JP2000240667A - Rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[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、ハードディスクドライブ装置（以下、ＨＤＤ
と記す）の構成部品の一部であるアクチュエータ（特に
スイングアーム）の揺動運動部分やＨＤＤスピンドル，
ビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲと記す）等の回転
支持部分に使用されるのに好適な転がり軸受に関する。The present invention relates to a rolling bearing, and more particularly, to a hard disk drive (hereinafter referred to as an HDD).
) Of the actuator (particularly the swing arm) which is a part of the components
The present invention relates to a rolling bearing suitable for being used for a rotary support portion of a video tape recorder (hereinafter, referred to as a VTR).
【０００２】[0002]
【従来の技術】コンピュータ関連産業は、他の産業分野
と比較すると歴史の浅い業種であるにもかかわらず技術
革新のスピードが非常に速い。特にＨＤＤは、新技術を
導入して、小電力化，高応答性，高精度化，コンパクト
化された新機種が次々と開発されており、一つの機種の
存在期間が短い。したがって、ＨＤＤのアクチュエータ
に使用され往復揺動運動を支承する転がり軸受に関して
も、耐フレッチング摩耗性の向上，軸受の長寿命化等が
要求されている。2. Description of the Related Art The computer-related industry has a very short history compared to other industrial fields, but the speed of technological innovation is very high. In particular, new types of HDDs have been developed one after another by introducing new technology, and have been reduced in power consumption, high responsiveness, high accuracy, and compactness, and the existence period of one model is short. Therefore, there is also a demand for a rolling bearing used for an actuator of an HDD that supports a reciprocating swinging motion, for example, improvement in anti-fretting wear resistance and extension of life of the bearing.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来のＨＤＤのアクチ
ュエータに使用されている転がり軸受においては、グリ
ース等の潤滑剤を軸受内に充填する方法（以降、グリー
ス潤滑と記す）や軸受の転動面に防錆潤滑油を塗布し、
更にグリース等の潤滑剤を軸受内に充填する方法（以
降、オイルプレーティング潤滑と記す）等により潤滑が
行われている。しかし、このような従来の潤滑方法を用
いた転がり軸受では、耐フレッチング摩耗性，寿命等の
性能が十分ではなかった。In a rolling bearing used for a conventional HDD actuator, a method of filling the bearing with a lubricant such as grease (hereinafter, referred to as grease lubrication) and a rolling surface of the bearing are used. Apply anti-rust lubricating oil to
Further, lubrication is performed by a method of filling the bearing with a lubricant such as grease (hereinafter referred to as oil plating lubrication). However, rolling bearings using such a conventional lubrication method have insufficient performance such as fretting wear resistance and life.
【０００４】ＨＤＤのスイングアームに使用されている
転がり軸受では、微小角度（揺動角度２６°以下）の回
転が繰り返されるので、従来主流となっているグリース
潤滑の転がり軸受では潤滑剤が軸受内で塊で存在するた
め、内・外輪の軌道と転動体の接触面すなわち転動面か
らグリースが掻き出される。したがって、局部的な潤滑
不良となりフレッチング摩耗を発生し、その結果、転が
り軸受の寿命が低下することがある。In a rolling bearing used for a swing arm of an HDD, rotation at a minute angle (a swing angle of 26 ° or less) is repeated. Therefore, in a conventional grease lubricated rolling bearing, lubricant is contained in the bearing. Grease is scraped off from the contact surface between the raceway of the inner and outer races and the rolling element, that is, the rolling surface. Therefore, local lubrication failure occurs, causing fretting wear, and as a result, the life of the rolling bearing may be shortened.
【０００５】また、グリースの攪拌抵抗によって微小角
度の回転トルクが増大するので、転がり軸受の低トルク
化が必要なＨＤＤの高応答性，小電力化に対してマイナ
スとなる。さらに、充填されているグリースが転動面に
噛み込みトルク変動を生じる恐れがあり（引掛かり現
象）、高精度の読み取り及び書き込み動作が要求される
ＨＤＤの動作上の信頼性の面で問題がある。Further, since the rotational torque at a minute angle increases due to the agitation resistance of the grease, it has a negative effect on the high responsiveness and low power of the HDD which requires a low torque of the rolling bearing. Further, the filled grease may bite into the rolling surface and cause a fluctuation in torque (a catching phenomenon), which poses a problem in terms of operational reliability of the HDD which requires high-precision reading and writing operations. is there.
