JP2017190867A - 転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】転がり軸受の軸受空間の側方開口を閉じるシール部材を外輪に対してしっかりと固定できるようにする。【解決手段】ハウジング１１内に固定される外輪１と、外輪１に対向する内輪２と、外輪１と内輪２との間の軸受空間の側方開口Ｄを覆う円環状のシール部材４０と、ハウジング１１の内径面と外輪１の外径面との間に軸方向に沿って配置される潤滑油用の油路１２と、外輪１の軸方向他端側に隣接して配置される間座６と、油路１２内に入り込みシール部材４０を外輪１に固定する連結片８０と、連結片８０に設けられて外輪１と間座６との間に形成された抜け止め凹部５０に入り込む内径側突出部８３と、連結片８０に設けられて油路１２の内壁に当接する第一の外径側突出部８４とを備え、第一の外径側突出部８４は、内径側突出部８３が当接する抜け止め凹部５０の軸方向他端側の端面６ａよりもさらに軸方向他端側に位置する転がり軸受とした。【選択図】図１

Description

この発明は、オイル潤滑される転がり軸受に関し、特に、潤滑用のオイルに含まれる異物の捕捉する機能を備えた転がり軸受ユニットに関するものである。

輸送機器や産業機械、その他各種機器の可動部には、転がり軸受が組み込まれている。このような機器の中には、油潤滑される転がり軸受以外に潤滑が必要な作動機構部を有し、その作動機構部と転がり軸受とが、共通のオイルで潤滑される構造となっているものがある。作動機構部としては、例えば、ギヤ同士の噛み合い部分や部材同士の摺接部分等が挙げられる。

例えば、オイルポンプ等は、機器の内部に転がり軸受と作動機構部とを有している。また、特に、オイルポンプは、その転がり軸受と作動機構部とを備えた機器の外部にある他の作動機構部に向かって、内部の潤滑油を送り出す機能を備えている。

ところで、転がり軸受の軸受空間からは、摩耗粉（鉄粉等）等の異物が発生することがある。この異物が、潤滑油の循環経路の途中にある作動機構部に侵入すると、異物の噛み込みによって、機器の耐久性を低下させる場合がある。また、場合によっては、機器の動作不良・故障・破損に繋がることもある。

そこで、例えば、特許文献１には、鉄粉等からなる異物が循環経路内に流通する潤滑油に混入した場合に、その異物をセンサが備える磁石に吸着させ、吸着した異物が堆積していくことにより金属製のケーシングと磁石とが電気的に導通した場合に、警報を発信する潤滑油の鉄粉汚濁検知方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２には、転がり軸受の内外輪間に位置する軸受空間の端部を閉じるシールリングに、異物を捕捉するフィルタを設けた技術が開示されている。

特開平７−２８０１８０号公報 特開２０１２−１０２７６７号公報

上記のように、転がり軸受から発生する摩耗粉（鉄粉等）等の異物が、潤滑油の循環経路の途中にある作動機構部に侵入することは好ましくない。特に、オイルポンプ用の転がり軸受ユニットにおいて、軸受から発生する大きな剥離片は、そのオイルポンプ自身の作動機構部や、そのオイルポンプによって送り出される潤滑油の循環経路内にある他の作動機構部の部品に対して、動作不良・故障・破損の原因となる。このため、特許文献２に示すような、フィルタ付きの円環状のシール部材を設置することで、転がり軸受内から作動機構部への異物の流出防止が必要となる。

ところで、シール部材を外輪側に固定した場合、そのシール部材は外輪にしっかりと固定されている必要がある。シール部材が外輪にしっかりと固定されていないと、シール部材と外輪との間に隙間を生じ、軸受空間内から軸受空間外へ異物が流出してしまう事態にもつながる。

そこで、この発明の課題は、転がり軸受の軸受空間の側方開口を閉じるシール部材を、外輪に対してしっかりと固定できるようにすることである。

上記の課題を解決するために、この発明は、ハウジング内に固定される外輪と、前記外輪に対向する内輪と、前記外輪と前記内輪との間の軸受空間に配置される転動体と、前記外輪の軸方向一端側に取り付けられて前記軸受空間の側方開口を覆う円環状のシール部材と、前記ハウジングの内径面と前記外輪の外径面との間に軸方向に沿って配置される潤滑油用の油路と、前記油路内に入り込み前記シール部材を前記外輪に固定する連結片と、前記連結片に設けられて前記外輪又は前記外輪の軸方向他端側に配置される隣接部材若しくは前記外輪と前記隣接部材との間に形成された抜け止め凹部に入り込む内径側突出部と、前記連結片に設けられて前記油路の内壁に当接する第一の外径側突出部と、を備え、前記第一の外径側突出部は、前記内径側突出部が当接する前記抜け止め凹部の軸方向他端側の内壁よりもさらに軸方向他端側に位置する転がり軸受を採用した。

また、前記連結片の前記第一の外径側突出部よりも軸方向一端側に前記油路の内壁に当接する第二の外径側突出部を備える構成を採用することができる。

ここで、前記外輪の軸方向他端側に隣接して配置される隣接部材を間座とすることができる。間座は、軸方向に隣り合う転がり軸受の軌道輪同士を、軸方向に位置決めする機能を有する

また、前記内径側突出部が当接する前記抜け止め凹部の軸方向一端側の内壁は、軸方向一端側から軸方向他端へ向かって内径側へ傾斜している構成を採用することができる。

また、前記内径側突出部が当接する前記抜け止め凹部の軸方向一端側の内壁は、前記外輪の外径面と軸方向他端側の端面との間の稜線部に設けられた面取り部又はアール部である構成を採用することができる。

これらの各態様において、前記第一の外径側突出部と前記隣接部材とは、その軸方向位置が重複して配置されている構成を採用することができる。また、前記第一の外径側突出部と前記内径側突出部とは、その軸方向位置が重複して配置されている構成を採用することができる。

また、これらの各態様において、前記シール部材は周方向に沿って分割された複数の分割シール部材が前記連結片によって接続されて円環状の連結体となっている構成を採用することができる。

このとき、前記シール部材は、前記外輪の端面に当接する円筒部と、前記円筒部の筒軸方向一端部から内径側に向かって立ち上がる壁部とを備え、前記連結片は前記円筒部の外径面又は前記円筒部の軸方向一端側の端面に固定される構成を採用することができる。

