JP5606116B2

JP5606116B2 - 転がり軸受装置およびピボット装置

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Publication number: JP5606116B2
Application number: JP2010071074A
Authority: JP
Inventors: 貴之小坂; 住夫清水
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: JP2011204318A

Description

本発明は、転がり軸受装置およびピボット装置に関するものである。

一般に、磁気記録装置（ＨＤＤ）に用いられる転がり軸受装置は、同軸に配置された内輪および外輪を備える転がり軸受と、転がり軸受の内輪に嵌合される内筒と、転がり軸受の外輪を嵌合させる外筒とにより構成され、内筒および外筒が転がり軸受により相対回転自在に支持されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。特許文献１に記載の転がり軸受装置は、シャフト（内筒）と内輪およびハウジング（外筒）と外輪がそれぞれ接着剤により接合され、特許文献２に記載の転がり軸受装置では、シャフトと内輪が嫌気性の接着剤により接合されている。

特開平１１−１８２５４３号公報特開２０００−３４６０８５号公報

しかしながら、嫌気性接着剤はアウトガス成分が多いとともに、硬化時間が長く生産性が低いという不都合がある。また、従来の転がり軸受装置のようにシャフトと内輪およびハウジングと外輪をそれぞれ接着剤により接合した場合、温度変化によって接着剤の剛性が変動し、これにより予圧が変化して共振周波数（レゾナンス）やトルクが変動するという不都合がある。

また、レーザ溶接する場合であっても、溶接範囲の面積が大きくなると、溶融した溶融部が硬化する際の熱収縮により嵌合部分に位置ずれが生じてトルクが低下するという問題がある。また、溶接箇所の表面粗さが粗いと、均等に溶融することが難しく嵌合部分に位置ずれや接合不良が生じてトルクがばらついてしまうという問題がある。

例えば、レゾナンスが低いと、制御帯域が低くなりハードディスクに対する磁気情報のリードライトに不都合を与えたり、また、レゾナンスのばらつきが大きいと、制御回路に設定されたフィルタが所定の周波数帯域外の周波数に共振を持ったりする場合がある。また、トルクが低いと、ハードディスク上での磁気ヘッドの位置決め誤差が大きくなり磁気情報のリードライトに不都合を与える場合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、生産性の向上およびアウトガスの発生の低減を図るとともに、共振周波数変動やトルク変動の発生を防止した転がり軸受装置およびピボット装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、ハードディスクのスイングアームを揺動自在に支持するための転がり軸受装置であって、同軸に配置された内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される外径１０ｍｍ以下の２つの転がり軸受と、該２つの転がり軸受の各前記内輪に嵌合される第１の部材、または、各前記外輪を嵌合させる嵌合孔を有する第２の部材を備え、前記外輪または前記内輪が前記スイングアームを装着可能に設けられ、前記内輪と前記第１の部材との嵌合部分および前記外輪と前記第２の部材との嵌合部分の少なくとも一箇所が、前記内輪および前記第１の部材の少なくとも一方または前記外輪および前記第２の部材の少なくとも一方はステンレス材料からなる表面粗さＲａ０．２以下の低粗面を有し、該低粗面に施されたレーザ照射により２００μｍより小さい径寸法を有する溶接範囲によってレーザ溶接されている転がり軸受装置を提供する。

本発明によれば、内輪または外輪にスイングアームを装着させれば、２つの転がり軸受を支点としてスイングアームを揺動自在に支持することができる。この場合において、各内輪と第１の部材との嵌合部分または各外輪と第２の部材との嵌合部分の少なくとも１箇所をレーザ溶接により接合することで、嫌気性接着剤を用いて接合する場合のようなアウトガスの発生を防止できるとともに、接合時間を短縮し生産性を向上することができる。また、接着剤を用いた場合のような温度変化による接着剤の剛性変動に起因する予圧変化を回避し、共振周波数およびトルクの安定化を図ることができる。

また、嵌合部分における内輪と第１の部材の少なくとも一方または外輪と第２の部材の少なくとも一方が有する表面粗さＲａ０．２以下の低粗面にレーザ照射を施すことで、レーザ光の反射率やエネルギーの吸収率のばらつきが少なく、低粗面をほぼ均等に溶融することができる。したがって、溶接範囲の径寸法（スポット径）のばらつきを抑制し嵌合部分の接合不良を低減することができる。

