JP2003090349A - スイングアーム用転がり軸受 - Google Patents
スイングアーム用転がり軸受Info
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- JP2003090349A JP2003090349A JP2001286895A JP2001286895A JP2003090349A JP 2003090349 A JP2003090349 A JP 2003090349A JP 2001286895 A JP2001286895 A JP 2001286895A JP 2001286895 A JP2001286895 A JP 2001286895A JP 2003090349 A JP2003090349 A JP 2003090349A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】内外輪軌道面の曲率半径を調整することによ
り、面圧及びトルクを高くせずに信頼性及び高速性を維
持しながら、ラジアル剛性の高剛性を図った転がり軸受
を提供しようとするものである。 【解決手段】内周面に外輪軌道２ａを有する外輪２と、
外周面に内輪軌道３ａを有する内輪３と、外輪軌道面２
ａと内輪軌道面３ａとの間に転動自在に組み込まれる複
数個の玉４からなり、固定軸６に対し回転可能に支持さ
れる転がり軸受であって、外輪軌道面２ａの曲率半径を
ｒｅ、内輪軌道面３ａの曲率半径をｒｉ、玉径をＤａと
したとき、１％≦（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄａ≦４％の式を満
足する。
り、面圧及びトルクを高くせずに信頼性及び高速性を維
持しながら、ラジアル剛性の高剛性を図った転がり軸受
を提供しようとするものである。 【解決手段】内周面に外輪軌道２ａを有する外輪２と、
外周面に内輪軌道３ａを有する内輪３と、外輪軌道面２
ａと内輪軌道面３ａとの間に転動自在に組み込まれる複
数個の玉４からなり、固定軸６に対し回転可能に支持さ
れる転がり軸受であって、外輪軌道面２ａの曲率半径を
ｒｅ、内輪軌道面３ａの曲率半径をｒｉ、玉径をＤａと
したとき、１％≦（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄａ≦４％の式を満
足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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、高速で微小揺動する部位に使用して好適な転がり軸
受に関する。
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、高速で微小揺動する部位に使用して好適な転がり軸
受に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図１に示すスイングアーム用軸
受装置では、グリースが密封された玉軸受１，１二個に
予圧をかけて使用されており、アームが一体形成された
Ｅブロック９は、ハウジング８の外径中央部一箇所にボ
ルト１０止めされている。玉軸受１は、外輪外径面２ｂ
とハウジング内径面５ａ及び内輪内径面３ｂと固定軸
（シャフト）外径面６ａに接着固定または圧入固定され
ている。予圧付与方法は、内輪にデッドウェイトあるい
はバネ力による負荷方式が用いられている。
受装置では、グリースが密封された玉軸受１，１二個に
予圧をかけて使用されており、アームが一体形成された
Ｅブロック９は、ハウジング８の外径中央部一箇所にボ
ルト１０止めされている。玉軸受１は、外輪外径面２ｂ
とハウジング内径面５ａ及び内輪内径面３ｂと固定軸
（シャフト）外径面６ａに接着固定または圧入固定され
ている。予圧付与方法は、内輪にデッドウェイトあるい
はバネ力による負荷方式が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近、磁気ディスク装
置は益々高密度化が進んでいる。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
性能の高精度化が要求されている。従って、制御の高速
化と高精度化を満足するために、スイングアームを支持
する玉軸受には低トルク、高剛性であることが要求され
ている。従来のスイングアーム用軸受では、外内輪２，
３の軌道面２ａ，３ａの曲率半径を同じ寸法に設定して
いる。よって、剛性を高くするためには、ラジアルす
きまを小さくする、予圧を大きくする、玉径を大き
くする等の方法がとられている。しかし、このような従
来技術では、高剛性化する一方で、面圧が高くなって耐
久信頼性が懸念される。あるいはトルクが高くなるため
アクセスの高速化が困難になるといった問題が生じるた
め、上記の方法だけでは高剛性化に限界があった。
置は益々高密度化が進んでいる。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
性能の高精度化が要求されている。従って、制御の高速
化と高精度化を満足するために、スイングアームを支持
する玉軸受には低トルク、高剛性であることが要求され
ている。従来のスイングアーム用軸受では、外内輪２，
３の軌道面２ａ，３ａの曲率半径を同じ寸法に設定して
いる。よって、剛性を高くするためには、ラジアルす
きまを小さくする、予圧を大きくする、玉径を大き
くする等の方法がとられている。しかし、このような従
来技術では、高剛性化する一方で、面圧が高くなって耐
