JPH0988978A - 玉軸受 - Google Patents

玉軸受

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JPH0988978A
JPH0988978A JP27069595A JP27069595A JPH0988978A JP H0988978 A JPH0988978 A JP H0988978A JP 27069595 A JP27069595 A JP 27069595A JP 27069595 A JP27069595 A JP 27069595A JP H0988978 A JPH0988978 A JP H0988978A
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JP
Japan
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lubricating oil
cage
outer ring
inner ring
bearing
Prior art date
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Pending
Application number
JP27069595A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Ito
裕之 伊藤
Yasunobu Fujita
安伸 藤田
Michiharu Naka
道治 中
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】軸受の諸特性に悪影響を与えず、且つ耐摩耗性
及び低トルク化を計った玉軸受を、安価に得る。 【解決手段】外輪3と、内輪4と、複数の玉4と、合成
樹脂製の保持器5とを備え、内輪2又は外輪3が1回転
以内で往復運動する玉軸受1において、40℃での動粘
度が30〜150mm2/sで、リン酸エステル、脂肪酸、
高級アルコール、アミン、有機モリブデンの中から選択
された少なくとも1種の油性剤を0.5〜10重量%、
カルシウムスルフォネート、バリウムスルフォネート、
ソルビタン誘導体のエステルから選択された少なくとも
1種の防錆剤を0.5〜10重量%、フェノール系酸化
防止剤、アミン系酸化防止剤の中から選択された少なく
とも1種の酸化防止剤を0.1〜3重量%をそれぞれ含
む潤滑油を、保持器5にその重量に対して0.1〜1.
0重量%含浸させ、かつ、外輪3、内輪2、玉4、保持
器5の表面に0.03〜20μmの厚さで成膜させてな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は玉軸受に関するもの
であり、特に、ハードディスクドライブのスイングアー
ム、ステッピングモータ等の回転支持に組み込んだ状態
で使用される玉軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】スイングアームやステッピングモータ等
の回転部分の支持に使用されている軸受は、それ自身は
回転自在であるが、360度以下の所定の角度範囲内で
往復運動、すなわち揺動運動させるように使用される。
この軸受には、一般的に、グリースを充填した玉軸受が
使用されている。玉軸受は内周面に外輪軌道を有する外
輪と、外局面に内輪軌道を有する内輪と、上記外輪軌道
と内輪軌道との間に設けられた複数の玉と、この複数の
玉を転動自在に保持する保持器と、外輪の両端部内周面
には、それそれ円環状のシール板の外周縁を係止め、両
シール板によって、玉設置部分に存在するグリースが外
部に漏洩するのを防止している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スイングアームやステッピングモータ等に使用されてい
る玉軸受は、グリースを充填した潤滑方式や、軸受軌道
面等に潤滑油を塗油し更にグリースを充填する方式が取
られているが、内輪又は外輪が1回転以下の揺動運動を
するため、通常の軸受よりも摩耗箇所が偏り、トルクむ
らの発生、トルク、寿命に問題点を生じている。例え
ば、スイングアーム用軸受はグリース潤滑であるが、グ
リース流動性が良くないため、摩耗によるトルクむらを
生じ、読みとりや書き込みのエラーに結びつくため、好
ましくない。また、ハードディスクドライブの小形化の
ため、それに伴う低電力化のため、スイングアーム用軸
受には低トルク化の要求もある。
【0004】低トルク化に関しては、グリース封入量の
少量化などで対応しているが、場合によっては、潤滑耐
久性の低下等の問題を生じる。摩耗対策に関しては、グ
リース量を増加させることにより、潤滑性能を向上させ
ることができるが、低トルク化に対して逆効果になって
しまう。したがって、決め手となる対策はなかった。そ
こで、本発明は上記のような従来のグリース潤滑転がり
軸受の問題点を解決するためになされたもので、軸受の
諸特性に悪影響を与えず、且つ耐摩耗性及び低トルク化
を計った玉軸受を、安価に得ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の玉軸受は、従来
の玉軸受と同様に、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、上記外輪軌道と内輪
軌道との間に設けられた複数の玉と、この複数の玉を転
動自在に保持する合成樹脂製の保持器とを備え、内輪又
は外輪が1回転以内で往復運動するものにおいて、40
℃での動粘度が30〜150mm2/sで、リン酸エステ
ル、脂肪酸、高級アルコール、アミン、有機モリブデン
