JPH0925931A - 転がり軸受 - Google Patents
転がり軸受Info
- Publication number
- JPH0925931A JPH0925931A JP7177528A JP17752895A JPH0925931A JP H0925931 A JPH0925931 A JP H0925931A JP 7177528 A JP7177528 A JP 7177528A JP 17752895 A JP17752895 A JP 17752895A JP H0925931 A JPH0925931 A JP H0925931A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diameter
- rolling
- repetitive
- bearing
- rolling body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
- F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/70—Diameters; Radii
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/70—Diameters; Radii
- F16C2240/80—Pitch circle diameters [PCD]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転時の非繰り返し振れを低減する。
【解決手段】 転がり軸受は、転動体３の直径をｄw、
転動体３のピッチ円径をＤp、転動体３の数をＺ、ｎ1を
正の整数としたとき、 （ｄw／Ｄp）＝２・ｎ1／Ｚ−１ の関係を満たす。
転動体３のピッチ円径をＤp、転動体３の数をＺ、ｎ1を
正の整数としたとき、 （ｄw／Ｄp）＝２・ｎ1／Ｚ−１ の関係を満たす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は転がり軸受に関し、
特に、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディ
スク装置等の情報記憶装置におけるスピンドル主軸用軸
受として好適なものに関する。
特に、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディ
スク装置等の情報記憶装置におけるスピンドル主軸用軸
受として好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、磁気ディスク装置、光ディスク
装置等のディスクタイプの情報記憶装置は、ディクスピ
ンドルが一定回転数で回転し、ディスクの上または下に
キャリッジに固定されたデータヘッドが移動して、ディ
スクの所定位置に情報を書き込んだり、ディスクの所定
位置から情報を読み出したりするものである。このよう
な情報記憶装置において最も重要な特性は、データヘッ
ドの位置決めの繰り返し精度である。なぜならば、繰り
返し精度が悪いと、書き込まれたデータに対しヘッドが
ずれてデータの読み出しが不可能になる場合等があるか
らである。特に、ディスクスピンドルの回転振れの中
に、スピンドルの回転周波数と同期しない非繰り返し振
れが含まれる場合、上記のような問題が生じやすい。そ
のため、ディクスピンドルの主軸を支持する転がり軸受
には、非繰り返し振れが小さいという特性が要求され
る。
装置等のディスクタイプの情報記憶装置は、ディクスピ
ンドルが一定回転数で回転し、ディスクの上または下に
キャリッジに固定されたデータヘッドが移動して、ディ
スクの所定位置に情報を書き込んだり、ディスクの所定
位置から情報を読み出したりするものである。このよう
な情報記憶装置において最も重要な特性は、データヘッ
ドの位置決めの繰り返し精度である。なぜならば、繰り
返し精度が悪いと、書き込まれたデータに対しヘッドが
ずれてデータの読み出しが不可能になる場合等があるか
らである。特に、ディスクスピンドルの回転振れの中
に、スピンドルの回転周波数と同期しない非繰り返し振
れが含まれる場合、上記のような問題が生じやすい。そ
のため、ディクスピンドルの主軸を支持する転がり軸受
には、非繰り返し振れが小さいという特性が要求され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、転がり軸受
の非繰り返し振れに影響を与える主な要因は、転動体の
精度（真球度、寸法相互差等）、内・外輪の軌道面の真
円度である。そのため、従来は、これら軸受部品をでき
る限り高精度に製作することにより、軸受の非繰り返し
振れを抑制してきたが、加工技術、測定技術の限界か
ら、精度確保にも限界がある。
の非繰り返し振れに影響を与える主な要因は、転動体の
精度（真球度、寸法相互差等）、内・外輪の軌道面の真
円度である。そのため、従来は、これら軸受部品をでき
る限り高精度に製作することにより、軸受の非繰り返し
