JP4428719B2 - 転がり軸受の密封装置 - Google Patents

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Description

この発明は、転がり軸受の密封装置に関する。
従来、転がり軸受の軸受装置としては、例えば実公昭５５−９７１７号公報（特許文献１）のものが知られている。この構造を図４に示す。この従来の転がり軸受の密封装置は、転がり軸受の内輪４０の肩部４１に周段部４２を設け、外輪４３に固着したシール環体４４に上記周段部４２の側面４７に沿って径方向に延びる柔軟な内周シールリップ４５を設けるとともにこの先端部に内側リップ４６を形成し、この内側リップ４６を周段部４２の側面４７に接触させて軸受を密封する構造を有している。
しかしながら、上記の転がり軸受の密封装置においては、内周シールリップ４５の内側リップ４６の周段部側面４７に対するしめしろが、内側リップ４６の寸法ばらつきや内輪変位の関係から過大になった場合、内側リップ４６の摩耗が早期に発生し、内側リップ４６のみの接触ではなく内周シールリップ４５の内側面での面接触となりリップ摺動面圧が低下して軸受外部より軸受内部に水等の異物が侵入する恐れが考えられる。従って、内側リップ４６のしめしろ管理は十分に厳格に行う必要があり、管理工数がかかるという問題がある。
実公昭５５−９７１７号公報。
そこで、この発明の目的は、しめしろ過大によるリップの摩耗が発生しても長期的に密封性を確保できる転がり軸受の密封装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための手段として、転がり軸受の内輪の肩部に周段部を設け、外輪に固着したシール環体の内周部から上記周段部の側面に沿って径方向に延びる内周シールリップの一部を上記周段部の側面に接触させた転がり軸受の密封装置において、上記シール環体の内周シールリップを、上記周段部の側面方向に延びる複数の内側リップから形成するとともに、上記シール環体の内周部と内側リップ間及び各内側リップ間の各連結部を軸方向斜め外方に延びるように形成し、かつ、上記各内側リップのうち先端内側リップのみが常時上記周段部の側面に接触しながら各連結部が順次軸方向にたわむことができるとともに他の内側リップは先端内側リップの所定量の摩耗後に初めて上記周段部の側面に接触するように形成したことを特徴とする。
また、上記各内側リップのうち、先端内側リップを除く他の内側リップは、当初は上記周段部の側面との間でラビリンス密封部を形成することを特徴とする。
さらにまた、上記シール環体の内周部から上記周段部の側面とは反対方向に延びる外側リップを形成して、該外側リップは軸受に対する併設部材との間でラビリンス密封部を形成する。
この発明は、内周シールリップが複数の基点により内周シールリップ先端部で軸方向のたわみ量を大きくすることが可能となり、内輪の軸方向変位等に起因するしめしろ過大による先端内側リップの磨耗が発生しにくく、また摩耗が発生しても所定量の摩耗後は他の内側リップが周段部の側面に接触して密封性を維持する。
以下、この発明の具体的実施例について図面を参照して説明する。
図１及び図２は、この発明にかかる一実施例である。内輪１と外輪２間には玉３が保持器４を介して転動可能に配置されている。内輪１の肩部５には、軸線に直交するよう径方向に延びる内側の側面７と、軸線に平行な底面８と、内輪１の端面側に向かって径を増大するテーパ面９とからなる断面略Ｊ形状の周段部６を形成している。外輪２の内周面端部には周溝１０を形成しシール環体１１の外周部１１ｂを固着している．このシール環体１１はゴム等の弾性体よりなり、金属性の径方向に延びる芯金２１が埋設されている。このシール環体１１の内周部１１ａには、軸受内方に延びて内輪１の外周面１ａとラビリンス密封部を形成する軸方向リップ１９と、上記周段部６の側面７に沿って径方向に延びる弾性体よりなる柔軟な内周シールリップ１２を形成し、この内周シールリップ１２に形成した後述するリップと周段部６の側面との間で密封を行う。
