WO2024018551A1 - 転がり軸受 - Google Patents

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WO2024018551A1
WO2024018551A1 PCT/JP2022/028136 JP2022028136W WO2024018551A1 WO 2024018551 A1 WO2024018551 A1 WO 2024018551A1 JP 2022028136 W JP2022028136 W JP 2022028136W WO 2024018551 A1 WO2024018551 A1 WO 2024018551A1
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WO
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ring
raceway
inner ring
outer ring
rolling bearing
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PCT/JP2022/028136
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French (fr)
Inventor
幸利 村上
英樹 藤原
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80—Labyrinth sealings

Definitions

  • the present invention relates to rolling bearings.
  • Patent Document 1 discloses a ball bearing in which a solid lubricant is provided in an internal space of the bearing.
  • an object of the present invention is to provide a rolling bearing that can reduce rotational resistance.
  • the rolling bearing according to the embodiment of the present invention is an inner ring having an inner ring raceway; an outer ring having an outer ring raceway; a plurality of rolling elements rolling on and in contact with the inner raceway and the outer raceway; a cage that holds the plurality of rolling elements; a pair of sealing devices located on both sides of the inner ring and the outer ring in the axial direction; Equipped with Each of the pair of sealing devices is attached to one of the inner ring and the outer ring, and has an annular shape extending toward the other of the inner ring and the outer ring, Each of the pair of sealing devices is not in contact with the other raceway ring, Oil is applied to the inner raceway, the outer raceway, and the rolling elements, Grease is provided between the pair of sealing devices, The grease is provided in a non-stirring area other than the area where the rolling elements and the retainer pass.
  • FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a rolling bearing of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing how the rolling bearing shown in FIG. 1 is used in a bicycle component.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the first side of the rolling bearing 10 in the axial direction.
  • FIG. 4 is a graph showing the rotational resistance of a rolling bearing.
  • FIG. 5 is a diagram showing experimental results of wheel speed reduction when a rolling bearing is used in a bicycle wheel.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional rolling bearing.
  • the rolling bearing according to the embodiment of the present invention is an inner ring having an inner ring raceway; an outer ring having an outer ring raceway; a plurality of rolling elements rolling on and in contact with the inner raceway and the outer raceway; a cage that holds the plurality of rolling elements; a pair of sealing devices located on both sides of the inner ring and the outer ring in the axial direction; Equipped with Each of the pair of sealing devices is attached to one of the inner ring and the outer ring, and has an annular shape extending toward the other of the inner ring and the outer ring, Each of the pair of sealing devices is not in contact with the other raceway ring, Oil is applied to the inner raceway, the outer raceway, and the rolling elements, Grease is provided between the pair of sealing devices, The grease is provided in a non-stirring area other than the area where the rolling elements and the retainer pass.
  • rotational resistance is reduced by the oil.
  • rotational resistance is reduced over a long period of time. Since the grease is provided in the non-stirring area, shear resistance of the grease does not occur when the bearing rotates. When the bearing rotates, no sliding resistance occurs between the sealing device and the other bearing ring. As described above, it is possible to reduce the rotational resistance of the rolling bearing.
  • the outer ring is a rotating ring
  • the inner ring is a fixed ring
  • the sealing device is attached to the outer ring and does not contact the inner ring. In this case, it is possible to reduce rotational resistance in the rolling bearing for rotating the outer ring.
  • the rolling elements are balls
  • the outer raceway has a radius of curvature that is 57% or more and 61% or less of the diameter of the balls.
  • the inner ring raceway is constituted by a concave groove having an arcuate cross section
  • the inner ring raceway is constituted by a concave groove having an arcuate cross section and a radius of curvature of 57% or more and 61% or less of the diameter of the ball.
  • a labyrinth gap is provided between the sealing device and the seal groove, and the sealing performance is improved. Even if the axial clearance in the rolling bearing is large, the sealing device does not contact the seal groove, and no sliding resistance is generated between the sealing device and the other raceway ring when the bearing rotates.
  • the sealing device includes a first peripheral wall portion fixed to the one bearing ring and a first peripheral wall portion fixed to the other bearing ring. a second circumferential wall located on the side; and an annular side wall connecting the first circumferential wall and the second circumferential wall, the first circumferential wall, the second circumferential wall, and the A recess is provided between the grease and the side wall, and the channeling type grease is provided in the recess. According to this rolling bearing, the grease is efficiently provided in the non-stirring area.
  • the volume of the grease is between the pair of sealing devices and excluding the plurality of rolling elements and the retainer. It is 5% or more and 15% or less of the volume of the space. According to this rolling bearing, the grease is efficiently provided in the non-stirring region, and the bearing lubrication performance is maintained over a long period of time.
  • the rolling elements are made of ceramic and the cage is made of resin. According to this rolling bearing, the sliding resistance between the rolling elements and the cage is reduced, contributing to a reduction in rotational resistance.
  • FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a rolling bearing of the present invention.
  • the rolling bearing 10 shown in FIG. 1 is used, for example, in bicycle parts (wheels, transmissions, bottom brackets, etc.).
  • the rolling bearing 10 is used under rotation conditions such that the DMN value is 10,000 or less, for example.
  • the rolling bearing 10 is used at room temperature, and the operating temperature environment is, for example, 0 degrees or more and 60 degrees or less.
  • the rolling bearing 10 includes an inner ring 11, an outer ring 12, a plurality of rolling elements, a cage 14 that holds the plurality of rolling elements, and a pair of sealing devices 15.
  • the rolling elements are balls 13, and the rolling bearing 10 is a ball bearing.
  • the sealing device 15 is located on both sides of the inner ring 11 and the outer ring 12 in the axial direction.
  • the direction of the rolling bearing 10 will be explained.
  • One of the bearing rings (outer ring 12) of the rolling bearing 10 rotates around the central axis C.
  • a direction parallel to the central axis C is defined as the "axial direction” of the rolling bearing 10.
  • the direction perpendicular to the central axis C is defined as the "radial direction” of the rolling bearing 10.
  • a direction along a circle centered on the central axis C is defined as a "circumferential direction" of the rolling bearing 10.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the rolling bearing 10 shown in FIG. 1 being used in a bicycle component.
  • a bicycle hub 7 rotates about an axis 8.
  • a rotating hub 7 is supported by two rolling bearings 10.
  • the two rolling bearings 10 have the same configuration.
  • the outer ring 12 is a rotating ring
  • the inner ring 11 is a fixed ring. Note that depending on the application location of the rolling bearing 10, the inner ring 11 may be a rotating ring and the outer ring 12 may be a fixed ring.
