JPH0384218A - 密封形転がり軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、密封形転がり軸受の改良に関する。

〔従来の技術〕

密封形転がり軸受にあっては、固定軌道輪である例えば
外輪と、回転軌道輪である例えば内輪との両軌道輪の互
いに対向する側の端部周面に、周溝（シールみぞ）を有
し、固定軌道輪側の周溝にシール体の一方の周縁部を固
定し、回転軌道輪側の周溝にはシール体の反固定側とな
る周縁部を接触又は非接触に臨ませて、周溝との間にシ
ール部を形成している。

このような従来の密封形転がり軸受においては、上記の
周溝は、旋削加工した後に熱処理を施して形成されてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしシール部の周溝の加工が、加工精度の粗い旋削加
工と、熱変形を伴う熱処理とでなされているため、周溝
仕上げ面の粗さ１周溝の寸法精度。

周溝の真円度、転動体軌道面に対する周溝の同軸度等が
良好ではないうえに、加工時のぼりや熱処理時のスラッ
ジの残留等がある。そのため接触形のシールの場合はシ
ール摩擦トルクのばらつき、非接触形のシールの場合は
シールラビリンスのばらつきが大きく、更にはシール体
のかしめ不良、挿入力過大や反対に抜は力の低下、密封
性能の低下、騒音、振動等の現象を生じ、また音響寿命
も短いという問題を抱えていた。

本出願人は、上記の問題を解決するため鋭意研究を進め
、その結果、旋削加工後に熱処理された回転軌道輪の周
溝を、更にその軌道面の研削加工と同時に研削加工する
ことが有効であることが判明した。これにより、シール
面となる回転軌道輪の周溝の仕上げ面の粗さ１寸法精度
、真円度、転動体軌道面との同軸度等が良好となり、そ
の結果従来の旋削加工のみの場合に比べて、接触シール
においては摩擦トルクが低減され、非接触シールにおい
てはシールラビリンスのばらつきが減り、且つ密封性能
が改善された。

しかしながら、近時、例えばＶＴＲ或いはコンピュータ
等の用途に密封形転がり軸受が多用されるにようになり
、その場合にはより一層高レベルでの低トルク、低騒音
２低振動、長期音響寿命が必要とされるに到り、上記の
改善では必ずしも満足が得られないという問題点が生じ
てきた。

そこで本発明は、上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、回転軌道輪のみ
ならず固定軌道輪の周溝についても同時研削を行って、
仕上げ面の粗さ１寸法精度。

真円度、転動体軌道面との同軸度等を改善することによ
り、より高レベルで低トルク、低騒音、低振動、長期音
響寿命の密封形転がり軸受を提供して上記従来の問題点
を解決することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、一方の軌道輪の軌
道と、他方の軌道輪の軌道との間に複数個の転動体を有
し、前記両軌道輪の互いに対向する側の端部周面に、内
側壁とこれに続く底壁および外側壁を有する断面がほぼ
Ｕ形状の周溝を有し、該周溝の一方の側にシール体の一
方の周縁部を固定し、反固定側となる他方の周縁部を前
記他方の周溝に臨ませて該周溝との間に接触又は非接触
のシール部を形成してなる密封形転がり軸受において、
軌道輪の周溝およびこれに続く外側および内側が軌道の
仕上げ研削時に、前記軌道を研削する研削砥石によって
同時に研削仕上げされていることを特徴とする。

シール体は弾性体を主体とし、芯金によって補強されて
おり、かつ反固定側の周縁部が前記弾性体による少なく
とも半径方向に延びたリップと軸方向に延びたリップを
有するものとすることができる。

また、シール体は薄金属板のプレス成形によって形成さ
れており、かつ反固定側の周縁部と周溝との間に非接触
のシール部を形成してなるものとすることもできる。

また、シール体のシールリップのうち少なくとも１つが
周溝の一部と接触しているものとしたり、またはシール
リップが周溝と非接触でシール部を形成するものとする
ことができる。

