公差環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠維持滑架與樞軸之間的固定的穩(wěn)定性的公差環(huán)。在使用板狀的構(gòu)件形成、呈沿著規(guī)定方向大致環(huán)繞一周的環(huán)狀且沿著周向設(shè)有朝向徑向突出的多個凸部(81)的公差環(huán)(8)中，凸部(81)沿著周向配置偶數(shù)個，分別通過多個凸部(81)的中央部和與公差環(huán)(8)外接的圓的中心的多條直線相互交叉，由此抑制了剛性不均的增大，從而能夠維持滑架與樞軸之間的固定的穩(wěn)定性。
【專利說明】公差環(huán)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在硬盤裝置等中使用的公差環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，在計算機(jī)等進(jìn)行信息處理的設(shè)備中使用硬盤裝置。近年來，該硬盤裝置不僅作為計算機(jī)的外部存儲裝置，也搭載在電視機(jī)、錄像機(jī)等家電產(chǎn)品、機(jī)動車用的電子設(shè)備類中。
[0003]圖20所示的以往的硬盤裝置200中，在殼體主體201內(nèi)收納有驅(qū)動機(jī)構(gòu)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有:驅(qū)動作為記錄介質(zhì)的硬盤202旋轉(zhuǎn)的主軸203 (該主軸通過未圖示的電動機(jī)旋轉(zhuǎn))；對相對于硬盤202進(jìn)行信息記錄以及信息讀取的磁頭204進(jìn)行支承并在硬盤202的面上轉(zhuǎn)動的滑架205 ;使滑架205精密地轉(zhuǎn)動而控制磁頭204的掃描的VCM(Voice CoilMotor) 206 ;固定于殼體主體201而將殼體主體201與滑架205連結(jié)的樞軸207。需要說明的是，樞軸207呈例如大致柱狀，并具有軸承的結(jié)構(gòu)。
[0004]滑架205以樞軸207為中心軸而在硬盤202的面上轉(zhuǎn)動。此時，滑架205與樞軸207之間的固定使用公差環(huán)。通過將滑架205固定于樞軸207，來防止VCM206對滑架205的轉(zhuǎn)動施加的動力向殼體主體201傳遞。
[0005]公差環(huán)呈使平板狀的構(gòu)件沿著規(guī)定方向大致環(huán)繞一周而成的環(huán)狀。在將該公差環(huán)插入滑架205側(cè)的開口后，將樞軸207壓入公差環(huán)的內(nèi)部。作為這種公差環(huán)，公開了具有多個向外周側(cè)突出的凸形狀的接觸部的公差環(huán)(例如，參照專利文獻(xiàn)I?4)。在專利文獻(xiàn)I?4所示的公差環(huán)中，將接觸部壓接在滑架205或樞軸207中的任一方的側(cè)面，而將滑架205與樞軸207之間固定。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-205413號公報
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特表2003-522912號公報
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本特開2002-130310號公報
[0011]專利文獻(xiàn)4:日本特開2007-305268號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]然而，在專利文獻(xiàn)I?4所示的以往的公差環(huán)中，當(dāng)將接觸部的彈簧常數(shù)設(shè)為k、將該公差環(huán)的徑向的最大值設(shè)為k_、將最小值設(shè)為Icniin時，變動幅度表示為(k.-kmJ/k.。此時，當(dāng)對置的接觸部位于通過環(huán)的中心的直線上時(將各接觸部與中心連結(jié)的線段所成的角度為180° )，變動幅度變大而產(chǎn)生剛性高的部位和剛性低的部位(剛性不均變大)，從而可能造成公差環(huán)對滑架與樞軸之間的固定的穩(wěn)定性降低。
[0014]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠維持滑架與樞軸之間的固定的穩(wěn)定性的公差環(huán)。
[0015]用于解決課題的手段
