JP2001304280A - 転がり軸受の密封構造 - Google Patents
転がり軸受の密封構造Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
- F16C33/784—Sealings 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
- F16C33/7843—Sealings 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
- F16C33/7853—Sealings 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 with one or more sealing lips to contact the inner race
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- F16C19/04—Bearings 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
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Abstract
性を向上することができる転がり軸受の密封構造を提供
する。 【解決手段】 転がり軸受6の外輪7の軸方向の両端に
環状窪みが形成されており、この環状窪みに、シール部
材15,16が嵌合されて固定されている。このシール
部材15,16のシールリップ17,18は、内輪8の軸
方向の両端に形成された環状窪みに摺接している。芯金
30の軸方向外方を覆うシールリップ18の被覆部18
Aは、ベアリングカラー11に対して軸方向に対向して
狭路31を形成している。狭路31は、そのクリアラン
スd1が、0.05〜0.5mmの範囲内になるように設
定されている。また、狭路31において、被覆部18A
とベアリングカラー11とが対向している面積S1を1
00mm2に設定した。
Description
封構造に関し、特に、防水性を向上した転がり軸受の密
封構造に関する。
補機が被水すると軸受内に、水,ダスト,異物が侵入する
ことがある。これは、軸受シールの耐水性能を超える被
水量が原因である。
的は、軸受取り付け構造の改良により、軸受の耐水性を
向上することができる転がり軸受の密封構造を提供する
ことにある。
め、請求項1の発明の転がり軸受の密封構造は、転がり
軸受の固定輪の両端部にシール部材が配置され、このシ
ール部材に対して軸方向に隣接して近接して配置された
回転体が回転輪と一体に回転する転がり軸受の密封構造
において、上記回転体が上記シール部材に対向して狭路
を構成しており、この狭路のクリアランスが、0.05
〜0.5mmであり、上記狭路における上記回転体とシ
ール部材との対向面積が50mm2以上であること特徴
としている。
リやベアリングカラーからなる回転体が、軸受のシール
部材に対して狭路を構成する。この狭路は、動的ラビリ
ンスをなして、耐水性が向上する。特に、この動的ラビ
リンスのクリアランスが、0.05〜0.5mmである条
件において、回転体とシール部材との対向面積を50m
m2以上に設定することで、防水性能が飛躍的に向上す
ることを実験で確かめることができた。
の転がり軸受の密封構造において、上記狭路における上
記回転体とシール部材との対向面積が100mm2以上
であることを特徴としている。
100mm2以上に設定することで、侵入水量を一層飛
躍的に低減できた。
2に記載の転がり軸受の密封構造において、上記狭路に
おける上記回転体とシール部材との対向面積が200m
m2以下であること特徴としている。
2以上の領域では、侵入水量の低下がほぼ飽和した。し
たがって、上記対向面積を200mm2以下に設定する
ことで、回転体とシール部材とが構成する動的ラビリン
スを無駄に大型化させることなく、確実に被水量を低減
できる。
態により詳細に説明する。
ルタネータの構成を示す。このオルタネータは、本発明
の転がり軸受の密封構造の実施形態を採用したものであ
る。
シャフト1に固定したロータ2と、このロータ2の径方
向外方に対向するステータ3と、このステータ3が内周
面に固定されたハウジング5を備える。このハウジング
5の端部内周面5Aと、上記シャフト1との間に、転が
り軸受6が嵌め込まれている。この転がり軸受6の外輪
7は上記内周面5Aに固定され、内輪8はシャフト1に
固定されている。また、この転がり軸受6とロータ2と
の間にベアリングカラー11が配置され、このベアリン
グカラー11はシャフト1に固定されている。また、プ
ーリ12が、シャフト1に螺合したナット13と転がり
軸受6とで挟まれており、このプーリ12は上記ハウジ
ング5の端部端面5Bとの間に、所定の隙間を隔てて対
向している。
に環状窪みが形成されており、この環状窪みに、シール
部材15,16が嵌合されて固定されている。このシー
ル部材15,16のシールリップ17,18は、内輪8の
軸方向の両端に形成された環状窪みに摺接するようにな
っている。
は、芯金30にシールリップ18が固着されており、芯
金30の端部爪部30Aは軸方向内方へ屈曲している。
この芯金30の軸方向外方を覆うシールリップ18の被
覆部18Aは、上記ベアリングカラー11に対して軸方
向に対向して狭路31を形成している。この狭路31
は、そのクリアランスd1が、0.05〜0.5mmの範
囲内になるように設定されている。また、この狭路31
において、被覆部18Aとベアリングカラー11とが対
向している面積S1を100mm2に設定した。
Aの直径をDBとし、ベアリングカラー11の外径端1
1Aの直径をDAとすると、上記対向面積S1は、次式
(1)で算出される。
は、この転がり軸受6の軸方向の中心軸に関して、上記
シール部材16と対称な構造になっている。このシール
部材15は、プーリ12の軸方向の内端面に対向して、
狭路31と同様のクリアランスd1と対向面積S1を持
った狭路33を形成している。
てのベアリングカラー11,プーリ12が、軸受6に取
り付けたシール部材16,15に対して狭路31,33を
構成し、この狭路31,33が動的ラビリンスを形成し
ている。
d1が、0.05〜0.5mmである条件において、回転
体(ベアリングカラー11,プーリ12)とシール部材1
6,15との対向面積S1を50mm2以上である100
mm2に設定したことで、防水性能が飛躍的に向上し
た。このことは、次に説明する実験によって、検証する
ことができた。
示すように、転がり軸受51の内輪52に回転体53を
隣接して配置した。この回転体53と内輪52は、図示
しないシャフトに嵌合されて固定されている。一方、転
がり軸受51の外輪55の軸方向の端部にはシール部材
の芯金56が固定されている。なお、この実験では、シ
ール部材のシールリップは切除されている。
面53Aとが対向している面積S10を、それぞれ、0m
m2,90mm2,190mm2,400mm2とした4種の
サンプルを作製した。この対向面積S10は、図3に示す
