CN1295446C

CN1295446C - 密封式滚动轴承

Info

Publication number: CN1295446C
Application number: CNB028225465A
Authority: CN
Inventors: 石黑博; 大畑俊久; 平山康浩
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: Kunshan NSK Co Ltd
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2022-11-08
Also published as: WO2003042563A1; CN1585864A; US20050063626A1; JPWO2003042563A1; US7217036B2; EP1445502A4; EP1445502A1

Abstract

本发明的目的在于提供一种密封式滚动轴承，其不仅能够确保高密封性能，而且能够平衡轴承内部压力和外部压力。本发明中，对于设置在密封式滚动轴承(1)的可浸水侧上的接触密封(8a)，不在其唇部(10)中形成气孔，对于设置在反可浸水侧上的接触式密封(8b)，在其唇部(10)的前端(11)中形成气孔(12)。

Description

密封式滚动轴承

技术领域

本发明涉及一种密封式滚动轴承，其包括位于外环和内环之间的、位于其左右两侧的两个接触式密封板。

背景技术

传统地，在例如汽车的车辆中，在用于动力传输轮的密封式滚动轴承中，用电磁离合器等将动力传输给包含于制冷循环的压缩机，此时在轴承两侧设置有总计两个接触密封件(密封板)，以便获得密封状态。

在所述两侧密封板的每个密封唇中，在其周向上的至少一部分内形成气孔(或缝隙)。

原因在于：即，在装入不带有气孔的接触密封轴承的情况下，当轴承的内部的压力升高和降低时，该轴承的内外压力不能得到平衡，这样，恐怕会发生密封脱离(removal)、密封唇吸附(adsorption)现象等；因此，提出了一种轴承，其通过气孔放出空气，从而平衡轴承内部和外部的压力，防止出现上述的密封脱离、密封唇吸附等现象(例如，JP-UM-B-6-50655，JP-UM-A-6-73454等)。

但是，在传统的具有气孔的接触密封(密封板)轴承中，当高温下的轴承被从外部抽入的水浸湿并因而骤然冷却时(例如，当车辆在行驶时经过小水坑时)，轴承内部的压力骤然降低，这样，当空气同时通过气孔被抽入时，轴承外的水也通过气孔吸入，这显著地降低了轴承的使用寿命。

本发明旨在克服传统轴承中发现的上述缺陷。以此，本发明的一个目的在于提供一种密封式滚动轴承，其不仅能够确保高的密封性能，而且能够平衡轴承内部和外部的压力。

发明内容

为实现本发明的上述目的，本发明的技术方案在于提供一种轴承，其装入动力传输轮(power transmission pulley)或电磁离合器中，其中，在内环和外环之间，两个接触式密封板分别设置在反可浸水侧和可浸水侧上，在反可浸水侧上设置有在其唇部前端中具有气孔的密封板，所述气孔用于控制轴承内部和外部压力，在可浸水侧上设置有不带有气孔的密封板，其中所述气孔形成在与内环接触的唇部前端面中，从而在轴承的直径方向上穿透唇部前端面。

此外，在包括在内环和外环之间分别位于轴承的左右侧上的两个接触式密封板的滚动轴承中，仅有位于一侧上的接触式密封板包括位于该密封板的唇部前端之内的气孔，所述气孔用于控制轴承的内部和外部压力，并且，根据使用条件，包括气孔的接触密封和位于相对侧上的密封的设置方向能够被优化。

附图说明

图1是根据本发明的密封式滚动轴承的一个实施例的局部纵剖视图；

图2是位于图1所示实施例的反可浸水侧上的密封板部分的放大纵剖视图；

图3是位于图1所示实施例的可浸水侧上的密封板部分的放大纵剖视图；

图4示出一个具体的实施例，并且是根据本发明的动力传输轮和密封式滚动轴承的局部纵剖视图，示出了将所述密封式滚动轴承装入所述动力传输轮的状态；

图5示出了第二具体实施例，并且是根据本发明的电磁离合器和密封式滚动轴承的局部纵剖视图，示出了所述密封式滚动轴承装入所述电磁离合器的状态；

图6是轴承灌水测试(bearing water pouring test)的测试结果图；和

图7是密封唇吸附测试(轴承启动力矩)的测试结果图。

顺便指出，对于图中所用的附图标记，1指代密封式滚动轴承，2指代内环，4指代外环，8a指代可浸水侧密封板，8b指代反可浸水侧密封板，10指代密封唇，12指代气孔，14指代动力传输轮，以及，17指代电磁离合器。

