JP2008069920A - 転がり軸受ユニット及び転がり軸受ユニットの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い清浄度に洗浄された転がり軸受ユニットを提供する。また、高い清浄度に洗浄可能な転がり軸受ユニットの洗浄方法を提供する。
【解決手段】ピボット軸受ユニットは、略筒状のハウジング１と、ハウジング１に挿通された軸２と、ハウジング１の内周面と軸２の外周面との間に介装されハウジング１を軸２に対して回転自在に支持する転がり軸受３，３と、を備えている。この転がり軸受３，３は、定位置予圧が与えられた状態でハウジング１と軸２との間に組み込まれている。また、転がり軸受３，３の内部には潤滑剤が封入されている。さらに、ピボット軸受ユニットは、隙間が０．０５ｍｍ以下のラビリンスシール５，５を備えている。このピボット軸受ユニットを洗浄液に浸漬し、超音波をかけて洗浄した。超音波洗浄が終了したら、ピボット軸受ユニットを洗浄液から取り出して乾燥した。
【選択図】図１

Description

本発明は、清浄に洗浄された転がり軸受ユニットに関する。また、本発明は、転がり軸受ユニットの洗浄方法に関する。

ハードディスクドライブ装置に用いられる転がり軸受ユニット（例えば、情報を読み書きする磁気ヘッドが取り付けられたスイングアームを揺動運動可能に支持するピボット軸受ユニット）などは、高い清浄度が求められる。そのため、転がり軸受ユニットを製造する際には、ハウジング，軸等を部品の状態で洗浄した後にクリーンルーム内で組み立て、さらにエアブローや拭き取りにより汚れや塵埃を取り除いていた。
特開平６−７９２４６号公報 特開平６−１５４７１７号公報

近年においてはハードディスクドライブ装置の記憶容量が極めて高くなり、高密度記録化が進んでいるため、磁気ヘッドとハードディスクとの間の隙間（磁気ヘッドのハードディスクからの浮上量）がナノメーターレベルになってきている。そのため、従来ではあまり問題にならなかった極微細な塵埃であっても、ハードディスクドライブ装置を汚染してその性能を低下させるおそれがあるので、ハードディスクドライブ装置に使用される転がり軸受ユニットにも従来よりも高い清浄度が求められる。

しかしながら、前述したような従来の転がり軸受ユニットの製造方法では、極微細な塵埃が完全に取り除かれたものを製造することは困難であった。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、高い清浄度に洗浄された転がり軸受ユニットを提供することを課題とする。また、本発明は、高い清浄度に洗浄可能な転がり軸受ユニットの洗浄方法を提供することを併せて課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１の転がり軸受ユニットは、略筒状のハウジングと、前記ハウジングに挿通された軸と、前記ハウジングの内周面と前記軸の外周面との間に介装され前記ハウジングを前記軸に対して相対回転自在に支持する転がり軸受と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み込まれている転がり軸受ユニットにおいて、洗浄液に浸漬されて洗浄されたものであることを特徴とする。

また、本発明に係る請求項２の転がり軸受ユニットは、転がり軸受と、該転がり軸受の内輪に嵌合され回転自在とされた軸と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み付けられている転がり軸受ユニットにおいて、洗浄液に浸漬されて洗浄されたものであることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項３の転がり軸受ユニットは、複数の転がり軸受と、該転がり軸受の各内輪に嵌合され回転自在とされた軸と、前記転がり軸受の各外輪の間に介装された間座と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み付けられている転がり軸受ユニットにおいて、洗浄液に浸漬されて洗浄されたものであることを特徴とする。

さらに、本発明に係る請求項４の転がり軸受ユニットは、請求項１〜３のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットにおいて、隙間が０．０５ｍｍ以下のラビリンスシールを備えるとともに、前記転がり軸受の内部に潤滑剤が封入されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項５の転がり軸受ユニットは、請求項１〜４のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットにおいて、前記洗浄液が純水又は超純水であり、純水又は超純水に浸漬され超音波洗浄が行われた後に乾燥されたものであることを特徴とする。

