JPH0828034B2 - 軸受機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は軸受機構に係り、特に小型の磁気ディスク装
置において、ディスクを装着するスピンドルを支承する
のに好適なものに関する。

〔従来の技術〕

一般に、磁気ディス装置に使用される軸受機構にあっ
ては、ディスクを装着したスピンドルの両端部を軸受で
支承すると共に、その軸受の近傍位置に装置の外部と内
部とを遮断するための磁性流体シールを設けている。し
かし、ディスクの交換時に軸受を取外した場合、磁性流
体シールを破壊してしまうので、磁性流体シールの磁性
流体が装置内のディスクに付着し、ディスクを汚染する
ことがある。

このため、軸受機構の従来技術としては、特開昭61−
80665号公報、同62−141675号公報に示される技術があ
る。

第１の従来技術（特開昭61−80665号公報）のもの
は、スピンドルを挿通するカラーが軸受を介してスピン
ドル上部ハウジングに支承され、その軸受の内輪が接着
等の手段によって前記カラーに固定され、またそのカラ
ー及びスピンドル上部ハウジング間に磁性流体シールが
設けられ、スピンドルに装着されたディスクの交換作業
時、スピンドル上部ハウジング，カラー，軸受，磁性流
体シールよりなるサブ組立構造体を一括して取外すこと
により、磁性流体シールを破損することなくディスクの
交換作業を行なえるようにしている。

第２の従来技術（特開昭62−141675号公報）のもの
は、スピンドルに固定されたロータヨークの外周部分に
ロータマグネットが固定され、該ロータマグネットの外
周方向にステータコアが配設され、これによりロータヨ
ークの回転直径を従来の約半分に小さくできることによ
って回路基板実装スペースを増し、回路のインテリジェ
ント化が可能となるようにしている。またスピンドルが
軸受を介してベースに支承されると共に、そのベース及
びスピンドルの上部間に磁性流体シールが設けられ、さ
らにスピンドルの磁性流体シールよりさらに上部位置に
ディスクを装着したハブが取付けられ、ディスクの交換
時、カバー及びディスク用のクランプを取外すことによ
り、磁性流体シールを破損することなく交換できるよう
にしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記に示す２つの従来技術は、ディスクの
交換時、何れも磁性流体シースを破損することがないよ
うにしているものの、次に述べる点について配慮されて
いない。

即ち、第１の従来技術では、スピンドル及び軸受の内
輪間にカラーが設けられるので、それだけスピンドルの
径が細くなり、そのため、軸受が小形の場合にはスピン
ドル径がいっそう細くなるので、軸剛性が不足すると云
う問題がある。しかもカラーが軸受の内輪に接着等の手
段で固定されているが、そのようにした場合、カラーと
軸受の内輪との軸心を一致させることが極めて難しく、
回転振れが生じるおそれもある。

また第２の従来技術では、軸受がスピンドルを直に支
承しているものの、所謂片持ちばりタイプと呼ばれるも
のであってスピンドルの上端部側が支承されていないた
め、それだけ軸剛性が不足する結果、高速回転に使用し
にくい問題がある。

本発明の目的は、前記従来の技術の問題点に鑑み、デ
ィスクの交換時等に磁性流体シールを破壊することがな
いのは勿論の外、小形の軸受を用いても軸剛性が不足す
るのを防ぎ得る軸受機構を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明では、磁気記録媒体を有するハブを固着したス
ピンドルの両端側に夫々対向して配置され、スピンドル
の両端側を回転自在に夫々支承する軸受機構において、
各軸受機構は、対向する端部を内側端部，該内側端部の
反対側の端部を外側端部とするとき、内周部に互いに外
側端部から内側端部に向かうに従って順次径を狭める階
段状に形成され、軸受用嵌着孔，磁性流体シール用孔，
防止カバー用孔からなる取付孔を有する軸受ケースと、
該軸受用嵌着孔に外輪が嵌着され、内輪の内側端部に向
かう一端に軸方向に延長部が形成された軸受と、該磁性
流体シール用孔と該軸受の延長部との間に設けられた磁
性流体シールと、軸受ケースの内側端部に磁性流体シー
ルを覆いかつ軸受の延長部側まで張り出すように形成さ
れ、防止カバー用孔を画定する磁性流体漏れ防止カバー
とを備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

