JP2023030822A - 転がり軸受及び転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によって密封構造を形成する。【解決手段】転がり軸受の円筒ころ軸受１Ａは、外輪３と、外輪３の内側に配置された内輪２と、外輪３と内輪２との間に配置された複数の円筒ころ４と、第１の内壁ラビリンス面７２３ａを有し、外輪３に取り付けられて外輪３から軸方向Ａに突出するオイルシール７と、バンドラビリンス面８１２ａを有し、内輪２に取り付けられて内輪２から軸方向Ａに突出するスリンガー８と、を備える。オイルシール７及びスリンガー８は、円筒ころ４が配置される外輪３と内輪２との隙間を覆う。第１の内壁ラビリンス面７２３ａは、バンドラビリンス面８１２ａに対して対面する。第１の内壁ラビリンス面７２３ａとバンドラビリンス面８１２ａとの間には、隙間が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受及び転がり軸受ユニットに関し、好ましくは円筒ころ軸受及び複列円筒ころ軸受に関する。

特許文献１と特許文献２は、鉄道車両に用いられる複列円すいころ軸受に関する技術を開示する。特許文献１の軸受は、車軸の歪みに起因して生じる部品間の摩耗に注目する。そこで、特許文献１の軸受は、部品間の摩耗の発生を抑制する構造を備えている。また、特許文献２の図４には、複列円すいころ軸受周辺の構造が記載されている。

特開２０１３－１９４８６号公報 特開２０１１－１５３６５８号公報

軸受は、軸受の内輪と外輪との間への異物の侵入を防ぎ、軸受の内部に充填された潤滑剤の漏出を抑制する構造を備えている。このような構造は、軸受の内部と外部との間で、異物や潤滑剤などの行き来を抑制する密封構造であるといえる。密封構造は、内輪と外輪との間を塞ぐように、軸受の端面に設けられる。特許文献１と特許文献２の軸受も、異物の侵入を防ぐと共に潤滑剤の漏出を防止するシールを含む構造を備えている。また、特許文献２では、バッキングリングにスリンガーを取付ける構造を備えている。当該技術分野では、このような密封構造を、簡易に構成できる技術が望まれていた。

本願発明は、簡易な構成によって密封構造を形成できる転がり軸受及び転がり軸受ユニット、好ましくは円筒ころ軸受及び複列円筒ころ軸受を提供することを目的とする。

本発明の一形態である円筒ころ軸受は、外輪と、外輪の内側に配置された内輪と、外輪の内径面と内輪の外径面との間に配置された円筒形状である複数の転動体と、第１のラビリンス面を有し、外輪に取り付けられて外輪の端面から軸方向に突出する第１のカバー部材と、第２のラビリンス面を有し、内輪に取り付けられて内輪の端面から軸方向に突出する第２のカバー部材と、を備え、第１のカバー部材及び第２のカバー部材は、転動体が配置される外輪と内輪との隙間を覆い、第１のラビリンス面は、第２のラビリンス面に対して対面し、第１のラビリンス面と第２のラビリンス面との間には、隙間が形成されている。

この構成によれば、第１のカバー部材が外輪に取り付けられており、さらに、第２のカバー部材が内輪に取り付けられている。第１のカバー部材に設けられた第１のラビリンス面と第２のカバー部材に設けられた第２のラビリンス面とによって、ラビリンス構造が構成される。その結果、内輪と外輪との間での相対的な回転運動を許容することができる。そして、第１のカバー部材及び第２のカバー部材は、外輪と内輪との間の隙間を覆っている。従って、第１のカバー部材及び第２のカバー部材という２個の部品で実現できる簡易な構成によって、内輪と外輪との間の領域を密封する密封構造を形成できる。

上記の円筒ころ軸受の第２のカバー部材は、内輪の端面に接触しながら径方向に延びるフランジ部を含み、内輪の端面及びフランジ部は、押圧部材から押圧力を受け、フランジ部の押圧力を受ける面には、第１の被膜部が設けられてもよい。この構成によれば、第２のカバー部材において押圧力を受ける部分を第１の被膜部によって保護することができる。その結果、いわゆるフレッチング摩耗に起因する異物の発生を抑制できる。

上記の円筒ころ軸受の第２のカバー部材は、フランジ部から軸線に沿って転動体から離れる向きに延びると共に、第２のラビリンス面を含む外向きバンド部を有し、外向きバンド部は、第１のカバー部材の内側に位置してもよい。外向きバンド部によれば、ラビリンス構造を容易に設けることができる。

上記の円筒ころ軸受の第２のカバー部材は、フランジ部から軸線に沿って転動体に近づく向きに延びると共に、内輪の外径面に接する内向きバンド部を有し、内向きバンド部が内輪の外径面と当接する面は、外向きバンド部の第２のラビリンス面に対して面一であってもよい。この構成によれば、第２のカバー部材の形状を簡素にすることができる。

上記の円筒ころ軸受において、軸線に沿った外向きバンド部の長さは、軸線に沿った内向きバンド部の長さよりも長くてよい。この構成によれば、第１のラビリンス面に対面する第２のラビリンス面を拡大することができる。その結果、ラビリンス構造の密封性を高めることができる。

