JP3342750B2

JP3342750B2 - 転がり軸受用密封装置

Info

Publication number: JP3342750B2
Application number: JP24004293A
Authority: JP
Inventors: 靖孝石田; 弘典鈴木; 修司須藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 2002-11-11
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: JPH0791453A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る転がり軸受用密封
装置は、例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
構成するミニチュアベアリングに組み込んだ状態で使用
する。

【０００２】

【従来の技術】ＨＤＤやＶＴＲ等の回転支持部分は、転
がり軸受により構成される。転がり軸受は、本発明の実
施例を示す図１に示す様に構成される。外輪１はその中
間部内周面に外輪軌道２を有する。内輪３は、その中間
部外周面に内輪軌道４を有する。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
在に保持している。

【０００３】上述の様に構成され、ＨＤＤやＶＴＲ等の
回転支持部分を構成する転がり軸受の内部、即ち、上記
外輪軌道２と内輪軌道４との間で上記複数の転動体５、
５を設けた部分にはグリースを封入して、上記外輪軌道
２及び内輪軌道４と各転動体５、５との間の潤滑を図
る。従って、上記転がり軸受には、上記グリースが外部
に漏洩するのを防止する為の密封装置を組み込んで、上
記転がり軸受の内部を外部から隔てる必要がある。

【０００４】上述の様な密封装置としては、従来から各
種構造のものが知られているが、図５〜６は、実開昭５
４−６８０４８号公報、同５８−１１２７７３号公報、
実開平２−９２１１７号公報、特開昭６２−１６７９２
６号公報等に記載され、更に従来から一般的に使用され
ている密封装置を示している。この周知の密封装置の場
合、金属板により円輪状に造られたシールド板７の外周
縁を、外輪１の内周面端部に形成した係止凹溝８にかし
め付けている。即ち、図５に示す様に、予め小径に造ら
れた素板９を上記係止凹溝８の内側に位置させた状態
で、この素板９の外周縁部に形成した折り返し部１０を
上記係止凹溝８の内側を仕切る段部１１に押し付ける。
この結果、上記折り返し部１０が塑性変形して、図６に
示す様に係止凹溝８内に入り込み、この係止凹溝８内に
上記シールド板７の外周縁が支持固定された状態とな
る。

【０００５】又、実開昭４９−１１４３５０号公報に
は、図７に示す様な密封装置が記載されている。この公
報に記載された密封装置の場合には、シールド板７ａの
外周縁に形成した円筒部１２の外周面に複数の係止突起
１３を形成している。そして、この係止突起１３と、外
輪１の内周面端部に形成した係止凹溝８の端縁部とを係
合させる事で、上記シールド板７ａを外輪１の内側に支
持している。

【０００６】又、実公平５−１６４１１号公報には、図
８に示す様な密封装置が記載されている。この公報に記
載された密封装置の場合には、シールド板７ｂの外周縁
に折り返し部１４を、このシールド板７ｂを構成する金
属板を外側（転動体設置部分と反対側を言い、図８で右
側）に向け折り返す事により形成している。そして、こ
の折り返し部１４を外輪１の内周面端部に形成した係止
凹溝８に弾性係合させる事で、上記シールド板７ｂを外
輪１の内側に支持している。

【０００７】更に、米国特許第４１８３５９２号明細書
には、図９に示す様な密封装置が記載されている。この
明細書に記載された密封装置の場合には、外輪１の内周
面両端部に、開口端縁に向かう程内径が小さくなるテー
パ面１５を形成している。そして、シールド板７ｃの外
周縁をこのテーパ面１５に弾性的に押圧する事で、この
シールド板７ｃを上記外輪１の内側に支持している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成される従来の各転がり軸受用密封装置の場合、それ
ぞれ次に述べる様な、解決すべき点がある。

【０００９】先ず、図５〜６に示した第１例の構造の場
合には、製作費が嵩むだけでなく、外輪１を変形さ
せる原因となる。即ち、

【００１０】外輪１の内側にシールド板７を支持固定
する為、折り返し部１０を塑性変形させる（かしめる）
工程が必要となる。この結果、シールド板７の装着作業
が面倒になり、かしめ作業の為に複雑な装置が必要にな
る事と相まって、密封装置を組み込んだ転がり軸受のコ
ストを高める原因となる。又、

