CN105626683B - 带密封环的滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明实现一种带密封环的滚动轴承的构造，其确保必要的密封性能且缩短内圈的设置空隙的轴方向尺寸，能够小型地构成旋转支撑部分，进而能够谋求低扭矩化。该带密封环的滚动轴承具备外圈、内圈、多个转动体、和密封环，所述内圈的一端面是平坦面，该内圈的一端面与前述外圈的一端面相比存在于在轴方向凹陷的位置，前述密封环整体构成为圆圈状并具备：弹性材制的密封唇，其前端缘与前述内圈的一端面滑动接触；和用于加强前述弹性材的金属板制的骨架，前述骨架的内径比前述内圈的外径大。

Description

带密封环的滚动轴承
本申请是国际申请号为PCT/JP2012/069704、国际申请日为2012年8月2日、于2014年1月24日进入中国国家阶段、申请号为201280036688.8的发明专利申请“带密封环的滚动轴承”的分案申请。
技术领域
本发明涉及被装入汽车用变速器等的带密封环的滚动轴承。
背景技术
汽车用变速器装入很多滚动轴承，但是，这些滚动轴承中的大多是以浸渍在被存储在变速器壳内的润滑油的状态运转。这样的润滑油中不仅有存在从外部混入的异物的可能性，还有在构成变速器的齿轮的啮合部产生的金属的磨损粉作为硬的异物混入的可能性。若这样的硬的异物钻入各自的滚动轴承的内部，被咬入构成滚动轴承的转动体的转动面和轨道面的滚动接触部，则成为使这些转动面、轨道面受伤，成为早期剥离等滚动轴承的损伤的原因。为了防止这样的损伤，带密封环的滚动轴承作为变速器用的滚动轴承被使用。
通过作为被装入带密封环的滚动轴承的密封环，使用具有合适的密封性的密封环，能够允许润滑油向滚动轴承中设置了转动体的内部空间的侵入，且防止成为滚动轴承的损伤的原因的异物向该内部空间侵入。
作为可使用于这样的用途的带密封环的滚动轴承的构造，已知德国实用新型第20306004号说明书、国际公开第2011/051045号小册子等记载的构造。图9表示德国实用新型第20306004号说明书记载的带密封环的滚动轴承1的构造。带密封环的滚动轴承1由相互同心地配置的外圈2以及内圈3、分别作为转动体的多个滚珠4、被配置在轴方向一端侧的密封环5以及配置在轴方向另一端侧的屏蔽环6构成。滚珠4在被保持器7保持的状态下，转动自由地被配置在设于外圈2的内周面的外圈轨道8和设于内圈3的外周面的内圈轨道9之间。
接触式的密封环5由被金属板制，且为圆圈状的骨架10加强的橡胶等的弹性体制的弹性材18构成，以与骨架10的周缘部相比在径方向突出的状态，在外周缘部形成弹性卡定部11，在内周缘部形成密封唇12。在将密封环5的弹性卡定部11卡定在形成于外圈2的一端部(图9的左侧)内周面的卡定槽13a的状态下，使密封环5的密封唇12的前端缘遍及全周与设置在内圈3的一端部外周面的阶梯差面14a滑动接触。另外，非接触式的屏蔽环6通过将金属板弯曲成形而将整体形成为圆圈状。在将屏蔽环6的外周缘部卡定在形成于外圈2的另一端部(图9的右侧)内周面的卡定槽13b的状态下，使屏蔽环6的内周缘遍及全周与设置在内圈3的另一端部外周面的阶梯差面14b接近相向。在这样的带密封环的滚动轴承1中，通过像在存在异物的一侧配置密封环5，在异物侵入的可能性低的一侧配置屏蔽环6等这样，合适地限制密封环5和屏蔽环6的配置，能够得到到防止异物侵入的效果以及延长到重大损伤为止的时间的效果。另外，虽然省略了图示，但将从内圈轨道脱离的内圈的端部外周面做成单纯的圆筒面，使密封唇的内周缘与该圆筒面滑动接触的构造也在以往就被公知。
在将这样的带密封环的滚动轴承1装入汽车用变速器的旋转支撑部的情况下，如图9所示，存在将内圈3外嵌在轴15，且由卡定在形成于内圈3的外周面的卡定槽16上的挡圈17，谋求内圈3相对于轴15的针对轴方向的定位的情况。在这样的构造的情况下，带密封环的滚动轴承1的设置空隙针对轴15侧高出挡圈17的厚度的量，从谋求汽车用变速器的小型化以及轻型化的方面出发不利。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：德国实用新型第20306004号说明书
