(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を抑えつつ、腐食性流体との接触による腐食を防止する。【解決手段】シェル形ころ軸受（４）のシェル形外輪（５）は、ころ（６）が転動する軌道面を含む円筒部（５１）と、円筒部の軸方向端部から径方向内側に向かって傾斜して延びる折り曲げ部（５３）とを有し、腐食性流体の流路側に位置するシール部材（８）が、外輪（５）によって固定されている。シール部材（８）は、径方向に見て折り曲げ部（５３）と互いに重なる位置に設けられ、回転軸（２）に摺接する第１のリップ（８１）と、折り曲げ部よりも軸方向外側に位置し、ハウジング（１）に摺接する第２のリップ（８２）と、折り曲げ部よりも軸方向外側に位置し、回転軸（２）に摺接する第３のリップ（８３）とを含む。第２のリップ（８２）と第３のリップ（８３）とは、径方向に見て互いに重なる位置に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに対して回転軸を回転可能に支持するシェル形ころ軸受であって、
複数のころと、
前記ころが転動する軌道面を含む円筒部と、前記円筒部の軸方向端部から径方向内側に向かって傾斜して延びる折り曲げ部とを有するシェル形外輪と、
前記シェル形外輪によって固定されたシール部材とを備え、
前記シール部材は、径方向に見て前記折り曲げ部と互いに重なる位置に設けられ、前記回転軸に摺接する第１のリップと、前記折り曲げ部よりも軸方向外側に位置し、前記ハウジングに摺接する第２のリップと、前記折り曲げ部よりも軸方向外側に位置し、前記回転軸に摺接する第３のリップとを含み、
前記第２のリップと前記第３のリップとは、径方向に見て互いに重なる位置に設けられている、シェル形ころ軸受。
【請求項２】
前記折り曲げ部は、前記第１のリップの基端部の軸方向位置よりも軸方向外側に延びている、請求項１に記載のシェル形ころ軸受。
【請求項３】
前記シール部材は、その外周面のうち前記第２のリップよりも軸方向内側に位置する部分に、径方向内側に凹む凹部をさらに含んでおり、
前記折り曲げ部の先端部が、前記凹部に嵌め入れられている、請求項１または２に記載のシェル形ころ軸受。
【請求項４】
前記折り曲げ部は、前記円筒部よりも薄肉であり、
前記折り曲げ部の基端部には、前記円筒部の内周面よりも径方向外側に窪んだ窪み部が設けられており、
前記シール部材は、前記シェル形外輪の前記窪み部に嵌まり込む凸部をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載のシェル形ころ軸受。
【請求項５】
前記第２のリップの最大径は、前記シェル形外輪の外形よりも大きい、請求項１〜４のいずれかに記載のシェル形ころ軸受。
【請求項６】
前記第２のリップは、前記ハウジングに接する複数の環状突起を有している、請求項１〜５のいずれかに記載のシェル形ころ軸受。
【請求項７】
前記第３のリップは、前記回転軸に接する複数の環状突起を有している、請求項１〜６のいずれかに記載のシェル形ころ軸受。
【請求項８】
前記シェル形外輪は、前記折り曲げ部を前記円筒部の軸方向一方側にのみ有し、前記円筒部の軸方向他方側には、径方向内側に真っ直ぐ延びる内向きフランジ部を有しており、
前記内向きフランジ部の軸方向内側に収容された内側シール部材をさらに備える、請求項１〜７のいずれかに記載のシェル形ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェル形ころ軸受に関し、特に、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）制御弁などの流体制御弁に用いられるシェル形ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両における排気ガス中の窒素酸化物の低減または燃費向上を目的として、内燃機関（エンジン）の排気管から吸気管へ排気ガスを再循環（還流）させるＥＧＲシステムが従来から提案されている。ＥＧＲシステムでは、制御装置がＥＧＲ制御弁の弁体を開閉制御することで、排気管を経て吸気管へ還流する排気ガスの流量が制御される。
【０００３】
特開２０１４−１６９６６８号公報（特許文献１）には、ＥＧＲ制御弁の一例が開示されている。当該文献に開示されたＥＧＲ制御弁については、図６および図７を参照しながら説明する。ＥＧＲ制御弁は、排気ガス流量制御弁（排気絞り弁）であって、ハウジング１０１の内部に形成されたガス流路１１１の開口面積を連続的または段階的に変更することで、ガス流路１１１を経由して排気通路から吸気通路へ再循環（還流）する排気ガスの流量を可変制御する。
【０００４】
このＥＧＲ制御弁は、出力シャフトとしての回転軸１０２を回転駆動して弁体１１３を開閉動作させるアクチュエータと、ハウジング１に対して回転軸１０２を回転自在（揺動自在）に支持する支持機構とを備えている。
【０００５】
アクチュエータは、モータＭ、減速機構、およびリターンスプリング１９１を含む電動アクチュエータである。減速機構には、モータＭのモータ軸である入力軸に対して並列配置された中間軸１９２と、入力軸の回転を減速して回転軸１０２に伝達する複数のギヤ１９３〜１９５とが含まれる。
