JP4948254B2 - Rolling bearing - Google Patents
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Description
この発明は、転がり軸受に関し、例えば、回転支持部等に用いられる玉軸受のグリース漏れの解決と、耐泥水性を実現する技術に関する。 The present invention relates to a rolling bearing and, for example, relates to a technique for solving grease leakage of a ball bearing used for a rotation support portion and the like, and realizing muddy water resistance.
回転支持部に用いられる軸受のうち、転動体に玉を使用する軸受の耐グリース漏洩策として、通常、シール形状にて対策するのが一般的である。しかしながら、シール形式を非接触形とすると低トルクとなるが、耐グリース漏洩性、耐泥水性等が問題となる。シール形式を接触形とすれば、耐泥水性は高くなるが、高トルクとなる。また、いわゆる呼吸現象により、グリース漏洩や吸着現象を起こし、高トルクとなる。これらの問題を解決するため、以下のような技術を採用することが考えられる。
(1)シールリップ形状の変更、およびラビリンスすきまを形成する(例えば特許文献1)。
(2)シールリップの軸方向厚みを規定する(例えば特許文献2)。
(1) The seal lip shape is changed and a labyrinth clearance is formed (for example, Patent Document 1).
(2) The axial thickness of the seal lip is defined (for example, Patent Document 2).
上記特許文献1に開示のものは、グリース漏れと泥水浸入を防止するものであり、軌道輪のシール溝部の泥水を排出するものではない。したがって、軌道輪のシール溝に浸入した泥水により、シールリップが摩耗する問題がある。また、この特許文献1に開示のものは、シールリップの軸方向厚みが一定でなく定義できないので、汎用性に欠ける。
上記特許文献2に開示のものは、締め代を規定したものではないので、シール性を確保できない。
The one disclosed in
Since the thing disclosed by the said
この発明の目的は、低トルク、耐グリース漏洩性、耐泥水性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる転がり軸受を提供することである。 An object of the present invention is to provide a rolling bearing capable of simultaneously achieving low torque, grease leakage resistance, mud water resistance and space saving at low cost.
この発明における第1の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記外輪に接触シールを固定し、この接触シールのシールリップの先端を内輪の外周面に設けたシール溝の内側壁に接触させて、内輪と外輪の間の軸受空間を密封し、軸受空間にグリースが封入される転がり軸受において、前記接触シールのシールリップの先端を、前記シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させ、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる、内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み部を設けることを特徴とする。 In the first rolling bearing according to the present invention, a plurality of balls interposed between inner and outer rings are held by a cage, a contact seal is fixed to the outer ring, and a tip of a seal lip of the contact seal is provided on the outer peripheral surface of the inner ring. was in contact with the inner wall of the seal groove, the bearing space between the inner ring and the outer ring tightly sealed in the rolling bearing grease is sealed in the bearing space, the tip of the seal lip of the contact seal, said seal groove The retainer is brought into contact with the inner wall of the seal groove at a contact position lower than the upper end position of the outer wall facing the inner wall, and the retainer has pockets respectively holding a plurality of balls at a plurality of positions in the circumferential direction. The inner surface of the pocket is a ring-shaped cage in which the portion on the inner diameter side of the ball arrangement pitch circle becomes a concave curved surface having a smaller diameter as it approaches the cage inner diameter side opening edge, on the inner surface of each pocket, Cage inner diameter side Opening edge Ru extends cage outer diametric side from and providing a concave viewed part to eliminate the grease adhering to the inner ring of the outer peripheral surface.
この構成によると、接触シールのシールリップの先端を、前記シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させることにより、飛散する泥水が直接シールリップの先端に当たらないようにしたので、泥水等が飛散する環境で使用しても、シールリップの先端をシール溝の内側壁と安定して接触させ、接触シールのシール性を十分に確保することができる。
さらに、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことにより、内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向に、例えばスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を上記特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。
According to this configuration, when the tip of the seal lip of the contact seal is brought into contact with the inner wall of the seal groove at a contact position lower than the upper end position of the outer wall facing the inner wall of the seal groove, the scattered muddy water is directly Since it does not hit the tip of the seal lip, even if it is used in an environment where muddy water etc. scatters, the tip of the seal lip is stably in contact with the inner wall of the seal groove, ensuring sufficient sealing performance of the contact seal can do.
Furthermore, the inner surface of each cage pocket is provided with a recess extending from the opening edge on the inner diameter side of the cage to the outer diameter side of the cage, making it difficult for grease to adhere to the seal groove of the inner ring and preventing grease leakage. . Therefore, it is not necessary to change the design of the shape of the seal groove, and it is not necessary to secure a space for providing, for example, a slinger in the axial direction of the bearing. Therefore, the number of parts can be made smaller than that described in the above patent document, and the manufacturing cost can be reduced.
この発明における第2の発明の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記内輪の軌道の側方に形成されたシール溝と、前記内輪の端部との間に肩部を形成し、前記シール溝に対向する前記外輪の内周面にシール部材を装着し、このシール部材の内周部に、前記シール溝の軌道側溝壁に接触する主リップと、前記肩部の上方に突き出すラビリンスリップとを設け、内外輪間の軸受空間にグリースが封入される転がり軸受において、前記シール部材の内周側先端部に、前記主リップとラビリンスリップとを設け、前記主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる、内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み部を設けることを特徴とする。 In the rolling bearing of the second invention in this invention, a plurality of balls interposed between inner and outer rings are held by a cage, and a seal groove formed on the side of the race of the inner ring and an end of the inner ring Forming a shoulder in between, attaching a seal member to the inner peripheral surface of the outer ring facing the seal groove, and a main lip contacting the track-side groove wall of the seal groove on the inner peripheral portion of the seal member; set only a labyrinth lip projecting above the shoulder, in the rolling rising bearing grease in the bearing space between the inner and outer rings is sealed, the inner peripheral side leading end portion of the sealing member, and the main lip and the labyrinth lip Providing an inner peripheral surface facing the seal groove on the main lip, and forming an inclined surface gradually increasing in diameter toward the tip of the labyrin slip on the inner periphery of the labyrin slip, , Multiple balls each Rings with holding pockets at multiple locations in the circumferential direction, and the inner surface of each pocket having a concave curved surface shape whose inner diameter side of the ball arrangement pitch circle becomes smaller as it approaches the cage inner diameter side opening edge a Jo of the cage, said the inner surface of each pocket, the cage Ru extends radially inner side cage outer diametric side from an opening edge of, providing a concave viewed part to eliminate the grease adhering to the inner ring of the outer peripheral surface Features.
この構成によると、主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成したので、内輪のシール溝に溜まった泥水が、シール部材の回転による遠心力で主リップの内周面からラビリンスリップの傾斜面に沿って移動し軸受外部に排出される。
さらに、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことにより、内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。その他第1の発明と同様の作用、効果を奏する。
According to this configuration, the inner lip is provided with an inner peripheral surface facing the seal groove, and an inclined surface that gradually increases in diameter toward the tip of the labyrin slip is formed on the inner periphery of the labyrin slip. The muddy water accumulated in the seal groove moves from the inner peripheral surface of the main lip along the inclined surface of the labyrin slip by the centrifugal force generated by the rotation of the seal member, and is discharged outside the bearing.
Furthermore, the inner surface of each cage pocket is provided with a recess extending from the opening edge on the inner diameter side of the cage to the outer diameter side of the cage, making it difficult for grease to adhere to the seal groove of the inner ring and preventing grease leakage. . Other operations and effects similar to those of the first invention are provided.
参考提案例の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記外輪に接触シールを固定し、この接触シールのシールリップの先端を内輪の外周面に設けたシール溝の内側壁に接触させて、内輪と外輪の間の軸受空間を密封する転がり軸受において、前記接触シールのシールリップの先端を、前記シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させ、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、前記ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことを特徴とする。 The rolling bearing of the reference proposal example is a seal in which a plurality of balls interposed between inner and outer rings are held by a cage, a contact seal is fixed to the outer ring, and the tip of the seal lip of the contact seal is provided on the outer peripheral surface of the inner ring. In a rolling bearing that contacts the inner wall of the groove and seals the bearing space between the inner ring and the outer ring, the tip of the seal lip of the contact seal is positioned higher than the upper end position of the outer wall facing the inner wall of the seal groove. The retainer is brought into contact with the inner wall of the seal groove at a low contact position, and the retainer has pockets for retaining a plurality of balls at a plurality of positions in the circumferential direction, and a retainer having an inner diameter of a circumferential portion with the pocket The radius from the center is larger than the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion between the pockets.
この構成によると、シールリップの先端を、シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させることにより、泥水が直接シールリップの先端に当たらず、シールリップの先端をシール溝の内側壁と安定して接触させ、接触シールのシール性を十分に確保することができる。
さらに、保持器のポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたので、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。
According to this configuration, when the tip of the seal lip is brought into contact with the inner wall of the seal groove at a contact position lower than the upper end position of the outer wall facing the inner wall of the seal groove, muddy water directly hits the tip of the seal lip. Therefore, the tip of the seal lip can be stably brought into contact with the inner wall of the seal groove, and the sealing performance of the contact seal can be sufficiently ensured.
Furthermore, since the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion with the pocket of the cage is larger than the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion between the pockets, the inner ring shoulder and inner ring Grease hardly adheres to the seal groove. This appears particularly when the outer ring rotates. Thereby, leakage of grease can be prevented regardless of whether the seal is a contact type or a non-contact type. Further, since it is not necessary to increase the tightening force of the seal lip, the torque does not increase.
