(57)【要約】【課題】シール部材の緊迫力を抑えつつ、転がり軸受の内部に異物が侵入することを抑制することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間の環状空間に設けられた複数の転動体と、前記環状空間の少なくとも軸方向一方側に設けられ、当該環状空間に外部から異物が侵入することを抑制する環状のシール部材とを備えた転がり軸受であって、前記内輪は、当該内輪の外周面の少なくとも軸方向一端部に環状の凸部を有し、前記シール部材は、前記外輪の内周面に内嵌して固定され、かつ、前記内輪の外周面と摺接するリップ部を有し、前記リップ部は、前記凸部よりも軸方向内方で前記内輪の外周面と接触した摺接部を有し、軸方向外側に向かって漸次縮径する円錐環形状の円錐筒部を含む転がり軸受。【選択図】  図１
2018009673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間の環状空間に設けられた複数の転動体と、前記環状空間の少なくとも軸方向一方側に設けられ、当該環状空間に外部から異物が侵入することを抑制する環状のシール部材とを備えた転がり軸受であって、
前記内輪は、当該内輪の外周面の少なくとも軸方向一端部に環状の凸部を有し、
前記シール部材は、前記外輪の内周面に内嵌して固定され、かつ、前記内輪の外周面と摺接するリップ部を有し、
前記リップ部は、前記凸部よりも軸方向内方で前記内輪の外周面と接触した摺接部を有し、軸方向外側に向かって漸次縮径する円錐環形状の円錐筒部を含む
ことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記内輪の外周面と接触した前記摺接部の内径は、前記凸部の外径よりも小さい請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記円錐筒部の基端部から前記凸部の頂部までの距離は、自由状態における前記円錐筒部の基端部から摺接部までの距離よりも長い請求項１又は２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記凸部は、当該凸部の頂部より軸方向外側が曲面で構成されている請求項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、転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のトランスミッションには、複数本の回転軸や多くの歯車が組み込まれている。これら回転軸は、玉軸受等の転がり軸受により支持されている。トランスミッション内は、オイル（ギア油）で潤滑されており、このオイルにはトランスミッションの使用により歯車の摩耗粉等の異物が含まれるようになる。
トランスミッションに組み込まれた転がり軸受は、当該転がり軸受の内部に上記オイルに含まれた歯車の摩耗粉等の異物が侵入すると剥離寿命を低下してしまうことがある。
【０００３】
上述した内部への異物の侵入を防止することができる転がり軸受として、例えば特許文献１には、内輪と、外輪と、内外輪間に介装される転動体と、外輪内周端部に形成された周溝に嵌合固定されるとともに内輪外周面に摺接するリップが形成されたシールとを備えた転がり軸受が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の転がり軸受は、上記シールを備えているため、転がり軸受の内部に異物が侵入することを防止することができる。このとき、異物の侵入を充分に防止するためには、上記シールの内輪に対する緊迫力を大きくする必要がある。しかしながら、上記シールの緊迫力を大きくすると、転がり軸受の回転トルクが大きくなるという問題が発生してしまう。
即ち、従来の転がり軸受では、回転トルクの増大を回避するためにシールの緊迫力を抑えつつ、外部からの異物の侵入を回避することは困難であった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、シール部材の緊迫力を抑えつつ、転がり軸受の内部に異物が侵入することを抑制することができる転がり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】
【０００７】
本発明の転がり軸受は、外輪と、内輪と、上記外輪と上記内輪との間の環状空間に設けられた複数の転動体と、上記環状空間の少なくとも軸方向一方側に設けられ、当該環状空間に外部から異物が侵入することを抑制する環状のシール部材とを備えた転がり軸受であって、
上記内輪は、当該内輪の外周面の少なくとも軸方向一端部に環状の凸部を有し、
