JP2005069404A - Sealed rolling bearing - Google Patents
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Abstract
【課題】 外部からの異物の侵入を確実に防止すると共に、リップの吸着現象の発生がなく、安定した回転トルクが得られ、長寿命の密封型転がり軸受を提供する。
【解決手段】 内周面に外輪軌道面11cが形成された外輪11と、外周面に内輪軌道面12cが形成された内輪12と、前記外輪軌道面11c及び前記内輪軌道面12c間に転動自在に配設された複数の転動体13と、前記転動体13の側方に設けられ、前記外輪11と前記内輪12の一方に形成されたシール溝12aにリップ22cを摺接させて前記外輪11と前記内輪12の他方に装着された密封装置20と、を備えた密封型転がり軸受10であって、前記シール溝12aは、少なくとも前記リップ22cが摺接する摺接面12dにショットピーニング加工が施されている。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a long-life sealed rolling bearing that reliably prevents foreign matter from entering from the outside, does not cause a lip adsorption phenomenon, and has a stable rotational torque.
An outer ring 11 having an outer ring raceway surface 11c formed on an inner peripheral surface, an inner ring 12 having an outer ring raceway surface 12c formed on an outer peripheral surface, and rolling between the outer ring raceway surface 11c and the inner ring raceway surface 12c. A plurality of rolling elements 13 arranged freely, and provided on the side of the rolling element 13, a lip 22 c is slidably contacted with a seal groove 12 a formed in one of the outer ring 11 and the inner ring 12, and the outer ring. 11 and a sealing device 20 mounted on the other of the inner rings 12, wherein the seal groove 12a is subjected to shot peening on at least a sliding contact surface 12d in sliding contact with the lip 22c. It has been subjected.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、密封型転がり軸受に関し、より詳細には、密封装置を備え、水、泥水、砂等の異物と接する条件下で使用されても異物の内部への侵入を防止することができ、自動車等の車両用機械に用いるのに好適な密封型転がり軸受に関する。 The present invention relates to a sealed rolling bearing, and more specifically, includes a sealing device, and can prevent entry of foreign matter into the interior even when used under conditions in contact with foreign matter such as water, muddy water, and sand. The present invention relates to a sealed rolling bearing suitable for use in a vehicle machine such as an automobile.
自動車のエンジンルームには、オルタネータ、エアコン用コンプレッサ等の補機類や、該補機類を駆動するためのプーリ等の回転部材が、転がり軸受に支持されて回転可能に配設されている。エンジン周りに配置される補機類やプーリは、水、泥水、砂等の異物が直接的或いは間接的に接する悪条件下で使用されており、転がり軸受も、これらの異物が侵入し易い条件下で使用されている。このため、転がり軸受内部に異物が侵入すると、内部に封入されたグリースを変質させたり、或いは異物が転動体と軌道面との間に噛み込まれて潤滑状態が悪化して、軸受性能を低下させたり、軸受寿命を低下させる場合がある。 In an automobile engine room, auxiliary members such as an alternator and an air conditioner compressor, and rotating members such as pulleys for driving the auxiliary devices are rotatably supported by rolling bearings. Auxiliary machinery and pulleys placed around the engine are used under adverse conditions where foreign matter such as water, muddy water, sand, etc. are in direct or indirect contact. Used below. For this reason, if foreign matter enters the inside of the rolling bearing, the grease enclosed inside is altered, or the foreign matter is caught between the rolling elements and the raceway surface, and the lubrication state deteriorates, reducing the bearing performance. Or reduce the bearing life.
上述したような環境で使用される転がり軸受としては、両側面に密封装置を配置し、内部にグリース等の潤滑剤を封入して、外部からの異物の侵入を防止するようにした密封型転がり軸受が用いられている。
また、近年、自動車の軽量化、コンパクト化に伴ってエンジンルーム内の空間が制約され、設置される機器類の軽量化、コンパクト化が強く要求されている。従って、転がり軸受の防塵、防水のためのメカニカルシール、ラビリンスシール、カバー等の設置が困難となり、密封装置は、従来以上の防塵性、防水性が求められている。
As a rolling bearing used in the above-mentioned environment, a sealing type rolling device is provided with sealing devices on both sides, and a lubricant such as grease is sealed inside to prevent the entry of foreign matter from the outside. A bearing is used.
