(57)【要約】【課題】  転動体設置空間１４の密封性を十分に保持しつつ、使用時等に於いて温度変化が生じた場合でも、上記転動体設置空間１４と外部空間との間で圧力差が生じない様にする。【解決手段】  内輪２ａの一部に、上記転動体設置空間１４と外部空間とを連通する通孔１７を形成する。これと共に、この通孔１７の内側に焼結材等の通気材１８を詰めて、この通孔１７を塞ぐ。そして、この通気材１８を介して、上記転動体設置空間１４と外部空間との間で通気を行なえる様にする。この構成を採用する事により、上記課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に存在する転動体設置空間の両端開口を密封する１対の密封部材とを備えた密封型転がり軸受に於いて、上記外輪と上記内輪と上記各密封部材とのうちの少なくとも１つの部材の一部を、実質的に気体のみを通過可能とする通気材により構成し、この通気材を介して上記転動体設置空間と外部空間との間で通気を行なえる様にした事を特徴とする密封型転がり軸受。
【請求項２】
外輪と内輪と各密封部材とのうちの少なくとも１つの部材の一部を通気材により構成し、この通気材を介して転動体設置空間と外部空間との間で通気を行なえる様にする為、上記少なくとも１つの部材の一部に、上記転動体設置空間と上記外部空間とを連通する通孔を形成すると共に、この通孔の内側に上記通気材を詰めてこの通孔を塞いだ、請求項１に記載した密封型転がり軸受。
【請求項３】
通気材によりその一部を構成すべき部材が外輪又は内輪であり、この通気材の一部で転動体設置空間に露出させる部分、又は、この通気材を内側に詰めた通孔の端部でこの転動体設置空間に開口させる部分を、上記外輪又は内輪の表面のうち外輪軌道又は内輪軌道から外れた部分に位置させている、請求項１〜２の何れかに記載した密封型転がり軸受。
【請求項４】
通気材によりその一部を構成すべき部材が外輪又は内輪であり、この通気材の一部で外部空間に露出させる部分、又は、この通気材を内側に詰めた通孔の端部でこの外部空間に開口させる部分を、上記外輪又は内輪の表面のうち、使用時に他の部材と接する部分から外れた部分に位置させている、請求項１〜３の何れかに記載した密封型転がり軸受。
【請求項５】
通気材によりその一部を構成すべき部材が密封部材であり、この密封部材を、この通気材により造った円環状の芯金と、この芯金に添着した弾性材とにより、全体を円環状に構成すると共に、この密封部材により転動体設置空間の端部開口を密封した状態で、上記芯金の一部を上記転動体設置空間に、同じく他の一部を外部空間に、それぞれ露出させている、請求項１〜４の何れかに記載した密封型転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受の両端開口を１対の密封部材により密封して成る、密封型転がり軸受の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用エンジンに使用されているタイミングベルト等の無端ベルトの張力を調整する為にテンショナを使用したり、別の無端ベルトによりコンプレッサやオルタネータ等の補機を駆動する事が行なわれている。そして、上記テンショナに使用するプーリや、上記補機を駆動する為の従動プーリ等の回転支持部には、転がり軸受を使用して、固定の部分に対し上記各プーリを回転自在に支持している。ところで、この様な用途で使用される転がり軸受には、自動車の運転時に、泥水等の異物が直接的に降り掛かる場合がある。この様な異物が転がり軸受の内部に進入すると、転がり接触部で油膜切れが生じたり、軌道や転動面に錆が生じる等の不都合を生じる。そこで、この様な不都合が生じるのを防止すべく、上記転がり軸受の内部を１対の密封部材により密封して成る密封型転がり軸受を使用する事も、従来から行なわれている。
【０００３】
図７は、この様な密封型転がり軸受の従来構造の第１例を示している。この密封型転がり軸受は、外輪１と、内輪２と、それぞれが転動体である複数個の玉３と、それぞれが密封部材である１対の密封板４、４とを備える。このうちの外輪１は、内周面に外輪軌道５を有する。又、上記内輪２は、外周面に内輪軌道６を有する。又、上記各玉３は、それぞれ保持器７により保持された状態で、上記外輪軌道５と上記内輪軌道６との間に転動自在に設けられている。
【０００４】
