JP2004183827A - 転がり軸受の密封装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】密封装置14を、外輪部材の第一取付け凹部に組込まれる環状の第一密封体15と、内輪部材3の対向周面端部の第二取付け凹部13に組込まれる環状の第二密封体16とから構成したことで、密封装置14を転がり軸受の軸方向幅内に収納することができ、第一密封体15の芯金17に段付部22を設けることで中間部21と内径部20とを互いに軸方向内外に位置付けて、第一密封体15の弾性シール体18の側面部29と第二密封体16の折曲部30の側面との間に第四ラビリンス密封部40を形成することで、必要な密封性を確保することができる。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受の密封装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば自動車の駆動部に付設されるプロペラシャフトの回転軸を支持する転がり軸受として、軸受内部に泥水等の異物が侵入するのを防止する密封装置を有したものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図5に示すように、この密封装置50は、転がり軸受51の外輪部材52および内輪部材53の間の環状空間54端部に配置されるもので、外輪部材52の内周面に固着されたシール環体55と、このシール環体55に埋設された芯金56とを備えている。
【0004】
内輪部材53の内周面端部に、断面略J字形の周段部57を形成し、シール環体55に、周段部57の一部に接触する内側シールリップ58を有している。また、内輪部材53に挿通される軸59に、内輪部材53の端面に接触するよう環状のスリンガ60が配置され、このスリンガ60とシール環体55に設けた外側リップ61との間に、所定の軸方向間隔を有するラビリンス用隙間62を設けている。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−26143号(第2頁,第3頁,第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の密封装置50では、スリンガ60は、シール環体55に設けた外側リップ61との間に所定の軸方向間隔を有するラビリンス用隙間62を設けるようにして、内輪部材53に挿通される軸59に組付けるようにしている。このため、スリンガ60を設けた分だけ軸方向幅が必要になっている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の転がり軸受の密封装置は、所定の径方向幅を有する環状軸受空間を介して同心に配置されるとともに、転動体を介して軸心回りに相対回転可能に設けられる固定輪および回転輪の対向周面のうち、前記固定輪の対向周面端部に組込まれる環状の第一密封体と、前記回転輪の対向周面端部に組込まれる環状の第二密封体とを備え、前記第一密封体は、径方向一端部に、前記固定輪の対向周面端部に嵌着される第一嵌着部を有するとともに、径方向他端部に前記回転輪の肩部に接触する弾性シールリップを有し、前記第一密封体の径方向途中に、該第一密封体の前記回転輪側を軸方向内方に位置付け固定輪側を軸方向外方に位置付ける段付部が形成され、前記第二密封体は、前記回転輪の対向周面端部に嵌着される第二嵌着部と、前記段付部近傍に配置されて段付部との間でラビリンス構造を形成する密封部とを有している。
【0008】
上記構成において、密封装置は、第一密封体と第二密封体とを備え、第二密封体は、回転輪の対向周面端部に嵌着される第二嵌着部と、第一密封体の段付部近傍に配置されて段付部との間でラビリンス構造を形成する密封部とを有しているので、密封装置の軸方向寸法を最小にするのみでなく、密封装置を軸受幅内に収納することが可能となる。
【0009】
さらに、回転輪の肩部に接触する弾性シールリップに加え、密封部によっていっそうシール性が良好となるとともに、第一密封体の段付部と密封部とは非接触であるため、回転輪のトルク上昇を抑えることができる。
【0010】
また、前記第二密封体は、前記第二嵌着部、前記密封部、および前記第二嵌着部から前記回転輪の肩部に沿うよう該肩部に当接するよう延長されるとともに前記弾性シールリップが接触する接触部を有している。
【0011】
この構成によれば、第二密封体の第二嵌着部、密封部、および接触部で囲繞される空間に第一密封体の弾性シールリップを収納するように、第一密封体と第二密封体を組付けることにより、第一密封体と第二密封体との組品を取扱う際に、両者を一体に取扱うことが可能になり、固定輪と回転輪の間に密封装置を装着する際の作業性が向上する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受の密封装置を、図面に基づいて説明する。図1は本発明の転がり軸受の密封装置の全体構成を示す断面図、図2は要部拡大断面図である。
【0013】
