JP2024082893A - 軸受用シールドおよび玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】複数装着を防止できる軸受用シールド、およびこれを備えた玉軸受を提供する。【解決手段】外輪の端部の内周面に係止される係止部と、係止部よりも内径側の円環部と、係止部の内径側と円環部の外径側とを連結する連結部とを備える軸受用シールドである。連結部と円環部とを繋ぐ第１屈曲部の径を、係止部と連結部とを繋ぐ第２屈曲部の径よりも大きくした。【選択図】図１

Description

本発明は、軸受空間を密封する軸受用シールド、およびこれを備えた玉軸受に関するものである。

外部からの異物等に対して軸受を保護するために、軸受空間を密封するための密封部材を備えた転がり軸受がある（特許文献１）。図１２に示すようなシールド付きアンギュラ玉軸受は、内輪１０１と、外輪１０２と、その間に介在される複数の転動体１０３と、転動体１０３を円周方向に等間隔に保持する保持器（図示省略）と、密封部材１０４とを主要な構成要素としている。特許文献１に記載された密封部材１０４は、図１２及び図１３に示すように、リング状の金属板が折り曲げられることにより形成されたシールド板である。

図１３に示すように、シールド板１０４は、外輪１０２の端部に嵌合される外環部１０５と、その外環部１０５から内向きフランジ状に形成された内環部１０６とを備える。外環部１０５には、その外径部に周方向等間隔に突起１０７が形成され、突起１０７を弾性変形させることにより、シールド板１０４の外環部１０５が、外輪１０２の内周面に圧入される。このような構成を備えたシールド板１０４は、圧入するために必要となる力が小さいことから、外輪が変形しやすい小径軸受において主に採用されている。

実用新案登録第２５９５９８９号公報

図１４に示すように、シールド板同士１０４、１０４が密着すると、肉眼では分解、判別が困難なほどシールド外環部１０５が隙間なく重なる。このような状態で、誤ってシールド板１０４を重ねて軸受内に圧入することにより、重なりを判別したり、分離させる工数が必要となったりして、作業性が悪くなるという問題がある。

以上の実情に鑑み、本発明は、複数装着を防止できる軸受用シールド、およびこれを備えた玉軸受を提供することを目的とする。

本発明に係る軸受用シールドは、外輪の端部の内周面に係止される係止部と、前記係止部よりも内径側の円環部と、前記係止部の内径側と前記円環部の外径側とを連結する連結部とを備える軸受用シールドにおいて、前記連結部と前記円環部とを繋ぐ第１屈曲部の外径側の径を、前記係止部と前記連結部とを繋ぐ第２屈曲部の内径側の径よりも大きくしたものである。

本発明の軸受用シールドは、連結部と円環部とを繋ぐ第１屈曲部の外径側の径を、係止部と連結部とを繋ぐ第２屈曲部の内径側の径よりも大きくしたことにより、２つの軸受用シールドを軸受に装着される方向で重ねようとした際、一方の（装着時に軸方向内側に相当する）軸受用シールドの円環部が、他方の（装着時に軸方向外側に相当する）軸受用シールドの係止部に当接し、軸受用シールドの重なりが規制される。

前記構成において、２つの前記軸受用シールドが軸受に装着される場合、軸方向外側に配置される係止部の外径部が、軸受端面よりも軸方向外側に位置するように、前記係止部、連結部、及び円環部が配置されたものとすることができる。これにより、軸受用シールドが軸方向に重なって装着されようとしても、軸方向外側の軸受用シールドは、係止部が外輪の装着部から外れた場所に位置するため、複数の軸受用シールドの装着が規制される。

前記構成において、２つの前記軸受用シールドが軸受に装着される場合、軸方向外側に配置される係止部と、外輪内面との間に隙間が形成されるように、前記係止部、連結部、及び円環部が配置されたものとすることができる。これにより、軸受用シールドが軸方向に重なって装着されようとしても、軸方向外側の軸受用シールドは、係止部が外輪の装着部から外れた場所に位置するため、複数の軸受用シールドの装着が規制される。

前記構成において、第１屈曲部の外径側及び第２屈曲部の内径側をR面形状としてもよい。この場合、前記第１屈曲部の前記R面の最大径を、前記第２屈曲部の前記R面の最小径よりも大きくしてもよい。さらに、前記第２屈曲部の前記R面に連続する係止部の延長線と連結部の延長線との交点と、第２屈曲部のR面の中心座標とを結んだ線が、前記第２屈曲部のR面と交わる点を中点とし、前記第１屈曲部の前記R面の最大径を、前記中点の径よりも大きくしてもよい。