【０００６】また、ＨＤＤスピンドルにおいても、輸送
時の振動によってフレッチングをお越し、スピンドルの
回転性能に影響を及ぼす場合がある。上記の問題を解決
する方法として、グリース充填量を減少することにより
低トルク化を図り、しかもトルク変動を抑えることが考
えられるが、グリース充填量の減少によるフレッチング
摩耗の発生によって、軸受寿命が低下しやすいという問
題が生じる。逆に、グリース充填量を増大すると、フレ
ッチング摩耗の発生を抑えられ、軸受寿命を向上できる
が、軸受の低トルク化とトルク変動の抑制を図ることが
難しくなる。[0006] In the case of HDD spindles, fretting may occur due to vibration during transportation, which may affect the rotational performance of the spindle. As a method to solve the above problem, it is conceivable to reduce the torque by reducing the grease filling amount and suppress the torque fluctuation.However, the occurrence of fretting wear due to the decrease in the grease filling reduces the bearing life. There is a problem that it is easy to do. Conversely, when the grease filling amount is increased, the occurrence of fretting wear can be suppressed and the life of the bearing can be improved, but it is difficult to reduce the torque of the bearing and suppress torque fluctuation.
【０００７】次に、オイルプレーティング潤滑の転がり
軸受であるが、通常、防錆潤滑油の塗布方法として、軸
受を防錆潤滑油に浸漬する方法が採用されているが、直
接潤滑作用には寄与しない軸受外部にも防錆潤滑油が多
量に付着するため、べとつきの問題が生じる。また、外
輪を接着して転がり軸受をスイングアームユニットに組
み込む際に、軸受外部に付着した防錆潤滑油の拭き取り
作業に手間がかかり、生産性の低下，コストアップにつ
ながる。また、拭き取りきれなかった防錆潤滑油が、ベ
ーパとしてＨＤＤ中の記録媒体を汚染することも考えら
れる。[0007] Next, a rolling bearing lubricated by oil plating is generally used as a method of applying rust-preventive lubricating oil by immersing the bearing in rust-preventive lubricating oil. A large amount of rust-preventive lubricating oil also adheres to the outside of the bearing, which does not contribute, causing the problem of stickiness. In addition, when the rolling bearing is incorporated into the swing arm unit by bonding the outer ring, it takes time and effort to wipe off rust-preventive lubricating oil attached to the outside of the bearing, leading to a reduction in productivity and an increase in cost. It is also conceivable that the rust-preventive lubricating oil that could not be wiped off contaminates the recording medium in the HDD as vapor.
【０００８】一方、特開平５−１４９３４３号公報で
は、潤滑油（ポリα−オレフィン油，ポリオールエステ
ル油，ポリフェニルエーテル油，シリコーン油，フッ素
油等）を軸受内部の内・外輪軌道面，転動体表面及び保
持器表面に塗布することにより、冷時における異音が防
止できると提案している。しかし、揺動運動における軸
受寿命等に関する知見は得られていない。On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-149343, lubricating oil (poly-α-olefin oil, polyol ester oil, polyphenyl ether oil, silicone oil, fluorine oil, etc.) is used to transfer the inner and outer raceway surfaces inside the bearing, It has been proposed that by applying to the surface of the moving body and the surface of the retainer, abnormal noise during cold time can be prevented. However, no knowledge about the bearing life and the like in the swinging motion has been obtained.
