JP2000205267A - Rolling bearing for information business equipment - Google Patents

Rolling bearing for information business equipment

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JP2000205267A
JP2000205267A JP11089592A JP8959299A JP2000205267A JP 2000205267 A JP2000205267 A JP 2000205267A JP 11089592 A JP11089592 A JP 11089592A JP 8959299 A JP8959299 A JP 8959299A JP 2000205267 A JP2000205267 A JP 2000205267A
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lubricating oil
torque
oil
ball
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裕之 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing for information business equipment which has low torque, low torque variation, and excellent resistance against frettiong while it maintains a very high cleanness and a long lifetime (durability) in high speed operation. SOLUTION: A rolling bearing for information business equipment is equipped with rollers furnished at the surface with a dimple of 0.2-20 μm in diameter to serve as an oil sump and/or raceway rings whose raceway has a center line main roughness of 0.05-0.3 μm and uses a lubricating oil having a dynamic viscosity at 40 deg.C of 10-500 mm2/s or a lubricant consisting of a base oil. The lubricant is stored in the dimple of balls or on the raceways, and thereby rotational swings or raised torque likely in the conventional arrangement can be eliminated, and the lifetime in high speed operation can be prolonged and also a very high cleanness be secured.

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、情報事務機器用転
がり軸受に係り、特に、レーザビームプリンタ(LB
P)やデジタル複写機等のポリゴンスキャナモータ,電
算機のマイクロプロセッサユニットモータ,磁気ディス
クドライブ(HDD)のアクチュエータやスピンドルモ
ータ等の情報事務機器用に使用される転がり軸受の改良
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling bearing for information office equipment, and more particularly to a laser beam printer (LB).
The present invention relates to improvements in rolling bearings used for information office equipment such as P) and polygon scanner motors of digital copiers, microprocessor unit motors of computers, actuators of magnetic disk drives (HDDs) and spindle motors.

【0002】[0002]

【従来の技術】これらの情報事務機器に使用される転が
り軸受に対して共通に要求される条件は、極めて高い清
浄度の雰囲気を維持できることである。たとえば、LB
PのミラーやHDDのヘッドや電子計算機用部品等に、
転がり軸受から潤滑剤が蒸発したり飛散したりして異物
となり付着すると、文字の鮮明さが悪化したり、データ
の書き込み・読み出しエラーにつながるためである。ま
た、情報事務機器用転がり軸受には、長時間使用しても
良好な振動特性、音響特性を維持できるような耐久性・
長寿命・低騒音特性も求められる。更には、低トルクで
その変動も小さくて回転むら,回転振れ等を抑制できる
ことも必要とされる。
2. Description of the Related Art A common requirement for rolling bearings used in these information and office equipment is that an atmosphere of extremely high cleanliness can be maintained. For example, LB
For P mirrors, HDD heads, electronic computer parts, etc.
This is because if the lubricant evaporates or scatters from the rolling bearing and becomes a foreign substance and adheres, the sharpness of characters deteriorates and data writing / reading errors occur. Rolling bearings for information and office equipment have durability and durability that can maintain good vibration and acoustic characteristics even after long-term use.
Long life and low noise characteristics are also required. Further, it is also required that the torque is small, the fluctuation is small, and rotation unevenness, rotation runout and the like can be suppressed.

【0003】こうした要望に応えるべく、転動体をセラ
ミックス製とした転がり軸受が提案されるに至った。こ
の種の従来技術としては、例えば実公平6−26742
号公報に開示されたもの(従来例1)や、特許公報第2
728181号に開示されているもの(従来例2)があ
る。前者は、光学器冷却用ファンモータなどに使用され
る転がり軸受で、鋼製の内輪,外輪に対して、これと接
触する転動体の方はセラミックス製としている。これに
よりグリース封入量を、内外輪間の空間容積の5〜10
%と通常の1/4程度に少なく規定して密封板で密封
し、グリースの飛散による光学系のレンズの汚染の防止
を図っている。
To meet such demands, rolling bearings made of ceramic rolling elements have been proposed. As this type of prior art, for example, Japanese Utility Model Publication No. 6-26742
Patent Document 2 (Patent Document 1)
728181 (conventional example 2). The former is a rolling bearing used for a fan motor for cooling an optical device or the like, and a rolling element in contact with steel inner and outer rings is made of ceramic. As a result, the amount of filled grease is reduced to 5 to 10 times the space volume between the inner and outer rings.
% And about 1/4 of the normal value, and sealing with a sealing plate is performed to prevent contamination of the lens of the optical system due to scattering of grease.

【0004】一方、後者はLBPのポリゴンスキャナモ
ータ用の転がり軸受であり、転動体をセラミック材料で
形成することで、内・外輪の軌道面および転動体の表面
に面荒れが生じにくいようにして、軸受寿命を増大せし
め、長時間の使用でも良好な振動特性,音響特性が維持
できるものとしている。これは、通常の玉軸受では、軌
道輪の軌道面と転動体表面との微小突起同士が転がり接
触部で金属−金属接触による融着を生じて接触面の摩耗
を起こし易いことに鑑みて、両者の接触部をセラミック
−金属接触として融着摩耗を生じにくくしたことによ
り、軸受寿命を増大させたものである。
On the other hand, the latter is a rolling bearing for an LBP polygon scanner motor. The rolling element is formed of a ceramic material so that the raceway surfaces of the inner and outer rings and the surface of the rolling element are less likely to be roughened. In addition, the bearing life is increased, and good vibration characteristics and acoustic characteristics can be maintained even when used for a long time. This is because, in a normal ball bearing, small projections between the raceway surface of the bearing ring and the rolling element surface are liable to be fused by metal-metal contact at the rolling contact portion, so that the contact surface is easily worn. The life of the bearing is increased by making the contact portions of both of them ceramic-metal contact less likely to cause fusion wear.

【0005】上記従来例1及び従来例2の転がり軸受の
潤滑には、グリース潤滑を使用している。グリース潤滑
の最大の利点は、密封装置が簡単になることにあるが、
しかし、潤滑性能の点では油潤滑の方が遙に優れてい
る。特に、レーザビームポリゴンスキャナモータの場
合、回転ぶれや回転むらがあるとレーザ光の走査性能に
影響するため、高い回転精度と共に良好な摩擦トルク性
能(温度上昇の抑制)が求められるから、高速回転に耐
え、軸受振動,音響の低下にも好影響を及ぼす油潤滑の
方が望ましい。
[0005] Grease lubrication is used for lubricating the rolling bearings of Conventional Example 1 and Conventional Example 2. The biggest advantage of grease lubrication is that the sealing device is simpler,
However, oil lubrication is far superior in terms of lubrication performance. In particular, in the case of a laser beam polygon scanner motor, rotational fluctuation or uneven rotation affects the scanning performance of a laser beam. Therefore, high rotational accuracy and good friction torque performance (suppression of temperature rise) are required. Oil lubrication is more preferable because it can withstand the vibration and lower the bearing vibration and sound.

【0006】油潤滑の方がグリース潤滑より優れている
利点としては、下記文献に次のような記載もある。グ
リース潤滑の油膜厚さは基油粘度の約70%で、油潤滑
の場合より小さい。グリース潤滑では供給したグリー
スのかなりが潤滑部の外に押し出され、高速では遠心力
により飛ばされる。油潤滑の方がグリース潤滑よりメ
ニスカス位置が広く、潤滑効率が良い〔出典:執筆者;
相原了,DuncanDowson,潤滑第25巻第4
号(1980)204〜260ページおよび同第6号
(1980)379〜286ページ〕。
As an advantage that oil lubrication is superior to grease lubrication, the following literature also describes the following. The oil film thickness of grease lubrication is about 70% of the base oil viscosity, which is smaller than that of oil lubrication. In grease lubrication, much of the supplied grease is pushed out of the lubrication part, and at high speed, it is blown off by centrifugal force. Oil lubrication has a wider meniscus position and better lubrication efficiency than grease lubrication [Source: Author;
Ryo Aihara, Duncan Dowson, Lubrication Vol. 25, No. 4
No. (1980) pages 204 to 260 and No. 6 (1980) pages 379 to 286].

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来例1の場合、グリ
ース封入量を空間容積の5〜10%にすることにより、
軸受に使用されたグリースの飛散による機器内の環境汚
染の防止すなわち清浄度を確保するというものであり、
従来例2の場合は、融着摩耗を防止することでスキャナ
モータ用転がり軸受の寿命を増大させることができると
いうものであるが、潤滑剤にトルク変化の多いグリース
を使用しているために、高速回転の回転ぶれ(トルク変
動)や摩擦トルク性能(トルク増大)をも従来より一層
改善するという要求に十分応えることは難しいという問
題点がある。
In the case of Conventional Example 1, the amount of grease enclosed is set to 5 to 10% of the space volume,
It is to prevent environmental pollution in the equipment due to scattering of grease used for bearings, that is, to ensure cleanliness,
In the case of Conventional Example 2, the life of the roller bearing for the scanner motor can be increased by preventing the fusion wear, but since grease having a large torque change is used for the lubricant, There is a problem that it is difficult to sufficiently meet the demand for further improving the rotational fluctuation (torque fluctuation) and the friction torque performance (torque increase) of the high-speed rotation as compared with the related art.

【0008】この対策として、潤滑剤にグリースではな
く潤滑油を用いることが考えられるが、単にグリースを
油に変更した場合は、軸受内部の摩擦面に、潤滑に関与
する油分がそのまま油膜を形成するため低トルクで且つ
潤滑性が向上する利点はあるものの、当該潤滑油が塗布
される軸受内部の摩擦面が平滑であるため、潤滑油を摩
擦面に溜めておくことが困難であり、長時間の使用では
潤滑油切れを起こし易いという問題点がある。
As a countermeasure, it is conceivable to use lubricating oil instead of grease as a lubricant. However, when grease is simply changed to oil, the oil component involved in lubrication directly forms an oil film on the friction surface inside the bearing. Therefore, there is an advantage that the lubricating property is improved because of the low torque, but since the friction surface inside the bearing to which the lubricating oil is applied is smooth, it is difficult to store the lubricating oil on the friction surface. There is a problem that the lubricating oil runs out easily when used for a long time.

【0009】本発明はこのような従来技術の問題点に着
目してなされたものであり、極めて高い清浄度及び高速
時の寿命(耐久性)を維持しながら、低トルク、低トル
ク変動で耐フレッチング性にも優れた情報事務機器用転
がり軸受を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and has a low torque and a low torque fluctuation while maintaining extremely high cleanliness and high-speed life (durability). It is an object of the present invention to provide a rolling bearing for information and office equipment having excellent fretting properties.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、前記各
従来例の軸受において使用されているセラミックス製の
転動体は高価なので、その低コスト化の研究・開発を行
っていた過程で、Si 3 4 を用いた転動体表面に5〜
12μmのくぼみが生じているのを認めた。このような
くぼみは、従来のスペックでは不良品にあたるのである
が、念のため使用可能かどうかの性能確認を行なったと
ころ、むしろくぼみが無い場合より優れた性能を示し
た。そこで、このくぼみの効果が表れる大きさをパラメ
ータスタディによって調べた結果、0.2〜20μmで
あることが特定できた。また、この優れた特性は、くぼ
みの油溜りによる効果である事が判明し、軌道輪の軌道
面粗さに関しても同様の油溜り効果が見出された。
Means for Solving the Problems The inventors of the present application have made the above mentioned
Ceramics used in conventional bearings
Since rolling elements are expensive, research and development are being conducted to reduce their cost.
In the process of ThreeNFour5 to the rolling element surface using
It was recognized that a depression of 12 μm had occurred. like this
The hollow is a defective product with conventional specifications
However, we checked the performance to make sure that it could be used.
Roller, better performance than without depression
Was. Therefore, the size at which the effect of this hollow appears
As a result of a study using data
I was able to identify something. In addition, this excellent property
It was found that the effect was due to the oil pool, and
A similar oil accumulation effect was found for the surface roughness.

【0011】更に、この研究を継続したところ、このく
ぼみはSi3 4 に限らず、ZrO 2 ,SiC,Al2
3 についても成り立つことが明らかとなり、これらを
用いてくぼみ径および潤滑油粘度を変えた一連のパラメ
ータ試験を行ない、軸受性能との関連について図1,図
2,図3に示すような結果が得られた。さらに、当該油
溜りの効果については、材料がセラミックス玉の場合に
限らず超硬合金や高速度鋼および通常の軸受用鋼にも適
用可能であることも見出した。
Further, when this research was continued,
Bud is SiThreeNFourNot limited to ZrO Two, SiC, AlTwo
OThreeIt is clear that holds for
Series of parameters that vary the cavity diameter and lubricant viscosity using
Data test and the relationship with bearing performance
2. The results as shown in FIG. 3 were obtained. In addition, the oil
Regarding the effect of accumulation, when the material is ceramic balls,
Not only for cemented carbide, high-speed steel and normal bearing steel
We found that it could be used.

【0012】また更に、ポリゴンスキャナモータ用軸受
で、くぼみ径0.2〜20μmと40℃における動粘度
10〜150mm2 /sの潤滑油を組合せた場合に得ら
れた良好な結果が、マイクロプロセッサユニット用軸受
および磁気ディスクアクチュエータ用軸受でも同様に得
られることも見出した。本願発明はこれら一連の新事実
に基づいてなされたものである。
Further, in the bearing for a polygon scanner motor, good results obtained when a combination of a lubricating oil having a concave diameter of 0.2 to 20 μm and a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 150 mm 2 / s is obtained by using a microprocessor. It has also been found that a bearing for a unit and a bearing for a magnetic disk actuator can be similarly obtained. The present invention has been made based on these series of new facts.

