JPH0276929A - ベアリングおよびそれを用いた磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベアリングおよび磁気ディスク装置に関し、
特に、磁気ディスク装置のキャリッジに対するベアリン
グの取り付け技術に適用して効果のある技術に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、情報処理装置の外部記憶装置として用いられ
る磁気ディスク装置などに右いては、ボイスコイルモー
タなどに駆動されることによって磁気ディスクの径方向
に直線的に変位するキャリッジを設け、このキャリッジ
に所定のアームを介してヘッドを固定することにより、
回転する磁気ディスクに同心円状に設けられた複数のト
ラック間におけるヘッドの移動、すなわちシーク動作を
行わせる構造のものが知られている。

ところで、このヘッドのシーク動作は高速であるととも
に、シーク動作におけるヘッドの位置決め精度を確保す
るべく、キャリッジには高精度の直線変位が要求される
ため、通常、キャリッジと案内レールとの間にベアリン
グを介在させることによってキャリッジの直線変位にお
ける精度の維持および変位の円滑化が図られている。

従来、このようなキャリッジに対するベアリングの装着
技術としては、たとえば特開昭６１−１９６４７５号公
報に記載されているように、ベアリングのシャフトをキ
ャリッジの一部に圧入することが知られているが、この
場合、ベアリングの軸は中実構造となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記の従来技術では、ンヤフトと、キャリッ
ジを構成する材料との線膨張係数の差により、圧入時の
最小圧入代をシャフト径の０．０７％以上確保する必要
があり、圧入時にキヤ’ＩＩ　ノジ側に穿設された取り
付け穴に作用する圧入力を低い値に安定させることが困
難であった。

すなわち、中実構造で径方向の圧縮変形の小さなシャフ
トをキャリッジ側に設けられた取り付け穴に圧入する際
の圧入力が大きくなり、キャリッジ側の取り付け穴に塑
性変形を生じるなどして、キャリッジに対するベアリン
グの取り付け精度が劣化し、案内レールやベアリングに
異常な摩耗を生じたり、キャリッジによって駆動される
ヘッドの位置決め精度が低下するなどの不具合があった
。

また、シャフトが中実の場合には、圧入に際して、キャ
リッジ側に形成されている取り付け穴の内部に空気が封
じ込められた状態となり、シャフトを離脱させる方向に
無用な力が作用して圧入状態が不安定になることが懸念
される。

このため、キャリッジに形成される取り付け穴の各々を
外部に連通ずるように当該キャリッジの内部に逃げ孔を
穿設する必要があるが、一般に、キャリッジはアルミニ
ウムダイキャストなどによって一体成形された複雑な形
状を呈しており、この複雑な形状のキャリッジ１ど形成
された取り付け孔の各々に前述のような逃げ孔を穿設す
ることは製作工程の複雑化および製作コストの上昇を招
くという問題がある。

そこで、本発明の目的は、被装着物に対する取り付け精
度を向上させることが可能なベアリングを提供すること
にある。

本発明の他の目的は、被装着物の側の製作工程を簡略化
および製造原価の低減を実現することが可能なベアリン
グを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、シーク動作におけるヘッド
の位置決め精度を安定に維持することが可能な磁気ディ
スク装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明になるベアリングは、被装着物に穿設
された取り付け穴に圧入される軸体と、この軸体の一部
に回転自在に装着された外輪とからなるベアリングであ
って、軸体の少なくとも一部を中空にしたものである。

また、本発明になる磁気ディスク装置は、回転する磁気
ディスクと、この磁気ディスクに対して移動自在に設け
られ、当該磁気ディスクに対する情報の記録および再生
動作の少なくとも一方を行うヘッドと、磁気ディスクの
径方向に直線運動し、ヘッドの磁気ディスクの径方向に
おける位置付け動作を行うキャリッジとからなる磁気デ
ィスク装置であって、直線運動を行うキャリッジまたは
該キャリッジの案内機構に、請求項１記載のベアリング
を装着したものである。

