JP2000009147A - Rolling bearing - Google Patents

Rolling bearing

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JP2000009147A
JP2000009147A JP10172840A JP17284098A JP2000009147A JP 2000009147 A JP2000009147 A JP 2000009147A JP 10172840 A JP10172840 A JP 10172840A JP 17284098 A JP17284098 A JP 17284098A JP 2000009147 A JP2000009147 A JP 2000009147A
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coats
coat
rolling bearing
film
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Yasushi Toyoda
豊田  泰
Hiroaki Takebayashi
博明 竹林
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Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prolong the service life of a rolling bearing in the state of suppressing the rise of manufacturing cost to a minimum by providing a coat of formed face of the bearing with a solid substrate layer for improving affinity between a coat and a coat formed face of the bearing, at a part in contact with the coat on the lower layer side than the coat. SOLUTION: A solution for obtaining coats 31 formed of a fluorine contained polymer with a functional group is prepared, and inner and outer rings 22, 23, a rolling element 24 and a cage 25 with substrate layers 30 already formed the individually dipped in this solution, but a rolling bearing 16 in the assembled state of these components is dipped and rotated several times to stick the coats 31 to the inner ring 22, outer ring 23, rolling element 24 and cage 25. The substrate layers 30 positioned in the lower layers of the coats 31 has affinity for the coats 31, so that the coats 31 can be formed concordantly with the substrate layer 30. Since the coats 31 are formed in a state of being fully concordant with the lower layers, partial coat break caused by the rotation of the rolling element 24 accelerating the wear of base material is hardly occurred.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ころがり軸受に係
り、特に通常のグリースやにオイルが使用できない真空
環境、清浄環境および腐食環境等において用いるのに最
適な転がり軸受に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling bearing and, more particularly, to a rolling bearing most suitable for use in a vacuum environment, a clean environment, a corrosive environment, and the like where ordinary grease and oil cannot be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報機器として、情報記録ディスクの回
転中心に貫通固定されるスピンドル軸といった回転機構
であるとか、情報の記録・再生用のヘッドを移動させる
スイングアームといった揺動機構が備えられたものがあ
る。このような情報機器においては、例えば、特開平5
−135515号公報に記述された情報機器に示すよう
に、揺動機構として備えられたスイングアームにおける
揺動支点軸が、2つのラジアル転がり軸受で支持されて
いる。
2. Description of the Related Art As information equipment, there are provided a rotation mechanism such as a spindle shaft which is fixed through the center of rotation of an information recording disk, and a swing mechanism such as a swing arm for moving a head for recording and reproducing information. There is something. In such information equipment, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
As shown in an information device described in JP-A-135515, a swing fulcrum shaft of a swing arm provided as a swing mechanism is supported by two radial rolling bearings.

【0003】上記転がり軸受においては、次のような不
具合があった。すなわち、回転機構あるいは揺動機構の
うち、例えば揺動機構としてのスイングアームを支持す
るために用いる転がり軸受では、スイングアームが所定
の角度範囲内で繰り返し揺動する運動であるために、こ
れを支持する転がり軸受ではその転動体が引きずられて
滑ることがあり、そのためにいくら転動体と軌道輪との
間に潤滑剤を介装させても、潤滑剤の膜切れが起こりや
すかった。こうした潤滑剤の膜切れは、転動体と軌道輪
とが直接接触して転動体や軌道輪の摩耗を引き起こす原
因ともなる。
[0003] The above-mentioned rolling bearing has the following disadvantages. That is, among the rotating mechanism or the swing mechanism, for example, in a rolling bearing used to support a swing arm as a swing mechanism, the swing arm is a movement that swings repeatedly within a predetermined angle range. In a rolling bearing to be supported, the rolling element may be dragged and slipped. Therefore, no matter how much lubricant is interposed between the rolling element and the bearing ring, the film of the lubricant is easily cut. Such breakage of the lubricant film causes direct contact between the rolling elements and the races, causing wear of the rolling elements and the races.

【0004】また、介装する潤滑剤内に大きな粒子径の
ものが混じっていると、転がり軸受から微小なスパイク
ノイズが発生して、スイングアームの揺動運動のための
トルク特性が不安定になりやすく、記録・再生時のヘッ
ドの位置決め精度が低下する原因となるという不具合が
あった。
[0004] Further, if a large particle size is mixed in the interposed lubricant, a minute spike noise is generated from the rolling bearing, and the torque characteristic for the swinging motion of the swing arm becomes unstable. This is disadvantageous in that the head positioning accuracy during recording / reproducing is reduced.

【0005】さらに、潤滑剤の漏れが起こることがあ
り、漏れた潤滑剤が、情報記録ディスクの表面に付着し
て情報記録ディスクの保護膜にとりこまれたりすると、
記録・再生の妨げとなるといった不具合があった。
[0005] Furthermore, leakage of the lubricant may occur, and if the leaked lubricant adheres to the surface of the information recording disk and is taken into the protective film of the information recording disk,
There was a problem that recording and reproduction were hindered.

