JP2003148497A - 密封転がり軸受 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
- F16C33/784—Sealings 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
- F16C33/7859—Sealings 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 further sealing element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
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- F16C33/80—Labyrinth sealings
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings 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
- F16C19/06—Bearings 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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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】温度上昇を小さくし、防塵性の向上を図ること
を可能とした密封転がり軸受を提供することである。 【解決手段】外輪1と内輪2との間に二枚の密封板6,
7を備える。一方の密封板6が内輪2に、他方の密封板
7が外輪1に固定されると共に、夫々軸方向にすきまを
持って配置され、該密封板6,7の相対する平面同士で
凹凸状のラビリンス11が構成される。
を可能とした密封転がり軸受を提供することである。 【解決手段】外輪1と内輪2との間に二枚の密封板6,
7を備える。一方の密封板6が内輪2に、他方の密封板
7が外輪1に固定されると共に、夫々軸方向にすきまを
持って配置され、該密封板6,7の相対する平面同士で
凹凸状のラビリンス11が構成される。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バキュームクリー
ナ、電動工具、オルタネータのように高速回転下で用い
られ、ブラシ粉や塵埃が存在する環境で使用される密封
転がり軸受に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、転がり軸受の密封機構は、図3乃
至図5のように外輪100と内輪200との間に配され
る単一の密封板(シールド,シール)300又は400
から構成されているものや、密封性をさらに向上させた
構造として図6のように複数の接触シール500,60
0で構成されたものがある。 【0003】図3及び図4は、密封板(シールド)30
0と内輪シール溝201とがすきま700をもって構成
されており、図5及び図6は、密封板(シール)400
あるいは500,600が、リップ部401あるいは5
01,601で内輪シール溝201に接触している。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
構造では、単一の密封板とする図3,図4の場合は、例
えばブラシ付きモータにおいて発生する摩耗粉は、密封
板300のすきま700から侵入する。 【0005】一方、複数の接触シール500,600で
構成されている軸受(図6)では防塵性は優れるが、密
封板500,600と内輪接触面のように、回転時にす
べり摩擦を発生するので、摩擦トルクが大きく、発熱し
てグリース粘度が下がり油漏れを生ずる。また電動工具
のように素手で工具に触れるような機器では、温度は最
大でも45〜50℃に抑えなければ成立せず、このよう
に接触力の大きい図6のようなシールは適していないと
いう問題があった。 【0006】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、温度上昇を小さくし、防塵性の向上を図ることを可
能とした密封転がり軸受を提供することである。 【0007】 【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、非接触の密封構造を有
する転がり軸受において、内外輪間に複数の密封板を備
え、その一方の密封板が内輪に、他方の密封板が外輪に