【０００９】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及びオイルプレーティング潤滑転が
り軸受が有する問題点を解決し、耐フレッチング摩耗性
に優れ、長寿命，低トルク，低トルク変動である転がり
軸受を提供することを目的とする。Therefore, the present invention solves the problems of the conventional grease lubricated rolling bearings and oil-plated lubricated rolling bearings as described above, is excellent in fretting wear resistance, has a long life, low torque, and low torque fluctuation. It is an object to provide a certain rolling bearing.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】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
の転がり軸受は、内輪軌道を有する内輪と、外輪軌道を
有する外輪と、前記内輪軌道及び前記外輪軌道との間に
配設された複数の転動体とを備えた転がり軸受におい
て、前記内輪軌道，前記外輪軌道及び前記転動体のうち
少なくとも一つの転動面をダイヤモンドライクカーボン
（以降、ＤＬＣと記す）で構成し、その厚みを０．２〜
２μｍの範囲としたことを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention has the following arrangement. That is, the rolling bearing of the present invention is a rolling bearing including an inner ring having an inner raceway, an outer race having an outer raceway, and a plurality of rolling elements disposed between the inner raceway and the outer raceway. At least one rolling surface of the inner raceway, the outer raceway and the rolling elements is made of diamond-like carbon (hereinafter referred to as DLC) and has a thickness of 0.2 to
It is characterized by having a range of 2 μm.
【００１１】本発明の転がり軸受は、その内輪軌道，外
輪軌道及び転動体のうち少なくとも一つの転動面を、高
硬度で低摩擦性のＤＬＣで構成したので、ＨＤＤのアク
チュエータに使用した際に、低面圧下（７００ＭＰａ以
下）の揺動下では、転動面がほとんど摩耗せず耐フレッ
チング摩耗性に優れ、長寿命で、且つ低トルクでトルク
変動が小さい。In the rolling bearing of the present invention, at least one of the inner raceway, the outer raceway and the rolling element is formed of a DLC having high hardness and low friction. Under low surface pressure (700 MPa or less), the rolling surface is hardly worn and has excellent fretting wear resistance, long life, low torque and small torque fluctuation.
【００１２】また、軌道面の摩耗が生じにくいため、音
響特性にも優れる。さらに、ＤＬＣを被覆した軌道面の
表面粗さを良くすれば、さらにこの効果が高い。前記転
動面を構成するＤＬＣの厚みは０．２〜２μｍの範囲で
あることが好ましい。０．２μｍ未満では潤滑効果が不
足し、２μｍを越えると高コストとなり、また、内部応
力によるＤＬＣの剥離が生じる恐れがある。Further, since the raceway surface is hardly worn, the acoustic characteristics are also excellent. This effect is further enhanced by improving the surface roughness of the track surface coated with DLC. The thickness of the DLC forming the rolling surface is preferably in the range of 0.2 to 2 μm. If it is less than 0.2 μm, the lubricating effect is insufficient, and if it exceeds 2 μm, the cost becomes high and the DLC may be peeled off due to internal stress.
【００１３】鋼等からなる内輪，外輪，転動体のうち少
なくとも一つの転動面に、ＤＬＣ層を形成する方法とし
ては、メタン（ＣＨ4 ），アセチレン（Ｃ2 Ｈ2 ），ベ
ンゼン（Ｃ6 Ｈ6 ）等の炭化水素系ガスを原料とするプ
ラズマＣＶＤ，イオンプレーティング、そして炭素をタ
ーゲットとしたスパッタリング等があげられる。具体的
には、脱脂洗浄した転がり軸受部品を真空チャンバーに
セットし、１０-3Ｐａ以下に排気した後、イオンボンバ
ード処理を行い転がり軸受部品表面を清浄にする。そこ
に、前記のような方法によりＤＬＣ層を形成する。As a method of forming a DLC layer on at least one rolling surface of an inner ring, an outer ring, and a rolling element made of steel or the like, methane (CH 4 ), acetylene (C 2 H 2 ), benzene (C 6 Examples include plasma CVD using a hydrocarbon gas such as H 6 ) as a raw material, ion plating, and sputtering using carbon as a target. Specifically, the degreased and washed rolling bearing component is set in a vacuum chamber, evacuated to 10 −3 Pa or less, and then subjected to ion bombardment treatment to clean the surface of the rolling bearing component. There, a DLC layer is formed by the method described above.