【0006】これに対して、本願出願人は、特開平8−
226446号公報にその例が示されるように、官能基
を有する含ふっ素重合体からなる被膜を軸受表面のうち
の少なくとも軌道面に形成し、この被膜を潤滑剤として
機能させることで上記した各種不具合を解消した転がり
軸受を提案している。
On the other hand, the applicant of the present invention has disclosed in
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 226446, for example, a coating made of a fluorine-containing polymer having a functional group is formed on at least the raceway surface of the bearing surface, and the coating functions as a lubricant. A rolling bearing that eliminates the problem has been proposed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、官能基
を有する含ふっ素重合体からなる被膜を軸受表面のうち
の少なくとも軌道面に形成した転がり軸受にも、次のよ
うな課題があった。すなわち、被膜を形成する母材(内
輪,外輪,転動体,ないし保持器)として、金属やセラ
ミックを用いた場合には、被膜が母材に対して良好な親
和性を有していないために、転動体の回転により部分的
に被膜(潤滑剤)切れが生じて母材の摩耗が促進され、
結果として転がり軸受の耐久性能を悪化させていた。
However, a rolling bearing having a coating made of a fluorine-containing polymer having a functional group formed on at least the raceway surface of the bearing surface has the following problems. That is, when a metal or ceramic is used as a base material (an inner ring, an outer ring, a rolling element, or a cage) for forming a coating, the coating does not have a good affinity for the base material. , The coating (lubricant) is partially cut by the rotation of the rolling elements, and the wear of the base material is accelerated.
As a result, the durability performance of the rolling bearing was deteriorated.

【0008】これに対して、母材と被膜原料とに対して
超音波振動を加えた状態で上記被膜を形成する(例え
ば、被膜原料液の貯留槽に対して超音波振動を与えた状
態で母材を貯留層に浸漬する)ことで、親和性の低い母
材に対して被膜を十分になじませて成膜し、これによっ
て上記不都合を解消することも考えられる。しかしなが
ら、母材に超音波振動を新たに加える分、面倒でかつ効
果な装置(超音波振動発生装置)を新たに設ける必要が
あり、その分、製造コストを上昇させるという課題があ
った。
On the other hand, the above-mentioned coating is formed in a state where ultrasonic vibration is applied to the base material and the coating raw material (for example, in a state where ultrasonic vibration is applied to the storage tank of the coating raw material liquid). By immersing the base material in the storage layer), it is conceivable to form a film by sufficiently adapting the coating to the base material having low affinity, thereby solving the above-mentioned inconvenience. However, it is necessary to newly provide a troublesome and effective device (ultrasonic vibration generating device) to the extent that ultrasonic vibration is newly added to the base material, and there has been a problem of increasing the manufacturing cost accordingly.

【0009】したがって、本発明においては、転がり軸
受の長寿命化を、製造コストの上昇を極力抑えたうえで
実現することを目的としている。
Accordingly, it is an object of the present invention to realize a longer life of a rolling bearing while minimizing an increase in manufacturing cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、次のような手
段によって、上述した課題の解決を達成している。
The present invention achieves the above-mentioned object by the following means.

【0011】請求項1に記載の発明では、官能基を有す
る含ふっ素重合体からなる被膜が、軸受表面のうちの少
なくとも軌道面に形成された転がり軸受であって、軸受
の被膜形成面には、被膜より下層側であって被膜に接す
る部位に、被膜と被膜形成面との間の親和性を向上させ
る固体状の下地層を設けていることに特徴がある。
According to the first aspect of the present invention, the coating made of a fluoropolymer having a functional group is a rolling bearing formed on at least the raceway surface of the bearing surface, and the coating forming surface of the bearing is formed on the rolling bearing surface. A feature is that a solid underlayer for improving the affinity between the film and the surface on which the film is formed is provided below the film and in contact with the film.

【0012】本発明の請求項2に記載の発明では、請求
項1に係る転がり軸受であって、前記下地層は、炭素を
主成分とする膜であることに特徴がある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the rolling bearing according to the first aspect, wherein the underlayer is a film containing carbon as a main component.

【0013】本発明の請求項3に記載の発明では、請求
項1または2に係る転がり軸受であって、前記下地層
は、多層構造であることに特徴がある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the rolling bearing according to the first or second aspect, wherein the underlayer has a multilayer structure.

【0014】以上の構成を備えることで本発明は、製造
工程を複雑にすることなく、被膜を軌道面に十分になじ
ませた状態で形成することができるという作用がある。
By providing the above-described structure, the present invention has an effect that the coating can be formed in a state in which the coating is sufficiently adapted to the raceway surface without complicating the manufacturing process.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】図1は本発明の一実施の形態にかかるハー
ドディスクドライブ装置の縦断面図、図2は図1の移動
ユニットの転がり軸受の半分を拡大した図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a half of a rolling bearing of the moving unit of FIG.

