(57)【要約】【課題】軸受側のシール溝等の加工の出来映えに関わらずにシールによる防塵性・防水性を従来品よりも向上できる軸受用シール、このシールを用いた軸受及びこのシールを成形するための成形金型を提供する。【解決手段】この軸受用シール１０は、軸受の外輪と内輪との間に配置されるものであって、円周状のシール端部から同心円状に突き出た突起１２を備える。【選択図】図１
2008151164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受の外輪と内輪との間に配置される軸受用シールであって、
円周状のシール端部から同心円状に突き出た突起を備えることを特徴とする軸受用シール。
【請求項２】
前記突起はその厚さが前記シール端部の厚さよりも薄い請求項１に記載の軸受用シール。
【請求項３】
前記シール端部は前記外輪または前記内輪に設けられたシール溝に嵌合する嵌合部を有し、前記突起は前記嵌合部の近傍から円周状に突き出る請求項１または２に記載の軸受用シール。
【請求項４】
前記嵌合部の大きさを前記シール溝に対し小さく設定した請求項３に記載の軸受用シール。
【請求項５】
前記突起は前記軸受用シールの成形金型の金型合わせ面に形成した面取り部により形成されたものである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の軸受用シール。
【請求項６】
外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置されるシールと、を備え、
前記シールが円周状のシール端部から同心円状に突き出た突起を備えることを特徴とする軸受。
【請求項７】
前記シール端部は前記外輪または前記内輪に設けられたシール溝に嵌合する嵌合部を有する請求項６に記載の軸受。
【請求項８】
前記嵌合部の大きさを前記シール溝に対し小さく設定した請求項７に記載の軸受。
【請求項９】
前記シール溝が前記嵌合部に対し大きいとき、前記突起が前記シール溝の少なくとも一部に接触する請求項７または８に記載の軸受。
【請求項１０】
前記シール溝が前記嵌合部に対し小さいとき、前記突起が前記シール溝からはみ出る請求項７に記載の軸受。
【請求項１１】
前記突起は前記シールの成形金型の金型合わせ面に形成した面取り部により形成されたものである請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の軸受。
【請求項１２】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の軸受用シールまたは請求項６乃至１１のいずれか１項に記載のシールを成形するための成形金型であって、前記突起に対応して金型合わせ面に面取り加工を施したことを特徴とする成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種回転機械装置に使用される軸受に用いられるシール、このシールを備える軸受及びこのシールを成形するための成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１は、外輪又は外輪及び内輪との係合部分が比較的軟質の合成樹脂から成り、他の部分が比較的硬質の合成樹脂から成るシールド板を備え、係止溝の形状にばらつきがあっても弾性変形する係合部分で確実に係合でき、他の部分は適度の剛性があるから変形や湾曲等することもないようにした軸受用密封装置を開示する（要約参照）。
【０００３】
また、図７に従来の形式の軸受用シールを軸受に配置した例を示す。図７のように、シール５０は、芯金５０ｂにより剛性を有し、嵌合部５０ａが外輪５１の内面側のシール溝５１ａ内に嵌合し、嵌合部５０ａの反対側の端部５０ｃが内輪５２の内面５２ａに接触して取り付けられる。
