JP2015206433A - 密封型転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増加することなく、組み込み時におけるシールリップの損傷を防止することができる密封型転がり軸受を提供する。
【解決手段】内輪１４の外周面に接触するシール部材２０を備え、シール部材２０は、芯金２１と、芯金２１に固着されるシール部２２と、を備え、シール部２２は、芯金２１の内周縁から径方向内側且つ軸方向外側に延びるシールリップ２３と、芯金２１の内周縁から径方向内側且つ軸方向内側に延びるダストリップ２４と、シールリップ２３の基部と先端部との間で、シールリップ２３の内周面から径方向内側に延びるサブリップ２５と、を有し、サブリップ２５の内径が、シールリップ２３の内径よりも小さく設定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、密封型転がり軸受に関し、より詳細には、例えば、鉄鋼圧延機に使用される密封型転がり軸受に関する。

従来、鉄鋼圧延機に使用される密封型転がり軸受において、組み込み時における異物の噛み込みやミスアライメントによってシール部材のシールリップが損傷し、本来の性能が発揮できない場合が発生するといった問題があった。

そこで、シール部材のシールリップが摺動する部分（スリンガ）を別部品とし、シール部材とスリンガを一体とした状態で組み込むことにより、組み込み時におけるシールリップの損傷を防止する転がり軸受が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２４２９０９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の転がり軸受では、別部材のスリンガを必要とするため、組み込み時の作業手順が増加すると共に、部品点数が増加することにより製造コスト増加してしまっていた。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を増加することなく、組み込み時におけるシールリップの損傷を防止することができる密封型転がり軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に配置される複数のころと、内輪の外周面に接触するシール部材と、を備え、シール部材は、芯金と、芯金に固着される弾性部材からなるシール部と、を備える密封型転がり軸受であって、シール部は、芯金の内周縁から径方向内側且つ軸方向外側に延びるシールリップと、シールリップの基部と先端部との間で、シールリップの内周面から径方向内側に延びるサブリップと、を有し、サブリップの内径が、シールリップの内径よりも小さく設定されることを特徴とする密封型転がり軸受。
（２）内輪の外周面に、サブリップを収容する凹溝が形成されることを特徴とする（１）に記載の密封型転がり軸受。
（３）サブリップのシールリップの先端側の側面に、軸方向外側に延びる突起が形成されることを特徴とする（１）又は（２）に記載の密封型転がり軸受。

本発明によれば、シール部は、芯金の内周縁から径方向内側且つ軸方向外側に延びるシールリップと、シールリップの基部と先端部との間で、シールリップの内周面から径方向内側に延びるサブリップと、を有し、サブリップの内径が、シールリップの内径よりも小さく設定されるため、シール部材を軸受に組み込む際、サブリップによりシールリップが持ち上げられ、シールリップが内輪の外周面に接触するのを回避することができる。従って、部品点数を増加することなく、組み込み時におけるシールリップの損傷を防止することができる。

本発明に係る密封型転がり軸受の一実施形態が採用された圧延機のロールネック部の断面図である。 図１に示す密封型転がり軸受の断面図である。 図２のＡ部の拡大断面図である。 軸受に組み込まれる前のシール部材の状態を説明する拡大断面図である。 軸受に組み込み中のシール部材の状態を説明する拡大断面図である。 本発明に係る密封型転がり軸受の一実施形態の第１変形例を説明する拡大断面図である。 本発明に係る密封型転がり軸受の一実施形態の第２変形例を説明する拡大断面図である。 第２変形例における軸受に組み込み中のシール部材の状態を説明する拡大断面図である。

以下、本発明に係る密封型転がり軸受の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態の密封型転がり軸受１０は、４列円すいころ軸受であり、図１及び図２に示すように、一対の外輪１２及び複列外輪１３と、一対の複列内輪１４と、一対の外輪１２及び複列外輪１３と一対の複列内輪１４との間に転動自在に配置される複数の円すいころ１５と、を備える。そして、密封型転がり軸受１０は、一対の複列内輪１４がロール１のロールネック部２にすきまばめ（ルーズフィット）されて使用される。

