(57)【要約】【課題】ローラ及びローラ保持器がシール部材を押し出してしまうことを抑制できる水ポンプ用軸受を提供する。【解決手段】水ポンプ用軸受１は、軸受組付用筒９内に圧入され、外側転動面３ａ，３ｂが内周面に形成された外輪３と、外輪３の内側に配置されたシャフト２の外周面に形成された内側転動面２ａ，２ｂと外輪３の外側転動面３ａ，３ｂとの間に転動自在に介装された円筒形状の転動体４と、外輪３の外周面に固定される固定部６０ａ、及び固定部６０ａから径方向の内方に向けて形成され、外輪３とシャフト２との間を密封するシール部６１を有するシール部材６とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプハウジングの軸受組付用筒内に組み付けられる水ポンプ用軸受であって、
前記軸受組付用筒内に圧入され、内周面に転動面が形成された外輪と、
前記外輪の内側に配置された内側回転部材の外周面に形成された転動面と前記外輪の前記転動面との間に転動自在に介装された円筒形状の転動体と、
前記外輪の外周面に固定される固定部、及び前記固定部から径方向の内方に向けて形成され、前記外輪と前記内側回転部材との間を密封するシール部を有するシール部材と
を備えた水ポンプ用軸受。
【請求項２】
前記外輪は、各外径が互いに異なる大小２つの胴部を有し、
前記シール部材は、前記固定部が前記大小２つの胴部のうち小径の胴部の外周面への圧入により固定されている請求項１に記載の水ポンプ用軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水ポンプ用軸受に関し、特に自動車の内燃機関における冷却水用のポンプに使用される水ポンプ用軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水ポンプ用軸受は、エンジンの高出力化及び負荷能力の増大に伴いエンジン側に加わる荷重が高くなってきている。
【０００３】
従来、この種の水ポンプ用軸受には、軸受の内輪として機能する回転シャフトと、この回転シャフトの外周囲に配置された外輪と、この外輪と回転シャフトとの間に介在する複列の転動体とを備え、その内部空間がフロント側シール部材及びリヤ側シール部材によって密封されたものがある（例えば特許文献１）。
【０００４】
回転シャフトは、複列の転動体を転動させる内側転動面を外周面に有し、ポンプハウジングの軸受組付用筒内に回転可能に配置されている。回転シャフトのフロント側端部にはプーリシートを介してプーリが、またそのリヤ側端部には水ポンプ用のインペラがそれぞれ取り付けられている。
【０００５】
外輪は、複列の転動体を転動させる外側転動面を内周面に有し、ポンプハウジングの軸受組付用筒内に固定され、全体が円筒部材によって形成されている。
【０００６】
複列の転動体は、負荷の比較的小さい一方側列の転動体がボールによって、また負荷の比較的大きい他方側列の転動体がローラによってそれぞれ構成されている。一方側列の転動体は、水ポンプ用軸受のリヤ側に配置され、かつボール保持器によって保持されている。また、他方側列の転動体は、水ポンプ用軸受のフロント側に配置され、かつローラ保持器によって保持されている。
【０００７】
以上の構成により、車両のエンジン側からトルクが駆動力伝達部材を介してプーリに伝達されると、プーリが回転シャフトと共に回転する。回転シャフトにはインペラが取り付けられているため、エンジン側からのトルクがインペラにも伝達され、インペラが回転シャフトと共に回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２５８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献１に示す水ポンプ用軸受によると、円柱状の（ローラ）が回転シャフト側から高荷重を受けてローラ保持器と共にシール部材の方へ移動し、ローラ保持器がシール部材に干渉することがある。これは、ローラが内輪と外輪との間に寸法余裕をもって配置されているため、ローラが回転シャフト及び外輪の軸方向に対して傾斜した状態で転動し、ローラをシール部材へ移動させる推力が作用して、ローラがローラ保持器と共にシール部材を押圧することによる。このため、過剰な負荷が長時間掛かった場合にも、ローラ部材がシール部材を押し出してしまうことがないように、シール部材の強度を十分に確保しなければならないという問題があった。
【００１０】
従って、本発明の目的は、ローラ及びローラ保持器がシール部材を押し出してしまうことを抑制できる水ポンプ用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】
