JP2009275871A - スイングアーム用軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】転動体荷重の変動を小さくしてその制御を容易にすることにより、スイングアームのトルクを安定させる支点軸受ユニットを提供する。
【解決手段】玉１０９が接触する内側軌道面と外側軌道面とのいずれかの軌道面を、円すい面形状を有して互いに交差する２つの接触面（円すい状軌道面１２０、１２１）とする。このことにより、円すい面形状を有する接触面にて、玉１０９を３点で接触させる支点軸受ユニットを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスクドライブに用いるスイングアーム用軸受（支点軸受ユニット）に関するものであり、より具体的には、スイングアームのトルクを安定させる支点軸受ユニットに関するものである。

コンピュータの外部記憶装置として使用されるハードディスクに用いるスイングアームは、磁性体を塗布したアルミニウム製やガラス製のディスクに、磁気ヘッドを用いて情報を読み書きする。この磁気ヘッドは、スイングアームと呼ばれる駆動体の一方の端部に取り付けられている。そして、ボイスコイルモータによりスイングアームが支点軸受ユニットを中心に揺動駆動することにより、スイングアームの一方の端部に取り付けられた磁気ヘッドがハードディスク上の任意の位置に移動してハードディスクに情報を読み書きすることを可能とする。

スイングアームを揺動駆動するために、スイングアームの重心部に組み込まれている、従来からの支点軸受ユニットは、次に述べる構成を備えている。図１８は、従来から用いられているスイングアームに組み込まれた支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。図１８に示すスイングアーム１は、一方の端部に磁気ヘッド２が取り付けられており、他方の端部には図示しないボイスコイルモータがあり、重心位置に支点軸受ユニット４００が組み込まれている。

磁気ヘッド２がハードディスクに情報を正確に読み書きするためには、磁気ヘッド２が正確な位置に移動できるよう、スイングアーム１を揺動駆動させる必要がある。このため、スイングアーム１を支える支点軸受ユニット４００には高い剛性が要求されている。剛性を確保するために、図１８に示す支点軸受ユニット４００を構成する部品は適切な予圧を与えて組み込む必要がある。具体的には、まず図１８において２台存在する外輪１０４および、２台の外輪１０４が互いに接触しないように２台の外輪１０４の間に設けた間座１０５を、スイングアーム１に直接接続されるスリーブ１０２に固着させる。続いて図１８において２台存在する内輪１０３のうち１台を、支点軸受ユニット４００の中心部分に存在する軸１０１に固着させる。これは図１８において下側に設置された内輪１０３である。ここで、外輪１０４と内輪１０３との間には玉１０９を介在させる。そして図１に示すように軸方向、すなわち紙面の上下方向に予圧Ｆを加えて他方の内輪１０３を軸１０１に固定させる。このことにより、支点軸受ユニット４００を構成する各部品に予圧Ｆが加わり、剛性を確保するための固着が可能になる。

昨今のハードディスクの容量拡大に伴い、磁気ヘッド２にはより高い位置精度が要求されている。このため、支点軸受ユニット４００にはより高い剛性が要求されている。また、１．８インチ以下のハードディスクドライブについては、ディスクが薄型化されていることに伴い、支点軸受ユニット４００にも薄型化が要求される。さらに、構成する部品の点数が多い支点軸受ユニット４００には、部品の点数を削減させることによる低コスト化も要求されている。

図１９は、従来から行なわれている、部品の点数を削減させた支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。なお、図１９において、ハッチングを施した部分は断面を表している。図１９に示す支点軸受ユニット５００は、図１８に示す支点軸受ユニット４００に示した外輪１０４に相当するものを設けず、スリーブ１０２の、内輪１０３と対向する表面上に、転動体としての玉１０９を転動させるための軌道面としての軸受溝１１０を形成している。したがって、外輪１０４を設けない分だけ部品の点数が減少し、低コスト化を図ることができる。さらに、図１８に示すスリーブ１０２と外輪１０４とを嵌合させる部分を廃止することにより、スイングアーム１の回転精度を向上させることもできる。同様に、外輪や内輪を設けず、軸の外周表面上およびスイングアームのスリーブに直接、玉を転動させるための軌道面としての軸受溝を形成させた構造を備えるハードディスク用スイングアームが、たとえば実開平７−６９６９号公報（特許文献１）に開示されている。

一方、支点軸受ユニットを薄型化させるための対応としては、たとえば特開平１０−３１８２５５号公報（特許文献２）に開示されているように、内輪の厚みを外輪の厚みに比べて薄くなるように設計し、２台の外輪が互いに接触する構造とすることにより、２台の外輪の間に配置させる間座を廃止させる方法がある。このような方法を用いることにより、間座を廃止させた分だけ、支点軸受ユニット全体の厚みを薄くさせることができる。

また、剛性を高くするためには上述したような予圧荷重を上げることにより、外輪と内輪との間に介在する玉に加わる接触応力が増加する。その結果、支点軸受ユニット全体の剛性を高くすることができる。しかし、接触応力が大きくなることにより玉に加わる摩擦トルクが大きくなる。したがって大きな摩擦トルクにより玉ないし、玉と接触する軌道面を含む領域が塑性変形を起こす可能性がある。このため、対策として組み込む玉の点数を増加させる考案がなされている。または、たとえば特開２００６−３１６９１５号公報（特許文献３）に開示されている支点軸受ユニットは、外輪ないし内輪を軸方向、すなわち上下方向に２分割させて、分割させたそれぞれの外輪ないし内輪の部材と玉とを接触させることを可能にしている。このようにして接触点数を増加させることにより、剛性を増加させることを目論んだ支点軸受ユニットも考案されている。
実開平７−６９６９号公報 特開平１０−３１８２５５号公報 特開２００６−３１６９１５号公報

しかし、特許文献１、特許文献２、および特許文献３に開示されているスイングアーム用軸受は、いずれも玉を転動させるための軌道面として、Ｒ面状に形成させた軸受溝を内輪側および外輪側の両側に用いている。しかし、このような構成では、玉の位置を１箇所に定めることはできるが、接触点が軸受溝表面の軌道面上を自由に移動できる。その結果、接触角は一定に定まらない。また、たとえば特許文献３においては、玉（転動体）と軸受溝（軌道溝）との接触点が４点になっている。特許文献３のように４点で接触した場合は加工が面倒になる。

接触角が一定に決まらない場合、玉に加わる力である転動体荷重がほぼ一定となるよう制御することが困難である。ハードディスク用の支点軸受ユニットは、一般的に動作時に低トルクでありトルクの変動が小さいことが要求されるが、転動体荷重の変動が大きくなると、支点軸受ユニットのトルクを安定させることが困難となる。

本発明は、上述した各問題に鑑みなされたものである。その目的は、転動体荷重の変動を小さくしてその制御を容易にすることにより、スイングアームのトルクを安定させる支点軸受ユニットを提供することである。

本発明における、スイングアームに用いる支点軸受ユニットとしてのスイングアーム用軸受は、外周面に円環状の内側軌道面が形成された内方部材と、内方部材を取り囲むように配置され、内側軌道面に対向する円環状の外側軌道面が形成され、ハードディスクドライブのスイングアームが接続された外方部材と、内側軌道面および外側軌道面に接触して配置された複数個の玉とを備える。また、内側軌道面および外側軌道面のいずれか一方の軌道面は、玉と接触する第１の接触面および第２の接触面を有し、第１の接触面と第２の接触面とは互いに交差している。さらに、他方の軌道面は、玉と接触する第３の接触面を有する。そして玉は、内側軌道面および外側軌道面とは第１、第２、第３の接触面と合計３点において接触している。