【００１４】本発明の転がり軸受においては、前記ＤＬ
Ｃ層と転がり軸受の母材との密着性を向上させるため
に、前記ＤＬＣ層と前記母材との間にＳｉ，ＳｉＣ，Ｓ
ｉＯ2，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＷＣ，Ｃｒ，Ｔｉ又はこれらの組
み合わせた材料からなる中間層を設けることが好まし
い。前記中間層の厚みは０．１〜０．３μｍの範囲であ
ることが好ましい。０．１μｍ未満では層の厚みの制御
が難しく、０．３μｍを越えると、内部応力による前記
中間層の剥離が生じる恐れがある。これらの中間層は、
複数を組み合わせてもよい。[0014] In the rolling bearing of the present invention, the DL
In order to improve the adhesion between the C layer and the base material of the rolling bearing, Si, SiC, S is provided between the DLC layer and the base material.
It is preferable to provide an intermediate layer made of a material such as iO 2 , Si 3 N 4 , WC, Cr, Ti or a combination thereof. The thickness of the intermediate layer is preferably in the range of 0.1 to 0.3 μm. If the thickness is less than 0.1 μm, it is difficult to control the thickness of the layer, and if it exceeds 0.3 μm, the intermediate layer may be peeled off due to internal stress. These intermediate layers
A plurality may be combined.
【００１５】前記中間層を形成する方法としては、ＤＬ
Ｃ層を形成する方法と同様であり、プラズマＣＶＤ，イ
オンプレーティング，スパッタリング等があげられる。
前記ＤＬＣ層の場合と同様に転がり軸受部品表面を清浄
にした後、シラン（ＳｉＨ4）と炭化水素系ガス、又は
テトラメチルシラン（Ｓｉ（ＣＨ3 ）4 ）等を原料とす
るプラズマＣＶＤ等の方法によりＳｉＣ等の中間層を形
成する。そして、該中間層の上に前記のような方法によ
りＤＬＣ層を形成する。As a method of forming the intermediate layer, there is a method of DL
This is the same as the method for forming the C layer, and includes plasma CVD, ion plating, sputtering and the like.
After cleaning the surface of the rolling bearing component in the same manner as in the case of the DLC layer, plasma CVD or the like using silane (SiH 4 ) and a hydrocarbon-based gas or tetramethylsilane (Si (CH 3 ) 4 ) as raw materials is used. An intermediate layer such as SiC is formed by the method. Then, a DLC layer is formed on the intermediate layer by the method described above.
【００１６】本発明の転がり軸受においては、軸受の内
部に微量の潤滑剤を注入してもよい。使用される潤滑剤
としては、フッ素系オイル等があげられる。潤滑剤を併
用する場合、転動体の引きずり現象により、内・外輪の
軌道と転動体との接触面すなわち転動面から潤滑剤がか
き取られても、転動面がＤＬＣで構成されているため転
動面が摩耗，損傷することがない。In the rolling bearing of the present invention, a small amount of lubricant may be injected into the inside of the bearing. Examples of the lubricant used include a fluorine-based oil. When a lubricant is used in combination, even if the lubricant is scraped off from the contact surface between the raceway of the inner and outer rings and the rolling element, that is, the rolling surface due to the drag phenomenon of the rolling element, the rolling surface is formed of DLC. Therefore, the rolling surface is not worn or damaged.
【００１７】また、内輪，外輪，転動体の少なくとも一
つの転動面がＤＬＣにより構成され、さらに潤滑剤を軸
受内部に注入したので、軸受外部に潤滑剤が付着するこ
とがないため軸受外部のべとつきの問題がない。また、
外輪を接着して転がり軸受をスイングアームユニットに
装着する際に、潤滑剤を拭き取る必要がないので、転が
り軸受の生産性が高く、低コストである。さらに、軸受
外部には潤滑剤が付着していないので、ＨＤＤ中の記録
媒体を潤滑剤で汚染する恐れがない。Further, at least one of the rolling surfaces of the inner ring, the outer ring, and the rolling elements is made of DLC, and since the lubricant is injected into the bearing, the lubricant does not adhere to the outside of the bearing. There is no sticky problem. Also,
When the rolling bearing is mounted on the swing arm unit by bonding the outer ring, it is not necessary to wipe off the lubricant, so that the productivity of the rolling bearing is high and the cost is low. Further, since the lubricant does not adhere to the outside of the bearing, there is no possibility that the recording medium in the HDD is contaminated with the lubricant.
