JP4851114B2 - 密封型転がり軸受 - Google Patents

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Description

本発明は、内輪と外輪の間の軸受空間を接触シールで密封した密封型転がり軸受に関する。
ダストや水等が飛散する環境で使用される転がり軸受には、これらが内輪と外輪の間の軸受空間へ侵入するのを防止するために、接触シールで軸受空間を密封した密封型転がり軸受が用いられている。接触シールは、ゴム等の弾性部材で形成されたシールリップを内輪や外輪のシール摺接面と接触させて、軸受空間を密封するものである。
この種の密封型転がり軸受には、軸受空間の両側に1つずつの接触シールを装着したものや(例えば、特許文献1参照)、これらの1つずつ装着した接触シールの外側に、さらに非接触のシールドを装着したものがある(例えば、特許文献2、3参照)。特許文献2に記載されたものでは、シールド(遮蔽板)を内輪に取り付けたものと外輪に取り付けたものとに分割し、これらの分割したシールド間にラビリンス隙間を形成している。また、特許文献3に記載されたものでは、シールド(カバー)と内側の接触シールの間にラビリンス隙間を形成している。
一方、自動車のプロペラシャフトのセンター軸支持部や、ドライブシャフトのジョイント軸支持部等に使用される転がり軸受は、車両の床下部位に配設されるので、泥水の飛散を受けるとともに、小石等の飛来も受ける。
実開平7−10555号公報(第1図) 実公平8−3710号公報(第1、2図) 特開2001−50288号公報(第1、3〜10図)
上述したような泥水の飛散を受ける部位に、特許文献1に記載されたような密封型転がり軸受を使用すると、飛散する泥水が接触シールのシールリップやシール摺接面に付着し、泥水中の泥によってシールリップやシール摺接面が摩耗し、シール性が著しく低下する問題がある。
特許文献2および特許文献3に記載された密封型転がり軸受は、シールドによって泥水が接触シールのシールリップやシール摺接面に直接付着するのは防止できるが、シールドは非接触の隙間部を有するので、泥水がこの隙間部からラビリンス隙間を通って、シールドと接触シールの間に侵入する。このようにシールドと接触シールの間に侵入した泥水は、水分の蒸発によって泥分の濃度が増大するので、この泥分の濃度が増大した泥水が接触シールのシールリップやシール摺接面に付着すると、これらの摩耗が促進される。このため、シール性の低下を十分に防止することはできない。
そこで、本発明の課題は、泥水が飛散する環境で使用しても、シール性を十分に確保できる密封型転がり軸受を提供することである。
上記の課題を解決するために、本発明は、自動車のプロペラシャフトのセンター軸支持部またはドライブシャフトのジョイント軸支持部に使用され、内輪と外輪の間の軸受空間を、弾性部材で形成したシールリップをシール摺接面に接触させる接触シールで密封した密封型転がり軸受において、前記軸受空間を内側と外側の2つの接触シールで密封し、前記外輪の内周面に軸方向内側から外側に向かって広がるテーパ部を設け、前記外側の接触シールを前記内輪に固定し、前記外側の接触シールに前記シールリップの外側で前記外輪のテーパ部と対向するラビリンス部を形成して、そのシールリップを前記外輪の内周面に設けた前記シール摺接面に面接触させ、前記内側の接触シールのシールリップを前記シール摺接面に線接触させた構成を採用した。
すなわち、軸受空間を内側と外側の2つの接触シールで密封し、外側の接触シールにシールリップの外側でラビリンス部を形成して、そのシールリップをシール摺接面に面接触させ、内側の接触シールのシールリップをシール摺接面に線接触させることにより、外側の接触シールのラビリンス部で泥水をある程度遮断したのち、その面接触するシールリップで泥水を完全に遮断して、内側の接触シールのシールリップやシール摺接面に泥水が付着しないようにするとともに、外側の接触シールのシールリップの面接触する界面から浸入する水分を、内側の接触シールの線接触するシールリップで水切りして遮断し、泥水が飛散する環境で使用しても、シール性を十分に確保できるようにした。
前記内側の接触シールに内外2枚のシールリップを設けることにより、外側の接触シールの面接触界面から浸入する水分を、より確実に水切り遮断することができる。
