JP2004092909A - 軸受ハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】　部品点数を少なくし、組み立てあるいは保守を短時間で簡単に行える軸受ハウジングを提供することを目的とする。
【解決手段】　軸受ハウジングの上半ハウジング部材（２２）と下半ハウジング部材（２３）がともに内ラビリンスシールリングを形成するスリーブ（２４）の周面と狭い空間を形成するように開口が設けられた一体に端蓋としての側壁を有していること、外ラビリンスシールリング（３０）は上記軸方向環状溝（２７）へ軸方向に突入する上記突入部分（３１）と上半ハウジング部材（２２）の内面に形成された半径方向に延びる周溝（３３）に収められる他の部分（３４）とを有していることを特徴とする。
【選択図】　図３

Description

　本発明は、軸受ハウジングそして軸受ハウジングにおけるシール組立体に関し、特に、オイルリング潤滑の分割型軸受ハウジングとオイルが軸受ハウジング外へ漏れることを防止するために用いられるラビリンスシールとに関している。

　添付図面の図１と図２はかかる軸受ハウジングの先行技術の形態を示しており、図１はオイルリング潤滑に用いられる軸受ハウジングの先行技術、図２はこの図１の先行技術の軸受ハウジングの斜視図である。

　図１には、先行技術としてＳＯＦＮ（スウェーデン国、ＳＫＦ社商標）（非特許文献１）軸受ハウジングの断面が示されており、ここにはオイルリング潤滑が採用されている。図の上半部はハウジングを貫通する軸体を伴ったハウジングの例を示し、下半部は軸受ハウジングの左側方からのみ突出した軸体を伴うハウジングの例を示している。

　ＳＯＦＮ軸受ハウジングはころがり軸受２、図示の形態では球面ころ軸受で軸体１を支持している。軸受ハウジングは、ほぼ水平面で分割されて、該軸受ハウジングが下半ハウジング部材３と上半ハウジング部材４とを有し、両部材が図示しないボルトにより結合されている。ハウジングの下部にはオイル溜め５として用いられる空間が形成され、該オイル溜め５にはオイル搬送リング６が部分的にオイルに浸されている。オイル搬送リング６は軸体と回転するに伴いオイル溜め５からオイルを汲み上げて上方へ放出し、このオイルが潤滑されるべき軸受へ供給される。図１に示される先行技術としての軸受ハウジングの下半ハウジング部材３は中央で上方に向け突出して軸受の外輪のための座の下半分を形成する半円フランジ７を有している。上半ハウジング部材４の内面は軸受用の座の残り半分を形成している。二つの軸受座は軸受ハウジングを貫通する実質的に円筒状の開口を形成する。オイル溜め５の位置付けにより、この先行技術の軸受ハウジングは軸体１の軸線に関して対称ではなくなっている。図示の例では軸受２はテーパ内径を有し、軸体上のテーパスリーブ８の上に組まれている。

　軸受の一方の側には、軸受を軸線方向で固定するためのロックナット９が設けられている。この図の下半部に示されているように、この側でハウジングから軸体が外方へ突出していない場合には、ディスク状の端蓋１０がボルト（図示せず）により軸受ハウジングの上半ハウジング部材３そして下半ハウジング部材４に対して取りつけられている。上記端蓋はオイル溜５の側壁をも形成しているので、該端蓋がオイル溜めからのオイルの漏れを防止するようにシールされていることが必要である。

　軸受２の側方で軸体１が軸受から突出している場合、すなわち、図の上半部に示されている場合、軸受２の両側で軸体１にスリーブ１１が装着されていて、各スリーブはセットスクリュー１２によって固定されている。該スリーブ１１は、軸受寄りの端部で変向して半径方向に延びるフランジ１３を有し、該フランジ１３からはスリーブ１３の面から離れた位置で軸方向にエッジ部１４が延出しており、これにより軸受から軸線方向で離れる向きに開口せる軸方向周溝１５が形成されている。軸体１が貫通しているハウジングの側面には端蓋１６が取付けられており、該端蓋１６には、軸方向に取りつけられたとき、スリーブ１１に近接する内周面と、上記周溝１５に適合する位置そして寸法で軸方向に延出する肩部１７とを有している。上記端蓋１６の内周面とスリーブ１１の外周面との間の狭い隙間と、周溝１５の壁面と肩部１７との間でラビリンスを形成する小さな空間は重要であって、オイルリング６の動きによってオイルがハウジング内で飛散するとき、軸体に沿ってオイルがハウジング外へ漏れ出ないようにしている。ラビリンスシールを越えた漏れがハウジングの外へまで及ばないようにするために、スリーブ１１の外周面には複数の環状ノッチ１８が形成されており、該ノッチは軸方向で端蓋の外壁部と外方に向く延長エッジ部１４との間に位置しており、これらのノッチ１８にはオイルをオイル溜５に帰還せさる流路１９が位置している。

