JP2014178007A - オイルシール取外し治具 - Google Patents

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Abstract

【課題】ころ軸受にセットされたオイルシールを簡単に取り外すことができるようにした取外し治具を提供することである。
【解決手段】２枚の係合爪１と、その係合爪１の対向する円弧状の内周面間に差し込まれて係合爪１の外周部がころ軸受３０の内輪３２とオイルシール４０間に形成された環状空間３３内に挿入された状態を保持する保持リング１１と、その保持リング１１の端面上に載置されるプレスプレート２１からなる。２枚の係合爪１を環状空間３３内に挿入し、保持リング１１を２枚の係合爪１の対向する内周面間に差し込んで係合爪１をセット状態に保持し、その係合爪１および保持リング１１の上側にプレスプレート２１を載置し、押し棒５５によりプレスプレート２１を押し下げてオイルシール４０を取り外す。
【選択図】図６

Description

この発明は、軸受の外輪開口部に装着されたオイルシールの取外し治具に関する。
大きなラジアル荷重や大きなスラスト荷重が負荷される回転軸の支持には、普通、図９に示すような複列外向き円すいころ軸受３０が多く用いられる。このような複列外向き円すいころ軸受３０(以後、単に「ころ軸受３０」という)においては、外輪３１の開口端部にオイルシール４０を取付けて軸受内部に油や異物の侵入するのを防止する状態で使用することが多くある。
ここで、図９に示すオイルシール４０においては、金属からなる外環４１の一端部に外向きフランジ４２を設け、その外向きフランジ４２の外周に大径筒部４３を連設し、上記外環４１の他端部に内向きフランジ４４を設け、その内向きフランジ４４の内周にゴムからなるシール本体４５を固着した構成とされている。
上記オイルシール４０は、外輪３１の開口端部内に大径筒部４３を圧入する取付けとされ、シール本体４５の外周に装着されたガータばね４６の締め付けによってシール本体４５の内周に形成されたシールリップ４７を図示省略した回転軸の外径面に圧接させてシール性を保持している。
オイルシール４０はシールリップ４７に摩耗が生じるとシール性が損なわれるため、ころ軸受３０から取り外して新しいオイルシール４０と取り換える必要が生じる。また、軸受３０のメンテナンスを行なう場合もオイルシール４０を分解する必要が生じる。
ここで、特許文献１にはギヤプーラを用いてオイルシールを引抜くようにした点が開示されているが、ギヤプーラを用いるオイルシールの引抜きには、オイルシールに対向一対の連結部を設けておく必要があり、図９に示すようなオイルシール４０の場合は、ギヤプーラを用いて引抜くことはできない。
そこで、図９に示すオイルシール４０の取り外しに際しては、同図に示される取外し治具Ａ１を用いて油圧プレスによりオイルシール４０を取り外すことが従来から一般的に行われている。
ここで、図９に示す取外し治具Ａ１は、ころ軸受３０の内輪３２内に挿入可能な円板状の爪ホルダ５０に径方向に長く延びる一対の長孔５１をホルダ中心を通る一つの直線を対称線として対称位置に設け、それぞれの長孔５１に挿入されたボルト５２をスライド爪５３の端部に形成されたねじ孔５４にねじ係合して、爪ホルダ５０の下面側に一対のスライド爪５３を設けている。
上記のような取外し治具Ａ１の採用によるオイルシール４０の取り外しに際しては、先ず、テーブル上に縦向きに置かれた支持リング６０の上端部内ころ軸受３０における外輪３１の一端部を挿入し、その外輪３１の下端面を支持リング６０の内周に形成された段部６１で支持してころ軸受３０を縦向きに支持する。
上記のようなころ軸受３０の支持後、オイルシール４０の外環４１内に予め組み込まれた取外し治具Ａ１の一対のスライド爪５３を長孔５１に沿って径方向外方にスライドさせ、外径側の先端部をオイルシール４０のシール本体４５と内輪３２の対向端部に形成された環状空間３３内に挿入させた後、ボルト５２を締め付けてスライド爪５３を固定する。
上記のような取外し治具Ａ１のセット完了後、ころ軸受３０内に押し棒５５を挿入し、その押し棒５５の下端を爪ホルダ５０の上面中央部に押し付けた状態で押し棒５５にプレス荷重を負荷してオイルシール４０を押し出すようにしている。
特開平９−３１７８９７号公報
ところで、図９に示すオイルシール４０の取外し治具Ａ１においては、スライド爪５３を径方向外方に向けてスライドさせて先端部を環状空間３３内に挿入させる操作や、ボルト５２の締付けによりスライド爪５３を固定する操作をころ軸受３０の内輪３２内の狭い空間内で行う必要があるため、作業性が極めて悪く、オイルシール４０の取り外しに非常に手間がかかるという不都合があった。
