JP2007211893A - 転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】個体差によるばらつきが小さくて、転がり軸受の軌道輪からのシール部材の空転や脱落を確実に防止できる転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造を提供すること。
【解決手段】外輪１のシール取付溝１２にシールド板６の取付部１４を嵌入固定する。取付部１４を、屈曲部２１と、その屈曲部２１に基部が連なると共に、先端２０が屈曲部２１に実質的に当接する環状部２２とで構成する。軸方向の半断面において、環状部２２を、シール取付溝１２の内面１８の２点で支持すると共に、屈曲部２１を、内面１８で支持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造に関する。

従来、転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造としては、特開平８−１３５６６７号公報（特許文献１）に記載されている玉軸受の外輪とシールド板との固定構造がある。上記シールド板の一端部は、略Ｕ字状に折り曲げられており、軸方向の断面において断面略９字状の形状を有している。この固定構造は、上記外輪の内周面に形成された環状のシール取付溝に、略９字状の断面形状を有する上記一端部における径方向の外方の部分を嵌入固定して、形成されている。この固定構造では、上記外輪の軸方向の断面における上記軌道輪の中心軸よりも片側に位置する部分において、シールド板を、上記シール取付溝の内面の２点に接触させて、シールド板を上記シール取付溝に固定している。

しかしながら、上記従来の固定構造では、シールド板と外輪との固定の良し悪しが個体差によって大きくばらつくという問題がある。また、シールド板の肉厚が薄い場合に、上記シールド板の空転や脱落が発生する場合がある。
特開平８−１３５６６７号公報

そこで、本発明の課題は、個体差によるばらつきが小さくて、転がり軸受の軌道輪からのシール部材の空転や脱落を確実に防止できる転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造は、
環状のシール取付溝を有する軌道輪と、
取付部と、シール部とを有するシール部材と
を備え、
上記取付部は、
屈曲部と、その屈曲部に基部が連なると共に、先端が上記屈曲部に実質的に当接する環状部とを有し
上記軌道輪の軸方向の断面における上記軌道輪の中心軸よりも片側に位置する部分において、上記環状部は、上記シール取付溝の内面の２点に当接して支持されると共に、上記屈曲部は、上記シール取付溝の上記内面に当接して支持されて、上記シール部材は、計３点で上記シール取付溝に取り付けられていることを特徴としている。

尚、上記先端と上記屈曲部との間に、スプリングバックに起因する小さなクリアランスが存在している場合も、上記「実質的に当接する」という文言の範疇に含まれるものとする。また、上記「内面の２点に当接して支持され」とは、少なくとも内面の２点に当接して支持されるという意味であり、内面の３点以上に当接して支持されている場合も、「内面の２点に当接して支持され」という文言の範疇に含まれるものとする。また、同様に、上記「内面に当接して支持され」とは、少なくとも内面の１点に当接して支持されるという意味であり、内面の２点以上に当接して支持されている場合も、「内面に当接して支持され」という文言の範疇に含まれるものとする。

本発明によれば、上記軌道輪の軸方向の断面における上記軌道輪の中心軸よりも片側に位置する部分において、上記環状部が上記シール取付溝の内面の２点に当接して支持されているので、上記環状部を、上記内面の２点の夫々からの反力で内面に確実に支持できる。したがって、環状部をシール取付溝に確実に固定することができる。

また、本発明によれば、上記軌道輪の軸方向の断面における上記軌道輪の中心軸よりも片側に位置する部分において、上記屈曲部が、上記シール取付溝の上記内面に当接して支持されているので、屈曲部および環状部に、内面における上記屈曲部が当接している点と、上記２点のうちの軸方向の外方に位置する一方の点とからの、近似的に互いに向きが逆の２つの反力が作用し、屈曲部および環状部を、この２つの反力で内面に確実に支持できる。したがって、屈曲部および環状部を、シール取付溝に確実に固定することができる。

また、本発明の構造は、上記環状部を形成して上記先端を上記屈曲部で拘束した後、環状部をシール取付溝に押し込むと共に、上記屈曲部を上記内面の所定の箇所に当接するようにカシメて形成することができる。このことから、環状部を、シール取付溝に密着させることができると共に、上記屈曲部の位置決めを正確に行うことができて、環状部をシール取付溝に確実に固定できると共に、個体差に起因するばらつきを格段に小さくできる。

本発明の転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造によれば、軌道輪の軸方向の断面における軌道輪の中心軸よりも片側に位置する部分において、環状部がシール取付溝の内面の２点に当接して支持されているので、環状部を、内面の２点の夫々からの反力で、内面に確実に支持できて、環状部をシール取付溝に確実に固定することができる。

また、本発明の転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造によれば、上記片側に位置する部分において、屈曲部が、シール取付溝の内面に当接して支持されているので、屈曲部および環状部を、内面における上記屈曲部が当接している点と、上記２点のうちの軸方向の外方に位置する一方の点とからの、近似的に互いに向きが逆の２つの反力で支持できて、屈曲部および環状部を、シール取付溝に確実に固定することができる。

