JP2013029122A - Sealed rolling bearing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealed rolling bearing that can be reliably sealed even in a high pressure environment.SOLUTION: A bearing space 7a between an inner ring 2 and an outer ring 1 is sealed with a sealing member 5. A cylinder hole 1p communicating with the outside, and a connecting hole 1m communicating the cylinder hole 1p and the bearing space 7a are formed in the outer ring 1. A piston 6 is slidaly disposed in the cylinder hole 1p to seal the cylinder hole 1p. A lubricating oil filled into a communicating space 7b formed by the cylinder hole 1p and the connecting hole 1m and filled into the bearing space 7a is sealed by the piston 6 and the sealing member 5. The piston 6 moves to equalize an outer pressure applied to one end face 6s of the piston 6 to an inner pressure applied via the lubricating oil to the other end face 6t of the piston 6.

Description

本発明は、密封型転がり軸受に関し、より詳しくは、深海などの高圧環境下において確実にシールすることができる密封型転がり軸受に関する。   The present invention relates to a sealed rolling bearing, and more particularly to a sealed rolling bearing that can be reliably sealed in a high-pressure environment such as deep sea.

近年、我が国では海底に眠る資源を活用する動きが活発である。海底から資源等を掘削する装置等は、水圧のため高圧となる環境において効率良く作動しなければならない。したがって、掘削装置等に用いる密封型転がり軸受は、海底の高圧下で密閉が維持され、異物の進入を防ぐシール構造の提供が不可欠である。   In recent years, there has been an active movement in Japan to utilize resources that sleep on the seabed. Devices that excavate resources from the seabed must operate efficiently in high pressure environments due to water pressure. Accordingly, it is indispensable to provide a sealed structure for a sealed type rolling bearing used in an excavator or the like so that hermeticity is maintained under high pressure on the seabed and foreign matter is prevented from entering.

一般の密封型転がり軸受には、外部からの異物が転がり軸受内に侵入するのを防止するため、密封装置が配設されている。従来、密封装置に用いるシールの先端であるシールリップ部の形状を工夫し、摺接によって高圧をシールする構成がが提案されている。   A general sealing type rolling bearing is provided with a sealing device in order to prevent foreign substances from entering the rolling bearing. Conventionally, a configuration has been proposed in which the shape of a seal lip portion, which is the tip of a seal used in a sealing device, is devised and high pressure is sealed by sliding contact.

例えば、特許文献１には、図９の断面図に示すように、シール部材１１９に形成したシール突条部１２４の先端縁を、内輪１０５の端面に形成した段差面１２７に摺接させる密封型転がり軸受１０１ａが開示されている。特許文献２には、図１０の断面図に示すように、外輪２１１と内輪２１２の半径方向ガタをΔｒとすると、シールリップ２１６ｄの円筒面２１２ｃに対する締め代Ｂを、Δｒ／２以上に設定する密封型転がり軸受２１０が開示されている。   For example, in Patent Document 1, as shown in the cross-sectional view of FIG. 9, a sealing type in which the tip edge of the seal protrusion 124 formed on the seal member 119 is brought into sliding contact with a stepped surface 127 formed on the end surface of the inner ring 105. A rolling bearing 101a is disclosed. In Patent Document 2, as shown in the cross-sectional view of FIG. 10, when the radial play between the outer ring 211 and the inner ring 212 is Δr, the tightening margin B for the cylindrical surface 212c of the seal lip 216d is set to Δr / 2 or more. A sealed rolling bearing 210 is disclosed.

特開２００４−６０６７７号公報JP 2004-60677 A 特開２００６−１８３７５７号公報JP 2006-183757 A

海底などでは、その深度によるが１００００ｍ以上の深海もあり、想定される圧力は、１０００気圧を超える。このような環境下では、特許文献１、２に示したように高圧下での密封維持を実現するためにシールリップ等の形状の工夫する構成では、外圧が大きくなりすぎるため、シールは維持できない。即ち、１０００気圧の状況では、シール内に密閉した気体は、外圧に反比例して縮小し、かつ、封入した潤滑油でさえ収縮してしまう。よって、シール形状を工夫して密閉するという従来構造は、深海などの高圧環境下においては対応できなくなる。   Depending on the depth of the seabed and the like, there is also a deep sea of 10,000 m or more, and the assumed pressure exceeds 1000 atmospheres. In such an environment, as shown in Patent Documents 1 and 2, in a configuration in which the shape of the seal lip or the like is devised in order to realize the sealing maintenance under a high pressure, the seal cannot be maintained because the external pressure becomes too large. . That is, in the situation of 1000 atm, the gas sealed in the seal shrinks in inverse proportion to the external pressure, and even the enclosed lubricating oil shrinks. Therefore, the conventional structure in which the seal shape is devised and sealed cannot be used in a high-pressure environment such as deep sea.

