(57)【要約】【課題】異物を侵入させることなく、潤滑不足に起因する焼き付きや早期剥離を防止して、長期間の使用が可能である転がり軸受及びトランスミッションを提供する。【解決手段】本発明の転がり軸受１は、内周面３に外輪軌道面３ａが形成された外輪２と、外周面６に内輪軌道面６ａが形成された内輪５と、外輪軌道面３ａと内輪軌道面６ａとの間に形成された軌道内に転動自在に配設された複数個の玉８と、外輪２の内周面３における軸方向の両端側に装着された接触シール９とを備え、接触シール９を貫通する窓孔１２が少なくとも１つ設けられており、窓孔１２に吸油体１４が装着されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に内輪軌道面が形成された内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に形成された軌道内に転動自在に配設された複数個の転動体と、前記外輪の前記内周面または前記内輪の前記外周面における軸方向の両端側に装着された接触シールとを備えた転がり軸受において、
前記接触シールは、該接触シールを貫通する窓孔が少なくとも１つ設けられており、
前記窓孔に吸油体が装着されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記窓孔の１つあたりの開口面積が、前記転動体を転動軸方向に投影した投影面積の２％〜６０％であることを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
請求項１または２に記載の転がり軸受を使用したことを特徴とするトランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受に関し、さらに詳しくは、自動車に搭載されている自動変速機、手動変速機のギアやベルト式無段変速機のプーリを支持するのに好適な転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に搭載されている自動変速機、手動変速機、ベルト式無段変速機等のトランスミッションは、ギアやプーリ等を支持する複数本の回転軸が設けられている。これらの回転軸を支持する転がり軸受は、オイルに混入している異物の侵入を防ぐため、内外輪間に接触シールを装着して密封性の向上が図られている。接触シールは、外輪あるいは内輪の一方のシール溝に装着され、他方のシール溝で接触シールのリップ部を摺接する。
【０００３】
接触シールが設けられた密封型の転がり軸受として、例えば接触シールに絞り孔を設けたもの（特開２０００−２３０５６２号公報）や、フィルターをシールとして用いたもの（実用新案登録第２５３７２７３号）等が提案されている。
【０００４】
また、自動車のトランスミッション等に用いられる転がり軸受は、通常、初期潤滑のために軸受内部にグリースが封入されている。このグリースは、軸受の運転を継続して行うことに伴い、ギア等のはねかけで飛散したオイルが外部から軸受内部に徐々に侵入して、オイルと入れ替わる。したがって、軸受の潤滑は最終的にはオイル潤滑となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなトランスミッション等に使用される転がり軸受は、使用される部位や条件によっては、軸受外部から供給されるオイルが遮断されるか、あるいはその供給量が不足することがある。特に、高温あるいは強振動の環境下や、結露等により水の浸入が発生し易い環境下では、潤滑油膜が形成されにくい。
また、密封型の転がり軸受は、接触シールが装着されていることにより、外部から軸受内部にオイルが侵入しにくい。
このような状態で転がり軸受を運転すると、潤滑不良が起こって焼き付きや早期剥離が発生してしまうことがあった。
【０００６】
本発明の目的は、異物を侵入させることなく、潤滑不足に起因する焼き付きや早期剥離を防止して、長期間の使用が可能である転がり軸受及びトランスミッションを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の請求項１に記載の転がり軸受は、内周面に外輪軌道面が形成された外輪と、外周面に内輪軌道面が形成された内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に形成された軌道内に転動自在に配設された複数個の転動体と、外輪の内周面または内輪の外周面における軸方向の両端側に装着された接触シールとを備えた転がり軸受において、接触シールは、接触シールを貫通する窓孔が少なくとも１つ設けられており、窓孔に吸油体が装着されていることを特徴とする。
