JPH09293323A - 回転機構及びディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベアリング外輪と回転体を弾性的に固定する
回転機構及びディスク装置に関し、回転体の振動を緩和
して、シーク速度を高めると共に、振動音、オフトラッ
クの発生及びベアリングの寿命低下を防止することがで
きる回転機構及びディスク装置の提供を目的とする。 【解決手段】 軸10に内輪16及び外輪15を有するころが
り軸受13を介して嵌合孔５で支持された回転体11と、回
転体11を軸10を中心に回転させる駆動源19と、ころがり
軸受13の外輪15及び回転体11の嵌合孔５の間の少なくと
も一部に設けられ、外輪15と嵌合孔５を弾性的に固定す
る固定手段18とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク等の回転
機構及びディスク装置に係り、特にころがり軸受の外輪
と回転体を弾性的に固定する手段を設けた回転機構及び
ディスク装置に関するものである。

【０００２】近来、磁気ディスクに磁気ヘッドによって
情報の書込み／読取りを行う磁気ディスク装置がコンピ
ュータの周辺機として広く使用されている。このような
装置は、小型化、高密度、大容量化、高速アクセスの傾
向にあり、これに連れてトラックピッチが狭い高密度の
ディスクが搭載されるようになり、このため磁気ヘッド
を磁気ディスクのトラック上に位置決めする時の、磁気
ディスクの回転及びアクチュエータの揺動に精度が必要
である。

【０００３】また小型化に伴いボールベアリング（深溝
玉軸受）の外輪回転が主流となっているため、内輪に予
圧を掛ける構造になっている。ボールベアリングの内輪
及び外輪はスピンドル及びハウジングに接着或いは圧入
等で固定されている。

【０００４】従来の方法では、軸受系の結合剛性は高く
なるが、磁気ディスク組立系やヘッドアーム系の固有振
動等が磁気ヘッドの位置決め制御精度を阻害し、書込み
／読取りの特性が劣化してオフトラックによるエラー発
生の原因になっているので、これを解決する振動緩和方
法が望まれている。

【０００５】

【従来の技術】磁気ディスク装置については、本出願人
による特願平０３−００６０５５号に記載されている
が、以下に図８〜図１０により従来例を説明する。

【０００６】図８(a) 及び(b) は磁気ディスク装置の平
面図及び側面図である。図に示すように、磁気ディスク
装置は、ディスク組立部１及びアクチュエータ部２で構
成されている。

【０００７】ディスク組立部１は、スピンドル10ａにボ
ールベアリング (以下ベアリングという)13a,13bを介し
て支持されたハウジング11ａに、複数の磁気ディスク3
a,3b,─を等ピッチで積層して取り付け、上端でクラン
プ12によって押えている。

【０００８】またスピンドル10ａは下端でベースフレー
ム14に固定されている。ベアリング13a,13b の間のスピ
ンドル10ａの周りに固定されたステータＳ（コイルを捲
いたコア）と、ステータＳに間隙を介してハウジング11
ａ側に設けられたマグネットMG1 で構成されたモータM1
が設けられ、コイルへの通電によりモータM1が駆動し、
ハウジング11ａが回転して磁気ディスク3a,3b,─が矢印
Ａ方向に回転する。

【０００９】アクチュエータ部２は、先端に磁気ヘッド
4a,4b,─を搭載する複数のスプリング20a,20b,─を保持
したヘッドアーム22ａを有するアクチュエータ21ａと、
ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：以下揺動モータという)M
2 で構成され、アクチュエータ21ａはベースフレーム14
に下端が固定されたスピンドル24ａにベアリング23a,23
b を介して支持されている。

【００１０】揺動モータM2は、アクチュエータ21ａに保
持されたコイルｃと、コイルｃの上下間隙を介して配置
されたマグネットMG2 と、マグネットMG2 の外側に配置
されたヨークＹとで構成され、コイルｃへの通電により
揺動モータM2が駆動し、アクチュエータ21ａが回動す
る。

【００１１】磁気ディスク3a,3b,─が静止している時
は、各磁気ディスク3a,3b,─の面に磁気ヘッド4a,4b,─
が接触し、磁気ディスク3a,3b,─が回転すると、磁気ヘ
ッド4a,4b,─が磁気ディスク3a,3b,─の面から僅か浮上
する。