上記の円筒ころ軸受の第１のカバー部材は、第１のラビリンス面を含み、内輪に向かって延びる壁部を有し、壁部は、第２のカバー部材のフランジ部に対面する壁端面を含み、第２のカバー部材のフランジ部において、壁端面と対面する部分には、第２の被膜部が設けられてもよい。第２の被膜部によれば、フレッチング摩耗に起因する異物の発生をさらに抑制できる。

上記の円筒ころ軸受の第１の被膜部の厚みは、第２の被膜部の厚みより大きくてもよい。この構成によれば、フレッチング摩耗に起因する異物の発生をいっそう抑制できる。

上記の円筒ころ軸受において、第１のラビリンス面から第２のラビリンス面までの距離は、壁端面からフランジ部までの距離より短くてもよい。この構成によれば、第２のカバー部材と内輪との接触機会をなくすことができる。従って、フレッチング摩耗に起因する異物の発生をいっそう抑制できる。

本発明の別の形態である複列円筒ころ軸受は、上記の第１の円筒ころ軸受と、上記の第２の円筒ころ軸受と、を備え、第１の円筒ころ軸受における一方の側の端面には、第１のカバー部材及び第２のカバー部材が取り付けられ、第２の円筒ころ軸受における一方の側の端面には、第１のカバー部材及び第２のカバー部材が取り付けられ、第１の円筒ころ軸受の他方の側の端面は、第２の円筒ころ軸受の他方の端面に当接する。複列円筒ころ軸受は、簡易な構成によって密封構造を形成する上記の円筒ころ軸受を備えている。従って、複列円筒ころ軸受は、簡易な構成によって、軸受の内部への異物の侵入を抑制できる。

本発明の円筒ころ軸受及び複列円筒ころ軸受は、簡易な構成によって密封構造を形成できる。

図１は、実施形態の複列円筒ころ軸受の構造を示す斜視図である。 図２は、図１に示す円筒ころ軸受の断面を拡大して示す図である。 図３は、図２に示す密封構造の断面を拡大して示す図である。 図４は、図３に示すスリンガーの断面をさらに拡大して示す図である。

以下、図面を参照して円筒ころ軸受及び複列円筒ころ軸受について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素同士及び相当する要素同士には、互いに同一の符号を付す。重複する説明は、省略する場合がある。

図１に示すように、複列円筒ころ軸受１Ｓは、２個の円筒ころ軸受１Ａ、１Ｂを有する。第１の円筒ころ軸受１Ａは、軸線ＬＡの方向に沿って、第２の円筒ころ軸受１Ｂに当接する。以下の説明では、円筒ころ軸受１Ａ、１Ｂが互いに接している側を、「背面」という。軸線ＬＡに沿って背面とは逆側を、「正面」という。

第１の円筒ころ軸受１Ａは、バッキングリング１００Ａ（押圧部材）によって軸線ＬＡの方向に沿った押圧力を受ける。第２の円筒ころ軸受１Ｂも別のバッキングリング１００Ｂによって軸線ＬＡの方向に沿った押圧力を受ける。第１の円筒ころ軸受１Ａが受ける押圧力の向きは、第２の円筒ころ軸受１Ｂが受ける押圧力の向きとは逆である。従って、バッキングリング１００Ａ、１００Ｂから円筒ころ軸受１Ａ、１Ｂに与えられる押圧力によって、円筒ころ軸受１Ａ、１Ｂは、一体化している。第２の円筒ころ軸受１Ｂは、第１の円筒ころ軸受１Ａと同じ構造を有する。そこで、以下、第１の円筒ころ軸受１Ａついて、詳細に説明する。特に明示しない限り、第１の円筒ころ軸受１Ａを、単に「円筒ころ軸受１Ａ」と称する。そして、第２の円筒ころ軸受１Ｂは、必要に応じて説明する。

円筒ころ軸受１Ａは、主要な構成部品として、内輪２と、外輪３と、複数の円筒ころ４（複数の転動体）と、保持器５と、を備える。以下の説明では、円筒ころ軸受１Ａの軸方向を「軸方向Ａ」と呼ぶ。円筒ころ軸受１Ａの径方向を「径方向Ｒ」と呼ぶ。円筒ころ軸受１Ａの周方向を「周方向Ｃ」と呼ぶ。

図２に示すように、内輪２の形状は、円筒である。内輪２は、内輪外面２１と、内輪内面２２と、を含む。さらに、内輪２は、内輪正面２３と、内輪背面２４と、を含む。

内輪外面２１は、径方向Ｒにおける外側を向く。内輪外面２１は、周方向Ｃに沿って円環状に延在する。内輪外面２１は、内輪軌道面２１１と、正面側外径面２１２と、ころ当接面２１３と、を含む。内輪軌道面２１１は、円筒ころ４のころ周面４１が接する。内輪軌道面２１１は、内輪外面２１の略中央部に設けられている。正面側外径面２１２は、内輪軌道面２１１よりも内輪正面２３の側に位置する。正面側外径面２１２は、内輪軌道面２１１に対して径方向Ｒの外側に突出している。つまり、正面側外径面２１２と内輪軌道面２１１との間には、背面に向いた円環状のころ当接面２１３が設けられる。ころ当接面２１３には、ころ正面４２が当接可能である。

