JP2000227121A

JP2000227121A - スイングアーム用転がり軸受

Info

Publication number: JP2000227121A
Application number: JP11027469A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Muraki; 宏光村木; Hiroshi Tani; 弘志谷
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】コンタミネーションによる軸受性能への影響
を少なくし、軸受の清浄度の向上を図ることを目的とす
る。【解決手段】希釈した油を真空乾燥して、軸受面のう
ち少なくとも軌道面及び摺動面にコーティングあるいは
薄膜を形成し、軸受の側面にシール及びシールド（密封
板）を設けないオープン品とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイングアーム用
転がり軸受、更に詳しくは、高速で微小揺動する部位に
使用されるスイングアーム用転がり軸受に関し、特に、
軸受のトルクの安定化及び組立工程を減らすことを可能
にするスイングアーム用転がり軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２（１）は従来の玉軸受の断面図であ
る。図２（２）は従来の玉軸受を組み込んだスイングア
ームの略全体を示す断面図である。このように、玉軸受
３１、３２の内輪及び外輪がハウジング３３及び軸３４
に固定される構造である。従来、スイングアーム用転が
り軸受装置の潤滑剤にはグリースが用いられていた。例
えば、この従来のスイングアーム用転がり軸受装置で
は、図２（２）のようにグリースが密封された玉軸受
（３１、３２）２個を予圧をかけて使用している。しか
し、グリースを玉軸受３１，３２に封入しているため、
グリースの蒸発や飛散といったコンタミネーション（ア
ウトガス）が磁気ディスク表面に付着するという現象が
生じていた。最近の磁気ディスク装置の高密度化に伴
い、信号を記録再生するヘッドとディスクとのスペース
もますます狭くなってきており、ヘッドを搭載したスイ
ングアームには、ディスク面に接近していることから、
コンタミネーションが磁気ディスク表面に付着するとい
う現象を招き易い。磁気ディスク装置の信頼性にとって
はコンタミネーションの少ないことが求められており、
コンタミネーションの管理がますます重要となってい
る。それ故、従来にも増して玉軸受には飛散や蒸発の少
ない潤滑剤や潤滑方法が求められている。

【０００３】また、ディスクに信号を記録するトラック
の幅はますます狭くなってきている。そのため、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
置決め性能の高精度化がこれまで以上に要求されてい
る。軸受材質は、一般に内外輪（２２、２４）、玉２５
とも軸受鋼またはステンレス鋼が用いられている。特
に、玉軸受の揺動運動の振幅が小さいと転動面と保持器
２６のポケット面に油が導入されず、初めにあった油膜
が破断して摩耗を起こし、摩耗分が酸化して微細な赤褐
色の粉になるフレッチング摩耗を軌道面２３に招くこと
もあった。そのフレッチング摩耗により、トルク変動や
トルクの増大を招くという問題があった。それ故、磁気
ディスク装置における制御の高速化と高精度化の要求を
満たすために、スイングアームを支持する転がり軸受に
は、低トルク化とトルクスパイク（急激なトルク変動）
のようなトルク変動がないことが求められている。

【０００４】さらに、潤滑剤としてグリースを用い、玉
２５の側面にシール（あるいはシールド）２１が設けら
れていると玉軸受３１、３２をユニットに組込んだ状態
では洗浄が難しい。そのため、ユニットの状態及びスイ
ングアーム組立後のコンタミネーションには特に管理を
厳しくする必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、グリースの
蒸発や飛散といったコンタミネーションによる磁気ディ
スク装置の信頼性への影響を少なくし、低トルク化とト
ルク変動を小さくすることを可能にすると共に、軸受の
清浄度を向上させるスイングアーム用転がり軸受を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の玉軸受は、希釈
した油を真空乾燥して、軸受面のうち少なくとも軌道面
及び摺動面にコーティングあるいは薄膜を施し、密封装
置であるシール及びシールド（密封板）を設けないオー
プン品としている。具体的には、請求項１記載の発明
は、希釈し、真空乾燥した油でコーティングあるいは薄
膜を転がり軸受の軸受面のうち少なくとも軌道面及び摺
動面に形成することを特徴とするスイングアーム用転が
り軸受を提供するものである。つまり本発明は、転動体
である玉が接触する軌道面等に潤滑油をコーティングす
る構造である。転動体である玉が接触する箇所は軌道面
及び保持器のポケット面の摺動面であり、それらの面に
潤滑油をコーティングする構造である。そのような構造
であるため、玉軸受だけではなく、ころを転動体として
用いるころ軸受に応用することもできる。

