JP6047106B2 - トレランスリングおよびハードディスク装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスク装置等に用いられるトレランスリングに関するものである。

従来、コンピュータ等の情報処理を行う機器において、ハードディスク装置が使用されている。このハードディスク装置は、近年にいたっては、コンピュータの外部記憶装置としてばかりではなく、テレビやビデオ等の家電製品、自動車用の電子機器類に搭載されるようになってきている。

図２７に示す従来のハードディスク装置２００は、ケーシング本体２０１内に駆動機構が収納されている。駆動機構は、記録メディアであるハードディスク２０２を回転駆動するスピンドル２０３（このスピンドルは不図示のモータにて回転される）と、ハードディスク２０２への情報記録および情報読み出しを行う磁気ヘッド２０４を支持し、ハードディスク２０２の面上を回動するキャリッジ２０５と、キャリッジ２０５を精密に回動させて磁気ヘッド２０４の走査を制御するＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）２０６と、ケーシング本体２０１に固定され、ケーシング本体２０１とキャリッジ２０５とを連結するピボット軸２０７と、キャリッジ２０５とピボット軸２０７との間を固定するトレランスリング２０８と、を有する。なお、ピボット軸２０７は、例えば略柱状をなし、ベアリングの構成を有する。

キャリッジ２０５は、ピボット軸２０７を中心軸としてハードディスク２０２の面上を回動する。キャリッジ２０５がトレランスリング２０８を介してピボット軸２０７に固定されることによって、ＶＣＭ２０６によるキャリッジ２０５の回動にかかる動力がケーシング本体２０１に伝わることを防止する。

ここで、従来のトレランスリングは、例えば図２８に示すトレランスリング２０８のように、平板状の部材を所定方向に沿って略周回させたリング状をなす基部２０８ａの外周面において、複数の凸部２０８ｂ（接触部）が、平板の外縁に沿った略矩形の領域から凸状に突出している。このトレランスリング２０８をキャリッジ２０５側の開口に挿入した後、トレランスリング２０８の内部にピボット軸２０７が圧入される。

このようなトレランスリングとして、外周側に突出した凸形状の接触部を複数有するトレランスリングが開示されている（例えば、特許文献１〜５を参照）。特許文献１〜５に示すトレランスリングでは、接触部がキャリッジ２０５またはピボット軸２０７のどちらか一方の側面に圧接して、キャリッジ２０５とピボット軸２０７との間を固定する。なお、特許文献５に記載のトレランスリングの接触部においては、トレランスリングの主面と直交する平面を切断面とする断面形状が、丸みを与えた湾曲形状をなしている。

特開平５−２０５４１３号公報 特表２００３−５２２９１２号公報 特開２００２−１３０３１０号公報 特開２００７−３０５２６８号公報 特許第４０２７６６４号公報

ところで、従来のトレランスリング２０８では、その内周側にピボット軸２０７が圧入（挿入）される際、図２９に示すグラフのように、挿入方向の変位に応じて、挿入荷重が変化する。ここで、グラフ中の領域Ｒ８１１は、凸部２０８ｂの形成領域を示している。このとき、ピボット軸２０７が挿入されている状態において、ピボット軸２０７が、凸部２０８ｂの挿入方向の先端側に位置すると、挿入荷重が局所的に増大する（以下、このときの荷重を「ピーク荷重」という）。

また、ピボット軸２０７をトレランスリング２０８に圧入している際、ピボット軸２０７からの荷重に応じて、トレランスリング２０８が変形する。このとき、トレランスリング２０８の変形により、図３０のように、ピボット軸２０７の挿入方向（図中矢印方向）の先端部が、凸部２０８ｂの内部に入り込む場合がある。この状態においてさらに圧入を継続すると、凸部２０８ｂの基端部とピボット軸２０７の先端部とが接触（線接触）して引っかかることによって、上述したようなピーク荷重が発生する。このピーク荷重により、局所的に大きな荷重がピボット軸２０７およびトレランスリング２０８の接触壁面に加わるため、壁面および／またはピボット軸２０７が損傷して、コンタミネーションの発生原因となるおそれもあった。

ここで、特許文献５に記載の技術では、上述したピーク荷重を減少させることが可能であるものの、圧入完了後の挿入荷重も減少している。挿入荷重は、圧入完了後のピボット軸とトレランスリングとを固定する際に加わる荷重であるため、設計の範囲内で大きい方が好ましい。したがって、特許文献５のトレランスリングでは、ピボット軸２０７とトレランスリング２０８との固定状態が不安定となるおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トレランスリングにピボット軸を圧入した際のピーク荷重を抑制するとともに、トレランスリングとピボット軸とが固定された状態でトレランスリングがピボット軸に加える荷重を維持することが可能なトレランスリングを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるトレランスリングは、帯状の部材が略周回してリング状をなす基部の外周面から径方向に突出する複数の凸部が、前記基部の周回方向に沿って設けられたトレランスリングにおいて、前記凸部は、前記基部との境界をなす縁部のうち、前記周回方向と直交する幅方向の少なくとも一方の縁部が、前記周回方向と交差する形状をなすことを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記凸部は、前記周回方向の縁部が直線状をなすことを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記凸部は、前記基部の主面と垂直な平面であって、前記周回方向と平行な平面を切断面とする断面の形状と、前記基部の主面と垂直な平面であって、前記幅方向と平行な平面を切断面とする断面の形状とが異なる種類であることを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記凸部は、帯状をなし、前記周回方向または前記幅方向に延びるとともに、前記径方向に凸状をなして湾曲する帯状部と、略平板状をなし、前記帯状部が延びる方向に垂直な方向の端部と前記基部の主面とをそれぞれ連結する連結部と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記凸部は、前記周回方向の縁部が、該周回方向と直交する直線状をなすことを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記凸部は、前記凸部の中心を通過し、前記周回方向に平行な平面に対して対称な形状をなすことを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記凸部は、前記周回方向の最大幅が、板状の平面において前記周回方向と垂直な方向の最大幅より大きいことを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記基部の前記周回方向における端部の曲率半径が、前記周回方向における前記端部以外の部分の曲率半径より小さいことを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記端部以外の部分から前記端部に向かう方向に従って連続的に曲率半径が小さくなることを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記基部の前記幅方向の端部であって、少なくとも一方の端部から、前記幅方向に切り欠かれた切欠部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記切欠部は、前記一方の端部に、１または複数設けられることを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記周回方向に沿って配置される前記凸部のうち、一列に配置される前記凸部の個数は、３の倍数であることを特徴とする。

