(57)【要約】【課題】固定部材を使用せずに主軸を軸受に取り付けた状態でシール部材を容易に交換する。【解決手段】外輪１１の軸方向両側に設けたシール装着溝１７に嵌める円環状のシール部材２０が周方向に２分割した円弧状部材２１からなり、その各円弧状部材２１の外周部に弾性を有するシール固定片２３を設ける。そのシール固定片２３をシール装着溝１７に係止させた状態で、弾性変形したシール固定片２３に発生する弾性復元力により円弧状部材２１をシール装着溝１７の溝側面に押し付ける。この押し付けにより、シール装着溝１７に各円弧状部材２１が固定部材を使用せずに主軸１５を軸受に取り付けた状態で固定される。これにより、各円弧状部材２１を容易に交換することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸状球面の外径面(１２)を有する内輪(１０)と、前記外径面(１２)に摺動する凹状球面の内径面(１３)を有する外輪(１１)とを備え、前記外輪(１１)の軸方向両端部に設けたシール装着溝(１７)に複数の円弧状部材(２１)からなる円環状のシール部材(２０)を嵌め、前記シール部材(２０)の内周部に前記内輪(１０)の外径面(１２)に摺接するシールリップ(２２)を設けた球面すべり軸受において、
上記各円弧状部材(２１)の外周部に、前記各円弧状部材(２１)を上記シール装着溝(１７)の溝内面に押し付ける弾性を有するシール固定片(２３)を設けたことを特徴とする球面すべり軸受。
【請求項２】
上記シール固定片(２３)は、上記円弧状部材(２１)の外周部に点在させて設けたことを特徴とする請求項１に記載の球面すべり軸受。
【請求項３】
上記各円弧状部材(２１)のシールリップ(２２)の周方向一端部に延長リップ(２５)を設け、他端部にリップ嵌合凹部(２６)を設けて、隣り合う円弧状部材(２１)の延長リップ(２５)とリップ嵌合凹部(２６)とを嵌め合わせたことを特徴とする請求項1または２に記載の球面すべり軸受。
【請求項４】
上記円弧状部材(２１)は、その外周部に周方向の切り欠き(２４)を有し、上記シール固定片(２３)は、前記円弧状部材(２１)の外面から外径方向に延び出したものであり、前記シール固定片(２３)を前記切り欠き(２４)の両端部よりも周方向内側に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の球面すべり軸受。
【請求項５】
上記各円弧状部材(２１)は、弾性を有する合成樹脂製であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の球面すべり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設機械や一般産業機械などの各種機械装置の回転軸支持部に組み込まれ、ラジアル荷重及び両方向のスラスト荷重を支持すると共に、軸心のずれを調心する球面すべり軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種機械装置の回転軸支持部に、凸状球面の外径面を有する内輪と、その外径面と摺動する凸状球面の内径面を有する外輪とを備えた球面すべり軸受が組み込まれている。この球面すべり軸受は、その外輪の内径面と内輪の外径面との滑り摺動によって、両方向のスラスト荷重、又はラジアル荷重及び両方向のスラスト荷重を支持している。
【０００３】
上記球面すべり軸受は、運転回転時に外部からのダスト、泥水などの異物が軸受内部に侵入するのを防止する目的からシール構造を備えている。このシール構造は、外輪の内径面の両側に形成されたシール装着溝に円環状のシール部材を装着し、そのシール部材の内周部に設けたシールリップを内輪の外径面に摺接させたものである。
【０００４】
上記シール部材は、通常、運転による磨耗や熱により劣化し、そのシール性能が低下するため定期的に交換する必要がある。しかし、上記の球面すべり軸受に使用されるシール部材は円環状であるため、その交換の際、主軸を軸受から取り外した後、シール部材を交換し、再度主軸の取り付けを行わなければならず、シール部材の交換に手間や時間がかかっていた。
【０００５】
このため、従来、主軸を取り外すことなく、シール部材の交換を可能にするために、円環状のシール部材を周方向に分割して、外輪の端面に取り付けるようにしたものが提案されている(特許文献１  図５、図６参照)。
【０００６】
この分割した円環状のシール部材の外輪への固定には、外輪の端部にボルトによって締付け固定される円弧状の固定部材が使用されている。
すなわち、分割した円環状のシール部材を円環状に配置し、これを複数の円弧状の固定部材によって外輪の端部に挟んだ後、固定部材をボルトによって外輪に固定するという方法によって分割した円環状のシール部材の取付けが行われている。