図1に示すように、転がり軸受1は、固定輪としての外輪部材2と、回転輪としての内輪部材3と、外輪部材2の対向内周面に形成された外輪軌道面4と内輪部材3の外周対向面に形成された内輪軌道面5との間に配置された単列で複数個の転動体(玉)6と、これら転動体6を円周方向等配位置に保持する保持器7とを備えている。
【0014】
外輪部材2と内輪部材3とは、転動体6の存在によって所定の径方向幅を有する環状軸受空間8を介して同心に配置され、転動体6を介して軸心回りに相対回転可能、すなわち外輪部材2に対して内輪部材3が軸心回りに回転可能に構成されている。なお、内輪部材3の内周面には、駆動軸9が圧入されている。
【0015】
外輪部材2の対向内周面端部に、環状の第一取付け凹部10が形成されている。軸方向内方には、外輪部材2の肩部11Aが形成されている。第一取付け凹部10の軸方向外方端部には、対向内周面に対して縮径するよう膨出する環状の係止部12が形成されている。
【0016】
内輪部材3の対向外周面端部に環状の第二取付け凹部13が形成されている。この第二取付け凹部13の軸方向内方に内輪部材3の肩部11Bが形成されている。
【0017】
次に密封装置14の構成を説明する。この密封装置14は、外輪部材2の第一取付け凹部10に組込まれる環状の第一密封体15と、内輪部材3の対向周面端部の第二取付け凹部13に組込まれる環状の第二密封体16とから構成されている。第二密封体16は、スリンガとも称されるもので、第一密封体15と第二密封体16とは、ともに外輪部材2(内輪部材3)の軸方向幅内に収納されている。
【0018】
第一密封体15は、芯金17と、この芯金17に設けられた弾性シール体18とから構成されている。芯金17は、径方向外方の外径部19と、径方向内方の内径部20と、外径部19および内径部20の間に一体的に形成された中間部21とから形成されている。
【0019】
芯金17の中間部21と内径部20との間に、中間部21を軸方向外方に位置付け、内径部20を軸方向内方に位置付ける斜板状の段付部22が一体的に形成されている。
【0020】
弾性シール体18は、芯金17の外径部19を被覆するように固着された第一嵌着部23と、内径部20を被覆するように固着され、かつ芯金17の内径部20からさらに径方向内方に延長されたリップ部25と、中間部21および段付部22の側面を被覆する側面部29とから一体に形成されている。弾性シール体18の第一嵌着部23が、係止部12の軸方向内方で、かつ第一取付け凹部10内周面に嵌着される。
【0021】
弾性シール体18のリップ部25には、内輪部材3の肩部11Bの軸方向外方側面に接触する第一シールリップ26、第一シールリップ26と反対方向、すなわち軸方向外方に突出する第二シールリップ27、および肩部11Bの外周面近傍に配置される第三シールリップ28とを有している。
【0022】
第二密封体16は、第二取付け凹部13外周面に嵌着される第二嵌着部24と、この第二嵌着部24から径方向外方に折曲するよう形成された、密封部としての折曲部30とから断面L字形に形成される。この第二密封体16は、例えばSPCC材をプレス加工することで一体かつ環状に形成されている。
【0023】
図2に示すように、第一シールリップ26は、径方向内方に配置された内側リップ35aと、この内側リップ35aに対して径方向外側に配置された外側リップ36aとから構成されている。内側リップ35aの軸方向高さは、外側リップ36aの軸方向高さに比べて高く形成され、この構成により、まず内側リップ35aが肩部11B側面に接触して密封性を維持し、内側リップ35aの摩耗が進行してリップ摺動面圧が低下してきたときに外側リップ36aが内輪肩部11B側面に接触して密封性を維持するよう構成されている。
【0024】
なお、外側リップ36aは、肩部11Bの側面に接触するまでは、この肩部11B側面との間で第一ラビリンス密封部37を形成して密封性の向上に寄与している。
【0025】
第二シールリップ27は、径方向内方に配置された内側リップ35bと、この内側リップ35bに対して径方向外側に配置された外側リップ36bとから構成される。内側リップ35bおよび外側リップ36bは、ほぼ同一の軸方向高さに形成されている。内側リップ35bおよび外側リップ36bの端面と、第二密封体16の折曲部30側面との間に、所定の軸方向幅を有する第二ラビリンス密封部38が形成されている。
【0026】
第三シールリップ28の内周面と肩部11Bの外周面との間に、所定の径方向幅を有する第三ラビリンス密封部39が形成されている。第一ラビリンス密封部37と第三ラビリンス密封部39とは連続した空間となっている。
【0027】
第一密封体15における芯金17の内径部20相当部分と、第二密封体16の折曲部30との関係として、この折曲部30が芯金17の内径部20相当部分に対して軸方向外方に位置付けられ、弾性シール体18の側面部29と第二密封体16の折曲部30の側面との間に、所定の軸方向幅を有する第四ラビリンス密封部40が形成されている。
【0028】
