带密封装置的滚动轴承的制作方法
【专利摘要】本申请涉及带密封装置的滚动轴承(100)，其包括：内圈(11)，其在外周面上具有两列滚道面；外圈(12)，其在内周面上具有为球状凹面的滚道面；多个滚子(13)，其自由滚动在内圈(11)及外圈(12)的各滚道面间被设置为两列；及密封装置，其具有密封件托架(21)和密封件(26)，该密封件托架(21)固定于内圈(11)或外圈(12)的轴向端部，该密封件(26)安装于密封件托架(21)。密封件托架(21)在轴向具有保持插通孔(22)，密封件托架(21)借助保持插通孔(22)被螺栓连结于内圈(11)的轴向端部或外圈(12)的轴向端部。由此，能够提高维护性，并且，能够在需要使轴承能够沿轴向移动的位置、自由侧位置使用。
【专利说明】
带密封装置的滚动轴承
技术领域
[0001]本实用新型涉及带密封装置的滚动轴承。
【背景技术】
[0002]矿山设备所使用的输送带等机械也在山岳地带、沙漠地带等严酷的环境下被使用。因此，这些机械所使用的轴承希望通过设置密封装置(密封件)来提高耐久性、寿命。作为设置有密封部件的以往的轴承，提出了以下的轴承:通过在外圈的两端部的密封壳上固定油封，从而能够防止水、异物从两端侧浸入(例如参照专利文献I)。
[0003]另外，矿山设备所使用的输送带等机械很多情况下在重载荷.冲击载荷条件下被使用。因此，在这样的机械中使用承载容量大的自动调心滚子轴承。作为包括密封件的现有的自动调心滚子轴承，提出了能够利用通过在外圈的两端嵌装芯棒而安装的油封来防止水、异物从两端侧浸入的轴承(例如参照专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本国日本特开2002 — 339997号公报
[0007]专利文献2:日本国実公平4一29130号公报
【发明内容】
[0008]本实用新型欲解决的技术问题
[0009]顺便说明，在上述专利文献I的轴承中，由于密封壳在轴向被固定于外圈，因此，在轴承的轴向两侧需要轴承压紧件。因此，存在难以在自由侧位置使用这种问题。另外，存在的问题是:由于使用轴承压紧件，因此难以使轴承在轴向移动，难以在例如矿山设备所使用的输送带、振动筛等、轴会因热膨胀等而伸缩的装置中使用。
[0010]另外，为了确认轴承的安装状态，需要通过在外圈滚道面与滚子之间的间隙中插入塞规等来测量轴承间隙。但是，在上述专利文献2的轴承中，由于安装后的油封难以拆卸，因此，存在难以测量轴承间隙这种问题。另外，同样，存在难以进行使用中的轴承状态的确认、润滑脂追加封入等这种维护这种问题。
[0011]本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种带密封装置的滚动轴承，能够提高维护性，并且，能够在需要使轴承能够沿轴向移动的位置、自由侧位置使用。
[0012]用于解决问题的技术方案
[0013]本实用新型的上述目的由下述的构成来达成。
[0014](I) 一种带密封装置的滚动轴承，包括:
[0015]外圈，其在内周面上具有滚道面；
[0016]内圈，其在外周面上具有滚道面；
[0017]多个滚子，其自由滚动地设置在所述外圈及所述内圈的滚道面间;及
[0018]密封装置，具有密封件托架和密封件，所述密封件托架固定于所述内圈的轴向端部或所述外圈的轴向端部，所述密封件安装于所述密封件托架，
[0019]所述带密封装置的滚动轴承的特征在于，
[0020]所述密封件托架在轴向具有固定部件用孔部，所述密封件托架由固定部件借助所述固定部件用孔部固定于所述内圈的轴向端部或所述外圈的轴向端部。
[0021](2)如(I)所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于，
[0022]所述固定部件用孔部是保持插通孔，且所述固定部件是螺栓，
[0023]所述密封件托架由插通在所述保持插通孔中的所述螺栓连结固定于所述内圈的轴向端部或所述外圈的轴向端部。
[0024](3)如(I)或(2)所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于，