【0013】すなわち、本願発明者らは、後述するよう
に、LBPのポリゴンスキャナモータ,計算機のマイク
ロプロセッサユニットモータ,HDDのアクチュエータ
モータ等の各用途向けの玉軸受について、油溜りとなる
転動体表面のくぼみ及び軌道面粗さを種々に変化させて
多数の実験を繰り返し、その結果を、当該「油溜り」が
情報事務機器用転がり軸受の性能に与える効果という視
点からまとめることにより本願発明をなすに至った。先
にも述べたとおり、情報事務機器に共通して要求される
条件は、まず極めて高い清浄度の雰囲気であり、更に、
各使用機器毎に、使用軸受に対し特に必要な性能とし
て、低トルク,低トルク変動,耐久性,低騒音,低発
塵,フレッチングが発生しないこと等が要求されてい
る。
That is, as will be described later, the inventors of the present invention have proposed a ball bearing for each application such as a polygon scanner motor of LBP, a microprocessor unit motor of a computer, an actuator motor of an HDD, etc. The present invention is made by summarizing a number of experiments by variously changing the depression and raceway surface roughness from the viewpoint of the effect that the "oil sump" has on the performance of the rolling bearing for information and office equipment. Reached. As mentioned above, the condition commonly required for information and office equipment is first the atmosphere with extremely high cleanliness.
For each equipment used, low torque, low torque fluctuation, durability, low noise, low dust generation, no fretting, etc. are required as the performance particularly required for the used bearing.

【0014】本発明は、このように極めて高い清浄度を
必要とする情報事務機器に対して潤滑剤入りの転がり軸
受を用いるに当たり、当該清浄度を確保しようとするた
めに新たに生じた耐久性,トルク増大,トルク変
動,フレッチング等の特性を、従来とは異なる手段で
解決することを意図している。図1は玉のくぼみ径及び
40℃における潤滑油動粘度と軸受性能との関係を、図
2は軌道面粗さ及び40℃における潤滑油動粘度と軸受
性能との関係を、図3は潤滑剤封入量及び40℃におけ
る潤滑油動粘度と軸受性能との関係を、それぞれ実験に
より求めた結果をまとめたものであり、これにより、要
求性能を満たし得る本願発明の情報事務機器用転がり軸
受の特性範囲が明確になる。
According to the present invention, when a rolling bearing containing a lubricant is used for an information office equipment requiring an extremely high cleanliness, the durability newly generated in order to secure the cleanliness. , Torque increase, torque fluctuation, fretting, etc. are intended to be solved by means different from the conventional one. FIG. 1 shows the relationship between the ball pit diameter and lubricating oil kinematic viscosity at 40 ° C. and bearing performance, FIG. 2 shows the relationship between raceway surface roughness and lubricating oil kinematic viscosity at 40 ° C. and bearing performance, and FIG. It is a summary of the results obtained by experiments on the relationship between the amount of the agent enclosed and the kinematic viscosity of the lubricating oil at 40 ° C. and the bearing performance, whereby the rolling bearing for information office equipment of the present invention which can satisfy the required performance is obtained. The characteristic range becomes clear.

【0015】すなわち、上記の目的を達成するために、
請求項1にかかる本発明の情報事務機器用転がり軸受
は、表面に油溜めとなる径0.2〜20μmのくぼみを
設けた転動体及び/又は軌道面の中心線平均粗さを0.
05〜0.3μmとした軌道輪を備えると共に、40℃
における動粘度が10〜500mm2 /sである潤滑油
または潤滑油基油からなる潤滑剤を使用することを特徴
とする。
That is, in order to achieve the above object,
The rolling bearing for information and office equipment according to the first aspect of the present invention has a rolling element provided with a recess having a diameter of 0.2 to 20 [mu] m on its surface and / or a raceway surface having a center line average roughness of 0.
With a raceway of 0.5 to 0.3 μm and 40 ° C.
Wherein a lubricant comprising a lubricating oil or a lubricating base oil having a kinematic viscosity of 10 to 500 mm 2 / s is used.

【0016】ここに、前記潤滑剤の封入量は、40℃に
おける動粘度が10〜150mm2 /sの場合に、油潤
滑では軸受空間容積の1%以上10%以下、グリース潤
滑では軸受空間容積の1%以上5%以下、また40℃に
おける動粘度が10〜500mm2 /sの場合には油潤
滑およびグリース潤滑とも軸受空間容積の0.1%以上
1%未満とすることができる。
Here, when the kinematic viscosity at 40 ° C. is 10 to 150 mm 2 / s, the amount of the lubricant is 1% to 10% of the bearing space volume for oil lubrication, and the bearing space volume for grease lubrication. When the kinematic viscosity at 40 ° C. is 10 to 500 mm 2 / s, both oil lubrication and grease lubrication can be 0.1% to less than 1% of the bearing space volume.

【0017】特に、LBPやデジタル複写機等のポリゴ
ンスキャナモータ用深溝玉軸受であれば、その内輪,外
輪が鋼製、玉がその表面に直径0.2〜20μmのくぼ
みを有するセラミックス製であり、40℃での動粘度が
10〜150mm2 /sの潤滑油を軸受内の摩擦面に塗
布したものとすることができる。また、マイクロプロセ
ッサユニットモータ用転がり軸受であれば、その内輪,
外輪が鋼製、玉がその表面に直径0.2〜20μmのく
ぼみを有するセラミックス製であり、40℃での動粘度
が10〜150mm2 /sの潤滑油を基油とするグリー
スを封入したものとすることができる。
In particular, in the case of a deep groove ball bearing for a polygon scanner motor such as an LBP or a digital copier, the inner and outer rings are made of steel, and the balls are made of ceramics having a recess having a diameter of 0.2 to 20 μm on the surface. The lubricating oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 150 mm 2 / s can be applied to a friction surface in a bearing. In addition, if it is a rolling bearing for a microprocessor unit motor, its inner ring,
The outer ring is made of steel, the ball is made of ceramics having a depression of 0.2 to 20 μm in diameter on its surface, and a grease containing a base oil of a lubricating oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 150 mm 2 / s is sealed. Things.

【0018】また、HDDのヘッドアクチュエータ用転
がり軸受であれば、揺動運動を支承することから潤滑油
膜が形成されにくい点に鑑みて、その内輪,外輪が鋼
製、玉がその表面に直径0.2〜20μmのくぼみを有
するセラミックス製で且つ当該セラミックスの硬さがH
v1200以上であるものとすることができる。更に、
ポリゴンスキャナモータ用,マイクロプロセッサユニッ
トモータ用またはHDDのヘッドアクチュエータ用の転
がり軸受において、表面に直径0.2〜20μmのくぼ
みを有するセラミックス玉を用いる代わりに、その内
輪,外輪の軌道面中心線平均粗さを0.05〜0.3μ
mとし、かつ潤滑剤には40℃での動粘度が10〜15
0mm2 /sの潤滑油を用いるものとすることもでき
る。
In the case of a rolling bearing for a head actuator of an HDD, in consideration of the fact that a lubricating oil film is difficult to be formed because of supporting the oscillating motion, the inner and outer rings are made of steel, and the ball has a diameter of 0 mm on its surface. Made of a ceramic having a depression of 2 to 20 μm, and the hardness of the ceramic is H
v1200 or more. Furthermore,
In a rolling bearing for a polygon scanner motor, a microprocessor unit motor, or a head actuator of an HDD, instead of using a ceramic ball having a depression having a diameter of 0.2 to 20 μm on its surface, an average of raceway surface center lines of inner and outer rings is used. Roughness 0.05-0.3μ
m and the kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricant is 10 to 15
A lubricating oil of 0 mm 2 / s may be used.

【0019】なお、このときの玉の材料には、通常の軸
受用鋼に限らず、セラミックスや超硬合金,高速度鋼等
の軸受転動体に適するものはすべて適用可能である。上
述のように、本願発明は、玉のくぼみ径及び40℃に
おける潤滑油動粘度を規定すること、軌道面粗さ及び
40℃における潤滑油動粘度を規定すること、潤滑油
封入量及び40℃における潤滑油動粘度を規定するこ
と、の少なくとも一つを独立に採用することで情報事務
機器用転がり軸受としての性能を確保することを可能と
するものであるが、特に要求性能の内容に応じて前記
〜のどれかを組み合わせて併用することも可能であ
る。例えば特に低発塵が要求される場合は+または
+とすることにより一層の効果が得られる。また、
特に潤滑油の保持能力を必要とする場合には、+と
するのが良いが、これに低発塵をも要求される場合は、
++とするとより効果的である。
The material of the ball at this time is not limited to ordinary bearing steel, but any material suitable for bearing rolling elements such as ceramics, cemented carbide, high-speed steel, etc. can be applied. As described above, the invention of the present application is to specify the pit diameter of the ball and the kinematic viscosity of the lubricating oil at 40 ° C., to define the raceway surface roughness and the kinematic viscosity of the lubricating oil at 40 ° C. Independently adopting at least one of the kinematic viscosities of the lubricating oil in the above, it is possible to secure the performance as a rolling bearing for information and office equipment, but it is particularly necessary to meet the content of the required performance. It is also possible to use any of the above-mentioned combinations in combination. For example, particularly when low dust generation is required, a further effect can be obtained by setting + or +. Also,
Especially when lubricating oil holding capacity is required, it is better to set to +, but when low dust generation is also required,
++ is more effective.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。先ず第1の実施の形態として、L
BPやデジタル複写機等のポリゴンスキャナモータ用深
溝玉軸受について説明する。このポリゴンスキャナモー
タ用深溝玉軸の構成部品には、次のような材料を使用す
る。すなわち内輪及び外輪には、例えば軸受鋼,マルテ
ンサイト系ステンレス鋼等の鋼を用いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, as a first embodiment, L
A deep groove ball bearing for a polygon scanner motor such as a BP and a digital copying machine will be described. The following materials are used for components of the deep groove ball shaft for the polygon scanner motor. That is, for the inner ring and the outer ring, for example, steel such as bearing steel and martensitic stainless steel is used.

【0021】玉には、例えば窒化ケイ素,ジルコニア,
アルミナ,炭化ケイ素等のセラミックスを用いる。保持
器には、例えばナイロン,ポリアセタール等の合成樹
脂、または炭化ケイ素等のセラミックスなど、鋼や銅よ
りも比重の小さな材料を用いる。そして潤滑は油潤滑と
する。その潤滑油としては、例えばエステル油,合成炭
化水素油,エーテル油,鉱油,フッ素油等のような、4
0℃での動粘度が10〜150mm2 /sの潤滑油が挙
げられ、これを単独または混合して用いる。このような
油潤滑は、本来、グリース潤滑に比べて軸受のトルク変
化が非常に少ないため、軸受の回転ぶれがない。
The balls include, for example, silicon nitride, zirconia,
Ceramics such as alumina and silicon carbide are used. For the retainer, a material having a lower specific gravity than steel or copper, such as a synthetic resin such as nylon or polyacetal, or a ceramic such as silicon carbide is used. The lubrication is oil lubrication. Examples of such lubricating oils include ester oils, synthetic hydrocarbon oils, ether oils, mineral oils, fluorine oils and the like.
A lubricating oil having a kinematic viscosity at 0 ° C. of 10 to 150 mm 2 / s is used, and these are used alone or as a mixture. Such oil lubrication essentially has very little change in the torque of the bearing as compared with grease lubrication, so that there is no rotational fluctuation of the bearing.

【0022】また、潤滑油の40℃における動粘度が1
0〜150mm2 /sのため、軸受トルクそのものが非
常に低い。潤滑油の動粘度が10mm2 /s未満では高
速時の軸受音響寿命が短くなる。一方、150mm2
sを超すと、軸受寿命は長く、且つ回転ぶれはないが、
軸受トルクが高くなり過ぎてしまう。したがって、本実
施の形態の潤滑油は、40℃での動粘度を10〜150
mm2 /sの範囲に規定する。
The lubricating oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 1
Since it is 0 to 150 mm 2 / s, the bearing torque itself is very low. If the kinematic viscosity of the lubricating oil is less than 10 mm 2 / s, the acoustic life of the bearing at high speeds will be short. On the other hand, 150 mm 2 /
s, the bearing life is long and there is no run-out,
The bearing torque becomes too high. Therefore, the lubricating oil of the present embodiment has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 150
It is specified in the range of mm 2 / s.

【0023】さらに、本実施の形態の玉軸受のセラミッ
クス製の玉は、その表面に、直径0.2〜20μm(最
大径)の多数のくぼみが形成されている。図4は、セラ
ミックス製の玉の表面のくぼみの顕微鏡写真を図面化し
たもので、くぼみの大きさ(直径)は0.2〜2μmの
ものである。これらのくぼみは、セラミック玉表面に潤
滑油を保持する油溜めの機能を有し、そのため長期にわ
たり潤滑油を供給することができて、軸受寿命を長くす
ることができる。しかしながら、直径0.2μm未満で
は油だめの効果が少なく、一方、直径20μmを超す
と、玉のあらさと形状が悪くなる結果、音や振動値が大
きくなり、ポリゴンスキャナモータ用軸受としては不適
である。
Further, the ceramic ball of the ball bearing according to the present embodiment has a large number of depressions having a diameter of 0.2 to 20 μm (maximum diameter) formed on the surface thereof. FIG. 4 is a drawing of a microphotograph of a depression on the surface of a ceramic ball, and the size (diameter) of the depression is 0.2 to 2 μm. These depressions have a function of an oil reservoir for retaining the lubricating oil on the surface of the ceramic ball, so that the lubricating oil can be supplied for a long period of time and the bearing life can be prolonged. However, when the diameter is less than 0.2 μm, the effect of the oil sump is small. On the other hand, when the diameter exceeds 20 μm, the roughness and shape of the ball are deteriorated, resulting in a large sound and vibration value, which is unsuitable as a bearing for a polygon scanner motor. is there.