　端蓋１６とこれに一体化してラビリンスシールの一部を形成する部分をもつ上記装置が、軸受ハウジングの組立て、特に図１にて円で示した部分についての組立てが非常に注意して行わなければならないということを意味しているのが明白である。

　図１による先行技術としての軸受ハウジングの外観を示す図２から、軸受ハウジングは非常に多くの物品が必要で、特に、端蓋１０，１６を取りつけるために多くの数のボルト２０が必要である。図示の例では９本のボルトが各端蓋に用いられている。多くの部品を要すること、そして組立後の保守の際の分解そして再組立に多くの作業をしなければならないことは、上記先行技術の軸受ハウジングを高価なものとし、組立てそして分解に長時間かかるようになってしまう。
スウェーデン国、ＳＫＦ社：Large Bearing, 4003E 746頁

　　本発明は、オイルリング潤滑でオイルの漏出防止のためのラビリンスシールを有する分割型軸受ハウジングを提供するが、既述した先行技術における軸受ハウジングに比し、少ない部品点数で組立て時間が短く、低価格で容易に組み立てられる新しい軸受ハウジングを提供することを目的としている。

　　この目的は、軸受ハウジングの上半ハウジング部材と下半ハウジング部材がともに内ラビリンスシールリングを形成するスリーブの周面と狭い空間を形成するように開口が設けられた一体に端蓋としての側壁を有していること、外ラビリンスシールリングは上記軸方向環状溝へ軸方向に突入する上記突入部分と上半ハウジング部材の内面に形成された半径方向に延びる周溝に収められる他の部分とを有していることを特徴とする軸受ハウジングによって達成される。

　このように、本発明による軸受ハウジングの組立てに要する時間は、本発明のものよりも１８本多い端蓋用ボルトをもつ従来装置の組立てに要する時間よりも大幅に短い。この新しい本発明の解決によるラビリンスシールの組立ては、きわめて簡単である。

　以下、添付図面の図３ないし図５にもとづき、本発明の非限定的な実施形態で本発明をさらに詳述する。

　図３は、図１に対応した位置での断面によってシール組立体を含む本発明の一実施形態装置を示しており、図４におけるIII−III断面図となっている。

　図４は上記本実施形態装置の側面図であるが、ハウジングの右半分は図５に見られるIV−IV断面図となっている。

　図５は上記本実施形態装置の平面図であるが、ハウジングの半分は断面図となっている。

　図３は、先行技術としての図１の軸受ハウジングの場合と対応する位置での断面をもって示される本実施形態装置であって、軸受ハウジング２１内では軸体１が球面ころ軸受２によって支持されている。先行技術の軸受ハウジングの場合と同様に、軸受ハウジング２１は一体に結合される上半ハウジング部材２２と下半ハウジング部材２３とを有し、それらの結合によって軸受の外輪のための円筒内周面をもつ座を形成する。この場合も、軸体１の周囲には内スリーブ２４が組まれており、該スリーブは半径方向に延びる周フランジ２５を有し、該周フランジ２５はスリーブ面から離れた位置で外方へ延びるエッジ部２６を備え、これによって、軸受から離れる方向に外側へ開口する環状の軸方向溝２７が形成されて図のごとくスリーブ２４と一体をなす内ラビリンスシールリングを構成する。軸受ハウジングの下半ハウジング部材２３では、オイル溜めとして機能する空間２８が形成され、ここにはオイル搬送リング２９がオイル内に入り込んでいて、軸受での軸体の回転に伴って回転することにより、オイル溜め２８からオイルを連続的に汲み上げて軸受２へ飛散せしめる。