また、軸方向中央に配置される複列外輪１３と、その軸方向両側に配置される外輪１２との間には、外輪間座１６がそれぞれ配置されて、一対の外輪１２及び複列外輪１３の軸方向の位置決めが行われる。また、一対の複列内輪１４の軸方向一端には、内輪押え部材であるフィレットリング３が配置されて、一対の複列内輪１４の軸方向の位置決めが行われる。また、フィレットリング３の内周面には、Ｏリングなどのシール４が配置されており、このシール４によりフィレットリング３の内周面とロールネック部２の外周面との間がシールされている。また、ハウジング５の軸方向一端とフィレットリング３との間、及びハウジング５の軸方向他端とロールネック部２との間には、ハウジングシール６，７がそれぞれ配置されている。

また、一対の外輪１２の軸方向外側には、ハウジング５の内周面との間がＯリング１７でシールされるシールホルダ１８がそれぞれ設けられており、このシールホルダ１８の内周面には、複列内輪１４の外周面に接触するシール部材２０が取り付けられている。そして、このシール部材２０により、密封型転がり軸受１０がシールされている。

シール部材２０は、図３及び図４に示すように、鋼板などの金属板を円環状に形成した断面略コの字状の芯金２１と、芯金２１に固着され、ゴムやエラストマーなどの弾性材料からなる円環状のシール部２２と、を備える。そして、シール部材２０は、芯金２１がシールホルダ１８の内周面に圧入されることにより、シールホルダ１８に取り付けられる。

シール部２２は、芯金２１の内周縁から径方向内側且つ軸方向外側に延び、水浸入やグリースの漏れを防止するシールリップ２３と、芯金２１の内周縁から径方向内側且つ軸方向内側に延び、大きな異物からシールリップ２３を保護するダストリップ２４と、シールリップ２３の基部と先端部との間で、シールリップ２３の内周面から径方向内側に延びるサブリップ２５と、を有する。サブリップ２５の先端は断面略三角形状で尖った形状に形成されている。また、シールリップ２３の外周面には、ガータースプリング２６が嵌着されており、このガータースプリング２６の緊縛力により、シールリップ２３が複列内輪１４の外周面に圧接される。

そして、図４に示すように、組み込み前のシール部材２０において、サブリップ２５の内径Ｄ１は、シールリップ２３の内径Ｄ２よりも小さく設定されている。即ち、サブリップ２５は、シールリップ２３よりも径方向内側に突出するようにその長さが設定されている。このため、図５に示すように、シール部材２０を軸受１０に組み込む際、シールリップ２３よりも先にサブリップ２５が複列内輪１４の外周面に接触するので、サブリップ２５によりシールリップ２３が持ち上げられる。従って、シールリップ２３を複列内輪１４の外周面に接触させることなく、シール部材２０を軸受１０に組み込むことができるので、シールリップ２３の損傷が防止される。

さらに、複列内輪１４の外周面には、シール部材２０の組み込み後においてサブリップ２５を収容する凹溝１４ａが全周に亘って形成されている。凹溝１４ａは、サブリップ２５の下端と接触しない程度の深さに設定されている。このため、シール部材２０の組み込み後、サブリップ２５によるシールリップ２３の持ち上げ効果が失われるので、シールリップ２３が複列内輪１４の外周面に接触し、シール機能を発揮することとなる（図３参照）。また、凹溝１４ａに収容されたサブリップ２５は、凹溝１４ａとの間にラビリンスシールを形成することとなり、軸受１０の密封性能を向上している。