【００１２】そしてアクチュエータ部21ａが矢印Ｂ、Ｃ
方向に往復回動して、目的のトラックにシークされた磁
気ヘッド4a,4b,─によって磁気ディスク3a,3b,─に情報
の書込み／読取りが行われる。

【００１３】ここにおいて、ベアリング13a,13b,23a,23
b の使用方法を説明すると、ベアリング13a,13b,23a,23
b は、磁気ディスク3a,3b,─の回転及びアクチュエータ
21ａの回動を支持するために、外輪15ａ及び内輪16ａを
ボールに圧接させるべく、ベアリング13a,23a の内輪16
ａに予圧が与えられている。

【００１４】即ち、図９にディスク組立部１の一部を省
略してベアリング13a,13b の周辺部分を拡大して示して
おり、ベアリング13ａの外輪15ａがハウジング11ａの嵌
合孔5aに圧入され、内輪16ａがスピンドル10ａに隙間嵌
め（例えば、隙間３〜12μｍ) され、ベアリング13ｂの
外輪15ｂはハウジング11ａの嵌合孔5bに、内輪16ｂはス
ピンドル10ａに夫々接着剤で接着されている。

【００１５】そしてベアリング13ａの上方に向き合わせ
て重ねた二枚の皿ばね17a,17b がスピンドル10ａに嵌め
られ、上側をスリーブS1で押さえられて、皿ばね17a,17
b の内側下面で内輪16ａにスラスト方向に予圧が与えら
れ、ベアリング13ａの内輪16ａ、ボールB1及び外輪15ａ
が互いに圧接し、これに連れてベアリング13ｂの内輪16
ｂ、ボールB2及び外輪15ｂが互いに圧接する。

【００１６】また図１０にアクチュエータ部２の一部を
省略してベアリング23a,23b の周辺部分を拡大して示し
ており、ベアリング23ａの外輪25ａがアクチュエータ21
ａの嵌合孔6aに圧入され、内輪26ａがスピンドル24ａに
隙間嵌めされ、ベアリング23ｂの外輪25ｂがアクチュエ
ータ21ａの嵌合孔6bに圧入され、内輪26ｂがスピンドル
10ａに接着剤で接着されている。

【００１７】そしてベアリング23ａの内輪26ａには向き
合わせて重ねた二枚の皿ばね27a,27b が嵌められ、上側
をスリーブS2で押さえられて、皿ばね27a,27b の内周下
面でベアリング23ａの内輪26ａに予圧が与えられ、外輪
25ａ、ボールB3及び内輪26ａが互いに圧接し、これに連
れてベアリング23ｂの外輪25ｂ、ボールB4及び内輪26ｂ
が互いに圧接する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、ベアリング13a,13b,23a,13b の外輪15a,15b,25a,25
bはハウジング11a,アクチュエータ21a に圧入されてお
り、ベアリング13a,23a の内輪16a,26a はスピンドル10
a,24a に接着されている。また、ベアリング13b,23b の
内輪16b,26b は隙間嵌めによりハウジング11a,アクチュ
エータ21ａに嵌入されており、内輪16a,26a にスラスト
方向に予圧が加えられている。

【００１９】しかしながら、このような構造の場合、ベ
アリング13a,13b,23a,23b の外輪15a,15b,25a,25b が圧
入により固定されているため、結合剛性は高くなるが、
ディスク組立系やアクチュエータ系の固有振動や、モー
タM1や揺動モータM2の固有振動の影響が、シーク時の磁
気ヘッドの停止位置の精度を阻害し、書込み／読取り特
性の劣化、即ち、オフトラックによるエラー発生の原因
になっている。

【００２０】このため、駆動電流のゲインをあまり高く
することができず、シーク速度を高めることができな
い。 という問題点がある。

【００２１】本発明は、スピンドルとベアリングの外輪
の振動を防止して、シーク速度を高めると共に、振動
音、オフトラックの発生及びベアリングの寿命低下を防
止することができる回転機構及びディスク装置を提供す
ることを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】図１及び図２は本発明の
原理説明図で、図１は請求項１に対応し、図２は請求項
２に対応している。

【００２３】図１において、５は嵌合孔、10は軸、15は
外輪、16は内輪、13は外輪15及び内輪16を有するころが
り軸受、11は軸10にころがり軸受13を介して嵌合孔５で
支持された回転体、19は回転体11を軸10を中心として回
転させる駆動源、18はころがり軸受13の外輪15と回転体
11の嵌合孔５の間の少なくとも一部に設けられ、外輪15
と嵌合孔５を弾性的に固定する固定手段である。