〔作用〕

上記した本発明のベアリングによれば、被装着物に対す
るベアリングの圧入による固定力を確保すべく、軸体の
外径を取り付け穴の内径よりも大きくして、圧入力を大
きくする場合でも、単なる中実構造の軸体を圧入する場
合などに比較して、軸体の径方向の圧縮変形が大きくな
り、圧入時における被装着物側の塑性変形などに起因す
る歪みがな（、被装着物に対するベアリングの取り付け
精度の劣化を防止することができる。

また、軸体に軸方向に貫通する貫通孔を穿設したり、軸
体の外周部にすり割り溝を刻設することにより、被装着
物の取り付け穴の内部の空気が軸体の圧入によって封じ
込められることなく速やかに外部に排出される。

これにより、取り付け穴の内部に封じ込められた高圧の
空気によって軸体を取り付け穴から離脱させる方向に有
害な力が作用する懸念が解消されるとともに、被装着物
の製作に際して、取り付け穴を外部に連通させるための
透孔を穿設するなどの煩雑な作業を行う必要がなく、被
装着物の製作における工程の簡略化ふよび製造原価の低
減を実現することができる。

さらに、本発明になる磁気ディスク装置によれば、請求
項１記載のベアリングを用いて直線運動を行うキャリッ
ジを案内させるので、キャリッジに対するベアリングの
圧入による組み込み時にキャリッジ側の取り付け穴など
に塑性変形などによる歪みを生じることがなく、組立時
および稼働時におけるキャリッジに対するベアリングの
取り付け精度の劣化を防止することができる。

これにより、キャリッジの直線運動によるヘッドのシー
ク動作における位置決め精度を安定に維持することがで
き、磁気ディスク装置の動作の信頼性が向上する。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例であるベアリングの取り付
け状態における略断面図であり、第５図は、このベアリ
ングが装着される磁気ディスク装置の一例の要部を示す
説明図である。

まず、第５図に基づいて、本実施例のベアリングが装着
される磁気ディスク装置の構成の概要を説明する。

筐体ｌに固定されたモータ２によって回転され゛るスピ
ンドル３には、複数の磁気ディスク４が所定の間隔をな
して同軸かつ平行に固定されており、所定の速度で回転
されるように構成されている。

この複数の磁気ディスク４の各々の記録面４ａには、当
該記録面４ａに所定の間隙をなして対向した状態で情報
の記録および再生動作などを行うヘッド５がそれぞれ配
置されている。

複数のヘッド５の各々は、板ばね６を介して、複数の磁
気ディスク４を個々に挟む位置に平行な姿勢で挿入され
た複数のガイドアーム７の各々の先端部に支持されてい
る。

さらに、複数のガイドアーム７の基端部は、磁気ディス
ク４の径方向における往復動が自在なキャリッジ８に固
定されている。

このキャリッジ８には、複数のベアリング９が装着され
ており、このベアリング９が、筐体１の側に支持され、
磁気ディスク４の径方向に平行に配置された複数のレー
ル１０（案内機構）に接して転勤することにより、当該
磁気ディスク４の径方向におけるキャリッジ８の往復動
が円滑かつ精密に行われるものである。

また、キャリッジ８の端部には、筐体１の側に固定され
た永久磁石などからなるヨークｌｌａとともに、ボイス
コイルモータ１１を構成するコイルｌｌｂが固定されて
おり、このコイルｌｌｂに対する電流の大きさおよび向
きを適宜制御することにより、磁気ディスク４の径方向
にキャリッジ８に作用する推力の大きさや向きが操作さ
れるようの構成されている。

そして、このようなキャリッジ８の磁気ディスク４の径
方向における直線的な変位の制御により、ガイドアーム
７および板ばね６を介してキャリッジ８に固定された複
数のへラド５の、当該磁気ディスク４の記録面４ａに同
心円状に設けられた図示しない複数のトラック間の移動
、すなわちシーク動作が行われるものである。

