JP2008175256A - 密封型転がり軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】トルク上昇を防止しながら、十分な耐水性能を確保し、焼き付きや剥離等の不具合が抑えられ、円滑な回転が可能な密封型転がり軸受を提供する。
【解決手段】両側部に設けられたシール部材31,32によって転動体が配置される内部空間25が密封された密封型転がり軸受14であって、一方のシール部材31は、そのシールリップ37がシール溝36の内側壁面35aに接触され、他方のシール部材32は、そのシールリップ38がシール溝36の外側壁面35bに接触されている。シール溝36の内側壁面35aにシールリップ37が接触するシール部材31が被水側A1に配置され、シール溝36の外側壁面35bにシールリップ38が接触するシール部材32が反被水側A2に配置されている。
【選択図】図3
【解決手段】両側部に設けられたシール部材31,32によって転動体が配置される内部空間25が密封された密封型転がり軸受14であって、一方のシール部材31は、そのシールリップ37がシール溝36の内側壁面35aに接触され、他方のシール部材32は、そのシールリップ38がシール溝36の外側壁面35bに接触されている。シール溝36の内側壁面35aにシールリップ37が接触するシール部材31が被水側A1に配置され、シール溝36の外側壁面35bにシールリップ38が接触するシール部材32が反被水側A2に配置されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、密封型転がり軸受に関し、特に、アイドラプーリ、コンプレッサプーリ等の自動車のエンジン補機等に用いられる密封型転がり軸受に関する。
一般に、一対の接触ゴムシールを有する外輪回転式の密封型転がり軸受では、図9に示すように、外輪1と内輪2との両側部に設けたシール部材3のシールリップ4が、内輪2に形成したシール溝5の内側壁面5aと接触し、転動体6が配置された内部空間7を密封している。このように、シール部材3のシールリップ4を内輪2のシール溝5の内側に接触させる構造の場合、使用条件により発熱した軸受が常温に戻る際に、軸受内部の圧力が変化する。このため、シールリップ4が内輪2のシール溝5に吸着し、トルク上昇等の不具合が生じる。
上記解決手段としては、シールリップの先端に空気穴を設けることにより、軸受の内部と外部との圧力変化を解消し、シールリップのシール溝への吸着によるトルク上昇を回避する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平4−19423号公報
しかしながら、シールリップの先端に空気穴を設ける場合、軸受周辺部に水が存在する環境下では、その空気穴を通って軸受内部に水が侵入して潤滑性能が低下し、焼き付きや剥離等の不具合が早期に発生する懸念がある。
一方、シールリップに空気穴を形成する以外にシールリップの吸着を回避する手段としては、図10に示すように、シールリップ4をシール溝5の外側壁面5bに接触させることが考えられる。しかしながら、この手段では、軸受周辺部に水が存在する環境下において、水圧によりシールリップ4が外側壁面5bから離れ、水の侵入防止効果が低下し、十分な耐水性能が望めない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、トルク上昇を防止しながら、十分な耐水性能を確保し、焼き付きや剥離等の不具合が抑えられ、円滑な回転が可能な密封型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、下記の構成により達成される。
(1) 一対の軌道輪と、該一対の軌道輪の両軌道面間に配置される複数の転動体と、前記一方の軌道輪に取り付けられ、該複数の転動体が配置される内部空間を密封する一対のシール部材と、を備える密封型転がり軸受であって、
前記他方の軌道輪には、その軸方向両側に一対のシール溝が形成されており、
前記一方のシール部材は、前記一方のシール溝の内側壁面と接触し、前記他方のシール部材は、前記他方のシール溝の外側壁面と接触することを特徴とする密封型転がり軸受。
(2) 前記一方のシール部材が被水側、前記他方のシール部材が反被水側となるように配置されることを特徴とする(1)に記載の密封型転がり軸受。
(1) 一対の軌道輪と、該一対の軌道輪の両軌道面間に配置される複数の転動体と、前記一方の軌道輪に取り付けられ、該複数の転動体が配置される内部空間を密封する一対のシール部材と、を備える密封型転がり軸受であって、
前記他方の軌道輪には、その軸方向両側に一対のシール溝が形成されており、
前記一方のシール部材は、前記一方のシール溝の内側壁面と接触し、前記他方のシール部材は、前記他方のシール溝の外側壁面と接触することを特徴とする密封型転がり軸受。
