(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受の内輪と外輪の間を封止し、芯金と弾性体とからなる環状のシール部材を備える転がり軸受であって、
前記弾性体は、前記芯金より径方向に沿って前記芯金の本体部分と同じ方向へ延出する延出部分を有し、
前記内輪は、内輪内径が１０ｍｍ以下であり、内輪外周面の軸線方向両端部に内輪溝部が形成され、
前記外輪は、外輪内周面の軸線方向両端部にシール嵌合溝が形成され、該シール嵌合溝に前記シール部材の外周部が嵌合され、
前記延出部分の内周部の先端に形成されたリップ部が、前記内輪溝部と接触せず、
前記内輪溝部は、前記内輪の軸線方向両端面から軸線方向に沿って、平坦な底壁と、該底壁から凸設された内側壁とが形成され、
前記リップ部は、軸受内部に向かって折り曲げられ、前記内輪の前記底壁及び前記内側壁と対向している部分が断面円弧状となっていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記シール部材のリップ部と前記内側壁との軸方向隙間Δａ１若しくは最小隙間Δａ２が０．１４ｍｍ〜０．２６ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記内輪溝部には底壁が形成され、前記シール部材のリップ部と前記内輪との径方向隙間Δｒが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記転がり軸受はファンモータ用玉軸受であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触シールを採用した転がり軸受、特に長時間の軸受回転が必要となる場所、例えば住宅の居室、寝室、台所やトイレ等に設置される換気モータに適する転がり軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、換気モータの運転に伴って周囲に浮遊している塵埃等がモータ内部に侵入する。この塵埃等が換気モータ用転がり軸受のシールド板の内周縁と内輪外周面のシール溝との間に存在するラビリンス隙間を通じて空間内に入り込むと、転がり軸受の音響性能が悪くなり、また、この空間内に充填しているグリースが劣化し、転がり軸受の寿命が低下する場合がある。
【０００３】
上記空間の両端開口部を塞ぐ密封部材として、非接触型のシールド板に代えて、接触型のシール板を使用すれば、上記グリースの劣化を抑え、転がり軸受の寿命延長を図れる。但し、接触型のシール板を組み込んだ転がり軸受は回転トルクが大きくなる為、この転がり軸受を組み込んだモータを回転させるための消費電力が多くなる。従って、防塵と摩擦抵抗低減の両立性を解決することは、課題であった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、リング状の金属板を曲げ加工した密封シールを備えるファンモータ用転がり軸受が開示されている。この転がり軸受は、内輪外周面と内輪シール溝の底部との間隔が０．１〜０．２ｍｍとした内輪非接触タイプシールを有するので、シールと内輪外周面との摩擦をなくすと共に、一定な防塵性能を確保できる。
【０００５】
また、特許文献２には、ＯＡ機器の冷却ファンモータに組み込まれる転がり軸受が開示されている。該転がり軸受は、内輪外周面とシール内径部との間隔を０．０８ｍｍ以下、シールの軸方向厚さが０．３０ｍｍ以上と規定されているので、一定な防塵効果を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２１８７８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２５７５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年建築基準法の改正により、住宅内では２４時間の室内換気が義務付けられ、これに伴い、住宅用室内換気扇の需要が高まり、住宅用室内換気扇の夜間運転の為の低騒音化や長時間稼動の為の低消費電力が要求されている。従って、室内換気用モータは、その軸受の静音性や低摩擦抵抗が要求され、そのほか、浴室やトイレなどの湿度高い場所にも使用可能なことが要求される。
【０００８】
又、最近非喫煙者の受動喫煙を防止する対策への関心が高まり、公衆喫煙所の数が増えたことで、喫煙所に設置される分煙機の需要が増加している。分煙機のブロアファンモータは、タバコの煙が侵入しやすい環境で長時間稼動の為、ブロアファンモータ用軸受の防塵性能や低摩擦抵抗が要求される。
【０００９】
しかしながら、特許文献１の密封シールは金属板で作られている為、内径側の設計自由度が無いため内輪シール溝との間隔を狭めるのに限界がある。又、特許文献２の密封シールは、射出成形で成形された樹脂成形品であるので、軸受へ挿入する際に、位置決め精度が出にくく、内輪シール溝との間隔をコントロールするのが困難である。
【００１０】
従って、シールと内輪外周面との間隔を如何に安定に維持し、非接触シールを採用する軸受の防塵性能をさらに向上することについては、検討の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、
軸受の内輪と外輪の間を封止し、芯金と弾性体とからなる環状のシール部材を備える転がり軸受であって、
前記弾性体は、前記芯金より径方向に沿って前記芯金の本体部分と同じ方向へ延出する延出部分を有し、
前記内輪は、内輪内径が１０ｍｍ以下であり、内輪外周面の軸線方向両端部に内輪溝部が形成され、