  • the hub 7 has a small diameter portion 7a at the center in the axial direction on its inner peripheral side.
  • the outer rings 12 of the two rolling bearings 10 are attached to the attachment surface 7b of the hub 7 with the small diameter portion 7a in between.
  • the inner diameter of the mounting surface 7b is larger than the inner diameter of the small diameter portion 7a.
  • a biasing member 9 such as a wave washer attached to the shaft 8 applies an axial force to the inner rings 11 of the two rolling bearings 10 in a direction in which they approach each other.
  • the axial force is, for example, 100N or more and 200N or less.
  • the balls 13 contact the inner ring 11 and the outer ring 12 with a contact angle.
  • the two rolling bearings 10 are attached between the hub 7 and the shaft 8 in a back-to-back arrangement with a part of the hub 7 (small diameter portion 7a) interposed therebetween. Note that the rolling bearing 10 may be used in a state where no axial force is applied.
  • FIG. 1 is a sectional view taken along a plane including the central axis C.
  • the inner ring 11 has an inner ring raceway 16 on its outer periphery.
  • the inner ring raceway 16 is constituted by a groove having an arcuate cross section.
  • the outer ring 12 has an outer ring raceway 17 on its inner periphery.
  • the outer ring raceway 17 is constituted by a concave groove having an arcuate cross section.
  • the plurality of balls 13 roll on the inner raceway 16 and the outer raceway 17 and come into contact with each other.
  • Oil is applied to the inner raceway 16, the outer raceway 17, and the balls 13.
  • the oil is a low viscosity oil, for example Mobil Velocity Oil No. 3.
  • Oil is applied when the rolling bearing 10 is assembled. For example, by applying oil to the outer raceway 17 and rotating the rolling bearing 10, the oil is also applied to the balls 13 and the inner raceway 16. To prevent excess oil, an oil blowing process is performed to remove excess oil by rotating the rolling bearing 10 at a predetermined number of rotations for a predetermined time with the sealing device 15 not attached to the rolling bearing 10. be exposed.
  • the inner ring 11 has shoulders 26 on both sides of the inner ring raceway 16 in the axial direction.
  • the outer peripheral surface of the shoulder 26 is a cylindrical surface centered on the central axis C.
  • the outer ring 12 has shoulders 27 on both sides of the outer ring raceway 17 in the axial direction.
  • the inner peripheral surface of the shoulder 27 is a cylindrical surface centered on the central axis C.
  • the rolling bearing 10 is a deep groove ball bearing, and is capable of supporting radial loads as well as axial loads in both directions.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the first side of the rolling bearing 10 in the axial direction.
  • the attachment groove 29 is a concave groove that opens on the inner ring 11 side and on the side opposite to the balls 13 in the axial direction.
  • the sealing device 15 is attached to the attachment groove 29 .
  • An annular seal groove 28 is provided on both sides of the inner ring 11 in the axial direction. As shown in FIG. 3, the seal groove 28 has a groove bottom surface 28a having a smaller diameter than the outer circumferential surface 26a of the shoulder 26, and a groove side surface 28b located between the groove bottom surface 28a and the outer circumferential surface 26a of the shoulder 26. .
  • the seal groove 28 is a concave groove that opens on the outer ring 12 side and on the side opposite to the balls 13 in the axial direction (the first side in the axial direction). A portion of the sealing device 15 is now inserted into the sealing groove 28. The sealing device 15 is attached to the attachment groove 29 of the outer ring 12, and as will be explained later, a part of the sealing device 15 is not in contact with the sealing groove 28 of the inner ring 11.
  • the holder 14 holds a plurality of balls 13.
  • the retainer 14 of this embodiment includes one annular body 21 located on the first side of the ball 13 in the axial direction, and a plurality of annular bodies 21 provided extending from the annular body 21 to the second side in the axial direction. It has a pillar 22. A space formed between two columns 22 adjacent in the circumferential direction becomes a pocket in which the ball 13 is accommodated.
  • the retainer 14 is a so-called crown-shaped retainer, but may have other shapes.
  • the sealing device 15 is provided on both sides of the annular space formed between the inner ring 11 and the outer ring 12 in the axial direction.
  • the sealing device 15 located on the first side in the axial direction and the sealing device 15 located on the second side in the axial direction have the same configuration, but are installed in opposite directions.
  • the sealing device 15 prevents the grease G in the space inside the bearing, which is formed between the inner ring 11 and the outer ring 12 and where the balls 13 are present, from flowing out to the outside.
  • the sealing device 15 also prevents external foreign matter from entering the space inside the bearing.
  • each of the pair of sealing devices 15 is attached to the outer ring 12 and has an annular shape extending toward the inner ring 11 .
  • Each of the pair of sealing devices 15 is attached to one of the inner ring 11 and the outer ring 12, and has an annular shape extending toward the other of the inner ring 11 and the outer ring 12. Good to have.
  • the sealing device 15 has an annular shape as a whole and includes a metal ring 31 and an elastic member 32 fixed to the metal ring 31.
  • the elastic member 32 of this embodiment is made of rubber.
  • the metal ring 31 includes an axially short cylindrical portion 35, an annular portion 36 extending from the axial end of the cylindrical portion 35 toward the inner ring 11, and a radially inner end of the annular portion 36. It has an inclined part 37 extending from the part.
  • the inclined portion 37 has an inclined shape that moves toward the ball 13 side as it goes toward the inner ring 11.
  • the elastic material 32 has a fixed part 38 that covers the cylindrical part 35 , a lip part 39 that covers the inclined part 37 , and a membrane part 40 that covers the annular part 36 .
  • the cylindrical portion 35 and the fixed portion 38 constitute a first peripheral wall portion 41.
  • the first peripheral wall portion 41 has a cylindrical shape that is short in the axial direction.
  • the slope portion 37 and the lip portion 39 constitute a second peripheral wall portion 42 .
  • the annular portion 36 and the membrane portion 40 constitute an annular side wall portion 43 .
  • the first peripheral wall portion 41 is fixed by fitting into the mounting groove 29 of the outer ring 12.
  • the second peripheral wall portion 42 is located on the inner ring 11 side.
  • the second peripheral wall portion 42 is provided so as to extend to have an axial component and a radial component.
  • the side wall 43 connects the end of the first peripheral wall 41 on the side away from the ball 13 and the end of the second peripheral wall 42 on the side away from the ball 13.
