JP4203712B2 - Rolling bearing - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は転がり軸受に関し、特に食品機械等に用いるのに適した転がり軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
転がり軸受においては、一般に、内輪と外輪の間に、これら双方に転動自在に複数の転動体を保持器により保持した状態で配置される。このような転がり軸受のうち、密封タイプないしはシールタイプと称されるものにおいては、図3に玉軸受を例にとって軸平行断面図で示すように、内輪1と外輪2との間に、複数の転動体(ボール)3を保持器4で保持した状態で配置するとともに、軸受の軸方向両端に密封シール5を装着している。このような密封タイプの転がり軸受は、軸受内部、つまり内輪1と外輪2の間の環状空間内にグリースが密封された状態で用いられる。
【0003】
密封シール5は、芯金51にゴムなどの弾性材料52を一体に形成したものであって、図3に示す例は内輪回転で用いられる玉軸受を示しており、密封シール5は固定輪である外輪2の内周に形成されたシール溝21に外周部が装着固定され、内周部に形成されているリップ52aが内輪1の肩部11に摺動接触するように構成されている。
【0004】
また、以上のような密封タイプの転がり軸受において、密封性をより高めた転がり軸受として、ダブルシールタイプと称される転がり軸受が知られている。このダブルシールタイプの転がり軸受は、内輪もしくは外輪の軸方向両側にシール固定用のシール溝を二重に形成するか、あるいは内輪と外輪の両端にそれぞれに一本ずつシール溝を形成して、図3に例示したような密封シール5を軸受の両側にそれぞれ二重に装着したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば食品機械等に用いられる転がり軸受においては、水や湯、あるいは洗浄液等の液体に曝されることが多く、特に耐食性が要求される。図3に示した通常の密封タイプの転がり軸受では、このような環境下ではシールの耐久性に問題があり、密封されているグリースが漏出する可能性があった。グリースとして食品グリースを充填する場合もあるが、グリースの人に対する安全性を確保しても、グリース漏れは商品価値を損ねるために許されるものではない。
【0006】
そこで、従来、このような環境下においては、セラミック製の転がり軸受を無潤滑で用いたり、あるいは前記したダブルシールタイプの転がり軸受を用いるなどの対策が採られている。
【0007】
しかしながら、セラミック製の転がり軸受を無潤滑で用いる場合、高価であるばかりでなく、セラミック製の軸受にはそれ自体に潤滑機能を有していないため、比較的早期に摩耗寿命に至る場合があるという問題があった。
【0008】
また、ダブルシールタイプの転がり軸受は、内輪および外輪の幅寸法を大きくしたり、更にはそれぞれ専用の形状・構造とする必要があり、いわゆる特殊軸受となってしまい、高価となるという問題がある。
【0009】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、簡単な構造のもとに、水や湯、あるいは洗浄液等の液体に曝される環境下で用いてもグリースの漏出を防止することができ、もって安価でありながらも、液体に曝され、かつ、グリース漏れの許されない機械等に用いることのできる転がり軸受の提供を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の転がり軸受は、内輪と外輪の間に、これら双方に対して転動自在の複数の転動体が保持器に保持された状態で配置されているとともに、上記内輪と外輪のうちのいずれか一方の軌道輪の軸方向両側に設けたシール溝に、リップが相手側の軌道輪に摺動接触する密封シールが装着固定されてなる転がり軸受において、上記各密封シールは、芯金に弾性材料を一体に形成したものであり、これらの各密封シールの芯金を備えた平坦部分の外側面全面にわたって、それぞれ第2のシールが貼着固定され、その各第2のシールは、そのリップが上記相手側の軌道輪の端面に摺動接触するように構成されており、さらに、上記第2のシールのリップと反対側の周部が、上記シール溝内で、かつ、当該シール溝の外側の突部と上記密封シールとの間に圧入されていることによで特徴づけられる(請求項1)。
【0011】
ここで、本発明においては、上記第2のシールの材質をシリコンラバーとすること(請求項2)が耐食性の点において好ましい。
【0012】
