JP2007132428A - 転がり軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】軸受の取り付けスペースを変えずに耐水性を向上させ、低トルクのシールを有する転がり軸受を提供する。
【解決手段】シール部材１３は、内部に芯金１６を挿入して形成されており、外輪１１に外径側１７が嵌合され、内輪１２に内径側１８の主リップ１９がシール溝２０に接触している。主リップ１９に対して内輪１２の外側面側には副リップ２１が設けられおり、該副リップ２１と内輪１２の外径面との間にラビリンス２２が形成されている。ラビリンス２２は、可能な限り隙間小さくしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、防水、防塵性が要求されている自動車補助機器用の軸受、例えば電磁クラッチ用軸受、中間プーリ用軸受等に使用される転がり軸受に関し、特に軸受内部へ液体浸入の防止、低トルクを保持することができるシールを有する転がり軸受に関する。
従来、この種の転がり軸受は、外部からダスト侵入及び液体浸入の防止、内部のグリース漏れ防止のために、内輪１及び外輪５の内部に設けた密閉板（シール）１１の外側にカバー２１を配置し、該密閉板１１とカバー２１とにラビリンス３０を形成し、該カバー２１は内輪外径面２に嵌合する軸方向嵌合片２５と、内輪端面４に案内される半径方向ガイド片２６とを備えて内輪１に固定されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−５０２８８号公報
しかし、特許文献１では、カバー２１を装着するために軸方向に取り付けるスペースが必要になる。また、密閉板１１の内輪１への接触部（主リップ）は耐水性及び対塵性を向上させるため、主リップは厚く、短くして内輪１への押し当て力を増加させるように機能させているため、耐水性及び対塵性が向上するがトルクは大きくなる。さらに、主リップの形状では、外輪５を回転させた場合、回転数の増加に伴い遠心力により内輪１への押し当て力が変化するため、初期の押し当て力を維持することが困難である。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、軸受の取り付けスペースを変えずに耐水性を向上させ、低トルクのシール部材を有する転がり軸受を提供することを目的とする。
上記の課題を達成するために請求項１記載の発明は、外輪及び内輪の間にシール部材を備える転がり軸受において、前記シール部材は、
前記内輪の押し当て力を低減する主リップと、
前記外輪及び内輪の内部への液体浸入を防止する副リップと、
を備え、
前記主リップはアーム厚さを薄く、アーム長さを長くし、前記副リップは前記内輪との間にラビリンスを設けたことを特徴とする。
本発明によれば、低トルクが維持でき、内部への液体浸入を防止し低トルクが維持できる。
請求項２記載の発明は、前記主リップは、先端形状が内輪への押し当て力が変動しない略二等辺三角形状を有するので、回転数の増減によるシールリップの内輪の押し当て力が変動せず、初期の性能を維持することができるので好適である。
本発明は、低トルクを維持しながら軸受内部への液体浸入を防止することができ、略一定の運転状態を維持することができ、トルク大による発熱（温度上昇）の低減、液体浸入による潤滑不良、油膜形成不良、錆発生等を防止することができ、軸受の長寿命化を図ることができる。
本発明の実施の形態に係わる転がり軸受について図面により詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態を示す転がり軸受１０の概略構造を示す要部縦断面図である。図１において、外輪１１と内輪１２の両外側面（図１では一側のみ表示する）にはシール部材１３が設けられている。なお、図１中、参照符号１４は外輪１１及び内輪１２の軌道面に回転自在に設けられた転動体を示し、１５は保持器を示す。
シール部材１３は、内部に芯金１６を挿入して形成されており、外輪１１に外径側１７が嵌合され、内輪１２に内径側１８の主リップ１９がシール溝２０に接触している。主リップ１９に対して内輪１２の外側面側には副リップ２１が設けられおり、該副リップ２１と内輪１２の外径面との間にラビリンス２２が形成されている。ラビリンス２２は、隙間が大きいと大量の液体が主リップ１９を押し上げて軸受内部に浸入し、また内輪１２の外径面と副リップ２１とが接触するとトルクが大きくなるため、可能な隙間を小さくしている。
