JP5326358B2 - 密封型転がり軸受 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車のエンジン補機用、例えばアイドラプーリ用あるいはコンプレッサプーリ用などに使用され、軸受内部から外部への潤滑剤の漏れ防止と軸受外部から内部への水・泥・塵埃の侵入防止を図った密封型転がり軸受に関するものである。
図３は特許文献１に記載された従来の密封型転がり軸受の要部断面図、図４はそれらの軸受におけるシール部材を取り付けた部分の拡大断面図、図５は特許文献２に記載された従来の密封型転がり軸受の要部断面図である。
図３に示す密封型転がり軸受は、４点接触玉軸受であり、外周面に内輪軌道面１ａを有する内輪１と、内周面に外輪軌道面２ａを有する外輪２と、前記内輪軌道面１ａと前記外輪軌道面２ａとの間に転動自在に配置された複数の玉（転動体）３と、これら複数の玉３を円周方向に所定の間隔で保持する保持器４と、内輪１と外輪２の間をシールするシール部材７と、内輪１と外輪２の間の空間に封入された潤滑剤（図示略）とを備えている。シール部材７は、環状の鋼板８を芯金として合成ゴム９で成形したものであり、外輪２の内周面のうち外輪軌道面２ａの両外側に形成されたシール嵌合溝５に外周部７ａが嵌め込まれることで外輪２に固定され、内輪１に形成されたシール溝６の内壁に、内周部に形成されたシールリップ７ｂを摺接させる。
図４に示すように、外輪２のシール嵌合溝５の内壁におけるシール部材７との当たり面５ａが円周方向にフラットな面で構成されており、外輪２のシール嵌合溝５の内部に、シール部材７の外周部７ａを、その部分のゴム９を弾性変形させつつ嵌め込むことで、シール部材７のゴム９と外輪２の間の摩擦により、シール部材７を離脱しないように、また、連れ回りしないように、外輪２に固定している。
また、図５に示す密封型転がり軸受は、複列アンギュラ型玉軸受であり、それぞれ複列の内輪軌道面１０１ａおよび外輪軌道面１０２ａをそれぞれ有する内輪１０１および外輪１０２と、各内輪軌道面１０１ａと外輪軌道面１０２ａとの間に転動自在に配置された複列の複数の玉（転動体）１０３と、各列の玉１０３をそれぞれ円周方向に所定の間隔で保持する保持器１０４と、内輪１０１と外輪１０２の間をシールするシール部材１０７と、内輪１０１と外輪１０２の間の空間に封入された潤滑剤（図示略）とを備えている。シール部材１０７は、外輪１０２の内周面のうち複列の外輪軌道面１０２ａの外側に形成されたシール嵌合溝１０５に外周部１０７ａが嵌め込まれることで外輪１０２に固定され、内輪１０１の外周面のうち複列の内輪軌道面１０１ａの外側に形成されたシール溝１０６の内壁に、内周部に形成されたシールリップ１０７ｂを摺接させる。この場合にも、シール部材１０７は、外輪２から離脱せず、且つ、連れ回りしないように、外輪１０２に固定されている。
特開２００５−３０８０６７号公報（図１） 特開２００５−３３７４６４号公報（図６）
ところで、外輪２，１０２に形成したシール嵌合溝５，１０５の形状やそこに嵌め込むシール部材７，１０７の外周部７ａ，１０７ａの形状は、シール部材７，１０７の組付容易性を考えた場合、複雑な形状にすることはできない。しかし、従来の形状のシール嵌合部５，１０５にシール部材７，１０７の外周部７ａ，１０７ａを嵌め込んだだけでは、シール部材７，１０７の連れ回り（外輪２，１０２とシール部材７，１０７の相対回転）が起こりやすいという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール部材の組付容易性を維持しながら、シール部材の連れ回り防止を図れるようにした密封型転がり軸受を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る密封型転がり軸受は、下記（１）を特徴としている。
（１） 内輪および外輪と、これら内輪と外輪の間に転動自在に配置された複数の転動体と、前記外輪に形成されたシール嵌合溝に外周部が嵌め込まれて前記内輪と外輪の間をシールするシール部材と、を備える密封型転がり軸受において、
前記シール嵌合溝の内壁の円周方向の少なくとも１箇所に、前記シール部材の外周部を前記シール嵌合溝に弾性変形させつつ嵌め込んだ際に、該シール部材が係合することで前記シール部材と前記外輪との相対回転を防止する係合部が設けられており、
前記シール嵌合溝の内壁に設けられる前記係合部は、軸方向および径方向共に矩形断面を有する凹部であり、
前記シール部材に設けられた、軸方向および径方向共に矩形断面を有する凸部が、前記凹部に相補的に嵌まること。
上記（１）の構成の密封型転がり軸受によれば、シール嵌合溝の内壁の円周方向の少なくとも１箇所に係合部を設けたので、外輪に形成したシール嵌合溝にシール部材の外周部を弾性変形させつつ嵌め込んだ際に、シール部材がシール嵌合溝の内壁に形成した係合部に係合することができ、シール部材を連れ回ろうとする力を抑制することができ、シール部材の連れ回り現象の防止を図ることができる。
また、前記シール嵌合溝の内壁に設けられる係合部である凹部に嵌まる凸部がシール部材側に設けられているので、凹部と凸部の係合により、更なるシール部材の連れ回り抑制効果を得ることができる。
本発明によれば、シール嵌合溝の内壁の円周方向の少なくとも１箇所に係合部を設けたので、その係合部にシール部材の弾性変形させた部分の一部を係合させることができ、それにより、シール部材の連れ回り現象の防止を図ることができる。また、シール嵌合溝の内壁に係合部を設けるのみで、シール嵌合溝の周辺の肉厚を変更せず、シール部材の組付容易性を維持することができる。
