JP2008008465A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受内部におけるグリースが外部に洩れ易い部位へのグリースの滞留を回避し、グリース洩れを防止する。
【解決手段】保持器１４の環状部１４ａにおいて、シール材１６の主リップ１８ａと対向する端面には、切欠部１４ｂが設けられる。切欠部１４ｂは、軸方向（図中、左右方向）に沿う断面形状をテーパ状に形成されており、環状部１４ａとシール材１６の主リップ１８ａとの間におけるグリースＧの滞留を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、外輪及び内輪間に設けられた複数の転動体を、保持器のポケット部に転動自在に保持されるとともに、軸受内部をシール材により液密状態にシールされた転がり軸受に関し、詳しくは軸受内部に封入されたグリースの特定部位での滞留を回避するための保持器の構造に関する。

従来から、軸受内部を液密状態にシールするシール材を、内外輪間に有する転がり軸受は知られている。
図５は、従来の転がり軸受を示す要部断面図である。

図５を参照すると、転がり軸受１００は、外輪１０１及び内輪１０２間に設けられた複数の転動体１０３を、保持器１０４のポケット部に転動自在に保持されてなる。転がり軸受１００は、外輪１０１及び内輪１０２間に設けられたシール材１０５により、軸受内部を液密状態に保持されており、半固体状の潤滑材であるグリースを封入されている。

このような転がり軸受１００では、使用初期に高速回転で使用される場合、シール材１０５及びグリースの種類によっては、グリース攪拌が安定しない期間に、軸受内部の発熱による内圧上昇に起因してグリース洩れ１０６を生じる場合がある。グリース洩れ１０６を生じると、転がり軸受１００が例えば自動車用エンジンの中間プーリに使用されている場合には、洩れたグリース１０６が、中間プーリに使用されるポリアミド樹脂製のＶベルトに付着してしまい、Ｖベルトの滑りを引き起こすという問題があった。

一般に、転がり軸受からのグリース洩れを防止するための方策としては、軸受内部に封入されるグリース量を削減することが挙げられる。しかし、グリース量の削減は、軸受潤滑寿命の低下を招き、軸受の耐久性を大幅に低下させてしまうという問題があった。

そこで、特許文献１には、グリース洩れを防止することができる転がり軸受として、図６〜図８に示すように、軸受内部空間を密封するためのシール１１１，１１２に、軸受内圧の上昇を防止するスリット（空気孔）１１１ａ，１１２ａを設けられた転がり軸受１１０が記載されている。

図６は、特許文献１で開示されている転がり軸受を示す断面図であり、図７は、図６の転がり軸受のＡ部拡大断面図、図８は、図６の転がり軸受のＢ部拡大断面図である。

すなわち、転がり軸受１１０において、シール１１１の内径端１１１ｂには、内側リップ１１１ｃ、外側リップ１１１ｄ及びグリースリップ１１１ｅがそれぞれ形成されており、内側リップ１１１ｃには、スリット１１１ａが設けられる。また、シール１１２の内径端１１２ｂには、内側リップ１１２ｃ、外側リップ１１２ｄ及びグリースリップ１１２ｅがそれぞれ形成されており、外側リップ１１２ｄには、スリット１１２ａが設けられる。

このような転がり軸受１１０では、装置の運転時に機器等が発熱した場合、軸受内部の膨張した空気は、シール１１２の内側リップ１１２ｃを押し開き、外側リップ１１２ｄのスリット１１２ａを通過して装置外部１２１に排出される。

この際、軸受内部から装置内部１２０に流出しようとする空気は、シール１１１の内側リップ１１１ｃのスリット１１１ａを通過するものの、外側リップ１１１ｄによって装置内部１２０への流出を阻止される。これにより、軸受内部の空気は、装置内部１２０に流出することなく、装置外部１２１にのみ排出される。

また、装置の運転停止時に軸受温度が低下した場合、軸受内部が負圧状態となる。負圧状態となった軸受内部には、装置内部１２０の空気が、シール１１１の外側リップ１１１ｄを押し開き、内側リップ１１１ｃのスリット１１１ａを通過して流入する。

この際、装置外部１２１から軸受内部に流入しようとする空気は、シール１１２の外側リップ１１２ｄのスリット１１２ａを通過するものの、内側リップ１１２ｃによって軸受内部への流入を阻止される。これにより、軸受内部には、装置内部１２０からの空気のみが流入し、装置外部１２１からの空気は流入しない。
特開平４−１９４２３号公報（第２〜３頁、第１図、第２Ａ図、第２Ｂ図）

上述した図６〜図８に示す従来の転がり軸受１１０では、内側リップ１１１ｃにスリット１１１ａを有するシール１１１が、装置内部１２０から軸受内部への吸入作用を担うとともに、外側リップ１１２ｄにスリット１１２ａを有するシール１１２が、軸受内部から装置外部１２１への排出作用をそれぞれ担う。

