JP6616163B2 - 転がり軸受 - Google Patents

Description

この発明は、オイル潤滑される転がり軸受に関し、特に、潤滑用のオイルに含まれる異物の捕捉する機能を備えた転がり軸受に関するものである。

輸送機器や産業機械、その他各種機器の可動部には、転がり軸受が組み込まれている。このような機器の中には、油潤滑される転がり軸受以外に潤滑が必要な作動機構部を有し、その作動機構部と転がり軸受とが、共通のオイルで潤滑される構造となっているものがある。作動機構部としては、例えば、ギヤ同士の噛み合い部分や部材同士の摺接部分等が挙げられる。

例えば、オイルポンプ等は、機器の内部に転がり軸受と作動機構部とを有している。また、特に、オイルポンプは、その転がり軸受と作動機構部とを備えた機器の外部にある他の作動機構部に向かって、内部の潤滑油を送り出す機能を備えている。

ところで、転がり軸受の軸受空間からは、摩耗粉（鉄粉等）等の異物が発生することがある。この異物が、潤滑油の循環経路の途中にある作動機構部に侵入すると、異物の噛み込みによって、機器の耐久性を低下させる場合がある。また、場合によっては、機器の動作不良・故障・破損に繋がることもある。

そこで、例えば、特許文献１には、鉄粉等からなる異物が循環経路内に流通する潤滑油に混入した場合に、その異物をセンサが備える磁石に吸着させ、吸着した異物が堆積していくことにより金属製のケーシングと磁石とが電気的に導通した場合に、警報を発信する潤滑油の鉄粉汚濁検知方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２８０１８０号公報

上記のように、転がり軸受から発生する摩耗粉（鉄粉等）等の異物が、潤滑油の循環経路の途中にある作動機構部に侵入することは好ましくない。特に、オイルポンプ用の転がり軸受において、軸受から発生する大きな剥離片は、そのオイルポンプ自身の作動機構部や、そのオイルポンプによって送り出される潤滑油の循環経路内にある他の作動機構部の部品に対して、動作不良・故障・破損の原因となる。このため、転がる軸受内からの異物の流出防止や、その異物が発生した際の異物の検出が必要となる。

上記特許文献１に記載の技術では、センサが備える磁石は、潤滑油の循環経路内に臨んでいる。しかし、この技術では、循環経路内の潤滑油に含まれる異物の多くは、センサの磁石に吸着することなく、その傍らを通過してしまう可能性がある。また、特許文献１に記載の技術では、異物の捕捉は、潤滑油内の異物の混入度合いを検知するのに必要な最小限度の量にとどまり、その結果、残りの異物の作動機構部への侵入を阻止できないという問題もある。

そこで、この発明の課題は、転がり軸受から発生する摩耗粉（鉄粉等）等の異物が外部へ流出しないよう、より確実に捕捉することである。

上記の課題を解決するために、この発明は、外輪及び内輪と、前記外輪と前記内輪との間の軸受空間に配置される転動体と、前記軸受空間の外側に位置し潤滑油によって部材同士の可動部が潤滑される作動機構部と、前記外輪若しくは前記外輪に固定された部材、又は、前記内輪若しくは前記内輪に固定された部材の一方に取り付けられ、前記軸受空間内から前記作動機構部へ通じる潤滑油通路を覆うシール部材と、前記シール部材に設けられ前記軸受空間内から前記作動機構部へと流出する潤滑油に含まれる異物を捕捉するフィルタ部と、前記シール部材に設けられ対の電極間への金属からなる異物の付着を電気的に検出するセンサ装置と、前記シール部材と前記外輪若しくは前記外輪に固定された部材、又は、前記シール部材と前記内輪若しくは前記内輪に固定された部材との間に設けられ互いの相対回転を規制する回り止め手段と、を備える転がり軸受ユニットを採用した。

ここで、前記センサ装置を前記フィルタ部に備え、前記フィルタ部を前記転がり軸受の軸受空間の側方開口を覆う壁部に周方向に沿って備える構成を採用することができる。

また、前記外輪の外径側にハウジングが固定され、前記回り止め手段は、前記シール部材が備える凸部が、前記ハウジングが備える潤滑油の循環通路内に入り込むことにより行われている構成を採用することができる。

前記循環通路は、前記転がり軸受の軸受空間の側方開口よりも外径側において前記ハウジングの端面に開口し、前記シール部材の凸部は、前記循環通路の開口から軸方向に沿って前記循環通路内に入り込んでいるフィルタ部付きの循環通路閉塞部である構成を採用することができる。

さらに、前記センサ装置は、前記フィルタ部の軸受空間側に位置し互いに間隔を置いて配置される対の電極と、前記対の電極からそれぞれ配線が伸びて電源に至る電気回路と、前記対の電極間への金属からなる異物の付着に伴う前記電気回路の電気的出力の変化を検出することによって潤滑油に含まれる金属片の状態を検知する出力検出装置とを備え、前記対の電極から前記電源に至る配線は、前記回り止め手段が位置する方位に軸受外への引き出し部を備える構成を採用することができる。