参考提案例の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記内輪の軌道の側方に形成されたシール溝と、前記内輪の端部との間に肩部を形成し、前記シール溝に対向する前記外輪の内周面にシール部材を装着し、このシール部材の内周部に、前記シール溝の軌道側溝壁に接触する主リップと、前記肩部の上方に突き出すラビリンスリップとを設けた転がり軸受において、前記シール部材の内周側先端部に、前記主リップとラビリンスリップとを設け、前記主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、前記ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことを特徴とする。 In the rolling bearing of the reference proposal example , a plurality of balls interposed between inner and outer rings are held by a cage, and a shoulder portion is formed between a seal groove formed on a side of the inner ring raceway and an end of the inner ring. And a seal member is mounted on the inner peripheral surface of the outer ring facing the seal groove, and a main lip that contacts the track-side groove wall of the seal groove is formed on the inner peripheral portion of the seal member, and the shoulder portion In a rolling bearing provided with a labyrinth slip protruding upward, the main lip and the labyrinth slip are provided at the inner peripheral side tip of the seal member, and an inner peripheral surface facing the seal groove is provided on the main lip. An inclined surface that gradually increases in diameter toward the tip of the labyrin slip is formed on the inner periphery of the labyrin slip, and the cage has pockets for holding a plurality of balls at a plurality of locations in the circumferential direction. And the pocket Radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion of the a, characterized by being larger than the radius of the circumferential portions cage center of the inner diameter of between pocket.
この構成によると、主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成したので、内輪のシール溝に溜まった泥水が、シール部材の回転による遠心力で主リップの内周面からラビリンスリップの傾斜面に沿って移動し軸受外部に排出される。
さらに、保持器のポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたので、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。
According to this configuration, the inner lip is provided with an inner peripheral surface facing the seal groove, and an inclined surface that gradually increases in diameter toward the tip of the labyrin slip is formed on the inner periphery of the labyrin slip. The muddy water accumulated in the seal groove moves from the inner peripheral surface of the main lip along the inclined surface of the labyrin slip by the centrifugal force generated by the rotation of the seal member, and is discharged outside the bearing.
Furthermore, since the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion with the pocket of the cage is larger than the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion between the pockets, the inner ring shoulder and inner ring Grease hardly adheres to the seal groove. This appears particularly when the outer ring rotates. Thereby, leakage of grease can be prevented regardless of whether the seal is a contact type or a non-contact type. Further, since it is not necessary to increase the tightening force of the seal lip, the torque does not increase.
参考提案例の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、接触シールの弾性部材で形成されたシールリップを前記内輪または外輪に設けたシール摺接面に押し付けて、前記内輪と外輪間の軸受空間を密封する転がり軸受において、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を1.6N以上4.0N以下に設定し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けることを特徴とする。 In the rolling bearing of the reference proposal example , a plurality of balls interposed between inner and outer rings are held by a cage, and a seal lip formed by an elastic member of a contact seal is pressed against a seal sliding contact surface provided on the inner ring or outer ring. In the rolling bearing that seals the bearing space between the inner ring and the outer ring, the pressing force of the seal lip against the seal sliding contact surface is set to 1.6 N or more and 4.0 N or less, and the cage includes a plurality of balls. Each holding pocket has a plurality of locations in the circumferential direction, and the inner surface of each pocket is formed into a concave curved surface shape whose inner diameter side is closer to the cage inner diameter side opening edge than the ball arrangement pitch circle. In the ring-shaped cage, a concave portion extending from the opening edge on the cage inner diameter side to the cage outer diameter side is provided on the inner surface of each pocket.
この構成によると、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を1.6N以上に設定することにより、シールリップの締め代を間接的に含むように押し付け力のみを規定して、シールリップのシール摺接面への良好な接触状態を保障し、簡単かつ汎用性のある規定で転がり軸受のシール性を的確に確保できるようにした。さらに、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を4.0N以下に設定することにより、シールリップの締め代が不所望に大きくならず、シールが軸受外側に反ることを回避し、リップ側面とシール摺動面とが面接触することを未然に防止することが可能となる。これにより、シール性を良好に保つことができる。シールの剛性は大きいもので、10N/mm、締め代は最大で0.4mmである。
したがって、この剛性10N/mmに、締め代0.4mmを乗じた上限押し付け力は4.0Nである。シールリップのシール摺接面への押し付け力が4.0Nを超えるとシール性が劣る。また、締め代の上限値として、0.4mmと規定している。逆に、この締め代が0.4mmより大きくなると、シールが軸受外側に反り、リップ側面とシール摺動面とが面接触してしまい、シール性が劣ってしまう。
さらに、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことにより、内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向に、例えばスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を上記特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。
According to this configuration, by setting the pressing force of the seal lip to the seal sliding contact surface to 1.6 N or more, only the pressing force is defined so as to indirectly include the tightening margin of the seal lip, and the seal lip This ensures a good contact state with the seal sliding contact surface, and can ensure the sealing performance of the rolling bearing accurately with simple and versatile regulations. Furthermore, by setting the pressing force of the seal lip to the seal sliding contact surface to 4.0 N or less, the tightening margin of the seal lip is not undesirably increased, and the seal is prevented from warping outside the bearing, It is possible to prevent surface contact between the lip side surface and the seal sliding surface. Thereby, the sealing property can be kept good. The rigidity of the seal is large, 10 N / mm, and the maximum allowance is 0.4 mm.
Therefore, the upper limit pressing force obtained by multiplying the rigidity of 10 N / mm by the tightening allowance of 0.4 mm is 4.0 N. When the pressing force of the seal lip against the seal sliding contact surface exceeds 4.0 N, the sealing performance is inferior. Further, the upper limit value of the tightening allowance is defined as 0.4 mm. On the other hand, when the tightening allowance is larger than 0.4 mm, the seal warps to the outside of the bearing, and the lip side surface and the seal sliding surface come into surface contact with each other, resulting in poor sealing performance.
Furthermore, the inner surface of each cage pocket is provided with a recess extending from the opening edge on the inner diameter side of the cage to the outer diameter side of the cage, making it difficult for grease to adhere to the seal groove of the inner ring and preventing grease leakage. . Therefore, it is not necessary to change the design of the shape of the seal groove, and it is not necessary to secure a space for providing, for example, a slinger in the axial direction of the bearing. Therefore, the number of parts can be made smaller than that described in the above patent document, and the manufacturing cost can be reduced.
参考提案例の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、接触シールの弾性部材で形成されたシールリップを前記内輪または外輪に設けたシール摺接面に押し付けて、前記内輪と外輪間の軸受空間を密封する転がり軸受において、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を1.6N以上4.0N以下に設定し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、前記ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことを特徴とする。 In the rolling bearing of the reference proposal example , a plurality of balls interposed between inner and outer rings are held by a cage, and a seal lip formed by an elastic member of a contact seal is pressed against a seal sliding contact surface provided on the inner ring or outer ring. In the rolling bearing that seals the bearing space between the inner ring and the outer ring, the pressing force of the seal lip against the seal sliding contact surface is set to 1.6 N or more and 4.0 N or less, and the cage includes a plurality of balls. Each holding pocket has a plurality of circumferential positions, and the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion with the pocket is the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion between the pockets. It is characterized by being larger than.
この構成によると、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を1.6N以上に設定することにより、シールリップの締め代を間接的に含むように押し付け力のみを規定して、シールリップのシール摺接面への良好な接触状態を保障し、簡単かつ汎用性のある規定で転がり軸受のシール性を的確に確保できるようにした。さらに、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を4.0N以下に設定することにより、シールリップの締め代が不所望に大きくならず、シールが軸受外側に反ることを回避し、リップ側面とシール摺動面とが面接触することを未然に防止することが可能となる。これにより、シール性を良好に保つことができる。
さらに、保持器のポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことにより、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。
According to this configuration, by setting the pressing force of the seal lip to the seal sliding contact surface to 1.6 N or more, only the pressing force is defined so as to indirectly include the tightening margin of the seal lip, and the seal lip This ensures a good contact state with the seal sliding contact surface, and can ensure the sealing performance of the rolling bearing accurately with simple and versatile regulations. Furthermore, by setting the pressing force of the seal lip to the seal sliding contact surface to 4.0 N or less, the tightening margin of the seal lip is not undesirably increased, and the seal is prevented from warping outside the bearing, It is possible to prevent surface contact between the lip side surface and the seal sliding surface. Thereby, the sealing property can be kept good.
Furthermore, the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion with the pocket of the cage is made larger than the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion between the pockets. Grease hardly adheres to the inner ring seal groove. This appears particularly when the outer ring rotates. Thereby, leakage of grease can be prevented regardless of whether the seal is a contact type or a non-contact type. Further, since it is not necessary to increase the tightening force of the seal lip, the torque does not increase.
この発明において、前記シール摺接面の表面粗さをRmaxで0.5μm以上2.0μm以下とすることが好ましい。
前記シール摺接面の表面粗さをRmaxで2.0μm以下、好ましくは1.2μm以下とすることにより、シールリップとの摩擦によるトルク損失の増大を防止できるとともに、シールリップの摩耗を抑制して、シールリップのシール摺接面への押し付け力を安定して保持することができる。さらに、前記シール摺接面の表面粗さをRmaxで0.5μm以上に規定することにより、例えば、シール溝を旋削加工する場合の粗さ精度を容易に確保することが可能となる。これにより、製品の歩留まり向上を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
In the present invention, it is preferable that the surface roughness of the seal sliding contact surface is 0.5 μm or more and 2.0 μm or less in terms of Rmax.
By setting the surface roughness of the seal sliding surface to Rmax of 2.0 μm or less, preferably 1.2 μm or less, it is possible to prevent an increase in torque loss due to friction with the seal lip and to suppress wear of the seal lip. Thus, the pressing force of the seal lip against the seal sliding contact surface can be stably held. Furthermore, by defining the surface roughness of the seal sliding contact surface as Rmax of 0.5 μm or more, it is possible to easily ensure the roughness accuracy when turning the seal groove, for example. Thereby, the yield of a product can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
この発明の第1の転がり軸受は、接触シールのシールリップの先端を、前記シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させ、さらに、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる、内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み部を設けたことにより、低トルク、耐グリース漏洩性、耐泥水性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる。 In the first rolling bearing of the present invention, the tip of the seal lip of the contact seal is brought into contact with the inner wall of the seal groove at a contact position lower than the upper end position of the outer wall facing the inner wall of the seal groove. the inner surface of each pocket of the cage, the cage Ru extends radially inner side cage outer diametric side from an opening edge of, by providing the concave viewed part to eliminate the grease adhering to the inner ring of the outer peripheral surface, low torque, resistance to Grease leakage, muddy water resistance and space saving can be achieved simultaneously and at low cost.
