(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に軌道面を有する内輪，該内輪に嵌合する内周面に軌道面を有する外輪，前記外輪と前記内輪との対向面の隙間を密封するシール，前記軌道面間に形成される軌道路を転走する転動体，及び前記シールが長い棒状に成形されて円形状シールに形成される巻シールから成るシール付きベアリングにおいて，
前記シールを装着するため前記外輪又は前記内輪に周方向に延びる環状溝が形成され，  前記シールは前記環状溝に嵌入される弾性金属板から成る芯金と前記芯金に一体的に固着された弾性シール部材から成り，
前記弾性シール部材は，前記環状溝内に嵌入される支持部，前記環状溝に沿って一方の前記対向面の周面に密接するシール基部，及び前記シール基部から他方の前記対向面に当接するまで延びるシールリップ部から構成され，
前記弾性シール部材の前記支持部には，一側面に前記環状溝に嵌入された時に圧縮変形するように突出した凸部が形成され，前記凸部に対応する他側面に前記凸部の弾性変形分を吸収する凹部が形成され，
前記環状溝は断面四角形に形成され，
前記シールの前記芯金は，幅が前記環状溝の幅とほぼ同一又は前記環状溝の幅より小さく形成され，及び前記弾性シール部材の前記支持部の外周面に焼き付けで固着されるか又は前記弾性シール部材の前記支持部の先端部に埋め込んで固着され，
前記シールは，前記支持部を前記環状溝に嵌入することにより，前記環状溝内で前記芯金の弾性によって円形に保持されると共に，前記支持部の前記凸部の弾性変形でばね力が発生し，前記支持部が前記環状溝内に圧着嵌合して装着されることを特徴とするシール付きベアリング。
【請求項２】
前記内輪及び前記外輪の何れか一方は，中心軸に垂直な平面で２つの環状部品に二分割された分割輪に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール付きベアリング。
【請求項３】
前記転動体はローラから成り，前記ローラは一つ置きに配置方向が交差して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシール付きベアリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，外輪，内輪，両者の軌道面間の軌道路を転走する転動体及び両者間の隙間を密封するシールを備えたシール付きベアリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，クロスローラベアリングは，図７に示すように，回転軸等の軸２０に押さえ板２２を用いてボルト２４によって固定された内輪１，軸受箱２１に押さえ板２３を用いてボルト２５によって固定された外輪２，及び内輪１の軌道面１５と外輪２の軌道面１６とで形成された軌道路２９を転走するローラ３から構成されている。外輪２は二分割された分割輪２ａ，２ｂから構成され，各分割輪２ａ，２ｂにはそれぞれ形成された傾斜状の軌道面１６によって逆Ｖ字溝が形成されている。内輪１には傾斜状の軌道面１５によってＶ字溝が形成されている。内輪１のＶ字溝と外輪２の逆Ｖ字溝で軌道路２９が形成されている。軌道路２９には，ローラ３がその配置方向が順次に交差してクロスタイプに配置されている。このようなクロスローラベアリングは，ラジアル荷重や両方向のアキシアル荷重を支えることができるものである。外輪２の各分割輪２ａ，２ｂの内輪１との対向面には，シール２８がそれぞれ取り付けられている。シール２８は，内輪１の対向面へ延びるように配置されている。潤滑油は，グリースニップル２６から油孔２７及び半径方向油孔３５を通じてローラ３が転走する軌道路２９に供給される。このようなベアリングとして，例えば，特開平１−３０７５１５号公報に開示されたものがある。
【０００３】