また、本発明においては、上記相手側の軌道輪の端面に、第2のシールのリップが嵌まり込む周溝を形成した構成(請求項3)を採用することもできる。
【0013】
本発明は、標準の密封タイプの転がり軸受を用い(請求項1〜2)、あるいは標準の密封タイプの転がり軸受の一方の軌道輪に若干の簡単な加工を追加した転がり軸受を用いて(請求項3)、その密封シールに第2のシールを貼着固定することによって密封性を大幅に向上させ、所期の目的を達成しようとするものである。
【0014】
すなわち、図3に例示した従来の一般的な密封タイプの転がり軸受を用い、その両側の密封シールの外側面に第2のシールを貼着してそのリップを内輪もしくは外輪(通常は回転輪)の端面に摺動接触させるように構成すると、密封シール(オリジナルシール)がこの第2のシールにより保護されて外部からの液体に殆ど曝されることがなくなり、従って軸受内部のグリースが漏出することがなくなる。また、例え密封シール(オリジナルシール)からグリースが多少漏れても、そのグリースは第2のシールにより外部への漏出が抑制される。
【0015】
以上の請求項1に係る発明の構成は、密封シールを備えた標準の密封タイプの転がり軸受に対して、第2のシールを後付けで貼着するが故に、ダブルシールタイプと同等の機能を持ちながら、このダブルシールタイプの転がり軸受のように内・外輪を専用の特殊な形状とする場合に比して安価とすることができる。
【0016】
また、第2のシールリップのリップと反対側の周部を、外輪もしくは内輪(通常は固定輪)に設けたシール溝内で、当該シール溝の外側の突部と密封シール(オリジナルシール)との間に圧入した構成を採用しているため、密封シール(オリジナルシール)の外輪もしくは内輪への装着部位からの液体の浸入をも有効に阻止することができ、上記した効果を一層確実なものとすることができる。
【0017】
更に、請求項2に係る発明のように、第2のシールの材質をシリコンラバーとすると、殆どの溶剤に対して耐食性を発揮することが可能となる。
【0018】
そして、請求項3に係る発明のように、第2のシールのリップが摺動接触する軌道輪の端面に、当該リップが嵌まり込む周溝を形成するという簡単な加工の追加により、第2のシールのリップ部分における耐液浸入性を向上させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態の軸平行断面図である。この例は、図3に示した従来の標準的な密封タイプの玉軸受を基本構成とし、その両側の密封シール5に第2のシール6を接着剤により貼着したものである。
【0020】
すなわち、内輪1と外輪2の間に、複数のボール3が保持器4に保持された状態で、内輪1の外周に形成された軌道面1aおよび外輪2の内周に形成された軌道面2aの双方に対して転動自在に配置されているとともに、外輪2の両端部の内周に形成されたシール溝21に、環状の密封シール5がその外周において装着・固定され、内輪1と外輪2、および両側の密封シール5で囲まれた環状空間内にグリースが充填される。密封シール5は、芯金51にNBRやシリコンラバーなどの弾性材料52を一体に形成したものであって、その内周に形成されたリップ52aが内輪1の外周の肩部11に摺動接触するように構成されている。
【0021】
内輪1,外輪2およびボール3は、軸受鋼やステンレス鋼、セラミックなどの使用が可能であるが、水などの液体に曝される環境下で用いる場合には、この種の転がり軸受において多用されている例えばSUS630、SUS304等を用いることが好ましい。保持器4は、炭素鋼のプレス品のほか、SUS304あるいはポリアミド(PA66)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)などのプラスチック材が使用可能である。
【0022】
さて、このような標準的な密封タイプの玉軸受の各密封シール5の外側面に、それぞれ第2のシール6が適当な接着剤によって貼着されている。この第2のシール6は、その全体がNBRやシリコンラバーなどの弾性材料からなる環状の成形体であって、その側面が密封シール5の外側面の平坦部分の全面にわたって密に貼着されているとともに、その外周部は軸受側に屈曲して、外輪2の内周のシール溝21の外側の突部22に対して所定の締め代をもって嵌合して圧接される嵌合部61を構成している。そして、この第2のシール6の内周部はリップ62を構成しており、このリップ62は内輪1の端面1bに対して摺動接触するように構成されている。このリップ62は、第2のシール6の側面が密封シール5の外側面の平坦部分全面にわたって貼着されているが故に、内輪1の端面1bに対して強く接触させることができる。