前記外側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材を耐摩耗性の優れたニトリルゴムまたはフッ素ゴムとし、前記内側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材を耐熱性の優れたニトリルゴム、アクリルゴムまたはフッ素ゴムのいずれかとすることにより、泥水が付着する外側の接触シールのシールリップの摩耗を防止できるとともに、温度上昇する軸受空間を直接密封する内側の接触シールの弾性部材の高温劣化を防止することができる。
前記外側の接触シールに芯金を設け、この芯金を前記内輪に嵌合して、前記外側の接触シールを強固に固定することにより、小石等の飛来を受けたときの外側の接触シールの損傷やずれによるシール性の低下を防止することができる。
本発明の密封型転がり軸受は、軸受空間を内側と外側の2つの接触シールで密封し、外側の接触シールにシールリップの外側でラビリンス部を形成して、そのシールリップをシール摺接面に面接触させ、内側の接触シールのシールリップをシール摺接面に線接触させることにより、外側の接触シールのラビリンス部で泥水をある程度遮断したのち、その面接触するシールリップで泥水を完全に遮断して、内側の接触シールのシールリップやシール摺接面に泥水が付着しないようにするとともに、外側の接触シールのシールリップの面接触する界面から浸入する水分を、内側の接触シールの線接触するシールリップで水切りして遮断するようにしたので、泥水が飛散する環境で使用しても、シール性を十分に確保することができる。
前記内側の接触シールに内外2枚のシールリップを設けることにより、外側の接触シールの面接触界面から浸入する水分を、より確実に水切り遮断することができる。
前記外側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材を耐摩耗性の優れたニトリルゴムまたはフッ素ゴムとし、内側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材を耐熱性の優れたニトリルゴム、アクリルゴムまたはフッ素ゴムのいずれかとすることにより、泥水が付着する外側の接触シールのシールリップの摩耗を防止できるとともに、温度上昇する軸受空間を直接密封する内側の接触シールの弾性部材の高温劣化を防止することができる。
前記外側の接触シールに芯金を設け、この芯金を内輪に嵌合して、外側の接触シールを強固に固定することにより、小石等の飛来を受けたときの外側の接触シールの損傷やずれによるシール性の低下を防止することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1および図2は、第1の実施形態を示す。この密封型転がり軸受は、図1に示すように、内輪1と外輪2の間でボール3が保持器4に保持された軸受空間を、内側と外側の2つの接触シール5、6で密封した玉軸受である。
図2に示すように、前記各接触シール5、6は、それぞれ芯金5a、6aと弾性部材5b、6bとから成り、内側の接触シール5の弾性部材5bは、耐熱性と高温での耐油性に優れたアクリルゴムで形成され、外側の接触シール6の弾性部材6bは、耐摩耗性の優れたニトリルゴムで形成されている。なお、弾性部材5bはニトリルゴムまたはフッ素ゴムで形成してもよく、弾性部材6bはフッ素ゴムで形成してもよい。
前記外側の接触シール6は、内輪1の外周面の両端部に設けられた各凹段差部1bに芯金6aを嵌合して強固に固定されている。芯金6aは嵌合部の内側から立ち上がり、外側へ屈曲したのち外径側へ延びている。弾性部材6bは芯金6aの内側から先端部にかけて固着され、芯金6aの先端部内側に形成されたシールリップ6cの外側にラビリンス部6dが形成されて、シールリップ6cの側面部が外輪2の内周面に設けられたシール摺接面2aと面接触している。したがって、周囲に飛散する泥水がある程度ラビリンス部6dで遮断され、さらに、シールリップ6cの面接触で完全に遮断されるので、後述する内側の接触シール5のシールリップ5cやシール摺接面1aに泥水が付着することはない。
前記内側の接触シール5は、外輪2の内周面に設けられた係止溝2bに弾性部材5bで固定され、そのシールリップ5cの先端エッジ部が、内輪1の外周面に設けられたシール摺接面1aと線接触している。したがって、シールリップ5cの線接触によって、外側の接触シール6のシールリップ6cの面接触界面から浸入する水分が水切り遮断される。
