(57)【要約】【課題】  耐水性および耐摩耗性が優れた転がり軸受を提供すること。【解決手段】  転がり軸受１０は、外輪１１に形成されたシール装着部１５に装着固定される第１周端部１６を有し且つ、内輪１２に形成されたシール溝１７に摺接するリップ１８を第２周端部１９に有する円環形状のシール部材１４を備え、リップ１８の先端半径が、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定軌道輪と、
回転軌道輪と、
前記固定軌道輪と前記回転軌道輪との間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体と、
前記固定軌道輪および前記回転軌道輪のうち一方に形成された装着部に装着固定される第１周端部を有し且つ、前記固定軌道輪および前記回転軌道輪のうち他方に形成されたシール溝に摺接するリップを第２周端部に有する円環形状の密封装置と、
を備えた転がり軸受であって、
前記リップの先端半径が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定されていることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置を備えた転がり軸受（以後、『転がり軸受』または単に『軸受』と記述する。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンの各種動力装置の回転箇所、例えば、オルタネータ等のエンジン補機のベルト周りには従来から転がり軸受が多く使用されている。
【０００３】
昨今、泥土上や泥濘内の走行に十分耐えうるように設計された車両等の普及もあり、特にエンジン補機用軸受のシール性（即ち、密封性）に対する要求が厳しくなってきている。それ故、近年、接触タイプのシール部材（密封装置）を備えた転がり軸受の使用が増加している。
【０００４】
従来の転がり軸受の一例として図３に示される転がり軸受５０は、内輪５１、外輪５２、当該内外輪５１，５２間に介在された複数の玉５３（図３では一つの玉５３のみ示される。）、当該玉５３を周方向等間隔に保持する保持器５４、および外輪５２の端部内周面に固定された密封装置５５、を有している。
【０００５】
内輪５１の肩部には底面の凹んだ周段部５６が形成され、この周段部５６の側面５７は外径側に向かって真っすぐに延びている。外輪５２の内周面端部には周溝５８が形成され、この周溝５８に密封装置５５の外周縁５９が固着されている。
【０００６】
密封装置５５は、弾性体からなり、芯金６０が一体に埋設されており、内径側にリップ６１が形成されている。また、密封装置５５には、軸受内方に突出して内輪５１の外周面６２との間にラビリンス密封部を形成するリップ６３も形成されている。
【０００７】
密封装置５５は、リップ６１が、内輪５１の周段部５６の側面５７に接触して密封作用を発揮する。そして、リップ６１の側面５７に対する接触面６４が、その内径側から外径側に向かうにつれて側面５７から漸次離隔する傾斜状に形成されており、この傾斜状の接触面６４の内径側端部が周段部５６の側面５７に接触する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２２１２４０号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上述した転がり軸受５０では、リップ６１の側面５７に対する接触幅が小さく、それにより耐水性が不足する虞があり、また、リップ６１の側面５７に対する面圧が大きく、それにより耐摩耗性が低い。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐水性および耐摩耗性が優れた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】
【００１０】
前述した目的を達成するため、本発明に係る転がり軸受は、
固定軌道輪と、
回転軌道輪と、
前記固定軌道輪と前記回転軌道輪との間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体と、
前記固定軌道輪および前記回転軌道輪のうち一方に形成された装着部に装着固定される第１周端部を有し且つ、前記固定軌道輪および前記回転軌道輪のうち他方に形成されたシール溝に摺接するリップを第２周端部に有する円環形状の密封装置と、
を備えた転がり軸受であって、
前記リップの先端半径が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の転がり軸受によれば、固定軌道輪および回転軌道輪のうち他方に形成されたシール溝に対して、半径０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの先端を有する密封装置のリップが摺接される。それにより、リップのシール溝に対する接触幅を増加させることができるとともに、シール溝に対する最大面圧を最適化することができる。従って、転がり軸受の耐水性および耐摩耗性が高くなるため、転がり軸受の耐久性の向上を図ることができる。
