JP5146189B2

JP5146189B2 - 転がり軸受

Info

Publication number: JP5146189B2
Application number: JP2008205886A
Authority: JP
Inventors: 寿人山本
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2028-08-08
Also published as: JP2010038353A

Description

本発明は、転がり軸受に関し、より詳細には、外輪の内周面の軸方向端部に密封装置が設けられる転がり軸受に関する。

まず、例えば、カーエアコン用コンプレッサの電磁クラッチプーリに使用される軸受においては、軸受からグリースが漏れ出してクラッチ面に飛散すると、クラッチ滑りが生じてコンプレッサの機能が損なわれる可能性があるため、グリースの漏れ防止対策は重要である。また、グリース漏れによって封入グリース量が不足すると、潤滑不良によるトルク上昇や、軸受の焼付きなどが発生する可能性がある。そこで、従来では、上記グリース漏れを防止するため、内外輪間に密封装置を配設した転がり軸受が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平８−２２６４４９号公報特開２００１−１８７９２３号公報

しかしながら、上記した特許文献１，２に記載の転がり軸受では、内輪の肩部外周面に対向するグリースリップを設けることで、内輪のシール溝にグリースが浸入することをある程度抑制する効果はあるものの、一旦、グリースがシール溝に浸入してしまうと、グリースがリップ内部に蓄積されてしまい、リップを弾性変形させて、最終的にはグリースが微小な隙間から軸受外部に漏れ出してしまう場合があり、グリース漏れを効果的に防止するために、更なる改善の余地があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受外部へのグリースの漏れ出しを確実に防止することができる転がり軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の転動体と、外周縁部が外輪の内周面端部に設けられる係止溝に係止されると共に、内周縁部が内輪の外周面端部に設けられるシール溝に接触する密封装置と、を備える転がり軸受であって、内輪は、シール溝の軸方向内側面と内輪軌道面から延設される肩部外周面との境界部分において、環状の平坦面と環状の平坦面より径方向内側の傾斜面によって凹状に形成される段部を有し、密封装置は、シール溝の軸方向内側面に接触する主リップと、主リップより径方向外側に配置され、且つ肩部外周面より径方向内側において軸方向内側に延び、段部に近接対向するグリースリップと、を有し、グリースリップは、内径側環状面と外径側環状面とを有して断面略三角形状に形成されており、内径側環状面の角度は、転がり軸受の軸方向に対して径方向外側に向けて３０°以上且つ６０°以下に設定され、断面略三角形状の頂点とされる内径側環状面と外径側環状面との交点は、シール溝の軸方向内側面よりも軸方向内側に位置し、且つ肩部外周面より０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲で径方向内側に配置されることを特徴とする転がり軸受。
（２）内輪は、内輪軌道面から延設される肩部外周面に形成される周溝を有することを特徴とする（１）に記載の転がり軸受。

本発明の転がり軸受によれば、内輪は、シール溝の軸方向内側面と内輪軌道面から延設される肩部外周面との境界部分に形成される段部を有し、密封装置は、シール溝の軸方向内側面に接触する主リップと、主リップより径方向外側に配置され、且つ肩部外周面より径方向内側において軸方向内側に延び、段部に近接対向するグリースリップと、を有するため、内輪のシール溝にグリースが浸入してしまうのをグリースリップにより阻止することができる。これにより、軸受外部へのグリースの漏れ出しを確実に防止することができる。
特に、本発明の転がり軸受によれば、断面略三角形状のグリースリップの頂点が、内輪の肩部外周面より径方向内側において段部に近接対向しているため、軸受回転に伴って肩部外周面に沿って軸方向外側に流れるグリースは、グリースリップの外径側環状面に案内された後、密封装置の遠心力により径方向外側に流動し、シール溝から遠ざけられる。このため、グリースは、外輪、内輪、及び密封装置により形成される第１の空間内で循環され、シール溝方向に流動することはない。これにより、主リップとグリースリップとの間に形成される第２の空間へのグリースの浸入が防止されるので、密封装置とシール溝との隙間からのグリースの漏れ出しがより効果的に防止される。
そして、例え上記第２の空間にグリースが浸入したとしても、グリースリップの内径側環状面の角度が、転がり軸受の軸方向に対して径方向外側に向けて３０°以上且つ６０°以下に設定されるため、第２の空間内に浸入したグリースは、密封装置の遠心力により内径側環状面に案内され、第２の空間からグリースリップの内側の上記第１の空間に戻される。これにより、グリースの漏れ出しが更に効果的に防止される。

以下、本発明に係る転がり軸受の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態の転がり軸受である玉軸受１０は、図１に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動可能に配設される複数の転動体である玉１３と、外輪１１の軸方向端部にそれぞれ装着される密封装置２０と、を備える。また、本実施形態では、玉軸受１０は外輪回転で使用される。

密封装置２０は、一枚の円環板状体を所要の形状に加工してなる芯金２１に、ゴムやエラストマー等の弾性部材２２を被覆して成形され、全体が円環板状に形成される。また、密封装置２０は、その外周縁部が外輪１１の内周面の軸方向端部に形成される係止溝１１ｂに嵌合されることによって、外輪１１の内周面の軸方向端部に支持固定される。また、内輪１２の外周面の軸方向端部には、密封装置２０の内周縁部が接触するシール溝１５が形成される。

内輪１２には、シール溝１５の軸方向内側面１５ａと、内輪軌道面１２ａから軸方向外側に延設される肩部外周面１６と、の境界部分に、環状の平坦面とこの平坦面より径方向内側の傾斜面によって凹状に設けられる段部１７が形成される。また、肩部外周面１６には、円周方向に沿って周溝１８が形成される。