【０００６】
ハウジング１０１は、ガス流路１１１を形成する円筒状のバルブボディ１３１と、減速機構およびリターンスプリング１９１等を収容するギヤケース１３２と、モータＭを収容するモータケース１３３とを一体的に有している。ハウジング１０１のバルブボディ１３１には、円筒状の軸受収容部（ハウジング孔）１３４が設けられており、この軸受収容部１３４内に支持機構が収容されている。
【０００７】
特許文献１において、支持機構は、シール部材１４１と２連の玉軸受１４２，１４３とを含む。シール部材１４１が玉軸受１４２，１４３よりもガス流路１１１側に設置されているため、ガス流路１１１を流れる排気ガス中に含まれる異物が、玉軸受１４２，１４３側へ侵入することが抑制されている。
【０００８】
流体制御弁の弁体と一体回転する回転軸の支持軸受としては、玉軸受の他、ころ軸受が挙げられる。ＷＯ２０１３／０２０７２６号公報（特許文献２）およびＷＯ２０１３／０２０７２７号公報（特許文献３）に開示されたころ軸受は、シェル形針状ころ軸受であり、シェル形外輪の両端の鍔部の内側に、それぞれシール部材が設けられている。２つのシール部材のうち、排気ガスの流入側に配置されたシール部材は、鍔部の内側だけでなく鍔部の外側にも延びており、回転軸に接触する２つのリップと、ハウジング孔に形成された段部に接触する１つのリップとを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−１６９６６８号公報（特許第６００９９７４号）
【特許文献２】ＷＯ２０１３／０２０７２６号公報（特許第６０９２２０８号）
【特許文献３】ＷＯ２０１３／０２０７２７号公報（特許第６０９２２０９号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
流体制御弁の支持軸受が、排気ガス等の腐食性流体により腐食しないようにするためには、腐食性流体が外輪に接触すること、および、軸受内部に侵入することを防止する構造が必要である。
【００１１】
特許文献１のように、流体制御弁の支持軸受を玉軸受とした場合、シール部材１４１を外付けで設ける必要がある。この場合、軸受のシール性を高めようとすればするほど、シール部材の個数を増やしたり、シール部材の体積を大きくしたりしなくてはならない。そうすると、回転軸の軸長が必然的に長くなる。
【００１２】
これに対し、特許文献２，３では、排気ガスの流入側に配置されたシール部材が、シェル形外輪の鍔部の軸方向内側において内径方向に延びるリップと、鍔部の軸方向外側において外径方向に延びるリップとを有している。しかしながら、特許文献２，３において外径方向に延びるリップは、ハウジング孔に形成された段部の内周面に接触する構成である。そのため、特許文献２，３では、排気ガスを封止するためにハウジング孔に段部を加工しなくてはならない。
【００１３】
段部の加工に使用される加工工具、たとえば砥石などの工具は、外径と側面とが交差する角部に面取り加工がされているため、段部の隅部においても面取り形状が発生してしまう。また、多数の段部の加工を行うにつれて工具先端が消耗すると、段部の隅部形状にばらつきが生じる。そのため、シールリップを段部に安定して接触させることが困難となるとともに、ハウジング孔の加工時間の増大、および、弁寸法の拡大による製造コストの上昇を招く。
【００１４】
また、特許文献３では、シール部材が少なくとも２つの部分リングで構成されているため、軸受製造時において、組立コストの増大を招く。また、シールが分割されているため、シール部材の剛性が低下し、シール部材をハウジングの段部およびシャフトに押し付ける力を大きくすることができない。その結果、流体の漏れが発生し、軸受が腐食してしまう。
【００１５】
さらに、特許文献２，３のシール部材は、上述のように、鍔部の内側だけでなく鍔部の外側にも延びており、シャフトに接触する２つのリップと、ハウジング孔に形成された段部に接触する１つのリップとを有しているが、シール性を高めるためには、３つのリップの相対位置について改善の余地がある。
【００１６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ハウジング側の加工コストを抑えつつ、腐食性流体との接触による腐食を効果的に防止することのできるシェル形ころ軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明のある局面に従うシェル形ころ軸受は、ハウジングに対して回転軸を回転可能に支持するシェル形ころ軸受であって、複数のころと、シェル形外輪と、シール部材とを備える。シェル形外輪は、ころが転動する軌道面を含む円筒部と、円筒部の軸方向端部から径方向内側に向かって傾斜して延びる折り曲げ部とを有する。シール部材は、シェル形外輪によって固定されている。シール部材は、径方向に見て折り曲げ部と互いに重なる位置に設けられ、回転軸に摺接する第１のリップと、折り曲げ部よりも軸方向外側に位置し、ハウジングに摺接する第２のリップと、折り曲げ部よりも軸方向外側に位置し、回転軸に摺接する第３のリップとを含む。第２のリップと第３のリップとは、径方向に見て互いに重なる位置に設けられている。
