JP4380263B2 - Shell roller bearing - Google Patents
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Description
本発明は、シェル形ころ軸受に関する。 The present invention relates to a shell roller bearing.
シェル形ころ軸受では、シェル形の外輪と、外輪に組込まれる複数のころと、環状のシールとを備え、外輪は、内周面をころの軌道部とする円筒部と、この円筒部に軸方向内側に向けた鍔部と、円筒部と鍔部との間に形成されたシール装着部とを備えるものがある。このシェル形ころ軸受において、シール装着部にシールを装着するとき、芯金の無いシールをその弾性に抗して変形させて鍔部を乗越えさせ、シール装着部においてシールが弾性復元することにより、シールをシール装着部に装着している(例えば、特許文献１，２参照)。
上記構造を備えたシェル形ころ軸受では、シールの弾性が高い（剛性が低い）と、ころやその保持器が軸方向に移動してシールに当たると、これらが軸受外に抜出すおそれがある一方、弾性が低い（剛性が高い）と、シールの装着作業がしにくい。 In shell roller bearings with the above structure, if the elasticity of the seal is high (low rigidity), if the roller or its cage moves in the axial direction and hits the seal, they may be pulled out of the bearing. If the elasticity is low (rigidity is high), it is difficult to install the seal.
本発明のシェル形ころ軸受は、シェル形の外輪と、この外輪に組込まれる複数のころと、環状のシールとを備え、外輪は、ころの軌道部が形成された円筒部と、前記円筒部の軸方向一方側に設けられ、前記円筒部よりも大径であるシール装着部と、前記円筒部と前記シール装着部との間の段付面と、前記シール装着部の軸方向一方側に設けられ、前記シール装着部から径方向の内方に延在して端縁に向かうにつれて軸方向の外端側から軸方向内側に向けて傾斜している鍔部を備え、シールは所定の剛性を有する樹脂材から作られ、かつ、シール装着部に嵌合する外径部と、内周面にリップが形成された内径部と、外径部と内径部との間に形成されてシール装着部に対する外径部の嵌合に際してその縮径を許容する環状の凹部と、軸方向両側で径方向に沿う２つの環状面と、を備え、前記２つの環状面の内、軸方向一方側に設けられた環状面が前記鍔部の端縁に当接するとともに前記端縁よりも外径側で前記鍔部に当接せず、軸方向他方側に設けられた環状面が前記段付面に当接することを特徴とする。 A shell-type roller bearing of the present invention includes a shell-shaped outer ring, a plurality of rollers incorporated in the outer ring, and an annular seal, and the outer ring includes a cylindrical portion in which a raceway portion of the roller is formed, and the cylindrical portion A seal mounting portion having a larger diameter than the cylindrical portion, a stepped surface between the cylindrical portion and the seal mounting portion, and one axial direction side of the seal mounting portion. Provided with a flange portion extending inward in the radial direction from the seal mounting portion and inclined from the outer end side in the axial direction toward the inner side in the axial direction toward the end edge, and the seal has a predetermined rigidity. An outer diameter portion that is made of a resin material having an inner diameter and that fits into the seal mounting portion, an inner diameter portion having a lip formed on the inner peripheral surface, and a seal mounting formed between the outer diameter portion and the inner diameter portion an annular recess to permit its diameter when the fitting of the outer diameter portion with respect to parts in the axial direction on both sides It provided with two annular surfaces along the direction, and of the two annular surfaces, outside diameter side than the edge with an annular surface provided on one side in the axial direction abuts against the edge of the flange portion wherein not abut the flange portion, an annular surface provided on the other axial side, characterized that you contact the stepped surface.
上記構成において、シールを外輪のシール装着部に装着する際、環状の凹部を利用してシールの外径部を縮径させるよう変形させて鍔部をくぐらせることで、外径部が鍔部の内周部に摺動し、シールをさらに押込むことでシールがシール装着部に装着される。 In the above configuration, when the seal is mounted on the seal mounting portion of the outer ring, the outer diameter portion can be passed through the flange portion by deforming the outer diameter portion of the seal using the annular recess to reduce the diameter of the seal. The seal is mounted on the seal mounting portion by sliding on the inner peripheral portion and pushing the seal further.
