JP2539180B2 - 軸受構造 - Google Patents
軸受構造Info
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- JP2539180B2 JP2539180B2 JP6225115A JP22511594A JP2539180B2 JP 2539180 B2 JP2539180 B2 JP 2539180B2 JP 6225115 A JP6225115 A JP 6225115A JP 22511594 A JP22511594 A JP 22511594A JP 2539180 B2 JP2539180 B2 JP 2539180B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer sleeve
- inner shaft
- bearing
- temperature
- preload
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/06—Ball or roller bearings
- F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
- F16C25/083—Ball or roller bearings self-adjusting with resilient means acting axially on a race ring to preload the bearing
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
- G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments
- F16C2370/12—Hard disk drives or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Moving Of Heads (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ハードディス
クドライブ（ＨＤＤ）のヘッドアームを回動自在に支持
するピボットベアリングとして用いられる軸受の軸受構
造に関する。
クドライブ（ＨＤＤ）のヘッドアームを回動自在に支持
するピボットベアリングとして用いられる軸受の軸受構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスクドライブでは、磁気ディ
スクがスピンドルモータに装着されて回転駆動され、そ
して、アクチュエータアッセンブリが設けられて、アク
チュエータアッセンブリによれば、ＶＣＭ（ボイスコイ
ルモータ）等を用いたアクチュエータで、磁気ヘッドを
先端部に有するアームが回動されて磁気ヘッドが磁気デ
ィスク上で位置制御され、磁気情報の読み取り書き込み
が可能となっている。
スクがスピンドルモータに装着されて回転駆動され、そ
して、アクチュエータアッセンブリが設けられて、アク
チュエータアッセンブリによれば、ＶＣＭ（ボイスコイ
ルモータ）等を用いたアクチュエータで、磁気ヘッドを
先端部に有するアームが回動されて磁気ヘッドが磁気デ
ィスク上で位置制御され、磁気情報の読み取り書き込み
が可能となっている。
【０００３】アクチュエータアッセンブリにおいてヘッ
ドアームを回動自在に支持するのに、ピボットベアリン
グが用いられる。ピボットベアリングでは、一対の軸受
が軸方向に離間配置され、各軸受けでは、アウターレー
スが、ヘッドアーム側のアウタースリーブに固着され、
インナーレースが、ベースから立設されたインナーシャ
フトと一体化されている。そして、軸受には、予圧が掛
けられている。
ドアームを回動自在に支持するのに、ピボットベアリン
グが用いられる。ピボットベアリングでは、一対の軸受
が軸方向に離間配置され、各軸受けでは、アウターレー
スが、ヘッドアーム側のアウタースリーブに固着され、
インナーレースが、ベースから立設されたインナーシャ
フトと一体化されている。そして、軸受には、予圧が掛
けられている。
【０００４】ここで、ハードディスクドライブは、高速
化、小型化、低価格化、低消費電力化及び大容量化が求
められている。
化、小型化、低価格化、低消費電力化及び大容量化が求
められている。
【０００５】このために、ピボットベアリングについて
は、その起動、停止が繰り返されることもあって、起動
トルクを特に小さく抑えることが必要である。起動トル
クは、ピボットベアリングに加えられる予圧、そして、
ピボットベアリングに封入されるグリースの性質やその
量によって決定される。予圧が高ければ起動トルクが大
きくなり、また、グリースの量が増えれば起動トルクが
大きくなる。
は、その起動、停止が繰り返されることもあって、起動
トルクを特に小さく抑えることが必要である。起動トル
クは、ピボットベアリングに加えられる予圧、そして、
ピボットベアリングに封入されるグリースの性質やその
量によって決定される。予圧が高ければ起動トルクが大
きくなり、また、グリースの量が増えれば起動トルクが
大きくなる。
【０００６】予圧については、インナーシャフトとアウ
タースリーブとの線膨張係数が異なると、温度の上昇に
より予圧が増し、温度の下降により予圧が減り、起動ト
ルクが変化する。そこで、従来のピボットベアリングで
は、インナーシャフトの材質とアウタースリーブの材質
とを同一として、予圧の温度依存性を回避していた。
