JP2581333Y2 - キャリッジ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は，側面軸受を取りつけた
キャリッジがガイドシャフトに沿って移動するキャリッ
ジ機構に係り，特にハードディスクドライブ装置の磁気
ヘッドキャリッジ送り機構に適用して有効な技術に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクドライブ装置等のキャリ
ッジ機構は，ガイドシャフトに沿って直線移動するもの
で，その移動位置の精度について1/10000 ラジアン程度
の高精度を要求される。そのためガイドシャフトと軸受
との間の隙間に起因する振れを小さく抑えることが重要
である。

【０００３】従来，この種のハードディスクドライブ装
置の磁気ヘッドキャリッジ送り機構としては例えば図６
に示すものがある（特開昭60-74162号）。図においてキ
ャリッジ５の断面について段差を有する構造としてお
き，外溝付軸受をこの段差の高い所と低い所の２ヶ所に
取りつける。そして矢印で示すように駆動方法の側方か
ら予圧ｘを加えることにより，角すきまによりガタを除
去するものである。この例では外溝付軸受51と55との取
付けレベルに段差をつけているので，矢印方向からの荷
重ｘを加えると，その荷重が一部直角方向の力となって
作用するため，角すきまを極限まで除去できるものであ
る。

【０００４】しかしながら，このキャリッジ機構におい
ては，以下の欠点がある。構成要素である外溝付軸受
は構造が複雑で高価である。外溝付軸受の容積が大き
いため，利用装置が大型化する。重量が重く，従って
慣性力が大きいため移動応答速度が制限される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】本考案はガイドシャフ
トにそって直線移動するキャリッジ機構において，外溝
付軸受によらない，軽量で応答速度の高い，経済的なキ
ャリッジ機構を得ることを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め，以下の手段を提案するものである。まず平行する一
対のガイドシャフトを設けて，この一対のガイドシャフ
トの対向する内側面の一方に接触する第１の側面軸受と
第２の側面軸受と，他方のガイドシャフトに接触する第
３の側面軸受を設ける。ここでそれぞれの構成要素は， ガイドシャフトの一に互いに接触する一対の転動ボー
ルと； これら一対の転動ボールを転動支持して，それぞれ円
周状に配置された一対の小径ボール群と； これら一対の小径ボール群をそれぞれ支持する一対の
カップと； これら一対のカップを加圧挟持する加圧挟持体とから
構成される。そしてこの第１，第２の側面軸受に接続さ
れるキャリッジとこのキャリッジと第３の側面軸受との
間に設けられた押圧体とを設けて，キャリッジ機構を構
成する。

【０００７】

【実施例】図１は本考案にかかるキャリッジ機構の一実
施例である。構成の大要を説明する。図において２本の
平行するガイドシャフト１と３とには，その平行間隔の
内側より側面軸受７，９及び11とが接触している。側面
軸受７と９とは予圧金具13を介してネジ15と17とによ
り，キャリッジ５に固定される。また側面軸受11は予圧
金具19を介してネジ21と23とにより，キャリッジ５に固
定される。

【０００８】ここで側面軸受７の構成について，詳しく
説明する。先ずガイドシャフト１の側面に触れる一対の
転動ボール7d,7e を配設する。そしてこれら転動ボール
7d,7e とはそれぞれ円周状に配設された小径ボール群7
b,7g とによりピボット軸受のように軸支される。小径
ボール群7bと7gとはそれぞれカップ7aと7hとにより支持
される。

【０００９】次に予圧金具13について説明すると，予圧
金具13は一枚のステンレス鋼等のバネ材を加工してでき
ていて，固定部13g を中心にして，その両端にはコの字
形の対向端部13a,13b と，13d,13e とが形成されてい
る。そして対向端部13a には半長円状の切り込み部13ｃ
が形成されている。そしてコの字形の対向端部13a,13b
の間には側面軸受７が挟み込まれる。カップ7aは半長円
状の切り込み部13ｃに嵌め込まれ，カップ7aに形成され
た鍔部7kにより保持される。カップ7hについても同様で
ある。

【００１０】このように側面軸受７のカップ7aと7hとの
間はコの字形の対向端部13a,13b による圧力（図のｙ方
向の力）が印加されるので，この圧力は小径ボール群7b
と7gとの間に伝達され，ついで転動ボール7dと7eと間に
伝達される。したがって転動ボール7dと7eとの間は外力
の有無大小にかかわらず隙間なく接触を保ち続ける。他
の側面軸受９と11とについても同様である。

