JP5772073B2

JP5772073B2 - 転がり軸受

Info

Publication number: JP5772073B2
Application number: JP2011049059A
Authority: JP
Inventors: 達哉朝見
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-03-07
Also published as: JP2012184814A

Description

本発明は、転がり軸受に関する。

従来、転がり軸受は、固定側の外輪と、回転側の内輪と、この内輪と外輪との間に配置された転動体と、転動体を所定間隔で保持する保持器と、軸受内部に封入したグリース等の潤滑剤の外部への漏洩や、外部から軸受内部への異物の侵入を防止するために、転がり軸受の軸方向端部の周面（内輪と外輪との間の開口部）をシール部材で密封する密封装置とからなる。シール部材は、外輪の内径面の軸方向端部に嵌合装着され、内輪の外径面の軸方向端部に向けて延出し、延出した先端部は内輪との間にラビリンス隙間を形成している。
また、転がり軸受は、省エネルギーの観点から軸受を低トルクで回転させるニーズがあり、シール部材と軸受の内輪との間にラビリンス隙間を形成して非接触とすることによりトルク低減を実現しているものがある。（特許文献１）

特開２０１０−４３６９３号公報

しかしながら、上述の転がり軸受は、例えば、車両に組み込んで使用される場合、車両に組み込む準備として、軸受製造者からの調達時に防塵袋に入れられ数個単位で箱に梱包された軸受を取り出して上部が開放した組立品収納箱に移し替え、軸受が収められた組立品収納箱が車両組立場所の傍に段積みして置かれる。そして、車両組立場所では、作業者が組立品収納箱から転がり軸受を取り出して車両に組み込む。
転がり軸受は、組立品収納箱に収納されているときに、軸受の外周が露出するため周囲の環境によりシール部材と内輪との間のラビリンス隙間から異物が軸受内部へ侵入することがある。そこで、保管時や転がり軸受を使用する装置に組み込み後に初めて固定輪と回転輪とを相対回転させて使用開始（以下、単に「使用開始」という）するまでの間は軸受内部への異物の侵入を防止することが課題となっていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、保管時や転がり軸受を使用開始するまでの間、軸受内部への異物の侵入を確実に防止できる転がり軸受を提供することを目的とする。

請求項１に係る転がり軸受の構成上の特徴は、外径面に軌道面が形成された内輪と、
内径面に軌道面が形成された外輪と、
前記内輪と前記外輪との間の環状空間を密封する密封装置とを備え、
前記内輪及び前記外輪は、いずれか一方が回転輪となり他方が固定輪となり、
前記密封装置は、前記回転輪と前記固定輪との間に配置され、前記固定輪の軌道面側外周の軸方向端部の周面に嵌合装着され、前記嵌合装着側に対向する前記回転輪の軸方向端部に向けて延出し、前記延出側の先端部と前記回転輪の軸方向端部近傍の外周との間にラビリンス隙間が形成される環状のシール部材を有する転がり軸受において、
前記密封装置は、前記シール部材の前記回転輪側先端近傍から前記回転輪方向且つ軸方向外側に向けて延出する延出部が形成され、
前記密封装置は、前記延出部の径方向先端近傍且つ軸方向内側と、前記回転輪の軌道面側外周の軸方向端部の側面又は外周とを密着する環状の粘着層を有し、
前記転がり軸受の前記固定輪と前記回転輪との相対回転時に、前記シール部材と前記回転輪との間の前記粘着層が粘着状態から離反状態になり、前記ラビリンス隙間を形成することである。

請求項１の転がり軸受によれば、固定輪に嵌合装着されるシール部材と回転輪との間のラビリンス隙間が、シール部材の延出部と回転輪の外周とが粘着層により密着して密封できる。また、転がり軸受は、固定輪と回転輪との相対回転時に、密着していた延出部と回転輪とが離反することにより、ラビリンス隙間を確保できる。これにより、転がり軸受は、相対回転時までの間、軸受内部への異物の侵入を確実に防止できる。

請求項２に係る転がり軸受の構成上の特徴は、前記延出部及び／又は前記回転輪は、前記粘着層と接する面の周方向に環状の凹部又は凸部を形成することである。

請求項２の転がり軸受によれば、転がり軸受は、粘着層の粘着面積を小さくして粘着力を低減できるので、固定輪と回転輪との相対回転時に離反しやすい。一方、転がり軸受は、相対回転時までの間は、粘着層が周方向に環状で形成されるので軸受け内部が密封できる。

請求項３に係る転がり軸受の構成上の特徴は、前記延出部は、前記シール部材の前記回転輪側先端の軸方向外側から径方向であって、前記延出部の外側から内方途中まで環状の溝を形成することである。

