(57)【要約】【課題】密封装置の軸受への組み込み前の段階での取り扱い性を向上させた密封装置を備えた軸受を提供する。【解決手段】内輪と外輪と前記内輪と前記外輪との間に設けられた転動体とを有する軸受と、前記軸受の軸方向両端に設けられた密封装置と、を有する密封装置を備えた軸受であって、前記密封装置は、前記外輪に取り付けられるシール部材と、前記シール部材の軸受外方に設けられ、前記内輪に取り付けられるスリンガとを有し、前記シール部材及びスリンガの双方には、周方向に所定の長さ延び、軸方向においてシール部材がスリンガよりも軸受外方に位置する態様にて互いに重なり合う複数の係合部と、前記シール部材及びスリンガそれぞれ一方の該複数の係合部の間に設けられ相手側の他方の該複数の係合部を収容可能な複数の被係合部と、が設けられている。【選択図】図１
2018013131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪と前記内輪と前記外輪との間に設けられた転動体とを有する軸受と、
前記軸受の軸方向両端に設けられた密封装置と、
を有する密封装置を備えた軸受であって、
前記密封装置は、前記外輪に取り付けられるシール部材と、前記シール部材の軸受外方に設けられ、前記内輪に取り付けられるスリンガとを有し、
前記シール部材及びスリンガの双方には、周方向に所定の長さ延び、軸方向においてシール部材がスリンガよりも軸受外方に位置する態様にて互いに重なり合う複数の係合部と、前記シール部材及びスリンガそれぞれ一方の該複数の係合部の間に設けられ相手側の他方の該複数の係合部を収容可能な複数の被係合部と、が設けられている
ことを特徴とする密封装置を備えた軸受。
【請求項２】
前記シール部材は、前記スリンガの前記係合部よりも軸受内方に位置する第２係合部をさらに有する請求項1に記載の密封装置を備えた軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の補機駆動ベルトやカムシャフト駆動ベルト等とともに使用される、エンジン補機用プーリ、アイドラプーリ、テンションプーリ等に好適な密封装置を備えた軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの回転動力を利用し、クランクシャフトの端部に固定したクランクプーリと自動車用のエアコンディショナに使用するコンプレッサ等の補機に設けられたプーリや、上記クランクプーリとカムシャフトの端部に固定したカムプーリとの間で、無端ベルト、タイミングベルト、チエーン等（以下これらをまとめて単に「ベルト」という。）を掛け渡して回転力を伝達する機構が用いられている。そして、この回転力伝達機構において、ベルトの張力調整のためにテンションプーリや、ベルトの走行経路を変更するためにアイドラプーリが使用されている。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載されている、回転力伝達機構の一例を示したものである。エンジン１０１内のピストン（不図示）と連結されたクランクシャフト１０３に、クランクシャフトプーリ１０３ａが固定されている。そして、クランクシャフト１０３の回転力を、オルタネータ１０５、エアコン用コンプレッサ１０７、ウオーターポンプなどの補機類の回転軸に伝達するために、ベルト１１１が使用されている。すなわち、オルタネータ１０５の回転軸にオルタネータプーリ１０５ａが、エアコン用コンプレッサ１０７の本体に回転軸と一体回転可能にコンプレッサプーリ１０７ａが、ウオーターポンプの本体に回転軸と一体回転可能にウオーターポンププーリ１０９ａがそれぞれ設けられ、上記クランクシャフトプーリ１０３ａとこれら各プーリの間にベルト１１１が掛け渡されることで、クランクシャフト１０３の回転力が、各回転軸に伝達される。
【０００４】
このとき、ベルトに所定以上の張力を付与するために、テンションプーリ１１３が設けられている。また、補機類の配置によっては、ベルトの走行経路を変更するために、アイドラプーリが用いられる場合もある。
【０００５】