上述したように、内方部材の内側軌道面と、外方部材の外側軌道面とのいずれか一方の軌道面を、互いに交差する第１の接触面と第２の接触面との２つの接触面（玉と接触する面）を有する構造にしておく。また、一方の軌道面とは異なる他方の軌道面には、玉と接触する第３の接触面を有する構造にしておく。そして玉は、内側軌道面および外側軌道面と合計３点において接触させる。このようにすれば、玉の接触角が安定し、転動体荷重の制御が容易になるため、トルクの変動を抑制させることができる。

また、第１の接触面および第２の接触面の少なくともいずれか一方は円すい面形状を有していることがさらに好ましい。また、第３の接触面については、円すい面形状を有していることがさらに好ましい。

したがって、第１の接触面、第２の接触面、第３の接触面がすべてＲ面の軸受溝、すなわちスイングアーム用軸受の回転軸を含む断面において円弧面形状であってもよいし、上述した３つの接触面すべてが円すい面形状、すなわちスイングアーム用軸受の回転軸を含む断面において直線形状を有していてもよい。しかし、たとえば第１の接触面および第２の接触面の両方が円すい面形状であり、第３の接触面はＲ面の軸受溝であってもよい。別の例として、たとえば第２の接触面が円すい面形状であり、第１の接触面および第３の接触面についてはＲ面の軸受溝であってもよい。さらに別の例としては、たとえば第２の接触面および第３の接触面が円すい面形状であり、第１の接触面はＲ面の軸受溝であってもよい。さらに、第１の接触面および第２の接触面がともにＲ面の軸受溝であって、第３の接触面のみ円すい面形状とすることもできる。

以上のように円すい面形状を用いれば、スイングアーム用軸受の剛性が向上し、スイングアーム用軸受の回転精度および位置決め精度が向上する。また、円すい面形状は軸受溝の加工よりも容易であるため、加工のコストを低減できる可能性がある。

また、本発明におけるスイングアーム用軸受は、内側軌道面および外側軌道面において、玉と接触する第１の領域の面粗度Ｒａ（中心線平均粗さ）が、第１の領域に隣接する第２の領域の面粗度Ｒａよりも小さくしてもよい。

軌道面の面粗度Ｒａを小さくして軌道面の表面の凹凸が少なくなるよう加工することにより、ハードディスクドライブ用支点軸受ユニットのトルクの変動を抑制させることができる。このとき、内側軌道面および外側軌道面の全面ではなく、玉と接触する第１の領域のみ、その面粗度Ｒａを小さくする加工を施し、第１の領域に隣接する、すなわち玉と接触しない第２の領域には、面粗度Ｒａを小さくする加工を施さない。このことにより、面粗度Ｒａを小さくする加工のタクトタイムを短縮させ、低コスト加工が実現できる。

また、本発明におけるスイングアーム用軸受は、第１の接触面および第２の接触面の硬度は、第３の接触面の硬度よりも低いことが好ましい。後述するように、内側軌道面および外側軌道面に接触して配置された複数個の玉を用いて、内側軌道面および外側軌道面に対して負荷を加え、そのとき軌道面に加えられた圧力により軌道面の表面を塑性加工して面粗さＲａを小さくする、バニシングと呼ばれる加工を行なうことができる。このとき、内側軌道面と外側軌道面のいずれか、第１の接触面および第２の接触面との２つの面が存在する側の軌道面に加わる力は、２つの接触点により２箇所に分散される。分散された力で、それらの接触面を加工する必要があるため、第１の接触面および第２の接触面の硬度は、第３の接触面の硬度よりも小さいことが好ましい。

さらに、本発明におけるスイングアーム用軸受は、複数個の玉が２列に並んでおり、内方部材および外方部材は、上述した２列に対応する一対の内側軌道面および外側軌道面を有していてもよい。その場合、スイングアーム用軸受の回転軸を含む断面において、２列のうち一方の列に含まれる玉の中心と、当該一方の列に含まれる玉が上述した第３の接触面と接触する接触点とを結ぶ第１の直線と、２列のうち他方の列に含まれる玉の中心と、当該他方の列に含まれる玉が第３の接触面と接触する接触点とを結ぶ第２の直線とは、玉と第３の接触面との接触点から見て径方向外側において交差していることが好ましい。上述した条件を満たすように内方部材および外方部材の形状を決定することにより、支点軸受ユニットにモーメント力が作用した場合の剛性が向上する。

上述した各構造を備えるスイングアーム用軸受を組み立てるために、内方部材は、一方の列に含まれる、玉に接触する内側軌道面を有する第１の内方部材と、第１の内方部材に嵌合され、他方の列に含まれる、玉に接触する内側軌道面を有する第２の内方部材とを備えていることが好ましい。

また、本発明におけるスイングアーム用軸受は、予圧が付与されていることが好ましい。これにより、スイングアーム用軸受の運転時において、スイングアーム用軸受を構成する内方部材および外方部材と玉との接触を維持することが容易になる。その結果、スイングアーム用軸受の剛性が向上し、スイングアーム用軸受の回転精度および位置決め精度が向上する。なお、スイングアーム用軸受に対する予圧の付与は、たとえば外方部材、第１の内方部材および玉を組み合わせた状態で、第２の内方部材を第１の内方部材に嵌め込むことにより、実施することができる。より具体的には、外方部材および内方部材と玉との間に適切な圧力が相互に付与されるように、第２の内方部材を第１の内方部材に嵌め込んで固定する（軸方向に沿って押し込んで固定する）ことにより、上記予圧を付与することができる。

本発明の支点軸受ユニットによれば、玉に加わる転動体荷重の制御が容易になり、支点軸受ユニットのトルクを安定させることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態が説明される。なお、各実施の形態において、同一の機能を果たす部位には同一の参照符号が付されており、その説明は、特に必要がなければ、繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における、スイングアームに組み込まれた支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。なお、図１において、ハッチングを施した部分は断面を示している。図１に示す、スイングアーム１は、一方の端部に磁気ヘッド２が取り付けられており、重心位置に支点軸受ユニット１００が組み込まれている。

支点軸受ユニット１００においては、中心部分に第１の内方部材としての軸１０１を備えている。また、ハードディスクドライブのスイングアーム１に接続され、軸１０１を取り囲むように配置された、外方部材としてのスリーブ１０２を備えている。スイングアーム１を回転動作させるための転動体としての玉１０９が、軸１０１とスリーブ１０２とに挟まれた領域に、上下方向に２列並んで複数個配置されている。なお、複数個配置された玉１０９は、一般には鋼球であるが、玉の軽量化を目的として、鋼球の代わりにセラミック球を用いてもよい。

支点軸受ユニット１００においては、軸１０１の上部、すなわち上下方向に２列並んだうち上側の玉１０９が存在する付近には、軸１０１に嵌合されるように第２の内方部材としての調整リング１２３が固着されている。調整リング１２３は後述する、支点軸受ユニット１００を組み立てる際の便宜上、軸１０１とは独立した第２の内方部材として備えられている。この調整リング１２３が、複数個の玉１０９と後述するように２箇所で接触している。また、軸１０１の下部、すなわち上下方向に２列並んだうち下側の玉１０９が存在する付近には、軸１０１の外周面上に直接、円すい面形状、すなわちスイングアーム用軸受の回転軸を含む断面において直線形状を有する円すい状軌道面１２０および円すい状軌道面１２１が備えられている。この円すい状軌道面１２０および円すい状軌道面１２１が、複数個の玉１０９とそれぞれ接触している。また、スリーブ１０２にも、上下方向に２列並んだうち上側の玉１０９が存在する付近、および下側の玉１０９が存在する付近には、玉１０９と接触するための接触面である円すい状軌道面１２２が備えられている。

