WO2020090484A1 - プーリ付き転がり軸受 - Google Patents
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- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
Definitions
- the present invention relates to a rolling bearing with a pulley that can prevent foreign matter such as water, mud, and dust from entering the inside of a rolling bearing that rotatably supports a pulley.
- Rolling bearings with pulleys are used, for example, to drive automotive engine peripheral accessories such as idler pulleys and tension pulleys.Because it is an assembly that is exposed to the outside, the inside of rolling bearings that rotatably support the pulleys is In addition, in order to prevent foreign matter such as water, mud, and dust from entering, a sealing device that covers the outer ring and the inner ring with an annular seal is provided.
- the outer circumference of the seal is fixed to the outer ring, a seal lip is provided on the inner circumference of the seal, and this seal lip is brought into sliding contact with the inner ring to allow relative rotation of the inner ring and the outer ring.
- the seal lip For rolling bearings with idler pulleys that are used at high speeds, the seal lip must be a light contact type with less interference to prevent heat generation in the sliding parts of the seal. Further, since the seal fixed to the outer ring that rotates at high speed also rotates at high speed, the seal lip is deformed by the centrifugal force of rotation, and the interference of the seal lip is further reduced, and the sealing performance is deteriorated.
- the sealing between the outer ring and the inner ring is sufficient to seal against water and dust from the outside, and water and dust are prevented from entering the inside of the bearing from between the seal lip and the inner ring. Therefore, it is difficult to install a shield plate called a slinger on the outside of the seal to prevent water and dust from directly contacting the seal lip and to prevent water and dust from entering between the seal and slinger of the bearing. It is made to fly to the outside by the centrifugal force during rotation.
- a side surface on the slinger 105 side of a seal body 110 having a seal lip 111 that slides in contact with a portion 105a parallel to the inner peripheral side axis of the slinger 105 is provided.
- a ring-shaped axial lip 112 that expands outward in the axial direction is formed, and the axial lip 112 is brought into sliding contact with a portion 105b perpendicular to the axis of the slinger 105 to seal foreign matter such as water or dust.
- a method has been proposed in which the path reaching the periphery of the lip 111 is closed to improve the waterproof and dustproof properties of the bearing and to improve the sealing performance of the bearing (Patent Document 1).
- Patent Document 2 discloses a rolling bearing sealing device that prevents deterioration of sealing performance due to a gap between the axial lip 112 and the vertical portion 105b of the slinger 105 during high-speed rotation.
- an axial lip 122 is formed on the side surface 121 of the rolling bearing seal 120 toward the slinger 130. Then, at the tip of the axial lip 122, a cone-shaped first sliding contact portion 123 that expands in diameter toward the outside of the bearing and is brought into contact with the slinger 130 when the rotation of the bearing is stopped, and faces the outside of the bearing. And a second slidable contact portion 124 having an inverted conical shape that is in non-contact with the slinger 130 when the bearing is in a rotation stopped state.
- the second slidable contact portion 124 of the axial lip 122 is In the high speed rotation state, it is brought into contact with the convex portion 131 of the slinger 130 by the action of centrifugal force.
- reference numeral 140 indicates the outer ring of the rolling bearing
- reference numeral 150 indicates the inner ring of the rolling bearing.
- the rolling bearing sealing device disclosed in Patent Document 2 has a second sliding contact with the slinger 130 even if the sealing property is deteriorated by the centrifugal force acting on the first sliding contact portion 123 at the time of high speed rotation and muddy water enters.
- the portion 124 can prevent the infiltration of muddy water into the interior.
- the second sliding contact portion 124 is not in contact with the slinger when the operation of the bearing is stopped, so that the first sliding contact portion 123, The muddy water that has entered the space surrounded by the 2 sliding contact portion 124 and the slinger 130 enters the inside of the bearing, which causes rusting, seizure, and other troubles in the bearing.
- an object of the present invention is to prevent the intrusion of muddy water or the like into the inside of the rolling bearing while preventing the torque of the rolling bearing with a pulley from increasing.
- the present invention has an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface, an outer ring having a pulley mounted on an outer peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface, and the outer ring raceway surface.