In recent years, the space in the engine room has been restricted with the reduction in weight and compactness of automobiles, and there has been a strong demand for weight reduction and compactness of installed devices. Therefore, it becomes difficult to install a mechanical seal, a labyrinth seal, a cover, and the like for dust-proofing and waterproofing of the rolling bearing, and the sealing device is required to have dust-proofing and waterproofing properties higher than those of conventional ones.
防塵性および防水性を向上させるために、密封装置のリップとシール溝との接触面積を増大させたり、リップの接触圧力(緊迫力)を増大させたりすることが一般に行われている。しかし、リップとシール溝との接触面積を増大させると、転がり軸受の回転に伴ってリップとシール溝との摩擦熱が増大したり、或いは、外部からの熱伝導によって転がり軸受の温度が上昇し、その後、転がり軸受が冷却されると転がり軸受内の圧力が負圧となる。このため、密封装置のリップがシール溝に強固に密着して軸受トルクが著しく上昇する、いわゆる吸着現象が発生する可能性があった。 In order to improve dustproofness and waterproofness, it is common practice to increase the contact area between the lip and the seal groove of the sealing device or increase the contact pressure (stressing force) of the lip. However, if the contact area between the lip and the seal groove is increased, the frictional heat between the lip and the seal groove increases as the rolling bearing rotates, or the temperature of the rolling bearing increases due to heat conduction from the outside. Thereafter, when the rolling bearing is cooled, the pressure in the rolling bearing becomes negative. For this reason, there is a possibility that a so-called adsorption phenomenon occurs in which the lip of the sealing device is firmly attached to the seal groove and the bearing torque is remarkably increased.
吸着現象を防止するようにした従来の密封型転がり軸受としては、図3に示されるように、接触シールの内径側又は外径側に空気孔を一箇所若しくは複数箇所設けて密封型転がり軸受内外の圧力バランスを均一に保つようにした密封型転がり軸受1が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 As shown in FIG. 3, the conventional sealed type rolling bearing that prevents the adsorption phenomenon is provided with one or more air holes on the inner diameter side or outer diameter side of the contact seal, and inside and outside the sealed type rolling bearing. A sealed-type rolling bearing 1 is disclosed in which the pressure balance is kept uniform (see, for example, Patent Document 1).
従来の密封型転がり軸受1は、接触シール2を具備し、シール外径側(頭部)2aが外輪3のシール溝3aに装着されると共に、内輪4のシール溝4aにシールリップ2bが軸方向から接触して摺接し、軸受の密封性を図っている。
A conventional sealed type rolling bearing 1 includes a
接触シール2には、頭部2aの外径面に軸方向に凹設された外径面空気孔5aと、頭部2aの内面に半径方向に凹設された内面空気孔5bとからなる空気孔5が形成されている。密封型転がり軸受1の内外の圧力バランスが崩れた場合、接触シール2に設けられた空気孔5を通して軸受内外の圧力調整を行って、圧力バランスを均一に保ち、接触シール2の吸着現象を防止するようになっている。
しかしながら、特許文献1の密封型転がり軸受1では、水、泥水、砂等の異物が直接的、或いは間接的に接する厳しい条件下で用いられる車両用密封型転がり軸受等の場合、空気孔5から異物、特に水、泥水等の液状異物が密封型転がり軸受1の内部に侵入することがあり、軸受寿命を低下させる問題があった。 However, in the sealed rolling bearing 1 of Patent Document 1, in the case of a sealed rolling bearing for a vehicle that is used under severe conditions in which foreign matters such as water, muddy water, and sand are in direct or indirect contact with each other, There is a problem that foreign matters, particularly liquid foreign matters such as water and muddy water, may enter the sealed rolling bearing 1 and reduce the bearing life.