久信頼性が懸念される。あるいはトルクが高くなるため
アクセスの高速化が困難になるといった問題が生じるた
め、上記の方法だけでは高剛性化に限界があった。
【０００４】本発明は、上述した従来技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、内外輪軌道面の曲率半径を調整すること
により、面圧及びトルクを高くせずに信頼性及び高速性
を維持しながら、ラジアル剛性の高剛性を図った転がり
軸受を提供しようとするものである。
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、内外輪軌道面の曲率半径を調整すること
により、面圧及びトルクを高くせずに信頼性及び高速性
を維持しながら、ラジアル剛性の高剛性を図った転がり
軸受を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明がなした技術的手段は、内周面に外輪軌道を有
する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、外輪軌
道と内輪軌道との間に転動自在に組み込まれる複数個の
転動体とにより少なくとも構成され、固定軸に対し回転
可能に支持される転がり軸受であって、外輪軌道面の曲
率半径をｒｅ、内輪軌道面の曲率半径をｒｉとしたと
き、ｒｅ＞ｒｉの式を満足することとした。また、玉径
をＤａとしたとき、１％≦（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄａ≦４％
の式を満足するものとした。
に本発明がなした技術的手段は、内周面に外輪軌道を有
する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、外輪軌
道と内輪軌道との間に転動自在に組み込まれる複数個の
転動体とにより少なくとも構成され、固定軸に対し回転
可能に支持される転がり軸受であって、外輪軌道面の曲
率半径をｒｅ、内輪軌道面の曲率半径をｒｉとしたと
き、ｒｅ＞ｒｉの式を満足することとした。また、玉径
をＤａとしたとき、１％≦（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄａ≦４％
の式を満足するものとした。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明スイングアーム用転
がり軸受の一実施形態を図に基づいて説明する。なお、
図１に示すスイングアーム用転がり軸受装置は、本実施
形態の転がり軸受を説明するために用いられる例示であ
って、本発明の一実施形態にすぎず本発明の転がり軸受
が用いられる軸受装置は何等これに限定解釈されるもの
ではない。
がり軸受の一実施形態を図に基づいて説明する。なお、
図１に示すスイングアーム用転がり軸受装置は、本実施
形態の転がり軸受を説明するために用いられる例示であ
って、本発明の一実施形態にすぎず本発明の転がり軸受
が用いられる軸受装置は何等これに限定解釈されるもの
ではない。
【０００７】転がり軸受１は、内周面に外輪軌道面２ａ
を有する外輪２と、外周面に内輪軌道面３ａを有する内
輪３と、外輪軌道面２ａと内輪軌道面３ａとの間に転動
自在に組み込まれる複数個の転動体（玉）４とにより少
なくとも構成されている転がり玉軸受で、外輪軌道面２
ａの曲率半径ｒｅを、内輪軌道面３ａの曲率半径ｒｉよ
りも大きく設定している（ｒｅ＞ｒｉの式を満足する）
点に特徴的な構成を有している。転がり軸受１は二個用
いられ、例えば夫々の外輪外径面２ｂがハウジング５の
内径面５ａと、内輪内径面３ｂが固定軸６の外径面６ａ
と夫々接着固定又は圧入固定され、そして所望な予圧が
付与されて転がり軸受装置（ピボット）が構成される
（図１参照）。予圧付与方法は、例えば外輪２の端面の
アキシアル共振周波数をモニタしながら、所望の周波数
に達するまで内輪３を固定軸６に圧入させる、いわゆる
共振圧入方式が適用される。また、デッドウェイト方式
やバネ力による負荷方式などを適用することも可能であ
る。なお、図中７は、複数個の玉４を転動自在に保持す
る冠形保持器、８は外内輪間２，３に配される密封板
（シールド、又は接触シール若しくは非接触シール）を
示す。また、潤滑剤もグリース又はオイルが選択され
る。なお、外輪軌道面２ａの曲率半径ｒｅを内輪軌道面
３ａの曲率半径ｒｉよりも大きく設定した点以外は、一
般的な転がり玉軸受の構成が適用される。また、外輪２
は、ハウジングを兼ねている構成であってもよく、また
二個の外輪２は一体化されているものであってもよい。
さらに、固定軸６の外径面６ａに内輪軌道面を直接周設
するものとしてもよい。
を有する外輪２と、外周面に内輪軌道面３ａを有する内
輪３と、外輪軌道面２ａと内輪軌道面３ａとの間に転動
自在に組み込まれる複数個の転動体（玉）４とにより少
なくとも構成されている転がり玉軸受で、外輪軌道面２
ａの曲率半径ｒｅを、内輪軌道面３ａの曲率半径ｒｉよ
りも大きく設定している（ｒｅ＞ｒｉの式を満足する）
点に特徴的な構成を有している。転がり軸受１は二個用
いられ、例えば夫々の外輪外径面２ｂがハウジング５の
内径面５ａと、内輪内径面３ｂが固定軸６の外径面６ａ
と夫々接着固定又は圧入固定され、そして所望な予圧が
付与されて転がり軸受装置（ピボット）が構成される
（図１参照）。予圧付与方法は、例えば外輪２の端面の
アキシアル共振周波数をモニタしながら、所望の周波数
に達するまで内輪３を固定軸６に圧入させる、いわゆる
共振圧入方式が適用される。また、デッドウェイト方式
やバネ力による負荷方式などを適用することも可能であ
