(57)【要約】  球状すべり軸受アセンブリ用のシーリングシステムは、ベースとヘッドを定めるフレキシブルシールを含む。少なくとも一つの低摩擦ライナーがフレキシブルシール上に配置されている。
2014523509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルシールと、前記フレキシブルシール上に配置された、少なくとも一つの低摩擦ライナーを含む軸受アセンブリ用シーリングシステム。
【請求項２】
前記フレキシブルシールは、ベースとヘッドを具備し、前記ヘッドの上に前記低摩擦ライナーが配置されている請求項１記載のシーリングシステム。
【請求項３】
複数の低摩擦ライナーをさらに具備し、前記フレキシブルシールは、前記低摩擦ライナーの内の一つをその表面に有するベースと、前記低摩擦ライナーの内の他の一つをその表面に有するヘッドを具備する請求項１記載のシーリングシステム。
【請求項４】
少なくとも一つの前記低摩擦ライナーが、向き合って内側に突き出した一対のフランジで終端する半円形の断面を有し、それにより前記フレキシブルシールのヘッドを収容するための開口部と内部領域を形成する請求項２記載のシーリングシステム。
【請求項５】
前記フレキシブルシールのヘッドは、少なくとも一つの前記低摩擦ライナーから伸びる突起部を受け入れるための終端部を有する請求項２記載のシーリングシステム。
【請求項６】
前記フレキシブルシールのベースは、そこから伸びて、少なくとも一つの前記低摩擦ライナーを機能させる終端部を有する請求項２記載のシーリングシステム。
【請求項７】
前記フレキシブルシールは、ベースとネックを具備し、前記ネックは第一脚部と第二脚部を有し、前記第一脚部と第二脚部はそれぞれヘッドを有し、前記フレキシブルシールの前記ネックの前記第一脚部と第二脚部の少なくとも一つの前記ヘッドの上に少なくとも一つの前記低摩擦ライナーが置かれている請求項１記載のシーリングシステム。
【請求項８】
複数の低摩擦ライナーをさらに具備し、前記フレキシブルシールは、ベースとネックを具備し、前記ネックは第一脚部と第二脚部を有し、前記第一脚部と第二脚部はそれぞれヘッドを有し、前記フレキシブルシールの前記ネックの前記第一脚部の前記ヘッドの上に一つの前記低摩擦ライナーが置かれており、前記第二脚部の前記ヘッドの上に他の前記低摩擦ライナーが置かれている請求項７記載のシーリングシステム。
【請求項９】
少なくとも一つの前記低摩擦ライナーが、少なくとも一つの自己潤滑表面を有する請求項１記載のシーリングシステム。
【請求項１０】
少なくとも一つの前記低摩擦ライナーが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む請求項１記載のシーリングシステム。
【請求項１１】
外側表面と内側表面とを有する内側部材と、
前記内側部材の前記外側表面を動作させ得る内側表面を有する外側部材と、
ベースとヘッドを有し、前記外側部材の一端に近接して配置され、前記内側部材と外側部材との間に伸びるフレキシブルシールと、
前記フレキシブルシールのヘッドの上に配置され、前記内側部材が有する溝を動作させ得る低摩擦ライナーと、
を含む軸受アセンブリ。
【請求項１２】
前記内側部材が、その中心部分から伸びるシャフトを有する請求項１１記載の軸受アセンブリ。
【請求項１３】
前記低摩擦ライナーが、向き合って内側に突き出した一対のフランジで終端する半円形の断面を有し、それにより前記フレキシブルシールのヘッドを収容するための開口部と内部領域を形成する請求項１１記載の軸受アセンブリ。
【請求項１４】
前記フレキシブルシールのヘッドは、前記低摩擦ライナーから伸びる突起部を受け入れるための終端部を有する請求項１１記載の軸受アセンブリ。
【請求項１５】
前記低摩擦ライナーが、少なくとも一つの自己潤滑表面を有する請求項１１記載の軸受アセンブリ。
【請求項１６】
前記低摩擦ライナーが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む請求項１１記載の軸受アセンブリ。
【請求項１７】
前記フレキシブルシールのベースに固定された環状プレートをさらに含み、前記環状プレートの少なくとも一部が前記外側部材のくぼみの中に配置される請求項１１記載の軸受アセンブリ。
【請求項１８】
前記環状プレートと前記外側部材の一端により、前記フレキシブルシールのベースから伸びるベース終端部を受け入れるポケットが規定される請求項１７記載の軸受アセンブリ。
【請求項１９】
前記フレキシブルシールのベースから伸びる前記ベース終端部の上に置かれる他の低摩擦ライナーをさらに含む請求項１８記載の軸受アセンブリ。
【請求項２０】
前記フレキシブルシールは、ベースとネックを具備し、前記ネックは第一脚部と第二脚部を有し、前記第一脚部は第一脚部ヘッドを有し、第二脚部は第二脚部ヘッドを有し、前記第一脚部ヘッド及び前記第二脚部ヘッドの少なくとも一つの上に前記低摩擦ライナーが置かれている請求項１１記載のシーリングシステム。
