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JP2000002249A - Roller bearing - Google Patents

Roller bearing

Info

Publication number
JP2000002249A
JP2000002249A JP17109398A JP17109398A JP2000002249A JP 2000002249 A JP2000002249 A JP 2000002249A JP 17109398 A JP17109398 A JP 17109398A JP 17109398 A JP17109398 A JP 17109398A JP 2000002249 A JP2000002249 A JP 2000002249A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating
film
rolling bearing
underlayer
rolling
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
Application number
JP17109398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Toyoda
豊田  泰
Manabu Kai
学 甲斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP17109398A priority Critical patent/JP2000002249A/en
Publication of JP2000002249A publication Critical patent/JP2000002249A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Moving Of Heads (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extend a service life and restrain an increase in a production cost as much as possible. SOLUTION: At a surface of a roller bearing on which a coating film 31 is formed, a liquidous substrate layer 30 is formed to improve the affinity between the film 31 and the surface. The film 31 is composed of fluoro-contained polymer having a functional group and is formed on at least a truck surface of a surface of the bearing. The layer 30 is provided at a portion below the film 31 and brought into contact with the film 31 so as to improve the affinity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ころがり軸受に係
り、特に通常のグリースやにオイルが使用できない真空
環境、清浄環境および腐食環境等において用いるのに最
適な転がり軸受に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling bearing and, more particularly, to a rolling bearing most suitable for use in a vacuum environment, a clean environment, a corrosive environment, and the like where ordinary grease and oil cannot be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報機器として、情報記録ディスクの回
転中心に貫通固定されるスピンドル軸といった回転機構
であるとか、情報の記録・再生用のヘッドを移動させる
スイングアームといった揺動機構が備えられたものがあ
る。このような情報機器においては、例えば、特開平5
−135515号公報に記述された情報機器に示すよう
に、揺動機構として備えられたスイングアームにおける
揺動支点軸が、2つのラジアル転がり軸受で支持されて
いる。
2. Description of the Related Art As information equipment, there are provided a rotation mechanism such as a spindle shaft which is fixed through the center of rotation of an information recording disk, and a swing mechanism such as a swing arm for moving a head for recording and reproducing information. There is something. In such information equipment, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
As shown in an information device described in JP-A-135515, a swing fulcrum shaft of a swing arm provided as a swing mechanism is supported by two radial rolling bearings.

【0003】上記転がり軸受においては、次のような不
具合があった。すなわち、回転機構あるいは揺動機構の
うち、例えば揺動機構としてのスイングアームを支持す
るために用いる転がり軸受では、スイングアームが所定
の角度範囲内で繰り返し揺動する運動であるために、こ
れを支持する転がり軸受ではその転動体が引きずられて
滑ることがあり、そのためにいくら転動体と軌道輪との
間に潤滑剤を介装させても、潤滑剤の膜切れが起こりや
すかった。こうした潤滑剤の膜切れは、転動体と軌道輪
とが直接接触して転動体や軌道輪の摩耗を引き起こす原
因ともなる。
[0003] The above-mentioned rolling bearing has the following disadvantages. That is, among the rotating mechanism or the swing mechanism, for example, in a rolling bearing used to support a swing arm as a swing mechanism, the swing arm is a movement that swings repeatedly within a predetermined angle range. In a rolling bearing to be supported, the rolling element may be dragged and slipped. Therefore, no matter how much lubricant is interposed between the rolling element and the bearing ring, the film of the lubricant is easily cut. Such breakage of the lubricant film causes direct contact between the rolling elements and the races, causing wear of the rolling elements and the races.

【0004】また、介装する潤滑剤内に大きな粒子径の
ものが混じっていると、転がり軸受から微小なスパイク
ノイズが発生して、スイングアームの揺動運動のための
トルク特性が不安定になりやすく、記録・再生時のヘッ
ドの位置決め精度が低下する原因となるという不具合が
あった。
[0004] Further, if a large particle size is mixed in the interposed lubricant, a minute spike noise is generated from the rolling bearing, and the torque characteristic for the swinging motion of the swing arm becomes unstable. This is disadvantageous in that the head positioning accuracy during recording / reproducing is reduced.

【0005】さらに、潤滑剤の漏れが起こることがあ
り、漏れた潤滑剤が、情報記録ディスクの表面に付着し
て情報記録ディスクの保護膜にとりこまれたりすると、
記録・再生の妨げとなるといった不具合があった。
[0005] Furthermore, leakage of the lubricant may occur, and if the leaked lubricant adheres to the surface of the information recording disk and is taken into the protective film of the information recording disk,
There was a problem that recording and reproduction were hindered.

