JP2008169940A - Magnetic fluid bearing and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁性流体軸受およびその製造方法に関し、より特定的には、ハードディスクのスイングアームの支点軸受として使用される磁性流体軸受およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic fluid bearing and a manufacturing method thereof, and more particularly to a magnetic fluid bearing used as a fulcrum bearing of a swing arm of a hard disk and a manufacturing method thereof.
磁性流体軸受は、磁性流体を軸受の潤滑剤として用いた軸受である。磁性流体軸受の作動原理は流体潤滑理論によらず磁力によるため、軸と外輪とが相対的に静止している場合、あるいは軸と外輪との相対速度が極めて小さな場合でも、外部からの加圧なしで軸と外輪とを非接触で支持することができる。また、磁性流体は粘性をも有するために軸受に高減衰性を付与することができる。このため磁性流体軸受は揺動運動の支点軸受として好適であり、コンピュータのハードディスク(HDD)のスイングアームの支点軸受として使用され得る。 The magnetic fluid bearing is a bearing using magnetic fluid as a lubricant for the bearing. Since the operation principle of magnetic fluid bearings is based on magnetic force regardless of fluid lubrication theory, external pressure is applied even when the shaft and outer ring are relatively stationary or when the relative speed between the shaft and outer ring is extremely small. Without this, the shaft and the outer ring can be supported in a non-contact manner. Moreover, since magnetic fluid also has viscosity, it can give a high damping property to a bearing. For this reason, the magnetic fluid bearing is suitable as a fulcrum bearing for swinging motion, and can be used as a fulcrum bearing for a swing arm of a hard disk (HDD) of a computer.
図14は、従来の磁性流体軸受の構成を示す断面図である。図14を参照して、磁性流体軸受101は、たとえばHDDのスイングアームの支点軸受などとして用いられ、磁極形成部103を有する固定軸102と、外輪スリーブ104と、スラスト板105と、磁性流体107とを備えている。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional magnetic fluid bearing. Referring to FIG. 14, a magnetic fluid bearing 101 is used as, for example, a fulcrum bearing of an HDD swing arm, and has a
固定軸102は中空部分108のある円筒形状を有しており、固定軸102の上端部には円盤状のスラスト板105が固定されており、固定軸102の下端部には円盤状のフランジ部106が設けられている。スラスト板105は接着によって固定軸102に固定されており、フランジ部106は固定軸102と一体的に成形されている。スラスト板105およびフランジ部106は固定軸102に対して垂直な方向(図中横方向)に延在している。また、中空部分108の内周面には雌ねじが形成されており、この雌ねじに雄ねじ(図示なし)を螺合することにより、磁性流体軸受101はHDD(図示なし)に固定される。
The
固定軸102の外周には磁極形成部103が設けられている。磁極形成部103には複数の磁極が形成されている。スラスト板105、固定軸102、およびフランジ部106によって固定軸102の外周に凹部111が形成されている。
A magnetic
外輪スリーブ104は中空形状を有しており、軸受隙間を隔てて固定軸102の外周に配置されている。外輪スリーブ104は固定軸102に対して回転可能とされている。外輪スリーブ104は内径方向に突起した凸部112を有しており、凸部112と凹部111とは互いに対向している。凸部112と凹部111との間には磁性流体107が注入されている。
The
外輪スリーブ104はスラスト板105およびフランジ部106によってスラスト方向に保持されている。外輪スリーブ104およびスラスト板105と、外輪スリーブ104およびフランジ部106との各々によってスラスト軸受が構成されている。また、外輪スリーブ104および固定軸102によってラジアル磁性流体軸受が構成されている。
The
図14に示す構造の他、従来の磁性流体軸受は、たとえば特開2004−218792号公報(特許文献1)や、実公平7−736号公報(特許文献2)や、特開2003−13957号公報(特許文献3)にも開示されている。
特にHDDのスイングアームの支点軸受として使用される磁性流体軸受においては、良好な摺動特性が求められる。摺動特性を改善する方法の一つとして、固定軸102およびスラスト板105を金属ではなく樹脂により形成する方法が考えられる。樹脂は金属に比べて摩擦係数が小さいため、外輪スリーブ104およびスラスト板105と、外輪スリーブ104およびフランジ部106との各々の間の摩擦が低減される。
In particular, a magnetic fluid bearing used as a fulcrum bearing for a swing arm of an HDD is required to have good sliding characteristics. One method for improving the sliding characteristics is to form the
しかしながら、固定軸102を樹脂により形成すると、固定軸102の強度が低下する。固定軸102の強度が小さいと、HDD外部からの振動やHDDの発熱によって、中空部分108の内周面の雌ねじが変形あるいは破損するおそれがある。また、中空部分108の内周面の雌ねじに雄ねじを螺合する際に雌ねじには荷重が加わるため、固定軸102の強度が低いと雌ねじが変形するおそれがある。このように、摺動特性を改善するために固定軸102を樹脂により形成すると、耐久性が低下し、軸受性能が不安定になるという問題が生じていた。
However, if the
したがって、本発明の目的は、摺動特性を改善しつつ、優れた耐久性を有し、軸受性能の安定した磁性流体軸受およびその製造方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic fluid bearing having improved durability and stable bearing performance while improving sliding characteristics, and a manufacturing method thereof.
