JPH1162998A - シール付転がり軸受 - Google Patents

シール付転がり軸受

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Publication number
JPH1162998A
JPH1162998A JP22174197A JP22174197A JPH1162998A JP H1162998 A JPH1162998 A JP H1162998A JP 22174197 A JP22174197 A JP 22174197A JP 22174197 A JP22174197 A JP 22174197A JP H1162998 A JPH1162998 A JP H1162998A
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JP
Japan
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peripheral surface
ring
seal
outer ring
oil
Prior art date
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Pending
Application number
JP22174197A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Yamamoto
雅雄 山本
Ikunori Sakatani
郁紀 坂谷
Atsushi Yokouchi
敦 横内
Michiharu Naka
道治 中
Yasunobu Fujita
安伸 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP22174197A priority Critical patent/JPH1162998A/ja
Publication of JPH1162998A publication Critical patent/JPH1162998A/ja
Pending 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
    • F16C33/785Bearing shields made of sheet metal
    • 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】 低発塵性、低トルク特性をもつハードディス
クドライブ用の長寿命のシール付転がり軸受を提供す
る。 【構成】 内周面に外輪軌道をもつ外輪1と、外周面に
内輪軌道をもつ内輪3と、これら内輪軌道及び外輪軌道
の間に転動自在に設けられた転動体5と、前記外輪内周
面の端部近傍から前記内輪外周面の端部近傍まで設けら
れた剛性シール板9Aと、この剛性シール板と前記外輪
及び内輪とで規定される空隙内に充填された潤滑油12
とを具備するシール付転がり軸受において、前記剛性シ
ール板の少なくとも一端部9aに取り付けられ、前記外
輪内周面に形成された凹所1aに当接される弾性部材1
0,10Aと、互いに非接触に近接対面する前記剛性シ
ール板の他端部9cおよび前記内輪外周面3aのうち少
なくとも一方に付着され、前記潤滑油で濡らされにくい
成分を含む撥油膜11とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブ(以下、HDDと称する)などのディスク駆動装
置等に使用されるスピンドル用シール付転がり軸受に関
し、とくに低発塵性及び低トルク特性を有するシール付
転がり軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】HDD装置において動作する部品の中に
は、スピンドルのような外輪回転による高速運動部分が
ある。このようなスピンドル支持用の転がり軸受におい
ては、長寿命化を図るためにできるだけ多量の潤滑油を
転がり軸受の内部に保持させる必要がある。
【0003】また、HDD装置にはヘッド用のスイング
アームのように低速回転運動する部分がある。このよう
なスイングアーム支持用の転がり軸受においては、ヘッ
ドやディスクを汚染しないように潤滑油のにじみ出しを
防止する必要がある。
【0004】例えば、特開平8−283767号公報や
特開平8−303467号公報には、HDD等の情報処
理装置における回転部分を支持する軸受として、油潤滑
を用いた低発塵性で長寿命の転がり軸受が開示されてい
る。
【0005】図4及び図5に示すように、従来のHDD
用軸受のシール板9は、その一端部9aを外輪の内周面