かかる実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、高圧環境下においても確実にシールすることができる密封型転がり軸受を提供することにある。   In view of this situation, the problem to be solved by the present invention is to provide a sealed rolling bearing that can be reliably sealed even in a high-pressure environment.

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した密封型転がり軸受を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a sealed rolling bearing configured as follows.

密封型転がり軸受は、内輪と外輪の間の軸受空間を、シール部材で密封するタイプのものである。前記外輪には、（ａ）外部に連通するシリンダー穴と、（ｂ）前記シリンダー穴と前記軸受空間とを連通する接続穴とが形成される。密封型転がり軸受は、前記シリンダー穴内に摺動自在に配置され、前記シリンダー穴を密封するピストンを備える。前記シリンダー穴と前記接続穴とにより形成される連通空間と前記軸受空間とに充填された潤滑油が、前記ピストンと前記シール部材とにより密封される。前記ピストンは、前記ピストンの一方の端面に印加される外部からの圧力と、前記ピストンの他方の端面に印加される前記潤滑油の圧力とが等しくなるように、前記シリンダー穴内を移動自在である。   The sealed rolling bearing is of a type in which a bearing space between an inner ring and an outer ring is sealed with a seal member. The outer ring is formed with (a) a cylinder hole communicating with the outside and (b) a connection hole communicating the cylinder hole and the bearing space. The sealed type rolling bearing includes a piston that is slidably disposed in the cylinder hole and seals the cylinder hole. Lubricating oil filled in the communication space formed by the cylinder hole and the connection hole and the bearing space is sealed by the piston and the seal member. The piston is movable in the cylinder hole so that an external pressure applied to one end face of the piston is equal to a pressure of the lubricating oil applied to the other end face of the piston. .

上記構成によれば、ピストンの移動によって、外部からの圧力（外圧）と潤滑油の圧力（内圧）とが略等しくなる。シール部材の外側に作用する外部からの圧力（外圧）と、シール部材の内側に作用する潤滑油の圧力（内圧）とが略等しくなるため、シール部材は、高圧環境下においても、確実にシールすることができる。   According to the above configuration, the external pressure (external pressure) and the lubricating oil pressure (internal pressure) become substantially equal due to the movement of the piston. Since the external pressure (external pressure) acting on the outside of the seal member and the pressure of the lubricating oil (internal pressure) acting on the inside of the seal member are substantially equal, the seal member is reliably sealed even in a high pressure environment. can do.

好ましくは、前記シリンダー穴は、前記内輪及び前記外輪と同芯に筒状に形成される。前記ピストンは、中空筒状の形状を有する。   Preferably, the cylinder hole is formed in a cylindrical shape concentrically with the inner ring and the outer ring. The piston has a hollow cylindrical shape.

この場合、外圧が印加されるピストンの一方の端面の面積が大きく、シリンダー穴の容積が大きいので、より大きな外圧に対して、充填された潤滑油の内圧を外圧と等しくすることができる。また、ピストンの部品点数を減らすことができ、シリンダー穴が形成された外輪を比較的容易に製造することができる。   In this case, since the area of one end face of the piston to which the external pressure is applied is large and the volume of the cylinder hole is large, the internal pressure of the filled lubricating oil can be made equal to the external pressure for a larger external pressure. Moreover, the number of parts of the piston can be reduced, and the outer ring in which the cylinder hole is formed can be manufactured relatively easily.

好ましくは、前記接続穴は、前記外輪の内周面の中央に形成され、周方向に連続する溝を含む。   Preferably, the connection hole includes a groove formed in the center of the inner peripheral surface of the outer ring and continuous in the circumferential direction.

この場合、外輪に接続穴を容易に形成できる。また、軸受空間内の潤滑油は、周方向の圧力分布が略一様になる。   In this case, the connection hole can be easily formed in the outer ring. Further, the lubricating oil in the bearing space has a substantially uniform pressure distribution in the circumferential direction.

本発明によれば、高圧環境下においても確実にシールすることができる。   According to the present invention, sealing can be reliably performed even under a high pressure environment.