本発明のシール部材１３は、外輪１１及び内輪１２に取り付けるスペースを変えずに耐水を向上させ、低トルクのシール構造にしている。
すなわち、図２に示すように低トルクを図るために、主リップ１９においてアーム厚さ２３は薄く、例えば現行比の０．６〜０．９倍に形成し、該アーム長さ２４は長く、例えば現行比の１．１〜１．４倍に形成していることから、主リップ１９の内輪１２への押し当て力を低減させている。また、主リップ１９の先端部２５は内輪１２との接触面積小さくするために、例えば曲率を小さくして低トルクを維持できるようにしている。
また、耐水性向上のために、副クリップ２１と内輪１２との間にラビリンス２２が設けられている。
さらに、副リップ２１は外部圧、例えば水圧が変動しても一定のラビリンス効果が保てるように、副リップ厚さ２６が主リップ１９のアーム厚さ２６よりも比較して厚くしている。
そして、主リップ１９の先端部２５の形状は、回転数の増減においても該主リップ１９の内輪１２への押し当て力が変動せず、初期の押し当て力を維持できるような重心バランスの採れた形状、例えば略二等辺三角形形状及び大きさとしているため、回転数が変動しても常に初期の性能に保つことが可能である。
図１及び図２は単列深溝玉軸受３７について説明したが、自明の多点接触玉軸受、複列アンギュラ玉軸受に勿論適用できる。
図３は転がり軸受１０、例えば単列深溝玉軸受３７を使用したカーエアコンコンプレッサー３０の要部概略構造図を示す。図３において、カーエアコンコンプレッサー本体３１に装着された軸受３２に回転可能に支持された駆動軸３３には、その軸端にプーリ取付板３４がねじ部材３５により固着されている。プーリ取付板３４にはカーエアコンコンプレッサー本体３１の突出部３６の外周部に配設された単列深溝玉軸受３７に回転自在に支持されたプーリ３８が取り付けられている。よって、エンジン（図示しない）の出力軸によってプーリ３８が回転すると、プーリ取付板３４、単列深溝玉軸受３７を介して駆動軸３３が協動する。
この場合、プーリ３８を回転自在に支持する単列深溝玉軸受３７のシール部材１３は、回転数の増減においても主リップ１９の内輪１２への押し当て力が変動せず、初期の押し当て力を維持できるような重心バランスの採れた形状、例えば略二等辺三角形形状及び大きさとしているため回転数が変動しても常に初期の性能に保つことが可能であり、よって、
カーコンコンプレッサー本体３１に設けられた駆動軸３３は、常に初期の回転数を保持して回転するため、カーエアコンコンプレッサー３０の運転を常に安定して保持することが可能である。
本発明の実施の形態に係わる転がり軸受１０によれば、主リップ１９のアーム厚さ２３を薄く、アーム長さ２４を長くしていることから、主リップ１９の内輪１２の押し当て力を低減させ、主リップ１９の先端部２５の曲率を小さくすることにより、低トルクを維持することができる。
本発明の実施の形態に係わる転がり軸受１０は、内輪１２を回転させるためシール部材１３は外輪１１に係着した場合について説明したが、外輪１１を回転させるために、該シール部材１３を内輪１２に係着してもよい。
本発明の実施の形態に係わる転がり軸受の概略構造を示す要部略縦断面である。 図１のシール部材要部略縦断面図である。 単列深溝玉軸受を用いたカーエアコンコンプレッサーの要部略縦断面図である。
符号の説明
１０ 転がり軸受 １１ 外輪
１２ 内輪 １３ シール部材
１９ 主リップ ２０ シール溝
２１ 副リップ ２２ ラビリンス
２３ アーム厚さ ２４ アーム長さ
２５ 先端 ２６ 副リップ厚さ
３０ カーエアコンコンプレッサー ３１ カーエアコンコンプレッサー本体
３３ 駆動軸 ３４ プーリ取付板
３７ 単列深溝玉軸受 ３８ プーリ

Claims (2)

  1. 外輪及び内輪の間にシール部材を備える転がり軸受において、前記シール部材は、
    前記内輪の押し当て力を低減する主リップと、
    前記外輪及び内輪の内部への液体浸入を防止する副リップと、
    を備え、
    前記主リップはアーム厚さを薄く、アーム長さを長くし、前記副リップは前記内輪との間にラビリンスを設けたことを特徴とする転がり軸受。
  2. 請求項１記載の転がり軸受において、
    前記主リップは、先端形状が内輪への押し当て力が変動しない略二等辺三角形状を有することを特徴とする転がり軸受。
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