特に、前記センサ装置は、前記フィルタ部の軸受空間側に位置し互いに間隔を置いて配置される対の電極と、前記対の電極からそれぞれ配線が伸びて電源に至る電気回路と、前記対の電極間への金属からなる異物の付着に伴う前記電気回路の電気的出力の変化を検出することによって潤滑油に含まれる金属片の状態を検知する出力検出装置とを備え、前記対の電極から前記電源に至る配線は、前記循環通路閉塞部に軸受外への引き出し部を備える構成を採用することができる。

この発明は、軸受空間内から軸受外の作動機構部へ通じる潤滑油通路を覆うシール部材と、シール部材に設けられ軸受空間内から作動機構部へと流出する潤滑油に含まれる異物を捕捉するフィルタ部と、シール部材に設けられ対の電極間への金属からなる異物の付着を電気的に検出するセンサ装置と、シールリングとそれを固定する軌道輪や軸受部材との間に互いの相対回転を規制する回り止め手段とを備える転がり軸受ユニットを採用したので、センサ装置の機能を確実に保護し、転がり軸受から発生する摩耗粉（鉄粉等）等の異物が軸受外の作動機構部へ流出しないようより確実に捕捉することができる。

この発明の一実施形態を示し、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は縦断面図 （ａ）（ｂ）は、それぞれ図１（ａ）の要部拡大図 （ａ）（ｂ）は他の実施形態を示し、（ｃ）（ｄ）はさらに他の実施形態を示す要部拡大断面図、（ｅ）はさらに他の実施形態を示す要部拡大断面図 シール部材の斜視図

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態は、シール部材４０を取り付けた軸受ユニット２０を備えたオイルポンプ装置１０である。

オイルポンプ装置１０は、機器の内部に転がり軸受を複数備えた軸受ユニット２０と、オイルポンプの作動機構部３０とを有している。

軸受ユニット２０は、ハウジング１１の内部に、油潤滑される３つの転がり軸受２１，２２，２３を並列して備えている。これらの転がり軸受２１，２２，２３によって、オイルポンプの作動機構部３０に通じる軸部材３２を、固定のハウジング１１に対して軸周り回転自在に支持している。

各転がり軸受２１，２２，２３は、外側軌道輪１と内側軌道輪２の各軌道面１ａ，２ａの間に、転動体３が組み込まれている。転動体３は、保持器４によって周方向に保持されている。以下、外側軌道輪１を外輪１と、内側軌道輪２を内輪２と称する。

外輪１はハウジング１１の内径面に圧入されて、そのハウジング１１に対して相対回転不能に固定されている。内輪２は、軸部材３２の外周に圧入されて、その軸部材３２に対して相対回転不能に固定されている。

この実施形態では、転がり軸受２１，２２，２３として、転動体３として円すいころを用いた円すいころ軸受を採用しているが、円すいころ軸受以外の転がり軸受を採用してもよく、また、その転がり軸受２１，２２，２３の並列数は、装置の仕様に応じて自由に設定できる。

この実施形態のオイルポンプ装置１０はプランジャポンプであり、ポンプケーシングＦ内で回転するポンプ用シリンダブロック（図１に図示せず）を備える。ポンプ用シリンダブロックは、そのポンプ用シリンダブロック内に設けられた複数のシリンダ室内にそれぞれ備えるピストン、そのピストンに接続されるコンロッドを介して、軸部材３２の端部に設けた接続部材３１に接続され、部材同士が摺動する作動機構部３０を構成している。

ここで、各コンロッドの一端は、対応するピストンに対して球面座等を介して揺動自在に接続され、また、コンロッドの他端は接続部材３１に対して同じく球面座等を介して揺動自在に接続される。これにより、ポンプ用シリンダブロックと軸部材３２とは、互いの軸周りの回転が伝達可能な状態である。各コンロッドの他端と接続部材３１との接続点は、コンロッドの軸方向に対して互いに異なる位置に設定され、いわゆる斜板式ピストンポンプを構成している。

軸部材３２及びポンプ用シリンダブロックに対して、図示しない駆動源から別途のルートで駆動力が入力されと、軸部材３２及びポンプ用シリンダブロックの回転により、コンロッドが軸方向へ進退し、ポンプ用シリンダブロック内をピストンが往復動することでポンプ機能を発揮する。これにより、潤滑油を循環経路へ送り出すことができる。

図１に示すように、並列する転がり軸受２１，２２，２３のうち軸方向一方側、すなわち、作動機構部３０寄りの２つの転がり軸受２１，２２は、円すいころの小径側端面同士が軸方向に沿って同じ側、すなわち、作動機構部３０の反対側になるように配置されている。

