JP2002089574A - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受

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JP2002089574A
JP2002089574A JP2000282947A JP2000282947A JP2002089574A JP 2002089574 A JP2002089574 A JP 2002089574A JP 2000282947 A JP2000282947 A JP 2000282947A JP 2000282947 A JP2000282947 A JP 2000282947A JP 2002089574 A JP2002089574 A JP 2002089574A
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outer ring
locking
rolling bearing
bearing
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JP2000282947A
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Mamoru Aoki
護 青木
Naohiro Yoshida
直弘 吉田
Shuji Sudo
修司 須藤
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SUDO MANUFACTURING CO Ltd
NSK Ltd
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SUDO MANUFACTURING CO Ltd
NSK Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
    • F16C33/7846Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with a gap between the annular disc and the inner race
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    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
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    • F16C19/06Bearings 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

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Abstract

(57)【要約】 【課題】シールド板装着のための特別な装置が不要な構
成として軸受コストの低廉化を図ると共に、シールド板
および外輪の変形を抑え、軸受回転時の有害振動を無く
した転がり軸受を提供することである。 【解決手段】外輪1にシールド板係止用の係止凹溝2を
設け、シールド板9の外周縁部には上記係止凹溝2に係
止される係止用突起13を設け、該突起13は起点位置
にくびれ部14を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、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シールド付きの
転がり軸受に関する。
【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ている。転がり軸受としては、
従来から各種構造のものが知られており、実開昭54−
68048号公報・実開昭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ているようなシールド板(密封装
置)がその一例として挙げられる(図6及び図7参
照)。すなわち、図6に示すように、あらかじめ小径に
造られたシールド板200を外輪100の内径に設けた
シールド板係止用の凹溝101の内側に位置させた状態
で、このシールド板200の外周縁部201に形成した
折り返し部202を、上記凹溝101の内側を仕切る段
部102に押し付ける。この結果、上記折り返し部20
2が塑性変形して図7に示すように係止用の凹溝101
内に入り込み、この係止用凹溝101内に上記シールド
板200の外周縁部201が支持固定された状態とな
る。
【0003】さらに、米国特許第183592号明細書
には、図8に示すようなシールド板(密封装置)200
が記載されている。このシールド板(密封装置)200
の場合には、外輪100の内周面両端部に、開口端縁に
向かうほど内径が小さくなるテーパ面103を設け、該
テーパ面103にシールド板200の外周縁部201を
弾性的に押圧することで、このシールド板200を外輪
100の内側に支持している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に構成される従来の各転がり軸受用のシールド板(密封
装置)の場合、夫々次に述べるような解決すべき点があ
る。
【0005】まず、図6・図7に示した従来技術の場合
には、製作費が嵩むという点と共に、外輪100を変形
させる原因ともなっていた。すなわち、外輪100の内
側にシールド板200を支持固定するために、折り返し
部202を塑性変形させる(加締める)工程が必要とな
る。この結果、シールド板200の装着作業が面倒にな
り、加締め作業のために複雑な装置が必要になることに
相俟って、シールド板200を組み込んだ転がり軸受の
コストを高める原因となる。また、折り返し部202を
塑性変形させることに伴って、この折り返し部202が
上記外輪100の一部で凹溝形成部分を直径方向に強く
