JPH0712123A - シール付すべり軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ゴミ，埃等の異物が多い環境で使用しても、耐
摩耗性が良好で摩擦力が小さく長寿命なシール付すべり
軸受を提供する。 【構成】軸３に対して相対すべり運動するすべり軸受の
端部に潤滑油含有の潤滑性組成物製のシール２を配設し
た。潤滑油がシール２から経時的に徐々に滲み出し長期
間にわたって軸３とシール２との間に供給され、軸受内
部への異物の侵入を防止しつつ良好な潤滑機能を発揮す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軸に対して相対すべり
運動するすべり軸受に係り、特に防塵性と耐摩耗性に優
れたシール付すべり軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、機器を構成する部品の移動をすべ
り案内するすべり軸受として、例えば軸に嵌合して摺動
するスリーブ型のすべり軸受が用いられている。このも
のは、その内周の軸受すべり面が軸の外周のすべり面に
対向している。その対向するすべり面にゴミ，埃などの
異物が付着すると軸受の円滑な作動が損なわれてしま
う。

【０００３】そこで異物対策として、従来のすべり軸受
はゴミ，埃等に強いとされている例えばウレタン系合成
樹脂を軸受材料に使用したり、あるいは軸受端部に防塵
シールとしてゴムシールを取り付けてすべり軸受内部へ
の異物の侵入を防止することが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、異物に
強いとされる樹脂材料を軸受材として使用しても、軸受
すべり面の摩耗を抑える効果は小さいし、軸のすべり面
の摩耗に対する効果は殆ど無い。さらには、異物に強い
とされる樹脂材料は摩擦係数が高いという問題点があっ
た。

【０００５】一方、防塵シールとしてゴムシールを用い
た場合には、ゴムシールと軸との接触で摩擦力が大き
く、かつゴムシールはゴミ，埃等の異物により早期摩耗
を生じ易くて防塵シールとしての寿命が短いという問題
点があった。本発明は、上記従来の問題点に着目してな
されたものであり、ゴミ，埃等の異物が多い環境で使用
しても、耐摩耗性が良好で摩擦力が小さく長寿命なシー
ル付すべり軸受を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、軸に対して相対すべり運動するすべり軸受にお
いて、軸受端部に潤滑油含有の潤滑性組成物製のシール
を配設したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明のシール付すべり軸受は、軸受端部のシ
ールが軸受内部へのゴミ，埃等の異物の侵入を防止す
る。したがって、軸受材料としてわざわざそれら異物に
強いものを選定する必要はなく、使用材料の自由度が大
きい。また、シールは予め潤滑油を含有した潤滑性組成
物を用いて形成されており、その潤滑油が経時的に徐々
に滲み出し長期間にわたって軸とシールの間に供給され
る。

【０００８】シールが非接触タイプの場合でも、潤滑性
組成物から滲み出した潤滑油がシールと軸との間のすき
間を封じて、異物の軸受内部への侵入を阻止する。か
つ、シールと軸とが直接に接触しないので摩擦力の増加
もない。シールが接触タイプの場合、潤滑性組成物の弾
性により接触圧は小さい。また、潤滑性組成物から滲み
出した潤滑油が軸とシールとの間の潤滑作用を果たし、
摩擦力の増加は微小である。

【０００９】更には、潤滑性組成物に含まれている多量
の潤滑油は長期間にわたってシールと軸間に供給されて
シール摩耗が小さく長寿命である。その潤滑油は、軸受
摺動面にも供給されて摺動抵抗を低減させる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は第１の実施例の断面図で、同図（ａ）はシ
ール付すべり軸受１の中心に軸（シャフト）３が位置し
ている場合、同図（ｂ）はラジアル荷重Ｆｒがシール付
すべり軸受に作用している場合である。

【００１１】このシール付すべり軸受１はスリーブ型
で、合成樹脂製の軸受本体１１の両端部に形成した凹状
のシール取付け段部１２にドーナツ円板型のシール２が
嵌め込まれて固定されている。このシール２の内径寸法
は軸受本体１１の内径寸法とほぼ同じとされ、軸３がシ
ール付すべり軸受１の中心に位置しているとき、軸３の
すべり面３１と軸受本体１１のすべり面１３およびシー
ル２のシール面２１との間には円筒状に軸受すき間Ｃが
介在して非接触である。

【００１２】前記シール２は、ポリオレフィン系のポリ
マである例えばポリエチレンに潤滑油として例えば鉱油
を所定の比率で混合したものを加熱溶融した後、型に注
入して冷却固化させて成形された潤滑性組成物である。
次に作用を説明する。このシール付すべり軸受１にラジ
アル荷重Ｆｒが作用すると、荷重側の軸受本体１１のす
べり面１３及びシール２のシール面２１が共に軸３のす
べり面３１に接触し、反荷重側の軸受すき間Ｃは大きく
なる。しかし軸受すき間Ｃの大きさはいずれにしても数
μｍ〜数十μｍ程度と非常に微小であり、シール２から
経時的に徐々に滲み出してくる潤滑油で常時満たされて
いる。それゆえ、非接触タイプであっても外部のゴミ，
埃等の異物が軸受内に侵入することはない。