内輪内面２２は、径方向Ｒにおける内側を向く。内輪内面２２も内輪外面２１と同様に、周方向Ｃに沿って円環状に延在する。内輪内面２２は、例えば図示しない軸体といった別の部品が配置される貫通穴を形成する。つまり、内輪内面２２は、軸方向Ａに沿って、内輪正面２３から内輪背面２４まで延在する。内輪正面２３は、外側を向いている。つまり、内輪正面２３は、第２の円筒ころ軸受１Ｂに向いていない。内輪正面２３の側には、後述する密封構造６が配置される。密封構造６の詳細については、後述する。また、密封構造６のための内輪２の構造についても、ここでの説明は省略する。内輪背面２４は、第２の円筒ころ軸受１Ｂに向いていると共に、第２の円筒ころ軸受１Ｂに接する。

外輪３の形状も、内輪２と同様に円筒である。外輪３の内径は、内輪２の外径よりも大きい。従って、外輪３の内側には、内輪２が配置される。さらに、外輪３と内輪２との間には、隙間が形成される。この隙間に、円筒ころ４が配置される。より詳細には、外輪３は、外輪外面３１と、外輪内面３２と、を含む。さらに、外輪３は、外輪正面３３と、外輪背面３４と、を含む。

外輪外面３１は、径方向Ｒにおける外側を向く。外輪外面３１は、周方向Ｃに沿って円環状に延在する。外輪外面３１は、円筒ころ軸受１Ａの外径面である。

外輪内面３２は、外輪軌道面３２１と、背面側内径面３２２と、ころ当接面３２３と、を含む。外輪軌道面３２１は、円筒ころ４のころ周面４１が接する面である。外輪軌道面３２１は、内輪軌道面２１１を向いている。外輪軌道面３２１から内輪軌道面２１１までの距離は、円筒ころ４の直径と等しい。外輪軌道面３２１は、外輪内面３２の略中央部に設けられている。背面側内径面３２２は、外輪軌道面３２１よりも外輪背面３４の側に設けられている。背面側内径面３２２は、外輪軌道面３２１に対して径方向Ｒの内側に突出している。換言すると、背面側内径面３２２は、内輪内面２２に向かって突出する。従って、背面側内径面３２２から内輪内面２２までの距離は、円筒ころ４の直径より小さい。外輪軌道面３２１と背面側内径面３２２との間には、正面に向いた円環状のころ当接面３２３が設けられる。ころ当接面３２３には、ころ背面４３が当接可能である。

なお、外輪内面３２は、密封構造６を設けるための部位（外輪拘束面３２４、外輪突き当て面３２５）を含む。密封構造６を設けるための部位の詳細については、後述する。外輪正面３３は、外側を向いている。つまり、外輪正面３３は、第２の円筒ころ軸受１Ｂに向いていない。外輪背面３４は、内側を向いている。つまり、外輪背面３４は、第２の円筒ころ軸受１Ｂに向いていると共に、第２の円筒ころ軸受１Ｂに接する。

複数の円筒ころ４は、内輪軌道面２１１と外輪軌道面３２１との間に配置されている。複数の円筒ころ４は、周方向Ｃに沿って一定のピッチで配置されている。円筒ころ４の周方向Ｃに沿った位置は、保持器５によって維持されている。また、円筒ころ４の軸方向Ａに沿った位置は、内輪２のころ当接面２１３と外輪３のころ当接面３２３によって維持されている。保持器５は、内輪２及び外輪３に対する円筒ころ４の位置を維持するが、内輪軌道面２１１及び外輪軌道面３２１に対する円筒ころ４の転がりは許容する。つまり、保持器５は、内輪２と外輪３との間において複数の円筒ころ４を転動自在に保持する。

ところで、円筒ころ軸受１Ａでは、ころ周面４１と内輪軌道面２１１との接触状態を良好に維持することが望まれる。また、円筒ころ軸受１Ａでは、ころ周面４１と外輪軌道面３２１との接触状態を良好に維持することも望まれる。例えば、ころ周面４１と内輪軌道面２１１との間に異物が存在すると、ころ周面４１と内輪軌道面２１１との間で良好なころがりの状態が維持できない。従って、円筒ころ４が配置される領域に、外部から異物が侵入することを抑制する必要がある。また、ころ周面４１と内輪軌道面２１１との接触状態を良好にするため、潤滑剤が充填されることもある。従って、ころ周面４１と内輪軌道面２１１との間に潤滑剤が存在し続けるように、潤滑剤の漏れを抑制する必要もある。

そこで、円筒ころ軸受１Ａは、内輪２と外輪３との間の空間を密封する構造を備えている。密封構造６は、円筒ころ軸受１Ａの正面側に配置されている。内輪正面２３と外輪正面３３との間には、円環状の隙間が形成される。密封構造６は、この円環状の隙間を覆う。従って、円環状の隙間から、異物が侵入することが抑制される。また、円環状の隙間から潤滑剤が漏れ出ることが抑制される。