タースリーブとの線膨張係数が異なると、温度の上昇に
より予圧が増し、温度の下降により予圧が減り、起動ト
ルクが変化する。そこで、従来のピボットベアリングで
は、インナーシャフトの材質とアウタースリーブの材質
とを同一として、予圧の温度依存性を回避していた。
【０００７】しかし、インナーシャフトの材質とアウタ
ースリーブの材質との両者にベアリング鋼を使用した場
合には、アウタースリーブをアウタレースに接着するの
に、パッシベーション処理の必要があり、また、接着前
にプライマ（硬化促進剤）を塗布する必要がある。これ
はコストアップの原因となる。
ースリーブの材質との両者にベアリング鋼を使用した場
合には、アウタースリーブをアウタレースに接着するの
に、パッシベーション処理の必要があり、また、接着前
にプライマ（硬化促進剤）を塗布する必要がある。これ
はコストアップの原因となる。
【０００８】一方、ピボットベアリングに封入されるグ
リースについては、図４のグラフに示すように、その特
性からグリースの温度が上昇すると起動トルクが小さく
なり、グリースの温度が下降すると起動トルクが大きく
なる。
リースについては、図４のグラフに示すように、その特
性からグリースの温度が上昇すると起動トルクが小さく
なり、グリースの温度が下降すると起動トルクが大きく
なる。
【０００９】そこで、グリースの材質と、その量とを厳
しくコントロールすることによって、グリースによる特
性を最小限に抑えることが行われるが、それも限界があ
り、起動トルクのグリースによる温度依存性は依然とし
て残る。
しくコントロールすることによって、グリースによる特
性を最小限に抑えることが行われるが、それも限界があ
り、起動トルクのグリースによる温度依存性は依然とし
て残る。
【００１０】なお、図４のグラフにおいて、横軸は温度
を示し、縦軸は回転トルクを示し、各曲線は、回転数が
１８００ｒｐｍのときの、各種のグリースについて特性
を示す。
を示し、縦軸は回転トルクを示し、各曲線は、回転数が
１８００ｒｐｍのときの、各種のグリースについて特性
を示す。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、軸受の回転トルクの温度依存性を無くし、例え
ば、ハードディスクドライブに求められている高速化、
低消費電力化を可能とし、ハードディスクドライブの性
能の劣化が温度変化によっても生じないようにする軸受
構造を提供することを目的とする。
慮し、軸受の回転トルクの温度依存性を無くし、例え
ば、ハードディスクドライブに求められている高速化、
低消費電力化を可能とし、ハードディスクドライブの性
能の劣化が温度変化によっても生じないようにする軸受
構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る本発明の軸受構造は、インナーシャ
フトと、アウタースリーブと、前記インナーシャフトと
アウタースリーブとの間に装着され、軸方向に離間配置
される一対の転がり軸受と、この転がり軸受に予圧を生
じさせる予圧手段と、を備え、前記インナーシャフトと
アウタースリーブとの軸方向の線膨張係数を異ならせ、
この線膨張係数が異なることに起因して温度変化に伴い
生ずる予圧の変化で、転がり軸受に封入される潤滑材に
起因して温度変化に伴い生ずる回転トルク変化を相殺化
してなる、構成を特徴とする。
に、請求項１に係る本発明の軸受構造は、インナーシャ
フトと、アウタースリーブと、前記インナーシャフトと
アウタースリーブとの間に装着され、軸方向に離間配置
される一対の転がり軸受と、この転がり軸受に予圧を生
じさせる予圧手段と、を備え、前記インナーシャフトと
アウタースリーブとの軸方向の線膨張係数を異ならせ、
この線膨張係数が異なることに起因して温度変化に伴い
生ずる予圧の変化で、転がり軸受に封入される潤滑材に
起因して温度変化に伴い生ずる回転トルク変化を相殺化
してなる、構成を特徴とする。
【００１３】請求項２に係る本発明の軸受構造は、イン
ナーシャフトと、アウタースリーブと、前記インナーシ
ャフトとアウタースリーブとの間に装着され、軸方向に
離間配置される一対の転がり軸受と、この転がり軸受に
予圧を生じさせる予圧手段と、を備え、前記インナーシ
ャフトとアウタースリーブとの軸方向の線膨張係数を異
ならせ、この線膨張係数が異なることに起因して温度が
上がるのに伴い高くなり温度が下がるのに伴い低くなる
予圧の変化で、転がり軸受に封入される潤滑材に起因し
て温度が上がるのに伴い低くなり温度が下がるのに伴い
高くなる回転トルク変化を相殺化してなる、構成を特徴
とする。
ナーシャフトと、アウタースリーブと、前記インナーシ
ャフトとアウタースリーブとの間に装着され、軸方向に
離間配置される一対の転がり軸受と、この転がり軸受に
予圧を生じさせる予圧手段と、を備え、前記インナーシ
ャフトとアウタースリーブとの軸方向の線膨張係数を異
ならせ、この線膨張係数が異なることに起因して温度が
上がるのに伴い高くなり温度が下がるのに伴い低くなる
予圧の変化で、転がり軸受に封入される潤滑材に起因し
て温度が上がるのに伴い低くなり温度が下がるのに伴い
高くなる回転トルク変化を相殺化してなる、構成を特徴
とする。
【００１４】請求項３に係る本発明の軸受構造は、請求
項１又は２の構成において、前記転がり軸受は、アウタ
ーレースを備え、アウターレースがアウタースリーブに
接着されてなることを特徴とする。
項１又は２の構成において、前記転がり軸受は、アウタ
ーレースを備え、アウターレースがアウタースリーブに