【００１８】軸受内部への潤滑剤の注入方法は、注入量
を制御可能な方法であれば、特に限定されるものではな
い。例えば、軸受下部側にシール板を予めはめ込み、上
部より軸受保持器ポケット数だけ均等にノズルを出し、
上から潤滑剤を軸受内部に均一に規定量注入する方法や
定量分注器で一定量注入する方法がある。本発明の転が
り軸受の内輪，外輪及び転動体は通常、金属材料により
形成される。金属材料としては、例えば、ＳＵＪ２等の
高炭素クロム軸受鋼があげられる。耐食性が要求される
場合には、ＳＵＳ４４０Ｃ等のマルテンサイト系ステン
レス鋼，ＳＵＳ６３０等の析出硬化型ステンレス鋼等が
好ましい。また、軽荷重用途では、ＳＵＳ３０４等のオ
ーステナイト系ステンレス鋼とすることができる。な
お、転動体はセラミックスや超硬鋼等のサーメットによ
り形成することもできる。セラミックスとしては、窒化
珪素，炭化珪素，ジルコニア，アルミナ，窒化アルミ等
があげられる。The method of injecting the lubricant into the bearing is not particularly limited as long as the injection amount can be controlled. For example, a seal plate is pre-fitted on the lower part of the bearing, and nozzles are evenly ejected from the upper part by the number of bearing cage pockets.
From above, there is a method of uniformly injecting a predetermined amount of lubricant into the inside of the bearing, or a method of injecting a fixed amount with a constant volume dispenser. The inner ring, the outer ring and the rolling elements of the rolling bearing of the present invention are usually formed of a metal material. Examples of the metal material include high carbon chromium bearing steel such as SUJ2. When corrosion resistance is required, martensitic stainless steel such as SUS440C and precipitation hardening stainless steel such as SUS630 are preferable. For light load applications, austenitic stainless steel such as SUS304 can be used. The rolling elements may be formed of cermets such as ceramics and cemented carbide steel. Examples of the ceramic include silicon nitride, silicon carbide, zirconia, alumina, aluminum nitride and the like.
【００１９】本発明の転がり軸受を構成する転動体の保
持器は、ＳＰＣＣ材等の軟鋼の他、合成樹脂材料により
形成される。合成樹脂材料としては、一般的なポリアミ
ド樹脂（ナイロン６６）の他、耐熱性を有する熱可塑性
樹脂ＰＴＦＥ，ＥＴＦＥ等のフッ素樹脂やポリエーテル
エーテルケトン（ＰＥＥＫ），ポリフェニレンサルファ
イド（ＰＰＳ），ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ），
ナイロン４６等のエンジニアリングプラスチック等も使
用できる。保持器の形式としては、波形や冠形等が採用
される。The retainer of the rolling element constituting the rolling bearing of the present invention is formed of a synthetic resin material in addition to mild steel such as SPCC material. Examples of the synthetic resin material include a general polyamide resin (nylon 66), a thermoplastic resin having heat resistance such as PTFE and ETFE, a polyether ether ketone (PEEK), a polyphenylene sulfide (PPS), and a polyether sulfide. Phone (PES),
Engineering plastics such as nylon 46 can also be used. As the type of the retainer, a waveform, a crown shape, or the like is adopted.