複列円筒ころ軸受１Ｓを構成する第１の円筒ころ軸受１Ａの背面側には、密封構造６が設けられていない。本実施形態の複列円筒ころ軸受１Ｓは、第１の円筒ころ軸受１Ａの背面を、第２の円筒ころ軸受１Ｂの背面に押し当てている。背面側にも正面側と同様に、円環状の隙間が形成される。背面側の円環状の隙間は、第１の円筒ころ軸受１Ａの背面及び第２の円筒ころ軸受１Ｂの背面が互いに突き当てられることによって、閉鎖されている。

なお、円筒ころ軸受１Ａを単品で用いる場合には、正面側に密封構造６を設けるとともに、背面側にも密封構造を設けてもよい。

図３に示すように、密封構造６は、オイルシール７（第１のカバー部材）と、スリンガー８（第２のカバー部材）と、を有する。オイルシール７及びスリンガー８は、互いに非接触で微小隙間を介して配置され、この微小隙間がいわゆるラビリンスシールを構成する。密封構造の種類としては接触シールと非接触シールとがある。このうち接触シールは接触部での摩耗が発生する可能性がある。そこで、装置の長寿命化を図る為には、非接触シールであるラビリンスシールを採用することが好ましく、異物の侵入の抑制及び潤滑剤の漏れの抑制と、内輪２の回転の維持とを両立させる観点から、密封構造６としてラビリンスシールを採用する。

オイルシール７は、外輪３に固定されている。スリンガー８は、内輪２に固定されている。オイルシール７は、第１の内壁ラビリンス面７２３ａ（第１のラビリンス面）を含む。スリンガー８は、バンドラビリンス面８１２ａ（第２のラビリンス面）を含む。第１の内壁ラビリンス面７２３ａは、バンドラビリンス面８１２ａに対面する。さらには、第１の内壁ラビリンス面７２３ａは、バンドラビリンス面８１２ａからわずかな隙間をもって離間する。従って、スリンガー８は、オイルシール７に対して固定されない。その結果、内輪２も外輪３に対して固定されないから、内輪２は外輪３に対して回転できる。

外輪内面３２は、上述した外輪軌道面３２１、背面側内径面３２２（図２参照）及びころ当接面３２３（図２参照）に加えて、さらに外輪拘束面３２４と、外輪突き当て面３２５と、を含む。外輪拘束面３２４は、外輪軌道面３２１に対して径方向Ｒに沿って窪んでいる。つまり、外輪拘束面３２４の直径は、外輪軌道面３２１の直径より大きい。外輪拘束面３２４の正面側の縁は、外輪正面３３の縁である。外輪突き当て面３２５は、外輪軌道面３２１と外輪拘束面３２４との間に位置する。外輪突き当て面３２５は、外輪正面３３に対して軸方向Ａに沿って窪んでいる。つまり、外輪突き当て面３２５は、軸方向Ａに沿って正面側を向く。

オイルシール７は、断面がＵ字状を呈する円環状の部材である。軸方向Ａから見た場合にオイルシール７は、内輪２と外輪３との間の円環状の隙間を覆っている。つまり、オイルシール７の外径面の直径は、外輪内面３２の直径よりも大きい。また、オイルシール７の内径面の直径は、内輪外面２１の直径よりも小さい。オイルシール７は、シール取付部７１と、シール突出部７２と、を有する。シール取付部７１及びシール突出部７２は、一体の部品である。

シール取付部７１は、外輪３にはめ込まれる。シール取付部７１は、円筒状の取付外壁７１１と、円環状の取付底壁７１２と、を含む。取付外壁７１１は、外輪３にはめ込まれる。取付底壁７１２は、内輪２と外輪３との間の隙間を塞ぐ壁の一部である。

シール取付部７１の外径は、取付外壁７１１の外壁外径面７１１ａによって規定される。外壁外径面７１１ａの直径は、外輪拘束面３２４の内径と同じであるか、わずかに大きい。オイルシール７を外輪３にはめ込むと、オイルシール７の外壁外径面７１１ａが外輪拘束面３２４に押し当てられる。この押し当てによって、オイルシール７は、外輪３に保持される。オイルシール７は、意図しない外力の入力によって外輪３から容易に脱落することがなければよい。従って、上述のように、オイルシール７は、はめ込みによって外輪３に取り付けられてもよい。この場合には、必要に応じて、オイルシール７を外輪３から取り外すことが可能になる。取り外し方法については後述する。また、分解する必要が無ければ、より信頼性を高めるために、接着などによってオイルシール７を外輪３に積極的に固定してもよい。

オイルシール７を外輪３にはめ込むと、取付外壁７１１のシール取付端面７１１ｂが外輪突き当て面３２５に当接する。この構成によれば、軸方向Ａに沿った外輪３に対するオイルシール７の位置を規定することができる。つまり、シール取付端面７１１ｂが外輪突き当て面３２５に当接するまで、オイルシール７を押し込むことによって、軸方向Ａに沿った外輪３に対するオイルシール７の位置を一定の範囲に容易に収めることができる。

取付底壁７１２は、取付外壁７１１の正面側の縁から径方向Ｒにおける内側に向かって延びる。例えば、取付底壁７１２の内径は、外輪軌道面３２１の内径よりも小さい。つまり、取付底壁７１２は、内輪２と外輪３との間の隙間の一部分を覆っている。