さらに、本発明に係る請求項６の転がり軸受ユニットは、請求項１〜５のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットにおいて、洗浄する転がり軸受ユニットの温度よりも高温に設定された前記洗浄液に浸漬されて洗浄されたものであることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項７の転がり軸受ユニットは、請求項１〜６のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットにおいて、ハードディスクドライブ装置において情報を読み書きする磁気ヘッドが取り付けられたスイングアームを揺動運動可能に支持するピボット軸受ユニットであることを特徴とする。

さらに、本発明に係る請求項８の転がり軸受ユニットは、請求項７に記載の転がり軸受ユニットにおいて、前記ハードディスクドライブ装置は、前記磁気ヘッドのハードディスクからの浮上量が１０ｎｍ以下とされていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項９の転がり軸受ユニットの洗浄方法は、略筒状のハウジングと、前記ハウジングに挿通された軸と、前記ハウジングの内周面と前記軸の外周面との間に介装され前記ハウジングを前記軸に対して相対回転自在に支持する転がり軸受と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み込まれている転がり軸受ユニットを、洗浄液に浸漬して洗浄することを特徴とする。

さらに、本発明に係る請求項１０の転がり軸受ユニットの洗浄方法は、転がり軸受と、該転がり軸受の内輪に嵌合され回転自在とされた軸と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み付けられている転がり軸受ユニットを、洗浄液に浸漬して洗浄することを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項１１の転がり軸受ユニットの洗浄方法は、複数の転がり軸受と、該転がり軸受の各内輪に嵌合され回転自在とされた軸と、前記転がり軸受の各外輪の間に介装された間座と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み付けられている転がり軸受ユニットを、洗浄液に浸漬して洗浄することを特徴とする。

さらに、本発明に係る請求項１２の転がり軸受ユニットの洗浄方法は、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットの洗浄方法において、前記転がり軸受ユニットは、隙間が０．０５ｍｍ以下のラビリンスシールを備えるとともに、前記転がり軸受の内部に潤滑剤が封入されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項１３の転がり軸受ユニットの洗浄方法は、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットの洗浄方法において、前記洗浄液が純水又は超純水であり、純水又は超純水に浸漬して超音波洗浄を行った後に乾燥することを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項１４の転がり軸受ユニットの洗浄方法は、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットの洗浄方法において、前記転がり軸受ユニットの温度よりも高温に設定した前記洗浄液に前記転がり軸受ユニットを浸漬することを特徴とする。

本発明の転がり軸受ユニットは、清浄度が非常に高い。また、本発明の転がり軸受ユニットの洗浄方法は、転がり軸受ユニットを高い清浄度に洗浄することができる。

本発明に係る転がり軸受ユニット及び転がり軸受ユニットの洗浄方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、ハードディスクドライブ装置において情報を読み書きする磁気ヘッドが取り付けられたスイングアームを揺動運動可能に支持するピボット軸受ユニットの構成を示す断面図である。
図１のピボット軸受ユニットは、スイングアームに設けられた穴に嵌入される略筒状のハウジング１と、ハウジング１に挿通された軸２と、ハウジング１の内周面と軸２の外周面との間に介装されハウジング１を軸２に対して回転自在に支持する転がり軸受３，３と、を備えている。この転がり軸受３，３は、定位置予圧が与えられた状態でハウジング１と軸２との間に組み込まれている。また、この転がり軸受３，３の内部には、グリース，潤滑油等の潤滑剤（図示せず）が封入されている。転がり軸受３の個数は特に限定されるものではないが、図１には２個の転がり軸受が介装された例を示してある。

軸２の軸方向一端部には径方向外方に延びるフランジ部１０が形成されており、このフランジ部１０の先端がハウジング１の内周面と対向している。そして、フランジ部１０の先端とハウジング１の内周面との間の隙間は０．０５ｍｍ以下に設定されており、この部分によりラビリンスシール５が形成されている。
一方、軸２の軸方向他端部にはワッシャー状のシールキャップ１２が取り付けられており、シールキャップ１２の外周面がハウジング１の内周面と対向している。そして、シールキャップ１２の外周面とハウジング１の内周面との間の隙間は０．０５ｍｍ以下に設定されており、この部分によりラビリンスシール５が形成されている。

