JP5749523B2 - Rolling bearing device, manufacturing method thereof, and hard disk device - Google Patents
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Description
本発明は、転がり軸受の固定方法、転がり軸受装置とその製造方法およびハードディスク装置に関するものである。 The present invention relates to a rolling bearing fixing method, a rolling bearing device, a manufacturing method thereof, and a hard disk device.
従来、一対の転がり軸受と、該転がり軸受の内輪に嵌合するシャフトと、転がり軸受の外輪を嵌合させる嵌合孔を有するスリーブとを備える転がり軸受装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この転がり軸受装置は、内輪とシャフト、外輪とスリーブとの嵌合面に嫌気性の接着剤を塗布して硬化させることにより、転がり軸受、シャフトおよびスリーブを相互に固定している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a rolling bearing device is known that includes a pair of rolling bearings, a shaft that fits into an inner ring of the rolling bearing, and a sleeve that has a fitting hole into which an outer ring of the rolling bearing is fitted (for example, Patent Documents). 1).
In this rolling bearing device, the rolling bearing, the shaft and the sleeve are fixed to each other by applying an anaerobic adhesive to the fitting surfaces of the inner ring and the shaft and the outer ring and the sleeve and curing them.
しかしながら、接着剤は一般に硬化時間が長くかかるため、転がり軸受に予圧をかけた状態で固定するには、接着剤が完全に硬化するまでの間、予圧をかける装置あるいは予圧をかけた状態に維持する治具に取り付けたままの状態に維持する必要があり、生産性が悪いという不都合がある。また、特に、嫌気性の接着剤の場合にはアウトガス成分が多いという問題がある。 However, since adhesives generally take a long time to cure, in order to fix a rolling bearing with a preload, it is necessary to maintain a preloading device or a preload until the adhesive is completely cured. It is necessary to maintain the state of being attached to the jig to be performed, and there is a disadvantage that productivity is poor. In particular, in the case of an anaerobic adhesive, there is a problem that there are many outgas components.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、接着剤からのアウトガスの放出を抑制するとともに、生産性を向上することができる転がり軸受の固定方法、転がり軸受装置とその製造方法およびハードディスク装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a rolling bearing fixing method, a rolling bearing device, and a manufacturing method thereof that can suppress outgas release from an adhesive and improve productivity. It is an object to provide a hard disk device.
本発明は、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される2つの転がり軸受の各内輪内面、該内輪内面に嵌合させる第1の部材の外面、2つの前記転がり軸受の各外輪外面、および該外輪外面を嵌合させる第2の部材の嵌合孔内面の少なくとも1箇所に、半径方向に突出する凸嵌合部と、該凸嵌合部に隣接して設けられ該凸嵌合部より半径方向に凹んだ凹嵌合部とを備え、前記凹嵌合部には該凹嵌合部の底面よりさらに前記半径方向に凹んだ溝部が全周にわたって設けられ、前記転がり軸受の軸方向長さの一部分に形成された前記凸嵌合部において、該転がり軸受と前記第1の部材および/または前記第2の部材とを圧入状態に嵌合させるとともに、前記軸方向長さの他の部分に形成された前記凹嵌合部において、前記転がり軸受と前記第1の部材および/または前記第2の部材とを両者間に接着剤を介在させて嵌合させてなる転がり軸受装置を提供する。 The present invention includes inner surfaces of inner rings of two rolling bearings that are coaxially arranged at intervals in the axial direction, outer surfaces of first members fitted to the inner surfaces of the inner rings, outer surfaces of the outer rings of the two rolling bearings, and From at least one place on the inner surface of the fitting hole of the second member for fitting the outer surface of the outer ring, a convex fitting portion protruding in the radial direction, and provided adjacent to the convex fitting portion. A recessed portion that is recessed in the radial direction, and the recessed portion is provided with a groove portion that is further recessed in the radially extending direction from the bottom surface of the recessed portion, so that the axial length of the rolling bearing is increased. In the convex fitting part formed in a part of the length, the rolling bearing and the first member and / or the second member are fitted in a press-fit state, and the other part of the axial length In the concave fitting portion formed on the rolling bearing and the first member Preliminary / or by interposing an adhesive therebetween and the second member is fitted to provide the rolling bearing device comprising.
本発明によれば、2つの転がり軸受の内輪内面、外輪外面、第1の部材の外面、第2の部材の嵌合孔内面の少なくとも1カ所に設けられた凹嵌合部に接着剤を塗布し、該凹嵌合部に隣接する凸嵌合部によって転がり軸受と第1の部材および/または第2の部材とを圧入状態に嵌合させることにより、転がり軸受の内輪または外輪軸方向全長にわたって圧入状態に嵌合させる場合と比較して、転がり軸受の内輪および/または外輪に作用する応力を低減し、内輪および/または外輪の変形を抑制することができる。その結果、トルク変動や共振周波数の変動を低減することができる。 According to the present invention, the adhesive is applied to at least one concave fitting portion provided on the inner surface of the two rolling bearings, the outer surface of the outer ring, the outer surface of the first member, and the inner surface of the fitting hole of the second member. Then, by fitting the rolling bearing and the first member and / or the second member in a press-fitted state by the convex fitting portion adjacent to the concave fitting portion, the entire length in the axial direction of the inner ring or outer ring of the rolling bearing is obtained. Compared with the case of fitting in the press-fitted state, stress acting on the inner ring and / or outer ring of the rolling bearing can be reduced, and deformation of the inner ring and / or outer ring can be suppressed. As a result, torque fluctuations and resonance frequency fluctuations can be reduced.