【0024】本実施の形態の潤滑油は、さらに、酸化防
止剤,さび止め剤,摩耗防止剤,極圧剤,,粘度指数向
上剤等の添加剤を含有しても良い。これらは何れも公知
のものでかまわない。油潤滑をしたセラミック玉のポリ
ゴンスキャナモータ用深溝玉軸受は、グリース潤滑に関
連する回転ぶれや高トルクの問題を解決できるととも
に、高速時の寿命を更に延長できるものである。 (実施例)以下、実施例と比較例とについて行った比較
試験により、本発明の第1の実施の形態の効果を具体的
に説明する。 (a)試験に用いた軸受の種類:深溝玉軸受(呼び番号
695、寸法は内径5mm,外径13mm,幅4mm,
非接触ゴムシール使用) (b)軸受への潤滑油の塗布方法:軸受を潤滑油に浸漬
し、その後引き上げてエアーで余分な潤滑油を除去し
た。なお、潤滑油の封入量は、軸受内空間容積の1%と
した。 (c)試験内容: c−1;軸受耐久試験(音響試験) 試験装置 :図5の軸受耐久試験装置 基台1の内周に装着された上下一対の深溝玉軸受(被試
験体)2,2を介して回転軸3が支持される。その回転
軸3に、ロータ4及びダミーミラー5が一体回転可能に
取付けてある。6は基台1の外周に装着されたステータ
コイル、7はロータ4の内周に配置されたロータ磁石で
ある。下方の玉軸受2はスナップリング8で係止され、
上方の玉軸受2は予圧バネ9で押圧されて予圧が負荷さ
れる。
The lubricating oil of the present embodiment may further contain additives such as an antioxidant, a rust inhibitor, an antiwear agent, an extreme pressure agent, and a viscosity index improver. These may be any of known ones. Oil-lubricated ceramic ball deep groove ball bearings for polygon scanner motors can solve the problems of rotational runout and high torque associated with grease lubrication and can further extend the life at high speeds. (Examples) Hereinafter, the effects of the first embodiment of the present invention will be specifically described by comparative tests performed on examples and comparative examples. (A) Type of bearing used in the test: deep groove ball bearing (nominal number 695, dimensions are 5 mm inside diameter, 13 mm outside diameter, 4 mm width,
(Use of non-contact rubber seal) (b) Method of applying lubricating oil to bearing: The bearing was immersed in lubricating oil, then lifted up, and excess lubricating oil was removed with air. The amount of lubricating oil was set to 1% of the space volume in the bearing. (C) Test contents: c-1; Bearing durability test (acoustic test) Test apparatus: Bearing durability test apparatus shown in FIG. 5 A pair of upper and lower deep groove ball bearings (device under test) 2 mounted on the inner periphery of base 1 The rotation shaft 3 is supported via 2. A rotor 4 and a dummy mirror 5 are attached to the rotating shaft 3 so as to be integrally rotatable. Reference numeral 6 denotes a stator coil mounted on the outer periphery of the base 1, and 7 denotes a rotor magnet disposed on the inner periphery of the rotor 4. The lower ball bearing 2 is locked by a snap ring 8,
The upper ball bearing 2 is pressed by a preload spring 9 to apply a preload.

【0025】 軸受回転数:20000rpm(内輪回転) アキシアル荷重:2kgf 雰囲気温度:60℃ 判定基準:軸受を3000時間回転後、アンデロンメー
タを用いて軸受の音響測定を行い、軸受耐久試験前後の
アンデロン値を比較した。
Bearing rotation speed: 20000 rpm (inner ring rotation) Axial load: 2 kgf Ambient temperature: 60 ° C. Criteria: After the bearing has been rotated for 3000 hours, the bearing is subjected to acoustic measurement using an Anderon meter, and Anderon before and after the bearing durability test The values were compared.

【0026】 ○:アンデロン値2.5以下 合格 ×: 2.5超 不合格 c−2;トルク試験 軸受回転数:9000rpm アキシアル荷重:2kgf 温度:室温 判定基準:軸受のトルク値とトルク変動値を測定した。○: Anderon value 2.5 or less Pass ×: More than 2.5 Fail c-2; Torque test Bearing rotation speed: 9000 rpm Axial load: 2 kgf Temperature: Room temperature Judging criteria: Bearing torque value and torque fluctuation value It was measured.

【0027】 トルク値 ○:8×10-3N・m以下 合格 ×:8×10-3N・m超 不合格 トルク変動値 ○:1×10-3N・m以下 合格 ×:1×10-3N・m超 不合格 (d)試験結果:実施例1〜12の試験条件及び結果を
表1に示す。
Torque value ○: 8 × 10 −3 N · m or less Pass ×: Over 8 × 10 −3 N · m Fail Torque fluctuation value ○: 1 × 10 −3 N · m or less Pass ×: 1 × 10 (-3 ) Test results: Test conditions and results of Examples 1 to 12 are shown in Table 1.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】比較例1〜13の試験条件及び結果を表2
に示す。
Table 2 shows the test conditions and results of Comparative Examples 1 to 13.
Shown in

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】また、図6に、実施例1の玉軸受について
行った「玉のくぼみ径の大きさと音響,トルク値,トル
ク変動値との関係」を求める実験結果のグラフを示し
た。この図から、玉のくぼみ径の大きさを0.2〜20
μmの範囲に規定すると良いことがわかる。図7には、
実施例1の玉軸受について行った「潤滑油動粘度と音
響,トルク値,トルク変動値との関係」を求める実験結
果のグラフを示した。この図から、潤滑油動粘度を10
〜150mm2 /sの範囲に規定すると良いことがわか
る。
FIG. 6 is a graph showing the results of an experiment performed on the ball bearing of Example 1 to determine the "relationship between the size of the hollow diameter of the ball and the acoustic, torque, and torque fluctuation values." From this figure, it can be seen that the size of the hollow diameter of the ball is 0.2 to 20.
It can be seen that it is better to define it in the range of μm. In FIG.
A graph of an experimental result for obtaining the “relationship between kinematic viscosity of lubricating oil and sound, torque value, and torque fluctuation value” performed on the ball bearing of Example 1 is shown. From this figure, it can be seen that the kinematic viscosity of the lubricating oil is 10
It can be seen that may be defined in the range of ~150mm 2 / s.

【0032】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、従来のグリース潤滑の場合に多発していた回転ふれ
や高トルクを解消するとともに、高速時の寿命も延長し
たポリゴンスキャナモータ用深溝玉軸受を提供できると
いう効果を奏することが明らかである。次に、第2の実
施の形態として、マイクロプロセッサユニットモータ用
の転がり軸受について説明する。
As described above, according to the present embodiment, a deep groove for a polygon scanner motor is provided which eliminates rotational runout and high torque which have frequently occurred in the case of conventional grease lubrication and which has an extended life at high speed. It is clear that the ball bearing can be provided. Next, a rolling bearing for a microprocessor unit motor will be described as a second embodiment.

【0033】パーソナルコンピュータ等のマイクロプロ
セッサには省電力化,高応答性,コンパクト化等が求め
れており、これに伴ってパソコンに組み込まれるマイク
ロプロセッサユニットモータに使用される転がり軸受に
は、高速時のトルクを低く抑えながら、長い寿命を維持
し且つ低騒音であることが要求されている。従来のこの
分野の転がり軸受にはグリースを封入した鋼製軸受が用
いられているが、本実施の形態のものは、内輪,外輪が
鋼製で、玉はその表面に0.2〜20μmのくぼみを有
するセラミックス製としている。そして、グリースにつ
いては、動粘度が40℃で10〜150mm2 /sの基
油を用いたものを封入している。
A microprocessor such as a personal computer is required to have low power consumption, high responsiveness, compactness, and the like. Accordingly, a rolling bearing used for a microprocessor unit motor incorporated in a personal computer is required to operate at high speed. It is required to maintain a long life and low noise while keeping the torque of the motor low. Conventional rolling bearings in this field use grease-filled steel bearings, but in the present embodiment, the inner and outer rings are made of steel, and the ball has a surface of 0.2 to 20 μm. It is made of hollow ceramics. The grease is sealed with a base oil having a kinematic viscosity of 40 ° C. and 10 to 150 mm 2 / s.

【0034】内輪,外輪の鋼材料や玉のセラミックス材
料の種類や保持器の材料に関しては、上記第1の実施の
形態におけるLBP用の玉軸受で説明したものと同様で
ある。潤滑剤であるグリースにおける潤滑油基油として
は、エステル油,合成炭化水素油,エーテル油,鉱油等
が挙げられる。この潤滑油には、性能を阻害しない範囲
で、酸化防止座位,防錆剤,油性剤等の公知のものを含
有することができる。増ちょう剤には、リチウムステア
レート,リチウム12ヒドロキシステアレート等が用い
られる。
The types of the steel material of the inner and outer rings and the ceramic material of the balls and the material of the retainer are the same as those described in the LBP ball bearing in the first embodiment. Examples of the lubricating base oil in grease as a lubricant include ester oil, synthetic hydrocarbon oil, ether oil, mineral oil and the like. The lubricating oil may contain a known oil such as an antioxidant seat, a rust preventive, and an oil agent, as long as the performance is not impaired. As the thickener, lithium stearate, lithium 12-hydroxystearate and the like are used.

【0035】潤滑剤の基油の40℃での動粘度が10m
2 /s未満では、油膜厚さが薄くなって潤滑不良にな
り易く、軸受寿命が短くなる。一方、当該動粘度が15
0mm2 /sを超えると、軸受トルクが過大になる。な
お、増ちょう剤に、リチウム石けんを用いると軸受音響
も非常に低く、また軸受寿命が長くなる。セラミックス
玉の表面の径0.2〜20μmのくぼみは、セラミッス
ス球表面に油溜め効果を生じて、軸受寿命を長くするこ
とができる。しかしながら、その径が0.2μm未満で
は油溜めの効果が少ない。一方、20μmを超すと転走
面(軌道面)が面荒れし易いため寿命が短くなる。ま
た、トルクが安定せずその絶対値も大きくなり、更に
音,振動も大きいために、マイクロプロセッサーユニッ
トモータ用転がり軸受としては不適当である。
The kinematic viscosity at 40 ° C. of the lubricant base oil is 10 m.
If it is less than m 2 / s, the oil film thickness becomes thin and lubrication failure easily occurs, and the bearing life is shortened. On the other hand, when the kinematic viscosity is 15
If it exceeds 0 mm 2 / s, the bearing torque becomes excessive. When lithium soap is used as the thickener, the sound of the bearing is very low and the life of the bearing is prolonged. The depression having a diameter of 0.2 to 20 μm on the surface of the ceramic ball causes an oil reservoir effect on the surface of the ceramic ball and can prolong the life of the bearing. However, if the diameter is less than 0.2 μm, the effect of the oil reservoir is small. On the other hand, if it exceeds 20 μm, the rolling surface (orbital surface) tends to be roughened, so that the life is shortened. Further, since the torque is not stable, the absolute value thereof is large, and the sound and vibration are large, it is not suitable as a rolling bearing for a microprocessor unit motor.

【0036】なお、くぼみ径0.5〜15μmの範囲で
は、より良好な耐久寿命と低トルク特性を示した。 (実施例)以下、実施例と比較例とについて行った比較
試験により、本発明の第2の実施の形態の効果を具体的
に説明する。 (a)試験に用いた軸受の種類: 深溝玉軸受(呼び番号681X、寸法は内径1.5m
m,外径4mm,幅1.2mm,Zシール使用) (b)軸受へのグリース封入量:潤滑剤であるグリース
の封入量は、軸受内空間容積の1%とした。 (c)試験内容: c−1;トルク試験 試験装置 :軸受トルク試験には、図8に示すマイクロ
プロセッサユニット用モータを用いた。このモータは、
図5に示した軸受耐久試験装置のポリゴンスキャナモー
タと略同じ構成(同一部分に同一の符号を付している)
を有しているが、但しダミーミラー5は無く、その代わ
りにロータ4の外周にファン10を装着している。
In the range of the hollow diameter of 0.5 to 15 μm, better durability life and lower torque characteristics were exhibited. (Examples) Hereinafter, the effects of the second embodiment of the present invention will be specifically described by comparative tests performed on examples and comparative examples. (A) Type of bearing used in the test: Deep groove ball bearing (No. 681X, dimensions are 1.5 m inside diameter)
m, outer diameter 4 mm, width 1.2 mm, Z seal used) (b) Grease filling amount in bearing: The filling amount of grease as a lubricant was 1% of the space volume in the bearing. (C) Test content: c-1; Torque test Test apparatus: The motor for the microprocessor unit shown in FIG. 8 was used for the bearing torque test. This motor is
Approximately the same configuration as the polygon scanner motor of the bearing durability test device shown in FIG. 5 (the same portions are denoted by the same reference numerals).
However, there is no dummy mirror 5 and a fan 10 is mounted on the outer periphery of the rotor 4 instead.

