JP2017015121A - 転がり軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】外輪回転で高速回転使用された場合であっても、安定した密封性能を維持できる転がり軸受を提供する。
【解決手段】外輪回転の転がり軸受において、密封装置40の接触リップ54の軸方向内側端は、転がり軸受に組み込む前は、非接触リップ52の軸方向内側端よりも軸方向内側に位置しており、転がり軸受に組み込んだ状態では、非接触リップ52の軸方向内側端よりも軸方向外側に位置し、密封装置40の首部48は、転がり軸受に組み込む前は、径方向内側になるに従い軸方向内側へ傾く円錐形状を成しており、転がり軸受に組み込んだ状態では、該首部から径方向外側に向けた延長線と芯金の内周面とが直角に交わる。
【選択図】図2
【解決手段】外輪回転の転がり軸受において、密封装置40の接触リップ54の軸方向内側端は、転がり軸受に組み込む前は、非接触リップ52の軸方向内側端よりも軸方向内側に位置しており、転がり軸受に組み込んだ状態では、非接触リップ52の軸方向内側端よりも軸方向外側に位置し、密封装置40の首部48は、転がり軸受に組み込む前は、径方向内側になるに従い軸方向内側へ傾く円錐形状を成しており、転がり軸受に組み込んだ状態では、該首部から径方向外側に向けた延長線と芯金の内周面とが直角に交わる。
【選択図】図2
Description
本発明は、転がり軸受に関し、より詳細には、自動車用エンジンの補機或はカムシャフトを駆動するためのベルト或はタイミングベルト(以下、単に「ベルト」とする。)に、所望の張力を付与するためにアイドラプーリに組み込まれる転がり軸受に関する。
自動車用エンジンの補機或はカムシャフトを駆動する為の無端ベルトに所望の張力を付与する為、或はこの無端ベルトと駆動プーリ或は従動プーリとの滑り防止を図るべく、これら各プーリに対する無端ベルトの巻き付け角度を確保する為に、アイドラプーリが使用されている。アイドラプーリは、支持軸に転がり軸受を介して支持されており、ベルトに所望の張力を付与しながらベルトと共に回転する。
昨今、泥土上や泥濘内の走行に十分耐えうるように設計された車両等の普及もあり、アイドラプーリに組み込まれる軸受のシール性に対する要求が厳しくなってきている。それ故、近年、接触タイプのシール部材である密封装置を備えた転がり軸受の使用が増加している。
このような転がり軸受の一例として例えば特許文献1に開示された転がり軸受がある。
図3に示される転がり軸受100は、内輪130、外輪120、当該内外輪130,120間に介在された複数の玉112、当該玉112を周方向等間隔に保持する保持器114、および外輪120の両端部内周面に固定された一対の密封装置140を有している。
図3に示される転がり軸受100は、内輪130、外輪120、当該内外輪130,120間に介在された複数の玉112、当該玉112を周方向等間隔に保持する保持器114、および外輪120の両端部内周面に固定された一対の密封装置140を有している。
外輪120は、その内周面に凹面状の外輪軌道面122が形成されており、そして当該外輪軌道面122を挟む内周面の軸方向両端部には凹状の密封装置係止溝124が形成されている。
内輪130は、その外周面132に凹面状の内輪軌道面134が形成されており、そして当該内輪軌道面134を挟む外周面132の軸方向両端部には凹状のシール溝136が形成されている。
シール溝136は、外向き壁面136a、内向き壁面136b、及び両壁面間に形成された溝底面136cによって構成される。シール溝136の軸方向外側は、外周面132よりも小径の開口側外周面138となっている。
外輪軌道面122と内輪軌道面134との間には、保持器114により円周方向に等間隔に配置されて転動自在に保持される複数の玉112が配置される。
外輪120および内輪130間の玉112の両側に配置された一対の密封装置140は、外輪120の内周面及び内輪130の外周面132との間の環状空間を密封し、該環状空間内に封入されたグリースが外部へ漏れ出すのを防止すると共に、外部からの異物(例えば、水、泥水、塵埃等)が該環状空間内に侵入するのを防止する。