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部からの異物の侵入を確実に防止すると共に、リップの吸着現象の発生がなく、安定した回転トルクが得られ、長寿命の密封型転がり軸受を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to reliably prevent the entry of foreign matter from the outside, without the occurrence of a lip adsorption phenomenon, and to obtain a stable rotational torque, The object is to provide a long-life sealed rolling bearing.
本発明は、以下の構成によって達成される。
(1) 内周面に外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に内輪軌道面が形成された内輪と、前記外輪軌道面及び前記内輪軌道面間に転動自在に配設された複数の転動体と、前記転動体の側方に設けられ、前記外輪と前記内輪の一方に形成されたシール溝にリップを摺接させて前記外輪と前記内輪の他方に装着された密封装置と、を備えた密封型転がり軸受であって、
前記シール溝は、少なくとも前記リップが摺接する摺接面にショットピーニング加工が施されていることを特徴とする密封型転がり軸受。
(2) 前記ショットピーニング加工は、精密ショットピーニング加工であることを特徴とする(1)に記載の密封型転がり軸受。
The present invention is achieved by the following configurations.
(1) An outer ring having an outer ring raceway surface formed on the inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface formed on the outer peripheral surface, and a plurality of rolls disposed between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface in a freely rotatable manner. A rolling device, and a sealing device that is provided on a side of the rolling member and is attached to the other of the outer ring and the inner ring by sliding a lip in a seal groove formed on one of the outer ring and the inner ring, A hermetic rolling bearing with
The seal-type rolling bearing according to claim 1, wherein the seal groove is subjected to shot peening on at least a sliding contact surface with which the lip slides.
(2) The hermetic rolling bearing according to (1), wherein the shot peening process is a precision shot peening process.
本発明の密封型転がり軸受によれば、シール溝の少なくとも密封装置のリップが摺接する摺接面にショットピーニング加工を施したので、摺接面は凹凸が均一に分散した表面組織(テクスチャ)に形成される。また、適度の大きさの凹部には潤滑剤が保持され、流体膜を形成させることができる。これによって、摺接面とリップとの間は流体シールされ、密封性が確保されて外部からの異物の侵入を確実に防止すると共に、密封型転がり軸受の潤滑状況を長期間に亘って良好に維持して軸受寿命の長期化を図ることができる。また、温度変化などによって密封型転がり軸受内部の圧力が負圧となり、リップがシール溝の摺接面に強く押圧されても、シール溝とリップとの摩擦力を低減させることができ、リップの吸着現象の発生を阻止することができる。これにより、密封型転がり軸受の回転トルクの増大を防止することができる。 According to the sealed rolling bearing of the present invention, since the shot contact peening is performed on the sliding contact surface where at least the lip of the sealing device of the sealing groove is in sliding contact, the sliding contact surface has a surface texture (texture) in which unevenness is uniformly dispersed. It is formed. Moreover, the lubricant is held in the recesses of an appropriate size, and a fluid film can be formed. As a result, the sliding surface and the lip are fluid-sealed to ensure sealing performance and to prevent the entry of foreign matter from the outside, and to improve the lubrication of the sealed rolling bearing over a long period of time. It can be maintained and the life of the bearing can be extended. In addition, even if the pressure inside the sealed rolling bearing becomes negative due to temperature change and the lip is strongly pressed against the sliding surface of the seal groove, the frictional force between the seal groove and the lip can be reduced. Occurrence of the adsorption phenomenon can be prevented. Thereby, increase of the rotational torque of a sealed rolling bearing can be prevented.
さらに、シール溝の摺接面に精密ショットピーニング加工が施されているので、小型の密封型転がり軸受、即ち、寸法が小さく加工し難いシール溝の全面に、凹凸を均一に形成することができ、吸着現象を有効に阻止することができる。また、旋削工程におけるバリや旋削目、熱処理工程におけるスケールや溶着物等を除去することができ、シールリップとの接触状態を改善することができる。 In addition, since the sliding contact surface of the seal groove is precision shot peened, unevenness can be formed uniformly on the entire surface of a small sealed rolling bearing, that is, a seal groove that is difficult to process due to its small size. The adsorption phenomenon can be effectively prevented. Further, burrs and turning marks in the turning process, scales and welded materials in the heat treatment process can be removed, and the contact state with the seal lip can be improved.