[0025]由所述外圈和固定于所述外圈的轴向两端部的一对所述密封件托架构成的外侧部件、与由所述内圈构成的内侧部件的轴向宽度是相同尺寸。
[0026](4)如(I)或(2)所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于，
[0027]由所述外圈构成的外侧部件、与由所述内圈和固定于所述内圈的轴向两端部的一对所述密封件托架构成的内侧部件的轴向宽度是相同尺寸。
[0028](5)如(I)?(4)的任一项所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于，
[0029]在所述外圈与所述密封件托架的相互相对的轴向端面间设置有O形环。
[0030](6)如(I)?(5)的任一项所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于，
[0031 ] 所述滚动轴承是自动调心滚动轴承，
[0032]所述外圈的滚道面在所述外圈的内周面上被设置为具有单一的中心的球状凹面，
[0033]所述内圈的滚道面以与所述外圈的滚道面相对的方式在所述内圈的外周面上被设置为两列，
[0034]所述多个滚子是自由滚动地设置在所述内圈及所述外圈的各滚道面间的两列球面滚子。
[0035]发明效果
[0036]根据本实用新型的带密封装置的滚动轴承，能够提高维护性，并且能够在需要使轴承能够沿轴向移动的位置、自由侧位置使用。
【附图说明】
[0037]图1是本实用新型的第I实施方式的带密封装置的自动调心滚子轴承的剖视图。
[0038]图2是本实用新型的第2实施方式的带密封装置的自动调心滚子轴承的剖视图。
[0039]图3是第2实施方式的变形例的带密封装置的自动调心滚子轴承的剖视图。
[0040]图4是第2实施方式的其他变形例的带密封装置的自动调心滚子轴承的剖视图。
[0041]图5是本实用新型的第3实施方式的带密封装置的自动调心滚子轴承的剖视图。
[0042]附图标记说明
[0043]11内圈
[0044]12外圈
[0045]13球面滚子
[0046]21,41密封件托架
[0047]23,43螺栓(固定部件)
[0048]26、46密封件
[0049]100、200、300自动调心滚子轴承
【具体实施方式】
[0050]以下，使用图1?3说明本实用新型的各实施方式的带密封装置的滚动轴承。
[0051](第!实施方式)
[0052]以下，使用图1说明本实用新型的第I实施方式的带密封装置的滚动轴承。如图1所示，第I实施方式的自动调心滚子轴承100例如是具有外径540mm、内径320mm、宽度176mm的轴承，在内圈11与外圈12之间以两列配置有多个球面滚子13、13。各列的球面滚子13由一体型的切制保持架(以下，也简称为保持架)16将周向的间隔保持为固定。
[0053]内圈11在外周面Ilc上设置有两列的滚道槽11a、11a，在这些滚道槽11a、Ila的槽底形成有滚道面lib、lib。内圈11的内周面Ilf被形成为锥形状。
[0054]外圈12在内周面上具有为球状凹面的滚道面12a，该滚道面12a的曲率中心与自动调心滚子轴承100的中心一致，确保了自动调心滚子轴承100的自动调心。在外圈12的宽度方向中间位置，在周向的至少一处，以贯通外圈12的方式形成有用于注入润滑脂等润滑剂的注入孔12b。
[0055]配置在各列中的球面滚子13具有桶形的滚动面13a，在内圈11的滚道面Ilb与外圈12的滚道面12a之间滚动。
[0056]保持架16是金属制、且利用切削加工制造的切制保持架，被以外圈引导方式使用。保持架16包括:圆环形状的环状体16a，其在滚道面llb、llb、12a间的中央部沿着其周向延伸;及多个支柱16b、16b，其在该环状体16a的两侧分别以隔开固定的间隔在轴向突出的方式设置。由环状体16a的轴向侧面和相邻的支柱16b、16b，沿着保持架16的周向形成有多个兜孔。保持架16的各兜孔以在各滚子列间在其周向一一错开半个中心距的方式形成。这样构成的保持架16通过在各兜孔中将各列的球面滚子13彼此独立地容纳从而在环状体16a的两侧分别形成各滚子列，并且，将各滚子列的各球面滚子13沿着其周向隔开固定的间隔自由滚动地保持。另外，各列的球面滚子13隔着环状体16a交替地配置。