固定されると共に、夫々軸方向にすきまを持って配置さ
れ、該密封板の相対する平面同士で凹凸状のラビリンス
が構成されていることである。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、本発明密封転がり軸受の一
実施形態を図に基づいて説明する。 【0009】密封転がり軸受は、外輪1と内輪2と、外
輪1と内輪2との間に配される転動体(玉)3と、密封
板構造5とを備えて構成されている。尚、図中、4は保
持器を、11はグリースを示す。また図面は、玉軸受に
ついて説明するが、これに限定されるものではなく、本
発明の範囲内においてころ軸受など他の周知形態が適用
可能である。 【0010】外輪1は、その内径1aにシール溝1b
を、内輪2は、その外径2aにシール溝2bを備え、該
夫々のシール溝1b,2bを介して密封板構造5を構成
する二枚の密封板6,7を並設して備えている。 【0011】一方の密封板6は、その内径側6aが内輪
シール溝2bに固定されると共に、外径側6bが外輪内
径1aとの間で半径方向にラビリンス8をもって備えら
れる。他方の密封板7は、その外径側7bが外輪シール
溝1bに固定されると共に、内径側7aが内輪外径2a
との間で半径方向にラビリンス9をもって備えられる。 【0012】そして、両密封板6,7は、夫々の間で軸
方向にすきまを持って配置され、該密封板6,7の相対
する平面同士で凹凸状のラビリンス10が構成されてい
る。 【0013】凹凸状のラビリンス10は、各密封板6,
7の相対する平面に夫々形成した凹凸面同士によって構
成される。 【0014】本実施形態では、夫々の密封板6,7の対
向面に形成した任意方向に傾斜する断面下り傾斜状ある
いは上り傾斜状の凸条部6c…,7c…が夫々周方向に
連続して形成され、かつ相対する凸条部6c,7cがそ
の位置を軸方向にずらして、一方の密封板6の凸条部6
cが他方の密封板7の凹条部7dに、また他方の密封板
7の凸条部7cが一方の密封板6の凹条部6dに夫々入
り込むようにして凹凸状のラビリンス10が形成され
る。 【0015】凸条部6c,7c及び凹条部6d,7d
は、一個乃至複数個の範囲で任意に選択されて形成され
るもので特に限定はされず、またその形状にあっても特
に限定されるものではなく、密封板6,7同士の対向面
によって凹凸状のラビリンス10が形成される構造であ
れば本発明の範囲内である。従って、ラビリンス10の
溝深さも任意である。 【0016】また、本実施形態では、各密封板6,7
が、芯金6e,7eをゴム6f,7fで被覆してなる構
造としているが、非接触の密封構造であれば、鉄シール
ドであってもよく本発明の範囲内で適宜変更可能であ
る。また、リップ形状、外径側,内径側形状等も本発明
の範囲内において自由に変更されるものである。 【0017】本発明によると、回転輪の内輪2に固定さ
れた密封板6と外輪1に固定された密封板7は、相対す
る面が相互に凹条部6d,7d及び凸条部6c,7cを
有し、ラビリンス10を形成している。 【0018】内輪2が回転する場合、ラビリンス10を
形成する凸条部(突起)6cは、外径側6bに向けてV
字形に上り傾斜状に傾いて形成されているので、遠心力
により凸条部6cの外部、すなわちコンタミネーション
の侵入するのと逆方向に飛散させる力を生ずる、すなわ
ち防塵性が向上する。 【0019】さらに、この空間(ラビリンス10)に軸
受内部から流出したグリース11又は当初から封入した
グリース11を含めることで、シール効果を生じ、益々
コンタミネーションの侵入を防ぐことができる。この二
枚の密封板6,7は接触した摺動面ではないので、シー
ルの摩擦トルクは無くなり、その分低トルク・低発熱を
有している。焼き付け寿命が延長される。 【0020】 【実施例】「第一実施例」図1は本発明の第一実施例
で、一般の密封板(シール又はシールド)付き軸受にお
ける軸方向の幅を大きくして、内輪2に密封板(シー
ル)6を取り付け可能な空間を設けている。 【0021】内輪2と外輪1には、密封板(シール)
6,7を取り付けるシール溝2b,1bを夫々有し、各
シール溝2b,1bに一方の密封板(シール)6の内径
側6aが、また他方の密封板(シール)7の外径側7b
が夫々挿入されている。 【0022】各密封板6,7の相対する面は、複数個の
凹条部6d,7dと凸条部6c,7cで夫々が向かい合
ってラビリンス10を形成している。また夫々の密封板
6,7は、例えば外輪1に付けられた密封板7は、その
内径側7aが内輪外径2aと半径方向にラビリンス9を
