(57)【要約】【課題】転がり軸受の環状装着溝へのシール部材の保持力を強化すると共に、ゴム製のシール部材が例え膨潤してもシール部材から保持部材が分離することを防止し、シール部材によって確実に封止することができる転がり軸受の密封装置を備えた転がり軸受を提供する。【解決手段】本発明の転がり軸受の密封装置１０は、環状のシール部材１１に複数の環状のシールリップ１１ａを突出さるように設けると共に、該シール部材１１を転がり軸受１の環状装着溝５内に固定する環状の保持部材１２が該シール部材１１と一体成形されている。【選択図】　　　　図１
2004092778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に隣接して配設された複数の内輪の対向部内周面に形成された環状装着溝に装着され、軸受内を密封する密封装置を備えた転がり軸受であって、
前記密封装置は、環状のシールリップが突設され、該シールリップを前記環状装着溝に当接させ前記軸受内を密封するシール部材と、
該シール部材を前記環状装着溝内に固定するために弾性を有するし、前記シール部材内に一体成形された環状の保持部材と、を備えていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記保持部材は、スプリング、線材、棒材又は板材から環状に成形されることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受の密封装置に関し、詳しくは環状装着溝へのシール部材の保持力を強化すると共に、ゴム製のシール部材が膨潤しても保持部材がシール部材から分離することなく、確実に封止することができる密封装置を備えた転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図１２に示したように、熱間圧延機、冷間圧延機等のワークロール、中間ロールの回転部の支持には、２つの内輪２，３を有する４列円錐ころ密封軸受１が多く使用されている。この４列円錐ころ密封軸受１の温度は、回転に伴なって上昇し、回転が減速又は停止すると冷却され、運転に伴う温度の昇降作用が繰り返し行われている。
【０００３】
前記円錐ころ密封軸受１の温度が上昇すると、軸受内部の空気温度も上昇し、膨張するので軸受内部の圧力が高まり、内輪２と内輪３の接合部４の隙間から外部に排気される。また、円錐ころ密封軸受１が冷却されると、内部の空気温度も冷却されて軸受内部が負圧となり、外部の空気を接合部４の隙間から吸気する。即ち、４列円錐ころ密封軸受１の回転、減速、停止に伴い、接合部４の隙間を介して呼吸作用が行われる。従って、熱間圧延機、冷間圧延機等においては、大量の圧延水が使用されているので、吸気の際に外気と共に圧延水が軸受内部に浸入して、軸受寿命に大きな影響を与える不都合があった。
【０００４】
図１３及び図１４に示したように、４列円錐ころ密封軸受１内部への圧延水の浸入を防止するために、内輪２，３の対向部内周面に環状装着溝５を形成し、該環状装着溝５内に密封装置６を装着して接合部４の隙間を封止していた。
【０００５】
従来の密封装置６は、ゴム等の弾性を有する素材を環状に成形したシール部材７と、ばね性を有する保持部材８とから構成されている。シール部材７は、環状の本体７ａから複数の環状のシールリップ７ｂが突設され、内周面には環状の嵌着溝７ｃが形成されている。
また、保持部材８は、環状のコイルスプリングであり、嵌着溝７ｃ内に収容されてシール部材７に嵌着される。従って、密封装置６を環状装着溝５に装着したとき、保持部材８のばね性によってシール部材７が環状装着溝５内に付勢固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１５に示したように、上記従来の転がり軸受の密封装置６は、保持部材８がシール部材７の嵌着溝７ｃ（図１３参照）内に嵌着された構成となっているので、ゴム等で製作されたシール部材７が圧延水、グリース又は熱等の影響によって膨潤又は収縮すると、保持部材８が嵌着溝７ｃから離脱してしまう。
従って、環状装着溝５への保持力が弱まり、封止機能が低下して４列円錐ころ密封軸受１内部への圧延水の浸入が生じ、軸受の寿命に悪影響を与えるという問題があった。
また、保持部材８がシール部材７から分離してしまうと、メンテナンス等の際に再度組み付けを行うことはできず、新しい密封装置６と交換しなければならないという問題点もあった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、環状装着溝へのシール部材の保持力を強化すると共に、ゴム製のシール部材が膨潤してもシール部材から保持部材が分離することはなく、確実に封止することができる密封装置を備えた転がり軸受を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る上記課題は、軸方向に隣接して配設された複数の内輪の対向部内周面に形成された環状装着溝に装着され、軸受内を密封する密封装置を備えた転がり軸受であって、
前記密封装置は、環状のシールリップが突設され、該シールリップを前記環状装着溝に当接させ前記軸受内を密封するシール部材と、該シール部材を前記環状装着溝内に固定するために弾性を有するし、前記シール部材内に一体成形された環状の保持部材と、を備えていることを特徴とする転がり軸受により達成することができる。
【０００９】
