JP2012197807A - 密封型転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】シールドの脱落を確実に防止することができる加工コストの安い密封型転がり軸受を提供することである。
【解決手段】外輪１と内輪３間に形成された軸受空間の両端開口を接触シール８と、その外側に設けられるシールド９とで密封する。シールド９を、内輪３のシールド取付面１１に形成された係合溝１２に圧入する取付けとして、振動や衝撃によって脱落するのを防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、軸受空間を接触シールとシールドとで密封した密封型転がり軸受に関する。

自動車のプロペラシャフトやドライブシャフト等に連結される等速ジョイント用のサポート軸受は、車両の床下部位に組付けられて水や泥水が飛散する過酷な使用環境下にあるため、密封型転がり軸受が一般的に使用される。

密封型転がり軸受として、特許文献１に記載されたものが従来から知られているが、この密封型転がり軸受においては、ゴムからなる接触シールによって軸受空間を密封する構成であり、飛来してくる小石等の異物がその接触シールに衝突すると、その接触シールが損傷する可能性があるため、特許文献２や特許文献３に記載されているように、接触シールと、その軸方向外方に設けられたシールドとで軸受空間を密封する密封型転がり軸受をサポート軸受として用いるようにしている。

実開平７−１０５５５号公報 実公平８−３７１０号公報 特開２００７−１２７１５７号公報

ところで、特許文献２および３に記載された密封型転がり軸受においては、小石等の外部からの異物に対して軸受を保護するシールドの取付けが、内輪の外径面に圧入する取付けであるため、内輪の外径面およびシールドの内径面を高精度に仕上げる必要があり、加工に非常に手間がかかり、また、圧入が不十分であると、振動や衝撃で脱落する可能性があり、シールドの取付けに改善すべき点が残されていた。

この発明の課題は、シールドの脱落を確実に防止することができる加工コストの安い密封型転がり軸受を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、外方軌道輪と内方軌道輪間に形成された軸受空間の両端開口部を接触シールで密封し、その接触シールの軸方向外側に軸受空間のほぼ全体を覆う大きさとされた環状のシールドを設けた密封型転がり軸受において、前記外方軌道輪と内方軌道輪のうち、前記シールドが取付けられる側の軌道輪のシールド取付面に、前記シールドの周縁部が圧入される係合溝を形成した構成を採用したのである。

上記のように、軌道輪のシールド取付面に係合溝を形成し、その係合溝にシールドの周縁部を圧入することにより、その圧入による締め代が小さい場合でも、シールドの周縁部と係合溝の係合によって、シールドの脱落を確実に防止することができる。

また、シールドの周縁部と係合溝の係合によってシールドの脱落を防止するため、係合溝に精度の高い加工が要求されず、軌道輪の焼入れ前に、旋削による加工方法や鍛造成形による加工方法を採用することができることになり、安価に加工することができる。

ここで、係合溝は、断面円弧状の丸溝からなるものであってもよく、あるいは、断面角形の角溝からなるものであってもよい。その係合溝の断面形状に沿った形状の折曲げ片をシールドの周縁部に形成しておくことにより、シールドの取付けに、ガタツキのない安定した良好な取付け状態を得ることができる。

また、シールドの周縁部に、径方向に延びるスリットを設けておくと、シールド取付面に対するシールドの周縁部の圧入嵌合時、上記周縁部が軸方向および径方向に弾性変形し易くなってシールドの取付けの容易化を図り、シールド周縁部が塑性変形するのを防止することができる。

この発明に係る密封型転がり軸受において、シールドは、クロムメッキ、亜鉛メッキ等のメッキ鋼板や、黒染め、カチオン塗装等の塗装鋼板のプレス成形品からなるものであってもよく、あるいは、ナイロンやフェノール樹脂等の合成樹脂の成形品からなるものであってもよい。

この発明においては、上記のように、軌道輪のシールド取付面に係合溝を形成し、その係合溝にシールドの周縁部を圧入する取付けとしたことにより、その圧入による締め代が小さい場合でも、シールドの周縁部と係合溝の係合によって、シールドの抜け落ちを防止することができ、脱落することのない確実な取付け状態を得ることができる。

また、シールドの周縁部と係合溝の係合によってシールドの脱落を防止するため、係合溝に精度の高い加工が要求されず、軌道輪の焼入れ前に、旋削したり鍛造成形する加工方法を採用することができるので、加工コストの安い密封型転がり軸受を得ることができる。