そして、凹嵌合部においては接着剤によって転がり軸受と第1の部材および/または第2の部材とを接着することにより、圧入部分の摩擦力と、接着部分の接着力との合計によって軸方向全長にわたって圧入状態に嵌合させる場合と同等の実用的な抜き力を確保することができる。これにより、間隔をあけて同軸に配列される2つの転がり軸受にかけた予圧が抜けてしまうことを防止することができる。
また、転がり軸受と第1の部材および/または第2の部材とを嵌合させる際に、凹嵌合部に塗布された接着剤が嵌合の相手によって拭われても、溝部に収容することで、凹嵌合部内から完全に拭い落とされてしまうことを防止できる。
In the concave fitting portion, the rolling bearing is bonded to the first member and / or the second member with an adhesive, so that the axial direction is determined by the sum of the frictional force of the press-fitted portion and the adhesive force of the bonded portion. A practical pulling force equivalent to the case of fitting in a press-fit state over the entire length can be ensured. As a result, it is possible to prevent the preload applied to the two rolling bearings arranged coaxially with an interval from coming off.
Further, when the rolling bearing and the first member and / or the second member are fitted, even if the adhesive applied to the concave fitting portion is wiped off by the mating partner, it is accommodated in the groove portion. Thus, it can be prevented from being completely wiped off from the inside of the concave fitting portion.
また、軸方向長さの全長にわたって接着剤により接着する場合と比較して、接着剤の量を低減するとともに、圧入部分によってアウトガスの流路を遮断することにより、アウトガスの放出を抑制することができる。これにより、例えば、磁気記憶装置のスイングアーム用のピボットに使用した場合においても、アウトガスの放出による磁気記憶媒体の損傷を防止して、長期間にわたり高い信頼性を維持することができる。 In addition, the amount of adhesive is reduced and the outgas flow path is blocked by the press-fitting portion to suppress outgas release compared to the case where the adhesive is bonded over the entire length in the axial direction. it can. Thereby, for example, even when used as a pivot for a swing arm of a magnetic storage device, it is possible to prevent damage to the magnetic storage medium due to outgassing and maintain high reliability over a long period of time.
上記発明においては、前記凸嵌合部が、軸方向に間隔をあけて複数設けられ、前記凹嵌合部が、前記凸嵌合部間に設けられていてもよい。
このようにすることで、凹嵌合部を凸嵌合部によって挟むので、凹嵌合部に塗布された接着剤が凸嵌合部間に封入され、アウトガスの放出をより確実に防止することができる。
In the said invention, the said convex fitting part may be provided with two or more in the axial direction, and the said concave fitting part may be provided between the said convex fitting parts.
By doing so, since the concave fitting portion is sandwiched between the convex fitting portions, the adhesive applied to the concave fitting portion is sealed between the convex fitting portions, and the release of outgas can be more reliably prevented. Can do.
また、上記発明においては、前記凹嵌合部に、該凹嵌合部の底面よりさらに前記半径方向に凹んだ溝部が全周にわたって設けられていてもよい。
このようにすることで、転がり軸受と第1の部材および/または第2の部材とを嵌合させる際に、凹嵌合部に塗布された接着剤が嵌合の相手によって拭われても、溝部に収容することで、凹嵌合部内から完全に拭い落とされてしまうことを防止できる。
Moreover, in the said invention, the groove part dented in the said radial direction further from the bottom face of this concave fitting part may be provided in the said concave fitting part over the perimeter.
By doing in this way, when fitting the rolling bearing and the first member and / or the second member, even if the adhesive applied to the concave fitting portion is wiped by the mating partner, By accommodating in the groove portion, it is possible to prevent the wiper from being completely wiped from the concave fitting portion.
また、上記発明においては、前記溝部が、前記凸嵌合部に隣接する位置に配置されていてもよい。
このようにすることで、溝部に収容された接着剤は、凹嵌合部内の他の部分の接着剤より厚くなるので、接着剤が硬化する際の収縮により発生する転がり軸受の内輪または外輪の変形を、圧入されている凸嵌合部によって抑制することができる。
Moreover, in the said invention, the said groove part may be arrange | positioned in the position adjacent to the said convex fitting part.
By doing so, the adhesive contained in the groove is thicker than the adhesive in other parts in the concave fitting part, so that the inner ring or outer ring of the rolling bearing generated by contraction when the adhesive hardens. The deformation can be suppressed by the press-fitted convex fitting portion.
また、上記発明においては、前記接着剤が、主剤または副剤の一方を封入したマイクロカプセルと、主剤または副剤の他方とを混合してなる二液性接着剤であり、前記転がり軸受と前記第1の部材および/または前記第2の部材との間に形成される隙間の寸法が、前記溝部の位置において前記マイクロカプセルの外径寸法より大きいこととしてもよい。 Further, in the above invention, the adhesive is a two-component adhesive obtained by mixing a microcapsule enclosing one of the main agent or the auxiliary agent and the other of the main agent or the auxiliary agent, and the rolling bearing and the above-mentioned The size of the gap formed between the first member and / or the second member may be larger than the outer diameter size of the microcapsule at the position of the groove.
このようにすることで、転がり軸受と第1の部材および/または第2の部材とを嵌合させる際に、凹嵌合部に塗布された接着剤内部のマイクロカプセルが嵌合の相手によって拭われても、マイクロカプセルを溝部に収容することで、凹嵌合部内から完全に拭い落とされてしまうことを防止できる。 In this way, when the rolling bearing and the first member and / or the second member are fitted, the microcapsules inside the adhesive applied to the concave fitting portion are wiped by the mating partner. Even if the microcapsules are accommodated in the groove portions, it is possible to prevent the microcapsules from being completely wiped from the concave fitting portions.
