JPH11218141A - 軸受ユニット - Google Patents

軸受ユニット

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JPH11218141A
JPH11218141A JP10019442A JP1944298A JPH11218141A JP H11218141 A JPH11218141 A JP H11218141A JP 10019442 A JP10019442 A JP 10019442A JP 1944298 A JP1944298 A JP 1944298A JP H11218141 A JPH11218141 A JP H11218141A
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JP
Japan
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seal
bearing
base
lips
elastic body
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JP10019442A
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Inventor
Tokuo Yano
得雄 矢野
Masaaki Takatsu
正明 高津
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 防塵・防水性能の向上、長寿命化 【解決手段】 弾性体２ｇの延在部２ｇ２が基部２ｆ１
の半径方向部分２ｆ１３から屈曲部分２ｆ１２にわたっ
て延在し、基部２ｆ１の半径方向部分２ｆ１３とシール
取付部２ａ１の段壁２ａ１２との間、および、基部２ｆ
１の屈曲部分２ｆ１２とシール取付部２ａ１の円周溝２
ａ１１との間に、それぞれ、弾性体２ｇの延在部２ｇ２
を介した密接部Ａ、Ｂが形成され、基部２ｆ１とシール
取付部２ａ１との固定部分が密接部Ａ、Ｂにおいて隙間
なく閉塞される。弾性体２ｇの各リップ２ｇ１１、２ｇ
１２、２ｇ１３は、それぞれ、シール摺接面２ｂ１との
締め代によって弾性変形して、相互に干渉することな
く、適度の接触圧および接触面積でシール摺接面２ｂ１
に面接触する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受と軸受
箱とをユニット化した軸受ユニットに関し、特に粉塵や
水等がふりかかる環境下でも長寿命が得られる軸受ユニ
ットに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の軸受ユニットは、軸の工作誤差
や取付誤差等によって生じる軸心のくるいを自動的に調
心する機能を有するものであるが、軸受箱の形状によ
り、ピロー形、フランジ形、テークアップ形、プランマ
ー形などの種々の形式がある。その内、ピロー形、フラ
ンジ形等の両端開放形の軸受箱を用いる形式では、軸受
内部への異物侵入（粉塵、水等の侵入）と軸受内部から
のグリース漏れを防止するため、軸受として密封形のも
の（シールを装着した転がり軸受）を使用し、外輪の球
面状外径面と軸受箱の球面座との球面嵌合によって、軸
受の調心動作を可能にしている。
【０００３】図４は、この種の軸受ユニットに組み込ま
れる密封形転がり軸受のシール（例えば実開昭５３−９
５９３８号公報に記載）の周辺部を示している。シール
１０は接触形のもので、外輪１１の端部のシール取付部
１１ａに嵌合固定される基部１０ａ１を有する芯金１０
ａと、この芯金１０ａに一体化され、内輪１２のシール
摺接面１２ａに摺接する３つのリップ１０ｂ１、１０ｂ
２、１０ｂ３を有する弾性体（ゴム体）１０ｂとで構成
される。
