JP2014152873A - 転がり軸受装置およびハードディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の向上およびアウトガスの発生の低減を図るとともに共振周波数変動やトルク変動の発生を防止しつつ、さびの発生を防止する。
【解決手段】クロムおよび炭素が含有されている金属材料からなり互いに同軸に配置された内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される２つの転がり軸受と、各内輪に嵌合されるシャフト３１と、内輪２１の軸方向の端面を被覆するコーティング部材Ｚとを備え、コーティング部材Ｚにより被覆された内輪２１の軸方向の端面がシャフト３１に対してレーザ溶接されており、レーザ溶接された内輪２１が、内輪２１における転動体２５のレースウェイ２１ａにコーティング部材Ｚが進入するのを防止する突部２１ｂを有する転がり軸受装置１を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、転がり軸受装置およびハードディスクドライブ装置に関するものである。

従来、同軸に配置された内輪および外輪を備える転がり軸受と、転がり軸受の内輪に嵌合されるシャフトと、転がり軸受の外輪を嵌合させるスリーブとを備え、転がり軸受によりシャフトとスリーブとが相対回転自在に支持された転がり軸受装置が知られている（例えば、特許文献１，２および３参照。）。

特許文献１に記載の転がり軸受装置は、シャフトと内輪および外輪とハウジングをそれぞれ接着剤により接合し、特許文献２に記載の転がり軸受装置は、シャフトと内輪を嫌気性の接着剤により接合し、外輪をスリーブに固着している。また、特許文献３の転がり軸受装置は、転がり軸受の外側端面を覆うシール部材をシャフトの外周にレーザ溶接より固定している。

特開平１１−１８２５４３号公報 特開２０００−３４６０８５号公報 特開２００４−９２６６８号公報

しかしながら、嫌気性接着剤はアウトガス成分が多いとともに、硬化時間が長く生産性が低いという不都合がある。また、従来の転がり軸受装置のようにシャフトと内輪および外輪とハウジングをそれぞれ接着剤により接合した場合、温度変化によって接着剤の剛性が変動し、これにより予圧が変化して共振周波数（レゾナンス）やトルクが変動する不都合がある。

また、特許文献３の技術を応用して、ステンレス鋼からなる内輪および外輪をそれぞれシャフトおよびハウジングに対してレーザ溶接することとすると、レーザ溶接による熱影響により、内輪および外輪の溶接部周辺に炭化クロムが析出してその部分のクロム量が減少する。そのため、溶接部周辺にさびが発生し易くなるという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、生産性の向上およびアウトガスの発生の低減を図るとともに共振周波数変動やトルク変動の発生を防止しつつ、さびの発生を防止した転がり軸受装置およびハードディスクドライブ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、クロムおよび炭素が含有されている金属材料からなり互いに同軸に配置された内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される２つの転がり軸受と、該２つの転がり軸受の各前記内輪に嵌合される軸部材、および／または、各前記外輪を嵌合させる嵌合孔を有する外嵌部材と、少なくとも一方の前記転がり軸受の前記内輪および／または前記外輪の少なくとも軸方向の端面を被覆するコーティング部材とを備え、該コーティング部材により被覆された前記内輪および／または前記外輪の軸方向の端面が、対応する前記軸部材および／または前記外嵌部材に対してレーザ溶接されており、レーザ溶接された前記内輪、前記外輪、前記軸部材および／または前記外嵌部材の少なくともいずれかが、前記内輪または前記外輪における前記転動体の転走面に前記コーティング部材が進入するのを防止する進入防止部を有する転がり軸受装置を提供する。

本発明によれば、２つの転がり軸受の各内輪に嵌合された軸部材および／または各外輪が嵌合された外嵌部材が、これら２つの転がり軸受によって軸回りに回転可能に支持される。いずれかの内輪および／または外輪の少なくとも軸方向の端面が、対応する軸部材および／または外嵌部材に対してレーザ溶接されていることで、嫌気性接着剤を用いて接合する場合のようなアウトガスの発生を抑制するとともに、接合時間の短縮により生産性を向上することができる。また、接着剤を用いた場合のような温度変化による接着剤の剛性変動に起因する予圧変化を回避し、共振周波数およびトルクの安定化を図ることができる。

また、レーザ溶接された内輪および／または外輪の少なくとも軸方向の端面をコーティング部材により被覆することで、レーザ溶接により高温に一定時間晒された内輪および／または外輪の溶接部周辺において炭素とクロムが結合して炭化クロムが析出することによりクロム含有量が大凡１０％ｗｔ未満になったとしても、コーティング部材により空気中の水分が触れるのを阻止してさびが発生するのを防止することができる。

