(57)【要約】【課題】アキシアルリップの摺動トルクを下げてシールの摩耗を低減させ、かつ、耐水性の向上を図った転がり軸受用密封装置を提供する。【解決手段】  転がり軸受１０のシール２０の内周縁に内輪１２に摺接するシールリップ２８が形成され、シールリップ２８よりもシール２０の径方向外方は平坦な側面３０とされ、スリンガ４０のシール２０に対向する面は平坦面４４とされ、平坦面４４にはその一部を軸方向に屈曲させ軸受内方に突出させた屈曲凸部４６が形成されている。そして、シール２０の側面３０とスリンガ４０の屈曲凸部４６とが非接触の近接状態とされてラビリンスを形成する。そして、シール２０の側面３０には、軸受の外方に向かってアキシアルリップ３２が延設形成され、その先端がスリンガ４０の屈曲凸部４６が形成された位置よりも径方向内方において、スリンガ４０の平坦面４４に接触する構成とされている。【選択図】図２
2010025253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪に固定されたシールと、該シールの軸受外側に内輪と同軸に配設されたスリンガとを備え、該シールと該スリンガにより形成される間隙が該スリンガの外径側端部で軸受の外部に開口する構成とされた転がり軸受用密封装置であって、
前記シールの内周縁には内輪に摺接する構成とされたシールリップが形成され、該シールリップが形成された位置よりも該シールの径方向外方は平坦な側面とされており、
前記スリンガの前記シールに対向する面は平坦面とされており、該スリンガの平坦面には、その一部を軸方向に屈曲させ軸受内方に突出させた屈曲凸部が形成されており、該シールの側面と該スリンガの屈曲凸部とが非接触の近接状態とされてラビリンスを形成する構成とされており、
前記シールの側面には、軸受の外方に向かってアキシアルリップが延設形成されており、該アキシアルリップの先端が、前記スリンガの屈曲凸部が形成された位置よりも径方向内方において、該スリンガの平坦面に接触する構成とされていることを特徴とする転がり軸受用密封装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受用密封装置であって、
前記シールの側面の径方向外方の端には、軸受外方に向かって突起部が形成されており、該突起部が前記スリンガの外径側端部と非接触の近接状態とされてラビリンスを形成する構成とされていることを特徴とする転がり軸受用密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は転がり軸受用密封装置に関する。具体的には内輪と外輪の間をシールで覆い、シールの外側にスリンガを設ける構成とされた転がり軸受用密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のエンジン周辺補機に使用されるアイドラ用軸受、例えばアイドラプーリに使用される軸受は、水や塵などの異物が軸受の内部に侵入することを抑止するために、円環状のシールで外輪と内輪の間を覆うと共に、シールの外側にスリンガと呼ばれる遮蔽板を設けて、シールに直接水や塵がかからない構成とされた密封装置を備えている。そして、内輪と外輪の相対回転を許容するため、シールの外周を外輪に固定しシールの内周にシールリップを設けて内輪に摺接させる構成とされている。
ここで、アイドラ用軸受は高速回転で使用されるので、シールの摺動部の発熱を防ぐために、シールリップは少量のしめしろを有する軽接触タイプとする必要がある。
そのため、外輪と内輪の間をシールで覆いシールを内輪に摺接させて、シールの外側にスリンガを設けただけでは外部からの水や塵の侵入に対する密封性が十分とはいえず、水や塵がシールリップと内輪の間から軸受内部に進入するのを抑止することが困難である。
【０００３】
そこで、軸受の耐水性を向上させるために、シールから軸方向外方にアキシアルリップを延設形成し、アキシアルリップをスリンガに接触させて、シールとスリンガの隙間を塞ぐ構成とされることがある。
例えば、特開２００４−１１７３２号公報（特許文献１）には、シールがアキシアルリップを有する構成とされた軸受の密封構造が記載されている。