これらの各態様において、前記第一の外径側突出部及び前記第二の外径側突出部、又はそのいずれかにおける外径面の表面粗さを、連結片と接触する前記外輪の外径面の表面粗さよりも小さく設定している構成を採用することができる。

また、これらの各態様において、前記連結片は、前記シール部材に当接する基部と、前記基部から軸方向他端側へ伸びる軸方向部材とを備え、前記内径側突出部が、前記基部及び前記軸方向部材の幅よりも大きく設定されている構成を採用することができる。

この発明は、ハウジングの内径面と外輪の外径面との間に軸方向に沿って配置される潤滑油用の油路と、油路内に入り込みシール部材を外輪に固定する連結片と、連結片に設けられて外輪又は外輪の軸方向他端側に隣接して配置される隣接部材若しくは外輪と隣接部材との間に形成された抜け止め凹部に入り込む内径側突出部と、連結片に設けられて油路の内壁に当接する第一の外径側突出部とを備え、第一の外径側突出部は、内径側突出部が当接する抜け止め凹部の軸方向他端側の内壁よりもさらに軸方向他端側に位置する構成としたので、転がり軸受の軸受空間の側方開口を閉じるシール部材を、外輪に対してしっかりと固定できるようになる。

この発明の第一の実施形態を示し、（ａ）は転がり軸受を複数備えた軸受ユニットの側面図、（ｂ）は縦断面図 （ａ）はシール部材を備えた転がり軸受の要部平面図、（ｂ）はその斜視図 （ａ）はシール部材を備えた転がり軸受の側面図、（ｂ）は正面図 シール部材の分解斜視図 分割シール部材同士を接続する連結片を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図 分割シール部材同士の接続部を示す（ａ）（ｂ）は要部拡大図、（ｃ）は断面図 連結片の変形例を示し、（ａ）（ｂ）は径を大きくした状態を示す平面図及び断面図、（ｃ）（ｄ）は径を小さくした状態を示す平面図及び断面図 （ａ）（ｂ）はそれぞれ変形例を示す平面図、（ｃ）（ｄ）はさらなる変形例を示す平面図及び断面図 （ａ）は連結片付近の詳細を示す断面図、（ｂ）はシール部材の要部拡大斜視図、（ｃ）は（ｂ）の要部断面図 シールリングに作用する荷重とそれに対する部材の変形を示す説明図 連結片の変形例を示す分解斜視図 （ａ）（ｂ）はそれぞれ連結片付近の詳細を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）の拡大図、（ｄ）は連結片のさらなる変形例を示す斜視図 この発明の第二の実施形態を示し、（ａ）は転がり軸受を複数備えた軸受ユニットの側面図、（ｂ）は縦断面図 （ａ）はシール部材を備えた転がり軸受の要部平面図、（ｂ）はその斜視図 （ａ）はシール部材を備えた転がり軸受の側面図、（ｂ）は正面図 分割シール部材同士を接続する連結片を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図 （ａ）（ｂ）は分割シール部材同士の接続部を示す要部拡大図 連結片の変形例を示す分解斜視図 （ａ）（ｂ）はそれぞれ連結片付近の詳細を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）の拡大図、（ｄ）は連結片のさらなる変形例を示す斜視図 （ａ）（ｂ）は連結片の比較例を示す断面図

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図１〜図１２に、この発明の第一の実施形態を示す。この実施形態は、シール部材４０を取り付けた軸受ユニット２０を備えたオイルポンプ装置１０である。

オイルポンプ装置１０は、機器の内部に転がり軸受を複数備えた軸受ユニット２０と、オイルポンプ６０の作動機構部３０とを有している。

軸受ユニット２０は、ハウジング１１の内部に、油潤滑される３つの転がり軸受２１，２２，２３を並列して備えている。これらの転がり軸受２１，２２，２３によって、オイルポンプ６０の作動機構部３０に通じる軸部材３２を、固定のハウジング１１に対して軸周り回転自在に支持している。

各転がり軸受２１，２２，２３は、外側軌道輪１と内側軌道輪２の各軌道面１ａ，２ａの間に、転動体３が組み込まれている。転動体３は、保持器４によって周方向に保持されている。以下、外側軌道輪１を外輪１と、内側軌道輪２を内輪２と称する。

外輪１はハウジング１１の内径面に圧入されて、そのハウジング１１に対して相対回転不能に固定されている。内輪２は、軸部材３２の外周に圧入されて、その軸部材３２に対して相対回転不能に固定されている。

この実施形態では、転がり軸受２１，２２，２３として、転動体３として円すいころを用いた円すいころ軸受を採用しているが、円すいころ軸受以外の転がり軸受を採用してもよく、また、その転がり軸受２１，２２，２３の並列数は、装置の仕様に応じて自由に設定できる。

オイルポンプ６０の作動機構部３０は、ポンプケーシング内に互いに相対回転することにより潤滑油を循環経路へ送り出すポンプ用ロータ（図示せず）を備える。ポンプ用ロータは、軸部材３２の端部に設けた接続部材３１に接続され、これにより、軸部材３２の軸周りに回転可能な状態である。ロータへの駆動力は、図示しない駆動源から別途のルートで入力される。

図１に示すように、並列する転がり軸受２１，２２，２３のうち軸方向一方側、すなわち、作動機構部３０寄りの２つの転がり軸受２１，２２は、円すいころの小径側端面同士が軸方向に沿って同じ側、すなわち、作動機構部３０の反対側になるように配置されている。

また、並列する転がり軸受２１，２２，２３のうち軸方向他方側、すなわち、作動機構部３０から最も遠い転がり軸受２３は、円すいころの小径側端面が作動機構部３０側になるように配置されている。すなわち、転がり軸受２１，２２と転がり軸受２３とは、円すいころの小径側端面同士が背面合わせになるように配置されている。このため、内側軌道輪２の軌道面２ａと外側軌道輪１の軌道面１ａとは、３列の転がり軸受２１，２２，２３のうち一方側の二つは、軸方向一方側から他方側へ向かって互いの距離が狭まるように設けられ、他方側の一つは、軸方向一方側から他方側へ向かって互いの距離が拡がるように設けられている。

