特許 6263157 ハードディスク駆動装置及びピボットアッシー軸受装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6263157

(24)【登録日】2017年12月22日

(45)【発行日】2018年1月17日

(54)【発明の名称】ハードディスク駆動装置及びピボットアッシー軸受装置

(51)【国際特許分類】

   G11B 21/02 20060101AFI20180104BHJP

   F16C 19/54 20060101ALI20180104BHJP

   F16C 33/80 20060101ALI20180104BHJP

   F16J 15/447 20060101ALI20180104BHJP

【ＦＩ】

   G11B21/02 630D

   F16C19/54

   F16C33/80

   F16J15/447

【請求項の数】13

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-184133(P2015-184133)

(22)【出願日】2015年9月17日

(65)【公開番号】特開2017-59284(P2017-59284A)

(43)【公開日】2017年3月23日

【審査請求日】2016年10月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】楊 偉紅

(72)【発明者】

【氏名】小林 大貴

【審査官】 中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１４４７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２０５４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０９６５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０９２６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０７７９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０６８１５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０８５４７６６４（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ２１／０２

Ｆ１６Ｃ １９／５４

Ｆ１６Ｃ ３３／８０

Ｆ１６Ｊ １５／４４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外輪と内輪とを有する転がり軸受と、外周面に前記内輪が固定されたシャフトと、内周面に前記外輪が固定されたスリーブと、を有し、スイングアームを支持するピボットアッシー軸受装置を備えるハードディスク駆動装置であって、
前記ハードディスク駆動装置の上側に位置するカバー部材に形成され、該ハードディスク駆動装置の内部方向に突出すると共に前記シャフトの上端面に固定された円筒状の第１の凸部、及び／又は、
前記ハードディスク駆動装置の下側に位置するベース部材に形成され、該ハードディスク駆動装置の内部方向に突出すると共に前記シャフトの下端面に固定された円筒状の第２の凸部を備え、
前記スリーブは前記シャフトよりも長く、
前記第１の凸部の外周面及び／又は前記第２の凸部の外周面を前記スリーブの内周面と半径方向に対向させることによってラビリンス隙間を形成したことを特徴とするハードディスク駆動装置。

【請求項2】

上面が前記第１の凸部に対向配置され、下面が前記転がり軸受の内輪に対向配置され、内周面が前記シャフトの外周面に対向配置され、外周面が前記スリーブの内周面に固定された環状のシール部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のハードディスク駆動装置。

【請求項3】

前記シール部材の上面と外周面との間に切欠き部を備えることを特徴とする請求項２に記載のハードディスク駆動装置。

【請求項4】

外輪と内輪とを有する転がり軸受と、外周面に前記内輪が固定されたシャフトと、を有し、スイングアームに形成された取付孔に嵌合されて該スイングアームを支持するピボットアッシー軸受装置を備えるハードディスク駆動装置であって、
前記ハードディスク駆動装置の上側に位置するカバー部材に形成され、該ハードディスク駆動装置の内部方向に突出すると共に前記シャフトの上端面に固定された円筒状の第１の凸部、及び／又は、
前記ハードディスク駆動装置の下側に位置するベース部材に形成され、該ハードディスク駆動装置の内部方向に突出すると共に前記シャフトの下端面に固定された円筒状の第２の凸部を備え、
前記カバー部材から前記ベース部材に向かう方向の前記スイングアームの取付孔の長さは、前記シャフトの長さよりも長く、
前記第１の凸部の外周面及び／又は前記第２の凸部の外周面を前記スイングアームの取付孔の内周面と半径方向に対向させることによってラビリンス隙間を形成したことを特徴とするハードディスク駆動装置。

【請求項5】

上面が前記第１の凸部に対向配置され、下面が前記転がり軸受に対向配置され、内周面が前記シャフトの外周面に対向配置され、外周面が固定された環状のシール部材を備えることを特徴とする請求項４に記載のハードディスク駆動装置。

【請求項6】

内周面が前記外輪に固定され、外周面が前記スイングアームの取付孔に嵌合され、上端面が前記第１の凸部に隙間を介して対向配置され、下端面が前記第２の凸部に隙間を介して対向配置された円筒状のスリーブを備え、前記シール部材の外周面がスリーブの内周面に固定されていることを特徴とする請求項５に記載のハードディスク駆動装置。