この発明の第2の転がり軸受は、主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成し、さらに、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる、内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み部を設けたことにより、低トルク、耐グリース漏洩性、耐泥水性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる。 In the second rolling bearing of the present invention, an inner peripheral surface facing the seal groove is provided on the main lip, and an inclined surface that gradually increases in diameter toward the tip of the labyrin slip is formed on the inner periphery of the labyrin slip. formed, further, on the inner surface of each pocket of the cage, Ru extends cage outer diametric side from an opening edge of the retainer inner diameter side, by providing the concave viewed part to eliminate the grease adhering to the inner ring of the outer peripheral surface In addition, low torque, grease leakage resistance, mud water resistance and space saving can be achieved simultaneously and at low cost.
この発明の一実施形態を図1ないし図3と共に説明する。この転がり軸受は、内輪1と、外輪2と、この内輪1と外輪2との間に転走自在に設けられた複数の玉3と、これら玉3を保持する保持器4と、内輪1および外輪2の軸方向両端面に嵌められる環状の接触シール5とを有する。前記内輪1の外径面に、玉3が転走する内輪軌道1kdが設けられ、外輪2の内径面に、内輪軌道1kdに対向した外輪軌道2kdが設けられている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This rolling bearing includes an
接触シール5は、芯金5aと弾性部材5bとを有し、この弾性部材5bの内周側に軸方向内向きのシールリップ5cが設けられている。接触シール5の軸受への組み込み前におけるシールリップ5cの先端の内径寸法DLは、内輪1の外周面に設けられたシール溝1aの外側壁1bの上端位置の直径D1よりも小さくされており、この内径寸法DLと直径D1との差DL−D1は、接触シール5を軸受へ容易に組み込めるように、−0.2mm以上の値に規定されている。
The
前記接触シール5が外輪2の係止溝2aに固定されて軸受に組み込まれると、図2に示すように、そのシールリップ5cの先端5caは、内輪1のシール溝1aの内側壁1cに、これらと対向する外側壁1bの上端位置よりもδだけ半径方向に低い接触高さ位置で接触するようになっている。したがって、水や泥等が飛散する環境でこの転がり軸受を使用
しても、これら水や泥等がシールリップ5cの先端5caに直接当たることはなく、シールリップ5cの先端がシール溝1aの内側壁1cと安定して接触する。
When the
上述した転がり軸受を、水と泥の異物が断続的に飛散する環境下で回転試験機に取り付け、前記シールリップ5cの先端5caのシール溝1aの内側壁1cへの接触高さ位置δを変化させたときの軸受空間への異物の浸入量を調査する異物浸入試験を行った。前記接触高さ位置δは、外側壁1bの上端位置よりも半径方向に低い−0.1mm、−0.05mm(実施例)と、外側壁1bの上端位置と同じかこれよりも高い0.0mm、0.05mm、0.1mm(比較例)とに変化させた。異物の浸入量は、試験前後の軸受の質量増加量Wを測定することにより求めた。試験条件は以下の通りである。
・軸受回転速度: 2000rpm
・試験時間: 3時間
The above-described rolling bearing is attached to a rotating test machine in an environment where water and mud foreign matter scatters intermittently, and the contact height position δ of the
・ Bearing speed: 2000rpm
・ Test time: 3 hours
図3に上記異物浸入試験の結果を示す。図3において、白丸は実施例を表し、黒丸は比較例を表す。この試験結果からもわかるように、シールリップ5cの先端5caの接触高さ位置δを、外側壁1bの上端位置と同じかこれよりも高くした各比較例のものでは、軸受の質量増加量Wが顕著であるのに対して、接触高さ位置δが外側壁1bの上端位置よりも低くした各実施例のものは、軸受の質量増加量Wが顕著に認められず、異物がほとんど浸入していない。したがって、シールリップ5cの先端5caの接触高さ位置δを、内輪1の外側壁1bの上端位置よりも低くすることにより、シールリップ5cの先端5caを安定してシール溝1aの内側壁1cに接触させ、異物の浸入を防止して十分なシール性を確保できることが確認された。
FIG. 3 shows the result of the foreign matter penetration test. In FIG. 3, white circles represent examples, and black circles represent comparative examples. As can be seen from this test result, in each comparative example in which the contact height position δ of the tip 5ca of the
また、この実施形態にかかる転がり軸受では、以下に示す保持器4を用いることで、内輪1のシール溝1aにグリースが付着し難く、グリース漏れを確実に防止することができる。上記保持器4について、図4ないし図13と共に説明する。
この保持器4は、図4に斜視図で示すように、各玉3(図1)を保持するポケット50を円周方向の複数箇所に有し、各ポケット50の内面を凹球面状としたリング状のものである。この保持器4は、図5に斜視図で示す環状体の保持器半体51の2個を、軸方向に対面して重ね合わせ、リベット孔52に挿通したリベット53で互いに接合して一体に構成される。これら保持器半体51は、内面がポケット50の半分を形成する部分的な球殻状の形状の球殻状板部50Aを複数有し、隣合うポケット50間の部分となる平板部51aと球殻状板部50Aとが円周方向に交互に並んだものとされる。前記球殻状板部50Aは、球殻の一部となる部分であり、換言すれば、内外両面が球面状となったカウンタシンク形状の膨らみ部分である。保持器半体51の軸方向の投影形状は、半径方向幅が全周に渡って一定のリング状である。
Further, in the rolling bearing according to this embodiment, by using the
As shown in a perspective view in FIG. 4, the
保持器半体51の一部を拡大して図7に斜視図で示す。図6は、図7と対応する部分につき、ポケット内面を単調な球面とした場合の図である。図6において、2点鎖線で示す部分Aは、この保持器半体51における平板部51aが周方向に並ぶ円周帯域を示す。その円周帯域Aの平板部51aでない部分にポケット50の半分である前記球殻状板部50Aが形成される。同図における球殻状板部50Aの一側部が保持器4の内径側部分50Aiとなり、球殻状板部50Aの他側部が保持器4の外径側部分50Aoとなる。
A part of the
この実施形態の保持器4のポケット50(球殻状板部50A)の内面は、図7に示すように、保持器4の上記内径側部分50Aiにおいて、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部54を設け、この凹み部54の内面の保持器円周方向に沿う断面形状(すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状)を、ポケット50の内面となる凹球面の曲率半径Raよりも小さな曲率半径Rbの円弧状としている。
As shown in FIG. 7, the inner surface of the pocket 50 (spherical
この凹み部54は、ポケット50の開口縁における保持器円周方向の中心OW50から両側に広がって1箇所に設けられ、凹み部54の幅W54は、ポケット50の保持器円周方向の幅W50の略全体にわたる幅としている。凹み部54の幅W54は、ポケット50の幅W50の半分よりも大きいことが好ましく、2/3以上、あるいは3/4以上であることがより好ましい。
The recessed
凹み部54の内面形状は、同図(B)に示すように、保持器4の半径方向の直線Lを中心とする仮想円筒Vの表面に略沿う円筒面状の形状である。上記仮想円筒Vは、凹み部54を加工する砥石の表面であっても良い。この凹み部54は、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円PCDまで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円PCDに至るに従って、徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅が狭くなる形状とされている。凹み部54は、この実施形態では、丁度、玉配列ピッチ円PCDまで延びているが、玉配列ピッチ円PCDよりも保持器外径側まで若干延びていても、また玉配列ピッチ円PCDに若干達しないものであっても良い。なお、玉配列ピッチ円PCDはポケットPCDとも呼ぶ。
The inner surface shape of the recessed
凹み部54の深さは、ポケット内面の凹球面の中心O50から凹み部54の最深位置までの距離Rcが、玉3の半径の1.05倍以上となる深さ(丁度1.05倍であって良い)であることが好ましい。ポケット50の内面となる凹球面の曲率半径Raは、玉3の半径よりも僅かに大きくし、玉3の半径の1.05未満としている。
The depth of the
図8は、保持器4のポケット50(球殻状板部50A)の内面の他の形状例を示す。この例では、ポケット50(球殻状板部50A)の内面の内径側部分50Aiに設けられる凹み部54Aを、ポケット50の開口縁における保持器円周方向の中心OW50の両側に位置する2箇所としている。各凹み部54Aの内面形状は、保持器円周方向に沿う断面形状(すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状)が、ポケット50の内面となる凹球面の曲率半径Raよりも小さな曲率半径RAbの円弧状であり、詳しくは同図(B)に示すように、保持器4の半径方向の直線LAを中心とする各仮想円筒VAの表面に略沿う円筒面状の形状である。この凹み部54Aは、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円PCDの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円PCDに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。