【００１１】上記折り返し部１０を塑性変形させる事
に伴ってこの折り返し部１０が、上記外輪１の一部で係
止凹溝８形成部分を、直径方向外方に強く押圧する。こ
の結果、上記外輪１の一部が、直径が大きくなる方向に
弾性変形する。この弾性変形に基づく変形量は、円周方
向に亙って不均一になる為、転がり軸受の外輪１又は内
輪３が高速で回転した場合には、回転アンバランスに基
づき、或は外輪軌道２表面の微妙なうねりに基づき、有
害な振動等が生じ易くなる。特に、近年に於けるＨＤＤ
等の小型化により、外輪１の肉厚も小さくなっている
為、上述の様な弾性変形が問題となっている。

【００１２】又、図７、９に示した第２、４例の構造の
場合にも、円筒部１２（第２例の構造の場合）、或はシ
ールド板７ｃの外周縁（第４例の構造の場合）が外輪１
の一部で係止凹溝８形成部分を、直径方向外方に強く押
圧する為、上記外輪１の一部が、直径が大きくなる方向
に弾性変形し、有害な振動等が生じ易くなる。

【００１３】更に、図８に示した第３例の構造の場合に
は、外輪１の弾性変形を防止できる代わりに、シールド
板７ｂの装着時にこのシールド板７ｂに有害な塑性変形
を生じ易い。即ち、この第３例の構造の場合、折り返し
部１４が外側に向いている為、この折り返し部１４を係
止凹溝８内に係合させる際には、治具をこの折り返し部
１４に突き当てた状態で、上記シールド板７ｂを押圧し
なければならない。

【００１４】ミニチュアベアリング等に組み込むシール
ド板７ｂの場合には、厚さが０．１６mm以下の金属薄板
により造られる為、上記治具と折り返し部１４とを狭い
面積で接触させた場合には、押し込み作業に伴って、上
記折り返し部１４の一部が塑性変形し易い。この様な原
因による塑性変形は、円周方向に亙って不均一に生じる
為、やはり上記外輪１が高速で回転した場合に、有害な
振動等が生じ易くなる。

【００１５】本発明の転がり軸受用密封装置は、上述の
様な不都合を何れも解消するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の転がり軸受用密
封装置は、内周面中間部に外輪軌道を有する外輪と、外
周面中間部に内輪軌道を有する内輪と、上記外輪軌道と
内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と
から成る転がり軸受に組み込まれ、上記外輪軌道と内輪
軌道との間で上記複数の転動体を設けた部分を外部から
隔てるものである。

【００１７】この様な本発明の転がり軸受用密封装置
は、上記外輪の内周面端部にこの内周面の全周に亙って
形成された係止凹溝と、その外周縁をこの係止凹溝に係
止し、その内周縁を上記内輪の外周面端部に近接させた
シールド板とを備えている。

【００１８】上記係止凹溝は、軸方向に関する中間部の
上記外輪軌道側を、比較的大きな段差を有し、上記外輪
の中心軸に直交する仮想平面に対する傾斜角度が０〜１
０度である段部で、同じく上記外輪の開口端部側を、比
較的小さな段差を有し、上記中間部側に存在する面の上
記外輪の中心軸に直交する仮想平面に対する傾斜角度が
４０〜６０度である突条部で、それぞれ仕切ったもので
ある。又、上記シールド板は金属板により円輪状に造ら
れて、少なくとも直径方向外半部に平坦部を、この平坦
部の外周縁部に、上記金属板を１８０度を超えて折り返
す事により造られた弾性変形自在な折り返し部を、それ
ぞれ形成したものである。そして、上記シールド板は上
記係止凹溝に、上記折り返し部の中間部で凸に湾曲した
部分を上記段部に当接させる状態で、その外周縁を係止
したものである。

【００１９】

【作用】上述の様に構成される本発明の転がり軸受用密
封装置によれば、シールド板を装着しても外輪は殆ど弾
性変形しない。又、外輪にシールド板を装着すべく、折
り返し部を係止凹溝に押し込む際には、治具を平坦部に
突き当てる事で、治具とシールド板とを広い面積で当接
させられる。従って、装着作業に伴ってシールド板の一
部が塑性変形する事がない。この結果、外輪並びにシー
ルド板を高速回転させた場合でも、回転アンバランスや
外輪軌道のうねりに基づき、有害な振動等が生じなくな
る。更に、シールド板を装着する為にかしめ作業を行な
う必要がない為、密封装置を組み込んだ転がり軸受の製
作費の低廉化を図れる。

【００２０】

【実施例】図１〜４は本発明の実施例を示している。密
封装置を組み込む転がり軸受の基本構成、並びに密封装
置によりグリースの漏洩防止を図る作用自体は、従来構
造と同様である為、重複する説明を省略し、以下、本発
明の対象である、密封装置部分に就いて説明する。

