JP2006336739A

JP2006336739A - 密封ころがり軸受

Info

Publication number: JP2006336739A
Application number: JP2005161632A
Authority: JP
Inventors: Satoru Niiyama; 知新山
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-06-01
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】
耐浸水性を向上した密封ころがり軸受、特に、オルタネータなど補機用軸受として好適な密封ころがり軸受を提供することを課題としている。
【解決手段】
密封ころがり軸受であって、
第１若しくは第２軌道輪の両端部に密封シールのカバーを取付けると共に、前記カバーと前記密封シールとの間にラビリンスを形成したことを特徴とする密封ころがり軸受、特に、密封シールの外側面に環状の凸部を径方向に２重に設けて、該２重の凸部の間に凹部を、カバーの外周部に軸受側に向いた折曲げ部を、それぞれ形成して対向させ、前記凹部と前記折曲げ部とでクランク形のラビリンスを設けたことを特徴とする密封ころがり軸受によって課題の解決を図る。
【選択図】図１

Description

本発明は密封ころがり軸受に関し、特に、オルタネータをはじめとする各種自動車補機用の密封ころがり軸受に関する。

従来、オルタネータをはじめとする各種自動車補機用軸受としては、図３（中心線Ｘ_１−Ｘ_１の上側半分の断面図を示す）に示す密封玉軸受Ｈ_１ｚが使用されている。この密封玉軸受は、互いに同心に配置された外輪１ｚおよび内輪２ｚと、複数個の玉３ｚと、玉３ｚを保持する保持器４ｚと、一対の密封シール５ｚとからなっている。

前述の用途に使用される軸受は、路面からの水、泥水などの跳ね上げにより、耐浸水性に関しては、厳しい環境にある。

そのために、密封シール５ｚは、外周部においては、外輪１ｚの両端部に設けた固定溝１１ｚに、密封シール５ｚを嵌合固定していて、密封シール５ｚの外周部に形成された固定部５２ｚが固定溝１１ｚに弾性的に固定されていて外輪１ｚとの間を密封している。

内周部においては、リップ部５３ｚを形成し、該リップ部５３ｚは３枚のリップからなり、接触シールとラビリンスシールとを組み合わせた構成とし、後述する内輪のシール溝との間で、シール性能を向上している。

内輪２ｚは両端部に密封シール５ｚのリップ部５３ｚと接触若しくはラビリンスシールを形成するシール溝２１ｚを有している。

しかし、上述のように、耐水性に関して厳しい環境に晒された場合、軸受内部に浸水すると回転不良や錆を発生したり、封入されているグリースＧの漏れが起こり、軸受の潤滑性能が低下すると言う虞があるので、密封性、特に、耐浸水性を向上してオルタネータなど補機用軸受として対応する工夫がなされている。オルタネータなど補機用軸受の耐水性に関して、提案がある。（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００１−２１４９６４号公報

しかしながら、特許文献１に示されている密封装置は、外輪２に取付けられた密封板６（密封シール）の外側に、外輪２またはプーリ部５にカバー部材８を取付け、外輪と内輪との間を２重に覆うものである。

この構造は、２重のシール構造にしてあるが、いずれも回転部材に取付けた構造である（符号は特許文献１において使用されている符号を使用した）。特に、外輪（プーリを含む）が回転する場合では、回転する側にのみ取付けるのは適切でない場合がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、耐浸水性を向上した密封ころがり軸受を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明は、
第１軌道輪と、
前記第１軌道輪と同心に配置され前記第１軌動輪との間に軸受空間を形成する第２軌道輪と、
前記第１軌道輪と前記第２軌道輪との間に介装され、前記第１・第２軌道輪の相対回転を可能とする転動体と、
前記第１軌道輪と前記第２軌道輪との間に形成される軸受空間を密封するための密封シールと、
からなる密封ころがり軸受であって、
さらに、前記第１軌道輪若しくは前記第２軌道輪に前記密封シールのカバーを取付けると共に、前記カバーと前記密封シールとの間にラビリンスを形成したことを特徴とする密封ころがり軸受を提供する。