[0016]為了解決上述的課題而達(dá)到目的，本發(fā)明的公差環(huán)使用板狀的構(gòu)件而形成，呈沿著規(guī)定方向大致環(huán)繞一周的環(huán)狀，且沿著周向設(shè)有朝向徑向突出的多個凸部，其特征在于，所述凸部沿著所述周向而配置偶數(shù)個，分別通過所述多個凸部的中央部和與該公差環(huán)外接的圓的中心的多條直線相互交叉。
[0017]而且，本發(fā)明的公差環(huán)以上述的技術(shù)方案為基礎(chǔ)，其特征在于，在將所述凸部視為兩端被固定在該凸部的中央部和所述外接的圓的中心的彈簧并假定各凸部中的彈簧的彈簧常數(shù)相同的情況下，當(dāng)將取決于在所述外接的圓中從作為基準(zhǔn)的徑向繞所述中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度θ的合成彈簧常數(shù)設(shè)為κ(θ)時，所述多個凸部的中央部位于與所述合成彈簧常數(shù)κ(θ)成為最大或最小的多個旋轉(zhuǎn)角度Θ中的某一方對應(yīng)的位置處。
[0018]而且，本發(fā)明的公差環(huán)以上述的技術(shù)方案為基礎(chǔ)，其特征在于，當(dāng)將所述多個凸部
的個數(shù)設(shè)為Na,b = aX2b(a = 1,3,5,......、b = 1,2,......)時,各凸部設(shè)置于在所述外
接的圓中從作為基準(zhǔn)的徑向繞所述外接的圓的中心而旋轉(zhuǎn)了由下式(I)定義的角度θ α,0的徑向上。
[0019]θ α, @ = α 9 a+β 9 b+π?α, @ π......(I) [0020]此處，Θa = 2 π /a、Θ b = ji /Na,b、a = 0,1,2,.......β = 0,1,2,......、ma,
e = 0, 1、a ^ a_l、β ^ 2b_l。
[0021]而且，本發(fā)明的公差環(huán)以上述的技術(shù)方案為基礎(chǔ)，其特征在于，具有從與所述周向正交的方向的外緣側(cè)端部中的至少一方的外緣側(cè)端部沿著與所述周向正交的方向切開而成的切口部。
[0022]而且，本發(fā)明的公差環(huán)以上述的技術(shù)方案為基礎(chǔ)，其特征在于，在所述一方的外緣側(cè)端部設(shè)置一個或多個所述切口部。
[0023]而且，本發(fā)明的公差環(huán)以上述的技術(shù)方案為基礎(chǔ)，其特征在于，所述周向上的端部的曲率半徑比所述周向上的所述端部以外的部分的曲率半徑小。
[0024]而且，本發(fā)明的公差環(huán)以上述的技術(shù)方案為基礎(chǔ)，其特征在于，曲率半徑隨著從所述端部以外的部分朝向所述端部的方向連續(xù)變小。
[0025]而且，本發(fā)明的公差環(huán)以上述的技術(shù)方案為基礎(chǔ)，其特征在于，所述多個凸部沿著所述周向配置，沿著所述周向配置的所述凸部之中的、配置成一列的所述凸部的個數(shù)為3的倍數(shù)。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明，在呈沿著規(guī)定方向大致環(huán)繞一周的環(huán)狀且沿著周向設(shè)有朝向徑向突出的多個凸部的公差環(huán)中，通過各凸部的中央部和與公差環(huán)外接的圓的中心的多條直線相互交叉，因此抑制了剛性不均的增大，從而起到能夠維持滑架與樞軸之間的固定的穩(wěn)定性這樣的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的硬盤裝置的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0029]圖2為表示圖1所示的硬盤裝置主要部分的結(jié)構(gòu)的部分剖視圖。[0030]圖3為表示圖1所示的硬盤裝置主要部分的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0031]圖4為表示圖1所示的硬盤裝置的公差環(huán)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0032]圖5為表示圖1所示的硬盤裝置的公差環(huán)的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0033]圖6為示意性地表示圖1所示的硬盤裝置的公差環(huán)的結(jié)構(gòu)的展開圖。
