転がり軸受
【課題】リップ部の吸着現象を無くした転がり軸受を提供する。
【解決手段】外輪１１と、この外輪１１の内周側に配置された内輪２０と、外輪１１および内輪２０間に配置されこれらに対し転動する転動体４０と、外輪１１および内輪２０のいずれか一方に摺接するリップ部５３、５４を有するシール部材５０とからなる転がり軸受において、シール部材５０の転動体４０側に凹み５５を形成し、この凹み５５を外輪１１および内輪２０周囲の外部へ連通させる通気穴５６をシール部材５０に形成し、凹み５５の転動体４０側を薄膜５７で塞ぎ、外輪１１および内輪２０間の内部空間の熱による体積変化を、薄膜５７の変形により吸収した。
【解決手段】外輪１１と、この外輪１１の内周側に配置された内輪２０と、外輪１１および内輪２０間に配置されこれらに対し転動する転動体４０と、外輪１１および内輪２０のいずれか一方に摺接するリップ部５３、５４を有するシール部材５０とからなる転がり軸受において、シール部材５０の転動体４０側に凹み５５を形成し、この凹み５５を外輪１１および内輪２０周囲の外部へ連通させる通気穴５６をシール部材５０に形成し、凹み５５の転動体４０側を薄膜５７で塞ぎ、外輪１１および内輪２０間の内部空間の熱による体積変化を、薄膜５７の変形により吸収した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触シールタイプの転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５（特許文献１）に示す転がり軸受１５０は、外輪１５１の両端にシール部材１５２が圧入され、このシール部材１５２は、金属製の補強環１５３にゴム製のシール部１５４を被覆したものである。シール部１５４の内周側の内縁１５４ａは、内輪１５５の外周面に対し極僅かな隙間１５６を隔てて対向している。シール部１５４の内周側でかつ玉１５６側にリップ部１５４ｂを有し、このリップ部１５４ｂは内輪１５５の段付きの端面１５５ａに摺接している。このように接触シールタイプの転がり軸受１５０は、リップ部１５４ｂが内輪１５５の端面１５５ａに摺接しているので、防水性、防塵性が非常に高いメリットがある反面、シール抵抗が高いデメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４０９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この接触シールタイプの転がり軸受１５０は、高温時に軸受内部１６０の空気が高圧となり、リップ部１５４ｂを介して軸受内部１６０の空気が外部へ抜け、この状態で低温になると軸受内部１６０が負圧となり、リップ部１５４ｂが端面１５５ａに吸着するいわゆる吸着現象が発生しやすい。吸着現象が発生すると、シール抵抗が増大し、摩擦による発熱が発生する。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、リップ部の吸着現象を無くした転がり軸受を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪のいずれか一方に摺接するリップ部を有するシール部材とからなる転がり軸受において、
前記シール部材の前記転動体側に凹みを形成し、この凹みを前記外輪および前記内輪周囲の外部へ連通させる通気穴を前記シール部材に形成し、前記凹みの転動体側を薄膜で塞ぎ、前記外輪および前記内輪間の内部空間の熱による体積変化を、前記薄膜の変形により吸収したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、外輪および内輪間の内部空間が高温になると、薄膜が凹み側へ変形し、逆に外輪および内輪間の内部空間が低温になると、薄膜が転動体側へ復帰するので、外輪および内輪間の内部空間が負圧にならず、リップ部の吸着現象が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態における転がり軸受の断面図である。
【図２】本発明の実施形態における高温時の状態を示す転がり軸受の断面図である。
【図３】本発明の実施形態における図１とは別の角度位置で断面した転がり軸受の断面図である。