また、本発明にかかるトレランスリングは、上記の発明において、前記複数の凸部は、前記周回方向に沿って複数の列をなすことを特徴とする。

本発明によれば、帯状の部材が略周回してリング状をなす基部の外周面から径方向に突出する複数の凸部が、基部の周回方向に沿って設けられたトレランスリングにおいて、凸部が、基部との境界をなす縁部のうち、周回方向と直交する幅方向の少なくとも一方の縁部が、周回方向と交差する形状をなすようにしたので、トレランスリングにピボット軸を圧入した際のピーク荷重を抑制するとともに、トレランスリングとピボット軸とが固定された状態でトレランスリングがピボット軸に加える荷重を維持することが可能となるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかるハードディスク装置の概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示すハードディスク装置の要部の構成を示す部分断面図である。 図３は、図１に示すハードディスク装置の要部の構成を示す斜視図である。 図４は、図１に示すハードディスク装置のトレランスリングの構成を示す斜視図である。 図５は、図１に示すハードディスク装置のトレランスリングの要部の構成を示す斜視図である。 図６は、図１に示すハードディスク装置のトレランスリングの要部の構成を示す平面図である。 図７は、図６のＡ−Ａ線断面図である。 図８は、図６のＢ−Ｂ線断面図である。 図９は、図６のＣ−Ｃ線断面図である。 図１０は、図１に示すハードディスク装置のトレランスリングの構成を示す側面図である。 図１１は、図１に示すハードディスク装置のトレランスリングの構成を模式的に示す展開図である。 図１２は、本発明の実施の形態にかかるハードディスク装置におけるピボット軸のトレランスリングへの挿入時、および従来のピボット軸のトレランスリングへの挿入時の挿入方向の変位と挿入荷重との関係を示すグラフである。 図１３は、本発明の実施の形態にかかるハードディスク装置におけるピボット軸のトレランスリングへの挿入後、および従来のピボット軸のトレランスリングへの挿入後における本実施形態および従来とコンタミネーションの数との関係を示すグラフである。 図１４は、本発明の実施の形態の変形例１にかかるトレランスリングの要部の構成を示す平面図である。 図１５は、図１４のＤ−Ｄ線断面図である。 図１６は、図１４のＥ−Ｅ線断面図である。 図１７は、本発明の実施の形態の変形例２にかかるトレランスリングの要部の構成を示す平面図である。 図１８は、図１７のＦ−Ｆ線断面図である。 図１９は、図１７のＧ−Ｇ線断面図である。 図２０は、本発明の実施の形態の変形例３にかかるトレランスリングの要部の構成を示す平面図である。 図２１は、本発明の実施の形態の変形例４にかかるトレランスリングの要部の構成を示す平面図である。 図２２は、本発明の実施の形態の変形例５にかかるトレランスリングの要部の構成を示す平面図である。 図２３は、図２２のＨ−Ｈ線断面図である。 図２４は、本発明の実施の形態の変形例６にかかるトレランスリングの構成を示す斜視図である。 図２５は、本発明の実施の形態の変形例７にかかるトレランスリングの構成を示す斜視図である。 図２６は、本発明の実施の形態の変形例８にかかるトレランスリングの構成を示す斜視図である。 図２７は、従来のハードディスク装置の概略構成を示す斜視図である。 図２８は、従来のハードディスク装置のトレランスリングの構成を示す斜視図である。 図２９は、従来のハードディスク装置におけるピボット軸のトレランスリングへの挿入時の挿入方向の変位と挿入荷重との関係を示すグラフである。 図３０は、従来のハードディスク装置の要部の構成を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。なお、以下の説明では、トレランスリングの例としてハードディスク装置を説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかるハードディスク装置の概略構成を示す斜視図である。図１に示すハードディスク装置１は、ケーシング本体２内に駆動機構が収納されている。駆動機構は、記録メディアであるハードディスク３を回転駆動するスピンドル４と、ハードディスク３への情報記録および情報読み出しを行う磁気ヘッド部５０を支持し、ハードディスク３の面上を回動するキャリッジ５と、キャリッジ５を精密に回動させて磁気ヘッド部５０の走査を制御するＶＣＭ６と、ケーシング本体２に固定され、ケーシング本体２とキャリッジ５とを連結する柱状のピボット軸７と、キャリッジ５とピボット軸７との間を固定するトレランスリング８と、を有する。なお、ピボット軸７は、例えば略柱状をなし、ベアリングの構成を有する。