又、上記各密封板４、４はそれぞれ、断面クランク形で全体を円環状に構成した芯金８と、この芯金８に添着したゴムの如きエラストマー等の弾性材９とにより、全体を略円輪状に構成している。図示の例の場合、この弾性材９は、上記芯金８の表面のうち、内側面（上記複数個の玉３を設置した空間である転動体設置空間１４側の側面）の径方向中間部を除く部分を覆っている。又、この様な弾性材９により、上記各密封板４、４の径方向内端部にシールリップ１０を、同じく径方向外端部に係止部１１を、それぞれ全周に亙って形成している。この様に構成する各密封板４、４はそれぞれ、上記各係止部１１、１１を、上記外輪１の両端部内周面に全周に亙り形成した係止溝１２、１２に係止している。これと共に、上記各シールリップ１０、１０の先端縁を、上記内輪２の両端寄り部外周面に形成した側壁面１３、１３に、全周に亙り弾性的に当接させている。これにより、上記転動体設置空間１４の両端開口を密封して、この転動体設置空間１４内に封入したグリース等の潤滑剤が外部空間に漏洩する事を防止すると共に、この外部空間から上記転動体設置空間１４に雨水や塵芥等の異物が進入する事を防止している。
【０００５】
上述の様に構成する密封型転がり軸受の場合には、使用時等に於ける温度変化に伴い、次の様な不都合を生じる可能性がある。即ち、上記密封型転がり軸受の温度が上昇すると、上記転動体設置空間１４内の空気が熱膨張し、この転動体設置空間１４の圧力が上記外部空間の圧力よりも高くなる場合がある。この場合には、上記各密封板４、４を構成するシールリップ１０、１０が上記外部空間側に押され、これら各シールリップ１０、１０の先端縁が上記各側壁面１３、１３から離れる方向に変位する傾向となる。この結果、これら各シールリップ１０、１０の先端縁と上記各側壁面１３、１３との間に隙間が生じ、上記各密封板４、４による密封性能が損なわれる可能性がある。
【０００６】
これに対し、上記密封型転がり軸受の温度が低下すると、上記転動体設置空間１４内の空気が熱収縮し、この転動体設置空間１４の圧力が上記外部空間の圧力よりも低くなる場合がある。この場合には、上記各シールリップ１０、１０が上記転動体設置空間１４側に押され、これら各シールリップ１０、１０の先端縁が上記各側壁面１３、１３に押し付けられる方向に変位する傾向となる。この結果、著しい場合には、上記各シールリップ１０、１０の先端縁と上記各側壁面１３、１３との当接部に作用する摩擦力が過大になって回転抵抗が著しく増大すると共に、上記各シールリップ１０、１０の摩耗量が過度に多くなって上記各密封板４、４の密封性能が早期に損なわれる可能性がある。
更に、上述した従来構造の第１例の場合には、上記転動体設置空間１４と上記外部空間との間で通気を行なえない為、運転時に、この転動体設置空間１４内の温度上昇が過大になり易い。従って、この過大な温度上昇により、上記転動体設置空間１４内に封入した潤滑剤が早期に劣化し易くなる可能性がある。
【０００７】
そこで、上述の様な不都合を解消できる構造として、特許文献１には、図８に示す様な密封型転がり軸受が記載されている。この従来構造の第２例の密封型転がり軸受の場合には、密封板４ａの径方向外端部に設けた係止部１１ａの円周方向一部で、外輪１の端部内周面に形成した係止溝１２の内面と対向する部分に、凹溝１５を形成している。これにより、これら係止溝１２の内面と凹溝１５の内面との間に、転動体設置空間１４と外部空間とを連通する通路１６を形成している。この様に構成する従来構造の第２例の場合には、この通路１６を通じて、上記転動体設置空間１４と上記外部空間との間で通気を行なえる。この為、使用時等に於いて温度変化が生じた場合でも、上記転動体設置空間１４と上記外部空間との間で圧力差が生じる事を防止できると共に、この転動体設置空間１４内の温度が上昇し易くなる事を防止できる。従って、上述した様な不都合が発生する事を防止できる。
【０００８】
ところが、上述した様な従来構造の第２例の場合には、上記通路１６を通じて、上記転動体設置空間１４から潤滑剤が漏洩すると共に、この転動体設置空間１４に異物が進入する可能性がある。従って、この様な可能性を生じる事なく、しかも上述した様な不都合が発生する事を防止できる構造を実現する事が望まれる。
【特許文献１】特開２０００−６５０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の密封型転がり軸受は、上述の様な事情に鑑み、使用時等に於いて温度変化が生じた場合でも、転動体設置空間と外部空間との間で圧力差が生じる事を有効に防止できると共に、この転動体設置空間内の温度が上昇し易くなる事を有効に防止でき、しかもこの転動体設置空間の密封性を十分に確保できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の密封型転がり軸受は、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に存在する転動体設置空間の両端開口を密封する１対の密封部材とを備える。