　軸体１が貫通している側部開孔を通ってハウジング外へ油が漏出することを防止するために、外ラビリンスシールリング３０が別体として設けられており、該シールリングはほぼＬ字状断面をなし、所定位置へ組まれたときに、内ラビリンスシールリングの環状の軸方向溝２７へ突入するように軸方向に延びるシャンク部３１を有している。かくして、外ラビリンスシールリング３０は、スリーブ２４の外周面と協働して、軸体と一緒に回転する際に、非常に狭い隙間を形成する。

　軸受ハウジングの上半ハウジング部材２２と下半ハウジング部材２３は、スリーブ２４に至近して該スリーブ２４を包囲するように設けられた側壁を有している点において、図１及び図２に示された先行技術の形態とは異なっており、これにより、側壁の開口とスリーブ周面との間に非常に狭い隙間のみを残している。軸受ハウジングの上半ハウジング部材２２の内周面には、その側壁の開口近くに、第一及び第二の周溝３２そして３３がそれぞれ設けられている。これらの周溝のうち外側の第一周溝３２は、軸受ハウジングから軸体の端部が貫通していないときに、軸体の端面側を塞ぐ端蓋を用いる場合に、この端蓋を収めるためのものである。このとき、端蓋はその内面で軸体の端部を支持可能である。第一周溝３２から離れている第二周溝３３は、Ｌ字状の外ラビリンスシールリング３０のラジアルシャンク３４を収めて軸方向で位置決めしている。弾性Ｏリングシール３５が外ラビリンスシールリングの上記シャンク３４の周囲に配置されていて、該シャンク３４が第二周溝３３に組み込まれたときに、上記外ラビリンスシールリングが該第二周溝３３の底面へ上記Ｏリングシール３５を圧する。スリーブ２４には、各部材が組まれたときに、上記軸受ハウジングの上半ハウジング部材２２の二つの周溝３２，３３の間に位置するノッチ溝３６が設けられている。周溝３２，３３は軸受ハウジングの下半ハウジング部材２３の壁面の一部に形成された同様の溝につながっていて、第一周溝３２内の端蓋と外ラビリンスシールリング３０のラジアルシャンク３４の案内を良好ならしめている。スリーブ２４のノッチ溝３６は、ラビリンスシールを通過してしまうかも知れないオイルを捕捉してオイル溜め２８へ戻す。

　図３に示される軸受ハウジングの上半部分には、軸受を軸方向で位置可動に配している場合の例として、そしてこれらに対して下半部分には位置固定に配している場合の例が示されている。後者の場合、軸受２の両側面と軸受ハウジングの隣接肩部との間にスペースリング３７を配すことにより軸受の軸方向位置を固定している。

　図４は図３の軸受ハウジングを示し、III−III断面図が図３である。軸受ハウジングの左半分は側面図として示され、右半分は図５におけるIV−IV断面として示されている。図は上半ハウジング部材２２と下半ハウジング部材２３とを有する軸受ハウジング２１を示しており、ここには軸体１を支持する軸受２が配置されている。図の左半分に見られるように、オイルレベルゲージ３８が設けられていて、内部のオイル溜め２８（図３参照）のオイルレベルが随時読みとれるようになっている。また、この図からも判るように、ハウジングの部材を連結するのに要するボルトは符号３９で示されるだけであり、すなわち４本のボルトだけである。図１と図２に示された先行技術としてのＳＯＦＮ軸受ハウジングの場合も、図に見られるように、軸受ハウジングの上半ハウジング部材３と下半ハウジング部材４とを連結するのに４本のボルトが必要であったが、これに加えて両側の端蓋の取付けに２×９本のボルトも必要であった。これに対し、側壁を軸受ハウジングの上半ハウジング部材や下半ハウジング部材と一体に形成した本発明によると、上記の２×９本の追加的ボルトは不要である。軸受ハウジングの下半ハウジング部材２３は、図５に見られるように、軸受ハウジングを支持面に取りつけるための４本のボルトのための長孔４０がさらに設けられているが、この長孔は従来のハウジングの場合も設けられていた。