この場合において、コーティング部材が液体を硬化させて成形されるものであっても、進入防止部により内輪や外輪の転走面に液状のコーティング部材が流れ込むのを防ぐことができる。これにより、トルク異常を防止するとともに、液状のコーティング部材が転がり軸受の内部の潤滑油に混合して硬化不良を防ぎ、未硬化部からのアウトガスの発生を防ぐことができる。したがって、コーティング部材を所望の位置に被覆した状態を維持し、ハードディスクドライブ装置に組み込んだ後においても、さびの発生を防止しつつアウトガスの発生を防いでハードディスクドライブ装置が故障するのを防止することができる。

上記発明においては、前記コーティング部材が、水分の透過を防ぐ機能を有することとしてもよい。
このように構成することで、コーティング部材により、溶接部周辺に大気中の水分が接触するのを防ぐことができる。

上記発明においては、前記コーティング部材が、撥油機能を有することとしてもよい。
このように構成することで、コーティング部材の撥油機能により、転がり軸受の内部の潤滑油が外部に流れ出すのを防ぐことができる。これにより、ハードディスクドライブ装置に組み込んだ場合にハードディスクドライブ装置が故障するのを防止することができる。

上記発明においては、前記コーティング部材が、水分の透過を防止するコーティング材料と常温で揮発性を有する溶剤とを含むコーティング液を塗布した後に、前記溶剤を揮発させることにより形成されていることとしてもよい。
このように構成することで、コーティング部材を均一に成形して空孔等が発生するのを防ぎ、さびの発生防止を向上することができる。また、コーティング液の塗布後に炉に入れて乾燥させる工程を省くことができ、生産性を向上することができる。

上記発明においては、前記コーティング部材が、ＵＶ硬化成分を含み水分の透過を防止するコーティング材料により形成されていることとしてもよい。
このように構成することで、レーザ溶接した後に、コーティング材料を塗布して紫外線（ＵＶ）を照射するだけでコーティング部材を成形することができる。したがって、炉に入れて乾燥させる工程を省き、組み立ての自動化を容易にすることができる。

上記発明においては、前記コーティング部材が、熱硬化成分を含み水分の透過を防止するコーティング材料により形成されていることとしてもよい。
このように構成することで、レーザ溶接した後に、コーティング材料を塗布して熱を加えるだけでコーティング部材を成形することができる。

上記発明においては、前記進入防止部が、前記内輪の軸方向の端面または該内輪の外周面から突出する凸形状を有することとしてもよいし、前記外輪の軸方向の端面または該外輪の内周面から突出する凸形状を有することとしてもよい。
このように構成することで、コーティング部材が液体を硬化させて成形されたものであっても、液状のコーティング部材が進入防止部にぶつかることによりその流動を塞き止めることができる。

上記発明においては、前記進入防止部が、前記内輪の軸方向の端面または該内輪の外周面に窪む凹形状を有することとしてもよいし、前記外輪の軸方向の端面または該外輪の内周面に窪む凹形状を有することとしてもよい。
このように構成することで、コーティング部材が液体を硬化させて成形されたものであっても、液状のコーティング部材が進入防止部に収容されることによりその流動を塞き止めることができる。

上記発明においては、前記軸部材の外周面および／または前記外嵌部材の内周面における溶接部近傍に窪む凹形状を有することとしてもよい。
このように構成することで、コーティング部材が液体を硬化させて成形されたものであっても、液状のコーティング部材が進入防止部に収容されて表面張力が作用することで、コーティング部材が溶接部周辺から離れる方向に広がるのを抑制して、その流動を塞き止めることができる。

上記発明においては、レーザ溶接された前記内輪および／または前記外輪の軸方向の端面に対して径方向に対応する前記外輪および／または前記内輪の軸方向の端面との間に前記円環状空間を閉塞するように配置されたシールド部材を備え、前記進入防止部が、前記シールド部材と前記転走面との間に配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、シールド部材よりも転がり軸受の内側までコーティング部材が被覆される結果、転がり軸受内部の潤滑油の外部への飛散防止を向上することができる。

