JP2007271056A - ハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受及び軸受ユニット - Google Patents
ハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受及び軸受ユニット Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007271056A JP2007271056A JP2006100612A JP2006100612A JP2007271056A JP 2007271056 A JP2007271056 A JP 2007271056A JP 2006100612 A JP2006100612 A JP 2006100612A JP 2006100612 A JP2006100612 A JP 2006100612A JP 2007271056 A JP2007271056 A JP 2007271056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling bearing
- hard disk
- disk drive
- actuator
- bearing
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6696—Special parts or details in view of lubrication with solids as lubricant, e.g. dry coatings, powder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
- F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments
- F16C2370/12—Hard disk drives or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Moving Of Heads (AREA)
Abstract
【課題】極低温から高温までより広い温度範囲において低トルクで安定して作動し、かつ、低アウトガスで耐久性に優れるハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受及び転がり軸受ユニットを提供する。
【解決手段】ハードディスクドライブ装置の磁気ヘッドを揺動支承するアクチュエータの転がり軸受において、粘度指数が３００以上の含フッ素重合体を内輪軌道面、外輪軌道面、転動体及び保持器の少なくとも１部材に塗油したことを特徴とするハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受。
【選択図】図１
【解決手段】ハードディスクドライブ装置の磁気ヘッドを揺動支承するアクチュエータの転がり軸受において、粘度指数が３００以上の含フッ素重合体を内輪軌道面、外輪軌道面、転動体及び保持器の少なくとも１部材に塗油したことを特徴とするハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受。
【選択図】図１
Description
本発明は、ハードディスクドライブ装置（以下「ＨＤＤ」と称する）の構成部品であるアクチュエータ（特にスイングアーム）に組込まれるＨＤＤのアクチュエータ用転がり軸受、または前記転がり軸受をハウジングに収容してユニット化したＨＤＤのアクチュエータ用転がり軸受ユニットに関する。
最近のＨＤＤは、より高記録密度か、高精度化が進み、フライングハイトが１００ｎｍ以下にまで極端に狭くなってきている。このような微小隙間を有するＨＤＤにおいては、磁気ディスク上への異物の付着は致命的な障害になりかねない。例えば、潤滑剤からアウトガスとして蒸発した潤滑油が磁気ディスク面に付着すると、磁気ディスクと磁気ヘッドとが吸着を起こして正常な読み込み／書き込みができなくなる等の問題が発生する。そのため、ＨＤＤ内で使用される部材には、よりケミカルコンタミネーションの少ないことが望まれている。
このような背景から、本出願人も先に、フッ素系潤滑油を使用したＨＤＤのアクチュエータ用転がり軸受を提案している（特許文献１参照）。
しかし、最近ではＨＤＤを内蔵したカーナビゲーションシステムや各種のモバイル機器が普及しており、ＨＤＤの使用温度も従来よりも低温側及び高温側の両方に広がる傾向にあり、より広い温度範囲での良好な作動特性が求められてきている。フッ素系潤滑油を用いることでアウトガスの低減を図ることができるものの、より広い温度範囲での作動特性を同時に実現するには、更なる改善が必要である。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、極低温から高温までより広い温度範囲において低トルクで安定して作動し、かつ、低アウトガスで耐久性に優れるＨＤＤのアクチュエータ用転がり軸受及び転がり軸受ユニットを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は以下のＨＤＤのアクチュエータ用転がり軸受及び転がり軸受ユニットを提供する。
（１）ハードディスクドライブ装置の磁気ヘッドを揺動支承するアクチュエータの転がり軸受において、粘度指数が３００以上の含フッ素重合体を内輪軌道面、外輪軌道面、転動体及び保持器の少なくとも１部材に塗油したことを特徴とするハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受。