本発明の磁性流体軸受は、軸と、軸の外周に配置された外輪と、軸と外輪との間に注入された磁性流体とを備えている。軸と外輪との間でスラスト軸受およびラジアル軸受が構成されている。軸は、内周面に雌ねじが形成された内側部分と、内側部分の外周面を覆うように配置された外側部分とを有している。軸の外周面または外輪の内周面には複数の磁極が形成されている。外側部分は樹脂よりなっており、かつ内側部分は外側部分の硬度よりも高い硬度を有する材料よりなっている。 The magnetic fluid bearing of the present invention includes a shaft, an outer ring disposed on the outer periphery of the shaft, and a magnetic fluid injected between the shaft and the outer ring. A thrust bearing and a radial bearing are formed between the shaft and the outer ring. The shaft has an inner part in which an internal thread is formed on the inner peripheral surface, and an outer part arranged so as to cover the outer peripheral surface of the inner part. A plurality of magnetic poles are formed on the outer peripheral surface of the shaft or the inner peripheral surface of the outer ring. The outer portion is made of resin, and the inner portion is made of a material having a hardness higher than the hardness of the outer portion.
本発明の磁性流体軸受の製造方法は、軸と、軸の外周に配置された外輪と、軸と外輪との間に注入された磁性流体とを備えており、軸と外輪との間でスラスト軸受およびラジアル軸受が構成された磁性流体軸受の製造方法である。本発明の磁性流体軸受の製造方法は、軸を製造する軸工程と、外輪を製造する工程と、軸の外周面または外輪の内周面に複数の磁極を形成する工程と、外輪を軸の外周に配置する工程と、軸と外輪との間に磁性流体を注入する工程とを備えている。軸工程は、外側部分を樹脂により形成する工程と、内周面に雌ねじが形成された内側部分を外側部分の硬度よりも高い硬度を有する材料で形成する工程と、内側部分の外周面を外側部分で覆う被覆工程とを含んでいる。 The magnetic fluid bearing manufacturing method of the present invention includes a shaft, an outer ring disposed on the outer periphery of the shaft, and a magnetic fluid injected between the shaft and the outer ring, and a thrust is provided between the shaft and the outer ring. A magnetic fluid bearing manufacturing method in which a bearing and a radial bearing are configured. The method of manufacturing a magnetic fluid bearing according to the present invention includes a shaft step for manufacturing a shaft, a step for manufacturing an outer ring, a step of forming a plurality of magnetic poles on the outer peripheral surface of the shaft or the inner peripheral surface of the outer ring, A step of arranging on the outer periphery, and a step of injecting a magnetic fluid between the shaft and the outer ring. The shaft process includes a step of forming the outer portion with a resin, a step of forming an inner portion with an internal thread formed on the inner peripheral surface with a material having a hardness higher than the hardness of the outer portion, and an outer peripheral surface of the inner portion on the outer side. And a covering step of covering with a part.
本発明の磁性流体軸受およびその製造方法によれば、雌ねじが形成された内側部分が高い硬度を有する材料よりなっているので、軸の振動や熱による、雌ねじの変形や破損を抑止することができ、雌ねじに雄ねじを螺合する際の雌ねじの変形を抑止することができる。その結果、優れた耐久性を有し、軸受性能の安定した磁性流体軸受を得ることができる。加えて、外側部分が樹脂よりなっているので、外輪と軸との間の摩擦が低減され、摺動特性を改善することができる。 According to the magnetic fluid bearing and the manufacturing method thereof of the present invention, since the inner portion where the female screw is formed is made of a material having high hardness, deformation and breakage of the female screw due to vibration and heat of the shaft can be suppressed. It is possible to suppress deformation of the female screw when the male screw is screwed into the female screw. As a result, a magnetic fluid bearing having excellent durability and stable bearing performance can be obtained. In addition, since the outer portion is made of resin, the friction between the outer ring and the shaft is reduced, and the sliding characteristics can be improved.
