JP2005325985A - 部品固着防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドアーム等の作動部材４がゴムまたはエラストマーよりなる緩衝部材９に固着するのを防止することができる安価簡便な構造の固着防止構造を提供する。
【解決手段】作動部材４が作動して当接する緩衝部材９に作動部材４が固着するのを防止する構造として、作動部材４が当接する当接部９ａを含む緩衝部材９の外周に外周部材１２を組み合わせる。外周部材１２は、緩衝部材９よりも硬く、ＪＩＳ Ａ８０〜９９の硬さであり、かつ薄肉の筒状を呈して緩衝部材９の外周に嵌合されるものとする。作動部材４は例えば、ＨＤＤにおける磁性体部材を備えたヘッドアームであり、緩衝部材９は例えば、同じくＨＤＤにおける前記磁性体部材を吸着する磁石を備えた緩衝部材である。
【選択図】図１

Description

本発明は、作動部材が作動して当接する緩衝部材に作動部材が固着（粘着）するのを防止する部品固着防止構造に関するものである。本発明において、作動部材は例えば、ハードディスク装置（ＨＤＤ）における磁性体部材を備えたヘッドアームであり、または家電、自動車または一般産機等の精密機器における作動部材である。また、緩衝部材は、同じくＨＤＤにおける前記磁性体部材を吸着する磁石を備えた緩衝部材であり、または家電、自動車または一般産機等の精密機器における緩衝部材である。

図４に示すように、フレーム２、ディスク３、ヘッドアーム４、ランプ５、ピボット６およびボイスコイルモーター７等を備えるＨＤＤ１には、その構成部品の一つとして図５に示すように、ヘッドアーム４に備えられる鉄等の磁性体金属よりなるヘッドアーム磁性体部材８が接離自在に当接するゴムまたはエラストマーよりなる緩衝部材９が設けられている。符号１０は、この緩衝部材９に設けられたフレーム固定部、符号１１は磁石をそれぞれ示しており、符号９ａの部分がヘッドアーム磁性体部材８が当接する緩衝部材９の当接部である。磁石１１はヘッドアーム磁性体部材８を吸着してアーム４を固定するために設けられている。

上記緩衝部材９は、近年における騒音低減等のニーズに応じて、ゴムまたはエラストマー等によって成形されているが、ＨＤＤ運転（筐体内部温度４０〜１００℃）または同様雰囲気放置の後、室温または０℃前後の低温で装置が停止状態で放置（ヘッドアーム４と緩衝部材９とは接触）される場合、またはＨＤＤが停止した状態で長期間放置される場合、ヘッドアーム磁性体部材８と緩衝部材９との接触面で固着現象が生じ、再運転の際にボイスコイルモーター７に規定の励磁をさせても、起動できない状態に陥る場合がある。固着現象が生じるのは、以下の理由によるものと考えられる。
（１）接触物同士の弾性率・硬度の差が大きく、弾性体の変形（界面の凹凸に追随）による界面吸着現象
（２）加えて、弾性体の粘弾性的挙動に起因した経時変形が生じ、上記形状追随に加算される界面吸着現象
（３）また、粘弾性的挙動の観点から、引き剥がす際に、弾性体において変形追随の時間的遅れが生じ、引き剥がしのエネルギーが増加すること
（４）弾性体から粘性物がブルーミングし、この介在物による粘着現象

この問題に対処し上記固着現象を防止するため、従来、緩衝部材９の表面の粗さを粗くしたり、あるいは緩衝部材９に非粘着性材料をコーティング・表面処理したりする対策が考えられているが、それぞれ以下のような不都合がある（特許文献１参照）。

すなわち、緩衝部材９の表面の粗さを粗くした場合には、押付荷重が大きくなると効果が小さい。また、粗くし過ぎると、使用時に衝突を繰り返すことで表面が脱落し、ＨＤＤの機能を阻害する塵埃となる。表面処理（例えば、表面を硬くして固着防止）をする場合においても、表面の劣化・磨耗により同じく塵埃が発生する。コーティングをする場合については、コーティング膜の剥離による塵埃発生という問題に加えて、コーティング液に用いられている溶剤・分散媒によっては、アウトガスケットの増大や、緩衝部材９の変形という問題が生じることがある。

特開平８−８７８４２号公報

本発明は以上の点に鑑みて、上記各種の不都合を生じることなく、ヘッドアーム等の作動部材が緩衝部材に固着するのを防止することができる部品固着防止構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による部品固着防止構造は、作動部材が作動して当接する緩衝部材に前記作動部材が固着するのを防止する構造であって、前記作動部材が当接する当接部を含む前記緩衝部材の外周に外周部材を組み合わせ、前記外周部材は、前記緩衝部材よりも硬く、ＪＩＳ Ａ８０〜９９の硬さであり、かつ薄肉の筒状を呈して前記緩衝部材の外周に嵌合されるものであることを特徴とする。