この発明の課題は、ころ軸受にセットされたオイルシールを簡単に取り外すことができるようにした取外し治具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、軸受の外輪端部内に圧入される大径筒部を一端部に有し、他端部に内向きのフランジが設けられた外環と、その外環の内向きフランジの内周に固着されたゴムからなるシール本体を有してなるオイルシールを前記外輪から取り外すオイルシール取外し治具において、前記軸受における内輪の端面と前記シール本体の対向部間に形成された環状空間の内径側からその環状空間内に外周部が挿入される少なくとも２枚の係合爪と、その係合爪の対向する円弧状の内周面間に差し込まれて係合爪の外周部が環状空間内に挿入されたセット状態を保持する保持リングと、その保持リングの端面上に載置され、押し棒により押し下げられるプレスプレートとからなり、前記係合爪が、前記環状空間内に外周部が挿入され、内径が前記内輪の内径より小径とされて前記内輪の開口端から内部に挿入可能な大きさとされた弧状板部と、その弧状板部における内周面の端部に前記保持リングの端面を支持する肩部とを有してなる構成を採用したのである。
上記の構成からなるオイルシール取外し治具において、軸受の外輪端部に装着されたオイルシールの取り外しに際しては、支持リングによって軸受が縦向きに支持される状態において、軸受の上側から内輪内に係合爪を挿入し、その係合爪を内輪の端面とシール本体の対向部間に形成された環状空間と対向位置まで挿入した後、径方向外方に移動させて外周部を環状空間内に挿入する。
上記のような係合爪の挿入作業を繰り返し行って少なくとも２枚の係合爪のそれぞれを環状空間内に挿入し、それぞれの係合爪が軸受の軸心を中心とする円周上にほぼ等間隔に配置されるよう位置を調整した後、係合爪の対向する円弧状の内周面間に保持リングを差し込んで係合爪の内方向への移動を阻止し、係合爪をセット状態に保持する。
保持リングによる係合爪の保持後、その係合爪の内周部上側面および保持リングの上側端面上にプレスプレートを載置し、そのプレスプレートの中心部上に押し棒の下端面が支持されるよう押し棒をセットし、その押し棒にプレス圧を負荷してプレスプレートを押し下げる。その押し下げによってオイルシールのシール本体に下向きの荷重が負荷されることになるため、オイルシールが押し出されることになり、オイルシールを簡単に取り外すことができる。
ここで、係合爪における弧状板部の片面内周部に、内周面が弧状板部の内周面と同一面を形成し、外径が軸受の内輪内径に等しくされた円弧状壁を設けておくと、環状空間内に対する係合爪の挿入時、円弧状壁が内輪の内径面に当接するため、係合爪の環状空間に対する挿入量を一定とすることができ、安定したセット状態を確実に確保することができる。
上記のような係合爪は、断面矩形の環状部と、その環状部の内周面端部に設けられた環状突出部と、上記環状部の片面内周部に設けられた円筒部を有するリング状部材を周方向に４等分することによって簡単に形成することができ、コストの安い係合爪を得ることができる。
また、保持リングの外周両端部の少なくとも一方の角部に面取りを設けておくと、係合爪の対向する円弧状の内周面間に対する保持リングの差し込み時、その面取り形成側の端部を先行して差し込むことにより、面取りが係合爪の上側内周のエッジにより案内されるため、係合爪の対向する円弧状の内周面間に保持リングを簡単に差し込むことができる。
ここで、保持リングの端面を支持する肩部は、周方向に等間隔に設けられた突起部からなるものであってもよく、あるいは、環状突出部からなるものであってもよい。肩部を環状突出部とすると、複数の突起部からなる肩部に比較して制作が容易である。
この発明においては、上記のように、内輪の端面とオイルシールにおけるシール本体の対向部間に形成された環状空間内に係合爪を挿入する作業を繰り返し行って少なくとも２枚の係合爪を挿入し、その係合爪の対向する円弧状の内周面間に保持リングを差し込むことによって係合爪のセットを完了することができ、その係合爪のセット後にプレスプレートを載置して、押し棒で押し下げることによりオイルシールを外輪から押し出すことができるため、オイルシールを簡単に取り外すことができる。
オイルシールが装着されたころ軸受を支持リングにセットした状態の縦断面図 この発明に係るオイルシール取外し治具の係合爪を環状空間内に挿入した状態の縦断面図 図２のIII−III線に沿った断面図 係合爪の対向する円弧状の内周面間に保持リングを差し込んだセット状態を示す縦断面図 図４のV−V線に沿った断面図 プレスプレート上に押し棒をセットした状態の縦断面図 係合爪の形成用リング状部材の一部切欠斜視図 係合爪の他の例を示す断面図 従来のオイルシールの取外し治具のセット状態を示す縦断面図