装着後のシールは、その外径部の一方側が外輪の円筒部の端面に軸方向で当接して係止し、外径部の他方側が鍔部に軸方向で係止することでシール装着部に効果的に保持される。 After mounting the seal, one side of the outer diameter part is in contact with the end surface of the cylindrical part of the outer ring in the axial direction and locked, and the other side of the outer diameter part is locked in the axial direction in the flange part. Effectively retained.
シェル形ころ軸受の使用時に、例えばころあるいはころを保持する保持器が軸方向に移動して、その端面がシールに当たった場合でも、シールによって保持器、ころが外輪から抜出るのを効果的に防止する。 When using a shell roller bearing, for example, even if the roller or the cage that holds the roller moves in the axial direction and the end face hits the seal, it is effective for the cage and roller to be pulled out of the outer ring by the seal. To prevent.
本発明の好ましい実施態様として、シールが軸方向で対称形状に形成されることで、凹部およびリップがそれぞれ軸方向で対称に配置され、かつ、内径部のリップ間に潤滑油溜まりが形成されている。 As a preferred embodiment of the present invention, the seal is formed in a symmetrical shape in the axial direction, so that the recess and the lip are symmetrically arranged in the axial direction, and a lubricating oil reservoir is formed between the lips of the inner diameter portion. Yes.
この構成によれば、シールはその軸方向どちらからでも同様にシール装着部に装着することが可能であり、したがって装着時の方向性を考慮する必要がないので、生産性が向上する。 According to this configuration, the seal can be similarly mounted on the seal mounting portion from either of its axial directions, and therefore, there is no need to consider the directionality at the time of mounting, so that productivity is improved.
本発明のさらに好ましい実施態様として、シールの軸方向幅が、シールの外径から内径を減じた値の半分以上の幅に設定されている。 As a further preferred embodiment of the present invention, the axial width of the seal is set to a width equal to or more than half the value obtained by subtracting the inner diameter from the outer diameter of the seal.
上記構成によれば、シール装着時の安定性が良好となり、シェル形ころ軸受の使用時に、例えばころあるいはころを保持する保持器が軸方向に移動して、その端面がシールに当たった場合でも、シールによって保持器、ころが外輪から抜出るのをいっそう効果的に防止する。 According to the above configuration, the stability when the seal is mounted is good, and even when the shell-type roller bearing is used, for example, even when the roller or the cage that holds the roller moves in the axial direction and the end face hits the seal. The seal prevents the cage and rollers from being pulled out of the outer ring more effectively.
本発明のシェル形ころ軸受によれば、シール装着部へのシールの装着形態により、ころ等の軸方向への抜け出しを有効に防止できる。 According to the shell-type roller bearing of the present invention, it is possible to effectively prevent the rollers or the like from coming out in the axial direction by means of the seal mounting form on the seal mounting portion.
以下、本発明の実施形態に係るシェル形ころ軸受を、図面を参照して説明する。図１はシェル形ころ軸受の全体構成を示す断面図、図２は図１の拡大半断面図、図３はシールの拡大半断面図である。 Hereinafter, shell type roller bearings according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the shell roller bearing, FIG. 2 is an enlarged half sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged half sectional view of a seal.
