JP3140596U - ベアリング - Google Patents

Abstract

【課題】内部にボール転動体の循環路を有し、軸上を摺動させるタイプのベアリング１では、循環路に充填したグリースがベアリングの外へ少しづつ流出するのを防止する。
【解決手段】ベアリング１の外筒２の内面両端に設けられたオイルシール部９を、外側オイルシール３０と含油シール７と内側オイルシール８との三重構成にした。内側オイルシール８のリップ部８Ｌはベアリングの内方斜めに曲げられているので、ベアリングを摺動させる時にベアリング内のグリースを効率よく掬い上げて内部に保持し、流出を阻止する。グリース補給をする必要がなくなり、メンテナンスフリーにすることが出来た。
【選択図】図１

Description

本考案は、ボール転動体を内蔵し、軸に沿って直線的に摺動するベアリングに関するものである。

ベアリングには、真っ直ぐな軸に沿って直線的に摺動するタイプのベアリングがある。図２は、そのようなベアリングの従来例を示す図（一部断面図）である。図２において、１はベアリング、２は外筒、２Ａは循環路、３はオイルシール、３Ｌはリップ部、４はリテーナ、５はボール転動体、６は軸である。
ベアリング１は全体として円筒状とされており、その中央開口に軸６が挿通されている。外筒２の内面には軸方向に多くのボール転動体５が整列され、ベアリング１はこのボール転動体５を介して軸６と接触している。ボール転動体５は、外筒２内の厚み部分に施された循環路２Ａを通って循環し得るようにされており、循環路２Ａには潤滑剤としてグリースが充填されている。そのため、軸６に対してベアリング１を摺動させる場合、その摺動は滑らかに行われる。ボール転動体５は、この摺動の際に受ける力により徐々に移動され、循環路２Ａを循環して行く。

ベアリング１の中央開口の両端に設けられているオイルシール３は、軸６の表面に付着しているゴミや埃がベアリング１内に侵入するのを阻止したり、ベアリング１内のグリースが外部へ流出するのを阻止したりするためのものである。
リップ部３Ｌは、オイルシール３が軸６の表面と接触する部分のことであり、ベアリング１の外方斜めに曲げられた形状とされている。このような形状にしてある理由は、ベアリング１が軸６上を進行して行く際、軸６の進行方向表面に付着しているゴミ等を掬い上げて排除するためである。それにより、ゴミ等がベアリング１内に入って来ることが阻止される。
特開２００１−３４３０１９号公報

（問題点）
前記した従来のベアリングには、次のような問題点があった。
第１の問題点は、定期的にグリースの補給等の点検作業（メンテナンス作業）をしなければならず、手間が面倒であるという点である。
第２の問題点は、グリースの流出によりベアリングの動作環境が汚くなるという点である。
第３の問題点は、グリースの補給を怠った場合、ベアリングが軸上を走行する走行音が大になり、うるさくなると共に、ベアリングの寿命が短くなるという点である。

（問題点の説明）
まず第１の問題点について説明する。従来のベアリングでは、使用期間が長くなるとベアリングの進行方向後方から、ベアリング内に充填してあるグリースが少しづつではあるが外部へ流出するようになる。図２のベアリング１では、グリースの流出阻止は、オイルシール３によって行われる。ボール転動体５に付着しているグリースは軸６に付着するが、軸６に付着したグリースはベアリング１が摺動する際、オイルシール３に擦り取られ、外部への流出が阻止される。しかし、オイルシール３が劣化して来てシール機能が悪くなると、うまくグリースを擦り取ることが出来ず、グリースがベアリング１の外部へ流出することになる。リップ部３Ｌの先端がベアリングの外方向へ曲げられていることも、グリースが内→外へ流出するのを助長する一因ともなっている。
なお、グリース不足に陥ると、滑らかな摺動が得られなくなると共にベアリングの寿命を縮めるから、そうなる前にグリースの補給をしてやる必要がある。ベアリングの動作状態を監視しつつ、そのような補給を行うことは、大変手間がかかり面倒なことである。

次に第２の問題点について説明する。上述した如くグリースが流出すると、軸６の表面がまずグリース自体で汚される。グリースは粘着性を有しているから、多くのゴミ等を付着させ、それらを保持したままにする。従って、表面にグリースが流出している状態の軸６は、グリースおよびそれにより付着させられた多くのゴミ等により汚された状態となるので、ベアリングの動作環境は汚くなる。
最後に、第３の問題点について説明する。ベアリング１内のボール転動体５は、転動する際に隣りのボール転動体５や循環路２Ａの壁面等にぶつかって騒音を発する。この騒音は、ベアリング１を軸６に摺動させて走行させる場合に生ずるので走行音ということになるが、グリースが充分にある場合にはグリースに消音されて走行音は小さい。しかし、グリースが不足して来ると、消音作用も不十分になり、走行音は大になる。そして、走行音が大になるほどグリース不足になると、ベアリングの寿命を縮めることになる。
本考案は、以上のような問題点を解決することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本考案では、ボール転動体と、中央開口を有すると共に筒の厚み部分に該ボール転動体の循環路を有する外筒と、循環路に充填された潤滑剤と、前記ボール転動体のためのリテーナと、前記外筒の内面両端に設けられたオイルシール部とを具え、前記中央開口に挿通された軸に前記ボール転動体が転動接触しつつ摺動されるベアリングにおいて、前記オイルシール部を、前記軸に接するリップ部がベアリングの外方斜めに曲げられた外側オイルシールと、前記軸に接するリップ部がベアリングの内方斜めに曲げられた内側オイルシールと、該内側オイルシールと前記外側オイルシールとの間に配設され、潤滑油を含ませられた含油シールとを軸方向に重ねて構成することとした。

