JP4851114B2 - Sealed rolling bearing - Google Patents
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Description
本発明は、内輪と外輪の間の軸受空間を接触シールで密封した密封型転がり軸受に関する。 The present invention relates to a hermetic rolling bearing in which a bearing space between an inner ring and an outer ring is sealed with a contact seal.
ダストや水等が飛散する環境で使用される転がり軸受には、これらが内輪と外輪の間の軸受空間へ侵入するのを防止するために、接触シールで軸受空間を密封した密封型転がり軸受が用いられている。接触シールは、ゴム等の弾性部材で形成されたシールリップを内輪や外輪のシール摺接面と接触させて、軸受空間を密封するものである。 Rolling bearings used in an environment where dust, water, etc. are scattered have a sealed type rolling bearing in which the bearing space is sealed with a contact seal in order to prevent them from entering the bearing space between the inner ring and the outer ring. It is used. The contact seal seals the bearing space by bringing a seal lip formed of an elastic member such as rubber into contact with the seal sliding surface of the inner ring or the outer ring.
この種の密封型転がり軸受には、軸受空間の両側に1つずつの接触シールを装着したものや(例えば、特許文献1参照)、これらの1つずつ装着した接触シールの外側に、さらに非接触のシールドを装着したものがある(例えば、特許文献2、3参照)。特許文献2に記載されたものでは、シールド(遮蔽板)を内輪に取り付けたものと外輪に取り付けたものとに分割し、これらの分割したシールド間にラビリンス隙間を形成している。また、特許文献3に記載されたものでは、シールド(カバー)と内側の接触シールの間にラビリンス隙間を形成している。
This type of sealed-type rolling bearing has one contact seal mounted on each side of the bearing space (see, for example, Patent Document 1), and further outside the contact seal mounted one by one. Some have a contact shield (see, for example,
一方、自動車のプロペラシャフトのセンター軸支持部や、ドライブシャフトのジョイント軸支持部等に使用される転がり軸受は、車両の床下部位に配設されるので、泥水の飛散を受けるとともに、小石等の飛来も受ける。 On the other hand, since the rolling bearing used for the center shaft support part of the propeller shaft of the automobile and the joint shaft support part of the drive shaft is disposed under the floor of the vehicle, it receives muddy water splashes, Receives flying.
上述したような泥水の飛散を受ける部位に、特許文献1に記載されたような密封型転がり軸受を使用すると、飛散する泥水が接触シールのシールリップやシール摺接面に付着し、泥水中の泥によってシールリップやシール摺接面が摩耗し、シール性が著しく低下する問題がある。
When a sealed rolling bearing such as that described in
特許文献2および特許文献3に記載された密封型転がり軸受は、シールドによって泥水が接触シールのシールリップやシール摺接面に直接付着するのは防止できるが、シールドは非接触の隙間部を有するので、泥水がこの隙間部からラビリンス隙間を通って、シールドと接触シールの間に侵入する。このようにシールドと接触シールの間に侵入した泥水は、水分の蒸発によって泥分の濃度が増大するので、この泥分の濃度が増大した泥水が接触シールのシールリップやシール摺接面に付着すると、これらの摩耗が促進される。このため、シール性の低下を十分に防止することはできない。
The sealed rolling bearings described in
そこで、本発明の課題は、泥水が飛散する環境で使用しても、シール性を十分に確保できる密封型転がり軸受を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a hermetic rolling bearing that can sufficiently ensure sealing performance even when used in an environment where muddy water scatters.
