JP2010070279A - マストローラ用軸受 - Google Patents

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利彦 白木
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Abstract

【課題】異音の発生を、長期にわたって防止することができるマストローラ用軸受を提供する。
【解決手段】マストローラ用軸受1の内輪10は、接続軸15Aおよび連結体15を介して、リフトブラケット5に固定されている。マストローラ用軸受1の外輪12の連結体15側端部の外表面12Aと、マストの側板8の内面8Aの間には、円環状の弾性リング体18が介装されている。弾性リング体18は、たとえばゴムによって形成されており、外輪12の連結体15側端部の外表面12Aに加硫接着により固定されている。弾性リング体18は、側板8の内面8Aに接触している。
【選択図】図2

Description

本発明は、フォークリフトのフォークを支持するとともに、マストに沿って昇降するためのマストローラ用軸受に関する。
フォークリフトでは、フォークが取り付けられたリフトブラケットが、左右一対のマストに、それぞれマストローラ用軸受を介して、昇降自在に取り付けられている。マストローラ用軸受は、内輪と、内輪に複数の転動体を介して連結された外輪とを備え、フォークおよびリフトブラケットを支持している。内輪はリフトブラケットに固定されている。各マストは互いに対向する一対の内壁を有しており、これら一対の内壁の間に、外輪が各内壁と所定の隙間を隔てた状態で収容されている。フォークに荷が積載されると、マストローラ用軸受が一方の内壁に押しつけられて、外輪の外表面とマストの内壁とが接触する。
フォークおよびリフトブラケットの昇降時には、これらフォークおよびリフトブラケットとともにマストローラ用軸受も昇降する。外輪が内輪に対して相対回転可能に設けられているので、内壁に接触する外輪は、マストローラ用軸受の昇降にともなって転動する。フォークおよびリフトブラケットがマストローラ用軸受に支持されているので、フォークおよびリフトブラケットを、その姿勢を保ちつつスムーズに昇降させることができる。
ところで、フォークの空荷時には、マストローラ用軸受は内壁に押しつけられてはいない。このため、外輪の外表面と内壁との間の隙間が大きいと、フォークの空荷時にマストローラ用軸受とマストとの間にがたつきが生じるおそれがある。この外輪およびマストの双方が金属製であるので、がたつきに起因する接触によって異音が発生するという問題がある。一方で、マストの寸法精度が低いので、マストの内壁と外輪の外表面と間の隙間を小さくするには限界があった。このため、フォークが空荷であるときにマストの内壁とマストローラ用軸受との間のがたつきの低減が求められている。
マストローラ用軸受のがたつきの低減に関する先行技術として、たとえば、特許文献1,2で提案されている構成を挙げることができる。
特許文献1では、外輪の軸方向端面に減衰材を配置する構成が提案されている。
特許文献2では、外輪の軸方向中央部の外表面に、環状部材を、その一部が外輪の外表面よりも外方に突出するように設ける構成が提案されている。
実開平5−19653号公報 実開平2−4896号公報
ところが、特許文献1で提案されている構成では、小型の減衰材を採用しているので、外輪の振動を十分に抑制することはできない。そして、減衰材を用いて外輪の振動を完全に抑制しようとすると、減衰材が大型化してしまい、それにともなってマストローラ用軸受全体が大型化するという問題がある。
また、特許文献2で提案されている構成では、フォークへの荷の積載時に、マストの内壁が外輪の軸方向中央部の環状部材に接触するようになる。このとき、リングがマストの内壁に非常に大きな力で押し付けられるので、環状部材が磨耗したり、損傷したりするおそれがあり、環状部材の寿命が短くなるおそれがあった。
したがって、前記特許文献1,2のいずれの構成であっても、フォークにおける異音の発生を、長期にわたって防止することはできなかった。
そこで、この発明の目的は、異音の発生を、長期にわたって防止することができるマストローラ用軸受を提供することである。
