JP2011202774A - 転がり軸受、シール、及びシール取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤のシールへの半径方向の塗布範囲を明確にするとともに、シールが半径方向に位置決めされているか確認することができるようにする。
【解決手段】シール８の半径方向の一端部１２に接着剤１６を塗布した状態で、軌道輪２のシール溝９と半径方向に対向する位置から、そのシール８をシール溝９に半径方向に挿入して接着する転がり軸受１において、シール８に、一端部１２をシール溝９に挿入した状態で当該シール溝９から軸方向外方に連続する軌道輪２の軸方向外端部１０に周方向全周にわたって接触するように一端部１２から軸方向外方に突出した段差部１３を設け、その段差部１３の軸方向外側の角を落とした形状の面取り部１９を形成し、一端部１２及び段差部１３に接着剤１６を塗布した状態でシール８をシール溝９に半径方向に挿入して接着したときに、その段差部１３と軸方向外端部１０との間からはみ出た接着剤１６が面取り部１９に溜まるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、深溝玉軸受などの転がり軸受、その転がり軸受に装着するシール、及びそのシール取付方法に関する。

一般に密封型の転がり軸受５１は、図５（ａ）に示すように、一対の軌道輪としての外輪５２および内輪５３と、外輪５２の軌道面５４と内輪５３の軌道面５５との間に介在する複数の転動体５６と、その転動体５６を等間隔に保持する保持器５７と、外輪５２と内輪５３の間の軸方向両端部に装着されるシール５８とを有する。

上記シール５８は、ＣＴスキャナ装置などに使用される大型軸受に装着される場合、図５（ａ）に示すように、長方形断面に形成されたものが一般的に用いられている（特許文献１図３参照）。このシール５８は、帯状に形成されており、周方向一端部と他端部を周方向に突き合わせるように丸めて円環状に形成することができるようになっている。また、シール５８は、例えば、ゴムなどの弾性材料からなり、外輪５２の軌道面５４の軸方向側方に形成された半径方向外側に凹む断面コ字状のシール溝５９に外径端部６０を挿入して接着剤６１により接着されている。

具体的に言うと、シール５８は、外径端部６０とシール溝５９の間に接着剤６１の適量が介在できるように若干の隙間が形成されるように設計されており、例えば、図２（ｂ）に示すように、外周面５８ａ全体と軸方向外側の側面５８ｂの一部に接着剤６１を塗布した状態で、シール５８を外輪５２のシール溝５９と半径方向に対向する位置に非接触に配し、この位置から、シール５８をその一端部から周方向他端側へシール溝５９に沿うように円弧状に変形させながらシール５８をシール溝５９に半径方向に挿入していき、シール５８の一端部と他端部を周方向に突き合わせて環状のシール５８に形成する。

このとき、シール５８の外周面５８ａをシール溝５９の底面５９ａに押し付け、外径端部６０の周方向全周をシール溝５９に接着する。これにより、シール５８は、外周面５８ａとシール溝５９の底面５９ａとの接着で半径方向に位置決めされる。

特開２００６−３００１８３号公報

しかし、上記転がり軸受５１は、シール５８の軸方向側面５８ｂが半径方向にまっすぐなので、接着剤６１により接着するときに、軸方向側面５８ｂのシール溝５９の側面５９ｂに接着される半径方向の範囲がどこまでか分かりにくかった。このため、例えば、図５（ｂ）に示すように、シール５８のシール溝５９に接着される範囲を超えて接着剤６１を塗りつけてしまうことがあった。特に、シール５８の軸方向内側の側面５８ｃのシール溝５９に接着される範囲を超えて接着剤６１を塗りつけた場合には、接着剤６１が軸受内部に侵入してしまい、軸受が音響不具合になりやすい。

また、シール５８の外周面５８ａとシール溝５９の底面５９ａとの接着部が軸受外部から見えないので、シール５８の外周面５８ａがシール溝５９の底面５９ａに接着しているか確認することが困難であった。このため、上記転がり軸受５１は、シール５８が半径方向に位置決めされていない状態で使用してしまうことがあり、軸受回転時に、シール５８の接着不良によるグリース漏れが発生することがあった。