【0023】
第2のシール6の内径寸法、つまりリップ62の先端部における内径寸法は、内輪1の端面1bの径方向寸法Wの中心を通る径Dよりも大きく、これにより、内輪1の端面1bに対して例えばスリーブやカラー等の他の部品を接触させて軸受を固定することができる。
【0024】
以上の本発明の実施の形態によると、転がり軸受に元来的に装着されている密封シール5が、第2のシール6によって保護された状態となり、水などの液体に曝される環境下で用いても、密封シール5には外部からの液体が作用せず、従って密封シール5のリップ52と内輪1の間を通って軸受内部に液体が浸入することがない。その結果、軸受内部に充填されているグリースが密封シール5を越えて漏出することがない。また、例え若干のグリースが密封シール5を越えて漏れても、第2のシール6の存在によりそのグリースが軸受外部にまで至ることを防止することができる。
【0025】
また、第2のシール6の外周に形成されている嵌合部61が、外輪2の内周に対して嵌合されて圧接されているため、この部分からも液体が浸入することがなくなり、密封シール5と外輪2のシール溝21との間からの液体の浸入も有効に阻止することができる。
【0026】
ここで、内輪1および外輪2を前記したようにSUS630などのステンレス製とし、第2のシール6をシリコンラバー製とすると、外部の液体に曝される部分が全て耐食性を持ち、殆どの溶剤に対して耐食性を発揮することのできる転がり軸受となり得る。
【0027】
次に、本発明の他の実施の形態について述べる。図2はその軸平行断面図である。この例における特徴は、内輪1の端面1bに第2のシール6のリップ62が嵌まり込む周溝12が形成されている点に特徴がある。すなわち、この例においては、第2のシール6のリップ62の先端の内輪1の端面1b側を向く部位をR形状に成形する一方、内輪1の端面1bにはそのそのR形状部62aが嵌まり込む周溝12を形成している。
【0028】
このような構成の採用により、第2のシール6のリップ62と内輪1の端面1bとの間から外部の液が浸入することをより確実に防止することができる。
【0029】
なお、以上の実施の形態においては、密封シール5のリップ52aおよびおよび第2のシール6のリップ62をそれぞれ内輪1に対して摺動接触させるように構成したが、この構成は特に内輪回転で使用する場合に適しており、外輪回転で用いる場合には、密封シール5および第2のシール6の各リップ52a,62をそれぞれ外輪2に対して摺動接触させるように構成することが好ましい。
【0030】
また、以上の各実施の形態においては、玉軸受に本発明を適用した例を示したが、密封シールを装着することのできる軸受であれば玉軸受以外の軸受にも本発明を適用することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、両端部に密封シールが装着された密封タイプの転がり軸受の各密封シールの外側面に、第2のシールを貼着し、その第2のシールのリップを密封シールのリップが摺動接触する軌道輪の端面に摺動接触させるように構成しているので、水などの液体に曝される環境下で使用しても、密封シールは第2のシールにより保護された状態となり、密封シールは外部からの液体に殆ど曝されることがなくなり、従ってその密封シールを越えて軸受内部に浸入することを防止することができ、ひいては軸受内部のグリースが外部に漏れることを防止することができる。従って、本発明の転がり軸受は、水などの液体に曝された状態で使用されることの多い食品機械などに使用することができ、しかも、本発明の転がり軸受は、実質的に標準的な密封タイプの転がり軸受に対して第2のシールを後付けで貼着することによって製造することができるため、従来のダブルシールタイプのように特殊な形状・構造をした軌道輪を用いる場合に比して、そのコストを大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図2】 本発明の他の実施の形態の軸平行断面図である。
【図3】 従来の密封タイプの玉軸受の構成例を示す軸平行断面図である。
【符号の説明】
1 内輪
2 外輪
21 シール溝
3 ボール
4 保持器
5 密封シール
52a リップ
6 第2のシール
62 リップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling bearing, and more particularly to a rolling bearing suitable for use in a food machine or the like.