上記発明においては、レーザ溶接された前記内輪と前記軸部材および／または前記外輪と前記外嵌部材とが、圧入により固定されていることとしてもよい。
このように構成することで、レーザ溶接された内輪と軸部材との間や外輪と外嵌部材との間にコーティング部材が流入することがない。したがって、コーティング部材が紫外線を照射することにより硬化させるものであっても、紫外線が照射されずに硬化不十分になるのを防止することができる。また、コーティング部材が溶媒を揮発させることにより硬化するものであっても、溶媒が揮発せずに硬化不十分になるのを防止することができる。これにより、コーティング部材の未硬化によるアウトガスの発生を防ぐことができる。

本発明は、上記いずれかの転がり軸受装置と、該転がり軸受装置の前記転がり軸受により相対回転可能に支持されたベース部材およびスイングアームとを備えるハードディスクドライブ装置を提供する。
本発明によれば、共振周波数変動やトルク変動の発生を防止しつつ、さびの発生を防止する転がり軸受装置により、ベース部材に対してスイングアームを安定した共振周波数とトルクで揺動させて長寿命化を図ることができる。

本発明によれば、生産性の向上およびアウトガスの発生の低減を図るとともに共振周波数変動やトルク変動の発生を防止しつつ、さびの発生を防止することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るＨＤＤ装置の平面図である。 図１の転がり軸受装置の縦断面図である。 図１の転がり軸受装置の第２転がり軸受の突部周辺を拡大した縦断面図である。 本発明の一実施形態の第１変形例に係る転がり軸受装置の第２転がり軸受の突部周辺を拡大した縦断面図である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係る転がり軸受装置の第２転がり軸受の溝部周辺を拡大した縦断面図である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係る他の転がり軸受装置の第２転がり軸受の溝部周辺を拡大した縦断面図である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係る他の転がり軸受装置の第２転がり軸受の溝部周辺を拡大した縦断面図である。 本発明の一実施形態の第３変形例に係る転がり軸受装置の第２転がり軸受の溝部周辺を拡大した縦断面図である。 本発明の一実施形態の第４変形例に係る転がり軸受装置の第２転がり軸受の突部周辺を拡大した縦断面図である。 本発明の一実施形態の第５変形例に係る転がり軸受装置のシャフトの溝部周辺を拡大した縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る転がり軸受装置およびハードディスクドライブ装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ装置）１００は、略矩形箱状のベースハウジング（ベース部材）２と、ベースハウジング２に対して揺動可能なスイングアーム４と、このスイングアーム４を揺動自在に支持する転がり軸受装置１と、スイングアーム４を揺動させるボイスコイルモータ等の駆動部８とを備えている。図１において、符号６は磁気記録媒体を示している。

スイングアーム４の先端には、磁気記録媒体６に磁気情報を書き込んだり、磁気記録媒体６に記録されている磁気情報を読み取ったりする磁気ヘッド５が取り付けられている。
転がり軸受装置１は、ベースハウジング２に固定されるとともに、スイングアーム４の軸受嵌合孔（図示略）に嵌合されている。

この転がり軸受装置１は、図２に示すように、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される第１転がり軸受１０および第２転がり軸受２０と、これらの転がり軸受１０，２０に嵌合されるシャフト（軸部材）３１と、転がり軸受１０，２０間に軸方向に挟まれるスペーサ３３とを備えている。

第１転がり軸受１０は、同軸に配置された円環形状の内輪１１および外輪１３と、これら内輪１１と外輪１３との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて内蔵される複数個の転動体１５とを備えている。

第２転がり軸受２０は、第１転がり軸受１０と同様の構成および寸法を有し、内輪２１および外輪２３と、複数個の転動体２５とを備えている。
これらの転がり軸受１０，２０は、内輪１１，２１にシャフト３１が嵌合され、外輪１３，２３がそれぞれスイングアーム４の軸受嵌合孔に嵌合されるようになっている。

また、転がり軸受１０，２０の内輪１１，２１の外周面には、それぞれ深溝型若しくはアンギュラ型の内輪軌道（レースウェイ、転走面）１１ａ，２１ａが設けられ、外輪１３，２３の内周面には、それぞれ深溝型若しくはアンギュラ型の外輪軌道（レースウェイ、転走面）１３ａ，２３ａが設けられている。各転動体１５，２５は、図示しないリテーナにより等間隔に配置された状態で、内輪１１，２１のレースウェイ１１ａ，２１ａと外輪１３，２３のレースウェイ１３ａ，２３ａとの間にそれぞれ転動可能に保持されている。

また、内輪１１，２１および外輪１３，２３は、クロム（Ｃｒ）および炭素（Ｃ）が含有されている金属材料により形成されている。例えば、内輪１１，２１および外輪１３，２３は、ＳＵＳ４４０Ｃ等のステンレス材料により形成されており、Ｃｒ含有量が１０ｗｔ％以上を有している。

