JP2014528562A - 軸受搭載アイソレータシール - Google Patents

Abstract

外輪に対して内輪の回転運動を可能にするように適合された転動体を介在させて外輪が同心に配置された内輪を備える軸受が開示される。相対的に非弾性のアイソレータシールが、軸受に取り付けられる。

Description

本開示は、軸受に取り付けられるアイソレータシールを対象としている。

洗浄モータを備える軸受に取り付けられるアイソレータシールの例示的な用途の斜視図であり、シャフトが本明細書において説明されるアイソレータシールを備える軸受を有する図である。 図１の例示的な用途に使用されるアイソレータシールを備える軸受の斜視図である。 図２の軸受の断面図である。 図３の拡大した詳細領域４−４の図である。

図１は、本明細書において説明される軸受のアイソレータシールが使用される典型的な用途を示している。図１は、食品および飲料産業で通常使用される洗浄モータ１６を示している。これらのタイプのモータは、洗浄動作中に高圧の化学溶液噴霧を受ける。図１に示される洗浄モータ１６には、軸受２２と、汚染物質および高圧化学溶液が軸受の中に進入するのを防止する改善されたシールを形成するように軸受に取り付けられるアイソレータシール２４とを含む、軸受アセンブリ２０が設けられ得る。モータシャフト軸受にアイソレータシール２４を設けると、軸受の潤滑に対する要件が低減され、軸受寿命が改善される。洗浄モータが図１に示されているが、本明細書において説明されるアイソレータシールを備える軸受は、ギアボックス、他の用途のモータ、ポンプ、ミキサ、冷却塔、通気装置、送風機、および他のカスタム装置を含む他の用途に使用され得ることを理解されたい。本明細書において説明されるアイソレータシールは、ＩＰ６９ｋ（Ｉｎｇｒｅｓｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｉｎｇ（ＩＰ保護等級））対応となり得る。

図２を参照して、軸受アセンブリ２０は、軸受用のアイソレータシール２４を有する軸受２２を備える。軸受２２は、軸受の中へ汚染物質（すなわち、高圧洗浄流体、食品処理デブリ、等）が進入するのを防止するように内輪と外輪との間に配置されるアイソレータシール２４を備える外輪４２が同心に配置される内輪４０を有する。軸受２２は、軸受が自動整合および／または自動調心できるように概ね球形の形状を有することができる。すなわち、外輪４２は、軸受ハウジング孔に嵌合するように形成される輪郭を備える外径面を有することができる。しかしながら、軸受ハウジング孔および軸受は、円筒形などの他の形状構成を有することができる。

図３および図４は、軸受アセンブリ２０のさらなる詳細を示している。軸受内輪４０、外輪４２は、外輪に対して内輪の回転運動を可能にするそれらの間の転動体４４によって分離される。図３−図４に示されるように、転動体４４は、ケージ４６によって軸受の周りに間隔を置いた周方向配向に拘束される玉軸受を備える。また、円筒体、テーパ付きピン、またはローラなどの他の転動体も使用され得る。ケージ４６は、用途に応じて、鋼、ナイロン、またはポリマー材料を含むことができる。内輪は、特定の用途によって指示され得るように、回転シャフトまたは他の転動体を収容するように寸法決めされる孔４８を有する。外輪は、軸受ハウジング孔に嵌合するように形成される輪郭を備える外径面５０を有する。描かれた図に示される形状構成においては、内輪は回転するが、外輪は静止状態に保持される。しかしながら、内輪を固定し外輪を回転させることを含めて、軸受の他の形状構成が使用され得ることを理解されたい。