【0037】トルクは、定電圧(30V)時の回転数を
測定することにより評価した。 判定基準: ○:回転数6500rpm以上 合格 ×:回転数6500rpm未満 不合格 c−2;軸受耐久試験 試験装置 :上記トルク試験のものと同じ。
The torque was evaluated by measuring the number of revolutions at a constant voltage (30 V). Judgment criteria: :: Revolutions of 6500 rpm or more Passed X: Revolutions of less than 6500 rpm Fail c-2: Bearing endurance test Test equipment: Same as the above torque test.

【0038】定電圧(30V)時の6500rpm以上
で回転した時間を測定して評価。 雰囲気温度70℃ 判定基準: ○:10000時間以上 合格 ×:10000時間未満 不合格 (d)試験結果:実施例1〜7と比較例1〜7との試験
条件及び結果を表3に示す。
The rotation time at 6500 rpm or more at a constant voltage (30 V) was measured and evaluated. Atmospheric temperature 70 ° C Judgment criteria: 10: 10,000 hours or more Pass X: Less than 10,000 hours Fail (d) Test results: Table 3 shows test conditions and results of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】また、図9に、前記実施例1の玉軸受につ
いて行った「玉のくぼみ径の大きさと回転数及び耐久寿
命との関係」を求める実験結果のグラフを示した。この
図から、玉のくぼみ径の大きさを0.2〜20μmの範
囲に規定すると良いことがわかる。くぼみ径0.5〜1
5μmの範囲では、より良好な低トルク特性と耐久寿命
が得られることも明らかである。
FIG. 9 is a graph showing the results of an experiment performed on the ball bearing of the first embodiment to determine the "relationship between the size of the hollow diameter of the ball and the number of revolutions and durability life". From this figure, it can be seen that it is better to define the size of the hollow diameter of the ball in the range of 0.2 to 20 μm. Hollow diameter 0.5-1
It is also clear that in the range of 5 μm, better low-torque characteristics and durability life can be obtained.

【0041】図10には、実施例1の玉軸受について行
った「潤滑油動粘度と回転数及び耐久寿命との関係」を
求める実験結果のグラフを示した。この図から、40℃
における潤滑油基油の動粘度を10〜150mm2 /s
の範囲に規定すると良いことがわかる。以上説明したよ
うに、本第2の実施の形態によれば、従来のグリース潤
滑セラミックス玉軸受の場合に比べて、高速時の寿命及
びトルクが改善されたマイクロプロセッサユニットモー
タ用の転がり軸受を提供できるという効果を奏すること
が明らかである。
FIG. 10 is a graph showing the results of an experiment for obtaining the “relationship between the kinematic viscosity of the lubricating oil and the rotational speed and the durability life” performed on the ball bearing of the first embodiment. From this figure, 40 ° C
The kinematic viscosity of the lubricating base oil at 10 to 150 mm 2 / s
It is understood that it is better to define the range as follows. As described above, according to the second embodiment, there is provided a rolling bearing for a microprocessor unit motor having improved life and torque at high speed compared to a conventional grease lubricated ceramic ball bearing. It is clear that the effect of being able to be achieved is achieved.

【0042】続いて、第3の実施の形態として、HDD
のアクチュエータ用転がり軸受について説明する。磁気
ディスク装置のアクチュエータ用転がり軸受には、長寿
命,低トルク変動,低トルク等の特性が求めれている。
従来のこの分野の転がり軸受には、揺動軸を支持する玉
軸受を用いた揺動式があり、この揺動式の軸受としてグ
リースが充填された玉軸受が使用されている。
Subsequently, as a third embodiment, an HDD
The following describes the rolling bearing for an actuator. Rolling bearings for actuators of magnetic disk devices are required to have characteristics such as long life, low torque fluctuation, and low torque.
As a conventional rolling bearing in this field, there is a swing type using a ball bearing that supports a swing shaft, and a ball bearing filled with grease is used as the swing type bearing.

【0043】本実施の形態は、より長寿命を維持しなが
らしかもトルク変動を低く抑えたアクチュエータ用転が
り軸受を提供するものであり、内輪,外輪が鋼製、玉は
その表面に0.2〜20μmのくぼみを有するセラミッ
クス製とし、当該セラミックスの硬さをHv1200以
上としている。この第3の実施の形態の玉軸受における
内輪,外輪の鋼材料や玉のセラミックス材料の種類や保
持器の材料に関しては、上記第1,第2の各実施の形態
における玉軸受で説明したものと同様でよい。揺動軸を
支持する軸受の場合、内輪,外輪,玉の各構成部品を全
て鋼製にすると、揺動運動のため潤滑油膜が形成しにく
いため摩耗し易く、軸受トルクの変動を生じ、耐久性に
も問題があった。玉がセラミックス製であれば、鋼製の
内外輪と異材同士の組合せとなるから、摩耗を非常に低
減させることができる。これにより、軸受のトルク変動
の問題を解決できると同時に寿命が延長される。しかし
て、そのセラミックス玉の表面の径0.2〜20μmの
くぼみが油溜めの効果を有することから、軸受寿命を一
層長くすることができるものである。
The present embodiment is to provide a rolling bearing for an actuator which maintains a longer life and suppresses a fluctuation in torque. The inner and outer rings are made of steel, and the ball has a surface of 0.2 to 0.2 mm. It is made of a ceramic having a depression of 20 μm, and the hardness of the ceramic is Hv1200 or more. The types of the steel material of the inner and outer rings and the ceramic material of the balls and the material of the cage in the ball bearing of the third embodiment are the same as those described in the ball bearings of the first and second embodiments. May be the same as In the case of a bearing that supports a rocking shaft, if all the components of the inner ring, outer ring, and balls are made of steel, the lubricating oil film is difficult to form due to the rocking motion, so it is easy to wear, causing fluctuations in the bearing torque and durability. There was also a problem with gender. If the ball is made of ceramics, the inner and outer rings made of steel and the dissimilar materials are combined, so that wear can be greatly reduced. As a result, the problem of torque fluctuation of the bearing can be solved and the service life can be extended. Since the surface of the ceramic ball has a recess having a diameter of 0.2 to 20 [mu] m having an oil reservoir effect, the life of the bearing can be further extended.

【0044】その表面くぼみが径0.2μm未満では油
溜の効果が少ない。一方、径20μmを超すと、トルク
変動,音,振動値が大きくなりアクチュエータ用玉軸受
としは不適当である。また、セラミックス玉の表面にあ
るくぼみの縁に応力が集中するので、セラミックスの硬
さがHv1200未満ではセラミックスが欠け易く、そ
の破片により軸受の耐久性が短くなる。
If the surface depression is less than 0.2 μm in diameter, the effect of the oil reservoir is small. On the other hand, if the diameter exceeds 20 μm, the torque fluctuation, sound, and vibration values become large, and it is unsuitable as an actuator ball bearing. Further, since stress concentrates on the edge of the depression on the surface of the ceramic ball, if the hardness of the ceramic is less than Hv1200, the ceramic is liable to be chipped, and the fragments thereof reduce the durability of the bearing.

【0045】なお、玉表面のくぼみはディンプル効果を
もたらす。これを図11により説明する。すなわち、同
図(a)は、表面にくぼみの無い玉の場合で、潤滑剤の
流れが玉の後ろまで回り込まずに、途中で離れてしま
う。しかるに、同図(b)の場合は、玉表面に僅かな凹
凸(くぼみ)があるので、潤滑剤の流れは玉に引きずら
れて玉からなかなか離れない。この玉の後ろへ回り込む
流れのために、油切れが発生しにくく、フレッチング対
策として有効である。
The depression on the ball surface has a dimple effect. This will be described with reference to FIG. That is, FIG. 3A shows a case of a ball having no dent on the surface, and the lubricant flows away from the ball without flowing around to the back of the ball. However, in the case of FIG. 3B, since the surface of the ball has slight irregularities (dents), the flow of the lubricant is dragged by the ball and is not easily separated from the ball. Due to the flow wrapping around the back of the ball, running out of oil hardly occurs, which is effective as a measure against fretting.

【0046】この第3の実施の形態における玉軸受の潤
滑としては、グリース潤滑,油潤滑,固体潤滑等アクチ
ュエータ用玉軸受としての性能が維持できるものであれ
ば種類は問わない。 (実施例)以下、実施例と比較例とについて行った比較
試験により、本発明の第3の実施の形態の効果を具体的
に説明する。 (a)試験に用いた軸受の種類: 深溝玉軸受(呼び番号SR1810、寸法は内径7.9
4mm,外径12.7mm,幅3.97mm,非接触ゴ
ムシール使用) (b)軸受の潤滑:グリース潤滑とし、その封入量は軸
受内空間容積の1%とした。 (c)試験内容: c−1;軸受外輪揺動試験(フレッチング摩耗試験) 試験装置: 図12に示す軸受外輪揺動試験装置を用い
た。
As the lubrication of the ball bearing in the third embodiment, any type can be used as long as it can maintain the performance as a ball bearing for an actuator, such as grease lubrication, oil lubrication, and solid lubrication. (Examples) Hereinafter, the effects of the third embodiment of the present invention will be specifically described by comparative tests performed on examples and comparative examples. (A) Type of bearing used in the test: Deep groove ball bearing (No. SR1810, dimensions are 7.9 inner diameter)
(4 mm, outer diameter 12.7 mm, width 3.97 mm, use of non-contact rubber seal) (b) Lubrication of bearing: Grease lubrication was used, and the sealed amount was 1% of the space volume in the bearing. (C) Test content: c-1; Bearing outer ring swing test (fretting wear test) Test apparatus: A bearing outer ring swing test apparatus shown in FIG. 12 was used.

【0047】台20の下面に固定された揺動モータ21
の揺動軸22に、揺動シリンダ23が一体的に揺動可能
に取り付けられる。試験体玉軸受24は、その外輪を揺
動シリンダ23の内周面に装着し、内輪をシリンダ軸心
に挿通された固定軸25に装着する。固定軸25は支柱
26により台20に固定している。
Oscillating motor 21 fixed to the lower surface of table 20
The swing cylinder 23 is attached to the swing shaft 22 so as to be swingable integrally. As for the test piece ball bearing 24, its outer ring is mounted on the inner peripheral surface of the swing cylinder 23, and the inner ring is mounted on the fixed shaft 25 inserted through the cylinder axis. The fixed shaft 25 is fixed to the table 20 by a column 26.

【0048】揺動角度 ;8度 揺動回数 ;2000万回 アキシアル荷重;1kgf 判定基準:試験後、軸受を分解し、内輪の摩耗状態を観
察した。 ○:摩耗なし(摩耗深さ0.2μm未満) 合格 ×:摩耗あり(摩耗深さ0.2μm以上) 不合格 c−2;軸受トルク試験 軸受回転数;2rpm 判定基準:軸受のトルク値とトルク変動値とを測定し
た。
Swing angle: 8 degrees Swing frequency: 20 million times Axial load: 1 kgf Criteria: After the test, the bearing was disassembled and the inner ring was observed for wear. :: No wear (wear depth less than 0.2 μm) Pass ×: Wear (wear depth 0.2 μm or more) Fail c-2: Bearing torque test Bearing rotation speed: 2 rpm Criteria: Torque value and torque of bearing Fluctuation values were measured.

【0049】トルク変動値 ○:1×10-3N・m以下 合格 ×:1×10-3N・m超 不合格 (d)試験結果:実施例1〜4と比較例1〜4との試験
条件及び結果を表4に示す。
Torque fluctuation ○: 1 × 10 −3 N · m or less Pass ×: Over 1 × 10 −3 N · m Fail (d) Test results: Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 Table 4 shows the test conditions and results.

【0050】[0050]

【表4】 [Table 4]

【0051】この結果から、本第3の実施の形態によれ
ば、揺動軸を支持する玉軸受において、表面に径0.2
〜20μmのくぼみを有するセラミックス製の玉の硬さ
をHv1200以上に規定すると良好な寿命及びトルク
性能が得られることがわかる。次に、第4の実施の形態
として、LBPのポリゴンスキャナモータ用深溝玉軸受
であって、玉表面にくぼみを設ける代わりに、軌道輪の
軌道面粗さを規定したものについて説明する。
From these results, according to the third embodiment, in the ball bearing for supporting the swinging shaft, the diameter of the ball bearing is 0.2 mm.
It can be seen that when the hardness of the ceramic ball having the depression of about 20 μm is defined as Hv1200 or more, good life and torque performance can be obtained. Next, as a fourth embodiment, an LBP deep groove ball bearing for a polygon scanner motor, which defines the raceway surface roughness of the raceway instead of providing a depression on the ball surface, will be described.

【0052】この実施の形態のポリゴンスキャナモータ
用深溝玉軸は、先の第1の実施の形態の場合と異なり、
玉くぼみは形成されていない。そして、転がり軸受の内
輪,外輪の軌道面中心線平均粗さ(Ra)が0.05〜
0.3μmであり、当該軌道面に40℃における動粘度
が10〜150mm2 /sの潤滑油を塗布したものであ
る。
The deep groove ball shaft for a polygon scanner motor of this embodiment is different from that of the first embodiment.
No ball depression is formed. And the center line average roughness (Ra) of the raceway surface of the inner ring and the outer ring of the rolling bearing is 0.05 to
The track surface is coated with a lubricating oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 150 mm 2 / s.