図２は、図１中に丸点線で囲んだ「２０」の領域の拡大断面図である。また、図３は、図１中に丸点線で囲んだ「３０」の領域の拡大断面図である。図１に示す支点軸受ユニット１００においては、内方部材としての軸１０１側の部材と、複数個の玉１０９との接触点は２つ存在する。たとえば、図２に示すように、上側の玉１０９は軸１０１に嵌合された調整リング１２３に形成された円環状の内側軌道面である、円すい面形状を有する第１の接触面である円すい状軌道面１４１上および、第１の接触面に交差する円環状の内側軌道面である、円すい面形状を有する第２の接触面である円すい状軌道面１４２上の２つに接触点を備える。また、下側の玉１０９は図３に示すように、円すい面形状を有する第１の接触面としての円すい状軌道面１２０および、第１の接触面に交差する円すい面形状を有する第２の接触面である円すい状軌道面１２１の２つに接触点を備える。

支点軸受ユニット１００は、通常の軸受に用いられる内輪と外輪とを備えず、たとえば外方部材であるスリーブ１０２に、玉１０９の転動する、内側軌道面に対向する円環状の外側軌道面として、玉と接触する第３の接触面である円すい状軌道面１２２を直接設けている。したがって玉１０９は、内方部材（軸１０１、調整リング１２３）の内側軌道面と、外方部材（スリーブ１０２）の外側軌道面とに接触して配置されている。以上に述べたように、本発明の支点軸受ユニット１００は、内側軌道面および外側軌道面のいずれか一方の軌道面は、玉１０９と接触する第１の接触面および第２の接触面を有し、それらの接触面は互いに交差している。また、内側軌道面および外側軌道面のいずれか他方の軌道面は、玉１０９と接触する第３の接触面を有する、という構造になっている。したがって玉１０９は、内側軌道面および外側軌道面と合計３点において接触している。このようにすれば、後述するように、玉１０９の接触角が安定し、転動体荷重の制御が容易になるため、トルクの変動を抑制させることができる。

また、上述したように通常の軸受に用いられる内輪や外輪を備えない構造とすることにより、外輪や内輪を用いない分だけ、支点軸受ユニット１００の上下方向の厚みを薄くさせることができる。また、外輪や内輪を設けないため間座を廃止することもできるので、その分だけさらに支点軸受ユニット１００の上下方向の厚みを薄くさせることができる。

また、図１に示すように、スリーブ１０２には、軸受内部に封入されるグリスなどの潤滑剤が外部に漏れ出すことを抑制するとともに、外部からの異物の侵入を抑制するため、シール１２５が設けられている。

上述したように、支点軸受ユニット１００においては、複数個の玉１０９は、内方部材としての軸１０１側の部材と、２点で接触する。また、外方部材としてのスリーブ１０２とは、円すい状軌道面１２２上にて、１点で接触する。このため、複数個の玉１０９は、軌道面と合計３点で接触することになる。具体的には、図２に示すように、上側の玉１０９は、内方部材としての軸１０１に嵌合された調整リング１２３と、円すい状軌道面１４１上および円すい状軌道面１４２上の２点（接触点１４３、接触点１４４）で接触し、外方部材としてのスリーブ１０２と、円すい状軌道面１２２上の１点（接触点１４５）で接触する。また、図３に示すように、下側の玉１０９は、内方部材としての軸１０１の長軸方向の外周面上に直接備えられた、円すい面形状を有する円すい状軌道面１２０上および円すい状軌道面１２１上の２点（接触点１５３、接触点１５４）で接触し、外方部材としてのスリーブ１０２と、円すい状軌道面１２２上の１点（接触点１５５）で接触する。なお、複数個の玉１０９と軌道面との３つの接触点と、玉１０９の中心Ｏとのなす角は、図２または図３に示すような関係になる。

上記構成により、本実施の形態における支点軸受ユニット１００においては、接触角が一意的に決定される。その結果、転動体荷重を安定させ、トルクの変動を抑制させることができる。ハードディスクに記録されたトラック上に磁気ヘッド２（図１参照）を正確に位置決めするためには、支点軸受ユニット１００はトルクの変動が小さいことが求められる。このため、接触角を安定させることにより転動体荷重を安定させ、トルクの変動を抑制させることが可能な支点軸受ユニット１００は、スイングアーム用軸受として優れた特性を有している。さらに、円すい面形状の加工は、たとえば軌道面としてのＲ面の軸受溝、すなわちスイングアーム用軸受の回転軸を含む断面において円弧面形状の加工よりも加工が容易であるため、支点軸受ユニット１００によれば、加工のコストを低減できる可能性がある。

また、たとえば図２に示す、玉１０９との第３の接触面としての円すい状軌道面１２２上の接触点１４５と玉１０９の中心とを結ぶ直線と、たとえば図３に示す、玉１０９と接触点１５５とを結ぶ直線とに着目する。ここで、図２における上記直線を第１の直線、図３における上記直線を第２の直線とする。このとき、第１の直線と第２の直線とは、図２および図３に示すように、接触点１４５および接触点１５５から見て径方向外側、すなわちスリーブ１０２の存在する側において交差していることが好ましい。上述した条件を満足するように内方部材および外方部材のそれぞれに含まれる各接触面を設計することにより、支点軸受ユニット１００にモーメント力が作用した場合の剛性が向上する。

図４は、図３における円すい状軌道面１２０に対して面粗さ向上加工を施す領域を表わす概略図である。図４は、内方部材としての軸１０１の外周面上に直接備えられた、円すい面形状を有する第１の接触面としての円すい状軌道面１２０の表面の展開図である。円すい状軌道面１２０の一部分であるたとえば図４中にて２つの点線に挟まれた領域である面粗さ向上加工領域１２０Ａのみに対して面粗さ向上加工を施している。この面粗さ向上加工領域１２０Ａが、スイングアーム１（図１参照）の回転動作時に玉１０９が接触する第１の領域である。第１の領域である面粗さ向上加工領域１２０Ａに隣接する第２の領域については、スイングアーム１（図１参照）の回転動作時に玉１０９が接触しないため、面粗度Ｒａを小さくして軌道面の表面の凹凸を少なくする加工を施す必要はない。

上述したようにたとえば円すい状軌道面１２０の面粗度Ｒａを小さくして軌道面の表面の凹凸が少なくなるよう加工することにより、ハードディスクドライブ用の支点軸受ユニット１００のトルクの変動を抑制させることができる。このことは、ハードディスクに記録されたトラック上に磁気ヘッド２（図１参照）を正確に位置決めするのに好都合である。しかし、このとき、内側軌道面である円すい状軌道面１２０の全面ではなく、玉１０９と接触する面粗さ向上加工領域１２０Ａ（第１の領域）のみにその面粗度Ｒａを小さくする加工を施せば十分である。このことにより、面粗度Ｒａを小さくする加工のタクトタイムを短縮させ、低コスト加工が実現できる。

上述したように軌道面のうち、玉１０９と接触する領域にのみ面粗度Ｒａを小さくする加工を施す場合は、玉１０９の硬度は、軌道面を持つ部材であるたとえば調整リング１２３、スリーブ１０２の硬度よりも高いことが好ましい。後述するように、面粗度Ｒａを小さくする加工は、加工したい表面の領域に対して玉１０９を、加工したい表面の降伏応力以上の力で押圧しながら、加工したい表面に対して相対的に回転運動させ、表面の凹凸を塑性変形させることにより、表面を滑らかにして面粗度Ｒａを小さくする加工（バニシング加工）を行なう。このため、押圧により加工したい表面よりも玉１０９の硬度を高くし、当該バニシング加工時に玉１０９が応力を受けて塑性変形することを抑制することが好ましい。

図５は、図１の線分Ｖ−Ｖにおける断面模式図である。すなわち図１に示すように、上側の玉１０９の配置されている部分における断面図である。図５に示すように、支点軸受ユニット１００は、内側に内方部材としての軸１０１を備え、軸１０１には調整リング１２３が固着されている。調整リング１２３と、外方部材としてのスリーブ１０２とに接触しながら、複数個の玉１０９が配置されている。これらがどのように接触されているかについては上述したとおりである。

