JPH03129121A - シール装置付複列玉軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明に係るシール装置付複列玉軸受は、例えばコン
ピュータの外部記憶装置として使用されるハードディス
クを回転駆動する為の、電動モータに組み込んで利用さ
れる。

３゜ （従来の技術） ハードディスクを回転駆動する為の装置（ＨＤＤ）には
、従来から、例えば第１２図に示す様なスピンドルモー
タが組み込まれている。

この第１２図に示したスピンドルモータは、外周面に形
成した取付フランジ１により、取付基板等に固定される
ハウジング２の内側に回転軸３を、玉軸受４．４を介し
て回転自在に支承すると共に、この回転軸３の端部に、
ロータとして機能するハブ６を固定し、このハブ６に、
ハードディスクを固定する様にしている。

ハウジング２の内側に回転＠３を支承する為の玉軸受４
．４は、それぞれ第１３図に詳示する様に構成されてい
る。

７は内周面に内方軌道８を形成した外輪、９は外周面に
外方軌道ｔＯを形成した内輪、１１は上記内方軌道８と
外方軌道１０との間に複数設けられた玉、１２はこれら
複数の玉１１を回転自在に保持する為の保持器、１３．
１３は、それぞれの外周縁を外輪７の両端部内周面に支
持し、それぞれの内周縁を内輪９．の両端部外周面に近
接させたシール板である。

上述の様に構成される玉軸受４を、第１２図に示した様
な、ハードディスク駆動用のスピンドルモータに組み込
む場合、外輪７をハウジング２に内嵌固定し、内輪９を
回転＠３に外嵌固定する。

この結果回転軸３が、ハウジング２の内側に回転自在に
支承される。

又、外輪７の両端部内周面に支持したシール板１３．１
３は、両シール板１３．１３に挟まれた部分に存在し、
前記複数の玉１１が転勤する部分を潤滑するグリースが
外部に漏洩したり、或は上記部分に異物が進入する事を
防止する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の様に構成される玉軸受４．４を組み込
んだ、従来のハードディスク駆動用電動モータの場合、
玉軸受４．４の構造に起因して、次に述べる様な不都合
を生じる。

即ち、グリースが外部に漏洩するのを防止する為のシー
ル板１３．１３の内、一方（第１３図の上方）のシール
板１３は、保持器１２との干渉を防止する為、この保持
器１２によって保持された複数の玉１１から大きく離れ
た位置に設ける必要がある。

この為、玉軸受４．４の幅寸法Ｗ（第１３図）が大きく
なる事が避けられず、この様な玉軸受４．４を組み込ん
だスピンドル千−夕の厚さ寸法Ｔ（第１２図）も大きく
なる事が避けられない。

ＨＤＤ等の設置スペースは、近年に於けるラップトツブ
型のＯＡ機器の普及等により、極めて狭くなっており、
上述の様な原因により、スピンドルモータの厚さ寸法Ｔ
が僅かでも大きくなる事は好ましくない。

第１２図に示した様な車列の玉軸受４．４を２個組み合
わせて使用するのに代えて、外輪の内周面と内輪の外周
面と、に、それぞれ複数の内方軌道或は外方軌道を有す
る、複列の玉軸受を使用すれば、成る程度モータの厚さ
寸法を小さくする事が出来るが、使用条件によっては未
だ不十分な場合も考えられる。

本発明のシール装置付複列玉軸受は、上述の様な事情に
鑑みて考えられたものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明のシール装置付複列玉軸受は、従来から知られて
いる複列玉軸受と同様に、内周面に複数の内方軌道を有
する外輪相当部材と、外周面に複数の外方軌道を有する
内輪相当部材と、上記複数の内方軌道と複数の外方軌道
との間に設けられた複数の玉と、この複数の玉を保持す
る為、それぞれ環状に形成された複数の保持器とから構
成されている。

更に、本発明のシール装置付複列玉軸受に於いては、上
記複数の保持器の内の少なくとも一方の保持器の外端部
にシール板を、当該保持器と一体に設けると共に、この
シール板の外周縁を上記転がり軸受を構成する外輪相当
部材の内周面に、内周縁を上記転がり軸受を構成する内
輪相当部材の外周面に、それぞれ近接させて、上記外輪
相当部材の内周面と内輪相当部材の外周面との間の空間
の一端開口部を塞いでいる。

