(57)【要約】【課題】アウトパーティクルの発生を抑えることができる冠型保持器、及び、玉軸受、並びに、軸受ユニットを提供する。【解決手段】冠型保持器３３Ａのポケット４１Ａは、軸受径方向において外輪側に形成された球面形状の第１ポケット面４５と、軸受径方向において内輪側に形成され、ポケット４１の中心Ｏを通って径方向に延びる中心線Ｌを中心軸とし、第１ポケット面４５を基準としたポケットピッチ円直径（ＰＣＤ）位置における球面形状の接点を通る接線Ｌ１を母線とした円筒形状の第２ポケット面４６と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向一方側に開口部をそれぞれ備える複数のポケットが円周方向に所定の間隔で形成される冠型保持器であって、
前記ポケットは、軸受径方向の一方側に形成された球面形状の第１ポケット面と、軸受径方向の他方側に形成され、前記ポケットの中心を通って径方向に延びる中心線を中心軸とし、前記第１ポケット面との境界位置を前記球面形状との接点とする前記第1ポケット面の接線を母線とした円筒形状又は円錐形状の第２ポケット面と、を有することを特徴とする冠型保持器。
【請求項２】
前記第２ポケット面は、前記接線の接点が、前記第１ポケット面のピッチ円直径と前記接線との交点と一致することで、前記円筒形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の冠型保持器。
【請求項３】
前記第２ポケット面は、前記接線の接点が、前記第１ポケット面のピッチ円直径と前記接線との交点よりも軸受径方向における一方側とすることで、前記円錐形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の冠型保持器。
【請求項４】
内輪と、外輪と、該内輪及び外輪間に配置される複数の玉と、該玉をそれぞれ保持する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冠型保持器と、を有する玉軸受。
【請求項５】
ハウジングと、
軸部材と、
前記ハウジングと前記軸部材との間に配置され、請求項４に記載の玉軸受からなる２つ以上の軸受と、
を有し、
前記２つ以上の軸受は、前記ハウジングと前記軸部材に一体的に固定されている軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冠型保持器、及び、玉軸受、並びに、軸受ユニットに関し、より詳細には、ハードディスクドライブのスイングアームなどに適用される、冠型保持器、及び、玉軸受、並びに、軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５（ａ）〜（ｃ）は、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ（以下、ＨＤＤとも言う））の概略構成を一例として示している。当該ＨＤＤは、情報（データ）を記録する磁気ディスク（ハードディスク）２と、当該磁気ディスク２を回転させるスピンドルモータ４と、先端部に磁気ヘッド６が取り付けられたアクチュエータとしてのスイングアーム８と、当該スイングアーム８の基端部に設けられ、スイングアーム８を回転駆動させるボイスコイル９とを備えている。
【０００３】
スイングアーム８は、軸受ユニット１０を介してＨＤＤのベースＢｓ上に回動可能に軸支されており、ボイスコイル９によって回転駆動された際、回転状態の磁気ディスク２に対して磁気ヘッド６を平行移動（トレース）させる。これにより、ＨＤＤにおいて、磁気ヘッド６を介して磁気ディスク２から情報を読み取ること、あるいは磁気ディスク２へ情報を書き込むこと（記録すること）ができる。
【０００４】
軸受ユニット１０には、ＨＤＤのベースＢｓに立設された軸１２と、スイングアーム８が外装されるスリーブ１８と、これらの軸１２とスリーブ１８との間に介在された玉軸受１４、１６が備えられている。
【０００５】
また、玉軸受１４、１６には、相対回転可能に対向して配置された一対の軌道輪として、内輪３０及び外輪３１と、当該内輪３０及び外輪３１の間に転動自在に組み込まれた複数の玉３２と、当該玉３２を１つずつ回転自在に保持する保持器３３が備えられ、一般的に、軸受内部に封入されたグリースによってグリース潤滑が行われている。そして、内輪３０及び外輪３１の間には、軸受内部を密封するための非接触型のシールド部材３４、３４が介在され、これにより、軸受外部からの異物（例えば、塵埃）の侵入が防止されているとともに、軸受内部に封入されたグリース組成物の軸受外部への漏洩が防止されている。
【０００６】
保持器３３としては、図６に示すように、樹脂製の冠型保持器が適用され、軸方向一方側に開口部４０をそれぞれ備える複数の球面ポケット４１が円周方向に所定の間隔で形成されている。
【０００７】