【0017】図1において、Aは情報機器としてのハー
ドディスクドライブ装置の全体を示している。図1を参
照して当該機器の要素について説明すると、1は前記ハ
ードディスクドライブ装置Aの枠体、2は枠体1の内部
に水平姿勢で配設される磁気ディスクや光ディスクなど
の情報記録ディスク、3は枠体1に情報記録ディスク2
を回転自在に支持するスピンドルユニット、4は情報記
録ディスク2に対する情報の記録・再生を行う記録・再
生ヘッド、5は記録・再生ヘッド4を情報記録ディスク
2の任意のトラックに対して移動させる移動ユニットで
ある。
In FIG. 1, A indicates the entire hard disk drive as an information device. The components of the device will be described with reference to FIG. 1. 1 is a frame of the hard disk drive A, 2 is an information recording disk such as a magnetic disk or an optical disk disposed in a horizontal position inside the frame 1, 3 is an information recording disk 2 on the frame 1
A recording / reproducing head for recording / reproducing information on / from the information recording disk 2; and a moving unit 5 for moving the recording / reproducing head 4 to an arbitrary track of the information recording disk 2. Unit.

【0018】情報記録ディスク2の表面には、保護膜
(図示省略)が流動性を有する状態で形成されている。
この保護膜は、一般的に、パーフルオロポリエーテル
(PFPE)からなる。
On the surface of the information recording disk 2, a protective film (not shown) is formed in a state having fluidity.
This protective film is generally made of perfluoropolyether (PFPE).

【0019】スピンドルユニット3は、情報記録ディス
ク1の回転中心から上下に突出する状態に貫通固定され
るスピンドル軸6と、このスピンドル軸6の上下突出部
分をそれぞれ枠体1に対して回転自在に支持する一対の
転がり軸受7,7と、情報記録ディスク2を回転駆動す
るモータ8とを備えている。
The spindle unit 3 has a spindle shaft 6 penetratingly fixed so as to protrude vertically from the center of rotation of the information recording disk 1, and a vertically protruding portion of the spindle shaft 6 rotatably with respect to the frame 1. The information recording disk 2 includes a pair of supporting rolling bearings 7 and 7 and a motor 8 for rotatingly driving the information recording disk 2.

【0020】モータ8は、スピンドル軸6において枠体
1の下方に突出する下端に固定されるロータ(永久磁
石)9と、ロータ9の下方に非接触で対向配置されるス
テータ(コイル)10とで構成されている。ステータ1
0は、基体11上に枠体1側に弾発付勢するコイルバネ
などの弾性体12を介して取り付けられるヨーク13に
貼着されている。
The motor 8 includes a rotor (permanent magnet) 9 fixed to a lower end of the spindle shaft 6 protruding below the frame 1, and a stator (coil) 10 disposed below the rotor 9 in a non-contact manner. It is composed of Stator 1
Reference numeral 0 denotes a yoke 13 attached to a base 11 via an elastic body 12 such as a coil spring that resiliently urges the frame 1.

【0021】移動ユニット5は、記録・再生ヘッド4が
取り付けられるスイングアーム14と、枠体1に固定さ
れるヘッドキャリッジ軸15と、ヘッドキャリッジ軸1
5にスイングアーム14を揺動自在に支持する一対の転
がり軸受16,16と、スイングアーム14を揺動駆動
するモータ17とを備えている。
The moving unit 5 includes a swing arm 14 to which the recording / reproducing head 4 is attached, a head carriage shaft 15 fixed to the frame 1, and a head carriage shaft 1.
5 includes a pair of rolling bearings 16, 16 for swingably supporting the swing arm 14, and a motor 17 for swingably driving the swing arm 14.

【0022】モータ17は、スイングアーム14の下端
に固定されるロータ(永久磁石)18と、ロータ18の
下方に非接触で対向配置されるステータ(コイル)19
とで構成されている。ステータ19は、基体11上に枠
体1側に弾発付勢するコイルバネなどの弾性体20を介
して取り付けられるヨーク21に貼着されている。
The motor 17 includes a rotor (permanent magnet) 18 fixed to the lower end of the swing arm 14 and a stator (coil) 19 that is disposed below the rotor 18 in a non-contact and opposed manner.
It is composed of The stator 19 is attached to a yoke 21 mounted on the base 11 via an elastic body 20 such as a coil spring that elastically urges the frame 1.

【0023】上述した移動ユニット5に備える一対の転
がり軸受16は、図2に示すように、内輪22と、外輪
23と、球状の転動体24と、冠形の保持器25と、シ
ール26とを備える深溝型玉軸受とされている。
As shown in FIG. 2, the pair of rolling bearings 16 provided in the moving unit 5 includes an inner ring 22, an outer ring 23, a spherical rolling element 24, a crown-shaped retainer 25, and a seal 26. And a deep groove type ball bearing.

【0024】ここでは、内輪22の外周面、外輪23の
内周面、転動体24の表面および保持器25の表面(以
下、これらを総称して母材という)に固体状の下地層3
0が形成されており、さらには、この下地層30の上
に、官能基を有する含フッ素重合体からなる被膜31が
流動性を有する状態で形成されている。下地層30は、
被膜31に対して親和性に富む固体材料から構成されて
おり、下地層30上に被膜31を膜状に付着させやすく
なっている。
Here, the solid underlayer 3 is formed on the outer peripheral surface of the inner race 22, the inner peripheral surface of the outer race 23, the surface of the rolling element 24, and the surface of the cage 25 (hereinafter collectively referred to as a base material).
0 is formed, and a coating 31 made of a fluoropolymer having a functional group is formed on the underlayer 30 in a state of having fluidity. The underlayer 30 is
It is made of a solid material having a high affinity for the coating 31, and it is easy to attach the coating 31 on the underlayer 30 in a film shape.