- a plurality of rolling elements that are rotatably arranged between the inner ring raceway surface, a seal member attached to both end portions of the inner peripheral surface of the outer ring, and located on the outer side in the axial direction of the seal member, A slinger attached to both ends of the outer peripheral surface of the inner ring, the seal member, a seal lip slidingly contacting the outer peripheral surface of the inner ring, and an axial lip slidingly contacting the side surface of the slinger facing the seal member.
- the axial lip includes a first axial lip that expands outward in the axial direction and a second axial lip that decreases outward in the axial direction.
- the allip and the second axial lip contact the slinger in a state where the rotation of the outer ring is stopped, and when the outer ring is rotating at a high speed, the first axial lip is deformed radially outward by a centrifugal force. Characterized by being in non-contact with the slinger.
- the first axial lip By making the thickness of the first axial lip 0.2 to 1 times the thickness of the second axial lip, the first axial lip is easily deformed radially outward by centrifugal force.
- angle ⁇ between the first axial lip and the seal member be specified in the range of 10 ° to 80 °.
- the first axial lip and the second axial lip are in contact with the slinger in a state where the rotation of the outer ring is stopped, water, dust, etc. may be present between the seal member and the slinger. Is hard to enter. Then, during high speed operation, the first axial lip is deformed radially outward due to centrifugal force and does not come into contact with the slinger. However, even if muddy water enters between the first axial lip and the slinger, it does not contact the second axial lip. The contact of the slinger prevents further infiltration of muddy water.
- the seal member since the seal member is rotating at a high speed, the muddy water attached to the seal member is blown outward in the radial direction by the centrifugal force and discharged to the outside of the bearing. At this time, even if the second axial lip is deformed by the centrifugal force and the pressing force against the slinger increases, the first axial lip is not in contact with the slinger, so that the torque increase is suppressed.
- FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view showing a rolling bearing portion of FIG. 1 in a state where the outer ring is rotating at a high speed.
- FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view showing a seal member and a slinger of FIG. 1.
- It is a reference drawing which shows the case where the angle with respect to the seal member of a 1st axial lip is small. It is a reference drawing showing a case where the angle of the 1st axial lip to a seal member is large.
- a rolling bearing with a pulley has a rolling bearing 1 and a pulley 2 rotatably supported by the rolling bearing 1.
- the rolling bearing 1 has an outer ring raceway surface 3a on the inner circumferential surface, an outer ring 3 on which a pulley 2 is mounted on the outer circumferential surface, and an inner ring raceway surface 4a on the outer circumferential surface. 4, a plurality of rolling elements 5 rotatably arranged between the outer ring raceway surface 3a and the inner ring raceway surface 4a, and a cage 6 for holding the plurality of rolling elements 5 at predetermined intervals.
- the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is a deep groove ball bearing that uses balls as the rolling elements 5, it may be a cylindrical roller bearing that uses cylindrical rollers as the rolling elements 5.
- the direction along the central axis of the rolling bearing 1 is “axial direction”
- the direction orthogonal to the central axis is “radial direction”
- the arc around the central axis is The direction is called “circumferential direction”.
- Both end openings of the bearing opening formed between the facing portions of the outer ring 3 and the inner ring 4 are located on the seal member 7 mounted on both end portions of the inner peripheral surface of the outer ring 3 and on the outer side in the axial direction of the seal member 7.
- the inner ring 4 is sealed by the slinger 8 mounted on both ends of the outer peripheral surface of the inner ring 4.
- the seal member 7 is an annular member in which the outer side of the bearing of a metal cored bar 9 is covered with a rubber covering portion 10.
- a fixing portion 11 for attaching the seal member 7 to the outer ring 3 is formed. Then, the fixed portion 11 is mounted in the seal groove 12 provided on the inner diameter surface of the outer ring 3, and the seal member 7 is fixed to the inner diameter surface of the outer ring 3.
- a seal lip 13 is formed on the inner peripheral edge of the seal member 7 inside the bearing, and the seal lip 13 elastically contacts the inner side wall 14a of the seal groove 14 formed at the end of the outer diameter surface of the inner ring 4. ing.
- the seal lip 13 rotates at high speed while slidingly contacting the inner side wall 14 a of the seal groove 14. Therefore, the seal lip 13 is in light contact with the inner wall 14a.
- a cylindrical land portion 15 is formed outside the seal groove 14 formed at the end of the outer diameter surface of the inner ring 4, and the slinger 8 is attached to the land portion 15.
