(57)【要約】【課題】軸受外径側を含めた軸受全体の密封性能に優れた低コストの転がり軸受を提供する。【解決手段】相対回転可能に対向配置された軌道輪(内輪２８、外輪３０)と、これら軌道輪間に区画される軸受内部を軸受外部から密封する環状のシール３６とを具備し、シールは、その基端部３６ｅが一方の軌道輪(外輪)に固定され、その先端部３６ｔが他方の軌道輪(内輪)に向けて延出している。この場合、シールの基端部は、一方の軌道輪の軸受外部側端面３０ａの全体を覆うように延出し、その延出端３６ｃが当該一方の軌道輪を越えて所定量αだけ突出している。【選択図】図１
2008261444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向配置された軌道輪と、これら軌道輪間に区画される軸受内部を軸受外部から密封する環状のシールとを具備し、シールは、その基端部が一方の軌道輪に固定され、その先端部が他方の軌道輪に向けて延出している転がり軸受であって、
シールの基端部は、一方の軌道輪の軸受外部側端面の全体を覆うように延出し、その延出端が当該一方の軌道輪を越えて所定量だけ突出していることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
シールの先端部は、他方の軌道輪の周面に対して摺接した状態に位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
シールの先端部が摺接した他方の軌道輪の周面は、シールの基端部が固定された一方の軌道輪の軸受外部側端面よりも更に軸受外部側に広がって延在していることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
シールの基端部には、軸受外部側に向けて突出した突出片が設けられており、当該突出片は、シールの先端部が摺接した他方の軌道輪の軸受外部側端面よりも更に軸受外部側に突出していることを特徴とする請求項２又は３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、例えば高速回転する回転軸を支持する転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電動工具の整流子モータなどの各種装置には、異物(例えば、オイル、グリース、塵埃など)の軸受内部への浸入防止が図られた種々の転がり軸受が組み込まれている。その一例として図２(ａ)には、電動工具の整流子モータの出力軸側に異物浸入防止用のオイルシール２が設けられた軸受構造が提案されている(第１の従来技術)。
【０００３】
かかる軸受構造では、２つの回転軸4,6が転がり軸受8,10を介してハウジング１２に支持されており、一方の回転軸４の回転運動は、ギヤ機構を介して他方の回転軸６に伝達されるようになっている。なお、ギヤ機構には、一方の回転軸４に固定された第１のギヤ１４と、第１のギヤ１４に歯合し且つ他方の回転軸６に固定された第２のギヤ１６とが設けられている。
【０００４】
また、このような軸受構造では、他方の回転軸６を支持する転がり軸受１０には、内外輪10a,10b間に密封板１８が組み込まれており、上述したオイルシール２は、当該転がり軸受１０とギヤ機構との間であって且つ他方の回転軸６とハウジング１２との間に介在されている。これにより、異物(特に、ギヤ機構に付された潤滑剤)の軸受内部への浸入防止が図られている。
【０００５】
ところで、第１の従来技術(図２(ａ))には、内外輪10a,10b間に組み込まれた密封板１８に加えて、更に他方の回転軸６とハウジング１２との間にオイルシール２が組み込まれている。この場合、軸受構造を構成する部品点数が増加してしまうと共に、その組み込み作業に要する手間がかかるため、その分だけ軸受の製造コストが上昇してしまうといった問題がある。
【０００６】
そこで、例えば特許文献１には、図２(ｂ)に示すように、内外輪20,22間の一方側にオイルシール２４を組み込むと共に、その他方側に密封板２６を組み込んだ軸受構造が提案されている(第２の従来技術)。しかし、オイルシール２４を内外輪20,22間に組み込んだ場合、軸受構造の使用状態によっては、軸受外径側(外輪２２の外径側)を含めた軸受全体の密封性能を従来と同様のレベルに維持することが困難になってしまう虞がある。
【特許文献１】特開平８−１８４３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、軸受外径側を含めた軸受全体の密封性能に優れた低コストの転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明は、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、これら軌道輪間に区画される軸受内部を軸受外部から密封する環状のシールとを具備し、シールは、その基端部が一方の軌道輪に固定され、その先端部が他方の軌道輪に向けて延出している転がり軸受であって、シールの基端部は、一方の軌道輪の軸受外部側端面の全体を覆うように延出し、その延出端が当該一方の軌道輪を越えて所定量だけ突出している。