また、本発明の請求項２による部品固着防止構造は、上記した請求項１の部品固着防止構造において、外周部材は、損失係数（＝損失弾性率／貯蔵弾性率）が０．３以下のエラストマーであることを特徴とする。

また、本発明の請求項３による部品固着防止構造は、上記した請求項１または２の部品固着防止構造において、外周部材は、押出成形したものを所定の長さに切断し、これを緩衝部材の外周に嵌合したものであることを特徴とする。

また、本発明の請求項４による部品固着防止構造は、上記した請求項１ないし３の何れかに記載した部品固着防止構造において、外周部材は、これを緩衝部材の外周に嵌合してから溶融固化させて前記緩衝部材の形状に馴染ませてなることを特徴とする。

更にまた、本発明の請求項５による部品固着防止構造は、上記した請求項１ないし４の何れかに記載した部品固着防止構造において、作動部材は、ＨＤＤにおける磁性体部材を備えたヘッドアームであり、緩衝部材は、同じくＨＤＤにおける前記磁性体部材を吸着する磁石を備えた緩衝部材であることを特徴とする。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１による部品固着防止構造においては、作動部材が当接する当接部を含む緩衝部材の外周に、緩衝部材よりも硬く、ＪＩＳ Ａ８０〜９９の硬さであり、かつ薄肉の筒状を呈して緩衝部材の外周に嵌合される外周部材が組み合わされているために、作動部材が緩衝部材ではなくこの外周部材に当接することによって、作動部材が緩衝部材および外周部材に固着するのを有効に防止することができる。

また、この外周部材が薄肉の筒状を呈して緩衝部材の外周に嵌合されるものとされていることから、以下の作用効果が発揮される。
（１）緩衝部材に対して一体とされておらずかつ薄肉であることから、部材全体が密着固定されていないので、変形し易い。よって緩衝部材の緩衝機能を阻害することがない。
（２）単独成形されるものであることから、押付荷重等に応じて硬度や厚さ等を成形時に適宜選択することができる。成形は容易でかつ安価である。
（３）薄肉の筒状を呈して嵌合されるものであることから、組み付けが容易である。

外周部材としては、請求項２に記載したように、損失係数（＝損失弾性率／貯蔵弾性率）が０．３以下のエラストマーが好適である。尚、ここにエラストマーには、ゴム、熱可塑性エラストマー・樹脂、熱硬化性エラストマー・樹脂が含まれる。

また、本発明の請求項３による固着防止構造においては、外周部材が押出成形したものを所定の長さに切断し、これを緩衝部材の外周に嵌合したものとされているために、この外周部材を比較的容易にかつ安価に製造することができる。

また、本発明の請求項４による固着防止構造においては、外周部材がこれを緩衝部材の外周に嵌合してから溶融固化させて緩衝部材の形状に馴染ませるものとされているために、緩衝部材が柔らか過ぎる場合、この緩衝部材（特に緩衝部材の角部）が外周部材の締め付け力によって変形してしまうのを防止することができる。

また、本発明の請求項５による固着防止構造においては、作動部材がＨＤＤにおける磁性体部材を備えたヘッドアームとされるとともに緩衝部材が同じくＨＤＤにおける前記磁性体部材を吸着する磁石を備えた緩衝部材とされていることから、ＨＤＤにおけるヘッドアームが緩衝部材に固着するのを有効に防止することができ、かつ上記（１）ないし（３）の作用効果を得ることができる。

尚、本件出願には、以下の実施形態が含まれる。

（１）硬度５０〜９０（ＪＩＳ Ａ）のゴム・エラストマー緩衝部材とアームに接触する面を含む外周に対して硬度８０〜９９（ＪＩＳ Ａ）または５０〜８０（ＪＩＳ Ｄ）のゴム・エラストマー樹脂で厚さ０．０５〜０．５ｍｍの環状または緩衝部材の外形に沿う形をなす中空部材（外周部材）を組み合わせる。
（２）中空部材は、押出成形によって得られる環状または緩衝部材の外形に沿う形をなすパイプを、連続的または複数を同時に切断し、所定の長さを得る。
（３）緩衝部材と中空部材は、嵌合して組み合わせる。必要に応じて緩衝部材に抜け止め等を付与するか、中空部材が熱可塑性エラストマー・樹脂の場合、熱・超音波・電子線等によるエネルギーを加え再度溶融固化させて密着させるか等して脱落を防止するようにしても良い。

