(57)【要約】      （修正有）【課題】軸受の内輪内径寸法が異なっても、新たな成形型をその都度製作することを必要としない中間シールを組み込んだ密封ころがり軸受の提供。【解決手段】シール本体部材Ｓと連結部材とからなって、円周方向の少なくとも一箇所を連結部材で結合して円環体となし、中間シール部材１９の寸法を軸受の寸法ごとに合わせることを可能とした構成の中間シール部材１９を組み込んだ密封ころがり軸受。【選択図】図１
2005140205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪との間に形成された軸受空間に転動体を配置して、前記外輪と前記内輪とを相対回転させると共に、前記軸受空間の軸方向両端部には端面シール部材を備えた複数列のころがり軸受の構成とし、前記内輪を対として互いに軸方向に当接させて配置し、該当接部の内輪内径側には環状凹部を設け、該環状凹部に中間シール部材を装着することにより、該中間シール部材が前記端面シール部材と協働して前記軸受空間を密封してなる密封ころがり軸受において、前記中間シール部材は、シール本体部材と連結部材とからなり、該シール本体部材の円周方向の少なくとも一箇所を連結部材で結合して環状体とした中間シール部材を組み込んだことを特徴とする密封ころがり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は水等が外部から軸受空間内に侵入することを防止するようにした密封ころがり軸受に関し、特に、圧延機のロールネック軸受に適した中間シールを組み込んだ密封ころがり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
水などの流体がかかる恐れのある環境下で使用される軸受、例えば鉄鋼設備の圧延機のロールネック軸受の従来技術の一例として密封シールを備えた４列円錐ころ軸受を図８、図９、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ａ）、図１１（ｂ）、に示す。
なお、図８は縦断面のうち、上半分を示すものである。
【０００３】
図８及び図８のＤ部拡大図である図９に示す密封ころがり軸受は、外輪１，１，２と内輪３，３との間の軸受け空間Ｓｐ´に、４列の保持器５によって回動自在に指示された多数のころ４，４、…を配設して、外輪１，１，２に対する内輪３，３の回転を可能にしている。
【０００４】
又、内輪３，３は軸受の中央部で当接して当接部３１をなしている。更に、外輪１，１の軸方向両端部にシールホルダ７，７を配設して端面シール８，８を保持し、この端面シール８，８の弾性体リップ８ａ、８ａを内輪３，３の軸方向両端部における外周面に当接させている。これにより、軸受空間Ｓｐ´内の潤滑材を保持すると共に外部から軸受空間内に水などの流体が侵入するのを防止している。
【０００５】
図９に示すように、内輪３，３の当接部３１の内径側内面に設けられた凹部３３に中間シール９が保持されている。前記中間シールは図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、ゴムなど弾性部材をシール母材９１とし、ばね部材からなる芯金を補強部材９２として該シール母材の内側溝９３に芯金を装着させ、しかも、外径側に突っ張り力を作用させることにより、前記シール母材を前記内輪内径側内面の凹部３３に押し付け、この部分の密封性の向上を図っている。この中間シール９は、主に、ロール軸Ｔの着脱時に軸受空間Ｓｐ´内に軸受の内径側から水分などが混入するのを防止するためのものである。すなわち、前記内輪の当接部３１には、使用時における軸受空間Ｓｐ´の発熱、冷却などの温度変化に伴う圧力変化に対応するために通気孔３２が設けられ、すきま嵌めになっているロール軸と内輪内径との嵌め合い面を通して外部と通気するようになっているので、着脱時、当接部３１および通気孔３２を通して軸受け空間に水分などが混入するおそれがあるからである。