上記シール環体１１の内周シールリップ１２には、その先端部および中間部にそれぞれ上記周段部６の側面７方向に延びる２個の第１内側リップ１３及び第２内側リップ１４と、この第１内側リップ１３及び第２内側リップ１４のそれぞれの基部から上記周段部６の側面７とは反対方向に延びる２個の第１外側リップ１５及び第２外側リップ１６とを形成している。また、上記シール環体１１の内周部１１ｂと第２内側リップ１４間、及び第２内側リップ１４と第１内側リップ１３間のそれぞれの連結部１７，１８は薄肉とするとともに軸方向斜め外方に延びるように形成している。上記各内側リップのうち先端の第１内側リップ１３のみが常時上記周段部６の側面７に接触して密封するとともに他の第２内側リップ１４は当初は上記周段部６の側面７と非接触とし、第１内側リップ１３の所定量の摩耗後に初めて上記周段部６の側面７に接触するように形成している。
すなわち、第１内側リップ１３の摩耗が進行してリップ摺動面圧が低下してきたときに第２内側リップ１４が周段部６の側面７と接触して密封性を維持するように考慮している。この第２内側リップ１４は断面円弧形状とし周段部６の側面７接触し始めるときの急激なトルク変動につながらないようにしてある。なお、上記第２内側リップ１４は、周段部６の側面７と壊触するまではこの側面７との間でラビリンス密封部を形成して密封性の向上に寄与している。
また、各リップ間は軸方向斜め外方に傾斜した薄肉の連結部１７，１８にて連結しているため、各リップ１３，１４の寸法ばらつきや内輪１の軸方向変位があった場合、シール環体１１の内周部１１ａと、第２内側リップ１４と第２外側リップ１６間の厚肉部Ａとが基点となって各連結部１７，１８が、順次容易に軸受外側にたわむことができるため、結果的に第１内側リップ１３の軸方向のたわみ量が大きくとれ、内輪１の軸方向変位に対応できる。これは図３の模式図にてよく理解できる。すなわち、内周シールリップ１２は、基点１１ａ，Ａの箇所にて角度θ１，θ２をもってたわむため、第１内側リップ１３の軸方向たわみ量Ｌが容易に大きくとれる。ここで図３の実線は内周シールリップ１２のもとの位置で、破線はたわみ位置である。
従って、第１内側リップ１３の周段部６の側面７に対応するしめしろの適正値の維持が容易に行える。上記各連結部１７，１８は平行に形成することにより、より安定して内輪１の軸方向変位等に対応できるようにしてある。
さらに、第１内側リップ１３の内周面は周段部６のテーパ面９と対向するテーーパ面２０に形成して両テーパ面９，２０間にラビリンス密封部を形成すれば密封性はさらに向上する。
また、上記第１及び第２外側リップ１５，１６と、内輪１に併設した軸２２に圧入固定したスリンガ２０等の部材が配置される場合には、その部材２０と各外側リップ１５，１６との間にラビリンス密封部を形成すれば、より密封効果が上がる。
なお、上記内周シールリップ１２の内側リップ１３，１４及び外側リップ１５，１６は２個ずつに限定する必要はなく、複数あればよい。
この発明にかかる一実施例である転がり軸受の密封装置の要部縦断面図である。 図１の要部拡大図である。 図１の内周シールリップのたわみ模式図である。 従来の転がり軸受の密封装置の縦断面図である。
符号の説明
１ 内輪
２ 外輪
６ 周段部
７ 側面
１１ シール環体
１２ 内周シールリップ
１３ 第１内側リップ
１４ 第２内側リップ
１５ 第１外側リップ
１６ 第２外側リップ
１７ 連結部
１８ 連結部

Claims (3)

  1. 転がり軸受の内輪の肩部に周段部を設け、外輪に固着したシール環体の内周部から上記周段部の側面に沿って径方向に延びる内周シールリップの一部を上記周段部の側面に接触させた転がり軸受の密封装置において、上記シール環体の内周シールリップを、上記周段部の側面方向に延びる複数の内側リップから形成するとともに、上記シール環体の内周部と内側リップ間及び各内側リップ間の各連結部を軸方向斜め外方に延びるように形成し、かつ、上記各内側リップのうち先端内側リップのみが常時上記周段部の側面に接触しながら各連結部が順次軸方向にたわむことができるとともに他の内側リップは先端内側リップの所定量の摩耗後に初めて上記周段部の側面に接触するように形成したことを特徴とする転がり軸受の密封装置。
  2. 上記各内側リップのうち、先端内側リップを除く他の内側リップは、当初は上記周段部の側面との間でラビリンス密封部を形成することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受の密封装置。
  3. 上記シール環体の内周部から上記周段部の側面とは反対方向に延びる外側リップを形成して、該外側リップは軸受に対する併設部材との間でラビリンス密封部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受の密封装置。
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