【請求項7】

前記シール部材の上面と外周面との間に切欠き部を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載のハードディスク駆動装置。

【請求項8】

前記ラビリンス隙間は、前記スリーブの上端面と前記カバー部材とを対向させる、及び／又は、前記スリーブの下端面と前記ベース部材の内面とを対向させることによって形成される隙間を含むことを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか１項に記載のハードディスク駆動装置。

【請求項9】

前記ラビリンス隙間は、前記スイングアームの取付孔の上端面と前記カバー部材の内側面とを対向させる、及び／又は、前記スイングアームの取付孔の下端面と前記ベース部材の内面とを対向させることによって形成される隙間を含むことを特徴とする請求項４〜７のうち、いずれか１項に記載のハードディスク駆動装置。

【請求項10】

前記ラビリンス隙間はその出口付近において隙間幅が０．３７ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１〜９のうち、いずれか１項に記載のハードディスク駆動装置。

【請求項11】

ハードディスク駆動装置のスイングアームを揺動可能に支持するピボットアッシー軸受装置であって、下側にフランジ部を有するシャフトと、前記シャフトと同軸に配置された円筒状のスリーブと、前記シャフトと前記スリーブとの間に軸方向に離間して位置する一対の転がり軸受とを備え、前記スリーブは前記シャフトよりも長く、前記スリーブの上端面が前記シャフトの上端面よりも上側に位置し、下端面が前記フランジ部の下面よりも下側に位置することを特徴とするピボットアッシー軸受装置。

【請求項12】

前記シャフトの上側に配置された前記転がり軸受よりも上側の位置で前記スリーブに固定された環状のシール部材を有し、前記シール部材の上面は前記シャフトの上端面よりも下側に位置することを特徴とする請求項１１に記載のピボットアッシー軸受装置。

【請求項13】

前記シール部材の上面と前記シール部材の外周面又は内周面との間に切欠き部を有することを特徴とする請求項１２に記載のピボットアッシー軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピボットアッシー軸受装置を備えるハードディスク駆動装置及びピボットアッシー軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、信号を記録再生する磁気ヘッドを有するスイングアームをピボットアッシー軸受装置によって支持しているハードディスク駆動装置が知られている。図１２は、従来のピボットアッシー軸受装置の構成を示す断面図である。図１２に示すように、従来のピボットアッシー軸受装置１００は、円筒状のスリーブ１０１が、軸方向に離間して配設された内輪１０２ａ、外輪１０２ｂ、及び転動体１０２ｃを備える一対の転がり軸受１０２を介して、円筒状のシャフト１０３を相対回転自在に支持する構造を有している。そして、このような構成を有するピボットアッシー軸受装置１００は、シャフト１０３をハードディスク駆動装置のベース部材に固定して、スイングアームに形成された取付孔１０４にスリーブ１０１を嵌合することによってスイングアームを揺動可能に支持することができる。

