JP2002174231A - 転がり軸受装置 - Google Patents

転がり軸受装置

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JP2002174231A
JP2002174231A JP2000371064A JP2000371064A JP2002174231A JP 2002174231 A JP2002174231 A JP 2002174231A JP 2000371064 A JP2000371064 A JP 2000371064A JP 2000371064 A JP2000371064 A JP 2000371064A JP 2002174231 A JP2002174231 A JP 2002174231A
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radial
bearings
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rigidity
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Hiromitsu Muraki
宏光 村木
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NSK Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ低コストでありながら、個体間にお
けるラジアル剛性のバラツキを小さくし、高剛性化を一
層促進すること。 【解決手段】 従来における軸受の標準的なラジアルす
きまの公差範囲を2つの区分に分け、同じ区分内から一
対の軸受を選出し、この選ばれた一対の軸受を組み付け
る際に、その区分に対応して予め設定されている予圧を
付与するようにする。これにより、簡単かつ低コストで
ありながら、個体間におけるラジアル剛性のバラツキを
小さくし、高剛性化を一層促進することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受装置に
関し、例えば磁気ディスク装置におけるスイングアーム
用の軸受装置のように、高速で微少揺動する部位での使
用に適した転がり軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスイングアーム用軸受装置では、
例えば、図3に示すように、ロータ及びステータ等を含
んで構成される駆動モータ(図示せず)により駆動され
微少揺動されるスイングアーム(図示せず)が取り付け
られる軸1を、グリース等が密封された一対の玉軸受1
00、110の内輪100A、110Aの内径に固定す
ると共に、該一対の玉軸受100、110の外輪100
B、110Bの外径にハウジング2が固定される構成と
なっている。
【0003】かかる従来の装置は、一対の玉軸受10
0、110に所定の予圧をかけて、所定のラジアル剛性
を付与し、軸振れ等を抑制して所定の位置決め精度を達
成することができるように組み立てられる。
【0004】かかる従来の組立方法としては、例えば、
図3に示すように、内輪110Aの下端面を治具4等で
支持しつつ、内輪100Aの上端面に所定のデッドウェ
イト或いはバネ力により所定負荷を作用させる一方で、
スペーサ3により外輪100B、110Bを位置決め固
定しておき、これにより前記内輪100Aと内輪110
Aとを相対的に近づけることで所定予圧を付与する。
【0005】そして、かかる状態で、軸1の外周部と内
輪内径面100a,110aとが接着剤等を介して固定
されるようにすると共に、ハウジング2の内周部と外輪
外径面100b,110bとが接着剤等を介して固定さ
れるようにしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、磁気ディスク装置は益々高密度化が要求されてい
る。
【0007】このため、ディスクに信号を記録するトラ
ックの幅は益々狭くなってきており、信号を記録再生す
るヘッドを搭載するスイングアームには、目標トラック
へのアクセスの高速化と位置決め精度の向上(位置制御
の高速化及び高精度化)が一層強く要求される。
【0008】従って、スイングアームを支持する玉軸受
(転がり軸受)には、より一層の高剛性化が要求される
と共に、個体間における剛性のバラツキを小さくするこ
とが要求される。
【0009】しかしながら、従来のスイングアーム用軸
受装置は、標準的なラジアルすきまの公差範囲内に収ま
るように製造された軸受群から軸受2個を一対として選
出し、既述したような方法により、所望のラジアル剛性
