JP2010096310A - スイングアーム支点軸受およびスイングアーム支点軸受の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来から用いられているスイングアーム支点軸受は、製造コストの低減が求められている。
【解決手段】支点軸受ユニット１００においては、複数個の転動体１０９は、内方部材としての軸１０１側の部材と、たとえば円すい状軌道面１５３上にて１点で接触する。また、外方部材としてのスリーブ１０２とは、たとえば円すい状軌道面１５１および円すい状軌道面１５２上にて、２点で接触する。そして、円すい状軌道面１５３の一部分である面粗度向上加工領域のみに対して面粗度Ｒａを向上する（面粗度Ｒａを小さくする）加工を施している。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイングアーム支点軸受およびスイングアーム支点軸受の製造方法に関するものであり、より特定的には、製造コストの低減を可能とするスイングアーム支点軸受およびスイングアーム支点軸受の製造方法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スイングアーム支点軸受を中心に揺動駆動されることにより、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をハードディスク上の任意の位置に移動させてハードディスクに情報を読み書きすることを可能としている。

従来より、スイングアームに用いる支点軸受（以下、スイングアーム支点軸受）において、たとえば球体である転動体が転動する軌道面を形成した外輪や内輪を配置せず、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、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、スイングアーム支点軸受を薄型化す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する方法がある。このような方法を用いることにより、間座を廃止した分だけ、スイングアーム支点軸受全体の厚みを薄くすることができる。

また、たとえば特開２００６−３１６９１５号公報（特許文献３）に開示されているスイングアーム支点軸受は、外輪ないし内輪を軸方向、すなわち上下方向に２分割し、分割したそれぞれの外輪ないし内輪を構成する部材と転動体（球体）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スイングアーム支点軸受も考案されている。
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、近年のハードディスクドライブに対する低コスト化の要求に起因して、スイングアーム支点軸受に対しても低コスト化の要求がある。そして、上記特許文献１〜３に記載のスイングアーム支点軸受を含めて、従来のスイングアーム支点軸受は、この低コスト化の要求に十分対応できているとはいえない。

本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、低コストなスイングアーム支点軸受およびその製造方法を提供することである。

本発明に係るスイングアーム支点軸受は、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るべき外方部材と、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の転動体とを備えている。上記転動体は、上記内側軌道面と１点において接触するとともに、上記外側軌道面と２点において接触している。そして、上記内側軌道面および上記外側軌道面においては、上記転動体と接触する第１の領域の面粗度Ｒａが、上記第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、スイングアーム支点軸受である。

面粗度Ｒａの大きい場合、油膜パラメータが低下し、軸受の耐久性が低下するおそれがある。そのため、軌道面の全面に対して、砥石などを用いて研削加工を施すことにより、軌道面の面粗度Ｒａを小さくする表面仕上げ加工が実施されるのが一般的である。

しかし、軌道面のうち、実際に転動体が転動（接触）する領域は一部であり、当該領域以外の他の領域においては、転動体は接触しない。そして、本発明者は、軌道面のうち実際に転動体が接触する領域の面粗度Ｒａを当該領域に隣接する他の領域の面粗度Ｒａよりも小さくして、十分な油膜パラメータを確保しておくことにより、スイングアーム支点軸受に十分な耐久性を付与することが可能であることを見出した。

本発明に係るスイングアーム支点軸受においては、軌道面のうち、スイングアーム支点軸受を使用する際に転動体が接触する第１の領域の方が、第１の領域に隣接する、具体的にはスイングアーム支点軸受を使用する際に転動体が接触しない第２の領域よりも、面粗度Ｒａが小さくなっている。その結果、本発明のスイングアーム支点軸受によれば、軌道面の全面に対して面粗度Ｒａを小さくする表面仕上げ加工を行なった従来のスイングアーム支点軸受よりも、当該加工を行なう領域を減少させ、製造コストを低減することが可能となっている。

また、スイングアーム支点軸受の製造プロセスにおいては、内方部材に比べて外方部材の加工量が大きくなる傾向にある。本発明のスイングアーム支点軸受においては、転動体が内側軌道面と１点において接触するとともに、外側軌道面と２点において接触する構成を採用することにより、加工量の多い外方部材の硬度を抑制することを可能としている。そのため、製造コストを低減することが可能となっている。以上のように、本発明のスイングアーム支点軸受によれば、低コストなスイングアーム支点軸受を提供することができる。

本発明に係るスイングアーム支点軸受は、上記内側軌道面の硬度はＨＲＣ４０以上ＨＲＣ５０以下であり、外側軌道面の硬度はＨＲＣ２５以上ＨＲＣ３５以下であることが好ましい。

スイングアーム支点軸受が使用される際、たとえば予想外の外力として外部から衝撃荷重がスイングアーム支点軸受に加われば、転動体は、軌道面に対して衝撃荷重を与える。その結果、軌道面に圧痕が発生する可能性がある。このような圧痕の発生を抑制するためには、軌道面の硬度を、当該圧痕が生じない程度に高くすることが好ましい。そして、当該圧痕の発生を十分に抑制するためには、転動体と１点において接触する内側軌道面についてはＨＲＣ４０以上、２点において接触する外側軌道面についてはＨＲＣ２５以上の硬度が必要であることが、本発明者の検討により明らかとなった。

一方、上述した内側軌道面および外側軌道面の硬度を高くすれば、加工に要するコストが増大する。このことを抑制するためには、上述したようにたとえば内方部材の内側軌道面の硬度はＨＲＣ５０以下、外方部材の外側軌道面の硬度はＨＲＣ３５以下とすることが好ましい。以上より、内側軌道面の硬度はＨＲＣ４０以上ＨＲＣ５０以下、外側軌道面の硬度はＨＲＣ２５以上ＨＲＣ３５以下とすることが好ましい。なお、圧痕の発生の抑制と加工コストの低減とのバランスを考慮すると、内側軌道面の硬度はＨＲＣ４３以上ＨＲＣ４７以下、外側軌道面の硬度はＨＲＣ２８以上ＨＲＣ３２以下とすることがさらに好ましい。

本発明に係るスイングアーム支点軸受は、内方部材には、内側軌道面の中心軸を含む領域に穴が形成されており、内側軌道面の硬度はＨＲＣ４０以上となっており、穴の表層部の硬度はＨＲＣ２５以下となっていることが好ましい。

