JP2016075371A

JP2016075371A - シール付きベアリング

Info

Publication number: JP2016075371A
Application number: JP2014207190A
Authority: JP
Inventors: 洋一今田; Yoichi Imada
Original assignee: Doi Kenma Corp
Current assignee: Doi Kenma Corp
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2034-10-08
Also published as: JP5750539B1

Abstract

【課題】簡素な構成でシールを脱着し難くする。【解決手段】環状の各溝部２４、２５は、内輪２の外周面５及び外輪３の内周面１１に設けられている。各シール１７、１８の挿入部２１から突出して設けられた突部２２は、挿入部２１を各溝部２４、２５に挿入するときに外側面２９に押圧されて弾性変形する。吸収部２３は、突部２２の弾性変形分を吸収する。外側面２９には、挿入部２１が挿入されたときに弾性復元した突部２２が嵌まって収容される溝状の収容部３１が形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、内輪と外輪との間の隙間を密封するシールを備えるシール付きベアリングに関する。

従来より、内輪と外輪との間の隙間を密封するシールを備えるシール付きベアリングが提案されている。

特許文献１では、外輪の対向面（内輪の外周面と対向する内周面）にシールを装着するための環状溝が形成されたクロスローラベアリングが開示されている。特許文献１には、環状溝に嵌まるシールの支持部又は環状溝自体に接着剤を塗布してシールを環状溝に固定する構成が開示されている。また、特許文献１には、弾性金属板によって構成された芯金と芯金に一体的に固着された弾性シール部材とによってシールの支持部を構成し、支持部には更に環状溝に挿入したときに環状溝に押圧されて弾性変形する凸部と、凸部が設けられた内周面とは反対側の外周面に凸部の弾性変形分を吸収する凹部とが設けられている。このため、支持部を環状溝に嵌め込んだときには、芯金の弾性で支持部が環状に保持されると共に、凸部が弾性変形して支持部が環状溝の側壁に押圧された状態で装着されるので、接着剤がなくてもシールが環状溝から脱着し難くなっている。

特許第３８４１４６１号公報

特許文献１に記載の技術では、接着剤を用いてシールを環状溝に装着する構成では、接着剤の塗布ムラや経年劣化によりシールが脱着し易くなるという問題がある。また、凹部が凸部の弾性変形分を吸収してシールを環状溝に装着する構成では、環状溝に弾性変形して支持部が嵌まっているだけで、シールが環状溝から引っ張られれば脱着してしまう虞がある。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、簡素な構成でシールを脱着し難くすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るシール付きベアリングは、
外周面に外周軌道部が設けられた内輪と、内周面に内周軌道部が設けられた外輪と、前記外輪と前記内輪との間を密封するシールと、前記外周軌道部と前記内周軌道部との間に形成された環状の軌道路を転動する転動体とを備えたシール付きベアリングであって、
前記外周面と前記内周面との少なくとも一方に設けられた環状の溝部と、
前記溝部に挿入する前記シールの挿入部から突出して設けられ、前記挿入部を溝部に挿入するときに前記溝部の側面に押圧されて弾性変形可能な突部と、
前記挿入部に設けられ、前記突部の弾性変形分を吸収可能な吸収部とを備え、
前記側面には、前記挿入部が挿入されたときに弾性復元した前記突部が嵌まって収容される溝状の収容部が形成されている
ことを特徴とする。

本発明によれば、簡素な構成でシールを脱着し難くすることができる。

（Ａ）本発明に係るシール付きベアリングの構成例を示す全体説明図、（Ｂ）シール付きベアリングの断面図である。（Ａ）各シールを内輪及び外輪に装着する前の状態を示す拡大断面図、（Ｂ）各シールの分解斜視図である。（Ａ）各シールの挿入部を内輪及び外輪の各溝部に挿入したときの状態を示す拡大断面図、（Ｂ）各シールを内輪及び外輪に装着した後の状態を示す拡大断面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同じ符号を付す。なお、本発明の構成に対する理解を容易にするため、図面の上方を「上」と記載し、下方を「下」と記載して説明する。

図１（Ａ）は本発明に係るシール付きベアリングの構成例を示す全体説明図、図１（Ｂ）はシール付きベアリングの断面図である。
本発明に係るシール付きベアリング１は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、内輪２と、外輪３と、ボール（転動体）４とを備える。

内輪２は、円環状に形成されており、外周面５上部に断面略半円状の溝である外周軌道部６が形成されており、内周面に図示しないギア等と噛み合う噛み合い歯７が形成されている。また、内輪２には、内側上端面８から内側下端面９まで上下方向（軸方向）に延びて図示しない内側ボルトが挿入される内側ボルト孔１０が形成されている。