【0003】

近年、ハードディスク駆動装置の記録情報の大容量化と高密度化、及び処理速度の高速化に伴い、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の距離がますます縮小されて、従来は問題にならなかったサイズの微細な異物でもハードディスク駆動装置の故障を引き起こすようになった。したがって、ハードディスク駆動装置内部の清浄度を維持することは益々重要になってきている。このため、転がり軸受に用いられている潤滑剤が気化又は微粒子化することによって発生したアウトパーティクルによってハードディスク駆動装置の内部の清浄度が低下することを抑制可能な技術の提供が求められている。このような背景から、アウトパーティクルによってハードディスク駆動装置の内部の清浄度が低下することを抑制するピボットアッシー軸受装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。具体的には、図１２に示すように、スリーブ１０１の上端部にシール板１０５，１０６を配設することによってラビリンス隙間を形成することにより、アウトパーティクルがピボットアッシー軸受装置１００の外部に拡散することを抑制する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−４８００５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、本発明の発明者らは、鋭意研究を重ねてきた結果、ピボットアッシー軸受装置単体の密封性を向上させたとしても、ピボットアッシー軸受装置の外部へのアウトパーティクルの拡散を効果的に抑制できないことを知見した。図１３は、従来のピボットアッシー軸受装置の周部における気流を示す模式図である。一般に、ハードディスク駆動装置の内部では、磁気ディスクの回転に伴い磁気ディスクの周囲に気流が発生する。ピボットアッシー軸受装置を通過する気流の一部は、図１３に矢印Ａ１で示すように、ハードディスク駆動装置のカバー部材１０７とスリーブ１０１の軸方向端面との間の隙間からピボットアッシー軸受装置１００の内部に流れ込む。そして、ピボットアッシー軸受装置１００の内部に流れ込んだ気流は、図１３に矢印Ａ２で示すように、ピボットアッシー軸受装置１００の内部から外方に流出する。このため、ピボットアッシー軸受装置１００の内部に滞留しているアウトパーティクルが、この気流によってピボットアッシー軸受装置１００の外側に拡散され、拡散されたアウトパーティクルによってハードディスク駆動装置内部の清浄度が低下する。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、アウトパーティクルによって内部の清浄度が低下することを抑制可能なハードディスク駆動装置及びピボットアッシー軸受装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様に係るハードディスク駆動装置は、外輪と内輪とを有する転がり軸受と、外周面に前記内輪が固定されたシャフトと、内周面に前記外輪が固定されたスリーブと、を有し、スイングアームを支持するピボットアッシー軸受装置を備えるハードディスク駆動装置であって、前記ハードディスク駆動装置の上側に位置するカバー部材に形成され、該ハードディスク駆動装置の内部方向に突出すると共に前記シャフトの上端面に固定された円筒状の第１の凸部、及び／又は、前記ハードディスク駆動装置の下側に位置するベース部材に形成され、該ハードディスク駆動装置の内部方向に突出すると共に前記シャフトの下端面に固定された円筒状の第２の凸部を備え、前記スリーブは前記シャフトよりも長く、前記第１の凸部の外周面及び／又は前記第２の凸部の外周面を前記スリーブの内周面と半径方向に対向させることによってラビリンス隙間を形成したことを特徴とする。

【0008】

本発明の第１の態様に係るハードディスク駆動装置は、上記発明において、上面が前記第１の凸部に対向配置され、下面が前記転がり軸受の内輪に対向配置され、内周面が前記シャフトの外周面に対向配置され、外周面が前記スリーブの内周面に固定された環状のシール部材を備えることを特徴とする。

【0009】

本発明の第１の態様に係るハードディスク駆動装置は、上記発明において、前記シール部材の上面と外周面との間に切欠き部を備えることを特徴とする。

【0010】

本発明の第２の態様に係るハードディスク駆動装置は、外輪と内輪とを有する転がり軸受と、外周面に前記内輪が固定されたシャフトと、を有し、スイングアームに形成された取付孔に嵌合されて該スイングアームを支持するピボットアッシー軸受装置を備えるハードディスク駆動装置であって、前記ハードディスク駆動装置の上側に位置するカバー部材に形成され、該ハードディスク駆動装置の内部方向に突出すると共に前記シャフトの上端面に固定された円筒状の第１の凸部、及び／又は、前記ハードディスク駆動装置の下側に位置するベース部材に形成され、該ハードディスク駆動装置の内部方向に突出すると共に前記シャフトの下端面に固定された円筒状の第２の凸部を備え、前記カバー部材から前記ベース部材に向かう方向の前記スイングアームの取付孔の長さは、前記シャフトの長さよりも長く、前記第１の凸部の外周面及び／又は前記第２の凸部の外周面を前記スイングアームの取付孔の内周面と半径方向に対向させることによってラビリンス隙間を形成したことを特徴とする。

【0011】

本発明の第２の態様に係るハードディスク駆動装置は、上記発明において、上面が前記第１の凸部に対向配置され、下面が前記転がり軸受に対向配置され、内周面が前記シャフトの外周面に対向配置され、外周面が固定された環状のシール部材を備えることを特徴とする。

【0012】

本発明の第２の態様に係るハードディスク駆動装置は、上記発明において、内周面が前記外輪に固定され、外周面が前記スイングアームの取付孔に嵌合され、上端面が前記第１の凸部に隙間を介して対向配置され、下端面が前記第２の凸部に隙間を介して対向配置された円筒状のスリーブを備え、前記シール部材の外周面がスリーブの内周面に固定されていることを特徴とする。

【0013】

本発明の第２の態様に係るハードディスク駆動装置は、上記発明において、前記シール部材の上面と外周面との間に切欠き部を備えることを特徴とする。

【0014】

本発明の第１の態様に係るハードディスク駆動装置は、上記発明において、前記ラビリンス隙間は、前記スリーブの上端面と前記カバー部材とを対向させる、及び／又は、前記スリーブの下端面と前記ベース部材の内面とを対向させることによって形成される隙間を含むことを特徴とする。

