(57)【要約】【課題】  転動体に面する外輪内径を大きくすることなく、外輪の内径面に押し付けられるグリースを保持して、シール部材に抜け出し方向の負荷を軽減することにより、シール部材の抜け出しを防止することができる密封型の深溝玉軸受を提供する。【解決手段】  グリースポケット１４を、外輪２の内径面２ａの軌道溝４から連ならないように軸方向に離れた位置に設けることにより、ボール６に対する外輪２の内径面の径を小さくすることなく、十分な深さの軌道溝４を設けることができるようにし、高速回転時の遠心力により、軸受内部に封入したグリースが外輪２の内径面２ａに押し付けられても、外輪２の内径面２ａに押し付けられたグリースをグリースポケット１４で保持して、シール部材１０に加わる抜け出し方向の負荷を軽減した。【選択図】図１
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【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に組み込まれた複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記外輪と前記内輪との間の軸受内部空間を密封するシール部材とを備えた密封型転がり軸受において、
前記軸受内部空間には、グリースが封入され、
前記外輪の内径面には、前記転動体が転動する軌道溝と、前記軌道溝の軸方向外側に設けられた肩部とが設けられ、
前記肩部には、軸受回転時に前記グリースが保持されるグリースポケットが設けられ、
前記グリースポケットは、前記軌道溝に連なっていないことを特徴とする密封型転がり軸受。
【請求項２】
前記グリースポケットは、前記グリースの封入量の２０％〜４０％を保持可能な大きさを有する請求項１に記載の密封型転がり軸受。
【請求項３】
前記グリースポケットが、外輪の内径面の軌道輪を中心にしてその両側の肩部に設けられている請求項１または２に記載の密封型転がり軸受。
【請求項４】
前記グリースポケットが、外輪の内径面の軌道輪を中心にしてその両側の肩部の一方に設けられている請求項１または２に記載の密封型転がり軸受。
【請求項５】
自動車のフライホイールダンパに用いられる請求項１〜４のいずれかに記載の密封型転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高速回転用の密封型転がり軸受における軸受内圧の上昇による密封シールの抜け止め対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の密封型の深溝玉軸受は、軸受内部に封入したグリース等の潤滑剤の漏れ防止や外部からの異物侵入を防止するために、内輪と外輪の開口部がシール部材で密封されている。
【０００３】
ところが、例えば、フライホイールダンパのように、外輪が毎分１万７千回転あるいは２万回転という高速回転する用途に使用される深溝玉軸受においては、高速回転時の遠心力により、軸受内部に封入したグリースが外輪の内径面に押し付けられ、シール部材に抜け出し方向の大きな負荷がかかる。
【０００４】
このため、外輪が高速回転する用途に使用される深溝玉軸受においては、シール部材の抜け出しを防止するための対策が必要になる。
【０００５】
従来、このシール部材の抜け出しを防止する対策としては、シール部材の芯金を厚くしたり、全体の厚みを厚くしたりすることが行われている。
【０００６】
しかしながら、シール部材の芯金を厚くしたり、全体の厚みを厚くしたりすると、シール部材を外輪内径面に形成したシール嵌合溝に組み込む際に支障が出るという問題がある。
【０００７】
また、高速回転時の遠心力により、軸受内部に封入したグリースが外輪の内径面に必要以上に溜まると、保持器の外径面とグリースとの接触抵抗が大きくなり、回転トルクの増大や軸受の温度上昇が生じるという問題がある。
【０００８】
特許文献１に開示された密封型の深溝玉軸受４１においては、図５に示すように、外輪４２の内径面４２ａに、外輪４２の軌道溝４４から連なる凹部５４を周方向に設け、外輪４２の内径面４２ａに溜まるグリースの保持させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３００２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、高速回転時の遠心力により外輪４２の内径面４２ａに溜まるグリースの量が増大した場合に、増大したグリースを外輪４２の軌道溝４４から連なる凹部５４によって保持させようとすると、軌道溝４４から連なる凹部５４を深くしなければならず、そうすると、転動体（ボール）４６に面する外輪４２の内径が大きく、即ち、軌道溝４４が浅くなるので、軸受の許容アキシャル荷重が小さく、耐肩乗り上げ効果が低下するという問題が生じる。
【００１１】
