JP2004036727A - Sealed rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は密封式転がり軸受に関し、詳しくは、密封性能の向上によって潤滑油の漏れによる軸受外部の汚損を防止するための改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は、クラスターミル等の圧延設備において、外輪が圧延用のロールとして使用される外輪回転型の密封式転がり軸受の従来例を示したものである。
図3に示したように、この密封式転がり軸受11は、軸方向に並ぶ二つの内側軌道輪ユニット13,14で構成される内輪15と、単一の外輪17と、これら内外輪15,17間に2列に装備される円筒ころ19と、各ころ列における円筒ころ19相互の間隔を保持する保持器21と、軸受両端の開口を塞ぐ密封機構23とを備えた複列円筒ころ軸受である。
【0003】
この密封式転がり軸受11は、例えば、非回転軸である軸が内輪15に圧入嵌合される一方で、外輪17が圧延用のロールとして使用され、前記内輪15を構成する各内側軌道輪ユニット13,14には、半径方向に貫通する給油路13a,14aと排油路13b,14bとが設けられている。
【0004】
また、前記内輪15に圧入嵌合される図示しない軸にも、外部に設けた潤滑油循環装置の給油口及び排油口に、それぞれ前記給油路13a,14a及び排油路13b,14bを連通させる為の給油路及び排油路が設けられる。そして、内輪15とこの内輪15に嵌合した軸とに形成された給油路及び排油路を介して、軸受内部への給排油が行われる。
【0005】
前記密封機構23は、前記内輪15の両端外周部における外周面15aに嵌合面24aが締まり嵌めで嵌合するシールド板24と、前記外輪17の両端内周部におけるシール装着用段差部18に取り付けられるオイルシール25とから構成されている。
【0006】
前記オイルシール25は、図4に示したように、半径方向内方に向かって突出するシール用第1リップ部31と、軸方向外方に向かって突出するシール用第2リップ部33とを備えている。
そして、弾性部材から成るこれらシール用第1リップ部31及びシール用第2リップ部33は、軸方向に沿って並んで配置される互いに別体の構成であり、それぞれが金属環35,36を芯金として、例えばインサート成形によって一体成形されている。
【0007】
前記金属環36は、円筒部36bの内端側に形成された外周フランジ部36aが前記シール装着用段差部18に形成された係止溝18aに係合することで、軸方向への移動が拘束されている。又、前記金属環36は、軸方向外方に延びる円筒部36bの外端側を半径方向内方に延設した内周フランジ部36cが前記シール装着用段差部18の側面18bとの間に、前記金属環35を収容保持する空間38を形成している。
【0008】
断面略L字状の前記金属環35は、円筒部35aが前記金属環36の円筒部36b内に締まり嵌めで嵌合し、内端側に形成された内周フランジ部35bが前記シール装着用段差部18の側面18bに面接触するようにして、前記金属環36の内周側に嵌合装着されている。
【0009】
前記シールド板24の外周部には、軸受両端の開口部を覆うように半径方向外方に延設されると共に内面が前記オイルシール25のシール用第2リップ部33に摺接する円板部24bと、該円板部24bの内面から軸受内方に突設されると共に外周面が前記オイルシール25のシール用第1リップ部31に摺接する円筒部24cとが設けられている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の密封機構23におけるオイルシール25は、2つのシール用第1リップ部31及びシール用第2リップ部33が別体で構成されており、それぞれ個別に金属環35,36を装備しているので、構成部品数が多くコスト高になるという問題があった。更に、金属環35の円筒部35aと金属環36の円筒部36bとの間は、潤滑油が漏れないように、互いの接触面の表面粗さを良くしたり、すきま充填材で隙間を埋めたりする必要があり、組付け性も良くない。
【0011】
また、前記オイルシール25と前記シール装着用段差部18との間は、前記金属環35,36の内側面と前記側面18bとの単純な面接触であり、シール用第2リップ部33とシールド板24の円板部24bとの摺接部と比較すると、シール性能が十分ではない。
【0012】
その為、内外輪間に供給された潤滑油が、外輪回転時の遠心力でオイルシール25側に流れた時、一部の潤滑油が前記金属環35,36の内側面と前記側面18bとの間に浸入すると、潤滑油の圧力で前記金属環35,36が歪み、シール用第2リップ部33の位置がずれ、シール性能の低下を招くことがあった。更に、前記金属環35,36の内側面と前記側面18bとの間に浸入した一部の潤滑油が、外周フランジ部36aの外周縁まで回り込むと、前記円筒部36bの外周面と前記シール装着用段差部18の内周面との間から外部へ漏出して、外部を汚損する虞があった。
【0013】
更に、上述した従来の密封機構23では、オイルシール25のシール用第1リップ部31及びシール用第2リップ部33が、軸方向に沿って並んで配置されている為に、該オイルシール25の幅寸法W1が大きくなり、その分、外輪17と内輪15との間に介装される円筒ころ19の軸方向長さを短くしなければならず、軸受の負荷容量を大きくすることが難しいという問題もあった。