上述したように、内側軌道面については、たとえば外部からの衝撃荷重により転動体が内側軌道面に対して衝撃力を与え、内側軌道面に圧痕が発生することを抑制するために、硬度を高く（ＨＲＣ４０以上に）することが好ましい。一方、内方部材の中心部分、すなわち内方部材の長軸方向に延在する中心軸を含む領域には、内方部材を他の部材に固定する等の目的で穴が形成される場合がある。この場合、穴の加工コストを抑制するため、穴の表層部の硬度はＨＲＣ２５以下とすることが好ましい。ここで、穴の表層部とは、たとえば穴の表面から深さ０．１ｍｍ以下の領域をいう。そして、当該表層部の硬度は、たとえば内方部材を穴の表面に垂直な断面で切断し、表面から０．１ｍｍ以下の領域の硬度を硬度計を用いて測定することにより調査することができる。

本発明に係るスイングアーム支点軸受においては、内側軌道面を含む領域は高周波焼入れされていることが好ましい。高周波焼入れを用いることにより、上述したように、内方部材の外周部分、すなわち内側軌道面を含む領域の硬度を高くする一方、内方部材の中心部分、すなわち穴の表層部の硬化を抑制する構造を容易に達成することができる。

次に、本発明に係るスイングアーム支点軸受の製造方法は、外周面に円環状の内側軌道面が形成された内方部材と、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るべき外方部材と、複数の転動体とを準備する工程と、上記内側軌道面と上記外側軌道面とが対向し、かつ上記転動体が上記内側軌道面と１点において接触するとともに、上記外側軌道面と２点において接触するように、上記内方部材、上記外方部材および上記転動体を組み立てる工程と、上記外方部材を上記内方部材に対して軸周りに相対的に回転させることにより、上記内側軌道面において上記転動体と接触する領域、および上記外側軌道面において上記転動体と接触する領域の塑性加工を実施する工程とを備えた製造方法である。

本発明に係るスイングアーム支点軸受においては、内方部材、外方部材および転動体を組み立てた後、外方部材を内方部材に対して回転させることにより、内側軌道面において転動体と接触する領域、および外側軌道面において転動体と接触する領域の塑性加工（バニシング）が実施される。上述したように、内側軌道面および外側軌道面のうち、転動体と接触する領域に関して面粗度Ｒａを小さくする加工が実施されれば、十分な耐久性を得ることができる。そして、上述のようなプロセスを採用することにより、スイングアーム支点軸受を構成する内方部材、外方部材、転動体などの部材をスイングアーム支点軸受として組み立てる前に、あらかじめ内側軌道面および外側軌道面の面粗度Ｒａを小さくする研削加工などの加工を行なうことなく、容易に必要な領域の面粗度Ｒａを小さくする塑性加工を行なうことができる。その結果、本発明のスイングアーム支点軸受の製造方法によれば、スイングアーム支点軸受の製造コストを低減することができる。

また、本発明に係るスイングアーム支点軸受の製造方法においては、塑性加工を実施する工程では、外方部材および内方部材を軸周りに回転させることにより、外方部材を内方部材に対して軸周りに相対的に回転させるとともに、内方部材と外方部材との間にアキシャル力およびラジアル力を作用させることが好ましい。

アキシャル力のみを作用させながら外方部材を内方部材に対して回転させると、転動体は内側軌道面に対して内側軌道面に垂直な方向にのみ荷重を加える。その結果、内側軌道面は転動体の表面の形状に沿った形状に塑性変形する。この場合、当該スイングアーム支点軸受が使用されると、転動体が内側軌道面の塑性変形した領域からはみ出し、トルク変動が生じるおそれがある。

これに対し、内方部材と外方部材とに対してアキシャル力およびラジアル力を作用させれば、転動体は内側軌道面に対して、内側軌道面において塑性変形する領域の幅を広げる方向にも荷重を加える。その結果、内側軌道面は転動体の表面の形状（曲率）よりも平面に近い（曲率が小さい）形状となるように塑性変形する。これにより、上記トルク変動を抑制することができる。なお、軌道面の面粗度Ｒａを小さくする塑性加工を効率よく行なうためには、アキシャル力とラジアル力とを同時に作用させることが好ましい。

また、外方部材を内方部材に対して相対的に回転させる際に、たとえば内方部材がその中心軸に対して回転せず静止した状態で、外方部材のみが中心軸に対して回転していれば、内側軌道面のうち外方部材が押し付けられる側においては塑性加工が良好に進行するものの、外方部材が押し付けられる側とは反対側においては塑性加工が十分に進行しない。したがって、軌道面を全周にわたって良好に塑性加工するためには、外方部材および内方部材の両方を軸周りに回転させることが好ましい。

本発明に係るスイングアーム支点軸受の製造方法においては、転動体と接触する領域を塑性加工する工程では、面粗度Ｒａ０．３以下である内側軌道面および外側軌道面が塑性加工されることが好ましい。塑性加工を行なう前の内側軌道面および外側軌道面の面粗度Ｒａが０．３以下であれば、上述した方法を用いて、十分に内側軌道面および外側軌道面の面粗度Ｒａを小さくしたスイングアーム支点軸受を製造することができる。なお、当該面粗度Ｒａは０．１４以下であることがさらに好ましい。

本発明によれば、低コストなスイングアーム支点軸受およびその製造方法を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、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に係る、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、重心位置にスイングアーム支点軸受としての支点軸受ユニット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、複数個配置された転動体１０９は、一般には鋼球であるが、転動体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転動体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と軸１０１とは、内方部材を構成する。調整リング１２３は後述するように、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、複数個の転動体１０９のそれぞれと後述するように１点で接触している。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転動体１０９が存在する付近には、図１に示すように軸１０１の長軸方向に交差する方向の幅が広くなった領域の外周面上に直接、円すい面形状、すなわちスイングアーム支点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１５３が備えられている。この内側軌道面としての円すい状軌道面１５３が、複数個の転動体１０９とそれぞれ１点において接触している。また、スリーブ１０２にも、上下方向に２列並んだうち上側の転動体１０９が存在する付近には転動体１０９と接触するための外側軌道面である２つの円すい状軌道面１４１、１４２が、そして下側の転動体１０９が存在する付近には転動体１０９と接触するための外側軌道面である２つの円すい状軌道面１５１、１５２がそれぞれ交差するように備えられている。

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、外方部材としてのスリーブと、複数個の転動体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、上側の転動体１０９は、スリーブ１０２に形成された第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第２の接触面である円すい状軌道面１４２上の２か所に接触点を備える。また、下側の転動体１０９は図３に示すように、スリーブ１０２に形成された第１の接触面としての円すい状軌道面１５１および、第１の接触面に交差する第２の接触面である円すい状軌道面１５２の２か所に接触点を備える。

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ていない。そして、たとえば調整リング１２３には、内側軌道面として、転動体と接触する第３の接触面である円すい状軌道面１４３が直接設けられている。したがって、転動体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。つまり、転動体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、転動体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、支点軸受ユニット１００のトルクの変動を抑制することができる。

