JP2013167316A - 密封型転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】内輪を回転側軌道輪とする二重シール構造の密封型転がり軸受を軸方向にコンパクト化する。
【解決手段】二重シールを構成する内側シール５と外側シール６をいずれも固定側軌道輪である外輪２に嵌合して、２つのシール５、６が相対回転しないようにすることにより、内輪１が軸方向に移動したり傾いたりしても両シール５、６が接触するおそれがなく、両シール５、６の間の隙間を小さく設定できるようにして、軸受の軸方向のコンパクト化を可能とするとともに、外側シール６にその内側空間と軸受外部とを外輪２内周面近傍で連通させるスリット６ｄを設けることにより、その内側空間に侵入した異物がスリット６ｄを通って軸受外部へ排出され、シール性も十分に確保できるようにしたのである。
【選択図】図１

Description

本発明は、内輪と外輪の間の軸受空間を内側と外側の２つのシールで密封した二重シール構造の密封型転がり軸受に関する。

泥水等の飛散を受ける厳しい環境で使用される転がり軸受、例えば、自動車の床下部位に配設され、ドライブシャフトの等速ジョイント軸を支持する転がり軸受（以下、「ＣＶＪサポート軸受」と称する。）等には、泥水等の異物が内輪と外輪の間の軸受空間へ侵入するのを防止するために、シールで軸受空間を密封した密封型転がり軸受が用いられている。

この種の密封型転がり軸受には、軸受空間の両側に１対の接触シールを装着し、これらの接触シールの外側に１対の非接触シールを装着した二重シール構造のものがある（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に記載された密封型転がり軸受は、その内側の接触シールが、外輪に嵌合され、ゴム等の弾性部材で形成されたシールリップを内輪外周面に摺接させるものであり、金属板で形成された外側の非接触シールが、内輪に嵌合され、外輪内周面との間にラビリンス隙間を形成している。

実開平２−９３５７１号公報（第１図）

上述したような二重シール構造の密封型転がり軸受では、内外のシールの一方を内輪に、他方を外輪にそれぞれ嵌合しているので、２つのシールが相対回転する。このため、回転側の軌道輪（ＣＶＪサポート軸受の場合は内輪）がミスアライメント等のガタにより軸方向に移動したり軸受の軸心に対して傾いたりしても、内側シールと外側シールの接触による摩擦損失や温度上昇が生じないように、両シールの間の隙間を確保することが必要となり、軸受の軸方向寸法が大きくなるという問題がある。

そこで、本発明の課題は、内輪を回転側軌道輪とする二重シール構造の密封型転がり軸受を軸方向にコンパクト化することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、回転側軌道輪である内輪と固定側軌道輪である外輪との間の軸受空間を、内側と外側の２つのシールで密封した二重シール構造の密封型転がり軸受において、前記内側シールと外側シールをいずれも前記外輪に嵌合し、前記外側シールの内側空間と軸受外部とを、前記外輪の内周面の近傍で連通させた構成を採用した。

すなわち、二重シールを構成する内側シールと外側シールをいずれも固定側軌道輪である外輪に嵌合して、２つのシールが相対回転しないようにすることにより、内輪が軸方向に移動したり傾いたりしても両シールが接触するおそれがなく、両シールの間の隙間を小さく設定できるようにして、軸受の軸方向のコンパクト化を可能としたのである。

そして、前記外側シールの内側空間と軸受外部とを、前記外輪の内周面の近傍で連通させることにより、外輪に嵌合された外側シールの内周部と内輪外周面との間から外側シールの内側空間に異物が侵入しても、その異物は内輪回転時の遠心力によって外輪内周面近傍へ流された後、連通部分を通って軸受外部へ排出され、内側シールの内周部と内輪外周面との間には異物が入り込みにくくなり、シール性も十分に確保できるようにした。

前記外側シールの内側空間と軸受外部とを連通させる手段としては、前記外側シールの外周部に軸方向に貫通するスリットを設けたものを採用することができる。この場合、前記外側シールのスリットは、少なくとも２つを軸心を挟んで対向する位置に配することが望ましい。

あるいは、上記と別の連通手段として、前記外輪の内周面の外側シール嵌合位置に環状溝を設け、前記外側シールにその外周面から径方向外側に突出する突起を設け、その外側シールの突起を外輪の環状溝に嵌め込むことにより、前記外側シールが外輪に嵌合されるとともに、前記外側シールの外周面と外輪の内周面との間に連通空間が形成されるようにしたものを採用することもできる。この場合、前記外側シールの突起は、周方向の３箇所以上に等間隔で設けることが望ましい。また、前記外側シールの突起を軸方向外側へ傾けるようにすれば、外側シールを外輪に嵌合しやすく、かつ抜けにくいものとすることができる。