これらテンションプーリ１１３及びアイドラプーリは、回転軸がシリンダブロック等（車体側部材）に固定されるので、この固定された軸とプーリとの間のプーリ回転時の摩擦ロスを低減させるため、プーリの内側に転がり軸受が内蔵されている場合がある。
【０００６】
ところで、これらの各補機類に設けられるプーリ及び車体側部材に取り付けられるテンションプーリ１１３やアイドラプーリは、車両走行時に前方から吹き付ける雨やダスト、そして、タイヤが水溜りから跳ね上げる水や泥水を被りやすい。このような雨水やダスト、泥水等（以下これらをまとめて「泥水等」という。）が軸受内に浸入すると、軸受の機能に影響を及ぼしかねないので、通常は軸受の両端にシール（次述する図５のシール２２１、２２１参照）が設けられている。
【０００７】
かかるシールを設けることで、軸受内と外部とが隔絶され、通常の走行であれば外部からの泥水等の浸入が防止される。しかしながら、大雨のときや雨がやんだ後も水溜りを走行するときや、道路状態が必ずしも良好でない悪路を走行するときは、大量の泥水等がシールに当ることでシールが瞬間的に弾性変形してシールの密封性が一時的に低下し、その際に泥水等が軸受内に浸入するのではないかということが懸念される。
【０００８】
そこで、このような懸念を払拭するため、図５に示すような、アイドラプーリ２０７と一体のシール付転がり軸受２０３の軸方向外側に、さらにダストカバー２２３を設ける構成が提案されている。図示されたように、転がり軸受２０３の軸方向両端には一対のゴム製のシール２２１、２２１が外輪に取り付けられ、シール２２１の先端を内輪２１１に形成されたシール溝と当接させることにより軸受内を密封し、軸受外部から泥水等が浸入するのを防止している。そのシール２２１、２２１のさらに軸方向外側に、一対のダストカバー２２３，２２３が設けられている。このダストカバー２２３の存在により、大量の泥水や小石類がシール２２１に直接当ることによるシール２２１の変形を防止できる。またこのダストカバー２２３は、プーリ２０７との間でラビリンスを形成することで、泥水等の浸入をより確実に排除するようになっている。
【０００９】
ところで、図５に示すような構造の場合、軸受２０３とシールとは一体品であるが、軸受２０３とダストカバー２２３とは別体品である。このため、車体等への軸受内蔵プーリ２０１の取り付けの際には、ダストカバー２２３は軸受内蔵プーリ２０１とは別途組みこむ必要が生じ、またこの際、ダストカバー２２３が軸受内臓プーリ２０１（軸受２０３）の円滑な回転を阻害しないよう、プーリ２０７、軸受２０３との相互の位置関係の調整も必要となってくる。このため、車体等への軸受内蔵プーリ２０１の取り付け効率を向上させるためには、このようなダストカバー２２３の別途組み込みや、相互の位置関係の調整を軸受内蔵プーリ２０１の取付け時に行わなくてもよい構造とされているのが好ましい。
【００１０】
かかる要求を充たすために、ダストカバー相当部材を軸受に取付ける構成が提案されている（例えば特許文献３）。図６は特許文献３に記載された、密封装置付軸受内蔵プーリ３０１を示したもので、同図（ａ）は全体図、同（ｂ）はシール部の拡大図である。プーリ３０７と一体の軸受外輪３１３にはシール部材３２１が取り付けられ、軸受内輪３１１にはダストカバー相当部材としてのスリンガ３２３が取り付けられている。そして、これらシール部材３２１とスリンガ３２３によって密封装置３０５が形成されている。かかる構成とする事で、軸受３０３のシール機能を果たしつつ、軸受内蔵プーリ３０１の車体への取付け性も良好とすることが可能となる。
【００１１】
ところが、上述したシール部材３２１とスリンガ３２３とは別体となっているため、軸受３０３に組み込まれる前の運搬時や組立工程における部品ストック時に両部材３２１、３２３がバラバラに分離していると、部品管理が面倒になり、又組み込みの作業性も低下する。このため、両部材３２１、３２３を、部品を損傷することなくかつ一体状態で取り扱われるようになっているのがより好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−４６３９２号公報
【特許文献２】特開２００９−１７４６８３号公報