密封型転がり軸受の断面図である。（実施例１）It is sectional drawing of a sealing type rolling bearing. Example 1 密封型転がり軸受の要部拡大断面図である。（実施例１）It is a principal part expanded sectional view of a sealing type rolling bearing. Example 1 外輪の側面図である。（実施例１）It is a side view of an outer ring. Example 1 外輪の要部拡大断面図である。（実施例１）It is a principal part expanded sectional view of an outer ring. Example 1 密封型転がり軸受の（ａ）断面図、（ｂ）側面図である。（実施例２）It is (a) sectional drawing and (b) side view of a sealing type rolling bearing. (Example 2) 外輪の（ａ）断面図、（ｂ）側面図である。（実施例２）It is (a) sectional drawing of an outer ring | wheel, (b) It is a side view. (Example 2) ピストンの（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）要部拡大断面図である。（実施例２）It is (a) front view of piston, (b) side view, (c) principal part expanded sectional view. (Example 2) 密封型転がり軸受の（ａ）断面図、（ｂ）側面図である。（実施例３）It is (a) sectional drawing and (b) side view of a sealing type rolling bearing. (Example 3) 密封型転がり軸受の断面図である。（従来例１）It is sectional drawing of a sealing type rolling bearing. (Conventional example 1) 密封型転がり軸受の断面図である。（従来例２）It is sectional drawing of a sealing type rolling bearing. (Conventional example 2)

以下、本発明の密封型転がり軸受（以下、単に「転がり軸受」という。）の実施の形態について、図１〜図８を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of a sealed rolling bearing of the present invention (hereinafter simply referred to as “rolling bearing”) will be described with reference to FIGS.

＜実施例１＞ まず、本発明の実施例１の転がり軸受１０について、図１〜図４を参照しながら説明する。   <Example 1> First, the rolling bearing 10 of Example 1 of this invention is demonstrated, referring FIGS. 1-4.

図１は、転がり軸受１０の断面図である。図１に示すように、転がり軸受１０は外輪１と内輪２の間で玉３が保持器４に保持された軸受空間７ａをシール部材５で密封したシール付のアンギュラ玉軸受に、ピストン機構を追加したものである。   FIG. 1 is a cross-sectional view of the rolling bearing 10. As shown in FIG. 1, a rolling bearing 10 is a sealed angular ball bearing in which a bearing space 7 a in which a ball 3 is held by a cage 4 between an outer ring 1 and an inner ring 2 is sealed with a seal member 5. It is added.

詳しくは、図２の転がり軸受１０の要部拡大断面図に示すように、シール部材５は、芯金５ａとゴム等の弾性部材５ｂとが一体に形成され、外輪１の内周面１ｔに形成された溝状の凹部１ａと、内輪２の外周面２ｔに形成された溝状の凹部２ａとの間に配置され、軸受空間７ａを密閉する。   Specifically, as shown in the enlarged cross-sectional view of the main part of the rolling bearing 10 in FIG. 2, the seal member 5 is formed by integrally forming a core metal 5 a and an elastic member 5 b such as rubber on the inner peripheral surface 1 t of the outer ring 1. It is arranged between the formed groove-shaped recess 1a and the groove-shaped recess 2a formed on the outer peripheral surface 2t of the inner ring 2, and seals the bearing space 7a.

シール部材５の外側面５ｓに外部から高圧が作用したときにシール部材５が大きく変形しないように、シール部材５の外側面５ｓの略全面を芯金５ａによって形成することが好ましい。また、高圧下でもシール性を保つことができるように、弾性部材５ｂと内輪２とが面接触するように構成することが好ましい。   It is preferable that substantially the entire outer surface 5s of the seal member 5 is formed of the cored bar 5a so that the seal member 5 is not greatly deformed when a high pressure is applied to the outer surface 5s of the seal member 5 from the outside. Further, it is preferable that the elastic member 5b and the inner ring 2 are in surface contact so that the sealing performance can be maintained even under high pressure.

外輪１には、外部に連通するシリンダー穴１ｐと溝１ｍとが形成されている。シリンダー穴１ｐは、外輪１の側面１ｓに形成された開口１ｋに連通し、外輪１及び内輪２の中心線と平行に延在するように略円筒形状に形成されている。図３の外輪１の側面図に示すように、開口１ｋ及びシリンダー穴１ｐは、円周方向の複数箇所に形成する。なお、シリンダー穴１ｐは、１箇所のみに形成することも可能である。   The outer ring 1 is formed with a cylinder hole 1p and a groove 1m communicating with the outside. The cylinder hole 1p communicates with an opening 1k formed in the side surface 1s of the outer ring 1, and is formed in a substantially cylindrical shape so as to extend in parallel with the center lines of the outer ring 1 and the inner ring 2. As shown in the side view of the outer ring 1 in FIG. 3, the openings 1k and the cylinder holes 1p are formed at a plurality of locations in the circumferential direction. The cylinder hole 1p can be formed only in one place.