すなわち、第二密封体16は、弾性シール体18のリップ部25とは非接触の状態を保持して内輪部材3に組込まれている。第二ラビリンス密封部38と第四ラビリンス密封部40とは連続した空間となっている。
【0029】
弾性シール体18の側面部29の最大径D1と、第二密封体16の折曲部30の最大径D2とは、ほぼ等しく設定されるか、第二密封体16の折曲部30の最大径D2の方がわずかに小さく設定されている。
【0030】
第一密封体15の中間部21相当部と第二密封体16の折曲部30とは、軸方向での重なり部分を有している。第二密封体16は、内輪部材3の軸方向端面よりも軸方向内方に位置している。
【0031】
上記構成の密封装置14は、第一密封体15は全体として環状であり、第二密封体16を、第一密封体15に比べて小径の環状で、かつ断面L字形に形成している。このため、第一密封体15における弾性シール体18のリップ部25を、第二密封体16の軸方向内方相当部側に重ねるようにすることができ、取扱いが容易になり、第一密封体15と第二密封体16とを重ねた組品をさらに重ねた場合でも、図5で示した従来の密封装置に比べて小さなスペースに収納が可能になる。
【0032】
加えて、第一密封体15と第二密封体16とを重ねた状態で、双方の部材とも向きを変える作業をせずにそれぞれの部品を取扱って環状軸受空間8に装着するようになるので、作業性が低下することもない。
【0033】
ところで、第一密封体15は、その弾性シール体18の第一嵌着部23を、その弾性に抗して係止部12を縮径させて乗越える(くぐる)よう第一密封体15の所定箇所を治具を用いて軸方向内方に押圧することで、第一取付け凹部10の内周面に嵌着させるようにして、外輪部材2に組付けられる。
【0034】
このとき、弾性シール体18のリップ部25の内側リップ35aが肩部11B側面に接触して、環状軸受空間8を密封し、第三シールリップ28の内周面と肩部11Bの外周面との間に第三ラビリンス密封部39が形成され、外側リップ36aと肩部11Bの側面との間に第一ラビリンス密封部37が形成されて、密封性を確保できる。
【0035】
また、第一密封体15の芯金17は、段付部22を設けることで中間部21と内径部20とが互いに軸方向内外に位置付けられている。特に中間部21が内径部20に対して軸方向外方に位置付けられることにより、その分だけ、従来に比べて環状軸受空間8(潤滑剤の封入空間)の容積を大きくすることができる。
【0036】
上記のようにして第一密封体15を装着した後、第二密封体16の所定箇所を治具を用いて軸方向に押圧し、内輪部材3の第二取付け凹部13の外周面に第二密封体16の第二嵌着部24を嵌着する。このとき、折曲部30が内輪部材3の軸方向端面に対して所定距離だけ軸方向内方に位置するまで押込む。
【0037】
このようにすることにより、弾性シール体18の第二シールリップ27と第二密封体16の折曲部30の側面との間に、第二ラビリンス密封部38が形成され、弾性シール体18の側面部29と第二密封体16の折曲部30の側面との間に第四ラビリンス密封部40が形成され、これによって密封性をいっそう確実なものとすることができる。
【0038】
また、弾性シール体18の側面部29の最大径D1と、第二密封体16の折曲部30の最大径D2とはほぼ等しく設定されるか、第二密封体16の折曲部30の最大径D2の方がわずかに小さく設定されていることにより、第二密封体16を第二取付け凹部13に装着する際、第二密封体16の折曲部30が軸方向内方に湾曲した場合であっても、この折曲部30が弾性シール体18の側面部29に当たるのを防止できるので、弾性シール体18の損傷を防止することができる。
【0039】
そして、本発明の実施の形態によれば、第一密封体15(弾性シール体18)と第二密封体16とは非接触であるため、内輪部材3の回転時のトルクの上昇を回避できる。
【0040】
上記実施の形態では、密封装置14の第二密封体16は、第二嵌着部24と折曲部30とから断面L字形に形成したがこれに限定されるものではない。例えば、図3および図4に示すように、第二密封体16を、第二嵌着部24と、折曲部30と、この折曲部30の軸方向内方端部から径方向外方に折曲される環状の接触部16aとから断面略コ字形に形成してもよい。
【0041】
この場合、第二密封体16の接触部16aは、肩部11Bの側面に当接するよう第二取付け凹部13に装着される。従って、接触部16aは、折曲部30に比べて小径に形成されている。そして第二嵌着部24と、折曲部30と、接触部16aとで囲繞されるスペースに、弾性シール体18のリップ部25が挿入されて、接触部16aに弾性シール体18の内側リップ35aが所定の面圧でもって接触するよう配置されている。
【0042】
この実施の形態における第二密封体16は、例えばSPCC材をプレス加工することで一体的に形成されている。また、第一ラビリンス密封部37は、外側リップ36aと接触部16aとで構成される。他の部分の構成は、上記実施の形態と同様である。
【0043】
