JPH11190353A - スイングアーム用転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転がり軸受の潤滑剤の飛散や蒸発を防止し、
スイングアームの低トルク化及びトルク変動の抑制を図
り、転がり軸受を固定する接着剤によるアウトガスの発
生を防止することを目的とする。 【解決手段】 転がり軸受の軌道面に潤滑油を塗布し、
ハウジングの内側面及び軸の外側面に転がり軸受の内輪
及び外輪を圧入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイングアーム用
転がり軸受装置に関し、更に詳しくは、磁気ディスク装
置等の高速で微小振動する部位に使用されるスイングア
ーム用転がり軸受装置に関し、特にトルク変動を抑制
し、高精度の動作を確保するスイングアーム用転がり軸
受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、磁気ディスク装置は小型・軽量化
し、ますます高密度化が要求されてきている。このた
め、従来に比べ磁気ヘッドと磁気ディスクのスペーシン
グが小さくなり、ディスクに信号を記録するトラックの
幅はますます狭くなってきている。そのような状況に対
応するため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、これまで以上に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、スイングアームを支持する軸受には低トル
ク化とトルクスパイク（急激なトルク変動）のようなト
ルクの大幅な変化が生じないことが求められる。

【０００３】しかし、スイングアーム用の玉軸受では、
潤滑剤の交換等取り扱いに便利な潤滑剤としてグリース
が用いられている。特にグリースは塗布後初期の段階で
は飛散し易く、軸受の作動が継続すると劣化し易いため
トルクが大きくなったり、あるいはトルクヒステリシ
ス、トルクスパイクなどのトルク変動が大きくなるとい
う問題があった。

【０００４】また、スイングアーム用軸受装置では転が
り軸受の固定に接着剤が使用されていた。軸及びハウジ
ングへの軸受の固定は、例えば軸受内径面及び軸受外径
面のそれぞれ四隅に接着剤を塗布し、軸の外側面及びハ
ウジングの内側面に軸受の内輪及び外輪を固定するもの
である。そのため、接着剤によるアウトガス（接着剤か
ら出るガス）が磁気ディスク等の表面に付着するという
問題があった。さらにこの接着作業において接着剤の量
が多いと軸受から接着剤がはみ出すという問題もある。
そうなると、接着剤だけ軸の外側面あるいはハウジング
の内側面に現れることになり接着剤のアウトガスも増加
し磁気ディスク等への影響も大きくなる。

【０００５】さらに、一般にスイングアーム用転がり軸
受ではシールを使用し内部に封入したグリースが軸受外
部に流出しないように密封する。シールはゴムシール
（Ｖシール）及び鉄シールド（Ｚシールド）などが用い
られている。しかし、ゴムシールではアウトガス（ゴム
から出るガス）による磁気ディスクへの影響が考えら
れ、また鉄シールドであればコスト高になるという問題
もある。

【０００６】以上のように、磁気ディスク装置の小型化
に対応できるスイングアームの高速、高精度の作動を確
保するスイングアーム用転がり軸受装置が求められる。
そのため従来問題となっていた潤滑剤の飛散、蒸発を解
消する潤滑剤及び潤滑方法により軸の低トルク化及び均
一なトルク出力を可能にし、転がり軸受の適切な固定方
法が求められている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、転がり軸受
の潤滑剤の飛散や蒸発を防止し、スイングアームが取り
付けられた軸の低トルク化及びトルク変動の抑制を図
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
転がり軸受の軌道面に潤滑油を塗布し、ハウジングの内
側面及び軸の外側面に転がり軸受の内輪及び外輪を圧入
したことを特徴とするスイングアーム用転がり軸受装置
を提供することを目的とする。

【０００９】潤滑剤としてグリースに比べ油膜の形成が
容易で油膜強さが大きく酸化安定性が良い潤滑油を軌道
面に注入して薄く塗布しておく。その結果、潤滑剤の初
期の飛散を少なくできるとともに、軸に取り付けたスイ
ングアームのトルク変動も小さくできる。また本発明で
は軸受の内輪及び外輪は軸の外側面及びハウジングの内
側面に圧入固定されている。軸受の固定では接着剤を用
いていないためアウトガスの磁気ディスク表面への付着
という問題を解消できる。