図１に示すように、軸方向に隣り合う転がり軸受２１，２２，２３同士の間には、間座５，６，７が配置されている。

並列する転がり軸受２１，２２，２３のうち軸方向一方側の２つの転がり軸受２１，２２の間には、内径側に、両側の内輪２，２の端面に当接する間座５が、外径側に、両側の外輪１，１の端面に当接する間座６が配置されている。

また、並列する転がり軸受２１，２２，２３のうち軸方向他方側の２つの転がり軸受２２，２３の間には、内径側に、両側の内輪２，２の端面に当接する間座が、外径側に、両側の外輪１，１の端面に当接する間座７が配置されている。図１では、転がり軸受２２，２３の間における内径側の間座は図示していないが、転がり軸受２２，２３の周方向に沿って、潤滑油の循環経路１３ｂの外径側の開口部以外の部分に、間座が配置されている。

並列する転がり軸受２１，２２，２３の両端は、軸方向一方側では、軸部材３２の端部に設けたフランジ状の接続部材３１の端面によって、また、軸方向他方側では、押え部材８の端面によって、軸部材３２に対して軸方向へ動かないように固定されている。これらの接続部材３１と押え部材８との固定によって、各転がり軸受には予圧が付与されている。

転がり軸受２１，２２，２３によってハウジング１１に支持された軸部材３２は、オイルを送り出すためのポンプ本体に相当するオイルポンプ６０内の回転部材である作動機構部３０に接続されている。オイルポンプ６０は、その駆動によって、外部にある他の作動機構部７０に向かって、内部の潤滑油を送り出す機能を備えている。送り出した潤滑油は、潤滑油の経路に沿って流れて各部の作動機構部７０を潤滑した後、やがてオイルポンプ６０に戻ってくる。

また、このオイルポンプ６０においては、ポンプ本体内の作動機構部３０と、その作動機構部３０に通じる軸部材３２を支える軸受ユニット２０とが、共通の潤滑用のオイルで潤滑されるようになっている。オイルポンプ６０側の作動機構部３０と軸受ユニット２０側の軸受空間とは、軸方向一方側の転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄ、及び、潤滑油の循環経路１２，１３を通じて連通している。また、その潤滑油は、ポンプ外の作動機構部７０にも送り出される。

この実施形態において、循環経路１３は、オイルポンプ側から軸部材３２の軸心と同心となるように軸心方向に沿って設けられた軸方向潤滑経路１３ａと、その潤滑経路１３ａの端部から半径方向外側へ伸びて、軸部材３２の外周面に開口する径方向潤滑経路１３ｂを備える。径方向潤滑経路１３ｂは、転がり軸受２２，２３の間に挟まれた環状空間Ｃに開口しているので、この環状空間Ｃを介して、循環経路１３は、軸方向一方側（図中左側）へは転がり軸受２１，２２の各軸受空間に連通し、軸方向他方側（図中右側）へは転がり軸受２３の軸受空間に連通している。

環状空間Ｃを経て、転がり軸受２３の軸受空間を通過した潤滑油は、転がり軸受２３の軸方向他端側の軸受空間の開口を通じて、転がり軸受２３の軸方向他端側に設けられたハウジング端部空間Ｂに入り込む。その後、ハウジング１１内の外径寄りの部分に形成された潤滑油の循環経路１２によって、オイルポンプ６０の作動機構部３０側へと戻っていく。

循環経路１２は、ハウジング端部空間Ｂから半径方向外側へ伸びる径方向潤滑経路１２ｂと、その径方向潤滑経路１２ｂから軸部材３２の軸心方向に沿って設けられた軸方向潤滑経路１２ａとを備える。

また、環状空間Ｃを経て、転がり軸受２２，２１の軸受空間を通過した潤滑油は、転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄを通じて、オイルポンプ６０の作動機構部３０側へと戻っていく。

これにより、オイルポンプの作動機構部３０と、軸受ユニット２０の転がり軸受２１，２２，２３が、共通の潤滑油によって潤滑される。

ところで、転がり軸受２１，２２，２３の軸受空間からは、摩耗粉（鉄粉等）等の異物が発生することがある。この異物が、オイルポンプ６０の作動機構部３０や、ポンプ外の循環経路途中にある他の作動機構部７０に侵入することは好ましくない。そこで、転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄ、及び、循環経路１２の軸方向一端側の開口１２ｃ、すなわち、軸方向潤滑経路１２ａの開口１２ｃにシール部材４０（以下、実施形態では、円環状のシール部材４０を用いているので、これをシールリング４０と称する）が取付られている。

シールリング４０は、転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄ、及び、循環経路１２の軸方向一端側の開口１２ｃを覆うように、ハウジング１１及び外輪１に取付けられる。転がり軸受２１の軸方向一端側の軸受空間の側方開口Ｄは、外輪１と内輪２の軌道面１ａ，２ａに沿って環状に形成されているので、それを覆うシールリング４０も環状を成すものとなっている。

図１に示すように、シールリング４０が転がり軸受２１の端面に当接した状態とされ、他の転がり軸受２２，２３や間座５，６，７等とともにハウジング１１内に収容される。

シールリング４０は、図９に示すように、その筒軸方向端面４１が、外輪１の軸方向一端側の端面１ｄに当接する円筒状部材からなる円筒部４２と、円筒部４２の筒軸方向一端部から内径側に向かって立ち上がる壁部４３とを備える。

壁部４３には、フィルタ４６が設けられている。フィルタ４６は、貫通穴からなるフィルタ孔４６ａの集合によって、転がり軸受２１，２２の軸受空間からの異物の通過を阻止し、潤滑油の通過は許容されるものである。このとき、フィルタ孔４６ａの内径は、少量あれば、作動機構部３０側へ侵入しても影響がない程度の異物の通過は許容されるよう、適宜の寸法に設定される。

この実施形態では、シールリング４０は合成樹脂の成形品からなるものとしている。また、シールリング４０は、転がり軸受２１の軸受空間の側方開口Ｄに沿う円環状を成し、その円環の周方向に沿って分割された複数の分割シール部材４０’が、連結片８０によって円環状に接続された連結体である。周方向に隣り合う分割シール部材４０’同士は、連結片８０により接続される。連結片８０も、合成樹脂の成形品からなるものとしている。