【００１８】
好ましくは、折り曲げ部は、第１のリップの基端部の軸方向位置よりも軸方向外側に延びている。
【００１９】
好ましくは、シール部材は、その外周面のうち第２のリップよりも軸方向内側に位置する部分に、径方向内側に凹む凹部をさらに含んでおり、折り曲げ部の先端部が、凹部に嵌め入れられている。
【００２０】
好ましくは、折り曲げ部は、円筒部よりも薄肉であり、折り曲げ部の基端部には、円筒部の内周面よりも径方向外側に窪んだ窪み部が設けられている。この場合、シール部材は、シェル形外輪の窪み部に嵌まり込む凸部をさらに含むことが望ましい。
【００２１】
第２のリップの最大径は、無負荷状態において、シェル形外輪の外形よりも大きいことが望ましい。
【００２２】
好ましくは、第２のリップは、ハウジングに接する複数の環状突起を有している。
【００２３】
また、第３のリップが、回転軸に接する複数の環状突起を有していてもよい。
【００２４】
好ましくは、シェル形外輪は、折り曲げ部を円筒部の軸方向一方側にのみ有し、円筒部の軸方向他方側には、径方向内側に真っ直ぐ延びる内向きフランジ部を有している。この場合、シェル形ころ軸受は、内向きフランジ部の軸方向内側に収容された内側シール部材をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ハウジング側の加工コストを抑えつつ、腐食性流体との接触による腐食を効果的に防止したシェル形ころ軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係るＥＧＲ制御弁の要部を模式的に示す概略断面図である。
【図２】図１の矢印ＩＩ方向から見たＥＧＲ制御弁を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるシェル形ころ軸受の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図３の領域ＩＶを拡大して示す部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態において、シール部材の他の形状例を模式的に示す断面図である。
【図６】従来のＥＧＲ制御弁の全体構造を示す断面図である。
【図７】従来のＥＧＲ制御弁の全体構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２８】
本実施の形態に係るシェル形ころ軸受は、たとえばＥＧＲ制御弁に設けられる。ＥＧＲ制御弁の基本構成は、上記した特許文献１の構成とほぼ同じであるので、ここではシェル形ころ軸受とその周辺構造についてのみ説明する。
【００２９】
（概要について）
図１は、本実施の形態に係るＥＧＲ制御弁の要部を模式的に示す概略断面図である。
【００３０】
ＥＧＲ制御弁は、ハウジング１の内部に形成された排気ガス流路１１の開口面積を連続的または段階的に変更することで、排気ガス流路１１を経由して、排気通路から吸気通路へ再循環（還流）される排気ガスの流量を可変制御する排気ガス流量制御弁（排気絞り弁）である。
【００３１】
ハウジング１には、排気ガス流路１１に交差する円筒状の孔部１２が設けられており、この孔部１２に、回転軸２と、回転軸２を回転自在（揺動自在）に支持する支持機構とが収容されている。図１には、回転軸２の軸線が一点鎖線で示されている。以下の説明では、回転軸２に沿う方向を「軸方向」、回転軸２に直交する方向を「径方向」という。
【００３２】
ハウジング１の孔部１２は、軸方向中央に位置する中央孔部１２ａと、中央孔部１２ａの軸方向一方側（紙面左側）に位置し中央孔部１２ａよりも小径である小径孔部１２ｂと、中央孔部１２ａの軸方向他方側（紙面右側）に位置し中央孔部１２ａよりも大径である大径孔部１２ｃとを有している。中央孔部１２ａは、その内周面が軸方向に面一であり、段差を有していない。
【００３３】
回転軸２は、支持機構に支持される大径部２１と、大径部２１よりも小径であり、大径部２１の軸方向一方側に隣接して位置する小径部２２とを有している。小径部２２の先端部は、ガス流路１１まで突出し、ガス流路１１内において弁体１３に連結固定されている。ハウジング１の中央孔部１２ａおよび大径孔部１２ｃに、回転軸２の大径部２１が収容され、ハウジング１の小径孔部１２ｂに、回転軸２の小径部２２の軸方向他方端部が収容されている。
【００３４】
弁体１３は、平面視において円形状である。弁体１３は、回転軸２の回転（揺動）角度に応じて、全閉位置と全開位置との間で姿勢（位置）が変更させられる。弁体１３が回転軸２周りに一方向に回転することで、又は揺動することで、ガス流路１１の開閉が行われる。図１では、全閉位置の弁体１３が実線で示され、全開位置の弁体１３が想像線（二点鎖線）で示されている。
【００３５】