【００１０】

【実施例】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例を示す断面図である。玉軸受１
９、２９の潤滑剤として潤滑油９を用いる。玉軸受１
９、２９をスイングアーム用軸受装置に組み込む前に玉
軸受１９、２９の外輪１１、２１及び内輪１３、２３の
軌道面１５、２５に微量の潤滑油９を注入する。潤滑油
９の注入により玉１７、２７の回転とともに軌道面１
５、２５に潤滑油９が塗布される。潤滑油は運動する接
触面の中に入りやすく、熱を放散させる能力があるた
め、グリース潤滑の場合に比べて潤滑剤の初期の飛散を
少なくできる。また軸受の作動中における潤滑油９の劣
化もグリースに比べ少ない。その結果、軸１のトルク変
動も小さくなる。なお、油を塗布する方法としてはこの
ような軌道面１５、２５に潤滑油９を注入する方法以外
に、予め玉軸受１９、２９をどぶづけして軌道面１５、
２５に微量の潤滑油９を薄く塗布しておく潤滑方法であ
るオイルプレーティングを施しても同様の効果を得られ
る。

【００１１】本実施例のスイングアーム用軸受装置の組
立方法は特に限定されるものではないが、以下の方法を
採る。はじめに軸１及びハウジング３を所定の位置に配
置する。図１の下方の玉軸受２９を下方から軸１とハウ
ジング３の間に圧入する。外輪２１はハウジングの肩部
３ｄで固定される。そこで、ハウジングの内側面３ｃに
外輪２１が固定され、軸の外側面１ａに内輪２３が固定
される。これにより玉軸受２９が位置決めされる。

【００１２】続いて図１の上方の玉軸受１９を上方から
軸１とハウジング３の間に圧入する。玉軸受１９の外輪
１１はハウジングの肩部３ｂで固定される。それによ
り、ハウジングの内側面３ａに外輪１１が固定され、軸
の外側面１ａに内輪１３が固定される。これにより玉軸
受２９が位置決めされる。結果的に軸受１９、２９はハ
ウジング３と軸１の端面近傍に位置決めされることにな
る。図１に示すように本実施例においてはハウジング３
と軸１の間の２箇所でこのように玉軸受１９、２９が圧
入される。本実施例においては転がり軸受として玉軸受
１９、２９を使用しているが、これをころ軸受とするこ
とも可能である。

【００１３】玉軸受１９、２９は内輪１３、２３及び外
輪１１、２１とも軸１及びハウジング３に圧入固定され
ている。軸受１９、２９の圧入時のしめ代としては直径
で１μｍ以上１２μｍ以下が望ましい。しめ代が１μｍ
より小さいと軸１の端面に取り付けられたスイングアー
ム（図示せず）作動時に玉軸受１９、２９が圧入された
軸の外側面１ａとハウジングの内側面３ａ、３ｃの所定
位置からずれる可能性がある。またしめ代が１２μｍを
超えると軸１とハウジング３の軸受１９、２９を挟む力
が強くなり内輪内径面及び外輪外径面に大きな力が加わ
る。それにより外輪１１、２１、内輪１３、２３の変形
が大きくなり、トルク変動が発生しスイングアームが円
滑に作動しなくなる。

【００１４】予圧付与の方式は、本実施例では内輪１
３、２３を加振しながら圧入し、外輪１１側でトルクを
測定しながら予圧制御する、いわゆるトルク圧入方式
（トルク管理）を採る。本実施例の予圧付与の方法であ
るいわゆるトルク圧入方式を、図１を用いて説明する。

【００１５】玉軸受１９、２９が圧入された状態では上
方の玉軸受１９の外輪１１の軌道面１５の底と下方の玉
軸受２９の外輪２１の軌道面２５の底との間の距離（外
輪の軌道面底間の距離）と内輪１３の軌道面１５の底と
内輪２３の軌道面２５の底との距離（内輪の軌道面底間
の距離）は等しい。この場合、外輪１１、２１、玉１
７、２７及び内輪１３、２３の間に隙間が存在する。そ
の隙間を除去し、軸受の剛性を増すために予圧付与を行
う。

【００１６】予圧付与は図１の矢印の方向に内輪１３、
２３を振動させる。振動により玉軸受１９の内輪１３は
下方に移動し、玉軸受２９の内輪２３は上方に移動す
る。その結果、内輪の軌道面底間の距離が外輪の軌道面
底間の距離より短くなり、外輪、玉及び内輪の間の隙間
がなくなる。

