JP2000039019A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイングアームの制御の高速化と高精度化を
満足し、低トルク化と急激なトルク変動がない転がり軸
受装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 転がり軸受装置において、転がり軸受の
内輪及び軸の線膨張係数を転動体、転がり軸受の外輪及
びハウジングの線膨張係数より大きく、潤滑剤として油
を用いる。

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装置、更
に詳しくはトルク変動の小さい転がり軸受装置に関し、
特に高速で微小振動する磁気ディスク装置におけるスイ
ングアーム用転がり軸受装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスイングアーム用軸受装置では、
グリースが密閉された玉軸受２個に対し予圧をかけてお
り、玉軸受の玉の材質には軸受鋼またはステンレス鋼を
使用している。また、内外輪の材質は同一で、ともに軸
受鋼あるいはマルテンサイト系ステンレス鋼が用いられ
ている。さらに軸とハウジングの材質も同一で、ともに
オーステナイト系ステンレス鋼が用いられている。しか
し潤滑剤であるグリースは初期の飛散や蒸発も多く、軸
受作動時においては劣化し易いため急激なトルク変動を
生じる場合もあった。また軸受装置内の隣接する部品の
材質による線膨張係数の相違から高温時のすきまの減少
が抑えられることによる予圧抜け（予圧低下）が共振周
波数の低下につながる。つまり、内外輪及び転動体に同
一のステンレス鋼又は軸受鋼を用いたり、あるいは軸と
ハウジングに同一のステンレス鋼を用いると高温時の線
膨張係数の違いから、軸受すきまが大きくなって予圧が
低下し、共振周波数が低下するためスイングアームの動
作の高速化、目標トラックへの位置決め性能の高精度化
が図り難くなる。

【０００３】最近、磁気ディスク装置はますます高密度
化が要求されている。そのため、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性能の高
精度化が要求されている。従って、スイングアームを支
持する玉軸受には、スイングアーム制御の高速化と位置
決め性能の高精度化を満足するために、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
がないことが要求されている。また、ヘッドとディスク
のスペーシングが小さくなるに伴い、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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明は
スイングアームの制御の高速化と高精度化を満足し、低
トルク化と急激なトルク変動がない転がり軸受装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は転
がり軸受装置の各部品の線膨張係数を変えると共に、潤
滑剤として潤滑油を用いる転がり軸受装置である。これ
により共振周波数の低下と潤滑剤の初期の飛散を防止す
るものである。構成の第一としては内輪の線膨張係数を
転動体及び外輪の線膨張係数よりも大きくするというも
のであり、構成の第二としては軸の線膨張係数をハウジ
ングの線膨張係数より大きくするというものである。さ
らには両方を組み合わせる構成であってもよい。ここで
転動体とは玉或いはころ等が該当する。例えば、内輪及
び軸の線膨張係数を外輪及びハウジングの線膨張係数よ
りも大きくしておくと、高温時のすきまの減少を促し共
振周波数の低下を防ぐことができる。また、潤滑剤とし
て油を用い予め軌道面に微量の油を注入しておくと、グ
リース潤滑に比べ潤滑剤の初期の飛散を少なくできると
共にトルク変動も小さくできる。具体的には、請求項１
記載の発明は上述した二つの線膨張係数に関する構成を
組み合わせたものであり、転がり軸受の内輪及び軸の線
膨張係数を転動体、転がり軸受の外輪及びハウジングの
線膨張係数より大きく、潤滑剤として油を用いたことを
特徴とする転がり軸受装置を提供するものである。

【０００６】

【実施例】（第一実施例）図１は本発明の第一実施例の
転がり軸受装置の断面図である。玉軸受６の潤滑剤とし
て油８を用いる。玉軸受６をスイングアーム用軸受装置
に組み込む前に玉軸受６の外輪２及び内輪１の軌道面１
ａ、２ａに微量の潤滑剤を予め注入しておく。転動体で
ある玉５の回転とともに軌道面１ａ、２ａに油８が塗布
される。油は運動する接触面の中に入りやすく、熱を放
散させる能力があるため、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。また軸受の作動中
における油８の劣化もグリースに比べ少ない。その結
果、軸受装置のトルク変動も小さくなる。なお、潤滑剤
である油を軌道面に注入する代わりに、玉軸受６を油に
どぶづけして予め軌道面１ａ、２ａに微量の油を薄く塗
布しておく潤滑法である、いわゆるオイルプレーティン
グを施してもよい。