また、溶接範囲のスポット径を２００μｍより小さくすることで、溶融した溶融部が硬化する際の熱収縮を低減し嵌合部分の位置ずれを抑制することができる。これにより、２つの転がり軸受に予圧をかけた場合に嵌合部分の位置ずれによる予圧抜けを防ぐことができ、安定したトルクおよびレゾナンスを得ることができる。

上記発明においては、前記レーザ溶接による溶接範囲の径寸法が１５０〜１００μｍであることとしてもよい。

嵌合部分における被溶接材どうしの隙間に対してレーザ溶接によるスポット径が小さすぎると、被溶接材どうしを十分な溶融量で接合することができず、接合強度を確保することができない場合がある。レーザ溶接によるスポット径を１５０〜１００μｍとすることで、溶融部の熱収縮による位置ずれを抑制するとともに嵌合部分の接合強度を確保することができる。

また、上記発明においては、前記外輪間または前記内輪間の一方に軸方向に挟まれるスペーサ部を備え、他方の前記内輪または前記外輪が、軸方向に隣接する前記内輪または前記外輪に対して相対的に近接する方向に押圧された状態で前記第１の部材または前記第２の部材にレーザ溶接されていることとしてもよい。

このように構成することで、外輪間または内輪間の一方に挟まれたスペーサ部により、他方の内輪間または外輪間にスペーサ部の長さに応じた隙間が形成されるので、他方の内輪どうしまたは外輪どうしを軸方向に相対的に近接させた状態で第１の部材または第２の部材とレーザ溶接することにより、２つの転がり軸受に予圧をかけた状態を簡易にかつ安定して維持することができる。

本発明は、ベース部材と、前記スイングアームと、上記本発明の転がり軸受装置とを備え、前記第１の部材および前記第２の部材のいずれか一方が前記ベース部材に固定され、他方の前記外輪または前記内輪に前記スイングアームが装着されているピボット装置を提供する。

本発明によれば、転がり軸受装置の２つの転がり軸受により、第１の部材または第２の部材に固定されたベース部材に対して、外輪または内輪に装着されたスイングアームを安定した共振周波数とトルクで揺動させることができる。

本発明は、ハードディスクのスイングアームを揺動自在に支持するための転がり軸受装置であって、同軸に配置された内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される外径１０ｍｍ以下の２つの転がり軸受と、該２つの転がり軸受の各前記内輪に嵌合される第１の部材と、前記２つの転がり軸受の各前記外輪を嵌合させる嵌合孔を有する第２の部材とを備え、前記第１の部材または前記第２の部材が前記スイングアームを装着可能に設けられ、前記内輪と前記第１の部材との嵌合部分および前記外輪と前記第２の部材との嵌合部分の少なくとも一箇所が、前記内輪および前記第１の部材の少なくとも一方または前記外輪および前記第２の部材の少なくとも一方はステンレス材料からなる表面粗さＲａ０．２以下の低粗面を有し、該低粗面に施されたレーザ照射により２００μｍより小さい径寸法を有する溶接範囲によってレーザ溶接されている転がり軸受装置を提供する。

本発明によれば、２つの転がり軸受の各内輪と各外輪との間の円環状空間を複数の転動体が転動することにより、各内輪に嵌合された第１の部材と各外輪を嵌合させた第２の部材とが２つの転がり軸受の軸まわりに相対回転させられる。したがって、第１の部材または第２の部材にスイングアームを装着させれば、２つの転がり軸受を支点としてスイングアームを揺動自在に支持することができる。

この場合において、各内輪と第１の部材との嵌合部分および各外輪と第２の部材との嵌合部分の少なくとも１箇所をレーザ溶接により接合することで、アウトガスの発生を防止できるとともに接合時間を短縮し生産性を向上することができる。また、温度変化による接着剤の剛性変動に起因する予圧変化を回避し、共振周波数およびトルクの安定化を図ることができる。