前記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、内輪(10)と、複数の転動体(11)を介して前記内輪に連結された外輪(12,22)とを備え、内壁(8A)を有するマスト(4)内に昇降可能に収容されたマストローラ用軸受(1,20)であって、前記外輪の軸方向端部の外表面(12A,22A)から径方向外方に向けて突設されて、径方向に収縮可能な弾性体(18,21)を備え、前記弾性体が前記マストの前記内壁と干渉することを特徴とする、マストローラ用軸受である。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、外輪の軸方向端部の外表面には、径方向外方に向けて突出して形成された弾性体が配置されている。この弾性体はマストの内壁に干渉している。外輪がマストの内壁に押し付けられていない場合には、弾性体がマストの内壁に接触している。このため、外輪のマストに対するがたつきの発生を防止することができる。
たとえば、外輪の軸方向の中央部に弾性体を配置する構成では、外輪がマストの内壁に押し付けられると、弾性体がマストの内壁と外輪の外表面との間に挟まれて、弾性体に比較的大きな力が作用するようになる。そのため、弾性体に磨耗や損傷が発生し、これにより、弾性体の寿命が短くなるおそれがある。
これに対し、外輪の軸方向の端部に弾性体を配置する構成では、弾性体が外輪と内壁との接触に直接寄与しない位置に配置されているので、外輪がマストの内壁に押し付けられると、弾性体は外輪と当接して径方向に収縮し、外輪の外表面がマストの内壁に直接接触するようになる。このとき、弾性体には比較的小さな押圧力しか作用しないので、弾性体に磨耗や損傷がほとんど生じない。したがって、弾性体の寿命の低下を防止することができる。これにより、異音の発生を長期にわたって防止することができる。
また、前記外輪の外表面の端部には、前記弾性体を収容するための凹部(23)が形成されていてもよい(請求項2)。
また、請求項3記載の発明は、内輪(10)と、複数の転動体(11)を介して前記内輪に連結された外輪(32)とを備え、内壁(8A)を有するマスト(4)内に昇降可能に収容されたマストローラ用軸受(30)であって、前記外輪は、前記複数の転動体が接する軌道面(17)を有する内側環状体(33)と、前記内側環状体の外表面(33A)を取り囲む外側環状体(34)とに2分割されており、前記内側環状体と前記外側環状体との間の軸方向端部に、前記内側環状体の外表面(33A)から径方向外方に向けて突設されて径方向に収縮可能な弾性体(35,36)が介装されることにより、前記内側環状体と前記外側環状体とが隙間を隔てて配置されており、前記外側環状体が前記マストの前記内壁と干渉することを特徴とする、マストローラ用軸受である。
この構成によれば、外輪が内側環状体と外側環状体とに2分割されて、この内側環状体と外側環状体との間に弾性体が介装されている。このため、外輪全体がマストの内壁に押し付けられていない場合には、弾性体による弾性的な押圧力を受けて、外側環状体がマストの内壁に接触している。したがって、外輪のマストに対するがたつきの発生を防止することができる。
たとえば、外輪を内側環状体と外側環状体とに2分割するとともに、内側環状体および外側環状体の間の軸方向の中央部に弾性体を配置する構成では、外輪がマストの内壁に押し付けられると、弾性体が内側環状体の外表面と外側環状体の内周との間に挟まれて、弾性体に比較的大きな力が作用するようになる。そのため、弾性体に磨耗や損傷が発生し、これにより、弾性体の寿命が短くなるおそれがある。
これに対し、内側環状体および外側環状体の間の軸方向の端部に弾性体を配置する構成では、弾性体が内側環状体と外側環状体との接触に直接寄与しない位置に配置されているので、外輪全体がマストの内壁に押し付けられると、弾性体は内側環状体および外側環状体に挟まれて径方向に収縮し、内側環状体の外表面と外側環状体の内周とが直接接触するようになる。このとき、弾性体には比較的小さな押圧力しか作用しないので、弾性体に磨耗や損傷がほとんど生じない。したがって、弾性体の寿命の低下を防止することができる。これにより、異音の発生を長期にわたって防止することができる。
以下には、図面を参照して、この発明の一実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るマストローラ用軸受1が適用されたフォークリフト2の構成を概略的に示す側面図である。
