特開 2022-158038 軸受装置およびその製造方法ならびにハードディスク駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022158038

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】軸受装置およびその製造方法ならびにハードディスク駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 35/067 20060101AFI20221006BHJP

   F16C 35/07 20060101ALI20221006BHJP

   F16C 33/64 20060101ALI20221006BHJP

   F16C 19/16 20060101ALI20221006BHJP

   G11B 21/02 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

F16C35/067

F16C35/07

F16C33/64

F16C19/16

G11B21/02 630B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021062653

(22)【出願日】2021-04-01

(71)【出願人】

【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】100096884

【弁理士】

【氏名又は名称】末成 幹生

(72)【発明者】

【氏名】土屋 邦博

【テーマコード（参考）】

3J117

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J117AA01

3J117DA01

3J117DB09

3J117DB10

3J117HA10

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA77

3J701DA20

3J701FA38

3J701FA41

3J701FA44

3J701FA46

3J701GA53

(57)【要約】

【課題】内側の軸受に一定の予圧をかけることにより各軸受に均一な予圧をかけることができ、トルク変動を抑えて精度をより向上させることができる軸受装置を提供する。
【解決手段】筒状のスリーブ２と、スリーブ２の内側に保持されたシャフト１と、シャフト１をスリーブ２に対して回転可能な状態で保持し、軸方向に順に並んで配置された第１の軸受１０、第２の軸受２０、第３の軸受３０および第４の軸受４０とを備えた軸受装置である。第１乃至第４の軸受１０～４０のそれぞれの外輪１２～４２の外周面をスリーブ２の内周面に固定し、第２、第３の軸受２０，３０の内輪２１，３１の内周面とシャフト１との間に隙間を設け、第２、第３の軸受２０，３０の内輪２１，３１同士の間に、定圧予圧を与えるばね４を設けた。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の外側部材と、
前記外側部材の内側に保持された軸部材と、
前記軸部材を前記外側部材に対して回転可能な状態で保持し、軸方向に順に並んで配置された第１の軸受、第２の軸受、第３の軸受および第４の軸受と
を備え、
前記第１の軸受、前記第２の軸受、前記第３の軸受および第４の軸受のそれぞれの外輪の外周面が前記外側部材の内周面に固定され、
前記第２の軸受および前記第３の軸受の内輪同士の間に、定圧予圧を与えるばねを設けた軸受装置。

【請求項2】

前記第２の軸受および／または前記第３の軸受の内輪と前記軸部材との間に封止部材を設けた請求項１に記載の軸受装置。

【請求項3】

前記封止部材は弾性接着剤である請求項２に記載の軸受装置。

【請求項4】

前記ばねは圧縮ばねである請求項１乃至３のいずれかに記載の軸受装置。

【請求項5】

前記圧縮ばねは、圧縮コイルばね、コイルドウェーブスプリング、ウェーブワッシャから選択される請求項４に記載の軸受装置。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかに記載の軸受装置と、
前記軸受装置によって揺動可能に支持され、磁気ディスク上で磁気ヘッドを移動させるスイングアームと、
前記軸受装置のシャフトが固定されるベースプレートと、
を備えることを特徴とするハードディスク駆動装置。

【請求項7】

筒状の外側部材の内部に、第１の軸受、第２の軸受、第３の軸受および第４の軸受を介して軸部材を回転可能な状態で保持した軸受装置の製造方法であって、
前記外側部材の内部に、前記第３の軸受を挿入して該第３の軸受の外輪のみを前記外側部材の内周面に接着する工程と、
前記外側部材の内部に、ばねを挿入して該ばねの端面を前記第３の軸受の内輪に直接または座金を介して当接する工程と、
前記外側部材の内部に、前記第２の軸受を挿入して該第２の軸受の内輪を前記ばねに押圧するとともに、前記第２の軸受の外輪のみを前記外側部材の内周面に接着する工程と、
前記外側部材の内部に、前記第１の軸受を挿入して該第１の軸受の外輪を前記外側部材の内周面に接着する工程と、
前記軸部材の外周面に、前記第４の軸受の内輪を接着する工程と、
前記軸部材を前記第１乃至第３の軸受の内輪の中に挿入し、前記外側部材の内周面に前記第４の軸受の外輪を接着するとともに、前記軸部材の外周面に前記第１の軸受の内輪を接着する工程と、
を含む軸受装置の製造方法。