【図４】本発明の実施形態における転がり軸受の図１のＡ矢視図である。
【図５】従来における接触シールタイプの転がり軸受の全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態について、図１乃至図４を参酌しつつ説明する。図１は接触シールタイプの転がり軸受の断面図であり、図２は高温時の状態を示す転がり軸受の断面図であり、図３は図１とは別の角度位置で断面した転がり軸受の断面図であり、図４は図１のＡ矢視図である。
【０００９】
図１に示す接触シールタイプの転がり軸受は、転動体として玉を使った玉軸受１０である。玉軸受１０は、リング状の外輪１１と、外輪１１の内周側に配置されるリング状の内輪２０と、外輪１１と内輪２０間に配置されるリング状の保持器３０と、保持器３０に保持される複数の玉４０と、玉４０を挟んで両側に設けられたシール部材５０とからなっている。
【００１０】
前記外輪１１の内周には、断面円弧状の外輪側軌道面１２が形成され、外輪側軌道面１２の両側に、外輪側小径部１３、外輪側環状溝１４、外輪側大径部１５の順に形成されている。外輪側小径部１３は、外輪１１の軸線と平行に形成され、外輪側環状溝１４は外輪側小径部１３に対し外径側に形成され、外輪側大径部１５は、外輪側小径部１３に対し外径側で、外輪側環状溝１４に対し内径側に形成されている。外輪側小径部１３と外輪側環状溝１４と外輪側大径部１５は、外輪側軌道面１２を中心に左右対称となるように形成されている。
【００１１】
前記内輪２０の外周には、断面円弧状の内輪側軌道面２２が形成され、内輪側軌道面２２の両側に、内輪側大径部２３、段部２４、内径側環状溝２５の順に形成されている。内輪側大径部２３は内輪２０の軸線と平行に形成され、内径側環状溝２５は内径側大径部２３に対し内径側に形成され、段部２４は内径側大径部２３および内径側環状溝２５間に形成されている。内輪側大径部２３と内輪側溝部２５と段部２４は、内輪側軌道面２２を中心に左右対称となるように形成されている。
【００１２】
前記保持器３０は円周方向に複数のポケット部３１を有し、各ポケット部３１に玉４０が回転可能に保持されている。前記玉４０は、金属製で、球形状を有する。
【００１３】
前記シール部材５０は、金属製の芯金５１と、この芯金５１に加硫接着されたゴム製のシール本体５２と、芯金５１に加硫接着されたゴム製の薄膜５７とからなっている。シール本体５２は、芯金５１の外径側、内径側、外側面側に設けられ、芯金５１の内側面側のみ設けられていない。シール本体５２は、内輪側大径部２３に摺接する第１のリップ部５３と、段部２４に摺接する第２のリップ部５４とを有する。シール本体５２は、外輪側環状溝１４に圧入嵌合される。シール部材５０には、玉４０と反対側へ円柱形状に凹ませることにより、凹み５５が形成され、この凹み５５の玉４０側は、円形状の薄膜５７で塞がれている。凹み５５は、内輪２０の軸線回りに等間隔に複数形成され、側面から見ると円の形を有する（図４）。芯金５１およびシール本体５２に凹み５５を玉軸受１０の周囲の外部に連通させる通気穴５６が形成されている。凹み５５以外の角度位置で断面すると、芯金５１およびシール本体５２は、図３に示すように径方向に真っ直ぐ延びている。
【００１４】
続いて、玉軸受の動作について説明する。
【００１５】
図１において、外輪１１に対し内輪２０を回転させると、外輪側軌道面１２および内輪側軌道面２２上を玉４０が転動し、玉４０は内輪２０の回転方向と同方向へ移動する。玉４０を保持する保持器３０も玉と同方向へ移動する。外輪１１およびシール部材５０間は、外輪側環状溝１４にシール部材５０を圧入嵌合することによりシールされる。内輪２０およびシール部材５０間は、第１のリップ部５３が内輪側大径部２３に摺接し、第２のリップ部５４が段部５４に摺接することによりシールされる。
【００１６】