【0014】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、密封性能を向上させて潤滑油の漏れによる軸受外部の汚損を防止することができる安価な密封式転がり軸受を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、内輪の両端外周部に取付けられるシールド板と、外輪の両端内周部におけるシール装着用段差部に取付けられるオイルシールとによって、軸受両端の開口が塞がれる密封式転がり軸受であって、前記オイルシールが、半径方向内方に向かって突出するシール用第1リップ部と、軸方向外方に向かって突出するシール用第2リップ部と、前記シール装着用段差部の側面に圧接するパッキン部とを備えた弾性部材から成ると共に、外周フランジ部を前記外輪のシール装着用段差部に係止させる単一の金属環上に一体成形されており、前記シールド板が、軸受両端の開口部を覆うように半径方向外方に延設されると共に、内面が前記シール用第2リップ部に摺接する円板部と、該円板部の内面から軸受内方に突設されると共に外周面が前記シール用第1リップ部に摺接する円筒部とを備えていることを特徴とする密封式転がり軸受により達成される。
【0016】
上記構成によれば、オイルシールのシール用第1リップ部とシール用第2リップ部とが、外輪のシール装着用段差部に係止される単一の金属環上に一体成形された弾性部材から成るので、オイルシールの構成部品が削減されてコストの低減を図ると同時に、組み付け性を向上させることができる。
【0017】
又、シール装着用段差部の側面に圧接するパッキン部が、前記金属環上に一体成形されているので、これらシール装着用段差部の側面とオイルシールとの間の密封性能を向上させることができる。
そこで、前記シール装着用段差部の側面とオイルシールとの間に沿って潤滑油が漏れることを防止し、潤滑油の漏れによる軸受外部の汚損を防止することができる。
【0018】
尚、好ましくは前記シール用第1リップ部と前記シール用第2リップ部とが、半径方向に沿って並ぶように配置される。
この場合、シール用第1リップ部とシール用第2リップ部とが、軸方向に沿って並んで配置されていた従来のオイルシールと比較して、外輪のシール装着用段差部に装着するオイルシールの幅寸法が小さくなり、その分、内外輪間に配置する転動体の軸方向長さを大きくして、軸受の負荷容量を大きくすることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る密封式転がり軸受を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る密封式転がり軸受の要部縦断面図であり、図2は図1に示した密封式転がり軸受の要部拡大図である。
【0020】
本実施形態の密封式転がり軸受41は、図1に示したように、軸方向に並ぶ二つの内側軌道輪ユニット43,44で構成される内輪45と、単一の外輪47と、これら内外輪45,47間に2列に装備される円筒ころ49と、各ころ列における円筒ころ49相互の間隔を保持する保持器51と、軸受両端の開口を塞ぐ密封機構53とを備えた外輪回転型の複列円筒ころ軸受である。
【0021】
この密封式転がり軸受41は、例えば、非回転軸である軸が内輪45に圧入嵌合される一方で、外輪47が圧延用のロールとして使用され、前記内輪45を構成する各内側軌道輪ユニット43,44には、半径方向に貫通する給油路43a,44aと排油路43b,44bとが設けられている。
また、前記内輪45に圧入嵌合される図示しない軸にも、外部に設けた潤滑油循環装置の給油口及び排油口に、それぞれ前記給油路43a,44a及び排油路43b,44bを連通させる為の給油路及び排油路が設けられる。そして、内輪45とこの内輪45に嵌合した軸とに形成された給油路及び排油路を介して、軸受内部への給排油が行われる。
【0022】
前記密封機構53は、前記内輪45の両端外周部における外周面45aに嵌合面54aが締まり嵌めで嵌合するシールド板54と、前記外輪47の両端内周部におけるシール装着用段差部48に取り付けられるオイルシール55とから構成されている。
【0023】
前記オイルシール55は、図2に示したように、半径方向内方に向かって突出するシール用第1リップ部61と、軸方向外方に向かって突出するシール用第2リップ部63と、前記シール装着用段差部48の側面48bに圧接するパッキン部65とを備えた合成ゴム等の弾性部材から成ると共に、芯金としての単一の金属環71上に一体成形されている。
【0024】
前記金属環71は、プレス成形等によって金属板から所定形状に成形されており、外周フランジ部71aが前記シール装着用段差部48の角部に形成された係止溝48aに係止させられることで、軸方向への抜けが拘束される。
そして、半径方向中間部71cが軸方向外方に膨出するように屈曲形成された前記金属環71の内周フランジ部71bは、前記シール装着用段差部48の側面48bとの間に所定間隔をもって半径方向内方に延設されており、該内周フランジ部71bの内面に設けられた前記パッキン部65を所定のつぶし代で前記側面48bに圧接させる。
【0025】
更に、前記金属環71は、内周フランジ部71bに設けられる前記シール用第1リップ部61と、半径方向中間部71cに設けられる前記シール用第2リップ部63とが、半径方向に沿ってほぼ並ぶような配置となるように、断面形状が設定されている。
【0026】
前記シールド板54は、軸受両端の開口部を覆うように半径方向外方に延設されると共に、内面が前記シール用第2リップ部63に摺接する円板部54bと、該円板部54bの内面から軸受内方に突設されると共に外周面が前記シール用第1リップ部61に摺接する円筒部54cとを備えている。
【0027】
即ち、本実施形態の密封式転がり軸受41によれば、オイルシール55のシール用第1リップ部61とシール用第2リップ部63とが、外輪47のシール装着用段差部48の係止溝48aに係止される単一の金属環71上に一体成形された合成ゴム等の弾性部材から成るので、図4に示した従来のオイルシール25と比較して構成部品が削減され、コストの低減を図れると同時に、組み付け性を向上させることができる。
【0028】
又、前記シール装着用段差部48の側面48bに圧接するパッキン部65が、前記金属環71上に一体成形されているので、これらシール装着用段差部48の側面48bとオイルシール55との間の密封性能を向上させることができる。