[0034]圖7為示意性地表示圖1所示的硬盤裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0035]圖8為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的公差環(huán)中的角度與彈簧常數(shù)比的關(guān)系的圖表。
[0036]圖9為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的公差環(huán)中的角度與彈簧常數(shù)比的關(guān)系的圖表。
[0037]圖10為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的公差環(huán)中的凸部的個數(shù)與變動幅度的關(guān)系的圖表。
[0038]圖11為示意性地表示圖1所示的硬盤裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0039]圖12為示意性地表示圖1所示的硬盤裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0040]圖13為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的公差環(huán)中的角度與彈簧常數(shù)比的關(guān)系的一例的圖表。
[0041]圖14為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的公差環(huán)中的凸部的個數(shù)與變動幅度的關(guān)系的圖表。
[0042]圖15為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的公差環(huán)中的凸部的個數(shù)與徑向剛性的關(guān)系的一例的圖表。
[0043]圖16為示意性地表示本發(fā)明的實施方式的變形例I所涉及的硬盤裝置的公差環(huán)的主要部分的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0044]圖17為示意性地表示本發(fā)明的實施方式的變形例2所涉及的硬盤裝置的公差環(huán)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0045]圖18為示意性地表示本發(fā)明的實施方式的變形例3所涉及的硬盤裝置的公差環(huán)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0046]圖19為示意性地表示本發(fā)明的實施方式的變形例4所涉及的硬盤裝置的公差環(huán)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0047]圖20為表示以往的硬盤裝置的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
【具體實施方式】
[0048]以下，參照附圖詳細(xì)說明用于實施本發(fā)明的方式。需要說明的是，并非通過以下的實施方式來限定本發(fā)明。而且，以下的說明中參照的各圖僅概略地示出了能夠便于理解本發(fā)明的內(nèi)容的程度的形狀、大小以及位置關(guān)系。即，本發(fā)明并不限定于各圖中例示的形狀、大小以及位置關(guān)系。需要說明的是，在以下的說明中，作為公差環(huán)的一例，說明硬盤裝置。
[0049]圖1為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的硬盤裝置的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。在圖1所示的硬盤裝置I中，在殼體主體2內(nèi)收納有驅(qū)動機(jī)構(gòu)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有:驅(qū)動作為記錄介質(zhì)的硬盤3旋轉(zhuǎn)的主軸4 ;對相對于硬盤3進(jìn)行信息記錄以及信息讀取的磁頭部50進(jìn)行支承并在硬盤3的面上轉(zhuǎn)動的滑架5 ;使滑架5精密地轉(zhuǎn)動而控制磁頭部50的掃描的VCM6 ;固定于殼體主體2而將殼體主體2與滑架5連結(jié)的柱狀的樞軸7。需要說明的是，樞軸7呈例如大致柱狀，并具有軸承的結(jié)構(gòu)。