【特許文献１】特開２００６−３００１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、分割した各シール部材の固定に、上記のように、複数の円弧状の固定部材を使用し、いちいちボルトによって固定することは、手間であり、交換に時間を要するという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、いちいちボルトを用いて固定する必要がなく、分割したシール部材を容易に外輪に対して取り付けることを可能にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明は、凸状球面の外径面を有する内輪と、前記外径面に摺動する凹状球面の内径面を有する外輪とを備え、前記外輪の軸方向両端部に設けたシール装着溝に複数の円弧状部材からなる円環状のシール部材を嵌め、前記シール部材の内周部に前記内輪の外径面に摺接するシールリップを設けた球面すべり軸受において、前記各円弧状部材の外周部に、その各円弧状部材を前記シール装着溝の溝内面に押し付ける弾性を有するシール固定片を設けた構成としたのである。
【００１０】
上記各円弧状部材の外周部にその円弧状部材をシール装着溝に押し付ける弾性を有するシール固定片を設けることにより、シール固定片が各円弧状部材をシール装着溝の溝内面に押し付けるので、固定部材を使用せずに主軸を軸受に取り付けた状態でシール装着溝に固定することができる。
【００１１】
また、上記シール固定片を円弧状部材の外周部に点在させて設けることにより、シール装着溝に円弧状部材を押し付けるシール固定片の周方向の幅が小さくなるので、円弧状部材をシール装着溝に容易に固定することができる。
【００１２】
隣り合う円弧状部材の周方向両端部でのシール性の低下を回避するために、上記各円弧状部材のシールリップの周方向一端部に延長リップを設け、他端部にリップ嵌合凹部を設けて、隣り合う円弧状部材の延長リップとリップ嵌合凹部とを嵌め合わせるようにしてもよい。また、このようにすると、各円弧状部材はその形状が同一のものとなるので、生産性が良い。
【００１３】
また、上記円弧状部材は、その外周部に周方向の切り欠きを有し、上記シール固定片は、前記円弧状部材の外面から外径方向に延び出したものであり、前記シール固定片を前記切り欠きの両端部よりも周方向内側に設けたことにより、円弧状部材をシール装着溝から取り出す際、シール固定片の両側から工具を入れても、この工具が円弧状部材の外周部に当らない。このため、その工具をシール固定片に引っ掛けて軸方向に引き出しやすくなり円弧状部材を容易にシール装着溝から取り出すことができる。
【００１４】
さらに、各円弧状部材が弾性を有する合成樹脂製であれば、その円弧状部材が削り加工では難しいものや複雑な形状のものであっても、合成樹脂により容易に作製することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明の球面すべり軸受は、各円弧状部材がそのシール固定片の押し付けにより、固定部材を使用せずに主軸を軸受に取り付けた状態でシール装着溝に固定されるため、シール部材を容易に交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態を図１〜図５に示す。この実施形態の球面すべり軸受は、図１に示すように、凸状球面の外径面１２を有する内輪１０と、その内輪１０の外径面１２に摺動する凹状球面の内径面１３を有する外輪１１とを備え、外輪１１の軸方向両端部に円環状のシール部材２０が装着されたものである。
【００１７】
上記内輪１０は、その外径面１２に外輪１１の内径面１３が摺動するように、外輪１１が嵌め合わされており、内輪１０の径方向の中心に主軸１５が挿通する貫通孔１６が設けられている。
【００１８】
上記内輪１０に嵌り合う外輪１１は、その内径面１３の軸方向両側に周方向のシール装着溝１７が形成され、このシール装着溝１７と外輪１１の軸方向端部との間が肩部１８となっている。このシール装着溝１７にシール部材２０の外周部が装着される。
【００１９】
上記シール部材２０は、図２に示すように、合成樹脂製、例えば、シリコン、ナイロン、合成ゴム製などの弾性を有する合成樹脂製である環状体を半分にした円弧状部材２１を着脱可能に組み合わせたものであり、各円弧状部材２１は、その内周部が内輪１０の外径面１２と摺接するシールリップ２２となっている。なお、円弧状部材２１は合成樹脂製である環状体を半分（２分割）にしたものであるが、半分（２分割）に限るものではなく、外輪１１の内径に基づいて３分割、４分割としてもよい。
【００２０】
上記円弧状部材２１は、図３（ａ）に示すように、その内周部が内輪１０の外径面１２に摺接するシールリップ２２となっており、その外面（軸方向外面）からシール固定片２３が外径方向に延び出している。
【００２１】
このシールリップ２２は、内周端に向かって次第に薄くなるように設けられており、円弧状部材２１が外輪１１のシール装着溝１７に固定されると、内輪１０の外径面１２に摺接した状態で、軸方向外向きに弾性変形する。この弾性変形に伴って発生する弾性復元力によりシールリップ２２は内輪１０外径面１２を押し付け、軸受運転時に、軸受内部のグリースの外部への漏出や、外部からの異物や泥水などの軸受内部への侵入を防止する。
【００２２】
また、シール固定片２３は、図２に示すように、各円弧状部材２１の外周部の３箇所に点在するように設けられており、その位置が２つの円弧状部材２１を円環状に組み合わせた場合に、それぞれのシール固定片２３が等間隔となるように配置されている。
【００２３】