また，従来のクロスローラベアリングにおいて，内輪と外輪との間の隙間を密封するシール構造として，図５及び図６に示すものが知られている。各図において，図７に示すものと同等の部品には同一符号を付している。外輪２の分割輪２ａ，２ｂには，内輪１に対向する対向面１３に周方向に沿って環状溝４（分割輪２ａ側のみ図示）が形成されている。外輪２の環状溝４には，内輪１と外輪２との間の隙間Ｓを密封するため，密封部材としてシール３０が装着されている。シール３０の断面は，図５に示すように，環状溝４内に嵌合する支持部３１，外輪２の対向面１３に接触するシール基部３２及び内輪１の対向面１４に当接するように延びるシールリップ部３３から構成されている。
【０００４】
シール３０は，例えば，次のようにして作製すると共に外輪２へ固着している。通常，クロスローラベアリングは，種々のサイズで大径に形成されているため，シール３０を形成する素材として，長い棒状に成形したゴムシール部材を使用している。まず，該ゴムシール部材をクロスローラベアリングに形成された環状溝４の円周長さに合わせて切断し，ゴムシール部材の両端の切断面を接着剤等を用いて接着して環状溝４に装着される円形状シール３０，いわゆる巻シールに形成されている。円形状シール３０を外輪２の環状溝４に固着するには，シール３０の支持部３１或いは環状溝４に接着剤を塗布し，シール３０の支持部３１を環状溝４に挿入して両者を接着して固着している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記のように，クロスローラベアリングにおいて，外輪２（又は内輪１）に形成した環状溝４にシール３０を接着するには，接着剤を塗布する面を注意深く脱脂作業を行って接着剤を塗布しなければならず，外輪２（又は内輪１）の環状溝４にシール３０を簡単に装着できず，手間がかかるという問題があった。また，接着剤を使用して外輪２（又は内輪１）とシール３０とを固着した場合には，接着剤の経年変化により，シール３０が剥がれ易くなるという問題もあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，外輪と内輪との間の隙間を防塵等で密封するシールを外輪又は内輪に形成した環状溝に固定するのに，接着剤を用いることなく，シール自体が有する弾性変形によって発生するばね力を利用して簡単に，外れ難く堅固に装着すると共に，シールの交換時にも簡単に取付け取外しができ，シールの接着剤等による経年劣化がなく，耐久性に富んだシール付きベアリングを提供することである。
【０００７】
この発明は，外周面に軌道面を有する内輪，該内輪に嵌合する内周面に軌道面を有する外輪，前記外輪と前記内輪との対向面の隙間を密封するシール，前記軌道面間に形成される軌道路を転走する転動体，及び前記シールが長い棒状に成形されて円形状シールに形成される巻シールから成るシール付きベアリングにおいて，
前記シールを装着するため前記外輪又は前記内輪に周方向に延びる環状溝が形成され，前記シールは前記環状溝に嵌入される弾性金属板から成る芯金と前記芯金に一体的に固着された弾性シール部材から成り，前記弾性シール部材は，前記環状溝内に嵌入される支持部，前記環状溝に沿って一方の前記対向面の周面に密接するシール基部，及び前記シール基部から他方の前記対向面に当接するまで延びるシールリップ部から構成され，前記弾性シール部材の前記支持部には，一側面に前記環状溝に嵌入された時に圧縮変形するように突出した凸部が形成され，前記凸部に対応する他側面に前記凸部の弾性変形分を吸収する凹部が形成され，前記環状溝は断面四角形に形成され，前記シールの前記芯金は，幅が前記環状溝の幅とほぼ同一又は前記環状溝の幅より小さく形成され，及び前記弾性シール部材の前記支持部の外周面に焼き付けで固着されるか又は前記弾性シール部材の前記支持部の先端部に埋め込んで固着され，前記シールは，前記支持部を前記環状溝に嵌入することにより，前記環状溝内で前記芯金の弾性によって円形に保持されると共に，前記支持部の前記凸部の弾性変形でばね力が発生し，前記支持部が前記環状溝内に圧着嵌合して装着されることを特徴とするシール付きベアリングに関する。
【０００８】
また，前記内輪及び前記外輪の何れか一方は，中心軸に垂直な平面で２つの環状部品に二分割された分割輪に構成されている。
【０００９】
また，前記転動体はローラから成り，前記ローラは一つ置きに配置方向が交差即ちクロスして配置されている。