(2) 前記一方のシール部材が被水側、前記他方のシール部材が反被水側となるように配置されることを特徴とする(1)に記載の密封型転がり軸受。
本発明の密封型転がり軸受によれば、一方のシール部材を一方のシール溝の内側壁面に接触させ、他方のシール部材を他方のシール溝の外側壁面に接触させたので、高圧の内部空間から空気を放出する際には、内側壁面に接触させた一方のシール部材が内側壁面から離間し、低圧の内部空間に空気を流入させる際には、外側壁面に接触させた他方のシール部材が外側壁面から離間する。これにより、内部空間の内圧と外気圧との差圧によりシール部材が内側壁面あるいは外側壁面へ吸着してトルクが上昇する不具合を抑制することができる。また、空気穴を有しないことから、軸受周辺部に水分が存在する環境下においても、十分な耐水性能を確保することができ、焼き付きや剥離等の不具合が抑えられ、円滑な回転が可能なものとなる。
また、シール溝の内側壁面に接触する一方のシール部材を被水側に配置し、シール溝の外側壁面に接触する他方のシール部材を反被水側に配置することにより、内部空間から空気を放出する時は、放出先が被水側であっても放出する空気によって内部空間への水の侵入を防止することができ、また、内部空間へ空気を流入させる時は、流入元が反被水側であるので、やはり内部空間への水の侵入を防止することができ、水の侵入により潤滑性能が低下して焼き付きや剥離等が早期に生じるような不具合を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態に係る密封型転がり軸受について、図面を参照して詳細に説明する。
図1に示すものは、コンプレッサ等に設けられた電磁クラッチのプーリ部を示すもので、コンプレッサを構成するケーシング11には、その外側面中央に形成された支持筒部12の周囲に、密封型転がり軸受14によって従動プーリ13が回転自在に支持されている。従動プーリ13は、円環状に形成されており、ケーシング11の外側面に固定されたソレノイド15が、従動プーリ13の軸方向に形成された溝部13a内に配置されている。
この従動プーリ13には、例えば、エンジンのクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリに架け渡された図示しない無端ベルトが掛け渡され、駆動プーリの回転力が無端ベルトを介して伝達される。
一方、支持筒部12には、回転軸10が挿通され、この回転軸10の端部で支持筒部12から突出した部分には、取付ブラケット16が固定されている。この取付ブラケット16には、その周囲に磁性材製の環状板17が、板ばね18を介して支持されている。
環状板17は、ソレノイド15への非通電時には、板ばね18の弾力により、従動プーリ13から離隔している。これに対して、ソレノイド15への通電時には、環状板17が従動プーリ13に向けて吸着され、従動プーリ13から回転軸10へ回転力が伝達される。
電磁クラッチは、環状板17と従動プーリ13との間に隙間を有するため、水が存在する環境下では、環状板17と従動プーリ13との隙間から密封型転がり軸受14の取付ブラケット16側に水が入り込むことがある。つまり、上記構造の電磁クラッチでは、周辺に水が存在する環境下にて、密封型転がり軸受14の軸方向の取付ブラケット16側が被水側A1となり、ケーシング11側が反被水側A2となっている。
従動プーリ13を支持筒部12に回転可能に支持する密封型転がり軸受14は、図2に示すように、内輪20及び外輪21(一対の軌道輪)と、内輪20の外周面に形成された内輪軌道面23と外輪21の内周面に形成された外輪軌道面24(両軌道面)間に複列に配置される複数の玉22(転動体)と、を備えている。
内輪20は、支持筒部12に外嵌固定され、また、外輪21には、外周に従動プーリ13が外嵌される。また、複列の玉22は、図示しない保持器にて周方向に略等間隔に転動可能に配置される。さらに、各玉22が配置される内部空間25内にはグリース(潤滑剤)が封入され、各転動体22の転動面と内輪軌道面23及び外輪軌道面24との間が潤滑されている。
また、密封型転がり軸受14は、内部空間25内にグリースを封入すべく、内部空間25の軸方向の両端開口部に環状のシール部材31,32をそれぞれ有する。図2及び図3に示すように、これら各シール部材31,32は、芯金33と、この芯金33をインサート成形したゴム等の弾性材34とで構成され、その外周縁部は外輪21の軸方向両側部近傍における内周面に形成された係止溝35に係止され、内周縁部は内輪20の軸方向両側部近傍における外周面に形成されたシール溝36内に配置される。