【０００７】本発明は、潤滑油（フッ素系油あるいはエ
ステル系油）を揮発性の高い代替フロンで希釈し、軌道
面に注入し、温度８０〜１２０℃で０．５〜３時間程度
の真空乾燥を行う。その後、共振圧入方法等により内輪
及び外輪を軸及びハウジングに圧入固定する。玉軸受の
回転等により、玉（転動体）と内輪及び外輪の接触面で
ある軌道面、玉と保持器ポケット面の接触面である摺動
面にコーティングが形成される。その際、潤滑油の封入
量は軸受内部の空間容積の０．３〜３％とする構造であ
る。

【０００８】本発明によれば、希釈した油（潤滑油）を
真空乾燥して軸受面のうち少なくとも軌道面及び摺動面
にコーティングあるいは薄膜を形成しておくと、従来の
グリース潤滑の場合に比べて、潤滑剤の蒸発や飛散を少
なくできる。さらに、油は運動する接触面の中に入り易
く、油膜の形成と補修性が良いため、低トルク化及びト
ルク変動も小さくできる。

【０００９】また、さらに密封装置であるシール及びシ
ールド（密封板）を軸受の側面に設けないオープン品と
しておくと、軸受をユニットに組込んだ状態及びそのユ
ニットをスイングアームに取り付けた状態で洗浄するこ
とができる。つまり、これまで洗浄の障害となる密封装
置が取り除かれていることから、軸受をユニットに組込
んだ状態及びそのユニットをスイングアームに取り付け
た状態の洗浄が容易となり、確実な洗浄（清浄度の向
上）が可能となる。このため、軸受組立後に最終洗浄を
実施することが可能になり清浄度を高めることができ
る。また、軸受の組立工程中における洗浄工程を少なく
することによって低コスト化を図れる。

【００１０】

【実施例】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する。
本実施例では玉軸受１１、１２の潤滑剤としての潤滑油
１５は親和性の高いフッ素系油を用い、真空乾燥条件と
しては温度１００℃で２時間とした。潤滑油としては、
にじみ出しの少ないエステル系油あるいはフッ素系油な
どを封入することもできる。なお、アウトガスを低く押
さえるためには、本実施例で用いる親和性の高いフッ素
系油がより好ましい。また、希釈液としては、揮発性の
高い代替フロン（例えば商品名ＡＫ２２５など）が好ま
しい。また、真空乾燥条件としては、温度８０〜１２０
℃で０．５〜３時間位が良い。

【００１１】図１は本発明のスイングアーム用転がり軸
受の断面図である。本実施例の潤滑油１５の封入方法で
は、玉軸受１１、１２を軸１及びハウジング１０に組み
込む前に、予め代替フロンで希釈（１０〜２００倍）し
た潤滑油１５を軌道面１３、１４に注入してから、真空
乾燥（温度１００℃、２時間）させてコーティング（あ
るいは薄膜）を形成させている。このように、希釈して
から乾燥することにより、極めて微量な潤滑油の注入工
程を容易に行うことができる。従来の封入方法である加
熱処理させてコーティングあるいは薄膜を形成させる方
法と比較して、真空乾燥させる方法がより低コスト化を
可能にする。また、軸受材料にコーティングあるいは薄
膜を形成させているが、カップリングなどの下地処理を
施しても良い。その場合は、より親和力が高まり剥離や
離脱し難くなる。他の封入方法としてはディッピングに
よるオイルプレーティングを施した後、真空乾燥させて
コーティングあるいは薄膜を形成させてもよい。

【００１２】玉軸受１１、１２の内輪２、６及び外輪
４、７の軸１及びハウジング１０への固定方法は、内輪
２、６を加振しながら圧入し、外輪４側で共振周波数を
測定しながら予圧制御する。いわゆる共振圧入方法を用
いる。この共振圧入方法は、接着剤のコンタミネーショ
ンによる磁気ディスク面の汚染対策及び共振（剛性）を
一定にすることができる利点から、より好ましい方法で
ある。さらに、磁気ディスク面の汚染対策を考慮に入れ
ると、内輪２、６を加振しながら圧入し、外輪４側でト
ルクを測定しながら予圧制御する、いわゆるトルク圧入
方式を採ることもできる。なお、玉軸受の内輪２、６及
び外輪４、７は、接着剤によって軸１及びハウジング１
０に固定することもできる。

