JP2000220634A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価な構成で、潤滑剤の蒸発や飛散
を少なくしながら、低トルク化及びトルク変動の抑制を
促進することができる転がり軸受装置を提供すること。 【解決手段】 玉軸受５、６の軌道面に潤滑剤として油
を注入する。また、玉軸受５、６に付与する予圧を、５
０〜２００ｇｆの範囲に設定するようにする。このよう
にすると、潤滑剤として油を用いることによる機能低下
を極力抑制しながら、従来のようにグリースを潤滑剤と
して用い従来の予圧範囲（３００〜８００ｇｆ）に予圧
を設定する場合に比べて、潤滑剤の蒸発や飛散を少なく
しながら、低トルク化及びトルク変動の抑制を促進する
ことができる。このため、簡単かつ安価な構成としなが
ら、高速で微少揺動するような部位での使用に適した転
がり軸受装置を提供でき、延いては例えば高性能なスイ
ングアーム用軸受装置等を提供することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受及び軸
受装置に関し、例えば磁気ディスク装置におけるスイン
グアーム用の軸受のように、高速で微少揺動する部位で
の使用に適した転がり軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスイングアーム用軸受装置では、
例えば図２のように、ケース１２に固定された軸１に、
一対の玉軸受１０、１１を介して、揺動部材（ハウジン
グ）２が揺動可能に取り付けられ、該揺動部材２にスイ
ングアーム３が支持されている。前記スイングアーム３
は、ロータ及びステータ等から成るモータ４により駆動
される。

【０００３】ところで、従来においては、潤滑剤として
グリースが密封された２個の玉軸受１０、１１に予圧
（軸振れ、転動体の滑り、振動や騒音の防止のために、
転動体と内外輪との間隙を調整すべく軸受に与えられる
アキシャル荷重を言う）をかけて使用されている。そし
て、図３に示すように、内輪内径面１０ａ，１１ａ及び
外輪外径面１０ｂ，１１ｂの周囲に接着剤が塗布され
て、各玉軸受１０、１１は軸１及び揺動部材２に接着固
定されるようになっている。また、玉軸受１０、１１の
両側面は、通常、シール部材１３を介してシールされる
ようになっている。なお、従来の予圧範囲は、３００ｇ
ｆ〜８００ｇｆとするのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年において
は、磁気ディスク装置は益々高密度化が要求されてい
る。このため、ディスクに信号を記録するトラックの幅
は益々狭くなってきており、信号を記録再生するヘッド
を搭載するスイングアームには、目標トラックへのアク
セスの高速化と位置決め精度の向上（位置制御の高速化
及び高精度化）が一層強く要求される。

【０００５】従って、スイングアームを支持する玉軸受
には、位置制御の高速化と高精度化を満足するために、
低トルクであることと、トルクスパイク（急激なトルク
変動）のようなトルク変動が無いことが要求されてい
る。

【０００６】また、最近の磁気ディスク装置は、ポータ
ブルな用途にも利用されつつある。ポータブル用の電源
としては電池が用いられるため、磁気ディスク装置には
小型化・軽量化と同時に低電力化が要求されることか
ら、スイングアームを支持する玉軸受に対しても、従来
にも増して小型・軽量化及び低トルク化の要求が強まっ
ている。

【０００７】しかしながら、従来のスイングアーム用の
玉軸受では、潤滑剤としてグリースを用いており、駆動
トルクが大きい、或いはヒステリシス、トルクスパイク
などのトルク変動が大きいと言った課題がある。

【０００８】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、小型・軽量、簡単かつ安価な構成でありなが
ら、低トルクでトルク変動を小さくでき、しかも潤滑剤
の飛散や蒸発を少なくできる転がり軸受装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明では、回転中心内側から転動体を転動自由に支
持する内輪部と、回転中心外側から転動体を転動自由に
支持する外輪部と、前記内輪部と前記外輪部との間に介
装される転動体と、を含んで構成される転がり軸受装置
において、前記内輪部及び前記外輪部と、前記転動体
と、の間の潤滑剤として油を用いると共に、前記転がり
軸受装置に付与する予圧を５０〜２００ｇｆの範囲に設
定するようにした。

【００１０】このように、転がり軸受装置において、潤
滑剤として油を用い、かつ予圧範囲を５０〜２００ｇｆ
に設定するようにすれば、簡単かつ安価な構成でありな
がら、従来のようにグリースを潤滑剤として用い従来の
予圧範囲に予圧を設定する場合に比べて、潤滑剤の蒸発
や飛散を少なくしながら、低トルク化及びトルク変動の
抑制を促進することが可能となる。

