JPH07238942A - 転がり軸受のシール装置 - Google Patents

転がり軸受のシール装置

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JPH07238942A
JPH07238942A JP6028684A JP2868494A JPH07238942A JP H07238942 A JPH07238942 A JP H07238942A JP 6028684 A JP6028684 A JP 6028684A JP 2868494 A JP2868494 A JP 2868494A JP H07238942 A JPH07238942 A JP H07238942A
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JP
Japan
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seal
bearing
ring
contact
labyrinth
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Withdrawn
Application number
JP6028684A
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English (en)
Inventor
Yukimitsu Yamamoto
幸光 山本
Tsukasa Yamakawa
司 山川
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
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Publication of JPH07238942A publication Critical patent/JPH07238942A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings 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
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸受の音響値、トルク値の上昇がなく、しか
も低コストでかつシール性の高いシール装置を提供す
る。 【構成】 浮動リングシール6は、例えば肉厚0.1m
m程度の極薄のプラスチックフィルム材からなり、その
外径(=D1)は外輪2の内径(=D3)よりも僅かに
小径であり(D1〈D3)、その内径(=D2)は、内
輪1のシール溝1aの溝径(=D4)と同程度かあるい
はそれよりも大径で、かつ、内輪1の外径(=D5)よ
りも小径である(D4≦D2〈D5)。また、浮動リン
グシール6は他の軸受部品には固定されておらず、軸受
内部において、軸方向にはシール溝1aの壁面またはラ
ビリンスシール5の軸受内部側端面と接触する範囲内
で、径方向にはシール溝1aの壁面と接触する範囲内で
浮動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばハードディスク
ドライブ(HDD)、レーザビームプリンタ(LB
P)、オプティカルディスクドライブ(ODD)等の情
報機器において、スピンドルモータのスピンドル軸を回
転自在に支持する軸受等に装着されるシール装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一例として、図4に、ハードディスクド
ライブ(HDD:ガイドローラ方式)の一般的構成を示
す。同図に示すディスクスピンドル部において、一対の
軸受11は、外径に磁気ディスク12を装着したスピン
ドル軸13をハウジング14に対し回転自在に支持する
役割をなす。スピンドル軸13には、ケーシング15を
介してスピンドルモータのロータ16が連結され、ま
た、ハウジング14の外径にはロータ16に対向してス
ピンドルモータのステータ17が固定されている。スピ
ンドルモータに電流を通じると、ロータ16がステータ
17に対し励磁回転し、これによりスピンドル軸13が
回転し、磁気ディスク12が回転する。
【0003】ところで、軸受11の周辺には特に清浄度
を必要とする磁気ディスク12が隣接しており、軸受1
1内のグリースがアウトガスとなって軸受11から排出
されると、これが磁気ディスク12上に付着し、ヘッド
クラッシュ、誤作動等を生じさせる可能性がある。その
ため、アウトガスの流出経路にあたる軸受11の端部側
にシール装置18を装着し、アウトガスの軸受外への流
出を防止するようにしている。
【0004】シール装置18としては、現在、低トルク
性を考慮し、磁性流体シールやラビリンスシール等の非
接触形のものが使用されているが(接触形シールは軸受
トルクの増大を招くので)、近時の情報機器の低コスト
化の傾向などから、高価な磁性流体シールの使用を避
け、安価なラビリンスシールを使用する場合が多くなっ
てきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】シール装置18として
ラビリンスシールを使用した場合、磁性流体シールや接
触形シールを使用する場合に比べ、シール性の低下は避
けられない。そのため、現在、ナトリウム−鉱油系グリ
ース、リチウム−合成油系グリース、ウレア−合成油系
グリース等のいわゆる低アウトガスグリースを封入する
ことによって、軸受内におけるアウトガスの発生自体を
抑制する手段が採られる場合が多い。
【0006】しかしながら、封入する低アウトガスグリ
ースの種類によっては、軸受の音響値、トルク値に好ま
しくない影響を生じさせる懸念があった。一方、磁性流