形成しており、内輪2に取り付けられた密封板6は、そ
の外径側6bが外輪内径1aとラビリンス8を構成して
いる。 【0023】従って、二つの密封板6,7は非接触では
あるが大きく三箇所のラビリンス8,9,10を有し、
防塵性に有利である。回転輪(内輪)2に付けた密封板
6は、軸方向で外側に向いた凸条部6cの凹条部6dを
位置し、外部からのブラシ粉や切り粉のような粉塵は、
外部へ飛ばす作用を有する。 【0024】万一、内輪2に取り付けられた密封板6の
外径側6bと外輪内径1aのラビリンス8から粉塵が侵
入しても、内輪2に取付けられた密封板6の内側に形成
された凸条部6cで粉塵が補捉され、その凸条部6cが
V字形に開いているので遠心力で外部に飛ばされ内部に
侵入しない。 【0025】さらに、二枚の密封板6,7の相対する平
面部に形成されるラビリンス10(10A,10Bや、
その近傍の空間10C)にグリース11、特にせん断抵
抗の小さいもの、あるいは軸受の潤滑に用いているもの
と同一のグリース11を封入する。このような空間10
A,10B,10Cの一部または全部にグリース11が
封入されることにより密封性は向上する。 【0026】「第二実施例」図2は、本発明の第2実施
例であって、内輪2を回転輪とすると回転輪に付けた密
封板6が、軸方向で内側に設けられている。すなわち、
図1とは逆に、回転側の凸条部6cが逆向き(下り傾斜
状)のV字形になっている。回転側の密封板6に付着し
た粉塵は、この逆V字形の奥に押し込まれるので、軸受
内への侵入を防げる。 【0027】また、軸受の内部、すなわちグリース封入
側のシールは、その平面部に付着したグリースを外輪内
径1aに遠心力により集めるので、外輪内径1aと密封
板6のラビリンス8はグリース11により密封され一層
防塵効果を発生する。 【0028】本実施例においても、二枚の密封板6,7
の相対する平面部に形成されるラビリンス部10(10
A′,10B′や、その近傍の空間10C′)にグリー
ス11、特にせん断抵抗の小さいもの、あるいは軸受の
潤滑に用いているものと同一のグリース11を封入す
る。このような空間10A′,10B′,10C′の一
部または全部にグリース11が封入されることにより密
封性は向上する。 【0029】 【発明の効果】本発明は、外輪と内輪に付けた二枚の密
封板が、外輪内径と内輪外径と共に夫々ラビリンスを形
成しているだけでなく、夫々の密封板が相対する平面で
相互に凹凸形状を成してラビリンスを形成しているた
め、非接触から導かれる低トルクと、防塵性が向上する
効果を奏する。従って、温度上昇を小さくし、防塵性の
向上を図ることを可能とした密封転がり軸受の提供が図
れた。
ナ、電動工具、オルタネータのように高速回転下で用い
られ、ブラシ粉や塵埃が存在する環境で使用される密封
転がり軸受に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、転がり軸受の密封機構は、図3乃
至図5のように外輪100と内輪200との間に配され
る単一の密封板(シールド,シール)300又は400
から構成されているものや、密封性をさらに向上させた
構造として図6のように複数の接触シール500,60
0で構成されたものがある。 【0003】図3及び図4は、密封板(シールド)30
0と内輪シール溝201とがすきま700をもって構成
されており、図5及び図6は、密封板(シール)400
あるいは500,600が、リップ部401あるいは5
01,601で内輪シール溝201に接触している。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
構造では、単一の密封板とする図3,図4の場合は、例
えばブラシ付きモータにおいて発生する摩耗粉は、密封
板300のすきま700から侵入する。 【0005】一方、複数の接触シール500,600で
構成されている軸受(図6)では防塵性は優れるが、密
封板500,600と内輪接触面のように、回転時にす
べり摩擦を発生するので、摩擦トルクが大きく、発熱し
てグリース粘度が下がり油漏れを生ずる。また電動工具
のように素手で工具に触れるような機器では、温度は最
大でも45〜50℃に抑えなければ成立せず、このよう
に接触力の大きい図6のようなシールは適していないと
いう問題があった。 【0006】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、温度上昇を小さくし、防塵性の向上を図ることを可