（２）前記含フッ素重合体が、直鎖パーフルオロポリエーテルであることを特徴とする上記（１）記載のハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受。
（３）上記（１）または（２）記載のアクチュエータ用転がり軸受をハウジングに収容してなることを特徴とするハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受ユニット。
（１）ハードディスクドライブ装置の磁気ヘッドを揺動支承するアクチュエータの転がり軸受において、粘度指数が３００以上の含フッ素重合体を内輪軌道面、外輪軌道面、転動体及び保持器の少なくとも１部材に塗油したことを特徴とするハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受。
（２）前記含フッ素重合体が、直鎖パーフルオロポリエーテルであることを特徴とする上記（１）記載のハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受。
（３）上記（１）または（２）記載のアクチュエータ用転がり軸受をハウジングに収容してなることを特徴とするハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受ユニット。
本発明によれば、特定粘度指数の含フッ素重合体による潤滑であるため、アウトガスの発生を抑えるとともに、極低温から高温まで、具体的には−４０℃の極低温から１００℃の高温まで、これまで得られなかった低トルクかつ低トルク変動を有する、高性能で信頼性の高いＨＤＤのアクチュエータ用転がり軸受並びに軸受ユニットが提供される。
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
本発明のＨＤＤのアクチュエータ用転がり軸受（以下、単に「転がり軸受」という）は、その構成自体には制限が無く、例えば図１に示されるように、外周面に内輪軌道１を有する内輪２と、内周面に外輪軌道３を有する外輪４とを同心に配置し、内輪軌道１と外輪軌道３との間に複数個の玉５を保持器７により転動自在に設け、内輪２と外輪４との隙間をシール部材６で密封して構成される。そして、内輪軌道１及び外輪軌道３の各軌道面、玉５、保持器７の少なくとも１部材に下記の含フッ素重合体が塗油される。このような潤滑方式は、グリース潤滑に比べて低トルクとなる利点がある。
含フッ素重合体は、その粘度指数が３００以上であれば制限がない。粘度指数が３００以上であると、−４０℃〜１００℃の温度範囲における動粘度の変化を小さく抑えることができる。そのため、−４０℃の極低温でも動粘度が上昇し難く、１００℃の高温でも油膜が確保され、ＨＤＤ用アクチュエータとして必要な耐久性能を保ちながら、トルク及びトルク変動を低減することが可能になる。
含フッ素重合体は、粘度指数がより高い方が好ましいことから、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）重合体及びその誘導体を用いることが好ましく、例えば、
−ＣＸＦ２Ｘ−Ｏ− （Ｘは１〜４の整数）
を主要構造単位を有する重合体が挙げられる。また、ＰＦＰＥの誘導体として下記の側鎖構造（Ａ）または直鎖構造（Ｂ）を有するものを挙げることができる。
−ＣＸＦ２Ｘ−Ｏ− （Ｘは１〜４の整数）
を主要構造単位を有する重合体が挙げられる。また、ＰＦＰＥの誘導体として下記の側鎖構造（Ａ）または直鎖構造（Ｂ）を有するものを挙げることができる。
中でも、直鎖構造を有するＰＦＰＥは粘度指数が高く、流動点も低いため、広温度範囲で良好な潤滑特性が得られ、また蒸発特性にも優れることから好ましい。
このようなＰＦＰＥは市場からも入手でき、側鎖構造品として例えばＤＵＰＯＮＴ社のクライトックス１４３、クライトックスＧＰＬ、クライトックス１５００、ＡＵＳＩＭＯＮＮＴ社のフォンブリンＹスタンダード、ＮＯＫクリューバー社のバリエルタＪフルード、直鎖構造品として例えばダイキン工業社のデムナム、ＡＵＳＩＭＯＮＮＴ社のフォンブリンＺ、Ｎｙｅ社のＵＮＩＦＬＯＲ等を好適に用いることができる。これらのＰＦＰＥは、単独もしくは混合して、あるいはその他粘度指数が３００を超えるＰＦＰＥと混合して使用することができる。
また、含フッ素重合体の動粘度は、５０〜１５０ｍｍ２／ｓ（４０℃）であることが好ましく、５０ｍｍ２／ｓ（４０℃）未満では耐久性に乏しく、１５０ｍｍ２／ｓ（４０℃）を超えるとトルクが大きくなる。
含フッ素重合体の適用量は、内輪２、外輪４及び玉５で形成される軸受内部空間容積の０．１％〜１０％が好ましい。更に、耐摩耗性（耐フレッチング性）や潤滑油漏洩を考慮すれば、０．２５％〜５％が好ましい。特に上限値を超えると、低トルク化を図ることができなくなる。適用方法に限定はされないが、極微少量計量できるマイクロシリンジやプランジャーポンプによって含フッ素重合体を規定量計り取り、内輪２、外輪４、玉５、保持器７が組み上がった状態で玉５の表面に吐出し、軸受を数回転回転させる方法が好ましい。また、含フッ素重合体の漏洩を防ぐためには、含フッ素重合体を薄膜として塗油することが好ましく、その場合は、含フッ素重合体を溶剤に希釈した溶液に軸受を浸漬し、外面に付着した溶液を拭き取り、乾燥すればよい。また、この溶液を転動体上に吐出した後に乾燥することで、拭き取り作業を省略できる。