【0006】これに対して、本願出願人は、特開平8−
226446号公報にその例が示されるように、官能基
を有する含ふっ素重合体からなる被膜を軸受表面のうち
の少なくとも軌道面に形成し、この被膜を潤滑剤として
機能させることで上記した各種不具合を解消した転がり
軸受を提案している。
On the other hand, the applicant of the present invention has disclosed in
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 226446, for example, a coating made of a fluorine-containing polymer having a functional group is formed on at least the raceway surface of the bearing surface, and the coating functions as a lubricant. A rolling bearing that eliminates the problem has been proposed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、官能基
を有する含ふっ素重合体からなる被膜を軸受表面のうち
の少なくとも軌道面に形成した転がり軸受にも、次のよ
うな課題があった。すなわち、被膜を形成する母材(内
輪,外輪,転動体,ないし保持器)として、金属やセラ
ミックを用いた場合には、被膜が母材に対して良好な親
和性を有していないために、転動体の回転により部分的
に被膜(潤滑剤)切れが生じて母材の摩耗が促進され、
結果として転がり軸受の耐久性能を悪化させていた。
However, a rolling bearing having a coating made of a fluorine-containing polymer having a functional group formed on at least the raceway surface of the bearing surface has the following problems. That is, when a metal or ceramic is used as a base material (an inner ring, an outer ring, a rolling element, or a cage) for forming a coating, the coating does not have a good affinity for the base material. , The coating (lubricant) is partially cut by the rotation of the rolling elements, and the wear of the base material is accelerated.
As a result, the durability performance of the rolling bearing was deteriorated.

【0008】これに対して、母材と被膜原料とに対して
超音波振動を加えた状態で上記被膜を形成する(例え
ば、被膜原料液の貯留槽に対して超音波振動を与えた状
態で母材を貯留層に浸漬する)ことで、親和性の低い母
材に対して被膜を十分になじませて成膜し、これによっ
て上記不都合を解消することも考えられる。しかしなが
ら、母材に超音波振動を新たに加える分、製造工程が複
雑化してその分、製造コストを上昇させるという課題が
あった。
On the other hand, the above-mentioned coating is formed in a state where ultrasonic vibration is applied to the base material and the coating raw material (for example, in a state where ultrasonic vibration is applied to the storage tank of the coating raw material liquid). By immersing the base material in the storage layer), it is conceivable to form a film by sufficiently adapting the coating to the base material having low affinity, thereby solving the above-mentioned inconvenience. However, there is a problem that the manufacturing process is complicated by the addition of the ultrasonic vibration to the base material, and the manufacturing cost is increased accordingly.

【0009】したがって、本発明においては、転がり軸
受の長寿命化を、製造コストの上昇を極力抑えたうえで
実現することを目的としている。
Accordingly, it is an object of the present invention to realize a longer life of a rolling bearing while minimizing an increase in manufacturing cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、次のような手
段によって、上述した課題の解決を達成している。
The present invention achieves the above-mentioned object by the following means.

【0011】請求項1に記載の発明では、官能基を有す
る含ふっ素重合体からなる被膜が、軸受表面のうちの少
なくとも軌道面に形成された転がり軸受であって、軸受
の被膜形成面には、被膜より下層側であって被膜に接す
る部位に、被膜と被膜形成面との間の親和性を向上させ
る液状の下地層を設けている。
According to the first aspect of the present invention, the coating made of a fluoropolymer having a functional group is a rolling bearing formed on at least the raceway surface of the bearing surface, and the coating forming surface of the bearing is formed on the rolling bearing surface. A liquid underlayer for improving the affinity between the film and the surface on which the film is formed is provided below the film and in contact with the film.

【0012】本発明の請求項2に記載の発明では、請求
項1に係る転がり軸受であって、前記下地層を、Si−
OHを官能基とする高分子材料膜から構成している。
According to a second aspect of the present invention, in the rolling bearing according to the first aspect, the underlayer is made of Si-
It is composed of a polymer material film having OH as a functional group.

【0013】以上の構成を備えることで本発明は、製造
工程を複雑にすることなく、被膜を軌道面に十分になじ
ませた状態で形成することができるという作用がある。
With the above arrangement, the present invention has an effect that the coating can be formed in a state in which the coating is sufficiently adapted to the raceway surface without complicating the manufacturing process.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の一実施の形態にかかるハー
ドディスクドライブ装置の縦断面図、図2は図1の移動
ユニットの転がり軸受の半分を拡大した図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a half of a rolling bearing of the moving unit of FIG.

【0016】図1において、Aは情報機器としてのハー
ドディスクドライブ装置の全体を示している。図1を参
照して当該機器の要素について説明すると、1は前記ハ
ードディスクドライブ装置Aの枠体、2は枠体1の内部
に水平姿勢で配設される磁気ディスクや光ディスクなど
の情報記録ディスク、3は枠体1に情報記録ディスク2
を回転自在に支持するスピンドルユニット、4は情報記
録ディスク2に対する情報の記録・再生を行う記録・再
生ヘッド、5は記録・再生ヘッド4を情報記録ディスク
2の任意のトラックに対して移動させる移動ユニットで
ある。
In FIG. 1, A indicates the entire hard disk drive as information equipment. The components of the device will be described with reference to FIG. 1. 1 is a frame of the hard disk drive A, 2 is an information recording disk such as a magnetic disk or an optical disk disposed in a horizontal position inside the frame 1, 3 is an information recording disk 2 on the frame 1
A recording / reproducing head for recording / reproducing information on / from the information recording disk 2; and a moving unit 5 for moving the recording / reproducing head 4 to an arbitrary track of the information recording disk 2. Unit.

