JP3695127B2 - 密封板付転がり軸受 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明に係る密封板付転がり軸受は、例えばハードディスクドライブ装置(HDD)、フレキシブルディスクドライブ装置(FDD)等の磁気ディスクドライブ装置に組み込む電動モータのスピンドルを支持する為に、或はヘッドを支持するスイングアームを揺動自在に支持する為に利用する。
【0002】
【従来の技術】
コンピュータ等の記憶装置として使用するHDDは、例えば特開平7−111053号公報に記載されている様に、図23に示す様な構造を有する。HDDの使用時にハードディスク1は、ダイレクトドライブ型の電動モータにより高速で回転する。この電動モータの駆動軸、或は、先端部にヘッド2を設けたスイングアーム3の基端部は、例えば図24に示す様な転がり軸受4により、モータケースに対して回転自在に、或は支持軸に対し揺動変位自在に支持している。
【0003】
上記転がり軸受4は、内周面に外輪軌道5を有する外輪6と、外周面に内輪軌道7を有する内輪8と、これら外輪軌道5と内輪軌道7との間に転動自在に設けられた複数の転動体9、9とを備える。これら各転動体9、9は、全体を円環状に形成した、金属製の波形保持器、或は合成樹脂製の冠型保持器等の保持器10により、円周方向に亙って互いに間隔をあけた状態で、転動自在に保持している。更に、上記外輪6の両端部内周面には密封板であるシールド板11、11の外周縁部を係止すると共に、これら各シールド板11、11の内周縁を上記内輪8の両端部外周面に近接させて、上記各転動体9、9を設置した空間部分の内外を仕切っている。
【0004】
尚、図24に示した転がり軸受4の場合に上記各シールド板11、11の外周縁は、上記外輪6の内周面両端部に形成した係止溝12、12に、かしめ付けにより係止している。即ち、金属板により全体を円輪状に形成した上記各シールド板11、11の外周縁に、断面形状が略円形の折り返し部13、13を形成し、これら各折り返し部13、13を上記各係止溝12、12の内径側に位置させた状態で上記各折り返し部13、13を直径方向外方に塑性変形させる(かしめ広げる)事により、上記各シールド板11、11の外周縁部を上記各係止溝12、12に、図24〜25に示す様に係止している。
【0005】
尚、上述の様な転がり軸受4を構成する外輪6の内周面と内輪8の外周面との間に存在して複数の転動体9、9を設けた空間14の両端開口部を塞ぐ密封板として従来から、図24〜25に示す様なシールド板11の他、図26〜28に示す様な構造のものも知られている。先ず、図26〜27に示した第2〜3例のシール板11a、11bの場合には、ゴム等の弾性材15a、15bを金属製の芯金16a、16bにより補強して成る。この様なシール板11a、11bは、上記弾性材15a、15bの外周縁部で上記各芯金16a、16bの外周縁から直径方向外方に突出した部分を、外輪6の端部内周面に形成した係止溝12に、上記弾性材15a、15bの弾性を利用して係止する事により、上記外輪6の端部内周面に係止している。
【0006】
又、図28に示した第4例の場合には、金属製のシールド板11cの外周縁部に形成した折り返し部13aの外周面に、この外周面のほぼ全面に亙って、ゴム、エラストマー等の有機材料系の弾性材17を添着している。この様なシールド板11cの外周縁部を外輪6の端部内周面に形成した係止溝12に係止した状態では、上記弾性材17が上記折り返し部13aの外周面と上記係止溝12の内面との間で弾性的に圧縮され、これら両面同士の間をシールする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図24〜28に示す様なシールド板11、11c、或はシール板11a、11bを備えた、従来の密封板付転がり軸受の場合には、次の様な点を改良する事が望まれている。先ず、図24〜25に示した第1例の構造の場合には、シールド板11の外周縁部と係止溝12の内面との間のシール性が十分とは言えず、この部分から空間14内に充填したグリース及びこのグリース中の基油成分が染み出す可能性がある。