【0015】

本発明の第２の態様に係るハードディスク駆動装置は、上記発明において、前記ラビリンス隙間は、前記スイングアームの取付孔の上端面と前記カバー部材の内側面とを対向させる、及び／又は、前記スイングアームの取付孔の下端面と前記ベース部材の内面とを対向させることによって形成される隙間を含むことを特徴とする。

【0016】

本発明の第１及び第２の態様に係るハードディスク駆動装置は、上記発明において、前記ラビリンス隙間はその出口付近において隙間幅が０．３７ｍｍ未満であることを特徴とする。

【0017】

本発明に係るピボットアッシー軸受装置は、ハードディスク駆動装置のスイングアームを揺動可能に支持するピボットアッシー軸受装置であって、下側にフランジ部を有するシャフトと、前記シャフトと同軸に配置された円筒状のスリーブと、前記シャフトと前記スリーブとの間に軸方向に離間して位置する一対の転がり軸受とを備え、前記スリーブは前記シャフトよりも長く、前記スリーブの上端面が前記シャフトの上端面よりも上側に位置し、下端面が前記フランジ部の下面よりも下側に位置することを特徴とする。

【0018】

本発明に係るピボットアッシー軸受装置は、上記発明において、前記シャフトの上側に配置された前記転がり軸受よりも上側の位置で前記スリーブに固定された環状のシール部材を有し、前記シール部材の上面は前記シャフトの上端面よりも下側に位置することを特徴とする。

【0019】

本発明に係るピボットアッシー軸受装置は、上記発明において、前記シール部材の上面と前記シール部材の外周面又は内周面との間に切欠き部を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係るハードディスク駆動装置及びピボットアッシー軸受装置によれば、アウトパーティクルによって内部の清浄度が低下することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明の一実施形態であるハードディスク駆動装置の全体構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施形態であるピボットアッシー軸受装置の構成を示す断面図である。

【図3】図３は、図２に示す転がり軸受の周部におけるピボットアッシー軸受装置の構成を示す部分拡大断面図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施形態であるピボットアッシー軸受装置の周部における気流を示す模式図である。

【図5】図５は、図２に示すピボットアッシー軸受装置の変形例の構成を示す断面図である。

【図6】図６は、図３に示す切欠き部の変形例の構成を示す断面図である。

【図7】図７は、図３に示す切欠き部の変形例の構成を示す断面図である。

【図8】図８は、図３に示す切欠き部の変形例の構成を示す断面図である。

【図9】図９は、本発明の第２の実施形態であるピボットアッシー軸受装置の構成を示す断面図である。

【図10】図１０は、図９に示すピボットアッシー軸受装置の変形例の構成を示す断面図である。

【図11】図１１は、本発明及び従来のピボットアッシー軸受装置の出口側における気流の最大流速の一例を示す図である。

【図12】図１２は、従来のピボットアッシー軸受装置の構成を示す断面図である。

【図13】図１３は、従来のピボットアッシー軸受装置の周部における気流を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるハードディスク駆動装置の構成及びその動作について説明する。なお、以下において、「上」、「下」等の用語は各図面内における方向を示すために用いられているだけであって、本発明におけるハードディスク駆動装置の位置に制限を加えるものではない。

【0023】

〔ハードディスク駆動装置の全体構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態であるハードディスク駆動装置の全体構成について説明する。

【0024】

図１は、本発明の一実施形態であるハードディスク駆動装置の全体構成を示す斜視図である。図１に示すように、本発明の一実施形態であるハードディスク駆動装置１は、後述する取付孔に嵌合されたピボットアッシー軸受装置２によって揺動可能に支持されたスイングアーム３を備えている。このハードディスク駆動装置１では、スイングアーム３の先端に配置された磁気ヘッド４が回転している磁気ディスク５上を移動することによって、磁気ディスク５に情報を記録すると共に磁気ディスク５に記録されている情報を読み出すことができる。

【0025】

〔ピボットアッシー軸受装置の構成〕
〔第１の実施形態〕
次に、図２から図４を参照して、本発明の第１の実施形態であるピボットアッシー軸受装置の構成について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態であるピボットアッシー軸受装置の構成を示す断面図である。図３は、図２に示す転がり軸受の周部におけるピボットアッシー軸受装置の構成を示す部分拡大断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態であるピボットアッシー軸受装置の周部における気流を示す模式図である。