また、並列する転がり軸受２１，２２，２３のうち軸方向他方側、すなわち、作動機構部３０から最も遠い転がり軸受２３は、円すいころの小径側端面が作動機構部３０側になるように配置されている。すなわち、転がり軸受２１，２２と転がり軸受２３とは、円すいころの小径側端面同士が背面合わせになるように配置されている。このため、内側軌道輪２の軌道面２ａと外側軌道輪１の軌道面１ａとは、３列の転がり軸受２１，２２，２３のうち一方側の二つは、軸方向一方側から他方側へ向かって互いの距離が狭まるように設けられ、他方側の一つは、軸方向一方側から他方側へ向かって互いの距離が拡がるように設けられている。

図１に示すように、軸方向に隣り合う転がり軸受２１，２２，２３同士の間には、間座５，６，７が配置されている。

並列する転がり軸受２１，２２，２３のうち軸方向一方側の２つの転がり軸受２１，２２の間には、内径側に、両側の内輪２，２の端面に当接する間座５が、外径側に、両側の外輪１，１の端面に当接する間座６が配置されている。

また、並列する転がり軸受２１，２２，２３のうち軸方向他方側の２つの転がり軸受２２，２３の間には、内径側に、両側の内輪２，２の端面に当接する間座が、外径側に、両側の外輪１，１の端面に当接する間座７が配置されている。図１では、転がり軸受２２，２３の間における内径側の間座は図示していないが、転がり軸受２２，２３の周方向に沿って、潤滑油の循環経路１３ｂの外径側の開口部以外の部分に、間座が配置されている。

並列する転がり軸受２１，２２，２３の両端は、軸方向一方側では、軸部材３２の端部に設けたフランジ状の接続部材３１の端面によって、また、軸方向他方側では、押え部材８の端面によって、軸部材３２に対して軸方向へ動かないように固定されている。これらの接続部材３１と押え部材８との固定によって、各円すいころ軸受には予圧が付与されている。

転がり軸受２１，２２，２３によってハウジング１１に支持された軸部材３２は、オイルポンプの作動機構部３０に接続されている。また、オイルポンプは、外部にある他の作動機構部Ｇに向かって、内部の潤滑油を送り出す機能を備えている。送り出した潤滑油は、潤滑油の通路に沿って流れて各部の作動機構部Ｇを潤滑した後、やがてオイルポンプに戻ってくる。

また、このオイルポンプにおいては、ポンプ内の作動機構部３０と軸受ユニット２０とが、共通の潤滑用のオイルで潤滑されるようになっている。オイルポンプ側の作動機構部３０と軸受ユニット２０側の軸受空間とは、軸方向一方側の転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄ、及び、潤滑油の循環通路１２，１３を通じて連通している。また、その潤滑油は、ポンプ外の作動機構部Ｇにも送り出される。

この実施形態において、循環通路１３は、オイルポンプ側から軸部材３２の軸心と同心となるように軸心方向に沿って設けられた軸方向潤滑経路１３ａと、その潤滑経路１３ａの端部から半径方向外側へ伸びて、軸部材３２の外周面に開口する径方向潤滑経路１３ｂを備える。径方向潤滑経路１３ｂは、転がり軸受２２，２３の間に挟まれた環状空間Ｃに開口しているので、この環状空間Ｃを介して、循環通路１３は、軸方向一方側（図中左側）へは転がり軸受２１，２２の各軸受空間に連通し、軸方向他方側（図中右側）へは転がり軸受２３の軸受空間に連通している。

環状空間Ｃを経て、転がり軸受２３の軸受空間を通過した潤滑油は、転がり軸受２１の軸方向他端側の軸受空間の開口を通じて、転がり軸受２３の軸方向他端側に設けられたハウジング端部空間Ｂに入り込む。その後、ハウジング１１内の外径寄りの部分に形成された潤滑油の循環通路１２によって、オイルポンプの作動機構部３０側へと戻っていく。

循環通路１２は、ハウジング端部空間Ｂから半径方向外側へ伸びる径方向潤滑経路１２ｂと、その径方向潤滑経路１２ｂから軸部材３２の軸心方向に沿って設けられた軸方向潤滑経路１２ａとを備える。

また、環状空間Ｃを経て、転がり軸受２２，２１の軸受空間を通過した潤滑油は、転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄを通じて、オイルポンプの作動機構部３０側へと戻っていく。

これにより、オイルポンプの作動機構部３０と、軸受ユニット２０の転がり軸受２１，２２，２３が、共通の潤滑油によって潤滑される。

ところで、転がり軸受２１，２２，２３の軸受空間からは、摩耗粉（鉄粉等）等の異物が発生することがある。この異物が、オイルポンプの作動機構部３０や、循環経路途中の他の作動機構部Ｇに侵入することは好ましくない。そこで、転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄ、及び、循環通路１２の軸方向一端側の開口１２ｃ、すなわち、軸方向潤滑経路１２ａの開口１２ｃにシール部材４０（以下、実施形態では、円環状のシール部材４０を用いているので、これをシールリング４０と称する）が取付られている。

