JP2006336689A

JP2006336689A - 防塵装置

Info

Publication number: JP2006336689A
Application number: JP2005159274A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kuroiwa; 大輔黒岩
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】回転体と支持体との間の密封性を維持しつつ、回転体の回転トルクを小さくすることができる防塵装置を提供する。
【解決手段】回転体１と、該回転体１を回転可能に支持する支持体３との間に配置される防塵装置１０であって、内側リング１１と、該内側リング１１の外周側に配置された外側リング１２とを備え、外側リング１２の内部に、潤滑流体１８の充填室２０を形成し、内側リング１１に、前記充填室２０に挿入されるとともに、該挿入時に該充填室２０の壁部１７が周方向に沿って接触して、前記充填室２０と外部との間をシールするシール用挿入部１４を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転体と、該回転体を回転可能に支持する支持体との間に配置される防塵装置に関する。

図９に示すように、回転軸（回転体）１と外輪（支持体）２との間に２列の転動体３が周方向に転動可能に配置されており、外輪２の２列の転動体３の軸方向外方に位置する両端部内周面には、それぞれ従来の防塵装置としての接触式オイルシール４が装着されている。
オイルシール４は、円環状の芯金５と、該芯金５に接着等により固着されたゴム等の弾性材６とを備えており、弾性材６の内周部に形成されたリップ６ａがリングばね７により径方向内方に押圧された状態で回転軸１の外周面に摺接するようになっている。

上記従来の防塵装置においては、リップ６ａが回転軸１の外周面に摺接するため、回転軸１と外輪２との間の密封性は確保されるものの、リップ６ａと回転軸１の外周面との間のすべり摩擦が大きくなり、また、軸受部の摩耗粉によるグリースの劣化等によって、回転軸１の回転トルクが大きくなるという問題がある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、回転体と支持体との間の密封性を維持しつつ、回転体の回転トルクを小さくすることができる防塵装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、回転体と、該回転体を回転可能に支持する支持体との間に配置される防塵装置であって、
内側リングと、該内側リングの外周側に配置される外側リングとを備え、該外側リング及び前記内側リングのうちの一方のリングの内部に、潤滑流体の充填室を形成し、他方のリングに、前記充填室に挿入されるとともに、該挿入時に該充填室の壁部が周方向に沿って接触して、前記充填室と外部との間をシールするシール用挿入部を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、外側リング及び内側リングのうちの一方のリングの内部に形成された潤滑流体の充填室に、他方のリングに形成されたシール用挿入部が挿入され、かかる挿入状態においては、シール用挿入部に充填室の壁部が周方向に沿って接触して、充填室と外部との間がシールされるようになっている。
これにより、回転体と支持体との間の密封性を維持することができ、また、シール用挿入部と充填室の壁部との接触部には、充填室内の潤滑流体が供給されるため、回転体の回転トルクを小さくすることができる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例である防塵装置を説明するための断面図、図２は内側リングを説明するための断面図、図３は外側リングを説明するための断面図、図４は図１のＡ部拡大図、図５〜図８は本発明の他の実施の形態である防塵装置を説明するための図である。
本発明の実施の形態の一例である防塵装置１０は、図１に示すように、回転軸（回転体）１と、該回転軸１を２列の転動体２を介して回転可能に支持する外輪（支持体）３との間の軸方向両端部にそれぞれ設けられ、また、防塵装置１０の軸方向外側には、防塵性をより高めるために、非接触式のシール部材２２がそれぞれ設けられている。

防塵装置１０は、内側リング１１と、該内側リング１１の外周側に配置された外側リング１２とを備えている。
内側リング１１は、図１及び図２に示すように、回転軸１の端部外周部の転動体２の軸方向外方位置に外嵌されて、回転軸１と一体に回転する円環状部１３と、該円環状部１３の外周面から径方向外方に突出する円環板状のシール用挿入部１４とを有している。

外側リング１２は、内部空間がグリース等の潤滑流体１８（図４参照）が充填される充填室２０とされており、図１及び図３に示すように、内側リング１１の外周側で、外輪３の端部内周部に形成された大径孔部３ａに内嵌される円環状部１５と、該円環状部１５の軸方向両側からそれぞれ径方向内方に延びる一対の側板１６と、該一対の側板１６の各先端の軸方向内側からそれぞれ径方向外方に傾斜して延びる一対のシール片１７とを有している。