すなわち、軸受内部から装置内部１２０へのグリース洩れ防止機能は、シール１１１の内側リップ１１１ｃにスリット１１１ａがあるため、シール１１１の外側リップ１１１ｄで担うこととなる。また、軸受内部から装置外部１２１へのグリース洩れ防止機能、及び装置外部１２１から軸受内部への水等の異物の浸入防止機能は、シール１１２の外側リップ１１２ｄにスリット１１２ａがあるため、シール１１２の内側リップ１１２ｃで担うこととなる。

つまり、シール１１１，１１２にスリット（空気孔）１１１ａ，１１２ａを設けたことで、シール１１１，１１２によるシール機能の低下が避けられないという問題があった。すなわち、軸受内部から装置内部１２０又は装置外部１２１へのグリース洩れ防止機能の低下、及び装置外部１２１から軸受内部への水等の異物の浸入防止機能の低下が避けられない。

本発明は、軸受内部におけるグリースが外部に洩れ易い部位へのグリースの滞留を回避することができ、これによりグリース洩れを防止することができる転がり軸受を提供することを目的としている。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。

（１） 内周面に外輪軌道面を形成された外輪と、
外周面に内輪軌道面を形成された内輪と、
前記外輪軌道面及び内輪軌道面間に複数設けられた転動体と、
環状部を有するとともに、環状部に円周方向に沿って等間隔に配置された複数のポケット部に、前記転動体をそれぞれ転動自在に保持する保持器と、
前記外輪及び内輪間に設けられ、一端部を外輪の内周面に固定された状態で、他端部を内輪の外周面に摺接されることにより、軸受内部を液密状態に保持するシール材とを備えた転がり軸受において、
前記保持器の環状部において、シール材の他端部と対向する端面には、所要形状の切欠部が設けられることを特徴とする転がり軸受。

前記（１）記載の転がり軸受では、保持器の環状部に切欠部が設けられるので、切欠部にはグリースが付着せず、軸受内部に封入されたグリースが環状部とシール材の他端部との間に滞留することを回避することができる。

（２） 前記切欠部の軸方向に沿う断面形状が、テーパ状、多角形状又はＲ状であることを特徴とする前記（１）記載の転がり軸受。

前記（２）記載の転がり軸受では、保持器の環状部の切欠部は、軸方向に沿う断面形状を、テーパ状、多角形状又はＲ状に形成されており、軸受内部に封入されたグリースが環状部とシール材の他端部との間に滞留することを、より効果的に回避することができる。

本発明の転がり軸受によれば、軸受内部におけるグリースが外部に洩れ易い部位へのグリースの滞留を回避することができ、これによりグリース洩れを防止することができる。
本発明により得られる転がり軸受は、自動車用エンジンの中間プーリに使用される転がり軸受として、低振動、耐高負荷、高耐久性を要求される場合に好適に用いられる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１及び図２はそれぞれ、本発明の第１実施形態である転がり軸受を示す要部断面図であり、図２には、軸受内部におけるグリースの滞留状態を示す。

図１及び図２を参照すると、転がり軸受１０は、外輪１１及び内輪１２間に設けられた複数の転動体１５を、保持器１４により円周方向に沿って等間隔に配置するとともに転動自在に保持してなる。外輪１１及び内輪１２の軸方向端部（図１中、左端部）には、シール材１６が設けられており、シール材１６により液密状態に保たれた軸受内部には、グリースＧが封入される。

外輪１１は、内周面に外輪軌道面１１ａを形成される。また、外輪１１の内周面における外輪軌道面１１ａより軸方向両端部側（図１中、左右両側）には、シール固定溝１１ｂが形成される。

内輪１２は、外周面に内輪軌道面１２ａを形成される。また、内輪１２の外周面における内輪軌道面１２ａより軸方向両端部側（図１中、左右両側）には、シール溝１３が形成される。

シール材１６は、芯金１７の周囲にゴム等の弾性体１８を一体成形されてなり、外輪１１及び内輪１２間に設けられる。シール材１６は、一端部（弾性体１８における図１中の上端部）を、外輪１１のシール固定溝１１ｂに嵌合されて固定された状態で、他端部（弾性体１８における図１中の下端部）に形成されたシールリップ１８ａ，１８ｂを、内輪１２のシール溝１３に摺接されることにより、軸受内部を液密状態に保持する。

すなわち、シール材１６における内輪１２のシール溝１３に摺接される他端部には、主リップ１８ａ及び副リップ１８ｂが設けられる。主リップ１８ａは、シール溝１３における軸受内側の側壁面１３ａに摺接される。また、副リップ１８ｂは、シール溝１３の軸受外側の側壁面１３ｂの頂部（図１中、上面）に近接される。これにより、シール材１６の主リップ１８ａ及び副リップ１８ｂとシール溝１３との間で、ラビリンス部が形成される。