以下、本発明の一実施形態に係る密封型転がり軸受を図面に参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る密封型転がり軸受の要部縦断面図である。図1に示すように、密封型転がり軸受10は、外輪11と、内輪12と、転動体である複数の玉13と、保持器14及び密封装置20とを備えた深溝玉軸受である。
Hereinafter, a sealed rolling bearing according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part of a sealed rolling bearing according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the sealed rolling
外輪11は、内周面11bに外輪軌道面11cが形成されると共に、側端部にシール固定溝11aが設けられている。内輪12は、外周面12bに内輪軌道面12cが形成されると共に、側端部にシール溝12aが設けられている。複数の玉13は、保持器14によって周方向に所定の間隔で保持され、外輪軌道面11c及び内輪軌道面12c間に転動自在に配設されている。
The
密封装置20は、金属、合成樹脂等の剛性の高い板状材料がリング状に形成されたリング状芯金21に、ゴム、合成樹脂等の弾性を有する弾性体22が円環状に一体成形されて固着されており、弾性体22の機械的強度がリング状芯金21によって補強されている。密封装置20の外周縁には、リング状芯金21の外径部21aを弾性体22で包み込んだ固定部22aが形成されており、外輪11に設けられたシール固定溝11a内に圧入・固定される。
In the
また、リング状芯金21の内周側には、弾性体22が内周方向に延設されて円環状の首部22bが形成されている。首部22bの内周端には、密封型転がり軸受10の軸方向内側に分岐した本発明のリップである第1リップ22cと軸方向外側に分岐した第2リップ22dが形成されており、首部22bが根元部から屈曲することによって、第1リップ22cと第2リップ22dとは連動して変位するようになっている。
Further, on the inner peripheral side of the ring-shaped
第1リップ22cは、固定部22aがシール固定溝11aに圧入・固定されると、首部22bを根元部から軸方向外側に屈曲させながら、シール溝12aの側壁12dに所定の接触圧力(緊迫力)で接触し、摺接する。また、第2リップ22dは、首部22bが根元部から軸方向外側に屈曲することにより、シール溝12aの口元部外径面12eとの間に僅かなクリアランスC1を形成して対向配置され、第2リップ22dとシール溝12aの口元部外径面12eとでラビリンスパッキンを構成して密封作用を行う。なお、第2リップ22dは、口元部外径面12eと軽く接触するようにしてもよい。
When the
更に、首部22bの根元部からは、密封型転がり軸受10の軸方向内側に向かって第3リップ22eが分岐して形成されている。第3リップ22eは、首部22bの根元部から分岐し、第1リップ22c及び第2リップ22dから独立して形成されているので、首部22bの屈曲に影響されることが少なく、第1リップ22c及び第2リップ22dが変位しても殆ど変位することはない。第3リップ22eは、内輪12の外周面12bとの間に僅かなクリアランスC2が形成されて対向配置され、ラビリンスパッキンを構成するようになっている。
Further, a
シール溝12aの表面は、ショットピーニング加工が施されており、円周方向および軸方向に適度の大きさの凹凸が均一に分散した表面構成(テクスチャ)を有する。微視的には、シール溝12aの表面は、リップとの接触面を構成する凸部と、油だまりとして作用し、潤滑材を貯留して流体膜を構成する凹部とが、円周方向及び軸方向に均一に分散される。これにより、軸方向に正逆の2つの流れを形成して潤滑材を還流させることができ、シール溝12aの表面と密封装置20は、適当な厚さの油膜を介してシールする、即ち、流体シールを構成し、密封性を確保している。
特に、凹部は油だまりとして作用するため、流体膜が発生しやすく、リップとシール溝12aの摺接面との摩擦が減少し、軸受トルクの増加を抑制することができる。
The surface of the
In particular, since the concave portion acts as a pool of oil, a fluid film is easily generated, friction between the lip and the sliding contact surface of the
なお、ショットピーニング加工は、少なくとも密封装置20の第1リップ22cが摺接する摺接面であるシール溝12aの側壁12dに施されていればよいが、シール溝12aの全体に施すようにしてもよい。
The shot peening process may be performed at least on the
ショットピーニングの加工条件は、加工の対象となる軸受サイズ、特にシール溝12aの寸法、形状等によって適宜の条件を採用することができる。特に、カーエアコン用コンプレッサの電磁クラッチ用転がり軸受や、オルタネータ、アイドラプーリ等に用いられる転がり軸受では、シール溝12aが小さいので精密ショットピーニング加工を施すのが好ましく、例えば、WPC(Wonder Process Craft)処理(株式会社不二製作所および株式会社不二機販から提供されるショットピーニング加工処理)が好適に用いられる。