シール溝36は、軸受内側にて回転軸10の軸線方向に直交する平面からなる内方壁面36aと、内方壁面36aから連続する円筒面36bと、円筒面36bから軸受外側に向けて次第に拡径するように傾斜した外方壁面36cとで構成されている。
図3(a)に示すように、被水側A1側のシール部材31の弾性材34は、その内周縁部に軸受内側へ突出するシールリップ37を有しており、このシールリップ37は、シール溝36の内方壁面36aに摺接されている。
一方、図3(b)に示すように、反被水側A2側のシール部材32の弾性材34は、その内周縁部に軸受外側へ突出するシールリップ38を有しており、このシールリップ38が、シール溝36の外方壁面36cに摺接されている。
ここで、従動プーリ13の回転により、転がり軸受14内が高温となった状態にて、電磁クラッチに水がかかると、転がり軸受14及びその周辺が急激に冷却される。これにより、軸受14の周囲に対して高温であった転がり軸受14の内部空間25が高圧となる。すると、図4(a)に示すように、被水側A1のシール部材31の弾性材34が内部空間25内の圧力によって弾性変形し、内周縁部が軸受外方へ変位し、内方壁面36aに摺接していたシール部材31のシールリップ37が内方壁面36aから離間し、内方壁面36aとシールリップ37との間に隙間が生じる。これにより、高圧の内部空間25から内方壁面36aとシールリップ37との隙間を介して空気が外部の被水側A1へ放出される。
内部空間25からの空気の放出によって、内部空間25の圧力が外気圧まで下がる。これにより、高圧の内部空間25により反被水側A2のシール部材32のシールリップ38がシール溝36の外方壁面36cに強く摺接することがなく(図4(b)参照)、反被水側A2のシール部材32によるトルク上昇を回避することができる。
また、内方壁面36aとシールリップ37との間に隙間が形成されるが、内部空間25の空気が隙間から外部へ放出されるので、被水側A1から隙間を介して内部空間25内に水や異物が入り込むことはない。
その後、内部空間25からの空気の放出によって、内部空間25の圧力が外気圧まで下がると、弾性変形していたシール部材31が復元することにより、そのシールリップ37が再びシール溝36の内方壁面36aに摺接し、内部空間25が密封され、水や異物の侵入が防止される。
一方、高温の内部空間25が冷え、内部空間25が外気圧よりも低圧となると、図5(b)に示すように、反被水側A2のシール部材32が外気圧によって弾性変形し、内周縁部が軸受内方へ変位し、外方壁面36cに摺接していたシール部材32のシールリップ38が外方壁面36cから離間し、外方壁面36cとシールリップ38との間に隙間が生じる。これにより、低圧の内部空間25へ外方壁面36cとシールリップ38との隙間を介して反被水側A2から空気が流入する。
内部空間25への空気の流入によって、内部空間25の圧力が外気圧まで上がる。これにより、低圧な内部空間25により被水側A1側のシール部材31のシールリップ37がシール溝36の内方壁面36aに強く摺接することがなく(図5(a)参照)、被水側A1側のシール部材31によるトルク上昇が回避される。
また、外方壁面36cとシールリップ38との間に隙間が形成されるが、流入する空気は外部に連通していない反被水側A2側の空気であるので、水や異物が入り込むことはない。
その後、内部空間25への空気の流入によって、内部空間25の圧力が外気圧まで上がると、弾性変形していたシール部材32が復元することにより、そのシールリップ38が再びシール溝36の外方壁面36cに摺接し、内部空間25が密封され、水や異物の侵入が防止される。
以上説明したように、本実施形態に係る密封型転がり軸受14によれば、一方のシール部材31をシール溝36の内側壁面35aに接触させ、他方のシール部材32をシール溝36の外側壁面35bに接触させたので、高圧の内部空間25から空気を放出する際には、内側壁面35aに接触させた一方のシール部材31が内側壁面35aから離間し、低圧の内部空間25に空気を流入させる際には、外側壁面35bに接触させた他方のシール部材32が外側壁面35bから離間する。これにより、内部空間25の内圧と外気圧との差圧によりシール部材31,32が内側壁面35aあるいは外側壁面35bへ吸着してトルクが上昇するような不具合を抑制することができる。また、密封型転がり軸受14は、従来の転がり軸受ような空気穴を有しないことから、軸受周辺部に水分が存在する環境下においても、十分な耐水性能を確保することができ、焼き付きや剥離等の不具合が抑えられて円滑な回転が可能なものとなる。