【請求項２１】
複数の低摩擦ライナーをさらに具備し、前記フレキシブルシールは、ベースとネックを具備し、前記第一脚部ヘッドの上に一つの前記低摩擦ライナーが置かれており、前記第二脚部ヘッドの上に他の前記低摩擦ライナーが置かれている請求項２０記載のシーリングシステム。
【請求項２２】
外側表面及び内側表面を有し、その中に溝を規定する内側部材を供給し、
前記内側部材の外側表面を動作させ得る内側表面を有する外側部材を供給し、
ベースとヘッドを有するフレキシブルシールを供給し、
前記溝を動作させ得る低摩擦ライナーを供給し、
前記低摩擦ライナーを前記溝の上または前記フレキシブルシールのヘッドの上に配置し、
前記内側部材と前記外側部材との間に伸びる前記フレキシブルシールのベースを前記外側部材の一端の近傍に配置し、
前記フレキシブルシールのヘッドを溝の中に配置する、
軸受へのシーリングシステム取付け方法。
【請求項２３】
前記低摩擦ライナーを前記溝の上または前記フレキシブルシールのヘッドの上に置く工程が、
前記低摩擦ライナーを少なくとも二つのライナーセグメントに分割し、それぞれのライナーセグメントは少なくとも一つの断面を有し、
前記ライナーセグメントを互いに離すように動かして溝の中に配置し、
前記ライナーセグメントの断面を互いに接触させる、
工程を含む、請求項２２記載の軸受へのシーリングシステム取付け方法。
【請求項２４】
前記ライナーセグメントの断面を互いに接触させる工程は、前記ライナーセグメントの少なくとも一つの断面に接着剤を付ける工程を含む、請求項２３記載の軸受へのシーリングシステム取付け方法。
【請求項２５】
前記低摩擦ライナーを前記溝の上または前記フレキシブルシールのヘッドの上に置く工程が、
低摩擦ライナーの一断面に沿って少なくとも一つの切り口を形成することにより、相対する断面を作成し、
前記相対する断面を互いに反対の軸方向に動かし、
前記ライナーセグメントを溝の中に置く、
工程を含む、請求項２２記載の軸受へのシーリングシステム取付け方法。
【請求項２６】
前記低摩擦ライナーを前記溝の上または前記フレキシブルシールのヘッドの上に置く工程が、
前記低摩擦ライナーを加熱し、
前記内側部材の溝の近傍を冷やし、
前記ライナーを溝の中に置く、
工程を含む、請求項２２記載の軸受へのシーリングシステム取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概略的には軸受のためのシールに関し、特に、シールと連結され、軸受の部品を互いに動き易くする低摩擦材量に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の軸受は、互いに回転する内側部品と外側部品から構成されていた。内側部品と外側部品の間の隙間には潤滑剤がある場合とない場合がある。潤滑剤を追加するのは内側部品と外側部品の間の摩擦を減らすためである。
【０００３】
時折、ほこりやごみ等の異物が内側部品と外側部品の間の隙間に入り込み、それによって、汚染され、潤滑剤の効果が劣化することがある。このような汚染や劣化はベアリングの磨滅や早期の故障につながる。従って、ほこりやごみ等の異物の内側部品と外側部品の間の隙間への入り込みを予防するためにシールが典型的に使われている。このようなシールは、部品相互の回転に要する力を増加させる結果となるケースもある。
【発明の概要】
【０００４】
ここで例示された一つの態様では、フレキシブルシールとそのフレキシブルシールの上に配置された低摩擦ライナーを含む、軸受アセンブリ用のシーリングシステムが開示されている。
【０００５】
ここで例示された他の態様では、外側表面と内側表面を定める内側部材を具備する軸受アセンブリが開示されている。この軸受アセンブリは内側部材の外側表面を動作（ｅｎｇａｇｅ）させ得る内側表面を定める外側部材を具備している。フレキシブルシールはベースとヘッドを定める。このフレキシブルシールは、外側部材の一端に近接して配置されており、内側部材と外側部材の間に伸びている。低摩擦ライナーはフレキシブルシールヘッドの上に配置され、内側部材により定められる溝を動作（ｅｎｇａｇｅ）させ得る。
【０００６】
ここで例示されたもう一つの態様では、外側表面、内側表面及び溝を定める内側部材の供給を含む、軸受へのシーリングシステム取付け方法が開示されている。この方法は、内側部材の外側表面を動作（ｅｎｇａｇｅ）させ得る内側表面を定める外側部材の供給を含む。この方法はさらに、ベースとヘッドを定めるフレキシブルシールの供給を含む。低摩擦ライナーは、溝を動作（ｅｎｇａｇｅ）させ得るように供給され、溝またはフレキシブルシールヘッドの上に配置される。フレキシブルシールベースは、外側部材の一端に近接して配置されており、内側部材と外側部材の間に伸びている。そして、フレキシブルシールヘッドは溝の中に配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