即ち、上記シールド板11の外周縁部と係止溝12の内面とは、互いに金属同士で接触している為、上記シールド板11の外周縁部と係止溝12の内面との間に、微小な隙間が存在する可能性がある。更には、後述する様に、折り返し部13の途中の不連続部27、27(図11、13)の存在等により、不可避的な隙間が形成される。この為、上記グリース又はこのグリース中の基油成分が、上記微小な隙間等を通じて密封板付転がり軸受外に漏出する可能性がある。HDDやFDD等に組み込まれる密封板付転がり軸受から漏出したグリース又はこのグリース中の基油成分等の異物は、清浄であるべきハードディスクの設置空間を汚染し、HDDやFDD等を組み込んだコンピュータ機器が誤動作する原因となる為、好ましくない。
【0008】
これに対して、図26〜28に示した第2〜4例の構造の場合には、グリース又はこのグリース中の基油成分が密封板付転がり軸受外に漏出する事を防止する効果が大きい代わりに、弾性材の破片が清浄であるべきハードディスクの設置空間内に飛散する可能性がある。即ち、図26〜28に示した第2〜4例の構造は何れも、シール板11a、11b自体を構成する弾性材15a、15b、若しくはシールド板11cを構成する金属板に添着した弾性材17の一部が、空間14と反対側に露出している。又、上記各弾性材15a、15b、17は、上記各シール板11a、11b、或はシールド板11cの外周縁を係止溝12に係止する際に一部が破断し、その結果生じた細片が清浄であるべきハードディスクの設置空間を汚染する可能性がある。更には、図26〜28に示した構造の場合に、弾性材15a、15bとしてゴムを使用すると、ゴム中に含まれる添加剤や加硫剤が上記清浄空間を汚染する、所謂ケミカル・コンタミネーションが発生する可能性もある。弾性材15a、15bの構成材料として弗素ゴムを使用したり、二次加硫を行なえば、上記ケミカル・コンタミネーションの問題を或る程度低減できるが、材料費或は加工コストが嵩む。
本発明の密封板付転がり軸受は、この様な問題を何れも解消すべく発明したものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の密封板付転がり軸受は、前述した従来から知られている密封板付転がり軸受と同様に、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら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、上記外輪の端部内周面でこの外輪軌道から外れた部分に全周に亙って設けられた係止溝と、全体を円輪状に形成され、外周縁部をこの係止溝に係止する事により上記外輪の端部内周面に係止された密封板とを備える。
【0010】
特に、本発明の密封板付転がり軸受に於いては、上記密封板の内側面外径寄り部分のうち、この密封板の外周縁よりも内径寄り部分で上記係止溝の内側側面に対向する部分には弾性を有するシール材が、全周に亙って添着されている。そして、上記密封板を上記係止溝に係止した状態でこのシール材は、この密封板の内側面外径寄り部分とこの係止溝の内側側面との間で弾性的に挟持されている。
本発明の密封板付転がり軸受の場合には、上記構成に加えて、上記密封板の外周縁は、円輪状の金属板の外周縁部に円周方向に亙り互いに等間隔に形成した複数の切り欠き同士の間を折り返して成る折り返し部を上記係止溝に係止する事により、この係止溝に係止されている。そして、上記各切り欠きの数をnとし、上記各転動体の数をzとした場合に、n≧4、n≠z、n≠z±1、n≦2zを満たす。
【0011】
【作用】
上述の様に構成される本発明の密封板付転がり軸受の場合には、密封板の内側面外径寄り部分と上記係止溝の内側側面との間で弾性的に挟持されたシール材が、外輪の内周面と内輪の外周面との間に存在して複数の転動体を設けた空間からグリースの基油成分が漏出する事を防止する。上記シール材は、密封板の内側面外径寄り部分と上記係止溝の内側側面との間で弾性的に挟持されるのみで、密封板付転がり軸受外に露出しない。従って、上記シール材が、密封板付転がり軸受を設置した空間内を汚染する原因とはなりにくい。