そして、シール溝36の内側壁面35aに接触する一方のシール部材31を被水側A1に配置し、シール溝36の外側壁面35bに接触する他方のシール部材32を反被水側A2に配置することにより、内部空間25から空気を放出する時は、放出先が被水側A1であっても放出する空気によって内部空間25への水の侵入を防止することができ、また、内部空間25へ空気を流入させる時は、流入元が反被水側A2であるので、やはり内部空間25への水の侵入を防止することができ、水の侵入により潤滑性能が低下して焼き付きや剥離等が早期に生じるような不具合を抑制することができる。
つまり、十分な耐水性能を確保しつつ焼き付きや剥離等の不具合を抑え、円滑な回転を可能とすることができる。
つまり、十分な耐水性能を確保しつつ焼き付きや剥離等の不具合を抑え、円滑な回転を可能とすることができる。
なお、本発明は上記実施形態のものに限定されるものでなく、適宜、変形や改良等が可能である。
例えば、本実施形態では、複列の密封型転がり軸受14を例にとって説明したが、本発明は、図6に示すように、単列の密封型転がり軸受41にも適用可能である。また、本実施形態では、転動体を玉とした玉軸受について説明したが、ころ軸受等にも適用可能である。
例えば、本実施形態では、複列の密封型転がり軸受14を例にとって説明したが、本発明は、図6に示すように、単列の密封型転がり軸受41にも適用可能である。また、本実施形態では、転動体を玉とした玉軸受について説明したが、ころ軸受等にも適用可能である。
さらに、複列及び単列の密封型転がり軸受の変形例として、図7及び図8に示すように、反被水側A2のシール部材32のシールリップ38が摺接するシール溝36は、密封性を考慮して回転軸10に直交する平面からなる外方壁面36c´としてもよい。
14,41 密封型転がり軸受
22 転動体
25 内部空間
31,32 シール部材
36 シール溝
36a 内側壁面
36c,36c´ 外側壁面
A1 被水側
A2 反被水側
22 転動体
25 内部空間
31,32 シール部材
36 シール溝
36a 内側壁面
36c,36c´ 外側壁面
A1 被水側
A2 反被水側
Claims (2)
- 一対の軌道輪と、該一対の軌道輪の両軌道面間に配置される複数の転動体と、前記一方の軌道輪に取り付けられ、該複数の転動体が配置される内部空間を密封する一対のシール部材と、を備える密封型転がり軸受であって、
前記他方の軌道輪には、その軸方向両側に一対のシール溝が形成されており、
前記一方のシール部材は、前記一方のシール溝の内側壁面と接触し、前記他方のシール部材は、前記他方のシール溝の外側壁面と接触することを特徴とする密封型転がり軸受。 - 前記一方のシール部材が被水側、前記他方のシール部材が反被水側となるように配置されることを特徴とする請求項1に記載の密封型転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007007968A JP2008175256A (ja) | 2007-01-17 | 2007-01-17 | 密封型転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007007968A JP2008175256A (ja) | 2007-01-17 | 2007-01-17 | 密封型転がり軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008175256A true JP2008175256A (ja) | 2008-07-31 |
Family
ID=39702429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007007968A Pending JP2008175256A (ja) | 2007-01-17 | 2007-01-17 | 密封型転がり軸受 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2008175256A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011117548A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Nsk Ltd | シールリング付転がり軸受及び電動モータ及び自動車用スロットル装置 |
-
2007
- 2007-01-17 JP JP2007007968A patent/JP2008175256A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011117548A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Nsk Ltd | シールリング付転がり軸受及び電動モータ及び自動車用スロットル装置 |
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