この発明は、接着剤のシールへの半径方向の塗布範囲を明確にするとともに、シールが半径方向に位置決めされているか確認することができるようにすることを課題とする。

上記課題を解決するために、この発明の転がり軸受は、シールの半径方向の一端部に接着剤を塗布した状態で、軌道輪のシール溝と半径方向に対向する位置から、そのシールを前記シール溝に半径方向に挿入して接着し、前記シールに、前記一端部を前記シール溝に挿入した状態で当該シール溝から軸方向外方に連続する前記軌道輪の軸方向外端部に周方向全周にわたって接触するように当該一端部から軸方向外方に突出した段差部を設け、その段差部の軸方向外側の角を落とした形状の面取り部を形成し、前記一端部及び前記段差部に接着剤を塗布した状態で前記シールを前記シール溝に半径方向に挿入して接着したときに、その段差部と前記軸方向外端部との間からはみ出た接着剤が前記面取り部に溜まるようにしたのである。

このようにすると、シールのシール溝に接着される半径方向の範囲が、半径方向の一端から段差部までと明確になるので、接着剤のシールへの半径方向の塗布範囲が明確になる。

また、シールの段差部とシール溝の軸方向外方に隣接する軸方向外端部との接着部を軸受外部から見ることができるので、シールが段差部により半径方向に位置決めされているか確認することができる。さらに、段差部の軸方向外側の角を落とした形状の面取り部を形成しているので、軸受外部から面取り部に溜まる接着剤を見ることができる。このため、シールが段差部により半径方向に位置決めされているかの確認が容易となる。

前記シールは、前記段差部の前記軸方向外端部への接着を周方向全周で行なうと好ましい。このようにすると、転がり軸受用シールのシール溝への接着が確実なものとなり、シールの接着不良によるグリース漏れが発生しにくくなる。

また、前記一端部及び前記段差部に接着剤を塗布した状態で前記シールを前記シール溝に半径方向に挿入したときに、前記一端部と前記シール溝の底面との間に半径方向の隙間が形成されるようにすると好ましい。このようにすると、シールの半径方向の一端部をシール溝に挿入したときに、シールの公差とシール溝の公差のばらつきにより、シールの段差部が軸方向外端部に接触するよりも先に、シールの一端部がシール溝の底に接触して、段差部が軸方向外端部に接触できないという状態を避けることができる。

前記シールは、前記段差部及び前記一端部から半径方向他端側に向って同じ半径方向寸法の周面を形成する本体部を有するようにしてもよく、また、前記段差部よりも半径方向他端側に位置する本体部の軸方向内側に、軸方向外方に凹む第二の段差部を設けるようにしてもよい。

このように、前記段差部及び前記一端部から半径方向他端側に向って同じ半径方向寸法の周面を形成する本体部にすると、段差部よりも半径方向他端側に位置する本体部の軸方向内側に軸方向外方に凹む第二の段差部を設けた場合と比して、シールの一端部を半径方向にシール溝に挿入したとき、段差部から半径方向他端側に延びたシール部分が軸方向外方に倒れる変形を防止し、段差部が軸方向外端部に対して斜めに接触することを防止できる。一方、前記段差部よりも半径方向他端側に位置する本体部の軸方向内側に軸方向外方に凹む第二の段差部を設けると、比較的にシール材料を節約することができる。

前記転がり軸受は、その軸受外径が８００ｍｍ以上の大型軸受とすることができる。

上記課題を解決するために、この発明のシールは、半径方向の一端部に接着剤を塗布した状態で、軌道輪のシール溝と半径方向に対向する位置から、前記シール溝に半径方向に挿入して接着し、前記一端部を前記シール溝に挿入した状態で当該シール溝から軸方向外方に連続する前記軌道輪の軸方向外端部に周方向全周にわたって接触するように当該一端部から軸方向外方に突出した段差部を設け、その段差部の軸方向外側の角を落とした形状の面取り部を形成し、前記一端部及び前記段差部に接着剤を塗布した状態で前記シールを前記シール溝に半径方向に挿入するようにしたのである。

このようにすると、一端部及び前記段差部に接着剤を塗布した状態で前記シールを前記シール溝に半径方向に挿入したときに、その段差部と前記軸方向外端部との間からはみ出た接着剤を前記面取り部に溜めることができ、シールが半径方向に位置決めされているかの確認が容易となる。

