JP2014084883A

JP2014084883A - 転がり軸受の密封装置

Info

Publication number: JP2014084883A
Application number: JP2012231475A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yano; 一矢野
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2014-05-12

Abstract

【課題】所要とする締め代を確保しながら低トルク化を図ることができる転がり軸受の密封装置を提供する。
【解決手段】転がり軸受の内輪軌道肩部１２の外周面と外輪軌道肩部２２の内周面との間の環状空間の開口部をシール部材５０によって密封する。シール部材５０は、内輪軌道肩部１２の外周面と外輪軌道肩部２２の内周面とのうち、一方の軌道肩部側に圧入固定される固定部６１と、他方の軌道肩部側に摺接する弾性体よりなるシールリップ７０とを有する。シールリップ７０は、その基部７１から軸受外側に第１アール部７３をもって径方向へ直線状に延び、かつその直線部７４全体が薄肉状に形成されて弾性的に撓み変形可能な薄肉部７５と、薄肉部７５の先端から軸受外側に第２アール部７６をもって軸方向へ延び、かつその先端部の一側が他方の軌道肩部の周面に摺接するシール部７７とを有している。
【選択図】図２

Description

この発明は転がり軸受の密封装置に関する。

従来、転がり軸受の密封装置においては、内輪軌道肩部の外周面と外輪軌道肩部の内周面との間の環状空間の開口部にシール部材を組み付けて密封するものがある。
このような密封装置のシール部材において、外径側に外輪軌道肩部の内周面に圧入固定される固定部を有し、内径側に内輪軌道肩部の外周面に摺接する弾性体よりなるシールリップを有するものが知られている。
また、例えば、図５に示すように、シール部材１５０のシールリップ１７０において、基部から軸受外側に円弧部１７３をもって薄肉状に形成されて弾性変形可能な薄肉部１７５と、この薄肉部１７５の先端から軸受外側の軸方向へ延び、かつ先端部の内径側が内輪軌道肩部１１２の外周面に摺接するシール部１７７とを有したものがある。
なお、シール部材のシールリップの基部側が薄肉状に形成された転がり軸受の密封装置においては、例えば、特許文献１及び２に開示されている。

特開２００７−２３９９８７号公報国際公開番号ＷＯ０３／０８１０９６Ａ１公報

ところで、図５に示す従来のシール部材１５０においては、内輪軌道肩部１１２の外周面と外輪軌道肩部の内周面との間の環状空間の開口部に対し、シール部材１５０が所要とする締め代Ａ’（シールリップ１７０の径方向の弾性変形量）をもって組み付けられる。
この際、シールリップ１７０は、円弧部１７３をもって薄肉状に形成された薄肉部１７５において弾性変形され、その弾性変形に基づく反力（弾発力）によってシール部１７７が内輪軌道肩部１１２の外周面に圧接状態で摺接し、これによって、シール性が得られる。
一方、軸受回転時において、シールリップ１７０の弾性変形に基づく反力によって、シール部１７７と、内輪軌道肩部１１２の外周面との間に摺動摩擦力（摺動抵抗）が生じるため、低トルク化を図ることが困難となる場合がある。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、所要とする締め代を確保しながら低トルク化を図ることができる転がり軸受の密封装置を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る転がり軸受の密封装置は、転がり軸受の内輪軌道肩部の外周面と外輪軌道肩部の内周面との間の環状空間の開口部をシール部材によって密封する転がり軸受の密封装置であって、
前記シール部材は、前記内輪軌道肩部の外周面と前記外輪軌道肩部の内周面とのうち、一方の軌道肩部側に圧入固定される固定部と、他方の軌道肩部側に摺接する弾性体よりなるシールリップとを有し、
前記シールリップは、その基部から軸受外側に第１アール部をもって径方向へ直線状に延び、かつその直線部全体が薄肉状に形成されて弾性的に撓み変形可能な薄肉部と、
前記薄肉部の先端から軸受外側に第２アール部をもって軸方向へ延び、かつその先端部の一側が前記他方の軌道肩部の周面に摺接するシール部とを有していることを特徴とする。