また、複数個の玉１０９同士の間には、玉１０９同士が接触しないように保持器を挟んでもよいが、図５に示すように、保持器の代わりに玉１０９より数十μｍ径の小さいスペーサボール１４９を挟んでもよい。

上述した複数個のスペーサボール１４９は、図５に示すように、玉１０９と交互に配置することが好ましい。しかし、支点軸受ユニット１００の剛性を上げるために、径の大きい玉１０９の個数を多くし、スペーサボール１４９の個数を少なくしてもよい。

図６は、本発明における支点軸受ユニットの製造工程の順序および対象となる部材を示す表である。図６には、製造順序および、その右側には、各工程の対象となる部材をまとめた表を掲載している。表中、○印はその工程においてその部材が必ず加工対象になることを示し、△印はその工程はその部材において加工対象になることもある（一部の部材において対象となることもある）ということを示す。以下、図１に示す支点軸受ユニット１００を例に、本発明における支点軸受ユニットの製造方法を説明する。

まず、部材を準備する工程（Ｓ１０）を実施する。具体的には、たとえば図１に示す支点軸受ユニット１００を構成する軸１０１、スリーブ１０２、複数個の玉１０９、調整リング１２３などの部材を準備する工程である。ここで、軸１０１、スリーブ１０２、調整リング１２３の材質としては、熱処理によって高硬度化が可能な材料、たとえばＳＵＳ４２０Ｊ２を用いるが、転がり軸受材料として一般的なＳＵＪ２やＳＵＳ４４０Ｃを用いることもできる。

支点軸受ユニット１００の部材である調整リング１２３、軸１０１やスリーブ１０２は、玉１０９が接触して転動する軌道面を有する。このため、軌道面に対して、後述するように、支点軸受ユニット１００の剛性を保ち、トルクを安定させるために、軌道面の面粗度Ｒａが小さくなるようバニシング処理を行なう。支点軸受ユニット１００は、ハードディスクドライブ用のスイングアーム１に用いるものなので、この用途では、外部からの負荷は数グラム程度と非常に小さい。また、スイングアーム１の回転動作時に、複数個の玉１０９が軌道面に接触することにより発生する接触応力は１．５ＧＰａ以下である。したがって、通常の軸受のように部材や軌道面の硬度を高くする必要はない。たとえば軌道面の硬度がＨＲＣ４５以下であってもよい。このように硬度を低くしておけば、硬度の調整を行なった後で所定の寸法に仕上げるための旋削加工を容易に行なうことができ、加工コストを低減させ、加工タクトを短縮させることができる。また、旋削加工を行なう工具の寿命を延長させることもできる。

また、特にたとえば図１に示す支点軸受ユニット１００のように、内方部材としての軸１０１に備えられる調整リング１２３、円すい状軌道面１２０および円すい状軌道面１２１が形成された軸１０１と玉１０９とが２点接触し、外方部材としてのスリーブ１０２と玉１０９とが１点接触する場合は、２点接触する軌道面を有する調整リング１２３および軸１０１（特に内方部材のうち、下側の玉１０９が内方部材と接触する領域（部材）に形成された、上述した第１の接触面および第２の接触面としての円すい状軌道面１２０および円すい状軌道面１２１）の硬度を、１点接触する軌道面を有するスリーブ１０２（特に玉１０９がスリーブ１０２と接触する領域に形成された、上述した第３の接触面としての円すい状軌道面１２２）の硬度よりも低くしておくことが好ましい。これは以下のような理由による。すなわち、後述する軌道面の面粗度Ｒａを小さくする加工（バニシング加工）を行なう際、玉１０９を加工したい表面の領域に対して、加工したい表面の降伏応力以上の力で押圧しながら、加工したい表面に対して相対的に回転運動させ、表面の凹凸を塑性変形させる。このとき、玉１０９に対して２点接触する内方部材側は、玉１０９に対して１点接触する外方部材側に比べて、接触点において玉１０９が軌道面を押圧する力が２箇所に分散される。このため、２点接触する側の軌道面の硬度を、１点接触する側の軌道面の高度よりも低くしておくことが好ましい。

したがって、内方部材側の部材、外方部材側の部材ともに、通常のスイングアームの回転動作時には玉１０９の押圧により塑性変形を起こすことなく、内方部材側および外方部材側の各軌道面の面粗度Ｒａを小さくする加工（バニシング加工）を行なう際には玉１０９の押圧により塑性変形を起こす硬度にしておくことが好ましい。

逆に、玉１０９の硬度は、通常のスイングアームの回転動作時はもとより、面粗度Ｒａを小さくする加工（バニシング加工）を行なう際においても玉１０９の押圧により塑性変形を起こさない硬度にしておくことが好ましい。以上のように、バニシング加工を行なう際には玉１０９の押圧により、内方部材側および外方部材側の各軌道面については表面の凹凸が塑性変形されることが必要であるため、内方部材側および外方部材側の各軌道面の硬度よりも、玉１０９の表面の硬度を高くしておくことが好ましい。

ここで、調整リング１２３を軸１０１の軸方向の表面上の所定の箇所に配置させて接着させるための、図１に示す接着面１２４の一部の領域には、後述するように、支点軸受ユニット１００を組み立てる工程における便宜上、接着剤たまり１３３（後述する図９（Ｃ）参照）を設けておくことが好ましい。これは、軸１０１の径方向にある深みを有する、接着剤を一時的に貯蓄させるための領域である。さらに、図１に示すように、スリーブ１０２には、軸受内部に封入されるグリスなどの潤滑剤が外部に漏れ出すことを抑制するとともに、外部からの異物の侵入を抑制するためシール１２５が設けられている。このシール１２５を安定に接着させるために、スリーブ１０２には、軸１０１に対向する面上の、図１に示すシール１２５を配置させる位置に切り込み１３５（後述する図９（Ａ）、図９（Ｂ）参照）を設けることが好ましい。

また、先述した、たとえば図２の断面図（２列並んでいるうちの上側の玉１０９側）における内方部材の内側軌道面としての円すい状軌道面１４１、円すい状軌道面１４２および外方部材の外側軌道面としての円すい状軌道面１２２を第１の軌道面とする。さらに、たとえば図３の断面図（２列並んでいるうちの下側の玉１０９側）における内側軌道面（内方部材）としての円すい状軌道面１２０、円すい状軌道面１２１および外側軌道面（外方部材）としての円すい状軌道面１２２を第２の軌道面とする。そして、スイングアーム用軸受の回転軸を含む断面において、２列並んでいるうちの上側の玉１０９の中心と、その玉１０９が第１の軌道面の第３の接触面である円すい状軌道面１２２と接触する接触点とを結ぶ直線を第１の直線とする。また、２列並んでいるうちの下側の玉１０９の中心と、その玉１０９が第２の軌道面の第３の接触面である円すい状軌道面１２２と接触する接触点とを結ぶ直線を第２の直線とする。たとえば図２および図３中の直線は、上述した直線を示している。この場合、第１の直線と第２の直線とは、図２および図３に示すように、接触点１４５および接触点１５５から見て径方向外側、すなわちスリーブ１０２の存在する側において交差するように、調整リング１２３、軸１０１およびスリーブ１０２のそれぞれに設ける円すい面状軌道面を設計することが好ましい。また、たとえば図２および図３に示すように、内方部材側には２つの接触面が存在する場合、玉１０９の中心と結ばれる２つの直線が施されている。この場合、２つの直線の二等分線を考え、上側の玉１０９と下側の玉１０９のそれぞれの二等分線が、同様に径方向外側（スリーブ１０２の存在する側）において交差するようになることが好ましい。