フォークリフト2は、車体3に取り付けられたマスト4と、連結体15を介してマスト4に昇降可能に取り付けられたリフトブラケット5と、リフトブラケット5に取り付けられて、荷を積載するためのフォーク6とを備えている。リフトブラケット5は、図示しないバックレストを備えており、バックレストには、図示しないフィンガバーを介してフォーク6が取り付けられている。
マスト4は、鉛直方向に立設された左右一対のレール(図1には一方のみ図示)である。各マスト4は、後述するようにチャンネル形状に形成されていて、その開放面同士が対向するように配置されている。各マスト4内には、フォーク6およびリストブラケット5を昇降可能に支持するマストローラ用軸受1が複数個(たとえば6つ)配置されている。
図2は、図1に示すマスト4およびマストローラ用軸受1の構成を説明するための断面図である。
各マスト4は、互いに対向する一対の側板8と、一対の側板8の端部同士を連結する連結板9とを有し、チャンネル形状に形成されている。マスト4は、たとえば炭素鋼などの鋼材によって形成されている。
マストローラ用軸受1はシール付深溝玉軸受からなり、内輪10と、複数のボール(転動体)11を介して内輪10に回転自在に連結された外輪12とを備えている。また、内輪10と外輪12との間には、ボール11を保持する保持器13が配置され、その保持器13の両側には、内輪10と外輪12の間の隙間を封止するシール14が設けられている。
マストローラ用軸受1の内輪10は、連結体15から軸方向に向けて突設された接続軸15Aに固定されている。内輪10の軸方向途中部の外周には、複数のボール11が配置された環状の軌道面16が形成されている。
各マスト4の一対の側板8間に、マストローラ用軸受1が収容されている。マストローラ用軸受1の外輪12の外径は、マスト4の両側板8間の間隔よりもやや小さく設定されている。外輪12の外表面12Aは、マスト4の両側板8と所定の隙間C1を隔てて配置されている。外輪12は、たとえば軸受鋼や炭素鋼などの鋼材によって形成されている。外輪12の軸方向途中部の内周には、複数のボール11が配置された環状の軌道面17が形成されている。外輪12は内輪10に対して相対回転可能にされている。フォーク6に荷が積載されると、マストローラ用軸受1が一方の側板8に押しつけられて、外輪12の外表面12Aと側板8の内面8Aとが接触するようになる。
フォーク6およびリフトブラケット5の昇降時には、これらフォーク6およびリフトブラケット5とともにマストローラ用軸受1も昇降する。外輪12が内輪10に対して回転自在に設けられているので、側板8の内面8Aに接触する外輪12は、マストローラ用軸受1の昇降にともなって転動する。フォーク6およびリフトブラケット5がマストローラ用軸受1に支持されているので、フォーク6およびリフトブラケット5を、その姿勢を保ちつつスムーズに昇降させることができる。
マストローラ用軸受1の外輪12の連結体15側端部(図2に示す右側端部)の外表面12Aと、マストの側板8の内面8Aの間には、弾性体としての円環状の弾性リング体(弾性体)18が介装されている。この弾性リング体18は、たとえばゴムによって形成されている。弾性リング体18は、側板8の内面8Aに接触する接触面18Aをその外周側に有しており、外輪12の連結体15側端面よりも連結体15側に張り出して、連結体15側端面も部分的に覆っている。弾性リング体18は、外輪12の連結体15側端部の外表面12Aおよび外輪12の連結体15側端面に、加硫接着により固定されている。この接触面18Aの軸方向幅は、たとえば外輪12の軸方向幅の1/4程度の大きさに設定されている。弾性リング体18は、径方向に収縮可能であり、外輪12にともなって転動する。
フォーク6に荷が積載されているときは、リフトブラケット5、連結体15および内輪10を介して、外輪12に荷重が伝達し、外輪12の外表面12Aがマスト4の側板8の内面8Aに押し付けられるようになる。これにより、マスト4の側板8が外輪12と直接接触するようになる。そして、マスト4および外輪12がともに鋼材によって形成されているので、リフトブラケット5およびフォーク6を、マストローラ用軸受1によって強固に支持することができる。
一方、フォーク6が空荷であるときは、外輪12はマスト4の側板8の内面8Aに押し付けられない。そして、弾性リング体18の接触面18Aが側板8の内面8Aに接触している。
以上により、この実施形態(第1実施形態)によれば、外輪12の連結体15側端部の外表面12Aには、径方向外方に向けて突出して形成された弾性リング体18が配置されている。弾性リング体18はマスト4の側板8の内面8Aに干渉している。したがって、外輪12がマスト4の側板8の内面8Aに押し付けられていない場合には、弾性リング体18がマスト4の側板8の内面8Aに接触している。このため、外輪12のマスト4に対するがたつきの発生を防止することができる。