专利文献2：国际公开第2011/051045号小册子
本发明借鉴了上述那样的情况，以实现一种能够确保必要的密封性能，且缩短任意的轨道圈侧的设置空隙的轴方向尺寸，小型地构成旋转支撑部分，进而，能够根据需要谋求低扭矩化的带密封环的滚动轴承为目的。
发明内容
本发明的带密封环的滚动轴承具备外圈、内圈、多个转动体、至少1个密封环。前述外圈在内周面设置外圈轨道。另外，前述内圈在外周面设置了内圈轨道，与前述外圈同心地被配置在前述外圈的内径侧。另外，前述转动体在形成在前述外圈和前述内圈之间的轴承内部空间内，被转动自由地配置在前述内圈轨道和前述外圈轨道之间。
另外，前述密封环被构成为圆圈状，具有被设置在内外两周缘部中的一方的周缘部，且被卡定在前述外圈以及前述内圈中的一方的至少一端部的卡定部；和被设置在前述内外两周缘部中的另一方的周缘部，且前端缘与前述外圈以及前述内圈中的另一方的一端面滑动接触的弹性材制的密封唇，将前述轴承内部空间和外部空间分开。这样，本发明的带密封环的滚动轴承在采用前述密封环的密封唇的前端缘与前述外圈以及前述内圈中的任意的一端面滑动接触的构造上具有特征。
优选前述密封唇具备形成在与前述前端缘相比靠径方向中央的部分的板状的连结部；和从该连结部开始连续，并具有比前述连结部大的厚度尺寸的厚壁部，与前述一端面滑动接触的前端缘由该厚壁部的轴方向端缘构成。
优选在前述外圈以及前述内圈中的另一方的一端面中，至少由前述密封环的前述前端缘滑动接触的部分的算术平均表面粗糙度Ra在1.0μm以下。
优选在前述密封环的一部分中，与前述连结部相比靠径方向中央的部分和前述外圈以及前述内圈中的另一方的一部分，以非接触状态相向，在这些部分之间形成迷宫密封。
在这种情况下，能够由被形成为从前述密封环的侧面朝向前述外圈以及前述内圈中的另一方的表面突出的弹性材制的突条部构成前述密封环的靠前述径方向中央的部分，将前述迷宫密封设置在前述外圈以及前述内圈中的另一方的表面和前述突条部之间。
另外，在设置了前述突条部的结构中，优选将前述密封环的前述卡定部卡定在前述外圈以及前述内圈中的一方以前的前述密封唇的自由状态下，前述厚壁部的轴方向端缘与前述突条部相比针对轴方向而言向前述外圈以及前述内圈中的另一方侧突出。
或者，能够由被形成为从前述外圈以及前述内圈中的另一方的一端面朝向前述密封环的靠径方向中央的部分突出的突条肩部构成前述外圈以及前述内圈中的另一方的前述一部分，将前述迷宫密封设置在前述外圈以及前述内圈中的另一方的突条肩部和前述密封环的靠径方向中央的部分的侧面之间。
优选使前述连结部的厚度尺寸在前述厚壁部的厚度尺寸的1/8以上且1/3以下。
另外，优选使前述连结部和前述外圈以及前述内圈中的另一方的一端面所成的角度在0度以上，45度以下。
在本发明的一方式中，前述外圈以及前述内圈中的另一方的一端面与前述外圈以及前述内圈中的一方的一端面相比，存在于在轴方向凹陷的位置。尤其是，优选采用将前述外圈以及前述内圈中的一方作为外圈，将前述外圈以及前述内圈中的另一方作为内圈，将前述卡定部卡定在前述外圈的一端部，使前述密封唇的前端缘与前述内圈的一端面滑动接触，使前述内圈的一端面与前述外圈的一端面相比，存在于在轴方向凹陷的位置的构造。
在该构造中，优选使用于谋求前述内圈的相对于轴的定位的部件，在前述外圈的一端部，被配置在与前述内圈的一端面相比突出的部分的内径侧。
另外，优选能够将前述内圈的内圈轨道做成深槽型的内圈轨道，使前述密封唇的前端缘和前述内圈的一端面的滑动接触部的直径比该内圈轨道的槽底径大。
或者，也能够由至少构成前述密封唇的前述弹性材和加强该弹性材的金属板制，且为圆圈状的骨架构成前述密封环，使前述骨架的内径比前述内圈的外径大。
再有，也能够使前述外圈的另一端面与前述内圈的另一端面相比，存在于在轴方向凹陷的位置，使前述内圈的一端面与前述外圈的一端面相比在轴方向凹陷的尺寸比前述外圈的另一端面与前述内圈的另一端面相比在轴方向凹陷的尺寸大。
