CN108700122B - 带密封轴承 - Google Patents

带密封轴承 Download PDF

Info

Publication number
CN108700122B
CN108700122B CN201780013343.3A CN201780013343A CN108700122B CN 108700122 B CN108700122 B CN 108700122B CN 201780013343 A CN201780013343 A CN 201780013343A CN 108700122 B CN108700122 B CN 108700122B
Authority
CN
China
Prior art keywords
seal
bearing
sliding surface
seal lip
projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780013343.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108700122A (zh
Inventor
润井翔太
稻增一刚
和久田贵裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp filed Critical NTN Corp
Priority claimed from PCT/JP2017/007837 external-priority patent/WO2017150544A1/ja
Publication of CN108700122A publication Critical patent/CN108700122A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108700122B publication Critical patent/CN108700122B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F16C33/782—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region
    • F16C33/7823—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region of sealing lips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
    • F16C33/7853—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race
    • F16C33/7856—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race with a single sealing lip
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3244—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/328—Manufacturing methods specially adapted for elastic sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F16C19/364—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6659—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
    • F16C33/6674—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles related to the amount supplied, e.g. gaps to restrict flow of the liquid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

本发明涉及一种带密封轴承。其在密封唇(151)形成有突起(152)。在相对于突起(152)沿周向滑动的密封滑动面(112)、与密封唇(151)之间形成遍及轴承内部空间(160)和外部之间而连通并且使规定粒径的异物不能通过的油通路(170)。伴随着轴承旋转，油通路(170)内的润滑油被向密封唇(151)和密封滑动面(112)之间拖曳，促进它们之间的油膜形成。为了不在密封唇(151)的前端(153)产生毛刺，在突起(152)与密封唇(151)的前端(153)之间存在平坦的面(155)。