図４に、特許文献１に記載されている軸受の密封構造とほぼ同様の構造のシール本体１１０とスリンガ１０５による密封構造を示す。シール本体１１０には、内周側でスリンガ１０５の軸に平行な部位に摺接するシールリップ１２０と、軸方向外方でスリンガ１０５の軸に垂直な部位に摺接するアキシアルリップ１１２が形成されている。このアキシアルリップ１１２がスリンガ１０５に接触して、水や塵等の異物がシールリップ１２０の周囲に達する径路を塞ぐため、軸受の防水性及び防塵性が高められ、軸受の密封性の向上が期待できる。
【特許文献１】特開２００４−１１７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アキシアルリップをスリンガに接触させる構成では、密封性を高めるために締め代を高くする必要があり、軸受の回転トルクが高くなるという問題があった。
また、シールが外輪に固定されて外輪と一体的に回転する軸受で、アキシアルリップが径方向外方に拡径し外径側からスリンガに接触する構成では、アキシアルリップを外径側に形成すると、アキシアルリップをスリンガから引き離す方向に働く遠心力が大きくなり、アキシアルリップとスリンガの間に隙間が生じるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、アキシアルリップの摺動トルクを下げてシールの摩耗を低減させ、かつ、耐水性の向上を図った転がり軸受用密封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る転がり軸受用密封装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、外輪に固定されたシールと、該シールの軸受外側に内輪と同軸に配設されたスリンガとを備え、該シールと該スリンガにより形成される間隙が該スリンガの外径側端部で軸受の外部に開口する構成とされた転がり軸受用密封装置であって、
前記シールの内周縁には内輪に摺接する構成とされたシールリップが形成され、該シールリップが形成された位置よりも該シールの径方向外方は平坦な側面とされており、
前記スリンガの前記シールに対向する面は平坦面とされており、該スリンガの平坦面には、その一部を軸方向に屈曲させ軸受内方に突出させた屈曲凸部が形成されており、該シールの側面と該スリンガの屈曲凸部とが非接触の近接状態とされてラビリンスを形成する構成とされており、
前記シールの側面には、軸受の外方に向かってアキシアルリップが延設形成されており、該アキシアルリップの先端が、前記スリンガの屈曲凸部が形成された位置よりも径方向内方において、該スリンガの平坦面に接触する構成とされていることを特徴とする。
【０００７】
この第１の発明によれば、アキシアルリップの先端が接触するスリンガの平坦面は、スリンガの屈曲凸部よりも軸受の径方向内方の軸受内径側にあるため、スリンガの平坦面に接するアキシアルリップの先端の径は小さく、アキシアルリップとスリンガとの摺動面積が小さくなる。そして、アキシアルリップとスリンガとの相対回転による周速が小さくなるために、トルクが低減し、アキシアルリップの摩耗を低減させることができる。そして、アキシアルリップとスリンガの摺動による発熱が減少しシールの耐熱性が緩和されるので、耐熱性の高くない材質をシールに使用することが可能となる。
そして、アキシアルリップがスリンガの平坦面に接触してシールとスリンガの隙間を塞いでいるので、スリンガの外径側端部の軸受の開口部からシールとスリンガの隙間に侵入した水や塵等の異物が、アキシアルリップが形成された位置よりも軸受の径方向内方のシールリップの周囲へ侵入するのを抑止することができる。
そして、シールの側面とスリンガの屈曲凸部により形成されるラビリンスにより、スリンガの外径側端部の軸受の開口部からシールとスリンガの隙間に侵入した水や塵等の異物が、スリンガの屈曲凸部よりも径方向内方のアキシアルリップとスリンガの平坦部が接触する部位へ侵入するのを抑制することができる。そして、スリンガに屈曲凸部を形成することにより、スリンガを軸受に取付けた状態でのスリンガの剛性を高めることができる。