振れを抑制してきたが、加工技術、測定技術の限界か
ら、精度確保にも限界がある。
【０００４】また、現在の技術では避けられない軸受精
度に起因する非繰り返し振れを可及的に小さくする手段
として、転動体の公転速度を回転側軌道輪の回転数の半
分にすることにより、非繰り返し振れの周波数を繰り返
し振れの周波数に変える構成が特開昭６４−７４３１６
号に記載されている。しかし、通常、ディスクスピンド
ルに使用される軸受は、通常、ラジアル軸受であり、ラ
ジアル軸受にあっては、転動体の公転速度を回転側軌道
輪の回転速度の半分にすることは機構上不可能である。
度に起因する非繰り返し振れを可及的に小さくする手段
として、転動体の公転速度を回転側軌道輪の回転数の半
分にすることにより、非繰り返し振れの周波数を繰り返
し振れの周波数に変える構成が特開昭６４−７４３１６
号に記載されている。しかし、通常、ディスクスピンド
ルに使用される軸受は、通常、ラジアル軸受であり、ラ
ジアル軸受にあっては、転動体の公転速度を回転側軌道
輪の回転速度の半分にすることは機構上不可能である。
【０００５】本発明は、上記のような問題点に鑑み提案
されたもので、その目的とするところは、転がり軸受に
おける非繰り返し振れを効果的に低減することにある。
されたもので、その目的とするところは、転がり軸受に
おける非繰り返し振れを効果的に低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】転がり軸受から発生する
非繰り返し振れの周波数は、その起因となる軸受部品ご
とに大別して４つの成分に分類することができる。図２
に、従来構成の深溝玉軸受の非繰り返し振れを、内輪回
転、外輪回転の場合で周波数分析した結果を示す。同図
に示すように、非繰り返し振れの周波数は、内輪軌道面
の真円度に起因する内輪成分、外輪軌道面の真円度に起
因する外輪成分、転動体の真球度に起因する転動体自転
成分、転動体の直径寸法相互差に起因する転動体公転成
分の４成分に分類され、内輪回転、外輪回転いずれの場
合でも、内輪成分と外輪成分との合計で振れ全体の約５
０％を占めていることがわかる。したがって、内輪成分
および外輪成分を低減することによって、非繰り返し振
れは大幅に低減される。
非繰り返し振れの周波数は、その起因となる軸受部品ご
とに大別して４つの成分に分類することができる。図２
に、従来構成の深溝玉軸受の非繰り返し振れを、内輪回
転、外輪回転の場合で周波数分析した結果を示す。同図
に示すように、非繰り返し振れの周波数は、内輪軌道面
の真円度に起因する内輪成分、外輪軌道面の真円度に起
因する外輪成分、転動体の真球度に起因する転動体自転
成分、転動体の直径寸法相互差に起因する転動体公転成
分の４成分に分類され、内輪回転、外輪回転いずれの場
合でも、内輪成分と外輪成分との合計で振れ全体の約５
０％を占めていることがわかる。したがって、内輪成分
および外輪成分を低減することによって、非繰り返し振
れは大幅に低減される。
【０００７】本発明は、上記の分析結果に基づき、非繰
り返し振れに占める内輪成分、外輪成分を低減するため
の構成として、転動体の直径をｄw、転動体のピッチ円
の直径をＤp、転動体の数をＺ、ｎ1を正の整数としたと
き、（ｄw／Ｄp）＝２・ｎ1／Ｚ−１の関係を満たす構
成を提供するものである。
り返し振れに占める内輪成分、外輪成分を低減するため
の構成として、転動体の直径をｄw、転動体のピッチ円
の直径をＤp、転動体の数をＺ、ｎ1を正の整数としたと
き、（ｄw／Ｄp）＝２・ｎ1／Ｚ−１の関係を満たす構
成を提供するものである。
【０００８】転がり軸受において、固定側軌道輪に対す
る転動体の公転周波数をｆcとすると、ｆcは機構学上次
式のように表される。 ｆc＝（ｆr／２）・｛（Ｄp―ｄw・ｃｏｓθ）／Ｄp｝ ｆr：回転側軌道輪の回転周波数 θ：接触角
る転動体の公転周波数をｆcとすると、ｆcは機構学上次
式のように表される。 ｆc＝（ｆr／２）・｛（Ｄp―ｄw・ｃｏｓθ）／Ｄp｝ ｆr：回転側軌道輪の回転周波数 θ：接触角
【０００９】また、回転側軌道輪に対する転動体の公転
周波数をｆiとすると、ｆiは次式のように表される。 ｆi＝ｆr―ｆc
周波数をｆiとすると、ｆiは次式のように表される。 ｆi＝ｆr―ｆc
【００１０】ここで、（ｄw／Ｄp）＝（２・ｎ1／Ｚ）
−１とし、接触角θを小さくとれば、ｃｏｓθ≒１なの
で、ｆc、ｆrは近似的に次式で表される。 ｆc＝（ｆr／２）・｛２―（２・ｎ1／Ｚ）｝ ＝ｆr・｛１―（ｎ1／Ｚ）｝ ＝ｆr・（Ｚ―ｎ1）／Ｚ ｆi＝ｆr―ｆc ＝ｆr―ｆr・（Ｚ―ｎ1）／Ｚ ＝ｆr・ｎ1／Ｚ
−１とし、接触角θを小さくとれば、ｃｏｓθ≒１なの
で、ｆc、ｆrは近似的に次式で表される。 ｆc＝（ｆr／２）・｛２―（２・ｎ1／Ｚ）｝ ＝ｆr・｛１―（ｎ1／Ｚ）｝ ＝ｆr・（Ｚ―ｎ1）／Ｚ ｆi＝ｆr―ｆc ＝ｆr―ｆr・（Ｚ―ｎ1）／Ｚ ＝ｆr・ｎ1／Ｚ
【００１１】回転側軌道輪および固定側軌道輪の軌道面
の真円度に起因する非繰り返し振れの周波数は、ｎ2を
