WO2016194980A1 - 転がり軸受 - Google Patents

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WO2016194980A1
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lip
annular
rolling bearing
inner ring
grease
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PCT/JP2016/066287
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康彦 石井
岩田　孝
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株式会社ジェイテクト
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    • F16C33/6607—Retaining the grease in or near the bearing

Definitions

  • the present invention relates to a rolling bearing.
  • Rolling bearings are known as bearings that support the rotating shafts of various mechanical devices, and rolling bearings require reliability such that seizure does not occur. Accordingly, rolling bearings employing grease lubrication having high lubrication performance are increasing even in the case of high-speed rotation applications. In this grease lubrication, the bearing is filled with grease in advance (see, for example, Patent Document 1).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional rolling bearing.
  • This rolling bearing is an angular ball bearing 90, and a ball 94 is in contact with the inner ring 91 and the outer ring 92 with a predetermined angle (contact angle).
  • the shoulder diameter D2 on the other axial side (right side in FIG. 4) is larger than the shoulder diameter D1 on one axial side (left side in FIG. 4). (D1 ⁇ D2).
  • the seals 97 and 98 are provided on both sides in the axial direction of the annular space 93. It has been.
  • the seals 97 and 98 are labyrinth seals (non-contact seals) in order to realize high-speed rotation. That is, the labyrinth gaps 97a, 98a are formed between the seals 97, 98 and the inner ring 91, thereby preventing the grease from flowing out.
  • the action of the grease flowing from one side to the other side in the axial direction as described above can occur even when the inner ring 91 has a different shoulder diameter than the rolling bearing.
  • the shoulder diameter of the inner ring is the same on one side and the other side in the axial direction, the grease moves from one side in the axial direction to the other side due to the spinning of the rolling elements (balls) accompanying the rotation of the bearing.
  • the rolling elements balls
  • an object of the present invention is to provide a seal having a seal on the other side in the axial direction in a rolling bearing in which grease flows in an annular space formed between the inner ring and the outer ring. There is to increase.
  • a rolling bearing comprising: Inner ring, Outer ring, A plurality of rolling elements provided between the inner ring and the outer ring; A cage for holding the rolling element; A first lip that is provided on one side in the axial direction of the rolling bearing in an annular space formed between the inner ring and the outer ring, and that forms a first labyrinth gap between the inner ring and prevents the grease from flowing out.
  • a first seal having a portion;
  • a second seal provided on the other axial side of the annular space and having a second lip portion that forms a second labyrinth gap with the inner ring to prevent grease from flowing out;
  • the rolling bearing is configured such that the grease flows from the one axial side to the other axial side in the annular space,
  • the second lip portion is larger than the first lip portion so that the path length of the second labyrinth gap is longer than the path length of the first labyrinth gap.
  • the dimension in the axial direction of the second lip portion may be larger than the dimension in the axial direction of the first lip portion.
  • the radius of the inner ring at the inlet portion of the second labyrinth gap arranged on the inner side of the rolling bearing is larger than the radius of the inner ring at the outlet portion of the second labyrinth gap arranged on the outer side of the rolling bearing. It can be big.
  • the inner ring may have an annular side surface provided from the outer peripheral surface of the shoulder portion on the other side in the axial direction toward the radially inner side of the rolling bearing.
  • the second lip portion may have a lip side surface facing the annular side surface with a gap.
  • An inlet portion of the second labyrinth gap may be formed between the annular side surface and the lip side surface, and the inlet portion may open in the radial direction.
  • the second lip portion may have a lip inclined surface that starts from an outer end portion in the radial direction of the lip side surface and extends outwardly toward the other side in the axial direction.
  • the intersection of the outer peripheral surface of the shoulder and the annular side surface and the radial position of the start point may be the same.
  • the radius of the inner ring at the inlet portion may be larger than the radius of the inner ring at the outlet portion.
  • the outer end portion in the radial direction of the second seal is larger than the dimension in the radial direction of the first space formed between the outer end portion in the radial direction of the first seal and the first lip portion.
  • the dimension in the radial direction of the second space formed between the second lip portion and the second lip portion may be large.
  • the cage may have an annular portion on the other axial side of the rolling element.
  • the inner peripheral surface of the annular portion may have a tapered surface that inclines outward in the radial direction toward the other side in the axial direction.
  • the inner ring may have an annular side surface extending from the outer peripheral surface of the shoulder on the other axial side toward the radially inner side.
  • the second lip portion has a lip side surface facing the annular side surface with a gap, and a lip extending outward in the radial direction from the radially outer end of the lip side surface toward the other side. And an inclined surface.
  • the surface on the other axial side of the annular portion may be located on the one axial side with respect to the inlet portion of the second labyrinth gap.
  • the path length of the second labyrinth gap on the other side in the axial direction is Since it is long, leakage of grease to the outside of the bearing can be effectively suppressed. That is, it becomes possible to improve the sealing performance by the seal on the other side in the axial direction. Since the axial dimension of the second lip part is larger than the axial dimension of the first lip part, the path length of the second labyrinth gap can be made longer than the path length of the first labyrinth gap.
  • the inlet portion of the second labyrinth gap opens in the radial direction, so that the grease flowing along the outer peripheral surface of the shoulder portion on the other side in the axial direction becomes difficult to enter the second labyrinth gap. .
  • the space between the annular side surface and the lip side surface is included in the second labyrinth gap, and the path length of the second labyrinth gap can be increased.
  • the grease that has flowed along the outer peripheral surface of the shoulder portion on the other side in the axial direction becomes easy to flow along the lip inclined surface, and this grease is used for lubrication of the angular ball bearing.
  • the centrifugal force increases as the turning radius increases.
  • the radius of the inner ring at the inlet portion of the second labyrinth gap is made larger than the radius of the inner ring at the outlet portion, so that grease exists in the second labyrinth gap on the other side in the axial direction.
  • the centrifugal force acting on the grease present on the inlet side is greater than that on the grease existing on the outlet side. For this reason, the effect
  • the radial dimension of the second space is made larger than the radial dimension of the first space, so that the space on the other axial side of the annular space can be widened.
  • the amount of grease stored can be increased. As a result, it is possible to extend the bearing life.
  • the grease going to the other side can be guided radially outward. For this reason, it becomes possible to make it difficult for grease to enter the second labyrinth gap on the other side in the axial direction.
  • the second lip portion since the second lip portion has the lip inclined surface, the grease that has flowed along the outer peripheral surface of the shoulder portion on the other side in the axial direction can easily flow along the lip inclined surface.
  • the second lip portion has such a lip inclined surface, the gap between the second lip portion and the annular portion of the cage is narrowed, so that the grease is near the inlet portion of the second labyrinth gap.
  • the inner peripheral surface of the annular portion has the tapered surface, so that the grease can be prevented from staying near the inlet portion of the second labyrinth gap. It becomes possible to make it difficult for the grease to enter the second labyrinth gap.
  • the surface on the other side in the axial direction of the annular portion of the cage is positioned on the one side in the axial direction with respect to the inlet portion of the second labyrinth clearance, so that the second labyrinth clearance is increased as the bearing rotates.
  • the annular portion does not exist on the radially outer side of the inlet portion, so that the grease on the inlet portion can easily flow outward in the radial direction. .
  • the grease at the entrance of the second labyrinth gap is unlikely to flow out of the bearing through the second labyrinth gap.
  • the rolling bearing of the present invention it is possible to improve the sealing performance by the seal on the other side in the axial direction, and the long-term reliability of the bearing can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a rolling bearing according to the present invention.
  • the rolling bearing is an angular ball bearing 1 and includes an outer ring 2, an inner ring 3, a plurality of balls (rolling elements) 4, an annular cage 5, a first seal 6, and a second seal 7. ing.
  • the annular space S formed between the outer ring 2 and the inner ring 3 is filled with grease.
  • the angular ball bearing 1 employs grease lubrication, and ensures lubrication performance.
  • the angular ball bearing 1 is used under the condition of high speed rotation.
  • one side in the axial direction and “the other side in the axial direction” are used with respect to the position of the angular ball bearing 1 in the axial direction.
  • One side in the axial direction is the left side in FIG. 1, and the other side in the axial direction is the right side in FIG.
  • An outer ring raceway groove 20 on which the balls 4 roll is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 2.
  • the ball 4 comes into contact with the outer ring raceway groove 20 at a predetermined contact angle.