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することができる。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することができる。

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、複数個の転動体１０９は、内方部材と１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１４１および円すい状軌道面１４２上にて、２点で接触する。このため、複数個の転動体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、上側の転動体１０９は、軸１０１に嵌合された調整リング１２３と、円すい状軌道面１４３上の１点（接触点１４６）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１４１上および円すい状軌道面１４２上の２点（それぞれ接触点１４４、接触点１４５）で接触する。また、図３に示すように、下側の転動体１０９は、軸１０１の長軸方向に交差する方向の幅が広くなった領域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１５３上の１点（接触点１５６）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１５１および円すい状軌道面１５２上の２点（接触点１５４、接触点１５５）で接触する。なお、複数個の転動体１０９と軌道面との３つの接触点と、転動体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することができる。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す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、図２に示す、転動体１０９との第３の接触面としての円すい状軌道面１４３上の接触点１４６と転動体１０９の中心とを結ぶ直線と、図３に示す、転動体１０９と接触点１５６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１４６および接触点１５６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１５３に対して面粗度を小さくする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の長軸方向に交差する方向の幅が広くなった領域の外周面上に直接形成された、円すい面形状を有する第３の接触面としての円すい状軌道面１５３の表面の展開図である。円すい状軌道面１５３の一部分であって、図４中にて２つの点線に挟まれた領域である面粗度向上加工領域１５３Ａのみに対して面粗度Ｒａを向上する（面粗度Ｒａを小さくする）加工を施している。この面粗度向上加工領域１５３Ａが、スイングアーム１（図１参照）の回転動作時に転動体１０９が接触する第１の領域である。第１の領域である面粗度向上加工領域１５３Ａ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）の回転動作時に転動体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。

スイングアーム１の回転動作時においては、円すい状軌道面１５３の全面ではなくその中央部分の近傍の領域、すなわち図４に示す面粗度向上加工領域１５３Ａが転動体１０９と接触する領域となる。転動体１０９は円すい状軌道面１５３のうち面粗度向上加工領域１５３Ａと接触しながら転動することになる。したがって、面粗度向上加工領域１５３Ａの表面の凹凸が大きい場合、油膜パラメータが小さくなって軸受の耐久性が低下する可能性がある。このような現象を抑制するために、円すい状軌道面１５３のうち、面粗度向上加工領域１５３Ａの面粗度Ｒａを小さくする加工を行なう。これにより、支点軸受ユニット１００に十分な耐久性を付与することができる。さらに、このとき、図４に示すように、内側軌道面である円すい状軌道面１５３の全面ではなく、転動体１０９と接触する面粗度向上加工領域１５３Ａ（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。面粗度Ｒａを小さくする加工を施す領域を面粗度向上加工領域１５３Ａのみに限定することにより、支点軸受ユニット１００の製造コストを低減することができる。

また、支点軸受ユニット１００を使用する際には、外側軌道面および内側軌道面に転動体１０９が接触しながら転動体１０９が転動する。ここでたとえば予想外の外力として外部から衝撃荷重が支点軸受ユニット１００に加われば、転動体１０９は、当該転動体１０９が接触している軌道面（外側軌道面または内側軌道面）に対して衝撃荷重を与えるため、軌道面に圧痕を発生する可能性がある。使用中にこのような圧痕を生じることを抑制するために、軌道面の硬度を、当該圧痕が生じない程度に高くすることが好ましい。そのためには、上述したようにたとえば内方部材である軸１０１や調整リング１２３の内側軌道面の硬度はＨＲＣ４０以上、外方部材であるスリーブ１０２の外側軌道面の硬度はＨＲＣ２５以上とすることが好ましい。上述したように、転動体１０９と外側軌道面とは２点において接触しており、転動体１０９と内側軌道面とは１点において接触している。したがって、２点において接触する外側軌道面の方が、１点において接触している内側軌道面よりも、たとえば転動体１０９から衝撃荷重が負荷された際に受ける応力は小さくなる。したがって、外側軌道面の方が内側軌道面よりも硬度を低くすることができる。

なお、上述した内側軌道面および外側軌道面の硬度を高くすれば、加工が困難になるため加工に要するコストが増大する。このことを抑制するためには、上述したようにたとえば内方部材である軸１０１や調整リング１２３の内側軌道面の硬度はＨＲＣ５０以下、外方部材であるスリーブ１０２の外側軌道面の硬度はＨＲＣ３５以下とすることが好ましい。以上より、軸１０１や調整リング１２３の内側軌道面（たとえば円すい状軌道面１４３、円すい状軌道面１５３）の硬度はＨＲＣ４０以上ＨＲＣ５０以下、スリーブ１０２の外側軌道面（たとえば円すい状軌道面１４１、円すい状軌道面１４２）の硬度はＨＲＣ２５以上ＨＲＣ３５以下とすることが好ましい。なお、このなかでも内側軌道面の硬度はＨＲＣ４３以上ＨＲＣ４７以下、外側軌道面の硬度はＨＲＣ２８以上ＨＲＣ３２以下とすることがさらに好ましい。このようにすれば、加工コストを増大させることなく、スイングアーム１を使用する際の予想外の衝撃荷重などによる圧痕の発生を抑制することが可能な支点軸受ユニット１００を提供することができる。

上述したように、外側軌道面の方が内側軌道面よりも硬度を低くすることができる。逆に言えば、内側軌道面であるたとえば円すい状軌道面１５３は、外側軌道面であるたとえば円すい状軌道面１５１、１５２よりも硬度を高くすることが好ましい。しかし、支点軸受ユニット１００は、図１に示すように、内方部材である軸１０１の長軸方向に延在する中心軸近傍の領域、すなわち軸１０１の内側軌道面の中心軸を含む領域には、支点軸受ユニット１００を他の部材に固定するために用いる穴１６１やねじ１６２が形成されている。したがって、内方部材である軸１０１は、その外周部分には内側軌道面である円すい状軌道面１５３が存在するために硬度を高くすることが好ましいが（好ましくはＨＲＣ４０以上）、穴１６１が存在する中心部分の領域は、穴１６１を形成する加工を容易に行なうために、円すい状軌道面１５３などの外周部分よりも硬度を低くすることが好ましい。

すなわち、内側軌道面としての円すい状軌道面１５３を形成する外周部分の領域のみ硬度を高くしておくことにより、その後の加工コストを低減することができる。具体的には、穴１６１の表層部の硬度はＨＲＣ２５以下となっていることが好ましい。穴１６１の表層部の硬度がＨＲＣ２５以下となる程度に、軸１０１の中心部分の硬度を低くしておけば、穴１６１やねじ１６２を形成する加工は、当該加工を行なうコストを十分に低減することができる程度に容易となる。