本発明の密封板付転がり軸受の場合には、上記作用に加えて、上記密封板の組み付けに伴う外輪の微小な弾性変形に拘らず、密封板付転がり軸受の運転時に回転非同期成分が発生するのを防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1〜3は、本発明に関する参考例の第1例を示している。尚、本参考例の特徴は、密封板であるシールド板11dの外周縁部と外輪6の端部内周面に形成した係止溝12との係合部のシール性を十分に確保し、且つ、この係合部に設けるシール材18の破片等の異物が密封板付転がり軸受外に出る事を防止する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来の密封板付転がり軸受と同様であるから、同等部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本参考例の特徴部分を中心に説明する。
【0013】
シールド板11dは、ステンレス鋼板等の金属薄板により、或は合成樹脂等の非金属製の薄板により、全体を円輪状に形成しており、外周縁部には断面形状が略円形の折り返し部13を、全周に亙って形成している。一方、上記シールド板11dの外周縁を装着すべき上記外輪6の端部内周面には、係止溝12を、全周に亙って形成している。この係止溝12の左右両側を仕切る1対の側面19a、19bのうち、内側、即ち外輪軌道5側の側面19aは、外側、即ち端面寄りの側面19bよりも高く(外輪2の直径方向に亙る幅寸法を大きく)している。この様な係止溝12に上述の様なシールド板11dを装着するには、上記折り返し部13を上記係止溝12の内径側開口部に整合させた状態でこの折り返し部13を幅方向に押し潰し、この折り返し部13の直径を大きくする方向に塑性変形させる(かしめ広げる)事により、上記係止溝12と折り返し部13とを係合させる。
【0014】
上記シールド板11dの直径方向中間部外径寄り部分、即ち、このシールド板11dの直径方向中間部に形成した段付傾斜部20と上記折り返し部13との間部分には、平坦部21を形成している。この平坦部21の内径R21は、上記外輪6の内径R6 よりも小さくしている。そして、上記平坦部21の内側面(図1〜3の左側面)に、耐熱性、耐油性を有する有機弾性材であるシール材18を、全周に亙って添着している。このシール材18の外径D18は上記外輪6の内径R6 よりも大きく、同じくこのシール材18の内径R18は上記外輪6の内径R6 よりも小さい(D18>R6 >R18>R21)。従って、上記シールド板11dを上記係止溝12に係止した状態で上記シール材18は、上記平坦部21の内側面と上記係止溝12の内側側面19aとの間で弾性的に挟持される。更に、上記シール材18の一部には、上記係止溝12の開口周縁部に全周に亙って存在する端縁部22が食い込む。
【0015】
上述の様に構成される本参考例の密封板付転がり軸受の場合には、上記平坦部21の内側面と上記係止溝12の内側側面19aとの間で弾性的に挟持されたシール材18が、前記外輪6の内周面と内輪8の外周面との間に存在して複数の転動体9を設けた空間14からグリース又はこのグリース中の基油成分が漏出する事を防止する。特に、上記シール材18の一部で上記端縁部22との当接部の面圧は高く、この当接部のシール性は十分に高い。この為、粘度の低い上記基油成分の漏洩防止も有効に図れる。
【0016】