また、周溝の外側壁の傾斜角は２０〜５５゜内側壁の傾
斜角は２０〜４０”の範囲とすることができる。

〔作用〕

内外の軌道輪の周溝およびこれに続く外側および内側を
、軌道の仕上げ研削時に軌道を研削する研削砥石によっ
て同時に研削仕上げすることにより、旋削加工時のぼり
や熱処理時のスラッジの残留等を完全に除去し、軸受内
を全面的に清浄化することができる。

これにより、騒音、振動の低減、音響寿命の延長が達成
される。

また、周溝仕上げ面の粗さ９周溝の寸法精度。

周溝の真円度、転動体軌道面に対する周溝の同軸度等を
従来より大幅に改善することができる。

これにより、密封性能の向上、及びシール体のかしめ不
良や挿入力過大、抜は力の低下の解消等が実現される。

更には、周溝の寸法の安定化で接触形シールにおけるシ
ール締め代を可及的に小さくできてシール摩擦の低減ひ
いては軸受の低トルク化が達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図とともに説明する。

第１図、第２図は本発明の第１実施例を示し、密封旋転
がり軸受である密封形玉軸受に適用したものである。一
方の軌道輪である外輪１の軌道２と、他方の軌道輪であ
る内輪３の軌道４との間に、転動体として複数個の玉５
を有している。６は保持器である。

両軌這輪１，３は、互いに対向する側の端部周面に、そ
れぞれ断面がほぼＵ形状の周溝７を有している。この周
溝７は、軸受内部に向かって角度θ°傾斜した内側壁８
と、この内側壁８に続く底壁９と、この底壁９に続く外
側壁１０とを有している。上記周溝７の外側壁１０の外
側は、外側溝肩１１を経て軌道輪の側面１２に続いてい
る。−方、周溝７の内側壁８の内側は、内側溝肩１３を
経て軌道２（外輪１の場合）または軌道４（内輪３の場
合）に続いている。このように形成された周溝７にリン
グ状のシール体Ｓが取付けられている。

すなわち、外輪１の周溝７はシール溝７Ａであってシー
ル体Ｓの外周側の周縁部が圧入固定されている。反固定
側となるシール体Ｓの内周側の周縁部は、他方の周溝で
ある内輪３の周溝７に臨ませてあり、その周溝７の面（
シール面）１４との間に非接触のラビリンスシール部１
５を形成している。

上記外輪１の周溝７（すなわちシール溝７Ａ）およびこ
れに続く外側溝肩１１および内側溝肩１３は、軌道２と
共に予め旋削加工され、その後熱処理されている。そし
て、更に外輪の軌道２の軌道面を研削加工する際に、同
時に研削仕上げ加工されている。すなわち、軌道２２周
溝７．外側溝肩１１．内側溝肩１３、軌道輪の側面１２
の一部は、総形研削砥石を用いて同時に研削加工したも
のである（第２図中、×印の部分）。

同様に、内輪３の軌道４９周溝７．外側溝肩１１、内側
溝肩１３についても、総形研削砥石を用いて同時に研削
加工されている。

この実施例のシールは非接触シールである。シール体Ｓ
は、ゴム等の弾性体２０を主体とし、芯金２１によって
補強されている。その固定側の周縁部は外輪１のシール
溝７Ａ内に圧入され、弾性体２０のつぶし代を溝の内側
壁８と外側壁１０とに圧接して固定されている。一方、
反固定側の周縁部には、弾性体２０を半径方向に延設し
てなるリップ２２と、軸方向に延設してなるリップ２３
とを有している。もっとも、このリップ２２．２３に限
られず、更に他のリップを斜め方向などに延設してあっ
てもよい。

リップ２２．２３を有するシール体Ｓの先端部＆：！、
内輪３のシール面とラビリンスシール部１５のすきまを
介して非接触で対向している。

上記内外輪の周溝７は、いずれも周溝の外側壁１０の傾
斜角αが２０〜５５゛の範囲内であり、かつ内側壁８の
傾斜角θが２０〜４０”の範囲内となるように形成され
ている。これは、傾斜角αまたはθが２０”を下回ると
、総形研削砥石による研削時に、周溝の内側壁８または
外側壁１０と研削砥石との接触面が過大となり、その結
果研削焼けが生じたり、研削砥石の寿命低下をきたすか
らである。また、外側壁１０の傾斜角αが５５゜を越え
ると外側溝肩１１が形成されず、一方円側壁８の傾斜角
θが４０”を越えると内側溝肩１３が狭小になり軌道２
または４と接近し過ぎるためである。