押圧する。この結果、直径が大きくなる方向に上記外輪
100の一部が弾性変形する。この弾性変形に基く変形
量は円周方向にわたって不均一になるため、転がり軸受
の外輪又は内輪が高速で回転した場合には、回転アンバ
ランスに基き、あるいは外輪軌道表面の微妙なうねりに
基き有害な振動等が生じ易くなる。特に、近年における
HDD等の小型化により、外輪の肉厚も小さくなってい
るため、上述のような弾性変形が問題となっている。さ
らに、このような従来技術の場合は、折り返し部202
が屈曲しているため、微細なごみが溜まり易いという欠
点を有していた。
【0006】また、図8に示した従来技術の場合にも、
シールド板200の外周縁部201が外輪100の一部
で凹溝形成部分を直径方向に強く押圧するため、直径が
大きくなる方向に外輪100の一部が弾性変形し、有害
な振動等が生じ易くなる。
【0007】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところ
は、シールド板装着のための特別な装置が不要な構成と
して軸受コストの低廉化を図ると共に、シールド板およ
び外輪の変形を抑え、軸受回転時の有害振動を無くした
転がり軸受を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明がなした技術的手段は、外輪・内輪・複数の転
動体および上記外輪内径面に設けた凹溝に係止されるシ
ールド板とからなる転がり軸受において、シールド板
は、外周縁部に複数の係止用突起が設けられていること
である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明転がり軸受の一実施
形態を説明する。なお、本実施形態は本発明転がり軸受
の一実施形態であって何等これに限定解釈されるもので
はなく本発明の範囲内で適宜変更可能である。
【0010】図1は、本発明転がり軸受の一実施形態
で、本実施形態では図示せるように玉軸受をもって説明
する。図中、1は外輪、6は内輪、7は転動体(玉)、
8は保持器、9はシールド板(密封板)を示す。
【0011】本実施形態では、転がり玉軸受をもって説
明するが、ころ軸受であってもよく本発明の範囲内で転
がり軸受の全般が対象となる。また内輪6は、特に限定
解釈されるものではなく一般的な構造でよく、また転動
体7としては、玉が使用されているが、玉は周知構造で
良く特にその玉径・組み込み数・材質などに限定され
ず、適宜最適な材質・玉径・組み込み数を適用する。保
持器8にあっても特に限定されるものではなく、夫々本
発明の範囲内において任意にその構造を変更可能であ
る。保持器を使用せず、総玉軸受とするものも対象とす
る。
【0012】外輪1は、内周面端部にシールド板係止用
の係止凹溝2をこの内周面の全周にわたって形成してい
る。この係止凹溝2は、図示せる本実施形態の溝形状に
限定されるものではなく、例えばその凹溝2の幅W
段部3の傾斜角度θ、突状部4の内径寸法r、突状部4
の内側面5の傾斜角度α等は、後述するシールド板9の
外周縁部10・係止用突起13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程度のミニチュア軸受に本発明を適用する場合、
上記幅Wを0.3〜0.45mm程度(好ましくは
0.3〜0.4mm)、上記段部3の傾斜角度θを0〜
10度(好ましくは3〜7度)、上記突状部内側面5の
傾斜角度αを15〜35度(好ましくは20〜30
度)、突状部4の内径寸法rはシールド板9の外径より
僅かに小さく(例えば0.1〜0.2mm程度、好まし
くは0.13〜0.18mm程度小さく)する。この場
合、シールド板9は厚さが0.05mmのステンレス鋼
板を使用する。
【0013】シールド板9は、ステンレス鋼板・炭素鋼
板等の金属板により、図3および図4に示したように円
輪状に形成され、その外周縁部10に複数の係止用突起
13が設けられている。外周縁部10の断面は、図3に
示したようにくの字形状とし、またシールド板9の内周
縁部11には、変形防止のために屈曲部12が設けられ
ている。
【0014】係止用突起13は、例えば本実施形態では
外周縁部10の円周方向にわたって一定間隔毎に複数個
任意形状をもって突設され、その突出形状は特に限定さ
れるものでなく、上述した外輪1の係止凹溝2形状に合
致する形状であれば本発明の範囲内である。本実施形態
では、係止用突起13の頂面は外輪1の係止凹溝2の内
面に合致するR状としている。すなわち、本実施形態に
よれば、従来のようにシールド板の外周縁部に半円状の
屈曲部(かしめ部)を持たないため、ごみなどの異物が
溜まることもなく、HDDやVTR等の装置内の清浄度
を高く保てる。
【0015】また係止用突起13は、外周縁部10から
外方に向けて傾斜状に突出している。この傾斜角度も上
述の係止凹溝形状(突状部内側面5の傾斜角度αや段部
3の傾斜角度θ等)等に応じて適宜設定される。
【0016】さらに係止用突起13の起点は、プレス加
工等により板厚を他の部分の板厚より薄くして周方向に
連続するくびれ部14を形成することで、このくびれ部
14が小さな力で弾性変形するように構成されている。
くびれ部14の形状は特に限定されず、本実施形態では
断面V字形状とするが、断面円弧状・断面W字形状等任
意であり、また幅寸法W方向に断続的にくびれ部を設け
るものとするのも本発明の範囲内である。また、くびれ
部14の深さ・長さ等も任意で本発明の範囲内で設定可
能なものである。また、特に薄い板が使用可能な場合
は、該突起13の起点位置の幅を狭く、かつ薄くするこ
とでくびれを無くしても良い。
【0017】なお、本実施形態では係止用突起13が外
周縁部10における円周上の一部に形成されているが、
該突起13の幅寸法Wは、シールド板9を造る金属板の
厚さや硬度、係止用突起13の起点の厚さ(くびれ部1
4)によって任意に調整可能である。また、係止用突起
13の円周上の個数Pは特に限定はされないが、軸受の