各部材が上述した材質、硬度となるよう留意して部材を準備する工程（Ｓ１０）を行なった後、テーパ加工を施す工程（Ｓ２０）を行なう。具体的には、たとえば図１に示す支点軸受ユニット１００の場合、内方部材としての調整リング１２３の、上側の玉１０９と対向する表面上にテーパ加工を施し、図２に示すように円すい面形状を有する第１の接触面である円すい状軌道面１４１および、第１の接触面に交差する円すい面形状を有する第２の接触面である円すい状軌道面１４２を形成する。また、内方部材のうち、下側の玉１０９が内方部材と接触する領域（部材）にもテーパ加工により、図３に示すように第１の接触面である円すい状軌道面１２０および第２の接触面である円すい状軌道面１２１を形成する。以上により、玉１０９を内方部材と２点接触させるための円すい面形状が形成される。これらの円すい面状軌道面の形成は、部材の所定の箇所に対して、鍛造または旋削およびこれらと研削との組み合わせによるテーパ加工を施すことにより実施する。

さらに、外方部材としてのスリーブ１０２の、上側および下側の玉１０９と対向する表面上にもテーパ加工を施し、第３の接触面としての円すい状軌道面１２２を形成する。これは、玉１０９をスリーブ１０２と１点接触させるためのものである。これらの円すい面状軌道面の形成は、内方部材の場合と同様に、所定の箇所に対して、鍛造または旋削およびこれらと研削との組み合わせによりテーパ加工を施すことにより実施する。

次に、部材を仮組立する工程（Ｓ３０）を行なう。具体的には、支点軸受ユニット１００に関して先に準備した各部材を、所定の配置に組み立てる工程である。ここで、所定の配置とは、図１に示す支点軸受ユニット１００を構成するために、図１に示す配置になるよう各部材を設置させることを意味する。

複数個の玉１０９を、図１に示す配置になるように、軸１０１とスリーブ１０２とに挟まれた領域に設置させるためには、複数個の玉１０９が輪状に配置できる治具を用いることが好ましい。図７は、複数個の玉を輪状に配置させるための治具を示す概略図である。図８は、図７の線分ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面模式図である。

図７および図８に示す治具２１０は、フランジ部２０３の内部に、真空ポンプに接続される本体部２０４の中心に対してほぼ一定角度ごと（図８ではほぼ４５°ごと）に、パイプ状の空洞部２０１が形成されている。この空洞部２０１は本体部２０４の内部の空洞部２０２に接続されており、空洞部２０２は電磁弁を介して真空ポンプに接続されている。この電磁弁が真空ポンプと空洞部２０２とを連絡させるように作動すると、空洞部２０２から空気が吸引されることにより、この治具２１０を用いて、玉１０９をフランジ部２０３の外径面（空洞部２０１の開口端部）に吸着させることが可能となる。すると、図８に示すように、複数個の玉１０９を、支点軸受ユニット１００として組み立てるために必要な、ほぼ一定の間隔を隔てて設置された輪状の配置とすることができる。なお、治具２１０を準備する段階で、フランジ部２０３のサイズを調整することにより、複数個の玉１０９が形成する輪の大きさを組み立てられる系のサイズに適合させることができる。フランジ部２０３の外径面に存在する全ての空洞部２０１の開口端部が玉１０９で塞がれると、空洞部２０２内部の真空度が上昇する。この真空度を検出すれば、全ての玉１０９が治具２１０に吸着されたことが確認できる。

なお、図５に示すように、玉１０９とスペーサボール１４９とが混在する場合は、まず玉１０９のみを治具２１０に吸着させ、後述する方法により組み立てられる系に配置し、玉１０９を治具２１０から解放させた後でスペーサボール１４９を治具２１０に吸着させる方法を用いてもよい。または、玉１０９を吸着させる空洞部２０１とは別の排気系に接続された他の空洞部をフランジ部２０３に設けた治具を用いて、他の空洞部の開口端部にスペーサボール１４９を吸着させることにより、玉１０９とスペーサボール１４９との両方を一度に組み立てられるユニットに配置する方法を用いてもよい。

以下の図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、部材が組み立てられる系に配置される手順を示す概略図であり、図９（Ａ）は複数個の玉をスリーブの外側軌道面に接触するように配置させた状態を示す概略図である。図９（Ｂ）はさらに軸を配置させた状態を示す概略図である。図９（Ｃ）はさらに調整リングを配置させた状態を示す概略図である。なお、図９（Ｂ）および図９（Ｃ）において、ハッチングを施した部分は断面を表している。

先述した図７および図８に示すように複数個の玉１０９を治具２１０に吸着させた状態で、図９（Ａ）に示すようにスリーブ１０２の円すい状軌道面１２２に接触するように玉１０９を配置させるよう運搬させる。そして所定の位置に玉１０９が配置できたところで治具２１０に接続された真空ポンプの真空を解除させ、玉１０９を治具２１０から解放させる。スペーサボール１４９についても玉１０９と同様に所定の位置に配置させるが、治具２１０の構造により、玉１０９の配置を行なった後でスペーサボール１４９の配置を行なってもよいし、玉１０９とスペーサボール１４９とを同時に配置させてもよい。また、スリーブ１０２の上下を反転させて、上述した方法と同様に他方の列の玉１０９（およびスペーサボール１４９）を配置させる。以上のようにして図９（Ａ）に示す状態とさせる。

ここで、配置させた玉１０９およびスペーサボール１４９がスリーブ１０２の円すい状軌道面１２２から離れて落下することを防止するため、スリーブ１０２の円すい状軌道面１２２にあらかじめ、たとえば完成時に使用する油やグリスなど、配置させた玉１０９を仮に固定させるためのペーストを塗布しておくことが好ましい。

次に、内方部材としての軸１０１に、図９（Ａ）のスリーブ１０２および玉１０９（およびスペーサボール１４９）の系を上方より嵌合させることにより、図９（Ｂ）に示すようにスリーブ１０２および玉１０９（およびスペーサボール１４９）の内周側に軸１０１を配置させることができる。また、内側軌道面としての円すい状軌道面１４１および円すい状軌道面１４２を備えた調整リング１２３を所定の箇所に配置させ、図１に示す軸１０１の接着面１２４に仮に接着させる。また、図１に示すシール１２５も、スリーブ１０２の軸１０１に対向する面上の所定の箇所である、図９（Ａ）または図９（Ｂ）に示す切りこみ１３５に配置させ、嵌め込みや接着により固定させてもよいが、シール１２５については、後の部材を本組立する工程（Ｓ５０）において固定させてもよい。

ここで、先の軸１０１を準備する工程において、接着面１２４の一部の領域に設けておいた、図９（Ｃ）に示す接着剤たまり１３３を接着剤で充填させた上で、調整リング１２３を所定の箇所に配置させ、軸１０１に仮に接着させることが好ましい。また、接着剤たまり１３３の内部には、支点軸受ユニット１００の組立が完了するまで硬化しない接着剤を充填させておくことが好ましく、たとえばエポキシ系の接着剤を用いることが好ましい。さらに、先のスリーブ１０２を準備する工程において、スリーブ１０２の、軸１０１に対向する面上に設けておいた、切り込み１３５についても、内部に接着剤たまり１３３に充填した接着剤と同様の接着剤を一部塗布させた上で、シール１２５を仮に配置させることが好ましい。

以上の手順により、図９（Ｃ）に示すように、支点軸受ユニット１００の部材を仮組立する工程（Ｓ３０）が終わったところで、軌道面をバニシング加工する工程（Ｓ４０）を実施する。具体的には、円すい面形状を有する内側軌道面および外側軌道面に対して、面粗度Ｒａを小さくする加工を施す工程である。

先述したように、たとえば内側軌道面である第１の接触面としての円すい状軌道面１４１および、第１の接触面に交差する円すい面形状を有する第２の接触面である円すい状軌道面１４２、および外側軌道面である第３の接触面としての円すい状軌道面１２２の全面に対して面粗度Ｒａを小さくする加工を施す必要はない。先述した図４に示すように、これらの接触面のうち、転動体である玉１０９が接触する領域のみに面粗度Ｒａを小さくする加工を施せばよい。

