(57)【要約】【課題】 外輪が軸方向の一方に押し付けられた状態で使用される場合に、左右のシール性のバランスが確保される転がり軸受およびそれを用いたファンカップリング装置を提供する。【解決手段】  シール部材14,15は、内輪11に接触するシールリップ部16,17を有し、内輪11に、このシールリップ部16,17を受けるシール面11a,11bが形成されており、シール部材14,15のシールリップ部16,17と内輪11とのしめ代が左右で異なる値とされている。左方のシール部材14のしめ代の軸方向成分（ｓｘ１）は、右方のシール部材15のしめ代の軸方向成分（ｓｘ２）に組込後の軸受アキシアルすきま（ＡＳ）を加えた値とされている。【選択図】    図１
2006010028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、両輪の中央部間に配された転動体、および両輪の左右端部間に配されているシール部材を有している転がり軸受において、
各シール部材は、内輪に接触するシールリップ部を有し、内輪に、このシールリップ部を受けるシール面が形成されており、シール部材のシールリップ部と内輪とのしめ代が左右で異なる値とされていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
一方のシール部材のしめ代の軸方向成分（ｓｘ１）は、他方のシール部材のしめ代の軸方向成分（ｓｘ２）に組込後の軸受アキシアルすきま（ＡＳ）を加えた値とされていることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
【請求項３】
回転軸の駆動トルクを粘性流体の粘性を利用して冷却用ファンに伝えるファンカップリングと、ファンと一体のハウジングに回転軸を支持させる転がり軸受とを備えているファンカップリング装置において、転がり軸受は、請求項１または２の転がり軸受とされ、しめ代のきつい方が粘性流体側となるように取り付けられているファンカップリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受およびそれを用いたファンカップリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンを冷却するファンには、回転軸の駆動トルクを粘性流体の粘性を利用して冷却用ファンに伝えるファンカップリングが設けられており、このファンカップリングを含むファンカップリング装置では、ファンと一体のハウジングに回転軸を支持させる転がり軸受が使用されている。そして、ファンカップリングの内部には粘性流体が貯蔵され、エンジンからの駆動トルクが粘性流体の粘性抵抗を利用してファンに伝達される。ファンカップリングは、雰囲気温度に対して粘性流体によるトルク伝達量が制御され、低温の場合は、ファンを低速で回転させ、高温の場合は高速で回転させる。転がり軸受にはグリースが封入され、転がり軸受の粘性流体側端部および反粘性流体側端部には、シール部材が軸受の中心線に対して対称となるように設けられている（特許文献１）。
【特許文献１】特公昭６３−６４６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来のファンカップリング装置における転がり軸受は、シールリップ部を受けるシール面が例えばテーパ面とされており、ファン回転中は、ファンの推力により外輪が反エンジン側に押し付けられた状態で使用されている。したがって、ファンが回転すると、粘性流体側シール部材のしめ代が小さく（緩く）なり、シール性が低下し、粘性流体が軸受内に浸入しやすくなることが懸念される。逆に、反粘性流体側シール部材のリップしめ代は大きく（きつく）なり、発熱大や異常摩耗を引き起こす懸念がある。
【０００４】
この発明の目的は、外輪が軸方向の一方に押し付けられた状態で使用される場合に、左右のシール性のバランスが確保される転がり軸受およびそれを用いたファンカップリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明による転がり軸受は、内輪、外輪、両輪の中央部間に配された転動体、および両輪の左右端部間に配されているシール部材を有している転がり軸受において、各シール部材は、内輪に接触するシールリップ部を有し、内輪に、このシールリップ部を受けるシール面が形成されており、シール部材のシールリップ部と内輪とのしめ代が左右で異なる値とされていることを特徴とするものである。
