(57)【要約】【課題】摩耗粉などのパーティクルの発生を抑えることで、軸受使用環境への各種汚染(コンタミ)の拡散を防止する軸受ユニットを提供する。【解決手段】中空のシャフト１２に対して軸受14,16を介してスリーブ１８が相対回転可能に組み付けられた軸受ユニットＪであって、シャフトには、軸受ユニットを所定部位に固定するために、当該シャフトを貫通して形成された貫通孔１２ｈが設けられており、貫通孔の所定位置には、接着剤を固化させて構成した封し部材Ｐが当該貫通孔を閉塞するように配設されている。この場合、封し部材は、予め洗浄処理が施されたシャフトの貫通孔に配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のシャフトに対して軸受を介してスリーブが相対回転可能に組み付けられた軸受ユニットであって、
シャフトには、軸受ユニットを所定部位に固定するために、当該シャフトを貫通して形成された貫通孔が設けられており、
貫通孔の所定位置には、接着剤を固化させて構成した封し部材が当該貫通孔を閉塞するように配設されていることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
封し部材は、予め洗浄処理が施されたシャフトの貫通孔に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
封し部材は、貫通孔の一方側から挿入した治具に向けて当該貫通孔の他方側から接着剤を注入し、少なくとも接着剤が流動しなくなる程度まで当該接着剤を治具で保持しつつ固化させて構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
封し部材は、貫通孔よりも小さい寸法の閉塞体を備えており、貫通孔に挿入した閉塞体を当該貫通孔の一方側から挿入した治具で支持しつつ当該貫通孔の他方側から接着剤を閉塞体に向けて注入し、当該接着剤を閉塞体と一体化するように固化させて構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受ユニット。
【請求項５】
貫通孔は、所定位置の孔寸法が他の位置よりも小さく設定されており、
封し部材は、所定位置の孔寸法よりも大きく且つ他の位置の孔寸法よりも小さな寸法の閉塞体を備えていると共に、貫通孔の一方側から挿入されて所定位置に位置決めされた閉塞体に向けて当該貫通孔の一方側から接着剤を閉塞体に向けて注入し、当該接着剤を閉塞体と一体化するように固化させて構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受ユニット。
【請求項６】
接着剤は、注入時における粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以上となるように設定されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の軸受ユニット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の軸受ユニットは、ハードディスクドライブ装置のベース上の所定部位に固定され、当該装置のスイングアームを回動自在に支持可能に構成されていることを特徴とする軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハードディスクドライブ(ＨＤＤ)装置のスイングアームを回転自在に支持する軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の軸受ユニットが用いられたＨＤＤ装置としては、例えば図３(ａ),(ｂ)に示すように、磁気ディスク２を回転させるスピンドルモータ４と、磁気ディスク２に対して情報の記録或いは読取を行うための磁気ヘッド６とを備えたものが知られている(例えば特許文献１及び２参照)。磁気ヘッド６は、軸受ユニットＪで回動自在に支持されたスイングアーム８の先端に取り付けられており、その基端には、当該スイングアーム８を回転駆動させるボイスコイル１０が設けられている。また、スイングアーム８は、軸受ユニットＪを介してＨＤＤ装置のベースＢｓ上に回動自在に支持されている。この場合、磁気ディスク２を回転させた状態でスイングアーム８を回動させて、磁気ヘッド６を磁気ディスク２に対して平行移動させることにより、磁気ディスク２に情報を記録したり、或いは磁気ディスク２から情報を読み取ることができる。