尚、外輪6の両端部内周面に形成した、シールド板11dの外周縁部を係止する為の係止溝12と、転動体9が走行する外輪軌道5とは、旋盤工程に於いて、これら係止溝12及び外輪軌道5に見合う形状を有する総形バイトにより、同時に切削加工する。この為、上記係止溝12の側面19aは、実際には図2〜3に示す様な垂直壁とはならず、後述の図8〜16に示す実施の形態の1例の様に、上記外輪6の中心軸に直交する面に対し、僅か(図14の角度θ)に傾斜している。この傾斜角度(θ)は、通常は0〜15°の範囲であり、好ましくは5〜10°の範囲に規制する。この様に傾斜した、上記側面19aに、弾性を有するシール材18を介してシールド板11dの平坦部21を押圧すると、このシール材18は、上記側面19aと平坦部21とに挟持されて、上記係止溝12の開放側である内径側に流動する。そして、この流動の結果、上記側面19aと平坦部21との間に挟持された弾性材製のシール材18の体積が一定になって、このシール材18の厚さが均一となる。この様に、シール材18の厚さを均一にする為に、実際の場合には上記平坦部21も、やはり後述の図8〜16に示す実施の形態の第2例の様に、上記側面19aと同方向に傾斜させている。但し、上記シール材18を塗布する、上記平坦部21の傾斜角度は、上記側面19aの傾斜角度よりも僅かに大きく、θ+α(図14参照)とする事が望ましい。この余分の角度αの大きさは、好ましくは0〜5°とする。
【0017】
図4は、本参考例による基油の漏洩防止効果を確認する為、本発明者が行なった実験の結果を示している。実験は、内径が5mmで、外輪の内周面両端部にそれぞれシールド板を装着した深溝型玉軸受を使用して行なった。上記図4の縦軸は、1対のシールド板同士の間の空間内に充填したグリースが実験の経過と共に減少する割合を、横軸は実験の経過時間を、それぞれ表している。又、この図4で「○」印を結んだ曲線αは、図1〜3に示す様な本参考例の密封板付転がり軸受の実験結果を、「*」印を結んだ曲線βは、図24〜25に示した様な従来の密封板付転がり軸受の実験結果を、それぞれ表している。尚、実験は、雰囲気温度を70℃として、外輪を10000r.p.m.で回転させる事により行なった。使用したグリースは、NSハイリューブグリース{=マルテンプSRLグリース(共同油脂製)}である。この様な実験の結果を表す図4から明らかな通り、本参考例の密封板付転がり軸受の場合には、グリース又はこのグリース中の基油成分の漏出を抑えて、これらグリース又は基油成分の漏出に基づく各種不都合の発生を防止できる。又、グリース及び基油成分の減少を抑える事により、転がり軸受の潤滑性能を長期間に亙って維持する事が可能になり、密封板付転がり軸受、並びにHDD等この密封板付転がりを組み込んだ各種機器の耐久性向上も図れる。
【0018】
更に、上記シール材18は、シールド板11dの平坦部21と前記側面19aとの間で弾性的に挟持されるのみで、密封板付転がり軸受外に露出しない。従って、上記シール材18の一部が欠けたり遊離する等の問題を防止でき、密封板付転がり軸受を設置した空間内を汚染する原因とはなりにくい。この為、シール材18の細片等、グリースの基油成分以外の異物に基づく各種不都合の発生も有効に防止できる。
【0019】
尚、上記シール材18を構成する有機弾性材の材質並びに厚さは、上記シールド板11dを装着すべき転がり軸受の大きさ等に応じて設計的に定める。上記シール材18の材質として特に好適なものとしては、熱又は光による重合反応で硬化するエポキシ系、ポリウレタン系、反応性アクリル系、ポリエステル系、ビニルエーテル系の樹脂がある。特に、本発明を実施する場合に、上記樹脂のうちから選択した、粘度が8000±2000cst の範囲にあるものを使用する。尚、粘度は温度の影響を受け、通常使われる室温に対して当該樹脂の周囲温度を下げれば塗布した樹脂は盛り上り、温度が高くなると平坦になる傾向を持つ。そこで、作業環境温度を適切に設定して、上記シール材18の塗布部の厚さをコントロールする事も可能である。
【0020】