- This slinger 8 is an annular metal plate.
- the slinger 8 is formed with a cylindrical portion 8a on the inner peripheral side, the inner peripheral end of which is bent into a cylindrical shape toward the inside of the rolling bearing 1.
- the slinger 8 is fixed to the inner ring 4 by press-fitting the cylindrical portion 8 a into the land portion 15 on the outer diameter side of the inner ring 4.
- the outer end of the cylindrical portion 8a of the slinger 8 is bent toward the outer diameter side to form a flange 8b that faces the side surface of the seal member 7 in the axial direction.
- the flange 8b includes a vertical portion 8c that extends perpendicularly from the outer end of the cylindrical portion 8a to the outer side in the radial direction from the outer side in the radial direction, and an axial outer side and a radial outer side from the outer end of the vertical portion 8c. And an inclined portion 8d extending obliquely toward.
- the covering portion 10 for covering the core metal 9 of the seal member 7 is formed in a flat surface at a portion facing the flange 8b of the slinger 8, and is formed at a substantially central portion in the radial direction of the flat surface toward the outer side in the axial direction.
- a first axial lip 16a that expands in diameter and a second axial lip 16b that decreases in diameter axially outward are formed on the inner diameter side of the first axial lip 16a.
- the first axial lip 16a extends from the axially outer end surface of the covering portion 10 slightly inward of the ball PCD toward the axially outer side and the radially outer side. The first axial lip 16a is in contact with the inclined portion 8d when the bearing is not rotating.
- the second axial lip 16b extends inward in the axial direction and inward in the radial direction from a portion of the axially outer end surface of the covering portion 10 that axially faces the boundary portion between the vertical portion 8c and the inclined portion 8d. .. When the bearing is not rotating, the second axial lip 16b is in contact with the vertical portion 8c.
- the first axial lip 16a and the second axial lip 16b contact the inclined portion 8d of the flange 8b of the slinger 8 in a state where the rotation of the outer ring 3 is stopped, and when the outer ring 3 rotates at a high speed,
- the first axial lip 16a is formed so as to be radially outwardly deformed by centrifugal force so as not to come into contact with the flange 8b of the slinger 8. Then, the first axial lip 16a is deformed radially outward by centrifugal force when the outer ring 3 is rotating at a high speed, and is not in contact with the flange 8b of the slinger 8.
- the flange 8b of the slinger 8 is formed such that the inner diameter side thereof is formed in a vertical surface perpendicular to the axis of the rolling bearing 1, the second axial lip 16b contacts the vertical surface, and the second axial lip 16b contacts the vertical surface.
- the radially outer portion of the surface is formed as an inclined surface that spreads outward in the axial direction, and the outer diameter end of the first axial lip 16a contacts the inclined surface.
- the angle ⁇ between the first axial lip 16a and the flat surface of the covering portion 10 of the seal member 7 is set to 10 ° to 80 °, preferably 40 ° to 60 °.
- the contact portion between the first axial lip 16a and the inclined surface of the flange 8b of the slinger 8 is on the outer diameter side of the inclined surface of the flange 8b, as shown in FIG.
- the slinger 8 and the outer ring 3 may interfere with each other.
- the angle is larger than 60 °, the contact portion between the first axial lip 16a and the inclined surface of the flange 8b of the slinger 8 is on the inner diameter side of the inclined surface of the flange 8b, as shown in FIG.
- the flange 8b of the slinger 8 has to be formed so as to spread outward in the axial direction, and the size in the axial direction increases.
- the first axial lip 16a is in contact with the inclined surface of the flange 8b of the slinger 8 that is inclined outward in the radial direction, and during high speed rotation, the first axial lip 16a does not hit and smoothly.
- the flange 8b is not in contact with the flange 8b. That is, during high speed operation, the first axial lip 16a is deformed radially outward by the centrifugal force and is not in contact with the flange 8b of the slinger 8.
- the second axial lip 16b does not come into non-contact with the flange 8b of the slinger 8 even if it is deformed radially outward by the centrifugal force.
- the thickness of the first axial lip 16a is smaller than that of the second axial lip 16b so that the first axial lip 16a can be easily deformed radially outward by centrifugal force. It is desirable to form it to 0.2 to 1 times the thickness.