【請求項8】

前記軸部材の外周面に、前記第２の軸受および／または前記第３の軸受の内輪を弾性接着剤によって接着する工程をさらに含む請求項７に記載の軸受装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば磁気ディスク駆動装置のピボットアッシー軸受装置に用いて好適な軸受装置に係り、特に、回転トルクの変動が小さく、かつ高い剛性を備えた軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ハードディスク駆動装置のディスク上のデータ読み書きに用いられる磁気ヘッドを動かすアクチュエータは、例えば２個の軸受を軸方向に離間して配置したピボットアッシー軸受装置により回転可能に支持されている。

【0003】

近年、アクチュエータによりディスク上を動く磁気ヘッドの位置決め精度のさらなる向上が要求されていることから、軸受装置の軸受数を増やすことで剛性を向上させ、ラジアル剛性を高くすることによって磁気ヘッドの位置決め精度を向上させることができる。

【0004】

たとえば、特許文献１には、軸受を４個用いた軸受装置が開示されている。この軸受装置では、トルク変動を抑えるために、４個のうちの内側の軸受の内輪または外輪が、シャフトまたはスリーブとの間に半径方向に隙間をあけて配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－２４３５５５号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１において中央の２つの転がり軸受の内輪とシャフトとの間に半径方向の隙間を設けた場合は、スペーサの径方向位置の制御などを精密に行うことが困難であり、転がり軸受への安定的な予圧付与を容易に行うことができない。特に、回転するスリーブと外輪との間に隙間をあけた場合は、ラジアル剛性を十分に高めることができない。また、軸受数を増やすと、組立方法によっては上下の軸受で予圧が均一にならない場合がある。たとえば、特許文献１では、スリーブの内部に軸受を下から積み上げるようにして予圧をかけており、上側の軸受に予圧をかける際に、既に予圧をかけた下側の軸受にも荷重がかかる。これにより、下側の軸受の予圧状態が変化し、トルク変動につながるおそれがある。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ラジアル剛性を高めることができるのは勿論のこと、内側の軸受に一定の予圧をかけることにより各軸受に均一な予圧をかけることができ、トルク変動を抑えて精度をより向上させることができる軸受装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、筒状の外側部材と、前記外側部材の内側に保持された軸部材と、前記軸部材を前記外側部材に対して回転可能な状態で保持し、軸方向に順に並んで配置された第１の軸受、第２の軸受、第３の軸受および第４の軸受とを備え、前記第１の軸受、前記第２の軸受、前記第３の軸受および第４の軸受のそれぞれの外輪の外周面を前記外側部材の内周面に固定し、前記第２の軸受および前記第３の軸受の内輪同士の間に、定圧予圧を与えるばねを設けた軸受装置である。

【0009】

上記構成の軸受装置にあっては、前記第２の軸受および前記第３の軸受に定圧予圧を与える構成であるから、内輪は軸部材に固定されていない。つまり、内輪は軸方向に移動可能であり、第２の軸受および第３の軸受には均一な予圧が与えられる。また、第２、第３の軸受に与える予圧と同等の予圧を適宜な手段により第１、第４の軸受に与えることができる。よって、本発明によれば、ラジアル剛性を高めることができるのは勿論のこと、第１乃至第４の軸受に均一な予圧をかけることができ、トルク変動を抑えて精度をより向上させることができる。

【0010】

第２の軸受および第３の軸受の少なくともいずれか一方の内輪と軸部材との間に封止部材を設けることができる。これにより、固定していない内輪の微小振動を抑制し、軸部材との摩擦による摩耗や異音の発生等を抑制することができる。

【0011】

封止部材は、例えば弾性接着剤のように硬度が低いものであることが望ましい。封止部材の硬度は、ショアA７０以下、より好ましくはA５０以下である。封止部材がそのような硬度であると、トルク変動の負荷がかかった時に内輪と接していても内輪が若干動くことができ、トルク変動が抑制される。なお、封止部材としては、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤や合成樹脂も用いることができる。