図２に示すように、溝１ｍは、シリンダー穴１ｐと軸受空間７ａとを接続するように形成されている。溝１ｍは、図４の外輪１の要部拡大断面図にも示されているように、外輪１の内周面１ｔの中央に形成され、周方向に連続するリング状の一つの溝である。このように溝１ｍが外輪１と同心円形状であると、溝１ｍの加工が容易である。また、周方向に連続する溝１ｍが軸受空間７ａに連通するので、軸受空間７ａ内の潤滑油の圧力分布が周方向に略一様になる。溝１ｍは、シリンダー穴１ｐと軸受空間７ａとを連通する接続穴である。   As shown in FIG. 2, the groove 1m is formed so as to connect the cylinder hole 1p and the bearing space 7a. The groove 1m is a ring-shaped groove formed in the center of the inner peripheral surface 1t of the outer ring 1 and continuous in the circumferential direction, as shown in the enlarged sectional view of the main part of the outer ring 1 in FIG. . Thus, if the groove 1m is concentric with the outer ring 1, the processing of the groove 1m is easy. Further, since the circumferentially continuous groove 1m communicates with the bearing space 7a, the pressure distribution of the lubricating oil in the bearing space 7a becomes substantially uniform in the circumferential direction. The groove 1m is a connection hole that communicates the cylinder hole 1p and the bearing space 7a.

なお、シリンダー穴１ｐと軸受空間７ａとを連通する接続穴は、シリンダー穴１ｐごとに、例えば径方向に延在する横穴を別々に形成することも可能である。   In addition, as for the connection hole which connects the cylinder hole 1p and the bearing space 7a, it is also possible to form separately the horizontal hole extended in radial direction for every cylinder hole 1p, for example.

図２に示すように、シリンダー穴１ｐ内にピストン６が配置される。ピストン６は、その本体６ａの外周面６ｋにＯリング６ｂが配置され、Ｏリング６ｂが、シリンダー穴１ｐの内周面に摺接することによりシールされる。ピストン６の本体６ａの２か所にＯリング６ｂを設けることで、ピストン６の傾きを抑制しつつ、シール効果を強固にしている。   As shown in FIG. 2, the piston 6 is disposed in the cylinder hole 1p. The piston 6 has an O-ring 6b disposed on the outer peripheral surface 6k of the main body 6a, and the O-ring 6b is sealed by slidingly contacting the inner peripheral surface of the cylinder hole 1p. By providing O-rings 6b at two locations on the main body 6a of the piston 6, the sealing effect is strengthened while the inclination of the piston 6 is suppressed.

ピストン６がシリンダー穴１ｐ抜け出ないように、シリンダー穴１ｐには、開口１ｋ付近に止め輪８が設けられ、止め輪８よりも内側にピストン６が配置される。   A retaining ring 8 is provided in the vicinity of the opening 1k in the cylinder hole 1p so that the piston 6 does not come out of the cylinder hole 1p, and the piston 6 is disposed inside the retaining ring 8.

シリンダー穴６ｐ及び溝１ｍにより形成される連通空間７ｂと軸受空間７ａとは、ピストン６とシール部材５とによって密閉され、連通空間７ｂ及び軸受空間７ａには潤滑油が気泡を除去され密封されている。   The communication space 7b and the bearing space 7a formed by the cylinder hole 6p and the groove 1m are sealed by the piston 6 and the seal member 5, and the communication oil 7b and the bearing space 7a are sealed by removing bubbles from the lubricating oil. Yes.

図４に示すように、外輪１には、ゴシック形状と言われるベアリングの溝形状を使用した。この溝形状は、玉３が入る溝部１ｂが、玉３の半径よりも若干大きい半径Ｒの二つの曲面からできている。この形状において、玉３と溝部１ｂとは所定の角度Ｄの位置で接触する。溝部１ｂの中心部は通常、逃げ加工を行うが、その逃げ加工の深さを深くすることにより接続穴である溝１ｍを形成し、軸受空間７ａが接続穴である溝１ｍを介してシリンダー穴６ｐに連通するようにしている。逃げ加工の深さを深くする溝１ｍを形成することにより、シリンダー穴１ｐから潤滑油を注入したときに、ベアリング内部、すなわち軸受空間７ａ内に潤滑油が容易に充填される。   As shown in FIG. 4, a bearing groove shape called a gothic shape was used for the outer ring 1. In this groove shape, the groove portion 1 b into which the ball 3 is inserted is made up of two curved surfaces having a radius R slightly larger than the radius of the ball 3. In this shape, the ball 3 and the groove 1b are in contact with each other at a predetermined angle D. The center portion of the groove portion 1b is usually subjected to relief machining. By increasing the depth of the relief machining, a groove 1m is formed as a connection hole, and the bearing space 7a is a cylinder hole through the groove 1m as a connection hole. It communicates with 6p. By forming the groove 1m for increasing the relief depth, the lubricating oil is easily filled into the bearing, that is, the bearing space 7a when the lubricating oil is injected from the cylinder hole 1p.