シール突出部７２は、取付底壁７１２と共に、内輪２と外輪３との間の隙間を覆う。また、シール突出部７２は、スリンガー８と共に第１のラビリンス構造Ｌ１を構成する。さらに、シール突出部７２は、バッキングリング１００Ａと共に第２のラビリンス構造Ｌ２を構成する。シール突出部７２は、突出外壁７２１と、突出底壁７２２と、突出内壁７２３（壁部）と、を含む。シール突出部７２は、これらの構成要素によって、Ｕ字状の断面形状を呈する。突出外壁７２１は、シール取付部７１の取付底壁７１２につながっている。突出外壁７２１は、取付底壁７１２の内周部から軸方向Ａに沿って延在する。突出外壁７２１は、円筒状を呈する。

突出底壁７２２は、突出外壁７２１につながっている。突出底壁７２２は、突出外壁７２１の正面側の縁から径方向Ｒにおける内側に向かって延びる。例えば、突出底壁７２２の内径は、内輪２の正面側外径面２１２の外径よりも小さい。一方、突出底壁７２２の内径は、内輪軌道面２１１の外径より大きい。このような構成によれば、突出底壁７２２は、内輪２と外輪３との間の隙間を覆うことができる。

突出内壁７２３は、突出底壁７２２につながっている。突出内壁７２３は、突出底壁７２２の内周側の縁から軸方向Ａに沿って内輪２に向かって延びる。突出内壁７２３は、第１の内壁ラビリンス面７２３ａと、内壁端面７２３ｂと、第２の内壁ラビリンス面７２３ｃと、を含む。

第１の内壁ラビリンス面７２３ａは、突出外壁７２１を向く。第１の内壁ラビリンス面７２３ａは、スリンガー８と対面する部分を含む。つまり、第１の内壁ラビリンス面７２３ａは、第１のラビリンス構造Ｌ１を構成する。第１の内壁ラビリンス面７２３ａにおいてラビリンス構造を構成する部分は、第１の内壁ラビリンス面７２３ａのうち内輪２の側の領域である。

内壁端面７２３ｂは、内輪２を向く。内壁端面７２３ｂは、内輪２とは接触しない。つまり、内壁端面７２３ｂと内輪２との間には、隙間が形成されている。内壁端面７２３ｂと内輪２との間に隙間は、第１の内壁ラビリンス面７２３ａとスリンガー８との間の隙間よりも大きい。

第２の内壁ラビリンス面７２３ｃは、バッキングリング１００Ａを向く。第２の内壁ラビリンス面７２３ｃとバッキングリング１００Ａとの間にも、隙間が形成されている。第２の内壁ラビリンス面７２３ｃとバッキングリング１００Ａとの間の隙間は、第１の内壁ラビリンス面７２３ａとスリンガー８との間の隙間よりやや広い幅であるがほぼ同じ幅でも良い。つまり、第２の内壁ラビリンス面７２３ｃとバッキングリング１００Ａの外径面１０１は、第２のラビリンス構造Ｌ２を構成する。

上述したように、スリンガー８は、内輪２に取り付けられている。内輪外面２１は、上述した内輪軌道面２１１、正面側外径面２１２及びころ当接面２１３に加えて、内輪突き当て面２１４と、内輪段差面２１５と、を含む。内輪突き当て面２１４は、正面側外径面２１２につながっている。内輪突き当て面２１４の外周側の縁は、正面側外径面２１２の正面側の縁である。内輪突き当て面２１４は、内輪正面２３に対して軸方向Ａに沿って窪んでいる。つまり、内輪突き当て面２１４は、軸方向Ａに沿って正面側を向く。内輪突き当て面２１４と内輪正面２３との間には、内輪段差面２１５が形成される。内輪正面２３から内輪突き当て面２１４までの深さは、後述するスリンガーフランジ８２の厚みとほぼ同じである。

スリンガー８は内輪２に取り付けられる。具体的には、スリンガー８は、内輪２の正面側外径面２１２を覆うように内輪２の正面側に被せられる。スリンガー８の内径は、正面側外径面２１２の外径とほぼ同じであるか、わずかに小さい。つまり、スリンガー８と内輪２との関係は、中間ばめ又はしまりばめであるともいえる。スリンガー８は、オイルシール７と同様に、意図しない外力の入力によって内輪２から容易に脱落することがなければよい。この場合には、必要に応じて、スリンガー８を内輪２から取り外すことが可能になる。また、分解する必要が無ければ、より信頼性を高めるために、接着などによってスリンガー８を内輪２に積極的に固定してもよい。