一対のシール片１７の各先端間には、円周方向に連続する開口１９が形成されており、該開口１９の軸方向幅は、内側リング１１のシール用挿入部１４の軸方向厚さより短く設定されている。
そして、内側リング１１のシール用挿入部１４を外側リング１２の開口１９から該外側リング１２の充填室２０に挿入することにより、シール用挿入部１４の軸方向両側部に一対のシール片１７の各先端が弾性的に接触する。

これにより、充填室２０と外部との間がシールされ、この状態で、図４に示すように、内側リング１１の円環状部１３を回転軸１の端部外周部の転動体２の軸方向外方位置に圧入等により外嵌するとともに、外側リング１２の円環状部１５を外輪３の端部内周部に形成された大径孔部３ａに圧入等により内嵌することにより、回転軸１と外輪３との間の軸方向端部のシールがなされる。

このとき、シール用挿入部１４の軸方向両側部と一対のシール片１７の各先端との接触部には、充填室２０内の潤滑流体１８が供給され、従って、回転軸１の回転時には、シール用挿入部１４と一対のシール片１７との間のすべり摩擦が大幅に軽減されるようになっている。また、内側リング１１のシール用挿入部１４の根元部に、図４に示すように、薄肉部２１を形成することにより、回転軸１が軸方向に動いた場合に、シール用挿入部１４と一対のシール片１７との接触状態を安定して維持することができる。

なお、この実施の形態では、真空環境で用いるために、外側リング１２の充填室２０に充填される潤滑流体１８と、回転軸１と外輪３との間の軸受空間２３に充填される潤滑剤とを区別している。
即ち、充填室２０内の潤滑流体１８には、アウトガスが少ないシール性の高い潤滑剤（例えば、１０^-6Ｐａ高真空オイル又はグリース等）を用い、軸受空間２３に充填される潤滑剤には、転がり潤滑性や防錆性に優れた潤滑剤（例えば、１０^-4Ｐａ真空グリース等）を用いている。

また、充填室２０内の潤滑流体１８が軸受空間２３側に流れ込んで、該軸受空間２３内の潤滑剤と混ざらないようにするために、防塵装置１０と転動体２との間に非接触のシール部材２４が配置されている。
更に、軸受空間２３内の圧力変化に対応するために、外輪３の外周部に軸受空間２３に連通する通気口２５が形成されている。該通気口２５は、ねじ２６等の栓部材によって閉塞されるようになっている。

このように、この実施の形態では、外側リング１２の内部に形成された潤滑流体１８の充填室２０に、内側リング１１に形成されたシール用挿入部１４が挿入され、かかる挿入状態においては、シール用挿入部１４に充填室２０の壁部である一対のシール片１７が周方向に沿って接触して、充填室２０と外部との間がシールされるようになっている。

これにより、内側リング１１が外嵌される回転軸１と外側リング１２が内嵌される外輪３との間の軸方向端部の密封性を良好に維持することができる。
また、シール用挿入部１４の軸方向両側部と一対のシール片１７の各先端との接触部には、充填室２０内の潤滑流体１８が供給されるので、回転軸１の回転時には、シール用挿入部１４と一対のシール片１７との間のすべり摩擦が大幅に軽減され、これにより、回転軸１の回転トルクを小さくすることができる。

次に、図５〜図８を参照して、本発明の他の実施の形態である防塵装置を説明する。図５は本発明の他の実施の形態である防塵装置を説明するための断面図、図６は内側リングを説明するための断面図、図７は外側リングを説明するための断面図、図８は図５のＡ部拡大図である。
本発明の他の実施の形態である防塵装置３０は、図５に示すように、固定軸（支持体）１ａと、該固定軸１ａに２列の転動体２を介して回転可能に外嵌された外輪（回転体）３ａとの間の軸方向両端部にそれぞれ設けられている。なお、防塵性をより高めるために、上記実施の形態と同様に、防塵装置３０の軸方向外側に、非接触式のシール部材を設けるようにしてもよい。