本実施形態においては、第２転がり軸受２０の内輪２１は、図３に示すように、外周面から径方向に突出する凸形状の突部（進入防止部）２１ｂを有している。この突部２１ｂは、内輪２１の軸方向の一方の端面とレースウェイ２１ａとの間に配置されており、内輪２１の外周面の周方向全域にわたる円環状に形成されている。

シャフト３１は、中空の略円筒形状に形成されており、ベースハウジング２に対して固定されるようになっている。また、シャフト３１は、軸方向の一端に全周にわたり径方向外方に突出する鍔状のフランジ部３１ａを有している。このシャフト３１には、フランジ部３１ａ側から順に第１転がり軸受１０、第２転がり軸受２０が嵌め込まれており、第１転がり軸受１０の内輪１１の軸方向の一方の端面がフランジ部３１ａに突き当てられている。また、第２転がり軸受２０が、内輪２１の突部２１ｂから遠い側の軸方向の端面を第１転がり軸受１０側に向けて配置されている。

スペーサ部材３３は、リング状に形成されており、例えば、外径寸法が外輪１３，２３の外径寸法と略等しく、内径寸法が外輪１３，２３の内径寸法と略等しい大きさを有している。

このスペーサ部材３３の軸方向の一方の端面には、第１転がり軸受１０の外輪１３の軸方向の一方の端面が突き当てあられ、スペーサ部材３３の軸方向の他方の端面には、第２転がり軸受２０の外輪２３の軸方向の一方の端面が突き当てられている。これにより、転がり軸受１０，２０の内輪１１，２１間には、スペーサ部材３３の軸方向の長さに応じた隙間が形成されている。

このように構成された転がり軸受装置１は、転がり軸受１０，２０の内輪１１，２１が相互に近接するように第２転がり軸受２０の内輪２１が軸方向に押圧された状態で、内輪２１とシャフト３１とがレーザ溶接により接合されている。これにより、転がり軸受１０，２０に予圧がかけられた状態となり、内輪１１，２１および外輪１３，２３と転動体１５，２５とが隙間なく接触させられている。

レーザ溶接は、シャフト３１のフランジ部３１ａとは反対側、すなわち、シャフト３１の先端側に配された内輪２１の軸方向の端面の内周縁に対して、周方向の複数箇所にわたり施されている。図中、レーザ溶接によるシャフト３１と内輪２１との溶接部を符号Ｗで示す。レーザ溶接に用いるレーザとしては、例えば、Ｙａｇレーザやファイバレーザの基本波長である１μｍ程度の波長や、第２高調波の５００μｍ程度の波長が挙げられる。

また、シャフト３１の外周面におけるレーザ溶接の溶接部Ｗ周辺から内輪２１の軸方向の端面を介してその外周面の突部２１ｂに至るまでの領域には、コーティング部材Ｚが被覆されている。コーティング部材Ｚは、シャフト３１および内輪２１の周方向の全域に施されている。

このコーティング部材Ｚは、水分の透過を防止するコーティング材料により形成されている。具体的には、コーティング部材Ｚは、水分の透過を防止するコーティング材料に常温で揮発性を有する溶剤を加えたコーティング液を、レーザ溶接後の溶接部Ｗ周辺に塗布した後に溶剤を気化させることにより形成されている。

このようにすることで、コーティング部材Ｚを均一に成形して空孔等が発生するのを防ぎ、さびの発生防止を向上することができる。また、コーティング液の塗布後に炉に入れて乾燥させる工程を省くことができ、生産性を向上することができる。コーティング材料としては、例えば、フッ素樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂またはポリオレフィン樹脂等が挙げられる。

また、このコーティング部材Ｚは、撥油機能を有している。したがって、コーティング部材Ｚの撥油機能により、第２転がり軸受２０の内部の潤滑油が外部に流れ出すのを防ぎ、転がり軸受装置１を備えるＨＤＤ装置１００が故障するのを防止することができる。

コーティング部材Ｚの膜厚は２ｕｍ以上が好ましい。このようにすることで、より高い防錆効果を得られる。また、コーティング部材Ｚの膜厚はおおよそ３００ｕｍ以下が好ましい。なぜならば、温度変化による金属（内輪２１やシャフト３１）とコーティング液との線膨脹係数の違いにより発生する応力を緩和し、コーティング部材Ｚが剥離するのを防ぐことができる。

