JPS596425A - 球面軸受用オイルシ−ル - 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】 この発明は球面軸受の密封装置として用いられるオイル
シールの改良に関する。

車両、産業機械等の動力伝達機構に用いられる球面軸受
には、軸受の摺動部を潤滑する為のグリースやオイル等
の潤滑剤が充填されておシ、この潤滑剤の軸受外への漏
出と、軸受内へ外部からの水、泥、はこシ等の浸入を防
ぐ為には通常の回転軸に対する場合と同様にオイルシー
μを設ける必要がある。そして、球面軸受の外側空間に
充分な余裕があシ、かつ軸受本体が回転しても、その速
度が低速で、回転にともない発生する遠心力によるオイ
ルシールの膨みが問題にならない場合には、オイルシー
μは扉受全体をおおう弾性体の密封膜で構成されること
がある。

併し、軸受の外側に空間上の制約および高速回転という
制約がある場合には、軸受の球体（ボー／Ｉ／）に直接
接す゛るオイルシールを用いることが必要である。この
オイルシールは、球面軸受の箱体に圧入固着される金属
製の環状体と、箱体内に収容される軸受の球体に弾性接
触する１条または複数条のリップ部とこのリップ部と一
体に構成されて、環状体とリップ部とを弾性的に支持連
結する支持部とを有するシール部材とによシ一体重に形
成されている。ここで、Ｆ−、ＴＩ／部材の支持部とリ
ップ部とは、リップ部が球体に弾性力をもって密接する
ためおよび球体とリップ部とが相対的に偏心しても、球
体からリップ部が離れるのを防止するために、シール部
材はゴムあるいは合成樹脂等の弾性体から製作されてお
り、オイルシーμと球体との緊迫力を得ていた。また、
オイルシーｐのリップ部は相対する球体の揺動方向、す
なわち、箱体と球体との相対すべり方向に対して直角に
配置されてい・る。そし殆、このリップ部はオイルシー
ルの中心線を含む断面形状が鋭角となるように形成され
ており、鋭角をなすリップ部の先端が球体とのシール点
となるように設計されていた。

そして、この球面軸受がリンク機構の一部材として使用
式れて、揺動したり、あるいは交差角をもつ回転体の支
点として回転運動したりすると、リップ部と球体とは正
弦波状の相対滑シを繰り返す。この時、リップ部と球体
との滑シ摩擦が大きいと、リップ部に続く支持部の変形
をともなってリップ部が変位し、所定のシール点が球体
から逸脱してしまい、十分なシーμ性能が得られないと
いう不具合があった。そして、この場合にはリップ部は
そのシール点以外の箇所で球体と接することが生じる為
、この接触部の摩耗が進行して、リップ部形状が変化し
、オイルシーｐの球体に対スる緊迫力が早期に低下して
、オイルシールの信頼性が低下するという問題があった
。

つぎに、従来のオイルシールについて具体的に説明する
。第１図に示したものは、車両の推４軸に用いられる複
十字継手であり、第１回転軸１の端部２の穴２ａ内に球
面軸受５の外＠　４７５：嵌着１れており、この外輪４
の内部には半円弧状の外周面５ａを有する円板状のボー
／′Ｉ１５が外輪４に対して滑動自在に嵌挿されている
。ボール５はその軸線Ｘ方向に設けられた軸穴５ｂに第
２回転軸６の先端部７が挿入されており、外＠４とボー
ル５とで第１．第２回転軸１および６を連結する球面軸
受６を構成している。この球面軸受乙にはグリース等の
潤滑剤が充填でれており、第１回転軸１の端部２の穴２
ａの先端部に嵌着されたオイルシー／Ｉ／８により、潤
滑剤が外部に流失するのを防止している。そして、この
第１回転軸１と第２回転軸６とは、両軸１および６の外
側に設けられた連結部材９により相互に揺動可能に連結
てれている。

第２図には球面軸受の別の例を示す。このシ：　、′ニ
ーおいて、支持部材１１に対し適数のボルト１２によシ
取りつけられた固定部材１６には円筒状の固定部１４が
あり、この固定部１４０穴１４ａに球面軸受１５の外輪
１６が嵌着されている。そして、外輪１６には揺動軸１
７の先端のボーＡ／１７ａが揺動可能に取シつけられて
いる。この固定部材１３の空隙１３ａには球面軸受１５
用の潤滑剤が充填されており、この潤滑剤は固定部１４
の穴１４ａに嵌着されたオイルシー／ｌ／１８によシシ
ールされている。ここで、オイルシール１８はオイルシ
ーｐ８と同じ形をしている。

第６図は、第１図および第２図の球面軸受６および１５
に取りつけられた従来の一般的形状のオイルシー＃８の
拡大断面図である。この図において、オイルシー／ｌ／
８の環状体１９は外環１９ａを有する断面つ形の部材で
あり、この環状体１９が第１図の第１回転軸１の端部２
の穴２ａ％あるいは第２図の固定部材１５の固定部１４
の穴１４ａに圧入固着されるものである。環状体１９と
一体成形されたシール材２０には、ボー／Ｌ１５の外周
面に密着してシール作用を行なう主リップ部２１があシ
、支持部２２を介して環状体１９と連結されている。シ
ール材２０には主リップ部２１の他に主リップ部２１よ
シ小形の副リツプ部２６があシ、両リップ部２１．２３
のボー）ｖ　５との接触端２１ａおよび２３ａはいずれ
も三角形にとがっている。

そして、両リップ部２１，２３のボー／Ｉ１５への緊迫
力を増大させるためにガータヌプリング２４が設けられ
ている。

いま、第１図の複十字継手１０により連結された第１．
第２回転軸１および６が成るジツイント角をもって回転
したり、第２図の揺動軸１７が任意の運動をする時には
、オイルシール８の主リップ部２１および副リツプ部２
３とボー＃５との間、あるいはオイルシーＡ７１８の主
リップ部２１および副リツプ部２６とボーＩＶ１７ａと
の間に相対すベシ運動が繰返し行なわれることになる。

この場合、第６図のような主リップ部２１を有するオイ
ルシール８であると、ボール５の揺動にともなって、第
４図に示すように、主リップ部２１が矢印Ｂ方向に押さ
れて反転ｌ、てしまい、オイルシール８全体が極めて大
きな変形を強いられ、主リップ部２１の背面側がボール
５と接触して擦シへることがおこシ、あるいは副リツプ
部２６がボー／Ｉ１５から浮き上ったシする。そして、
このような変形が繰り返えされると、支持部２２が疲労
破壊する等、オイルシールとしては好ましくない現象が
生じ、オイルシーμのシール性を阻害するという不具合
があった。また、第２図に示す固定部材１６に取りつけ
られたオイルシー）ｖ１８についても、オイルシー／Ｌ
／８同様の不具合があった。

この発明は上記にかんがみ、球面軸受用に使用されたオ
イルシールのリップ部が球面軸受の作動中において変形
してもポールに対するシーμ点を常に確保できるように
して、前述の不具合を解消し、球面軸受の信頼性を従来
よシ著しく向上させることのできるオイルシールの提供
を目的とするものである。

つぎに、この発明を図面に示す実施例にもとづいて説明
する。

第５図において、オイルシー１ｖ２５には、従来のオイ
ルシーμ８の環状体１９と同一の環状体２６があり、こ
の環状体２６と一体的に固着されたシール材２７には、
主リップ部２８が設けられている。この主リップ部２８
の先端部・２８ａの断面は、このオイルシール２５が球
面軸受に使用された時に変形すると予測される、変形中
心附近にある点Ａを曲率中心とする円弧状になっている
。そして、この主リップ部２８に続き、このリップ部２
８と略同じ肉厚の支持部２９がある。シール材２７には
従来と同じ形の副リツプ部６０があり、主リップ部２８
と副リツプ部６０との間に三角形状の凹部６１が設けら
れている。

このオイＩＶ　＄／　−Ａ／　２５が第１図に示す球面
軸受に使用された時には、主リップ部２８はその先端２
８ＪＬの円弧面によシボ−Ａ７５に当接し、また副リツ
プ部６０はその三角形の先端３０ａによシボ−１Ｌ１５
に当接する。そして、両リップ部２８および６０の先端
はガータスプリング２４によυボール５に押圧される。

このオイルシー１ｖ２５がポール５の揺動にともない、
ボー／１１５０表面との摩擦によシ第６図に示すように
矢印Ｂ方向へ押圧されると、主リップ部２８は押しつぶ
された状態となり、支持部２９が凹部６１内に入シ込む
。この場合、主すップ部２８は自由状態にある時に比べ
て若干縮少変形するのみである。このため、主リップ部
２８はその先端２８ａの円弧面によりポール５に密接し
ており、従来のように主リップ部２８の反転がないので
、副リツプ部６０も押しつぶされた状態にはなる〃；、
ボーμ５から離れることがない。このため、オイルシー
／Ｌ／２５から潤滑剤の流出するのを防止できる。

そして、主リップ部２８が反転しないので、オイルシー
ＩＶ２５全体としての変形が小さく、支持部２９の耐久
性も著しく向上し、オイルシール２５のシール機能の信
頼性と耐久性を大幅に向上させることができる。

このオイルシーμ２５を第２図の球面軸受に使用した場
合にも、上記と同様の効果を得ることができる。

この発明は上記のように、少くとも一つ以上のリップ部
を設けたシール材を有する球面軸受用オイルシーｐのリ
ップ部の先端の断面を半円弧状に形成したことによシ、
球面軸受のポールによシリツブ部が変形させられる場合
に、リップ部はその先端の円弧部が常時ポールに密着す
るのでシール性能を向上できる。またリップ部は反転し
ないのでその変形量が小さく、また局部摩耗や破壊が生
じないので、耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は球面軸受を使用した車両用複十字継手の半断面
図、第２図は球面軸受を使用した揺動機構の断面図、第
６図は従来技術のオイルシールの一部拡大断面図、第４
図は第６図のオイルシールの変形した状態を示す図、第
５図、第６図はこの発明の一実施例を示し、第５図はオ
イルシールの一部拡大断面図、第６図は第５図のオイル
シーμの変形した状態を示す図である。 ６・・・球面軸受　　　　　　　５・・・ポール５ａ・
・・外周面　　　　　　　１５・・・球面軸受１７ａ・
・・ボー／ｖ　　　　　　２５・・・オイルシール２６
・・・環状体　　　　　　　２７・・・シール材２８・
・・主リップ部　　　　　２８ａ・・・先　端２９・・
・支持部　　　　　　　　３０・・・副リツプ部Ａ・・
・曲率中心 出　願　人　　トヨタ自動車株式会社 〃　　　光洋精工株式会社 代　理　人　　　弁理士　岡　１）英　彦第　３　図 第　４　図 ＝１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内局に少くとも１条の環状のリップ部を有する球面軸受
   用オイｉＬ’Ｖ−／ｌ／であって、前記リップ部の先端
   断面を半円状に形成したことを特徴とする球面軸受用オ
   イルシーμ。