JP2007092861A - 密封装置および転がり軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】芯金が変形しにくくてシールリップ部が偏摩耗しにくく、寿命が長い密封装置およびその密封装置を有する転がり軸受を提供すること。
【解決手段】密封装置5の一端部を、外輪1の密封装置取付溝51に嵌入固定する。密封装置5の芯金23における内輪2の第1端面20に対向する部分に、第1端面20上を摺動するシールリップ部24を固着する。このシールリップ部24によって内外輪1,2の軌道溝13,17を外部に対してシールする。また、上記芯金23における内輪2の第2端面21に対向する部分と、第2端面21との間にスラストニードルベアリング25を配置する。
【選択図】図1
【解決手段】密封装置5の一端部を、外輪1の密封装置取付溝51に嵌入固定する。密封装置5の芯金23における内輪2の第1端面20に対向する部分に、第1端面20上を摺動するシールリップ部24を固着する。このシールリップ部24によって内外輪1,2の軌道溝13,17を外部に対してシールする。また、上記芯金23における内輪2の第2端面21に対向する部分と、第2端面21との間にスラストニードルベアリング25を配置する。
【選択図】図1
Description
本発明は、密封装置に関し、特に、二輪車やバギー(ATV)のトランスミッションやクランクに使用されている転がり軸受に用いられれば好適な密封装置に関する。また、本発明は、その密封装置を備える転がり軸受に関する。
従来、転がり軸受としては、特開2002−188651号公報(特許文献1)に記載されている玉軸受がある。この玉軸受は、その玉軸受の外部から高い油圧が作用する状況下で使用されている。この玉軸受は、外輪、内輪、玉、および、油が外部から軸受内に浸入するのを防止する密封装置を有している。上記密封装置の一端部は、上記外輪に固定されている一方、上記密封装置の他端部は、上記内輪に対して摺動するようになっている。上記密封装置は、環状の芯金と、その芯金の表面に固着された弾性部とからなっている。上記弾性部における芯金の内輪側の端部を覆っている部分は、肉厚でブロック状のシールリップ部となっている。
上記玉軸受は、上記肉厚でブロック状のシールリップ部を形成することによって、上記弾性部の剛性を高めて、密封装置の強度を大きくして、油が外部から軸受内に浸入することを確実に防止するようにしている。
しかしながら、上記従来の玉軸受では、外部から作用する大きな油圧によって芯金が軸方向の内方に変形して、この変形に起因してシールリップの締め代が過大になって、上記シールリップ部が偏摩耗し易いという問題がある。このため、密封装置が破損し易いという問題がある。
特開2002−188651号公報
そこで、本発明の課題は、芯金が変形しにくくてシールリップ部が偏摩耗しにくく、長期に亘って確実に密封できる密封装置およびその密封装置を有する転がり軸受を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の密封装置は、
径方向の一方側に固定部を有する一方、径方向の他方側にシールリップ部を有すると共に、芯金を有する密封装置において、
上記径方向の他方側かつ上記シールリップ部と異なる部位に、上記芯金の軸方向の移動を規制する軸方向移動規制部を備えることを特徴としている。
径方向の一方側に固定部を有する一方、径方向の他方側にシールリップ部を有すると共に、芯金を有する密封装置において、
上記径方向の他方側かつ上記シールリップ部と異なる部位に、上記芯金の軸方向の移動を規制する軸方向移動規制部を備えることを特徴としている。
本発明によれば、上記径方向の他方側かつ上記シールリップ部と異なる部位に、上記芯金の軸方向の移動を規制する軸方向移動規制部を備えるので、上記軸方向の外方から大きな外圧がかかっても芯金が容易に変形することがない。したがって、芯金の変形に起因する上記シールリップ部の偏摩耗の発生を抑制できるので、密封装置の寿命を長くすることができる。
また、一実施形態の密封装置は、上記軸方向移動規制部が、転動体を有する支持装置である。
上記実施形態によれば、上記軸方向移動規制部が、転動体を有する支持装置であるので、芯金の変形を、略完全に防止することができて、シールリップ部の締め代が殆ど変化することがない。したがって、シールリップ部の偏摩耗を確実に防止できる。
