(57)【要約】【課題】４個の玉軸受を組み込みながら予圧設定が容易で、かつ耐衝撃性向上をも図る。【解決手段】４個の玉軸受１，２，３，４を軸８に組み込み、軸方向に予圧した軸受装置において、２個以上の軸受の内輪と外輪の幅寸法Ｌ１，Ｌ２に差を設けた。この場合において、軸方向内側で相対向する２個の玉軸受１，２の内輪１ｂ，２ｂ間に間座１９を備えると共に、該夫々の内側の玉軸受１，２を構成している外輪１ａ，２ａの少なくとも一方を突き当てない状態とする。【選択図】  図５
2005207455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４個の玉軸受を軸に組み込み、軸方向に予圧した軸受装置において、２個以上の軸受の内輪と外輪との幅寸法に差を設けたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
軸方向内側に組み込む玉軸受の幅寸法を、外側に組み込む玉軸受の幅寸法に比して狭くしたことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
軸方向内側で相対向する２個の玉軸受の内輪間に間座を備えると共に、該夫々の内側の玉軸受を構成している外輪の少なくとも一方を突き当てない状態にした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】
内輪の幅寸法を外輪の幅寸法に比して狭くしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項５】
内側に組み込む玉軸受には密封板を備えないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項６】
各玉軸受は、夫々の軌道溝が、内輪と外輪の夫々の軸方向幅中央位置からオフセットされていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項７】
内側に組み込む玉軸受２個で先に予圧を与えて固定し、その後、両外側に組み込む玉軸受に予圧を与えて固定したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項８】
請求項１乃至７に係る軸受装置を備えてなることを特徴とするＨＤＤのピボット軸受装置。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載の軸受装置の組み立て方法であって、
内側に組み込む玉軸受２個で先に予圧を与えて固定し、
その後、両外側に組み込む玉軸受に予圧を与えて固定することを特徴とする軸受装置の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置（ＨＤＤ：Hard Disk
Drive）等のディスクメモリ装置の読み書きヘッドを回転支持するピボット部に利用される軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、3.5インチ磁気ディスク装置の場合、固定軸とハウジングの間に組み込まれた２個の玉軸受に予圧を掛けて使用していた。
最近、磁気ディスク装置はますます高密度化、高速アクセス化が進んできている。また、このため、ピボット軸受装置には外径を大きくしないで低トルクで高剛性化も強く求められている。
そこで、軸受の数を増すことが考えられ、大きなアンギュラ玉軸受などでは、差幅調整をして、４列組合せ予圧した使い方もあるが、小径ミニチュア軸受では差幅調整は非常に困難である。
【０００３】
また、従来、外輪間座を無くすべく、内輪の幅寸法（軸方向幅寸法）を外輪の幅寸法（軸方向幅寸法）より狭くした玉軸受を２個組み込んでなる軸受装置に係る先行技術が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３１８２５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示の技術によれば、外輪間座を無くすことは出来るが、