本発明の磁性流体軸受において好ましくは、外側部分は四フッ化エチレン樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエチレン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、およびポリエーテルエーテルケトンよりなる群から選ばれた少なくとも1種よりなっている。これらの材料は、摩擦係数が特に小さいので、外側部分の材料として適している。 In the magnetic fluid bearing of the present invention, preferably, the outer portion is made of at least one selected from the group consisting of tetrafluoroethylene resin, polyacetal, polyamide, polyethylene, polyimide, polyphenylene sulfide, and polyetheretherketone. These materials are suitable as materials for the outer part because of their particularly low coefficient of friction.
上記製造方法において好ましくは、被覆工程において、内側部分の外周面と外側部分の内周面とを螺合させる。 Preferably in the manufacturing method, in the covering step, the outer peripheral surface of the inner portion and the inner peripheral surface of the outer portion are screwed together.
上記製造方法において好ましくは、被覆工程において、内側部分の外周に外側部分を射出成形により形成する。 In the manufacturing method, preferably, in the coating step, the outer portion is formed on the outer periphery of the inner portion by injection molding.
本発明の磁性流体軸受およびその製造方法によれば、摺動特性を改善しつつ、優れた耐久性を有し、軸受性能の安定した磁性流体軸受を得ることができる。 According to the magnetic fluid bearing and the manufacturing method thereof of the present invention, a magnetic fluid bearing having excellent durability and stable bearing performance can be obtained while improving the sliding characteristics.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における磁性流体軸受の構成を示す断面図である。図1を参照して、本実施の形態における磁性流体軸受1は、軸としての固定軸2と、外輪としての外輪スリーブ4と、スラスト板5と、磁性流体7とを備えている。固定軸2の外周には、ラジアル軸受隙間を隔てて外輪スリーブ4が配置されている。固定軸2の外周面と外輪スリーブ4の内周面との間には磁性流体7が注入されている。固定軸2の上端部には円盤状のスラスト板5が固定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a magnetic fluid bearing according to
固定軸2の下端部には円盤状のフランジ部6が設けられている。フランジ部6は固定軸2と一体的に成形されている。スラスト板5およびフランジ部6の各々は固定軸2に対して垂直な方向(図中横方向)に延在しており、スラスト板5、固定軸2、およびフランジ部6によって凹部11が形成されている。
A disc-
また、固定軸2は、内側部分としてのインサート9と、外側部分としての軸本体10とを有している。インサート9は中空部分8のある円筒形状を有しており、中空部分8の内周面には雌ねじが形成されている。軸本体10はフランジ部6が延在した円筒形状を有しており、インサート9の外周面を覆うように配置されている。
The fixed
磁極形成部3は円筒形状を有しており、スラスト板5とフランジ部6との間における軸本体10の外周面に配置されている。
The magnetic
軸本体10は樹脂よりなっており、かつインサート9は軸本体10の硬度よりも高い硬度(ビッカース硬さ)を有する材料よりなっている。具体的には、軸本体10は、たとえば四フッ化エチレン樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエチレン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、またはポリエーテルエーテルケトンよりなっている。これらの材料は摩擦係数が特に小さいので、スラスト軸受部の摩擦を低減することができる。インサート9は、たとえば鋼やアルミニウムなどの金属よりなっている。
The
