JP2008144783A - Bearing fixing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばハードディスクドライブ用のスイングアームを回転自在に支持する軸受を所定部位に固定するための軸受固定方法に関する。 The present invention relates to a bearing fixing method for fixing, for example, a bearing that rotatably supports a swing arm for a hard disk drive to a predetermined portion.
従来から、ハードディスクドライブ(HDD)用のスイングアームなどの回転対象物を回転自在に支持する各種の軸受が知られている(特許文献1参照)。その一例として図2に示された軸受2は、所定部位(例えば、ドライブカバー4a、ドライブベース4b)に固定可能なシャフト6と、シャフト6の外側を覆うように対向配置された中空円筒状の回転体8(例えば、ハウジング)とを備えおり、シャフト6と回転体8との間には、複数の支持構造が組み込まれている。ここでは、支持構造の一例として、シャフト6に沿って複列に配設された玉軸受10が適用されているが、コロ軸受が適用される場合もある。
Conventionally, various bearings are known that rotatably support a rotating object such as a swing arm for a hard disk drive (HDD) (see Patent Document 1). As an example, the
各玉軸受10は、それぞれ、相対回転可能に対向配置された内輪12及び外輪14と、内外輪12,14間に転動自在に組み込まれた複数の転動体(玉)16と、これら転動体(玉)16を1つずつ回転可能に保持する保持器18とを備えて構成されている。なお、かかる構成において、内外輪12,14間に区画された軸受内部を軸受外部から密封するために、密封板(例えば、シール、シールド)が設けられる場合もあるが、ここでは省略する。
Each ball bearing 10 includes an
この場合、各玉軸受10は、シャフト6と回転体8との間に、その両側から1つずつ嵌入(圧入)或いは接着して位置決めされており、その状態において、内輪12がシャフト6の外周に固定され、外輪14が回転体8の内周に固定されている。なお、各玉軸受10を位置決めする際、それぞれの外輪14を回転体8の内周に突設された環状段部8aに当て付けることで、当該玉軸受10に所定の予圧が付与され、これにより、軸受回転時における各転動体(玉)16のガタ付きを無くすることができる。この結果、シャフト6に対して回転体8を滑らかに且つ安定して回転させることができる。
In this case, each ball bearing 10 is positioned between the
このような軸受2が用いられる装置としては、例えば図3(a),(b)に示すようなHDD装置が知られている。当該HDD装置は、磁気ディスク20を回転させるスピンドルモータ22と、情報の記録用或いは読取用の磁気ヘッド24とを備えている。なお、磁気ヘッド24は、スイングアーム26の先端に取り付けられており、当該スイングアーム26は、上述した軸受2によりHDD装置の基台28上に回転自在に支持されている。この場合、磁気ヘッド24は、磁気ディスク20から10nm以下の高さに浮上させた状態に位置決めされている。
As an apparatus in which such a
具体的には、スイングアーム26は軸受2の回転体8の外周に固定され、ドライブカバー4aとドライブベース4bとに固定されたシャフト6を回転中心とした回転体8に伴って回転自在となっている。また、スイングアーム26の基端側には、ボイスコイル30が設けられており、当該ボイスコイル30によりスイングアーム26の回転速度や回転方向及び回転位置などが駆動制御されている。なお、図3(a),(b)のHDD装置の基台28は、ドライブベース4b(図2)としての機能を有する。また、同図において、図2のドライブカバー4aは省略されている。
Specifically, the
かかるHDD装置によれば、スピンドルモータ22で磁気ディスク20を回転させている間に、ボイスコイル30でスイングアーム26を回転して磁気ヘッド24を磁気ディスク20に沿って走査させることにより、磁気ディスク20に情報を記録したり、或いは磁気ディスク20から情報を読み取ることができる。なお、磁気ディスク20には、情報を記録するための複数のトラック(図示しない)が形成されており、1インチあたりのトラック数(TPI:tracks per inch)を増やすことで(例えば、20万TPI以上)、それに応じて磁気ディスク20の記録密度を向上させることができる。
According to this HDD apparatus, while the
ところで、軸受2をHDD装置に組み付ける場合、従来の軸受固定方法としては、例えば図2に示すように、当該軸受2をドライブカバー4a及びドライブベース4b(基台28)にネジ32a,32bで固定する方法が一般的である。即ち、ドライブカバー4a及びドライブベース4bのそれぞれに形成された締結孔H1,H2にシャフト6の両側に形成されたネジ穴6hを位置合わせする。次に、それぞれの締結孔H1,H2からネジ32a,32bを挿通し、そのネジ部N1,N2をネジ穴6hにねじ込むことにより、シャフト6をドライブカバー4a及びドライブベース4bに締結する。これにより、軸受2をドライブカバー4a及びドライブベース4(基台28)に固定することができる。
