JP2011158031A - 針状ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材の固定部分の耐圧性や耐水性を向上させることができる針状ころ軸受を提供する。
【解決手段】針状ころ軸受は、外輪と、外輪の内周面に沿うように配置された複数の針状ころと、外輪の内周端面に針状ころと軸方向に並んで配置され環状の弾性体製シールのみからなるシール部材6とを備えており、弾性体製シールは、本体部10と、シール用リップ13,14を有する内径部11と、外輪3に固定されている外径部12とを有している。弾性体製シールの外径部12は、弾性曲げ変形して外輪に密着している固定用リップ17,18を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、針状ころ軸受に関する。

針状ころ軸受として、外輪と、外輪の内周面に沿うように配置された複数の針状ころと、外輪の内周端面に針状ころと軸方向に並んで配置され環状の弾性体製シールのみからなるシール部材とを備えており、弾性体製シールは、本体部と、シール用リップを有する内径部と、外輪に固定されている外径部とを有しているものが知られている。
特開２００５―６９３３７号公報

上記の針状ころ軸受において、シール部材を弾性体製シールのみからなる芯金無しのものとすることのコスト低減効果は非常に大きいが、固定部分の剛性が低下することから、この部分での耐圧性や耐水性が芯金有りのものに比べると不利になっている。特許文献１のものでは、外径部と内径部との間に環状の凹部を設けることで、弾性体製シールを外輪に効果的に保持させるようになっているが、より一層の耐圧性や耐水性の向上が望まれている。

この発明は、シール部材の固定部分の耐圧性や耐水性を向上させることができる針状ころ軸受を提供することにある。

請求項１による針状ころ軸受は、外輪と、外輪の内周面に沿うように配置された複数の針状ころと、外輪の内周端面に針状ころと軸方向に並んで配置され環状の弾性体製シールのみからなるシール部材とを備えており、弾性体製シールは、本体部と、シール用リップを有する内径部と、外輪に固定されている外径部とを有している針状ころ軸受において、弾性体製シールの外径部は、弾性曲げ変形して外輪に密着している固定用リップを有していることを特徴とするものである。

外輪は、両端部あるいは一端部に鍔部が形成されるシェル形であってもよい。外輪に鍔部が設けられていると、装着後の弾性体製シールは、本体部の側面が鍔部の内周面に軸方向で係止されるので、外輪に効果的に保持される。

本体部の断面形状は、例えば、軸方向寸法が径方向寸法よりも大きい横長形状とされる。

内径部は、径方向内側に向かって開口する略V字状となるように形成された２つのシール用リップを有しており、２つのシール用リップの基部と本体部との間には、本体部よりも軸方向の幅が狭い連結部が設けられている。本体部の内周面、連結部の側面および各シール用リップの外周面によって、シール用リップの弾性曲げ変形を容易とする環状の凹部が形成されている。

弾性体製シールは、固定用リップが外輪の内周面と密着することができる程度の所定の剛性を有する弾性材や樹脂材(ＰＯＭ，ＰＰ，ＰＵ等)で形成される。

固定用リップは、１つでもよいが、この発明の針状ころ軸受において、弾性体製シールの外径部が、外輪に装着される前の状態で径方向外側に向かって開口する略V字状となるように形成された２つの固定用リップと、２つの固定用リップの基部と本体部との間に、本体部よりも軸方向の幅が狭い連結部とを有していることが好ましい。このようにすると、より強く固定リップを外輪に密着させることができる。そして、シール用リップも断面略V字状となるように２つ形成され、弾性体製シールは、全体として左右（軸方向に）対象形状とされることが好ましい。このようにすると、装着方向を確認することなく弾性体製シールを外輪に装着することができるので、生産効率を向上させることができる。

固定用リップは、外輪に装着される前の状態で、例えば、外周面がテーパ面（断面が軸方向に対して傾斜した直線）とされ、テーパ面の小径側の径が外輪の内径よりもわずかに大きいものとされる。そして、外輪に装着されることにより、テーパ面の小径側部分が弾性圧縮変形するとともに、テーパ面の大径側部分が弾性曲げ変形し、外輪に装着された後の状態では、固定用リップは、その外周面が外輪内周面に沿わされて密着する。固定用リップと本体部との間には、軸方向に開口した凹部が存在し、この凹部は、弾性体製シールが外輪に装着されることで、その開口が狭められ、固定用リップの弾性曲げ変形を容易とする。