  • the base oil of the grease G is supplied from the first peripheral wall portion 41 to the outer ring raceway 17 through the inner peripheral surface of the shoulder 27 . Since the inner circumferential surface of the first circumferential wall portion 41 and the inner circumferential surface of the shoulder 27 are in the same range (same position) in the radial direction, base oil is easily supplied to the outer ring raceway 17.
  • the sealing device 15 is not in contact with the seal groove 28.
  • the sealing device 15 has a lip portion 39.
  • the lip portion 39 includes a first protrusion 46 that is provided along the inclined portion 37 and approaches the ball 13 as it goes toward the inner ring 11, and a second protrusion 46 that is provided extending from the inclined portion 37 toward the inner ring 11. It has a protrusion 47.
  • the first protrusion 46 is located radially outward from the shoulder 26 of the inner ring 11 and close to the shoulder 26. Even if the inner ring 11 and the outer ring 12 are relatively displaced in the axial direction, the first protrusion 46 does not contact the inner ring 11 including the shoulder 26.
  • the second protrusion 47 exists at a position where it enters the seal groove 28.
  • a radially inner end surface 47a of the second projection 47 faces the groove bottom surface 28a, and a side surface 47b of the second projection 47 on the ball 13 side faces the groove side surface 28b.
  • the second protrusion 47 is close to the groove bottom surface 28a and the groove side surface 28b.
  • the second protrusion 47 does not contact the groove bottom surface 28a and the groove side surface 28b.
  • each of the pair of sealing devices 15 is not in contact with the inner ring 11.
  • a labyrinth gap is provided between the lip portion 39 and the seal groove 28, and the sealing performance of the sealing device 15 is improved.
  • Grease G is provided in a non-stirring area Q, which will be described later, between the pair of sealing devices 15.
  • Grease G is a channeling type.
  • the base oil of Grease G is preferably an ester oil, and in this embodiment it is a low viscosity base oil, such as Multemp SRL.
  • the thickener for Grease G is a lithium soap.
  • Grease G is provided between the pair of sealing devices 15 only in a non-stirring region Q, which is a region other than the region through which balls 13 and retainer 14 pass when the bearing rotates.
  • the recess 44 of the sealing device 15 is provided with grease G.
  • Grease G is attached to the side wall portion 43 of the sealing device 15 .
  • Grease G does not contact balls 13 and retainer 14 (annular body 21).
  • the grease G when assembling the rolling bearing 10, the grease G may be provided in areas other than the non-stirring area Q (that is, the area where the balls 13 or the cage 14 pass).
  • Grease G is a channeling type. Therefore, after the assembly is completed, by rotating the rolling bearing 10 for a predetermined period of time, the grease G will eventually exist only in the non-stirring region Q. By rotating the rolling bearing 10 for a predetermined period of time, the grease G may eventually come out of contact with the retainer 14 (annular body 21).
  • the sealing device 15 with grease G applied to the recess 44 in advance may be assembled to the rolling bearing 10 (outer ring 12).
  • the volume of the grease G provided in the rolling bearing 10 (total volume on the first and second sides in the axial direction) is the space K between the pair of sealing devices 15 excluding the plurality of balls 13 and the retainer 14. It is preferably 5% or more and 15% or less of the volume of. As a result, the grease G is efficiently provided in the non-stirring region Q, and bearing lubrication performance is maintained over a long period of time.
  • the space K is a space between the pair of sealing devices 15, and the side surface 47b of the second projection 47 of the sealing device 15 on the first side in the axial direction and the sealing device 15 on the second side in the axial direction are This is the space between the second protrusion 47 and the side surface 47b.
  • the grease G is provided separately in the recess 44 of the sealing device 15 on the first axial side and the recess 44 of the sealing device 15 on the second axial side.
  • the amount of grease G is smaller on the side of the retainer 14 where the annular body 21 is present (the right side in FIG. 1) than on the opposite side (the left side in FIG. 1). This makes it difficult for the grease G to come into contact with the retainer 14 (annular body 21).
  • Filling the non-stirring region Q with the grease G makes it difficult for the annular body 21 and the grease G to come into contact with each other.
  • filling the recess 44 with the grease G makes it difficult for the annular body 21 and the grease G to come into contact with each other.
  • the amount of grease G is greater on the side of the retainer 14 where the annular body 21 is not present (the left side in FIG. 1) than on the opposite side (the right side in FIG. 1). This makes it possible to apply a large amount of grease G as a whole.
  • the inner ring 11 and outer ring 12 are made of steel.
  • the inner ring 11 and the outer ring 12 are made of stainless steel (SUS440C) for rust prevention.
  • the ball 13 may be made of steel, but in this embodiment, it is made of ceramic (silicon nitride).
  • the cage 14 is made of resin. The cage 14 is molded by injection molding and is therefore made of thermoplastic resin. This reduces the sliding resistance between the balls 13 and the retainer 14, contributing to a reduction in rotational resistance.
  • the sealing device 15 includes a metal ring 31 made of metal (stainless steel) and an elastic member 32 made of rubber.
  • the outer ring raceway 17 and the inner ring raceway 16 are constituted by grooves having an arcuate cross section.
  • the shape of the groove will be further explained.
  • the outer ring raceway 17 is constituted by a concave groove having an arc-shaped cross section and a radius of curvature that is 57% or more and 61% or less of the diameter of the balls 13.
  • the inner ring raceway 16 is constituted by a concave groove having an arc-shaped cross section and a radius of curvature that is 57% or more and 61% or less of the diameter of the balls 13.
  • the contact ellipse between the balls 13 and the outer ring raceway 17 and the contact ellipse between the balls 13 and the inner ring raceway 16 are made relatively small. As a result, it is possible to reduce the resistance caused by these contacts.
  • the radius of curvature of the outer ring raceway 17 and the inner ring raceway 16 is 57% or more and 61% or less of the diameter of the balls 13, and is relatively large. Therefore, the axial clearance in the rolling bearing 10 of this embodiment tends to increase. Therefore, the amount of relative axial displacement between the inner ring 11 and the outer ring 12 may increase.
  • the sealing device 15 does not contact the seal groove 28.
  • a second protrusion 47 which is a part of the sealing device 15, is inserted into the sealing groove 28. Therefore, the axial width dimension of the seal groove 28 is set to a value such that the sealing device 15 (second protrusion 47) does not come into contact with the seal groove 28 even when the inner ring 11 and the outer ring 12 are relatively displaced in the axial direction. is set to .
  • the sealing device 15 is not in contact with the seal groove 28, and no sliding resistance is generated between the sealing device 15 and the inner ring 11 when the bearing rotates.