具体实施方式

现在，描述根据本发明的密封式滚动轴承的一个实施例。

在该实施例中，通常说明一种双排径向止推滚珠轴承，用以描述根据本发明的密封式滚动轴承的实施例。但是，双排径向止推滚珠轴承并不是限制性的，而是可以在不脱离本发明范围的前提下适当地变为其他轴承，例如组合式径向止推滚珠轴承。

图1是根据本发明的密封式滚动轴承的一个实施例的局部纵剖视图；轴承1包括内环2、外环4、滚动体6、保持架7和两个密封板8。

顺便指出，对于上述内环2、外环4、滚动体6和保持架7的情况，它们的结构并不限于本发明实施例所使用的那些，而且，在本发明的范围内可以使用传统已知的结构。所以，省略了对它们的具体描述。

每个密封板8作为整体形成为盘形体，并由例如橡胶、合成树脂的弹性材料制成，密封板8以如下方式设置：其外径9一侧通过填塞或类似的手段固定到形成于外环内径表面中的周向槽5中，其内径侧唇部10和形成于内环外径表面中的周向槽接触；并且，两个密封板8分别在轴承的左右两侧插入内环2和外环4之间。此外，仅在反可浸水侧密封板(接触密封)8b的唇部10的前端(端面)11一侧上形成气孔12，而没有在可浸水侧密封板(接触密封)8a的唇部10中形成气孔。

该气孔12形成在唇部10的前端(端面)11中，使得该气孔在直径方向上穿透唇部10的前端面，该前端面11和形成于内环外径表面中的周边槽壁面3a接触。

至于气孔12，可以间隔形成一个或多个气孔12。在形成有两个或多个气孔12的情况下，气孔12的位置可以在唇部10的周向上是相同的，或者可以彼此错开；并且，气孔12之间的间隔可以相同或不同。即，气孔12的位置和间隔可以在本发明的范围内随意选择。

此外，气孔12还可以由形成在唇部10上和壁面3a接触的端面11中的连续槽构成，以便在端面11(未示出)的直径方向上彼此连通。在这种情况下，可以得到和前述气孔类似的操作和效果。

在这种情况下，槽的直径和数量可以随意选择，且槽的形状不限于平直形状，而可以随意选择。

根据本实施例的接触密封8包括金属芯13。但是，金属芯13的形状并不限于某一个具体的形状。此外，还可以使用不具有金属芯的接触密封。

进一步，唇部10的形状不限于所述形状，可以在本发明的范围内随意使用任何其他形状，只要其具有包括和周边槽3接触的端面11的已知结构即可。即，除了气孔12形成在唇部10中的结构外，任何一种已知的结构都可以用作密封板8的整体结构。

所以，由于反可浸水侧接触密封8b包括位于唇部10的前端(端面)11侧的气孔12，因此，即使在由于轴承的骤冷而降低轴承内部压力的情况下，也可以使轴承的内部和外部压力彼此平衡，所以不可能在密封唇10中发生吸附。另一方面，对于可浸水侧接触密封8a，由于没有在其唇部10中形成气孔12，即使在轴承由于浸入水中而被骤然冷却的情况下，也不可能从外部吸入水。

现在，图6示出了轴承灌水测试的测试结果。

[测试条件]

轴承温度：当轴承在120℃的温度下保持1小时之后，灌水。

转数：1600rpm

倾倒的水量：540cc/min

时间：10min。

测试结果显示，根据本发明实施例的轴承1在密封性能方面优于比较轴承，其中，该轴承1的灌水侧(可浸水侧)接触密封8a不具有气孔，而反灌水侧(反可浸水侧)接触密封8b具有气孔12，而比较轴承中的两侧接触密封的每一个均具有气孔。

此外，图7示出了密封唇吸附测试。

在该测试中，首先将根据本实施例和两个对比实施例的轴承在120℃的温度下保持1小时，然后置于所需温度下，之后测量由于密封唇的吸附而引起的启动力矩。

该吸附测试结果显示以下事实：即，在对比实施例在其两侧接触密封中没有形成气孔的情况下，发现启动力矩由于唇部的吸附而在-30℃～8℃范围内的任何温度下增大；并且，对于根据本实施例的轴承1，其中，该轴承1的水倾泻侧(可浸水侧)接触密封8a不具有气孔，而反水倾泻侧(反可浸水侧)接触密封8b具有气孔12，没有发现吸附，因此，轴承的外压和内压彼此保持平衡。

实施例

[第一实施例]