たとえば、外輪12の軸方向の中央部に弾性リング体18を配置する構成では、外輪12がマスト4の側板8の内面8Aに対して押し付けられると、弾性リング体18が側板8の内面8Aと外輪12の外表面12Aとの間に挟まれて、弾性リング体18に比較的大きな力が作用するようになる。そのため、弾性リング体18に磨耗や損傷が発生し、これにより、弾性リング体18の寿命が短くなるおそれがある。
これに対し、外輪12の連結体15側端部に弾性リング体18を配置する構成では、弾性リング体18が外輪12と側板8の内面8Aの接触に直接寄与しない位置に配置されているので、外輪12が側板8の内面8Aに押し付けられると、弾性リング体18は外輪12と当接して径方向に収縮し、外輪12の外表面12Aが側板8の内面8Aに直接接触するようになる。このとき、弾性リング体18には比較的小さな押圧力しか作用しないので、弾性リング体18に磨耗や損傷がほとんど生じない。したがって、弾性リング体18の寿命の低下を防止することができる。これにより、マストローラ用軸受1の異音の発生を長期にわたって防止することができる。
図3は、本発明の他の実施形態(第2実施形態)に係るマストローラ用軸受20の構成を説明するための断面図である。図3において、図1および図2に示された各部に対応する部分には、図1および図2と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
図3に示すマストローラ用軸受20が、図1に示すマストローラ用軸受1と相違する点は、外輪22の外表面22Aの連結体15側端部(図3に示す右側端部)に、弾性リング体(弾性体)21を収容するための環状段部(凹部)23が形成されていることである。外輪22の外表面22Aの連結体15側端部には、外表面22Aよりも小径の円筒面24が形成されている。この円筒面24の一端側は外輪22の連結体15側の端面に接続され、また、円筒面24の他端側は環状段部23に接続されている。円筒面24とマスト4の側板8の内面8Aとの間に弾性リング体21が介装されている。この弾性リング体21は、弾性リング体18と同様、ゴムによって形成されている。
円環状の弾性リング体21は、その断面形状が略矩形に形成されている。弾性リング体21の外周側には、側板8の内面8Aに接触する接触面21Aを有している。この接触面21Aの軸方向幅は、たとえば外輪22の軸方向幅の1/4程度の大きさに設定されている。弾性リング体21の両側面には、それぞれV溝25が形成されている。そのため、弾性リング体21はマスト4と円筒面24との間に介装された状態で径方向に収縮し易い。これにより、弾性リング体21がマスト4に接触したときの収縮量が大きい。したがって、異音の発生をより確実に防止することができる。
図4は、本発明のさらに他の実施形態(第3実施形態)に係るマストローラ用軸受30の構成を説明するための断面図である。図4において、図1および図2に示された各部に対応する部分には、図1および図2と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
図4に示すマストローラ用軸受30が、図1に示すマストローラ用軸受1と相違する点は、外輪32が内側環状体33と、内側環状体33の外表面33Aを取り囲む外側環状体34とに2分割されている点である。内側環状体33は、軸方向途中部の内周に環状の軌道面17を有している。各環状体33,34は、軸受鋼や炭素鋼などの鋼材によって形成されている。内側環状体33と外側環状体34との間には、第1Oリング(弾性体)35および第2Oリング(弾性体)36と、第1Oリング35の脱落を防止するためのフランジ37とが介装されている。第1および第2Oリング35,36は、内側環状体33と外側環状体34との間の軸方向の両端部に配置されており、たとえばゴムによって形成されている。フランジ37は、円筒部37Aと円筒部37Aの端部(図4に示す左側端部)から径方向外方に向けて張り出すフランジ部37Bとを備えている。
内側環状体33の外表面33Aは、第1円筒面38と、外輪32の連結体15側端部(図4に示す右側端部)に第1円筒面38よりも大径に形成された第2円筒面39とによって構成されている。第1円筒面38と第2円筒面39とは環状段部40によって接続されている。