軸受アセンブリ２０は、汚染物質が転動体の動作を損なうことを防止するように軸受２２の各軸方向側面にアイソレータシール２４を有する。また、アイソレータシールは、軸受の１つの軸方向側面に設けられ得る。アイソレータシール２４は、軸受外輪に取り付けられるステータを備える。ステータ６０は、ステータを外輪に取り付けできるようにするように、外輪内径面６４に合致する外面６２を有することが好ましい。外輪内径面６４は溝６６を有し、ステータ外面６２は、ステータを外輪の内径に嵌合できるようにする協働要素を有することが好ましい。ステータ６０は、ステータを外輪に固定的に取り付けるように追加の要素を有することが好ましい。たとえば、ステータ外面６２は、外輪内径面６４にスナップ嵌めまたはプレス嵌めするように寸法決めされ得る。ステータは、ステータの追加の安定性を与えるように、外輪の外輪側面７０に沿って半径方向外側に延びる外面部分６８を有する。ステータ外面６４は、外輪内径面によって画定される孔にステータを固定的に取り付けできるようにする、外輪内径面６２に対する寸法を有することが好ましい。外輪４２が軸受ハウジングに固定されると、外輪およびステータ６０のそれぞれは、運転中に相対的に静止している。ステータ６０は、内輪４０に係合する内径テーパ付き部分７２を有する。ステータ内径テーパ付き部分７２は、内輪の外径面７４に係合することが好ましい。ステータ内径テーパ付き部分７２は、軸受およびアイソレータシールの通常運転中、内輪に係合するように寸法決めされることが好ましい。ステータ内径テーパ付き部分７２は、軸受およびアイソレータシールの通常運転中、内輪との回転密封接触した使用に耐えることが好ましい。図面は、外輪とスナップまたはプレス嵌めするようなステータ、および外輪に係合するステータを示しているが、Ｏリングなどの弾性部材が、ステータを外輪に固定的に取り付けるようにステータと外輪との間に配置され得る。また、ステータ６０は、下記でより詳細に説明されるように、アイソレータシールに間隔を与える側面テーパ付き部分７６を有する。

また、アイソレータシールはロータ８０を備える。ロータは、内輪によって固定され、内輪と共に回転することが好ましい。ロータは、Ｏリングなどの弾性部材８６を保持するのに適応しているその内径面８４に溝８２を有することが好ましい。ロータ弾性部材８６は、ロータを軸受内輪に取り付けできるようにするロータ溝８２と協働することが好ましい。ロータ８０は、軸受内輪と共に回転運動できるように軸受内輪４０に固定的に取り付けられることが好ましい。ロータ８０は、溝から半径方向外側に延びる延長部材８６を有する。延長部材８６は、最適な密封を得るためにステータに対して軸方向にロータを配置するようにステータ側面テーパ付き部分７６に係合することが好ましい。延長部材は、それから延びるワイパ部材８８を有する。ワイパ部材８８は、外輪側面７０に係合することが好ましい。ワイパ部材８８は、軸受の通常運転中に外輪側面７０との密封接触した使用に耐えるように寸法決めされることが好ましい。同時に、ロータワイパ部材８８およびステータ側面テーパ付き部分７６は、最適な密封を得るように寸法決めされる。たとえば、ステータ側面テーパ付き部分７６は、ロータワイパ部材８８が外輪側面７０に係合する距離で、延長部材の内側側面９０に係合する。

ロータおよびステータは、軸受の通常運転中にロータとステータとの間で回転運動を可能にする隣接表面に少なくとも１つの協働する溝９２および隆起部９４を有する。溝９２および隆起部９４は、軸受と一緒に取り付ける前にステータおよびロータを共に組み立てできるようになるようにインターロックすることができる。したがって、アイソレータシールを形成するロータおよびステータは、用途に応じて必要に応じて軸受と共に組み立てられ得る。図面に示されるように、ロータおよびステータ溝９２および隆起部９４は、ロータおよびステータがそれぞれ内輪および外輪に組み立てられる場合にロータおよびステータが相対的な回転運動するように寸法決めされる。複数の溝および隆起部が、隣接表面に設けられ得る。溝９２および隆起部９４は、軸受が静止した状態にある場合にロータとステータとの間に配置される任意の流体またはデブリがアイソレータシールから流出できるようになるようにそれらの間に十分な間隔を有することが好ましい。

ハウジングとは対照的に、アイソレータシールは軸受に直接取り付けられるので、軸受およびアイソレータシールは自動整合用途で使用され得る。ロータおよびステータは、食品グレード、鉱物質充填材入りポリテトラフルオロエチレンから作製されることが好ましい。ロータおよびステータは、同じ材料から作製され、モノリシックに形成されることが好ましい。内輪および外輪は、ステンレス鋼から作製されることが好ましい。