[0050]圖2為表示圖1所示的硬盤裝置I的主要部分的結(jié)構(gòu)的部分剖視圖。圖3為表示圖1所示的硬盤裝置I的主要部分的結(jié)構(gòu)的立體圖。滑架5具有:在硬盤3的面上延伸并在前端保持磁頭部50的臂51 ;與樞軸7連結(jié)且截面具有比樞軸7的截面的直徑略大的直徑的柱狀的中空空間的連結(jié)部52。如圖2所示，磁頭部50具有:在基于硬盤3的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流的作用下相對于硬盤3的面浮起的懸架50a ;設(shè)于懸架50a的端部且為與同臂51連接的一側(cè)不同的側(cè)的端部而進(jìn)行信息記錄以及信息讀取的磁頭50b。需要說明的是，在硬盤裝置I具有多個硬盤3的情況下，滑架5與硬盤3的數(shù)量相應(yīng)地具有多個磁頭部50。
[0051]VCM6具有連結(jié)于與臂51側(cè)不同的端部側(cè)的線圈60和將線圈60夾入的兩個磁鐵61。VCM6利用由在線圈60中流動的電流與磁場產(chǎn)生的力來驅(qū)動滑架5。由此，滑架5利用來自VCM6的動力而以樞軸7的中心為中心軸在硬盤3的面上轉(zhuǎn)動，使磁頭部50在硬盤3的面上轉(zhuǎn)動。
[0052]此時，滑架5與樞軸7之間的固定使用公差環(huán)8。通過將公差環(huán)8插入滑架5的連結(jié)部52的中空空間，并在公差環(huán)8的內(nèi)部壓入樞軸7，從而將滑架5與樞軸7之間固定。此時，滑架5被固定為繞作為軸承的樞軸7的長度方向的中心軸轉(zhuǎn)動自如。通過將滑架5固定于樞軸7，來防止VCM6對滑架5的轉(zhuǎn)動所施加的動力向殼體主體2傳遞。
[0053]圖4為表示公差環(huán)8的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5為表示公差環(huán)8的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。如圖4、5所示，公差環(huán)8使用板狀的不銹鋼而形成，周向呈大致環(huán)狀，且具有多個凸部81。凸部81在公差環(huán)8的外表面沿徑向呈大致矩形形狀地突出。而且，各凸部81沿著公差環(huán)8的周向設(shè)置成一列。在將公差環(huán)8插入滑架5側(cè)的開口后，將樞軸7壓入公差環(huán)8的內(nèi)部。此時，凸部81壓接于滑架5的連結(jié)部52的內(nèi)部壁面，將滑架5與樞軸7之間固定。需要說明的是，優(yōu)選公差環(huán)8的周向長度與連結(jié)部52的開口的外周長度相等。而且，凸部81的突出方向也可以為沿著徑向向內(nèi)周側(cè)突出的方向。
[0054]而且，如圖5所示的側(cè)視圖所示，公差環(huán)8的周向上的端部82、83的曲率半徑與周向上的端部82、83以外的部分的曲率半徑的值不同。具體而言，周向上的端部82、83的曲率半徑與滑架5的連結(jié)部52的曲率半徑相等。而且，周向上的端部82、83以外的部分的曲率半徑大于滑架5的連結(jié)部52的曲率半徑。在圖5中，虛線Ptl表示周向上的端部82、83以外的部分的曲率半徑的圓形狀(外接的圓的形狀)。由此，當(dāng)將公差環(huán)8插入滑架5的連結(jié)部52時，在開口的端部82、83閉合的情況下，沿著周向的形狀能夠成為與連結(jié)部52的曲率半徑大致相等的曲率半徑的圓形。此處，公差環(huán)8以曲率半徑隨著從端部82、83以外的部分朝向端部82、83的方向連續(xù)變小的方式彎曲。
[0055]圖6為示意性地表示圖1所示的硬盤裝置I的公差環(huán)8的結(jié)構(gòu)的展開圖，為將公差環(huán)8沿周向拉伸的圖。也如圖6所示，在本實施方式中，說明一列配置有六個凸部81的情況。公差環(huán)8的凸部81沿著主面的長度方向排列。
[0056]此處，沿一列配置的凸部81的個數(shù)為偶數(shù)，且為3的倍數(shù)。通過將凸部81的個數(shù)配置為3的倍數(shù)，例如相對于抵接側(cè)面以120°對稱地進(jìn)行接觸，使對連結(jié)部52的側(cè)面施加的載荷大致均勻，從而能夠高精度地維持軸承的動作效率。需要說明的是，在本實施方式中，對具有六個凸部81的情況進(jìn)行說明。[0057]圖7為示意性地表示圖1所示的硬盤裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖7為將上述的滑架5、凸部81以及樞軸7模型化為滑架C、凸部B以及樞軸M而將凸部B視為兩端固定在凸部81的中央部和與公差環(huán)8外接的圓的中心的彈簧的圖。將該凸部B的彈簧常數(shù)設(shè)為k。而且，相對于通過滑架C的中心0(公差環(huán)的外接圓的中心)且通過凸部B的與滑架C以及樞軸M接觸的各接觸點(凸部81的中央部)的軸線NI (徑向的基準(zhǔn))傾斜了的軸線N2與該軸線NI所成的角度設(shè)為Θ。