【００２１】外輪１の内周面端部には係止凹溝１６を、
この内周面の全周に亙って形成している。この係止凹溝
１６は、図３に詳示する様に、円筒面状の中間部２５の
軸方向両端のうちの外輪軌道２側（図３の右側）を比較
的大きな段差を有する段部１７で、同じく外輪１の開口
端部側（図３の左側）を比較的小さな段差を有する突条
部１８で、それぞれ仕切ったものである。

【００２２】尚、上記係止凹溝１６の幅Ｗ₁₆、段部１７
の傾斜角度θ_17、突条部１８の内側面の傾斜角度θ₁₈等
は、後述するシールド板１９の折り返し部２０の形状並
びに大きさ等に応じて設計的に定める。例えば、内径が
４mm、外径が９mm程度のミニチュアベアリングに本発明
を適用する場合、上記幅Ｗ₁₆を０．２５〜０．３５mm程
度（好ましくは０．２７〜０．３３mm）、上記傾斜角度
θ₁₇を０〜１０度程度（好ましくは６〜８度）、上記傾
斜角度θ₁₈を４０〜６０度程度（好ましくは４５〜５５
度）とする。又、上記突条部１８の内径ｒは、上記シー
ルド板１９の外径Ｒ（図４）よりも僅かに（例えば０．
０１〜０．０４mm程度、更に好ましくは０．０１５〜
０．０３mm）小さく（ｒ＜Ｒ）する。この場合に上記シ
ールド板１９は、厚さが０．０８mmのステンレス鋼板を
使用する。

【００２３】一方、外輪軌道２と内輪軌道４との間で複
数の転動体５、５を設けた部分を外部から隔てる為のシ
ールド板１９は、ステンレス鋼板、炭素鋼板等の金属板
により、図４に詳示する様に、円輪状に造られている。
このシールド板１９の直径方向外半部（図４に示した断
面部分の内の下半部）は平坦部２１としている。この平
坦部２１の外側面（図４の右側面）には、後述する押し
込み用治具の端面を、広い面積で当接自在としている。
又、上記シールド板１９の直径方向内半部（図４に示し
た断面部分の内の上半部）は、断面形状が円弧形であ
る、湾曲部２２としている。この湾曲部２２に対応する
部分は平坦にしても良いが、この湾曲部２２の存在によ
り、上記シールド板１９の断面係数が大きくなり、この
シールド板１９が変形しにくくなる。

【００２４】更に、上記平坦部２１の外周縁部には、弾
性変形自在な中空の折り返し部２０を形成している。こ
の折り返し部２０は、上記シールド板１９を構成する金
属板の外周部分を１８０度を越えて折り返す事により造
られており、弾性変形する事により、厚さ方向（図４の
左右方向）の寸法を収縮自在としている。

【００２５】尚、図示の実施例では、上記折り返し部２
０の端縁と上記平坦部２１の側面とを離隔させている。
又、この様な折り返し部２０の円周方向複数個所（例え
ば９個所）にはスリット２３、２３を形成して、上記折
り返し部２０を、円周方向複数（例えば９）に分割して
いる。これらにより、上記折り返し部２０が厚さ方向に
亙って容易に弾性変形する様にしている。尚、折り返し
部２０の弾性は、上記端縁と側面とを離隔させるか否
か、スリット２３、２３を設けるか否か、設けるとすれ
ばその数、シールド板１９を造る金属板の厚さや硬度、
折り返し部２０の厚さ寸法等により、任意に調節可能で
ある。

【００２６】本発明の転がり軸受用密封装置を構成する
場合には、上述の様に構成されるシールド板１９を、外
輪１の内周面端部に形成されて前述の様な形状を有する
係止凹溝１６に係止する。この際、上記折り返し部２０
を内側（転動体５、５設置側）に向けた状態で、上記シ
ールド板１９を外輪１の内側に組み付ける。組み付け
後、このシールド板１９の外周縁を前記係止凹溝１６に
係止した状態では、この折り返し部２０の中間部で凸に
湾曲した部分と前記段部１７とが当接する。

