(57)【要約】【課題】  シール部材の中間リップと内側リップと外側リップとがお互いに影響しないように、それぞれが独立して姿勢を維持できるように構成して、シール部材に遠心力が働いたとしても、シール部材への遠心力の影響を最小限に抑制し、軸受の密封性能を充分に確保できると共に、シール部材の摩擦抵抗を小さくできる密封装置付き転がり軸受を提供する。【解決手段】  シール部材１５は、軸方向内側に延びる内側リップ１６ａと、径方向内側に延びる中間リップ１６ｂと、中間リップより軸方向外側に位置する外側リップ１６ｃと、を有し、芯金１５ａの内周縁部が、内側リップ１６ａの径方向内周部と同等又はその径方向内周部より径方向内側に位置し、弾性材１５ｂが中間リップ１６ｂと外側リップ１６ｃとの間に、断面視において直線状の平坦部１８を有する。【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を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に介設される複数の転動体と、前記外輪の軸方向両端部に取り付けられ、芯金と弾性材とを有するシール部材と、を備える密封装置付き転がり軸受であって、
前記シール部材は、軸方向内側に延びる内側リップと、径方向内側に延びる中間リップと、前記中間リップより軸方向外側に位置する外側リップと、を有し、
前記芯金の内周縁部が、前記内側リップの径方向内周部と同等又はその径方向内周部より径方向内側に位置し、前記弾性材が前記中間リップと前記外側リップとの間に、断面視において直線状の平坦部を有することを特徴とする密封装置付き転がり軸受。
【請求項２】
前記転がり軸受は外輪回転軸受で、前記中間リップに、軸方向両側に張り出す突出部を設けることを特徴とする請求項１記載の密封装置付き転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受内部にダストや水等が浸入することを防止し、且つ軸受内部に封入されたグリースの漏洩を防止する密封装置付き転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジンルーム内には、オルタネータ、エアコン用のコンプレッサ等の補機類や、その補機類を駆動するためのプーリが設置されている。そして、これら補機類やプーリは、エンジン周りに設置されており、水、泥砂、泥水等の異物と直接的或いは間接的に接する条件下で使用される。
【０００３】
また、これら補機類やプーリには数多くの転がり軸受が組み込まれており、この軸受内部に異物が浸入した場合、軸受内部の潤滑状態が低下し、短時間で軸受に不具合が生じる可能性がある。また、この軸受内部に封入されたグリースが外部に漏洩し場合には、軸受周りの装置や部品類に付着し、その機能を低下させてしまう可能性がある。例えば、ベルトプーリに漏洩したグリースが付着すると、ベルトスリップによる磨耗や過熱が発生する虞があり、また、電磁クラッチに付着すると、クラッチのスリップ等が発生する虞がある。
【０００４】
そこで、従来においては、このような環境で使用される転がり軸受に、シールリップを撓み易い形状にすることにより内輪との摩擦力を小さくした軽接触型のシール部材を外輪の軸方向両端部にそれぞれ取り付け、軸受内部に異物が浸入することを防止すると共に、軸受内部に封入されたグリースが外部に漏洩することを防止する密封装置付き転がり軸受等が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、その他の密封装置付き転がり軸受として、図４〜６に示すような軸受が提案されている。図４〜６に示す密封装置付き転がり軸受３０，４０，５０は、内周面に外輪軌道面１ａを有する外輪１と、外周面に内輪軌道面２ａを有する内輪２と、外輪軌道面１ａと内輪軌道面２ａとの間に転動自在に介設される複数の転動体３と、転動体３を円周方向に等間隔に保持する保持器４と、外輪１の軸方向両端部に取り付けられ、芯金５ａと弾性材５ｂとを有するシール部材５と、を備える。
【０００６】