請求項３の転がり軸受によれば、延出部が環状の溝を形成することにより弾性変形容易となり回転輪への密着が確実になされ軸受け内部が密封できるので、相対回転時までの間は、軸受内部への異物の侵入を防止できる。

本発明によれば、保管時や転がり軸受を使用開始するまでの間、軸受内部への異物の侵入を確実に防止できる転がり軸受を提供することができる。

第１実施形態：本発明の転がり軸受の要部断面図である。第１実施形態：図１における延出部周辺の部分拡大断面図である。第１実施形態：図１における延出部周辺の部分拡大断面図である。第２実施形態：本発明の転がり軸受の延出部周辺の部分拡大断面図である。第３実施形態：本発明の転がり軸受の延出部周辺の部分拡大断面図である。第３実施形態：図５における延出部周辺の部分拡大断面図である。第４実施形態：本発明の転がり軸受の延出部周辺の部分拡大断面図である。

以下、本発明の転がり軸受を具体化した実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の深溝玉軸受１０（転がり軸受）の要部断面図である。深溝玉軸受１０は、内径面に深溝の軌道面１１ａが形成された固定側の外輪１１（固定輪）と、外径面に深溝の軌道面１２ａが形成された回転側の内輪１２(回転輪）と、この内外輪１１，１２の間に配置された複数の玉１３とを備える。

この玉１３は、内輪１２の回転にともなって、内外輪１１，１２の軌道面１１ａ，１２ａ上を転動するようになっている。
また、玉１３は、隣接する玉間に所定間隔が保持されるように公知の保持器１４で保持され、転送面１１ａ，１２ａ上を片寄ったり位置ずれしたりすること無くスムーズに転動できるようになっている。
さらに、深溝玉軸受１０内には、潤滑剤としてグリース等が封入されている。

さらに、外輪１１の内径面の軸方向の両端部であって転送面１１ａの傍らには、外輪シール溝１１ｂが形成され、外輪シール溝１１ｂに環状の密封装置３０の基部が嵌合装着されている。密封装置３０は、金属製の芯金１６に合成ゴムからなり弾性を有するシール部材１５を固着して形成されている。
密封装置３０は、深溝玉軸受１０の径方向の内側、即ち内輪１２の外径面の軸方向端部に向けて延出し、その先端部はシール部材１５のみからなり内輪１２との間にラビリンス隙間１７を構成している。密封装置３０の内面にはシール部材１５から突出するシール凸部１５ａが形成され、シール凸部１５ａは内輪１２との間にラビリンス隙間１７の入口を狭めて構成している。
密封装置３０は、シール部材１５の先端部の軸方向外側から内輪１２方向且つ軸方向外側に向けて延出して延出部１５ｂが形成され、延出部１５ｂを内輪１２の側面に密着させて深溝玉軸受１０の内部を密封している。

これにより、深溝玉軸受１０は、シール部材１５と内輪１２との間にラビリンス隙間１７を構成することで、外部からの異物の侵入を抑制し、シール凸部１５ａによってラビリンス隙間１７の入口が狭められているため潤滑剤の漏洩を抑制している。
また、深溝玉軸受１０は、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間は、延出部１５ｂが内輪１２に密着されて深溝玉軸受１０の内部を密封している。

図２は、第１実施形態の図１における延出部１５ｂ周辺の部分拡大断面図であり、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間の状態を表した図である。深溝玉軸受１０は、シール部材１５の先端部の軸方向外側から内輪１２方向且つ軸方向外側に向けて延出する延出部１５ｂの径方向先端近傍且つ軸方向内側に粘着剤１８（粘着層）が塗布されている。深溝玉軸受１０は、シール部材１５の延出部１５ｂと、内輪１２の側面の粘着部１２ｂとが粘着剤１８により密着されて深溝玉軸受１０の内部を密封している。

これにより、深溝玉軸受１０は、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間、深溝玉軸受１０の内部を密封し確実に異物の侵入を防止することができる。

図３は、第１実施形態の図１における延出部１５ｂ周辺の部分拡大断面図であり、深溝玉軸受１０の使用開始時の状態を表した図である。深溝玉軸受１０は、図１に示す外輪１１に対して内輪１２が相対回転した際に、シール部材１５の延出部１５ｂと、内輪１２の側面の粘着部１２ｂとが粘着剤１８により密着していた状態から、離反し弾性材の復元力により離反した状態を維持する。

これにより、深溝玉軸受１０は、使用開始以降、シール部材１５と内輪１２との間にラビリンス隙間１７を確保できる。
また、深溝玉軸受１０は、使用開始以降、延出部１５ｂに塗布されている粘着剤１８が深溝玉軸受１０の外部（外側）に移るので、深溝玉軸受１０の内部への粘着剤１８の侵入を防止できる。