特に、本発明の密封型転がり軸受に於いては、上記外輪と上記内輪と上記各密封部材とのうちの少なくとも１つの部材の一部を、実質的に気体のみを通過可能とする（粒状体や粉状体は勿論、液体を実質的に通過不能とする）通気材（例えば、通気性を有する焼結材や多孔質材）により構成する。そして、この通気材を介して、上記転動体設置空間と外部空間との間で通気を行なえる様にしている。
【発明の効果】
【００１１】
上述の様に、本発明の密封型転がり軸受の場合には、通気材を介して、転動体設置空間と外部空間との間で通気を行なえる様にしている。この為、使用時等に於いて温度変化が生じた場合でも、転動体設置空間と外部空間との間で圧力差が生じる事を有効に防止できる。従って、前述した様に、１対の密封部材による密封性能が損なわれたり、或はこれら各密封部材と相手面との摺接部に作用する摩擦力が大きくなって回転抵抗が増大する事を防止できる。又、上記転動体設置空間内の温度が上昇し易くなる事を有効に防止できる。従って、上記転動体設置空間内に封入した潤滑剤が早期に劣化する等の不都合が生じる事を防止できる。又、本発明の場合、上記通気材を介して、転動体設置空間から潤滑剤が漏洩したり、或はこの転動体設置空間内に異物が進入するする事はない。従って、この転動体設置空間の密封性を十分に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した様に、外輪と内輪と各密封部材とのうちの少なくとも１つの部材の一部を通気材により構成し、この通気材を介して転動体設置空間と外部空間との間で通気を行なえる様にする為、上記少なくとも１つの部材の一部に、上記転動体設置空間と上記外部空間とを連通する通孔を形成すると共に、この通孔の内側に上記通気材を詰めてこの通孔を塞ぐ。
この様にすれば、上記少なくとも１つの部材の製造作業をを容易に行なえる。
【００１３】
又、上記通気材によりその一部を構成すべき部材が外輪又は内輪である場合に、好ましくは、請求項３に記載した様に、上記通気材の一部で上記転動体設置空間に露出させる部分、又は、この通気材を内側に詰めた通孔の端部で上記転動体設置空間に開口させる部分を、上記外輪又は内輪の表面のうち外輪軌道又は内輪軌道から外れた部分に位置させる。
この様にすれば、上記外輪又は内輪を構成する母材（軸受鋼）と上記通気材との境界部並びに上記通孔の開口周縁部と、複数個の転動体の転動面とが、互いに転がり接触する事を防止できる。従って、この転がり接触部に、耐久性低下に結び付くエッジロードが加わると言った不都合が発生する事を防止できる。
【００１４】
又、同じく、上記通気材によりその一部を構成すべき部材が外輪又は内輪である場合に、好ましくは、請求項４に記載した様に、上記通気材の一部で外部空間に露出させる部分、又は、この通気材を内側に詰めた通孔の端部でこの外部空間に開口させる部分を、上記外輪又は内輪の表面のうち、使用時に他の部材と接する部分から外れた部分に位置させる。
この様にすれば、上記転動体設置空間と上記外部空間との間で、効率良く通気を行なわせる事ができる。
【００１５】
又、上記通気材によりその一部を構成すべき部材が密封部材である場合に、好ましくは、この密封部材を、この通気材により造った円環状の芯金と、この芯金に添着した弾性材とにより、全体を円環状に構成する。これと共に、この密封部材により転動体設置空間の端部開口を密封した状態で、上記芯金の一部を上記転動体設置空間に、同じく他の一部を外部空間に、それぞれ露出させる。
この様にすれば、上記密封部材の一部を上記通気材により造る作業を、容易に行なえる。
【実施例１】
【００１６】
図１は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本実施例の特徴は、内輪２ａの構造を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図７に示した従来構造の第１例の場合と同様であるから、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。
【００１７】
