(57)【要約】【課題】密封性能を向上させて潤滑油の漏れによる軸受外部の汚損を防止することができる安価な密封式転がり軸受を提供する。【解決手段】密封式転がり軸受４１は、内輪の両端外周部に取付けられるシールド板５４と、外輪４７の両端内周部におけるシール装着用段差部４８に取付けられるオイルシール５５とによって、軸受両端の開口が塞がれる。オイルシール５５が、シール用第１リップ部６１と、シール用第２リップ部６３と、シール装着用段差部４８の側面４８ｂ　に圧接するパッキン部６５とを備えた弾性部材から成ると共に、外周フランジ部７１ａ　をシール装着用段差部４８に係止させる単一の金属環７１上に一体成形されている。シールド板５４が、軸受両端の開口部を覆うように半径方向外方に延設されると共に、内面がシール用第２リップ部６３に摺接する円板部５４ｂ　と、円板部５４ｂ　の内面から軸受内方に突設されると共に外周面がシール用第１リップ部６１に摺接する円筒部５４ｃ　とを備えている。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の両端外周部に取付けられるシールド板と、外輪の両端内周部におけるシール装着用段差部に取付けられるオイルシールとによって、軸受両端の開口が塞がれる密封式転がり軸受であって、
前記オイルシールが、半径方向内方に向かって突出するシール用第１リップ部と、軸方向外方に向かって突出するシール用第２リップ部と、前記シール装着用段差部の側面に圧接するパッキン部とを備えた弾性部材から成ると共に、外周フランジ部を前記外輪のシール装着用段差部に係止させる単一の金属環上に一体成形されており、
前記シールド板が、軸受両端の開口部を覆うように半径方向外方に延設されると共に、内面が前記シール用第２リップ部に摺接する円板部と、該円板部の内面から軸受内方に突設されると共に外周面が前記シール用第１リップ部に摺接する円筒部とを備えていることを特徴とする密封式転がり軸受。
【請求項２】
前記シール用第１リップ部と前記シール用第２リップ部とが、半径方向に沿って並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の密封式転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は密封式転がり軸受に関し、詳しくは、密封性能の向上によって潤滑油の漏れによる軸受外部の汚損を防止するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、クラスターミル等の圧延設備において、外輪が圧延用のロールとして使用される外輪回転型の密封式転がり軸受の従来例を示したものである。
図３に示したように、この密封式転がり軸受１１は、軸方向に並ぶ二つの内側軌道輪ユニット１３，１４で構成される内輪１５と、単一の外輪１７と、これら内外輪１５，１７間に２列に装備される円筒ころ１９と、各ころ列における円筒ころ１９相互の間隔を保持する保持器２１と、軸受両端の開口を塞ぐ密封機構２３とを備えた複列円筒ころ軸受である。
【０００３】
この密封式転がり軸受１１は、例えば、非回転軸である軸が内輪１５に圧入嵌合される一方で、外輪１７が圧延用のロールとして使用され、前記内輪１５を構成する各内側軌道輪ユニット１３，１４には、半径方向に貫通する給油路１３ａ，１４ａと排油路１３ｂ，１４ｂとが設けられている。
【０００４】
また、前記内輪１５に圧入嵌合される図示しない軸にも、外部に設けた潤滑油循環装置の給油口及び排油口に、それぞれ前記給油路１３ａ，１４ａ及び排油路１３ｂ，１４ｂを連通させる為の給油路及び排油路が設けられる。そして、内輪１５とこの内輪１５に嵌合した軸とに形成された給油路及び排油路を介して、軸受内部への給排油が行われる。
【０００５】
前記密封機構２３は、前記内輪１５の両端外周部における外周面１５ａに嵌合面２４ａが締まり嵌めで嵌合するシールド板２４と、前記外輪１７の両端内周部におけるシール装着用段差部１８に取り付けられるオイルシール２５とから構成されている。
【０００６】
前記オイルシール２５は、図４に示したように、半径方向内方に向かって突出するシール用第１リップ部３１と、軸方向外方に向かって突出するシール用第２リップ部３３とを備えている。
そして、弾性部材から成るこれらシール用第１リップ部３１及びシール用第２リップ部３３は、軸方向に沿って並んで配置される互いに別体の構成であり、それぞれが金属環３５，３６を芯金として、例えばインサート成形によって一体成形されている。