（４）本発明を、マグネットを緩衝部材に挿入してヘッドアームを固定するハードディスク装置に用いる場合には、以下の実施形態が含まれる。
ａ．緩衝部材を金型による成形で形状を得る。
ｂ．緩衝部材はゴム・エラストマー材のうち硬度５０〜９０（ＪＩＳ Ａ）の範囲で選択する。材質はハードディスク装置の機能を阻害しない範囲の発ガス特性を有し、所望の緩衝機能を得られるものとする。
ｃ．中空部材は押出成形で得られる熱可塑性エラストマー・樹脂を用いる。形状は、環状もしくは緩衝部材外形に沿った形状の中空形状とする。
ｄ．材質はハードディスク装置の機能を阻害しない範囲の発ガス特性を有し、硬度８０〜９９（ＪＩＳ Ａ）または５０〜８０（ＪＩＳ Ｄ）の範囲で選択する。
ｅ．中空部材は、押出成形によって得られたパイプ状のものを、連続または複数を同時に所定の長さに切断されたものとする。
ｆ．上述のように得られた２部材を嵌合で形成し、所定の形状を得る。

（５）上記（１）ないし（４）の構成によれば、以下の作用効果が発揮される。
Ａ．ハードディスク装置起動の際の固着現象を防止でき、機能低下を抑えることができる。
Ｂ．中空部材が緩衝部材と独立しており、かつ厚さが薄くて剛性が緩衝に対して顕著に影響しないことから、緩衝材機能を損なわずに、押付荷重等に応じて硬度・厚さの選択が可能となる。
Ｃ．大量生産においても、中空部材の製造方法と嵌合の簡便さから、安価に問題を解決できる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る固着防止構造を備えたＨＤＤの内部構造を示している。ＨＤＤは、フレーム、ディスク、ヘッドアーム、ランプ、ピボットおよびボイスコイルモーター等を備え、更にその構成部材の一つとして図１に示すように、ヘッドアーム４に備えられる鉄等の磁性体金属よりなるヘッドアーム磁性体部材（ヘッドアーム金属部材とも称する）８が接離自在に当接するゴムまたはエラストマーよりなる緩衝部材（ストッパ部材とも称する）が設けられている。符号１０は、この緩衝部材９に設けられたフレーム固定部、符号１１は緩衝部材９に内包された磁石をそれぞれ示しており、磁石１１はヘッドアーム磁性体部材８を吸着してアーム４を固定するために設けられている。

当該実施例では、上記作動部材としてのヘッドアーム４の磁性体部材８が当接する当接部９ａを含む緩衝部材９の外周に外周部材１２が組み合わされており、緩衝部材９が、ＪＩＳ Ａ８０のフッ素ゴム（表面粗さＲｚ＝６〜１０）によって成形されているのに対して、外周部材１２は、ＪＩＳ Ａ９８の熱可塑性エラストマー、更に具体的にはポリエステルエラストマー、東洋紡製１５０Ｂ−０５（厚さは０．３ｍｍ）によって成形され、かつ薄肉の筒状を呈して緩衝部材９の外周に非接着で嵌合されている。外周部材１２の材質上の損失係数は０．０７以下（バイブロンＤＤＶ−ＩＩ型 ３１５Ｈｚ、２５℃）とされている。また、図示するように緩衝部材９が長方体形状に成形されているので、これを取り囲む外周部材１２は取付状態において平面長方形の筒状体とされている。外周部材１２の厚さは０．０５〜０．５ｍｍ程度が好適である。尚、緩衝部材９が、ＪＩＳ Ａ５０のフッ素ゴムによって成形されている場合には、外周部材１２は、ＪＩＳ Ａ６０の熱可塑性エラストマー、更に具体的にはポリエステルエラストマー（厚さは０．２ｍｍ）によって成形されていても良い。

上記構成の固着防止構造のように、ヘッドアーム４の磁性体部材８が当接する当接部９ａを含む緩衝部材９の外周に上記材質よりなる外周部材１２が組み合わされると、ヘッドアーム磁性体部材８が緩衝部材９ではなくこの外周部材１２に当接する。したがってヘッドアーム磁性体部材８が、固着し易い緩衝部材９に直接当接せず、比較的固着しにくい外周部材１２に当接することから、固着するのを防止することができる。

また、上記樹脂または熱可塑性エラストマーよりなる外周部材１２が薄肉の筒状を呈して緩衝部材９の外周に非接着で嵌合されることから、以下の作用効果が発揮される。
（１）外周部材１２が緩衝部材９に対して一体とされておらずかつかつ薄肉に成形されていることから、変形し易い。よってヘッドアーム磁性体部材８が衝接したときの緩衝部材９の緩衝機能を阻害することがない。
（２）外周部材１２が単独で成形されるものであることから、押付荷重等に応じて硬度や厚さ等を成形時に適宜選択することができる。成形は容易でかつ安価に作成することができる。
（３）外周部材１２が薄肉の筒状を呈して非接着で嵌合されるものであることから、組み付けが容易であり、必要に応じて脱着を繰り返すこともできる。