接着されてなることを特徴とする。
【００１５】請求項４に係る本発明の軸受構造は、請求
項１乃至３のいずれか１の構成において、前記転がり軸
受は、磁気ヘッドを先端部に有するヘッドアームが回動
されて磁気ヘッドが磁気ディスク上で位置制御され、磁
気情報の読み取り等が行われるハードディスクドライブ
のアクチュエータアセンブリにおいて、ヘッドアームを
回動自在に支持するピボットベアリングであることを特
徴とする。
項１乃至３のいずれか１の構成において、前記転がり軸
受は、磁気ヘッドを先端部に有するヘッドアームが回動
されて磁気ヘッドが磁気ディスク上で位置制御され、磁
気情報の読み取り等が行われるハードディスクドライブ
のアクチュエータアセンブリにおいて、ヘッドアームを
回動自在に支持するピボットベアリングであることを特
徴とする。
【００１６】なお、磁気情報の読み取り等とは、磁気情
報の読み取り、書き込み、削除等のいずれか、あるいは
それらの組合せを含むことを意味する。
報の読み取り、書き込み、削除等のいずれか、あるいは
それらの組合せを含むことを意味する。
【００１７】
【作用】上記構成によれば、温度変化に伴いインナーシ
ャフトとアウターシャフトとの間に、線膨張差が積極的
に生じて、予圧が変化する。
ャフトとアウターシャフトとの間に、線膨張差が積極的
に生じて、予圧が変化する。
【００１８】一方、潤滑材はその特性により、温度変化
に伴い回転トルク変化が生ずる。予圧が変化すると回転
トルク変化が生ずるが、温度変化に伴う予圧の変化によ
る回転トルク変化と、温度変化に伴う潤滑材による回転
トルク変化とが相殺化される。全体では、回転トルク変
化がなくなる。
に伴い回転トルク変化が生ずる。予圧が変化すると回転
トルク変化が生ずるが、温度変化に伴う予圧の変化によ
る回転トルク変化と、温度変化に伴う潤滑材による回転
トルク変化とが相殺化される。全体では、回転トルク変
化がなくなる。
【００１９】例えば、請求項２にあるように、温度が上
がるのに伴い予圧が高くなり、温度が下がるのに伴い予
圧が低くなるようにインナーシャフトとアウタースリー
ブとの線膨張係数を異ならせ、予圧が高くなると回転ト
ルクが高くなり、予圧が低くなると回転トルクが低くな
る回転トルク変化と、潤滑材の温度が上がるのに伴い回
転トルクが低くなり、潤滑材の温度が下がるのに伴い回
転トルクが高くなる回転トルク変化とが相殺化される。
がるのに伴い予圧が高くなり、温度が下がるのに伴い予
圧が低くなるようにインナーシャフトとアウタースリー
ブとの線膨張係数を異ならせ、予圧が高くなると回転ト
ルクが高くなり、予圧が低くなると回転トルクが低くな
る回転トルク変化と、潤滑材の温度が上がるのに伴い回
転トルクが低くなり、潤滑材の温度が下がるのに伴い回
転トルクが高くなる回転トルク変化とが相殺化される。
【００２０】これにより、軸受の回転トルクの温度依存
性が無くなり、例えば、請求項４にあるように、ハード
ディスクドライブのアクチュエータアッセンブリでは、
ハードディスクドライブに求められている高速化、低消
費電力化が可能となり、ハードディスクドライブの性能
の劣化が温度変化によっても生じないようにされる。特
に、ヘッドアームはその起動、停止が繰り返されるの
で、起動トルクが当初の値から変動することなく一定し
て得らることは、効果的である。
性が無くなり、例えば、請求項４にあるように、ハード
ディスクドライブのアクチュエータアッセンブリでは、
ハードディスクドライブに求められている高速化、低消
費電力化が可能となり、ハードディスクドライブの性能
の劣化が温度変化によっても生じないようにされる。特
に、ヘッドアームはその起動、停止が繰り返されるの
で、起動トルクが当初の値から変動することなく一定し
て得らることは、効果的である。
【００２１】また、インナーシャフトとアウタースリー
ブとの線膨張係数を異ならせることは、インナーシャフ
トの材質とアウタースリーブの材質とを一致させること
を不要とする。これによれば、例えば、請求項３にある
ように、アウターレースをアウタースリーブに接着する
場合に、接着が容易となり、コストも低減される等、有
効的である。
ブとの線膨張係数を異ならせることは、インナーシャフ
トの材質とアウタースリーブの材質とを一致させること
を不要とする。これによれば、例えば、請求項３にある
ように、アウターレースをアウタースリーブに接着する
場合に、接着が容易となり、コストも低減される等、有
効的である。
【００２２】
【実施例】本発明に係る軸受構造の一実施例を、ハード
ディスクドライブ（ＨＤＤ）のアクチュエータアッセン
ブリのピボットベアリングに適用したものについて、図
１乃至図３に基づき説明する。
ディスクドライブ（ＨＤＤ）のアクチュエータアッセン
ブリのピボットベアリングに適用したものについて、図
１乃至図３に基づき説明する。
【００２３】図２に示すように、ハードディスクドライ
ブ１０では、底浅のベース１２の開放上部がカバー１４
で閉成され、コンピュータ内に水平に配置される矩形薄
箱状のエンクロージャケース１５をなし、エンクロージ
ャケース１５内では、ベース１２内面（ベース上面）に
ハブイン構造のスピンドルモータ１６が設けられ、ハブ
１８の外周には磁気ディスク（例えば２枚の磁気ディス
クが同軸上に）２０が嵌合して装着され、磁気ディスク
２０は水平面を回転面としてスピンドルモータ１６によ
り回転駆動される。
ブ１０では、底浅のベース１２の開放上部がカバー１４
で閉成され、コンピュータ内に水平に配置される矩形薄