【０００７】
前記金属環３６は、円筒部３６ｂの内端側に形成された外周フランジ部３６ａが前記シール装着用段差部１８に形成された係止溝１８ａに係合することで、軸方向への移動が拘束されている。又、前記金属環３６は、軸方向外方に延びる円筒部３６ｂの外端側を半径方向内方に延設した内周フランジ部３６ｃが前記シール装着用段差部１８の側面１８ｂとの間に、前記金属環３５を収容保持する空間３８を形成している。
【０００８】
断面略Ｌ字状の前記金属環３５は、円筒部３５ａが前記金属環３６の円筒部３６ｂ内に締まり嵌めで嵌合し、内端側に形成された内周フランジ部３５ｂが前記シール装着用段差部１８の側面１８ｂに面接触するようにして、前記金属環３６の内周側に嵌合装着されている。
【０００９】
前記シールド板２４の外周部には、軸受両端の開口部を覆うように半径方向外方に延設されると共に内面が前記オイルシール２５のシール用第２リップ部３３に摺接する円板部２４ｂと、該円板部２４ｂの内面から軸受内方に突設されると共に外周面が前記オイルシール２５のシール用第１リップ部３１に摺接する円筒部２４ｃとが設けられている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の密封機構２３におけるオイルシール２５は、２つのシール用第１リップ部３１及びシール用第２リップ部３３が別体で構成されており、それぞれ個別に金属環３５，３６を装備しているので、構成部品数が多くコスト高になるという問題があった。更に、金属環３５の円筒部３５ａと金属環３６の円筒部３６ｂとの間は、潤滑油が漏れないように、互いの接触面の表面粗さを良くしたり、すきま充填材で隙間を埋めたりする必要があり、組付け性も良くない。
【００１１】
また、前記オイルシール２５と前記シール装着用段差部１８との間は、前記金属環３５，３６の内側面と前記側面１８ｂとの単純な面接触であり、シール用第２リップ部３３とシールド板２４の円板部２４ｂとの摺接部と比較すると、シール性能が十分ではない。
【００１２】
その為、内外輪間に供給された潤滑油が、外輪回転時の遠心力でオイルシール２５側に流れた時、一部の潤滑油が前記金属環３５，３６の内側面と前記側面１８ｂとの間に浸入すると、潤滑油の圧力で前記金属環３５，３６が歪み、シール用第２リップ部３３の位置がずれ、シール性能の低下を招くことがあった。更に、前記金属環３５，３６の内側面と前記側面１８ｂとの間に浸入した一部の潤滑油が、外周フランジ部３６ａの外周縁まで回り込むと、前記円筒部３６ｂの外周面と前記シール装着用段差部１８の内周面との間から外部へ漏出して、外部を汚損する虞があった。
【００１３】
更に、上述した従来の密封機構２３では、オイルシール２５のシール用第１リップ部３１及びシール用第２リップ部３３が、軸方向に沿って並んで配置されている為に、該オイルシール２５の幅寸法Ｗ１が大きくなり、その分、外輪１７と内輪１５との間に介装される円筒ころ１９の軸方向長さを短くしなければならず、軸受の負荷容量を大きくすることが難しいという問題もあった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、密封性能を向上させて潤滑油の漏れによる軸受外部の汚損を防止することができる安価な密封式転がり軸受を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、内輪の両端外周部に取付けられるシールド板と、外輪の両端内周部におけるシール装着用段差部に取付けられるオイルシールとによって、軸受両端の開口が塞がれる密封式転がり軸受であって、前記オイルシールが、半径方向内方に向かって突出するシール用第１リップ部と、軸方向外方に向かって突出するシール用第２リップ部と、前記シール装着用段差部の側面に圧接するパッキン部とを備えた弾性部材から成ると共に、外周フランジ部を前記外輪のシール装着用段差部に係止させる単一の金属環上に一体成形されており、前記シールド板が、軸受両端の開口部を覆うように半径方向外方に延設されると共に、内面が前記シール用第２リップ部に摺接する円板部と、該円板部の内面から軸受内方に突設されると共に外周面が前記シール用第１リップ部に摺接する円筒部とを備えていることを特徴とする密封式転がり軸受により達成される。
【００１６】