即ち、前記給油路43a,44aから内外輪45,47間に供給された潤滑油が、外輪回転時の遠心力でオイルシール55側に流れた際にも、潤滑油が前記金属環71の内側面と前記側面48bとの間に浸入して圧力で該金属環71を歪ませることはない。
【0029】
そこで、オイルシール55の金属環71が歪むことによってシール用第2リップ部63の位置がずれ、シール性能の低下を招くことはない。更に、前記金属環71の内側面と前記側面48bとの間には、潤滑油が浸入できないので、潤滑油が外周フランジ部71aの外周縁まで回り込んで外部へ漏出することもない。
従って、潤滑油が密封式転がり軸受から外部へ漏出すことによる軸受外部の汚損を確実に防止することができる。
【0030】
更に、本実施形態におけるオイルシール55のシール用第1リップ部61とシール用第2リップ部63とは、半径方向に沿ってほぼ並ぶように配置されており、シール用第1リップ部31とシール用第2リップ部33とが軸方向に沿って並んで配置されていた従来のオイルシール25(図4、参照)と比較して、外輪47のシール装着用段差部48に装着するオイルシール55の幅寸法W2が小さくなり、その分、内外輪45,47間に配置する円筒ころ49の軸方向長さを大きくして、軸受の負荷容量を大きくすることができる。
【0031】
尚、本発明の密封式転がり軸受における内外輪、シールド板、オイルシール、シール用第1リップ部、シール用第2リップ部、パッキン部、及び金属環等の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは云うまでもない。
【0032】
例えば、上記実施形態においては、転動体として円筒ころを用いた複列円筒ころ軸受について説明したが、円錐ころを用いた四列円錐ころ軸受等の他の型式の密封式転がり軸受にも適用できることは勿論である。
また、本発明の密封式転がり軸受の用途は、クラスターミル等の圧延設備の外輪ロール軸受に限定されるものではなく、高い密封性を備えた密封式転がり軸受が必要とされる各種の機器に使用可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の密封式転がり軸受によれば、オイルシールのシール用第1リップ部とシール用第2リップ部とが、外輪のシール装着用段差部に係止される単一の金属環上に一体成形された弾性部材から成るので、オイルシールの構成部品が削減されてコストの低減を図ると同時に、組み付け性を向上させることができる。
【0034】
又、シール装着用段差部の側面に圧接するパッキン部が、前記金属環上に一体成形されているので、これらシール装着用段差部の側面とオイルシールとの間の密封性能を向上させることができる。
そこで、前記シール装着用段差部の側面とオイルシールとの間に沿って潤滑油が漏れることを防止し、潤滑油の漏れによる軸受外部の汚損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る密封式転がり軸受の要部縦断面図である。
【図2】図1に示した密封式転がり軸受の要部拡大図である。
【図3】従来の密封式転がり軸受の要部縦断面図である。
【図4】図3に示した密封式転がり軸受の要部拡大図である。
【符号の説明】
41 密封式転がり軸受
45 内輪
47 外輪
48 シール装着用段差部
48b 側面
49 円筒ころ
54 シールド板
54b 円板部
54c 円筒部
55 オイルシール
61 シール用第1リップ部
63 シール用第2リップ部
65 パッキン
71 金属環
71a 外周フランジ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealed rolling bearing, and more particularly to an improvement for preventing contamination of the outside of a bearing due to leakage of lubricating oil by improving sealing performance.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows a conventional example of an outer ring rotating type sealed rolling bearing in which an outer ring is used as a roll for rolling in a rolling facility such as a cluster mill.
As shown in FIG. 3, the sealed rolling
[0003]
In the sealed rolling bearing 11, for example, a shaft that is a non-rotating shaft is press-fitted into the
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
As shown in FIG. 4, the
The first
[0007]
The
[0008]
In the
[0009]
A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the
[0011]
The surface between the
[0012]
Therefore, when the lubricating oil supplied between the inner and outer wheels flows toward the
[0013]
Further, in the above-described