【特許文献３】特開２０１５−１９４１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、密封装置の軸受への組み込み前の段階での取り扱い性をも向上させた密封装置を備えた軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係る密封装置を備えた軸受内蔵プーリは以下のように構成される。
（１）内輪と外輪と前記内輪と前記外輪との間に設けられた転動体とを有する軸受と、
前記軸受の軸方向両端に設けられた密封装置と、
を有する密封装置を備えた軸受であって、
前記密封装置は、前記外輪に取り付けられるシール部材と、前記シール部材の軸受外方に設けられ、前記内輪に取り付けられるスリンガとを有し、
前記シール部材及びスリンガの双方には、周方向に所定の長さ延び、軸方向においてシール部材がスリンガよりも軸受外方に位置する態様にて互いに重なり合う複数の係合部と、前記シール部材及びスリンガそれぞれ一方の該複数の係合部の間に設けられ相手側の他方の該複数の係合部を収容可能な複数の被係合部と、が設けられている密封装置を備えた軸受。
（２）前記シール部材は、前記スリンガの前記係合部よりも軸受内方に位置する第２係合部をさらに有する（１）に記載の密封装置を備えた軸受。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、密封装置が、外輪に取り付けられるシール部材と内輪に取り付けられるスリンガとを有し、シール部材及びスリンガの双方には、軸方向でシール部材がスリンガよりも軸受外方に位置する状態で互いに重なり合う複数の係合部が設けられているため、軸受に取付ける前の搬送時等に、シール部材とスリンガとが分離するのが防止される。これにより、密封装置の取り扱い性や軸受への組み込み性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る密封装置を備えた軸受が適用された軸受内蔵プーリを説明する断面図である。
【図２】シール部材とスリンガの重ね合わせを説明する斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る密封装置を備えた軸受を説明する断面図である。
【図４】エンジンの回転力伝達機構の一例を示す図である。
【図５】回転力伝達機構に用いられるアイドラプーリの従来例を示す図である。
【図６】アイドラプーリのさらに別の従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
【００１８】
図１〜２は、アイドラプーリとして用いられる軸受内蔵プーリを示したもので、図１は軸受内蔵プーリの断面図、図２はシール部材とスリンガの重ね合わせを説明する図であり、（ａ）は重ね合わす前の状態、（ｂ）は重ね合わせた状態を示す斜視図である。本実施形態の、軸受内蔵プーリ１は、図１に示すように、車体に取り付けられた支持軸に取り付けられる転がり軸受３と、この転がり軸受の軸方向両端に設けられた密封装置５と、転がり軸受３の外側に一体的に設けられベルトが巻き掛けられるためのプーリ７と、を有する。
【００１９】
転がり軸受３（以下単に「軸受」ともいう。）は、複列のアンギュラ玉軸受であり、固定側の軌道輪としての内輪１１と、回転側の軌道輪としての外輪１３と、内輪１１と外輪１３との間に転動可能に配置される複列（２列）の複数の転動体１５と、一対の保持器１７、１７と、を備える。なおモーメント荷重があまりかからない場合には、単列の深溝玉軸受を用いることもできる。
【００２０】
内輪１１は、好ましくは軸受鋼（例えばＳＵＪ２）製とされ、外周面に２列の内輪軌道溝１１ａが形成されている。内周面は円筒状とされて、上述した車体側部材に取り付けられた支持軸や、各補機類の回転軸や本体に固定されるようになっている。
【００２１】
外輪１３は、好ましくは軸受鋼（例えばＳＵＪ２）製とされ、内周面に上記内輪軌道溝１１ａと対向する２列の外輪軌道溝１３ａが形成されている。外周面（外側）には、後述するプーリ７が一体に取り付けられている。
【００２２】