另外，在使前述卡定部卡定在形成于前述外圈的一端部内周面的卡定槽，使前述密封唇的前端缘与前述内圈的一端面滑动接触，并且，使前述内圈的一端面与前述外圈的一端面相比，存在于在轴方向凹陷的位置的方式中，优选还具备第2密封环，所述第2密封环被构成为圆圈状，具有被设置在外周缘部，并被卡定在形成于前述外圈的另一端部内周面的卡定槽的第2卡定部；和被设置在内周缘部，且前端缘与前述内圈的一部分滑动接触的弹性材制的第2密封唇，将前述轴承内部空间和前述外部空间分开，通过使第2密封环的第2卡定部以及第2卡定槽的直径与前述密封环的前述卡定部以及前述卡定槽的直径不同，谋求防止前述密封环和第2密封环的误装配。
发明效果
根据本发明的带密封环的滚动轴承，因为采用在外圈或内圈中的一方的一端部、安装一方侧的周缘部的密封环的另一方侧的周缘部上设置的密封唇的前端缘、遍及全周地与外圈或内圈中的另一方的一端面滑动接触的构造，所以，即使在确保必要的密封性能，且使外圈或内圈中的另一方的轴方向尺寸比外圈或内圈中的一方的轴方向尺寸短，由挡圈限制外圈或内圈中的另一方的轴方向位置的情况下，也可以小型地构成汽车用变速器等旋转支撑部分。
另外，在将密封环卡定在外圈，使密封唇的前端缘与内圈的一端面滑动接触的情况下，能够使密封唇的前端缘和内圈的一端面的滑动接触部的直径比以往构造的情况小，这部分能够将该滑动接触部的阻力(动扭矩)抑制得小，能够谋求带密封环的滚动轴承的低扭矩化。
附图说明
图1(A)是表示本发明的实施方式的第1例的局部剖视图，图1(B)是图1(A)的a部放大图。
图2(A)是用于说明实施本发明的情况下的优选的密封唇的形状的密封环的局部剖视图，图2(B)是图2(A)的b部放大图(B)。
图3(A)是相对于图1所示的构造，使构成密封环的突条部的尺寸不同的构造的局部剖视图(A)，图3(B)是图3(A)的c部放大图(B)。
图4(A)是针对第1例，表示将多个带密封环的滚动轴承在轴方向重合来运送的状态的1例的局部剖视图，图4(B)是表示其另外例的局部剖视图。
图5是用于说明实施本发明的情况下的优选的外圈的尺寸关系的剖视图。
图6是表示本发明的实施方式的第2例的与图1(B)相同的图。
图7是表示本发明的实施方式的第3例的与图1(B)相同的图。
图8(A)是针对本发明的实施方式的第4例，表示将多个带密封环的滚动轴承在轴方向重合来运送的状态的1例的局部剖视图，图8(B)是表示其另外例的局部剖视图。
图9是表示以往构造的1例的局部剖视图。
具体实施方式
[实施方式的第1例]
图1～图5是表示本发明的实施方式的第1例及其变形例。本例的带密封环的滚动轴承具备在内周面设置外圈轨道8的外圈2、在外周面设置内圈轨道9，且与外圈2同心地配置在外圈2的内径侧的内圈3a、在被形成在外圈2和内圈3a之间的轴承内部空间内26被转动自由地配置在内圈轨道9和外圈轨道8之间的多个转动体4、被构成为圆圈状，具有被设置在内外两周缘部中的作为一方的周缘部的外周缘部，且被卡定在外圈2的至少一端部的卡定部11a和被设置在内外两周缘部中的作为另一方的周缘部的内周缘部的弹性材制的密封唇12a的密封环5a。在本例中，该密封唇12a的前端缘并非是像图9所示的构造那样，与设置在内圈3的一端部外周面的阶梯差面14a、或者像其它的以往构造那样，与内圈的一端部外周面(圆筒面)滑动接触，而是与内圈3a的一端面24滑动接触。根据该结构，密封环5a将轴承内部空间26和外部空间分开。
由于就包括本例在内的本发明的带密封环的滚动轴承的基本的结构而言，与图9所示的以往构造大致相同，所以，省略或简略针对等同部分的说明。另外，在本例的情况下，作为用于转动自由地保持滚珠4的保持器7a，使用波形压力保持器，但是，并不限定于此，作为保持器，也能够使用冠型保持器、切制保持器、笼型保持器等以往就被公知的各种构造的保持器。再有，本例的构造并不限于图示那样的单列深槽型的滚珠轴承，也可以用于多列滚珠轴承、角接触型滚珠轴承、圆筒滚针轴承、圆锥滚针轴承、球面滚针轴承。
