JP2008175312A - シール付き転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】良好なシール性を長期間に亘って維持することができるシール付き転がり軸受を提供する。
【解決手段】シール付き転がり軸受１０は、内周面に外輪軌道面１１ａが形成された外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａが形成された内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａ間に転動自在に配置される複数の玉１３と、外輪１１の軸方向両端部に固定され、外輪１１と内輪１２との間の環状空間を密封する一対のシール部材１５と、を備え、該環状空間にグリースが封入される。シール部材１５は、取り付け状態において半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜する内周面２３を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シール付き転がり軸受に関する。

従来、自動車のエンジンまわりに設置されるコンプレッサ、オルタネータ等の補機類では、エンジンの回転がプーリやベルト等によって伝達される。このようなプーリには、転がり軸受が組み込まれており、その使用条件によっては運転時に水、泥水等の雨水が降りかかる。特に、近年の小型・軽量化及びコストダウンの要求から、転がり軸受が外気に露出された状態で使用される場合も増加している。このような場合、転がり軸受に水、泥水等の雨水が直接降りかかることになり、その雨水が転がり軸受内に浸入した場合には、軸受寿命の低下等の問題を引き起こすことになる。また、自動車のエンジンまわりに設置される補機類以外でも、例えば、屋外で使用される回転機器においては、上記と同様の問題を引き起こす可能性がある。

そのため、自動車用部品、その他の機械装置等に使用され、回転体の回転を支持する転がり軸受において、軸受外部からの水、埃等といった異物の浸入を防止する手段として、接触型の密封装置が用いられている。一般的な接触型の密封装置は、外輪に嵌合及び係止され、内径側に設けられたリップが内輪の側部に設けられたシール溝に摺接する。さらに、軸受外部からダスト等の浸入防止を向上する目的で、前記リップから離れた箇所に、シール溝に接触しない他のリップを追加したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２２７５２１号公報（第１図）

ところで、密封型の接触シールのリップ内周面と内輪のシール溝との間に付着した水、泥水等は、リップとシール溝との間の空間に溜まりやすく、リップとシール溝との摺接部に僅かな隙間が生じた場合には、溜まった水等が軸受内部に浸入してしまうという問題があった。

さらに、リップとシール溝との間の空間に溜まった水等によって、シール溝に錆を発生させてしまう虞があり、錆が発生したシール溝にリップが摺接した場合、リップを異常に摩耗させてリップによるシール性が悪化するという問題があった。

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、良好なシール性を長期間に亘って維持することができるシール付き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） 内周面に外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に内輪軌道面が形成された内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面間に転動自在に配置される複数の転動体と、前記外輪の軸方向両端部に固定され、前記外輪と前記内輪との間の環状空間を密封する一対のシール部材と、を備え、該環状空間にグリースが封入されるシール付き転がり軸受であって、
前記シール部材は、取り付け状態において半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜する内周面を有することを特徴とするシール付き転がり軸受。
（２） 前記シール部材は、前記内輪に形成されたシール溝と摺接する主リップと、該主リップの軸方向外側に形成され、前記シール溝とラビリンスシールを構成する副リップと、を備え、
前記主リップと前記副リップの内周面は、これらの軸方向全域に亘って、半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜することを特徴とする（１）に記載のシール付き転がり軸受。

本発明のシール付き転がり軸受によれば、シール部材は、取り付け状態において半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜する内周面を有するので、軸受が鉛直方向に立てられた状態で軸受のシール面に水等が降りかかっても、リップとシール溝間の水等は自重でリップの内周面に沿って落下する。さらに、リップとシール溝間に溜まった水等は軸受の回転による遠心力で回転中心から外側に移動するが、リップの内周面が半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜することで、軸受外部への水の移動、排出を容易に行なうことができる。これにより、シール付き転がり軸受は、良好なシール性を長期間に亘って維持することができる。

以下、本発明に係るシール付き転がり軸受の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態であるシール付き転がり軸受の要部縦断面図である。第１実施形態のシール付き転がり軸受１０は、例えば、コンプレッサ等の自動車用補機に用いられ、外輪１１と、内輪１２と、転動体である複数の玉１３と、保持器１４と、一対のシール部材（図は、一方のみ図示。）１５と、を備える。

外輪１１の内周面には玉１３の外輪軌道溝を画成する外輪軌道面１１ａが形成され、内輪１２の外周面には玉１３の内輪軌道溝を画成する内輪軌道面１２ａが形成されている。外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間には、保持器１４により円周方向に等間隔に配置されて転動自在に保持される複数の玉１３が配置される。外輪１１および内輪１２間の玉１３の両側に配置された一対のシール部材１５は、外輪１１の内周面及び内輪１２の外周面との間の環状空間を密封し、該環状空間内に封入されたグリース（図示せず）が外部へ漏れ出すのを防止すると共に、外部からの異物（例えば、水、泥水、塵埃等）が該環状空間内に侵入するのを防止する。