そして、かかる玉軸受１４、１６は、内輪３０が軸１２に外嵌されているとともに、外輪３１がスリーブ１８に内嵌された状態で、当該スリーブ１８に装着されたスイングアーム８を回動自在に軸支している。また、スリーブ１８の内周部には、玉軸受１４、１６相互間に介在するように環状の間座２０が嵌合されている。これにより、玉軸受１４、１６が所定の予圧を付与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回動可能な状態となり、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。
【０００８】
また、従来、玉軸受用の冠型保持器としては、ポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設け、高速回転においても耐グリース漏洩性を持たせたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２５７５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ハードディスクの高性能化に伴い、ＨＤＤ内部の清浄度に対する要求は年々高まっている。ＨＤＤ内部の磁気ディスク、読取ヘッド等に異物が付着すると性能の低下やプログラムのエラー、最悪の場合ＨＤＤの故障を招くため、ＨＤＤの内部部品は高い清浄度が求められる。
【００１１】
特に、スイングアームを支持するピボット軸受ユニットのグリースに起因するオイルパーティクルは、ＨＤＤ内部の汚染要因の一つとして大きなウェイトを占めている。軸受内部は、グリースから供給されるベースオイルによって潤滑性が保たれているが、同時に、ベースオイルを挟んで部品が相互に摺動することで、ベースオイルが微小な粒子として飛散する。また、ＨＤＤ内部には、記録メディアの高速回転に伴う強いエアフローが存在するため、微小な粒子はエアフローにより軸受外部に放出され、ＨＤＤ内部の汚染につながっている。
【００１２】
図６に示した従来の冠型保持器３３では、球面ポケット４１の直径は、玉３２を保持すると共に、玉３２の動きを阻害しないように、玉３２より若干大きく設計されている。このため、球面ポケット４１と玉３２との間には隙間が形成され、ベースオイルの一部は、この隙間を油溜りとして、該隙間に存在することになる。
【００１３】
ＨＤＤのスイングアームは、基本的に往復動するため、玉軸受１４，１６も常に往復動している。このため、玉３２は、ポケット４１の内部で前後に往復し、ポケット４１の内壁に衝突を繰り返すような動きをしているとみなすことができる。図６に示す冠型保持器３３では、玉３２が往復動し、ポケット４１の内壁で衝突を繰り返すことで、玉３２が球面ポケット４１内部の油溜りを叩き、ベースオイルが飛散して、多くのオイルパーティクルが発生していると考えられる。
特許文献１に記載の冠型保持器は、上記のような課題を考慮したものではない。
【００１４】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アウトパーティクルの発生を抑えることができる冠型保持器、及び、玉軸受、並びに、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】
【００１５】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  軸方向一方側に開口部をそれぞれ備える複数のポケットが円周方向に所定の間隔で形成される冠型保持器であって、
前記ポケットは、軸受径方向の一方側に形成された球面形状の第１ポケット面と、軸受径方向の他方側に形成され、前記ポケットの中心を通って径方向に延びる中心線を中心軸とし、前記第１ポケット面との境界位置を前記球面形状との接点とする前記第1ポケット面の接線を母線とした円筒形状又は円錐形状の第２ポケット面と、を有することを特徴とする冠型保持器。
（２）  前記第２ポケット面は、前記接線の接点が、前記第１ポケット面のピッチ円直径と前記接線との交点と一致することで、前記円筒形状に形成されることを特徴とする（１）に記載の冠型保持器。
（３）  前記第２ポケット面は、前記接線の接点が、前記第１ポケット面のピッチ円直径と前記接線との交点よりも軸受径方向における一方側とすることで、前記円錐形状に形成されることを特徴とする（１）に記載の冠型保持器。
（４）  内輪と、外輪と、該内輪及び外輪間に配置される複数の玉と、該玉をそれぞれ保持する、（１）〜（３）のいずれかに記載の冠型保持器と、を有する玉軸受。
（５）  ハウジングと、
軸部材と、
前記ハウジングと前記軸部材との間に配置され、（４）に記載の玉軸受からなる２つ以上の軸受と、
を有し、
前記２つ以上の軸受は、前記ハウジングと前記軸部材に一体的に固定されている軸受ユニット。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の冠型保持器によれば、ポケットは、所定の半径方向位置に対して半径方向一方側に形成された球面形状の第１ポケット面と、所定の半径方向位置に対して半径方向他方側に形成され、ポケットの中心を通って径方向に延びる中心線を中心軸とし、前記所定の半径方向位置における前記球面形状の接線を母線とした円筒形状又は円錐形状の第２ポケット面と、を有する。これにより、グリースのベースオイルがポケットの表面を濡らす一方、ポケットの内部にたまることがないため、オイルパーティクルの発生を抑えることができる。