本発明に係る他の軸受用シールドは、外輪の端部の内周面に係止される外環部と、前記外環部から円環状に形成された内環部とを備える軸受用シールドにおいて、前記内環部は、前記外環部と反対側の端部が折り曲げられたシールドリップ部を有し、前記軸受用シールドが、軸方向内側と軸方向外側とで軸受に装着される方向に配置された際に、軸方向外側に相当する外環部において、軸方向内側に相当する外環部に最も接近する点と、軸方向内側に相当する外環部とで形成される軸方向最小隙間が、軸方向外側に相当するシールドリップ部において、軸方向内側に相当する内環部に最も接近する点と、軸方向内側に相当する内環部とで形成される軸方向最小隙間よりも大きいものとなるように、前記外環部及び内環部が配置されたものである。

本発明の他の軸受用シールドは、軸受用シールドが、軸方向内側と軸方向外側とで軸受に装着される方向に配置された際に、一方の（装着時に軸方向内側に相当する）軸受用シールドの内環部が、他方の（装着時に軸方向外側に相当する）軸受用シールドのシールドリップ部に当接したとき、外環部同士が重なることがなく、軸受用シールドの重なりが規制される。

本発明に係るさらに他の軸受用シールドは、外輪の端部の内周面に係止される外環部と、前記外環部から円環状に形成された内環部とを備える軸受用シールドにおいて、前記軸受用シールドが、軸方向内側と軸方向外側とで軸受に装着される方向に配置された際に、軸方向内側に相当する軸受用シールドと、軸方向外側に相当する軸受用シールドとの重なりを規制する突起部が設けられたものである。

本発明のさらに他の軸受用シールドは、軸受用シールドが、軸方向内側と軸方向外側とで軸受に装着される方向に配置された際に、一方の（装着時に軸方向内側に相当する）軸受用シールドの突起部が、他方の（装着時に軸方向外側に相当する）軸受用シールドに当接したり、他方の軸受用シールドの突起部が、一方の軸受用シールドに当接したりして、軸受用シールドの重なりが規制される。

本発明の玉軸受は、外方の軌道面を有する外方の軌道輪と、内方の軌道面を有する内方の軌道輪と、前記外方の軌道面と前記内方の軌道面との間に配置された複数の玉と、前記複数の玉を円周方向に均等に配置する保持器と、前記外方の軌道輪に取り付けられ、前記軸受用シールドを備えたものである。

以上述べたように、本発明によれば、複数装着を防止できる軸受用シールドおよびこれを備えた玉軸受を得ることができる。

第１実施形態に係る軸受用シールドを有する玉軸受の一部拡大断面図である。 第１実施形態に係る軸受用シールドの側面図である。 第１実施形態に係る２つの軸受用シールドを軸受に装着される方向で配置した状態を示す側面図である。 前記図３の状態において、２つの軸受用シールドの当接箇所を示す拡大側面図である。 ２つの前記軸受用シールドが軸受に装着される場合を示す玉軸受の一部拡大断面図である。 第２実施形態に係る軸受用シールドの側面図である。 第２実施形態に係る２つの軸受用シールドを軸受に装着される方向で配置した状態を示す側面図である。 前記図７の状態において、２つの軸受用シールドの当接箇所を示す拡大側面図である。 前記図６に示す軸受用シールドの第２屈曲部の拡大側面図である。 第３実施形態に係る２つの軸受用シールドを軸受に装着される方向で配置した状態を示す側面図である。 第４実施形態に係る２つの軸受用シールドを軸受に装着される方向で配置した状態を示す側面図である。 従来の軸受用シールドを有する玉軸受の一部断面図である。 前記図１２に示す軸受用シールドの正面図である。 ２つの従来の軸受用シールドが軸受に装着された場合を示す玉軸受の一部拡大断面図である。

以下、この発明の第１実施形態に係る軸受用シールドを用いた転がり軸受を説明する。図１に示すように、この転がり軸受１は、輪軌面２を有する外輪３と、軌道面４を有する内輪５と、外輪軌道面２と内輪軌道面４との間に介在する複数のボール６と、複数のボール６を周方向に等配する保持器（図示省略）と、外輪３に装着される密封部材としての軸受用シールド９（以下、シールドという）とを備えている。

外輪３は、両端部の内周面に、径方向に深さをもって円周方向全周に連続するシールド溝部８を有し、このシールド溝部８にシールド９が装着されている。シールド９は、軸受の両端部に取付けられており、夫々同一構造のものが採用され、取り付けの向きが異なるだけであるので、以下、一方のシールド９に関してのみ説明する。