また、密封装置２０は、その弾性部材２２の内周縁部に、軸方向内側に延び、シール溝１５の軸方向内側面１５ａと接触する主リップ２３と、軸方向外側に延び、シール溝１５との間にラビリンスシールを形成する副リップ２４と、主リップ２３より径方向外側に配置され、且つ肩部外周面１６より径方向内側において軸方向内側に延び、段部１７に近接対向するグリースリップ２５と、を有する。

また、本実施形態では、グリースリップ２５は、内径側環状面２５ａと外径側環状面２５ｂとから構成され、断面略三角形状に形成されており、本実施形態では、内径側環状面２５ａの角度αは、玉軸受１０の軸方向に対して径方向外側に向けて３０°以上に設定される。なお、角度αは、３０°以上６０°以下に設定される方がより好ましい。

さらに、本実施形態では、グリースリップ２５の頂点Ｐは、内輪１２の肩部外周面１６より距離βだけ径方向内側に配置される。なお、距離βは、具体的には、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲が好ましい。

このように構成された玉軸受１０では、断面略三角形状のグリースリップ２５の頂点Ｐが、内輪１２の肩部外周面１６より径方向内側において段部１７に近接対向しているので、軸受回転に伴って肩部外周面１６に沿って軸方向外側に流れるグリースは、図中矢印Ｘに示すように、グリースリップ２５の外径側環状面２５ｂに案内された後、密封装置２０の遠心力により径方向外側に流動し、シール溝１５から遠ざけられる。このため、グリースは、外輪１１、内輪１２、及び密封装置２０，２０により形成される空間Ｓ１内で循環され、シール溝１５方向に流動することはない。これにより、主リップ２３とグリースリップ２５との間に形成される空間Ｓ２へのグリースの浸入が防止されるので、密封装置２０とシール溝１５との隙間からのグリースの漏れ出しが効果的に防止される。

また、内輪１２の肩部外周面１６に沿って軸方向外側に流れるグリースは、肩部外周面１６に形成される周溝１８によって堰き止められるので、シール溝１５方向へのグリースの流れが抑制され、空間Ｓ２へのグリースの浸入がより効果的に防止される。

また、例え、空間Ｓ２にグリースが浸入したとしても、グリースリップ２５の内径側環状面２５ａの角度αが、玉軸受１０の軸方向に対して径方向外側に向けて３０°以上に設定されるので、空間Ｓ２内に浸入したグリースは、密封装置２０の遠心力により内径側環状面２５ａに案内され、空間Ｓ２からグリースリップ２５の内側の空間Ｓ１に戻される。これにより、グリースの漏れ出しがより効果的に防止される。

以上説明したように、本実施形態の玉軸受１０によれば、内輪１２は、シール溝１５の軸方向内側面１５ａと肩部外周面１６との境界部分に形成される段部１７と、肩部外周面１６に形成される周溝１８と、を有し、密封装置２０は、シール溝１５の軸方向内側面１５ａに接触する主リップ２３と、シール溝１５との間にラビリンスシールを形成する副リップ２４と、主リップ２３より径方向外側に配置され、且つ肩部外周面１６より径方向内側において軸方向内側に延び、段部１７に近接対向するグリースリップ２５と、を有するため、シール溝１５にグリースが浸入してしまうのをグリースリップ２５により阻止することができる。これにより、軸受外部へのグリースの漏れ出しを確実に防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、深溝玉軸受に本発明を適用した場合を例示したが、これに限定されず、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、及び針状ころ軸受等に本発明を適用してもよい。

本発明に係る転がり軸受の一実施形態を説明するための要部断面図である。

符号の説明

１０玉軸受（転がり軸受）
１１外輪
１１ａ外輪軌道面
１１ｂ係止溝
１２内輪
１２ａ内輪軌道面
１３玉（転動体）
１５シール溝
１５ａ軸方向内側面
１６肩部外周面
１７段部
１８周溝
２０密封装置
２１芯金
２２弾性部材
２３主リップ
２４副リップ
２５グリースリップ
２５ａ内径側環状面
２５ｂ外径側環状面

Claims

内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の転動体と、外周縁部が前記外輪の内周面端部に設けられる係止溝に係止されると共に、内周縁部が前記内輪の外周面端部に設けられるシール溝に接触する密封装置と、を備える転がり軸受であって、
前記内輪は、前記シール溝の軸方向内側面と前記内輪軌道面から延設される肩部外周面との境界部分において、環状の平坦面と前記環状の平坦面より径方向内側の傾斜面によって凹状に形成される段部を有し、
前記密封装置は、前記シール溝の軸方向内側面に接触する主リップと、前記主リップより径方向外側に配置され、且つ前記肩部外周面より径方向内側において軸方向内側に延び、前記段部に近接対向するグリースリップと、を有し、
前記グリースリップは、内径側環状面と外径側環状面とを有して断面略三角形状に形成されており、
前記内径側環状面の角度は、前記転がり軸受の軸方向に対して径方向外側に向けて３０°以上且つ６０°以下に設定され、
前記断面略三角形状の頂点とされる内径側環状面と外径側環状面との交点は、前記シール溝の軸方向内側面よりも軸方向内側に位置し、且つ前記肩部外周面より０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲で径方向内側に配置されることを特徴とする転がり軸受。
前記内輪は、前記内輪軌道面から延設される肩部外周面に形成される周溝を有することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。