外輪スリーブ4は中空の円筒形状を有しており、固定軸2を中心として回転可能に配置されている。外輪スリーブ4の内周面は内径側に突出しており、凸部12を構成している。外輪スリーブ4の凸部12と固定軸2の凹部11とは互いに対向している。
The
図2(a)は図1のA部拡大図であり、図2(b)は図1のB部拡大図である。図2(a)、(b)を参照して、スラスト板5の下面5aと、外輪スリーブ4の凸部12の軸方向上端面4aとは互いに対向している。また、磁極形成部3の外周面3b(固定軸2の外周面3b)と、外輪スリーブ4の内周面4bとは互いに対向している。さらに、フランジ部6の上面6aと、外輪スリーブ4の凸部12の軸方向下端面4cとは互いに対向している。固定軸2の外周面3bと外輪スリーブ4の内周面4bとの隙間には磁性流体7が注入されており、固定軸2と外輪スリーブ4とによって磁性流体軸受であるラジアル滑り軸受が構成されている。加えて、スラスト板5の下面5aと外輪スリーブ4の軸方向上端面4aとの隙間と、フランジ部6の上面6aと外輪スリーブ4の軸方向下端面4cとの隙間とにも磁性流体7が注入されており、外輪スリーブ4およびスラスト板5と、外輪スリーブ4およびフランジ部6との各々によって境界潤滑によるスラスト滑り軸受が構成されている。
2A is an enlarged view of part A in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged view of part B in FIG. 2A and 2B, the
なお、外輪スリーブ4およびスラスト板5の各々は、たとえばオーステナイト系ステンレス鋼や黄銅などの非磁性体よりなっている。磁極形成部3はたとえばフェライトなどの磁性体よりなっている。また、磁性流体7は、たとえば磁性粒子をコロイド状に分散させた液体によって構成されている。また、たとえば脂肪酸、アルコール、脂肪族アミド、エステル、または硫化油脂などの材料またはこれらの材料の誘導体(以下、潤滑材料と記すこともある)が0.1質量%〜3質量%の範囲で上記液体中にさらに添加されてもよい。これらの潤滑材料は金属表面への吸着性の高い極性物質であり、高い潤滑能力を有しているので、磁性流体7の潤滑性を向上することができる。
Each of the
図3は図1のIII−III線に沿った断面における磁極形成部の磁極分布を示す図であり、図4は磁極形成部の展開図における磁極分布を示す図である。図3および図4を参照して、固定軸2の外周面の磁極形成部3には複数の磁極が形成されており、円周方向(図4中横方向)に複数の磁極が並ぶように着磁されている。円周方向で隣り合う磁極同士は互いに異極となっており、複数の磁極の各々は軸方向(図4中縦方向)に延びている。
FIG. 3 is a diagram showing the magnetic pole distribution of the magnetic pole forming portion in the cross section taken along the line III-III in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing the magnetic pole distribution in the developed view of the magnetic pole forming portion. 3 and 4, a plurality of magnetic poles are formed on the magnetic
なお、磁極形成部3の着磁状態は自由であり、図3および図4に示す着磁状態の他、たとえば図5または図6に示すような着磁状態であってもよい。図5を参照して、磁極形成部3は軸方向に複数の磁極が並ぶように着磁されている。軸方向で隣り合う磁極同士は互いに異極となっており、複数の磁極の各々は円周方向に延びている。図6を参照して、磁極形成部3は軸方向および円周方向に複数の磁極が並ぶように着磁されている。軸方向および円周方向の各々で隣り合う磁極同士は互いに異極となっている。
The magnetic
なお、上記においては磁極形成部3が着磁されている場合について示したが、着磁される代わりに、磁極形成部3の外周面に孔が形成され、孔内に永久磁石が埋め込まれてもよい。永久磁石が埋め込まれる場合、磁極形成部3は軸本体10と一体的に樹脂により形成されてもよい。
In the above description, the magnetic
続いて、本実施の形態における磁性流体軸受1の製造方法について、図7〜図10を用いて説明する。
Then, the manufacturing method of the
始めに図7を参照して、固定軸2を製造する(軸工程)。具体的には、軸本体10を樹脂により形成する。また、中空部分8の内周面に雌ねじが形成されたインサート9を、軸本体10の硬度よりも高い硬度を有する材料で形成する。そして、図中矢印で示すように軸本体10内にインサート9を挿入し、軸本体10内にインサート9を固定(たとえば接着)する。インサート9の外周面と軸本体10の内周面とを螺合させてもよい。これにより、インサート9の外周面が軸本体10で覆われる。
First, referring to FIG. 7, the fixed
なお、インサート9の外周面を軸本体10で覆う方法として、上述の方法の他に、たとえば射出成形を用いてもよい。図8を参照して、射出成形を行なう場合には、金型31aおよび31bで構成された密閉空間内にインサート9を配置する。そして、軟化する温度に加熱した高圧の樹脂32を密閉空間内に充填し、この樹脂を冷却して硬化させる。
