JP2011256966A - 転がり軸受、軸受装置、情報記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内輪30及び外輪31と、内輪と外輪との間に転動自在に保持された複数の転動体32と、外輪の内周面に周方向に沿って形成されると共に内周面側及び開口端側に開口した係合用溝部40に係合された環状のシールド板33と、を備え、シールド板が、環状のシールド本体35と、該シールド本体の外周縁部に沿って複数配設され、該外周縁部から径方向外方に向けて傾斜した状態で突設されると共に係合用溝部に係合される係合突起36と、を備え、係合突起が、シールド本体の外周縁部との連設部分を基点に該シールド本体の面内方向に直交する直交方向に折曲変形可能とされていると共に、外周縁部からの突設長さが周方向中央部36aよりも周方向両端部36bの方が短く形成されている転がり軸受22を提供する。
【選択図】図3
Description
従って、転動体や、外輪及び内輪の軌道面等に、外部からの塵埃等が付着してしまうことを防止したり、内部のグリスや潤滑油等が外部に漏出することを抑制したりすることが可能とされている。従って、シールド板付きの転がり軸受は、シールド板を有さないものに比べて、長期的に安定に作動し易い。
この転がり軸受におけるシールド板は、金属板を環状に形成したものであり、外周縁部に、周方向に沿って一定間隔毎に複数の係止用突起が突設されている。これら複数の係止用突起は、外周縁部から径方向外方に向けて斜めに傾斜するように突設されており、シールド板の面内方向に略直交する直交方向に折曲変形自在とされている。
具体的には、係止用突起を係止凹溝内に嵌め込むように、シールド板を外輪と内輪との間の画成された円環状空間内に押し込む。すると、係止用突起は、根元側を基点として上記直交方向に折れ曲がりながら係止凹溝内に嵌め込まれていく。そして、シールド板が完全に押し込まれると、係止用突起は係止凹溝内にて弾性復元力によって弾性戻りして、係止凹溝における内側面を押圧する。これにより、係止用突起は係止凹溝内に引っ掛かって係止された状態となる。このようにして、シールド板は外輪に装着されている。
そのため、上記ストレスに加え、係止用突起101の周方向中央部101bに内部応力が集中してしまい、該中央部101bが過度に不正変形してしまう恐れがあった。その結果、係止用突起100が係止凹溝110における内側面111を外輪112の径方向外側に向けて強く押圧し易かった。
更には、係止用突起の強い押圧力のために、シールド板の中央部が座屈するように歪んでしまう可能性もあり、外観不良を招いたり、外輪に対して相対運動する部品、例えばリテーナー等に接触したりする恐れもあった。
また、例えばシールド板に係止用突起を設けずに、Cリング等の別部材を利用してシールド板を外輪に対して装着させる方法も考えられるが、この場合にはCリングとシールド板という2つの部品が必要となってしまい、やはりコスト高を招き易かった。
(1)本発明に係る転がり軸受は、同軸上に配設された内輪及び外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に保持された複数の転動体と、前記外輪の内周面に周方向に沿って形成されると共に内周面側及び開口端側に開口した係合用溝部に係合され、前記内輪と前記外輪との間に画成された円環状空間を塞ぐ環状のシールド板と、を備え、前記シールド板が、内周縁部が前記内輪を径方向外側から囲み、且つ外周縁部が前記外輪に向き合う環状のシールド本体と、該シールド本体の外周縁部に沿って複数配設され、該外周縁部から径方向外方に向けて傾斜した状態で突設されると共に前記係合用溝部に係合される係合突起と、を備え、前記係合突起が、前記シールド本体の外周縁部との連設部分を基点に該シールド本体の面内方向に直交する直交方向に折曲変形可能とされていると共に、外周縁部からの突設長さが周方向中央部よりも周方向両端部の方が短く形成されていることを特徴とする。
従って、係合突起が外輪を径方向外側に押圧する力を均一に分散でき、結果的に押圧力を弱めることができる。そのため、外輪に径方向外側に膨らむような不正変形を引き起こし難くさせることができ、外輪の真円度を維持し易く、有害な振動や負荷トルクの変動が生じ難い。