When the
しかしながら、従来の軸受固定方法では、締結孔H1,H2と各ネジ穴6hとを位置合わせするための基準については特に考慮されていないため、当該位置合わせが面倒であり、それに要する時間もかかる。このため、軸受を短時間に効率良く所定部位に固定することが困難であった。
However, in the conventional bearing fixing method, the reference for aligning the fastening holes H1 and H2 and the
また、従来の軸受固定方法では、ネジ部N1,N2と締結孔H1,H2及び各ネジ穴6hとの干渉(接触)により発生した微細な摩耗粉(例えば、金属粉や樹脂粉など)がHDD装置(図3)内に飛散してしまう場合がある。このとき、飛散した摩耗粉が例えば磁気ディスク20に付着した場合、その付着量の程度によっては磁気ディスク20に対する情報の記録や再生を精度良く行うことが困難になってしまう。また、飛散した摩耗粉が軸受2内に入り込んだ場合、その入り込み量の程度によっては軸受2の回転精度を一定に維持することが困難になり、その結果、スイングアーム26を一定の精度で駆動制御(例えば、回転速度や回転方向及び回転位置などの制御)することができなくなってしまう。
In the conventional bearing fixing method, fine wear powder (for example, metal powder, resin powder, etc.) generated by interference (contact) between the screw portions N1, N2 and the fastening holes H1, H2 and the
近年では、HDD装置のコンパクト化や高記録容量化に伴って、磁気ディスク20の記録密度(TPI)やスイングアーム26の位置決め精度や高速応答性の更なる向上が求められている。従って、これに応えるために、微細な摩耗粉をHDD装置内に飛散させること無く軸受2を固定する技術が要望されているが、現在そのような技術は知られていない。
本発明は、このような要望に応えるためになされており、その目的は、微細な摩耗粉を飛散させること無く軸受を所定部位に短時間に効率良く固定するための軸受固定方法を提供することにある。 The present invention has been made in order to meet such a demand, and an object thereof is to provide a bearing fixing method for efficiently fixing a bearing to a predetermined portion in a short time without scattering fine wear powder. It is in.
かかる目的を達成するために、本発明は、回転対象物を回転自在に支持可能な軸受を所定部位に固定する軸受固定方法であって、軸受の接合領域と所定部位の接合領域とを互いに位置合わせして、接合領域同士を当て付けることで、軸受を所定部位に固定する。この場合、接合領域同士を当て付ける際に、双方の接合領域に亘ってピンを介挿か、或いは、一方の接合領域を他方の接合領域に圧入したり、双方の接合領域を接着する。なお、回転対象物としては、ハードディスクドライブ装置のスイングアームを適用可能である。 In order to achieve such an object, the present invention provides a bearing fixing method for fixing a bearing capable of rotatably supporting an object to be rotated to a predetermined portion, wherein the joint region of the bearing and the joint region of the predetermined portion are positioned relative to each other. In addition, the bearing is fixed to a predetermined portion by applying the joining regions to each other. In this case, when the bonding regions are applied to each other, a pin is inserted over the bonding regions, or one bonding region is press-fitted into the other bonding region, or both bonding regions are bonded. Note that a swing arm of a hard disk drive device can be applied as the rotating object.
本発明の軸受固定方法によれば、微細な摩耗粉を飛散させること無く軸受を所定部位に短時間に効率良く固定することができる。 According to the bearing fixing method of the present invention, the bearing can be efficiently fixed to a predetermined portion in a short time without scattering fine wear powder.