【0025】なお、被膜31(下地層30を含む)は、
少なくとも内・外輪22,23の軌道面のみに形成すれ
ばよい。
The coating 31 (including the base layer 30)
What is necessary is just to form in at least only the track surface of the inner / outer ring 22,23.

【0026】ここで、内・外輪22,23および転動体
24は、金属材料により形成されている。金属材料とし
ては、例えばJIS規格SUJ2などの高炭素クロム軸
受鋼などが挙げられる。耐食性が要求される場合には、
JIS規格SUS440Cなどのマルテンサイト系ステ
ンレス鋼、例えばJIS規格SUS630などの析出硬
化型ステンレス鋼に適当な硬化熱処理を施した金属材な
どが好ましい。また、軽荷重用途では、例えばJIS規
格SUS304などのオーステナイト系ステンレス鋼と
することができる。なお、転動体24は、セラミックス
材により形成することもできる。このセラミックス材と
しては、焼結助剤として、イットリア(Y23)および
アルミナ(Al23)、その他、適宜、窒化アルミ(A
lN)、酸化チタン(TiO2)、スピネル(MgAl2
4)を用いた窒化けい素(Si34)を主体とするも
のの他、アルミナ(Al23)や炭化けい素(Si
C)、ジルコニア(ZrO2)、窒化アルミ(AlN)
などを用いることができる。
Here, the inner and outer races 22, 23 and the rolling elements 24 are formed of a metal material. Examples of the metal material include high carbon chromium bearing steel such as JIS SUJ2. If corrosion resistance is required,
A martensitic stainless steel such as JIS SUS440C, for example, a metal material obtained by subjecting a precipitation hardening stainless steel such as JIS SUS630 to an appropriate hardening heat treatment is preferable. For light-load applications, for example, austenitic stainless steel such as JIS SUS304 can be used. Note that the rolling elements 24 can also be formed of a ceramic material. As the ceramic material, as a sintering aid, yttria (Y 2 O 3 ) and alumina (Al 2 O 3 ), and other materials such as aluminum nitride (A
1N), titanium oxide (TiO 2 ), spinel (MgAl 2
O 4) others mainly composed of silicon nitride (Si 3 N 4) with alumina (Al 2 O 3) or silicon carbide (Si
C), zirconia (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN)
Etc. can be used.

【0027】保持器25は、SPCC材などの軟鋼の
他、合成樹脂材料により形成される。この合成樹脂材料
としては、一般的なポリアミド樹脂(ナイロン66)の
他、耐熱性を有する熱可塑性樹脂、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン(以下、PTFEと略称する)、エチレ
ンテトラフルオロエチレン(ETFE)などのふっ素系
樹脂やポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリ
フェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルサル
フォン(PES)、ナイロン46などのエンジニアリン
グプラスチックスなども使用できる。保持器の形式とし
ては、図示する冠型の他、波型やもみ抜き型などが任意
に使用される。
The retainer 25 is made of a synthetic resin material in addition to mild steel such as SPCC material. Examples of the synthetic resin material include a general polyamide resin (nylon 66) and a heat-resistant thermoplastic resin such as polytetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as PTFE) and ethylenetetrafluoroethylene (ETFE). Engineering plastics such as fluororesin, polyetheretherketone (PEEK), polyphenylenesulfide (PPS), polyethersulfone (PES), and nylon 46 can also be used. As the type of the retainer, a corrugated type, a machined type, or the like may be arbitrarily used in addition to the illustrated crown type.

【0028】官能基を有する含フッ素重合体からなる被
膜31は、前述した情報記録ディスク2の保護膜と同種
の成分になっている。この含フッ素重合体としては、フ
ルオロポリエーテル重合体またはポリフルオロアルキル
重合体が好ましい。
The coating 31 made of a fluorine-containing polymer having a functional group has the same kind of components as the above-mentioned protective film of the information recording disk 2. As the fluorinated polymer, a fluoropolyether polymer or a polyfluoroalkyl polymer is preferable.

【0029】フルオロポリエーテル重合体は、−CX
2X−O−という一般式(Xは1〜4の整数)で示される
単位を主要構造単位とし、いずれも数平均分子量が10
00〜50000の重合体とするものが挙げられる。
The fluoropolyether polymer is represented by —C X F
A unit represented by the general formula 2X- O- (X is an integer of 1 to 4) is defined as a main structural unit, and each has a number average molecular weight of 10
Polymers having a molecular weight of 00 to 50,000 are exemplified.

【0030】ポリフルオロアルキル重合体は、下記化学
式1に示すものが挙げられる。
Examples of the polyfluoroalkyl polymer include those represented by the following chemical formula 1.

【0031】また、前述の官能基は、金属に対して比較
的親和性の高いもの(例えばエポキシ基、アミノ基、カ
ルボキシル基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート
基、スルフォン基またはエステル基など)が好ましく、
例えば下記化学式2,3に示すものが挙げられる。この
ような含フッ素重合体は、単独で用いるか、または2種
以上を併用して用いてもよい。その場合は、より耐摩耗
性の優れた薄膜が得られるように、組み合わされた基が
互いに反応して重合体をより高分子量化させるように配
慮するのが望ましい。
The above-mentioned functional groups are preferably those having a relatively high affinity for metals (for example, epoxy groups, amino groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, mercapto groups, isocyanate groups, sulfone groups or ester groups). ,
For example, those represented by the following chemical formulas 2 and 3 are exemplified. Such fluoropolymers may be used alone or in combination of two or more. In that case, it is desirable to consider that the combined groups react with each other to make the polymer higher in molecular weight so that a thin film having more excellent wear resistance is obtained.