また、スリットの隙間を利用して、係合突起の周方向両端部を揺動させることもできるので、シールド板の押し込み時、係合突起に伝わってきた周方向への力を吸収し易い。従って、係合突起の全体を係合用溝部の内壁部に対してフィットさせ易い。
仮に、転動体及び係合突起の数が共に同じ数である場合には、上記2つの配置パターンが使用中に交互に現れてしまう。この場合には、2つの配置パターンで外輪に与える圧力差が大きくでてしまい、外輪に不正変形を引き起こす悪影響が生じ易くなってしまう。
しかしながら、転動体の数と係合突起の数とを互いに素の関係にすることができるので、上記2つの配置パターンが使用中に交互に現れてしまうことを防ぐことができる。
また、本発明に係る軸受装置及び情報記録再生装置によれば、上記転がり軸受を備えているので、高性能化及び低価格化を図ることができる。
本実施形態の情報記録再生装置1は、図1に示すように、垂直記録層を有するディスク(磁気記録媒体)Dに対して垂直記録方式で書き込みを行う装置であって、キャリッジ2と、キャリッジ2の基端側から光導波路3を介して光束を供給するレーザ光源4と、キャリッジ2の先端側に支持されたヘッドジンバルアッセンブリ(HGA)5と、ヘッドジンバルアッセンブリ5をディスク面(ディスクDの表面)D1に平行な水平面内方向にスキャン移動させるアクチュエータ6と、回転軸線L1を中心にディスクDを一定方向に回転させるスピンドルモータ(回転駆動部)7と、情報に応じて変調した電流をヘッドジンバルアッセンブリ5のスライダ5bに対して供給する制御部8と、これら各構成品を内部に収容するハウジング9と、を備えている
なお、図1においては、説明を分かりやすくするため、ハウジング9の周囲を取り囲む周壁を省略している。
このキャリッジ2は、基端部から先端部に向けて(ディスクD方向に向けて)延設されたアーム部2aと、アーム部2aを介して片持ち状に支持する基部2bとが、削り出し加工等により一体形成されたものである。基部2bは、略直方体形状に形成されたものであり、ピボット軸10回りに回動可能に支持されている。つまり、基部2bはピボット軸10を介してアクチュエータ6に連結されており、このピボット軸10がキャリッジ2の回転中心となっている。
具体的には、アーム部2aは、基端部から先端部に向かうにしたがって先細るテーパ形状に形成されており、各アーム部2a間に、ディスクDが挟み込まれるように配置されている。つまり、アーム部2aとディスクDとが、交互に配置可能に構成されており、アクチュエータ6の駆動によってアーム部2aがディスク面D1に平行な方向(水平面内方向)に移動可能になっている。
なお、キャリッジ2及びヘッドジンバルアッセンブリ5は、ディスクDの回転停止時にアクチュエータ6の駆動によって、ディスクD上から退避するようになっている。
なお、近接場光発生素子は、例えば、光学的微小開口やナノメートルサイズに形成された突起部等により構成されている。
図2に示すように、ピボット軸10は、ハウジング9の底部9aに立設された略円柱状のシャフト20と、該シャフト20を径方向外側から囲み、且つシャフト20と同軸上に配設された略円筒状のスリーブ21と、シャフト20とスリーブ21との間に介装された2つの転がり軸受22と、を備えている。
なお、本実施形態では、回転軸線L2に直交する方向を径方向といい、回転軸線L2を中心に周回する方向を周方向という。
このようにして、シャフト20はハウジング9の底部9aに立設されている。この際、フランジ部20aの下面がハウジング9の底部9aに接することで、シャフト20の高さ方向の位置決めがなされている。
そして、スリーブ21は、キャリッジ2の基部2bに形成された図示しない取付孔内に圧入又は接着嵌合されることで、キャリッジ2と一体的に組み合わされている。
また、本実施形態では、転動体32をボールとして説明している。また、これら転動体32は、図示しない保持器によって転動可能に保持されており、その数は2以上の素数である7個とされている。
これら係合突起36は、シールド本体35の外周縁部との連設部分を基点にシールド本体35の面内方向に直交する直交方向(図6に示す矢印方向)に折曲変形可能とされている。そして、この係合突起36は、図4及び図7に示すように、外輪の係合用溝部40内に嵌め込まれた状態で、該係合用溝部40の内壁部に対して均一に接触しており、該内壁部を径方向外側に押圧している。これにより、係合突起36は係合用溝部40内に確実に係合されており、その結果、シールド板33が外輪31に対して装着されている。