【0017】情報記録ディスク2の表面には、保護膜
(図示省略)が流動性を有する状態で形成されている。
この保護膜は、一般的に、パーフルオロポリエーテル
(PFPE)からなる。
On the surface of the information recording disk 2, a protective film (not shown) is formed in a state having fluidity.
This protective film is generally made of perfluoropolyether (PFPE).

【0018】スピンドルユニット3は、情報記録ディス
ク1の回転中心から上下に突出する状態に貫通固定され
るスピンドル軸6と、このスピンドル軸6の上下突出部
分をそれぞれ枠体1に対して回転自在に支持する一対の
転がり軸受7,7と、情報記録ディスク2を回転駆動す
るモータ8とを備えている。
The spindle unit 3 has a spindle shaft 6 penetratingly fixed so as to protrude vertically from the rotation center of the information recording disk 1, and a vertically protruding portion of the spindle shaft 6 rotatably with respect to the frame 1. The information recording disk 2 includes a pair of supporting rolling bearings 7 and 7 and a motor 8 for rotatingly driving the information recording disk 2.

【0019】モータ8は、スピンドル軸6において枠体
1の下方に突出する下端に固定されるロータ(永久磁
石)9と、ロータ9の下方に非接触で対向配置されるス
テータ(コイル)10とで構成されている。ステータ1
0は、基体11上に枠体1側に弾発付勢するコイルバネ
などの弾性体12を介して取り付けられるヨーク13に
貼着されている。
The motor 8 includes a rotor (permanent magnet) 9 fixed to a lower end of the spindle shaft 6 projecting below the frame 1, and a stator (coil) 10 arranged below the rotor 9 in a non-contact and opposed manner. It is composed of Stator 1
Reference numeral 0 denotes a yoke 13 attached to a base 11 via an elastic body 12 such as a coil spring that resiliently urges the frame 1.

【0020】移動ユニット5は、記録・再生ヘッド4が
取り付けられるスイングアーム14と、枠体1に固定さ
れるヘッドキャリッジ軸15と、ヘッドキャリッジ軸1
5にスイングアーム14を揺動自在に支持する一対の転
がり軸受16,16と、スイングアーム14を揺動駆動
するモータ17とを備えている。
The moving unit 5 includes a swing arm 14 to which the recording / reproducing head 4 is attached, a head carriage shaft 15 fixed to the frame 1, and a head carriage shaft 1.
5 includes a pair of rolling bearings 16, 16 for swingably supporting the swing arm 14, and a motor 17 for swingably driving the swing arm 14.

【0021】モータ17は、スイングアーム14の下端
に固定されるロータ(永久磁石)18と、ロータ18の
下方に非接触で対向配置されるステータ(コイル)19
とで構成されている。ステータ19は、基体11上に枠
体1側に弾発付勢するコイルバネなどの弾性体20を介
して取り付けられるヨーク21に貼着されている。
The motor 17 includes a rotor (permanent magnet) 18 fixed to the lower end of the swing arm 14 and a stator (coil) 19 that is disposed below the rotor 18 in a non-contact and opposed manner.
It is composed of The stator 19 is attached to a yoke 21 mounted on the base 11 via an elastic body 20 such as a coil spring that elastically urges the frame 1.

【0022】上述した移動ユニット5に備える一対の転
がり軸受16は、図2に示すように、内輪22と、外輪
23と、球状の転動体24と、冠形の保持器25と、シ
ール26とを備える深溝型玉軸受とされている。
As shown in FIG. 2, the pair of rolling bearings 16 provided in the moving unit 5 includes an inner ring 22, an outer ring 23, a spherical rolling element 24, a crown-shaped retainer 25, and a seal 26. And a deep groove type ball bearing.

【0023】ここでは、内輪22の外周面、外輪23の
内周面、転動体24の表面および保持器25の表面(以
下、これらを総称して母材という)に液状層からなる下
地層30が形成されており、さらには、この下地層30
の上に、官能基を有する含フッ素重合体からなる被膜3
1が流動性を有する状態で形成されている。下地層30
は、被膜31に対して親和性に富む液状の材料から構成
されており、下地層30上に被膜31を膜状に付着させ
やすくなっている。また、下地層30は上記母材に対し
ても親和性に富む材料から構成されており、母材上に膜
状に形成しやすくなっている。
Here, the underlayer 30 made of a liquid layer is formed on the outer peripheral surface of the inner race 22, the inner peripheral surface of the outer race 23, the surface of the rolling element 24, and the surface of the cage 25 (hereinafter collectively referred to as a base material). Is formed, and further, the underlayer 30 is formed.
On which a film 3 made of a fluoropolymer having a functional group is formed
1 is formed in a state having fluidity. Underlayer 30
Is made of a liquid material having a high affinity for the coating film 31, so that the coating film 31 can be easily attached to the underlayer 30 in the form of a film. The base layer 30 is made of a material having a high affinity for the base material, and is easily formed in a film on the base material.