以上説明したように、本実施形態の密封型転がり軸受１０によれば、シールリップ２３の内周面に径方向内側に延びるサブリップ２５が形成され、サブリップ２５の内径Ｄ１がシールリップ２３の内径Ｄ２よりも小さく設定されるため、シール部材２０を軸受１０に組み込む際、サブリップ２５によりシールリップ２３が持ち上げられ、シールリップ２３が複列内輪１４の外周面に接触するのを回避することができる。従って、部品点数を増加することなく、組み込み時におけるシールリップ２３の損傷を防止することができる。

また、本実施形態の密封型転がり軸受１０によれば、複列内輪１４の外周面に、シール部材２０の組み込み後においてサブリップ２５を収容する凹溝１４ａが形成されるため、サブリップ２５の摩耗を防止することができ、また、サブリップ２５と凹溝１４ａとの間にラビリンスシールが形成され、軸受１０の密封性能を向上することができる。

また、本実施形態の密封型転がり軸受１０によれば、サブリップ２５の先端が断面略三角形状で尖った形状に形成されるため、サブリップ２５が複列内輪１４の外周面に接触した際におけるサブリップ２５の湾曲変形を容易に発生させることができる。これにより、シール部材２０の組み込み力を低減することができるので、シール部材２０の軸受１０への組み込みを容易に行うことができる。

なお、本実施形態の第１変形例として、図６に示すように、複列内輪１４の外周面に凹溝１４ａが形成されていなくてもよい。この場合においても、シールリップ２３により密封性能を十分得ることができる。なお、本変形例は、サブリップ２５の摩耗と分解・洗浄時におけるシール部材２０の交換を前提としている。

また、本実施形態の第２変形例として、図７に示すように、サブリップ２５のシールリップ２３の先端側の側面に、軸方向外側に延びる突起２５ａが形成されていてもよい。この場合、図８に示すように、シール部材２０を軸受１０に組み込む際、上記したようにサブリップ２５によりシールリップ２３が持ち上げられると共に、サブリップ２５が傾いて突起２５ａがシールリップ２３の内周面に接触して、突起２５ａによってもシールリップ２３が持ち上げられることとなる。

従って、本変形例によれば、シール部材２０を軸受１０に組み込む際に、サブリップ２５及び突起２５ａによりシールリップ２３を持ち上げるため、シールリップ２３が複列内輪１４の外周面に接触するのをより確実に回避することができる。従って、部品点数を増加することなく、組み込み時におけるシールリップ２３の損傷を更に防止することができる。

なお、本発明は上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、４列円すいころ軸受に本発明を適用した場合を例示したが、これに限定されず、単列転がり軸受、あるいは、２列転がり軸受、６列転がり軸受、及び８列転がり軸受などの多列転がり軸受に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、シール部材はシールホルダに取り付けられているが、これに限定されず、外輪に直接取り付けられていてもよい。

１０ 密封型転がり軸受
１２ 外輪
１３ 複列外輪
１４ 複列内輪
１４ａ 凹部
１５ 円すいころ
１８ シールホルダ
２０ シール部材
２１ 芯金
２２ シール部
２３ シールリップ
２４ ダストリップ
２５ サブリップ
２５ａ 突起
２６ ガータースプリング
Ｄ１ サブリップの内径
Ｄ２ シールリップの内径

Claims (3)

1. 外輪と、
   内輪と、
   前記外輪と前記内輪との間に配置される複数のころと、
   前記内輪の外周面に接触するシール部材と、を備え、
   前記シール部材は、芯金と、前記芯金に固着される弾性部材からなるシール部と、を備える密封型転がり軸受であって、
   前記シール部は、
   前記芯金の内周縁から径方向内側且つ軸方向外側に延びるシールリップと、
   前記シールリップの基部と先端部との間で、前記シールリップの内周面から径方向内側に延びるサブリップと、を有し、
   前記サブリップの内径が、前記シールリップの内径よりも小さく設定されることを特徴とする密封型転がり軸受。
2. 前記内輪の外周面に、前記サブリップを収容する凹溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の密封型転がり軸受。
3. 前記サブリップの前記シールリップの先端側の側面に、軸方向外側に延びる突起が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の密封型転がり軸受。

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