前記構成の転がり軸受によれば、保持部材がシール部材に一体成形されているので、保持部材のばね力がシール部材に均一に伝達され、シール部材の環状装着溝への保持力が強化され、転がり軸受内を確実に封止することができる。
【００１０】
また、例えシール部材が膨潤しても、保持部材がシール部材から分離することはなく、一体となっているので、シール部材の環状装着溝への保持力が確保される。従って、封止性能が低下することはなく、転がり軸受内部への圧延水の浸入が防止されて軸受寿命を長寿命化することができる。
【００１１】
また、上記課題は、前記保持部材は、スプリング、線材、棒材又は布、繊維等から環状に成形されることを特徴とする転がり軸受により達成できる。
【００１２】
前記構成の密封装置によれば、スプリング、線材、棒材又は布、繊維等から環状に成形されるので、軸受サイズ、要求される防水性能、使用環境等に応じて、一体成形される保持部材の形状、本数、位置を最適なものを選択して使用することができ、該保持部材のばね力を均一にシール部材に伝達することができる。
また、シール部材の環状装着溝への保持力を確実に確保し、長期間にわたって封止性能を良好な状態に保持して転がり軸受の長寿命化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の転がり軸受の実施形態を図１乃至図８に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の転がり軸受の第１実施形態である密封装置の要部縦断面図、図２は本発明の転がり軸受の第２実施形態である密封装置の要部縦断面図、図３は本発明の転がり軸受の第３実施形態である密封装置の要部縦断面図、図４は本発明の転がり軸受の第４実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
また、図５は本発明の転がり軸受の第５実施形態である密封装置の要部縦断面図、図６は本発明の転がり軸受の第６実施形態である密封装置の要部縦断面図、図７は本発明の転がり軸受の第７実施形態である密封装置の要部縦断面図、図８は本発明の転がり軸受の第８実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
また、図９は本発明の転がり軸受の第９実施形態である密封装置の要部縦断面図、図１０は本発明の転がり軸受の第１０実施形態である密封装置の要部縦断面図、図１１は本発明の転がり軸受の第１１実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の第１実施形態である密封装置１０は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形した１本の保持部材１２を、ゴム製の環状シール部材１１の内周面に近い側かつ幅方向中央に包含するように一体成形されている。このシール部材１１には環状のシールリップ１１ａが突出するように形成されている。
【００１５】
図２に示すように、本発明の第２実施形態である密封装置２０は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形した２本の保持部材２２を、ゴム製の環状シール部材２１の外周面に近い側に幅方向に並列させて一体成形されている。このシール部材２１には環状のシールリップ２１ａが突出するように形成されている。
【００１６】
図３に示すように、本発明の第３実施形態である密封装置３０は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形した３本の保持部材３２を、ゴム製の環状シール部材３１の外周面に近い側に幅方向に並列させて一体成形されている。このシール部材３１には環状のシールリップ３１ａが突出するように形成されている。
【００１７】
図４に示すように、本発明の第４実施形態である密封装置４０は、断面円形のばね性を有するやや太い線材を環状に成形した３本の保持部材４２を、ゴム製の環状シール部材４１の外周面に近い側に２本幅方向に並列させ、内周面に近い側に１本千鳥状に配列して、一体成形されている。このシール部材４１には環状のシールリップ４１ａが突出するように形成されている。
【００１８】
図５に示すように、本発明の第５実施形態である密封装置５０は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形した１本の保持部材５２を、ゴム製の環状シール部材５１の外周面に近い側かつ幅方向中央に包含するように一体成形されている。
【００１９】
図６に示すように、本発明の第６実施形態である密封装置６０は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形した２本の保持部材６２を、ゴム製の環状シール部材６１の内周面に近い側に幅方向に並列させて一体成形されている。
【００２０】
図７に示すように、本発明の第７実施形態である密封装置７０は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形した３本の保持部材７２を、ゴム製の環状シール部材７１の内周面に近い側の幅方向に並列させて一体成形されている。
【００２１】
図８に示すように、本発明の第８実施形態である密封装置８０は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形した保持部材８２を、ゴム製の環状シール部材８１の外周面に装着されている。
【００２２】
図９に示すように、本発明の第９実施形態である密封装置９０は、ゴム製の環状シール部材９１の両側面に布或いは繊維等の部材９２を一体的に固着されている。
【００２３】
図１０に示すように、本発明の第１０実施形態である密封装置１００は、ゴム製の環状シール部材１０１の外周面に布或いは繊維等の部材１０２を一体的に固着されている。
【００２４】
図１１に示すように、本発明の第１１実施形態である密封装置１１０は、ゴム製の環状シール部材１１１の外周面及び両側面に布或いは繊維等の部材１１２を一体的に固着されている。
【００２５】
本実施形態の作用を説明する。
第１実施形態の密封装置１０は、ゴム製のシール部材１１とばね性を有する保持部材１２とから成り、密封装置１０全体が可撓性を備えており、弾性変形可能である。
【００２６】
図１２に示したように、４列円錐ころ密封軸受１への密封装置１０の装着は、４列円錐ころ密封軸受１を組付けた後、密封装置１０の外径寸法が内輪２，３の内径寸法より小さくなるように弾性変形させて環状装着溝５に内周側から挿入する。これにより、密封装置１０は、保持部材１２のばね力によって元の形状に弾性復帰することで該環状装着溝５内に装着される。この時、シール部材１１は、保持部材１２のばね力によって環状装着溝５内に付勢され、環状のシールリップ１１ａが環状装着溝５内に密着して封止効果が得られる。
【００２７】
なお、第２実施形態から第１１実施形態である密封装置２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０の環状装着溝５への装着も、上記したことと全く同様に行われて装着され、夫々の保持部材２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２のばね力によって環状装着溝５に固定されている。
また、環状のシールリップ２１ａ，３１ａ，４１ａが該環状装着溝５に密着することによって封止効果が得られるのも上記と同様である。
【００２８】
上記第１実施形態の保持部材１２は、断面円形のばね性を有する１本の線材を環状に成形してシール部材１１の内周面に近い側かつ幅方向中央に一体成形したもので、保持部材１２の保持力は比較的弱いが、該保持力はシール部材１１に均一に伝達される。
また、保持部材１２がシール部材１１に一体成形されているので、シール部材１１が膨潤しても、保持部材１２とシール部材１１が分離することはなく、保持力が確保されて封止性能が低下することはない。
【００２９】
上記第２実施形態の保持部材２２は、断面円形のばね性を有する２本の線材を環状に成形してシール部材２１の外周面に近い側の幅方向に並列させて、一体成形したもので、大きな保持力で確実にシール部材２１を環状装着溝５内に固定し、シール部材２１の膨潤に対しても該膨潤を抑える効果が大きい。
【００３０】
上記第３実施形態の保持部材３２は、断面円形のばね性を有する３本の線材を環状に成形してシール部材３１の外周面に近い側の幅方向に並列させて、一体成形したもので、より大きな保持力と対膨潤性を備え、長期間にわたって封止性能を良好な状態に維持することができる。
【００３１】
上記第４実施形態の保持部材４２は、断面円形のばね性を有するやや太い３本の線材を環状に成形して、シール部材４１の外周面に近い側の幅方向に並列させて２本、内周面に近い側に１本を千鳥状に配列して一体成形したもので、シール部材４１が大きな保持力で環状装着溝５内に固定される。
また、シール部材４１の膨潤を強固に抑え込み、厳しい使用条件下であっても、封止性能を保持することができる。
【００３２】
上記第５実施形態の保持部材５２は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形して、シール部材５１の外周面に近い側の幅方向に一体成形したもので、確実にシール部材５１を環状装着溝５内に固定することができる。
【００３３】
上記第６実施形態の保持部材６２は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形して、シール部材６１の内周面に近い側に一体成形したもので、前記第５実施形態の保持部材５２と同様に、確実にシール部材６１を環状装着溝５内に固定することができる。
【００３４】
上記第７実施形態の保持部材７２は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形して、シール部材７１の内周面に近い側の幅方向に並列させて、一体成形したもので、シール部材７１を環状装着溝５内に固定する。
【００３５】
上記第８実施形態の保持部材８２は、断面円形のばね性を有する線材を環状に成形して、シール部材８１の外周面に装着したもので、シール部材８１を環状装着溝５内に固定する。
【００３６】
上述した第９〜第１１実施形態の密封装置９０，１００，１１０は、それぞれシール部材９１，１０１，１１１に布或いは繊維等の部材９２，１０２，１１２を一体的に固着しており、シール部材のゴム弾性のみの比較的柔軟な弾性力で環状装着溝５内に密着させて、軸受内を封止するようになっており、シール部材の膨潤に対しても、部材９２，１０２，１１２により該膨潤を抑えることができる。
【００３７】
なお、本発明の転がり軸受において、保持部材は断面円形の線材又は、布、繊維等として説明したが、保持部材は断面円形の線材又は、布、繊維等に限定されるものではなく、断面が楕円形、多角形状等の他の形状のものでも良く、また大きさや本数も使用条件に応じて適宜変更しても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の転がり軸受によれば、保持部材がシール部材に一体成形されているので、保持部材のばね力がシール部材に均一に伝達され、シール部材の環状装着溝への保持力が強化され、転がり軸受内を確実に封止することができる。
【００３９】
また、シール部材が膨潤しても、保持部材がシール部材から分離することはなく、一体となっているので、シール部材の環状装着溝への保持力は確保されて封止性能が低下することはない。また、転がり軸受内部への圧延水の浸入が防止され、軸受寿命を長寿命化することができる。
【００４０】
また請求項２記載の転がり軸受によれば、スプリング、線材、棒材又は布、繊維等から形成された保持部材をシール部材内に一体成形したので、転がり軸受のサイズ、要求される防水性能、使用環境等に応じて、一体成形される保持部材の形状、本数及び位置を最適なものを選択して使用することができる。
これにより、保持部材のばね力を均一にシール部材に伝達するようにすることができる。また、シール部材の環状装着溝への保持力を確実に確保し、長期間にわたって封止性能を良好な状態に保持して転がり軸受の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の転がり軸受の第１実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図２】本発明の転がり軸受の第２実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図３】本発明の転がり軸受の第３実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図４】本発明の転がり軸受の第４実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図５】本発明の転がり軸受の第５実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図６】本発明の転がり軸受の第６実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図７】本発明の転がり軸受の第７実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図８】本発明の転がり軸受の第８実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図９】本発明の転がり軸受の第９実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図１０】本発明の転がり軸受の第１０実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図１１】本発明の転がり軸受の第１１実施形態である密封装置の要部縦断面図である。
【図１２】４列円錐ころ密封軸受の要部拡大縦断面図である。
【図１３】従来例の転がり軸受の密封装置の要部縦断面図である。
【図１４】図１３における環状装着溝に装着された密封装置の要部縦断面図である。
【図１５】図１４における密封装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０　　密封装置（第１実施形態）
１１　　シール部材
１１ａ　シールリップ
１２　　保持部材
２０　　密封装置（第２実施形態）
２１　　シール部材
２１ａ　シールリップ
２２　　保持部材
３０　　密封装置（第３実施形態）
３１　　シール部材
３１ａ　シールリップ
３２　　保持部材
４０　　密封装置（第４実施形態）
４１　　シール部材
４１ａ　シールリップ
４２　　保持部材
５０　　密封装置（第５実施形態）
５１　　シール部材
５２　　保持部材
６０　　密封装置（第６実施形態）
６１　　シール部材
６２　　保持部材
７０　　密封装置（第７実施形態）
７１　　シール部材
７２　　保持部材
８０　　密封装置（第８実施形態）
８１　　シール部材
８２　　保持部材
９０　　密封装置（第９実施形態）
９１　　シール部材
９２　　保持部材
１００　　密封装置（第１０実施形態）
１０１　　シール部材
１０２　　保持部材
１１０　　密封装置（第１１実施形態）
１１１　　シール部材
１１２　　保持部材
【図１】
2004092778.tif 000003
【図２】
2004092778.tif 000004
【図３】
2004092778.tif 000005
【図４】
2004092778.tif 000006
【図５】
2004092778.tif 000007
【図６】
2004092778.tif 000008
【図７】
2004092778.tif 000009
【図８】
2004092778.tif 000010
【図９】
2004092778.tif 000011
【図１０】
2004092778.tif 000012
【図１１】
2004092778.tif 000013
【図１２】
2004092778.tif 000014
【図１３】
2004092778.tif 000015
【図１４】
2004092778.tif 000016
【図１５】
2004092778.tif 000017