【０００８】
また、好ましくは、窓孔の１つあたりの開口面積が、転動体を転動軸方向に投影した投影面積の２％〜６０％であると良い。
【０００９】
上記構成の転がり軸受によれば、軸受の外部に付着したオイルを吸油体が吸収して、軸受の内部にオイルを取り込むことができる。吸油体に取り込まれたオイルは、重力によって外輪の内周面に伝わり、外輪軌道面に達する。これにより、軸受の潤滑状態を良好に保ち、焼き付きや早期剥離を防止することができる。
また、吸油体は、フィルターとしても機能するため、窓孔からの異物の侵入を防ぐことができる。また、吸油体はオイルを浸透させると同時に空気を通過させるため、密封型の転がり軸受に起こり得る接触シールの吸着現象を発生させることがない。
なお、吸油体として、例えば吸油性を有するナイロン等の化学繊維や、ポリイミド等の微孔性ポリマーを使用することができる。また、吸油性を有する高分子ゲルを用いることもできる。
【００１０】
また、上記目的を達成するための本発明の請求項３に記載のトランスミッションは、請求項１または２に記載の転がり軸受を使用したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る構成のトランスミッションによれば、長期間の使用時にも安定した稼働状態を得ることができる。なお、トランスミッションとして、自動変速機、手動変速機、ベルト式無段変速機等が例示できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る転がり軸受の一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１は本発明に係る転がり軸受の一実施形態を示す要部断面図である。図２は図１に示した接触シールの部分平面図であり、図２（ａ）は接触シールの内側を示し、図２（ｂ）は接触シールの外側を示す。
なお、本実施形態では、転動体として玉を用いた玉軸受について説明するが、本発明はころ軸受についても適用可能である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の玉軸受１は、接触シール９を備えた密封型の玉軸受である。
玉軸受１は、外輪２と、内輪５と、複数個の転動体である玉８と、保持器１５と、接触シール９を備えている。外輪２の内周面３には、玉８の半径より僅かに大きい曲率半径の円弧状の断面を有する外輪軌道面３ａが形成されている。好適には、内周面３は、外輪軌道面３ａに向かって傾斜して形成されていると良い。
また、内輪５の外周面６には、外輪軌道面３ａと同様に、玉８の半径より僅かに大きい曲率半径の円弧状の断面を有する内輪軌道面６ａが形成されている。
【００１４】
外輪軌道面３ａと内輪軌道面６ａとの間に形成された軌道内には、保持器１５によって円周方向に所定の間隔で整列して保持された複数個の玉８が転動自在に配設されている。
また、外輪２の内周面３の両端部に設けられた外輪シール溝４には、密封型の接触シール９が固定されている。また、内輪５の外周面６の両端部には内輪シール溝７が設けられており、接触シール９は、外輪シール溝４と内輪シール溝７との間を封止するように装着されている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、接触シール９は、芯金部９ａがゴムシール部９ｂで被覆されて円環状に構成されている。なお、芯金部９ａを設けずにゴムシール部のみの態様とすることも可能である。接触シール９は、外径側に外周部１０が設けられており、内径側にリップ部１１が設けられている。外周部１０は、外輪シール溝４に固定され、リップ部１１は、内輪シール部７に接触して、運転時に摺動する。これにより、軸受外部からの異物の侵入や、軸受内部からのグリースやオイルの漏れを防いでいる。
【００１６】
接触シール９の壁部１３には、接触シール９の両面を貫通する窓孔１２が少なくとも１つ設けられている。壁部１３は、ほぼ平板状に形成されており、外輪２の内周面３と内輪５の外周面６との間の高さに、外輪２及び内輪５と接触しない状態で配置されている。
本実施形態では、壁部１３のうち、外輪２の内周面３と内輪５の外周面６との間のほぼ中間の位置に窓孔１２が設けられている。また、本実施形態の窓孔１２は、楕円形状をなし、周方向にほぼ等しい間隔を設けて形成されている。
【００１７】