したがって、上記冠型保持器を備えた、玉軸受、及び軸受ユニットにおいても、同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る冠型保持器を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩ部拡大図である。
【図２】図１の冠型保持器の部分拡大斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る冠型保持器を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＩ部拡大図である。
【図４】（ａ）は、本発明の冠型保持器の変形例であり、（ｂ）は、本発明の冠型保持器の他の変形例である。
【図５】（ａ）は、ＨＤＤの全体構成を概略示す断面図、（ｂ）は、ＨＤＤの全体構成を示す平面図、（ｃ）は、ピボット軸受ユニットを示す半断面図である。
【図６】（ａ）は、従来の冠型保持器を示す部分断面図であり、（ｂ）は、部分拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の各実施形態に係る冠型保持器について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、本発明は、冠型保持器の改良に関し、冠型保持器が適用される玉軸受のその他の構成は、従来の玉軸受と同様である。したがって、該一対の玉軸受を備える軸受ユニット、及び該軸受ユニットが適用されるＨＤＤの各概略構成も、冠型保持器以外については、図５（ａ）〜（ｃ）で示した構成のものと同様である。
【００１９】
（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、第１実施形態の樹脂製の冠型保持器３３Ａは、円環状の本体部分４２と、該本体部分４２から軸方向にそれぞれ延び、円周方向に所定の間隔で設けられた複数の柱部４３と、を有し、柱部４３の軸方向一方側には、円周方向両側に爪部４４，４４が形成されている。そして、複数の柱部４３間には、軸方向一方側に開口部４０Ａをそれぞれ備える複数のポケット４１Ａが円周方向に所定の間隔で形成される。
なお、本実施形態の冠型保持器３３Ａは、ポリアミド６６などのポリアミド系樹脂と１０ｗｔ％のガラス繊維などの強化繊維からなる樹脂製保持器を採用している。
【００２０】
特に、冠型保持器３３Ａのポケット４１Ａは、軸受径方向における外輪側に形成された球面形状の第１ポケット面４５と、軸受径方向における内輪側に形成される円筒形状の第２ポケット面４６と、を有する。第２ポケット面４６は、ポケット４１の中心Ｏを通って径方向に延びる中心線Ｌを中心軸とし、第１ポケット面４５を基準としたポケットピッチ円直径（ＰＣＤ）位置における球面形状の接点を通る接線Ｌ１を母線とした円筒形状に形成される。以降、第１ポケット面４５を基準としたポケットピッチ円直径（ＰＣＤ）を「ポケットＰＣＤ」と略称する。また、ポケットＰＣＤと接線Ｌ１との交点をＰＡとする。
【００２１】
即ち、第１及び第２ポケット面４５、４６の境界位置Ｂ１をポケットＰＣＤの位置とすると、ポケットＰＣＤと球面形状の接線Ｌ１との交点ＰＡは、接線Ｌ１の接点と一致しており、接線Ｌ１は、軸受の半径方向に沿って延びる。このため、該接線Ｌ１を母線として第２ポケット面４６を形成すると、第２ポケット面４６は、円筒形状に形成される。即ち、円筒形状の第２ポケット面４６の母線を構成する接線Ｌ１と保持器３３Ａの周面とが交差する角度αは９０度となる。
なお、本実施形態では、ポケット４１の中心Ｏは、ポケット４１に保持される玉の中心と一致しているが、ポケット４１の中心Ｏは、玉の中心と一致しない構成であってもよい。
【００２２】
このように、冠型保持器３３Ａのポケット４１Ａを、球面形状の第１ポケット面４５と、円筒形状の第２ポケット面４６と、を備えて構成することで、グリースのベースオイルがポケット４１Ａの表面を濡らす一方、ベースオイルはポケット４１Ａの内部にたまることがない。これにより、玉がポケット４１Ａ内を往復動した際にも、ポケット４１Ａの内部のベースオイルは、第２ポケット面４６を介して外部に送り出されるため、オイルパーティクルの発生を抑えることができる。したがって、このような冠型保持器３３Ａ、また、該保持器３３Ａを有する玉軸受１４，１６を軸受ユニット１０に適用することで、ＨＤＤの清浄度を向上することができる。
また、冠型保持器３３Ａは、球面形状の第１ポケット面４５を有するので、従来の球面ポケット４１を有する冠型保持器３３と同様に、保持器３３Ａを玉案内方式にて案内する。
【００２３】