が得られるように設定されたある一定のデッドウェイト
或いはバネ力を付与して組み立てられるものであるが、
ラジアルすきまや内外輪の溝曲率に比較的大きなバラツ
キがあるため、個体間のラジアル剛性に比較的大きなバ
ラツキが生じるといった実情があった。
【0010】なお、加工精度を更に高めて、ラジアルす
きまや内外輪の溝曲率のバラツキを小さくして、ラジア
ル剛性のバラツキを所定範囲内に管理することも考えら
れるが、これでは高コスト化を招くため現状では採用し
難いのが実情である。
【0011】本発明は、かかる実情に鑑みなされたもの
で、簡単かつ低コストでありながら、個体間におけるラ
ジアル剛性のバラツキを小さくすることで、ラジアル剛
性の均一化延いてはラジアル剛性の高剛性化を一層促進
するようにした転がり軸受装置及び転がり軸受装置の組
立方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明では、転がり軸受装置を組み立てる際に、軸受
のラジアルすきま或いは接触角の公差範囲を複数の区分
に分け、同じ区分内から一対の軸受を選出し、この選出
された一対の軸受を、その属する区分に対応して設定さ
れた予圧を付与して組み付けるようにした。
【0013】このようにすると、従来のように現行の公
差範囲内を区分けすることなく当該範囲内から一対の軸
受を選択し、これらを組み付ける際に一律に一定の予圧
を付与する場合に比べ、個体間におけるラジアル剛性の
バラツキを大幅に低減することができる。そして、この
ように個体間におけるラジアル剛性のバラツキを低減で
きれば、スイングアーム用転がり軸受装置においては位
置決め性能の高精度化を図ることができることになる。
【0014】また、ラジアル剛性のバラツキが低減され
れば、ラジアル剛性のバラツキが大きい場合に比べて、
ラジアル剛性が目標値から下限側へ外れることが抑制さ
れるため、結果としてラジアル剛性の高剛性化を促進す
ることができることになると共に、ラジアル剛性のバラ
ツキが大きい場合に比べて、ラジアル剛性が目標値から
上限側へ大きく外れることも抑制できるため、例えば、
必要以上に駆動トルクが大きくなってしまうなどの惧れ
を抑制することもできる。
【0015】更に、ラジアルすきまや内外輪の溝曲率の
加工精度を現状の状態に維持しつつ、個体間におけるラ
ジアル剛性のバラツキを低減できるため、簡単かつ低コ
ストを維持しながら、ラジアル剛性延いては位置決め精
度を促進することができる。
【0016】なお、本発明は、転がり軸受装置を組み立
てる際に、軸受のラジアルすきま或いは接触角の公差範
囲を複数の区分に分け、同じ区分内から一対の軸受を選
出し、この選出された一対の軸受を、その属する区分に
対応して設定された予圧を付与して組み付けるようにし
た転がり軸受装置の組立方法として把握することができ
るものである。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を、添付の
図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施の形
態に係る転がり軸受装置を示す。なお、図3に示した従
来装置と全体的な構成は同様であるので、異なる部分に
ついて主に説明することとする。なお、図3の従来装置
と同一の要素には、同一符号を付してある。
【0018】図1において、軸1の外周には、一対の玉
軸受10、11の内輪(インナーレース)10A,11
Aが嵌合保持(接着固定や圧入嵌合など)され、一対の
玉軸受10、11の外輪(アウターレース)10B,1
1Bは、ハウジング2の内周面に嵌合保持(圧入嵌合や
接着固定など)される。
【0019】本実施の形態にかかる軸受装置の組立方法
の一例としては、図3において説明した従来の方法と同
様に、内輪11Aの下端面を治具4等で支持しつつ、内
輪10Aの上端面に所定のデッドウェイト或いはバネ力
により所定負荷を作用させる一方で、スペーサ3により
外輪10B、11Bを位置決め固定しておき、これによ
り前記内輪10Aと内輪11Aとを相対的に近づけるこ
とで所定予圧を付与する。
【0020】そして、かかる所定予圧を付与しながら、
軸1の外周部と内輪内径面10a,11aとが接着剤等
を介して或いは圧入嵌合により固定され、ハウジング2
の内周部と外輪外径面10b,11bとが接着剤等を介
して或いは圧入嵌合により固定される。
【0021】ところで、図2に示すように、従来の軸受
はラジアルすきまが13〜20μmであり(ミニアチュ
ア玉軸受のラジアル内部すきまであり、標準的な量産性
を有するすきまの範囲である)、これを接触角(図1
(B)参照)に換算すると15〜20°(公差の幅とし
ては、5°)である。このとき、予圧500gf(0.