【０００３】
かかるＨＤＤ装置に用いられる軸受ユニットＪは、例えば図３(ｃ)に示すように、中空のシャフト１２と、シャフト１２に外装される転がり軸受(一端側玉軸受１４、他端側玉軸受１６)と、これら２つの玉軸受14,16に外装されるスリーブ１８とを備えている。シャフト１２には、筒状のシャフト本体１２ａと、シャフト本体１２ａの一端側に周方向に沿って形成されたフランジ１２ｂとが設けられており、シャフト本体１２ａの他端側には、環状凸部１２ｃが装着されている。一方、スリーブ１８には、スイングアーム８が装着可能な筒状のスリーブ本体１８ａと、スリーブ本体１８ａの一端側に周方向に沿って形成されたフランジ１８ｂとが設けられており、スリーブ本体１８ａの内周には、２つの玉軸受14,16相互間に介在させた環状の間座２０が嵌合されている。
【０００４】
この場合、例えば一端側玉軸受１４をシャフト本体１２ａに外装してフランジ１２ｂに当接させると共に、当該玉軸受１４にスリーブ１８(スリーブ本体１８ａ)を外装した後、間座２０をスリーブ本体１８ａの内周に嵌合させて一端側玉軸受１４に当て付ける。続いて、他端側玉軸受１６をシャフト本体１２ａに外装して間座２０に当接させると共に、環状凸部１２ｃをシャフト本体１２ａに装着する。これより、２つの玉軸受14,16は、所定の予圧が付された状態で所定位置に位置決め固定され、ガタつくこと無く安定して転動可能な状態となり、その結果、スイングアーム８を応答性良くスムーズに回動させることができる。
【０００５】
ところで、このような軸受ユニットＪは、固定ネジ(図示しない)によってＨＤＤ装置のベースＢｓ上に固定されている。具体的に説明すると、シャフト１２(シャフト本体１２ａ)には、当該シャフト１２(シャフト本体１２ａ)を貫通して形成された貫通孔１２ｈが設けられている。そして、貫通孔１２ｈの表面には、ネジ部１２ｓ(例えば、雌ネジ)が形成されている。この場合、当該貫通孔１２ｈのネジ部(雌ネジ)１２ｓに対して、ベースＢｓ側から固定ネジ(即ち、雄ネジ)を螺合させることで、軸受ユニットＪをＨＤＤ装置のベースＢｓ上に固定することができる。
【０００６】
このとき、シャフト１２は、予め洗浄処理が施された後、その貫通孔１２ｈに球状を成すゴム製の栓２２が所定位置に押し込まれた状態にある。この場合、固定ネジを貫通孔１２ｈに螺合させる際に生じた摩耗粉などのパーティクルは、栓２２によってその移動が制限されるため、当該栓２２の反対側に続いている貫通孔１２ｈから外部に飛散することは無い。これにより、軸受使用環境への各種汚染(コンタミ)の拡散を防止することが可能となり、その結果、軸受使用環境の清浄度を高く保ちつつ軸受ユニットＪをＨＤＤ装置のベースＢｓ上に固定することができる。
【０００７】
しかしながら、貫通孔１２ｈに押し込まれた栓２２は、貫通孔１２ｈの孔径よりも大きな寸法であるため、例えば図３(ｄ)に示すような押し込み治具２４を矢印Ｔ方向に突出させて栓２２を貫通孔１２ｈに押し込む際、当該栓２２の表面と貫通孔１２ｈの表面との間に大きな摩擦力が生じることになる。このとき、その摩擦力の大きさによっては、例えば栓２２の表面や貫通孔１２ｈの表面が磨耗し、その摩耗粉が栓２２の反対側に続いている貫通孔１２ｈから外部(即ち、軸受使用環境)に飛散してしまう場合がある。
【０００８】