外輪120および内輪130間の玉112の両側に配置された一対の密封装置140は、外輪120の内周面及び内輪130の外周面132との間の環状空間を密封し、該環状空間内に封入されたグリースが外部へ漏れ出すのを防止すると共に、外部からの異物(例えば、水、泥水、塵埃等)が該環状空間内に侵入するのを防止する。
密封装置140は、補強の役目を持つ金属製の芯金142に、ゴムやエラストマー等の弾性部材144を被覆して成形され、全体が円環板状に形成されている。
弾性部材144の外周縁部146は、外輪120の軸方向端部に形成された密封装置係止溝124に圧入等によって係止され、密封装置140を外輪120に固定する。
弾性部材144の外周縁部146は、外輪120の軸方向端部に形成された密封装置係止溝124に圧入等によって係止され、密封装置140を外輪120に固定する。
一方、弾性部材144の内周縁部には、軸方向内側に延び、内輪130の外周面132との間にラビリンス隙間を形成する非接触リップ152と、径方向内側に延びる首部148の先端部に形成され、内輪130のシール溝136の外向き壁面136aに一定の締め代を持って接触する接触リップ154と、が形成されている。
ところが、上述した転がり軸受100では、アイドラプーリのように外輪回転で高速回転で使用される場合、リップ部に遠心力が加わり接触リップ154と外向き壁面136aとの接触圧が低下し、ひどい場合には隙間を生じ密封性が損なわれる場合があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外輪回転で高速回転使用された場合であっても、安定した密封性能を維持できる転がり軸受を提供することにある。
前述した目的は、
回転軌道輪である外輪と、
固定軌道輪である内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に、保持器により円周方向に等間隔に配置されて転動自在に保持される複数の玉と、
前記外輪に固定された一対の密封装置と、
を備え、
前記密封装置は、金属製の芯金に弾性部材を被覆して成形され、
前記密封装置の内周縁部には、軸方向内側に延び、前記内輪の外周面との間にラビリンス隙間を形成する非接触リップと、
径方向内側に延びる首部と、
該首部の先端部に形成され、軸方向内側に延び、前記内輪のシール溝の外向き壁面に一定の締め代を持って接触する接触リップと、
該首部の先端部に形成され、軸方向外側に延び、前記内輪のシール溝の軸方向外側の開口側外周面との間にラビリンス隙間を形成する外側非接触リップと、
が形成された外輪回転の転がり軸受において、
前記芯金の内周面は直径が一定であり、
該芯金の内周面の幅をw、前記首部の厚さをtとすると、w>tであり、
前記接触リップの軸方向内側端は、転がり軸受に組み込む前は、前記非接触リップの軸方向内側端よりも軸方向内側に位置しており、
前記外側非接触リップの内径は、転がり軸受に組み込む前は、前記開口側外周面の外径よりも小径であり、
前記首部は、転がり軸受に組み込む前は、径方向内側になるに従い軸方向内側へ傾く円錐形状を成しており、
前記接触リップの軸方向内側端は、転がり軸受に組み込んだ状態では、前記非接触リップの軸方向内側端よりも軸方向外側に位置しており、
前記外側非接触リップの内径は、転がり軸受に組み込んだ状態では、前記開口側外周面の外径よりも大径であり、
前記首部は、転がり軸受に組み込んだ状態では、該首部から径方向外側に向けた架空の延長線が前記芯金の内周面を通り、かつ、該内周面と直角に交わることを特徴とする外輪
回転の転がり軸受によって達成される。
回転軌道輪である外輪と、
固定軌道輪である内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に、保持器により円周方向に等間隔に配置されて転動自在に保持される複数の玉と、
前記外輪に固定された一対の密封装置と、
を備え、
前記密封装置は、金属製の芯金に弾性部材を被覆して成形され、
前記密封装置の内周縁部には、軸方向内側に延び、前記内輪の外周面との間にラビリンス隙間を形成する非接触リップと、
径方向内側に延びる首部と、
該首部の先端部に形成され、軸方向内側に延び、前記内輪のシール溝の外向き壁面に一定の締め代を持って接触する接触リップと、