在本例的带密封环的滚动轴承1a中，内圈3a的轴方向尺寸比外圈2的轴方向尺寸短。在组装了带密封环的滚动轴承1a的状态下，内圈3a的轴方向的一端面24(图1的左端面)与外圈2的轴方向一端面相比，存在于在轴方向凹陷的位置，即、带密封环的滚动轴承1a的靠轴方向中央的部分。内圈3a的一端面24与外圈2的一端面相比向带密封环的滚动轴承1a的轴方向中央侧凹陷的尺寸W未被特别限制。但是，在密封环5a的装配状态下，且密封唇12a弹性变形了的状态下，优选将该尺寸W限制成密封环5a与外圈2的一端面相比未向轴方向外方突出的大小。与此相对，内圈3a以及外圈2的轴方向另一端面(图1的右端面)除微小的制造误差，存在于大致同一平面上。
在分别形成在外圈2的内周面的轴方向两端部的1对卡定槽13a、13b中的一方的卡定槽13a卡定密封环5a的外周缘部，且在另一方的卡定槽(第2卡定槽)13b卡定与图9所示的以往构造基本相同的密封环5的外周缘部(第2卡定部)。但是，也可以在另一方的卡定槽13b装配与装配在一方的卡定槽13a上的密封环5a相同的密封环。另外，在异物的侵入路径仅限于从一端侧开始的情况下，也可以在另一方的卡定槽13b装配非接触型的屏蔽环或省略另一端侧的密封环以及屏蔽环。本发明的特征是，在使安装在一方的轨道圈(图示的例中为外圈2)上的至少构成轴方向一端侧的密封环的密封唇的前端缘与另一方的轨道圈(图示的例中为内圈3a)的轴方向端面滑动接触这点，就轴方向另一端侧的构造而言，与带密封环的滚动轴承的用途对应，为任意。
另外，在带密封环的滚动轴承的轴方向两端部装备了不同种类的密封环(或屏蔽环)的情况下，优选实施在这些密封环相对于一方的轨道圈(图示的例中为外圈2)的装配构造基本相同的情况下，防止装反用的措施。例如，如图5所示，在形成在形状针对轴方向为非对称的外圈2a的两端部内周面的卡定槽13a、13c装配相互不同种类的密封环的情况下，使卡定槽13a、13c的内径不同到不能装配应正规地装配的密封环以外的密封环的程度。例如，在外圈2a的内径为50～70mm左右的情况下，若使卡定槽13a、13c的内径相差1～2mm左右，则能够防止在卡定槽13a、13c装配不正规的密封环。另外，卡定槽13a、13c的内径彼此的差在能够防止误装配的情况下，优选小。另外，使构成相互不同种类的密封环的弹性材的颜色不同，也有防止误装配的效果。另外，在使卡定槽13a、13c彼此的内径相互不同的情况下，如图5所示，在将挡圈槽29形成在外圈2a的靠外周面的端部的部分的情况下，从确保外圈2a的强度(挡圈槽29和卡定槽13a之间的壁厚)的方面出发，优选使靠近挡圈槽29一侧的卡定槽(图示的例中为卡定槽13a)的内径更小。另外，在图5的变形例中，卡定槽13a、13c的任意一个构成第2卡定槽，在该第2卡定槽卡定被设置在第2密封环的外周缘部的第2卡定部，被设置在第2密封环的内周缘部的弹性材制的第2密封唇的前端缘与内圈3a的一部分滑动接触。
密封环5a由被金属板制，且为圆圈状的骨架10a加强了的橡胶等弹性体制的弹性材18a构成，分别以与骨架10a的外周缘部或内周缘部相比在径方向突出的状态，在外周缘部形成弹性卡定部11a，在内周缘部形成密封唇12a。就弹性卡定部11a的构造而言，与图9所示的以往构造相同，而就密封唇12a而言，与图9所示的以往构造不同。
在本例的情况下，在弹性材18a中与骨架10a的内周缘相比向径方向内方突出的部分，在密封唇12a的基础上，还朝向内圈3a的表面突出地分别遍及全周设置用于构成迷宫密封19的突条部20。密封唇12a在构成靠径方向中央(靠径方向外)的部分的板状的连结部21的内周缘部遍及全周设置具有比该连结部21大的厚度尺寸的厚壁部22。厚壁部22的轴方向两端缘分别与连结部21的两侧面相比在轴方向突出，将其中的内圈3a侧的端缘做成密封唇12a中的作为与内圈3a的一端面24滑动接触的前端缘的滑动接触缘23。