そこで、この発明は、転動体に面する外輪内径を大きくすることなく、外輪の内径面に押し付けられるグリースを保持して、シール部材に抜け出し方向の負荷を軽減することにより、シール部材の抜け出しを防止することができる密封型転がり軸受を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題を解決するために、この発明は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に組み込まれた複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記外輪と前記内輪との間の軸受内部空間を密封するシール部材とを備えた密封型転がり軸受において、前記軸受内部空間には、グリースが封入され、前記外輪の内径面には、前記転動体が転動する軌道溝と、前記軌道溝の軸方向外側に設けられた肩部とが設けられ、前記肩部には、軸受回転時に前記グリースが保持されるグリースポケットが設けられ、前記グリースポケットは、前記軌道溝に連なっていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、この発明は、グリースポケットを、外輪の内径面の軌道溝から連ならないように軸方向に離れた位置に設けることにより、転動体に対する外輪の内径面の径を小さくすることなく、十分な深さの軌道溝を設けることができ、これにより、軸受の許容アキシャル荷重の低下や、耐肩乗上の低下を伴うことなく、高速回転時の遠心力により、軸受内部に封入したグリースが外輪の内径面に押し付けられても、外輪の内径面に押し付けられたグリースをグリースポケットで保持して、シール部材に加わる抜け出し方向の負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一形態に係る密封型転がり軸受の一部を拡大して示す縦断正面図である。
【図２】同実施形態の密封型転がり軸受が適用されるフライホイールダンパの破断正面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ｏ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】図３におけるＣ部の拡大図である。
【図５】従来例の密封型転がり軸受の一部を拡大して示す縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示すように、密封型転がり軸受１は、外輪２と、内輪３と、その外輪２の内径面に形成された軌道溝４と内輪３の外径面に形成された軌道溝５間に組込まれた複数のボール６およびそのボール６を保持する保持器７からなる。外輪２、内輪３、ボール６及び保持器７は、金属製部材である。本実施形態では、保持器７は鉄製であるが、樹脂製であってもよい。本実施形態の密封型転がり軸受１は、深溝玉軸受である。また、密封型転がり軸受１は、例えば、フライホイールダンパのように、外輪が毎分１万２千回転以上で回転する、具体的には、外輪が毎分１万７千回転あるいは２万回転という高速回転する用途に使用されるものである。なお、以下の説明において、密封型転がり軸受１の中心軸に沿った方向を「軸方向」、当該中心軸に対して直交する方向を「径方向」と呼ぶ。
【００１７】
密封型転がり軸受１では、内輪３が固定されて外輪２が回転する。即ち、密封型転がり軸受１は、外輪回転用軸受である。密封型転がり軸受１の軸受内部空間Ｓ１には、グリース（図示せず）が封入されている。ここで、軸受内部空間Ｓ１とは、外輪２の内径面２ａと内輪３の外径面３ａとの間の空間を意味する。グリースの動粘度としては、４０℃において１０〜２５０ｃＳｔ（ｍｍ2／ｓ）が好ましく、４０℃において３０〜７５ｃＳｔがより好ましい。グリースの動粘度を３０〜７５Ｃｓｔとすることで、所要の厚みの潤滑油膜を形成し易い。
【００１８】
外輪２の内径面２ａには、軌道溝４を中心にして、その両側に小径肩部２ａａ、シール嵌合溝８、大径肩部２ａｂが形成され、一方、内輪３の外径面３ａには、上記一対のシール嵌合溝８と径方向に対向する一対のシール溝９が形成されている。
【００１９】
内輪３の外径面３ａは、大径肩部３ａａと小径肩部３ａｂとを有している。大径肩部３ａａは内輪３の転動面（軌道溝５）よりも軸方向外側に位置している。小径肩部３ａｂは大径肩部３ａａよりも小径であり、その外径面が大径肩部３ａａよりも内径側に位置している。大径肩部３ａａと小径肩部３ａｂとの間には、上記シール溝９が設けられている。
【００２０】
外輪２に形成された一対のシール嵌合溝８のそれぞれには、シール部材１０の外径部が嵌合されている。シール部材１０は、芯金１１と芯金１１と一体に形成されたゴム製部分１２とからなる。
【００２１】