FIG. 8 shows another example of the shape of the inner surface of the pocket 50 (spherical
2個の凹み部54Aの位置は、例えば、ポケット50の開口縁における保持器円周方向の中心OW50に対する周方向の配向角度を40°±15°とした対称な2箇所である。この例でも、凹み部54Aの深さは、ポケット内面の凹球面の中心O50から凹み部54Aの最深位置までの距離RAcが、玉3の半径の1.05倍以上となる深さであることが好ましい(丁度1.05倍であって良い)。
なお、この実施形態では凹み部54Aを2箇所としたが、3箇所以上としても良い。
The positions of the two recessed
In this embodiment, the number of the recessed
図9は、保持器4(図1)のポケット50(球殻状板部50A)の内面のさらに他の形状例を示す。この例は、図8の実施形態において、凹み部54Aの断面形状(保持器円周方向に沿う断面形状)を円弧状とする代わりに、多角形状としたものである。詳しくは、同図(B)に示すように、保持器4の半径方向の直線LAを中心とする各多角形柱(図示の例では正10角形柱)VCの表面に略沿う多角形状の形状である。この凹み部54Cは、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円PCDの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円PCDに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。この実施形態におけるその他の構成は、図8の例と同様である。
FIG. 9 shows still another example of the shape of the inner surface of the pocket 50 (spherical
図10は、保持器4のポケット50(球殻状板部50A)の内面のさらに他の形状例を示す。この例は、ポケット50(球殻状板部50A)の内面の内径側部分50Aiに設けられる凹み部54Bが、ポケット50の開口縁における保持器円周方向の中心OW50の両側に位置して2箇所に設けられていることでは図8の実施形態と同様であるが、各凹み部54Bが、保持器外径縁付近まで延びている。これら凹み部54Bの内面の保持器円周方向に沿う断面形状は、ポケット50の内面となる凹球面の曲率半径Raよりも小さな曲率半径RBbの円弧状であり、詳しくは同図(B)に示すように、一つの仮想リングVBの表面に略沿った形状である。この仮想リングVBは、凹み部54Bを加工する砥石の外周面であっても良い。前記仮想リングVBは、ポケット50内に収まるリング外径であって、任意周方向位置の断面形状が円形となるドーナツ状であり、図11のように、リング中心OVBが保持器中心軸Oに対して傾きを持つ。
FIG. 10 shows still another example of the shape of the inner surface of the pocket 50 (spherical
なお、この発明において、凹み部54A〜54Cの保持器円周方向に沿う断面形状は、図6〜図10の各例の形状に限らず、部分楕円状や、矩形溝状、台形溝状や、その他任意の断面形状としても良い。また、凹み部54A〜54Cの上記断面形状は、凹み部中心に対して非対称の形状であっても良い。
ポケット50における内面形状は、球面状に限らず、玉配列ピッチ円PCDよりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる形状であれば良く、例えば玉配列ピッチ円PCDよりも外径側の部分が円筒面状、内径側の部分が円すい面状であっても良い。
In addition, in this invention, the cross-sectional shape along the cage circumferential direction of the recessed
The inner surface shape of the
図12は、上記保持器4の製造方法を示す。この製造方法は鉄板打ち抜き保持器の製造方法であって、先ず鋼板をプレスしてリング状の金属帯材55を打ち抜く。次に、図12(A)のように、前記保持器半体51の球殻状板部50Aの内面を成形する凸側プレス金型56と、前記球殻状板部50Aの外面を成形する凹側プレス金型57とでなるプレス金型組58を用意し、これら凸側プレス金型56と凹側プレス金型57の間に前記リング状の金属帯材55を挟み込んで、図12(B)のように保持器半体51をプレス成形する。このプレス成形は、粗押しと仕上げ押しの2段階で行っても良く、また一度で行っても良い。
FIG. 12 shows a method for manufacturing the
なお、凸側プレス金型56および凹側プレス金型57は、図ではそれぞれ1個のみ示しているが、これら凸側プレス金型56および凹側プレス金型57は、それぞれ保持器半体51の球殻状板部50Aの個数分だけ円周方向に並べて互いに一体の金型として設けられ、複数の球殻状板部50Aを同時に成形する。
このようにして得られた2つの保持器半体51を、図12(C)のように重ね合わせ、図12(D)のように保持器半体51の平板部51aが重なり合う部分をリベット53で接合して保持器4とする。
Although only one convex press die 56 and one concave press die 57 are shown in the drawing, each of the convex press die 56 and the concave press die 57 is a
The two
図13には、プレス成形における仕上げ押し工程に用いる上記凸側プレス金型56および凹側プレス金型57として、図8の保持器半体51の成形用のものを示している。凸側プレス金型56の半球状凸面には、ポケット50(球殻状板部50A)における凹み部54Aの内面を成形する凹み部成形用型部56aが部分的に形成されている。また、凹側プレス金型57には、ポケット50(球殻状板部50A)における凹み部54Aの外面を成形する凹み部裏面成形用型部57aが部分的に形成されている。保持器ポケットの外面側に凸部が形成されることになるが、シールと非接触であれば、機能上問題ない。この場合の凸側プレス金型56および凹側プレス金型57も、それぞれ保持器半体51の球殻状板部50Aの個数分だけ、互いに一体の金型として設けられ、複数の球殻状板部50Aを同時に成形する。
FIG. 13 shows the convex
図8の保持器半体51を成形する場合、その球殻状板部50Aの内面は単純な半球状凹面の一部に、凹み部54Aを有する形状であるため、仕上げ押し工程で単純な半球状凹面を成形した後で、その半球状凹面の一部にさらに凹み部54Aをプレス成形するものとすると、従来の鉄板打ち抜き保持器の成形の場合に比べて製造工程が一工程増えることになる。
この実施形態では、上記したように、仕上げ押し工程に用いる凸側プレス金型56の半球状凸面に、ポケット50(球殻状板部50A)における凹み部54Aの内面を成形する凹み部成形用型部56aを部分的に形成しているので、仕上げ押し工程で凹み部54Aも同時に成形でき、製造工程を増やすことなく効率的に保持器4を製造できる。
When the
In this embodiment, as described above, for forming a concave portion, the inner surface of the
また、仕上げ押し工程に用いる上記凸側プレス金型56の半球状凸面の形状および面粗さは、保持器ポケット50の内面に転写され、そのポケット内面は軸受に組み込まれた場合に玉3(図1)と接触するため、ポケット内面の面粗さは小さくする必要がある。従来の鉄板打ち抜き保持器ではポケット内面が単純な凹球面であるため、凸側プレス金型の半球状凸面を凹形状の砥石等で研磨することで面粗さを小さくしている。しかし、この実施形態の場合、上記したように凸側プレス金型56の半球状凸面は、単純な半球状凸面の一部にポケット内面の上記凹み部54Aに対応する凹み部成形用型部56aを有する形状であり、従来例の場合のように凹形状の砥石等で研磨して面粗さを小さくすることはできない。
Further, the shape and surface roughness of the hemispherical convex surface of the convex press die 56 used in the finishing pressing step are transferred to the inner surface of the
そこで、この実施形態では、仕上げ押し工程に用いる凸側プレス金型56の成形凸球面を、ショットブラスト、または電子ビームによる研磨、または研磨剤の噴射によるラッピングで表面仕上げする。この場合のラッピングは、研磨砥粒に水分を含有させることで弾力性および粘着性を有する研磨材を得て、この研磨材を被加工材である金型の表面に高速で滑走させて発生する摩擦力によって表面仕上げする方法が好ましい。このようなラッピングとして、金型の超鏡面仕上げ装置として販売されているエアロラッピング(株式会社ヤマシタワークス)等が採用できる。このように、ショットブラストや電子ビーム、あるいは研磨剤の噴射によるラッピングで凸側プレス金型56の成形凸球面を表面仕上げすることにより、手作業による研磨などが要らず、ばらつきなく低コストで凸側プレス金型56の成形凸球面の面粗さを小さくできる。 Therefore, in this embodiment, the convex convex spherical surface of the convex press die 56 used in the finishing pressing step is surface-finished by shot blasting, polishing with an electron beam, or lapping by injection of an abrasive. In this case, lapping is generated by obtaining abrasive material having elasticity and adhesiveness by adding moisture to the abrasive grains and sliding the abrasive material on the surface of a mold as a workpiece at high speed. A method of surface finishing by frictional force is preferred. As such wrapping, aero wrapping (Yamashi Towers Co., Ltd.) sold as a mold ultra-mirror finishing device can be employed. As described above, the surface of the convex spherical surface of the convex press die 56 is finished by shot blasting, electron beam, or lapping by jetting an abrasive, so that there is no need for manual polishing, and there is no unevenness and low cost. The surface roughness of the convex convex spherical surface of the side press die 56 can be reduced.