図２は、図１に示すハードディスク装置１の要部の構成を示す部分断面図である。図３は、図１に示すハードディスク装置１の要部の構成を示す斜視図である。キャリッジ５は、ハードディスク３の面上に延び、先端で磁気ヘッド部５０を保持するアーム５１と、ピボット軸７と連結し、断面がピボット軸７の断面の径より若干大きい径の柱状の中空空間を有する連結部５２と、を有する。磁気ヘッド部５０は、図２に示すように、ハードディスク３の回転による空気流によって、ハードディスク３の面に対して浮上するサスペンション５０ａと、サスペンション５０ａの端部であって、アーム５１に連なる側と異なる側の端部に設けられ、情報記録および情報読み出しを行う磁気ヘッド５０ｂと、を有する。なお、ハードディスク装置１がハードディスク３を複数有する場合、キャリッジ５は、ハードディスク３の数に応じて複数の磁気ヘッド部５０を有する。

ＶＣＭ６は、アーム５１側と異なる端部側に連結されるコイル６０と、コイル６０を挟み込む２つの磁石６１とを有する。ＶＣＭ６は、コイル６０に流れる電流と磁場とによって発生する力でキャリッジ５を駆動する。これにより、キャリッジ５は、ＶＣＭ６からの動力によってピボット軸７の中心を中心軸としてハードディスク３の面上を回動し、磁気ヘッド部５０をハードディスク３の面上で回動させる。

この際、キャリッジ５とピボット軸７との間の固定には、トレランスリング８が用いられている。トレランスリング８は、キャリッジ５の連結部５２の中空空間に挿入され、内部にピボット軸７が圧入されることによって、キャリッジ５とピボット軸７との間を固定する。この際、キャリッジ５は、ベアリングであるピボット軸７の長手方向の中心軸まわりに回動自在に固定される。キャリッジ５がピボット軸７に固定されることによって、ＶＣＭ６によるキャリッジ５の回動にかかる動力がケーシング本体２に伝わることを防止する。

図４は、トレランスリング８の構成を示す斜視図である。図５は、トレランスリング８の要部の構成を示す斜視図である。トレランスリング８は、板状のステンレスを用いて形成され、ステンレスの周回する方向が略リング状をなす基部８０と、基部８０の周回方向に沿って設けられた複数の凸部８１ａと、を有する。凸部８１ａは、トレランスリング８の基部８０の外周面において径方向に突出する。ここで、凸部８１ａは、基部８０との境界をなす縁部のうち、基部８０における周回方向と直交する幅方向の少なくとも一方の端部（基部８０の外縁）と面する縁部が弧状をなしており、略楕円状の領域の外縁から略球面状をなして突出している。なお、トレランスリング８は、板状のステンレスの長手方向を所定方向として、この所定方向に沿って略周回するリング状をなしている。

図６は、図１に示すハードディスク装置１のトレランスリング８の凸部８１ａの構成を示す平面図である。図６に示すように、凸部８１ａは、中央部に向けて幅が縮小する帯状をなし、周回方向に延びるとともに、トレランスリング８の径方向に凸状をなして湾曲する帯状部８１１と、略平板状をなし、帯状部８１１が延びる方向に垂直な方向の端部とトレランスリング８の主面とをそれぞれ連結する連結部８１２と、を有する。ここで、連結部８１２のトレランスリング８（基部８０との境界）側の縁部８１２ａは、帯状部８１１側と異なる側に凸となるような弧状をなしている。なお、帯状部８１１のトレランスリング８（基部８０）の主面側（主面と連続する側）の外縁（周回方向の縁部）は、周回方向と直交する方向に直線状をなしている。ここで、凸部８１ａは、凸部８１ａの中心を通過し、かつ周回方向に平行な平面に対して対称な形状をなしている。

また、本実施の形態にかかるトレランスリング８の凸部８１ａは、周回方向（矢印Ｙ１）に垂直な方向の最大幅ｄ１と、周回方向に平行な長さの最大幅ｄ２とが、ｄ１＜ｄ２の関係を満たす。これにより、トレランスリング８の周回方向に直交する方向の幅（トレランスリング８の高さ）が短くなった場合でも、この直交する方向に対して凸部８１ａを複数列配置することができ、ピボット軸７の長手方向に対して複数個の凸部８１ａを接触させて、ピボット軸７の長手方向の中心軸が傾斜することを一段と確実に防止することが可能となる。

図７は、図６のＡ−Ａ線断面図である。図８は、図６のＢ−Ｂ線断面図である。図９は、図６のＣ−Ｃ線断面図である。トレランスリング８（基部８０）の主面に対して垂直となる平面であって、周回方向に垂直な平面で切断した断面は、図７，８に示すように、台形状をなしている。ここで、凸部８１ａの中央部の断面と、端部側の断面とは、その台形の上底、下底および高さが異なっている。また、上述したように、トレランスリング８（基部８０）の主面に対して垂直となる平面であって、周回方向と平行な平面で切断した断面のうち、凸部８１ａの中央部の断面は、図９に示すように、略弧状をなして基部８０の主面から突出している。このように、凸部８１ａは、基部８０の主面と垂直な平面であって、周回方向と平行な平面を切断面とする断面の形状と、基部８０の主面と垂直な平面であって、周回方向と直交する幅方向と平行な平面を切断面とする断面の形状とが異なる種類となっている。ここで、本明細書における種類とは、弧状、台形状、波状などの形状のことをいう。

また、各凸部８１ａは、トレランスリング８の周回方向に沿って二列に設けられる。トレランスリング８は、キャリッジ５側の開口に挿入された後、トレランスリング８の内部にピボット軸７が圧入される。このとき、キャリッジ５の連結部５２の内部壁面に凸部８１ａが圧接し、キャリッジ５とピボット軸７との間を固定する。なお、トレランスリング８の周回方向の長さは、連結部５２の開口の外周の長さと等しいことが好ましい。また、凸部８１ａの突出方向は、径方向に沿って内周側に突出するものであってもよい。また、本実施の形態では、トレランスリング８の周回方向に沿って二列に設けられるものとして説明するが、一列であってもよいし、三列以上であってもよい。

