(57)【要約】【課題】水が多量に飛散する環境で使用され、軸受内部が負圧になっても、耐久性と良好なシール性を確保できる密封型転がり軸受を提供することである。【解決手段】接触シール８のコイルばね１０で補強した後のシールリップ８ｃによるシール摺接面１ａの緊迫圧力を０．３〜０．６ＭＰａとし、コイルばね１０で補強する前のシールリップ８ｃによるシール摺接面１ａの緊迫圧力を、コイルばね１０で補強した後の緊迫圧力の４０〜７０％とすることにより、シール摺接面１ａを緊迫するシールリップ８ｃの摩擦発熱を抑制して耐久性を確保するとともに、シールリップ８ｃ自体に十分な剛性を持たせて、軸受内部が負圧になってもシールリップ８ｃが変形しないようにし、良好なシール性を確保できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触シールの弾性部材で形成されたシールリップで、内輪側に設けられたシール摺接面を緊迫し、このシールリップによる前記シール摺接面の緊迫圧力を環状のばね部材で補強して、軸受内部を密封した密封型転がり軸受において、前記ばね部材で補強した後のシールリップによる前記シール摺接面の緊迫圧力を０．３〜０．６ＭＰａとし、前記ばね部材で補強する前のシールリップによる前記シール摺接面の緊迫圧力を、前記ばね部材で補強した後の緊迫圧力の４０〜７０％としたことを特徴とする密封型転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触シールのシールリップによる内輪側のシール摺接面の緊迫圧力を環状のばね部材で補強して、軸受内部を密封した密封型転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼圧延機のロールネック部を支持する軸受のように、ロール冷却水や圧延潤滑油を分散させたエマルション等の水が多量に飛散する環境で使用され、軸受内外での温度差の発生により軸受内部が負圧になることがある転がり軸受には、接触シールの弾性部材で形成されたシールリップによる内輪側の摺接面の緊迫圧力を環状のばね部材で補強して、軸受内部を密封した密封型転がり軸受が多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５２９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の鉄鋼圧延機の圧延速度の高速化に伴い、上述したシールリップの緊迫圧力を環状のばね部材で補強したばね付きの接触シールで軸受内部を密封した密封型転がり軸受では、シール摺接面を緊迫するシールリップの摩擦発熱が大きくなって、接触シールが早期に損傷する問題が生じている。
【０００５】
この問題に対して、従来はシールリップの剛性を低くしてシールリップ自体の緊迫圧力を小さく設定しているが、シールリップ自体の緊迫圧力を小さく設定すると、軸受内部が負圧になったときに、シールリップが剛性の低下によって変形しやすくなり、シール性が極端に低下する問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、水が多量に飛散する環境で使用され、軸受内部が負圧になっても、耐久性と良好なシール性を確保できる密封型転がり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、接触シールの弾性部材で形成されたシールリップで、内輪側に設けられたシール摺接面を緊迫し、このシールリップによる前記シール摺接面の緊迫圧力を環状のばね部材で補強して、軸受内部を密封した密封型転がり軸受において、前記ばね部材で補強した後のシールリップによる前記シール摺接面の緊迫圧力を０．３〜０．６ＭＰａとし、前記ばね部材で補強する前のシールリップによる前記シール摺接面の緊迫圧力を、前記ばね部材で補強した後の緊迫圧力の４０〜７０％とした構成を採用した。
【０００８】
すなわち、ばね部材で補強した後のシールリップによるシール摺接面の緊迫圧力を０．３〜０．６ＭＰａとし、ばね部材で補強する前のシールリップによるシール摺接面の緊迫圧力を、ばね部材で補強した後の緊迫圧力の４０〜７０％とすることにより、シール摺接面を緊迫するシールリップの摩擦発熱を抑制して耐久性を確保するとともに、シールリップ自体に十分な剛性を持たせて、軸受内部が負圧になってもシールリップが変形しないようにし、良好なシール性を確保できるようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の密封型転がり軸受は、ばね部材で補強した後のシールリップによるシール摺接面の緊迫圧力を０．３〜０．６ＭＰａとし、ばね部材で補強する前のシールリップによるシール摺接面の緊迫圧力を、ばね部材で補強した後の緊迫圧力の４０〜７０％としたので、シール摺接面を緊迫するシールリップの摩擦発熱を抑制して耐久性を確保できるとともに、シールリップ自体に十分な剛性を持たせて、軸受内部が負圧になってもシールリップが変形しないようにし、良好なシール性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この密封型転がり軸受は、図１に示すように、鉄鋼圧延機のロールネック部を支持する４列円錐ころ軸受であり、２列ずつの軌道面を有する左右２つの内輪１と、２列の軌道面を有する中央の外輪２ａおよびその両側に間座３を介して並べられた１列ずつの軌道面を有する２つの外輪２ｂとの間に、４列の円錐ころ４が保持器５で保持され、軸受内部が両端のサイドシール６と中央部の中間シール１１とで密封されている。