　このように、本発明による新しい軸受ハウジングは部品点数が少なくなり、製造コストの低減化、軸受ハウジングの組立に要する時間の短縮を図ることができ、しかも、従来のＳＯＦＮ軸受ハウジングのような従来の軸受ハウジングと同様に、外部に対する良好なシールがなされる。

　本発明による軸受ハウジングの組立要領は、以下のごとくである。

　（１）軸受ハウジングの下半ハウジング部材２３を支持面の上に配置する。固定用のボルトを長孔４０に通すが、未だ緊締しない。オイルレベルゲージ３８を、好ましくはオイル搬送リング２９（図５参照）が位置している側とは反対側で軸受ハウジングの側壁に取りつけ、最大そして最小のオイルレベルがゲージに示されるようになる。

　（２）内ラビリンスシールリングを形成するスリーブ２４を軸体１に軸方向から組み込み、オイル搬送リング２９、該スリーブ２４の上に軸方向で配する。

　（３）次に、軸受２を、段付き軸体へ直接もしくはアダプタスリーブ（図示せず）を介して軸体１へ組み込む。

　（４）しかる後、外ラビリンスシールリング３０を内ラビリンスシールリング又はスリーブ２４へ軸方向に組み込み、Ｏリング３５を外ラビリンスシールリング３０のシャンク３４の外周面に配す。もし軸受ハウジングが両側の側壁の開口から突出する軸体を支持する軸受を支持しているならば、上述と同様な手順を軸受ハウジングの反対側で繰り返して行う。しかし、もしそうでないときには、周溝３２へ端壁（図示せず）を収める。

　（５）これらの手順を経た後、そしてシール組立体の各部材が正規位置にあることを確認してから、スリーブあるいは内ラビリンスシールリング２４を、図示しないセットスクリュー（図１の先行技術におけるセットスクリュー１２に対応）を締めることにより、軸体１に保持せしめる。

　（６）しかる後、軸受２そしてシールが取りつけられた軸体１を実質的に半径方向から軸受ハウジングの下半ハウジング部材２３の上に載置し、かくして、軸受２がその外輪で上記下半ハウジング部材の座の上で支持される。

　（７）次に、下半ハウジング部材２３を注意深く位置づけて、長孔４０の取付ボルトを軽く締める。

　（８）次に、オイルを表示されている最大レベルまで軸受ハウジング内に充填する。

　（９）しかる後、上半ハウジング部材２２と下半ハウジング部材２３の面に耐油シール剤を塗布し、上半ハウジング部材２２を半径方向から下半ハウジング部材２３上に配し、これによって半径方向に突出している外ラビリンスシールリング３０のシャンク３４を上半ハウジング部材２２の周溝３３内に収めてシール用Ｏリング３５を弾性圧縮する。ボルト３９を対応孔に挿入し上半ハウジング部材と下半ハウジング部材とを結合するために規定トルクで締める。

　（１０）次に、軸受ハウジングを支持面に対してしっかりと固定用ボルトを締めて該ハウジングを固定する。

　軸受ハウジングの上半ハウジング部材と下半ハウジング部材は、公知のガイドピン（図示せず）を用いて互いに正確な位置で結合されることが好ましい。

　このように、本発明による軸受ハウジングの組立てに要する時間は、本発明のものよりも１８本多い端蓋用ボルトをもつ従来装置の組立てに要する時間よりも大幅に短い。この新しい本発明の解決によるラビリンスシールの組立ては、きわめて簡単である。何となれば、ラビリンスシールは、スリーブ２４に対して軸方向で挿着されることにより、軸受ハウジングの上半ハウジング部材２２が下半ハウジング部材２３の上に載置されると、簡単に組まれ、上半ハウジング部材２２の周溝３３内に確実に収容されるＬ字状のシールリング３０を有しているからである。シール効果は従来のものに匹敵して良好である。