[0057]密封装置20包括:密封件托架21，其固定于外圈12的轴向端面12d;及密封件26，其覆盖芯棒25，该芯棒25被压入到在密封件托架21的内周侧形成的环状的槽24中。芯棒25具有大致L字状的截面，具有向径向内侧延伸的大致圆筒形状。另外，芯棒25的外径侧端部以被环状的槽24夹持在密封件托架21与外圈12的轴向端面12d之间的方式向径向外侧延伸。密封件26由橡胶等弹性体形成，沿着芯棒25同样地向径向内侧延伸。密封件26在内圈11的外周面Ilc附近向轴向内侧弯曲的腰部处由环29加强，并且，在径向内侧的端部，具有向轴向外侧弯曲的唇部28。在唇部28的外周侧嵌装有紧固弹簧27。该唇部28滑动接触于内圈11的外周面11c，从而轴承空间被密封，能够防止来自外部的液体、异物的浸入，并且，能够防止被封入在轴承空间内的润滑剂的流出。
[0058]此处，在密封件托架21上，形成有在周向大致等间隔地设置的多个保持插通孔22，并且，在外圈12上，形成有在轴向端面12d开口的多个保持孔12e。多个螺栓23被插入于该多个保持插通孔22及保持孔12e并被螺合，从而密封件托架21被连结、固定于外圈12。利用该构成，密封件托架21被在轴向牢固地固定于外圈12、乃至自动调心滚子轴承100，因此，不需要使用轴承压紧件。由此，不仅能够简化结构，而且即使在装置的自由侧位置、需要使轴承能够沿轴向移动的位置，也能够在维持自动调心滚子轴承100的密封性的同时使用。另外，螺栓23的头部被埋入于密封件托架21，做成为不会从密封件托架21的轴向外端面突出的构造，因此，不需要另行在轴承座上进行用于使螺栓23的头部退出的加工，能够采用与以往同样的轴承座的构造。
[0059]此外，在插通螺栓23的位置的径向外侧，外圈12的轴向端面12d、和与该轴向端面12d相对的密封件托架21的端面被形成为台阶状。该台阶是为了将密封装置20对于轴承对心而使用的。特别是，在外圈12的配合是间隙配合的情况下，有可能密封件托架21与外圈12不被同心地配置，结果，密封紧迫力在周向不能保持在固定范围，有可能密封性能降低。因此，通过利用该台阶将密封件托架21与外圈12同心状地配置，从而能够确保密封性能。
[0060]另外，如上所述，内圈11的内周面Ilf被形成为锥形状，但是，当轴向的轴承的压入量多时，内圈11膨胀的结果是，轴承间隙减小。根据本实施方式的密封自动调心滚子轴承100，通过拆卸螺栓23，从而能够容易地拆卸密封装置20，因此，能够在使用前出于确认轴承的安装状态的目的来测量轴承间隙。通过在轴向压入轴承使轴承间隙的测量值成为适当的值，从而能够进行适当的安装，维护性提高。
[0061]另外，根据本实施方式的密封自动调心滚子轴承100，通过拆卸螺栓23，从而能够容易地拆卸密封装置20，因此，在使用中，也能够容易地进行润滑剂的追加封入、轴承状态的确认这种维护。另外，通过固定密封件托架21从而密封件26的位置也被固定，因此，也能够进一步提尚密封性能。
[0062]此外，内圈11、外圈12、及球面滚子13的至少一者的表面层优选由以下的材料形成:残留奥氏体量(T R vol% )为20?45vol%，并进行了渗碳或碳氮共渗处理。或者，内圈
11、外圈12、及球面滚子13的至少一者的表面层由以下的合金钢形成:残留奥氏体量(YRvol % )为20?45vol%，含有C:0.1?1.2重量％、Cr:1?3重量％，而且含有Mo: 2.0重量％以下且Cr含量的1/3以上，并且，进行了渗碳或碳氮共渗处理的表面层的表面硬度(Hv)相对于残留奥氏体量处于一 4.7X( yR vol%)+920^Hv^-4.7X( yR vol % ) + 1020 的范围内。