以下の図は、典型的な具体例であり、類似の構成要素は同様の番号が付されている。
【図１Ａ】本発明の球状軸受とシールの端面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ａの球状軸受の断面図を示す。
【図２Ａ】図１の球状軸受の一部の拡大図を示す。
【図２Ｂ】図１の球状軸受の一部の上に配置されたライナーの端面図を示す。
【図２Ｃ】図２Ｂのライナーの側面図を示す。
【図２Ｄ】図１の球状軸受の一部の拡大図であって、シャフトの溝にライナーをフィットさせるためにライナーとシールを合体した構成を示す。
【図２Ｅ】図２Ａのライナーの他の具体例の断面図を示す。
【図３】図１の球状軸受の一部の拡大図であって、リップ付きのライナーを有するシールを例示している。
【図４】図３のライナーの断面図を示す。
【図５】図１の球状軸受の一部の拡大図であって、ライナーがシールに固定されている例を示す。
【図６】図５のライナーの断面図を示す。
【図７】図１の球状軸受の一部の拡大図であって、外側リングの一部とかみ合っているライナー付きのシールを例示している。
【図８】図１の球状軸受の一部の拡大図であって、外側リングの他の一部とかみ合っているライナー付きのシールを例示している。
【図９】ライナーが固定された玉軸受用シールの一部の拡大図を示す。
【図１０Ａ】図１の球状軸受の一部の拡大図であって、シャフトの溝にライナーをフィットさせるための構成を例示している。
【図１０Ｂ】図１０Ａのライナーの拡大図であって、ライナーを断面で切断し、軸をずらした様子を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１Ａ、１Ｂ及び２Ａには、球状すべり軸受アセンブリが参照番号１０で概略的に示されており、以降、「軸受アセンブリ１０」と呼ぶ。この軸受アセンブリ１０は、アウターレース１４のような外側部材の中に配置されている、ボール１２のような内側部材を含む。ボール１２は完全に貫通するボア１６を定め、シャフト１８やその他の部品をその中に収容し得る。ボア１６はボール１２を貫通すると記載したが、本発明はそれに限定されず、ボアはボールの一部までだけ広がっていてもよい。一具体例においては、ボール１２はシャフトまたその他の部品と合体していてもいいし、シャフトまたその他の部品の一部を構成していてもよい。
【０００９】
例示した具体例において、アウターレース１４は、概ね円筒状の外観を有し、ボール１２の凸状外側表面２２を補完する形状に外形を合わせた凹状内側表面２０を定める。凹状内側表面２０と凸状外側表面２２は、互いに回転するように機能し、協働で、ボール１２のアウターレース１４に対する動きをガイドし、これらの間に伝わった荷重を伝達する。潤滑剤（不図示）が、凹状内側表面２０と凸状外側表面２２との間の空間に、摩擦の低減のために配置されている。球状すべり軸受についてここまで図示して述べてきたが、本発明はこれに関して限定されず、ここで球状すべり軸受について述べられた特徴及び要素は他の軸受アセンブリ、たとえば、玉軸受、ジャーナル軸受、針状ころ軸受、スラスト軸受等に、本発明の広い態様から逸脱することなく適応できる。
【００１０】
アウターレース１４の外観について円筒状であると図示して述べてきたが、本発明はこれに関して限定されず、アウターレースは、実用的なあらゆる形状であること、または他の部品、たとえばハウジングの一部であることを本発明の広い態様から逸脱することなく想定できる。潤滑剤が凹状内側表面２０と凸状外側表面２２との間の空間に、摩擦の低減のために配置されていると述べたが、本発明はこれに関して限定されず、摩擦を低減するための他の構成も採用され得る。たとえば、これらには限定されないが、低摩擦ライナーを凹状内側表面と凸状外側表面との間に配置することや、凹状内側表面と凸状外側表面の一方または両方に自己潤滑面を採用することができる。
【００１１】
図１Ａと２Ａに示すように、ボール１２とアウターレース１４は、これらの間にあってアウターレースの一端である第一端部１４Ａに近接する第一ギャップ２４Ａと、これらの間にあってアウターレースの他端である第二端部１４Ｂに近接する第二ギャップ２４Ｂとを定める。第一及び第二ギャップ２４Ａ及び２４Ｂはそれぞれ、端部１４Ａ及び１４Ｂに沿って円周状に広がっている。第一及び第二ギャップ２４Ａ及び２４Ｂは凹状内側表面２０と凸状外側表面２２との間にある空間につながっている。
【００１２】
図１Ａと２Ａを参照すると、第一フレキシブルシール２６Ａは、アウターレース１４の第一端部１４Ａに近接して位置し、第一ギャップ２４Ａを跨いで、アウターレースからボール１２に広がっている。また、第二フレキシブルシール２６Ｂは、アウターレースの第二端部１４Ｂに近接して位置し、第二ギャップ２４Ｂを跨いで、アウターレースからボールに広がっている。フレキシブルシールを球状すべり軸受に使用することを図示して述べたが、本発明はこれに限定されず、フレキシブルシールは、ほかの軸受アセンブリ、たとえば、玉軸受、ジャーナル軸受、針状ころ軸受、スラスト軸受等に、本発明の広い態様から逸脱することなく使用できる。