本実施例の場合、上記内輪２ａの円周方向１乃至複数個所に、転動体設置空間１４と外部空間とを連通する通孔１７を形成している。これと共に、この通孔１７の内側に通気材１８を詰めて、この通孔１７を塞いでいる。本実施例の場合、この通孔１７の両端部のうち、上記転動体設置空間１４側の端部である一端部（図１の上端部）は、上記内輪２ａの外周面のうち、内輪軌道６に隣接する部分（この内輪軌道６から外れた部分）に開口させている。これに対し、上記通孔１７の両端部のうち、外部空間側の端部である他端部（図１の下端部）は、上記内輪２ａの内周面のうち、軸方向端部寄り部分に存在する円すい凹面部１９乃至面取り部に開口させている。この円すい凹面部１９乃至面取り部は、使用時に上記内輪２ａを図示しない軸に外嵌した状態で、この軸の外周面と接触しない部分である。即ち、上記内輪２ａを上記軸に外嵌した状態では、この内輪２ａの内周面のうち、中央部に設けた円筒面部２０のみが上記軸の外周面と接触する。
【００１８】
又、上記通孔１７に詰めた通気材１８は、実質的に空気等の気体のみを通過可能とするものであり、言い換えれば、粒状体や粉状体は勿論、液体を実質的に通過不能とするものである。この様な通気材１８としては、例えば、金属粒を焼結する事により多孔質とした焼結材や、フォーミングメタル、グラスウール、カーボンファイバ等の多孔質材を使用する事ができる。何れにしても、本実施例の場合には、上述の様に通孔１７の内側に詰めた通気材１８を介して、上記転動体設置空間１４と外部空間との間で通気を行なえる様にしている。
【００１９】
上述の様に、本実施例の密封型転がり軸受の場合には、通気材１８を介して、転動体設置空間１４と外部空間との間で通気を行なえる様にしている。この為、使用時等に於いて温度変化が生じた場合でも、転動体設置空間１４と外部空間との間で圧力差が生じる事を有効に防止できる。従って、前述した様に、１対の密封板４、４による密封性能が損なわれたり、或はこれら各密封板４、４を構成するシールリップ１０、１０の先端縁と各側壁面１３、１３との摺接部に作用する摩擦力が大きくなって回転抵抗が増大する事を有効に防止できる。又、上記転動体設置空間１４内の温度が上昇し易くなる事を有効に防止できる。従って、上記転動体設置空間１４内に封入した潤滑剤が早期に劣化する等の不都合が生じる事を有効に防止できる。又、本実施例の場合、上記通気材１８を介して、転動体設置空間１４から潤滑剤が漏洩したり、或はこの転動体設置空間１４内に異物が進入する事はない。従って、この転動体設置空間１４の密封性を十分に確保できる。
【００２０】
尚、本実施例の場合、上記通気材１８を詰めた通孔１７の一端部は、内輪２ａの外周面のうち、内輪軌道６と隣接する部分（この内輪軌道６から外れた部分）に開口させている。この為、上記通孔１７の一端開口周縁部｛この通孔１７内に詰めた上記通気材１８と、上記内輪２ａを構成する母材（軸受鋼）との境界部｝と、複数個の玉３の転動面とが転がり接触する事はない。従って、この転がり接触部にエッジロードが加わる事を防止できる。又、上記通気材１８を詰めた通孔１７の他端部は、上記内輪２ａの内周面のうち、使用時に軸の外周面と接触しない、円すい凹面部１９乃至面取り部に開口させている。この為、使用時にも、上記通孔１７の他端開口部が上記軸の外周面により塞がれる事はない。従って、上記転動体設置空間１４と上記外部空間との間で、上記通気材１８を介して効率良く通気を行なわせる事ができる。
【実施例２】
【００２１】
次に、図２は、やはり請求項１〜４に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、内輪２ｂに設ける通孔１７ａの形状をＬ字形とし、この通孔１７ａの他端部（図２の左端部）を、上記内輪２ｂの片側面（図２の左側面）に開口させている。使用時にこの内輪２ｂの片側面は、他の部材に接触させない。但し、他の部材に接触させる場合には、当該他の部材の表面のうち上記通孔１７ａの他端開口と整合する部分に、空気逃げ溝を形成するか、或は空気逃げ孔の端部を開口させておく。その他の構成及び作用は、上述の図１に示した実施例１の場合と同様である。
【実施例３】
【００２２】
次に、図３は、やはり請求項１〜４に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、内輪２ｃに設ける通孔１７ｂの他端部（図３の下端部）を、この内輪２ｃの内周面のうち、円筒面部２０の端部寄り部分に開口させている。前述した様に、この円筒面部２０は、使用時に軸の外周面と接触する部分である。そこで、本実施例の場合には、この軸の外周面のうち上記通孔１７ｂの他端開口と整合する部分に、空気逃げ溝を形成しておくか、或は空気逃げ孔の端部を開口させておく。その他の構成及び作用は、上述の図１に示した実施例１の場合と同様である。
【実施例４】
【００２３】