図14〜図16は、グリース付着状態の確認を行った試験結果を示す。この試験では、この実施形態(図7の実施形態、および図8の実施形態)の保持器4を組み込んだ玉軸受と、一般的な鉄板打ち抜き保持器を組み込んだ玉軸受とを、次の表1の条件で運転して比較した。
図14および図15はこの実施形態(それぞれ図7の実施形態、および図8の実施形態)の保持器4を用いた玉軸受のグリース付着状態を示し、図16は一般的な鉄板打ち抜き保持器を用いた玉軸受のグリース付着状態を示す。
14 to 16 show test results of confirming the grease adhesion state. In this test, a ball bearing incorporating the
FIG. 14 and FIG. 15 show the grease adhesion state of the ball bearing using the
図14〜図16の試験結果から、一般的な鉄板打ち抜き保持器を組み込んだ玉軸受(図16)では、内輪シール溝にグリースが付着するが、この実施形態の保持器4を組み込んだ玉軸受(図14,図15の例)ではグリースの付着がないことが分かる。
この実施形態にかかる転がり軸受の保持器4では、ポケット50の形状を上記したように従来例のものと異なるものとしたことにより、内輪肩部へのグリースの付着を無くすことができる。すなわち、玉に最もグリースが付着する位置である保持器内径側の開口縁に開口する凹み部を設けたため、グリースの掻き取りが生じる際の、玉の表面の掻き取りが減少し、保持器内径面に溜まるグリース量が減少する。
From the test results of FIGS. 14 to 16, in the ball bearing (FIG. 16) in which a general steel plate punching cage is incorporated, grease adheres to the inner ring seal groove, but the ball bearing in which the
In the rolling
そのため、内輪シール溝へグリースが付着することがなく、接触形および非接触形のいずれのシールを用いても、グリース漏れは発生しない。この効果は、特に外輪回転時に特徴的に現れる。したがって、一般的な鉄板打ち抜き保持器のようにシールにグリースが付着することによる不具合は発生しない。さらに、シール機能にグリース漏れを防ぐ要素を付加させる必要がないので、耐泥水、耐ダスト、および低トルクに特化したシール設計が可能となる。また、この実施形態の玉軸受用保持器4はプレス加工が可能なため、低コストで高強度のものを製造でき、一般的な鉄板打ち抜き保持器と比べてシールとの距離も変わらない。
Therefore, grease does not adhere to the inner ring seal groove, and no grease leakage occurs regardless of whether a contact type or non-contact type seal is used. This effect is characteristic especially when the outer ring rotates. Therefore, there is no problem caused by the grease adhering to the seal unlike a general iron plate punched cage. Furthermore, since it is not necessary to add an element for preventing grease leakage to the sealing function, a seal design specialized for muddy water resistance, dust resistance, and low torque is possible. Further, since the
なお、上記各実施形態では、鉄板打ち抜き保持器の場合を示したが、図17および図18に示すような樹脂製保持器59の場合にも適用できる。この樹脂製保持器59は、樹脂成形品からなる2枚の環状体60,60を有する。各環状体60の互いに衝合される一側面には、玉の外周に沿う半球状のポケット61Aが周方向に等間隔に複数形成される。隣接するポケット61A,61A間には結合部となる係合孔62と係合爪63とが設けられ、一方の環状体60の係合爪63を、他方の環状体60の係合孔62に挿入させることにより、両環状体60が一体に接合されて保持器59とされる。
In each of the above-described embodiments, an iron plate punched cage is shown, but the present invention can also be applied to a
以上説明した転がり軸受の構成によると、接触シール5のシールリップ5cの先端5caを、内輪1のシール溝1aの内側壁1cと対向する外側壁1bの上端位置よりもδだけ半径方向に低い接触位置でシール溝1aの内側壁1cに接触させることにより、飛散する泥水が直接シールリップ5cの先端に当たらないようにしたので、泥水等が飛散する環境で使用しても、シールリップ5cの先端5caをシール溝1aの内側壁1cと安定して接触させ、接触シール5のシール性を十分に確保することができる。
さらに、この保持器4,59は、複数の玉3をそれぞれ保持するポケット50を円周方向の複数箇所に有し、各ポケット50の内面を、玉配列ピッチ円PCDよりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状であり、各ポケット50の内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部54(54A,54B,54C)を設けたため、内輪1のシール溝1aにグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を前述の特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。
According to the configuration of the rolling bearing described above, the tip 5ca of the
Further, the
凹み部54は、例えば、図7に示すように、前記ポケット50の開口縁における保持器円周方向の中心から両側に広がって1箇所に設けられ、ポケット50の保持器円周方向の幅W50の半分よりも大きな幅W54を有し、前記凹み部54の内面形状が、保持器4の半径方向の直線Lを中心とする仮想円筒Vの表面に略沿う円筒面状の形状であり、この凹み部54は、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円PCDの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円PCDに近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状とすることで、前述の作用、効果を奏する。
For example, as shown in FIG. 7, the recessed
また、凹み部54Aは、例えば、図8に示すように、ポケット50の開口縁における保持器円周方向の中心OW50の両側に位置して複数箇所に設けられ、各凹み部54Aの内面形状が、保持器4の半径方向の直線LAを中心とする各仮想円筒VAの表面に略沿う円筒面状の形状であり、この凹み部54Aは、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円PCDの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円PCDに近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状とすることで、前述の作用、効果を奏する。
Further, for example, as shown in FIG. 8, the
また、凹み部54Bは、例えば、図10,図11に示すように、ポケット50の開口縁における保持器円周方向の中心OW50の両側に位置して2箇所に設けられて、保持器外径縁付近まで延び、これら2箇所の凹み部54Bの内面形状が、一つの仮想リングVBの表面に略沿った形状であり、前記仮想リングVBは、ポケット50内に収まるリング外径で、任意周方向位置の断面形状が円形であり、リング中心OVBが保持器中心軸Oに対して傾きを持つ形状とすることで、前述の作用、効果を奏する。
In addition, as shown in FIGS. 10 and 11, for example, as shown in FIGS. 10 and 11, the recessed
図19ないし図21は、参考提案例を示す。この参考提案例にかかる転がり軸受の保持器4Aは、図4ないし図6と共に前述した保持器4と、特に説明する事項を除いて同様である。
この保持器4Aは、図1と共に前述した転がり軸受に用いられる保持器であって、玉3を保持するポケット50を円周方向の複数個所に有するリング状であり、2個の環状体の保持器半体51を軸方向に対面して重ね合わせてなる。これら保持器半体51は、それぞれ内面が前記各ポケットの半分を形成する球殻状板部50Aと、隣合うポケット50間の部分となる平板部51aとが円周方向に交互に並ぶ形状とされる。各保持器半体51は、金属板のプレス成形品(例えば鉄板打ち抜き品)であり、平板部51aに設けられたリベット孔52に挿通したリベット53により、2枚の保持器半体51が互いに接合して一体に構成される。以上の構成は、図4ないし図6に示す実施形態と同様である。
19 to 21 show reference proposal examples . The rolling
This
また、保持器4Aは、図19,図21に示すように、内輪1の内輪軌道1kdの両側の肩部高さとなる内輪外径面1gに軸方向に重なる範囲を持つ。
この実施形態の保持器4Aは、上記構成において、球殻状板部50Aにおける玉配列ピッチである玉配列ピッチ円PCDよりも内径側部分に薄肉部分50Aaを形成している。この薄肉部分50Aaは、内輪1の内輪軌道1kdの両側の肩部高さとなる内輪外径面1gに位置する部分の板厚t1を、平板部51aの板厚t0よりも薄くしたものである。肩部高さとなる内輪外径面1gは、内輪1の内輪軌道1kdの肩部の高さで続く外径面部分のことであり、シール溝1aが形成されている場合、内輪軌道1kdとシール溝1aとの間の外径面部分のことである。球殻状板部50Aは、この内輪外径面1gの軸方向範囲Wに位置する部分の板厚t1をその他の部分の板厚t0よりも薄くする。なお、図19において、球殻状板部50Aを薄肉化しない場合の断面形状を想像線で示している。
Further, as shown in FIGS. 19 and 21, the
The
板厚t1を薄くする形態は、保持器半径方向において、玉配列ピッチ円PCDに相当する箇所から内径側に至る範囲の全体を薄くしても良く、また玉配列ピッチ円PCDと保持器内径縁間の途中の箇所から内径縁至る範囲を薄くなるようにしても良い。これらの場合に、板厚t1は、保持器半径方向の内径側に至るに従って次第に薄くなって内径縁が最小板厚となるようにしても良く、また薄くする範囲の全体を略一定して薄くしても良い。さらに、球殻状板部50Aのポケット内面形状を維持したままで、外面側の形状が変わるように板厚を薄くしても、また球殻状板部50Aの外面形状を維持したままで、ポケット内面側の形状が変わるように板厚を薄くしても良い。
In the form in which the plate thickness t1 is reduced, the entire range from the portion corresponding to the ball arrangement pitch circle PCD to the inner diameter side in the radial direction of the cage may be reduced. Also, the ball arrangement pitch circle PCD and the inner diameter edge of the cage The range from the midway point to the inner diameter edge may be made thinner. In these cases, the plate thickness t1 may gradually become thinner toward the inner diameter side in the radial direction of the cage so that the inner diameter edge becomes the minimum plate thickness. You may do it. Furthermore, while maintaining the shape of the inner surface of the pocket of the spherical shell-shaped
また、この参考提案例では、図20のように、球殻状板部50Aの内径縁に沿う円弧状の範囲において、両端を残し、ほぼ全体を薄くしているが、内輪1の肩部高さとなる内輪外径面1gと保持器4Aの幅の関係によっては、図22のように、板厚を薄くした薄肉部分50Aaが、球殻状板部50Aにおける内径縁の円弧の中央を除く両側となる2箇所に分かれていても良い。
Further, in this reference proposal example , as shown in FIG. 20, in the arc-shaped range along the inner diameter edge of the spherical shell-shaped
この保持器4Aは、このようにポケット50を構成する球殻状板部50Aの内径部に薄肉部分50Aaを成形しており、この薄肉部分50Aaは、内輪1の肩部高さの内輪外径面1gと軸方向に重なり合う部分であって、玉3の表面に付着したグリースが保持器4Aで掻き取られる部分、またはその掻き取られたグリースが移動してくる部分である。この部分50Aaの板厚t1が薄ければ、ここに堆積し得るグリース量が減少するため、内輪1の内輪外径面1gに到達し得る頻度や量が減少し、結果としてグリースの軸受外部への漏れが防止できる。すなわち、保持器4Aの外径側へグリースが移動しやすくなり、内径側に留まり得るグリース量が減少する。
In this
しかしながら、保持器の全体の板厚を薄くすることは、保持器の単体の強度が低下するため、ミスアライメント下あるいは外部加振下において保持器に繰り返し応力が作用する場合に保持器の破損が生じやすくなるなど、難しい。
そこで、保持器4Aの内径部において、内輪1の肩部となる内輪外径面1gと軸方向に重なり合う範囲Wのみの板厚を薄くしており、これにより、実質上の保持器4Aの強度の低下が無く、かつグリース漏れを防止可能な玉軸受用保持器4Aが成立する。
However, reducing the overall plate thickness of the cage reduces the strength of the cage alone, so that the cage may be damaged when repeated stress is applied to the cage under misalignment or external vibration. It is difficult to occur.