- the inner ring 4 of the rolling bearing 1 is non-rotatably supported by screwing a bolt 19 inserted therein into a screw hole 18 formed on the shaft end surface of the pulley shaft 17.
- the bolt 19 is provided with a large-diameter shaft portion 19b at an end portion of a screw shaft 19a, a flange 19c at an end portion of the large-diameter shaft portion 19b, and an end surface of the flange 19c.
- a head portion 19d is provided, the large-diameter shaft portion 19b is fitted to the inner ring 4 of the rolling bearing 1, and the screw shaft 19a is screwed into the screw hole 18 of the pulley shaft 17 to tighten the inner ring. 4 is clamped and fixed from both sides by the flange 19c and the shaft end surface of the pulley shaft 17.
- the pulley 2 has a belt guide wheel 22 on its outer peripheral portion, an annular flange 23 is formed on the inner diameter surface of the belt guide wheel 22, and a boss portion 24 is provided on the inner diameter portion of the annular flange 23. Further, an inward flange 25 is provided at one end of the boss portion 24, and an outer surface of the inward flange 25 is a tapered surface 26.
- the pulley 2 is made of resin and is integrally molded with the outer diameter surface of the outer ring 3. In order to prevent relative rotation between the outer ring 3 and the pulley 2, the outer diameter surface of the outer ring 3 is knurled. I am giving it. Further, the pulley 2 may be a metal molded product or a metal turned product.
- Rolling bearing 2 Pulley 3: Outer ring 3a: Outer ring raceway surface 4: Inner ring 4a: Inner ring raceway surface 5: Rolling element 6: Retainer 7: Seal member 8: Slinger 13: Seal lip 16a: First axial lip 16b: 2nd axial lip 17: Pulley shaft
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Abstract
プーリ付き転がり軸受のトルクの増大を防止しつつ、転がり軸受の内部への泥水等の浸入を防止することを課題とする。外輪(3)の内周面の両端部に装着されるシール部材(7)の軸方向の外側に位置し、内輪(4)の外周面の両端部に装着されるスリンガ(8)と、前記内輪(4)の外周面に摺接するシールリップ(13)と、前記シール部材(7)と対面する前記スリンガ(8)の側面に摺接するアキシアルリップとを設けたプーリ付き転がり軸受において、前記アキシアルリップが、軸方向外側に向かって拡径する第1アキシアルリップ(16a)と、軸方向外側に向かって縮径する第2アキシアルリップ(16b)とからなり、前記第1、第2アキシアルリップ(16a)、(16b)は、前記外輪(3)の回転が停止している状態で前記スリンガ(8)に接触し、前記外輪(3)の高速回転状態で、前記第1アキシアルリップ(16a)が遠心力により径方向外側に変形して前記スリンガ(8)と非接触になるようにした。
Description
この発明は、プーリを回転自在に支持する転がり軸受の内部に、水、泥、塵埃などの異物の浸入を防止することができるプーリ付き転がり軸受に関する。