の中から選択された少なくとも1種の油性剤を0.5〜
10重量%、カルシウムスルフォネート、バリウムスル
フォネート、ソルビタン誘導体のエステルから選択され
た少なくとも1種の防錆剤を0.5〜10重量%、フェ
ノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤の中から選択
された少なくとも1種の酸化防止剤を0.1〜3重量%
をそれぞれ含む潤滑油を、保持器にその重量に対して
0.1〜1.0重量%含浸させ、かつ、外輪、内輪、
玉、保持器の表面に0.03〜20μmの厚さで成膜さ
せてなることを特徴としたものである。
【0006】以下に本発明について、詳細に説明する。
保持器に含浸させる潤滑油及び外輪、内輪、玉、保持器
の表面に膜を形成する潤滑油は、40℃での動粘度を3
0〜150mm2/sとしたのは次の理由による。40℃で
の動粘度が30mm2/s未満では、外輪と玉、内輪と玉等
の摩擦面での油膜が十分形成されないため、経時回転に
よる摩耗を生じる。一方、150mm2/sを超える場合、
軸受トルクの増大と保持器への潤滑油の含浸が困難であ
る。そこで、潤滑油の動粘度を30〜150mm2/sとし
た。潤滑油の基油としては、鉱油、エステル油、合成炭
化水素油、エーテル油等を使用できる。
【0007】保持器に含浸させる潤滑油及び外輪、内
輪、玉、保持器の表面に形成する潤滑油には、油性剤と
して、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート等
のリン酸エステル、炭素数が6〜26の高級脂肪酸、高
級アルコール、アミン、モリブデンジチオカーバメイ
ト、モリブデンジチオホスフェート等の有機モリブデン
の中から選択された1種又は2種以上を潤滑油全体に対
する割合として、0.5〜10重量%添加している。こ
れらの油性剤は摩耗低減効果を向上させるために添加す
るが、0.5重量%未満では、摩耗低減効果が得られな
い。一方、10重量%を超える場合、添加量の増大に応
じた効果が得られず、コストアップになる。さらに、1
〜5重量%が好ましい。
【0008】また、潤滑油には、防錆剤として、ジノニ
ルナフタレンスルホン酸及び重質アルキルベンゼンスル
ホン酸等の金属塩のカルシウムスルフォネート、バリウ
ムスルフォネート、ソルビタンモノラウレート、ソルビ
タントリラウレート、ソルビタンモノステアレート等の
ソルビタン誘導体のエステルの中から選択された1種又
は2種以上を、潤滑油全体に対する割合として、2〜1
0重量%添加している。これらの防錆剤は軸受表面が錆
びるのを防止するために添加するが、添加量が2重量%
未満の場合、防錆効果が十分でない。一方、10重量%
を超える場合、玉軸受の耐久性を損なうことがある。こ
のため、防錆剤の添加量を2〜10重量%とした。
【0009】さらに、潤滑油には、酸化防止剤として、
2,6−ジ−tert−ブチル−p−フェニルフェノー
ル、p−tert−ブチルーフェニルサリシレート、
2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−tert−
ブチルフェノール)、4,4′−ブチリデンビス−(6
−tert−ブチル−m−クレゾール)、1,3,5−
トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−ter
t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等のフ
ェノール系酸化防止剤、フェニル−α−ナフチルアミ
ン、ジフェニルアミン、フェニレンジアミン、オレイル
アミドアミン、フェニチアジン等のアミン系酸化防止剤
の中から選択された1種又は2種以上の酸化防止剤を、
潤滑油全体に対する割合として、0.1〜3重量%添加
している。これらの酸化防止剤は潤滑油の酸化を防ぐた
めに添加するが、添加量が0.1重量%未満の場合、潤
滑油の酸化防止効果を低下させ、十分な潤滑性を維持で
きない。一方、3重量%を越えて添加しても、添加量の
増大に応じた潤滑油の酸化防止効果が期待できず、コス
トアップになる。
【0010】潤滑油には上記物質以外にも、玉軸受の性
能を損なわない範囲で、極圧剤、摩耗防止剤、粘度指数
向上剤等を含有して良い。保持器に含浸される潤滑油と
外輪、内輪、玉、及び保持器の表面の潤滑油膜の潤滑油
は、本発明に規定する範囲のものであれば同一のもので
あってもよく、異なったものであっても良い。
【0011】保持器への潤滑油の含浸量を0.1〜1.
0重量%としたのは、含浸量が0.1重量%未満の場
合、絶対的に潤滑油の量が不足し、保持器から玉の転動
部分に供給される潤滑油が早期に枯渇して、玉軸受の耐
久性を損なう。反対に、1.0重量%を超えて含浸させ
ても、保持器への潤滑油を含浸させる時間が長時間にな
り、長時間かかると含浸量の増加は少なくなり、コスト
アップの要因になる。そこで、保持器への潤滑油の含浸
量を保持器の重量の0.1〜1.0重量%とした。
【0012】外輪、内輪、玉、保持器の表面には、玉軸
受の回転トルクを低く、トルクむらを無くし、音響を低
く抑えるため、潤滑油の油膜を形成した。潤滑油の油膜
厚さが0.3μm未満の場合、部分的に潤滑油が存在し
ない部分が生じて、トルクむらを発生させたり、耐久性
が不足する。一方、油膜厚さが20μmを超えた場合、
潤滑油のせん断抵抗が大きくなり、回転トルクが増大す
る。そこで、油膜厚さを0.3〜20μmとした。
【0013】
【作用】上述のように構成される本発明の玉軸受の場
合、グリースが封入されておらず、潤滑油による潤滑及
び油性剤等による潤滑性の向上により、トルク変動及び
