筒軸受７０の軸線Ｌ１方向への相対移動を制限することができる。これにより両者の振動をより確実に抑制することができる。
また、円筒軸受７０とスラスト板５０，５０との各摺接面の一方が微小凹凸面状に、他方が平滑面状に形成されているため、スラスト板５０，５０と円筒軸受７０との相対回転方向における摩擦トルクを低減することができる。
【００４９】
さらにまた、本実施形態においては、スラスト板５０とスリーブ６０との間にクリアランスが形成されていることから、両者が非接触となる。したがって、スラスト板５０とスリーブ６０とが接触することによる摩擦トルクの発生を防止することができる。
【００５０】
ここで、スラスト板５０とスリーブ６０との間のクリアランスｄ１がシャフト４０と円筒軸受７０とのクリアランスｄ２よりも小さい場合、クリアランスｄ１による毛細管現象が発現することにより一対のスラスト板５０の軸線Ｏ方向内側に存在する潤滑流体Ｊがこれら一対のスラスト板５０の外部に漏出してしまう。この点、本実施形態においては、スラスト板５０とスリーブ６０との間のクリアランスｄ１の大きさがシャフト４０と円筒軸受７０との間のクリアランスｄ２と同じかそれ以上に形成されているため、毛細管現象が発現する余地はなく、一対のスラスト板５０の内側に存在する潤滑流体Ｊがスラスト板５０とスリーブ６０との間のクリアランスを通過し難くなる。
【００５１】
したがって、円筒軸受７０及びスリーブ６０に対してシャフト４０が軸方向に振動してしまった場合には、一方のスラスト板５０と円筒軸受７０とのクリアランスｄ３に存在する潤滑流体Ｊは、クリアランスｄ１を通過して一対のスラスト板５０の外側にはほとんど移動せず、主としてシャフト４０と円筒軸受７０との間のクリアランスｄ２を通過して他方のスラスト板５０と円筒軸受７０との間のクリアランスｄ３に流動しようとする。即ち、スラスト板５０と円筒軸受７０とのクリアランスｄ３内の潤滑流体Ｊがシャフト４０と円筒軸受７０とのクリアランスｄ２を通過して行き来することになるのである。このような、潤滑流体Ｊの挙動によってシャフト４０の振動を減衰させるダンピング効果が発現されるため、円筒軸受７０及びスリーブ６０に対するシャフト４０の軸方向共振を抑制することが可能となる。
【００５２】
また、円筒軸受７０及びスリーブ６０に対してシャフト４０が径方向に振動してしまった場合であっても、シャフト４０と円筒軸受７０とのクリアランスｄ２に存在する潤滑流体は、クリアランスｄ１を通過して一対のスラスト板５０の外側にはほとんど移動せず、シャフト４０と円筒軸受７０とのクリアランスｄ２内に留まり、該クリアランスｄ２内において周方向に流動しようとする。このような潤滑流体Ｊの挙動によって、上記同様、シャフト４０の振動を減衰させるダンピング効果が発現されるため、円筒軸受７０及びスリーブ６０に対するシャフト４０の径方向の共振を抑制することが可能となる。
【００５３】
また、円筒軸受７０とシャフト４０及びスラスト板５０との互いに摺接する摺接面の少なくとも一方にコーティング層が形成されている場合、当該摺接面のすべりがさらに向上させることができるため摩擦トルクをより一層低減することができる。
【００５４】
そして、本実施形態の情報記録再生装置１においては、シャフト４０と円筒軸受７０との摩擦トルクを低減するとともにシャフト４０の共振を抑制することができるピボット軸１０を用いてアーム部１４（ヘッドジンバルアセンブリ１２）を回動させることができるため、ディスクＤに対してヘッドジンバルアセンブリ１２を高精度に位置制御することができる。つまり、ディスクＤへの記録密度を増加することができ、情報記録再生装置１の容量を増加することができる。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
例えば、本実施形態においては、互いに接触するシャフト４０のシャフト摺接面４２と円筒軸受７０の内周摺接面７４とのうち、シャフト摺接面４２を微小凹凸面状に、内周摺接面７４を平滑面状に形成したが、この逆の構成、即ち、シャフト摺接面４２を平滑面状に形成するとともに内周摺接面７４を微小凹凸面状に形成してもよい。
同様にして、スラスト板５０のスラスト板摺接面５１を平滑面状に、円筒軸受の端部摺接面７５を微小凹凸面状に形成してもよい。
【００５６】
また、微小凹凸面状としては、球面状の多数凸部が配列された構成について説明したが、球面状の凹部が多数配列された構成であってもよい。これによっても、隣接する凹部の境界部分が凸形状となるため、円筒軸受７０とシャフト４０とが当該凸形状にしたがって点接触し、摩擦トルクを低減することができる。また、シャフト４０と円筒軸受７０との軸方向への相対移動については摩擦係数を増大させて、シャフト４０及び円筒軸受７０との揺動を抑制することができる。
なお、このような複数の凹部からなる微小凹凸面状は、シャフト４０のシャフト摺接面４２又は円筒軸受の内周摺接面７４にショットピーニング加工を施すことによって容易に形成することができる。
【００５７】
なお、実施形態では、シャフト４０及び支持部材５０が別体に形成されているが、これに限定されず、シャフト４０及び支持部材５０が一体に形成されていてもよい。
