JP2017020636A - Pivot assembly bearing and disc drive device - Google Patents

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正 内田
土屋 邦博
Kunihiro Tsuchiya
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pivot assembly bearing capable of being easily assembled at low cost, and stably obtaining a sufficient dust emission suppression effect.SOLUTION: For a pivot assembly bearing 10A, a sleeve 20 and a shaft 40 inserted into the sleeve 20 are provided in a relative rotatable manner through a pair of rolling bearings 30 mounted therebetween, and a seal plate 50 is in an axial end part so as to be fastened to an inner peripheral surface 23 of the sleeve 20, wherein a fluid seal 70 for suppressing dust emission is provided in a second labyrinth gap (seal gap) 62 formed between an inner peripheral surface 53 of the seal plate 50 and an outer peripheral surface 42 of the shaft 40.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は磁気ディスク駆動装置等に使用されるピボットアッシー軸受に係り、特にシール隙間によるシール構造に関する。   The present invention relates to a pivot assembly bearing used in a magnetic disk drive or the like, and more particularly to a seal structure using a seal gap.

上記ピボットアッシー軸受は、一般に、シャフトの外周に転がり軸受を介してスリーブが回転自在に支持された構造を有しており、転がり軸受は軸方向に離間した一対の状態で装備されるものが多い。このようなピボットアッシー軸受においては、近年、内部に充填される潤滑剤に含まれる油分の漏洩や蒸発などによる発塵に対する改善が強く要求されている。すなわち、発塵物がメディアや磁気ヘッドに付着すると、読み書きエラーが生じるため、発塵の抑制が寿命や故障率に好影響を与えると考えられている。特にサーバー用ハードディスク駆動装置に適用されるピボットアッシー軸受に対しては発塵抑制の要求レベルがより厳しいとされている。   The pivot assembly bearing generally has a structure in which a sleeve is rotatably supported on the outer periphery of a shaft via a rolling bearing, and the rolling bearing is often provided in a pair of states separated in the axial direction. . In such a pivot assembly bearing, in recent years, there has been a strong demand for improvement against dust generation due to leakage or evaporation of oil contained in the lubricant filled therein. In other words, when dust generation material adheres to a medium or a magnetic head, a read / write error occurs. Therefore, it is considered that suppression of dust generation has a positive effect on the life and failure rate. In particular, it is said that the required level of dust generation suppression is more severe for pivot assembly bearings applied to hard disk drive devices for servers.

そこで発塵対策として、軸方向両端部のシャフトとスリーブとの間に、環状のシール部材を配設したりシャフトと一体のフランジ部を設けたりするとともに、ラビリンス状の隙間をそれらシール部材やフランジ部と転がり軸受やシャフトとの間に形成したものが知られている(特許文献1,2等)。また、スリーブとシャフトとの間に磁性流体シールを設ける提案がなされている(特許文献3)。これらの発塵対策は、外部から軸受内部への異物混入を抑制するものとしても機能する。   Therefore, as a measure against dust generation, an annular seal member is provided between the shaft and the sleeve at both ends in the axial direction or a flange portion integrated with the shaft is provided, and a labyrinth-like gap is provided between the seal member and the flange. What is formed between a part and a rolling bearing and a shaft is known (patent documents 1, 2, etc.). Further, a proposal has been made to provide a magnetic fluid seal between the sleeve and the shaft (Patent Document 3). These dust generation measures also function as a means for suppressing foreign matter from entering the bearing from the outside.

特開2006−077924号公報JP 2006-077924 A 特開2008−069920号公報JP 2008-069920 A 特開2002−027701号公報JP 2002-027701 A

上記発塵対策のうち、前者の場合にはラビリンス状であっても微小な隙間は存在するため、その隙間を通過する空気の流れによって生じる発塵等を完全に抑制することはできない。また、後者の磁性流体シールでは磁性流体が隙間に充填されているので空気が流れる隙間は無くなるが、磁性流体シールのコストが高いことや、組み立て時に特殊な工程が必要となるという問題がある。   Among the above dust generation countermeasures, even in the case of the labyrinth, in the case of the former, there is a minute gap, and thus it is not possible to completely suppress dust generation caused by the flow of air passing through the gap. In the latter magnetic fluid seal, since the magnetic fluid is filled in the gap, there is no gap through which air flows, but there are problems that the cost of the magnetic fluid seal is high and that a special process is required during assembly.

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、低コスト、かつ、組み立てが容易ながら十分な発塵抑制効果を安定して得ることができるピボットアッシー軸受を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and a main object thereof is to provide a pivot assembly bearing that can stably obtain a sufficient dust generation suppressing effect while being easy to assemble. is there.

本発明のピボットアッシー軸受は、スリーブと、シャフトと、前記スリーブと前記シャフトとの間に配設された転がり軸受と、前記転がり軸受の軸方向外側に配置された第1のシール部材と、を備え、前記第1のシール部材と前記スリーブとの間または前記第1のシール部材と前記シャフトとの間に形成された環状のシール隙間の全周に亘って潤滑流体を保持していることを特徴とする。   A pivot assembly bearing according to the present invention includes a sleeve, a shaft, a rolling bearing disposed between the sleeve and the shaft, and a first seal member disposed on the axially outer side of the rolling bearing. And holding the lubricating fluid over the entire circumference of the annular seal gap formed between the first seal member and the sleeve or between the first seal member and the shaft. Features.