防塵装置３０は、内側リング３１と、該内側リング３１の外周側に配置された外側リング３２とを備えている。
内側リング３１は、内部空間がグリース等の潤滑流体３８（図８参照）が充填される充填室４０とされており、図５及び図６に示すように、転動体２の軸方向外方位置で、固定軸１ａの端部外周部に形成された小径部１ｂに外嵌される円環状部３５と、該円環状部３５の軸方向両側からそれぞれ径方向外方に延びる一対の側板３６と、該一対の側板３６の各先端の軸方向内側からそれぞれ径方向外方に傾斜して延びる一対のシール片３７とを有している。また、一対のシール片３７の各先端間には、円周方向に連続する開口３９が形成されている。

外側リング３２は、図５及び図７に示すように、外輪３ａの端部内周面に内嵌されて、外輪３ａと一体に回転する円環状部３３と、該円環状部３３の内周面から径方向内方に突出する円環板状のシール用挿入部３４とを有している。このシール用挿入部３４の軸方向厚さは、内側リング３１側の開口３９の軸方向幅より厚く設定されている。
そして、外側リング３２のシール用挿入部３４を内側リング３１の開口３９から該内側リング３１の充填室４０に挿入することにより、シール用挿入部３４の軸方向両側部に一対のシール片３７の各先端が弾性的に接触する。

これにより、充填室４０と外部との間がシールされ、この状態で、図８に示すように、外側リング３２の円環状部３３を外輪３ａの端部内周部に圧入等により内嵌するとともに、内側リング３１の円環状部３５を固定軸１ａの小径部１ｂに圧入等により外嵌することにより、固定軸１ａと外輪３ａとの間の軸方向端部のシールがなされる。
このとき、シール用挿入部３４の軸方向両側部と一対のシール片３７の各先端との接触部には、充填室４０内の潤滑流体３８が供給され、従って、外輪３ａの回転時には、シール用挿入部３４と一対のシール片３７との間のすべり摩擦が大幅に軽減されるようになっている。

このように、この実施の形態では、内側リング３１の内部に形成された潤滑流体３８の充填室４０に、外側リング３２に形成されたシール用挿入部３４が挿入され、かかる挿入状態においては、シール用挿入部３４に充填室４０の壁部である一対のシール片３７が周方向に沿って接触して、充填室４０と外部との間がシールされるようになっている。
これにより、内側リング３１が外嵌される固定軸１ａと外側リング３２が内嵌される外輪３ａとの間の軸方向端部の密封性を良好に維持することができる。

また、シール用挿入部３４の軸方向両側部と一対のシール片３７の各先端との接触部には、充填室４０内の潤滑流体３８が供給されるので、外輪３ａの回転時には、シール用挿入部３４と一対のシール片３７との間のすべり摩擦が大幅に軽減され、これにより、外輪３ａの回転トルクを小さくすることができる。
なお、本発明の回転体、支持体、内側リング、外側リング、潤滑流体、充填室、シール用挿入部等の構成は、上記各実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記各実施の形態では、支持体側に装着されるリングの内部に潤滑流体の充填室を設けた場合を例示したが、回転体側に装着されるリングの内部に潤滑流体の充填室を設けるようにしてもよい。

本発明の実施の形態の一例である防塵装置を説明するための断面図である。内側リングを説明するための断面図である。外側リングを説明するための断面図である。図１のＡ部拡大図である。本発明の他の実施の形態である防塵装置を説明するための断面図である。内側リングを説明するための断面図である。外側リングを説明するための断面図である。図５のＡ部拡大図である。従来の防塵装置の一例を説明するための断面図である。

符号の説明

１回転軸（回転体）
１ａ固定軸（支持体）
３外輪（支持体）
３ａ外輪（回転体）
１０防塵装置
１１内側リング
１２外側リング
１４シール用挿入部
１８潤滑流体
２０充填室
３０防塵装置
３１内側リング
３２外側リング
３４シール用挿入部
３８潤滑流体
４０充填室

Claims

回転体と、該回転体を回転可能に支持する支持体との間に配置される防塵装置であって、
内側リングと、該内側リングの外周側に配置される外側リングとを備え、該外側リング及び前記内側リングのうちの一方のリングの内部に、潤滑流体の充填室を形成し、他方のリングに、前記充填室に挿入されるとともに、該挿入時に該充填室の壁部が周方向に沿って接触して、前記充填室と外部との間をシールするシール用挿入部を形成したことを特徴とする防塵装置。