JP2002137254A - 転がり軸受のプラスチック製シール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形時におけるゲートを切り離す際の欠
肉によってシールの機能を損なったり、ゲート跡に生じ
たバリが脱落して軸受内部に入り込んで異音を発生する
等の不具合を生じず、しかも、外輪に装着して外輪回転
のもとに高速回転させても振動等が生じることのない転
がり軸受のプラスチック製シールを提供する。 【解決手段】 表裏いずれかの面に設定した１つのゲー
トを介して射出成形するとともに、そのゲートの設定部
位を含め、かつ、シールの軸心Ｏを中心とする円周を等
分する複数の位置にそれぞれ凹部６ｄ，６ｅを設けた構
成とすることで、射出成形後にゲートを切り離す際、シ
ール機能を損なうような欠肉の発生を実質的に無くすと
ともに、ゲート跡７に多少のバリが生じても、軸受に対
して装着する際に外輪等と干渉してバリが脱落すること
がなく、かつ、そのバリは凹部６ｄ内に位置しているた
めにシール６の側面からはみ出すことがない。また、ゲ
ート位置の凹部６ｄに加えて、円周を等分する位置にカ
ウンタバランス用の凹部６ｅを形成することで、回転時
における振動等の発生を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は転がり軸受のプラス
チック製シールに関し、特に、外輪回転で使用される比
較的小型の転がり軸受に装着するのに適したプラスチッ
ク製シールに関する。

【０００２】

【従来の技術】転がり軸受の内輪と外輪との間に形成さ
れる環状空間の軸方向端部を封止するためのシールとし
て、プラスチック製のものが知られている。このような
プラスチック製のシールは、比較的小型の転がり軸受に
使用されるものであって、その構成例を図６に玉軸受に
装着した状態での軸平行断面図を示す。この図６におい
て、６１は内輪、６２は外輪であり、これらの間に形成
される環状空間６３内に、複数のボール６４が保持器６
５によって周方向に一定のピッチで保持された状態で転
動自在に配置されているとともに、環状空間６３の軸方
向両端部に、それぞれプラスチック製シール６６が配置
されている。各プラスチックシール６６は、その外周部
にリップ６６ａが形成されており、外輪６２の内周に形
成されているシール溝６２ａに対してリップ６６ａを嵌
め込むことによって外輪６２に対して装着される。

【０００３】以上のようなプラスチック製シール６６
は、合成ゴムをシール材料とした一般的なシールに比し
て、芯金が不要であり、部品点数を削減することができ
るばかりでなく、軽量化を図ることができると同時に、
外輪に対する装着部位の形状等を適宜に設計することに
よって、脱落しにくいシールとすることができることな
どから、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）用の
軸受等、ミニチュアないしは小径の玉軸受で、かつ、外
輪回転で使用される軸受に広く用いられている。

【０００４】この種のプラスチック製シールは、従来、
図７に要部断面図を示すような金型を用いて、射出成形
によって製造されている。図７において、７１，７２，
７３は金型、７４はキャビティであって、このキャビテ
ィ７４内に樹脂を射出注入するためのゲート７５は、プ
ラスチック製シール６６の外周部のリップ６６ａの先端
部分に設けられるのが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な外周部のリップ６６ａの先端にゲート７５が設定され
ていると、以下に示すような問題が生じる。その一つ
は、金型から成形品を取りだしてゲートをカットする
際、図８（Ａ）に要部拡大図を示すように、シール６６
の外周のリップ６６ａの一部がゲートの一部として欠落
してしまい、軸受に対して装着したとき、同図（Ｂ）に
示すように、その欠落部分から環状空間６３内に封入さ
れている油分が矢印で示すように外部に流出してしまう
という問題がある。

【０００６】また、他の一つは、図９（Ａ）に要部拡大
図を示すように、成形品のゲート跡に微小なバリ７５ａ
が残り、軸受の外輪６２のシール溝６２ａに装着する
際、同図（Ｂ）に示すように、そのバリ７５ａがシール
溝６２ａの入口部分で干渉して脱落する可能性があると
いう問題があり、この場合、脱落片７５ａ′が軸受内部
で転走面に噛み込んで異常音の発生原因となる。