上記含油シールの材料としては、例えばフェルト材を用いることが出来る。また、前記外筒に防錆処理を施し、ボール転動体としてステンレス鋼のものとすることが出来る。或いはまた、外側オイルシール，内側オイルシール，含油シール、およびリテーナに、耐高温性材質のものを用いるようにすることも出来る。

本考案のベアリングによれば、次のような効果を奏する。
（１）定期的にグリースの補給等の点検作業をする必要がなくなり、いわゆるメンテナンスフリーのベアリングを実現することが出来た。
ベアリングの内面両端のシール部を、リップ部が外方斜めに曲げられた外側オイルシールと、リップ部が内方斜めに曲げられた内側オイルシールと、それらの間に設けた含油シールとの三重で構成するという構造としたので、ベアリング内のグリースの流出が効率よく阻止されると共に、含油シールから潤滑油が自動的に供給されるようになった。そのため、グリース補給等をする必要がなくなり、メンテナンスフリーとすることが出来た。

（２）グリースの流出が効率よく阻止されるので、軸の表面がグリースで汚されることがなくなり、流出グリースでゴミ等を付着，保持することもなくなったので、ベアリングの動作環境が汚されることがなくなった。
（３）グリースの流出が効率よく阻止され、ベアリング内がグリース不足に陥ることがなくなったので、ベアリングの寿命が伸びると共にベアリング走行音が大になることもなくなった。
（４）外筒に防錆処理を施し、ボール転動体としてステンレス鋼のものを用いた場合には、ベアリングのどの部分からも錆を発生することがなく、完全防錆化を図ることが可能となる。
（５）外側オイルシール，内側オイルシール，含油シール、およびリテーナに、耐高温性材質のものを用いた場合には、高温環境下での使用が可能となる。

以下、本考案の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本考案にかかわるベアリングを示す図である。符号は図２のものに対応し、７は含油シール、８は内側オイルシール、８Ｌはリップ部、９はオイルシール部、３０は外側オイルシール、３０Ｌはリップ部である。
図２と同じ符号の部分は、図２のものと同様の構造であり同様の機能を果しているので、それらについての説明は省略する。外側オイルシール３０およびリップ部３０Ｌは、それぞれ図２のオイルシール３およびリップ部３Ｌに相当するものである。

構成上、図２の従来例と相違する点は、外筒２の内面両端のオイルシール部９を、３種類のシール材を組み合わせて三重構成としたという点である。
即ち本考案では、オイルシール部９を、外側に配設した外側オイルシール３０と、内側に配設した内側オイルシール８と、両者の間に配設した含油シール７とを、軸方向に重ねて構成することとした。なお、これら３つのシール材は密接して配設するので、コンパクトに構成することが出来る。以下、順を追って説明する。

（１）外側オイルシール３０
これは、図２の従来例に用いられていたオイルシール３と同様のものである。そのリップ部３０Ｌは外方斜めに曲げられており、従来例のオイルシール３と同様の機能を果たす。つまり、リップ部３０Ｌが曲げられた方向へベアリング１が摺動されるとき、進行方向の軸６表面上に付いているゴミ等を掬い上げて排除し、ベアリング１内に侵入するのを阻止する。

（２）内側オイルシール８
内側オイルシール８は、リップ部８Ｌがベアリング１の内方斜めに曲げられたオイルシールである。内側オイルシール８の部材は、図２のオイルシール３と同様のものでよい。リップ部８Ｌが曲げられた方向へベアリング１が摺動されるとき、進行方向の軸６表面上に付いているグリースをリップ部８Ｌで掬い上げ、ベアリング１内に保持するので、グリースの外部への流出が阻止される。
図１でボール転動体５にはグリースが付着しているから、軸６の表面でボール転動体５が接触している表面にもグリースは付着している。そういう状態でベアリング１が図１の右方へ摺動された時には、左側にある内側オイルシール８が軸６に付着しているグリースを掬い上げてベアリング１内に保持する（流出阻止）。図１の左方へ摺動された時には、右側にある内側オイルシール８がグリースを掬い上げてベアリング１内に保持する。
グリースの掬い上げは、内側オイルシール８のリップ部８Ｌが内方斜めに曲げられていることにより、効率よく行われる。