【０００４】芯金１０ａの基部１０ａ１は、円周方向の
複数位置でスリット１０ａ５によって切り欠かれてい
る。これは、基部１０ａ１の弾性変形能を高め、シール
取付部１１ａとの嵌合代を大きくとるためである。芯金
１０ａの基部１０ａ１と内径部１０ａ４との間の中間部
分には、円筒部１０ａ２と、円筒部１０ａ２から内径側
に連続した半径方向部１０ａ３とがある。
【０００５】弾性体１０ｂは、芯金１０ａの円筒部１０
ａ２と半径方向部１０ａ３とを主体とする中間部分の内
面に加硫等によって一体成形される。弾性体１０ｂの３
つのリップ１０ｂ１、１０ｂ２、１０ｂ３は、それぞ
れ、内輪１２のシール摺接面１２ａとの締め代によって
弾性変形し、それらの先端部（内径部）がシール摺接面
１２ａに密接して軸受内部を密封する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のシール
構造について、以下の問題点を指摘することができる。 （１）芯金１０ａの基部１０ａ１にスリット１０ａ５が
設けられているので、粉塵や水等の異物がスリット１０
ａ５を介して基部１０ａ１とシール取付部１１ａとの嵌
合部分に侵入することが不可避である。一方、基部１０
ａ１とシール取付部１１ａとの接触は金属同士の接触で
あり、充分な密接性を得ることが困難である。そのた
め、スリット１０ａ５を介して嵌合部分に侵入した異物
が、基部１０ａ１とシール取付溝１１ａとの接触部分の
隙間を通って軸受内部に侵入しやすい。 （２）弾性体１０ｂの各リップの先端部が線接触に近い
状態でシール摺接面１２ａに接触しており、リップ部分
の密接性が充分とは言えない。 （３）リップ部分の密接性を高めるために、シール摺接
面との締め代を大きくすると、摩擦トルクの増大によっ
て軸受トルクの上昇を招き、また、各リップが相互に干
渉を起こして、摺接状態が不安定になる。 （４）以上の理由から、従来の軸受ユニットは防塵・防
水性能が充分ではなく、長寿命化を達成することが困難
であった。
【０００７】本発明は、この種の軸受ユニットの防塵・
防水性能を高め、長寿命化を達成することをその目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、転がり軸受の外輪の端部のシール取付部
に固定される基部を有する芯金と、この芯金に一体化さ
れ、内輪のシール摺接面に摺接する複数のリップを有す
る弾性体とを備えたシールについて、弾性体を芯金の基
部の少なくとも一部分まで延在させ、芯金の基部と外輪
のシール取付部との間に、弾性体の延在部を介した密接
部が形成される構成とした。
【０００９】外輪のシール取付部には、円周溝と段壁と
を有するもの、円周溝のみを有するもの、段壁のみを有
するもの、平坦状のものなど種々の形状のものが含ま
れ、また、芯金の基部の固定手段には、嵌合力による固
定、加締力による固定、嵌合力と加締力との併用による
固定など種々の固定手段が含まれる。弾性体は、ゴム、
樹脂等の弾性材料で形成され、そのリップの数は複数で
あれば特に限定されないが、リップの数を３とするのが
好ましい。
【００１０】シール性をより高めるため、弾性体の複数
のリップを、それらの弾性変形によって、かつ、相互に
干渉することなく、内輪のシール摺接面に面接触させる
構成とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。
【００１２】図１は、ピロー形軸受ユニットを例示して
いる。この軸受ユニットは、内径に球面座１ａを有する
軸受箱１と、軸受箱１の球面座１ａに調心移動自在に嵌
合された密封形の転がり軸受２とで構成される。軸受箱
１の底部両側には一対の取付座１ｂが設けられおり、軸
受ユニットの取付は、軸受箱１の取付座１ｂを取付個所
にボルトで固定することによって行う。
【００１３】転がり軸受２は例えば深溝玉軸受であり、