【0012】

封止部材を用いる箇所以外の箇所に用いる硬質性接着剤としては、例えば、ウレタンアクリレート：１５％～２５％、アクリル酸ジエステル：４５％～５５％、アクリル酸モノマー：３％未満、ヒドロキシアルキルメタクリレート：１５％～３０％、嫌気触媒：３％未満、および光重合開始剤：３％未満、アクリル酸モノマー：３％未満、嫌気触媒：３％未満、および光重合開始剤：３％未満を含む嫌気性接着剤を用いることができる。この嫌気性接着剤は、金属同士の隙間のように空気が遮断された箇所では急速に重合硬化し、隙間からはみ出た部分には紫外線を照射することでさらに硬化するので作業性に優れ、しかも、アウトガスの発生量が少ないので磁気ディスク駆動装置のピボットアッシー軸受装置に用いて好適である。なお、紫外線硬化型以外の接着剤として、溶媒蒸発型や化学反応硬化型の接着剤を用いることもできる。

【0013】

本発明は、上記のような軸受装置と、前記軸受装置によって揺動可能に支持され、磁気ディスク上で磁気ヘッドを移動させるスイングアームと、前記軸受装置のシャフトが固定されるベースプレートと、を備えるハードディスク駆動装置である。

【0014】

次に、本発明は、筒状の外側部材の内側に、第１の軸受、第２の軸受、第３の軸受および第４の軸受を介して軸部材を回転可能な状態で保持した軸受装置の製造方法であって、 前記外側部材の内側に、前記第３の軸受を挿入して該第３の軸受の外輪のみを前記外側部材の内周面に接着する工程と、前記外側部材の内側に、ばねを挿入して該ばねの端面を前記第３の軸受の内輪に当接する工程と、前記外側部材の内側に、前記第２の軸受を挿入して該第２の軸受の内輪を前記ばねに押圧するとともに、前記第２の軸受の外輪のみを前記外側部材の内周面に接着する工程と、前記外側部材の内側に、前記第１の軸受を挿入して該第１の軸受の外輪を前記外側部材の内周面に接着する工程と、前記軸部材の外周面に、前記第４の軸受の内輪を接着する工程と、前記軸部材を前記第１乃至第３の軸受の内輪の中に挿入し、前記外側部材の内周面に前記第４の軸受の外輪を接着するとともに、前記軸部材の外周面に前記第１の軸受の内輪を接着する工程と、を含む軸受装置の製造方法である。

【0015】

上記構成の軸受装置の製造方法においては、第２の軸受および第３の軸受の内輪の内周面と軸部材とが接着されないから、それら内輪は軸方向に移動可能である。そして、内輪同士の間に定圧予圧を与えるばねを設けているから、第２の軸受および第３の軸受には均一な予圧が与えられる。よって、本発明によれば、ラジアル剛性を高めることができるのは勿論のこと、両端の軸受に適宜な方法第２の軸受および第３の軸受と同等の予圧を付与することにより、トルク変動を抑えて位置決め精度をより向上させることができる。

【0016】

ここで、軸部材の外周面に、第２軸受および第３軸受の内輪を弾性接着剤によって接着することができる。これにより、固定していない内輪の微小振動を抑制し、軸部材との摩擦による摩耗や異音の発生等を抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、第１乃至第４の軸受によりラジアル剛性を高めることができるのは勿論のこと、トルク変動を抑えて位置決め精度をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態のハードディスク駆動装置を示す斜視図である。

【図2】実施形態のピボットアッシー軸受装置を利用した磁気ディスク用のスイングアーム組立体の概要を示す断面図である。

【図3】（Ａ）は実施形態のピボットアッシー軸受装置の概要を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂで示す部分の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の矢印Ｃで示す部分の拡大図である。

【図4】実施形態のピボットアッシー軸受装置の組立方法を示す断面図である。

【図5】実施形態のピボットアッシー軸受装置の組立方法を示す断面図である。

【図6】本発明の実施例のピボットアッシー軸受装置における回転角度とトルクとの関係を示すグラフである。

【図7】本発明の他の実施例のピボットアッシー軸受装置における回転角度とトルクとの関係を示すグラフである。

【図8】比較例のピボットアッシー軸受装置における回転角度とトルクとの関係を示すグラフである。

【図9】従来のピボットアッシー軸受装置における回転角度とトルクとの関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