（３）含油シール７
含油シール７は、潤滑油が含ませてあるシールであり、部材としては例えばフェルトを用いることが出来る。含油シール７に含ませてある油により、長期に渡って潤滑効果を奏させることが可能となる。前記した２つのオイルシールの他に含油シール７を存在せしめることにより、外部からのゴミ等の侵入の阻止、および内部からのグリースの流出阻止を、さらに確実なものとすることが出来る。
なお、含油シール７の厚みは、どの程度の量の潤滑油を含ませておくかによって異なる。多く含ませておこうとすると、厚みは大にする必要がある。

以上のような３種類のシール材を組み合わせてオイルシール部９を構成した結果、次のような効果を奏する。
先ず第１の効果は、定期的にグリースの補給等の点検作業をする必要がなくなり、いわゆるメンテナンスフリーのベアリングを実現することが出来るという効果である。
本考案では、両端のオイルシール部９に、内側に曲げたリップ部８Ｌを具えた内側オイルシール８を新たに設ける等して三重にしている。そのため、ベアリング１内のグリースが外部へ流出するのを効率よく阻止することが出来、殆ど流出しなくなった。その上、含油シール７から潤滑油が供給されて潤滑されるので、ベアリング１の潤滑という点では殆ど心配する必要がなくなった。

ベアリングにおける点検作業の主たるものは、潤滑性が悪くなっていないかという点についての点検であり、流出により少なくなったグリースの補給作業であった。しかし、本考案ではグリースが殆ど流出しないので、補給する必要がなくなり、点検作業は殆どする必要がなくなった（メンテナンスフリー）。
グリースの流出が阻止され、点検作業をしてやらなくとも使い続けられるようになったということは、別の観点から言えばベアリングの耐久性，信頼性を大幅に向上させたと言うことが出来る。

第２の効果は、ベアリングの動作環境が清潔（クリーン）になったという効果である。上述したように、ベアリング１内のグリースが軸６上に殆ど流出しなくなったので、軸６の表面がグリースで汚されることもなくなった。それに伴い、グリースによりゴミ等が付着され、保持されることもなくなった。その結果、ベアリングの動作環境は従来に比べて格段に清潔になった。
第３の効果は、使用しているうちにベアリングの走行音が大になるということはないという効果である。従来のベアリングでは、グリースの流出によりボール転動体５の循環路２Ａ内のグリースが少なくなり、走行時にボール転動体５が周囲の壁面や他のボール転動体５と衝突して生ずる騒音が充分に消音されなくなり、走行音が大になっていた。しかし本考案では、グリースが殆ど流出しないので、充分な消音作用が維持され、使用しているうちに走行音が大になってしまうということはない。

なお、外筒２として防錆処理を施したものを使用し、ボール転動体５としてステンレス鋼のものを使用すれば、ベアリング１に錆が生ずることがなく、周囲の装置に錆をうつすこともないので、完全防錆の動作環境，作業環境を実現しようとする場合、そこで使用する部品として用いることが出来る。
また、外側オイルシール３０，含油シール７，内側オイルシール８、およびリテーナ４に、耐高温性材質のものを選定してやれば、高温環境下でも使用可能なベアリングを実現することが出来る。

図１に示した例では、図２にならって軸６は円柱状のもの、外筒２は円筒状のものを示したが、本考案はそれらがそれぞれ円柱状，円筒状のものに限られるわけではない。軸６が角柱状で外筒２が角筒状の場合にも勿論適用され、その他の形状の場合にも同様に適用され得ることは言うまでもない。

本考案にかかわるベアリングを示す図 従来のベアリングを示す図

符号の説明

１…ベアリング、２…外筒、３…オイルシール、３Ｌ…リップ部、４…リテーナ、５…ボール転動体、６…軸、７…含油シール、８…内側オイルシール、８Ｌ…リップ部、９…オイルシール部、３０…外側オイルシール、３０Ｌ…リップ部

Claims (4)

1. ボール転動体と、
   中央開口を有すると共に筒の厚み部分に該ボール転動体の循環路を有する外筒と、
   循環路に充填された潤滑剤と、
   前記ボール転動体のためのリテーナと、
   前記外筒の内面両端に設けられたオイルシール部と
   を具え、前記中央開口に挿通された軸に前記ボール転動体が転動接触しつつ摺動されるベアリングにおいて、
   前記オイルシール部を、
   前記軸に接するリップ部がベアリングの外方斜めに曲げられた外側オイルシールと、
   前記軸に接するリップ部がベアリングの内方斜めに曲げられた内側オイルシールと、
   該内側オイルシールと前記外側オイルシールとの間に配設され、潤滑油を含ませられた含油シールと
   を軸方向に重ねて構成した
   ことを特徴とするベアリング。
   
2. 含油シールの材料として、フェルト材を用いたことを特徴とする請求項１記載のベアリング。
   
3. 外筒に防錆処理を施し、ボール転動体としてステンレス鋼のものを用いたことを特徴とする請求項１または２記載のベアリング。
   
4. 外側オイルシール，内側オイルシール，含油シール、およびリテーナに、耐高温性材質のものを用いたことを特徴とする請求項１または２記載のベアリング。

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