る。なお、図中７は、複数個の玉４を転動自在に保持す
る冠形保持器、８は外内輪間２，３に配される密封板
（シールド、又は接触シール若しくは非接触シール）を
示す。また、潤滑剤もグリース又はオイルが選択され
る。なお、外輪軌道面２ａの曲率半径ｒｅを内輪軌道面
３ａの曲率半径ｒｉよりも大きく設定した点以外は、一
般的な転がり玉軸受の構成が適用される。また、外輪２
は、ハウジングを兼ねている構成であってもよく、また
二個の外輪２は一体化されているものであってもよい。
さらに、固定軸６の外径面６ａに内輪軌道面を直接周設
するものとしてもよい。
【０００８】
【実施例】具体的な実施例を示すと、外輪軌道面２ａの
曲率半径ｒｅを、内輪軌道面３ａの曲率半径ｒｉよりも
玉径Ｄａの１〜４％大きく設定する。すなわち、１％≦
（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄa≦４％の関係式で示され、その範
囲は図２に示す。加工性の点からｒｅ／Ｄaを５３〜６
０％に設定するのが好ましいため、ｒｉ／Ｄaは５１〜
５９％が望ましい。なお、（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaが５％
以上になるのは、外輪面圧が大きくなるため好ましくな
いことから、（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaが５％未満になるよ
うに設定される。これに対して従来の転がり軸受は、ｒ
ｅ／Ｄａ及びｒｉ／Ｄaが夫々５３〜６０％であり、か
つ、（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaは０に設定されている。すな
わち、例えば５３／５３％、５４／５４％…５９／５９
％、６０／６０％に設定される。ここで、曲率半径と面
圧との関係、曲率半径とトルクとの関係を夫々調べた。
図３（Ａ）に曲率半径と面圧との関係（面圧の限界目安
を１００％とする）、図３（Ｂ）に曲率半径とトルクと
の関係を示す。
曲率半径ｒｅを、内輪軌道面３ａの曲率半径ｒｉよりも
玉径Ｄａの１〜４％大きく設定する。すなわち、１％≦
（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄa≦４％の関係式で示され、その範
囲は図２に示す。加工性の点からｒｅ／Ｄaを５３〜６
０％に設定するのが好ましいため、ｒｉ／Ｄaは５１〜
５９％が望ましい。なお、（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaが５％
以上になるのは、外輪面圧が大きくなるため好ましくな
いことから、（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaが５％未満になるよ
うに設定される。これに対して従来の転がり軸受は、ｒ
ｅ／Ｄａ及びｒｉ／Ｄaが夫々５３〜６０％であり、か
つ、（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaは０に設定されている。すな
わち、例えば５３／５３％、５４／５４％…５９／５９
％、６０／６０％に設定される。ここで、曲率半径と面
圧との関係、曲率半径とトルクとの関係を夫々調べた。
図３（Ａ）に曲率半径と面圧との関係（面圧の限界目安
を１００％とする）、図３（Ｂ）に曲率半径とトルクと
の関係を示す。
【０００９】「条 件」
軸受サイズ：φ９．５２５×φ６．３５×３．１７５
玉径：１．２ｍｍ
玉数：１３個
ラジアルすきま：６．５μｍ
予圧：１４Ｎ
図３（Ａ）から判るように、従来の転がり軸受における
軌道面曲率半径５６／５６％（ｒｉ／ｒｅ）では内輪面
圧が高い。そこで、内輪軌道面３ａの曲率半径ｒｉを外
輪軌道面２ａの曲率半径ｒｅより小さくすると、内輪面
圧は５５／５６％、５４／５６％、５４／５７％…の順
に低下したのが判る。また、図３（Ｂ）から判るよう
に、従来の転がり軸受の曲率半径５６／５６％（ｒｉ／
ｒｅ）ではトルクが高い。そこで、トルクを低減化する
ため外輪軌道面２ａの曲率半径ｒｅを大きくすると、５
４／５６％、５４／５７％、５４／５８％…の順にトル
クが低下したのが判る。但し、５４／５９％、すなわち
（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaが５％になるのは、外輪面圧が大
きくなるため好ましくない。また、従来ラジアルすきま
は、すきま記号ＭＣ４（８〜１３μm）〜ＭＣ５（１３
〜２０μm）にあるが、本発明ではＭＣ３（５〜１０μ
m）、望ましくは４〜９μmにする方が高剛性化できる。
また３μm以下のすきまでは、温度変化に対してすきま
過小になる。表１に、本発明を実施した場合の軸受性能
を示す。
軌道面曲率半径５６／５６％（ｒｉ／ｒｅ）では内輪面
圧が高い。そこで、内輪軌道面３ａの曲率半径ｒｉを外
輪軌道面２ａの曲率半径ｒｅより小さくすると、内輪面
圧は５５／５６％、５４／５６％、５４／５７％…の順
に低下したのが判る。また、図３（Ｂ）から判るよう
に、従来の転がり軸受の曲率半径５６／５６％（ｒｉ／
ｒｅ）ではトルクが高い。そこで、トルクを低減化する
ため外輪軌道面２ａの曲率半径ｒｅを大きくすると、５
４／５６％、５４／５７％、５４／５８％…の順にトル
クが低下したのが判る。但し、５４／５９％、すなわち
（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaが５％になるのは、外輪面圧が大
きくなるため好ましくない。また、従来ラジアルすきま