１．ハードディスク駆動装置
図１は、本発明の実施形態に係るスピンドルモータを用いたハードディスク駆動装置３００の全体構成を示す斜視図である。この図に示すように、ハードディスク駆動装置３００は、凹部１１７を有するベース部１０１を備え、凹部１１７には、スピンドルモータ１０２と、スピンドルモータ１０２に取り付けられて回転する複数のハードディスク１１３とが配置されている。また、凹部１１７には、ハードディスク１１３にそれぞれ対向する複数の磁気ヘッド１１２を支持するスイングアーム２１０を備えたスイングアーム組立体２００と、スイングアーム２１０を駆動するアクチュエータ１１４と、これらの機器を制御する制御部１１５とが配置されている。なお、ベース部１０１の上面には、カバー部が取り付けられて凹部１１７が気密に保持されるが、図１ではカバー部を省略している。凹部１１７には、ヘリウムなどの低密度気体が封入される。

【0020】

２．スイングアーム組立体
図２は、スイングアーム組立体２００を示す図である。スイングアーム組立体２００は、後述するピボットアッシー軸受装置１００を利用して、ハードディスク駆動装置３００におけるスイングアーム２１０を回転可能な状態で保持する構造を有している。ハードディスク駆動装置３００におけるスイングアーム２１０は、高速で微小揺動し、目標トラックへのアクセスの高速化と位置決め精度が強く求められる。このため、ピボットアッシー軸受装置１００には高い精度が要求される。また、スイングアーム２１０の動きは、ピボットアッシー軸受装置１００の共振周波数の影響を受けるので、ピボットアッシー軸受装置１００の周波数の偏差がより小さいことが要求される。さらに、ピボットアッシー軸受装置１００にスイングアーム２１０を取り付ける作業の際に、トルク変動が極力生じないような構造であることが望まれる。

【0021】

スイングアーム２１０の軸部分には、貫通孔２１１が設けられている。この貫通孔２１１に、図３に示すピボットアッシー軸受装置１００が嵌め込まれている。符号２１２の部分は、上記貫通孔２１１に達するネジ孔である。スイングアーム２１０の貫通孔２１１にピボットアッシー軸受装置１００を嵌め込んだ状態において、ネジ孔２１２にネジ２１３をねじ込み、それを締め付けることで、ピボットアッシー軸受装置１００へのスイングアーム２１０の取り付けが行われている。

【0022】

この際、ネジ２１３の先端が、ピボットアッシー軸受装置１００に接触する。このネジ２１３のピボットアッシー軸受装置１００への接触位置は、スリーブ２の段部２ｂである。段部２ｂは肉厚で剛性が高いため、ネジ２１３を締め付けることによるピボットアッシー軸受装置１００の軸受の外輪の変形、および外輪の軌道溝形状の変形が生じ難く、これらの変形に起因するトルク変動が抑えられる。つまり、ネジ２１３を締めることで生じるピボットアッシー軸受装置１００のトルク変動が生じ難い構造となっている。

【0023】

３．軸受装置
図３に実施形態のピボットアッシー軸受装置１００を示す。ピボットアッシー軸受装置１００は、ハードディスク駆動装置３００の磁気ヘッド１１２が先端に取り付けられたスイングアーム２１０の回転軸を支持する。シャフト（軸部材）１の軸中心の部分には、貫通孔（または雌螺子部）１ａが設けられ、この貫通孔１ａを利用して、シャフト１がハードディスク駆動装置３００のベース１０１に固定される。また、シャフト１の一端部には、径方向外側に突出するフランジ部１ｂが形成されている。

【0024】

シャフト１には、円筒状のスリーブ（外側部材）２が、軸方向において離間して配置された第１の軸受１０、第２の軸受２０、第３の軸受３０、および第４の軸受４０により、回転可能な状態で保持されている。スリーブ２の両端外周には、他の部分よりも大径な嵌合部（または雄螺旋部）２ａが形成され、嵌合部２ａにスイングアーム２１０が取り付けられ、スイングアーム２１０がシャフト１を軸として回転可能な構造とされる。