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受固定方法について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態において、軸受としては、図2に示された軸受2を適用し、当該軸受2を所定部位に固定する場合について説明する。また、所定部位としては、例えば図3(a),(b)に示されたHDD装置の基台28としてのドライブベース4b(図2)や、HDD装置を覆うためのドライブカバー4a(図2)を想定する。
Hereinafter, a bearing fixing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, the case where the
図1(a)に示すように、本実施の形態の軸受固定方法では、軸受2の接合領域と所定部位(ドライブカバー4a、ドライブベース4b)の接合領域とを互いに位置合わせして、接合領域同士を当て付けることで、当該軸受2を所定部位に固定する。ここで、軸受2の接合領域を規定する構成としては、例えば回転体(ハウジング)8やシャフト6などを適用することができるが、一例として円柱形状のシャフト6を想定する。この場合、特に参照符号は付さないが、シャフト6の接合領域は、その両端に形成された円形状の端面6tを指し、所定部位(ドライブカバー4a、ドライブベース4b)の接合領域は、シャフト6の端面6tを当て付ける領域を指す。
As shown in FIG. 1 (a), in the bearing fixing method of the present embodiment, the joint region of the
本実施の形態において、所定部位4a,4bの接合領域には、後述するピンPnを挿通可能な挿通孔4gがそれぞれ形成されており、シャフト6の接合領域(端面6t)には、挿通孔4gに挿通されたピンPnを収容する収容穴6gがそれぞれ形成されている。この場合、所定部位4a,4bの接合領域とシャフト6の接合領域との位置合わせを行って、挿通孔4gと収容穴6gとの位置を互いに一致させ、その状態で接合領域同士を当て付ける。
In the present embodiment, through holes 4g into which pins Pn described later can be inserted are formed in the joint regions of the predetermined
詳しくは、ドライブカバー4aの挿通孔4gとシャフト6(端面6t)の収容穴6gとの位置を互いに一致させると共に、ドライブベース4bの挿通孔4gとシャフト6(端面6t)の収容穴6gとの位置を互いに一致させる。そして、シャフト6の両端の端面6tをドライブカバー4a及びドライブベース4bに当て付ける。この状態で、挿通孔4gから収容穴6gにピンPnを挿通して、所定部位4a,4bの接合領域とシャフト6の接合領域とに亘ってピンPnを介在させる。このとき、シャフト6の両端の端面6tがピンPnを介してドライブカバー4aとドライブベース4bとの間にそれぞれ位置決め支持される。これにより、軸受2を所定部位に固定することができる。
Specifically, the positions of the insertion hole 4g of the
以上、本実施の形態によれば、シャフト6の両端の端面6tをドライブカバー4a及びドライブベース4bに当て付けることで、HDD装置(図3)の内部は、装置外部から密封された状態となる。従って、これ以降において、挿通孔4gから収容穴6gにピンPnを挿通する作業中、例えばピンPnと挿通孔4g及び収容穴6gとの干渉(接触)により発生した微細な摩耗粉がHDD装置(図3)内に飛散するのを確実に防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, the inside of the HDD device (FIG. 3) is sealed from the outside of the device by applying the
この結果、磁気ディスク20や軸受2への摩耗粉の付着を回避することができるため、磁気ディスク20に対する情報の記録や再生を精度良く行うことができると共に、軸受2の回転精度を一定に維持することができる。これにより、磁気ディスク20の記録密度(TPI)やスイングアーム26の位置決め精度や高速応答性の更なる向上にも充分に対応することができる。
As a result, it is possible to avoid wear powder from adhering to the
なお、上述した実施の形態では、ピンPnの材質について特に言及しなかったが、例えば鉄などの金属材料、或いは、プラスチックなどの樹脂材料を適用することができる。この場合、樹脂材料としては耐久性や耐熱性に優れたものを適用することが好ましい。 In the embodiment described above, the material of the pin Pn is not particularly mentioned, but a metal material such as iron or a resin material such as plastic can be applied. In this case, it is preferable to apply a resin material having excellent durability and heat resistance.