【００１３】また、シール２のシール面２１は荷重側の
みで一部が軸３のすべり面３１と接触（薄い潤滑油膜を
介して）するに過ぎないから、シール２を設けたことに
よる摩擦力の増加は生じない。しかも、シール２は多量
の潤滑油を含有しているため、長時間にわたって軸受す
き間Ｃにその潤滑油が供給可能である。したがって、外
部からの潤滑剤の補給なしに長期間の防塵機能、潤滑機
能を保持することができる。

【００１４】図２に第２の実施例を示す。この実施例
は、すべり軸受１の軸受本体１１の両端部に円環状の凹
溝１５を形成して、この凹溝１５にシール２を嵌め込ん
で固定することによりシール２の固定力を図１のものよ
り強化している。また、シール２のシール面２１の全周
に浅い凹状の溝１６を設けることにより、二段シールと
してシール効果を高めると同時に凹状の溝１６への潤滑
油の溜まりで潤滑作用を向上させている。

【００１５】その他の構成並びに作用・効果は第１の実
施例とほぼ同様である。図３に第３の実施例を示す。こ
の実施例は接触シールの例である。すなわち、軸受本体
１１の端部のシール取付け段部１２に嵌着されるシール
２の内径は第１の実施例のものより縮小されていて、シ
ール面２１が軸３のすべり面３１の円周３６０°の範囲
にわたり常時接触している。シールすき間がゼロで、シ
ール効果が高い。このようにシール面２１を軸３に接触
させても、潤滑性組成物からなるシール２の弾性により
接触圧は小さい。また、前記非接触シールの場合と同じ
く、シール２からは潤滑性組成物に含有されている潤滑
油が徐々に滲み出してシール面２１に供給されるから摩
擦力の増加は微小である。

【００１６】更にこの実施例では、上記第２の実施例と
同じくシール２のシール面２１に浅い凹状の溝１６を設
けて、シール面２１を軸のすべり面３１に二段接触させ
てシール作用を高めると共に、溝１６の油溜め機能によ
る潤滑作用の向上を図っている。そのため、シール２の
摩耗が少なく長寿命である。図４に第４の実施例を示
す。

【００１７】この実施例も接触タイプのシールである
が、シール２の取付け構造が上記第３の実施例とは異な
っている。すなわち、軸受本体１１の両端部に形成した
凹状のシール取付け段部１２の内周面に、更に段部の幅
の１／３ほどの幅の円環状の小溝１７が設けてある。一
方、シール２は外周面に前記小溝１７とほぼ同じ大きさ
の環状の小突起１８を有している。この小突起１８を小
溝１７に嵌合させて取り付けることにより、軸受本体１
１へのシール２の固定力を増強したものである。その他
に構成並びに作用・効果は第３の実施例と同様である。

【００１８】図５に第５の実施例を示す。この実施例の
接触シールは、潤滑性組成物からなるシール２の形状を
Ｕパッキン形とし、その外周を軸受本体１１の端部のシ
ール取付け段部１２に嵌合させて取り付けられている。
そのシール２の内周のリップ２Ｌのシール面２１が軸３
のすべり面３１に接触してシールしている。このタイプ
のシール２はリップ２Ｌが径方向に弾性変形容易で、す
べり面３１への接触圧を小さくできる。

【００１９】潤滑性組成物に含有されている潤滑油が徐
々に滲み出してシール面２１に供給されるから摩擦力の
増加は微小であり、またシール面２１が摩耗してもリッ
プ２Ｌが径方向に弾性変形して追従するからシール２の
寿命が長い。図６に第６の実施例を示す。この実施例の
接触シールは、図３に示した第３の実施例の潤滑性組成
物からなるシール２の外周部に金属製などの断面Ｌ形の
補強部材２３を一体的に取り付けてシール２の強度を向
上させている。

【００２０】その他の構成並びに作用・効果は第３の実
施例とほぼ同様である。図７に第７の実施例を示す。こ
の実施例の接触シールは、図５に示した第５の実施例の
潤滑性組成物からなるシール２を、キャップ２４を使用
して軸受本体１１の端部に装着するようにした点が異な
っている。すなわち、軸３を通す貫通孔２５を有する円
筒状キャップ２４にＵパッキン形のシール２を内装す
る。一方、軸受本体１１の端部は小径にしてキャップ取
付け段部２６を設ける。そのキャップ取付け段部２６に
キャップ２４を嵌着することにより、シール２が軸受本
体１１に装着される。

