JP2007010008A - 密封ころがり軸受 - Google Patents

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JP2007010008A JP2005190422A JP2005190422A JP2007010008A JP 2007010008 A JP2007010008 A JP 2007010008A JP 2005190422 A JP2005190422 A JP 2005190422A JP 2005190422 A JP2005190422 A JP 2005190422A JP 2007010008 A JP2007010008 A JP 2007010008A
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Satoru Niiyama
知 新山
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日本精工株式会社
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Abstract

【課題】
初期回転時に、ポケット間に封入されたグリースが保持器と内輪外周とのすき間を軸方向に通過するのを積極的に阻止して、グリースの初期漏れの改善された密封ころがり軸受を提供することを課題としている。
【解決手段】
側輪部と、柱部と、爪部とでボールを収容する円周方向複数のポケット部を形成している密封ころがり軸受の保持器であって、前記側輪部の内周面には径方向内方を向いた環状つば面を形成して、該環状つば面に軸方向に対して所定の角度を有する凸条を円周方向に複数設けて内輪外周面と対向させてラビリンスすき間を形成すると共に、
回転方向を指定する外観上認識可能な指示部を設けたことを特徴とする密封ころがり軸受によって課題の解決を図る。
【選択図】 図1

Description

本発明は、密封ころがり軸受に関し、特に、エンジン補機用の中間プーリ等に使用されるころがり軸受の改良に関する。
従来、エンジン補機用の中間プーリ等に使用される密封ころがり軸受は、潤滑剤としてグリースを封入している。中間プーリ等は、高速回転で使用され、使用初期は、回転に伴う攪拌や軸受内部の温度上昇による圧力上昇を原因として、グリースの初期漏れを起こす場合がある。
封入量が多い場合は、漏れ量も多くなる。攪拌によってグリースが軸受内部の所定位置への移動が完了したり、温度が低下して圧力が低下したりすると初期漏れは起きにくくなる。
グリース漏れが生じると、中間プーリによって、張力を付与されたり、ガイドされたりしている補機回転用のベルト類にグリースが付着し、ベルトのすべりなどを生じてしまう場合がある。
その対策として、封入するグリースを少量にするとか、 軸受内部の圧力上昇を防止するため密封シール自身に空気穴を設ける等の場合があるが、グリース量を少なくすることはグリース寿命の低下を来たす虞があるし、また、空気穴は異物の浸入を招来する虞がある。
図3に、従来から一般的に中間プーリなどに使用されている密封ころがり軸受に関し説明する。図3は回転中心X−Xより上半分の断面図である。
密封ころがり軸受Hzは、外輪1zと内輪2zと、外内輪の間に介装されているボール3zと、ボール3zを保持している保持器4zところがり軸受の両端部を密封している密封シール5z、5zと、封入しているグリースGとからなっている。
特に保持器4zは側輪部41zを有する冠型保持器と呼ばれているものである。
回転の初期において、封入してあるグリースG(図中、クロスハッチング表示個所)は、特に、保持器4zの側輪部41zと内輪2zの外周面との間に位置するグリースは、密封シール5zと内輪2zとで構成する密封部57zに近くに存在するので、軸受の回転に伴って、側輪部41zの攪拌圧力によって容易に移動し、密封部57zを通過して外部へ流出する虞がある。密封シールの方へグリースの移動を防止するための提案がある。(例えば、特許文献1参照)
特開2003-254336号公報
特許文献1は、保持器の内周に円環上の凸部55を備え、ポケット間に注入された潤滑剤が、保持器6の環状基部10と内輪1との間のすき間から軸方向に通過するのを防ぐ壁となるようにしたものである。
しかしながら、特許文献1では、円環上の凸部55と内輪の外周面とのすき間の大きさにつては記載がないし、また、すき間以外に積極的に潤滑剤の通過を防止する手段の記載もない。
なお、特許文献1に関する説明に用いた符号は、特許文献1の符号をそのまま用いた。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、初期回転時に、封入されたグリース、特に、保持器のポケット部に封入されたグリースが、保持器と内輪外周との間を軸方向に通過して、密封シール方向へ移動するのを積極的に阻止し、グリースの初期漏れの改善された密封ころがり軸受を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するため、本発明は、