本発明は、上記目的を達成するために、ポンプハウジングの軸受組付用筒内に組み付けられる水ポンプ用軸受であって、前記軸受組付用筒内に圧入され、内周面に転動面が形成された外輪と、前記外輪の内側に配置された内側回転部材の外周面に形成された転動面と前記外輪の前記転動面との間に転動自在に介装された円筒形状の転動体と、前記外輪の外周面に固定される固定部、及び前記固定部から径方向の内方に向けて屈曲して形成され、前記外輪と前記内側回転部材との間を密封するシール部を有するシール部材とを備えた水ポンプ用軸受を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、ローラ及びローラ保持器がシール部材を押し出してしまうことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る水ポンプ用軸受の全体を説明するために示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る水ポンプ用軸受の要部を説明するために示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[実施の形態]
（水ポンプ用軸受の全体構成）
図１は水ポンプ用軸受の全体を示す。図２は水ポンプ用軸受の要部を示す。図１に示すように、水ポンプ用軸受１は、軸受１の内輪を兼用する内側回転部材としてのシャフト２と、このシャフト２の外周囲に配置された外輪３と、この外輪３とシャフト２との間に介在する複列の転動体４，５と、これら転動体４，５の外側でシャフト２と外輪３との間を密封する一対のシール部材６，７とを備え、ポンプハウジング８の軸受組付用筒９内に圧入によって組み付けられている。
【００１５】
（シャフト２の構成）
シャフト２は、図１に示すように、複列の転動体４，５をそれぞれ転動させる内側転動面２ａ，２ｂを外周面に有し、ポンプハウジング８の軸受組付用筒９内に中心軸線Ｏの回りに回転可能に配置されている。そして、シャフト２は、一方の内側転動面２ａが転動体４を、また他方の内側転動面２ｂが転動体５をそれぞれ転動させる部位として機能するように構成されている。シャフト２のフロント側（図１の左側）端部にはプーリシート１０を介してプーリ１１が、またそのリヤ側（図１の右側）端部には水ポンプ用のインペラ１２がそれぞれ取り付けられている。
【００１６】
プーリ１１は、エンジン側に駆動力伝達ベルト（図示せず）を介して連結されている。インペラ１２は、基部１２ａ及び羽根部１２ｂを有し、ポンプハウジング８内に回転可能に収容されている。これにより、プーリ１１がエンジン側からの駆動トルクを受けると、シャフト２及びインペラ１２が中心軸線Ｏの回りに回転駆動され、インペラ１２によってエンジンの冷却水が循環される。
【００１７】
ポンプハウジング８は、インペラ１２を内部に収容する収容空間８ａ、及びこの収容空間８ａに連通する貫通孔８ｂを有し、水ポンプ用軸受１のリヤ側に配置され、その内部がハウジング用シール部材１３によって密封されている。
【００１８】
軸受組付用筒９は、ポンプハウジング８における貫通孔８ｂの外側開口周縁に一体に設けられ、全体が外部に開口して収容空間８ａに連通する円筒部材によって形成されている。また、軸受組付用筒９は、筒厚がポンプ駆動源側（図１の左側）の開口端部から水ポンプ用軸受１の圧入方向（矢印ａ方向）に沿って漸次大きくなる寸法に設定されている。
【００１９】
（外輪３の構成）
外輪３は、図１に示すように、複列の転動体４，５をそれぞれ転動させる外側転動面３ａ，３ｂを内周面に有し、シャフト２の外周囲に配置され、かつポンプハウジング８の軸受組付用筒９内に圧入されて固定されている。また、外輪３は、軸受組付用筒９の内周面に圧入されている胴部３ｃと、胴部３ｃよりもポンプ駆動源側に形成され、胴部３ｃよりも外径が小さい胴部３ｄを有し、全体が中心軸線Ｏに沿って両方向に開口する円筒部材によって形成されている。そして、外輪３は、一方の外側転動面３ａが転動体４を、また他方の外側転動面３ｂが転動体５をそれぞれ転動させるように構成されている。外側転動面３ａは、胴部３ｃと胴部３ｄとの間に跨って形成されている。
【００２０】
（転動体４，５の構成）
一方側列の転動体４は、図１に示すように、円筒状の転動面を有するローラからなり、水ポンプ用軸受１のフロント側すなわち軸受組付用筒９のポンプ駆動源側に配置され、かつローラ保持器１４によって保持されている。
【００２１】
他方側列の転動体５は、図１に示すように、鋼球からなり、水ポンプ用軸受１のリヤ側すなわち軸受組付用筒９のポンプ側（ポンプ駆動源側とは反対側）に配置され、かつボール保持器１５によって保持されている。
【００２２】
（シール部材６，７の構成）
シール部材６，７は、転動体４，５を介して互いに対向し、シャフト２と外輪３との間に配置されている。シール部材６，７は、略同一の構成であるため、ポンプ駆動源側のシール部材６のみについて説明する。なお、ポンプ側のシール部材７については、各部位の符号をシール部材６の各部位の符号に対応して付し（例えば、シール部材７の芯部にはシール部材６の芯部６０に対応して７０を、またシール部材７のシール部にはシール部材６のシール部６１に対応して７１をそれぞれ付す。）、その説明は省略する。
【００２３】
シール部材６は、図２に示すように、芯部６０及びシール部６１を有し、芯部６０が外輪３の胴部３ｃ，３ｄのうち小径の胴部３ｄの外周面に固定されている。
【００２４】