[0014]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide an inexpensive sealed rolling bearing capable of improving sealing performance and preventing contamination of the outside of the bearing due to leakage of lubricating oil.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a sealing type rolling device in which openings at both ends of a bearing are closed by a shield plate attached to an outer peripheral portion of both ends of an inner ring and an oil seal attached to a step portion for attaching a seal in an inner peripheral portion of both ends of an outer ring. A bearing, wherein the oil seal projects radially inward, a first sealing lip portion, a second sealing lip projecting outward in the axial direction, and the seal mounting step portion. And an elastic member having a packing portion pressed against the side surface of the outer ring, and is integrally formed on a single metal ring that locks the outer peripheral flange portion to the seal mounting step portion of the outer ring, and the shield plate is A disk portion extending radially outward so as to cover the openings at both ends of the bearing, and having an inner surface slidably in contact with the second lip portion for sealing, and projecting inward from the inner surface of the disk portion into the bearing. Is established Circumferential surface is achieved by sealing a rolling bearing, characterized in that it comprises a sliding contact with the cylindrical portion to the first lip portion for the seal.
[0016]
According to the above configuration, the first sealing lip portion and the second sealing lip portion of the oil seal are integrally formed on a single metal ring that is locked to the seal mounting step portion of the outer race. Therefore, the number of components of the oil seal can be reduced and cost can be reduced, and at the same time, the assemblability can be improved.
[0017]
Further, since the packing portion which is in pressure contact with the side surface of the step portion for mounting the seal is integrally formed on the metal ring, it is possible to improve the sealing performance between the side surface of the step portion for mounting the seal and the oil seal. it can.
Therefore, it is possible to prevent the lubricating oil from leaking between the side surface of the seal mounting step portion and the oil seal, thereby preventing the outside of the bearing from being stained by the leaking lubricating oil.
[0018]
Preferably, the first lip portion for sealing and the second lip portion for sealing are arranged so as to be arranged in a radial direction.