Therefore, in the inner diameter portion of the
したがって、この転がり軸受に、上記保持器4Aを用いることで、内輪1の内輪外径面1gに到達し得る頻度や量が減少し、結果としてグリースの軸受外部への漏れが防止できる。すなわち、保持器4Aの外径側へグリースが移動しやすくなり、内径側に留まり得るグリース量を減少することができる。したがって、内輪1のシール溝1aにグリースが付着し難く、グリース漏れを防止することができる。また、この転がり軸受の構成によると、内輪1のシール溝1aの形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要がなく、部品点数も上記特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。
Therefore, by using the
なお、上記の板厚t1の低減には、最初に円環に打ち抜いた平板の内径側のみを薄くしておき、プレス成形しても良い。また均一厚の円環平板からプレスで保持器を成形する場合のプレス金型において、図20や図22で示した領域の板厚のみが減少するように、一対の金型間のすきま分布を変更しても良い。また、この実施形態では深溝玉軸受の鉄板製打ち抜き保持器の場合を示したが、第2の発明は、図17,図18などと共に前述した2分割の樹脂保持器にも適用することができる。 In order to reduce the plate thickness t1, only the inner diameter side of the flat plate initially punched into the ring may be thinned and press molded. Further, in a press mold when a cage is formed from a circular plate having a uniform thickness by a press, the clearance distribution between a pair of molds is reduced so that only the thickness of the region shown in FIGS. 20 and 22 is reduced. It may be changed. Further, in this embodiment, the case of a deep groove ball bearing punch made of iron plate is shown. However, the second invention can be applied to the two-part resin cage described above with reference to FIGS. .
図23ないし図25は、参考提案例を示す。この参考提案例にかかる転がり軸受の保持器4Bは、図1と共に前述した転がり軸受に用いられる保持器である。この保持器4Bは、リング状の部材であって、玉3(図1)を収容保持する窓状のポケット4Baが、周方向に等間隔で玉3と同数だけ形成されている。ポケット4Baのある円周方向部分の内周面4Bbは外径側に凹む形状となるよう傾斜させてあり、ポケット4Baのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Rpがポケット4Ba間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Riよりも大きくなっている(Rp>Ri)。この参考提案例では、前記内周面4Bbが、軸方向から見て凹曲線となる曲面形状、具体的には円弧状面とされている。
23 to 25 show reference proposal examples . A rolling
この保持器4Bは、例えば鉄板をプレスにより打ち抜きおよび成形加工して製作された2枚の環状部材64から成る。各環状部材64は、円周方向に等間隔で並びそれぞれがポケット4Baの内壁面を構成する複数の半球状のポケット壁部64aと、隣合うポケット壁部64a同士を連結する平板状の結合板部64bとを交互に形成したものである。鉄板製である環状部材64の結合板部64bには、リベット孔64cが穿設されている。2枚の環状部材64は、それぞれの各結合板部64bを互いに重ね合わせ、前記リベット孔64cにリベット65を挿通し、そのリベット65の両端部を加締めることにより結合されている。このように、2枚の環状部材64を互い結合して1個の保持器4Bとする構成とすれば、上記のような内径の保持器中心からの半径が各部で異なる形状でありながら、保持器4Bの加工が容易である。
The
この参考提案例の保持器4Bは、ポケット4Baのある円周方向部分の内周面4Bbが外径側に凹む形状となっているため、全体の強度低下が懸念される。しかし、図29に示すような従来の標準形状の保持器Hr(Rp=Ri)の損傷は、その大部分がポケットHra間の円周方向部分からポケットHraのある円周方向部分へのR部Hr7で生じることが経験的に知られている。この参考提案例の保持器4Bは、この部分の形状変更を行なっていないため、全体の強度低下が生じないと言える。
Since the
この転がり軸受における運転中のグリースの状態を調べるために、表2に示す条件で試験を行った。運転停止後のグリースの軸受各部への付着状態は図25に示すようになった。比較のため、図29に示す従来の保持器Hrを組み込んだ軸受についても、同一条件で試験を行った。運転停止後のグリースの軸受各部への付着状態は図30に示すようになった。
この試験により、従来の保持器Hrを組み込んだ軸受の場合、内輪シール溝Hr1aにグリースGが付着するが、本発明の保持器4を組み込んだ転がり軸受では、内輪シール溝にグリースが付着しないことが判った。このため、シールを設けた転がり軸受において、呼吸による内輪シール溝の部分からのグリースGの漏洩を防止できるということが推論される。
According to this test, the grease G adheres to the inner ring seal groove Hr1a in the case of the bearing incorporating the conventional cage Hr. However, in the rolling bearing incorporating the
次に、接触形のシール(エヌティエヌ株式会社製LUシール)を組付けた軸受を用いて、グリース漏れ頻度の確認試験を行った。試験条件は、表2の条件に対して運転時間のみを15分に変更した。目視により30〜100mg程度の量のグリースが軸受外部に飛び出していると確認された場合に、グリース漏れがあるとした。試験結果は表3に示すようになった。 Next, a grease leakage frequency confirmation test was performed using a bearing assembled with a contact-type seal (LU seal manufactured by NTN Corporation). The test conditions were changed from the conditions shown in Table 2 to 15 minutes. When it was confirmed by visual inspection that grease of an amount of about 30 to 100 mg had jumped out of the bearing, grease leakage was assumed. The test results are shown in Table 3.
従来の保持器Hrを組み込んだ軸受では10個中9個のグリース漏れが発生したが、本発明の保持器4を組み込んだ軸受では10個中グリース漏れが発生したものはなかった。これにより、前記推論が正しいことが立証された。
Nine out of 10 grease leaks were found in the bearings incorporating the conventional cage Hr, but none of the bearings incorporating the
上記参考提案例では保持器4Bを構成する2枚の環状部材64を鉄板製としたが、環状部材64を樹脂製としてもよい。その場合、図26および図27に示す保持器4Cのように、結合板部64bに係合爪66と係合孔67とを設け、両者66,67を互いに嵌合させることにより、2枚の環状部材64を結合する構成とすることができる。この場合も、ポケット4Caのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Rpをポケット4Ca間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Riよりも大きくする(Rp>Ri)。また、2枚の樹脂製の環状部材64を接着剤等により接合してもよい。
保持器に使用される合成樹脂材料としては、例えばPA66、PA46等のポリアミド樹脂やポリフェニルサルファイド樹脂が好適であり、さらに必要に応じてグラスファイバ等の強化繊維材を混入してもよい。
また、2枚の環状部材64を結合して1個の保持器とする構成に限らず、鋼材から所定の形状に削り出すもみ抜き保持器としてもよい、あるいは樹脂材料で一体に成形した成形保持器としてもよい。
In the reference proposal example , the two
As the synthetic resin material used for the cage, for example, polyamide resins such as PA66 and PA46 and polyphenyl sulfide resins are suitable, and a reinforcing fiber material such as glass fiber may be mixed as necessary.
Further, the structure is not limited to a structure in which the two
図28は異なる参考提案例を示す。この保持器4Dは、ポケット4Daのある円周方向部分の内周面4Dbの形状が、軸方向から見て多角形状とされている。具体的には、前記内周面4Dbは、ポケット4Da間の円周方向部分の内周面4Dcに対し外径側へ傾斜する一対の傾斜面部4Dbaと、両端がこれら一対の傾斜面部4Dbaの外径側端に連なり内径が一定な一定径面部4Dbbとで成る台形状をしている。この保持器4Dも、前記実施形態の保持器4B,4Cと同様、ポケット4Daのある円周方向部分の内周面4Dbが外径側に凹む形状となるよう傾斜したものであり、ポケット4Daのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Rpがポケット4Da間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Riよりも大きくなっている(Rp>Ri)。
FIG. 28 shows different reference proposal examples . In the
このようにポケット4Daのある円周方向部分の内周面4Dbの形状を軸方向から見て多角形状とした保持器4Dも、前記実施形態の保持器4B,4Cと同様、全体の強度低下が生じることがなく、かつ図1のように転がり軸受に組み込んだ場合に、軸受の内輪シール溝の部分からのグリースの漏洩を防止できる。
In this way, the
なお、ポケット4Daのある円周方向部分の内周面4Dbを複数の角部を有する多角形状とする場合、その角部の数は特に限定しない。また、径方向の直線に対して非対称な形状であってもよい。さらに、ポケット4Daのある円周方向部分の内周面4Dbは、平面と曲面を組み合わせたものであっても良い。 In addition, when making inner peripheral surface 4Db of the circumferential direction part with pocket 4Da into the polygonal shape which has a some corner | angular part, the number of the corner | angular part is not specifically limited. Further, the shape may be asymmetric with respect to a straight line in the radial direction. Furthermore, the inner peripheral surface 4Db of the circumferential direction portion with the pocket 4Da may be a combination of a flat surface and a curved surface.
要するに、本参考提案例は、材質や加工方法については問わず、ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径がポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きいという条件を満たす形状の保持器に適用できるものである。
以上説明したように、転がり軸受において、この軸受に組み込まれる前記保持器は、ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことにより、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップ5c(図1)の緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。ポケットのある円周方向部分の内径面が、軸方向から見て凹曲線となる曲面形状、および複数の角部を有する多角形状のいずれの場合でも、上記の各作用が得られる。
In short, regardless of the material and processing method, this reference proposal example shows that the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion with the pocket is the radius from the cage center of the inner diameter of the circumferential portion between the pockets. It can be applied to a cage having a shape that satisfies the condition of larger than that.
As described above, in the rolling bearing, the cage incorporated in the bearing has a radius from the center of the inner diameter of the circumferential portion having the pocket, and the inner diameter of the circumferential portion between the pockets. By making it larger than the radius from the center, it becomes difficult for grease to adhere to the inner ring shoulder and the inner ring seal groove. This appears particularly when the outer ring rotates. Thereby, leakage of grease can be prevented regardless of whether the seal is a contact type or a non-contact type. Further, since it is not necessary to increase the tightening force of the
次に、この発明の他の実施形態を図31ないし図34と共に説明する。以下の説明においては、図1ないし図3に示す前述の実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, portions corresponding to the matters described in the above-described embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.