前記構成によると、内輪軌道肩部の外周面と外輪軌道肩部の内周面との間の環状空間の開口部に対し、シール部材が所要とする締め代（シールリップの径方向の弾性変形量）をもって組み付けられる。
この際、シール部材のシールリップは、薄肉部において弾性変形され、その弾性変形に基づく反力（弾発力）によって、シール部が他方の軌道肩部に圧接状態で摺接し、これによって、シール性が得られる。
シールリップの薄肉部は、両端に第１、第２アール部を有して径方向へ直線状に延びている。そして、シールリップの薄肉部は、その直線部全体が弾性的に撓み変形する。
すなわち、シールリップの薄肉部に直線部を設けることによって、薄肉部のばね定数を小さくすることができるため、シールリップの薄肉部が、図５に示す従来の薄肉部と同一の肉厚寸法に設定したとしても、従来と比べ小さい力で弾性変形可能となる。
この結果、所要とする締め代を確保しながら、薄肉部の弾性変形に基づく反力を低減して低トルク化を図ることが可能となる。

請求項２に係る転がり軸受の密封装置は、請求項１に記載の転がり軸受の密封装置であって、
シール部は、第２アール部から軸方向先端部へ向かってしだいに肉厚が増大されていることを特徴とする。

前記構成によると、シール部は、第２アール部から軸方向先端部へ向かってしだいに肉厚が増大されることで、シール部の肉厚が均一に形成される場合と比較してシール部の剛性を高めることができ、密封性の向上を図ることができる。

この発明の実施例１に係る転がり軸受に密封装置を構成するシール部材が組み付けられた状態を示す縦断面図である。同じく組付状態のシール部材を拡大して示す縦断面図である。同じく組付状態のシール部材のシール部を拡大して示す縦断面図である。同じく自由状態のシール部材のシール部を拡大して示す縦断面図である。従来の密封装置を構成するシール部材の組付状態のシール部を拡大して示す縦断面図である。状態を示す説明図である。

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、転がり軸受（図１では深溝玉軸受）は、内輪１０と、この内輪１０の外周に環状環状空間を隔てて同心状に配置される外輪２０と、内輪１０の外周面に形成された内輪軌道面１１と、外輪２０の内周面に形成された外輪軌道面２１との間に転動可能に配設された複数の転動体（玉）３０と、これら複数の転動体３０を保持する保持器４０とを備えている。
また、外輪２０の外輪軌道肩部２２の内周面には、次に述べるシール部材５０を固定するための環状の取付溝２３が凹設されている。

図１と図２に示すように、内輪１０の内輪軌道肩部１２の外周面と、外輪２０の外輪軌道肩部２２の内周面との間に環状空間の開口部には、この開口部を密封する密封装置を構成するためのシール部材５０が組み付けられる。

シール部材５０は、金属製の芯金５１と、軟質樹脂、ゴム等よりなる弾性体６０とを一体に有している。
芯金５１は、外輪２０の取付溝２３の内径寸法よりも小さい外径寸法を有して円筒状に形成された筒状部５２と、この筒状部５２の一端から径方向内方へ曲げられた環状部５３とを有している。

図２に示すように、弾性体６０は、芯金５１の環状部５３の外側面を覆うようにして層状に接合された被覆層６２と、芯金５１の筒状部５２を覆うようにし、かつ被覆層６２と同材質で被覆層６２から一体連続状に形成された固定部６１と、芯金５１の内径端部を覆うようにし、かつ被覆層６２と同材質で被覆層６２から一体連続状に形成されたシールリップ７０とを有している。
また、固定部６１は、外輪２０の取付溝２３の内径寸法よりも大きい外径寸法を有し、取付溝２３に弾性圧縮されて圧入されることで固定される。

