(57)【要約】【課題】製造コストを抑えた安価なファンカップリング用複列軸受を提供する。【解決手段】ファンカップリング用複列軸受２１は、単列深溝玉軸受２２，２３　が２列並べて構成される。単列深溝玉軸受２２の両端部には、軸受内空間１８の両端開口部を塞ぎ、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８へのシリコンオイルＳの侵入防止とを図る接触シール部材２７が配設される。単列深溝玉軸受２３の両端部には、軸受内空間１８の両端開口部を塞ぎ、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８への異物の侵入防止とを図る接触シール部材２８が配設される。接触シール部材２７の材質としては、フッ素ゴム材が使われ、接触シール部材２８の材質としては、アクリル材が使われる。【選択図】　　　　図１
2004092725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外輪間を封止するシール付きの転がり軸受から成り、ファンカップリングのハウジングと回転軸との間に介在されるファンカップリング用複列軸受であって、
前記シールにおける少なくとも大気側のシール部材が、作動油側の接触シール部材に用いられる耐熱性プラスチックの耐熱温度よりも低く、且つ軸受内に封入される潤滑グリースの使用限度温度よりも高い耐熱温度を備えたプラスチックシール材料から成ることを特徴とするファンカップリング用複列軸受。
【請求項２】
内外輪間を封止するシール付きの転がり軸受から成り、ファンカップリングのハウジングと回転軸との間に介在されるファンカップリング用複列軸受であって、
前記シールにおける少なくとも大気側のシール部材が鋼板から成り、作動油側の接触シール部材が耐熱性プラスチックから成ることを特徴とするファンカップリング用複列軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車エンジンの冷却用ファン等のファンカップリングに使用されるファンカップリング用複列軸受の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば自動車エンジンの冷却用ファンとして、ラジエータ通過後の空気の温度に応じて、バイメタル等によりファンの回転を制御するファンカップリングが使用されている。この種のファンカップリングは、一種の流体継手であり、トルクの伝達はハウジング内の作動油（シリコンオイル）を介して行われる。
【０００３】
図６に示すように、例えば自動車用のファンカップリング１は、エンジンのクランク軸２に連結された回転軸３に装着されたファンカップリング用複列軸受１１の外輪側に圧入されたアルミニウム製ハウジング７と、前記回転軸３に固定されたロータ９との対向面に、ラビリンス１０を形成している。前記ハウジング７は、フロントカバー８で密閉されており、シリコンオイルＳが外部に漏れないようにしている。
【０００４】
そして、このラビリンス１０内のシリコンオイルＳの粘性抵抗を利用して、回転軸３が回転させられた時にハウジング７側に取り付けられたファン４を連れ回らせることにより、エンジンを冷却させる構造である。
そこで、バイメタル５に連結した弁部材６が雰囲気温度に感応して開閉することにより、シリコンオイルＳによるトルク伝達量を制御するので、前記ファン４はエンジン温度に対応した最適な送風を行うことができる。
【０００５】
前記ハウジング７と前記回転軸３との間に介在される前記ファンカップリング用複列軸受１１は、図７に示したように、単列深溝玉軸受１２，２２を２列並べて使用している。
シリコンオイル側（図７中、左側）の単列深溝玉軸受１２と、大気側（図７中、右側）の単列深溝玉軸受２２とは、同一構造であり、それぞれ外輪１３と内輪１４との間に転動自在に設けられた複数の転動体（玉）１５が、保持器１６により、円周方向に間隔をあけた状態で転動自在に保持されている。
【０００６】
更に、上記外輪１３の両端部開口周縁部には、それぞれ円輪状に形成した接触シール部材１７の外周縁部を係止して、上記複数の転動体６を設置した軸受内空間１８の両端開口部を塞ぎ、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８へのシリコンオイルＳ及び異物の侵入防止とを図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記ファンカップリング用複列軸受１１における単列深溝玉軸受１２は、一方の面（図７中、左側面）がシリコンオイルＳに接している為、該シリコンオイルＳのせん断による発熱で非常に高温になる。この為、前記シール部材１７の材質としては、２００℃の高温にも耐えられる耐熱プラスチックであるフッ素ゴム材等が使われている。