潤滑油は、潤滑効果が優れ、熱的に安定で、且つ、収縮率の小さいフッ素オイルが好ましい。もっとも、他の種類の潤滑油を用いても構わない。   The lubricating oil is preferably a fluorine oil that has an excellent lubricating effect, is thermally stable, and has a small shrinkage rate. However, other types of lubricating oil may be used.

実施例１の一つの作製例において、内輪２の内径は８０ｍｍ、外輪１の外径は１３０ｍｍ、内輪２及び外輪１の厚さは２０ｍｍ、玉３の直径は１０ｍｍ、溝部１ｂの半径Ｒは６．５ｍｍ、所定の角度Ｄは３０度である。   In one manufacturing example of Example 1, the inner diameter of the inner ring 2 is 80 mm, the outer diameter of the outer ring 1 is 130 mm, the thickness of the inner ring 2 and the outer ring 1 is 20 mm, the diameter of the ball 3 is 10 mm, and the radius R of the groove 1b is 6. 0.5 mm, and the predetermined angle D is 30 degrees.

転がり軸受１０は、一般的なころ軸受と同様の工程で組み立てることができる。   The rolling bearing 10 can be assembled in the same process as a general roller bearing.

図２に示すように、転がり軸受１０は、ピストン６の外側端面６ｓ、すなわち開口１ｋ側の端面６ｓに、外部からの圧力（外圧）が印加される。印加された圧力は、ピストン６の内側端面６ｔ、すなわち開口１ｋとは反対側の端面６ｔから伝達され、ピストン６は、転がり軸受１０の内部に封入された潤滑油を圧縮し、内部圧力（内圧）が外圧に釣合うまで、シリンダー穴６ｐ内を移動する。ピストン６は、外圧の変化に対して、外圧と転がり軸受１０内の潤滑油の圧力（内圧）とが等しくなるように移動する。実際には、Ｏリング６ｂの摩擦等の影響があるので、ピストン６は、外圧と転がり軸受１０内の潤滑油の圧力（内圧）とが略等しくなる位置で移動を終了する。ピストン６の移動によって、シール部材５の外側面５ｓに作用する外圧と、シール部材５の内側面５ｔに作用する内圧は、略等しくなる。   As shown in FIG. 2, in the rolling bearing 10, external pressure (external pressure) is applied to the outer end face 6s of the piston 6, that is, the end face 6s on the opening 1k side. The applied pressure is transmitted from the inner end surface 6t of the piston 6, that is, the end surface 6t opposite to the opening 1k, and the piston 6 compresses the lubricating oil enclosed in the rolling bearing 10 to generate an internal pressure (internal pressure). ) Moves in the cylinder hole 6p until it matches the external pressure. The piston 6 moves so that the external pressure and the pressure (internal pressure) of the lubricating oil in the rolling bearing 10 become equal to the change in the external pressure. Actually, there is an influence such as friction of the O-ring 6b, so that the piston 6 finishes moving at a position where the external pressure and the pressure (internal pressure) of the lubricating oil in the rolling bearing 10 become substantially equal. Due to the movement of the piston 6, the external pressure acting on the outer surface 5 s of the seal member 5 and the internal pressure acting on the inner surface 5 t of the seal member 5 become substantially equal.

このようにピストン機構は、ベアリングの外側の外圧とベアリング内部の内圧とを略等しくする。外圧と内圧の圧力差がキャンセルされるため、シール部材５は、シールの本来の機能を確実に果たすことができ、潤滑油が外部に漏れるのを防止するとともに、外部からの粉塵、水分などがベアリング内部に浸入することを防ぐ。   Thus, the piston mechanism makes the external pressure outside the bearing and the internal pressure inside the bearing substantially equal. Since the pressure difference between the external pressure and the internal pressure is canceled, the seal member 5 can surely perform the original function of the seal, prevent the lubricating oil from leaking to the outside, and prevent dust, moisture, etc. from the outside. Prevents intrusion into the bearing.