ここで、キャリッジ８に装着される複数のベアリング９
の各々は、第１図に示されるように、大径の内輪部９１
ａおよび小径の圧入端９１ｂをなすシャフト９１と、外
輪９２とを有している。

そして、キャリッジ８の一部には、シャフト９１の圧入
端９１ｂの外径よりも内径の小さな取り付け穴８ａが穿
設されており、この取り付け穴８ａにシャフト９１の小
径の圧入端９１ｂを圧入することにより、ベアリング９
が当該キャリッジ８に装着されている。

内輪部９１ａの外周と外輪９２の内周との間には、複数
の鋼球９３が周方向に転勤自在に保持されており、この
鋼球９３の転勤によって外輪９２がシャフト９１に対し
て滑らかに回転するように構成されている。

また、外輪９２の内周部の両端には、それぞれシール［
９２ａが刻設されているとともに、その各々には、複数
の前記鋼球９３を外部から隠蔽するように、カバー９４
およびシール９５が嵌合しており、Ｃ形すング９６によ
って安定に固定されている。

そして、カバー９４およびシール９５によって外輪９２
の内部に構成される空間には、図示しないグリスなどが
充填され、転勤する鋼球９３の潤滑作用を行うように構
成されている。

この場合、シャフト９１の内部には、軸方向に貫通する
貫通孔９７が形成されており、シャフト９１の所定の剛
性を損なうことなく径方向における圧縮変形を容易にす
るとともに、当該シャフト９１をキャリッジ８の取り付
け穴８ａに圧入する際に、当該取り付け穴８ａの内部に
空気が封じ込められて高圧になることが回避される構造
となっている。

すなわち、本実施例のベアリング９においては、キャリ
ッジ８に対する装着作業において、当該キャリッジ８の
取り付け穴８ａにシャフト９１を圧入する際に、中空の
圧入端９１ｂが径方向に比較的容易に圧縮変形するので
、たとえばシャフト９１が中実な構造の場合のように、
取り付け穴８ａが拡径する方向に必要以上に塑性変形し
て歪むことが回避され、ベアリング９のキャリッジ８に
対する取り付け精度が劣化することが確実に防止される
。

また、取り付け穴８ａに対するシャフト９１の圧入に際
して、当該取り付け穴８ａの内部の空気が当該シャフト
９１を軸方向に貫通する貫通孔９７を通じて速やかに外
部に排出されるので、取り付け穴８ａと圧入端９１ｂと
の間に空気が高圧状態で封じ込められることがない。

このため、取り付け穴８ａの内部に封じ込められた空気
の圧によって、ンヤフト９１を取り付け穴８ａから脱落
させる方向に有害な力が作用することがなく、ベアリン
グ９のキャリッジ８に対する安定な装着状態を維持する
ことができる。

さらに、キャリッジ８の製作工程において、シャフト９
１の取り付け穴８ａに対する圧入に際して取り付け穴８
ａと圧入端９１ｂとの間に空気が高圧状態で封じ込めら
れることを防止する目的で、複数の取り付け穴８ａの各
々に、空気を逃がすための透孔を穿設するなどの煩雑な
作業が不要となり、キャリッジ８の製造工程の簡略化お
よび製造原価の低減を実現することができる。

また、ベアリング９のシャフト９１の製作に際しては、
素材として内輪部９１ａよりも肉厚の大きな管体を用い
て、旋盤加工などにより第１図の形状に仕上げることで
、ベアリング９の製造工程を大幅に簡略化することがで
き、ンヤフト９１に貫通孔９７を設けることに起因する
ベアリング９の製造原価の上昇および製作工程の煩雑化
を回避できる。

一方、第５図の磁気ディスク装置の稼働時において、シ
ャフト９１の取り付け穴８ａに対する圧入時に当該取り
付け穴８ａが歪むなどして、キャリッジ８に対するベア
リング９の取り付け精度が悪い場合には、ベアリング９
およびこのベアリング９に摺接するレール１０の双方に
異常な摩耗や有害な振動が発生して、キャリッジ８の精
密な往復動が損なわれたり、キャリッジ８に支持される
ヘッド５の磁気ディスク４の所望のトラックに対する位
置付け精度が低下するという不具合が発生する。