近年では、ＨＤＤ装置の記憶容量が向上し、これに伴って、磁気ヘッド６と磁気ディスク２との隙間がナノメータレベル(例えば、１０ｎｍ以下)となっている。このため、軸受使用環境に飛散した摩耗粉が極僅かでも上記隙間に入り込んだ場合、磁気ディスク２に対して高精度に情報の記録或いは読取を行うことが困難になってしまう。この場合、従来では問題とならなかったような極微量(微細)な摩耗粉(パーティクル)であっても、これが軸受使用環境に拡散することで、ＨＤＤ装置に対する各種汚染(コンタミ)の大きな要因となり得る。
【特許文献１】特開平１０−３１８２５５号公報
【特許文献２】特開２００４−１５０４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、摩耗粉などのパーティクルの発生を抑えることで、軸受使用環境への各種汚染(コンタミ)の拡散を防止する軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために、本発明は、中空のシャフトに対して軸受を介してスリーブが相対回転可能に組み付けられた軸受ユニットであって、シャフトには、軸受ユニットを所定部位に固定するために、当該シャフトを貫通して形成された貫通孔が設けられており、貫通孔の所定位置には、接着剤を固化させて構成した封し部材が当該貫通孔を閉塞するように配設されている。この場合、封し部材は、予め洗浄処理が施されたシャフトの貫通孔に配設されている。
【００１１】
本発明において、封し部材は、貫通孔の一方側から挿入した治具に向けて当該貫通孔の他方側から接着剤を注入し、少なくとも接着剤が流動しなくなる程度まで当該接着剤を治具で保持しつつ固化させて構成しても良い。また、封し部材は、貫通孔よりも小さい寸法の閉塞体を備えており、貫通孔に挿入した閉塞体を当該貫通孔の一方側から挿入した治具で支持しつつ当該貫通孔の他方側から接着剤を閉塞体に向けて注入し、当該接着剤を閉塞体と一体化するように固化させて構成しても良い。
【００１２】
更に、本発明において、貫通孔は、所定位置の孔寸法が他の位置よりも小さく設定されており、封し部材は、所定位置の孔寸法よりも大きく且つ他の位置の孔寸法よりも小さな寸法の閉塞体を備えていると共に、貫通孔の一方側から挿入されて所定位置に位置決めされた閉塞体に向けて当該貫通孔の一方側から接着剤を閉塞体に向けて注入し、当該接着剤を閉塞体と一体化するように固化させて構成しても良い。
【００１３】
また、本発明において、接着剤は、注入時における粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以上となるように設定されている。なお、本発明の軸受ユニットは、ハードディスクドライブ装置のベース上の所定部位に固定され、当該装置のスイングアームを回動自在に支持可能に構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、摩耗粉などのパーティクルの発生を抑えることで、軸受使用環境への各種汚染(コンタミ)の拡散を防止する軸受ユニットを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態は、上述した軸受ユニット(図３(ｃ))の改良であるため、以下では、改良部分の説明にとどめる。この場合、図３(ｃ)に示された軸受ユニットと同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を本実施の形態に用いた図面上に付すことで、その説明を省略する。
【００１６】
図１(ａ)に示すように、本実施の形態の軸受ユニットＪにおいて、シャフト１２(シャフト本体１２ａ)には、軸受ユニットＪを所定部位に固定するために、当該シャフト１２(シャフト本体１２ａ)を貫通して形成された貫通孔１２ｈが設けられている。また、貫通孔１２ｈの所定位置には、接着剤２６を固化させて構成した封し部材Ｐが当該貫通孔１２ｈを閉塞するように配設されている。なお、軸受ユニットＪを固定するための所定部位としては、例えば図３(ａ),(ｂ)に示されたＨＤＤ装置のベースＢｓを想定する。
【００１７】