また、一実施形態の密封装置は、上記軸方向移動規制部が、上記芯金を軸方向に支持する動圧を発生する動圧発生溝である。
上記実施形態によれば、上記軸方向移動規制部が、動圧発生溝であるので、上記芯金の変形を簡単かつ安価に抑制できる。
また、一実施形態の密封装置は、上記軸方向移動規制部が、上記芯金に設けられて上記軸方向に滑り支持されると共に、油収容溝を有する部分である。
上記実施形態によれば、上記軸方向移動規制部が、上記芯金に設けられて上記軸方向に滑り支持されると共に、油収容溝を有する部分であるので、上記芯金の変形を簡単かつ安価に抑制できる。
また、本発明の転がり軸受は、上記発明の密封装置を備えることを特徴としている。
本発明によれば、上記発明の密封装置を備えるので、密封装置によって外部からの油や異物を長期に亘って確実にシールすることができる。
本発明の密封装置によれば、径方向の他方側かつシールリップ部と異なる部位に、芯金の軸方向の移動を規制する軸方向移動規制部を備えるので、上記軸方向の外方から大きな外圧がかかっても芯金が容易に変形することがない。したがって、芯金の変形に起因する上記シールリップ部の偏摩耗の発生を抑制できるので、密封装置の寿命を長くすることができる。
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
図1は、本発明の転がり軸受の第1実施形態の玉軸受の軸方向の半断面図である。
この玉軸受は、自動2輪車のトランスミッションの内部に組み込まれている。詳述しないが、この玉軸受は、玉軸受の軸方向の一方の外部に油圧が高い油が存在する状態下で使用されている。この玉軸受は、外輪1と、内輪2と、玉3と、上記油が軸受内部に浸入することを防止する本発明の第1実施形態の密封装置5とを備える。
上記外輪1の外周面は、この玉軸受を有するトランスミッション等のハウジング(図示しない)に嵌合固定されている。上記外輪1は、内周に軌道溝13を有すると共に、軸方向の一方の端部の内周に密封装置取付溝15を有している。上記内輪2は、外周に軌道溝17を有している。上記内輪2の内周面は、図示しない回転軸に嵌合固定されている。上記内輪2の上記軸方向の片側の端面は、2段構造になっている。詳細には、上記内輪2の上記軸方向の片側の端面は、内輪2の軌道溝17の肩部に連なると共に、内輪2の径方向の内方および上記軸方向の外方に向かって広がる斜面である第1端面20と、この第1端面20の上記軸方向の外方の端に、上記軸方向に延びる円筒面を介して連なると共に、略上記径方向の内方に向かって広がる第2端面21とで構成されている。また、上記玉3は、外輪1の軌道溝13と内輪2の軌道溝17との間に、保持器18によって保持された状態で、周方向に一定の間隔を隔てられて複数配置されている。
上記密封装置5は、芯金23と、ゴム製のシールリップ部24と、支持装置の一例としてのスラストニードルベアリング25とからなる。
上記芯金23は、外輪1の密封装置取付溝15から内輪2の内周側まで略径方向に延びている。上記芯金23の径方向の外方の一端は、軸方向の外方に輪状に曲げられている。いいかえれば、上記芯金23の径方向の外方の一端部は、カール型のヘッドになっている。このカール型のヘッドを、密封装置取付溝15に嵌入することにより、密封装置5を外輪1に嵌入固定している。上記カール型のヘッドは、固定部になっている。
上記シールリップ部24は、上記芯金23の軸方向の内方の端面における第1端面20に対向する箇所に固着されている。上記シールリップ部24は、斜面である第1端面20に所定の締め代を有した状態で接触している。上記シールリップ部24は、第1端面20上を摺動することにより、外部に対して軸受の内部をシールするようになっている。
上記スラストニードルベアリング25は、保持器30と、保持器30のポケットに収容された転動体の一例としてのニードル31とを有する。上記スラストニードルベアリング25は、内輪2の第2端面21と、芯金23における第2端面21に対向している部位との間に配置されている。上記スラストニードルベアリング25は、芯金23の上記部位を軸方向に支持することにより、外部からの大きな油圧によって、芯金23が、変形しないようにしている。