実施例１の転がり軸受１０は、以下の点で従来技術に対して優位性を持つ。   The rolling bearing 10 of Example 1 has an advantage over the prior art in the following points.

１． 転がり軸受１０は、圧力に対する動作範囲が広い。すなわち、転がり軸受１０のピストン機構は、ベアリングの外圧と内圧を略等圧になるように機能する、いわゆる圧力キャンセル機構であり、ピストンの可動範囲、及びその容積によって圧力をキャンセルできる範囲が決定され、外圧と内圧が等しくなるように、動作する。従来技術は、単に、強固なシールを実現する手法であり、圧力に対する動作範囲が限られるのに対し、転がり軸受１０のピストン機構は圧力をキャンセルすることにより、その外圧に対する動作範囲を格段に広げている。   1. The rolling bearing 10 has a wide operating range with respect to pressure. In other words, the piston mechanism of the rolling bearing 10 is a so-called pressure canceling mechanism that functions so that the external pressure and the internal pressure of the bearing become substantially equal, and the movable range of the piston and the range in which the pressure can be canceled are determined by the volume. It operates so that the external pressure and the internal pressure are equal. The prior art is simply a technique for realizing a strong seal, and the operating range with respect to pressure is limited. On the other hand, the piston mechanism of the rolling bearing 10 cancels the pressure, thereby greatly expanding the operating range with respect to the external pressure. ing.

２． 従来技術では、外圧をキャンセルしないので、外圧によって、周囲から圧縮力が加わり、玉等の可動部に応力が加わる。即ち、外圧による外輪の収縮によって、玉と内輪、外輪間に巨大な力が加わり、動作を阻害する。即ち、ベアリング自体が回転を停止するか、又は効率が極度に落ち破損につながる。転がり軸受１０のピストン構は圧力をキャンセルするので、そのようなことがない。   2. In the prior art, since the external pressure is not canceled, a compressive force is applied from the surroundings by the external pressure, and stress is applied to a movable part such as a ball. That is, due to the contraction of the outer ring due to the external pressure, a huge force is applied between the ball, the inner ring, and the outer ring to inhibit the operation. That is, the bearing itself stops rotating, or the efficiency is extremely reduced, leading to damage. Since the piston structure of the rolling bearing 10 cancels the pressure, this is not the case.

なお、深海での使用などでは、あえてシールを用いず、開放することで圧力の影響を抑制することが考えられる。しかし、高圧でしかも塩分が多いので、玉の接触面は、摩擦熱によって活性化されたイオンによって侵され、フレッティング磨耗による破損を免れない。   In the case of use in the deep sea, it is conceivable to suppress the influence of pressure by opening it without using a seal. However, since the pressure is high and the amount of salt is high, the contact surface of the ball is attacked by ions activated by frictional heat, and cannot be damaged by fretting wear.

＜実施例２＞ 本発明の実施例２の転がり軸受２０について、図５〜図７を参照しながら説明する。   <Example 2> The rolling bearing 20 of Example 2 of this invention is demonstrated referring FIGS.

実施例２は、実施例１と略同様に構成されている。以下では、実施例１との同様の構成部分には同じ符号を用い、実施例１との相違点を中心に説明する。   The second embodiment is configured in substantially the same manner as the first embodiment. Below, the same code | symbol is used for the same component as Example 1, and it demonstrates centering around difference with Example 1. FIG.

図５は、実施例２の転がり軸受２０の（ａ）断面図、（ｂ）側面図である。図６は、外輪１ｘの（ａ）断面図、（ｂ）正面図である。図７は、ピストンの（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）要部拡大断面図である。   5A is a cross-sectional view of the rolling bearing 20 according to the second embodiment, and FIG. 5B is a side view thereof. 6A is a sectional view of the outer ring 1x, and FIG. 6B is a front view thereof. 7A is a front view of a piston, FIG. 7B is a side view thereof, and FIG.

図５及び図６に示すように、外輪１ｘには、外輪１ｘと同芯に円周方向に連続する筒状の一つのシリンダー穴１ｑが形成されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the outer ring 1x is formed with a single cylindrical cylinder hole 1q concentric with the outer ring 1x and continuous in the circumferential direction.