スリンガー８は、スリンガーバンド８１と、スリンガーフランジ８２（フランジ部）と、を含む。スリンガーバンド８１は、円筒状である。スリンガーバンド８１は、スリンガーバンド８１において内輪２が差し込まれるバンド取付部８１１（内向きバンド部）と、バッキングリング１００Ａ及びオイルシール７が配置されるバンド突出部８１２（外向きバンド部）と、を含む。バンド取付部８１１には、内輪２が差し込まれている。バンド取付部８１１の内径は、内輪２の正面側外径面２１２の外径とほぼ同じであるか、わずかに小さい。従って、バンド取付部８１１は、内輪２の正面側外径面２１２を締め付けている。バンド突出部８１２は、バッキングリング１００Ａ及びオイルシール７の突出内壁７２３が配置される。バンド突出部８１２の先端側は、第１の内壁ラビリンス面７２３ａと対面する。つまり、バンド突出部８１２は、バンドラビリンス面８１２ａを含む。バンドラビリンス面８１２ａは、円筒状であるバンド突出部８１２の内径面である。

スリンガーバンド８１の内径面から、径方向Ｒの内側に向かってスリンガーフランジ８２が延びている。スリンガーフランジ８２が設けられた位置を境界として、スリンガーバンド８１の正面側がバンド突出部８１２である。そして、スリンガーバンド８１の背面側がバンド取付部８１１である。

スリンガーフランジ８２は、円板状である。従って、スリンガー８は、Ｔ字状の断面形状である。スリンガーフランジ８２のフランジ背面８２２は、内輪２の内輪突き当て面２１４に当接する。フランジ背面８２２が内輪突き当て面２１４に当接することによって、内輪２に対するスリンガー８の位置が決まる。例えば、スリンガーフランジ８２は、スリンガーバンド８１の軸方向Ａに沿った長さの中央よりも背面側に位置する。従って、バンド取付部８１１の長さは、バンド突出部８１２の長さより短い。

スリンガーフランジ８２のフランジ先端８２３は、内輪段差面２１５を向く。フランジ先端８２３と内輪段差面２１５との間には、隙間が設けられる。スリンガーフランジ８２のフランジ正面８２１は、オイルシール７の内壁端面７２３ｂに対面する部分と、バッキングリング１００Ａの先端面１０２に対面する部分と、を含む。より詳細には、オイルシール７の内壁端面７２３ｂと対面する部分には、内壁端面７２３ｂは接していない。一方、バッキングリング１００Ａの先端面１０２と対面する部分には、バッキングリング１００Ａの先端面１０２が押し当てられている。スリンガーフランジ８２にバッキングリング１００Ａを押し当てることによって、スリンガーフランジ８２は、内輪２とバッキングリング１００Ａとに挟まれていることになる。その結果、スリンガー８の脱落を防止することができる。

図４に示すように、スリンガー８には、摩耗を防ぐためのゴム被膜９が設けられている。なお、図４では、説明の都合上、バッキングリング１００Ａを軸方向Ａに沿って内輪２から離間させた様子を図示する。ゴム被膜９は、フランジ先端８２３に設けられた先端被膜部９１と、フランジ正面８２１に設けられた正面被膜部９２と、バンド突出部８１２の内径面に設けられた内周被膜部９３と、を含む。正面被膜部９２は、バッキングリング１００Ａの先端面１０２が押し当てられる第１の被膜部９２１と、内壁端面７２３ｂとは接することなく離間した第２の被膜部９２２と、を含む。そして、第１の被膜部９２１の被膜厚みは、第２の被膜部９２２の被膜厚みより大きい。内周被膜部９３は、第１の内壁ラビリンス面７２３ａとは対面しない。バンドラビリンス面８１２ａのうち、第１のラビリンス構造Ｌ１を構成する部分には、被膜が設けられていない。

以下、円筒ころ軸受１Ａの作用効果について説明する。

円筒ころ軸受１Ａは、外輪３と、外輪３の内側に配置された内輪２と、外輪３の内径面と内輪２の外径面との間に配置された円筒形状である複数の円筒ころ４と、第１の内壁ラビリンス面７２３ａを有し、外輪３に取り付けられて外輪３の端面から軸方向Ａに突出するオイルシール７と、バンドラビリンス面８１２ａを有し、内輪２に取り付けられて内輪２の端面から軸方向Ａに突出するスリンガー８と、を備える。オイルシール７及びスリンガー８は、円筒ころ４が配置される外輪３と内輪２との隙間を覆う。第１の内壁ラビリンス面７２３ａは、バンドラビリンス面８１２ａに対して対面する。第１の内壁ラビリンス面７２３ａとバンドラビリンス面８１２ａとの間には、隙間が形成されている。

この構成によれば、オイルシール７が外輪３に取り付けられており、さらに、スリンガー８が内輪２に取り付けられている。オイルシール７に設けられた第１の内壁ラビリンス面７２３ａとスリンガー８に設けられたバンドラビリンス面８１２ａとによって、第１のラビリンス構造Ｌ１が構成される。その結果、内輪２と外輪３との間での相対的な回転運動を許容することができる。そして、オイルシール７及びスリンガー８は、外輪３と内輪２との間の隙間を覆っている。従って、オイルシール７及びスリンガー８という２個の部品で実現できる簡易な構成によって、内輪２と外輪３との間の領域を密封する非接触の密封構造６を形成できる。