また、転がり軸受装置１は、転がり軸受１０，２０の外輪１３，２３とスイングアーム４の軸受嵌合孔の内周面とが接着剤により接合されている。接着剤としては、例えば、嫌気性接着剤や熱硬化接着剤等が挙げられる。

以下、このように構成された転がり軸受装置１およびＨＤＤ装置１００の作用について説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置１は、転がり軸受１０，２０の内輪１１，２１と外輪１３，２３との間で転動体１５，２５がそれぞれ転動させられることにより、シャフト３１に固定された内輪１１，２１に対して外輪１３，２３がそれぞれ回動させられる。

これにより、本実施形態に係るＨＤＤ装置１００は、駆動部８の作動によって、転がり軸受１０，２０の外輪１３，２３に固定されたスイングアーム４が、シャフト３１が固定されているベースハウジング２に対して中心軸線Ｃ回りに揺動させられる。そして、スイングアーム４の揺動に従い、磁気ヘッド５が磁気記録媒体６上を往復移動させられる。

例えば、駆動部８によりスイングアーム４を高速動作させると、磁気記録媒体６の所定の位置に記録されたデータへ磁気ヘッド５が瞬時に移動させられ、磁気ヘッド５により、磁気記録媒体６に記録されている磁気情報の読み取りや磁気情報の書き込みを行うことができる。

このような本実施形態に係る転がり軸受装置１およびＨＤＤ装置１００によれば、第２転がり軸受２０の内輪２１の軸方向の端面がシャフト３１に対してレーザ溶接されていることで、この部分を嫌気性接着剤を用いて接合した場合と比較して、アウトガスの発生を抑制してガスの凝集によるヘッドスタックを防止するとともに、接合時間を短縮して生産性を向上することができる。また、接着剤を用いた場合のような温度変化による接着剤の剛性変動に起因する予圧変化を回避し、共振周波数およびトルクの安定化を図ることができる。

また、レーザ溶接した第２転がり軸受２０の内輪２１の軸方向の端面をコーティング部材Ｚにより被覆することで、溶接部Ｗ周辺にさびが発生するのを防止することができる。すなわち、クロムおよび炭素が含有されている金属材料からなる内輪２１に対してレーザ溶接を施すと、溶接部Ｗ周辺が６５０℃程度の高温に一定時間晒されることにより、溶接部Ｗ周辺に炭素とクロムが結合して炭化クロムが析出する。そして、溶接部Ｗ周辺のクロム含有量が大凡１０％ｗｔ未満になることで、溶接部Ｗ周辺にさびが発生し易くなる。これに対して、コーティング部材Ｚにより溶接部Ｗ周辺を含む領域を被覆することで、溶接部Ｗ周辺に空気が触れるのを阻止しさびの発生を防止することができる。

この場合において、本実施形態に係る転がり軸受装置１およびＨＤＤ装置１００は、内輪２１の溶接部Ｗ周辺に塗布した液状のコーティング部材Ｚが硬化する前に流動しても、コーティング部材Ｚが突部２１ｂにぶつかることによりその流動を塞き止めることができる。

したがって、突部２１ｂにより内輪２１のレースウェイ２１ａにコーティング部材Ｚが流れ込むのを防ぎ、トルク異常が起きるのを防止することができる。また、液状のコーティング部材Ｚが第２転がり軸受２０の内部の潤滑油に混合して硬化不良になるのを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施形態に係る転がり軸受装置１およびＨＤＤ装置１００によれば、レーザ溶接したシャフト３１および第２転がり軸受２０の内輪２１の溶接部Ｗ周辺をコーティング部材Ｚで被覆するとともに、突部２１ｂにより内輪２１のレースウェイ２１ａにコーティング部材Ｚが流れ込むのを阻止することで、さびの発生を防止するとともに、コーティング部材Ｚを所望の位置に被覆した状態を維持することができる。これにより、さびの発生を防止しつつアウトガスの発生を防ぎ、ＨＤＤ装置１００が故障するのを防止することができる。

また、転がり軸受装置１のさびの発生を防止することで、内輪２１とシャフト３１の接合強度を長期的に維持し、転がり軸受装置１の特性変化を長期にわたり抑制することができる。したがって、ベースハウジング２に対してスイングアーム４を安定した共振周波数とトルクで揺動させるとともに、ＨＤＤ装置１００の長寿命化に寄与することができる。