前述の如く、各軸受機構が、対向する端部を内側端
部，該内側端部の反対側の端部を外側端部とするとき、
内周部に互いに外側端部から内側端部に向かうに従って
順次径を狭める階段状に形成され、軸受用嵌着孔，磁性
流体シール用孔，防止カバー用孔からなる取付孔を有す
る軸受ケースと、該軸受用嵌着孔に外輪が嵌着され、内
輪の内側端部に向かう一端に軸方向に延長部が形成され
た軸受と、該磁性流体シール用孔と該軸受の延長部との
間に設けられた磁性流体シールと、軸受ケースの内側端
部に磁性流体シールを覆いかつ軸受の延長部側まで張り
出すように形成され、防止カバー用孔を画定する磁性流
体漏れ防止カバーとを備えているので、ディスクの交換
等に際しては、それら軸受ケース，軸受，磁性流体シー
ルが一体的構造体として一括して取外すことができ、磁
性流体シールを破壊することがない。

また、各軸受の延長部が軸受の内輪の内側端部に軸方
向に延長形成されることにより、その内輪と同径にスピ
ンドルを形成できる結果、軸受として小形のものを用い
ても、スピンドルの軸剛性が不足するのを防ぎ得、しか
も内輪と延長部が一体に形成されるので、両者の軸心が
ずれることがなく、延長部を設けた分だけスピンドルを
安定して支承することができ、回転振れが生じるおそれ
がない。その結果、軸剛性を保ちつつ組立性を考慮する
ので、小型でかつ高速回転用の磁気ディスク装置に極め
て有益である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第４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III−III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１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、ハウジング８に、アクチュエ
ータ組立体９と駆動手段10とスピンドル組立体11とが取
付けられている。

前記ハウジング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、回転体9aと、該回転
体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、回転体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、回転体9aの下
部に軸受15を介し取り付けられた軸受箱16が、ハウジン
グ８の底壁8bに固定されることにより、回転体9aが軸回
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の回転体
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10aと、該コ
イル10aを挿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体9
a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、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11cと、そ
れらのディスク７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、軸受ケー
ス17と、該軸受ケース17に外輪18aが嵌着された軸受18
と、軸受18の内輪18bの一端に延長された延長部19と、
その延長部19及び軸受ケース17間に設けられた磁性流体
シール20とを有して構成されている。

具体的に述べると、前記軸受ケース17及び17は、第３
図及び第４図に示すように、適宜の厚みをもつ円板状に
形成されており、その中央部に軸受18を嵌着するために
嵌着孔17aが設けられ、また周縁部17bにはハウジング８
の上壁8a及び底壁8bにボルトによって夫々取付けられる
ようにボルト挿通孔17cが穿設されている。なお、前記
軸受ケース17はハウジング８の底壁8bに取付けられるも
のが、その上壁8aに取付けられるものより大きい形状に
形成されているが、双方のものは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
示している。前記嵌着孔17aは、各軸受ケース17の中央
部において外部寄りの位置が大径をなすと共に、それよ
り内部寄りの位置が小径をなして階段状に形成されてい
る。

また、各軸受ケース17の中央部において嵌着孔17aよ
り外側端部（上端部）には、嵌着孔17aより大径をなす
と共に、保護カバー27を取付けるために孔17dが形成さ
れ、さらに嵌着孔17aより内側端部には、嵌着孔17aより
小さい径をなし磁性流体シール20を設けるために孔17e
が形成されている。

前記軸受18,18は、外周が前記嵌着孔17aに対応する階
段状の形状をなす外輪18aと、その内側に位置し、かつ
スピンドル11aを圧入し得る内輪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
とからなり、軸受ケース17の嵌着孔17aに外輪18aを圧入
することによって嵌着されている。

前記延長部19,19は軸受ケース17と協働して磁性流体
シール20を設けるためのものであって、各軸受け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沿って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及び延長
部19間において軸受18より内部位置に配設されており、
各軸受ケース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もって配置された磁性材製
の環状板からなるポールN20a及びポールS20bと、該ボー
ルN20a及びポールS20b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、ポールN20a,ポールS20b及び前記延長
部19間に設けられた磁性流体20dとを有し、マグネット2
0cによりポールN20a及びポールS20b,磁性流体20d,前記
延長部19間で閉磁路が形成されることにより、各軸受ケ
ース17をヘッドディスクアセンブリ２の外部と内部とに
遮断するようにしている。