また、本発明の転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造は、上記環状部を形成して上記先端を上記屈曲部で拘束した後、環状部をシール取付溝に押し込むと共に、上記屈曲部を上記内面の所定の箇所に当接するようにカシメて形成することができる。このことから、環状部を、シール取付溝に密着させることができると共に、上記屈曲部の位置決めを正確に行うことができて、環状部をシール取付溝に確実に固定できると共に、個体差に起因するばらつきを格段に小さくできる。

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軌道輪とシール部材との固定構造の第１実施形態を含む玉軸受の軸方向の半断面図（外輪の軸方向の断面における外輪の中心軸よりも片側に位置する部分）である。

この玉軸受は、外輪１と、内輪２と、玉３と、シール部材の一例としてのシールド板６とを有する。上記外輪１は、内周面に軌道溝１１を有すると共に、内周面の軌道溝１１の軸方向の外方に環状のシール取付溝１２を有し、内輪２は、外周面に軌道溝１３を有している。上記玉３は、外輪１の軌道溝１１と、内輪２の軌道溝１３との間に、保持器５で保持された状態で、周方向に一定の間隔を隔てられて複数配置されている。また、シールド板６は、取付部１４と、シール部１５とを有し、取付部１４は、外輪１のシール取付溝１２に嵌入固定されている。また、上記シール部１５は、シールド板６の取付部側とは反対側の端部であり、内輪２の外周面に対して径方向に間隔をおいて位置している。上記シール部１５と、内輪２の外周面とは、ラビリンスシールを構成している。上記外輪1と、この外輪1のシール取付溝１２に固定されたシールド板６とは、本発明の転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造の一実施形態を構成している。

図２は、図１における外輪１のシール取付溝１２の周辺の部分拡大断面図である。

図２に示すように、上記シールド板６の取付部１４は、屈曲部２１と、その屈曲部２１に基部が連なる環状部２２とを有している。

上記屈曲部２１は、シール取付溝１２の軸方向の内方の縁からシール取付溝１２の底に向かってシール取付溝１２の内面に沿って延在する第１部分と、シール取付溝１２の内面の法線方向に略延在する第２部分とから成り、断面略く字状の形状を有している。上記第１部分は、外輪１の中心軸に対して片側に位置する軸方向の半端面において、シール取付溝１２の内面１８の第１箇所２５に当接して支持されている。

上記環状部２２は、上記第２部分における内面１８とは反対側の端に連なっている。上記環状部２２は、シール取付溝１２の軸方向の外方の縁から軸方向の内方の縁までシール取付溝１２の内面１８に沿って延在する部分を有している。上記環状部２２は、屈曲部２１の軸方向の内側の表面に実質的に当接している先端２０を有している。上記環状部２２は、上記半端面において、シール取付溝１２の内面１８の第２箇所２６および第３箇所２７に当接して支持されている。このように、上記シールド板６は、上記半断面において、計３点でシール取付溝１２の内面１８に当接して支持され、シール取付溝１２に取り付けられている。

図３Ａおよび図３Ｂは、シールド板６を、外輪１のシール取付溝１２へ固定するときの手順を示す図である。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、３１は、カシメ治具を示している。カシメ治具３１は、シール取付溝１２よりも軸方向の外方に位置する外輪１の内周面３５の内径と略等しい外径を有する外周面３２を有すると共に、軸方向の端面に軸方向に突出する突出部３３を有している。以下に、図３Ａおよび図３Ｂに基づいて、外輪１のシール取付溝１２へのシールド板６の固定方法を説明する。

先ず、図３Ａに示すように、半断面において、断面略７の字状で、７の字の後部の一箇所が前方側に屈曲している、カシメ前のシールド板６を、７の字の前部を外輪１の軸方向の内方側に向けた状態で、シールド板６の前部がシール取付溝１２の軸方向の内方の内面に当接する迄、シール取付溝１２に接近させる。

次に、上記カシメ治具３１で、シールド板６のカシメを遂行する。詳細には、図３Ｂに示すように、外輪１の内周面３５に、カシメ治具３１の外周面３２を嵌合させるように、シールド板６の上記前方側に屈曲している部分を、カシメ治具３１の突出部３３によって略軸方向の内方に移動させて、シール取付溝１２の内面１８における軸方向の内方に位置する第１箇所２５に当接させる。

このカシメを遂行している最中、シールド板６の先端２０が、屈曲部２１の軸方向の内方の表面に接触するように変形して環状部２２が形成され、先端２０が屈曲部２１の上記表面によって拘束された状態で（環状部２２を保持した状態で）、環状部２２をシール取付溝１２内に押し込んで、環状部２２をシール取付溝１２の内面１８に密着させるようにする。すなわち、環状部２２を、シール取付溝１２の内面１８の第２箇所２６および第３箇所２７で当接支持するようになっている。このように、先端２０を屈曲部２１で拘束した状態で、すなわち、先端２０が屈曲部２１に対して移動しない状態で、環状部２２をシール取付溝１２に押し込むので、半断面において、環状部２２の少なくとも２箇所を確実にシール取付溝１２の内面に当接させることができて、シールド板６を、シール取付溝１２に確実に固定することができる。