Description

带密封轴承
技术领域
本发明涉及具备滚动轴承以及密封部件的带密封轴承。
背景技术
例如在被搭载于汽车、各种建筑用机械等的车辆的变速器内混入齿轮的磨损粉等异物。因此，利用密封部件，防止异物侵入轴承内部空间，防止滚动轴承的过早损坏。
一般的密封部件具有由橡胶态材料等形成的密封唇。在轨道圈、抛油环等相对于密封部件在周向旋转的轴承部件中，形成有滑动接触密封唇的密封滑动面。密封唇与密封滑动面遍及整周而滑动接触，所以导致密封唇的拖曳阻力(密封扭矩)所带来的轴承扭矩的上升。另外，该滑动接触的摩擦促使滚动轴承的温度上升。若促进该温度上升，则导致由轴承内部空间和外部之间的压力差引起的吸附作用，该摩擦变大。
提出了为了抑制这样的接触密封部件的密封扭矩，对密封滑动面实施喷丸处理，从而形成具有最大粗糙度Ry2.5μm以下的微小凹凸的密封滑动面，通过存积在该凹部的润滑油来促进密封唇和密封滑动面之间的油膜形成(下述专利文献1)。
专利文献1：日本特开2007-107588号公报
然而，由专利文献1那样的喷丸处理引起的低扭矩化虽是通过减少密封唇与密封滑动面之间的滑动面积来实现的，但该减少存在极限，所以能够实现的低扭矩化受到限制。
另外，轴承运转的初期，润滑油的温度比较低，所以润滑油的粘度比较高，处于容易形成油膜的润滑条件，但若因运转继续而油温上升且粘度降低，则成为油膜容易破裂的润滑条件。越使轴承越高速运转，密封滑动面相对于密封唇的相对圆周速度越大，伴随着密封唇和密封滑动面之间的摩擦的发热越多，所以容易导致油温上升、密封唇的磨损。因此，从润滑条件来看，对于带密封轴承的高速运转、允许旋转速度而言存在极限。在电动车(EV)中，对支承驱动系统的旋转部的带密封轴承的高速运转存在强烈的要求，但基于喷丸处理的低扭矩化无法满足要求。
若为非接触密封部件，则能够使密封扭矩消失，但针对密封部件和轴承部件之间的间隙的尺寸，能够防止规定粒径的异物侵入那样的各种误差的管理变得困难。
另外，密封部件的密封唇虽利用模具而成型，但合并该上模和下模的分型线被设定在密封唇的前端上。因此，在成型时，在密封唇的前端可能产生在分型线上露出的毛刺。若与密封唇的前端相连的毛刺在轴承运转中与密封滑动面接触离开密封唇，则成为变速器内的滤油器、油路堵塞的原因。
发明内容
正是鉴于上述背景，本发明要解决的课题是防止规定粒径的异物侵入、且避免在密封唇的前端产生毛刺，并且实现带密封轴承的低扭矩化、高速化。
为了实现上述课题，本发明的带密封轴承构成为具备：密封部件，其对轴承内部空间和外部之间进行划分；密封唇，其设置于上述密封部件；密封滑动面，其相对于上述密封唇在周向滑动；以及突起，其形成于上述密封唇的至少周向的一个位置，使遍及上述轴承内部空间和外部之间而连通的油通路在上述密封滑动面和该密封唇之间形成，以能够使该密封唇和上述密封滑动面之间成为流体润滑状态的方式，在上述密封唇形成有上述突起，上述密封唇具有对在上述密封部件为单独且自然的状态下的该密封唇的内径进行规定的前端，上述突起成为趋向上述密封唇的前端而逐渐变低的形状。
根据上述构成，在密封滑动面和密封唇之间产生基于突起的油通路，油通路内的润滑油伴随着轴承旋转利用楔效应被向密封滑动面和密封唇之间拖曳，促进它们之间的油膜形成。因此，密封唇与密封滑动面被油膜完全地分离而以不直接接触的状态(即流体润滑状态)进行轴承运转，所以使密封扭矩实际接近于零，密封唇实际上不磨损，能够抑制因密封唇和密封滑动面之间的滑动而产生的发热。因此，作为密封滑动面相对于密封唇的相对圆周速度，可允许的速度也得以提高，能够满足以往无法实现的带密封轴承的高速运转的要求。而且吸附作用也被防止。
另外，能够基于突起的突出高度来决定能够通过油通路的异物的粒径。因此，能够任意地设定要防止侵入的粒径，以便该规定粒径的异物不会从油通路侵入。
另外，考虑了密封部件为单独并且自然的状态时的密封唇的形状相当于成型密封唇时的形状。在该状态下规定密封唇的内径的前端成为在由上模和下模成型密封唇时位于合并两模的分型线上的位置。在突起到达密封唇的前端的情况下，若越高地设定突起，则在分型线上用于成型突起的凹凸状越陡峭，所以在成型时压力在凹凸状的地方变高而容易产生毛刺。因此，若突起是朝向密封唇的前端而逐渐地变低的形状，则在分型线上能够使上述凹凸状变得缓和、或者消失，能够避在免密封唇的前端产生毛刺。
这样，本发明通过采用上述构成，能够防止规定粒径的异物侵入并且能够避免在密封唇的前端产生毛刺并且能够实现带密封轴承的低扭矩化、高速化。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施例的带密封轴承的剖视图；
图2是图1的图中右侧的密封部件的密封唇附近的放大图；
图3是图2的III-III线的放大剖视图；
图4是从轴向表示第一实施例的密封唇的局部主视图；
图5是表示第一实施例的密封唇的局部立体图；
图6A是表示图5的密封唇的硫化成型的情形的示意图；
图6B是在图6A中已成型的密封唇的示意图；
图7A是表示假想模型的密封唇的硫化成型的情形的示意图；
图7B是在图7A中已成型的密封唇的示意图；
图8是表示车辆的变速器(AT/MT)内的润滑油所含的异物的粒径分布和数量的图；
图9是表示图8的粒径分布的比例的圆图；
图10是表示车辆的变速器(CVT)内的润滑油所含的异物的粒径分布与数量的图；
图11是表示图10的粒径分布的比例的圆图；
图12是表示第一实施例的流体润滑模式的润滑区域图；
图13是表示第一实施例的突起之间的间隔、理论油膜厚度及轴承旋转扭矩的关系的图；
图14是表示第一实施例的突起的圆弧尺寸与理论油膜厚度的关系的图；
图15是表示本发明的第二实施例的带密封轴承的剖视图；
图16是图15的图中右侧的密封部件的密封唇附近的放大图；
图17是表示本发明的第三实施例的带密封轴承的剖视图；
图18是表示本发明的第四实施例的带密封轴承的剖视图；
图19是表示第四实施例的突起之间的间隔与理论油膜厚度的关系的图；
图20是表示具备本发明的带密封轴承的变速器的一个例子的剖视图。
具体实施方式
说明本发明的优选实施方式。
在第一实施方式中，在上述突起与上述密封唇的前端之间存在平坦的面。根据第一实施方式，在分型线上没有用于成型突起的凹凸状，所以在密封唇的前端能够不产生毛刺。
在第二实施方式中，上述突起遍及周向整周以均匀间隔进行配置。根据第三实施方式，能够遍及密封滑动面的整周均匀地促进油膜形成。
在第三实施方式中，上述突起与上述密封滑动面之间的间隙被形成为在油通路侧大且在突起侧小的楔状。根据第三实施方式，伴随着轴承旋转，油通路内的润滑油利用在突起与密封滑动面间的间隙产生的楔效应容易被向突起侧拖入，在突起与密封滑动面间容易形成油膜。另外，利用与楔状对应的突起形状，也能够减少对密封扭矩影响大的滑动接触的面积。
在第四实施方式中，上述突起朝与周向正交的方向延伸，该突起成为从周向宽度的两端朝向周向宽度的中央逐渐与上述密封滑动面接近的圆弧形状。根据第四实施方式，突起朝与密封滑动面的滑动方向亦即与周向正交的方向延伸，并且突起成为减少能够滑动接触的区域的圆弧形状，所以能够将突起与密封滑动面的滑动接触的区域设为线状。另外，若设为这样的圆弧形状，则上述楔状的间隙的楔角从宽侧朝向窄侧逐渐地变小，所以能够有效地产生楔效应而提高线状区域的液压，容易使突起与密封滑动面之间的润滑状态为流体润滑状态。另外，在密封部件安装时，即使突起与密封滑动面摩擦，也不用担心圆弧形状的突起在周向弯曲，不必担心安装时损害密封扭矩的减少性能。
实施例
以下，基于图1～图14对本发明的第一实施例进行说明。如图1所示，第一实施例是具备内圈110、外圈120、被保持器130保持的多个滚动体140、以及两个密封部件150的带密封轴承100。此外，以下，将沿着带密封轴承100的轴承中心轴的方向称为“轴向”。将与轴向正交的方向称为“径向”。将绕轴承中心轴的圆周方向称为“周向”。
通过内圈110以及外圈120形成环状的轴承内部空间160。多个滚动体140在轴承内部空间160内夹装于内圈110和外圈120之间并且公转。通过润滑脂、油浴器等适当的机构，向轴承内部空间160供给润滑油。