排気ガス流路１１は、排気通路側の流路１１ａと、吸気通路側の流路１１ｂとを有しており、流路１１ａ側から流路１１ｂ側へと排気ガスが流れる。本実施の形態では、流路１１ａの方が流路１１ｂよりも直径（内径）が大きく形成されており、これらの流路１１ａ，１１ｂ間に段差部１１ｃが設けられている。弁体１３の直径（外径）は、流路１１ａの直径よりも小さく、流路１１ｂの直径よりも大きい。
【００３６】
弁体１３が全閉位置に位置するとき、弁体１３は排気ガス流路１１の段差部１１ｃに嵌まり込む。これにより、排気ガス流路１１の内周面と弁体１３の外周端面との間の環状隙間が完全に封鎖される。この場合、排気ガスが、エアクリーナを通過した清浄な吸気（新気）に混入されない。図２には、排気通路側から排気ガス流路１１を見た場合に、排気ガス流路１１が弁体１３により全閉された状態が示されている。
【００３７】
弁体１３が、全開位置を含む開位置に位置するとき、弁体１３の外周部はガス流路１１の段差部１１ｃに接触しない。この場合、排気ガスが、エアクリーナを通過した清浄な吸気（新気）に混入される。
【００３８】
支持機構は、１つの玉軸受３と、１つのシェル形ころ軸受４とを含む。玉軸受３およびシェル形ころ軸受４は、回転軸２の大径部２１をハウジング１に対して回転自在に支持している。支持機構が、シェル形ころ軸受４だけでなく玉軸受３も含むことによって、回転軸２の軸方向位置が固定される。玉軸受３と、シェル形ころ軸受４と、これらの軸受３，４に支持される回転軸２と、ハウジング１とで、回転軸支持構造が構成される。
【００３９】
玉軸受３の外径寸法はシェル形ころ軸受４の外径寸法よりも大きい。玉軸受３は、ハウジング１の大径孔部１２ｃに圧入され、シェル形ころ軸受４は、ハウジング１の中央孔部１２ａに圧入されている。シェル形ころ軸受４は、玉軸受３よりも排気ガス流路１１側に設けられている。
【００４０】
ＥＧＲ制御弁においては、排気ガス流路１１内の排気ガスが、ハウジング１の孔部１２（小径孔部１２ｂ）の内周面と回転軸２の小径部２２の外周面との間の環状隙間１４を介して、シェル形ころ軸受４が配置された中央孔部１２ａに侵入することが想定される。そのため、シェル形ころ軸受４は、少なくともガス流路１１側の端部に、腐食性流体としての排気ガスを封止するためのシール部材８を備えている。
【００４１】
このように、シェル形ころ軸受４が排気ガスを封止するためのシール部材８を備えているため、本実施の形態における支持機構は、軸受から離れて配置される、単体としてのシール部材を備えなくてもよい。したがって、２連の玉軸受と、当該玉軸受とは別体のシール部材とを用いる構成に比べて、ＥＧＲ制御弁への組立性を向上させることが可能となる。
【００４２】
（シェル形ころ軸受について）
シェル形ころ軸受４の構成例について詳細に説明する。図３は、本実施の形態におけるシェル形ころ軸受４の構成を示す断面図である。
【００４３】
図３に示されるように、ＥＧＲ制御弁用のシェル形ころ軸受４は、ハウジング１に対して回転要素（回転対象物）である回転軸２を回転可能に支持する軸受であって、シェル形外輪（以下「外輪」と略す）５と、複数のころ６と、一対のシール部材７，８とを備える。
【００４４】
外輪５は、円筒部５１と、内向きフランジ部５２と、折り曲げ部５３とを有する。円筒部５１の内周面はころ６の軌道面を構成する。円筒部５１の外径、すなわち外輪５の外径は、たとえばφ１２程度である。
【００４５】
内向きフランジ部５２は、円筒部５１の軸方向他方端から径方向内側に真っ直ぐ延びる鍔部である。折り曲げ部５３は、円筒部５１の軸方向一方端からやや径方向内側に向かって傾斜して延びる鍔部である。つまり、内向きフランジ部５２は円筒部５１に対して略直角に配置されているのに対し、折り曲げ部５３は、円筒部５１に対して鈍角となるよう斜めに配置されており、円筒部５１に対して径方向内側に角度をもって配置されている。
【００４６】
外輪５の製造方法としては、たとえば冷間圧延鋼板をプレスにより絞り成形した後に、熱処理により硬度を高める方法がある。円筒部５１および内向きフランジ部５２は、絞り成形によって形成される。折り曲げ部５３については、絞り成形時に、曲げ加工により形成することができる。
【００４７】
円筒部５１および内向きフランジ部５２の形成方法は、絞り成形に限定されず、たとえば鋼管を切削加工して円筒部５１および内向きフランジ部５２が形成されてもよい。また、折り曲げ部５３の形成（曲げ加工）は、外輪の焼きなまし加工の後に行われてもよい。
【００４８】
折り曲げ部５３は、円筒部５１および内向きフランジ部５２よりも薄肉である。これにより、折り曲げ部５３の曲げ加工を行い易くすることができる。また、曲げ加工を行っても、折り曲げ部５３が円筒部５１の外周面から突出することがないため、折り曲げ部５３を有する外輪５を、ハウジング４内に適切に圧入することが可能となる。
【００４９】
なお、折り曲げ部５３の形成方法は、曲げ加工に限定されない。たとえば、プレスや成形ロールによって塑性加工されてもよい。
【００５０】