例えば、紫外線硬化型樹脂の場合には、紫外線照射前にシールド板11dに塗布した樹脂とこのシールド板11dとの環境温度を下げて、塗布した樹脂の盛り上り量をコントロールすれば、より少ない樹脂量で塗布した樹脂の肉厚を大きくできる。即ち、紫外線硬化型樹脂では、紫外線はこの紫外線硬化型樹脂の厚さ方向に関して、最大3mm厚さ程度まで透過できる。そこで、上記シールド板11dの平坦部21に塗布する紫外線硬化型樹脂の厚さを、好ましくは0.02〜0.5mm程度とし、更に好ましくは0.04〜0.2mmとする。上記シール材18として、熱硬化型樹脂を使用する場合も、同様の事が言える。例えば、紫外線硬化型樹脂を使用して、塗布した樹脂を紫外線照射により硬化させた場合、大気中で紫外線照射させると硬化した樹脂表面は粘着性を有する。この粘着性を利用して、上記シールド板11dの平坦部21に塗布したシール材18と前記係止溝12の側面19aとの間の密封性を向上させる事もできる。又、紫外線照射を窒素雰囲気中で行なう事により、樹脂を硬化させて得られるシール材18の表面を滑らかにする事もできる。尚、滑らかな表面を有するシール材18を添着したシールド板11dの場合、このシールド板11dを上記係止溝12に組み込む際に使用する、自動組み付け装置のハンドリングを円滑に行なわせる事ができる。
【0021】
更に、前述した様な樹脂に、油との不親和性を有する弗素等を添加し、上記シール材18と油との不親和性を向上させる事もできる。何れにしても、このシール材18を構成する有機弾性材の、全硬化状態での硬度は、JIS硬度で30〜85程度とする事が適当である。又、上記シール材18の自由状態(シールド板11dを外輪6に装着する以前の状態)での厚さT18(図1)は、図1〜3に示す様に、前記折り返し部13をかしめ広げる事により、シールド板11dの外周縁部を前記係止溝12に係止する構造を採用した場合には、シールド板11dを構成する金属板の厚さT11d (図1)の0.3〜1.5倍程度にする{T18=(0.3〜1.5)T11d }事が好ましい。上記シール材18の厚さをこの程度にすれば、このシール材18と前記端縁部22との当接部の当接圧を適正値にして、シール性とこのシール材18の耐久性の確保とを高次元で両立させる事ができる。
【0022】
次に、図5〜6は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、シールド板11eの外周縁部に弾性傾斜部23を形成し、この弾性傾斜部23の弾性変形に基づき、このシールド板11eの外周縁部を、外輪6の端部内周面に形成した係止溝12に係止している。この様な本参考例の構造を採用する場合、平坦部21の内側面に添着するシール材18の自由状態での厚さT18は、シールド板11eを構成する金属板の厚さT11e の0.2〜1.2倍程度にする{T18=(0.2〜1.2)T11e }事が好ましい。その他の部分の構成及び作用は、上述した第1例の場合と同様である。
【0023】
次に、図7は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例の場合には、外輪6の端部内周面に形成した係止溝12の内側側面19aに微細な凹溝24、24を1乃至複数本(図示の例では2本)、それぞれ全周に亙って形成している。シールド板11dの外周縁部に設けた折り返し部13を上記係止溝12に係止した状態では、上記シールド板11dの平坦部21の内側面に添着したシール材18の一部が上記各凹溝24、24内に進入する。そして、これら各凹溝24、24の開口縁部と上記シール材18の一部とが、全周に亙って十分に大きな当接圧で当接し、上記外輪2に対する上記シールド板11dの装着部のシール性を、より一層向上させる。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第1例の場合と同様である。
【0024】