プーリ付き転がり軸受は、例えば、アイドラプーリやテンションプーリといった自動車用のエンジン周辺補機の駆動に使用されており、外部に露出する組付けであるため、プーリを回転自在に支持する転がり軸受の内部に、水、泥、塵埃などの異物の浸入を防止するために、円環状のシールで外輪と内輪の間を覆う密封装置を備えている。
この種のプーリ付き転がり軸受では、内輪と外輪が相対回転するため、シールを外輪と内輪に完全に固定することはできない。
このため、シールの外周を外輪に固定し、シールの内周にシールリップを設け、このシールリップを内輪に摺接させることにより、内輪と外輪の相対的な回転を許容している。
そして、アイドラ用のプーリ付き転がり軸受など高速回転で使用されるものは、シールの摺動部の発熱を防止するために、シールリップはしめしろの少ない軽接触タイプにする必要がある。また、高速回転する外輪に固定されたシールも高速回転するため、シールリップが回転の遠心力により変形して、シールリップのしめしろが更に小さくなり、密封性が低下する。
そのため、外輪と内輪の間をシールで覆うだけでは、外部からの水や塵に対する密封性が十分とはいえず、水や塵がシールリップと内輪の間から軸受内部に侵入するのを抑制することが困難なことから、シールの外側にスリンガと呼ばれる遮蔽板を配設して、シールリップに直接水や塵がかからないようにすると共に、シールとスリンガの間に入った水や塵を軸受の回転時の遠心力により、外部に飛ばすようにしている。
また、防水性を高めるために、シールリップと内輪とのしめしろを大きくすると、トルクが大きくなるので、高速回転性能に支障がでる。
さらに、回転による遠心力によりシールリップが外径側に撓んで変形すると、シールリップと内輪との接触状態が変化し、防水性が低下するという問題がある。
従来、このような問題を解決するために、図7に示すように、スリンガ105の内周側の軸に平行な部位105aに摺接するシールリップ111を有するシール本体110のスリンガ105側の側面に、軸方向外方に向かって拡径する円環形状のアキシアルリップ112を形成し、このアキシアルリップ112をスリンガ105の軸に垂直な部位105bに摺接させて、水や塵等の異物がシールリップ111の周囲に達する径路を塞いで、軸受の防水性、防塵性を高め、軸受の密封性能を向上させる方法が提案されている(特許文献1)。
ところが、外輪が回転するプーリ付き転がり軸受では、外輪に固定されたシールは外輪と共に回転するため、回転による遠心力を受ける。そして、特許文献1に記載されたような、アキシアルリップ112が軸受外方に向けて外径側に拡径する構成では、軸受の高速回転時には、遠心力がアキシアルリップ112を外径側に引っ張るように働いて、アキシアルリップ112とスリンガ105の垂直な部位105bの間に隙間が生じることがあるため、水や塵等の異物がこの隙間から軸受の内部に侵入することが考えられる。
このような高速回転時におけるアキシアルリップ112とスリンガ105の垂直な部位105bの間に隙間が生じることによる密封性能の低下を防止する転がり軸受用密封装置が特許文献2に開示されている。
この特許文献2に開示された転がり軸受用密封装置は、図8に示すように、転がり軸受のシール120の側面121に、スリンガ130に向かってアキシアルリップ122を形成している。そして、アキシアルリップ122の先端に、軸受の外方に向かって拡径し、軸受の回転停止状態でスリンガ130に接触状態とされる円錐形状の第1摺接部123と、軸受外方に向かって縮径し、軸受の回転停止状態でスリンガ130に非接触とされる逆円錐形状の第2摺接部124とを形成しており、アキシアルリップ122の第2摺接部124が、軸受の高速回転状態では遠心力作用によりスリンガ130の凸状部131と接触状態となる構成にしている。なお、図8において、符号140は、転がり軸受の外輪、符号150は、転がり軸受の内輪を示している。
前記特許文献2に開示された転がり軸受用密封装置は、高速回転時に第1摺接部123に作用する遠心力によってシール性が低下して泥水が浸入しても、スリンガ130と第2摺接部124によってそれ以上内部への泥水の浸入を防止することができる。
しかしながら、この特許文献2に開示された転がり軸受用密封装置においては、軸受の運転が停止すると第2摺接部124はスリンガと非接触となるため、高速回転時に第1摺接部123、第2摺接部124、スリンガ130で囲まれた空間に浸入した泥水が軸受内部に浸入し、錆、焼き付き等の軸受不具合の原因になる。
そこで、この発明は、プーリ付き転がり軸受のトルクの増大を防止しつつ、転がり軸受の内部への泥水等の浸入を防止することを課題とする。
前記の課題を解決するために、この発明は、内周面に外輪軌道面を有し、外周面にプーリを装着した外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、前記外輪の内周面の両端部に装着されるシール部材と、前記シール部材の軸方向の外側に位置し、前記内輪の外周面の両端部に装着されるスリンガとを備え、前記シール部材に、前記内輪の外周面に摺接するシールリップと、前記シール部材と対面する前記スリンガの側面に摺接するアキシアルリップとを設けたプーリ付き転がり軸受において、前記アキシアルリップが、軸方向外側に向かって拡径する第1アキシアルリップと、軸方向外側に向かって縮径する第2アキシアルリップとからなり、前記第1アキシアルリップと第2アキシアルリップは、前記外輪の回転が停止している状態で前記スリンガに接触し、前記外輪の高速回転状態で、前記第1アキシアルリップが遠心力により径方向外側に変形して前記スリンガと非接触になることを特徴とする。