前記外輪は、外輪内周面の軸線方向両端部にシール嵌合溝が形成され、該シール嵌合溝に前記シール部材の外周部が嵌合され、
前記延出部分の内周部の先端に形成されたリップ部が、前記内輪溝部と接触せず、
前記内輪溝部は、前記内輪の軸線方向両端面から軸線方向に沿って、平坦な底壁と、該底壁から凸設された内側壁とが形成され、
前記リップ部は、軸受内部に向かって折り曲げられ、前記内輪の前記底壁及び前記内側壁と対向している部分が断面円弧状となっていることを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係る発明は、シール部材のリップ部と該内側壁との軸方向隙間Δａ１若しくは最小隙間Δａ２が０．１４ｍｍ〜０．２６ｍｍであることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３に係る転がり軸受は、内輪溝部には底壁が形成され、前記シール部材のリップ部と前記内輪との径方向隙間Δｒが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４に係る転がり軸受は、転がり軸受はファンモータ用玉軸受であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の転がり軸受は、２４時間使用しても静かに回転可能となり、かつ防塵性能と低トルク性能を兼備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第1の実施形態に係るシール付き転がり軸受の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るシール付き転がり軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態を示している。本例のシールリング付転がり軸受Ａは、内径Φ５ｍｍ，外径Φ１３ｍｍの玉軸受であり、互いに同心に配置された外輪１及び内輪２と、転動体である玉３と、保持器４とを備える。そして、玉軸受Ａの軸線方向両側端には、内外輪間にグリース等の潤滑剤を封入すると共に、水や粉塵等の侵入を防止するシール構造を構成するためのシール部材である１対のシールリング５が装着されている。
【００１７】
これら各シールリング５は、それぞれ円輪状の芯金５０とゴムの如きエラストマー等の弾性材５１とにより、全体を円輪状に構成している。この様な各シールリング５は、それぞれの弾性材の外周縁部５２を上記外輪１の内周面の軸方向両端部に形成した係止溝１１、１１に係止して、上記外輪１の両端部内周面に支持固定している。
【００１８】
又、内輪２の外周面の軸方向両端部にシール溝２１が形成され、該シール溝２１は、斜めになっている内側壁２１１と底壁２１２とを備える。各シールリング５には、シール溝２１と接触しないシールリップ部５３が形成され、該シールリップ部５３は、シールリング５の内周縁から内輪２外周面のシール溝２１内に向かって突出されている。
【００１９】
シールリップ部５３と内輪２の底壁２１２との間には、０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの径方向隙間Δｒが設けられている。また、シールリップ部５３と内側壁２１１の間には、０．１４ｍｍ〜０．２６ｍｍの軸方向隙間Δａ１が設けられている。尚、軸方向隙間Δａ１は、シールリップ部５３の先端と底壁２１２の上述先端に対応する位置との間の軸方向隙間である。これにより、玉軸受Ａは、僅かな隙間しか有しない為、空気中の塵埃が軸受の内部へ侵入するリスクを低減できる。従って、煙の多い喫煙所での使用等に適する。
【００２０】
又、軸受Ａを安定に回転させる為に、軸受Ａをファンモータに取込んだ後、軸受Ａにアキシャル方向の予圧を付与すると、軸方向隙間Δａ１を更に狭くすることが可能である。
【００２１】
本実施形態の軸受は、シールと内輪が接触しないタイプのシールを採用することで、摩擦抵抗がなくファンモータの電気消費量を低減でき、排気・吸気扇の省エネを実現できる。
【００２２】
[第２の実施形態]
第２の実施形態に係る軸受Ａ’を、図２を参照しながら説明する。また、本実施形態の軸受Ａ’は、第１の実施形態と同様な構成については、同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００２３】
シールリップ部５３と内輪２の底壁２１２との間の径方向隙間Δｒが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍであるのは、第１の実施形態と同様であるが、シールリップ部５３と内側壁２１１の間の最小隙間Δａ２が０．１４ｍｍ〜０．２６ｍｍである。尚、Δａ２はシールリップの突部の曲面から内側壁２１１までの最短距離を意味している。これにより、第１の実施形態の玉軸受Ａと同様に、シールと内輪が接触しないタイプのシールを採用し、摩擦抵抗がなくファンモータの電気消費量を低減でき、排気・吸気扇の省エネに適しているととともに、優れた防塵性を有している。
【符号の説明】
【００２４】
１  外輪
２  内輪
２１１  内側壁
２１２  底壁
３  転動体
４  保持器
５  シールリング
５０  芯金
５１  弾性体
５２  外周縁部
５３  シールリップ部
Δｒ  径方向隙間
Δａ１  軸方向隙間
Δａ２  最小隙間
【図１】
0005636819.tif 000002
【図２】
0005636819.tif 000003