现在，参照图4在下文中描述一个具体的实施例，其中，根据本发明的密封式滚动轴承1被装入动力传输轮14。顺便指出，图4示出了一种动力传输轮的示例，根据本发明的密封式滚动轴承能够装入该动力传输轮，本发明并不限于此。此外，本实施例示出一种装有双排径向止推滚珠轴承的实施例，但是装入动力传输轮的密封式滚动轴承并不限于此。

图4中，附图标记1指代根据本实施例的密封式滚动轴承，15代表动力传输轮，16指代压缩机外壳。

在动力传输轮14被用来为用于例如汽车的车辆的制冷循环的压缩机传输动力的情况下，由于其自身的结构，其压缩机侧和反压缩机侧在易于被水浸湿的特性方面彼此不同。

即，在压缩机侧(可浸水侧)上，由于当水被从外部抽入时，其易于被水浸泡，因此，设置接触密封8a，其中，在该密封的唇部10中没有形成气孔；而且，另一方面，在反压缩机侧(反可浸水侧)，由于其难以被水浸湿，设置接触密封8b，其中，在该密封的唇部中形成气孔。

当高温下的轴承由于从外部抽入的水而被骤然冷却时，例如，当车辆在行驶过程中经过小水坑时，导致轴承的内部压力骤然降低。但是，在本实施例中，在将根据本发明的密封式滚动轴承1装入车辆的动力传输轮14的情况下，由于在反可浸水侧接触密封8b的唇部10中存在气孔12，因此，外部空气被抽入以平衡轴承的内部和外部压力，使其彼此均匀。此外，由于可浸水侧接触密封8a的唇部10中不存在气孔，因此，外部的水不可能被抽入。[第二实施例]

现在，参照图5描述第二具体实施例，其中，根据本发明的密封式滚动轴承1装入电磁离合器17。顺便指出，在本实施例中，示出了将双排径向止推滚珠轴承装入的情况，但是，可以装入电磁离合器的密封式滚动轴承并不限于此。

图5中，附图标记1指代本实施例所示的密封式滚动轴承，18指代电磁线圈，19指代压缩机外壳，20指代长迷宫。

在电磁线圈18被用来间歇地将引擎的旋转动力传输给用于车辆的冷却循环的压缩机的情况，所述引擎用以运行例如汽车的车辆，由于其压缩机侧鉴于其结构难以被水浸湿，因此，设置接触密封8b，其中，气孔12形成在唇部10中；此外，另一方面，由于其反压缩机侧当水被从外部抽入时易于被水浸湿，因此，设置接触密封8a，其中，没有在密封的唇部10中形成气孔。

当高温下的轴承由于被从外部抽入的水浸湿而骤然冷却时，例如，当车辆在行驶过程中经过小水坑时，轴承内部的压力骤然降低。但是，对于本实施例，在根据本发明的密封式滚动轴承1被装入电磁离合器17的情况下，由于设置在轴承反可浸水侧上的接触密封8b的唇部10中存在气孔12，外部的空气可以被抽入，从而能够使轴承的内部和外部压力彼此平衡。此外，由于设置在可浸水侧上的接触密封8a的唇部10中不存在气孔，因此，不可能将水从外部抽入。

尽管以上参考具体实施例详细地对本发明进行了描述，但是显然，本领域技术人员可以在不脱离本发明精神和范围的前提下作出各种修改和改进。

本发明基于2001年11月13日提交的日本专利申请(JP2001-348043)，其全部内容被在此引入作为参考。

工业适用性

由于本发明按照上述方式构造，其可以提供一种密封式滚动轴承，该轴承不仅能够确保高密封性能，而且能够平衡轴承内部和外部的压力。即，具有气孔的接触密封设置在难于被水浸湿的轴承一侧上，而不带有气孔的完全密封的接触密封设置在易于被水浸湿的另一侧上。因此，当保持在高温下的轴承被从外部抽入的水浸湿并因而被骤然冷却时，不仅可以充分地防止水经过气孔被抽入，而且在相对侧密封唇中存在气孔可以防止由于轴承内部压力的增大或减小而出现密封唇吸附、密封脱离和其他问题。

Claims

1、一种装入动力传输轮或电磁离合器的密封式滚动轴承，

其中，在内环和外环之间，接触式密封板分别设置在反可浸水侧和可浸水侧上，在反可浸水侧上设置有在其唇部前端中具有气孔的密封板，所述气孔用于控制轴承内部和外部压力，在可浸水侧上设置有不带有气孔的密封板，其中所述气孔形成在与内环接触的唇部前端面中，从而在轴承的直径方向上穿透唇部前端面。