【００１２】
例えば、リップの先端半径が０．１ｍｍよりも小さい場合には接触幅が小さすぎて耐水性が低い。一方、リップの先端半径を０．２ｍｍを越えた値に設定すると、最大面圧を低下させることはできるが、接触幅が大きくなり過ぎる。その結果、接触幅×面圧で得られる摺動トルクの値が大きくなって、転がり軸受の安定した運転を行なえなくなる。従って、密封装置のリップのシール溝に対する接触幅が増加し且つ最大面圧が低下するようにリップの先端半径を０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定すれば、摺動トルクの増加が抑制され、転がり軸受の安定した運転が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、密封装置のリップの接触幅が増加し且つ最大面圧が最適化されるので、転がり軸受（換言すれば、密封装置）の耐水性および耐摩耗性が高くなり、それにより転がり軸受（換言すれば、密封装置）の耐久性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る転がり軸受の一実施形態の要部断面図、そして図２は図１の要部拡大図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の一実施形態である転がり軸受１０は、固定軌道輪である外輪１１と、回転軌道輪である内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体である玉１３（図１では一つの玉１３のみ示される。）と、外輪１１に形成されたシール装着部１５に装着固定される第１周端部１６を有し且つ、内輪１２に形成されたシール溝１７に摺接するリップ１８を第２周端部１９に有する円環形状の密封装置であるシール部材１４と、を備えている。
【００１７】
リップ１８の先端半径は、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定されている。
【００１８】
このように構成された転がり軸受１０の詳細について以下に説明する。
【００１９】
転がり軸受１０は、単列深みぞ玉軸受であり、外輪１１がオルタネータハウジングの穴（不図示）に内嵌されて固定され、そして内輪１１がオルタネータ回転軸（不図示）に外嵌される。
【００２０】
外輪１１は、その外輪内周面に凹面状の転動溝（換言すれば、外輪軌道面）２０が形成されており、そして当該転動溝２０を挟む外輪内周面の軸方向両端部（即ち、転動溝２０の軸方向の外側）には凹状にされたシール装着部１５が形成されている。
【００２１】
内輪１２は、その内輪外周面に凹面状の転動溝（換言すれば、内輪軌道面）２１が形成されており、そして当該転動溝２０を挟む内輪外周面の軸方向両端部（即ち、転動溝２１の軸方向の外側）には凹状にされたシール溝１７が形成されている。
【００２２】
尚、転がり軸受１０は玉１３を周方向等間隔に保持する保持器２２を更に有している。保持器２２は、例えばもみ抜き保持器であって、周方向に複数形成されたポケット２３内に、両転動溝２０，２１の間に配設された複数の玉１３を転動自在に保持している。
【００２３】
シール部材１４は、円環形状に形成されており、玉１３に対して軸方向両側（片方のシール部材１４は図示されていない。）にそれぞれ配置されている。シール部材１４は、補強の役目を持つ金属製の芯金２４を、ゴム製、合成樹脂製、等の弾性部材２５で覆って形成されている。シール部材１４の第１周端部（外周端部）１６には、外輪１２のシール装着部１５に嵌着される固定軌道輪固定部２６が形成されている。尚、本実施形態では、転がり軸受１０がシール部材１４を一対備えているが、一方にシール部材１４を備え、他方にシール部材１４とは異なるタイプのシール部材を備えている構成でもよいことは言うまでもない。
【００２４】
また、シール部材１４の第２周端部（内周端部）１９には、内輪１１のシール溝１７に向けて延出した腕部２７の先端部においてシール溝１７内で転がり軸受１０の中央に向けて突出したリップ１８が形成されている。リップ１８は、先端に曲面を有し、断面視略三角形状に形成されており、シール溝１７内においてリップ摺接側面２８に締め代をもって摺接する。
【００２５】
シール部材１４の第２周端部１９には、腕部２７の中間部において、転がり軸受１０の中央（即ち、玉１３）に向けて突出したグリースリップ２９が形成されている。グリースリップ２９の先端部は、内輪１２の外周面において、転動溝２１とシール溝１７との間に配された肩部３０に近接して配置されている。
【００２６】