【0053】この場合用いられる潤滑油としては、エス
テル油,合成炭化水素油,エーテル油,鉱油等が挙げら
れる。本第4の実施の形態の油潤滑したポリゴンスキャ
ナモータ用深溝玉軸は、前記グリース潤滑の従来例2の
ポリゴンスキャナモータ用軸受と異なり、グリース潤滑
に関連して発生し易い回転振れや高トルクの問題を解決
できるとともに、高速時の寿命をも更に延長できる。ま
た、内輪,外輪の軌道面中心線平均粗さ(Ra)を0.
05〜0.3μmに規定することにより、軌道面表面の
凹凸に油溜めの効果を有しており、これが軸受寿命の延
長に大きく寄与する。
The lubricating oil used in this case includes ester oil, synthetic hydrocarbon oil, ether oil, mineral oil and the like. The oil-lubricated deep groove ball shaft for a polygon scanner motor according to the fourth embodiment is different from the grease lubrication bearing of the polygon scanner motor of the conventional example 2 in that the rotational runout and high torque which are likely to occur in connection with the grease lubrication are different. Can be solved, and the life at high speed can be further extended. Also, the center line average roughness (Ra) of the raceway surface of the inner ring and the outer ring is set to 0.
By setting the thickness to a range of from 0.5 to 0.3 μm, the unevenness on the raceway surface has an oil reservoir effect, which greatly contributes to prolonging the bearing life.

【0054】しかして、その軌道面あらさが0.05μ
m未満では油溜めの効果が少なすぎる。一方、0.3μ
mを超すと、トルク変動,音,振動値が大きくなってポ
リゴンスキャナモータ用軸受としては不適当である。油
潤滑はグリース潤滑に比べて軸受のトルク変化が非常に
少ないので、回転振れを生じない。且つまた、その潤滑
油の動粘度が10〜150mm2 /s(40℃)の場
合、トルク値も非常に低い。本実施の形態は、これを積
極的に利用したものである。前記動粘度が10mm2
s未満では高速時の軸受音響寿命が短くなる。一方、前
記動粘度が150mm2 /sを超すと、軸受寿命は長く
回転振れもないのであるが、軸受トルクが高くなってし
まう。
The track surface roughness is 0.05 μm.
If it is less than m, the effect of the oil reservoir is too small. On the other hand, 0.3μ
If it exceeds m, torque fluctuation, sound, and vibration values become large, making it unsuitable as a bearing for a polygon scanner motor. Oil lubrication does not cause rotational runout because the change in bearing torque is very small compared to grease lubrication. When the kinematic viscosity of the lubricating oil is 10 to 150 mm 2 / s (40 ° C.), the torque value is very low. In the present embodiment, this is actively used. The kinematic viscosity is 10 mm 2 /
If it is less than s, the acoustic life of the bearing at high speed becomes short. On the other hand, if the kinematic viscosity exceeds 150 mm 2 / s, the bearing life is long and there is no run-out, but the bearing torque increases.

【0055】なお、潤滑油中に酸化防止剤,さび止め
剤,摩耗防止剤,極圧剤,粘度指数向上剤等の添加剤を
含有させても良く、これらはいずれも公知のものでよ
い。 (実施例)以下、実施例と比較例とについて行った比較
試験により、本発明の第4の実施の形態の効果を具体的
に説明する。 (a)試験に用いた軸受の種類: 深溝玉軸受(呼び番号 695、寸法は内径5mm,外
径13mm,幅4mm,非接触ゴムシール使用) (b)軸受の潤滑:軸受を潤滑油に浸漬し、その後引き
上げてエアーを吹きつけ余分な潤滑油を除去した。 (c)試験内容: c−1;軸受耐久試験(音響試験) 軸受回転数;20000rpm(内輪回転) アキシアル荷重;2kgf 雰囲気温度;60℃ 判定基準:軸受を3000時間回転後、アンデロンメー
タを用いて軸受の音響測定を行い、軸受耐久試験前後の
アンデロン値を比較した。
The lubricating oil may contain additives such as antioxidants, rust inhibitors, antiwear agents, extreme pressure agents, and viscosity index improvers, all of which may be known. (Examples) Hereinafter, the effects of the fourth embodiment of the present invention will be specifically described by comparative tests performed on examples and comparative examples. (A) Type of bearing used in the test: Deep groove ball bearing (nominal number 695, dimensions 5 mm in inner diameter, 13 mm in outer diameter, 4 mm in width, using non-contact rubber seal) (b) Lubrication of bearing: immerse bearing in lubricating oil Then, it was lifted and blown with air to remove excess lubricating oil. (C) Test content: c-1; Bearing durability test (acoustic test) Bearing rotation speed: 20,000 rpm (inner ring rotation) Axial load: 2 kgf Ambient temperature: 60 ° C Judging criteria: After rotating the bearing for 3000 hours, use an Anderon meter The bearing was subjected to acoustic measurement, and the anderon values before and after the bearing durability test were compared.

【0056】アンデロン値 ○:2.5以下 合格 ×:2.5超 不合格 c−2;トルク試験 軸受回転数;9000rpm アキシアル荷重;2kgf 温度;室温 判定基準:軸受のトルク値とトルク変動値を測定した。Anderon value ○: 2.5 or less Pass ×: More than 2.5 Fail c-2; Torque test Bearing rotation speed: 9000 rpm Axial load; 2 kgf Temperature; Room temperature Judgment criteria: It was measured.

【0057】トルク値 ○:8×10-3N・m以下 合格 ×:8×10-3N・m超 不合格 トルク変動値 ○:1×10-3N・m以下 合格 ×:1×10-3N・m超 不合格 (d)試験結果:実施例1〜4と比較例1〜4との試験
条件及び結果を表5及び表6に示す。
Torque value ○: 8 × 10 −3 N · m or less Pass ×: Over 8 × 10 −3 N · m Fail Torque fluctuation value ○: 1 × 10 −3 N · m or less Pass ×: 1 × 10 (-3 ) Test results: Tables 5 and 6 show test conditions and results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4.

【0058】[0058]

【表5】 [Table 5]

【0059】[0059]

【表6】 [Table 6]

【0060】この結果から、本第4の実施の形態の油潤
滑ポリゴンスキャナモータ用玉軸受によれば、内外輪の
軌道面中心線平均粗さ(Ra)0.05〜0.3μmと
し、40℃における動粘度が10〜150mm2 /sの
潤滑油を塗布することで、従来のグリース潤滑で多発す
る回転振れや高トルクを解決できるという効果が得られ
ることがわかる。
From these results, according to the ball bearing for oil-lubricated polygon scanner motor of the fourth embodiment, the center line average roughness (Ra) of the inner and outer races is 0.05 to 0.3 μm, and It is understood that by applying a lubricating oil having a kinematic viscosity at 10 ° C. of 10 to 150 mm 2 / s, the effect of solving rotational runout and high torque frequently occurring in conventional grease lubrication can be obtained.

【0061】次に、第5の実施の形態として、マイクロ
プロセッサユニットモータ用の転がり軸受であって、玉
表面にくぼみを設ける代わりに、軌道輪の軌道面粗さを
規定し、潤滑はグリースではなく油潤滑としたものにつ
いて説明する。この実施の形態のマイクロプロセッサユ
ニットモータ用深溝玉軸受は、先の第2の実施の形態の
場合と異なり、玉表面にくぼみは形成されていない。そ
して、転がり軸受の内輪,外輪の軌道面中心線平均粗さ
(Ra)が0.05〜0.3μmであり、当該軌道面に
40℃における動粘度が10〜150mm2 /sの潤滑
油を塗布したものである。
Next, as a fifth embodiment, there is provided a rolling bearing for a microprocessor unit motor, in which a raceway surface roughness of a race ring is defined instead of providing a depression on a ball surface, and lubrication is performed with grease. An oil-lubricated one will now be described. In the deep groove ball bearing for a microprocessor unit motor according to this embodiment, unlike the second embodiment, no depression is formed on the surface of the ball. Then, lubricating oil having a center line average roughness (Ra) of the raceway surfaces of the inner ring and the outer ring of the rolling bearing of 0.05 to 0.3 μm and a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 150 mm 2 / s is applied to the raceway surface. It has been applied.

【0062】この場合用いることができる潤滑油は、前
記第4の実施の形態と同じである。本第5の実施の形態
の油潤滑したマイクロプロセッサユニットモータ用深溝
玉軸は、グリース潤滑に関連して発生し易い回転振れや
高トルクの問題を回避できるのみならず、高速時の寿命
を更に延長できる利点がある。内輪,外輪の軌道面中心
線平均粗さ(Ra)を0.05〜0.3μmに規定する
ことにより、軌道面表面の凹凸に油溜めの効果を有し、
これが軸受寿命の延長に大きく寄与する。
The lubricating oil that can be used in this case is the same as that of the fourth embodiment. The oil-lubricated deep groove ball shaft for a microprocessor unit motor according to the fifth embodiment not only avoids the problems of rotational runout and high torque that are likely to occur in connection with grease lubrication, but also increases the life at high speeds. There is an advantage that can be extended. By defining the center line average roughness (Ra) of the raceway surface of the inner ring and the outer ring to be 0.05 to 0.3 μm, the surface of the raceway has an oil reservoir effect on unevenness,
This greatly contributes to extending the life of the bearing.

【0063】しかして、その軌道面中心線平均粗さが
0.05μm未満では油溜めの効果が少なすぎる。一
方、0.3μmを超すと、トルク変動,音,振動値が大
きくなってマイクロプロセッサユニットモータ用軸受と
しては不適当である。先にも述べたとおり、油潤滑はグ
リース潤滑に比べて軸受のトルク変化が非常に少ないの
で回転振れを生じないし、その潤滑油の動粘度が10〜
150mm2/s(40℃)の場合はトルク値も非常に
低い。しかし、前記動粘度が10mm 2 /s未満では高
速時の軸受音響寿命が短くなる。一方、前記動粘度が1
50mm2 /sを超すと、軸受寿命は長く回転振れもな
いが、軸受トルクが高くなる。
Thus, the average roughness of the raceway plane center line is
If it is less than 0.05 μm, the effect of the oil reservoir is too small. one
On the other hand, if it exceeds 0.3 μm, torque fluctuation, sound and vibration values are large.
And the bearings for the microprocessor unit motor
Is inappropriate. As mentioned earlier, oil lubrication is
Very little change in bearing torque compared to lease lubrication
And the kinematic viscosity of the lubricating oil is 10
150mmTwo/ S (40 ° C), the torque value is very
Low. However, the kinematic viscosity is 10 mm TwoHigher than / s
The acoustic life of the bearing at high speed is shortened. On the other hand, when the kinematic viscosity is 1
50mmTwo/ S, the bearing life is long and there is no run-out
However, the bearing torque increases.

【0064】潤滑油添加剤については、前記第4の実施
の形態に記載した。 (実施例)以下、実施例と比較例とについて行った比較
試験により、本発明の第5の実施の形態の効果を具体的
に説明する。 (a)試験に用いた軸受の種類: 深溝玉軸受(呼び番号 681X、寸法は内径1.5m
m,外径4mm,幅1.2mm) (b)軸受の潤滑:潤滑油をマイクロシリンジで軸受空
間容積の1%計り採り、内輪,外輪,転動体が組みあが
った状態で転動体上に吐出した。 (c)試験内容: c−1;軸受耐久試験 軸受耐久試験には図8に示すマイクロプロセッサユニッ
ト用モータを使用した。定電圧(30V)時の6500
rpm以上で回転した時間を測定した。
The lubricating oil additive has been described in the fourth embodiment. (Examples) Hereinafter, the effects of the fifth embodiment of the present invention will be specifically described by comparative tests performed on examples and comparative examples. (A) Type of bearing used in the test: Deep groove ball bearing (nominal number 681X, dimensions 1.5 m inside diameter)
(b) Outer diameter 4mm, width 1.2mm) (b) Bearing lubrication: Lubricating oil is measured by a micro-syringe to 1% of the bearing space volume and discharged onto rolling elements with the inner ring, outer ring and rolling elements assembled. did. (C) Test contents: c-1; Bearing durability test The motor for the microprocessor unit shown in FIG. 8 was used for the bearing durability test. 6500 at constant voltage (30V)
The rotation time at rpm or higher was measured.

【0065】雰囲気温度;70℃ 判定基準 軸受回転時間 ○:10000時間以上 合格 ×:10000時間未満 不合格 c−2;トルク試験 トルク試験は、上記軸受耐久試験と同じモータを使用し
た。定電圧(30V)時の回転数を測定することにより
評価した。
Atmospheric temperature: 70 ° C. Judgment criteria Bearing rotation time ○: 10,000 hours or more Passed: less than 10,000 hours Fail c-2: Torque test In the torque test, the same motor as in the above bearing durability test was used. The evaluation was performed by measuring the number of revolutions at a constant voltage (30 V).

【0066】判定基準 軸受回転 ○:6500rpm以上 合格 ×:6500rpm未満 不合格 (d)試験結果:実施例1〜8の試験条件及び結果を前
記表5に併記して示す。また、比較例1〜8の試験条件
及び結果を前記表6に併記して示す。
Judgment Criteria Bearing rotation 6: 6500 rpm or more Pass ×: Less than 6500 rpm Fail (d) Test results: The test conditions and results of Examples 1 to 8 are also shown in Table 5 above. The test conditions and results of Comparative Examples 1 to 8 are also shown in Table 6 above.

【0067】この結果から、本第5の実施の形態の油潤
滑マイクロプロセッサユニットモータ用玉軸受によれ
ば、内外輪の軌道面中心線平均粗さ(Ra)0.05〜
0.3μmとし、40℃における動粘度が10〜150
mm2 /sの潤滑油を塗布することで、グリース潤滑に
関連する回転振れや高トルクの問題を回避できるととも
に、高速時の寿命も延長できるという効果が得られるこ
とがわかる。
According to the results, according to the oil-lubricated microprocessor unit ball bearing for the motor of the fifth embodiment, the center line average roughness (Ra) of the raceway surface of the inner and outer rings is 0.05 to 0.05%.
0.3 μm, and the kinematic viscosity at 40 ° C. is 10 to 150
It can be seen that by applying the lubricating oil of mm 2 / s, the problems of rotational runout and high torque associated with grease lubrication can be avoided and the effect of extending the life at high speed can be obtained.

