JP2005256992A - Sealing structure of rolling bearing - Google Patents
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Description
本発明は、転がり軸受の外輪の肩部内周に取り付けられるシールリングと内輪の肩部とで密封部を作る密封構造に関する。 The present invention relates to a sealing structure in which a sealing portion is formed by a seal ring attached to an inner periphery of a shoulder portion of an outer ring of a rolling bearing and a shoulder portion of the inner ring.
転がり軸受では、その外輪の肩部にシールリングを取り付け、このシールリングの内周部分と、内輪の肩部に縮径して設けられる一段の段部との間に密封部を作っている。シールリングは、例えば芯金の内周に、内輪の肩部外周面に微小すきまを介して径方向から対向して非接触密封部を作る軸方向リップと、内輪の段部に入り込んで当該段部の径方向に沿う側面に軸方向から接触して接触密封部を作る第1内側リップとを被着し、第1内側リップの内側面に上記段部の径方向に沿う側面に微小すきまを介して軸方向から対向して非接触密封部を作る第2内側リップを設けたものがある。この密封構造の外側に、各リップを外部から覆い隠して密封性を高める側板を配置している(例えば特許文献1参照。)。この場合、二つの非接触密封部と一つの接触密封部とを設けることにより低トルク化を図ることができるとともに、側板を用いることによって高い密封性を確保することができる。しかし、側板を用いる分、コストが高くつくことが指摘される。
本発明は、転がり軸受の密封構造において、従来例の側板を用いずに、低トルク化を図るとともに高い密封性を確保することを課題とする。 An object of the present invention is to reduce torque and secure high sealing performance in a sealing structure of a rolling bearing without using a side plate of a conventional example.
本発明は、転がり軸受の外輪の肩部に取り付けられるシールリングの内周部分と内輪の肩部との間に密封部を作る転がり軸受の密封構造であって、上記内輪の肩部に段階的に縮径する複数の段部を設け、上記シールリングを、芯金の内周に、上記内輪の肩部外周面に微小すきまを介して径方向から対向して非接触密封部を作る円筒部と、該円筒部よりもさらに径方向内向きに延びかつ上記複数の段部に入り込む弾性環状片とを設けた構成とし、かつ、上記弾性環状片の内側面に、上記複数の段部それぞれの径方向に沿う側面との間でそれぞれ密封部を作る複数のシールリップを設けたことを特徴としている。 The present invention relates to a rolling bearing sealing structure in which a sealing portion is formed between an inner peripheral portion of a seal ring attached to a shoulder portion of an outer ring of a rolling bearing and a shoulder portion of the inner ring, and is stepped on the shoulder portion of the inner ring. A cylindrical part that forms a non-contact sealing part by providing a plurality of stepped parts with a reduced diameter on the inner periphery of the metal core and facing the outer peripheral surface of the shoulder of the inner ring in a radial direction through a minute clearance. And an elastic annular piece that extends further inward in the radial direction than the cylindrical portion and enters the plurality of stepped portions, and each of the plurality of stepped portions is provided on an inner surface of the elastic annular piece. A plurality of sealing lips that respectively form sealing portions between the side surfaces along the radial direction are provided.
本発明によると、内輪の肩部に設けた複数の段部と、シールリングの円筒部および弾性環状片とによって軸受外部から内部に至る屈曲路を形成したうえで、この屈曲路を円筒部により作る非接触密封部と弾性環状片の複数のシールリップにより作る複数の密封部とで塞いでいるから、高い密封性を確保できる。しかも、複数のシールリップは、段部の径方向に沿う側面に軸方向から接触して接触密封部を作るものとする他、軸方向から微小すきまを介して対向して非接触密封部を作るものとすることができるが、いずれにしても、径方向から接触して接触密封部を作る場合に比べて摺動抵抗が軽減されるので、低トルク化を図るうえで有利となる。 According to the present invention, the plurality of step portions provided on the shoulder portion of the inner ring, the cylindrical portion of the seal ring and the elastic annular piece form a bending path from the outside of the bearing to the inside, and the bending path is formed by the cylindrical portion. Since the non-contact sealing part to be made and the plurality of sealing parts made by the plurality of sealing lips of the elastic annular piece are closed, high sealing performance can be secured. In addition, the plurality of seal lips are in contact with the side surface along the radial direction of the step portion from the axial direction to form a contact sealing portion, and are opposed to each other from the axial direction through a minute gap to form a non-contact sealing portion. In any case, the sliding resistance is reduced as compared with the case where the contact seal portion is formed by contacting from the radial direction, which is advantageous in reducing torque.