トルクが小さく、長寿命が得られる。軸受回転初期にお
いては、外輪、内輪、玉、保持器の表面の潤滑油膜によ
り潤滑が良好に行われ、使用開始後ある程度時間が経過
した後は、保持器の含浸した潤滑油が長期間にわたって
染み出すので、長期間にわたって良好な潤滑が行われ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の効果を確認するた
めに行った実験について説明する。実験は、図1に示
す、内径が5mm、外径が13mm、幅が4mmのミニアチュ
ア玉軸受1(695)を用いた。保持器5はポリアミド
樹脂製で図2に示すような冠型のものを用いた。潤滑油
は表1〜表7に示す配合のものをそれぞれ使用した。保
持器5に潤滑油を含浸させる場合、100℃に保持した
潤滑油中にこの保持器5を3時間浸漬させた。又、内輪
2、外輪3、玉4、保持器5の表面に潤滑油膜6を形成
するには、組み立てた玉軸受1を常温の潤滑油中に浸漬
後、表面に付着した潤滑油を圧縮空気により吹き飛ば
し、続いて上記軸受1を遠心分離器にいれて、各部材表
面の潤滑油を除去した。潤滑油膜6の膜厚調整は、遠心
分離器が発生する遠心力の大きさ並びに時間により行っ
た。
【0015】〈試験内容〉以下の項目の各種特性試験を
行った。 (1)耐久試験 試験軸受 :695 アキシャル荷重:10kgf 揺動角度 :8度 揺動回数 :2百万回 軸受揺動試験機を用いて、軸受耐久試験を行った。 (判定基準)軸受耐久試験後に軸受を分解し、内輪、外
輪の摩耗を観察した。摩耗無し及び走行跡ありを合格と
する。 ◎:摩耗無し 合 格 ○:走行跡あり 合 格 ×:摩耗あり 不合格
【0016】(2)トルク試験 試験軸受 :695 試験軸受に2kgfの予圧を付与した状態で、内輪を36
00rpmで回転させ、回転に要するトルク及びその変動
を測定した。 (判定基準)トルクの大きさは1.2gf・cm以下を合格
とし、トルク変動は0.2gf・cm以下を合格とした。 (3)錆試験 試験軸受:695の内輪及び外輪 20℃,90RH%(3時間)と50℃,90RH%
(3時間)のサイクルを繰り返す雰囲気中に試験軸受を
7日間放置する。 (判定基準)内輪及び外輪を顕微鏡にて錆の発生を確認
した。錆なしを合格とする。 ○:錆なし 合 格 △:錆数点 不合格 ×:錆多数 不合格
【0017】(4)コスト 潤滑油の製造コスト (判定基準) 製造コストの比較 ○:安い △:やや高い ×:高い
【0018】試験結果を表1〜表7に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】
【表6】
【0025】
【表7】
【0026】
【発明の効果】本発明の揺動運動用玉軸受は、以上述べ
た通り構成され作用するため、揺動運動に要するトルク
を低減させると共に、摩耗を生じないため、十分な耐久
性を維持できる揺動運動用玉軸受を、安価に得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の玉軸受の1例を示す図。
【図2】本発明の玉軸受の1例の冠型の保持器を示す
図。
【符号の説明】
1 玉軸受 2 内輪 3 外輪 4 玉 5 保持器 6 潤滑油膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、上記外輪軌道と内輪軌道
    との間に設けられた複数の玉と、この複数の玉を転動自
    在に保持する合成樹脂製の保持器とを備え、内輪又は外
    輪が1回転以内で往復運動する玉軸受において、 40℃での動粘度が30〜150mm2/sで、リン酸エス
    テル、脂肪酸、高級アルコール、アミン、有機モリブデ
    ンの中から選択された少なくとも1種の油性剤を0.5
    〜10重量%、カルシウムスルフォネート、バリウムス
    ルフォネート、ソルビタン誘導体のエステルから選択さ
    れた少なくとも1種の防錆剤を0.5〜10重量%、フ
    ェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤の中から選
    択された少なくとも1種の酸化防止剤を0.1〜3重量
    %をそれぞれ含む潤滑油を、 保持器にその重量に対して0.1〜1.0重量%含浸さ
    せ、かつ、外輪、内輪、玉、保持器の表面に0.03〜
    20μmの厚さで成膜させてなることを特徴とした玉軸
    受。
JP27069595A 1995-09-26 1995-09-26 玉軸受 Pending JPH0988978A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005098495A (ja) * 2003-08-06 2005-04-14 Nissan Motor Co Ltd 低摩擦摺動機構、低摩擦剤組成物及び摩擦低減方法

Cited By (2)

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JP2005098495A (ja) * 2003-08-06 2005-04-14 Nissan Motor Co Ltd 低摩擦摺動機構、低摩擦剤組成物及び摩擦低減方法
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Effective date: 20050316

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050330

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050803