As the processing conditions for shot peening, appropriate conditions can be adopted depending on the bearing size to be processed, particularly the dimensions and shape of the
本発明の密封型転がり軸受10は、図1に示すように、両側端が密封装置20によって密封されており、軸受空間に封入されたグリース(不図示)が玉13と外輪軌道面11cおよび内輪軌道面12cとの潤滑を行う。第1リップ22cは、首部22bが根元部から軸方向外側に屈曲されてシール溝12aの側壁12dに適宜の接触圧力で接触し、密封型転がり軸受10をシールしている。
As shown in FIG. 1, the sealed rolling
第2リップ22dは、口元部外径面12eと僅かなクリアランスC1で対向配置され、ラビリンスパッキンとして作用して、主に密封型転がり軸受10の外部からの異物侵入を防止する。第2リップ22dは、首部22bが屈曲することによって第1リップ22cと連動して変位するようになっており、例えば、第1リップ22cが摩耗したり、シール溝12aの側壁12dへの緊迫力が低減すると、図1において、首部22bが根元部を中心として時計方向に回動変位する。この回動変位は、首部22bの弾性力に基づく。これによって、第1リップ22cはシール溝12aの側壁12dに接触し、或いは緊迫力を強め、また、第2リップ22dは口元部外径面12eに接近する方向に変位してクリアランスC1を狭め、封止機能が維持される。
The
第3リップ22eは、内輪12の外周面12bとクリアランスC2で対向配置され、ラビリンスパッキンとして作用し、主に、封入されたグリースが外部へ漏洩するのを防止する。第3リップ22eは、首部22bの根元部から分岐し、第1リップ22c及び第2リップ22dから独立して形成されているので、例えば、第1リップ22cが摩耗したり、シール溝12aの側壁12dへの緊迫力が低減して首部22bが根元部を中心として回動変位しても、その影響を殆ど受けることはない。即ち、第3リップ22eと内輪12の外周面12bとのクリアランスC2は変化しない。従って、安定してグリースの外部への漏洩を防止する。
The
尚、第3リップ22eを非接触としたので、回転トルクの増大を避けることができ、更に、封入されたグリースの基油を極少量、クリアランスC2を通過させて第1リップ22cとシール溝12aの側壁12dとの摺接面に供給し、潤滑させる。摺接面に供給されたグリースの基油は、ショットピーング加工によってシール溝12aの側壁12dに形成された凹部に貯留されて、流体膜(油膜)を形成する。即ち、側壁12dと第1リップ22cとの摺接面は、油膜によって潤滑されると共に、流体シールされるので外部からの異物の侵入が阻止される。
Since the
また、側壁12dと第1リップ22cとの摩擦熱や外部からの熱伝導によって密封型転がり軸受10の温度が上昇した後、冷却されると、密封型転がり軸受10内部の圧力が負圧となって第1リップ22cが側壁12dに強く押圧されるが、側壁12dと第1リップ22cとの摺接面は油膜によって潤滑されているので、摩擦抵抗は極めて小さく、また回転トルクが増大することもない。
Further, when the temperature of the sealed rolling
本実施形態に係る密封型転がり軸受によれば、シール溝の少なくとも密封装置のリップが摺接する摺接面にショットピーニング加工を施したので、摺接面は凹凸が均一に分散した表面組織(テクスチャ)に形成される。また、適度の大きさの凹部には潤滑剤が保持され、流体膜を形成させることができる。これによって、摺接面とリップとの間は流体シールされ、密封性が確保されて外部からの異物の侵入を確実に防止すると共に、密封型転がり軸受の潤滑状況を長期間に亘って良好に維持して軸受寿命の長期化を図ることができる。また、温度変化などによって密封型転がり軸受内部の圧力が負圧となり、リップがシール溝の摺接面に強く押圧されても、シール溝とリップとの摩擦力を低減させることができ、リップの吸着現象の発生を阻止することができる。これにより、密封型転がり軸受の回転トルクの増大を防止することができる。 According to the sealed rolling bearing according to the present embodiment, since the shot contact peening is performed on the sliding contact surface where at least the lip of the sealing device of the sealing groove is in sliding contact, the surface structure (texture is uniformly distributed on the sliding contact surface. ). Moreover, the lubricant is held in the recesses of an appropriate size, and a fluid film can be formed. As a result, the sliding surface and the lip are fluid-sealed to ensure sealing performance and to prevent the entry of foreign matter from the outside, and to improve the lubrication of the sealed rolling bearing over a long period of time. It can be maintained and the life of the bearing can be extended. In