　本発明は図３ないし図５に示した実施形態には限定されなく、特許請求の範囲に逸脱することなく部材そしてそれらの配置に関して変形が可能である。

従来の軸受ハウジング装置の軸線を含む面での断面図である。 図１装置の外観を示す斜視図である。 図１に対応した位置での断面によってシール組立体を含む本発明の一実施形態装置を示しており、図４におけるIII−III断面図となっている。 上記本実施形態装置の側面図であり、ハウジングの右半分は図５に見られるIV−IV断面図となっている。 上記本実施形態装置の平面図であり、ハウジングの半分は断面図となっている。

符号の説明

　１　軸体
　２　ころがり軸受
　２２　上半ハウジング部材
　２３　下半ハウジング部材
　２４　スリーブ
　２７　軸方向環状溝
　２８　オイル溜め（空間）
　２９　搬送リング
　３０　外ラビリンスシールリング
　３１　突出部分（シャンク）
　３３　周溝
　３４　他の部分（ラジアルシャンク）
　３５　弾性部材

Claims (6)

1. 　オイルリング潤滑と軸受ハウジングからのオイルの漏出を防止するためのラビリンスシールを行い、軸受ハウジングがほぼ水平面で上半ハウジング部材（２２）と下半ハウジング部材（２３）とに分割されていて、上半ハウジング部材（２２）と下半ハウジング部材（２３）がころがり軸受（２）を支持するための座面を有すると共に組み合わされたときに下半ハウジング部材（２３）内にオイル溜め空間（２８）を形成し、該オイル溜め空間（２８）のオイルに部分的に浸るように軸体（１）から懸下されかつ軸体（１）の回転に伴い回転するオイル搬送リング（２９）を備えることにより上記オイル溜め空間（２８）からオイルを軸受（２）へ搬送することを可能とし、軸体（１）と共に回転するように該軸体（１）に取付けられ軸受（２）から軸方向に離れて位置するスリーブ（２４）として形成された内ラビリンスシールリングを有し、上記スリーブ（２４）が軸受（２）から離れる方向に開口する軸方向環状溝（２７）を形成し、該軸方向環状溝（２７）へ軸方向で進入する突出部分（３１）を有する外ラビリンスシールリングを備えて、両ラビリンスシールリングでシールを行う軸受ハウジングにおいて、
   　軸受ハウジングの上半ハウジング部材（２２）と下半ハウジング部材（２３）がともに内ラビリンスシールリングを形成するスリーブ（２４）の周面と狭い空間を形成するように開口が設けられた一体に端蓋としての側壁を有していること、外ラビリンスシールリング（３０）は上記軸方向環状溝（２７）へ軸方向に突入する上記突入部分（３１）と上半ハウジング部材（２２）の内面に形成された半径方向に延びる周溝（３３）に収められる他の部分（３４）とを有していることを特徴とする軸受ハウジング。
2. 　半径方向に延びる周溝（３３）は軸受ハウジングの下半ハウジング部材（２３）の内面の少なくとも一部にも形成されていることとする請求項１に記載の軸受ハウジング。
3. 　外ラビリンスシールリング（３０）は、内ラビリンスシールリングを形成するスリーブ（２４）の軸方向周溝（２７）に突入する軸方向シャンク（３１）と、上半ハウジング部材及び下半ハウジング部材の周溝（３３）に進入してここに留まるラジアルシャンク（３４）とを有したＬ字状断面をなすリングであり、軸方向シャンク（３１）が上記スリーブ（２４）の外周面と距離をもって位置し該スリーブ（２４）との間に隙間を形成していることとする請求項１又は請求項２に記載の軸受ハウジング。
4. 　弾性部材（３５）が、外ラビリンスシールリング（３０）のラジアルシャンク（３４）の外周面とハウジングの周溝（３３）の底面との間に配設されていることとする請求項３に記載の軸受ハウジング。
5. 　弾性部材（３５）は、弾性Ｏリングシールであることとする請求項４に記載の軸受ハウジング。
6. 　内ラビリンスシールリングを形成するスリーブ（２４）は、軸方向周溝（２７）に対して軸方向外側位置に、ラビリンスシールを越えたオイルをオイル溜め（２８）へ帰還させるように上記オイル溜めに連通するオイル帰還手段（３６）を有していることとする請求項１ないし請求項５のうちの一つに記載の軸受ハウジング。

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