【００２４】従って、ころがり軸受13の外輪15と回転体
11の嵌合孔５を弾性的に固定する固定手段18により、回
転体11の回転による振動が吸収されて、回転体11の停止
位置の精度を高めることができる。

【００２５】図２において、３はディスク、４はヘッ
ド、5Aは第１の嵌合孔、６は第２の嵌合孔、10A は第１
の垂直軸、15A は第１の外輪、16A は第１の内輪、22は
ヘッドアーム、24は第２の垂直軸、25は第２の外輪、26
は第２の内輪、13A は第１の外輪15A 及び第１の内輪16
A を有する第１のころがり軸受、11A は第１の垂直軸10
A に第１のころがり軸受13A を介して第１の嵌合孔5Aで
支持され、ディスク３を水平に保持し回転させるディス
ク回転体、22は先端にヘッド４を有するヘッドアーム、
23は第２の外輪25及び第２内輪26を有する第２のころが
り軸受、21はヘッドアーム22を有し、第２の垂直軸24に
第２のころがり軸受23を介して第２の嵌合孔６に支持さ
れ、ヘッドアーム22を回動させるヘッド回動体である。

【００２６】回転するディスク３の面の所定位置に、回
動するヘッド４を対向させて、ディスク３の面にヘッド
４により情報を記録或いは再生するディスク装置であっ
て、第１の嵌合孔5A及び第１の外輪15A と、第２の嵌合
孔６及び第２の外輪25の少なくとも一方の間の少なくと
も一部に設けられ、第１の外輪15A と第１の嵌合孔5A、
或いは第２の外輪25と第２の嵌合孔６を弾性的に固定す
る固定手段18を備えた構成とする。

【００２７】従って、第１のころがり軸受13の第１の外
輪15A をディスク回転体11A の第１の嵌合孔5Aに、或い
は第２のころがり軸受23の第２の外輪25をヘッド回動体
21の第２の嵌合孔６の少なくとも一方を、固定手段18に
よって弾性的に固定することにより、ディスク組立系や
アクチュエータ系の固有振動の影響が緩和され、ディス
ク回転体11A の回転或いはヘッド回動体21の回動による
振動が吸収されて、ヘッド４の停止位置の精度を高める
ことができ、オフトラックによる書込み／読取りエラー
を防止することができる。

【００２８】請求項３：固定手段18は、外輪15及び嵌合
孔５、第１の外輪15A 及び第１の嵌合孔5A、或いは第２
の外輪25及び第２の嵌合孔６の少なくとも片方に軸芯に
平行に設けられた溝に挿入され、少なくとも外輪15及び
嵌合孔５、第１の外輪15A 及び第１の嵌合孔5A、或いは
第２の外輪23及び第２の嵌合孔６の間を押圧する弾性を
有する樹脂材である構成とする。

【００２９】請求項４：固定手段18は、弾性部材である
構成とする。 請求項５：弾性部材は、弾性を有する樹脂材で形成され
た層である構成とする。

【００３０】請求項６：弾性部材は、硬化後に弾性を有
する接着剤を塗布して硬化させたものである構成とす
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、従来例で説明した磁気ディ
スク装置に本発明を適用した実施例１及び実施例２を図
３〜図７により説明する。全図を通じて同一符号は同一
対象物を示す。

【００３２】１）実施例１ 本発明の実施例１を図３〜図５により説明する。図３及
び図４は本発明の実施例１を示す構成図、図５は実施例
１の説明図である。

【００３３】図３に示すように、ディスク組立部1aのハ
ウジング11ａの嵌合孔5a,5b とベアリング13a,13b の外
輪15a,15b の嵌合は隙間嵌め（例えば、隙間３〜12μ
ｍ) の寸法に設定され、外輪15a,15b 及び嵌合孔5a,5b
の間に、弾性を有する樹脂材、例えば、シリコーンゴム
で形成された弾性層18a,18b が形成されている。内輪16
a,16b 側は従来例と同様である。

【００３４】また、図４に示すように、アクチュエータ
部2aのアクチュエータ21ｂの嵌合孔6a,6b とベアリング
23a,23b の外輪25a,25b の嵌合は隙間嵌めの寸法に設定
され、外輪25a,25b 及び嵌合孔6a,6b の間に、弾性層18
c,18d が形成されている。内輪26a,26b 側は従来例と同
様である。