  • the outer ring 2 has a first outer shoulder portion 21 and a second outer shoulder portion 22 on both sides in the axial direction with the outer ring raceway groove 20 interposed therebetween.
  • the inner diameter (shoulder diameter) of the first outer shoulder portion 21. ) Is larger than the inner diameter (shoulder diameter) of the second outer shoulder portion 22.
  • a first groove 24 for fixing the seal 6 is formed at one end of the first outer shoulder 21 in the axial direction, and an end of the second outer shoulder 22 on the other side in the axial direction.
  • a second groove 25 for fixing the seal 7 is formed.
  • An inner ring raceway groove 30 on which the balls 4 roll is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 3.
  • the ball 4 contacts the inner ring raceway groove 30 at a predetermined contact angle.
  • the inner ring 3 has a first inner shoulder 31 and a second inner shoulder 32 on both sides in the axial direction across the inner ring raceway groove 30.
  • the outer diameter (shoulder) of the first inner shoulder 31 is shown.
  • the outer diameter (shoulder diameter) of the second inner shoulder portion 32 is larger than the diameter).
  • a first seal groove 34 is formed at an end portion on the one axial side of the first inner shoulder portion 31, and a second seal is formed at an end portion on the other axial side of the second inner shoulder portion 32.
  • a groove 35 is formed.
  • the outer peripheral surface of the inner ring 3 has a shape in which the outer diameter gradually increases from one side in the axial direction toward the other side (excluding the formation region of the seal grooves 34 and 35) as a whole.
  • a shape having a different shoulder diameter on one side and the other side in the axial direction as in the present embodiment is hereinafter referred to as an angular shape.
  • the plurality of balls 4 are provided in an annular space S between the outer ring 2 and the inner ring 3, and when the angular ball bearing 1 rotates (in this embodiment, the inner ring 3 rotates), these balls 4 are held in a cage. 5, the outer ring raceway groove 20 and the inner ring raceway groove 30 are rolled.
  • the cage 5 can hold a plurality of balls 4 at predetermined intervals (equal intervals) along the circumferential direction.
  • the cage 5 has pockets 10 for accommodating the balls 4.
  • a plurality are formed along the circumferential direction.
  • the cage 5 of the present embodiment includes a first annular portion 11 provided on one side of the ball 4 in the axial direction and a plurality of columns extending from the first annular portion 11 to the other side in the axial direction.
  • Part 13 and a second annular part 12 provided on the other axial side of ball 4, and each pillar part 13 includes first annular part 11 and second annular part 12. It is connected.
  • FIG. 1 The cage 5 of the present embodiment is made of resin, but may be made of metal.
  • the cage 5 of the present embodiment includes an outer ring in which the first annular portion 11 is positioned in the radial direction by slidingly contacting an inner peripheral surface of a part of the outer ring 2 (first outer shoulder portion 21). This is a guide cage.
  • the first seal 6 includes an annular cored bar 41 and a seal main body 42 fixed to the cored bar 41.
  • the core metal 41 is made of metal
  • the seal body 42 is made of rubber
  • the seal body 42 is fixed to the core metal 41.
  • the seal body 42 includes a radially outer end 43 attached to the first groove 24 and a lip portion (first lip portion) 44 that faces the seal groove 34 with a gap.
  • the first seal 6 is attached to the outer ring 2 by the radial outer end 43 being fitted and fixed in the first groove 24. A slight gap is formed between the first lip portion 44 and the seal groove 34, and this gap becomes the first labyrinth gap 45. That is, the first lip portion 44 and the seal groove 34 constitute a labyrinth seal (non-contact seal).
  • the second seal 7 includes an annular cored bar 51 and a seal body 52 fixed to the cored bar 51.
  • the core metal 51 is made of metal
  • the seal body 52 is made of rubber
  • the seal body 52 is fixed to the core metal 51.
  • the seal body 52 has a radially outer end 53 attached to the second groove 25 and a lip part (second lip part) 54 facing the seal groove 35 with a gap.
  • the second seal 7 is attached to the outer ring 2 by the radial outer end 53 being fitted and fixed in the second groove 25.
  • a slight gap is formed between the second lip portion 54 and the seal groove 35, and this gap becomes the second labyrinth gap 55. That is, the second lip portion 54 and the seal groove 35 constitute a labyrinth seal (non-contact seal).
  • it becomes a structure suitable for high-speed rotation by setting it as a non-contact seal.
  • the angular ball bearing 1 shown in FIG. 1 includes the first seal 6 having the first lip portion 44 and the second seal 7 having the second lip portion 54.
  • the first seal 6 is provided on one side of the annular space S in the axial direction, and forms a first labyrinth gap 45 between the inner ring 3 and prevents the grease from flowing out.
  • the second seal 7 is provided on the other axial side of the annular space S, and a second labyrinth gap 55 is formed between the second seal 7 and the inner ring 3 to prevent the grease from flowing out.
  • the seals 6 and 7 prevent the grease existing in the annular space S from leaking to the outside.
  • the space K2 functions as a space for storing grease.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the first seal 6 and the first seal groove 34.
  • the first lip portion 44 of the first seal 6 has a main body portion 44a that is partly fixed to the core metal 41, and a protruding portion 44b that protrudes radially inward from the inner peripheral side of the main body portion 44a. is doing. Only the protruding portion 44b is accommodated in the first seal groove 34.
  • the first lip portion 44 is a surface facing the inner ring 3, in order from the bearing inner side (ball 4 side), in the lip inner cylindrical surface 61, the lip annular surface 62, the lip intermediate cylindrical surface 63, the lip intermediate inclined surface 64, and the lip An outer cylindrical surface 65 is provided.
  • the first seal groove 34 has an annular side surface 34a, a cylindrical surface 34b, and a raised convex surface 34c in order from the bearing inner side (the ball 4 side).
  • the inner cylindrical surface 61 faces a part of the outer peripheral surface 31a of the first inner shoulder 31.
  • the lip annular surface 62 faces the annular side surface 34a
  • the lip middle cylindrical surface 63 faces the cylindrical surface 34b
  • the lip middle slope 64 and the lip outer cylindrical surface 65 face the raised convex surface 34c.
  • a first labyrinth gap 45 is formed between these opposing surfaces.
  • the space between the inner lip inner cylindrical surface 61 and a part of the outer peripheral surface 31a of the first inner shoulder 31 is the inlet 45a side of the first labyrinth gap 45, and the space between the outer cylindrical surface 65 and the raised convex surface 34c.
  • the first labyrinth gap 45 is on the outlet 45b side.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the second seal 7 and the second seal groove 35.
  • the second lip portion 54 of the second seal 7 has a main body portion 54a partially fixed to the core metal 51, and a protruding portion 54b protruding radially inward from the inner peripheral side of the main body portion 54a. is doing. And both the main-body part 54a and the protrusion part 54b are the states accommodated in the 2nd seal groove 35.
  • the second lip portion 54 is a surface facing the inner ring 3, in order from the bearing inner side (ball 4 side), lip side surface 71, lip inner cylindrical surface 72, lip annular surface 73, lip middle cylindrical surface 74, lip middle slope. 75 and an outer lip cylindrical surface 76.
  • the second seal groove 35 has an inner annular side surface 35a, an inner cylindrical surface 35b, an intermediate annular side surface 35c, an intermediate cylindrical surface 35d, and a raised convex surface 35e in this order from the bearing inner side (ball 4 side). ing.
  • the lip side surface 71 faces the inner annular side surface 35a
  • the lip inner cylindrical surface 72 faces the inner cylindrical surface 35b
  • the lip annular surface 73 faces the middle annular side surface 35c
  • the lip middle cylindrical surface 74 is the middle cylindrical surface.
  • the lip middle slope 75 and the outer lip cylindrical surface 76 are opposed to the raised convex surface 35e.
  • a second labyrinth gap 55 is formed between these opposing surfaces. Further, the gap between the lip side surface 71 and the inner annular side surface 35a is the inlet portion 55a side of the second labyrinth gap 55, and the gap between the lip outer cylindrical surface 76 and the raised convex surface 35e is the outlet portion 55b of the second labyrinth gap 55. On the side.
  • the surface including the term “cylindrical surface” is a center line that coincides with the center line of the angular ball bearing 1.
  • the surface including the term “annular surface” and the lip side surface 71 are surfaces on an imaginary surface orthogonal to the center line of the angular ball bearing 1.