【０００９】
本発明において、シールの先端部は、他方の軌道輪の周面に対して摺接した状態に位置決めされている。この場合、シールの先端部が摺接した他方の軌道輪の周面は、シールの基端部が固定された一方の軌道輪の軸受外部側端面よりも更に軸受外部側に広がって延在している。また、シールの基端部には、軸受外部側に向けて突出した突出片が設けられており、当該突出片は、シールの先端部が摺接した他方の軌道輪の軸受外部側端面よりも更に軸受外部側に突出している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軸受外径側を含めた軸受全体の密封性能に優れた低コストの転がり軸受を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受について添付図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施の形態の転がり軸受は、相対回転可能に対向配置された軌道輪(内輪２８、外輪３０)と、内外輪28,30間に転動自在に組み込まれた複数の転動体３２と、内外輪28,30間に区画される軸受内部を軸受外部から密封する環状のシール34,36とを備えている。なお、図面では、転動体３２として“玉”を例示したが、“ころ”が適用される場合もある。また、内輪２８は、回転軸３８に固定されて共に回転可能に構成されおり、外輪３０は、ハウジング４０に嵌合して固定されるようになっている。更に、図面では、保持器Ｈによって各転動体３２を保持する軸受構造としたが、当該保持器Ｈは、必ずしも必要ではない。
【００１２】
シール34,36は、複数の転動体３２を挟んで内外輪28,30の両側にそれぞれ設けられており、例えばオイルやグリース或いは塵埃などの異物が軸受内部へ浸入するのを防止することができるように構成されている。ここで、一方側のシール３４には、例えば金属製のシールド、或いは、接触又は非接触タイプのシールなど各種の密封板を適用することができるが、図面には一例として、心金３４ａにゴム材３４ｂを被覆して構成された接触タイプのシール３４が適用されている。なお、接触タイプのシール３４は、基端３４ｅが外輪３０の固定用溝３０ｇに固定され、先端３４ｔが内輪２８に向けて延出し、その延出端(リップ)３４Ｌが内輪２８のシール溝２８ｇに摺接した状態で位置決めされている。
【００１３】
また、他方側のシール３６は、その基端部３６ｅが外輪３０に固定され、その先端部３６ｔが内輪２８に向けて延出し、その延出端(例えば、内径リップＬ１、ダストリップＬ２)が内輪２８の周面(内輪外径面)２８ｓに対して摺接した状態に位置決めされている。具体的に説明すると、当該シール３６は、心金３６ａにゴム材３６ｂを被覆して構成されており、心金３６ａは、基端部３６ｅから内輪２８に向けて延出し、更に軸受内部方向へ屈曲した後、再び内輪２８に向けて延出している。
【００１４】
一方、ゴム材３６ｂは、心金３６ａの表面全体を被覆して構成されており、その基端部３６ｅにおいて、外輪３０の軸受外部側端面３０ａに接触(圧接)した状態で固定されている。また、ゴム材３６ｂは、その先端部３６ｔにおいて、内径リップＬ１及びダストリップＬ２が一体成形されている。この場合、内径リップＬ１は、リング状のバネ部材４２の付勢力によって押圧されて内輪外径面２８ｓに摺接した状態に位置決めされており、ダストリップＬ２は、内径リップＬ１よりも軸受内部側に突設されて内輪外径面２８ｓに摺接している。なお、ダストリップＬ２は、必ずしも必要ではない。
【００１５】
このようなシール３６において、その基端部３６ｅは、外輪３０の軸受外部側端面３０ａの全体を覆うように延出しており、その延出端(即ち、ゴム材３６ｂの延出端)３６ｃが当該外輪３０の外輪外径面３０ｓを越えて所定量αだけ突出している。この場合、外輪外径面３０ｓに対する延出端３６ｃの突出量αは、例えば転がり軸受の使用目的や使用環境或いは外輪外径面３０ｓの形状や大きさなどに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定しない。
【００１６】
かかる構成によれば、外輪３０をハウジング４０に嵌合させて固定する際、ゴム材３６ｂの延出端３６ｃが突出量αに応じてハウジング４０に隙間無く圧着する。この場合、外輪３０の軸受外部側端面３０ａから外輪外径面３０ｓとハウジング４０との嵌合部分に亘る領域全体は、シール３６によって軸受外部から完全に密封(隔絶)された状態に維持される。これにより、例えばオイルやグリースなどの異物が、軸受外部側端面３０ａから外輪外径面３０ｓとハウジング４０と間を通って反対側(外輪３０の反対側端面３０ｂ)に漏洩するといったような事態を回避することができる。
【００１７】
更に、従来では図２(ａ)のオイルシール２(本実施の形態のシール３６に相当)と転がり軸受とを別々に組み立てているが、本実施の形態ではその必要は無く、外輪３０をハウジング４０に嵌合させる際に同時に、ゴム材３６ｂの延出端３６ｃをハウジング４０に隙間無く圧着させることができる。これにより、組立作業に手間がかからないため、軸受の製造コストを従来に比べて大幅に低減させることができる。
【００１８】