図４に示す密封装置付き転がり軸受３０のシール部材５は、径方向内側に延びる首部３１を有し、首部３１の先端部から軸方向内側に延びる中間リップ３２と、この中間リップ３２から分岐し、軸方向外側に延びる外側リップ３３とを備え、中間リップ３２が内輪２の外周面に形成される内輪シール溝２ｂに接触すると共に、外側リップ３３が内輪２との間にラビリンス隙間３５を形成する。また、図５に示す密封装置付き転がり軸受４０のシール部材５は、上記した中間リップ３２及び外側リップ３３に加え、軸方向内側に延び、グリースの漏洩を防止する内側リップ３４を備えている。さらに、図６に示す密封装置付き転がり軸受５０のシール部材５は、上記密封装置付き転がり軸受３０と同様に、中間リップ３２及び外側リップ３３を備えており、外側リップ３３も内輪２の外周面に接触している。
【０００７】
そして、密封装置付き転がり軸受３０，４０のように、外側リップ３３と内輪２との間にラビリンス隙間３５を形成する形式のシール部材５の場合は、中間リップ３２に摩耗や接触圧の減退が生じると、そのラビリンス隙間３５が小さくなり、外側リップ３３の密封性能を向上する構成となっている。また、密封装置付き転がり軸受５０のように、外側リップ３３が内輪２の外周面に接触する形式のシール部材５の場合は、中間リップ３２に摩耗や接触圧の減退が生じると、中間リップ３２の動きに連動して外側リップ３３が移動して、外側リップ３３の接触圧を増大する構成となっている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１１０８４２号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、これら従来の接触型のシール部材では、外輪の内周面に形成される外輪シール溝にシール部材が取り付けられるため、外輪回転の場合、シール部材に働く遠心力により、シール部材の先端部に設けられる各リップが影響を受ける。これにより、中間リップと内輪との接触圧が低下もしくは消失し、軸受の密封性能の低下やグリースの漏洩が発生する可能性がある。また、外側リップが内輪の外周面と接触する形式のシール部材の場合は、遠心力の影響により中間リップが移動することによって接触圧が増大するので、摩擦抵抗が大きくなってしまう虞がある。
【００１０】
本発明はこのような問題を改善するためになされたものであり、その目的は、シール部材の中間リップと内側リップと外側リップとがお互いに影響しないように、それぞれが独立して姿勢を維持できるように構成して、シール部材に遠心力が働いたとしても、シール部材への遠心力の影響を最小限に抑制し、軸受の密封性能を充分に確保できると共に、シール部材の摩擦抵抗を小さくできる密封装置付き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】
【００１１】
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を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に介設される複数の転動体と、外輪の軸方向両端部に取り付けられ、芯金と弾性材とを有するシール部材と、を備える密封装置付き転がり軸受であって、シール部材は、軸方向内側に延びる内側リップと、径方向内側に延びる中間リップと、中間リップより軸方向外側に位置する外側リップと、を有し、芯金の内周縁部が、内側リップの径方向内周部と同等又はその径方向内周部より径方向内側に位置し、弾性材が中間リップと外側リップとの間に、断面視において直線状の平坦部を有することを特徴とする密封装置付き転がり軸受。
（２）  転がり軸受は外輪回転軸受で、中間リップに、軸方向両側に張り出す突出部を設けることを特徴とする（１）に記載の密封装置付き転がり軸受。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の密封装置付き転がり軸受によれば、シール部材は、軸方向内側に延びる内側リップと、径方向内側に延びる中間リップと、中間リップより軸方向外側に位置する外側リップと、を有し、芯金の内周縁部が、内側リップの径方向内周部と同等又はその径方向内周部より径方向内側に位置し、弾性材が中間リップと外側リップとの間に、断面視において直線状の平坦部を有するので、外輪回転をさせて、シール部材に遠心力が働いたとしても、シール部材への遠心力の影響を最小限に抑制し、軸受の密封性能を充分に確保できると共に、シール部材の摩擦抵抗を小さくできる。
【００１３】
