(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】ハードディスクドライブ装置のベースに設けられたシャフト１２と、当該シャフトに対してスイングアームを回動可能に支持する軸受14,16と、当該軸受に外装されるとともに、前記スイングアームを装着可能なスリーブ１８とを備えた軸受ユニットＡであって、前記シャフトは、軸受ユニットを所定部位に固定するために、延出方向に沿って貫通孔１２ｈが形成された中空構造を成しており、当該貫通孔を所定位置に配設した封し部材４０により閉塞するため、当該封し部材を所定の可塑材を前記貫通孔よりも小さな寸法に形成して構成し、前記貫通孔の所定位置まで挿入した後、当該貫通孔の両端方向から所定の治具４２で押圧して拡大変形させることで、当該所定位置で前記貫通孔と密着させて固定する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のベースに配設可能なシャフトと、当該シャフトに対してスイングアームを回動可能に支持する軸受と、当該軸受に外装されるとともに、前記スイングアームを装着可能なスリーブとを備えた軸受ユニットであって、
前記シャフトは、軸受ユニットを前記ベースの所定部位に固定するために、延出方向に沿って貫通孔が形成された中空構造を成し、
当該貫通孔は、所定位置に配設した封し部材により閉塞されており、当該封し部材は、所定の可塑材を前記貫通孔よりも小さな寸法に形成して構成され、前記貫通孔の所定位置まで挿入された後、当該貫通孔の両端方向からそれぞれ所定の治具によって押圧されて変形することで、当該所定位置で前記貫通孔と密着して固定されていることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
前記封し部材は、熱可塑性樹脂で構成され、前記治具の少なくとも一方を加熱させることで変形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】
前記封し部材は、熱可塑性樹脂で構成され、シャフトを加熱させることで変形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
前記封し部材は、前記治具の少なくとも一方を振動させて加振されることで変形されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸受ユニット。
【請求項５】
前記封し部材は、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１〜４のいずれかに記載の軸受ユニット。
【請求項６】
前記スイングアームには、ハードディスクドライブ装置のディスクに対して情報の記録及び読取を行うためのヘッドが取り付けられており、当該ヘッドと前記ディスクのディスク面との間隔は、１０ナノメートル以下に設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の軸受ユニット。
【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(以下、ＨＤＤという)装置のスイングアームを回動可能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２(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、ある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で回動可能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上に回動可能に支持されている。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に情報を記録すること、あるいは磁気ディスク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２(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、及び他端側玉軸受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の周面には、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ない。