また、上記発明においては、前記接着剤が、エポキシ系接着剤であってもよい。
このようにすることで、アウトガスの放出量が少なく、硬化時の収縮の小さいエポキシ系接着剤によって、アウトガスによる不具合の発生を防止でき、かつ、トルク変動を低減することができる。
Moreover, in the said invention, an epoxy-type adhesive agent may be sufficient as the said adhesive agent.
By doing in this way, generation | occurrence | production of the malfunction by outgas can be prevented and the torque fluctuation | variation can be reduced with the epoxy adhesive with little discharge | release amount of outgas and small shrinkage | contraction at the time of hardening.
また、上記発明においては、前記接着剤が、嫌気成分およびUV成分を含まない接着剤であってもよい。
このようにすることで、嫌気硬化成分および紫外線硬化成分を含まず、一般に硬化時間の長い接着剤を利用しても、凸嵌合部の嵌合によって2つの転がり軸受に予圧をかけた状態に維持するので、予圧をかけるための治具から取り外した状態で、時間をかけて硬化させることができる。嫌気硬化成分および紫外線硬化成分を含まないので、アウトガスの放出量を抑えることができる。
Moreover, in the said invention, the adhesive agent which does not contain an anaerobic component and a UV component may be sufficient as the said adhesive agent.
In this way, even if an adhesive that does not contain an anaerobic curing component and an ultraviolet curing component and generally uses a long curing time is used, the two rolling bearings are preloaded by fitting the convex fitting portions. Since it maintains, it can harden over time in the state removed from the jig | tool for applying a preload. Since an anaerobic curing component and an ultraviolet curing component are not included, the amount of outgas released can be suppressed.
また、上記発明においては、前記接着剤が、熱硬化性の接着剤であり、前記転がり軸受、前記第1の部材および/または前記第2の部材が、該接着剤の硬化温度においても、前記凸嵌合部における圧入状態が維持される材質からなっていてもよい。
このようにすることで、接着剤を硬化させるための加熱工程の際に、温度変化によって圧入の締め代が変化しても、圧入状態が維持されるので、製造過程における予圧抜けを防止することができる。
In the above invention, the adhesive is a thermosetting adhesive, and the rolling bearing, the first member and / or the second member are also at the curing temperature of the adhesive. You may consist of the material in which the press-fit state in a convex fitting part is maintained.
By doing in this way, in the heating process for curing the adhesive, even if the press-fit allowance changes due to temperature change, the press-fit state is maintained, so that pre-load loss in the manufacturing process is prevented. Can do.
また、上記発明においては、前記転がり軸受の内輪の線膨張係数が、前記第1の部材の線膨張係数以下の材質からなっていてもよい。また、前記転がり軸受の外輪の線膨張係数が、前記第2の部材の線膨張係数以上の材質からなっていてもよい。
このようにすることで、半径方向外側に配される部材の膨張を内側に配される部材の膨張以下に抑えて、圧入の締め代の低下抑制することができる。
Moreover, in the said invention, the linear expansion coefficient of the inner ring | wheel of the said rolling bearing may consist of a material below the linear expansion coefficient of a said 1st member. Moreover, the linear expansion coefficient of the outer ring | wheel of the said rolling bearing may consist of a material more than the linear expansion coefficient of a said 2nd member.
By doing in this way, expansion | swelling of the member distribute | arranged to the radial direction outer side can be suppressed below to expansion | swelling of the member arrange | positioned inside, and the fall of the press-fit interference | tightening can be suppressed.
また、本発明は、2つの前記転がり軸受、前記第1の部材および前記第2の部材を、前記凹嵌合部に前記接着剤を塗布した状態で、治具を用いて、前記凸嵌合部によって相互に圧入状態に嵌合することにより2つの前記転がり軸受に予圧をかけた状態に組み立てる組立工程と、該組立工程において組み立てられた前記2つの転がり軸受、前記第1の部材および前記第2の部材を含む組立体を治具から取り外した状態で加熱して前記マイクロカプセルから前記主剤または前記副剤を放出させる硬化工程とを含む転がり軸受装置の製造方法を提供する。 Further, the present invention provides the convex fitting of the two rolling bearings, the first member, and the second member using a jig in a state where the adhesive is applied to the concave fitting portion. An assembly step of pre-loading the two rolling bearings by fitting them in a press-fitted state with each other, the two rolling bearings assembled in the assembly step, the first member, and the first And a curing step of releasing the main agent or the auxiliary agent from the microcapsule by heating the assembly including the two members from the jig.