或者，内圈11、外圈12、及球面滚子13的至少一者的表面层优选由以下的合金钢形成:残留奥氏体量(T R ￥01%)为20?45￥01%，含有(::0.1?1.2重量％、Cr:1?3重量％，而且含有Mo:2.0重量％以下且Cr含量的1/3以上，并且，进行了渗碳或碳氮共渗处理的表面层的表面硬度(Hv)相对于残留奥氏体量处于一4.7 X ( γ R vol % )+920-4.7 X ( γ RνοI % ) + 1020的范围。通过利用这些材料形成内圈11、外圈12、及球面滚子13的至少任一者的表面层，从而能够进一步提高自动调心滚子轴承100的耐久性，加长寿命。此外，希望对内圈11、外圈12、及球面滚子13的任一者的表面层都使用这些材料，但是，即使仅在容易破损的部位使用的情况下，也能够得到充分的效果，例如在自动调心滚子轴承100是外圈旋转的情况下，也可以仅对内圈11的表面层使用这些材料。此外，密封件托架21能够使用碳素钢(例如 S25C、S45C)。
[0063]另外，在本实施方式中，利用外圈12、和固定于外圈12的轴向两端部的一对密封件托架21构成了外侧部件，并利用内圈11构成了内侧部件，在此情况下，外侧部件与内侧部件的轴向宽度被设计为相同尺寸。由此，容易装配到轴承座、轴，提高了作为滚动轴承的操作性。
[0064]这样，根据本实施方式的带密封装置的自动调心滚子轴承100，即使在安装轴承后，也能够容易地拆卸密封装置20。由此，能够更容易地进行使用中的轴承状态的确认、润滑脂追加封入等维护，并且，能够为了确认轴承的安装状态而在使用前及使用中测量轴承间隙。另外，根据本实施方式的带密封装置的自动调心滚子轴承100，能够在需要使轴承能够沿轴向移动的位置、自由侧位置使用。
[0065](第2实施方式)
[0066]以下，使用图2说明本实用新型的第2实施方式的带密封装置的滚动轴承。对于具有与第I实施方式同样的构成的部分标注同样的附图标记，省略说明。
[0067]如图2所示，第2实施方式的自动调心滚子轴承200还在外圈12的轴向端面12d、与密封件托架21的相对的轴向端面之间包括O形环30。该O形环30配置在比螺栓23靠径向内侧的位置。通过这样配置O形环30，从而能够进一步提高密封性，能够防止液体、异物从自动调心滚子轴承200的外圈12的径向外侧经由保持插通孔22及保持孔12e向轴承内浸入。
[0068]此外，在上述的第1、第2实施方式中，当密封件26的紧迫力过低时，有可能轴的追随性变差。另外，有可能密封件26不能耐受轴承空间内的润滑剂的压力，不能确保密封性能。另一方面，当密封件26的紧迫力过高时，容易在唇部28与内圈11的外周面Ilc之间产生磨损。因此，密封件26的紧迫力优选为10?100N，更优选为30?80N。
[0069]另外，在图2中，容纳O形环30的环状槽12f被形成于容易确保空间的、外圈12的轴向端面12d。但是，当环状槽12f仅被形成于外圈12的轴向端面12d时，在重载荷的情况下，滚子从外圈滚道面受到的应力的发生范围有可能到达环状槽12f。因此，如图3所示，O形环30也可以配置于在外圈12和密封件托架21这两者的轴向端面上形成的环状槽12f、21a，以便使上述应力不会到达环状槽12f。
[0070]另外，如果能够解决空间的制约的问题，那么基于上述观点，如图4所示，理想的是，O形环30仅配置于形成在密封件托架21的轴向端面上的环状槽21a。
[0071](第3实施方式)
[0072]以下，使用图5说明本实用新型的第3实施方式的带密封装置的滚动轴承。对于具有与第I实施方式同样的构成的部分标注同样的附图标记，省略说明。
[0073]如图5所示，第3实施方式的自动调心滚子轴承300包括:密封件托架41，其固定于内圈11的轴向端面Ild;及密封件46，其被压入于形成在密封件托架41的内周侧的环状的槽
44。密封件46由橡胶等弹性体形成，在外径侧端部具有与外圈12的内周面12c滑动接触的唇部48 ο该唇部48与外圈12的内周面12c滑动接触，从而轴承空间被密封，能够防止来自外部的液体、异物的浸入，并且，能够防止被封入在轴承空间内的润滑剂的流出。根据这样的构成，由于外圈12能够使用现有的外圈，所以，能够降低制造成本。