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の深溝玉軸受１０の延出部１５ｃ周辺の部分拡大断面図であり、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間の状態を表した図である。図２に示す第１実施形態の深溝玉軸受１０との違いは、内輪１２の側面の粘着剤１８と接する面の周方向に環状にへこんだ凹部１２ｄが形成されることである。

深溝玉軸受１０は、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間は、内輪１２の側面の粘着部１２ｂの粘着面が周方向に環状で形成されるので、シール部材１５の延出部１５ｃと、内輪１２の側面の粘着部１２ｂとが粘着剤１８により密着されて深溝玉軸受１０の内部を密封している。
そして、深溝玉軸受１０は、図１に示す外輪１１に対して内輪１２が相対回転した際に、シール部材１５の延出部１５ｃと、内輪１２の側面の粘着部１２ｂとが粘着剤１８により密着していた状態から、内輪１２の側面の粘着部１２ｂと粘着剤１８との粘着面積が小さく粘着力を低減できるので、容易に離反し弾性材の復元力により離反した状態を維持する。

これにより、深溝玉軸受１０は、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間、深溝玉軸受１０の内部を密封し確実に異物の侵入を防止することができる。
また、深溝玉軸受１０は、シール部材１５と内輪１２の側面の粘着部１２ｂとが密着していた状態から、低トルクの相対回転により離反でき、使用開始以降、シール部材１５と内輪１２との間にラビリンス隙間１７を確保できる。
さらに、深溝玉軸受１０は、使用開始以降、延出部１５ｃに塗布されている粘着剤１８が深溝玉軸受１０の外部（外側）に移るので、深溝玉軸受１０の内部への粘着剤１８の侵入を防止できる。

＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態の深溝玉軸受１０の延出部１５ｄ周辺の部分拡大断面図であり、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間の状態を表した図である。図２に示す第１実施形態の深溝玉軸受１０との違いは、延出部１５ｄが、回転輪１２側先端部の軸方向外側から径方向であって、延出部１５ｄの外側から内方途中まで環状の溝１９を有することである。

これにより、深溝玉軸受１０は、延出部１５ｄが溝１９を有することにより弾性変形容易となり内輪１２の側面の粘着部１２ｂへの密着が確実になされ、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間、深溝玉軸受１０の内部を密封し確実に異物の侵入を防止することができる。

図６は、第３実施形態の図５における延出部１５ｄ周辺の部分拡大断面図であり、深溝玉軸受１０の使用開始時の状態を表した図である。深溝玉軸受１０は、図１に示す外輪１１に対して内輪１２が相対回転した際に、シール部材１５の延出部１５ｄと、内輪１２の側面の粘着部１２ｂとが粘着剤１８により密着していた状態から、離反し弾性材の復元力により離反した状態を維持する。

これにより、深溝玉軸受１０は、使用開始以降、シール部材１５と内輪１２との間にラビリンス隙間１７を確保できる。
また、深溝玉軸受１０は、使用開始以降、延出部１５ｄに塗布されている粘着剤１８が深溝玉軸受１０の外部（外側）に移るので、深溝玉軸受１０の内部への粘着剤１８の侵入を防止できる。

＜第４実施形態＞
図７は、第４実施形態の深溝玉軸受１０の延出部１５ｅ周辺の部分拡大断面図である。図２に示す第１実施形態の深溝玉軸受１０との違いは、延出部１５ｅと内輪１２との粘着面の配置が異なることである。

深溝玉軸受１０は、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間は、シール部材１５の先端部の軸方向外側から内輪１２方向且つ軸方向外側に向けて延出する延出部１５ｅの径方向先端近傍且つ軸方向内側に粘着剤１８が塗布されている。深溝玉軸受１０は、シール部材１５の延出部１５ｅと、内輪１２の軌道面側外周の軸方向端部の頂点Ｐ１が環状となる線から外側の外周１２ｃとが粘着剤１８により密着されて深溝玉軸受１０の内部を密封している。

そして、深溝玉軸受１０は、使用開始時、即ち図１に示す外輪１１に対して内輪１２が相対回転した際に、シール部材１５の延出部１５ｅと、内輪の外周１２ｃとが粘着剤１８により密着していた状態から、離反し弾性材の復元力により延出部１５ｆは２点鎖線で示した状態を維持する。

また、深溝玉軸受１０は、使用開始以降、シール部材１５と内輪１２との間にラビリンス隙間１７を確保できる。
さらに、深溝玉軸受１０は、使用開始以降、延出部１５ｆに塗布されている粘着剤１８が深溝玉軸受１０の外部（外側）に移るので、深溝玉軸受１０の内部への粘着剤１８の侵入を防止できる。