上記のようにシール固定片２３を点在するように設けると、各シール固定片２３は、シール装着溝１７に係止する周方向長さが小さくなるため、シール固定片２３の係止状態を容易に解除することができ、各円弧状部材２１を容易にシール装着溝１７から取り外して交換することができる。なお、このシール固定片２３は、円弧状部材２１の外周部の周方向に連続的に設けることができる。この場合では、シール固定片２３のシール装着溝１７に対する係止は、シール性の低下を回避できる限り、軽い力でシール装着溝１７から外せるものであればよい。また、このシール固定片２３の数は、３個に限られず、例えば、２個、４個、５個、・・・、とシール性能の低下を回避できる限り任意である。
【００２４】
また、各円弧状部材２１は、図３（ａ）に示すように、その外周部に周方向の切り欠き２４を有しており、この切り欠き２４の両端部よりも周方向内側にシール固定片２３が設けられている。すなわち、シール固定片２３の両端部よりも切り欠き２４の両端部が外側に設けられているので、円弧状部材２１をシール装着溝１７から取り出す際、シール固定片２３の両側から工具を入れても、この工具が円弧状部材２１の外周部に当らない。このため、工具をシール固定片２３に引っ掛けて軸方向に引き出しやすくなり、円弧状部材２１を容易にシール装着溝１７から取り出すことができる。
【００２５】
さらに、各円弧状部材２１のシールリップ２２の周方向一端部に、周方向に延長リップ２５が設けられている（図３（ｂ）参照）。この延長リップ２５は、その肉厚がシールリップ２２よりも薄く、かつリップ２２と同様に内周端に向かって薄くなるように設けられる。
【００２６】
一方、円弧状部材２１のシールリップ２２の周方向他端部には、上記延長リップ２５が嵌り合うリップ嵌合凹部２６が設けられている。このように、円弧状部材２１の周方向の端部に、延長リップ２５とリップ嵌合凹部２６とが設けられているので、隣り合う円弧状部材２１ａ、２１ｂの周方向の両端部は、延長リップ２５がリップ嵌合凹部２６に嵌り合う。
【００２７】
この嵌め合いにより、各円弧状部材２１が着脱可能に組み合わされ、隣り合う円弧状部材の周方向両端部が互いに重なった状態でつながる。このため、この重なり部分では、すき間ができにくくなり、軸受運転時、軸受内部のグリースの外部への漏出や、外部からの異物や泥水などの軸受内部への侵入を防止することができ、シール性の低下を回避できる。
【００２８】
また、各円弧状部材２１は、その周方向の一端部に延長リップ２５が、他端部にリップ嵌合凹部２６が設けられているので、その形状が同じ形状となり、例えば、円弧状部材２１を射出成形により作製すれば、一種類の金型で作製することができ、生産性が向上する。
【００２９】
以上のように構成された円弧状部材２１を、シール固定片２３を軸方向外側に向けた状態で、シール装着溝１７に挿入して、そのシール固定片２３を軸方向内向きに押し込む。押し込まれたシール固定片２３は、シール装着溝１７の肩部１８側の溝側面に係止する。このとき、シール固定片２３は弾性を有する合成樹脂製であるので、シール固定片２３の係止状態では、その先端部が肩部１８側の溝側面に押し付けられて軸方向内向きに弾性変形する（図４の実線参照）。
【００３０】
この弾性変形したシール固定片２３は、その弾性復元力によりシール装着溝１７の肩部１８側の溝側面を押し付けるとともに、円弧状部材２１の外周部をシール装着溝１７の内径面１３側の溝側面に押し付ける。この押し付けにより、図５に示すように、主軸１５が軸受に取り付けられた状態で、各円弧状部材２１がシール装着溝１７に固定される。このように、円弧状部材２１は、そのシール固定片２３の押し付けにより、それぞれ別個にシール装着溝１７に固定されるため、従来の球面すべり軸受のシール部材のように固定部材を使用することなく、主軸１５を軸受に取り付けた状態で各円弧状部材２１を固定される。
【００３１】
一方、シール装着溝１７に固定された各円弧状部材２１を取り外すには、シール固定片２３のシール装着溝１７に対する係止を外す。すなわち、シール装着溝１７に係止するシール固定片２３の両側から切り欠き２４に向かって工具や指などを入れた後、工具などをシール固定片２３の裏側（軸方向内側）に引っ掛け、軸方向外側に引き出して、シール固定片２３のシール装着溝１７に対する係止を外せばよい。
【００３２】
このように、シール固定片２３のシール装着溝１７に対する係止、取り外しを容易に行なうことができるので、軸受に主軸１５が取り付けられた状態で各円弧状部材２１を容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態の球面すべり軸受を示す断面図
【図２】同上の円弧状部材を示す正面図
【図３】（ａ）同上の円弧状部材のシール固定片を示す一部切り欠き斜視図、（ｂ）同上の円弧状部材の周方向両端部を示す一部切り欠き斜視図
【図４】同上の円弧状部材の装着状態を示す拡大断面図
【図５】同上の球面すべり軸受の正面図
【符号の説明】
【００３４】
１０  内輪
１１  外輪
１２  外径面
１３  内径面
１５  主軸
１６  貫通孔
１７  シール装着溝
１８  肩部
２０  シール部材
２１  円弧状部材
２２  シールリップ
２３  シール固定片
２４  切り欠き
２５  延長リップ
２６  リップ嵌合凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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