(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玉軸受用保持器及び玉軸受及びその玉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】玉軸受用保持器４０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、回転輪と固定輪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とを備えた玉軸受１３１に使用され、円環状に形成された基部４１と、基部４１の周方向に所定の間隔で複数設けられ、転動体を転動自在に保持可能な内周面４２を有する複数のポケットＰを備えるとともに、回転輪と固定輪との間に配される転動体の相対位置を保持する玉軸受用保持器４０であって、ポケットの内周面４２に沿って、断面三角形状の凸部４３が周方向に連続して延設され、その凸部４３の先端４４と転動体３０の転動面３１とが接触する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向して配置された回転輪及び固定輪と、
当該回転輪と固定輪との対向面にそれぞれ形成された軌道面間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備えた玉軸受に使用され、
円環状に形成された基部と、当該基部の周方向に所定の間隔で設けられ、転動体を転動自在に保持可能な内周面を有する複数のポケットを備えるとともに、該回転輪と固定輪との間に配され複数の転動体の相対位置を保持する玉軸受用保持器であって、
当該ポケットの内周面に沿って、断面三角形状の凸部が周方向に連続して延設され、その凸部の先端と転動体の転動面とが接触することを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項２】
相対回転可能に対向して配置された回転輪及び固定輪と、
当該回転輪と固定輪との対向面にそれぞれ形成された軌道面間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備えた玉軸受に使用され、
円環状に形成された基部と、当該基部の周方向に所定の間隔で複数設けられ、転動体を転動自在に保持可能な内周面を有する複数のポケットを備えるとともに、該回転輪と固定輪との間に配される転動体の相対位置を保持する玉軸受用保持器であって、
当該ポケットの内周面に沿って、断面三角形状の凸部がポケットの内周側の縁部から外周側の縁部まで連続して延設されるとともにポケットの内周面の周方向に所定の間隔で備えられ、その凸部の先端と転動体の転動面とが接触することを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項３】
相対回転可能に対向して配置された回転輪及び固定輪と、
当該回転輪と固定輪との対向面にそれぞれ形成された軌道面間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備えた玉軸受に使用され、
円環状に形成された基部と、当該基部の周方向に所定の間隔で複数設けられ、転動体を転動自在に保持可能な内周面を有する複数のポケットを備えるとともに、該回転輪と固定輪との間に配され複数の転動体の相対位置を保持する玉軸受用保持器であって、
当該ポケットの内周面の全面にわたって、先細りの断面形状の凸部がポケットの軸中心に向けて複数立ち上げられ、凸部の先端の総領域は、凸部の先端以外の総領域よりも狭いことを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に記載の保持器を、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玉軸受。
【請求項５】
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４に記載の玉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玉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４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４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】
スイングアーム１３０の軸支に使用される軸受１３１は、図５に示すように、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との間に配された保持器４０によって相対位置が保持されている。
この場合に使用される保持器４０として、一般的には、図６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６中両矢印参照）に所定の間隔で複数（例えば７つ）設けられたポケットＰとで構成され、そのポケットＰの要部を拡大して図７に示す。図７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内周面４２を備え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の全面で支持される。
【０００４】
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を軸支するピボット用軸受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。
従って、図６に示す従来の保持器４０では、ポケットＰの内周面４２と転動体３０の転動面３１とが広く面接触するため、スイングアーム１３０の微小揺動時の保持器４０と転動体３０との接触力が強く、このような微小揺動応答特性を向上させることは困難である。
【０００５】
なお、従来、図６に示した冠型の保持器以外の冠型保持器として、特許文献１乃至８に開示の技術も提供されている。すなわち、例えば、特許文献１の保持器では、ポケットの内周面に潤滑材を収容可能な凹部を備えた構成が開示され、特許文献２の保持器では、ポケットの凹球面状の内周面に円周方向に延び潤滑材を保持する断続した溝を備えた構成が開示され、特許文献３の保持器では、ポケットの予め放電加工で微細凹凸加工した金型素子によって、射出成形時にポケットの内周面に潤滑材を保持する微細凹凸を転写して形成した保持器が開示されている。