この実施形態にかかる転がり軸受は、図31および図32に示すように、シール部材5Aのうち後述するラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって徐々に拡径する傾斜面22を形成している点で前述した実施形態の場合と相違する。その他の構成は前述した実施形態の場合と同様である。
同転がり軸受の内輪1の内輪軌道1kdの両側方に周方向のシール溝1a,1aが形成され、この各シール溝1aに向かい合う外輪2の内周面に係止溝2a,2aが形成される。この係止溝2aに上記シール部材5Aの外周縁部9が圧入固定される。
As shown in FIGS. 31 and 32, the rolling bearing according to this embodiment has an
上記シール溝1aは、図32に示すように、内輪1の内輪軌道1kd側の溝壁14すなわち軌道側溝壁14と、底面21と、肩部側溝壁23とを有する。この肩部側溝壁23は、前記底面21と、内輪1の肩部15の外周面24との間に形成される肩部15側の溝壁である。前記肩部側溝壁23は、軸方向外向きに傾斜し前記肩部15の外周面24と連続して形成される。
As shown in FIG. 32, the
上記シール部材5Aは、合成ゴム等からなる弾性体11を芯金10により補強したものである。前記弾性体11に用いられる合成ゴム等として、例えば、水素添加ニトリルゴム、または耐エステルアクリルゴムを採用することができる。前記水素添加ニトリルゴムは、シール部材として一般的に用いられるニトリルゴムと比較して耐熱性に優れ、耐薬品性にも問題がないため、安定した性状を維持し、かつ、より高温での使用ができる。前記耐エステルアクリルゴムは、水素添加ニトリルゴムと同様にニトリルゴムと比較して耐熱性に優れ、アクリルゴムのエステル油やエアコンのコンプレッサーオイル等の薬品に対する耐薬品性を向上させたものであるため、安定した性状を維持し、かつ、より高温での使用ができる。
The
上記シール部材5Aは、その内周部の前記弾性体11の部分にその肉厚が薄いくびれ部12が形成される。このくびれ部12は、後述する主リップ16またはラビリンスリップ17またはこれらの境界を含む双方から外径側に向かって薄肉に形成されたものである。このくびれ部12の内周側の先端部にはシールリップ13が設けられ、このシールリップ13は、上記シール溝1aの軌道側溝壁14に接触させた主リップ16と、上記肩部15の上方つまり半径方向外方に突き出すラビリンスリップ17とを有する。
The
上記主リップ16は、上記シール溝1aの軌道側溝壁14と向かい合い外向きに拡径する傾斜壁面19と、この傾斜壁面19よりも径方向内側に位置し、シール溝1aの上記底面21に対向する内周面20と、前記傾斜壁面19の内周面20とを連続させる先端部27とを有する。
このように構成されるシール部材5Aの外周縁部9が、外輪2のシール部材係止溝2aに圧入固定されると、上記主リップ16の先端部27がシール溝1aの軌道側溝壁14に摺接する。前記主リップ16は、肉厚を薄く形成されたくびれ部12の先端部に設けられ、このくびれ部12が軸方向に弾性変形するので、摺接する前記シール溝1aの軌道側溝壁14に対する追従性が維持される。これにより、軸受内部のグリースがシール溝1aに漏出することを防止し、さらに、外部からの異物や泥水などの軸受内部への浸入を防止することができる。
The
When the outer
上記ラビリンスリップ17は、上記肩部15からシール溝1aの肩部側溝壁23に至る範囲に向かい合いラビリンスシール18が形成されるものである。前記ラビリンスリップ17の内周部には内向きに縮径する傾斜面22が設けられる。この傾斜面22は、内輪1の肩部15の外周面24に対する傾斜角度αが10度以上40度以下に設定される。このラビリンスリップ17の傾斜面22の傾斜角度αがこのように設定されると、上記ラビリンスリップ17の傾斜面22に付着した泥水が、シール部材5Aの回転による遠心力によってその傾斜面22に沿って軸方向外向きに移動し、軸受外側に排出される。
The
上記のように傾斜角度αを規定したのは、この傾斜角度αが10度未満となると、シール部材5Aの回転による遠心力がラビリンスリップ17に付着した泥水に十分に作用しないため、その泥水が排出されにくくなるからである。また、前記傾斜角度αが40度を超えると、内輪1の肩部15の外周面24と、上記ラビリンスリップ17の傾斜面22とのすき間が広くなり、ラビリンスシール18によるシール性が低下するからである。
The reason why the inclination angle α is defined as described above is that when the inclination angle α is less than 10 degrees, the centrifugal force due to the rotation of the
また、上記ラビリンスリップ17は、その先端部が上記シール溝1aの肩部側側壁23寄りに設けられる。このようにすることで、このラビリンスリップ17の先端部が内輪1の端部寄りも設けられた場合よりも、このラビリンスリップ17に付着した泥水が、シール部材5Aの回転による遠心力でその傾斜面22を移動する距離が短くなり、シール溝1a内に溜まった泥水がより排出されやすい。
In addition, the
また、上記主リップ16の内周面20と、上記ラビリンスリップ17の傾斜面22との間に段差部25が設けられ、この段差部25は、シール溝1aの肩部側溝壁23に向かって突出して設けられる。これにより、上記主リップ16の内周面20は、段差部25を経てラビリンスリップ17の傾斜面22へと連続して形成されるので、シール溝1aに溜まった泥水が、シール部材5Aの回転による遠心力でラビリンスリップ17の傾斜面22に沿って軸受外部に排出されやすい。
Further, a
さらに、上記段差部25が突き出して設けられると、主リップ16の内周面20の外周縁部とシール溝1aの肩部側溝壁23との間に狭窄部分が形成される。この狭窄部分によってラビリンスシール18によるシール性を確保することができる。また、上記シール溝1aと内輪1の肩部15との境界の山部26と、上記ラビリンスリップ17の傾斜面22との間にも狭窄部分が形成されるので、さらに、ラビリンスシール18によるシール性を確保することができる。
Further, when the
この発明の効果を確認するために、本件出願人が行った試験について説明する。この試験は、ラビリンスリップの傾斜角度とシール性との関係を明確にするため、ラビリンスリップの傾斜角度と泥水排出性能を検証したものであり、下記の運転条件にて運転し、運転中に下記の泥水を所定時間噴霧し、試験後の軸受内部における泥水の残留状態を確認した。 In order to confirm the effect of the present invention, a test conducted by the applicant will be described. In order to clarify the relationship between the inclination angle of labyrin slip and the sealing performance, this test verified the inclination angle of labyrin slip and muddy water discharge performance, and operated under the following operating conditions. The muddy water was sprayed for a predetermined time, and the residual state of the muddy water in the bearing after the test was confirmed.
(運転条件)
・泥水:関東ローム粉JIS8種10wt%
・軸受回転速度:2000 rpm
・試験時間: 3時間
(試験体)
材質:合成ゴム(アクリロニトリル・ブタジエン・ラバー;略称NBR)
(Operating conditions)
・ Muddy water: Kanto loam powder JIS 8 types 10wt%
・ Bearing speed: 2000 rpm
・ Test time: 3 hours (specimen)
Material: Synthetic rubber (acrylonitrile butadiene rubber; abbreviated NBR)
また、各実施例、比較例のシールリップの構造は、以下に示す通りである。
実施例1:ラビリンスリップ17の傾斜面22と、内輪1の肩部15の外周面24とのなす傾斜角度αが40度に設定されたもの。
実施例2:前記傾斜角度αが10度に設定されたもの。他の構造は実施例1と同様である。
比較例1:図33に示すように、ラビリンスリップ17の傾斜面22と、内輪1の肩部15の外周面24とのなす傾斜角度αが0度、つまり前記傾斜面と前記外周面とが平行に設定されたもの。他の構造は実施例1と同様である。
比較例2:図34に示すように、前記傾斜角度αがマイナス20度、つまりラビリンスリップ17の傾斜面22が外向きに縮径し、肩部15の外周面24に対する傾斜角度が20度に設定されたもの。他の構造は実施例1と同様である。
The structure of the seal lip of each example and comparative example is as shown below.
Example 1: The inclination angle α formed by the
Example 2: The inclination angle α is set to 10 degrees. Other structures are the same as those in the first embodiment.
Comparative Example 1: As shown in FIG. 33, the inclination angle α formed by the
Comparative Example 2: As shown in FIG. 34, the inclination angle α is minus 20 degrees, that is, the
上述のように、傾斜角度αが40度の実施例1、および傾斜角度αが10度の実施例2のいずれの場合も、泥水が残留せず、軸受のシール溝1aに溜まった泥水の排水がされやすいものであった。
しかし、図33に示す前記傾斜角度αが0度の比較例1の場合は、泥水が軸受内部に残留し、泥水が排出されにくいものであった。また、図34に示す傾斜角度αが−20度の比較例2の場合も、比較例1と同様に、泥水が軸受内部に残留し、泥水が排出されにくいものであった。
以上のように、ラビリンスリップ17の傾斜面22の、内輪1の肩部15の外周面24に対する傾斜角度αを規定することにより、泥水が軸受外部に排出されやすくなる。
さらに、この実施形態に係る転がり軸受において、保持器4,59を適用することにより、内輪1のシール溝1aにグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を前述の特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。
As described above, in any of the first embodiment in which the inclination angle α is 40 degrees and the second embodiment in which the inclination angle α is 10 degrees, no muddy water remains and the muddy water collected in the
However, in the case of the comparative example 1 in which the inclination angle α shown in FIG. 33 is 0 degree, the muddy water remains in the bearing and the muddy water is hardly discharged. Further, in the case of Comparative Example 2 in which the inclination angle α shown in FIG. 34 is −20 degrees, as in Comparative Example 1, the muddy water remains inside the bearing and the muddy water is hardly discharged.
