JP2006250237A - Sealed rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内輪と外輪の間の軸受空間を接触シールで密封した密封型転がり軸受に関する。 The present invention relates to a hermetic rolling bearing in which a bearing space between an inner ring and an outer ring is sealed with a contact seal.
ダストや水等が飛散する環境で使用される転がり軸受には、これらが内輪と外輪の間の軸受空間へ浸入するのを防止するために、接触シールで軸受空間を密封した密封型転がり軸受が用いられている。接触シールは、ゴム等の弾性部材で形成されたリップを内輪や外輪のシール摺接面と接触させて、軸受空間を密封するものである。 Rolling bearings used in an environment where dust, water, etc. are scattered have sealed rolling bearings in which the bearing space is sealed with a contact seal in order to prevent them from entering the bearing space between the inner ring and the outer ring. It is used. The contact seal seals the bearing space by bringing a lip formed of an elastic member such as rubber into contact with a seal sliding contact surface of an inner ring or an outer ring.
この種の密封型転がり軸受には、軸受空間の両側に1枚ずつの接触シールを装着したものや(例えば、特許文献1参照)、これらの1枚ずつ装着した接触シールの外側に、さらに非接触のシールドを装着したものがある(例えば、特許文献2、3参照)。特許文献2に記載されたものでは、シールド(遮蔽板)を内輪に取り付けたものと外輪に取り付けたものとに分割し、これらの分割したシールド間にラビリンス隙間を形成している。また、特許文献3に記載されたものでは、シールド(カバー)と内側の接触シールの間にラビリンス隙間を形成している。
This type of sealed-type rolling bearing is provided with one contact seal on each side of the bearing space (see, for example, Patent Document 1), or on the outside of the contact seals installed one by one. Some have a contact shield (see, for example,
一方、自動車のプロペラシャフトのセンター軸支持部や、ドライブシャフトのジョイント軸支持部等に使用される転がり軸受は、車両の床下部位に配設されるので、泥水や雨水の飛散を受ける。 On the other hand, since the rolling bearing used for the center axis | shaft support part of a propeller shaft of a motor vehicle, the joint axis | shaft support part of a drive shaft, etc. is arrange | positioned under the floor part of a vehicle, it receives scattering of muddy water and rain water.
上述したような泥水の飛散を受ける部位に、特許文献1に記載されたような密封型転がり軸受を使用すると、飛散する泥水が接触シールの摺接部に付着し、泥水中の泥によってリップやシール摺接面が摩耗して、シール性が著しく低下する問題がある。
When a sealed rolling bearing such as that described in
特許文献2および特許文献3に記載された密封型転がり軸受は、シールドによって泥水が接触シールの摺接部へ直接付着するのは防止できるが、シールドは非接触の隙間部を有するので、泥水がこの隙間部からラビリンス隙間を通って、シールドと接触シールの間に浸入する。このようにシールドと接触シールの間に浸入した泥水は、水分の蒸発によって泥分の濃度が増大するので、この泥分の濃度が増大した泥水が接触シールの摺接部に付着すると、リップやシール摺接面の摩耗が促進される。このため、シール性の低下を十分に防止することはできない。
The sealed rolling bearings described in
このような問題に対して、本発明者は、軸受空間を内外2枚の接触シールで密封し、飛散する泥水を外側の接触シールで遮断して、内側の接触シールの摺接部に泥水が付着しないようにした密封型転がり軸受を先に提案している(特願2005−29116)。 In order to solve such a problem, the present inventor seals the bearing space with the inner and outer contact seals, blocks the scattered muddy water with the outer contact seal, and makes the muddy water on the sliding contact portion of the inner contact seal. A sealed-type rolling bearing that has been prevented from adhering has been proposed (Japanese Patent Application No. 2005-29116).