凹所1aにかしめて取り付けられている。一方、シール
板の他端部9cは内輪の外周面凹所3aに近接して設け
られ、両者間にラビリンスシール部8を形成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
軸受においては図5に示すように、シール板の一端部9
aをかしめ加工しやすいようにするため、変形補助用の
円周方向に放射状に複数のスリット孔9b(又は小孔)
を形成しているが、これらのスリット孔9b(又は小
孔)を通って軸受内部から発塵が外部に漏れ出すという
問題がある。また、ラビリンスシール部8は非接触シー
ルであるので、発塵はここからも外部に漏れ出す。発塵
がHDD内の各部品及びディスクなどに付着すると、誤
動作を生じる原因になる。
【0007】ところで、軸受を長寿命化するためには潤
滑油12の充填量を多くすることが望ましいが、軸受内
部の潤滑油量を多くすると、潤滑油が外部ににじみ出し
やすくなり、それに応じて発塵量も増大するという問題
がある。潤滑油がにじみ出して発塵量が増大すると、情
報の読み出し書き込み動作が不良不能となるおそれがあ
り、ヘッド及びディスクの清掃や、場合によってはヘッ
ド及びディスクの交換が必要となる。
【0008】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、長寿命化を維持しながらも低発塵性を図
れ、しかも、低トルク特性をもつHDD用シール付転が
り軸受を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るシール付転
がり軸受は、内周面に外輪軌道をもつ外輪と、外周面に
内輪軌道をもつ内輪と、これら内輪軌道及び外輪軌道の
間に転動自在に設けられた転動体と、前記外輪内周面の
端部近傍から前記内輪外周面の端部近傍まで設けられた
剛性シール板と、この剛性シール板と前記外輪及び内輪
とで規定される空隙内に充填された潤滑油とを具備する
シール付転がり軸受において、前記剛性シール板の少な
くとも一端部に取り付けられ、前記外輪内周面に形成さ
れた凹所に当接される弾性部材と、互いに非接触に近接
対面する前記剛性シール板の他端部および前記内輪外周
面のうち少なくとも一方に付着され、前記潤滑油で濡ら
されにくい成分を含む撥油膜と、を備えることを特徴と
する。
【0010】撥油膜に含ませる成分としては、例えば弗
素系界面活性剤、弗素系シランカップリング剤、弗素系
ポリマー等の弗素系の処理剤を用いることができる。
【0011】撥油膜は撥油剤を塗付することにより形成
してもよい。なお、必要に応じて撥油剤を溶剤で希釈し
て塗布すると、薄く均一な被膜を形成することができ
る。また、内部に潤滑油を注入した転がり軸受に対して
外部から撥油剤をその軸受全体にスプレイすることによ
り、撥油層を形成するようにしてもよい。なお、撥油剤
を付着させる部分は、軌道輪(外輪及び内輪の何れか一
方)のシール面と、密封板のシール面への対向面との少
なくとも一方であれば足りる。転がり接触面(玉やコロ
などの転動体の転動面、内輪軌道及び外輪軌道)以外の
部分であれば、特に制約なく撥油剤を塗布してよい。
【0012】弾性部材は、ニトリルゴム、アクリルゴ
ム、弗素ゴム、シリコンゴム、合成樹脂(46,66ナ
イロンなどのアミド樹脂)、ウレタンゴムのうち一種又
は二種以上を混合したものを用いることができる。
【0013】撥油剤は、上記の弗素系界面活性剤の親油
基と疎油基とを分子構造上に併せ持つ有機化合物を用い
ることができる。
【0014】剛性シール板は、耐食性に優れた変形しに
くい金属、合金、合成樹脂を用いてつくることができ
る。
【0015】なお、弾性部材は、弗素系の撥油剤を0.
01〜3重量%の割合で含み、かつ、剛性シール板の内
側面の少なくとも一部を覆うように貼付されていること
が好ましい。
【0016】
【作用】本発明に係るシール付転がり軸受においては、
内輪外周面とシール板の非接触他端部との少なくとも一
方に潤滑油で濡らされにくい撥油成分を含む塗布膜を形
成しているので、この塗布膜によって潤滑油がはじか
れ、潤滑油の外部へのにじみ出しが防止される。これに
より発塵量が抑制され、また外輪と内輪との間の適量の
潤滑油によって軌道輪の軌道の油膜厚さを増大させるこ
とができる。
【0017】また、弾性部材を剛性シール板の内側面の
全部または一部を覆うように貼付しているので、剛性シ
ール板の一端部(カール部分)と外輪内周面凹所(シー
ル溝)との気密性が高まり、軸受内部からの発塵がさら
に抑制される。
【0018】なお、上記の弾性部材は、弗素系の撥油剤
を0.01〜3重量%の割合で含み、かつ、剛性シール