【０００８】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る転がり軸受用密封装置であって、
前記シールの側面の径方向外方の端には、軸受外方に向かって突起部が形成されており、該突起部が前記スリンガの外径側端部と非接触の近接状態とされてラビリンスを形成する構成とされていることを特徴とする。
【０００９】
この第２の発明によれば、シールの径方向外方の端に形成された突起部とスリンガの外径側端部により形成されるラビリンスにより、スリンガの外径側端部からシールとスリンガの隙間への水等の異物の侵入が抑制される。
そして、シールの突起部はシールを軸受に収容するときに保持する位置として利用できるため、シール収容時にアキシアルリップを保持して、アキシアルリップを変形させてしまうことを防止できる。
【発明の効果】
【００１０】
上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、アキシアルリップが軸受の内径側に形成されており、アキシアルリップとスリンガとの相対回転による周速が小さくなるために、トルクが低減し、アキシアルリップの摩耗を低減させることができる。そして、摺動による発熱が減少しシールの耐熱性が緩和される。また、アキシアルリップの径方向外方に形成されたシールの側面とスリンガの屈曲凸部によりラビリンスにより、水等の異物のアキシアルリップの周囲への侵入が抑制される。そして屈曲凸部によりスリンガの剛性を高めることができる。
次に上述の第２の発明によれば、シールの径方向外方の端に形成された突起部とスリンガの外径側端部により形成されるラビリンスにより、スリンガの外径側端部からシールとスリンガの隙間への水等の異物の侵入が抑制される。また、突起部はシールを軸受に収容するときに保持する位置として利用できる。
よって、アキシアルリップの摺動トルクを下げてシールの摩耗を低減させ、かつ、耐水性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例にしたがって説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に本発明の実施例１における転がり軸受用密封装置を備えた転がり軸受１０を使用するアイドラプーリ５０の部分断面図を示す。そして、図２に図１に示した転がり軸受１０の密封装置部分の拡大図を示す。
図１及び図２に示すように、転がり軸受１０はアイドラプーリ５０に使用される外輪回転タイプの複列玉軸受であって、内輪１２、外輪１４、複列の球１６、球１６を保持する保持器１８，内輪１２と外輪１４の間を覆うシール２０、シール２０の軸受外側に設けられたスリンガ４０から構成されている。そして、これらの構成要素のうちで、内輪１２、外輪１４、シール２０およびスリンガ４０が転がり軸受１０を密封する密封装置を形成している。
【００１３】
シール２０は金属製の芯金２２の軸受外側をゴム製の被覆部２４で覆った円環状の部材であって、シール２０の外周縁部にはシール２０を外輪１４に取付けるための固定部２６が形成されている。そして、固定部２６が外輪１４の内径面に設けられたシール溝１５に装着されて、シール２０が外輪１４に固定されている。そして、シール２０の内周縁部の軸受内側にはシールリップ２８が形成されており、シールリップ２８は内輪１２の外径側に軸方向に垂直に形成された摺接面１３に摺接している。そして、シール２０が外輪１４と共に高速回転すると、シールリップ２８は内輪１２の摺接面１３に摺接しながら高速回転する。そのため、シールリップ２８の摩耗を低減させるためシールリップ２８は摺接面１３に対して軽接触とされている。
【００１４】
そして、図２に示すように、シール２０の固定部２６とシールリップ２８の間の軸方向外方は平坦な側面３０とされており、側面３０の内径側の端で、シールリップ２８が形成された位置の径方向外方に隣接して、軸受の軸方向外方に向けてアキシアルリップ３２が延設形成されている。そして、シール２０の側面３０の外径側の端には、軸受の軸方向外方に向けて突起部３４が形成されている。
【００１５】