In addition, as a method of covering the outer peripheral surface of the
次に図9を参照して、固定軸2の外周面に複数の磁極を形成する。具体的には、複数の磁極を形成した磁極形成部3を図中矢印で示すように固定軸2に嵌め込み、固定(たとえば接着)する。なお、磁極形成部3を固定軸2に嵌め込んだ後で磁極形成部3に磁極を形成してもよい。
Next, referring to FIG. 9, a plurality of magnetic poles are formed on the outer peripheral surface of the fixed
次に図10を参照して、外輪スリーブ4を製造する。そして、外輪スリーブ4を図中矢印で示すように固定軸2の外周に配置する。
Next, referring to FIG. 10, the
次に図1を参照して、固定軸2と外輪スリーブ4との間に磁性流体7を注入する。その後、スラスト板5を固定軸2の上部に固定(たとえば接着)し、磁性流体軸受1が完成する。
Next, referring to FIG. 1, a
本実施の形態における磁性流体軸受1は、固定軸2と、固定軸2の外周に配置された外輪スリーブ4と、固定軸2と外輪スリーブ4との間に注入された磁性流体7とを備えている。固定軸2と外輪スリーブ4との間でスラスト軸受およびラジアル軸受が構成されている。固定軸2は、内周面に雌ねじが形成されたインサート9と、インサート9の外周面を覆うように配置された軸本体10とを有している。固定軸2の外周面には複数の磁極が形成されている。軸本体10は樹脂よりなっており、かつインサート9は軸本体10の硬度よりも高い硬度を有する材料よりなっている。
The
本実施の形態における磁性流体軸受1の製造方法は、固定軸2と、固定軸2の外周に配置された外輪スリーブ4と、固定軸2と外輪スリーブ4との間に注入された磁性流体7とを備えており、固定軸2と外輪スリーブ4との間でスラスト軸受およびラジアル軸受が構成された磁性流体軸受の製造方法である。本実施の形態における磁性流体軸受1の製造方法は、固定軸2を製造する軸工程と、外輪スリーブ4を製造する工程と、固定軸2の外周面に複数の磁極を形成する工程と、外輪スリーブ4を固定軸2の外周に配置する工程と、固定軸2と外輪スリーブ4との間に磁性流体7を注入する工程とを備えている。軸工程は、軸本体10を樹脂により形成する工程と、内周面に雌ねじが形成されたインサート9を軸本体10の硬度よりも高い硬度を有する材料で形成する工程と、インサート9の外周面を軸本体10で覆う被覆工程とを含んでいる。
The manufacturing method of the
本実施の形態における磁性流体軸受1およびその製造方法によれば、雌ねじが形成されたインサート9が高い硬度を有する材料よりなっているので、固定軸2の振動や熱による、雌ねじの変形や破損を抑止することができ、雌ねじに雄ねじを螺合する際の雌ねじの変形を抑止することができる。その結果、優れた耐久性を有する磁性流体軸受1を得ることができる。また、固定軸2を所定の位置に保持する機能が持続されるため、軸受性能の安定した磁性流体軸受1を得ることができる。加えて、軸本体10が樹脂よりなっているので、固定軸2が金属よりなっている場合に比べて外輪スリーブ4と固定軸2との間の摩擦が低減される。特に、外輪スリーブ4およびスラスト板5と、外輪スリーブ4およびフランジ部6との各々によって構成されるスラスト軸受部は境界潤滑であるので、これらのスラスト軸受部の摺動特性を改善することができる。
According to the
なお、本実施の形態においてはインサート9の上端面9aと、軸本体10の上端面10aとが同一平面により構成されており、かつインサート9の下端面9bと、軸本体10の下端面10bとが同一平面により構成されている場合について示した。本発明はこのような場合の他、図11に示すように、インサート9の上端面9aが軸本体10の上端面10aよりも外部へ突出していてもよいし、またはインサート9の下端面9bが軸本体10の下端面10bよりも外部へ突出していてもよい。インサート9の上端面9aおよび下端面9bの各々を軸本体10の上端面10aおよび下端面10bの各々と同一平面で構成するか、または軸本体10の上端面10aおよび下端面10bの各々よりも外部へ突出させることにより、インサート9がHDDのケースと接触するようになり、軸本体10の変形を抑止することができる。
In the present embodiment, the
(実施の形態2)
図12は、本発明の実施の形態2における磁性流体軸受の構成を示す断面図である。図12を参照して、本実施の形態における磁性流体軸受1は、軸の外周面ではなく外輪の内周面に複数の磁極が形成されている点において、実施の形態1の磁性流体軸受とは異なっている。具体的には、磁極形成部3が固定軸2の外周面に配置される代わりに、外輪スリーブ4の内周面に配置されている。
(Embodiment 2)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the magnetic fluid bearing according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, ferrofluid bearing 1 in the present embodiment is the same as ferrofluid bearing in the first embodiment in that a plurality of magnetic poles are formed not on the outer peripheral surface of the shaft but on the inner peripheral surface of the outer ring. Is different. Specifically, the magnetic
