JPH0835525A - 総玉軸受の密封構造 - Google Patents

総玉軸受の密封構造

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JPH0835525A
JPH0835525A JP6174969A JP17496994A JPH0835525A JP H0835525 A JPH0835525 A JP H0835525A JP 6174969 A JP6174969 A JP 6174969A JP 17496994 A JP17496994 A JP 17496994A JP H0835525 A JPH0835525 A JP H0835525A
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JP
Japan
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bearing
ring
shield plate
ball bearing
rings
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JP6174969A
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English (en)
Inventor
Hiromitsu Kondo
博光 近藤
Michiyoshi Ishimaru
路芳 石丸
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/767Sealings of ball or roller bearings integral with the race
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/72Sealings
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールド板を設置することが困難な軸受に、
安定したシール効果を付与する。 【構成】 内輪(1)の肩部(7a)を外輪側に向けて延
設すると共に、外輪(2)の肩部(7b)を内輪側に向け
て延設し、延設した両肩部(7a)(7b)の外径面と内径
面との間に環状のシール隙間dを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、保持器を具備しない総
玉軸受の密封構造に関する。
【0002】
【従来の技術】潤滑剤としてグリースを使用する一般的
な保持器付き軸受では、グリースの飛散防止等のため、
図8に示すように、軸受の両側面に金属性のシールド板
(15)を設ける場合がある。
【0003】近年、クリーンルーム等の高清浄環境下で
使用される軸受では、軸受からの発塵を抑えるために、
密封構造としてシールド板(15)を設置するのが一般的
になっている。特に半導体製造用の真空機器等に装備さ
れる軸受では、発塵の抑制だけでなく、取扱い上の都合
(ドライバー等の治工具を軸受内部に誤って差し込む事
態を防止する等)からシールド板を用いた軸受が主流に
なっている。
【0004】このような点を考慮すれば、本出願人が先
に高温真空環境下用として提案した軸受、即ち、内輪又
は外輪のうち少なくとも外輪をポリイミド材で形成した
軸受(特願平6−20042号)についてもシールド板を使用
するのが望ましいと考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、シールド板
(15)を設置するためには、内・外輪(16)(17)の肩
部(18a)(18b)にシール溝(19)や取付溝(20)等
の環状溝を設ける必要がある。一般の鋼製軸受では、こ
のようなシール溝等を設けても特に問題は生じないが、
軌道輪をポリイミド材を始めとする樹脂で形成した軸受
では、溝加工による薄肉化によって軌道輪に欠け等が発
生し易くなる問題がある。また、小型の軸受では、樹脂
製であるか否かを問わず、溝加工そのものが極めて困難
である。「欠け」の問題は、内外輪を予め幅広に形成す
ることによって回避することができるが、この場合に
は、標準サイズ外となるため、汎用性に欠ける問題があ
る。従って、これらの軸受では、シールド板のないオー
プン型式の形態を採らざるを得ないのが実情である。
【0006】オープン形式の軸受であっても、軸受外に
防塵機構(部品も含む)を設置できるのであれば問題は
ないが、軸受の片端面が露出する状況での使用、例えば
車輪の軸受として使用する場合等のように独立した防塵
機構を設置できない場合は、何らかの形で軸受内に防塵