内圈110被安装于旋转轴(省略图示)，与旋转轴一体旋转。旋转轴例如被设置为车辆的变速器或者差速器的旋转部。外圈120被安装于外壳、齿轮等负担来自上述旋转轴的负载的部件。
该带密封轴承100是深沟球轴承。作为滚动体140采用球。内圈110以及外圈120具有在各自横剖面(与图示剖面相当)中与滚动体140的圆周的约1/3相当并且遍及周向整周不间断的轨道槽111、121。
在外圈120的内周的端部形成有保持密封部件150的密封槽122。密封部件150通过其外周缘压入密封槽122，被安装于外圈120。
密封部件150对轴承内部空间160和外部之间进行划分。在将密封部件150作为边界的外部侧存在齿轮的磨损粉、离合器的磨损粉、微小碎石等与带密封轴承100的组装位置对应的异物。这样的粉状的异物能够利用润滑油、环境空气的流动而到达密封部件150附近。密封部件150防止从外部向轴承内部空间160的异物侵入。
密封部件150在其内周侧具有以舌片状突出的密封唇151。在内圈110的外周形成有相对于密封唇151在周向滑动的密封滑动面112。密封滑动面112成为遍及周向整周的圆筒面状。密封唇151是径向唇。这里，径向唇是与沿着轴向的密封滑动面或者相对于轴向具有45°以内的锐角的斜度的密封滑动面实现密封作用的密封唇，是在与该密封滑动面之间具有径向的过盈量的部件。
在密封唇151和密封滑动面112之间设定了径向的过盈量。利用该过盈量，沿径向按压到密封滑动面112的密封唇151产生向外部侧弯曲的橡胶态弹性的变形，而产生密封唇151的张紧力。密封部件150的安装误差、制造误差等被密封唇151的弯曲情况的变化吸收。
在图2中放大表示图1的密封部件150的密封唇151附近。另外，在图3中表示图2中的III-III线的剖视图。该剖面是表示针对密封唇151与密封滑动面112之间的与密封滑动面112正交的方向的间隙(包含油通路170)，在设计上、与密封滑动面112正交的方向上最窄的地方的情形。另外，图4示出了从轴承内部空间侧沿轴向观察密封唇151时的外观。图4是描绘了图1所示的密封部件150为单独并且自然的状态下的密封唇151的外形的图。这里，自然的状态是指对处于单独的状态的密封部件没有作用外力，即该密封部件未因外力而变形的状态(以下，将该状态仅称为“自然状态”。)。
如图2～图4所示，密封唇151具有突起152，该突起152在与密封滑动面112正交的方向、即垂直于与密封滑动面112相切的切线的法线方向上具有突出高度。密封滑动面112是将轴承中心轴作为中心的圆筒面状，所以与其正交的方向相当于径向。
图5表示自然状态下的密封唇151的突起152附近的放大立体图。如图4、图5所示，密封唇151具有在密封部件150的自然状态下规定密封唇151的内径的前端153。
如图2～图5所示，突起152朝与周向正交的方向延伸。突起152延伸至密封唇151的前端153的旁边，遍及在与密封滑动面112之间具有径向的过盈量的范围的大致整个区域而形成。
突起152在周向以恒定的间隔d排列。若以从轴向观察密封唇151的外观来考虑，则多个突起152呈现以与间隔d对应的恒定的间距角度θ在周向配置的放射状。此外，放射中心位于图外的密封部件150的中心轴(与轴承中心轴一致)上。
在周向相邻的突起152间的间隔d以及突起152的周向宽度w被设定为：与呈放射状配置的各突起152存在于密封唇151的前端153附近的情况相结合，密封唇151能够仅通过各突起152与密封滑动面112滑动接触，且各突起152间始终产生油通路170。即在密封部件150安装时，与密封滑动面112接触的突起152克服密封唇151的张紧力而顶起，由此在以突起152作为边界的周向两侧产生遍及轴承内部空间160和外部之间而连通的油通路170。润滑油从外部通过油通路170到达轴承内部空间160。进入到轴承内部空间160内的润滑油、封入润滑脂的情况下的基油从轴承内部空间160通过油通路170到达外部。
能够通过油通路170的粒径能够基于突起152的与密封滑动面112正交的方向上的突出高度h来决定。因此，第一实施例能够任意地决定应防止侵入的粒径，以便该规定粒径的异物不会从油通路170向轴承内部空间160侵入。
成为滚动轴承的过早损坏原因那样的磨损粉是超过粒径50μm那样的异物。若将突起152的突出高度h设定为0.05mm以下，则能够产生那样的磨损粉无法通过的油通路170。另一方面，为了使油通路170的通油性良好，优选将突起152的突出高度h设定为0.05mm以上。
在突起152和密封滑动面112之间产生的间隙被形成为在周向上接近油通路170的一侧大而在周向上接近突起152一侧小的楔状。如图3所示，伴随着内圈110的旋转，密封滑动面112相对于密封唇151在周向旋转时(该图中用箭头A表示旋转方向。)，油通路170内的润滑油(图中用点图案表示。)伴随着密封滑动面112的旋转而被拖曳到密封滑动面112和密封唇151的突起152之间，促进在它们之间的油膜形成。因此，密封唇151与密封滑动面112间的摩擦系数(μ)降低，密封扭矩减少。并且，轴承内部空间160和外部之间的通油性基于油通路170而提高。因此，带密封轴承100的温度上升被抑制，进而密封唇151的吸附作用也被防止。
如图5所示，突起152成为朝向密封唇151的前端153逐渐地变低的形状。此外，关于突起152的圆弧尺寸、曲率中心，由于使突起152朝向密封唇151的前端153逐渐变低，所以朝向密封唇151的前端153逐渐地扩大圆弧尺寸，并且将曲率中心向外部侧转移。
该突起152的高度h在密封唇151的前端153上实际上是零。因此，突起152并没有到达密封唇151的前端153上，而在突起152与密封唇151的前端153之间存在平坦的面155。因此，密封唇151的前端153成为在密封唇151的轴承内部空间侧遍及周向整周的面155、与在密封唇151的外部侧遍及周向整周的表面相交的分界线。
如图1所示，密封部件150由金属板制的金属芯156、与附着于金属芯156的至少内径部的硫化橡胶材料157形成。密封唇151利用硫化橡胶材料157被形成为舌片状。金属芯156是被成为遍及周向整周的环状的冲压加工部件。硫化橡胶材料157是被硫化成型而得的橡胶部。密封部件150例如将金属芯156放入模具对硫化橡胶材料157进行硫化成型，由此作为一体的部件而被制造。硫化橡胶材料157可以附着于金属芯156的整体，也可仅附着于金属芯156的内径部。
图6A、图6B表示对密封唇151进行硫化成型的情形。此外，图6A、图6B是为了容易理解而简要地描绘的图，也大致地示出了密封唇151的形状。密封唇151的硫化成型通过对金属芯156硫化成型橡胶片而被进行。此时，由上模Mp1与下模Mp2夹住橡胶片，对密封部件150的密封唇152等进行成型。合并上模Mp1与下模Mp2的上下方向相当于轴向。因此，在自然状态下规定密封唇151的内径的前端153成为与上模Mp1的转印面接触的密封唇151的上表面部、和与下模Mp2的转印面接触的密封唇151的下表面部的分界线，所以位于上模Mp1与下模Mp2的合并部亦即分型线Pl上。
现在若假想突起到达密封唇的前端的模型，则成为图7A、图7B那样。该假想模型中，用于在密封唇151'的前端153'上成型突起152'的凹凸状存在于分型线Pl上的部分，在硫化后容易产生图示那样的毛刺158。若产生毛刺158，则在轴承运转中当毛刺158离开密封唇151'时，会成为滤油器、润滑油的循环路径的堵塞原因。
另一方面，如图6A、图6B所示，在密封唇151是在突起152与密封唇151的前端153之间具有平坦的面155的形状的情况下，在分型线Pl上不存在用于成型突起152的凹凸状，不产生图7A、图7B那样的毛刺158。这样，第一实施例的密封部件150在对密封唇151进行硫化成型时，能够在密封唇151的前端153上不产生毛刺。
此外，在第一实施例中，虽示出了突起152在密封唇151的前端153上没有高度，在突起152与密封唇151的前端153之间存在平坦的面155的例子，但即使在突起在密封唇的前端上具有高度的情况下，若是突起朝向密封唇的前端而逐渐地变低的形状，则在分型线上用于成型突起凹凸状变得缓和，所以在密封唇的前端上也很难产生毛刺。