前記段差部及び前記一端部から半径方向他端側に向って同じ半径方向寸法の周面を形成するように延長された本体部を有するようにしてもよく、前記段差部よりも半径方向他端側に位置する本体部の軸方向内側に、軸方向外方に凹む第二の段差部を設けることができる。

前記シールの前記段差部と、前記一端部の周面及び軸方向外方の側面のみに接着剤を塗布した状態で、そのシールを前記軌道輪のシール溝と半径方向に対向する位置に非接触に配し、この位置から半径方向に挿入して接着するようにすると好ましい。

このようにすると、一端部の軸方向内方の側面に接着剤を塗布しないので、軌道面側のはみ出しを防止できる。また、一端部の周面及び段差部に接着剤を塗布して軌道輪に接着するので、シール溝の底だけでなく、軌道輪の軸方向外端部でも接着を得ることができ、シールの接着を確実とすることができる。また、シール溝の底と一端部の接着が外れても、軸方向外端部と段差部の接着で接着強度を確保することができる。また、シールをシール溝に非接触に半径方向に対向する位置に配し、この位置から半径方向に挿入して接着するので、挿入時に一端部の周面及び段差部の接着剤量は正規の状態に保つことができ、上述の接着を確実に得ることができる。

この発明の転がり軸受によれば、シール溝に接着される半径方向の範囲が、シール溝への挿入端から段差部までと明確なので、接着剤の半径方向の塗布範囲が明確になる。このため、シールのシール溝に接着される範囲を超えて接着剤を塗りつけないようにすることができ、接着剤の軸受内部浸入を防止することができる。

また、この発明の転がり軸受によれば、段差部とシール溝の軸方向外方に隣接する軸方向外端部との接着部を軸受外部から見ることができるので、シールが段差部により半径方向に位置決めされているか確認することができ、シールの接着不良によるグリース漏れの発生を防止することができる。さらに、段差部の軸方向外側の角を落とした形状の面取り部を形成しているので、軸受外部から面取り部に溜まる接着剤を見ることができる。このため、シールが段差部により半径方向に位置決めされているかの確認が容易となる。

（ａ）はこの発明の実施形態の転がり軸受を示す部分断面図、（ｂ）は（ａ）のシール近傍の拡大断面図 （ａ）は図１のシールをシール溝に装着する方法を示す断面図、（ｂ）は従来のシールをシール溝に装着する方法を示す断面図 図１の転がり軸受の変形例を示す断面図 図１の転がり軸受の変形例を示す断面図 （ａ）従来の転がり軸受を示す部分断面図、（ｂ）は（ａ）のシール近傍の拡大断面図

この発明の実施形態の転がり軸受を図面に基づいて説明する。図１（ａ）に示すように、転がり軸受１は、一対の軌道輪としての外輪２および内輪３と、外輪２に形成された軌道面４と内輪３に形成された軌道面５との間に介在される複数の玉６と、その玉６を等間隔に保持する環状の保持器７と、外輪２と内輪３の間の軸方向両端部に装着されるシール８、８とを有し、軸受外径が８００ｍｍ以上の大型軸受である。

外輪２は、図１（ｂ）に示すように、その軌道面４の位置よりも軸方向外方に半径方向外側に凹む断面コ字状のシール溝９、９が周方向全周に延びるように形成されており、シール溝９から軸方向外方に連続する軸方向外端部１０の内径が外輪２の軌道面４とシール溝９に連なる内周面１１の内径よりも大きくなっている。

シール８は、帯状に形成されており、周方向一端部と他端部を周方向に突き合わせるように丸めて円環状に形成することができるようになっている。このシール８は、例えば、ゴムなどの弾性材料からなり、図１（ｂ）に示すように、シール溝９に挿入する半径方向の一端部をなす外径端部１２と、外径端部１２をシール溝９に挿入した状態で外輪２の軸方向外端部１０に周方向全周にわたって接触するように外径端部１２から軸方向外方に突出した段差部１３とを有する。

また、シール８は、段差部１３よりも内径側に位置する本体部１４が内輪３の近傍まで至っており、その本体部１４の軸方向内側に、軸方向外方に凹む第二の段差部１５が設けられている。

外径端部１２は、シール溝９に挿入したときに、シール溝９の底面９ａおよび軸方向側面９ｂ、９ｂとの間に若干の隙間が設けられる嵌め合いになるように形成されている。これにより、前記隙間に接着剤１６の適量が介在できるようになっている。また、外径端部１２は、その外周面１７の軸方向両側の角を落とした形状の面取り部１８、１８が周方向全周にわたって形成されている。