【0032】[0032]

【化1】 Embedded image

【0033】[0033]

【化2】 Embedded image

【0034】[0034]

【化3】 Embedded image

【0035】被膜31として、より詳しくは、パーフル
オロポリエーテル(PFPE)あるいはその誘導体との
混合物、具体的に例えばアウジモンド社製の商品名 FOM
BLIN-Z-DOL2000,FOMBLIN-Z-DOL4000,FOMBLIN-Z-DEAL4
000,FOMBLIN-Z-DIAC,等が好適に用いられる。これら
例示したものは、いずれも濃度が濃く、金属に対する親
和性がきわめて悪いので、そのままでは膜状に付着させ
ることが困難である。そこで、被膜31を母材(内輪2
2の外周面、外輪23の内周面、転動体24の表面およ
び保持器25の表面)に確実に付着するために、上記母
材の表面に予め下地層30が形成されている。
More specifically, as the coating film 31, a mixture with perfluoropolyether (PFPE) or a derivative thereof, specifically, for example, a product name FOM manufactured by Audimond Co., Ltd.
BLIN-Z-DOL2000, FOMBLIN-Z-DOL4000, FOMBLIN-Z-DEAL4
000, FOMBLIN-Z-DIAC, etc. are preferably used. These examples all have a high concentration and an extremely low affinity for metals, and therefore, it is difficult to attach them as a film as they are. Then, the coating 31 is coated on the base material (the inner ring 2).
The base layer 30 is previously formed on the surface of the base material in order to securely adhere to the outer peripheral surface of the base member 2, the inner peripheral surface of the outer race 23, the surface of the rolling element 24, and the surface of the cage 25.

【0036】下地層30は前述したように、被膜31と
上記母材との間の親和性を向上させるものであって、被
膜31に対して親和性に富む固体材料から構成されてい
る。このような性質を備えた下地層30としては、炭素
を主成分とする膜があり、本実施の形態では、カーボン
膜から下地層30を構成している。なお、下地層30と
しては、カーボン膜のほか、ダイヤモンドライクカーボ
ン膜でもよい。
As described above, the underlayer 30 is for improving the affinity between the coating 31 and the base material, and is made of a solid material having a high affinity for the coating 31. As the underlayer 30 having such properties, there is a film containing carbon as a main component. In the present embodiment, the underlayer 30 is formed from a carbon film. The underlayer 30 may be a diamond-like carbon film other than the carbon film.

【0037】次に、上述した下地層30および被膜31
の形成方法の一例を説明する。
Next, the underlayer 30 and the coating 31 described above are formed.
An example of a method for forming the film will be described.

【0038】まず、被膜31および母材(内輪22の外
周面、外輪23の内周面、転動体24の表面および保持
器25の表面)に対してカーボン膜からなる下地層30
を形成する。形成する下地層30の膜厚は1μm以下が
適当である。このような下地層30は、例えばスパッタ
リングにより形成する。
First, the base layer 30 made of a carbon film is applied to the coating 31 and the base material (the outer peripheral surface of the inner ring 22, the inner peripheral surface of the outer ring 23, the surface of the rolling element 24, and the surface of the cage 25).
To form The thickness of the underlying layer 30 to be formed is suitably 1 μm or less. Such an underlayer 30 is formed by, for example, sputtering.

【0039】次に、官能基を有する含フッ素重合体から
なる被膜31を得るための溶液を用意し、この溶液中に
下地層30形成済の内・外輪22,23、転動体24お
よび保持器25をそれぞれ個別に浸漬するか、あるいは
それらを組み立てた状態での転がり軸受16を浸漬して
数回回転させることにより、内輪22、外輪23、転動
体24および保持器25に被膜31を付着させる(被膜
付着処理)。このとき、被膜31の下層に位置する下地
層30は、被膜31に対して親和性を有しているため、
被膜31は下地層30に対してなじみよく成膜される。
Next, a solution for obtaining a coating 31 made of a fluorine-containing polymer having a functional group is prepared, and the inner and outer rings 22, 23, the rolling elements 24, the cage 24, and the retainer 30 on which the base layer 30 has been formed are prepared in this solution. The coating 31 is adhered to the inner ring 22, the outer ring 23, the rolling elements 24 and the retainer 25 by immersing the rolling bearings 25 individually or by immersing the rolling bearings 16 in a state where they are assembled and rotating them several times. (Coating treatment). At this time, since the underlayer 30 located below the coating 31 has an affinity for the coating 31,
The coating 31 is formed with good conformity to the underlayer 30.