外輪と、
内輪と、
外内輪間に介装されるボールと、
外内輪間の軸受空間を密封する密封シールと、
前記ボールを保持する保持器と、
からなる密封ころがり軸受において、
前記保持器は、側輪部と、前記側輪部から軸方向に延在する複数の柱部と、前記柱部の先端に形成された爪部とを有し、前記側輪部と前記柱部と前記爪部とでボールを収容する円周方向複数のポケット部を形成し、前記側輪部の内周面には径方向内方を向いた環状つば面を形成して、該環状つば面に軸方向に対して所定の角度を有する凸条を円周方向に複数設けて内輪外周面と対向させてラビリンスすき間を形成すると共に、
回転方向を指定する外観上認識可能な指示部を設けたことを特徴とする密封ころがり軸受を提供する。
また、本発明は、
前記指示部は両端部の密封シールの色彩を異色にしたことを特徴とする密封ころがり軸受を態様とする。
本発明によれば、初期回転時に、封入されたグリース、特に、保持器のポケット部に封入されたグリースが、保持器と内輪外周との間を軸方向に通過して、密封シール方向へ移動するのを積極的に阻止し、グリースの初期漏れの改善された密封ころがり軸受を提供する事が出来る。
以下、本発明に係わる実施形態を図面を参照しつつ説明する。
(実施形態1)
図1は本実施形態を示す回転中心線X−Xより上半分の断面図である。
図2(a)は図1における保持器4を内方矢印Aより見て、一部を切断して立体的に表現したものである。また、図2(b)は図1を矢印Aより見て平面的に表したものである。図(c)は、図(b)のつば面のつば内周面の破線部を拡大してつば面のつば内周面に設けられた凸条の機能についての説明図である。
図1、図2(a)、(b)、(c)を参照しながら本発明の実施形態1を説明する。
本実施形態の密封ころがり軸受Hは、外輪1と内輪2と、外内輪の間に介装されているボール3と、ボール3を保持している保持器4ところがり軸受の両端部を密封している密封シール5a、5bと、封入しているグリースGとからなっている。
外輪1は内周面11に内周軌道1aと、両端部に密封シール5a、5bを固定する固定溝12を有している。
内輪2は、外周面21に外周軌道2aと、両端部には後述するように密封シール5a、5bと密封部を形成するシール溝22が形成されている。
シール溝22は外周面21に連設して、径方向内方に向いた平面部221を有し、平面部221から軸方向外方に向いて円筒部222があり、更に、円筒部222に連設して内輪2の径方向外方に、かつ軸方向外方に向いた傾斜面223となり、傾斜面223に連設して軸方向外方に向いた円筒端部224を含んでいる。
ボール3は、内周軌道1aと外周軌道2a間に介装されて、外輪1と内輪2との相対回転を可能にしている。
保持器4は、側輪部41と、側輪部41から軸方向に延在する複数の柱部42と柱部42の先端に形成されている爪部43とを有し、円周方向に隣接する柱部42と側輪部41と、爪部43とによってポケット部44を形成している。
ポケット部44は、側輪部41の反対側は開口45となっている。後述するように、ボール3を収容する場合は、開口45から爪部43を弾性的に通過して、ボール3はポケット部44に収容される(図2(a)、(b)を参照)。
保持器4の側輪部41の内周は、径方向内方に向かって、環状つば面46が形成されており、環状つば面46のつば内周面47には、軸方向に対し所定の角度αだけ傾斜した凸条48が円周方向に複数設けられている(図2(c)を参照)。
つば内周面47は内輪2の外周面21と対向して、ラビリンスすきま8を形成している。
側輪部41の背面411の内周側には面取り412が施されている。
密封シール5aおよび密封シール5bは、後述するように、色彩を異にしているものであるが構造的には同じであるから、説明は密封シール5aについてする(図1において右側)。
密封シール5aは芯金5aと、芯金5aを被覆する弾性部材5aとからなっている。被覆する部分は、少なくとも、ころがり軸受Hに取付けられたときに、密封シール5aの外側面となる部分を対象としている。この場合の弾性部材5aは、使用条件によって、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴムなどから選択される。
芯金5aの外周を被覆している弾性部材5aは、外輪1の固定溝12に弾性的に嵌合される固定部5aになる。
芯金5aの内周を被覆している弾性部材5aは、内輪2のシール溝22と密封部57を形成するリップ部5aになる。外周と内周との間を被覆している弾性部材5aは連結部5aになる。
リップ部5aは芯金5aの内周付近に設けられて、外側リップ5a41と内側リップ5a42からなり、外側リップ5a41は内輪2の端部の円筒端部224と非接触ですきま5aを形成している。
内側リップ5a42は内輪のシール溝22の平面部221に摺接して接触シールを形成している。