体シールを使用することは低コスト化の傾向にそぐわ
ず、また、接触形シールを使用することは軸受トルクの
上昇を招く。
【0007】そこで、本発明は、軸受の音響値、トルク
値の上昇がなく、しかも低コストでかつシール性の高い
シール装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のシール装置は、
一端が内側軌道輪と外側軌道輪のうち一方の軌道輪の端
部に固定され、他端が他方の軌道輪に設けられたシール
溝との間にラビリンスすきまを形成するラビリンスシー
ルと、このラビリンスシールよりも軸受内部側に浮動配
置された薄肉の浮動リングシールとを備えたものであ
る。
【0009】また、上記構成において、浮動リングシー
ルの他端を上記他方の軌道輪のシール溝と接触可能とし
たものである。
【0010】また、上記構成において、浮動リングシー
ルを肉厚0.1mm程度のプラスチック材で形成したも
のである。
【0011】さらに、本発明のシール装置は、一端が内
側軌道輪と外側軌道輪のうち一方の軌道輪の端部に固定
され、他端に他方の軌道輪に接触する薄肉のリップ部を
有する接触シールを備えたものである。
【0012】また、上記構成において、上記リップ部の
肉厚を0.1mm程度としたものである。
【0013】
【作用】軸受内部からラビリンスすきまに向かうアウト
ガスの流れは、浮動リングシールによって閉塞又は抑制
される。しかも、浮動リングシールは薄肉であり、ま
た、他の軸受部品によって直接拘束されないので、軌道
輪と接触した場合でも軸受トルクの増加は微小なものと
なる。
【0014】軌道輪に接触する薄肉のリップ部を有する
接触シールを用いることにより、軸受内部から軸受外部
に向かうアウトガスの流れが接触シールのリップ部によ
って閉塞又は抑制される。しかも、リップ部は薄肉であ
るため、軌道輪と接触した場合でも軸受トルクの増加は
微小なものとなる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。
【0016】図1に示す実施例は、本発明を深溝玉軸受
のシール装置に適用したものである。この深溝玉軸受
は、例えばハードディスクドライブ(HDD)のディス
クスピンドル部においてスピンドル軸を回転自在に支持
するためのもので(図参照)、内輪1、外輪2、内・外
輪1、2間に介在する複数のボール3、ボール3を円周
等間隔に保持する保持器4、外輪2の両端部内径に固定
された一対のラビリンスシール5、および、ラビリンス
シール5よりも軸受内部側に浮動配置された一対の浮動
リングシール6とで構成される。
【0017】ラビリンスシール5は、合成ゴム材からな
るシール本体5aと金属製のシール芯金5bとからな
り、その外径端は、外輪2の端部内径に設けられた環状
の固定溝2aに嵌合固定される。また、ラビリンスシー
ル5の内径端はリップ部5a1をなし、内輪1の端部外
径に設けられた環状のシール溝1aとの間にラビリンス
すきまSを形成する。
【0018】浮動リングシール6は、例えば肉厚0.1
mm程度の極薄のプラスチックフィルム材からなり、そ
の外径(=D1)は外輪2の内径(=D3)よりも僅か
に小径であり(D1〈D3)、その内径(=D2)は、
内輪1のシール溝1aの溝径(=D4)と同程度かある
いはそれよりも大径で、かつ、内輪1の外径(=D5)
よりも小径である(D4≦D2〈D5)。また、浮動リ
ングシール6は他の軸受部品(内輪1、外輪2、ボール
3、保持器4、ラビリンスシール5)には固定されてお
らず、軸受内部において、軸方向にはシール溝1aの壁
面またはラビリンスシール5の軸受内部側端面と接触す
る範囲内で、径方向にはシール溝1aの壁面と接触する
範囲内で浮動することができる。ただ、この実施例で
は、ラビリンスシール5の軸受内部側端面の下方部分5
a2を軸受内部側にやや突出させることにより、浮動リ
ングシール6の軸方向への浮動範囲が小さくなるよう配
慮されている。尚、浮動リングシール6は極薄のプラス
チックフィルム材からなるものではあるが、軸受回転に
伴う遠心力や軸受内部の圧力変化(グリースの流動圧、
アウトガス圧等)等によってはその形状が損なわれない
程度の剛性・弾性は備えている。
【0019】以上により、浮動リングシール6の外径端
は外輪2とは寸法的に非接触、内径端は内輪1のシール
溝1aに入り込み、シール溝1aと接触可能になる。内
輪1が回転すると、浮動リングシール6は内輪のシール
溝1aに接触し内輪1と共に連れ回り回転するか、ある
いは、ラビリンスシール6に接触し非回転となる(又は
僅かに回転する)。軸受内部からラビリンスすきまSに
向かうアウトガスの流れは、浮動リングシール6によっ
て閉塞又は抑制される。そのため、接触形シール装置を
使用した場合と同程度の高いシール効果が得られる。し
かも、浮動リングシール6は極薄のプラスチックフィル
ム材からなり、また、他の軸受部品によって直接拘束さ
れないので、シール溝1aと接触した場合でも軸受トル
クの増加は微小なものとなる。
【0020】上記構成の深溝玉軸受(本実施例品)と従
来品とについて、アウトガス量(粒子個数)を比較測定
した結果を下記に示す。なお、測定条件は、回転数=3
600rpm、測定時間=9min、エアー供給量=5
00cc/minである。
【0021】(1)本実施例品(ラビリンスシール+浮
動リングシール、ウレア−合成油系グリース:U2175グ
リース等) アウトガス量:1100個
【0022】(2)従来品(ラビリンスシール、ウレア
−合成油系グリース:U2175グリース等) アウトガス量:9000個
【0023】(3)従来品(ラビリンスシール、アウト
ガスの少ないナトリウム−鉱油系グリース:アンドック
C等) アウトガス量:2400個
【0024】また、起動トルクについても比較測定した