[0058]此時，當(dāng)將軸線N2方向的彈簧常數(shù)設(shè)為ke時，如式⑵所示，ke表示為，
[0059]k 0 = k I cos Θ | …(2)。
[0060]圖8為表示本實施方式所涉及的公差環(huán)的角度Θ與彈簧常數(shù)比ke/k的關(guān)系的圖表。如圖8所示，當(dāng)角度Θ為90° (-90° )時，彈簧常數(shù)比ke/k(彈簧常數(shù)ke)成為O。即，就凸部B而言，在角度Θ為90。的情況下(軸線N2相對于軸線NI傾斜了 90°的情況下)，沿軸線NI方向施加的載荷相對于軸線N2方向施加的載荷為O。而且，Θ在90°的情況也同樣。
[0061]而且，在公差環(huán)設(shè)置有多個凸部B。此時，當(dāng)多個凸部B相對于360°以等間隔配置時，從以一個徑向為基準(zhǔn)時的基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)角度Θ時的徑向的合成彈簧常數(shù)Κ(θ)(以下僅記為K)如式(3)所示。合成彈簧常數(shù)K取決于在外接的圓中從作為基準(zhǔn)的徑向繞中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度Θ。
[0062]【數(shù)I】
【權(quán)利要求】
1.一種公差環(huán)，該公差環(huán)使用板狀的構(gòu)件而形成，呈沿著規(guī)定方向大致環(huán)繞一周的環(huán)狀，且沿著周向設(shè)有朝向徑向突出的多個凸部，其特征在于， 所述凸部沿著所述周向而配置偶數(shù)個， 分別通過所述多個凸部的中央部和與該公差環(huán)外接的圓的中心的多條直線相互交叉。
2.如權(quán)利要求1所述的公差環(huán)，其特征在于， 在將所述凸部視為兩端被固定在該凸部的中央部和所述外接的圓的中心的彈簧并假定各凸部中的彈簧的彈簧常數(shù)相同的情況下，當(dāng)將取決于在所述外接的圓中從作為基準(zhǔn)的徑向繞所述中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度Θ的合成彈簧常數(shù)設(shè)為Κ(θ)時， 所述多個凸部的中央部位于與所述合成彈簧常數(shù)Κ( Θ )成為最大或最小的多個旋轉(zhuǎn)角度Θ中的某一方對應(yīng)的位置處。
3.如權(quán)利要求1或2所述的公差環(huán)，其特征在于， 當(dāng)將所述多個凸部的個數(shù)設(shè)為Na,b = aX2b(a= 1,3,5,.......b = 1,2,......)時， 各凸部設(shè)置于在所述外接的圓中從作為基準(zhǔn)的徑向繞所述外接的圓的中心而旋轉(zhuǎn)了由下式(I)定義的角度Θ a,e的徑向上，
9 a, @ = α θ a+β θ b+ΠΙα, β π......⑴
此處，Qa = 23i/a、Θ b = JI /Na, b、a = 0,1,2,......、β = 0,1,2,......、ma,e =0，1、a ( a-1、β ( 2b_l。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的公差環(huán)，其特征在于， 具有從與所述周向正交的方向的外緣側(cè)端部中的至少一方的外緣側(cè)端部沿著與所述周向正交的方向切開而成的切口部。
5.如權(quán)利要求4所述的公差環(huán)，其特征在于， 在所述一方的外緣側(cè)端部設(shè)置一個或多個所述切口部。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項所述的公差環(huán),其特征在于， 所述周向上的端部的曲率半徑比所述周向上的所述端部以外的部分的曲率半徑小。
7.如權(quán)利要求6所述的公差環(huán)，其特征在于， 曲率半徑隨著從所述端部以外的部分朝向所述端部的方向連續(xù)變小。
8.如權(quán)利要求1~7中任一項所述的公差環(huán)，其特征在于， 所述多個凸部沿著所述周向配置， 沿著所述周向配置的所述凸部之中的、配置成一列的所述凸部的個數(shù)為3的倍數(shù)。
【文檔編號】G11B21/02GK104011798SQ201280063893
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】荒木俊充, 三村光輝, 田島典拓 申請人:日本發(fā)條株式會社