本発明のピボットアッシー軸受によれば、環状のシール隙間に毛細管力の作用で潤滑流体を全周に亘って保持させて該シール隙間を封止していることにより、十分な発塵抑制効果を安定して得ることができる。毛細管力の作用を利用した潤滑流体によるシールは、マグネットや高価な磁性流体を必要としないので磁性流体シールよりも材料コストが低く、かつ、組み立て時に特殊な工程を要することもないため、磁性流体シールよりもコストおよび製造し易さの点で有利である。   According to the pivot assembly bearing of the present invention, since the sealing fluid is sealed by holding the lubricating fluid over the entire circumference by the action of capillary force in the annular sealing clearance, a sufficient dust generation suppressing effect can be obtained. It can be obtained stably. Sealing with lubricating fluid using the action of capillary force does not require magnets or expensive magnetic fluids, so the material cost is lower than magnetic fluid seals and no special process is required during assembly. It is advantageous in terms of cost and ease of manufacture over the seal.

本発明は、前記第1のシール部材において前記環状のシール隙間に臨む環状面が、該環状面の軸方向中央部に向かって少なくとも前記環状のシール隙間が広がらないように形成されている形態を含む。この形態によると、毛細管力が環状面の軸方向中央部に向かって作用するので、潤滑流体は毛細管現象によりシール隙間内に保持され易く、かつ、シール隙間からの流失が抑えられ、より安定したシール機能が発揮される。この形態の具体例としては、前記環状面が、該環状面の軸方向中央部に向かって断面凸状に形成されている形態が挙げられる。この形態では、潤滑流体は、毛細管現象により環状面の軸方向中央部に向かって集合し易く、より効果的にシール隙間に保持される。また同様の効果を得る形態として、前記第1のシール部材の端面と前記環状面との間の角部がテーパ状に形成されている形態が挙げられる。   In the first seal member, the annular surface facing the annular seal gap is formed such that at least the annular seal gap does not widen toward the axial center of the annular surface. Including. According to this embodiment, since the capillary force acts toward the axial central portion of the annular surface, the lubricating fluid is easily held in the seal gap due to the capillary phenomenon, and the loss from the seal gap is suppressed, resulting in a more stable operation. The sealing function is demonstrated. As a specific example of this form, there is a form in which the annular surface is formed to have a convex cross section toward the axially central portion of the annular surface. In this embodiment, the lubricating fluid is likely to gather toward the axial center of the annular surface due to capillary action, and is more effectively held in the seal gap. Further, as a form for obtaining the same effect, a form in which a corner portion between the end face of the first seal member and the annular face is formed in a tapered shape can be mentioned.

また、本発明は、より一層の発塵抑制効果を得る上で、前記第1のシール部材の軸方向外側に前記シール隙間を覆う第2のシール部材を設けることを好ましい形態とする。これにより、シール隙間に保持される潤滑流体の蒸発や飛散を抑えることができる。   Moreover, this invention makes it a preferable form to provide the 2nd seal member which covers the said seal gap | interval on the axial direction outer side of a said 1st seal member, in order to acquire the further dust generation suppression effect. Thereby, evaporation and scattering of the lubricating fluid held in the seal gap can be suppressed.

次に、本発明のディスク駆動装置は、磁気ディスク上で磁気ヘッドを移動させる磁気ヘッドアームを揺動可能に支持する上記本発明のピボットアッシー軸受を備えたことを特徴とする。   Next, a disk drive device according to the present invention includes the pivot assembly bearing according to the present invention described above, which swingably supports a magnetic head arm that moves a magnetic head on the magnetic disk.

本発明によれば、低コスト、かつ、組み立てが容易ながら十分な発塵抑制効果を安定して得ることができるピボットアッシー軸受が提供されるといった効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to provide a pivot assembly bearing that can stably obtain a sufficient dust generation suppressing effect while being easy to assemble at low cost.

(a)一実施形態に係るピボットアッシー軸受が適用されたハードディスク駆動装置を示す斜視図、(b)ピボットアッシー軸受の斜視図である。(A) The perspective view which shows the hard-disk drive device with which the pivot assembly bearing which concerns on one Embodiment was applied, (b) It is a perspective view of a pivot assembly bearing. 一実施形態に係るピボットアッシー軸受の全体断面図である。1 is an overall cross-sectional view of a pivot assembly bearing according to an embodiment. 図2の右側の端部に形成されるラビリンス隙間を示す一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view which shows the labyrinth clearance gap formed in the edge part of the right side of FIG. 図2の左側の端部の一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view of the edge part of the left side of FIG. 図4で示した部分に形成されるラビリンス隙間およびオイルによるシールの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the labyrinth clearance gap formed in the part shown in FIG. 4, and the seal | sticker by oil. 本発明の他の実施形態に係るピボットアッシー軸受の全体断面図である。It is a whole sectional view of a pivot assembly bearing concerning other embodiments of the present invention. 他の実施形態のオイルによるシールの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the seal by the oil of other embodiment. シール板(第1のシール部材)の内周面(環状面)の形状例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of a shape of the internal peripheral surface (annular surface) of a sealing plate (1st sealing member).

