JP6034334B2 - 軸受装置 - Google Patents
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Description
図1には、実施形態のピボットアッシー軸受装置100が示されている。ピボットアッシー軸受装置100は、回転軸となるシャフト101を有している。スリーブ104の外周部には、先端に磁気ヘッドを搭載したアクチュエータ(アーム)(図示せず)が固定され、シャフト101は、アクチュエータの回転軸となる。スリーブ104は、転がり軸受102,103によってシャフト101に回転自在な状態で保持されている。シャフト101は、略筒形状の構造を有し、その下部支持部が図示しないハードディスク駆動装置の筐体に固定されている。シャフト101に対してスリーブ104が回転することで、スリーブ104と共に図示しないアクチュエータが動き、アクチュエータ先端の磁気ヘッド部分の揺動運動が行われる。なお、スリーブ104を回転させ、アクチュエータの揺動を行うための駆動系については図示省略されている。
隙間107,108,109によって、ラビリンス隙間が形成され、転動体102bの付近に封入された潤滑剤の軸受装置外部への漏出が防止される。また、隙間112,113,114によってラビリンス隙間が形成され、転動体102bの付近に封入された潤滑剤の軸受装置外部への漏出が防止される。これらのラビリンス隙間は、2カ所で屈曲したクランク構造を構成し、潤滑剤の漏出経路を長く屈曲した構造とできる。このため、潤滑剤が漏出し難いシール構造が得られる。特に径方向(軸に垂直な方向)に延在する2つの隙間107,109の間に軸方向に延在する隙間108が設けられているので、遠心力による潤滑剤の漏出を効果的に抑えることができる。同様に、径方向に延在する2つの隙間112,114の間に軸方向に延在する隙間113が設けられているので、遠心力による潤滑剤の漏出を効果的に抑えることができる。また、フランジ部105がシャフト101と一体に成型されているので、部品点数が削減され、隙間寸法の精度が確保される。
図3には、図1に示す構造において、スリーブ104の代わりに、その外径をさらに太くしたスリーブ130を採用したピボットアッシー軸受装置300が示されている。スリーブ130の外側に先端に磁気ヘッドを搭載したアクチュエータ(アーム)(図示せず)が固定される。なお、スリーブ130以外の部分は、ピボットアッシー軸受装置100と同じである。
図4には、ピボットアッシー軸受装置400が示されている。ピボットアッシー軸受装置400では、図1の構造において、フランジ部105の円筒部105bの外側を覆うようにスリーブを軸方向で延在させることで、図1のラビリンス隙間に加えて、隙間141を設けている。すなわち、ピボットアッシー軸受装置400は、スリーブ142を有し、スリーブ142は、軸方向に延在し、円筒部105bの外側を囲む延在部142aと142bを有している。延在部142aは、内径が拡径され、そこに円筒部105bが収まる形状とされている。また、延在部142bも延在部142aと同様な構造を有している。そして、延在部142aの内周面と円筒部105bの外周面との間に隙間141が設けられ、延在部142bと円筒部110bとの間に隙間143が設けられている。
図5には、ピボットアッシー軸受装置500が示されている。なお、特に説明しない部分の構造は、図1のピボットアッシー軸受装置100と同じである。ピボットアッシー軸受装置500は、フランジ部150を有している。フランジ部150は、シャフト101と一体に成形されており、円盤部150aと円筒部150bを有している。スリーブ151は、軸方向に延在した延在部151aと151bを有している。延在部151aと151bは、外形が縮径され、この縮径された部分に円筒部150bおよび後述する円筒部160bが位置する形状とされている。
図6には、本発明の軸受装置を利用したハードディスク駆動装置Dが示されている。ハードディスク駆動装置Dは、ピボットアッシー軸受装置1によってアクチュエータ(アーム)3が揺動自在な状態で保持された構造を有している。ピボットアッシー軸受装置1は、第1〜第4の実施形態の中のいずれかの構造のものが採用されている。アクチュエータ3の先端には、磁気ヘッド4が取り付けられ、磁気ヘッド4によって回転する磁気ディスク5に対するデータの書き込み、およびデータの読み出しが行われる。