【００１１】即ち、潤滑剤として油を用いることによる
機能低下を極力抑制しながら、低トルク化及びトルク変
動の抑制を促進することができ、以て位置制御の高速化
と高精度化を図ることができる。このため、高速で微少
揺動するような部位での使用に適した転がり軸受装置を
提供でき、延いては例えば高性能なスイングアーム用軸
受装置等を提供することができることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を、添付の
図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形
態に係る転がり軸受装置を示す。なお、図２に示した従
来装置と全体的な構成（軸、揺動部材、スイングアー
ム、モータ等の構成や配列など）は同様であるので説明
を省略し、異なる部分について主に説明することとす
る。なお、図２及び図３の従来装置と同一の要素には、
同一符号を付してある。

【００１３】図１において、軸１の外周には、一対の玉
軸受５、６の内輪（インナーレース）５Ａ，６Ａが嵌合
保持（圧入嵌合）され、一対の玉軸受５、６の外輪（ア
ウターレース）５Ｂ，６Ｂは、揺動部材（ハウジング）
２の内周面に嵌合保持（圧入嵌合）されている。

【００１４】ところで、本実施形態では、図１に示すよ
うに、各玉軸受５、６の潤滑剤として油を用いており、
予め軌道面に微量の油を注入するようにしてある。この
油潤滑によれば、グリース潤滑の場合に比べて、潤滑剤
の初期の飛散を少なくできると共に、低トルク化やトル
ク変動の抑制を図ることができる。なお、油を軌道面に
注入する代わりに、予め軌道面に微量の油を薄く塗布し
ておく潤滑方法である、いわゆるオイルプレーティング
処理等を採用することもできる。潤滑剤の油としては、
一般的な潤滑油を用いることができるが、低蒸発性のエ
ステル系油や親和性の高いフッ素系油を採用すること
が、耐飛散性、耐蒸発性、耐摩耗性等の観点及びコスト
面から、より好ましい。

【００１５】また、本実施形態では、装置の小型・軽量
化延いては低コスト化を図るために、各玉軸受５、６の
シール部材として片シール７を用いるようになってお
り、従来の玉軸受１０、１１における段部１０ｃ，１１
ｃ（図３参照）を省略可能として、玉軸受のｔ寸法（図
１２参照）を小さくできるようにしてある。なお、潤滑
油として、例えば、低蒸発性のエステル系油や親和性の
高いフッ素系油を採用すれば、片シール構造としても、
耐飛散性、耐蒸発性、耐摩耗性等を良好に維持すること
が可能である。

【００１６】なお、従来のシール部材１３同様に、両端
をシールする両シール構造としても良いし、或いはシー
ル部材を設けないオープン構造としても良い。但し、オ
ープン構造の場合には、別途シール構造が必要となるた
め、両シール構造及びオープン構造の何れの場合でも、
本実施形態に係る片シール構造の場合に比べてコスト高
になる。

【００１７】なお、本実施形態では、既述したように、
軸１の外周に、玉軸受５、６の内輪（インナーレース）
５Ａ，６Ａを圧入嵌合すると共に、玉軸受５、６の外輪
（アウターレース）５Ｂ，６Ｂを、揺動部材（ハウジン
グ）２の内周面に圧入嵌合する構成としたので、従来の
ような接着剤を用いて接着固定する場合における接着剤
によるアウトガスの問題を抑制することができることに
なる。

【００１８】ところで、圧入時のしめ代としては、直径
で１μｍ以上１２μｍ以下とするのが好ましい。１μｍ
より小さいと、良好に嵌合保持できず動いてしまう心配
があり、１２μｍを越えると、軌道面等の変形が大きく
なり、トルク変動の原因となるおそれがあるからであ
る。

【００１９】また、予圧｛本実施形態においては、予圧
は、図１に示すように、内輪５Ａ，６Ａ側面と、転動体
としての玉５Ｃ，６Ｃを介して外輪５Ｂ，６Ｂ側面（揺
動部材２）と、の間で作用する｝の付与方法は、内輪５
Ａ、６Ａを加振しながら圧入し、外輪５Ｂ，６Ｂ側で共
振周波数を測定しながら予圧を調整（制御）する所謂共
振圧入方式（共振管理）でも良いし、内輪５Ａ，６Ａを
加振しながら圧入し、外輪５Ｂ，６Ｂ側でトルクを測定
しながら予圧を調整（制御）する所謂トルク圧入方式
（トルク管理）でも良い。

【００２０】前記共振圧入方式は、共振周波数を一定に
する、即ち、剛性を一定にすることができるが、その反
面、トルクがバラツキ易いといった特性がある。一方、
前記トルク圧入方式は、トルクを一定にすることができ
るが、その反面、共振周波数（剛性）がバラツキ易いと
言ったおそれがある。