そのためには、図９（Ｃ）に示すように仮組立を行なった後、支点軸受ユニット１００に加える予圧荷重の数倍から数十倍の負荷を、玉１０９から玉１０９に接触する内側軌道面および外側軌道面に加える。そして上述した負荷を加えながら、軸１０１に対してスリーブ１０２が相対的に回転運動した状態となるように相対回転を数回転与える。すると、玉１０９と軌道面との接触応力が、軌道面の降伏応力を超える。そのため、軌道面は玉１０９の与える応力により、加工したい表面である軌道面の凹凸を塑性変形させることにより、軌道面において玉１０９が接触する表面部分を滑らかにして面粗度Ｒａを小さくする加工であるバニシング加工を行なう。このとき玉１０９はスリーブ１０２の相対回転に伴い回転運動を行なうため、玉１０９は回転移動しながら、軌道面のうち玉１０９と接触する第１の領域全体の面粗度Ｒａを小さくする加工を行なう。したがって、玉１０９は、軌道面のうち玉１０９と接触しない第２の領域に対しては加工を行なわない。この結果、第１の領域の面粗度Ｒａを、第２の領域の面粗度Ｒａよりも小さくすることができる。

図１０はバニシング加工を用いて、軌道面のうち転動体である玉と接触する領域のみの面粗度Ｒａを小さくした状態を示すデータのグラフである。図１０において、横軸は軌道面の位置座標（バニシング加工が施された領域の延びる方向と交差する方向での位置座標）を示したものであり、縦軸は表面の凹凸高さを示したものである。図１０において「バニシ位置」と記載されている位置座標の領域は、バニシング加工が施されており、縦軸の変位が小さくなっている。すなわち、バニシング加工を施された箇所については面粗度Ｒａが小さくなって表面が滑らかになっていることがわかる。実測値としてはたとえば、バニシング前に十点平均粗さＲｚが１μｍであった面が、バニシング加工を施すことによりＲｚが０．０２μｍになっている。

ところで本発明の実施の形態においては、軌道面をバニシング加工する工程（Ｓ４０）を行なう前に、部材を仮組立する工程（Ｓ３０）が完了している。すなわち、工程（Ｓ４０）は、既に一通り支点軸受ユニット１００としての構成に仕上がった状態で行なう。図１１は本発明の実施の形態における、玉の転動する軌道面を加工する態様を示す断面概略図である。なお、図１１において、ハッチングを施した部分は断面を表している。

図１１に示すように、工程（Ｓ３０）において仮組立を行なったユニットを、軸端支え１３１に設置する。そして、押さえ治具１３２を用いて調整リング１２３に下向きの荷重を加える。この荷重は、まず支点軸受ユニット１００を組み込むために加える予圧荷重の数倍から数十倍の荷重であるＦ１を加える。そして、図１１に示すようにスリーブ１０２の外周面に接しているベルト１３４は、スリーブ１０２に対して、スリーブ１０２から軸１０１に向かう方向に力を加えながらスリーブ１０２の外周面に沿って、スリーブ１０２との摩擦力によりスリーブ１０２を回転させるように駆動させる。

なお、ベルト１３４以外の方法を用いた摩擦力によりスリーブ１０２を駆動させてもよく、たとえばキャプスタンドライブという方法もある。また、予圧荷重の数倍から数十倍の荷重であるＦ１を加える方法については、バネを用いた方法、デッドウェイトによる方法、油圧や空気圧を用いた方法を用いてもよい。

玉１０９はスリーブ１０２の相対回転に伴い回転運動を行なうため、玉１０９は回転移動しながら、軌道面のうち玉１０９と接触する第１の領域全体の面粗度Ｒａを小さくする加工を行なう。したがって、玉１０９は、軌道面のうち玉１０９と接触しない第２の領域に対しては加工を行なわない。この結果、第１の領域の面粗度Ｒａは、第２の領域の面粗度Ｒａよりも小さくすることができる。このように、軌道面のうち一部の領域のみに対して面粗度Ｒａを小さくする加工を施すことにより、加工のタクトタイムを短縮させ、低コスト加工が実現できる。

また、上述したように、部材を全て仮組立した後、転動体としての玉１０９を用いて所定の領域に押圧することにより、上側および下側の２列両方の玉１０９が転動する内側軌道面および外側軌道面の両方に対して面粗さＲａを小さくする加工を全て一時に実施することができる。このことにより、内側軌道面と外側軌道面とを別々にバニシング加工する場合に比べて加工のタクトタイムをさらに短縮させ、低コスト加工が実現できる。

工程（Ｓ４０）に関しては、工程（Ｓ３０）の仮組立を行なった後で行なってもよいし、工程（Ｓ３０）の仮組立を行なう前に部品の段階で組み立てる前に内側軌道面と外側軌道面とを別々にバニシング加工してもよい。しかし、工程（Ｓ３０）による仮組立を行なった後に工程（Ｓ４０）によるバニシング加工を行なうことにより、内側軌道面と外側軌道面との位置のずれを小さくすることができる。また、バニシング加工により面粗度Ｒａを小さくする処理を行なった第１の領域と、実際に支点軸受ユニット１００として組立て、実使用する際に玉１０９が軌道面に接触する領域との位置のずれを小さくすることもできる。

以上の方法により、玉１０９の各軌道面に対して十分バニシング加工を行なった後、部材を本組立する工程（Ｓ５０）を行なう。具体的には、工程（Ｓ３０）にて仮止めにて仮組立されているユニットに対し、本止めによる各部材の固定を行ない、支点軸受ユニット１００の構成を完成させる工程である。この工程（Ｓ５０）では、押さえ治具１３２による荷重をＦ１から、たとえば調整リング１２３を固定させるための予圧であるＦに低下させる。予圧をＦにした状態でベルト１３４を外した、図１１に示すユニット全体を炉内に入れ、接着剤の硬化温度まで加熱する。このことにより、先の工程にて接着剤たまり１３３の内部に充填させている接着剤を硬化させ、調整リング１２３を軸１０１に対して固定させることができる。また、シール１２５についても、同様の接着剤を用いて、図９（Ａ）または図９（Ｂ）に示す切りこみ１３５に嵌合させた状態でスリーブ１０２に接着させる。

なお、調整リング１２３を高い剛性で固着させるために、調整リング１２３に対して荷重が偏らないように一様に予圧Ｆを負荷させるためには、たとえば調心座を介して予圧Ｆを加えることが好ましい。このように予圧Ｆを付与することにより、スイングアームが運転されている状態においても、支点軸受ユニット１００を構成する内方部材（軸１０１および調整リング１２３）および外方部材（スリーブ１０２）と玉１０９との接触を維持することが容易になる。その結果、スイングアーム用軸受の剛性が向上し、スイングアーム用軸受の回転精度および位置決め精度が向上する。

先述のとおり、工程（Ｓ４０）に関しては、工程（Ｓ３０）の仮組立を行なった後で行なってもよいし、工程（Ｓ３０）の仮組立を行なう前に部品の段階で組み立てる前に内側軌道面と外側軌道面とを別々にバニシング加工してもよい。工程（Ｓ３０）を行なう前に工程（Ｓ４０）のバニシング加工を行なう場合は、たとえば内側軌道面と外側軌道面との位置のずれや、バニシング加工により面粗度Ｒａを小さくする処理を行なった第１の領域と、実使用する際に玉１０９が軌道面に接触する領域との位置のずれが製品の性能に与える影響を小さくすることが好ましい。たとえばバニシング加工に用いる玉１０９の径を大きくすることにより、バニシング加工を行なう領域を広くすると、位置のずれが製品の性能に与える影響を小さくすることができる。あるいは、バニシング加工に用いる玉１０９の硬度を高くして、バニシング加工の際に加える接触応力を大きくすると、バニシング加工を行なう領域を広くすることができる。