外側環状体34の内周は、第1円筒面38に対向する第3円筒面41と、第2円筒面39に対向する第4円筒面42とによって構成されている。第3円筒面41と第4円筒面42とは環状段部43によって接続されている。第3円筒面41は、第1円筒面38との間に所定の隙間C2を隔てて配置されている。第4円筒面42は、第2円筒面39との間に所定の隙間C2を隔てて配置されている。第2円筒面39には、第2Oリング36を収容するための環状溝43が形成されている。第3円筒面41の連結板9側端部(図4に示す左側端部)には、フランジ37を収容するための第1環状段部44および第3環状段部46が形成されている。また、第3円筒面41の連結板9側端部には、第1Oリング35を収容するための第2環状段部45が形成されている。第1環状段部44の外端は、第2環状段部45の内端に接続されている。第2環状段部45の外端は、第3環状段部46の内端に接続されている。第3環状段部46は、外側環状体34の連結板9側端面に接続されている。
外側環状体34と内側環状体33との間における第1Oリング35と第2Oリング36とによって挟まれた空間内、すなわち、外側環状体34の内周、内側環状体33の外表面33A、第1Oリング35および第2Oリング36によって区画された空間には、シリコーンオイルやグリースなどの高粘性流体47が充填されている。この高粘性流体47は、第1および第2Oリング35,36によってシールされている。内側環状体33と外側環状体34との間に高粘性流体47が充填されているので、外側環状体34と内側環状体33との接触時の衝撃を緩和させることができる。第1および第2Oリング35,36は、高粘性流体47のシールとして機能するだけでなく、外側環状体34を弾性的に支持する弾性体としても機能する。
外側環状体34は、第1および第2Oリング35,36によって、径方向外方に向けて弾性的に押圧されている。このため、外側環状体34がマスト4の側板8の内面8Aに押し付けられて、外側環状体34の外周面34Aが、側板8の内面8Aに直接接触している。
フォーク6に荷が積載されているときは、リフトブラケット5、連結体15および内輪10を介して、内側環状体33に荷重が伝達し、内側環状体33の外表面33Aが外側環状体34の内周に押し付けられるようになる。これにより、内側環状体33が外側環状体34と直接接触するようになる。内側環状体33および外側環状体34がともに鋼材によって形成されているので、マストローラ用軸受30によって、リフトブラケット5およびフォーク6を強固に支持することができる。一方、フォーク6が空荷であるときは、内側環状体33の外表面33Aが外側環状体34の内周に押し付けられない。
以上により、この実施形態(第3実施形態)によれば、外輪32が内側環状体33と外側環状体34とに2分割されて、この内側環状体33と外側環状体34との間に第1および第2Oリング35,36が介装されている。このため、外輪32全体がマスト4の側板8の内面8Aに押し付けられていない場合には、第1および第2Oリング35,36による弾性的な押圧力を受けて、外側環状体34が側板8の内面8Aに接触する。したがって、外輪32のマスト4に対するがたつきの発生を防止することができる。
また、外輪32を内側環状体33と外側環状体34とに2分割するとともに、内側環状体33および外側環状体34の間の軸方向の中央部に第1および第2Oリング35,36を配置する構成では、外輪32が側板8の内面8Aに押し付けられると、第1および第2Oリング35,36が内側環状体33の外表面33Aと外側環状体34の内周との間に挟まれて、第1および第2Oリング35,36に比較的大きな力が作用するようになる。そのため、第1および第2Oリング35,36に磨耗や損傷が発生し、これにより、第1および第2Oリング35,36の寿命が短くなるおそれがある。
これに対し、内側環状体33および外側環状体34の間の連結体15側端部に第1および第2Oリング35,36を配置する構成では、第1および第2Oリング35,36が内側環状体33と外側環状体34との接触に直接寄与しない位置に配置されているので、外輪32全体がマスト4の側板8の内面8Aに押し付けられると、第1および第2Oリング35,36は内側環状体33および外側環状体34に挟まれて径方向に収縮し、内側環状体33の外表面33Aと外側環状体34の内周とが直接接触するようになる。このとき、第1および第2Oリング35,36には比較的小さな押圧力しか作用しないので、第1および第2Oリング35,36に磨耗や損傷がほとんど生じない。したがって、第1および第2Oリング35,36の寿命の低下を防止することができる。これにより、異音の発生を長期にわたって防止することができる。