高剛性化の要求には応えられなかった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたもので、４個の玉軸受を組み込みながら予圧設定が容易で、かつ高剛性化をも図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するための第１の発明は、４個の玉軸受を軸に組み込み、軸方向に予圧した軸受装置において、２個以上の軸受の内輪と外輪との幅寸法に差を設けたことを特徴とする軸受装置とした点にある。
本発明によれば差幅調整が不要で、夫々予圧を与えることができる。
【０００６】
第２の発明は、上記第１の発明において、軸方向内側に組み込む玉軸受の幅を、外側に組み込む玉軸受の幅より狭くしたことを特徴とする軸受装置とした点にある。
本発明によれば、内側に組込む軸受の幅を外側に組込む軸受より小さくしているので、同じ幅の軸受を組込むより内側軸受の玉の位置を、両外側に配置できモーメント剛性を大きくすることができる。
【０００７】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、軸方向内側で相対向する２個の玉軸受の内輪間に間座を備えると共に、該夫々の内側の玉軸受を構成している外輪の少なくとも一方を突き当てない状態にしたことを特徴とする軸受装置とした点にある。
本発明によれば、内輪間に組込む間座とハウジングの外輪間の幅と、軸受の差幅を調整することなく予圧設定が容易に行える。
【０００８】
第４の発明は、上記第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、内輪の幅を外輪の幅より狭くしたことを特徴とする軸受装置とした点にある。
本発明によれば、内輪の幅を外輪より狭くしているので、両外側に配置する軸受の内輪を内側に押す方向に予圧セットが容易になり、両外側に配置する軸受の外輪を内側に押す方向に予圧するより、モーメント剛性を大きくすることができる。
【０００９】
第５の発明は、上記第１乃至第４の発明のいずれかにおいて、内側に組み込む玉軸受には密封板を備えていないことを特徴とする軸受装置とした点にある。
本発明によれば、内側に組み込む軸受の密封板を無くしたことにより、軸受幅寸法を小さくでき装置全体の幅寸法を小さくできる。
本発明によれば、内側に組込む軸受には密封板を備えていないので、軸受の幅を狭くでき、同じ幅の軸受を組込むより内側軸受の玉の位置を、両外側に配置できモーメント剛性を大きくすることができる。
【００１０】
第６の発明は、上記第１乃至第５の発明のいずれかにおいて、各玉軸受は、夫々の軌道溝が、内輪と外輪の夫々の軸方向幅中央位置からオフセットされていることを特徴とする軸受装置とした点にある。
本発明によれば、オフセットすることにより両外側方向に密封板を設けた上で、幅の狭い軸受ができ、オフセットしない軸受より夫々の幅を狭くできる。このため、幅の広い軸受を組込んだ軸受装置より、夫々の玉を両外側に配置でき、モーメント剛性を大きくすることができる。
【００１１】
第７の発明は、上記第１乃至第６の発明のいずれかにおいて、内側に組み込む玉軸受２個で先に予圧を与えて固定し、その後、両外側に組み込む玉軸受に予圧を与えて固定したことを特徴とする軸受装置とした点にある。
本発明によれば、内側の２列の軸受でＯ型予圧ができ、外側の軸受でもＯ型予圧ができるので、どちらか一方をＸ型予圧にしたものより、モーメント剛性を大きくすることができる。
【００１２】
第８の発明は、上記第１乃至第７の発明のいずれかに係る軸受装置を備えてなることを特徴とするＨＤＤのピボット軸受装置とした点にある。
本発明によれば、剛性が高い軸受装置になるので、ヘッドを高速に移動させ、必要な位置に確実に位置制御できるようになり、HDDのデータアクセススピードが向上する。
【００１３】
第９の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の軸受装置の組み立て方法であって、まず内側に組み込む玉軸受２個で先に予圧を与えて固定し、その後、両外側に組み込む玉軸受に予圧を与えて固定することを特徴とする軸受装置の組み立て方法とした点にある。