好ましくは、上記シールリップを、上記段部の側面に軸方向から接触して接触密封部を作るものとしてもよい。このように、シールリップを段部の径方向に沿う側面に軸方向から接触させた場合、非接触密封部とする場合に比べて密封性が向上するうえ、径方向から接触して接触密封部を作る場合に比べて摺動抵抗が軽減される。 Preferably, the sealing lip may be brought into contact with the side surface of the step portion from the axial direction to form a contact sealing portion. As described above, when the seal lip is brought into contact with the side surface along the radial direction of the step portion from the axial direction, the sealing performance is improved as compared with the case of using the non-contact sealing portion, and the contact sealing portion is contacted from the radial direction. The sliding resistance is reduced as compared with the case of manufacturing.
好ましくは、上記弾性環状片の内周縁を、上記最小径の段部の底面外周に非接触密封部を作るよう微小すきまを介して径方向から対向させてもよい。このように、さらに非接触密封部を作った場合、さらに密封性が向上する。 Preferably, the inner peripheral edge of the elastic annular piece may be opposed in the radial direction through a minute gap so as to form a non-contact sealing portion on the outer periphery of the bottom surface of the step portion having the smallest diameter. Thus, when a non-contact sealing part is further made, sealing performance is further improved.
好ましくは、上記弾性環状片の外側面の付け根側に、軸受内方へ凹む環状窪みを設けてもよい。このように、環状窪みを設けた場合、弾性環状片を比較的柔軟にすることができるから、シールリップを段部に軽く接触させることに役立つ。 Preferably, an annular recess recessed inward of the bearing may be provided on the base side of the outer surface of the elastic annular piece. In this manner, when the annular recess is provided, the elastic annular piece can be made relatively flexible, which helps to make the seal lip lightly contact the stepped portion.
本発明によれば、従来例の側板を用いずに、低トルク化を図るとともに高い密封性を確保できる。 According to the present invention, torque can be reduced and high sealing performance can be ensured without using the conventional side plate.
本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、転がり軸受の密封構造を示す断面図、図2は、図1のシールリングの内周部分を拡大して示す図である。 The best embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view showing a sealing structure of a rolling bearing, and FIG. 2 is an enlarged view showing an inner peripheral portion of the seal ring of FIG.
図に示す転がり軸受1は、深溝玉軸受とされ、外輪2と内輪3との間に保持器5で保持した複数個の玉4を介装した構成である。但し、転がり軸受1の軸受形式は各種の玉軸受やころ軸受等、特に限定されない。
The rolling
この転がり軸受1は、例えば自動車エンジンに付設されるオルタネータのロータ軸を支持することに用いられ、数万rpmから数十万rpmもの高速回転域で使用されるが、その他にも、例えば工作機械等の各種装置の回転軸を支持する場合にも用いることができる。
The rolling
転がり軸受1の軸方向一方に、シールリング6が装着されている。このシールリング6は転がり軸受1の軸方向両端に装着してもよい。
A seal ring 6 is attached to one axial direction of the rolling
このシールリング6は、芯金7の内周に、軸受内方に突出する円筒部8と、円筒部8よりもさらに径方向内向きに延びる弾性環状片9とを設けた構成である。なお、芯金7の外周から外側面にいたる範囲にはゴムや樹脂等の弾性材料10が被着されており、円筒部8および弾性環状片9は弾性材料10と同一材料で形成されている。このシールリング6は、その芯金7の外周部分が弾性材料10を介して外輪2の一方肩部21の拡径段部22に圧入により嵌合されることで取り付けられており、内輪3の肩部31側で密封部を作る。
This seal ring 6 has a configuration in which a cylindrical portion 8 protruding inward of the bearing and an elastic annular piece 9 extending further inward in the radial direction than the cylindrical portion 8 are provided on the inner periphery of the cored bar 7. Note that an
円筒部8は、内輪3の肩部31の外周面に微小すきまを介して径方向から対向して非接触密封部を作るラビリンスシールリップとなる。この円筒部8の外周面は、軸受内方へ向けて縮径するテーパ面とされている。 The cylindrical portion 8 serves as a labyrinth seal lip that is opposed to the outer peripheral surface of the shoulder portion 31 of the inner ring 3 from the radial direction through a minute gap to form a non-contact sealing portion. The outer peripheral surface of the cylindrical portion 8 is a tapered surface that decreases in diameter toward the inside of the bearing.