5kgf)におけるラジアル剛性のバラツキのレンジ
(即ち、最大値−最小値)の中央値(目標値)に対する
比率は約15%となっている(図2参照)。
【0022】ここで、本実施の形態では、従来における
軸受の標準的なラジアルすきまの公差範囲を2つの区分
に分け、同じ区分内から一対の軸受を選出することと
し、この選ばれた一対の軸受を組み付ける際に、その区
分に対応して予め設定されている予圧を付与するように
する。
【0023】即ち、現行の公差の範囲を2つの区分に分
け、同じ区分内から一対の軸受を選び出すようにする
と、従来の接触角公差5°(絶対値の範囲としては、1
5〜20°)を、2.5°(絶対値の範囲としては、1
5〜17.5°,17.5〜20°)まで小さくするこ
とができる。
【0024】そして、所望のラジアル剛性(なお、ラジ
アル剛性の目標値としては、区分に拘わらず一定であ
る)が得られるように、区分毎に与える予圧を変更すれ
ば、具体的には、図2に示すように、接触角が小さい区
分(15〜17.5°)から選出された軸受に対しては
小さな予圧(例えば、440gf)を付与し、接触角が
大きい区分(17.5〜20°)から選出された軸受に
対しては大きな予圧(例えば、560gf)を付与する
ようにすると、ラジアル剛性のバラツキのレンジを約7
%まで下げることができる。
【0025】即ち、本実施の形態のように、軸受のラジ
アルすきまの公差範囲を2つの区分に分け、同じ区分内
から一対の軸受を選出し、この選ばれた一対の軸受を組
み付ける際に、その属していた区分に対応して固有に設
定される予圧を付与するようにすると、従来のように現
行の公差範囲内で一対の軸受を選択し、これらを組み付
ける際に一律に一定の予圧を付与する場合に比べ、個体
間におけるラジアル剛性のバラツキを、約1/2に低減
することができることになる(図2参照)。
【0026】そして、このように、個体間におけるラジ
アル剛性のバラツキを低減できれば、スイングアーム用
軸受装置においては位置決め性能の高精度化を図ること
ができる。
【0027】また、ラジアル剛性のバラツキが低減され
ると、ラジアル剛性のバラツキが大きい場合に比べて、
ラジアル剛性が目標値から下限側(低剛性側)へ大きく
外れることが抑制されるため、結果としてラジアル剛性
の高剛性化を促進することができることになる。この逆
に、ラジアル剛性のバラツキが低減されると、ラジアル
剛性のバラツキが大きい場合に比べて、ラジアル剛性が
目標値から上限側(高剛性側)へ大きく外れることが抑
制されるため、例えば、必要以上に駆動トルクが大きく
なる等の惧れを抑制することができることになる。
【0028】更に、本実施の形態によれば、ラジアルす
きまや内外輪の溝曲率の加工精度を現状の状態に維持し
つつ、個体間におけるラジアル剛性のバラツキを低減で
きるため、簡単かつ低コストを維持しながら、ラジアル
剛性延いては位置決め精度が促進された軸受装置を提供
できることとなる。
【0029】ところで、本実施の形態に係る転がり軸受
装置の組立方法により組み立てられた転がり軸受装置に
よれば、個体間におけるラジアル剛性のバラツキを低減
できるため、スイングアーム用軸受装置に採用された場
合には位置決め性能の高精度化を図ることができる。ま
た、ラジアル剛性のバラツキが低減されるため、ラジア
ル剛性のバラツキが大きい場合に比べて、ラジアル剛性
が目標値から下限側(低剛性側)へ大きく外れることが
抑制され、結果としてラジアル剛性の高剛性化を促進す
ることができることになる。この逆に、ラジアル剛性の
バラツキが低減されると、ラジアル剛性のバラツキが大
きい場合に比べて、ラジアル剛性が目標値から上限側
(高剛性側)へ大きく外れることが抑制され、例えば、
必要以上に駆動トルクが大きくなる等の惧れを抑制する
ことができる。更には、ラジアルすきまや内外輪の溝曲
率の加工精度を現状の状態に維持しつつ、個体間におけ
るラジアル剛性のバラツキを低減できるため、簡単かつ
低コストを維持しながら、ラジアル剛性延いては位置決
め精度が促進されることとなる。
【0030】なお、本実施の形態では、ラジアルすきま
の公差範囲を2つの区分に分け、同じ区分内から一対の
軸受を選出し、この選ばれた一対の軸受を組み付ける際
に、その属していた区分毎に固有に設定される予圧を付
与するものとして説明したが、これに限定されるもので
はなく、ラジアルすきまの公差範囲を3以上の区分に分
け、同じ区分内から一対の軸受を選出し、この選ばれた
一対の軸受を組み付ける際に、その属する区分毎に固有
に設定される予圧を付与するように構成することもでき
るものである。このようにすれば、より一層ラジアル剛
性のバラツキを低減することができ、以て簡単かつ低コ
ストを維持しつつ、より一層、ラジアル剛性延いては位
置決め精度を向上させることが可能となる。
【0031】ところで、上記においては、ラジアルすき
