JP4380262B2 - シェル形ころ軸受 - Google Patents

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Description

本発明は、シェル形ころ軸受に関する。
シェル形ころ軸受には、外輪を形成する際にその軸方向端部を内径側に折曲して鍔部を同時に形成し、その後に芯金を有しないシールを、その弾性に抗して変形させて、鍔部を乗越えさせて装着するものがある(特許文献１，２参照。)。
特開２００２−８９５５０号 実公昭５１−２５６２３号
上記従来の場合、そのシールの形状によっては、シェル形ころ軸受の使用時に、ころ、あるいは保持器が軸方向に移動してシールに当たると、これらが軸受外に抜出すおそれがある。
本発明のシェル形ころ軸受は、シェル形の外輪と、この外輪に組込まれる複数のころと、環状のシールとを備え、外輪は、内周面を前記ころの外輪軌道部とする円筒部と、前記円筒部の軸方向の一方側に隣接し、前記円筒部よりも大径の本体部を有するシール装着部と、前記シール装着部の軸方向一方側に隣接し、軸方向の他方側に向けて傾斜した形状の鍔部と、前記鍔部に隣接する前記シール装着部の軸方向の一方側は、シール装着部の本体部から径方向外方側に窪む段付凹部が形成され、前記シールは、軸方向の一方側の径方向中間に形成されて軸方向の他方側にくぼむ環状の凹部と、この凹部の外径側に形成されて前記シール装着部に嵌合する胴体部と、前記凹部の内径側に形成されてころの内輪軌道部に接触するリップと、軸方向の他方側の外方側に形成されて軸方向の他方側に向かって縮径し、内径側が前記円筒部よりも小径である案内面と、を備え、前記胴体部は、軸方向に延在する外周面を有し、軸方向の一方側の外周部に、前記シール装着部の段付凹部と鍔部とが連続する隅部に嵌合する角状部を有し、前記角状部は、径方向に沿った平面状に形成されて前記隅部に軸方向で接触する係止面と、この係止面の径方向内方位置で、かつ前記鍔部の傾斜面に嵌合するよう傾斜して形成された嵌合面とを有するとともに、前記胴体部の外周面は前記シール装着部の本体部と段付凹部とにと弾性的に嵌着している。
上記構成の場合、シールの胴体部の角状部が、外輪の円筒部と鍔部とが連続する隅部に嵌合し、この角状部の係止面が鍔部に軸方向で接触し、鍔部が角状部の径方向内方の嵌合面に嵌合するから、シールは外輪に確実に保持され、また、シェル形ころ軸受の使用時にころが軸方向に移動した場合でも、ころはシールによって外輪から抜止めされる。
そして、シールの角状部が段付凹部に弾性的に嵌合することで、いっそう確実にころあるいはシールが外輪から抜止めされる。
本発明のさらに好ましい実施態様として、シールは、弾性材からなり、外輪に形成された鍔部を乗越えて組込まれている。
この場合、外輪に鍔部を形成した状態で硬化処理を施すようにすることで、外輪の製造に際して外輪の開口側端部の薄肉部分に対し焼鈍等の軟化処理を施したのちに鍔部を形成するといった必要がなく、かつシールは芯金を用いない弾性材のみから形成することで、製造コストが大幅に低減される。
本発明のシェル形ころ軸受によれば、シールが装着部に確実に保持されるので、ころが軸方向に抜けるのを効果的に防止することができる。
以下、本発明の実施形態に係るシェル形ころ軸受を、図面を参照して説明する。図１はシェル形ころ軸受の全体構成を示す断面図、図２は図１の拡大半断面図、図３はシールの拡大半断面図である。
図１を参照して、シェル形ころ軸受１は、シェル形の外輪２と、この外輪に組込まれる複数のころ５と、針状ころ５を保持する保持器６と、環状のシール８とを備える。
上記外輪２は、内周面をころ５の外輪軌道部とする円筒部３と、この円筒部３に対し軸方向外端側で軸方向内側に向けて傾斜する鍔部７と、前記円筒部３と鍔部７との間に設けられて上記シール８を装着するシール装着部９とを含む。
図２を参照して、シール装着部９は、円筒部３よりも薄肉に形成されている。このシール装着部９の軸方向外側は、さらに薄肉の段付凹部１０が形成されている。鍔部７は、段付凹部１０と等しい肉厚でもって、軸方向内側へ屈曲されている。
図３を参照して、シール８は芯金を有せず、所定の弾性力を有するゴムや樹脂等から形成されている。シール８はまた、径方向中間に形成されて軸方向内側にくぼむ環状の凹部１１と、この凹部１１の外径側に形成されてシール装着部９に嵌合する胴体部１２と、この凹部１１の内径側に形成されて針状ころ９の内輪軌道部を有する軸体に接触するリップ１５とを備える。
シール８の胴体部１２の外径Ｄ１は、シール装着部９の内径Ｄ２に比べてわずかに大きく設定されている。
シール８の胴体部１２の軸方向外側の外周に、外輪２のシール装着部９と鍔部７とが連続する隅部１６に嵌合する角状部１７が形成されている。
この角状部１７は、軸方向に水平な外周面１８ａと、径方向に沿う係止面１８ｂとを有する。この係止面１８ｂは、シール８をシール装着部９に装着した際に鍔部７側面に軸方向で接触する面である。鍔部７の内径Ｄ３はシール装着部９の内径Ｄ２に比べて小さく設定されている。
角状部１７の径方向内方に、鍔部７に嵌合する嵌合面１９が形成され、この嵌合面１９は軸方向内側に向けて縮径して凹部１１に連続するよう形成されている。胴体部１２の軸方向内側の外周面は、軸方向内側に向けて縮径する案内面２０とされている。
リップ１５は軸方向外側に向けて縮径するよう傾斜して形成され、緩やかな曲率を有する楕円形状、対数曲線から形成される接触部２１が内周部に形成され、この接触部２１が軸体１４の外周面に所定の緊迫力で接触して、軸受内外を密封する。
上記構成のシェル形ころ軸受１の製造に際して、外輪２は例えばＪＩＳ規格ＳＰＢ２Ｓ等の低炭素鋼をベースに有底円筒形状にプレス成型する。このとき外輪２の開口側は、内径を大きくして段付の薄肉に形成する。そして開口側端部の薄肉部分を屈曲して鍔部７を形成し、外輪に浸炭焼入を行って硬化する。
このようにして鍔部７を形成した外輪２の内部に、針状ころ５と保持器６との組品を装着する。またこの組品に続いて、シール８を外輪２のシール装着部９に装着する。
ここで、シール８の胴体部１２の外径Ｄ１は鍔部７の内径Ｄ３より大きいので、シール８を外輪２のシール装着部９に装着する際は、凹部１１を利用してシール８を縮径させて鍔部７をくぐらせる。このとき、シール８の案内面２０が鍔部７の内周部に摺動するようにすることで、シール８はシール装着部９に案内される。
この場合、シール８の胴体部１２の外径Ｄ１は、シール装着部９の内径Ｄ２に比べてわずかに大きく設定されているので、シール８は、その弾性復元力によりシール装着部９の内周面に嵌着された状態となる。特に、角状部１７の外周面１８ａは、シール装着部９の段付凹部１０に弾性的に嵌着し、係止面１８ｂは縮径された状態でシール装着部９と鍔部７との隅部１６に嵌合する。さらに嵌合面１９が鍔部７に軸方向で嵌合することで、シール８はシール装着部９に確実にかつ効果的に装着保持される。
このため、シェル形ころ軸受１の使用時に仮に保持器６が軸方向に移動してシール８に当たった場合でも、シール８によって保持器６，ころ５が外輪２から抜出るのを効果的に防止することができる。
他の好ましい実施形態を、図４のシールの拡大半断面図を参照して説明する。図示のシール８は、凹部１１の径方向外方にこの凹部１１より深さが浅い別の凹部２５を有している。この凹部２５は径方向外方に位置する傾斜した嵌合面１９と、この嵌合面１９に連続して径方向に沿う底面２６と、この底面２６に連続して径方向内方に傾斜して形成された傾斜面２７とで形成されている。この傾斜面２７が凹部１１に連続している。角状部１７の係止面１８ｂの径方向長さは上記実施形態に比べて小さく形成されている。他の構成は上記実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
図４に示した実施形態によれば、嵌合面１９が鍔部７に弾性的に嵌合することで、シール８はシール装着部９に確実にかつ効果的に装着保持される。
この場合、角状部１７の係止面１８ｂの径方向長さを小さく形成しているので、鍔部７の形状が上記実施形態と同一であれば、シール８をシール装着部９に装着した際の角状部１７の弾性変形が小さい。したがって角状部１７はシール装着部９と鍔部７との隅部１６に無理なく沿う形状となって確実に嵌合し、シール８が抜止めされる。他の作用効果は上記実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
本発明の実施形態に係るシェル形ころ軸受の全体構成を示す断面図 図１の拡大半断面図 図１におけるシールの単体拡大半断面図 本発明の他の実施形態のシールの単体拡大半断面図
符号の説明
１ シェル形ころ軸受
２ シェル形の外輪
３ 円筒部
５ 針状ころ
６ 保持器
７ 鍔部
８ シール
９ シール装着部
１０ 段付凹部
１１ 環状の凹部
１２ 胴体部
１５ リップ
１６ 隅部
１７ 角状部
１８ｂ 係止面
１９ 嵌合面
２１ 接触部