装着後の固定用リップの弾性圧縮変形量および弾性曲げ変形量を所定値以上とすることで、弾性体製シールは、外輪に強固に保持され、耐圧性および耐水性が確保される。軸受外部から圧がかかった場合、固定用リップは、この圧によって外輪の内周面に押し付けられることになり、耐圧性および耐水性の点で有利なものとなる。

断面略V字状の固定用リップと断面略V字状のシール用リップとは、略対称に形成されるが、固定用リップの外周面のテーパ角度は、シール用リップの外周面のテーパ角度よりも小さいものとされ、シール用リップも弾性曲げ変形するが、その変形量は、固定用リップよりも小さいものとされる。また、シール用リップの内周面の大径側の径は、これが摺接する部材（例えば、回転軸）の外径よりも大きくなされており、シール用リップのテーパ面の大径側部分は弾性圧縮変形しないものとされる。

鍔部が外輪の端部を屈曲させて形成される場合、固定用リップが外輪の内周面隅部と干渉しないように、固定用リップの軸方向の幅は、シール用リップの軸方向の幅よりも小さいものとされることが好ましい。

軸方向外側の固定用リップの先端が、例えば、本体部の軸方向外側の面よりも外側に延びて設けられた場合、鍔部が形成された外輪に弾性体製シールを装着すると、軸方向外側の固定用リップの先端部と外輪の内周面隅部とが干渉して、固定用リップを外輪に十分に密着させることが困難となるので、耐圧性および耐水性を効果的に向上させることができなくなる。そこで、固定用リップが外輪の内周面隅部と干渉しないように、固定用リップの軸方向の幅が、シール用リップの軸方向の幅よりも小さいものとされると、固定用リップが外輪の内周面と十分に密着することができ、耐圧性を効果的に向上させることができる。

この発明の針状ころ軸受によると、弾性体製シールの外径部は、弾性曲げ変形して外輪に密着している固定用リップを有しているので、軸受外部から圧がかかった場合、固定用リップは、この圧によって外輪の内周面に押し付けられ、弾性体製シールは外輪に固定されることとなり、耐圧性および耐水性を向上させることができる。また、シール部材に芯金を使用しないので、芯金を有するシールに比べてシールの生産コストを低減させることができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、針状ころ軸受の全体構成を示す縦断面図である。図２は、図１の部分拡大図である。図３は、未装着状態の弾性体製シールを示している。

針状ころ軸受(1)は、シェルタイプと呼ばれるもので、内輪（回転側軌道部材）(2)と、外輪（固定側軌道部材）(3)と、外輪(3)の内周面に沿うように配置された針状ころ(4)と、針状ころ(4)を保持する保持器(5)と、保持器(5)の軸方向に並んで配置された弾性体製シールのみからなるシール部材(6)とを備えている。

外輪(3)は、針状ころ(4)の軌道面およびシール部材(6)が装着される面（シール装着面）(7)を有する円筒部(8)と、外輪(3)の両端部に径方向内側へ屈曲して形成された鍔部(9)とから構成されている。
鍔部(9)は、円筒部(8)から針状ころ(4) やシール部材(6)の抜け出しを防止している。

弾性体製シールは、ゴムなどの剛性よりも大きい所要の剛性を有し、弾性変形する樹脂材で環状に形成されている。弾性体シールは、本体部(10)と、内径部(11)と、外径部(12)とから構成されている。

本体部(10)の断面は、軸方向寸法が径方向寸法よりも大きい横長形状に形成されている。

内径部(11)は、径方向内側に向かって開口する略V字状となるように形成された２つのシール用リップ(13)(14)を有しており、２つのシール用リップ(13)(14)の基部と本体部(10)との間には、本体部(10)よりも軸方向の幅が狭い連結部(15)が設けられている。２つのシール用リップ(13)(14)は、軸方向で対称に形成されている。本体部(10)の内周面、連結部の側面および各シール用リップ(13)(14)の外周面によって、シール用リップ(13)(14)の弾性曲げ変形を容易とする環状の凹部(16)が形成されている。