また、前記内側シールは、前記内輪の外周面に摺接するシールリップを有する接触シールとし、前記外側シールは、前記内輪の外周面との間にラビリンス隙間を形成する非接触シールとすることが望ましい。このようにすれば、両方のシールを接触シールとする場合よりも、内輪回転に必要なトルクの増大を抑えることができる。この場合、前記外側シールは、溶融亜鉛めっき鋼板または合成樹脂で形成するとよい。

上述した本発明の密封型転がり軸受は、自動車の等速ジョイント軸の支持部に特に有効に用いることができる。

本発明の密封型転がり軸受は、上述したように、二重シールを構成する内側シールと外側シールをいずれも固定側軌道輪である外輪に嵌合して、２つのシールが相対回転しないようにしたものであるから、両シールが接触するおそれがなく、両シールの間の隙間を小さく設定して軸方向にコンパクト化することができる。また、外側シールの内側空間と軸受外部とを外輪の内周面の近傍で連通させ、外側シールの内側空間に侵入した異物が連通部分から軸受外部へ排出されるようにしたので、シール性も十分に確保できる。

第１実施形態の密封型転がり軸受の要部の縦断面図 ａは図１の側面図、ｂはａの外側シールの変形例を示す側面図 第２実施形態の密封型転がり軸受の要部の縦断面図 図３のIV−IV線に沿った断面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は第１の実施形態を示す。この密封型転がり軸受は、自動車の等速ジョイント軸の支持部に用いられるＣＶＪサポート軸受であり、図１に示すように、回転側軌道輪である内輪１と固定側軌道輪である外輪２との間でボール３を保持器４によって保持し、その内輪１と外輪２の間の軸受空間を内側と外側の２つのシール５、６で密封した二重シール構造の玉軸受である。

前記内側シール５は、芯金５ａと弾性部材５ｂとからなり、その弾性部材５ｂの内周側に形成された基端部５ｃが外輪２の内周面に設けられた係止溝２ａに嵌合され、弾性部材５ｂの内周側に形成されたシールリップ５ｄを内輪１外周面に摺接させる接触シールである。

前記外側シール６は、全体が溶融亜鉛めっき鋼板で形成され、外輪２内周面に嵌合される嵌合部６ａと、その嵌合部６ａの内側の一端部から内輪１側に向かって延び、径方向中央部分が軸方向外側に突出する環状部６ｂと、その環状部６ｂの内周部から内輪１の外周面に沿って軸受外側へ延びて、内輪１外周面との間にラビリンス隙間７を形成する内周円筒部６ｃとからなる非接触シールである。

また、図２（ａ）にも示すように、この外側シール６の嵌合部６ａを含む外周部には、軸方向に貫通するスリット６ｄが設けられ、外側シール６の内側空間と軸受外部とが外輪２の内周面の近傍で連通している。このスリット６ｄは、２つずつ外側シール６の軸心を挟んで対向するように、外側シール６の周方向の４箇所に等間隔で配されている。これにより、外側シール６の内周円筒部６ｃと内輪１外周面との間から外側シール６の内側空間に異物が侵入しても、その異物は内輪１回転時の遠心力によって外輪２内周面近傍へ流された後、スリット６ｄを通って軸受外部へ排出されるようになっている。

なお、スリット６ｄの数は１つだけでもよいし、複数設ける場合の位置も必ずしも周方向に等間隔でなくてもよく、例えば、図２（ｂ）に示すように、２つが周方向で隣り合うように配してもよい。ただし、外側シール６の内側空間に侵入した異物が効率よく排出されるようにするには、少なくとも２つが軸心を挟んで対向するように配することが望ましい。

この密封型転がり軸受は、上記の構成であり、二重シールを構成する内側シール５と外側シール６がいずれも固定側軌道輪である外輪２に嵌合されており、２つのシール５、６が接触するおそれがないので、内側シールを外輪に嵌合し外側シールを内輪に嵌合した従来の転がり軸受に比べて、両シール５、６の間の隙間が小さく設定され、軸方向にコンパクトなものとなっている。

また、内側シール５を接触シールとし、外側シール６を非接触シールとしているので、両方のシールを接触シールとする場合よりも、内輪１の回転に必要なトルクの増大が抑えられている。