これらのラビリンスシール５，５により、塵埃等の微粒子や水等の液体がピボット軸受ユニットの内部に侵入することが防止される、したがってピボット軸受ユニットの内部に配された転がり軸受３，３の内部に微粒子や液体が侵入することも防止される。
このピボット軸受ユニットを、以下のような方法により洗浄した。組み立てたピボット軸受ユニットを洗浄液に浸漬し、例えば周波数１００ｋＨｚの超音波をかけて洗浄した。超音波洗浄が終了したら、ピボット軸受ユニットを洗浄液から取り出して乾燥した。

このような洗浄により、極微細な塵埃も洗浄することができるので、清浄度の高いピボット軸受ユニットを容易に製造することができる。このようなピボット軸受ユニットは、高い清浄度が求められるハードディスクドライブ装置のピボット軸受ユニットとして好適である。また、清浄度が非常に高いので、磁気ヘッドのハードディスクからの浮上量が１０ｎｍ以下である高密度記録のハードディスクドライブ装置にも適用可能である。
ピボット軸受ユニットには、隙間が０．０５ｍｍ以下であるラビリンスシール５，５が備えられているので、ピボット軸受ユニットを洗浄液に浸漬しても、ピボット軸受ユニットの内部や転がり軸受３，３の内部に洗浄液が侵入することがほとんどない。よって、転がり軸受３，３に封入された潤滑剤に洗浄液が混入して潤滑性が低下することがほとんどない。

洗浄液の種類は、極微細な塵埃や汚れが洗浄可能であれば特に限定されるものではないが、純水や超純水が好ましい。純水や超純水を使用すれば、仮にピボット軸受ユニットの内部や転がり軸受３，３の内部に洗浄液が侵入したとしても、乾燥すればピボット軸受ユニットや転がり軸受３，３に対する悪影響はない。純水，超純水としては、蒸留水，脱イオン水，逆浸透膜を用いて製造した水，限外濾過装置を使用して製造した水等があげられる。また、蒸留，脱イオン，逆浸透，限外濾過等の精製方法のうち複数の方法を組み合わせて製造した水でもよい。

また、洗浄液の温度は特に限定されるものではないが、洗浄するピボット軸受ユニットの温度よりも高温に設定することが好ましい。そうすれば、ピボット軸受ユニットを洗浄液に浸漬するとピボット軸受ユニットの温度が上昇するため、ピボット軸受ユニットや転がり軸受３，３の内部の空気が膨張する。よって、ピボット軸受ユニットや転がり軸受３，３の内部に洗浄液が侵入しにくい。さらに、洗浄液の温度が高いため、洗浄力も向上する。さらに、洗浄液の使用量は特に限定されるものではないが、ピボット軸受ユニット１個につき１リットル程度が好ましい。

さらに、乾燥方法は特に限定されるものではなく、一般的な乾燥方法により問題なく乾燥することができる。例えば、真空乾燥，加熱乾燥，気流による乾燥があげられる。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、ハウジングと軸との間にラビリンスシールが形成されていたが、図２のように転がり軸受３，３がラビリンスシール５を備えていてもよい。図２のピボット軸受ユニットは、ハウジング１と軸２との間に形成される内部空間の開口部から２つの転がり軸受３，３が露出していて、転がり軸受３，３が備えるシールド板１４により、ピボット軸受ユニットの内部や転がり軸受３，３の内部に微粒子や液体が侵入することが防止されている。シールド板１４の先端と内輪の外周面との間の隙間が０．０５ｍｍ以下に設定されていて、この部分によりラビリンスシール５が形成されている。

また、図３，４のように、ハウジング１を備えていないタイプのピボット軸受ユニットでもよい。この場合には、２つの転がり軸受３，３の各外輪３ｂ，３ｂの間に間座７を介装するとよい。ただし、各内輪３ａ，３ａの間に間座を介装してもよいし、間座を用いなくてもよい。
さらに、組み立てたピボット軸受ユニットに前述のような洗浄を施すことにより、高い清浄度のピボット軸受ユニットを得ることができるが、組み立てる前の部品（ハウジング，軸等）に一般的な洗浄を施し、その洗浄した部品を組み立てたピボット軸受ユニットに前述のような洗浄を施してもよい。もちろん組み立てる前の部品には洗浄を施さず、組み立て後の洗浄のみでも差し支えない。