つまり、係合用溝部40は上記シールド板33の面内方向に平行で且つ外輪31の内周面に連設された底壁部41と、この底壁部41と外輪31の開口端縁とを連設する内壁部42と、で画成されている。
また、上記内壁部42のうち底壁部41側に連接する部分は、開口端縁から底壁部41に向かうにしたがって漸次拡径する逆テーパ状に形成された引き込み面42aとされている。
次に、上記のように構成された転がり軸受22において、シールド板33を外輪31に対して装着させる方法について説明する。
はじめに、外輪31と内輪30との間に画成された円環状空間を塞ぐようにシールド板33を外輪31に対して重ね合わせた後、シールド板33を円環状空間内に押し込む。すると、複数の係合突起36は、図9に示すように、シールド本体35の外周縁部を基点として直交方向に折曲変形しながら係合用溝部40内に嵌め込まれていく。そして、シールド板33を完全に押し込むと、図4及び図7に示すように、係合突起36は係合用溝部40内にて弾性復元力によって弾性戻りして、係合用溝部40における内壁部42を径方向外側に押圧する。これにより、係合突起36は係合用溝部40の引き込み面42aに引っ掛かって係止された状態となり、シールド板33が装着される。
そのため、外輪31に径方向外側に膨らむような不正変形を引き起こし難くさせることができ、外輪31の真円度を維持し易く、有害な振動や負荷トルクの変動が生じ難い。
加えて、押圧力を弱めることができるので、シールド板33に歪み等の外観不良を招き難いうえ、他部品(例えば保持器等)への接触の可能性も少ない。更に、Cリング等の別部品を必要とせず、シールド板33の1部品で確実に該シールド板33を外輪31に装着できるので、コスト高を招くこともない。
また、係合突起36は、シールド板33の外周縁部に沿って等間隔毎に5つ形成されているので、図3に示すように回転軸線L2を挟んで径方向に向かい合うことがない。従って、外輪31のうち回転軸線L2を挟んで径方向に向かい合った部分に、係合突起36から同時に押圧力が伝わることがない。よって、外輪31の真円度の維持に貢献し易い。
仮に、転動体32及び係合突起36の数が共に同じ数の5つである場合には、上記2つの配置パターンが使用中に交互に現れてしまう。この場合には、2つの配置パターンで外輪31に与える圧力差が大きくでてしまい、外輪31に不正変形を引き起こす悪影響が生じ易くなってしまう。しかしながら、転動体32の数と係合突起36の数とが、互いに素となる組み合わせであるので、上記2つの配置パターンが使用中に交互に現れてしまうことを防ぐことができる。
但し、上記係合突起36の数と、転動体32の数とが、互いに素となる関係となるように組み合わせることが好ましい。例えば、上述したように係合突起36の数が5で転動体32の数が7となるような素数同士の組み合わせだけでなく、係合突起36の数が5で転動体32の数が9となるような素数と奇数の組み合わせも可能であるし、係合突起36の数が9で転動体32の数が25となるような奇数同士の組み合わせも可能であるし、係合突起36の数が9で転動体32の数が16となるような奇数と偶数の組み合わせも可能である。
この場合には、切欠溝50によって係合突起36が周方向に分断された状態となるので、係合突起36の剛性を低くでき、軽い力でシールド板33を押し込むことが可能である。従って、シールド板33をより簡便に装着し易い。また、切欠溝50によって係合突起36は周方向に分断された状態であるので、シールド板33の押し込み時、係合突起36に伝わってきた周方向への力を切欠溝50の隙間を利用して吸収し易い。従って、係合突起36の全体を係合用溝部40の内壁部42に対してよりフィットさせ易い。
更に、切欠溝50により剛性を低下させることができるので、係合突起36を周方向に長く形成し易く、係合用溝部40への引っ掛かり性能を高めることができる。
また、スリット51の隙間を利用して、係合突起36の周方向両端部36bを揺動させることもできるので、シールド板33の押し込み時、係合突起36に伝わってきた周方向への力を吸収し易い。従って、係合突起36の全体を係合用溝部40の内壁部42に対してよりフィットさせ易い。
なお、図11では、周方向中央部36aから周方向両端部36bに至る部分が滑らかに円弧状に湾曲している係合突起36を例に挙げている。
1…情報記録再生装置
2…キャリッジ
2a…アーム部
5…ヘッドジンバルアッセンブリ