【００１３】
図１Ａ、１Ｂ及び２Ａを参照すると、第一フレキシブルシール２６Ａはボール１２のボア１６内に配置されたシャフト１８の形状に沿って概ね環状になっている。第一フレキシブルシール２６Ａは、ベース２８Ａ、ネック３０Ａを含み、球根状ヘッド３２Ａで終端する断面を定める。ネック３０Ａは放射状に外に向かって広がり、ベース２８Ａから横に広がり、放射状に横方向に内側に曲がり、球根状ヘッド３２Ａで終端する半円状の凹ループを構成している。したがって、ネック３０Ａは、フレキシブルシール２６Ａを下記でさらに説明するような位置に保つためにばねのように張った状態を提供するための、半円形で内側に向いている凹ループを定める。第二フレキシブルシール２６Ｂは、第一フレキシブルシール２６Ａと同様に、概ね環状で、ベース２８Ｂを含み、曲がったネック３０Ｂを有し、ベースから外側に広がり、球根状ヘッド３２Ｂで終端する断面を定める。
【００１４】
例示した具体例において、第一環状プレート３４Ａ、たとえば金属リング、は第一フレキシブルシール２６Ａのベース２８Ａに貼り付けられ、第二環状プレート３４Ｂは第二フレキシブルシール２６Ｂのベース２８Ｂに貼り付けられる。少なくとも一部の第一環状プレート３４Ａはアウターレースにより定められた第一のくぼみ３６Ａの中に位置し、少なくとも一部の第二環状プレート３４Ｂはアウターレースにより定められた第二のくぼみ３６Ｂの中に位置する。第一のくぼみ３６Ａは、第一環状プレート３４Ａを機能させ保持する円周方向に沿う壁３７Ａと軸方向に延出する壁３９Ａとにより定められ、第二のくぼみ３６Ｂは、同様に、第一環状プレート３４Ａを機能させ保持する円周状壁と軸状に広がる壁とにより定められる。
【００１５】
第一ライナー３８Ａはシール２６Ａのヘッド３２Ａに固定されており、第二ライナー３８Ｂは第二のシール２６Ｂのヘッド３２Ｂに固定されている。各ライナー３８Ａと３８Ｂはそれぞれのシールのヘッドに適切な接着剤で固定されている。図２Ｂと２Ｃに示される具体例において、ライナー３８Ａと３８Ｂは環状であって、放射状に外側に向いた凹状の半円状断面を有し、各フレキシブルシールヘッド３２Ａと３２Ｂを受けるための内側表面５０と内部領域５１を定める。
【００１６】
シール２６Ａと２６Ｂは適度に弾力性のある物質、たとえば天然ゴムまたは合成ゴムから作られている。したがって、シール２６Ａと２６Ｂは圧縮させ得るものであって、曲げやすく、耐久性があり、耐摩耗性があるので、上述したように軸受アセンブリ１０に適切なシール手段を提供する。ライナー３８Ａと３８Ｂは、シール２６Ａと２６Ｂに用いられている物質より低い摩擦係数を有している適切な硬さの物質から作られている。したがって、ライナー３８Ａと３８Ｂは、ライナー３８Ａと３８Ｂが挿入されていなかった場合のシール２６Ａと２６Ｂの、シャフト１８の各溝４０Ａと４０Ｂの中での相対的な動きに比べて、各溝４０Ａと４０Ｂの中で摩擦のより少ない動きまたは回転をする。
【００１７】
一具体例において、ライナー３８Ａと３８Ｂはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような低摩擦及び／または耐摩耗性の物質から作られる。ライナー３８Ａと３８ＢはＰＴＦＥから作られると述べたが、本発明はそれに限られず、ライナー３８Ａと３８Ｂはその他の低摩擦及び／または耐摩耗性の物質、たとえば、これには限定されないが、アセタール合成樹脂等の熱可塑物質であってもよい。他の具体例では、図２Ｄに示すように、ライナー３８Ａは、たとえばフレキシブルシールヘッド３２Ａへのハードコーティングにより、シール２６Ａに合体して構成されている。このハードコーティングはシール２６Ａを構成している物質より低摩擦係数のものである。さらに他の具体例では、図２Ｅに示すように、ライナー３８Ａの形状は、たとえばライナー３８Ａの外周に沿って隆起部３９Ａが合体した構成とすることにより、シール２６Ａを構成している物質より低摩擦係数を達成する形状となっている。
【００１８】
各ライナー３８Ａと３８Ｂがそれぞれのヘッド３２Ａと３２Ｂに適切な接着剤により固定されていることを述べたが、本発明はこれに限られず、ライナーまたは他の低摩擦及び／または耐摩耗性の物質が、たとえば、これに限定されないが、コーティング及びまたは機械的な留め具により、ヘッド上に配置されてもよい。各ヘッド３２Ａと３２Ｂの断面は球根状であり、各ライナー３８Ａと３８Ｂの断面は半円状であることを述べたが、本発明はこれに限定されず、ヘッドとライナーはどのような適切な断面でもよく、これらに限られないが、三角、楕円形、Ｔ字型等の断面も、開示された広い態様から逸脱することなく、含まれる。