また、嵌合部分における内輪と第１の部材の少なくとも一方または外輪と第２の部材の少なくとも一方が有する表面粗さＲａ０．２以下の低粗面にレーザ照射を施すことで、レーザ光の反射率やエネルギーの吸収率のばらつきが少なく、低粗面をほぼ均等に溶融することができる。したがって、スポット径のばらつきを抑制し嵌合部分の接合不良を低減することができる。

上記発明においては、前記レーザ溶接による溶接範囲の径寸法が１５０〜１００μｍであることとしてもよい。
このように構成することで、溶融部の熱収縮による位置ずれを抑制するとともに嵌合部分の接合強度を確保することができる。

また、上記発明においては、前記外輪間または前記内輪間の一方に軸方向に挟まれるスペーサ部を備え、他方の前記内輪または前記外輪が、軸方向に隣接する前記内輪または前記外輪に対して相対的に近接する方向に押圧された状態で前記第１の部材または前記第２の部材にレーザ溶接されていることとしてもよい。
このように構成することで、２つの転がり軸受に予圧をかけた状態を簡易にかつ安定して維持することができる。

本発明は、ベース部材と、前記スイングアームと、上記本発明の転がり軸受装置とを備え、前記第１の部材および前記第２の部材のいずれか一方が前記ベース部材に固定され、他方の前記第２の部材または前記第１の部材に前記スイングアームが装着されているピボット装置を提供する。

本発明によれば、転がり軸受装置の２つの転がり軸受により第１の部材と第２の部材とが相対的に回動させられることで、第１の部材または第２の部材に固定されたベース部材に対して他方に装着されたスイングアームを安定した共振周波数とトルクで揺動させることができる。

本発明によれば、生産性の向上およびアウトガスの発生の低減を図るとともに、共振周波数変動やトルク変動の発生を防止することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るピボット装置の縦断面図である。図１の転がり軸受装置の縦断面図である。図２のレーザ溶接前の内輪とシャフトとの嵌合部分の縦断面図である。図２の嵌合部分のレーザ溶接した状態の縦断面図である。図４の溶接範囲を示す平面図である。溶接範囲の表面粗さとスポット径との関係を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る転がり軸受装置およびピボット装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るピボット装置５０は、例えば、図１に示すように、ハードディスクドライブ装置に用いられる。ピボット装置５０は、ベースハウジング（ベース部材）５１と、スイングアーム５３と、ベースハウジング５１に対してスイングアーム５３を揺動自在に支持する転がり軸受装置１０とを備えている。

ベースハウジング５１の下端面には、転がり軸受装置１０を取り付ける凹部５２が形成されている。
スイングアーム５３は、転がり軸受装置１０が嵌合される軸受嵌合孔５４を有する筒状本体５５と、筒状本体５５の軸方向に沿って多段に配置された複数本（ここでは５本）のアーム部５７と、各アーム部５７の先端に設けられ、ハードディスク（図示略）に磁気情報を書き込んだり記録されている磁気情報を読み取ったりする磁気ヘッド（図示略）とを備えている。

転がり軸受装置１０は、図２に示すように、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される第１の転がり軸受１Ａおよび第２の転がり軸受１Ｂと、これら転がり軸受１Ａ，１Ｂに嵌合されるシャフト（第１の部材）１３と、転がり軸受１Ａ，１Ｂを嵌合させる嵌合孔２５を有するスリーブ（第２の部材）２３とを備えている。

第１の転がり軸受１Ａは、同軸に配置された内輪３ａおよび外輪５ａと、これら内輪３ａと外輪５ａとの間の円環状空間に周方向に間隔をあけて内蔵される複数個の転動体７とを備えている。第２の転がり軸受１Ｂは、第１の転がり軸受１Ａと同様の構成を有し、内輪３ｂおよび外輪５ｂと、複数個の転動体７とを備えている。各転動体７は、図示しないリテーナにより等間隔配置された状態で転動可能に保持されている。

これらの転がり軸受１Ａ，１Ｂは、例えば、外形寸法が約９．５２５ｍｍ、内径寸法が約６．３５ｍｍを有している。また、内輪３ａ、３ｂ、外輪５ａ，５ｂおよび転動体７は、例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ相当等のステンレス材料により形成され、成分範囲はＣｒが１６〜１８ｗｔ％を有している。