（実施の形態２）
図１２は、本発明の実施の形態２における支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。なお、図１２において、ハッチングを施した部分は断面を表している。図１２における支点軸受ユニット２００は、玉１０９が、内方部材である調整リング１２３または円すい状軌道面１２０と１点接触しており、外方部材であるスリーブ１０２とは２点接触している。より具体的には、円すい状軌道面１２０には傾斜角度の異なる２つの面が含まれておらず、スリーブ１０２には、円すい面形状を有し玉１０９と接触する第１の接触面と、第１の接触面に交差する円すい面形状を有し、玉１０９と接触する第２の接触面（いずれも図１２中では円すい状軌道面１２２）とを含んでいる。このように玉１０９を、内方部材と１点接触、外方部材と２点接触することにより３点接触させた支点軸受ユニット２００は、実施の形態１における支点軸受ユニット１００と、機能面、効果面において同様である。一方、本発明の実施の形態２は、以上の各点で、本発明の実施の形態１と異なる。すなわち、本発明の実施の形態２の説明において、上述しなかった構成や条件、製造工程や効果などは、全て本発明の実施の形態１に準ずる。

（実施の形態３）
図１３は、本発明の実施の形態３における支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。なお、図１３において、ハッチングを施した部分は断面を表している。図１３における支点軸受ユニット３００は、内方部材として、支点軸受ユニット１００、２００における調整リング１２３、円すい状軌道面１２０、１２１の代わりに、内輪１０３を用いている。内輪１０３には、先述した第３の接触面としての軸受溝１１０が形成されており、玉１０９は軸受溝１１０の曲面と１点接触する。また、スリーブ１０２は玉１０９と２点接触する。したがって、スリーブ１０２は、円すい面形状を有し、玉１０９と接触する第１の接触面と、第１の接触面に交差する円すい面形状を有し、玉１０９と接触する第２の接触面と（いずれも図１３中では円すい状軌道面１２２）を含んでいる。

支点軸受ユニット３００のように、スリーブ１０２が玉１０９と２点接触する構造であれば、内側軌道面はＲ面の軸受溝１１０であってもよい。玉１０９は、スリーブ１０２とは２つの接触面（いずれも円すい状軌道面１２２）にて２点接触、軸受溝１１０と１点接触することにより合計３点接触する。玉１０９とスリーブ１０２との２つの接触点が決まれば、内側軌道面がＲ面の軸受溝１１０であっても、玉１０９と軸受溝１１０との接触点はほぼ１箇所に決まる。したがって、このように玉１０９を、内方部材の軸受溝１１０と１点接触、外方部材であるスリーブ１０２と２点接触することにより３点接触させた支点軸受ユニット３００は、実施の形態１における支点軸受ユニット１００と、機能面、効果面において同様である。本発明の実施の形態３は、以上の各点で、本発明の実施の形態１と異なる。すなわち、本発明の実施の形態３の説明において、上述しなかった構成や条件、工程や効果などは、全て本発明の実施の形態１に準ずる。

ところで、本発明の支点軸受ユニットにおいては、玉１０９が内側軌道面および外側軌道面と合計３点で接触していれば、接触角が一意的に決定される。その結果、転動体荷重を安定させ、トルクの変動を抑制させることができる。したがって、合計３点で接触させるために、たとえば、内方部材である調整リング１２３に内側軌道面として、互いに交差する２つのＲ面の軸受溝を設け、外方部材であるスリーブ１０２に外側軌道面として１つのＲ面の軸受溝を設け、玉１０９がそれぞれの軸受溝と１点ずつ、合計３点で接触する構成としても、上述と同様の効果を奏する。

また、先述したように、内側軌道面および外側軌道面を円すい状軌道面とすることにより、スイングアーム用軸受の剛性が向上し、スイングアーム用軸受の回転精度および位置決め精度が向上する。また、円すい面形状は軸受溝を形成するＲ面形状の加工よりも容易であるため、加工のコストを低減できる可能性がある。以上のような効果を有するため、玉が合計３点で接触する構成と、上述した第１の接触面、第２の接触面、第３の接触面の少なくともいずれかは円すい面形状を有しているという構成とを適宜組み合わせた、以下のような様々な種類の支点軸受ユニットを形成しても、たとえば上述した各実施の形態における支点軸受ユニットと同様の効果を奏するため好ましい。

以下、上述した様々な種類の支点軸受ユニットの構成について、図１中に丸点線で囲んだ「２０」の領域の拡大断面図のみを提示しながら説明する。図１４は、内方部材に互いに交差する２つのＲ面の軸受溝を、外方部材に１つの軸受溝を備え、玉がそれぞれの軸受溝と合計３点で接触する支点軸受ユニットの、図２における「２０」の領域の拡大断面図である。図１４に示すように、玉１０９が軌道面と接触する３つの接触面のうち第１の接触面、第２の接触面が内方部材である調整リング１２３に内側軌道面として備わっており、両接触面は互いに交差している。また、第３の接触面が外方部材であるスリーブ１０２に外側軌道面として備わっている。そしてそれらの接触面はすべて、軌道面としてのＲ面の軸受溝１１１となっている。この支点軸受ユニットは、上述した第１の接触面、第２の接触面、第３の接触面のすべてがＲ面の軸受溝１１１となっているが、玉１０９がそれぞれの軸受溝と合計３点で接触しているため、接触角が一意的に決定され、転動体荷重を安定させ、トルクの変動を抑制させることができるという効果を奏するため、好ましい事例と考えられる。なお、たとえば図２における「３０」の領域など、下側の玉１０９においても同様に軸受溝と３点で接触する構成となっていてもよい。また、図１４においては、内方部材すなわち内側軌道面と２点、外方部材すなわち外側軌道面と１点で接触する構成となっているが、逆に内方部材と１点、外方部材と２点で接触する構成となっていてもよい。

図１５は、内方部材に１つのＲ面の軸受溝と１つの円すい状軌道面とを備え、外方部材に１つの軸受溝を備え、玉がそれぞれの軸受溝および円すい状軌道面と合計３点で接触する支点軸受ユニットの、図２における「２０」の領域の拡大断面図である。図１４に示す３つの接触面がすべて軸受溝である構成に対して、たとえば図１５に示すように、互いに交差する第１の接触面および第２の接触面の少なくとも一方が円すい面形状を有する形状としてもよい。また、たとえば内方部材である調整リング１２３に備わっている第１の接触面が軸受溝１１１、第２の接触面が円すい状軌道面１４２となっているが、たとえば第１の接触面が円すい状軌道面１４２、第２の接触面が軸受溝１１１となっていてもよい。なお、たとえば図２における「３０」の領域など、下側の玉１０９においても同様に３点で接触する構成となっていてもよい。図１５においても、内方部材と２点、外方部材と１点で接触する構成となっているが、逆に内方部材と１点、外方部材と２点で接触し、外方部材の軌道面のうちいずれか一方が円すい状軌道面となった構成となっていてもよい。

図１６は、内方部材に１つのＲ面の軸受溝と１つの円すい状軌道面とを備え、外方部材に１つの円すい状軌道面を備え、玉がそれぞれの軸受溝および円すい状軌道面と合計３点で接触する支点軸受ユニットの、図２における「２０」の領域の拡大断面図である。図１６においては、第１の接触面は軸受溝１１１、そして第２の接触面は円すい状軌道面１４２、第３の接触面は円すい状軌道面１２２となっている。図１６は、図１５に示す構成に対して、さらに第３の接触面が円すい状軌道面となってもよいことを示す。この場合も、たとえば内方部材である調整リング１２３に備わっている第１の接触面が軸受溝１１１、第２の接触面が円すい状軌道面１４２となっているが、たとえば第１の接触面が円すい状軌道面１４２、第２の接触面が軸受溝１１１となっていてもよい。なお、たとえば図１６に示す構成に対して、さらに第２の接触面も円すい状軌道面とすれば、先述した本発明の実施の形態１に示す支点軸受ユニット１００の構成に順じたものとなる。なお、たとえば図２における「３０」の領域など、下側の玉１０９においても同様に３点で接触する構成となっていてもよい。図１６においても、内方部材と２点、外方部材と１点で接触する構成となっているが、逆に内方部材と１点、外方部材と２点で接触し、外方部材の軌道面のうちいずれか一方が円すい状軌道面となった構成となっていてもよい。