また、深溝玉軸受１０は、使用開始以降、延出部１５ｆが深溝玉軸受１０の側面からの突き出し量が小さいため、深溝玉軸受１０を使用する装置への組み込み時に突き出しの影響を減少させることができる。

以上のように、本実施の形態に係る深溝玉軸受１０によれば、深溝玉軸受１０を使用開始するまでの間は、シール部材１５の先端部から延在する延出部１５ｂ〜１５ｆと、内輪１２の粘着部１２ｂ，１２ｃとが粘着剤１８により密着されて深溝玉軸受１０の内部を密封しているので、深溝玉軸受１０の内部への異物の侵入を防止できる。
また、深溝玉軸受１０は、深溝玉軸受１０を使用開始時、即ち外輪１１に対して内輪１２が相対回転した際に、シール部材１５の延出部１５ｂ〜１５ｆと、内輪１２の側面の粘着部１２ｂ，１２ｃとが粘着剤１８により密着していた状態から、離反し弾性材の復元力により離反した状態を維持する。これにより、深溝玉軸受１０は、使用開始以降、シール部材１５と内輪１２との間にラビリンス隙間１７を確保できる。
さらに、深溝玉軸受１０は、深溝玉軸受１０を使用開始以降、シール部材１５の延出部１５ｂ〜１５ｆに塗布されている粘着剤１８が深溝玉軸受１０の外部（外側）に移るので、深溝玉軸受１０の内部への粘着剤１８の侵入を防止できる。
これらにより、深溝玉軸受１０の軌道面の損傷を低減できる。

なお、上記実施形態では、転がり軸受として深溝玉軸受１０を例示したが、しかし、これに限らず、円錐ころ軸受などのころ軸受にも適用可能である。

また、上記実施形態では、転動体としての玉が単列の軸受を例示したが、しかし、これに限らず、転動体が複列の軸受にも適用可能である。

さらに、上記実施形態では、転がり軸受として内輪が回転輪、外輪が固定輪となる構成を例示したが、しかし、これに限らず、外輪が回転輪、内輪が固定輪となる構成の軸受にも適用可能である。

また、上記実施形態では、粘着剤１８がシール部材１５の延出部１５ｃに塗布される構成を例示したが、しかし、これに限らず、内輪１２の粘着部１２ｂに塗布される構成、及び延出部１５ｃと粘着部１２ｂとのいずれにも塗布される構成にも適用可能である。

１０：深溝玉軸受（転がり軸受）、１１：外輪（固定輪）、１１ｂ：外輪シール溝、１２：内輪（回転輪）、１２ｂ，１２ｃ：粘着部、１２ｄ：凹部、１３：玉、１４：保持器、１５：シール部材、１５ａ：シール凸部、１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ：延出部、１６：芯金、１７：ラビリンス隙間、１８：粘着剤（粘着層）、１９：溝、３０：密封装置、Ｈ１：法線方向、Ｐ１：頂点

Claims

外径面に軌道面が形成された内輪と、
内径面に軌道面が形成された外輪と、
前記内輪と前記外輪との間の環状空間を密封する密封装置とを備え、
前記内輪及び前記外輪は、いずれか一方が回転輪となり他方が固定輪となり、
前記密封装置は、前記回転輪と前記固定輪との間に配置され、前記固定輪の軌道面側外周の軸方向端部の周面に嵌合装着され、前記嵌合装着側に対向する前記回転輪の軸方向端部に向けて延出し、前記延出側の先端部と前記回転輪の軸方向端部近傍の外周との間にラビリンス隙間が形成される環状のシール部材を有する転がり軸受において、
前記密封装置は、前記シール部材の前記回転輪側先端近傍から前記回転輪方向且つ軸方向外側に向けて延出する延出部が形成され、
前記密封装置は、前記延出部の径方向先端近傍且つ軸方向内側と、前記回転輪の軌道面側外周の軸方向端部の側面又は外周とを密着する環状の粘着層を有し、
前記転がり軸受の前記固定輪と前記回転輪との相対回転時に、前記シール部材と前記回転輪との間の前記粘着層が粘着状態から離反状態になり、前記ラビリンス隙間を形成することを特徴とする転がり軸受。
前記延出部及び／又は前記回転輪は、前記粘着層と接する面の周方向に環状の凹部又は凸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。
前記延出部は、前記シール部材の前記回転輪側先端の軸方向外側から径方向であって、前記延出部の外側から内方途中まで環状の溝を形成することを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の転がり軸受。