次に、図8〜16は、本発明の実施の形態の1例を示している。本例に組み込むシールド板11fを造るには、先ず、素材となる金属板にプレスによる打ち抜き加工を施して図10に示す様な中間素材25とする。この中間素材25は、全体を円輪状とし、外周縁部にそれぞれがV字形である複数の切り込み26、26を、円周方向に亙り互いに等間隔で形成している。この様な中間素材25は、円周方向に隣り合う切り込み26、26同士の間部分を同方向に折り返す(カールさせる)事により、図11、13、14、15に示す様な折り返し部13とすると共に、平坦部21及び段付傾斜部20を有するシールド板11fとする。尚、この様にして折り返し部13を形成した場合に、この折り返し部13の円周方向複数個所には、図11、13、15に示す様に、スリット状の不連続部27、27が形成されるが、これら各不連続部27、27の幅がほぼ一定になる様に、上記各切り込み26、26の傾斜角度を規制しておく。この様にすれば、上記折り返し部13を、上記各切り込み26、26の数と同じ略正多角形を構成する、滑らかな形状にできる。尚、この様な切り込み26、26の数nは4個所以上(n≧4)とし、上記シールド板11fを組み込むべき転がり軸受の転動体の数をzとした場合に、n=z、z±1となる数は除外し、且つ、n≦2zとする。この理由は、上記シールド板11fの組み付けに伴う外輪6の微小な弾性変形に拘らず、密封板付転がり軸受の運転時に回転非同期成分が発生するのを防止する為である。
【0025】
上述の様に構成したシールド板11fの平坦部21の片面で、上記折り返し部13と反対側の面(図8、14の左面)には、図8、12、13、14、16に示す様に、前述した様なシール材18を全周に亙って塗布する。尚、このシール材18の実際の断面形状は、図14に示す様に、中央部が厚く、両端部に向けて徐々に薄くなる、円弧状になる。又、この様なシール材18の塗布位置は、図8に示す様に、係止溝12の側面19aの端縁部22が、このシール材18の幅方向(図8の上下方向)中央部に位置する様に規制する。この理由は、この端縁部22を上記シール材18の最も厚さが大きくなった部分に当接させて、十分なシール性を確保する為である。
【0026】
尚、図12は、上記平坦部21の片面に上記シール材18を、理想的に塗布した状態を示している。但し、実際にシール材18を塗布する場合には、この様に理想的にはならず、図16に示す様に、幅寸法が円周方向に亙り変動する事が避けられない。即ち、実際の場合、上記シール材18の幅は、前記折り返し部13のスリット状の不連続部27、27の近傍部分で広くなり、これら各不連続部27、27から離れた部分で狭くなる傾向になる。シール材18の幅の変動自体は特に大きな問題とはならないが、幅の変動に伴う厚さの変動が問題になる。即ち、上記シール材18の厚さが、幅が広い部分では小さくなり、幅が狭い部分では大きくなる。この様な厚さの変動が著しくなると、上記シール材18によるシール効果が損なわれる為、塗布幅を一定にして厚さの変動を抑える事が重要になる。この様な観点から、上記シール材18の塗布幅の目標値に対する変動を10%以下に抑える事が望ましい。
【0027】
又、上記シール材18の厚さは、図8に示す様に外輪6に装着した状態でのシール性を確保できる様に、前記シールド板11fの変形を考慮して定める。即ち、前述の図10に示した中間素材25の外周寄り部分を塑性変形させて上記折り返し部13を形成すると、上記シール材18を塗布すべき平坦部21は、図13に誇張して示す様に、前記各不連続部27、27に近い部分が凸に、これら各不連続部27、27から遠い部分が凹になる方向に僅かに湾曲する。そこで、最も凹んだ、円周方向に隣り合う不連続部27、27間の中央部分に存在するシール材18も、上記平坦部21と前記端縁部22との間で、十分な力で弾性的に挟持される様に、上記シール材18の最低厚さを決定する。
【0028】
上述の様なシール材18を添着したシールド板11fは、図14〜15に示す様な工程を経て、図8〜9に示す様に、転がり軸受を構成する外輪6の両端部内周面に形成した係止溝12に係止する。尚、上記シールド板11fの外径は、上記各不連続部27、27を含む部分が最大となっている。そこで、係止溝12に装着する以前に於ける、この部分での上記シールド板11fの最大外径を、この係止溝12の側面19b側の内径よりも僅かに小さくしている。この様なシールド板11fは、図14〜15に示す様に、上記係止溝12に整合させた状態からこの係止溝12内に挿入した後、前記折り返し部13を軸方向に押し潰す様に塑性変形させて、この折り返し部13の外径を広げ、図8〜9に示す様に、この折り返し部13を上記係止溝12に係止する。この作業により、上記シールド板11fの外周縁部がこの係止溝12に係止されると共に、上記シール材18の幅方向中央部が、前記端縁部22に、全周に亙り押し付けられて、上記シールド板11fと外輪6との間をシールし、グリース又はこのグリース中の基油成分等の異物が、外部に漏洩する事を防止する。