【００２１】従って、共振（剛性）、トルクの何れを優
先するかによって、圧入方式を使い分けることが好まし
い。但し、何れの方法であっても、内外輪とも軸１及び
揺動部材２に圧入固定する構成とすれば、従来のように
接着剤を用いて接着固定する場合のような、接着剤によ
るアウトガスの問題を抑制することができるものであ
る。

【００２２】なお、圧入時の共振周波数の設定は、予圧
量から玉軸受５、６の剛性を従来方法により求めると共
に、揺動部材２（スイングアーム３も含む）と玉軸受外
輪５Ｂ，６Ｂとの質量の和を求めておいて、これら求め
た剛性と質量との関係から所望の共振周波数を設定する
ことができる。本実施形態では、共振周波数の設定を、
予圧量として５０〜２００ｇｆとしている。このため、
従来の予圧範囲（３００ｇｆ〜８００ｇｆ）に比べて、
より低トルク化することができる。なお、予圧を５０ｇ
ｆ未満にすると、高温時に予圧抜けが生じるおそれがあ
るため、下限を５０ｇｆとするのが好ましい。

【００２３】ところで、本実施形態では、内外輪とも軸
１及び揺動部材２に圧入固定する構成として説明した
が、これに限定されるものではなく、内輪内径面５ａ，
６ａ及び外輪外径面５ｂ，６ｂに接着剤を塗布し、軸１
及び揺動部材２に接着固定する構成としても良いもので
ある。

【００２４】以上のように、本実施形態に係る転がり軸
受装置によれば、潤滑剤として油を用い、かつ予圧範囲
を５０〜２００ｇｆに設定するようにしたので、従来の
ようにグリースを潤滑剤として用い従来の予圧範囲に予
圧を設定する場合に比べて、潤滑剤の蒸発や飛散を少な
くしながら、低トルク化及びトルク変動の抑制を促進す
ることができる。

【００２５】即ち、潤滑剤として油を用いることによる
機能低下を極力抑制しながら、低トルク化及びトルク変
動の抑制を促進することができ、以て位置制御の高速化
と高精度化を図ることができる。従って、高速で微少揺
動するような部位での使用に適した転がり軸受装置を提
供でき、延いては例えば高性能なスイングアーム用軸受
装置等を提供することができる。

【００２６】なお、上記実施形態では、玉軸受装置につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ころ軸受装置等、あらゆる転がり軸受装置（アンギ
ュラー型式なども含む）に適用することができるもので
ある。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る転が
り軸受装置によれば、潤滑剤として油を用い、かつ予圧
範囲を５０〜２００ｇｆに設定するようにしたので、従
来のようにグリースを潤滑剤として用い従来の予圧範囲
に予圧を設定する場合に比べて、潤滑剤の蒸発や飛散を
少なくしながら、低トルク化及びトルク変動の抑制を促
進することができる。

【００２８】即ち、潤滑剤として油を用いることによる
機能低下を極力抑制しながら、低トルク化及びトルク変
動の抑制を促進することができ、以て位置制御の高速化
と高精度化を図ることができる。従って、高速で微少揺
動するような部位での使用に適した転がり軸受装置を提
供でき、延いては例えば高性能なスイングアーム用軸受
装置等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る玉軸受装置の構成
例を示す断面図である。

【図２】従来のスイングアーム用軸受装置の全体構成例
を示す断面図である。

【図３】従来の玉軸受装置の構成例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 軸 ２ 揺動部材（ハウジング） ５ 玉軸受 ５Ａ 内輪（インナーレース） ５Ｂ 外輪（アウターレース） ５Ｃ 転動体（ボール） ６ 玉軸受 ６Ａ 内輪（インナーレース） ６Ｂ 外輪（アウターレース） ６Ｃ 転動体（ボール）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J012 AB06 AB07 BB01 CB10 FB07 GB10 3J101 AA02 AA32 AA42 AA54 AA62 BA21 FA01 FA31 GA53

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転中心内側から転動体を転動自由に支持
   する内輪部と、 回転中心外側から転動体を転動自由に支持する外輪部
   と、 前記内輪部と前記外輪部との間に介装される転動体と、 を含んで構成される転がり軸受装置において、 前記内輪部及び前記外輪部と、前記転動体と、の間の潤
   滑剤として油を用いると共に、前記転がり軸受装置に付
   与する予圧を５０〜２００ｇｆの範囲に設定するように
   したことを特徴とする転がり軸受装置。