本発明によれば、内側の２列の軸受でＯ型予圧ができ、外側の軸受でもＯ型予圧ができるので、どちらか一方をＸ型予圧にしたものより、モーメント剛性を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、４個の玉軸受を組み込み、軸方向に予圧した軸受装置において、２個以上の軸受の内輪と外輪との幅寸法に差を設けているため、軸受の差幅調整等が不要でそれぞれ予圧を与えることができるので、軸受の製作が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
なお、本実施形態は、本発明の一実施形態にすぎず、なんらこれに限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。
本実施例では、磁気ディスク装置のスイングアーム用ピボット軸受装置を一例として挙げて説明する。なお、本実施例によると、特に高速アクセスが必要なサーバ用ＨＤＤなどに使われる3.5インチ以下の剛性向上に有用な作用効果が得られる。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本実施例の磁気ディスク装置のスイングアーム用ピボット軸受装置を示し、軸（固定軸）８と、ハウジング９と、該軸８とハウジング９の間に組み込まれる４個の転がり玉軸受１，２，３，４とで構成されており、４個の軸受に予圧設定して固定した状態を示す。なお装置外周には、図示しないスイングアームが備えられる。
【００１７】
夫々の転がり玉軸受１（２，３，４）は、外輪１ａ（２ａ，３ａ，４ａ）と内輪１ｂ（２ｂ，３ｂ，４ｂ）と、該外内輪１ａ，１ｂ間に保持器６を介して組み込まれる複数個の転動体（玉）５と、該外内輪１ａ，１ｂ間に配設される密封板７とで構成されている。
【００１８】
本実施例では、軸８の内側に組み込まれた相対する２個の軸受１，２は、夫々内輪１ｂ，２ｂの幅寸法Ｌ１が外輪１ａ，２ａの幅寸法Ｌ２に比して狭く構成されている。また、この内側に組み込まれた夫々の軸受１，２の外輪１ａ，２ａは、相対する端面１ｃ，２ｃがハウジング９の段部１０の端面１１，１２に突き当たっている。
【００１９】
また、前記夫々の内側軸受１，２の外側に組み込まれた２個の軸受３，４は、外輪３ａ，４ａと内輪３ｂ，４ｂの幅を同一に構成している（内輪幅寸法Ｌ１と外輪幅寸法Ｌ２が同一）。
外側の夫々の軸受３，４は、その軸受外輪端面３ｃ，４ｃが、内側の軸受外輪１ａ，２ａの端面１ｄ，２ｄに当接している。
さらに、前記内側の軸受１，２の内輪１ｂ，２ｂは、その両端面１ｅ・１ｆ，２ｅ・２ｆが、ハウジング９の段部端面１１，１２、外側の軸受３，４の内輪端面３ｄ，４ｄと接していない。すなわち、内輪１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂは予圧荷重で押し込まれた状態になっているが、内側の内輪１ｂ，２ｂの幅が狭いので隙間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が空いている。
前記夫々の軸受幅寸法は特に限定されないが本発明の目的を達成する構成とすることはいうまでもない。
【００２０】
本実施例では、各軸受１（２，３，４）を構成する外輪１ａ（２ａ，３ａ，４ａ）と内輪１ｂ（２ｂ，３ｂ，４ｂ）の夫々に設けられている軌道溝ｄに転動体としての玉５が組み込まれているが、夫々の軌道溝ｄは、外輪１ａ（２ａ，３ａ，４ａ）・内輪１ｂ（２ｂ，３ｂ，４ｂ）の夫々の幅方向中央位置に設けてある。
【００２１】
また、本実施例では、各軸受１（２，３，４）の両側に密封板（シールド）７を備えている。なお、密封板７は、図示した形状のシールドに限定はされず、他の形状のシールドであってもよく、また非接触シール若しくは接触シールであってもよく本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００２２】
なお、ピボット軸受装置としては、更に両側にシールリングが固定される場合もあり、また、磁性体シールが用いられる場合もある。
【００２３】
図２（ａ）は、内側の軸受１，２を２個、相対向させて軸８とハウジング９の間に組み込んで予圧を設定している状態を示す。