In this case, compared to a conventional oil seal in which the first lip portion for sealing and the second lip portion for sealing are arranged side by side along the axial direction, the oil to be mounted on the seal mounting step portion of the outer ring is different. The width dimension of the seal is reduced, and accordingly, the axial length of the rolling element disposed between the inner and outer rings can be increased to increase the load capacity of the bearing.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a sealed rolling bearing according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a sealed rolling bearing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the sealed rolling bearing shown in FIG.
[0020]
As shown in FIG. 1, the sealed rolling
[0021]
In the sealed rolling
Further, the
[0022]
The
[0023]
As shown in FIG. 2, the
[0024]
The
An inner
[0025]
Further, in the
[0026]
The
[0027]
That is, according to the sealed rolling
[0028]
Also, since the packing
That is, even when the lubricating oil supplied between the inner and
[0029]
Therefore, the position of the
Therefore, contamination of the outside of the bearing due to leakage of the lubricating oil from the sealed rolling bearing to the outside can be reliably prevented.
[0030]
Furthermore, the first
[0031]
In addition, the configuration of the inner and outer rings, the shield plate, the oil seal, the first lip portion for sealing, the second lip portion for sealing, the packing portion, the metal ring, and the like in the sealed rolling bearing of the present invention are the same as those of the above embodiment. It is needless to say that the present invention is not limited to this, and can take various forms based on the spirit of the present invention.
[0032]
For example, in the above embodiment, a double-row cylindrical roller bearing using a cylindrical roller as a rolling element has been described. However, the present invention can be applied to other types of sealed rolling bearings such as a four-row tapered roller bearing using a tapered roller. Of course.
Further, the application of the sealed rolling bearing of the present invention is not limited to outer ring roll bearings of rolling equipment such as a cluster mill, but is applied to various kinds of equipment in which a sealed rolling bearing having high sealing performance is required. Can be used.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the sealed rolling bearing of the present invention, the first sealing lip portion and the second sealing lip portion of the oil seal are simply locked to the seal mounting step of the outer ring. Since the elastic member is formed integrally on one metal ring, the number of components of the oil seal can be reduced, thereby reducing costs and improving the assemblability.
[0034]
Further, since the packing portion which is in pressure contact with the side surface of the step portion for mounting the seal is integrally formed on the metal ring, it is possible to improve the sealing performance between the side surface of the step portion for mounting the seal and the oil seal. it can.
Therefore, it is possible to prevent the lubricating oil from leaking between the side surface of the seal mounting step portion and the oil seal, thereby preventing the outside of the bearing from being stained by the leaking lubricating oil.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a sealed rolling bearing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the sealed rolling bearing shown in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of a conventional sealed rolling bearing.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the sealed rolling bearing shown in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
41 Sealed
Claims (2)
前記オイルシールが、半径方向内方に向かって突出するシール用第1リップ部と、軸方向外方に向かって突出するシール用第2リップ部と、前記シール装着用段差部の側面に圧接するパッキン部とを備えた弾性部材から成ると共に、外周フランジ部を前記外輪のシール装着用段差部に係止させる単一の金属環上に一体成形されており、
前記シールド板が、軸受両端の開口部を覆うように半径方向外方に延設されると共に、内面が前記シール用第2リップ部に摺接する円板部と、該円板部の内面から軸受内方に突設されると共に外周面が前記シール用第1リップ部に摺接する円筒部とを備えていることを特徴とする密封式転がり軸受。A sealed rolling bearing in which the openings at both ends of the bearing are closed by a shield plate attached to the outer periphery of both ends of the inner ring and an oil seal attached to a seal mounting step on the inner periphery of both ends of the outer ring,
The oil seal is in pressure contact with a first sealing lip projecting radially inward, a second sealing lip projecting axially outward, and a side surface of the seal mounting step. And an elastic member having a packing portion, and is integrally formed on a single metal ring for locking the outer peripheral flange portion to the seal mounting step portion of the outer ring,
The shield plate extends radially outward so as to cover the openings at both ends of the bearing, and has an inner surface slidably in contact with the second sealing lip portion, and a bearing formed from the inner surface of the disk portion. A cylindrical portion protruding inward and having an outer peripheral surface slidingly in contact with the first sealing lip portion.
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