軸受箱１の球面座１ａに嵌合される球面状外径面２ａ１
を有する外輪２ａと、内輪２ｂと、外輪２ａと内輪２ｂ
との間に介在する複数のボール２ｃと、ボール２ｃを円
周所定間隔に保持する保持器２ｄと、外輪２ａの両端部
に装着された一対のシール２ｅとで構成される。内輪２
ｂは外輪２ａよりも幅広で、その一側は軸受箱１の側部
から突出している。軸の取付は、図１（ｂ）に示すよう
に、軸３を内輪２ｂの内径面に挿通した後、内輪２ｂの
突出した一側のねじ孔に止めねじ４を螺合させて締め込
み、その先端を軸３の外周面に圧接させることによって
行う。止めねじ４として、ボール入り止めねじ（内部に
ボールが組み込まれた構造のもの。止めねじを締め込む
と、ボールが軸の外周面に圧接する。）を用いると、軸
３の取付が容易で、緩み止め防止効果も大きい。
【００１４】図２は、転がり軸受２に装着されるシール
２ｅを示している。シール２ｅは、芯金２ｆと、芯金２
ｆに一体化された弾性体２ｇとで構成される。
【００１５】芯金２ｆは、例えば亜鉛メッキ処理鋼板を
プレス成形したもので、基部２ｆ１と、基部２ｆ１から
内径側に傾斜状に連続した中間部２ｆ２と、中間部２ｆ
２から内径側に鍔状に連続した内径部２ｆ３とを備えて
いる。基部２ｆ１の先端部分２ｆ１１は外側に折り返し
状に屈曲し、曲率をもった屈曲部分２ｆ１２を介して半
径方向部分２ｆ１３と連続している。基部２ｆ１は同図
に示す断面が円周方向に連続した形状で、図４に示すよ
うなスリット（１０ａ５）は備えていない。
【００１６】弾性体２ｇは、例えばニトリルゴム等のゴ
ム材を芯金２ｆに加硫成形したもので、その主部２ｇ１
は芯金２ｆの中間部２ｆ２および内径部２ｆ３の内面に
付着し、主部２ｇ１から外径側に延在部２ｇ２が連続し
て、基部２ｆ１の内面に付着している。この実施形態に
おいて、延在部２ｇ２は基部２ｆ１の屈曲部分２ｆ１２
まで延在している。また、主部２ｇ１の内径側部分は３
つ股状に分岐して、軸受外部側から順に、外側リップ２
ｇ１１、中間リップ２ｇ１２、内側リップ２ｇ１３の３
つのリップを構成している。
【００１７】この実施形態では、同図に示す３つのリッ
プ（２ｇ１１、２ｇ１２、２ｇ１３）の主要寸法を次の
ように設定している。まず、各リップの幅Ｗ（Ｗ１、Ｗ
２、Ｗ３）と長さＬ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）との比（Ｗ／
Ｌ）を０．１５≦（Ｗ／Ｌ）≦０．２５の範囲内に設定
している。これにより、各リップの腰を適度に柔軟にし
て、後述する内輪２ｂのシール摺接面２ｂ１との密接性
を高め、かつ、摺接部分の摩擦トルクを低く押さえるこ
とができる。つぎに、各リップ相互間の間隔Ｄ（Ｄ１、
Ｄ２）と長さＬ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）との比（Ｄ／Ｌ）
を０．３５≦（Ｄ／Ｌ）≦０．５５の範囲内に設定して
いる。これにより、リップ相互間の干渉を防止し、安定
した摺接状態を維持することができる。さらに、外側リ
ップ２ｇ１１の幅Ｗ１を他のリップの幅Ｗ２、Ｗ３より
も僅かに大きくし、かつ、外側リップ２ｇ１１の長さＬ
１を他のリップの長さＬ２、Ｌ３と同寸法若しくはそれ
らよりも僅かに小さくしてある。これにより、外側リッ
プ２ｇ１１の腰を他のリップよりもやや強くして、シー
ル摺接面２ｂ１との密接力を高め、外部からの異物侵入
防止効果を高めることができる。尚、幅Ｗ２とＷ３、長
さＬ２とＬ３、間隔Ｄ１とＤ２は、それぞれ、同寸法に
することができる（Ｗ２＝Ｗ３、Ｌ２＝Ｌ３、Ｄ１＝Ｄ
２）。
【００１８】図３は、上記構成のシール２ｅを転がり軸
受２の端部に装着した状態を示している。シール２ｅの
芯金２ｆの基部２ｆ１は、外輪２ａの端部内径に形成さ
れたシール取付部２ａ１に固定され、シール２ｅの弾性