転動体としての玉１５は、好ましくは軸受鋼（例えばＳＵＪ２）製とされ、それぞれ２列とされている外輪軌道溝１３ａと内輪軌道溝１１ａとの間に転動可能に２列に配置されている。なお、転動体として、玉に代えてころを使用してもよい。
【００２３】
一対の保持器１７、１７が、玉１５を周方向に所定間隔で保持するために設けられている。但し、この保持器は必須のものではなく、軸受にかかる荷重が大きい場合は、保持器の無い総玉軸受であってもよい。
【００２４】
プーリ７は合成樹脂製とされ、射出成形によって作製されたものである。このプーリ７は全体的にはドーナツ状とされ、前記外輪１３の外周面に沿って伸びた基底部７ａ、この基底部７ａと径方向に隔てて配置されベルトが掛け渡される外周部７ｂ、基底部７ａと外周部７ｂとを接続する中間部７ｃとを備えている。このプーリ７は、軸受３を成形型の中に配置し、軸受３の外側に合成樹脂をインサート成形することにより、軸受３と一体とされている。なお、合成樹脂製のプーリに代え、金属製のプーリや焼結金属製のプーリを使用することも可能である。
【００２５】
密封装置５は、軸受３の軸方向両端に一対設けられ、外輪に取り付けられるシール部材２１と、内輪１１に取り付けられるスリンガ２３とを有する。
【００２６】
シール部材２１は、外径側の芯金２５と、この芯金２５と一体で内径側にシールリップ部２７ａを備えた弾性部材２７とを有する。
【００２７】
芯金２５は、全体が略Ｔ字状とされ、外径側の頂部２５ａと、この頂部２５ａから内径側に屈曲された屈曲部２５ｂと、屈曲部２５ｂから内径側に延びたストレート部２５ｃと、ストレート部２５ｃから軸受内方に折り曲げられた折曲部２５ｄとを備える。屈曲部２５ｂの外径側は弾性部材２７で覆われ、この弾性部材２７が外輪内周面に形成されたシール溝に取り付けられることで、シール部材２１は外輪１３と一体に回転する。
【００２８】
弾性部材２７は、内径側に内輪１１に当接するまで伸びたシールリップ部２７ａと、芯金２５のストレート部２５ｃの内径側から軸受外方に伸びたアキシアルリップ部２７ｂと、芯金２５の頂部２５ａ側において軸受内径側にかつ周方向に所定の長さにわたって延びた、係合部としての複数の係合凸部２７ｃと（図２参照）、この複数の係合凸部２７ｃ間に設けられスリンガの係合凸部２３ｃを収容可能な、被係合部としての凹部２７ｄと、芯金２５の屈曲部２５ｂから軸受内方に伸びたストック突起部２７ｅとを備える。
【００２９】
スリンガ２３は、好ましくは金属製とされ、シール部材２１の軸方向外側に設けられている。このスリンガ２３は、内輪１１に圧入される円筒部２３ａと、この円筒部２３ａから径方向外側にほぼストレートに延びる環状のフランジ部２３ｂと、このフランジ部２３ｂの外径側において軸受内方で外径側にかつ周方向に所定の長さにわたって延びた、係合部としての複数の係合凸部２３ｃ（図２参照）と、この複数の係合凸部２３ｃ間に設けられ上述したシール部材２１の係合凸部２７ｃを収容可能な、被係合部としての凹部２３ｄと、を有する。フランジ部２３ｂには弾性部材２７のアキシアルリップ部２７ｂが当接し、外部からの水等の浸入を防止するようになっている。
【００３０】
またスリンガ２３の係合凸部２３ｃは、軸受に組み込まれたときには、上述したシール部材２１の係合凸部２７ｃとスリンガ２３の係合凸部２３ｃが軸受外方となる態様にて互いに重なり合っている。このように、シール部材２１の係合凸部２７ｃよりもスリンガ２３の係合凸部２３ｃが軸受内方となる態様にて互いに重なり合っていることで、シール部材２１、スリンガ２３が一旦重ね合わされると、軸受３に組み込まれる前において、図２中Ｘ−Ｘ方向の力を受けても、両部材２１、２３が分離しにくくなっている。
【００３１】
