(57)【要約】【課題】転がり軸受に予圧を加えた状態で、双方の密封板による軸受内部の密封性に偏りが生じることなく、双方の密封性を同等に保ことができる転がり軸受を提供する。【解決手段】一対の軌道輪（外輪１と内輪２）と、複数の転動体３と、これら複数の転動体の両側であって、かつ、軌道輪間にそれぞれ設けられ、いずれかの軌道輪にその基端部７Ｌ，７Ｒが支持され、かつ、その先端部６Ｌ，６Ｒが対向する軌道輪方向に延出した密封板５Ｌ，５Ｒとを備えた転がり軸受であって、各密封板の先端部が対向する軌道輪には、双方の密封板の先端部が摺接する摺接部が周方向に沿って連続的に形成されており、軸受に予圧Ｐを加えた状態で、双方の密封板の先端部と摺接部との間の摺接圧に差が生じないようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向して配置された一対の軌道輪と、
双方の軌道輪にそれぞれ対向して形成された軌道溝間に転動自在に組み込まれた複数の転動体と、
これら複数の転動体の両側であって、かつ、軌道輪間にそれぞれ設けられ、いずれかの軌道輪にその基端部が支持され、かつ、その先端部が対向する軌道輪方向に延出した密封板とを備えた転がり軸受であって、
各密封板の先端部が対向する軌道輪には、双方の密封板の先端部が摺接する摺接部が周方向に沿って連続的に形成されており、軸受に予圧を加えた状態で、双方の密封板の先端部と摺接部との間の摺接圧に差が生じないことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
一方の摺接部には、密封板の先端部が摺接可能な外側壁と、これよりも転動体寄りに外側壁と対面配置する密封板の先端部が摺接可能な内側壁のうち、少なくとも外側壁が設けられており、他方の摺接部には、外側壁と内側壁のうち、少なくとも内側壁が設けられており、軸受に予圧を加えた状態で、一方の密封板はその先端部が外側壁に摺接し、他方の密封板はその先端部が内側壁に摺接してい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】
転がり軸受には、複数の転動体を１つずつ回転自在に保持するポケットが形成された保持器が軌道輪間に組み込まれており、該保持器は、各ポケットが一方に各転動体を挿入するための開口を有し、他方が閉塞されている冠型保持器であって、該保持器のポケットの開口側に配置されている密封板は、その先端部が外側壁に摺接していることを特徴とする請求項２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、例えば、エアコンや送風機等のファンヒータ、あるいは、情報機器等の記憶装置（ハードディスクドライブ）のスイングアームやスピンドルモータ等に用いられる転がり軸受に関し、特に、潤滑剤の漏洩や異物の侵入等を防止するための密封板が取り付けられた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受外部からの塵埃等の侵入や軸受内部からの潤滑剤等の漏洩を防止することを目的として、外輪と内輪との間に密封板が設けられた転がり軸受が知られている（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
かかる転がり軸受には、内輪の外周面及び外輪の内周面に形成された軌道溝の間に転動体を組み込んだ状態において、通常、内輪軌道溝と転動体及び外輪軌道溝と転動体との間にすきま（軸受すきま）が存在する。例えば玉軸受の場合、図３（ａ）に示すように、ラジアル方向Ｔ１にすきまＲＳが存在し、外輪１０と内輪２０が、相互に移動できる状態となっている。また、アキシアル方向Ｔ２にもすきまＡＳが存在し、外輪１０と内輪２０が、相互に移動できる状態となっている。このような軸受すきまは、軸受を滑らかに回転させるとともに、連続して回転させる場合における転動体３０や軌道溝１０ａ，２０ａの磨耗を防ぐためには、ある程度設けておく必要がある。
【０００４】