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
[1]一実施形態の構成
図1(a)は、一実施形態に係るピボットアッシー軸受10Aが適用されたコンピュータの記憶装置の一つであるハードディスク駆動装置1を示している。このハードディスク駆動装置1においては、ピボットアッシー軸受10Aに揺動可能に支持された磁気ヘッドアーム3の先端に設けられた磁気ヘッド4が磁気ディスク5上を移動することにより、情報を磁気ディスク5に記録し、また、記録した情報を磁気ディスク5から読み出す。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] Configuration of One Embodiment FIG. 1A shows a hard disk drive 1 that is one of storage devices of a computer to which a pivot assembly bearing 10A according to an embodiment is applied. In this hard disk drive 1, information is transferred to the magnetic disk 5 by moving the magnetic head 4 provided at the tip of the magnetic head arm 3 supported so as to be swingable by the pivot assembly bearing 10 </ b> A on the magnetic disk 5. Recording is performed, and the recorded information is read from the magnetic disk 5.

ピボットアッシー軸受10Aは、図1(b)に示すように、円筒状のスリーブ20の内部に配置された転がり軸受30にシャフト40が挿入されることによって、図2に示すスリーブ20とシャフト40とが相対的に回転することを可能にした軸受装置である。   As shown in FIG. 1B, the pivot assembly bearing 10A is inserted into the rolling bearing 30 disposed inside the cylindrical sleeve 20, whereby the sleeve 20 and the shaft 40 shown in FIG. Is a bearing device that enables relative rotation.

ピボットアッシー軸受10Aは、シャフト40が図1(a)に示すケース6の底部に固定され、スリーブ20が回転する。スリーブ20は、磁気ヘッドアーム3の基部2の取付孔2aに圧入して嵌合され、磁気ヘッドアーム3はスリーブ20の回転に伴って揺動する。   In the pivot assembly bearing 10A, the shaft 40 is fixed to the bottom of the case 6 shown in FIG. 1A, and the sleeve 20 rotates. The sleeve 20 is press-fitted into the mounting hole 2 a of the base 2 of the magnetic head arm 3, and the magnetic head arm 3 swings as the sleeve 20 rotates.

以下、図2〜図5により一実施形態のピボットアッシー軸受10Aを説明する。
ピボットアッシー軸受10Aは、図2に示すように、円筒状のスリーブ20の内部に、軸方向(図2で左右方向)に離間して配設された一対の転がり軸受30を介してシャフト40が回転自在に支持された構造を有している。
Hereinafter, a pivot assembly bearing 10A according to an embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the pivot assembly bearing 10 </ b> A has a shaft 40 with a shaft 40 interposed between a pair of rolling bearings 30 that are spaced apart in the axial direction (left-right direction in FIG. 2) inside a cylindrical sleeve 20. It has a structure that is rotatably supported.

転がり軸受30は、内輪31と外輪32とを有し、これら内輪31と外輪32との間に、複数の球状の転動体33が保持されている玉軸受である。複数の転動体33は、内輪31と外輪32との間に嵌合された図示せぬ保持器に、回転自在、かつ、周方向に一列の状態で保持されている。内輪31はシャフト40の外周面42に固着され、外輪32はスリーブ20の内周面23に固着される。転がり軸受30のシャフト40およびスリーブ20への固着は、接着等の手段によってなされる。転がり軸受30においては、内輪31と外輪32との間に、グリース等の潤滑剤が封入される。   The rolling bearing 30 is a ball bearing that includes an inner ring 31 and an outer ring 32, and a plurality of spherical rolling elements 33 are held between the inner ring 31 and the outer ring 32. The plurality of rolling elements 33 are held by a retainer (not shown) fitted between the inner ring 31 and the outer ring 32 so as to be rotatable and in a row in the circumferential direction. The inner ring 31 is fixed to the outer peripheral surface 42 of the shaft 40, and the outer ring 32 is fixed to the inner peripheral surface 23 of the sleeve 20. The rolling bearing 30 is fixed to the shaft 40 and the sleeve 20 by means such as adhesion. In the rolling bearing 30, a lubricant such as grease is sealed between the inner ring 31 and the outer ring 32.

