JP3047765B2 - 転がり軸受 - Google Patents
転がり軸受Info
- Publication number
- JP3047765B2 JP3047765B2 JP7051158A JP5115895A JP3047765B2 JP 3047765 B2 JP3047765 B2 JP 3047765B2 JP 7051158 A JP7051158 A JP 7051158A JP 5115895 A JP5115895 A JP 5115895A JP 3047765 B2 JP3047765 B2 JP 3047765B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- race
- numbered
- odd
- components
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
えばハードディスクドライブ装置(HDD)やビデオテ
ープレコーダ(VTR)等の回転支持部分を構成する。
えば図1に示す様な転がり軸受により構成される。第一
の軌道輪である外輪1はその内周面に第一の軌道である
外輪軌道2を、第二の軌道輪である内輪3はその外周面
に第二の軌道である内輪軌道4を、それぞれ有する。こ
れら外輪軌道2と内輪軌道4との間には複数の転動体
(玉)5、5を転動自在に設けて、上記外輪1と内輪3
との相対回転を自在としている。これら各転動体5、5
は、保持器6によって転動自在に保持されている。
DDやVTRに組み込むものには、きわめて高度の回転
精度を要求される。例えばHDD用のモータスピンドル
に組み込まれる転がり軸受(ミニアチュアベアリング)
の場合には、このモータスピンドルにより回転駆動され
る磁気ディスク上の情報を磁気ヘッドが的確に読み取れ
る様にする為に、高度の回転精度が必要になる。この為
に従来から、上記モータスピンドルに組み込まれる転が
り軸受を構成する転動体5、5の真球度を高めると共
に、各転動体5、5の転動面並びに上記各軌道2、4の
加工誤差を最小限に抑える様にしている。
軸受を構成する転動体5、5の転動面には、加工上避け
られない微小な凹凸(うねり)が存在する。そして、各
転動体5、5の直径に基づく外輪軌道2と内輪軌道4と
の距離は、このうねりによって、上記各転動体5、5の
1回転中に微妙に変化する。この結果、外輪1に対する
内輪3(或は内輪3に対する外輪1)の位置関係が、図
2に曲線で示す様に、微妙に変化する、所謂振れが発生
する。尚、図2の縦軸に表した変位は、転がり軸受の振
動振幅である。この様な振れは、内輪3(或は外輪1)
が1回転する毎に繰り返され、しかも1回転毎に振れの
量(変位量)及び位置が微妙に異なる、所謂非回転同期
振れδが生じる。言い換えれば、上記外輪1と内輪3と
の位置関係が回転毎に再現性なく異なる振動が発生す
る。この結果、磁気ディスクへの情報の集積度を高める
と、磁気ヘッドによる読み書き誤差を発生する可能性が
生じる。この為、HDDの高密度化は、転がり軸受の性
能面から制約を受ける事になる。
化を図る為には、転がり軸受の非回転同期振れを小さく
する必要がある。又、この非回転同期振れを小さくする
為には、転動体の真球度を向上させ、転動体の転動面の
うねりを小さくすれば良い。ところが、転動体の加工精
度を向上させる事は、限界に近くなっており、転動体の
真球度を向上させる事で上記非回転同期振れを小さくす
る事は難しいのが現状である。又、仮に真球度を向上さ
せられたとしても、コストが嵩み、得られた転動体を組
み込んだ転がり軸受、延てはこの転がり軸受を組み込ん
だHDDの製造コストを高くしてしまう。
みて発明したもので、転動体(玉)の真球度若しくは真
円度を特に向上させなくても、非回転同期振れを小さく
できる転がり軸受を提供するものである。
れも、従来から知られた転がり軸受と同様に、第一の軌
道を有する第一の軌道輪と、第二の軌道を有する第二の
軌道輪と、上記第一の軌道と第二の軌道との間に転動自
在に設けられた複数の転動体とを備えた転がり軸受であ
って、各転動体のそれぞれの転動面には微小なうねりが
存在する。特に、請求項1に記載した転がり軸受の場合
には、上記各転動体の転動面はうねりの山数成分のう
ち、偶数山成分の総和値が奇数山成分の総和値よりも小
さい。又、請求項2に記載した転がり軸受の場合には、
上記各転動体の転動面は、うねりの山数成分のうち、偶
数山成分の片振幅の最大値が奇数山成分の片振幅の最大
値よりも小さい。 更に、請求項3に記載した転がり軸受
の場合には、上記各転動体の転動面は、うねりの山数成
分のうち、偶数山成分の総和値が奇数山成分の総和値よ
りも小さく、且つ、偶数山成分の片振幅の最大値が奇数
山成分の片振幅の最大値よりも小さい。
合には、転動体の転動面は総て振動特性により大きな悪
影響を及ぼす偶数山成分の総和値が奇数山成分の総和値
より小さい為、非回転同期振れを小さくできる。奇数山
成分の総和値が振動特性に悪影響を及ぼす程度は小さい
為、これら奇数山成分の総和値を現状に比べて小さくし
なくても良い。従って、転動体の真球度若しくは真円度
を特に向上させなくても、振動特性を向上させて、非回
転同期振れを小さくできる。
山成分の総和値を小さくしなくても、振動特性を向上さ
せられる理由に就いて、図3〜4により説明する。転動
体の転動面に存在する微小なうねりに基づく振動は、こ
のうねりにより転動体の直径が変化する事で発生する。