板の内側面の少なくとも一部を覆うように貼付されてい
ることが好ましい。弗素系の撥油剤は0.01重量%以
下の含有量では撥油効果がなく、3重量%以上の含有量
では弾性部材との混合状態が不良となり、撥油剤が弾性
部材から分離して漏れを生じるようになるからである。
この場合に、弗素系の撥油剤の含有量は0.1〜1重量
%の範囲とすることがさらに望ましい。
【0019】また、弾性部材は剛性シール板の内側面の
全面を覆うようにしてもよいし、その一部を覆うように
してもよい。剛性シール板の内側面の全面を覆うように
すると、弾性部材と剛性シール板との相互密着性が高ま
り、両者の一体化が良好になる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面及び表を参照し
ながら本発明の好ましい実施の形態につき説明する。こ
こでは下記条件に従う実験で得られた実施例データを比
較例のそれとそれぞれ比較して述べる。
【0021】[軸受の型式]供試材として用いた軸受の
型式は非接触金属シール形(Z形)の単列深みぞ玉軸受
(呼び番号695)である。軸受の各部寸法は内径5m
m×外径13mm×幅4mmである。
【0022】[潤滑油]供試材として用いた潤滑油は低
粘度のエステル油である。エステル油の粘度は温度40
℃において約70mm2 /sである。
【0023】[潤滑油の注入方法]注射器を用いて軸受
内部の空隙容積の約30%にあたる量を軸受内部に直接
注入した。
【0024】[発塵量の測定]発塵量の測定はアウトパ
ーティクルカウンターを用いて行なった。アウトパーテ
ィクルカウンターでは、密封された容器内で上記の軸受
を7200rpmで回転(外輪回転)させながら、この
密封容器にフィルタでろ過した清浄空気を供給し、軸受
を通過した空気を測定部に導入し、これにレーザ−光を
照射して光を遮る微粒子の数をカウントした。この場合
に、0.1cf(立法フィード)中に存在する粒径0.
1μm以上の微粒子を測定対象としてカウントした。な
お、測定時間は1時間とし、その累計を発塵量とした。
このようにして下記の実施例および比較例につき発塵量
の測定データをそれぞれ得た。
【0025】(実施例1)図1に示すように、シール板
の他端部9c及び内輪外周面の凹所3aの両者に撥油剤
をそれぞれ塗布し、撥油膜11を全面に有するラビリン
スシール部8Aを形成した。
【0026】また、図2に示すように、金属製シール板
9Aの内側面9bの一部および一端部9aにわたり弾性
部材10Aを接着剤で接着した。この弾性部材10Aの
端部は外輪内周面の凹所1aにはめ込まれ、両者は接着
剤で接着されている。
【0027】このようにすると、ラビリンスシール部8
Aにおいては撥油膜11によって潤滑油12がはじか
れ、潤滑油12の外部へのにじみ出しが有効に防止され
るようになり、また接触シール部においては剛性シール
板の一端部9aと外輪内周面の凹所1aとの気密性が高
まり、軸受内部からの発塵がさらに抑制されるようにな
る。
【0028】(実施例2)図1に示すように、シール板
の他端部9c及び内輪外周面の凹所3aの両者に撥油剤
をそれぞれ塗布し、撥油膜11を全面に有するラビリン
スシール部8Aを形成した。
【0029】また、図3に示すように、金属製シール板
9Aの内側面9bの全面および一端部9aにわたり弾性
部材10Bを接着剤で接着した。この弾性部材10Bの
端部は外輪内周面の凹所1aにはめ込まれ、両者は接着
剤で接着されている。
【0030】このようにすると、接触シール部において
は剛性シール板の一端部9aと外輪内周面の凹所1aと
の気密性が高まり、軸受内部からの発塵がさらに抑制さ
れるようになるとともに、剛性シール板9Aと弾性部材
10Bとの一体化が強化されるようになる。
【0031】(実施例3)図2に示すように、金属製シ
ール板9Aの内側面9bの一部および一端部9aにわた
り弾性部材10Aを接着剤で接着した。なお、ラビリン
スシール部には撥油剤は塗布しない。
【0032】(実施例4)内輪外周面の凹所3aのみに
撥油剤を塗布し、撥油膜11を一部に有するラビリンス
シール部を形成した。
【0033】図3に示すように、金属製シール板9Aの
内側面9bの全面および一端部9aにわたり弾性部材1
0Bを接着剤で接着した。この弾性部材10Bの端部は
外輪内周面の凹所1aにはめ込まれ、両者は接着剤で接
着されている。なお、弾性部材10Bは弗素系の撥油剤
を0.01重量%添加した弗素ゴム、ニトリルゴム、ア
クリルゴム、合成樹脂からなるゴムシートである。
【0034】(実施例5)上記実施例4と同様に内輪外
周面の凹所3aのみに撥油剤を塗布し、撥油膜11を一
部に有するラビリンスシール部を形成するとともに、金