芯金は金属製であり、軸方向から見て、環状である。芯金１１の径方向外端部１１ａは、軸方向内側に向かって折り曲げられている。そして、芯金１１の径方向外端部１１ａは、シール嵌合溝８と軸方向に対向している。芯金１１の径方向内端部１１ｂは、後述するゴム製部分１２のくびれ部１２ｃよりも上方に位置している。芯金１１の径方向外端部１１ａと径方向内端部１１ｂとの間には、径方向に延びる立板部１１ｃが設けられている。
【００２２】
ゴム製部分１２は、軸方向から見て、環状である。ゴム製部分１２は、例えば、ニトリルゴム、耐熱ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム等の耐油性や耐熱性に優れたゴムを素材としている。ゴム製部分１２は、芯金１１に加硫成型することで一体形成されている。ゴム製部分１２は、芯金１１のうち立板部１１ｃの内側面を除く芯金１１全体を覆っている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、ゴム製部分１２は、嵌合部１２ａと、本体部１２ｂと、くびれ部１２ｃと、内向きリップ部１２ｄと、外向きリップ部１２ｅとを有している。嵌合部１２ａは、シール嵌合溝８に嵌合され、かつ、芯金１１の径方向外端部を覆っている部分である。本体部１２ｂは、嵌合部１２ａと後述するくびれ部１２ｃとの間に位置する部分である。本体部１２ｂは、嵌合部１２ａよりも内径側に位置し、かつ、芯金１１のうち径方向外端部１１ａを除く部分を覆っている部分である。
【００２４】
くびれ部１２ｃは、本体部１２ｂの径方向内端部よりも内径側に位置している部分である。即ち、くびれ部１２ｃは、芯金１１の径方向内端部よりも内径側に位置している。
【００２５】
くびれ部１２ｃの内径側には、内向きリップ部１２ｄ及び外向きリップ部１２ｅが設けられている。即ち、くびれ部１２ｃは、内向きリップ部１２ｄ及び外向きリップ部１２ｅの外径側に設けられている。内向きリップ部１２ｄは、シール溝９の内側面に接触している。外向きリップ部１２ｅは、内向きリップ部１２ｄよりも軸方向外側に設けられており、シール溝９の軸方向外方に形成された小径肩部３ａｂに接触している。
【００２６】
内向きリップ部１２ｄおよび外向きリップ部１２ｅは、シール部材１０の内径部にくびれ部１２ｃを介して形成されている。
【００２７】
そして、この発明に係る密封型転がり軸受１は、図１に示すように、外輪２の内径面２ａの小径肩部２ａａの略中央部に、径方向外側に凹むグリースポケット１４を設けている。このグリースポケット１４は、軌道溝４から連ならないように当該軌道溝４から軸方向に離れた位置に設けている。すなわち、グリースポケット１４は、軸方向に延びる連結面１５を介して、軌道溝４と連なっている。連結面１５は、小径肩部２ａａの内径面のうち軌道溝４側の端部に相当する部分である。
【００２８】
グリースポケット１４の大きさは、グリース封入量の２０〜４０％を保持できる大きさが好ましい。本実施形態では、図１に示すように、その深さＢが、保持器７の外径面から外輪２の内径面２ａの小径肩部２ａａまでの距離Ａと同程度で、その幅Ｃが、深さの１．２倍程度に設定され、グリース封入量の３０％程度を保持できるようにしている。
【００２９】
グリースポケット１４におけるグリース保持量がグリース封入量の４０％を超えると、具体的には、グリースポケット１４の深さＢが深すぎたり、幅Ｃが広すぎると、グリース保持量が多くなりすぎて、保持器７やボール６への必要なグリースの供給を低下させる恐れが生じる。また、グリースポケット１４におけるグリース保持量がグリース封入量の２０％を下回ると、具体的には、グリースポケット１４の深さＢが浅すぎたり、幅Ｃが狭めすぎたりすると、グリース保持量が少なくなりすぎる。そのため、軸受の内圧が上昇した場合、グリースとシール部材との接触面積が大きくなり、当該シール部材にかかる負荷が増大し、シール部材が軸方向外側に抜ける恐れがある。
【００３０】
また、上記のように、グリースポケット１４を、軌道溝４から連ならないように軸方向に離れた位置に設けることにより、ボール６に対する外輪２の内径面２ａの小径肩部２ａａの径を小さくすることなく、十分な深さの軌道溝４を設けることができる。これにより、軸受の許容アキシャル荷重の低下や、耐肩乗上の低下を伴うことなく、高速回転時の遠心力により、軸受内部に封入したグリースが外輪２の内径面２ａに押し付けられても、外輪２の内径面２ａに押し付けられたグリースをグリースポケット１４で保持して、シール部材１０に加わる抜け出し方向（軸方向外側）の負荷を軽減することができる。
【００３１】