【００１９】
例示された図１Ａと２Ａの具体例において、ライナー３８Ａが固定されたフレキシブルシールヘッド３２Ａは、ボール１２の一端１２Ａに近接した位置のシャフト１８の円周上に形成された相補的な形状の溝４０Ａの中に配置されている。同様に、ライナー３８Ｂが固定されたフレキシブルシールヘッド３２Ｂは、ボール１２の他端１２Ｂに近接した位置のシャフト１８の円周上に形成された相補的な形状の溝４０Ｂの中に配置されている。
【００２０】
フレキシブルシール２６Ａは弾力性物質なので、ヘッド３２Ａの上に配置されるライナー３８Ａを溝４０Ａの中に置く前に、シールは圧縮される。この弾力性物質は、続いて、溝４０Ａの表面４４に力を及ぼすように拡張され、ヘッドとライナーを溝の中に解放可能に保持する。フレキシブルシール２６Ａにはヘッドとライナー３２Ａ／３８Ａを溝４０Ａの中に推し進めるようにバイアスがかり、ヘッドとライナーと溝の間にシールを形成する（例えば、概ね、矢印Ｔ１で示される方向に）。同様に、フレキシブルシール２６Ｂは弾力性物質なので、ヘッド３２Ｂの上に配置されるライナー３８Ｂを溝４０Ｂの中に置く前に、シールは圧縮される。この弾力性物質は、続いて、溝４０Ｂの表面４４に力を及ぼすように拡張され、ヘッドとライナーを溝の中に解放可能に保持する。フレキシブルシール２６Ｂにはヘッドとライナー３２Ｂ／３８Ｂを溝４０Ｂの中に推し進めるようにバイアスがかり、ヘッドとライナーと溝の間にシールを形成する。
【００２１】
一具体例において、各ネック３０Ａと３０Ｂは、各シール２６Ａと２６Ｂのヘッド３２Ａと３２Ｂをそれぞれ溝４０Ａと４０Ｂの中に押し付け、維持するのに十分なバネ定数を有するように構成されている。シール２６Ａと２６Ｂは、第一と第二ギャップ２４Ａと２４Ｂ及び凹状内側表面２０と凸状外側表面２２との間の領域に、ごみが混入するのを抑制する効果を有する。低摩擦ライナーは、溝に対するライナーの円周方向及び／または横方向（例えば、矢印Ｔ２の方向）の動きに応じて起こる、シールと各溝との摩擦を低減するように構成されている。
【００２２】
各フレキシブルシール２６Ａと２６Ｂのプレート３４Ａと３４Ｂは、それぞれ第一と第二のくぼみ３６Ａと３６Ｂに近接して取り外し可能に固定されていると図示して述べたが、また、各シール２６Ａと２６Ｂのヘッドとライナー３２Ａ／３８Ａと３２Ｂ／３８Ｂは、それぞれ溝４０Ａと４０Ｂの中に配置されていると説明し、述べたが、本発明はこれには限定されず、他の構成も意図している。たとえば、溝がボール１２に形成され、シールのヘッドとライナーを収容してもよいし、プレート及び／またはベースはシャフト１８かボールに取り外し可能に固定されている構成でもよいが、これらに限定されない。
【００２３】
図３及び４の軸受アセンブリ１１０は図１及び２の軸受アセンブリ１０と類似しており、同様の構成要素には、数字１の後に同様の参照番号を付けている。軸受アセンブリ１１０はアウターレース１１４の中に位置するボール１１２を含む。ボール１１２は、一部まで伸びるかまたは貫通するボア１１６を定め、シャフト１１８の一部を収容するように適合されている。ボール１１２とアウターレース１１４は、これらの間に配置され、アウターレースの一端１１４Ａに近接するように配置される第一ギャップ１２４Ａと、第一ギャップ１１４Ａと同様に、これらの間に配置され、アウターレースの他端（図示せず）に近接するように配置される第二ギャップ（図示せず）を定める。
【００２４】
フレキシブルシール１２６Ａはアウターレース１１４の一端１１４Ａに近接して配置され、アウターレースからボール１１２に向かって第一ギャップ１２４Ａを跨いで伸びている。他方のフレキシブルシール（図示せず）は、シール１２６Ａと同様に、軸受アセンブリ１１０の反対側（図示せず）に配置されている。シール１２６Ａともう一方のシールはそれぞれベース１２８、ネック１３０を含み、球根状ヘッド１３２で終端する。ネック１３０は放射状に外側に伸び、ベース１２８から横方向に伸びて、放射状に内側に曲がり横方向に内側に曲がって半円状の凹形ループを形成し、球根状ヘッド１３２で終端する。したがって、ネック１３０は、フレキシブルシール１２６Ａを適切に保持するためにばねのように張った状態を提供するための、半円形で内側に向いている凹ループを定める。
【００２５】
シール１２６Ａ及びもう一方のシールは、それぞれ、弾力性のある物質、たとえば天然ゴムまたは合成ゴムから作られている。例示する具体例では、プレート１３４は、たとえば金属片であって、シール１２６Ａ及びもう一方のシールそれぞれのベース１２８に固定されている。シール１２６Ａのプレート１３４の少なくとも一部は、アウターレース１１４により定められるくぼみ１３６Ａの中に配置され、もう一方のシールのプレートの少なくとも一部は、アウターレースにより定められる他のくぼみの中に配置される。シール１２６Ａともう一方のシールのそれぞれのヘッド１３２は、固定されたライナー１３８を含む。