シールド９は、ＳＵＳ３０４等の金属板をプレス加工する方法等のように、公知の材料および方法により製造される。図２に示すように、シールド９は、シールド溝８に係止される係止部１０と、係止部１０から内径側に円環状に形成された円環部１１と、係止部１０の内径側と円環部１１の外径側とを連結する連結部１２とを備える。軸受に装着された際に、係止部１０及び連結部１２は軸受内部側に突出するように湾曲している。

円環部１１と連結部１２とは、第１屈曲部１３にて繋がれている。すなわち、円環部１１の外径側と、連結部１２の軸方向外側との境界が第１屈曲部１３となる。また、係止部１０と連結部１２とは、第２屈曲部１４にて繋がれている。すなわち、係止部１０の内径側と、連結部１２の軸方向内側の境界が第２屈曲部１４となる。第１屈曲部１３の外径側１５の径Aを第２屈曲部１４の内径側１６の径Bよりも大きくしている。

これにより、図３に示すように、２つのシールド９ａ、９ｂを軸受に装着される方向で重ねようとした際に、一方の（装着時に軸方向内側に相当する）シールド９ａと、他方の（装着時に軸方向外側に相当する）シールド９ｂの重なりが規制される。すなわち、図４に示すように、一方のシールド９ａの円環部１１ａ（第１屈曲部１３ａ）が、他方のシールド９ｂの係止部１０ｂ（第２屈曲部１４ｂ）に当接し、２つのシールド９ａ、９ｂの重なりが規制される。

図５に示すように、２つのシールド９ａ、９ｂが軸受に装着される場合、軸方向外側に配置されるシールド９ｂの係止部１０ｂの外径部１７ｂが、軸受端面１８よりも軸方向外側に位置するように、係止部１０、連結部１２、及び円環部１１が配置される。これにより、シールド９が軸方向に重なって装着されようとしても、重なりを防止することに加えて、軸方向外側のシールド９ｂは、係止部１０ｂが外輪３の装着部（シールド溝８）から外れた場所に位置するため、複数のシールド９の装着が規制される。すなわち、一方のシールド９ａのみがシールド溝８に装着され、他方のシールド９ｂは装着されないものとなる。

また、２つのシールド９ａ、９ｂが軸受に装着される場合、軸方向外側に配置されるシールド９ｂの係止部１０ｂと、外輪内面（シールド溝８）との間に隙間が形成されるように、係止部１０、連結部１２、及び円環部１１が配置されてもよい。これにより、シールド９が軸方向に重なって装着されようとしても、重なりを防止することに加えて、軸方向外側のシールド９ｂは、係止部１０ｂが外輪３の装着部（シールド溝８）から外れた場所に位置するため、複数のシールド９の装着が規制される。すなわち、一方のシールド９ａのみがシールド溝８に装着され、他方のシールド９ｂは装着されないものとなる。

本実施形態の軸受用シールドは、複数の重なりが規制されるため、軸受に複数装着されるのを防止することができる。さらに、２つのシールドを装着しようとすると、軸方向外側の係止部１０ｂが外輪３の装着部（シールド溝８）から外れた場所に位置するため、複数のシールド９の装着が規制できる効果が一層高まる。

図６は、第2実施形態の軸受用シールドを示す。このシールド２０は、シールド溝８に係止される係止部２１と、係止部２１から内径側に円環状に形成された円環部２２と、係止部２１の内径側と円環部２２の外径側とを連結する連結部２３とを備える。軸受に装着された際に、係止部２１及び連結部２３は軸受内部側に突出するように湾曲している。

円環部２２と連結部２３とは、第１屈曲部２４にて繋がれている。すなわち、円環部２２の外径側と、連結部２３の軸方向外側との境界が第１屈曲部２４となる。本実施形態では、第１屈曲部２４の外径側をR面形状としている。また、係止部２１と連結部２３とは、第２屈曲部２５にて繋がれている。すなわち、係止部２１の内径側と、連結部２３の軸方向内側の境界が第２屈曲部２５となる。本実施形態では、第２屈曲部２５の内径側をR面形状としている。

第１屈曲部２４の外径側のR面２６の最大径Cを、第２屈曲部２５の内径側のR面２７の最小径Dよりも大きくしている。これにより、図７に示すように、２つのシールド２０ａ、２０ｂを軸受に装着される方向で重ねようとした際に、一方の（装着時に軸方向内側に相当する）シールド２０ａと、他方の（装着時に軸方向外側に相当する）シールド２０ｂの重なりが規制される。すなわち、図８に示すように、一方のシールド２０ａの円環部２２ａ（第１屈曲部２４ａ）が、他方のシールド２０ｂの係止部２１ｂ（第２屈曲部２５ｂ）に当接し、２つのシールド２０ａ、２０ｂの重なりが規制される。