  • the surface including the term “annular side surface” is a surface on a virtual surface orthogonal to the center line of the angular ball bearing 1.
  • the surface including the term “cylindrical surface” is a cylindrical surface having a center line coinciding with the center line of the angular ball bearing 1.
  • the axial dimension L1 of the first lip portion 44 is the sum of the axial lengths of the lip inner cylindrical surface 61, the lip middle cylindrical surface 63, the lip middle inclined surface 64, and the lip outer cylindrical surface 65.
  • the axial dimension L ⁇ b> 2 of the second lip portion 54 is the sum of the axial lengths of the lip inner cylindrical surface 72, the lip inner cylindrical surface 74, the lip inner inclined surface 75, and the lip outer cylindrical surface 76.
  • the axial lengths of the lip middle cylindrical surface 74, the lip middle slope 75, and the lip outer cylindrical surface 76 of the second lip portion 54 are respectively the lip middle cylinder of the first lip portion 44 (see FIG. 2).
  • the axial length of the in-lip cylindrical surface 72 of the second lip portion 54 is longer than the axial length of the in-lip cylindrical surface 61 of the first lip portion 44 (see FIG. 2).
  • the axial dimension L2 of the second lip 54 is larger than the axial dimension L1 of the first lip 44 (L1 ⁇ L2).
  • the path length of the second labyrinth gap 55 is longer than the path length of the first labyrinth gap 45.
  • the second labyrinth gap 55 also includes a small space between the inner annular side surface 35a and the lip side surface 71 facing in the axial direction on the inlet portion 55a side of the second labyrinth gap 55. included.
  • the first labyrinth gap 45 has a radially opposing surface on the inlet 45a side of the first labyrinth gap 45 (the cylindrical surface 61 in the lip and the outer circumferential surface 31a). However, there is no surface facing in the axial direction. That is, in the present embodiment (see FIG.
  • the inner ring 3 has an inner annular side surface 35a that is provided radially inward from the outer peripheral surface 32a of the second inner shoulder 32, and
  • the two lip portions 54 have a lip side surface 71 facing the inner annular side surface 35a with a gap. Since the gap (small space) between the inner annular side surface 35a and the lip side surface 71 is also included in the second labyrinth gap 55, the path length of the second labyrinth gap 55 is the first labyrinth gap. The path length is longer than 45.
  • the second lip portion 54 is larger than the first lip portion 44 in this embodiment. More specifically, the axial dimension L2 of the second lip portion 54 is larger than the axial dimension L1 of the first lip portion 44. Thereby, the path length of the second labyrinth gap 55 is longer than the path length of the first labyrinth gap 45. As described above, since the second lip portion 54 of the second seal 7 is enlarged, the path length of the second labyrinth gap 55 formed between the inner ring 3 (second seal groove 35) is lengthened. Therefore, even if the grease flows in the annular space S from the one side in the axial direction to the other side, the leakage of the grease to the outside of the bearing can be effectively suppressed by the second seal 7. That is, the sealing performance by the second seal 7 can be improved, and the long-term reliability of the bearing can be improved.
  • the inlet portion 55a of the second labyrinth gap 55 is formed between the inner annular side surface 35a and the lip side surface 71 facing each other in the axial direction. And this entrance part 55a is opened toward the radial direction outer side.
  • the inlet portion 98b of the labyrinth gap 98a on the other side in the axial direction is open toward the axial direction, and in this case, the grease flows from one side in the axial direction to the other side.
  • the grease flowing along the outer peripheral surface 91b of the shoulder portion 91a tends to enter the labyrinth gap 98a as compared with the present embodiment.
  • the inlet portion 55a opens toward the radially outer side, and therefore the first of the greases flowing from one side to the other side in the annular space S in the annular space S. 2
  • the grease flowing along the outer peripheral surface 32 a of the inner shoulder portion 32 is difficult to enter the second labyrinth gap 55.
  • the surface 12a on the other axial side of the annular portion 12 of the cage 5 is on the one axial side (the left side in FIG. 3) from the inlet portion 55a of the second labyrinth gap 55. positioned.
  • the annular portion 12 does not exist on the radially outer side of the inlet portion 55a. That is, the inlet portion 55 a is not blocked by the annular portion 12. Therefore, when the grease existing in the inlet portion 55a flows radially outward due to centrifugal force as the bearing rotates, the grease is likely to flow radially outward. As a result, the grease at the inlet 55a is unlikely to flow out of the bearing through the second labyrinth gap 55.
  • the second lip portion 54 has a lip inclined surface 77 that starts from the radially outer end 71a of the lip side surface 71 and extends radially outward toward the other side in the axial direction. And the intersection 37 of the outer peripheral surface 32a of the 2nd inner shoulder part 32 and the inner annular side surface 35a, and the radial direction position of the said starting point (end part 71a) are the same. With this configuration, the grease that has flowed along the outer peripheral surface 32 a of the second inner shoulder portion 32 and passed through the inlet portion 55 a can easily flow along the lip inclined surface 77. The grease flowing along the lip inclined surface 77 is held in the space K2 for storing the grease, and is used for lubricating the angular ball bearing 1.
  • the cage 5 has an annular portion 12 on the other side in the axial direction of the ball 4.
  • the inner peripheral surface 15 of the annular portion 12 has a tapered surface 16.
  • the tapered surface 16 is inclined outward in the radial direction toward the other side in the axial direction. According to the tapered surface 16, the space between the annular portion 12 and the second inner shoulder portion 32 can be enlarged toward the other side in the axial direction. Further, the taper surface 16 can guide the grease directed toward the other side in the axial direction outward in the radial direction.
  • the second lip portion 54 includes the lip side surface 71 facing the inner annular side surface 35a of the second seal groove 35 with a gap, and the radially outer end of the lip side surface 71. And a lip inclined surface 77 starting from the portion 71a.
  • the gap between the retainer 5 and the annular portion 12 becomes narrow, and the grease is near the inlet portion 55a of the second labyrinth gap 55.
  • the inner peripheral surface 15 of the annular portion 12 has the tapered surface 16, it is possible to prevent the grease from staying near the inlet portion 55a.
  • a part of the inner peripheral surface 15 of the annular portion 12 is the tapered surface 16, but the entire inner peripheral surface 15 may be the tapered surface 16.
  • the radial dimension RK2 of the second space K2 on the second seal 7 side is larger than the radial dimension RK1 of the first space K1 on the first seal 6 side.
  • the first space K1 is a space formed between the radially outer end portion 43 and the first lip portion 44 of the first seal 6, and the second space K2 is the diameter of the second seal 7. It is a space formed between the direction outer side end portion 53 and the second lip portion 54.
  • the radial dimension of the core bar 51 of the second seal 7 is longer than the core bar 41 of the first seal 6.
  • the second space K2 on the other axial side of the annular space S can be widened, and the amount of grease stored can be increased.
  • the grease flowing along the lip inclined surface 77 of the second lip portion 54 is stored in the second space K2, and thereafter, the grease in the space K2 flows toward the ball 4 and the angular ball bearing 1 Used for lubrication. Therefore, the bearing life can be extended by widening the second space K2 and increasing the amount of grease stored.
  • the radius r1 at the inlet portion 55a on the bearing inner side of the second labyrinth gap 55 is larger than the radius r2 at the outlet portion 55b on the bearing outer side of the second labyrinth gap 55 (r1> r2). . That is, the radius at the intersection 37 between the outer peripheral surface 32a of the second inner shoulder portion 32 and the inner annular side surface 35a is larger than the radius of the raised convex surface 35e of the second seal groove 35. This is because the centrifugal force increases as the turning radius increases, and this action is used to cause the grease in the second labyrinth gap 55 to return to the second space K2.
  • the annular portion 11 on the one side in the axial direction and the annular portion 12 on the other side are symmetrical in the longitudinal section shown in FIG.
  • the annular portion 11 is formed with a tapered surface 17 that is symmetrical to the tapered surface 16 formed on the annular portion 12.
  • the in-lip cylindrical surface 72 of the second lip portion 54 has a concave round surface 72 a between the lip annular surface 73. For this reason, in the case where grease exists between the lip annular surface 73 and the middle annular side surface 35c, the grease moves radially outward due to the centrifugal force accompanying the bearing rotation. It becomes easy to flow toward the inlet 55a side along 72a. That is, it is easy to return the grease to the inside of the bearing.