シリンダー穴１ｑには、図５に示すように、ピストン６ｘが配置され、止め輪８ｘにより、ピストン６ｘはシリンダー穴１ｑから抜け出ないようにされている。図７に示すように、ピストン６ｘは、中空筒状であり、外周面６ｐと内周面６ｑに溝６ｕ，６ｖが形成され、ピストン６ｘがシリンダー穴１ｑの内面に接触する面積が小さくなるようにされている。   As shown in FIG. 5, the piston 6x is disposed in the cylinder hole 1q, and the piston 6x is prevented from coming out of the cylinder hole 1q by the retaining ring 8x. As shown in FIG. 7, the piston 6x has a hollow cylindrical shape, and grooves 6u and 6v are formed in the outer peripheral surface 6p and the inner peripheral surface 6q so that the area where the piston 6x contacts the inner surface of the cylinder hole 1q is reduced. Has been.

図６に示すように、シリンダー穴１ｑの底面１ｒから軸方向に延在する縦穴１ｎが複数個所に形成されている。この縦穴１ｎは、外輪１ｘの内周面１ｔの中央に実施例１と同様に形成された溝１ｍに連通している。シリンダー穴１ｑと軸受空間７ａとを連通する接続穴は、溝１ｍと縦穴１ｎとにより形成されている。   As shown in FIG. 6, vertical holes 1n extending in the axial direction from the bottom surface 1r of the cylinder hole 1q are formed at a plurality of locations. The vertical hole 1n communicates with a groove 1m formed in the center of the inner peripheral surface 1t of the outer ring 1x in the same manner as in the first embodiment. A connection hole that communicates the cylinder hole 1q and the bearing space 7a is formed by a groove 1m and a vertical hole 1n.

実施例２の転がり軸受２０は、図５に示すように、外圧が印加されるピストン６ｘの一方の端面６ｍの面積が大きく、シリンダー穴６ｑの容積が大きいので、より大きな外圧に対して、充填された潤滑油の内圧を外圧と等しくすることができる。また、ピストンの部品点数を減らすことができ、比較的容易に製造することができる。   As shown in FIG. 5, the rolling bearing 20 of the second embodiment has a large area of one end face 6m of the piston 6x to which external pressure is applied and a large volume of the cylinder hole 6q. The internal pressure of the applied lubricating oil can be made equal to the external pressure. Further, the number of piston parts can be reduced, and the piston can be manufactured relatively easily.

＜実施例３＞ 実施例３の転がり軸受３０について、図８を参照しながら説明する。図８は、実施例３の転がり軸受３０の（ａ）断面図、（ｂ）側面図である。   <Example 3> The rolling bearing 30 of Example 3 is demonstrated referring FIG. FIG. 8: is (a) sectional drawing of the rolling bearing 30 of Example 3, (b) It is a side view.

図８に示すように、実施例３の転がり軸受３０は、外輪１ｙと内輪２ｙの間に、玉３の代わりにころ３ｙが配置されているころ軸受（密封型クロスローラベアリング）である。転がり軸受３０は、実施例２の転がり軸受２０と同様に、外輪１ｙにピストン機構（シリンダー穴１ｑ、ピストン６ｘ、止め輪８ｘ、接続穴１ｍ，１ｎ）が設けられており、ピストン６ｘとシール部材５とによりシールされている。転がり軸受３０は、ピストン機構を設けることによって、高圧環境下においても確実にシールすることができる。   As shown in FIG. 8, the rolling bearing 30 according to the third embodiment is a roller bearing (sealed cross roller bearing) in which a roller 3y is disposed instead of the ball 3 between an outer ring 1y and an inner ring 2y. Similar to the rolling bearing 20 of the second embodiment, the rolling bearing 30 is provided with a piston mechanism (cylinder hole 1q, piston 6x, retaining ring 8x, connection holes 1m, 1n) in the outer ring 1y, and the piston 6x and a seal member. And 5. The rolling bearing 30 can be reliably sealed even in a high-pressure environment by providing a piston mechanism.

＜まとめ＞ 以上に説明した転がり軸受１０，２０，３０は、ピストン機構を設けることによって、高圧環境下においても確実にシールすることができる。   <Summary> The rolling bearings 10, 20, and 30 described above can be reliably sealed even in a high-pressure environment by providing a piston mechanism.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.

例えば、本発明は、実施の形態で説明した玉軸受やころ軸受に限らず、他の種類の転がり軸受についても適用することができる。   For example, the present invention can be applied not only to the ball bearings and roller bearings described in the embodiments but also to other types of rolling bearings.