シャフト40は軸心に中空部40aを有する円柱状のもので、図2において右側の端部にフランジ部41が形成されている。フランジ部41は半径方向に延在する円盤部41bと、円盤部41bの外周から軸方向に突出する円筒部41cとを有する。シャフト40のフランジ部41が形成された側の端面には、中空部40aの開口を囲繞する環状凸部44が突設されている。フランジ部41の円筒部41cの外周面は、スリーブ20の内周面23の端部に形成された環状凹部20aに対向している。フランジ部41の円筒部41cの内周面は、右側の転がり軸受30の外輪32の外周面に対向している。図2において、左側の転がり軸受30の内輪31が右方向に押されると、左側の転がり軸30の外輪32がスペーサ部21に当接し、スペーサ部21を介して右側の転がり軸受30の外輪32を押す。そして、右側の転がり軸受30の内輪31がフランジ部41の内面に当接することで両方の転がり軸受30に予圧が掛けられる。   The shaft 40 has a cylindrical shape having a hollow portion 40a at the axis, and a flange portion 41 is formed at the right end in FIG. The flange part 41 has a disk part 41b extending in the radial direction and a cylindrical part 41c protruding in the axial direction from the outer periphery of the disk part 41b. On the end surface of the shaft 40 on the side where the flange portion 41 is formed, an annular convex portion 44 is provided so as to surround the opening of the hollow portion 40a. The outer peripheral surface of the cylindrical portion 41 c of the flange portion 41 faces an annular recess 20 a formed at the end of the inner peripheral surface 23 of the sleeve 20. The inner peripheral surface of the cylindrical portion 41 c of the flange portion 41 faces the outer peripheral surface of the outer ring 32 of the right rolling bearing 30. In FIG. 2, when the inner ring 31 of the left rolling bearing 30 is pushed rightward, the outer ring 32 of the left rolling shaft 30 comes into contact with the spacer portion 21, and the outer ring 32 of the right rolling bearing 30 is interposed via the spacer portion 21. push. Then, the inner ring 31 of the right rolling bearing 30 abuts against the inner surface of the flange portion 41, so that both of the rolling bearings 30 are preloaded.

図3に示すように、フランジ部41の外周面とスリーブ20の環状凹部20aの内周面との間にはラビリンス隙間63が形成され、右側の転がり軸受30の外輪32の端面とフランジ部41の円盤部41bとの間にラビリンス隙間63aが形成され、外輪32の外周面とフランジ部41の円筒部41cの内周面との間にラビリンス隙間63bが形成されている。これにより、従来よりも長い距離のラビリンス隙間が得られる。   As shown in FIG. 3, a labyrinth gap 63 is formed between the outer peripheral surface of the flange portion 41 and the inner peripheral surface of the annular recess 20 a of the sleeve 20, and the end surface of the outer ring 32 of the right rolling bearing 30 and the flange portion 41. A labyrinth gap 63 a is formed between the outer circumferential surface of the outer ring 32 and an inner circumferential surface of the cylindrical portion 41 c of the flange portion 41. Thereby, the labyrinth gap of a longer distance than before is obtained.

図2に示すように、スリーブ20の内周面23の軸方向中間部には、両端部よりも内径が小さいスペーサ部21が同心状に形成されている。図4に示すように、スペーサ部21の段差面には、スリーブ20の内周面23と直交する位置決め部21aと、この位置決め部21aから軸方向内側に切り欠かれた傾斜逃げ部21bが形成されている。2つの転がり軸受30は、位置決め部21aに外輪32を当接させることで軸方向の位置決めがなされる。そしてそのように位置決めされて予圧が掛けられた状態で、内輪31と外輪32がそれぞれシャフト40の外周面とスリーブ20の内周面23とに接着等の手段で固定されている。   As shown in FIG. 2, a spacer portion 21 having a smaller inner diameter than both end portions is formed concentrically at the axially intermediate portion of the inner peripheral surface 23 of the sleeve 20. As shown in FIG. 4, the stepped surface of the spacer portion 21 is formed with a positioning portion 21 a that is orthogonal to the inner peripheral surface 23 of the sleeve 20 and an inclined relief portion 21 b that is notched inward in the axial direction from the positioning portion 21 a. Has been. The two rolling bearings 30 are axially positioned by bringing the outer ring 32 into contact with the positioning portion 21a. The inner ring 31 and the outer ring 32 are fixed to the outer peripheral surface of the shaft 40 and the inner peripheral surface 23 of the sleeve 20 by means of adhesion or the like in such a state that the preload is applied.

ピボットアッシー軸受10Aの、図2において左側の端部内には、環状のシール板(第1のシール部材)50が配設されている。シール板50はスリーブ20とシャフト40との間の隙間を閉塞するために配設され、その外周面52がスリーブ20の内周面23に接着等の手段で固着されている。   An annular seal plate (first seal member) 50 is disposed in the left end of the pivot assembly bearing 10A in FIG. The seal plate 50 is disposed to close the gap between the sleeve 20 and the shaft 40, and the outer peripheral surface 52 is fixed to the inner peripheral surface 23 of the sleeve 20 by means such as adhesion.

図5に示すように、ピボットアッシー軸受10Aの図2において左側の端部においては、左側の転がり軸受30の内輪31の端面31aが外輪32の端面32aよりも軸方向内側(図5で右側)に位置している。そして、シール板50が外輪32の端面32aに当接しており、内輪31の端面31aとの間に第1のラビリンス隙間61が形成されているとともに、シール板50の環状の内周面(環状面)53とシャフト40との間に第2のラビリンス隙間(シール隙間)62が形成されている。   As shown in FIG. 5, at the left end of the pivot assembly bearing 10A in FIG. 2, the end surface 31a of the inner ring 31 of the left rolling bearing 30 is axially inward of the end surface 32a of the outer ring 32 (right side in FIG. 5). Is located. The seal plate 50 is in contact with the end surface 32a of the outer ring 32, the first labyrinth gap 61 is formed between the end surface 31a of the inner ring 31 and the annular inner peripheral surface (annular) of the seal plate 50. Surface) 53 and the shaft 40, a second labyrinth gap (seal gap) 62 is formed.