  • This configuration includes an inner ring 3, an outer ring 2, a plurality of rolling elements (balls 4) provided between the inner ring 3 and the outer ring 2, and a cage 5 that holds these rolling elements (balls 4).
  • a rolling bearing in which an action of flowing grease from one side in the axial direction to the other side in the annular space S formed between the inner ring 3 and the outer ring 2 is generated;
  • a first seal 6 having a first lip portion 44 which is provided on one side in the axial direction of the annular space S and forms a first labyrinth gap 45 between the inner ring 3 and prevents the outflow of grease, and the axial direction of the annular space S
  • a second seal 7 having a second lip portion 54 that is provided on the other side and forms a second labyrinth gap 55 between the inner ring 3 and prevents the grease from flowing out;
  • the cage 5 has an annular portion 12 on the other axial side of the rolling element (ball 4),
  • the inner peripheral surface 15 of the annular portion 12 has a tapered surface 16 that inclines radially outward toward the other side in the axial direction.
  • the inner ring 3 has an inner annular side surface 35a provided radially inward from the outer peripheral surface 32a of the shoulder portion on the other side in the axial direction (second inner shoulder portion 32).
  • the lip portion 54 has a lip side surface 71 opposed to the inner annular side surface 35a with a gap, and a radially outer end 71a of the lip side surface 71 as a starting point toward the other side in the axial direction. It can be set as the structure which has the lip inclination surface 77 extended.
  • the surface 12 a on the other axial side of the annular portion 12 can be configured to be positioned on one axial side with respect to the inlet portion 55 a of the second labyrinth gap 55. The embodiments described with reference to FIGS. 1 to 3 can be applied to this configuration.
  • the rolling bearing of the present invention is not limited to the illustrated form, but may be of another form within the scope of the present invention.
  • the rolling element is the ball 4, it may be a roller.
  • the outer ring 2 demonstrated the case where the internal diameter (shoulder diameter) of the 2nd outer shoulder part 22 was larger than the internal diameter (shoulder diameter) of the 1st outer shoulder part 21, These inner diameters (shoulder diameters) may be the same.
  • the cage 5 is guided to rotate by the outer ring 2 at the annular portions 11 and 12 on both sides thereof.
  • the rolling bearing of the present invention may be used for high-speed rotation or may be used for general purposes.
  • the rolling bearing of the present invention it is possible to improve the sealing performance by the seal on the other side in the axial direction, and the long-term reliability of the bearing can be improved.
  • Second seal 12 Second annular part (annular part) 12a: Surface on the other side in the axial direction 15: Inner peripheral surface 16: Tapered surface 32: Second inner shoulder (shoulder on the other side in the axial direction) 32a: outer peripheral surface 35a: inner annular side surface (annular side surface) 37: intersection 43: radial outer end 44: first lip 45: first labyrinth gap 53: radial outer end 54: second lip 55: second labyrinth gap 55a: inlet 71: lip side 71a : End portion 77: lip inclined surface K1: first space K2: second space RK1: radial dimension of the first space RK2: radial dimension of the second space L1: axial dimension of the first lip part L2: Axial dimension r1 of the second lip part r1: Radius of the inlet part

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Abstract

転がり軸受は、内輪、外輪、複数の転動体、及び保持器を備え、内輪と外輪との間の環状空間においてグリースが軸方向一方側から他方側へ流れる作用が生じる。第１シールは、環状空間の軸方向一方側に設けられ、内輪との間に第１ラビリンス隙間を形成してグリースの流出を防ぐ第１リップ部を有する。第２シールは、環状空間の軸方向他方側に設けられ、内輪との間に第２ラビリンス隙間を形成してグリースの流出を防ぐ第２リップ部を有する。第１ラビリンス隙間の経路長よりも第２ラビリンス隙間の経路長が長いように、第１リップ部よりも第２リップ部が大きい。

Description

転がり軸受