図3(a)、(b)は、それぞれ第1の実施形態の変形例を示す。図3(a)に示した変形例は、外側の接触シール6の弾性部材6bが芯金6aの外側から先端部を回り込むように固着され、芯金6aの嵌合部の外側をシールするリップ6eが設けられている点が異なる。また、図3(b)に示した変形例は、さらに、ラビリンス部6dを形成する弾性部材6bが、芯金6aの外側に突出している点が異なる。
図4(a)は、第2の実施形態を示す。この密封型転がり軸受は、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、内側の接触シール5に内外2枚のシールリップ5c、5dが設けられている点と、外側の接触シール6の芯金6aが嵌合部の外側から真直に立ち上がり、弾性部材6bが芯金6aの外側から先端部を回り込むように固着されている点が異なる。内側の接触シール5の2枚のシールリップ5c、5dは、いずれも内輪1のシール摺接面1aと線接触しており、この実施形態では、外側の接触シール6のシールリップ6cの面接触界面から浸入する水分がより確実に水切り遮断される。
図4(b)は、第2の実施形態の変形例を示す。この変形例は、外輪2の内周面の両端部に凹段差部2cが設けられ、外側の接触シール6の弾性部材6bが、芯金6aの先端部から各凹段差部2cの中まで延びて、ラビリンス部6dが形成されている点が異なる。
図5は、第3の実施形態を示す。この密封型転がり軸受も、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、外側の接触シール6の芯金6aが嵌合部の外側から立ち上がり、内側へ屈曲したのち外径側へ延び、弾性部材6bが芯金6aの外側から先端部にかけて固着されて、芯金6aの外側でシールリップ6cが外輪2のシール摺接面2aと面接触するとともに、その外側にラビリンス部6dが形成されている点が異なる。
上述した各実施形態では、密封型転がり軸受を玉軸受としたが、本発明に係る密封型転がり軸受は、ころ軸受等の他の種類の転がり軸受にも採用することができる。
第1の実施形態の密封型転がり軸受を示す縦断面図 図1の要部を拡大して示す断面図 a、bは、それぞれ図2の変形例を示す断面図 aは第2の実施形態の密封型転がり軸受の要部を拡大して示す断面図、bはaの変形例を示す断面図 第3の実施形態の密封型転がり軸受の要部を拡大して示す断面図
符号の説明
1 内輪
1a シール摺接面
1b 凹段差部
2 外輪
2a シール摺接面
2b 係止溝
2c 凹段差部
3 ボール
4 保持器
5、6 接触シール
5a、6a 芯金
5b、6b 弾性部材
5c、5d、6c シールリップ
6d ラビリンス部
6e リップ

Claims (6)

  1. 自動車のプロペラシャフトのセンター軸支持部またはドライブシャフトのジョイント軸支持部に使用され、内輪と外輪の間の軸受空間を、弾性部材で形成したシールリップをシール摺接面に接触させる接触シールで密封した密封型転がり軸受において、前記軸受空間を内側と外側の2つの接触シールで密封し、前記外輪の内周面に軸方向内側から外側に向かって広がるテーパ部を設け、前記外側の接触シールを前記内輪に固定し、前記外側の接触シールに前記シールリップの外側で前記外輪のテーパ部と対向するラビリンス部を形成して、そのシールリップを前記外輪の内周面に設けた前記シール摺接面に面接触させ、前記内側の接触シールのシールリップを前記シール摺接面に線接触させたことを特徴とする密封型転がり軸受。
  2. 前記外側の接触シールの弾性部材で前記ラビリンス部を形成した請求項1に記載の密封型転がり軸受。
  3. 前記外側の接触シールのラビリンス部を形成する弾性部材に、前記軸受空間の外側に向かって突出する環状突部を設けた請求項2に記載の密封型転がり軸受。
  4. 前記内側の接触シールに内外2枚のシールリップを設けた請求項1乃至3のいずれかに記載の密封型転がり軸受。
  5. 前記外側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材をニトリルゴムまたはフッ素ゴムとし、前記内側の接触シールのシールリップを形成する弾性部材をニトリルゴム、アクリルゴムまたはフッ素ゴムのいずれかとした請求項1乃至4のいずれかに記載の密封型転がり軸受。
  6. 前記外側の接触シールに芯金を設け、この芯金を前記内輪に嵌合して、前記外側の接触シールを固定した請求項1乃至のいずれかに記載の密封型転がり軸受。
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