上記第１実施形態の外輪１とシールド板６との固定構造によれば、外輪１の軸方向の断面における外輪１の中心軸よりも片側に位置する部分（半断面）において、環状部２２がシール取付溝１２の内面１８の２点に当接して支持されているので、環状部２２を、内面１８の２点の夫々からの反力で内面１８に確実に支持できる。したがって、環状部２２をシール取付溝１８に確実に固定することができる。

また、上記第１実施形態の外輪１とシールド板６との固定構造によれば、半断面において、屈曲部２１が、シール取付溝１８の内面１８に当接して支持されているので、屈曲部２１および環状部２２に、内面１８における屈曲部２１が当接している点と、上記２点のうちの軸方向の外方に位置する一方の点とからの、近似的に互いに向きが逆の２つの反力が作用し、屈曲部２１および環状部２２を、この２つの反力で内面１８に確実に支持できる。したがって、屈曲部２１および環状部２２を、シール取付溝１８に確実に固定することができる。

また、上記第１実施形態の構造は、環状部２２を形成して先端２０を屈曲部２１で拘束した後、環状部２２をシール取付溝１２に押し込むと共に、屈曲部２１を内面１８の所定の箇所（第１実施形態では、第１箇所２５）に当接するようにカシメて、形成されている。したがって、環状部２２を、シール取付溝１８に密着させることができると共に、屈曲部２１の位置決めを正確に行うことができて、環状部２２をシール取付溝１２に確実に固定できると共に、個体差に起因するばらつきを格段に小さくできる。

尚、上記第１実施形態の外輪１とシールド板６との固定構造によれば、シール部材が、金属製のシールド板６であったが、この発明では、シール部材は、金属製の芯金部と、弾性部とからなる構造であっても良い。

また、上記第１実施形態の外輪１とシールド板６との固定構造によれば、シールド板６の取付部側とは反対側の端部が、シールド板６が取り付けられている軌道輪（第１実施形態では、外輪１）に対向する軌道輪（第１実施形態では、内輪２）の外周面に対して径方向に間隔をおいて位置し、この端部と、上記対向する軌道輪の外周面とがラビリンスシールを形成していたが、この発明では、シール部材における取付部側とは反対側の端部が、シール部材が取り付けられている軌道輪に対向する軌道輪に対して摺動する構造であっても良い。

また、上記第１実施形態では、シールド板６が取り付けられた軌道輪が、外輪であったが、シール部材が取り付けられる軌道輪は、内輪であっても良い。また、第１実施形態では、シールド板６が取り付けられた軌道輪が、玉軸受の軌道輪であったが、この発明では、シール部材が取り付けられる軌道輪は、円筒ころ軸受や円錐ころ軸受の軌道輪等、玉軸受以外の転がり軸受の軌道輪であっても良い。

図４は、本発明の第２実施形態の固定構造を形成するのに用いる、外輪５１、シールド板５６、および、カシメ治具８１を示す断面図である。図４に示すように、第２実施形態では、シール取付溝６２の軸方向の内方の内面部分が、略径方向に延在している点が、シール取付溝１２の軸方向の内方の内面部分が、径方向に角度をなして斜めに延在している第１実施形態と異なっている。また、図３Ａ、図３Ｂ、および、図４に示すように、第１実施形態と、第２実施形態とでは、シール取付溝の形状の違いに起因して、カシメに使用する治具の形状も異なっている。このように、軌道輪が如何なる形状のシール取付溝を有していても、使用するカシメ治具を適切に選択するだけで、本発明の構造を簡単安価に形成できる。

本発明の転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造の第１実施形態を含む玉軸受の軸方向の半断面図である。 図１における外輪のシール取付溝の周辺の部分拡大断面図である。 シールド板を、外輪のシール取付溝へ固定するときの手順を示す図である。 シールド板を、外輪のシール取付溝へ固定するときの手順を示す図である。 本発明の第２実施形態の固定構造を形成するのに用いる、外輪、シールド板、および、カシメ治具を示す断面図である。

符号の説明

１,５１ 外輪
６,５６ シールド板
１２,６２ シール取付溝
１４ 取付部
１５ シール部
１８ 内面
２０ 先端
２１ 屈曲部
２２ 環状部
３１,８１ カシメ治具

Claims (1)

1. 環状のシール取付溝を有する軌道輪と、
   取付部と、シール部とを有するシール部材と
   を備え、
   上記取付部は、
   屈曲部と、その屈曲部に基部が連なると共に、先端が上記屈曲部に実質的に当接する環状部とを有し、
   上記軌道輪の軸方向の断面における上記軌道輪の中心軸よりも片側に位置する部分において、上記環状部は、上記シール取付溝の内面の２点に当接して支持されると共に、上記屈曲部は、上記シール取付溝の上記内面に当接して支持されて、上記シール部材は、計３点で上記シール取付溝に取り付けられていることを特徴とする転がり軸受の軌道輪とシール部材との固定構造。

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