外径部(12)は、径方向外側に向かって開口する略V字状となるように形成された２つの固定用リップ(17)(18)を有しており、２つの固定用リップ(17)(18)の基部と本体部(10)との間には、本体部(10)よりも軸方向の幅が狭い連結部(19)が設けられている。２つの固定用リップ(17)(18)は、軸方向で対称に形成されている。本体部(10)の外周面、連結部の側面および各固定用リップ(17)(18)の内周面によって、固定用リップ(17)(18)の弾性曲げ変形を容易とする環状の凹部(20)が形成されている。また、固定用リップ(17)(18)は、鍔部(9)との干渉を避けるため、固定用リップ(17)(18)の軸方向の幅は、シール用リップ(13)(14)の軸方向の幅よりも小さいものとされている。

シール部材(6)をシール装着面(7)に装着する際は、シール部材(6)を縮径させるよう変形させて一方から鍔部(9)をくぐらせ、さらにシール部材(6)のくぐっていない部分を押し込むことでシール部材(6)がシール装着面(7)に装着される。

固定用リップ(17)(18)は、図２の二点鎖線に示すように、シール装着面(7)に装着される前の状態で、外周面がテーパ面（断面が軸方向に対して傾斜した直線）とされ、テーパ面の小径側(12a)の径がシール装着面(7)の径よりもわずかに大きいものとされる。そして、実線で示すように、シール装着面(7)に装着されることにより、テーパ面の小径側(12a)部分が弾性圧縮変形するとともに、テーパ面の大径側(12b)部分が弾性曲げ変形し、外輪(3)に装着された後の状態では、固定用リップ(17)(18)は、その外周面がシール装着面(7)に沿わされて密着する。

装着されるとテーパ面の小径側(12a)の径は、シール装着面(7)の径よりもわずかに大きく形成されていることから、シール部材(6)の弾性復元力により、固定用リップ(17)(18)がシール装着面(7)に密着し、シール部材(6)はシール装着面(7)に確実に保持される。

この発明の針状ころ軸受(1)では、シール部材(6)の外径部(12)に２つの固定用リップ(17)(18)が形成されているので、シール部材(6)がシール装着面(7)に装着されることによって、圧力がシール部材(6)にかかり、凹部(20)の存在により固定用リップ(17)(18)が外輪(3)に押し付けられ、シール部材(6)がシール装着面(7)に密着して強固に固定されるので、シール部材(6)の耐圧性や耐水性を向上させることができる。矢印Aのような軸方向外側からの圧がシール部材(6)にかかった場合、固定用リップ(17)(18)は、この圧によって外輪(3)のシール装着面(7)に押し付けられることになり、耐圧性および耐水性の点で有利なものとなる。また、シール部材(6)が、外輪(3)に固定されるので、内輪(2)の回転によるシール部材(6)の連れ回りを防止することができる。さらに、鍔部(9)との干渉を避けるため、固定用リップ(17)(18)の軸方向の幅が、シール用リップ(13)(14)の軸方向の幅よりも小さいものとされているから、軸方向外側の固定用リップ(17)の先端部(17a)と外輪(3)の内周面隅部(3a)とが干渉することなくシール部材(6)をシール装着面(7)に効果的に密着させることができる。

図１は、この発明による針状ころ軸受の一実施形態を示す縦断面図である。 図２は、装着されたシール部材の状態を示す図１の拡大図である。 図３は、この発明の特徴部分である未装着状態のシール部材の断面図である。

(1) 針状ころ軸受
(3) 外輪
(4) 針状ころ
(6) シール部材
(10) 本体部
(11) 内径部
(12) 外径部
(13)(14) シール用リップ
(17)(18) 固定用リップ

Claims (2)

1. 外輪と、外輪の内周面に沿うように配置された複数の針状ころと、外輪の内周端面に針状ころと軸方向に並んで配置され環状の弾性体製シールのみからなるシール部材とを備えており、弾性体製シールは、本体部と、シール用リップを有する内径部と、外輪に固定されている外径部とを有している針状ころ軸受において、
   弾性体製シールの外径部は、弾性曲げ変形して外輪に密着している固定用リップを有していることを特徴とする針状ころ軸受。
2. 弾性体製シールの外径部が、外輪に装着される前の状態で径方向外側に向かって開口する略V字状となるように形成された２つの固定用リップと、２つの固定用リップの基部と本体部との間に、本体部よりも軸方向の幅が狭い連結部とを有していることを特徴とする請求項１の針状ころ軸受。

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