各シール部材１５は、鋼板等の金属板を円環状に形成した芯金１６と、ゴム等の弾性材料からなり芯金１６に固着された弾性部材１７と、を有する。弾性部材１７は、芯金１６の外周縁を覆い半径方向外方に僅かに突出して形成された外周縁部１８と、芯金１６の内周縁から半径方向内方に向かって延出する首部１９と、この首部１９の先端から軸方向内方に延出する主リップ２０と、首部１９の先端に対して主リップ２０と反対側で、主リップ２０の軸方向外側に延出する副リップ２１と、芯金１６の内周縁から半径方向内方及び軸方向内方に向かって張出した補助リップ２２と、を備える。

弾性部材１７の外周縁部１８は、外輪１１の軸方向端部に形成された係止溝１１ｂに圧入等によって係止され、シール部材１５を外輪１１に固定する。

主リップ２０は、内輪１２の軸方向端部に形成されたシール溝１２ｂの外向き壁面１２ｂ１と当接して接触型シールを構成する。また、副リップ２１は、外向き壁面１２ｂ１と対向する内向き壁面１２ｂ２と、内向き壁面１２ｂ２の軸方向外側の円筒面１２ｃとの境界部分とラビリンス隙間を持って対向するラビリンスシールを構成する。さらに、補助リップ２２は、シール溝１２ｂの外向き壁面１２ｂ１近傍でラビリンスシールを構成して、外部へのグリース漏れを防止している。

なお、本実施形態の内輪１２のシール溝１２ｂは、外向き壁面１２ｂ１、内向き壁面１２ｂ２、及び外向き及び内向き壁面１２ｂ１，１２ｂ２間に形成された円筒面１２ｂ３によって構成される。

また、シール部材１５の主リップ２０と副リップ２１の内周面２３は、外輪１１に取り付けられ、主リップ２０がシール溝１２ｂの外向き壁面１２ｂ１に当接した状態で、これらの軸方向全域に亘って、半径方向外方及び軸方向外側に向けて連続的に傾斜している。具体的に、本実施形態では、シール部材１５の内周面２３は、傾斜角度が異なる３つの内周面２３ａ，２３ｂ，２３ｃによって構成される。

このように構成されるシール付き転がり軸受１０は、外輪１１に固定されたシール部材１５は、半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜する内周面２３を有するので、軸受が鉛直方向に立てられた状態で軸受のシール面に水等が降りかかっても、主リップ２０及び副リップ２１とシール溝１２ｂ間の水等は自重でこれらリップ２０，２１の内周面に沿って落下する。さらに、主リップ２０及び副リップ２１とシール溝１２ｂ間に溜まった水等は軸受の回転による遠心力で回転中心から外側に移動するが、これらリップ２０，２１の内周面が半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜することで、軸受外部への水の移動、排出を容易に行なうことができる。これにより、シール付き転がり軸受１０は、良好なシール性を長期間に亘って維持することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本発明のシール部材１５の内周面２３の形状は、取り付けられた状態において半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜するものであれば、シール性能やシール溝１２ｂの形状に応じて変更可能である。本実施形態では、主リップ２０及び副リップ２１の内周面２３は、傾斜角度の異なる３つの内周面２３ａ，２３ｂ，２３ｃによって構成されるが、例えば、図２の第１変形例に示すように、半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜する単一の円弧形状の内周面２３´によって構成されてもよい。また、図３の第２変形例に示すように、半径方向外方及び軸方向外側に向けて一様な角度で傾斜する内周面２３´´によって構成されてもよい。
また、本実施形態の転がり軸受では、外輪１１を回転輪、内輪１２を固定輪としているが、外輪１１を固定輪、内輪１２を回転輪としてもよい。また、オルタネータ等のようなクラッチを有するプーリ等に組み込まれる場合には、外輪１１、内輪１２が一体回転する際に特に有効である。

本発明の一実施形態に係るシール付き転がり軸受の半断面図である。 上記実施形態の第１変形例に係るシール付き転がり軸受の半断面図である。 上記実施形態の第２変形例に係るシール付き転がり軸受の半断面図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ シール付き転がり軸受
１１ 外輪
１１ａ 外輪軌道面
１１ｂ 係止溝
１２ 内輪
１２ａ 内輪軌道面
１２ｂ シール溝
１３ 玉（転動体）
１５ シール部材
２０ 主リップ
２１ 副リップ
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３´，２３´´ 内周面

Claims (2)

1. 内周面に外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に内輪軌道面が形成された内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面間に転動自在に配置される複数の転動体と、前記外輪の軸方向両端部に固定され、前記外輪と前記内輪との間の環状空間を密封する一対のシール部材と、を備え、該環状空間にグリースが封入されるシール付き転がり軸受であって、
   前記シール部材は、取り付け状態において半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜する内周面を有することを特徴とするシール付き転がり軸受。
2. 前記シール部材は、前記内輪に形成されたシール溝と摺接する主リップと、該主リップの軸方向外側に形成され、前記シール溝とラビリンスシールを構成する副リップと、を備え、
   前記主リップと前記副リップの内周面は、これらの軸方向全域に亘って、半径方向外方及び軸方向外側に向けて傾斜することを特徴とする請求項１に記載のシール付き転がり軸受。

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