JPH01199364A - 軸受機構 - 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、磁気ディスク装置のディスクを装着した回転
体を支承する軸受機構に係り、特に回転体とこれを取付
ける固定体との間を遮断する磁性流体シールを備えた軸
受機構に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の従来技術としては、例えば特開昭６１−３４７
７１号公報に示される第１の技術がある。

この第１の従来技術は、固定体に回転体としての軸を回
転自在に支承する軸受と、固定体及び軸間に設けられた
磁性流体シールと、軸の下端を支持するスラスト軸受、
該スラスト軸受及び固定体間に連結された弯曲ばねを有
するアース機構とを備え、磁性流体シールにより軸受側
の油や塵埃が軸のボスに装着されたディスク側の空間に
侵入するのを防ぐようにすると共に、ディスクに生じる
静電気を、軸、アースＩｌ楕のスラスト軸受、弯曲ばね
を介し固定体にアースするようにしている。

また、他の従来技術としては、第６図に示す技術がある
。即ち、この従来技術ではコンパクト化を図りつつ記憶
容量の増大化を図るためにディスクの枚数を多くした磁
気ディスク装置に利用したものであって、第６図に示す
ように、固定体としてのベースａに固定された固定軸す
を内輪に、かつディスクＣを装着した回転体ｄを外輪に
夫々嵌着した軸受ｅと、軸受ｅの外輪に軸方向に延設さ
れた延長部で及び固定軸す間に磁性流体く図示せず）を
延長部に接触して設けられた磁性流体シールｇとを備え
、該磁性流体シールｇにより軸受ｅ。

ｅ側の空間とディスクＣ側の空間を遮断するようにして
いる。なお、同図において、ｈは固定軸すに取付けられ
たステータ、１は回転体ｄに取付けられたロータで、そ
れらロータ１及びステータｈによって回転体ｄを固定軸
すの周りに回転させるところで、前記第１の従来技術で
は、回転体側に帯電する静電気をアースするため、スラ
スト軸受及び弯曲ばねを有するアースＩＩ梢が設けられ
ているものの、ディスクを装着する回転体がおよそ３６
・Ｇｏ　ｒｐｍの高速で回転した場合、回転体とスラス
ト軸受との接触が不安定になり、アース性能が低下した
り騒音が発生したりする問題がある。

また、他方の従来技術では、高速回転用であるばかりで
なく、固定軸すの周りにディスクＣを装着した回転体ｄ
が回転するようになっているため、第１の従来技術のア
ース機構をそのまま利用することができない問題がある
。

そこで、アース機能を持たせるため、磁性流体シールｇ
の磁性流体として導電性のもので構成し、回転体ｄ側の
ディスク？ｃに帯電した静電気を、回転体ｄ、磁性流体
シールｇを介し固定軸す及びベースａより放電すること
が考えられるが、そのようにした場合、軸受ｅが磁性流
体シールｇの磁性流体と接触するため、該磁性流体に含
まれるイオン等のような腐食誘発成分が軸受ｅを腐食さ
せてしまうので、その腐食によって磁性流体シールｇの
機能が損なわれる問題がある。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点に鑑み、高速回
転してもアース性能が低下するのを防ぎ得ると共に騒音
を低減でき、また軸受及び固定体間に導電性の磁性流体
を有する磁性流体シールを設けても軸受が腐食するのを
防ぎ得る軸受機構を提供することにある。

間 〔澗者椿を解決するための手段〕 本発明では、外輪と内輪との何れか一方に回転体を嵌着
しかつその他方に固定体を嵌着した軸受と、該軸受の外
輪と内輪とのうち、前記回転体を嵌着する一方の一端に
軸方向に延長形成された延長部と、前記外輪と内輪との
うちの他方に嵌着した固定体及び前記延長部間に、導電
性の磁性流体を延長部に接触させて設けられた磁性流体
シール−とを備えて構成されている。そして、前記延長
部には導電性の磁性流体と接触する面に導電性のセラミ
ック膜が塗布されている。

〔作用〕

前述の如く、軸受と、軸受に延長形成された延長部と、
固定体及び延長部間に導電性の磁性流体を延長部に接触
させて設けられた磁性流体シールと備えて構成されてい
るので、回転体側に静電気が・帯電した場合、その静電
気が、軸受の外輪と内輪とのうちの回転体を嵌着した一
方及び磁性流体シールを経て固定体に流れることにより
放電される。従って、回転＃側に帯電する静電気を放電
し得、また磁性流体と延長部が接触しているので、回転
体が高速回転しても、磁性流体シール２０の磁性流体と
軸受の延長部との接触が安定して得られることにより、
アース性能が低下するのを防ぎ得る。しかも磁性流体と
軸受の延長部との接触でアースするので、高速回転して
も騒音が大きくなるのを抑えることができる。

