JP2010242853A - ピロー型軸受におけるシール機構 - Google Patents

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Abstract

【課題】高い防塵性と防水性を有しながら、低トルク即ち摩擦抵抗が小さく回転性能に影響を及ぼさず、必要なら潤滑剤を充分にかつ容易に充填可能なピロー型軸受のシール構造の提供。
【解決手段】ピロー型軸受で、軸受内輪４の外周面の両側に取付けた各シールド板７に、軸受外輪５の内周面の両側に取付けた各シール材８のリップ部を当接させるシール構造において、上記各シール材８を、軸受内輪４の外周面に当接するセンターリップ部８ａと、それ以外に、各側のシールド材７の内側面に当接可能に外側方へ突出する如く、少なくとも２枚のサイドリップ部８ｂを、内輪寄りと外輪寄りとに間隔をあけて周設したものとする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、軸受の内で特にピロー型軸受におけるシール機構に関するものであり、低トルクで高い防塵性と防水性を有する構造であることを特徴とするものである。
転がり軸受ユニットは、軸受内部の潤滑剤が外部に漏れるのを防ぐと共に、外部から塵埃・水等が軸受内部に浸入するのを防止する構造を必要とする。そこで従来一般に、軸受外輪に取付けられたシール材と、軸受内輪の外周に取り付けられた鉄板シールド板とによってシールする構造になっている（例えば後記特許文献１ないし５参照）。
しかしピロー型軸受は、軸のたわみや芯（心）違い等によって生じる軸芯の狂いを自動的に調整する構造である。上記に似たようなタイプやそれに改良を加えたタイプのものものもあるが（例えば後記特許文献６ないし７参照）、一般的な転がり軸受ユニット以上にシール構造が重要となる。そのため、例えば図３で示す如く、軸受外輪５に取り付けるシール部６のシール材８の形状を、軸受内輪４の外周面に当接するセンターリップ部８ａが３重に並んだ構造としたものが多い（図面符号は本願発明のものと一致させてある）。
特開２００３−１８４８９７ 特開２００３−２６２２３１ 特開２００４−１３２５１９ 特開２００５−２９１４５０ 特開２００６−３４２８７１ 特開平９−２５０」４９ 米抄５９０８２４８
ところが、上記引用文献１ないし５で示した一般軸受用のシール構造は、ピロー型軸受用のシール構造としては不十分で、それをピロー型軸受用のシール構造として用いた場合は、調芯時やその後にシールが不十分となって、軸受外部からの水や塵埃の浸入があったり、軸受内部から潤滑剤が漏れだすこともあった。
またピロー型軸受用として上記特許文献６ないし７で示したものは、必ずしも十分なシール機能を果たすとは思えないもの（例えば上記引用文献６で示したもの）もあるし、シール機能は十分であったとしても、シール部の構造をかなり変更する必要があった（引用文献７に記載のもの）。
また図３で示したものは、各シールリップ部８ａが３重に並んだ状態で、内輪４の外周面に当接する構造であるため、その各リップ部８ａの長さに制限が生じてしまい、シール効果を上げるには、内輪４の外周面に対してリップ部８ａの当接圧を高くする必要があった。それゆえ、摩擦抵抗が大きくなって、高速回転させると発熱が大きくなり、回転性能に悪影響を及ぼしたりしていた。
またこの３重に並んだ各リップ部８ａ間ではその間隔が狭くなるから、浸入した異物を確保できる容積が小さいし、各リップ部８ａ間の空所に潤滑剤を充分に充填することができなかった。さらに、新しい潤滑油の補給時に古い潤滑剤を排出するのに、このリップ部の構造では高圧で新しい潤滑油を補給が必要がある、等の問題点もあった。
