JP6452341B2 - シール付き転がり軸受 - Google Patents

Description

本発明は、シール付き転がり軸受に関する。

従来の転がり軸受に使用されるシールとして、針状ころ軸受のシェルの軸方向一端部又は両端部にそれぞれ配置され、内径側にシールリップを有するものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

例えば、特許文献１に記載のシェル形ころ軸受では、シェルは、有底円筒形状にプレス成型され、段付の薄肉に形成した開口側を屈曲してつば部を形成し、浸炭焼入を行って硬化する。そして、シェルの内部に、針状ころと保持器を装着し、さらに芯金を有しないシールの外径を縮径させて、つば部をくぐらせて、シェルに装着している。

また、特許文献２に記載のシェル形ころ軸受では、一方のつば部が形成されたシェルに対して保持器やころ、シール部材を組み込んだ後に、シェルの薄肉の端部を曲げ加工（カール）することで、他方のつば部を形成する。

特許第４３８０２６２号公報 特開２００４−２９３６２０号公報

ところで、上記特許文献１、２に記載の内径側にシールリップを有するシールでは、軸回転で使用される場合には、設計の意図した接触状況を維持できるためシール性を確保できるが、外輪回転（シェル回転）で使用される場合には、内径側にあるシールリップが遠心力により径方向外側に変形するため、シール性が低下してしまっていた。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸回転及び外輪回転の両方の使用条件においてシール性を確保することができるシール付き転がり軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）複数のころと、複数のころの軌道面を内周面に有する円筒部と、円筒部の軸方向両端部に径方向内側に延びる一対のつば部と、からなる外輪と、環状のシールと、を備えるシール付き転がり軸受であって、シールは、シール付き転がり軸受に挿入される軸部材と外輪の内周面との間を密封するものであって、円環状に形成した芯金と、芯金に固着されて軸部材と共回りするシール基部と、シール基部から径方向外側且つ軸方向外側、あるいは、径方向外側且つ軸方向内側に延び、外輪の内周面と接触するシールリップと、を有し、芯金の内周及び外周にシール基部が配置され、芯金の外周に配置されたシール基部からシールリップは延び、芯金の径方向上においてシール基部と軸部材との間に空隙が設けられることを特徴とするシール付き転がり軸受。

本発明によれば、シールは、シール付き転がり軸受に挿入される軸部材と外輪の内周面との間を密封するものであって、円環状に形成した芯金と、芯金に固着されて軸部材と共回りするシール基部と、シール基部から径方向外側且つ軸方向外側、あるいは、径方向外側且つ軸方向内側に延び、外輪の内周面と接触するシールリップと、を有し、芯金の内周及び外周にシール基部が配置され、芯金の外周に配置されたシール基部からシールリップは延び、芯金の径方向上においてシール基部と軸部材との間に空隙が設けられるため、軸回転及び外輪回転の両方の使用条件においてシール性を確保することができる。

本発明に係るシール付き転がり軸受の第１実施形態を説明する断面図である。 図１に示すシールの周辺の拡大断面図である。 本発明に係るシール付き転がり軸受の第２実施形態を説明する拡大断面図である。

以下、本発明に係るシール付き転がり軸受の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して、本発明に係るシール付き転がり軸受の第１実施形態について説明する。

本実施形態の転がり軸受１０は、針状ころ軸受であり、図１に示すように、円筒部２１を有するシェル（外輪）２０と、シェル２０に組み込まれる複数の針状ころ１１と、複数の針状ころ１１を周方向に略等間隔に保持する保持器１２と、シェル２０の内周面の軸方向両端部にそれぞれ配置される環状のシール３０と、を備える。

シェル２０の材料としては、冷間加工性の良いＳＰＣＣなどの低炭素鋼が挙げられる。針状ころ１１の材料としては、ＳＵＪ２などが挙げられる。保持器１２の材料としては、冷間加工性の良いＳＰＣＣなどの低炭素鋼が挙げられる。

シェル２０の円筒部２１の内周面は、複数の針状ころ１１が転動する軌道面２１ａである。円筒部２１の軸方向両端部には、径方向内側に延びる一対のつば部２２がそれぞれ形成されている。本発明のつば部２２の加工方法は、任意であるが、通常、一方のつば部２２が深絞り加工によって形成され、他方のつば部２２がホットカール又はコールドカールによって形成される。なお、本実施形態では、シェル２０の軸方向両端部が開口しているが、これに限定されず、一方の軸方向端部が閉塞されていてもよい。この場合、開口している側のみにシール３０が配置される。

シール３０は、図２に示すように、鋼板などの金属板を円環状に形成した芯金３１と、ゴムやエラストマーなどの弾性材料からなり、芯金３１に固着されて、軸方向外側に延びる円環状のシール基部３２と、径方向外側且つ軸方向外側に傾斜して延び、シェル２０の円筒部２１の内周面に接触するシールリップ３３と、を備える。