　本発明は、転がり軸受に関する。
　各種機械装置の回転軸を支持する軸受として転がり軸受が知られており、転がり軸受では焼き付きが発生しない等の信頼性が必要である。そこで、高い潤滑性能を有するグリース潤滑を採用した転がり軸受が、高速回転用途の場合においても、増えつつある。このグリース潤滑では、軸受内部に予めグリースが充填される（例えば、特許文献１参照）。
　図４は、従来の転がり軸受の一例を示す断面図である。この転がり軸受は、アンギュラ玉軸受９０であり、内輪９１及び外輪９２に対して玉９４が所定の角度（接触角）を有して接触している。このようなアンギュラ玉軸受９０では、内輪９１において、軸方向一方側（図４において左側）の肩径Ｄ１よりも軸方向他方側（図４において右側）の肩径Ｄ２の方が大きくなっている（Ｄ１＜Ｄ２）。
　また、前記のように、軸受内部、つまり、内輪９１と外輪９２との間に形成される環状空間９３にグリースを充填する軸受では、この環状空間９３の軸方向両側にシール９７，９８が設けられている。図４に示すアンギュラ玉軸受９０では、高速回転を実現するために、シール９７，９８をラビリンスシール（非接触シール）としている。つまり、シール９７，９８によって内輪９１との間にラビリンス隙間９７ａ，９８ａが形成されており、グリースの流出を防いでいる。
特開２００７－１１２９２０号公報
　アンギュラ玉軸受９０の場合、内輪９１が回転すると、遠心力によって環状空間９３に存在しているグリースが軸方向一方側（図４において左側）から軸方向他方側（図４において右側）へ流れる作用が生じる。特に軸受が高速回転する場合、この作用は強まる。
　すると、環状空間９３のグリースが軸方向他方側の空間９５に集まってグリースの偏りが発生し、やがてそのグリースがラビリンス隙間９８ａに侵入して軸受外部に漏れる場合がある。グリースの漏れが生じると、アンギュラ玉軸受９０において潤滑不良が発生し、焼き付き、昇温、摩耗といった不具合が発生する可能性がある。
　なお、前記のようにグリースが軸方向一方側から他方側へ流れる作用は、内輪９１の肩径が異なる転がり軸受以外のものでも起こり得る。例えば、内輪の肩径が軸方向一方側と他方側とで同じであっても、軸受の回転に伴う転動体（玉）のスピンに起因してグリースが軸方向一方側から他方側へ移動する場合がある。
　そこで、本発明の目的は、内輪と外輪との間に形成されている環状空間においてグリースが軸方向一方側から他方側へ流れる作用が生じる転がり軸受において、軸方向他方側のシールによる密封性を高めることにある。
　本発明によれば、転がり軸受であって、
　内輪と、
　外輪と、
　前記内輪と前記外輪との間に設けられている複数の転動体と、
　前記転動体を保持する保持器と、
　前記内輪と前記外輪との間に形成されている環状空間の前記転がり軸受の軸方向一方側に設けられ、前記内輪との間に第１ラビリンス隙間を形成してグリースの流出を防ぐ第１リップ部を有する、第１シールと、
　前記環状空間の前記軸方向他方側に設けられ、前記内輪との間に第２ラビリンス隙間を形成してグリースの流出を防ぐ第２リップ部を有する、第２シールと、
　を備え、
　前記転がり軸受は、前記環状空間において前記グリースが前記軸方向一方側から前記軸方向他方側へ流れるよう構成され、
　前記第１ラビリンス隙間の経路長よりも前記第２ラビリンス隙間の経路長が長いように、前記第２リップ部が前記第１リップ部よりも大きい、ものが供される。
　前記第１リップ部の前記軸方向における寸法よりも前記第２リップ部の前記軸方向における寸法が大きくともよい。
　前記転がり軸受の内部側に配置された前記第２ラビリンス隙間の入口部における前記内輪の半径は、前記転がり軸受の外部側に配置された当該第２ラビリンス隙間の出口部における前記内輪の半径よりも大きくともよい。
　前記内輪は、前記軸方向他方側の肩部の外周面から、前記転がり軸受の径方向内側に向かって設けられている環状側面を有してもよい。前記第２リップ部は、前記環状側面と隙間を有して対向するリップ側面を有してもよい。前記環状側面と前記リップ側面との間に前記第２ラビリンス隙間の入口部が形成され、当該入口部は径方向に向かって開口していてもよい。
　前記第２リップ部は、前記リップ側面の前記径方向における外側の端部を始点として、前記軸方向他方側に向かうにしたがって前記外側に延びるリップ傾斜面を有してもよい。前記肩部の前記外周面と前記環状側面との交点と、前記始点との径方向位置は同じであってもよい。
　前記入口部における前記内輪の半径は、前記出口部における前記内輪の半径よりも大きくともよい。
　前記第１シールの前記径方向における外側端部と前記第１リップ部との間に形成される第１の空間の前記径方向における寸法よりも、前記第２シールの前記径方向における外側端部と前記第２リップ部との間に形成される第２の空間の前記径方向における寸法が大きくともよい。
　前記保持器は、前記転動体の前記軸方向他方側に環状部を有してもよい。当該環状部の内周面は、前記軸方向他方側に向かうにしたがって前記径方向外側に傾斜するテーパー面を有していてもよい。
　前記内輪は、前記軸方向他方側の前記肩部の前記外周面から前記径方向内側に向かって延伸する環状側面を有してもよい。前記第２リップ部は、前記環状側面と隙間を有して対向するリップ側面と、当該リップ側面の前記径方向外側の端部を始点として前記他方側に向かうにしたがって前記径方向外側に延びるリップ傾斜面と、を有していてもよい。
　前記環状部の前記軸方向他方側の面は、前記第２ラビリンス隙間の前記入口部よりも前記軸方向一方側に位置していてもよい。
　本発明によれば、内輪と外輪との間に形成されている環状空間においてグリースが軸方向一方側から他方側へ流れる作用が生じても、軸方向他方側における第２ラビリンス隙間の経路長が長くなっていることから、グリースの軸受外部への漏れを効果的に抑制することができる。つまり、軸方向他方側のシールによる密封性を高めることが可能となる。
　前記第１リップ部の軸方向寸法よりも前記第２リップ部の軸方向寸法が大きいことにより、第１ラビリンス隙間の経路長よりも第２ラビリンス隙間の経路長を長くすることができる。
　また本発明によれば、第２ラビリンス隙間の入口部が径方向に向かって開口することで、軸方向他方側の肩部の外周面に沿って流れるグリースは、第２ラビリンス隙間に入り難くなる。また、環状側面とリップ側面との間の空間が第２ラビリンス隙間に含まれ、第２ラビリンス隙間の経路長を長くすることができる。
　本発明によれば、軸方向他方側の肩部の外周面に沿って流れたグリースは、リップ傾斜面に沿って流れやすくなり、このグリースがアンギュラ玉軸受の潤滑に用いられる。
　回転半径が大きい方が遠心力は大きくなる。そこで、前記本発明によれば、第２ラビリンス隙間の入口部における内輪の半径が出口部における内輪の半径よりも大きくされることで、軸方向他方側における第２ラビリンス隙間にグリースが存在している状態において、入口部側に存在するグリースの方が出口部側に存在するグリースよりも作用する遠心力が大きくなる。このため、第２ラビリンス隙間に存在しているグリースを軸受内部側に戻す作用が生まれる。
　本発明によれば、前記第１の空間の径方向寸法よりも前記第２の空間の径方向寸法が大きくされることで、環状空間のうち軸方向他方側の空間を広くすることができ、グリースの貯留量を高めることができる。これにより、軸受寿命を延ばすことが可能となる。
　本発明によれば、前記テーパー面により保持器の前記環状部と内輪の肩部との間の空間を、軸方向他方側に向かって拡大させることが可能となり、また、前記テーパー面により軸方向他方側に向かうグリースを径方向外側に誘導することができる。このため、グリースが軸方向他方側の第２ラビリンス隙間に入り難くすることが可能となる。
　本発明によれば、第２リップ部がリップ傾斜面を有することで、軸方向他方側の肩部の外周面に沿って流れたグリースが、リップ傾斜面に沿って流れやすくなり、このグリースがアンギュラ玉軸受の潤滑に用いられる。なお、第２リップ部がこのようにリップ傾斜面を有していると、第２リップ部と保持器の前記環状部との間の隙間が狭くなってグリースが第２ラビリンス隙間の入口部付近で滞留しやすくなるが、前記のとおり、当該環状部の内周面は前記テーパー面を有していることで、グリースが第２ラビリンス隙間の入口部付近で滞留するのを抑制することができ、グリースが第２ラビリンス隙間に入り難くすることが可能となる。
　本発明によれば、保持器の環状部の軸方向他方側の面が第２ラビリンス隙間の入口部よりも軸方向一方側に位置することで、軸受の回転に伴って、第２ラビリンス隙間の入口部に存在しているグリースが遠心力により径方向外側へ流れる場合に、その入口部の径方向外側に環状部が存在しないことから、前記入口部のグリースを径方向外側に流動させやすくなる。この結果、第２ラビリンス隙間の入口部のグリースが、この第２ラビリンス隙間を通過して軸受外部へ流出し難くなる。
　本発明の転がり軸受によれば、軸方向他方側のシールによる密封性を高めることが可能となり、軸受の長期信頼性を向上させることができる。
本発明の転がり軸受の実施の一形態を示す断面図である。 第１シール及び第１シール溝の拡大図である。 第２シール及び第２シール溝の拡大図である。 従来の転がり軸受の一例を示す断面図である。