addition, even if the pressure inside the sealed rolling bearing becomes negative due to temperature change and the lip is strongly pressed against the sliding surface of the seal groove, the frictional force between the seal groove and the lip can be reduced. Occurrence of the adsorption phenomenon can be prevented. Thereby, increase of the rotational torque of a sealed rolling bearing can be prevented.
また、本発明に係る密封型転がり軸受によれば、シール溝の摺接面に精密ショットピーニング加工が施されているので、小型の密封型転がり軸受、即ち、寸法が小さく加工し難いシール溝の全面に、凹凸を均一に形成することができ、吸着現象を有効に阻止することができる。更に、精密ショットピーニング加工により、旋削加工時にシール溝12aに付着したバリ、旋削目、或いは熱処理工程において付着したスケール、溶着物等を除去して表面を清浄化することができ、第1リップ22cと側壁12dとの接触状態が改善することができる。
Further, according to the sealed rolling bearing according to the present invention, since the slide contact surface of the seal groove is subjected to precision shot peening, a small-sized sealed rolling bearing, that is, a seal groove having a small size and difficult to process. Unevenness can be uniformly formed on the entire surface, and the adsorption phenomenon can be effectively prevented. Further, the surface can be cleaned by precision shot peening to remove burrs, turning marks, or scales, welds, etc. adhering to the
次に、ショットピーニングが施された本発明の密封型転がり軸受に係る実施例と、ショットピーニングが施されていない比較例とを用いて、密封性、吸着現象の有無を確認した。 Next, the sealability and the presence / absence of an adsorption phenomenon were confirmed using an example according to the sealed rolling bearing of the present invention that was shot peened and a comparative example that was not shot peened.
試験に供した密封型転がり軸受は、実施例及び比較例ともに、防塵・防水性の要求が厳しいエンジン補機である、カーエアコン用コンプレッサの電磁クラッチ用複列アンギュラ玉軸受が使用された。なお、アンギュラ玉軸受のサイズは、内径35mm、外径52mm、幅20mmとした。実施例に用いた密封型転がり軸受のシール溝には、全面に下記条件で精密ショットピーニング加工(WPC処理)が施された。一方、比較例に用いた密封型転がり軸受のシール溝にはショットピーニング加工が施されず、従来のままとした。 As the sealed rolling bearings used for the tests, double-row angular contact ball bearings for electromagnetic clutches of compressors for car air conditioners, which are engine auxiliary machines with strict requirements for dustproofing and waterproofing, were used in both Examples and Comparative Examples. The size of the angular ball bearing was set to an inner diameter of 35 mm, an outer diameter of 52 mm, and a width of 20 mm. A precision shot peening process (WPC process) was performed on the entire surface of the seal groove of the sealed rolling bearing used in the examples under the following conditions. On the other hand, shot peening was not performed on the seal groove of the sealed type rolling bearing used in the comparative example, and the conventional method was left as it was.