複数のころ６は、外輪５の軌道面上を転動し、回転軸２を回転可能に支持する。ころ６は、針状ころである。すなわち、本実施の形態に係るシェル形ころ軸受４は、シェル形針状ころ軸受である。回転軸２の回転トルクを減少させるために、複数のころ６は保持器６０に保持されている。保持器６０は、複数のころ６をそれぞれ収容する複数のポケットを有する。複数のポケットは周方向に一定間隔で設けられているため、保持器６０によって複数のころ６の間隔が一定に保たれる。
【００５１】
保持器６０の製造方法としては、たとえば、圧延鋼板からポケットを打ち抜き、圧延鋼板を円環状に曲げて端部を溶接する方法がある。この製造方法によれば、保持器６０の製造コストを抑えることができる。あるいは、プレスで円環形状を絞り成形してもよいし、鋼管を切削して製造してもよい。また、保持器６０の素材は、金属に限定されず、樹脂であってもよい。
【００５２】
シール部材７，８の材質は、たとえば、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。ＥＧＲ制御弁が排気ガスの通過により高温になることから、シール部材７，８の材質は、高温特性に優れた材質、典型的にはフッ素ゴムとすることが望ましい。
【００５３】
シェル形ころ軸受４を潤滑させるために、軸受内部にグリースが充填されていてもよい。本実施の形態では、外輪５の軸方向両端部にシール部材７，８がそれぞれ設けられるため、これらのシール部材７，８によってグリースの外部への流出を防止することができる。ＥＧＲ制御弁が排気ガスの通過により高温になることから、グリースの種類としては、たとえばウレアグリース、フッ素グリースなど、高温環境で使用可能な種類を用いることが望ましい。
【００５４】
シール部材７は、内向きフランジ部５２の径方向内側に配置され、外輪５に収容されている。シール部材７は、内向きフランジ部５２よりも軸方向外側に位置する部分を有さない。以下、シール部材７を内側シール部材７という。
【００５５】
内側シール部材７は、環状に形成され、ころ６の端面と対面する。内側シール部材７は、回転軸２に摺接する少なくとも１つのリップ７１を有する。なお、軸受内部にグリースを充填する必要がない場合などにおいては、シェル形ころ軸受は、内向きフランジ部５２側のシール部材７を有していなくてもよい。つまり、内向きフランジ部５２がころ６の端面と対面していてもよい。
【００５６】
シール部材８は、外輪５の折り曲げ部５３によって位置決めされている。具体的には、シール部材８は、外輪５の薄肉部分の内径面に嵌め入れられており、薄肉部分が径方向内側に曲げられた部分である折り曲げ部５３によって、外輪５に固定されている。本実施の形態では、折り曲げ部５３は、外輪５の薄肉部分の根元部分から折り曲げられて形成されているため、シール部材８は、折り曲げ部５３の内径面に嵌め入れられて固定されている。なお、折り曲げ部５３は、外輪５の薄肉部分の縁部のみが径方向内側に曲げられて形成されていてもよい。
【００５７】
シール部材８もまた、環状に形成され、ころ６の端面と対面する。シール部材８の形状および配置位置は、内側シール部材７とは異なっている。
【００５８】
シール部材８を位置決めする折り曲げ部５３は、上述のように円筒部５１に対して鈍角となるよう斜めに配置されている。そのため、径方向内側に真っ直ぐ延びる鍔部によりシール部材を位置決めする形態に比べて、シール部材８の封止性能および製造コストの点において有利となり得る。このことについて、具体的に説明する。
【００５９】
特許文献２，３のシェル形外輪において、径方向内側に真っ直ぐ延びる鍔部は、シール部材の配置のために、その長さが短縮されている。たとえば、鍔部の内径を拡大するためにプレス機などによる鍔部の切断加工を行う場合、鍔部の外側端面に工具が安定して接触する必要があるが、鍔部が短縮されると、その外側端面が工具に接触する面積が減少するので、工具が安定して接触できず、鍔部の倒れ変形が生じてしまう。このような状態になると、シール部材を安定して外輪の鍔部に固定することができない。そうすると、シール部材を安定してハウジングおよび回転軸に密着させることができなくなるため、流体の漏れが発生する。
【００６０】
また、鍔部の内径を拡大するために、切削工具などによる除去加工によって外輪の鍔部の短縮を行うことも考えられるが、その場合、プレス機などによる切断加工よりも製造コストが増加する課題が発生する。
【００６１】
これに対し、本実施の形態によれば、シール部材の配置のために、鍔部の短縮加工をしなくても、シール部材８を折り曲げ部５３に安定して固定することができる。したがって、本実施の形態によれば、シール部材８をハウジング１の内周面および回転軸２に安定して状態で密着させることができる。
【００６２】
ここで、図３に示されるように、折り曲げ部５３の最小径部分５３ｍの内径Ｄ１は、内向きフランジ部５２の端面（最小径部分）の内径Ｄ２よりも大きい。より具体的には、内向きフランジ部５２の端面の内径Ｄ２は、保持器６０の外径よりも小さいのに対し、折り曲げ部５３の最小径部分５３ｍの内径Ｄ１は、保持器６０の外径よりも大きい。そのため、シェル形ころ軸受４の製造過程において、外輪５に折り曲げ部５３が形成された後で、シール部材８を折り曲げ部５３に取り付けることができる。
【００６３】
