(57)【要約】【課題】カウンタボアに設けられるシール溝両側の肩高さの差が小さくても、シール溝へのシールの装着が比較的容易に行え、かつシールの軸方向の位置決め性にも優れたアンギュラ玉軸受を提供する。【解決手段】外輪３のカウンタボア７の部分に設けられたシール溝８に、芯金付きのシール９が嵌合する。シール溝８の両側の肩高さの差Ａを、芯金１２の板厚Ｔの半分を超え、かつ（０．１×ボール６径）以内の範囲とする。芯金１２の固定側となる外周部１２ｂは、平面部１２ａから軸受内側に外径側へ斜めに傾斜した形状とする。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールの転走溝をそれぞれ有する内輪および外輪と、これら内外輪の転走溝間に介在したボールとを備え、上記外輪は、内径面における上記転走溝の片方の肩部を外輪端面まで取除いたカウンタボアを有し、上記外輪内径面のカウンタボア部分にシール溝が設けられ、芯金にゴム状の弾性体を一体化してなるシールが、上記弾性体の芯金外周部よりも外径側に突出した弾性膨出部で上記シール溝に嵌合した密封型アンギュラ玉軸受であって、シール溝両側の肩部における外輪内径面の半径の差が、芯金の板厚の半分を超え、かつ（０．１×ボール径）以下の範囲であって、上記芯金の上記外周部が芯金の平面部から軸受内側で外径側へ斜めに傾斜した形状であることを特徴とする密封型アンギュラ玉軸受。
【請求項２】
請求項１において、芯金の平面部の軸方向位置が、シール溝とシールとの外輪端面側での接触位置と略同一である密封型アンギュラ玉軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、軸受両側に取り付けられたシールが異なる外観からなる密封型アンギュラ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工業機械、工具回転軸、事務機等に用いられるアンギュラ玉軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
深溝玉軸受におけるシール構造では、通常、図３に示すように、シール３９はゴム製の弾性体４１と芯金４２とで構成される。シール３９は、外輪３３のシール溝３８に、径方向と軸方向の締め代を持って固定される。芯金４２の固定側となる外周部４２ｂは平面部４２ａから軸方向に向けて垂直に折り曲げられ、曲げられた端部が外輪３３のシール溝３８の肩部に当たることで、シール３９の組付け位置を確保するように設計されている（例えば特許文献１）。このため、シール３９の芯金４２の外径は外輪内径面３３ａの径よりも大きくしている。シール溝３８の両側の肩高さの差Ａ、つまり外輪内径面３３ａとシール溝入口径との半径差Ａは、（０．１を超え〜０．２５以下）×ボール径となる大きさ、または芯金４２の板厚の２〜３倍としているのが通常である。このシール溝肩高さの差Ａが小さいと、シール溝３８へのシール３９の装着性が悪くなり、またシール３９の軸方向の位置決め性が悪くなる。
【０００３】
図４は、肩高さの差Ａを小さくした参考例であり、芯金４２の外径が外輪内径面３３ａの径よりも小さくなっている。この構造の場合、組付け時に軸方向に大きな力を加えると、芯金４２が外輪内径面３３ａの内側に入り、シール３９が軸方向に位置決め不良となることがある。このため、同図のような芯金４２の外径が外輪内径面３３ａの径よりも小さくなる構成を採用することができない。
深溝玉軸受のように外輪内径面が円筒状となった軸受では、図３の例のように芯金外周部４２ｂが、外輪内径面３３ａよりも大きなものとされる。
【０００４】
この他に、図５に示すようにシール５９の芯金６２の外周部６２ｂを、平面部６２ａに続いて軸方向の内方に屈曲した斜めの周壁６２ｂａと、これに続く半径方向の外周平面部６２ｂｂとからなるものとしたものも提案されている（例えば特許文献２）。外周平面部６２ｂｂは、ゴム製弾性体６１の弾性膨出部６１ｂ内に埋設されているので、弾性膨出部６１ｂの剛性が高められている。
【０００５】
【特許文献１】
実公平４−４２５７２号公報
【特許文献２】