【００１３】玉軸受１１、１２の潤滑油１５の潤滑部位
は、軌道面１３、１４及び摺動面１６、１７である。玉
軸受１１、１２の初期の回転あるいは揺動によって潤滑
油１５が玉３、５との接触面である軌道面１３、１４及
び玉３、５と保持器１８、１９のポケット面の接触面で
ある摺動面１６、１７に転写される。その結果、玉３、
５と内輪２、６及び玉３、５と外輪４、７の軌道面１
３、１４、さらに玉３、５と保持器１８、１９のポケッ
ト面の摺動面１６、１７にコーティングあるいは薄膜が
形成されることになる。

【００１４】本実施例ではコンタミネーション及びフレ
ッチング摩耗を考慮に入れ潤滑油１５の封入量を軸受内
部の空間容積の１．５％としている。玉軸受１１、１２
の潤滑剤として潤滑油１５の封入量は軸受内部の空間容
積の０．３〜３％とする必要がある。これは以下の理由
に基づくものである。封入量の上限としては、コンタミ
ネーションを低く押さえるために、３％以下とする必要
があり、２％以下とすることがより好ましい。また、無
潤滑もしくは０．３％未満のドライ状態では、潤滑油が
軌道面１３、１４に導入され難い。そのため、早期にフ
レッチング磨耗が生じるため、封入量の下限を０．３％
とするものである。

【００１５】玉材質は通常の軸受鋼あるいはステンレス
鋼が用いられる。スイングアーム用転がり軸受のよう
に、約３０度の範囲をランダムシークしながら微小揺動
（トラッキング）するような場合には、玉材質が軸受鋼
あるいはステンレス鋼を用い、潤滑剤の封入量が空間容
積の０．３〜３％の範囲においても、ランダムシークの
耐久性能（数億回以上でフレッチング磨耗を生じない）
では実用上は問題を生じない。なお、一定エリアシーク
の耐久性能が重視されるような用途には、耐フレッチン
グ磨耗性を考慮して硬度の高いセラミックスボールを用
いるのが、より好ましい。

【００１６】また、潤滑剤のアウトガス及びにじみ出し
がないことから、玉軸受の両側面はシールドされておら
ず（密封板を設けておらず）、オープンのままである。
このため、軸受をユニットに組込んだ状態及びそのユニ
ットをスイングアームに取り付けた状態で洗浄すること
ができる。したがって、軸受組立後の最終洗浄を実施す
ることによって清浄度を向上させることができる。また
軸受の組立工程中における洗浄工程を少なくすることに
よって低コスト化を可能にできる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、潤滑剤と
して油を用い、希釈した油を真空乾燥して軌道面及び摺
動面にコーティングあるいは薄膜を形成しておくと、従
来のグリースの場合に比べて、潤滑剤の蒸発や飛散を少
なくできるとともに、低トルク化及びトルク変動も小さ
い転がり軸受が得られる。

【００１８】さらに軸受の側面にシール及びシールドを
設けない（密封板を設けない）オープン品としておく
と、軸受をユニットに組込んだ状態及びそのユニットを
スイングアームに取り付けた状態で洗浄することができ
る。このため、軸受組立後の最終洗浄を実施することに
よって清浄度の向上を図ることができ、また軸受の組立
工程中における洗浄工程を少なくすることによって低コ
スト化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のスイングアーム用転がり軸受の
断面図である。

【図２】図２（１）は従来の玉軸受の断面図である。図
２（２）は従来の玉軸受を組み込んだスイングアームの
略全体を示す断面図である。

【符号の説明】

１１玉軸受１３軌道面１５潤滑油１８摺動面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希釈し、真空乾燥した油でコーティング
あるいは薄膜を転がり軸受の軸受面のうち少なくとも軌
道面及び摺動面に形成することを特徴とするスイングア
ーム用転がり軸受。
【請求項２】前記転がり軸受の側面に密封板を設けな
いオープン品としたことを特徴とする請求項１記載のス
イングアーム用転がり軸受。