段差部１３は、軸方向外端部１０との間に若干の隙間が設けられており、その隙間に接着剤１６の適量が介在できるようになっている。また、段差部１３は、その軸方向外側の角を落とした形状の面取り部１９が周方向全周にわたって形成されている。

このように構成された転がり軸受１は、次のようにしてシール８を装着する。

まず、図２（ａ）に示すように、シール８の外径端部１２の外周面１７全体と、外径端部１２の軸方向外側の側面２０全体と、段差部１３全体に接着剤１６を塗布し、次いで、接着剤１６が塗布されたシール８を外輪２のシール溝９と半径方向に対向する位置に非接触に配し、この位置から、シール８をその一端部から周方向他端側へシール溝９に沿うように円弧状に変形させながらシール８をシール溝９に半径方向に挿入していき、シール８の一端部と他端部を周方向に突き合わせて環状のシール８に形成する。

上述のようにシール８をシール溝９に挿入しながら、外径端部１２の外周面１７をシール溝９の底面９ａに、また、段差部１３を外輪２の軸方向外端部１０に押し付け、外径端部１２の周方向全周をシール溝９に接着するとともに、段差部１３の周方向全周を外輪２の軸方向外端部１０に接着する。これにより、シール８は、段差部１３と軸方向外端部１０との接着、および外径端部１２の外周面１７とシール溝９の底面９ａとの接着のそれぞれにおいて半径方向に位置決めされている。

また、シール８をシール溝９に半径方向に挿入して接着したときに、図１（ｂ）に示すように、段差部１３と軸方向外端部１０との間からはみ出た接着剤１６が面取り部１９に溜まる。

転がり軸受１は、段差部１３の軸方向外側の角を落とした形状の面取り部１９を設けているので、面取り部１９に接着剤１６が全周にわたって溜まっているか軸受外部から確認することができる。このため、面取り部１９に接着剤１６が溜まっていると確認した場合は、段差部１３と軸方向外端部１０との全周にわたる接着を意味するので、シール８が半径方向に位置決めされているものと確認でき、そのまま使用することができる。

また、面取り部１９に接着剤１６が溜まっていないと確認した場合は、シール８が段差部１３または外径端部１２の外周面１７により半径方向に位置決めされていないものとして不良品として扱い、シール８の接着不良によるグリースの漏洩を防止することができる。

また、転がり軸受１は、シール８のシール溝９に接着される半径方向の範囲が、外径端部１２の外周面１７から段差部１３までと明確なので、接着剤１６の半径方向の塗布範囲が明確である。このため、シール８のシール溝９に接着される半径方向の範囲を超えて接着剤１６を塗りつけないようにすることができ、接着剤１６の軸受内部浸入を防止することができる。

上記実施形態では、外径端部１２及び段差部１３に接着剤１６を塗布した状態でシール８を前記シール溝９に半径方向に挿入して接着したときに、シール８の外径端部１２がシール溝９の底面９ａに接触しているが、図３に示すように、外径端部１２とシール溝９の底面９ａとの間に半径方向の隙間２１が形成されるようにしてもよい。

このようにすると、シール８の外径端部１２をシール溝９に挿入したときに、シール８の公差とシール溝９の公差のばらつきにより、段差部１３が軸方向外端部１０に接触するよりも先に、外径端部１２の外周面１７がシール溝９の底面９ａに接触して、段差部１３が軸方向外端部１０に接触できないという状態を避けることができる。

また、上記実施形態では、シール８は、外輪２のシール溝９に接着したが、内輪３にシール溝９を形成し、内輪３のシール溝９にシール８を接着するようにしてもよい。この場合、シール８は、その内径端部を内輪３のシール溝に挿入した状態で、内輪３のシール溝から軸方向外方に連続する軸方向外端部に周方向全周にわたって接触するように内径端部から軸方向外方に突出した段差部を設けるようにする。