【００１０】
このシール付きベアリングは，上記の構成を有することによって，芯金が環状溝内に嵌入され，環状溝内で芯金の弾性によって円形に保持されると共に，弾性シール部材の支持部の弾性変形でばね力が発生し，支持部が環状溝内に圧着嵌合され，接着剤を用いることなく，固着され，環状溝へのシールの装着が容易であり，外れ難くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明によるシール付きベアリングの実施例を説明する。図１はこの発明によるシール付きベアリングの一実施例を示す分解断面図，図２は図１のシール付きベアリングにおいて，シールを環状溝に装着した状態を示す断面図，及び図３は図１に示すシール付きベアリングに適用されるシールの一実施例を示す破断の斜視図である。各図において，図７に示す部品と同一の部品には同一の符号を付している。
【００１２】
この発明によるシール付きベアリングは，外周面にＶ字状の軌道面１５と該軌道面１５の両側（一側のみ図示）に各対向面１４とを有する非分割輪に構成した内輪１，内輪１の外周に互いに対向状態に位置し且つ内周面に逆Ｖ字状の軌道面１６と対向面１３を有する外輪２，及び軌道面１５と１６との間に形成される軌道路２９を転走する多数の転動体であるローラ３を有している。外輪２は，中央で中心軸に垂直な平面で環状部品に二分割された一対の分割輪２ａ，２ｂから構成されている。分割輪２ａ，２ｂの軸方向内側部には，内輪１の外周に形成されたＶ字状の軌道面１５と共働して軌道路２９を形成するため，軌道面１５と対応する逆Ｖ字状の軌道面１６を形成する傾斜面がそれぞれ形成されている。多数のローラ３は，軌道路２９に隣り合うローラの配置方向が交差即ちクロスした状態になるように組み込まれて転走するように構成されている。
【００１３】
このシール付きベアリングは，外輪２と内輪１との対向面１３と１４との隙間Ｓを密封するためシール５が装着されている。このシール付きベアリングでは，シール５を嵌入するため外輪２（又は内輪１）の対向面１３（又は１４）に周方向に延びる断面四角形の環状溝４が形成され，環状溝４にシール５が装着されている。シール５は，弾性金属板から成る芯金７と芯金７に一体的に固着された弾性シール部材６から成る。弾性シール部材６は，環状溝４への嵌入によって発生する弾性変形によるばね力で環状溝４内に保持される支持部８，環状溝４に沿って周面（対向面１３）に密接する面を持つシール基部９，及びシール基部９から内輪１の対向面１４に当接するまで延びるシールリップ部１０から構成されている。
【００１４】
このシール付きベアリングでは，特に，弾性シール部材６の支持部８は，その一側面に環状溝４に嵌入された時に圧縮変形するように突出した凸部１１が形成され，凸部１１に対応する他側面に凸部１１の弾性変形分を吸収する凹部１２が形成されていることを特徴とするものである。即ち，シール５の環状溝４への挿入前には，支持部８に設けた凸部１１は環状溝４から出っ張る状態になっており，シール５を環状溝４内に押し込むことによって，凸部１１が圧縮されて凹部１２側へ弾性変形し，その弾性変形で支持部８にはばね力が発生する。
【００１５】
また，外輪２の環状溝４に装着された弾性シール部材６のシールリップ部１０は，内輪１の対向面１４に当接した状態で密接するが，若干弾性変形する程度に押し付けられてもよいが，摺動抵抗が増大しないように調整されていることは勿論であり，シール５が内輪１と外輪２との間に形成される隙間Ｓを完全に密封する。この時，シール５の芯金７の幅は，シール５を環状溝４内へ挿入し易くするため，環状溝４の幅とほぼ同一であるか，環状溝４の幅より小さく形成されている。また，シール５の芯金７は，弾性シール部材６の支持部８の外周面１７に焼き付け等で固着されている。
【００１６】
