(57)【要約】      （修正有）【課題】内部空間の軸方向両端部の外径寄り部分に於ける気流の状態を改善し、この両端部外径寄り部分に比較的多量のグリースが付着したままとなる様にして、シールリングの内面を伝ってこのシールリングの内周縁部と内輪との摺接部に達するグリースの量を少なく抑え、グリースの漏出を抑える。【解決手段】外輪３ａの内周面のうち、反リム側端部に突条２１を、リム側端部に凹溝２５を、それぞれ設ける。そして、矢印α、βに示す剥離流を起こし、当該部分にグリース１６を滞留させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面の軸方向中間部に深溝型の外輪軌道を有する外輪と、外周面の軸方向中間部に深溝型の内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉と、これら各玉を保持する為の保持器と、前記外輪の内周面の軸方向両端部と前記内輪の外周面の軸方向両端部との間に装着して、これら両周面同士の間に存在して前記各玉及び前記保持器を設けた内部空間の両端開口部を塞ぐ１対のシールリングとを備え、この保持器は、円環状のリム部の軸方向片側面の円周方向複数箇所に、それぞれの内側に前記各玉を転動自在に保持する為のポケットを設けた冠型保持器であり、前記内部空間に封入したグリースにより、前記外輪軌道及び前記内輪軌道と前記各玉の転動面との転がり接触部を潤滑する玉軸受に於いて、前記外輪の内周面のうちで、これら各玉を挟み、軸方向に関して前記リム部と反対側に存在する部分である反リム側部分に、この反リム側部分の軸方向中間部の内径が最も小さく、この軸方向中間部から離れるに従って内径が漸次大きくなる方向に傾斜した突条を設けた事を特徴とする玉軸受。
【請求項２】
内周面の軸方向中間部に深溝型の外輪軌道を有する外輪と、外周面の軸方向中間部に深溝型の内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉と、これら各玉を保持する為の保持器と、前記外輪の内周面の軸方向両端部と前記内輪の外周面の軸方向両端部との間に装着して、これら両周面同士の間に存在して前記各玉及び前記保持器を設けた内部空間の両端開口部を塞ぐ１対のシールリングとを備え、この保持器は、円環状のリム部の軸方向片側面の円周方向複数箇所に、それぞれの内側に前記各玉を転動自在に保持する為のポケットを設けた冠型保持器であり、前記内部空間に封入したグリースにより、前記外輪軌道及び前記内輪軌道と前記各玉の転動面との転がり接触部を潤滑する玉軸受に於いて、前記外輪の内周面のうちで前記リム部の周囲に存在するリム側部分に、このリム側部分の軸方向中間部の内径が最も大きく、この軸方向中間部から離れるに従って内径が漸次小さくなる方向に傾斜した凹溝を設けた事を特徴とする玉軸受。
【請求項３】
前記リム側部分に、前記外輪と別体のリム側環状部材が内嵌固定されており、このリム側環状部材の内周面により前記凹溝を構成している、請求項２に記載した玉軸受。
【請求項４】
前記外輪の内周面のうちで、前記各玉を挟み、軸方向に関して前記リム部と反対側に存在する部分である反リム側部分に、この反リム側部分の軸方向中間部の内径が最も小さく、この軸方向中間部から離れるに従って内径が漸次大きくなる方向に傾斜した突条を設けた、請求項２〜３のうちの何れか１項に記載した玉軸受。
【請求項５】
前記反リム側部分に、前記外輪と別体の反リム側環状部材が内嵌固定されており、この反リム側環状部材の内周面により前記突条を構成している、請求項１又は請求項４に記載した玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種機械装置の回転支持部に組み込まれた状態で使用される、単列深溝型でグリースにより潤滑される玉軸受の改良に関する。具体的には、グリースを外輪の内周面近くの外径寄り部分に溜まり易くして、このグリースのうちでシールリングの内周縁部と内輪の外周面との摺接部に達する割合を少なくし、このグリースの漏洩を抑えて、優れた耐久性を有する玉軸受を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種機械装置の回転支持部分に組み込む玉軸受として、図３に示す様な、単列深溝型の玉軸受１が広く使用されている。