弾性環状片9の内側面には、その付け根側から内周縁へ向けて独立した三つのシールリップ11〜13が設けられている。この弾性環状片9は、内輪3の肩部31に段階的に縮径して設けられる複数(二つ)の段部32,33に入り込んでいる。三つのシールリップ11〜13は、大径段部32および小径段部33との間で密封部を作るものである。これら三つのシールリップ11〜13と内輪3の各段部32,33とで作る密封部は、非接触密封部でも接触密封部でもよいが、例えば0.2mm以下の微小すきまを持つ非接触状態から、0.3mm以下の締め代を持つ接触状態までの範囲で適宜に設定することができる。
Three
具体的に、第1〜第3のシールリップ11〜13は、いずれも、軸受内方に向けて突出するように形成されており、第1、第2のシールリップ11,12は、内輪3の大径段部32の径方向に沿う側面32aに軸方向から接触して接触密封部を作り、第3のシールリップ13は、内輪3の小径段部33の径方向に沿う側面33aに軸方向から接触して接触密封部を作る。第2のシールリップ12は、大径段部32の底面32bに微小すきまを介して径方向から対向して非接触密封部を作っている。この大径段部32の底面32bは、軸受外方へ向けて拡径するテーパ面とされている。
Specifically, each of the first to
このように、この実施形態では、三つのシールリップ11〜13を段部32,33に軸方向から接触させるタイプにしている。但し、三つのシールリップ11〜13のいずれか一つ、あるいは一つ以上を、段部32,33に微小すきまを介して軸方向から対向して非接触密封部を作るラビリンスシールリップにしてもよい。
As described above, in this embodiment, the three
なお、弾性環状片9の内周縁14は、内輪3の小径段部33の底面33bに非接触密封部を作るように微小すきまを介して径方向から対向されている。なお、弾性環状片9の内周縁14は、内輪3の小径段部33の底面33bに接触密封部を作るように径方向から接触させてもよい。
In addition, the inner
また、弾性環状片9の外側面の付け根側には、軸受内方へ凹む環状窪み15が設けられている。この環状窪み15を設けていれば、弾性環状片9を比較的柔軟にすることができるから、三つのシールリップ11〜13を段部32,33に軽く接触させることに役立つ。この環状窪み15を形成する外径側周面15aは、外側へ向けて漸次拡径するテーパ形状に形成されている。この外径側周面15aをテーパ形状にすれば、環状窪み15内に水分や粉塵等の異物が入ったときにそれらを環状窪み15内から回転遠心力により外部へ効率よく排出することができるから、環状窪み15内への異物残留を防止または抑制することに役立つ。
Further, an
以上説明した転がり軸受1の密封構造によると、軸受外方から内方へ向けて、弾性環状片9の内周縁14と小径段部33の底面33bとで作る非接触密封部と、三つのシールリップ11〜13と二つの段部32,33の各側面32a,33aとで作る三つの接触密封部と、円筒部8と肩部31とで作る非接触密封部とを設けているから、高い密封性を確保でき、しかも、三つのシールリップ11〜13をアキシアルコンタクトタイプにしているから、ラジアルコンタクトタイプにする場合に比べて摺動抵抗が格段に小さくなって、低トルク化を図ることができる。
According to the sealing structure of the rolling
1…転がり軸受
2…外輪
3…内輪
6…シールリング
8…円筒部(ラビリンスシールリップ)
9…弾性環状片
11…第1のシールリップ
12…第2のシールリップ
13…第3のシールリップ
31…内輪の肩部
32…内輪の大径段部
32a…大径段部の側面
32b…大径段部の底面
33…内輪の小径段部
33a…小径段部の側面
33b…小径段部の底面
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Elastic
Claims (4)
上記内輪の肩部に段階的に縮径する複数の段部を設け、
上記シールリングを、芯金の内周に、上記内輪の肩部外周面に微小すきまを介して径方向から対向して非接触密封部を作る円筒部と、該円筒部よりもさらに径方向内向きに延びかつ上記複数の段部に入り込む弾性環状片とを設けた構成とし、かつ、上記弾性環状片の内側面に、上記複数の段部それぞれの径方向に沿う側面との間でそれぞれ密封部を作る複数のシールリップを設けたことを特徴とする転がり軸受の密封構造。 A rolling bearing sealing structure for forming a sealing portion between an inner peripheral portion of a seal ring attached to a shoulder portion of an outer ring of a rolling bearing and a shoulder portion of the inner ring,
Provided with a plurality of stepped portions that gradually reduce the diameter of the shoulder of the inner ring,
A cylindrical portion that forms a non-contact sealing portion on the inner periphery of the core metal, facing the outer peripheral surface of the shoulder portion of the inner ring through a small clearance in the radial direction, and further radially inward than the cylindrical portion. An elastic annular piece extending in the direction and entering the plurality of step portions is provided, and is sealed between the inner side surface of the elastic annular piece and the side surface along the radial direction of each of the plurality of step portions. A rolling bearing sealing structure characterized in that a plurality of sealing lips for forming a portion are provided.
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GB2538214A (en) * | 2014-11-21 | 2016-11-16 | Skf Ab | Sealed bearing |
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