なお、実施形態では、スリーブ６０及び軸受本体７０が別体に形成されているが、これに限定されず、スリーブ６０及び軸受本体７０が一体に形成されていてもよい。
【００５８】
また、例えば図６に示すように、スラスト板摺接面５１に、端部摺接面７５へと向かって突出して軸線Ｌ１を含む断面にて円弧状をなす凸曲面５１ａが備えられていてもよい。なお、これに代えて、例えば図７に示すように、端部摺接面７５に、スラスト板摺接面５１へと向かって突出して軸線Ｌ１を含む断面にて円弧状をなす凸曲面７５ａが備えられていてもよい。
【００５９】
この場合、スラスト板摺接面５１と端部摺接面７５との接触箇所は凸曲面５１ａ，７５ａの頂部のみとなるため、これらスラスト板摺接面５１と端部摺接面７５との接触面積を大幅に低減させることができる。したがって、スラスト板５０と円筒軸受７０との相対回転の際の摩擦トルクをより低減することができる。
【００６０】
なお、図６及び図７における凸曲面５１ａ，７５ａは、軸線Ｌ１の周方向に連続して環状に形成されていてもよいし、軸線Ｌ１の周方向に所定間隔離間して複数形成されていてもよい。さらに、図６及び図７においては、軸線Ｌ１を含む断面において、半径方向に一の凸曲面５１ａ，７５ａのみが形成されているが、複数の凸曲面５１ａ，７５ａが半径方向に並設するように形成されていてもよい。これによっても、スラスト板５０と円筒軸受７０との相対回転の際の摩擦トルクを低減させながら、スラスト板５０によって円筒軸受７０を軸線Ｌ１方向から確実に支持することができる。
【００６１】
さらに、上記凸曲面５１ａ，７５ａの表面が、球面状の凸部を複数配列して形成した微小凹凸面状をなしていてもよい。これによって、スラスト板５０と円筒軸受７０との接触面積をより低減させ、摩擦トルクを一層低減させることが可能となる。
【実施例】
【００６２】
次に、図２に示す実施形態に対応する実施例のピボット軸（軸受装置）１０の周波数特性を測定した結果について、転がり軸受を用いた比較例の軸受装置１００（軸受装置）の周波数特性と比較しながら説明する。ここでは、実施例と比較例とにおいて共振点の調査を行った。
【００６３】
比較例のピボット軸１００としては、図８に示すように、実施形態のピボット軸１０の円筒軸受７０及びスラスト板５０に変えて転がり軸受１００を備えたものを使用した。
即ち、比較例のピボット軸１００は、略円柱状に形成されたシャフト４０と、シャフト４０の外周面４１に対して所定間隔離間して配置される略円筒状のスリーブ６０と、シャフト４０とスリーブ６０との間に介装される一対の転がり軸受１１０とを有するものである。また、この比較例のピボット軸１００においては、実施形態と同様、スリーブ６０の内部は上蓋部６５と下蓋部６６とによって密閉されている。
【００６４】
実施例のピボット軸１０及び比較例のピボット軸１００の固有振動数を測定するにあたっては、それぞれシャフト４０を加振器に取り付けるとともに、該加振器によって５Ｈｚ〜１５０００Ｈｚの範囲のｓｉｎ波形の振動を与えた。その際のスリーブ６０側の振動速度をレーザードップラー計で検出し、これにより軸受装置１０，１００の周波数特性を取得した。
【００６５】
図９に比較例のピボット軸１００の周波数特性のグラフを示す。図９において横軸は周波数（Ｈｚ）を示しており、縦軸はゲインを示している。
図９から、比較例のピボット軸１００においては、周波数６０００〜７０００Ｈｚの範囲でゲインが増大しており、即ち、当該周波数の範囲に共振点を有していることがわかった。
【００６６】
図１０に実施例のピボット軸１０の周波数特性のグラフを示す。図１０において横軸は周波数（Ｈｚ）を示しており、縦軸はゲインを示している。
図１０から、実施例のピボット軸１０においては、加振時の周波数５Ｈｚ〜１５０００Ｈｚの範囲にでいずれもゲインは小さくなっており、当該周波数の範囲においては共振点を有さないことがわかった。この実施例のピボット軸１０の共振点は１５０００Ｈｚを超える周波数の範囲にあると考えられる。
【００６７】
ここで、ピボット軸１０，１００を用いた情報記録再生装置の使用時には、ピボット軸１０，１００が周波数１５０００Ｈｚを超える振動をするとは考え難い。したがって、情報記録再生装置を使用する際に、比較例のピボット軸１０を用いた場合には共振が発生し得るが、実施例のピボット軸１００を用いた場合には共振が発生することはない。
以上から、実施例のピボット軸１０用いることによって共振を回避できることがわかった。
【符号の説明】
【００６８】
１    情報記録再生装置
１０  ピボット軸
４０  シャフト
４１  外周面
４２  シャフト摺接面
５０  スラスト板
５１  スラスト板摺接面
５１ａ       凸曲面
５２  外周縁部
６０  スリーブ
６１  内周面
７０  円筒軸受
７１  外周面
７４  内周摺接面
７５  端部摺接面
７５ａ       凸曲面
Ｊ    潤滑流体
【図１】
2010210081.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010210081.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図５】
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