また導電性の磁性流体と軸受延長部とが接触していると
、磁性流体に含まれるイオン等の腐食誘発成分で延長部
が腐食するおそれがある。しかし延長部には磁性流体と
接触する面に導電性のセラミック膜が塗布されているの
で、そのセラミック膜により延長部が腐食するおそれが
ない。

その結果、回転体が高速回転しても、アース性能が低下
するのを防ぎ得、しかも騒音が大きくなるのを抑えるこ
とができ、また導電性の磁性流体を用いているにも拘わ
らず軸受の延長部が腐食するのを防ぎ得るので、品質を
極めて高め得る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図により説明
する。第１図は本発明の軸受機構を適用した磁気ディス
ク装置を示す外観斜視図、第２図は磁気ディスク装置の
ヘッドディスクアセンブリを示す分解斜視図、第３図は
第２図の■−■線に相当するヘッドディスクアセンブリ
の断面図、第４図（ａ）及び（ｂ）は本発明の軸受機構
の一実施例を示す断面図及び底面図、第５図は軸受の断
面図である。

本発明の軸受機構を適用した磁気ディスク装置は、第１
図に示すように、筐体ｌ内にヘッドディスクアセンブリ
２と、該ヘッドディスクアセンブリ２のディスク７及び
磁気ヘッド６を制御するため、記録再生回路、論理回路
、インターフェース回路等を搭載した複数の回路基板３
，４．５が収容されている。

そして、前記ヘッドディスクアセンブリ２は、第２図及
び第３図に示すように、固定体としてのハウジング８に
、アクチュエータ組立体９と駆動手段１０と回転体とし
てのスピンドル組立体１１とが取付けられている。

前記固定体としてのハウジング８はその一方の側方と底
部とを開口した箱形に形成され、かつ側方開口部をカバ
ー１２によって塞ぐようにしている。

前記アクチュエータ組立体９は、回転部材９ａと、該回
転部材９ａにスペーサ９ｃによって一端部が取付けられ
、かつ他端に磁気ヘッド６を支持するアーム９ｂとを有
し、回転部材９ａの上部がハウジング８の上壁８ａに取
付けられた支点部材１３に軸受１４を介して取付けられ
ると共に、回転部材９ａの下部に軸受１５を介し取付け
られた軸受箱１６が、ハウジング８の底壁８ｂに固定さ
れることにより、回転部材９ａが軸周りに回転するよう
にしている。

前記駆動手段１０は、アクチュエータ組立体９の回転部
材９ａのアーム９ｂと反対側の位置に取付部材１０ｂに
よって取付けられ、かつモールド成形されたコイル１０
ａと、該コイル１０ａを押通し内側に永久磁石１０ｄを
設けたヨーク１０ｃとを有してボイスコイルモータが構
成され、コイル１０ａ及び永久磁石１０ｄ間に磁気回路
が形成されて前記回転部材９ａを回転させることにより
磁気ヘッド６を磁気ディスク７面の所望位置に位置決め
するようにしている。

一方、回転体としての前記スピンドル組立体１１は、ス
ピンドル１１ａと、その外周に固着されたハブ１１ｂと
、該ハブ１１ｂに複数のディスク７を所定間隔で配置す
るスペーサｌｌｃと、それらのディスク７、スペーサ１
１ｃを一括して押えるクランプ１１ｄとを有し、スピン
ドル１１ａが本発明の実施例の軸受機構Ａを介してハウ
ジング８に支承されている。

しかして、実施例の軸受機構Ａにおいては、軸受１８と
、延長部１９と、磁性流体シール２０とを備えて構成さ
れている。

具体的に述べると、前記軸受１８．１８は、第３図及び
第４図に示すように、外輪１８ａと、内輪１８ｂと、そ
れら両者１８ａ及び１８ｂ間に図示しない保持器によっ
て配設される玉１８ｃとを有するころがり軸受で構成さ
れており、外輪１８ａに対し固定体としてのハウジング
８の上壁８ａに取付けられた軸受ケース１７を嵌着し、
かつ内輪１８ｂにスピンドル１１ａを圧入することによ
って嵌着するようにしている。

そのため、軸受ケース１７の中央部には軸受１８の外輪
１８ａに嵌着するための嵌着孔１７ａが設けられている
。なお、軸受ケース１７．１７はハウジング８の上壁８
ａに取付けられるもめ１４その底壁８ｂに取付けられる
ものとが若干具なる形状をなしているが、双方のものが
基本的に同様の構成であるので第４図には上壁８ａに取
付けられるもののみを示し、その周縁部１７ｂにはハウ
ジング上壁８ａ及び底壁８ｂにボルトによって夫々取付
けられるようボルト挿通孔１７ｃが穿設されている。