上記シール部材は、上記外輪の内周面に内嵌して固定され、かつ、上記内輪の外周面と摺接するリップ部を有し、
上記リップ部は、上記凸部よりも軸方向内方で上記内輪の外周面と接触した摺接部を有し、軸方向外側に向かって漸次縮径する円錐環形状の円錐筒部を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の転がり軸受は、内輪の外周面における少なくとも軸方向一端部に環状の凸部が設けられ、かつ上記環状空間の少なくとも軸方向一方側（上記凸部が設けられ側と同じ側）に上記凸部より軸方向内方で内輪の外周面と接触したリップ部を有するシール部材を備えている。そのため、上記環状の凸部によって、上記リップ部と上記内輪の外周面との接触部分に外部から異物が近づくことを抑制することができる。従って、上記リップ部（シール部材）の緊迫力を大きくしなくても軸受の内部に異物が侵入することを抑制することができる。
【０００９】
本発明の転がり軸受は、例えば、軸方向両側に上記凸部及び上記シール部材を設けることにより、トランスミッション用の転がり軸受として好適に使用することができる。
トランスミッションに組み込まれた転がり軸受は、オイル潤滑下で使用される。そのため、上記転がり軸受が回転した際には、遠心力の作用によりトランスミッション内を潤滑するオイルが、転がり軸受の側面に沿って径方向外方に向かって移動する。
ここで、内輪の外周面の軸方向両端部に上述したような凸部が存在しない場合には、異物を含んだオイルが容易に内輪の外周面とリップ部との接触部分に近づき、更には、上記接触部分をすり抜けて上記異物が軸受の内部に侵入してしまう。そのため、上記異物の侵入を抑制するためには、リップ部の緊迫力を大きくせざるを得なくなる。
一方、本発明の転がり軸受は、上述したように内輪の外周面とリップ部との接触部分に異物を含んだオイルが近づきにくい構成を備えている。そのため、リップ部の緊迫力を大きくしなくても上記異物が軸受内部に侵入してしまうことを充分に抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の転がり軸受において、上記リップ部は、上記凸部よりも軸方向内方で上記内輪の外周面と接触した摺接部を有し、軸方向外側に向かって漸次縮径する円錐環形状の円錐筒部を備えている。そのため、上記シール部材を組付ける際に、上記リップ部が上記凸部に引っ掛かりにくく、組付け性にも優れる。
【００１１】
上記転がり軸受において、上記内輪の外周面と接触した上記摺接部の内径は、上記凸部の外径よりも小さいことが好ましい。
この場合、上記凸部によって、上記転がり軸受の回転時に遠心力の作用によって内輪側面に沿って流れた異物を含むオイルが上記摺接部に近づくことをより効果的に抑制することができる。
【００１２】
上記転がり軸受において、上記円錐筒部の基端部から上記凸部の頂部までの距離は、自由状態における上記円錐筒部の基端部から摺接部までの距離よりも長いことが好ましい。
この場合、上記シール部材を組付けた際に、上記リップ部が、上記凸部に引っ掛かったままの状態になることを確実に回避することができる。
【００１３】
上記転がり軸受において、上記凸部は、当該凸部の頂部より軸方向外側が曲面で構成されていることが好ましい。
この場合、上記シール部材を組付ける際に、上記リップ部に傷が付くことを防止するのに適している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の転がり軸受によれば、シール部材（リップ部）の緊迫力を抑えつつ、外部からの異物の侵入を防止することができる。また、上記転がり軸受は、シール部材の組付け性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る転がり軸受を示す断面図である。
【図２】図１に示した転がり軸受の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る転がり軸受を示す断面図である。図２は、図１に示した転がり軸受の要部拡大図である。
図１、２に示す転がり軸受は、深溝玉軸受である。上記深溝玉軸受は、トランスミッション用の転がり軸受として好適に用いることができ、オイル潤滑下で使用されるものである。
本明細書では、軸方向に関して、転がり軸受の内部から外部へ向かう側（又は方向）を軸方向外側（又は軸方向外方）といい、転がり軸受の外部から内部へ向かう側（又は方向）を軸方向内側（軸方向内方）という。
【００１７】
深溝玉軸受１００は、図１に示すように、外輪２と、内輪３と、複数の玉（転動体）４と、環状の保持器５と、環状のシール部材１とを備えている。