特定の実施形態が上述の詳細な説明において詳細に説明され、添付の図面に示されているが、当業者は、これらの詳細のさまざまな改変および別法が、開示の教示全体に照らして開発されることがあることを理解するであろう。したがって、開示された特定の構成は、例示のみであることが意図され、本発明の範囲を限定するものではなく、係属中の特許請求の範囲ならびにそれらの任意およびすべての均等物の全範囲が与えられることになる。

Claims (20)

1. 外輪に対して内輪の回転運動を可能にするように適合された転動体を介在させて外輪の内側に配置された内輪と、
   軸受のハウジングに収容されるのに適応する外径面、および外径面と内径面との間に延びる側面を備える内径面を有する外輪と、
   ステータおよびロータを備える軸受に配置されるアイソレータシールであり、ステータが、外輪に着脱可能に取り付けられ、軸受内輪に回転可能に係合し、ロータが、軸受内輪に着脱可能に取り付けられ、ロータが、半径方向外側に延び、かつステータに回転可能に係合する延長部材を有し、延長部材が、軸方向に延び、かつ外輪側面に回転可能に係合するワイパ部材を有し、ロータおよびステータが、非弾性材料によってモノリシックに形成され、ロータおよびステータは、アイソレータシールが軸受に取り付けられかつ軸受が通常運転にある場合に、ロータおよびステータが回転できるようになる少なくとも１つの協働する環状溝および環状隆起部を備える隣接表面を有する、アイソレータシールと
   を備える、軸受アセンブリ。
2. ステータが、外輪内径面に合致する外面を有する、請求項１に記載の軸受アセンブリ。
3. ロータが、シールリングを備える内面を有する、請求項１に記載の軸受アセンブリ。
4. シールリングが、ロータを内輪に固定する、請求項３に記載の軸受アセンブリ。
5. ステータが、外輪内径面と協働する溝付き外径面を有する、請求項１に記載の軸受アセンブリ。
6. ステータが外輪に固定される、請求項１に記載のシール。
7. アイソレータシールが、ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載の軸受アセンブリ。
8. ステータが、内輪との密封接触した使用に耐えるように寸法決めされる、請求項１に記載の軸受アセンブリ。
9. ロータワイパ部材が、外輪側面との密封接触した使用に耐えるように寸法決めされる、請求項１に記載の軸受アセンブリ。
10. ロータ延長部材が、ステータとの密封接触した使用に耐える、請求項１に記載の軸受アセンブリ。
11. 外輪に対して内輪の回転運動を可能にするように適合された転動体を介在させて外輪の内側に配置された内輪と、
    軸受のハウジングに収容されるのに適応する外径面、および外径面と内径面との間に延びる側面を備える内径面を有する外輪と、
    ステータおよびロータを備えるアイソレータシールであり、ステータが、外輪とシールを形成し、ロータが、軸受内輪とシールを形成し、ステータが、軸方向に延び、かつロータに回転可能に係合する封止部材を有し、ロータが、半径方向および軸方向に延び、外輪に回転可能に係合し、ロータおよびステータが、非弾性材料によってモノリシックに形成され、ロータおよびステータは、軸受に取り付ける前にロータおよびステータをアセンブリとして共に着脱可能に取り付けできるようになり、かつ軸受の通常運転中に軸受に取り付けられる場合にロータおよびステータが回転できるようになる、インターロック構成を備える隣接表面を有する、アイソレータシールと
    を備える、軸受アセンブリ。
12. ステータが、外輪内径面に合致する外面を有する、請求項１１に記載の軸受アセンブリ。
13. ロータが、シールリングを備える内面を有する、請求項１１に記載の軸受アセンブリ。
14. シールリングが、ロータを内輪に固定する、請求項１３に記載の軸受アセンブリ。
15. ステータが、外輪内径面と協働する溝付き外径面を有する、請求項１１に記載の軸受アセンブリ。
16. ステータが外輪に固定される、請求項１に記載の軸受アセンブリ。
17. アイソレータシールが、ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載の軸受アセンブリ。
18. ステータが、内輪との密封接触した使用に耐えるように寸法決めされる、請求項１１に記載の軸受アセンブリ。
19. ロータワイパ部材が、外輪側面との密封接触した使用に耐えるように寸法決めされる、請求項１１に記載の軸受アセンブリ。
20. ロータ延長部材が、ステータとの密封接触した使用に耐える、請求項１１に記載の軸受アセンブリ。

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