図３と図４に示すように、シールリップ７０は、芯金５１の内径端部に固着される基部７１と、その基部７１から軸受外側に第１アール部７３をもって径方向へ直線状に延出され、かつその直線部７４全体が肉厚寸法Ｔをもって薄肉状に形成されて弾性的に撓み変形可能な薄肉部７５と、薄肉部７５の先端から軸受外側に第２アール部７６をもって軸方向へ延びるシール部７７とを有している。
また、図４に示すように、自由状態において、シール部７７は、その第２アール部７６から先端部に向けて内径側に傾く傾斜状に形成され、その先端部の内径側には内輪軌道肩部１２の外周面に線接触状態で摺接する摺接部７８が形成されている。
また、この実施例１において、シール部７７は、第２アール部７６から軸方向先端部へ向かってしだいに肉厚が増大されている（図３及び図４参照）。

この実施例１に係る転がり軸受の密封装置は上述したように構成される。
したがって、図２と図３に示すように、内輪１０の内輪軌道肩部１２の外周面と、外輪２０の外輪軌道肩部２２の内周面との間の環状空間の開口部に対し、シール部材５０が所要とする締め代Ａ（シールリップ７０の径方向の弾性変形量）をもって組み付けられる。
この際、図３に示すように、シール部材５０のシールリップ７０は、薄肉部７５において弾性変形され、その弾性変形に基づく反力（弾発力）によってシール部７７が内輪軌道肩部１２の外周面に圧接状態で摺接し、これによって、シール性が得られる。

図３と図４に示すように、シールリップ７０の薄肉部７５は、両端に第１、第２アール部７３、７６を有して径方向へ直線状に延びている。そして、シールリップ７０の薄肉部７５は、その直線部７４全体が弾性的に撓み変形する。
すなわち、シールリップ７０の薄肉部７５に直線部７４を設けることによって、薄肉部７５のばね定数を小さくすることができる。このため、図５に示す従来のシール部材１５０のシールリップ１７０の薄肉部１７５の肉厚寸法Ｔ’と、この実施例１のシールリップ７０の薄肉部７５の肉厚寸法Ｔとが同じ大きさに設定したとしても、従来と比べ小さい力で弾性変形可能となる。
この結果、所要とする締め代Ａを確保しながら、薄肉部７５の弾性変形に基づく反力（弾発力）を低減して低トルク化を図ることが可能となる。

また、この実施例１において、シール部７７は、第２アール部７６から軸方向先端部へ向かってしだいに肉厚が増大されることで、シール部７７の肉厚が均一に形成される場合と比較してシール部７７の剛性を高めることができ、密封性の向上を図ることができる。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施例１においては、シール部材５０の外径側に固定部６１が形成され、この固定部６１が外輪２０の外輪軌道肩部２２の内周面に形成された取付溝２３に圧入されて固定される場合を例示したが、シール部材の内径側に内輪の内輪軌道肩部の外周面に圧入されて固定され、同シール部材の外径側にシールリップが形成される場合においてもこの発明を実施することができる。

１０内輪
１２内輪軌道肩部
２０外輪
２２外輪軌道肩部
３０転動体
５０シール部材（密封装置）
５１芯金
６０弾性体
７０シールリップ
７１基部
７３第１アール部
７４直線部
７５薄肉部
７６第２アール部
７７シール部

Claims

転がり軸受の内輪軌道肩部の外周面と外輪軌道肩部の内周面との間の環状空間の開口部をシール部材によって密封する転がり軸受の密封装置であって、
前記シール部材は、前記内輪軌道肩部の外周面と前記外輪軌道肩部の内周面とのうち、一方の軌道肩部側に圧入固定される固定部と、他方の軌道肩部側に摺接する弾性体よりなるシールリップとを有し、
前記シールリップは、その基部から軸受外側に第１アール部をもって径方向へ直線状に延び、かつその直線部全体が薄肉状に形成されて弾性的に撓み変形可能な薄肉部と、
前記薄肉部の先端から軸受外側に第２アール部をもって軸方向へ延び、かつその先端部の一側が前記他方の軌道肩部の周面に摺接するシール部とを有していることを特徴とする転がり軸受の密封装置。
請求項１に記載の転がり軸受の密封装置であって、
シール部は、第２アール部から軸方向先端部へ向かってしだいに肉厚が増大されていることを特徴とする転がり軸受の密封装置。