箱状のエンクロージャケース１５をなし、エンクロージ
ャケース１５内では、ベース１２内面（ベース上面）に
ハブイン構造のスピンドルモータ１６が設けられ、ハブ
１８の外周には磁気ディスク（例えば２枚の磁気ディス
クが同軸上に）２０が嵌合して装着され、磁気ディスク
２０は水平面を回転面としてスピンドルモータ１６によ
り回転駆動される。
【００２４】エンクロージャケース１５内にはまた、ア
クチュエータアッセンブリ２２が設けられる。アクチュ
エータアッセンブリ２２はヘッドアーム２６を備え、ヘ
ッドアーム２６は、磁気ヘッド２４を一端部に有し、ヘ
ッドアーム２６の中間部がピボットベアリング２８を介
してベース１２に支持され、回動自在とされる。ヘッド
アーム２６の他端部にはコイル３０が設けられ、そのコ
イル３０と共働するＶＣＭ（ボイスコイルモータであ
り、コイルとＶＣＭとがアクチュエータを構成する）３
２によって、ヘッドアーム２６が回動し、磁気ヘッド２
４が磁気ディスク２０の半径方向に沿って磁気ディスク
２０上を位置制御され、磁気ヘッド２４による磁気情報
の読み取り書き込み、あるいは削除等が行われる。
クチュエータアッセンブリ２２が設けられる。アクチュ
エータアッセンブリ２２はヘッドアーム２６を備え、ヘ
ッドアーム２６は、磁気ヘッド２４を一端部に有し、ヘ
ッドアーム２６の中間部がピボットベアリング２８を介
してベース１２に支持され、回動自在とされる。ヘッド
アーム２６の他端部にはコイル３０が設けられ、そのコ
イル３０と共働するＶＣＭ（ボイスコイルモータであ
り、コイルとＶＣＭとがアクチュエータを構成する）３
２によって、ヘッドアーム２６が回動し、磁気ヘッド２
４が磁気ディスク２０の半径方向に沿って磁気ディスク
２０上を位置制御され、磁気ヘッド２４による磁気情報
の読み取り書き込み、あるいは削除等が行われる。
【００２５】ベース１２外面（ベース下面）には、回路
基板をなすカード３４が取付けられる。カード３４は、
ヘッドアーム２６、スピンドルモータ１６とそれぞれ接
続され、カード３４とヘッドアーム２６、スピンドルモ
ータ１６との間で、動力、信号の送受信が行われる。な
お、図中３６は、エンクロージャケース１５内にあっ
て、カード３４とヘッドアーム２６とを接続するために
用いられるフレキシブルケーブルである。
基板をなすカード３４が取付けられる。カード３４は、
ヘッドアーム２６、スピンドルモータ１６とそれぞれ接
続され、カード３４とヘッドアーム２６、スピンドルモ
ータ１６との間で、動力、信号の送受信が行われる。な
お、図中３６は、エンクロージャケース１５内にあっ
て、カード３４とヘッドアーム２６とを接続するために
用いられるフレキシブルケーブルである。
【００２６】上記ピボットベアリング２８は、図１に示
すように、一対の転がり軸受（以下、単に軸受と称す
る）３８を、軸方向に離間配置して備える。各軸受３８
では、アウターレース４０の外周部がアウタースリーブ
４２の内周部に接着され、アウタースリーブ４２の外周
部には、ヘッドアーム２６が嵌合して設けられる。一
方、軸受け３８のインナーレースは、インナーシャフト
４４と一体化（ダイダイレクトピボットベアリングをな
す）されている。インナーシャフト４４は筒状とされ、
ベース１２から立設された軸ピン４６の外周部に嵌合し
て取付けられる。軸ピン４６の上端部にはこの軸方向へ
上方からボルト４８が螺合して、ボルト４８の頭部５０
がインナーシャフト４４の上端部を押さえ込むようにな
っている。
すように、一対の転がり軸受（以下、単に軸受と称す
る）３８を、軸方向に離間配置して備える。各軸受３８
では、アウターレース４０の外周部がアウタースリーブ
４２の内周部に接着され、アウタースリーブ４２の外周
部には、ヘッドアーム２６が嵌合して設けられる。一
方、軸受け３８のインナーレースは、インナーシャフト
４４と一体化（ダイダイレクトピボットベアリングをな
す）されている。インナーシャフト４４は筒状とされ、
ベース１２から立設された軸ピン４６の外周部に嵌合し
て取付けられる。軸ピン４６の上端部にはこの軸方向へ
上方からボルト４８が螺合して、ボルト４８の頭部５０
がインナーシャフト４４の上端部を押さえ込むようにな
っている。
【００２７】アウターレース４０には、軸受け３８のボ
ール５２と対向してボール５２より大径な円弧断面形状
の軌道溝５４が形成され、インナーシャフト４４にも、
ボール５２と対向してボール５２より大径な円弧断面形
状の軌道溝５６が形成されている。また、軸受３８間に
は、アウターレース４０の対向端間に、コイルスプリン
グ（予圧付勢手段）５８が介在されている。コイルスプ
リング５８は、アウターレース４０を互いに離間方向へ
押圧し、ボール５２が軌道溝５４、５６において、イン
ナーシャフト４４とアウターレース４０とへ、軸方向と
斜めの向きに荷重を及ぼし（荷重の作用方向を矢印Ａで
示す）、この荷重は予圧をもたらす。コイルスプリング
５８の付勢力（この付勢力は、アウターレース４０間を
軸方向へ離間させる向きに作用する離間付勢力となる）
が大きいと、予圧は大きく、コイルスプリング５８の付
勢力が弱いと、予圧は小さい。
ール５２と対向してボール５２より大径な円弧断面形状
の軌道溝５４が形成され、インナーシャフト４４にも、
ボール５２と対向してボール５２より大径な円弧断面形
状の軌道溝５６が形成されている。また、軸受３８間に
は、アウターレース４０の対向端間に、コイルスプリン
グ（予圧付勢手段）５８が介在されている。コイルスプ
リング５８は、アウターレース４０を互いに離間方向へ
押圧し、ボール５２が軌道溝５４、５６において、イン