【０００７】次に本実施例のスイングアーム用軸受装置
の組立方法を述べるが以下の方法に限定されない。玉軸
受６を下方から軸３とハウジング４の間に圧入する。外
輪２はハウジングの肩部４ｂで位置決めされ、ハウジン
グの内側面４ａに外輪２が固定され、軸の外側面３ａに
内輪１が固定される。これにより図１の下方に配置され
る玉軸受６が位置決めされる。続いて玉軸受６を上方か
ら軸３とハウジング４の間に圧入する。同様に玉軸受６
の外輪２はハウジングの肩部４ｂで位置決めされ、ハウ
ジングの内側面４ａに外輪２が固定され、軸の外側面３
ａに内輪１が固定される。上下方向から圧入された玉軸
受６は軸３とハウジング４の端面近傍に位置決めされ
る。

【０００８】軸受の剛性を増すための予圧付与は軸３と
ハウジング４の間に玉軸受６を圧入する際に行われる。
本実施例で行われている予圧付与の方法を簡単に述べる
と、内輪１を加振しながら圧入し、外輪２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式
（共振管理）が採られている。この方法では共振周波数
を一定にする、すなわち剛性を一定にするものである。
本実施例では内輪１に軸受鋼を玉５及び外輪２には焼き
入れしたマルテンサイト系ステンレス鋼を組み合わせて
いる。また軸３にオーステナイト系ステンレス鋼を用
い、ハウジング４にはマルテンサイト系ステンレス鋼を
組み合わせて用いることもできる。ただし、耐食性の面
から内輪１に軸受鋼を用いる組み合わせの方がハウジン
グ４にマルテンサイト系ステンレス鋼を用いる組み合わ
せよりも望ましい。なお、予圧の抜け（予圧低下）をな
くすために玉５に軸受鋼を用い、内輪１及び外輪２にマ
ルテンサイト系ステンレス鋼を組み合わせることもでき
る。ただし、内輪１に軸受鋼を用いる本実施例の構成の
方が予圧の抜け（予圧低下）防止の効果は大きい。この
ように本発明では付与される予圧の低下を防止するた
め、内輪１の線膨張係数を玉５及び外輪２の線膨張係数
よりも大きくしたり、軸３の線膨張係数をハウジング４
の線膨張係数より大きくしたりする。さらには両方を組
み合わせるというものである。

【０００９】（第二実施例）図２は本発明の第二実施例
の転がり軸受装置の断面図である。第二実施例の構成は
第一実施例とほぼ同じであるが、異なる構成としては外
輪をなくしてハウジング４に転動溝（軌道面）４ａを設
けてハウジングと外輪を一体化したことである。この構
造であれば、同じ空間容積で第一実施例よりも軸径を大
きくして軸３の剛性を高くしたり、転動体である玉５の
玉径を大きくして軸受剛性を高くできる利点がある。従
って、要求される条件によっていずれかの構造を選択す
ることができる。また、内輪１に軸受鋼を用い、玉５及
びハウジング４にマルテンサイト系ステンレス鋼を組み
合わせると高温時の予圧の低下防止が図られ共振周波数
の低下を防止できる。以下に線膨張係数データの一例を
示す

【００１０】 線膨張係数データ ・軸受鋼 ：１２．５×１０^-6 ・マルテンサイト系ステンレス鋼 ：１０．１ ・オーステナイト系ステンレス鋼 ：１６．３

【００１１】なお、本発明は本実施例で示した転動体と
して玉を用いる玉軸受装置だけではなく、転動体として
ころ等を用いるころ軸受装置等、いわゆる転がり軸受装
置に対して幅広く適用することができる。

【００１２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、潤滑剤と
して油を用い、予め軌道面に油を注入することにより、
高速で微小振動する場合でも、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、トルク
変動も小さくできる。また内輪及び軸の線膨張係数を外
輪及びハウジングの線膨張係数よりも大きくしているの
で、高温時に軸受すきまが大きくなることもないため、
予圧抜けによる共振周波数の低下を防止することができ
るので、位置決め性能が良好であり磁気ディスク装置の
スイングアーム用玉軸受に最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の転がり軸受装置の断面図
である。

【図２】本発明の第二実施例の転がり軸受装置の断面図
である。

【符号の説明】

１ 内輪 ２ 外輪 ３ 軸 ４ ハウジング ５ 玉（転動体） ８ 油

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転がり軸受の内輪及び軸の線膨張係数を
   転動体、転がり軸受の外輪及びハウジングの線膨張係数
   より大きくし、潤滑剤として油を用いたことを特徴とす
   る転がり軸受装置。