上記第1実施形態の密封装置5によれば、芯金23の上記部位を外輪1の軸方向(内輪2の軸方向)に支持するスラストニードルベアリング25を有するので、密封装置5の上記軸方向の外方の端面に大きな外圧がかかっても芯金23が容易に変形することがない。したがって、上記芯金23の変形に起因するシールリップ部24の偏摩耗の発生を抑制できるので、密封装置5の寿命を長くすることができる。
また、上記第1実施形態の密封装置5によれば、シールリップ部25が、第1端面20上を摺動するようになっているので、外部からの油圧によってシールリップ部が径方向に浮き上がることがなくて、油を確実にシールすることができる。
また、上記第1実施形態の密封装置5によれば、軸方向移動規制部が、転動体としてのニードル31を有するニードルベアリング25であるので、芯金23の変形を確実に防止できる。また、軸方向移動規制部が、ニードル31を有するニードルベアリング25であるので、上記部位と内輪2の第2端面21との間を、所定の間隔に正確に調整できる。したがって、上記部位と内輪2の第2端面21との間が小さくなって、シールリップ部24の締め代が過大になることがなくて、シールリップ部24の偏摩耗を確実に防止できる。また、上記部位と内輪2の第2端面21との間が大きくなって、シールリップ部24のシール性能が低下することがなくて、外部の油が玉軸受内に浸入することを確実に防止できる。
また、上記実施形態の玉軸受は、本発明の密封装置5を備えるので、軸受の内部を軸受の外部に対して長期に亘って確実にシールすることができる。
尚、上記第1実施形態の密封装置5では、支持装置としてニードル31と保持器30とからなるスラストニードルベアリング25を採用したが、本発明の密封装置は、支持装置として、ニードルと保持器に加えて外径フランジを有するスラストニードルベアリングや、ニードルと保持器に加えて内径フランジを有するスラストニードルベアリングや、ニードルと保持器に加えて軌道輪を2個有するスラストニードルベアリングを採用しても良い。また、本発明の密封装置は、支持装置として、転動体が玉であるスラスト玉軸受や、転動体がころであるスラストころ軸受を採用しても良い。
また、上記第1実施形態の密封装置5では、外輪2の密封装置取付溝15に嵌入されている密封装置5における固定部は、芯金23を輪状に曲げて形成したカールタイプのヘッドであったが、この発明では、外輪の密封装置取付溝に嵌入されている密封装置における固定部が、芯金にゴムが固着されている形式のゴムのヘッド等、芯金のカールタイプのヘッド以外のヘッドであっても良い。
また、上記第1実施形態の密封装置5では、シールリップ部24が、内輪2の軸方向の端面上を摺動することによって、軸受内を外部からシールするようになっていたが、この発明では、シールリップ部が、内輪の外周面上を摺動することによって、軸受内を外部からシールするようになっていても良い。
また、上記第1実施形態の密封装置5では、密封装置5の一端部を、外輪に固定すると共に、密封装置5の他端部に形成されたシールリップ部を、内輪に摺動させるようになっていたが、この発明では、密封装置の一端部を、内輪に固定すると共に、密封装置の他端部に形成されたシールリップ部を、外輪に摺動させるようにしても良い。
また、上記実施形態では、本発明の密封装置5を、玉軸受の密封装置として使用したが、本発明の密封装置を、ころ軸受等、玉軸受以外の転がり軸受の密封装置として使用しても良いことは、勿論である。
図2は、本発明の転がり軸受の第2実施形態である玉軸受の軸方向の部分断面図である。この玉軸受は、第2実施形態の密封装置35を有している。第2実施形態の玉軸受は、内輪32の形状が異なる点および密封装置35が異なる点のみが第1実施形態の玉軸受と異なる。
第2実施形態の玉軸受では、第1実施形態の玉軸受の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略することにする。また、第2実施形態の密封装置35では、第1実施形態の密封装置5と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第1実施形態の密封装置5と異なる構成についてのみ説明を行うことにする。
この玉軸受の内輪32は、外周面に連なると共に、略径方向に広がる第1端面40と、この第1端面40に円筒面を介して連なると共に、軸方向の外方および径方向の内容に延びる斜面である第2端面41とを有する。また、密封装置35の芯金43における第2端面41に対向する箇所には、環状のシールリップ部44が固着されている。上記シールリップ部44は、第2端面41に摺動するようになっており、外部に対して軸受の内部をシール(密封)するようになっている。また、上記第1端面40と、芯金43における第1端面40に対向する部分との間に、保持部の一例としてのスラストニードルベアリング45を配置している。