【0026】

図２に示すように、本発明の第１の実施形態であるピボットアッシー軸受装置２は、円筒状のシャフト２１と円筒状のスリーブ２２との間に上下一対で配置された転がり軸受２３を備えている。転がり軸受２３は、シャフト２１の外周面２１ａに接着固定されている内輪２３ａと、スリーブ２２の内周面２２ｂに接着固定されている外輪２３ｂと、内輪２３ａと外輪２３ｂとの間に設けられた複数個の転動体２３ｃと、それらの転動体２３ｃを保持する環状の保持器２３ｄと、を備えている。また、スリーブ２２はシャフト２１よりも長く、その上端面２２ｆがシャフト２１の上端面２１ｆよりも上側に位置し、下端面２２ｄが後述するシャフト２１の外フランジ２１ｂの下面よりも下側に位置するように配置されている。このような構成にすることによって、ピボットアッシー軸受装置２は、ハードディスク駆動装置に組み込まれた時に、後述するようなラビリンス隙間を形成することができる。

【0027】

シャフト２１は、下端部に径方向に突出する外フランジ２１ｂを有する円筒状部材であり、外フランジ２１ｂの内周側の上面２１ｂ１には、軸方向下側に配置された転がり軸受２３の内輪２３ａの下端面２３ａ１が当接されている。これにより、軸方向下側に配置された転がり軸受２３の内輪２３ａは、シャフト２１に対して上下方向（軸線方向）に位置決めされている。外フランジ２１ｂの外周面２１ｂ２は、スリーブ２２の内周面２２ｂに隙間を介して対向配置されている。外フランジ２１ｂの外周側の上面には、軸方向下側に配置された転がり軸受２３の外輪２３ｂとの接触を避けるための環状の段差部２１ｃが形成されている。

【0028】

外フランジ２１ｂの下面２１ｂ３は、ハードディスク駆動装置１の下側に位置するベース部材１１に形成され、ハードディスク駆動装置１の筐体の内部方向に突出する円筒状の凸部１１ａ（第２の凸部）の上面（突出面）に固定されている。シャフト２１の外周面２１ａの上下に配置された各転がり軸受２３に対応する位置には、周方向に延在する環状の接着領域２１ｄが形成されている。シャフト２１の下端部の端面には、シャフト２１に対して同軸上に配置されたボス２１ｅ及び貫通孔が設けられている。ボス２１ｅは、凸部１１ａの内周面に嵌合されている。貫通孔の上端部と下端部にはネジ山が形成され、それぞれに図示しないネジが締め込まれる。これにより、ピボットアッシー軸受装置２は、凸部１１ａを介してハードディスク駆動装置１の下側のベース部材１１に固定されると共に凸部１２ａを介してハードディスク装置の上側のカバー部材１２に固定される。

【0029】

スリーブ２２の外周面２２ａは、スイングアーム３（図１参照）に形成された取付孔３１の内周面３１ａに嵌合されて固定されている。固定方法としては接着、圧入、トレランスリングを介した方法等が挙げられるが、いずれの方法を用いても構わない。スリーブ２２の内周面２２ｂには、転がり軸受２３の外輪２３ｂが嵌合される上下一対の外輪嵌合部２２ｃが形成され、上下一対の転がり軸受２３の外輪２３ｂはそれぞれが対応する外輪嵌合部２２ｃに嵌合されている。これにより、一対の転がり軸受２３は、スリーブ２２に対して軸線方向（上下方向）に位置決めされ、上下の転がり軸受２３間の軸方向距離（上下間隔）は予め定められた距離で保持される。なお、シャフト２１の外フランジ２１ｂの外径は、スリーブ２２の外輪嵌合部２２ｃの直径よりも小さく、且つ、転がり軸受２３の外輪２３ｂの内径よりも大きく設定されている。

【0030】

スリーブ２２の下端面２２ｄは、ベース部材１１の内面１１ｂと隙間を介して対向している。また、スリーブ２２の下側内周面２２ｅは、凸部１１ａの外周面１１ａ１と隙間を介して対向している。これにより、外フランジ２１ｂの外周面２１ｂ２及び凸部１１ａの外周面１１ａ１とスリーブ２２の下側内周面２２ｅとの間、及びスリーブ２２の下端面２２ｄとベース部材１１の内面１１ｂとの間に複数の屈曲部を有するラビリンス隙間が形成されている。

