JPS6350492Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は深溝形玉軸受の密封装置の改良に関
するものである。

（従来の技術及び問題点） 一般に、ころがり軸受が組込まれる各種装置に
おいては、内輪取付用軸と外輪が嵌合するハウジ
ングとは、加工上ミスアライメントが発生しやす
く、このミスアライメントにより、組込まれた軸
受の内・外輪の軸線に相対的な傾きが生じ、この
状態で軸受が回転することがある。また自動車の
アクスルシヤフトにおいては、ころがり軸受が片
持ち状態で取りつけられているため、シヤフトに
荷重がかかるとある程度シヤフトの軸線が傾く
が、この軸線の傾きにより、軸受の内・外輪に相
対的な傾きが発生し、この状態で軸受が回転す
る。

また両端部が自在継手で連結されているシヤフ
トをセンターベアリングで支持するような場合、
自在継手の自由度により、シヤフト回転時、軸受
が角度振れを起こしながら回転する。

尚、ここでいう角度振れとは、例えば内輪回転
の場合であれば、外輪内周面に平行な軸に対して
内輪の回転軸が角度をもつて回転することをい
い、また外輪回転の場合であれば、内輪外周面に
平行な軸に対して外輪の回転軸が角度をもつて回
転することをいう。

このような内・外輪の相対的傾きや軸受の角度
振れが発生する個所に、密封形の深溝形玉軸受を
使用した場合、内・外輪の相対的傾きや角度振れ
により、シール部材のシールリツプの、回転輪の
接触面に対するシメシロが変化し、特に内輪ある
いは外輪の傾き方向のシールリツプ円周上におけ
る相対する２点でのシールリツプの前記シメシロ
の増減が大きくなり、軸受の密封性が低下する。

例えば、第１図および第２図は、従来の深溝形
玉軸受の密封装置の縦断面図の半部を示したもの
であるが、この従来構造における前記密封性の低
下について説明する。

１は外輪、２は内輪、３は内・外輪１，２の軌
道間に挿入して配列されたボールで、４はボール
３を保持する保持器である。５はシール部材で、
その外周部が外輪１の内周端部に形成された周溝
１ａに嵌着されており、シール部材５の内周部に
形成されたシールリツプ５ａが内輪２の外周面２
ａに摺接せられている。

そして、この内輪２の外周面２ａのシールリツ
プ摺接面は、第１図のものにおいては、その断面
形状が図示のごとく軸方向に平行に延びる直線と
され、一方、第２図のものにおいては、その断面
形状が図示のごとく凹円弧２ｂに形成されてい
る。

そこで第１図および第２図に示す如く従来の密
封装置付き玉軸受を、内外輪の相対的傾きや軸受
の角度振れが発生する個所に組込んだ場合、その
傾きや角度振れにより、例えば内輪２が２点鎖線
にて示す位置に傾く。この内外輪の相対的傾き角
度1゜を与えた時の第１図の従来密封装置のシメシ
ロの円周方向分布図を第６図に、第２図の従来密
封装置のシメシロの円周方向分布図を第７図に示
す。

尚、シール部材は外輪の内周両端部に嵌着固定
されているが、両シール部材とも同一のシメシロ
変化を有しているため、第６図および第７図では
便宜上、片側のシール部材について説明する。シ
メシロの変化と分布状態は、第６図および第７図
のシメシロの分布図から明らかである。例えばこ
の第６図では、縦軸の180゜対向位置においては、
シールリツプの一方側が0.53mmのシメシロを発生
しているのに対し、シールリツプの他方側が0.17
mmのシメシロしかなく、第７図では一方側が1.20
mmのシメシロが発生しているのに対し他方側は
0.75mmのシメシロしかなく、いずれも内輪の傾き
方向のシールリツプ円周上における相対する２点
でのシールリツプ５ａのシメシロ変化が大きいこ
とが判る。

従つて、このシメシロ変化が大きいため密封性
低下という問題が生じている。

尚、第１図および第２図においては、外輪が固
定されているとして、内輪を傾けたが内輪および
外輪は相対的な位置関係にあるため、どちらが傾
こうとも、シール部材のシールリツプのシメシロ
に与える影響は同様である。

また従来密封装置において、内・外輪の相対的
傾きや軸受の角度振れによるシール部材５のシー
ルリツプ５ａの最小限必要なシメシロを確保する
ためには、軸受組込前の初期の状態すなわち内・
外輪の相対的傾きが零の状態でのリツプのシメシ
ロをかなり大きくとる必要があるが、このように
すると軸受の摩擦トルクが増大するという欠点を
生じる。