スリンガ４０は円環状の金属板であって、図２に示すように、内径側に、内周の縁を転がり軸受１０の軸方向内側向きに円筒状に曲げた円筒部４２が形成されており、円筒部４２が内輪１２の外径側に圧入されて、スリンガ４０が内輪１２に固定されている。なお、スリンガ４０を軸に直接固定する構成としてもよい。
【００１６】
そして、スリンガ４０がシール２０に対向する部分は軸方向にほぼ垂直な平坦面４４とされている。そして、スリンガ４０の平坦面４４がシール２０の側面３０の径方向内方に対向する位置で、平坦面４４を軸方向に屈曲させ、平坦面４４に対して軸受内方に突出させた屈曲凸部４６が形成されており、屈曲凸部４６はスリンガ４０の外径側端部４８まで達する構成とされている。そして、スリンガ４０の屈曲凸部４６とシール２０の側面３０とは非接触の近接状態とされて、ラビリンスを形成する構成とされている。
そして、スリンガ４０の外径側端部４８は、シール２０、外輪１４の内径面及びアイドラプーリ５０の鍔５２との間に空隙を有して、軸受の外部に対して開口している。
【００１７】
そして、シール２０の側面３０の内径側の端に形成されたアキシアルリップ３２の先端が、スリンガ４０の屈曲凸部４６が形成された位置よりも径方向内方で、スリンガ４０の平坦面４４に接触する構成とされている。
そして、シール２０の側面３０の外径側の端に形成された突起部３４の内径側の側面が、スリンガ４０の外径側端部４８の外径側の端面と非接触の近接状態とされて、ラビリンスを形成する構成とされている。
【００１８】
実施例１によれば、アキシアルリップ３２の先端が接触するスリンガ４０の平坦面４４は、スリンガ４０の屈曲凸部４６よりも軸受の径方向内方の軸受内径側にあるため、スリンガ４０の平坦面４４に接するアキシアルリップ３２の先端の径は小さい。よって、アキシアルリップ３２の先端とスリンガ４０と平坦面４４との接触円径が小さくなる。その結果、アキシアルリップ３２とスリンガ４０との相対回転による周速が小さくなるために、トルクが低減し、アキシアルリップ３２の摩耗を低減させることができる。そして、アキシアルリップ３２とスリンガの摺動による発熱が減少しシール２０の耐熱性が緩和されるので、耐熱性の高くない材質をシール２０に使用することが可能となる。
そして、アキシアルリップ３２がスリンガ４０の平坦面４４に接触してシール２０とスリンガ４０の隙間を塞いでいるので、スリンガ４０の外径側端部４８の軸受の開口部からシール２０とスリンガ４０の隙間に侵入した水や塵等の異物が、アキシアルリップ３２が形成された位置よりも軸受の径方向内方のシールリップ２８の周囲へ侵入するのを抑止することができる。
また、アキシアルリップ３２はスリンガ４０の屈曲凸部４６が形成された位置よりも径方向内方でスリンガ４０の平坦面４４に接触しているため、シール２０の側面３０とスリンガ４０の屈曲凸部４６により形成されるラビリンスにより、スリンガ４０の外径側端部４８の軸受の開口部からシール２０とスリンガ４０の間に侵入した水や塵等の異物が、アキシアルリップ３２がスリンガ２０の平坦面４４へ接触する部位へ侵入するのを抑制することができる。そして、スリンガ４０に屈曲凸部４６を形成することにより、スリンガ４０を軸受に取付けた状態でのスリンガ４０の剛性を高めることができる。
そして、シール２０の側面３０の外径側の端に形成された突起部３４とスリンガ４０の外径側端部４８により形成されるラビリンスにより、スリンガ４０の外径側端部４８からシール２０とスリンガ４０の隙間への水等の異物の侵入が抑制される。
よって、実施例１によれば、アキシアルリップ３２の摺動トルクを下げてシール２０の摩耗を低減させ、かつ、耐水性の向上を図った転がり軸受用密封装置を提供することができる。
【実施例２】
【００１９】
図３に本発明の実施例２における転がり軸受用密封装置を備えた転がり軸受１０Ａを使用するアイドラプーリの、転がり軸受１０Ａの密封装置部分の拡大図を示す。実施例２は、シール２０Ａ及びスリンガ４０Ａの構成の一部を除いて実施例１と共通するので、共通部分については、同一の符号を付して説明は省略する。
【００２０】