【００１１】次に予圧金具19について説明する。予圧金
具19は予圧金具13と類似の構成であって，ステンレス鋼
等のバネ材でできていて，固定端部19g はネジ21と23と
よりキャリッジ５の突出部5aに固定され，その他端には
コの字形の対向端部19a,19bが形成されている。そして
対向端部19a には半長円状の切り込み部19ｃが形成され
ている。そしてコの字形の対向端部19a 19bの間には側
面軸受11が挟み込まれる。

【００１２】この予圧金具19は固定端部19g と対向端部
19a,19b の間には板バネ部19h が存在しているため，対
向端部19a,19b に対して図のｘ方向の力が作用する。こ
の力を受けて側面軸受11の転動ボール11d,11e はガイド
シャフト３を押し付ける。したがって，ｘ方向の力につ
いてはガイドシャフト１と３との間にはこのキャリッジ
機構２は外力の有無大小にかかわらず間隙を生じない。

【００１３】また，予圧金具13に設けられた切り込み部
13c にはカップ7aとその鍔部7kとが嵌め合わされて，ｙ
方向の予圧の力と釣り合うので，組立容易で簡単な構造
ではあるが，必要な強度は得られる。ｘ方向の予圧につ
いても片側側面のみがガイドシャフト１，３と接触して
いるが，このｘ方向の予圧と釣り合って必要な強度を得
ている。

【００１４】このように構成されたキャリッジ機構２に
おいてキャリッジ５が直線運動するときは，ガイドシャ
フト１，３に対して，転動ボール7d,7e 等はｙ方向とｘ
方向の両方向の予圧を受けながら転動する。あらゆる方
向の外力に対しても間隙なく円滑に転動ボールが自転し
ながら移動するものであり，移動位置の精度については
ハードディスクドライブ装置等に用いて充分な精度を保
つものである。その上構成要素が少なく軽量であるの
で，移動応答速度を高めることができる。

【００１５】尚，以上述べた実施例において，側面軸受
７の各構成要素の寸法は必ずしも上下対称の必要はな
く，例えば目的に応じて転動ボール7d,7e の直径は異な
ったものとしても良い。

【００１６】図２は本考案の第２の実施例を示す。図１
に示す実施例を一部変更したものであって，側面軸受
７，９，11の支持構造を変更したものである。図２にお
いて側面軸受７は，剛体金属で作られた上アーム25と下
アーム27とによって挟み込みこまれる。下側のカップ7h
は下アーム27の円溝部27r に嵌め込まれる。上側のカッ
プ7aは上アーム25の円溝部25r に嵌め込まれて，さらに
円天井部25s との間を皿バネ25t で圧力を加えるもので
ある。このような構成によって転動ボール7d，7e間には
図のy 方向の予圧が印加される。そしてこの上アーム25
と下アーム27はネジ15,16,17によって締め付けられ，一
体化されてキャリッジの機能を行うものである。側面軸
受11についても同様に上アーム37と下アーム39とに挟ま
れて，ネジ31で一体化される。そしてこれらは板バネ35
を介して下アーム27に取りつけられる。このようにして
キャリッジ機構２が構成される。この第２の実施例は図
１に示す実施例に比較して若干重量が重くなるが，より
剛性が高まる。尚，この実施例において上アーム25と下
アーム27の各寸法は一例であって例えば上アーム25と下
アーム27との寸法比率を等しくすることもできる。

【００１７】図３は本考案の第３の実施例の断面図を示
す。図２に示す実施例を一部変更したものであって，上
側のカップ7aへの圧力の印加する構造が変更されてい
る。図３において円天井部25s と上側のカップ7aとの間
をコイルバネ25c で圧力を加えるものである。コイルバ
ネ25c の座りを良くするため第２の円溝部25u が設けら
れている。予圧の作用については第２の実施例と同様で
ある。