上記のような構造を得るために、前述したように、内輪31に対し軸方向内側に向けて予圧が掛けられ、その状態で内輪31はシャフト40に固着される。これにより図5に示すように外輪32の端面32aはアキシャル隙間に相当する分だけ内輪31の端面31aよりも軸方向外側(図5で左側)に位置することになる。そして外輪32の端面32aにシール板50を当接させて外輪32およびシール板50をスリーブ20の内周面23に固着させることで、シール板50と内輪31の端面31aとの間に第1のラビリンス隙間61が形成される。シール板50を内輪31の端面31aよりも軸方向外側に位置する外輪32の端面32aに当接させることにより、シール板50として段差のない平坦な円板を用いて容易に第1のラビリンス隙間61を形成することができる。そのため、シール板50はプレス加工などで安価に製造することができる。また、シール板50とシャフト40との間には環状の第2のラビリンス隙間62が形成される。第2のラビリンス隙間62は、シール板50の内径寸法をシャフト40の外径寸法よりも僅かに大きくすることで形成できるが、第2のラビリンス隙間62は毛細管現象によって潤滑流体を保持可能な程度の隙間寸法になるように調整される。   In order to obtain the above-described structure, as described above, preload is applied to the inner ring 31 toward the inner side in the axial direction, and the inner ring 31 is fixed to the shaft 40 in this state. As a result, as shown in FIG. 5, the end surface 32a of the outer ring 32 is positioned on the axially outer side (left side in FIG. 5) from the end surface 31a of the inner ring 31 by an amount corresponding to the axial gap. Then, the seal plate 50 is brought into contact with the end surface 32 a of the outer ring 32 and the outer ring 32 and the seal plate 50 are fixed to the inner peripheral surface 23 of the sleeve 20, whereby the first between the seal plate 50 and the end surface 31 a of the inner ring 31. The labyrinth gap 61 is formed. By bringing the seal plate 50 into contact with the end surface 32a of the outer ring 32 positioned on the outer side in the axial direction from the end surface 31a of the inner ring 31, the first labyrinth gap can be easily used as the seal plate 50 by using a flat disk without a step. 61 can be formed. Therefore, the seal plate 50 can be manufactured at a low cost by pressing or the like. An annular second labyrinth gap 62 is formed between the seal plate 50 and the shaft 40. The second labyrinth gap 62 can be formed by making the inner diameter dimension of the seal plate 50 slightly larger than the outer diameter dimension of the shaft 40. However, the second labyrinth gap 62 can hold the lubricating fluid by capillary action. It is adjusted so that it may become the clearance gap size.

図5に示すように、シール板50の、シャフト40の外周面42に対向して第2のラビリンス隙間62を形成する内周面53は円筒状に形成されているが、その内周面53と両側の端面54との間の各角部には、内周面53から軸方向に離れるにつれてシャフト40から漸次離間するテーパ面55がそれぞれ形成されている。したがって第2のラビリンス隙間62は、両端がしだいに広がるようにテーパ状に形成されている。   As shown in FIG. 5, the inner peripheral surface 53 of the seal plate 50 that forms the second labyrinth gap 62 facing the outer peripheral surface 42 of the shaft 40 is formed in a cylindrical shape. And the end surfaces 54 on both sides are respectively formed with tapered surfaces 55 that gradually move away from the shaft 40 as they move away from the inner peripheral surface 53 in the axial direction. Therefore, the second labyrinth gap 62 is formed in a tapered shape so that both ends gradually expand.

上記環状の第2のラビリンス隙間62の全周に亘って潤滑流体を保持させることで、流体シール70が設けられている。本明細書において、流体シール70は、シール板50で形成した環状の第2のラビリンス隙間62の全周に亘って潤滑流体を保持させて、この第2のラビリンス隙間62を封止しているシール構造を意味する。この流体シール70は、潤滑流体として液状のオイルを第2のラビリンス隙間62に充填して毛細管現象によって適当な厚さの油膜を形成し、その油膜によって隙間を封止することができる。流体シール70を構成するオイルは第2のラビリンス隙間62に毛細管現象によって保持され得る粘度を有するオイルであれば任意の種類でよいが、内輪31と外輪32との間に封入されるグリースの基油と同じ種類のオイルを用いると、グリースに悪影響を及ぼさない点で好ましい。基油としては、例えばエステル油、鉱油、合成油等を用いることができる。   The fluid seal 70 is provided by holding the lubricating fluid over the entire circumference of the annular second labyrinth gap 62. In the present specification, the fluid seal 70 holds the lubricating fluid over the entire circumference of the annular second labyrinth gap 62 formed by the seal plate 50 and seals the second labyrinth gap 62. Means a seal structure. The fluid seal 70 can fill the second labyrinth gap 62 with liquid oil as a lubricating fluid to form an oil film having an appropriate thickness by capillary action, and seal the gap with the oil film. The oil constituting the fluid seal 70 may be of any type as long as it has a viscosity that can be held in the second labyrinth gap 62 by capillarity, but the base of grease sealed between the inner ring 31 and the outer ring 32 may be used. Use of the same type of oil as oil is preferred because it does not adversely affect the grease. As the base oil, for example, ester oil, mineral oil, synthetic oil or the like can be used.