径方向において外輪１１および内輪２０間に、軸方向において一対のシール部材５０間に、軸受内部６０が設けられ、玉４０が外輪側軌道面１２および内輪側軌道面２２上を転動することにより、軸受内部６０が高温になる。これに伴って、軸受内部６０の空気が膨張して高圧となる。玉軸受１０の外部に連通穴５６を介して連通した凹み５５の圧力が、軸受内部６０と比較して低いので、薄膜５７は玉４０と反対側へ変形する（図２）。このとき、軸受内部６０の空気は、第１のリップ部５３および第２のリップ部５４を介して玉軸受１０の外部へ逃げることは無い。
【００１７】
内輪２０の回転が停止すると、玉軸受１０の外部の気温により軸受内部６０の空気が冷やされ、軸受内部６０の圧力が低下する。玉４０と反対側へ変形した薄膜５７は、玉４０側へ弾性復帰する（図１）。こうして、軸受内部６０が負圧になることが無く、第１のリップ部５３および第２のリップ部５４が、内輪側大径部２３および段部５４に強く押し付けられる吸着現象は発生しない。
【００１８】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００１９】
上述した実施形態は、側面から見て円形状の凹み５５を、内輪２０の軸線回りに等間隔に複数設け、円形状の薄膜５７で凹み５５を塞いだ。他の実施形態として、凹み５５を内輪２０の軸線回りに環状に形成し、環状の凹み５５をリング状の薄膜５５で塞いでも良い。
【００２０】
上述した実施形態は、外輪１１にシール部材５０を圧入嵌合し、第１のリップ部５３および第２のリップ部５４を内輪２０に摺接させた。他の実施形態として、内輪２０にシール部材５０を圧入嵌合し、第１のリップ部５３および第２のリップ部５４を外輪１１に摺接させても良い。
【００２１】
上述した実施形態は、玉軸受１０にシール部材５０を適用した。他の実施形態として、円すいころ軸受、円筒ころ軸受等の他の軸受にシール部材５０を適用しても良い。
【符号の説明】
【００２２】
１１：外輪、２０：内輪、４０：玉（転動体）、５０：シール部材、５３：第１のリップ部（リップ部）、５４：第２のリップ部（リップ部）、５５：凹み、５６：通気穴、５７：薄膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触シールタイプの転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５（特許文献１）に示す転がり軸受１５０は、外輪１５１の両端にシール部材１５２が圧入され、このシール部材１５２は、金属製の補強環１５３にゴム製のシール部１５４を被覆したものである。シール部１５４の内周側の内縁１５４ａは、内輪１５５の外周面に対し極僅かな隙間１５６を隔てて対向している。シール部１５４の内周側でかつ玉１５６側にリップ部１５４ｂを有し、このリップ部１５４ｂは内輪１５５の段付きの端面１５５ａに摺接している。このように接触シールタイプの転がり軸受１５０は、リップ部１５４ｂが内輪１５５の端面１５５ａに摺接しているので、防水性、防塵性が非常に高いメリットがある反面、シール抵抗が高いデメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４０９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この接触シールタイプの転がり軸受１５０は、高温時に軸受内部１６０の空気が高圧となり、リップ部１５４ｂを介して軸受内部１６０の空気が外部へ抜け、この状態で低温になると軸受内部１６０が負圧となり、リップ部１５４ｂが端面１５５ａに吸着するいわゆる吸着現象が発生しやすい。吸着現象が発生すると、シール抵抗が増大し、摩擦による発熱が発生する。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、リップ部の吸着現象を無くした転がり軸受を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪のいずれか一方に摺接するリップ部を有するシール部材とからなる転がり軸受において、