【0025】

第１の軸受１０は、内輪１１の外周面と外輪１２の内周面に形成した軌道溝１３に玉１４を保持器（図示略）によって円周方向に等間隔に配置したものである。なお、軸受２０乃至４０も軸受１０と同等に構成されているので、それらの構成要素の符号の一桁には同じ符号を付してその説明を省略する。また、第１ないし第４の軸受１０～４０の両端部には、グリースの漏出を防止するシールド（図示略）が取り付けられている。

【0026】

第１の軸受１０と第２の軸受２０との間には、スペーサ３が介装されている。スペーサ３はリング状をなし、その両端面は第１の軸受１０の外輪１２と第２の軸受２０の外輪２２と接触している。スリーブ２の内周面の中央部には、径方向内側に突出する段部２ｂが形成されている。そして、この段部２ｂに、第２の軸受２０の外輪２２と第３の軸受３０の外輪３２が接触している。スリーブ２の段部２ｂの内側には、圧縮ばね（ばね）４が配置されている。圧縮ばね４は図１において圧縮状態にあり、第２の軸受２０の内輪２１と第３の軸受３０の内輪３１とを互いに離間する方向に押圧している。なお、圧縮ばね４として、圧縮コイルばね、コイルドウェーブスプリング、ウェーブワッシャなどの金属製のものや、ゴムやウレタン樹脂などを筒状に成型した樹脂製のものを用いることができる。

【0027】

第３の軸受３０と第４の軸受４０との間には、スペーサ５が介装されている。スペーサ５はリング状をなし、その両端面は第３の軸受３０の外輪３２と第４の軸受４０の外輪４２と接触している。図１（Ｃ）に示すように、第１の軸受１０の内輪１１の端面には、ハブキャップ６が接触している。ハブキャップ６の端面の内周側には、軸方向へ突出するボス部６ａが形成され、ボス部６ａは内輪１１を押圧している。ハブキャップ６は、第１の軸受１０および第４の軸受４０に予圧を付与するとともに、第１の軸受１０からのグリースの漏出を阻止する機能を有している。また、スリーブ２のハブキャップ６と反対側の開口部には、第４の軸受４０の外輪４２と接触するハブキャップ７が取り付けられている。ハブキャップ７は、第４の軸受４０からのグリースの漏出を阻止する機能を有している。

【0028】

第１乃至第４の軸受１０～４０の外輪１２～４２の外周面は、スリーブ２の内周面と接着されている。また、第１および第４の軸受１０，４０の内輪１１，４１の内周面はシャフト１の外周面と接着されている。一方、第２および第３の軸受２０，３０の内輪２１，３１の内周面は、シャフト１の外周面と接着されていない。そのため、図１（Ｂ）に示すように、第３の軸受３０の内輪３１の内周面とシャフト１の外周面との間には、隙間３１ａが形成されている。なお、図１（Ｂ）に示す隙間３１ａは、説明のために大きく記載しているが、実際には隙間嵌めあるいは中間嵌めとなる程度のものであり、例えば０～数μｍ（１０μｍ未満）である。また、第２の軸受２０の内輪２１の内周面とシャフト１の外周面との間にも隙間３１ａと同等の隙間２１ａが形成されている（図３（Ａ）参照）。

【0029】

４．軸受装置の組立方法
図４および図５を参照して上記構成のピボットアッシー軸受装置１００の組立方法を説明する。先ず、図４（Ａ）に示すように、スリーブ２を縦置きにしてスリーブ２の内周面の段部２ｂの付近に接着剤Ａを塗布し、スリーブ２の内部に第３の軸受３０を円柱状の圧入治具によって軽く圧入して接着剤Ａの場所まで挿入する。これにより、第３の軸受３０の外輪３２とスリーブ２の内周面との間に接着剤Ａが介在する。なお、接着剤Ａは例えば嫌気性接着剤などの硬質性接着剤である。