本発明によれば、組立工程において、マイクロカプセルを含む接着剤を凹嵌合部に塗布して、2つの転がり軸受の内輪内面と第1の部材の外面とを嵌合させ、転がり軸受の外輪外面と第2の部材の嵌合孔内面とを嵌合させることにより、2つの転がり軸受を軸方向に間隔をあけて同軸に配列して組み立てる際に、治具を用いて内輪側あるいは外輪側を相互に軸方向に近接させるように予圧をかけると、凸嵌合部が圧入状態に嵌合させられるので、治具から取り外しても予圧がかけられた状態に維持された組立体が製造される。 According to the present invention, in the assembly process, the adhesive including the microcapsule is applied to the concave fitting portion so that the inner ring inner surface of the two rolling bearings and the outer surface of the first member are fitted, and the outer ring of the rolling bearing is fitted. By fitting the outer surface and the inner surface of the fitting hole of the second member so that the two rolling bearings are arranged coaxially with an interval in the axial direction, the inner ring side or the outer ring side is used with a jig. When the preload is applied so that they are close to each other in the axial direction, the convex fitting portion is fitted in the press-fitted state, so that an assembly that maintains the pre-loaded state even when removed from the jig is manufactured. The
そして、硬化工程において、組立体を加熱することにより、熱によりマイクロカプセルが砕かれて内部の主剤または副剤が放出され、凹嵌合部内の接着剤が硬化する。これにより、転がり軸受の内輪または外輪と第1の部材または第2の部材とが堅固に固定される。この場合に、硬化工程においては、組立体を治具から取り外して加熱するので、加熱をバッチ処理やインライン処理によって行うことができるとともに、複数個まとめて処理することができ、生産性を向上することができる。 In the curing step, by heating the assembly, the microcapsules are crushed by heat, the internal main agent or secondary agent is released, and the adhesive in the concave fitting portion is cured. Thereby, the inner ring or outer ring of the rolling bearing and the first member or the second member are firmly fixed. In this case, since the assembly is removed from the jig and heated in the curing step, the heating can be performed by batch processing or in-line processing, and a plurality of processing can be performed collectively, improving productivity. be able to.
また、本発明は、上記いずれかの転がり軸受装置によって揺動可能に支持されたスイングアームを備え、該スイングアームの先端に、記憶媒体に対してデータを読み書きするためのピックアップを備えるハードディスク装置を提供する。
本発明によれば、内輪および/または外輪の変形を抑制することで、トルクの変動を抑えて記憶媒体の読み書きの安定化を図ることができる。また、圧入部分によってアウトガスの流路を遮断することにより、アウトガスの放出を抑制し、記憶媒体の劣化を防止して読み書きの安定化を図ることができる。さらに、共振周波数を安定化させて、読み書きを安定化させることができる。
The present invention also provides a hard disk device that includes a swing arm that is swingably supported by any of the rolling bearing devices described above, and a pickup for reading / writing data from / to a storage medium at the tip of the swing arm. provide.
According to the present invention, by suppressing the deformation of the inner ring and / or the outer ring, fluctuations in torque can be suppressed and reading / writing of the storage medium can be stabilized. Further, by blocking the outgas flow path by the press-fitting portion, it is possible to suppress outgas release, prevent deterioration of the storage medium, and stabilize reading and writing. Furthermore, the resonance frequency can be stabilized and reading and writing can be stabilized.
本発明によれば、接着剤からのアウトガスの放出を抑制するとともに、生産性を向上することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to suppress the outgas release from the adhesive and to improve the productivity.
本発明の一実施形態に係る転がり軸受の固定方法、転がり軸受装置1とその製造方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置1は、図1および図2に示されるように、円環状の内輪2と外輪3との間に複数個のボール4を配置した2つの転がり軸受5A,5Bと、これら2つの転がり軸受5A,5Bの内輪2内面2aに嵌合させるシャフト(第1の部材)6と、2つの転がり軸受5A,5Bの外輪3外面3aを嵌合させる嵌合孔7を有するスリーブ(第2の部材)8とを備えている。
A rolling bearing fixing method, a rolling