【００２１】その他の構成並びに作用・効果は第５の実
施例とほぼ同様である。図８に第８の実施例を示す。こ
の実施例のシール付すべり軸受１は、軸受本体１１のす
べり面１３に、回転運動用のヘリングボーン形の動圧発
生溝２７を設けた点が上記各実施例とは異なっている。

【００２２】軸受端部に取り付けたシール２は、図２に
示した非接触タイプでかつシール面２１に潤滑油の溜ま
りとなる凹状の溝１６を有するものを装着しているが、
他の形状の非接触タイプのシール２でも良い。この実施
例の場合は、シール付すべり軸受１と軸３とが相対回転
運動をすると、潤滑性組成物からなるシール２から軸受
すき間に供給された潤滑油に動圧発生溝２７のポンピン
グ作用で動圧が発生して、シール付すべり軸受１が軸３
に対して非接触に支持されるから、軸受摩耗が抑制され
る。

【００２３】シール２の作用・効果は第１，第２の実施
例とほぼ同様である。図９に第９の実施例を示す。この
実施例は、軸受本体１１のすべり面１３に正逆直線運動
用の矢じり状の動圧発生溝２８を設けた点が上記第８の
実施例と異なっている。すなわち、動圧発生溝２８は、
矢先方向が矢符号Ａ方向の溝２８Ａと矢符号Ｂ方向の溝
２８Ｂとを交互に波形に接続して進行方向にほぼ等間隔
に配列したものである。なお、溝２８の形状は、ハ字形
状や菱形その他の形状であっても良い。

【００２４】いま、シール付すべり軸受１が軸３に沿い
矢符号Ａの方向に直線移動すると、逆方向の動圧発生溝
２８Ｂのポンピング作用でその矢先部分の潤滑油の圧力
が高くなり動圧が発生して、シール付すべり軸受１は軸
３に対して非接触に支持される。シール付すべり軸受１
が上記と逆の矢符号Ｂ方向に直線移動すると、動圧発生
溝２８Ａのポンピング作用で同様に動圧が発生して、シ
ール付すべり軸受１は軸３に対して同じく非接触に支持
される。

【００２５】この実施例にあっては、上記第８の実施例
と同様に、動圧発生溝２８のポンピング作用で動圧が発
生してすべり面１３，３１の間に潤滑油の膜が形成され
るから、摩耗が低くおさえられる。なお、上記各実施例
では、シール付すべり軸受１の外形形状を円筒状とした
ものを示したが、これに限らず角形その他の形状であっ
ても良い。

【００２６】また、シール２の形状や取付け構造も実施
例に限定されるものではなく、必要に応じて任意に設定
することができる。また、シール２を軸受本体１１の両
側端部に装着するとは限らず、片側端部のみに装着する
ようにしても良い。また、シール２を形成する潤滑性組
成物としては、実施例のポリエチレンに鉱油を混合した
ものに限らず、潤滑性組成物は潤滑油を含有したポリオ
レフィンからなるポリマー、潤滑油を含有した熱硬化性
樹脂等の合成樹脂組成物があり、潤滑油としては鉱油，
合成油，エステル油，ジエステル油等よりなるものであ
る。

【００２７】その潤滑油に含有量は１０〜９０重量％が
好ましい。潤滑油の含有量が１０重量％より少ないと潤
滑作用の効果が出にくい。一方、９０重量％より多くの
潤滑油を含有させることは不可能に近い。また、本発明
のシール付すべり軸受は、軸が直線状のみとは限らず、
緩やかに湾曲しているものに対しても適用可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシール付
すべり軸受は、シールに含有されている多量の潤滑油が
徐々に滲み出し、シールと軸の間を満たす。これにより
接触タイプのシールの場合は勿論のこと、非接触タイプ
のシールであってもゴミ，埃等の異物の軸受内侵入が阻
止されると共に適切な潤滑作用が行われて、その結果、
潤滑剤を補給することなく耐摩耗性が良好で摩擦力が小
さく長寿命なシール付すべり軸受が提供できるというと
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例の正面断面図、
（ｂ）はラジアル荷重負荷時の正面断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例の正面断面図である。

【図３】本発明の第３の実施例の正面断面図である。

【図４】本発明の第４の実施例の正面断面図である。

【図５】本発明の第５の実施例の正面断面図である。

【図６】本発明の第６の実施例の正面断面図である。

【図７】本発明の第７の実施例の正面図である。

【図８】本発明の第８の実施例の正面断面図である。

【図９】本発明の第９の実施例の正面断面図である。

【符号の説明】

１ シール付すべり軸受 ２ シール ３ 軸 １３ すべり面（すべり軸受本体の） ３１ すべり面（軸の）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸に対して相対すべり運動するすべり軸
   受において、軸受端部に潤滑油含有の潤滑性組成物製の
   シールを配設したことを特徴とするシール付すべり軸
   受。