上記構成によれば、オイルシールのシール用第１リップ部とシール用第２リップ部とが、外輪のシール装着用段差部に係止される単一の金属環上に一体成形された弾性部材から成るので、オイルシールの構成部品が削減されてコストの低減を図ると同時に、組み付け性を向上させることができる。
【００１７】
又、シール装着用段差部の側面に圧接するパッキン部が、前記金属環上に一体成形されているので、これらシール装着用段差部の側面とオイルシールとの間の密封性能を向上させることができる。
そこで、前記シール装着用段差部の側面とオイルシールとの間に沿って潤滑油が漏れることを防止し、潤滑油の漏れによる軸受外部の汚損を防止することができる。
【００１８】
尚、好ましくは前記シール用第１リップ部と前記シール用第２リップ部とが、半径方向に沿って並ぶように配置される。
この場合、シール用第１リップ部とシール用第２リップ部とが、軸方向に沿って並んで配置されていた従来のオイルシールと比較して、外輪のシール装着用段差部に装着するオイルシールの幅寸法が小さくなり、その分、内外輪間に配置する転動体の軸方向長さを大きくして、軸受の負荷容量を大きくすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る密封式転がり軸受を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る密封式転がり軸受の要部縦断面図であり、図２は図１に示した密封式転がり軸受の要部拡大図である。
【００２０】
本実施形態の密封式転がり軸受４１は、図１に示したように、軸方向に並ぶ二つの内側軌道輪ユニット４３，４４で構成される内輪４５と、単一の外輪４７と、これら内外輪４５，４７間に２列に装備される円筒ころ４９と、各ころ列における円筒ころ４９相互の間隔を保持する保持器５１と、軸受両端の開口を塞ぐ密封機構５３とを備えた外輪回転型の複列円筒ころ軸受である。
【００２１】
この密封式転がり軸受４１は、例えば、非回転軸である軸が内輪４５に圧入嵌合される一方で、外輪４７が圧延用のロールとして使用され、前記内輪４５を構成する各内側軌道輪ユニット４３，４４には、半径方向に貫通する給油路４３ａ，４４ａと排油路４３ｂ，４４ｂとが設けられている。
また、前記内輪４５に圧入嵌合される図示しない軸にも、外部に設けた潤滑油循環装置の給油口及び排油口に、それぞれ前記給油路４３ａ，４４ａ及び排油路４３ｂ，４４ｂを連通させる為の給油路及び排油路が設けられる。そして、内輪４５とこの内輪４５に嵌合した軸とに形成された給油路及び排油路を介して、軸受内部への給排油が行われる。
【００２２】
前記密封機構５３は、前記内輪４５の両端外周部における外周面４５ａに嵌合面５４ａが締まり嵌めで嵌合するシールド板５４と、前記外輪４７の両端内周部におけるシール装着用段差部４８に取り付けられるオイルシール５５とから構成されている。
【００２３】
前記オイルシール５５は、図２に示したように、半径方向内方に向かって突出するシール用第１リップ部６１と、軸方向外方に向かって突出するシール用第２リップ部６３と、前記シール装着用段差部４８の側面４８ｂに圧接するパッキン部６５とを備えた合成ゴム等の弾性部材から成ると共に、芯金としての単一の金属環７１上に一体成形されている。
【００２４】
前記金属環７１は、プレス成形等によって金属板から所定形状に成形されており、外周フランジ部７１ａが前記シール装着用段差部４８の角部に形成された係止溝４８ａに係止させられることで、軸方向への抜けが拘束される。
そして、半径方向中間部７１ｃが軸方向外方に膨出するように屈曲形成された前記金属環７１の内周フランジ部７１ｂは、前記シール装着用段差部４８の側面４８ｂとの間に所定間隔をもって半径方向内方に延設されており、該内周フランジ部７１ｂの内面に設けられた前記パッキン部６５を所定のつぶし代で前記側面４８ｂに圧接させる。
【００２５】
更に、前記金属環７１は、内周フランジ部７１ｂに設けられる前記シール用第１リップ部６１と、半径方向中間部７１ｃに設けられる前記シール用第２リップ部６３とが、半径方向に沿ってほぼ並ぶような配置となるように、断面形状が設定されている。
【００２６】
前記シールド板５４は、軸受両端の開口部を覆うように半径方向外方に延設されると共に、内面が前記シール用第２リップ部６３に摺接する円板部５４ｂと、該円板部５４ｂの内面から軸受内方に突設されると共に外周面が前記シール用第１リップ部６１に摺接する円筒部５４ｃとを備えている。
【００２７】