図１０は、トレランスリング８の構成を示す側面図である。トレランスリング８は、図１０に示す側面図のように、周回方向における端部８２，８３の曲率半径と、周回方向における端部８２，８３以外の部分の曲率半径との値が異なる。具体的には、周回方向における端部８２，８３の曲率半径が、キャリッジ５の連結部５２の曲率半径と等しい。また、周回方向における端部８２，８３以外の部分の曲率半径は、キャリッジ５の連結部５２の曲率半径より大きい。図１０において、破線Ｐ_０は、周回方向における端部８２，８３以外の部分の曲率半径の円形状（外接する円の形状）を示す。これにより、トレランスリング８は、キャリッジ５の連結部５２に挿入する際に、開口する端部８２，８３が閉じた場合、周回方向に沿った形状が、連結部５２の曲率半径と略等しい曲率半径の円形をなすことができる。ここで、トレランスリング８は、端部８２，８３以外の部分から端部８２，８３に向かう方向に従って連続的に曲率半径が小さくなるように湾曲されている。

図１１は、図１に示すハードディスク装置１のトレランスリング８の構成を模式的に示す展開図であって、トレランスリング８を、周回方向に引き延ばした図である。図１１にも示すように、本実施の形態では、凸部８１ａが、一列に１２個配置されるものとして説明する。トレランスリング８の凸部８１ａは、基部８０の主面の長手方向に沿って配列されている。

ここで、配置される凸部８１ａの数は、３の倍数となる個数配置される。凸部８１ａを３の倍数個配置することで、当接側面に対して１２０°対称で接触して、連結部５２の側面に加わる荷重を略均一にし、ベアリングの動作効率を高精度に維持することができる。

図１２は、本実施の形態にかかるハードディスク装置１におけるピボット軸７のトレランスリング８への挿入時、および従来のピボット軸２０７のトレランスリング２０８への挿入時の挿入方向の変位と、その際に生じる挿入荷重との関係を示すグラフである。上述したトレランスリング８に対して、ピボット軸７を圧入した際、および従来のトレランスリング２０８に対して、ピボット軸２０７を圧入した際、ピボット軸の挿入方向の変位に応じて、挿入荷重はそれぞれ増大する。

このとき、上述したように、従来のトレランスリング２０８では、ピボット軸２０７がトレランスリング２０８内に挿入され、凸部２０８ｂの形成領域Ｒ８１１の挿入方向側の先端部に差しかかった際に、引っかかりによってピーク荷重が生じる。これに対して、本実施の形態にかかるトレランスリング８では、凸部８１ａの形成領域Ｒ８１においてピーク荷重が発生することなく、挿入方向の変位に応じて、連続的に挿入荷重が増大した後、従来のトレランスリング２０８と同等の挿入荷重となる。なお、挿入荷重は、圧入完了後のピボット軸７とトレランスリング８との固定にかかる荷重であるため、設計の範囲内で大きい方が好ましい。

図１３は、本実施の形態にかかるハードディスク装置におけるピボット軸のトレランスリングへの挿入後、および従来のピボット軸のトレランスリングへの挿入後における本実施形態および従来とコンタミネーションの数との関係を示すグラフである。ここで、コンタミネーションの数は、キャリッジ５に挿入されたトレランスリング８に対して、ピボット軸７を圧入した後、スプレーガンにより純水をかけ、落ちてきた純水に含まれるコンタミネーションの数をカウントした。また、キャリッジ２０５に挿入された従来のトレランスリング２０８に対しても、ピボット軸２０７を圧入した後、スプレーガンにより純水をかけ、落ちてきた純水に含まれるコンタミネーションの数をカウントした。ここで、キャリッジ５，２０５およびピボット軸７，２０７は、それぞれ同一の材料を用いて形成されているものとする。また、コンタミネーションの数のカウントは、粒径の最大径が０．５μｍ以上であるものを対象としてカウントした。なお、プロットは、同一の測定を３回行った平均値となっている。

図１３に示すグラフのように、本実施の形態にかかるトレランスリング８を用いた場合、従来のトレランスリング２０８を用いた場合と比してコンタミネーションの数が少なくなっている。また、本実施の形態にかかるトレランスリング８を用いた場合、従来のトレランスリング２０８を用いた場合と比してコンタミネーションの数のばらつきが少なくなっている。これにより、本実施の形態にかかるトレランスリング８を用いてハードディスク装置１を組み付けた場合のトレランスリング８に起因するコンタミネーションの発生を抑制することができるといえる。

本実施の形態にかかるトレランスリング８において、ピーク荷重が発生しない要因として、ピボット軸７の挿入方向の先端部が、凸部８１ａの挿入方向の先端側の外縁に対して、段階的に接触するため、従来のような、ピボット軸２０７がトレランスリング２０８に対して線接触して引っかかりが生じることなく圧入されることが挙げられる。これにより、ピーク荷重によってピボット軸とトレランスリングとの間に生じる摩擦力に起因するピボット軸７および／またはトレランスリング８の壁面の損傷（コンタミネーション）を抑制することが可能となる。

トレランスリング８は、作製方法の一例として以下の方法が挙げられる。この作製方法では、帯状に延びる母材に対して順次所定のプレス工程を施す順送プレスを用いる。まず、平板状に延びる母材に対してプレスにより外形取り処理を行って、トレランスリング８の外形（外縁）が形取られ、トレランスリング８の外形をなす基材を成形する。なお、このとき、基材が母材から離脱することを防止するため、ランナーによって基材と母材との連結状態が維持されている。次に、成形された基材に対して、凸部８１ａの成形処理を行う。凸部８１ａは、プレスによって上述した位置にそれぞれ成形される。