【０００７】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、上記の諸問題点を一挙に解決し、しかも、外輪
に装着された状態で、その外輪が高速で回転するような
使用に際しても、振動発生等のトラブルを生じることの
ないプラスチック製シールの提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の転がり軸受のプラスチック製シールは、転
がり軸受の内輪と外輪の間に形成される環状空間の軸方
向端部を封止すべく、外周部が外輪に対して装着される
平板状かつ環状のプラスチック成形品であって、当該シ
ールは、その表裏いずれかの面に設定された１つのゲー
トを介して射出成形されているとともに、そのゲートが
設定された面には、当該ゲートの設定部位を含め、か
つ、シールの軸心を中心とする円周を等分する複数の位
置に、それぞれ凹部が形成されていることによって特徴
づけられる（請求項１）。

【０００９】ここで、本発明においては、上記ゲートが
設定されている面には、平坦な面上に当該シールの軸心
を中心とする環状の凸条が形成され、上記各凹部は、そ
の凸条を横切って形成され、かつ、各凹部の底面は上記
平坦な面と面一となっている構成（請求項２）を好適に
採用することができる。

【００１０】本発明は、プラスチック製シールの射出成
形時におけるゲートの位置を、従来のように外周部のリ
ップとせず、シールの表面もしくは裏面のいずれか、つ
まり一方の側面の１箇所とし、かつ、その面に形成した
凹部内とすることで、外周部のリップにゲートを形成し
たときに発生する諸問題を一挙に解決し、しかも、凹部
は１箇所とせずに、シールの軸心を中心とする円周を等
分する複数の箇所に設けることで、外輪とともに回転す
るシールのアンバランスに起因する振動等の発生を防止
するものである。

【００１１】すなわち、射出成形時におけるゲートをシ
ールの表裏いずれかの面に形成された凹部内とすること
により、シールの外周部の薄肉のリップの先端に形成す
る従来のシールに比して、シールの厚肉部分にゲートが
形成されるために、射出成形後のゲートの切断に際し
て、成形品の一部が欠落して表裏間を貫通するような孔
が形成される可能性を実質的になくすと同時に、そのゲ
ート跡にバリが生じても、そのバリは凹部内に位置して
いるために、軸受に対する装着時にそのバリがシール溝
と干渉して脱落する恐れがなくなる。

【００１２】そして、本発明においてはゲートは１箇所
として凹部内に設けるのであるが、凹部については、シ
ールの軸心を中心とする円周を等分する位置に複数個設
けることによって、外輪回転の転がり軸受の外輪に装着
されて当該外輪とともに回転するシールのバランスを崩
さず、軸受の回転時に振動等が生じることを防止するこ
とができる。

【００１３】また、請求項２に係る発明のように、ゲー
ト並びに複数の凹部が形成されているシールの面に、平
坦面上にシールの軸心を中心とする環状の凸条を形成す
るとともに、その凸条を横切るように各凹部を形成し、
更にその各凹部の底面を凸状の周りの平坦面と面一とす
ることで、金型構成を簡素化することができ、コストを
低減することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形
態の正面図で、図２はそのＡ−Ａ拡大断面図である。ま
た、図３には、そのシール６を装着した状態を示す玉軸
受の軸平行断面図を示す。

【００１５】この実施の形態における樹脂製のシール６
は、図６に示したものと同様に、その外周部に先端ほど
薄肉となったリップ６ａが形成されており、このリップ
６ａが軸受の外輪２の内周面に形成されたシール溝２ａ
に嵌め込まれることによって当該外輪２に対して装着さ
れる。この装着状態において、シール６の内周面は内輪
１の外周面に対して微小な隙間をもって近接し、これに
より、内輪１と外輪２の間にされ、かつ、複数のボール
４および保持器５が配置された環状空間３を外部に対し
て封止している。