  • the rolling bearing 10 of this embodiment includes a pair of sealing devices 15 located on both sides of the inner ring 11 and the outer ring 12 in the axial direction.
  • Each of the pair of sealing devices 15 is attached to the outer ring 12 and has an annular shape extending toward the inner ring 11 .
  • Each of the pair of sealing devices 15 is not in contact with the inner ring 11.
  • Oil is applied to the inner raceway 16, the outer raceway 17, and the balls 13 as a lubricant.
  • Grease G is provided between the pair of sealing devices 15.
  • Grease G is provided in a non-stirring region Q, which is a region other than the region through which balls 13 and retainer 14 pass.
  • rotational resistance is reduced by the oil.
  • rotational resistance is reduced over a long period of time. Since the grease G is provided in the non-stirring region Q, shear resistance of the grease G does not occur when the bearing rotates. When the bearing rotates, no sliding resistance occurs between the sealing device 15 and the inner ring 11. As described above, it is possible to reduce the rotational resistance of the rolling bearing 10.
  • the sealing device 15 is attached to the outer ring 12 and does not contact the inner ring 11, making it possible to reduce rotational resistance in the rolling bearing 10 for rotating the outer ring.
  • the rolling bearing 10 of this embodiment is suitable for a bicycle wheel bearing.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional rolling bearing 90.
  • a pair of sealing devices 95 contact an inner ring 91.
  • Grease G is also provided in the passage area of balls 93 and retainer 94.
  • the inner ring raceway 96 and the outer ring raceway 97 are constituted by grooves having an arcuate cross section that is less than 57% of the diameter of the balls 93.
  • the cage 94 is made of resin, but the balls 93 are made of bearing steel.
  • FIG. 4 is a graph showing the rotational resistance (torque) of the conventional rolling bearing and the rolling bearing 10 of this embodiment. As shown in FIG. 4, the rotational resistance of the rolling bearing 10 of this embodiment shown in FIG. 1 is 1/10 or less of the rotational resistance of the conventional rolling bearing 90 shown in FIG. 6.
  • FIG. 5 is a diagram showing experimental results of wheel speed reduction when the rolling bearing 10 of the present embodiment shown in FIG. 1 and the conventional rolling bearing 90 shown in FIG. 6 are used in a bicycle wheel. .
  • the vertical axis is wheel speed and the horizontal axis is time.
  • FIG. 5 shows the decrease in wheel speed over time after the wheel is rotated at a predetermined speed.
  • (a) shows the case of the rolling bearing 10 of this embodiment shown in FIG. 1
  • (b) shows the case of the conventional rolling bearing 90.
  • the sealing device 15 is attached to the outer ring 12 and does not contact the inner ring 11.
  • the sealing device 15 may be attached to the inner ring 11 and may not contact the outer ring 12. That is, each of the pair of sealing devices 15 is attached to one of the inner ring 11 and the outer ring 12, and has an annular shape extending toward the other of the inner ring 11 and the outer ring 12. It is sufficient if there is no contact with the other bearing ring.