【0024】なお、被膜31(下地層30を含む)は、
少なくとも内・外輪22,23の軌道面のみに形成すれ
ばよい。
The film 31 (including the underlayer 30) is
What is necessary is just to form in at least only the track surface of the inner / outer ring 22,23.

【0025】ここで、内・外輪22,23および転動体
24は、金属材料により形成されている。金属材料とし
ては、例えばJIS規格SUJ2などの高炭素クロム軸
受鋼などが挙げられる。耐食性が要求される場合には、
JIS規格SUS440Cなどのマルテンサイト系ステ
ンレス鋼、例えばJIS規格SUS630などの析出硬
化型ステンレス鋼に適当な硬化熱処理を施した金属材な
どが好ましい。また、軽荷重用途では、例えばJIS規
格SUS304など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24は、セラミックス
材により形成することもできる。このセラミックス材と
しては、焼結助剤として、イットリア(Y23)および
アルミナ(Al23)、その他、適宜、窒化アルミ(A
lN)、酸化チタン(TiO2)、スピネル(MgAl2
4)を用いた窒化けい素(Si3N4)を主体とするもの
の他、アルミナ(Al23)や炭化けい素(SiC)、
ジルコニア(ZrO2)、窒化アルミ(AlN)などを
用いることができる。
Here, the inner and outer races 22, 23 and the rolling elements 24 are formed of a metal material. Examples of the metal material include high carbon chromium bearing steel such as JIS SUJ2. If corrosion resistance is required,
A martensitic stainless steel such as JIS SUS440C, for example, a metal material obtained by subjecting a precipitation hardening stainless steel such as JIS SUS630 to an appropriate hardening heat treatment is preferable. For light-load applications, for example, austenitic stainless steel such as JIS SUS304 can be used. Note that the rolling elements 24 can also be formed of a ceramic material. As the ceramic material, as a sintering aid, yttria (Y 2 O 3 ) and alumina (Al 2 O 3 ), and other materials such as aluminum nitride (A
1N), titanium oxide (TiO 2 ), spinel (MgAl 2
In addition to those mainly composed of silicon nitride (Si 3 N 4 ) using O 4 ), alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC),
Zirconia (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), or the like can be used.

【0026】保持器25は、SPCC材などの軟鋼の
他、合成樹脂材料により形成される。この合成樹脂材料
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、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン(以下、PTFEと略称する)、エチレ
ンテトラフルオロエチレン(ETFE)などのふっ素系
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などのエンジニアリン
グプラスチックスなども使用できる。保持器の形式とし
ては、図示する冠型の他、波型やもみ抜き型などが任意
に使用される。
The retainer 25 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) and a heat-resistant thermoplastic resin such as polytetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as PTFE) and ethylenetetrafluoroethylene (ETFE). Engineering plastics such as fluororesin, polyetheretherketone (PEEK), polyphenylenesulfide (PPS), polyethersulfone (PES), and nylon 46 can also be used. As the type of the retainer, a corrugated type, a machined type, or the like may be arbitrarily used in addition to the illustrated crown type.

【0027】官能基を有する含フッ素重合体からなる被
膜31は、前述した情報記録ディスク2の保護膜と同種
の成分になっている。この含フッ素重合体としては、フ
ルオロポリエーテル重合体またはポリフルオロアルキル
重合体が好ましい。
The coating 31 made of a fluorine-containing polymer having a functional group has the same kind of components as the protective film of the information recording disk 2 described above. As the fluorinated polymer, a fluoropolyether polymer or a polyfluoroalkyl polymer is preferable.

【0028】フルオロポリエーテル重合体は、−CX
2X−O−という一般式(Xは1〜4の整数)で示される
単位を主要構造単位とし、いずれも数平均分子量が10
00〜50000の重合体とするものが挙げられる。
The fluoropolyether polymer is represented by —C X F
A unit represented by the general formula 2X- O- (X is an integer of 1 to 4) is defined as a main structural unit, and each has a number average molecular weight of 10
Polymers having a molecular weight of 00 to 50,000 are exemplified.

【0029】ポリフルオロアルキル重合体は、下記化学
式1に示すものが挙げられる。
Examples of the polyfluoroalkyl polymer include those represented by the following chemical formula 1.