本実施形態においては、コーティング部材Ｚが、水分の透過を防ぐコーティング材料に常温で揮発性を有する溶剤を加えたコーティング液により形成されていることとしたが、コーティング材料が、例えば、紫外線を照射することにより硬化するＵＶ硬化成分を含むこととしてもよい。このようにすることで、レーザ溶接した後に、コーティング材料を塗布して紫外線（ＵＶ）を照射するだけでコーティング部材Ｚを成形することができる。この場合も同様に、転がり軸受装置１を炉に入れて乾燥させる工程を省くことができ、組み立ての自動化を容易にすることができる。

また、コーティング材料が、例えば、熱により硬化する熱硬化成分を含むこととしてもよい。このようにすることで、レーザ溶接した後に、コーティング材料を塗布して熱を加えるだけでコーティング部材Ｚを成形することができる。さらに、コーティング材料が、例えば、ＵＶ硬化成分と熱硬化成分の両方の成分を含むこととしてもよい。

熱硬化タイプのコーティング材料やＵＶ硬化と熱硬化の２液混合硬化タイプのコーティング材料によりコーティング部材Ｚを形成した場合も、上述した溶剤揮発タイプのコーティング材料やＵＶ硬化タイプのコーティング材料によりコーティング部材Ｚを形成した場合と同様に、突部２１ｂによりコーティング部材Ｚの流動を塞き止めて、内輪２１のレースウェイ２１ａに液状のコーティング部材Ｚが流れ込むのを防ぐことができる。

また、コーティング液の粘度が高い材料の場合（例えば、ＵＶ硬化タイプや熱硬化タイプ型またはＵＶ硬化タイプと熱硬化タイプの２液混合タイプの場合）は、コーティング部材Ｚはおおよそ１００ｕｍ以上の膜厚が好ましい。このようにすることで、空孔の発生を防ぎ、より確実に防錆効果を得ることができる。

本実施形態は、以下のように変形することができる。
本実施形態においては、内輪２１が外周面に突部２１ｂを有することとしたが、第１変形例としては、例えば、図４に示すように、内輪２１が軸方向の一方の端面に軸方向に突出する凸形状の突部２１ｂを有することとしてもよい。図４では、内輪２１の軸方向の端面の外周縁上に周方向に沿って円環状に突部２１ｂを形成した例を示している。

また、本実施形態においては、進入防止部として凸形状の突部２１ｂを例示して説明したが、第２変形例としては、進入防止部として凹形状の溝部を採用することとしてもよい。例えば、図５に示すように、内輪２１が、軸方向の外周面に径方向に窪む凹形状の溝部（進入防止部）２１ｃを有することとしてもよい。この場合、例えば、内輪２１の外周面に周方向に沿って円環状に溝部２１ｃを形成することとすればよい。

また、例えば、図６および図７に示すように、内輪２１が、軸方向の端面に軸方向に窪む溝部２１ｃを有することとしてもよい。この場合、例えば、図６に示すように、内輪２１の軸方向の端面の外周縁に周方向に沿って円環状に溝部２１ｃを形成することとしてもよいし、図７示すように、内輪２１の軸方向の端面の外周縁よりも内側に周方向に沿って円環状に溝部２１ｃを形成することとしてもよい。

本変形例によれば、内輪２１の溶接部Ｗ周辺に塗布した液状のコーティング部材Ｚが硬化する前に流動しても、コーティング部材Ｚが溝部２１ｃに収容されることによりその流動を塞き止めることができる。これにより、凸形状の進入防止部（突部２１ｂ）と同様に、コーティング部材Ｚがレースウェイ２１ａに流れ込むのを防ぐことができる。

また、本実施形態においては、第３変形例として、例えば、図８に示すように、レーザ溶接した内輪２１の軸方向の端面に対して径方向に対応する外輪２３の軸方向の端面との間に、円環状空間を閉塞するように略円環形状のシールド部材４１を配置することとしてもよい。また、内輪２１の外周面上でシールド部材４１とレースウェイ２１ａとの間に進入防止部としての突部２１ｂまたは溝部２１ｃを形成することとしてもよい。

このようにすることで、シールド部材４１よりも第２転がり軸受２０の内側までコーティング部材Ｚが被覆される結果、内輪２１と外輪２３との間の円環状空間を略閉塞し、第２転がり軸受２０の内部の潤滑油が外部へ飛散するのをほぼ確実に防止することができる。