内輪３ａ，３ｂの外周面には、それぞれ深溝型若しくはアンギュラ型の内輪軌道が設けられ、外輪５ａ，５ｂの内周面には、それぞれ深溝型若しくはアンギュラ型の外輪軌道が設けられている。また、内輪３ａ，３ｂは、例えば、図３に示すような内周縁４ａ，４ｂ周辺の表面粗さ（算術平均粗さ）がＲａ０．２以下を有している。

内輪３ａ、３ｂにはシャフト１３が嵌合されている。内輪３ａ、３ｂとシャフト１３との嵌合部分は、図４および図５に示すように、内輪３ａ、３ｂの内周縁４ａ，４ｂとシャフト１３の外周面との境界付近がレーザ溶接により接合されている。符号Ｗはレーザ溶接による溶接範囲を示している。レーザ溶接に用いるレーザとしては、例えば、Ｙａｇレーザやファイバレーザの基本波長である１μｍ程度の波長や、第２高調波の５００μｍ程度の波長が用いられる。

溶接範囲Ｗは、略円形状を有し、表面粗さＲａ０．２以下を有する面、例えば、内輪３ａ，３ｂの内周縁４ａ，４ｂ上に中心が配置されている。また、溶接範囲Ｗは、２００μｍ以下の径寸法、例えば、１５０〜１００μｍ程度の径寸法を有している。以下、溶接範囲Ｗの中心を「キーホール」といい、溶接範囲Ｗの径寸法を「スポット径」という。なお、内輪３ａ、３ｂとシャフト１３との嵌合部分は、それぞれ周方向に間隔をあけて複数箇所（例えば、３箇所）が上記のスポット径の溶接範囲Ｗによりレーザ溶接されている。

外輪５ａ，５ｂはそれぞれスリーブ２３の嵌合孔２５に嵌合されている。これらの嵌合部分は、例えば、外輪５ａ，５ｂの外周面と嵌合孔２５の内周面とが接着剤により接合されている。接着剤としては、例えば、嫌気性接着剤や熱硬化接着剤等が挙げられる。

シャフト１３は、略円柱状部材であり、例えば、直径が約６．３ｍｍ以下のものが用いられる。また、シャフト１３は、例えば、ＳＵＳ３０３やＳＵＳ３０３ＣＵ、または、ＳＵＳ４２０等のステンレス材料により形成され、成分範囲はＣｒが１２〜２０ｗｔ％を有している。

シャフト１３の軸方向の一端には、全周にわたり半径方向外方に突出する鍔状のフランジ部１５および軸方向に突出する雄ねじ形成用の突起１７が設けられている。また、シャフト１３の軸方向の他端には、軸方向に延びるネジ孔１９が形成されている。

このシャフト１３は、突起１７がベースハウジング５１の下端面の凹部５２に嵌め込まれるようになっている。また、シャフト１３は、ベースハウジング５１の外部からネジ孔１９にネジ（図示せず）が挿入されるにより、回転軸線Ｃ上でベースハウジング５１の上端面にネジ留め固定されるようになっている。

また、シャフト１３は、フランジ部１５側から順に第１の転がり軸受１Ａおよび第２の転がり軸受１Ｂに嵌め込まれており、第１の転がり軸受１Ａの内輪３ａの端面にフランジ部１５が突き当てられている。以下、シャフト１３と第１の転がり軸受１Ａの内輪３ａとの嵌合部分を「第１の嵌合部２９Ａ」といい、シャフト１３と第２の転がり軸受１Ｂの内輪３ｂとの嵌合部分を「第２の嵌合部２９Ｂ」という。

また、シャフト１３には、転がり軸受１Ａ，１Ｂの内輪３ａ，３ｂが相互に近接する方向に押圧された状態で接合されている。これにより、転がり軸受１Ａ，１Ｂに予圧がかけられた状態となり、内輪３ａ，３ｂおよび外輪５ａ，５ｂと転動体７とが隙間なく接触させられている。

スリーブ２３は、略円筒状部材であり、外周面がスイングアーム５３の軸受嵌合孔５４に嵌合されるようになっている。スリーブ２３の嵌合孔２５には、軸方向の略中央に半径方向内方に向かって突出する凸部（以下、「スペーサ部」という。）２７が設けられている。