この実施形態では、中心角１８０°を成す２つの分割シール部材４０’で円環状のシールリング４０を構成しているので、連結片８０は、シールリング４０の上部と下部の２箇所に位置している。

さらに、シールリング４０が、中心角１８０°の分割シール部材４０’を二つ用いた２分割構成だけでなく、例えば、中心角９０°の分割シール部材４０’を四つ用いることで円環状のシールリング４０を構成してもよいし、中心角６０°の分割シール部材４０’を六つ用いることで円環状のシールリング４０を構成してもよい。

また、この実施形態では、シールリング４０は、壁部４３のフィルタ４６を、シールリング４０の本体に一体に形成しているが、壁部４３のフィルタ４６を、シールリング４０の本体の部材とは別部材として、その別部材をシールリング４０の本体に、嵌め込み固定、埋め込み固定、接着等の種々の手段で固定するようにしてもよい。

シールリング４０や連結片８０の素材としては、樹脂以外にも、金属、ゴム等の他の素材を採用してもよい。フィルタ４６をシールリング４０とは別部材とする場合も、フィルタ４６の素材として、樹脂、金属、ゴム等の他の素材を用いることができる。

また、連結片８０には、シールリング４０の円筒部４２の外周面に当接する基部８１から、転がり軸受２１側へ向かって軸方向へ伸びる軸方向部材８２が設けられている。

軸方向部材８２は、ハウジング１１の内径面と外輪１の外径面との間を通って転がり軸受２１側へ伸びて、その軸方向部材８２が軌道輪や間座等の軸受部材に係合することにより、シールリング４０はハウジング１１及び外輪１に固定される。

この実施形態では、軸方向部材８２は、循環経路１２の軸方向潤滑経路１２ａ内を通って軸方向一端側から他端側へ向かって伸びており、その軸方向部材８２の先端８２ａは先細りの形状となっている。このため、ハウジング１１内への挿入がスムーズである。また、軸方向部材８２の先端寄りには、内径側へ向かって伸びる内径側突出部８３を備えている。軸方向潤滑経路１２ａは、ハウジング１１の内径面と外輪１の外径面との間に軸方向に沿って配置される潤滑油用の油路である。

軸方向部材８２は、外輪１の外径面に接触しつつ、内径側突出部８３が軸受の軌道輪や間座に設けた抜け止め凹部５０に入り込むことで、シールリング４０の軸方向への移動が規制される。この実施形態では、抜け止め凹部５０は、間座６の一端側端面６ａと、転がり軸受２１の外輪１の肩部、すなわち、外輪１の外径面と軸方向他端側の端面１ｂとの間の稜線部に形成された曲面状のアール部１ｃや面取り部とによって構成されている。

間座６は、外輪１の軸方向他端側に隣接して配置される隣接部材である。この隣接部材である間座６は、軸方向に隣り合う転がり軸受２１，２２の外輪１同士を、軸方向に位置決めする機能を有している。

また、軸方向潤滑経路１２ａの軸方向一端側の開口１２ｃは、側面視円環状を成す転がり軸受２１の軸受空間の側方開口Ｄよりも外径側に位置する。この実施形態では、循環経路１２の軸方向潤滑経路１２ａは２本設けられており、周方向に沿って１８０°の間隔をおいて２箇所に開口１２ｃを有しているが、この開口１２ｃの数は、必要に応じて増減してもよい。

連結片８０は、循環経路１２側へ突出し、循環経路１２の内壁に当接する第一の外径側突出部８４を備える。第一の外径側突出部８４は、軸方向部材８２の外面から外径側へ向かって立ち上がり、その外径面に凸部８４ａと凹部８４ｂ、及び、通油孔８４ｃを備える。凸部８４ａは、循環経路１２の内壁に当接して連結片８０を支持し、凹部８４ｂと循環経路１２内面との隙間、及び、通油孔８４ｃは、循環経路１２から軸受空間外への潤滑油の通路となる。凹部８４ｂと循環経路１２の内面との隙間、通油孔８４ｃの内径は、同じく、フィルタ４６のメッシュサイズと同じか、そのメッシュサイズ以下に設定される。第一の外径側突出部８４に複数の貫通孔やスリットを設けて、異物を捕捉するためのフィルタとすることもできる。

また、連結片８０は、第一の外径側突出部８４よりも軸方向一端側に、同じく循環経路１２側へ突出し、循環経路１２の内壁に当接する第二の外径側突出部９０を備える。第二の外径側突出部９０は、軸方向部材８２の外面から外径側へ向かって立ち上がり、その外径面に凸部９０ａと凹部９０ｂ、及び、通油孔９０ｃを備える。凸部９０ａは、循環経路１２の内壁に当接して連結片８０を支持し、凹部９０ｂと循環経路１２内面との隙間、及び、通油孔９０ｃは、循環経路１２から軸受空間外への潤滑油の通路となる。凹部９０ｂと循環経路１２の内面との隙間、通油孔９０ｃの内径は、同じく、フィルタ４６のメッシュサイズと同じか、そのメッシュサイズ以下に設定される。第二の外径側突出部９０に複数の貫通孔やスリットを設けて、異物を捕捉するためのフィルタとすることもできる。

また、軸方向部材８２、第一の外径側突出部８４及び第二の外径側突出部９０は、循環経路１２内に入り込んで連結片８０ががたつきなく固定されるよう、その幅（転がり軸受の周方向への幅）は循環経路１２の幅（同じく転がり軸受の周方向への幅）と合致している。これにより、シールリング４０は、ハウジング１１及び外輪１に対して回り止めされる。すなわち、軸方向部材８２、第一の外径側突出部８４及び第二の外径側突出部９０は、シールリング４０の回り止め手段として機能している。

連結片８０には、図５に示すように、基部８１から周方向両側へ伸びる対の支え部８５が設けられている。支え部８５は、シールリング４０の外径面に沿う円筒面状の部材である。各支え部８５には、内径側へ突出する係止凸部８８が設けられている。この係止凸部８８が、周方向に隣り合う分割シール部材４０’の端部にそれぞれ設けられた係止孔４８に入り込むことで、連結片８０は、周方向に隣り合う分割シール部材４０’の端部同士を接続する。これにより、分割シール部材４０’は円環状の連結体に構成される。