シールリング４０は、転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄ、及び、循環通路１２の軸方向一端側の開口１２ｃを覆うように、ハウジング１１及び外輪１に取付けられる。転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄは、外輪１と内輪２の軌道面１ａ，２ａに沿って環状に形成されているので、それを覆うシールリング４０も環状を成すものとなっている。

シールリング４０は、図１に示すように、その筒軸方向端面４１が、ハウジング１１の端面１１ａに当接する円筒状部材からなる円筒部４２と、円筒部４２の筒軸方向一端部から内径側に向かって立ち上がる壁部４３とを備える。

壁部４３には、フィルタ４６が設けられている。フィルタ４６は、貫通穴からなるフィルタ孔４６ａの集合によって、転がり軸受２１，２２の軸受空間からの異物の通過を阻止し、潤滑油の通過は許容されるものである。このとき、フィルタ孔４６ａの内径は、作動機構部３０側へ侵入しても影響がない程度の異物の通過は許容されるよう、適宜の寸法に設定される。

また、円筒部４２の筒軸方向他端部から、さらに他端側へ向かって係止部４９が伸びている。この実施形態では、係止部４９を、軸方向潤滑経路１２ａの数に合わせて、周方向に沿って４箇所設けているが、この箇所数は自由に増減できる。

係止部４９は、ハウジング１１の内径面と外輪１の外径面との間を通って転がり軸受２１側へ伸びて、その係止部４９が軌道輪や間座等の軸受部材に係合することにより、シールリング４０はハウジング１１及び外輪１に固定される。

この実施形態では、係止部４９は、循環通路１２内を通って外輪１の外径面に圧入されるよう、軸方向一端側から他端側へ向かって伸びる軸方向部材４９ｂと、軸方向部材４９ｂの他端から、内径側へ向かって伸びる径方向部材４９ａとを備える。

軸方向部材４９ｂは円筒状部材の一部で構成され、外輪１の外径面に面接触する。径方向部材４９ａは、軸受の軌道輪や間座に設けた凹部に入り込んで、シールリング４０の軸方向への移動が規制される。この実施形態では、径方向部材４９ａが、転がり軸受２１の外輪１の他端側端面１ｂと、間座の一端側端面６ａに設けた段部とで形成された凹部内に入り込む構成としている。

また、壁部４３の内径側端部は、内輪２の大つば外径面に摺接するか、または、わずかな隙間を介して対向して、壁部４３と内輪２との間にラビリンスシール構造を形成している。ラビリンスシール構造では、潤滑油は通過が許容されるが、潤滑油に含まれる異物の通過は阻止される。

また、循環通路１２の軸方向一端側の開口１２ｃは、側面視円環状を成す転がり軸受２１の軸受空間の側方開口Ｄよりも外径側に位置する。この開口１２ｃは、軸受外の空間に臨んでいる。この実施形態では、循環通路１２の軸方向潤滑経路１２ａは４本設けられており、周方向に沿って９０°の間隔をおいて４箇所に開口１２ｃを有しているが、この開口１２ｃの数は、必要に応じて増減してもよい。

シールリング４０は、循環通路１２の開口１２ｃのある方位にのみ、その開口１２ｃを覆い、且つ、異物の通過を阻止するフィルタ４７を備えた循環通路閉塞部４８を備える（図４参照）。

循環通路閉塞部４８は、循環通路１２の開口１２ａと同数設けられる。この実施形態のように、循環通路１２の軸方向潤滑経路１２ａが４本設けられており、周方向に沿って１８０°の間隔をおいて２箇所に開口１２ｃを有しているので、循環通路閉塞部４８も、周方向に沿って９０°の間隔をおいて４箇所に設けられることとなる。

係止部４９は、循環通路１２内に入り込んでがたつきなく固定されるよう、その幅（転がり軸受の周方向への幅）は循環通路１２の幅（同じく転がり軸受の周方向への幅）と合致している。したがって、係止部４９は、循環通路閉塞部４８と同じ方位に配置される。なお、係止部４９及び循環通路閉塞部４８は、円筒部４２や壁部４３と一体の部材で構成されるが、係止部４９や循環通路閉塞部４８を、円筒部４２や壁部４３とは別体の部材として、それらを固定する構成としてもよい。

循環通路閉塞部４８は、軸方向に沿って相対的に外径方向へ高く突出する凸部である第一突出部４８ａと、相対的に突出高さが低い凸部である第二突出部４８ｂとを備える。第一突出部４８ａ及び第二突出部４８ｂの外面はいずれも円筒面状である。