正の整数とすると、それぞれ、（ｎ2・Ｚ・ｆi±
ｆr）、（ｎ2・Ｚ・ｆc）なので、これに上記構成によ
り得られるｆi、ｆcを代入すると、 ｎ2・Ｚ・ｆi±ｆr＝（ｎ2・ｎ1±１）・ｆr ｎ2・Ｚ・ｆc＝ｎ2・（Ｚ―ｎ1）・ｆr となり、非繰り返し振れの周波数が回転側軌道輪の回転
周波数ｆrの整数倍、即ち、繰り返し振れの周波数と一
致する。したがって、軌道輪軌道面の真円度に起因する
非繰り返し振れをなくすことができる。
の真円度に起因する非繰り返し振れの周波数は、ｎ2を
正の整数とすると、それぞれ、（ｎ2・Ｚ・ｆi±
ｆr）、（ｎ2・Ｚ・ｆc）なので、これに上記構成によ
り得られるｆi、ｆcを代入すると、 ｎ2・Ｚ・ｆi±ｆr＝（ｎ2・ｎ1±１）・ｆr ｎ2・Ｚ・ｆc＝ｎ2・（Ｚ―ｎ1）・ｆr となり、非繰り返し振れの周波数が回転側軌道輪の回転
周波数ｆrの整数倍、即ち、繰り返し振れの周波数と一
致する。したがって、軌道輪軌道面の真円度に起因する
非繰り返し振れをなくすことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】例えば、図１に示すようなＪＩＳ
に規定されている呼び番号６９６の深溝玉軸受におい
て、転動体３の数Ｚを１０、上記式中の正の整数ｎ1を
６とすると、（ｄw／Ｄp）＝１／５になる。
に規定されている呼び番号６９６の深溝玉軸受におい
て、転動体３の数Ｚを１０、上記式中の正の整数ｎ1を
６とすると、（ｄw／Ｄp）＝１／５になる。
【００１３】この時、転動体３の直径ｄwを２ｍｍとす
ると、転動体３のピッチ円径Ｄpは１０ｍｍとなる。
ると、転動体３のピッチ円径Ｄpは１０ｍｍとなる。
【００１４】上記構成の深溝玉軸受においては、転動体
３の公転周波数ｆc、ｆiは、 ｆc＝０．４・ｆr ｆi＝０．６・ｆr となり、内輪１の軌道面１ａ、外輪２の軌道面２ａの真
円度に起因する非繰り返し振れの周波数（ｎ2・Ｚ・ｆi
±ｆr）、（ｎ2・Ｚ・ｆc）はそれぞれ、 ｎ2・Ｚ・ｆi±ｆr＝（６・ｎ2±１）・ｆr ｎ2・Ｚ・ｆc＝４・ｎ2・ｆr となり、いずれも回転側軌道輪（内輪回転の場合は内輪
１、外輪回転の場合は外輪２）の回転周波数ｆrの整数
倍の繰り返し振れになる。
３の公転周波数ｆc、ｆiは、 ｆc＝０．４・ｆr ｆi＝０．６・ｆr となり、内輪１の軌道面１ａ、外輪２の軌道面２ａの真
円度に起因する非繰り返し振れの周波数（ｎ2・Ｚ・ｆi
±ｆr）、（ｎ2・Ｚ・ｆc）はそれぞれ、 ｎ2・Ｚ・ｆi±ｆr＝（６・ｎ2±１）・ｆr ｎ2・Ｚ・ｆc＝４・ｎ2・ｆr となり、いずれも回転側軌道輪（内輪回転の場合は内輪
１、外輪回転の場合は外輪２）の回転周波数ｆrの整数
倍の繰り返し振れになる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軸受回転時の非繰り返し振れが大幅に低減されるので、
例えば、ディスクタイプの情報記憶装置において、デー
タの書き込み、読み取り誤差の発生を防止することがで
きる。
軸受回転時の非繰り返し振れが大幅に低減されるので、
例えば、ディスクタイプの情報記憶装置において、デー
タの書き込み、読み取り誤差の発生を防止することがで
きる。
【図１】深溝玉軸受を示す断面図である。
【図２】回転時の非繰り返し振れを周波数分析した結果
を示す図である。
を示す図である。
３ 転動体 ｄw 転動体の直径 Ｄp 転動体のピッチ円径
Claims (1)
- 【請求項１】 転動体の直径をｄw、転動体のピッチ円
径をＤp、転動体の数をＺ、ｎ1を正の整数としたとき、 （ｄw／Ｄp）＝２・ｎ1／Ｚ−１ の関係を満たすことを特徴とする転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177528A JPH0925931A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177528A JPH0925931A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 転がり軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925931A true JPH0925931A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16032508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7177528A Pending JPH0925931A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0925931A (ja) |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP7177528A patent/JPH0925931A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040330 |