As shown in FIGS. 1 and 2, the rolling
シャフト6は、図2に示されるように、そのほぼ全長にわたって、転がり軸受5A,5Bの内輪2の内径より若干小さい第1の外径寸法d1の外周面を有する略円柱状の部材である。シャフト6には、2つの転がり軸受5A,5Bの内輪2内面2aを嵌合させる2カ所の嵌合部9,10と、一方の転がり軸受5Aの端面を突き当てる突き当て面11とが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
突き当て面11に近接する一方の嵌合部9には、シャフト6の外周面の一部を、全周にわたって半径方向内方に凹ませた2本の周溝9aが形成されている。
また、他方の嵌合部10は、一方の嵌合部9に対して軸方向に間隔をあけて配置されている。
In one fitting portion 9 adjacent to the abutting
Further, the other
この他方の嵌合部10には、シャフト6の外周面の一部を全周にわたって半径方向外方に突出させた2本の突条(凸嵌合部)10aが軸方向に間隔をあけて設けられている。これらの突条10aの間隔は、転がり軸受5Bの内輪2内面2aの軸方向長さより短く設定されている。
In the other
突条10aの最外径寸法は、転がり軸受5Bの内輪2の内径寸法より若干大きい第2の外径寸法d2に設定されている。これにより、突条10aを転がり軸受5Bの内輪2内面2aに嵌合させる際には、両者が圧入状態に嵌合させられるようになっている。
The outermost diameter of the
2つの突条10aの間には、該突条10aの最外径より全周にわたって半径方向内方に凹んだ第1の外径寸法d3の底面を有する凹部(凹嵌合部)10bが設けられている。また、凹部10bには、該凹部10bの底面から更に一段半径方向内方に凹んだ周溝10cが設けられている。
Between the two
周溝10cは、一方の突条10aに隣接する位置に設けられている。また、周溝10cは、後述する接着剤12に含まれているマイクロカプセルの外径寸法より大きな深さを有している。
各嵌合部9,10には、接着剤12が塗布されている。接着剤12は、例えば、副剤を封入したマイクロカプセル(図示略)を主剤に混合した二液性のエポキシ系接着剤である。マイクロカプセルは所定温度以上に加熱することにより砕けて内部の副剤を放出し、放出された副剤が主剤と混合されることにより、接着剤12を硬化させるようになっている。
The
An adhesive 12 is applied to each of the
そして、シャフト6の端部から挿入された一方の転がり軸受5Aの内輪2は、図1に示されるように、突き当て面11に突き当たる位置まで挿入され、その位置で、一方の嵌合部9に嵌合されている。嵌合部9に塗布された接着剤12は嵌合部9に設けられた周溝9a内に満たされており、硬化することによってシャフト6と転がり軸受5Aの内輪2とを固着している。
And the inner ring |
また、シャフト6の端部から挿入された他方の転がり軸受5Bの内輪2は、図1に示されるように、2つの突条10aに掛け渡されるようにして該突条10aに圧入状態に嵌合されている。2つの突条10aの間に配置される凹部10cに塗布された接着剤12は凹部10cのほぼ全体に満たされた状態で硬化させられており、シャフト6と転がり軸受5Bの内輪2とを固着している。
Further, as shown in FIG. 1, the
スリーブ8は、内面に転がり軸受5A,5Bの外輪3外面3aを嵌合させる嵌合孔7を有する略円筒状の部材である。嵌合孔7の内面には、スリーブ8の軸方向の略中央位置に配置された転がり軸受5A,5Bの外輪3外径3aより十分に小さい内径寸法を有する段部13と、該段部13を挟んで軸方向の両側に配置され、転がり軸受5A,5Bの外輪3外面3aを嵌合させる2カ所の嵌合部14,15とが設けられている。
The
段部13の軸方向の両端面は、両嵌合部14,15に嵌合された2つの転がり軸受5A,5Bの外輪3の端面をそれぞれ突き当てる突き当て面13aを構成している。
各嵌合部14,15は、転がり軸受5A,5Bの外輪3外面3aの外径寸法より若干大きな第1の内径寸法の底面を有する凹部(凹嵌合部)14a,15aと、該凹部14a,15aを挟んで軸方向の両側に配置され、転がり軸受5A,5Bの外輪3外面3aの外径寸法より若干小さい第2の内径寸法を有する2つの突条(凸嵌合部)14b,15bとをそれぞれ備えている。
Both end surfaces in the axial direction of the stepped
Each of the
各嵌合部14,15のそれぞれの2つの突条14b,15bは、転がり軸受5A,5Bの外輪3外面3aの軸方向長さより短い間隔をあけて配置されている。各凹部14a,15aには、該凹部14a,15aの底面から更に一段半径方向外方に凹んだ周溝14c,15cが設けられている。この周溝14c,15cも、一方の突条14b,15bに隣接する位置に設けられ、接着剤12に含まれているマイクロカプセルの外径寸法より大きな深さを有している。
各嵌合部14,15には、上記と同様の接着剤12が塗布されている。
The two
An adhesive 12 similar to the above is applied to the
スリーブ8の軸方向の両端から嵌合孔7内に挿入された2つの転がり軸受5A,5Bの各外輪3は、各嵌合部14,15のそれぞれ2つの突条14b,15bに掛け渡されるようにして圧入状態に嵌合されている。2つの突条14b.15bの間に配置される凹部14a,15aに塗布された接着剤12は凹部14a,15aのほぼ全体に満たされた状態で硬化させられており、スリーブ8と転がり軸受5A,5Bの外輪3とを固着している。
The
すなわち、本実施形態に係る転がり軸受5A,5Bの固定方法は、図1に示される一方の転がり軸受5Bの内輪2とシャフト6との嵌合部10、および両方の転がり軸受5A,5Bの外輪3とスリーブ8との嵌合部14,15における固定方法である。具体的には、この固定方法は、内輪2または外輪3の軸方向長さの一部分において半径方向に突出する突条10a,14b,15bを内輪2内面2aまたは外輪3外面3aと圧入状態に嵌合させるとともに、内輪2または外輪3の軸方向長さの他の部分において突条10a,14b,15bより半径方向に凹む凹部10b,14a,15aにおいては内輪2内面2aまたは外輪3外面3aと半径方向に隙間をあけて嵌合させ、凹部10b,14a,15aに塗布した接着剤12により接着するものである。
That is, the rolling
また、本実施形態に係る転がり軸受装置1の製造方法は、2つの転がり軸受5A,5Bとシャフト6とスリーブ8とを組み立てる組立工程と、該組立工程により組み立てられた組立体を加熱して接着剤12を硬化させる硬化工程とを含んでいる。
In addition, the manufacturing method of the rolling
組立工程は、まず、図3(a)に示されるように、シャフト6の突き当て面11側の周溝9aに接着剤12を塗布し、一方の転がり軸受5Aの内輪2をシャフト6の先端側から嵌合させていく。転がり軸受5Aが先端側の嵌合部10を通過し、内輪2が突き当て面11に突き当たるまで挿入すると、図3(b)に示されるように、嵌合部9において内輪2がシャフト6の外面と隙間をあけて嵌合されるとともに、その隙間に接着剤12が広がって満たされる。
In the assembly process, first, as shown in FIG. 3A, the adhesive 12 is applied to the