【0030】また、前述の官能基は、金属に対して比較
的親和性の高いもの(例えばエポキシ基、アミノ基、カ
ルボキシル基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート
基、スルフォン基またはエステル基など)が好ましく、
例えば下記化学式2,3に示すものが挙げられる。この
ような含フッ素重合体は、単独で用いるか、または2種
以上を併用して用いてもよい。その場合は、より耐摩耗
性の優れた薄膜が得られるように、組み合わされた基が
互いに反応して重合体をより高分子量化させるように配
慮するのが望ましい。
The above-mentioned functional groups are preferably those having relatively high affinity for metals (for example, epoxy group, amino group, carboxyl group, hydroxyl group, mercapto group, isocyanate group, sulfone group or ester group). ,
For example, those represented by the following chemical formulas 2 and 3 are exemplified. Such fluoropolymers may be used alone or in combination of two or more. In that case, it is desirable to consider that the combined groups react with each other to make the polymer higher in molecular weight so that a thin film having more excellent wear resistance is obtained.

【0031】[0031]

【化1】 Embedded image

【0032】[0032]

【化2】 Embedded image

【0033】[0033]

【化3】 Embedded image

【0034】被膜31として、より詳しくは、パーフル
オロポリエーテル(PFPE)あるいはその誘導体との
混合物、具体的に例えばアウジモンド社製の商品名 FOM
BLIN-Z-DOL2000,FOMBLIN-Z-DOL4000,FOMBLIN-Z-DEAL4
000,FOMBLIN-Z-DIAC,等が好適に用いられる。これら
例示したものは、いずれも濃度が濃く、金属に対する親
和性がきわめて悪いので、そのままでは膜状に付着させ
ることが困難である。そこで、被膜31を母材(内輪2
2の外周面、外輪23の内周面、転動体24の表面およ
び保持器25の表面)に確実に付着するために、上記母
材の表面に予め下地層30が形成されている。
More specifically, as the coating film 31, a mixture with perfluoropolyether (PFPE) or a derivative thereof, specifically, for example, a product name FOM manufactured by Ausimond Co., Ltd.
BLIN-Z-DOL2000, FOMBLIN-Z-DOL4000, FOMBLIN-Z-DEAL4
000, FOMBLIN-Z-DIAC, etc. are preferably used. These examples all have a high concentration and an extremely low affinity for metals, and therefore, it is difficult to attach them as a film as they are. Then, the coating 31 is coated on the base material (the inner ring 2).
The base layer 30 is previously formed on the surface of the base material in order to securely adhere to the outer peripheral surface of the base member 2, the inner peripheral surface of the outer race 23, the surface of the rolling element 24, and the surface of the cage 25.

【0035】下地層30は前述したように、被膜31と
上記母材との間の親和性を向上させるものであって、被
膜31に対しても、上記母材に対しても親和性に富む液
状の材料から構成されている。このような性質を備えた
下地層30の材料としては、具体的にはアウジモンド社
製の商品名 GALDEN MF407がある。
As described above, the underlayer 30 improves the affinity between the coating 31 and the base material, and has a high affinity for the coating 31 and the base material. It is composed of a liquid material. As a material of the underlayer 30 having such properties, specifically, there is GALDEN MF407 (trade name) manufactured by Ausimond.

【0036】なお、本実施の形態では、下地層30とし
て、被膜31に対しても、母材に対しても親和性に富む
材料からなる層としていたが、下地層30を、少なくと
も被膜31に対して親和性に富む材料から構成すれば、
下地層30に対して被膜31がなじみやすくなる結果、
成膜が容易になる、被膜切れが起こりにくくなる、とい
った効果を奏することができる。
In this embodiment, the underlayer 30 is a layer made of a material having a high affinity for both the coating 31 and the base material. If it is made of a material with high affinity for
As a result, the coating 31 becomes easily compatible with the underlayer 30.
It is possible to obtain effects such that film formation is facilitated and film breakage is less likely to occur.

【0037】次に、上述した下地層30および被膜31
の形成方法の一例を説明する。
Next, the underlayer 30 and the coating 31 described above are formed.
An example of a method for forming the film will be described.

【0038】まず、被膜31および母材(内輪22の外
周面、外輪23の内周面、転動体24の表面および保持
器25の表面)に対して親和性に富む下地層30を得る
ための溶液を用意し、この溶液中に内・外輪22,2
3、転動体24および保持器25をそれぞれ個別に浸漬
するか、あるいはそれらを組み立てた状態での転がり軸
受16を浸漬して数回回転させることにより、内輪2
2、外輪23、転動体24および保持器25に下地層3
0を付着させる(下地層付着処理)。
First, an underlayer 30 having a high affinity for the coating 31 and the base material (the outer peripheral surface of the inner race 22, the inner peripheral surface of the outer race 23, the surface of the rolling elements 24, and the surface of the cage 25) is obtained. A solution is prepared, and the inner and outer rings 22, 2 are contained in the solution.
3. By immersing the rolling elements 24 and the retainers 25 individually or by immersing the rolling bearings 16 in an assembled state and rotating them several times,
2. Underlayer 3 on outer ring 23, rolling element 24 and cage 25
0 is attached (underlayer adhesion treatment).