また、図９に示すように、第２屈曲部２５の内径側のR面２７に連続する係止部２１の延長線２８と連結部２３の延長線２９との交点３０と、第２屈曲部２５のR面２７の中心座標３１とを結んだ線３２が、第２屈曲部２５のR面２７と交わる点を中点３３とする。図８に示すように、第１屈曲部２４のR面２６の最大径Cを、中点３３の径Eよりも大きくしてもよい。これにより、図８に示すように、一方のシールド２０ａの円環部２２ａ（第１屈曲部２４ａ）が、他方のシールド２０ｂの係止部２１ｂ（第２屈曲部２５ｂ）に当接し、２つのシールド２０ａ、２０ｂの重なりが規制される。

前記構成により、第２実施形態の軸受用シールドは、複数の重なりが規制されるため、軸受に複数装着されるのを防止することができる。

図１０は、第３実施形態の２つの軸受用シールドを示す。このシールド４０ａ、４０ｂは、シールド溝８に係止される外環部４１ａ、４１ｂと、外環部４１ａ、４１ｂから円環状に形成された内環部４２ａ、４２ｂとを備える。軸受に装着された際に、外環部４１ａ、４１ｂは軸受内部側に突出するように湾曲している。内環部４２ａ、４２ｂは、外環部４１ａ、４１ｂと反対側の端部（軸受装着時の内径側）が、外環部４１ａ、４１ｂの突出方向（軸受装着時の軸受内部側）と同一の方向に折り曲げられたシールドリップ部４４ａ、４４ｂを有する。

図１０に示すように、２つのシールド４０ａ、４０ｂを軸受に装着される方向に配置する。図１０においては、図面上左側のシールド４０ａ（一方のシールド４０ａ）が軸方向内側に相当し、図面上右側のシールド４０ｂ（他方のシールド４０ｂ）が軸方向外側に相当する。他方のシールド４０ｂの外環部４１ｂにおいて、一方のシールド４０ａの外環部４１ａに最も接近した点４５と、一方のシールド４０ａの外環部４１ａとで形成される軸方向最小隙間Ｆが、他方のシールド４０ｂのシールドリップ部４４ｂにおいて、一方のシールド４０ａの内環部４２ａに最も接近した点４６と、一方のシールド４０ａの内環部４２ａとで形成される軸方向最小隙間Ｇよりも大きいものとなるように、外環部４１ａ、４１ｂ及び内環部４２ａ、４２ｂが配置される。

前記構成としたことにより、シールド４０が、軸方向内側と軸方向外側とで軸受に装着される方向に配置された際に、一方の（装着時に軸方向内側に相当する）シールド４０ａの内環部４２ａが、他方の（装着時に軸方向外側に相当する）シールド４０ｂのシールドリップ部４４ｂに当接したとき、外環部同士４１ａ、４１ｂが重なることがない。すなわち、シールド４０ａ、４０ｂの重なりが規制され、軸受に複数装着されるのを防止することができる。

なお、前記第１実施形態及び第２実施形態の軸受用シールドにおいて、第３実施形態で説明したシールドリップ部４４を備えてもよい。

図１１は、第４実施形態の２つの軸受用シールドを示す。この軸受用シールド５０ａ、５０ｂは、シールド溝８に係止される外環部５１ａ、５１ｂと、外環部５１ａ、５１ｂから円環状に形成された内環部５２ａ、５２ｂとを備える。外環部５１ａ、５１ｂは、軸受に装着された際に軸受内部側に突出するように湾曲しており、外径側から第１傾斜部５３ａ、５３ｂ、径方向部５４ａ、５４ｂ、第２傾斜部５５ａ、５５ｂを備えている。

図１１に示すように、２つの軸受用シールド５０ａ、５０ｂが軸受に装着される方向に配置した場合、図１１においては、図面上左側の軸受用シールド５０ａが軸方向内側に相当し、図面上右側の軸受用シールド５０ｂが軸方向外側に相当する。外環部５１ａ、５１ｂの第２傾斜部５５ａ、５５ｂには、内径側に向かって突出する突起部５６ａ、５６ｂが設けられている。これにより、他方の（装着時に軸方向外側に相当する）シールド５０ｂの突起部５６ｂが、一方の（装着時に軸方向内側に相当する）シールド５０ａに当接して、シールドの重なりが規制される。