【0030】

スリーブ２の上下を反転させて内部に圧縮ばね４を挿入し、圧縮ばね４を第３の軸受３０の内輪３１に載置し、圧縮ばね４を段部２ｂの内側に位置させる（図４（Ｂ）参照）。この状態で、圧縮ばね４の上端部は段部２ｂから上方へ若干突出している。次に、スリーブ２の内周面の段部２ｂの付近に接着剤Ａを塗布し、スリーブ２の内部に第２の軸受２０を円柱状の圧入治具によって軽く圧入して接着剤Ａの場所まで挿入する（図４（Ｃ）参照）。その際に、上下の圧入治具によって第２、第３の軸受２０，３０を段部２ｂに当接するように圧縮し、接着剤Ａが硬化するまで保持する。そして、上下の圧入治具をスリーブ２から抜き出すと、圧縮ばね４の弾性復帰によって第２、第３の軸受２０，３０の内輪２１，３１が互いに離間する方向に移動し、第２、第３の軸受２０，３０に予圧が付与される。なお圧縮ばね４と、第２の軸受２０および第３の軸受３０との間には平座金などの座金が存在していてもよい。

【0031】

次に、スリーブ２の内部に上方からスペーサ３を挿入し、第２の軸受２０の外輪２１の端面に当接させる（図４（Ｄ）参照）。次に、スリーブ２の内周面のスペーサ３の付近に接着剤Ａを塗布し、スリーブ２の内部に第１の軸受１０を圧入治具によって軽く圧入してスペーサ３に当接させる。そして、接着剤Ａが硬化することにより、第１の軸受１０の外輪１２がスリーブ２の内周面に結合される（図４（Ｅ）参照）。

【0032】

一方、シャフト１の外周面のフランジ部１ｂの付近に接着剤Ａを塗布し、シャフト１を第４の軸受４０に挿入して第４の軸受４０をフランジ部１ｂに当接させる。そして、接着剤Ａが硬化することにより、軸受４０の内輪４１がシャフト１の外周面に結合される（図４（Ｆ）参照）。なお、シャフト１と第４の軸受４０とは隙間嵌めである。

【0033】

図４（Ｅ）に示す状態からスリーブ２の上下を反転させ、図５（Ｇ）に示すように、第１の軸受１０の内輪１１の内周面に接着剤Ａを塗布する。また、スリーブ２にスペーサ５を挿入して第３の軸受３０の端面に当接させる。次いで、図５（Ｈ）に示すように、スリーブ２の内周面の上端部付近に接着剤Ａを塗布しておき、シャフト１を第３の軸受３０→第２の軸受２０→第１の軸受１０へと挿入し、第４の軸受４０の外輪４２の端面をスペーサ５に当接させる（図５（Ｉ）参照）。これにより、第１の軸受１０の内輪１１とシャフト１の外周面との間に接着剤Ａが介在し、第４の軸受４０の外輪４２とスリーブ２の内周面との間に接着剤Ａが介在した状態となる。

【0034】

スリーブ２の上下を反転させて、シャフト１とスリーブ２との隙間にハブキャップ６を挿入し（図５（Ｊ）参照）、ハブキャップ６を予圧治具８によって押圧する（図５（Ｋ）参照）。これにより、ハブキャップ６のボス部６ａにより、第１の軸受１０の内輪１１が下方へ向けて付勢される。

【0035】

その結果、第１の軸受１０の外輪１２に対して内輪１１が下方に位置ずれし、第１の軸受１０に予圧が付与される。また、第１の軸受１０の外輪１２は、ハブキャップ６の押圧力が内輪１１と玉１４を介して伝わることにより下方へ押し込まれる。その結果、外輪１２の軸方向下方へ向かう力が外輪１２→スペーサ３→第２の軸受２０の外輪２２→スリーブ２の段部２ｂ→第３の軸受３０の外輪３２→スペーサ５→第４の軸受４０の外輪４２と伝わり、外輪４２が内輪４１に対して軸方向下方へ移動する。これにより、第４の軸受４０に予圧が付与される。

【0036】

第１、第４の軸受１０，４０に予圧を付与した状態を接着剤Ａが硬化するまで保持することにより、予圧付与が完了する。第１の軸受１０にシャフト１を挿通したときに内輪１１に塗布された接着剤Ａがしごかれてはみ出るので、ハブキャップ６は、はみ出た接着剤Ａによってシャフト１の外周面に結合される。また、ハブキャップ６と反対側のハブキャップ７は、適宜な接着剤によりシャフト１のフランジ部１ｂとスリーブ２との間の隙間の大部分を塞ぐようにして、スリーブ２の内周面に接着される。なお、ハブキャップ７を設けずに、グリースの漏洩を防止する機能を持たせることも可能である。その場合は、シャフト１のフランジ部１ｂの外径を第４の軸受４０の外輪４２の内径とほぼ等しいかそれ以上とする。