次に、図4(a)に示されるように、スリーブ8の一方の嵌合部15の凹部15aに接着剤12を塗布し、該一方の凹部15aが配されている嵌合部15側の端部から他方の転がり軸受5Bの外輪3をスリーブ8の嵌合孔7に嵌合させていく。転がり軸受5Bの外輪3の外径は、嵌合部15の突条15bの内径より大きいので、外輪3は突条15bによって半径方向内方に圧縮されながら挿入される。
Next, as shown in FIG. 4A, the adhesive 12 is applied to the
この際に、凹部15a内に塗布されている接着剤12は、転がり軸受5Bの外輪3によって拭われるようにして軸方向に押し広げられ、凹部15aに設けられている周溝15cを含む凹部15aのほぼ全体を満たすようになる。そして、図4(b)に示されるように、転がり軸受5Bの外輪3が、嵌合部15の2つの突条15bに掛け渡されるように嵌合されると、2つの突条15bの間の凹部15aと外輪3外面3aとで囲まれた空間が密閉され、その内部に接着剤12がほぼ満たされる。
At this time, the adhesive 12 applied in the
最後に、図3(b)のサブ組立体と、図4(b)のサブ組立体とを組み付ける。図5に示されるように、スリーブ8の他方の凹部14aおよびシャフト6の先端側の嵌合部10の凹部10bに接着剤12を塗布し、矢印の位置に治具により押圧力を作用させて転がり軸受5Bの内輪2内面2aとシャフト6の嵌合部10との嵌合および転がり軸受5Aの外輪3外面3aとスリーブ8の嵌合孔7の嵌合部14との嵌合を同時に行う。
Finally, the subassembly of FIG. 3B and the subassembly of FIG. 4B are assembled. As shown in FIG. 5, the adhesive 12 is applied to the other
これにより、転がり軸受5Bの内輪2内面2aがシャフト6の嵌合部10に設けられた2つの突条10aの外面に掛け渡されるようにして、圧入状態に嵌合されるとともに、突条10a間に塗布されていた接着剤12が引き延ばされて突条10a間の凹部10bと内輪2内面2aとで囲まれた空間が密閉され、その内部に接着剤12がほぼ満たされる。同時に、転がり軸受5Aの外輪3外面3aがスリーブ8の嵌合孔7内面に設けられた2つの突条15bの内面に掛け渡されるようにして、圧入状態に嵌合されるとともに、突条15b間に塗布されていた接着剤12が引き延ばされて突条15b間の凹部15aと外輪3外面3aとで囲まれた空間が密閉され、その内部に接着剤12がほぼ満たされる。
Accordingly, the
この状態で、図示しない治具により2つの転がり軸受5A,5Bの内輪2どうしを近接させる方向に押圧して、転がり軸受5A,5Bに予圧をかける。これにより、図1に示されるような転がり軸受装置1の組立体が製造される。
In this state, a preload is applied to the rolling
この後に、硬化工程において、組立体を加熱することにより、接着剤12内に混合されているマイクロカプセルを熱により砕いて、主剤内に副剤を放出させる。これにより、接着剤12の硬化が開始され、転がり軸受5A,5Bの内輪2とシャフト6および外輪3とスリーブ8とが接着剤12により固着され、転がり軸受装置1が製造される。
Thereafter, in the curing step, by heating the assembly, the microcapsules mixed in the adhesive 12 are crushed by heat to release the auxiliary agent into the main agent. Thereby, the hardening of the adhesive 12 is started, and the
このようにして製造された本実施形態に係る転がり軸受5A,5Bの固定方法および転がり軸受装置1によれば、2つの転がり軸受5A,5Bとシャフト6およびスリーブ8とを、内輪2および外輪3の軸方向長さの一部において圧入状態に嵌合し、かつ、残りの部分において接着剤12により固着するので、以下の効果を奏する。
According to the method of fixing the rolling
すなわち、まず第1に、内輪2および外輪3の軸方向長さの全長にわたって圧入状態に嵌合する場合と比較すると、内輪2および外輪3がシャフト6やスリーブ8から半径方向に受ける押圧力が低減され、内輪2および外輪3の変形を抑制することができる。これにより、シャフト6とスリーブ8とが相対的に回転する際におけるトルクの変動を抑制することができるという利点がある。
That is, first, as compared with the case where the
第2に、内輪2および外輪3の軸方向長さの全長にわたって接着剤12により固着する場合と比較すると、接着剤12の量を低減することができる。その結果、接着剤12から放出されるアウトガスの量を抑制することができる。特に、本実施形態においては、接着剤12が塗布される凹部10b,14a,15aの軸方向の両側を転がり軸受5A,5Bの内輪2または外輪3に圧入状態に密着させられる突状10a,14b,15bによって挟まれているので、接着剤12が塗布された凹部10b,14a,15aの空間が2つの突条10a,14b,15bによって密閉され、アウトガスの放出をさらに抑制することができるという利点がある。
Second, the amount of the adhesive 12 can be reduced as compared with the case where the
第3に、凹部10b,14a,15a内に、一段深く形成された周溝10c,14c,15cが設けられているので、凹部10b,14a,15aに塗布された接着剤12を周溝10c,14c,15cに溜めることができ、全周にわたって均等な接着力で転がり軸受5A,5Bの内輪2および外輪3とシャフト6またはスリーブ8とを固着することができる。その結果、シャフト6とスリーブ8とが相対的に回転する際におけるトルクの変動を抑制することができるという利点がある。
Thirdly, since the
すなわち、内輪2内面2aとシャフト6の嵌合部10あるいは外輪3外面3aとスリーブ8の嵌合孔7内の嵌合部14,15とを嵌合させる際に、両者の隙間が小さい部分においては、塗布された接着剤12が拭われてしまう虞がある。特に、副剤を封入したマイクロカプセルを含む接着剤12では、隙間の小さい部分からマイクロカプセルが押し出されてしまうこととなるが、本実施形態によれば、マイクロカプセルの外径寸法より深い周溝10c,14c,15cにマイクロカプセルを残留させることができる。その結果、加熱によりマイクロカプセルから放出された副剤は、毛管現象によって隙間の小さい部分にも浸透し、凹部10b,14a,15a内全体の接着剤12を確実に硬化させることができるという利点がある。
That is, when the
また、深さ寸法の大きな周溝10c,14c,15cにおいては、接着剤12が厚くなるため、硬化の際の収縮により内輪2または外輪3に作用する半径方向の力が大きくなるが、本実施形態においては、周溝10c,14c,15cを突条10a,14b,15bに隣接させているので、収縮による大きな力が内輪2または外輪3に作用しても、内輪2または外輪3が、その力の近傍において突条10a,14b,15bによって半径方向に支持される。その結果、内輪2および外輪3の変形を抑制することができ、トルク変動を抑制できるという利点がある。
Further, in the