  • the inner ring 11 may be a rotating ring.
  • rolling bearing 10 of this embodiment has been described for use in a bicycle, it may also be used in other ways, for example, it can be applied to a vehicle that runs using human power.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

転がり軸受１０は、内輪軌道１６を有する内輪１１と、外輪軌道１７を有する外輪１２と、内輪軌道１６および外輪軌道１７を転がり接触する複数の玉１３と、複数の玉１３を保持する保持器１４と、内輪１１および外輪１２の軸方向両側に位置する一対の密封装置１５とを備える。一対の密封装置１５それぞれは、内輪１１と外輪１２とのうちの一方の軌道輪に取り付けられているとともに、内輪１１と外輪１２とのうちの他方の軌道輪に向かって延びる円環状である。一対の密封装置１５それぞれは、前記他方の軌道輪に非接触である。内輪軌道１６、外輪軌道１７および玉１３にオイルが付されていて、一対の密封装置１５の間にグリースＧが設けられている。グリースＧは、玉１３および保持器１４の通過領域以外である無撹拌領域に設けられている。

Description

転がり軸受
　本発明は、転がり軸受に関する。
　転がり軸受において、回転抵抗を低減することが望まれている。特許文献１に、軸受内部空間に固形潤滑剤が設けられている玉軸受が開示されている。
特開２０２２－５３８５１号公報
　例えば、自転車の部品（ホイールなど）に用いられる転がり軸受の場合、長距離走行時のその自転車の利用者の疲労低減、または、競技などにおける走行速度向上のため、転がり軸受の回転抵抗の低減が求められる。転がり軸受における回転抵抗の因子として、軸受内部のグリースの撹拌抵抗、軌道輪に対する玉の転がり抵抗、および、軸受両側に設けられる密封装置と軌道輪との摺動抵抗などが挙げられる。
　そこで、本発明では、回転抵抗を低減することが可能となる転がり軸受を提供することを目的とする。
　本発明の実施形態に係る転がり軸受は、
　内輪軌道を有する内輪と、
　外輪軌道を有する外輪と、
　前記内輪軌道および前記外輪軌道を転がり接触する複数の転動体と、
　前記複数の転動体を保持する保持器と、
　前記内輪および前記外輪の軸方向両側に位置する一対の密封装置と、
　を備え、
　前記一対の密封装置それぞれは、前記内輪と前記外輪とのうちの一方の軌道輪に取り付けられているとともに、前記内輪と前記外輪とのうちの他方の軌道輪に向かって延びる円環状であり、
　前記一対の密封装置それぞれは、前記他方の軌道輪に非接触であり、
　前記内輪軌道、前記外輪軌道および前記転動体にオイルが付されていて、
　前記一対の密封装置の間にグリースが設けられており、
　前記グリースは、前記転動体および前記保持器の通過領域以外である無撹拌領域に設けられている。
　本発明の転がり軸受によれば、回転抵抗を低減することが可能となる。
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。 図２は、図１に示す転がり軸受が自転車の部品に用いられている状態を示す概略図である。 図３は、転がり軸受１０の軸方向の第一側を拡大して示す断面図である。 図４は、転がり軸受の回転抵抗を示すグラフである。 図５は、転がり軸受を自転車のホイールに用いた場合のホイール速度低下の実験結果を示す図である。 図６は、従来の転がり軸受の断面図である。
＜本発明の実施形態の概要＞
　以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
　（１）本発明の実施形態に係る転がり軸受は、
　内輪軌道を有する内輪と、
　外輪軌道を有する外輪と、
　前記内輪軌道および前記外輪軌道を転がり接触する複数の転動体と、
　前記複数の転動体を保持する保持器と、
　前記内輪および前記外輪の軸方向両側に位置する一対の密封装置と、
　を備え、
　前記一対の密封装置それぞれは、前記内輪と前記外輪とのうちの一方の軌道輪に取り付けられているとともに、前記内輪と前記外輪とのうちの他方の軌道輪に向かって延びる円環状であり、
　前記一対の密封装置それぞれは、前記他方の軌道輪に非接触であり、
　前記内輪軌道、前記外輪軌道および前記転動体にオイルが付されていて、
　前記一対の密封装置の間にグリースが設けられており、
　前記グリースは、前記転動体および前記保持器の通過領域以外である無撹拌領域に設けられている。
　この転がり軸受によれば、オイルにより回転抵抗が低減される。グリースの基油が外輪軌道、内輪軌道および転動体に補充されることで、長期にわたって回転抵抗が低減される。グリースは無撹拌領域に設けられていることで、軸受回転時、グリースのせん断抵抗が生じない。軸受回転時、密封装置と前記他方の軌道輪との間で摺動抵抗が生じない。以上より、転がり軸受の回転抵抗を低減することが可能である。
　（２）好ましくは、前記外輪が回転輪であり、前記内輪が固定輪であり、前記密封装置は、前記外輪に取り付けられていて、前記内輪に非接触である。
　この場合、外輪回転の転がり軸受において、回転抵抗を低減することが可能である。
　（３）前記（１）または（２）の転がり軸受において、好ましくは、前記転動体は玉であり、前記外輪軌道は、前記玉の直径の５７％以上であり６１％以下の曲率半径を有する断面円弧形状の凹溝により構成されていて、前記内輪軌道は、前記玉の直径の５７％以上であり６１％以下の曲率半径を有する断面円弧形状の凹溝により構成されている。
　この転がり軸受によれば、玉と外輪軌道との接触楕円、および、玉と内輪軌道との接触楕円が、比較的小さくなり、これらの接触による抵抗を低減することが可能となる。
　（４）前記（３）の転がり軸受の場合、外輪軌道および内輪軌道の曲率半径が比較的大きいことから、転がり軸受におけるアキシアル隙間が大きくなる傾向にある。このため、内輪と外輪との相対的な軸方向の変位量が大きくなる場合がある。このような場合であっても、前記他方の軌道輪の軸方向の両側に環状のシール溝が設けられていて、前記シール溝に、前記密封装置の一部が挿入された状態にあり、前記シール溝の軸方向の幅寸法は、前記内輪と前記外輪とが相対的に軸方向に変位した場合でも前記密封装置が前記シール溝に非接触となる値に設定されているのが好ましい。
　この転がり軸受によれば、密封装置とシール溝との間にラビリンス隙間が設けられ、密封性能が高くなる。転がり軸受におけるアキシアル隙間が大きくても、密封装置はシール溝に非接触であり、軸受回転時、密封装置と前記他方の軌道輪との間で摺動抵抗が生じない。
　（５）前記（１）から（４）のいずれか一つの転がり軸受において、好ましくは、前記密封装置は、前記一方の軌道輪に固定されている第一周壁部と、前記他方の軌道輪側に位置する第二周壁部と、前記第一周壁部と前記第二周壁部とを繋ぐ円環状の側壁部と、を有し、前記第一周壁部と前記第二周壁部と前記側壁部との間に凹部が設けられていて、前記凹部に、チャンネリングタイプである前記グリースが設けられている。