続いて、凸部８１ａが成形された基材に対して湾曲処理を行う。この湾曲工程では、両端側から基材の主面の長手方向に沿って凸部８１ａが外表面側となるように段階的に基材を湾曲させて、周回方向における端部８２，８３の曲率半径を、周回方向における端部８２，８３以外の部分の曲率半径より小さく成形する。このとき、基材は、端部８２，８３以外の部分から端部８２，８３に向かう方向に従って連続的（多段階的）に曲率半径が小さくなるように湾曲されていることが好ましい。

湾曲工程が終了後、得られた基材に対してトリミング処理を行う。トリミング処理では、ランナーから基材を切り落とすことによって、トレランスリング８を得ることができる。なお、トリミング処理後、得られたトレランスリング８に対して、最大使用応力以上の応力を負荷する処理（セッチング処理）を行ってもよい。

上述した本実施の形態によれば、トレランスリング８の主面から径方向に突出する凸部８１ａにおいて、トレランスリング８の周回方向と直交する幅方向の縁部８１２ａが弧状をなすようにしたので、トレランスリング８にピボット軸７を圧入した際のピーク荷重を抑制するとともに、トレランスリング８とピボット軸７とが固定された状態でトレランスリング８がピボット軸７に加える荷重を維持することが可能となる。また、本実施の形態によれば、ピーク荷重の発生によるピボット軸７および／またはトレランスリング８の壁面の損傷（コンタミネーション）を抑制することが可能となる。

また、上述した本実施の形態によれば、周回方向における端部８２，８３の曲率半径がキャリッジ５の連結部５２の曲率半径と等しく、周回方向における端部８２，８３以外の部分の曲率半径がキャリッジ５の連結部５２の曲率半径より大きいため、キャリッジ５の連結部５２に挿入された際に、トレランスリング８が連結部５２内部に保持されるとともに、トレランスリング８の周回方向の形状を連結部５２の壁面に沿った円形とすることができる。このため、トレランスリング８をキャリッジ５の連結部５２に挿入する際、連結部５２の壁面を損傷することなく挿入できる。したがって、トレランスリング８の挿入によるコンタミネーションの発生を抑制できる。

また、従来のトレランスリングは、周回方向に沿った形状が、キャリッジ側の開口とほぼ等しい略円形に弾性変形可能であるが、実際には、組み付け時の作業上、トレランスリングがキャリッジ内に保持されている必要があるため、トレランスリングの曲率半径はキャリッジの開口の曲率半径よりも大きく設計される。また、製造上、トレランスリングの端部側が開き、トレランスリングの端部の曲率半径がキャリッジの開口の曲率半径より大きくなっている場合がある。これにより、キャリッジの開口に挿入する際、弾性変形したトレランスリングの周回方向に沿った形状が楕円形状をなす。このため、ピボット軸等をトレランスリング内部に圧入する場合、ピボット軸の側面が、トレランスリングの楕円形状の短径側の外縁と接触し、トレランスリングの外縁および／またはピボット軸の側面が損傷して、コンタミネーションの発生原因となるおそれがあった。

これに対し、本実施の形態にかかるトレランスリング８は、周回方向に沿った形状が連結部５２の壁面に沿った円形をなすため、連結部５２に挿入する際に、連結部５２の壁面を損傷することなく挿入できる。また、ピボット軸７を圧入する際、トレランスリング８の内周面および／またはピボット軸７の側面を損傷することなく、ピボット軸７を圧入することができる。したがって、トレランスリング８によるコンタミネーションの発生を一段と確実に抑制できる。

上述したように、本実施の形態にかかるトレランスリング８は、ピボット軸７をトレランスリング８内部に容易に圧入することができるとともに、凸部８１ａの連結部５２の壁面に対する圧接によってキャリッジ５とピボット軸７との間を確実に固定することができる。

また、本実施の形態にかかるトレランスリング８は、凸部８１ａにおいて、凸部８１ａの中心を通過し、かつ周回方向に平行な平面に対して対称な形状とすることにより、ハードディスク装置１の組付け時にトレランスリング８の上下を気にする必要がなくなるため、作業効率を向上させることができる。

なお、上述したトレランスリング８は、端部以外の部分から端部８２，８３に向かう方向に従って連続的（多段階的）に曲率半径が小さくなるように湾曲されているものとして説明したが、端部の曲率半径と端部以外の部分の曲率半径とが２段階で湾曲されているものであってもよい。

また、凸部の個数が多い場合や、凸部においてトレランスリングの周回方向の長さが長い場合に隣接する凸部同士が重なる際は、隣接する凸部８１ａ同士が重なったものであってもよい。このとき、少なくとも、各凸部８１ａの中央部の位置は異なる。

また、上述した実施の形態では、凸部８１ａの帯状部８１１が、周回方向に延びるものとして説明したが、幅方向に延びるものであってもよい。このとき、この場合の帯状部におけるトレランスリング（基部）の主面側（主面と連続する側）の外縁（幅方向の縁部）は、弧状をなしている。また、この場合のトレランスリングの基部８０の主面と垂直な平面であって、周回方向と平行な平面を切断面とする断面の形状は、例えば図７に示す形状となり、基部８０の主面と垂直な平面であって、周回方向と直交する幅方向と平行な平面を切断面とする断面の形状は、例えば図９に示す形状となる。

