WO2011027662A1 - 密封型転がり軸受 - Google Patents

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Definitions

  • This invention relates to a sealed type rolling bearing having a function of preventing entry of foreign matter.
  • Sealed rolling bearings have a sealing plate that is press-fitted on both sides of the raceway of one of the inner and outer races facing the inside and outside of the rolling element, and each seal plate is placed on both sides of the raceway of the other raceway.
  • the structure which makes the free end part contact or approach is taken (patent document 1).
  • the sealing plate has a function of preventing the internal lubricant from leaking outside, in addition to the function of preventing the entry of foreign matter from the outside into the bearing.
  • a rubber seal with a cored bar is used for the type of sealing plate in which the free end of the sealing plate is brought into contact with the mating raceway.
  • a metal plate is used in the non-contact type sealing plate.
  • Patent Document 3 a rolling bearing in which the sealing plate is screwed to a cage is known.
  • An object of the invention related to the rolling bearing is to eliminate the possibility of deformation of the sealing plate or the inner and outer rings when the sealing plate is press-fitted into the inner diameter surface of the outer ring or the outer diameter surface of the inner ring.
  • the sealing plate is attached to the bearing retainer by screwing, and the inner and outer peripheral edges of the sealing plate are brought into contact with or close to the outer ring inner diameter surface and the inner ring outer diameter surface.
  • the present invention makes the bearing size compatible with the non-sealed type rolling bearing by reducing the mounting space of the sealing plate in the sealed type rolling bearing to substantially zero, and from the outside of the bearing. It is an object of the present invention to provide a hermetic rolling bearing capable of visually observing the color of a lubricant.
  • the present invention includes an inner ring and an outer ring, a large number of rolling elements interposed between the inner ring raceway and the outer ring raceway, a rolling bearing body including a holder for the rolling element, and the rolling
  • a sealing type rolling bearing comprising an inner ring raceway of a bearing body and a sealing member provided between outer end portions of an outer ring raceway, the sealing member is formed of a transparent plastic sealing plate and attached to the cage Is adopted.
  • the mounting space for the sealing plate is substantially zero on both sides of the raceway grooves of the inner and outer rings, so the bearing size is made the same as that of the non-sealing type.
  • the concentration of the lubricant in contact with the inside of the sealing plate can be visually observed from the outside, an effect of quickly determining the deterioration state of the lubricant is also exhibited.
  • the sealing plate is formed of a single transparent synthetic resin plate, there is an advantage that it is lighter and lower in cost than those using conventional rubber or metal plates.
  • the rolling bearing shown in FIG. 1 is a self-aligning roller bearing.
  • This bearing holds and guides an inner ring 11 and an outer ring 12 that are coaxially arranged inside and outside, a large number of rollers 13 arranged in two rows between the inner and outer races, and the rollers 13 at equal intervals in the circumferential direction.
  • a bearing body is constituted by the cage 14.
  • a sealed self-aligning roller bearing is constituted by the bearing body and a pair of transparent sealing plates 15 attached to the left and right sides of the inner and outer rings 11 and 12.
  • the size of the bearing body excluding the sealing plate 15 is the same as that of a non-sealing self-aligning roller bearing, that is, a self-aligning roller bearing of a type that does not use a sealing plate.
  • an outer ring raceway 16 made of a concave spherical surface centered on the bearing center is formed. Further, inner ring raceways 17, 17 composed of two rows of concave spherical surfaces facing the outer ring raceway 16 are provided on the outer diameter surface of the inner ring 11. A flat portion 18 having a slight width rising from both inner ring raceways 17 and 17 along the spherical surface is formed between the inner peripheral portions of both inner ring raceways 17 and 17.
  • the barrel-shaped rollers 13 each having a spherical surface are interposed.
  • the cage 14 is a squirrel-cage cage made of a steel plate, and as shown in FIGS. 1 and 3, the left cage 14 a disposed on the outer surface of the left inner ring raceway 17 and the right inner ring raceway 17.
  • the right cage 14b disposed on the outer surface of the right and left sides is formed symmetrically.
  • Each of the cages 14a and 14b includes an inner ring 21 and an outer ring 22 that face each other in the axial direction, and a column portion 23 that connects the two in the axial direction.