体２ｇの３つのリップ２ｇ１１、２ｇ１２、２ｇ１３
は、それぞれ、内輪２ｂの端部外径に形成されたシール
摺接面２ｂ１に所定の締め代をもって摺接する。
【００１９】外輪２ａのシール取付部２ａ１は、円周溝
２ａ１１と、円周溝２ａ１１の内部側肩から内径側に連
続した半径方向の段壁２ａ１２とで構成され、芯金２ｆ
の基部２ｆ１は、その屈曲部分２ｆ１２が円周溝２ａ１
１に嵌合され、半径方向部分２ｆ１３が段壁２ａ１２に
密接した状態でシール取付部２ａ１に固定される。この
実施形態では、弾性体２ｇの延在部２ｇ２が基部２ｆ１
の半径方向部分２ｆ１３から屈曲部分２ｆ１２にわたっ
て延在しているので、基部２ｆ１をシール取付部２ａ１
に固定すると、基部２ｆ１の半径方向部分２ｆ１３とシ
ール取付部２ａ１の段壁２ａ１２との間、および、基部
２ｆ１の屈曲部分２ｆ１２とシール取付部２ａ１の円周
溝２ａ１１との間に、それぞれ、弾性体２ｇの延在部２
ｇ２を介した密接部Ａ、Ｂが形成され、基部２ｆ１とシ
ール取付部２ａ１との固定部分が密接部Ａ、Ｂにおいて
隙間なく閉塞される。そのため、上記固定部分から軸受
内部へ異物が侵入しにくい。尚、弾性体２ｇの延在部２
ｇ２は、基部２ｆ１の先端部分２ｆ１１まで延在させて
も良い。逆に、弾性体２ｇの延在部２ｇ２を基部２ｆ１
の半径方向部分２ｆ１３までとし、密接部Ａのみが形成
される構成としても良い。また、基部２ｆ１のシール取
付部２ａ１への固定は、嵌合力によるものでも良いが、
加締を併用するのが良い。その場合、点加締方式を採用
すると、固定状態が安定し、外輪２ａとシール２ｅとの
共回りを効果的に防止することができる。
【００２０】内輪２ｂのシール摺接面２ｂ１は研削加工
等によって滑らかに仕上げられ、弾性体２ｇの各リップ
２ｇ１１、２ｇ１２、２ｇ１３は、それぞれ、シール摺
接面２ｂ１との締め代によって弾性変形して、シール摺
接面２ｂ１に密接する。上述した寸法設定によって、各
リップ２ｇ１１、２ｇ１２、２ｇ１３は、相互に干渉す
ることなく、適度の接触圧および接触面積でシール摺接
面２ｂ１に面接触する。そのため、各リップ２ｇ１１、
２ｇ１２、２ｇ１３のシール摺接面２ｂ１に対する密接
性が良好でかつ安定して、高いシール性が得られ、しか
も、各リップの摺接部分の摩擦トルクが低く、軸受トル
クの上昇も抑制される。
【００２１】尚、本発明は、図１に例示するピロー形軸
受ユニットに限らず、フランジ形、テークアップ形な
ど、密封形の転がり軸受を使用する軸受ユニットに広く
適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以下の効果を有する。
【００２３】（１）シールの芯金の基部と外輪のシール
取付部との間に、弾性体の延在部を介した密接部が形成
されるので、基部とシール取付部との固定部分から軸受
内部へ異物が侵入しにくい。
【００２４】（２）シールの弾性体の複数のリップが、
それらの弾性変形によって、かつ、相互に干渉すること
なく、内輪のシール摺接面に面接触するので、各リップ
のシール摺接面に対する密接性が良好でかつ安定し、高
いシール性が得られる。
【００２５】（３）上記の効果により、この種の軸受ユ
ニット、および軸受ユニット用転がり軸受の防塵・防水
性能が向上し、寿命が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係わる軸受ユニットを示す正面図
（図ａ）、一部縦断面図（図ｂ）である。
【図２】シールの断面図である。
【図３】シールを転がり軸受に装着した状態を示す部分
断面図である。