また、上述した実施の形態では、帯状部８１１の基部８０の主面に連なる外縁（周回方向の縁部）が、周回方向と直交する方向に直線状をなしているものとして説明したが、直線が延びる方向は、周回方向に対して傾斜していてもよい。

図１４は、本実施の形態の変形例１にかかるトレランスリング８の要部の構成を示す平面図である。図１５は、図１４のＤ−Ｄ線断面図である。図１６は、図１４のＥ−Ｅ線断面図である。上述した実施の形態では、トレランスリング８の周回方向と直交する幅方向における凸部８１ａの縁部が弧状をなすものとして説明したが、ピボット軸７の先端に対して、段階的に接触できるものであれば適用可能である。例えば、図１３に示す変形例１の凸部８１ｂのように、縁部８１４ａが周回方向（矢印Ｙ１）に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）傾斜した平行四辺形をなすものであってもよい。

図１４に示すように、凸部８１ｂは、中央部に向けて幅が縮小する帯状をなし、トレランスリング８の周回方向に延びるとともに、トレランスリング８の径方向に凸状をなして湾曲する帯状部８１３と、略平板状をなし、帯状部８１３が延びる方向に垂直な方向の端部とトレランスリング８の主面とをそれぞれ連結する連結部８１４と、を有する。ここで、連結部８１４のトレランスリング８の主面側の縁部８１４ａは、周回方向と平行な線Ｌに対して角度θ傾斜した直線状をなしている。なお、帯状部８１３のトレランスリング８の主面側の外縁（周回方向の縁部）は、直線状をなし、周回方向に垂直である。

ここで、トレランスリング８の主面に垂直であって、かつ周回方向に平行、あるいは垂直である平面を切断面とする断面は、上述した実施の形態のように、台形状および球面状をなす（図１５，１６参照）。

上述した凸部８１ｂにおいても、周回方向と平行な線Ｌに対して角度θ傾斜した直線状をなすことによって、ピボット軸７の先端に対して、段階的に接触できる。これにより、トレランスリング８にピボット軸７を圧入した際のピーク荷重を抑制することができる。また、凸部８１ｂの突出形状を調節することによって、挿入荷重を設定することが可能であるため、ピボット軸７とトレランスリング８との固定にかかる荷重を維持することができる。

変形例１によれば、上述した本実施の形態と同様、トレランスリング８の主面から径方向に突出する凸部８１ｂにおいて、トレランスリング８の周回方向における凸部８１ｂの縁部８１４ａが、トレランスリング８の周回方向に対して角度θ傾斜した直線状をなすようにしたので、トレランスリング８にピボット軸７を圧入した際のピーク荷重を抑制するとともに、トレランスリング８とピボット軸７とが固定された状態でトレランスリング８がピボット軸７に加える荷重を維持することが可能となる。また、本変形例１によれば、ピーク荷重の発生によるピボット軸７および／またはトレランスリング８の壁面の損傷（コンタミネーション）を防止することが可能となる。

図１７は、本実施の形態の変形例２にかかるトレランスリング８の要部の構成を示す平面図である。図１８は、図１７のＦ−Ｆ線断面図である。図１９は、図１７のＧ−Ｇ線断面図である。上述した実施の形態では、トレランスリング８の周回方向と直交する幅方向における凸部８１ａの縁部が弧状をなすものとして説明したが、図１６に示す変形例２の凸部８１ｃのように、凸部８１ｃの縁部８１５ａが、Ｖ字状をなして傾斜したものであってもよい。

図１７に示すように、凸部８１ｃは、上述した帯状部８１１と、略平板状をなし、帯状部８１１が延びる方向に垂直な方向の端部とトレランスリング８の主面とをそれぞれ連結する連結部８１５と、を有する。ここで、連結部８１５のトレランスリング８の主面側の縁部８１５ａは、帯状部８１１の両端を端点とするＶ字状をなしている。

ここで、トレランスリング８の主面に垂直であって、かつ周回方向に平行、あるいは垂直である平面を切断面とする断面は、上述した実施の形態のように、台形状および球面状をなす（図１８，１９参照）。

上述した凸部８１ｃにおいても、連結部８１５の縁部８１５ａが、帯状部８１１の両端を端点とするＶ字状をなすことによって、ピボット軸７の先端に対して、段階的に接触できる。これにより、トレランスリング８にピボット軸７を圧入した際のピーク荷重を抑制することができる。また、凸部８１ｃの突出形状を調節することによって、挿入荷重を設定することが可能であるため、ピボット軸７とトレランスリング８との固定にかかる荷重を維持することができる。

変形例２によれば、上述した本実施の形態と同様、トレランスリング８の主面から径方向に突出する凸部８１ｃにおいて、トレランスリング８の周回方向における凸部８１ｃの縁部８１５ａが、帯状部８１１の両端を端点とするＶ字状をなすようにしたので、トレランスリング８にピボット軸７を圧入した際のピーク荷重を抑制するとともに、トレランスリング８とピボット軸７とが固定された状態でトレランスリング８がピボット軸７に加える荷重を維持することが可能となる。また、変形例２によれば、ピーク荷重の発生によるピボット軸７および／またはトレランスリング８の壁面の損傷（コンタミネーション）を防止することが可能となる。

図２０は、本実施の形態の変形例３にかかるトレランスリング８の要部の構成を示す平面図である。変形例３にかかる凸部８１ｄは、上述した帯状部８１１と、略平板状をなし、帯状部８１１が延びる方向に垂直な方向の端部のうちの一方の端部とトレランスリング８の主面とを連結する、上述した連結部８１２と、略平板状をなし、帯状部８１１が延びる方向と垂直な方向の端部のうちの他方の端部とトレランスリング８の主面とを連結する連結部８１６と、を有する。ここで、連結部８１６のトレランスリング８の主面側の縁部８１６ａは、帯状部８１１の長手方向の他方側（連結部８１２の配設側と異なる側）の両端を端点とする直線状をなしている。