  • the column portions 23 are spaced apart from each other in the circumferential direction. Many are provided.
  • a rectangular pocket 24 is formed between the pillar portions 23, and one roller 13 is stored and held in each pocket 24.
  • the inner peripheral surface of the outer ring 22 is brought into contact with the inner ring raceway 17 (see FIG. 1). By this contact, the cage 14 becomes an inner ring guide type guided by the inner ring 11.
  • the outer ring 22 is provided so as to be in contact with the inner ring raceway 17, so that the outer ring 22 closes about half between the inner and outer rings 11 and 12. For this reason, in order to seal the bearing, the other half open portion may be closed by the sealing plate 15.
  • the sealing plate 15 of the embodiment is an annular transparent plate made of synthetic resin such as PET, and a closing portion a (see FIG. 2) that closes the open portion is formed along the outer peripheral edge, and an outer ring is formed inside the closing portion.
  • 22 is an annular member in which a reinforcing part c is provided inside the adhesive part b and the adhesive part b.
  • the reinforced portion c is increased in width to increase the strength of the sealing plate 15 and facilitate handling.
  • the sealing plate 15 is attached by bonding the bonding portion b to the outer surface of the outer ring 22.
  • the outer peripheral edge of the closed portion a is positioned with respect to the outer ring raceway 16 in a non-contact state with a slight gap that does not lose the sealing performance.
  • a contact type may be employ
  • the assembly of the inner ring 11, the roller 13 and the cage 14 is aligned in the opposite direction with respect to the outer ring 12 in order to check the inside of the bearing.
  • the roller 13 is deformed to be exposed, that is, so-called “abdomen” is performed.
  • the outer peripheral edge of the sealing plate 15 is on the extension line of the arc of the outer ring raceway 16 (see the one-dot chain line in FIG. 1) or on the outer ring 12 side in the cross section including the axis of the outer ring 12. In this case, since the sealing plate 15 interferes with the outer ring 12, the stomach cannot be laid out.
  • the outer peripheral edge of the sealing plate 15 is predetermined on the axial side from the extension line of the arc of the outer ring raceway 16 in the cross section including the axis of the outer ring 12 (see the one-dot chain line in FIG. 4).
  • the gap “a” By providing the gap “a”, the above-described interference can be avoided and the abdomen can be raised.
  • the gap a By setting the gap a to a minimum size that does not impair sealing, sealing performance can be maintained.
  • the outer surface of the sealing plate 15 is colored along the blocking portion a over the portion corresponding to the bonding portion b or both the bonding portion b and the reinforcing portion c.
  • a sample seal 25 is adhered.
  • Each color sample seal 25 is provided with a rank display such as A, B, C, etc., which indicates the degradation state of the lubricant according to the rank according to the color density of the lubricant.
  • symbol 26 shows the injection hole of a lubricant.
  • the sealed self-aligning roller bearing of the embodiment is as described above, and is used in the same manner as in the prior art, and the relative alignment at the bearing center between the shaft on the inner ring 11 side and the housing on the outer ring 12 side is performed. Allow. Intrusion of foreign matter from the outside is prevented by the closing plate 15 and the outer ring 22 of the retainer 14, and at the same time, leakage of the lubricant is prevented.
  • the lubricant fills the inside of the bearing, and a part of the lubricant comes into contact with the inner surface of the closed portion a of the sealing plate 15.
  • the internal lubricant can be visually observed from the outside through the blocking portion a.
  • the rank of the deterioration state of the lubricant can be determined.
  • this invention can be applied not only to a general roller bearing without self-alignment but also to a rolling bearing such as a ball bearing.