また、上述したシール３６において、その先端部３６ｔ(内径リップＬ１、ダストリップＬ２)が摺接した内輪２８の内輪外径面２８ｓは、シール３６の基端部３６ｅが固定された外輪３０の軸受外部側端面３０ａよりも更に軸受外部側に広がって延在している。別の捉え方をすると、外輪３０の軸受外部側端面３０ａと反対側端面３０ｂとの間の幅寸法をＷ１とし、内輪２８の軸受外部側端面２８ａと反対側端面２８ｂとの間の幅寸法をＷ２として、外輪３０の反対側端面３０ｂと内輪２８の反対側端面２８ｂとを同一位置に設定した場合において、内輪２８の幅寸法Ｗ２は、外輪３０の幅寸法Ｗ１よりも軸受外部方向へ大きく広がっている。この場合、内輪２８の軸受外部側端面２８ａは、外輪３０の軸受外部側端面３０ａよりも軸受外部側に位置付けられる。
【００１９】
かかる構成によれば、シール３６の先端部３６ｔ(内径リップＬ１、ダストリップＬ２)が内輪外径面２８ｓに摺接する領域を大きく確保することができる。この場合、当該先端部３６ｔと内輪外径面２８ｓとの間の密封性能(シール３６の遮断効果)を飛躍的に向上させることができる。これにより、例えばオイルやグリース或いは塵埃などの異物が、先端部３６ｔと内輪外径面２８ｓとの間を通って軸受内部へ浸入するのを確実に防止することができる。この結果、転がり軸受の回転性能及び潤滑性能を長期に亘って一定に維持することができる。
【００２０】
更に、上述したシール３６において、その基端部３６ｅには、軸受外部側に向けて突出した突出片３６ｄが円環状に連続して設けられている。この場合、突出片３６ｄは、シール３６の先端部３６ｔ(内径リップＬ１、ダストリップＬ２)が摺接した内輪２８の軸受外部側端面２８ａよりも更に軸受外部側に突出している。ここで、軸受外部側端面２８ａに対する突出片３６ｄの突出量βは、例えば転がり軸受の使用目的や使用環境或いは内輪２８の形状や大きさなどに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定しない。なお、突出片３６ｄは、ゴム材３６ｂと一体成形しても良いし、或いは、別体で成形し、例えば接着、溶着、融着などの方法で後付けしても良い。
【００２１】
かかる構成によれば、シール３６の基端部３６ｅをハウジング４０の段部面４０ｍに当て付けるように外輪３０をハウジング４０に嵌合させて固定する際、突出片３６ｄが突出量βに応じて段部面４０ｍに隙間無く圧着する。この場合、外輪３０の軸受外部側端面３０ａから外輪外径面３０ｓとハウジング４０との嵌合部分に亘る領域全体は、突出片３６ｄと段部面４０ｍとの圧着、並びに、上述したシール３６の基端部３６ｅにおけるゴム材３６ｂの延出端３６ｃとハウジング４０との圧着により、軸受外部から二重に密封(隔絶)された状態に維持される。
【００２２】
これにより、例えばオイルやグリースなどの異物が、軸受外部側端面３０ａから外輪外径面３０ｓとハウジング４０と間を通って反対側(外輪３０の反対側端面３０ｂ)に漏洩するといったような事態を更に確実に回避することができる。この場合、外輪外径面３０ｓとハウジング４０と間に例えばＯリング(図示しない)を１本又は複数本介在させるようにしても良い。この結果、例えばオイルやグリースなどの異物が外輪外径面３０ｓとハウジング４０と間を通って反対側(外輪３０の反対側端面３０ｂ)に漏洩することをより確実に防止することができる。
【００２３】
なお、上述した実施の形態において、シール３６のゴム材３６ｂの材質について特に言及しなかったが、当該材質の一例としては、ショア硬さ(Ａ)が６０〜８５程度のニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムなどを適用することが好ましい。なお、かかる材質は、例えば転がり軸受の使用目的や使用環境(シール３６の先端部３６ｔ(内径リップＬ１、ダストリップＬ２)の周速や温度など)に応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
【００２４】
また、シール３６の先端部３６ｔ(内径リップＬ１、ダストリップＬ２)が摺接する内輪２８のロックウェル硬さ(ＨＲＣ)を５５以上とし、その内輪外径面２８ｓの表面粗さ(Ｒａ)を０.１〜０.３２μｍ程度に研削加工することが好ましい。この場合、研削時の送り目が無い方がより好ましい。また、内輪外径面２８ｓに硬質表面処理を施して所定の表面粗さに仕上げることで、摺動特性を向上させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る転がり軸受の構成を拡大して示す断面図。
【図２】(ａ)は、第１の従来技術に係る軸受構造を示す断面図、(ｂ)は、第２の従来技術に係る軸受構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００２６】
２８  内輪
３０  外輪
３０ａ  軸受外部側端面
３６  シール
３６ｃ  延出端
３６ｅ  基端部
３６ｔ  先端部
α  突出量
【図１】
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【図２】
2008261444.tif 000004