【0037】

以上の工程により、第２、第３の軸受２０，３０には圧縮ばね４の弾性力による一定圧力の予圧が付与され、第１、第４の軸受１０，４０には、予圧治具８の押込量によって設定される一定圧力の予圧が付与される。したがって、それら弾性力と押込量とを適宜設定することにより、全ての軸受１０～４０の予圧を均一にすることができる。

【0038】

５．効果
上記構成のピボットアッシー軸受装置１００にあっては、第１乃至第４の軸受１０～４０によってラジアル剛性を高めることができるのは勿論のこと、第１乃至第４の軸受１０～４０に均一な予圧をかけることができ、トルク変動を抑えて位置決め精度をより向上させることができる。

【0039】

また、上記構成のピボットアッシー軸受装置１００を用いたスイングアーム組立体２００にあっては、ピボットアッシー軸受装置１００がトルク変動を生じ難い構成であることもさることながら、ピボットアッシー軸受装置１００のアーム２１０への取付構造もトルク変動を生じ難い構成であるから、アーム２１０位置決めの精度をさらに向上させることができる。

【0040】

６．変更例
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように種々の変更が可能である。
（１）第２の軸受２０の内輪２１とシャフト１の外周面との隙間２１ａまたは第３の軸受３０の内輪３１とシャフト１の外周面との隙間３１ａを封止部材で埋めることができる。これにより、固定していない内輪２１，３１の微小振動を抑制し、シャフト１との摩擦による摩耗や異音の発生等を抑制することができる。封止部材は、隙間２１ａを埋める場合は、図５（Ｈ）に示す状態のときに、シャフト１の外周面の、組立後に第２の軸受２０の内輪２１の内周面に対向する軸方向位置Ｐ付近に塗布する。隙間３１ａを埋める場合は、シャフト１の外周面の、組立後に第３の軸受３０の内輪３１の内周面に対向する軸方向位置Ｑ付近に封止部材を塗布する。隙間２１ａまたは隙間３１ａの片方を封止部材で埋める場合、隙間３１ａのみを封止部材で埋めることがより好ましい。隙間３１ａのみを封止部材で埋める場合、隙間２１ａに封止部材が存在しない状態にすることができる。隙間２１ａを封止部材で埋める場合は、シャフト１を挿入する際に第３の軸受３０の内輪３１の内周面に封止部材が付着するため、隙間３１ａに封止部材が完全に存在しない状態にはすることができない。

【0041】

なお、隙間２１ａを封止部材で埋める場合に、第２の軸受２０の内輪２１の内周面Ｒに封止部材を塗布することはできない。そのようにすると、弾性接着剤である封止部材がシャフト１の先端側に付着し、第１の軸受１０の内輪１１の内周面Ｒに塗布された硬質性接着剤である接着剤Ａに混入し、接着剤Ａの機能が損なわれる。

【0042】

（２）封止部材の硬度をショアA７０以下、好ましくはショアA６０以下、より好ましくはショアA５０以下の弾性接着剤とする。これにより、回転トルク変動の負荷がかかった時に、第２の軸受２０の内輪２１とシャフト１の外周面との隙間２１ａまたは第３の軸受３０の内輪３１とシャフト１の外周面との隙間３１ａに封止部材が介在していても内輪２１，３１が若干動くことができ、回転トルク変動が抑制される。

【0043】

（３）上記実施形態では、両端の第１、第４の軸受１０，４０のうち第１の軸受１０に先にスリーブ２を挿入しているが（図３（Ｅ）参照）、第４の軸受４０を保持したシャフト１を第３および第２の軸受３０，２０に挿入した後に、第１の軸受１０にスリーブ２を挿入して図４（Ｉ）の状態にしてもよい。