図3は、本発明の転がり軸受の第3実施形態である玉軸受の軸方向の部分断面図である。この玉軸受は、第3実施形態の密封装置55を有している。この玉軸受は、内輪52の形状が異なる点および密封装置55が異なる点のみが第1実施形態の玉軸受と異なる。
第3実施形態の密封装置55では、第1実施形態の密封装置5と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第1実施形態の密封装置5と異なる構成および作用効果についてのみ説明を行うことにする。
上記内輪52は、軌道溝(図示しない)に連なる外周面56と、この外周面56に連なると共に、略径方向に広がる第1端面57と、第1端面57に円筒面を介して連なると共に、略径方向に広がる第2端面58とを有する。また、芯金53における第1端面57に対向する部分は、断面略コ字状に湾曲しており、第1端面57の径方向外方の端部と芯金53との軸方向の距離は、第1端面57における径方向の略中央の部分と芯金53との軸方向の距離よりも大きくなっている。
第1端面57の径方向外方の端部に対向する部分には、第1シールリップ部61が固着されていると共に、芯金53における第2端面58に対向する部分には、第2シールリップ62が固着されている。第1シールリップ部61は、第1端面57の径方向外方の端部上を摺動することによって、軸受内を外部からシールし、第2シールリップ部62は、第1端面58上を摺動することによって、軸受内を外部からシールするようになっている。また、上記第1端面57における径方向の略中央の部分と、芯金53における上記略中央の部分に対向する部分との間(この間が密封装置における径方向の他方側かつシールリップ部61,62と異なる部位に相当する)には、スラストニードルベアリング59が配置されている。
上記第3実施形態の密封装置55によれば、シールリップ部61,62を2つ有し、異なる2箇所で、軸受内を外部に対してシールしているので、密封装置55のシール性能を向上させることができる。
図4は、本発明の転がり軸受の第4実施形態である玉軸受の軸方向の部分断面図である。この玉軸受は、第4実施形態の密封装置75を有している。この玉軸受は、内輪72の形状が異なる点および密封装置75が異なる点のみが第1実施形態の玉軸受と異なる。第4実施形態の密封装置75では、第1実施形態の密封装置5と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第1実施形態の密封装置5と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。
上記内輪72は、軌道溝(図示しない)に連なる外周面76と、この外周面76に連なると共に、略径方向に広がる第1端面77と、この第1端面77に円筒面を介して連なると共に、略径方向に広がる第2端面78とを有する。
上記密封装置75の芯金73における第1端面77に対向する部分には、シールリップ部71が固着されている。上記シールリップ部71は、第1端面77上を摺動することによって、軸受内の軌道溝等を軸受外からシールしている。
また、上記芯金73における第1端面78に対向する部位79には、軸方向移動規制部の一例としてのヘリングボーン型の動圧発生溝が形成されている。
図5は、芯金52における第2端面78に対向している部位79の部分平面図である。
上記芯金52における第2端面78に対向している部位79は、中心が同じで半径が異なる2つの円に囲まれた部分である。また、上記動圧発生溝80は、略くの字の形状をしている。上記動圧発生溝80は、矢印aで示す上記部位79の周方向に全周にわたって略等間隔に複数形成されている。上記動圧発生溝80は、上記部位79の第2端面78に対する上記周方向の相対回転運動に起因して動圧を発生するようになっている。
上記第4実施形態の密封装置75によれば、軸方向移動規制部を、上記部位79に動圧発生溝80を形成することによって構成しているので、芯金73の変形を簡単かつ安価に抑制できる。