前記スリンガは、前記第2アキシアルリップとの接触位置よりも径方向外側部分が軸方向外側に広がるように傾斜し、この傾斜部分に前記第1アキシアルリップが前記外輪の回転が停止している状態で接触する構成にすることができる。
前記第1アキシアルリップの厚みは、前記第2アキシアルリップの厚みの0.2~1倍にすることで、第1アキシアルリップが遠心力により径方向外側に変形し易くなる。
また、前記第1アキシアルリップと前記シール部材との角度θは、10°~80°の範囲に規定することが望ましい。
以上のように、この発明によれば、第1アキシアルリップと第2アキシアルリップが外輪の回転が停止している状態でスリンガに接触しているので、シール部材とスリンガの間に水や塵などが入り難い。そして、第1アキシアルリップは、高速運転時に、遠心力により径方向外側に変形し、スリンガと非接触になるが、第1アキシアルリップとスリンガの間から泥水が浸入しても第2アキシアルリップとスリンガの接触によりそれ以上内部への泥水浸入が防止される。さらに、シール部材が高速回転しているため、シール部材に付着した泥水は遠心力により径方向外側へ飛ばされて軸受外部へ排出される。この際に、第2アキシアルリップが遠心力により変形して、スリンガへの押し付け力が増加しても、第1アキシアルリップがスリンガと非接触となるため、トルク増加は抑制される。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示すように、プーリ付き転がり軸受は、転がり軸受1と、その転がり軸受1によって回転自在に支持されたプーリ2とを有する。
転がり軸受1は、図1~図3に示すように、内周面に外輪軌道面3aを有し、外周面にプーリ2が装着される外輪3と、外周面に内輪軌道面4aを有する内輪4と、前記外輪軌道面3aと前記内輪軌道面4aとの間に転動自在に配置される複数の転動体5と、この複数の転動体5を所定の間隔で保持する保持器6とからなる。図1~図3に示す実施形態は、転動体5としてボールを使用した深溝玉軸受であるが、転動体5として円筒ころを使用した円筒ころ軸受であってもよい。なお、以下の説明では、転がり軸受1において、転がり軸受1の中心軸に沿った方向を「軸方向」、中心軸に直交する方向を「径方向」、中心軸を中心とする円弧に沿った方向を「周方向」と呼ぶ。
前記外輪3と内輪4の対向部間に形成された軸受開口の両端開口は、外輪3の内周面の両端部に装着されるシール部材7と、前記シール部材7の軸方向の外側に位置し、前記内輪4の外周面の両端部に装着されるスリンガ8とによって密封されている。
シール部材7は、図2~図4に示すように、金属製の芯金9の軸受外側をゴム製の被覆部10で覆った円環状の部材であって、シール部材7の外周縁部にはシール部材7を外輪3に取付けるための固定部11が形成されている。そして、固定部11が外輪3の内径面に設けられたシール溝12に装着されて、シール部材7が外輪3の内径面に固定されている。
前記シール部材7の内周縁部の軸受内側にはシールリップ13が形成されており、シールリップ13が内輪4の外径面の端部に形成されたシール溝14の内側壁14aに弾性接触している。シール部材7が外輪3と共に高速回転すると、シールリップ13はシール溝14の内側壁14aに摺接しながら高速回転する。そのため、シールリップ13は内側壁14aに対して軽接触とされている。
前記内輪4の外径面の端部に形成されたシール溝14の外側には、円筒形のランド部15が形成され、このランド部15にスリンガ8が装着されている。
このスリンガ8は円環状の金属板である。スリンガ8には、その内周側に内周の端を転がり軸受1の内側向きに円筒状に曲げた円筒部8aが形成されている。円筒部8aが内輪4の外径側のランド部15に圧入されることで、スリンガ8が内輪4に固定されている。
前記スリンガ8の円筒部8aの外側端は、外径側に折り曲げられ、シール部材7の側面と軸方向に対面するフランジ8bになっている。フランジ8bは、円筒部8aの外側端から径方向外側から保持器6の内径面よりやや径方向外側まで垂直に延びる垂直部8cと、当該垂直部8cの外側端から軸方向外側かつ径方向外側に向けて傾斜して延びる傾斜部8dとを含む。
前記シール部材7の芯金9を覆う被覆部10は、前記スリンガ8のフランジ8bと対面する部分が平坦面に形成され、この平坦面の径方向のほぼ中央部分に、軸方向外側に向かって拡径する第1アキシアルリップ16aと、この第1アキシアルリップ16aの内径側に、軸方向外側に向かって縮径する第2アキシアルリップ16bとが形成されている。第1アキシアルリップ16aは、被覆部10の軸方向外側端面のうちボールPCDよりもやや内径側から軸方向外側かつ径方向外側に傾斜して延びている。軸受非回転時に、第1アキシアルリップ16aは傾斜部8dに接触している。第2アキシアルリップ16bは、被覆部10の軸方向外側端面のうち垂直部8cと傾斜部8dとの境界部分と軸方向に対向する部分から軸方向外側かつ径方向内側に傾斜して延びている。軸受非回転時に、第2アキシアルリップ16bは垂直部8cに接触している。