<精密ショットピーニング加工条件>
研磨材
材質 :SiO2
硬度 :Hv900
平均粒径:45μm
噴射圧力 :0.4MPa
噴射距離 :70mm
噴射時間 :20秒
<Precision shot peening processing conditions>
Abrasive
Material: SiO 2
Hardness: Hv900
Average particle size: 45 μm
Injection pressure: 0.4 MPa
Injection distance: 70mm
Injection time: 20 seconds
実施例および比較例の密封型転がり軸受は共に、密封性を確認するために転がり軸受を水中に埋没させて回転する水没試験を実施し、吸着現象の有無については水没試験前後の軸受起動トルクの変化を確認することによって行った。水没試験の試験条件、判定方法は以下のとおりである。 Both the sealed rolling bearings of the example and the comparative example are subjected to a submergence test in which the rolling bearing is submerged in water to check the sealing performance, and the presence or absence of the adsorption phenomenon is determined by the bearing starting torque before and after the submergence test. This was done by confirming the change. The test conditions and judgment method of the submergence test are as follows.
<試験条件>
回転数(外輪回転) :3000rpm
ベルト荷重(ラジアル荷重):200N
水没状態 :軸受中心を水面下100mmに位置させる(完全水没状態)
水温 :制御せず
試験時間 :2時間
<Test conditions>
Rotation speed (outer ring rotation): 3000rpm
Belt load (radial load): 200N
Submerged state: Position the bearing center 100mm below the water surface (complete submerged state)
Water temperature: Not controlled Test time: 2 hours
<判定方法>
1.密封性 :”試験後の軸受重量−試験前の軸受重量”を求め、重量増加を試験による水の侵入量として判定した。
2.吸着現象の有無:試験前後における軸受起動トルクを測定して判定した。
<Judgment method>
1. Sealability: “Bearing weight after test−Bearing weight before test” was determined, and the increase in weight was determined as the amount of water intrusion by the test.
2. Presence or absence of adsorption phenomenon: Judgment was made by measuring the bearing starting torque before and after the test.
上記試験条件で水没試験を実施した結果、密封性については、実施例及び比較例、いずれの密封型転がり軸受とも、水の侵入量)は100mg以下であり、双方に差異は認められなかった。 As a result of conducting the submergence test under the above test conditions, the sealing performance was 100 mg or less in water penetration amount in both the Example, the Comparative Example, and any of the sealed rolling bearings, and no difference was observed between the two.
一方、吸着現象の有無については、試験前における比較例(従来品)の密封型転がり軸受の起動トルクを基準(1.0)として、水没試験前後における各軸受起動トルクを無次元化した図2に示される。図2に示すように、比較例の密封型転がり軸受の起動トルクは、水没試験後、略2.2に達し、吸着現象が強く発生していることが分かる。これに対して、シール溝にショットピーニング加工を施した実施例の密封型転がり軸受の起動トルクは、水没試験前で略0.6と小さい値を示し、リップの摩擦抵抗が小さいことが分かる。また、水没試験後においても、略1.3とリップの吸着現象の発生は軽度であり、比較例の密封型転がり軸受の略1/2程度の起動トルクとなっている。 On the other hand, regarding the presence or absence of the adsorption phenomenon, each bearing starting torque before and after the submergence test is made dimensionless with reference to the starting torque of the sealed rolling bearing of the comparative example (conventional product) before the test as a reference (1.0). Shown in As shown in FIG. 2, the starting torque of the sealed type rolling bearing of the comparative example reaches approximately 2.2 after the submergence test, and it can be seen that the adsorption phenomenon is strongly generated. On the other hand, the starting torque of the sealed type rolling bearing of the example in which the shot groove is subjected to shot peening processing shows a small value of approximately 0.6 before the submergence test, and it can be seen that the friction resistance of the lip is small. Further, even after the submergence test, the occurrence of the lip adsorption phenomenon is about 1.3, which is slight, and the starting torque is about ½ that of the sealed rolling bearing of the comparative example.