尚、上記第4実施形態の密封装置75では、上記芯金52における第2端面78に対向している部位79に、へリングボーン型の動圧発生溝80を形成したが、この発明では、芯金における軌道輪の軸方向の端面に対向する部位に、スパイラル型の動圧発生溝等、へリングボーン型の動圧発生溝以外の動圧発生溝を形成しても良い。
また、上記第4実施形態では、上記芯金52における第2端面78に対向している部位79に、動圧発生溝80を形成したが、密封装置の芯金における軌道輪の軸方向の端面に対向している部分と、軌道輪の軸方向の端面における芯金に対向している部分とのうちの少なくとも一方に、動圧発生溝を形成すれば、第4実施形態が有する作用効果と同様の作用効果を獲得することができることは勿論である。この場合、密封装置の芯金における軌道輪の軸方向の端面に対向している部分と、軌道輪の軸方向の端面における芯金に対向している部分とのうちの少なくとも一方が、密封装置における径方向の他方側かつシールリップ部と異なる部位に相当し、動圧発生溝が軸方向移動規制部になることは勿論である。
図6は、本発明の転がり軸受の第5実施形態である玉軸受の軸方向の部分断面図である。この玉軸受は、第5実施形態の密封装置95を有している。この玉軸受は、密封装置95が異なる点のみが第1実施形態の玉軸受と異なる。第5実施形態の密封装置95では、第1実施形態の密封装置5と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第1実施形態の密封装置5と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。
この玉軸受の内輪92は、軌道溝に連なる外周面96と、外周面96に連なると共に、径方向の内方および軸方向の外方に向かって広がる斜面である第1端面97と、この第1端面97の軸方向の外方の端に、軸方向に延びる円筒面を介して連なると共に、略径方向の内方に向かって広がる第2端面98とで構成されている。
上記密封装置95は、芯金93と、シールリップ部91と、真ちゅうの合金製の環状部材100とを有する。上記シールリップ部91は、芯金93の軸方向の内方の端面における第1端面97に対向する箇所に固着されている。上記シールリップ部91は、斜面である第1端面97に所定の締め代を有した状態で接触している。上記シールリップ部91は、第1端面97上を摺動することにより、外部に対して軸受の内部をシールするようになっている。
上記環状部材100は、上記芯金93における第2端面98に対向する表面に溶着されている。図6に示すように、上記環状部材100は、第2端面98に接触した状態になっている。上記環状部材100の第2端面98側の表面には、環状部材の100の周方向に全周にわたって延びる油収容溝101が形成されている。上記芯金93が内輪92に対して上記周方向に相対回転運動すると、油収容溝101に収容されていた油が油収容溝101から出て、第2端面98と、環状部材100との間に油膜を形成するようになっている。上記環状部材100における第2端面98に接触している部分は、軸方向に滑り支持されるようになっている。上記環状部材100における第2端面98に接触している部分は、軸方向移動規制部になっている。
図7は、上記環状部材100の第2端面98側の表面を示す図である。
図7に示すように、上記環状部材100の第2端面98側の表面は、中心が同じで半径が異なる2つの円にはさまれた形状をしている。また、上記油収容溝101は、図7にbで示す環状部材100の周方向に延びる環状の第1溝103と、この環状溝103から径方向の内方に延びる複数の略同一の第2溝105から構成されている。図7に示すように、上記第2溝105は、上記周方向に略等間隔に形成されている。また、上記第2溝105は、環状部材100よりも径方向の内方に位置する空間に開口している。
上記第5実施形態の密封装置95によれば、軸方向移動規制部が、油収容溝101を有する環状部材100における第2端面98に接触している部分であるので、芯金93の変形を簡単かつ安価に抑制できる。
尚、上記第5実施形態では、油収容溝101を、芯金93における第2端面98に対向する表面に溶着された環状部材100に形成したが、この発明では、油収容溝を、密封装置の芯金における軌道輪の軸方向の端面に対向する部分に直接形成しても良い。この場合、上記芯金おける油収容溝が形成された部分に接触する軌道輪の部分は、軌道輪の本体部に溶着されると共に、真ちゅうの合金等、すべり軸受に用いられる材料製の部材からなる芯金側端面部の芯金側の表面であることが好ましい(この場合、軌道輪(内輪または外輪)は、本体部と芯金側端面部とで構成される)。