【0039】そして、下地層30を付着した転がり軸受
16の全体を摂氏40〜50度で約3分間加熱し、下地
層30が含んでいる溶媒を除去する。このようにして膜
厚0.5μm程度の下地層30を形成する。(下地層乾
燥処理)。
Then, the entire rolling bearing 16 to which the underlayer 30 has been adhered is heated at 40 to 50 degrees Celsius for about 3 minutes to remove the solvent contained in the underlayer 30. Thus, the underlayer 30 having a thickness of about 0.5 μm is formed. (Underlayer drying treatment).

【0040】この後、軸受使用環境での雰囲気温度を考
慮して、例えば摂氏120〜180度で15〜60分
間、加熱する(仕上げ乾燥処理)。
Thereafter, in consideration of the ambient temperature in the environment where the bearing is used, heating is performed, for example, at 120 to 180 degrees Celsius for 15 to 60 minutes (finish drying treatment).

【0041】次に、官能基を有する含フッ素重合体から
なる被膜31を得るための溶液を用意し、この溶液中に
下地層30形成済の内・外輪22,23、転動体24お
よび保持器25をそれぞれ個別に浸漬するか、あるいは
それらを組み立てた状態での転がり軸受16を浸漬して
数回回転させることにより、内輪22、外輪23、転動
体24および保持器25に被膜31を付着させる(被膜
付着処理)。
Next, a solution for obtaining a coating 31 made of a fluorine-containing polymer having a functional group is prepared, and the inner and outer rings 22, 23, the rolling elements 24 and the cage 24, on which the underlayer 30 has been formed, are prepared in this solution. The coating 31 is adhered to the inner ring 22, the outer ring 23, the rolling elements 24 and the retainer 25 by immersing the rolling bearings 25 individually or by immersing the rolling bearings 16 in a state where they are assembled and rotating them several times. (Coating treatment).

【0042】ここで被膜用として用意した溶液は、例え
ばFOMBLIN Z を適当な希釈溶媒(ふっ素系溶剤SV9
0)でフォムブリン濃度を0.25〜1.0 mass%に
まで希釈したものである。
The solution prepared for the coating is, for example, FOMBLIN Z in a suitable diluting solvent (fluorine solvent SV9).
In 0), the fomblin concentration was diluted to 0.25 to 1.0 mass%.

【0043】前記液状膜を付着した転がり軸受16の全
体を摂氏40〜50度で約3分間加熱し、液状膜に含む
溶媒を除去する(乾燥処理)。
The entire rolling bearing 16 to which the liquid film is attached is heated at 40 to 50 degrees Celsius for about 3 minutes to remove the solvent contained in the liquid film (drying process).

【0044】この転がり軸受16の構造および製造方法
では、被膜31の下側に、被膜31と母材との間の親和
性を向上させる下地層30を形成することにより、特別
な処理を施すことなく、被膜31を十分になじませた状
態で母材上(具体的には下地層30上)に形成すること
ができ、その分、製造工程が簡単になっている。しか
も、下地層30は、下地層30の材料液中に母材を浸漬
するだけで作成できるので、下地層30を新たに付加し
たにもかかわらず、製造工程が複雑化するといったこと
もない。
In the structure and manufacturing method of the rolling bearing 16, a special treatment is performed by forming an underlayer 30 for improving the affinity between the coating 31 and the base material under the coating 31. Instead, the coating 31 can be formed on the base material (specifically, on the underlayer 30) in a state where the coating 31 is sufficiently adapted, and the manufacturing process is correspondingly simplified. In addition, since the base layer 30 can be formed only by immersing the base material in the material liquid of the base layer 30, the manufacturing process does not become complicated despite the newly added base layer 30.

【0045】また、被膜31をその下層に対して十分に
なじませた状態で成膜しているので、母材の摩耗を促進
する転動体24の回転による部分的な被膜切れが生じに
くくなっている。また、かりに部分的な被膜切れが生じ
たとしても、転動体24と軌道面との間には、下地層3
0が介装されているので、転動体24が軌道面に直接接
することがなくなり、転動体24および軌道面は摩耗し
にくくなっている。
Further, since the film 31 is formed in a state in which the film 31 is sufficiently adapted to the lower layer, partial film breakage due to rotation of the rolling element 24 which promotes abrasion of the base material is less likely to occur. I have. Further, even if the coating film is partially cut off, the underlayer 3 is located between the rolling element 24 and the raceway surface.
Since 0 is interposed, the rolling element 24 does not directly contact the raceway surface, and the rolling element 24 and the raceway surface are hardly worn.