また、上述した実施の形態では、ピンPnを挿通孔4gから収容穴6gに挿通する方法について具体的に説明しなかったが、挿通孔4gから収容穴6gにピンPnを圧入しても良いし、挿通孔4gから収容穴6gにピンPnを挿通した後に、ピンPnと挿通孔4g及び収容穴6gとを接着剤で固定するようにしても良い。 In the above-described embodiment, the method of inserting the pin Pn from the insertion hole 4g into the accommodation hole 6g has not been specifically described. However, the pin Pn may be press-fitted from the insertion hole 4g into the accommodation hole 6g. After inserting the pin Pn from the insertion hole 4g into the accommodation hole 6g, the pin Pn, the insertion hole 4g, and the accommodation hole 6g may be fixed with an adhesive.
また、上述した実施の形態では、ピンPnや挿通孔4g及び収容穴6gの形状について特に言及しなかったが、シャフト6の端面6tをドライブカバー4aとドライブベース4bとの間に位置決め支持できるような形状であれば、任意に設定することができるため、ここでは特に限定しない。一例としてピンPnを三角柱に設定した場合、挿通孔4g及び収容穴6gは、三角柱のピンPnを挿通可能な孔(穴)形状に設定すれば良い。なお、ピンPnや挿通孔4g及び収容穴6gの大きさについては、例えばシャフト6の端面6tの広さや形状や、ドライブカバー4a及びドライブベース4bの厚さや形状などに応じて設定されるため、ここでは特に限定しない。
In the above-described embodiment, the shape of the pin Pn, the insertion hole 4g, and the accommodation hole 6g is not particularly mentioned, but the
また、上述した実施の形態では、ピンPnを挿通孔4gから収容穴6gに挿通するタイミングについて特に言及しなかったが、シャフト6の両端の端面6tを所定部位(ドライブカバー4a、ドライブベース4b)に当て付けた状態において、例えば双方の所定部位4a,4bの挿通孔4gから同時にピンPnを挿通してシャフト6の各収容穴6gに収容させるようにしても良い。或いは、一方の部位(例えば、ドライブカバー4a)の挿通孔4gからピンPnを挿通してシャフト6の一方の収容穴6gに収容させた後、他方の部位(即ち、ドライブベース4b)の挿通孔4gからピンPnを挿通してシャフト6の他方の収容穴6gに収容させるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the timing for inserting the pin Pn from the insertion hole 4g into the accommodation hole 6g is not particularly mentioned, but the
この場合、例えばドライブベース4bの挿通孔4gに予めピンPnを挿通して固定(例えば、圧入、接着、ネジ止め)させておき、当該ピンPnにシャフト6の一方の収容穴6gを収容した後、ドライブカバー4aの挿通孔4gからピンPnを挿通してシャフト6の他方の収容穴6gに収容させるようにしても良い。
In this case, for example, after the pin Pn is inserted and fixed in advance in the insertion hole 4g of the
このように、ピンPnをいずれか一方の所定部位4a,4bの挿通孔4gに予め固定する場合において、該当する所定部位4a,4bにピンPnを一体成形させても良い。即ち、ドライブカバー4aやドライブベース4bを製造する際に、ピンPnも同時に一体成形することで、ピンPnを挿入する手間を省くことができるため、軸受2の固定処理の効率化を図ることができる。
As described above, when the pin Pn is fixed in advance in the insertion hole 4g of one of the
また、上述した実施の形態において、ピンPnを用いる代わりに、シャフト6の両端の接合領域(端面6t)を所定部位(ドライブカバー4a、ドライブベース4b)の接合領域に当て付けた状態で、接合領域同士を接着剤で互いに接着させるようにしても良い。なお、接着剤としては、既存のものを利用すれば良いが、耐久性や耐熱性に優れた接着剤が好ましい。
Further, in the above-described embodiment, instead of using the pin Pn, the joining region (end