【特許文献１】実開平０６−６７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記図７の従来の形式の軸受用シールや特許文献１のシールド板には次のような問題がある。すなわち、図８のような嵌合部６０ａと芯金６０ｂを有する従来の軸受用シール６０の外径寸法が規定寸法どおりでも、外輪６１のシール溝６１ａの加工の出来映えや熱処理による変形の影響から、外輪６１のシール溝６１ａの内径等の寸法が小さくなった場合に、図９のように、シール６１の嵌合部６０ａが外輪６１のシール溝６１ａに入りきらず、無理に押し込むとシールの外径部６０ｃが変形してしまう。
【０００５】
また、図１０のように、外輪６１のシール溝６１ａの内径等の寸法が大きくなった場合には、シール６０の嵌合部６０ａのしめしろが不充分になり、未嵌合が発生してしまい、密封性の低下に伴い防塵性・防水性が低下してしまい、グリース漏れを起こす不具合が生じ易くなってしまう。また、シール溝６１ａが大きくなってその溝部が深くなると、上記不具合が起こる頻度が多くなる。シール６０の外径等の寸法がばらついた場合も同様の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、軸受側のシール溝等の加工の出来映えに関わらずにシールによる防塵性・防水性を従来品よりも向上できる軸受用シール、このシールを用いた軸受及びこのシールを成形するための成形金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による軸受用シールは、軸受の外輪と内輪との間に配置される軸受用シールであって、円周状のシール端部から同心円状に突き出た突起を備えることを特徴とする。
【０００８】
この軸受用シールによれば、円周状のシール端部から同心円状に突き出た突起により、軸受用シールが軸受側のシール溝に確実に嵌合できるので、軸受側のシール溝等の加工の出来映えに関わらずにシールによる防塵性・防水性を従来品よりも向上でき、また、軸受内部に充填したグリース等の潤滑剤の漏れ防止を従来品よりも向上できる。
【０００９】
上記軸受用シールにおいて前記突起はその厚さが前記シール端部の厚さよりも薄いことが好ましい。
【００１０】
また、前記シール端部は前記外輪または前記内輪に設けられたシール溝に嵌合する嵌合部を有し、前記突起は前記嵌合部の近傍から円周状に突き出ることが好ましい。
【００１１】
また、前記嵌合部の大きさを前記シール溝に対し小さく設定することが好ましく、嵌合部をシール溝に確実に嵌合でき、小さく設定された嵌合部とシール溝との間が緩くなっても、突起により確実に嵌合できシールできる。
【００１２】
また、前記突起は前記軸受用シールの成形金型の金型合わせ面に形成した面取り部により形成されたものであることが好ましい。これにより、上記突起を備える軸受用シールを容易に成形により製造できる。
【００１３】
本発明による軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置されるシールと、を備え、前記シールが円周状のシール端部から同心円状に突き出た突起を備えることを特徴とする。
【００１４】
この軸受によれば、円周状のシール端部から同心円状に突き出た突起により、シールが軸受側のシール溝に確実に嵌合できるので、軸受のシール溝等の加工の出来映えに関わらずにシールによる防塵性・防水性を従来品よりも向上でき、また、軸受内部に充填したグリース等の潤滑剤の漏れ防止を従来品よりも向上できる。
【００１５】
上記軸受において前記シール端部は前記外輪または前記内輪に設けられたシール溝に嵌合する嵌合部を有することが好ましい。
【００１６】
また、前記嵌合部の大きさを前記シール溝に対し小さく設定することが好ましく、嵌合部をシール溝に確実に嵌合でき、小さく設定された嵌合部とシール溝との間が緩くなっても、突起により確実に嵌合できシールできる。
【００１７】
上記設定やシール及び／又はシール溝の寸法誤差等のために、前記嵌合部が前記シール溝に対し小さいとき、前記突起が前記シール溝の少なくとも一部に接触することで、確実に嵌合できシールできる。
【００１８】