径方向への凸部である第二突出部４８ｂは、循環通路１２の軸方向潤滑経路１２ａ内に入り込んで、その円筒面状の外面が、軸方向潤滑経路１２ａの円筒面状の内面に面接触する。第二突出部４８ｂの幅（同じく転がり軸受の周方向への幅）は係止部４９の幅と同じであり、これは、循環通路１２の幅と合致している。これにより、シールリング４０は、ハウジング１１及び外輪１に対して回り止めされる。すなわち、第二突出部４８ｂと循環通路１２とは、シールリング４０の回り止め手段として機能している。また、この実施形態では、シールリング４０に設けた軸方向への凸部である係止部１９と、ハウジング１１側の循環通路１２も、シールリング４０の回り止め手段として機能している。

第一突出部４８ａは、第二突出部４８ｂよりも外径方向に高く突出しており、循環通路１２内には入り込まない。第一突出部４８ａの第二突出部４８ｂ側の端面が、循環通路１２の開口１２ｃ周囲におけるハウジング１１の端面１１ａに当接することにより、シールリング４０が軸方向に位置決めされる。

循環通路閉塞部４８に備えるフィルタ４７は、貫通穴からなるフィルタ孔４７ａの集合によって構成され、転がり軸受２３の軸受空間からの異物の通過を阻止し、潤滑油の通過は許容されるものである。このとき、フィルタ孔４７ａの内径は、作動機構部３０側へ侵入しても影響がない程度の異物の通過は許容されるよう、適宜の寸法に設定される。具体的には、フィルタ４６の貫通穴４６ａの内径と同じとできる。

このように、転がり軸受２１，２２，２３の軸受空間からの潤滑油は、シールリング４０に設けた内外２箇所のフィルタ４６，４７を通過して、軸受外へ流出する。このため、作動機構部３０の動作に影響が出るような大きな異物は、作動機構部３０側へは侵入しないようになっている。

この実施形態では、シールリング４０は合成樹脂の成形品からなるものとし、フィルタ４６，４７は、その成型品にフィルタ孔４６ａ，４７ａを形成した一体の部材となっている。シールリング４０の素材としては、金属、ゴム等の他の素材を用いてもよい。また、壁部４３のフィルタ４６、循環通路閉塞部４８のフィルタ４７を、それぞれ、シールリング４０の本体の部材とは別部材（パンチングメタル等）として、その別部材をシールリング４０の本体に、嵌め込み、埋め込み、接着等の種々の手段で固定するようにしてもよい。

上記のように、フィルタ４６は、シールリング４０の壁部４３を軸受空間内から軸受外へと貫通するフィルタ孔４６ａの集合で構成されており、そのフィルタ孔４６ａは、図１及び図２に示す例では、その全長に亘って一定の内径を有する直線状の貫通孔で構成されている。

また、シールリング４０には、異物を検出するセンサ装置５０が備えられている。センサ装置６０の詳細を、図２に示す。

センサ装置５０は、壁部４３のフィルタ４６よりも軸受空間側に位置し、互いに間隔を置いて配置される対の電極５３，５４と、対の電極５３，５４からそれぞれ配線５１，５２が伸びて電源に至る電気回路を備える。また、その配線５１，５２の先には、対の電極５３，５４間への金属からなる異物の付着に伴う電気回路の電気的出力の変化を検出することによって、潤滑油に含まれる金属片の状態を検知する出力検出装置（図示せず）等を備える。

対の電極５３，５４間に、フィルタ４６を通過できない大きさの金属からなる異物が付着することに伴って、出力検出装置は、電気回路の電気的出力の変化を検出し、潤滑油に、フィルタ４６を通過できないような大きな金属片からなる異物が含まれていることを検知することができる。

ここで、対の電極５３，５４は、その先端がシールリング４０の内面（軸受空間側の面）に露出している。特に、この実施形態では、対の電極５３，５４は、その先端がシールリング４０の内面から突出しており、対の電極５３，５４の先端間を架け渡すように異物が付着しやすくなっている。図２（ａ）は正常な状態、図２（ｂ）は対の電極５３，５４の先端間を架け渡すように異物が付着して対の電極５３，５４間が導通している状態を示している。図２の例では、特に、対の電極５３，５４は、互いに根本部から突出側の先端に向かって徐々に狭まる形状（図ではハの字状）となっている。

対の電極５３，５４は、フィルタ４６のフィルタ孔４６ａの入口（軸受空間側の開口）に設けることが望ましい。フィルタ孔４６ａの軸受空間側に対の電極５３，５４が位置すれば、異物が対の電極５３，５４に接触しやすい。設置される対の電極５３，５４の数は自由であり、例えば、シールリング４０の周方向に沿って所定の間隔で等間隔に、又は、不規則な間隔でランダムに設けることができる。また、シールリング４０の径方向に沿って複数設けてもよい。可能であれば、すべてのフィルタ孔４６ａにそれぞれ対の電極５３，５４を配置する構成とすることもできる。