また、本発明の転がり軸受は、ユニット化することもできる。図２はその一例を示す断面図であるが、本発明の転がり軸受８を一対で使用し、外輪をハウジング９に、内輪を軸１０に装着して軸受ユニットを構成することができる。
以下に実施例及び比較例により、本発明を明確にする。
（実施例１〜２、比較例１〜５）
表１に示す含フッ素重合体、その他の潤滑油またはグリースを、日本精工製転がり軸受「ＭＲ７４２２（外径７ｍｍ、内径４ｍｍ、幅２ｍｍ）」の軸受内部空間容積の３％を占めるように封入した軸受を２個、図２に示すようにハウジングに収容して軸受ユニットを作製した。そして、各軸受ユニットについて、下記の（１）トルク評価試験、（２）アウトガス試験及び（３）揺動耐久試験を行った。
（実施例１〜２、比較例１〜５）
表１に示す含フッ素重合体、その他の潤滑油またはグリースを、日本精工製転がり軸受「ＭＲ７４２２（外径７ｍｍ、内径４ｍｍ、幅２ｍｍ）」の軸受内部空間容積の３％を占めるように封入した軸受を２個、図２に示すようにハウジングに収容して軸受ユニットを作製した。そして、各軸受ユニットについて、下記の（１）トルク評価試験、（２）アウトガス試験及び（３）揺動耐久試験を行った。
（１）トルク評価試験
軸受ユニットを回転数２ｒｐｍで回転させながら、周囲温度を−３０℃〜１００℃まで連続的に昇温し、そのときの動トルク（平均値）を測定した。測定結果を図３に示すが、何れの周囲温度でも１ｍＮ・ｃｍ以下であるときに合格とした。
軸受ユニットを回転数２ｒｐｍで回転させながら、周囲温度を−３０℃〜１００℃まで連続的に昇温し、そのときの動トルク（平均値）を測定した。測定結果を図３に示すが、何れの周囲温度でも１ｍＮ・ｃｍ以下であるときに合格とした。
（２）アウトガス試験
軸受ユニットを１００℃で１時間加熱したときに発生したガス量を質量分析型ガスクロマトグラフ（ＧＣＭＳ）にて分析し、発生した炭化水素のトータル量（デカン換算）を測定した。結果を表１に、比較例５の合成油−鉱油系ウレアグリースによる値を１とする相対値で示すが、０．３以下を合格とした。
軸受ユニットを１００℃で１時間加熱したときに発生したガス量を質量分析型ガスクロマトグラフ（ＧＣＭＳ）にて分析し、発生した炭化水素のトータル量（デカン換算）を測定した。結果を表１に、比較例５の合成油−鉱油系ウレアグリースによる値を１とする相対値で示すが、０．３以下を合格とした。
（３）揺動耐久評価
揺動角度１６°、周波数１００Ｈｚ、予圧（Ｆａ）３Ｎ、周囲温度９０℃の条件で軸受ユニットのトルク変動を経時的に観察し、トルク変動が現れた回数をフレッチング耐久回数とした。２０００万回以上を合格とした。尚、２０００万回時点でトルク変動が発生しない場合は、そこで試験を中止した。結果を表１に示す。
揺動角度１６°、周波数１００Ｈｚ、予圧（Ｆａ）３Ｎ、周囲温度９０℃の条件で軸受ユニットのトルク変動を経時的に観察し、トルク変動が現れた回数をフレッチング耐久回数とした。２０００万回以上を合格とした。尚、２０００万回時点でトルク変動が発生しない場合は、そこで試験を中止した。結果を表１に示す。
上記の試験結果から、粘度指数３００以上のＰＦＰＥを用いることにより、トルク及びトルク変動が小さく、アウトガスが少なく、耐久性にも優れることがわかる。比較例２及び比較例３のように、ＰＦＰＥであっても、粘度指数が３００未満では低温でのトルク低減を実現できない。
１ 内輪軌道
２ 内輪
３ 外輪軌道
４ 外輪
５ 玉
６ シール部材
７ 保持器
８ 転がり軸受
９ ハウジング
１０ 軸
２ 内輪
３ 外輪軌道
４ 外輪
５ 玉
６ シール部材
７ 保持器
８ 転がり軸受
９ ハウジング
１０ 軸
Claims (3)
- ハードディスクドライブ装置の磁気ヘッドを揺動支承するアクチュエータの転がり軸受において、粘度指数が３００以上の含フッ素重合体を内輪軌道面、外輪軌道面、転動体及び保持器の少なくとも１部材に塗油したことを特徴とするハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受。
- 前記含フッ素重合体が、直鎖パーフルオロポリエーテルであることを特徴とする請求項１記載のハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受。
- 請求項１または２記載のアクチュエータ用転がり軸受をハウジングに収容してなることを特徴とするハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006100612A JP2007271056A (ja) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | ハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受及び軸受ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006100612A JP2007271056A (ja) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | ハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受及び軸受ユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007271056A true JP2007271056A (ja) | 2007-10-18 |
Family