在将弹性卡定部11a卡定在一方的卡定槽13a的状态下，使密封唇12a的前端缘，更具体地说，是使密封唇12a的厚壁部22的滑动接触缘23遍及全周与内圈3a的一端面24滑动接触。内圈3a的一端面24作为算术平均表面粗糙度Ra在1.0μm以下的高精度的平滑面。据此，使一端面24和密封唇12a的前端缘(厚壁部22的滑动接触缘23)的滑动接触状态稳定，使由密封唇12a产生的密封性能良好，且抑制密封唇12a的前端缘的磨损。由于内圈3a的一端面24是露出到外部的平坦面，所以，用于使一端面24成为高精度的平滑面的磨削加工容易。即、在图9所示的以往构造的情况下，由于使密封唇12的前端缘滑动接触的阶梯差面14a在向径方向内方凹陷的状态下被设置在内圈3的外周面，所以，难以通过通常的侧面磨削将阶梯差面14a精加工成高精度的平滑面。与此相对，在本发明的构造的情况下，能够通过通常的侧面磨削容易且低成本地进行用于将一端面24做成高精度的平滑面的磨削加工。
作为构成弹性材18a的弹性体，若考虑到130℃左右的耐热性，则优选丙烯橡胶(ACM)，但在100℃以下的使用条件的情况下，也可以使用低成本的丁腈橡胶(NBR)。另外，在运转时的温度超过130℃那样的条件下，还能够使用硅酮橡胶(VMQ)，再有，在运转时的温度超过150℃的条件下，还能够使用氟橡胶(FKM)。总而言之，考虑耐热性、耐油性、耐碱性等使用环境、成本等，作为滚动轴承的密封环用，可从以往使用的弹性体适宜选择。
在本例的情况下，在弹性材18a中与骨架10a的内周缘相比向径方向内方突出的部分，在密封唇12a的基础上，还分别遍及全周地设置用于构成迷宫密封19的突条部20。换言之，突条部20在密封环5a的一部分，在与密封唇12a的连结部21相比的靠径方向中央的部分(靠径方向外的部分)，被形成在以非接触状态与内圈3a的一部分(一端部外周面)相向的部分。因此，迷宫密封19被形成在突条部20和内圈3a的一部分之间。突条部20具有比内圈3a的端部(肩部)的外径D3仅大一点的内径R12(D3<R12)。另外，骨架10a的内径R10比内圈3a的轴方向端部(肩部)的外径D3大(R10＞D3)，确保包括密封唇12a在内的弹性材18a的靠内径部分的弹性变形的自由度。
在本例中，像下述那样限制密封唇12a、连结部21以及突条部20的形状以及尺寸关系。首先，在密封唇12a的将密封环5a的作为卡定部的弹性卡定部11a卡定在卡定槽13a以前的自由状态下，滑动接触缘23如图2(A)所示，存在于点划线α上。另一方面，突条部20的前端缘存在于图2(A)的点划线β上。即、在密封唇12a的自由状态下，滑动接触缘23与突条部20的前端缘相比，针对轴方向向内圈3a侧突出。
连结部21的厚度T21在厚壁部22的厚度T22的1/8以上，1/3以下(T22/8≤T21≤T22/3)。通过将连结部21的厚度T21限制在该范围，确保密封唇12a的追随性，且还可以实现低扭矩。在使连结部21的厚度T21不足厚壁部22的厚度T22的1/8(T21<T22/8)的情况下，难以充分确保密封唇12a的耐久性。另一方面，在使连结部21的厚度T21比厚壁部22的厚度T22的1/3大(T21＞T22/3)的情况下，连结部21的弯曲刚性升高，滑动接触缘23和内圈3a的一端面24的滑动接触部的摩擦阻力增大。
另外，从谋求密封唇12a的追随性和低扭矩化的观点出发，优选在密封唇12a的自由状态下，将由连结部21和内圈3a的一端面24(径方向)所成的角度θ限制在0度以上，45度以下(0°≤θ≤45°)。在该角度θ比45度大(θ＞45°)的情况下，存在滑动接触缘23和一端面24的滑动接触部的面压升高的情况。
与此相对，如图1所示，在将弹性卡定部11a卡定在卡定槽13a的状态下，在密封唇12a的连结部21弹性变形了的状态下，滑动接触缘23根据连结部21的弹性遍及全周地被推压在内圈3a的一端面24。另外，在该状态下，突条部20的前端缘与一端面24相比，位于内圈3a的轴方向中央侧。在该状态下，突条部20的前端缘和内圈3a的角部(一端面24的外周缘)接近相向。其结果为，在突条部20的前端缘和内圈3a的角部之间的部分遍及全周地形成成为迷宫密封19的间隙部分。另外，成为针对径方向在迷宫密封19和滑动接触缘23之间，针对轴方向在连结部21和一端面24之间的部分存在具有比迷宫密封19大的宽度尺寸的空间部分25的状态。而且，由于空间部分25的存在，能够增大由迷宫密封19产生的密封效果。