能とした密封転がり軸受を提供することである。 【0007】 【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、非接触の密封構造を有
する転がり軸受において、内外輪間に複数の密封板を備
え、その一方の密封板が内輪に、他方の密封板が外輪に
固定されると共に、夫々軸方向にすきまを持って配置さ
れ、該密封板の相対する平面同士で凹凸状のラビリンス
が構成されていることである。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、本発明密封転がり軸受の一
実施形態を図に基づいて説明する。 【0009】密封転がり軸受は、外輪1と内輪2と、外
輪1と内輪2との間に配される転動体(玉)3と、密封
板構造5とを備えて構成されている。尚、図中、4は保
持器を、11はグリースを示す。また図面は、玉軸受に
ついて説明するが、これに限定されるものではなく、本
発明の範囲内においてころ軸受など他の周知形態が適用
可能である。 【0010】外輪1は、その内径1aにシール溝1b
を、内輪2は、その外径2aにシール溝2bを備え、該
夫々のシール溝1b,2bを介して密封板構造5を構成
する二枚の密封板6,7を並設して備えている。 【0011】一方の密封板6は、その内径側6aが内輪
シール溝2bに固定されると共に、外径側6bが外輪内
径1aとの間で半径方向にラビリンス8をもって備えら
れる。他方の密封板7は、その外径側7bが外輪シール
溝1bに固定されると共に、内径側7aが内輪外径2a
との間で半径方向にラビリンス9をもって備えられる。 【0012】そして、両密封板6,7は、夫々の間で軸
方向にすきまを持って配置され、該密封板6,7の相対
する平面同士で凹凸状のラビリンス10が構成されてい
る。 【0013】凹凸状のラビリンス10は、各密封板6,
7の相対する平面に夫々形成した凹凸面同士によって構
成される。 【0014】本実施形態では、夫々の密封板6,7の対
向面に形成した任意方向に傾斜する断面下り傾斜状ある
いは上り傾斜状の凸条部6c…,7c…が夫々周方向に
連続して形成され、かつ相対する凸条部6c,7cがそ
の位置を軸方向にずらして、一方の密封板6の凸条部6
cが他方の密封板7の凹条部7dに、また他方の密封板
7の凸条部7cが一方の密封板6の凹条部6dに夫々入
り込むようにして凹凸状のラビリンス10が形成され
る。 【0015】凸条部6c,7c及び凹条部6d,7d
は、一個乃至複数個の範囲で任意に選択されて形成され
るもので特に限定はされず、またその形状にあっても特
に限定されるものではなく、密封板6,7同士の対向面
によって凹凸状のラビリンス10が形成される構造であ
れば本発明の範囲内である。従って、ラビリンス10の
溝深さも任意である。 【0016】また、本実施形態では、各密封板6,7
が、芯金6e,7eをゴム6f,7fで被覆してなる構
造としているが、非接触の密封構造であれば、鉄シール
ドであってもよく本発明の範囲内で適宜変更可能であ
る。また、リップ形状、外径側,内径側形状等も本発明
の範囲内において自由に変更されるものである。 【0017】本発明によると、回転輪の内輪2に固定さ
れた密封板6と外輪1に固定された密封板7は、相対す
る面が相互に凹条部6d,7d及び凸条部6c,7cを
有し、ラビリンス10を形成している。 【0018】内輪2が回転する場合、ラビリンス10を
形成する凸条部(突起)6cは、外径側6bに向けてV
字形に上り傾斜状に傾いて形成されているので、遠心力
により凸条部6cの外部、すなわちコンタミネーション
の侵入するのと逆方向に飛散させる力を生ずる、すなわ
ち防塵性が向上する。 【0019】さらに、この空間(ラビリンス10)に軸
受内部から流出したグリース11又は当初から封入した
グリース11を含めることで、シール効果を生じ、益々
コンタミネーションの侵入を防ぐことができる。この二
枚の密封板6,7は接触した摺動面ではないので、シー
ルの摩擦トルクは無くなり、その分低トルク・低発熱を
有している。焼き付け寿命が延長される。 【0020】 【実施例】「第一実施例」図1は本発明の第一実施例
で、一般の密封板(シール又はシールド)付き軸受にお
ける軸方向の幅を大きくして、内輪2に密封板(シー
ル)6を取り付け可能な空間を設けている。 【0021】内輪2と外輪1には、密封板(シール)
6,7を取り付けるシール溝2b,1bを夫々有し、各
シール溝2b,1bに一方の密封板(シール)6の内径
側6aが、また他方の密封板(シール)7の外径側7b
が夫々挿入されている。 【0022】各密封板6,7の相対する面は、複数個の
凹条部6d,7dと凸条部6c,7cで夫々が向かい合