また、分割シール部材４０’の端部同士は、図６に示すように、壁部４３に設けられ互いに対向するカギ状部４７ａ，４７ｂが噛み合っているので、その接続がより強固となっている。

また、シールリング４０の壁部４３の内径側端部は、内輪２の大つば外径面にわずかな隙間ｗを介して対向して、壁部４３と内輪２との間に隙間（最後すきま）ｗを有するラビリンスシール構造を形成している。この隙間では、潤滑油は通過が許容されるが、その隙間ｗの寸法を超える異物の通過は阻止される。壁部４３の内径側端部と内輪２の大つば外径面との隙間ｗは、フィルタ４６のメッシュサイズと同じか、そのメッシュサイズ以下に設定される。隙間ｗは、図４に示すように、シールリング４０の内径面に設けた凸部４４によって、所定の隙間ｗ１よりも縮小しないように設定されている。図中の符号ｗ２は、シールリング４０の軸方向に対する凸部４４の幅、符号ｗ３は、シールリング４０の周方向に対する凸部４４の幅である。

この実施形態では、連結片８０と分割シール部材４０’は、周方向に隣り合う分割シール部材４０’同士の接続部の屈曲（折れ点の発生）を規制する折れ防止手段を備えている。分割シール部材４０’同士の接続部が屈曲すると、それぞれの分割シール部材４０’の軸方向端面の面方向が互いに異なる方向となり、シールリング４０の端面と外輪１の端面１ｄとの間に隙間を生じるので、このような折れ防止手段が有効である。

図６（ａ）（ｂ）に示す例では、折れ防止手段として、周方向に隣り合う分割シール部材４０’のそれぞれと連結片８０とが、互いに、複数の係止凸部８８（８８ａ、８８ａ；８８ｂ、８８ｂ）とそれに対応する数の係止孔４８（４８ａ、４８ａ；４８ｂ、４８ｂ）とが係止することで接続されている。ここでは、並列する二つの係止凸部８８が、対応する二つの係止孔４８にそれぞれぴったりと入り込んで、連結片８０と分割シール部材４０’との間に相対回転やがたつき等が生じにくい状態となっている。特に、周方向に沿って複数の係止凸部８８と、それに対応する複数の係止孔４８を設けたことにより、分割シール部材４０’同士の接続が、強固なものとなって、接続部の屈曲を防止している。このとき、係止凸部８８の幅（シールリング４０の軸方向に対する幅）と、係止孔４８の幅（シールリング４０の軸方向に対する幅）とは等しいことが望ましい。

なお、複数の係止凸部８８と、それに対応する複数の係止孔４８は、それぞれ軸方向に並列するように配置することもできる。

また、図６（ａ）（ｂ）に示す例では、係止凸部８８及び係止孔４８は、それぞれ断面円形であるが、これらを非円形の断面を有するものとしてもよい。

また、折れ防止手段は、周方向に隣り合う分割シール部材４０’のうち少なくとも一方と連結片８０との間に設けられていれば、シールリング４０の軸方向端面と外輪１の端面１ｄとの間の隙間発生の防止に寄与し得るが、周方向に隣り合う分割シール部材４０’のそれぞれと、連結片８０との間に設けられていることが望ましい。

図６（ｃ）に示すように、係止凸部８８の先端には、抜け止め凸部８８ｃが設けられている。抜け止め凸部８８ｃは係止孔４８の縁に係合して、係止凸部８８が係止孔４８から抜け出すことを防止する抜け止め機能を発揮している。

また、分割シール部材４０’と連結片８０との接続位置を周方向に沿って可変とすることにより、複数の分割シール部材４０’の接続によって構成されるシールリング４０の径を、調整可能とできる。図７の例では、係止凸部８８が入り込む係止孔４８を、周方向に沿って設定された複数の箇所から任意に選択できるようにしている。

図７（ａ）（ｂ）の例では、分割シール部材４０’の端部から遠い側の係止孔４８を利用することにより隙間ｗ１を大きくし、相対的にシーリング４０の径を大きく設定しており、図７（ｃ）（ｄ）の例では、分割シール部材４０’の端部に近い側の係止孔４８を利用することにより隙間ｗ２を小さくし、相対的にシールリング４０の径を小さく設定している。

また、この図７に示す例では、係止孔４８を周方向に伸びる長孔とすることによって、係止凸部８８が、係止孔４８内で長孔の長さ方向に沿って移動できるようになっている。具体的には、係止凸部８８が断面円形であるのに対し、係止孔４８の形状は、シールリング４０の周方向に沿って等幅で伸びて、その両端の閉塞縁を半円状とした長孔形状となっている。このため、係止凸部８８が係止孔４８内を長孔の長手方向に沿って移動することで、連結片８０は、周方向に隣り合う分割シール部材４０’の端部同士を周方向へスライド自在に接続することができる。これにより、温度上昇によってシールリング４０が熱膨張した際に、あるいは、温度下降によりシールリング４０が収縮した際に、連結片８０で接続された分割シール部材４０’の端部間の距離が変化して、その膨張、収縮に対応することができる。

図８（ａ）に示す例では、前述の例と同じく、周方向に隣り合う分割シール部材４０’のそれぞれと連結片８０とが、互いに、複数の係止凸部８８が、それに対応する数の係止孔４８に係止することで接続されて、折れ防止手段を構成している。

ここでは、分割シール部材４０’と連結片８０との接続に関わる二つの係止凸部８８のうち、分割シール部材４０’の端部から遠い側の係止凸部８８は、係止孔４８の外輪１側の内壁に当接し、その反対側の内壁との間には隙間を介在している。また、分割シール部材４０’の端部に近い側の係止凸部８８は、係止孔４８の外輪１側の内壁との間に隙間を介在し、その反対側の内壁には当接している。このような構成により、係止凸部８８の幅（シールリング４０の軸方向に対する幅）を、係止孔４８の幅（シールリング４０の軸方向に対する幅）よりも小さくして、両者の円滑な係止及び係止の解除を確保しつつ、且つ、図中に矢印ｘで示す方向へのシールリング４０の屈曲を防止できる。