【００２６】
図３及び４に例示されているように、ライナー１３８は、放射状に外側に向いた凹状の半円形の断面を有する環状であって、フレキシブルシールヘッド１３２を収容するための内側表面１５０と内部領域１５１を定める。ライナー１３８は、ライナーの外側の端から内側に突き出る、一対の向き合うフランジまたはリップ１５２で終端する。リップ１５２はライナー１３８の中心軸Ｃ２まで届かずに終端し、それにより、リップの間に開口部１５４を定める。開口部１５４は内部領域１５１につながっている。開口部１５４と内部領域１５１は、ヘッドがライナー１３８に取外し可能に保持されるように、圧縮された後に拡張されたときに、ヘッド１３２が内部領域に挿入され得るような大きさに合わせて作られている。この具体例において、リップ１５２はそれぞれ、ヘッドにライナー１３８を取外し可能に保持するために、ヘッド１３２の一部でネック１３０に近接する部分で定められる肩部１５８を引き入れる近接表面１５６を含む。
【００２７】
図５及び６の軸受アセンブリ２１０は図１及び２の軸受アセンブリ１０と類似しており、同様の構成要素には、数字２の後に同様の参照番号を付けている。軸受アセンブリ２１０はアウターレース２１４の中に位置するボール２１２を含む。ボール２１２は、一部まで伸びるかまたは貫通するボア２１６を定め、シャフト２１８の一部を収容し得る。ボール２１２とアウターレース２１４は、これらの間に配置され、アウターレースの一端２１４Ａに近接するように配置される第一ギャップ２２４Ａと、第一ギャップ２２４Ａと同様に、これらの間に配置され、アウターレースの他端（図示せず）に近接するように配置される第二ギャップ（図示せず）を定める。
【００２８】
フレキシブルシール２２６Ａはアウターレース２１４の一端２１４Ａに近接して配置され、アウターレースからボール２１２に向かって第一ギャップ２２４Ａを跨いで伸びている。他方のフレキシブルシール（図示せず）は、シール２２６Ａと同様に、軸受アセンブリ２１０の反対側（図示せず）に配置されている。シール２２６Ａともう一方のシールは、それぞれ、ベース２２８とネック２３０を含み、球根状ヘッド２３２で終端する断面を有する。ネック２３０は放射状に外側に伸び、ベース２２８から横方向に伸びて、放射状に内側に曲がり横方向に内側に曲がって半円状の凹形ループを形成し、球根状ヘッド２３２で終端する。したがって、ネック２３０は、フレキシブルシール２２６Ａを適切に保持するためにばねのように張った状態を提供するための、半円形で内側に向いている凹ループを定める。
【００２９】
シール２２６Ａ及びもう一方のシールは、それぞれ、弾力性のある物質、たとえば天然ゴムまたは合成ゴムから作られている。例示する具体例では、環状プレート２３４は、たとえば、金属リングであって、シール２２６Ａ及びもう一方のシールそれぞれのベース２２８に固定されている。シール２２６Ａのプレート２３４の少なくとも一部は、アウターレース２１４により定められるくぼみ２３６Ａの中に配置され、もう一方のシールのプレート２３４の少なくとも一部は、アウターレースにより定められる他のくぼみの中に配置される。シール２２６Ａともう一方のシールのそれぞれのヘッド２３２は、固定されたライナー２３８を含む。
【００３０】
図５及び６に例示されているように、ライナー２３８は、先端を一部切り詰めた凹状の円形の断面（例えば、３６０度より小さい角度を有する断面）を有する環状である。断面は放射状に外側に向いており、フレキシブルシールヘッド２３２を受け入れるための内側表面２５０と内部領域２５１を定める。ライナー２３８は、ライナーの内側表面２５０から突き出しているアンカー２６０のような突起部を含む。アンカー２６０は、内側表面２５０から伸びて、軸より大きな直径を有する円盤型プレート２６４で終端する軸２６２を定める。ヘッド２３２は、ヘッドの末端に形成されている二つの対向する突出部２７２の間に配置されるポケット２７０のような、収容可能な終端部を定める。ポケット２７０は、アンカー２６０と相補的な形状を有し、アンカーを収容するような構成となっている。突出部２７２は弾力性であり、アンカーを収容するために互いに曲げられ、その後、元の曲げられていない状態に弾性的に戻るように構成されている。これにより、アンカー２６０をポケット２７０に固定する。一具体例では、図５に示すライナー２３８はシール２３０にモールドまたは鋳造され、それにより、永続的に固定される。
【００３１】
図７の軸受アセンブリ３１０は図１及び２の軸受アセンブリ１０と類似しており、同様の構成要素には、数字３の後に同様の参照番号を付けている。しかし、ボール３１２はシャフト３１８に合体されている。さらに、フレキシブルシール３２６Ａは、Ｔ字型ヘッド３６６で終端しているベース末端３２８を含む。環状プレート３３４は、ボール３１２の方向に伸びる脚部３６７を有し、Ｌ字型の断面を形成している。環状プレート３３４、脚部３６７及びアウターレース３１４により、Ｔ字型ヘッド３６６を相補的に収容するポケット３６８が定められる。第三低摩擦ライナー３６９は、Ｔ字型ヘッド３６６の周りに固定されて形成されており、フレキシブルシール３２６Ａとアウターリング３１４及び脚部３６７との摩擦を低減している。