この考案はシメシロ変化を可及的に小さくし、
密封性を高くすると共に、軸受の摩擦トルクを可
及的に小さくすることを目的とするものである。

さらにこの考案は、加工及び使用管理の容易な
密封装置の提供を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） この考案は、一方の軌道輪の内周両側端部また
は外周両端部にシール部材が嵌着固定され、該各
シール部材のシールリツプが他方の軌道輪の端部
外周面または端部内周面に臨んで、軸受内部が密
封される深溝形玉軸受の密封装置において、前記
シール部材のシールリツプが、半径方向に延びる
摺接シールリツプ５ａと、軸方向内方に延びる補
助リツプ５ｂとから構成され、前記摺接シールリ
ツプ５ａは、前記他方の軌道輪の端部外周面また
は端部内周面に形成されたシールリツプ摺接面に
摺接され、前記補助リツプ５ｂは、前記他方の軌
道輪の外周面または内周面との間で微小すきまに
よる密封部を形成し、前記シールリツプ摺接面
は、その断面形状が軸方向に対して傾斜する傾斜
線とされたテーパ面とされ、該テーパ面の断面傾
斜線が、軸受中心を半径中心としかつ前記摺接シ
ールリツプ５ａの先端との接触点を含む仮想円弧
に対して、前記接触点において接する接線である
ことを特徴とするものである。

（実施例） 次に図面に沿つて実施例を説明する。第３図
は、外輪１の内周両端部にシール部材５を嵌着固
定し、各シール部材５の摺接シールリツプ５ａを
内輪２の端部外周面にそれぞれ臨ませて軸受内部
を密封した密封装置を示している。

第３図におけるシール部材のシールリツプは、
シール部材５から半径方向内方に延び、内輪２の
端部外周面２ａに摺接する摺接シールリツプ５ａ
と、シール部材５から軸方向内方に延びる補助リ
ツプ５ｂとで構成されている。補助リツプ５ｂ
は、内輪２の外周面２ａと非接触の状態で軸受内
部に延び、内輪２との間に、微小すきまによる密
封部を形成している。

また、摺接シールリツプ５ａは、内輪２の端部
外周面２ａに形成されたシールリツプ摺接面２ｃ
に摺接され、該シールリツプ摺接面２ｃが、その
断面形状を軸方向に対して傾斜する傾斜線とされ
たテーパ面に形成されている。

該テーパ面の断面形状は、上記摺接シールリツ
プ５ａのシメシロ変化を最小限に抑える観点から
設計されるものである。その基本的条件は、上記
テーパ面の断面傾斜線が、軸受中心Ｏを半径中心
としかつ上記摺接シールリツプ５ａの先端との接
触点を含む仮想円弧に対して、上記接触点におい
て接する接線に一致することである。

すなわち、図示例の場合、シールリツプ摺接面
２ｃの断面傾斜線は、該摺接面２ｃに対する摺接
シールリツプ５ａの先端の接触点から軸受中心Ｏ
までの距離ｒを半径とし、かつ、該軸受中心Ｏを
半径中心とする仮想の凸状円弧に接するととも
に、摺接シールリツプ５ａ先端の接触点を通る接
線の一部から形成している。

なお、第３図の各部品の符号は第１図、第２図
の従来構造の符号と同一とし、以下の第４図およ
び第５図の実施例においても同様とする。

第４図はこの考案の別の実施例であり、内輪２
の外周両端部に形成した周溝２ｄにシール部材５
の内周部を嵌着固定し、シー部材の外周部に形成
した摺接シールリツプ５ａを外輪１の内周面に摺
接させた構造である。

そして、上記摺接シールリツプ５ａが摺接する
外輪１のシールリツプ摺接面１ｂは、その断面傾
斜線が、該摺接面１ｂに対する摺接シールリツプ
５ａの先端の接触点から軸受中心Ｏまでの距離ｒ
を半径とし、かつ、該軸受中心Ｏを半径中心とす
る仮想の凹状円弧に接するとともに、摺接シール
リツプ５ａ先端の接触点を通る接線の一部を形成
している。

さらに第５図はこの考案のさらに別の実施例
で、複列形式の深溝形玉軸受にこの考案の密封装
置を適用したものである。

本例の内輪２，２のシールリツプ摺接面２ｃ，
２ｃは、それぞれ第３図と同様に、その断面傾斜
線が、該摺接面２ｃに対する摺接シールリツプ５
ａの先端の接触点から軸受中心Ｏまでの距離ｒを
半径とし、かつ、該軸受中心を半径中心とする仮
想の凸状円弧に接するとともに、摺接シールリツ
プ５ａ先端の接触点を通る接線の一部を形成して
いる。

なお、上記第４図、第５図で、５ｂは第３図と
同じく前記シール部材５から軸方向に軸受の内部
に向かつて延びる補助リツプで、内輪外周面また
は外輪内周面との間に非接触の状態で微小すきま
による密封部を形成するものである。