内側リップ5a42の径方向上方は芯金5aの内周に向かった傾斜面5a43となっている。傾斜面5a43は保持器4の側輪部41の内周側に設けた面取り412と所定のすき間を形成して、グリースが通過しにくい状態にしている。
また、外側リップ5a41と内側リップ5a42およびシール溝22とで形成する空間5aはグリースGが漏れた時や、水など異物が浸入したときの溜まり場となる。
次に、密封ころがり軸受として、組立てられて使用される場合を説明する。
ボール3は保持器4の爪部43の弾性を利用して開口45を通過してポケット部44に収容される。保持器4の側輪部41と密封シール5a(図1において、右側)が対向するように組立てられる。側輪部41のつば内周面47と内輪2の外周面21とはラビリンスすきま8を形成している。
例えば、内輪2が回転速度Nで矢印方向へ回転すると、保持器4も回転速度Nで同じ方向へ回転するが、この場合、内輪2の回転速度Nのほうが速いので、ボール側(イ)(ポケット側)にあるグリースGが密封シール5a側(ロ)に向かう圧力を受けるとラビリンスすきま8を通過して押し出されようとする。しかし、ラビリンスすきま8が存在するので、グリースGは凸条48に衝突して密封シール側(ロ)へは移動することができず、凸条48の傾斜角αによってボール側(イ)へ矢印Yに示すように、押し戻されることになる。
環状つば面46のつば内周面47と内輪2の外周面21間のラビリンスによって、環状つば面46がグリース漏れに対する防御壁になるのに加え、凸条48による上記押し戻し効果が生じる。
その結果、密封シール5aからの回転初期によるグリース漏れは改善できることになる。
さらに、保持器4の回転速度Nよりも内輪2の回転速度Nが大きいので、相対速度の差によって、凸条48がヘリングボーンのように動圧を発生させて更なるグリース漏れの改善効果が向上することと、動圧効果により保持器4の回転挙動が安定して、回転が静粛になるという副次効果が得られる。
本実施形態を実施する場合、ころがり軸受の回転方向を一定にして使用する必要がある。先に説明したように、保持器4の環状つば面46のつば内周面47に設けられている凸条48の軸方向に対する傾斜角αによってグリース漏れを改善することになるので、押し戻し効果を生じる回転方向で実施する必要がある。
本実施形態においては、例えば、密封シール5aを黒色とし、密封シール5bをオレンジ色とするなど、密封シールの色彩を変えて、本発明の密封ころがり軸受の回転方向を指示する必要があるが、これに限らず、外観上識別できるならば、外輪1、内輪2の所定の場所に指示部を付与して実施できる。
実際に、自動車の補機用軸受として使用する場合、回転方向は一方向に決まっているので、使用個所が決まれば、それに合せて側輪部41に形成されている凸条48の傾斜方向との関連で密封ころがり軸受の取付け方向を決めることができる。
本発明の実施形態1を示す断面図である。 (a)は実施形態1の保持器の一部立体図を示す。(b)は実施形態1の保持器の要部内周面を示す。(c)は図2(b)の破線部拡大図を示す。 従来技術を示す断面図である。
符号の説明
H:密封ころがり軸受
1:外輪
1a:内周軌道
11:内周面
12:固定溝
2:内輪
2a:外周軌道
21:外周面
22:シール溝
221:平面部
222:円筒部
223:傾斜面
224:円筒端部
3:ボール
4:保持器
41:側輪部
42:柱部
43:爪部
44:ポケット部
45:開口
46:環状つば面
47:つば内周面
48:凸条
5a,5b:密封シール
5a:芯金
5a:弾性部材
5a:固定部
5a:リップ部
5a41:外側リップ
5a42:内側リップ
5a:連結部
5a:すきま
5a:空間
57:密封部
8:ラビリンスすきま

Claims (2)

  1. 外輪と、
    内輪と、
    外内輪間に介装されるボールと、
    外内輪間の軸受空間を密封する密封シールと、
    前記ボールを保持する保持器と、
    からなる密封ころがり軸受において、
    前記保持器は、側輪部と、前記側輪部から軸方向に延在する複数の柱部と、前記柱部の先端に形成された爪部とを有し、前記側輪部と前記柱部と前記爪部とでボールを収容する円周方向複数のポケット部を形成し、前記側輪部の内周面には径方向内方を向いた環状つば面を形成して、該環状つば面に軸方向に対して所定の角度を有する凸条を円周方向に複数設けて内輪外周面と対向させてラビリンスすき間を形成すると共に、
    回転方向を指定する外観上認識可能な指示部を設けたことを特徴とする密封ころがり軸受。
  2. 前記指示部は両端部の密封シールの色彩を異色にしたことを特徴とする請求項1に記載の密封ころがり軸受。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103775492A (zh) * 2012-10-24 2014-05-07 宁波市鄞州金鑫轴承五金有限公司 一种法兰微小孔轴承
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