JPH09242764A - 転がり軸受用シール - Google Patents

転がり軸受用シール

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JPH09242764A
JPH09242764A JP5043896A JP5043896A JPH09242764A JP H09242764 A JPH09242764 A JP H09242764A JP 5043896 A JP5043896 A JP 5043896A JP 5043896 A JP5043896 A JP 5043896A JP H09242764 A JPH09242764 A JP H09242764A
Authority
JP
Japan
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seal
bearing
rolling bearing
thermoplastic elastomer
metal
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Pending
Application number
JP5043896A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichi Yabe
俊一 矢部
Toshimi Takagi
敏己 高城
Fumio Ueki
史雄 植木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP5043896A priority Critical patent/JPH09242764A/ja
Publication of JPH09242764A publication Critical patent/JPH09242764A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】剛性のある金属と柔軟性に富むエラストマとを
複合することにより、量産に適し、軸受への取り付けも
容易でしかも嵌合部の密封性も高く、且つ耐熱性に優れ
た転がり軸受用シールを安価に提供する。 【解決手段】転がり軸受の端面に取付ける軸受用シール
4は、芯部8が金属材料、その周辺部10が熱可塑性エ
ラストマ材料からなり、両材料を一体に接合してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受用のシ
ールに関する。
【0002】
【従来の技術】転がり軸受用シールは、軸受の片面また
は両面をシールして軸受内への異物の侵入を防止し、且
つ軸受内の潤滑グリースを保持するために環状に形成さ
れており、転がり軸受の外輪に取付けられる。従来の転
がり軸受用シールとしては、中心部が金属性のリングで
その内周のシール部や外周の外輪嵌着部に軟らかいゴム
を用いたものや、シール全体が金属製のもの等が使用さ
れている。また、プラスチックやエラストマを利用した
シールもあり、例えば特開平6−313436号公報に
は、シール内外周である周辺部に比較的軟らかいエラス
チック合成プラスチック材料使用し、比較的硬いプラス
チックからなる環状の部材を中間部分としてインサート
成形して一体化したものが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中心部
が金属性のリングで、周辺部に軟らかいゴムを用いた従
来の転がり軸受用シールの場合、例えばニトリルゴム,
アクリルゴム等の材料に種々の添加剤を添加し、練り,
シート成形,加硫成形と多くの工程が必要で生産性が良
くないうえに、主に使用されているニトリルゴム材料は
耐熱性が低く(約100℃)という問題点がある。且つ
また、ゴムの流動性は通常の熱可塑性プラスチックの溶
融時の流動性に比べて悪いので複雑な形状に成形するの
は難しいという問題点もある。
【0004】シール全体が金属やプラスチックなど比較
的硬い材料を用いて形成されている場合は、変形能力が
低いことから、軸受との嵌合部の密封が困難であり、グ
リース洩れ等の不具合が起こり易いという問題点があ
る。
【0005】反対に、シール全体が比較的軟らかいエラ
ストマのみで形成されている場合は、シール全体の剛性
が低過ぎて軸受への取り付けが困難になるという問題点
がある。
【0006】これに対して、前記特開平6−31343
6号公報に示されるものの場合は、芯部に金属より線膨
張係数が大きいプラスチックを使用しているため、シー
ルを取り付ける軸受の本体を形成している金属に比べて
温度変化によるシールの寸法変化が大きく、軸受内輪あ
るいは外輪とのすき間(締め代)が温度により変化して
しまい安定したシール性が得られないという問題点があ