この玉軸受１は、内周面の軸方向中間部に深溝型の外輪軌道２を有する外輪３と、外周面の軸方向中間部に深溝型の内輪軌道４を有する内輪５とを同心に配置し、これら外輪軌道２と内輪軌道４との間に複数個の玉６、６を転動自在に設けて成る。これら各玉６、６は、保持器７に設けたポケット８、８内に、転動自在に保持している。この保持器７は、冠型保持器と呼ばれるもので、合成樹脂を射出成形する事により、図４に示す様に、全体を一体に造ったもので、円環状のリム部９の軸方向片側面の円周方向複数箇所に前記各ポケット８、８を設け、これら各ポケット８、８の内側に前記各玉６、６を、転動自在に保持可能としている。更に、これら各玉６、６及び前記保持器７を設けた内部空間１０の両端開口部を、１対のシールリング１１ａ、１１ｂにより塞いでいる。これら両シールリング１１ａ、１１ｂは、それぞれ円輪状の芯金１２により、ゴムの如きエラストマー製の弾性材１３を補強して成るもので、それぞれの外周縁部を、前記外輪３の内周面の軸方向両端部に係止している。又、前記両シールリング１１ａ、１１ｂの内周縁部に設けたシールリップ１４を、前記内輪５の外周面の両端部に形成した段差面１５に、全周に亙り摺接させて、前記内部空間１０の両端開口部を塞いでいる。そして、この内部空間１０内に封入したグリースにより、前記外輪軌道２及び前記内輪軌道４と、前記各玉６、６の転動面との転がり接触部を潤滑する様にしている。尚、前記シールリップ１４の摺接位置は、必ずしも前記段差面１５とは限らない。
【０００３】
上述の様な玉軸受１は、前記外輪３をハウジング等の静止部分に内嵌支持し、前記内輪５を回転軸等の回転部分に外嵌支持した状態で使用する場合が多い。この様な状態で使用すると、前記玉軸受１の運転時には、前記外輪３は回転せず、前記内輪５が回転し、前記各玉６、６は自転しつつ公転する。この様な状態で前記内部空間１０内に存在する空気は、これら各玉６、６の公転運動に伴って、図５の（Ａ）に矢印で示す様な方向に流れる。そして、前記内部空間１０内に封入されたグリース１６｛次述する図５の（Ｂ）参照｝は、前記図５の（Ａ）に矢印で示す気流や、各玉６の転動面に付着する事により加わる遠心力により、図５の（Ｂ）に示す様に、前記内部空間１０のうちの外径寄り部分である静空間部分で、何れも静止したまま回転する事のない、外輪３の内周面や両シールリング１１ａ、１１ｂの内側面に、多く付着する。これら両シールリング１１ａ、１１ｂの内面に付着するグリース１６の量は、保持器７のリム側（図５の右側）のシールリング１１aに比べて反リム側（図５の左側）のシールリング１１ｂで多くなる。この理由は、リム側の流れが前記リム部９により妨げられる（流路が狭くなっている）のに対して、反リム側は、流路が広く、グリース１６が比較的自由に流通可能な為である。但し、一部のグリースは、前記保持器７の内周面等で、前記内部空間１０のうちの内径寄り部分である動空間部分に止まる。そして、外輪軌道２及び内輪軌道４と、前記各玉６の転動面との転がり接触部の潤滑は、前記静空間部分或いは前記動空間部分に存在するグリース１６から染み出した基油が、前記外輪軌道２、前記内輪軌道４、前記各玉６の転動面に付着する事により図られる。
【０００４】
前記内部空間１０内でのグリース１６の分布状態が、図５の（Ｂ）に示す状態であれば、特に問題を生じる事はない。但し、近年に於ける玉軸受１の運転速度の高速化により、グリース１６に加わる力が大きくなっている。具体的には、図５の（Ａ）に示す様な、前記内部空間１０内の空気の流れの勢いが強くなり、前記両シールリング１１ａ、１１ｂの内面に付着したグリース１６が前記動空間に向け、径方向内方に押し流され易くなる。特に、前記反リム側のシールリング１１ｂの内面では、元々多量のグリース１６が付着しており、この多量のグリース１６がこのシールリング１１ｂの内面で径方向内方に押し動かされる。この結果、このシールリング１１ｂの内面の内径側端部に集中したグリースが、このシールリング１１ｂの内面の内径側端部を押し動かし、図６に示す様に、内部空間１０から漏れ出し易くなる。そして、漏れ出した場合には、その分だけ、内部空間１０内に残留するグリース１６の量が減少し、玉軸受１の耐久性確保の面から不利になる。
【０００５】