外輪３は、円環状に形成されており、内周面１１下部に断面略半円状の溝である内周軌道部１２が形成されている。また、外輪３には、外側上端面１３から外側下端面１４まで上下方向に延びて図示しない外側ボルトが挿入される外側ボルト孔１５が形成されている。

本実施形態では、外周軌道部６と内周軌道部１２とによって囲まれた空間としての断面略円状の軌道路１６が形成されており、球状に形成されたボール４は、軌道路１６内を転動可能に構成されている。このとき、内輪２は、外輪３に対して下方にずれて配置されている。

また、本実施形態では、内輪２と外輪３との間には、上側に設けられた上側シール（密封部材、オイルシール、巻シール）１７と、下側に設けられた下側シール（密封部材、オイルシール、巻シール）１８が設けられている。上側シール１７は、外輪３に装着されて内輪２の上端面側に延びるように配置されており、下側シール１８は、内輪２に装着されて外輪３の下面側に延びるように配置されている。

図２（Ａ）は各シールを内輪及び外輪に装着する前の状態を示す拡大断面図、図２（Ｂ）は各シールの分解斜視図である。
各シール１７、１８は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、基部１９と、リップ部２０と、挿入部（支持部）２１とを備える。本実施形態では、各シール１７、１８は、断面が図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すような形状の棒状のゴムを内輪２の外周面５又は外輪３の内周面１１の後述する各溝部（２４、２５）の円周の長さに合わせて切断し、両端の切断面を接着剤等によって接着することによって円環状に形成している。

基部１９は、上側シール１７を外輪３に装着したときに、外輪３の内周面１１に接触し、下側シール１８を内輪２に装着したときに、内輪２の外周面５に接触する（図１（Ｂ）参照）。
リップ部２０は、上側シール１７を外輪３に装着したときに、内輪２の内側上端面８に接触し、下側シール１８を内輪２に装着したときに、外輪３の外側下端面１４に接触する（図１（Ｂ）参照）。
挿入部２１は、基部１９から挿入方向（各シール１７、１８を装着する方向、図２（Ａ）の実線矢印参照）に延びて形成されている。
本実施形態では、挿入部２１は、突部２２と、吸収部２３とを備える。

突部２２は、基端部が挿入部２１の外周面の中央部に設けられており、自由端部が挿入方向の逆方向（各シール１７、１８を脱着する方向）に対して角度α（図２（Ａ）の点線参照）だけ傾斜して延びるように形成されている。
吸収部２３は、挿入部２１の内周面の中央部において突部２２の自由端部に対応する位置に設けられており、突部２２の自由端部を収容可能（吸収可能）な大きさで凹んだ溝状に形成されている。

また、本実施形態では、外輪３の内周面１１上部に円環状の上側溝部２４（環状溝）が形成されており、内輪２の外周面５下部に円環状の下側溝部２５（環状溝）が形成されている。本実施形態では、上側溝部２４に上側シール１７の挿入部２１が挿入されるとともに、下側溝部２５に下側シール１８の挿入部２１が挿入されることにより、各シール１７、１８が装着され、内輪２と外輪３との間の隙間２６が密封される（図１（Ｂ）参照）。なお、本実施形態では、隙間２６には潤滑油２７（グリース）が充填されている。

各溝部２４、２５は、底面２８と、外側面２９と、内側面３０とを備え、外側面２９には、径方向（各シール１７、１８を着脱する方向）の中央部に突部２２の自由端部を収容可能（吸収可能）な大きさで凹んだ溝状の収容部３１が形成されている。なお、本実施形態では、外側面２９の隙間２６側の端部には外側切欠３２が形成されており、内側面３０の隙間２６側の端部には外側切欠３３が形成されている（図２（Ａ）参照）。すなわち、各溝部２４、２５の開口端部には、底面２８に向かって挿入方向に進むに連れて先細りとなるように各切欠３２、３３が設けられており、挿入部２１を挿入し易くなっている。

図３（Ａ）は各シールの挿入部を内輪及び外輪の各溝部に挿入したときの状態を示す拡大断面図、図３（Ｂ）は各シールを内輪及び外輪に装着した後の状態を示す拡大断面図である。
以上説明したように、本実施形態に係るシール付きベアリング１によれば、各シール１７、１８を内輪２及び外輪３に装着するときには、まず、各シール１７、１８の挿入部２１をそれぞれ挿入方向に沿って各溝部２４、２５に挿入する。このとき、突部２２は、図３（Ａ）に示すように、外側面２９に押圧されて弾性変形し、自由端部が潰れて吸収部２３に収容された状態で保持される。そして、基部１９の挿入方向の先端が各溝部２４、２５の開口面（内輪２の外周面５の下側溝部２５近傍、外輪３の内周面１１の上側溝部２４近傍）に接触するまで挿入部２１を挿入し、各シール１７、１８の内輪２及び外輪３への装着が完了する。このとき、突部２２は、図３（Ｂ）に示すように、収容部３１に対応する位置まで移動して弾性復元し、自由端部が収容部３１に収容された状態で保持される。