この場合、貫通孔１２ｈには、軸受ユニットＪをベースＢｓ上に固定するための固定ネジ(図示しない)が螺合可能なネジ部(例えば、雌ネジ)１２ｓが形成されており、封し部材Ｐは、ネジ部１２ｓ内に接着剤２６を隙間無く密着させた状態で配設されている。なお、貫通孔１２ｈにネジ部１２ｓが形成されていない軸受ユニットＪでは、貫通孔１２ｈの表面に接着剤２６を隙間無く密着させるように封し部材Ｐを配設すれば良い。
【００１８】
これにより、貫通孔１２ｈは、封し部材Ｐで完全に閉塞されるため、固定ネジを貫通孔１２ｈに螺合させる際に生じた摩耗粉などのパーティクルは、封し部材Ｐによってその移動が制限されるため、当該封し部材Ｐの反対側に続いている貫通孔１２ｈから外部に飛散することは無い。これにより、軸受使用環境への各種汚染(コンタミ)の拡散を防止することが可能となり、その結果、軸受使用環境の清浄度を高く保ちつつ軸受ユニットＪをＨＤＤ装置のベースＢｓ上に固定することができる。
【００１９】
次に、封し部材Ｐで貫通孔１２ｈを閉塞させる手順について、図１(ｂ)を参照して説明する。
まず、貫通孔１２ｈを含めたシャフト１２全体に対して洗浄処理が施される。なお、洗浄処理としては、洗浄対象物であるシャフト１２の材質や用途に応じて、既存の洗浄剤及び洗浄方法が適用されることになるため、ここでは特に限定しない。
【００２０】
続いて、洗浄処理済みのシャフト１２を接着剤注入装置(図示しない)セットする。このとき、貫通孔１２ｈは、略垂直方向に位置付けられる。この状態において、貫通孔１２ｈの一方側(垂直下方側)から治具２８を挿入した状態で、当該貫通孔１２ｈの他方側(垂直上方側)から治具２８に向けて接着剤２６を注入する。この場合、治具２８は、貫通孔１２ｈに挿入可能な大きさを有していると同時に、注入した接着剤２６がその自重により治具２８を伝って当該治具２８と貫通孔１２ｈとの隙間から垂直下方側へ流れ落ちないような形状を成している。
【００２１】
ここで、治具２８の大きさや形状については、当該治具２８を貫通孔１２ｈに挿入した際に、治具２８と貫通孔１２ｈとが干渉しないように設定することが好ましい。治具２８と貫通孔１２ｈとが干渉した場合、治具２８の表面と貫通孔１２ｈの表面との間に摩擦力が生じることになるが、このときの摩擦力の大きさによっては、例えば治具２８の表面や貫通孔１２ｈの表面が磨耗し、その摩耗粉が貫通孔１２ｈやシャフト１２に付着する虞がある。そうなると、シャフト１２に対する洗浄処理を再度行わなければならず、洗浄処理に要するコストが上昇してしまう。
【００２２】
従って、治具２８の大きさは、貫通孔１２ｈよりも小径に設定することが好ましい。例えばネジ部１２ｓが形成された貫通孔１２ｈでは、ネジ部１２ｓの内径よりも小径に設定することが好ましい。また、ネジ部１２ｓが形成されていない貫通孔１２ｈでは、当該貫通孔１２ｈの孔径よりも小径に設定すれば良い。
【００２３】
また、治具２８の形状は、貫通孔１２ｈに注入された接着剤２６が全て当該治具２８の挿入先端２８ｔで保持可能となるように設定することが好ましい。これにより、治具２８と貫通孔１２ｈ(ネジ部１２ｓ)との隙間から接着剤２６が垂直下方側へ流れ落ちることは無い。なお、図面では一例として、治具２８の挿入先端２８ｔは、平坦面状に形成されているが、例えば円弧状に窪ませても良い。
【００２４】
このような治具２８を貫通孔１２ｈに挿入した状態で、貫通孔１２ｈの垂直上方側から治具２８に向けて接着剤２６を注入する。この場合、注入ノズル３０を貫通孔１２ｈの垂直上方側から挿入し、治具２８の挿入先端２８ｔの近傍領域にのみ集中して接着剤２６を注入するようにすることが好ましい。これにより、貫通孔１２ｈの他の部分に接着剤２６が付着することを防止することができる。
【００２５】
なお、接着剤２６の注入量は、貫通孔１２ｈを閉塞するに足りる量であれば、特に制限されることは無いが、貫通孔１２ｈの大きさや形状に応じて任意に設定されるため、特に数値限定はしない。また、粘度の低い接着剤２６を注入した場合、治具２８と貫通孔１２ｈ(ネジ部１２ｓ)との隙間から接着剤２６が垂直下方側へ流れ落ちる虞があるため、注入時における粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以上となるような接着剤２６を適用することが好ましい。