なお、図5においては、シール板50とシャフト40の外周面42との間にシール隙間(第2のラビリンス隙間62)を形成しているが、本発明は、シャフト40側ではなくスリーブ20の内周面23側にシール隙間を形成して該隙間に潤滑流体を保持させて流体シールを設ける形態も含む。その場合、シール板50は外輪32の端面32aに接触させずに内輪31の端面31aに接するように構成する。   In FIG. 5, a seal gap (second labyrinth gap 62) is formed between the seal plate 50 and the outer peripheral surface 42 of the shaft 40, but the present invention is not on the shaft 40 side but on the sleeve 20. Also included is a form in which a seal gap is formed on the inner peripheral surface 23 side and a fluid seal is provided by retaining a lubricating fluid in the gap. In that case, the sealing plate 50 is configured to contact the end surface 31 a of the inner ring 31 without contacting the end surface 32 a of the outer ring 32.

[2]一実施形態の作用効果
上記ピボットアッシー軸受10Aにおいては、内部に充填されるグリースに含まれる潤滑油(基油)の漏洩や蒸発による発塵、あるいは外部からの異物混入が、シール板50が配設された左側の端部ではシール板50によって抑えられ、一方、フランジ部41が形成された右側の端部ではフランジ部41によって抑えられる。また、微小な各ラビリンス隙間61,62,63,63a,63bが形成されているため、これらラビリンス隙間61,62,63,63a,63bを塵や異物は通過しにくく、発塵および異物混入が効果的に抑えられる。
[2] Effects of one embodiment In the pivot assembly bearing 10A described above, the seal plate is free from dust generated due to leakage or evaporation of lubricating oil (base oil) contained in the grease filled therein or from the outside. The left end portion where 50 is disposed is restrained by the seal plate 50, while the right end portion where the flange portion 41 is formed is restrained by the flange portion 41. Further, since the minute labyrinth gaps 61, 62, 63, 63a, and 63b are formed, dust and foreign matters are less likely to pass through these labyrinth gaps 61, 62, 63, 63a, and 63b, and dust generation and foreign matter contamination is prevented. Effectively suppressed.

特に、シール板50が配設された左側の端部には第2のラビリンス隙間62にオイルを充填した流体シール70が設けられているため、この第2のラビリンス隙間62を発塵や異物が通過することが完全に防止される。また、流体シール70は磁性流体シールよりも材料コストが低く、部品点数も少ない。このため、磁性流体シールよりもコストおよび組み立て易さの点で有利である。   In particular, since a fluid seal 70 in which oil is filled in the second labyrinth gap 62 is provided at the left end portion where the seal plate 50 is disposed, dust and foreign matter are placed in the second labyrinth gap 62. Passing through is completely prevented. In addition, the fluid seal 70 has a lower material cost and fewer parts than the magnetic fluid seal. For this reason, it is more advantageous than the magnetic fluid seal in terms of cost and ease of assembly.

また、シール板50の内周面53の軸方向(幅方向)両端にテーパ面55がそれぞれ形成され、第2のラビリンス隙間62は両端がしだいに広がるようにテーパ状に形成されている。このため第2のラビリンス隙間62の両端のテーパ状部分に流体シール70のオイルが達すると、毛細管現象により、オイルは環状の第2のラビリンス隙間62の軸方向中央部に向かって引き込まれる。このため流体シール70のオイルの流失が抑えられ、第2のラビリンス隙間62の中央部には常にオイルが存在する。すなわち流体シール70は、より安定したシール機能を発揮することができる。   Further, tapered surfaces 55 are formed at both ends in the axial direction (width direction) of the inner peripheral surface 53 of the seal plate 50, and the second labyrinth gap 62 is formed in a tapered shape so that both ends gradually spread. Therefore, when the oil in the fluid seal 70 reaches the tapered portions at both ends of the second labyrinth gap 62, the oil is drawn toward the axial center of the annular second labyrinth gap 62 due to capillary action. For this reason, loss of oil in the fluid seal 70 is suppressed, and oil is always present in the center portion of the second labyrinth gap 62. That is, the fluid seal 70 can exhibit a more stable sealing function.

[3]他の実施形態
次に、図6および図7を参照して、上記一実施形態と近似する構成を備えた他の実施形態に係るピボットアッシー軸受10Bを説明する。参照図面で上記一実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
[3] Other Embodiments Next, with reference to FIGS. 6 and 7, a pivot assembly bearing 10 </ b> B according to another embodiment having a configuration similar to the above-described embodiment will be described. In the reference drawing, the same reference numerals are given to the same components as those of the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.