ここで図２を参照して、シール部材２１とスリンガ２３とを互いに重ね合わせる方法について説明する。先ず、図２（ａ）に示すように、スリンガ２３の係合凸部２３ｃがシール部材２１の凹部２７ｄと互いに対向するように、両部材２１、２３の周方向の位相を合わせる。この状態で、両部材２１、２３を軸方向に互いに接近する方向に（図２（ａ）においてはスリンガ２３をＡ方向に）移動させ、スリンガ２３の係合凸部２３ｃをシール部材２１の凹部２７ｄ内に収容させる。このときには又、スリンガ２３に設けられた凹部２３ｄ内に、シール部材２１の係合凸部２７ｃが収容されている。そして、シール部材２１の係合凸部２７ｃよりもスリンガ２３の係合凸部２３ｃが軸受内方となる位置までスリンガ２３をＡ方向に移動させた後、この状態で、シール部材２１を矢印Ｂ方向に約９０度回転させる。これにより、スリンガ２３の係合凸部２３ｃがシール部材２１の係合凸部２７ｃの下側にもぐり込み、シール部材２１の係合凸部２７ｃがスリンガ２３の係合凸部２３ｃよりも軸受外方となる態様にて互いに重なり合う。
【００３２】
次に上述した軸受の作動について説明する。
【００３３】
車両走行時には、エンジンのクランクシャフトから、各補機類に設けられたプーリや、テンションプーリ、アイドラプーリには、掛け渡されているベルトを介して回転力が伝達される。これらプーリは、密封装置を備えた軸受が内蔵されていることで、外部からの泥水や小石類の浸入が防止されるようになっている。
【００３４】
また本実施形態では、この密封装置５が、シール部材２１とスリンガ２３とを有し、シール部材２１の係合凸部２７ｃがスリンガ２３の係合凸部２３ｃよりも軸受外方となる態様にて互いに重なり合っていることで、軸受３に組み込まれる前に、シール部材２１、スリンガ２３が分離しにくくなっている。これにより、軸受３への組み込み前の段階での搬送時や、組み込み工程への供給時の、密封装置の取り扱い性を向上させることができる。
【００３５】
また、上述したシール部材２１のストック突起部２７ｅは、シール部材２１、スリンガ２３が組み合わされた状態で水平に置かれて運搬されるときや、軸受３への組み込み工程で水平に置かれてストックしておく際に、隣接したスリンガ２３のストレート部２３ｂと当接して所定の隙間を確保するためのものである。このストック突起部２７ｅが設けられていることで、水平に重ねられてストックされた状態でのシール部材２１の変形を防止できる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態の密封装置５を備えた軸受３によれば、密封装置５の軸受３への組み込み前の段階での取り扱い性を向上させることができる。
（第２実施形態）
【００３７】
次に、図３を参照して、第２実施形態について説明する。本実施形態では、シール部材２１´に第２係合凸部２７ｆが設けられている点が第１実施形態と異なる。すなわち、本実施形態では、シール部材２１´には、スリンガ２３の係合凸部２３ｄのさらに軸受内方側に第２係合凸部２７ｆが設けられている。かかる構成とすることで、密封装置が水平に置かれて搬送等されるときに、スリンガ２３の係合凸部２３ｄがシール部材２１´の第２係合凸部２７ｆと当接することにより、両部材２１´、２３が互いに密着して、アキシアルリップ２７ｂが変形してしまうのを防止できるようになっている。
【００３８】
また、スリンガ２３の係合凸部２３ｃとシール部材２１´の係合凸部２７ｃ及び第２係合凸部２７ｆとの間でラビリンスを形成することにより、このラビリンスを通過する外部からの泥水等の軸受内への浸入を制限することができる。なお、本実施形態によっても、前記第１実施形態と同一の効果を得ることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、アイドラプーリに密封装置を備えた軸受を組み込んだ例について説明したが、アイドラプーリ以外のテンションプーリや補機類に設けられるプーリに、密封装置を備えた軸受を使用することもできる。
【符号の説明】
【００４０】
３    軸受
５    密封装置
１１    内輪
１３    外輪
１５    転動体
２１    シール部材
２３    スリンガ
２３ｃ、２７ｃ    係合凸部
２３ｄ、２７ｄ    凹部
２７ｆ    第２係合凸部
【図１】
2018013131.tif 000003
【図２】
2018013131.tif 000004
【図３】
2018013131.tif 000005
【図４】
2018013131.tif 000006
【図５】
2018013131.tif 000007
【図６】
2018013131.tif 000008