【0068】なお、以下に、油潤滑マイクロプロセッサ
ユニットモータ用玉軸受における潤滑油封入量と軸受性
能との関係を述べる。 (A)潤滑油封入量と油粒子飛散状況について 図13に示す発塵量測定試験装置を用いて室温における
0.3μm以上の飛散粒子数を測定した。すなわち、玉
軸受を組み込んだマイクロプロセッサユニット用モータ
(図8に示したものと同じ)を容器30内に封入し、一
方の口から清浄空気を流しつつ定格回転数で回転させ
る。この状態で0.01cf体積の空気量毎に、その中
に含まれる0.3μm以上の飛散粒子の数を、出口側に
つないだパーティクルカウンターを用いて測定し、20
分後の飛散量を求めた。
The relationship between the amount of lubricating oil enclosed and the bearing performance in a ball bearing for an oil lubricated microprocessor unit motor will be described below. (A) Lubricating Oil Enclosure Amount and Oil Particle Scattering State The number of scattered particles having a size of 0.3 μm or more at room temperature was measured using a dust amount measuring test apparatus shown in FIG. That is, a microprocessor unit motor (same as that shown in FIG. 8) incorporating a ball bearing is sealed in the container 30 and rotated at a rated speed while flowing clean air from one port. In this state, for each air volume of 0.01 cf volume, the number of scattered particles of 0.3 μm or more contained therein was measured using a particle counter connected to the outlet side, and the number was measured.
The scattering amount after one minute was obtained.

【0069】この実験の結果を図14(a)に示す。同
図から、潤滑油封入量が軸受空間容積の10%を超える
と飛散粒子の数が著しく多くなることが分かる。 (B)潤滑油封入量とトルクについて 種々の潤滑油封入量におけるトルク測定試験を行って、
図14(b)に示す結果を得た。潤滑油封入量がある量
以上多くなると、トルクが大きくなりその結果到達回転
数が小さくなる。そして軸受内空間容積の10%を超え
ると、設定回転数である6500rpmに達しなくな
る。ただし、潤滑油封入量が軸受空間容積の1%未満に
なると、潤滑剤の粘度(40℃)が150mm2 /sよ
り大きくなっても前記設定回転数に達するようになっ
た。
FIG. 14A shows the result of this experiment. It can be seen from the figure that when the amount of lubricating oil exceeds 10% of the bearing space volume, the number of scattered particles increases significantly. (B) Lubricating oil filling amount and torque A torque measurement test was performed for various lubricating oil filling amounts,
The result shown in FIG. 14B was obtained. If the amount of lubricating oil is increased by a certain amount or more, the torque increases, and as a result, the rotation speed attained decreases. When it exceeds 10% of the space volume in the bearing, it does not reach the set rotational speed of 6500 rpm. However, when the lubricating oil filling amount was less than 1% of the bearing space volume, the set rotation speed was reached even when the viscosity of the lubricant (40 ° C.) became larger than 150 mm 2 / s.

【0070】この点をさらに追求して試験した結果、潤
滑油封入量が0.1%以上1%未満の場合は、潤滑剤粘
度(40℃)が500mm2 /sまで、耐久性, トル
ク, トルク変動および低発塵のすべての条件を満たすこ
とがわかった。なお、封入量が0.1%未満では潤滑剤
粘度が高くなっても潤滑不足となり、耐久性を満足しな
い。 (C)潤滑油封入量と耐久性について 種々の潤滑油封入量において軸受耐久試験を行ない、図
14(c)に示す結果を得た。潤滑油封入量が少なくな
ると潤滑性が悪くなるので耐久時間が短くなる。軸受空
間容積の0.1%よりも少なくなると、要求耐久時間で
ある10000時間を満たすことができなくなる。
As a result of further pursuing a test in consideration of this point, when the lubricating oil filling amount is 0.1% or more and less than 1%, the lubricant viscosity (40 ° C.) is up to 500 mm 2 / s, and the durability, torque, It was found that all conditions of torque fluctuation and low dust generation were satisfied. In addition, if the encapsulation amount is less than 0.1%, lubrication becomes insufficient even if the viscosity of the lubricant increases, and the durability is not satisfied. (C) Lubricating Oil Filling Amount and Durability A bearing durability test was performed with various amounts of lubricating oil filling, and the results shown in FIG. 14 (c) were obtained. If the lubricating oil filling amount is small, the lubricating property is deteriorated, so that the durability time is shortened. If it is less than 0.1% of the bearing space volume, the required endurance time of 10,000 hours cannot be satisfied.

【0071】上記図14(a)〜(c)の結果から、潤
滑油封入量は軸受空間容積の0.1〜10%とする必要
があり、それらで得られた性能曲線の特性から、より好
ましい潤滑油封入量の範囲は0.25〜5%の範囲であ
るといえる。また、グリース潤滑の場合は、グリースの
流動性によるトルク変動の影響を小さくするため、封入
量を軸受空間容積の0.1〜5%とする必要がある。
From the results of FIGS. 14 (a) to 14 (c), it is necessary to set the lubricating oil filling amount to be 0.1 to 10% of the bearing space volume. It can be said that the preferable range of the lubricating oil filling amount is in the range of 0.25 to 5%. In addition, in the case of grease lubrication, it is necessary to set the filling amount to 0.1 to 5% of the bearing space volume in order to reduce the influence of torque fluctuation due to the grease fluidity.

【0072】なお、(B)の潤滑油封入量とトルクの値
については、潤滑第32巻第5号(1987)331〜
334ページにあるように、表面粗さが小さすぎると転
がり粘性抵抗が大きくなるのである程度粗い方が望まし
く、潤滑油量を少なくすることは潤滑油の攪拌抵抗を小
さくするとともに転がり粘性抵抗を小さくする効果もあ
り、軌道面粗さおよび潤滑油封入量を規定した本願発明
は、トルクを小さくする効果にも寄与している。
The lubricating oil filling amount and the torque value in (B) are described in Lubrication Vol. 32, No. 5, (1987) 331-33.
As shown on page 334, if the surface roughness is too small, the rolling viscous resistance increases, so that it is desirable to have a certain degree of roughness, and reducing the amount of lubricating oil reduces the lubricating oil stirring resistance and the rolling viscous resistance. There is also an effect, and the present invention in which the raceway surface roughness and the lubricating oil filling amount are specified also contributes to the effect of reducing the torque.

【0073】ここに、潤滑油封入量の定量は、潤滑油を
極微小量計量できるマイクロシリンジやポンプによって
規定量をはかり、内輪, 外輪, 転動体が組み上がった状
態で転動体に振りかけて軸受を数回転させる方法が望ま
しい。また、潤滑油の飛散量を少なくするため、より薄
膜として潤滑油を塗膜する場合には、潤滑油を溶剤に希
釈して軸受をその中に浸漬する。或いは軸受外部への潤
滑油付着を避けるために、溶剤希釈潤滑油を軸受内部軌
道面および転動面上に塗布した後に乾燥させることで、
潤滑油を塗膜する方法もある。ただし、軸受内への潤滑
油の封入法はこれに規定されるわけではなく、要求性能
に合わせて量産性を考慮して設定すれば良い。
Here, the amount of lubricating oil charged is determined by measuring a specified amount with a micro syringe or a pump capable of measuring an extremely small amount of lubricating oil, and sprinkling the rolling element with the inner ring, outer ring, and rolling element assembled, and sprinkling the bearing. Is preferably a method of rotating several times. Further, when the lubricating oil is applied as a thin film in order to reduce the amount of the lubricating oil scattered, the lubricating oil is diluted with a solvent and the bearing is immersed therein. Alternatively, in order to avoid adhesion of lubricating oil to the outside of the bearing, solvent-diluted lubricating oil is applied on the raceway surface and rolling surface inside the bearing and then dried,
There is also a method of applying a lubricating oil. However, the method of sealing the lubricating oil in the bearing is not limited to this, and may be set in consideration of mass production in accordance with required performance.

【0074】次に、第6の実施の形態として、HDDの
アクチュエータ用転がり軸受であって、玉表面にくぼみ
を設ける代わりに、軌道輪の軌道面粗さを規定し、潤滑
はグリースではなく油潤滑としたものについて説明す
る。この実施の形態のHDDの(特にスイングアーム)
アクチュエータ用玉軸受は、先の第3の実施の形態の場
合と異なり、玉表面にくぼみは形成されていない。そし
て、軸受の内輪,外輪の軌道面中心線平均粗さ(Ra)
が0.05〜0.3μmであり、当該軌道面,玉表面,
保持器の少なくとも一箇所以上に含フッ素重合体からな
る潤滑油を塗油したものである。
Next, as a sixth embodiment, a rolling bearing for an actuator of an HDD, in which a raceway surface roughness of a race ring is defined instead of providing a depression on a ball surface, and lubrication is performed not by grease but by oil The lubrication will be described. HDD of this embodiment (especially swing arm)
Unlike the third embodiment, the actuator ball bearing has no depression formed on the ball surface. Then, the center line average roughness (Ra) of the raceway surface of the inner ring and the outer ring of the bearing
Is 0.05 to 0.3 μm, and the raceway surface, ball surface,
The lubricating oil composed of a fluoropolymer is applied to at least one location of the cage.

【0075】HDDは一つの機種の存在期間が短く、新
技術を導入した新機種(小電力化,高応答性,高精度化,
コンパクト化等) が次々と開発されている。これに伴
いモータの低出力化が進み、より低トルクのHDDアク
チュエータユニットが望まれているが、従来一般的に行
われているグリース潤滑では攪拌抵抗が大きいため、グ
リース量を低減することでトルク管理を行っていた。し
かし、このようにグリース量の低減により低トルク化,
低トルク変動化を行うと、耐久性能など他の軸受機能に
影響を及ほす可能性がある。
The HDD has a short existence period for one model, and a new model (a reduction in power, a high response, a high accuracy,
Are being developed one after another. Along with this, the motor output has been reduced and a HDD actuator unit with lower torque is desired. However, since the stirring resistance is large in the conventional grease lubrication, the torque is reduced by reducing the amount of grease. Had been managing. However, the reduction in grease amount reduces torque,
If the torque variation is reduced, other bearing functions such as durability performance may be affected.

【0076】また、従来のグリースはトルクの変動が大
きく一定でないため、磁気ヘッドの位置決め及びシーク
動作時の制御が複雑になるというデメリットがある。更
に、従来のHDDでは、小量の異物が磁気ディスク上に
付着しても致命的な障害には至らないように、磁気ヘッ
ド部と磁気ディスクの間隙( フライングハイト) がある
程度広く設定されいた。しかるに最近ではフライングハ
イトが100nm程度しかない。そのため、従来のグリ
ースでは、基油や添加剤等が徐々に蒸発してHDD中の
気流に乗り磁気ディスク上に付着することが原因で、ヘ
ッドクラッシュを起こすことがある。これに対処するに
は、潤滑剤の一層の低アウトガス化が必要である。
Further, the conventional grease has a disadvantage that the fluctuation of the torque is large and not constant, so that the positioning of the magnetic head and the control during the seek operation are complicated. Further, in the conventional HDD, the gap (flying height) between the magnetic head portion and the magnetic disk is set to a certain extent so that even if a small amount of foreign matter adheres to the magnetic disk, it does not cause a catastrophic failure. However, recently, the flying height is only about 100 nm. Therefore, in the conventional grease, a head crash may occur due to the fact that the base oil, additives, and the like gradually evaporate and get on the airflow in the HDD and adhere to the magnetic disk. To cope with this, it is necessary to further reduce the outgassing of the lubricant.

【0077】本第6の実施の形態は、従来のグリース潤
滑HDDのかかる問題点の改善を意図している。すなわ
ち、この実施の形態のHDDのアクチュエータユニット
用玉軸受は、先の第3の実施の形態の場合と異なり、玉
表面にくぼみは形成されていない。その代わりに、転が
り軸受の内輪,外輪の軌道面中心線平均粗さ(Ra)を
0.05〜0.3μmに調整し、且つ潤滑剤として含フ
ッ素重合体からなる潤滑油を用い、これを軸受内輪軌道
面, 外輪軌道面, 転動体, 保持の少なくとも一箇所以上
に塗油したことを特徴とする。
The sixth embodiment is intended to solve such a problem of the conventional grease lubricated HDD. That is, unlike the third embodiment, the ball bearing for the actuator unit of the HDD of this embodiment has no depression formed on the ball surface. Instead, the center line average roughness (Ra) of the inner and outer raceways of the rolling bearing is adjusted to 0.05 to 0.3 μm, and a lubricating oil made of a fluoropolymer is used as a lubricant. Oil is applied to at least one of the bearing inner ring raceway surface, outer ring raceway surface, rolling elements, and holding.

【0078】この実施の形態のHDDのアクチュエータ
ユニットモータ用玉軸受によれば、低蒸気圧である含フ
ッ素重合体からなる低アウトガスで且つ流動性に富む潤
滑油を軸受内部に封入することで、トルクが小さく、潤
滑剤の局在化がなくて良好な潤滑性能( 耐フレッチング
性能) が得られ、ヘッドクラッシュも防止できて且つ長
寿命のアクチュエータユニットを提供できる。
According to the ball bearing for the actuator unit motor of the HDD of this embodiment, a lubricating oil of low outgas and high fluidity made of a fluoropolymer having a low vapor pressure is sealed in the inside of the bearing. It is possible to provide an actuator unit having a small torque, a good lubricating performance (fretting resistance performance) without localization of the lubricant, a head crash being prevented, and a long life.