図中１５，１６は、内側の軸受１，２用の上側予圧治具と下側予圧治具で、該下側予圧治具１６は、軸８とハウジング９との相対位置決めの役割を有する。
内輪１ｂ，２ｂは共振周波数を観察しながらの圧入固定でも、重りやバネなどの荷重を与えながらの接着固定でも可能である。
【００２４】
図２（ｂ）は、外側の軸受３，４を２個、相対向させて軸８とハウジング９の間に組み込んで予圧を与えながら固定する例を示す。この場合、先に固定した内側の軸受内輪１ｂ，２ｂが外輪１ａ，２ａより幅狭になっているので、外側の軸受外輪３ａ，４ａを直接内側の軸受外輪１ａ，２ａに当てて予圧設定が可能になっている。なお、図中１７，１８は、外側の軸受用の上側予圧治具と下側予圧治具で、前記内側の軸受用の予圧治具１５，１６と夫々別個に用意しているが、前記内側の軸受用の予圧治具１５，１６を兼用することもでき本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００２５】
なお、本実施例では、内側の２個の軸受１，２の外輪１ａ，２ａと内輪１ｂ，２ｂとの幅寸法に差を設けた形態を示すが、２個以上の軸受の内輪と外輪との幅寸法に差を設けたものであればよく限定はされない。
【実施例２】
【００２６】
実施例２を図３に示す。
本実施例では、４個の軸受１，２，３，４とも夫々の外輪１ａ，２ａ，３ａ，４ａの幅寸法Ｌ２に比して内輪１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂの幅寸法Ｌ１が狭く構成されている。また、外輪１ａ（２ａ，３ａ，４ａ）と内輪１ｂ（２ｂ，３ｂ，４ｂ）の夫々の幅中央からずれた（オフセットされた）位置に軌道溝ｄが設けてある。また、いずれも内側になる方の密封板が無く、その分軸受幅寸法を小さくでき装置全体の幅寸法を小さくしている。予圧設定は実施例１と同じである。
【００２７】
本実施例によれば、内側の軸受外輪１ａ，２ａは、夫々相対する端面１ｃ，１ｄがハウジング９の段部端面１１，１２に突き当たっており、外側の軸受外輪３ａ，４ａは、夫々の端面３ｃ，４ｃが内側の軸受外輪端面１ｄ，２ｄに当接している。また、内側の軸受内輪１ｂ，２ｂは、夫々相対する端面１ｅ，２ｅが、ハウジング９の段部端面１１，１２との間に所望な隙間Ｓ１，Ｓ２をもって位置しており、外側の軸受内輪３ｂ，４ｂの端面３ｄ，４ｄは、内側の軸受内輪１ｂ，２ｂの端面１ｆ，２ｆとの間に所望な隙間Ｓ３，Ｓ４をもって位置している。
その他の構成・作用効果は実施例１と同様であるため説明は省略する。
【実施例３】
【００２８】
実施例３を図４に示す。
本実施例では、内側の軸受１，２には密封板が無く、さらに軸受幅寸法Ｗ１が、外側の軸受３，４の幅寸法Ｗ２に比して狭く構成されている。また、本実施例では、内側の軸受１，２には、密封板を全く備えておらず、その分軸受幅寸法を小さくでき装置全体の幅寸法を小さくしている。
【００２９】
内側の２個の軸受１，２は、夫々外輪幅寸法Ｌ２と内輪幅寸法Ｌ１が同一であるが、外側の軸受２個は、外輪幅寸法Ｌ２に比して内輪幅寸法Ｌ１を狭く構成している。
また、本実施例では、ハウジング段部１０に段差１４を有しており、内側軸受１，２の外輪端面１ｃ，２ｃが対向する部分が、内輪端面１ｅ，２ｅが対向する部分に対し、軸方向外側に突出している。従って、内側軸受１，２の外輪端面１ｃ，２ｃはハウジング段部端面１１，１２に突き当たっているが、内輪端面１ｅ，２ｅは突き当たっておらず、所望な隙間Ｓ１，Ｓ２をもって位置している。また、外側の軸受内輪３ｂ，４ｂの端面３ｄ，４ｄは、内側の軸受内輪１ｂ，２ｂの端面１ｆ，２ｆとの間に所望な隙間Ｓ３，Ｓ４をもって位置している。
【００３０】
外側の軸受３，４の内輪３ｂ，４ｂは、軌道溝ｄ位置が幅中央からずれた（オフセットされた）位置にある。外側の軸受３，４は、内側の軸受１，２と反対向する外輪３ａ，４ａの端面３ｅ，４ｅと内輪３ｂ，４ｂの夫々の端面３ｄ，４ｄが同一平面上で一致しているが、内側の軸受１，２は、外輪幅寸法Ｌ２より内輪幅寸法Ｌ１が狭くなっているため、内側への予圧設定が可能になっている。
その他の構成・作用効果は実施例１と同様であるため説明は省略する。
【実施例４】