【０００８】
しかしながら、フッ素ゴム材等の耐熱プラスチックは、一般に高価であり、ファンカップリング用複列軸受の製造コストを引き上げる大きな要因となっている。特に、ファン容量が大きいトラック等のファンカップリングでは、ファンカップリング側の重量が重い為、通常は複列の玉軸受が使用されるので、上述した如き高価なシール部材を備えた単価の高い一対の転がり軸受を組み合わせなければならず、コスト上昇が顕著であった。
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、製造コストを抑えた安価なファンカップリング用複列軸受を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、内外輪間を封止するシール付きの転がり軸受から成り、ファンカップリングのハウジングと回転軸との間に介在されるファンカップリング用複列軸受であって、
前記シールにおける少なくとも大気側のシール部材が、作動油側の接触シール部材に用いられる耐熱性プラスチックの耐熱温度よりも低く、且つ軸受内に封入される潤滑グリースの使用限度温度よりも高い耐熱温度を備えたプラスチックシール材料から成ることを特徴とするファンカップリング用複列軸受により達成される。
【００１０】
上記構成によれば、耐熱性プラスチックから成る作動油側の接触シール部材は、軸受内空間への作動油の浸入を確実に防ぐことができる。又、潤滑グリースの使用限度温度よりも高い耐熱温度を備えた少なくとも大気側のシール部材は、軸受内空間からの潤滑グリースの漏洩と、軸受内空間への異物の侵入を確実に防ぐことができる。
【００１１】
即ち、作動油側の接触シール部材は、せん断による発熱で非常に高温になる作動油に曝されるので、該作動油の浸入を確実に防ぐことができる耐熱プラスチック（２００℃以上でも長期間使用できる樹脂）で構成される。一方、前記作動油側の接触シール部材以外のシール部材は、作動油側に比べて高温になり難いので、耐熱性プラスチックの耐熱温度よりも低く、且つ潤滑グリースの使用限度温度（例えば、通常使用されるシリコン系グリースの連続での使用温度限界は、１６０〜１７０℃程度）以上で使用できれば良い程度の耐熱温度を備えたプラスチックやエラストマ等のプラスチックシール材料で構成される。
【００１２】
そこで、作動油側の接触シール部材のみに耐熱プラスチックを使用し、それ以外のシール部材には、耐熱プラスチックに比べて比較的安価なプラスチックシール材料を用いることができ、ファンカップリング用複列軸受の製造コストを低減することができる。
【００１３】
又、本発明の上記目的は、内外輪間を封止するシール付きの転がり軸受から成り、ファンカップリングのハウジングと回転軸との間に介在されるファンカップリング用複列軸受であって、
前記シールにおける少なくとも大気側のシール部材が鋼板から成り、作動油側の接触シール部材が耐熱性プラスチックから成ることを特徴とするファンカップリング用複列軸受により達成される。
【００１４】
上記構成によっても、作動油側の接触シール部材のみに耐熱プラスチックを使用し、それ以外のシール部材には、耐熱プラスチックに比べて比較的安価な鋼板を用いることができ、ファンカップリング用複列軸受の製造コストを低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係るファンカップリング用複列軸受を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
【００１６】
本実施形態に係る自動車用のファンカップリングは、図６に示したファンカップリング１と略同様の構成であり、ファンカップリング用複列軸受１に代えて使用した本実施形態のファンカップリング用複列軸受２１以外は、同符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態のファンカップリング用複列軸受２１は、図１に示したように、シール付きの転がり軸受である単列深溝玉軸受２２，２３を２列並べて使用している。
【００１７】
シリコンオイルＳ側（図１中、左側）の単列深溝玉軸受２２と、大気側（図１中、右側）の単列深溝玉軸受２３とは、略同一構造であり、それぞれ外輪１３と内輪１４との間に転動自在に設けられた複数の転動体（玉）１５が、保持器１６により、円周方向に間隔をあけた状態で転動自在に保持されている。
【００１８】