そしてこの直径の変化量が大きい程、上記振動特性が悪
化し、非回転同期振れが大きくなる。
(A)は2山の場合を、(B)は4山の場合を、それぞ
れ示している。これら図3(A)(B)から明らかな通
り、うねりの山数が偶数の場合には、転動体の直径両端
が同時にうねりの頂部若しくは底部に位置する。そし
て、うねりの頂部同士を結んだ場合の直径aと、うねり
の底部同士を結んだ場合の直径bとの差が相当に大きく
なる。この結果、うねりの偶数山成分は、振動特性に大
きな影響を及ぼす。
の場合で、(A)は3山の場合を、(B)は5山の場合
を、それぞれ示している。これら図4(A)(B)から
明らかな通り、うねりの山数が奇数の場合には、転動体
の直径両端のうちの一端がうねりの頂部に位置すると他
端は底部に位置する。従って、或る頂部を含む直径と他
の頂部を含む直径との差は殆どなくなる。例えば図4
(A)ではR1 =R2 =R3 であり、同図(B)ではR
1 =R2 =R3 =R4 =R5 である。この結果、うねり
の奇数山成分が振動特性に及ぼす影響は小さなものとな
る。
小さくすれば、奇数山成分の総和値を小さくしなくて
も、振動特性を向上させられる。振動特性を向上させる
場合に、従来技術では奇数と偶数の総ての山数成分のう
ねりを小さくする必要があったが、本発明では奇数山成
分のうねりを余り小さくしなくても良い。転動体の加工
の面からも、奇数山成分のうねりを許容した加工が容易
であり、これにより、従来よりも転動体の加工時間の短
縮を図れ、転がり軸受の振動特性的にも優れた転動体の
製作が容易となる。これにより、性能向上に伴う、転動
体並びに転動体を組み込んだ転がり軸受の製作費のコス
トアップの抑制を図れる。又、請求項2に記載した発明
の様に、転動面のうねりの山数成分のうち偶数山成分の
中の最大値が奇数山成分の中の最大値より小さい転動体
のみを第一の軌道と第二の軌道との間に複数配設した転
がり軸受は、非回転同期振れを小さくする事に有効であ
る。 更には、請求項3に記載した発明の様に、請求項2
に記載した発明に係る、片振幅に関する要件を、請求項
1に記載した発明に係る、総和値に関する要件に加える
と、転がり軸受の非回転同期振れの抑制により有効であ
る。
験に就いて説明する。実験には、転動面の真円度形状が
図5に示す様なものである転動体と、同じく図6に示す
様なものである転動体とを使用した。これら図5〜6の
破線は基準となる真円を、実線は転動面の真円度形状
を、それぞれ表している。又、各図に示した線分Xの長
さは、0.1μmを表している。
山数とその片振幅(正弦波的に変化する形状の変位振幅
の半値)とを、ハーモニック解析により求め、その結果
を次の表1、2に示す。このうちの表1は図5に示した
転動体に就いての測定結果を、表2は同じく図6に示し
た転動体に就いての測定結果を、それぞれ示している。
各表で左端の縦欄中の数値は山数を表す基本数値Nであ
る。又、上端の横欄は、この基本数値Nに加える値を示
している。又、各表中の片振幅の単位はμmである。例
えば、表1の上から2段目(N=5)で最右欄(N+
4)部分に記載された値0.003は、図5に示した形
状の転動面の山数が9の場合の片振幅が0.003μm
である事を表している。又、表2の上から4段目(N=
15)最左欄(N+0)部分に記載された値0.001
は、図6に示した形状の転動面の山数が15の場合の片
振幅が0.001μmである事を表している。
る特定の転動体の転動面の場合でも、山数の成分は複数
個存在する。例えば、図5に示した様な形状を有する転
動面の山数は、表1から明らかな通り、2〜14山及び
17、18山等の成分が存在し、15、16は殆ど存在
しない。これら表1、2に記載した片振幅を表す数値の
頭に△を付したものは、山数が奇数である場合の、言い
換えれば奇数山成分の片振幅を、何も付していないもの
は山数が偶数である場合の、言い換えれば偶数山成分の
片振幅を、それぞれ表している。横線を記した部分は、
当該山数のうねりが殆ど存在しない部分である。
いての偶数山成分の総和値及び最大値と、奇数山成分の
総和値(各うねりの山数成分のエネルギー和、即ち各う
ねりの山数成分の片振幅の二乗和)及び最大値を求める
と次の様になる。 偶数山成分 総和値=0.0102+0.0102+0.0062+0.0072+0.0042+0.0022+
0.0032+0.0032+0.0022+0.0022+0.0022+0.0022+0.0012+
0.0012+0.0012+0.0012+0.0012+0.0022+0.0012+0.0012+
0.0012 +0.001 2 =0.000352 最大値=0.010 (山数が2、4の場合の値) 奇数山成分 総和値=0.0052+0.0022+0.0012+0.0032+0.0022+0.0022+
0.0042+0.0032+0.0022+0.0022+0.0012+0.0022+0.0012+
0.0012+0.0022+0.0022+0.0022+0.0012+0.0012+0.0022+
0.0022+0.0012+0.0012 + =0.000111 最大値=0.005 (山数が3の場合の値) これらから明らかな通り、図5に示した形状は、うねり
の山数成分のうち、偶数山成分の総和値が奇数山成分の
総和値よりも大きく、しかも偶数山成分の中の最大値が
奇数山成分の中の最大値よりも大きい。
ての偶数山成分の総和値及び最大値と、奇数山成分の総