このシール付きベアリングにおいて，芯金７は，ステンレス鋼，工具鋼（ＳＫ材）等のばね力を有する弾性金属材で薄板の形状に形成されている。また，弾性シール部材６は，通常，ＮＢＲ（ニトリル・ブタジエン・ラバー）で作製されているが，その他，ウレタンゴム等のばね力を有する弾性材で作製することができる。また，シール５は，棒状に成形されたものであるが，外輪２の環状溝４に装着する場合に，環状溝４の長さに適合するサイズに切断し，その両端の切断面に接着剤を用いて固着して円形の形状に作製した巻シールであり，該巻シールを環状溝４に圧入して装着することができるものである。
【００１７】
次に，図４を参照して，この発明によるシール付きベアリングの別の実施例について説明する。この実施例におけるシール１８は，上記実施例のシール５と比較して，芯金７が弾性シール部材６に埋め込んで固着されている以外は，同一の構成及び同一の作用を有するものである。即ち，芯金７は，弾性シール部材６の支持部８の先端部に埋め込まれている。シール１８が外輪２の環状溝４内に装着された時には，芯金７は環状溝４内でばね作用で円形になってシール１８を環状溝４内に保持する。
【００１８】
上記のように，この発明によるシール付きベアリングの上記実施例では，内輪１を非分割輪に構成し，外輪２を分割輪２ａ，２ｂに構成したものについて説明したが，該構造に限ることなく，逆の構造，即ち，外輪２を非分割輪に構成し，内輪１を分割輪に構成することもできる。また，図示していないが，外輪２を分割して分割輪２ａ，２ｂに構成し，各分割輪２ａ，２ｂに環状溝４を形成したが，該構造に限ることなく，逆の構造，即ち，内輪１に環状溝を形成して該環状溝にシールを装着することもできる。ここでは，それらのシール付きベアリングについては，単に内輪と外輪が逆転したのみであり，上記各実施例で説明したクロスローラベアリングと実質的に同一の機能を有するので，ここではそれらの説明は省略する。
【００１９】
【発明の効果】
この発明によるシール付きベアリングは，上記のように構成されており，次のような効果を有する。即ち，このシール付きベアリングは，上記のように，外輪又は内輪に形成された環状溝にシールを押し込むことによって，シールがシール自体の弾性変形で発生するばね力で環状溝内にばね保持され，接着剤を用いることなく，外輪又は内輪にシールが強固に固着される。また，シールを外輪又は内輪に接着剤を用いずに固着しているので，シールが損傷した場合には環状溝からシールを簡単に取り外すことができ，新しいシールと容易に交換できる。このシール付きベアリングは，内輪と外輪との対向面の間の隙間がシールによって完全に密封され，上記隙間を通ってごみ，水分，塵等の異物が侵入するのが防止され，長期間にわたり良好なシール機能を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明によるシール付きベアリングの一実施例を示す分解断面図である。
【図２】  図１のシール付きベアリングにおいて，外輪にシールを装着した状態を示す断面図である。
【図３】  図１のシール付きベアリングに組み込まれたシールの一実施例を示す破断の斜視図である。
【図４】  図１のシール付きベアリングに組み込まれたシールの別の実施例を示す断面図である。
【図５】  従来のシール付きベアリングの一例を示す断面図である。
【図６】  図５のシール付きベアリングに組み込まれたシールの一例を示す分解斜視図である。
【図７】  従来のシール付きベアリングの別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    内輪
２    外輪
２ａ，２ｂ  分割輪
３    ローラ
４    環状溝
５，１８    シール
６    弾性シール部材
７    芯金
８    支持部
９    シール基部
１０  シールリップ部
１１  凸部
１２  凹部
１３，１４  対向面
１５，１６  軌道面
１７  外周面（焼き付け固着面）
２９  軌道路
【図１】
0003841461.tif 000002
【図２】
0003841461.tif 000003
【図３】
0003841461.tif 000004
【図４】
0003841461.tif 000005
【図５】
0003841461.tif 000006
【図６】
0003841461.tif 000007
【図７】
0003841461.tif 000008