【0040】ここで被膜用として用意した溶液は、例え
ばFOMBLIN Z DOLのうちFOMBLIN Z DOL2000(分子量が2
000のもの)を適当な希釈溶媒(ふっ素系溶剤SV9
0D)でフォムブリン濃度を0.25〜1.0 mass%
にまで希釈したものである。
The solution prepared for the coating is, for example, FOMBLIN Z DOL2000 (of a molecular weight of 2) of FOMBLIN Z DOL.
000) with an appropriate diluting solvent (fluorinated solvent SV9)
0D) to increase the fomblin concentration from 0.25 to 1.0 mass%
It was diluted to.

【0041】前記液状膜を付着した転がり軸受16の全
体を摂氏40〜50度で約3分間加熱し、液状膜に含む
溶媒を除去する(乾燥処理)。
The entire rolling bearing 16 to which the liquid film is adhered is heated at 40 to 50 degrees Celsius for about 3 minutes to remove the solvent contained in the liquid film (drying treatment).

【0042】この後、軸受使用環境での雰囲気温度を考
慮して、例えば摂氏120〜180度で15〜60分
間、加熱する(仕上げ乾燥処理)。
Thereafter, in consideration of the ambient temperature in the environment in which the bearing is used, heating is performed, for example, at 120 to 180 degrees Celsius for 15 to 60 minutes (finish drying treatment).

【0043】この転がり軸受16の構造および製造方法
では、被膜31の下側に、この被膜31との親和性に富
む下地層30を形成するという、比較的簡単でかつ高価
な装置を必要としない工程を付け加えるだけで、被膜3
1を母材に十分になじませることができる。そのため、
被膜31をなじませるために新たに付加する工程(下地
層30形成工程)による製造コストの上昇は必要最低限
となる。
In the structure and manufacturing method of the rolling bearing 16, a relatively simple and expensive device for forming the underlayer 30 having a high affinity with the coating 31 under the coating 31 is not required. Just by adding a process, coating 3
1 can be sufficiently blended with the base material. for that reason,
The increase in manufacturing cost due to the step of newly adding the coating 31 (the step of forming the underlayer 30) is minimized.

【0044】また、被膜31をその下層に対して十分に
なじませた状態で成膜しているので、母材の摩耗を促進
する転動体24の回転による部分的に被膜切れが生じに
くくなっている。また、かりに部分的な被膜切れが生じ
たとしても、転動体24と軌道面との間には、下地層3
0が介装されているので、転動体24が軌道面に直接接
することがなくなり、転動体24および軌道面は摩耗し
にくくなっている。
Further, since the film 31 is formed in a state in which the film 31 is sufficiently adapted to the lower layer, the film is less likely to be partially cut due to the rotation of the rolling element 24 which promotes abrasion of the base material. I have. Further, even if the coating film is partially cut off, the underlayer 3 is located between the rolling element 24 and the raceway surface.
Since 0 is interposed, the rolling element 24 does not directly contact the raceway surface, and the rolling element 24 and the raceway surface are hardly worn.

【0045】さらには、母材の最外層に位置する被膜3
1は転動体24の転動動作により母材から遊離すると塵
となり、清浄環境下での軸受使用においては都合が悪
い。しかしながら、この転がり軸受16では、下地層3
0を設けることで被膜31を母材になじみやすくした結
果、十分なる潤滑を得ることができる被膜31の膜厚を
薄くすることができた。そのため、被膜31の膜厚が薄
くなる分、発塵要因が減少して環境汚染を起こしにくく
なっている。
Further, the coating 3 located on the outermost layer of the base material
When 1 is separated from the base material by the rolling operation of the rolling element 24, it becomes dust, which is inconvenient when the bearing is used in a clean environment. However, in this rolling bearing 16, the underlayer 3
By providing 0, the coating 31 was easily adapted to the base material, and as a result, the thickness of the coating 31 capable of obtaining sufficient lubrication could be reduced. Therefore, as the film thickness of the coating film 31 becomes thinner, the factor of dust generation is reduced and environmental pollution is less likely to occur.

【0046】なお、下地層30や被膜31を局部的に形
成する場合には、不要箇所をマスキングしたうえで下地
層30や被膜31を形成すれば、下地層30や被膜31
を不要箇所に形成することなく局部的に形成することが
できる。
When the underlayer 30 or the coating 31 is locally formed, the underlayer 30 or the coating 31 is formed by masking unnecessary portions and then forming the underlayer 30 or the coating 31.
Can be formed locally without forming unnecessary portions.

【0047】また、前記被膜付着処理や被膜乾燥処理は
必要に応じて数回繰り返すようにしてもよく、最終的に
は、被膜31の膜厚を例えば0.2μm以下に設定す
る。但し、使用溶液の性状、薄膜形成方法や生成後の膜
厚などは、適宜に設定すればよい。
Further, the above-mentioned coating adhesion processing and coating drying processing may be repeated several times as necessary, and finally, the thickness of the coating 31 is set to, for example, 0.2 μm or less. However, the properties of the solution to be used, the method of forming the thin film, the thickness of the film after formation, and the like may be appropriately set.