前記シール部材の前記転動体側に凹みを形成し、この凹みを前記外輪および前記内輪周囲の外部へ連通させる通気穴を前記シール部材に形成し、前記凹みの転動体側を薄膜で塞ぎ、前記外輪および前記内輪間の内部空間の熱による体積変化を、前記薄膜の変形により吸収したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、外輪および内輪間の内部空間が高温になると、薄膜が凹み側へ変形し、逆に外輪および内輪間の内部空間が低温になると、薄膜が転動体側へ復帰するので、外輪および内輪間の内部空間が負圧にならず、リップ部の吸着現象が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態における転がり軸受の断面図である。
【図２】本発明の実施形態における高温時の状態を示す転がり軸受の断面図である。
【図３】本発明の実施形態における図１とは別の角度位置で断面した転がり軸受の断面図である。
【図４】本発明の実施形態における転がり軸受の図１のＡ矢視図である。
【図５】従来における接触シールタイプの転がり軸受の全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態について、図１乃至図４を参酌しつつ説明する。図１は接触シールタイプの転がり軸受の断面図であり、図２は高温時の状態を示す転がり軸受の断面図であり、図３は図１とは別の角度位置で断面した転がり軸受の断面図であり、図４は図１のＡ矢視図である。
【０００９】
図１に示す接触シールタイプの転がり軸受は、転動体として玉を使った玉軸受１０である。玉軸受１０は、リング状の外輪１１と、外輪１１の内周側に配置されるリング状の内輪２０と、外輪１１と内輪２０間に配置されるリング状の保持器３０と、保持器３０に保持される複数の玉４０と、玉４０を挟んで両側に設けられたシール部材５０とからなっている。
【００１０】
前記外輪１１の内周には、断面円弧状の外輪側軌道面１２が形成され、外輪側軌道面１２の両側に、外輪側小径部１３、外輪側環状溝１４、外輪側大径部１５の順に形成されている。外輪側小径部１３は、外輪１１の軸線と平行に形成され、外輪側環状溝１４は外輪側小径部１３に対し外径側に形成され、外輪側大径部１５は、外輪側小径部１３に対し外径側で、外輪側環状溝１４に対し内径側に形成されている。外輪側小径部１３と外輪側環状溝１４と外輪側大径部１５は、外輪側軌道面１２を中心に左右対称となるように形成されている。
【００１１】
前記内輪２０の外周には、断面円弧状の内輪側軌道面２２が形成され、内輪側軌道面２２の両側に、内輪側大径部２３、段部２４、内径側環状溝２５の順に形成されている。内輪側大径部２３は内輪２０の軸線と平行に形成され、内径側環状溝２５は内径側大径部２３に対し内径側に形成され、段部２４は内径側大径部２３および内径側環状溝２５間に形成されている。内輪側大径部２３と内輪側溝部２５と段部２４は、内輪側軌道面２２を中心に左右対称となるように形成されている。
【００１２】
前記保持器３０は円周方向に複数のポケット部３１を有し、各ポケット部３１に玉４０が回転可能に保持されている。前記玉４０は、金属製で、球形状を有する。
【００１３】
前記シール部材５０は、金属製の芯金５１と、この芯金５１に加硫接着されたゴム製のシール本体５２と、芯金５１に加硫接着されたゴム製の薄膜５７とからなっている。シール本体５２は、芯金５１の外径側、内径側、外側面側に設けられ、芯金５１の内側面側のみ設けられていない。シール本体５２は、内輪側大径部２３に摺接する第１のリップ部５３と、段部２４に摺接する第２のリップ部５４とを有する。シール本体５２は、外輪側環状溝１４に圧入嵌合される。シール部材５０には、玉４０と反対側へ円柱形状に凹ませることにより、凹み５５が形成され、この凹み５５の玉４０側は、円形状の薄膜５７で塞がれている。凹み５５は、内輪２０の軸線回りに等間隔に複数形成され、側面から見ると円の形を有する（図４）。芯金５１およびシール本体５２に凹み５５を玉軸受１０の周囲の外部に連通させる通気穴５６が形成されている。凹み５５以外の角度位置で断面すると、芯金５１およびシール本体５２は、図３に示すように径方向に真っ直ぐ延びている。
【００１４】
続いて、玉軸受の動作について説明する。
【００１５】
