(57)【要約】【課題】固定磁気ディスク装置のスイングアームを揺動可能に軸支する軸受の微小揺動時の応答性を向上させた軸受用保持器及び軸受及びその軸受を適用した固定磁気ディスク装置を提供することである。【解決手段】固定磁気ディスク装置１００のピボット軸受１３１用の保持器４０は、曲げ弾性率が２４００Ｍｐａ以下の樹脂材料で成形される。また、保持器４０は引っ張り破断伸び率が１０％以上の樹脂材料で成形されても上記課題が達成される。また、保持器４０が固定磁気ディスク装置のスイングアーム１３０に使用されるピボット軸受１３１に適用された固定磁気ディスク装置のスイングアーム用軸受としてもよい。さらに、それらの保持器を記録トラックピッチが２０万ＴＰＩ以上の固定磁気ディスクを備えた固定磁気ディスク装置に使用されるスイングアームを揺動可能に軸支する軸受に適用した固定磁気ディスク装置のスイングアーム用軸受とすることもできる。【選択図】図１
2007292258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ弾性率が２４００Ｍｐａ以下の樹脂材料で成形されたことを特徴とする固定磁気ディスクのピボット軸受用保持器。
【請求項２】
引っ張り破断伸び率が１０％以上の樹脂材料で成形されたことを特徴とする固定磁気ディスクのピボット軸受用保持器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の保持器を、固定磁気ディスク装置のスイングアームに使用されるピボット軸受に適用したことを特徴とする固定磁気ディスク装置のスイングアーム用軸受。
【請求項４】
スイングアームを揺動可能に軸支する軸受として請求項３に記載の軸受を適用したことを特徴とする記録トラックピッチが２０万ＴＰＩ以上の固定磁気ディスクを備えた固定磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば固定磁気ディスク装置のスイングアーム用軸受のような、高い周波数で微小揺動する軸受に使用され、複数の転動体の相対位置を保持する軸受用保持器の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば図２に示すように、固定磁気ディスク装置１００に内蔵され高速で回転する磁気ディスク１１０には、固定磁気ディスク１１０と同心に所定のピッチで記録トラック１１１が設定され、その記録トラック１１１に記録信号が記録されている。なお、図２は、説明のため、固定磁気ディスク装置１００の上面の蓋を取り外した状態を示している。
この記録トラック１１１に記録信号を読み書きする際には、先端側１３２に磁気ヘッド１２０が固定され、基端側１３３がピボット（旋回軸ともいう）１３４に軸受１３１で軸支されたスイングアーム１３０に電流を与えて、スイングアーム１３０を揺動させることで磁気ヘッド１２０が所望の記録トラック１１１に移動させられる。
【０００３】
ピボット１３４とスイングアーム１３０との間に介される軸受１３１は、通常は、図３に示すように、ピボット１３４の軸方向（図３中一点鎖線参照）に間隔をあけて２つ配されている。
その軸受１３１の構成は、相対回転可能に対向して配置された回転輪２０及び固定輪１０と、当該回転輪２０と固定輪１０との対向面にそれぞれ形成された軌道面２１，１１間に転動自在に組み込まれた複数の転動体３０、例えば玉を備え、その転動体３０は、該回転輪２０と固定輪１０との間に挿入された保持器４０によって相対位置が保持されている。
また、軸受１３１の回転時には、固定輪１０が固定され、回転輪２０が周方向移動をするので、転動体３０は回転しながら軌道面間２１，１１を転動する。
【０００４】
この場合に使用される保持器４０として、例えば、図４に示すような冠型の保持器が使用されている。その構成は、前記回転輪２０と固定輪１０の間に挿入可能な円環状に形成された基部４１と、当該基部４１の周方向（図４中両矢印参照）に所定の間隔で転動体３０の数と同数（例えば７つ）に設けられたポケットＰとで構成されている。
さらに、図５に示すように、ポケットＰの内周面４２は、転動体３０の転動面３１の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径を有するとともに周方向視Ｃ字型に形成されて軸方向に開口している。なお、転動体３０はポケットＰの内周面４２に囲まれた空間に収容され、転動体３０の転動面３１は内周面４２に接触して支持される。
【０００５】