[0002]
[Prior art]
In general, a rolling bearing is arranged between an inner ring and an outer ring in a state where a plurality of rolling elements are held by a cage so as to be able to roll on both of them. Among such rolling bearings, what is referred to as a sealed type or a sealed type includes a plurality of bearings between the
[0003]
The sealing
[0004]
In addition, in the sealed type rolling bearing as described above, a rolling bearing referred to as a double seal type is known as a rolling bearing with higher sealing performance. This double seal type rolling bearing has a double seal groove for fixing the seal on both axial sides of the inner ring or outer ring, or one seal groove on each end of the inner ring and outer ring. The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, for example, a rolling bearing used in a food machine or the like is often exposed to water, hot water, or a liquid such as a cleaning liquid, and particularly requires corrosion resistance. The normal sealed type rolling bearing shown in FIG. 3 has a problem with the durability of the seal in such an environment, and the sealed grease may leak. In some cases, food grease may be filled as grease, but even if the safety of the grease is ensured, grease leakage is not permitted because it impairs commercial value.
[0006]
Therefore, conventionally, in such an environment, measures such as using a ceramic rolling bearing without lubrication or using the double seal type rolling bearing described above have been taken.
[0007]
However, when a ceramic rolling bearing is used without lubrication, it is not only expensive, but the ceramic bearing itself does not have a lubrication function, so that it may reach a wear life relatively early. There was a problem.
[0008]
In addition, the double seal type rolling bearing needs to increase the width of the inner ring and the outer ring, and further needs to have a dedicated shape and structure, respectively, so that it becomes a so-called special bearing and is expensive. .
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to prevent leakage of grease even when used in an environment exposed to liquid such as water, hot water, or cleaning liquid under a simple structure. An object of the present invention is to provide a rolling bearing that can be used in a machine that can be used at a low cost but is exposed to a liquid and does not allow grease leakage.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the rolling bearing of the present invention is disposed between the inner ring and the outer ring in a state where a plurality of rolling elements that can roll with respect to both of them are held in a cage. In each of the rolling bearings in which a seal seal in which a lip is slidably brought into contact with the other raceway ring is mounted and fixed in seal grooves provided on both axial sides of the raceway of any one of the inner ring and the outer ring. The hermetic seal is formed by integrally forming an elastic material on the metal core, and a second seal is adhered and fixed over the entire outer surface of the flat portion provided with the metal core of each of the hermetic seals. The second seal is configured such that the lip is in sliding contact with the end face of the mating raceway, and the peripheral portion on the opposite side of the lip of the second seal is in the seal groove. in and outside of the seal groove Characterized in by the fact that the press fit between the projections and the hermetic seal (claim 1).
[0011]
Here, in the present invention, it is preferable in terms of corrosion resistance that the material of the second seal is silicon rubber (Claim 2 ).
[0012]
In the present invention, a configuration (Claim 3 ) in which a circumferential groove into which the lip of the second seal is fitted may be formed on the end face of the mating raceway.
[0013]
The present invention uses a standard sealed type rolling bearing (
[0014]
That is, the conventional general seal type rolling bearing illustrated in FIG. 3 is used, and a second seal is adhered to the outer surface of the seal seal on both sides thereof, and the lip is used as an inner ring or an outer ring (usually a rotating ring). If it is configured to be in sliding contact with the end face of the seal, the hermetic seal (original seal) is protected by the second seal and is hardly exposed to liquid from the outside, so that grease inside the bearing leaks out. Disappears. Further, even if grease leaks somewhat from the hermetic seal (original seal), leakage of the grease to the outside is suppressed by the second seal.