これらの図を参照して、シェル形ころ軸受１は、シェル形の外輪２と、複数の針状ころ５と、針状ころ５を円周方向等配位置に保持する保持器６と、環状のシール８とを備える。外輪２は、円筒部３と、鍔部７と、シール装着部９とにより構成される。
Referring to these drawings, a shell-type roller bearing 1 includes a shell-shaped
円筒部３の内周面は針状ころ５の外輪軌道部とされる。鍔部７は、円筒部３の軸方向外端側から軸方向内側に向けて傾斜している。シール装着部９は、円筒部３と鍔部７との間に配置されてその内周面にシール８が装着される。
An inner peripheral surface of the
円筒部３は有底形状に形成される。シール装着部９は、円筒部３の肉厚よりも薄い肉厚に、また、鍔部７は、シール装着部９の肉厚とほぼ等しい肉厚に、それぞれ、形成されている。
The
シール８はゴム等の剛性よりも大きい所要の剛性を有する弾性材好ましくは樹脂材料(ＰＯＭ，ＰＰ，ＰＵ等)により左右対称の形状に形成されている。シール８は、外径部(シール外径部)１２と内径部(シール内径部)１６とを含むとともに、これらシール外径部１２とシール内径部１６は接続部１９により一体に形成されている。
The
シール外径部１２の外周面は、筒状面１２ａと、筒状面１２ａの両側の円すい状面１２ｂ，１２ｃとから形成され、シール外径部１２の軸方向両側は、径方向に沿う環状面１２ｄ，１２ｅとされ、これによって、シール外径部１２は断面略台形に形成されている。
The outer peripheral surface of the seal
シール外径部１２とシール内径部１６との間の軸方向両側に、環状の凹部１１ａ，１１ｂが形成されている。
On the both sides in the axial direction between the seal
シール内径部１６の軸方向両側に、環状の凹部１６ａ，１６ａが形成され、これら凹部１６ａ，１６ａを形成する周壁面１６ｂ，１６ｂは、径方向外方に向けて凸となる湾曲面に形成されている。
シール内径部１６の内周面の軸方向中間に、環状の凹部(潤滑油溜り)１７が形成され、一方の凹部１６ａと潤滑油溜り１７との間と、他方の凹部１６ａと潤滑油溜り１７との間とがそれぞれリップ１５，１５とされている。リップ１５，１５の内周面１５ａ，１５ａは、軸体１０の外周面に接触する軸方向に沿った平面に形成されて、軸受内外を密封する。
An annular recess (lubricant oil reservoir) 17 is formed in the middle of the inner peripheral surface of the seal
シール外径部１２の外径(シール８の外径)Ｄ１は、シール装着部９の内径Ｄ２に比べてわずかに大きく設定されている。シール外径部１２の内径Ｄ３は、円筒部３の内径Ｄ４とほぼ等しい大きさに形成されている。
The outer diameter (outer diameter of the seal 8) D1 of the seal
シール８の軸方向幅Ｂは、シール外径部１２の外径Ｄ１からシール内径部１６の内径Ｄ５を減じた値(径方向高さ)Ｈの１／２以上の大きさに設定されている。式で表せば、(Ｄ１−Ｄ５)／２＝Ｈ／２≦Ｂとなる。
The axial width B of the
上記構成のシェル形ころ軸受１の製造に際して、外輪２は例えばＪＩＳ規格ＳＰＢ２Ｓ等の低炭素鋼をベースに有底円筒形状にプレス成型する。このとき外輪２の開口側は、内径を大きくすることで薄肉に形成しておく。次に開口側端部の薄肉部分を屈曲して内径Ｄ６を有する鍔部７を形成し、外輪２に浸炭焼入を行って硬化する。なお鍔部７の内径Ｄ６は、円筒部３の内径Ｄ４よりもわずかに小さく形成しておく。
When manufacturing the shell roller bearing 1 having the above-described configuration, the
続いて、鍔部７を形成した外輪２の内部に、針状ころ５と保持器６との組品を装着する。この場合、鍔部７の内径Ｄ６は、円筒部３の内径Ｄ４よりもわずかに小さいので、前記組品、特に針状ころ５に損傷を与えることなく組込むことができる。この組品に続いて、シール８を外輪２のシール装着部９に装着する。
Subsequently, the assembly of the
ここで、シール８は、その外径Ｄ１が鍔部７の内径Ｄ６より大きく、かつ、所定の硬度を有している。しかし、シール８を外輪２のシール装着部９に装着する際は、凹部１１ａを利用してシール外径部１２を縮径させるよう変形させて鍔部７をくぐらせることで、シール外径部１２の円すい状面１２ｂ、筒状面１２ａ、円すい状面１２ｃが順に鍔部７の内周面に摺動し、シール８をさらに押込むことでシール８がシール装着部９に装着される。
Here, the outer diameter D1 of the