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２(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の周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の周面が磨耗し、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、ある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、本発明に係る軸受ユニットは、所定のベースに配設可能なシャフトと、当該シャフトに対してスイングアームを回動可能に支持する軸受と、当該軸受に外装されるとともに、前記スイングアームを装着可能なスリーブとを備え、前記シャフトは、軸受ユニットを前記ベースの所定部位に固定するために、延出方向に沿って貫通孔が形成された中空構造を成している。かかる軸受ユニットにおいて、前記貫通孔は、所定位置に配設した封し部材により閉塞されており、当該封し部材を所定の可塑材を前記貫通孔よりも小さな寸法に形成して構成し、前記貫通孔の所定位置まで挿入した後、当該貫通孔の両端方向からそれぞれ所定の治具によって押圧して変形させることで、当該所定位置で前記貫通孔と密着させ固定する。
【００１１】
その際、一例として、前記封し部材を熱可塑性樹脂で構成し、前記治具の少なくとも一方を加熱させることで変形させる。
また、前記封し部材を熱可塑性樹脂で構成し、シャフトを加熱させることで変形させてもよい。
さらに、前記封し部材を、前記治具の少なくとも一方を振動させて加振させることで変形させてもよい。
いずれの場合においても、前記封し部材は、予め洗浄処理が施されたシャフトの貫通孔に配設すればよい。
なお、前記スイングアームには、ハードディスクドライブ装置のディスクに対して情報の記録及び読取を行うためのヘッドを取り付け、この場合、当該ヘッドと前記ディスクのディスク面との間隔は、一例として、１０ナノメートル以下に設定することができる。
【発明の効果】
【００１２】
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】
【００１３】
以下、本発明の一実施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。この際、本実施形態に係る軸受ユニットの基本的な構成は、上述した従来の軸受ユニットＪ(図２(ａ)〜(ｃ))と同様であるため、当該軸受ユニットＪと同一若しくは類似の構成については、図面上で同一の符号を付して、その説明を省略若しくは簡略化する。なお、以下の説明においては、軸受ユニットがハードディスクドライブ(以下、ＨＤＤという)装置に搭載され、スイングアームをシャフトに対して回動可能に支持するために用いられている構成を、一例として想定する。また、この場合、ＨＤＤ装置としては、上述した従来のＨＤＤ装置(図２(ａ),(ｂ))と同様に、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、あるいは読取を行うための磁気ヘッド６とが備えられた構成を、一例として想定する。
【００１４】
図１(ａ)〜(ｃ)には、本実施形態に係る軸受ユニットＡが示されており、当該軸受ユニットＡには、ＨＤＤ装置のベースＢｓ(図２(ａ),(ｂ))に設けられたシャフト１２と、当該シャフト１２に対してスイングアーム８(同図)を回動可能に支持する軸受(一端側玉軸受１４、及び他端側玉軸受１６)と、当該軸受14,16に外装されるとともに、前記スイングアーム８を装着可能なスリーブ１８とが備えられている。
【００１５】
この場合、シャフト１２は、軸受ユニットＡをベースＢｓの所定部位に固定するために、延出方向(図１(ａ)の上下方向)に沿って貫通孔１２ｈが形成された中空構造を成している。一例として、図１(ａ)に示す構成においては、貫通孔１２ｈの周面に対してネジ部(例えば、雌ネジ)１２ｓが形成されており、当該貫通孔１２ｈのネジ部(雌ネジ)１２ｓにベースＢｓ側(同図の下側)から固定ネジ(すなわち、雄ネジ(図示しない))を螺合させることで、軸受ユニットＡがＨＤＤ装置のベースＢｓ上に固定される構造となっている。また、この場合、貫通孔１２ｈは、一例として、一端側から他端側まで同一径を成すいわゆるストレート孔として構成しているが、一端側から他端側にかけて徐々に縮径される先細り状や、徐々に拡径される裾広がり状に構成してもよい。
【００１６】
なお、本実施形態においては、一例として、軸受ユニットＡのベースＢｓへの固定作業前に、シャフト１２に対して所定の洗浄処理が施され、当該洗浄後のシャフト１２を用いた軸受ユニットＡが、ベースＢｓに対して固定されている構成を想定している。この際、洗浄処理としては、例えば、シャフト１２を洗浄液中に沈下させる方法や、シャフト１２に対して洗浄液を噴射させる方法などを採ればよい。