[0015]
The configuration of the invention according to
[0016]
In addition, a peripheral portion on the opposite side of the lip of the second seal lip is placed in a seal groove provided in the outer ring or the inner ring (usually a fixed ring), and a protrusion outside the seal groove and a sealing seal (original seal) Since the press-fitted configuration is used, it is possible to effectively prevent liquid from entering from the site where the seal seal (original seal) is attached to the outer ring or inner ring. It can be.
[0017]
Further, as in the invention according to
[0018]
Then, as in the invention according to
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an axial parallel sectional view of an embodiment of the present invention. In this example, the conventional standard sealed ball bearing shown in FIG. 3 is used as a basic structure, and the
[0020]
That is, the
[0021]
The
[0022]
Now, the
[0023]
The inner diameter dimension of the
[0024]
According to the above-described embodiment of the present invention, the sealing
[0025]
In addition, since the
[0026]
Here, if the
[0027]
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is an axial parallel sectional view thereof. The feature in this example is that the
[0028]
By adopting such a configuration, it is possible outside of the liquid from between the
[0029]
In the embodiment described above, the
[0030]
Further, in each of the above embodiments, the example in which the present invention is applied to the ball bearing has been shown. However, the present invention may be applied to a bearing other than the ball bearing as long as the seal can be attached. Can do.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the second seal is adhered to the outer surface of each sealing seal of the sealing type rolling bearing in which the sealing seals are attached to both ends, and the lip of the second seal is provided. Since the seal seal is slidably brought into contact with the end face of the bearing ring in which the lip of the seal seal is in sliding contact, the seal seal is the second seal even when used in an environment exposed to liquids such as water. And the hermetic seal is hardly exposed to liquid from the outside. Therefore, the hermetic seal can be prevented from entering the inside of the bearing beyond the hermetic seal. It is possible to prevent leakage. Therefore, the rolling bearing of the present invention can be used in food machinery and the like that are often used in a state exposed to liquids such as water, and the rolling bearing of the present invention is substantially standard. Since it can be manufactured by attaching a second seal to a sealed type rolling bearing as a retrofit, compared to the case of using a bearing ring with a special shape and structure like the conventional double seal type. Thus, the cost can be greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial parallel sectional view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an axial parallel cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an axial parallel sectional view showing a configuration example of a conventional sealed ball bearing.
[Explanation of symbols]
1
Claims (3)
上記各密封シールは、芯金に弾性材料を一体に形成したものであり、これらの各密封シールの芯金を備えた平坦部分の外側面全面にわたって、それぞれ第2のシールが貼着固定され、その各第2のシールは、そのリップが上記相手側の軌道輪の端面に摺動接触するように構成されており、さらに、上記第2のシールのリップと反対側の周部が、上記シール溝内で、かつ、当該シール溝の外側の突部と上記密封シールとの間に圧入されていることを特徴とする転がり軸受。Between the inner ring and the outer ring, a plurality of rolling elements capable of rolling with respect to both of them are arranged in a state of being held by a cage, and the shaft of one of the inner ring and the outer ring is arranged on the shaft. In rolling bearings, in which seal seals are installed and fixed in the seal grooves provided on both sides in the direction, and the lip slides into contact with the other raceway ring.
Each of the hermetic seals is formed by integrally forming an elastic material on the metal core, and the second seal is adhered and fixed over the entire outer surface of the flat portion including the metal core of each of the hermetic seals, Each of the second seals is configured such that the lip is in sliding contact with the end face of the mating raceway, and the peripheral portion on the opposite side of the lip of the second seal is the seal. A rolling bearing, wherein the rolling bearing is press-fitted in a groove and between a protrusion outside the seal groove and the sealing seal.
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