【０００６】
前記中間シールを内輪の内面に挿入する場合は、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すような要領でシール母材及び補強部材を瓢箪状に変形させて組み込むことが出来る。かくして、前記端面シール８，８と当該中間シール９によって従来技術の一例としての密封ころがり軸受を構成している。特許文献１にも４列円錐ころ軸受の中間シールに関する改善例が提案されている。
【特許文献１】特開２０００-１０４７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来より、ロールネック用軸受の寸法は多種あり、シールにおいてもシールの選定基準となる軸受内輪内径寸法ごとにシールの寸法が異なるため、その都度、シールを製作する必要があり、その際に、高価な成形型を製作するのでシールのコストアップや、納期に時間がかかるなどの問題により、密封ころがり軸受のコストアップや納期に時間がかかる等の影響があった。前記特許文献１においても、当該課題は提案されていない。
【０００８】
本発明は、軸受の内輪内径寸法が異なっても新たな成形型を、その都度、製作することを必要としない中間シールを組み込んだ密封ころがり軸受を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
外輪と内輪との間に、形成された軸受空間に転動体を配置して、前記外輪と前記内輪を相対回転させると共に、前記軸受空間の軸方向両端部には端面シール部材を備えた複数列のころがり軸受の構成とし、前記内輪を対として互いに軸方向に当接させて配置し、該当接部の内輪内径側には環状凹部を設け、該環状凹部に中間シール部材を装着することにより、該中間シール部材が前記端面シール部材と協働して前記軸受空間を密封してなる密封ころがり軸受において、前記中間シール部材は、シール本体部材と連結部材とからなり、該シール本体部材の円周方向の少なくとも一箇所を連結部材で結合して環状体とした中間シール部材を組み込んだことを特徴とする密封ころがり軸受によって問題の解決を図る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、シール本体部材と連結部材とからなって、該シール本体部材の円周方向の少なくとも一箇所を連結部材で接合して円環体とした中間シールを組み込んだ密封ころがり軸受としたので、軸受内輪内径寸法ごとにシールを用意する必要は無く、密封ころがり軸受のコスト低減、短納期対応が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施形態１）
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１に本発明にかかわる密封用シールを備えた密封ころがり軸受の実施形態１としての４列円錐ころ軸受の縦断面図を示す。なお、同図は、縦断面図のうちの上部を示すものである。同図に示す密封用シールを備えた４列円錐ころ軸受１０は、外輪１１，１２，１１と、内輪１３，１３と、外輪１１，１１，１２と内輪１３，１３との間に配置される多数のころ１４，１４、…と、これらのころ１４，１４、…を支持する保持器１５，１５、と、外輪１２と外輪１１，１１との間に配設された外輪間座１６，１６と、外輪１１，１１の端部に配置されたシールホルダー１７，１７と、シールホルダー１７，１７によって支持された端面シール１８，１８と、一対の内輪１３，１３が当接する部分の内径面に形成されている環状凹部２０に保持される中間シール１９とを備えている。
【００１３】
外輪全体は、軸方向の両端部に配設された単列の外輪１１，１１と、これらの間に配置され、単列外輪を２個連結した形状の複列の外輪１２によって構成されている。外輪１１，１１，１２の内周側にはそれぞれテーパ面１１ａ，１１ａ，１２ａが形成されている。
【００１４】