[0074]另外，在本实施方式中，利用内圈11、和固定于内圈11的轴向两端部的一对密封件托架41构成了内侧部件，利用外圈12构成了外侧部件，在该情况下，外侧部件与内侧部件的轴向宽度也被设计为相同尺寸。由此，容易装配到轴承座、轴，提高了作为滚动轴承的操作性。
[0075]此外，本实用新型不限定于上述的实施方式，能够适当进行变更、改良等。在上述的实施方式中，内圈11的内周面I If被形成为锥形状，但是，内周面I If也可以被形成为圆筒状。另外，在需要更牢固地固定螺栓23、43的情况下，也可以使粘接剂浸渍到螺栓23、43等上。
[0076]另外，上述的实施方式的密封装置也能够安装于自动调心滚子轴承以外的轴承、例如圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、或将上述的轴承组合2个以上而成的组合轴承的两端部，这些也属于本实用新型的保护范围。另外，本实用新型的带密封装置的滚动轴承不仅能够在工业用机械、例如矿山设备用机械的自由侧使用，也能够在固定侧使用。
[0077]而且，对于密封件的构成，在设置于外圈或内圈的任一者的情况下，也能够应用任意的构成，既可以是如第I及第2实施方式那样具有芯棒和弹性体的构成，也可以是没有芯棒而由弹性体构成的密封件。
[0078]另外，本实用新型的固定部件用孔部不限定于本实施方式的保持插通孔，且本实用新型的固定部件不限定于本实施方式的螺栓。即，固定部件只要是用于将密封件托架经由固定部件用孔部固定到内圈或外圈的轴向端部的部件即可。
[0079]此外，本实用新型基于2013年7月26日提出申请的日本专利申请(日本特愿2013—156001)，其内容作为参照被援引于此。
【主权项】
1.一种带密封装置的滚动轴承，包括: 外圈，其在内周面上具有滚道面； 内圈，其在外周面上具有滚道面； 多个滚子，其自由滚动地设置在所述外圈及所述内圈的滚道面间;及密封装置，具有密封件托架和密封件，所述密封件托架固定于所述内圈的轴向端部或所述外圈的轴向端部，所述密封件安装于所述密封件托架， 所述带密封装置的滚动轴承的特征在于， 所述密封件托架在轴向具有固定部件用孔部，所述密封件托架由固定部件借助所述固定部件用孔部固定于所述内圈的轴向端部或所述外圈的轴向端部。2.如权利要求1所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于， 所述固定部件用孔部是保持插通孔，且所述固定部件是螺栓， 所述密封件托架由插通在所述保持插通孔中的所述螺栓连结固定于所述内圈的轴向端部或所述外圈的轴向端部。3.如权利要求1或2所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于， 由所述外圈和固定于所述外圈的轴向两端部的一对所述密封件托架构成的外侧部件、与由所述内圈构成的内侧部件的轴向宽度是相同尺寸。4.如权利要求1或2所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于， 由所述外圈构成的外侧部件、与由所述内圈和固定于所述内圈的轴向两端部的一对所述密封件托架构成的内侧部件的轴向宽度是相同尺寸。5.如权利要求1或2所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于， 在所述外圈与所述密封件托架的相互相对的轴向端面间设置有O形环。6.如权利要求1或2所述的带密封装置的滚动轴承，其特征在于， 所述滚动轴承是自动调心滚动轴承， 所述外圈的滚道面在所述外圈的内周面上被设置为具有单一的中心的球状凹面，所述内圈的滚道面以与所述外圈的滚道面相对的方式在所述内圈的外周面上被设置为两列， 所述多个滚子是自由滚动地设置在所述内圈及所述外圈的各滚道面间的两列球面滚子。
【文档编号】F16C33/78GK205478944SQ201490000921
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年7月24日
【发明人】柏仓洋平, 穆雷·安徳森
【申请人】日本精工株式会社