なお、図５に示すＨＤＤスイングアーム用軸受ユニット１０において、このような冠型保持器３３Ａをそれぞれ有する１対又は複数の玉軸受１４，１６は、予圧を付与しながら、接着又は圧入により一体的に固定される。これにより、従来のような組立てに必要な予圧調整が不要となるので、玉軸受１４，１６の取り付け、交換作業が容易となる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る樹脂製の冠型保持器３３Ｂについて、図３を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一、又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００２５】
第２実施形態の冠型保持器３３Ｂにおいても、複数の柱部４３間には、軸方向一方側に開口部４０Ｂをそれぞれ備え、第１及び第２ポケット面４５、４６を持った複数のポケット４１Ｂが円周方向に所定の間隔で形成される。
【００２６】
ここで、本実施形態の複数のポケット４１Ｂは、第１及び第２ポケット面４５、４６の境界位置Ｂ２をポケットＰＣＤ（第１ポケット面４５を基準としたポケットピッチ円直径）の位置（図１参照）よりも軸受径方向における外輪側とする。
【００２７】
したがって、接線Ｌ２の接点ＰＢ´が、ピッチ円直径ＰＣＤと接線Ｌ２との交点ＰＢよりも軸受径方向における外輪側に形成され、ポケット４１Ｂの中心を通って径方向に延びる中心線Ｌを中心軸とし、接点ＰＢ´における球面形状の接線Ｌ２を母線とした第２ポケット面４６は、円錐形状に形成される。
なお、ポケット４１Ｂは、円錐形状の第２ポケット面４６の母線を構成する接線Ｌ２と保持器３３Ｂの周面とが交差する角度αが７５度以上となるように形成されることが好ましい。角度αが７５度より小さいと、第１ポケット面４５の軸受径方向における幅が短いので、保持器３３Ｂの玉案内が不十分になる可能性があり、保持器３３Ｂが内外輪に接触する虞がある。
【００２８】
このように、冠型保持器３３Ｂのポケット４１Ｂを、球面形状の第１ポケット面４５と、円錐形状の第２ポケット面４６と、を備えて構成した場合にも、グリースのベースオイルがポケット４１Ｂの表面を濡らす一方、ベースオイルはポケット４１Ｂの内部にたまることがない。これにより、玉がポケット４１Ｂ内を往復動した際にも、ポケット４１Ｂの内部のベースオイルは、第２ポケット面４６を介して外部に送り出されるため、オイルパーティクルの発生を抑えることができる。したがって、このような冠型保持器３３Ｂ、また、該保持器３３Ｂを有する玉軸受１４，１６をピボット軸受ユニット１０に適用することで、ＨＤＤの清浄度を向上することができる。
また、冠型保持器３３Ｂは、球面形状の第１ポケット面４５を有するので、従来の球面ポケット４１を有する冠型保持器３３と同様に、保持器３３Ｂを玉案内方式にて案内する。
【００２９】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
【００３０】
例えば、上記実施形態では、軸受径方向の外輪側に球面形状の第１ポケット面４５、軸受軸方向の内輪側に円筒形状又は円錐形状の第２ポケット面４６を有する構成としたが、図４に示す冠型保持器３３Ｃ，３３Ｄのように、軸受軸方向の内輪側に球面形状の第１ポケット面４５、軸受軸方向の外輪側に円筒形状又は円錐形状の第２ポケット面４６を有するポケット４１Ｃ，４１Ｄとしてもよい。
これらの冠型保持器３３Ｃ，３３Ｄにおいても、第１及び第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
即ち、本発明は、軸受径方向の一方側に球面形状の第１ポケット面４５が形成され、軸受径方向の他方側に円筒形状又は円錐形状の第２ポケット面４６が形成されるものであればよい。
【００３１】
また、本発明の第２ポケット面は、ポケットの中心を通って径方向に延びる中心線を中心軸とし、第１ポケット面との境界位置を球面形状との接点とする第1ポケット面の接線を母線として形成されるもので、上記実施形態で述べたように、第１ポケット面と第２ポケット面との境界位置に応じて、円筒形状又は円錐形状に形成される。
さらに、本発明の軸受ユニットは、２つ以上の玉軸受を有する構成であればよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０  軸受ユニット
１４、１６  玉軸受
３２  玉
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ  冠型保持器
４０Ａ、４０Ｂ  開口部
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ  ポケット
４５  第１ポケット面
４６  第２ポケット面
【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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