【００１７】
かかる軸受ユニットにおいて、シャフト１２の貫通孔１２ｈは、所定位置に配設した封し部材４０により閉塞されている。このように貫通孔１２ｈを封し部材４０により閉塞することで、固定ネジ(図示しない)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４０によってその移動が制限され、当該封し部材４０の反対側(図１の上側)に続いている貫通孔１２ｈから当該パーティクルが外部へ飛散することを防止している。
【００１８】
封し部材４０は、所定の可塑材をシャフト１２の貫通孔１２ｈよりも小さな寸法の所定形状に形成して構成されている。この場合、封し部材４０は、軸受ユニットＡが用いられるＨＤＤ装置に対して想定される使用態様や使用条件などに応じて、可塑性を有する任意の素材、例えば、熱可塑性の樹脂材(ゴムやプラスチック等)などで構成すればよい。また、封し部材４０は、貫通孔１２ｈの孔径よりも小さな寸法、すなわち、シャフト１２の貫通孔１２ｈに接触することなく、当該貫通孔１２ｈへ挿入可能な大きさであれば、その形状は特に限定されない。例えば、貫通孔１２ｈの形状に応じて、球状、楕円球状、あるいは矩形状など任意の形状とすることができるが、一例として、図１(ｂ)に示す構成においては、封し部材４０を円柱状に構成している。
【００１９】
そして、封し部材４０は、貫通孔１２ｈの所定位置まで挿入された後、当該貫通孔１２ｈの両端方向からそれぞれ所定の治具によって押圧されて変形(具体的には、拡径変形)することで、当該所定位置で貫通孔１２ｈと密着して固定されている。
一例として、封し部材４０は、図１(ｂ)に示すように、貫通孔１２ｈの孔径よりも小径を成す棒状の治具(以下、封し治具という)４２の先端部に当接された状態で、封し治具４２を貫通孔１２ｈへ挿入することによって、当該封し治具４２とともに貫通孔１２ｈへ挿入される。
【００２０】
貫通孔１２ｈへ挿入された封し部材４０は、図１(ｃ)に示すように、当該封し部材４０を貫通孔１２ｈへ挿入した封し治具４２、並びに、当該封し部材４０の挿入方向とは反対側(同図の上側)から当該貫通孔１２ｈへ挿入された封し治具４２によって挟まれる。そして、２つの封し治具４２を貫通孔１２ｈへ押し込むことで、当該２つの封し治具４２の間に挟まれた封し部材４０を貫通孔１２ｈの両端方向(同図の上下方向)からそれぞれ押圧し、これによる押圧力により、かかる封し部材４０が変形(具体的には、拡径変形)されている。図１(ｃ)に示す構成においては、円柱状を成す封し部材４０に対し、その両端面(同図の上面と下面)が所定の深さで封し治具４２の先端部の外郭形状と略同一形状で凹状に窪むように、当該封し治具４２から押圧力を加えることで、当該封し部材４０をその径が拡大するように変形させている。
【００２１】
この結果、変形前の状態において貫通孔１２ｈの孔径よりも小径を成す円柱状に構成され、当該貫通孔１２ｈの周面とは接触することなく位置付けられていた封し部材４０は、変形後、その径が拡大されて貫通孔１２ｈの周面と接触し、当該周面と密着するようになり、当該貫通孔１２ｈを閉塞させることとなる。
すなわち、本実施形態によれば、貫通孔１２ｈを閉塞させる際、その閉塞作業中は、封し部材４０を貫通孔１２ｈの周面と接触させることなく、閉塞時に初めて、封し部材４０を当該周面に接触させ、当該貫通孔１２ｈを閉塞状態とすることができる。
【００２２】
したがって、貫通孔１２ｈの閉塞作業中、当該貫通孔１２ｈの周面と封し部材４０とが摩擦されることがなく、これらが磨耗し、その磨耗粉などのパーティクルが当該封し部材４０の挿入方向とは反対側(図１(ａ)〜(ｃ)の上側)の貫通孔１２ｈの開口から外部(すなわち、軸受使用環境)へ飛散することを確実に防止することができる。これにより、軸受使用環境へ各種汚染(コンタミ)が拡散されることなく、ＨＤＤ装置の磁気ヘッド６(図２(ａ),(ｂ))と磁気ディスク２(同図)との隙間へのパーティクルの侵入を防止でき、常に磁気ディスク２に対して高精度に情報の記録、あるいは読取を行うことが可能となる。
【００２３】
なお、封し部材４０を封し治具４２によって押圧し、変形(具体的には、拡径変形)させる際、上述したように２つの封し治具４２をいずれも貫通孔１２ｈへ押し込む必要はなく、いずれか一方の封し治具４２を静止状態とし、他方の封し治具４２のみを貫通孔１２ｈへ押し込むことで、封し部材４０に対して押圧力を加えてもよい。