　この転がり軸受によれば、グリースは、前記無撹拌領域に効率よく設けられる。
　（６）前記（１）から（５）のいずれか一つの転がり軸受において、好ましくは、前記グリースの体積は、前記一対の密封装置の間であって複数の前記転動体および前記保持器を除く空間の容積の５％以上であり１５％以下である。
　この転がり軸受によれば、グリースは、前記無撹拌領域に効率よく設けられ、しかも、長期にわたって軸受潤滑性能が維持される。
　（７）前記（１）から（６）のいずれか一つの転がり軸受において、好ましくは、前記転動体はセラミック製であり、前記保持器は樹脂製である。
　この転がり軸受によれば、転動体と保持器との滑り抵抗が低くなり、回転抵抗の低減に貢献する。
＜本発明の実施形態の詳細＞
　以下、本発明の実施形態を説明する。
〔転がり軸受の全体構成〕
　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。図１に示す転がり軸受１０は、例えば、自転車の部品（ホイール、変速機、ボトムブラケットなど）に用いられる。転がり軸受１０は、例えばＤＭＮ値が１００００以下となる回転条件で用いられる。転がり軸受１０は常温で用いられ、使用温度環境が例えば０度以上であり６０度以下である。
　転がり軸受１０は、内輪１１と、外輪１２と、複数の転動体と、複数の転動体を保持する保持器１４と、一対の密封装置１５とを備える。本実施形態では、転動体は玉１３であり、転がり軸受１０は玉軸受である。密封装置１５は、内輪１１および外輪１２の軸方向両側に位置する。
　転がり軸受１０の方向について説明する。転がり軸受１０の軌道輪の一方（外輪１２）は、中心軸Ｃを中心として回転する。中心軸Ｃに平行な方向が転がり軸受１０の「軸方向」と定義される。中心軸Ｃに直交する方向が転がり軸受１０の「径方向」と定義される。中心軸Ｃを中心とする円に沿った方向が転がり軸受１０の「周方向」と定義される。
　図２は、図１に示す転がり軸受１０が自転車の部品に用いられている状態を示す概略図である。自転車のハブ７が軸８に対して回転する。回転するハブ７が２つの転がり軸受１０によって支持される。２つの転がり軸受１０は同じ構成である。本実施形態では、外輪１２が回転輪であり、内輪１１が固定輪である。なお、転がり軸受１０の適用箇所によっては、内輪１１が回転輪であり、外輪１２が固定輪であってもよい。
　ハブ７は、その内周側であって軸方向の中央に小径部７ａを有する。２つの転がり軸受１０の外輪１２は、小径部７ａを間に挟んでハブ７の取り付け面７ｂに取り付けられる。
取り付け面７ｂの内径は、小径部７ａの内径よりも大きい。
　例えば軸８に装着されたウエーブワッシャなどの付勢部材９によって、２つの転がり軸受１０の内輪１１に、相互が接近する方向の軸方向力が付与される。その軸方向力は例えば１００Ｎ以上であり２００Ｎ以下である。２つの転がり軸受１０それぞれにおいて、玉１３は接触角を有して内輪１１および外輪１２に接触する。２つの転がり軸受１０は、ハブ７の一部（小径部７ａ）を介して、背面合わせの配置となって、ハブ７と軸８との間に取り付けられている。なお、軸方向力が付与されない状態で転がり軸受１０は用いられてもよい。
　図１により、転がり軸受１０の各部について説明する。図１は、中心軸Ｃを含む面における断面図である。内輪１１は、その外周に、内輪軌道１６を有する。図１の断面図に示すように、内輪軌道１６は、断面円弧形状の凹溝により構成されている。外輪１２は、その内周に、外輪軌道１７を有する。外輪軌道１７は、断面円弧形状の凹溝により構成されている。複数の玉１３は、内輪軌道１６および外輪軌道１７を転がり接触する。
　内輪軌道１６、外輪軌道１７および玉１３にオイルが付されている。オイルは、低粘度オイルであり、例えば、モービルベロシティオイルナンバー３である。オイルは、転がり軸受１０の組み立ての際に付される。例えば、外輪軌道１７にオイルが塗布され、転がり軸受１０を回転させることで、玉１３および内輪軌道１６にもオイルが付される。オイルが過多とならないように、密封装置１５が転がり軸受１０に装着されていない状態で、所定時間について所定回転数で、転がり軸受１０を回転させ、余分なオイルを除くためのオイル飛ばし工程が行われる。
　内輪１１は、内輪軌道１６の軸方向両側に肩２６を有する。肩２６の外周面は中心軸Ｃを中心とする円筒面である。外輪１２は、外輪軌道１７の軸方向両側に肩２７を有する。肩２７の内周面は中心軸Ｃを中心とする円筒面である。転がり軸受１０は深溝玉軸受であり、ラジアル荷重を支持することが可能であるとともに、両方向のアキシアル荷重についても支持することが可能である。
　外輪１２の軸方向両側に密封装置１５の取り付け溝２９が設けられている。図１の右側が「軸方向の第一側」と定義され、左側が「軸方向の第二側」と定義される。図３は、転がり軸受１０の軸方向の第一側を拡大して示す断面図である。取り付け溝２９は、内輪１１側および軸方向について玉１３と反対側に開口する凹溝である。取り付け溝２９に、密封装置１５が取り付けられる。
　内輪１１の軸方向の両側に環状のシール溝２８が設けられている。図３に示すように、シール溝２８は、肩２６の外周面２６ａよりも小径である溝底面２８ａと、溝底面２８ａと肩２６の外周面２６ａとの間に位置する溝側面２８ｂとを有する。シール溝２８は、外輪１２側および軸方向について玉１３と反対側（軸方向の第一側）に開口する凹溝である。シール溝２８に、密封装置１５の一部が挿入された状態となる。密封装置１５は、外輪１２の取り付け溝２９に取り付けられていて、後にも説明するが、密封装置１５の一部は、内輪１１のシール溝２８に非接触である。
　保持器１４は、複数の玉１３を保持する。図１において、本実施形態の保持器１４は、玉１３の軸方向の第一側に位置する一つの環状体２１と、環状体２１から軸方向の第二側に延びて設けられている複数の柱２２とを有する。周方向で隣り合う２つの柱２２の間に形成される空間が、玉１３が収容されるポケットとなる。保持器１４は、いわゆる冠型保持器であるが、他の形態であってもよい。
　密封装置１５は、内輪１１と外輪１２との間に形成される環状空間の軸方向両側に設けられている。軸方向の第一側に位置する密封装置１５と、軸方向の第二側に位置する密封装置１５とは、同じ構成であるが、取り付け向きが相互で反対となっている。密封装置１５は、内輪１１と外輪１２との間に形成されていて玉１３が存在する軸受内部の空間のグリースＧが、外部へ流出することを防止する。また、密封装置１５は、外部の異物が軸受内部の空間に侵入することも防止する。本実施形態では、一対の密封装置１５それぞれは、外輪１２に取り付けられているとともに、内輪１１に向かって延びる円環状である。なお、一対の密封装置１５それぞれは、内輪１１と外輪１２とのうちの一方の軌道輪に取り付けられているとともに、内輪１１と外輪１２とのうちの他方の軌道輪に向かって延びる円環状であればよい。
　図３に示すように、密封装置１５は、全体として環状であり、金属環３１と、金属環３１に固定されている弾性材３２とを有する。本実施形態の弾性材３２はゴム製である。金属環３１は、軸方向に短い円筒部３５と、円筒部３５の軸方向の端部から内輪１１側に延びて設けられている円環部３６と、円環部３６の径方向内側の端部から延びて設けられている傾斜部３７とを有する。傾斜部３７は、内輪１１に向かうにしたがって玉１３側に向かう傾斜形状を有する。