内方部材である軸１０１の、特に外周部分（内側軌道面である円すい状軌道面１５３などを含む領域）は、高周波焼入れにより硬度を高くする処理が施されていることが好ましい。高周波焼入れを行なえば、軸１０１のような部材の外周部分を積極的に加熱して焼入れ硬化し、軸１０１の中心部分（たとえば穴１６１が形成された領域）に対しては焼入れ硬化を実施しないことにより、軸１０１に対して上記所望の硬度分布を容易に付与することができる。

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、上側の転動体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、複数個の転動体１０９が配置されている。これらがどのように接触して配置されているかについては上述したとおりである。

また、転動体１０９同士が接触しないように保持器を配置してもよいが、隣り合う転動体１０９同士の間には、図５に示すように、転動体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。このスペーサボール１４９は、転動体１０９同士が接触することを回避することにより、保持器と同様の機能を果たす。

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、転動体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、径の大きい転動体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。

次に、本発明に係るスイングアーム支点軸受（支点軸受ユニット１００）の製造方法について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る、支点軸受ユニットの製造方法を示すフローチャートである。また、図７は、図６のフローチャートの部材を準備する工程（Ｓ１０）のうち、内方部材の形成に係る詳細な工程を示すフローチャートである。図８は、内方部材（軸１０１）の製造プロセスを説明するための図である。図８（Ａ）は、内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７の高周波焼入れする工程（Ｓ１１）を行なった状態を示す概略断面図である。図８（Ｂ）は、内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７の穴あけ加工する工程（Ｓ１２）を行なった状態を示す概略断面図である。図８（Ｃ）は、内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７のタッピング加工する工程（Ｓ１３）を行なった状態を示す概略断面図である。図８（Ｄ）は、内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７の旋削加工する工程（Ｓ１４）を行なった状態を示す概略断面図である。図８（Ｅ）は、内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７の切断加工する工程（Ｓ１５）を行なった状態を示す概略断面図である。図８（Ｆ）は、内方部材（軸１０１）の完成した状態を示す概略断面図である。

さらに図９は、内方部材（調整リング１２３）の製造プロセスを説明するための図である。図９（Ａ）は、内方部材（調整リング１２３）を製造する過程の、図７の高周波焼入れする工程（Ｓ１１）を行なった状態を示す概略断面図である。図９（Ｂ）は、内方部材（調整リング１２３）を製造する過程の、図７の穴あけ加工する工程（Ｓ１２）を行なった状態を示す概略断面図である。図９（Ｃ）は、内方部材（調整リング１２３）を製造する過程の、図７の旋削加工する工程（Ｓ１４）を行なった状態を示す概略断面図である。図９（Ｄ）は、内方部材（調整リング１２３）の完成した状態を示す概略断面図である。なお、以上に述べた図６〜図９の各図において、ハッチングを施した部分は断面を表している。以下、図６〜図９を用いて、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、図６に示す部材を準備する工程（Ｓ１０）を実施する。具体的には、工程（Ｓ１０）は、たとえば図１に示す支点軸受ユニット１００を構成する、外周面にたとえば円環状の内側軌道面が形成された内方部材としての軸１０１、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るべき、外方部材としてのスリーブ１０２、内方部材としての調整リング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。

部材を準備する工程（Ｓ１０）のうち軸１０１を準備する工程においては、まず図７に示す高周波焼入れする工程（Ｓ１１）を行なう。この工程（Ｓ１１）では、図８（Ａ）に示すように軸１０１の素材であるＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＪ２、ＳＵＳ４４０Ｃなどからなる棒鋼、鋼線などの鋼材９９のうち、外周部分に該当する点線１７１の上側および点線１７２の下側の領域について誘導加熱を行ない、その後急冷することにより硬化させる（高周波焼入れ）。なお、この実施例による図８（Ｆ）に示される完成品の長さ（図８（Ｆ）における左右方向の長さ）は６〜７ｍｍであり、鋼材９９の長さは１０００〜２０００ｍｍである。ここで、点線１７１の上側および点線１７２の下側の領域の硬度が、軸１０１に形成する円すい状軌道面１５３の好ましい硬度であるＨＲＣ４０以上ＨＲＣ５０以下となるように高周波焼入れ処理を行なうことが好ましい。なお、ＨＲＣ４３以上ＨＲＣ４７以下とすることがさらに好ましい。このようにすれば、加工コストを増大させることなく、スイングアーム１を使用する際の予想外の衝撃荷重などにより、円すい状軌道面１５３（図１参照）に圧痕が発生することを抑制できる。

また、部材を準備する工程（Ｓ１０）のうち調整リング１２３を準備する工程においても、まず図７に示す高周波焼入れする工程（Ｓ１１）を行なう。この工程（Ｓ１１）では、図９（Ａ）に示すように、円すい状軌道面１４３（図１参照）の硬度をＨＲＣ４０以上ＨＲＣ５０以下とするために、鋼材９９の外周部分すなわち図９（Ａ）における点線１７１の上側および点線１７２の下側の領域の硬度がＨＲＣ４０以上ＨＲＣ５０以下となるように高周波焼入れ処理および焼戻し処理を行なう。

次に、図７における工程（Ｓ１１）に続く穴あけ加工する工程（Ｓ１２）においては、図８（Ｂ）に示す軸１０１の中心部分（内側軌道面の中心軸を含む領域）や、図９（Ｂ）に示す調整リング１２３の中心部分（内側軌道面の中心軸を含む領域）に対して、中心軸（長軸方向）に延在する方向に空洞である穴１６１を形成する。この工程（Ｓ１２）においては、工程（Ｓ１１）において高周波焼入れされた鋼材９９を、それぞれの長軸方向に延在する中心軸を軸として回転させながら、たとえば中繰りバイトを用いて中心部分の領域に所定直径の穴１６１を形成する。この工程に要する負荷をより少なくし、容易に加工を行なえるようにして、加工のコストを増大させないようにするためには、穴１６１が形成される鋼材９９の中心部分の硬度はＨＲＣ２５以下であることが好ましい。

続く、図７に示すタッピング加工する工程（Ｓ１３）は、図８（Ｃ）に示すように、穴１６１を囲む壁面にねじ１６２を形成する工程である。具体的には、タッピング加工用の工具を用いて、穴１６１を囲む壁面を加工することにより、ねじ山（ねじ１６２）を形成することができる。ねじ山を形成する必要のない調整リング１２３を準備する工程においては、この工程（Ｓ１３）は省略される。