上記構成において、第二密封体16の第二嵌着部24と、折曲部30と、接触部16aとで囲繞されるスペースに、弾性シール体18のリップ部25が挿入されるよう配置されるので、密封装置14を第二取付け凹部13に装着するのに先立って、リップ部25を第二嵌着部24と、折曲部30と、接触部16aとで囲繞されるスペースに挿入するようにして組付けておくことにより、取扱い時に第一密封体15と第二密封体16とが分離しにくく、従って、密封装置14を第二取付け凹部13に装着する際の作業性を向上させることができる。
【0044】
弾性シール体18の内側リップ35aは、肩部11Bの側面に当接する第二密封体16の接触部16aに接触するものであり、第二密封体16は、鋼板をプレス加工することで形成している。プレス加工では、接触部16aは所定の面精度が加工時に確保されるため、内輪部材3の第二取付け凹部13の側面を研削により形成していて、ここに内側リップ35aが接触する場合に比べて、使用に伴なう内側リップ35aの摩耗の度合いが低下し、長期使用に耐え得る。
【0045】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、密封装置の軸方向寸法を最小にするのみでなく、密封装置を軸受幅内に収納することが可能となり、回転輪の肩部に接触する弾性シールリップに加え、密封部によっていっそうシール性が良好となるとともに、回転輪のトルク上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す転がり軸受の密封装置の全体構成を示す断面図である。
【図2】同じく要部拡大断面図である。
【図3】別の実施の形態を示す転がり軸受の密封装置の全体構成を示す断面図である。
【図4】同じく要部拡大断面図である。
【図5】従来の転がり軸受の密封装置の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 転がり軸受
2 外輪部材
3 内輪部材
8 環状軸受空間
10 第一取付け凹部
13 第二取付け凹部
11B 肩部
14 密封装置
15 第一密封体
16 第二密封体
17 芯金
18 弾性シール体
19 外径部
20 内径部
21 中間部
22 段付部
25 リップ部
26 第一シールリップ
27 第二シールリップ
37 第一ラビリンス密封部
40 第四ラビリンス密封部
Claims (2)
- 所定の径方向幅を有する環状軸受空間を介して同心に配置されるとともに、転動体を介して軸心回りに相対回転可能に設けられる固定輪および回転輪の対向周面のうち、前記固定輪の対向周面端部に組込まれる環状の第一密封体と、前記回転輪の対向周面端部に組込まれる環状の第二密封体とを備え、
前記第一密封体は、径方向一端部に、前記固定輪の対向周面端部に嵌着される第一嵌着部を有するとともに、径方向他端部に前記回転輪の肩部に接触する弾性シールリップを有し、前記第一密封体の径方向途中に、該第一密封体の前記回転輪側を軸方向内方に位置付け固定輪側を軸方向外方に位置付ける段付部が形成され、
前記第二密封体は、前記回転輪の対向周面端部に嵌着される第二嵌着部と、前記段付部近傍に配置されて段付部との間でラビリンス構造を形成する密封部とを有した、ことを特徴とする転がり軸受の密封装置。 - 請求項1記載の転がり軸受の密封装置において、
前記第二密封体は、前記第二嵌着部、前記密封部、および前記第二嵌着部から前記回転輪の肩部に沿うよう該肩部に当接するよう延長されるとともに前記弾性シールリップが接触する接触部を有した、ことを特徴とする転がり軸受の密封装置。
Priority Applications (1)
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JP2002353473A JP2004183827A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 転がり軸受の密封装置 |
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JP2002353473A JP2004183827A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 転がり軸受の密封装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016212127A1 (de) | 2016-07-04 | 2018-01-04 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Dichtungsanordnung mit Dichtungsring sowie Maschinenelementanordnung |
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-
2002
- 2002-12-05 JP JP2002353473A patent/JP2004183827A/ja active Pending
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