【0048】以上のようにすれば、転がり軸受16の構
成要素において互いに接触する部位に被膜31を好適な
膜厚で形成することができて、しかも、前述したように
溶媒を除去しておけば、転がり軸受16の動作時の不要
な発塵がなくなる。また、被膜31の膜厚をきわめて薄
く設定することができるから、油成分による発塵もほと
んどなくなる。
As described above, it is possible to form the coating 31 with a suitable film thickness on the parts that come into contact with each other in the components of the rolling bearing 16, and if the solvent is removed as described above. In addition, unnecessary dust generation during the operation of the rolling bearing 16 is eliminated. Further, since the thickness of the coating film 31 can be set extremely small, dust generation due to the oil component is almost eliminated.

【0049】上記被膜31は、含ふっ素重合体の官能基
が被付着面(転がり軸受の表面)に強固に付着するた
め、流動性を有しているものの、膜切れや発塵がしにく
いものであるとともに、摩擦抵抗がきわめて小さいもの
である。しかも、被膜31は、情報記録ディスク2に付
着している保護膜(図示省略)と同種の成分であり、こ
れら被膜31や保護膜は、従来のふっ素系グリースのよ
うに不均一な粒子径の増稠剤や、増稠剤の均一分散用の
イオンが含まれていない。
The coating 31 has fluidity because the functional group of the fluoropolymer adheres firmly to the surface to be adhered (the surface of the rolling bearing). And the frictional resistance is extremely small. In addition, the coating 31 has the same type of components as a protective film (not shown) attached to the information recording disk 2, and these coatings 31 and the protective film have a non-uniform particle size like a conventional fluorine-based grease. Contains no thickener or ions for homogenous dispersion of the thickener.

【0050】そのため、記録・再生ヘッド4支持用の転
がり軸受16の動作がきわめて円滑になって従来のよう
な微小なスパイクノイズが発生することがなくなるな
ど、トルク特性が安定することになり、結果的に記録・
再生ヘッド4の位置決め精度が向上することになる。ま
た、仮に、被膜31からの発塵成分が情報記録ディスク
2の保護膜にとりこまれたとしても、情報記憶ディスク
2の保護膜と被膜31の発塵成分とが同種の成分である
から、情報記録ディスク2の情報記録・再生の妨げにな
らない。
As a result, the operation of the rolling bearing 16 for supporting the recording / reproducing head 4 becomes extremely smooth, and no minute spike noise as in the prior art is generated. Record
The positioning accuracy of the reproducing head 4 is improved. Further, even if the dust component from the coating 31 is incorporated into the protective film of the information recording disk 2, since the protective film of the information storage disk 2 and the dust component of the coating 31 are the same component, It does not hinder the recording and reproduction of information on the recording disk 2.

【0051】なお、上述した実施の形態では、下地層3
0を単層構造としていたが、図3に示すように、下側層
30aと上側層30bとを積層した多層構造の下地層3
0’としても良い。この場合には、付着力の向上および
耐摩耗性の向上という新たな効果が得られる。さらに
は、下地層30は3層以上の複層構造としてもよい。
In the embodiment described above, the underlayer 3
0 has a single-layer structure, but as shown in FIG. 3, an underlayer 3 having a multilayer structure in which a lower layer 30a and an upper layer 30b are laminated.
It may be 0 '. In this case, a new effect of improving the adhesive force and the abrasion resistance can be obtained. Further, the underlayer 30 may have a multilayer structure of three or more layers.

【0052】本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、種々な応用や変形が考えられる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various applications and modifications are conceivable.

【0053】(1) 本発明の転がり軸受は、上述した
実施の形態で説明したハードディスクドライブ装置に組
み込まれるものの他にも、精密回転機構を有する装置に
組み込まれる転がり軸受にも実施することができる。
(1) The rolling bearing of the present invention can be applied not only to the hard disk drive described in the above embodiment but also to a rolling bearing incorporated in a device having a precision rotation mechanism. .

【0054】(2) 上記実施の形態では、移動ユニッ
ト5のスイングアーム支持用の転がり軸受16として深
溝型玉軸受を引用しているが、その他、種々な形式の転
がり軸受にも実施することができる。
(2) In the above embodiment, a deep groove ball bearing is cited as the rolling bearing 16 for supporting the swing arm of the moving unit 5. However, the present invention can be applied to various types of rolling bearings. it can.

【0055】(3) 上記実施の形態では、移動ユニッ
ト5のスイングアーム支持用の転がり軸受16に下地層
30と被膜31とを形成しているが、スピンドルユニッ
ト3の転がり軸受7にも同様に下地層30と被膜31と
を形成してもよい。この場合、情報記録ディスク2の回
転精度の向上に貢献できる。
(3) In the above embodiment, the base layer 30 and the coating 31 are formed on the rolling bearing 16 for supporting the swing arm of the moving unit 5, but the rolling bearing 7 of the spindle unit 3 is similarly formed. The underlayer 30 and the coating 31 may be formed. In this case, it is possible to contribute to improvement of the rotation accuracy of the information recording disk 2.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、面倒で高
価な装置を用いることなく、被膜を軌道面に十分になじ
ませた状態で成膜することができるので、転がり軸受の
長寿命化を、製造コストの上昇を極力抑えたうえで実現
することができた。
As described above, according to the present invention, a film can be formed in a state in which the film is sufficiently adapted to the raceway surface without using a troublesome and expensive device, so that the rolling bearing has a long service life. This was achieved while minimizing the increase in manufacturing costs.