【０００６】
この発明による転がり軸受は、外輪が軸方向の一方に押し付けられた状態で使用される装置（例えば、ファン回転中に、外輪が反エンジン側に押し付けられた状態で使用されるファンカップリング装置）で使用されるのに好適である。
【０００７】
シール面は、テーパ面、Ｒ面などとされ、シールリップとシール面とのしめ代は、径方向に対して傾斜する方向を向くもの、すなわち、径方向成分だけでなく軸方向成分も有しているものとされる。
【０００８】
しめ代を左右で変更するには、シールリップ部を受ける内輪のシール面の径を違えてもよく、シール部材の内径を違えてもよい。
【０００９】
一方のシール部材のしめ代の軸方向成分（ｓｘ１）は、他方のシール部材のしめ代の軸方向成分（ｓｘ２）に組込後の軸受アキシアルすきま（ＡＳ）を加えた値（すなわち、ｓｘ１＝ｓｘ２＋ＡＳ）とされていることが好ましい。このようにすると、軸方向の一方に押し付ける力を受けて、外輪が内輪に対して軸受アキシアルすきま（ＡＳ）の１／２移動した際、この移動後の各シール部材のしめ代をそれぞれｓｘ１’およびｓｘ２’とすると、ｓｘ１’＝ｓｘ１−ＡＳ／２，ｓｘ２’＝ｓｘ２＋ＡＳ／２となる。したがって、｜ｓｘ１’−ｓｘ２’｜＝｜ｓｘ１−ｓｘ２−ＡＳ｜＝０となり、ファン回転時における左右のしめ代がバランスのよいものとなる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の転がり軸受によると、各シール部材は、内輪に接触するシールリップ部を有し、内輪に、このシールリップ部を受けるシール面が形成されており、一方のシール部材のしめ代と他方のシール部材のしめ代とが異なる値とされているので、軸方向の一方から他方に向かう力が外輪に作用する場合に、しめ代の緩い方を一方側に、しめ代のきつい方を他方側に配置することで、シール部材のシール性のバランスが確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１２】
図１および図２は、この発明の転がり軸受およびそれを用いたファンカップリング装置の１実施形態を示している。以下の説明において、左右は、図の左右をいうものとする。なお、図の右がエンジン側、左が反エンジン側となっている。
【００１３】
ファンカップリング装置(1)は、図２に示すように、回転軸(2)の駆動トルクを粘性流体の粘性を利用して冷却用ファン(5)に伝えるファンカップリング(3)と、ファン(5)と一体のハウジング(4)に回転軸(2)を支持させる転がり軸受(6)とを備えている。
【００１４】
転がり軸受(6)は、内輪(11)、外輪(12)、両輪(11)(12)の中央部間に配された玉（転動体）(13)、および両輪(11)(12)の左右端部間に配された左右シール部材(14)(15)を有している。
【００１５】
左右シール部材(14)(15)は、芯金および弾性シールからなり、弾性シールには、内輪(11)に接触するシールリップ部(16)(17)が設けられている。
【００１６】
図１に拡大して示すように、内輪(11)の左右端部には、左右シール部材(14)(15)のシールリップ部(16)(17)を受けるシール面(11a)(11b)が形成されている。なお、図１において、左右シール部材(14)(15)については、転がり軸受(6)に装着される前の形状を示している。左右のシール面(11a)(11b)は、軸方向外側に行くに連れて径が小さくなるテーパ面とされ、その軸方向の長さおよびテーパ角度については左右で等しくされ、その径（例えば、端面における径）については、左のシール面(11a)の径が右のシール面(11b)の径よりも大きくされている。
【００１７】
そして、左右シール部材(14)(15)については、左右で同一形状したがって内径も同じとされており、これにより、シールリップ部(16)(17)と内輪(11)とのしめ代が左の方がきつい左右で異なる値とされている。
【００１８】