本発明は、特にピロー型軸受のシール構造として、上記従来のものがもつ問題点を解消しようとするものである。即ち本発明の目的は、高い防塵性と防水性を有しながら、低トルク即ち摩擦抵抗が小さく回転性能に影響を及ぼず、かつ必要なら潤滑剤を充分に充填できるような、ピロー型軸受のシール構造を提供することにある。
本発明に係るピロー型軸受のシール構造は、
ピロー型軸受で、軸受内輪４の外周面の両側に取付けた各シールド板７に、軸受外輪５の内周面の両側に取付けた各シール材８のリップ部を当接させるシール構造において、
上記各シール材８を、軸受内輪４の外周面に当接するセンターリップ部８ａと、それ以外に、各側のシールド板７の内側面に当接可能に外側方へ突出する如く、少なくとも２枚のサイドリップ部８ｂを、内輪寄りと外輪寄りとに間隔をあけて周設した構成としたものである。
上記構成において、少なくとも２個のサイドリップ部８ｂとシールド板７とで形成される空所１０には、潤滑剤を充填しておくことが望ましい。なお、周設とは周方向に連続形成することを意味する。
本発明でのシール材８のリップ部は上記の如く、軸受内輪４の外周面へ当接するセンターリップ部８ａと、それ以外にも、内輪４上で転動体３を間にして取り付けた両側のシールド板７の内側面へ各々当接可能に、各シール材８の外側面から側方へ突出する如く、少なくとも２枚のサイドリップ部８ｂを、間隔をあけて一体成形してある。
そのため、イ）本発明のシール構造は、内輪４の外周面との間、および両側の各シールド板７の内側面の少なくとも２か所の間で、各々当接してシールすることになるから、高いシール効果を発揮することができ、防塵・防水機能の高いものになる。
ロ）各シール材８には、少なくとも２枚サイドリップ部８ｂを、シール材８の内周寄りと外周寄りとに間隔をあけて周設してあることで、各側のシールド板７と両サイドリップ部８ｂとの間の空所１０を大きくとれる。そのため、外部から浸入しようとする水・塵埃等の異物を、その空所１０内に確保・貯蔵できるから、水・塵埃等の異物がそれ以上軸受内部へ浸入することを防止できる効果も大きい。
ハ）各サイドリップ部８ｂは、必要な長さを確保し易い構造であるから、外側方のシールド板７の内側面に対して傾斜した状態で当接させることができるし、上記ロ）の記載以外の理由からも各充分な容積の空所１０をとれる。
即ち、ピロー型軸受の内輪４は、その構造上から一般の軸受の内輪に比べて軸方向に長めになっている。そのため、シール材８に対するシールド板７の取り付け位置を、両者間の間隔を長めに設定することができるようになる。これにより、各サイドリップ部８ｂは側方への長さを確保し易いし、またシールド板７内側面に対して斜め状に当接させることがてきる。したがって、各サイドリップ部８ｂとシールド板７との当接圧を低く設定することも可能となり、摩擦抵抗を小さくできて回転性能に影響を及ぼすことを無くすことができる。
ニ）さらに上記の如く、両側の各シールド板７は一般の軸受に比べて軸方向へ長めの内輪４上に套合固定するものであるから、予め軸方向への位置を調節して取付け可能となっている。そのため、各シールド板７の取り付け位置の設定により、サイドリップ部８ｂとの間の当接圧を、例えばユーザーの注文等に応じて最適状態にして組み立てることができる。
ホ）シール材８に少なくとも２枚のサイドリップ部８ｂを周設して、シールド板７に当接させるようにしたので、その間の空所１０が広くなっており、充分な量の潤滑剤が充填可能となっているし、新しい潤滑剤の補給時に古い潤滑剤の排出を従来のような高圧によらずともできるようになる。
本発明に係るピロー型軸受ユニットのシール構造を示す縦断正面図である。 図１で示したものの一部拡大縦断正面図である。 従来のピロー型軸受ユニットのシール構造の一部を示す縦断正面図である。