【００１６】シール６の表面（軸受に対する装着状態に
おいて外側となる側面）は、平坦面６ｂ上に当該シール
６の軸心Ｏを中心とする凸条６ｃが形成された形状を有
している。この凸条６ｃには、その円周を２等分する位
置、つまり軸心Ｏを挟んで互いに対向する位置に、それ
ぞれ当該凸条６ｃを横切る切欠きからなる互いに同等の
２つの凹部６ｄ，６ｅが形成されている。これらの各凹
部６ｄ，６ｅは、その底面が平坦面６ｂと面一となって
おり、その深さは０．０５〜０．２ｍｍの範囲とするこ
とが望ましい。そして、その一方の凹部６ｄの底面に、
唯一のピンポイントゲートのゲート跡７が形成されてい
る。

【００１７】すなわち、このプラスチック製のシール６
は、その射出成形に用いる金型構成の例を図４に断面図
で示すように、シール６の一側面である表面に設けた凹
部６ｄの底面に１つのピンポイントゲート１０を介し
て、金型１１，１２，１３で囲まれたキャビティ１４内
に溶融状態のプラスチックを射出注入することによって
成形される。なお、金型１１には、円周を３等分する位
置に３つのノックアウトピン１５が設けられ、型開き後
にこれらのノックアウトピン１５を突き出すことによっ
て、固化後の成形品であるシール６を離型させるように
なっている。

【００１８】以上の本発明の実施の形態によると、射出
成形時におけるゲートがシール６の厚肉部分である一側
面に設けられているため、ゲートを切り離す際に多少の
欠肉を伴っても、表裏を貫通してシールとしての機能を
損なうような欠肉が生じる恐れがなくなる。また、ゲー
トをシールの側面に設けることにより、多少のバリが生
じたとしても、軸受の外輪２のシール溝２ａに対して外
周部のリップ６ａを嵌め込んで装着する際に、そのバリ
は外輪２のいずれの部位にも干渉することがないが故に
脱落する恐れがなく、しかもそのバリは、ゲートは凹部
６ｄの底面に設けられているために、シール６の側面
（表面）からはみ出すことがなく、軸受に組み込んだ後
においても何ら支障を来すことがない。そして、シール
６には、１つのゲートに対応して形成した凹部６ｄのほ
かに、その凹部６ｄに対してシール６の軸心Ｏを挟んで
その反対側にも同等の凹部６ｅが形成されているため、
周方向への重量のアンバランスが解消されており、この
シール６を装着した転がり軸受を外輪回転のもとに高速
で回転させても、振動等が発生する恐れがない。

【００１９】また、各凹部６ｄ，６ｅは、シール６の表
面の平坦面６ｂに突出形成された環状の凸条６ｃの一部
欠落させたものであり、その底面が平坦面６ｂと面一と
なるようにしているので、ピット状の凹部を形成する場
合に比して、金型の形状を簡素化することができ、製造
コストの低減を図ることができる。

【００２０】ここで、以上の実施の形態においては、シ
ール６の表面側の側面、つまり軸受に対して装着した状
態で外側となる側面にゲートを並びに２つの凹部６ｄ，
６ｅを設けた例を示したが、裏面側、つまり軸受に対し
て装着した状態で内側となる側面にゲート並びに２つの
凹部を形成してもよい。その例を図５に要部断面図で示
す。この例においては、シール６の裏面側の平坦面６
ｂ′上に、シール６の軸心Ｏを中心として環状に形成さ
れた凸条６ｃ′を横切るように、底面が平坦面６ｂ′と
面一となっている６ｄ′を形成し、その凹部６ｄ′の底
面にゲート位置を設定している。また、図には現れない
が、この凹部６ｄ′に対して軸心Ｏを挟んで反対側にも
同等の凹部を、先の実施の形態における凹部６ｅと同様
にしてカウンタバランス用として設けている。このよう
な構成によっても、先の実施の形態と全く同等の作用効
果を奏することができる。