また、特許文献４の保持器では、ポケットの潤滑材を保持する球面部分と円筒部分で内周面を形成する構成が開示され、特許文献５の保持器では、ポケットの凹球面状の内周面に保持器の径方向の溝と油溜まりの底面とを備えた構成が開示され、特許文献６の保持器では、ポケットの凹球面状の内周面に保持器の径方向の溝を備えた構成が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献７の保持器では、ポケットの凹球面状の内周面の外輪又は内輪側縁部に内方に突出した突起で転動体を偏らせて支持しポケットの縁部で潤滑材を掻き落とす構成が開示され、特許文献８では、ポケットの凹球面状の内周面の開放された上部に転動体を保持する突出部を備えた構成が開示されている。
【０００７】
しかし、特許文献１〜特許文献６に開示されている保持器のポケットの構成には、いずれもポケットの内周面に溝または凹部を備えて潤滑材を保持する構成であり、転動体と保持器との接触力を低減させるための構成が開示されていない。
また、特許文献７に開示されているポケットの構成には、ポケットの内周面の縁部に突起を有した構成となっており、その突起によって転動体を偏らせて支持しポケットの縁部で潤滑材が掻き落とされて、潤滑材を介して接触するときの抵抗を軽減するものである。またさらに、特許文献８に開示されている保持器のポケットの構成は、ポケットを保持する円弧状の突出部を備えているが、ポケットに転動体を組み込む際の利便性を改善したものである。
【０００８】
このように、いずれの特許文献が開示した技術であっても、転動体とポケットの内周面との接触面積は大きく、また、転動体と保持器との接触力は低減されず、微小揺動する軸受の技術分野において微小揺動応答特性を向上させるという目的は達成し得ない。
そこで、本発明者は、スイングアーム１３０の低電圧・低電流での微小揺動応答特性を向上させるために、スイングアーム１３０を揺動可能に軸支する軸受１３１の転動体３０と保持器４０との接触力を低減させることに着目し、冠型保持器のポケット内面形状の改良に至った。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２３０１７４号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４５５９号公報
【特許文献３】特開２００３−１２０６８１号公報
【特許文献４】特開２００５−７６６５７号公報
【特許文献５】特開２００４−１６２８７９号公報
【特許文献６】特開２００１−２８０３４７号公報
【特許文献７】特開平７−２７９９７０号公報
【特許文献８】特開２００３−２３２３６１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玉軸受用保持器及び玉軸受及びその玉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、本発明の第１の発明は、相対回転可能に対向して配置された回転輪及び固定輪と、該回転輪と固定輪との対向面にそれぞれ形成された軌道面間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備えた玉軸受に使用され、円環状に形成された基部と、当該基部の周方向に所定の間隔で設けられ、転動体を転動自在に保持可能な内周面を有する複数のポケットを備えるとともに、該回転輪と固定輪との間に配され複数の転動体の相対位置を保持する玉軸受用保持器であって、当該ポケットの内周面に沿って、断面三角形状の凸部が周方向に連続して延設され、その凸部の先端と転動体の転動面とが接触することを特徴とする玉軸受用保持器としたことである。
【００１２】
さらに、その凸部は、ポケットの内周側の縁部から外周側の縁部まで連続して延設されるとともにポケットの内周面に沿って周方向に所定の間隔で備えられていてもよい。当該ポケットの内周面の全面にわたって、先細りの断面形状の凸部がポケットの軸中心に向けて複数立ち上げられ、凸部の先端の総領域は、凸部の先端以外の総領域よりも狭くなるように構成されていても良い。また、上記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玉軸受とすることもでき、その軸受を適用した固定磁気ディスク装置としても良い。
【発明の効果】
【００１３】
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玉軸受用保持器及び玉軸受及びその玉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】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態に係る玉軸受用保持器について、添付図面に基づいて説明する。
本発明による玉軸受用保持器は、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。
また、本発明による保持器４０は、そのポケットＰの内周面４２の形状に特徴を有し、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ポケットＰの内周面４２の形状を中心に説明する。
【００１５】
本発明の第１の実施形態による保持器４０のポケットＰの内周面４２には凸部４３が形成されている。
凸部４３は、ポケットＰの内周面４２に沿って立ち上げられ、周方向に連続したリブ状に形成されている。また、凸部４３の先端は転動体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している。なお、凸部４３は、ポケットＰの軸中心（図１（ｂ）中一点鎖線参照）方向に沿って間隔をあけて２条の凸部４３ａ，４３ｂとして備えられている。なお、凸部４３ａ，４３ｂの断面形状は、図１（ｃ）に示すように略三角形に形成されている。また、凸部４３の先端の形状は極小な曲率半径の曲面で形成されているが、これに限定されず、例えば、尖鋭な角度に形成されていても良い。