【0046】さらには、母材の最外層に位置する被膜3
1は転動体24の転動動作により母材から遊離すると塵
となり、清浄環境下での軸受使用においては都合が悪
い。しかしながら、この転がり軸受16では、下地層3
0を設けることで被膜31を母材になじみやすくした結
果、十分なる潤滑を得ることができる被膜31の膜厚を
薄くすることが可能となっている。そのため、被膜31
の膜厚を薄くできる分、発塵要因が減少して環境汚染を
起こしにくくなっている。
Furthermore, the coating 3 located on the outermost layer of the base material
When 1 is separated from the base material by the rolling operation of the rolling element 24, it becomes dust, which is inconvenient when the bearing is used in a clean environment. However, in this rolling bearing 16, the underlayer 3
By providing 0, the coating 31 can be easily adapted to the base material. As a result, it is possible to reduce the thickness of the coating 31 that can obtain sufficient lubrication. Therefore, the coating 31
Since the film thickness can be reduced, dust generation factors are reduced and environmental pollution is less likely to occur.

【0047】なお、下地層30や被膜31を局部的に付
着させる場合、不要箇所をマスキングしてそれぞれの溶
液中に浸漬したり、溶液をスプレーしたりすればよい。
また、内・外輪22,23間で転動体24の存在する箇
所に、それぞれの溶液をスポイドなどにより注入するよ
うにしてもよい。
When the base layer 30 or the coating 31 is to be locally adhered, unnecessary portions may be masked and immersed in the respective solutions or sprayed with the solutions.
Alternatively, the respective solutions may be injected into the locations where the rolling elements 24 exist between the inner and outer rings 22 and 23 by using a dropper or the like.

【0048】また、前記被膜付着処理や被膜乾燥処理は
必要に応じて数回繰り返すようにしてもよく、最終的に
は、被膜31の膜厚を例えば0.2μm以下に設定す
る。但し、使用溶液の性状、薄膜形成方法や生成後の膜
厚などは、適宜に設定すればよい。
Further, the above-mentioned coating adhesion processing and coating drying processing may be repeated several times as necessary, and finally the thickness of the coating 31 is set to, for example, 0.2 μm or less. However, the properties of the solution to be used, the method of forming the thin film, the thickness of the film after formation, and the like may be appropriately set.

【0049】以上のようにすれば、転がり軸受16の構
成要素において互いに接触する部位に被膜31を好適な
膜厚で形成することができて、しかも、前述したように
溶媒を除去しておけば、転がり軸受16の動作時の不要
な発塵がなくなる。また、被膜31の膜厚をきわめて薄
く設定することができるから、油成分による発塵もほと
んどなくなる。
With the above arrangement, it is possible to form the coating 31 at a suitable thickness on the parts of the rolling bearing 16 which are in contact with each other, and to remove the solvent as described above. In addition, unnecessary dust generation during the operation of the rolling bearing 16 is eliminated. Further, since the thickness of the coating film 31 can be set extremely small, dust generation due to the oil component is almost eliminated.

【0050】上記被膜31は、含ふっ素重合体の官能基
が被付着面(転がり軸受の表面)に強固に付着するた
め、流動性を有しているものの、膜切れや発塵がしにく
いものであるとともに、摩擦抵抗がきわめて小さいもの
である。しかも、被膜31は、情報記録ディスク2に付
着している保護膜(図示省略)と同種の成分であり、こ
れら被膜31や保護膜は、従来のふっ素系グリースのよ
うに不均一な粒子径の増稠剤や、増稠剤の均一分散用の
イオンが含まれていない。
The coating 31 has a fluidity because the functional group of the fluoropolymer adheres firmly to the surface to be adhered (the surface of the rolling bearing), but it is difficult for the film to be cut or dusted. And the frictional resistance is extremely small. In addition, the coating 31 has the same type of components as a protective film (not shown) attached to the information recording disk 2, and these coatings 31 and the protective film have a non-uniform particle size like a conventional fluorine-based grease. Contains no thickener or ions for homogenous dispersion of the thickener.

【0051】そのため、記録・再生ヘッド4支持用の転
がり軸受16の動作がきわめて円滑になって従来のよう
な微小なスパイクノイズが発生することがなくなるな
ど、トルク特性が安定することになり、結果的に記録・
再生ヘッド4の位置決め精度が向上することになる。ま
た、仮に、被膜31からの発塵成分が情報記録ディスク
2の保護膜にとりこまれたとしても、情報記憶ディスク
2の保護膜と被膜31の発塵成分とが同種の成分である
から、情報記録ディスク2の情報記録・再生の妨げにな
らない。
As a result, the operation of the rolling bearing 16 for supporting the recording / reproducing head 4 becomes extremely smooth, so that a minute spike noise unlike the related art is not generated. Record
The positioning accuracy of the reproducing head 4 is improved. Further, even if the dust component from the coating 31 is incorporated into the protective film of the information recording disk 2, since the protective film of the information storage disk 2 and the dust component of the coating 31 are the same component, It does not hinder the recording and reproduction of information on the recording disk 2.

【0052】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various applications and modifications are conceivable.

【0053】(1) 本発明の転がり軸受は、上述した
実施の形態で説明したハードディスクドライブ装置に組
み込まれるものの他にも、精密回転機構を有する装置に
組み込まれる転がり軸受にも実施することができる。
(1) The rolling bearing of the present invention can be applied not only to the hard disk drive described in the above embodiment but also to a rolling bearing incorporated in a device having a precision rotation mechanism. .