前記単列深溝玉軸受２２における外輪１３の両端部開口周縁部には、それぞれ円輪状に形成した接触シール部材２７の外周縁部を係止して、上記複数の転動体６を設置した軸受内空間１８の両端開口部を塞ぎ、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８へのシリコンオイルＳの侵入防止とを図っている。
【００１９】
一方、前記単列深溝玉軸受２３における外輪１３の両端部開口周縁部には、それぞれ円輪状に形成した接触シール部材２８の外周縁部を係止して、上記複数の転動体６を設置した軸受内空間１８の両端開口部を塞ぎ、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８への異物の侵入防止とを図っている。
【００２０】
そして、前記接触シール部材２７の材質としては、図７に示したシール部材１７と同様に、２００℃の高温にも耐えられる耐熱プラスチックであるフッ素ゴム材等が使われている。
又、前記接触シール部材２８の材質としては、耐熱性プラスチックの耐熱温度よりも低く、且つ潤滑グリースの使用限度温度（例えば、通常使用されるシリコン系グリースの連続での使用温度限界は、１６０〜１７０℃程度）以上の耐熱温度を備えたプラスチックシール材料であるアクリル材又は耐熱ニトリルゴム等が使われている。
【００２１】
即ち、シリコンオイルＳ側の単列深溝玉軸受２２における接触シール部材２７（特に、シリコンオイルＳ側の接触シール部材２７）は、せん断による発熱で非常に高温になるシリコンオイルＳに曝されるので、該シリコンオイルＳの浸入を確実に防ぐことができる耐熱プラスチックであるフッ素ゴム材で構成される。
一方、大気側の単列深溝玉軸受２３における接触シール部材２８は、シリコンオイルＳ側の接触シール部材２７に比べて高温になり難いので、耐熱性プラスチックの耐熱温度（２００℃）よりも低く、且つ潤滑グリースの使用限度温度以上で使用できれば良い程度の耐熱温度（１６０〜１７０℃）を備えたプラスチックやエラストマ等のプラスチックシール材料であるアクリル材又は耐熱ニトリルゴム等で構成される。
【００２２】
そこで、シリコンオイルＳ側の単列深溝玉軸受２２における接触シール部材２７のみにフッ素ゴム材を使用し、大気側の単列深溝玉軸受２３における接触シール部材２８には、フッ素ゴム材に比べて比較的安価なアクリル材又は耐熱ニトリルゴムを用いることができ、ファンカップリング用複列軸受の製造コストを低減することができる。
【００２３】
また、大気側の単列深溝玉軸受２３に封入する潤滑グリースとしてウレア系グリースを用いることで、シリコン系グリースを封入した場合に比べて更に安価なファンカップリング用複列軸受を提供することができる。この場合、接触シール部材２８には、エステルと相性の良いアクリル材を用いることが望ましい。
従って、本実施形態のファンカップリング用複列軸受によれば、実用上問題のないレベルの性能を確保しつつ、従来よりも安価なファンカップリング用複列軸受を提供できる。
【００２４】
図２は、本発明の第２実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
本実施形態のファンカップリング用複列軸受３１は、図２に示したように、シール付きの転がり軸受である単列深溝玉軸受３２，２３を２列並べて使用しており、図１に示した第１実施形態のファンカップリング用複列軸受２１におけるシリコンオイルＳ側の単列深溝玉軸受２２に代えて、単列深溝玉軸受３２を使用した以外は同様の構成である。
【００２５】
前記単列深溝玉軸受３２における外輪１３の両端部開口周縁部には、それぞれ円輪状に形成した接触シール部材２７，２８の外周縁部を係止して、軸受内空間１８の両端開口部を塞ぎ、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８へのシリコンオイルＳの侵入防止とを図っている。
【００２６】
即ち、前記単列深溝玉軸受３２におけるシリコンオイルＳ側の接触シール部材２７は、せん断による発熱で非常に高温になるシリコンオイルＳに曝されるので、該シリコンオイルＳの浸入を確実に防ぐことができるフッ素ゴム材で構成されている。
一方、前記単列深溝玉軸受３２における大気側の接触シール部材２８は、シリコンオイルＳ側の接触シール部材２７に比べて高温になり難いので、アクリル材又は耐熱ニトリルゴム等で構成されている。
【００２７】