　弾性材３２は、円筒部３５を覆う固定部３８と、傾斜部３７を覆うリップ部３９と、円環部３６を覆う膜部４０を有する。円筒部３５と固定部３８とにより、第一周壁部４１が構成される。第一周壁部４１は、軸方向に短い筒形状を有する。傾斜部３７とリップ部３９とにより、第二周壁部４２が構成される。円環部３６と膜部４０とにより、円環状の側壁部４３が構成される。
　第一周壁部４１は、外輪１２の取り付け溝２９に嵌合することで固定されている。第二周壁部４２は、内輪１１側に位置する。第二周壁部４２は、軸方向の成分および径方向の成分を有して延びて設けられている。側壁部４３は、第一周壁部４１のうち、玉１３から離れた側の端部と、第二周壁部４２のうち、玉１３から離れた側の端部とを繋ぐ。以上の構成により、密封装置１５において、第一周壁部４１と第二周壁部４２と側壁部４３との間に凹部４４が設けられる。凹部４４は周方向に連続している。この凹部４４にグリースＧが塗布されている。グリースＧの基油は、第一周壁部４１から肩２７の内周面を通じて、外輪軌道１７に供給される。第一周壁部４１の内周面と肩２７の内周面とは、径方向について同じ範囲（同じ位置）にあるため、基油が外輪軌道１７に供給されやすい。
　前記のとおり、密封装置１５はシール溝２８に非接触である。具体的に説明すると（図３参照）密封装置１５はリップ部３９を有する。リップ部３９は、傾斜部３７に沿って設けられていて、内輪１１に向かうにしたがって玉１３に接近する第一突起４６と、傾斜部３７から内輪１１に向かって延びて設けられている第二突起４７とを有する。第一突起４６は、内輪１１の肩２６よりも径方向の外方に位置しているとともに、その肩２６に接近した位置にある。内輪１１と外輪１２とが相対的に軸方向に変位しても、第一突起４６は、肩２６を含む内輪１１に接触しない。
　第二突起４７は、シール溝２８に侵入した位置に存在する。第二突起４７の径方向の内側の端面４７ａは溝底面２８ａと対向し、第二突起４７の玉１３側の側面４７ｂは、溝側面２８ｂと対向する。第二突起４７は、溝底面２８ａおよび溝側面２８ｂと接近している。しかし、内輪１１と外輪１２とが相対的に軸方向に変位しても、第二突起４７は溝底面２８ａおよび溝側面２８ｂに接触しない。以上のように、一対の密封装置１５それぞれは、内輪１１に非接触である。リップ部３９とシール溝２８との間にラビリンス隙間が設けられ、密封装置１５による密封性能が高くなる。
　一対の密封装置１５の間の後述の無撹拌領域ＱにグリースＧが設けられている。グリースＧは、チャンネリングタイプである。例えば、グリースＧの動粘度（４０度）は２５ｍｍ＾２／ｓ以下である。グリースＧの基油はエステル油であるのが好ましく、本実施形態では、低粘度の基油であり、例えばマルテンプＳＲＬである。グリースＧの増ちょう剤はリチウム石鹸であるのが好ましい。グリースＧは、一対の密封装置１５の間において、軸受回転時の玉１３および保持器１４の通過領域以外である無撹拌領域Ｑのみに設けられている。
　より具体的に説明すると、密封装置１５の前記凹部４４にグリースＧが設けられている。グリースＧは、密封装置１５の側壁部４３に付着して設けられている。グリースＧは、玉１３および保持器１４（環状体２１）に非接触である。グリースＧが凹部４４に設けられることで、グリースＧは無撹拌領域Ｑに効率よく設けられる。
　なお、転がり軸受１０の組み立て時、グリースＧは前記無撹拌領域Ｑ以外（つまり、玉１３または保持器１４の通過領域）に設けられていてもよい。グリースＧはチャンネリングタイプである。このため、組み立て完成後、転がり軸受１０を所定時間について回転させることで、やがてグリースＧは無撹拌領域Ｑのみに存在した状態となる。転がり軸受１０を所定時間について回転させることで、やがて、保持器１４（環状体２１）にグリースＧが非接触となる状態となってもよい。予め凹部４４にグリースＧを塗布した密封装置１５を転がり軸受１０（外輪１２）に組み付けてもよい。
　転がり軸受１０に設けられるグリースＧの体積（軸方向の第一側および第二側の総体積）は、一対の密封装置１５の間であって、複数の玉１３および保持器１４を除く空間Ｋの容積の５％以上であり１５％以下であるのが好ましい。これにより、グリースＧは、無撹拌領域Ｑに効率よく設けられ、しかも、長期にわたって軸受潤滑性能が維持される。前記空間Ｋは、一対の密封装置１５の間の空間であって、軸方向の第一側の密封装置１５が有する第二突起４７の側面４７ｂと、軸方向の第二側の密封装置１５が有する第二突起４７の側面４７ｂとの間の空間となる。
　グリースＧは、軸方向の第一側の密封装置１５の凹部４４と、軸方向の第二側の密封装置１５の凹部４４とに分かれて設けられている。保持器１４の環状体２１が存在する側（図１では右）の方が、その反対側（図１では左側）よりも、グリースＧの量が少ない。これにより、グリースＧが保持器１４（環状体２１）に接触し難くなる。無撹拌領域ＱにグリースＧが充填されることで、環状体２１とグリースＧとが接触し難い。特に、凹部４４にグリースＧが充填されることで、環状体２１とグリースＧとが接触し難い。保持器１４の環状体２１が存在しない側（図１では左側）の方が、その反対側（図１では右側）よりも、グリースＧの量が多い。これにより、全体としてのグリースＧを多く付与することが可能となる。
　内輪１１および外輪１２は鋼製である。本実施形態では、防錆のために、内輪１１および外輪１２はステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ）である。玉１３は、鋼製であってもよいが、本実施形態では、セラミック製（窒化ケイ素）である。保持器１４は樹脂製である。保持器１４は、射出成形により成型されるため、熱可塑性の樹脂製である。これにより、玉１３と保持器１４との滑り抵抗が低くなり、回転抵抗の低減に貢献する。密封装置１５は、金属製（ステンレス鋼）である金属環３１と、ゴム製である弾性材３２とにより構成されている。
　前記のとおり、外輪軌道１７および内輪軌道１６は、断面円弧形状の凹溝により構成されている。その凹溝の形状について更に説明する。外輪軌道１７は、玉１３の直径の５７％以上であり６１％以下の曲率半径を有する断面円弧形状の凹溝により構成されている。内輪軌道１６は、玉１３の直径の５７％以上であり６１％以下の曲率半径を有する断面円弧形状の凹溝により構成されている。
　この構成により、玉１３と外輪軌道１７との接触楕円、および、玉１３と内輪軌道１６との接触楕円が、比較的小さくなる。その結果、これらの接触による抵抗を低減することが可能となる。
　外輪軌道１７および内輪軌道１６の曲率半径は、玉１３の直径の５７％以上であり６１％以下であり、比較的大きい。このため、本実施形態の転がり軸受１０におけるアキシアル隙間が大きくなる傾向にある。よって、内輪１１と外輪１２との相対的な軸方向の変位量が大きくなる場合がある。
　内輪１１と外輪１２とが相対的に軸方向に変位した場合でも、密封装置１５がシール溝２８に非接触である。シール溝２８に、密封装置１５の一部である第二突起４７が挿入された状態にある。そこで、シール溝２８の軸方向の幅寸法は、内輪１１と外輪１２とが相対的に軸方向に変位した場合でも、密封装置１５（第二突起４７）がシール溝２８に非接触となる値に設定されている。以上のように、転がり軸受１０におけるアキシアル隙間が大きくても、密封装置１５はシール溝２８に非接触であり、軸受回転時、密封装置１５と内輪１１との間で摺動抵抗が生じない。