【００３２】
図８の軸受アセンブリ４１０は図１及び２の軸受アセンブリ１０と類似しており、同様の構成要素には、数字４の後に同様の参照番号を付けている。しかし、ボール４１２はシャフト４１８に合体されている。フレキシブル環状シール４２６Ａはアウターレース４１４の一端４１４Ａに近接して配置されており、アウターレース４１４からボール４１２にわたり第一ギャップ４２４Ａを跨いで伸びている。シール４２６Ａは、ベース４２８、ネック４３０を含み、球根状ヘッド４３２で終端する断面を有する。ネック４３０は外側に伸び、ベース４２８から横方向に伸びて、放射状に内側に曲がり横方向に内側に曲がって概ね凹形のループを形成し、球根状ヘッド４３２で終端する。フレキシブルシールヘッド４３２は固定されたライナー４３８Ａを有する。フレキシブルシールネック４３０は、フレキシブルシール４２６Ａとライナー４３８Ａを溝４４０Ａ内に適切に保持するためにばねのように張った状態を提供するための、半円形で内側に向いている凹ループを定める。
【００３３】
さらに、フレキシブルシール４２６ＡはＬ字型ヘッド４６６で終端するベース４２８を含む。アウターリング４１４はＬ字型ヘッド４６６を相補的に収容するポケット４６８を定める。第三低摩擦ライナー４６９は、Ｌ字型ヘッド４６６の周りに固定されて形成されており、アウターリング４１４のフレキシブルシール４２６Ａとポケット４６８との摩擦を低減している。
【００３４】
図９は玉軸受で使われるフレキシブルシール５２６を例示している。フレキシブルシール５２６は、ベース５２８とベースから伸びているネック５３０を定める。第一脚部５７０と第二脚部５７１は、ネック５３０から概ねＹ字方向に伸びている。第一脚部５７０は、その終端となる第一脚部ヘッド５７６を定め、第二脚部５７１は、その終端となる第二脚部ヘッド５７３を定める。第一脚部ヘッド５７６は、固定された第四低摩擦ライナー５７８を有し、第二脚部ヘッド５７３は、固定された第五低摩擦ライナー５７７を有する。ライナー５７７と５７８はライナーと一または複数の相補的に対になっている軸受の表面との間の摩擦を低減する効用がある。
【００３５】
本発明のフレキシブルシールを軸受アセンブリに取り付ける方法を、図１０Ａと１０Ｂに示す。溝４０Ａのもっとも内側の部分は直径Ｄ１を有し、シャフト１８の外径Ｄ２は、Ｄ１よりも大きな値である。例示した具体例において、ライナー３８は直径Ｄ１より少し小さい内径Ｄ３を有する。また、直径Ｄ２は直径Ｄ３より大きい。一具体例においては、図７に示すように、ライナー３８は第一ライナーセグメント３８Ａと第二ライナーセグメント３８Ｂとに分かれている。ライナー３８を第一ライナーセグメント３８Ａと第二ライナーセグメント３８Ｂとに分けることにより、例えば、シャフト１８に合わせるためにライナーを曲げて直径Ｄ３を大きくする必要なしに、溝４０Ａの中にライナー３８を取り付けることができるという効果がある。このように一具体例において、ライナー３８は第一と第二のライナーセグメント３８Ａと３８Ｂに分けられ、シャフト１８の反対側に配置される。
【００３６】
図１０Ａに示すように、ライナー３８は、第一と第二のライナーセグメント３８Ａと３８Ｂを、第一ライナーセグメントの３８Ａの切断面８１Ａ及び８２Ａと第二ライナーセグメントの３８Ｂの切断面８１Ｂ及び８２Ｂとがそれぞれ接触するまで、溝に概ね向かう矢印Ｃに示される方向に互いに移動させることにより、溝４０Ａの中に配置される。切断面８１Ａと８２Ａは、それぞれ接着剤により切断面８１Ｂと８２Ｂに固定される。切断面８１Ａと８２Ａが接着剤により切断面８１Ｂと８２Ｂに固定されることを述べたが、本発明はそれには限定されず、切断面８１Ａ及び８２Ａと切断面８１Ｂ及び８２Ｂとをそれぞれ固定するために他の方法を採用することができ、これらには限定されないが、コネクター、ワイヤー、テープ、針、フック等を採用できる。ライナー３８が二つのセグメント３８Ａと３８Ｂに分けられることを述べたが、本発明はこれには限定されず、ライナーを暖めて、内径Ｄ３をシャフト１８の直径Ｄ２よりも大きくなるくらいまで伸ばし、その後、冷やすことにより、ライナーを溝４０Ａの中に収縮させてもよいし、ライナーを二つより多くの部分に分けることもできる。しかし、これらには限定されない。さらに図１０Ｂに示すように、一具体例は、相対する切断面８３Ａと８３Ｂとを互いに軸方向からずらすことができるように（例えば、互いに軸方向に対して反対にねじる）、ライナー３８の断面３８Ｃで切断する工程を含む。
【００３７】