また、シール及び／又はシール溝の寸法誤差等のために、前記嵌合部が前記シール溝に対し大きいとき、前記突起が前記シール溝からはみ出ることで、突起が嵌合に邪魔にならず確実に嵌合できる。また、前記突起は前記シールの成形金型の金型合わせ面に形成した面取り部により形成されたものであることが好ましい。これにより、上記突起を備える軸受用シールを容易に成形により製造できる。
【００１９】
なお、前記嵌合部の反対側のシール端部に前記内輪または前記外輪の一部に接触するリップ部を備えるようにできる。これにより、上記軸受用シールを接触シールに構成できるが、嵌合部の反対側のシール端部が内輪または外輪の一部に接触しない非接触シールとしてもよい。
【００２０】
本発明による成形金型は、上述の軸受用シールを成形するための成形金型であって、前記突起に対応して金型合わせ面に面取り加工を施したことを特徴とする。
【００２１】
この成形金型によれば、金型合わせ面に面取り加工を施すことにより、上述の突起を有する軸受用シールのための成形金型を容易に得ることができ、上述の突起を軸受用シールに付加しても成形金型の加工コストはさほどかからない。なお、上述の軸受用シールが芯金を有する場合、芯金を金型キャビティ内に装填してから成形を行うインサート成形が好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の軸受用シール及び軸受によれば、軸受側のシール溝等の加工の出来映えに関わらずにシールによる防塵性・防水性・潤滑剤の漏れ防止を従来品よりも向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態による軸受用シールの断面図である。図２は図１の軸受用シールを外輪のシール溝に嵌め込んだ状態を示す軸受の要部断面図である。図３は図１の軸受用シールを外輪のシール溝に嵌め込んだ別の状態を示す軸受の要部断面図である。
【００２４】
図１に示す軸受用シール１０は、形状維持のため剛性のある鉄鋼等の金属板材からなる芯金１４と、芯金１４の周囲にゴム材等の弾性材から形成された周辺部１５と、を備え、一点鎖線で示す中心軸ｐを中心としかつ中心孔ｃを有する略円板状に構成されている。
【００２５】
図１のように、芯金１４は折り曲げられて断面形状が略Ｌ字形となっており、周辺部１５は、軸受の外輪２１の内面２１ａに形成されたシール溝２２（図２，図３）と嵌合するように芯金１４の断面短辺１４ａ側のシール外周端部に設けられた嵌合部１１と、軸受の内輪２３の外面２３ａに接触するように嵌合部１１の反対側のシール内周端部に設けられたリップ部１３と、を有する。嵌合部１１は、図１の芯金１４の短辺１４ａの外方に膨らむように設けられており、シール外周端部を構成する。
【００２６】
周辺部１５は、芯金１４の断面長辺１４ｂに対応してシール内周端部とシール外周端部との間で平坦に形成された平面部１５ａを有し、平面部１５ａの更に外周側に傾斜面１６が形成されている。傾斜面１６は、下端１６ａに向け傾斜し、下端１６ａ近傍で嵌合部１１の上部１１ａに繋がっている。
【００２７】
図１の平面部１５ａの外周側から傾斜した傾斜面１６の下端１６ａと、シール外周端部の嵌合部１１の上部１１ａとの境界部から突起１２が中心軸ｐを中心として同心円状に広がるように外周側に突き出て形成されている。
【００２８】
突起１２は、嵌合部１１の厚さ（図１の縦方向）と比べると薄くかつナイフエッジ状に構成され、傾斜面１６の下端１６ａから図１の水平方向に延びた平面部１２ａと、嵌合部１１の上部１１ａから先端に向けて傾斜した傾斜部１２ｂと、を有し、また、ゴム材等の弾性材からなりかつ薄く構成されているので、柔軟性があり弾性変形し易くなっている。
【００２９】
図１の軸受用シール１０を軸受に組み込んだ場合の作用効果について説明する。軸受用シール１０の嵌合部１１を軸受の外輪２１のシール溝２２に挿入し嵌め込み、リップ部１３を内輪２３の外面２３ａに接触させて軸受用シール１０を軸受１（図２，図３）に取り付けることで、嵌合部１１が弾性変形してシール溝２２内に嵌合して（図７参照）軸受内部をシールし、軸受内部に充填されたグリース等の潤滑剤の漏れ防止効果・防水性・防塵性を得ることができる。