ところが、本実施例の場合には、前述のように、キャリ
ッジ８の取り付け穴８ａがベアリング９のンヤフ）９１
の圧入に際して歪むことがなく、良好な精度で装着され
るので、ベアリング９によって案内されるキャリッジ８
によって駆動されるヘッド５の磁気ディスク４に対する
安定な位置付け精度が維持され、磁気ディスク装置の動
作の信頼性が向上する。

〔実施例２〕 第２図は本発明の他の実施例であるベアリングの断面図
である。

同図に示されるように、本実施例２においては、シャフ
ト９１の圧入端９１ｂの側から当該圧入端９１ｂの長さ
にほぼ相当する深さの非貫通孔９７ａを穿設したところ
が前記実施例１の場合と異なるものである。

この場合も、圧入端９１ｂの径方向の圧縮変形が容易に
なり、工大作業に際して、キャリッジ８の取り付け穴８
ａが塑性変形して歪むことが確実に防止される。

また、シャフト９１の圧入後におけるキャリッジ８の取
り付け穴８ａの内部空間の容積は非貫通孔９７ａの存在
によってほとんど変化しないので、取り付け穴８ａに残
存する空気が圧縮されることによる前述のような不都合
も同様に回避される。

これにより、前記実施例１の場合と同様の効果を得るこ
とができる。

〔実施例３〕 第３図は、本発明のさらに他の実施例であるベアリング
の外観斜視図である。

本実施例３の場合には、軸方向に貫通孔９７または非貫
通孔９７ａが形成されたシャフト９１の圧入端９１ｂに
、軸方向にすり割り溝９７ｂを形成したものである。

これにより、シャフト９１の圧入端９１ｂの径方向にお
ける圧縮変形を大きくすることができるとともに、工大
作業に際して、キャリッジ８の取り付け穴８ａの内部の
空気がすり割り溝９７ｂを通じて外部に排除することが
でき、前記実施例１の場合と同様の効果を得ることがで
きる。

〔実施例４〕 第４図は、本発明のさらに他の実施例であるベアリング
の断面図である。

本実施例の場合には、シャフト９８と内輪９９とが別体
で構成され、内輪９９はンヤフト９８に圧入されて固定
されているとともに、当該シャフト９８には軸方向に貫
通孔９７ｃが形成されているところが前記実施例１の場
合と異なるものである。

これにより、本実施例の場合にも、ンヤフト９８の圧入
端９８ｂの径方向における圧縮変形を大きくすることが
できるとともに、工大作業に際して、キャリッジ８の取
り付け穴８ａの内部の空気が貫通孔９７ｃを通じて外部
に排除されるので、前記実施例１の場合と同様の効果を
得ることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、貫通孔および非貫通孔の断面形状は、円形な
どに限らず、放射状の溝構造などであってもよい。

また、すり割り溝をシャフトの外周の軸対称位置に複数
個刻設してもよい。

さらに、外輪の形状は、相対するレールの形状などに応
じて種々の溝を刻設するなど、所望の形状を呈していて
もよい。

また、本発明のベアリングは、磁気ディスク装置のキャ
リッジの他に、該キャリッジの案内機構に装着してもよ
い。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりで
ある。

すなわち、本発明になるベアリングによれば、被装着物
に穿設された取り付け穴に圧入される軸体と、この軸体
の一部に回転自在に装着された外輪とからなるベアリン
グであって、前記軸体の少なくとも一部を中空にしてな
る構造であるため、被装着物に対するベアリングの圧入
による固定力を確保すべく、軸体の外径を取り付け穴の
内径よりも大きくして、圧入力を大きくする場合でも、
単なる中実構造の軸体を圧入する場合などに比較して、
軸体の径方向の圧縮変形が大きくなり、圧入時における
被装着物側の塑性変形などに起因する歪みがなく、被装
着物に対するベアリングの取り付け精度の劣化を防止す
ることができる。