また、本実施形態に係る転がり軸受装置1の製造方法によれば、2つの転がり軸受5A,5Bとシャフト6およびスリーブ8とを、内輪2および外輪3の軸方向長さの一部において圧入状態に嵌合し、かつ、残りの部分において接着剤12により固着するので、治具によって2つの転がり軸受5A,5Bに予圧をかけたとき、圧入部分の摩擦力のみによって一時的に予圧のかかった状態を維持することができる。したがって、接着剤が硬化するまで治具によって予圧をかけて保持する必要がないため、転がり軸受装置1の保管や搬送が容易となり、工程の自由度が増して製造の効率化を図ることができる。
Moreover, according to the manufacturing method of the rolling
その結果、治具から早期に取り外すため、速乾性の接着剤12を使用する必要がないので、アウトガスの放出の少ないエポキシ系接着剤の他、嫌気硬化成分や紫外線硬化成分を含まない接着剤12を使用することができる。また、圧入部分の摩擦力のみによって一時的に予圧のかかった状態に維持されるので、予圧をかける治具から外した状態で、接着剤12を硬化させるための硬化工程にかけることができる。すなわち、硬化工程をバッチ処理やインライン処理で行うことができ、また、複数個の転がり軸受装置1の組立体をまとめて加熱することができ、生産性を向上することができるという利点がある。
As a result, since it is not necessary to use the quick-drying
なお、本実施形態においては、2つの転がり軸受5A,5Bの内輪2および外輪3の3箇所において、本実施形態に係る固定方法を採用したが、これに限定されるものではなく、図6に示されるように、1箇所の嵌合部10において本実施形態に係る固定方法により内輪2とシャフト6とを固定してもよい。この場合、他の嵌合部9,14,15は、接着剤12のみ、圧入のみあるいは隙間嵌めのみにより嵌合させることにすればよい。
In the present embodiment, the fixing method according to the present embodiment is adopted at the three locations of the
また、外輪3側に予圧をかける場合には、図7に示されるように外輪3とスリーブ8の嵌合部15のみに本実施形態に係る固定方法を採用してもよい。この場合、他の嵌合部9,10,14は、接着剤12のみ、圧入のみあるいは隙間嵌めのみにより嵌合させることにすればよい。また、いずれか2箇所あるいは4箇所全てにおいて本実施形態に係る固定方法を採用してもよい。
Further, when preload is applied to the
また、本実施形態においては、圧入状態に嵌合させるための突条10a,14b,15bを各内輪2あるいは各外輪3に対して2箇所に設けたが、1箇所以上の任意の数だけ設けてもよい。
また、図8(a)〜(e)に示されるように、各内輪2あるいは各外輪3に対する突条10a,14b,15bおよび凹部10b,14a,15aの軸方向の位置は任意に選択することができる。
また、凹部10b,14a,15a内に周溝10c,14c,15cを設けたが、マイクロカプセルを含まない接着剤12の場合あるいは凹部10b,14a,15aと突条10a,14b,15bとの段差を十分に確保できる場合には周溝10c,14c,15cはなくてもよい。
Further, in the present embodiment, the
Further, as shown in FIGS. 8A to 8E, the axial positions of the
In addition, the
さらに、本実施形態においては、シャフト6およびスリーブ8に突条10a,14b,15bおよび凹部10b,14a,15aを設けることとしたが、これに代えて、転がり軸受5A,5Bの外輪3外面3aおよび/または内輪2内面2aに突条10a,14b,15bおよび凹部10b,14a,15aを設けることにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、2つの転がり軸受5A,5Bと、シャフト6と、スリーブ8とを有する転がり軸受装置1を例示したが、これに代えて、図9に示されるように、シャフト6によって2つの転がり軸受5A,5Bを支持した転がり軸受装置20を採用してもよい。図9に示される例では、2つの転がり軸受5A,5Bの外輪3どうしの間に円筒状の間隔部材21を挟むことにより、内輪2側に予圧をかけることを可能にしている。これに代えて、スリーブ8のみによって2つの転がり軸受5A,5Bを支持し、内輪2間に間隔部材21を挟んだ転がり軸受装置(図示略)を採用してもよい。
Further, in the present embodiment, the rolling
また、本実施形態においては、アウトガスの放出の少ないエポキシ系接着剤等を使用することとしたが、これに代えて、嫌気硬化成分や紫外線硬化成分を含む接着剤を使用してもよい。圧入状態に密着させられる突状10a,14b,15bによって挟まれた空間に接着剤12が塗布されるので、突条10a,14b,15bによってアウトガスの経路が遮断されるので、嫌気硬化成分や紫外線硬化成分を含む接着剤を使用しても、アウトガスによる不都合の発生を防止することができる。
Moreover, in this embodiment, although the epoxy-type adhesive agent with little discharge | emission of outgas was used, it replaces with this and you may use the adhesive agent containing an anaerobic hardening component and a ultraviolet curing component. Since the adhesive 12 is applied to the space sandwiched between the
また、本実施形態に係る転がり軸受装置1は、ハードディスク装置(図示略)のスイングアームを支持するために使用することが好ましい。上述したように、アウトガスの放出を低減し、トルクの変動を抑制し、また変形による共振周波数の変動を抑制するので、記憶媒体のアウトガスによる劣化を防止し、スイングアームの位置決め動作を安定化させることができ、安定したデータの読み書きを行うことができる。
The rolling
また、本実施形態においては、転がり軸受5A,5Bの内輪2および外輪3として、マルテンサイト系ステンレス鋼(例えば、SUS440C等)を用い、シャフト6およびスリーブ8としてフェライト系ステンレス鋼(例えば、SUS430)を用いることが好ましい。このようにすることで、両材質が同等の線膨張係数(10.4×10―6/℃)を有するため、接着剤を硬化させる際の硬化温度において圧入が弛むことを防止することができる。
In the present embodiment, martensitic stainless steel (for example, SUS440C) is used as the
なお、シャフト6と転がり軸受5A,5Bの内輪2とだけを圧入状態に嵌合させる場合には、内輪2の材質としてマルテンサイト系ステンレス鋼、シャフト6の材質としてオーステナイト系ステンレス鋼(例えば、SUS303:線膨張係数17.3×10-6/℃)を採用することにしてもよい。
When only the
1,20 転がり軸受装置
2 内輪
2a 内面
3 外輪
3a 外面
5A,5B 転がり軸受
6 シャフト(第1の部材)
7 嵌合孔
8 スリーブ(第2の部材)
10a,14b,15b 突条(凸嵌合部)