このような接着剤を用いた軸受2の固定方法によれば、双方の接合領域に挿通孔4g及び収容穴6gを形成する必要は無いし、また、ピンPnも不要となる。この場合、軸受固定方法に用いる部品点数を大幅に削減することができるため、当該軸受固定方法の低コスト化を実現することができる。更に、接合領域同士を接着剤で接着するだけで、軸受2を所定部位に固定することができるため、従来に比べて固定処理に要する時間を大幅に短縮することができる。
According to the fixing method of the
なお、軸受2の使用目的や使用環境によっては、上述したピンPnを用いた固定方法と接着剤を用いた固定方法とを組み合わせても良い。例えば一方の部位(例えば、ドライブカバー4a)の接合領域とシャフト6の一方の接合領域とを接着剤で接着固定する。そして、他方の部位(即ち、ドライブベース4b)及びシャフト6の他方の接合領域には、挿通孔4g及び収容穴6gを形成し、当該挿通孔4gからピンPnを挿通して収容穴6gに収容固定する(図1(a))。或いは、これとは逆に、一方の部位の接合領域とシャフト6の一方の接合領域とをピンPnで相互に固定し、他方の部位の接合領域とシャフト6の他方の接合領域とを接着剤で接着固定する。
Note that the fixing method using the pin Pn described above and the fixing method using an adhesive may be combined depending on the purpose and environment of use of the
また、本発明は、上述した実施の形態に限定されることは無く、以下のような変形例に係る軸受固定方法を適用しても同様の効果を実現することができる。即ち、本変形例の軸受固定方法では、接合領域同士を当て付ける際に、一方の接合領域を他方の接合領域に圧入することで、軸受2を所定部位に圧入固定する。
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the same effect can be realized even when a bearing fixing method according to the following modification is applied. That is, in the bearing fixing method of this modification, when the joining regions are applied to each other, the one bearing region is press-fitted into the other joining region, so that the
図1(b)には、圧入固定のための構成例が示されており、当該構成例において、所定部位(ドライブカバー4a、ドライブベース4b)の接合領域には、シャフト6の両端の接合領域(端面6t)を圧入して固定可能な圧入固定機構がそれぞれ構築されている。各圧入固定機構には、シャフト6の端面6tを当て付けることが可能な当付面4tと、端面6t周りの外周面6sを圧入させることが可能な圧入面4sとが設けられている。
FIG. 1B shows a configuration example for press-fitting and fixing. In the configuration example, the junction region of the predetermined portion (drive
ここで、シャフト6は、その端面6tが円形状を成し、その外周面6sが円柱形状を成しているため、これに合わせて、端面6tを当て付け可能な当付面4tは円形状を成し、端面6t周りの外周面6sを圧入可能な圧入面4sは円筒形状を成している。この場合、円筒形状の圧入面4sの内径は、シャフト6の外周面6sの外径よりも小さく設定することが好ましい。これにより、シャフト6の接合領域(端面6t)を圧入固定機構に圧入した状態において、当該シャフト6の両端の端面6tは当付面4t相互間に挟持された状態に維持されると同時に、端面6t周りの外周面6sはそれぞれ圧入面4sで握持された状態に維持される。
Here, since the
この結果、シャフト6の両端の接合領域(端面6t)を所定部位(ドライブカバー4a、ドライブベース4b)の接合領域(圧入固定機構)に対して堅牢に圧入することができるため、軸受2を所定部位4a,4bに固定することが可能となる。なお、シャフト6の接合領域を圧入固定機構に圧入した際に、シャフト6の端面6tと圧入固定機構の当付面4tと圧入面4sとで囲まれた領域には、密封空間(図示しない)が構成されることになる。この場合、シャフト6の圧入量に応じて当該密封空間内部の圧力(空気圧)が上昇し、これがシャフト6の圧入に対する反力として働く。これにより、シャフト6の圧入作業をスムーズに行うことが困難になってしまう虞がある。
As a result, the joining region (end
そこで、かかる不具合を解消するために、所定部位(ドライブカバー4a、ドライブベース4b)の接合領域(圧入固定機構)には、上記密封空間内部の圧力上昇を回避する回避手段が設けられている。図1(b)には、回避手段の一例として、所定部位(ドライブカバー4a、ドライブベース4b)の接合領域には、圧入面4sから密封空間外部に向けて貫通した貫通孔4hが形成されている。なお、貫通孔4hの形状や大きさは、密封空間内部の圧力を外部に逃がすことができれば、任意に設定することができるため、ここでは特に限定しない。