また、上記第5実施形態では、上記芯金93における第2端面98に対向している部分99に溶着された環状部材100に油収容溝101を形成したが、密封装置の芯金における軌道輪の軸方向の端面に対向している部分またはその部分に固着された部材と、軌道輪の軸方向の端面における芯金に接触している部分とのうちの少なくとも一方に、油収容溝を形成すれば良い。この場合、油収容溝を含む部分で、かつ、他部材と接触している部分が軸方向移動規制部であることは、言うまでもない。
尚、上記第1〜第5実施形態では述べなかったが、この発明の密封装置が、複数の支持装置、複数の動圧発生溝または複数の油収容溝を有していても良いことは言うまでもない。また、この発明の密封装置が、支持装置、動圧発生溝および油収容溝のうちの2つ以上を有していても良いことも言うまでもない。
1 外輪
2,32,52,72,92 内輪
3 玉
5,35,55,75,95 密封装置
20,40,57,77,97 第1端面
21,41,58,78,98 第2端面
23,43,73 芯金
24,44,61,62,71,91 シールリップ部
25,45,59 ニードルベアリング
31 ニードル
80 動圧発生溝
100 環状部材
101 油収容溝
2,32,52,72,92 内輪
3 玉
5,35,55,75,95 密封装置
20,40,57,77,97 第1端面
21,41,58,78,98 第2端面
23,43,73 芯金
24,44,61,62,71,91 シールリップ部
25,45,59 ニードルベアリング
31 ニードル
80 動圧発生溝
100 環状部材
101 油収容溝
Claims (5)
- 径方向の一方側に固定部を有する一方、径方向の他方側にシールリップ部を有すると共に、芯金を有する密封装置において、
上記径方向の他方側かつ上記シールリップ部と異なる部位に、上記芯金の軸方向の移動を規制する軸方向移動規制部を備えることを特徴とする密封装置。 - 請求項1に記載の密封装置において、
上記軸方向移動規制部は、転動体を有する支持装置であることを特徴とする密封装置。 - 請求項1に記載の密封装置において、
上記軸方向移動規制部は、上記芯金を軸方向に支持する動圧を発生する動圧発生溝であることを特徴とする密封装置。 - 請求項1に記載の密封装置において、
上記軸方向移動規制部は、上記芯金に設けられて上記軸方向に滑り支持されると共に、油収容溝を有する部分であることを特徴とする密封装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の密封装置を備えることを特徴とする転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005282195A JP2007092861A (ja) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | 密封装置および転がり軸受 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005282195A JP2007092861A (ja) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | 密封装置および転がり軸受 |
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ID=37978827
Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2005
- 2005-09-28 JP JP2005282195A patent/JP2007092861A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021021456A (ja) * | 2019-07-29 | 2021-02-18 | 日本精工株式会社 | 深溝玉軸受 |
JP7306136B2 (ja) | 2019-07-29 | 2023-07-11 | 日本精工株式会社 | 深溝玉軸受 |
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