しかし、軸受すきまが、小さ過ぎる場合、軸受を回転させるためのトルクが大きくなり、軸受を滑らかに回転させることができない。これに対し、軸受すきまが、大き過ぎる場合、軸受回転時に転動体と軌道輪とが相互にガタついてぶつかり合うことで、これらが磨耗してしまう場合がる。すなわち、軸受すきまは、小さ過ぎても、大き過ぎても軸受を安定して回転させることができない。仮に、軸受すきまを適当な状態に調整しないまま複数の転がり軸受を装置に組み込んだ場合、外輪１０及び内輪２０が相互にガタつき、図３（ｂ）に示すように、転がり軸受に支えられている軸Ｓは、軸受すきまの分だけラジアル方向Ｔ１あるいはアキシアル方向Ｔ２に動くこととなってしまう。そのため、軸Ｓを安定して回転させることができない。
【０００５】
このような不都合を回避するための方法として、例えば、図３（ｃ）に示すような各転がり軸受の間に間座Ｋを設置して、予圧を加えて、それぞれの転がり軸受について軸受すきまを無くす方法がある。この方法によれば、それぞれの転がり軸受について外輪１０及び内輪２０が相互にガタつくことなく、軸Ｓを安定して回転させることができる。
【０００６】
しかし、この場合、転がり軸受単体で考えると、予圧を加えることにより、以下のような問題が起こる可能性がある。
転がり軸受には、軸受外部からの塵埃等の侵入や軸受内部からの潤滑剤等の漏洩を防止することを目的として、外輪と内輪との間の両端部に密封板が設けられている。転がり軸受の軌道輪の両端に設けられた密封板５０は、例えば、図４（ａ）に示すように、その先端部６０が内輪２０に設けられた溝８０の内側壁８０ｂに摺接している。
この状態から、転がり軸受に対して矢印方向に予圧Ｐを加えると、アキシアル方向Ｔ２のすきまが無くなり、一方の密封板５０は、当該アキシアル方向Ｔ２のすきまの半分だけ締め代が増加し、他方の密封板５０は、当該アキシアル方向Ｔ２のすきまの半分だけ締め代が減少する状態となる（例えば、図４（ｂ）及び（ｃ）に示す状態）。
【０００７】
ここで、密封板５０の先端部６０と内側壁８０ｂとの間の摺接圧について考察すると、一方の密封板５０（例えば、図４（ｂ）の右側の密封板）の先端部６０と内側壁８０ｂとの間においては、摺接圧がより増加している状態、他方の密封板５０（例えば、図４（ｂ）の左側の密封板）の先端部６０と内側壁８０ｂとの間においては、摺接圧がより減少している状態となっており、双方の密封板５０の先端部６０と内側壁８０ｂとの間の摺接圧に差が生じている。この場合、双方の密封板による軸受内部の密封性に偏りが生じ、密封性が同等に保たれない。
このような差が生じると、特に、密封板５０の先端部６０と内側壁８０ｂとの間の摺接圧が増加する密封板５０（例えば、図４（ｂ）の右側の密封板）側は、軸受の回転トルクが相対的に大きくなる。その結果、軸受全体のトルクバランスが崩れ、安定して回転させることが困難になる。
【０００８】
このような場合に、転がり軸受に予圧を加えた状態で、双方の密封板５０の先端部６０と内側壁８０ｂとの間の摺接圧に差が生じないようにするために、例えば、内輪２０に設けられた溝８０の内側壁８０ｂの位置をオフセットさせる（ずらす）ことも考えられる。具体的には、摺接圧の増加を軽減する方向に内側壁８０ｂの位置をずらしたり、あるいは、摺接圧の減少を増加する方向に内側壁８０ｂの位置をずらすといったような加工が必要となる。しかし、このような加工には高い精度が要求されるため、それに伴う手間がかかり、加工コストも上昇してしまう。
【特許文献１】特開２００４−２６３７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、転がり軸受に予圧を加えた状態で、双方の密封板による軸受内部の密封性に偏りが生じることなく、双方の密封性を同等に保つことができる転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために、本発明の転がり軸受は、相対回転可能に対向して配置された一対の軌道輪と、双方の軌道輪にそれぞれ対向して形成された軌道溝間に転動自在に組み込まれた複数の転動体と、これら複数の転動体の両側であって、かつ、軌道輪間にそれぞれ設けられ、いずれかの軌道輪にその基端部が支持され、かつ、その先端部が対向する軌道輪方向に延出した密封板とを備えている。また、各密封板の先端部が対向する軌道輪には、双方の密封板の先端部が摺接する摺接部が周方向に沿って連続的に形成されている。
このような構成により、かかる転がり軸受に予圧を加えた状態で、双方の密封板の先端部と摺接部との間の摺接圧に差が生じないようにしている。
【００１１】
かかる転がり軸受の一方の摺接部には、密封板の先端部が摺接可能な外側壁と、これよりも転動体寄りに外側壁と対面配置する密封板の先端部が摺接可能な内側壁のうち、少なくとも外側壁が設けられており、他方の摺接部には、外側壁と内側壁のうち、少なくとも内側壁が設けられている。
この場合、かかる転がり軸受に予圧を加えた状態で、一方の密封板はその先端部が外側壁に摺接し、他方の密封板はその先端部が内側壁に摺接している。
【００１２】
また、かかる転がり軸受には、複数の転動体を１つずつ回転自在に保持するポケットが形成された保持器が軌道輪間に組み込まれており、該保持器は、各ポケットが一方に各転動体を挿入するための開口を有し、他方が閉塞されている冠型をなしている。
このような構成とした場合、該保持器のポケットの開口側に配置されている密封板は、その先端部が外側壁に摺接している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、転がり軸受に予圧を加えた状態で、双方の密封板による軸受内部の密封性に偏りが生じることなく、双方の密封性を同等に保つことが可能な転がり軸受を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明にかかる転がり軸受の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
なお、転がり軸受としては、例えば、スラスト軸受やラジアル軸受を適用することができるが、ここでは一例として、ラジアル軸受を想定する。また、転がり軸受としては、ころ軸受や玉軸受を適用することができるが、ここでは一例として、玉軸受を想定する。
さらに、密封板としては、例えば、シールドやシールを適用することができるが、ここでは一例として、シールを想定し、その中でもその先端部が軌道輪に摺接する接触型のシールを想定する。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、転がり軸受は、相対回転可能に対向して同心円状に配置された一対の軌道輪（外輪１と内輪２）と、外輪１の内周面と内輪２の外周面にそれぞれ対向して形成された軌道溝１ａ，２ａの間に転動自在に組み込まれた複数の転動体３と、転動体３を１つずつ回転自在に保持する環状の保持器４とを備えている。
かかる転がり軸受には、シール５Ｌ，５Ｒが、複数の転動体３の両側であって、かつ、軌道輪間にそれぞれ設けられている。例えば、本実施形態においては、シール５Ｌ，５Ｒは、外輪１にその基端部７Ｌ，７Ｒが支持され、かつ、その先端部６Ｌ，６Ｒが内輪２方向に延出している。
【００１６】
いずれかの軌道輪には、双方のシール５Ｌ，５Ｒの先端部６Ｌ，６Ｒが摺接するための摺接部が周方向に沿って連続的に形成されている。一例として、本実施形態では、内輪２の外周面の両端部に、シール摺接溝８が周方向に沿って連続的に形成されている。また、シール摺接溝８には、ラジアル方向Ｔ１に立ち上げられた外側壁８ａと、これよりも転動体３寄りに外側壁８ａと対面して同様にラジアル方向Ｔ１に立ち上げられた内側壁８ｂとが設けられている。なお、外側壁８ａと内側壁８ｂとの間には、アキシアル方向Ｔ２に延出した溝底８ｃが介在されているが、溝底８ｃは、必ずしも必要ではない。
【００１７】
本実施形態において、転がり軸受に設けられるシール５Ｌ，５Ｒは、鋼板などからなる金属板をゴムなどの樹脂で被覆して成形され、その先端部６Ｌ，６Ｒには樹脂製のリップ９Ｌ，９Ｒを有し、該リップ９Ｌ，９Ｒがシール摺接溝８の外側壁８ａ，内側壁８ｂと摺接している。
具体的には、図１（ａ）に示ように、一方のシール５Ｌのリップ９Ｌは、シール摺接溝８の外側壁８ａに向けて延出し（図１（ａ）の左側の拡大図）、他方のシール５Ｒのリップ９Ｒは、シール摺接溝８の内側壁８ｂに向けて延出している（図１（ａ）の右側の拡大図）。
【００１８】
シール５Ｌ，５Ｒが転がり軸受に設けられた状態（図１（ａ）の状態）で、例えば、軸受に対して、図１（ｂ）に示す矢印方向に予圧Ｐを加えると、外輪１及び内輪２がアキシアル方向Ｔ２にそれぞれ相対的に移動する。本実施形態においては、双方のシール５Ｌ，５Ｒは、いずれもその基端部７Ｌ，７Ｒが外輪１に支持されているため、外輪１が移動すると、それに伴い双方のシール５Ｌ，５Ｒも移動する。また、それとともに、双方のシール５Ｌ，５Ｒのリップ９Ｌ，９Ｒと、それぞれが摺接するシール摺接溝８の外側壁８ａ，内側壁８ｂとは、より圧接するようにその相対的な位置関係が変動する。
この結果、双方のシール５Ｌ，５Ｒのリップ９Ｌ，９Ｒとシール摺接溝８の外側壁８ａ，内側壁８ｂとの間の摺接圧は、どちらも増加することになる。
【００１９】
ここで、このような状態における双方のシール５Ｌ，５Ｒのリップ９Ｌ，９Ｒとシール摺接溝８の外側壁８ａ，内側壁８ｂとの間の摺接圧について考察する。
上述のとおり、軸受に対して、図１（ｂ）に示す矢印方向に予圧Ｐを加えると、外輪１の移動に伴い、双方のシール５Ｌ，５Ｒも移動するが、双方のシール５Ｌ，５Ｒは、いずれもその基端部７Ｌ，７Ｒが外輪１に支持されているため、その移動距離及び移動方向は、外輪１の移動距離及び移動方向と一致している。すなわち、双方のシール５Ｌ，５Ｒは、いずれも同一距離だけ、同一方向に移動する。同時に、双方のシール５Ｌ，５Ｒのリップ９Ｌ，９Ｒと、それぞれが摺接するシール摺接溝８の外側壁８ａ，内側壁８ｂとは、いずれも同一距離だけ、同一方向に、より圧接するように相対的な位置関係が変動する。言い換えると、リップ９Ｌ，９Ｒは、外側壁８ａ及び内側壁８ｂに対して、それぞれ同じ圧力で圧接することになる。
このため、双方のシール５Ｌ，５Ｒのリップ９Ｌ，９Ｒとシール摺接溝８の外側壁８ａ，内側壁８ｂとの間の摺接圧は、増加した後も双方で同等であって、双方の摺接圧に差は生じない。
【００２０】
したがって、転がり軸受に予圧Ｐを加えた状態においても、双方のシール５Ｌ，５Ｒによる密封性に偏りは生じず、双方のシール５Ｌ，５Ｒは軸受内部の密封性を同等に保つことができる。
【００２１】
また、本実施形態にかかる転がり軸受には、例えば図１（ａ）に示すように、それぞれの転動体３を１つずつ回転自在に保持するポケットが形成された保持器４が軌道輪間に組み込まれており、該保持器４は、各ポケットが一方に各転動体３を挿入するための開口を有し、他方が閉塞されている冠型をなしている。
このような保持器４を転がり軸受の軌道輪間に組み込む場合、軸受内部に封入された潤滑剤（例えば、グリース、油）は、保持器４の閉塞側４Ｈよりも開口側４Ｋからの方が、漏洩する可能性が高い。
このような場合に、本発明においては、以下のように対応することで、シール５Ｌ，５Ｒによる軸受内部の密封性をより高め、軸受内部からの潤滑剤の漏洩をより効果的に防止することができる。
【００２２】
具体的には、冠型保持器４が軌道輪間に組み込まれ、それぞれの転動体３を保持した状態で、リップ９Ｌがシール摺接溝８の外側壁８ａに摺接する一方のシール５Ｌを該冠型保持器４の開口側４Ｋに配置する（例えば、図１（ａ）のような状態）。
この状態で、図１（ｂ）に示す矢印方向に予圧Ｐを加えると、上述の通り、シール５Ｌのリップ９Ｌとシール摺接溝８の外側壁８ａとの間の摺接圧は増加し、密封性がより高まるため、軸受内部からの潤滑剤の漏洩をより効果的に防止することができる。
なお、シール５Ｌのように、リップ９Ｌがシール摺接溝８の外側壁８ａと摺接する外接触の場合の方が、シール５Ｒのように、リップ９Ｒがシール摺接溝８の内側壁８ｂに摺接する内接触の場合と比較して、軸受内部から潤滑剤が漏洩することを防止する効果は高い。
【００２３】
なお、本発明の転がり軸受は、上述した実施形態に限定されることはなく、以下のような転がり軸受においても、同様の効果を得ることができる。
第１の変形例に係る転がり軸受を図１（ｃ）に示す。この場合、軸受に対して、図１（ｃ）に示す矢印方向に予圧Ｐを加えると、双方のシール５Ｌ，５Ｒのリップ９Ｌ，９Ｒと、それぞれが摺接するシール摺接溝８の外側壁８ａ，内側壁８ｂとは、圧接を弱めるように相対的な位置関係が変動する。この結果、双方のシール５Ｌ，５Ｒのリップ９Ｌ，９Ｒとシール摺接溝８の外側壁８ａ，内側壁８ｂとの間の摺接圧は、どちらも減少することになる。この場合にも、図１（ｂ）に示す状態と同様に考察することができ、双方のシール５Ｌ，５Ｒのリップ９Ｌ，９Ｒとシール摺接溝８の外側壁８ａ，内側壁８ｂとの間の摺接圧は、減少した後も双方で同等であって、双方の摺接圧に差は生じないことになる。
したがって、転がり軸受に予圧Ｐを加えた状態においても、双方のシール５Ｌ，５Ｒによる密封性に偏りは生じず、双方のシール５Ｌ，５Ｒは軸受内部の密封性を同等に保つことができる。
【００２４】
第２の変形例として、例えば図２(ａ)に示す転がり軸受において、鋼板などからなる金属板を波形にプレス加工して成形された、波形プレス保持器４を軌道輪間に組み込んでもよい。
第３の変形例として、例えば図２(ｂ)に示すように、波形プレス保持器４が軌道輪間に組み込まれた転がり軸受において、ハウジングに対して軸受をアキシアル方向Ｔ２に位置決めするとともに、アキシアル荷重を支持するためのフランジ１ｃを外輪１に取り付けてもよい。
第４の変形例として、例えば図２(ｃ)に示すように、波形プレス保持器４が軌道輪間に組み込まれた転がり軸受において、ハウジングに対して軸受をアキシアル方向Ｔ２に位置決めするとともに、アキシアル荷重を支持するための止め輪１ｄを外輪１に取り付けてもよい。
【００２５】
なお、本実施形態においては、密封板として、先端部６Ｌ，６Ｒが軌道輪に摺接する接触型のシール５Ｌ，５Ｒを想定して説明したが、非接触型の密封板（例えば、シールやステンレス板、鋼板、鉄板などの薄い金属板からプレス成形等されたシールド）であっても、接触型のシール５Ｌ，５Ｒと同様の効果を得ることができる。
すなわち、転がり軸受に予圧Ｐを加えた状態において、双方の非接触型の密封板の先端部と外側壁８ａ，内側壁８ｂとの間のラビリンスすきまが同等であって、その差が生じていなければ、双方の非接触型の密封板による密封性に偏りは生じず、双方の密封性を同等に保ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施形態に係る転がり軸受の構成を示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)の転がり軸受に予圧を加えた状態の構成を示す断面図、(ｃ)は、本発明の第１の変形例に係る転がり軸受の構成例を示す断面図。
【図２】(ａ)は、本発明の第２の変形例に係る転がり軸受の構成例を示す断面図、(ｂ)は、本発明の第３の変形例に係る転がり軸受の構成例を示す断面図、(ｃ)は、本発明の第４の変形例に係る転がり軸受の構成例を示す断面図。
【図３】従来の転がり軸受における軸受すきまを説明するための断面図であって、(ａ)は、単一の転がり軸受のラジアル方向のすきま及びアキシアル方向のすきまを示す図、(ｂ)は、複数の転がり軸受を装置に組み込んだ状態を示す図、(ｃ)は、複数の転がり軸受の間に間座を設置して軸受すきまを無くした状態を示す図。
【図４】(ａ)は、従来の転がり軸受の構成を示す断面図、(ｂ)及び(ｃ)は、従来の転がり軸受に予圧を加えた状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１  外輪
２  内輪
３  転動体
４  保持器
４Ｋ  保持器開口側
４Ｈ  保持器閉塞側
５Ｌ、５Ｒ  シール
６Ｌ、６Ｒ  シール先端部
７Ｌ、７Ｒ  シール基端部
８  シール摺接溝
８ａ  外側壁
８ｂ  内側壁
９Ｌ、９Ｒ  リップ
Ｐ  予圧方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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