内輪全体は、軸方向に並べた２個の複列内輪１３，１３によって構成されている。内輪１３，１３の外周側は、上述の外輪１１，１２のテーパ面１１ａ，１２ａに対応し、これらテーパ面１１ａ，１２ａとの間に軸受空間Ｓｐを構成している。内輪１３，１３には、ロール軸８がすきま嵌めで嵌合する。つまり、内輪１３，１３の内周側は、ロール軸８の外周側に僅かなすきまをもって嵌合する。内輪１３，１３の軸方向の左右の端部は、それぞれ外輪１１，１１のそれよりも長く延設されており、この延設部には、端面シール１８，１８の端面リップ１８ａ，１８ａが接触するリップ摺動面１３ａ，１３ａが形成されている。
【００１５】
転動体である４列のころ１４，１４，１４，１４は上述の軸受空間Ｓｐに配設されており、外輪１１，１２のテーパ面１１ａ，１２ａ及び内輪１３，１３の外周面に接触する。各ころ１４は、ロール軸８の回転にともなって内輪が回転すると、所定の方向に回転し、これにより、外輪１１，１２に対して内輪１３，１３が円滑に回転するようにしている。
【００１６】
保持器１５，１５は環状に形成された４個のものが上述の軸受空間Ｓｐ内に配設されており、各保持器１５ごとに、周方向に多数のころ１４，１４、…を回動自在に支持している。
【００１７】
外輪間座１６，１６は、環状に形成された部材であり、複列の外輪１２と図１における左側の単列の外輪１１との間、及び複列の外輪１２と図１における右側の単列の外輪１１との間に、それぞれ介装されている。
【００１８】
シールホルダー１７，１７は、４列円錐ころ軸受の両端部に配置されており、内周側において端面シール１８，１８をそれぞれ保持している。
【００１９】
端面シール１８，１８は、上述のシールホルダー１７，１７の内周面に保持されており、それぞれ端面リップ１８ａ，１８ａを前述の内輪１３，１３のリップ摺動面１３ａ，１３ａに当接させている。これにより、密封ころがり軸受１０の軸受空間Ｓｐが密封されている。
【００２０】
中間シール１９は環状に形成された部材であり、一対の内輪１３，１３が軸方向に対向して当接する当接面１３１の内径面側に形成される環状凹部２０に装着され、ここに保持され、前記端面シール１８，１８と協働して軸受空間Ｓｐを密封する。該中間シール１９はロール軸８と内輪１３，１３が前記のようにすきま嵌めで嵌合されるので、軸受が発熱、冷却などの温度変化により、軸受空間の圧力変化がおきたとき、該すきま嵌め部を通して外部と通気するようになっていて、この圧力変化に対応することができるようになっている。
【００２１】
図２は図１のＡ部拡大図である。同図において説明しているように、内輪１３，１３の当接部１３１の内径面側に環状凹部２０を設け、該環状凹部に中間シール１９を装着した状態を示している。内輪の当接部１３１には、該当接部の円周方向少なくとも一箇所に通気孔１３２を設けてある。更に、当該中間シール１９に関して、図３から図７を参照して詳述する。
【００２２】
図３は本発明の中間シールを示している。図４は図3のB部拡大図である。図3、図4において、前記中間シール１９はシール本体部材Sと連結部材Ｓ´とからなっている環状体であって、該シール本体部材は長さＬ１であり、環状体の一部に切欠部Ｓ５がある不完全環状体である。連結部材Ｓ´は長さＬ２であり、前記シール本体の不完全部分を補完して、シール本体部材Ｓと連結部材Ｓ´とで全体として完全円環体をなす（後述する図４、図５、図６に関する説明を参照）。
【００２３】
更に、シール本体部材Ｓおよび連結部材Ｓ´のそれぞれの外周層Ｓ２およびＳ６は、ゴムなどの弾性部材であり、又、シール本体部材Ｓおよび連結部材Ｓ´のそれぞれの内周層Ｓ１およびＳ９はばね用薄肉鋼板などから成るものである。外周層Ｓ２と内周層Ｓ１および外周層Ｓ６と内周層Ｓ９は接着などにより一体化されている。一体化する加工方法は接着剤による接着に限らず加硫工程によってもよい。
【００２４】
このようにして形成された前記中間シール１９が前記環状凹部へ装着された後、前記外周層Ｓ２およびＳ６は弾性部材であるから、環状凹部２０の密封性を向上させることができ、前記内周層Ｓ１およびＳ９は中間シールの形状を維持し、中間シールの補強をする補強部材となる。