なお、折り曲げ部５３の「最小径部分」とは、折り曲げ部５３のうち最も内径側に位置する部分であり、具体的には、折り曲げ部５３の端面と内径面との間の角部に相当する。折り曲げ部５３の最小径部分５３ｍは、折り曲げ部５３の先端部５３ａに含まれる。
【００６４】
（シール部材８の形状および配置位置について）
シール部材８の形状および配置位置については、図４をさらに参照して説明する。図４は、図３の領域ＩＶを拡大して示す図であり、紙面上方がシェル形ころ軸受４の外径方向を示す。
【００６５】
シール部材８は、外輪５の折り曲げ部５３の先端部５３ａよりも軸方向内側に位置する部分と軸方向外側に位置する部分とを一体的に有している。シール部材８は、少なくとも３つのリップ８１〜８３を有している。以下の説明において、３つのリップ８１〜８３の間に位置して、折り曲げ部５３と嵌合する部分を、シール部材８の軸部８０という。
【００６６】
シール部材８は、第１のリップ８１を含む第１の領域と、第２のリップ８２および第３のリップ８３を含む第２の領域とを有している。シール部材８のうち第１の領域が、折り曲げ部５３の内径面に嵌め入れられて固定されている。シール部材８１のうち第２の領域は、折り曲げ部５３よりも軸方向外側に位置している。具体的には、第１のリップ８１は、折り曲げ部５３の先端部５３ａによって径方向内側に押圧される領域に設けられ、回転軸２の外周面に摺接する。第２のリップ８２は、折り曲げ部５３の先端部５３ａよりも軸方向外側に位置し、ハウジング１の孔部１２の内周面に摺接する。第３のリップ８３は、折り曲げ部５３の先端部５３ａよりも軸方向外側に位置し、回転軸２の外周面に摺接する。
【００６７】
シール部材８を外輪５に取り付ける前の無負荷状態（自由状態）において、第１のリップ８１および第３のリップ８３の最小径は回転軸２の外径よりも小さく、第２のリップ８２の最大径は、外輪５の外径よりも大きい。
【００６８】
折り曲げ部５３は、第１のリップ８１の付け根部分（基端部）８１ｂの軸方向位置よりも軸方向外側に延びている。これにより、本実施の形態におけるシール部材８は、外輪５の軸方向外側に位置する第２および第３のリップ８２，８３と、外輪５の軸方向内側に少なくとも付け根部分が位置する第１のリップ８１とにより、二重の封止構造となっている。
【００６９】
シール部材８は、その外周面のうち第２のリップ８２よりも軸方向内側に位置する部分に、径方向内側に凹む凹部８４を有している。また、シール部材８は、凹部８４よりも軸方向内側に位置する凸部８５を有している。折り曲げ部５３の先端部５３ａは、シール部材８の凹部８４内に嵌め入れられている。また、折り曲げ部５３の窪み部５３ｂに、シール部材８の凸部８５が嵌まり込んでいる。
【００７０】
折り曲げ部５３の窪み部５３ｂは、折り曲げ部５３の基端部に設けられ、外輪５の円筒部５１の内周面（軌道面）よりも径方向外側に窪んでいる。なお、窪み部５３ｂは、円筒状の鋼板の端部に形成された薄肉部分を基端部（根元）から斜めに折り曲げることによって、自然と形成されている。
【００７１】
このように、シール部材８の凹部８４および凸部８５が、折り曲げ部５３に嵌合することにより、シール部材８の軸方向位置を固定することができる。その結果、折り曲げ部５３がシール部材８の芯金（補強部材）のような機能を果たすため、折り曲げ部５３によってシール部材８を安定的に保持することができる。
【００７２】
第１〜第３のリップ８１〜８３について詳細に説明する。第１〜第３のリップ８１〜８３には、相手面（ハウジング１の内周面または回転軸２の外周面）に摺接する環状突起が設けられている。環状突起は、たとえば径方向に突出する山型のリングにより形成される。これにより、環状突起の外径側先端と相手面との接触面圧が部分的に高まるため、流体の封止性を向上させることができる。
【００７３】
図示されるように、第１のリップ８１および第３のリップ８３は、環状突起を１つずつ有しているのに対し、第２のリップ８２は複数（たとえば２つ）の環状突起８２ａ，８２ｂを有している。このように、リップに設ける環状突起の個数を増やすことにより、ハウジング１の内周面とシール部材８との間の封止性を更に向上させることができる。
【００７４】
第１のリップ８１は、折り曲げ部５３の先端部５３ａと径方向に見て互いに重なる位置に設けられている。つまり、第１のリップ８１と折り曲げ部５３の先端部５３ａとは軸方向位置が重なる。
【００７５】
より特定的には、折り曲げ部５３の最小径部分５３ｍが第１のリップ８１の軸方向長さＬ１の範囲内に位置する。第１のリップ８１のうち回転軸２と接する部分、すなわち環状突起８１ａの先端（以下「接触部」ともいう）の軸方向位置は、折り曲げ部５３の最小径部分５３ｍを基準として±５ｍｍの範囲内にあることが望ましい。
【００７６】
第１のリップ８１の接触部がこのような位置に配置されることにより、折り曲げ部５３の先端部５３ａによって第１のリップ８１の接触部が径方向に押圧されるため、回転軸２に対する緊迫力が高められる。
【００７７】