从防止与将带密封环的滚动轴承1a相对于轴15定位的挡圈17等其它的部件的干涉，且确保必要的密封性能，并谋求低扭矩化的方面出发，限制滑动接触缘23的直径。即、滑动接触缘23的直径D23越小，越将在滑动接触缘23和一端面24的滑动接触部产生的摩擦阻力(动扭矩)抑制得低。若不比与以往构造相同的密封环5的密封唇12的前端缘和阶梯差面14b的滑动接触部的直径D12小(D23<D12)，则不能得到因使滑动接触缘23的直径D23小而产生的降低动扭矩的效果。换言之，在不使滑动接触缘23的直径D23比以往构造小的情况下，与以往构造相比，不能谋求低扭矩化。另外，通过仅合适地限制滑动接触缘23的直径，也可以谋求带密封环的滚动轴承1a的低扭矩化，但是，通过一并合适地限制密封唇12a的构造和尺寸，能够几何性地得到低扭矩化的效果。
但是，挡圈17等限制内圈3a的轴方向位置的定位部件碰撞一端面24。在这种情况下，定位部件只要碰撞内圈3a中针对轴方向的刚性高的部分，具体地说是与形成在内圈3a的外周面上的深槽型的内圈轨道9的槽底部相比靠内径的部分就足够。即、使定位部件一直存在到与槽底部相比的径方向外侧的情况没有意义。若考虑这种情况，则若使滑动接触缘23的直径D23比内圈轨道9的槽底部的直径D9大(D23＞D9)，则能够防止定位部件和密封唇12a的内周缘的干涉。因此，优选滑动接触缘23的直径D23被限制成按照内圈轨道9的槽底部的直径D9以及密封环5a的密封唇12a的前端缘和阶梯差面14b的滑动接触部的直径D12的关系为D9<D23<D12。
另外，从防止与内圈3a等的干涉，且确保迷宫密封19的密封性的方面出发，优选分别合适地限制突条部20的直径以及轴方向高度。在图1所示的构造的情况下，使突条部20的内径比内圈3a的轴方向端部(肩部)的外径仅大一点，使突条部20的轴方向高度成为其前端部位于该肩部的周围，防止该肩部的外周面和突条部20的内周面相互摩擦，且能够使构成迷宫密封19的间隙的径方向厚度足够小。另外，从防止与保持器7a的干涉的观点出发，优选也合适地限制突条部20的外径以及轴方向高度。对此，在图3所示的构造的情况下，使突条部20的内径以及轴方向高度比图1记载的构造的情况小，使突条部20的前端缘和内圈3a的肩部的角部接近相向，将该部分作为迷宫密封19。采用哪个构造，根据迷宫密封19所必要的密封性能和小型化以及轻型化的平衡，通过设计上的考虑适宜地决定。另外，对使内圈3a的一端面24和肩部的外周面连续的角部实施截面形状为四分之一的圆弧状的倒角(R倒角)，即使弹性材18a与该角部相互摩擦，弹性材18a也不会损伤。
根据本例的带密封环的滚动轴承1a，确保必要的密封性能，且能够缩短内圈3a的设置空隙相对于轴15的轴方向尺寸。即、使内圈3a的轴方向尺寸比外圈2的轴方向尺寸短，使外圈2的轴方向一端侧与内圈3a相比在轴方向突出(伸出)。换言之，使内圈3a的一端面与外圈2的一端面相比，存在于在轴方向凹陷的位置(靠轴方向中央的部分)。据此，能够将作为用于谋求内圈3a的相对于轴15的定位的部件的挡圈17在外圈2的轴方向一端部配置在与内圈3a的一端面24相比突出的部分的内径侧。为此，能够小型地构成包括挡圈17在内装入了带密封环的滚动轴承1a的旋转支撑部分。
另外，由于使设置在将设置了滚珠4的轴承内部空间26的轴方向一端侧开口堵塞的密封环5a的内周缘部上的密封唇12a的滑动接触缘23与内圈3a的一端面24滑动接触，所以，在缩短了内圈3a的轴方向尺寸的情况下，也能够确保必要的密封性能。而且，由于在与滑动接触缘23相比靠径方向外(靠密封环5a的径方向中央)的部分和内圈3a的表面之间设置迷宫密封19，所以，能够更充分地确保由密封环5a产生的密封性。
再有，因为使密封唇12a的滑动接触缘23的直径D23比以往构造中的密封唇的前端缘和阶梯差面的滑动接触部的直径D12小(D23<D12)，所以，将以滑动接触缘23和一端面24的摩擦为基础的力矩抑制得小，能够谋求带密封环的滚动轴承1a的低扭矩化。