和値及び最大値を求めると次の様になる。 偶数山成分 総和値=0.0062+0.0052+0.0022+0.0012+0.0012+0.0022+
0.0012+0.0012+0.0012=0.000074 最大値=0.006 (山数が2の場合の値) 奇数山成分 総和値=0.0282+0.0042+0.0032+0.0022+0.0012+0.0012+
0.0012+0.0012+0.0022=0.00082 最大値=0.028 (山数が3の場合の値) これらから明らかな通り、図6に示した形状は、うねり
の山数成分のうち、偶数山成分の総和値が奇数山成分の
総和値よりも小さく、しかも偶数山成分の中の最大値が
奇数山成分の中の最大値よりも小さい。
す様な転動体とを、それぞれ図1に示す様な転がり軸受
に組み込み、内輪を回転させる状態で、各転がり軸受の
振動特性を測定したところ、図7〜8に示す様な測定結
果を得られた。図7は図5に示す様な形状を有する偶数
山成分の総和値が奇数山成分の総和値より大きい転動体
のみを複数個組み込んだ転がり軸受の振動特性を、図8
は図6に示す様な形状を有する偶数山成分の総和値が奇
数山成分の総和値より小さい転動体のみを複数個組み込
んだ転がり軸受の振動特性を、それぞれ表している。図
7と図8とで縦横軸のスケールは互いに等しい。
れば明らかな通り、本発明の技術的範囲に属する図6に
示した様な形状を有する転動体を組み込んだ転がり軸受
の非回転同期振れδ0 は、本発明の技術的範囲からは外
れる図5に示した様な形状を有する転動体を組み込んだ
転がり軸受の非回転同期振れδ1 よりも小さい(δ0<
δ1 )。これらから、本発明によれば、振動特性の優れ
た転がり軸受を得られる事が分る。
用される場合も外輪回転で使用される場合も、同様に優
れた作用効果を得られる。又、玉軸受に限らず、ころ軸
受にも、本発明は適用可能である。更に、ラジアル転が
り軸受に限らず、スラスト転がり軸受にも適用可能であ
る。又、転動面のうねりの山数成分は偶数山成分の総和
値が奇数山成分の総和値より小さい転動体のみを製造し
ても良いが、任意の多数の転動体から転動面のうねりは
偶数山成分の総和値が奇数山成分の総和値より小さい転
動体を選択して本発明の転がり軸受に組み込む事もでき
る。更に、転動面のうねりの山数成分のうち偶数山成分
の中の最大値が奇数山成分の中の最大値より小さい転動
体のみを第一の軌道と第二の軌道との間に複数配設した
転がり軸受は、非回転同期振れを小さくする事に有効で
ある。従って、この要件を上記総 和値に関する要件に加
えると、転がり軸受の非回転同期振れの抑制により有効
である。
り構成され作用する為、転動体の加工精度を特に高くし
なくても、非回転同期振れを含む振動特性を向上させる
事ができる。この結果、例えば高性能のHDDを安価に
製作できる等、高精度軸受を組み込んだ機器の性能向
上、或は製作費低減を図れる。
大断面図。
略図。
度形状を示す図。
状を示す図。
振動特性を示す線図。
振動特性を示す線図。
Claims (4)
- 【請求項1】 第一の軌道を有する第一の軌道輪と、第
二の軌道を有する第二の軌道輪と、上記第一の軌道と第
二の軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と
を備えた転がり軸受であって、各転動体のそれぞれの転
動面には微小なうねりが存在し、上記各転動体の転動面
は、うねりの山数成分のうち、偶数山成分の総和値が奇
数山成分の総和値よりも小さい転がり軸受。 - 【請求項2】 第一の軌道を有する第一の軌道輪と、第
二の軌道を有する第二の軌道輪と、上記第一の軌道と第
二の軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と
を備えた転がり軸受であって、各転動体のそれぞれの転
動面には微小なうねりが存在し、上記各転動体の転動面
は、うねりの山数成分のうち、偶数山成分の片振幅の最
大値が奇数山成分の片振幅の最大値よりも小さい転がり
軸受。 - 【請求項3】 第一の軌道を有する第一の軌道輪と、第
二の軌道を有する第二の軌道輪と、上記第一の軌道と第
二の軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と
を備えた転がり軸受であって、各転動体のそれぞれの転
動面には微小なうねりが存在し、上記各転動体の転動面
は、うねりの山数成分のうち、偶数山成分の総和値が奇
数山成分の総和値よりも小さく、且つ、偶数山成分の片
振幅の最大値が奇数山成分の片振幅の最大値よりも小さ
い転がり軸受。 - 【請求項4】 ハードディスクドライブ装置の回転支持
部分に組み込まれている、請求項1〜3の何れかに記載
された転がり軸受。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7051158A JP3047765B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 転がり軸受 |
US08/915,380 US5782563A (en) | 1995-03-10 | 1997-08-20 | Rolling bearing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7051158A JP3047765B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 転がり軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08247151A JPH08247151A (ja) | 1996-09-24 |