なお、この工程に要する負荷をより少なくし、容易に加工を行なえるようにして、加工のコストを増大させないようにするためには、上述したように、特に穴１６１を囲む壁面の表層部の硬度はＨＲＣ２５以下であることが好ましい。

そして図７に示す旋削加工する工程（Ｓ１４）において、図８（Ｄ）および図９（Ｃ）に示すように、軸１０１および調整リング１２３の外形を形成するための旋削加工を行なう。具体的には図８（Ｄ）に点線で示す軸１０１の外形を示す外形線１６３、および図９（Ｃ）に点線で示す調整リング１２３の外形を示す外形線１６５に沿って旋削を行ない、当該外形線の外側を除去する加工を行なう。このようにすれば、図８（Ｅ）に示すように軸１０１の円すい状軌道面１５３を含む外形の形状が形成される。また、図９（Ｃ）中の外形線１６５は、完成した調整リング１２３の円すい状軌道面１４３となる。

さらに図７を参照して、軸１０１を準備する工程においては、切断加工する工程である工程（Ｓ１５）が実施される。この工程（Ｓ１５）では、図８（Ｅ）における切断線１６４において鋼材９９を切断する。これにより、図８（Ｆ）に示すように、円すい状軌道面１５３が形成された軸１０１が完成する。また、図７を参照して、調整リング１２３を準備する工程においても、切断加工する工程である工程（Ｓ１５）が実施される。この工程（Ｓ１５）では、図９（Ｃ）および（Ｄ）を参照して、鋼材９９が切断されることにより、図９（Ｄ）に示すように、円すい状軌道面１４３が形成された調整リング１２３が完成する。以上の手順により、支点軸受ユニット１００の内方部材を構成する軸１０１および調整リング１２３が準備される。なお、以上の説明では内方部材を構成する軸１０１および調整リング１２３を準備する工程について説明したが、外方部材であるスリーブ１０２についても、上記工程（Ｓ１１）〜（Ｓ１２）および（Ｓ１４）〜（Ｓ１５）と同様のプロセスを実施することにより、準備することができる。

支点軸受ユニット１００を構成する各部材が準備できたところで、図６に示す仮組立する工程（Ｓ２０）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組み合わせることを意味する。

複数個の転動体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配置するためには、複数個の転動体１０９が輪状に配置できる治具を用いることが好ましい。図１０は、複数個の転動体を輪状に配置するための治具を示す概略図である。図１１は、図１０の線分ＸＩ−ＸＩにおける断面模式図である。

図１０および図１１に示す治具２１０においては、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１１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、転動体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１１に示すように、複数個の転動体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、複数個の転動体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の開口端部が転動体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、全ての転動体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、転動体１０９とスペーサボール１４９とが混在する場合は、まず転動体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、転動体１０９を治具２１０から解放し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、転動体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、転動体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１２（Ａ）〜図１２（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１２（Ａ）は複数個の転動体をスリーブの外側軌道面に接触するように配置した状態を示す概略図である。図１２（Ｂ）はさらに軸を配置した状態を示す概略図である。図１２（Ｃ）はさらに調整リングを配置した状態を示す概略図である。なお、図１２（Ｂ）および図１２（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１０および図１１に示すように複数個の転動体１０９を治具２１０に吸着させた状態で、図１２（Ａ）に示すようにスリーブ１０２の円すい状軌道面１４１、１４２、１５１、１５２に接触するように、すなわち転動体１０９がスリーブ１０２の外側軌道面と２点において接触するように、転動体１０９を配置するよう運搬する。そして所定の位置に転動体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して、転動体１０９を治具２１０から解放する。スペーサボール１４９についても転動体１０９と同様に所定の位置に配置するが、治具２１０の構造により、転動体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、転動体１０９とスペーサボール１４９とを同時に配置してもよい。また、スリーブ１０２の上下を反転して、上述した方法と同様に他方の列の転動体１０９（およびスペーサボール１４９）を配置する。以上のようにして図１２（Ａ）に示す状態とする。

ここで、配置した転動体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１４１、１４２、１５１、１５２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１４１、１４２、１５１、１５２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、配置した転動体１０９を仮に固定す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１２（Ａ）のスリーブ１０２および転動体１０９（およびスペーサボール１４９）の系を上方より嵌合することにより、図１２（Ｂ）に示すようにスリーブ１０２および転動体１０９（およびスペーサボール１４９）の内周側に軸１０１を配置することができる。また、図１２（Ｃ）に示すように内側軌道面としての円すい状軌道面１４３を備えた調整リング１２３を所定の箇所に、すなわち転動体１０９が調整リング１２３の内側軌道面（円すい状軌道面１４３）と１点において接触するように配置し、図１に示す軸１０１の接着面１２４に仮に接着する。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１２（Ａ）または図１２（Ｂ）に示す切りこみ１３５に配置し、嵌め込みや接着により固定してもよいが、シール１２５については、後の本組立する工程（Ｓ４０）において固定してもよい。

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１２（Ｃ）に示す接着剤たまり１３３を接着剤で充填した上で、調整リング１２３を所定の箇所に配置し、軸１０１に仮に接着することが好ましい。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し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した上で、シール１２５を仮に配置することが好ましい。

以上の手順により、支点軸受ユニット１００の部材を仮組立する工程（Ｓ２０）が完了する。このとき、図１２（Ｃ）に示すように、複数個の転動体１０９が軸１０１や調整リング１２３の内側軌道面（円すい状軌道面１４３、１５３）と１点で接触し、またスリーブの外側軌道面（円すい状軌道面１４１、１４２、１５１、１５２）と２点で接触する状態となっている。次に、図６に示すように軌道面を塑性加工する工程（Ｓ３０）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を小さくする塑性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軸１０１の円すい状軌道面１５３や、外側軌道面であるスリーブ１０２の円すい状軌道面１４１、１４２などの全面に対して面粗度Ｒａを小さくし、表面の凹凸を少な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１０９が接触する第１の領域（図４における面粗度向上加工領域１５３Ａ）のみに面粗度Ｒａを小さくする加工を施せばよい。

そのために塑性加工する工程（Ｓ３０）においては、仮組立する工程（Ｓ２０）においてすでに外側軌道面および内側軌道面に挟まれるように配置された複数の転動体１０９を用いて、外側軌道面および内側軌道面のうち当該転動体１０９が接触する領域を塑性加工する（バニシング加工）。

図１３はバニシング加工を用いて、軌道面のうち転動体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図である。図１３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１３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。

図１４は本発明の実施の形態１における、バニシング加工を行なう態様を示す概略断面図である。なお、図１４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１４に示すように、仮組立する工程（Ｓ２０）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１４に示すようにスリーブ１０２の外周面に接している押さえ盤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（図１４における右から左に向かう方向）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。以下において、このことをより詳細に説明する。