【００２０】なお、本発明の転がり軸受は、前記したよ
うにＨＤＤのアクチュエータ（特にスイングアーム）や
ＨＤＤスピンドルに対して適用するのに特に好適な転が
り軸受であるが、他のいかなる機器，用途に適用しても
優れた特性を発揮する転がり軸受であることは勿論であ
る。また、本発明の転がり軸受は、様々な転がり軸受に
対して適用することができる。例えば、深みぞ玉軸受，
アンギュラ玉軸受，円筒ころ軸受，針状ころ軸受，スラ
スト玉軸受，スラスト円筒ころ軸受等である。As described above, the rolling bearing of the present invention is a rolling bearing particularly suitable for being applied to an HDD actuator (especially a swing arm) or an HDD spindle, but is applicable to any other equipment and applications. Of course, it is a rolling bearing that exhibits excellent characteristics even when applied. Further, the rolling bearing of the present invention can be applied to various rolling bearings. For example, deep groove ball bearings,
Angular contact ball bearings, cylindrical roller bearings, needle roller bearings, thrust ball bearings, thrust cylindrical roller bearings, etc.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】本発明に係る転がり軸受の実施の
形態を、図面と表を参照して説明する。図１は本発明の
転がり軸受の一実施形態の構造を示す部分断面図であ
る。図１に示した転がり軸受１は、本発明の転がり軸受
を内輪回転用の深みぞ玉軸受に適用したものである。こ
の転がり軸受１は、内輪軌道２ａを有する内輪２がシャ
フト７に外嵌され、外輪軌道３ａを有する外輪３がハウ
ジング８に固定されている。内輪軌道２ａと外輪軌道３
ａとの間には、保持器５により転動自在に保持された複
数の転動体４が配設されている。また、転がり軸受１の
両側面の内輪２と外輪３との間にシールド板６，６が内
外輪２，３のいずれか一方に固定され且つ他方に対して
は回転自在に配設されており、そして、内輪２，外輪３
及びシールド板６，６によって囲まれている空隙に、図
示しないフッ素系オイルが充填されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a rolling bearing according to the present invention will be described with reference to the drawings and tables. FIG. 1 is a partial sectional view showing the structure of an embodiment of the rolling bearing of the present invention. A rolling bearing 1 shown in FIG. 1 is one in which the rolling bearing of the present invention is applied to a deep groove ball bearing for rotating an inner ring. In this rolling bearing 1, an inner race 2 having an inner raceway 2 a is externally fitted to a shaft 7, and an outer race 3 having an outer raceway 3 a is fixed to a housing 8. Inner ring track 2a and outer ring track 3
A plurality of rolling elements 4 rotatably held by a retainer 5 are disposed between the rolling elements 4 and a. Shield plates 6, 6 are fixed to either one of the inner and outer rings 2, 3 between the inner ring 2 and the outer ring 3 on both side surfaces of the rolling bearing 1, and are disposed rotatably with respect to the other. , And inner ring 2, outer ring 3
The gap surrounded by the shield plates 6 and 6 is filled with a fluorine-based oil (not shown).
【００２２】そして、内輪２，外輪３，転動体４の材質
はＳＵＳ４４０Ｃで、転動体４の表面には０．１μｍの
厚みのＳｉＣと１μｍの厚みのＤＬＣがプラズマＣＶＤ
法により被覆されている（ＳｉＣが中間層で、ＤＬＣが
表層である）。次に、本実施形態の転がり軸受について
行った、各種の軸受性能試験の結果について説明する。The inner ring 2, the outer ring 3, and the rolling elements 4 are made of SUS440C, and the surface of the rolling elements 4 is made of 0.1 μm thick SiC and 1 μm thick DLC by plasma CVD.
(SiC is an intermediate layer and DLC is a surface layer). Next, results of various bearing performance tests performed on the rolling bearing of the present embodiment will be described.
【００２３】実施例及び比較例の転がり軸受には、日本
精工株式会社製の単列深みぞ玉軸受（非接触スチールシ
ール（Ｚ形）；呼び番号ＳＲ１８１０；内径７．９４ｍ
ｍ，外径１２．７ｍｍ，幅３．９７ｍｍ）を使用した。
内輪，外輪及び転動体の母材の材質はＳＵＳ４４０Ｃ
で、焼入れ焼戻し後の硬さはＨＲＣ５８〜６０である。
また、保持器の材質は、冠型のものはガラス繊維強化ポ
リアミド樹脂、プレス品はオーステナイト系ステンレス
ＳＵＳ３０４である。The rolling bearings of Examples and Comparative Examples include single-row deep groove ball bearings (Non-contact steel seal (Z type) manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd .; call number SR1810; inner diameter 7.94 m).
m, outer diameter 12.7 mm, width 3.97 mm).
The base material of the inner ring, outer ring and rolling elements is SUS440C
The hardness after quenching and tempering is HRC 58-60.
As for the material of the retainer, the crown type is made of glass fiber reinforced polyamide resin, and the pressed product is made of austenitic stainless steel SUS304.