ID=38674057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006100612A Pending JP2007271056A (ja) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | ハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受及び軸受ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007271056A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0243219A (ja) * | 1988-05-20 | 1990-02-13 | Ausimont Spa | ペルフルオロオキシエチレンおよびペルフルオロオキシプロピレン単位によって実質的に構成されるペルフルオロポリエーテルの改良された製造法 |
| JP2000205267A (ja) * | 1998-11-11 | 2000-07-25 | Nsk Ltd | 情報事務機器用転がり軸受 |
| JP2003097573A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Nsk Ltd | ハードディスクドライブ用転がり軸受 |
-
2006
- 2006-03-31 JP JP2006100612A patent/JP2007271056A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0243219A (ja) * | 1988-05-20 | 1990-02-13 | Ausimont Spa | ペルフルオロオキシエチレンおよびペルフルオロオキシプロピレン単位によって実質的に構成されるペルフルオロポリエーテルの改良された製造法 |
| JP2000205267A (ja) * | 1998-11-11 | 2000-07-25 | Nsk Ltd | 情報事務機器用転がり軸受 |
| JP2003097573A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Nsk Ltd | ハードディスクドライブ用転がり軸受 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6685356B2 (en) | Liquid bearing unit and magnetic disk device using the same | |
| JP2008138815A (ja) | 転がり軸受及び総転動体軸受 | |
| JP2007192354A (ja) | 転がり軸受 | |
| KR100515941B1 (ko) | 정보 기기 | |
| JP4476606B2 (ja) | 転動装置 | |
| JP2008185144A (ja) | 直動装置及びその使用方法 | |
| JP2007271056A (ja) | ハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受及び軸受ユニット | |
| JP4743034B2 (ja) | 玉軸受 | |
| JP4748069B2 (ja) | 直動装置 | |
| JP2000205267A (ja) | 情報事務機器用転がり軸受 | |
| US6450692B2 (en) | Rolling device | |
| JP2002302688A (ja) | ハードディスクドライブ用転がり軸受 | |
| JP3761718B2 (ja) | 転がり軸受 | |
| JP2002130304A (ja) | ハードディスクドライブ用転がり軸受 | |
| JP2007327618A (ja) | ハードディスクドライブアクチュエータユニット | |
| JP2003097573A (ja) | ハードディスクドライブ用転がり軸受 | |
| JP2008115991A (ja) | ハードディスクドライブアクチュエータ用転がり軸受 | |
| JP2007170431A (ja) | ハードディスクドライブのアクチュエータ用転がり軸受 | |
| JP2002106785A (ja) | 相対運動部品監視装置 | |
| JP5088430B2 (ja) | 玉軸受及びロボット | |
| JP2006009892A (ja) | 転がり軸受及び転がり軸受ユニット | |
| JP2007032715A (ja) | 直動装置 | |
| JP3707716B2 (ja) | 情報機器 | |
| JP2013032852A (ja) | 転がり軸受及び総転動体軸受 | |
| JP2006097882A (ja) | ハードディスクドライブ装置のアクチュエータ用転がり軸受及び軸受ユニット |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071128 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100121 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100126 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100706 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101102 |