実開昭６１−６３０１７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
深溝玉軸受のように外輪内径面が円筒面であると、シール溝肩高さの差Ａを比較的十分に取ることが容易で、図３や図５の例のような芯金形状とできるが、アンギュラ玉軸受では上記のような肩高さの差Ａを確保することが難しい。
すなわち、図６のようにアンギュラ玉軸受において、外輪７３の内径面にカウンタボア７７を有する場合、カウンタボア７７側の外輪端面の径方向幅Ｂ（外径と内径の差）が小さくなる。外輪端面の径方向幅Ｂが不足すると、外輪７３に作用する軸方向負荷を十分に支持することができなくなる。このため、図３や図５の例のような寸法仕様のシール取付部形状にすると、シール溝肩高さの差Ａを確保することができない。肩高さの差Ａが小さくなると、シールの装着が難しくなり、またシールの軸方向の位置決めが不確実となる。
【０００７】
この発明の目的は、シール溝両側の肩高さの差が小さくても、シール溝へのシールの装着が比較的容易に行え、かつシールの軸方向の位置決め性にも優れた密封型アンギュラ玉軸受を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の密封型アンギュラ玉軸受は、ボールの転走溝をそれぞれ有する内輪および外輪と、これら内外輪の転走溝間に介在したボールとを備え、上記外輪は、内径面における転走溝の片方の肩部を外輪端面まで取除いたカウンタボアを有する。上記外輪内径面のカウンタボア部分にシール溝が設けられ、芯金にゴム状の弾性体を一体化してなるシールが、上記弾性体の芯金外周部よりも外径側に突出した弾性膨出部で上記シール溝に嵌合する。この密封型アンギュラ玉軸受において、次の構成とする。すなわち、シール溝両側の肩部における外輪内径面の半径の差（以下、「シール溝肩高さの差」と称す）を、芯金の板厚の半分を超え、かつ（０．１×ボール径）以下の範囲とする。上記芯金の上記外周部は、芯金の平面部から軸受内側で外径側へ斜めに傾斜した形状とする。
この構成によると、シール溝肩高さの差を、（０．１×ボール径）以下の範囲とし、深溝玉軸受に一般に採用されている範囲〔（０．１を超え、０．２５以内）×ボール径〕よりも小さくしたため、アンギュラ玉軸受におけるカウンタボア部分にシール溝を設けながら、外輪内径を小さくすることなく、外輪端面の径方向幅を確保できる。外輪内径が維持されるため、軸受負荷容量が維持され、また外輪端面の径方向幅が確保されるため、外輪端面の確実な支持が行える。シール溝肩高さの差を小さくしたが、この肩高さの差は芯金の板厚の半分を超え、かつ芯金の外周部を斜めに傾斜した形状としたため、芯金の先端をシール溝の内面に当たる径としても、シール溝入口側における弾性膨出部の径方向厚さをある程度厚いものとできる。そのため、装着に必要な弾性膨出部の剛性の柔らかさを得ることできて、外輪のシール溝へのシールの装着を容易に行える。芯金の外周部がシール溝の内面に当たる径とすることで、シールが軸方向に入り過ぎることが防止され、シール組み込み時のシールの位置決めも確実に行える。
このように、軸受の負荷容量を低下させることなく、芯金付きシールをシール溝に位置精度良く組付けでき、シールとシール溝の軸方向締代も有効に働かせることができる。
【０００９】
この発明において、芯金の平面部の軸方向位置を、シール溝とシールとの外輪端面側での接触位置と略同一としても良い。すなわち、この接触位置が、芯金の平面部の板厚の軸方向範囲内に位置するようにしても良い。
このような芯金の平面部とシール溝の軸方向の位置関係とすると、シール溝へのシールの装着容易性を維持しながら、シールを嵌着した後にシールの強度を確保できない。