保持器１４は、環状部１４ａを有するとともに、環状部１４ａに円周方向に沿って等間隔に配置された複数のポケット部に、転動体１５をそれぞれ転動自在に保持する。

保持器１４の環状部１４ａにおいて、シール材１６の主リップ１８ａと対向する端面（図１中、右下角部）には、切欠部１４ｂが設けられる。

切欠部１４ｂは、軸方向（図１中、左右方向）に沿う断面形状をテーパ状に形成されているので、グリースＧが付着せず、環状部１４ａとシール材１６の主リップ１８ａとの間におけるグリースＧの滞留を防止する。すなわち、切欠部１４ｂは、特に軸受使用初期の高速回転使用時において、軸受内部におけるグリースＧが外部に洩れ易いシール材１６のシールリップ１８ａ，１８ｂ近傍へのグリースＧの滞留（図２に示す状態参照）を回避する。これにより、軸受内部から軸受外部へのグリース洩れが防止される。

本実施形態の作用を説明する。
上述した転がり軸受１０では、シール材１６のシールリップ１８ａ，１８ｂとシール溝１３との間で、ラビリンス部が形成される。ラビリンス部により、軸受内部は、液密状態に保持され、グリースＧを封入される。

軸受内部に封入されたグリースＧは、保持器１４の切欠部１４ｂにより、例え軸受使用初期の高速回転使用時であっても、シール材１６のシールリップ１８ａ，１８ｂ近傍に滞留することはない。これにより、軸受内部から軸受外部へのグリース洩れが防止される。

図３は、本発明の第２実施形態である転がり軸受を示す要部断面図である。

図３を参照すると、転がり軸受２０において、保持器２１の環状部２１ａの切欠部２１ｂの軸方向に沿う断面形状が、シール材１６の主リップ１８ａに対して凹となる多角形状（本実施形態では矩形状）に形成される。
その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。

図４は、本発明の第３実施形態である転がり軸受を示す要部断面図である。

図４を参照すると、転がり軸受３０において、保持器３１の環状部３１ａの切欠部３１ｂの軸方向に沿う断面形状が、シール材１６の主リップ１８ａに対して凹となるＲ形状に形成される。
その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。

以上のように上記各実施形態によれば、保持器１４の環状部１４ａにおいて、シール材１６の主リップ１８ａと対向する端面には、切欠部１４ｂが設けられる。切欠部１４ｂは、軸方向に沿う断面形状をテーパ状（第１実施形態）、多角形状（第２実施形態）又はＲ状（第３実施形態）に形成されており、グリースＧの付着を防止し、環状部１４ａとシール材１６の主リップ１８ａとの間におけるグリースＧの滞留を防止する。

したがって、軸受内部におけるグリースＧが外部に洩れ易い部位、すなわちシール材１６のシールリップ１８ａ，１８ｂ近傍へのグリースＧの滞留を回避することができる。これにより、封入グリース量の削減による軸受潤滑寿命の低下及び軸受内部への異物浸入等を招くことなく、特に使用初期の高速回転使用時におけるグリース洩れを防止することができる。

本発明の第１実施形態である転がり軸受を示す要部断面図である。 図１の転がり軸受の軸受内部におけるグリースの滞留状態を示す要部断面図である。 本発明の第２実施形態である転がり軸受を示す要部断面図である。 本発明の第３実施形態である転がり軸受を示す要部断面図である。 従来の転がり軸受を示す要部断面図である。 特許文献１で開示されている転がり軸受を示す図である。 図６の転がり軸受のＡ部拡大断面図である。 図６の転がり軸受のＢ部拡大断面図である。

符号の説明

１０ 転がり軸受
１１ 外輪
１２ 内輪
１３ シール溝
１４ 保持器
１４ａ 環状部
１４ｂ 切欠部
１５ 転動体
１６ シール材
１７ 芯金
１８ 弾性体
１８ａ 主リップ
１８ｂ 副リップ
Ｇ グリースＧ

Claims (2)

1. 内周面に外輪軌道面を形成された外輪と、
   外周面に内輪軌道面を形成された内輪と、
   前記外輪軌道面及び内輪軌道面間に複数設けられた転動体と、
   環状部を有するとともに、環状部に円周方向に沿って等間隔に配置された複数のポケット部に、前記転動体をそれぞれ転動自在に保持する保持器と、
   前記外輪及び内輪間に設けられ、一端部を外輪の内周面に固定された状態で、他端部を内輪の外周面に摺接されることにより、軸受内部を液密状態に保持するシール材とを備えた転がり軸受において、
   前記保持器の環状部において、シール材の他端部と対向する端面には、所要形状の切欠部が設けられることを特徴とする転がり軸受。
2. 前記切欠部の軸方向に沿う断面形状が、テーパ状、多角形状又はＲ状であることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。

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