外輪２及び内輪３は、共に、軸受鋼や浸炭鋼などの軸受用鋼を用いて環状に形成された部材である。
外輪２は、内周面の軸方向中央部に玉４が転動する外輪軌道面２０が設けられている。また、外輪２の内周面の軸方向両側部のそれぞれには、環状段部２１が設けられており、シール部材１は、この環状段部２１に内嵌して固定されている。
【００１８】
内輪３は、外周面の軸方向中央部に玉４が転動する内輪軌道面３０が設けられている。また、内輪３の外周面の軸方向両側部のそれぞれには、環状段部３１が設けられている。環状段部３１の周面３１ａには、シール部材１のリップ部１２ｃが摺接可能に接触している。
環状段部３１の周面３１ａは、軸方向外側に向かって徐々に縮径するテーパー面である。
周面３１ａの軸方向外側端部には、環状の凸部３２が設けられている。凸部３２は頂部Ｃ（図２参照）より軸方向外側の面３２ａがＲ面（断面が円弧の曲面）とされている。
【００１９】
複数の玉４は、外輪２と内輪３との間の環状空間６に設けられており、深溝玉軸受１００が回転すると、これら玉４は、保持器５によって保持された状態で、外輪軌道面２０及び内輪軌道面３０を転動する。
保持器５は、外輪２及び内輪３間で玉４を保持しており、玉４を保持するためのポケット５ａが周方向に沿って等間隔に設けられている。
【００２０】
シール部材１は、環状空間６の軸方向両側に設けられ、環状空間６に外部から異物（例えば、オイルに含まれた歯車の摩耗粉等）が侵入することを抑制している。
シール部材１は、環状の芯金１１と、この芯金１１に固定されている環状の弾性部１２とを有している。
【００２１】
芯金１１は、金属（例えば、ＳＰＣＣ等）製の環状部材であり、円筒部１１ａと、円筒部１１ａの軸方向外側端部から径方向内方に延びる環状板部１１ｂと、環状板部１１ｂの径方向内側端部から、径方向内方側で、かつ軸方向内方側に延びる環状の屈曲部１１ｃとを有している。
【００２２】
弾性部１２は、合成ゴム（例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）など）等の弾性素材からなり、加硫による接着、焼き付けなどにより芯金１１に固定されている。
弾性部１２は、環状に形成されており、芯金１１の円筒部１１ａの外周側に設けられた外周部１２ａと、芯金１１の環状板部１１ｂ及び屈曲部１１ｃの軸方向外側を覆うように設けられた本体部１２ｂ、本体部１２ｂの内周側から延び、芯金１１よりも径方向内方に設けられたリップ部１２ｃとを有している。
【００２３】
リップ部１２ｃは、本体部１２ｂの内周側から、径方向内方側で、かつ軸方向内方に延びる環状の連結部１３と、連結部１３の先端側（本体部１２ｂ側と反対側）から軸方向外方に向かって延び、軸方向外側に向かって漸次縮径する円錐環形状を有する円錐筒部１４とを備えており、断面略くの字形状を有している。
【００２４】
円錐筒部１４は、内周面１４ａの軸方向外側端部に内輪３の環状段部３１の周面３１ａと接触した摺接部１５を有している。
また、円錐筒部１４は、軸方向外側（摺接部１５側）に向かうにしたがって肉厚がわずかに厚くなるように構成されている。そのため、円錐筒部１４は、締め代をもって内輪３の周面３１ａと接触した際に、連結部１３とつながった根元部分を支点として変形しやすくなっている。
【００２５】
このようなシール部材１は、芯金１１の円筒部１１ａが弾性部１２の外周部１２ａを介して外輪２に設けられた環状段部２１の周面２１ａに内嵌して固定されている。このとき、外周部１２ａは、環状段部２１の側面２１ｂにも接触している。
また、シール部材１は、リップ部１２ｃの円錐筒部１４が内周面１４ａに備える摺接部１５で締め代をもって内輪３に設けられた周面３１ａと摺接可能に接触している。
摺接部１５は、内輪３に設けられた環状の凸部３２よりも軸方向内方で内輪３の周面３１ａと接触している。
【００２６】
深溝玉軸受１００は、上述したように内輪３の外周面に環状の凸部３２が設けられており、この凸部によりオイルに含まれる摩耗粉等の異物が摺接部１５に近づくことを抑制している。
また、深溝玉軸受１００では、摺接部１５の内径Ｄｓ（図２参照）が、凸部３２の外径Ｄｉ（図２参照）よりも小さくなるように構成されている。そのため、凸部３２が設けられていることと相まって、上記異物は摺接部１５により近づきにくくなっている。上記異物は、凸部３２を乗り越えたとしても、遠心力の働きによって摺接部１５に近づくことが困難だからである。
このように、深溝玉軸受１００では、オイルに含まれる摩耗粉等の異物が、摺接部１５に近づきにくくなっている。そのため、シール部材１の内輪３に対する緊迫力が小さくなるように設計しても異物の軸受内部への侵入を充分に抑制することができる。従って、シール部材１の緊迫力を大きくすることによるトルクの増大を回避することができる。