このような構成では、ポケットＰに転動体３０を収容した場合には、図１（ｃ）に示すように、転動体３０の転動面３１は２条の凸部４３ａ，４３ｂの先端４４ａ，４４ｂと接触して支持される。これにより、転動体３０は極めて狭い接触面積で支持されるので、転動体３０と保持器４０との接触力が低減され、軸受１３１の微小揺動時の応答性が向上する。本発明の第1の実施形態では、２条の凸部を有するものを例示したが、本形態は２条の凸部に限定されず、１条以上の複数の凸部を有するものとすることも可能である。
【００１６】
また、本発明の第２の実施形態による凸部４３は、ポケットＰの周方向と直交して設けられている。
この場合には、図２に示すように、凸部４３は、ポケットＰの内周面４２に沿って立ち上げられ、ポケットＰの内周側の縁部４１ｃから外周側の縁部４１ｄまで延設された連続したリブ状に形成されている。さらに、内周面４２に沿ってその周方向に所定の間隔をあけて同形の凸部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ・・・が形成され、それら凸部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ・・・の先端で形成される仮想球面Ｖ（図２（ｂ）中点線Ｖ参照）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している。なお、凸部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ・・・の断面形状は、図２（ｃ）に示すように略三角形に形成されている。また、凸部４３の先端の形状は極小な曲率半径の曲面で形成されているが、これに限定されず、例えば、尖鋭な角度に形成されていても良い。
このような構成では、ポケットＰに転動体３０を収容した場合には、図２（ｃ）に示すように、転動体３０の転動面３１は４３ａ，４３ｂ，４３ｃ・・・の先端４４ａ，４４ｂ，４４ｃ・・・と接触して支持される。これにより、転動体３０は極めて狭い接触面積で支持されるので、転動体３０と保持器４０との接触力が低減され、軸受１３１の微小揺動時の応答性が向上する。
【００１７】
また、本発明の第３の実施形態による凸部４３は、ポケットＰの内周面４２の全面にわたって、先細りの断面形状の凸部４３がポケットＰの軸中心（図３（ｂ）中一点鎖線参照）から複数立ち上げられて形成されている。
この場合には、図３に示すように、凸部４３は、先端に向かって先細り形状に形成されている。なお、凸部４３の先端の形状は、本実施形態では例えば極小面積の平面で構成されているが、これに限定されず、例えば尖鋭に形成されていても良く、あるいは極小な曲率半径の曲面で形成されていても良い。
【００１８】
このため、凸部４３の先端の総領域は、凸部の先端以外の総領域よりも狭く形成されることとなる。なお、凸部４３は、ポケットＰの内周面４２の全領域に分散して配置され、その分散配置された凸部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ・・・の先端で形成される仮想球面Ｖ（図３（ｂ）中点線Ｖ参照）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している。
このような構成では、ポケットＰに転動体３０を収容した場合には、図３（ｃ）に示すように、転動体３０の転動面３１は４３ａ，４３ｂ，４３ｃ・・・の先端４４ａ，４４ｂ，４４ｃ・・・と接触して支持される。これにより、転動体３０は極めて狭い接触面積で支持されるので、転動体３０と保持器４０との接触力が低減され、軸受１３１の微小揺動時の応答性が向上する。なお、本実施形態においても、凸部の数量は特に限定されるものではなく、軸受の寸法等により適宜設定することができる。
【００１９】
また、上述の各実施形態における保持器は、軸受１３１の微小揺動時の応答性が向上しているので、高密度な記録トラックピッチ、例えば、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のスイングアーム１３０を揺動可能に軸支する軸受１３１に使用しても、スイングアーム１３０を固定磁気ディスク１１０の極めて狭いトラック幅に合わせて応答性を高くして微小揺動させることができる。
【００２０】
なお、上述の各実施形態における保持器４０は、例えばナイロン６６樹脂で成形されているものとするが、転動体３０を支持可能であれば特に限定されず、従来周知の材質によって成形されていれば良い。さらに、上述の各実施形態では、一例として基部４１の円周方向に７つのポケットＰが配されている場合を説明したが、ポケットＰの数はこれに限定されるものではなく、転動体３０の数に伴って増減されるものである。また、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、他の形状の冠型保持器または波型保持器やかご形保持器あるいは合わせ保持器等各種タイプの保持器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は、第１の実施形態による保持器の全体構成を示す斜視図、（ｂ）はポケットを示す要部拡大斜視図、（ｃ）は転動体が支持されている状態を示す要部拡大断面図。
【図２】（ａ）は、第２の実施形態による保持器の全体構成を示す斜視図、（ｂ）はポケットを示す要部拡大斜視図、（ｃ）は転動体が支持されている状態を示す要部拡大断面図。
【図３】（ａ）は、第２の実施形態による保持器の全体構成を示す斜視図、（ｂ）はポケットを示す要部拡大斜視図、（ｃ）は転動体が支持されている状態を示す要部拡大断面図。
【図４】固定磁気ディスク装置の構成例を示す斜視図。
【図５】軸受の構成を示す断面図。
【図６】従来の保持器の全体構成を示す斜視図。
【図７】従来のポケットを示すよう部拡大斜視図。
【符号の説明】
【００２２】
１０  固定輪
１１  軌道面
２０  回転輪
２１  軌道面
３０  転動体
３１  転動体の転動面
４０  保持器
４１  保持器の基部
４２  ポケットの内周面
４３  凸部
４４  凸部の先端
１３１  玉軸受
Ｐ  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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【図６】
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【図７】
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