　以下、本発明の転がり軸受の実施形態を説明する。
　〔アンギュラ玉軸受の全体構成について〕
　図１は、本発明の転がり軸受の実施の一形態を示す断面図である。この転がり軸受は、アンギュラ玉軸受１であり、外輪２と、内輪３と、複数の玉（転動体）４と、環状の保持器５と、第１シール６と、第２シール７とを備えている。そして、外輪２と内輪３との間に形成される環状空間Ｓにグリースが充填されている。つまり、このアンギュラ玉軸受１では、グリース潤滑が採用されており、潤滑性能を確保している。また、本実施形態では、このアンギュラ玉軸受１は高速回転の条件で用いられる。
　なお、以下の説明において、アンギュラ玉軸受１の軸方向の位置に関して「軸方向一方側」及び「軸方向他方側」という用語を用いる。軸方向一方側は図１では左側であり、軸方向他方側は図１では右側である。
　外輪２の内周面には、玉４が転動する外輪軌道溝２０が形成されている。この外輪軌道溝２０に対して玉４が所定の接触角で接触する。外輪２は、外輪軌道溝２０を挟んで軸方向両側に第１外肩部２１及び第２外肩部２２を有しており、本実施形態では、第１外肩部２１の内径（肩径）よりも第２外肩部２２の内径（肩径）が大きくなっている。また、第１外肩部２１の軸方向一方側の端部には、シール６を固定するための第１溝２４が形成されており、第２外肩部２２の軸方向他方側の端部には、シール７を固定するための第２溝２５が形成されている。
　内輪３の外周面には、玉４が転動する内輪軌道溝３０が形成されている。この内輪軌道溝３０に対して玉４が所定の接触角で接触する。内輪３は、内輪軌道溝３０を挟んで軸方向両側に第１内肩部３１及び第２内肩部３２を有しており、本実施形態では、第１内肩部３１の外径（肩径）よりも第２内肩部３２の外径（肩径）が大きくなっている。また、第１内肩部３１の軸方向一方側の端部には、第１シール溝３４が形成されており、第２内肩部３２の軸方向他方側の端部には、第２シール溝３５が形成されている。このように、内輪３の外周面は、（シール溝３４，３５の形成領域を除いて）全体として軸方向一方側から他方側に向かって外径が徐々に大きくなる形状を有している。本実施形態のように軸方向一方側と他方側とで肩径が異なる形状を、以下において、アンギュラ形状と呼ぶ。
　複数の玉４は、外輪２と内輪３との間の環状空間Ｓに設けられており、アンギュラ玉軸受１が回転すると（本実施形態では内輪３が回転すると）、これら玉４は、保持器５によって保持された状態で、外輪軌道溝２０及び内輪軌道溝３０を転動する。
　保持器５は、複数の玉４を周方向に沿って所定間隔（等間隔）をあけて保持することができ、このために、保持器５には、玉４を収容するためのポケット１０が周方向に沿って複数形成されている。本実施形態の保持器５は、玉４の軸方向一方側に設けられている第１円環部１１と、この第１円環部１１から軸方向他方側に延在している複数の柱部１３と、玉４の軸方向他方側に設けられている第２円環部１２とを有しており、各柱部１３は、第１円環部１１と第２円環部１２とを連結している。そして、第１円環部１１と第２円環部１２との間であって、周方向で隣り合う一対の柱部１３，１３間が、ポケット１０となる。本実施形態の保持器５は樹脂製であるが、金属製であってもよい。また、本実施形態の保持器５は、第１円環部１１が外輪２の一部（第１外肩部２１）の内周面に摺接することで、径方向についての位置決めがされる外輪案内の保持器である。
　第１シール６は、環状の芯金４１と、この芯金４１に固定されているシール本体４２とを備えている。芯金４１は金属製であり、シール本体４２はゴム製であり、シール本体４２は芯金４１に固定されている。シール本体４２は、第１溝２４に取り付けられている径方向外側端部４３と、シール溝３４に隙間を有して対向するリップ部（第１リップ部）４４とを有している。径方向外側端部４３が第１溝２４に嵌合して固定されることで、第１シール６は外輪２に取り付けられた状態となる。そして、第１リップ部４４とシール溝３４との間に僅かな隙間が形成されており、この隙間が第１ラビリンス隙間４５となる。つまり、第１リップ部４４とシール溝３４とによりラビリンスシール（非接触シール）が構成されている。
　第２シール７は、環状の芯金５１と、この芯金５１に固定されているシール本体５２とを備えている。芯金５１は金属製であり、シール本体５２はゴム製であり、シール本体５２は芯金５１に固定されている。シール本体５２は、第２溝２５に取り付けられている径方向外側端部５３と、シール溝３５に隙間を有して対向するリップ部（第２リップ部）５４とを有している。径方向外側端部５３が第２溝２５に嵌合して固定されることで、第２シール７は外輪２に取り付けられた状態となる。そして、第２リップ部５４とシール溝３５との間に僅かな隙間が形成されており、この隙間が第２ラビリンス隙間５５となる。つまり、第２リップ部５４とシール溝３５とによりラビリンスシール（非接触シール）が構成されている。このように非接触シールとすることで、高速回転に適した構成となる。
　以上より、図１に示すアンギュラ玉軸受１は、第１リップ部４４を有する第１シール６と、第２リップ部５４を有する第２シール７とを備えている。第１シール６は、環状空間Ｓの軸方向一方側に設けられており、内輪３との間に第１ラビリンス隙間４５を形成してグリースの流出を防ぐ。そして、第２シール７は、環状空間Ｓの軸方向他方側に設けられており、内輪３との間に第２ラビリンス隙間５５を形成してグリースの流出を防ぐ。シール６，７によって、環状空間Ｓに存在するグリースの外部への漏洩を防止している。
　さらに、図１に示すアンギュラ玉軸受１の場合、内輪３が回転すると、前記アンギュラ形状に起因して、環状空間Ｓにおいてグリースが軸方向一方側（図１では左側）から他方側（図１では右側）へ流れる作用（ポンプ作用）が生じる。特に内輪３の外周面に沿って軸方向一方側の内輪小端側（第１内肩部３１側）から軸方向他方側の内輪大端側（第２内肩部３２）へグリースが移動する作用が生じる。また、玉４のスピンによっても、このようなグリースの移動が生じる。特に軸受が高速回転する場合、この作用は強まる。
　すると、環状空間Ｓのグリースが軸方向他方側の空間Ｋ２に集まってグリースの偏りが発生する。そこで、このようなグリースが軸受外部に漏れるのを前記第２シール７によって防いでいる。なお、前記空間Ｋ２は、グリースを溜めるための空間として機能する。
〔第１シール６、第２シール７について〕
　図２は、第１シール６及び第１シール溝３４の拡大図である。第１シール６の第１リップ部４４は、芯金４１に一部が固定されている本体部４４ａと、この本体部４４ａの内周側から径方向内側に突出している突出部４４ｂとを有している。そして、突出部４４ｂのみが第１シール溝３４に収容された状態となっている。
　第１リップ部４４は、内輪３と対向する面として、軸受内部側（玉４側）から順に、リップ内円筒面６１、リップ環状面６２、リップ中円筒面６３、リップ中斜面６４、及びリップ外円筒面６５を有している。これに対して、第１シール溝３４は、軸受内部側（玉４側）から順に、環状側面３４ａ、円筒面３４ｂ、及び隆起凸面３４ｃを有している。
　そして、内円筒面６１は、第１内肩部３１の外周面３１ａの一部と対向している。リップ環状面６２は環状側面３４ａと対向し、リップ中円筒面６３は円筒面３４ｂと対向し、リップ中斜面６４及びリップ外円筒面６５は隆起凸面３４ｃと対向している。これら対向面間において第１ラビリンス隙間４５が形成されている。また、リップ内円筒面６１と第１内肩部３１の外周面３１ａの一部との間が、第１ラビリンス隙間４５の入口部４５ａ側となり、外円筒面６５と隆起凸面３４ｃとの間が、第１ラビリンス隙間４５の出口部４５ｂ側となる。
　図３は、第２シール７及び第２シール溝３５の拡大図である。第２シール７の第２リップ部５４は、芯金５１に一部が固定されている本体部５４ａと、この本体部５４ａの内周側から径方向内側に突出している突出部５４ｂとを有している。そして、本体部５４ａ及び突出部５４ｂの双方が、第２シール溝３５に収容された状態となっている。
　第２リップ部５４は、内輪３と対向する面として、軸受内部側（玉４側）から順に、リップ側面７１、リップ内円筒面７２、リップ環状面７３、リップ中円筒面７４、リップ中斜面７５、及びリップ外円筒面７６を有している。これに対して、第２シール溝３５は、軸受内部側（玉４側）から順に、内環状側面３５ａ、内円筒面３５ｂ、中環状側面３５ｃ、中円筒面３５ｄ、及び隆起凸面３５ｅを有している。
　そして、リップ側面７１は内環状側面３５ａと対向し、リップ内円筒面７２は内円筒面３５ｂと対向し、リップ環状面７３は中環状側面３５ｃと対向し、リップ中円筒面７４は中円筒面３５ｄと対向し、リップ中斜面７５及びリップ外円筒面７６は、隆起凸面３５ｅと対向している。これら対向面間において第２ラビリンス隙間５５が形成されている。また、リップ側面７１と内環状側面３５ａとの間が、第２ラビリンス隙間５５の入口部５５ａ側となり、リップ外円筒面７６と隆起凸面３５ｅとの間が、第２ラビリンス隙間５５の出口部５５ｂ側となる。
