JP2016023727A

JP2016023727A - 転がり軸受の密封装置及び転がり軸受

Info

Publication number: JP2016023727A
Application number: JP2014148868A
Authority: JP
Inventors: 浩太郎樋本; Kotaro Himoto
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2016-02-08

Abstract

【課題】予圧が負荷され内輪が軸方向一方側に移動したとしても、軸受トルクを増加させることなく、密封性能を維持することができる転がり軸受の密封装置及び転がり軸受を提供することにある。【解決手段】軸受１０の外輪１１の内周面に取り付けられ、軸受１０の外輪１１と内輪１２との間の軸受空間を密封する密封装置２１，２２であって、密封装置２１，２２は、内輪１２の外周面に形成されるシール溝１２ｂに対向する２つのシールリップ２５，２６をそれぞれ有し、２つのシールリップ２５，２６の少なくとも一方が、シール溝１２ｂの外側壁面１２ｃ及び内側壁面１２ｄの少なくとも一方に常時接触する。【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受の密封装置、及びその密封装置を用いた転がり軸受に関する。

従来の転がり軸受として、内輪及び外輪と、内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、外輪の内周面の軸方向両端部にそれぞれ取り付けられる密封装置と、を備え、一方の密封装置が、内輪の外周面に形成されるシール溝の外側壁面に摺接するシールリップを有し、他方の密封装置が、シール溝の内側壁面に摺接するシールリップを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２５０２０１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の転がり軸受では、内輪に軸方向一方側の予圧が負荷されたとき、内輪が軸方向一方側に移動して、シールリップとシール溝との締め代（接触代）がなくなり、潤滑剤漏洩や異物浸入を防止する密封性能が失われ、軸受寿命が短くなるという問題があった。また、予圧負荷時にも締め代がなくならないように、予め締め代を大きく設定することが考えられるが、この場合、シールリップ接触面における摩擦力が増加して、軸受トルクが過大になる問題があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、予圧が負荷され内輪が軸方向一方側に移動したとしても、軸受トルクを増加させることなく、密封性能を維持することができる転がり軸受の密封装置及び転がり軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）軸受の外輪の内周面に取り付けられ、軸受の外輪と内輪との間の軸受空間を密封する転がり軸受の密封装置であって、内輪の外周面に形成されるシール溝に対向する２つのシールリップを有し、２つのシールリップの少なくとも一方が、シール溝の外側壁面及び内側壁面の少なくとも一方に常時接触することを特徴とする転がり軸受の密封装置。
（２）内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、外輪の内周面に取り付けられ、外輪と内輪との間の軸受空間を密封する密封装置と、を備える転がり軸受であって、密封装置が、（１）に記載の密封装置であることを特徴とする転がり軸受。

本発明によれば、内輪の外周面に形成されるシール溝に対向する２つのシールリップを有し、２つのシールリップの少なくとも一方が、シール溝の外側壁面及び内側壁面の少なくとも一方に常時接触するため、予圧が負荷され内輪が軸方向一方側に移動したとしても、軸受トルクを増加させることなく、密封性能を維持することができる。

本発明に係る密封装置の一実施形態が用いられた転がり軸受を説明する要部断面図である。図１に示すシールリップ周辺の拡大断面図である。図２の内輪に予圧が負荷され内輪が移動した状態を説明する拡大断面図である。転がり軸受の第１変形例を説明する要部断面図である。転がり軸受の第２変形例を説明する要部断面図である。密封装置の第１変形例を説明する図２に対応する拡大断面図である。図６の内輪に予圧が負荷され内輪が移動した状態を説明する拡大断面図である。

以下、本発明に係る密封装置が用いられた転がり軸受の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態の転がり軸受１０は、図１に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配置される複数の玉（転動体）１３と、複数の玉１３を周方向に略等間隔に保持する保持器１４と、外輪１１の内周面の軸方向端部に取り付けられ、外輪１１と内輪１２との間の軸受空間を密封する第１密封装置２１及び第２密封装置２２と、を備える。なお、第１密封装置２１は図１の左側の密封装置であり、第２密封装置２２は図１の右側の密封装置である。

第１及び第２密封装置２１，２２は、図１及び図２に示すように、鋼板などの金属板を円環状に形成した芯金２３と、芯金２３に固着され、ゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性材料からなる円環状のシール部２４と、を備える。そして、第１及び第２密封装置２１，２２は、その外周縁部が外輪１１の内周面の軸方向端部に形成される係止溝１１ｂに嵌合されることによって、外輪１１に支持固定される。また、内輪１２の外周面の軸方向端部には、シール溝１２ｂが形成されている。

シール部２４は、図２に示すように、芯金２３の内周縁から径方向内側に延び、シール溝１２ｂに対向する２つのシールリップ２５，２６を有する。なお、軸方向外側に位置する略Ｙ字状のシールリップを外側シールリップ２５とし、軸方向内側に位置するシールリップを内側シールリップ２６とする。また、シールリップ２５，２６の先端の形状としては、シール溝１２ｂとの接触面積を低減するために円弧状にすることが好ましい。

そして、本実施形態では、図２に示すように、内輪１２に予圧が負荷されてない状態において、第１密封装置２１の外側シールリップ２５が、シール溝１２ｂの外側壁面１２ｃに対して接触するように設定され、第１密封装置２１の内側シールリップ２６が、シール溝１２ｂの内側壁面１２ｄに対して非接触となるように設定されている。また、第２密封装置２２の外側シールリップ２５が、シール溝１２ｂの外側壁面１２ｃに対して非接触となるように設定され、第２密封装置２２の内側シールリップ２６が、シール溝１２ｂの内側壁面１２ｄに対して接触するように設定されている。