１ 外輪
１ａ 凹部
１ｋ 開口
１ｍ 溝（接続穴）
１ｎ 縦穴（接続穴）
１ｐ，１ｑ シリンダー穴
１ｒ 底面
１ｓ 側面
１ｔ 内周面
１ｘ，１ｙ 外輪 ２ 内輪
２ａ 凹部
２ｔ 外周面
２ｙ 内輪
３ 玉
３ｙ ころ
４ 保持器
５ シール部材
５ａ 芯金
５ｂ 弾性部材
５ｓ 外側面
５ｔ 内側面
６ ピストン
６ａ 本体
６ｂ Ｏリング
６ｋ 外周面
６ｍ 端面
６ｐ，６ｑ シリンダー穴
６ｓ 外側端面
６ｔ 内側端面
６ｘ ピストン
７ａ 軸受空間
７ｂ 連通空間
８，８ｘ 止め輪
１０，２０，３０ 転がり軸受 1 outer ring 1a recess 1k opening 1m groove (connection hole)
1n Vertical hole (connection hole)
1p, 1q Cylinder hole 1r Bottom surface 1s Side surface 1t Inner peripheral surface 1x, 1y Outer ring 2 Inner ring 2a Recessed part 2t Outer peripheral surface 2y Inner ring 3 Ball 3y Roller 4 Cage 5 Seal member 5a Core 5b Elastic member 5s Outer side surface 5t Inner side surface 6 Piston 6a body 6b O-ring 6k outer peripheral surface 6m end face 6p, 6q cylinder hole 6s outer end face 6t inner end face 6x piston 7a bearing space 7b communication space 8, 8x retaining ring 10, 20, 30 rolling bearing

Claims (3)

内輪と外輪の間の軸受空間を、シール部材で密封した密封型転がり軸受であって、
前記外輪には、
外部に連通するシリンダー穴と、
前記シリンダー穴と前記軸受空間とを連通する接続穴と、
が形成され、
前記シリンダー穴内に摺動自在に配置され、前記シリンダー穴を密封するピストンを備え、
前記シリンダー穴と前記接続穴とにより形成される連通空間と前記軸受空間とに充填された潤滑油が、前記ピストンと前記シール部材とにより密封され、
前記ピストンは、前記ピストンの一方の端面に印加される外部からの圧力と、前記ピストンの他方の端面に印加される前記潤滑油の圧力とが等しくなるように、前記シリンダー穴内を移動自在であることを特徴とする、密封型転がり軸受。 A sealed rolling bearing in which a bearing space between an inner ring and an outer ring is sealed with a seal member,
In the outer ring,
A cylinder hole communicating with the outside,
A connection hole for communicating the cylinder hole and the bearing space;
Formed,
A piston that is slidably disposed within the cylinder bore and seals the cylinder bore;
Lubricating oil filled in the communication space formed by the cylinder hole and the connection hole and the bearing space is sealed by the piston and the seal member,
The piston is movable in the cylinder hole so that an external pressure applied to one end face of the piston is equal to a pressure of the lubricating oil applied to the other end face of the piston. A sealed rolling bearing characterized by that. 前記シリンダー穴は、前記内輪及び前記外輪と同芯に筒状に形成され、
前記ピストンは、中空筒状の形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の密封型転がり軸受。 The cylinder hole is formed in a cylindrical shape concentrically with the inner ring and the outer ring,
2. The sealed rolling bearing according to claim 1, wherein the piston has a hollow cylindrical shape. 前記接続穴は、前記外輪の内周面の中央に形成され、周方向に連続する溝を含むことを特徴とする、請求項１に記載の密封型転がり軸受。   2. The sealed rolling bearing according to claim 1, wherein the connection hole includes a groove formed in a center of an inner peripheral surface of the outer ring and continuous in a circumferential direction.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61218829A (en) * 1985-03-25 1986-09-29 Hitachi Ltd Rolling bearing
JPS62158221U (en) * 1986-03-28 1987-10-07
JPS62200798U (en) * 1986-06-11 1987-12-21
JPH11200899A (en) * 1998-01-06 1999-07-27 Unisia Jecs Corp Throttle valve device
JP2003041889A (en) * 2001-07-30 2003-02-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd High pressure-resistant roller cutter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61218829A (en) * 1985-03-25 1986-09-29 Hitachi Ltd Rolling bearing
JPS62158221U (en) * 1986-03-28 1987-10-07
JPS62200798U (en) * 1986-06-11 1987-12-21
JPH11200899A (en) * 1998-01-06 1999-07-27 Unisia Jecs Corp Throttle valve device
JP2003041889A (en) * 2001-07-30 2003-02-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd High pressure-resistant roller cutter

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