ナーシャフト４４とアウターレース４０とへ、軸方向と
斜めの向きに荷重を及ぼし（荷重の作用方向を矢印Ａで
示す）、この荷重は予圧をもたらす。コイルスプリング
５８の付勢力（この付勢力は、アウターレース４０間を
軸方向へ離間させる向きに作用する離間付勢力となる）
が大きいと、予圧は大きく、コイルスプリング５８の付
勢力が弱いと、予圧は小さい。
【００２８】この予圧を予め掛けた状態で、アウターレ
ース４０の外周部に、アウタースリーブ４２の内周部が
接着固定される。
ース４０の外周部に、アウタースリーブ４２の内周部が
接着固定される。
【００２９】ここで、軸受３８にはグリースが封入され
る。グリース（潤滑材）はこの特性によって、温度が高
くなると回転トルクが大きくなり、温度が低くなると回
転トルクが小さくなり、温度変化に伴い回転トルクが変
化する。
る。グリース（潤滑材）はこの特性によって、温度が高
くなると回転トルクが大きくなり、温度が低くなると回
転トルクが小さくなり、温度変化に伴い回転トルクが変
化する。
【００３０】一方、アウタースリーブ４２とインナーシ
ャフト４４との軸方向の線膨張係数を異ならせて、温度
が高くなるのに伴い上記離間付勢力が増して予圧が高く
なり、温度が低くなるのに伴い離間付勢力が減って予圧
が低くなるようにする。予圧が高くなると回転トルクが
大きくなり、予圧が低くなると回転トルクが小さくな
る。
ャフト４４との軸方向の線膨張係数を異ならせて、温度
が高くなるのに伴い上記離間付勢力が増して予圧が高く
なり、温度が低くなるのに伴い離間付勢力が減って予圧
が低くなるようにする。予圧が高くなると回転トルクが
大きくなり、予圧が低くなると回転トルクが小さくな
る。
【００３１】この予圧の変化で、上記のグリースによる
温度変化に伴う回転トルク変化を相殺化すべく、アウタ
ースリーブ４２とインナーシャフト４４との線膨張係数
がそれぞれ設定される。
温度変化に伴う回転トルク変化を相殺化すべく、アウタ
ースリーブ４２とインナーシャフト４４との線膨張係数
がそれぞれ設定される。
【００３２】例えば、インナーシャフト４４の材質とし
ては、ＳＵＳ４４０Ｃが、アウターレース４０の材質と
してはＳＵＳ３０３が、また、アウタースリーブ４２の
材質としてはＳＵＳ３０３が可能である。また、コイル
スプリング５８の材質としては、ＳＵＳ３０４が可能で
あり、接着剤としては、ＬＯＣＴＩＴＥ６４８ＵＶ（日
本ロックタイト株式会社製；商品名：ロックタイト ６
４８ ＵＶ）が可能である。更に、潤滑材としては、Ｌ
Ｙ−２５５（日本グリース製；商品名：ニグエースＷ）
が可能である。この場合に、ＳＵＳ４４０Ｃ製のインナ
ーシャフト４４の線膨張係数が、１０．１×１０-6〔１
／°Ｃ〕であり、ＳＵＳ３０３製のアウタースリーブ４
２の線膨張係数が、１７．３×１０-6〔１／°Ｃ〕であ
る。アウタースリーブ４２の線膨張係数が、インナーシ
ャフト４４の線膨張係数より大きくされて、この線膨張
係数の差が、温度が上がるのに伴い、離間付勢力が増す
ように作用し、温度が下がるのに伴い、離間付勢力が減
るように作用する。
ては、ＳＵＳ４４０Ｃが、アウターレース４０の材質と
してはＳＵＳ３０３が、また、アウタースリーブ４２の
材質としてはＳＵＳ３０３が可能である。また、コイル
スプリング５８の材質としては、ＳＵＳ３０４が可能で
あり、接着剤としては、ＬＯＣＴＩＴＥ６４８ＵＶ（日
本ロックタイト株式会社製；商品名：ロックタイト ６
４８ ＵＶ）が可能である。更に、潤滑材としては、Ｌ
Ｙ−２５５（日本グリース製；商品名：ニグエースＷ）
が可能である。この場合に、ＳＵＳ４４０Ｃ製のインナ
ーシャフト４４の線膨張係数が、１０．１×１０-6〔１
／°Ｃ〕であり、ＳＵＳ３０３製のアウタースリーブ４
２の線膨張係数が、１７．３×１０-6〔１／°Ｃ〕であ
る。アウタースリーブ４２の線膨張係数が、インナーシ
ャフト４４の線膨張係数より大きくされて、この線膨張
係数の差が、温度が上がるのに伴い、離間付勢力が増す
ように作用し、温度が下がるのに伴い、離間付勢力が減
るように作用する。
【００３３】上記構成によれば、温度変化に伴いインナ
ーシャフト４４とアウターシャフト４２との間に、線膨
張差が積極的に生じて、予圧が変化する。
ーシャフト４４とアウターシャフト４２との間に、線膨
張差が積極的に生じて、予圧が変化する。
【００３４】一方、軸受３８に封入されるグリースはそ
の特性により、温度変化に伴い回転トルク変化が生ず
る。
の特性により、温度変化に伴い回転トルク変化が生ず
る。
【００３５】予圧が変化するとトルク変化が生ずるが、
温度変化に伴う予圧の変化による回転トルク変化と、温
度変化に伴うグリースによる回転トルク変化とが相殺化
される。全体では、回転トルク変化がなくなる。
温度変化に伴う予圧の変化による回転トルク変化と、温
度変化に伴うグリースによる回転トルク変化とが相殺化
される。全体では、回転トルク変化がなくなる。
【００３６】すなわち、温度が上がるのに伴い予圧が高
くなり、温度が下がるのに伴い予圧が低くなって、予圧
が高くなると回転トルクが高くなり、予圧が低くなると
回転トルクが低くなる回転トルク変化と、グリースの温
度が上がるのに伴い回転トルクが低くなり、グリースの
温度が下がるのに伴い回転トルクが高くなる回転トルク
変化とが相殺化される。
くなり、温度が下がるのに伴い予圧が低くなって、予圧
が高くなると回転トルクが高くなり、予圧が低くなると
回転トルクが低くなる回転トルク変化と、グリースの温
度が上がるのに伴い回転トルクが低くなり、グリースの