　なお、本実施形態の第１リップ部４４及び第２リップ部５４が有する内輪３と対向する面に関して、「円筒面」という用語を含む面は、アンギュラ玉軸受１の中心線と一致する中心線を有する円筒形状の面であり、また、「環状面」という用語を含む面及び前記リップ側面７１は、アンギュラ玉軸受１の中心線に直交する仮想面上の面である。
　そして、本実施形態の第１シール溝３４及び第２シール溝３５が有する面に関して、「環状側面」という用語を含む面は、アンギュラ玉軸受１の中心線に直交する仮想面上の面であり、また、「円筒面」という用語を含む面は、アンギュラ玉軸受１の中心線と一致する中心線を有する円筒形状の面である。
　図２において、第１リップ部４４の軸方向寸法Ｌ１は、リップ内円筒面６１、リップ中円筒面６３、リップ中斜面６４、及びリップ外円筒面６５それぞれの軸方向長さの和となる。
　図３において、第２リップ部５４の軸方向寸法Ｌ２は、リップ内円筒面７２、リップ中円筒面７４、リップ中斜面７５、及びリップ外円筒面７６それぞれの軸方向長さの和となる。
　第２リップ部５４（図３参照）のリップ中円筒面７４、リップ中斜面７５、及びリップ外円筒面７６の軸方向長さは、それぞれ第１リップ部４４（図２参照）のリップ中円筒面６３、リップ中斜面６４、及びリップ外円筒面６５の軸方向長さと同じである。第２リップ部５４（図３参照）のリップ内円筒面７２の軸方向長さは、第１リップ部４４（図２参照）のリップ内円筒面６１の軸方向長さよりも長くなっている。このため、第１リップ部４４の軸方向寸法Ｌ１よりも第２リップ部５４の軸方向寸法Ｌ２が大きくなる（Ｌ１＜Ｌ２）。これにより、第１ラビリンス隙間４５の経路長よりも第２ラビリンス隙間５５の経路長が長い。
　さらに、第２ラビリンス隙間５５（図３参照）には、この第２ラビリンス隙間５５の入口部５５ａ側において、軸方向について対向している内環状側面３５ａとリップ側面７１との間の小空間も含まれる。これに対して、第１ラビリンス隙間４５（図２参照）には、この第１ラビリンス隙間４５の入口部４５ａ側において、径方向について対向している面（リップ内円筒面６１及び外周面３１ａ）を有しているが、軸方向について対向している面は存在していない。
　つまり、本実施形態では（図３参照）、内輪３は、第２内肩部３２の外周面３２ａから径方向内側に向かって設けられている内環状側面３５ａを有しており、また、第２リップ部５４は、この内環状側面３５ａと隙間を有して対向するリップ側面７１を有している。そして、これら内環状側面３５ａとリップ側面７１との間の隙間（小空間）も、第２ラビリンス隙間５５に含まれていることから、この第２ラビリンス隙間５５の経路長は、第１ラビリンス隙間４５の経路長よりも長くなっている。
　以上のように、本実施例では第１リップ部４４よりも第２リップ部５４が大きい。より具体的には、第１リップ部４４の軸方向寸法Ｌ１よりも第２リップ部５４の軸方向寸法Ｌ２が大きい。これにより、第１ラビリンス隙間４５の経路長よりも第２ラビリンス隙間５５の経路長が長くなっている。このように、第２シール７の第２リップ部５４が大きくなっていることにより、内輪３（第２シール溝３５）との間に形成される第２ラビリンス隙間５５の経路長を長くしていることから、環状空間Ｓにおいてグリースが軸方向一方側から他方側へ流れる作用が生じても、この第２シール７によって、グリースの軸受外部への漏れを効果的に抑制することができる。つまり、第２シール７による密封性を高めることが可能となり、軸受の長期信頼性を向上させることができる。
　また、本実施形態では（図３参照）、軸方向について対向している内環状側面３５ａとリップ側面７１との間に、第２ラビリンス隙間５５の入口部５５ａが形成されている。そして、この入口部５５ａは径方向外側に向かって開口している。これに対して、図４に示す従来例では、軸方向他方側のラビリンス隙間９８ａの入口部９８ｂは、軸方向に向かって開口しており、この場合、軸方向一方側から他方側へ流れるグリースのうち、肩部９１ａの外周面９１ｂに沿って流れるグリースは、このラビリンス隙間９８ａに本実施例に比べて入りやすい。
　これに対して、図３に示す本実施形態の場合、入口部５５ａは径方向外側に向かって開口していることから、環状空間Ｓにおいて軸方向一方側から他方側へ流れるグリースのうち、第２内肩部３２の外周面３２ａに沿って流れるグリースは、第２ラビリンス隙間５５に入り難くなる。
　更に、本実施形態では、保持器５が有している環状部１２の軸方向他方側の面１２ａは、第２ラビリンス隙間５５の入口部５５ａよりも軸方向一方側（図３では左側）に位置している。これにより、入口部５５ａの径方向外側に環状部１２が存在しない構成となる。つまり、入口部５５ａが環状部１２によって塞がれていない。したがって、軸受の回転に伴って、入口部５５ａに存在しているグリースが遠心力により径方向外側へ流れる場合に、このグリースを径方向外側に流動させやすくなる。この結果、入口部５５ａのグリースが、第２ラビリンス隙間５５を通過して軸受外部へ流出し難くなる。
　また、第２リップ部５４は、リップ側面７１の径方向外側の端部７１ａを始点として、軸方向他方側に向かうにしたがって径方向外側に延びるリップ傾斜面７７を有している。そして、第２内肩部３２の外周面３２ａと内環状側面３５ａとの交点３７と、前記始点（端部７１ａ）との径方向位置は同じである。この構成により、第２内肩部３２の外周面３２ａに沿って流れて入口部５５ａを通過したグリースが、リップ傾斜面７７に沿って流れやすくなる。そして、リップ傾斜面７７に沿って流れたグリースは、グリースを溜めるための空間Ｋ２に保持され、アンギュラ玉軸受１の潤滑に用いられる。
〔保持器の環状部１２について〕
　図３に示すように、保持器５は、玉４の軸方向他方側に環状部１２を有している。そして、この環状部１２の内周面１５は、テーパー面１６を有している。このテーパー面１６は、軸方向他方側に向かうにしたがって径方向外側に傾斜している。このテーパー面１６によれば、環状部１２と第２内肩部３２との間の空間を、軸方向他方側に向かって拡大させることが可能となる。また、このテーパー面１６により軸方向他方側に向かうグリースを径方向外側に誘導することができる。
　特に本実施形態では、前記のとおり、第２リップ部５４は、第２シール溝３５の内環状側面３５ａと隙間を有して対向するリップ側面７１と、このリップ側面７１の径方向外側の端部７１ａを始点とするリップ傾斜面７７とを有している。このように、第２リップ部５４がリップ傾斜面７７を有していると、保持器５の環状部１２との間の隙間が狭くなり、グリースが第２ラビリンス隙間５５の入口部５５ａ付近で滞留しやすくなるが、前記のとおり、環状部１２の内周面１５はテーパー面１６を有していることで、グリースが入口部５５ａ付近で滞留するのを抑制することができる。この結果、グリースが第２ラビリンス隙間５５に入り難くすることが可能となる。
　なお、図３に示す実施形態では、環状部１２の内周面１５の一部がテーパー面１６であるが、内周面１５の全体がテーパー面１６であってもよい。
　そして、図１において、第１シール６側の第１の空間Ｋ１の径方向寸法ＲＫ１よりも、第２シール７側の第２の空間Ｋ２の径方向寸法ＲＫ２が大きくなっている。第１の空間Ｋ１は、第１シール６の径方向外側端部４３と第１リップ部４４との間に形成されている空間であり、また、第２の空間Ｋ２は第２シール７の径方向外側端部５３と第２リップ部５４との間に形成されている空間である。この構成を得るために、第１シール６の芯金４１よりも第２シール７の芯金５１の径方向寸法が長くなっている。
　この構成によれば、環状空間Ｓのうち軸方向他方側の第２の空間Ｋ２を広くすることができ、グリースの貯留量を高めることができる。前記のとおり、第２リップ部５４のリップ傾斜面７７に沿って流れるグリースは、この第２の空間Ｋ２に貯留され、その後、この空間Ｋ２のグリースが玉４側へ流れて、アンギュラ玉軸受１の潤滑に用いられる。したがって、この第２の空間Ｋ２を広くしてグリースの貯留量を高めることで、軸受寿命を延ばすことが可能となる。
　また、図３において、第２ラビリンス隙間５５の軸受内部側である入口部５５ａにおける半径ｒ１は、第２ラビリンス隙間５５の軸受外部側である出口部５５ｂにおける半径ｒ２よりも大きい（ｒ１＞ｒ２）。つまり、第２内肩部３２の外周面３２ａと内環状側面３５ａとの交点３７における半径は、第２シール溝３５が有する隆起凸面３５ｅにおける半径よりも大きくなっている。これは、回転半径が大きい方が遠心力は大きくなることから、この性質を利用して第２ラビリンス隙間５５のグリースを、前記第２の空間Ｋ２に戻す作用を生じさせるためである。すなわち、仮に、第２ラビリンス隙間５５の全長にわたってグリースが存在している場合、軸受が回転すると、入口部５５ａ側に存在するグリース、及び出口部５５ｂ側に存在するグリースそれぞれに遠心力が作用する。そこで、前記のとおりｒ１＞ｒ２の関係を有するようにシール溝３４の形状を設定することで、入口部５５ａ側に存在するグリースの方が、出口部５５ｂ側に存在するグリースよりも作用する遠心力が大きくなる。このため、第２ラビリンス隙間５５に存在しているグリースを軸受内部側に戻す作用が生まれ、グリースが第２ラビリンス隙間５５を通じて軸受外部へ漏れ出るのを防ぐことが可能となる。