一方、前記延長部１９．１９は、軸受ケース１７と協働
して後述する磁性流体シール２０を設けるためのもので
あって、各軸受１８の内輪１８ｂの内端部にヘッドディ
スクアセンブリ２の内方に向かってかつ軸方向に適宜の
長さで延長形成されている。

前記磁性流体シール２０．２０は、軸受ケース１７の嵌
着孔１７ａより内方位置に外周が固定され、かつ軸方向
に所定間隙をもって配置された磁性材及び導電材製の環
状板からなるボールＮ２０ａ、ボール５２０ｂと、該ボ
ールＮ２０ａ及びボール５２０ｂ間に、それらと同様の
外径をもつと共にそれらより大きい内径をもって取付け
られた環状のマグネット２０ｃと、ボールＮ　２０　ａ
　＋ポール５２０ｂ及び前記延長部１９間に設けられた
導電性の磁性流体２０ｄとを有し、該導電性の磁性流体
２０ｄが延長部１９と接触して延長部１９及び軸受ケー
ス１７間に配設されている。そして、マグネット２０ｃ
によりボールＮ２０ａ及びボール５２０ｂ、磁性流体２
０ｄ、前記延長部１９間で閉磁路が形成されることによ
り、ヘッドディスクアセンブリ２のディスク７側である
内部と、軸受１８ｆｌｌである外部とを遮断するように
している。

前記導電性の磁性流体２０ｄとしては、例えば導電性及
び磁性を有する酸化鉄等の微粒子がエステル溶液に混入
され、かつマグネット２０ｃによって閉磁路が形成され
たとき、その微粒子がボールＮ２０ａ及びボール５２０
ｂ、延長部１９間において局部的に磁気吸引されること
なく略均−な間隙をもってエステル溶液中で浮遊するよ
うに界面活性剤も混入されている。

しかして、前記延長部１９には第５図に示すように導電
性の磁性流体２０ｄと接触する面に導電性のセラミック
膜１９ａが塗布されている。導電性のセラミック膜１９
ａとしては、磁気ディスク装置が使用される温度範囲、
例えば摂氏−敗十度〜数十度の範囲において導電性を保
てる材質のものがセラミックの構成材料に配合して構成
され、かつ導電性の磁性流体２０ｄに含まれる腐食誘発
成分に対して腐食しないようにしている。

なお、前記各軸受ケース１７には第４図に示すように、
磁性流体シール２０の軸受１８と反対側の面を覆いかつ
該軸受１８の延長部１９側まで張り出す磁性流体漏れ防
止カバー２０ｅが一体に形成され、スピンドル１１ａの
駆動による軸受１８の内輪１８ｂの回転時、万一磁性流
体シール２０の磁性流体２０ｄが飛散しても、その磁性
流体２０ｄがヘッドディスクアセンブリ２の内部に漏れ
るのを防止できるようにしており、さらに、前記磁性流
体漏れ防止カバー２０ｅの内周部には磁性流体シール２
０の組付は時にその磁性流体２０ｄを注入するため、注
入用切欠き２０ｆが形成されている。

そして、ハウジング８の上壁８ａに取付けられた軸受ケ
ース１７には°、軸受１８に塵埃等が入り込むのを防ぐ
ように保護カバー２７がねじ止めされ、該保護カバー２
７の内方位置ではその軸受１８をクランプするためのク
ランパー２８がスピンドル１１ａの上端面にねじ止めさ
れ、一方、ハウジング８の底壁８ｂに取付けられた軸受
ケース１７には取付部材２２を介しロータ２３が配設さ
れ、該ロータ２３の外周方向には前記スピンドル１１ａ
の下部に取付部材２４゜２５を介し取付けられたステー
タ２６が配置され、それらステータ２６及びロータ２３
によってスピンドル組立体１１を回転するためのモータ
が構成されている。

実施例の軸受機構は、上記の如く、外輪１８ａに軸受ケ
ース１７をかつ内輪１８ｂにスピンドル１１ｄを嵌着し
た軸受１８と、該軸受１８の内輪１８ｂに軸方向に延長
形成された延長部１９と、該延長部１９及び軸受ケース
１７間に導電性の磁性流体２０ｄを延長部１９に接触し
て配設された磁性流体シール２０とを備えて構成したの
で、回転体側であるディスク７に静電気が帯電した場合
には、その静電気がディスク７からスピンドル組立体１
１のハブ１１ｂ及びスピンドル１１ａ、軸受１８の延長
部１９．磁性流体シール２０の導電性磁性流体２０ｄ及
びボールＮ２０ａ並びにボール５２０ｂを経て固定体と
しての軸受ケース１７及びハウジング８に流れることに
より放電される。