まの公差範囲を複数の区分に分けて管理するものとして
説明したが、接触角は、ラジアルすきまと溝曲率と幾何
学的な相関があるため、ラジアルすきま或いは接触角に
よって区分を管理することができることは勿論である。
【0032】また、既述したように、接着剤による固定
に限らず、一対の玉軸受10、11の内輪10A,11
Aに軸1の外周を圧入嵌合して固定し、一対の玉軸受1
0、11の外輪11B,11Bにハウジング2の内周面
を圧入嵌合して固定することもできるが、圧入嵌合の場
合、例えば、ハウジング2の振動をモニタして、内輪1
0A,11Aに軸1を加振圧入する所謂共振圧入方式等
を採用することができるものである。
【0033】加えて、本実施の形態においては、玉軸受
装置について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、ころ軸受装置等、他の転がり軸受装置にも
適用することができるものである。また、本実施の形態
では、スイングアーム用軸受装置に関して説明したが、
これに限定されるものではなく、他の目的に使用される
軸受装置にも適用できるものである。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る転が
り軸受装置は、ラジアルすきまの公差範囲を複数の区分
に分け、同じ区分内から一対の軸受を選出し、この選ば
れた一対の軸受を組み付ける際に、その属していた区分
毎に固有に設定される予圧を付与するようにして組み立
てるようにしたので、従来のように現行の公差範囲内で
一対の軸受を選択し、これらを組み付ける際に一律に一
定の予圧を付与する場合に比べ、個体間におけるラジア
ル剛性のバラツキを大幅に低減することができる。そし
て、個体間におけるラジアル剛性のバラツキを低減でき
れば、スイングアーム用転がり軸受装置においては位置
決め性能の高精度化を図ることができることになる。
【0035】また、ラジアル剛性のバラツキが低減され
れば、ラジアル剛性のバラツキが大きい場合に比べて、
ラジアル剛性が目標値から下限側へ外れることが抑制さ
れるため、結果としてラジアル剛性の高剛性化を促進す
ることができることになると共に、ラジアル剛性のバラ
ツキが大きい場合に比べて、ラジアル剛性が目標値から
上限側へ大きく外れることも抑制できるため、例えば、
必要以上に駆動トルクが大きくなってしまうなどの惧れ
を抑制することもできる。
【0036】更に、かかる組立方法により組み立てられ
た転がり軸受装置によれば、ラジアルすきまや内外輪の
溝曲率の加工精度を現状の状態に維持しつつ、個体間に
おけるラジアル剛性のバラツキが低減されるため、簡単
かつ低コストを維持しながら、ラジアル剛性延いては位
置決め精度が促進された転がり軸受装置を実現すること
ができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は、本発明の一実施の形態に係る玉軸受
装置を示す断面図である。(B)は、接触角を説明する
ための図である。
【図2】接触角(ラジアルすきま)毎の予圧とラジアル
剛性との関係を説明する図である。
【図3】従来の転がり受装置の構成例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 軸 2 ハウジング 10 転がり軸受(玉軸受) 10A 内輪(インナーレース) 10B 外輪(アウターレース) 10a 内輪内径面 10b 外輪外径面 11 転がり軸受(玉軸受) 11A 内輪(インナーレース) 11B 外輪(アウターレース) 11a 内輪内径面 11b 外輪外径面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸受のラジアルすきま或いは接触角の公差
    範囲を複数の区分に分け、同じ区分内から一対の軸受を
    選出し、この選出された一対の軸受を、その属する区分
    に対応して設定された予圧を付与して組み付けるように
    したことを特徴とする転がり軸受装置。
JP2000371064A 2000-12-06 2000-12-06 転がり軸受装置 Pending JP2002174231A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58121322A (ja) * 1982-01-14 1983-07-19 Nippon Seiko Kk 軌道輪分離形複列アンギユラ玉軸受の組立方法
JPH1113755A (ja) * 1997-06-27 1999-01-22 Nippon Seiko Kk 予圧を付与された転がり軸受装置

Patent Citations (2)

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