【0029】
尚、上述の様な形状を有するシールド板11fと外輪6の係止溝12との間に生ずる微小隙間の多くは、前記不連続部27、27と、外径が小さくなった、円周方向に隣り合う不連続部27、27間の中央部分とで生じる。これら各部分に生じる隙間を完全になくし、これら各隙間部分から上記異物の漏洩防止を図る事は非常に難しい。これに対して本発明の密封板付転がり軸受の場合には、上記各隙間よりも転がり軸受の内部寄りに存在する、前記平坦部21と端縁部22との間で、上記シール材18を挟持しているので、上記隙間の存在に関係なく、上記異物の漏洩防止を図れる。この結果、低コストでしかも良好な密封性を有するシールド板11f付の転がり軸受の実現を図れる。
【0030】
次に、図17〜22は、本発明に関する参考例の第4〜9例を示している。
先ず、図17に示した第4例の場合には、シールド板11fの内側面内周寄り部分に第二のシール材28を全周に亙って添着すると共に、この第二のシール材28の先端縁を、内輪8の外周面に形成した段部29に近接対向させている。
次に、図18に示した第5例の場合には、シールド板11fの内周縁部に、内輪8の外周面に形成した段部29に向け折れ曲がった折れ曲がり部30を形成すると共に、この段部29の外周側で上記シールド板11fの内側面内周寄り部分に第二のシール材28を全周に亙って添着している。そして、この第二のシール材28の先端縁を、上記段部29に近接対向させている。
又、図19に示した第6例の場合には、シールド板11fの内周縁部に形成した折れ曲がり部30の先端縁に第二のシール材28を全周に亙って添着し、この第二のシール材28の先端縁を、内輪8の外周面に形成した段部29に近接対向させている。
これら第4〜6例の構造によれば、上記シールド板11fの内周縁と上記内輪8の外周面との間に存在するラビリンスシールの経路を長くして、これらシールド板11fの内周縁と上記内輪8の外周面との間のシール性向上を図れる。
【0031】
又、図20に示した第7例の場合には、シール板11gの内側面内周寄り部分に第二のシール材28を全周に亙って添着すると共に、この第二のシール材28の先端縁を、内輪8の外周面に形成した段部29に、全周に亙り摺接させている。
次に、図21に示した第8例の場合には、シール板11gの内周縁部に、内輪8の外周面に形成した段部29に向け折れ曲がった折れ曲がり部30を形成すると共に、この段部29の外周側で上記シール板11gの内側面内周寄り部分に第二のシール材28を全周に亙って添着している。そして、この第二のシール材28の先端縁を、内輪8の外周面に形成した段部29に、全周に亙り摺接させている。
又、図22に示した第9例の場合には、シール板11gの内周縁部に形成した折れ曲がり部30の先端縁に第二のシール材28を全周に亙って添着し、この第二のシール材28の先端縁を、内輪8の外周面に形成した段部29に、全周に亙り摺接させている。
これら第7〜9例の構造によれば、上記シール板11gの内周縁と上記内輪8の外周面との間を完全に塞いで、これらシール板11gの内周縁と上記内輪8の外周面との間のシール性向上を図れる。
【0032】
【発明の効果】
本発明は以上に述べた通り構成され作用するので、清浄であるべき空間への異物の進入防止を有効に図れ、しかも運転時に回転非同期成分が発生するのを防止できる、安価な密封板付転がり軸受を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に関する参考例の第1例に組み込むシールド板の部分拡大断面図。
【図2】 同じく転がり軸受にシールド板を組み付ける途中の状態を示す部分拡大断面図。