温度が下がるのに伴い回転トルクが高くなる回転トルク
変化とが相殺化される。
【００３７】これにより、起動トルク、ランニングトル
ク共に、軸受３８の回転トルクの温度依存性が無くな
り、ハードディスクドライブ１０のアクチュエータアッ
センブリ２２では、ハードディスクドライブ１０に求め
られている高速化、低消費電力化が可能となり、ハード
ディスクドライブ１０の性能の劣化が温度変化によって
も生じないようにされる。特に、ヘッドアーム２６はそ
の起動、停止が繰り返されるので、起動トルクが当初の
値から変動することなく一定して得らることは、効果的
である。
ク共に、軸受３８の回転トルクの温度依存性が無くな
り、ハードディスクドライブ１０のアクチュエータアッ
センブリ２２では、ハードディスクドライブ１０に求め
られている高速化、低消費電力化が可能となり、ハード
ディスクドライブ１０の性能の劣化が温度変化によって
も生じないようにされる。特に、ヘッドアーム２６はそ
の起動、停止が繰り返されるので、起動トルクが当初の
値から変動することなく一定して得らることは、効果的
である。
【００３８】また、インナーシャフト４４とアウタース
リーブ４２との線膨張係数を異ならせることは、インナ
ーシャフト４４の材質とアウタースリーブ４２の材質と
を一致させるようなことを要しない。これによれば、ア
ウターレース４０をアウタースリーブ４２に接着する場
合に、接着が容易となり、コストも低減される等、有効
的である。
リーブ４２との線膨張係数を異ならせることは、インナ
ーシャフト４４の材質とアウタースリーブ４２の材質と
を一致させるようなことを要しない。これによれば、ア
ウターレース４０をアウタースリーブ４２に接着する場
合に、接着が容易となり、コストも低減される等、有効
的である。
【００３９】図３に示すように、本実施例によれば、回
転トルクのグリースの温度依存性が依然として残る従来
例に比して、温度変化に伴う回転トルクの変化が抑制さ
れて一定化されるのが判る。
転トルクのグリースの温度依存性が依然として残る従来
例に比して、温度変化に伴う回転トルクの変化が抑制さ
れて一定化されるのが判る。
【００４０】なお、予圧を掛けるのに、上記実施例で
は、コイルスプリング５８の付勢力を用いているが、こ
れに限らず、例えば、重りを用いて、予圧を掛けること
も可能である。
は、コイルスプリング５８の付勢力を用いているが、こ
れに限らず、例えば、重りを用いて、予圧を掛けること
も可能である。
【００４１】また、上記実施例では、軸受３８のインナ
ーレースがインナーシャフト４４と一体化されたダイレ
クトピボットベアリングについて説明しているが、イン
ナーレースとインナーシャフトとが別体のものであって
もよい等、軸受は、上記実施例の転がり軸受の構造に限
定されるものではない。
ーレースがインナーシャフト４４と一体化されたダイレ
クトピボットベアリングについて説明しているが、イン
ナーレースとインナーシャフトとが別体のものであって
もよい等、軸受は、上記実施例の転がり軸受の構造に限
定されるものではない。
【００４２】更に、上記実施例では、ハードディスクド
ライブ１０のアクチュエータアッセンブリ２２に設けら
れる軸受の軸受構造について説明しているが、請求項１
乃至３に係る発明では、それに限定されるものではな
く、他に設けられる軸受構造にも適用可能である。
ライブ１０のアクチュエータアッセンブリ２２に設けら
れる軸受の軸受構造について説明しているが、請求項１
乃至３に係る発明では、それに限定されるものではな
く、他に設けられる軸受構造にも適用可能である。
【００４３】また、インナーシャフト、アウタースリー
ブ等の材質、そして、インナーシャフト、アウタースリ
ーブの各線膨張係数は、上記実施例に限定されるもので
ない。
ブ等の材質、そして、インナーシャフト、アウタースリ
ーブの各線膨張係数は、上記実施例に限定されるもので
ない。
【００４４】
【発明の効果】本発明に係る軸受構造によれば、軸受の
回転トルクの温度依存性を無くし、例えば、ハードディ
スクドライブに求められている高速化、低消費電力化を
可能とし、ハードディスクドライブの性能の劣化が温度
変化によっても生じないようにする優れた効果を奏する
ことができる。
回転トルクの温度依存性を無くし、例えば、ハードディ
スクドライブに求められている高速化、低消費電力化を
可能とし、ハードディスクドライブの性能の劣化が温度
変化によっても生じないようにする優れた効果を奏する
ことができる。
【図１】本発明に係る軸受構造の一実施例を示すダイレ
クトピボットベアリングの縦断面図である。
クトピボットベアリングの縦断面図である。
【図２】本実施例を適用したハードディスクドライブを
示す一部分解斜視図である。
示す一部分解斜視図である。
【図３】温度と回転トルクとの関係を示し、従来例と本
発明とを比較するグラフである。
発明とを比較するグラフである。
【図４】グリースの温度と回転トルクとの関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