磁極形成部3は、外輪スリーブ4と別体で形成されてもよいし、外輪スリーブ4と一体的に形成されてもよい。外輪スリーブ4と別体で形成する場合、着磁された磁極形成部3が外輪スリーブ4の内周面に接着されてもよいし、外輪スリーブ4の内周面に嵌合されてもよい。外輪スリーブ4と一体的に形成する場合、磁性体よりなる外輪スリーブ4の内周面が着磁されてもよいし、外輪スリーブ4の内周面に孔が形成され、孔内に永久磁石が埋め込まれてもよい。
The magnetic
なお、これ以外の磁性流体軸受1の構成および製造方法は、図1に示す実施の形態1における磁性流体軸受の構成および製造方法と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
In addition, since the structure and manufacturing method of the
本実施の形態における磁性流体軸受1およびその製造方法によれば、実施の形態1における磁性流体軸受およびその製造方法と同様の効果を得ることができる。
According to the
(実施の形態3)
図13は、本発明の実施の形態3におけるHDDのスイングアーム装置の構成を示す断面図である。図13を参照して、スイングアーム装置21は、磁性流体軸受1と、スイングアーム22とを備えている。磁性流体軸受1としては実施の形態1または2に記載のものが用いられる。基台23と、磁性流体軸受1の固定軸2の中空部分8とに雄ねじ27を螺合させることによって、基台23に固定軸2が固定されている。磁性流体軸受1の外輪スリーブ4にはスイングアーム22が取り付けられている。これにより、スイングアーム22は固定軸2(雄ねじ27)を支点として揺動可能となっている。スイングアーム22の図中左端には、磁気ディスク25に情報を記録するための磁気ヘッド24が設けられており、磁気ヘッド24は磁気ディスク25の情報記録面に対向している。スイングアーム22の図中右端にはヘッド位置決め機構26のロータ26aが設けられている。基台23にはロータ26aに対向するようにヘッド位置決め機構26のステータ26bが設けられている。ロータ26aはコイルにより構成されており、ステータ26bは永久磁石により構成されている。スイングアーム装置21においては、ロータ26aに電流を流すことによって、スイングアーム22を揺動させる力を発生させ、磁気ヘッド24を所望の位置へ移動させる。つまり、アクチュエータであるボイスコイルモータとしてのヘッド位置決め機構26により、スイングアーム22の揺動運動がサーボ制御され、磁気ヘッド24の位置決めがなされる。
(Embodiment 3)
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the HDD swing arm device according to the third embodiment of the present invention. With reference to FIG. 13, the
スイングアーム22の揺動運動において回転方向が切り替わる際には必ず回転速度がゼロになり、死点が存在する。さらに、スイングアーム装置21では頻繁にスイングアーム22の起動および停止がなされるため、起動および停止の度にスイングアーム22の回転速度がゼロになる。磁性流体軸受1は、固定軸2の外周と外輪スリーブ4の内周との間に満たされる磁性流体によって、固定軸2と外輪スリーブ4とが常に非接 触で支持されるので、HDDのスイングアーム装置のスイングアームの支持構造として好適である。
When the rotational direction is switched in the swinging motion of the
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。 The embodiment disclosed above should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the scope of claims, and is intended to include all modifications and variations within the scope and meaning equivalent to the scope of claims.
本発明の磁性流体軸受およびその製造方法は、ハードディスクのスイングアームの支点軸受として使用される磁性流体軸受およびその製造方法として適している。 The magnetic fluid bearing and the manufacturing method thereof of the present invention are suitable as a magnetic fluid bearing used as a fulcrum bearing of a swing arm of a hard disk and a manufacturing method thereof.