【００１７】このように隙間をなくすことによって、玉
軸受１９、２９のトルクを増加させる。そして、玉軸受
１９、２９のトルクをハウジング３側で測定することに
より、トルクが所定値になるまで内輪１３、２３を加振
しながら圧入する。つまり、内輪の軌道面底間の距離が
外輪の軌道面底間の距離よりさらに短くし、玉軸受１
９、２９のトルク値を上げるというものである。

【００１８】ただし、予圧付与の方式はこの方式に限定
されるものではなく、内輪１３を加振しながら圧入し、
外輪１１側で共振周波数を測定しながら予圧制御する、
いわゆる共振圧入方式（共振管理）を採用することも可
能である。それぞれの特徴としてはトルク圧入方式はト
ルクを一定にすることができるが、反面共振周波数（剛
性）がばらつきやすい。これに対して、共振圧入方式で
は、共振周波数を一定にする、すなわち剛性を一定にす
ることができるが、反面トルクがばらつきやすい。これ
らの圧入方式の選択にあたってはそれぞれの特徴を考慮
するのが妥当である。

【００１９】また、玉軸受１９の予圧変化を防止するた
めに、軸１とハウジング３は熱膨張係数を等しくするこ
とが望ましい。そのため、例えばオーステナイト系ステ
ンレス鋼同士、あるいはフェライト系ステンレス鋼同
士、あるいはまたオーステナイト系ステンレス鋼とフェ
ライト系ステンレス鋼の組み合わせが好ましい。本実施
例においては、耐食性と切削性がよいフェライト系ステ
ンレス鋼を軸１とハウジング３の材質として選定した。

【００２０】また、内部に封入した潤滑油９が軸受外部
に容易に流出しないように密閉するシール５の構造は特
に限定されないが、本実施例においてはプラスチックと
鉄（芯金）とからなるプラスチックシール（Ｒシール）
を使用する。シールの外側にプラスチックを用いること
により、ゴムシールのようなゴムのアウトガス（ゴムか
ら出るガス）がなくなり、磁気ディスク表面へのアウト
ガスの付着といった問題も排除できるからである。ま
た、シールは鉄をプラスチックへのインサート成形によ
って製作されるため鉄シールドの場合よりも低コストに
することが可能である。

【００２１】さらに、本実施例においては玉軸受１９の
一方の側であるハウジング３の外側端面に撥油剤７を塗
布している。撥油剤７によりシール５と内輪１３とのす
きま、シール５と外輪１１との固着部の微小なすきまか
ら滲みでる潤滑油９が撥油剤７にはじかれて、軸受装置
から外部への潤滑油９の漏れを抑制することができる。
これより、玉軸受１９の作動中に潤滑油９が飛び散り、
スイングアームを介して磁気ディスク表面に潤滑油９が
付着することを防止できる。

【００２２】このように、本実施例においては潤滑剤と
してグリースではなく潤滑油９を用いることにより潤滑
剤の飛散、劣化ということを減少させ、さらに予圧付与
についてもトルクへの影響を考慮した方法を用いること
によりスイングアーム用転がり軸受に要求されている低
トルク並びに均一なトルクの出力という目的を達成する
ものである。

【００２３】また、内輪１３、２３及び外輪１１、２１
を軸１及びハウジング３に接着剤を用いず圧入固定し、
さらにシール５についてもプラスチック性の構造を採っ
ている。それ故、接着剤やゴムといった材料から生じる
アウトガスの発生を抑制し、磁気ディスク等の表面への
アウトガスの付着を防止できる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明によれば、本発明は転がり軸
受の潤滑剤として油を用い予め軌道面に微量の油を注入
することにより高速で微小振動に対してもグリースによ
る潤滑の場合に比べ潤滑剤の初期の飛散を少なくでき、
トルク変動も小さくすることができる。

【００２５】また、接着剤を用いずにハウジングと軸の
間に内輪、外輪を圧入して固定するので、接着剤によっ
て生じるアウトガスの発生を防止することができ、磁気
ディスク装置の磁気ディスク面へのアウトガスの付着を
防止しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 軸 ３ ハウジング ５ シール ７ 撥油剤 ９ 潤滑油 １１ 外輪 １３ 内輪 １５ 軌道面 １９ 玉軸受 （転がり軸受）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転がり軸受の軌道面に潤滑油を塗布し、
   ハウジングの内側面及び軸の外側面に転がり軸受の内輪
   及び外輪を圧入したことを特徴とするスイングアーム用
   転がり軸受装置。