また、このような固定磁気ディスク装置１００の軸受１３１に使用される保持器４０を成形する樹脂材料として、ナイロン６６樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂が知られており、その機械的性質が特許文献１に開示されている。（特許文献１、段落００２７の表１参照）
【０００６】
ところで、近年では、固定磁気ディスク装置１００の小型化及び高容量化が急速に進められ、それに伴って固定磁気ディスク１１０の１インチ当りの記録トラック１１１の密度（ＴＰＩ：Ｔｒａｃｋ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）が高くなり、２０万ＴＰＩを超えるものもある。
このような固定磁気ディスク１１０では、数多くの記録トラック１１１が極めて狭いトラック幅で同心円状に配列されているので、所望の記録トラック１１１に磁気ヘッド１２０を迅速に移動させるためには、磁気ヘッド１２０が固定されたスイングアーム１３０は大きくすばやく動くとともに、トラックの幅がきわめて狭いため、スイングアーム１３０の軸受１３１の微小揺動応答性を向上させる必要があった。またそのような固定磁気ディスク装置１００のスイングアーム１３０の性能は低電圧・低電流の環境下で実現されることが望まれている。
ここで、微小揺動応答特性とは、スイングアーム１３０を軸支する軸受１３１に電流を加えた時のスイングアーム１３０の揺動量と、揺動可能な周波数の相関的な関係である。例えば、スイングアーム１３０の揺動量が大きく、揺動可能な周波数が低い程、微小揺動応答特性が良いと言える。
【０００７】
また、転動体３０が軌道面間２１，１１を転動する場合には、保持器４０のポケットＰの内周面４２を転動体３０の転動面３１が押すことによって、保持器４０を移動させながら転動体３０が転動する。この場合、保持器４０は、移動せずに静止し続けようとする慣性力を持っているので、転動体３０が保持器４０を移動させるためには、転動体３０が保持器４０の慣性力に打ち勝って転動する必要がある。
ところが、記録密度の高い固定磁気ディスク装置１００の微小揺動するスイングアーム１３０を軸支する軸受１３１にはスイングアーム１３０の微小揺動に応じた回転力（トルク）しか与えられないので、保持器４０の慣性力が転動体３０の微小揺動変位の抵抗となる力になってしまい、軸受１３１の微小揺動応答性に影響を及ぼしていた。
【０００８】
さらに、保持器４０のポケットＰの内周面４２と転動体３０の転動面３１との間には、転動体３０が内周面４２を押す力が接触力となって働くことから、従来は、保持器４０の変形を防ぐために保持器４０の材質の強度を強化していた。
この場合には、転動体３０の転動面３１と保持器４０の内周面４２とが接触した際の反力としての接触抵抗が大きく、その抵抗力もまた転動体３０の微小揺動を妨げる抵抗力として作用してしまう。
このように、従来の保持器４０を使用した軸受１３１では、保持器４０の性能によって微小揺動応答性を低下させる影響がでてしまい、軸受１３１の微小揺動応答性を向上させることができなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１５６６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、固定磁気ディスク装置のスイングアームを揺動可能に軸支する軸受の微小揺動時の応答性を向上させた軸受用保持器及び軸受及びその軸受を適用した固定磁気ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するために、本発明による固定磁気ディスクのピボット軸受用保持器は、曲げ弾性率が２４００Ｍｐａ以下の樹脂材料で成形されたことを特徴とする。なお、保持器は引っ張り破断伸び率が１０％以上の樹脂材料で成形されても上記課題が達成される。
また、それらの保持器が固定磁気ディスク装置のスイングアームに使用されるピボット軸受に適用された固定磁気ディスク装置のスイングアーム用軸受としてもよい。
さらに、それらの保持器を記録トラックピッチが２０万ＴＰＩ以上の固定磁気ディスクを備えた固定磁気ディスク装置に使用されるスイングアームを揺動可能に軸支する軸受に適用した固定磁気ディスク装置のスイングアーム用軸受とすることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、固定磁気ディスク装置のスイングアームを揺動可能に軸支する軸受の微小揺動時の応答性を向上させた軸受用保持器及び軸受及びその軸受を適用した固定磁気ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受用保持器について、添付図面に基づいて説明する。