該首部の先端部に形成され、軸方向外側に延び、前記内輪のシール溝の軸方向外側の開口側外周面との間にラビリンス隙間を形成する外側非接触リップと、
が形成された外輪回転の転がり軸受において、
前記芯金の内周面は直径が一定であり、
該芯金の内周面の幅をw、前記首部の厚さをtとすると、w>tであり、
前記接触リップの軸方向内側端は、転がり軸受に組み込む前は、前記非接触リップの軸方向内側端よりも軸方向内側に位置しており、
前記外側非接触リップの内径は、転がり軸受に組み込む前は、前記開口側外周面の外径よりも小径であり、
前記首部は、転がり軸受に組み込む前は、径方向内側になるに従い軸方向内側へ傾く円錐形状を成しており、
前記接触リップの軸方向内側端は、転がり軸受に組み込んだ状態では、前記非接触リップの軸方向内側端よりも軸方向外側に位置しており、
前記外側非接触リップの内径は、転がり軸受に組み込んだ状態では、前記開口側外周面の外径よりも大径であり、
前記首部は、転がり軸受に組み込んだ状態では、該首部から径方向外側に向けた架空の延長線が前記芯金の内周面を通り、かつ、該内周面と直角に交わることを特徴とする外輪
回転の転がり軸受によって達成される。
上記の構成により、接触リップに遠心力が加わったとしても、首部の延長上にある金属製の芯金の内周面が遠心力を受け止めるため、遠心力による接触リップの接触圧への影響を極力減らすことが出来るので、外輪回転で高速回転使用された場合であっても、安定した密封性能を維持することが出来る。
以下、本発明に係る密封装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1に示される転がり軸受10は、内輪30、外輪20、当該内外輪30,20間に介在された複数の玉12、当該玉12を周方向等間隔に保持する保持器14、および外輪20の端部内周面に固定された一対の密封装置40を有している。
図1に示される転がり軸受10は、内輪30、外輪20、当該内外輪30,20間に介在された複数の玉12、当該玉12を周方向等間隔に保持する保持器14、および外輪20の端部内周面に固定された一対の密封装置40を有している。
回転軌道輪である外輪20は、その内周面に凹面状の外輪軌道面22が形成されており、そして当該外輪軌道面22を挟む内周面の軸方向両端部には凹状の密封装置係止溝24が形成されている。
固定軌道輪である内輪30は、その外周面32に凹面状の内輪軌道面34が形成されており、そして当該内輪軌道面34を挟む外周面32の軸方向両端部には凹状のシール溝36が形成されている。
シール溝36は、外向き壁面36a、内向き壁面36b、及び両壁面間に形成された溝底面36cによって構成される。シール溝36の軸方向外側は、外周面32よりも小径の開口側外周面38となっている。
外輪軌道面22と内輪軌道面34との間には、保持器14により円周方向に等間隔に配置されて転動自在に保持される複数の玉12が配置される。
外輪20および内輪30間の玉12の両側に配置された一対の密封装置40は、外輪20の内周面及び内輪30の外周面32との間の環状空間を密封し、該環状空間内に封入されたグリースが外部へ漏れ出すのを防止すると共に、外部からの異物(例えば、水、泥水、塵埃等)が該環状空間内に侵入するのを防止する。
外輪20および内輪30間の玉12の両側に配置された一対の密封装置40は、外輪20の内周面及び内輪30の外周面32との間の環状空間を密封し、該環状空間内に封入されたグリースが外部へ漏れ出すのを防止すると共に、外部からの異物(例えば、水、泥水、塵埃等)が該環状空間内に侵入するのを防止する。
密封装置40は、補強の役目を持つ金属製の芯金42に、ゴムやエラストマー等の弾性部材44を被覆して成形され、全体が円環板状に形成されている。
弾性部材44の外周縁部46は、外輪20の軸方向端部に形成された密封装置係止溝24に圧入等によって係止され、密封装置40を外輪20に固定する。
弾性部材44の外周縁部46は、外輪20の軸方向端部に形成された密封装置係止溝24に圧入等によって係止され、密封装置40を外輪20に固定する。
一方、弾性部材44の内周縁部には、軸方向内側に延び、内輪30の外周面32との間にラビリンス隙間を形成する非接触リップ52と、径方向内側に延びる首部48の先端部に形成され、軸方向内側に延び、内輪30のシール溝36の外向き壁面36aに一定の締め代を持って接触する接触リップ54と、首部48の先端部に形成され、軸方向外側に延び、内輪30の開口側外周面38との間にラビリンス隙間を形成する外側非接触リップ56とが形成されている。