【0044】

（４）本発明は、上記実施形態のようなピボットアッシー軸受装置１００に限定されるものではなく、あらゆる軸受装置に適用可能である。

【実施例0045】

次に、具体的な実施例により本発明の効果をより詳細に説明する。
（１）試料の準備
ｉ）発明例１
図１に示すピボットアッシー軸受装置において、第２の軸受２０の内輪２１とシャフト１の外周面との隙間をＰ２１とし、第３の軸受３０の内輪３１とシャフト１との隙間をＰ３１とし、隙間Ｐ２１および隙間Ｐ３１に何も設けず、第１乃至第４の軸受１０～４０の他の全ての部分をシャフト１またはスリーブ２に硬質性接着剤で接着した例を「発明例１」とした。

【0046】

ii）発明例２
隙間Ｐ２１に何も設けず、Ｐ３１に弾性接着剤を設けて第３の軸受の内輪３１とシャフト１の外周面とを接着した例を「発明例２」とした。

【0047】

iii）比較例
隙間Ｐ２１に何も設けず、Ｐ３１に硬質性接着剤を設けて第３の軸受の内輪３１とシャフト１の外周面とを接着した例を「比較例」とした。

【0048】

iv）従来例
第１乃至第４の軸受１０～４０の全ての内輪および外輪をシャフト１またはスリーブ２に硬質性接着剤で接着した例を「従来例」とした。

【0049】

（２）共振周波数の測定
レーザードップラー式振動計（Polytec社製、IVS-200）を用いて上記試料の振動を検出した。加振の方向は径方向と軸方向とし、検出した振動のピーク値を共振周波数とした。以上の測定結果を表１に示した。

【0050】

（３）回転トルクの測定
回転トルク測定器（MRI社製、M15）を用いて上記試料の回転トルクを測定した。回転トルクは、シャフト１を１回転させたときの最大値と最小値、それらの差および平均値を表１に併記した。また、回転開始から１回転するまでの回転トルクの変動を図５～図８に示した。

【0051】

【表1】

【0052】

（４）測定結果
表１に示すように、従来例は、径方向の共振周波数が最も高い。このことは、ラジアル剛性が最も高いことを示している。発明例１，２および比較例の径方向共振周波数は、従来例と遜色なく、充分なラジアル剛性を得ていることが確認された。

【0053】

回転トルクの差は、比較例では３．０６ｇ・ｃｍ、従来例では６．２０ｇ・ｃｍであったのに対して、発明例１，２の回転トルクは、最大と最小の差が０．５０ｇ・ｃｍ程度であった。このように、発明例１，２では、回転トルクの変動が大幅に軽減されていることが確認された。図５は発明例１の回転トルクの変化を表し、図６は発明例２の回転トルクの変化を示している。これらの図に示すように、発明例１と２では、回転トルクの変化に殆ど差が見られなかった。

【0054】

これに対して、比較例および従来例では、図７および図８に示すように、シャフト１の回転開始から徐々に回転トルクが増加し、半回転付近で回転トルクの大きなピークが現れた。以上の結果から、本発明では回転トルクの変動を抑えて位置決め精度が向上することが確認された。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、ピボットアッシー軸受装置などの各種の軸受装置およびこの軸受装置を用いたスイングアーム組立体、およびハードディスク駆動装置などの各種の製品に利用することができる。

【符号の説明】

【0056】

１…シャフト（軸部材）、１ａ…貫通孔、１ｂ…フランジ部、２…スリーブ（外側部材）、２ａ…嵌合部、２ｂ…段部、３，５…スペーサ、４…圧縮ばね（ばね）、６，７…ハブキャップ、８…予圧治具、１０…第１の軸受、１１，２１，３１，４１…内輪、１２，２２，３２，４２…外輪、１３，２３，３３，４３…軌道溝、１４，２４，３４，４４…玉、２０…第２の軸受、３０…第３の軸受、２１ａ，３１ａ…隙間、４０…第４の軸受、１００…ピボットアッシー軸受装置、１０１…ベース部、１０２…スピンドルモータ、１１２…磁気ヘッド、１１３…ハードディスク、１１４…アクチュエータ、１１５…制御部、１１７…凹部、２００…スイングアーム組立体、２１０…スイングアーム、２１１…貫通孔、２１２…ネジ孔、２１３…ネジ、３００…ハードディスク駆動装置、Ａ…接着剤。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】