以上の試験結果から、本発明の密封型転がり軸受は、密封性を保つと共に、吸着現象の防止に対して有効であることが実証された。 From the above test results, it was proved that the sealed rolling bearing of the present invention is effective for preventing the adsorption phenomenon while maintaining the sealing performance.
尚、本発明は、前述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本実施形態では、密封装置は芯金を有するものとしたが、本発明はこれに限定されず、芯金を用いずに弾性体だけで構成されたものであってもよい。また、3個のリップを有する密封装置として説明したが、リップの数は3個に限定されず、1個のリップを有する密封装置であってもよく、密封装置の構成は従来のものも含めて任意である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and can be appropriately modified and improved.
In the present embodiment, the sealing device has a cored bar. However, the present invention is not limited to this, and may be configured only by an elastic body without using the cored bar. Further, although the sealing device having three lips has been described, the number of lips is not limited to three, and a sealing device having one lip may be used. Is optional.
本実施形態では、密封装置が用いられる転がり軸受は深溝玉軸受として説明したが、これに限定されるものではなく、実施例で用いられたアンギュラ玉軸受や各種ころ軸受等の他の形式の転がり軸受においても適用することができ、同様の効果を得ることができる。また、内輪に形成されたシール溝にリップを摺接させる内輪摺接タイプの密封型転がり軸受を一例に説明したが、外輪に形成されたシール溝に密封装置のリップを摺接させた外輪摺接タイプの密封型転がり軸受であってもよい。 In the present embodiment, the rolling bearing in which the sealing device is used has been described as a deep groove ball bearing. However, the present invention is not limited to this, and other types of rolling bearings such as angular ball bearings and various roller bearings used in the examples are used. The present invention can also be applied to a bearing, and the same effect can be obtained. In addition, an inner ring sliding contact type rolling roller bearing in which a lip is slidably contacted with a seal groove formed in the inner ring has been described as an example, but an outer ring slide in which a lip of a sealing device is slidably contacted with a seal groove formed in an outer ring. It may be a contact-type sealed rolling bearing.
更に、シール溝に施すショットピーニング処理は、精密ショットピーニング処理に限定されるものではなく、他の条件でのショットピーニング処理であってもよい。例えば、特開2000−161371号公報に示されるように、シール溝の摺接面に錫(Sn)等の母相を成す金属の粒体と、二硫化モリブデン(MoS2)、二硫化タングステン(WS2)、チッ化ホウ素(BN)、フッ素樹脂(例えば、PTFE)等の固体潤滑剤の粒体とを混合して成る粒体を噴射して、母相中に固体潤滑剤が分散された被膜を形成させることも可能である。 Furthermore, the shot peening process applied to the seal groove is not limited to the precision shot peening process, and may be a shot peening process under other conditions. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-161371, metal particles forming a parent phase such as tin (Sn) on a sliding surface of a seal groove, molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide ( WS 2 ), boron nitride (BN), particles of solid lubricant such as fluororesin (for example, PTFE) were mixed, and the solid lubricant was dispersed in the matrix. It is also possible to form a film.
10 密封型転がり軸受
11 外輪
11b 内周面
11c 外輪軌道面
12 内輪
12a シール溝
12b 外周面
12c 内輪軌道面
12d 側壁(摺接面)
13 玉(転動体)
20 密封装置
22c 第1リップ(リップ)
DESCRIPTION OF
13 balls (rolling elements)
20
Claims (2)
前記シール溝は、少なくとも前記リップが摺接する摺接面にショットピーニング加工が施されていることを特徴とする密封型転がり軸受。 An outer ring having an outer ring raceway surface formed on an inner peripheral surface, an inner ring having an outer ring raceway surface formed on an outer peripheral surface, and a plurality of rolling elements arranged to roll between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface And a sealing device mounted on the other of the outer ring and the inner ring with a lip slidably brought into contact with a seal groove formed on one of the outer ring and the inner ring. Sealed rolling bearings,
The seal-type rolling bearing according to claim 1, wherein the seal groove is subjected to shot peening on at least a sliding contact surface with which the lip slides.
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