このように軸受空間を内外2枚の接触シールで密封した密封型転がり軸受では、泥水の付着によるシール性の低下は防止できるが、軸受空間に封入された潤滑剤の油分が外側の接触シールの摺接部に供給され難いので、外側の接触シールの摺接部での摩擦抵抗が大きくなり、この外側の接触シールの摺接に伴う摺接トルクが大きく、かつ不安定になる問題がある。また、このように内外2枚の接触シールを有するものであっても、泥水や雨水等の水分は毛細管現象によって接触シールのシール摺接面との接触界面にしみ込むので、これらの水分の軸受空間への浸入は完全には防止できない問題もある。 In such a sealed rolling bearing in which the bearing space is sealed with the two inner and outer contact seals, deterioration of the sealing performance due to adhesion of muddy water can be prevented, but the oil content of the lubricant sealed in the bearing space is reduced by the outer contact seal. Since it is difficult to be supplied to the sliding contact portion, there is a problem that the frictional resistance at the sliding contact portion of the outer contact seal increases, the sliding contact torque accompanying the sliding contact of the outer contact seal increases, and becomes unstable. Further, even in the case of having two contact seals on the inside and outside in this way, moisture such as muddy water and rainwater soaks into the contact interface with the seal sliding surface of the contact seal due to capillary action, so that the bearing space of these moisture There are also problems that cannot be completely prevented.
そこで、本発明の課題は、泥水の付着によるシール性の低下を防止可能とするとともに、接触シールの摺接トルクを低く安定させることができ、かつ、軸受空間への水分の浸入も完全に防止できる密封型転がり軸受を提供することである。 Therefore, the problem of the present invention is that it is possible to prevent deterioration of the sealing performance due to adhesion of muddy water, the sliding contact torque of the contact seal can be stabilized at a low level, and moisture can be completely prevented from entering the bearing space. It is to provide a sealed rolling bearing that can be used.
上記の課題を解決するために、本発明は、内輪と外輪の間の軸受空間を、弾性部材で形成したリップを内輪または外輪に設けたシール摺接面に接触させる接触シールで密封した密封型転がり軸受において、前記軸受空間を内外2枚の接触シールで密封し、これらの内外2枚の接触シール間に、JIS K−2220に規定された水洗耐水度が2%以下のグリースを封入した構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a sealed type in which a bearing space between an inner ring and an outer ring is sealed with a contact seal that makes a lip formed of an elastic member contact a seal sliding contact surface provided on the inner ring or the outer ring. In a rolling bearing, the bearing space is hermetically sealed with two inner and outer contact seals, and between the inner and outer two contact seals, a grease having a water resistance of 2% or less as specified in JIS K-2220 is enclosed. It was adopted.
すなわち、軸受空間を内外2枚の接触シールで密封することにより、外側の接触シールで泥水を遮断し、内側の接触シールの摺接部に泥水が付着しないようにして、シール性の低下を防止し、これらの2枚の接触シール間にグリースを封入することにより、軸受空間に封入された潤滑剤の油分が供給され難い外側の接触シールの摺接部に十分なグリースを供給し、この摺接部での摩擦抵抗を小さくして、接触シールの摺接トルクを低く安定させるとともに、接触シール間に封入したグリースをJIS K−2220に規定された水洗耐水度が2%以下、好ましくは1.5%以下のものとすることにより、このグリースを接触シールのシール摺接面との接触界面から浸入する水分に対するグリースシールとして、軸受空間への水分の浸入を完全に防止できるようにした。なお、この接触シール間に封入したグリースは、外側の接触シールの摺接部での摩耗を低減する効果もある。 That is, by sealing the bearing space with two inner and outer contact seals, the outer contact seal shuts off the muddy water and prevents the muddy water from adhering to the sliding contact portion of the inner contact seal to prevent deterioration of the sealing performance. Then, by enclosing grease between these two contact seals, sufficient grease is supplied to the sliding contact portion of the outer contact seal which is hard to be supplied with the lubricant contained in the bearing space. The frictional resistance at the contact portion is reduced to stabilize the sliding contact torque of the contact seal, and the grease sealed between the contact seals has a water resistance of 2% or less, preferably 1 according to JIS K-2220. By making it less than 5%, this grease can be used as a grease seal against moisture that enters from the contact interface with the seal sliding contact surface of the contact seal. It was to be able to prevent. Note that the grease sealed between the contact seals also has an effect of reducing wear at the sliding contact portion of the outer contact seal.