【0079】内輪,外輪の軌道面中心線平均粗さ(R
a)を共に0.05〜0.3μmの範囲に調整すること
により、軌道面表面の凹凸に油溜めの効果を有し、これ
が軸受寿命の延長に大きく寄与する。しかして、その軌
道面粗さが0.05μm未満であると、表面粗さ( 凹
凸) 部分に溜める潤滑油量が少なすぎて軸受耐久性が短
くなる。一方、粗さが0.3μmを超えると、粗さの方
が油膜厚さより大きくなってしまい、摩耗を生じて軸受
耐久性が短くなると共にトルク及びトルク変動が大きく
なる。本実施の形態の軌道面粗さ範囲において潤滑剤に
含フッ素重合体を用いることで、アクチュエータユニツ
トとして必要な耐久性能を保ちながらトルク及びトルク
変動を低減することが可能となる。
The center line average roughness (R
By adjusting both a) to be in the range of 0.05 to 0.3 μm, the unevenness on the raceway surface has an oil reservoir effect, which greatly contributes to prolonging the bearing life. If the raceway surface roughness is less than 0.05 μm, the amount of lubricating oil stored in the surface roughness (unevenness) portion is too small, and the bearing durability is reduced. On the other hand, if the roughness exceeds 0.3 μm, the roughness becomes larger than the oil film thickness, and wear occurs, which reduces bearing durability and increases torque and torque fluctuation. By using the fluoropolymer as the lubricant in the range of the raceway surface roughness of the present embodiment, it is possible to reduce the torque and the torque fluctuation while maintaining the durability performance required for the actuator unit.

【0080】当該含フッ素重合体としては、フルオロポ
リエーテル重合体及びその誘導体が好ましく、−CX
2X−O−(Xは1〜14の整数)を主要構造単位とし、
平均分子量が1000〜15000の重合体が好まし
い。潤滑性能やトルク性能を考慮すると平均分子量は3
000以上13000以下がより好ましいといえる。具
体的には、パーフルオロアルキルポリエーテル(PFP
E)の側鎖構造として
[0080] As the skilled fluoropolymer, fluoropolyether polymer or its derivatives are preferable, -C X F
2X —O— (X is an integer of 1 to 14) as a main structural unit,
A polymer having an average molecular weight of 1,000 to 15,000 is preferred. Considering lubrication performance and torque performance, the average molecular weight is 3
It can be said that 000 or more and 13000 or less are more preferable. Specifically, perfluoroalkyl polyether (PFP
E) as a side chain structure

【0081】[0081]

【化1】 Embedded image

【0082】また、直鎖構造としてAlso, as a linear structure

【0083】[0083]

【化2】 Embedded image

【0084】が挙げられる。パーフルオロアルキルポリ
エーテルの平均分子量が3000以上の重合体は粘度指
数が高く、流動点も低いので、広い温度範囲で良好な潤
滑特性が得られる。具体的には、例えば側鎖構造とし
て、DUPONT社のクライトックス143,クライト
ックスGPL,クライトツクス1500、AUSIMO
NNT社のフォンブリンYスタンダード、NOKクリユ
ーバ一社のバリエルタJフルード等を例示することがで
きる。また、直鎖構造として、ダイキン工業社のデムナ
ム, AUSIMONNT社のフォンブリンZが好適に用
いられる。中でも、側鎖構造ではクライトツクス143
AB,クライトツクスGPL105の、直鎖構造ではデ
ムナムS100の潤滑性(耐フレッチング性)が良好で
あった。特に直鎖構造を有するパーフルオロアルキルポ
リエーテルは蒸発特性, 潤滑特性に優れ好適に用いるこ
とができる。
The following can be mentioned. A polymer having an average molecular weight of 3,000 or more perfluoroalkyl polyether has a high viscosity index and a low pour point, so that good lubricating properties can be obtained in a wide temperature range. Specifically, for example, as the side chain structure, Krytox 143, Krytox GPL, Krytox 1500, and AUSIMO manufactured by DUPONT
Examples include Fomblin Y Standard manufactured by NNT and Barielta J Fluid manufactured by NOK Cruiba. As the straight-chain structure, Demnum of Daikin Industries, and Fomblin Z of AUSIMONNT are preferably used. Among them, Kleitex 143 has a side chain structure.
AB, Krytox GPL105, the linear structure of Demnum S100 had good lubricity (fretting resistance). In particular, a perfluoroalkyl polyether having a linear structure has excellent evaporation characteristics and lubrication characteristics and can be suitably used.

【0085】また、フルオルポリエーテル重合体の誘導
体として、直鎖及び側鎖構造の両末端基に官能基である
イソシアネート基, 水酸基, カルボキシル基, エステル
基を導入した変性構造を有するものが挙げられる。例え
ば、官能基のイソシアネート基 OCNC63(C
3)NHCO を導入してなる直鎖構造のイソシアネ
ート変性誘導体としては
Further, as derivatives of the fluoropolyether polymer, those having a modified structure in which a functional group isocyanate group, hydroxyl group, carboxyl group, or ester group is introduced into both terminal groups of the linear and side chain structures are mentioned. Can be For example, a functional isocyanate group OCNC 6 H 3 (C
As the isocyanate-modified derivative having a linear structure obtained by introducing H 3 ) NHCO,

【0086】[0086]

【化3】 Embedded image

【0087】が挙げられる。また、アルコール変性であ
れば、水酸基を有する官能基HO−CH2 ,HO−CH
2CHOCH2OCH2−CF2,HO−(CH2CH2
O)n−CH2CF2などが挙げられる。また、カルボキ
シル基変性であれば−COOHが、エステル変性であれ
ば−COORなどが挙げられる。また、末端の官能基に
異種のものを細み合わせて用いることもできる。
The following can be mentioned. In the case of alcohol modification, a functional group having a hydroxyl group HO—CH 2 , HO—CH
2 CHOCH 2 OCH 2 —CF 2 , HO— (CH 2 CH 2
O), such as n -CH 2 CF 2 it can be mentioned. In addition, -COOH is used for carboxyl group modification, and -COOR is used for ester modification. Further, different types of terminal functional groups may be used in combination.

【0088】更に、前記直鎖又は側鎖構造のフルオロポ
リエーテル重合体の片方の末端基にのみ上記官能基を導
入したものも好ましく用いられる。中でも特に、片末端
にカルボキシル基を導入した構造をもつものは、極性が
強くて金属表面に良く吸着するため、良好な潤滑性能を
発揮する。具体的には、例えばAUSIMONNT社の
フォンブリンZ誘導体,DUPONT社のクライトック
ス157が好適であり、特にクライトックス157FS
Mは潤滑性( 耐フレツチング性) が良好であった。
Further, those in which the above-mentioned functional group is introduced into only one terminal group of the fluoropolyether polymer having a linear or side chain structure are also preferably used. Among them, those having a structure in which a carboxyl group is introduced at one end have a strong polarity and are well adsorbed on the metal surface, and thus exhibit good lubrication performance. Specifically, for example, Fomblin Z derivative of AUSIMONNT and Krytox 157 of DUPONT are suitable, and in particular, Krytox 157FS
M had good lubricity (fretting resistance).

【0089】これらのフルオロポリエーテル重合体は、
平均分子量或いは官能基の異なる重合体を任意に混合す
ることができ、粘度の調整や官能基を有するフルオロポ
リエーテルをパーフルオロポリエーテルへ添加すること
で、金属への濡れ性の向上等を図ることも可能である。
フルオロポリエーテル重合体の軸受内部への封入量は、
先に述べた飛散粒子数の低減の見地から、軸受内部空間
容積の0.1〜10%とするのが好ましい。封入量が軸
受空間容積の10%を超えると、飛散粒子の数が著しく
多くなり、かつまたトルクが過大になる。逆に、軸受内
部空間容積の0.1未満の封入量では、潤滑性が悪くな
るので耐久時間が短くなってしまう。さらに耐摩耗性
(耐フレツチング性)や潤滑油漏洩を考慮すれば、フル
オロポリエーテル重合体の封入量は0.25〜5%とす
るのが好ましい。
These fluoropolyether polymers are:
Polymers having different average molecular weights or functional groups can be arbitrarily mixed, and by adjusting the viscosity or adding fluoropolyether having a functional group to perfluoropolyether, the wettability to metal is improved. It is also possible.
The amount of fluoropolyether polymer enclosed inside the bearing is
From the viewpoint of reducing the number of scattered particles described above, it is preferable to set the volume to 0.1 to 10% of the internal space volume of the bearing. If the filling amount exceeds 10% of the bearing space volume, the number of scattered particles becomes extremely large and the torque becomes excessive. Conversely, if the amount of the bearing internal space is less than 0.1, the lubricating property is deteriorated and the durability time is shortened. Further, in consideration of wear resistance (fretting resistance) and leakage of lubricating oil, the amount of the fluoropolyether polymer to be enclosed is preferably 0.25 to 5%.

【0090】塗油方法については特に限定されない。し
かし望ましいのは、既に説明したとおり、マイクロシリ
ンジやポンプによって定量し、組み上がった軸受の転動
体に振りかけて数回転させる方法である。また、潤滑油
を溶剤に希釈して軸受をその中に浸漬するとか、溶剤希
釈潤滑油を軸受内部軌道面および転動面上に塗布した後
に乾燥させるなどの先述の方法でもよい。 (実施例)以下、実施例について行った試験により、本
発明の第6の実施の形態の効果を具体的に説明する。 (a)試験に用いた軸受の種類: 深溝玉軸受(呼び番号 SR1810、寸法は内径7.
94mm,外径12.7mm,幅3.97mm、非接触
ゴムシール使用) (b)軸受の潤滑: 下記の潤滑油を、マイクロシリンジで計り採り、前記軸
受の転動体上に給油した。
The method for applying oil is not particularly limited. However, as described above, it is desirable to use a method in which the amount is determined by a micro syringe or a pump and sprinkled on a rolling element of the assembled bearing to make several rotations. Further, the above-mentioned method may be employed such as diluting the lubricating oil in a solvent and immersing the bearing therein, or applying the solvent-diluted lubricating oil on the bearing inner race surface and the rolling surface and then drying. (Examples) Hereinafter, the effects of the sixth embodiment of the present invention will be specifically described by tests performed on examples. (A) Type of bearing used in the test: Deep groove ball bearing (call number SR1810, dimensions are 7.
(94 mm, outer diameter 12.7 mm, width 3.97 mm, use of non-contact rubber seal) (b) Lubrication of bearing: The following lubricating oil was measured with a micro syringe and supplied to the rolling elements of the bearing.

【0091】実施例の潤滑油は、直鎖PFPEとしてデ
ムナムS100(40℃の動粘度は100mm2 /s)
を、側鎖PFPEとしてクライトックス143AB(同
85mm2 /s)を、変性フッ素重合体としてクライト
ックス157FSL(同140mm2 /s)を、鉱油と
してタービンオイル100(同100mm2 /s)を、
それぞれ使用した。 (c)試験内容: c−1;軸受外輪揺動試験(フレッチング耐久試験) 試験装置: 図12に示す軸受外輪揺動試験装置を用い
た。
The lubricating oil of the present example was Demnum S100 (kinematic viscosity at 40 ° C. is 100 mm 2 / s) as linear PFPE.
And the Krytox 143AB (same 85 mm 2 / s) as a side chain PFPE, the Krytox 157FSL (the 140 mm 2 / s) as a modified fluoropolymer, turbine oil 100 as mineral oil (the 100 mm 2 / s),
Each was used. (C) Test content: c-1; Bearing outer ring swing test (fretting durability test) Test apparatus: A bearing outer ring swing test apparatus shown in FIG. 12 was used.

【0092】揺動角度 ;8度 揺動周波数;30Hz 予圧(Fa);1kgf 判定基準: 潤滑油の量を軸受空間容積の約1%一定とした場合の
軌道面粗さとフレッチング耐久回数の関係を求めた。
Oscillation angle: 8 degrees Oscillation frequency: 30 Hz Preload (Fa): 1 kgf Criteria: The relationship between the raceway surface roughness and the number of times of fretting durability when the amount of lubricating oil is fixed at about 1% of the bearing space volume. I asked.

【0093】内外輪の軌道面中心線平均粗さを0.1
μm一定とした場合の潤滑油封入量とフレッチング耐久
回数の関係を求めた。いずれも、トルク変動を経時的に
観察して、揺動角度±4度近傍にトルク変動が現れた回
数をフレッチング耐久回数とした。 フレッチング耐久回数 ○:2000万回以上 合格 ×:2000万回未満 不合格 試験の結果を図15及び図16に示した。
The center line average roughness of the raceway surface of the inner and outer rings is set to 0.1
The relationship between the amount of lubricating oil enclosed and the number of times of fretting durability when μm was constant was determined. In each case, the torque fluctuation was observed over time, and the number of times the torque fluctuation appeared near the swing angle ± 4 degrees was defined as the number of times of fretting durability. Number of times of fretting durability ○: 20 million times or more Passed: Less than 20 million times Fail The results of the test are shown in FIGS. 15 and 16.