一具体例では、ライナー３８は、上述の構成のうち一または複数の構成により溝４０Ａの中に取り付けられる構成となっており、溝の中に配置され、その後ヘッド３２が取外し可能な状態でライナーに固定される。他の具体例では、ライナー３８は、上述の構成のうち一または複数の構成により溝４０Ａの中に取り付けられる構成となっており、ライナーはヘッド３２に取外し可能な状態で固定され、その後、ライナーとヘッドが概ね同時に溝の中に配置される。
【００３８】
要約すると、軸受にシーリングシステムを取り付ける方法は、外側表面、内側表面と溝を定める内側部材を供給する工程を含む。その方法は、内側部材の外側表面を動作させ得る内側表面を定める外側部材を供給する工程を含む。この方法はさらに、ベースとヘッドを定めるフレキシブルシールを供給する工程を含む。溝を動作させ得る低摩擦ライナーが供給され、溝かフレキシブルシールヘッドの一方に配置される。フレキシブルシールベースは、外側部材の一端に近接して配置され、内側部材と外側部材の間に伸びており、フレキシブルシールヘッドは溝の中に配置される。
【００３９】
低摩擦ライナーは少なくとも二つ以上のセグメントに分けられてもよく、各ライナーセグメントは少なくとも一つの切断面を定める。ライナーセグメントは、互いに離されて配置され、ライナーセグメントを溝の中に置き、ライナーセグメントの切断面を互いに当接させる。ライナーセグメントの少なくとも一方の切断面に接着剤を付けてもよい。さらに、低摩擦ライナーの少なくとも一つの断面で切断して相対する切断面を形成し、その相対する切断面を互いに軸方向に対して反対にずらし、溝の中にライナーセグメントを置くことにより、低摩擦ライナーを溝の中に配置してもよい。ここで述べる方法の他の具体例では、低摩擦ライナーを加熱し、内側部材の溝に近い部分を冷やし、ライナーを溝の中に置くことにより、低摩擦ライナーを溝に配置してもよい。
【００４０】
本開示の中で、さまざまな典型的な具体例に関して述べてきたが、発明の範囲から逸脱せずに、構成要素に対する様々な変更や均等物への置き換えがなされていいことは、当業者により理解され得る。さらに、発明の開示に合わせるために、発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状態や材料について多くの変更をすることができる。したがって、本発明は、この発明を実施するために予期される最善の形態として開示されている特定の具体例に限定されるのではなく、本発明は、添付される請求項の範囲内に含まれるすべての具体例を含んでいるものと意図される。
【図１Ａ】
2014523509.tif 000003
【図１Ｂ】
2014523509.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014523509.tif 000016
【図１０Ａ】
2014523509.tif 000017
【図１０Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月11日(2014.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側表面と内側表面とを有する内側部材と、
前記内側部材の前記外側表面を動作させ得る内側表面を有する外側部材と、
ベースとヘッドを有し、前記外側部材の一端に近接して配置され、前記内側部材と外側部材との間に伸びるフレキシブルシールと、
前記フレキシブルシールのヘッドの上に配置され、前記内側部材が有する溝を動作させ得る低摩擦ライナーと、
を含む軸受アセンブリ。
【請求項２】
外側表面及び内側表面を有し、その中に溝を規定する内側部材を供給し、
前記内側部材の外側表面を動作させ得る内側表面を有する外側部材を供給し、
ベースとヘッドを有するフレキシブルシールを供給し、
前記溝を動作させ得る低摩擦ライナーを供給し、
前記低摩擦ライナーを前記溝の上または前記フレキシブルシールのヘッドの上に配置し、
前記内側部材と前記外側部材との間に伸びる前記フレキシブルシールのベースを前記外側部材の一端の近傍に配置し、
前記フレキシブルシールのヘッドを溝の中に配置する、
軸受へのシーリングシステム取付け方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ｂ】
2014523509.tif 000019
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2014523509.tif 000020
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０Ａ】
2014523509.tif 000021
【国際調査報告】
2014523509.tif 000022
2014523509.tif 000023
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