【００２５】
中間シール１９が、シール本体部材Ｓと連結部材Ｓ´とからなっている円環体であることは前述したが、図５、図６、図７を参照して詳述する。
【００２６】
図５は円環体のシール本体部材Ｓの一部にある切欠部Ｓ５を拡大した図面である。
前記切欠部Ｓ５において、シール本体部材Ｓの外周層Ｓ２は一部切除され内周層Ｓ１の鋼板の一部がタング部Ｓ３として露出している。更に、タング部Ｓ３の根元部には軸方向に長い矩形スリットＳ１１が設けられている。又、外周層Ｓ２の外周面軸方向中央部には、円周方向に環状の通気溝Ｓ４が設けられていて、中間シール１９を内輪内径側の環状凹部２０に組み込んだとき内輪当接部１３１に設けられている通気孔１３２に連通するようになっている。
【００２７】
図６は連結部材Ｓ´の説明図である。
【００２８】
連結部材Ｓ´の該内周層Ｓ９の両端には鋼板である該内周層Ｓ９よりも幅狭で両端から内方に向けた折り曲げタング部Ｓ１０がそれぞれ設けられている。外周層Ｓ６の外周面軸方向中央部には円周方向に環状の通気溝Ｓ７を備え、該通気溝Ｓ７の円周方向任意の位置に該通気溝Ｓ７の一部から内周層の鋼板を貫通する連通穴Ｓ８が設けてある。図７は図６の矢視Ｃからの図であり、図６に示す連通孔Ｓ８と通気溝Ｓ７との位置関係を明確に示している。この通気溝Ｓ７と連通穴Ｓ８によって、使用時における前記軸受空間Ｓｐの圧力変化に対応できる。なお、図６、図７では、連通穴Ｓ８を連結部材Ｓ´の通気溝Ｓ７に設けたが、シール本体部材Ｓの通気溝Ｓ４に設けてもよい。
【００２９】
図４に戻って説明を詳しくすると、シール本体部材Ｓの切欠部Ｓ５において、シール本体部材Ｓのタング部Ｓ３の軸方向に長い矩形スリット１１に連結部材Ｓ´の折り曲げタングＳ１０を挿入し、前記折り曲げタング部の先端部を加締めなどにより折り曲げて、前記タング部Ｓ３に密着固定をし、シール本体部材Ｓの前記切欠部Ｓ５において、連結部材Ｓ´によってシール本体部材Ｓを連結して完全環状体とし、中間シール１９とすることができる。
いろいろな軸受内輪内径寸法に対応させるためには、シール本体部材Ｓの長さＬ１と連結部材Ｓ´の長さＬ２の和（Ｌ１+Ｌ２）が、環状凹部２０の円周長さに相当すればよいので、長さＬ１及びＬ２のいずれで対応してもよい。  
【００３０】
完成した中間シール１９を内輪内径の環状凹部２０へ装着する場合は、内周層は薄肉鋼板であるため弾性変形しやすく、図１０ａ、図１０ｂの従来技術に説明したと同様に、瓢箪形状に変形して、前記凹部に装着することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態１の組立図。
【図２】図１に示す実施形態１のＡ部拡大図。
【図３】本発明の中間シール。
【図４】本発明の中間シールの連結部であり、図３のＢ部拡大図である。
【図５】本発明のシール本体部材切欠部。
【図６】本発明の連結部材。
【図７】図６の連結部材矢視Ｃ図。
【図８】従来技術組立図。
【図９】図８のＡ部拡大図。
【図１０】（ａ）従来技術の中間シールのシール母材の断面図。
【００３２】
（ｂ）従来技術の中間シールの補強部材。
【図１１】（ａ）従来技術の中間シール組立要領図。
【００３３】
（ｂ）従来技術の補強部材の組立要領
【符号の説明】
【００３４】
２０：環状凹部  １０：４列円錐ころ軸受  １１，１２：外輪  １３：内輪
１４：ころ  １５：保持器  １８：端面シール  １９：中間シール  
Ｓ：シール本体部材  Ｓ´：連結部材  Ｓ１：薄肉ばね鋼板による内周層  
Ｓ２：弾性部材による外周層  Ｓ３：タング部    Ｓ４、Ｓ７：通気溝  
Ｓ５：切欠部  Ｓ８：連通穴  Ｓ１０：折り曲げタング部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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