そうすると、シール外径部１２の外径Ｄ１はシール装着部９の内径Ｄ２に比べてわずかに大きく設定されていることから、シール８の弾性復元力により、シール外径部１２の筒状面１２ａがシール装着部９の内周面に嵌着し、シール外径部１２における一方の環状面１２ｄが、円筒部３とシール装着部９との間の段付面２ａに軸方向で当接して係止し、他方の環状面１２ｅが鍔部７に軸方向で係止して、シール８はシール装着部９に確実に保持される。
Then, since the outer diameter D1 of the seal
このように、シール８は所定の硬度を有した樹脂で形成していても、凹部１１ａを有しているので、装着の際にシール外径部１２の一方側が変形することでシール装着部９への装着が可能となる。装着後のシール８は、シール外径部１２の一方側の環状面１２ｄが段付面２ａに軸方向で当接して係止し、他方側の環状面１２ｅが鍔部７に軸方向で係止するので、シール８はシール装着部９に効果的に保持される。
Thus, even if the
さらにシール８は軸方向に対称形状であるため、シール８の左右どちらからでも同様にシール装着部９に装着することができ、したがって装着時の方向性を考慮する必要がないので、生産性が向上する。
Furthermore, since the
シール８の軸方向幅Ｂは、上記径方向高Ｈさの半分以上の幅に設定されているので、装着時の安定性が良好となり、シェル形ころ軸受１の使用時に仮に保持器６が軸方向に移動して、その端面６ａがシール内径部１６の側面３０に当たった場合でも、シール８によって保持器６，針状ころ５が外輪２から抜出るのを効果的に防止することができる。
Since the axial width B of the
図４に別の実施形態を示す。図１ないし図３で示したシェル形ころ軸受１と異なる部分は、シール８の形状である。図４のシール８は軸方向非対称形状に形成されており、所定の剛性を有する樹脂材料のみから形成されている。
FIG. 4 shows another embodiment. A portion different from the shell-type roller bearing 1 shown in FIGS. 1 to 3 is the shape of the
シール８は、シール装着部９に内嵌するシール外径部１２と、このシール外径部１２に連続部１９を介して配置されたシール内径部１６とから一体に形成されている。
The
シール外径部１２の外周面は、軸方向一方側領域の円すい状面１２ｂと、軸方向他方側領域の筒状面１２ａとから形成され、嵌合部１２の軸方向両側が径方向に沿う環状面１２ｄ，１２ｅとされている。
The outer peripheral surface of the seal
シール内径部１６の径方向内方の軸方向両側領域に、環状の凹部１６ｃ，１６ｄが形成され、凹部１６ｃを形成する周壁面１６ｅは、径方向外方に向けて凸となる湾曲面に形成され、凹部１６ｄを形成する周壁面１６ｆは径方向内方に向けて凸となる湾曲面に形成されている。
凹部１６ｃ，１６ｄ間がリップ１５とされ、このリップ１５の内周面１５ａは、軸体１０の外周面に接触する軸方向に沿った平面に形成されている。
A
シール８の外径Ｄ１は、未装着状態でシール装着部９の内径Ｄ２に比べてわずかに大きく設定されている。シール外径部１２の内径Ｄ３は、円筒部３の内径Ｄ４とほぼ等しい大きさに形成されている。
The outer diameter D1 of the
シール８の軸方向幅Ｂは、シール８の外径Ｄ１から内径Ｄ５を減じた径方向高Ｈさの半分以上の幅に設定されている。
The axial width B of the
シール８の径方向中間部に、軸方向内側にくぼむ環状の凹部１１ａ，１１ｂが形成されている。
In the radial intermediate portion of the
上記構成において、シール８をシール装着部９に装着する際、凹部１１ａを利用してシール外径部１２を縮径させるよう変形させて鍔部７をくぐらせることで、シール外径部１２の円すい状面１２ｂ、筒状面１２ａが順に鍔部７の内周部に摺動し、シール８をさらに押込むことでシール８がシール装着部９に装着される。このように、シール８は所定の硬度を有した樹脂で形成していても、凹部１１ａを有しているので、シール装着部９への装着が可能となる。
In the above configuration, when the
シール８の外径Ｄ１はシール装着部９の内径Ｄ２に比べてわずかに大きく設定されていることから、装着後において、シール８の弾性によりシール外径部１２の筒状面１２ａがシール装着部９の内周面に嵌着し、シール８の環状面１２ｄが段付面２ａに軸方向で当接して係止し、シール外径部１２の環状面１２ｅが鍔部７に軸方向で係止してシール装着部９に確実に保持される。
Since the outer diameter D1 of the
シール８の軸方向幅Ｂは、外径Ｄ１から内径Ｄ５を減じた径方向高Ｈさに比べて大きく設定されているので、装着時の安定性が良好となり、シェル形ころ軸受１の使用時に仮に保持器６の端面６ａが軸方向に移動してシール８のシール内径部１６の側面３０に当たった場合でも、シール８によって保持器６，針状ころ５が外輪２から抜出るのを効果的に防止することができる。