芯部６０は、シール部６１よりも剛性の高い、例えば金属等の材料からなり、外輪３の胴部３ｄの外周面に圧入される円筒状の固定部６０ａと、固定部６０ａのポンプ駆動源側に一体に形成され、固定部６０ａの軸方向の端部から径方向の内方に向けて形成された底部６０ｂとを有している。底部６０ｂの中心部にはシャフト２を挿通させるシャフト挿通孔６０ｃが設けられ、芯部６０は、全体として有底円筒状部材に形成されている。また、芯部６０のシャフト挿通孔６０ｃの内径は、ローラ保持器１４のポンプ駆動源側の端部１４ａの中心軸線Ｏに対する外径よりも小さく形成され、ローラ保持器１４が軸方向に移動した場合には、ローラ保持器１４の軸方向端面が底部６０ｂに当接するように構成されている。
【００２５】
シール部６１は、基部片６１ａ及び舌片６１ｂ，６１ｃからなり、全体が例えばニトリルゴムからなる弾性変形可能な円環部材によって形成されている。
【００２６】
基部片６１ｂは、芯部６０の固定部６０ａの外周面、底部６０ｂのポンプ駆動源側の面、及びシャフト挿通孔６０ｃの内周側の面に例えば焼き付けによって一体に形成されている。
【００２７】
舌片６１ｂ，６１ｃは、基部片６０ｂの内側に一体に設けられ、内周側の先端部がシャフト２の外周面に接触し、外輪３とシャフト２との間の空間を外部からシールするように形成されている。舌片６１ｂは基部片６１ａよりもポンプ駆動源側に、舌片６１ｃは基部片６１ａよりもポンプ側に、それぞれ配置されている。そして、舌片６１ｂ，６１ｃは、シャフト２の回転時にシャフト２の外周面に摺接するように構成されている。
【００２８】
なお、シール部材７については、外輪３の外周面に装着する替わりにその内周面に装着してもよい。
【００２９】
（シール部材６の組付方法）
次に、シール部材６の組付方法につき、図２を参照して説明する。
【００３０】
シール部材６の組み付けは、図２に示すように、予め転動体４がローラ保持器１４と共に内周面に配置された外輪３の胴部３ｄに、ポンプ駆動源側の端部から芯部６０の固定部６０ａを圧入することにより行われる。この際、舌片６１ｂ，６１ｃはシャフト２を挿通させるように弾性変形する。
【００３１】
[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００３２】
芯部６０が外輪３の胴部３ｄの外周面に圧接するため、外輪の内周面にシール部材を装着する場合と比べてシール部材と外輪との接触面積を大きくすることができ、外輪３に対するシール部材６をより強固に固定することができる。このため、転動体４がシャフト２側からの高荷重を受けてローラ保持器１４と共にフロント側のシール部材６へ移動し、ローラ保持器１４がシール部材６に干渉しても、シール部材６が外輪３から外れることはなく、ローラ保持器１４及び転動体４の水ポンプ用軸受１外への飛び出し発生を抑制することができる。また、また、胴部３ｄの外周面にシール部材６を固定するため、従来のように外輪の内周面にシール部材を装着する場合よりも芯部６０の厚さＴを比較的大きい寸法（Ｔ＝０．８〜１．２ｍｍ：従来における芯部の厚さｔがｔ＝０．５〜０．８ｍｍ）に設定することができ、ローラ保持器１４の干渉によるシール部材６の変形を抑制することができる。またさらに、外輪の内周面にシール部材を装着する場合よりも外輪の軸方向長さを短縮することができる。
【００３３】
以上、本発明の水ポンプ用軸受を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【００３４】
（１）上記実施の形態では、軸受組付用筒９のポンプ駆動源側すなわちフロント側の転動体４が円筒ローラによって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、フロント側の転動体のみならずリヤ側の転動体を円筒ローラによって形成してもよい。すなわち、本発明は、軸受組付用筒の少なくとも一方にローラからなる転動体を含む複列の転動体を備えていればよい。また、転動体は複列でなくともよく、複数のローラをシャフト２の周方向に沿って配置した一列の転動体としてもよい。
【００３５】
（２）上記実施の形態では、ポンプ駆動源側の転動体４が円筒ローラである場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばニードルローラなど他の転動体であってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…水ポンプ用軸受、２…シャフト、２ａ，２ｂ…内側転動面、３…外輪、３ａ，３ｂ…外側転動面、３ｃ…大径の胴部、３ｄ…小径の胴部、４，５…転動体、６，７…シール部材、６０…芯部、６０ａ…固定部、６０ｂ…底部、６０ｃ…シャフト挿通孔、６０ｂ…基部片、６１…シール部、６１ｂ，６１ｃ…舌片、７…シール部材、７０…芯部、７１…シール部、８…ポンプハウジング、８ａ…収容空間、８ｂ…貫通孔、９…軸受組付用筒、１０…プーリシート、１１…プーリ、１２…インペラ、１２ａ…基部、１２ｂ…羽根部、１３…ハウジング用シール部材、１４…ローラ保持器、１５…ボール保持器、Ｏ…中心軸線
【図１】
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【図２】
2011085154.tif 000004