上述した実施の形態および変形例１，２では、同一形状をなす連結部を有し、帯状部の長手方向の中心線（トレランスリング８が周回する方向に平行な方向の軸）に対して対称であるものとして説明したが、変形例３のように、一方の外縁側が弧状をなし、または傾斜し、連結部の形状が帯状部に対して異なるものであってもよい。上述した凸部８１ｄにおいては、挿入方向（矢印Ｙ２）に対して先端側に連結部８１２が配設される。変形例３のように、連結部において、少なくとも挿入方向に対して先端側の縁部が周回方向と交差する形状をなすものであれば適用可能である。

図２１は、本実施の形態の変形例４にかかるトレランスリング８の要部の構成を示す平面図である。変形例４にかかる凸部８１ｅは、中央部に向けて幅が縮小する帯状をなし、周回方向に延びるとともに、トレランスリング８の径方向に凸状をなして湾曲する帯状部８１７と、略平板状をなし、帯状部８１７が延びる方向に垂直な方向の端部とトレランスリング８の主面とをそれぞれ連結する連結部８１８と、を有する。ここで、連結部８１８のトレランスリング８側の縁部８１８ａは、帯状部８１７側に凸となるような弧状をなしている。なお、帯状部８１７のトレランスリング８の主面側の外縁（周回方向の縁部）は、直線状をなしている。

上述した変形例４においても、ピボット軸７の先端に対して、段階的に接触できる。これにより、トレランスリング８にピボット軸７を圧入した際のピーク荷重を抑制するとともに、トレランスリング８とピボット軸７とが固定された状態でトレランスリング８がピボット軸７に加える荷重を維持することが可能となる。また、変形例４によれば、ピーク荷重の発生によるピボット軸７および／またはトレランスリング８の壁面の損傷（コンタミネーション）を防止することが可能となる。

図２２は、本実施の形態の変形例５にかかるトレランスリング８の要部の構成を示す平面図である。図２３は、図２２のＨ−Ｈ線断面図である。変形例５にかかる凸部８１ｆは、中央部に向けて幅が縮小する帯状をなし、周回方向に延びるとともに、トレランスリング８の径方向に凸状をなして湾曲する帯状部８１１ａと、上述した２つの連結部８１２と、を有する。ここで、帯状部８１１ａは、帯状の長手方向の中央部（凸部８１ｆの先端部）にトレランスリング８の主面と平行な平面部８１１ｂが設けられる。平面部８１１ｂは、プレスなどによって形成される。なお、帯状部８１１ａのトレランスリング８の主面側の外縁（周回方向の縁部）は、直線状をなしている。

変形例５に示す凸部８１ｆのように、キャリッジ５と接触する部分において、このキャリッジ５に沿った平面を形成することによって、キャリッジ５に対する圧接状態を一段と安定化させることが可能となる。

なお、変形例１〜５にかかる凸部８１ｂ〜８１ｆにおいても、上述した径ｄ１＜径ｄ２の関係を満たすことが好ましい。

図２４は、本実施の形態の変形例６にかかるハードディスク装置１のトレランスリング８ａの構成を模式的に示す斜視図である。変形例６にかかるトレランスリング８ａは、上述した凸部８１ａに加え、周回方向（および板厚方向）と直交する幅方向に切り欠かれた２つの切欠部８４ａを有する。切欠部８４ａは、基部８０ａの基端（周回方向および板厚方向と直交する方向の端部）から幅方向に延びる延在部８４１と、延在部８４１の基端側と異なる側の端部側に設けられ、所定の径（曲率半径）を有する弧状をなす先端部８４２と、を有する。なお、先端部８４２は、所定の径を有する弧状をなしている。この径（曲率の直径）は、延在部８４１における周回方向の幅と同等である。

ここで、従来のトレランスリングでは、キャリッジに挿嵌されたトレランスリングの内部にピボット軸を挿入すると、ピボット軸が凸部の形成位置に差し掛かった際、トレランスリングの径が、ピボット軸の径に沿って拡径される。このとき、トレランスリングは、ピボット軸挿入側の基端のなすリングの径が拡径し、その反動で他方の基端のなすリングの径が縮小する。このようなトレランスリングの両端における径の変化が生じると、挿入側と逆側の基端が浮き上がる。この状態からさらにピボット軸を挿入して挿入が完了すると、キャリッジの軸が、ピボット軸の中心軸に対して回転して傾斜した状態となり、駆動機構の組立て精度に影響を及ぼすという問題があった。

これに対し、上述した変形例６は、トレランスリング８ａの基部８０ａの周回方向（および板厚方向）と直交する方向に切り欠かれた切欠部８４ａを設けるようにしたので、トレランスリング８ａの内部にピボット軸７を挿入し、ピボット軸７が凸部８１ａに差し掛かった際、トレランスリング８ａのピボット軸７挿入側の基端のなすリングの径が拡径した場合であっても、この拡径に追従して挿入側と逆側の基端が浮き上がることを防止し、ピボット軸７に対するキャリッジ５の回転を抑制することが可能となる。これにより、ハードディスク装置１における駆動機構を正確に組立てることが可能となる。

図２５は、本実施の形態の変形例７にかかるハードディスク装置１のトレランスリング８ｂの構成を模式的に示す斜視図である。上述した変形例６では、先端部８４２のＲ形状の径が、延在部８４１における周回方向の幅と同等であるものとして説明したが、図２５に示すトレランスリング８ｂのように、延在部８４１における基部８０ｂの周回方向の幅より大きい径である先端部８４３を有する切欠部８４ｂであってもよい。