また、上記実施形態では、図１に示すように、シール８は、段差部１３よりも内径側に位置する本体部１４の軸方向内側に、軸方向外方に凹む第二の段差部１５を設けるようにしたが、図４に示すように、シール３１は、段差部１３及び外径端部１２から内径側に向って同じ半径方向寸法の周面を形成する本体部３２を有するようにしてもよい。このようにすると、本体部３２に腰があるので、段差部１３を外輪２の軸方向外端部１０に押し付けたときに、シール３１が倒れ難く、段差部１３が軸方向外端部１０に対して斜めに接することを防ぎ、シール３１の半径方向の位置決めの狂いを防止することができる。

１ 転がり軸受
２ 外輪
８ シール
９ シール溝
９ａ 底面
１０ 軸方向外端部
１２ 外径端部
１３ 段差部
１４ 本体部
１５ 第二の段差部
１６ 接着剤
１７ 外周面
１９ 面取り部
２０ 側面
２１ 隙間
３２ 本体部

Claims (10)

1. シール（８）の半径方向の一端部（１２）に接着剤（１６）を塗布した状態で、軌道輪（２）のシール溝（９）と半径方向に対向する位置から、そのシール（８）を前記シール溝（９）に半径方向に挿入して接着する転がり軸受（１）において、
   前記シール（８）に、前記一端部（１２）を前記シール溝（９）に挿入した状態で当該シール溝（９）から軸方向外方に連続する前記軌道輪（２）の軸方向外端部（１０）に周方向全周にわたって接触するように当該一端部（１２）から軸方向外方に突出した段差部（１３）を設け、その段差部（１３）の軸方向外側の角を落とした形状の面取り部（１９）を形成し、前記一端部（１２）及び前記段差部（１３）に接着剤（１６）を塗布した状態で前記シール（８）を前記シール溝（９）に半径方向に挿入して接着したときに、その段差部（１３）と前記軸方向外端部（１０）との間からはみ出た接着剤（１６）が前記面取り部（１９）に溜まるようにしたことを特徴とする転がり軸受。
2. 前記段差部（１３）の前記軸方向外端部（１０）への接着を周方向全周で行った請求項１に記載の転がり軸受。
3. 前記一端部（１２）及び前記段差部（１３）に接着剤（１６）を塗布した状態で前記シールを前記シール溝（９）に半径方向に挿入して接着したときに、前記一端部（１２）と前記シール溝（９）の底面（９ａ）との間に半径方向の隙間（２１）が形成されるようにした請求項１又は２に記載の転がり軸受。
4. 前記シール（８）は、前記段差部（１３）及び前記一端部（１２）から半径方向他端側に向って同じ半径方向寸法の周面を形成する本体部（３２）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転がり軸受。
5. 前記シール（８）は、前記段差部（１３）よりも半径方向他端側に位置する本体部（１４）の軸方向内側に軸方向外方に凹む第二の段差部（１５）を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受。
6. 軸受外径が８００ｍｍ以上である請求項１〜５のいずれかに記載の転がり軸受。
7. 半径方向の一端部（１２）に接着剤（１６）を塗布した状態で、軌道輪（２）のシール溝（９）と半径方向に対向する位置から、前記シール溝（９）に半径方向に挿入して接着するシール（８）において、
   前記一端部（１２）を前記シール溝（９）に挿入した状態で当該シール溝（９）から軸方向外方に連続する前記軌道輪（２）の軸方向外端部（１０）に周方向全周にわたって接触するように当該一端部（１２）から軸方向外方に突出した段差部（１３）を設け、その段差部（１３）の軸方向外側の角を落とした形状の面取り部（１９）を形成し、前記一端部（１２）及び前記段差部（１３）に接着剤（１６）を塗布した状態で前記シール（８）を前記シール溝（９）に半径方向に挿入することを特徴とするシール。
8. 前記段差部（１３）及び前記一端部（１２）から半径方向他端側に向って同じ半径方向寸法の周面を形成するように延長された本体部（３２）を有する請求項７に記載のシール。
9. 前記段差部（１３）よりも半径方向他端側に位置する本体部（１４）の軸方向内側に、軸方向外方に凹む第二の段差部（１５）を設けた請求項７に記載のシール。
10. 請求項７から９のいずれか１項に記載のシール（８）の前記段差部（１３）と、前記一端部（１２）の周面（１７）及び軸方向外方の側面（２０）のみに接着剤（１６）を塗布した状態で、そのシール（８）を前記軌道輪（２）のシール溝（９）と半径方向に対向する位置に非接触に配し、この位置から半径方向に挿入して接着するシール取付方法。

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