【0094】図15は、軌道面中心線平均粗さとフレッ
チング耐久回数との関係を表している。油種にかかわら
ず、粗さが本実施の形態における下限値である0.05
μmを下回った場合、及び上限値である0.3μmを超
えた場合には、フレッチング耐久回数が2000万回に
達せず不合格となっていることがわかる。図16は、潤
滑油封入量とフレッチング耐久回数との関係を表してい
る。潤滑油には直鎖PFPEのデムナムS100を使用
した。潤滑油封入量が本実施の形態における下限値であ
る0.1%を下回ると、潤滑性が悪化してフレッチング
耐久回数が2000万回に達せず不合格となった。一
方、上限値である10%を超えた場合には、フレッチン
グ耐久回数は2000万回を超えてにもかかわらず、潤
滑油の漏れが大きく実用に適さないことが判った。
FIG. 15 shows the relationship between the track surface center line average roughness and the number of times of fretting durability. Irrespective of the type of oil, the roughness is the lower limit in this embodiment of 0.05
It can be seen that when the value is less than μm and when the value exceeds the upper limit value of 0.3 μm, the number of times of fretting durability does not reach 20 million times, and the test is rejected. FIG. 16 shows the relationship between the amount of lubricating oil charged and the number of times of fretting durability. As the lubricating oil, Demnum S100 of linear PFPE was used. When the lubricating oil filling amount was less than the lower limit of 0.1% in the present embodiment, the lubricating property deteriorated, and the number of times of fretting durability did not reach 20 million times, so that the specimen was rejected. On the other hand, when it exceeds the upper limit of 10%, it has been found that the leakage of the lubricating oil is large and is not suitable for practical use despite the fretting durability number exceeding 20 million times.

【0095】c−2;軸受トルク試験 軸受内輪を低速で回転させ、軸受外輪のトルクを測定し
た。 軸受回転数;2rpm 判定基準:潤滑油の量を軸受空間容積の約1%一定と
し、平均回転トルクに対する軌道面粗さを評価した。
C-2: Bearing Torque Test The inner ring of the bearing was rotated at a low speed, and the torque of the outer ring of the bearing was measured. Bearing rotation speed: 2 rpm Criteria: The amount of lubricating oil was kept constant at about 1% of the bearing space volume, and the raceway roughness with respect to the average rotation torque was evaluated.

【0096】平均回転トルク0.5g・cm以下を合格
とした。試験の結果を図17に示す。図は直鎖PFPE
のデムナムS100の場合であり、供試潤滑油による有
意差はなかった。これは回転数が低いため動粘度の差の
影響が小さくなるためである。例えばクライトックス1
57FSM(40℃の動粘度は290mm2 /s)も上
記試験でフレッチング耐久試験,トルク試験の判定基準
を満たしており、HDDのアクュチュエータ用軸受につ
いては、空間容積の5%未満で40℃の動粘度10〜3
00mm2 /sの潤滑油まで適用範囲を広げることがで
きる。軌道面中心線平均粗さが本実施の形態における上
限値0.3μmを超えると、トルク値は不合格になる。
An average rotation torque of 0.5 g · cm or less was regarded as acceptable. The results of the test are shown in FIG. The figure shows linear PFPE
In the case of Demnum S100, there was no significant difference depending on the test lubricant. This is because the influence of the difference in kinematic viscosity is reduced due to the low rotation speed. For example, Krytox 1
57FSM (kinematic viscosity at 40 ° C. is 290 mm 2 / s) also satisfies the criteria for the fretting durability test and torque test in the above test. Viscosity 10-3
The range of application can be extended up to a lubricating oil of 00 mm 2 / s. If the track surface center line average roughness exceeds the upper limit of 0.3 μm in the present embodiment, the torque value is rejected.

【0097】c−3;蒸発減量試験 供試潤滑油をシャーレ(径30mm)に1g計り取り、
それを120℃の恒温槽に24時間保持し、当該潤滑油
の減少量を測定した。試験の結果を図18に示した。デ
ムナムS100,クライトックス143AB,クライト
ックス157FSL,クライトックス157FSMの場
合は、24時間経過後も蒸発量が0.1重量%以下であ
ったが、鉱油タービンオイル100の場合は、鉱油 タ
ービンオイル100の場合は9時間程で蒸発率が0.1
重量%を超えた。この結果から、使用中の蒸発量が小さ
いことを要求される場合は、蒸発特性が優れている直鎖
PFPE,側鎖PFPE,変成フッ素重合体等の含フッ
素重合体の何れかを潤滑油に用いる方が良いといえる。
C-3: Evaporation loss test 1 g of the test lubricating oil was weighed into a petri dish (diameter 30 mm).
It was kept in a thermostat at 120 ° C. for 24 hours, and the amount of decrease in the lubricating oil was measured. The test results are shown in FIG. In the case of Demnum S100, Krytox 143AB, Krytox 157FSL, and Krytox 157FSM, the evaporation amount was 0.1% by weight or less even after 24 hours, but in the case of mineral oil turbine oil 100, In this case, the evaporation rate becomes 0.1 in about 9 hours.
% By weight. From this result, when it is required that the amount of evaporation during use is required to be small, any one of a fluoropolymer such as a linear PFPE, a side chain PFPE, or a modified fluoropolymer having excellent evaporation characteristics is used as a lubricating oil. It is better to use.

【0098】本第6の実施の形態によれば、HDDアク
チュエータユニットにおける揺動軸を支持する玉軸受
に、軸受内部に含フッ素重合体を封入し、内輪, 外輪の
軌道面溝中心線平均粗さ(Ra)を0.05〜0.3μ
mとしたものを用いることにより、低トルク化, 低トル
ク変動化, 低アウトガス化が図れ, 信頼性が高く, 且つ
高性能なアクチュエータユニットが得られるという効果
を奏する。
According to the sixth embodiment, a fluorine-containing polymer is sealed in the inside of a ball bearing for supporting a swinging shaft in an HDD actuator unit, and the center line average roughness of the raceway surface groove of the inner ring and the outer ring. (Ra) 0.05-0.3μ
By using a value of m, it is possible to achieve a low torque, a low torque fluctuation, a low outgassing, and an effect that a highly reliable and high-performance actuator unit can be obtained.

【0099】なお、上記各実施の形態は、LBP,HD
D及びマイクロプロセッサーユニットモータ用の軸受の
場合を述べたが、本発明の転がり軸受はこれらの用途に
限らず、その他、潤滑剤の保持力, 飛散量, トルク, 音
響特性等が優れ、また高清浄度で環境汚染がないことを
要求されるあらゆる用途に適用可能である。また、上記
実施の形態で立型モータへの適用例を示したが、立型と
は限らず横型モータへも適用することができる。もっと
も、立型での使用時により効果があがる。これは、立型
での使用時は、玉と軌道面との接触部のほぼ半分が下向
きとなり潤滑油が軸受外部に落下する方向になるので、
潤滑油が減少し易いからである。これに対し、横置きで
は軌道溝がダムの役割を果たして、潤滑油が軸受外部に
漏れることを防止するから、潤滑油の減少は立型の場合
ほどではない。また、立型では保持器重量がほとんど玉
に負荷されることになるため、その接触部の潤滑が重要
である。こうした点から、本願発明の効果は、立型の場
合に従来例との差がより一層著しく現れる。
Note that each of the above embodiments is based on LBP, HD
D and the case of bearings for microprocessor unit motors have been described, but the rolling bearings of the present invention are not limited to these applications, but also have excellent lubricant holding power, scattering amount, torque, acoustic characteristics, etc. It can be applied to any application that requires cleanliness and no environmental pollution. In the above-described embodiment, an example of application to a vertical motor has been described. However, the present invention is not limited to a vertical motor and can be applied to a horizontal motor. However, it is more effective when used in a vertical form. This is because, when used in a vertical position, almost half of the contact portion between the ball and the raceway faces downward and the lubricating oil falls in the direction outside the bearing,
This is because the lubricating oil tends to decrease. On the other hand, in a horizontal installation, the raceway groove serves as a dam to prevent the leakage of the lubricating oil to the outside of the bearing, so that the amount of the lubricating oil is not so reduced as in the case of the vertical type. Further, in the vertical type, since the weight of the cage is almost loaded on the ball, lubrication of the contact portion is important. From these points, the effect of the present invention is more remarkably different from the conventional example in the case of the vertical type.

【0100】なおまた、本発明の転がり軸受は、転動体
表面のくぼみと内外輪の軌道面中心線平均粗さとを併用
しても良い。
In the rolling bearing of the present invention, the depression on the surface of the rolling element and the center line average roughness of the raceway surfaces of the inner and outer races may be used together.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る本
発明によれば、極めて高い清浄度及び高速時の寿命(耐
久性)を維持しながら、低トルク、低トルク変動で耐フ
レッチング性にも優れた情報事務機器用転がり軸受を提
供することができるという効果を奏する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, while maintaining extremely high cleanliness and high-speed life (durability), low torque, low torque fluctuation and fretting resistance are achieved. In addition, it is possible to provide an excellent rolling bearing for information office equipment.

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

【図1】本発明の軸受における玉表面のくぼみ径と潤滑
油粘度との設定範囲を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a setting range of a recess diameter of a ball surface and a viscosity of a lubricating oil in a bearing of the present invention.

【図2】本発明の軸受における軌道面中心線平均粗さと
潤滑油粘度との設定範囲を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a setting range of a track surface center line average roughness and a lubricating oil viscosity in the bearing of the present invention.

【図3】本発明の軸受における潤滑油封入量と潤滑油粘
度との設定範囲を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a setting range of a lubricating oil filling amount and a lubricating oil viscosity in a bearing of the present invention.

【図4】セラミックス製玉の表面のくぼみの一例を示す
拡大図である。
FIG. 4 is an enlarged view showing an example of a depression on the surface of a ceramic ball.

【図5】軸受耐久試験装置の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a bearing durability test apparatus.

【図6】本発明の玉軸受における、玉のくぼみ径の大き
さと音響,トルク値,トルク変動値との関係を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the size of the ball depression diameter and the acoustic, torque, and torque fluctuation values in the ball bearing of the present invention.

【図7】本発明の玉軸受における、潤滑油動粘度と音
響,トルク値,トルク変動値との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between kinematic viscosity of lubricating oil and sound, torque value, and torque fluctuation value in the ball bearing of the present invention.

【図8】マイクロプロセッサユニット用モータの断面図
である。
FIG. 8 is a sectional view of a motor for a microprocessor unit.

【図9】軸受の玉のくぼみ径の大きさと軸受回転数,耐
久寿命との関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the size of the hollow diameter of the ball of the bearing, the number of revolutions of the bearing, and the durability life.

【図10】軸受の潤滑油動粘度と軸受回転数,耐久寿命
との関係を示す図である。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the kinematic viscosity of the lubricating oil of the bearing, the rotational speed of the bearing, and the durability life.

【図11】軸受の玉のくぼみの効果を説明する図で、
(a)はくぼみの無い場合、(b)はくぼみのある場合
である。
FIG. 11 is a view for explaining the effect of the depression of the ball of the bearing;
(A) shows a case without a dent, and (b) shows a case with a dent.

【図12】軸受の外輪揺動試験装置の断面図である。FIG. 12 is a sectional view of a bearing outer ring swing test apparatus.

【図13】軸受の発塵量測定試験装置の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a test device for measuring the amount of generated dust of a bearing.

【図14】軸受の潤滑油封入量と軸受性能の関係を示す
図で、(a)は発塵粒子数、(b)は到達回転数、
(c)は耐久時間を表す図である。
14A and 14B are diagrams showing the relationship between the amount of lubricating oil sealed in the bearing and the bearing performance, wherein FIG. 14A shows the number of dust particles, FIG.
(C) is a diagram showing the endurance time.

【図15】含フッ素重合体からなる潤滑油を用いた軸受
の軌道面中心線平均粗さとフレッチング耐久回数との関
係を示す図である。
FIG. 15 is a view showing the relationship between the average roughness of the raceway surface center line and the number of times of fretting durability of a bearing using a lubricating oil composed of a fluoropolymer.

【図16】含フッ素重合体からなる潤滑油を用いた軸受
の潤滑油封入量とフレッチング耐久回数との関係を示す
図である。
FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the amount of lubricating oil enclosed in a bearing using a lubricating oil made of a fluoropolymer and the number of times of fretting durability.

【図17】含フッ素重合体からなる潤滑油を用いた軸受
の軌道面中心線平均粗さと平均回転トルクとの関係を示
す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a relationship between a track surface center line average roughness and an average rotation torque of a bearing using a lubricating oil made of a fluoropolymer.

【図18】含フッ素重合体からなる潤滑油の蒸発率を示
す図である。
FIG. 18 is a diagram showing an evaporation rate of a lubricating oil comprising a fluoropolymer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J101 AA02 AA42 AA54 AA62 BA04 BA10 BA50 BA55 BA70 EA03 EA06 EA36 EA37 EA42 EA43 EA44 EA67 FA32 FA35 FA60 GA53  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J101 AA02 AA42 AA54 AA62 BA04 BA10 BA50 BA55 BA70 EA03 EA06 EA36 EA37 EA42 EA43 EA44 EA67 FA32 FA35 FA60 GA53

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に径0.2〜20μmのくぼみを設
けた転動体及び/又は軌道面の中心線平均粗さを0.0
5〜0.3μmとした軌道輪を備えると共に、40℃に
おける動粘度が10〜500mm2 /sである潤滑油ま
たは潤滑油基油からなる潤滑剤を使用することを特徴と
する情報事務機器用転がり軸受。
A center line average roughness of a rolling element and / or a raceway surface provided with a recess having a diameter of 0.2 to 20 μm is 0.0
For information office equipment, comprising a bearing ring having a diameter of 5 to 0.3 μm and using a lubricant comprising a lubricating oil or a lubricating base oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 500 mm 2 / s. Rolling bearing.
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