密封装置40を転がり軸受10に組み込む前の形状を図2に示す。
なお、本明細書、及び、請求の範囲の記述において、組み込む前の密封装置40であっても、転がり軸受10に組み込んだときに軸方向内側になる方向を軸方向内側と称し、転がり軸受10に組み込んだときに軸方向外側になる方向を軸方向外側と称す。
なお、本明細書、及び、請求の範囲の記述において、組み込む前の密封装置40であっても、転がり軸受10に組み込んだときに軸方向内側になる方向を軸方向内側と称し、転がり軸受10に組み込んだときに軸方向外側になる方向を軸方向外側と称す。
転がり軸受10に組み込む前の密封装置40の首部48は、径方向内側になるに従い軸方向内側へ傾く円錐形状を成している。なお、首部40の傾きに対し90度傾いた方向の厚さtは一定である。
また、転がり軸受10に組み込む前の状態では、接触リップ54の軸方向内側端54aの方が、非接触リップ52の軸方向内側端52aよりも軸方向内側に位置し、外側非接触リップ56の内径は、開口側外周面38の外径よりも小径に設定されている。
また、転がり軸受10に組み込む前の状態では、接触リップ54の軸方向内側端54aの方が、非接触リップ52の軸方向内側端52aよりも軸方向内側に位置し、外側非接触リップ56の内径は、開口側外周面38の外径よりも小径に設定されている。
図1に示すように、転がり軸受10に密封装置40を組み込むと接触リップ54の軸方向内側端が内輪30のシール溝36の外向き壁面36aにより軸方向外側に押され、首部48の径方向外側の根元付近を中心にした円弧状に移動するように弾性変形する(円錐状の首部48の円錐高さが低くなるように弾性変形する)。
本願発明においては、この変形により、転がり軸受10に密封装置40を組み込んだ状態では首部48が、弾性変形により湾曲する径方向外側の根元付近を除き、ほぼ軸直角面となるように設定されている。
また、この変形により、接触リップ54の軸方向内側端が非接触リップ52の軸方向内側端52aよりも軸方向外側になり、外側非接触リップ56の内径が開口側外周面38の外径よりも大径になるように設定されている。
本願発明においては、この変形により、転がり軸受10に密封装置40を組み込んだ状態では首部48が、弾性変形により湾曲する径方向外側の根元付近を除き、ほぼ軸直角面となるように設定されている。
また、この変形により、接触リップ54の軸方向内側端が非接触リップ52の軸方向内側端52aよりも軸方向外側になり、外側非接触リップ56の内径が開口側外周面38の外径よりも大径になるように設定されている。
さらに、首部40の厚さtに対し、芯金42の軸方向幅wは、t<wの関係にあり、首部48から径方向外側に向けた架空の延長線が、内周面42aを通り、且つ、内周面42aと直角に交わる。
このような各部の設定により、接触リップ54に遠心力が加わったとしても、首部48が遠心力の作用方向である径方向に延びているので、遠心力作用方向に肉厚であり、かつ、その先に金属製の芯金42の内周面42aが遠心力を受け止めるため、遠心力による接触リップ54の接触圧への影響を極力減らすことが出来る。
本発明の転がり軸受によれば、遠心力の影響を抑え、安定した密封性能を維持することが出来るので、自動車用エンジンの補機或はカムシャフトを駆動するためのベルト或はタイミングベルトに所望の張力を付与するためのアイドラプーリ等の、外輪高速回転で使用される転がり軸受として好適に使用できる。
10、100 転がり軸受
12、112 玉
14、114 保持器
20、120 外輪
22、122 外輪軌道面
24、124 密封装置係止溝
30、130 内輪
32、132 内輪の外周面
34、134 内輪軌道面
36、136 シール溝
36a、136a 外向き壁面
36b、136b 内向き壁面
36c、136c 溝底面
38、138 開口側外周面
40、140 密封装置
42、142 芯金
44、144 弾性部材
46、146 弾性部材の外周縁部
48、148 首部
52、152 非接触リップ
54、154 接触リップ