この発明に係る密封型転がり軸受の第１の実施の形態を示す断面図 図１の一部を拡大して示す断面図 図２に示すシールドの一部分を示す斜視図 この発明に係る密封型転がり軸受の第２の実施の形態を示す断面図 この発明に係る密封型転がり軸受の第３の実施の形態を示す断面図 この発明に係る密封型転がり軸受の第４の実施の形態を示す断面図 この発明に係る密封型転がり軸受の第５の実施の形態を示す断面図 この発明に係る密封型転がり軸受の第６の実施の形態を示す断面図 この発明に係る密封型転がり軸受の第７の実施の形態を示す断面図 この発明に係る密封型転がり軸受の第８の実施の形態を示す断面図 この発明に係る密封型転がり軸受の第９の実施の形態を示す断面図

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３は、この発明に係る密封型転がり軸受の第１の実施の形態を示す。図１に示すように、密封型転がり軸受は、外方軌道輪としての外輪１の内径面にボール溝２を形成し、その外輪１の内側に組み込まれた内輪３の外径面にボール溝４を設け、その外輪１のボール溝２と内輪３のボール溝４間にボール５を組込み、そのボール５を保持器６で保持した深みぞ玉軸受からなっている。

ここで、外輪１のボール溝２および内輪３のボール溝４の曲率半径はボール５の半径より大きくなっている。

外輪１の内径面には、ボール溝２の軸方向両側に一対のシール取付溝７が形成され、その一対のシール取付溝７のそれぞれに接触シール８の外周部が取付けられている。

図２に示すように、接触シール８は、芯金８ａと、その芯金８ａの外表面に加硫接着されたゴムからなる弾性シール部材８ｂとからなっている。接触シール８は、弾性シール部材８ｂの外周部がシール取付溝７に嵌合され、内周部が内輪３の外径面に弾性接触する取付けとされて外輪１と内輪３間に形成された軸受空間の両端開口を密封している。

一対の接触シール８の軸方向外側方にはシールド９が設けられている。シールド９は、軸受空間のほぼ全体を覆う大きさとされた環状板部９ａの外周に円筒部９ｂを設けた構成とされており、そのシールド９の強度を確保するため、環状板部９ａの径方向幅のほぼ中間部に傾斜板部９ｃが形成されている。また、環状板部９ａには、その内周縁から径方向に延びる複数のスリット１０が周方向に間隔をおいて設けられている。

シールド９は、メッキ鋼板のプレス成形品からなっている。メッキ鋼板として、ここでは、クロムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板を採用することができる。なお、シールド９は、メッキ鋼板のプレス成形品に限定されない。例えば、黒染めやカチオン塗装等の塗装鋼板のプレス成形品からなるものであってもよく、あるいは、ナイロンやフェノール樹脂等の合成樹脂の成形品からなるものであってもよい。

シールド９は、内輪３の外径面端部に形成されたシールド取付面１１に取付けられる。その取付けに際し、シールド取付面１１に係合溝１２を形成し、その係合溝１２に環状板部９ａの内周縁部を圧入している。このとき、シールド９は、円筒部９ｂが軸受空間に向く組付けとされ、その組付け状態で円筒部９ｂと外輪１の内径面端部に形成された大径凹部１３の内周面間にラビリンス１４が形成されている。

上記のように、内輪３のシールド取付面１１に係合溝１２を形成し、その係合溝１２にシールド９の内周縁部を圧入することにより、その圧入による締め代が小さい場合でも、シールド９の内周縁部と係合溝１２の係合によって、シールド９は抜止めされ、振動や衝撃で脱落するというようなことはない。

また、シールド９の内周縁部と係合溝１２の係合によってシールド９の抜止めとするため、係合溝１２に精度の高い加工が要求されず、内輪３の焼入れ前に、旋削や鍛造での成形による加工方法の採用によって係合溝１２を形成することができ、安価に加工することができる。

ここで、シールド９には、その内周部にスリット１０が形成されているため、シールド取付面１１に対するシールド９の内周縁部の圧入嵌合時に、上記内周縁部が軸方向および径方向に弾性変形し易くなる。このため、シールド９を容易に取付けることができると共に、内周縁部が塑性変形するという不都合の発生はない。

図２に示すように、シールド取付面１１と内輪３の側面の交差部にテーパ状の案内面１５を形成しておくと、シールド９は、その案内面１５に案内される状態でシールド取付面１１に圧入されることになるため、シールド９をよりスムーズに取付けることができる。

係合溝１２として、図２では、断面円弧状の丸溝からなるものを示したが、図４の第２の実施の形態に示すように、断面角形の角溝からなるものであってもよい。

丸溝あるいは角溝からなる係合溝１２の採用において、その溝幅がシールド９の板厚の２倍を超える大きさとなると、係合溝１２とシールド９の嵌合部に比較的大きな軸方向すきまが形成され、その軸方向すきまがガタとなって、シールド９に安定した取付け状態を得ることができなくなる。