（作　　用） 上述の様に構成される本発明のシール装置付複列玉軸受
は、幅寸法を十分に小さく出来る為、この複列玉軸受を
電動モータに組み込んだ場合、この電動モータの厚さ寸
法を十分に小さくする事が可能となる。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。

第１図は本発明のシール装置付複列玉軸受の第一実施例
を示す断面図である。

１４は外輪で、この外輪１４の内周面には、２木の内方
軌道１５．１５を形成している。又、１６は内輪で、こ
の内輪１６は、それぞれの外周面に外方軌道１７．１７
を形成した、２個の内輪素子１８．１８を組み合わせる
事で構成されている。

上記複数の内方軌道１５．１５と複数の外方軌道１７．
１７との間には、それぞれ複数の玉１９．１９を設けて
おり、この複数の玉１９．１９を、それぞれ環状に形成
された複数の保持器２０１２０により保持している。

更に、上記複数の保持器２０．２０の外端部にはそれぞ
れシール板２１．２１を、各保持器２０．２０と一体に
設けると共に、各シール板２１．２１の外周縁を上記外
輪１４の両端部内周面に、内周縁を内輪１６の両端部外
周面に、それぞれ近接させて、上記外輪１４の内周面と
内輪１６の外周面との間の空間２２の両端開口部を塞い
でいる。

即ち、第２図に詳示する様に、各シール板２１の内周縁
部分２３と、内輪１６の両端部外周部分で、表面を平滑
に仕上げられた部分とを、掻く小さい（例えば５０μｍ
程度）隙間を介して対向させる事により、各シール板２
１が内輪１６に摺動案内される様にすると共に、各シー
ル板２１の外周縁部分２４と外輪１４の両端部内周部分
との間に、屈曲した隙間を形成する事で、上記摺動案内
用の隙間よりも大きな（例えば１５０μｍ程度）の隙間
寸法を有する、ラビリンスシール部２５としている。各
シール板２１と上記内周縁部分２３及び外周縁部分２４
との関係を、上述の様に構成する結果、各シール板２１
．２１の存在によるトルク損失を少なくして、しかも上
記ラビリンスシール部２５の隙間寸法精度が安定し、各
シール板２１によるシール性が良好になる。

上述の様に構成される本発明のシール装置付複列玉軸受
は、幅寸法Ｗ（第１図）を十分に小さく出来る為、この
複列玉軸受を電動モータに組み込んだ場合、この電動モ
ータの厚さ寸法を十分に小さくする事が可能となる。

又、第１図に示したシール装置付複列玉軸受の場合、玉
１９．１９を設けた空間２２の両端開口部が、シール板
２１．２１により塞がれている為、電動モータへの組み
付は後に、この空間２２内に存在するグリースが外部に
漏れ出す事を防止出来るだけでなく、組み付は前に、上
記空間２２内に塵芥等の異物が進入する事を防止する事
が出来る。

尚、上記第一実施イ列のシール装置付複列玉軸受の場合
、電動モータ等への組み込み時に、内輪素子１８．１８
を軸方向（第１図の上下方向）に押圧する事で、各内輪
素子１８．１８と外輪１４との間に設けた玉１９．１９
に予圧を付与する。この際、一方の内輪素子１８を先に
回転軸３の外周面に接着しておき、他方の内輪素子１８
は、予圧付与後に、回転！ｌｄ　３の外周面に接着する
。

次に、第３図は本発明のシール装置付複列玉軸受の第二
実施例を示している。

本実施例の場合、上記第一実施例の場合とは逆に、内輪
１６を一体とし、外輪１４を２個の外輪素子２６．２６
から構成している。

この為、本実施例のシール装置付複列玉軸受の場合、電
動モータ等への組み込み時に、外輪素子２６．２６を軸
方向（第３図の上下方向）に押圧する事で、各外輪素子
２６．２６と内輪１６との間に設けた玉１９．１９に予
圧を付与する。