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Abstract

　密封型転がり軸受における密封板の取り付けスペースを実質的にゼロとすることにより、軸受サイズを非密封型の転がり軸受との部品の互換性を可能とし、かつ軸受の外部から潤滑剤の色を目視により観察することができるようにした密封型転がり軸受を提供することを課題とする。　転がり軸受本体と、前記転がり軸受本体の内輪軌道１７と外輪軌道１６の外端部間に設けられた密封部材とからなる密封型転がり軸受において、前記密封部材が透明なプラスチック製の密封板１５により形成され保持器１４に取り付けられた構成を採用した。

Description

密封型転がり軸受
　この発明は、異物の浸入防止機能を備えた密封型転がり軸受に関するものである。
　密封型の転がり軸受は、転動体を挟んで内外に対向した内輪と外輪のいずれか一方の軌道輪の軌道の両側に密封板を圧入固定し、他方の軌道輪の軌道の両側に各密封板の自由端部を接触させるか又は接近させる構成がとられる（特許文献１）。密封板は、軸受内部に外部からの異物の浸入を防止する機能のほかに、内部の潤滑剤が外部に漏出することを防止する機能をも有している。
　密封板の自由端部を相手軌道輪に接触させるタイプの密封板においては、芯金付きのゴムシールが用いられる。また、非接触タイプの密封板においては、金属板が使用される。
　いずれのタイプにおいても、内外輪の軌道の両側に密封板の取り付けスペースが必要となるため、内外輪の幅がその取り付けスペースの分だけ大きくなり、非密封型の通常の転がり軸受（特許文献２）と比べると、軸受サイズが大きくなる。このため、非密封型の転がり軸受との部品の互換性が損なわれ、また重量も大となる問題がある。
　密封板の取り付けスペースを少なくするために、密封板を保持器にねじ止めした転がり軸受が知られている（特許文献３）。この転がり軸受に係る発明は、密封板を外輪の内径面又は内輪の外径面に圧入する際に、密封板又は内外輪が変形するおそれをなくすことを発明の目的としている。そのために、密封板を軸受の保持器にねじ止めにより取り付け、その密封板の内外周縁を外輪内径面及び内輪外径面に接触又は接近させる構成を採っている。
　一方、密封型の転がり軸受においては、内部に封止された潤滑剤が使用期間の経過とともに潤滑機能が劣化するため、定期的な点検や潤滑剤の交換が必要である。その場合の潤滑剤の劣化状況の簡便な判定方法として、潤滑剤の色を目視により観察し、色見本と比べることによって判定する方法がある。
　しかし、特許文献３に開示された密封型転がり軸受をはじめ、その他の従来の密封型転がり軸受においては、その密封板が金属板やゴム等の不透明な材料で形成されているため、軸受の外部から潤滑剤の色を目視により観察することは不可能である。このため、潤滑剤の劣化状況の判定に際しては、軸受を取り外し、さらにこれを分解して内部の潤滑剤の色を観察するという手数を要する問題がある。
実公平７－１２７３６号公報 特開平９－３１７７６０号公報 特開２００７－１９８５４０号公報（図１、図５参照）
　そこで、この発明は、密封型転がり軸受における密封板の取り付けスペースを実質的にゼロとすることにより、軸受サイズを非密封型の転がり軸受との部品の互換性を持たせ、かつ軸受の外部から潤滑剤の色を目視により観察することができるようにした密封型転がり軸受を提供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、内輪と外輪、これらの内輪軌道と外輪軌道の間に介在された多数の転動体、前記転動体の保持器からなる転がり軸受本体と、前記転がり軸受本体の内輪軌道と外輪軌道の外端部間に設けられた密封部材とからなる密封型転がり軸受において、前記密封部材が透明なプラスチック製の密封板により形成され前記保持器に取り付けられた構成を採用したものである。
　前記密封板の一部に潤滑剤の劣化状況を示す色見本シールが接着された構成を採ることもできる。
　この発明によれば、密封板を保持器に取り付けることにより、内外輪の軌道溝の両側に密封板の取り付けスペースが実質的にゼロになるので、軸受サイズを非密封型のものと同一に形成することができ、これにより部品の互換性を有する。これと同時に、前記の密封板の内側に接した潤滑剤の濃度を外部から目視できるので、迅速に潤滑剤の劣化状況を判定できる効果も発揮する。