【0031】

図３に示すように、シャフト２１の外周面２１ａとスリーブ２２の内周面２２ｂとの間の空間において、上側の転がり軸受２３の上部には、円環状のシール部材２４が配置されている。シール部材２４の上面２４ａと外周面の間の角部には傾斜面を形成することによって切欠き部２４ａ１が設けられている。また、シール部材２４の上面２４ａは、ハードディスク駆動装置１の上側に位置するカバー部材１２に形成され、ハードディスク駆動装置１の内部方向に突出する凸部１２ａ（第１の凸部の一例）の下面１２ａ２（突出面）に隙間を介して対向配置されている。また、シール部材２４の外周面は、スリーブ２２の内周面２２ｂに接着固定され、シール部材２４の内周面２４ｂは、隙間を介してシャフト２１の外周面２１ａに対向配置されている。そして、シール部材２４の下面は転がり軸受２３の外輪２３ｂに当接している。転がり軸受２３には予圧が掛けられているので、内輪２３ａの端面は外輪２３ｂの端面よりわずかに下方位置にある。そのため、シール部材２４の下面と内輪の端面との間にはラビリンス隙間に連通する微小隙間が形成される。

【0032】

スリーブ２２の内周面２２ｂは、カバー部材１２の凸部１２ａの外周面１２ａ１と隙間を介して対向している。スリーブ２２の上端面２２ｆは、カバー部材１２の内面１２ｂと隙間を介して対向している。これにより、シャフト２１の外周面２１ａとシール部材２４の内周面２４ｂとの間、凸部１２ａの下面１２ａ２とシール部材２４の上面２４ａとの間、スリーブ２２の内周面２２ｂと凸部１２ａの外周面１２ａ１との間、及びスリーブ２２の上端面２２ｆとカバー部材１２の内面１２ｂとの間に複数の屈曲部を有するラビリンス隙間が形成されている。

【0033】

このような構成を有するハードディスク駆動装置１によれば、図４に矢印Ａ３で示すように、スリーブ２２の内周面２２ｂとカバー部材１２の凸部１２ａとを対向させることによって形成された複数の屈曲部を有するラビリンス隙間によって、磁気ディスク５の回転に伴い磁気ディスク５の周囲に発生した気流がピボットアッシー軸受装置２の内部に流入することを抑制できる。また、気流がピボットアッシー軸受装置２の内部に流入したとしても、ラビリンス隙間は複数回屈曲していて隙間幅が狭いため、気流の速度を遅くすることができる。さらに、図４に矢印Ａ４で示すように、シャフト２１、スリーブ２２、シール部材２４、及びカバー部材１２によって形成されるラビリンス隙間によって気流の流出を抑制できるので、ピボットアッシー軸受装置２の内部から外方に流出する気流の流速をさらに遅くできる。また、シール部材２４の上部に形成されている切欠き部２４ａ１によってラビリンス隙間の中間部において拡大隙間部が形成される。この拡大隙間部において気流が減速することによって出口付近の気流の速度がさらに遅くなるので、ピボットアッシー軸受装置２の内部から外方に流出する気流の流速をさらに遅くできる。なお、本実施の形態では切欠き部２４ａ１をシール部材２４の上面２４ａと外周面との間に設けたが、切欠き部２４ａ１をシール部材２４の上面２４ａと内周面との間に設けてもよい。

【0034】

これにより、ピボットアッシー軸受装置２の内部に滞留しているアウトパーティクルが、気流によってピボットアッシー軸受装置２の外側に拡散することを抑制できるので、アウトパーティクルの拡散によってハードディスク駆動装置１内部の清浄度が低下することを抑制できる。なお、図４では、ハードディスク駆動装置１の上部における気流についてのみ説明したが、ハードディスク駆動装置１の下部にもスリーブ２２とベース部材１１の凸部１１ａとによってラビリンス隙間が形成されている。このため、ハードディスク駆動装置１の下部においてもピボットアッシー軸受装置２の内部から外方に流出する気流の速度が遅くなり、アウトパーティクルが気流によってピボットアッシー軸受装置２の外側に拡散することを抑制できる。また、本実施形態では、ハードディスク駆動装置１の上部及び下部の両方にラビリンス隙間を形成したが、ハードディスク駆動装置１の上部及び下部のどちらか一方にのみラビリンス隙間を形成するようにしてもよい。