また、循環通路閉塞部４８のフィルタ４７にも、センサ装置５０を設けることができる。フィルタ４７に設けられるセンサ装置５０の構成は、前述のフィルタ４６のセンサ装置５０と同様であるので、説明を省略する。

センサ装置５０の配線５１，５２は、対の電極５３，５４からシールリング４０の壁部４３内、円筒部４２内を通って、ポンプケーシングＦに固定されたハウジング１１の端面１１ａの側方を通って軸受ユニット外へ引き出されている。この実施形態では、配線５１，５２は、シールリング４０の最も外径側に位置する循環通路閉塞部４８内を通って、循環通路閉塞部４８の頂部（最外径部）から外部へ引き出されている。この引き出し地点はシールリング４０の各所に自由に設定してよいが、配線保護の観点から、できる限り外径寄りの地点であることが望ましい。このため、最外径部である循環通路閉塞部４８の頂部を配線５１，５２の引き出し部とすることが有効である。

また、この実施形態では、配線５１，５２の途中区間は、シールリング４０の部材に埋め込まれて固定されている。すなわち、対の電極５３，５４よりの根本部から、外部への引き出し地点まで、配線５１，５２は、シールリング４０の部材に埋め込まれて露出していない構成としている。ただし、配線５１，５２の強度や損傷の危惧がない場合は、配線５１，５２を、シールリング４０の部材の外部に、その外面に沿わせて配置してもよい。

ここで、シールリング４０は、ハウジング１１に対して回り止めされている。このため、配線５１，５２の断線等のトラブルを防止することができる。

この実施形態では、シールリング４０のハウジング１１に対する回り止めは、シールリング４０に設けた凸部、すなわち、循環通路閉塞部４８及び係止部４９が、循環通路１２内に（前記幅方向に対して）ぴったりと入り込んでいることにより行われている。さらに、この実施形態は、その回り止めの箇所を配線５１，５２の引き出し地点としているので、配線５１，５２に外力が作用しにくくなっている。

この回り止めは、循環通路１２内に入り込む循環通路閉塞部４８及び係止部４９以外によって行うこともできる。例えば、シールリング４０の円筒部４２の端面と、ハウジング１１の端面１１ａとの間に、互いに噛み合う凹凸等を設けることにより行うこともできる。また、シールリング４０の円筒部４２の内面若しくは係止部４９等の軸方向への突出部材と、それに接触する外輪１の外径面との間に、互いに噛み合う凹凸等を設けることにより行うこともできる。シールリング４０に凸部を、ハウジング１１側に凹部を設ける場合は、その凹部は、上記のように、潤滑油用の循環通路１２の開口とすることができる。

ここで、このフィルタ孔４６ａの形状を、シールリング４０の壁部４３を軸受空間内から軸受外へ向かって徐々に狭まる形状とすることもできる。

例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、フィルタ孔４６ａの形状を、軸受空間内から軸受外へ向かって徐々に階段状に狭まる形状とすることができる。この例では、フィルタ孔４６ａは、図３（ｂ）中の符号ａ，ｂ，ｃに示すように、その内径がａ＞ｂ＞ｃの順に徐々に小さくなっている。このため、種々の大きさの異物を、その異物の大きさに対応した位置で捕捉することができる。

例えば、異物が、内径ａを通過できない大きさである場合、すなわち、異物の最大径部分の長さがａ以上である場合は、異物は、フィルタ孔４６ａの内径ａ部分を通過することができず、その上流側のフィルタ孔４６ａの入口付近で捕捉される。
また、異物が、内径ａを通過でき且つ内径ｂを通過できない大きさである場合、すなわち、異物の最大径部分の長さがａ未満ｂ以上である場合は、異物は、フィルタ孔４６ａの内径ｂ部分を通過することができず、その上流側のフィルタ孔４６ａの内径ａ部分付近で捕捉される。
さらに、異物が、内径ａ，ｂを通過でき且つ内径ｃを通過できない大きさである場合、すなわち、異物の最大径部分の長さがｂ未満ｃ以上である場合は、異物は、フィルタ孔４６ａの内径ｃ部分を通過することができず、その上流側のフィルタ孔４６ａの内径ｂ部分付近で捕捉される。

このように、フィルタ孔４６ａを通過する異物が、その大きさに合わせてフィルタ孔４６ａ内の異なる位置で捕捉されるので、センサ装置５０の対の電極５３，５４を設ける位置によって、どのような大きさの異物がフィルタ４６で捕捉されたのかを電気的に把握することができる。例えば、内径ａ部分の入口側（軸受空間側）、内径ｂ部分の入口側、内径ｃ部分の入口側にそれぞれ対の電極５３，５４を設け、各電極５３，５４に対応する電気回路にそれぞれ電気が流れたこと、あるいは、その流れた電流の大きさ、電圧等の電気的出力の変化を検出する出力検出装置を設けることで、異物の大きさが、内径ａ＞ｂ＞ｃに対してどのような大小関係にあるのかを把握することができる。