　さらに、密封板は、１枚の透明合成樹脂板によって形成されるので、従来のゴムや金属板によるものに比べ、軽量かつ低コストである利点もある。
　なお、前記密封板の一部に潤滑剤の劣化状況を示す色見本シールを接着しておくことにより、前記の判定を一層迅速に行うことができる。
実施形態の一部を示す断面図である。 （ａ）は、同上の密封板の一部を示す断面図、（ｂ）は、同じく密封板の一部を示す正面図である。 同上の一部を示す斜視図である。 同上の腹出し状態の一部を示す断面図である。
　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に示した転がり軸受は、自動調心ころ軸受である。この軸受は、同軸状態に内外に配置された内輪１１、外輪１２、これら内外の軌道輪の間に２列に配置された多数のころ１３、前記ころ１３を周方向に等間隔に保持・案内する保持器１４により軸受本体が構成される。
　前記の軸受本体と、その内外輪１１、１２の左右に取り付けられた一対の透明な密封板１５とによって密封型の自動調心ころ軸受が構成される。
　前記の密封板１５を除いた軸受本体のサイズは、非密封型の自動調心ころ軸受、即ち、密封板を使用しない形式の自動調心ころ軸受と同じサイズに形成される。
　前記外輪１２の内径面には、軸受中心に中心をもった凹球面からなる外輪軌道１６が形成される。また、前記の内輪１１の外径面には前記外輪軌道１６に対向した２列の凹球面からなる内輪軌道１７、１７が設けられる。両方の内輪軌道１７、１７の内周部の間に両方の内輪軌道１７、１７からその球面に沿って立ち上がった僅かな幅の平坦部１８が形成される。
　前記の各内輪軌道１７と外輪軌道１６との間に、それぞれ球面を持った樽形のころ１３が介在される。
　保持器１４は、鋼板打ち抜き製のかご形保持器であり、図１及び図３に示したように、左側の内輪軌道１７の外側面に配置される左保持器１４ａと、右側の内輪軌道１７の外側面に配置される右保持器１４ｂが左右対称形に形成されたものである。各保持器１４ａ、１４ｂは、いずれも軸方向に対向した内側環２１と外側環２２及びこれらの間を軸方向に連結する柱部２３とからなり、柱部２３は周方向に一定間隔をおいて多数設けられる。柱部２３相互間に四角形のポケット２４が形成され、各ポケット２４にころ１３が１個ずつ収納保持される。
　前記外側環２２の内周面が内輪軌道１７に接触される（図１参照）。この接触により保持器１４は内輪１１によって案内される内輪案内型となる。
　外側環２２が、内輪軌道１７に接触するように設けられることにより、外側環２２は内外輪１１、１２の間の約半分を閉塞する。このため、この軸受を密封するためには、残りの半分弱の開放部分を前記の密封板１５によって閉塞すればよい。
　実施形態の密封板１５は、ＰＥＴ等の合成樹脂製の環状透明板であり、前記の開放部分を閉塞する閉塞部ａ（図２参照）が外周縁に沿って形成され、その内側に外側環２２に対する接着部ｂ及び接着部ｂの内側に補強部ｃを設けた環状の部材である。補強部ｃは、その分だけ幅を大きくすることにより、密封板１５の強度を高め、取扱い易くしたものである。
　前記密封板１５は、接着部ｂを外側環２２の外側面に接着することにより取り付けられる。閉塞部ａの外周縁は外輪軌道１６に対し、密封性を失わない僅かな隙間をもった非接触状態に位置決めされる。
　なお、閉塞部ａは前記のように、非接触（すきま有）を基本とするが、防塵性及び密封性を高めるため接触タイプを採用する場合がある。
　自動調心ころ軸受においては、図４に示したように、軸受内部の点検等のために、外輪１２に対し、内輪１１、ころ１３及び保持器１４のアセンブリが相対的に反対方向に調心することによってころ１３が露出した状態に変形すること、いわゆる「腹出し」が行われる場合がある。
　図１に示したように、前記密封板１５の外周縁が、前記外輪１２の軸線を含む断面内における外輪軌道１６の円弧の延長線（図１の一点鎖線参照）上又は外輪１２側にある場合は、密封板１５が外輪１２に干渉するため、腹出しを行うことはできない。
　しかし、図４に示したように、密封板１５の外周縁が、前記外輪１２の軸線を含む断面内における外輪軌道１６の円弧の延長線（図４の一点鎖線参照）より軸側に所定の隙間ａを設けることにより、前記の干渉を回避して腹出しが可能となる。前記隙間ａを密封の損なわない最小の大きさに設定することにより、密封性を維持することができる。