この嵌合孔２５には、スペーサ部２７を挟んで軸方向の一方に第１の転がり軸受１Ａ、他方に第２の転がり軸受１Ｂが嵌合されており、外輪５ａ，５ｂの互いに対向する端面がそれぞれスペーサ部２７に突き当てられている。以下、嵌合孔２５と第１の転がり軸受１Ａの外輪５ａとの嵌合部分を「第３の嵌合部２９Ｃ」といい、嵌合孔２５と第２の転がり軸受の外輪５ｂとの嵌合部分を「第２の嵌合部２９Ｄ」という。

以下、このように構成された転がり軸受装置１０およびピボット装置５０の製造方法を説明する。
まず、第１の転がり軸受１Ａの内輪３ａにシャフト１３を嵌合させ、シャフト１３のフランジ部１５に内輪３ａの端面を突き当てる。そして、内輪３ａのフランジ部１５に突き当てられた端面とは反対側の端面の内周縁４ａにレーザ光を照射し、溶接範囲Ｗのスポット径が１５０〜１００μｍ程度になるように内輪３ａの内周縁４ａとシャフト１３の外周面との境界付近をレーザ溶接する。

ここで、溶接範囲のスポット径を大きくしすぎると（例えば、スポット径を２００μｍ以上にすると）、内輪３ａおよびシャフト１３の溶融量が接合に必要な溶融量以上に多くなり、溶融した溶融部分が硬化する際の熱収縮が増大する。そのため、内輪３ａとシャフト１３との位置ずれが大きくなり予圧をかけることができない場合がある。また、レーザ光の照射範囲の表面粗さＲａが１．６以上だと、レーザ光の反射率やエネルギーの吸収率にばらつきが多く、均等に溶融することができない。そのため、図６に示されるように、溶接範囲のスポット径の設定値を制限したとしても、実際のスポット径のばらつき幅が大きく、接合不良を発生する可能性が高くなる。

本実施形態に係る転がり軸受装置１０は、表面粗さがＲａ０．２以下を有する内輪３ａの内周縁４ａにキーホールが配置されるようにレーザ光を照射することで、レーザ光の反射率やエネルギーの吸収率のばらつきが少なく、内周縁４ａ周辺をほぼ均等に溶融することができる。したがって、図６に示されるように、溶接範囲のスポット径のばらつきを抑制し嵌合部分の接合不良を低減することができる。

また、溶接範囲Ｗのスポット径を１５０〜１００μｍ程度とすることで、溶融した溶融部分が硬化する際の熱収縮を低減して内輪３ａとシャフト１３との位置ずれを抑制しつつ、内輪３ａとシャフト１３を十分な溶融量で接合して接合強度を確保することができる。

次に、スリーブ２３の嵌合孔２５または第２の転がり軸受１Ｂの外輪５ｂの外周面に接着剤を塗布する。そして、嵌合孔２５に外輪５ｂを嵌合させ、外輪５ｂの端面を嵌合孔２５のスペーサ部２７に突き当てる。

続いて、第１の転がり軸受の外輪５ａの外周面またはスリーブ２３の嵌合孔２５に接着剤を塗布する。そして、第１の転がり軸受１Ａに嵌合されたシャフト１３をフランジ部１５が鉛直下向きになるように固定した状態で、第２の転がり軸受１Ｂを嵌合させたスリーブ２３を嵌め合わせる。

具体的には、スリーブ２３に嵌め込まれている第２の転がり軸受１Ｂの内輪３ｂにシャフト１３を嵌合させるとともに、シャフト１３が嵌め込まれている第１の転がり軸受１Ａの外輪５ａを第１の嵌合部２９Ａに嵌合させ、外輪５ａの端面をスペーサ部２７に突き当てる。

この状態で、第２の嵌合部２９Ｂをレーザ溶接により接合する。
ここで、転がり軸受１Ａ，１Ｂの外輪５ａ，５ｂ間に挟まれたスペーサ部２７により、内輪３ａ，３ｂ間にはスペーサ部２７の長さに応じた隙間が形成されているので、内輪３ａと内輪３ｂとを相互に近接させる方向に押圧することで、転がり軸受１Ａ，１Ｂに予圧をかけることができる。