なお、上記緊迫力を小さくするには、例えば、円錐筒部１４（摺接部１５）の締め代を小さくしたり、円錐筒部１４の根元部分の肉厚を薄くすることによって剛性を低くしたりすればよい。
【００２７】
深溝玉軸受１００を製造する際のシール部材１の組付けは、当該シール部材１を環状空間６に軸方向外方から圧入することにより行う。このとき、リップ部１２ｃは弾性変形しながら、内輪３に設けられた環状の凸部３２を乗り越えて、所定の位置に組付けられる。
ここで、リップ部１２ｃの円錐筒部１４は、上述したように軸方向外側に向かって漸次縮径する円錐環形状を有している。そのため、円錐筒部１４は組付け時に凸部３２を乗り越えやすく、凸部３２に引っ掛かりにくくなっている。
また、シール部材１では、円錐筒部１４の基端部（図２中、Ａ参照）の外径Ｄａが、凸部３２の外径Ｄｉより大きくなっている。この構成によっても、シール部材１のリップ部１２ｃは、組付け時に円錐筒部１４が凸部３２を容易に乗り越えることができる。
【００２８】
更に、シール部材１は、円錐筒部１４の基端部Ａから凸部３２の頂部Ｃ（図２参照）までの距離（ＡＣ間距離）が、自由状態における円錐筒部１４の基端部Ａから摺接部Ｂ（図２中、２点鎖線参照）までの距離（ＡＢ間距離）よりも長くなっている。上記ＡＢ間距離が上記ＡＣ間距離よりも長いと、シール部材を組付けた際にリップ部が凸部３２に引っ掛かった状態のままとなるおそれがあるのに対し、上述した構成のシール部材１では、リップ部１２ｃが凸部３２に引っ掛かった状態のままとなることを確実に回避することができる。
【００２９】
シール部材１では、リップ部１２ｃの摺接する内輪３の環状段部３１に設けられた周面３１ａが、軸方向外側に向かって徐々に縮径するテーパー面となっている。そのため、円錐筒部１４の摺接部１５が周面３１ａと締め代をもって接触する場合、内輪３が外輪２に対して傾いた際の締め代の変化量を、上記周面が軸方向に水平に設けられた面である場合に比べて小さくすることができる。従って、内輪が外輪に対して傾いてしまった場合のトルクの増加量を小さくすることができる。
【００３０】
シール部材１において、芯金１１は径方向内方で、かつ軸方向内方に環状板部１１ｂから延びる屈曲部１１ｃを有しており、更に、連結部１３は屈曲部１１ｃの延伸方向に沿った方向に延びるように設けられている。そのため、深溝玉軸受１００が回転した際に生じる、径方向外方に向かうオイルの流れ（図２中、矢印参照）がシール材１によって阻害されにくい。深溝玉軸受１００は、このような構成によっても摺動部１５に異物が近づくことを抑制している。
【００３１】
本実施形態の深溝玉軸受１００は、上述した構成を備えるため、オイルに含まれる歯車の摩耗粉等の異物がシール部材１と内輪３の外周面との接触部分（摺動部１５）に近づくことを抑制することができる。そのため、シール部材１（リップ部１２ｃ）の緊迫力を抑えつつ、外部からの異物の侵入を防止することができる。また、シール部材１の組付け性にも優れる。
【００３２】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、適宜変更することができる。
本発明の実施形態に係る転がり軸受では、シール部材１のリップ部１２ｃが連結部１３を備えておらず、軸方向外側に向かって漸次縮径する円錐環形状の円錐筒部１４が本体部１２ｂの内周側から直接延びていてもよい。
【００３３】
本発明の実施形態に係る転がり軸受では、必ずしも軸方向両側に上記凸部と上記シール部材とが設けられている必要はなく、内輪の外周面の軸方向一端側にのみ環状の凸部が設けられ、上記環状空間の軸方向における上記凸部が設けられた側（軸方向一方側）にのみシール部材が設けられていても良い。いずれの実施形態を採用するかは、転がり軸受の用途等を考慮して適宜選択すればよい。
【００３４】
本発明の実施形態に係る転がり軸受は、深溝玉軸受に限定されるわけではなく、アンギュラ玉軸受など他の転がり軸受であってもよい。
本発明の実施形態に係る転がり軸受は、トランスミッション以外にも、例えば、アイドラ用軸受等としても好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１：シール部材、２：外輪、３：内輪、４：玉（転動体）、５：保持器、６：環状空間、１１：芯金、１２：弾性部、１２ｃ：リップ部、１３：連結部、１４：円錐筒部、１５：摺接部、２０：外輪軌道面、２１、３１：環状段部、３０：内輪軌道面、３２：凸部、１００：深溝玉軸受
【図１】
2018009673.tif 000003
【図２】
2018009673.tif 000004