つまり、分割シール部材４０’同士の接続部付近は、連結片８０の抜け止め機能によって、外輪１に拘束されているので、連結片８０から周方向に沿って離れた部分が、図８（ａ）に矢印ｘに示すように、外輪１の端面１ｄから離脱することを防止することが有効である。

図８（ｂ）に示す例では、周方向に隣り合う分割シール部材４０’のそれぞれと連結片８０とが、互いに、一つの係止凸部８８とそれに対応する一つの係止孔４８とが係止することで接続されている。ここで、係止凸部８８と係止孔４８の断面形状を非円形とすることにより折れ防止手段を構成し、図８（ｂ）に矢印ｘで示す方向へのシールリング４０の屈曲を防止している。ここでは、係止凸部８８と係止孔４８の断面形状を四角形としているが、五角形、六角形、楕円形など、種々の形状を採用できる。

図８（ｃ）（ｄ）は、図７の例における長孔状の係止孔４８の長さを、シールリング４０の周方向に沿って長くしたものである。このため、一つの長孔状の係止孔４８に、周方向に並列する複数の係止凸部８８が入り込んで係止された態様となっている。

以上のように、係止凸部８８は、周方向に隣り合う分割シール部材４０’のそれぞれに対して少なくとも一つあればよいが、これを二つ、あるいは三つ以上の複数としてもよい。このとき、折れ防止手段は、分割シール部材４０’のそれぞれに対して係止凸部８８が二つ以上あれば、接続部における屈曲を防止する効果を発揮できる。また、折れ防止手段は、分割シール部材４０’のそれぞれに対して係止凸部８８が一つであれば、その係止凸部８８の断面形状を非円形とし、係止孔４８の断面形状も係止凸部８８がぴったりと嵌る同形状とすることにより、分割シール部材４０’と連結片８０との相対回転を規制し、接続部における屈曲を防止する効果を発揮できる。

図９に示す例では、図９（ａ）は、連結片８０が存在する方位におけるシールリング４０等の縦断面を示している。連結片８０は、周方向に沿って複数（この例では、１８０°ごとに合計２箇所）備えられている。そして、周方向に隣り合う連結片８０間において、シールリング４０には、図９（ｂ）に示すように、外輪１に対するシールリング４０の外径側への移動を規制する外輪係止凸部４５が備えられている。外輪係止凸部４５は、隣り合う連結片８０間の中央に設けられることが望ましい。外輪係止凸部４５は、図９（ｃ）に示すように、外輪１の軌道面１ａと端面１ｄとの間のあご部に係止されて、シールリング４０の外径側への移動を規制する。

図１０に示すように、ハウジング１１の鉛直方向上方側と鉛直方向下方側に連結片８０が位置している。ここで、部材の温度上昇により、シールリング４０が外径方向に熱膨張しようとした際を想定する。この外径方向での熱膨張は、図中に矢印Ｐで示すように、鉛直方向上方側と下方側から拘束される。連結片８０の第一の外径側突出部８４、第二の外径側突出部９０が、ハウジング１１に当接しているからである。すなわち、連結片８０は、ハウジング１１に対するシールリング４０の外径側への移動を規制している。

このため、シールリング４０の熱膨張は、図１０の矢印Ｒの方向へ周方向に作用していく。したがって、周方向に隣り合う連結片８０間では、矢印Ｑに示すように、シールリング４０が外径方向へ拡がろうとする力が作用する。このとき、外輪係止凸部４５は、ハウジング１１に対するシールリング４０の外径側への移動を規制することができる。これにより、シールリング４０の内径側に設定された隙間ｗが適正に確保される。

図１１は、連結片８０の変形例を示すものである。この変形例の連結片８０は、円筒部４２の外径面に当接する基部８１の軸方向一端に、内径側へ突出する係止片８９を備えている。係止片８９が円筒部４２の軸方向一端側の端面に当接して、連結片８０はシールリング４０に固定される。このため支え部８５の設置は省略されている。また、シールリング４０は、一体の部材として円環状に成形されたものである。

ここで、連結片８０の抜け止め構造について説明する。図１２は、支え部８５を省略して係止片８９を備えた図１１の連結片８０を例に、この発明の作用を説明しているが、連結片８０は、図１〜図６に示すような支え部８５を備えた態様であっても、同様の効果を発揮できる。

図１２（ａ）に示すように、連結片８０は、軸方向部材８２に設けられる外径側突出部８４が、内径側突出部８３が当接する抜け止め凹部５０の軸方向他端側の端面６ａよりも、さらに軸方向他端側に位置している。すなわち、外径側突出部８４は、外輪１の外径面と端面１ｂとの間の稜線部に形成された曲面状のアール部１ｃよりも、さらに軸方向他端側に位置している。

これにより、シールリング４０と一体の連結片８０を軸方向潤滑経路１２ａ内に挿入する際には、軸方向部材８２は、外径側突出部８４の軸方向他端側の縁、すなわち、外径側突出部８４の外径面８４ｂと他端側の端面８４ａとの間の稜線部に設けた面取り部８４ｃが、ハウジング１１の端面１１ａの内径側縁に当たることによって、図１２（ａ）の矢印ａに示すように、ハウジング１１側から内径側へ向かって押圧される。内径側突出部８３と外径側突出部８４とは軸方向に重複した範囲に設定されているので、この矢印ａの押圧により、内径側突出部８３は、アール部１ｃの傾斜面に沿ってスムーズに凹部５０へ誘導される。

つづいて、シールリング４０と連結片８０とを軸方向他端側へ押し込むと、図１２（ｂ）に矢印ｃで示すように、連結片８０は、ハウジング１１側から内径側への押圧により、内径側突出部８３が抜け止め凹部５０内に深く入り込む。

このとき、外径側突出部８４がアール部１ｃよりも軸方向他端側にあるので、内径側突出部８３は、アール部１ｃの傾斜面を下るように軸方向他端側へ引っ張られる（図１２（ｂ）の矢印ｂ参照）。内径側突出部８３の軸方向一端側に向く面８３ｂ、及び、その内径側突出部８３が当接する抜け止め凹部５０の軸方向一端側の内壁（前記アール部１ｃ）が、軸方向一端側から軸方向他端側へ向かって内径側へ傾斜しているので、このような作用が期待できる。