は、すきま記号ＭＣ４（８〜１３μm）〜ＭＣ５（１３
〜２０μm）にあるが、本発明ではＭＣ３（５〜１０μ
m）、望ましくは４〜９μmにする方が高剛性化できる。
また３μm以下のすきまでは、温度変化に対してすきま
過小になる。表１に、本発明を実施した場合の軸受性能
を示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】本発明では玉径を大きく、ラジアルすきま
を小さくすると共に、（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaを０→３％
としている。表１の結果から判るように、ラジアル剛性
は従来と比較して５０％高くすることが出来る。しか
も、内輪平均面圧は従来と略同等である。また、トルク
も従来と同様に実用上問題のないレベルである。
を小さくすると共に、（ｒｅ−ｒｉ）／Ｄaを０→３％
としている。表１の結果から判るように、ラジアル剛性
は従来と比較して５０％高くすることが出来る。しか
も、内輪平均面圧は従来と略同等である。また、トルク
も従来と同様に実用上問題のないレベルである。
【００１２】
【発明の効果】本発明によると、固定軸に対して二個の
転がり軸受によって回転可能に支持され、各軸受の外輪
軌道面の曲率半径を内輪軌道面の曲率半径より大きく設
定していることから、面圧及びトルクを高くせずに信頼
性及び高速性を維持しながら、ラジアル剛性の高剛性化
を達成出来る。
転がり軸受によって回転可能に支持され、各軸受の外輪
軌道面の曲率半径を内輪軌道面の曲率半径より大きく設
定していることから、面圧及びトルクを高くせずに信頼
性及び高速性を維持しながら、ラジアル剛性の高剛性化
を達成出来る。
【図１】本発明転がり軸受を用いた転がり軸受装置の一
実施形態を示す断面図。
実施形態を示す断面図。
【図２】曲率半径の範囲を示す図。
【図３】（Ａ）は曲率半径と面圧の関係、（Ｂ）は曲率
半径とトルクの関係を示す図。
半径とトルクの関係を示す図。
１：転がり軸受
２：外輪
２ａ：外輪軌道面
３：内輪
３ａ：内輪軌道面
４：転動体（玉）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｃ 35/07 Ｆ１６Ｃ 35/07
Ｇ１１Ｂ 21/02 ６３０ Ｇ１１Ｂ 21/02 ６３０Ａ
Ｆターム(参考） 3J012 AB04 AB20 BB01 BB05 CB10
EB14 FB10 HB01 HB02
3J017 AA01 AA06 AA10 DA01 DB07
DB09
3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA63
AA81 BA53 BA54 BA55 FA31
FA41 GA53
5D068 AA01 BB02 EE01 EE02 GG30
Claims (2)
- 【請求項１】内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面
に内輪軌道を有する内輪と、外輪軌道と内輪軌道との間
に転動自在に組み込まれる複数個の転動体とにより少な
くとも構成され、固定軸に対し回転可能に支持される転
がり軸受であって、外輪軌道面の曲率半径をｒｅ、内輪
軌道面の曲率半径をｒｉとしたとき、ｒｅ＞ｒｉの式を
満足することを特徴とするスイングアーム用転がり軸
受。 - 【請求項２】玉径をＤａとしたとき、１％≦（ｒｅ−ｒ
ｉ）／Ｄａ≦４％の式を満足することを特徴とする請求
項１に記載の転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286895A JP2003090349A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | スイングアーム用転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286895A JP2003090349A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | スイングアーム用転がり軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003090349A true JP2003090349A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19109791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001286895A Pending JP2003090349A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | スイングアーム用転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003090349A (ja) |
-
2001
- 2001-09-20 JP JP2001286895A patent/JP2003090349A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040910 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070403 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070601 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070807 |