特許文献２には、図７に示す様に、非接触式のシールドリング１７の径方向内寄り部分に傾斜部１８を形成し、内輪５ａの肩部１９に付着したグリースをこのシールドリング１７の内面に導く構造が記載されている。この様な特許文献２に記載された構造は、内輪５ａの外周面に達したグリースをシールドリング１７の内面に導く事で、動トルクの変動を抑えると共に、低トルク化を図る事を目的としている。玉軸受１ａの運転速度が速くなった場合には、前記内輪５ａの外周面に多量のグリースが付着する状態となり、このグリースが、この内輪５ａと前記シールドリング１７との間から漏洩するのを防止する事はできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５６４３９号公報
【特許文献２】特開２００３−３３６６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、内部空間の軸方向端部の外径寄り部分に於ける気流の状態を改善して、この端部外径寄り部分に比較的多量のグリースが付着したままとなる様にし、シールリングの内面を伝ってこのシールリングの内周縁部と内輪との係合部（摺接部又は近接対向部）に達するグリースの量を少なく抑える事により、グリースの漏出を抑えられる玉軸受を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の玉軸受は、何れも、外輪と、内輪と、複数個の玉と、保持器と、１対のシールリングとを備える。
このうちの外輪は、内周面の軸方向中間部に深溝型の外輪軌道を有する。
又、前記内輪は、外周面の軸方向中間部に深溝型の内輪軌道を有する。
又、前記各玉は、この内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に設けている。
又、前記保持器は、円環状のリム部の軸方向片側面の円周方向複数箇所に、それぞれの内側に前記各玉を転動自在に保持する為のポケットを設けた、冠型保持器である。
又、前記両シールリングは、前記外輪の内周面の軸方向両端部と前記内輪の外周面の軸方向両端部との間に装着して、これら両周面同士の間に存在して前記各玉及び前記保持器を設けた内部空間の両端開口部を塞ぐ。
更に、前記内部空間に封入したグリースにより、前記外輪軌道及び前記内輪軌道と前記各玉の転動面との転がり接触部を潤滑する。
【０００９】
特に、請求項１に記載した玉軸受に於いては、前記外輪の内周面のうちで、これら各玉を挟み、軸方向に関して前記リム部と反対側に存在する部分である反リム側部分に、この反リム側部分の軸方向中間部の内径が最も小さく、この軸方向中間部から離れるに従って内径が漸次大きくなる方向に傾斜した突条を設けている。
又、請求項２に記載した玉軸受に於いては、前記外輪の内周面のうちで前記リム部の周囲に存在するリム側部分に、このリム側部分の軸方向中間部の内径が最も大きく、この軸方向中間部から離れるに従って内径が漸次小さくなる方向に傾斜した凹溝を設けている。
上述の請求項１、２に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項３、５に記載した発明の様に、外輪と別体の環状部材により、前記突条又は凹溝を形成する。
又、上述の請求項１、２に記載した発明は、請求項４に記載した発明の様に、同時に実施する事もできる。
【発明の効果】
【００１０】
上述の様に構成する本発明の玉軸受によれば、外輪の内周面の軸方向端部に対向する、内部空間の軸方向端部外径寄り部分に於ける気流の状態を改善して、この内部空間の軸方向端部外径寄り部分に比較的多量のグリースが付着したままにできる。
即ち、請求項１に記載した発明の様に反リム側部分に突条を設けた場合には、この突条と反リム側のシールリングの内面外径寄り端部との間である外径寄り間部分に、請求項２に記載した発明の様に、リム側部分に凹溝を設けた場合には、径方向に関してこの凹溝に対向する部分に、それぞれ剥離渦が発生する。何れの部分に就いても、この剥離渦の流速は遅く、従って当該部分に存在するグリースを押し動かそうとするエネルギは小さい。従って、請求項１に記載した発明の場合には前記外径寄り間部分に、請求項２に記載した発明の場合には前記凹溝に対向する部分に、それぞれグリースが溜まる。この様に、各玉及び保持器を設けた内部空間の軸方向端部外径寄り部分に溜まるグリースを多くできる分、前記シールリングの内面を伝ってこのシールリングの内周縁部と内輪との係合部に達するグリースの量を少なく抑えられる。この結果、この係合部を通じて前記内部空間からグリースが漏出する事を抑えられて、玉軸受の耐久性向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す玉軸受の部分断面図で、（Ａ）は運転時に内部空間内に生じる空気の流れの状況を、（Ｂ）はグリースの滞留状態を、それぞれ示している。
【図２】好ましくない構造の１例を示す、図１の（Ｂ）と同様の図。
【図３】従来から知られている玉軸受の第１例を示す断面図。
【図４】保持器を取り出して示す斜視図。
【図５】従来構造の場合に生じる問題を説明する為の、図１と同様の図。
【図６】グリースが漏出する状態を示す、図５の（Ｂ）と同様の図。
【図７】従来構造の第２例を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、全請求項に対応する、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の玉軸受１ｂは、一般的な単列深溝型の玉軸受と同様に、外輪３ａと、内輪５と、複数個の玉６と、保持器７と、１対のシールリング１１ａ、１１ｂとを備える。
このうちの外輪３ａは、内周面の軸方向中間部に深溝型の外輪軌道２を有する。
又、前記内輪５は、外周面の軸方向中間部に深溝型の内輪軌道４を有する。
又、前記各玉６は、この内輪軌道４と前記外輪軌道２との間に転動自在に設けている。
又、前記保持器７は、合成樹脂を射出成形して成る冠型保持器で、円環状のリム部９の軸方向片側面（図１の左側面）の円周方向複数箇所に、それぞれの内側に前記各玉６を転動自在に保持する為のポケット８を設けている。
又、前記両シールリング１１ａ、１１ｂは、例えば、前述の図３に示す様に、芯金１２により弾性材１３を補強して、全体を円輪状としたもので、内周縁部にシールリップ１４ａを設けている。この様な両シールリング１１ａ、１１ｂは、それぞれの外周縁を前記外輪３ａの内周面両端部に形成した係止溝２０、２０に係止すると共に、それぞれのシールリップ１４ａの先端縁を、前記内輪５の外周面両端部に、全周に亙り摺接させている。この状態で前記両シールリング１１ａ、１１ｂは、前記外輪３ａの内周面と前記内輪５の外周面との間に存在して、前記各玉６及び前記保持器７を設けた内部空間１０の両端開口部を塞ぐ。
更に、前記内部空間１０に封入したグリース１６により、前記外輪軌道２及び前記内輪軌道４と前記各玉６の転動面との転がり接触部を潤滑する様にしている。
【００１３】
又、前記外輪３ａの内周面のうちで、前記各玉６を挟み、軸方向に関して前記リム部９と反対側に存在する部分である反リム側部分に、突条２１を設けている。この突条２１を設ける為に本例の場合には、前記外輪３ａの内周面のうちで前記外輪軌道２よりもリム部９と反対寄り部分（反リム部）に、反リム側円筒面２２を形成している。そして、この反リム側円筒面２２に、反リム側環状部材２３を内嵌固定している。この反リム側環状部材２３は、全体が円環状であり、外周面を円筒面としている。又、この反リム側環状部材２３の内周面を、それぞれが部分円すい状凹面を組み合わせて成り、断面形状が山形で軸方向中間部の内径が最も小さくなった複合傾斜面としている。この様な形状を有する、前記反リム側環状部材２３は、前記反リム側円筒面２２に内嵌固定している。この状態で、この反リム側環状部材２３の内径側端部と、反リム側のシールリング１１ｂの内面外径側端部との間に、反リム側保油凹部２４が、全周に亙り形成される。尚、前記反リム側環状部材２３の材質は、必要とする性能（強度、剛性、耐油性、耐熱性等）を確保できるならば、金属、合成樹脂等、何れも採用できる。但し、前記玉軸受１ｂの使用環境の温度変化が著しい場合には、前記外輪３ａとの熱膨張差を小さく抑えるべく、この外輪３ａを構成する合金鋼（一般的には軸受鋼）と同種の金属製とする事が好ましい。
【００１４】
更に、前記外輪３ａの内周面のうちで、前記リム部９の周囲部分に、凹溝２５を設けている。この凹溝２５を設ける為に本例の場合には、前記外輪３ａの内周面のうちで前記外輪軌道２よりもリム部９寄り部分に、リム側円筒面２６を形成している。そして、このリム側円筒面２６に、リム側環状部材２７を内嵌固定している。このリム側環状部材２７も、全体が円環状であり、外周面を円筒面としている。但し、このリム側環状部材２７の内周面は、断面形状がＶ字形で軸方向中間部の内径が最も大きくなった複合傾斜面としている。この様な形状を有する、前記リム側環状部材２７は、前記リム側円筒面２６に内嵌固定している。この状態で、前記リム部９の外周面に前記凹溝２５が、全周に亙り対向する。前記リム側環状部材２７の材質に関しても、前記反リム側環状部材２３と同様の考慮により選択する。
【００１５】
上述の様に構成する本例の玉軸受１ｂによれば、前記外輪３ａの内周面の軸方向両端部に対向する、内部空間の軸方向端部外径寄り部分に於ける気流の状態を改善して、この内部空間の軸方向端部外径寄り部分に、図１の（Ｂ）に示す様に、比較的多量のグリース１６が付着したままにできる。この理由は、前記玉軸受１ｂの運転時、前記内輪５の回転と前記各玉６の公転と前記保持器７の回転とに伴って前記内部空間１０内に惹起される気流が、前記反リム側保油凹部２４部分と前記凹溝２５部分とで流速が遅くなる為である。
【００１６】
先ず、前記突条２１と前記反リム側のシールリング１１ｂの内面外径側端部との間に存在する、前記反リム側保油凹部２４部分では、図１の（Ａ）に矢印αで示す様な剥離渦が発生する。又、前記凹溝２５部分では、同じく矢印βで示す様な剥離渦が発生する。これら各剥離渦の流速は遅く、当該部分に存在するグリース１６を押し動かそうとするエネルギは小さい。従って、前記反リム側保油凹部２４部分及び前記凹溝２５に対向する部分には、図１の（Ｂ）に示す様に、それぞれグリース１６が溜まる。この様に、前記内部空間１０の軸方向両端部外径寄り部分に溜まるグリース１６を多くできる分、前記反リム側のシールリング１１ｂの内面を伝ってこのシールリング１１ｂの内周縁部に設けたシールリップ１４ａと、前記内輪５の外周面との摺接部に達するグリースの量を少なく抑えられる（この摺接部に過剰のグリースが存在する事を防止できる）。この結果、この摺接部を通じて前記内部空間１０からグリース１６が漏出する事を抑えられる。又、前記反リム側保油凹部２４部分及び前記凹溝２５に対向する部分に溜まったグリース１６から染み出した基油は、前記外輪軌道２及び前記内輪軌道４と前記各玉６の転動面との転がり接触部の潤滑に供される。この様に本例の構造の場合には、この内部空間１０内に、これら各転がり接触部の潤滑に供する事ができるグリース１６を十分量存在させる事ができて、前記玉軸受１ｂの耐久性向上を図れる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
図示の例は、請求項１、２に記載した発明の構造を併せ持った構造を採用する事で、外輪３ａの両端部内周面に保持するグリース１６の量を確保する様にしている。但し、請求項１に記載した発明と請求項２に記載した発明とは、それぞれ単独で実施する事もできる。例えば、反リム側にのみ突条２１を形成し、リム側は前述の図５に示した従来構造と同様にする事もできる。或いは逆に、リム側にのみ凹溝２５を形成し、反リム側は前述の図５に示した従来構造と同様にする事もできる。
又、外輪の端部内周面に設ける突条及び凹溝は、必ずしもこの外輪と別体の部品により形成する必要はない。加工が可能であれば、突条又は凹溝を、外輪と一体に設ける事もできる。
【００１８】
但し、図２に示す様に、各玉６の両側に突条２１、２１を設ける事は好ましくない。リム部９の外周面に対向する部分に突条２１を設けると、これらリム部９の外周面と突条２１の先端縁との間隔が狭くなり過ぎる。そして、図２に示す様に、グリース１６が外輪軌道２部分に留まって、このグリースの攪拌抵抗により玉軸受１ｃの動トルクが大きくなる。又、リム側のシールリング１１ａの内面に達するグリースの量が少なくなる。この様な状態は、グリースを内部空間１０全体に広く分布させて、多量のグリースをこの内部空間１０内に安定して保持する面からは不利になる。
【符号の説明】
【００１９】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  玉軸受
２    外輪軌道
３、３ａ  外輪
４    内輪軌道
５、５ａ  内輪
６    玉
７    保持器
８    ポケット
９    リム部
１０    内部空間
１１ａ、１１ｂ  シールリング
１２    芯金
１３    弾性材
１４、１４ａ  シールリップ
１５    段差面
１６    グリース
１７    シールドリング
１８    傾斜部
１９    肩部
２０    係止溝
２１    突条
２２    反リム側円筒面
２３    反リム側環状部材
２４    反リム側保油凹部
２５    凹溝
２６    リム側円筒面
２７    リム側環状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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