また、内径側突出部８３が、アール部１ｃの傾斜面を下るように軸方向他端側へ引っ張られる（図１２（ｂ）の矢印ｂ参照）ことにより、内径側突出部８３の軸方向他端側の端面８３ａは、抜け止め凹部５０の軸方向他端側の端面６ａに面接触する。内径側突出部８３の軸方向他端側の端面８３ａと、抜け止め凹部５０の軸方向他端側の端面６ａは、軸方向に直交する面方向を有する。これにより、連結片８０は、抜け止め凹部５０の軸方向他端側の端面６ａによって軸方向へ位置決めされ、よりしっかりと固定されることになる。

この外輪１の稜線部に設けられる曲面状のアール部１ｃによる効果は、外輪１の稜線部をこのアール部１ｃに代えて、稜線部の角を落とした面取り部とした場合にも、同様に発揮することができる。すなわち、内径側突出部８３が当接する抜け止め凹部５０の軸方向一端側の内壁は、軸方向一端側から軸方向他端側に向かって内径側へ傾斜していることが望ましい。

この点について、仮に、外径側突出部８４が、抜け止め凹部５０の軸方向他端側の端面６ａよりも軸方向一端側にあると、図２０（ａ）に矢印ｅで示すように、連結片８０は、軸方向一端側へ引っ張られてしまうことになる。このため、外径側突出部８４は、抜け止め凹部５０の軸方向他端側の端面６ａよりも軸方向他端側にあることが望ましい。

さらに、図１２（ｃ）に示すように、外径側突出部８４と間座６とは、その軸方向位置が、図中の軸方向幅Ｌの範囲で重複して配置されている。間座６は、図中の符号Ｗの軸方向幅となっている。このため、外径側突出部８４がハウジング１１側から内径側へ向かって押圧される際に、その押圧力が、抜け止め凹部５０に入り込む内径側突出部８３に伝達されやすい。

この点について、仮に、外径側突出部８４と間座６との軸方向位置が重複していないと、図２０（ｂ）に示すように、外径側突出部８４がハウジング１１側から内径側へ向かって押圧される際に、その押圧力が、軸方向部材８２の先端８２ａが内径側へ傾く力になって逃げてしまい、内径側突出部８３は、矢印ｆに示すように、抜け止め凹部５０から抜け出してしまう。このため、外径側突出部８４と間座６との軸方向位置は重複していることが望ましい。

また、外径側突出部８４と内径側間座５との軸方向位置も、重複していることが望ましい。外径側突出部８４がハウジング１１側から内径側へ向かって押圧される際に、その押圧力が、抜け止め凹部５０に入り込む内径側突出部８３に伝達されやすいからである。

このような構成としたことにより、転がり軸受２１，２２，２３の軸受空間からの潤滑油は、シールリング４０に設けたフィルタ４６の孔４６ａや、循環経路１２内の孔や隙間、あるいは、壁部４３の内径側端部と内輪２の大つば外径面との隙間を通過して、軸受空間外へ流出する。このため、作動機構部３０、７０の動作に影響が出るような大きな異物（金属からなる摩耗粉の他、特に剥離片等）は、作動機構部３０、７０側へは侵入しない。また、連結片８０によって、シールリング４０が外輪１にしっかりと固定されているので、シールリング４０と外輪１等との間に、異物を流出させるような隙間が生じることを防止できる。

なお、上記の実施形態では、抜け止め凹部５０は、外輪１と間座６（隣接部材）との間に形成したが、この抜け止め凹部５０を、外輪１の外径面や間座６の外径面に形成してもよい。また、転がり軸受２１に隣接する別の転がり軸受２２の外輪１を隣接部材として、その隣接部材の外径面に抜け止め凹部５０を形成してもよい。

また、連結片８０の第一の外径側突出部８４や第二の外径側突出部９０における外径面８４ｂ，９０ｂの表面粗さは、基部８１や軸方向部材８２の内径面８２ｂ、すなわち、連結片８０と接触する外輪１の外径面１ｄの表面粗さよりも小さく（滑らかに）なっている。これにより、連結片８０が抜けにくくなるという効果が期待できる。

ここで、表面粗さを比較する基準として、例えば、ＪＩＳ（日本工業規格）等に規定される中心線平均粗さ（算術平均粗さＲａ：表面の山すべてを均した中心線で示される数値）や、最大高さ粗さ（Ｒｍａｘ：表面の計測範囲内でもっとも高い山の高さ）、十点平均高さ（Ｒｚ：表面の計測範囲内で高い山から１０点を抽出しその平均値を取った値）等の各種の基準、測定方法を採用することができる。

また、例えば、図１２（ｄ）に示すように、連結片８０の内径側突出部８３の幅Ａ+αが、基部８１や軸方向部材８２の幅Ａよりも大きいものを採用することができる。すなわち、この変形例では、内径側突出部８３の両端８３ｃ，８３ｄは、基部８１や軸方向部材８２の幅方向両端縁８２ｃ，８２ｄよりも外側に突出している。これにより、連結片８０は周方向突出する凸部形状を有することとなり、その結果、軸方向潤滑経路１２ａの開口１２ｃの幅よりも対向する周方向突出する凸部間の幅が大きくなり、軸受挿入時に、周方向突出する凸部がハウジング１１の軸方向潤滑経路１２でない部分に入り込むため、ハウジング１１に内径側突出部８３が入ったときより、軸連結片８０は軸方向、また、径方向に動きが規制され、運転時に外れることがなくなる。

また、上記の各実施形態において、シールリング４０に設けられるフィルタ４６の孔４６ａ周辺に、金属粉等の異物の付着を検出するセンサ部を備えてもよい。センサ部としては、例えば、対の電極間に異物が介在することにより、その異物が電極間を短絡した際の電気的出力の変化によって、異物の存在を検知する電気式センサを採用することができる。

例えば、対の電極間に、フィルタ４６の孔４６ａを通過できない大きさの金属からなる異物が付着することに伴って、その対の電極からケーブルを通じて接続された出力検出装置は、対の電極間の異物を介した導通によって、電気回路の電気的出力の変化を検出し、潤滑油に含まれる金属からなる異物の状態（含有量）を検知することができる。対の電極に接続されたケーブルは、基板を経由してハウジング１１外に引き出されて、そのケーブルに接続された出力検出装置がいずれかの部分に設けられる。シールリング４０外にケーブルを引き出すためのセンサ孔は、シールリング４０の円筒部４２や壁部４３等に設けることができる。