ってラビリンス10を形成している。また夫々の密封板
6,7は、例えば外輪1に付けられた密封板7は、その
内径側7aが内輪外径2aと半径方向にラビリンス9を
形成しており、内輪2に取り付けられた密封板6は、そ
の外径側6bが外輪内径1aとラビリンス8を構成して
いる。 【0023】従って、二つの密封板6,7は非接触では
あるが大きく三箇所のラビリンス8,9,10を有し、
防塵性に有利である。回転輪(内輪)2に付けた密封板
6は、軸方向で外側に向いた凸条部6cの凹条部6dを
位置し、外部からのブラシ粉や切り粉のような粉塵は、
外部へ飛ばす作用を有する。 【0024】万一、内輪2に取り付けられた密封板6の
外径側6bと外輪内径1aのラビリンス8から粉塵が侵
入しても、内輪2に取付けられた密封板6の内側に形成
された凸条部6cで粉塵が補捉され、その凸条部6cが
V字形に開いているので遠心力で外部に飛ばされ内部に
侵入しない。 【0025】さらに、二枚の密封板6,7の相対する平
面部に形成されるラビリンス10(10A,10Bや、
その近傍の空間10C)にグリース11、特にせん断抵
抗の小さいもの、あるいは軸受の潤滑に用いているもの
と同一のグリース11を封入する。このような空間10
A,10B,10Cの一部または全部にグリース11が
封入されることにより密封性は向上する。 【0026】「第二実施例」図2は、本発明の第2実施
例であって、内輪2を回転輪とすると回転輪に付けた密
封板6が、軸方向で内側に設けられている。すなわち、
図1とは逆に、回転側の凸条部6cが逆向き(下り傾斜
状)のV字形になっている。回転側の密封板6に付着し
た粉塵は、この逆V字形の奥に押し込まれるので、軸受
内への侵入を防げる。 【0027】また、軸受の内部、すなわちグリース封入
側のシールは、その平面部に付着したグリースを外輪内
径1aに遠心力により集めるので、外輪内径1aと密封
板6のラビリンス8はグリース11により密封され一層
防塵効果を発生する。 【0028】本実施例においても、二枚の密封板6,7
の相対する平面部に形成されるラビリンス部10(10
A′,10B′や、その近傍の空間10C′)にグリー
ス11、特にせん断抵抗の小さいもの、あるいは軸受の
潤滑に用いているものと同一のグリース11を封入す
る。このような空間10A′,10B′,10C′の一
部または全部にグリース11が封入されることにより密
封性は向上する。 【0029】 【発明の効果】本発明は、外輪と内輪に付けた二枚の密
封板が、外輪内径と内輪外径と共に夫々ラビリンスを形
成しているだけでなく、夫々の密封板が相対する平面で
相互に凹凸形状を成してラビリンスを形成しているた
め、非接触から導かれる低トルクと、防塵性が向上する
効果を奏する。従って、温度上昇を小さくし、防塵性の
向上を図ることを可能とした密封転がり軸受の提供が図
れた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明密封転がり軸受の一実施形態を一部省略
して示す縦面図。 【図2】他の実施形態を一部省略して示す縦断面図。 【図3】従来技術を一部省略して示す縦断面図。 【図4】従来技術を一部省略して示す縦断面図。 【図5】従来技術を一部省略して示す縦断面図。 【図6】従来技術を一部省略して示す縦断面図。 【符号の説明】 1:外輪 2:内輪 3:転動体 6,7:密封板 6c,7c:凸条部 6d,7d:凹条部 8,9,10:ラビリンス
して示す縦面図。 【図2】他の実施形態を一部省略して示す縦断面図。 【図3】従来技術を一部省略して示す縦断面図。 【図4】従来技術を一部省略して示す縦断面図。 【図5】従来技術を一部省略して示す縦断面図。 【図6】従来技術を一部省略して示す縦断面図。 【符号の説明】 1:外輪 2:内輪 3:転動体 6,7:密封板 6c,7c:凸条部 6d,7d:凹条部 8,9,10:ラビリンス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】非接触の密封構造を有する転がり軸受にお
いて、内外輪間に複数の密封板を備え、その一方の密封
板が内輪に、他方の密封板が外輪に固定されると共に、
夫々軸方向にすきまを持って配置され、該密封板の相対
する平面同士で凹凸状のラビリンスが構成されているこ
とを特徴とする密封転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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