前記第1アキシアルリップ16aと第2アキシアルリップ16bは、前記外輪3の回転が停止している状態で前記スリンガ8のフランジ8bの傾斜部8dに接触し、前記外輪3の高速回転状態で、前記第1アキシアルリップ16aが遠心力により径方向外側に変形して前記スリンガ8のフランジ8bと非接触になるように形成されている。そして、前記第1アキシアルリップ16aは、外輪3の高速回転状態で、遠心力により径方向外側に変形して前記スリンガ8のフランジ8bと非接触になる。
前記スリンガ8のフランジ8bは、その内径側が転がり軸受1の軸心に対して垂直な垂直面に形成され、この垂直面に第2アキシアルリップ16bが接触し、第2アキシアルリップ16bが接触する垂直面の径方向外側部分が軸方向外側に広がる傾斜面に形成され、この傾斜面に第1アキシアルリップ16aの外径端が接触するようになっている。
前記第1アキシアルリップ16aとシール部材7の被覆部10の平坦面との角度θは、10°~80°、好ましくは、40°~60°に規定している。40°よりも小さい角度であると、図5に示すように、前記第1アキシアルリップ16aと前記スリンガ8のフランジ8bの傾斜面との接触部分がフランジ8bの傾斜面の外径側になり、スリンガ8と外輪3とが干渉するおそれが生じる。また、60°よりも大きい角度にすると、図6に示すように、前記第1アキシアルリップ16aと前記スリンガ8のフランジ8bの傾斜面との接触部分がフランジ8bの傾斜面の内径側になり、前記スリンガ8のフランジ8bが軸方向外側に広がるように形成せざるを得なくなり、軸方向寸法が大型化する。
以上のように、第1アキシアルリップ16aは、スリンガ8のフランジ8bのうち径方向外方に傾斜する傾斜面に接触しており、高速回転時に、第1アキシアルリップ16aが突っかからずスムーズにフランジ8bに対して非接触になるようにしている。即ち、高速運転時、第1アキシアルリップ16aは遠心力により径方向外側に変形し、スリンガ8のフランジ8bと非接触になる。そして、第2アキシアルリップ16bは遠心力によって、径方向外側に変形しても、スリンガ8のフランジ8bと非接触になることはない。そのため、第1アキシアルリップ16aとスリンガ8のフランジ8bの間から泥水が浸入しても第2アキシアルリップ16bとスリンガ8のフランジ8bの接触により、それ以上内部への泥水浸入が防止される。さらに、シール部材7が高速回転しているため、シール部材7に付着した泥水は遠心力により径方向外側へ飛ばされて軸受外部へ排出される。この際に、第2アキシアルリップ16bが遠心力により変形して、スリンガ8のフランジ8bへの押し付け力が増加しても、第1アキシアルリップ16aがスリンガ8のフランジ8bと非接触となるため、トルク増加は抑制される。
高速回転時に、第1アキシアルリップ16aは遠心力により径方向外側に変形し易くするために、第1アキシアルリップ16aの厚みは、第2アキシアルリップ16bの厚みよりも薄く、第2アキシアルリップ16bの厚みの0.2~1倍に形成することが望ましい。
前記転がり軸受1の内輪4は、その内側に挿入されたボルト19をプーリ軸17の軸端面に形成されたねじ孔18にねじ込むことによって非回転の支持とされる。
ここで、図1に示すように、ボルト19は、ねじ軸19aの端部に大径軸部19bが設けられ、その大径軸部19bの端部にフランジ19cと、そのフランジ19cの端面に頭部19dが設けられた構成とされており、上記大径軸部19bが転がり軸受1の内輪4に嵌合され、プーリ軸17のねじ孔18にねじ軸19aをねじ込んで締め付けることによって、内輪4がフランジ19cとプーリ軸17の軸端面で両側から挟持して固定される。
プーリ2は、外周部にベルト案内輪22を有し、そのベルト案内輪22の内径面に環状フランジ23が形成され、その環状フランジ23の内径部にボス部24が設けられている。また、ボス部24の一方の端部には内向きフランジ25が設けられ、その内向きフランジ25の外側面はテーパ面26とされている。
なお、プーリ2は、樹脂製で、外輪3の外径面に一体にモールド成型されており、外輪3とプーリ2との相対回転を防止するために、外輪3の外径面にローレット加工を施している。また、プーリ2は、金属の成形品、あるいは金属の旋削加工品であってもよい。
この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。
1 :転がり軸受
2 :プーリ
3 :外輪
3a :外輪軌道面
4 :内輪
4a :内輪軌道面
5 :転動体
6 :保持器
7 :シール部材
8 :スリンガ
13 :シールリップ
16a :第1アキシアルリップ
16b :第2アキシアルリップ
17 :プーリ軸
2 :プーリ
3 :外輪
3a :外輪軌道面
4 :内輪
4a :内輪軌道面
5 :転動体
6 :保持器
7 :シール部材
8 :スリンガ
13 :シールリップ
16a :第1アキシアルリップ