【００２１】なお、以上の各実施の形態においては、ゲ
ート位置に対応する凹部と軸心Ｏを挟んで反対側に１つ
のカウンタバランス用の凹部を設けて、全体として２つ
の凹部を設けた例を示したが、凹部の数は２つの限定さ
れることなく、例えば円周を３等分する位置に設けてそ
のうちの一つをゲート位置に対応させるなど、シールの
軸心Ｏを中心とする円周を等分する位置に形成しさえす
れば、任意の複数の凹部を形成することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、平板状
で環状をしたプラスチック製シールを、その表裏いずれ
かの面である一側面に設けた１つのゲートを介して射出
成形するとともに、そのゲートの位置は、一側面に設け
た凹部の底面に設定しているため、成形後にゲートを切
り離す際に、表裏間を貫通してシールの機能を損なうよ
うな欠肉が生じる恐れがないとともに、ゲートの部分に
多少のバリが生じても、軸受に装着する際に外輪等と干
渉してそのバリが脱落して軸受の性能を損なう恐れもな
く、また、そのバリは凹部内に位置するが故にシールの
側面から外方にはみ出すことがなく、使用に際して何ら
支障となることがない。

【００２３】しかも、シールの側面には、ゲートに対応
して形成した凹部を含め、シールの軸心を中心とする円
周を等分する位置に複数の凹部を形成しているので、周
方向への重量のアンバランスが生じることがなく、本発
明に係るシールを装着した転がり軸受を、ＨＤＤ用の軸
受をはじめとして、外輪回転のもとに高速回転で使用し
ても振動等が生じるといった不具合を生じることもな
い。

【００２４】また、請求項２に係る発明のように、ゲー
トを設ける側のシール側面に平坦面から環状に突出した
凸条を形成し、上記各凹部を、その凸条を横切るように
形成して、その底面と、凸状が形成されている平坦面と
を面一とした構成を採用すると、金型の形状を簡素化す
ることができ、製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。

【図３】図１，図２に示した実施の形態のシール６を装
着した玉軸受の軸平行断面図である。

【図４】図１，図２に示した実施の形態のシール６の射
出成形に用いる金型構成の例を示す断面図である。

【図５】本発明の他の実施の形態の要部断面図である。

【図６】従来のプラスチック製シールを装着した玉軸受
の構成例を示す軸平行断面図である。

【図７】図６のプラスチック製シール６６を製造するの
射出成形用金型の構成例を示す断面図である。

【図８】従来のプラスチック製シールにおけるゲートカ
ット時の欠肉の問題点の説明図で、（Ａ）は欠肉の状態
の例を示す図、（Ｂ）はその欠肉による油分漏れの説明
図である。

【図９】従来のプラスチック製シールにおけるゲート跡
に生じるバリによる問題点の説明図で、（Ａ）はバリの
状態の例を示す図、（Ｂ）はそのバリが脱落する様子の
説明図である。

【符号の説明】

１ 内輪 ２ 外輪 ２ａ シール溝 ３ 環状空間 ４ ボール ５ 保持器 ６ プラスチック製のシール ６ａ リップ ６ｂ 平坦面 ６ｃ 凸条 ６ｄ，６ｅ 凹部 ７ ゲート跡 １０ ピンポイントゲート １１，１２，１３ 金型 １４ キャビティ １５ ノックアウトピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転がり軸受の内輪と外輪の間に形成され
   る環状空間の軸方向端部を封止すべく、外周部が外輪に
   対して装着される平板状かつ環状のプラスチック成形品
   であって、 当該シールは、その表裏いずれかの面に設定された１つ
   のゲートを介して射出成形されているとともに、そのゲ
   ートが設定された面には、当該ゲートの設定部位を含
   め、かつ、シールの軸心を中心とする円周を等分する複
   数の部位に、それぞれ凹部が形成されていることを特徴
   とする転がり軸受のプラスチック製シール。
2. 【請求項２】 上記ゲートが設定されている面には、平
   坦な面上に当該シールの軸心を中心とする環状の凸条が
   形成され、上記各凹部は、その凸条を横切って形成さ
   れ、かつ、各凹部の底面は上記平坦な面と面一となって
   いることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受のプ
   ラスチック製シール。