在此基础上，因为将密封唇12a的外径侧半部做成薄壁的连结部21，所以，能够高水平地兼顾必要的密封性能的确保和低扭矩化。即、由于连结部21的弯曲刚性低，所以，即使在外圈2和内圈3a在轴方向相对地位移的情况下，也可以提高滑动接触缘23向一端面24的追随性，避免在它们之间产生间隙，另外，在增多了使滑动接触缘23与一端面24滑动接触的状态下的过盈量(密封唇12a的弹性变形量)的情况下，也将该滑动接触部的面压抑制得低。为此，在将带密封环的滚动轴承1a装入例如变速器的旋转支撑部的情况下，可以一面将带密封环的滚动轴承1a的动扭矩抑制得低，一面充分地防止磨损粉等异物向带密封环的滚动轴承1a内侵入。
另外，本例的构造是虽然密封唇12a存在从内圈3a的一端面24在轴方向突出的部分，但是，包括密封唇12a在内，密封环5a没有与外圈2的轴方向一端部相比在轴方向突出。因此，在从带密封环的滚动轴承1a的制造工厂向变速器等的组装工厂运送多个带密封环的滚动轴承1a时，如图4(A)所示，即使将带密封环的滚动轴承1a在轴方向重叠，密封环5a也不会与相邻的带密封环的滚动轴承1a的一部分干涉，能够防止密封环5a的损伤。为此，即使采用本例的构造，也不存在带密封环的滚动轴承1a的运送作业的效率恶化的情况。另外，在采用与本例的构造不同，而是像图4(B)所示那样，密封环5a与外圈2的轴方向一端部相比在轴方向突出的构造的情况下，通过在相邻的外圈2彼此之间夹持环状的垫片27，也能够将运送作业的效率恶化阻止在最小限度。
[实施方式的第2例]
图6表示本发明的实施方式的第2例。在本例的情况下，在内圈3b的一端面的径方向外端部遍及全周地形成截面形状为大致矩形的突条肩部28。而且，使突条肩部28进入构成密封环5a的弹性材18a的内侧面(与轴承内部空间26相向的面)中的存在于突条部20和密封唇12a的前端的厚壁部22之间的凹槽状部分，在突条肩部28和密封唇12a的凹槽状部分相向的部分的径方向2处位置设置迷宫密封19a、19b。迷宫密封19a、19b彼此之间的部分成为宽度尺寸比迷宫密封19a、19b部分大的空间部分25a，突条肩部28和厚壁部22之间的部分也成为宽度尺寸比迷宫密封19a、19b部分大的空间部分25b。
在本例的构造的情况下，在轴承内部空间26和外部空间之间，与以厚壁部22的滑动接触缘23为基础的接触式的密封部串联地设置1对迷宫密封19a、19b。为此，能够抑制带密封环的滚动轴承的动扭矩的增大，且谋求提高密封性能。另外，对突条肩部28的前端面的内外两周缘部实施截面圆弧状的倒角，即使在突条肩部28和弹性材18a相互摩擦的情况下，弹性材18a也不会损伤。
另外，在本例的情况下，使内圈3b的一端面中与突条肩部28相比靠内径的部分的算术平均表面粗糙度Ra为1.0μm以下的高精度的平滑面。另一方面，就突条肩部28的前端面、内周面而言，没有必要做成高精度的平滑面。其它的部分的结构以及作用与实施方式的第1例相同。
[实施方式的第3例]
图7表示本发明的实施方式的第3例。本例是实施方式的第2例的变形例。在本例的情况下，与第2例不同，在构成密封环5b的弹性材18b的内侧面没有设置突条部20。本例的构造虽然与第2例的构造相比密封性能差，但在为没有特别要求高精度的密封性能的部分的情况下，能够得到足够的密封性能。另外，省略了突条部20的量可以将密封环5b的制造成本抑制得低。其它的部分的结构以及作用与实施方式的第2例相同。
[实施方式的第4例]
图8表示本发明的实施方式的第4例及其变形例。在为图8(A)所示的第4例的情况下，在组装了带密封环的滚动轴承1b的状态下，使内圈3a的轴方向的一端面24与外圈2b的轴方向一端面相比，存在于在轴方向凹陷的位置，即、位于带密封环的滚动轴承1b的靠轴方向中央的部分，且使外圈2b的轴方向另一端面与内圈3a的轴方向另一端面相比存在于在轴方向凹陷的位置，即、位于内圈3a的靠轴方向中央的部分。而且，使内圈3a的一端面24与外圈2b的一端面相比向带密封环的滚动轴承1b的轴方向中央侧凹陷的尺寸W比外圈2b的另一端面与内圈3a的另一端面相比向带密封环的滚动轴承1b的轴方向中央侧凹陷的尺寸w大(W＞w)。另外，将尺寸W限制在装配在带密封环的滚动轴承1b的轴方向一端部的密封环5a与外圈2b的一端面相比没有向轴方向外方突出的大小。另外，将尺寸w限制在装配在带密封环的滚动轴承1b的轴方向另一端部的密封环5与内圈3a的另一端面相比没有向轴方向外方突出的大小。另外，在本例的情况下，使弹性材18c的一端面内周缘的直径比内圈3a的另一端部的外径大。