１０ ハードディスクドライブ ２０ 磁気ディスク ２２ アクチュエータアセンブリ ２４ 磁気ヘッド ２６ ヘッドアーム ２８ ピボットベアリング ３８ 転がり軸受 ４０ アウターレース ４２ アウタースリーブ ４４ インナーシャフト ５８ コイルスプリング（予圧手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 真吾 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本ア イ・ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (56)参考文献 特開 昭56−150614（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−11220（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【請求項１】 インナーシャフトと、 アウタースリーブと、 前記インナーシャフトとアウタースリーブとの間に装着
され、軸方向に離間配置される一対の転がり軸受と、 この転がり軸受に予圧を生じさせる予圧手段と、 を備え、 前記インナーシャフトとアウタースリーブとの軸方向の
線膨張係数を異ならせ、この線膨張係数が異なることに
起因して温度変化に伴い生ずる予圧の変化で、転がり軸
受に封入される潤滑材に起因して温度変化に伴い生ずる
回転トルク変化を相殺化してなる、 ことを特徴とする軸受構造。 - 【請求項２】 インナーシャフトと、 アウタースリーブと、 前記インナーシャフトとアウタースリーブとの間に装着
され、軸方向に離間配置される一対の転がり軸受と、 この転がり軸受に予圧を生じさせる予圧手段と、 を備え、 前記インナーシャフトとアウタースリーブとの軸方向の
線膨張係数を異ならせ、この線膨張係数が異なることに
起因して温度が上がるのに伴い高くなり温度が下がるの
に伴い低くなる予圧の変化で、転がり軸受に封入される
潤滑材に起因して温度が上がるのに伴い低くなり温度が
下がるのに伴い高くなる回転トルク変化を相殺化してな
る、 ことを特徴とする軸受構造。 - 【請求項３】 前記転がり軸受は、アウターレースを備
え、アウターレースがアウタースリーブに接着されてな
る請求項１又は２に記載の軸受構造。 - 【請求項４】 前記転がり軸受は、磁気ヘッドを先端部
に有するヘッドアームが回動されて磁気ヘッドが磁気デ
ィスク上で位置制御され、磁気情報の読み取り等が行わ
れるハードディスクドライブのアクチュエータアセンブ
リにおいて、ヘッドアームを回動自在に支持するピボッ
トベアリングである請求項１乃至３のいずれか１に記載
の軸受構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6225115A JP2539180B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 軸受構造 |
| US08/528,976 US5628571A (en) | 1994-09-20 | 1995-09-15 | Bearing structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6225115A JP2539180B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 軸受構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0893758A JPH0893758A (ja) | 1996-04-09 |
| JP2539180B2 true JP2539180B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=16824212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6225115A Expired - Lifetime JP2539180B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 軸受構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5628571A (ja) |
| JP (1) | JP2539180B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6135641A (en) * | 1997-10-30 | 2000-10-24 | Honeywell International Inc. | Hybrid duplex bearing assembly having thermal compensation |
| US6164833A (en) * | 1998-08-03 | 2000-12-26 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | Low friction ball-bearing holder device for small motors |
| US6178618B1 (en) * | 1998-08-27 | 2001-01-30 | Seagate Technology Llc | Method for constructing a pivot cartridge assembly for a disc drive |
| US6424503B1 (en) | 1999-10-08 | 2002-07-23 | Beltontech Sdn Bhd | Bearingless pivot cartridge |
| US6560856B1 (en) * | 2000-06-26 | 2003-05-13 | International Business Machines Corporation | Self-aligning fixture for pre-loading and aligning pivot bearing assemblies |