この場合において、第１の転がり軸受１Ａの内輪３ａがシャフト１３のフランジ部１５に突き当てられているので、内輪３ａに対して第２の転がり軸受１Ｂの内輪３ｂを軸方向に押圧して近接させるだけで、転がり軸受１Ａ，１Ｂの両方に予圧をかけることができる。

そこで、内輪３ｂを軸方向に押圧した状態で内輪３ｂの内周縁４ｂにレーザ光を照射し、溶接範囲Ｗのスポット径が１５０〜１００μｍ程度になるように内輪の３ｂの内周縁４ｂとシャフト１３の外周面との境界付近をレーザ溶接する。これにより、転がり軸受１Ａ，１Ｂに予圧がかけられた状態を簡易に維持することができる。

また、第１の嵌合部２９Ａおよび第２の嵌合部２９Ｂにおいて、内輪３ａ，３ｂとシャフト１３との位置ずれを抑制し精度よく接合することができる。したがって、予圧抜けを防ぎ安定した予圧をかけることができる。これにより、図６に示されるように、安定したトルクおよびレゾナンスを得ることができる。

続いて、他の第３の嵌合部２９Ｃおよび第４の嵌合部２９Ｄが接着剤によって接合されると転がり軸受装置１０が完成する。例えば、接着剤として嫌気性接着剤を用いた場合には、所定の時間放置することにより接着剤が硬化し嵌合部２９Ｃ，２９Ｄが接合される。また、接着剤として熱硬化接着剤を用いた場合には、所定の熱を加えることにより接着剤が硬化し嵌合部２９Ｃ，２９Ｄが接合される。

このようにして製造された転がり軸受装置１０は、２つの転がり軸受１Ａ，１Ｂの各内輪３ａ，３ｂと各外輪５ａ，５ｂとの間の円環状空間を複数の転動体７が転動することにより、各内輪３ａ，３ｂに嵌合されたシャフト１３と各外輪５ａ，５ｂを嵌合させたスリーブ２３とが転がり軸受１Ａ，１Ｂの軸まわりに相対回転させられる。

そして、スリーブ２３にスイングアーム５３を装着させ、ベースハウジング５１の下端面の凹部５２にシャフト１３の突起１７を嵌合させて転がり軸受装置１０を固定することによりピボット装置５０が構成される。以下、ピボット装置５０の作用について説明する。

ボイスコイルモータ等の駆動部（図示せず）を作動させると、転がり軸受装置１０のシャフト１３が嵌合されるベースハウジング５１に対し、スリーブ２３を嵌合するスイングアーム５３が転がり軸受装置１０を支点として回転軸線Ｃまわりに揺動させられる。これにより、各磁気ヘッドが各ハードディスク上を往復移動させられる。

例えば、スイングアーム５３を高速動作させることにより、各磁気ヘッドが各ハードディスクの所定の位置に記録されたデータへそれぞれ瞬時に移動させられ、ハードディスクに記録されている磁気情報の読み取りや磁気情報の書き込みを行うことができる。

以上説明したように、本実施形態に係る転がり軸受装置１０およびピボット装置５０によれば、表面粗さがＲａ０．２以下の内輪３ａ，３ｂの内周縁４ａ、４ｂにレーザ照射を施すことで、溶接範囲のスポット径のばらつきを抑制するとともに、溶接範囲のスポット径を２００μｍより小さくすることで、内輪３ａ，３ｂとシャフト１３との位置ずれを抑制し嵌合部２９Ａ，２９Ｂを精度よく接合することができる。これにより、予圧抜けを防ぎ安定したトルクおよびレゾナンスを得ることができる。

また、全ての嵌合部２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄを接着剤により接合する場合と比較してアウトガスの発生が低減するとともに、接合時間が短縮し生産性を向上することができる。また、レーザ溶接によれば、接着剤により接合した場合のような温度変化による接着剤の剛性変動に起因する予圧変化を回避し、レゾナンスおよびトルクの安定化を図ることができる。したがって、ベースハウジング５１に対してスイングアーム５３を安定したレゾナンスとトルクで揺動させることができる。