また、内側環状体33の外表面33Aが、2つの円筒面38,39によって構成されているので、外側環状体34を内側環状体33に対して軸方向に移動させることにより、外側環状体34を内側環状体33に組み付けることができる。これにより、内側環状体33と外側環状体34とを比較的容易に組み付けることができる。
以上、この発明の3つの実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
前述の第1および第2実施形態では、外輪12,22の連結体15側端部の外表面12A,22Aに弾性環状体18,21を配置させているが、外輪12,22の連結板9側端部の外表面12A,22Aに弾性環状体18,21を配置する構成とすることもできし、一対の弾性環状体18,21を外輪12,22の両端部の外表面12A,22Aに配置する構成とすることもできる。
また、第1実施形態において、弾性体として環状の弾性環状体18でなく、外輪12の外表面12Aに、その周方向に沿って間欠的に配置された複数の弾性体から構成されるものであってもよい。この場合、弾性体として、ゴムに代えて、径方向に伸縮(収縮)可能なコイルばねが採用されていてもよい。
さらに、第2実施形態では、弾性環状体21を収容するための環状段部23が形成されるとしてが、外輪22の外表面22Aに環状溝が形成され、その環状溝に弾性環状体21が収容される構成であってもよい。
さらにまた、前述の第3実施形態では、外側環状体34の内周、内側環状体33の外表面33A、第1Oリング35および第2Oリング36によって区画された空間に高粘性流体47が充填されるとして説明したが、この空間に高粘性流体が充填されていない構成にすることもできる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
本発明の一実施形態に係るマストローラ用軸受が適用されたフォークリフトの構成を概略的に示す側面図である。 図1に示すマストおよびマストローラ用軸受の構成を説明するための断面図である。 本発明の他の実施形態に係るマストローラ用軸受の構成を説明するための断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るマストローラ用軸受の構成を説明するための断面図である。
符号の説明
1…マストローラ用軸受、4…マスト、8A…内面(内壁)、10…内輪、11…ボール(転動体)、12…外輪、12A…外表面、17…軌道面、18…弾性リング体(弾性体)、20…マストローラ用軸受、21…弾性リング体(弾性体)、22…外輪、22A…外表面、23…環状段部(凹部)、30…マストローラ用軸受、32…外輪、33…内側環状体、33A…外表面、34…外側環状体、35…第1Oリング(弾性体)、36…第2Oリング(弾性体)、C2…隙間

Claims (3)

  1. 内輪と、複数の転動体を介して前記内輪に連結された外輪とを備え、内壁を有するマスト内に昇降可能に収容されたマストローラ用軸受であって、
    前記外輪の軸方向端部の外表面から径方向外方に向けて突設されて、径方向に収縮可能な弾性体を備え、
    前記弾性体が、前記マストの前記内壁と干渉することを特徴とする、マストローラ用軸受。
  2. 前記外輪の前記外表面の端部には、前記弾性体を収容するための収容凹部が形成されていることを特徴とする、請求項1記載のマストローラ用軸受。
  3. 内輪と、複数の転動体を介して前記内輪に連結された外輪とを備え、内壁を有するマスト内に昇降可能に収容されたマストローラ用軸受であって、
    前記外輪は、前記複数の転動体が接する軌道面を有する内側環状体と、前記内側環状体の外表面を取り囲む外側環状体とに2分割されており、
    前記内側環状体と前記外側環状体との間の軸方向端部に、前記内側環状体の外表面から径方向外方に向けて突設されて径方向に収縮可能な弾性体が介装されることにより、前記内側環状体と前記外側環状体とが隙間を隔てて配置されており、
    前記外側環状体が前記マストの前記内壁と干渉することを特徴とする、マストローラ用軸受。
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