また、図２に示すように、第１密封装置２１の外側シールリップ２５とシール溝１２ｂの外側壁面１２ｃとの締め代（アキシアル方向の接触代）Ａが、第１密封装置２１の内側シールリップ２６とシール溝１２ｂの内側壁面１２ｄとの間の接触余裕量（アキシアル方向の隙間寸法）Ｂと略同一に設定されている。

また、同様に、第２密封装置２２の内側シールリップ２６とシール溝１２ｂの内側壁面１２ｄとの締め代（アキシアル方向の接触代）Ａが、第２密封装置２２の外側シールリップ２５とシール溝１２ｂの外側壁面１２ｃとの間の接触余裕量（アキシアル方向の隙間寸法）Ｂと略同一に設定されている。

このように構成された転がり軸受１０では、図３に示すように、内輪１２に軸方向一方側の予圧が負荷され、内輪１２が軸方向一方側に移動したとしても、第１密封装置２１の内側シールリップ２６がシール溝１２ｂの内側壁面１２ｄに接触すると共に、第２密封装置２２の外側シールリップ２５がシール溝１２ｂの外側壁面１２ｃに接触する。従って、予圧無負荷状態及び予圧負荷状態のいずれにおいても、第１密封装置２１の外側及び内側シールリップ２５，２６の一方、及び第２密封装置２２の外側及び内側シールリップ２５，２６の一方が、シール溝１２ｂの外側及び内側壁面１２ｃ，１２ｄの一方に接触するように構成されている。このため、予圧が負荷され内輪１２が軸方向一方側に移動したとしても、密封性能を維持することができ、さらに、外側及び内側シールリップ２５，２６が同時にシール溝１２ｂに接触しないため、軸受トルクの増加を防止することができる。なお、内輪１２の予圧方向を図３に矢印として示す。

以上説明したように、本実施形態の転がり軸受１０によれば、第１及び第２密封装置２１，２２の外側及び内側シールリップ２５，２６の一方が、シール溝１２ｂの外側及び内側壁面１２ｃ，１２ｄの一方に常時接触するため、予圧が負荷され内輪１２が軸方向一方側に移動したとしても、軸受トルクを増加させることなく、第１及び第２密封装置２１，２２の密封性能を維持することができる。従って、転がり軸受１０の潤滑剤漏洩や異物浸入を防止することができる。

また、本実施形態の転がり軸受１０の第１変形例として、図４に示すように、上記第２密封装置２２がなくてもよい。この場合、予圧が負荷され内輪１２が軸方向一方側に移動したとしても、軸受トルクを増加させることなく、転がり軸受１０の軸方向一方側における潤滑剤漏洩や異物浸入を防止することができる。

また、本実施形態の転がり軸受１０の第２変形例として、図５に示すように、上記第１密封装置２１がなくてもよい。この場合、予圧が負荷され内輪１２が軸方向一方側に移動したとしても、軸受トルクを増加させることなく、転がり軸受１０の軸方向一方側における潤滑剤漏洩や異物浸入を防止することができる。

また、本実施形態の密封装置２１，２２の変形例として、図６に示すように、第１密封装置２１の外側シールリップ２５とシール溝１２ｂの外側壁面１２ｃとの締め代Ａ（第２密封装置２２の内側シールリップ２６とシール溝１２ｂの内側壁面１２ｄとの締め代Ａ）が、第１密封装置２１の内側シールリップ２６とシール溝１２ｂの内側壁面１２ｄとの間の接触余裕量Ｂ（第２密封装置２２の外側シールリップ２５とシール溝１２ｂの外側壁面１２ｃとの間の接触余裕量Ｂ）よりも大きく設定されていてもよい。

この場合、予圧が負荷され内輪１２が軸方向一方側に移動した際、図７に示すように、第１密封装置２１の外側及び内側シールリップ２５，２６（第２密封装置２２の外側及び内側シールリップ２５，２６）の両方が、シール溝１２ｂの外側及び内側壁面１２ｃ，１２ｄに同時に接触する。

本変形例によれば、外側及び内側シールリップ２５，２６の両方が、シール溝１２ｂの外側及び内側壁面１２ｃ，１２ｄに同時に接触するため、第１及び第２密封装置２１，２２の密封性能を高めることができる。しかしながら、本変形例は、上記実施形態と比較して軸受トルクが増加してしまうため、軸受トルクを考慮する必要のない箇所に使用されるものとする。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、転がり軸受として、玉軸受を採用したが、これに限定されず、円すいころ軸受、円筒ころ軸受など種々の転がり軸受を採用してもよい。
また、上記実施形態では、転がり軸受として、単列の転がり軸受を採用したが、これに限定されず、複列以上の転がり軸受を採用してもよい。

１０転がり軸受
１１外輪
１１ａ外輪軌道面
１１ｂ係止溝
１２内輪
１２ａ内輪軌道面
１２ｂシール溝
１２ｃ外側壁面
１２ｄ内側壁面
１３玉（転動体）
１４保持器
２１第１密封装置（左側）
２２第２密封装置（右側）
２３芯金
２４シール部
２５外側シールリップ
２６内側シールリップ
Ａ締め代
Ｂ接触余裕量

Claims

軸受の外輪の内周面に取り付けられ、軸受の外輪と内輪との間の軸受空間を密封する転がり軸受の密封装置であって、
前記内輪の外周面に形成されるシール溝に対向する２つのシールリップを有し、
前記２つのシールリップの少なくとも一方が、前記シール溝の外側壁面及び内側壁面の少なくとも一方に常時接触することを特徴とする転がり軸受の密封装置。
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、前記外輪の内周面に取り付けられ、前記外輪と前記内輪との間の軸受空間を密封する密封装置と、を備える転がり軸受であって、
前記密封装置が、請求項１に記載の密封装置であることを特徴とする転がり軸受。