この結果、本実施形態に係るシール付きベアリング１は、接着剤を使用しなくても各シール１７、１８を内輪２や外輪３から脱着し難くすることができる。
また、本実施形態に係るシール付きベアリング１は、挿入部を溝部に挿入するときに突部が弾性変形して吸収部に吸収されないシール付きベアリングよりも、挿入部２１が各溝部２４、２５に挿入し易くなるので、各シール１７、１８が内輪２や外輪３に装着し易くなる。
また、本実施形態に係るシール付きベアリング１は、挿入部の溝部への挿入が完了したときに突部が弾性復元して収容部に収容されないベアリングよりも、挿入部２１を各溝部２４、２５から引き抜くときに突部２２が凹溝状の収容部３１に引っ掛かるので、各シール１７、１８が内輪２や外輪３から脱着し難くなる。

したがって、本実施形態に係るシール付きベアリング１は、各シール１７、１８の挿入部２１に突部２２及び吸収部２３を設け、各溝部２４、２５に収容部３１を設けるという簡素な構成で各シール１７、１８を装着し易く脱着し難くすることができる。

ここで、特許文献１には、凸部が設けられた支持部（挿入部）の内周面とは反対側の外周面に凸部の弾性変形分を吸収する凹部が設けられた構成が記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、凹部を凸部の反対側に設けた構成では、支持部を環状溝に挿入するときに凸部を押圧して凸部の弾性変形分を凹部で吸収するように弾性変形させる必要があり、シールを装着し難いという問題がある。

これに対して、本実施形態に係るシール付きベアリング１は、挿入部２１は、吸収部２３が挿入部２１の外周面、すなわち、突部２２側に設けられている。
この結果、本実施形態に係るシール付きベアリング１は、凹部が凸部側に設けられていない特許文献１等に記載のシール付きベアリングよりも、突部２２が弾性変形したときに吸収部２３が突部２２を吸収し易くなり、各シール１７、１８の挿入部２１が各溝部２４、２５に挿入し易くなるので、各シール１７、１８が内輪２や外輪３に装着し易くなる。

また、本実施形態に係るシール付きベアリング１によれば、挿入部２１は、突部２２の自由端部が各シール１７、１８を脱着する方向に対して角度αだけ傾斜して延びる庇状に形成されており、吸収部２３が装着時に突部２２を挟んで収容部３１と対向する位置に設けられている。

この結果、本実施形態に係るシール付きベアリング１は、突部の自由端部が傾斜して延びる庇状に形成されていないシール付きベアリングよりも、突部２２を弾性変形し易くすることができる。また、本実施形態に係るシール付きベアリング１は、吸収部が装着時に突部を挟んで収容部と対向する位置に設けられていないシール付きベアリングよりも、突部２２の弾性変形分である自由端部を収容し易くすることができる。

なお、上記実施形態のように、突部２２と吸収部２３とを挿入部２１の外周面に設けたが内周面に設けてもよい。この場合、収容部３１を各溝部２４、２５の内側面３０に設ける必要がある。

なお、上記実施形態のように、吸収部２３は各シール１７、１８の装着時に収容部３１と対向する位置に設けることが好ましいが、突部２２の弾性変形分を吸収可能であれば挿入部２１の任意の位置に設けてもよい。この場合であっても、突部２２の弾性変形分を吸収し易い突部２２側に設けることが好ましい。

なお、上記実施形態のように、突部２２の自由端部が傾斜する角度αは、図２（Ａ）に示すように、４５°以下の鋭角に設定することが好ましいが、任意の角度に設定可能である。また、収容部３１の溝の深さについては、各シール１７、１８の挿入部２１が各溝部２４、２５から抜け難くするために、図３（Ｂ）に示すように、例えば、突部２２の自由端部の角度βが２０°程度となる深さに設定することが好ましいが、角度β（図３（Ｂ）の点線参照）が鋭角となる限りにおいて任意の深さに設定可能である。

なお、上記実施形態のように、各シール１７、１８の挿入部２１に芯金を設けないようにして構成を簡素にするとともに作製費用を低減することが好ましいが、挿入部２１に芯金を設けてもよい。