上記の第３図乃至第５図の実施例の密封装置の
構造では、内外輪の相対的傾きや、軸受の角度振
れが発生しても、第８図に示す如くシール部材５
の摺接シールリツプ５ａのシメシロの円周方向分
布は、例えば縦軸の180゜対向位置では、摺接シー
ルリツプ５ａの一方側が0.57mmのシメシロに対し
摺接シールリツプ５ａの他方側は0.54mmのシメシ
ロを示しているにすぎないから、殆どシメシロに
変化がないことが判る。

この第８図のシメシロ分布図は、第６図および
第７図の場合と同様、内外輪の相対的傾き1゜を与
えた場合であり、さらに便宜上、軸受両側のシー
ル部材のうち片側のシール部材について説明した
ものである。

（考案の効果） 以上詳述したように、本考案によれば、以下に
列挙するような種々のすぐれた効果が得られる。

(1) 一方の軌道面の内周両側端部または外周両端
部に嵌着固定されたシール部材のシールリツプ
が、半径方向に延びる摺接シールリツプ５ａ
と、軸方向内方に延びる補助リツプ５ｂとから
構成されているから、密封性が高い。

(2) 上記補助リツプ５ｂは、他方の軌道輪の外周
面または内周面との間で微小すきまによる密封
部を形成して、非接触とされているから、軸受
の摩擦トルクを高めることなく、密封効果を可
及的に高めることができる。

(3) 上記摺接シールリツプ５ａが摺接するシール
リツプ摺接面は、その断面形状が軸方向に対し
て傾斜する傾斜線とされたテーパ面とされ、し
かも、該テーパ面の断面傾斜線が、軸受中心を
半径中心としかつ上記摺接シールリツプ５ａの
先端との接触点を含む仮想円弧に対して、上記
接触点において接する接線であるから、内外輪
の相対的傾きや軸受の角度振れに対する上記摺
接シールリツプ５ａのシメシロ変化は最小限に
抑えられる。

したがつて、深溝形玉軸受が組み付けられる
軸とハウジングのミスアライメント、軸の撓み
等により、内外輪の相対的傾きや軸受の角度振
れが生じても、摺接シールリツプ５ａのシメシ
ロ変化は非常に小さく、上記補助リツプ５ｂと
の協働シール作用とも相まつて、常に安定した
密封性能を保つことができる。

(4) 摺接シールリツプ５ａのシメシロ変化が非常
に小さく、また、上記補助リツプ５ｂが存在す
ることもあつて、内外輪の相対的傾きが零の状
態で、該摺接シールリツプ５ａのシメシロを可
及的に小さく設定することができ、この点でも
軸受の摩擦トルクの可及的な低減化を図ること
ができる。

(5) さらに、シールリツプ摺接面が上述したよう
なテーパ面とされているから、軌道輪の大きさ
に対して、シールリツプ摺接面は一定となり、
その断面傾斜角度を、軸受の使用条件における
外輪または内輪の傾き角によつて都度定める必
要がない。

したがつて、軸受の設計・加工および使用上
の管理が画一的に確実、正確になされ、精度向
上が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来軸受の密封
装置の縦断面図の半部、第３図、第４図および第
５図はそれぞれこの考案の実施例の縦断面図、第
６図は第１図の、第７図は第２図の、第８図は第
３図乃至第６図のそれぞれシールリツプのシメシ
ロ分布図である。 １……外輪、２……内輪、１ｂ，２ｃ……摺接
面、５……シール部材、５ａ……摺接シールリツ
プ、５ｂ……補助リツプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一方の軌道輪の内周両側端部または外周両端部
   にシール部材が嵌着固定され、該各シール部材の
   シールリツプが他方の軌道輪の端部外周面または
   端部内周面に臨んで、軸受内部が密封される深溝
   形玉軸受の密封装置において、 前記シール部材のシールリツプが、半径方向に
   延びる摺接シールリツプ５ａと、軸方向内方に延
   びる補助リツプ５ｂとから構成され、 前記摺接シールリツプ５ａは、前記他方の軌道
   輪の端部外周面または端部内周面に形成されたシ
   ールリツプ摺接面に摺接され、 前記補助リツプ５ｂは、前記他方の軌道輪の外
   周面または内周面との間で微小すきまによる密封
   部を形成し、 前記シールリツプ摺接面は、その断面形状が軸
   方向に対して傾斜する傾斜線とされたテーパ面と
   され、 該テーパ面の断面傾斜線が、軸受中心を半径中
   心としかつ前記摺接シールリツプ５ａの先端との
   接触点を含む仮想円弧に対して、前記接触点にお
   いて接する接線であることを特徴とする深溝形玉
   軸受の密封装置。