転動体数Zに対して以下の関係にあることが望ましい。
P=n・Z±X(nは正の整数、Xは2以上の整数)を
満足し、好ましくは素数とする。
【0018】なおシールド板9は、上述した通り外周縁
部10に複数の係止用突起13を設けるものであれば、
その他の構成部分は周知シールド板構成が採用され、特
に限定されず任意に選択可能である。
【0019】本実施形態によれば、外輪1・シールド板
9を上述の通りの構成としているため、シールド板9を
装着しても外輪1は殆ど変形しない。すなわち、本実施
形態によれば突状部4の内径寸法rをシールド板9の外
径より僅かに小さくしているため、シールド板9を外輪
1の係止凹溝2に係止させる際、シールド板9の係止用
突起13が突状部4の外側に当たり、そのまま押込むと
該係止用突起13の起点のくびれ部14が小さな力で弾
性変形して係止用突起13が係止凹溝2内に入る。そし
て、係止凹溝2内に入り込んだ係止用突起13は、係止
凹溝2内において復元力により傾斜状の突状部内側面5
を押圧してシールド板9の係止用突起13が支持固定
(係止)された状態となる。
【0020】このように、シールド板9の外周(係止部
分)の剛性が極めて低くできるため、外輪1の係止凹溝
2にシールド板9を係止した場合、シールド板9が外輪
1を外径に押し広げることは殆どない。従って、シール
ド板の外周に設けた折り返し部を塑性変形させると共
に、外輪の凹溝部分を弾性変形させてシールド板を装着
する従来構成とは異なり、シールド板そのものの変形お
よび外輪の変形も抑制されるため、軸受を高速回転させ
た場合であっても有害な振動が生じない。従って、昨今
のHDD等の小型化に有効に対応できる。従来のように
シールド板装着の際に複雑な装置を使用することなくシ
ールド板装着が可能となり、その結果転がり軸受全体の
コストが抑えられる。仮に製作誤差等で外輪変形が生じ
ても、係止用突起13の個数をPとすることで軸受にと
って有害な変形、すなわち外輪変形=軌道面のうねり
(nZ山およびnZ±1のうねり)による有害な軸受振
動が生じることはない。なお本実施形態ではシールド板
9を外輪1の片側にのみ装着しているが、シールド板9
は必要に応じて外輪1の両側に装着することも勿論可能
である。
【0021】図5は本発明の第二実施形態で、シールド
板9の他の形態を示す。第一実施形態との相違点は、シ
ールド板9の係止用突起13の起点において、外側のく
びれ部14と共に、該くびれ部14と背中合わせの位置
で内側にもくびれ部15を設けた点である。このような
構成を採用することで、さらに小さな力で弾性変形して
係止用突起13が係止凹溝2内に入る。なお、その他の
構成および作用効果は、第一実施形態と同一であるた
め、図1乃至図4を援用すると共に、同一箇所に同一符
号を付してその説明は省略する。
【0022】
【発明の効果】本発明は、上述の通りの構成とし、シー
ルド板外周縁部の剛性を極めて低くすることが可能にな
り、そのため外輪への装着の際に極めて小さな力で装着
できる。従って、従来のようにシールド板装着の際に、
複雑な装置を使用することなくシールド板装着が可能と
なり、その結果転がり軸受全体のコスト低廉が達成でき
る。
【0023】また本発明は、従来技術のようにシールド
板の外周に設けた折り返し部を塑性変形させると共に、
外輪の凹溝部分を弾性変形させてシールド板を装着する
構成とは異なり、上述の通りシールド板そのものの変形
および外輪の変形も抑制されるため、軸受を高速回転さ
せた場合であっても有害な振動が生じない。従って、昨
今のHDD等の小型化に有効に対応できる。さらに、シ
ールド板の外周縁部に半円状の屈曲部(かしめ部)を持
たないため、ごみなどの異物が溜まることもなく、HD
DやVTR等の装置内の清浄度を高く保てるという利点
も有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明転がり軸受の一実施形態を一部省略して
示す縦断面図。
【図2】外輪の凹溝部分の一実施形態を拡大して示す縦
断面図。
【図3】シールド板の一実施形態を拡大して示す縦断面
図。
【図4】シールド板の一実施形態を一部省略して示す正
面図。
【図5】シールド板の他の実施形態を拡大して示す縦断
面図。
【図6】従来技術の一実施形態で、シールド板のかしめ
前の状態を示す縦断面図。
【図7】シールド板のかしめ後の状態を示す縦断面図。
【図8】従来技術の他の実施形態を示す縦断面図。
【符号の説明】
1:外輪 2:係止凹溝 6:内輪 7:転動体 9:シールド板 10:外周縁部 13:係止用突起 14:くびれ部
フロントページの続き (72)発明者 吉田 直弘 神奈川県藤沢市鵠沼神明1丁目5番50号日 本精工株式会社内 (72)発明者 須藤 修司 神奈川県藤沢市鵠沼松が岡4丁目6番2号 Fターム(参考) 3J016 AA01 BB17 CA03

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外輪・内輪・複数の転動体および上記外
    輪内径面に設けた凹溝に係止されるシールド板とからな
    る転がり軸受において、シールド板は、外周縁部に複数
    の係止用突起が設けられていることを特徴とする転がり
    軸受。
JP2000282947A 2000-09-19 2000-09-19 転がり軸受 Pending JP2002089574A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011256966A (ja) * 2010-06-10 2011-12-22 Seiko Instruments Inc 転がり軸受、軸受装置、情報記録再生装置
JP2011256967A (ja) * 2010-06-10 2011-12-22 Seiko Instruments Inc 転がり軸受、軸受装置、情報記録再生装置

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