| KR100442872B1 (ko) | 2002-02-16 | 2004-08-02 | 삼성전자주식회사 | 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 지지장치 |
| DE10260904A1 (de) * | 2002-12-20 | 2004-07-01 | Karl Heinz Linnig Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung mit einem sich drehenden Element im Umfeld einer Kolbenmaschine, insbesondere eine elektromagnetisch betätigte Reibscheibenkupplung, eine Spannrolle oder ein Schwingungsdämpfer |
| JP2008192184A (ja) * | 2005-05-19 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘッド制御装置およびこれを用いたディスク装置 |
| AT503000B1 (de) * | 2005-12-21 | 2008-02-15 | Austrian Aerospace Gmbh | Wälzlager mit temperaturgesteuerter vorspannungsverstellung für raumfahrtanwendungen |
| EP2336584A3 (en) * | 2009-12-18 | 2013-02-20 | George Mauro | Integrated bearing assembly |
| US8523448B1 (en) | 2012-08-22 | 2013-09-03 | The Timken Company | X-ray tube bearing |
| JP6294262B2 (ja) * | 2015-05-19 | 2018-03-14 | ファナック株式会社 | 工作機械の異常検出機能を備えた異常検出装置、及び異常検出方法 |
| US9620155B2 (en) | 2015-07-23 | 2017-04-11 | Seagate Technology Llc | Disc drive actuator bearing cartridge assembly with temperature induced rotational torque mitigation |
| CN109780052B (zh) * | 2019-02-26 | 2020-07-24 | 嘉兴福可吉精密机械有限公司 | 高精密汽车涨紧轮轴承 |
| CN114012356A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-02-08 | 无锡市高创精密机械有限公司 | 一种高精度止推轴承的加工工艺 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3826545A (en) * | 1972-05-24 | 1974-07-30 | Borden Corp | Readily assembled temperature compensated dual angular contact bearing assembly |
| US4672250A (en) * | 1984-11-15 | 1987-06-09 | A. O. Smith Corporation | Drive motor bearing apparatus |
| JPS63107438A (ja) * | 1986-10-22 | 1988-05-12 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 軸受装置 |
| JPH0235219A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | Okuma Mach Works Ltd | 面圧増加防止機能を有する軸受 |
| DE4028273A1 (de) * | 1990-09-06 | 1992-03-12 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Lagerung, insbesondere fuer plattenspeicherspindeln |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP6225115A patent/JP2539180B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-09-15 US US08/528,976 patent/US5628571A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0893758A (ja) | 1996-04-09 |
| US5628571A (en) | 1997-05-13 |
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