また、本発明は、
密封シールの外側面に環状凸部を径方向に２重に設けて、該２重の凸部の間に凹部を、前記カバーの外周部に、軸受側に向いた折曲げ部を、それぞれ形成して互いに対向させ、前記凹部と前記折曲げ部とでクランク形のラビリンスを設けたことを特徴とする密封ころがり軸受を態様とする。

本発明によれば、厳しい環境化においても、耐浸水性が向上した密封ころがり軸受を提供する事が出来る。

以下、本発明に係わる密封ころがり軸受の実施形態を図面を参照しつつ説明する。

（実施形態１）
図１によって本発明の実施形態１を説明する。

同図は回転中心線Ｘ_１−Ｘ_１の上側半断面図である。

本実施形態の密封ころがり軸受Ｈ_１は内周軌道１ａを有する外輪１と、外輪１と同心に配置され、外輪１との間に軸受空間を形成し、外輪１の内周軌道１ａに対向する外周軌道２ａを有する内輪２と、外内輪間に介装され外内輪の相対回転を可能にするボール３と、ボール３を保持する保持器４と、軸受空間を密封するためにころがり軸受の両端部に取付けられている密封シール５、５と、内輪２の両端部に取付けられ、密封シール５、５の軸方向外側に位置するカバー６、６と、軸受内部に封入されているグリースＧ、とから構成されている。
本実施形態においては、外輪１は、第１軌道輪であり、内輪２は第２軌道輪である。

外輪１は、内周面に前述のような内周軌道１ａと、両端部には密封シール５を固定する固定溝１１とを有している。

内輪２は、外周面に前述のような外輪１の内周軌道１ａに対向する外周軌道２ａと、両端部に密封シール５と密封部を形成するシール溝２１を有している。
内輪２の内周面２２の両端部には、後述するカバーを取付ける環状段部２３が軸方向に所定の長さを有して設けられている。

環状段部２３の直径寸法は、内周面２２の直径寸法よりも大きく設定され、段寸法は、後述するカバーの板厚寸法よりも所定寸法だけ大きく設定されている。

ボール３は、内周軌道１ａと外周軌道２ａとの間に介装され、保持器４によって保持されている。

密封シール５は、芯金５０と、芯金５０を被覆する弾性部材５１とからなっている。被覆する部分は、少なくとも、ころがり軸受に取付けられたときに、密封シール５の外側面となる部分を対象としている。この場合の弾性部材は、使用条件によって、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴムなどから選択される。

芯金５０の外周を被覆している弾性部材は、外輪１の固定溝１１に弾性的に嵌合される固定部５２になる。芯金５０の内周を被覆している弾性部材は、内輪２のシール溝２１と密封部を形成するリップ部５３になる。外周と内周との間を被覆している弾性部材は連結部５４になる。連結部５４は密封シール５の外側面であり、該外側面には、径方向外方と内方とに、軸方向に突出した２重の環状凸部５５、５６が形成されている。２重の環状凸部５５、５６の間は環状の凹部５７になっている。なお、凹部５７の底部には弾性部材がなくてもよい。

カバー６は、内方に円筒部６１と円筒部６１から径方向外方に直角に折曲げられた第１円板部６２と、第１円板部６２の所定位置から半径方向斜め外方に、すなわち、内輪２に取付けられたときに、内輪２から離れる方向に形成された円すい部６３と、円すい部６３の径方向所定位置から径方向外方に第２円板部６４が形成され、第２円板部６４の径方向所定位置の外周部から、円筒部６１と同一方向に、すなわち、後述のように、内輪２に取付けられたときに、密封シール５の２重の凸部５５、５６間に形成されている凹部５７に対向する所定の長さの折曲げ部６５が形成されている。

本実施形態の密封ころがり軸受Ｈ_１は、外輪１、内輪２、ボール３、保持器４とが組付けられて、その後、グリースＧが充填され、さらに、その後に、ころがり軸受の外輪１の両端部に密封シール５が取付けられる。さらに、カバー６がころがり軸受の内輪２の両端部に取付けられて、本実施形態の密封ころがり軸受Ｈ_１となる。

