JP2012026581A - 転がり軸受 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 副リップ17によって形成されるラビリンスシールと、主リップ16によって形成される接触シールによってシールし、ラビリンスシールを通過してグリース溜まり24に浸入するグリース量を減少させ、保持器のポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくした。
【選択図】 図1
Description
(1)シールリップ形状の変更、およびラビリンスすきまを形成する(例えば特許文献1)。
(2)密封形の転がり軸受が嵌合される固定軸に、この転がり軸受を軸方向に挟み込むように一対のスリンガーを嵌合固定する(例えば特許文献2)。
上記特許文献2に開示のものでは、軸受の軸方向にスリンガーを設けるためのスペースが必要であり、部品点数が増えて製造コストが高くなる。
また、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことにより、内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を上記特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。
また、保持器のポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたので、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。
前記ポケットのある円周方向部分の内径面が軸方向から見て複数の角部を有する多角形状であっても良い。この多角形状とした保持器も保持器全体の強度低下が生じることがなく、かつ軸受に組み込んだ場合に、軸受のシール溝の部分からのグリースの漏洩を防止できる。前記角部の数は特に限定しない。また、径方向の直線に対して非対称な形状であっても良い。
この発明において、前記副リップの最大径部分の半径を内輪外径面の半径より大とし、この副リップの先端部に、前記内輪外径面を基準にした傾斜角度が90度以上となるテーパ面を形成しても良い。この場合、内輪外径面側から副リップの外径面の方向に移動するグリースに対して副リップの先端面が障害になることを未然に防止することができる。グリースを前記傾斜角度に沿って円滑に移動させることが可能となる。
この発明において、副リップの内径面を、前記内輪外径面に対して一定の角度をもって傾斜させ、この傾斜させた副リップの内径面とシール溝の内側溝壁との間でラビリンスシールを形成しても良い。このように副リップの内径面を傾斜させることで、所望のラビリンスシールを得ることができる。
シール溝9は、溝底21,外側溝壁21,および外側ランド22を有する。この外側ランド22の半径R4は、内輪外径面3の半径R2より小である。
以上の作用効果を確認するために、実施の形態1の発明品(両シール品)と、次の現行品について比較実験を行った。
主リップと副リップの形状は、シール部材を構成する合成ゴムの先端部分を二股状に形成している。この二股に分かれた一方の主リップを内側に配置すると共に、副リップを外側に配置した形式(特公昭46−39361号公報、第1図参照)に基づき製作されたもの(両シール品)。
(2)実験内容
発明品と前記現行品につき、アキシアル荷重4kgf下でのトルク値を実測した。その実測値を図4に示す。この図4において、「X」が現行品、「A」が発明品のトルク値である。また、ラジアル荷重20kgf下でのグリース漏れ性能試験を行った。その試験結果を図5に示す。この図5において、「X」が現行品、「A」が発明品のグリース漏れ量である。
なお、この参考提案例では凹み部54Aを2箇所としたが、3箇所以上としても良い。
ポケット50における内面形状は、球面状に限らず、玉配列ピッチ円PCDよりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる形状であれば良く、例えば玉配列ピッチ円PCDよりも外径側の部分が円筒面状、内径側の部分が円すい面状であっても良い。
このようにして得られた2つの保持器半体51を、図14(C)のように重ね合わせ、図14(D)のように保持器半体51の平板部51aが重なり合う部分をリベット53で接合して保持器4とする。
この実施形態では、上記したように、仕上げ押し工程に用いる凸側プレス金型56の半球状凸面に、ポケット50(球殻状板部50A)における凹み部54Aの内面を成形する凹み部成形用型部56aを部分的に形成しているので、仕上げ押し工程で凹み部54Aも同時に成形でき、製造工程を増やすことなく効率的に保持器4を製造できる。
図16および図17はこの参考提案例(それぞれ図9の参考提案例、および図10の参考提案例)の保持器4を用いた玉軸受のグリース付着状態を示し、図18は一般的な鉄板打ち抜き保持器を用いた玉軸受のグリース付着状態を示す。
この参考提案例にかかる転がり軸受の保持器4では、ポケット50の形状を上記したように従来例のものと異なるものとしたことにより、内輪肩部へのグリースの付着を無くすことができる。すなわち、玉に最もグリースが付着する位置である保持器内径側の開口縁に開口する凹み部を設けたため、グリースの掻き取りが生じる際の、玉の表面の掻き取りが減少し、保持器内径面に溜まるグリース量が減少する。