また、本実施形態においては、第４変形例として、内輪２１とシャフト３１とを圧入状態で嵌合させることとしてもよい。例えば、図９に示すように、内輪２１が、軸方向の一端を形成する厚肉部２１ｄと、レースウェイ２１ａの全域を含み厚肉部２１ｄから軸方向の他端までを形成する薄肉部２１ｅとを有し、厚肉部２１ｄがシャフト３１の外径寸法よりも若干小さい内径寸法を有しシャフト３１に圧入状態で固定され、薄肉部２１ｅがシャフト３１の外径寸法よりも大きい内径寸法を有しシャフト３１に対して径方向に隙間を形成することとしてもよい。

この場合、内輪２１の厚肉部２１ｄ側の軸方向の端面（または外周面）に進入防止部としての溝部２１ｃ（または突部２１ｂ）を形成し、その端面とシャフト３１の外周面とをレーザ溶接して溶接部Ｗ周辺をコーティング部材Ｚで被覆することとすればよい。

このようにすることで、内輪２１の厚肉部２１ｄとシャフト３１との間に隙間が形成されないので、レーザ溶接された内輪２１の端面とシャフト３１の外周面との間にコーティング部材Ｚが流入することがない。

したがって、コーティング部材Ｚとして紫外線を照射することにより硬化させるものを用いた場合でも、紫外線が照射されずにコーティング部材Ｚが硬化不十分になるのを防止することができる。また、コーティング部材Ｚとして溶媒を揮発させることにより硬化させるコーティング液を用いた場合でも、溶媒が揮発せずにコーティング部材Ｚが硬化不十分になるのを防止することができる。これにより、コーティング部材Ｚの未硬化によるアウトガスの発生を防ぐことができる。

また、本実施形態および上記変形例においては、内輪２１に進入防止部（突部２１ｂ、溝部２１ｃ）を設けることとしたが、第５変形例としては、図１０に示すように、シャフト３１の外周面に凹形状の溝部（進入防止部）３１ｂを設けることとしてもよい。この場合、例えば、シャフト３１の外周面に周方向に沿って窪む円環状に溝部３１ｂを形成することとすればよい。

また、溝部３１ｂは、例えば、シャフト３１の外周面における内輪２１の端面が交差する位置で外周面に対して略垂直に窪み、そこからシャフト３１の先端に向かって深さが徐々にゆるくなっていくように傾斜した鋭角形状を有することとしてもよい。そして、内輪２１の軸方向の端面からシャフト３１の溝部３１ｂにかけてコーティング部材Ｚを塗布し、コーティング部材Ｚが溝部３１ｂで若干盛り上がるように被覆することとしてもよい。

このようにすることで、塗布した液状のコーティング部材Ｚが硬化する前に流動しても、溝部３１ｂに収容されているコーティング部材Ｚに表面張力が作用することで、コーティング部材Ｚが溶接部Ｗ周辺から離れる方向、例えば、内輪２１の半径方向外方に向かって広がるのを抑制してその流動を塞き止めることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の一実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの一実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態においては、各転がり軸受１０，２０が、外嵌部材を備えない構成を例示して説明したが、転がり軸受１０，２０の外輪１３，２３を嵌合する嵌合孔を有する略円筒形状のスリーブ（外嵌部材、図示略）を備えることとしてもよい。

この場合、スリーブの嵌合孔に対して、スペーサ部材を挟んで軸方向の一方に第１転がり軸受１０が嵌合され、軸方向の他方に第２転がり軸受２０が嵌合されることとすればよい。また、スリーブがスイングアーム４の軸受嵌合孔に嵌合されることとすればよい。
また、転がり軸受装置１が、シャフト３１を備えずにスリーブ（外嵌部材、図示略）を備え、外輪１３，２３間ではなく内輪１１，２１間に、内輪１１，２１と略同じ径寸法の円環形状のスペーサを配置することとしてもよい。

また、例えば、上記実施形態においては、第２転がり軸受２０の内輪２１とシャフト３１のみをレーザ溶接により接合することとしたが、例えば、第２転がり軸受２０の外輪２３とスリーブ（外嵌部材）とをレーザ溶接により接合することとしてもよいし、第１転がり軸受１０の内輪１１とシャフト３１とをレーザ溶接により接合したり、外輪１３とスリーブとをレーザ溶接により接合したりすることとしてもよい。

その場合において、レーザ溶接する内輪１１，２１、外輪１３，２３、シャフト３１および／またはスリーブの少なくともいずれかが突部２１ｂや溝部２１ｃのような進入防止部を有することとすればよい。また、レーザ溶接した内輪１１，２１および／または外輪１３，２３の少なくとも軸方向の端面をコーティング部材Ｚにより被覆することとすればよい。