　前記の密封板１５の外表面には、図２（ｂ）に示したように、接着部ｂに相当する部分又は接着部ｂと補強部ｃの両方の部分にわたり、閉塞部ａに沿って色見本シール２５が接着されている。各色見本シール２５には、潤滑剤の色の濃度に応じて潤滑剤の劣化状況をランク分けして示すＡ、Ｂ、Ｃなどのランク分け表示が付される。その他、図１において符号２６は潤滑剤の注入穴を示す。
　実施形態の密封型自動調心ころ軸受は以上のようなものであり、従来の場合と同様に使用され、内輪１１側の軸と外輪１２側のハウジングとの軸受中心における相対的な調心を許容する。外部からの異物の浸入に対しては、閉塞板１５と、その保持器１４の外側環２２によって防止され、同時に潤滑剤の漏出も防止される。
　使用中、潤滑剤は軸受内部に充満するので、その一部が密封板１５の閉塞部ａの内面に接触する。潤滑剤の劣化状況を判定する場合は、外部から閉塞部ａを通して内部の潤滑剤を目視することができる。その色と色見本シール２５に表示された潤滑剤の色の濃度を比較対照することにより、潤滑剤の劣化状況のランクを判定することができる。
　なお、以上の実施形態は、自動調心ころ軸受について述べたが、この発明は、自動調心性のない一般のころ軸受のほか、玉軸受等、転がり軸受一般に適用することができる。
１１　内輪
１２　外輪
１３　ころ
１４　保持器
１４ａ　左保持器
１４ｂ　右保持器
１５　密封板
１６　外輪軌道
１７　内輪軌道
１８　平坦部
２１　内側環
２２　外側環
２３　柱部
２４　ポケット
２５　色見本シール
２６　注入穴

Claims (10)

  1. 　内輪と外輪、これらの内輪軌道と外輪軌道の間に介在された多数の転動体、前記転動体の保持器からなる転がり軸受本体と、前記転がり軸受本体の内輪軌道と外輪軌道の外端部間に設けられた密封部材とからなる密封型転がり軸受において、前記密封部材が透明なプラスチック製の密封板により形成され、前記保持器に取り付けられたことを特徴とする密封型転がり軸受。
  2. 　前記転がり軸受本体が、非密封型の転がり軸受と同一サイズをもって構成され、両者の構成部材に互換性があることを特徴とする請求項１に記載の密封型転がり軸受。
  3. 　前記保持器が、軸方向に対向した一対の側環と、これらの側環の間に周方向に一定ピッチで設けられた多数の柱部からなり、各柱部相互間に転動体を収納する多数のポケットが形成されたかご形保持器であり、前記側環が前記内輪に接触することにより当該保持器が内輪案内型となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の密封型転がり軸受。
  4. 　前記密封板が、前記保持器の側環に接合されたことを特徴とする請求項３に記載の密封型転がり軸受。
  5. 　前記密封板が前記保持器の側環と外輪軌道の間の隙間を閉塞することにより、当該側環と密封板の両者の協働によって前記内輪軌道と外輪軌道の間を密封することを特徴とする請求項３又は４に記載の密封型転がり軸受。
  6. 　前記密封板が、外周縁に沿ってその内径側に設けられた閉塞部、前記閉塞部に沿ってその内径側に設けられた接着部、及び前記接着部に沿ってその内径側に設けられた補強部の３つの周方向のゾーンを有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の密封型転がり軸受。
  7. 　前記密封板の一部に潤滑剤の劣化状況を示す色見本シールが接着されたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の密封型転がり軸受。
  8. 　前記色見本シールが、前記密封板の接着部外面に接着されたことを特徴とする請求項７に記載の密封型転がり軸受。
  9. 　前記転がり軸受本体が自動調心ころ軸受により構成され、前記密封板の外周縁が、前記外輪の軸線を含む断面内における外輪軌道の円弧の延長線より軸側にあることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の密封型転がり軸受。
  10. 　前記転がり軸受本体が、自動調心ころ軸受、その他の転がり軸受であることを特徴とする請求項９に記載の密封型転がり軸受。
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