上記の課題を解決するために、本発明は、自動車のプロペラシャフトのセンター軸支持部またはドライブシャフトのジョイント軸支持部に使用され、内輪と外輪の間の軸受空間を、弾性部材で形成したシールリップをシール摺接面に接触させる接触シールで密封した密封型転がり軸受において、前記軸受空間を内側と外側の2つの接触シールで密封し、前記外輪の内周面に軸方向内側から外側に向かって広がるテーパ部を設け、前記外側の接触シールを前記内輪に固定し、前記外側の接触シールに前記シールリップの外側で前記外輪のテーパ部と対向するラビリンス部を形成して、そのシールリップを前記外輪の内周面に設けた前記シール摺接面に面接触させ、前記内側の接触シールのシールリップを前記シール摺接面に線接触させた構成を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention is used in a center shaft support portion of a propeller shaft of an automobile or a joint shaft support portion of a drive shaft, and a bearing space between an inner ring and an outer ring is formed by an elastic member. In a hermetic rolling bearing in which a lip is in contact with a seal sliding contact surface and sealed with a contact seal, the bearing space is sealed with two contact seals on the inside and outside, and the inner peripheral surface of the outer ring is directed from the inside to the outside in the axial direction. The outer contact seal is fixed to the inner ring, and a labyrinth portion is formed on the outer contact seal so as to face the outer ring taper portion outside the seal lip. brought into surface contact with the sealing sliding surface provided on the inner peripheral surface of the outer ring, the configuration in which line contact seal lip of said inner contact seal with the sealing sliding surface And use.
すなわち、軸受空間を内側と外側の2つの接触シールで密封し、外側の接触シールにシールリップの外側でラビリンス部を形成して、そのシールリップをシール摺接面に面接触させ、内側の接触シールのシールリップをシール摺接面に線接触させることにより、外側の接触シールのラビリンス部で泥水をある程度遮断したのち、その面接触するシールリップで泥水を完全に遮断して、内側の接触シールのシールリップやシール摺接面に泥水が付着しないようにするとともに、外側の接触シールのシールリップの面接触する界面から浸入する水分を、内側の接触シールの線接触するシールリップで水切りして遮断し、泥水が飛散する環境で使用しても、シール性を十分に確保できるようにした。 That is, the bearing space is sealed with two inner and outer contact seals, a labyrinth portion is formed on the outer contact seal on the outer side of the seal lip, and the seal lip is brought into surface contact with the seal sliding contact surface to thereby contact the inner contact. By making the seal lip of the seal line-contact with the seal sliding contact surface, the muddy water is blocked to some extent by the labyrinth part of the outer contact seal, and then the muddy water is completely blocked by the seal lip that contacts the surface, and the inner contact seal In order to prevent muddy water from adhering to the seal lip and the sliding surface of the seal, water entering from the surface contact interface of the seal lip of the outer contact seal should be drained by the line lip seal of the inner contact seal. Even if it is cut off and used in an environment where muddy water scatters, the sealing performance can be secured sufficiently.
前記内側の接触シールに内外2枚のシールリップを設けることにより、外側の接触シールの面接触界面から浸入する水分を、より確実に水切り遮断することができる。 By providing the inner and outer contact seals with two inner and outer seal lips, it is possible to more reliably shut off the water that enters from the surface contact interface of the outer contact seal.
前記外側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材を耐摩耗性の優れたニトリルゴムまたはフッ素ゴムとし、前記内側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材を耐熱性の優れたニトリルゴム、アクリルゴムまたはフッ素ゴムのいずれかとすることにより、泥水が付着する外側の接触シールのシールリップの摩耗を防止できるとともに、温度上昇する軸受空間を直接密封する内側の接触シールの弾性部材の高温劣化を防止することができる。 The elastic member forming the seal lip of the outer contact seal is made of nitrile rubber or fluorine rubber having excellent wear resistance, and the elastic member forming the seal lip of the inner contact seal is made of nitrile rubber or acrylic having excellent heat resistance. By using either rubber or fluoro rubber, it is possible to prevent wear of the seal lip of the outer contact seal to which muddy water adheres, and to prevent high temperature deterioration of the elastic member of the inner contact seal that directly seals the bearing space where the temperature rises. can do.
前記外側の接触シールに芯金を設け、この芯金を前記内輪に嵌合して、前記外側の接触シールを強固に固定することにより、小石等の飛来を受けたときの外側の接触シールの損傷やずれによるシール性の低下を防止することができる。 The core metal provided in the contact seal of the outer, the metal core fitted in the annulus, by firmly fixing the contact seal of the outer, outside the contact seal when subjected to flying such as pebbles It is possible to prevent the sealing performance from being deteriorated due to damage or displacement of the sheet.