カバー６の取付けは円筒部６１が、内輪１の内周面に設けられている環状段部２３に圧入されて取付け固定される。この場合、円筒部６１の板厚寸法は、内輪２の段部２３の段寸法以下に設定されている。取付けの結果、カバー６の折曲げ部６５が密封シール５の凹部５７に入り、折曲げ部６５と凹部５７とでクランク形のラビリンス７を形成する。

本実施形態は、外輪側に取付けられた密封シール５と、内輪側に
取付けられているカバー６とが相対的に回転するので、クランク形のラビリンス７に、水などが接近した場合でも、クランク形のラビリンス効果によって、耐水性が向上する。

また、内輪２が回転する場合では、さらに、カバー６の振切り効果が加わり、ラビリンス効果と相俟って、耐浸水生が向上する。

以上、実施形態１の説明においては、密封シール５は外輪１に固定され、内周にリップ部５３を有している構成で、カバー６を内輪２に取付けて、カバー６と密封シール５との間でクランク形のラビリンス７を形成しているが、逆に、密封シール５の内周に固定部を設け、内輪２の両端部に固定溝を設け、該固定溝に前記固定部を固定し、密封シール５の外周にリップ部５３を設け、外輪１の両端部にはシール溝を設けた形状として密封部を形成し、カバー６を外輪１に取付けて密封シール５の外側面に形成されている環状の凹部との間でクランク形のラビリンス７を形成して実施することもできる。

また、本実施形態では、単列のボール列について説明しているが、複列についても同様に実施できるものである。
次に、本発明の実施形態２を図２を参照しながら説明する。

（実施形態２）
図２は回転中心線Ｘ_１−Ｘ_１より上半分の断面図である。

本実施形態は、外輪１の外周面に鋼鈑製のプーリ８を固定して２体からなる第１軌道輪を構成している。

また、内輪２の内周面に中空の軸体９を圧入固定して２体からなる第２軌道輪を構成している。

本実施形態のカバー６は、軸体９の外周面９１に嵌合固定され、内輪２の端部２５に当接された形状としている。

以上の点が、実施形態１と相違する構成であり、他の構成についてはすでに説明が済んでいるので、省略する。

なお、本実施形態におけるカバー６の固定は、図１に示すように、内輪２の内周面の環状段部２３に固定しても良いのは勿論である。

本実施形態は、自動車補機用のプーリ類に耐浸水性の高いユニットとして直接使用できる点で好適である。

本発明の実施形態を示す半断面図である。本発明の変形例を示す半断面図である。従来技術を示す半断面図である。

符号の説明

Ｈ_１：密封ころがり軸受
１：外輪
１ａ：内周軌道
１１：固定溝
２：内輪
２ａ：外周軌道
２１：シール溝
２２：内周面
２３：環状段部
２５：内輪端部
３：ボール
４：保持器
５:密封シール
５０：芯金
５１：弾性部材
５２：固定部
５３：リップ部
５４：連結部
５５、５６：環状凸部
５７：凹部
６：カバー
６１：円筒部
６２：第１円板部
６３：円すい部
６４：第２円板部
６５：折曲げ部
７：クランク形のラビリンス
８：プーリ
９：軸体
９１:軸体の外周面
Ｇ：グリース

Claims

第１軌道輪と、
前記第１軌道輪と同心に配置され前記第１軌動輪との間に軸受空間を形成する第２軌道輪と、
前記第１軌道輪と前記第２軌道輪との間に介装され、前記第１・第２軌道輪の相対回転を可能とする転動体と、
前記第１軌道輪と前記第２軌道輪との間に形成される軸受空間を密封するための密封シールと、
からなる密封ころがり軸受であって、
さらに、前記第１軌道輪若しくは前記第２軌道輪に前記密封シールのカバーを取付けると共に、前記カバーと前記密封シールとの間にラビリンスを形成したことを特徴とする密封ころがり軸受。
密封シールの外側面に環状凸部を径方向に２重に設けて、該２重の凸部の間に凹部を、前記カバーの外周部に、軸受側に向いた折曲げ部を、それぞれ形成して互いに対向させ、前記凹部と前記折曲げ部とでクランク形のラビリンスを設けたことを特徴とする請求項１に記載の密封ころがり軸受。