即ち、本実施形態の密封式転がり軸受４１によれば、オイルシール５５のシール用第１リップ部６１とシール用第２リップ部６３とが、外輪４７のシール装着用段差部４８の係止溝４８ａに係止される単一の金属環７１上に一体成形された合成ゴム等の弾性部材から成るので、図４に示した従来のオイルシール２５と比較して構成部品が削減され、コストの低減を図れると同時に、組み付け性を向上させることができる。
【００２８】
又、前記シール装着用段差部４８の側面４８ｂに圧接するパッキン部６５が、前記金属環７１上に一体成形されているので、これらシール装着用段差部４８の側面４８ｂとオイルシール５５との間の密封性能を向上させることができる。
即ち、前記給油路４３ａ，４４ａから内外輪４５，４７間に供給された潤滑油が、外輪回転時の遠心力でオイルシール５５側に流れた際にも、潤滑油が前記金属環７１の内側面と前記側面４８ｂとの間に浸入して圧力で該金属環７１を歪ませることはない。
【００２９】
そこで、オイルシール５５の金属環７１が歪むことによってシール用第２リップ部６３の位置がずれ、シール性能の低下を招くことはない。更に、前記金属環７１の内側面と前記側面４８ｂとの間には、潤滑油が浸入できないので、潤滑油が外周フランジ部７１ａの外周縁まで回り込んで外部へ漏出することもない。
従って、潤滑油が密封式転がり軸受から外部へ漏出すことによる軸受外部の汚損を確実に防止することができる。
【００３０】
更に、本実施形態におけるオイルシール５５のシール用第１リップ部６１とシール用第２リップ部６３とは、半径方向に沿ってほぼ並ぶように配置されており、シール用第１リップ部３１とシール用第２リップ部３３とが軸方向に沿って並んで配置されていた従来のオイルシール２５（図４、参照）と比較して、外輪４７のシール装着用段差部４８に装着するオイルシール５５の幅寸法Ｗ２が小さくなり、その分、内外輪４５，４７間に配置する円筒ころ４９の軸方向長さを大きくして、軸受の負荷容量を大きくすることができる。
【００３１】
尚、本発明の密封式転がり軸受における内外輪、シールド板、オイルシール、シール用第１リップ部、シール用第２リップ部、パッキン部、及び金属環等の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは云うまでもない。
【００３２】
例えば、上記実施形態においては、転動体として円筒ころを用いた複列円筒ころ軸受について説明したが、円錐ころを用いた四列円錐ころ軸受等の他の型式の密封式転がり軸受にも適用できることは勿論である。
また、本発明の密封式転がり軸受の用途は、クラスターミル等の圧延設備の外輪ロール軸受に限定されるものではなく、高い密封性を備えた密封式転がり軸受が必要とされる各種の機器に使用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の密封式転がり軸受によれば、オイルシールのシール用第１リップ部とシール用第２リップ部とが、外輪のシール装着用段差部に係止される単一の金属環上に一体成形された弾性部材から成るので、オイルシールの構成部品が削減されてコストの低減を図ると同時に、組み付け性を向上させることができる。
【００３４】
又、シール装着用段差部の側面に圧接するパッキン部が、前記金属環上に一体成形されているので、これらシール装着用段差部の側面とオイルシールとの間の密封性能を向上させることができる。
そこで、前記シール装着用段差部の側面とオイルシールとの間に沿って潤滑油が漏れることを防止し、潤滑油の漏れによる軸受外部の汚損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る密封式転がり軸受の要部縦断面図である。
【図２】図１に示した密封式転がり軸受の要部拡大図である。
【図３】従来の密封式転がり軸受の要部縦断面図である。
【図４】図３に示した密封式転がり軸受の要部拡大図である。
【符号の説明】
４１　　密封式転がり軸受
４５　　内輪
４７　　外輪
４８　　シール装着用段差部
４８ｂ　側面
４９　　円筒ころ
５４　　シールド板
５４ｂ　円板部
５４ｃ　円筒部
５５　　オイルシール
６１　　シール用第１リップ部
６３　　シール用第２リップ部
６５　　パッキン
７１　　金属環
７１ａ　外周フランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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