Therefore, in order to solve such a problem, an avoiding means for avoiding an increase in pressure inside the sealed space is provided in a joining region (press-fit fixing mechanism) of a predetermined portion (drive
このように、圧入固定機構に貫通孔4hを設けることで、シャフト6の圧入作業をスムーズに行うことが可能となり、その結果、軸受2を短時間に効率的に所定部位4a,4bに固定することができる。また、貫通孔4hは、所定部位4a,4bの当付面4tにシャフト6の両端の端面6tを当て付けることで、当該端面6tで塞ぐことができるため、外部からHDD装置(図3)内に異物(例えば、塵、埃など)が浸入することは無い。
As described above, by providing the through-
また、上述した圧入固定機構において、圧入面4sをシャフト6の外周面6sに沿って玉軸受10方向に延出させると共に、その延出端の端面4cを玉軸受10(内外輪12,14)に沿って非接触状態を維持しつつ且つシャフト6と回転体(ハウジング)8との間に環状に延在させる。そして、当該端面4cから連続した外周面4dを回転体(ハウジング)8に沿って非接触状態を維持しつつ延出させる。これによれば、シャフト6と回転体(ハウジング)8との間に玉軸受10(内外輪12,14)に向けて突出した突出部4pが形成され、当該突出部4pと玉軸受10(内外輪12,14)及び回転体(ハウジング)8との間に隙間Gが構成される。
In the press-fit fixing mechanism described above, the press-fit surface 4s is extended in the direction of the
この場合、隙間Gの大きさを小さく設定することで、これを軸受2のラビリンスシールとして構成することができる。これにより、例えばHDD装置(図3)の稼動中に発生した塵や埃などが軸受2内に浸入することを防止することができるため、当該軸受2の回転精度を長期に亘って一定に維持することができる。これにより、磁気ディスク20の記録密度(TPI)やスイングアーム26の位置決め精度や高速応答性の更なる向上にも充分に対応することができる。
In this case, by setting the size of the gap G to be small, this can be configured as a labyrinth seal of the
なお、軸受2の使用目的や使用環境によっては、圧入による固定方法(図1(b))と、上述したピンPnを用いた固定方法(図1(a))と接着剤を用いた固定方法とを相互に組み合わせても良い。一例として、一方の部位(例えば、ドライブカバー4a)の接合領域とシャフト6の一方の接合領域とを圧入により固定し、他方の部位(即ち、ドライブベース4b)の接合領域とシャフト6の他方の接合領域とをピンPnで固定する。これとは逆に、一方の部位の接合領域とシャフト6の一方の接合領域とをピンPnで固定し、他方の部位の接合領域とシャフト6の他方の接合領域とを圧入により固定する。或いは、一方の部位の接合領域とシャフト6の一方の接合領域とをピンPnで固定し、他方の部位の接合領域とシャフト6の他方の接合領域とを接着剤で固定したり、一方の部位の接合領域とシャフト6の一方の接合領域とを接着剤で固定し、他方の部位の接合領域とシャフト6の他方の接合領域とを圧入により固定する。
Depending on the purpose of use and usage environment of the
2 軸受
4a ドライブカバー
4b ドライブベース
6 シャフト
Pn ピン
2
Claims (5)
軸受の接合領域と所定部位の接合領域とを互いに位置合わせして、接合領域同士を当て付けることで、軸受を所定部位に固定することを特徴とする軸受固定方法。 A bearing fixing method for fixing a bearing capable of rotatably supporting a rotating object to a predetermined part,
A bearing fixing method comprising fixing a bearing to a predetermined part by aligning a joint area of a bearing and a joint area of a predetermined part with each other and applying the joint areas to each other.
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JP2016091588A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | ミネベア株式会社 | Pivot assembly bearing |
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