図１４に示す、押さえ治具１３２に対して上方から下方へ加わる方向の力をアキシャル力、押さえ盤１３４がスリーブ１０２に対して与える方向の力をラジアル力と呼ぶことにする。図１４に示すように、押さえ盤１３４は、これと接続されるモータ１２１により、回転数ω１で回転（自転）しながら、スリーブ１０２に対してラジアル力を加える。するとスリーブ１０２は、軸１０１周りに回転する。これはスリーブ１０２をはじめ、図１４に示すユニットは既に支点軸受ユニット１００（図１参照）として仮組立された状態となっているためである。以上のように、外方部材であるスリーブ１０２を内方部材である軸１０１周りに相対的に回転させる。このようにして、たとえば円すい状軌道面１４３が転動体１０９と接触する領域、および円すい状軌道面１４１が転動体１０９と接触する領域に対して力を加えることにより、塑性加工を実施することができる。以上の加工方法が、本発明の実施の形態１に係る、バニシング加工である。

上述したように、バニシング加工は、支点軸受ユニット１００（図１参照）として仮組立した状態で加工を行なうことができる。したがって、仮組立する工程（Ｓ２０）を行なう前にあらかじめ軌道面をたとえば砥石で研削する加工を行なう必要はない。さらに、仮組立がすでにされた状態で、外方部材であるスリーブ１０２を内方部材である軸１０１周りに相対的に回転させるだけで、軌道面のうち、転動体１０９が接触する第１の領域の面粗度Ｒａを、軌道面のうち、第１の領域に隣接する第２の領域の面粗度Ｒａよりも小さくする加工を容易に行なうことができる。このため、バニシング加工を行なうことにより、あらかじめ軌道面をたとえば砥石で（軌道面の全面を）研削する加工を行なう工程を省略することができる。このため、加工に要する労力やコストを大幅に削減することができる。

ここでは上述したように、たとえば押さえ盤１３４をモータ１２１で回転させながら押さえ盤１３４が外方部材であるスリーブ１０２を回転させる。そのため、スリーブ１０２の軌道面である円すい状軌道面１４１，１４２は、全周にわたって塑性加工される。しかし、内方部材（軸１０１および調整リング１２３）が静止している状態では、内方部材の軌道面である円すい状軌道面１４３，１５３はその周方向における一部（図１４における軸１０１の回転軸の右側）のみが塑性加工され、全周にわたって十分に加工されないおそれがある。この問題点を解消するためには、バニシング加工を実施する際に、内方部材も軸まわりに回転させることが好ましい。具体的には、図１４に示すように、バニシング加工を行なう際には、たとえばモータ１２２を用いて軸１０１を回転数ω２で回転（自転）させることが好ましい。

また、上述した回転と同時に、バニシング加工を行なう際に、転動体１０９が外方部材であるスリーブ１０２および内方部材である軸１０１や調整リング１２３に加える力について考える必要がある。転動体１０９がスリーブ１０２の軌道面をバニシングするために加える力については上述したとおりである。以下、転動体が内方部材（調整リング１２３）の軌道面をバニシングするために加える力について説明する。なお、軸１０１の軌道面をバニシングするために加える力については、調整リング１２３の軌道面と同様の考え方を採用することができるため説明を省略する。

図１５はアキシャル力のみを加えた状態でバニシング加工を行なった場合における、調整リングの内側軌道面の変形状態を示す概略断面図である。また、図１６は、アキシャル力およびラジアル力を加えた状態でバニシング加工を行なった場合における、調整リングの内側軌道面の変形状態を示す概略断面図である。

アキシャル力のみが調整リング１２３に負荷された状態でバニシング加工を行なえば、たとえば図１５の断面図に示すように、円すい状軌道面１４３は転動体１０９の表面（転動体表面１０９Ａ）の形状に沿った形状となるように塑性変形する。この場合、支点軸受ユニット１００を運転すると、バニシングにより塑性変形した領域から転動体１０９が外れ、図１５におけるＡ点に乗り上げる現象が発生する可能性がある。このような現象は、支点軸受ユニット１００のトルクの変動の原因となり、スイングアーム１の精密な位置制御の観点から好ましくない。

これに対し、アキシャル力だけでなくラジアル力を負荷した状態でバニシング加工を行なうことにより、図１６に示すように、円すい状軌道面１４３はより平面に近い（円すい状軌道面１４３の断面に沿った方向に広がって曲率が小さくなった）形状に塑性変形する。これにより、上述のようなトルク変動の問題を抑制することができる。

以上より、バニシング加工を行なう際には、仮組立を行なったユニットに対して、アキシャル力およびラジアル力の両方を加えることが好ましい。なお、これらのアキシャル力とラジアル力とは、同時に加えることがより好ましい。

以上に述べたバニシング加工の際に、仮組立を行なった図１４に示すユニットに加えるアキシャル力（Ｆ１）やラジアル力（Ｆ２）は、転動体１０９が接触する軌道面に力を加えることにより、当該軌道面の加工を行なうために加える力である。それゆえに、たとえば上述したＦ１は、以下に述べる本組立する工程（Ｓ４０）を行なう際に加える予圧Ｆの３倍から５倍程度である。

なお、以上に述べたバニシング加工を行なった後における、支点軸受ユニット１００（図１参照）の各軌道面のうち、転動体１０９と接触する領域の面粗度は、中心線平均粗さＲａにして０．０２μｍ以下であることが好ましい。バニシング加工を行なった後においてＲａを０．０２μｍ以下とするためには、軌道面を塑性加工する工程（Ｓ３０）を行なう前における当該内側軌道面および外側軌道面の面粗度Ｒａは０．３μｍ以下であることが好ましい。なお、当該工程（Ｓ３０）を行なう前における当該各軌道面の面粗度ＲａはＲａは０．１４μｍ以下であることがより好ましい。このようにすれば、上述したバニシング加工を行なうことにより、各軌道面のうち、転動体１０９が接触する領域における面粗度Ｒａを、スイングアーム支点軸受のトルクの変動を抑制するために十分な０．０２μｍ以下とすることが容易となる。

図６を参照して、軌道面を塑性加工する工程（Ｓ３０）により各軌道面の面粗度Ｒａを小さくした後、本組立する工程（Ｓ４０）を行なう。具体的には、仮組立する工程（Ｓ２０）を行なうことにより仮組立されているユニットに対し、各部材の固定を行ない、支点軸受ユニット１００を完成させる工程である。本組立する工程（Ｓ４０）では、上述したように、押さえ治具１３２による荷重をＦ１から、支点軸受ユニット１００の予圧であるＦに低下させる。また、押さえ盤１３４によるラジアル力をＦ２から０にする。図１４に示すユニットのうち、押さえ盤１３４およびモータ１２１を除く全体を炉内に入れ、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の内部に充填された接着剤を硬化させ、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１２（Ａ）または図１２（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、支点軸受ユニット１００が運転されている状態において、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）と転動体１０９との接触を確実に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。