いずれの場合においても、封し治具４２は、当該封し治具４２自体、及び封し部材４０を貫通孔１２ｈと接触させることなく、当該貫通孔１２ｈの所定位置まで挿入することが可能であれば、その大きさや形状などは特に限定されない。例えば、挿入用治具４２は、その横断面形状を円形、楕円形あるいは矩形などに構成すればよいし、その全体形状をいわゆるストレート状、先細り状あるいは裾広がり状などに構成すればよい。
【００２４】
また、貫通孔１２ｈの閉塞位置、すなわち、封し部材４０の固定位置は、特に限定されず、例えば、シャフト１２の大きさや固定ネジ(図示しない)の大きさなどに応じて任意の位置に設定すればよい。一例として、図１(ａ)に示す構成においては、封し部材４０をシャフト１２の延出方向(同図の上下方向)の略中間位置で固定し、貫通孔１２ｈを閉塞させた構成としている。
【００２５】
ここで、上述した本実施形態においては、貫通孔１２ｈに挿入した封し部材４０を押圧して変形(具体的には、拡径変形)させることで、貫通孔１２ｈの周面と密着させて、当該貫通孔１２ｈを閉塞させているが、封し部材４０を変形(具体的には、拡径変形)させる方法は、このような押圧には特に限定されず、押圧に代えて、あるいは、押圧に加えて以下のような各種の方法で封し部材４０を変形(具体的には、拡径変形)させることができる。
【００２６】
例えば、封し部材４０を熱可塑性の樹脂材(ゴムやプラスチック等)で構成し、封し治具４２の少なくとも一方(具体的には、封し部材４０の挿入側(図１(ｃ)の下側)の封し治具４２、あるいはその反対側(同図の上側)の封し治具４２、又は両側の封し治具４２)を加熱させることで、当該熱可塑性樹脂製の封し部材４０を変形(具体的には、拡径変形)させてもよい。
この際、封し治具４２を加熱させる代わりに、あるいは、封し治具４２を加熱させることに加えて、シャフト１２自体を加熱させることで、熱可塑性樹脂製の封し部材４０を変形(具体的には、拡径変形)させてもよい。
なお、封し治具４２及びシャフト１２自体の加熱方法は、特に限定されないが、例えば、これらを誘導加熱などによって封し部材４０が変形する所定温度まで加熱すればよい。
【００２７】
また、封し治具４２の少なくとも一方(具体的には、封し部材４０の挿入側(図１(ｃ)の下側)の封し治具４２、あるいはその反対側(同図の上側)の封し治具４２、又は両側の封し治具４２)を振動させ、当該封し部材４０を加振させることで変形(具体的には、拡径変形)させてもよい。
なお、封し治具４２の振動方法は、特に限定されないが、例えば、超音波加振などによって振動させればよい。
【００２８】
ここで、本実施形態に係る軸受ユニットＡは、任意のＨＤＤ装置において、スイングアーム８(図２(ａ),(ｂ))を回動可能に支持するために用いることができる。上述したように、本実施形態に係る軸受ユニットによれば、軸受使用環境へ各種汚染(コンタミ)が拡散されることなく、ＨＤＤ装置の磁気ヘッド６(図２(ａ),(ｂ))と磁気ディスク２(同図)との隙間へのパーティクルの侵入を確実に防止でき、常に磁気ディスク２に対して高精度に情報の記録、あるいは読取を行うことが可能となる。
【００２９】
このため、特に、スイングアーム８に取り付けられた磁気ヘッド６と、磁気ディスク２のディスク面との間隔が非常に狭められた高密度記録用のＨＤＤ装置(例えば、かかる間隔が１０ナノメートル以下に設定されたＨＤＤ装置)に対して軸受ユニットＡを組み込んだ場合、軸受使用環境への各種汚染(コンタミ)の拡散防止効果から得られるメリットが大きく、非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る軸受ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、全体構成を示す半断面図、(ｂ)は、シャフトの貫通孔に封し部材を封し治具により挿入した状態を示す断面図、(ｃ)は、封し部材を押圧により拡径変形させた状態を示す断面図。
【図２】従来の軸受ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、ＨＤＤ装置の全体構成を示す断面図、(ｂ)は、ＨＤＤ装置の全体構成を示す平面図、(ｃ)は、シャフトの貫通孔が閉塞された状態を示す半断面図、(ｄ)は、シャフトの貫通孔を閉塞させる方法を説明するための断面図。
【符号の説明】
【００３１】
２  磁気ディスク
４  スピンドルモータ
６  磁気ヘッド
８  スイングアーム
１０  ボイスコイル
１２  シャフト
１２ｈ  貫通孔
１４，１６  玉軸受
１８  スリーブ
４０  封し部材
４２  封し治具
Ａ  軸受ユニット
【図１】
2008223823.tif 000003
【図２】
2008223823.tif 000004