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図８に基づいて説明する。図１は、オイルシール４０が装着されたころ軸受３０を支持リング６０にセットした状態を示す。ここで、ころ軸受３０、オイルシール４０および支持リング６０については、図９に示すものと同一であるため、同一部分に同一の符号を付して説明を省略する。
図６に示すように、この発明に係るオイルシール取外し治具Ａ０は、２枚を１組とする係合爪１と、その１組の係合爪１をセット状態に保持する保持リング１１と、係合爪１に押込み荷重を負荷するプレスプレート２１からなる。
図２および図３に示すように、係合爪１は、弧状板部２と、その弧状板部２の内周下部に設けられた肩部３と、弧状板部２の上面内周部に設けられた円弧状壁４とを有している。
弧状板部２は、ころ軸受３０における内輪３２の端面とシール本体４５の対向部間に形成された環状空間３３の内径側からその環状空間３３内に挿入可能な板厚さとされ、外径Ｄ１は、外環４１の内径にほぼ等しくされている。
また、弧状板部２の外周面の両端エッジｅを結ぶ直線の長さＬは、ころ軸受３０における内輪３２の内径ｄ１より短くなっており、上記内輪３２の上側開口から内部に挿入可能とされている。
肩部３として、ここでは、環状突出部からなるものが示されているが、周方向に間隔をおいて設けられた複数の突起部からなるものであってもよい。
円弧状壁４は、その内周面が弧状板部２の内周面と同一面を形成しており、その外径はころ軸受３０における内輪３２の内径ｄ１にほぼ等しくされている。
上記の構成からなる係合爪１は、切削により形成されたものであってもよく、あるいは、プレス成形されたものであってもよい。ここでは、図７に示すリング状部材５を同図の鎖線で示される２本の互いに直交する分割線イ、ロによって４分割し、その分割リングを係合爪１としている。
ここで、リング状部材５は、断面矩形の環状部５ａの内周面端部に環状突出部５ｂを設け、上記環状部５ａの片面内周部に円筒部５ｃを設けた構成とされている。このようなリング状部材５を分割線イ、ロに沿って周方向に４分割することにより、内輪３２内に挿入可能な大きさの係合爪１を簡単に形成することができる。
図４および図５に示すように、保持リング１１は、その外径Ｄ２が係合爪１における円弧状壁４の内径にほぼ等しくされて、その円弧状壁４内に嵌合可能とされている。また、保持リング１１の軸方向長さＨは、係合爪１の肩部３で支持された状態で上面が円弧状壁４の上端面とほぼ同一面を形成する長さとされているが、これに限定されるものではない。
保持リング１１の外周面における軸方向両端の角部には面取り１２が形成されている。
図６に示すように、プレスプレート２１はころ軸受３０の内輪３２内に挿入可能な大きさとされていると共に、係合爪１における円弧状壁４の上端面および保持リング１１の上端面のそれぞれで支持可能な大きさとされている。
実施の形態で示すオイルシール取外し治具は上記の構造からなり、ころ軸受３０に装着されたオイルシール４０の取外しに際しては、図１に示すように、支持リング６０内に外輪３１の端部を挿入し、支持リング６０の段部６１で外輪３１の端面を支持してころ軸受３０を縦向きの支持状態とする。
上記のようなころ軸受３０の支持状態において、ころ軸受３０の上方から内輪３２内に係合爪１の１枚を挿入し、その係合爪１を下側内輪３２の端面とシール本体の対向部間に形成された環状空間３３と対向位置まで挿入した後、径方向外方に移動させて係合爪１の弧状板部２の外周部を環状空間３３内に挿入する。このとき、円弧状壁４が内輪３２の内径面に当接し、その当接によって係合爪１の挿入量が規制され、係合爪１はセット状態とされる。
上記係合爪１の挿入作業を繰り返し行って少なくとも２枚の係合爪１のそれぞれを環状空間３３内に挿入し、それぞれの係合爪１がころ軸受３０の軸心を中心とする円周上にほぼ等間隔に配置されるよう位置を調整する。
図２および図３は、２枚の係合爪１のセット状態を示し、係合爪１の弧状板部２は環状空間３３内に挿入されて内輪３２の下端面およびシール本体４５が弧状板部２の外周部の上下面に対向し、円弧状壁４が内輪３２の内径面に当接する状態とされるため、係合爪１の保持を解除しても、係合爪１はセット状態を維持する。
図２および図３に示すような２枚の係合爪１のセット状態において、次に、ころ軸受３０の上方から内輪３２内に保持リング１１を挿入し、その保持リング１１を係合爪１の円弧状壁４の対向面間に差し込む。このとき、保持リング１１の外周面における軸方向両端の角部には面取り１２が形成されているため、対向する円弧状壁４間に保持リング１１をスムーズに差し込むことができる。