る。
【0007】そこで本発明は、このような従来の転がり
軸受用シールの種々の問題点に着目してなされたもの
で、剛性のある金属と柔軟性に富むエラストマとを複合
することにより、量産に適し、軸受への取り付けも容易
でしかも嵌合部の密封性も高く、且つ耐熱性に優れた転
がり軸受用シールを安価に提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の転がり軸受用シ
ールは、芯部が金属材料、その周辺部が熱可塑性エラス
トマ材料からなり、両材料を一体に接合してあることを
特徴としている。
【0009】前記金属材料の具体例として、SPCC
材,SECC材(SPCC材に亜鉛メッキしたもの)等
を例示することができる。また、前記熱可塑性エラスト
マ材料としては、オレフィン系,ポリエステル系,ポリ
アミド系,ポリウレタン系やニトリル系のものが耐熱
性,耐油性の面から好ましい。この熱可塑性エラストマ
材料の具体例として、オレフィン系には「ミラストマ」
〔三井石油化学工業(株)製、登録商標〕を、ポリエス
テル系には例えば「ペルプレン」〔東洋紡績(株)製、
登録商標〕、「ハイトレル」〔東レ・デュポン(株)
製、登録商標〕を、ポリアミド系には「ペバックス」
〔東レ(株)製、登録商標〕、「UBEポリアミドエラ
ストマ」〔宇部興産(株)製〕を、ポリウレタン系には
「エラストラン」〔武田バーディッシュウレタン工業
(株)製、登録商標〕を、ニトリル系には「ミラプレー
ン」〔三菱化成MKV(株)製〕を、その他特殊なもの
として動的架橋タイプである「santoprene」
〔エーイーエスジャパン(株)、登録商標〕を例示する
ことができる。
【0010】熱可塑性エラストマの硬度としては60〜
90[HDA ](デュロメータAスケール硬さ)が好適
である。60[HDA ]未満では軟らかすぎるのでシー
ルとして不適であり、90[HDA ]を超えると弾性が
低くなりすぎて接触シールとしたときのシール追従性が
悪くなったり、シール挿入性が悪化する。
【0011】前記金属材料と熱可塑性エラストマ材料と
の接合方法は、次の3方法から適宜に選定することがで
きる。 芯部となる金属の表面に接着剤を塗布し、別に射出成
形した熱可塑性エラストマからなる周辺部を接着して接
合する。
【0012】芯部となる金属の表面に接着剤を塗布し
て金型内に配置し、当該金型に熱可塑性エラストマを射
出してインサート成形により接合する。接着力強化のた
めに必要に応じて成形後に加熱してもよい。
【0013】接着剤を使用せずにそのまま、芯部とな
る金属を金型内に配置し、熱可塑性エラストマを射出し
てインサート成形する。両材料の接合強化のため、必要
に応じて芯部となる金属に貫通孔を設けるなどしてもよ
い。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の転がり軸受用シ
ールを両端面に取り付けた両シールタイプの深みぞ玉軸
受の断面図、図2はそのII部の拡大断面図である。転が
り軸受は外輪1、内輪2、ボール3及び軸受用シール4
で構成されている。軸受用シール4は、外輪1の嵌合溝
1aに嵌合する取付け嵌合部5(以下、嵌合部という)
と、内輪2のシール溝2aの溝面に摺接して密封するシ
ールリップ部6(以下、シール部という)と、それら嵌
合部5とシール部6とを連結する連結部7とを有してい
る。この連結部7は、芯部8が金属材料であるSECC
材で形成され、その周辺部10はポリエステル系熱可塑
性エラストマの「ペルプレン(登録商標)P−30B」
で形成されている。
【0015】この実施形態例の軸受用シール4の製造
は、次の通り行った。所定の形状(図ではほぼJ形)に
加工した芯部8を図示しない射出成形用金型のキャビテ
ィ内に予め装着し、その後キャビティ内の空間に熱可塑
性エラストマを射出してインサート成形した。この射出
成形に使用する金型は、軸受用シール4の成形精度を上
げるためにディスクゲートもしくはフィルムゲートが好
ましい。この実施形態例ではディスクゲートを採用し、
図2に示すようにシールリップ部6を避けてその反対側
にゲート位置9を設定し円周方向に連続させた。成形
後、ゲートはプレスにより切断したが、金型内で切断し
てもよい。
【0016】金型から取り出した成形品の軸受用シール
4は、芯部8の金属とその周辺部10の熱可塑性エラス
トマとが強固に一体化されていた。得られた軸受用シー
ル4の作用効果は次の通りである。
【0017】使用したポリエステル系熱可塑性エラスト
マは溶融時の流動性が加硫ゴムに比べて良好であり、し
たがってこのような複雑な構造・形状の転がり軸受用シ
ール4でも容易に射出成形でき、量産可能である。
【0018】また、ポリエステル系熱可塑性エラストマ
自体の耐熱性が高いので、得られて軸受用シール4は、
従来のニトリルゴム製のものより耐熱性が50%も向上
している。
【0019】また、芯部8が金属で形成されていること
から、金属製の転がり軸受の外輪1,内輪2と線膨張係
数が変わらない。そのため温度が変わっても軸受すき間
(締め代)の変化が少なく、温度変化に左右されない安
定したシール性能が得られる。また、芯部8の剛性が高
く、従来のゴム製のもののようにシール全体が比較的軟
らかいものとは違い軸受への取り付けが容易である。
【0020】しかも、シール外周の嵌合部5は、柔軟で
弾性を有するエラストマで厚く覆われており、その弾性
材が外輪1の嵌合溝1aや内輪2のシール溝2aに密着
するから密封性が高い。したがって従来の金属製シール
で問題があった外輪1の内周面からのグリース洩れを低
減することができる。
【0021】さらに、熱可塑性エラストマを使用したた
め加硫ゴムのような手のかかる混練工程が不要であり、
従って安価に製造できる。この実施形態例1の軸受用シ
ール4と、従来のニトリルゴム製軸受用シール及び非接
触タイプの金属製軸受用シールとについて、耐熱性能,
外輪密封性能,内輪密封性能をそれぞれ比較した結果を
表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1の結果から、本実施形態例のものは耐
熱性能も密封性能も全て優れていることが明らかであ
る。本発明の第2の実施形態例(図示を省略)では、軸
受用シール4の形状は第1の実施形態例のものと同じと
した。
【0024】ただし、芯部8の金属材料としてSPCC
材を使用し、その周辺部10はニトリル系熱可塑性エラ
ストマの「ミラプレーンS−8832」を使用した。芯
部8の表面には室温硬化型のエポキシ系弾性接着剤「E
P−001、セメダイン(株)製」を塗布し、これを金
型中に挿入してインサート成形し、完全に接着するまで
そのまま放置した。
【0025】作用効果については、先の第1の実施の形
態の場合と同様である。図3に、本発明の第3の実施形
態例を示す。この例の軸受用シール4は非接触型のもの
であり、内輪2のシール溝2aに係合するシール部11
とシール溝2aとは密着させず、屈曲する僅かなすき間
を介在させてある。
【0026】芯部8の金属としてはSECC材を使用
し、これに複数個の厚み方向の貫通孔12を設けてあ
る。この貫通孔12は周辺部10の熱可塑性エラストマ
を食い込ませて分離を防止するためのものであり、抜け
止めのテーパ孔とするのが良い。周辺部10の材料に
は、動的加硫タイプ熱可塑性エラストマの「santo
prene(登録商標)111−80」を使用し、接着
剤を使用することなく芯部8を金型に挿入してインサー
ト成形したものである。
【0027】成形時に流動化した熱可塑性エラストマが
貫通孔12に流れ込み、接着剤なしでも芯部8と周辺部
10とが強固に一体化される利点がある。その他の作用
効果については、先の第1の実施の形態の場合と同様で
ある。
【0028】図4に、本発明の第4の実施形態例を示
す。この例の軸受用シール4も非接触型のものである。
但し、非接触シール部13は芯部8を延長した金属から
なり、芯部8が金属シールを兼ねている。
【0029】その芯部8の材質はSECC材である。こ
の場合の周辺部は芯部8の一端側の嵌合部5のみであ
り、ポリアミド系熱可塑性エラストマ「ペバックス(登
録商標)3533ST01」を使用している。
【0030】このものは、熱可塑性エラストマ製の嵌合
部5のみを、金型を用いて予め射出成形しておく。そし
て、芯部8の嵌合側の端部表面にエポキシ系弾性接着剤
「EP−001」を塗布した後、熱可塑性エラストマ製
の嵌合部5を押し開くように変形させ、接着剤塗布箇所
に被せて接着したものである。
【0031】この非接触型の金属シール4は、嵌合部5
に熱可塑性エラストマ製の嵌合部5を設けたため、全金
属製の非接触型シールに比べて嵌合部からのグリース漏
れがなく、また転がり軸受への装着が容易かつ確実に行
える利点がある。
【0032】図5に、本発明の第5の実施形態例を示
す。この例の軸受用シール4の外形は、先に第3の実施
形態例(図3)として述べた非接触型シールとほぼ同じ
形状であるが、嵌合部5の外周面に切り欠き14を設け
た点と、芯部8に貫通孔12は設けていない点が異なっ
ている。
【0033】芯部8の材質はSECC材である。一方、
周辺部10の材質には、第1の実施形態例と同様に、ポ
リエステル系熱可塑性エラストマの「ペルプレン(登録
商標)P−30B」を使用している。
【0034】この場合は、芯部8の表面のうちの周辺部
10と接合する面に、予め室温硬化型のエポキシ系弾性
接着剤「EP−001」を塗布し、これを金型中に挿入
してインサート成形し、完全に接着するまでそのまま放
置した。
【0035】この実施形態例の軸受用シール4は、嵌合
部5の外周面に切り欠き14を設けので、嵌合部5の弾
性が増し、その結果ヘタリが防止されるという利点があ
る。その他の作用効果については、先の第1の実施の形
態の場合とほぼ同様である。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の転がり軸
受用シールによれば、芯部が金属材料、嵌合部を含む周
辺部が熱可塑性エラストマからなるものであるから、温
度によるシールすき間変化が小さく、且つ嵌合部からの
グリース洩れもなくて高いシール性能を発揮できるし、
軸受への装着も容易であるという効果を奏する。
【0037】また、熱可塑性エラストマは溶融時の流動
性が優れているので、複雑な形状の軸受用シールでも容
易に射出成形で形成することが可能で、安価に提供でき
るという効果を奏する。
【0038】さらに、熱可塑性エラストマとしてポリエ
ステル系エラストマを使用した場合は、従来のニトリル
ゴム系の材料を使用した軸受用シールより耐熱性も向上
するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態例の転がり軸受用シー
ルを装着した転がり軸受の断面図である。
【図2】図1のII部の拡大断面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態例の転がり軸受用シー
ルの要部拡大断面図である。
【図4】本発明の第4の実施形態例の転がり軸受用シー
ルの要部拡大断面図である。
【図5】本発明の第5の実施形態例の転がり軸受用シー
ルの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1 外輪 2 内輪 3 ボール 4 軸受用シール 5 嵌合部 6 シール部 7 連結部 8 芯部 9 シール部 10 周辺部 11 シール部 12 貫通孔 13 シール部 14 切り欠き

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転がり軸受の端面に取付けるシールであ
    って、芯部が金属材料、その周辺部が熱可塑性エラスト
    マ材料からなり、両材料を一体に接合してあることを特
    徴とする転がり軸受用シール。
JP5043896A 1996-03-07 1996-03-07 転がり軸受用シール Pending JPH09242764A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5043896A JPH09242764A (ja) 1996-03-07 1996-03-07 転がり軸受用シール

Applications Claiming Priority (1)

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JP5043896A JPH09242764A (ja) 1996-03-07 1996-03-07 転がり軸受用シール

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JPH09242764A true JPH09242764A (ja) 1997-09-16

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ID=12858871

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JP5043896A Pending JPH09242764A (ja) 1996-03-07 1996-03-07 転がり軸受用シール

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JP (1) JPH09242764A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002039174A (ja) * 2000-07-21 2002-02-06 Thk Co Ltd 転がり案内装置
WO2009008132A1 (ja) * 2007-07-09 2009-01-15 Ntn Corporation 転がり軸受

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002039174A (ja) * 2000-07-21 2002-02-06 Thk Co Ltd 転がり案内装置
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