さらに、本実施形態においては、ピボット軸受ユニットに組み込まれる転がり軸受として深溝玉軸受を図示して説明したが、本発明の転がり軸受ユニットには様々な種類の転がり軸受を組み込むことができる。例えば、アンギュラ玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。

本実施形態のピボット軸受ユニットの構成を示す断面図である。 本実施形態の変形例を示すピボット軸受ユニットの断面図である。 本実施形態の変形例を示すピボット軸受ユニットの断面図である。 本実施形態の変形例を示すピボット軸受ユニットの断面図である。

符号の説明

１ ハウジング
２ 軸
３ 転がり軸受
３ａ 内輪
３ｂ 外輪
５ ラビリンスシール
７ 間座
１０ フランジ部
１２ シールキャップ
１４ シールド板

Claims (14)

1. 略筒状のハウジングと、前記ハウジングに挿通された軸と、前記ハウジングの内周面と前記軸の外周面との間に介装され前記ハウジングを前記軸に対して相対回転自在に支持する転がり軸受と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み込まれている転がり軸受ユニットにおいて、洗浄液に浸漬されて洗浄されたものであることを特徴とする転がり軸受ユニット。
2. 転がり軸受と、該転がり軸受の内輪に嵌合され回転自在とされた軸と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み付けられている転がり軸受ユニットにおいて、洗浄液に浸漬されて洗浄されたものであることを特徴とする転がり軸受ユニット。
3. 複数の転がり軸受と、該転がり軸受の各内輪に嵌合され回転自在とされた軸と、前記転がり軸受の各外輪の間に介装された間座と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み付けられている転がり軸受ユニットにおいて、洗浄液に浸漬されて洗浄されたものであることを特徴とする転がり軸受ユニット。
4. 隙間が０．０５ｍｍ以下のラビリンスシールを備えるとともに、前記転がり軸受の内部に潤滑剤が封入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニット。
5. 前記洗浄液が純水又は超純水であり、純水又は超純水に浸漬され超音波洗浄が行われた後に乾燥されたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニット。
6. 洗浄する転がり軸受ユニットの温度よりも高温に設定された前記洗浄液に浸漬されて洗浄されたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニット。
7. ハードディスクドライブ装置において情報を読み書きする磁気ヘッドが取り付けられたスイングアームを揺動運動可能に支持するピボット軸受ユニットであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニット。
8. 前記ハードディスクドライブ装置は、前記磁気ヘッドのハードディスクからの浮上量が１０ｎｍ以下とされていることを特徴とする請求項７に記載の転がり軸受ユニット。
9. 略筒状のハウジングと、前記ハウジングに挿通された軸と、前記ハウジングの内周面と前記軸の外周面との間に介装され前記ハウジングを前記軸に対して相対回転自在に支持する転がり軸受と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み込まれている転がり軸受ユニットを、洗浄液に浸漬して洗浄することを特徴とする転がり軸受ユニットの洗浄方法。
10. 転がり軸受と、該転がり軸受の内輪に嵌合され回転自在とされた軸と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み付けられている転がり軸受ユニットを、洗浄液に浸漬して洗浄することを特徴とする転がり軸受ユニットの洗浄方法。
11. 複数の転がり軸受と、該転がり軸受の各内輪に嵌合され回転自在とされた軸と、前記転がり軸受の各外輪の間に介装された間座と、を備え、前記転がり軸受が定位置予圧が与えられた状態で組み付けられている転がり軸受ユニットを、洗浄液に浸漬して洗浄することを特徴とする転がり軸受ユニットの洗浄方法。
12. 前記転がり軸受ユニットは、隙間が０．０５ｍｍ以下のラビリンスシールを備えるとともに、前記転がり軸受の内部に潤滑剤が封入されていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットの洗浄方法。
13. 前記洗浄液が純水又は超純水であり、純水又は超純水に浸漬して超音波洗浄を行った後に乾燥することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットの洗浄方法。
14. 前記転がり軸受ユニットの温度よりも高温に設定した前記洗浄液に前記転がり軸受ユニットを浸漬することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の転がり軸受ユニットの洗浄方法。

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