次に作用を説明する。

この軸受のシール溝およびシール面を形成する周溝７お
よびこれに続く外側と内側とが、総形研削砥石により、
外輪１にあっては軌道２の研削と同時に、また内輪３に
あっては軌道４の研削と同時に研削加工仕上げされてい
る。そのため、従来の旋削加工のみとは異なり、ぼりゃ
熱処理時のスラッジが完全に除去されて清浄度が著しく
向上した。従来はスラッジが潤滑グリースに混入して、
それが軸受の使用中に徐々に軌道と転動体との接触部に
侵入して異音発生の原因ともなっていたが、その原因が
取り除かれた結果、音響寿命の向上が実現された。

また、シール溝およびシール面の仕上げ精度が旋削のみ
に比し大幅に向上すると共に、周溝７と軌道２または４
との同軸度が向上し、更に従来の熱処理変形による寸法
変化や真円度不良、振れや偏心、寸法のばらつきなどの
不具合が解消されて寸法が安定し、周溝７の最適形状寸
法が設定可能となった。その結果、シール溝としての外
輪１の周溝７内へのシール体Ｓを圧入固定する際の挿入
力の過大とか、−旦固定したシール体Ｓの抜は力低下等
の、従来発受けられた不具合が解決された。

一方、内輪３の周溝７のシール面１４とこれに対向する
シール体Ｓのシールリップ２２．２３との間に形成され
るラビリンスシール部１５のすきまを可及的に小さくか
つ安定に形成することが可能となった。その結果、シー
ル体Ｓによる密封性能を大きく向上させることができた
。

第３図に本発明の第２実施例を示す。

この実施例は、同じく非接触シールであるシールド軸受
に適用したものであり、シール体Ｓが薄金属板のブレス
成形によって形成されている。

その他の構成および作用効果については、上記第１実施
例のものとほぼ同様であるが、この実施例のよればシー
ルＳが低コストで量産可能であり、低価格な密封旋転が
り軸受を提供できるという利点がある。

第４図に本発明の第３実施例を示す。

この実施例は、接触形シール軸受に適用したものである
。シール体Ｓは、第１実施例のものと同じくゴム等の弾
性体２０を主体とし、芯金２１によって補強されていて
、その固定側の周縁部は外輪ｌのシール溝７Ａ内に圧入
固定されている。−方、反固定側の周縁部には、弾性体
２０を延設してなる複数のシールリップ３０，３１，３
２．３３が設けられている。これらの複数のシールリッ
プのうちの少なくとも１つ、この実施例では主リップ３
２が、シール面である内輪３の周溝７の一部、この場合
は内側壁８と接触している。

更に詳説すると、主リップ３２と内輪の周溝７の内側壁
８とはしめしろを小さくして軽く接触させる。この主リ
ップ３２の接触によるシールの変形で、周溝の外側壁１
０と副リップ３１の傾斜壁３４との間のラビリンスＲ１
，および周溝の内側壁８の肩口８Ａと副リップ３３との
間のラビリンスＲ２とが、主リップ３２の未変形の場合
より更に狭くなって密封効果を向上させるようにしであ
る。

シール体Ｓの腰を弱くするため、シール基部３４の厚さ
を薄く且つ長さを長くすることが好ましい。また、リッ
プ３０．３１，３２．３３を有するシール部が周溝７内
を一杯に満たすことにより、軸受外からの塵埃の侵入を
有効に阻止することができる。

その他の部分の構成は、外輪１、内輪３ともその周溝７
およびこれに続く外側溝肩１１．内側溝肩１３が軌道２
または４の仕上げ研削時に、それら軌道を研削する研削
砥石によって同時に研削仕上げされており、上記第１実
施例のものと同様である。したがって、この周溝７の構
成に伴う上記第１実施例の場合の作用効果は、この実施
例の場合にもすべて適用される。