本発明によるピボット軸受用保持器は、固定磁気ディスク装置１００のスイングアーム１３０を揺動可能に軸支する軸受１３１に好適に使用され、その軸受１３１は、特に、記録トラックピッチが２０万ＴＰＩ以上の固定磁気ディスク１１０を備えた固定磁気ディスク装置１００に使用されるスイングアームに好適に使用されるものである。
【００１４】
本発明による第１の実施形態では、保持器４０を所望の保持器形状に成形する材料となる樹脂の機械的特性よって樹脂を選定して成形することに特徴を有する。なお、保持器４０の全体構成は前述の従来の保持器４０の全体構成と同様であるので、保持器４０の全体構成の説明を省略し、以下の各実施形態では保持器４０を成形する樹脂を中心に説明する。
【００１５】
本実施形態による保持器４０は、曲げ弾性率が２４００Ｍｐａ以下の樹脂が材料として選定され成形されてなる。なお、この曲げ弾性率の値は平衡吸湿時（水蒸気の吸着が平衡に達した時）の値である。
さらに、絶乾時（含水比０％時）の値では、曲げ弾性率が３２００Ｍｐａ以下の樹脂が選定されることが好ましい。
なお、この場合の曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：ＡＳＴＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ：米国試験材料協会）  Ｄ−７９０基準に準じ、大気中平衡吸湿時の条件で試験された値である。
また、曲げ弾性率とは、上記基準に準じ、試験片の両端を支点で支え、その中央部に上部から集中荷重を加えた試験によって得られた、応力−ひずみ曲線の初期値部分の勾配を示し、曲げ弾性率が低いほど応力に対してたわみ易い特性を有する。
【００１６】
このような樹脂として、例えば、ＰＡ６・ＰＡ６６・ＰＡ４６・ＰＡ６１２等のポリアミド樹脂、ＰＴＦＥ・ＰＶＤＦ・ＥＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等のフッ素樹脂、ＰＥ・ＰＰ等のポリオレフィン樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、エポキシ、アクリル、ポリブチレンテレフタレート等を選定することができる。この中でも、ポリアミド樹脂であるナイロン６６（ＰＡ６６）、ナイロン６（ＰＡ６）が好適に使用できる。
なお、ガラス繊維（ＧＦ：Ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ）を１０％添加して強化したナイロン６６樹脂の曲げ弾性率は４５００Ｍｐａ、ガラス繊維を１０％添加して強化したＰＰＳ樹脂の曲げ弾性率は６４７０Ｍｐａである（特許文献１、表１参照）。
【００１７】
このような条件で選定された樹脂で成形されてなる保持器４０は、従来の保持器４０の樹脂よりも曲げ弾性率が低いので応力に対してたわみ易く、柔らかい機械的性質を有する。
従って、転動体３０の微小揺動時には、転動体３０の転動面３１と保持器４０のポケットＰの内周面４２との関係は次のように変化する。
図１（ａ）に示すように、転動体３０が微小揺動する方向に変位して、接触力が作用していない通常の内周面４２と転動体３０の転動面３１が当接するとともに、さらなる転動体３０の微小揺動（図中黒矢印参照）によって内周面４２には接触力（図１（ｂ）中一点鎖線矢印参照）が作用する。
この場合には、作用した接触力によって内周面４２は、図１（ｂ）に示すように、接触力が作用していない通常の内周面４２（図中破線参照）から、転動体３０の微小揺動方向（図中黒矢印参照）に従って一時的に変形した内周面４２ａに変位する。
このとき、内周面４２は微小揺動方向に変位することで前記接触力を吸収するので、その接触力に対する反力が小さくなる（図中実線矢印参照）。
また、保持器４０の内周面４２ａは、前記接触力を吸収した後に時間をかけて接触力が作用していない通常の内周面４２へと復帰する。その際には、保持器４０が微小揺動方向に移動する場合もあり、或いは、転動体３０が微小揺動する前の位置に復帰する場合もある。
なお、保持器４０を曲げ弾性率が２４００ＭＰａ（絶乾時では３６００Ｍｐａ）より高い値の樹脂材料で成形した場合には、たわみ難く、その接触力が低減された効果が顕著に表れず、微小揺動応答特性を向上させることができない。
【００１８】