更に、密封型の円筒ころ軸受１Ａ、１Ｂは、オイルシール７及びスリンガー８によって第１のラビリンス構造Ｌ１を構成すると共に、オイルシール７及びバッキングリング１００Ａによって第２のラビリンス構造Ｌ２を構成する。これにより密封効果がより向上する。スリンガー８のバッキングリング１００Ａと接する表面には、ゴム被膜９を設ける。ゴム被膜９は、スリンガー８とバッキングリング１００Ａの間におけるパッキンとして機能する。さらに、ゴム被膜９は、内輪正面２３とバッキングリング１００Ａの間で生じるフレッチング摩耗粉が軸受の内部へ侵入することを防止する。スリンガー８は内輪２の正面側外径面２１２ではめ合う。さらに、スリンガー８は、内輪正面２３で位置決めされる円環部品である。このようなスリンガー８によれば、比較的安価に第１のラビリンス構造Ｌ１及び第２のラビリンス構造Ｌ２を構成できる。また、密封構造６を分解する時には、内輪背面２４をプレス機で押し、スリンガー８等がオイルシール７を押すこと等により、オイルシール７を外輪３から分解することが可能である。つまり、オイルシール７を外輪３から取り外すときに、特殊な治工具は不要である。

円筒ころ軸受１Ａ、１Ｂは、オイルシール７、スリンガー８及びバッキングリング１００Ａにより２段のラビリンス構造Ｌ１、Ｌ２を構成する。この場合に、スリンガー８は、内輪２がはまり込んでいるので、スリンガー８の固定には、バッキングリング１００Ａは必ずしも必要ではない。その結果、バッキングリング１００Ａの形状をスリンガー８に付随させる必要がないので、部品の汎用性を向上できる。

円筒ころ軸受１Ａのスリンガー８は、内輪２の端面に接触しながら径方向Ｒに延びるスリンガーフランジ８２を含む。内輪２の端面及びスリンガーフランジ８２は、バッキングリング１００Ａから押圧力を受ける。フランジ正面８２１には、第１の被膜部９２１が設けられる。この構成によれば、スリンガー８において押圧力を受ける部分を第１の被膜部９２１によって保護することができる。その結果、いわゆるフレッチング摩耗に起因する異物の発生を抑制できる。

円筒ころ軸受１Ａのスリンガー８は、スリンガーフランジ８２から軸方向Ａに沿って円筒ころ４から離れる向きに延びると共に、バンドラビリンス面８１２ａを含むバンド突出部８１２を有する。バンド突出部８１２は、オイルシール７の内側に位置する。バンド突出部８１２によれば、第１のラビリンス構造Ｌ１を容易に構成することができる。

円筒ころ軸受１Ａのスリンガー８は、スリンガーフランジ８２から軸方向Ａに沿って円筒ころ４に近づく向きに延びると共に、内輪２の正面側外径面２１２に接するバンド取付部８１１を有する。バンド取付部８１１が内輪２の内径面と当接する面は、バンド突出部８１２のバンドラビリンス面８１２ａに対して面一である。この構成によれば、スリンガー８の形状を簡素にすることができる。

円筒ころ軸受１Ａにおいて、軸方向Ａに沿ったバンド突出部８１２の長さは、軸方向Ａに沿ったバンド取付部８１１の長さよりも長い。この構成によれば、第１の内壁ラビリンス面７２３ａに対面するバンドラビリンス面８１２ａを拡大することができる。その結果、ラビリンス構造の密封性を高めることができる。

円筒ころ軸受１Ａのオイルシール７は、第１の内壁ラビリンス面７２３ａを含み、内輪２に向かって延びる突出内壁７２３を有する。突出内壁７２３は、スリンガー８のスリンガーフランジ８２に対面する内壁端面７２３ｂを含む。スリンガーフランジ８２において、内壁端面７２３ｂと対面する部分には、第２の被膜部９２２が設けられる。第２の被膜部９２２によれば、フレッチング摩耗に起因する異物の発生をさらに抑制できる。

円筒ころ軸受１Ａの第１の被膜部９２１の厚みは、第２の被膜部９２２の厚みより大きい。この構成によれば、フレッチング摩耗に起因する異物の発生をいっそう抑制できる。

円筒ころ軸受１Ａにおいて、第１の内壁ラビリンス面７２３ａからバンドラビリンス面８１２ａまでの距離は、内壁端面７２３ｂからスリンガーフランジ８２までの距離より短い。この構成によれば、スリンガー８と内輪２との接触機会をなくすことができる。従って、フレッチング摩耗に起因する異物の発生をいっそう抑制できる。

複列円筒ころ軸受１Ｓは、第１の円筒ころ軸受１Ａと、第２の円筒ころ軸受１Ｂと、を備える。第１の円筒ころ軸受１Ａの正面側には、オイルシール７及びスリンガー８が取り付けられる。第２の円筒ころ軸受１Ｂの正面側にも、オイルシール７及びスリンガー８が取り付けられる。第１の円筒ころ軸受１Ａの背面は、第２の円筒ころ軸受１Ｂの背面に当接する。複列円筒ころ軸受１Ｓは、簡易な構成によって密封構造６を形成する第１の円筒ころ軸受１Ａ及び第２の円筒ころ軸受１Ｂを備えている。従って、複列円筒ころ軸受１Ｓは、簡易な構成によって、軸受の内部への異物の侵入を抑制できる。