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。例えば、本明細書中では、ハードディスク駆動装置に用いられるピボットアッシー軸受装置に本発明を適用する場合を説明したが、本発明の利用は、ピボットアッシー軸受装置に限定されず、他の目的の軸受装置に利用することが可能である。また、実施形態では、本発明のシール構造を利用した転がり軸受を2つ用いる場合を説明したが、転がり軸受の数が3つ以上であってもよい。また、本発明のシール構造を利用した転がり軸受を少なくとも一つ利用した軸受装置も可能である。
1)比較試験
実施例として図4に示す第3の実施形態のピボットアッシー軸受装置と、比較例として円筒部を有しない従来のフランジ部を備えたピボットアッシー軸受装置(屈曲するラビリンス隙間を有しないピボットアッシー軸受装置)について、パーティクル放出量の比較試験を行った。なお、使用される軸受の大きさは、外径9.5mm、内径6.4mm、幅3.2mmであり、スリーブ−フランジ部間の隙間の最小幅寸法は両者とも同じく0.13mmに設定した。
パーティクルが外部に漏れ出さない空間内でピボットアッシー軸受装置を左右に30度ずつ高速で揺動させながら空気を強制的に流して、空気中に含まれるパーティクル量を測定した。
この結果、従来のフランジ部を備えた比較例のピボットアッシー軸受装置では、パーティクル量が1.293μm3/minであったのに対し、第3の実施形態(図4)の実施例のピボットアッシー軸受装置では、パーティクル量は約半分の0.634μm3/minとなった。本発明によるピボットアッシー軸受装置を用いることで、ラビリンス隙間に潤滑剤が封入され、パーティクルの放出量が抑えられることが確認できた。
Claims (9)
- 外輪と内輪とを有する転がり軸受と、
前記内輪に固定されたシャフトと、
前記外輪に固定されたスリーブと
を備え、
前記シャフトの少なくとも一端部にはフランジが設けられ、
前記フランジは、前記シャフトから半径方向外側に向かって延在する円盤部および該円盤部から軸方向に延在する円筒部を有し、
前記円筒部は、前記外輪の外側に位置し、
前記スリーブには、前記円筒部の外周面または内周面と対向する延在部が設けられ、
前記スリーブには、前記延在部が設けられることで段差部が設けられ、
前記円筒部の端面と前記段差部との間に第1の隙間が設けられ、
前記円筒部の内周面が臨む第2の隙間が設けられ、
前記外輪と前記円盤部との間に第3の隙間が設けられ、
前記第1の隙間、前記第2の隙間および前記第3の隙間を含む少なくとも2カ所で屈曲するラビリンス隙間が形成され、
さらに、前記円筒部の前記外周面と前記延在部の内周面との間、または前記円盤部と前記延在部の端面との間に更に別の隙間が設けられていることを特徴とする軸受装置。 - 前記第1の隙間は、軸に垂直な方向に延在した部分を有し、
前記第2の隙間は、軸に平行な方向に延在し、
前記第3の隙間は、軸に垂直な方向に延在していることを特徴とする請求項1に記載の軸受装置。 - 前記第2の隙間は、前記円筒部の内周面と前記外輪との間、または前記円筒部の内周面と前記スリーブの外周面との間に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の軸受装置。
- 前記第1の隙間の幅は、前記第2および前記第3の隙間の幅以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の軸受装置。
- 前記第1の隙間の幅は、前記円筒部の前記外周面と前記延在部の内周面との間に形成された更に別の隙間の幅よりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の軸受装置。
- 前記更に別の隙間の幅は、前記第2および前記第3の隙間の幅以下であることを特徴とする請求項5に記載の軸受装置。
- 前記フランジが前記シャフトと一体に成形されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の軸受装置。
- 前記フランジと同様の構造を有し、前記シャフトと一体に成形されていない別のフランジが、前記シャフトの別の部分に設けられていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の軸受装置。
- 前記別のフランジは、接着、しまりバメまたは溶接によって前記シャフトに固定されていることを特徴とする請求項8に記載の軸受装置。
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