The axial width B of the
１ シェル形ころ軸受
２ 外輪
５ 針状ころ
６ 保持器
７ 鍔部
８ シール
９ シール装着部
１２ シール外径部
１９ 接続部
１５ リップ
１６ シール内径部
１７ 潤滑油溜り
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shell
Claims (3)
外輪は、ころの軌道部が形成された円筒部と、前記円筒部の軸方向一方側に設けられ、前記円筒部よりも大径であるシール装着部と、前記円筒部と前記シール装着部との間の段付面と、前記シール装着部の軸方向一方側に設けられ、前記シール装着部から径方向の内方に延在して端縁に向かうにつれて軸方向の外端側から軸方向内側に向けて傾斜している鍔部を備え、
シールは所定の剛性を有する樹脂材から作られ、かつ、シール装着部に嵌合する外径部と、内周面にリップが形成された内径部と、外径部と内径部との間に形成されてシール装着部に対する外径部の嵌合に際してその縮径を許容する環状の凹部と、軸方向両側で径方向に沿う２つの環状面と、を備え、
前記２つの環状面の内、軸方向一方側に設けられた環状面が前記鍔部の端縁に当接するとともに前記端縁よりも外径側で前記鍔部に当接せず、軸方向他方側に設けられた環状面が前記段付面に当接する、ことを特徴とするシェル形ころ軸受。 A shell-shaped outer ring, a plurality of rollers incorporated in the outer ring, and an annular seal;
The outer ring includes a cylindrical portion in which a raceway portion of the roller is formed , a seal mounting portion provided on one axial side of the cylindrical portion and having a larger diameter than the cylindrical portion, the cylindrical portion, and the seal mounting portion. A stepped surface between the seal mounting portion and one axial direction side of the seal mounting portion extends inward in the radial direction from the seal mounting portion and extends axially from the outer end side in the axial direction toward the end edge. It has a buttocks that slopes inward,
The seal is made of a resin material having a predetermined rigidity, and is fitted between the outer diameter portion fitted into the seal mounting portion, the inner diameter portion having a lip formed on the inner peripheral surface, and the outer diameter portion and the inner diameter portion. An annular recess that is formed and allows its outer diameter portion to be reduced when fitted to the seal mounting portion, and two annular surfaces along the radial direction on both sides in the axial direction ,
Of the two annular surfaces, an annular surface provided on one side in the axial direction contacts the edge of the flange, and does not contact the flange on the outer diameter side of the edge. annular surface provided on the side is you abuts on the stepped surface, the shell-shaped roller bearing, characterized in that.
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