また、本発明の密封装置付き転がり軸受によれば、転がり軸受は外輪回転軸受で、中間リップに、軸方向両側に張り出す突出部を設けるため、シール部材に遠心力が働いたとしても、中間リップの重心がほぼ真中になるので、中間リップが傾くことを防止できる。これにより、中間リップと内輪との接触圧を正常に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る密封装置付き転がり軸受の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る密封装置付き転がり軸受の第１実施形態を説明するための拡大断面図、図２は第１実施形態の変形例を説明するための拡大断面図、図３は本発明に係る密封装置付き転がり軸受の第２実施形態を説明するための拡大断面図である。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態である密封装置付き転がり軸受１０について説明する。
【００１６】
図１に示すように、本発明の第１実施形態である密封装置付き転がり軸受１０は、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に介設される複数の転動体１３と、転動体１３を円周方向に等間隔に保持する保持器１４と、外輪１１の軸方向両端部に取り付けられ、芯金１５ａと弾性材１５ｂとを有するシール部材１５と、を備え、外輪１１が回転する外輪回転の軸受である。
【００１７】
シール部材１５は、一枚の円環板状体を所要の形状に加工してなる芯金１５ａに、ゴムやエラストマー等の弾性材１５ｂを被覆して成形され、全体が円環板状に形成されている。このシール部材１５は、弾性材１５ｂの外周縁部を、外輪１１の内周面の軸方向両端部に形成される外輪シール溝１１ｂに嵌合することによって、外輪１１の内周面の軸方向両端部に支持固定される。一方、弾性材１５ｂの内周縁部には、軸方向内側に延び、内輪１２の外周面と非接触の内側リップ１６ａと、径方向内側に延びる首部１７の先端部に形成され、内輪１２の外周面に形成される内輪シール溝１２ｂの軸方向内側面に接触する中間リップ１６ｂと、中間リップ１６ｂより軸方向外側に位置し、径方向内側に延びて、内輪１２の外周面との間でラビリンス隙間６を形成する外側リップ１６ｃと、が形成される。なお、図中Ｌは、首部１７の径方向の長さ、Ａは、外側リップ１６ｃの径方向の長さ、Ｔは、首部１７の板厚を示す。
【００１８】
また、芯金１５ａは、その内周縁部が内側リップ１６ａの径方向内周部と同等に位置するように形成される。即ち、図１に示すように、芯金１５ａの内周縁部が、内側リップ１６ａの径方向内周部を示すＸ−Ｘ線と面一になるように形成する。
【００１９】
また、弾性材１５ｂは、中間リップ１６ｂを先端部に形成する首部１７の根部と外側リップ１６ｃの根部との間に、断面視において、回転軸線に沿って平行な直線状の平坦部１８を形成する。なお、この平坦部１８は、本実施形態では回転軸線に沿って平行に形成するが、これに限定されず、直線状の平面であれば斜めに傾斜していてもよい。
【００２０】
さらに、中間リップ１６ｂには、軸方向両側に張り出す突出部１９ａ，１９ｂが形成され、軸方向内側に形成される突出部１９ａが内輪１２の外周面に形成される内輪シール溝１２ｂの軸方向内側面にしめしろαをもって接触する。また、この突出部１９ａ、１９ｂは、バランスの観点から突出量及び重量は均等である方が好ましい。
【００２１】
従って、本実施形態の密封装置付き転がり軸受１０によれば、芯金１５ａの内周縁部が、内側リップ１６ａの径方向内周部と同等に位置するように形成されると共に、弾性材１５ｂが中間リップ１６ｂと外側リップ１６ｃとの間に、断面視において直線状の平坦部１８を有するため、芯金１５ａの内周縁部から外側リップ１６ｃの径方向内端部までの長さＡを小さくして、外側リップ１６ｃの剛性を高くすることができるので、中間リップ１６ｂと外側リップ１６ｃとの連動した動きを抑制することができる。また、首部１７の板厚Ｔを小さくして、中間リップ１６ｂへの遠心力の影響が外側リップ１６ｃに伝わることを防止できるので、外側リップ１６ｃと内輪１２の外周面との間に形成されるラビリンス隙間６の密封性能を維持できる。さらに、首部１７の板厚Ｔを小さくして、首部１７に若干の柔軟性を持たせることができるので、例え中間リップ１６ｂが傾いたとしても、中間リップ１６ｂと内輪１２との接触圧を適正に維持できると共に、摩擦抵抗が過度に大きくなることを防止できる。これらにより、外輪回転をさせて、シール部材１５に遠心力が働いたとしてもシール部材１５への遠心力の影響を最小限に抑制し、軸受１０の密封性能を充分に確保できると共に、シール部材１５の摩擦抵抗を小さくできる。