ところ、本実施例品の起動トルクは従来品(ラビリンス
シール、ウレア−合成油系グリース:U2175グリース
等)と同程度であった。
【0025】図2に示す実施例は、接触シール7を用い
たものである。接触シール7は、合成ゴム材からなるシ
ール本体7aと金属製のシール芯金7bとからなり、そ
の外径端は、外輪2の端部内径に設けられた環状の固定
溝2aに嵌合固定される。また、接触シール7の内径端
は極薄のリップ部7a1をなし、内輪1のシール溝1a
に接触する。リップ部7a1の肉厚は例えば0.1mm
程度である。軸受内部から軸受外部に向かうアウトガス
の流れが接触シール7のリップ部7a1によって閉塞又
は抑制されるので、高いシール効果が得られる。しか
も、リップ部7a1は極薄であるため、シール溝1aと
接触した場合でも軸受トルクの増加は微小なものとな
る。
【0026】図3示す実施例は、接触シール7のリップ
部7a1を内輪1の外径面1bに接触させたものであ
る。この実施例では、内輪1にシール溝1aは設けられ
ていない。図2に示すものと、同様の作用効果を奏す
る。
【0027】尚、以上の説明は、本発明を深溝玉軸受の
シール装置に適用したものであるが、本発明はこれに限
定されず、広く転がり軸受のシール装置一般に適用する
ことができる。また、ラビリンスシール5、接触シール
7を内輪1側に固定した構成とすることも可能であり、
この場合も上記と同様の作用効果を奏する。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ラビリンスシールよりも軸受内部側に薄肉の浮動リング
シールを浮動配置したので、軸受内部からラビリンスす
きまに向かうアウトガスの流れが浮動リングシールによ
って閉塞又は抑制され、接触形シール装置を用いた場合
と同程度の高いシール効果を得ることができる。
【0029】浮動リングシールの他端を軌道輪のシール
溝と接触可能な構成とすることにより、シール性をより
一層向上させることができる。しかも、浮動リングシー
ルは薄肉であり、また、他の軸受部品によって直接拘束
されないので、軌道輪と接触した場合でも軸受トルクの
増加は微小なものとなる。
【0030】浮動リングシールを肉厚0.1mm程度の
プラスチック材で形成することにより、軸受回転に伴う
遠心力や軸受内部の圧力変化(グリースの流動圧、アウ
トガス圧等)等によってはその形状が損なわれない程度
の剛性・弾性が具備されるので、上記効果が確実に発揮
されると同時に、軸受トルクの増加を極めて微小なもの
とすることができる。
【0031】軌道輪に接触する薄肉のリップ部を有する
接触シールを用いることにより、軸受内部から軸受外部
に向かうアウトガスの流れが接触シールのリップ部によ
って閉塞又は抑制されるので、高いシール効果を得るこ
とができる。しかも、リップ部は薄肉であるため、軌道
輪と接触した場合でも軸受トルクの増加は微小なものと
なる。
【0032】接触シールの肉厚を0.1mm程度とする
ことにより、軸受トルクの増加を極めて微小なものとす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わるシール装置を装着した
深溝玉軸受の断面図(図a)、図1aにおけるシール装
置の周辺部を示す拡大断面図(図b)である。
【図2】本発明の他の実施例を示す拡大断面図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す拡大断面図である。
【図4】ハードディスクドライブ(HDD:ガイドロー
ラ方式)の一般的構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 内輪 1a シール溝 2 外輪 5 ラビリンスシール 6 浮動リングシール 7 接触シール 7a1 リップ部 S ラビリンスすきま

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端が内側軌道輪と外側軌道輪のうち一
    方の軌道輪の端部に固定され、他端が他方の軌道輪に設
    けられたシール溝との間にラビリンスすきまを形成する
    ラビリンスシールと、このラビリンスシールよりも軸受
    内部側に浮動配置された薄肉の浮動リングシールとを備
    えたことを特徴とする転がり軸受のシール装置。
  2. 【請求項2】 上記浮動リングシールの他端が上記他方
    の軌道輪のシール溝と接触可能なことを特徴とする請求
    項1の転がり軸受のシール装置。
  3. 【請求項3】 上記浮動リングシールが肉厚0.1mm
    程度のプラスチック材からなることを特徴とする請求項
    1又は2の転がり軸受のシール装置。
  4. 【請求項4】 一端が内側軌道輪と外側軌道輪のうち一
    方の軌道輪の端部に固定され、他端に他方の軌道輪に接
    触する薄肉のリップ部を有する接触シールを備えたこと
    を特徴とする転がり軸受のシール装置。
  5. 【請求項5】 上記リップ部の肉厚が0.1mm程度あ
    ることを特徴とする請求項4の転がり軸受のシール装
    置。
JP6028684A 1994-02-28 1994-02-28 転がり軸受のシール装置 Withdrawn JPH07238942A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010000907A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Ntn Corp 車輪用軸受装置
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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 20010508