このように、シール部材１４は、リップ１８、グリースリップ２９を備えた弾性部材２５を芯金２４の周りに一体成形したものであり、半径方向内方に延びるリップ１８の先端部を内輪１１のシール溝１７のリップ摺接側面２８に締め代をもって摺接させることで転がり軸受１０のシールを行なう所謂接触シール部材である。尚、シール部材１４によって囲まれた転がり軸受１０の内部空間には、グリース、オイル、等の所定の潤滑剤が封入される。
【００２７】
図２に示すように、シール部材１４は、リップ１８の先端部の半径Ｒが、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定されている。先端部の半径Ｒが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定されたリップ１８は、シール溝１７のリップ摺接側面２８に対する接触幅を増加させることができるとともに、シール溝１７のリップ摺接側面２８に対する最大面圧を最適化することができる。シール部材１４のリップ１８の接触幅が増加し且つ最大面圧が最適化されるので、転がり軸受１０（換言すれば、シール部材１４）の耐水性および耐摩耗性が高くなり、それにより転がり軸受１０（換言すれば、シール部材１４）の耐久性の向上を図ることができる。
【００２８】
（実施例）
次に、本発明の効果を確かめるために行なった計算および実験について説明する。先ず、シール溝１７のリップ摺接側面２８に対するリップ１８の最大面圧および接触幅について計算した。計算は、内径がφ３５ｍｍの密封装置付軸受を用い、リップの先端半径Ｒを、０．０７ｍｍ〜０．１ｍｍまで変更して行なった。
【００２９】
計算の結果、先端半径Ｒが、本発明に相当する０．１ｍｍであるものと比べて、先端半径Ｒが０．０７ｍｍにしたものでは、接触幅の値が、１．４倍となり、最大面圧の値が、８．５％減となった。
【００３０】
続いて、先端半径Ｒが異なる、０．０７ｍｍ、０．１ｍｍの２種類のリップを用意して、内径がφ１５ｍｍの２個の密封装置付軸受にそれぞれ装着し、１５００ｍｉｎ−１の回転速度で、２０ｈの評価時間を費やして、注水試験を行なった。
【００３１】
注水試験の結果、先端半径Ｒが０．０７ｍｍである軸受と比較して、先端半径Ｒが０．１ｍｍである本発明の軸受は、軸受内部への水浸入量が、試験前後で、４０％減となった。つまり、先端半径Ｒを、０．０７ｍｍから０．１ｍｍに変更することによって、水浸入量が４０％減少したことが判明した。
【００３２】
尚、リップ１８の先端半径Ｒが０．２ｍｍより大きい場合、面圧低下の傾向は変わらないが、面接触となってしまい、接触幅が大きくなり過ぎ、その結果、接触幅×面圧で得られる摺動トルクの値が大きくなって、安定した運転を行なえなくなる。そのため、リップ１８の先端半径Ｒは、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍが最適である。
【００３３】
従って、上述した２種類の実験の結果を統合すると、本発明のように、リップ１８の先端部の半径Ｒを、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定することにより、接触幅を増加させることができるとともに、シール溝１７に対する最大面圧を小さくすることができるため、耐水性が向上し且つ耐摩耗性が向上するのがわかる。
【００３４】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形，改良，等が可能である。
【００３５】
本発明が適用可能な転がり軸受は、前述した単列深みぞ玉軸受に限らず、その他、複列玉軸受、各種ころ軸受、等の転がり軸受であってもよい。
【００３６】
また、保持器は、前述したもみ抜き保持器に限らず、例えば、冠形保持器、打ち抜き保持器、等といった種々の保持器を転がり軸受に応じて用いればよい。
【００３７】
また、外輪を回転軌道輪とし、そして内輪を固定軌道輪としてもよく、その場合にも、上述した実施形態と同様にして本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る転がり軸受の一実施形態の要部断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】従来の転がり軸受の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  転がり軸受
１１  外輪（固定軌道輪）
１２  内輪（回転軌道輪）
１３  玉（転動体）
１４  シール部材（密封装置）
１５  シール装着部
１６  第１周端部
１７  シール溝
１８  リップ
１９  第２周端部
【図１】
2005188588.tif 000003
【図２】
2005188588.tif 000004
【図３】
2005188588.tif 000005