また、突起部５６ａ、５６ｂの突出方向を反対側（外径側に向かって突出する）にして、一方のシールド５０ａの突起部５６ａが、他方のシールド５０ｂに当接することで、シールドの重なりを規制するものであってもよい。さらには、突起部５６ａ、５６ｂは、外環部５１ａ、５１ｂの第１傾斜部５３ａ、５３ｂや径方向部５４ａ、５４ｂに設けたり、内環部５２ａ、５２ｂに設けてもよい。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、係止部の形状や外環部の形状としては、外輪の内面に係止されるものであれば図示されたものに限らず、また、外輪のシールド溝の形状も図示されたものに限らない。本発明の軸受用シールドが装着される転がり軸受は、玉軸受に限られず、アンギュラ玉軸受、自動調心ころ軸受、円筒ころ軸受など、各種の転がり軸受を利用することができる。

１ 軸受
３ 外輪
８ シールド溝
５ 内輪
６ ボール
７ 保持器
８ シールド溝
９ シールド
１０、２１、５１ 係止部
１１、２２、５２ 円環部
１２、２３ 連結部
１３、２４ 第１屈曲部
１５ 外径側
１４、２５ 第２屈曲部
１６ 内径側
１８ 軸受端面
２６、２７ Ｒ面
２８、２９ 延長線
３０ 交点
３１ 中心座標
３２ 線
３３ 中点
４１ 外環部
４２ 内環部
４４ シールドリップ部
５６ 突起部
A、B、C、D、E 径
F、G 隙間

Claims (9)

1. 外輪の端部の内周面に係止される係止部と、前記係止部よりも内径側の円環部と、前記係止部の内径側と前記円環部の外径側とを連結する連結部とを備える軸受用シールドにおいて、
   前記連結部と前記円環部とを繋ぐ第１屈曲部の外径側の径を、前記係止部と前記連結部とを繋ぐ第２屈曲部の内径側の径よりも大きくしたことを特徴とする軸受用シールド。
2. ２つの前記軸受用シールドが軸受に装着される場合、軸方向外側に配置される係止部の外径部が、軸受端面よりも軸方向外側に位置するように、前記係止部、連結部、及び円環部が配置されたものであることを特徴とする請求項１に記載の軸受用シールド。
3. ２つの前記軸受用シールドが軸受に装着される場合、軸方向外側に配置される係止部と、外輪内面との間に隙間が形成されるように、前記係止部、連結部、及び円環部が配置されたものであることを特徴とする請求項１に記載の軸受用シールド。
4. 前記第１屈曲部の外径側及び第２屈曲部の内径側をR面形状としたことを特徴とする請求項１に記載の軸受用シールド。
5. 前記第１屈曲部の前記R面の最大径を、前記第２屈曲部の前記R面の最小径よりも大きくしたことを特徴とする請求項４に記載の軸受用シールド。
6. 前記第２屈曲部の前記R面に連続する係止部の延長線と連結部の延長線との交点と、第２屈曲部のR面の中心座標とを結んだ線が、前記第２屈曲部のR面と交わる点を中点とし、
   前記第１屈曲部の前記R面の最大径を、前記中点の径よりも大きくしたことを特徴とする請求項４に記載の軸受用シールド。
7. 外輪の端部の内周面に係止される外環部と、前記外環部から円環状に形成された内環部とを備える軸受用シールドにおいて、
   前記内環部は、前記外環部と反対側の端部が折り曲げられたシールドリップ部を有し、
   前記軸受用シールドが、軸方向内側と軸方向外側とで軸受に装着される方向に配置された際に、
   軸方向外側に相当する外環部において、軸方向内側に相当する外環部に最も接近する点と、軸方向内側に相当する外環部とで形成される軸方向最小隙間が、軸方向外側に相当するシールドリップ部において、軸方向内側に相当する内環部に最も接近する点と、軸方向内側に相当する内環部とで形成される軸方向最小隙間よりも大きいものとなるように、前記外環部及び内環部が配置されたものであることを特徴とする軸受用シールド。
8. 外輪の端部の内周面に係止される外環部と、前記外環部から円環状に形成された内環部とを備える軸受用シールドにおいて、
   前記軸受用シールドが、軸方向内側と軸方向外側とで軸受に装着される方向に配置された際に、
   軸方向内側に相当する軸受用シールドと、軸方向外側に相当する軸受用シールドとの重なりを規制する突起部が設けられたことを特徴とする軸受用シールド。
9. 外方の軌道面を有する外方の軌道輪と、内方の軌道面を有する内方の軌道輪と、前記外方の軌道面と前記内方の軌道面との間に配置された複数の玉と、前記複数の玉を円周方向に均等に配置する保持器と、前記外方の軌道輪に取り付けられ、前記請求項１から請求項８のいずれかの軸受用シールドを備えたことを特徴とする玉軸受。

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