【００３５】弾性層18ａ〜18ｄの形成方法は、いずれも
同様であるので、次に、図５でベアリング13ａの外輪15
ａ及びハウジング11ａの嵌合孔5aの嵌合の場合、即ち、
弾性層18ａの形成を説明する。

【００３６】図５(a) に示すように、外輪15ａの外周に
液状のシリコーンゴムを薄く塗布して常温で硬化させ
る。次に(b) に示すように、硬化したシリコーンゴムの
上に再度液状のシリコーンゴムを薄く塗布し、ベアリン
グ13ａの外輪15ａをハウジング11ａの嵌合孔5aに嵌め込
んで硬化させて弾性層18ａを形成する。

【００３７】このような構成を有するので、モータM1及
び揺動モータM2の駆動によりハウジング11ａが回転し、
アクチュエータ21ａが回動した時に、ハウジング11ａ及
びベアリング13a,13b の外輪15a,15b の間、及びアクチ
ュエータ21ａ及びベアリング23a,23b の間の弾性層18ａ
〜18ｄによって、ディスク組立系やアクチュエータ系の
固有振動や、モータM1や揺動モータM2の固有振動が吸収
され、ハウジング11ａ或いはアクチュエータ21ａの振動
が緩和され、モータM1や揺動モータM2の駆動電流のゲイ
ンを高くしてシーク速度を高めても、シーク時の磁気ヘ
ッド4a,4b,…の停止位置の精度が確保され、オフトラッ
クによるエラー発生を防止することができる。また、ベ
アリング13a,13b,23a,23b の寿命を延ばすことができ
る。

【００３８】２）実施例２ 図６及び図７により本発明の実施例２を説明する。図６
は本発明の実施例２を示す構成図、図７は実施例２の説
明図である。

【００３９】図６及び図７に示すように、ディスク組立
部1bにおいて、ハウジング11ｂの嵌合孔5c,5d とベアリ
ング13a,13b の嵌合は隙間嵌めの寸法に設定され、嵌合
孔5c,5d にはベアリング13a,13b の外輪15a,15b が嵌め
込まれている。

【００４０】嵌合孔5c,5d に軸芯に平行にほぼベアリン
グ13a,13b の厚さの長さで溝50a,50b が設けられてい
る。溝50a,50b には、弾性を有する材料で溝50a,50b の
深さより所定寸法だけ厚さを厚くした角柱状に形成され
た部材、例えば、ゴム部材18e,18f が挿入されている。

【００４１】従って、ゴム部材18e,18f は溝50a,50b の
上面より僅か突出して、外輪15a,15b は、ラジアル方向
にゴム部材18e,18f によって弾性的に押圧されている。
このような構成を有するので、揺動モータM2の駆動によ
りヘッドアーム21ａが回動した時に、ゴム部材18e,18f
によって、ハウジング11ａ及びモータM1の夫々の固有振
動が吸収されて、実施例１と同様の効果が得られる。

【００４２】また、図示していないが、アクチュエータ
部2aにも同様のゴム部材を適用することができる。上記
実施例１では、ベアリングの外輪の外周にシリコーンゴ
ムによる弾性層を形成する方法を説明したが、硬化後に
弾性を有する接着剤、例えば、セメダイン（セメダイン
株式会社商品名）等を上記と同様の方法で用いて弾性層
を形成しても良く、同様の効果が得られる。

【００４３】また、実施例２では、ゴム部材を嵌入する
溝をハウジングの嵌合孔に設けた場合を説明したが、ベ
アリングの外輪に設ける方法としても良く、また、嵌合
孔及び外輪の両方に設ける方法としても良い。

【００４４】上記例では、磁気ディスク装置の場合を説
明したが、光ディスク装置やフロッピディスク装置等に
も同様に適用できることは勿論であり、更に、軸ところ
がり軸受の一般的な回転機構にも適用することができ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、 駆動手段の駆動によって回転体が回転する時に、回転
体ところがり軸受の外輪を弾性的に固定する固定手段に
よって、回転体の振動を緩和することができるので、回
転体の停止位置の精度が確保され、ころがり軸受の寿命
の低下を防止することができる。

【００４６】ディスク装置が駆動する時に、ディスク
回転体と第１のころがり軸受の第１の外輪及びヘッド回
動手段と第２の転がり軸受の第２の外輪の少なくとも一
方を弾性的に固定する固定手段によって、ディスク回転
体やヘッド回動体の振動を緩和することができるので、
ディスク装置におけるオフトラックによるシークエラー
及びデータエラーが防止されて、高密度、高速アクセス
が可能となり、また、振動音の発生、ベアリングの磨耗
による寿命の低下を防止することができる。という効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の請求項１に対応する原理説明図