（実施の形態２）
図１７は、本発明の実施の形態２に係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１７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１７における支点軸受ユニット２００は、内方部材として、支点軸受ユニット１００における調整リング１２３の代わりに、内輪１０３を用いている。内輪１０３には、第３の接触面としての軸受溝１１０が形成されており、転動体１０９は軸受溝１１０の曲面と１点接触する。また、スリーブ１０２は、支点軸受ユニット１００と同様に転動体１０９と２点接触する。より具体的には、スリーブ１０２は、円すい面形状を有し、転動体１０９と接触する第１の接触面（円すい状軌道面１４１、１５１）と、第１の接触面に交差する円すい面形状を有し、転動体１０９と接触する第２の接触面（円すい状軌道面１４２、１５２）とを含んでいる。

支点軸受ユニット２００のように、スリーブ１０２が転動体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。転動体１０９は、スリーブ１０２とは２つの接触面（円すい状軌道面１４１、１４２または円すい状軌道面１５１、１５２）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。転動体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、転動体１０９と軸受溝１１０との接触点はほぼ１箇所に決まる。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。そして、このように転動体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。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、工程や効果などは、全て本発明の実施の形態１に準ずる。

実施例１において、上述した本発明の実施の形態１に係る支点軸受ユニット１００の内側軌道面および外側軌道面に必要な硬度の算出を試みた。

ここで図１８は、鋼材の硬度に対する、圧痕が発生する際の接触応力を示すグラフである。図１８のグラフにおいて、横軸はたとえば支点軸受ユニット１００のスリーブ１０２や軸１０１の材料として用いる、ＳＵＳ４２０Ｊ２などの鋼材の硬度を示している。また、図１８のグラフにおいて、縦軸は横軸に示した硬度を有する鋼材に対して鋼製の球を接触させて応力を加えた際に、当該鋼材に圧痕が発生する応力を示したものである。たとえば図１８に示すように、硬度がＨＲＣ６０である鋼材の平板は、鋼製の球を４ＧＰａの応力で押し付けることにより圧痕が発生する。

一方、本発明の実施の形態１に係る支点軸受ユニット１００の内方部材である軸１０１と同様の材料であるＳＵＳ４２０Ｊ２を用いて、断面が直径５ｍｍの円形をなす硬度ＨＲＣ３０の丸棒を作成した。この丸棒の外周面に対して、上記実施の形態１において支点軸受ユニット１００に組み込まれる直径１ｍｍの鋼球を押し付けながら転がした。その結果、丸棒の外周面には、曲率半径０．７ｍｍの溝が形成された。つまりこのような条件でバニシングを行なえば、０．７ｍｍの溝曲率半径の溝が加工されることとなる。

ところで上述したように、支点軸受ユニット１００は、スイングアーム支点軸受として使用する際の不測の外力であるたとえば衝撃荷重により、転動体１０９が接触する軌道面に対して圧痕などを発生することが抑制できる設計となっていることが好ましい。一般には、１０００Ｇの衝撃が加わっても圧痕が発生しない設計とすることが好ましい。

外力である衝撃荷重の大きさは、軌道面に対して衝撃荷重を加える部分、すなわち支点軸受ユニット１００およびスイングアーム１の系（図１参照）のうちスイングアーム１とスリーブ１０２との合計質量に、衝撃力の加速度を乗ずることにより求められる。たとえば、２．５インチハードディスクドライブの場合、上記合計質量は３グラムである。したがって、この場合、１０００Ｇの衝撃に対して、３０Ｎの力が作用する。すなわち、３０Ｎの力が加わったとしても軌道面に圧痕が発生しない設計とすることが好ましい。

支点軸受ユニット１００における軌道面の半径や、上述した溝曲率半径、転動体１０９の半径を用いて、衝撃荷重が作用した際に鋼製の球（転動体１０９）と軌道面との間の接触応力を計算し、その結果と図１８のグラフが示す関係とを用いて算出した結果、軌道面に必要な硬度は次の図１９に示すようになった。

図１９は、外力の大きさと、外力に対して材料に圧痕を発生させないために必要な硬度との関係を示すグラフである。図１９において、横軸は外力、すなわち上述した不測の衝撃荷重をＮ単位で示したものであり、縦軸は、横軸に示す衝撃荷重が軌道面に発生した場合に、当該軌道面に圧痕を発生させないために、当該軌道面に要求される必要硬度をＨＲＣ（ロックウェルＣスケール）にて示したものである。また、図１９のグラフ中、白丸（○）は１点接触の場合、すなわちたとえば支点軸受ユニット１００の場合、軌道面のうち、転動体１０９と１点で接触する内側軌道面に対応する。同様に図１９のグラフ中、黒丸（●）は２点接触の場合、すなわちたとえば支点軸受ユニット１００の場合、軌道面のうち、転動体１０９と２点で接触する外側軌道面に対応する。

図１９のグラフより、たとえば上述したように３０Ｎの衝撃荷重が発生した場合においても軌道面に圧痕を発生させないためには、１点接触側すなわち支点軸受ユニット１００の内側軌道面（図１における円すい状軌道面１４３、１５３）はＨＲＣ４０、２点接触側すなわち支点軸受ユニット１００の外側軌道面（図１における円すい状軌道面１４１など）にはＨＲＣ２５以上の硬度が必要であることがわかった。以上より、上述したように、本発明の支点軸受ユニットにおいては、内側軌道面の硬度がＨＲＣ４０以上、外側軌道面の硬度がＨＲＣ２５以上であることが好ましいといえる。

実施例２において、鋼材に対して高周波焼入れを行なった場合の硬度分布を調査する実験を行なった。本実施例２においてはまず本発明の実施の形態１に係る支点軸受ユニット１００の内方部材である軸１０１と同様の材料であるＳＵＳ４２０Ｊ２を用いて、断面が直径５ｍｍの円形をなす丸棒を作成した。

そして当該丸棒の外周面を囲むように、高周波コイルを配置し、誘導加熱を利用した高周波焼入れを実施した。

図２０は、断面が直径５ｍｍの円形をなす丸棒を高周波焼入れを行なった際の硬度分布を示すグラフである。図２０において、横軸は丸棒の表面からの深さ、すなわち丸棒の外周面から丸棒の断面の中心へ向かう距離をｍｍ単位で示しており、縦軸は丸棒の表面からの各深さにおける、高周波焼入れを行なった後の硬度をＨｖ単位で示している。