また、この発明において、軸受両側にシールを取付ける場合に、両側のシールは互いに異なる外観からなるものであることが好ましい。ここで言う異なる外観は、例えば、一見して区別できる程度に外観が異なっていることである。アンギュラ玉軸受では、スラスト荷重の負荷できる方向が定まっているため、シール付きとすると、両側のシールは互換性のないものとなる。外観が異なっていると、その誤組込みが防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。図１は、この実施形態の密封型アンギュラ玉軸受の断面図を示す。このアンギュラ玉軸受１は、ボール転走溝５を外径面に有する内輪２と、ボール転走溝４を内径面に有する外輪３と、これら内外輪２，３のボール転走溝４，５間に介在した複数のボール６とを備える。各ボール６はリング状の保持器１０の各ポケットに保持されている。外輪３は、内径面におけるボール転走溝４の片方の肩部を外輪端面まで取除いたカウンタボア７を有する。このカウンタボア７の部分に、シール溝８が周方向に沿って環状に形成されている。シール溝８に、芯金付きのシール９が嵌合され、これによりアンギュラ玉軸受１における内外輪２，３間の空間の一端部が密封される。外輪３の内径面の上記シール溝８とは反対側の端部には、別のシール溝８Ａが周方向に沿って環状に形成されている。このシール溝８Ａにも芯金付きのシール９Ａが嵌合され、これによりアンギュラ玉軸受１における内外輪２，３間の空間の他端部が密封される。
【００１１】
一方のシール９は、ゴム等の弾性体１１と芯金１２との複合体からなるリング状の部材である。芯金１２は、径方向に延びる平面部１２ａと、この平面部１２ａの外周縁から軸受内側で外径側へ斜めに傾斜するように折り曲げられた外周部１２ｂとを有する。平面部１２ａの内周縁には、軸受内側に内径側へ斜めに傾斜して折り曲げられた内周部１２ｃを有している。芯金１２の外周部１２ｂは、弾性体１１の外周縁部である弾性膨出部１１ｂ内に埋め込まれ、シール９は、この弾性膨出部１１ｂの部分でシール溝８に嵌合している。芯金平面部１２ａの軸受外側に向く面は、弾性体１１の平面部１１ａで覆われている。芯金内周部１２ｃは、弾性体１１の内周縁部である弾性リップ部１１ｃ内に埋め込まれている。
【００１２】
シール９に対応するシール溝８の両側の肩高さの差Ａ、すなわちカウンタボア７のシール溝８に近接した部位の半径と、シール溝８の入口内径面の半径との差Ａは、芯金１２の板厚Ｔの半分を超え、かつ（０．１×ボール６の径）以内の範囲とされている。シール９は、図２に示すように、その外周部を外輪３のシール溝８に嵌合させることにより、外輪３に固定される。すなわち、シール９の外周部における弾性体１１の弾性膨出部１１ｂがシール溝８に嵌合する。この状態で芯金外周部１２ｂの先端は、一部がシール溝８内に入り、シール溝８のカウンタボア６へと続く肩部に対向する。この組付け状態で、芯金平面部１２ａの軸方向位置は、シール溝８とシール９との外輪３の端面側での接触位置Ｐと略同一となるようにされる。すなわち、接触位置Ｐが、平面部１２ａの板厚Ｔ内の軸方向位置となる。シール９の内周部は、図１のように、弾性体１１の弾性リップ部１１ｃが内輪２の内径面に周方向に沿って環状に形成されたシール溝１３内に摺接する。
【００１３】
他方のシール９Ａも、ゴム等の弾性体２１と補強部材である芯金２２との複合体からなるリング状の部材である。その芯金２２は、径方向に延びる平面部２２ａと、この平面部２２ａの外周縁から軸受内方側に斜めに傾斜するように折り曲げられた外周部２２ｂと、平面部２２ａの内周縁から軸受内方側に斜めに傾斜するように折り曲げられた内周部２２ｃとを有する。外周部２２ｂは弾性体２１の外周縁部である弾性膨出部２１ｂ内に埋まっており、芯金２２の固定側とされている。芯金平面部２２ａの軸受外側に向く面は弾性体２１の平面部２１ａで覆われている。芯金内周部２２ｃは弾性体２１の内周縁部である弾性リップ部２１ｃ内に埋まっている。
【００１４】
シール９Ａに対応するシール溝８Ａが形成される他方の軸受端部側では、外輪３内径面にカウンタボアが形成されないので、シール溝８Ａの両側の内径面の半径の差を十分確保でき、図３に示した従来例の場合と同様に、その差は芯金２２の肉厚の２〜３倍とされる。このシール９Ａも、図１に示すように、その外周部を外輪３のシール溝８Ａに嵌合させることにより、外輪３に固定される。シール９Ａの内周部は、弾性体２１の弾性リップ部２１ｃが内輪２の内径面に周方向に向けてリング状に形成されたシール溝１３Ａに摺接する。
【００１５】