外輪５の軸方向一方端（つまり折り曲げ部５３の先端部５３ａ）よりも径方向外側に位置する第２のリップ８２と第３のリップ８３とは、径方向に見て互いに重なる位置に設けられている。つまり、第２のリップ８２と第３のリップ８３とは軸方向位置が重なる。本実施の形態において、第２のリップ８２と第３のリップ８３とは、径方向に互いに対向する位置に設けられている。これにより、第２のリップ８２と第３のリップ８３とが互いに径方向に押圧され易くなるため、第２のリップ８２によるハウジング１に対する緊迫力と第３のリップ８３による回転軸２に対する緊迫力の双方を高めることができる。よって、第２のリップ８２および第３のリップ８３による封止機能を高めることができる。
【００７８】
より特定的には、第３のリップ８３の軸方向範囲Ｌ３が、第２のリップ８２の軸方向範囲Ｌ２の少なくとも一部と重なる。第３のリップ８３のうち回転軸２と接する部分、すなわち環状突起８３ａの先端は、第２のリップ８２の一方の環状突起８２ａの先端と他方の環状突起８２ｂの先端との間の範囲内に位置していることが望ましい。また、第３のリップ８３の環状突起８３ａの先端の軸方向位置が、第２のリップ８２の２つの環状突起８２ａ，８２ｂのうちの少なくとも一方の先端の軸方向位置を基準として±５ｍｍの範囲内に位置することが望ましい。
【００７９】
これにより、第２のリップ８２の接触部（環状突起８２ａ，８２ｂ）と第３のリップ８３の接触部（環状突起８３ｂ）とに突っ張り力が作用する。つまり、第２のリップ８２の接触部によって第３のリップ８３の接触部が回転軸２の外周面に押し付けられるとともに、第３のリップ８３の接触部によって第２のリップ８２の接触部がハウジング１の内周面に押し付けられる。したがって、ハウジング１に対する第２のリップ８２の接触部の緊迫力、および、回転軸２に対する第３のリップ８３の接触部の緊迫力を、効果的に高めることができる。
【００８０】
第１〜第３のリップ８１〜８３がこのような位置に配置されることにより、排気ガスの外輪５への接触および軸受内部への侵入を効率良く防止することができる。すなわち、外輪５の軸方向一方端よりも外側において第２のリップ８２および第３のリップ８３が押し付け合う位置に配置されているため、第２のリップ８２および第３のリップ８３によって排気ガスを遮断することができる（一次遮断）。また、仮に、回転軸２の回転に伴って第３のリップ８３と回転軸２との間から微量の排気ガスが漏れ入ったとしても、折り曲げ部５３の先端部５３ａによって押し付けられる第１のリップ８１によって、排気ガスが軸受４の内部に侵入することを阻止することができる（二次遮断）。
【００８１】
図示されるように、外輪５の外側に位置する第３のリップ８３は、軸部８０から径方向内側に向かって斜めに配置されていることが望ましい。これにより、第３のリップ８３は、付け根部分よりも先端部の方が排気ガス流路１１側（排気ガスの上流側）になるように配置される。したがって、排気ガスの圧力が増加した際に、第３のリップ８３の接触部が回転軸２の外周面に押し付けられる力が増すため、封止性を高める効果が得られる。また、この第３のリップ８３の押し付け力が、第２のリップ８２へと伝達されるため、第２のリップ８２の接触部の押し付け力を高めることもできる。
【００８２】
また、第３のリップ８３だけでなく第１のリップ８１が、外輪５の折り曲げ部５３と略同じ方向に傾斜することにより、外輪５の外側からシール部材８を折り曲げ部５３に簡易に嵌め込むことができる。つまり、外輪５に折り曲げ部５３を形成した後に、簡易にシール部材８を後付けすることができる。
【００８３】
また、第２のリップ８２についても、軸部８０から径方向外側に向かって斜めに配置されていてもよい。これにより、排気ガスの圧力が増加した際に、外輪５の外側に位置する２つのリップ８２，８３の接触部がそれぞれハウジング１の内周面および回転軸２の外周面に押し付けられる力が増すため、より十分に封止性を高めることができる。また、シール部材８の後付けをより簡易に行うことができる。
【００８４】
なお、シール部材８の折り曲げ部５３への嵌め込みを容易にするために、シール部材８を取り付けた状態において、折り曲げ部５３の端面および内径面のうちの少なくとも一方の面とシール部材８の凹部８４との間に多少の隙間があってもよい。シール部材８の凹部８４は、少なくとも折り曲げ部５３の端面の外径側端部および内径側端部と接触していればよい。
【００８５】
なお、本実施の形態においては、第２のリップ８２は第３のリップ８３に対面する拡張部８２ｅを有している。第２のリップ８２が拡張部８２ｅを有することにより、第２のリップ８２の軸方向一方端部の厚みが比較的大きくなる。これにより、シール部材８の体積が増えるため、封止性とシール部材８の剛性の向上を図ることができる。
【００８６】
上記のようなシール部材８が、外輪５の折り曲げ部５３によって位置決め固定されることにより、外輪５への排気ガスの接触を防止しつつ、シェル形ころ軸受４の内部への排気ガスの流入を効果的に防ぐことができる。また、シール部材８がハウジング１の内周面に接する第２のリップ８２を有するため、特許文献２，３のように、ハウジングに段部を加工する必要がない。
【００８７】
したがって、本実施の形態のシェル形ころ軸受４をＥＧＲ制御弁に使用することにより、ハウジング１側への加工コストやシェル形ころ軸受４の製造コストを抑えつつ、外輪５の腐食を効果的に防止することができる。