【００１１】
前記サイドシール６は、図２に示すように、外輪２ｂの端面に当接された環状のシールケース７と、シールケース７の内周面に固定された接触シール８とから成り、シールケース７の外周面には、軸受箱（図示省略）との間をシールするＯリング９が装着されている。接触シール８は芯金８ａとニトリルブタジエンゴムの弾性部材８ｂとから成り、弾性部材８ｂで形成されたシールリップ８ｃが、内輪１の外端延長部の外周面に設けられたシール摺接面１ａを緊迫するように摺接し、シールリップ８ｃによるシール摺接面１ａの緊迫圧力が、シールリップ８ｃの外周側に嵌めこまれた環状のコイルばね１０で補強されている。
【００１２】
前記中間シール１１は、図３に示すように、断面Ｌ字形の環状の芯金１１ａと弾性部材１１ｂとから成り、左右の内輪１の突き合わせ部の外周面に設けられた凹部１ｂに装着されて、弾性部材１１ｂで形成された２つのシールリップ１１ｃが、内輪１の突き合わせ部を跨ぐように凹部１ｂと接触するようになっている。なお、この中間シール１１は各内輪１と一緒に回転するので、各シールリップ１１ｃは凹部１ｂと摺接はしない。
【実施例】
【００１３】
まず、前記コイルばね１０で補強された後のシールリップ８ｃによるシール摺接面１ａの緊迫圧力Ｐａを０．２〜０．７ＭＰａの範囲で変化させた４列円錐ころ軸受のサンプルを回転軸に取り付け、回転の進行に伴うシール状態の変化を調査する予備試験を行った。この予備試験では、軸受内部を外気圧と等しくし、シールリップ８ｃがシール摺接面１ａに摺接するリップ周速は８〜１５ｍ／秒の範囲で変化させた。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
表１に上記予備試験の結果を示す。この結果より、緊迫圧力Ｐａを０．３〜０．６ＭＰａの範囲としたサンプル３〜６は、いずれも良好なシール性が得られ、シール部での発熱も少なかった。一方、緊迫圧力Ｐａを０．２〜０．２５ＭＰａとしたサンプル１、２はシール性が不足し、緊迫圧力Ｐａを０．７ＭＰａとしたサンプル７はシール部で異常発熱が生じた。なお、表１には、前記コイルばね１０で補強される前のシールリップ８ｃによるシール摺接面１ａの緊迫圧力Ｐｂと補強された後の緊迫圧力Ｐａとの比Ｐｂ／Ｐａも併記した。
【００１６】
つぎに、前記予備試験で良好な結果が得られた緊迫圧力Ｐａを０．３〜０．６ＭＰａの範囲としたものについて、コイルばね１０による補強前後の緊迫圧力比Ｐｂ／Ｐａを変化させた４列円錐ころ軸受を回転軸に取り付け、軸受内部を外気圧に対して３０ｋＰａの負圧とした本試験を行った。なお、本試験でのリップ周速は１２ｍ／秒一定とした。
【００１７】
【表２】
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【００１８】
表２に上記本試験の結果を示す。この結果より、緊迫圧力比Ｐｂ／Ｐａを４０〜７０％の範囲とした各実施例のものは、シール部での異常発熱も負圧によるシールリップの変形も生じることなく、良好なシール性が確保された。これに対して、緊迫圧力比Ｐｂ／Ｐａを２０〜３０％とした各比較例のものは、いずれも負圧によってシールリップが変形し、良好なシール性が得られなかった。
【００１９】
上述した実施形態では、密封型転がり軸受を４列円錐ころ軸受としたが、本発明に係る密封型転がり軸受は、玉軸受やころ軸受等の他の種類の転がり軸受にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】密封型転がり軸受の実施形態を示す縦断面図
【図２】図１のサイドシールの部分を拡大して示す断面図
【図３】図１の中間シールの部分を拡大して示す断面図
【符号の説明】
【００２１】
１  内輪
１ａ  シール摺接面
１ｂ  凹部
２ａ、２ｂ  外輪
３  間座
４  円錐ころ
５  保持器
６  サイドシール
７  シールケース
８  接触シール
８ａ  芯金
８ｂ  弾性部材
８ｃ  シールリップ
９  Ｏリング
１０  コイルばね
１１  中間シール
１１ａ  芯金
１１ｂ  弾性部材
１１ｃ  シールリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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