なお、本実施形態においては、内輪３ａ，３ｂの内周縁４ａ，４ｂ周辺が表面粗さＲａ０．２以下を有することとしたが、嵌合部分の少なくとも一箇所における内輪３ａ，３ｂおよびシャフト１３の少なくとも一方または外輪５ａ，５ｂおよびスリーブ２３の少なくとも一方が表面粗さＲａ０，２以下の低粗面を有し、その低粗面上にキーホールが配置されるようにレーザ溶接することとすればよい。また、レーザ溶接による溶接範囲のスポット径を２００μｍより小さくすることとすればよい。

例えば、シャフト１３の外周面の表面粗さをＲａ０．２以下とし、シャフト１３の外周面にキーホールが配置されるようにレーザ溶接することとしてもよいし、また、内輪３ａ，３ｂの内周縁４ａ，４ｂ周辺とシャフト１３の外周面の両方の表面粗さをＲａ０．２以下とし、これらの境界付近にキーホールが配置されるようにレーザ溶接することとしてもよい。

また、例えば、外輪５ａ，５ｂの外周縁周辺とスリーブ２３の嵌合孔のどちらか一方、または、両方が表面粗さＲａ０．２以下を有することとし、これらの表面粗さＲａ０．２以下の面にキーホールが配置されるようにレーザ溶接することとしてもよい。この場合、第２の部材として、嵌合孔２５の内面にスペーサ部２７を備えないスリーブを採用し、転がり軸受１Ａ，１Ｂの内輪３ａ，３ｂ間にリング状の間座を挟む構成としてもよい。このようにすることで、外輪５ａ，５ｂ間に間座の長さに応じた隙間が形成されるので、外輪５ａ，５ｂどうしを近接させる方向に押圧した状態でレーザ溶接することにより、転がり軸受１Ａ，１Ｂに予圧をかけた状態を簡易かつ安定して維持することができる。
また、全ての嵌合部２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄをレーザ溶接により接合したり、あるいは、レーザ溶接と接着剤とを併用して接合したりすることとしてもよい。

また、本実施形態においては、嵌合部２９Ａ、２９Ｂの周方向に３箇所をレーザ溶接することとしたが、例えば、周方向の２箇所以下、または、周方向の４箇所以上をレーザ溶接することとしてもよい。
また、本実施形態においては、スリーブ２３にスイングアーム５３を装着し、シャフト１３をベースハウジング５１に固定することとしたが、例えば、シャフト１３にスイングアームを装着し、スリーブ２３をベース部材に固定することとしてもよい。また、例えば、スリーブ２３を用いずに、外輪５ａ，５ｂがスイングアームの軸受嵌合孔に直接嵌合されることとしてもよい。また、例えば、スリーブ２３をベース部材に固定する場合には、シャフト１３を用いずに、内輪３ａ，３ｂにスイングアームを直接嵌合させることとしてもよい。

また、本実施形態においては、外形寸法が約９．５２５ｍｍで内径寸法が約６．３５ｍｍの転がり軸受１Ａ，１Ｂを例示して説明したが、転がり軸受としては、例えば、外形寸法が約８ｍｍで内径寸法が約５ｍｍを有するものや、外形寸法が約７ｍｍで内径寸法が約４ｍｍを有するものや、または、外形寸法が約５ｍｍで内径寸法が約２．５ｍｍを有するもの等が挙げられる。

また、本実施形態は以下のように変形することとしてもよい。
例えば、同一の嵌合部２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄにおいて、最初のレーザ溶接とは周方向に異なる位置をスポット径が異なる溶接範囲によりさらにレーザ溶接することとしてもよい。例えば、最初に内輪３ａ，３ｂまたは外輪５ａ，５ｂに熱収縮による位置ずれが生じないレーザ光のスポット径によりレーザ溶接し、次に、最初の溶接箇所と同じ位置、または、最初の溶接箇所とは周方向にずらした位置を最初のレーザ溶接によるスポット径より大きいスポット径（最初のレーザパワーより高いレーザパワー）でレーザ溶接することとしてもよい。