【００２７】上述の様に構成される本発明の転がり軸受
用密封装置によれば、シールド板１９を装着しても外輪
１は殆ど弾性変形しない。即ち、シールド板１９は、そ
の外周縁に形成された折り返し部２０と、外輪１の内周
面端部に形成した係止凹溝１６との係合により、この外
輪１の内側に係止されるが、係止した状態で上記折り返
し部２０の外周面と係止凹溝１６の底部との間には隙間
２４が存在する。従って、上記折り返し部２０が外輪１
の外径を押し広げる事は殆どない。又、上記折り返し部
２０の弾性並びに係止凹溝１６の幅を適正にすれば、こ
の折り返し部２０と係止凹溝１６との間に十分な摩擦力
が作用する。従って、上記シールド板１９が外輪１に対
して回転する事はない。

【００２８】又、外輪１にシールド板１９を装着すべ
く、折り返し部２０を係止凹溝１６に押し込む際には、
先端の押圧面を平坦にした押し込み用治具を前記平坦部
２１に突き当てて、上記シールド板１９を外輪１の内側
に向けて押し込む。この押し込み作業によって上記折り
返し部２０が弾性変形し、この折り返し部２０と上記係
止凹溝１６とが係合するが、この押し込み作業の際に
は、上記治具の押圧面とシールド板１９の平坦部２１と
が広い面積で当接する。従って、装着作業に伴ってシー
ルド板１９の一部が塑性変形する事がない。

【００２９】この様に、外輪１が弾性変形せず、シール
ド板１９が塑性変形しない結果、軸受を高速回転させた
場合でも、回転アンバランス、或は外輪軌道２のうねり
に基づき、有害な振動等が生じる事がなくなる。

【００３０】更に、シールド板１９を装着する為にかし
め作業を行なう必要がない為、密封装置を組み込んだ転
がり軸受の製作費の低廉化を図れる。

【００３１】尚、図示の例では、外輪１の片側（図１の
右側）にのみシールド板１９を装着しているが、必要と
すれば、上記外輪１の両側にシールド板１９を装着する
事は勿論である。

【００３２】

【発明の効果】本発明の転がり軸受用密封装置は、以上
に述べた通り構成され作用する為、振動等を生じにくい
高性能の密封装置付転がり軸受を、比較的安価に得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図。

【図２】図１の下部拡大図。

【図３】図１のＡ部拡大図。

【図４】シールド板の部分断面図。

【図５】従来の密封装置の第１例の構造を、シールド板
をかしめ付ける以前の状態で示す部分断面図。

【図６】同じく、かしめ付けた後の状態で示す部分断面
図。

【図７】従来の密封装置の第２例を示す部分断面図。

【図８】同第３例を示す部分断面図。

【図９】同第４例を示す部分断面図。

【符号の説明】

１外輪２外輪軌道３内輪４内輪軌道５転動体６保持器７、７ａ、７ｂ、７ｃシールド板８係止凹溝９素板１０折り返し部１１段部１２円筒部１３係止突起１４折り返し部１５テーパ面１６係止凹溝１７段部１８突条部１９シールド板２０折り返し部２１平坦部２２湾曲部２３スリット２４隙間２５中間部

フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−52417（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−167926（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−68048（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−112773（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−92117（ＪＰ，Ｕ) 実開昭49−114350（ＪＰ，Ｕ) 実公平５−16411（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16C 19/00 - 19/56 F16C 33/30 - 33/82

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面中間部に外輪軌道を有する外輪
と、外周面中間部に内輪軌道を有する内輪と、上記外輪
軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転
動体とから成る転がり軸受に組み込まれ、上記外輪軌道
と内輪軌道との間で上記複数の転動体を設けた部分を外
部から隔てる転がり軸受用密封装置であって、上記外輪の内周面端部にこの内周面の全周に亙って形成
された係止凹溝と、その外周縁をこの係止凹溝に係止
し、その内周縁を上記内輪の外周面端部に近接させたシ
ールド板とを備え、上記係止凹溝は、軸方向に関する中間部の上記外輪軌道
側を、比較的大きな段差を有し、上記外輪の中心軸に直
交する仮想平面に対する傾斜角度が０〜１０度である段
部で、同じく上記外輪の開口端部側を、比較的小さな段
差を有し、上記中間部側に存在する面の上記外輪の中心
軸に直交する仮想平面に対する傾斜角度が４０〜６０度
である突条部で、それぞれ仕切ったものであり、上記シールド板は金属板により円輪状に造られて、少な
くとも直径方向外半部に平坦部を、この平坦部の外周縁
部に、上記金属板を１８０度を超えて折り返す事により
造られた弾性変形自在な折り返し部を、それぞれ形成し
たものであり、上記シールド板は上記係止凹溝に、上記折り返し部の中
間部で凸に湾曲した部分を上記段部に当接させる状態
で、その外周縁を係止したものである転がり軸受用密封
装置。