この構成によると、シール溝８の肩高さの差Ａを、（０．１×ボール径）以下の範囲とし、深溝玉軸受に一般に採用されている範囲〔（０．１を超え、０．２５以内）×ボール径〕よりも小さくしたため、アンギュラ玉軸受１におけるカウンタボア７の部分にシール溝８を設けながら、外輪内径を小さくすることなく、外輪端面の径方向幅Ｂを確保できる。外輪内径が維持されるため、軸受負荷容量が維持され、また外輪端面の径方向幅Ｂが確保されるため、外輪端面の確実な支持が行える。シール溝肩高さの差Ａを小さくしたが、この肩高さの差Ａは芯金１２の板厚Ｔの半分を超え、かつ芯金１２の外周部１２ｂを斜めに傾斜した形状としたため、芯金１２の外周部１２ｂの先端をシール溝８の内面に当たる径としても、シール溝入口側における弾性膨出部１１ｂの径方向厚さをある程度厚いものとできる。そのため、装着に必要な弾性膨出部１１ｂの剛性の柔らかさを得ることできて、外輪３のシール溝８へのシール９の装着を容易に行える。また、芯金１２の外周部１２ｂがシール溝８の内面に当たる径としてあるため、シール９が軸方向に入り過ぎることが防止され、シール組み込み時のシール９の位置決めも確実に行える。
このように、軸受の負荷容量を低下させることなく、芯金付きシール９をシール溝８に位置精度良く組付けでき、シール９とシール溝８の軸方向締代も有効に働かせることができる。
【００１６】
なお、アンギュラ玉軸受ではスラスト荷重が負荷できる方向が決まっているので、シール付きにすると、その方向性識別が必要な場合がある。その際は、軸受両幅面のシール９，９Ａの概観を異ならせる。例えばシール９，９Ａの色相を変えることで、外観が異なるものとする。本実施例では、外輪正面側を黒色シール、同背面側をオレンジ色シールとしている。シール外観を変える手段として、色を変える他に、シール表面に刻設される表示を変えてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
この発明の密封型アンギュラ玉軸受は、外輪内径面のカウンタボア部分にシール溝が設けられ、芯金にゴム状の弾性体を一体化してなるシールが嵌合したものにおいて、シール溝両側の肩部における外輪内径面の半径の差が、芯金の板厚の半分を超え、かつ（０．１×ボール径）以下の範囲であって、上記芯金の上記外周部を芯金の平面部から軸受内側で外径側へ斜めに傾斜した形状としたため、シール溝両側の肩高さの差が小さくても、シール溝へのシールの装着が比較的容易に行え、かつシールの軸方向の位置決め性にも優れたものとなる。
また、軸受を機械装置に組込む際に、色相などの軸受外観が異ならせてあると、その異なりから一目遼然に識別でき、誤組みなどを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる密封型アンギュラ玉軸受の断面図である。
【図２】同アンギュラ玉軸受におけるシールの固定構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】深溝玉軸受におけるシールの固定構造の従来例を示す部分拡大断面図である。
【図４】同シール固定構造において、外輪内径面とシール溝入口内径面の半径差を小さくした例を示す部分拡大断面図である。
【図５】深溝玉軸受におけるシールの固定構造の他の従来例を示す部分拡大断面図である。
【図６】密封型アンギュラ玉軸受における外輪端部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
２…内輪
３…外輪
４…外輪のボール転走溝
５…内輪のボール転走溝
６…ボール
７…カウンタボア
８…シール溝
９…芯金付きシール
１１…弾性体
１１ｂ…弾性膨出部
１２…芯金
１２ａ…平面部
１２ｂ…外周部
Ｐ…接触位置
Ｔ…芯金の板厚
【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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【図６】
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