【００２４】試験内容，試験条件及び試験結果の判定基
準は、以下の通りである。 （１）揺動耐久試験 揺動耐久性の合否判定は、下記の条件での揺動耐久試験
後に各軸受けを分解し、内輪軌道面，外輪軌道面及び転
動体の転動面の摩耗状態を観察し、全てに摩耗箇所が存
在しないものを○、内輪軌道面又は外輪軌道面に走行跡
があるものを△とし、共に合格とした。そして、内輪軌
道面，外輪軌道面及び転動体の転動面のいずれかに摩耗
箇所が発生しているものを×とし、不合格とした。The test contents, test conditions and criteria for the test results are as follows. (1) Oscillation durability test Judgment of pass / fail of oscillation durability is made by disassembling each bearing after the oscillation endurance test under the following conditions, and checking the abrasion state of the inner ring raceway surface, outer ring raceway surface and the rolling surface of the rolling element. Observation was made as も の when no abrasion spots were found, and as △ when there was a running trace on the inner raceway surface or outer raceway surface. Then, any one of the inner ring raceway surface, the outer ring raceway surface and the rolling surface of the rolling element where a worn portion occurred was evaluated as x, and was rejected.
【００２５】揺動周波数 ：３０Ｈｚ 外輪揺動角度 ：８° アキシャル荷重 ：２９．４Ｎ 揺動繰り返し回数：５００万回 雰囲気温度 ：常温 （２）発塵試験 密閉された容器中で外輪を７２００ｒｐｍで回転させ、
その際に発生する塵の数をアウトパーティクルカウンタ
で測定し、発塵量とした。発塵量は、０．１ｃｆ（立方
フィート）中に存在する粒径０．１μｍ以上の塵の数を
カウントし、１時間経過した時点での発塵量で判定し
た。Oscillating frequency: 30 Hz Outer ring oscillating angle: 8 ° Axial load: 29.4 N Number of times of oscillating: 5 million times Ambient temperature: normal temperature (2) Dust test The outer ring is rotated at 7,200 rpm in a sealed container. Let
The number of dust generated at that time was measured with an out-particle counter, and the amount of dust was determined. The amount of dust generated was determined by counting the number of dust particles having a particle size of 0.1 μm or more present in 0.1 cf (cubic feet), and determining the amount of dust generated after one hour.
【００２６】判定は、発塵量が１５０個未満のものを
○、１５０個以上３００個未満のものを△とし、共に合
格とした。そして、３００個以上のものを×とし、不合
格とした。 （３）トルク試験 トルク性能は、９．８Ｎのアキシャル荷重を付与した状
態で回転装置により内輪を２ｒｐｍで回転し、その回転
初期に要するトルク及びトルク変動を測定した。In the judgment, a sample having a dust amount of less than 150 was evaluated as ○, and a sample having a dust amount of 150 or more and less than 300 was evaluated as △. And the thing of 300 or more was set to x, and it was rejected. (3) Torque test The torque performance was measured by rotating the inner ring at 2 rpm by a rotating device in a state where an axial load of 9.8 N was applied, and measuring the torque and torque fluctuation required in the initial stage of the rotation.
【００２７】合否判定は、内輪の回転に要するトルクが
１．０ｇｆ・ｃｍ未満であり、且つトルク変動が０．２
ｇｆ・ｃｍ未満であるものを合格（○）とし、いずれか
の数値が前記の値以上であった場合は不合格（×）とし
た。内輪，外輪及び転動体の転動面の材質、保持器の形
式は、表１に示した通りである。なお、表中のDLC(1)は
１μｍのＤＬＣを被覆したことを意味し、SiC(0.1)+DLC
(1) は、０．１μｍのＳｉＣ中間層上に１μｍのＤＬＣ
を被覆したことを意味する。In the pass / fail judgment, the torque required for rotation of the inner ring is less than 1.0 gf · cm and the torque fluctuation is 0.2 gf · cm.
If the value was less than gf · cm, the result was judged as acceptable (○), and if any of the numerical values was equal to or more than the above value, the result was judged as failed (×). The material of the inner ring, the outer ring and the rolling surface of the rolling element and the type of the cage are as shown in Table 1. DLC (1) in the table means that 1 μm DLC was coated, and SiC (0.1) + DLC
(1) 1 μm DLC on 0.1 μm SiC intermediate layer
Means coated.