シール基部３２の内径は、軸受１０内に挿入される軸部材Ｓの外径よりも小さく設置されており、軸部材Ｓが挿入されるとシール基部３２は弾性変形する。そのため、軸部材Ｓが回転するときには、シール基部３２は軸部材Ｓと共回りする。なお、軸部材Ｓが回転しない外輪回転で使用される場合、軸部材Ｓと共にシール基部３２も回転しないので、このような場合であっても、軸部材Ｓと共回りすると表現する。

このように構成された転がり軸受１０では、外輪回転で使用された場合、シール３０が回転せず、シールリップ３３に遠心力が作用しないため、設計の意図した接触状況を維持でき、シール性を確保することができる。また、軸回転で使用された場合、シール３０が回転して、シールリップ３３が遠心力により径方向外側に変形するため、シール性を向上することができる。従って、軸回転及び外輪回転の両方の使用条件においてシール性を確保することができる。

以上説明したように、本実施形態の転がり軸受１０によれば、シール３０が、径方向外側且つ軸方向外側に延び、シェル２０の内周面と接触するシールリップ３３を有するため、軸回転及び外輪回転の両方の使用条件においてシール性を確保することができる。

（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明に係るシール付き転がり軸受の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一或いは同等符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態では、図３に示すように、上記シール３０の代わりにシール５０が使用されている。このシール５０は、ゴムやエラストマーなどの弾性材料からなり、軸方向に沿って形成されるシール基部５１と、シール基部５１の軸方向外端部から径方向外側且つ軸方向外側に傾斜して延びるシールリップ５２と、を有する。そして、シールリップ５２は、シェル２０の円筒部２１の内周面に接触する。なお、シール基部５１に芯金が内蔵されていてもよい。

シール基部５１の内径は、軸受１０内に挿入される軸部材Ｓの外径よりも小さく設定されており、軸部材Ｓが挿入されるとシール基部５１は弾性変形する。そのため、軸部材Ｓが回転するときには、シール基部５１は軸部材Ｓと共回りする。なお、軸部材Ｓが回転しない外輪回転で使用される場合、軸部材Ｓと共にシール基部５１も回転しないので、このような場合であっても、軸部材Ｓと共回りすると表現する。

このように構成された転がり軸受１０では、外輪回転で使用された場合、シール５０が回転せず、シールリップ５２に遠心力が作用しないため、設計の意図した接触状況を維持でき、シール性を確保することができる。また、軸回転で使用された場合、シール５０が回転して、シールリップ５２が遠心力により径方向外側に変形するため、シール性を向上することができる。従って、軸回転及び外輪回転の両方の使用条件においてシール性を確保することができる。

以上説明したように、本実施形態の転がり軸受１０によれば、シール５０が、径方向外側且つ軸方向外側に延び、シェル２０の内周面と接触するシールリップ５２を有するため、軸回転及び外輪回転の両方の使用条件においてシール性を確保することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、シール３０，５０は、シェル２０の軸方向両端部に配置されているが、これに限定されず、軸方向一端部に配置されていてもよい。
また、上記実施形態では、転がり軸受として、単列の転がり軸受を採用したが、これに限定されず、複列以上の転がり軸受を採用してもよい。
また、上記実施形態では、保持器を用いた転がり軸受について説明したが、保持器を持たない転がり軸受の場合にも、同様の効果を得ることができる。
また、上記実施形態では、外側シールリップは、径方向外側且つ軸方向外側に延びているが、径方向外側且つ軸方向内側に延びていても、同様の効果を得ることができる。
また、軸部材と共回りするシール基部と、このシール基部から径方向外側且つ軸方向外側に延び、外輪の内周面と接触するシールリップと、を有する形状のシールを用いた転がり軸受であれば、上記実施形態のシール形状に限らず、同様の効果を得ることができる。

１０ 転がり軸受
１１ 針状ころ
１２ 保持器
２０ シェル（外輪）
２１ 円筒部
２２ つば部
３０ シール
３１ 芯金
３２ シール基部
３３ シールリップ
５０ シール
５１ シール基部
５２ シールリップ
Ｓ 軸部材

Claims (1)

1. 複数のころと、
   前記複数のころの軌道面を内周面に有する円筒部と、前記円筒部の軸方向両端部に径方向内側に延びる一対のつば部と、からなる外輪と、
   環状のシールと、を備えるシール付き転がり軸受であって、
   前記シールは、前記シール付き転がり軸受に挿入される軸部材と前記外輪の内周面との間を密封するものであって、円環状に形成した芯金と、前記芯金に固着されて前記軸部材と共回りするシール基部と、前記シール基部から径方向外側且つ軸方向外側、あるいは、径方向外側且つ軸方向内側に延び、前記外輪の内周面と接触するシールリップと、を有し、
   前記芯金の内周及び外周に前記シール基部が配置され、前記芯金の外周に配置された前記シール基部から前記シールリップは延び、
   前記芯金の径方向上において前記シール基部と前記軸部材との間に空隙が設けられることを特徴とするシール付き転がり軸受。

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