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態の密封型転がり軸受は、シール部材を外輪のシール嵌合溝に組み付ける組み付け構造を特徴としており、その他の構成は、図３に示すものと実質的に同一であるため、同一又は同等部分に同一符号を付して説明している。
図１（ａ）は第１実施形態の密封型転がり軸受の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＩｃ部の拡大図である。
この密封型転がり軸受は、外周面に内輪軌道面１ａを有する内輪１と、内周面に外輪軌道面２ａを有する外輪２と、内輪軌道面１ａと外輪軌道面２ａとの間に転動自在に配置された複数の玉３（転動体）と、これら複数の玉を円周方向に所定の間隔で保持する保持器４と、内輪１と外輪２の間をシールするシール部材７と、内輪１と外輪２の間の空間に封入された潤滑剤（図示略）とを備えている。シール部材７は、環状の鋼板８を芯金として合成ゴム９で成形したものであり、外輪２の内周面のうち外輪軌道面２ａの両外側に形成されたシール嵌合溝５に外周部７ａが嵌め込まれることで外輪２に固定され、内輪１に形成されたシール溝６の内壁に、内周部に形成されたシールリップ７ｂを摺接させる。
そして、この軸受では、前記シール嵌合溝５の内壁におけるシール部材７との当たり面（内側面）５ａの円周方向の少なくとも１箇所に、外輪２の内周面まで延びた、係合部である凹部５ｂが設けられている。そして、シール部材７の外周部７ａの合成ゴム９をシール嵌合溝５に弾性変形させつつ嵌め込んだ際に、芯金８の径方向外端部より径方向内側で、凹部５ｂと対向する、係合前には平坦に成形されているシール部材７のゴム９の一部が膨出し、凹部５ｂに食い込んで係合することで、シール部材７と外輪２との相対回転を防止する。この場合の凹部５ｂの深さは、０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度である。
このように、シール嵌合溝５の内壁の円周方向の少なくとも１箇所に凹部５ｂを設けると、シール嵌合溝５にシール部材７の外周部７ａを弾性変形させつつ嵌め込んだ際に、シール部材７のゴム８の一部を凹部５ｂに食い込ませることができる。従って、そのゴム９の食い込みにより、シール部材７が連れ回ろうとする力を抑制することができ、シール部材７の連れ回り現象の防止を図ることができる。
図２（ａ）は第２実施形態の密封型転がり軸受の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＩＩｃ部の拡大図である。
この第２実施形態の軸受では、シール部材７の外周部７ａのゴム９に、シール嵌合溝５の内壁の凹部５ｂに嵌り込んで係合する凹部５ｂと略同形状の凸部９ａを設けている。この場合にも凹部５ｂと凸部９ａの係合により、更なるシール部材７の連れ回り抑制効果を得ることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変更、改良などが可能である。例えば、係合部が真円または楕円のシール溝形状によって形成されてもよい。また、係合部は、例えばシール嵌合溝に設けられる凸部であってもよい。
本発明は、図３に示した単列の４点接触型の玉軸受や、３点接触型の玉軸受や深溝玉軸受、また、図５に示した複列のアンギュラ軸受などに広く適用できるものである。
（ａ）は本発明の第１実施形態の密封型転がり軸受の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＩｃ部の拡大図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態の密封型転がり軸受の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＩＩｃ部の拡大図である。 従来の密封型転がり軸受の一例の要部断面図である。 従来の軸受におけるシール部材を取り付けた部分の拡大断面図である。 従来の密封型転がり軸受の他の一例の要部断面図である。
符号の説明
１ 内輪
１ａ 内輪軌道面
２ 外輪
２ａ 外輪軌道面
３ 玉（転動体）
５ シール嵌合溝
５ｂ 凹部
６ シール溝
７ シール部材
７ａ 外周部
７ｂ シールリップ
９ａ 凸部

Claims (1)

  1. 内輪および外輪と、これら内輪と外輪の間に転動自在に配置された複数の転動体と、前記外輪に形成されたシール嵌合溝に外周部が嵌め込まれて前記内輪と外輪の間をシールするシール部材と、を備える密封型転がり軸受において、
    前記シール嵌合溝の内壁の円周方向の少なくとも１箇所に、前記シール部材の外周部を前記シール嵌合溝に弾性変形させつつ嵌め込んだ際に、該シール部材が係合することで前記シール部材と前記外輪との相対回転を防止する係合部が設けられており、
    前記シール嵌合溝の内壁に設けられる前記係合部は、軸方向および径方向共に矩形断面を有する凹部であり、
    前記シール部材に設けられた、軸方向および径方向共に矩形断面を有する凸部が、前記凹部に相補的に嵌まることを特徴とする密封型転がり軸受。
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