具体的には、左方のシール部材(14)のしめ代の軸方向成分（ｓｘ１）は、右方のシール部材(15)のしめ代の軸方向成分（ｓｘ２）に組込後の軸受アキシアルすきま（ＡＳ）を加えた値、すなわち、ｓｘ１＝ｓｘ２＋ＡＳとされている。ファン(5)が回転すると、ファン(5)の推力により、転がり軸受(6)の外輪(12)は、反エンジン側（左側）に押し付けられる。この結果、外輪(12)は、内輪(11)に対して両者の基準位置から軸受アキシアルすきま（ＡＳ）の１／２移動する（個々の軸受によってバラツキがあるが、平均の軸方向移動量がＡＳ／２）ことになる。したがって、移動後のしめ代をそれぞれｓｘ１’およびｓｘ２’とすると、ｓｘ１’＝ｓｘ１−ＡＳ／２，ｓｘ２’＝ｓｘ２＋ＡＳ／２となる。これにより、ファン回転時には、左右のしめ代の差｜ｓｘ１’−ｓｘ２’｜がゼロとなる。
【００１９】
従来のファンカップリング装置で使用されていた転がり軸受では、しめ代は、ファン非回転時のみを考慮して設計され、この時に左右で等しくなるように決定されていたので、ファン非回転時の左右のしめ代をｓｘ０、移動後の左右のしめ代をそれぞれｓｘ１’’およびｓｘ２’’とすると、ファン回転時では、ｓｘ１’’＝ｓｘ０−ＡＳ／２，ｓｘ２’’＝ｓｘ０＋ＡＳ／２，｜ｓｘ１’’−ｓｘ２’’｜＝ＡＳとなっている。このため、転がり軸受に負荷が掛かるファン回転状態では、左側（粘性流体側）シール部材のしめ代が小さく（緩く）なり、シール性が低下し、粘性流体が軸受内に浸入しやすくなる可能性が増大し、逆に、右側（反粘性流体側）シール部材のリップしめ代は大きく（きつく）なり、発熱大や異常摩耗を引き起こす可能性が増大することになる。これに対し、この発明の転がり軸受(6)によると、しめ代がファン(5)回転時において適正となるように設計され、ファン(5)回転時における左右のしめ代（ｓｘ１’およびｓｘ２’）がバランスのよい（｜ｓｘ１’−ｓｘ２’｜＝０）ものとされている。
【００２０】
こうして、左右のシール部材(14)(15)のシール対象の違い（左では粘性流体の浸入防止、右では異物の侵入防止）と常に作用する軸方向の力を考慮し、左右のしめ代を非対称とすることで、転がり軸受(6)のシール性能が向上させられている。
【００２１】
なお、シール面は、テーパ面に限定されず、Ｒ面等の各種形状であってもよい。Ｒ面とする場合には、Ｒ面の曲率半径および／または曲率中心を左右で違えることによっても、左右のしめ代を調整することができる。
【００２２】
しめ代を左右で変更するには、シールリップ部(16)(17)を受ける内輪(11)のシール面(11a)(11b)の径を違えるのに代えて、内輪(11)のシール面(11a)(11b)の径は、左右で同じとし、シール部材(14)(15)のシールリップ部(16)(17)の内径の方を左右で異なるようにしてもよい。いずれの場合でも、内輪(11)のシール面(11a)(11b)の径またはシールリップ部(16)(17)の内径を違えるとともに、シール面(11a)(11b)のテーパ角度（Ｒ面の場合には、曲率半径および／または曲率中心）を左右で異なるようにしてもよい。
【００２３】
上記転がり軸受(6)は、左右のシール部材(14)(15)のシール対象が異なりかつ内輪(11)と外輪(12)との間に軸方向の力が作用するファンカップリング装置(1)に好適に適用されるが、内輪(11)と外輪(12)との間に軸方向の力が作用する状態で使用されるその他の装置の転がり軸受にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明による転がり軸受の要部の拡大縦断面図である。
【図２】この発明による転がり軸受およびそれを用いたファンカップリング装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
(1)
(2)         回転軸
(3)         ファンカップリング
(4)         ハウジング
(5)         ファン
(6)         転がり軸受
(11)        内輪
(11a)(11b)  テーパ面
(12)        外輪
(13)        玉（転動体）
(14)        シール部材（粘性流体側シール部材）
(15)        シール部材（反粘性流体側シール部材）
(16)        シールリップ部（粘性流体側シールリップ部）
(17)        シールリップ部（反粘性流体側シールリップ部）
【図１】
2006010028.tif 000003
【図２】
2006010028.tif 000004