Claims (2)

  1. シェル形の外輪と、この外輪に組込まれる複数のころと、環状のシールとを備え、
    外輪は、内周面を前記ころの外輪軌道部とする円筒部と、前記円筒部の軸方向の一方側に隣接し、前記円筒部よりも大径の本体部を有するシール装着部と、前記シール装着部の軸方向一方側に隣接し、軸方向の他方側に向けて傾斜した形状の鍔部と、前記鍔部に隣接する前記シール装着部の軸方向の一方側は、シール装着部の本体部から径方向外方側に窪む段付凹部が形成され、
    前記シールは、軸方向の一方側の径方向中間に形成されて軸方向の他方側にくぼむ環状の凹部と、この凹部の外径側に形成されて前記シール装着部に嵌合する胴体部と、前記凹部の内径側に形成されてころの内輪軌道部に接触するリップと、軸方向の他方側の外方側に形成されて軸方向の他方側に向かって縮径し、内径側が前記円筒部よりも小径である案内面と、を備え、
    前記胴体部は、軸方向に延在する外周面を有し、軸方向の一方側の外周部に、前記シール装着部の段付凹部と鍔部とが連続する隅部に嵌合する角状部を有し、
    前記角状部は、径方向に沿った平面状に形成されて前記隅部に軸方向で接触する係止面と、この係止面の径方向内方位置で、かつ前記鍔部の傾斜面に嵌合するよう傾斜して形成された嵌合面とを有するとともに、前記胴体部の外周面は前記シール装着部の本体部と段付凹部とにと弾性的に嵌着している、ことを特徴とするシェル形ころ軸受。
  2. 請求項１記載のシェル形ころ軸受であって、
    前記シールは弾性体からなり、かつ前記外輪に形成された鍔部を乗越えて組込まれたものである、ことを特徴とするシェル形ころ軸受。
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