そこで、前記単列深溝玉軸受３２におけるシリコンオイルＳ側の接触シール部材２７のみにフッ素ゴム材を使用し、それ以外の単列深溝玉軸受３２における大気側の接触シール部材２８及び単列深溝玉軸受２３における接触シール部材２８には、フッ素ゴム材に比べて比較的安価なアクリル材又は耐熱ニトリルゴムを用いることができ、ファンカップリング用複列軸受３１の製造コストを更に低減することができる。
【００２８】
図３は、本発明の第３実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
本実施形態のファンカップリング用複列軸受４１は、図３に示したように、シール付きの転がり軸受である単列深溝玉軸受４２，４３を２列並べて使用している。
そして、前記単列深溝玉軸受４２におけるシリコンオイルＳ側端部にのみ円輪状に形成した接触シール部材２７が配設されると共に、前記単列深溝玉軸受４３における大気側端部にのみ円輪状に形成した接触シール部材２８が配設されており、これら単列深溝玉軸受４２，４３を組合わせた際の突合せ部のシールは省略されている。
【００２９】
そこで、前記単列深溝玉軸受４２の接触シール部材２７と、前記単列深溝玉軸受４３の接触シール部材２８とが、組合わせた単列深溝玉軸受４２，４３の軸受内空間１８の両端開口部を塞いでおり、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８へのシリコンオイルＳ及び異物の侵入防止とを図っている。
【００３０】
即ち、前記単列深溝玉軸受４２における接触シール部材２７は、せん断による発熱で非常に高温になるシリコンオイルＳに曝されるので、該シリコンオイルＳの浸入を確実に防ぐことができるフッ素ゴム材で構成されている。
一方、前記単列深溝玉軸受４３における接触シール部材２８は、シリコンオイルＳ側の接触シール部材２７に比べて高温になり難いので、アクリル材又は耐熱ニトリルゴム等で構成されている。
【００３１】
そこで、前記単列深溝玉軸受４２における接触シール部材２７のみにフッ素ゴム材を使用し、前記単列深溝玉軸受４３における接触シール部材２８には、フッ素ゴム材に比べて比較的安価なアクリル材又は耐熱ニトリルゴムを用いており、ファンカップリング用複列軸受４１の製造コストを更に低減することができる。
【００３２】
図４は、本発明の第４実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
本実施形態のファンカップリング用複列軸受５１は、図４に示したように、シール付きの転がり軸受である単列深溝玉軸受５２，５３を２列並べて使用している。
そして、前記単列深溝玉軸受５２における外輪１３の両端部開口周縁部には、それぞれ円輪状に形成した接触シール部材２７及びシール部材２９の外周縁部を係止して、軸受内空間１８の両端開口部を塞ぎ、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８へのシリコンオイルＳの侵入防止とを図っている。
【００３３】
前記単列深溝玉軸受５３における外輪１３の両端部開口周縁部には、それぞれ円輪状に形成したシール部材２９の外周縁部を係止して、軸受内空間１８の両端開口部を塞ぎ、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８への異物の侵入防止とを図っている。
即ち、前記単列深溝玉軸受５２におけるシリコンオイルＳ側の接触シール部材２７は、せん断による発熱で非常に高温になるシリコンオイルＳに曝されるので、該シリコンオイルＳの浸入を確実に防ぐことができるフッ素ゴム材で構成されている。
【００３４】
一方、前記単列深溝玉軸受５２における大気側の接触シール部材２９と、前記単列深溝玉軸受５３のシール部材２９とは、該単列深溝玉軸受５２におけるシリコンオイルＳ側の接触シール部材２７に比べて高温になり難く、シリコンオイルＳの浸入を防ぐ構成も必ずしも必要ではないので、フッ素ゴム材に比べて比較的安価な鋼板で構成されている。
【００３５】
そこで、前記単列深溝玉軸受５２におけるシリコンオイルＳ側の接触シール部材２７のみにフッ素ゴム材を使用し、それ以外の単列深溝玉軸受５２における大気側の接触シール部材２９及び単列深溝玉軸受５３における接触シール部材２９には、フッ素ゴム材に比べて比較的安価な鋼板を用いることができ、ファンカップリング用複列軸受５１の製造コストを低減することができる。
【００３６】
図５は、本発明の第５実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
本実施形態のファンカップリング用複列軸受６１は、図５に示したように、シール付きの転がり軸受である単列深溝玉軸受６２，６３を２列並べて使用している。