本発明の密封型転がり軸受は、軸受空間を内側と外側の2つの接触シールで密封し、外側の接触シールにシールリップの外側でラビリンス部を形成して、そのシールリップをシール摺接面に面接触させ、内側の接触シールのシールリップをシール摺接面に線接触させることにより、外側の接触シールのラビリンス部で泥水をある程度遮断したのち、その面接触するシールリップで泥水を完全に遮断して、内側の接触シールのシールリップやシール摺接面に泥水が付着しないようにするとともに、外側の接触シールのシールリップの面接触する界面から浸入する水分を、内側の接触シールの線接触するシールリップで水切りして遮断するようにしたので、泥水が飛散する環境で使用しても、シール性を十分に確保することができる。 The sealed type rolling bearing of the present invention seals the bearing space with two inner and outer contact seals, forms a labyrinth portion outside the seal lip on the outer contact seal, and the seal lip is used as a seal sliding contact surface. Surface contact is made, and the inner contact seal seal lip is brought into line contact with the seal sliding contact surface, and then the muddy water is blocked to some extent by the labyrinth part of the outer contact seal, and then the muddy water is completely blocked by the surface contact seal lip. In order to prevent the muddy water from adhering to the seal lip and seal sliding contact surface of the inner contact seal, the moisture that permeates from the surface contact interface of the seal lip of the outer contact seal can be line-contacted by the inner contact seal. Since the sealing lip is used to drain off the water, the sealing performance can be sufficiently ensured even when used in an environment where muddy water scatters.
前記内側の接触シールに内外2枚のシールリップを設けることにより、外側の接触シールの面接触界面から浸入する水分を、より確実に水切り遮断することができる。 By providing the inner and outer contact seals with two inner and outer seal lips, it is possible to more reliably shut off the water that enters from the surface contact interface of the outer contact seal.
前記外側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材を耐摩耗性の優れたニトリルゴムまたはフッ素ゴムとし、内側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材を耐熱性の優れたニトリルゴム、アクリルゴムまたはフッ素ゴムのいずれかとすることにより、泥水が付着する外側の接触シールのシールリップの摩耗を防止できるとともに、温度上昇する軸受空間を直接密封する内側の接触シールの弾性部材の高温劣化を防止することができる。 The elastic member forming the seal lip of the outer contact seal is made of nitrile rubber or fluorine rubber having excellent wear resistance, and the elastic member forming the seal lip of the inner contact seal is made of nitrile rubber or acrylic rubber having excellent heat resistance. By using either fluororubber, it is possible to prevent wear of the seal lip of the outer contact seal to which mud adheres, and to prevent high temperature deterioration of the elastic member of the inner contact seal that directly seals the bearing space where the temperature rises. be able to.
前記外側の接触シールに芯金を設け、この芯金を内輪に嵌合して、外側の接触シールを強固に固定することにより、小石等の飛来を受けたときの外側の接触シールの損傷やずれによるシール性の低下を防止することができる。