本発明は、高い防塵性と防水性を有しながら、低トルク即ち摩擦抵抗が小さく回転性能に影響を及ぼさず、かつ必要なら潤滑剤を充分に充填できるようにしようとする目的を、シール材８のリップ部を、軸受内輪４の外周面に当接するセンターリップ部８ａの外に、上記鉄板シールド板７の内側面に当接する如く、少なくとも２枚のサイドリップ部８ｂを、それらを間隔をあけて周設することで実現した。
図１及び図２は、回転軸１を可回転に軸支するピロー型軸受ユニットの一部であり、中央部の短円筒状の軸受箱２内に、軸受外輪５と、軸受内輪４と、その間に保持器で保持された転動体３と、その両側にシール部６とが設けてある。
上記軸受内輪４は、この軸受ユットがピロー型のものであるから、他の一般的な軸受に比べて軸方向に少し長めに形成されている。該内輪４の両側外周には、孔付きシールド板（スリンガともいう）７を各々套合固定される。該シールド板７は、ここでは亜鉛メッキ処理鋼板製としてある。
上記軸受外輪５は、その外周面を軸受箱２の内周面との間で調芯可能に曲面に形成してあり、転動体３を間にして両側の内周面に、孔付き円盤状でゴム製のシール材８を嵌合して固定してある。
該シール材８は、その外周縁を上記軸受外輪５の内周面に嵌合固定してあり、内周縁には軸受内輪４の外周面に当接用のセンターリップ部８ａを有するが、それとは別にサイドリップ部８ｂをも一体成形したものである。
即ち、該サイドリップ部８ｂは、転動体３とは反対の外側面に、シール材８の外側方へ突出する如くに周設したものであり、ここでは外周縁寄りと内周縁寄りとの二箇所に、上記シールド板７の内側面に当接可能に設けてある。図で、９はシール材８の補強用芯金を示し、シール材８の内側面に一体化して設けてある。
両側のシールド板７とシール材８との軸方向への位置関係は、シールド板７の内側面にシール材８のサイドリップ部８ｂが当接するように設けておくものである。この場合にピロー型軸受ユニットでの内輪４が、一般の軸受ユニットのものよりも軸方向へ長めに形成されているので、シールド板７を内輪４上で軸方向への位置を調節して取付けることが可能である。
そのため、ユーザーの注文により、軸受ユニットの大きさその他の条件等を考慮して、予めサイドリップ部８ｂとの当接圧が最適なものになる位置に、シールド板７を取り付けて組み立てる。なお、シール材８の２箇所のサイドリップ部８ｂとシールド板７とで囲まれた空所１０に、潤滑剤を充填してある。１１は固定ネジを示し、回転軸１に内輪４を固定するものである。
本発明は、一般的な軸受けではなくピロー型軸受において、高い防塵性と防水性を有しながら、低トルク即ち摩擦抵抗が小さく回転性能に影響を及ぼさず、また必要なら潤滑剤を充分にかつ容易に充填できるシール構造として好適なものである。
１−回転軸
２−軸受箱
３−転動体
４−内輪
５−外輪
６−シール部
７−シールド板
８−シール材
８ａ−センターリップ部
８ｂ−サイドリップ部
９−補強用芯金
１０−空所
１１−固定ネジ

Claims (2)

  1. ピロー型軸受で、軸受内輪４の外周面の両側に取付けた各シールド板７に、軸受外輪５の内周面の両側に取付けた各シール材８のリップ部を当接させるシール構造において、
    上記各シール材８を、軸受内輪４の外周面に当接するセンターリップ部８ａと、それ以外に、各側のシールド材７の内側面に当接可能に外側方へ突出する如く、少なくとも２枚のサイドリップ部８ｂを、内輪寄りと外輪寄りとに間隔をあけて周設した構成にしたことを特徴とする、ピロー型軸受のシール構造。
  2. 少なくとも２枚のサイドリップ部８ｂとシールド板７の内側面とで形成される空所１０内に、潤滑剤を充填した、請求項１に記載のピロー型軸受のシール構造。
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