図１に示す実施形態では、グリースポケット１４を、外輪２の軌道溝４を挟んでその両側の小径肩部２ａａのうち一方にグリースポケット１４を形成した例を示したが、外輪２の軌道溝４を挟んでその両側の小径肩部２ａａにグリースポケット１４を設けてもよい。軌道溝４の両側に一対のグリースポケットを設けた場合、一対のグリースポケットの大きさの合計が、グリース封入量の２０〜４０％に設定されていることが好ましい。具体的には、各グリースポケット１４の深さの合計が、保持器７の外径面から外輪２の内径面２ａの小径肩部２ａａまでの距離と同程度で、各グリースポケット１４の幅の合計が、深さの１．２倍程度に設定されていることが好ましい。
【００３２】
図２ないし図４は、この実施形態の密封型転がり軸受１が用いられるフライホイールダンパの支持構造を示している。図３の上半部は、図２のＡ−Ｏ断面を示し、図３の下半部は、図２のＢ−Ｏ断面を示す。このフライホイールダンパ支持構造は、フライホイールダンパ２１をエンジン側マス２２とトランスミッション側マス２３とに２分割し、その間に圧縮ばね２４と減衰機構２５を設けたフライホイールダンパ２１において、両マス２２、２３を相互にこの実施形態の密封型転がり軸受１で支持したものである。軸受として転がり軸受１を用いることにより、ダンピングが円滑に行われる。エンジンからの出力トルクは、クランク軸（図示せず）に直結したエンジン側マス２２から入り、圧縮ばね２４、減衰機構２５、およびトランスミッション側マス２３を介して被駆動系へ伝達される。この場合に、エンジンの出力トルクの大きさに応じて、圧縮ばね２４の撓みおよび減衰機構２５の作動が生じ、その状態でトルク変動を圧縮ばね２４および減衰機構２５が吸収するため、トランスミッション側マス２３はエンジン側マス２２に対して、減衰された回転変動量で回転する。減衰機構２５は、油室２５ａで形成され、圧縮ばね２４および減衰機構２５を介して両マス２２、２３間に行われる回転伝達は、ドリブンプレート２７を
介して行われる。ドリブンプレート２７は、内径部に設けられたセレーション２８によりトランスミッション側マス２３に結合される。ドリブンプレート２７の外径部に設けられた突部２７ａと対応してストッパ２９がエンジン側マス２２に設けられている。
【００３３】
密封型転がり軸受１の両マス２２、２３への取付けは、次のように行われる。内輪３は、エンジン側マス２２の内径部に形成された円筒部２２ａの外径面に嵌合し、この外径面に形成された止め輪溝に嵌合する止め輪３０により抜け止めされる。外輪２は、トランスミッション側マス２３の内径部に形成された円筒部２３ａの内径面に嵌合し、この内径面に形成された止め輪溝に嵌合する止め輪３１により抜け止めされる。次いで、エンジン側マス２２の円筒部２２ａの外径面に内輪３をして嵌合し、内輪３の反合わせ面側端面において止め輪３０により抜け止めをする。そして、エンジン側マス２２とトランスミッション側マス２３とをボルト等によって互いに締結して両マス２２、２３の組立が完了する。
【００３４】
上記のような支持構造のフライホイールダンパ２１は、エンジンの出力軸（いずれも図示せず）に、エンジン側マス２２がエンジン側となるようその円筒部２２ａにより取付けられる。
【００３５】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【００３６】
前述の実施形態では、密封型転がり軸受１は、自動車エンジンのフライホイールダンパに用いる軸受であったが、これに限らず、自動車エンジンのファンカップリング装置、オルタネータ、カーエアコン、ウォータポンプ等に用いられてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１      ：密封型転がり軸受
２      ：外輪
２ａ    ：内径面
２ａａ  ：小径肩部
２ａｂ  ：大径肩部
３      ：内輪
３ａ    ：外径面
３ａａ  ：大径肩部
３ａｂ  ：小径肩部
４      ：軌道溝
５      ：軌道溝
６      ：ボール
７      ：保持器
８      ：シール嵌合溝
９      ：シール溝
１０    ：シール部材
１１    ：芯金
１１ａ  ：径方向外端部
１１ｂ  ：径方向内端部
１１ｃ  ：立板部
１２    ：ゴム製部分
１２ａ  ：嵌合部
１２ｂ  ：本体部
１２ｃ  ：くびれ部
１２ｄ  ：内向きリップ部
１２ｅ  ：外向きリップ部
１４    ：グリースポケット
２１    ：フライホイールダンパ
２２    ：エンジン側マス
２２ａ  ：円筒部
２３    ：トランスミッション側マス
２３ａ  ：円筒部
２４    ：圧縮ばね
２５    ：減衰機構
２５ａ  ：油室
２７    ：ドリブンプレート
２７ａ  ：突部
２８    ：セレーション
２９    ：ストッパ
３０    ：止め輪
３１    ：止め輪
Ｓ１    ：軸受内部空間
【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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