他の実施形態のピボットアッシー軸受10Bは、シャフト40に上記フランジ部41が形成されていない。シャフト40の両端部にはそれぞれ、スリーブ20の内周面23に固着されたシール板50と、シール板50の外側に位置する環状の外側シール板(第2のシール部材)51とが配設されている。外側シール板51は、シャフト40の両端部に形成された段部43に圧入あるいは接着されることでシャフト40にそれぞれ固定され、スリーブ20の内周面と対向している。図7に示すように、これら外側シール板51とスリーブ20の内周面との間、および外側シール板51とシール板50との間には、隙間64および隙間65がそれぞれ形成されている。このように、他の実施形態のピボットアッシー軸受10Bでは、両端部に同一のラビリンス構造が形成されている。   In the pivot assembly bearing 10B according to another embodiment, the flange portion 41 is not formed on the shaft 40. A seal plate 50 fixed to the inner peripheral surface 23 of the sleeve 20 and an annular outer seal plate (second seal member) 51 positioned outside the seal plate 50 are disposed at both ends of the shaft 40. Has been. The outer seal plates 51 are respectively fixed to the shaft 40 by being press-fitted or bonded to the step portions 43 formed at both ends of the shaft 40, and face the inner peripheral surface of the sleeve 20. As shown in FIG. 7, a gap 64 and a gap 65 are formed between the outer seal plate 51 and the inner peripheral surface of the sleeve 20 and between the outer seal plate 51 and the seal plate 50, respectively. Thus, in the pivot assembly bearing 10B of another embodiment, the same labyrinth structure is formed at both ends.

図7に示すように、ピボットアッシー軸受10Bの両端部においては、シール板50が外輪32の端面32aに当接しており、シール板50と内輪31の端面31aとの間に第1のラビリンス隙間61が形成されているとともに、シール板50とシャフト40との間に環状の第2のラビリンス隙間62が形成されている。そしてこの第2のラビリンス隙間62には、上記一実施形態と同様にオイルが充填されて流体シール70が設けられている。   As shown in FIG. 7, at both ends of the pivot assembly bearing 10B, the seal plate 50 is in contact with the end surface 32a of the outer ring 32, and the first labyrinth gap is between the seal plate 50 and the end surface 31a of the inner ring 31. 61 is formed, and an annular second labyrinth gap 62 is formed between the seal plate 50 and the shaft 40. The second labyrinth gap 62 is filled with oil and provided with a fluid seal 70 as in the above embodiment.

このピボットアッシー軸受10Bにおいては、流体シール70が両端部に設けられているため、発塵および異物混入の防止が十分に、かつ、安定してなされる。また、シール板50のテーパ面55によって毛細管シールを構成しているので、流体シール70のオイルの流失が防止される。   In this pivot assembly bearing 10B, the fluid seals 70 are provided at both ends, so that dust generation and foreign matter mixing can be prevented sufficiently and stably. Further, since the capillary seal is constituted by the taper surface 55 of the seal plate 50, oil loss of the fluid seal 70 is prevented.

さらに、シール板50の外側に外側シール板51が配設されているため、より一層の発塵および異物混入の防止効果が発揮される。また、この外側シール板51により、流体シール70のオイルが空気の流れによって漏出することが防がれる。   Furthermore, since the outer seal plate 51 is disposed outside the seal plate 50, a further effect of preventing dust generation and mixing of foreign matters is exhibited. Further, the outer seal plate 51 prevents the oil in the fluid seal 70 from leaking out due to the air flow.

上記実施形態に係るピボットアッシー軸受10Aによって磁気ヘッドアーム3が揺動可能に支持された図1に示すハードディスク駆動装置1は、内部の清浄度を維持することができ、このため、装置の信頼性を高めることが可能となる。もちろん、ピボットアッシー軸受10Aの代わりにピボットアッシー軸受10Bを用いても同じ効果が得られる。   The hard disk drive device 1 shown in FIG. 1 in which the magnetic head arm 3 is swingably supported by the pivot assembly bearing 10A according to the above embodiment can maintain the cleanliness of the inside, and thus the reliability of the device is improved. Can be increased. Of course, the same effect can be obtained by using the pivot assembly bearing 10B instead of the pivot assembly bearing 10A.

[4]第1のシール部材のシール隙間に臨む環状面の形状
上記実施形態ではシール板50が本発明の第1のシール部材を構成しているが、本発明では、第1のシール部材において、環状のシール隙間(上記第2のラビリンス隙間62)に臨む環状面(上記内周面53)が、該環状面の軸方向中央部に向かって少なくとも環状のシール隙間が広がらないような形状に形成されていると、毛細管力が環状のシール隙間の中央部に向かって作用するので該シール隙間に充填したオイルの流出を防止する上で効果的である。
[4] Shape of an annular surface facing the seal gap of the first seal member In the above embodiment, the seal plate 50 constitutes the first seal member of the present invention. The annular surface (the inner peripheral surface 53) facing the annular seal gap (the second labyrinth gap 62) is shaped so that at least the annular seal gap does not expand toward the axial center of the annular surface. If formed, the capillary force acts toward the center of the annular seal gap, which is effective in preventing the oil filled in the seal gap from flowing out.

図8では、上記実施形態において、シール板50の第2のラビリンス隙間62に臨む内周面53が、該内周面53の軸方向中央部に向かって少なくとも第2のラビリンス隙間62が広がらないように形成されているさまざまな形態例を示したものであるが、本発明はこれら形態例に限定されるものではない。   In FIG. 8, in the above embodiment, the inner peripheral surface 53 facing the second labyrinth gap 62 of the seal plate 50 does not widen at least the second labyrinth gap 62 toward the axial center of the inner peripheral surface 53. Although various form examples formed in this way are shown, the present invention is not limited to these form examples.