そのような不都合を解消するため、図５に示す第３の実施の形態では、シールド９の内周に丸溝からなる係合溝１２の内周に沿う断面円弧状の折曲げ片１６を形成している。

また、図６に示す第４の実施の形態では、シールド９の内周に角溝からなる係合溝の内周に沿う溝幅とほぼ同一長さの折曲げ片１７を形成している。上記のように、係合溝１２の断面形状に沿った形状の折曲げ片１６、１７をシールド９の内周縁部に形成しておくことによって、シールド９の取付けに、ガタツキのない安定した良好な取付け状態を得ることができる。

図１乃至図６に示すそれぞれの実施の形態では、内輪３にシールド９を取付けるようにしたが、図７乃至図１１に示すように、外輪１側にシールド９を取付けるようにしてもよい。

図７に示す第５の実施の形態においては、外輪１の内径面端部に形成された大径凹部１３の内径面をシールド取付面２１とし、そのシールド取付面２１に断面円弧状の丸溝からなる係合溝２２を設け、その係合溝２２にシールド９の外周縁部を圧入している。

ここで、シールド９は、軸受空間のほぼ全体を覆う大きさとされた環状板部９ｄの内周に円筒部９ｅを設け、上記環状板部９ｄの径方向幅のほぼ中間部に傾斜板部９ｆを形成し、かつ、上記環状板部９ｄの外周部に複数のスリット２３を周方向に間隔をおいて形成した構成とされている。

図８に示す第６の実施の形態では、シールド取付面２１に形成された係合溝２２を断面角形の角溝としている点で第５の実施の形態と相違している。

図９に示す第７の実施の形態では、丸溝からなる係合溝２２の溝幅をシールド９の板厚の２倍以上とし、シールド９の外周にはその係合溝２２に沿う折曲げ片２４を形成している点で第５の実施の形態と相違している。

図１０に示す第８の実施の形態では、角溝からなる係合溝２２の溝幅をシールド９の板厚の２倍以上とし、シールド９の外周にはその係合溝２２に沿う折曲げ片２５を形成している点で第６の実施の形態と相違している。

図１１に示す第９の実施の形態では、内輪３の外径面の端部に小径凹部２６を形成し、その小径凹部２６と円筒部９ｅ間にラビリンス２７を形成している点で第８の実施の形態と相違している。

第５の実施の形態乃至第９の実施の形態で示すいずれの実施の形態においても、外輪１のシールド取付面２１に係合溝２２を形成し、その係合溝２２にシールド９の外周縁部を圧入する取付けとしているため、圧入による締め代が小さい場合でも、シールド９の外周縁部と係合溝２２の係合によって、シールド９の抜け落ちを防止することができ、脱落することのない確実な取付け状態を得ることができる。

１ 外輪（外方軌道輪）
３ 内輪（内方軌道輪）
８ 接触シール
９ シールド
１０ スリット
１１ シールド取付面
１２ 係合溝
１４ ラビリンス
１６ 折曲げ片
１７ 折曲げ片
２１ シールド取付面
２２ 係合溝
２３ スリット
２４ 折曲げ片
２５ 折曲げ片

Claims (8)

1. 外方軌道輪と内方軌道輪間に形成された軸受空間の両端開口部を接触シールで密封し、その接触シールの軸方向外側に軸受空間のほぼ全体を覆う大きさとされた環状のシールドを設けた密封型転がり軸受において、
   前記外方軌道輪と内方軌道輪のうち、前記シールドが取付けられる側の軌道輪のシールド取付面に、前記シールドの周縁部が圧入される係合溝を形成したことを特徴とする密封型転がり軸受。
2. 前記係合溝が、断面円弧状の丸溝からなる請求項１に記載の密封型転がり軸受。
3. 前記係合溝が、断面角形の角溝からなる請求項１に記載の密封型転がり軸受。
4. 前記シールドが、前記係合溝の断面形状に沿う折曲げ片を周縁部に有してなる請求項１乃至３のいずれかの項に記載の密封型転がり軸受。
5. 前記シールドが、メッキ鋼板のプレス成形品からなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載の密封型転がり軸受。
6. 前記シールドが、塗装鋼板のプレス成形品からなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載の密封型転がり軸受。
7. 前記シールドが、合成樹脂の成形品からなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載の密封型転がり軸受。
8. 前記シールドが、径方向に延びるスリットを周縁部に有してなる請求項１乃至７のいずれかの項に記載の密封型転がり軸受。

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