また、軸体に軸方向に貫通する貫通孔を穿設したり、軸
体の外周部にすり割り溝を刻設することにより、被装着
物の取り付け穴の内部の空気が軸体の圧入によって封じ
込められることなく速やかに外部に排出される。

これにより、取り付け穴の内部に封じ込められた高圧の
空気によって軸体を取り付け穴から離脱させる方向に無
用な力が作用する懸念が解消されるとともに、被装着物
の製作に際して、取り付け穴を外部に連通させるための
透孔を穿設するなどの煩雑な作業を行う必要がなく、被
装着物の製作における工程の簡略化および製造原価の低
減を実現することができる。

また、本発明になる磁気ディスク装置によれば、回転す
る磁気ディスクと、この磁気ディスクに対して移動自在
に設けられ、当該磁気ディスクに対する情報の記録およ
び再生動作の少なくとも一方を行うヘッドと、前記磁気
ディスクの径方向に直線運動し、前記ヘッドの前記磁気
ディスクの径方向における位置付け動作を行うキャリッ
ジとからなる磁気ディスク装置において、前記直線運動
を行う前記キャリッジまたは該キャリッジの案内機構に
、請求項１記載のベアリングを装着しているので、キャ
リッジに対するベアリングの圧入による組み込み時に、
キャリッジ側の取り付け穴などに塑性変形による歪みを
生じることがなく、組立時および稼働時におけるキャリ
ッジに対するベアリングの取り付け精度の劣化を防止す
ることができる。

これにより、キャリッジの直線運動によるヘッドのシー
ク動作における位置決め精度を安定に維持することがで
き、磁気ディスク装置の動作の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるベアリングの取り付け
状態にふける略断面図、 第２図は本発明の実施例２であるベアリングの断面図、 第３図は本発明の実施例３であるベアリングの外観斜視
図、 第４図は本発明の実施例４であるベアリングの断面図、 第５図は実施例１乃至４のベアリングが装着される磁気
ディスク装置の一例の要部を示す説明図である。 ■・・・筐体、２・・・モータ、３・・・スピンドル、
４・・・磁気ディスク、４ａ・・・記録面、５・・・ヘ
ッド、６・・・板ばね、７・・・ガイドアーム、８・・
・キャリッジ、８ａ・・・取り付け穴、９・・・ベアリ
ング、１０・・・レール（ｇｌ’［［）　、１１・°・
・ボイスコイルモータ、１１ａ・・・ヨーク、１１ｂ・
・・コイル、９１・・・シャフ゛ト　（軸体）、９１ａ
・・・内輪部、９１ｂ・・・圧入端、９２・・・外輪、
９２ａ・・・ノール溝、９３・・・鋼球、９４・・・カ
バー、９５・・・シール、９６・・・Ｃ形すング、９７
，９７ｃ・・・貫通孔、９７ａ・・・非貫通孔、９７ｂ
・・・すり割り溝、９８・・・シャフト、９８ｂ・・・
圧入端、９９・・・内輪。 第　　１　図。 第　２１ ９７ａ　：詐貫４．）ｔ、を 第３図 第４図 ９６・シペフト ９９：四剰１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被装着物に穿設された取り付け穴に圧入される軸体
   と、この軸体の一部に回転自在に装着された外輪とから
   なるベアリングであって、前記軸体の少なくとも一部を
   中空にしてなるベアリング。 ２、回転する磁気ディスクと、この磁気ディスクに対し
   て移動自在に設けられ、当該磁気ディスクに対する情報
   の記録および再生動作の少なくとも一方を行うヘッドと
   、前記磁気ディスクの径方向に直線運動し、前記ヘッド
   の前記磁気ディスクの径方向における位置付け動作を行
   うキャリッジとからなる磁気ディスク装置であって、前
   記直線運動を行う前記キャリッジまたは該キャリッジの
   案内機構に、請求項１記載のベアリングを装着してなる
   磁気ディスク装置。