以上、本発明に係る転がり軸受及び転がり軸受ユニットに関し、好ましくは円筒ころ軸受及び複列円筒ころ軸受をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

１Ａ，１Ｂ…円筒ころ軸受、１Ｓ…複列円筒ころ軸受、２…内輪、２１…内輪外面、２１１…内輪軌道面、２１２…正面側外径面、２１３…ころ当接面、２１４…内輪突き当て面、２１５…内輪段差面、２２…内輪内面、２３…内輪正面、２４…内輪背面、３…外輪、３１…外輪外面、３２…外輪内面、３２１…外輪軌道面、３２２…背面側内径面、３２３…ころ当接面、３２４…外輪拘束面、３２５…外輪突き当て面、３３…外輪正面、３４…外輪背面、４…円筒ころ、４１…ころ周面、４２…ころ正面、４３…ころ背面、５…保持器、６…密封構造、７…オイルシール、７１…シール取付部、７１１…取付外壁、７１１ａ…外壁外径面、７１１ｂ…シール取付端面、７１２…取付底壁、７２…シール突出部、７２１…突出外壁、７２２…突出底壁、７２３…突出内壁、７２３ａ…第１の内壁ラビリンス面、７２３ｂ…内壁端面、７２３ｃ…第２の内壁ラビリンス面、８…スリンガー、８１…スリンガーバンド、８１１…バンド取付部、８１２…バンド突出部、８１２ａ…バンドラビリンス面、８２…スリンガーフランジ、８２１…フランジ正面、８２２…フランジ背面、８２３…フランジ先端、９…ゴム被膜、９１…先端被膜部、９２…正面被膜部、９２１…第１の被膜部、９２２…第２の被膜部、９３…内周被膜部、１００Ａ，１００Ｂ…バッキングリング、１０１…外径面、１０２…先端面、Ａ…軸方向、Ｃ…周方向、Ｌ１…第１のラビリンス構造、Ｌ２…第２のラビリンス構造、ＬＡ…軸線、Ｒ…径方向。

Claims (9)

1. 外輪と、
   前記外輪の内側に配置された内輪と、
   前記外輪の内径面と前記内輪の外径面との間に配置された複数の転動体と、
   第１のラビリンス面を有し、前記外輪に取り付けられて前記外輪の端面から軸方向に突出する第１のカバー部材と、
   第２のラビリンス面を有し、前記内輪に取り付けられて前記内輪の端面から前記軸方向に突出する第２のカバー部材と、を備え、
   前記第１のカバー部材及び前記第２のカバー部材は、前記転動体が配置される前記外輪と前記内輪との隙間を覆い、
   前記第１のラビリンス面は、前記第２のラビリンス面に対して対面し、
   前記第１のラビリンス面と前記第２のラビリンス面との間には、隙間が形成されている、転がり軸受。
2. 前記第２のカバー部材は、前記内輪の端面に接触しながら径方向に延びるフランジ部を含み、
   前記内輪の端面及び前記フランジ部は、押圧部材から押圧力を受け、
   前記フランジ部の前記押圧力を受ける面には、第１の被膜部が設けられている、請求項１に記載の転がり軸受。
3. 前記第２のカバー部材は、前記フランジ部から軸線に沿って前記転動体から離れる向きに延びると共に、前記第２のラビリンス面を含む外向きバンド部を有し、
   前記外向きバンド部は、前記第１のカバー部材の内側に位置する、請求項２に記載の転がり軸受。
4. 前記第２のカバー部材は、前記フランジ部から前記軸線に沿って前記転動体に近づく向きに延びると共に、前記内輪の外径面に接する内向きバンド部を有し、
   前記内向きバンド部が前記内輪の外径面と当接する面は、前記外向きバンド部の前記第２のラビリンス面に対して面一である、請求項３に記載の転がり軸受。
5. 前記軸線に沿った前記外向きバンド部の長さは、前記軸線に沿った内向きバンド部の長さよりも長い、請求項４に記載の転がり軸受。
6. 前記第１のカバー部材は、前記第１のラビリンス面を含み、前記内輪に向かって延びる壁部を有し、
   前記壁部は、前記第２のカバー部材の前記フランジ部に対面する壁端面を含み、
   前記第２のカバー部材の前記フランジ部において、前記壁端面と対面する部分には、第２の被膜部が設けられている、請求項２～５のいずれか一項に記載の転がり軸受。
7. 前記第１の被膜部の厚みは、前記第２の被膜部の厚みより大きい、請求項６に記載の転がり軸受。
8. 前記第１のラビリンス面から前記第２のラビリンス面までの距離は、前記壁端面から前記フランジ部までの距離より短い、請求項６又は７に記載の転がり軸受。
9. 請求項１に記載の第１の転がり軸受と、
   請求項１に記載の第２の転がり軸受と、を備え、
   前記第１の転がり軸受における一方の側の端面には、前記第１のカバー部材及び前記第２のカバー部材が取り付けられ、
   前記第２の転がり軸受における一方の側の端面には、前記第１のカバー部材及び前記第２のカバー部材が取り付けられ、
   前記第１の転がり軸受の他方の側の端面は、前記第２の転がり軸受の他方の端面に当接する、転がり軸受ユニット。

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