【図3】 同じく組み付け完了後の状態を示す部分拡大断面図。
【図4】 上記参考例の効果を確認する為に行なった実験の結果を示す線図。
【図5】 本発明に関する参考例の第2例に組み込むシールド板の部分拡大断面図。
【図6】 同じく転がり軸受にシールド板を組み付けた状態を示す部分拡大断面図。
【図7】 本発明に関する参考例の第3例で、転がり軸受にシールド板を組み付けた状態を示す部分拡大断面図。
【図8】 本発明の実施の形態の1例を示す、図3と同様の図。
【図9】 図8の右方から見た部分側面図。
【図10】 シールド板を造る為の中間素材を図9と同方向から見た図。
【図11】 中間素材を加工して造ったシールド板を、図9と同方向から見た図。
【図12】 シール材を理想的に添着した状態で図11の裏面側から見た図。
【図13】 図12の上方から見た部分を展開した状態で示す、部分拡大図。
【図14】 シールド板を外輪に組み付ける途中の状態を示す部分拡大断面図。
【図15】 図14の右方から見た部分側面図。
【図16】 シール材の実際の添着状況を示す、図12と同様の図。
【図17】 本発明に関する参考例の第4例を示す、図3と同様の図。
【図18】 同第5例を示す、図3と同様の図。
【図19】 同第6例を示す、図3と同様の図。
【図20】 同第7例を示す、図3と同様の図。
【図21】 同第8例を示す、図3と同様の図。
【図22】 同第9例を示す、図3と同様の図。
【図23】 本発明の対象となる密封板付転がり軸受によりスピンドルを支承する電動モータ及びスイングアームを組み込んだHDDの1例を、カバーを外した状態で示す斜視図。
【図24】 本発明の対象となる密封板付転がり軸受の拡大断面図。
【図25】 従来構造の第1例を示す、図24の右上部に相当する部分拡大断面図。
【図26】 同第2例を示す、図24の右上部に相当する部分拡大断面図。
【図27】 同第3例を示す、図24の右上部に相当する部分拡大断面図。
【図28】 同第4例を示す、図24の右上部に相当する部分拡大断面図。
【符号の説明】
1 ハードディスク
2 ヘッド
3 スイングアーム
4 転がり軸受
5 外輪軌道
6 外輪
7 内輪軌道
8 内輪
9 転動体
10 保持器
11、11c、11d、11e、11f シールド板
11a、11b、11g シール板
12 係止溝
13、13a 折り返し部
14 空間
15a、15b 弾性材
16a、16b 芯金
17 弾性材
18 シール材
19a、19b 側面
20 段付傾斜部
21 平坦部
22 端縁部
23 弾性傾斜部
24 凹溝
25 中間素材
26 切り込み
27 不連続部
28 第二のシール材
29 段部
30 折れ曲がり部
Claims (1)
- 内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら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、上記外輪の端部内周面でこの外輪軌道から外れた部分に全周に亙って設けられた係止溝と、全体を円輪状に形成され、外周縁部をこの係止溝に係止する事により上記外輪の端部内周面に係止された密封板とを備えた密封板付転がり軸受に於いて、この密封板の内側面外径寄り部分のうち、この密封板の外周縁よりも内径寄り部分で上記係止溝の内側側面に対向する部分には弾性を有するシール材が、全周に亙って添着されており、この密封板をこの係止溝に係止した状態でこのシール材は、この密封板の内側面外径寄り部分とこの係止溝の内側側面との間で弾性的に挟持されており、この密封板の外周縁は、円輪状の金属板の外周縁部に円周方向に亙り互いに等間隔に形成した複数の切り欠き同士の間を折り返して成る折り返し部を上記係止溝に係止する事により、この係止溝に係止されており、上記各切り欠きの数をnとし、上記各転動体の数をzとした場合に、n≧4、n≠z、n≠z±1、n≦2zを満たす事を特徴とする密封板付転がり軸受。
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