【図４】従来のシールの装着状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 軸受箱 １ａ 球面座 ２ 転がり軸受 ２ａ 外輪 ２ａ１ シール取付部 ２ｂ 内輪 ２ｃ ボール ２ｄ 保持器 ２ｅ シール ２ｆ 芯金 ２ｆ１ 基部 ２ｇ 弾性体 ２ｇ２ 延在部 ２ｇ１１ リップ ２ｇ１２ リップ ２ｇ１３ リップ Ａ 密接部 Ｂ 密接部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 球面状外径面を有する外輪の両端部にシ
    ールを装着した転がり軸受を、軸受箱の内径の球面座に
    調心移動自在に嵌合した軸受ユニットにおいて、 上記転がり軸受のシールが、外輪の端部のシール取付部
    に固定される基部を有する芯金と、この芯金に一体化さ
    れ、内輪のシール摺接面に摺接する複数のリップを有す
    る弾性体とを備え、 上記弾性体が芯金の基部の少なくとも一部分まで延在
    し、上記芯金の基部と上記外輪のシール取付部との間
    に、上記弾性体の延在部を介した密接部が形成されるこ
    とを特徴とする軸受ユニット。
  2. 【請求項２】 上記弾性体の複数のリップが、それらの
    弾性変形によって、かつ、相互に干渉することなく、上
    記内輪のシール摺接面に面接触することを特徴とする請
    求項１記載の軸受ユニット。
  3. 【請求項３】 上記リップの数が３であることを特徴と
    する請求項１又は２記載の軸受ユニット。
  4. 【請求項４】 軸受箱の球面座に嵌合される球面状外径
    面を有する外輪と、外輪よりも幅広な内輪と、外輪と内
    輪との間に介在する複数の転動体と、転動体を円周所定
    間隔に保持する保持器と、外輪の両端部に装着されたシ
    ールとを備えた軸受ユニット用転がり軸受において、 上記シールが、外輪の端部のシール取付部に固定される
    基部を有する芯金と、この芯金に一体化され、内輪のシ
    ール摺接面に摺接する複数のリップを有する弾性体とを
    備え、 上記弾性体が芯金の基部の少なくとも一部分まで延在
    し、上記芯金の基部と上記外輪のシール取付部との間
    に、上記弾性体の延在部を介した密接部が形成されるこ
    とを特徴とする軸受ユニット用転がり軸受。
  5. 【請求項５】 上記弾性体の複数のリップが、それらの
    弾性変形によって、かつ、相互に干渉することなく、上
    記内輪のシール摺接面に面接触することを特徴とする請
    求項４記載の軸受ユニット用転がり軸受。
  6. 【請求項６】 上記リップの数が３であることを特徴と
    する請求項４又は５記載の軸受ユニット用転がり軸受。
  7. 【請求項７】 軸受箱の球面座に調心移動自在に嵌合さ
    れる軸受ユニット用転がり軸受のシールであって、 外輪の端部のシール取付部に固定される基部を有する芯
    金と、この芯金に一体化され、内輪のシール摺接面に摺
    接する複数のリップを有する弾性体とを備え、 上記弾性体が芯金の基部の少なくとも一部分まで延在
    し、上記芯金の基部を上記外輪のシール取付部に固定し
    た時、両者の間に、上記弾性体の延在部を介した密接部
    が形成されることを特徴とする軸受ユニット用転がり軸
    受のシール。
  8. 【請求項８】 上記弾性体の複数のリップが、それらの
    弾性変形によって、かつ、相互に干渉することなく、上
    記内輪のシール摺接面に面接触することを特徴とする請
    求項７記載の軸受ユニット用転がり軸受のシール。
  9. 【請求項９】 上記リップの数が３であることを特徴と
    する請求項７又は８記載の軸受ユニット用転がり軸受の
    シール。
JP10019442A 1998-01-30 1998-01-30 軸受ユニット Withdrawn JPH11218141A (ja)

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