【００２６】
更に、接着剤２６の種類は、例えば１液タイプ又は２液タイプのシリコーン・エポキシ樹脂系接着剤をはじめ各種のものが市販されているが、固化時に収縮しない接着剤２６を適用することが好ましい。このような接着剤２６を適用することにより、貫通孔１２ｈに対する密着性を向上させることができるため、貫通孔１２ｈを完全に閉塞させることが可能となる。なお、２液タイプの接着剤２６では、予め２液を混合した接着剤２６を注入ノズル３０から治具２８の挿入先端２８ｔへ注入すれば良い。
【００２７】
このように、治具２８の近傍領域に注入された接着剤２６は、治具２８の挿入先端２８ｔで所定時間だけ保持される。この場合、所定時間としては、少なくとも接着剤２６が流動しなくなる程度に設定することが好ましい。これにより、接着剤２６は、貫通孔１２ｈ内に隙間無く密着した状態に固化される。その後、治具２８を貫通孔１２ｈから引き抜くことで、貫通孔１２ｈの所定位置には、接着剤２６を固化させて構成した封し部材Ｐが当該貫通孔１２ｈを閉塞するように配設されることになる(図１(ａ))。
【００２８】
ここで、治具２８のうち少なくとも接着剤２６に触れる部分(例えば、挿入先端２８及びその近傍領域)に例えばテフロン（登録商標）コーティングやフッ素加工などの表面処理を施すことが好ましい。これにより、接着剤２６を固化させた際に、当該接着剤２６が挿入先端２８ｔに固着することを防止することができるため、固化させた接着剤２６から治具２８を容易に且つスムーズに引き抜くことができる。なお、治具２８に表面処理を施す代わりに、治具２８自体を例えばフッ素樹脂で成形しても良い。
【００２９】
また、封し部材Ｐを配設させる所定位置は、治具２８(挿入先端２８ｔ)の挿入量に応じて任意に設定することができる。この場合、治具２８(挿入先端２８ｔ)の挿入量は、貫通孔１２ｈに螺合させる固定ネジの長さや螺合量に応じて設定される。例えば固定ネジの長さや螺合量以下となる位置に封し部材Ｐを配設すると、貫通孔１２ｈに螺合した固定ネジで封し部材Ｐが押圧され、その結果、当該封し部材Ｐが損壊してしまう場合がある。そうなると、固定ネジを貫通孔１２ｈに螺合させる際に生じた摩耗粉などのパーティクルが損壊した封し部材Ｐを越えて貫通孔１２ｈから外部に飛散し、これにより、軸受使用環境へ各種汚染(コンタミ)が拡散してしまう虞がある。従って、封し部材Ｐを配設させる所定位置は、固定ネジの長さや螺合量以上となる位置に設定することが好ましい。
【００３０】
以上、本実施の形態によれば、接着剤２６を固化させた封し部材Ｐをシャフト１２の貫通孔１２ｈに配設するようにしたことで、従来のように栓２２(図３(ｃ),(ｄ))を貫通孔１２ｈに押し込むといった手順が不要となる。これにより、摩耗粉などのパーティクルの発生による軸受使用環境への各種汚染(コンタミ)の拡散といった従来の問題を完全に払拭することができる。この結果、当該シャフト１２が組み込まれた軸受ユニットＪをＨＤＤ装置(図３(ａ),(ｂ))に固定する場合でも、当該ＨＤＤ装置内を高清浄度に保つことができる。このため、記憶容量の向上に伴って磁気ヘッド６と磁気ディスク２との隙間が１０ｎｍ以下に設定されたＨＤＤ装置において、情報の記録或いは読取を高精度に行うことが可能となる。
【００３１】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることは無く、以下のような変形例としても同様の効果を実現することができる。なお、以下の説明では、上述した実施の形態と同一の構成には、図面上で同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