【００８８】
ＥＧＲシステムは、排気ガスの一部を吸気側に還流させて再燃焼することで、ＮＯｘを低減させている。このようなＥＧＲシステムでは、還流排気量を増加させる傾向にあるため、排気ガスを制御する制御弁は、ポペット弁式バルブではなく、本実施の形態で示したような、大流量を制御できるバタフライ弁体式バルブが採用される傾向にある。ポペット弁を支持する軸受には、滑り軸受が用いられていたが、バタフライ弁体を支持する軸受には転がり軸受が用いられる。
【００８９】
バタフライ弁体を支持する転がり軸受は、回転軸を回転可能に支持するという軸受本来の機能に加えて、排気ガス環境下での腐食に耐えられる必要がある。本実施の形態のシェル形ころ軸受４をＥＧＲ制御弁に用いることで、当該軸受４の腐食を効果的に防止することができる。
【００９０】
また、本実施の形態によれば、シェル形ころ軸受４の腐食を防止するシール部材８が、シェル形外輪５の鍔部である折り曲げ部５３によって保持されるため、軸受とは別体のシール部材を設ける構成と比べて、ＥＧＲ制御弁への組立性を向上させることができる。
【００９１】
（シール部材の他の形状例）
上記実施の形態では、ハウジング１の内周面に接する第２のリップ８２が複数の環状突起８２ａ，８２ｂを有していることとしたが、図５に示すシール部材８Ａのように、回転軸２の外周面に接する第３のリップ８３が複数（２個）の環状突起８３ａ，８３ｂを有していてもよい。
【００９２】
この場合、第２のリップ８２の１つの環状突起８２ａの軸方向位置が、第３のリップ８３の２つの環状突起８３ａ，８３ｂのうちの少なくとも一方の軸方向位置を基準として±５ｍｍの範囲内に位置することが望ましい。
【００９３】
なお、それぞれのリップ８１〜８３に設ける環状突起の個数は、排気ガスの圧力の大きさに応じて定めればよい。つまり、１つのリップの先端部に設けられる環状突起の個数は３個以上であてもよい。また、第１〜第３のリップ８１〜８３の全てが、複数の環状突起を有していてもよい。排気ガス流路１１内の排気ガスが高圧となるような場合に、環状突起の個数を増やすことで、排気ガスの封止性を高めることができる。
【００９４】
また、シール部材は、第１〜第３のリップ８１〜８３以外にも、１個または複数個のリップをさらに有していてもよい。
【００９５】
（変形例）
上記実施の形態では、外輪５の軸方向一方端部にのみ折り曲げ部５３が設けられた例を示したが、軸方向両端部に折り曲げ部５３が設けられていてもよい。この場合、上記したシール部材８（または８Ａ）が、外輪５の軸方向他方端の折り曲げ部にも取り付けられていてもよい。
【００９６】
上記実施の形態では、シェル形ころ軸受４が自動車のＥＧＲ制御弁に適用される例について説明したが、限定的ではない。シェル形ころ軸受４を適用し得る流体制御弁としては、たとえば、ｉ）自動車の電子制御スロットルバルブのような吸気流量制御弁、ｉｉ）排ガス再循環クーラの出口側に設置される低温排気ガス流路と循環排ガスを排ガス再循環クーラより迂回させるバイパス流路（高温排気ガス流路）とを切り替える排気ガス流路切換弁、ｉｉｉ）エンジンの排気管（ターボチャージャのタービンハウジング）に設置される排気ガス流量（圧力）制御弁が挙げられる。あるいは、排気絞り弁または排気ブレーキ弁などの、他種の排気制御弁に、シェル形ころ軸受４を適用してもよい。
【００９７】
また、シェル形ころ軸受４が適用される流体制御弁は、自動車以外の車両または装置の制御弁であってもよい。
【００９８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９９】
１，１０１  ハウジング、２，１０２  回転軸、３，１４２，１４３  玉軸受、４  シェル形ころ軸受、５  シェル形外輪、６  ころ、７，８，８Ａ，１４１  シール部材、１１，１１１  排気ガス流路、１２  孔部、１３，１１３  弁体、１４  環状隙間、５１  円筒部、５２  内向きフランジ部、５３  折り曲げ部、５３ａ  先端部、５３ｂ  窪み部、５３ｍ  最小径部分、６０  保持器、８０  軸部、８１  第１のリップ、８２  第２のリップ、８３  第３のリップ、８１ａ，８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３ｂ  環状突起、８４  凹部、８５  凸部、１３１  バルブボディ、１３２  ギヤケース、１３３  モータケース、１９１  リターンスプリング、１９２  中間軸、１９３〜１９５  ギヤ、Ｍ  モータ。
【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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【図６】
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【図７】
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