【0035】

〔変形例１〕
図５は、図２に示すピボットアッシー軸受装置の変形例の構成を示す断面図である。上記実施形態においては、上側の転がり軸受２３の上部に円環状のシール部材２４を配置したが、図５に示すように、シール部材２４を省略し、上側の転がり軸受２３の上端面をカバー部材１２の凸部１２ａの下面１２ａ２（突出面）に対向配置させてもよい。このような構成であっても、スリーブ２２とカバー部材１２との間にラビリンス隙間が形成されているので、ピボットアッシー軸受装置２の内部に滞留しているアウトパーティクルが、気流によってピボットアッシー軸受装置２の外側に拡散することが抑制できる。また、このような構成によれば、シール部材２４の分だけ上側の転がり軸受２３と下側の転がり軸受２３との間の距離を長くすることができるので、ピボットアッシー軸受装置２の軸剛性を高めることができる。或いは、シール部材２４の分だけスリーブ２２の全長を短くできるので、ハードディスク駆動装置の薄型化に有利である。

【0036】

〔変形例２〕
図６から図８は、図３に示す切欠き部の変形例の構成を示す断面図である。上記実施形態においては、シール部材２４の上面２４ａの角部に傾斜面を形成することによって切欠き部２４ａ１を設けたが、図６や図７に示すように、シール部材２４の上面２４ａの角部に曲面を形成することによって切欠き部２４ａ２，２４ａ３を形成してもよい。また、図８に示すように、シール部材２４の上面２４ａの角部に段差を形成することによって切欠き部２４ａ４を形成してもよい。また、切欠き部は、シール部材２４の内周面に形成されていてもよい。このように、切欠き部は、シール部材２４の上面２４ａ又は内周面に形成され、ラビリンス隙間の中間部に拡大隙間部を形成可能であって、拡大隙間部によって気流の速度を遅くする機能を発現するものであれば、どのような形状及び位置であっても構わない。

【0037】

〔第２の実施形態〕
次に、図９を参照して、本発明の第２の実施形態であるピボットアッシー軸受装置の構成について説明する。図９は、本発明の第２の実施形態であるピボットアッシー軸受装置の構成を示す断面図である。なお、本発明の第２の実施形態であるピボットアッシー軸受装置は、スリーブ２２及びスイングアームの取付孔３１の構成が第１の実施形態におけるそれと異なるだけであるので、以下では、スリーブ２２及びスイングアームの取付孔３１の構成についてのみ説明する。

【0038】

図９に示すように、本実施形態では、スリーブ２２の下端面２２ｄは、下側のベース部材１１に形成された凸部１１ａの上面１１ａ２（突出面）に隙間を介して対向配置され、スリーブ２２の上端面２２ｆは、上側のカバー部材１２に形成された凸部１２ａの下面１２ａ２(突出面)に隙間を介して対向配置されている。また、取付孔３１の周囲の上端部３１ａ及び下端部３１ｂはそれぞれ、カバー部材１２の内面１２ｂ及びベース部材１１の内面１１ｂに隙間を介して対向配置されている。また、取付孔３１の上側内周面３１ｃ及び下側内周面３１ｄはそれぞれ、凸部１２ａの外周面１２ａ１及び凸部１１ａの外周面１１ａ１に隙間を介して対向配置されている。

【0039】

このように、本実施形態では、ピボットアッシー軸受装置２の上方には、取付孔３１の周囲の上端部３１ａとカバー部材１２の内面１２ｂとの間、取付孔３１の上側内周面３１ｃと凸部１２ａの外周面１２ａ１との間、及びスリーブ２２の上端面２２ｆと凸部１２ａの下面１２ａ２（突出面）との間にラビリンス隙間が形成されている。また、ピボットアッシー軸受装置２の下方には、取付孔３１の周囲の下端部３１ｂとベース部材１１の内面１１ｂとの間、取付孔３１の下側内周面３１ｄと凸部１１ａの外周面１１ａ１との間、及びスリーブ２２の下端面２２ｄと凸部１１ａの上面１１ａ２との間にラビリンス隙間が形成されている。