従って、回転体側に帯電する静電気を、磁性流体シール
２０を介し確実に放電し得るので、回転体が高速回転し
ても、磁性流体シール２０の磁性流木２０ｄと軸受１８
の延長部１９との接触が安定して得られることにより、
アース性能が低下するのを防ぎ得る。しかも磁性流体２
０ｄと軸受１８との接触でアースするので、高速回転し
ても騒音が大きくなるのを抑えることができる。

また、磁性流体２０ｄと軸受１８の延長部１９とが接触
していると、磁性流体２０ｄに含まれるイオン等の成分
で延長部１９が腐食するおそれがある。しかし、延長部
１９には磁性流体２０ｄと接触する面に導電性のセラミ
ック膜が塗布されているので、そのセラミック膜１９ａ
により延長部１９が腐食するおそれがない。

さらに、磁性流体シール２０及び軸受１８の延長部１９
を利用しアースできるので、双方の部品がアース機能を
兼備することとなり、第１の従来技術に比較すると、ア
ース機構が不要になり、磁気ディスク装置の薄型化を図
れるばかりでなく、それだけ部品点数をも低減できるこ
とによって組立工数を削減できる。

また図示例では、軸受機構Ａの構成部品１８．１９゜２
０が軸受ケース１７に一体的に組込むことができるので
、ディスク７の交換時等の際、軸受ケース１７を取外す
と、これと一体的梢遺体として軸受機構Ａを一括して取
外すことができるので、磁性流体シール２０を破壊する
ことがない。

なお図示実施例では、軸受１８の外輪１８ａに固定体と
しての軸受ケース１７が、かつ内輪１８ｂに回転体とし
てのスピンドル１１ａが夫々嵌着された例を示したが、
本発明においては必らずしもそれに限定されるものでは
なく、例えば第６図に示す如く軸受１８の外輪１８ａに
回転体をかつ内輪１８ｂに固定体を夫々嵌着したものに
も適用でき、何れにしろ外輪１８ａと内輪１８ｂとの何
れか一方に固定体をかつその他方に回転体を夫々嵌着し
たものに適用できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、回転体側に帯電す
る静電気を、軸受の延長部、導電性の磁性流体を有する
磁性流体シールを経て固定体に放電するように構成した
ので、回転体が高速回転しても、磁性流体シールと軸受
の延長部との接触が安定して得られることによりアース
性能が低下するのを防ぎ得、しかも騒音が大きくなるの
を抑えることができ、さらに磁性流体シールの磁性流体
が接触しても軸受の延長部が腐食するおそれがない結果
、品質を極めて高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軸受機構を適用した磁気ディスク装！
を示す外観斜視図、第２図は磁気ディスク装置のヘッド
ディスクアセンブリを示す分解斜視図、第３図は第２図
の■−■線に相当するヘッドディスクアセンブリの断面
図、第４図（ａ）及び（ｂ）は本発明の軸受機構の一実
施例を示す断面図及び底面図、第５図は軸受の断面図、
第６図は従来の一梢成例を示す断面図である。 １８・・・軸受、１８ａ・・・外輪、１８ｂ・・・内輪
、１９・・・延長部、１９″・・・導電性のセラミック
膜、２０・・・磁性流体シール、２０ａ”−ボールＮ、
２０ｂ・・・ポールＳ、２０ｃ・・・マグネット、２０
ｄ・・・導電性の磁性流体、８・・・軸受ケース、１１
ａ・・・スピンドル。 代理人　弁理士　　秋　　本　正　実 第１図 第５図 １８−・−紬喫１８Ｑ−嬶軸１８ｂ・−内軸１９−　づ
瓜長＠Ｐ　　１９ａ−・−１電４生Ωヤクミ、アク引Ｅ
第６図 ｏ　　　　　　ＣＩ　　　　Ｑ（１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、外輪と内輪との何れか一方に固定体をかつその他方
   に回転体を夫々嵌着する軸受と、該軸受の外輪と内輪と
   のうち、前記回転体を嵌着する一方の一端に軸方向に延
   長形成された延長部と、前記外輪と内輪とのうちの他方
   に嵌着する固定体及び延長部間に、導電性の磁性流体を
   その延長部に接触させて設けられた磁性流体シールとを
   備え、前記延長部には導電性の磁性流体と接触する面に
   導電性のセラミック膜を塗布していることを特徴とする
   軸受機構。