56 外側非接触リップ
12、112 玉
14、114 保持器
20、120 外輪
22、122 外輪軌道面
24、124 密封装置係止溝
30、130 内輪
32、132 内輪の外周面
34、134 内輪軌道面
36、136 シール溝
36a、136a 外向き壁面
36b、136b 内向き壁面
36c、136c 溝底面
38、138 開口側外周面
40、140 密封装置
42、142 芯金
44、144 弾性部材
46、146 弾性部材の外周縁部
48、148 首部
52、152 非接触リップ
54、154 接触リップ
56 外側非接触リップ
Claims (1)
- 回転軌道輪である外輪と、
固定軌道輪である内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に、保持器により円周方向に等間隔に配置されて転動自在に保持される複数の玉と、
前記外輪に固定された一対の密封装置と、
を備え、
前記密封装置は、金属製の芯金に弾性部材を被覆して成形され、
前記密封装置の内周縁部には、軸方向内側に延び、前記内輪の外周面との間にラビリンス隙間を形成する非接触リップと、
径方向内側に延びる首部と、
該首部の先端部に形成され、軸方向内側に延び、前記内輪のシール溝の外向き壁面に一定の締め代を持って接触する接触リップと、
該首部の先端部に形成され、軸方向外側に延び、前記内輪のシール溝の軸方向外側の開口側外周面との間にラビリンス隙間を形成する外側非接触リップと、
が形成された外輪回転の転がり軸受において、
前記芯金の内周面は直径が一定であり、
該芯金の内周面の幅をw、前記首部の厚さをtとすると、w>tであり、
前記接触リップの軸方向内側端は、転がり軸受に組み込む前は、前記非接触リップの軸方向内側端よりも軸方向内側に位置しており、
前記外側非接触リップの内径は、転がり軸受に組み込む前は、前記開口側外周面の外径よりも小径であり、
前記首部は、転がり軸受に組み込む前は、径方向内側になるに従い軸方向内側へ傾く円錐形状を成しており、
前記接触リップの軸方向内側端は、転がり軸受に組み込んだ状態では、前記非接触リップの軸方向内側端よりも軸方向外側に位置しており、
前記外側非接触リップの内径は、転がり軸受に組み込んだ状態では、前記開口側外周面の外径よりも大径であり、
前記首部は、転がり軸受に組み込んだ状態では、該首部から径方向外側に向けた架空の延長線が前記芯金の内周面を通り、かつ、該内周面と直角に交わることを特徴とする外輪回転の転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|---|---|
JP2015129893A JP2017015121A (ja) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | 転がり軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110094427A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-06 | 余姚市新丰轴承有限公司 | 新型高转速深沟球轴承防水防漏脂密封圈 |
CN113631819A (zh) * | 2019-02-14 | 2021-11-09 | 日本精工株式会社 | 滚动轴承 |
-
2015
- 2015-06-29 JP JP2015129893A patent/JP2017015121A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113631819A (zh) * | 2019-02-14 | 2021-11-09 | 日本精工株式会社 | 滚动轴承 |
CN113631819B (zh) * | 2019-02-14 | 2024-03-19 | 日本精工株式会社 | 滚动轴承 |
CN110094427A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-06 | 余姚市新丰轴承有限公司 | 新型高转速深沟球轴承防水防漏脂密封圈 |
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