次に、第４図は本発明のシール装置付複列玉軸受の第三
実施例を示している。

本実施例の場合、外輪１４と内輪１６とを、何れも一体
に形成している。

従って本実施例のシール装置付複列玉軸受の場合、玉軸
受の組み立て時に、外輪１４と内輪１６との間に設ける
玉１９．１９に予圧を付与しておく。

上述の様に構成される、本発明のシール装置付複列玉軸
受は、例えば第５〜１１図に示す様に、ハードディスク
駆動用等に使用されるモータに組み込まれる。

先ず、第５図は、本発明のシール装置付複列玉軸受を、
ボトムロータ型のスピンドルモータに組み込んだ例を示
している。この第５図に示したスピンドルモータは、外
周面に形成した取付フランジ１により、取付基板等に固
定されるハウジング２の内側に回転軸３を、玉軸受を介
して回転自在に支承すると共に、この回転軸３の一端部
にロータ５を固定する事で構成され、上記回転軸３の他
端部に固定したハブ６に、ハードディスクを固定する様
にしている。

ハウジング２の内側に回転軸３を支承する為の玉軸受は
、前述の第４図に示す様に、内周面に２本の内方軌道１
５．１５を形成した外輪１４と、外周面に２本の外方軌
道１７．１７を形成した内輪１６との間に、保持器２０
．２０によって保持された複数の玉１９．１９を設ける
事で構成されており、上記各保持器２０．２０の外端部
には、それぞれシール板２１．２１を形成している。

この為、シール装置付複列玉軸受を構成する玉１９．１
９部分に、外部から塵芥が進入したり、或は上記部分に
存在するグリースが、ハードディスクを設置した清浄空
間内に進入する事を防止する機能を確保しつつ、この玉
軸受を組み込んだスピンドルモータの厚さ寸法ｔを小さ
くする事が出来る。

更に、第５図に示したスピンドルモータに於いては、前
記回転軸３の外周面とハウジング２の内周面との間で、
シール装置付複列玉軸受と、ハードディスクを固定する
為のハブ６との間部分に、円輪状に形成されたポールピ
ース２７と磁性流体２８とから成る磁性流体シール装置
２９を、前記シール板２１に対向させた状態で設けて、
玉１９を設けた部分に存在するグリースが、ハードディ
スクを設けた清浄空間内に進入する事を、より確実に防
止している。

尚、本発明のシール装置付複列玉軸受を組み込む為の電
動モータは、第５図に示す様なボトムロータ型のスピン
ドルモータに限らず、他の形式の電動モータに適用して
、その電動モータの厚さ寸法を小さくする事が出来る。

例えば、第６図に示す様な、内輪回転型のインハブ型ス
ピンドルモータに本発明のシール装置付複列玉軸受を組
み込んだり、第７図に示す様な、外輪回転型のインハブ
型スピンドルモータに本発明のシール装置付複列玉軸受
を組み込んだりする事も出来る。

又、スピンドルモータに組み込むシール装置付複列玉軸
受としては、前記第４図に示した外輪１４と内輪１６と
の何れもが一体のものに限らず、例えば第１図に示す様
な、内輪１６が二分割されたシール装置付複列玉軸受を
用いて、第８図に示す様なスピンドルモータ、更には他
の形式の電動モータを構成したり、或は、第３図に示す
様な、外輪１４が二分割されたシール装置付複列玉軸受
を用いて、第９図に示す様なスピンドルモータ、或は他
の形式の電動モータを構成する事も出来る。

但し、外輪１４が一体型のシール装置付複列玉軸受を使
用した場合、電動モータ用のコイル３０を直接外輪１４
の外周面に固定すると言った、出願人会社の従業者であ
るｒ井通隆正」　（神奈川県用崎市中原区中丸子１１６
５）の発明と組み合わせる事により、第１０図に示す様
に、厚さ寸法ｔだけでなく、外径寸法ｄも小さな電動モ
ータを得る事が出来る。

更に、第１１図に示す様に、外輪１４の外側に固定した
コイル３０の一部を、この外輪１４の一端面から突出さ
せると共に、ハードディスクを固定する為のハブ６の一
部に、上記外輪１４の突出部３１が進入自在な凹溝３２
を形成する事によリ、上記コイル３０とハブ６との間に
ラビリンスシール部を構成すれば、磁性流体シール装置
を省略しても、玉１１．１１部分に存在するグリースが
、ハードディスクを設けた清浄空間に進入する事を確実
に防止出来る。