【００２８】また、使用した潤滑剤はダイキン工業社製
Ｓ−１００（フッ素系オイル）である。試験結果を、表
２に示す。いずれの実施例においても、評価した３種の
試験結果はすべて合格であった。それに対し、本発明の
範囲から外れた比較例の転がり軸受はいずれも、３種試
験のうち少なくとも一つが不合格であった。The lubricant used is S-100 (fluorine-based oil) manufactured by Daikin Industries, Ltd. The test results are shown in Table 2. In each of the examples, the three types of test results evaluated were all passed. In contrast, at least one of the three types of tests for the rolling bearings of the comparative examples outside the scope of the present invention failed.
【００２９】[0029]
【表１】 [Table 1]
【００３０】[0030]
【表２】 [Table 2]
【００３１】かくして、本実施形態の転がり軸受は、そ
の内輪軌道，外輪軌道及び転動体のうち少なくとも一つ
の転動面をＤＬＣで構成したので、耐フレッチング摩耗
性に優れ、長寿命で発塵量が少なく、且つ低トルクでト
ルク変動が小さい。よって、ＨＤＤのアクチュエータや
ＨＤＤスピンドルの支持部に好適に使用することができ
る。Thus, the rolling bearing of the present embodiment has at least one of the inner raceway, the outer raceway and the rolling element of the rolling surface made of DLC. And the torque fluctuation is small with low torque. Therefore, it can be suitably used for the actuator of the HDD and the support of the HDD spindle.
【００３２】なお、本実施形態においては、転がり軸受
として深みぞ玉軸受を例に説明したが、本発明の転がり
軸受は、他の種類の転がり軸受にも適用可能であること
は勿論である。In the present embodiment, a deep groove ball bearing has been described as an example of a rolling bearing. However, the rolling bearing of the present invention can of course be applied to other types of rolling bearings.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上のように本発明の転がり軸受は、そ
の内輪軌道，外輪軌道及び転動体のうち少なくとも一つ
の転動面をＤＬＣで構成したので、耐フレッチング摩耗
性に優れ、長寿命で発塵量が少なく、且つ低トルクでト
ルク変動が小さい。また、音響特性にも優れている。As described above, the rolling bearing of the present invention has at least one of the inner ring raceway, outer ring raceway and rolling element formed of DLC, so that it has excellent fretting wear resistance and long life. Low dust generation, low torque and small torque fluctuation. Also, it has excellent acoustic characteristics.
【図１】本発明の転がり軸受の一実施形態の構造を示す
部分断面図である。FIG. 1 is a partial sectional view showing the structure of an embodiment of a rolling bearing of the present invention.
１ 転がり軸受 ２ 内輪 ２ａ 内輪軌道 ３ 外輪 ３ａ 外輪軌道 ４ 転動体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing 2 Inner ring 2a Inner ring track 3 Outer ring 3a Outer ring track 4 Rolling element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA13 AA14 AA24 AA32 AA42 AA53 AA54 AA62 BA10 BA53 BA54 BA55 BA70 DA05 EA03 EA06 EA42 EA44 EA53 EA78 FA35 GA53 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 3J101 AA02 AA13 AA14 AA24 AA32 AA42 AA53 AA54 AA62 BA10 BA53 BA54 BA55 BA70 DA05 EA03 EA06 EA42 EA44 EA53 EA78 FA35 GA53
Claims (1)
する外輪と、前記内輪軌道及び前記外輪軌道との間に配
設された複数の転動体とを備えた転がり軸受において、
前記内輪軌道，前記外輪軌道及び前記転動体のうち少な
くとも一つの転動面をダイヤモンドライクカーボンで構
成し、その厚みを０．２〜２μｍの範囲としたことを特
徴とする転がり軸受。A rolling bearing comprising: an inner ring having an inner raceway; an outer race having an outer raceway; and a plurality of rolling elements disposed between the inner raceway and the outer raceway.
A rolling bearing, wherein at least one of the inner raceway, the outer raceway, and the rolling element is formed of diamond-like carbon and has a thickness in the range of 0.2 to 2 μm.
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ID=12711094
Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000240667A (en) |
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1999
- 1999-02-23 JP JP4514499A patent/JP2000240667A/en active Pending
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