【００３０】
上述のように軸受用シール１０を軸受１に組み込んだ場合、軸受の外輪２１のシール溝２２と軸受用シール１０の嵌合部１１との相対的な大小関係が、図２のように、例えばシール溝２２の内径が大きい（溝が深い）とき、嵌合部１１とシール溝２２との間に隙間２２ａが生じてしまうが、突起１２が隙間２２ａで延びて通ってシール溝２２内の一部２２ｂに達して先端が弾性変形し折り曲がるようにしてシール溝２２に接触する。このように、軸受用シール１０を組み込んだ軸受１は、相対的にシール溝２２が大きく嵌合部１１が小さいときでも、シールによる密封性を維持でき、軸受内部をシールできるので、潤滑剤の漏れ防止効果・防水性・防塵性を確実に得ることができる。
【００３１】
また、軸受の外輪２１のシール溝２２と軸受用シール１０の嵌合部１１との相対的な大小関係が、図３のように、例えばシール溝２２の内径が小さい（溝が浅い）とき、突起１２を傾斜面１６側に折り曲げてシール溝２２内からはみ出るようにして外部に退避させて位置するようにする。このように、相対的にシール溝２２が小さく嵌合部１１が大きいときでも、軸受用シール１０の突起１２が嵌合部１１とシール溝２２との嵌合に邪魔にならず、軸受内部をシールできる。
【００３２】
図２，図３のように、軸受用シール１０を組み込んだ軸受１において、シール溝２２と嵌合部１１との相対的な大小関係が生じるのは、軸受用シール１０、シール溝２２の製造・加工時の寸法誤差や熱処理時の熱変形等による寸法変化、特にシール溝加工の出来映えによるシール溝２２の内径変化のためであるが、かかる寸法変化が生じても、上述のように突起１２を設けることで上記寸法変化による影響を緩和でき、潤滑剤の漏れ防止効果・防水性・防塵性を従来品よりも向上させることができる。
【００３３】
また、設計段階で軸受用シール１０の嵌合部１１の大きさ（ボリューム）をシール溝２２に対して小さく設定するようにしてもよい。これにより、図２と同様に、軸受用シール１０の嵌合部１１を外輪２１のシール溝２２に挿入したとき、シール溝２２の加工の出来映えによりシール溝２２の内径等が大きい場合でも柔軟性のある突起１２により確実に嵌合でき、軸受内部をシールできるので、潤滑剤の漏れ防止効果・防水性・防塵性を確実に得ることができる。また、シール溝２２の内径等が加工の出来映えにより小さい場合にも、嵌合部１１の大きさをシール溝２２に対して小さく設定しているので、シール溝２２が嵌合部１１で満杯になることはなく、無理なく装着でき、軸受内部をシールできるので、潤滑剤の漏れ防止効果・防水性・防塵性を確実に得ることができる。
【００３４】
次に、図１の軸受用シール１０を製造するための成形金型について図４を参照して説明する。図４は、図１の軸受用シールを成形するための成形金型を概略的に示す断面図である。
【００３５】
図４に示す成形金型８０は、上型８１と下型８２から構成され、上型８１と下型８２を合わせ面８４で合わせて一体化することで、金型内部に図１の軸受用シール１０の外形に対応したキャビティ８３が形成されるようになっている。
【００３６】
キャビティ８３の図４の円形に囲んで示す部分８５で軸受用シール１０の突起１２が成形時に形成される。すなわち、上型８１側の合わせ面８４の平面部８６が図１の軸受用シール１０の傾斜面１６の下端１６ａから延びた突起１２の平面部１２ａと対応し、下型８２側の合わせ面８４の面取り部８７が突起１２の傾斜部１２ｂと対応する。下型８２の面取り部８７は、下型８２側の合わせ面８４を面取りすることで簡単に加工でき、上型８１側は加工が不要である。
【００３７】
図４のような成形金型８０を用い、キャビティ８３内に図１の芯金１４を予め配置し（インサート成形）、弾性材料により射出成形を行うことで、図１の軸受用シール１０を製造できる。このとき、上型８１側の平面部８６と下型８２側の面取り部８７とから形成されるキャビティ８３の一部で図１の軸受用シール１０の突起１２が形成される。
【００３８】