尚、ラビリンスシール部を設ける部分は、上記コイル３
０とハブ６との間に代えて、或はコイル３０とハブ６と
の間と共に、取付フランジ１とハブ６との間に形成する
事も出来る。即ち、取付フランジ１の内側面（第１１図
の上面）とハブ６の開口縁部との一方に環状の凹溝を、
必要に応じて他方に、この凹溝に進入自在な突条を、そ
れぞれ形成すれば、取付フランジ１とハブ６との間にラ
ビリンスシール部を設けて、玉１１．１１部分に存在す
るグリースが、ハードディスクを設けた清浄空間に進入
する事を確実に防止出来る。

又、第１１図に於いては、内輪１６を回転軸３と一体に
しているが、内輪１６と回転軸３とは一体である必要は
ない。但し、内輪１６を回転軸３と一体にした複列玉軸
受が、本発明の技術的範囲４゜ に属する事は、勿論である。同様に、外輪１４に就いて
も、ハウジング等と一体に形成されたものが、本発明の
技術的範囲に属する事は勿論である。即ち、これらの一
体構造の場合、回転軸或はハウジングが、内輪相当部材
或は外輪相当部材となる。

（発明の効果） 本発明のシール装置付複列玉軸受は、以上に述べた通り
構成され作用する為、電動モータに組み込んだ場合に、
この電動モータの厚さ寸法を小さくして、電動モータを
組み込んだ各種機器の小型化を図る事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示す断面図、第２図は第
１図のＡ部拡大図、第３〜４図は本発明の第二〜第三実
施例を示す、それぞれ断面図、第５〜１１図は、本発明
のシール装置付複列玉軸受を電動モータに組み込んだ状
態の７例を示す、それぞれ断面図、第１２図は従来の電
動モータの１例を示す断面図、第１３図は第１２図のＢ
部に相当する拡大図である。 １：取付フランジ、２：ハウジング、３；回転軸、４：
玉軸受、５；ロータ、６：ハブ、７：外輪、８：内方軌
道、９：内輪、１０：外方軌道、１１：玉、１２：保持
器、１３；シール板、１４：外輪、１５：内方軌道、１
６；内輪、１７：外方軌道、１８：内輪素子、１９：玉
、２０：保持器、２１：シール板、２２：空間、２３：
内周縁部分、２４：外周縁部分、２５：ラビリンスシー
ル部、２６：外輪素子、２７：ポールピース、２８：磁
性流体、２９：磁性流体シール装置、３゜：コイル、３
１：突出部、３２：凹溝。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）内周面に複数の内方軌道を有する外輪相当部材と
   、外周面に複数の外方軌道を有する内輪相当部材と、上
   記複数の内方軌道と複数の外方軌道との間に設けられた
   複数の玉と、この複数の玉を保持する為、それぞれ環状
   に形成された複数の保持器とから成る複列玉軸受であっ
   て、上記複数の保持器の内の少なくとも一方の保持器の
   外端部にシール板を、当該保持器と一体に設けると共に
   、このシール板の外周縁を上記転がり軸受を構成する外
   輪相当部材の内周面に、内周縁を上記転がり軸受を構成
   する内輪相当部材の外周面に、それぞれ近接させて、上
   記外輪相当部材の内周面と内輪相当部材の外周面との間
   の空間の一端開口部を塞いだ事を特徴とするシール装置
   付複列玉軸受。
2. （２）外輪相当部材が一体で、内輪相当部材である内輪
   が二分割されている、請求項１に記載のシール装置付複
   列玉軸受。
3. （３）内輪相当部材が一体で、外輪相当部材である外輪
   が二分割されている、請求項１に記載のシール装置付複
   列玉軸受。
4. （４）外輪相当部材と内輪相当部材との何れもが一体で
   ある、請求項１に記載のシール装置付複列玉軸受。
5. （５）シール板の内周縁部分と内輪相当部材の外周部分
   との係合により、このシール板が内輪相当部材に案内さ
   れており、シール板の外周縁部分と外輪相当部材の内周
   部分との間に、ラビリンスシール部が形成されており、
   このラビリンスシール部の隙間寸法は、上記係合部分の
   隙間寸法よりも大きくしている、請求項１〜５の何れか
   に記載のシール装置付複列玉軸受。