在本例的情况下，在从带密封环的滚动轴承1b的制造工厂向变速器等的组装工厂运送多个带密封环的滚动轴承1b时，即使像图8(A)所示那样，将带密封环的滚动轴承1b在轴方向重叠，密封环5a、5也不会与相邻的带密封环的滚动轴承1b的一部分干涉，能够防止密封环5a、5的损伤。再有，在本例的情况下，在使带密封环的滚动轴承1b在轴方向重合的状态下，成为相邻的带密封环的滚动轴承1b的外圈2b的一端部存在于内圈3a的另一端部的外径侧的状态，能够缩短将多个带密封环的滚动轴承1b重合的状态下的轴方向尺寸。为此，能够提高带密封环的滚动轴承1b的运送作业的效率。
另外，在为图8(B)所示的第4例的变形例的构造的情况下，弹性材18d的一端面内周缘的直径比内圈3a的另一端部的外径小。在为这样的图8(B)所示的构造的情况下，在将带密封环的滚动轴承1c在轴方向重合时，在相邻的外圈2b彼此之间夹持环状的垫片27a。因此，虽然不能缩短将带密封环的滚动轴承1c在轴方向重合的状态下的轴方向尺寸，但能够将运送作业的效率恶化阻止在最小限定。其它的部分的结构以及作用与实施方式的第1例相同。
附图标记说明
1、1a～1c：带密封环的滚动轴承；2、2a、2b：外圈；3、3a、3b：内圈；4：滚珠；5、5a、5b：密封环；6：屏蔽环；7、7a：保持器；8：外圈轨道；9：内圈轨道；10、10a：骨架；11、11a：弹性卡定部；12、12a：密封唇；13a～13c：卡定槽；14a、14b：阶梯差面；15：轴；16：卡定槽；17：挡圈；18、18a、18b：弹性材；19、19a、19b：迷宫密封；20：突条部；21：连结部；22：厚壁部；23：滑动接触缘；24、24a：一端面；25、25a、25b：空间部分；26：轴承内部空间；27、27a：垫片；28：突条肩部；29：挡圈槽。

Claims (6)

1.一种带密封环的滚动轴承，其特征在于，具备：
外圈，所述外圈在内周面设置了外圈轨道；
内圈，所述内圈在外周面设置了内圈轨道，与前述外圈同心地被配置在前述外圈的内径侧；
多个转动体，所述多个转动体被转动自由地配置在前述内圈轨道和前述外圈轨道之间；和
密封环，所述密封环被卡定在前述外圈的一端部，
所述内圈的一端面是平坦面，该内圈的一端面与前述外圈的一端面相比存在于在轴方向凹陷的位置，
前述密封环整体构成为圆圈状，并具备：弹性材制的密封唇，其前端缘与前述内圈的一端面滑动接触；和用于加强前述弹性材的金属板制的骨架，前述骨架的内径比前述内圈的外径大。
2.如权利要求1所述的带密封环的滚动轴承，其特征在于，
前述密封唇具备：形成在与前述前端缘相比靠径方向中央的部分的板状的连结部；和从该连结部开始连续并具有比前述连结部大的厚度尺寸的厚壁部，前述前端缘由该厚壁部的轴方向端缘构成，
前述密封环中的比前述连结部靠前述径方向中央的部分，由弹性材制的突条部构成，该突条部被形成为从前述密封环的侧面朝向前述内圈的表面突出，该突条部和前述内圈的一部分以非接触状态相向并形成迷宫密封。
3.如权利要求2所述的带密封环的滚动轴承，其特征在于，在将前述密封环卡定在前述外圈以前的前述密封唇的自由状态下，前述厚壁部的轴方向端缘与前述突条部相比在轴方向上向前述内圈侧突出。
4.如权利要求2所述的带密封环的滚动轴承，其特征在于，前述内圈的一部分由突条肩部构成，该突条肩部被形成为从前述内圈的一端面朝向前述密封环的靠径方向中央的部分突出。
5.如权利要求2所述的带密封环的滚动轴承，其特征在于，前述连结部的厚度尺寸在前述厚壁部的厚度尺寸的1/8以上且1/3以下。
6.如权利要求1所述的带密封环的滚动轴承，其特征在于，前述内圈的内圈轨道是深槽型的内圈轨道，前述密封唇的前端缘和前述内圈的一端面的滑动接触部的直径比该内圈轨道的槽底径大。
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