図１において、外輪１１に対し内輪２０を回転させると、外輪側軌道面１２および内輪側軌道面２２上を玉４０が転動し、玉４０は内輪２０の回転方向と同方向へ移動する。玉４０を保持する保持器３０も玉と同方向へ移動する。外輪１１およびシール部材５０間は、外輪側環状溝１４にシール部材５０を圧入嵌合することによりシールされる。内輪２０およびシール部材５０間は、第１のリップ部５３が内輪側大径部２３に摺接し、第２のリップ部５４が段部５４に摺接することによりシールされる。
【００１６】
径方向において外輪１１および内輪２０間に、軸方向において一対のシール部材５０間に、軸受内部６０が設けられ、玉４０が外輪側軌道面１２および内輪側軌道面２２上を転動することにより、軸受内部６０が高温になる。これに伴って、軸受内部６０の空気が膨張して高圧となる。玉軸受１０の外部に連通穴５６を介して連通した凹み５５の圧力が、軸受内部６０と比較して低いので、薄膜５７は玉４０と反対側へ変形する（図２）。このとき、軸受内部６０の空気は、第１のリップ部５３および第２のリップ部５４を介して玉軸受１０の外部へ逃げることは無い。
【００１７】
内輪２０の回転が停止すると、玉軸受１０の外部の気温により軸受内部６０の空気が冷やされ、軸受内部６０の圧力が低下する。玉４０と反対側へ変形した薄膜５７は、玉４０側へ弾性復帰する（図１）。こうして、軸受内部６０が負圧になることが無く、第１のリップ部５３および第２のリップ部５４が、内輪側大径部２３および段部５４に強く押し付けられる吸着現象は発生しない。
【００１８】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００１９】
上述した実施形態は、側面から見て円形状の凹み５５を、内輪２０の軸線回りに等間隔に複数設け、円形状の薄膜５７で凹み５５を塞いだ。他の実施形態として、凹み５５を内輪２０の軸線回りに環状に形成し、環状の凹み５５をリング状の薄膜５５で塞いでも良い。
【００２０】
上述した実施形態は、外輪１１にシール部材５０を圧入嵌合し、第１のリップ部５３および第２のリップ部５４を内輪２０に摺接させた。他の実施形態として、内輪２０にシール部材５０を圧入嵌合し、第１のリップ部５３および第２のリップ部５４を外輪１１に摺接させても良い。
【００２１】
上述した実施形態は、玉軸受１０にシール部材５０を適用した。他の実施形態として、円すいころ軸受、円筒ころ軸受等の他の軸受にシール部材５０を適用しても良い。
【符号の説明】
【００２２】
１１：外輪、２０：内輪、４０：玉（転動体）、５０：シール部材、５３：第１のリップ部（リップ部）、５４：第２のリップ部（リップ部）、５５：凹み、５６：通気穴、５７：薄膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪のいずれか一方に摺接するリップ部を有するシール部材とからなる転がり軸受において、
前記シール部材の前記転動体側に凹みを形成し、この凹みを前記外輪および前記内輪周囲の外部へ連通させる通気穴を前記シール部材に形成し、前記凹みの転動体側を薄膜で塞ぎ、前記外輪および前記内輪間の内部空間の熱による体積変化を、前記薄膜の変形により吸収したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項１】
外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪のいずれか一方に摺接するリップ部を有するシール部材とからなる転がり軸受において、
前記シール部材の前記転動体側に凹みを形成し、この凹みを前記外輪および前記内輪周囲の外部へ連通させる通気穴を前記シール部材に形成し、前記凹みの転動体側を薄膜で塞ぎ、前記外輪および前記内輪間の内部空間の熱による体積変化を、前記薄膜の変形により吸収したことを特徴とする転がり軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１９５０３（Ｐ２０１３−１９５０３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４５８７（Ｐ２０１１−１５４５８７）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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