The core metal provided in the contact seal of the outer, fitted to the metal core in the inner ring, by firmly fixing the outer contact seal, the outer contact seals when subjected to flying such as pebbles damage It is possible to prevent deterioration of the sealing performance due to the slippage.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1および図2は、第1の実施形態を示す。この密封型転がり軸受は、図1に示すように、内輪1と外輪2の間でボール3が保持器4に保持された軸受空間を、内側と外側の2つの接触シール5、6で密封した玉軸受である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment. In this sealed type rolling bearing, as shown in FIG. 1, a bearing space in which a
図2に示すように、前記各接触シール5、6は、それぞれ芯金5a、6aと弾性部材5b、6bとから成り、内側の接触シール5の弾性部材5bは、耐熱性と高温での耐油性に優れたアクリルゴムで形成され、外側の接触シール6の弾性部材6bは、耐摩耗性の優れたニトリルゴムで形成されている。なお、弾性部材5bはニトリルゴムまたはフッ素ゴムで形成してもよく、弾性部材6bはフッ素ゴムで形成してもよい。
As shown in FIG. 2, each of the
前記外側の接触シール6は、内輪1の外周面の両端部に設けられた各凹段差部1bに芯金6aを嵌合して強固に固定されている。芯金6aは嵌合部の内側から立ち上がり、外側へ屈曲したのち外径側へ延びている。弾性部材6bは芯金6aの内側から先端部にかけて固着され、芯金6aの先端部内側に形成されたシールリップ6cの外側にラビリンス部6dが形成されて、シールリップ6cの側面部が外輪2の内周面に設けられたシール摺接面2aと面接触している。したがって、周囲に飛散する泥水がある程度ラビリンス部6dで遮断され、さらに、シールリップ6cの面接触で完全に遮断されるので、後述する内側の接触シール5のシールリップ5cやシール摺接面1aに泥水が付着することはない。
The
前記内側の接触シール5は、外輪2の内周面に設けられた係止溝2bに弾性部材5bで固定され、そのシールリップ5cの先端エッジ部が、内輪1の外周面に設けられたシール摺接面1aと線接触している。したがって、シールリップ5cの線接触によって、外側の接触シール6のシールリップ6cの面接触界面から浸入する水分が水切り遮断される。
The
図3(a)、(b)は、それぞれ第1の実施形態の変形例を示す。図3(a)に示した変形例は、外側の接触シール6の弾性部材6bが芯金6aの外側から先端部を回り込むように固着され、芯金6aの嵌合部の外側をシールするリップ6eが設けられている点が異なる。また、図3(b)に示した変形例は、さらに、ラビリンス部6dを形成する弾性部材6bが、芯金6aの外側に突出している点が異なる。
FIGS. 3A and 3B each show a modification of the first embodiment. In the modification shown in FIG. 3A, the
図4(a)は、第2の実施形態を示す。この密封型転がり軸受は、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、内側の接触シール5に内外2枚のシールリップ5c、5dが設けられている点と、外側の接触シール6の芯金6aが嵌合部の外側から真直に立ち上がり、弾性部材6bが芯金6aの外側から先端部を回り込むように固着されている点が異なる。内側の接触シール5の2枚のシールリップ5c、5dは、いずれも内輪1のシール摺接面1aと線接触しており、この実施形態では、外側の接触シール6のシールリップ6cの面接触界面から浸入する水分がより確実に水切り遮断される。
FIG. 4A shows a second embodiment. The basic structure of this sealed rolling bearing is the same as that of the first embodiment, the
図4(b)は、第2の実施形態の変形例を示す。この変形例は、外輪2の内周面の両端部に凹段差部2cが設けられ、外側の接触シール6の弾性部材6bが、芯金6aの先端部から各凹段差部2cの中まで延びて、ラビリンス部6dが形成されている点が異なる。
FIG. 4B shows a modification of the second embodiment. In this modification, concave stepped
図5は、第3の実施形態を示す。この密封型転がり軸受も、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、外側の接触シール6の芯金6aが嵌合部の外側から立ち上がり、内側へ屈曲したのち外径側へ延び、弾性部材6bが芯金6aの外側から先端部にかけて固着されて、芯金6aの外側でシールリップ6cが外輪2のシール摺接面2aと面接触するとともに、その外側にラビリンス部6dが形成されている点が異なる。
FIG. 5 shows a third embodiment. The basic structure of this sealed rolling bearing is the same as that of the first embodiment. The
上述した各実施形態では、密封型転がり軸受を玉軸受としたが、本発明に係る密封型転がり軸受は、ころ軸受等の他の種類の転がり軸受にも採用することができる。 In each of the above-described embodiments, the sealed type rolling bearing is a ball bearing, but the sealed type rolling bearing according to the present invention can also be used for other types of rolling bearings such as a roller bearing.
1 内輪
1a シール摺接面
1b 凹段差部
2 外輪
2a シール摺接面
2b 係止溝
2c 凹段差部
3 ボール
4 保持器
5、6 接触シール
5a、6a 芯金
5b、6b 弾性部材
5c、5d、6c シールリップ
6d ラビリンス部
6e リップ
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