機構を設ける必要がある。
【0007】そこで、本発明は、シールド板を設置する
ことが困難な軸受に好適な密封構造の提供を目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明では、内輪及び外輪のうち、一方又は双方の軌道
輪の肩部を相手側軌道輪に向けて延在させ、この延在端
部と相手側軌道輪との間にシール隙間を設けることとし
た。
【0009】軌道輪は、ポリイミド材で形成するのが望
ましい。
【0010】内輪と外輪との間に介在する複数の転動体
をセラミック材にしてもよい。
【0011】
【作用】内輪及び外輪のうち、一方又は双方の軌道輪の
肩部を相手側軌道輪に向けて延在させ、この延在端部と
相手側軌道輪との間にシール隙間を設けたので、シール
ド板を設けずとも良好なシール機能を得ることができ
る。この場合には、軌道輪にシール溝等を設ける必要も
ないので、溝加工に伴う軌道輪の「欠け」等の問題が生
じることはない。また、シールド板が不要となるので、
構造の単純化及びコストの低減が達成される。
【0012】なお、軌道輪の肩部を相手側軌道輪に向け
て延在させているので、スペースの関係上、内・外輪間
に保持器を組み込むことができない。従って、本構成
は、保持器を具備しない軸受(総玉軸受)にのみ適用可
能である。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図7に基づ
いて説明する。
【0014】図1に示すように、本発明にかかる総玉軸
受は、内輪(1)、外輪(2)、内・外輪(1)(2)
間に介在する複数の転動体(3)で構成される。なお、
内・外輪(1)(2)の軸方向の一方の端面には、内・
外輪(1)(2)間に転動体(3)を挿入するための入
れ溝(図示省略)がそれぞれ形成されている。
【0015】内・外輪(1)(2)はポリイミド系の高
分子材で形成され、転動体(3)はマルテンサイト系ス
テンレス鋼材で形成されている。ポリイミド材は自己潤
滑性を有するため、軸受内ではPTFE等の潤滑剤が不
要となる。即ち、転動体(3)との接触によって内・外
輪(1)(2)の軌道面から削り取られたポリイミドの
潤滑粉が転動体(3)の表面に転着して転着被膜を形成
するので、内・外輪(1)(2)と転動体(3)との間
の潤滑も十分になされる。しかも、転着被膜を形成しな
い過剰な潤滑粉が発生するような場合であっても、内・
外輪(1)(2)がこの潤滑粉を吸着保持するので低発
塵である。
【0016】なお、転動体(3)は、上述のステンレス
材の他、セラミック材で形成してもよい。セラミック材
はステンレス材に比べてより小さい線膨張係数を有する
ので、転動体(3)をセラミックで形成することによ
り、温度上昇時の軸受内部隙間の過少を効果的に防止す
ることができる。
【0017】この軸受では、内輪(1)の両端部に位置
する肩部(7a)が外輪側に向けて延設されると共に、同
じく外輪(2)の両端部に位置する肩部(7b)が内輪側
に向けて延設されている。延設した両肩部(7a)(7b)
の外径面と内径面との間には、環状のシール隙間dが形
成されており、このシール隙間dは、シールド板付き軸
受(図8参照)のシール隙間d’と略同じ幅に設定され
ている。
【0018】この構成により、延設した両肩部(7a)
(7b)がシールド板と同様のシール機能を発揮する。従
って、軸受内からの発塵や軸受外からの固形異物(治工
具等を含む)の侵入等を防止することが可能となる。し
かもシールド板設置に必要となるシール溝等が不要であ
るので、内・外輪(1)(2)に「欠け」が生じるおそ
れがなく、溝加工が困難な軸受にも対応可能である。
【0019】図1では、本発明を保持器を有しない総玉
軸受に適用した場合を例示しているが、逆にいえば本発
明は、総玉軸受にのみ適用可能である。延設した肩部
(7a)(7b)が邪魔になり、内・外輪(1)(2)間に
保持器を組み込むことができないからである。このよう
に保持器が不要であり、しかもシールド板も不要である
ことから、本発明にかかる軸受は、内・外輪(1)
(2)と転動体(3)のみで構成することができ、構造
の簡素化を図りつつ部品コストを大幅に低減させること
ができる。
【0020】また、この軸受は、従来の保持器付き軸受
に比べて低発塵性の点でも有利である。即ち、総玉軸受
と保持器付き軸受とで発塵試験を行なったところ、図3
及び図4に示すように、保持器付きの軸受に比べて総玉
軸受の方がより低発塵であることが明らかになった(但
し、図3は総玉軸受の実験結果を示し、図4は保持器付
き軸受の実験結果を示す)。従って、発塵の元が内・外
輪(1)(2)の摩耗粉である点に着目すれば、軌道輪
がポリイミド樹脂製である限り、総玉軸受の方が保持器