【００３１】
本発明の実施例４を図５に示す。
本実施例は、実施例１と夫々の軸受構成が同一であるが、内側の軸受１，２間に位置するハウジング段部１０の長さを実施例1のハウジング段部１０に比して短尺とすると共に、該段部先端１３と軸外径８ａとの間で内側の内輪１ｂ，２ｂ間に間座１９を備え、内側の内輪１ｂ，２ｂ同士は間座１９で押し合っている。
また、本実施例によれば、内側の一方の外輪１ａは、その端面１ｃがハウジング段部端面１１に突き当たっているが、他方の外輪１ｂは、ハウジング段部端面１２に突き当たっておらず、隙間Ｓ５をもって配される。
また、本実施例では、軸８の一端につば部８ｂを設けている。
図中２０，２１は、内側の軸受用の上側予圧治具と下側予圧治具を示す。
この場合は、内側の２個の軸受と外側の２個の軸受を、前述の予圧治具により一度に予圧を設定し接着固定することができる。
図では外輪１ａの端面１ｃ部をハウジング段部端面１２に突き当てているが、両方の外輪端面部を突き当てずに、軸とハウジングとの相対位置を調整しながら、接着固定しても良い。
その他の構成・作用効果は実施例１と同様であるため説明は省略する。
【実施例５】
【００３２】
本発明の実施例５を図６に示す。
本実施例は、実施例３と夫々の軸受構成が同一であるが、内側の軸受１，２間に位置するハウジング段部１０の長さを実施例３のハウジング段部１０に比して短尺とすると共に、該段部先端１３と軸外径８ａとの間で内側の内輪１ｂ，２ｂ間に間座１９を備え、内側の内輪１ｂ，２ｂ同士は間座１９で押し合っている。
また、本実施例によれば、内側の一方の外輪端面１ｃに相対向するハウジング段部端面１１に段差１４を設けているため、該外輪端面１ｃはハウジング段部１０に突き当たっているが、他方の外輪端面２ｃに相対向するハウジング段部端面１２には段差を有していないため、他方の外輪端面２ｃはハウジング段部端面１２に突き当たっておらず、隙間Ｓ５をもって配される。
予圧セット方法は、上述した実施例４の説明に挙げた方法と同様であるため本実施例ではその説明を省略する。
その他の構成・作用効果は実施例１及び実施例３と同様であるため説明は省略する。
【実施例６】
【００３３】
本発明の実施例６を図７に示す。
本実施例は、実施例２と夫々の軸受構成が同一であるが、内側の軸受１，２間に位置するハウジング段部１０の長さを実施例２のハウジング段部１０に比して短尺とすると共に、該段部先端１３と軸外径８ａとの間で内側の内輪１ｂ，２ｂ間に間座１９を備え、内側の内輪１ｂ，２ｂ同士は間座１９で押し合っている。
また、本実施例によれば、内側の一方の外輪端面１ｃはハウジング段部１０に突き当たっているが、他方の外輪端面２ｃはハウジング段部端面１２に突き当たっておらず、隙間Ｓ５をもって配される。また、本実施例では、軸８の一端につば部８ｂを設けている。
予圧セット方法は、上述した実施例４の説明に挙げた方法と同様であるため本実施例ではその説明を省略する。
その他の構成・作用効果は実施例１及び実施例２と同様であるため説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例１を示す断面図。
【図２】（ａ）は実施例１の内側の軸受に予圧を与えている状態を示し、（ｂ）は実施例１の外側の軸受に予圧を与えている状態を示す。
【図３】実施例２を示す断面図。
【図４】実施例３を示す断面図。
【図５】実施例４を示す断面図。
【図６】実施例５を示す断面図。
【図７】実施例６を示す断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１，２：内側の軸受
３，４：外側の軸受
８：軸
９：ハウジング
１９：間座
ｄ：軌道溝
Ｌ１：内輪寸法幅
Ｌ２：外輪寸法幅
Ｗ１，Ｗ２：軸受幅寸法
【図１】
2005207455.tif 000003
【図２】
2005207455.tif 000004
【図３】
2005207455.tif 000005
【図４】
2005207455.tif 000006
【図５】
2005207455.tif 000007
【図６】
2005207455.tif 000008
【図７】
2005207455.tif 000009