【図２】 本発明の請求項２に対応する原理説明図

【図３】 本発明の実施例１を示す構成図（その１）

【図４】 本発明の実施例１を示す構成図（その２）

【図５】 実施例１の説明図

【図６】 本発明の実施例２を示す構成図

【図７】 実施例２の説明図

【図８】 本発明が適用される磁気ディスク装置を示す
構成図

【図９】 従来例のディスク組立部を一部省略して示す
側断面図

【図１０】 従来例のアクチュエータ部を一部省略して
示す側断面図

【符号の説明】

１,1a,1bはディスク組立部、 ２,2a はアクチュ
エータ部、３はディスク、 3a,3b
は磁気ディスク、４はヘッド、
4a,4b は磁気ヘッド、５,5a 〜5d,6a,6bは嵌合孔、
5Aは第１の嵌合孔、６は第２の嵌合孔、
10は軸、10A は第１の垂直軸、 10
a,24a はスピンドル、11は回転体、
11A はディスク回転体、13はころがり軸受、
13A は第１のころがり軸受、13a,13b,23a,23
b はベアリング、 15,15a,15bは外輪、15A は第１の
外輪、 16A は第１の内輪、 16,16a,1
6bは内輪、 18は固定手段、18ａ〜18ｄ
はシリコーンゴム、 19は駆動源、21はヘッド回動
体、 21ａはアクチュエータ、22,22a,2
2bはヘッドアーム、 23は第２のころがり軸受、
24は第２の垂直軸、 25は第２の外輪、
25a,25b は外輪、 26は第２の内輪、
26a,26b は内輪、 50a,50b は溝、M1
はモータ、 M2は揺動モータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸に内輪及び外輪を有するころがり軸受
   を介して嵌合孔で支持された回転体と、 回転体を軸を中心として回転させる駆動源と、 ころがり軸受の外輪及び回転体の嵌合孔の間の少なくと
   も一部に設けられ、外輪と嵌合孔を弾性的に固定する固
   定手段とを備えたことを特徴とする回転機構。
2. 【請求項２】 第１の垂直軸に第１の外輪及び第１の内
   輪を有する第１のころがり軸受を介して第１の嵌合孔で
   支持され、ディスクを水平に保持し回転させるディスク
   回転体と、 先端にヘッドを有するヘッドアームを有し、第２の垂直
   軸に第２の外輪及び第２の内輪を有する第２のころがり
   軸受を介して第２の嵌合孔に支持され、該ヘッドアーム
   を回動させるヘッド回動体とを備え、 回転するディスクの面の所定位置に、回動する該ヘッド
   を対向させて、該ディスクの面に該ヘッドにより情報を
   記録或いは再生するディスク装置であって、 前記第１の外輪及び前記第１の嵌合孔と、前記第２の外
   輪及び前記第２の嵌合孔の少なくとも一方の間の少なく
   とも一部に設けられ、第１の外輪と第１の嵌合孔或いは
   第２の外輪と第２の嵌合孔を弾性的に固定する固定手段
   とを備えたことを特徴とするディスク装置。
3. 【請求項３】 前記固定手段は、前記外輪及び前記嵌合
   孔、前記第１の外輪及び前記第１の嵌合孔、或いは前記
   第２の外輪及び前記第２の嵌合孔の少なくとも片方に、
   軸芯に平行に設けられた溝に挿入され、外輪及び嵌合
   孔、第１の外輪及び第１の嵌合孔或いは第２の外輪及び
   第２の嵌合孔の間を押圧する弾性を有する樹脂材で形成
   されることを特徴とする請求項１或いは請求項２の回転
   機構及びディスク装置。
4. 【請求項４】 前記固定手段は、弾性部材であることを
   特徴とする請求項１或いは請求項２の回転機構及びディ
   スク装置。
5. 【請求項５】 前記弾性部材は、弾性を有する樹脂材で
   形成された層であることを特徴とする請求項４の回転機
   構及びディスク装置。
6. 【請求項６】 前記弾性部材は、硬化後に弾性を有する
   接着剤を塗布して硬化させたものであることを特徴とす
   る請求項５の回転機構及びディスク装置。