第１の変形例として図２(ｂ)に示された封し部材Ｐは、貫通孔１２ｈ(或いは、ネジ部１２ｓ)よりも小さい寸法の閉塞体３２を備えており、当該閉塞体３２と一体化するように接着剤２６を固化させて構成されている。この場合、閉塞体３２の形状は、貫通孔１２ｈの表面形状に合わせて任意に設定することができる。例えば円形の貫通孔１２ｈの場合には、これに合わせて球状の閉塞体３２を適用すれば良い。
【００３３】
このような封し部材Ｐで貫通孔１２ｈを閉塞させる手順は、図２(ａ)に示すように、貫通孔１２ｈに挿入した閉塞体３２を治具２８の挿入先端２８ｔで支持しつつ、注入ノズル３０から接着剤２６を閉塞体３２に向けて注入する。そして、当該接着剤２６を閉塞体３２と一体化するように固化させれば良い。この場合、閉塞体３２には、予め硬化促進剤(プライマー)を塗布しておくことが好ましい。これにより、接着剤２６を短時間に固化させることができるため、貫通孔１２ｈに対する閉塞処理の効率化を図ることができる。なお、他の構成や効果は、上述した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００３４】
第２の変形例として図２(ｄ)に示された貫通孔１２ｈは、その所定位置の孔寸法が他の位置よりも小さく設定されている。図面では、所定位置の内径がネジ部１２ｓの内径よりも小径化されている。ここで、小径化させる方法としては、例えば所定位置における貫通孔１２ｈの表面から内方に向けて突出した凸状部１２ｔを形成すれば良い。この場合、凸状部１２ｔは、貫通孔１２ｈの表面に沿って周方向に連続的に形成しても良いし、断続的に形成しても良い。
【００３５】
また、本変形例の封し部材Ｐは、所定位置の貫通孔１２ｈの孔寸法よりも大きく且つ他の位置の孔寸法よりも小さな寸法の閉塞体３２を備えている。図面では、凸状部１２ｔの内径よりも大きく且つ当該凸状部以外のネジ部１２ｓの内径よりも小さな寸法(直径)を有する球状の閉塞体３２が例示されており、当該閉塞体３２と一体化するように接着剤２６を固化させて封し部材Ｐが構成されている。
【００３６】
このような封し部材Ｐで貫通孔１２ｈを閉塞させる手順は、図２(ｃ)に示すように、貫通孔１２ｈの一方側(垂直上方側)から閉塞体３２を挿入する。そうすると、当該閉塞体３２は、凸状部１２ｔに引っ掛かりその位置に位置決めされる。この状態で、垂直上方側から貫通孔１２ｈに挿入した注入ノズル３０により接着剤２６を閉塞体３２に向けて注入する。そして、当該接着剤２６を閉塞体３２と一体化するように固化させれば良い。この場合、閉塞体３２には、予め硬化促進剤(プライマー)を塗布しておくことが好ましい。これにより、接着剤２６を短時間に固化させることができるため、貫通孔１２ｈに対する閉塞処理の効率化を図ることができる。なお、他の構成や効果は、上述した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットの構成を示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)の軸受ユニットの貫通孔を閉塞させる手順を示す部分断面図。
【図２】(ａ)は、本発明の第１の変形例に係る軸受ユニットの貫通孔を閉塞させる手順を示す部分断面図、(ｂ)は、同図(ａ)に示された手順により閉塞された貫通孔の構成を示す部分断面図、(ｃ)は、本発明の第２の変形例に係る軸受ユニットの貫通孔を閉塞させる手順を示す部分断面図、(ｄ)は、同図(ｃ)に示された手順により閉塞された貫通孔の構成を示す部分断面図。
【図３】(ａ)は、ＨＤＤ装置の断面図、(ｂ)は、ＨＤＤ装置の平面図、(ｃ)は、従来の軸受ユニットの構成を示す断面図、(ｄ)は、同図(ｄ)の軸受ユニットの貫通孔を閉塞させる手順を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１２  シャフト
１２ｈ  貫通孔
14,16  軸受
１８  スリーブ
Ｊ  軸受ユニット
Ｐ  封し部材
【図１】
2008175216.tif 000003
【図２】
2008175216.tif 000004
【図３】
2008175216.tif 000005