また、図２に示すように、窓孔１２には吸油体１４が装着されている。吸油体１４は、全ての窓孔１２の内部に充填され、さらに、壁部１３の内面に、円環状に貼り付けられている。好適には、吸油体１４は外輪２の内周面３の近傍に設けられていると良い。
また、本実施形態では、吸油体１４として、微孔性ポリマーであるポリイミドを用いている。
【００１８】
吸油体１４は、窓孔１２の開口部分を通して、軸受の外部からオイルを吸収することができる。吸油体１４に取り込まれたオイルは、重力によって外輪２の内周面３に伝わる。上述したように、内周面３は外輪軌道面３ａに向かって傾斜した状態に形成されているため、内周面３に伝わったオイル１６は、外輪軌道面３ａに向かって流れやすく、軌道にオイル１６を供給することができる。
【００１９】
吸油体１４は、ポーラス（孔）が微小であり、フィルターとしても機能するため、窓孔１２からの異物の侵入を防ぐことが可能である。また、吸油体１４はオイルを浸透させると同時に空気を通過させるため、接触シール９の吸着現象を発生させることがない。
【００２０】
また、窓孔１２の開口面積は、玉８を転動軸方向に投影した投影面積を基準にして設定されている。１つの窓孔１２の開口面積は、玉８の投影面積の２％〜６０％である。なお、玉８は球形であるので、その転動軸方向の投影面積は、直径部分の断面積と同等である。このように窓孔１２の開口面積を設定することにより、軸受内部にオイルを供給しやすい構成となる。
【００２１】
窓孔１２の開口面積を玉８の投影面積の２％未満にすると、軸受外部からオイルを吸収しにくくなる。また、窓孔１２を空気が通過しにくくなり、吸着現象が発生するおそれがあるため、好ましくない。開口面積が６０％を超えると、吸油体１４の形状を維持したまま、吸油体１４を窓孔１２内に確保しておくことが困難となる。
【００２２】
次に、上述した窓孔及び吸油体について、他の実施の態様を図３に基づき説明する。
図３は、窓孔の開口面積を転動体の投影面積に対して６０％としたときの接触シールの部分平面図である。なお、図３（ａ）は接触シールの内側を示し、図３（ｂ）は接触シールの外側を示す。
【００２３】
図３に示すように、接触シール２０は、転動体の投影面積に対して６０％の開口面積を有する窓孔２２が複数形成されている。この窓孔２２は、楕円形状をなし、接触シール２０の周方向にほぼ等しい間隔を設けて形成されている。
接触シール２０に設けられた吸油体２４は、窓孔２２の開口面積の拡大に伴い、上記の吸油体１４に比べて広範囲に貼り付けられている。したがって、軸受外部からのオイルの供給量が非常に少ない場合には、この接触シール２０を用いることが効果的である。
【００２４】
また、上述した本発明に係る転がり軸受は、例えば自動車用のトランスミッション（自動変速機、手動変速機、ベルト式無段変速機等）のギアやプーリ等に用いられる回転軸を支持する軸受として使用すると良い。例えば、特開２０００−１６１４５５号公報に記載のベルト式無段変速機に使用することが可能である。
このようなトランスミッションによれば、長期間の使用時にも、転がり軸受が焼き付きや早期剥離を起こすことがなく、安定した稼働状態を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る転がり軸受によれば、異物を侵入させることなく、潤滑不足に起因する焼き付きや早期剥離を防止して、長期間の使用が可能である。
また、この転がり軸受を使用したトランスミッションによれば、長期間の使用時にも安定した稼働状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る転がり軸受の一実施形態を示す要部断面図である。
【図２】図１に示した接触シールの部分平面図であり、図２（ａ）は接触シールの内側を示し、図２（ｂ）は接触シールの外側を示す。
【図３】図１に示した接触シールの変形例を示す部分平面図であり、図２（ａ）は接触シールの内側を示し、図２（ｂ）は接触シールの外側を示す。
【符号の説明】
１　　　転がり軸受
２　　　外輪
３　　　内輪
３ａ　　外輪軌道面
４　　　外輪シール溝
５　　　内輪
６　　　外周面
６ａ　　内輪外周面
７　　　内輪シール溝
８　　　玉（転動体）
９　　　接触シール
９ａ　　芯金部
９ｂ　　ゴムシール部
１０　　外周部
１１　　リップ部
１２　　窓孔
１３　　壁部
１４　　吸油体
１５　　保持器
１６　　オイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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