また、例えば、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、フィルタ孔４６ａの形状を、軸受空間内から軸受外へ向かって徐々にテーパー状に狭まる形状とすることができる。この例では、フィルタ孔４６ａは、図３（ｄ）中の符号ｄ，ｅに示すように、その内径がｄ＞ｅとなるように、すり鉢状に徐々に小さくなっている。このため、上記の階段状のフィルタ孔４６ａの場合と同様、種々の大きさの異物を、その異物の大きさに対応した位置で捕捉することができる。センサ装置５０の対の電極５３，５４の設置、及び、その対の電極５３，５４をフィルタ孔４６ａの長さ方向に沿って複数設けることができる点についても同様である。

さらに、フィルタ孔４６ａは、軸受空間への開口から軸受外への開口との間にオリフィス部を備える構成とすることもできる。例えば、図３（ｅ）に示すように、シールリング４０が回転した際における、そのシールリング４０に対する潤滑油の相対移動方向ｆに対して反対方向（すなわちシールリング４０の回転方向と同方向）へ伸びる導入孔４６ｂと、その導入孔４６ｂの奥部に設けられる溜まり部４６ｃと、その溜まり部４６ｃの手前（上流側）で軸受外へ向かって分岐する排出孔４６ｄとを備えた構成を採用することができる。導入孔４６ｂの入口部は狭く、また、排出孔４６ｄは、その排出孔４６ｄが分岐する部分における導入孔４６ｂよりも狭くなっているので、オリフィス部を構成している。

相対移動方向ｆに沿って流れる潤滑油に含まれる異物は、入口が狭い導入孔４６ｂのオリフィスの効果によって図中の矢印ｇの方向へ誘導され、その後、潤滑油よりも密度の大きい異物は、矢印ｉのように流れの慣性力で奥部の溜まり部４６ｃへ、潤滑油は矢印ｈのように排出孔４６ｄを通って軸受外へ流出する。溜まり部４６ｃに入った異物は、センサ装置５０の対の電極５３，５４によって検知される。

なお、循環通路閉塞部４８に備えるフィルタ４７についても、そのフィルタ孔４７ａの形状を、上記した各形態からなるフィルタ４６のフィルタ孔４６ａと同様の構成とできる。すなわち、フィルタ孔４７ａの形状を、シールリング４０の循環通路閉塞部４８を循環通路１２側から軸受外へ向かって徐々に狭まる形状としたり、あるいは、オリフィス部を備えた形状とすることもできる。

また、以上の実施形態では、循環通路１２の軸方向一端側の開口１２ｃは、循環通路閉塞部４８のフィルタ４７を介して軸受外の空間に臨む構成としたが、この開口１２ｃを、シールリング４０内の空間に臨むようにした構成を採用することもできる。すなわち、循環通路１２の軸方向一端側の開口１２ｃからの潤滑油が、壁部４３のフィルタ４６を通過する構成である。この場合、循環通路閉塞部４８のフィルタ４７の設置は不要である。

また、この実施形態では、シールリング４０はハウジング１１と外輪１の両方に固定された形態となっているが、これを、ハウジング１１には固定せず外輪１のみに取り付けた構成としてもよい。逆に、外輪１には固定せずハウジング１１のみに取り付けた構成としてもよい。

さらに、これらの実施形態では、外輪１は静止側、内輪２は回転側であり、シールリング４０は固定側である外輪１側に固定されるが、このシールリング４０を、回転側である内輪２に嵌合等により固定することも可能である。あるいは、内輪２に固定された他の部材に固定することも可能である。

仮に、シールリング４０を回転側に取り付ける場合、シールリング４０にセンサ装置５０を取り付ける際には、配線５１，５２を軸受外に引き出す構造として、回転側の部材に取り付けた配線５１，５２と、固定のハウジング１１側に取り付けた配線５１，５２とを、ブラシ等の接触子を用いて常時通電できる構造とすることができる。

また、外輪１を回転側、内輪２を静止側とした転がり軸受にもこの発明のシールリング４０を適用できる。この場合、シールリング４０は、静止側である内輪２側に固定した構成とすることもできるし、回転側である外輪１に固定した構成とすることもできる。

また、この実施形態ではシール部材を円環状のシールリング４０としたが、円環状以外のシール部材であっても、そのシール部材内に潤滑油の流路が設けられ、その流路が、軸受空間内から軸受外へと流出する潤滑油に遠心力を付与する遠心力付与流路を構成し、且つ、遠心力により潤滑油内から分離された異物を捕捉する異物捕捉部を備える限りにおいて、円環状のシール部材には限定されない。例えば、側面視における軸受空間の円周方向に沿って、Ｃ字状を成すシール部材等であってもよい。