这样，第一实施例在密封唇151的硫化成型时能够将突起152形成于密封唇151，另外，使密封滑动面112为容易加工的圆筒面状、槽状等、遍及整周相同的剖面形状并直接形成在轴承环是简单的。
通过密封唇151的张紧力、润滑油的液压，实心的突起152不产生实质的变形(不对突起152与密封滑动面112间的润滑性能造成影响那样的变形)。因此，也可考虑轴承运转中的突起152的形状与在密封唇151的硫化成型时被转印的形状相同。
假定该带密封轴承100的用途是支承车辆的变速器内的旋转部。向存在于车辆的变速器内的带密封轴承的供油通常利用飞溅、油浴、喷嘴喷射等适当的方式来进行。因此，在被固定于带密封轴承的内圈或者外圈的密封件的周边存在润滑油。被供给的润滑油也共同用在存在于变速器内的齿轮等的其它润滑部分。该润滑油在油泵中循环，通过设置于该循环路径的滤油器过滤。
本申请的发明者按照车辆的行驶距离的不同而回收实际在市场中所使用的润滑油，调查了在这些使用完毕的润滑油中混入的异物的数量、异物的粒径的分布、异物的材料。图8表示对从该自动变速器(AT)或者手动变速器(MT)的8台车辆回收的润滑油进行了调查的异物的数量和粒径分布。图8的纵轴设为对数刻度，横轴取车辆的行驶距离，该纵轴取异物(微粒夹杂物)在每100ml中的个数。作为计数对象的异物设为粒径5μm以上的异物。计数按粒径的区分来进行。该区分设为粒径5μm以上且小于15μm、粒径15μm以上且小于25μm、粒径20μm以上且小于50μm、粒径50μm以上且小于100μm、粒径100μm以上。这里的测定利用HIAC ROYCO公司制的型号8000A的测定机，使用了微粒夹杂物质量法。在图9中用圆图表示图8的粒径分布。
图10与图8相同地表示针对从无级变速器(CVT)的10台车辆回收的润滑油进行了调查的异物的数量和粒径分布。在图11中用圆图表示图10的粒径分布。作为回收对象的车辆制造商、车种、行驶距离虽存在差别，但根据图8、图9与图10、图11的比较可知，认为多使用齿轮的AT/MT的一方与CVT相比异物的粒径、异物的数量均具有变多的趋势。另外，与变速器的形式无关，作为粒径的分布50μm以下的占99.9％以上。超过粒径50μm的异物的数量即使行驶距离增大在AT/MT的情况下也小于1000个，在CVT的情况下小于200个。这表示近几年滤油器的性能提高，润滑油中的异物已微细化(即，大的粒径的异物被滤油器除去)。
另一方面，在轴承内部的润滑油包含异物的情况下，在对该异物的粒径与轴承寿命的关系进行了调查时，可知虽存在粒径大的异物越多则轴承寿命越降低的趋势，但如近几年的变速器内的环境那样若为粒径50μm以上的异物存在少量的程度，则在没有密封件的状态下，即使异物进入轴承内部，滚动轴承的寿命比(实际寿命相对于计算寿命之比)在汽车的变速器的实际应用中也能够表示充分耐受的值(例如7～10倍左右)。
基于以上的结果，可以说：在对车辆的变速器、差速齿轮等的驱动系统的旋转部支承所使用的带密封轴承，供给被滤油器过滤的润滑油的情况下，只要利用密封部件防止超过粒径50μm那样大的异物向轴承内部侵入，即使允许润滑油所含的粒径50μm以下的异物向轴承内部侵入也不会对轴承寿命造成影响。而且，若允许上述情况，则能够充裕地确保在密封唇与密封滑动面间的润滑油的流通，能够与上述楔效应相结合来实现使密封唇与密封滑动面间为流体润滑状态。
因此，如图2、图3所示，突起152的高度h被设定为0.05mm。该突起152的高度h是在设计上，能够与密封滑动面112滑动接触的范围内最高的位置处的值。该位置也是在各突起152与密封滑动面112之间设定的过盈量成为最大的地方。能够忽略轴承运转中的突起152的变形量，所以对于密封唇151与密封滑动面112之间的与密封滑动面112正交的方向上的间隙(包含油通路170)而言，在与密封滑动面112正交的方向上最窄的地方成为与突起152的高度h相当的宽度，实际不超过0.05mm。因此，即使外部的润滑油中包含超过粒径50μm的异物，也认为该异物基本上不通过油通路170。
突起152成为从周向宽度w的两端朝向周向宽度的中央逐渐地接近密封滑动面112的圆弧形状。该圆弧形状遍及突起152的放射方向的全长而被赋予。因此，突起152与密封滑动面112能够滑动接触的区域在通过突起152的周向宽度的中央的假想轴向平面Pax上以线状存在。突起152的圆弧形状的曲率中心位于假想轴向平面Pax上。
若密封滑动面112相对于密封唇151相对地向图中箭头A方向旋转，则油通路170内的润滑油被向突起152与密封滑动面112之间的楔状的间隙拖曳。上述楔状的间隙的楔角度从被导入的润滑油所存在的宽广侧的油通路170朝向窄小侧而逐渐地变小，所以在越接近突起152与密封滑动面112能够滑动接触的线状区域(假想轴向平面Pax上)的地方，越较强地产生楔效应。因此，能够更有效地提高该线状区域处的油膜的液压，能够使突起152完全离开密封滑动面112，能够较厚地产生该线状区域处的油膜，进而容易使突起152与密封滑动面112之间的润滑状态为流体润滑状态。
这里，若是使突起152与密封滑动面112之间完全分离的油膜，则成为以密封滑动面112相对于突起152不直接接触的状态滑动的流体润滑状态。通过在各突起152与密封滑动面112之间保持这样的油膜，由此能够使密封唇151和密封滑动面112之间为流体润滑状态。
为了容易地实现该流体润滑状态，可以尽可能较小地设定基于密封唇151与密封滑动面112间的过盈量的密封唇151的张紧力。因此，尽量较薄地形成密封唇151中的给予向外部侧的弯曲变形的腰部。
另外，在使最大高度粗糙度Rz减小时，流体润滑状态所需的油膜的厚度变小。因此，不对密封滑动面112实施喷丸处理，使密封滑动面112的最大高度粗糙度Rz小于1μm。这里，最大高度粗糙度Rz是指由JIS规格的B0601：2013所规定的最大高度粗糙度。
另外，在周向相邻的突起152间的间隔d越小，即突起152的数量越多，则密封滑动面112相对于密封唇151相对地在周向旋转时，每1次旋转的突起152的通过次数越多，容易保持油膜遍及密封滑动面112的周向整周而连续的状态，而不间断地产生各突起152之间的楔效应，所以容易保持流体润滑状态。
另外，突起152的圆弧尺寸(突起152的表面154处的曲率半径)越大，越容易产生楔效应。
本申请发明者在突起152的高度h为0.05mm的前提下，在突起152间的间隔d是0.3mm以上2.6mm以下，突起152的周向宽度w是0.2mm以上0.7mm以下，并且突起152的圆弧尺寸是0.15mm以上且小于1.0mm的范围对突起152与密封滑动面112间的理论油膜厚度进行了计算。该计算在将密封滑动面112相对于密封唇151相对地在周向旋转的速度(圆周速度)设为0.02～20.2m/s的范围内被进行。另外，该计算假定进行CVT的带轮与带的润滑的CVTF作为润滑油，在油温30℃的情况下、和油温120℃的情况下被进行。其结果是，若是上述使用条件，则可知在计算上，在基于Greenwood-Johnson决定的无量纲数亦即粘性参数gv与弹性参数ge的线接触时的润滑区域图中，分布在等粘度-刚体区域(R-I模式)或者等粘度-弹性体区域(E-I模式、软EHL)中的任一个润滑模式，即成为流体润滑状态。图12表示上述润滑区域图的计算结果的分布状况。
另外，本申请发明者通过计算求出了图3、图4所示的突起152间的间隔d、与突起152和密封滑动面112之间的理论油膜厚度的关系。另外，本申请发明者通过计算求出了突起152的圆弧尺寸、与突起152和密封滑动面112之间的理论油膜厚度的关系。理论油膜厚度在R-I模式中使用了Martin的最小膜厚计算式，在E-I模式中使用了Herrebrugh的最小膜厚计算式。并且，本申请发明者通过实验调查了突起152间的间隔d、与带密封轴承100的旋转扭矩的关系。在图13中示出突起152间的间隔d、理论油膜厚度、轴承旋转扭矩的关系。在图14中示出突起152的圆弧尺寸、与理论油膜厚度的关系。若突起152与密封滑动面112间的油膜厚度过薄则摩擦系数μ增大，相反若过厚则存在使异物的侵入抑制效果恶化的可能性，所以只要以超过最大高度粗糙度Rz的油膜厚度为前提来设定最佳的油膜厚度即可。