10b,14a,15a 凹部(凹嵌合部)
10c,14c,15c 周溝(溝部)
12 接着剤
DESCRIPTION OF
7 Fitting
10a, 14b, 15b Projection (convex fitting part)
10b, 14a, 15a Concave part (concave fitting part)
10c, 14c, 15c Circumferential groove (groove)
12 Adhesive
Claims (11)
前記凹嵌合部に、該凹嵌合部の底面よりさらに前記半径方向に凹んだ溝部が全周にわたって設けられ、In the concave fitting portion, a groove portion that is further recessed in the radial direction from the bottom surface of the concave fitting portion is provided over the entire circumference,
前記転がり軸受の軸方向長さの一部分に形成された前記凸嵌合部において、該転がり軸受と前記第1の部材および/または前記第2の部材とを圧入状態に嵌合させるとともに、前記軸方向長さの他の部分に形成された前記凹嵌合部において、前記転がり軸受と前記第1の部材および/または前記第2の部材とを両者間に接着剤を介在させて嵌合させてなる転がり軸受装置。In the convex fitting portion formed in a part of the axial length of the rolling bearing, the rolling bearing and the first member and / or the second member are fitted in a press-fit state, and the shaft In the concave fitting portion formed in the other part of the length in the direction, the rolling bearing and the first member and / or the second member are fitted with an adhesive interposed therebetween. Rolling bearing device that becomes.
前記凹嵌合部が、前記凸嵌合部間に設けられている請求項1に記載の転がり軸受装置。 A plurality of the convex fitting portions are provided at intervals in the axial direction,
The rolling bearing device according to claim 1, wherein the concave fitting portion is provided between the convex fitting portions .
前記転がり軸受と前記第1の部材および/または前記第2の部材との間に形成される隙間の寸法が、前記溝部の位置において前記マイクロカプセルの外径寸法より大きい請求項1から請求項3のいずれかに記載の転がり軸受装置。 The adhesive is a two-component adhesive formed by mixing a microcapsule enclosing one of the main agent or the auxiliary agent and the other of the main agent or the auxiliary agent,
Dimension of the gap formed between the first member and / or the second member and the rolling bearing, according to claim 3 at the position of the groove from the outer diameter is greater than a first aspect of the microcapsules The rolling bearing device according to any one of the above.
前記転がり軸受、前記第1の部材および/または前記第2の部材が、該接着剤の硬化温度においても、前記凸嵌合部における圧入状態が維持される材質からなる請求項1から請求項6のいずれかの記載の転がり軸受装置。 The adhesive is a thermosetting adhesive;
Said rolling bearing, said first member and / or said second member, even at a curing temperature of the adhesive, claim from claim 1 made of a material pressed state is maintained in the convex fitting part 6 A rolling bearing device according to any one of the above.
2つの前記転がり軸受、前記第1の部材および前記第2の部材を、前記凹嵌合部に前記接着剤を塗布した状態で、治具を用いて、前記凸嵌合部によって相互に圧入状態に嵌合することにより2つの前記転がり軸受に予圧をかけた状態に組み立てる組立工程と、
該組立工程において組み立てられた前記2つの転がり軸受、前記第1の部材および前記第2の部材を含む組立体を治具から取り外した状態で加熱して前記マイクロカプセルから前記主剤または前記副剤を放出させる硬化工程とを含む転がり軸受装置の製造方法。 It is a manufacturing method of the rolling bearing device according to claim 4 ,
Two rolling bearings, the first member, and the second member are pressed into each other by the convex fitting portion using a jig in a state where the adhesive is applied to the concave fitting portion. An assembly process for assembling the two rolling bearings in a pre-loaded state by fitting them into
The main component or the auxiliary agent is heated from the microcapsule by heating the assembly including the two rolling bearings, the first member, and the second member assembled in the assembly step in a state where the assembly is removed from the jig. A method of manufacturing a rolling bearing device including a curing step to be released.
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