　また、本実施形態の保持器５では、軸方向一方側の環状部１１と他方側の環状部１２とは、図１に示す縦断面において左右対称形状となっている。特に、環状部１２に形成されている前記テーパー面１６と左右対称形状となるテーパー面１７が環状部１１に形成されている。このため、アンギュラ玉軸受１の組み立てにおいて、保持器５をどちらに向けて内輪３と外輪２との間に設置しても、グリースを軸方向他方側へ誘導する機能等を備えることができる。
　また、図３において、第２リップ部５４のリップ内円筒面７２は、リップ環状面７３との間に凹アール面７２ａを有している。このため、リップ環状面７３と中環状側面３５ｃとの間にグリースが存在している場合において、軸受回転に伴う遠心力で、このグリースが径方向外側へ移動するが、この際、凹アール面７２ａに沿って入口部５５ａ側に向けて流れ易くなる。つまり、グリースを軸受内部側へ戻し易くしている。
　また、外輪２と内輪３との間に形成されている環状空間Ｓにおいてグリースが軸方向一方側から他方側へ流れる作用が生じる転がり軸受に関して、軸方向他方側のシールによる密封性を高めるための構成を、図１を参考にして説明する。
　この構成は、内輪３、外輪２、これら内輪３と外輪２との間に設けられている複数の転動体（玉４）、及びこれら転動体（玉４）を保持する保持器５を備え、内輪３と外輪２との間に形成されている環状空間Ｓにおいて軸方向一方側から他方側へグリースが流れる作用が生じる転がり軸受であって、
　環状空間Ｓの軸方向一方側に設けられ内輪３との間に第１ラビリンス隙間４５を形成してグリースの流出を防ぐ第１リップ部４４を有する第１シール６と、環状空間Ｓの軸方向他方側に設けられ内輪３との間に第２ラビリンス隙間５５を形成してグリースの流出を防ぐ第２リップ部５４を有する第２シール７と、を更に備え、
　保持器５は、転動体（玉４）の軸方向他方側に環状部１２を有し、
　この環状部１２の内周面１５は、軸方向他方側に向かうにしたがって径方向外側に傾斜するテーパー面１６を有している。
　このような構成によれば、保持器５の環状部１２と内輪３の肩部（第２内肩部３２）との間の空間を、軸方向他方側に向かって拡大させることが可能となり、また、テーパー面１６により軸方向他方側に向かうグリースを径方向外側に誘導することができる。この結果、環状空間Ｓにおいてグリースが軸方向一方側から他方側へ流れる作用が生じても、グリースが軸方向他方側の第２ラビリンス隙間５５に入り難くすることが可能となり、グリースが軸受外部へ漏れるのを抑制することができる。
　また、この構成において、内輪３は、軸方向他方側の肩部（第２内肩部３２）の外周面３２ａから径方向内側に向かって設けられている内環状側面３５ａを有し、第２リップ部５４は、前記内環状側面３５ａと隙間を有して対向するリップ側面７１と、このリップ側面７１の径方向外側の端部７１ａを始点として軸方向他方側に向かうにしたがって径方向外側に延びるリップ傾斜面７７とを有している構成とすることができる。
　また、この構成において、環状部１２の軸方向他方側の面１２ａは、第２ラビリンス隙間５５の入口部５５ａよりも軸方向一方側に位置している構成とすることができる。
　なお、図１～図３により説明した実施例について、この構成に適用することができる。
　以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の転がり軸受は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、転動体を玉４としているが、ころであってもよい。
　また、図１に示す形態では、外輪２において、第１外肩部２１の内径（肩径）よりも第２外肩部２２の内径（肩径）が大きくなっている場合について説明したが、これらの内径（肩径）は同じであってもよい。この場合、保持器５はその両側の環状部１１，１２において外輪２により回転が案内される。また、外輪２の肩径を同じとする場合、軸方向他方側においてグリースの貯留量を多くするために、第２外肩部２２にグリースを溜めるための凹部を形成するのが好ましい。
　なお、本発明の転がり軸受は、高速回転用途であってもよく、一般用途であってもよい。
　本発明の転がり軸受によれば、軸方向他方側のシールによる密封性を高めることが可能となり、軸受の長期信頼性を向上させることができる。
１：アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
２：外輪
３：内輪
４：玉（転動体）
５：保持器
６：第１シール
７：第２シール
１２：第２円環部（環状部）
１２ａ：軸方向他方側の面
１５：内周面
１６：テーパー面
３２：第２内肩部（軸方向他方側の肩部）
３２ａ：外周面
３５ａ：内環状側面（環状側面）
３７：交点
４３：径方向外側端部
４４：第１リップ部
４５：第１ラビリンス隙間
５３：径方向外側端部
５４：第２リップ部
５５：第２ラビリンス隙間
５５ａ：入口部
７１：リップ側面
７１ａ：端部
７７：リップ傾斜面
Ｋ１：第１の空間
Ｋ２：第２の空間
ＲＫ１：第１の空間の径方向寸法
ＲＫ２：第２の空間の径方向寸法
Ｌ１：第１リップ部の軸方向寸法
Ｌ２：第２リップ部の軸方向寸法
ｒ１：入口部の半径
ｒ２：出口部の半径
Ｓ：環状空間 

Claims (10)

  1. 　転がり軸受であって、
    　内輪と、
    　外輪と、
    　前記内輪と前記外輪との間に設けられている複数の転動体と、
    　前記転動体を保持する保持器と、
    　前記内輪と前記外輪との間に形成されている環状空間の前記転がり軸受の軸方向一方側に設けられ、前記内輪との間に第１ラビリンス隙間を形成してグリースの流出を防ぐ第１リップ部を有する、第１シールと、
    　前記環状空間の前記軸方向他方側に設けられ、前記内輪との間に第２ラビリンス隙間を形成してグリースの流出を防ぐ第２リップ部を有する、第２シールと、
    　を備え、
    　前記転がり軸受は、前記環状空間において前記グリースが前記軸方向一方側から前記軸方向他方側へ流れるよう構成され、
    　前記第１ラビリンス隙間の経路長よりも前記第２ラビリンス隙間の経路長が長いように、前記第２リップ部が前記第１リップ部よりも大きい。
  2. 　請求項１に記載の転がり軸受であって、
    　前記第１リップ部の前記軸方向における寸法よりも前記第２リップ部の前記軸方向における寸法が大きい。
  3. 　請求項１または２に記載の転がり軸受であって、
    　前記転がり軸受の内部側に配置された前記第２ラビリンス隙間の入口部における前記内輪の半径は、前記転がり軸受の外部側に配置された当該第２ラビリンス隙間の出口部における前記内輪の半径よりも大きい。
  4. 　請求項１又は２に記載の転がり軸受であって、
    　前記内輪は、前記軸方向他方側の肩部の外周面から、前記転がり軸受の径方向内側に向かって設けられている環状側面を有し、
    　前記第２リップ部は、前記環状側面と隙間を有して対向するリップ側面を有し、
    　前記環状側面と前記リップ側面との間に前記第２ラビリンス隙間の入口部が形成され、
    　当該入口部は径方向に向かって開口している。
  5. 　請求項４に記載の転がり軸受であって、
    　前記第２リップ部は、前記リップ側面の前記径方向における外側の端部を始点として、前記軸方向他方側に向かうにしたがって前記外側に延びるリップ傾斜面を有し、
    　前記肩部の前記外周面と前記環状側面との交点と、前記始点との径方向位置は同じである。
  6. 　請求項４または５に記載の転がり軸受であって、
    　前記入口部における前記内輪の半径は、前記第２ラビリンス隙間の出口部における前記内輪の半径よりも大きい。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の転がり軸受であって、
    　前記第１シールの前記径方向における外側端部と前記第１リップ部との間に形成される第１の空間の前記径方向における寸法よりも、前記第２シールの前記径方向における外側端部と前記第２リップ部との間に形成される第２の空間の前記径方向における寸法が大きい。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の転がり軸受であって、
    　前記保持器は、前記転動体の前記軸方向他方側に環状部を有し、
    　当該環状部の内周面は、前記軸方向他方側に向かうにしたがって前記径方向外側に傾斜するテーパー面を有している。
  9. 　請求項８に記載の転がり軸受であって、
    　前記内輪は、前記軸方向他方側の肩部の外周面から前記径方向内側に向かって延伸する環状側面を有し、
    　前記第２リップ部は、前記環状側面と隙間を有して対向するリップ側面と、当該リップ側面の前記径方向外側の端部を始点として前記他方側に向かうにしたがって前記径方向外側に延びるリップ傾斜面と、を有している。
  10. 　請求項８又は９に記載の転がり軸受であって、
    　前記環状部の前記軸方向他方側の面は、前記第２ラビリンス隙間の入口部よりも前記軸方向一方側に位置している。
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