【００１８】図４は本考案の第４の実施例を示す。この
実施例は図１に示す実施例と図２に示す実施例との折衷
構造であり，側面軸受７，９，11の支持について下側が
固定され，上側からのみ加圧されているものである。図
４において側面軸受７はキャリッジ５に設けられた円溝
部5wにカップ7hが嵌め込まれ，カップ7aは予圧金具13の
切り込み部13c に嵌め込まれる。なお，予圧金具13はネ
ジ15と17とを介してキャリッジ５に固定される。したが
って図示のｙ方向の力が転動ボール7dと7eとの間に印加
される。側面軸受９についても同様である。また側面軸
受11については剛体金属で作られたハウジング29とバネ
材料で作られた予圧金具19との間に挟み込まれる。そし
てハウジング29にはネジ31を介して予圧金具19が固定さ
れると同時に，板バネ35がネジ33を介して取りつけられ
る。そしてこの板バネ35はネジ21によってキャリッジ５
に固定される。このように構成されたキャリッジ機構２
はガイドシャフト１，３に対してｘ方向とｙ方向の両方
向の予圧が印加される。

【００１９】図５は本考案の第５の実施例を示す。この
実施例は図１に示す実施例のキャリッジ５においてもう
一つの突出部5bを設ける。また予圧金具19は対向端部19
a,19b を中心にして対称に二つの固定端部19g と19j と
を設けて，それぞれをキャリッジ５の突出部5bと5aとに
ネジ21,23 を介して固定する。この二つの固定端部19g
と19j との間の19h と19k は両端固定の板バネとして作
用して図のｘ方向に予圧を与える。この実施例は図１に
示す実施例と比較して予圧金具19の剛性が高くなる。

【００２０】

【考案の効果】本考案は以上述べたような特徴を有して
おり，平行するガイドシャフトの間に位置するキャリッ
ジ機構が側面軸受により内側から全方向の予圧が印加さ
れるので外力の有無大小にかかわらず側面軸受とガイド
シャフトとの間に隙間が発生せず，キャリッジが移動す
るときに振れが生じない。また構造が単純で軽量である
ので，移動速度が高速であると共に経済的である効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるキャリッジ機構の一実施例を示
す図である。

【図２】本考案にかかるキャリッジ機構の第２の実施例
を示す図である。

【図３】本考案にかかるキャリッジ機構の第３の実施例
を示す断面図である。

【図４】本考案にかかるキャリッジ機構の第４の実施例
を示す図である。

【図５】本考案にかかるキャリッジ機構の第５の実施例
を示す図である。

【図６】従来のキャリッジ機構の一例を示す図である。

【符号の説明】

１…ガイドシャフト ２…キャリッジ機構 ３…ガ
イドシャフト ５…キャリッジ ７…側面軸受 7a…カップ
7b…小径ボール群 7c…シールド 7d…転動ボール 7e…転動ボール 7f…シールド 7g…小径ボール群 7h…カップ ９…側面軸受 11…側面軸受 13…予圧金具 15，17…ネジ 19…予圧金具 21，23…ネジ 25…上アーム 27…下アーム 29…ハウジング 31，33，34…ネジ 35…板バネ 37…上アーム
39…下アーム

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平行する一対のガイドシャフトと：この一
   対のガイドシャフトの対向する内側面の一方に接触する
   第１の側面軸受と第２の側面軸受と，他方に接触する第
   ３の側面軸受であって，それぞれの構成要素は， 前記一対のガイドシャフトの一に互いに接触する一対の
   転動ボールと；これら一対の転動ボールを転動支持し
   て，それぞれ円周状に配置された一対の小径ボール群
   と；これら一対の小径ボール群をそれぞれ支持する一対
   のカップと；これら一対のカップを加圧挟持する加圧挟
   持体とから構成される第１，第２，第３の側面軸受と：
   この第１，第２の側面軸受に接続されるキャリッジと：
   このキャリッジと第３の側面軸受との間に設けられた押
   圧体とからなることを特徴とするキャリッジ機構。
2. 【請求項２】平行する一対のガイドシャフトと：この一
   対のガイドシャフトの対向する内側面の一方に接触する
   第１の側面軸受と第２の側面軸受と，他方に接触する第
   ３の側面軸受であって，それぞれの構成要素は， 前記一対のガイドシャフトの一に互いに接触する一対の
   転動ボールと；これら一対の転動ボールを転動支持し
   て，それぞれ円周状に配置された一対の小径ボール群
   と；これら一対の小径ボール群をそれぞれ支持する一対
   のカップと；これら一対のカップの円周に設けられた鍔
   部と；これら鍔部に嵌めあう切り込み部を備えるととも
   に，弾性力をもって前記一対のカップを挟持する予圧金
   具とから構成される第１，第２，第３の側面軸受と：こ
   の第１，第２の側面軸受に接続されるキャリッジと：こ
   のキャリッジと第３の側面軸受との間に設けられた押圧
   体とからなることを特徴とするキャリッジ機構。