図8(a)は、円筒面状の内周面53の両側、すなわち内周面53と両側の端面54との間の各角部にテーパ面55がそれぞれ形成されている形態を示している。図8(b)は、テーパ面55の領域がより大きい形態であって、円筒面は軸方向中央部に位置している。図8(c)は、内周面53が軸方向中央部に向かって断面凸状(三角形状)に形成された形態を示している。図8(d)は、内周面53が第2のラビリンス隙間62に向かって凸の断面円弧状に形成された形態を示している。いずれの場合にも、第2のラビリンス隙間62にオイルが充填されて流体シール70が形成される。   FIG. 8A shows a form in which tapered surfaces 55 are formed on both sides of the cylindrical inner peripheral surface 53, that is, at each corner between the inner peripheral surface 53 and both end surfaces 54, respectively. . FIG. 8B shows a configuration in which the region of the tapered surface 55 is larger, and the cylindrical surface is located in the central portion in the axial direction. FIG. 8C shows a form in which the inner peripheral surface 53 is formed in a convex cross section (triangular shape) toward the axially central portion. FIG. 8D shows a form in which the inner peripheral surface 53 is formed in a convex cross-sectional arc shape toward the second labyrinth gap 62. In any case, the fluid seal 70 is formed by filling the second labyrinth gap 62 with oil.

本発明は磁気ディスク駆動装置等において磁気ヘッドアームを揺動可能に支持するピボットアッシー軸受に適用可能であり、特にサーバー用ハードディスク駆動装置に好適である。   The present invention can be applied to a pivot assembly bearing for swingably supporting a magnetic head arm in a magnetic disk drive or the like, and is particularly suitable for a server hard disk drive.

1…ハードディスク駆動装置、3…磁気ヘッドアーム、4…磁気ヘッド、5…磁気ディスク、10A,10B…ピボットアッシー軸受、20…スリーブ、30…転がり軸受、31…内輪、32…外輪、33…転動体、40…シャフト、50…シール板(第1のシール部材)、51…外側シール板(第2のシール部材)、53…内周面(環状面)、54…端面、55…テーパ面、61…第1のラビリンス隙間、62…第2のラビリンス隙間(シール隙間)、70…流体シール。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hard disk drive device, 3 ... Magnetic head arm, 4 ... Magnetic head, 5 ... Magnetic disk, 10A, 10B ... Pivot assembly bearing, 20 ... Sleeve, 30 ... Rolling bearing, 31 ... Inner ring, 32 ... Outer ring, 33 ... Roll Moving body, 40 ... shaft, 50 ... seal plate (first seal member), 51 ... outer seal plate (second seal member), 53 ... inner peripheral surface (annular surface), 54 ... end surface, 55 ... tapered surface, 61 ... 1st labyrinth gap, 62 ... 2nd labyrinth gap (seal gap), 70 ... Fluid seal.

Claims (6)

スリーブと、
シャフトと、
前記スリーブと前記シャフトとの間に配設された転がり軸受と、
前記転がり軸受の軸方向外側に配置された第1のシール部材と、を備え、
前記第1のシール部材と前記スリーブとの間または前記第1のシール部材と前記シャフトとの間に形成された環状のシール隙間の全周に亘って潤滑流体を保持していることを特徴とするピボットアッシー軸受。
Sleeve,
A shaft,
A rolling bearing disposed between the sleeve and the shaft;
A first seal member disposed on the outer side in the axial direction of the rolling bearing,
The lubricating fluid is held over the entire circumference of an annular seal gap formed between the first seal member and the sleeve or between the first seal member and the shaft. Pivot assembly bearing.
前記第1のシール部材において前記環状のシール隙間に臨む環状面が、該環状面の軸方向中央部に向かって少なくとも前記環状のシール隙間が広がらないように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のピボットアッシー軸受。   The annular surface facing the annular seal gap in the first seal member is formed so that at least the annular seal gap does not expand toward the axial center of the annular surface. The pivot assembly bearing according to Item 1. 前記環状面が、該環状面の軸方向中央部に向かって断面凸状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のピボットアッシー軸受。   The pivot assembly bearing according to claim 2, wherein the annular surface is formed in a cross-sectional convex shape toward an axially central portion of the annular surface. 前記第1のシール部材の端面と前記環状面との間の角部がテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のピボットアッシー軸受。   The pivot assembly bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein a corner portion between the end surface of the first seal member and the annular surface is formed in a tapered shape. 前記第1のシール部材の軸方向外側に前記シール隙間を覆う第2のシール部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のピボットアッシー軸受。   The pivot assembly bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein a second seal member that covers the seal gap is provided on an outer side in the axial direction of the first seal member. 磁気ディスク上で磁気ヘッドを移動させる磁気ヘッドアームを揺動可能に支持する請求項1〜5のいずれかに記載のピボットアッシー軸受を備えたことを特徴とするディスク駆動装置。   6. A disk drive apparatus comprising the pivot assembly bearing according to claim 1, wherein a magnetic head arm for moving the magnetic head on the magnetic disk is supported to be swingable.
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