根据图13可知，在突起152间的间隔d是2.6mm的情况下，突起152与密封滑动面112之间在计算上形成约3μm的油膜(充裕地超过小于1μm的最大高度粗糙度Rz)，在小于2.6mm的情况下存在油膜变厚的趋势，另外，可知在2.6mm以下的情况下轴承旋转扭矩示出降低趋势(即密封扭矩的降低趋势)。因此，突起152间的间隔d能够设定为2.6mm以下。此外，若突起152间的间隔d小于0.3mm，则难以利用模具成型密封唇151，所以优选将间隔d设定为0.3mm以上。
根据图14可知，在突起152的圆弧尺寸是0.15mm的情况下，在计算上，形成约3μm的油膜。因此，在将突起152的高度h设定为0.05mm的情况下，若考虑用模具进行成型，则优选将圆弧尺寸设定为0.15mm以上且小于1.0。另外，在将突起152的高度h设定为0.05mm的情况下，由于突起152的周向宽度w取决于圆弧尺寸，所以优选将圆弧尺寸设定为0.2mm以上0.7mm以下。
基于至此的计算结果等，在第一实施例中，图2～图4所示那样的突起152的高度h被设定为0.05mm，突起152间的间隔d被设定为0.3mm以上2.6mm以下，突起152的周向宽度w被设定为0.2mm以上0.7mm以下，并且突起152的圆弧尺寸被设定为0.15mm以上且小于1.0mm的范围。即以上述密封滑动面112的圆周速度是0.2m/s以上时能够使密封唇151和密封滑动面112之间为流体润滑状态的方式，在密封唇151形成有突起152。此外，在该圆周速度小于0.2m/s时突起152与密封滑动面112间成为边界润滑状态。圆周速度0.2m/s是在车辆的变速器、从停止迅速到达的速度，所以在轴承运转时间的大致全部时间中能够将密封唇151和密封滑动面112之间设为流体润滑状态。
这样，第一实施例的带密封轴承100能够利用密封部件150防止对轴承寿命造成负面影响那样的粒径的异物向轴承内部空间的侵入，并且能够利用流体润滑使密封唇151和密封滑动面112之间的滑动的摩擦系数μ减少到极限，进而能够显著地减少密封扭矩，显著地实现轴承旋转扭矩的低扭矩化(参照图1、图3)。
并且，该带密封轴承100在用以往产生因密封唇的磨损、密封唇和密封滑动面之间的滑动导致的发热的问题那样的密封滑动面的圆周速度(例如30m/s以上)运转的情况下，能够将密封唇151和密封滑动面112之间设为不直接接触的流体润滑状态，所以能够在实质上使密封唇151的磨损消失并且能够抑制上述发热。因此，第一实施例的带密封轴承100也能够应对以往无法实现的带密封轴承的高速运转的要求。
并且，该带密封轴承100的突起152被形成为圆弧形状，所以在将密封部件150安装于外圈120时即使突起152与密封滑动面112摩擦，也没有突起152在周向弯曲的担忧，在安装时也没有损害密封扭矩的减少性能的担忧。例如在将突起设为尖的形状的情况下，在密封部件安装时不知道与密封滑动面摩擦的多个突起会向周向的哪一侧弯曲，以全部的突起向相对于与密封滑动面的相对旋转方向而成为适当的楔状的间隙的一方弯曲的方式进行安装是非常困难的。在不适当的方向弯曲了的突起的地方无法满足楔效应，密封扭矩的减少性能受损。
基于图15、图16对第二实施例进行说明。第二实施例的带密封轴承200的内圈210具有遍及周向整周而形成的密封槽211。对形成于内圈210和外圈220之间的轴承内部空间的两端进行密封的密封部件230、240保持于外圈220的密封槽221、222。
密封部件230、240具有作为轴向唇而被设置的密封唇231、241、与相比密封唇231、241位于外部侧的外侧唇232、242。密封唇231、241和外侧唇232、242从附着于金属芯233、243的腰部分支。
这里，轴向唇是与沿着径向的密封滑动面或者相对于径向具有小于45°的锐角的斜度的密封滑动面实现密封作用的密封唇，是在与该密封滑动面之间具有轴向的过盈量的部件。
相对于密封部件230、240的密封唇231、241滑动的密封滑动面212、213存在于从密封槽211的槽底朝向轨道槽214侧而扩径的槽侧面，相对于径向具有小于45°的锐角的斜度α。
在内圈210的轨道槽214的两侧形成的一对肩部215、216中、承受轴向负载的负荷侧(图中右侧)的肩部215，与相反的非负荷侧(图中左侧)的肩部216相比被较高地形成。非负荷侧的肩部216成为与深沟球轴承相当的肩高度。因此，带密封轴承200是实现深沟球轴承的良好的低扭矩性的轴承，并且与深沟球轴承相比具有优异的轴向负载的负荷能力。
在上述肩部215、216形成有密封滑动面212、213。在负荷侧的肩部215的外径与非负荷侧的肩部216的外径之间存在大的直径差，所以被形成于负荷侧的肩部215的密封滑动面212的直径、与被形成于非负荷侧的肩部216的密封滑动面213的直径不同。即图中右侧的密封滑动面212的直径比图中左侧的密封滑动面213的直径大。因此，在轴承运转中，图中右侧的密封滑动面212的圆周速度与图中左侧的密封滑动面213相比成为高速。
另外，在轴承运转中，在轴承内部空间中，利用上述肩部215、216间的直径差，产生将润滑油从图中左侧向右侧输送的泵作用。
密封唇231、241的突起234、244在硫化成型时，朝沿着径向的方向形成。此外，在图示中，为了观察密封滑动面212、213与突起234、244间的过盈量，描绘了与自然状态相当的密封唇231、241的形状。通过突起234、244从轴向朝密封滑动面212、213按压而密封唇231、241以大体沿着密封滑动面212、213的方式倾斜，在突起234、244与密封滑动面212、213之间产生上述那样的油通路、和楔状的间隙(参照图3)。
如图16所示，突起234被设为朝向密封唇231的前端235逐渐地变低且在密封唇231的前端235上几乎没有高度的形状。这样，若突起234是朝向密封唇231的前端235而逐渐地变低的形状，则在分型线上用于形成突起234的凹凸状变得缓和，所以很难在密封唇231的前端235上产生毛刺。此外，图15所示的突起244也成为相同的形状。
图15、图16所示的外侧唇232在其与密封槽211的外侧的槽壁部之间形成迷宫缝隙250。因此，超过粒径50μm的异物无法从外部容易地向密封槽211内侵入。
图中右侧的密封部件230处的突起234的数量、与图中左侧的密封部件240处的突起244的数量不同。另外，图中右侧的密封部件230处的突起234的周向间距角度、与图中左侧的密封部件240处的突起244的周向间距角度不同。这些不同以如下目的而设定：在图中右侧的密封部件230和密封滑动面212之间、和图中左侧的密封部件240和密封滑动面213之间存在因上述圆周速度差、泵作用导致的润滑条件的不同，所以将在上述左右的部件各自之间形成的油膜设为相同，和适合于为了过厚的油膜形成而不容易产生超过粒径50μm的异物的侵入。因此，第二实施例的带密封轴承200能够将图中右侧的密封部件230与密封滑动面212间、和图中左侧的密封部件240与密封滑动面213间分别适当地设为流体润滑状态并兼得低扭矩化和异物侵入的抑制。
另外，该带密封轴承200利用迷宫缝隙250的形成，使异物到达密封唇231、241变得困难，所以能够以不妨碍低扭矩化的方式更加抑制异物侵入。一般，作为轴向唇而设置的密封唇与作为径向唇而设置的密封唇相比，在轴承运转中产生的轴向的移动量大，在其最大移动时在其与对应的密封滑动面之间较大地产生间隙。因此，作为轴向唇设置密封唇针对异物侵入是不利的。在第二实施例中，能够将这样的轴向唇亦即密封唇231、241的不利通过基于迷宫缝隙250的密封效果来弥补，所以没有相对于作为径向唇而设置的第一实施例而轴承寿命较大地恶化的担忧。
基于图17说明第三实施例。第三实施例的带密封轴承300具备内圈310、外圈320、夹装在内圈310和外圈320的轨道槽311、321之间的多个球330、对被形成于内圈310和外圈320之间的轴承内部空间的两端进行密封的两个密封部件340、350，在是被形成于内圈310的轨道槽311的两侧的一对肩部312、313中、承受轴向负载的负荷侧的肩部312与相反的非负荷侧的肩部313相比被较高地形成的球轴承这一点上，是与第二实施例共同的，在密封部件340、350具有作为径向唇而设置的密封唇341、351这一点上，是与第一实施例共同的。