しかも、外側シール６にはその内側空間と軸受外部とを外輪２内周面近傍で連通させるスリット６ｄが設けられ、その内側空間に侵入した泥水等の異物がスリット６ｄを通って軸受外部へ排出されるようになっているので、外側シール６を非接触のものとしても、二重シール全体としては優れたシール性が得られる。

図３および図４は第２の実施形態を示す。この実施形態では、第１実施形態の外側シール６に代えて、径方向に平坦な環状部８ａの外周面から径方向外側に突出する突起８ｂが設けられた外側シール８を用い、その突起８ｂを外輪２の内周面の外側シール８嵌合位置に設けた環状溝２ｂに嵌め込んでいる。

前記外側シール８は、その突起８ｂが周方向の８箇所に等間隔で軸方向外側へ傾くように形成されており、外輪２に嵌合しやすく、かつ抜けにくいものとなっている。なお、全体が溶融亜鉛めっき鋼板で形成されている点、および環状部８ａの内周部から内輪１の外周面に沿って軸受外側へ延びる内周円筒部８ｃを有し、内輪１外周面との間にラビリンス隙間７を形成する非接触シールである点は、第１実施形態と同じである。

そして、外側シール８の環状部８ａの外径は外輪２の環状溝２ｂ縁部の内径よりもわずかに小さく形成され、外側シール８の突起８ｂを外輪２の環状溝２ｂに嵌め込むことにより、外側シール８が外輪２に嵌合されるとともに、外側シール８の外周面と外輪２の内周面との間に連通空間９が形成されるようになっている。

したがって、この第２実施形態でも、外側シール８の内側空間に侵入した異物は連通空間９を通って軸受外部へ排出されるので、第１実施形態と同様、二重シール全体としては優れたシール性が確保される。

なお、上述した各実施形態では外側シールを溶融亜鉛めっき鋼板で形成したが、合成樹脂で形成するようにしてもよい。いずれの材質を選定しても、外側シールを比較的安価で耐食性の高いものとすることができる。

また、本発明は、実施形態のようなＣＶＪサポート軸受として使用される玉軸受に限らず、内輪を回転側軌道輪とし、泥水等の飛散を受ける厳しい環境で使用される二重シール構造の密封型転がり軸受であれば、ころ軸受等の他の種類の転がり軸受にも有効に適用することができる。

１ 内輪
１ａ 係止溝
２ 外輪
３ ボール
４ 保持器
５ 内側シール
６ 外側シール
６ａ 嵌合部
６ｂ 環状部
６ｃ 内周円筒部
６ｄ スリット
７ ラビリンス隙間
８ 外側シール
８ａ 環状部
８ｂ 突起
８ｃ 内周円筒部
９ 連通空間

Claims (8)

1. 回転側軌道輪である内輪と固定側軌道輪である外輪との間の軸受空間を、内側と外側の２つのシールで密封した二重シール構造の密封型転がり軸受において、前記内側シールと外側シールをいずれも前記外輪に嵌合し、前記外側シールの内側空間と軸受外部とを、前記外輪の内周面の近傍で連通させたことを特徴とする密封型転がり軸受。
2. 前記外側シールの内側空間と軸受外部とを連通させる手段が、前記外側シールの外周部に軸方向に貫通するスリットを設けたものであ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。
3. 前記外側シールのスリットは、少なくとも２つを軸心を挟んで対向する位置に配したことを特徴とする請求項２に記載の密封型転がり軸受。
4. 前記外側シールの内側空間と軸受外部とを連通させる手段が、前記外輪の内周面の外側シール嵌合位置に環状溝を設け、前記外側シールにその外周面から径方向外側に突出する突起を設け、その外側シールの突起を外輪の環状溝に嵌め込むことにより、前記外側シールが外輪に嵌合されるとともに、前記外側シールの外周面と外輪の内周面との間に連通空間が形成されるようにしたものであ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。
5. 前記外側シールの突起を、周方向の３箇所以上に等間隔で設けたことを特徴とする請求項４に記載の密封型転がり軸受。
6. 前記外側シールの突起を軸方向外側へ傾けたことを特徴とする請求項４または５に記載の密封型転がり軸受。
7. 前記内側シールを、前記内輪の外周面に摺接するシールリップを有する接触シールとし、前記外側シールを、前記内輪の外周面との間にラビリンス隙間を形成する非接触シールとしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の密封型転がり軸受。
8. 自動車の等速ジョイント軸の支持部に用いられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の密封型転がり軸受。

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