次に、図４は、やはり請求項１〜４に対応する、本発明の実施例４を示している。上述した実施例１〜３の場合が、通気材１８を詰める通孔１７、１７ａ、１７ｂを内輪２ａ、２ｂ、２ｃに形成していたのに対し、本実施例の場合には、通気材１８を詰める通孔１７ｃを、外輪１ａに形成している。本実施例の場合、この通孔１７ｃの一端部（図４の下端部）は、上記外輪１ａの内周面のうち、外輪軌道５と隣接する部分（この外輪軌道５から外れた部分）に開口させている。一方、上記通孔１７ｃの他端部（図４の上端部）は、上記外輪１ａの外周面の中間部に設けた円筒面部２１に開口させている。この円筒面部２１は、使用時にハウジングの内周面と接触する部分である。そこで、本実施例の場合には、このハウジングの内周面のうち上記通孔１７ｃの他端開口と整合する部分に、空気逃げ溝を形成しておくか、或は空気逃げ孔の端部を開口させておく。その他の構成及び作用は、上述した実施例１〜３の場合と同様である。
【実施例５】
【００２４】
次に、図５は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施例５を示している。本実施例の場合、一方（図５の左方）の密封板４ｂの径方向中間部の円周方向１乃至複数個所に、転動体設置空間１４と外部空間とを連通する通孔１７ｄを形成している。これと共に、この通孔１７ｄ内に通気材１８を詰めて、この通孔１７ｄを塞いでいる。これにより、この通気材１８を介して、上記転動体設置空間１４と上記外部空間との間で通気を行なえる様にしている。その他の構成及び作用は、上述した実施例１〜４の場合と同様である。
【実施例６】
【００２５】
次に、図６は、請求項１及び６に対応する、本発明の実施例６を示している。本実施例の場合、一方（図６の左方）の密封板４ｃを構成する芯金８ａを、通気材１８により造っている。そして、この芯金８ａの内側面（転動体設置空間１４側の側面）の径方向中間部を、この転動体設置空間１４に露出させている。これと共に、上記芯金８ａの外側面（外部空間側の側面）の径方向中間部の円周方向１乃至複数個所を、上記密封板４ｃを構成する弾性材９ａに形成した孔２２を通じて、上記外部空間に露出させている。この様な構成を採用する事により、上記通気材１８製の芯金８ａを介して、上記転動体設置空間１４と上記外部空間との間で通気を行なえる様にしている。その他の構成及び作用は、上述した実施例１〜４の場合と同様である。
【００２６】
尚、本発明は、上述した各実施例１〜６を適宜組み合わせて実施する事もできる。又、通気材を設ける位置は、特に限定されず、この通気材を介して転動体設置空間と外部空間との間で通気を行なえる位置であれば、各種の態様を採用できる。又、対象となる部材に形成した通孔に通気材を詰める場合には、この通気材をこの通孔の全長に亙って詰める他、この通孔の長さ方向の一部に（但し、当該部分の断面を塞ぐ状態で）詰める事もできる。又、上述した各実施例では、単列玉軸受に本発明を適用したが、本発明は、単列に限らず複列のものにも適用でき、玉軸受に限らずころ軸受や円すいころ軸受等の他の種類の軸受にも適用できる。又、転がり軸受に組み付ける密封部材は、組み合わせシールリング等の他の種類のものであっても良い。更に、転がり軸受に組み付けるシールリングを構成する円環状の芯金の断面形状は、特に限定されず、上述の各実施例で示したクランク形の他、例えば前述の図８に示した様なＬ字形であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１を示す部分断面図。
【図２】同じく実施例２を示す部分断面図。
【図３】同じく実施例３を示す部分断面図。
【図４】同じく実施例４を示す部分断面図。
【図５】同じく実施例５を示す部分断面図。
【図６】同じく実施例６を示す部分断面図。
【図７】従来構造の第１例を示す部分断面図。
【図８】同じく第２例を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１、１ａ  外輪
２、２ａ〜２ｃ  内輪
３    玉
４、４ａ、４ｂ、４ｃ  密封板
５    外輪軌道
６    内輪軌道
７    保持器
８、８ａ  芯金
９、９ａ  弾性材
１０    シールリップ
１１    係止部
１２    係止溝
１３    側壁面
１４    転動体設置空間
１５    凹溝
１６    通路
１７、１７ａ〜１７ｄ  通孔
１８    通気材
１９    円すい凹面部
２０    円筒面部
２１    円筒面部
２２    孔
【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】
2005220984.tif 000008
【図７】
2005220984.tif 000009
【図８】
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