属製シール板9Aの内側面9bの全面および一端部9a
にわたり弾性部材10Bを接着剤で接着した。ただし、
弾性部材10Bには弗素系の撥油剤を3重量%添加した
弗素ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、合成樹脂から
なるゴムシートを用いた。
【0035】(実施例6)密封板9は非接触金属シール
(Z形)を使用した。密封板9の全面に撥油剤を塗布し
た。
【0036】(実施例7)密封板9は非接触金属シール
(Z形)を使用した。外輪シール溝部1a及び内輪の凹
所3aに撥油剤をそれぞれ塗布した。
【0037】(比較例1)図4及び図5に示す従来タイ
プの非接触金属シール形(Z形)シール板9を用いた。
なお、ラビリンスシール部8には撥油剤を塗布しない。
【0038】上記実施例1〜7及び比較例1のシール構
造をもつ軸受につきそれぞれ発塵量を測定した結果を表
1に示す。この表1から明らかなように、比較例1の発
塵量が120個であるのに対して実施例1〜7ではいず
れも発塵量が50個以下と少なかった。
【0039】
【表1】
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、内輪外周面とシール板
の非接触他端部との少なくとも一方に潤滑油で濡らされ
にくい撥油成分を含む塗布膜を形成しているので、この
塗布膜によって潤滑油がはじかれ、潤滑油の外部へのに
じみ出しが防止される。これにより発塵量が抑制される
とともに、外輪と内輪との間の適量の潤滑油によって軌
道輪の軌道の油膜厚さを増大させることができる。
【0041】また、弾性部材を剛性シール板の内側面の
全部または一部を覆うように貼付しているので、剛性シ
ール板の一端部(カール部分)と外輪内周面凹所(シー
ル溝)との気密性が高まり、軸受内部からの発塵がさら
に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るシール付転がり軸受の
非接触シール部分を示す拡大断面図。
【図2】本発明の実施形態に係るシール付転がり軸受の
接触シール部分を示す拡大断面図。
【図3】本発明の他の実施形態に係るシール付転がり軸
受の接触シール部分を示す拡大断面図。
【図4】シール付転がり軸受を示す部分断面図。
【図5】従来のシール付転がり軸受のシール部分を示す
拡大断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中 道治 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 藤田 安伸 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周面に外輪軌道をもつ外輪と、外周面
    に内輪軌道をもつ内輪と、これら内輪軌道及び外輪軌道
    の間に転動自在に設けられた転動体と、前記外輪内周面
    の端部近傍から前記内輪外周面の端部近傍まで設けられ
    た剛性シール板と、この剛性シール板と前記外輪及び内
    輪とで規定される空隙内に充填された潤滑油とを具備す
    るシール付転がり軸受において、 前記剛性シール板の少なくとも一端部に取り付けられ、
    前記外輪内周面に形成された凹所に当接される弾性部材
    と、 互いに非接触に近接対面する前記剛性シール板の他端部
    および前記内輪外周面のうち少なくとも一方に付着さ
    れ、前記潤滑油で濡らされにくい成分を含む撥油膜と、
    を備えることを特徴とするシール付転がり軸受。
JP22174197A 1997-08-18 1997-08-18 シール付転がり軸受 Pending JPH1162998A (ja)

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JP22174197A JPH1162998A (ja) 1997-08-18 1997-08-18 シール付転がり軸受

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010196727A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Nsk Ltd 転がり軸受

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010196727A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Nsk Ltd 転がり軸受

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