以下、実施例１と構成が異なる部分について説明する。スリンガ４０Ａでは、屈曲凸部４６Ａがスリンガ４０Ａの径方向外方の端までは達しておらず、平坦面４４Ａを径方向の２箇所で屈曲させて平坦面４４Ａの径方向の途中に屈曲凸部４６Ａが形成された構成とされている。そして、スリンガ４０Ａの屈曲凸部４６Ａとシール２０Ａの側面３０とは非接触の近接状態とされて、ラビリンスを形成する構成とされている。
また、シール２０Ａの側面３０の外径側の端には、軸受の軸方向外方に向けて突起部３４Ａが形成され、突起部３４Ａの軸受外方の先端がスリンガ４０Ａの外径側端部４８の軸受内方の平坦面４４Ａと非接触の近接状態とされて、ラビリンスを形成する構成とされている。
そして、シールリップ２８の径方向外方に隣接してアキシアルリップ３２が形成されており、アキシアルリップ３２の先端が、スリンガ４０Ａの屈曲凸部４６Ａよりも径方向内方で平坦面４４Ａに接触する構成とされている。
【００２１】
実施例２によれば、シール２０Ａの突起部３４Ａとスリンガ４０Ａの平坦面４４Ａにより形成されるラビリンスにより、スリンガ４０Ａの外径側端部４８の軸受の開口部からシール２０Ａとスリンガ４０Ａの間への水や塵等の異物の侵入が抑制される。そして、シール２０Ａの側面３０とスリンガ４０Ａの屈曲凸部４６Ａにより形成されるラビリンスにより、スリンガ４０Ａの外径側端部４８の軸受の開口部からシール２０Ａとスリンガ４０Ａの隙間に侵入した水や塵等の異物が、アキシアルリップ３２がスリンガ２０Ａの平坦面４４Ａへ接触する部位へ侵入するのを抑制することができる。
そして、アキシアルリップ３２は、シール２０Ａの内径側に形成されているので、アキシアルリップ３２の径が小さい。よって、アキシアルリップ３２とスリンガ４０Ａの平坦面４４Ａとの接触円径が小さくなり、スリンガ４０Ａとの相対回転による周速が小さくなるために、トルクが低減し、アキシアルリップ３２の摩耗を低減させることができる。そして、アキシアルリップ３２とスリンガ４０Ａ摺動による発熱が減少しシール２０Ａの耐熱性が緩和されるので、耐熱性の高くない材質をシール２０Ａに使用することが可能となる。
スリンガ４０Ａは、スリンガ４０に比べて屈曲が多いため、さらに剛性が高まる。突起部３４Ａの奏する効果は実施例１と同様であるので記載を省略する。
よって、実施例２よっても、アキシアルリップ３２の摺動トルクを下げてシール２０Ａの摩耗を低減させ、かつ、耐水性の向上を図った転がり軸受用密封装置を提供することができる。
【００２２】
上記の各実施例では、外輪回転タイプの転がり軸受の例を示したが、本発明は、内輪回転タイプの転がり軸受用密封装置にも適用できる。内輪回転の場合も、ラビリンスによる密封効果及び、アキシアルリップをシールの内径側に設けることにより、アキシアルリップとスリンガの接触円径を小さくし、アキシアルリップとスリンガの相対回転により周速を小さくしてトルクを低減させる効果が発揮される。
その他、本発明に係る転がり軸受用密封装置はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１における転がり軸受用密封装置を備えた軸受を使用したアイドラプーリの部分断面図である。
【図２】図１における転がり軸受用密封装置に関する部分の拡大図である。
【図３】実施例２における転がり軸受用密封装置に関する部分の拡大図である。
【図４】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０、１０Ａ  転がり軸受
１２   内輪
１３   摺接面
１４   外輪
１５   シール溝
１６   球
１８   保持器
２０、２０Ａ  シール
２２   芯金
２４   被覆部
２６   固定部
２８   シールリップ
３０   側面
３２   アキシアルリップ
３４、３４Ａ  突起部
４０、４０Ａ  スリンガ
４２   円筒部
４４、４４Ａ  平坦面
４６、４６Ａ  屈曲凸部
４８   外径側端部
５０   アイドラプーリ
５２   鍔
【図１】
2010025253.tif 000003
【図２】
2010025253.tif 000004
【図３】
2010025253.tif 000005
【図４】
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