【0054】(2) 上記実施の形態では、移動ユニッ
ト5のスイングアーム支持用の転がり軸受16として深
溝型玉軸受を引用しているが、その他、種々な形式の転
がり軸受にも実施することができる。
(2) In the above embodiment, a deep groove ball bearing is cited as the rolling bearing 16 for supporting the swing arm of the moving unit 5. However, the present invention can be applied to various types of rolling bearings. it can.

【0055】(3) 上記実施の形態では、移動ユニッ
ト5のスイングアーム支持用の転がり軸受16に下地層
30と被膜31とを形成しているが、スピンドルユニッ
ト3の転がり軸受7にも同様に下地層30と被膜31と
を形成してもよい。この場合、情報記録ディスク2の回
転精度の向上に貢献できる。
(3) In the above embodiment, the base layer 30 and the coating 31 are formed on the rolling bearing 16 for supporting the swing arm of the moving unit 5, but the rolling bearing 7 of the spindle unit 3 is similarly formed. The underlayer 30 and the coating 31 may be formed. In this case, it is possible to contribute to improvement of the rotation accuracy of the information recording disk 2.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、製造工程
を複雑にすることなく、被膜を軌道面に十分になじませ
た状態で成膜することができるので、転がり軸受の長寿
命化を、製造コストの上昇を極力抑えたうえで実現する
ことができた。
As described above, according to the present invention, it is possible to form a film with the coating being sufficiently adapted to the raceway surface without complicating the manufacturing process, thereby extending the life of the rolling bearing. Can be realized while minimizing the increase in manufacturing cost.

【0057】また、被膜をなじみやすくした状態で成膜
できるので、十分なる潤滑を得ることができる被膜の膜
厚を薄くすることができた。そのため、被膜の膜厚を薄
くできる分、発塵要因が減少して環境汚染が起こりにく
くなっている。
Further, since the film can be formed in a state in which the film is easily conformable, the film thickness capable of obtaining sufficient lubrication can be reduced. Therefore, as the film thickness can be reduced, dust generation factors are reduced and environmental pollution is less likely to occur.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る転がり軸受を組み
込んだハードディスクドライブ装置の構成を示す縦断面
図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a configuration of a hard disk drive device incorporating a rolling bearing according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態の転がり軸受の構成を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the rolling bearing according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A ハードディスクドライブ装置 1 枠体 2 情報記憶ディスク 3 スピン
ドルユニット 4 記録・再生ヘッド 5 移動ユ
ニット 6 スピンドル軸 7 転がり
軸受 8 モータ 9 ロータ 10 ステータ(モータ8) 11 基体 12 弾性体(ヨーク13) 13 ヨー
ク 14 スイングアーム 15 ヘッ
ドキャリッジ軸 16 転がり軸受 17 モー
タ 18 ロータ 19 ステ
ータ 20 弾性体 21 ヨー
ク 22 内輪 23 外輪 24 転動体 25 保持
器 26 シール 30 下地
層 31 被膜
A Hard Disk Drive 1 Frame 2 Information Storage Disk 3 Spindle Unit 4 Recording / Reproducing Head 5 Moving Unit 6 Spindle 7 Rolling Bearing 8 Motor 9 Rotor 10 Stator (Motor 8) 11 Base 12 Elastic Body (Yoke 13) 13 Yoke 14 Swing arm 15 Head carriage shaft 16 Rolling bearing 17 Motor 18 Rotor 19 Stator 20 Elastic body 21 Yoke 22 Inner ring 23 Outer ring 24 Rolling element 25 Cage 26 Seal 30 Base layer 31 Coating

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J101 AA01 AA32 AA62 BA55 CA15 CA33 CA34 DA05 EA03 EA06 EA33 EA36 EA37 EA42 EA43 EA44 EA78 FA31 FA44 GA53 5D068 AA01 BB01 CC12 EE19 GG07 5D109 BB16 BB21 BB34 EA02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 官能基を有する含ふっ素重合体からなる
被膜が、軸受表面のうちの少なくとも軌道面に形成され
た転がり軸受であって、 軸受の被膜形成面には、被膜より下層側であって被膜に
接する部位に、被膜と被膜形成面との間の親和性を向上
させる液状の下地層が設けられていることを特徴とする
転がり軸受。
1. A rolling bearing having a coating made of a fluorine-containing polymer having a functional group formed on at least a raceway surface of a bearing surface, wherein a coating-forming surface of the bearing has a lower layer side than the coating. A rolling bearing, characterized in that a liquid underlayer for improving the affinity between the coating and the coating-forming surface is provided at a portion in contact with the coating.
【請求項2】 請求項1記載の転がり軸受であって、 前記下地層は、Si−OHを官能基とする高分子材料膜
であることを特徴とする転がり軸受。
2. The rolling bearing according to claim 1, wherein the underlayer is a polymer material film having Si—OH as a functional group.
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