図２６は、本発明の実施の形態の変形例８にかかるハードディスク装置１のトレランスリング８ｃの構成を模式的に示す斜視図である。上述した変形例６，７では、切欠部８４ａ，８４ｂが、トレランスリングの基端の両端に設けられるものとして説明したが、図２６に示すトレランスリング８ｃのように、基部８０ｃの一方の基端側に１または複数（本変形例８では２つ）の切欠部８４ａが設けられるものであってもよい。なお、この場合、切欠部８４ａが設けられる基端が、トレランスリング８ｃのピボット軸７挿入側と異なる側の基端であることが好ましい。

また、変形例８にかかるトレランスリング８ｃのように、一端側に切欠部８４ａを設ける場合において、トレランスリング８ｃのピボット軸７挿入側と異なる側の基端に切欠部を設けることによって、キャリッジ５の回転抑制効果を一段と大きく得ることができる。具体的には、幅方向（周回方向と直交する方向）に１．０ｍｍの長さの切欠部を形成する場合、両端において各０．５ｍｍの切欠部を形成する場合と比して、一端（ピボット軸７挿入側と異なる側の縁部）に１．０ｍｍの切欠部を形成する場合の方が、キャリッジ５の回転抑制効果を一段と大きく得ることができる。

また切欠部は、長手方向の辺を等分する位置に１または複数設けられることが好ましい。また、切欠部が複数設けられる場合、延在部８４１の長さ（トレランスリングの長手方向に直交する方向の長さ）は、互いに同一であってもよいし、それぞれ異なるものであってもよい。

以上のように、本発明にかかるトレランスリングは、トレランスリングにピボット軸を圧入した際のピーク荷重を抑制するとともに、トレランスリングとピボット軸とが固定された状態でトレランスリングがピボット軸に加える荷重を維持するのに有用である。

１，２００ ハードディスク装置
２，２０１ ケーシング本体
３，２０２ ハードディスク
４，２０３ スピンドル
５，２０５ キャリッジ
６，２０６ ＶＣＭ
７，２０７ ピボット軸
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，２０８ トレランスリング
５０ 磁気ヘッド部
５０ａ サスペンション
５０ｂ，２０４ 磁気ヘッド
５１ アーム
５２ 連結部
６０ コイル
６１ 磁石
８０，８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，２０８ａ 基部
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｅ，８１ｆ，２０８ｂ 凸部
８２，８３ 端部
８４ａ，８４ｂ 切欠部
８１１，８１１ａ，８１３，８１７ 帯状部
８１２，８１４，８１５，８１６，８１８ 連結部
８１２ａ，８１４ａ，８１５ａ，８１６ａ，８１８ａ 縁部
８１１ｂ 平面部
８４１ 延在部
８４２，８４３ 先端部

Claims (12)

1. 帯状の部材が略周回してリング状をなす基部の外周面から径方向に突出する複数の凸部が、前記基部の周回方向に沿って設けられたトレランスリングにおいて、
   前記凸部は、
   前記基部との境界をなす縁部のうち、前記周回方向と直交する幅方向の少なくとも一方の縁部が、前記周回方向と交差する形状をなすとともに、前記周回方向の縁部が直線状をなし、
   前記周回方向の最大幅が、板状の平面において前記周回方向と垂直な方向の最大幅より大きい
   ことを特徴とするトレランスリング。
2. 前記凸部は、前記基部の主面と垂直な平面であって、前記周回方向と平行な平面を切断面とする断面の形状と、前記基部の主面と垂直な平面であって、前記幅方向と平行な平面を切断面とする断面の形状とが異なる種別であることを特徴とする請求項１に記載のトレランスリング。
3. 前記凸部は、
   帯状をなし、前記周回方向または前記幅方向に延びるとともに、前記径方向に凸状をなして湾曲する帯状部と、
   略平板状をなし、前記帯状部が延びる方向に垂直な方向の端部と前記基部の主面とをそれぞれ連結する連結部と、
   を有することを特徴とする請求項１または２に記載のトレランスリング。
4. 前記凸部は、前記周回方向の縁部が、該周回方向と直交する直線状をなすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のトレランスリング。
5. 前記凸部は、前記凸部の中心を通過し、前記周回方向に平行な平面に対して対称な形状をなすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のトレランスリング。
6. 前記基部の前記周回方向における端部の曲率半径が、前記周回方向における前記端部以外の部分の曲率半径より小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のトレランスリング。
7. 前記端部以外の部分から前記端部に向かう方向に従って連続的に曲率半径が小さくなることを特徴とする請求項６に記載のトレランスリング。
8. 前記基部の前記幅方向の端部であって、少なくとも一方の端部から、前記幅方向に切り欠かれた切欠部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のトレランスリング。
9. 前記切欠部は、前記一方の端部に、１または複数設けられることを特徴とする請求項８に記載のトレランスリング。
10. 前記周回方向に沿って配置される前記凸部のうち、一列に配置される前記凸部の個数は、３の倍数であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のトレランスリング。
11. 前記複数の凸部は、前記周回方向に沿って複数の列をなすことを特徴とする請求項１０に記載のトレランスリング。
12. 請求項１〜１１のいずれか一つに記載のトレランスリングを、キャリッジの開口に挿入し、
    前記キャリッジの開口に前記トレランスリングが挿入された状態において、前記トレランスリングの内部にピボット軸を圧入する
    ことを特徴とするハードディスク装置の製造方法。

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