図２０に示すように、丸棒は表層部に近い領域が焼入れ硬化されて硬度が高い一方、内部においては硬度が低くなっていた。そして、図２０を参照して、表面から１ｍｍ以内の領域を高硬度化できることが確認された。このことから、支点軸受ユニット１００の製造プロセスにおいて、棒鋼などの鋼材に対して高周波焼入れを実施することにより、たとえば軸１０１の円すい状軌道面１５３となるべき領域を十分に硬化する一方、穴１６１やねじ１６２を形成すべき領域の硬度上昇を抑制することが可能であることが確認された。

今回開示された実施の形態および実施例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、製造コストの低減が求められるスイングアーム支点軸受およびその製造方法に、特に有利に適用されうる。

本発明の実施の形態１に係る、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１５３に対して面粗度を小さくする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。 本発明の実施の形態１に係る、支点軸受ユニットの製造方法を示すフローチャートである。 図６のフローチャートの部材を準備する工程（Ｓ１０）のうち、内方部材の形成に係る詳細な工程を示すフローチャートである。 （Ａ）内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７の高周波焼入れする工程（Ｓ１１）を行なった状態を示す概略断面図である。（Ｂ）内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７の穴あけ加工する工程（Ｓ１２）を行なった状態を示す概略断面図である。（Ｃ）内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７のタッピング加工する工程（Ｓ１３）を行なった状態を示す概略断面図である。（Ｄ）内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７の旋削加工する工程（Ｓ１４）を行なった状態を示す概略断面図である。（Ｅ）内方部材（軸１０１）を製造する過程の、図７の切断加工する工程（Ｓ１５）を行なった状態を示す概略断面図である。（Ｆ）内方部材（軸１０１）の完成した状態を示す概略断面図である。 （Ａ）内方部材（調整リング１２３）を製造する過程の、図７の高周波焼入れする工程（Ｓ１１）を行なった状態を示す概略断面図である。（Ｂ）内方部材（調整リング１２３）を製造する過程の、図７の穴あけ加工する工程（Ｓ１２）を行なった状態を示す概略断面図である。（Ｃ）内方部材（調整リング１２３）を製造する過程の、図７の旋削加工する工程（Ｓ１４）を行なった状態を示す概略断面図である。（Ｄ）内方部材（調整リング１２３）の完成した状態を示す概略断面図である。 複数個の転動体を輪状に配置するための治具を示す概略図である。 図１０の線分ＸＩ−ＸＩにおける断面模式図である。 （Ａ）複数個の転動体をスリーブの外側軌道面に接触するように配置した状態を示す概略図である。（Ｂ）さらに軸を配置した状態を示す概略図である。（Ｃ）さらに調整リングを配置し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図である。 本発明の実施の形態１における、バニシング加工を行なう態様を示す概略断面図である。 アキシャル力のみを加えた状態でバニシング加工を行なった場合における、調整リングの内側軌道面の変形状態を示す概略断面図である。 アキシャル力およびラジアル力を加えた状態でバニシング加工を行なった場合における、調整リングの内側軌道面の変形状態を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態２に係る支点軸受ユニットの構造を示す、断面概略図である。 鋼材の硬度に対する、圧痕が発生する際の接触応力を示すグラフである。 外力の大きさと、外力に対して材料に圧痕を発生させないために必要な硬度との関係を示すグラフである。 断面が直径５ｍｍの円形をなす丸棒を高周波焼入れを行なった際の硬度分布を示すグラフである。

符号の説明

１ スイングアーム、２ 磁気ヘッド、９９ 鋼材、１００ 支点軸受ユニット、１０１ 軸、１０２ スリーブ、１０３ 内輪、１０９ 転動体、１０９Ａ 転動体表面、１１０ 軸受溝、１２１ モータ、１２２ モータ、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 押さえ盤、１３５ 切り込み、１４１ 円すい状軌道面、１４２ 円すい状軌道面、１４３ 円すい状軌道面、１４４ 接触点、１４５ 接触点、１４６ 接触点、１４９ スペーサボール、１５１ 円すい状軌道面、１５２ 円すい状軌道面、１５３ 円すい状軌道面、１５３Ａ 面粗度向上加工領域、１５４ 接触点、１５５ 接触点、１５６ 接触点、１６１ 穴、１６２ ねじ、１６３ 外形線、１６４ 切断線、１６５ 外形線、１７１ 点線、１７２ 点線、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。

Claims (7)

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るべき外方部材と、
   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の転動体とを備え、
   前記転動体は、前記内側軌道面と１点において接触するとともに、前記外側軌道面と２点において接触しており、
   前記内側軌道面および前記外側軌道面においては、前記転動体と接触する第１の領域の面粗度Ｒａ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、スイングアーム支点軸受。
2. 前記内側軌道面の硬度はＨＲＣ４０以上ＨＲＣ５０以下であり、
   前記外側軌道面の硬度はＨＲＣ２５以上ＨＲＣ３５以下である、請求項１に記載のスイングアーム支点軸受。
3. 前記内方部材には、前記内側軌道面の中心軸を含む領域に穴が形成されており、
   前記内側軌道面の硬度はＨＲＣ４０以上となっており、
   前記穴の表層部の硬度はＨＲＣ２５以下となっている、請求項１または２に記載のスイングアーム支点軸受。
4. 前記内側軌道面を含む領域は高周波焼入れされている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイングアーム支点軸受。
5. 外周面に円環状の内側軌道面が形成された内方部材と、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るべき外方部材と、複数の転動体とを準備する工程と、
   前記内側軌道面と前記外側軌道面とが対向し、かつ前記転動体が前記内側軌道面と１点において接触するとともに、前記外側軌道面と２点において接触するように、前記内方部材、前記外方部材および前記転動体を組み立てる工程と、
   前記外方部材を前記内方部材に対して軸周りに相対的に回転させることにより、前記内側軌道面において前記転動体と接触する領域、および前記外側軌道面において前記転動体と接触する領域の塑性加工を実施する工程とを備えた、スイングアーム支点軸受の製造方法。
6. 前記塑性加工を実施する工程では、前記外方部材および前記内方部材を軸周りに回転させることにより、前記外方部材を前記内方部材に対して軸周りに相対的に回転させるとともに、前記内方部材と前記外方部材との間にアキシャル力およびラジアル力を作用させる、請求項５に記載のスイングアーム支点軸受の製造方法。
7. 前記転動体と接触する領域を塑性加工する工程では、面粗度Ｒａ０．３以下である前記内側軌道面および前記外側軌道面が塑性加工される、請求項５または６に記載のスイングアーム支点軸受の製造方法。

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