図１７は、内方部材に互いに交差する２つのＲ面の軸受溝を、外方部材に１つの円すい状軌道面を備え、玉がそれぞれの軸受溝と合計３点で接触する支点軸受ユニットの、図２における「２０」の領域の拡大断面図である。このように、第３の接触面が円すい状軌道面であって、第１および第２の接触面が軸受溝であってもよい。なお、たとえば図２における「３０」の領域など、下側の玉１０９においても同様に３点で接触する構成となっていてもよい。図１７においても、内方部材と２点、外方部材と１点で接触する構成となっているが、逆に内方部材と１点、外方部材と２点で接触し、外方部材の軌道面のうちいずれか一方が円すい状軌道面となった構成となっていてもよい。

すなわち、以上に述べた、第１の接触面、第２の接触面、第３の接触面のうち、いずれか１つが軸受溝で、他の２つが円すい状軌道面であってもよいし、上記３つの接触面のうちいずれか２つが軸受溝で、他の１つが円すい状軌道面であってもよい。

今回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えられるべきである。本発明の範囲は上述した説明ではなくて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変更が含まれることが意図される。

本発明は、支点軸受ユニットの転動体荷重の変動を小さくしてその制御を容易にすることにより、スイングアームのトルクを安定させる技術として、特に優れている。

本発明の実施の形態１における、スイングアームに組み込まれた支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。 図１中に丸点線で囲んだ「２０」の領域の拡大断面図である。 図１中に丸点線で囲んだ「３０」の領域の拡大断面図である。 図３における円すい状軌道面１２０に対して面粗さ向上加工を施す領域を表わす概略図である。 図１の線分Ｖ−Ｖにおける断面模式図である。 本発明における支点軸受ユニットの製造工程の順序および対象となる部材を示す表である。 複数個の玉を輪状に配置させるための治具を示す概略図である。 図７の線分ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける断面模式図である。 （Ａ）複数個の玉をスリーブの外側軌道面に接触するように配置させた状態を示す概略図である。（Ｂ）さらに軸を配置させた状態を示す概略図である。（Ｃ）さらに調整リングを配置させた状態を示す概略図である。 バニシング加工を用いて、軌道面のうち転動体である玉と接触する領域のみの面粗度Ｒａを小さくした状態を示すデータのグラフである。 本発明の実施の形態における、玉の転動する軌道面を加工する態様を示す断面概略図である。 本発明の実施の形態２における支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。 本発明の実施の形態３における支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。 内方部材に互いに交差する２つのＲ面の軸受溝を、外方部材に１つの軸受溝を備え、玉がそれぞれの軸受溝と合計３点で接触する支点軸受ユニットの、図２における「２０」の領域の拡大断面図である。 内方部材に１つのＲ面の軸受溝と１つの円すい状軌道面とを備え、外方部材に１つの軸受溝を備え、玉がそれぞれの軸受溝および円すい状軌道面と合計３点で接触する支点軸受ユニットの、図２における「２０」の領域の拡大断面図である。 内方部材に１つのＲ面の軸受溝と１つの円すい状軌道面とを備え、外方部材に１つの円すい状軌道面を備え、玉がそれぞれの軸受溝および円すい状軌道面と合計３点で接触する支点軸受ユニットの、図２における「２０」の領域の拡大断面図である。 内方部材に互いに交差する２つのＲ面の軸受溝を、外方部材に１つの円すい状軌道面を備え、玉がそれぞれの軸受溝と合計３点で接触する支点軸受ユニットの、図２における「２０」の領域の拡大断面図である。 従来から用いられているスイングアームに組み込まれた支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。 従来から行なわれている、部品の点数を削減させた支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。

符号の説明

１ スイングアーム、２ 磁気ヘッド、１００ 支点軸受ユニット、１０１ 軸、１０２ スリーブ、１０３ 内輪、１０４ 外輪、１０５ 間座、１０９ 玉、１１０ 軸受溝、１１１ 軸受溝、１２０ 円すい状軌道面、１２０Ａ 面粗さ向上加工領域、１２１ 円すい状軌道面、１２２ 円すい状軌道面、１２３ 調整リング、１２４ 接着面、１２５ シール、１３１ 軸端支え、１３２ 押さえ治具、１３３ 接着剤たまり、１３４ ベルト、 １３５ 切り込み、１４１ 円すい状軌道面、１４２ 円すい状軌道面、１４３ 接触点、１４４ 接触点、１４５ 接触点、１４９ スペーサボール、１５３ 接触点、１５４ 接触点、１５５ 接触点、２００ 支点軸受ユニット、２０１ 空洞部、２０２ 空洞部、２０３ フランジ部、２０４ 本体部、２１０ 治具、３００ 支点軸受ユニット、４００ 支点軸受ユニット、５００ 支点軸受ユニット。

Claims (9)

1. 外周面に円環状の内側軌道面が形成された内方部材と、
   前記内方部材を取り囲むように配置され、前記内側軌道面に対向する円環状の外側軌道面が形成され、ハードディスクドライブのスイングアームが接続された外方部材と、
   前記内側軌道面および前記外側軌道面に接触して配置された複数個の玉とを備え、
   前記内側軌道面および前記外側軌道面のいずれか一方の軌道面は、前記玉と接触する第１の接触面および第２の接触面を有し、
   前記第１の接触面と前記第２の接触面とは互いに交差しており、
   他方の軌道面は、前記玉と接触する第３の接触面を有し、
   前記玉は、前記内側軌道面および前記外側軌道面と合計３点において接触している、スイングアーム用軸受。
2. 前記第１の接触面および前記第２の接触面の少なくともいずれか一方は円すい面形状を有している、請求項１に記載のスイングアーム用軸受。
3. 前記第３の接触面は円すい面形状を有している、請求項１または２に記載のスイングアーム用軸受。
4. 前記内側軌道面および前記外側軌道面においては、前記玉と接触する第１の領域の面粗度Ｒａ（中心線平均粗さ）が、前記第１の領域に隣接する第２の領域の面粗度Ｒａよりも小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイングアーム用軸受。
5. 前記第１の接触面および前記第２の接触面の硬度は、前記第３の接触面の硬度よりも低い、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイングアーム用軸受。
6. 前記第１の接触面、前記第２の接触面および前記第３の接触面は、バニシング加工されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイングアーム用軸受。
7. 前記複数個の玉が２列に並んでおり、
   前記内方部材および前記外方部材は、それぞれ前記２列に対応する一対の前記内側軌道面および前記外側軌道面を有し、
   前記スイングアーム用軸受の回転軸を含む断面において、前記２列のうち一方の列に含まれる前記玉の中心と、前記一方の列に含まれる玉が前記第３の接触面と接触する接触点とを結ぶ第１の直線と、前記２列のうち他方の列に含まれる前記玉の中心と、前記他方の列に含まれる玉が前記第３の接触面と接触する接触点とを結ぶ第２の直線とは、前記玉と前記第３の接触面との接触点から見て径方向外側において交差している、請求項１〜６のいずれか１項に記載のスイングアーム用軸受。
8. 前記内方部材は、前記一方の列に含まれる、前記玉に接触する前記内側軌道面を有する第１の内方部材と、
   前記第１の内方部材に嵌合され、前記他方の列に含まれる、前記玉に接触する前記内側軌道面を有する第２の内方部材とを備えている、請求項７に記載のスイングアーム用軸受。
9. 予圧が付与されている、請求項７または８に記載のスイングアーム用軸受。

Images