【0057】また、被膜をなじみやすくした状態で成膜
できるので、十分なる潤滑を得ることができる被膜の膜
厚を薄くすることができた。そのため、被膜の膜厚を薄
くできる分、発塵要因が減少して環境汚染が起こりにく
くなっている。
Further, since the film can be formed in a state in which the film is easily conformable, the film thickness capable of obtaining sufficient lubrication can be reduced. Therefore, as the film thickness can be reduced, dust generation factors are reduced and environmental pollution is less likely to occur.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る転がり軸受を組み
込んだハードディスクドライブ装置の構成を示す縦断面
図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a configuration of a hard disk drive device incorporating a rolling bearing according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態の転がり軸受の構成を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the rolling bearing according to the embodiment.

【図3】本発明の変形例の転がり軸受の構成を示す断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a rolling bearing according to a modified example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A ハードディスクドライブ装置 1 枠体 2 情報記憶ディスク 3 スピン
ドルユニット 4 記録・再生ヘッド 5 移動ユ
ニット 6 スピンドル軸 7 転がり
軸受 8 モータ 9 ロータ 10 ステータ(モータ8) 11 基体 12 弾性体(ヨーク13) 13 ヨー
ク 14 スイングアーム 15 ヘッ
ドキャリッジ軸 16 転がり軸受 17 モー
タ 18 ロータ 19 ステ
ータ 20 弾性体 21 ヨー
ク 22 内輪 23 外輪 24 転動体 25 保持
器 26 シール 30 下地
層 30’ 下地層 30a 下側
層 30b 上側層 31 被膜
A Hard Disk Drive 1 Frame 2 Information Storage Disk 3 Spindle Unit 4 Recording / Reproducing Head 5 Moving Unit 6 Spindle 7 Rolling Bearing 8 Motor 9 Rotor 10 Stator (Motor 8) 11 Base 12 Elastic Body (Yoke 13) 13 Yoke 14 Swing arm 15 Head carriage shaft 16 Rolling bearing 17 Motor 18 Rotor 19 Stator 20 Elastic body 21 Yoke 22 Inner ring 23 Outer ring 24 Rolling body 25 Cage 26 Seal 30 Underlayer 30 'Underlayer 30a Lower layer 30b Upper layer 31 Coating

フロントページの続き Fターム(参考) 3J101 AA01 AA32 AA62 AA63 BA55 CA15 CA33 CA34 DA05 EA03 EA06 EA33 EA36 EA37 EA42 EA43 EA44 EA47 EA78 FA31 FA44 GA53 5D068 AA01 BB01 CC12 EE19 GG07 5D109 BB15 BB16 BB21 BB34 EA02Continued on the front page F term (reference) 3J101 AA01 AA32 AA62 AA63 BA55 CA15 CA33 CA34 DA05 EA03 EA06 EA33 EA36 EA37 EA42 EA43 EA44 EA47 EA78 FA31 FA44 GA53 5D068 AA01 BB01 CC12 EE19 GG21 5B109 BB15 BB15 BB15 BB15

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 官能基を有する含ふっ素重合体からなる
被膜が、軸受表面のうちの少なくとも軌道面に形成され
た転がり軸受であって、 軸受の被膜形成面には、被膜より下層側であって被膜に
接する部位に、被膜と被膜形成面との間の親和性を向上
させる固体状の下地層が設けられていることを特徴とす
る転がり軸受。
1. A rolling bearing in which a coating comprising a fluoropolymer having a functional group is formed on at least a raceway surface of a bearing surface, wherein a coating forming surface of the bearing is on a lower side of the coating. A solid underlayer for improving the affinity between the film and the surface on which the film is formed is provided at a portion in contact with the film.
【請求項2】 請求項1記載の転がり軸受であって、 前記下地層は炭素を主成分とする膜であることを特徴と
する転がり軸受。
2. The rolling bearing according to claim 1, wherein the underlayer is a film containing carbon as a main component.
【請求項3】 請求項1または2記載の転がり軸受であ
って、 前記下地層は多層構造であることを特徴とする転がり軸
受。
3. The rolling bearing according to claim 1, wherein the underlayer has a multilayer structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082480A (en) * 1999-09-17 2001-03-27 Koyo Seiko Co Ltd Gearing
US8113717B2 (en) * 2007-11-14 2012-02-14 Jtekt Corporation Rolling bearing
WO2017104787A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Ntn株式会社 Deep-groove ball bearing
WO2018181280A1 (en) * 2017-03-27 2018-10-04 Ntn株式会社 Deep-groove-ball-bearing retainer and deep groove ball bearing

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082480A (en) * 1999-09-17 2001-03-27 Koyo Seiko Co Ltd Gearing
US8113717B2 (en) * 2007-11-14 2012-02-14 Jtekt Corporation Rolling bearing
WO2017104787A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Ntn株式会社 Deep-groove ball bearing
CN108368883A (en) * 2015-12-18 2018-08-03 Ntn株式会社 Deep groove ball bearing
WO2018181280A1 (en) * 2017-03-27 2018-10-04 Ntn株式会社 Deep-groove-ball-bearing retainer and deep groove ball bearing
JP2018162875A (en) * 2017-03-27 2018-10-18 Ntn株式会社 Holder for deep groove ball bearing, and deep groove ball bearing

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