さらに、転動体３０が大きく転動しようとして内周面４２を押した場合には、内周面４２は、保持器４０を形成する樹脂の弾性が許す範囲で一時的に変形するとともに、樹脂の弾性変形が限界に達した場合に、保持器４０の全体が転動体３０の転動方向に移動して、保持器４０を移動させながら転動体３０が転動する。
なお、上記説明において、一例として、転動体３０が図中右方向に微小揺動する場合を説明したが、転動体３０が図中左方向に微小揺動する場合も同様である。
このように、本実施形態によれば、軸受１３１の微小揺動する際に、保持器４０の慣性力や接触力の反力が抵抗となることなく転動体３０が微小揺動変位することができるので、軸受１３１の微小揺動応答性を向上させることができる。
【００１９】
本発明による第２の実施形態では、保持器４０を引っ張り破断伸び率が１０％以上の樹脂材料で成形することに特徴を有する。
また、保持器４０の全体構成は前述の従来の保持器４０の全体構成と同様であるので、保持器４０の全体構成の説明を省略し、以下では保持器４０を成形する樹脂を中心に説明する。
【００２０】
なお、この場合の引っ張り破断伸び率は、ＡＳＴＭ  Ｄ−６３８基準に準じて試験された値である。
また、引っ張り破断伸び率とは、上記基準に準じ、試験片を破断するまで伸ばした試験によって得られた、応力−ひずみ曲線の初期直線部分の勾配を示す。この引っ張り破断伸び率が高いほど応力に対して破断せずに伸び易い特性を有する。
【００２１】
このような樹脂として、例えば、ＰＡ６・ＰＡ６６・ＰＡ４６・ＰＡ６１２等のポリアミド樹脂、ＰＴＦＥ・ＰＶＤＦ・ＥＴＦＥ・ＰＦＡ・ＦＥＰ等のフッ素樹脂、ＰＥ・ＰＰ等のポリオレフィン樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、エポキシ、アクリル、ポリブチレンテレフタレート等を選定することができる。この中でも、ポリアミド樹脂であるナイロン６６（ＰＡ６６）、ナイロン６（ＰＡ６）が好適に使用できる。
なお、ガラス繊維（ＧＦ：Ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ）を１０％添加して強化したナイロン６６樹脂の引っ張り破断伸び率は３．５％、ガラス繊維を１０％添加して強化したＰＰＳ樹脂の引っ張り破断伸び率は３．３％である（特許文献１、表１参照）。
【００２２】
このような条件で選定された樹脂で成形されてなる保持器４０は、従来の保持器４０の樹脂よりも引っ張り破断伸び率が高いので応力に対して伸び易く、柔らかい機械的性質を有する。この場合にも、転動体３０の微小揺動時の転動面３１と保持器４０のポケットＰの内周面４２とは前述の第１の実施形態と同様に作用し、内周面４２は、接触力によって、接触力が作用していない通常の内周面４２（図１（ｂ）中破線参照）から、転動体３０の微小揺動方向（図中黒矢印参照）に従って一時的に変形した内周面４２ａに変位する（図１（ｂ）参照）ことで、軸受１３１の微小揺動応答特性が向上する。従って、その他の作用及び効果も前述の第１の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
なお、保持器４０を引っ張り破断伸び率が１０％以下の樹脂材料で成形した場合には伸び難く、その接触力が低減された効果が顕著に表れず、微小揺動応答特性を向上させることができない。
【００２３】
なお、上述の各実施形態において、一例として、図に示した冠型の保持器４０に本発明を適用した場合を説明したが、保持器の全体構造はこれに限定されるものでなく、本発明は、他の形状の保持器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は、転動体の転動面が保持器のポケットの内周面に当接した状態を示す断面図、（ｂ）は、保持器のポケットの内周面が転動体の転動面に押されて一時的に変形した状態を示す断面図。
【図２】固定磁気ディスク装置の構成例を示す斜視図。
【図３】軸受の構成とピボットとの関係を示す断面図。
【図４】従来の保持器の全体構成を示す斜視図。
【図５】転動体と保持器のポケットとの関係を示す一部拡大斜視図。
【符号の説明】
【００２５】
４０  保持器
４１  基部
４２  保持器のポケットの内周面
１００  固定磁気ディスク装置
１３１  軸受
Ｐ  保持器のポケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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