JP3047765B2 true JP3047765B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=12879026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7051158A Expired - Lifetime JP3047765B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3047765B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6371653B2 (en) | 1998-10-07 | 2002-04-16 | Minebea Co., Ltd. | Anti-friction bearing and a motor including such a bearing |
JP3823635B2 (ja) | 1999-09-21 | 2006-09-20 | 日本精工株式会社 | 玉軸受用玉の表面形状評価方法及び評価装置 |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP7051158A patent/JP3047765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08247151A (ja) | 1996-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6655847B2 (en) | Pivot bearing assembly | |
EP0441557B1 (en) | Rotating support apparatus in disk storage device | |
US5782563A (en) | Rolling bearing unit | |
JP3047765B2 (ja) | 転がり軸受 | |
JP5928088B2 (ja) | 磁気記録装置のスイングアーム用ピボット軸受け装置およびこれを用いた磁気記録装置 | |
KR100238918B1 (ko) | 회전 자기 헤드 드럼 조립체 | |
JP3047764B2 (ja) | 転がり軸受 | |
US6474871B2 (en) | Anti-friction bearing and a motor including such a bearing | |
JP2002122147A (ja) | 玉軸受とその製造方法 | |
JP3614602B2 (ja) | 転がり軸受用保持器 | |
US5463515A (en) | Magnetic head supporting structure with a bearing fixed to a radially thin wall part of a sleeve located between an arm holder and the bearing | |
JP2000179556A (ja) | 転がり軸受 | |
JP2002235739A (ja) | 複列玉軸受ユニット | |
JPH11201153A (ja) | 回転機械 | |
JP2003227514A (ja) | スイングアーム装置 | |
JP6115621B2 (ja) | 磁気記録装置のスイングアーム用ピボット軸受け装置およびこれを用いた磁気記録装置 | |
JP2001304252A (ja) | スイングアーム用転がり軸受ユニット | |
JPH0925931A (ja) | 転がり軸受 | |
JPH0963183A (ja) | 磁気ディスク用スピンドルモーター及び磁気ディスク装置 | |
JPH08254211A (ja) | 予圧を付与された玉軸受とその製造方法 | |
JP2006002875A (ja) | スイングアーム用転がり軸受および転がり軸受装置 | |
JP2013204812A (ja) | ピボット軸受け装置およびこれを用いた磁気記録装置 | |
JPH0557435U (ja) | 転がり軸受 | |
JPH0921423A (ja) | 転がり軸受の保持器 | |
JPH06302153A (ja) | 磁気ディスク装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080324 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090324 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120324 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130324 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130324 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140324 Year of fee payment: 14 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |