JPS63106422A - 軸受シール - 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】 （発明の背景） 本発明は、軸受シールに関し、特に心合わせ軸受用のシ
ールに関するものである。

軸受組立体は広範囲の用途に使われており、軸受作用に
有害な要素、例えば農作業に使用した場合に生じるほこ
り、細かい砂、その他の粒子を含む作業環境に於いても
使用されている。もしこれらの粒子が、軸受組立体に入
って軸受面に沈着すれば、これらの粒子が軸受を傷つけ
、その寿命と効率を大幅に低下させることになる。

成る心合わせ軸受２例えば米国特許第３．３１１．４２
９号及び第３．３１４．７３５号に記載された軸受は軸
受ハウジングと軸受外レースの間に相対的動きが生じる
という追加の問題を有する。この相対的動きが起こる表
面は汚染物質の無い状態に保たなければならない。

従来技術の軸受用シールの例は極めて多い。上記米国特
許第３．３１１．４２９号及び第３．３１４．７３５号
には、玉軸受素子の両側にかつ各軸受組立体の内レース
と外レースの間に設ける環状の軸受シールを開示してい
る。各シールの外周は軸受外レース内に圧力液めされた
環状保持器内に固定される。各シールの内面は中心孔を
画成し、かつ３個のリップをもつ。これらのリップは径
方向内方に向き、軸受の内レースに接触する。軸受内に
取付けられたとき３個のリップは内レースによって軸線
方向外方、の方向に押されて保持される。各軸受シール
の軸線方向で内方と外方に向いた側面はほぼ平らであり
、保持器内に収められている。

上記シールの変更例においては、環状の金属保持器がエ
ラストマー材のシールを有し、このシールを外レース内
に固定する。この金属保持器は外レース中の対応するみ
ぞに嵌合するひっくり返ったリップを含む。この保持器
はシール外周面に沿ってかつ軸線方向外側に沿ってシー
ルに取付けられる。

簡単に云えば、既知の構造の多くはシールを軸受内に機
械的にロックしているので、外側リングに形成した嵌合
みぞ内にこれらのシールを締着させることがしばしば必
要となる。

かかる軸受組立体は困難な環境条件下においてその使用
寿命を改善したが、通常の減摩軸受の製造と組立てが複
雑で高価になる。

（発明の目的） 本発明の目的は軸受素子と軸受面の環境汚染からの封止
を改善することにある。

本発明の他の目的は、経済的に製造できる軸受封止手段
を提供することにある。

本発明の他の目的は軸受の製造と組立ての両方を単純化
する仕方と減摩素子を封止する手段を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は性能と寿命を改善した心合わせ軸受
を提供することにある。

（発明の要約） 当業者には明かである上記の及びその他の目的は本発明
により達成される。本発明は、その−特色として、弾性
の環状の軸受シールを備え、このシールは中心開口を画
成する内面と、シール外周を画成する外面と、シールの
両側にあって前記内面と外面の間にある第一側壁と第二
側壁とを有し、更にこのシールは第一側壁から軸線方向
外方へ延在する円周方向に連続する封止リップを有し、
第一側壁は封止リップを受入れるために封止リップに隣
接した逃がし部を有する。シールは前記外面第一側壁に
隣接した封止肩部をもつ。またシールは前記内面から径
方向内方に延在する少なくとも１つのリップと、前記第
一側壁と内面に隣接すると共に径方向内方と軸線方向外
方の両方に延在する封止遮へい材を有する。

他の特色として本発明は環状の外レースと；外レースを
取囲むと共に径方向内方に延在する側部フランジを含む
環状ハウジングと；外レースに対して同軸に配置された
内レースとを有する軸受組立体からなり、本発明の環状
シールは内レースの外側に取付けられて外レースに接触
しており、シールの封止リップはハウジングの側部フラ
ンジに接触する。

（発明の詳細な説明） 本発明のシールの好適実施例は玉軸受組立体中の所定位
置にシールを配置した図より理解されるだろう。この軸
受組立体は軸受の縦軸線２に沿う断面図で示す。本文中
で、“径方向”、“軸線方向”は別に指示がなければ、
軸受組立体の前記縦軸線２を基準にして決められる。

軸受組立体は外レース６、外レースの軸線方向外方へ延
在する内レース４、及びこれら２個のレース間にある玉
軸受素子８からなる。外レース６を収容しているのはプ
レス加工された金属型打材から作ったハウジング１０で
ある。ハウジング１０は外レース６の外周面１４に合う
形状を有する内面１２をもつ。内面１２と外レースの外
周面１４は補足し合う切頭球面を画成する。限定された
角度移動、即ちハウジングに対する外レースの傾きが縦
軸線２に直角をなす軸線を中心として起こる。別の実施
例では、ハウジング内面１２と外レース面１４は軸線方
向の相対的移動を許す補足し合う円筒面を画成する。

型打加工されたハウジング１０は径方向外方へ延在する
フランジ１６をもつ。このフランジは該組立体を別の構
造素子、例えばディスクハロー上に取付るために用いる
。図示のようにハウジングを２部分で作った場合、“０
”リング封止素子１８がハウジング外方へ延在するフラ
ンジ１６と外レースの外周１４の間に設けられる。普通
の封止手段、例えば接着剤又はガスケット材を図示の“
０”リングの所定位置に使用してもよい。Ｏ”ｌＪソン
グ軸受組立体の減摩素子を再潤滑するときに潤滑剤の濡
れを防止し、外レース１４とハウジング１００対向面を
外フランジ１６の半部に侵入する汚染物から離隔する働
きをする。

ハウジングの側部フランジ１９．２０は外レース６の各
側で軸線方向に離間している。側部フランジ１９、２０
は軸受組立体の内部が粗い汚染物質と接触するのを防止
すると共に、組立て取扱い中に軸受組立体を安定化させ
る役目をする。

減摩軸受の外レース６はハウジング１０に対して最大の
不整列関係にある状態として図示している。

左側のフランジ部材１９は内レース４に接触するが、右
側フランジ部材２０は内レース４から通常能れる距離よ
り大きな距離だけ離間した状態で示されている。

本発明の軸受シールは減摩軸受の玉軸受素子８の両側に
２２と２４で示しており、シールを軸受部品に一体に固
定した普通の構造には通常必要とされる複雑な、高価な
製造作業を必要としないように特に設計されている。更
に軸受シール２２．２４は弾性のエラストマー材からな
る環状部材である。このエラストマー材は特に前記のよ
うな軸受組立てにおける不整列に起因して加わる力を吸
収す可撓性を提供する。軸受組立ての不整列の結果とし
て変形した軸受シール部分は仮想線で示している。

この仮想線は通常の弛緩した形成時の形状を示す。

円周方向に連続した封止に特色を有すると共に製造と組
立てが迅速、容易である構造に最大の可撓性をもたせる
ために各軸受シール２２．２４は環状部材の第−側壁即
ち外側壁と外周面の間に環状の封止肩部２６．２８をも
つ。肩部２６．２８の横断面は一般に鋭角をなすが、ハ
ウジング１０の内面１２に当たって封止できる限り何れ
の形状でもよい。軸受シール２２．２４の外側壁から軸
線方向外方へ延在するのは封止リップ３０．３２である
。外側壁は封止リップに隣接してその径方向内方に位置
した逃がし部３４、３６をもつ。逃がし部３４．３６は
封止リップが外側壁に対して軸方向内方へ押されたとき
この封止リップを受入れる。好適には逃がし部３４．３
６の横断面は第二の封止リップ３０．３２が逃がし部内
に受入れられたときのこの第二封止リップ３０．３２の
横断面に一致する。この好適実施例に示すように、封止
リップは径方向内向きの方向成分をもつため、軸線方向
に加わる力は封止リップを径方向内向きに押圧する。

封止肩部２６．２８と封止リップ３０．３２はハウジン
グ１０に対し、このシールを軸線方向内方へ外レース６
に向かつて附勢する。このことにより外レースの回転を
阻止し、ハウジング１０に対して封止する作用を助ける
。

このシールの構造と組立ての両方を簡単化するため、シ
ール２２．２４は逃がしみぞ３７．３９を形成される。

このみぞは、シール２２．２４の第二側壁即ち内側壁４
１．４３をめぐって円周方向に延在し、組立中に外レー
ス６に対する案内部として役立つ。みぞ３７．３９はシ
ール２２．２４の組立てを容易にする。

これらのシールを単に所定位置に置き、次に７ランジ１
９．２０を締付けることによって組立てることができる
。この締付は作用によってシール２２．２４は外部外肩
４５．４７及びシール２２．２４の下にある外側壁に確
実に掛合し、このため締付は又はその他の特別の組立て
技術を必要としない。

図は最大の不整列状態にある軸受組立体を示す。

このような不整列状態にある間、軸受シールは減摩軸受
部品を外部汚染から保護し続ける。各シールの封止肩部
２６．２８はハウジングの内面１２と封止掛合した状態
で示している。シール２２は封止リップ３０を完全に逃
がし部３４の外に置くが、封止肩部２６はハウジングｌ
Ｏと封止掛合している。シール２４は封止リップを隣接
した逃がし部３６内に完全に受入れているが、ハウジン
グとは依然として封止掛合している。逃がし部３６内に
完全に受入れられたとき、シール２４は実質的に平らな
シール側壁の一部を形成する。

Ｕ形断面の環状の補強部材３８．４０は各軸受シール２
２．２４内に埋込まれている。補強部材３８．４０は環
状シール部材２２．２４と同軸に配置され、Ｕ形の底部
を玉軸受素子８に最も近い軸受シールの内側壁と整列さ
せている。補強部材は好適には鋼のような剛性材料から
作る。

潤滑の必要条件を更に簡単にするため、好適実施例の構
造は特に外レースにグリースポートをせん孔する必要性
を排除することを目標とした。むしろグリース取付具４
２は好適には自己ねじ立て型とし、外レース６と内部シ
ール２２．２４の回りに延在する通路に沿ってグリース
、その他の潤滑剤を玉軸組立体内に注入するためにハウ
ジング１０に取付ける。グリースは外レース６とハウジ
ング内面１２０間でチャンバ内に注入された後に分配さ
れる。

このチャンバ内に入った潤滑剤は覆い部材と外レースの
補足し合う面を潤滑する。この結果、グリース、その他
の潤滑剤は玉軸受素子８０近くに分配され、軸受シール
２２．２４は外面と内側壁間に複数の個別の逃がし開口
即ち部分４４（シール２２にのみ示す）を備えて、グリ
ース用の通路とする。これらの個別の潤滑側進がし部分
は好適には各環状シールの周囲に離間して配置する。も
し補強部材を使用すれれば、これに対応する逃がし開口
即ち部分４８を備えて、潤滑剤を通過させる。

玉軸受素子の領域を汚染粒子から密封するため及び軸受
を潤滑するとき過剰の潤滑剤に一方通路の出口を与える
ため、図示のシール部材は環状のシール部材の内面から
径方向内方へ延在する複数のリップ５２．５４をもつ。

リップ５２．５４は各端に隣接した内レース４に接触し
てこれにより保持され、反対の軸線方向外方へ向かって
いる。

汚染物質が玉軸受素子の領域へ人らないようにする追加
の保護手段を提供するため、本発明のシールはシール外
側壁と内面に隣接した封止スカート５６．５８を使用す
る。封止スカート５６．５８は外側壁から軸線方向外方
へかつ径方向内方へ延在する。

好適には、封止スカート５６．５８は内レース４に接触
する。

適切なエラストマー材から成形すれば、本発明のシール
は経済的に作ることができ、封止性能の良い簡単な構造
の改良された軸受組立体に組立てることができる。上記
の如き構造を有するため、内、外レース４．６の両者は
単純な丸削り加工によって仕上げることができる。かか
る構造は、既知の軸受組立体のレースに通常必要な座ぐ
り、注文製作されるみそ、及びきりもみ穴を必要としな
い。

本発明の軸受組立体は従来技術の構造のように軸受外レ
ースを“貫通”するのとは著しく異なり、シール２２．
２４をめぐって簡単に再潤滑せしめられる。前記従来技
術の構造は、余分の製造、組立て工程とコストを必要と
した。

本発明は上述した処に限定されることなく、本発明の範
囲内で種々の変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明のシールを備えた心合わせ軸受の縦断面図で
ある。 ２・・・縦軸線　　　　　４・・・内レース６・・・外
レース　　　　８・・・玉軸受素子１０・・・ハウジン
グ　　　１２・・・内面１６・・・フランジ　　　　１
８・・・封止素子１９、２０・・・側部フランジ ２２、２４・・・軸受シール ２６、２８・・・封止肩部 ３０、３２・・・封止リップ ３４、３６・・・逃がし部 ３７、３９・・・逃がしみぞ ３８、４０・・・補強部材 ４１、４３・・・内側壁 ４２・・・グリース取付具 ４４・・・逃がし開口 ４５、４７・・・外部肩部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弾性の環状部材からなり、この環状部材の中央開口
   を画成する内面と、この部材の外周を画成する外面と、
   環状部材の対向した側で前記内面と外面の間にある第一
   側壁と第二側壁とを有し、更に前記第一側壁に一体に形
   成した円周方向に連続した封止リップを有し、前記封止
   リップは前記第一側壁から軸線方向外方へ延在する通常
   の弛緩した封止状態と圧縮された封止状態の間を動くこ
   とができ、前記第一側壁は前記封止リップを圧縮された
   封止状態において受入れるために前記封止リップに隣接
   して備えた逃がし部をもつことを特徴とする軸受シール
   。 ２、第一側壁の逃がし部の横断面は前記リップを前記逃
   がし部内に受入れたときの封止リップの横断面に一致す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸受シ
   ール。 ３、前記封止リップは径方向内方へ延在し、前記逃がし
   部は前記封止リップの径方向内方にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の軸受シール。 ４、前記外面と前記第一側壁に隣接した封止肩部を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸受シ
   ール。 ５、前記環状部材に埋込んだ補強部材を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸受シール。 ６、前記補強部材は環状輪郭をもち、前記弾性の環状部
   材と同軸に配置することを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項記載の軸受シール。 ７、前記環状部材の前記外面と前記第二側壁の間に複数
   の個別の潤滑逃がし部分を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の軸受シール。 ８、前記環状部材は前記内面から径方向内方に延在する
   少なくとも１つのリップを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の軸受シール。 ９、前記環状部材は前記第一側壁と前記内面に隣接した
   封止遮へい材を有し、前記封止遮へい材は前記内面に対
   して径方向内方にそして前記第一側壁に対して軸線方向
   外方に延在していることを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項記載の軸受シール。 １０、前記環状部材は前記第二側壁の回りに円周方向に
   延在する逃がしみぞを有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の軸受シール。 １１、環状の軸受外レースと、前記外レースを取囲む環
   状ハウジングとを備え、前記ハウジングは前記外レース
   の両側に径方向内方へ延在する側部フランジを有し、更
   に前記外レース内に同軸に配置されかつ前記外レースの
   軸線方向外方へ延在する軸受内レースと、前記内レース
   の各端に同軸に取付けられると共に前記外レースに接触
   する環状シールとを備え、前記シールは第一側壁に一体
   に形成した円周方向に連続した封止リップを有し、前記
   封止リップは前記第一側壁から軸線方向外方に延在する
   通常は弛緩した封止状態と圧縮された封止状態の間を動
   くことができ、前記封止リップは前記ハウジングの側部
   フランジに接触して前記シールを前記外レースに向かっ
   て附勢し、各前記シールは封止リップをその圧縮封止状
   態において受入れるため前記封止リップに隣接した逃が
   し部をもつことを特徴とする軸受組立体。 １２、外レースの外周とハウジングの内面が補足し合う
   切頭球面を画成して前記ハウジングを外レースに対して
   傾くようになしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   １項記載の軸受組立体。 １３、各前記シールはシール外面に隣接してシール肩部
   を有し、前記シール肩部は前記ハウジングと封止接触を
   なすと共に前記シールを前記外レースに向かって附勢す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の軸受
   組立体。 １４、前記シールは少なくとも１つの径方向内方に延在
   するリップを有し、このリップは前記内レースに接触す
   ると共に軸線方向外方の方向に保持され、更に前記シー
   ルは前記リップの軸線方向外方に配置されると共に径方
   向内方と軸線方向外方へ延在する封止スカートを有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の軸受組
   立体。 １５、前記封止スカートは前記内レースに接触すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の軸受組立体
   。 １６、前記内レースと外レースの間に転がり接触素子を
   備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の
   軸受組立体。 １７、前記逃がし部の横断面は前記封止リップが前記逃
   がし部に受入れられたときのそのリップの横断面に一致
   することを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の軸
   受組立体。 １８、前記封止リップは径方向内方へ延在し、前記逃が
   し部は前記封止リップの径方向内方にあることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項記載の軸受組立体。 １９、補強部材を各シールに埋込んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項記載の軸受組立体。 ２０、前記補強部材は環状輪郭をもつと共に前記シール
   と同軸に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   ９項記載の軸受組立体。 ２１、前記環状シールはその外周の回りに離隔した複数
   の個別の潤滑逃がし部を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１１項記載の軸受組立体。 ２２、補強部材が各シールに埋込まれており、前記補強
   部材は前記シール逃がし部に一致する逃がし部をもつこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載の軸受組立
   体。 ２３、外レースの外周とハウジングの内面の間にシール
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載
   の軸受組立体。 ２４、切頭球形の外周面をもつ環状の軸受外レースと、
   前記外レースを取囲みかつ前記外レースの外周面と補足
   し合う切頭球形の内周面を有して前記ハウジングを前記
   外レースに対して傾けるようになす環状ハウジングとを
   備え、前記ハウジングは前記外レースの各側で径方向内
   方に延在する側部フランジと、前記外レース内に同軸に
   配置されると共に前記外レースの軸線方向外方に延在す
   る軸受内レースと、前記内レースの各端に同軸に取付け
   られると共に前記外レースに接触する環状シールとを有
   し、前記シールは前記ハウジングに封止接触してシール
   外面に隣接した封止肩部と第一側壁に一体に形成された
   円周方向に連続した封止リップとを有し、前記封止リッ
   プは前記第一側壁から軸線方向外方に延在する通常は弛
   緩した封止状態と圧縮された封止状態との間を動くこと
   ができ、前記封止リップは前記ハウジングの側部フラン
   ジに接触し、前記封止肩部と前記封止リップの両者は前
   記シールを前記外レースに向かって附勢し、各前記シー
   ルは前記封止リップをその圧縮された封止状態で受入れ
   るために前記封止リップに隣接すると共にこのリップの
   径方向内方に配置された逃がし部をもち、前記シールが
   補強部材をその中に埋込まれていることを特徴とする軸
   受組立体。 ２５、前記シールは少なくとも１つのリップを有し、こ
   のリップが径方向内方に延在すると共に前記内レースに
   接触しかつ軸線方向外向きの方向に保持されており、更
   に前記シールは前記リップの軸線方向外方に配置される
   と共に径方向内方と軸線方向外方の両方に延在する封止
   遮へい材を有することを特徴とする特許請求の範囲第２
   ４項記載の軸受組立体。 ２６、前記封止スカートは前記内レースに接触すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２５項記載の軸受組立体
   。 ２７、前記内レースと外レースの間に転がり接触素子を
   備えたことを特徴とする特許請求の範囲第２４項記載の
   軸受組立体。 ２８、前記逃がし部の横断面は前記封止リップが前記逃
   がし部内に受入れられたときのリップの横断面に一致す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２４項記載の軸受
   組立体。 ２９、前記補強部材は環状輪郭をもつと共に前記シール
   と同軸に配置していることを特徴とする特許請求の範囲
   第２４項記載の軸受組立体。 ３０、前記環状シールと前記補強部材はその外周の回り
   に離間した複数の一致する個別の潤滑逃がし部分を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２４項記載の軸受
   組立体。 ３１、外レースの外周とハウジングの内面の間にシール
   を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第３０項記載
   の軸受組立体。 ３２、前記環状シールが前記外レースに掛合するためこ
   の外レースに隣接した側に円周方向に延在する逃がしみ
   ぞを有することを特徴とする特許請求の範囲第１１項記
   載の軸受組立体。 ３３、前記環状シールが前記外レースに掛合するためこ
   の外レースに隣接した側に円周方向に延在する逃がしみ
   ぞを有することを特徴とする特許請求の範囲第２４項記
   載の軸受組立体。