以上のように、図４の成形金型８０を用いて射出成形を行うことで、突起１２を有する軸受用シール１０を容易に製造することができ、突起１２を追加したことによる特別なコストは不要であり、製造コストが嵩むことはない。
【００３９】
次に、図５，図６を参照して図１の軸受用シール１０の変形例を二例説明する。図５は第１の変形例による軸受用シールの断面図である。図６は第２の変形例による軸受用シールの断面図である。図５，図６に示す各軸受用シールは、図１に示すものと同一の部分には同じ符号を付けて、その説明は省略する。
【００４０】
図５に示す軸受用シール３０は、図１の軸受用シール１０と比べてシール外周端部の形状を変え、嵌合部１１の外面形状が傾斜面状になっている。
【００４１】
図６に示す軸受用シール４０は、図１の軸受用シール１０と比べてシール外周端部の形状を変え、嵌合部１１の外面形状が凹面状になっている。
【００４２】
図５、図６の軸受用シール３０，４０によれば、図１の軸受用シール１０と同様に、嵌合部１１を図２，図３のように軸受の外輪２１のシール溝２２に挿入し嵌め込むようにして軸受に組み込むことができ、同様の作用効果を奏することができる。なお、図５、図６の軸受用シール３０，４０は、図５、図６と対応したキャビティを形成した図４と同様の成形金型を用いて射出成形を行うことにより製造できる。
【００４３】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図１，図５，図６の軸受用シールは、軸受の外輪側に嵌め込むタイプのものであるが、本発明はこれに限定されず、内輪側に嵌め込むものであってもよい。また、嵌合部と反対側のシール端部にリップ部を設けて軸受側と接触するタイプとしたが、非接触とするタイプでもよい。
【００４４】
また、本発明を適用可能な軸受は、各種のラジアル玉軸受等の転がり軸受であってよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態による軸受用シールの断面図である。
【図２】図１の軸受用シールを外輪のシール溝に嵌め込んだ状態を示す軸受の要部断面図である。
【図３】図１の軸受用シールを外輪のシール溝に嵌め込んだ別の状態を示す軸受の要部断面図である。
【図４】図１の軸受用シールを成形するための成形金型を概略的に示す断面図である。
【図５】本実施の形態の第１の変形例による軸受用シールの断面図である。
【図６】本実施の形態の第２の変形例による軸受用シールの断面図である。
【図７】従来の形式の軸受用シールを軸受に配置した例を概略的に示す断面図である。
【図８】従来の軸受用シールを示す断面図である。
【図９】図８の従来の軸受用シールを軸受の外輪のシール溝（内径が通常よりも小さい）に嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【図１０】図８の従来の軸受用シールを軸受の外輪のシール溝（内径が通常よりも大きい）に嵌め込んだ別の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 軸受
１０ 軸受用シール、シール
１１ 嵌合部
１２ 突起
１２ａ 平面部
１２ｂ 傾斜部
１３ リップ部
１４ 芯金
１５ 周辺部
１６ 傾斜面
２１ 外輪
２１ａ 内面
２２ シール溝
２３ 内輪
２３ａ 外面
３０，４０ 軸受用シール
８０ 成形金型
８１ 上型
８２ 下型
８３ キャビティ
８４ 合わせ面
８６ 平面部
８７ 面取り部
【図１】
2008151164.tif 000003
【図２】
2008151164.tif 000004
【図３】
2008151164.tif 000005
【図４】
2008151164.tif 000006
【図５】
2008151164.tif 000007
【図６】
2008151164.tif 000008
【図７】
2008151164.tif 000009
【図８】
2008151164.tif 000010
【図９】
2008151164.tif 000011
【図１０】
2008151164.tif 000012