尚、筒状の外周部材１２は、これを以下のように製作し緩衝部材９に嵌着するのが好適である。
すなわち先ず、図２（Ａ）に示すように、開口方向（軸方向）に長い円筒状の成形品１２Ａを押出成形し（矢印Ｏ）、この成形品１２Ａを緩衝部材９と略同じ軸方向長さに切断して外周部材１２の単体とする。次いで同図（Ｂ）に示すように、この外周部材１２の中空部１３へ緩衝部材９を挿入するが、外周部材１２は円筒状であることから、これを先ずは緩衝部材９の長手方向に沿って引き伸ばし（矢印ａ）、拡径させ、この状態で外周部材１２の中空部１３へ緩衝部材９を挿入する（矢印ｂ）。外周部材１２を弾性変形させていた力を取り除くと、円筒状の外周部材１２は弾性復帰して緩衝部材９の外周に矩形状にフィットする。

また、以下のような方法も考えられる。
すなわち、図３（Ａ）に示すように、開口方向に長い角筒状の成形品１２Ａを押出成形し（矢印Ｏ）、これを緩衝部材９と略同じ長さに切断して外周部材１２の単体とする。次いで同図（Ｂ）に示すように、この外周部材１２の中空部１３へ緩衝部材９を圧入する。この方法の場合、外周部材１２は当初から緩衝部材９の外周形状に沿った角筒状に成形されているので、外周部材１２の中空部１３へ緩衝部材９を圧入する際に外周部材１２を弾性変形させる必要は特にない。

以上何れの方法の場合も、外周部材１２の製作が容易でありかつ取り付けも容易であることから、比較的手軽にかつ安価に問題を解決することができる特徴を有している。

また、外周部材１２を緩衝部材９の外周に嵌合してから溶融固化させて緩衝部材９の形状に馴染ませるようにすると、緩衝部材９が柔らか過ぎる場合であってもこの緩衝部材９（特に緩衝部材９の角部）が外周部材１２の締め付け力によって変形してしまうのを防止することができる。溶融については例えば、２１０〜２２０℃の熱を５〜１０分間かける。

本発明の実施例に係る固着防止構造を備えたＨＤＤの内部構造説明図 本発明の実施例に係る固着防止構造に用いる外周部材の製作・取付工程を示す図で、（Ａ）は外周部材の製作工程説明図、（Ｂ）は外周部材の取付工程説明図 本発明の他の実施例に係る固着防止構造に用いる外周部材の製作・取付工程を示す図で、（Ａ）は外周部材の製作工程説明図、（Ｂ）は外周部材の取付工程説明図 ＨＤＤの概略構成説明図 ＨＤＤの内部構造説明図

符号の説明

１ ＨＤＤ
２ フレーム
３ ディスク
４ ヘッドアーム（作動部材）
５ ランプ
６ ピボット
７ ボイスコイルモーター
８ ヘッドアーム磁性体部材
９ 緩衝部材
９ａ 当接部
１０ フレーム固定部
１１ 磁石
１２ 外周部材
１２Ａ 成形品
１３ 中空部

Claims (5)

1. 作動部材（４）が作動して当接する緩衝部材（９）に前記作動部材（４）が固着するのを防止する構造であって、
   前記作動部材（４）が当接する当接部（９ａ）を含む前記緩衝部材（９）の外周に外周部材（１２）を組み合わせ、
   前記外周部材（１２）は、前記緩衝部材（９）よりも硬く、ＪＩＳ Ａ８０〜９９の硬さであり、かつ薄肉の筒状を呈して前記緩衝部材（９）の外周に嵌合されるものであることを特徴とする部品固着防止構造。
2. 請求項１の部品固着防止構造において、
   外周部材（１２）は、損失係数（＝損失弾性率／貯蔵弾性率）が０．３以下のエラストマーであることを特徴とする部品固着防止構造。
3. 請求項１または２の部品固着防止構造において、
   外周部材（１２）は、押出成形したものを所定の長さに切断し、これを緩衝部材（９）の外周に嵌合したものであることを特徴とする部品固着防止構造。
4. 請求項１ないし３の何れかに記載した部品固着防止構造において、
   外周部材（１２）は、これを緩衝部材（９）の外周に嵌合してから溶融固化させて前記緩衝部材（９）の形状に馴染ませてなることを特徴とする部品固着防止構造。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載した部品固着防止構造において、
   作動部材（４）は、ＨＤＤにおける磁性体部材を備えたヘッドアームであり、緩衝部材（９）は、同じくＨＤＤにおける前記磁性体部材を吸着する磁石を備えた緩衝部材であることを特徴とする部品固着防止構造。

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