図１３〜図１９に、この発明の第二の実施形態を示す。この実施形態は、前述の第一の実施形態における連結片８０の第二の外径側突出部９０を省略したものである。また、連結片８０が備える係止凸部８８を、一つの分割シール部材４０’に対して一つとしている点で異なっている。

このように、連結片８０の外径側突出部を一つ、すなわち、外径側突出部を第一の外径側突出部８４のみとした場合も、連結片８０は、同じくシールリング４０の回り止め機能、抜け止め機能、外径側への移動防止機能を発揮することができる。

第一の実施形態における図１は、第二の実施形態の図１３に対応する。以下、図２は図１４に対応し、図３は図１５に対応する。図４は、第二の外径側突出部９０の有無に関する以外は、第一の実施形態と第二の実施形態とで共通である。図５は図１６に対応し、図６は図１７に対応し、図１１は図１８に対応する。図１２と図１９は、第二の外径側突出部９０の有無に関する以外は、第一の実施形態と第二の実施形態とで共通の内容である。このため、詳細な説明は省略する。

これらの実施形態では、係止凸部８８を連結片８０に、係止孔４８を分割シール部材４０’に設けたが、これを逆にして、係止凸部８８を分割シール部材４０’に、係止孔４８を連結片８０に設けてもよい。

上記の実施形態では、シールリング４０にフィルタ４６を設けたが、フィルタ４６を備えないシールリング４０においても、この発明の内容を適用できる。また、分割シール部材４０’や連結片８０を用いた分割型のシールリング４０以外にも、分割型ではない一体型の円環状のシールリング４０においても、この発明の内容を適用できる。

この発明のシール部材は、実施形態以外の各種の転がり軸受ユニットにも適用できる。さらに、そのシール部材を備えた転がり軸受ユニットは、オイルポンプ６０以外の各種装置にも適用できる。特に、この発明の転がり軸受は、転がり軸受から発生する摩耗粉（鉄粉等）等の異物が、潤滑油の循環経路の途中にある作動機構部７０に侵入することを防ぐ必要がある種々の装置に適用できる。

１ 外輪（外側軌道輪）
１ｂ 端面
１ｃ アール部
２ 内輪（内側軌道輪）
３ 転動体
４ 保持器
５，６，７ 間座
６ａ 端面
８ 押え部材
１０ オイルポンプ装置
１１ ハウジング
１２，１３ 循環経路
２０ 軸受ユニット
２１，２２，２３ 転がり軸受
３０ 作動機構部
３１ 接続部材
３２ 軸部材
４０ シールリング（シール部材）
４０’ 分割シール部材
４４ 凸部
４５ 外輪係止凸部
４６ フィルタ
５０ 抜け止め凹部
６０ オイルポンプ
７０ 作動機構部
８０ 連結片
８１ 基部
８２ 軸方向部材
８３ 内径側突出部
８４ 外径側突出部
８５ 支え部

Claims (10)

1. ハウジング内に固定される外輪と、
   前記外輪に対向する内輪と、
   前記外輪と前記内輪との間の軸受空間に配置される転動体と、
   前記外輪の軸方向一端側に取り付けられて前記軸受空間の側方開口を覆う円環状のシール部材と、
   前記ハウジングの内径面と前記外輪の外径面との間に軸方向に沿って配置される潤滑油用の油路と、
   前記油路内に入り込み前記シール部材を前記外輪に固定する連結片と、
   前記連結片に設けられて前記外輪又は前記外輪の軸方向他端側に配置される隣接部材若しくは前記外輪と前記隣接部材との間に形成された抜け止め凹部に入り込む内径側突出部と、
   前記連結片に設けられて前記油路の内壁に当接する第一の外径側突出部と、
   を備え、
   前記第一の外径側突出部は、前記内径側突出部が当接する前記抜け止め凹部の軸方向他端側の内壁よりもさらに軸方向他端側に位置する
   転がり軸受ユニット。
2. 前記連結片の前記第一の外径側突出部よりも軸方向一端側に前記油路の内壁に当接する第二の外径側突出部
   を備える請求項１に記載の転がり軸受ユニット。
3. 前記内径側突出部が当接する前記抜け止め凹部の軸方向一端側の内壁は、軸方向一端側から軸方向他端へ向かって内径側へ傾斜している
   請求項１又は２に記載の転がり軸受ユニット。
4. 前記内径側突出部が当接する前記抜け止め凹部の軸方向一端側の内壁は、前記外輪の外径面と軸方向他端側の端面との間の稜線部に設けられた面取り部又はアール部である
   請求項３に記載の転がり軸受ユニット。
5. 前記第一の外径側突出部と前記隣接部材とは、その軸方向位置が重複して配置されている
   請求項１〜４のいずれか一つに記載の転がり軸受ユニット。
6. 前記第一の外径側突出部と前記内径側突出部とは、その軸方向位置が重複して配置されている
   請求項１〜５のいずれか一つに記載の転がり軸受ユニット。
7. 前記シール部材は周方向に沿って分割された複数の分割シール部材が前記連結片によって接続されて円環状の連結体となっている
   請求項１〜６のいずれか一つに記載の転がり軸受ユニット。
8. 前記シール部材は、前記外輪の端面に当接する円筒部と、前記円筒部の筒軸方向一端部から内径側に向かって立ち上がる壁部とを備え、
   前記連結片は前記円筒部の外径面又は前記円筒部の軸方向一端側の端面に固定される
   請求項７に記載の転がり軸受ユニット。
9. 前記第一の外径側突出部及び前記第二の外径側突出部、又はそのいずれかにおける外径面の表面粗さを、連結片と接触する前記外輪の外径面の表面粗さよりも小さく設定している
   請求項１〜８のいずれか一つに記載の転がり軸受ユニット。
10. 前記連結片は、前記シール部材に当接する基部と、前記基部から軸方向他端側へ伸びる軸方向部材とを備え、
    前記内径側突出部が、前記基部及び前記軸方向部材の幅よりも大きく設定されている
    請求項１〜９のいずれか一つに記載の転がり軸受ユニット。

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