更に加えて、このような接触形シールにあっては、研削
仕上げされた周溝７の寸法が安定しばらつきがないから
、シールリップ３２のしめしるも安定している。そのた
めしめしろを小さくしても高いシール性能が確保される
。その結果、シール抵抗が低減され、高速にも有効に適
用できる。

なお、上記各実施例では、軸受の両側にシールを設けた
両シール軸受の場合を述べたが、片側にのみシールを設
けた片シール軸受にも適用可能である。

また、玉軸受の他、ころ軸受でもよい。

また、軸受側面の研削については、必ずしも必要とはさ
れない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、接触又は非接触
のシール部を形成してなる密封形転がり軸受において、
軌道輪の周溝およびこれに続く外側および内側が、軌道
の仕上げ研削時に軌道を研削する研削砥石によって同時
に研削仕上げされている構成とした。

そのため、シール部の周溝の加工が加工精度の粗い旋削
加工とその後の熱処理とでのみなされている従来の密封
形転がり軸受に比し、周溝仕上げ面の粗さ１周溝の寸法
精度９周溝の真円度、転動体軌道面に対する周溝の同軸
度等が大きく改善され、かつ加工時のぼりや熱処理時の
スラッジの残留等が完全に除去され、その結果、騒音、
振動の低減、音響寿命の延長、接触形シールにおけるシ
ール摩擦の低減ひいては軸受の低トルク化が遠戚される
という効果が得られた。更に、密封性能の向上、及びシ
ール体のかしめ不良や挿入力過大。

抜は力の低下の解消等が実現されるという効果を得るこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の密封形転がり軸受の第１実施例の要部
横断面図、第２図は第１図の部分拡大図、第３図は第２
実施例の部分拡大図、第４図は第３実施例の部分拡大図
である。 図中、１は外輪、２はその軌道、３は内輪、４はその軌
道、５は転動体、７は周溝、８は内側壁、９は底壁、１
０は外側壁、１１は外側溝肩、１３は内側溝肩、Ｓはシ
ール体、１５は非接触のシール部（ラビリンスシール部
）、２０は弾性体、２１は芯金、 ２２゜ ２３゜ ３０゜ ３１゜ ３２゜ ３ はり ツブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一方の軌道輪の軌道と、他方の軌道輪の軌道との
   間に複数個の転動体を有し、前記両軌道輪の互いに対向
   する側の端部周面に、内側壁とこれに続く底壁および外
   側壁を有する断面がほぼＵ形状の周溝を有し、該周溝の
   一方の側にシール体の一方の周縁部を固定し、反固定側
   となる他方の周縁部を前記他方の周溝に臨ませて該周溝
   との間に接触又は非接触のシール部を形成してなる密封
   形転がり軸受において、 軌道輪の周溝およびこれに続く外側および内側が軌道の
   仕上げ研削時に、前記軌道を研削する研削砥石によって
   同時に研削仕上げされていることを特徴とする密封形転
   がり軸受。（２）一方の軌道輪が外輪で、他方の軌道輪
   が内輪である請求項（１）に記載の密封形転がり軸受。 （３）シール体が弾性体を主体とし、芯金によって補強
   されており、かつ反固定側の周縁部が前記弾性体による
   少なくとも半径方向に延びたリップと軸方向に延びたリ
   ップを有する請求項（１）または（２）に記載の密封形
   転がり軸受。 （４）シール体が薄金属板のプレス成形によって形成さ
   れており、かつ反固定側の周縁部と周溝との間に非接触
   のシール部を形成してなる請求項（１）または（２）に
   記載の密封形転がり軸受。 （５）シール体のシールリップのうち少なくとも１つが
   、周溝の一部と接触している請求項（３）に記載の密封
   形転がり軸受。 （６）シール体のシールリップが、周溝と非接触でシー
   ル部を形成してなる請求項（３）に記載の密封形転がり
   軸受。 （７）周溝の外側壁の傾斜角が２０〜５５°、内側壁の
   傾斜角が２０〜４０°の範囲である請求項（１）に記載
   の密封形転がり軸受。