1,101 磁性流体軸受、2,102 固定軸、3,103 磁極形成部、3b 磁極形成部外周面、4,104 外輪スリーブ、4a 外輪スリーブ軸方向上端面、4b 外輪スリーブ内周面、4c 外輪スリーブ軸方向下端面、5,105 スラスト板、5a スラスト板下面、6,106 フランジ部、6a フランジ部上面、7,107 磁性流体、8,108 中空部分、9 インサート、9a インサート上端面、9b インサート下端面、10 軸本体、10a 軸本体上端面、10b 軸本体下端面、11,111 凹部、12,112 凸部、21 スイングアーム装置、22 スイングアーム、23 基台、24 磁気ヘッド、25 磁気ディスク、26 ヘッド位置決め機構、26a ロータ、26b ステータ、27 雄ねじ、31a,31b 金型、32 樹脂。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Magnetic fluid bearing, 2,102 Fixed shaft, 3,103 Magnetic pole formation part, 3b Magnetic pole formation part outer peripheral surface, 4,104 Outer ring sleeve, 4a Outer ring sleeve axial upper end surface, 4b Outer ring sleeve inner peripheral surface, 4c Outer ring Sleeve axial direction lower end surface, 5,105 Thrust plate, 5a Thrust plate lower surface, 6,106 Flange portion, 6a Flange portion upper surface, 7,107 Magnetic fluid, 8,108 Hollow portion, 9 Insert, 9a Insert upper end surface, 9b Insert Lower end surface, 10 shaft main body, 10a shaft main body upper end surface, 10b shaft main body lower end surface, 11, 111 concave portion, 12, 112 convex portion, 21 swing arm device, 22 swing arm, 23 base, 24 magnetic head, 25 magnetic disk , 26 Head positioning mechanism, 26a Rotor, 26b Stator, 27 Male thread,
Claims (3)
前記軸の外周に配置された外輪と、
前記軸と前記外輪との間に注入された磁性流体とを備え、
前記軸と前記外輪との間でスラスト軸受およびラジアル軸受が構成され、
前記軸は、内周面に雌ねじが形成された内側部分と、前記内側部分の外周面を覆うように配置された外側部分とを有し、
前記軸の外周面または前記外輪の内周面には複数の磁極が形成されており、
前記外側部分は樹脂よりなり、かつ前記内側部分は前記外側部分の硬度よりも高い硬度を有する材料よりなることを特徴とする、磁性流体軸受。 The axis,
An outer ring disposed on the outer periphery of the shaft;
A magnetic fluid injected between the shaft and the outer ring,
A thrust bearing and a radial bearing are configured between the shaft and the outer ring,
The shaft has an inner part in which an internal thread is formed on an inner peripheral surface, and an outer part arranged so as to cover the outer peripheral surface of the inner part,
A plurality of magnetic poles are formed on the outer peripheral surface of the shaft or the inner peripheral surface of the outer ring,
The magnetic fluid bearing according to claim 1, wherein the outer portion is made of resin, and the inner portion is made of a material having a hardness higher than that of the outer portion.
前記軸を製造する軸工程と、
前記外輪を製造する工程と、
前記軸の外周面または前記外輪の内周面に複数の磁極を形成する工程と、
前記外輪を前記軸の外周に配置する工程と、
前記軸と前記外輪との間に前記磁性流体を注入する工程とを備え、
前記軸工程は、外側部分を樹脂により形成する工程と、内周面に雌ねじが形成された内側部分を前記外側部分の硬度よりも高い硬度を有する材料で形成する工程と、前記内側部分の外周面を前記外側部分で覆う被覆工程とを含む、磁性流体軸受の製造方法。 A thrust bearing and a radial bearing are configured between the shaft and the outer ring, comprising a shaft, an outer ring disposed on the outer periphery of the shaft, and a magnetic fluid injected between the shaft and the outer ring. A method of manufacturing a magnetic fluid bearing,
A shaft process for manufacturing the shaft;
Producing the outer ring;
Forming a plurality of magnetic poles on the outer peripheral surface of the shaft or the inner peripheral surface of the outer ring;
Arranging the outer ring on the outer periphery of the shaft;
Injecting the magnetic fluid between the shaft and the outer ring,
The shaft step includes a step of forming an outer portion with a resin, a step of forming an inner portion having a female screw on an inner peripheral surface thereof with a material having a hardness higher than the hardness of the outer portion, and an outer periphery of the inner portion. And a coating step of covering the surface with the outer portion.
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