内圈310不具有密封槽，具有对负荷侧的肩部312的外径进行规定的圆筒面状的密封滑动面314、及对非负荷侧的肩部313的外径进行规定的圆筒面状的密封滑动面315。图中右侧的密封滑动面314与图中左侧的密封滑动面315之间的直径差是与第二实施例相同的程度，轴承运转中的圆周速度差也是相同程度。因此，图中右侧的密封部件340与图中左侧的密封部件350之间的突起342、352的数量、周向间距角度的不同是与第二实施例相同的程度。由此，在第三实施例的带密封轴承300中，在密封部件340与密封滑动面314之间、密封部件350与密封滑动面315之间，兼得最佳并且同等地形成油膜而成为流体润滑状态的低扭矩化、和异物侵入的抑制。
基于图18说明第四实施例。第四实施例是将本发明应用于圆锥滚子轴承的实施例。如图18所示，第四实施例的带密封轴承400成为具备轨道面411、具有大凸缘412以及小凸缘413的内圈410、具有轨道面421的外圈420、夹装在内圈410和外圈420的轨道面411、421之间的多个圆锥滚子430、以及对被形成于内圈410和外圈420之间的轴承内部空间的两端进行密封的两个密封部件440、450的圆锥滚子轴承。
大凸缘412在轴承运转中，引导圆锥滚子430的大端面，承受轴向负载。小凸缘413具有比大凸缘412小的外径，承接圆锥滚子430的小端面而防止圆锥滚子430从内圈410脱落。
外圈420部具有密封槽，密封部件440、450的金属芯被压入嵌合在外圈420的内周端部。
密封部件440、450具有作为径向唇而设置的密封唇441、442。相对于图中右侧的密封部件440的密封唇441沿周向滑动的密封滑动面414被形成为对内圈410的大凸缘412的外径进行规定的圆筒面状。相对于图中左侧的密封部件450的密封唇451沿周向滑动的密封滑动面415被形成为对小凸缘413的外径进行规定的圆筒面状。在被形成于大凸缘412的密封滑动面414、与被形成于小凸缘413的密封滑动面415之间存在大的直径差，所以在轴承运转中，图中右侧的密封滑动面414的圆周速度与图中左侧的密封滑动面415相比成为高速。另外，在轴承运转中，在轴承内部空间，因上述直径差而产生将润滑油从图中左侧向右侧输送的泵作用。
通过被形成于密封唇441、451的突起442、452，产生上述那样的油通路以及楔状的间隙(参照图3)，所以能够分别使密封唇441和密封滑动面414之间、密封唇451和密封滑动面415之间为流体润滑状态。
这里，图中右侧的密封部件440处的突起442的数量、与图中左侧的密封部件450处的突起442的数量不同。另外，图中右侧的密封部件540处的突起442的周向间距角度、与图中左侧的密封部件450处的突起442的周向间距角度不同。在图中右侧的密封部件440和密封滑动面414之间、与图中左侧的密封部件450和密封滑动面415之间存在由上述圆周速度差、泵作用导致的润滑条件的不同，所以以将在上述左右的各部件之间形成的油膜设为相同以及设为最佳为目的，来设定这些不同。
在图19中表示突起442、452间的间隔d、与理论油膜厚度的关系。在该计算结果中，在小凸缘413侧(图中表示为“小端面侧”)突起452间的间隔d(图中表示为“间距间隔”)是6.4mm时的理论油膜厚度是4.0μm，在大凸缘412侧(图中表示为“大端面侧”)突起442间的间隔d(图中表示为“间距间隔”)是11.5mm时的理论油膜厚度是4.0μm。根据该计算结果可知，使与突起452间的间隔d相关的参数亦即突起数量、周向间距角度存在差异，由此能够在图18所示的密封唇441和密封滑动面414之间、密封唇451和密封滑动面415之间形成同等厚度的油膜。
另外，若密封唇441和密封滑动面414之间的间隙、密封唇451和密封滑动面415之间的间隙，为了过厚的油膜形成而具有大幅超过0.05mm，则容易产生粒径超过50μm的异物的侵入。通过决定不引发这样的问题那样的油膜厚度，使与突起间的间隔d相关的参数亦即突起数量、周向间距角度具有差异，由此能够在图中右侧的密封部件440和密封滑动面414之间、图中左侧的密封部件450和密封滑动面415之间均形成最佳厚度的油膜。
这样，第四实施例的带密封轴承400与第二实施例以及第三实施例相同，能够使图中右侧的密封部件440与密封滑动面414间、与图中左侧的密封部件450与密封滑动面415间分别适当地为流体润滑状态，兼得低扭矩化和异物侵入的抑制。
另外，以往在圆锥滚子轴承中，与球轴承相比存在扭矩大的问题，因此也存在不设置密封部件的情况。在该情况下，润滑剂通过由该形状带来的泵送作用向轴承内部流入，润滑剂的搅拌阻力变大、异物也与润滑剂一同流入，所以需要对内外圈进行特殊热处理等＝固化处理以便异物不对圆锥滚子轴承的滚动面造成损伤。与此相对，带密封轴承400利用上述流体润滑而实现的低扭矩化，由此能够在圆锥滚子轴承中设置密封部件440、450。另外，若设置密封部件440、450，则抑制润滑剂通过泵送作用向轴承内部的流入，抑制润滑剂的搅拌阻力，从而能够实现圆锥滚子轴承自身的低扭矩化。并且，能够利用密封部件440、450防止与润滑剂一同流入的异物，从而不需要对内外圈410、420的特殊处理，也能够实现成本减少。
在图20中表示作为支承车辆的变速器的旋转部的滚动轴承，使用了本发明的带密封轴承的例子。图示的变速器是使变速比阶段性地变化的多级变速器，作为将该旋转部(例如输入轴S1以及输出轴S2)支承为能够旋转的带密封轴承B，具有上述实施例那样的带密封轴承。图示的变速器具有输入发动机的旋转的输入轴S1；与输入轴S1平行地被设置的输出轴S2；从输入轴S1向输出轴S2传递旋转的多个齿轮系G1～G4；以及被组装在各齿轮系G1～G4、与输入轴S1或者输出轴S2之间的未图示的离合器，通过使该离合器有选择地卡合来切换使用的齿轮系G1～G4，由此，使从输入轴S1向输出轴S2传递的旋转的变速比变化。输出轴S2的旋转被向输出齿轮G5输出，该输出齿轮G5的旋转被向差速齿轮等传递。输入轴S1与输出轴S2分别被带密封轴承B支承为能够旋转。另外，该变速器利用伴随着齿轮的旋转的润滑油的飞溅，或者利用来自被设置于外壳H的内部的喷嘴(省略图示)的润滑油的喷射，被飞溅或者喷射的润滑油落到各带密封轴承B的侧面。
在上述各实施例中，突起虽示出了圆弧形状，但对于突起而言，只要使能够得到在与密封滑动面的相对的圆周速度是恒定以上时成为流体润滑状态的楔效应则设为适当的形状即可，例如能够采用R倒角、C倒角等倒角形状。
另外，在上述各实施例中，虽示出了在周向均匀配置突起的例子，但也能够不均匀地配置，或仅配置于周向一个位置。即使在一个位置也能够利用突起产生油通路，能够期待减少密封扭矩的效果。
另外，在上述各实施例中，虽例示了由金属芯和硫化橡胶材料构成密封部件的情况，但本发明也能够适用于由单一材料形成的密封部件。在该情况下，只要能够设定密封唇所需的过盈量即可，例如作为密封部件的材料，能够使用橡胶材料或者树脂材料。
另外，在上述各实施例中，虽例示了内圈旋转、径向轴承，但本发明也能够适用于外圈旋转、推力轴承。
应该认为这次公开了的实施方式以及实施例在所有方面都是例示而不是限制性的。因此，本发明的范围不是上述的说明而是由技术方案所示，并且旨在包括与技术方案等同的含义以及在范围内的所有修改。
附图标记的说明
100、200、300、400、B…带密封轴承；110、210、310、410…内圈；111、121、314、411、421…轨道槽；112、212、213、314、315、414、415…密封滑动面；120、220、320、420…外圈；122、211、221、222…密封槽；140…滚动体；150、230、240、340、350、440、450…密封部件；151、231、241、341、351、441、451…密封唇；152、234、244、342、352、442、452…突起；153、235…前端；154…表面；155…面；156、233、243…金属芯；157…硫化橡胶材料；160…轴承内部空间；170…油通路；215、216、312、313…肩部；232、242…外侧唇；250…迷宫缝隙；330…球；411、421…轨道面；412…大凸缘；413…小凸缘；430…圆锥滚子；S1…输入轴(旋转部)；S2…输出轴(旋转部)。