このようにすることで、最初のレーザ溶接により、内輪３ａ，３ｂまたは外輪５ａ，５ｂの形状をほぼ維持したまま精度よく嵌合部分を固定することができる。また、次に、高いレーザパワーでレーザ溶接する際に溶接箇所の熱収縮によって内輪３ａ，３ｂとシャフト１３または外輪５ａ，５ｂとスリーブ２３を相対的に変化させる力が作用する場合であっても、最初のレーザ溶接による溶接箇所の固定力によって嵌合部分の位置ずれを抑制しつつ高い接合強度で接合することができる。

１Ａ第１の転がり軸受
１Ｂ第２の転がり軸受
３ａ，３ｂ内輪
５ａ，５ｂ外輪
７転動体
１０転がり軸受装置
１３シャフト（第１の部材）
２３スリーブ（第２の部材）
２５嵌合孔
５０ピボット装置
５１ベースハウジング（ベース部材）
５３スイングアーム

Claims

ハードディスクのスイングアームを揺動自在に支持するための転がり軸受装置であって、
同軸に配置された内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される外径１０ｍｍ以下の２つの転がり軸受と、
該２つの転がり軸受の各前記内輪に嵌合される第１の部材、または、各前記外輪を嵌合させる嵌合孔を有する第２の部材を備え、
前記外輪または前記内輪が前記スイングアームを装着可能に設けられ、
前記内輪と前記第１の部材との嵌合部分および前記外輪と前記第２の部材との嵌合部分の少なくとも一箇所が、前記内輪および前記第１の部材の少なくとも一方または前記外輪および前記第２の部材の少なくとも一方はステンレス材料からなる表面粗さＲａ０．２以下の低粗面を有し、該低粗面に施されたレーザ照射により２００μｍより小さい径寸法を有する溶接範囲によってレーザ溶接されている転がり軸受装置。
前記レーザ溶接による溶接範囲の径寸法が１５０〜１００μｍである請求項１に記載の転がり軸受装置。
前記外輪間または前記内輪間の一方に軸方向に挟まれるスペーサ部を備え、
他方の前記内輪または前記外輪が、軸方向に隣接する前記内輪または前記外輪に対して相対的に近接する方向に押圧された状態で前記第１の部材または前記第２の部材にレーザ溶接されている請求項１または請求項２に記載の転がり軸受装置。
ベース部材と、前記スイングアームと、請求項１から請求項３のいずれかに記載の転がり軸受装置とを備え、前記第１の部材および前記第２の部材のいずれか一方が前記ベース部材に固定され、他方の前記外輪または前記内輪に前記スイングアームが装着されているピボット装置。
ハードディスクのスイングアームを揺動自在に支持するための転がり軸受装置であって、
同軸に配置された内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される外径１０ｍｍ以下の２つの転がり軸受と、
該２つの転がり軸受の各前記内輪に嵌合される第１の部材と、
前記２つの転がり軸受の各前記外輪を嵌合させる嵌合孔を有する第２の部材とを備え、
前記第１の部材または前記第２の部材が前記スイングアームを装着可能に設けられ、
前記内輪と前記第１の部材との嵌合部分および前記外輪と前記第２の部材との嵌合部分の少なくとも一箇所が、前記内輪および前記第１の部材の少なくとも一方または前記外輪および前記第２の部材の少なくとも一方はステンレス材料からなる表面粗さＲａ０．２以下の低粗面を有し、該低粗面に施されたレーザ照射により２００μｍより小さい径寸法を有する溶接範囲によってレーザ溶接されている転がり軸受装置。
前記レーザ溶接による溶接範囲の径寸法が１５０〜１００μｍである請求項５に記載の転がり軸受装置。
前記外輪間または前記内輪間の一方に軸方向に挟まれるスペーサ部を備え、
他方の前記内輪または前記外輪が、軸方向に隣接する前記内輪または前記外輪に対して相対的に近接する方向に押圧された状態で前記第１の部材または前記第２の部材にレーザ溶接されている請求項５または請求項６に記載の転がり軸受装置。
ベース部材と、前記スイングアームと、請求項５から請求項７のいずれかに記載の転がり軸受装置とを備え、前記第１の部材および前記第２の部材のいずれか一方が前記ベース部材に固定され、他方の前記第２の部材または前記第１の部材に前記スイングアームが装着されているピボット装置。