【００２２】
また、本実施形態の密封装置付き転がり軸受１０によれば、中間リップ１６ｂに軸方向両側に張り出す突出部１９ａ，１９ｂを設けるため、シール部材１５に遠心力が働いたとしても、中間リップ１６ｂの重心がほぼ真中になるので、中間リップ１６ｂが傾くことを防止できる。これにより、中間リップ１６ｂと内輪１２との接触圧を適正に維持できる。
【００２３】
なお、本実施形態の変形例として、シール部材１５は、図２に示すように、首部１７の根部から軸方向内側に延び、内輪１２の外周面に形成される内輪シール溝１２ｂの軸方向内側面に非接触のリップ１６ｄを形成してもよい。
【００２４】
この場合、リップ１６ｄと内輪シール溝１２ｂとの間にラビリンス隙間７を形成するので、軸受１０の密封性能を更に向上することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態である密封装置付き転がり軸受２０について説明する。なお、第１実施形態と重複する部分については、図に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。
【００２６】
本発明の第２実施形態である密封装置付き転がり軸受２０では、図３に示すように、シール部材１５を構成する芯金１５ａの内周縁部が、内側リップ１６ａの径方向内周部を示すＸ−Ｘ線よりも径方向内側に位置するように形成される。また、外側リップ１６ｃを径方向内側に延ばし、この外側リップ１６ｃの径方向内端部が内輪１２の外周面にしめしろβをもって接触するようにしている。
【００２７】
従って、本実施形態の密封装置付き転がり軸受２０によれば、芯金１５ａの内周縁部が内側リップ１６ａの径方向内周部を示すＸ−Ｘ線よりも径方向内側に位置するように形成されるため、外側リップ１６ｃの剛性を上記第１実施形態よりも高くすることができるので、中間リップ１６ｂと外側リップ１６ｃとの連動した動きを更に抑制することができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００２８】
その他、上記各実施形態において例示した外輪、外輪軌道面、内輪、内輪軌道面、保持器、転動体、シール部材等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る密封装置付き転がり軸受の第１実施形態を説明するための拡大断面図である。
【図２】第１実施形態の変形例を説明するための拡大断面図である。
【図３】本発明に係る密封装置付き転がり軸受の第２実施形態を説明するための拡大断面図である。
【図４】従来の密封装置付き転がり軸受の一例を示す図である。
【図５】従来の密封装置付き転がり軸受の他の一例を示す図である。
【図６】従来の密封装置付き転がり軸受のさらに他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０，２０        密封装置付き転がり軸受
１１              外輪
１１ａ            外輪軌道面
１１ｂ            外輪シール溝
１２              内輪
１２ａ            内輪軌道面
１２ｂ            内輪シール溝
１３              転動体
１４              保持器
１５              シール部材
１５ａ            芯金
１５ｂ            弾性材
１６ａ            内側リップ
１６ｂ            中間リップ
１６ｃ            外側リップ
１７              首部
１８              平坦部
１９ａ，１９ｂ    突出部
【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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