As described above, by defining the inclination angle α of the
Furthermore, in the rolling bearing according to this embodiment, by applying the
次に、参考提案例を図35ないし図38と共に説明する。この参考提案例にかかる転がり軸受は、シールリップのシール摺接面への押し付け力を1.6N以上4.0N以下に設定している点で前述した実施形態の場合と相違する。その他の構成は前述した実施形態または参考提案例の場合と同様である。
図35、図36に示すように、接触シール5Bは、芯金5aと弾性部材5bとを有する。この弾性部材5bの芯金5aから先に延びる部分つまり内径部分に、ネック部5cnが設けられている。このネック部5cnの半径方向内径側の先端部分に、シールリップ5dが設けられている。このシールリップ5dは、内輪1の外周面で周方向に延びるシール溝1aの側壁に設けられたシール摺接面1smに、軸方向の外側から押し付けられている。前述したように、前記シールリップ5dのシール摺接面1smへの押し付け力Pは1.6N以上4.0N以下に設定されている。また、シール摺接面1smの表面粗さRmaxは0.5μm以上2.0μm以下、好ましくは1.2μm以下とされている。
Next, a reference proposal example will be described with reference to FIGS. The rolling bearing according to this reference proposal example is different from the embodiment described above in that the pressing force of the seal lip against the seal sliding contact surface is set to 1.6 N or more and 4.0 N or less. Other configurations are the same as in exemplary form status or references proposed example described above.
As shown in FIGS. 35 and 36, the
実施例として、シールリップ5dの押し付け力Pを1.6N以上4.0N以下に設定した図35に示したような深溝玉軸受を用意した。比較例として、シールリップの押し付け力Pと軸方向締め代Lとの比P/Lが4.8N/mm以上8.8N/mm以下で、押し付け力Pを1.6N未満とした同様の深溝玉軸受を用意した。各シールリップの押し付け力Pは、図37に示すように、接触シール5Bを装着した外輪2を圧縮試験機ASの架台KDに水平にセットし、その加圧ヘッドHD1で接触シール5Bのシールリップを、所定の軸方向締め代に相当する垂直変位量だけ押圧したときの荷重を測定することにより求めた。
As an example, a deep groove ball bearing as shown in FIG. 35 in which the pressing force P of the
なお、実施例と比較例の深溝玉軸受は、いずれも図36に示した接触シール5Bのネック部5cnとシールリップ5dを含む径方向長さaとネック部5cnの軸方向厚みbの比a/bを3.2とした。また、シール摺接面1smの表面粗さRmaxは、実施例、比較例のいずれも0.5μm以上1.2μm以下とした。
The deep groove ball bearings of the example and the comparative example both have a ratio a between the radial length a including the neck portion 5cn and the
上述した実施例と比較例の深溝玉軸受を、泥水が噴霧される環境下で回転試験機に取り付け、泥水の軸受空間への浸入量を調査する耐泥水性試験を行った。なお、泥水の浸入量は、試験前後の軸受の質量増加量Wを測定することにより求めた。試験条件は以下の通りである。
・泥水:関東ローム粉JIS8種(泥分濃度5質量%)
・軸受回転速度:2000 rpm
・試験時間: 3時間
The deep groove ball bearings of the above-described examples and comparative examples were attached to a rotating test machine in an environment where muddy water was sprayed, and a muddy water resistance test was conducted to investigate the amount of muddy water entering the bearing space. The amount of muddy water permeation was determined by measuring the mass increase W of the bearing before and after the test. The test conditions are as follows.
・ Muddy water: Kanto loam powder JIS 8 types (
・ Bearing speed: 2000 rpm
・ Test time: 3 hours
図38に上記耐泥水性試験の結果を示す。この図38において、各白丸は実施例の各軸受を表し、各黒丸は比較例の各軸受を表す。シールリップの押し付け力Pを1.6N以上4.0N以下に設定した実施例のものは、いずれも軸受の質量増加量Wが顕著に認められず、優れたシール性を有することがわかる。これに対して、押し付け力Pを1.6N未満としたものは、前記シールリップの押し付け力Pと軸方向締め代Lとの比P/Lが、上記特許文献1に記載された発明の範囲に入っているが、いずれも軸受の質量増加量Wが顕著に認められ、十分なシール性が確保されていない。
FIG. 38 shows the result of the mud water resistance test. In FIG. 38, each white circle represents each bearing of the example, and each black circle represents each bearing of the comparative example. It can be seen that any of the examples in which the pressing force P of the seal lip is set to 1.6 N or more and 4.0 N or less does not show a significant increase in the mass W of the bearing, and has excellent sealing properties. On the other hand, when the pressing force P is less than 1.6 N, the ratio P / L between the pressing force P of the seal lip and the axial tightening allowance L is within the scope of the invention described in
以上説明した転がり軸受の構成によると、シールリップ5dのシール摺接面1smへの押し付け力を1.6N以上に設定することにより、シールリップ5dの締め代を間接的に含むように押し付け力のみを規定して、シールリップ5dのシール摺接面1smへの良好な接触状態を保障し、簡単かつ汎用性のある規定で転がり軸受のシール性を的確に確保できるようにした。さらに、前記シールリップ5dのシール摺接面1smへの押し付け力を4.0N以下に設定することにより、シールリップ5dの締め代が不所望に大きくならず、シールが軸受外側に反ることを回避し、リップ側面5dsとシール摺動面1smとが面接触することを未然に防止することが可能となる。これにより、シール性を良好に保つことができる。シールの剛性は大きいもので、10N/mm、締め代は最大で0.4mmである。
According to the configuration of the rolling bearing described above, by setting the pressing force of the
したがって、この剛性10N/mmに、締め代0.4mmを乗じた上限押し付け力は4.0Nである。シールリップ5dのシール摺接面1smへの押し付け力が4.0Nを超えるとシール性が劣る。また、締め代の上限値として、0.4mmと規定している。逆に、この締め代が0.4mmより大きくなると、シールが軸受外側に反り、リップ側面5dsとシール摺接面1smとが面接触してしまい、シール性が劣ってしまう。
また、シール摺接面1smの表面粗さをRmaxで2.0μm以下、好ましくは1.2μm以下とすることにより、シールリップ5dとの摩擦によるトルク損失の増大を防止できるとともに、シールリップ5dの摩耗を抑制して、シールリップ5dのシール摺接面1smへの押し付け力を安定して保持することができる。さらに、前記シール摺接面1smの表面粗さをRmaxで0.5μm以上に規定することにより、例えば、シール溝を旋削加工する場合の粗さ精度を容易に確保することが可能となる。これにより、製品の歩留まり向上を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
Therefore, the upper limit pressing force obtained by multiplying the rigidity of 10 N / mm by the tightening allowance of 0.4 mm is 4.0 N. When the pressing force of the
Further, by setting the surface roughness of the seal sliding
さらに、この参考提案例に係る転がり軸受において、保持器4,59を適用することにより、内輪1のシール溝1aにグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を前述の特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。
Furthermore, in the rolling bearing according to this reference proposal example , by applying the
1…内輪
1a…シール溝
1b…外側壁
1c…内側壁
1kd…内輪軌道
1sm…シール摺接面
2…外輪
3…玉
4…保持器
4A〜4D…保持器
5…接触シール
5A…シール部材
5B…接触シール
5c,5d…シールリップ
5ca…先端
14…軌道側溝壁
15…肩部
16…主リップ
17…ラビリンスリップ
20…内周面
22…傾斜面
50…ポケット
54…凹み部
54A〜54C…凹み部
PCD…玉配列ピッチ円
Rp,Ri…半径
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記接触シールのシールリップの先端を、前記シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させ、
前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる、内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み部を設けることを特徴とする転がり軸受。 A plurality of balls interposed between the inner and outer rings are held by a cage, a contact seal is fixed to the outer ring, and the tip of the seal lip of the contact seal is brought into contact with the inner wall of a seal groove provided on the outer peripheral surface of the inner ring. , the bearing space between the inner ring and the outer ring tightly sealed in the rolling bearing grease is sealed in the bearing space,
The tip of the seal lip of the contact seal is brought into contact with the inner wall of the seal groove at a contact position lower than the upper end position of the outer wall facing the inner wall of the seal groove;
The cage has pockets for holding a plurality of balls at a plurality of locations in the circumferential direction, and the inner surface of each pocket is closer to the inner diameter side opening edge of the cage than the ball arrangement pitch circle. according to a ring-shaped retainer having a concave curved surface whose diameter, said the inner surface of each pocket, the cage Ru extends cage outer diametric side from an opening edge of the inner diameter side, of the grease into the inner ring of the outer peripheral surface rolling bearing and providing a concave viewed part to eliminate adhesion.
前記シール部材の内周側先端部に、前記主リップとラビリンスリップとを設け、前記主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成し、
前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる、内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み部を設けることを特徴とする転がり軸受。 A plurality of balls interposed between the inner and outer rings are held by a cage, a shoulder is formed between a seal groove formed on a side of the race of the inner ring and an end of the inner ring, and the seal groove A seal member is mounted on the inner peripheral surface of the opposed outer ring, and a main lip that contacts the track-side groove wall of the seal groove and a labyrinth slip protruding above the shoulder portion are provided on the inner peripheral portion of the seal member. only, the rolling rising bearing grease in the bearing space between the inner and outer rings is enclosed,
The main lip and the labyrinth slip are provided at the inner circumferential tip of the seal member, the inner lip is provided on the main lip so as to face the seal groove, and the labyrin slip is formed on the inner circumference of the labyrin slip. Form an inclined surface that gradually expands toward the tip,
The cage has pockets for holding a plurality of balls at a plurality of locations in the circumferential direction, and the inner surface of each pocket is closer to the inner diameter side opening edge of the cage than the ball arrangement pitch circle. according to a ring-shaped retainer having a concave curved surface whose diameter, said the inner surface of each pocket, the cage Ru extends cage outer diametric side from an opening edge of the inner diameter side, of the grease into the inner ring of the outer peripheral surface rolling bearing and providing a concave viewed part to eliminate adhesion.
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