Claims (17)

1.一种带密封轴承，其中，具备：
密封部件，其对轴承内部空间和外部之间进行划分；
密封唇，其设置于上述密封部件；
密封滑动面，其相对于上述密封唇在周向滑动；以及
突起，其形成于上述密封唇的至少周向的一个位置，使遍及上述轴承内部空间和外部之间而连通的油通路在上述密封滑动面和该密封唇之间形成，
在周向上排列有多个上述突起，
上述密封唇仅在上述突起上与上述密封滑动面进行滑动接触，
以能够使上述突起和上述密封滑动面之间成为由伴随着轴承旋转而被从上述油通路内向上述突起与上述密封滑动面之间拖曳的润滑油的油膜完全地分离的流体润滑状态的方式，在上述密封唇形成有上述突起，
上述密封唇具有对在上述密封部件为单独且自然的状态下的该密封唇的内径进行规定的前端，
上述突起成为趋向上述密封唇的前端而逐渐变低的形状，
上述突起与上述密封滑动面之间的间隙形成为在油通路侧大且在突起侧小的楔状。
2.根据权利要求1所述的带密封轴承，其中，
在上述突起与上述密封唇的前端之间存在平坦的面。
3.根据权利要求1或2所述的带密封轴承，其中，
上述突起遍及周向整周以均匀间隔进行配置。
4.根据权利要求1或2所述的带密封轴承，其中，
上述突起朝与周向正交的方向延伸，该突起成为从周向宽度的两端朝周向宽度的中央而逐渐与上述密封滑动面接近的圆弧形状。
5.根据权利要求1或2所述的带密封轴承，其中，
上述密封唇通过附着于金属芯的至少内径部的硫化橡胶材料而形成。
6.根据权利要求1或2所述的带密封轴承，其中，
带密封轴承对车辆的变速器、差速器中的至少一个旋转部进行支承。
7.根据权利要求3所述的带密封轴承，其中，
上述突起朝与周向正交的方向延伸，该突起成为从周向宽度的两端朝周向宽度的中央而逐渐与上述密封滑动面接近的圆弧形状。
8.根据权利要求3所述的带密封轴承，其中，
上述密封唇通过附着于金属芯的至少内径部的硫化橡胶材料而形成。
9.根据权利要求4所述的带密封轴承，其中，
上述密封唇通过附着于金属芯的至少内径部的硫化橡胶材料而形成。
10.根据权利要求7所述的带密封轴承，其中，
上述密封唇通过附着于金属芯的至少内径部的硫化橡胶材料而形成。
11.根据权利要求3所述的带密封轴承，其中，
带密封轴承对车辆的变速器、差速器中的至少一个旋转部进行支承。
12.根据权利要求4所述的带密封轴承，其中，
带密封轴承对车辆的变速器、差速器中的至少一个旋转部进行支承。
13.根据权利要求5所述的带密封轴承，其中，
带密封轴承对车辆的变速器、差速器中的至少一个旋转部进行支承。
14.根据权利要求7所述的带密封轴承，其中，
带密封轴承对车辆的变速器、差速器中的至少一个旋转部进行支承。
15.根据权利要求8所述的带密封轴承，其中，
带密封轴承对车辆的变速器、差速器中的至少一个旋转部进行支承。
16.根据权利要求9所述的带密封轴承，其中，
带密封轴承对车辆的变速器、差速器中的至少一个旋转部进行支承。
17.根据权利要求10所述的带密封轴承，其中，
带密封轴承对车辆的变速器、差速器中的至少一个旋转部进行支承。
CN201780013343.3A 2016-03-01 2017-02-28 带密封轴承 Active CN108700122B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016039133 2016-03-01
JP2016-039133 2016-03-01
JP2016-044387 2016-03-08
JP2016044387A JP6773425B2 (ja) 2016-03-01 2016-03-08 シール付軸受
PCT/JP2017/007837 WO2017150544A1 (ja) 2016-03-01 2017-02-28 シール付軸受