前記JIS K−2220に規定されたグリースの水洗耐水度は、水によりグリースが洗い流されることに対する抵抗性と、乳化分離傾向を表すものであり、規定の軸受にグリースの試料を充填して、軸受を回転しながら79℃の水を噴射したときの1時間後に流出する試料の質量の百分率で表される。前記グリースの水洗耐水度を2%以下、好ましくは1.5%以下としたのは、水洗耐水度が2%を超えると、外部の水との接触によるグリースの流出量が多くなり、前記グリースシールとしての役割が不十分になって、軸受空間への水分の浸入を防止できなくなるからである。 The water resistance of the grease specified in JIS K-2220 represents the resistance to the grease being washed away by water and the tendency of emulsification and separation. It is expressed as a percentage of the mass of the sample that flows out after 1 hour when water of 79 ° C. is jetted while rotating. The reason why the water resistance of the grease is 2% or less, preferably 1.5% or less is that when the water resistance of the water wash exceeds 2%, the amount of grease flowing out due to contact with external water increases. This is because the role as a seal becomes insufficient and it becomes impossible to prevent moisture from entering the bearing space.
前記内外2枚の接触シールのうち、外側の接触シールのリップを前記外輪の内周面に設けたシール摺接面に接触させることにより、2枚の接触シール間に封入したグリースは、軸受の回転に伴う遠心力で外輪の内周面側に多く移動するので、外側の接触シールの摺接部にグリースをより十分に供給することができる。 Of the two inner and outer contact seals, the lip of the outer contact seal is brought into contact with the seal sliding contact surface provided on the inner peripheral surface of the outer ring, whereby the grease sealed between the two contact seals is Since the centrifugal force accompanying the rotation moves a lot toward the inner peripheral surface side of the outer ring, the grease can be more sufficiently supplied to the sliding contact portion of the outer contact seal.
本発明の密封型転がり軸受は、軸受空間を内外2枚の接触シールで密封し、これらの内外2枚の接触シール間に、JIS K−2220に規定された水洗耐水度が2%以下、好ましくは1.5%以下のグリースを封入したので、泥水の付着によるシール性の低下を防止できるとともに、接触シールの摺接トルクを低く安定させることができ、かつ、軸受空間への水分の浸入も完全に防止することができる。また、2枚の接触シール間に封入したグリースは、外側の接触シールの摺接部での摩耗を低減する効果もある。 The hermetic rolling bearing of the present invention seals the bearing space with two inner and outer contact seals, and the water washing resistance specified by JIS K-2220 is 2% or less, preferably between these two inner and outer contact seals. Since 1.5% or less of grease is sealed, it is possible to prevent deterioration of the sealing performance due to adhesion of muddy water, to stabilize the sliding contact torque of the contact seal low, and to allow moisture to enter the bearing space. It can be completely prevented. Further, the grease sealed between the two contact seals has an effect of reducing wear at the sliding contact portion of the outer contact seal.
前記内外2枚の接触シールのうち、外側の接触シールのリップを前記外輪の内周面に設けたシール摺接面に接触させることにより、2枚の接触シール間に封入したグリースは、軸受の回転に伴う遠心力で外輪の内周面側に多く移動するので、外側の接触シールの摺接部にグリースをより十分に供給することができる。 Of the two inner and outer contact seals, the lip of the outer contact seal is brought into contact with the seal sliding contact surface provided on the inner peripheral surface of the outer ring, whereby the grease sealed between the two contact seals is Since the centrifugal force accompanying the rotation moves a lot toward the inner peripheral surface side of the outer ring, the grease can be more sufficiently supplied to the sliding contact portion of the outer contact seal.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この密封型転がり軸受は、図1に示すように、内輪1と外輪2の間でボール3が保持器4に保持された軸受空間を、内外2枚の接触シール5、6で密封した玉軸受である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, this sealed rolling bearing is a ball bearing in which a bearing space in which a
図2に示すように、前記各接触シール5、6は、それぞれ芯金5a、6aと、弾性部材5b、6bとから成る。内側の接触シール5は、外輪2の内周面に設けられた係止溝2bに弾性部材5bで固定され、そのリップ5cが内輪1の外周面に設けられたシール摺接面1aと接触しており、外側の接触シール6は、内輪1の外周面に設けられた段差部1bに芯金6aを嵌合して固定され、そのリップ6cが外輪2の内周面に設けられたシール摺接面2aと接触している。この外側の接触シール6は、泥水の付着によりその摺接部に摩耗が生じても隙間が開かないように、十分に大きなリップ締め代が設定されている。したがって、周囲に飛散する泥水が内側の接触シール5まで到達することはなく、そのリップ5cの摺接部への泥水の付着による摩耗が防止される。
As shown in FIG. 2, each of the
前記内外2枚の接触シール5、6の間にはグリースAが封入され、軸受空間にも潤滑剤としてのグリースBが封入されている。2枚の接触シール5、6の間に封入されたグリースAは、軸受の回転に伴う遠心力で外輪2の内周面側に多く移動し、軸受空間のグリースBが供給され難い外側の接触シール6のリップ6cと外輪2の内周面のシール摺接面2aとの摺接部に十分なグリースAが供給される。したがって、外側の接触シール6の摺接部での摩擦抵抗を小さくして、軸受トルクを低く安定させることができる。
Grease A is sealed between the inner and
前記2枚の接触シール5、6間に封入したグリースAは、外部の水と接触しても流出しないように、水洗耐水度が2%以下のものとされており、グリースシールとして外側の接触シール6のシール摺接面2aとの接触界面から浸入する水分を止める役割をする。また、外側の接触シール6の摺接部での摩耗を低減する役割もする。
The grease A sealed between the two
上述した2枚の接触シール5、6間に封入したグリースAの水洗耐水度を0.1〜2.0%とした密封型転がり軸受(実施例1〜4)と、グリースAの水洗耐水度を3.7%とした密封型転がり軸受(比較例)とを用意した。これらの各実施例と比較例の密封型転がり軸受を、泥水が飛散する環境下で回転試験機に取り付け、軸受空間への水分の浸入の有無を調査する水分浸入試験を行った。なお、水分浸入の有無のほかに、封入したグリースAの試験後の状態も観察した。試験条件は以下の通りである。
・回転速度 :1000rpm
・試験時間 :160時間
Sealed rolling bearings (Examples 1 to 4) in which the water resistance of the grease A sealed between the two
・ Rotation speed: 1000rpm
・ Test time: 160 hours
上記水分浸入試験の結果を表1に示す。グリースAの水洗耐水度が0.1〜1.5%の実施例1〜3のものは、いずれも軸受空間への水分の浸入が全くなく、水洗耐水度が2.0%の実施例4のものは、僅かに水分の浸入が認められた。これに対して、水洗耐水度が3.7%の比較例のものは、試験後のグリースAの流出が多く、明らかな水分の浸入が認められた。また、実施例1〜4のものはいずれもグリースAの流出がなく、水洗耐水度が0.1%の実施例1のものは、グリースAの軟化も認められなかった。 The results of the moisture penetration test are shown in Table 1. Examples 1 to 3 in which the grease A has a water resistance of 0.1 to 1.5% in water are not infiltrated into the bearing space at all, and the water resistance of water to be cleaned is 2.0% in Example 4 As for the thing, infiltration of the water | moisture content was recognized slightly. On the other hand, in the comparative example having a water resistance of 3.7% for washing, the grease A flowed out after the test, and a clear water intrusion was observed. Further, none of Examples 1 to 4 caused the grease A to flow out, and Example 1 having a water wash resistance of 0.1% showed no softening of the grease A.
上述した実施形態では、密封型転がり軸受を玉軸受としたが、本発明に係る密封型転がり軸受は、ころ軸受等の他の種類の転がり軸受にも採用することができる。また、内側と外側の各接触シールの形態も実施形態のものに限定されることはない。 In the embodiment described above, the sealed type rolling bearing is a ball bearing, but the sealed type rolling bearing according to the present invention can also be used for other types of rolling bearings such as a roller bearing. Further, the form of each of the inner and outer contact seals is not limited to that of the embodiment.
A、B グリース
1 内輪
1a シール摺接面
1b 段差部
2 外輪
2a シール摺接面
2b 溝
3 ボール
4 保持器
5、6 接触シール
5a、6a 芯金
5b、6b 弾性部材
5c、6c リップ
A,
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