図４および図５は、保持リング１１の差し込み状態を示し、その差し込みによって係合爪１は内方向へ移動するのが阻止され、係合爪１はセット状態に保持される。
上記のような保持リング１１の差し込みによる係合爪１の保持後、ころ軸受１３０の上側から内輪３２内にプレスプレート２１を挿入し、そのプレスプレート２１を係合爪１の円弧状壁４の上端面および保持リング１１の上側端面上に載置する。
図６は、プレスプレート２１のセット状態を示し、そのセット後、プレスプレート２１の中心部上に押し棒５５の下端面が支持されるよう押し棒５５をセットし、その押し棒５５にプレス圧を負荷してプレスプレート２１を押し下げることにより、オイルシール４０のシール本体４５に下向きの荷重が負荷され、オイルシール４０を押し出しによって取り外すことができる。
このように、環状空間３３内に２枚の係合爪１を挿入し、その係合爪１の円弧状壁４が対向するよう２枚の係合爪１の位置を調整した後、保持リング１１を対向する円弧状壁４間に差し込んで係合爪１をセット状態に保持し、その保持後、保持リング１１および円弧状壁４の上側にプレスプレート２１を載置して、そのプレスプレート２１を押し棒５５で押し込むことによりオイルシール４０を外輪３１の端部内から押し出すことができるため、オイルシール４０を極めて簡単に取り外すことができる。
実施の形態では、係合爪１を１／４円からなる円弧状として、その係合爪１の２枚を用いてオイルシール４０を取り外すようにしたが、３枚の係合爪１を用いてオイルシール４０の取外しを行なうようにしてもよい。
また、係合爪１は、１／４円からなる円弧状のものに限定されず、１／５円あるいは１／６円からなる円弧状のものであってもよい。要は、図３に示すエッジｅ間の長さＬが内輪３２の内径より小さくされて、内輪３２内に挿入可能な大きさとされたものであればよい。
さらに、図２あるいは図４では、係合爪１として、弧状板部２の片面内周部に、内周面が弧状板部２の内周面と同一面を形成し、外径が内輪３２の内径に等しくされた円弧状壁４を設けたものを示したが、係合爪１はこれに限定されない。例えば、図８に示すように、弧状板部２の内周に肩部３を設けて図２あるいは図４で示される円弧状壁４を省略したものであってもよい。
１ 係合爪
２ 弧状板部
３ 肩部
４ 円弧状壁
５ リング状部材
５ａ 環状部
５ｂ 環状突出部
５ｃ 円筒部
１１ 保持リング
１２ 面取り
２１ プレスプレート
３０ ころ軸受
３１ 外輪
３２ 内輪
３３ 環状空間
４０ オイルシール
４１ 外環
４３ 大径筒部
４４ 内向きフランジ
４５ シール本体

Claims (5)

  1. 軸受の外輪端部内に圧入される大径筒部を一端部に有し、他端部に内向きのフランジが設けられた外環と、その外環の内向きフランジの内周に固着されたゴムからなるシール本体を有してなるオイルシールを前記外輪から取り外すオイルシール取外し治具において、
    前記軸受における内輪の端面と前記シール本体の対向部間に形成された環状空間の内径側からその環状空間内に外周部が挿入される少なくとも２枚の係合爪と、その係合爪の対向する円弧状の内周面間に差し込まれて係合爪の外周部が環状空間内に挿入されたセット状態を保持する保持リングと、その保持リングの端面上に載置され、押し棒により押し下げられるプレスプレートとからなり、
    前記係合爪が、前記環状空間内に外周部が挿入され、内径が前記内輪の内径より小径とされて前記内輪の開口端から内部に挿入可能な大きさとされた弧状板部と、その弧状板部における内周面の端部に前記保持リングの端面を支持する肩部とを有してなり、前記プレスプレートに付与される押込み力を環状空間内に外周部が挿入された前記係合爪に負荷してオイルシールを押し出すようにすることを特徴とするオイルシール取外し治具。
  2. 前記係合爪における弧状板部の片面内周部に、内周面が弧状板部の内周面と同一面を形成し、外径が前記軸受の内輪内径に等しくされた円弧状壁を設けた請求項１に記載のオイルシール取外し治具。
  3. 前記係合爪が、断面矩形の環状部と、その環状部の内周面端部に設けられた環状突出部と、前記環状部の片面内周部に設けられた円筒部を有するリング状部材を周方向に４等分した分割リングからなる請求項２に記載のオイルシール取外し治具。
  4. 前記保持リングの外周両端部の少なくとも一方の角部に面取りを設けた請求項１乃至３のいずれか１項に記載のオイルシール取外し治具。
  5. 前記肩部が、環状突出部または周方向に間隔をおいて設けられた複数の突起部からなる請求項１乃至４のいずれか１項に記載のオイルシール取外し治具。
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