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108700122A CN108700122A (zh) 2018-10-23
CN108700122B true CN108700122B (zh) 2021-02-26

Family

ID=59808434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780013343.3A Active CN108700122B (zh) 2016-03-01 2017-02-28 带密封轴承

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3425222B1 (zh)
JP (1) JP6773425B2 (zh)
CN (1) CN108700122B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6789739B2 (ja) * 2016-09-08 2020-11-25 Ntn株式会社 シール付軸受
WO2019030985A1 (ja) 2017-08-10 2019-02-14 住友電気工業株式会社 制御装置、制御方法、およびコンピュータプログラム
JP2020159382A (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 Ntn株式会社 シール付軸受
CN111853243A (zh) * 2019-04-29 2020-10-30 舍弗勒技术股份两合公司 密封件

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE225796C1 (zh) * 1969-03-25
US3534969A (en) * 1966-09-27 1970-10-20 Gen Motors Corp Seal
US3633927A (en) * 1970-02-11 1972-01-11 Federal Mogul Corp Molded-lip hydrodynamic shaft seal
JPS5463843U (zh) * 1977-10-14 1979-05-07
GB2114682B (en) * 1982-02-09 1985-09-11 Skf Svenska Kullagerfab Ab Rolling bearing assemblies fitted with seals
DE3607535A1 (de) * 1986-03-07 1987-09-10 Kugelfischer G Schaefer & Co Abgedichtetes waelzlager
FR2636691B1 (fr) * 1988-09-20 1994-12-09 Roulements Soc Nouvelle Roulement avec joint d'etancheite
JPH08247155A (ja) * 1995-03-10 1996-09-24 Nissan Diesel Motor Co Ltd 終減速機のシール構造
JPH08291867A (ja) * 1995-04-21 1996-11-05 Koyo Seiko Co Ltd ヘリックスリブシール
JP3278349B2 (ja) * 1995-05-25 2002-04-30 エヌオーケー株式会社 密封装置
US5759466A (en) * 1995-05-25 1998-06-02 Nok Corporation Method of making lip-type oil seals having improved sealing edge
JP4053615B2 (ja) * 1995-12-27 2008-02-27 株式会社ジェイテクト オイルシール
JP3869058B2 (ja) * 1996-12-11 2007-01-17 株式会社ジェイテクト オイルシール
JP4600633B2 (ja) * 2001-09-20 2010-12-15 Ｎｏｋ株式会社 オイルシール
JP5931453B2 (ja) * 2012-01-16 2016-06-08 Ntn株式会社 転がり軸受
JP2015014303A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 Nok株式会社 密封装置
JP2015083868A (ja) * 2013-09-19 2015-04-30 内山工業株式会社 環状シール部材

Also Published As

Publication number Publication date
EP3425222A4 (en) 2019-03-20
JP2017155930A (ja) 2017-09-07
CN108700122A (zh) 2018-10-23
JP6773425B2 (ja) 2020-10-21
EP3425222B1 (en) 2021-05-26
EP3425222A1 (en) 2019-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6523994B2 (ja) シール付軸受
CN108700122B (zh) 带密封轴承
WO2016143786A1 (ja) シール付軸受
JP7201752B2 (ja) シール付軸受
CN111868400B (zh) 圆锥滚子轴承
EP2840269B1 (en) Rolling bearing
JP7369511B2 (ja) シール付玉軸受
JP6745609B2 (ja) シール付軸受
CN108713107B (zh) 带密封的轴承及球轴承
JP6786265B2 (ja) シール付軸受
WO2017150544A1 (ja) シール付軸受
JP6887046B2 (ja) 円すいころ軸受
JP7240975B2 (ja) シール付軸受
JP6725264B2 (ja) 円すいころ軸受
JP6745608B2 (ja) 玉軸受
JP6833414B2 (ja) シール付軸受
JP6878052B2 (ja) シール付転がり軸受
WO2023048046A1 (ja) 転がり軸受
WO2023095740A1 (ja) シール付軸受
JP2018197586A (ja) シール付転がり軸受
CN117957381A (zh) 带密封的轴承
CN118284749A (zh) 密封轴承

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant