(57)【要約】【課題】  シールリップの摺接トルクが増大することなく、且つ防水性、防塵性に優れ、安価に製作できる転がり軸受を提供する。【解決手段】  転がり軸受１０は、円環状の芯金１６と、芯金１６に固着される円環状の弾性部材１７と、を具備した密封装置１５を備える。弾性部材１７は、その内周縁部から軸方向内方に突出して内輪１２の端部に設けられたシール溝１２ｂと摺接する主シールリップ１７ｂと、主シールリップ１７ｂより径方向外方に設けられ、且つ、内輪１２と同軸に配設される円環状部材２２の側面２２ａと摺接可能な補助シールリップ１７ｅと、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に内輪軌道面が形成された内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面の間に転動自在に配設された複数の転動体と、外周縁部が前記外輪の軸方向端部に固定されて前記外輪と前記内輪との間を密封する密封装置と、を備える転がり軸受であって、
前記密封装置は、円環状の芯金と、該芯金に固着される円環状の弾性部材と、を具備し、
前記弾性部材は、その内周縁部から軸方向内方に突出して前記内輪の端部に設けられたシール溝と摺接する主シールリップと、前記主シールリップより径方向外方に設けられ、且つ、前記内輪と同軸に配設される円環状部材の側面と摺接可能な補助シールリップと、を備えることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記補助シールリップは、前記芯金の軸方向外方に配置された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】
前記弾性部材は、前記主シールリップより径方向外方に形成され軸方向内方に突出する副シールリップと、該副シールリップより径方向外方に形成され軸方向内方に突出するグリースリップとを更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記円環状部材は、前記内輪に隣接して配設されたスリンガであり、オルタネータに使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか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、転がり軸受に関し、より詳細には、泥水、塵埃などの異物に曝される自動車等の車両用補機の回転軸を支持するのに好適な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、オルタネータなどの自動車用補機は、エンジンを駆動源とし、エンジンのクランクシャフトに固定された駆動プーリと、自動車用補機の回転軸に固定された従動プーリとの間に無端ベルトなどの巻掛け伝達部材が巻き掛けられて駆動される。オルタネータなどの自動車用補機に組み込まれて用いられる転がり軸受は、路面からの水、泥水、塵埃、などの異物が周囲に飛散する劣悪な環境で用いられる場合が多く、このような異物は転がり軸受内に侵入して回転に不具合が生じる一因となっている。また、オルタネータには、転がり軸受の近傍に電流を整流するための金属ブラシが配置されているので、金属ブラシから発生した摩耗粉が転がり軸受内に侵入して回転軸や転がり軸受が異常摩耗する虞があった。
【０００３】
図３に示すように、オルタネータなどに用いられる従来の転がり軸受１００は、外輪１０１と、内輪１０２と、外輪１０１と内輪１０２との間に転動自在に配設された複数の玉１０３と、外輪１０１と内輪１０２の間を密封する密封装置１０４と、を備えている。密封装置１０４は、外周縁部１０４ａが外輪１０１の端部の係止溝１０１ａに固定されると共に、内周縁部に形成されたシールリップ１０４ｂが内輪１０２の外周面端部に形成されたシール溝１０２ａに摺接して配設される。また、回転軸１０５には、内輪１０２に隣接し、回転軸１０５と共に回転する円環状のスリンガ（水切り板）１０６が配設されている。転がり軸受１００は、密封装置１０４の密封機能、およびスリンガ１０６による水切り機能によって、転がり軸受１００の内部への異物の侵入を防止して転がり軸受１００の防水、防塵を図っている。
【０００４】
また、図４に示す転がり軸受１１０は、密封装置１１１の内周縁部に主シールリップ１１１ａを形成すると共に、主シールリップ１１１ａ近傍の外側面に補助シールリップ１１１ｂを形成する。主シールリップ１１１ａは内輪１０２のシール溝１０２ａに摺接し、補助シールリップ１１１ｂはシール溝１０２ａに近接配置することで、転がり軸受１１０の防水、防塵を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２００８５７号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図３に示す従来の転がり軸受１００は、スリンガ１０６の回転による遠心力作用およびシールリップ１０４ｂの密封機能により防水性、防塵性を図ったものであるが、密封装置１０４とスリンガ１０６の間に比較的大きな隙間Ｃがあるため、該隙間Ｃから浸入した水、泥水、塵埃などの異物がシールリップ１０４ｂとシール溝１０２ａとの摺接部に到達し易く、防水性、防塵性が必ずしも十分ではなかった。
【０００６】
また、図４に示す転がり軸受１１０の密封装置１１１は、補助シールリップ１１１ｂをスリンガ１０６の側面に近接対向して配置することにより、ラビリンスシールを構成して防水や防塵を図っているが、補助シールリップ１１１ｂとスリンガ１０６との間には依然隙間Ｃがあるので、異物が隙間Ｃを通過して主シールリップ１１１ａとシール溝１０２ａの摺接部に到達し、転がり軸受１１０内に侵入する可能性がありさらに改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シールリップの摺接トルクが増大することなく、且つ防水性、防塵性に優れ、安価に製作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】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  内周面に外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に内輪軌道面が形成された内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面の間に転動自在に配設された複数の転動体と、外周縁部が前記外輪の軸方向端部に固定されて前記外輪と前記内輪との間を密封する密封装置と、を備える転がり軸受であって、
前記密封装置は、円環状の芯金と、該芯金に固着される円環状の弾性部材と、を具備し、
前記弾性部材は、その内周縁部から軸方向内方に突出して前記内輪の端部に設けられたシール溝と摺接する主シールリップと、前記主シールリップより径方向外方に設けられ、且つ、前記内輪と同軸に配設される円環状部材の側面と摺接可能な補助シールリップと、を備えることを特徴とする転がり軸受。
（２）  前記補助シールリップは、前記芯金の軸方向外方に配置されたことを特徴とする（１）に記載の転がり軸受。
（３）  前記弾性部材は、前記主シールリップより径方向外方に形成され軸方向内方に突出する副シールリップと、該副シールリップより径方向外方に形成され軸方向内方に突出するグリースリップとを更に備えたことを特徴とする（１）または（２）に記載の転がり軸受。
（４）  前記円環状部材は、前記内輪に隣接して配設されるスリンガであり、オルタネータに使用されることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の転がり軸受。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の転がり軸受によれば、密封装置の弾性部材は、その内周縁部から軸方向内方に突出して内輪の端部に設けられたシール溝と摺接する主シールリップと、主シールリップより径方向外方に設けられ、且つ、内輪と同軸に配設される円環状部材の側面と摺接可能な補助シールリップと、を備えるので、円環状部材の遠心力作用により水、泥水、塵埃などが主シールリップに達しにくく、大きな防水性、防塵性を備える。
【００１０】
また、補助シールリップは、芯金の軸方向外方に配置されているので、機械的強度の大きな芯金によって、接触による補助シールリップの動きが主シールリップに伝達されて主シールリップの密封性能に悪影響を与えることがなく、常に安定した密封性能が与えられる。さらに、補助シールリップが芯金の軸方向外方に配置されることで、転がり軸受の取り付け初期において補助シールリップが円環状部材と強く接触する場合には、補助シールリップが円環状部材と軽接触状態となるまで摩耗するため、補助シールリップの接触が主シールリップに対してほとんど影響せず、接触するシールリップの増加によるトルクの増加を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る転がり軸受の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の転がり軸受１０は、オルタネータ等の自動車用補機に組み込まれて用いられるものであり、ハウジング２０が外嵌される外輪１１と、回転軸２１が内嵌される内輪１２と、転動体である複数の玉１３と、保持器１４と、密封装置１５と、を備える。
【００１２】
外輪１１の内周面には外輪軌道面１１ａが形成され、内輪１２の外周面には内輪軌道面１２ａが形成される。複数の玉１３は、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間で転動自在に配置され、保持器１４により円周方向に等間隔に保持される。外輪１１および内輪１２間の玉１３の両側に配置される密封装置１５（図１は、一方のみ示す。）は、転がり軸受１０内に封入されたグリース（図示せず）が転がり軸受１０の外部へ漏れるのを防止すると共に、転がり軸受１０の外部の異物（例えば、水、泥水、塵埃など）が内部に侵入するのを防止する。
【００１３】
密封装置１５は、鋼板等の金属板を円環状に形成した芯金１６と、芯金１６に固着される円環状の弾性部材１７と、を有する。密封装置１５は、芯金１６の外周縁を覆い径方向外方に僅かに突出して形成された弾性部材１７の外周縁部１７ａを、外輪１１の端部に形成された係止溝１１ｂに圧入等によって係止することで、外輪１１に固定されている。また、弾性部材１７は、芯金１６の内周縁から径方向内方に延出しており、内周縁部には軸方向内方に突出する主シールリップ１７ｂが形成される。主シールリップ１７ｂは、内輪１２の端部に設けられたシール溝１２ｂの側壁面１２ｃに摺接する。また、弾性部材１７は、主シールリップ１７ｂより径方向外方の内側面に、軸方向内方に突出する副シールリップ１７ｃおよびグリースリップ１７ｄが更に形成され、シール溝１２ｂの側壁面１２ｃに近接対向して配置されている。
【００１４】
さらに、弾性部材１７は、主シールリップ１７ｂより径方向外方で、芯金１６の外側面１６ａに、軸方向外方に突出する補助シールリップ１７ｅが形成されている。補助シールリップ１７ｅは、回転軸２１に固定され内輪１２と同軸に、且つ、内輪１２に隣接して配設された円環状部材であるスリンガ２２の側面２２ａに摺接する。
【００１５】
本実施形態の転がり軸受１０の作用について説明する。転がり軸受１０は、図１および図２において、シール溝１２ｂに摺接する主シールリップ１７ｂと、スリンガ２２に摺接する補助シールリップ１７ｅの２箇所により密封されている。また、転がり軸受１０は、スリンガ２２の遠心力作用によっても防水、防塵されている。即ち、回転しているスリンガ２２の外側面に付着した異物は、異物に作用する遠心力によりスリンガ２２の径方向外方に排除されると共に、転がり軸受１０外部の水、泥水、塵埃などの異物は、スリンガ２２に摺接する補助シールリップ１７ｅにより侵入が阻止され、主シールリップ１７ｂとシール溝１２ｂとの摺接部に達することが防止される。また、補助シールリップ１７ｅを越えて異物が侵入しても、該異物は、更にシール溝１２ｂに摺接する主シールリップ１７ｂにより転がり軸受１０の内部への侵入が防止される。
【００１６】
また、副シールリップ１７ｃおよびグリースリップ１７ｄは、近接対向するシール溝１２ｂの側壁面１２ｃとの間でラビリンスシールを構成しているので、副シールリップ１７ｃによるラビリンスシールは、主シールリップ１７ｂとシール溝１２ｂの摺接部を通過した異物が、転がり軸受１０の内部にまで達するのを防止する。また、グリースリップ１７ｄによるラビリンスシールは、転がり軸受１０の内部に充填されたグリースの漏洩を防止する。
【００１７】
補助シールリップ１７ｅは、機械的強度の強い芯金１６上に配置されてしっかりと支持されているので、例えば、スリンガ２２の取付け初期において補助シールリップ１７ｅの締め代が大きく、スリンガ２２に強く摺接する場合、裏面が芯金１６により支持された補助シールリップ１７ｅは、比較的短期間でスリンガ２２との接触圧が極小状態となるまで摩耗し、以後安定して回転トルクが低減した軽接触状態を維持する。また、芯金１６に支持された補助シールリップ１７ｅは、形状や位置などが安定するため、補助シールリップ１７ｅの不安定さに伴う影響が主シールリップ１７ｂに及ばない。
【００１８】
従って、本実施形態の転がり軸受１０によれば、密封装置１５は、円環状の芯金１６と、芯金１６に固着される円環状の弾性部材１７と、を具備し、弾性部材１７は、その内周縁部から軸方向内方に突出して内輪１２の端部に設けられたシール溝１２ｂと摺接する主シールリップ１７ｂと、主シールリップ１７ｂより径方向外方に設けられ、且つ、内輪１２と同軸に配設されるスリンガ２２の側面と摺接可能な補助シールリップ１７ｅと、を備えるので、水、泥水、塵埃などが主シールリップに達しにくく、大きな防水性、防塵性を備える。これにより、オルタネータなどのように水、泥水、塵埃などが周囲に飛散する悪環境下で用いることができ、且つ安価な転がり軸受を提供することができる。
【００１９】
また、本実施形態の転がり軸受１０によれば、補助シールリップ１７ｅは、芯金１６の軸方向外方に配置されているので、機械的強度の大きな芯金１６によって、補助シールリップ１７ｅの姿勢が安定し、接触による補助シールリップの動きが主シールリップに伝達されて主シールリップの密封性能に悪影響を与えることはなく、常に安定した密封性能が与えられる。さらに、補助シールリップが芯金の軸方向外方に配置されることで、転がり軸受の取り付け初期において補助シールリップが円環状部材と強く接触する場合には、補助シールリップが円環状部材と軽接触状態となるまで摩耗するため、以後、補助シールリップの接触が主シールリップに対してほとんど影響せず、接触するシールリップの増加によるトルクの増加を軽減することができる。
【００２０】
更に、本実施形態の転がり軸受１０によれば、弾性部材１７は、主シールリップ１７ｂより径方向外方に形成され軸方向内方に突出する副シールリップ１７ｃと、副シールリップ１７ｃより径方向外方に形成され軸方向内方に突出するグリースリップ１７ｄとを更に備えるので、副シールリップ１７ｃ、グリースリップ１７ｄと内輪１２のシール溝１２ｂとの間にラビリンスシールを構成し、例え異物が主シールリップ１７ｂの摺接部を越えて侵入しても転がり軸受１０内部に侵入するのを防止する。また、転がり軸受１０の内部空間に充填したグリースの漏洩を防止することができる。
【００２１】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態である転がり軸受の要部縦断面図である。
【図２】図１における円IIで囲まれた部分の拡大図である。
【図３】従来の転がり軸受の要部縦断面図である。
【図４】他の従来の転がり軸受の要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０        転がり軸受
１１        外輪
１１ａ      外輪軌道面
１２        内輪
１２ａ      内輪軌道面
１２ｂ      シール溝
１３        玉（転動体）
１５        密封装置
１６        芯金
１７        弾性部材
１７ａ      外周縁部
１７ｂ      主シールリップ
１７ｃ      副シールリップ
１７ｄ      グリースリップ
１７ｅ      補助シールリップ
２２        スリンガ（円環状部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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