16b :第2アキシアルリップ
17 :プーリ軸
Claims (4)
- 内周面に外輪軌道面を有し、外周面にプーリを装着した外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、
前記外輪の内周面の両端部に装着されるシール部材と、
前記シール部材の軸方向の外側に位置し、前記内輪の外周面の両端部に装着されるスリンガと、を備え、
前記シール部材に、前記内輪の外周面に摺接するシールリップと、前記シール部材と対面する前記スリンガの側面に摺接するアキシアルリップとを設けたプーリ付き転がり軸受において、
前記アキシアルリップが、軸方向外側に向かって拡径する第1アキシアルリップと、軸方向外側に向かって縮径する第2アキシアルリップとからなり、
前記第1アキシアルリップと第2アキシアルリップは、前記外輪の回転が停止している状態で前記スリンガに接触し、前記外輪の高速回転状態で、前記第1アキシアルリップが遠心力により径方向外側に変形して前記スリンガと非接触になることを特徴とするプーリ付き転がり軸受。 - 前記スリンガは、前記第2アキシアルリップとの接触位置よりも径方向外側部分が軸方向外側に広がるように傾斜し、この傾斜部分に前記第1アキシアルリップが前記外輪の回転が停止している状態で接触することを特徴とする請求項1記載のプーリ付き転がり軸受。
- 前記第1アキシアルリップの厚みが、前記第2アキシアルリップの厚みの0.2~1倍である請求項1又は2記載のプーリ付き転がり軸受。
- 前記第1アキシアルリップと前記シール部材との角度θが、10°~80°の範囲に規定されている請求項1~3のいずれか1項に記載のプーリ付き転がり軸受。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018204802A JP2020070860A (ja) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | プーリ付き転がり軸受 |
JP2018-204802 | 2018-10-31 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020090484A1 true WO2020090484A1 (ja) | 2020-05-07 |
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ID=70464066
Family Applications (1)
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PCT/JP2019/040786 WO2020090484A1 (ja) | 2018-10-31 | 2019-10-17 | プーリ付き転がり軸受 |
Country Status (2)
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WO (1) | WO2020090484A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022244839A1 (ja) * | 2021-05-20 | 2022-11-24 | Nok株式会社 | 密封装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009216139A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Jtekt Corp | 軸受用密封装置 |
JP2010025251A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Jtekt Corp | 転がり軸受用密封装置 |
JP2015161366A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 日本精工株式会社 | シール付き転がり軸受 |
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2018
- 2018-10-31 JP JP2018204802A patent/JP2020070860A/ja active Pending
-
2019
- 2019-10-17 WO PCT/JP2019/040786 patent/WO2020090484A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
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WO2022244839A1 (ja) * | 2021-05-20 | 2022-11-24 | Nok株式会社 | 密封装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2020070860A (ja) | 2020-05-07 |
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