回転体53の最外径面積SAと芯金56の最内径面積SB
との差(SA−SB)である。なお、この芯金56と回転体
53とが対向して形成されるラビリンス狭路のクリアラ
ンスCLは、0.05〜0.5mmに設定されている。
ついて、それぞれ、シャフトの回転数を1500,30
00,6000rpmの3種の回転数で回転させた条件
で、防水性試験を行った結果を、図4に特性C1,C2,C
3で示す。この防水性試験の条件は、注水ノズルを図3
において軸受51の左方から上記シール部材に向けて、
上記シャフトと同軸に配置し、上記シール部材との距離
を50mmとした。そして、室温において、毎分100
0ccの水を噴出させ、軸受51を通り抜けて図の右方
に貫通した水量を測定した。
mm2では、1分間当たりの貫通水量が、1500,30
00,6000rpmにおいて、それぞれ、120,9
0,45ccであったのに対し、S10=90mm2では、
それぞれ、10,3,0.1ccに激減(12分の1〜45
0分の1)した。
れ、0.3,0.1,0.1ccになり、回転数が1500
rpmと低い場合であっても、1分間当たりの貫通水量
が、1cc以下となった。また、S10=400mm2で
は、いずれの場合でも、1分間当たりの貫通水量が、
0.1ccであった。
リンス狭路における対向面積S10が200mm2を超え
ると特性C1,C2,C3のいずれにおいても貫通水量の低
下が飽和の傾向である。一方、対向面積S10=0mm2
から90mm2までは、貫通水量の低下が急峻である。
つまり、上記ラビリンス狭路における対向面積S10を2
00mm2以下に設定することで、対向面積が小さなラ
ビリンス狭路で、防水能力を効率良く向上させることが
できる。
対向面積S1を100mm2に設定したが、S1=50
mm2以上に設定すれば、被水量を数分の1に低減でき
る防水機構となる。また、上記実施形態は、オルタネー
タへの応用例であったが、本発明は、防水あるいは防塵
機構が必要な転がり軸受に適用できる。
明の転がり軸受の密封構造は、プーリやベアリングカラ
ーからなる回転体が、軸受のシール部材に対して狭路を
構成することで、動的ラビリンスを形成して、耐水性の
向上を図り、特に、この動的ラビリンスのクリアランス
が、0.05〜0.5mmである条件において、回転体と
シール部材との対向面積を50mm2以上に設定するこ
とで、防水性能が飛躍的に向上することを実験で確かめ
ることができた。
100mm2以上に設定することで、一層飛躍的な被水
量低減を達成できた。
2に記載の転がり軸受の密封構造において、上記対向面
積を200mm2以下に設定することで、回転体とシー
ル部材とが構成する動的ラビリンスの無駄に大型化させ
ることなく、確実に被水量を低減できる。
を採用したオルタネータの要部断面図である。
拡大構造図である。
の実験例を説明する模式図である。
ング、6…転がり軸受、7…外輪、8…内輪、11…ベ
アリングカラー、12…プーリ、13…ナット、15,
16…シール部材、17,18…シール部材、18A…
被覆部、30…芯金、31…狭路。
Claims (3)
- 【請求項1】 転がり軸受の固定輪の両端部にシール部
材が配置され、このシール部材に対して軸方向に隣接し
て近接して配置された回転体が回転輪と一体に回転する
転がり軸受の密封構造において、 上記回転体が上記シール部材に対向して狭路を構成して
おり、 この狭路のクリアランスが、0.05〜0.5mmであ
り、 上記狭路における上記回転体とシール部材との対向面積
が50mm2以上であること特徴とする転がり軸受の密
封構造。 - 【請求項2】 請求項1に記載の転がり軸受の密封構造
において、 上記狭路における上記回転体とシール部材との対向面積
が100mm2以上であること特徴とする転がり軸受の
密封構造。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の転がり軸受の
密封構造において、 上記狭路における上記回転体とシール部材との対向面積
が200mm2以下であること特徴とする転がり軸受の
密封構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000116513A JP2001304280A (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | 転がり軸受の密封構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000116513A JP2001304280A (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | 転がり軸受の密封構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001304280A true JP2001304280A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18627969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000116513A Pending JP2001304280A (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | 転がり軸受の密封構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001304280A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1464856A1 (en) | 2003-03-31 | 2004-10-06 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Sealing device for rolling bearing |
-
2000
- 2000-04-18 JP JP2000116513A patent/JP2001304280A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1464856A1 (en) | 2003-03-31 | 2004-10-06 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Sealing device for rolling bearing |
US6966558B2 (en) | 2003-03-31 | 2005-11-22 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Sealing device for rolling bearing |
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A521 | Written amendment |
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