そして、前記単列深溝玉軸受６２におけるシリコンオイルＳ側端部にのみ円輪状に形成した接触シール部材２７が配設されると共に、前記単列深溝玉軸受６３における大気側端部にのみ円輪状に形成したシール部材２９が配設されており、これら単列深溝玉軸受６２，６３を組合わせた際の突合せ部のシールは省略されている。
【００３７】
そこで、前記単列深溝玉軸受６２の接触シール部材２７と、前記単列深溝玉軸受６３のシール部材２８とが、組合わせた単列深溝玉軸受６２，６３の軸受内空間１８の両端開口部を塞いでおり、この軸受内空間１８に充填した潤滑グリースの漏洩防止と、この軸受内空間１８へのシリコンオイルＳ及び異物の侵入防止とを図っている。
【００３８】
即ち、前記単列深溝玉軸受６２における接触シール部材２７は、せん断による発熱で非常に高温になるシリコンオイルＳに曝されるので、該シリコンオイルＳの浸入を確実に防ぐことができるフッ素ゴム材で構成されている。
一方、前記単列深溝玉軸受６３における接触シール部材２９は、シリコンオイルＳ側の接触シール部材２７に比べて高温になり難く、シリコンオイルＳの浸入を防ぐ構成も必ずしも必要ではないので、フッ素ゴム材に比べて比較的安価な鋼板で構成されている。
【００３９】
そこで、前記単列深溝玉軸受６２における接触シール部材２７のみにフッ素ゴム材を使用し、前記単列深溝玉軸受６３におけるシール部材２９には、フッ素ゴム材に比べて比較的安価な鋼板を用いており、ファンカップリング用複列軸受６１の製造コストを更に低減することができる。
【００４０】
尚、本発明のファンカップリング用複列軸受の構成は、上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の構成を採りうることは言うまでもない。
例えば、シール付きの転がり軸受としては、上記各実施形態における単列深溝玉軸受だけではなく、種々の転がり軸受を使用できることは勿論である。
【００４１】
又、上記各実施形態においては、単列深溝玉軸受を２列並べて複列軸受を構成したが、複列深溝玉軸受等のような内輪及び外輪を一体としたシール付きの転がり軸受にも応用できる。但し、この場合は使用できる安価なプラスチックシール材料や鋼板が一枚となり、転がり軸受を２列並べて構成した複列軸受の場合に比べてコスト削減効果が小さい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のファンカップリング用複列軸受によれば、耐熱性プラスチックから成る作動油側の接触シール部材は、軸受内空間への作動油の浸入を確実に防ぐことができる。又、潤滑グリースの使用限度温度よりも高い耐熱温度を備えた少なくとも大気側のシール部材は、軸受内空間からの潤滑グリースの漏洩と、軸受内空間への異物の侵入を確実に防ぐことができる。
【００４３】
即ち、作動油側の接触シール部材は、せん断による発熱で非常に高温になる作動油に曝されるので、該作動油の浸入を確実に防ぐことができる耐熱プラスチックで構成されるが、前記作動油側の接触シール部材以外のシール部材は、作動油側に比べて高温になり難いので、耐熱性プラスチックの耐熱温度よりも低く、且つ潤滑グリースの使用限度温度以上で使用できれば良い程度の耐熱温度を備えたプラスチックシール材料や鋼板で構成できる。
【００４４】
そこで、作動油側の接触シール部材のみに耐熱プラスチックを使用し、それ以外のシール部材には、耐熱プラスチックに比べて比較的安価なプラスチックシール材料や鋼板を用いることができ、ファンカップリング用複列軸受の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係るファンカップリング用複列軸受の要部拡大断面図である。
【図６】自動車用のファンカップリングを説明する為の要部断面図である。
【図７】図６に示したファンカップリング用複列軸受の拡大断面図である。
【符号の説明】
１３　　外輪
１４　　内輪
１５　　転動体
１８　　軸受内空間
２１　　ファンカップリング用複列軸受
２２　　単列深溝玉軸受（転がり軸受）
２３　　単列深溝玉軸受（転がり軸受）
２７　　接触シール部材
２８　　シール部材
Ｓ　　シリコンオイル（作動油）
【図１】
2004092725.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004092725.tif 000007
【図６】
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【図７】
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