なお、上記実施形態では、挿入部２１を内輪２や外輪３の各溝部２４、２５に挿入して各シール１７、１８を内輪２及び外輪３に装着したが、例えば、内輪２のみに溝部を設けてシールを内輪２のみに装着してもよく、外輪３のみに溝部を設けてシールを外輪３のみに装着してもよい。

なお、上記実施形態では、ボールベアリングとしてのシール付きベアリング１に突部２２と吸収部２３と収容部３１とを組み合わせた本発明の構成を適用したが、その他のベアリングについても本発明を適用可能である。例えば、クロスローラベアリングとしてのシール付きベアリングに本発明の構成を適用してもよい。

その他、上記実施形態に係るシール付きベアリング１の構成は一例であり、本発明が解決しようとする課題を解決可能な限りにおいて任意に変更および修正が可能である。

１シール付きベアリング、２内輪、３外輪、４ボール、５外周面、６外周軌道部、１１内周面、１２内周軌道部、１６軌道路、１７上側シール、１８下側シール、２１挿入部、２２突部、２３吸収部、２４上側溝部、２５下側溝部、２９外側面、３１収容部。

上記目的を達成するため、本発明に係るシール付きベアリングは、
外周面に外周軌道部が設けられた内輪と、内周面に内周軌道部が設けられた外輪と、前記外輪と前記内輪との間を密封するシールと、前記外周軌道部と前記内周軌道部との間に形成された環状の軌道路を転動する転動体とを備えたシール付きベアリングであって、
前記外周面と前記内周面との少なくとも一方に設けられた環状の溝部と、
前記溝部に挿入する前記シールの挿入部から突出して設けられ、前記挿入部を溝部に挿入するときに前記溝部の側面に押圧されて弾性変形可能な突部と、
前記挿入部に設けられ、前記突部の弾性変形分を吸収可能な吸収部と、
前記側面に形成され、前記挿入部が挿入されたときに弾性復元した前記突部が嵌まって収容される溝状の収容部とを備え、
前記突部は、前記挿入部における挿入方向の中央部に設けられ、
前記収容部は、前記側面における前記挿入方向の中央部に形成され、
前記挿入部は、前記突部が前記収容部に収容されたときに、前記突部を挟んだ前記溝部の底面側と開口側とがそれぞれ前記溝部の両側面に接触した状態で支持される
ことを特徴とする。
なお、本発明に係るシール付きベアリングにおいて、
前記突部は、前記挿入部における前記溝部の底面側の基端部から開口側に延びる自由端部が前記挿入部の外方に延びて形成され、
前記吸収部は、前記挿入部が前記溝部に挿入されたときに前記突部を挟んで前記収容部と対向する位置に設けられ、前記挿入部が前記溝部に挿入されるときに前記溝部の側面に押圧された前記突部を収容可能な溝状に形成され、
前記収容部は、前記挿入方向と直交する方向の長さである深さが、前記突部の基端から自由端までの延長方向の長さよりも浅く、
前記突部は、前記収容部に収容されたときに前記収容部に押圧された状態で収容され、前記収容部に収容されたときの前記挿入方向に対して傾斜する角度が、前記挿入部が前記溝部に挿入される前の前記角度よりも小さくなってもよい。

Claims

外周面に外周軌道部が設けられた内輪と、内周面に内周軌道部が設けられた外輪と、前記外輪と前記内輪との間を密封するシールと、前記外周軌道部と前記内周軌道部との間に形成された環状の軌道路を転動する転動体とを備えたシール付きベアリングであって、
前記外周面と前記内周面との少なくとも一方に設けられた環状の溝部と、
前記溝部に挿入する前記シールの挿入部から突出して設けられ、前記挿入部を溝部に挿入するときに前記溝部の側面に押圧されて弾性変形可能な突部と、
前記挿入部に設けられ、前記突部の弾性変形分を吸収可能な吸収部とを備え、
前記側面には、前記挿入部が挿入されたときに弾性復元した前記突部が嵌まって収容される溝状の収容部が形成されている
ことを特徴とするシール付きベアリング。
前記吸収部は、前記挿入部が前記溝部に挿入されたときに前記収容部が設けられた前記側面と対向する前記挿入部の突部側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のシール付きベアリング。
前記突部は、前記挿入部における前記溝部の底面側の基端部から開口側に延びる自由端部が前記挿入部の外方に延びて形成され、
前記吸収部は、前記挿入部が前記溝部に挿入されたときに前記突部を挟んで前記収容部と対向する位置に設けられ、前記挿入部が前記溝部に挿入されるときに前記溝部の側面に押圧された前記突部を収容可能な溝状に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシール付きベアリング。