この保持器4Aは、図1と共に前述した転がり軸受に用いられる保持器であって、玉8を保持するポケット50を円周方向の複数個所に有するリング状であり、2個の環状体の保持器半体51を軸方向に対面して重ね合わせてなる。これら保持器半体51は、それぞれ内面が前記各ポケットの半分を形成する球殻状板部50Aと、隣合うポケット50間の部分となる平板部51aとが円周方向に交互に並ぶ形状とされる。各保持器半体51は、金属板のプレス成形品(例えば鉄板打ち抜き品)であり、平板部51aに設けられたリベット孔52に挿通したリベット53により、2枚の保持器半体51が互いに接合して一体に構成される。以上の構成は、図6ないし図8に示す実施形態と同様である。
この実施形態の保持器4Aは、上記構成において、球殻状板部50Aにおける玉配列ピッチである玉配列ピッチ円PCDよりも内径側部分に薄肉部分50Aaを形成している。この薄肉部分50Aaは、内輪1の転走溝2の両側の肩部高さとなる内輪外径面3に位置する部分の板厚t1を、平板部51aの板厚t0よりも薄くしたものである。肩部高さとなる内輪外径面3は、内輪1の転走溝2の肩部の高さで続く外径面部分のことであり、シール溝9が設けられている場合、転走溝2とシール溝9との間の外径面部分のことである。球殻状板部50Aは、この内輪外径面3の軸方向範囲Wに位置する部分の板厚t1を薄くする。なお、図21において、球殻状板部50Aを薄肉化しない場合の断面形状を想像線で示している。
そこで、保持器4Aの内径部において、内輪1の肩部となる内輪外径面3と軸方向に重なり合う範囲Wのみの板厚を薄くしており、これにより、実質上の保持器4Aの強度の低下が無く、かつグリース漏れを防止可能な玉軸受用保持器4Aが成立する。
保持器に使用される合成樹脂材料としては、例えばPA66、PA46等のポリアミド樹脂やポリフェニルサルファイド樹脂が好適であり、さらに必要に応じてグラスファイバ等の強化繊維材を混入してもよい。
また、2枚の環状部材64を結合して1個の保持器とする構成に限らず、鋼材から所定の形状に削り出すもみ抜き保持器としてもよい、あるいは樹脂材料で一体に成形した成形保持器としてもよい。
以上説明したように、転がり軸受において、この軸受に組み込まれる前記保持器は、ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことにより、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。ポケットのある円周方向部分の内径面が、軸方向から見て凹曲線となる曲面形状、および複数の角部を有する多角形状のいずれの場合でも、上記の各作用が得られる。
主リップ16の先端部内面にもテーパ面28が形成され、そのテーパ面28とシール溝9の外側溝壁21とのなす角度βが90°以上あるように形成される。このように広い角度βがあると、比較例として示した図33(b)に示すような90°未満のような狭い角度β´の場合に比べ、グリースが主リップ16の接触シール25を通過し難くなる。上記以外の構成および作用、効果は、図1ないし図3の実施形態のシール構造と同様である。
図34(a)に示すシール構造の場合は、シール部材11のリップは主リップ16のみであり、その主リップ16は一定の幅をもち、その先端部に幅方向の端面30が形成されている。端面30の外側コーナ部をシール溝9の外側溝壁21に接触させて接触シール25を形成している。前述の実施形態と比べ副リップが設けられていない点が特異なところである。
3…内輪外径面
4,4A,4B…保持器
4Ba…ポケット
5…外輪
6…シール部材固定溝
8…玉
9…シール溝
11…シール部材
15…分岐部
16…主リップ
17…副リップ
18…内側溝壁
19…ラビリンスシール
21…外側溝壁
25…接触シール
50…ポケット
54…凹み部
Rp,Ri…半径
Claims (2)
- 内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記内輪の外径面にシール溝を周方向に形成し、前記シール溝に対向した外輪内径面にシール部材の外周縁を固定し、そのシール部材の内周部に主リップと副リップを設け、前記主リップを前記シール溝に接触させて接触シールを形成するとともに、副リップを前記シール溝又はその近辺に接近させてラビリンスシールを形成してなる転がり軸受において、
前記シール部材の内輪外径面の高さ近辺の位置に分岐部を設け、その分岐部から内径方向に突き出した部分により前記の主リップを形成し、その主リップの先端部を前記シール溝の外側溝壁に接触させて前記の接触シールを形成し、前記分岐部から軸方向内向きに突き出した部分により前記の副リップを形成し、その副リップの先端部とシール溝の内側溝壁との間で前記のラビリンスシールを形成し、
前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、前記ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1において、前記ポケットのある円周方向部分の内径面が軸方向から見て複数の角部を有する多角形状である転がり軸受。
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