【0040】

これにより、本実施形態においても、ピボットアッシー軸受装置２の内部に滞留しているアウトパーティクルが、気流によってピボットアッシー軸受装置２の外側に拡散することを抑制できるので、アウトパーティクルによってハードディスク駆動装置１内部の清浄度が低下することを抑制できる。なお、本実施形態では、ハードディスク駆動装置１の上部及び下部の両方にラビリンス隙間を形成したが、ハードディスク駆動装置１の上部及び下部のどちらか一方にのみラビリンス隙間を形成するようにしてもよい。

【0041】

〔変形例３〕
図１０は、図９に示すピボットアッシー軸受装置の変形例の構成を示す断面図である。上記実施形態においては、シャフト２１と取付孔３１との間にスリーブ２２を配置したが、図１０に示すように、スリーブ２２を省略し、上下の転がり軸受２３の間に転がり軸受２３を位置決めするためのスペーサ部材２６を配置してもよい。このような構成によれば、スリーブ２２を省略した分だけシャフト２１の外径を太くすることによって軸剛性を高めることができる、又は、シャフト２１の外径を変えないでスリーブ２２を省略した分だけ、ピボットアッシー軸受装置２を小型化できる。

【実施例】

【0042】

図２に示す第１の実施形態におけるピボットアッシー軸受装置（実施例）について、上部及び下部のラビリンス隙間の出口付近における、アキシャル隙間の隙間幅ａ及びラジアル隙間の隙間幅ｂを変化させた時の、上部のラビリンス隙間の出口付近における外部へ向かう気流及び下部のラビリンス隙間の出口付近における外部へ向かう気流の最大流速を流体解析により評価した。図４に、上部のラビリンス隙間におけるアキシャル隙間の隙間幅ａ、ラジアル隙間の隙間幅ｂ、及び外部へ向かう気流Ａ４を示す。下部のラビリンス隙間におけるアキシャル隙間の隙間幅ａ、ラジアル隙間の隙間幅ｂ、及び外部へ向かう気流も図４と同様である。また、図１２に示す従来のピボットアッシー軸受装置についても流体解析によりピボットアッシー軸受装置の上部のラビリンス隙間の出口付近における外部へ向かう気流（図１３に示す気流Ａ２）及び下部のラビリンス隙間の出口付近における外部へ向かう気流の最大流速を求めた。図１１に従来例と実施例の最大流速を比較した評価結果を示す。本評価では隙間幅ａ及び隙間幅ｂは下部および上部とも同じ値とした。なお、図１１における実施例の数値は、従来例における気流の最大流速に対する実施例における気流の最大流速の比率を示している。すなわち、図１１において、従来例の最大流速は１００％に相当する。また、図１１において、上部出口とは、図２に示すピボットアッシー軸受装置の上部に形成したラビリンス隙間のスリーブ上端面付近のラジアル隙間の領域を意味し、下部出口とは、図２に示すピボットアッシー軸受装置の下部に形成したラビリンス隙間のスリーブ下端面付近のラジアル隙間の領域を意味する。

【0043】

図１１に示すように、従来例に対して、実施例では、幅ａ，ｂの減少に伴い上部出口及び下部出口のいずれにおいても外方へ向かう気流の最大流速が減少した。このことから、実施例におけるピボットアッシー軸受装置によれば、ラビリンス隙間を形成することによって、ピボットアッシー軸受装置の出口側からの気流の流出を抑制し、ピボットアッシー軸受装置の内部に発生しているアウトパーティクルが外部に拡散することを抑制できることが確認された。また、図１１より、隙間幅が０．３７ｍｍ以上になると実施例における下部出口の最大流速は従来例と同等になると予測される。したがって、アウトパーティクルが外部に拡散することを抑制するためには、上部及び下部のラビリンス隙間の出口付近における隙間幅は０．３７ｍｍ未満であることがより望ましい。

【0044】

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

【符号の説明】

【0045】

１ ハードディスク駆動装置
２ ピボットアッシー軸受装置
３ スイングアーム
４ 磁気ヘッド
５ 磁気ディスク
１１ ベース部材
１１ａ 凸部（第２の凸部）
１２ カバー部材
１２ａ 凸部（第１の凸部）
２１ シャフト
２２ スリーブ
２３ 転がり軸受
２３ａ 内輪
２３ｂ 外輪
２３ｃ 転動体
２３ｄ 保持器
２４ シール部材
２４ａ１，２４ａ２，２４ａ３，２４ａ４ 切欠き部
２６ スペーサ部材
３１ 取付孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】