JP4953022B2 - 軸受用密封装置 - Google Patents
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(1)主シールリップとは別に副シールリップが付加されることで、内外輪間の摩擦摺動部が増えるので、軸受トルクが増大し高速回転性能に支障をきたす懸念がある。特に、防水性向上のため副シールリップのアキシャル方向の締め代を増加させると、シールの摺動摩擦がさらに高くなり、トルク増大の問題が著しくなる。
(2)特許文献2において副シールリップは先端面が平坦に形成され、ラジアル方向外向きに傾斜した形で、該先端面で内輪側スリンガに摺接している。このような構造では、外輪回転に伴なう遠心力により副シールリップが弾性変形したとき先端面が内輪側スリンガから浮き上がりやすく、比較的低速回転の状態でもシール性が悪化しやすくなる。特に、河川中を水没しながら走行するような場合においては、走行速度が低くても副シールリップの密閉性が損なわれやすく、周囲に充満する水が軸受中に急速に浸透してしまう不具合につながりやすい。
内外輪間に形成される転動体配置空間の環状の開口をアキシャル方向に遮る形で配置され、ラジアル方向内周縁部が内輪のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合する内輪側スリンガと、
内輪側スリンガに対しアキシャル方向内側にアキシャルシール隙間を形成する形で対向配置され、ラジアル方向外周縁部が外輪のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合するとともに、ラジアル方向内周縁側に内輪のアキシャル方向端部外側に摺接する弾性高分子材料からなる主シールリップが形成され、また、内輪側スリンガとの対向面をアキシャル基面として、該アキシャル基面から延出して先端部が内輪側スリンガのアキシャル方向内面に摺接する副シールリップが形成された摺動シール部とを備え、
副シールリップはリップ先端部に摺接エッジが形成され、内輪側スリンガを省略した仮想的な非変形状態において、摺接エッジが内輪側スリンガの内面位置よりもアキシャル方向において一定距離外側に位置するようになっており、内輪側スリンガの内面に対しリップ先端部が、摺接エッジを当接開始側とする形でラジアル方向内周面に円環帯状の摺接面を形成しつつ弾性屈曲変形する形で当接し、
外輪の回転に伴なう遠心力により副シールリップがアキシャル基面側に倒れる形で弾性変形するとともに、リップ先端部が内輪側スリンガとの間に形成する円環帯状の摺接面のラジアル方向幅を、遠心力が大きくなるほど摺接エッジに向けて縮小させるようにしたことを特徴とする。
(1)副シールリップの摺接面が円環帯状に形成され、軸受の回転速度が増すほど、その遠心力により摺接面の幅が半径方向に縮小するので、摺動摩擦を効果的に軽減でき、高速回転時の軸受トルク増大を防止することができる。
(2)副シールリップは、遠心力がある程度大きくなっても、摺接面の幅が縮小するのみで摺接状態を維持でき、副シールリップが内輪側スリンガから浮き上がる不具合を生じにくい。また、スリンガ内面の法線方向に先端側から面当たりするのではなく、摺接エッジから線当たりする形で弾性屈曲変形しつつ円環帯状の摺接面を形成するので、遠心力により摺接面の幅が多少縮小しても密封性が損なわれにくい(また、遠心力により跳ね飛ばすことで、水等の浸入阻止効果が高められていることにも留意すべきである)。そして、河川中を水没しながら走行するような場合においては、遠心力の低下に伴い摺接面の幅が十分大きくなり副シールリップの密閉性を強化できるので、周囲に充満する水が軸受中に浸透する不具合を効果的に防止できる。
3 内輪
4 外輪
7 軸受用密封装置
8 摺動シール部
8b アキシャル基面
9 主シールリップ
94 副シールリップ
94a ラジアル方向内周面
94a’ 摺接面
94e 摺接エッジ
94t リップ先端部
10 内輪側スリンガ
15 転動体配置空間
15a 環状の開口
17 アキシャルシール隙間
Claims (4)
- 外輪回転で使用されるラジアル軸受の密封装置であって、
前記内外輪間に形成される転動体配置空間の環状の開口をアキシャル方向に遮る形で配置され、ラジアル方向内周縁部が前記内輪のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合する内輪側スリンガと、
前記内輪側スリンガに対しアキシャル方向内側にアキシャルシール隙間を形成する形で対向配置され、ラジアル方向外周縁部が前記外輪のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合するとともに、ラジアル方向内周縁側に前記内輪のアキシャル方向端部外側に摺接する弾性高分子材料からなる主シールリップが形成され、また、前記内輪側スリンガとの対向面をアキシャル基面として、該アキシャル基面から延出して先端部が前記内輪側スリンガのアキシャル方向内面に摺接する副シールリップが形成された摺動シール部とを備え、
前記副シールリップはリップ先端部に摺接エッジが形成され、前記内輪側スリンガを省略した仮想的な非変形状態において、前記摺接エッジが前記内輪側スリンガの内面位置よりもアキシャル方向において一定距離外側に位置するようになっており、前記内輪側スリンガの内面に対し前記リップ先端部が、前記摺接エッジを当接開始側とする形で前記ラジアル方向内周面に円環帯状の摺接面を形成しつつ弾性屈曲変形する形で当接し、
前記外輪の回転に伴なう遠心力により前記副シールリップが前記アキシャル基面側に倒れる形で弾性変形するとともに、前記リップ先端部が前記内輪側スリンガとの間に形成する前記円環帯状の摺接面のラジアル方向幅を、前記遠心力が大きくなるほど前記摺接エッジに向けて縮小させるようにしたことを特徴とする軸受用密封装置。 - 前記副シールリップは、ラジアル方向内周面の母線方向にて前記アキシャル基面からの立ち上がり起点位置から前記摺接エッジに至る寸法として規定したリップ長が、前記アキシャル基面との交差面のラジアル方向寸法として規定したリップ基端厚さよりも大きく調整されてなる請求項1記載の軸受用密封装置。
- 前記副シールリップの先端面が平坦面又は段付形状とされてなる請求項1又は請求項2に記載の軸受用密封装置。
- 前記副シールリップの前記リップ先端部は、軸受回転軸線を含む断面において鋭角状に先細りとなる形状とされてなる請求項1記載の軸受用密封装置。
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