付き軸受に比べて耐摩耗性に優れ、より良好な耐久性を
示すと考えられる。
【0021】図1では、内・外輪(1)(2)の肩部
(7a)(7b)の双方を相手側の軌道輪に向けて延在させ
ているが、この他、一方の軌道輪の肩部をそのままにし
てこれに対向する他方の軌道輪の肩部を相手側軌道輪に
向けて延在させ、この延在端部と相手側軌道輪との間に
シール隙間dを設けてもよい(図5参照)。また、場合
によっては、軸受の一方の端部にのみシール隙間dを設
け、他方の端部をオープン型式としてもよい。
【0022】図2は、図1に示す軸受をハウジング(1
0)内に組み込んだもので、片面(表側)にのみシール
機能が要求される場合を図示している。即ち、奥側の端
面は、オープン形式である。総玉軸受では、保持器を組
み込む際の内・外輪(1)(2)間の隙間を考慮しなく
てよいので、このように片面にのみシール隙間dを設け
る場合は、表側のみならず奥側の肩部(7a)(7b)の厚
さfも従来の保持器付き軸受よりも大きくすることがで
きる。従って、保持器付き軸受に比べてアキシャル方向
の負荷容量を大きくすることができる。
【0023】図6は両シール隙間dを斜めに形成して一
方のシール隙間dを他方のシール隙間dの延長線上に配
置した実施例である。
【0024】図7は、両シール隙間dをラビリンス構造
としたもので、他の形状のシール隙間に比べてより効果
的なシール機能を発揮することができる。
【0025】なお、以上の説明では、軌道輪をポリイミ
ド樹脂で形成した場合について説明したが、本発明は、
軌道輪を他の種類の樹脂で形成する場合はもちろん、シ
ールド板設置用の溝加工が困難である限り鋼製の軌道輪
にも同様に適用可能である。また、ポリイミド樹脂の自
己潤滑性に着目して軸受内には潤滑剤を封入していない
が、必要に応じて内・外輪(1)(2)の軌道面や転動
体(3)の表面にPTFE等の固体潤滑被膜を形成して
もよい。もちろん、大気中で使用する場合には、固体潤
滑剤の代わりにグリース等の液体潤滑剤を使用してもよ
い。
【0026】
【発明の効果】このように本発明によれば、シールド板
を設けずとも安価な構成で良好なシール機能を得ること
ができるので、シール溝等の形成に伴う軌道輪の「欠
け」が懸念される軸受や溝加工そのものが困難である軸
受にも安定したシール効果を付与することができる。ま
た、軸受構成部品が内・外輪と転動体の3種類であるの
で、製造コストを大きく低減させることができる。さら
に、保持器がないが故に軌道輪肩部の厚さを任意に大き
くすることができ、アキシャル荷重の負荷容量を改善で
きるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる総玉軸受の断面図である。
【図2】本発明にかかる総玉軸受をハウジング内に組み
込んだ際の断面図である。
【図3】総玉軸受の発塵性試験の結果を示す図である。
【図4】保持器付き軸受の発塵性試験の結果を示す図で
ある。
【図5】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図7】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図8】従来の保持器付き軸受の断面図である。
【符号の説明】
1 内輪 2 外輪 3 転動体 7a・7b 肩部 d シール隙間

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内輪及び外輪のうち、一方又は双方の軌
    道輪の肩部を相手側軌道輪に向けて延在させ、この延在
    端部と相手側軌道輪との間にシール隙間を設けたことを
    特徴とする総玉軸受の密封構造。
  2. 【請求項2】 軌道輪がポリイミド材であることを特徴
    とする請求項1記載の総玉軸受の密封構造。
  3. 【請求項3】 内輪と外輪との間に介在する複数の転動
    体がセラミック材であることを特徴とする請求項1又は
    2記載の総玉軸受の密封構造。
JP6174969A 1994-07-27 1994-07-27 総玉軸受の密封構造 Pending JPH0835525A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076271A1 (ja) * 2013-11-21 2015-05-28 日本精工株式会社 円筒ころ軸受及びトランスミッション用軸受装置
JP2016006339A (ja) * 2014-06-20 2016-01-14 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040122