6…アクチュエータ
7…スピンドルモータ(回転駆動部)
10…ピボット軸(軸受装置)
20…シャフト
21…スリーブ
22…転がり軸受
30…内輪
31…外輪
32…転動体
33…シールド板
35…シールド本体
36…係合突起
36a…係合突起の周方向中央部
36b…係合突起の周方向両端部
36c…係合突起の連結梁部
40…係合用溝部
50…切欠溝
51…スリット
Claims (10)
- 同軸上に配設された内輪及び外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に転動自在に保持された複数の転動体と、
前記外輪の内周面に周方向に沿って形成されると共に内周面側及び開口端側に開口した係合用溝部に係合され、前記内輪と前記外輪との間に画成された円環状空間を塞ぐ環状のシールド板と、を備え、
前記シールド板は、
内周縁部が前記内輪を径方向外側から囲み、且つ外周縁部が前記外輪に向き合う環状のシールド本体と、
該シールド本体の外周縁部に沿って複数配設され、該外周縁部から径方向外方に向けて傾斜した状態で突設されると共に前記係合用溝部に係合される係合突起と、を備え、
前記係合突起は、前記シールド本体の外周縁部との連設部分を基点に該シールド本体の面内方向に直交する直交方向に折曲変形可能とされていると共に、外周縁部からの突設長さが周方向中央部よりも周方向両端部の方が短く形成されていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1に記載の転がり軸受けにおいて、
前記係合突起は、前記周方向中央部から前記周方向両端部に向かうにしたがって漸次前記突設長さが短くなるように形成されていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1又は2に記載の転がり軸受けにおいて、
前記係合突起の周方向中央部には、外縁部から前記シールド本体側に向かって切欠溝が形成されていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項3に記載の転がり軸受けにおいて、
前記切欠溝は、前記シールド本体の外周縁部を超え、該シールド本体側に延びていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の転がり軸受けにおいて、
前記係合突起のうち前記シールド本体の外周縁部との連設部分には、周方向両端部側から周方向中央部に向けて外周縁部に沿った2つのスリットが形成され、
前記係合突起は、前記2つのスリットで挟まれた連結梁部を基点として前記直交方向に折曲変形可能とされていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の転がり軸受において、
前記係合用溝部は、前記外輪の内周面全体に亘って環状に形成されていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の転がり軸受において、
前記係合突起は、前記シールド本体の外周縁部に周方向に沿って等間隔毎に配設され、且つその数が3以上の素数であることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の転がり軸受において、
前記係合突起の数と前記転動体の数とは、互いに素の関係であることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の転がり軸受と、
円柱状に形成され、前記内輪が固定されるシャフトと、
該シャフトと同軸上に配設され、前記外輪が固定される円筒状のスリーブと、を備えていることを特徴とする軸受装置。 - 請求項9に記載の軸受装置と、
前記スリーブに外嵌されて該スリーブと共に前記シャフトの回りを回動自在とされ、ヘッドジンバルアッセンブリを支持するアーム部を有するキャリッジと、
磁気記録媒体を一定方向に回転させる回転駆動部と、
前記キャリッジを回動させ、ヘッドジンバルアッセンブリを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、を備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
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