例えば、第２転がり軸受２０の外輪２３に突部２１ｂや溝部２１ｃのような進入防止部を設けて、この外輪２３の軸方向の端面とスリーブとをレーザ溶接するとともに、その溶接部周辺にコーティング部材Ｚを被覆することとしてもよい。また、第１転がり軸受１０の内輪１１や外輪１３に突部２１ｂや溝部２１ｃのような進入防止部を設けて、これら内輪１１や外輪１３の軸方向の端面とこれに対応するシャフト３１やスリーブとをレーザ溶接するとともに、その溶接部周辺にコーティング部材Ｚを被覆することとしてもよい。

１ 転がり軸受装置
２ ベースハウジング（ベース部材）
４ スイングアーム
１０ 第１転がり軸受（転がり軸受）
１１，２１ 内輪
１３，２３ 外輪
１５，２５ 転動体
２０ 第２転がり軸受（転がり軸受）
２１ａ レースウェイ（転走面）
２１ｂ 突部（進入防止部）
２１ｃ 溝部（進入防止部）
３１ シャフト（軸部材）
３１ｂ 溝部（進入防止部）
４１ シールド部材
１００ ハードディスクドライブ装置
Ｚ コーティング部材

Claims (14)

1. クロムおよび炭素が含有されている金属材料からなり互いに同軸に配置された内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される２つの転がり軸受と、
   該２つの転がり軸受の各前記内輪に嵌合される軸部材、および／または、各前記外輪を嵌合させる嵌合孔を有する外嵌部材と、
   少なくとも一方の前記転がり軸受の前記内輪および／または前記外輪の少なくとも軸方向の端面を被覆するコーティング部材とを備え、
   該コーティング部材により被覆された前記内輪および／または前記外輪の軸方向の端面が、対応する前記軸部材および／または前記外嵌部材に対してレーザ溶接されており、
   レーザ溶接された前記内輪、前記外輪、前記軸部材および／または前記外嵌部材の少なくともいずれかが、前記内輪または前記外輪における前記転動体の転走面に前記コーティング部材が進入するのを防止する進入防止部を有する転がり軸受装置。
2. 前記コーティング部材が、水分の透過を防ぐ機能を有する請求項１に記載の転がり軸受装置。
3. 前記コーティング部材が、撥油機能を有する請求項１または請求項２に記載の転がり軸受装置。
4. 前記コーティング部材が、水分の透過を防止するコーティング材料と常温で揮発性を有する溶剤とを含むコーティング液を塗布した後に、前記溶剤を揮発させることにより形成されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の転がり軸受装置。
5. 前記コーティング部材が、ＵＶ硬化成分を含み水分の透過を防止するコーティング材料により形成されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の転がり軸受装置。
6. 前記コーティング部材が、熱硬化成分を含み水分の透過を防止するコーティング材料により形成されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の転がり軸受装置。
7. 前記進入防止部が、前記内輪の軸方向の端面または該内輪の外周面から突出する凸形状を有する請求項１から請求項６のいずれかに記載の転がり軸受装置。
8. 前記進入防止部が、前記外輪の軸方向の端面または該外輪の内周面から突出する凸形状を有する請求項１から請求項６のいずれかに記載の転がり軸受装置。
9. 前記進入防止部が、前記内輪の軸方向の端面または該内輪の外周面に窪む凹形状を有する請求項１から請求項６のいずれかに記載の転がり軸受装置。
10. 前記進入防止部が、前記外輪の軸方向の端面または該外輪の内周面に窪む凹形状を有する請求項１から請求項６のいずれかに記載の転がり軸受装置。
11. 前記進入防止部が、前記軸部材の外周面および／または前記外嵌部材の内周面における溶接部近傍に窪む凹形状を有する請求項１から請求項６のいずれかに記載の転がり軸受装置。
12. レーザ溶接された前記内輪および／または前記外輪の軸方向の端面に対して径方向に対応する前記外輪および／または前記内輪の軸方向の端面との間に前記円環状空間を閉塞するように配置されたシールド部材を備え、
    前記進入防止部が、前記シールド部材と前記転走面との間に配置されている請求項１から請求項１１のいずれかに記載の転がり軸受装置。
13. レーザ溶接された前記内輪と前記軸部材および／または前記外輪と前記外嵌部材とが、圧入により固定されている請求項１から請求項１２のいずれかに記載の転がり軸受装置。
14. 請求項１から請求項１３のいずれかに記載の転がり軸受装置と、
    該転がり軸受装置の前記転がり軸受により相対回転可能に支持されたベース部材およびスイングアームとを備えるハードディスクドライブ装置。

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