　以上のように、本実施形態の転がり軸受１０は、内輪１１および外輪１２の軸方向両側に位置する一対の密封装置１５を備える。一対の密封装置１５それぞれは、外輪１２に取り付けられているとともに、内輪１１に向かって延びる円環状である。一対の密封装置１５それぞれは、内輪１１に非接触である。内輪軌道１６、外輪軌道１７および玉１３に潤滑剤としてオイルが付されている。一対の密封装置１５の間にグリースＧが設けられている。グリースＧは、玉１３および保持器１４の通過領域以外である無撹拌領域Ｑに設けられている。
　本実施形態の転がり軸受１０によれば、オイルにより回転抵抗が低減される。グリースＧの基油が外輪軌道１７、内輪軌道１６および玉１３に補充されることで、長期にわたって回転抵抗が低減される。グリースＧは無撹拌領域Ｑに設けられていることで、軸受回転時、グリースＧのせん断抵抗が生じない。軸受回転時、密封装置１５と内輪１１との間で摺動抵抗が生じない。以上より、転がり軸受１０の回転抵抗を低減することが可能である。
　本実施形態では、密封装置１５は、外輪１２に取り付けられていて、内輪１１に非接触であり、外輪回転の転がり軸受１０において、回転抵抗を低減することが可能である。本実施形態の転がり軸受１０は、自転車のホイール用軸受に好適である。
　図６は、従来の転がり軸受９０の断面図である。従来の転がり軸受９０は、一対の密封装置９５が、内輪９１に接触する。グリースＧは、玉９３および保持器９４の通過領域にも設けられている。内輪軌道９６および外輪軌道９７は、玉９３の直径の５７％未満である断面円弧形状の凹溝により構成されている。保持器９４は樹脂製であるが、玉９３は軸受鋼である。
　図４は、従来の転がり軸受および本実施形態の転がり軸受１０の回転抵抗（トルク）を示すグラフである。図４に示すように、図１に示す本実施形態の転がり軸受１０の回転抵抗は、図６に示す従来の転がり軸受９０の回転抵抗の１／１０以下となる。
　図５は、図１に示す本実施形態の転がり軸受１０、および、図６に示す従来の転がり軸受９０それぞれを、自転車のホイールに用いた場合の、ホイール速度低下の実験結果を示す図である。縦軸がホイール速度であり、横軸が時間である。図５は、ホイールを所定速度で回転させたあと、時間経過に伴うホイール速度の低下を示している。図５において、（ａ）は図１に示す本実施形態の転がり軸受１０の場合を示し、（ｂ）は従来の転がり軸受９０の場合を示す。
　図５に示すように、図１に示す本実施形態の転がり軸受１０の場合、図６に示す従来の転がり軸受９０と比較して、速度が低下し難い。つまり、回転抵抗が小さいことが明らかである。
　以上より、本実施形態の転がり軸受１０が、自転車の部品（ホイールなど）に用いられることで、長距離走行時のその自転車の利用者の疲労低減、または、競技などにおける走行速度向上が可能となる。
〔その他について〕
　前記実施形態では、密封装置１５は外輪１２に取り付けられ、内輪１１に非接触である。本発明では、密封装置１５が内輪１１に取り付けられ、外輪１２に非接触であってもよい。つまり、一対の密封装置１５それぞれは、内輪１１と外輪１２とのうちの一方の軌道輪に取り付けられているとともに、内輪１１と外輪１２とのうちの他方の軌道輪に向かって延びる円環状であり、前記他方の軌道輪に非接触であればよい。また、外輪１２が回転輪となる場合について説明したが、内輪１１が回転輪であってもよい。
　本実施形態の転がり軸受１０は、自転車に用いられる場合について説明したが、それ以外に用いられてもよく、例えば、人力を用いて走行する車両に適用することができる。
　前記実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、前記実施形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更を含む。
　１０　転がり軸受
　１１　内輪
　１２　外輪
　１３　玉（転動体）
　１４　保持器
　１５　密封装置
　１６　内輪軌道
　１７　外輪軌道
　Ｇ　グリース
　２８　シール溝
　４１　第一周壁部
　４２　第二周壁部
　４３　側壁部
　４４　凹部
 

Claims (7)

  1. 　内輪軌道を有する内輪と、
    　外輪軌道を有する外輪と、
    　前記内輪軌道および前記外輪軌道を転がり接触する複数の転動体と、
    　前記複数の転動体を保持する保持器と、
    　前記内輪および前記外輪の軸方向両側に位置する一対の密封装置と、
    　を備え、
    　前記一対の密封装置それぞれは、前記内輪と前記外輪とのうちの一方の軌道輪に取り付けられているとともに、前記内輪と前記外輪とのうちの他方の軌道輪に向かって延びる円環状であり、
    　前記一対の密封装置それぞれは、前記他方の軌道輪に非接触であり、
    　前記内輪軌道、前記外輪軌道および前記転動体にオイルが付されていて、
    　前記一対の密封装置の間にグリースが設けられており、
    　前記グリースは、前記転動体および前記保持器の通過領域以外である無撹拌領域に設けられている、
    　転がり軸受。
  2. 　前記外輪が回転輪であり、前記内輪が固定輪であり、
    　前記密封装置は、前記外輪に取り付けられていて、前記内輪に非接触である、
    　請求項１に記載の転がり軸受。
  3. 　前記転動体は玉であり、
    　前記外輪軌道は、前記玉の直径の５７％以上であり６１％以下の曲率半径を有する断面円弧形状の凹溝により構成されていて、
    　前記内輪軌道は、前記玉の直径の５７％以上であり６１％以下の曲率半径を有する断面円弧形状の凹溝により構成されている、
    　請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。
  4. 　前記他方の軌道輪の軸方向の両側に環状のシール溝が設けられていて、
    　前記シール溝に、前記密封装置の一部が挿入された状態にあり、
    　前記シール溝の軸方向の幅寸法は、前記内輪と前記外輪とが相対的に軸方向に変位した場合でも前記密封装置が前記シール溝に非接触となる値に設定されている、請求項３に記載の転がり軸受。
  5. 　前記密封装置は、
    　　前記一方の軌道輪に固定されている第一周壁部と、
    　　前記他方の軌道輪側に位置する第二周壁部と、
    　　前記第一周壁部と前記第二周壁部とを繋ぐ円環状の側壁部と、
    　を有し、前記第一周壁部と前記第二周壁部と前記側壁部との間に凹部が設けられていて、
    　前記凹部に、チャンネリングタイプである前記グリースが設けられている、請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。
  6. 　前記グリースの体積は、前記一対の密封装置の間であって複数の前記転動体および前記保持器を除く空間の容積の５％以上であり１５％以下である、請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。
  7. 　前記転動体はセラミック製であり、前記保持器は樹脂製である、請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。
     
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