上記の実施形態は、オイルポンプ装置１０として、駆動力の入力により潤滑油を循環経路へ送り出すプランジャポンプ（ピストンポンプ）を採用し、そのプランジャポンプが備える転がり軸受ユニット２０においてこの発明のシール部材を適用したが、この発明は、上記の実施形態には限定されず、他の構成からなるオイルポンプ装置にも適用できる。また、ポンプ装置以外にも、転がり軸受ユニットと、その転がり軸受ユニットと共通の潤滑油によって潤滑される作動機構部を備える種々の装置に、この発明を適用できる。

例えば、外部から供給される潤滑油（作動油）の流体圧により複数のピストンを往復動させ、その各ピストンの往復動により軸部材を軸回り回転させて回転駆動力を出力するプランジャポンプモータ（ピストンポンプモータ）等の油圧駆動装置において、その装置が備える転がり軸受ユニットに、この発明のシール部材を適用することができる。

また、その他にも、この発明のシール部材は、転がり軸受ユニットを備えた各種の装置、特に、転がり軸受から発生する摩耗粉（鉄粉等）、剥離片等の異物が、転がり軸受外における潤滑油の循環経路の途中にある作動機構部に侵入することを防ぐ必要がある種々の装置に適用できる。

１ 外輪（外側軌道輪）
２ 内輪（内側軌道輪）
３ 転動体
４ 保持器
５，６，７ 間座
８ 押え部材
１０ オイルポンプ装置
１１ ハウジング
１２，１３ 循環通路
２０ 軸受ユニット
２１，２２，２３ 転がり軸受
３０ 作動機構部
３１ 接続部材
３２ 軸部材
４０ シールリング
４６，４７ フィルタ
４８ 循環通路閉塞部
４９ 係止部
５０ センサ装置
５１，５２ 配線
５３，５４ 電極

Claims (5)

1. 外輪及び内輪と、
   前記外輪と前記内輪との間の軸受空間に配置される転動体と、
   前記軸受空間の外側に位置し潤滑油によって部材同士の可動部が潤滑される作動機構部と、
   前記外輪若しくは前記外輪に固定された部材、又は、前記内輪若しくは前記内輪に固定された部材の一方に取り付けられ、前記軸受空間内から前記作動機構部へ通じる潤滑油通路を覆うシール部材と、
   前記シール部材に設けられ前記軸受空間内から前記作動機構部へと流出する潤滑油に含まれる異物を捕捉するフィルタ部と、
   前記シール部材に設けられ対の電極間への金属からなる異物の付着を電気的に検出するセンサ装置と、
   前記シール部材と前記外輪若しくは前記外輪に固定された部材、又は、前記シール部材と前記内輪若しくは前記内輪に固定された部材との間に設けられ互いの相対回転を規制する回り止め手段と、
   を備え、
   前記外輪の外径側にハウジングが固定され、
   前記回り止め手段は、前記シール部材が備える凸部が、前記ハウジングが備える潤滑油の循環通路内に入り込むことにより行われている
   転がり軸受ユニット。
2. 前記センサ装置を前記フィルタ部に備え、
   前記フィルタ部を前記転がり軸受の軸受空間の側方開口を覆う壁部に周方向に沿って備える
   請求項１に記載の転がり軸受ユニット。
3. 前記循環通路は、前記転がり軸受の軸受空間の側方開口よりも外径側において前記ハウジングの端面に開口し、
   前記シール部材の凸部は、前記循環通路の開口から軸方向に沿って前記循環通路内に入り込んでいるフィルタ部付きの循環通路閉塞部である
   請求項１又は２に記載の転がり軸受ユニット。
4. 前記センサ装置は、
   前記フィルタ部の軸受空間側に位置し互いに間隔を置いて配置される対の電極と、
   前記対の電極からそれぞれ配線が伸びて電源に至る電気回路と、
   前記対の電極間への金属からなる異物の付着に伴う前記電気回路の電気的出力の変化を検出することによって潤滑油に含まれる金属片の状態を検知する出力検出装置と、
   を備え
   前記対の電極から前記電源に至る配線は、前記回り止め手段が位置する方位に軸受外への引き出し部を備える
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載の転がり軸受ユニット。
5. 前記センサ装置は、
   前記フィルタ部の軸受空間側に位置し互いに間隔を置いて配置される対の電極と、
   前記対の電極からそれぞれ配線が伸びて電源に至る電気回路と、
   前記対の電極間への金属からなる異物の付着に伴う前記電気回路の電気的出力の変化を検出することによって潤滑油に含まれる金属片の状態を検知する出力検出装置と、
   を備え
   前記対の電極から前記電源に至る配線は、前記循環通路閉塞部に軸受外への引き出し部を備える
   請求項３に記載の転がり軸受ユニット。

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