また、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,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が一体に形成されている。該磁性流体漏れ防止カバ
ー20eは、各軸受ケース17,17におけるポールS20b寄りの
端部を、そのポールS20bと若干の間隙21を隔てたまま
で、かつスピンドル11aと干渉しない程度に延長部19側
まで平行に張り出して形成され、スピンドル11aの駆動
によって軸受18の内輪18bが回転したとき、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2
0d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いる。従って、軸受ケース17には孔
17d,軸受用の嵌着孔17a,磁性流体シール用孔17e,前記防
止カバー20eを形成する孔17fが外部から内側端部に至る
に従い径が順次狭まる階段状に形成されている。即ち、
軸受ケース17は、孔17d,嵌着孔17a,磁性流体シール用孔
17e,防止カバー用孔17fからなる取付孔を有している。

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20の組付け時にその磁性流体20dを注
入するため、注入用切欠き20fが形成され、該注入用切
欠き20fからノズル等の工具を用いて注入するようにし
ている。また、注入用切欠き20fはヘッドディスクアセ
ンブリ２と縦置き（スピンドル11aが水平方向に位置す
る形態）で使用した場合、ポールN20a,ポールS20b及び
軸受18の延長部18間に磁性流体20dを注入したとき、そ
の磁性流体20dが自重によりそれらポールN,S20a,20b及
び延長部19の間の周囲に亘って流れ落ちるよう磁性流体
漏れ防止カバー20eの内周部において上部に配置される
ことが好ましい。

なお、前記軸受ケース17,17のうち、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27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
ねじ止めされている。また、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
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、軸受ケース17,17
と、軸受ケース17,17に外輪18aが嵌着された軸受18と、
軸受18の内輪18bの一端に延長された延長部19と、その
延長部19及び軸受ケース17,17間に設けられた磁性流体
シール20とを有して構成されているので、磁性流体シー
ル20によりヘッドディスクアセンブリ２の外部と内部と
を遮断することができると共に、軸受18の潤滑剤がヘッ
ドディスクアセンブリ２の内部に飛散するのを防ぐこと
もできる。

そして、前述の構成であることにより、ディスク７の
交換等に際しては、軸受ケース17,軸受18,延長部19,磁
性流体シール20を一体的構造体として一括して取外すこ
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。

また、延長部19が軸受18の内輪18bの一端に軸方向に
延長して形成されているので、その内輪18bと同径にス
ピンドルを形成できる結果、第１の従来例のように軸受
内輪の内周にカラーを固定したものに比較すると、スピ
ンドル径をさらに細くすることが不要になり、軸受18が
小形の場合であってもスピンドル11aの軸剛性が不足す
るのを防ぎ得る。しかも軸受内輪18bと延長部19が一体
に形成されるので、延長部19と内輪18bとの軸心がずれ
ることがなく、延長部を設けた分だけスピンドルを安定
して支承することができ、軸受に回転振れが生じるおそ
れがない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ディスクの交換
等に際し、磁性流体シールを破壊することなく軸受機構
の各構成部品を一括して取外すことができ、また軸受が
小形の場合であってもスピンドルの軸剛性が不足するの
を防ぎ得、しかも軸受に回転振れが生じるおそれもない
ように構成した結果、軸剛性を保ちつつ組立性を考慮す
ることができたので、小型でかつ高速回転用の磁気ディ
スク装置に極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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III−III
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
す拡大断面及び底面図である。 ２……ヘッドディスクアセンブリ、Ａ……軸受機構、17
……軸受ケース、17a……軸受用の嵌着孔、17e……磁性
流体シール用の孔、17f……防止カバー用の孔、18……
軸受、18a……外輪、18b……内輪、19……延長部、20…
…磁性流体シール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 幹雄 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 阿保 高昭 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 中村 滋男 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 山本 泰夫 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (56)参考文献 特開 昭62−73480（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−290274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−170915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−182554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−241525（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−139922（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−25691（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気記録媒体を有するハブを固着したスピ
   ンドルの両端側に夫々対向して配置され、スピンドルの
   両端側を回転自在に夫々支承する軸受機構において、各
   軸受機構は、対向する端部を内側端部，該内側端部の反
   対側の端部を外側端部とするとき、内周部に互いに外側
   端部から内側端部に向かうに従って順次径を狭める階段
   状に形成され、軸受用嵌着孔，磁性流体シール用孔，防
   止カバー用孔からなる取付孔を有する軸受ケースと、該
   軸受用嵌着孔に外輪が嵌着され、内輪の内側端部に向か
   う一端に軸方向に延長部が形成された軸受と、該磁性流
   体シール用孔と該軸受の延長部との間に設けられた磁性
   流体シールと、軸受ケースの内側端部に磁性流体シール
   を覆いかつ軸受の延長部側まで張り出すように形成さ
   れ、防止カバー用孔を画定する磁性流体漏れ防止カバー
   とを備えたことを特徴とする軸受機構。