(57)【要約】【課題】保持器内径面のグリースの保持、また、遠心力によるグリースの飛散を阻止することにより、グリースの潤滑寄与率を向上させ、軸受の焼付き寿命を延長させることを可能とした密封形玉軸受を提供する。【解決手段】外輪９と、内輪１０と、該外輪と内輪の軌道面との間に形成された軸受空間に組み込まれる複数個の玉１２と、該玉を転動自在に保持する冠形保持器１３と、前記軸受空間と玉とで画成される環状空間に封入されるグリースと、軸方向両端部に配置される密封板２２とで構成される密封形玉軸受であって、前記保持器１３は、内径面１６に凹面形状の断面を持つグリース保持部２３を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、該外輪と内輪の軌道面との間に形成された軸受空間に組み込まれる複数個の転動体と、
該転動体を転動自在に保持する冠形保持器と、
前記軸受空間と転動体とで画成される環状空間に封入されるグリースと、
前記軸受空間の軸方向両側に配置される密封板とで構成される密封形玉軸受であって、
前記保持器は、内径面に凹面形状の断面を持つグリース保持部を設けたことを特徴とする密封形玉軸受。
【請求項２】
冠形保持器は、グリースが背面側へと飛散することを阻止するためのグリース飛散阻止壁を、保持器内径面の背面側にて径方向に突設したことを特徴とする請求項１に記載の密封形玉軸受。
【請求項３】
グリース飛散阻止壁は、保持器内径面の背面側にて円環状に連続して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の密封形玉軸受。
【請求項４】
グリース飛散阻止壁は、保持器内径面のうち各ポケットに対応する部位の背面側にのみ径方向に突設されていることを特徴とする請求項２に記載の密封形玉軸受。
【請求項５】
オルタネータの回転軸に用いられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の密封形玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、密封形グリース潤滑玉軸受に関し、特に、軸受内部に異物が混入したり、高温・高速環境下で使用されるオルタネータ（交流発電機）等の自動車エンジンの電装・補機類に好適な密封形玉軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、オルタネータの回転軸を回転自在に支持する密封形グリース潤滑玉軸受は、回転に伴い軸受内部に封入されたグリースが攪拌されて潤滑へ寄与される。この種の軸受の一例を図８に示す。
図８に示す軸受は、外輪１００と内輪２００と、外輪軌道面１０１と内輪軌道面２０１との間に形成された軸受空間に、転動自在に配設された複数個の玉３００と、玉３００を円周方向等間隔に保持するポケット４０１が設けられた合成樹脂製の冠形保持器４００と、軸方向両端部に配設されたグリースを密封するためのシール部材５００から構成されている。
このような軸受には、合成樹脂製の冠形保持器４００が使用されているが、その他、もみ抜き保持器や波形プレス保持器も使用されている。
合成樹脂製の冠形保持器４００は、波形プレス保持器に比べて、自己潤滑性、低摩擦特性、軽量、耐食性、低騒音などの点に優れることから、高速環境下では好んで使用されている（合成樹脂製の冠形保持器として、例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−６５３４２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、回転が開始されてから一定時間攪拌されると、軸受内部に封入されたグリースは、回転遠心力によってシール部材５００の内面５０１側へと弾き飛ばされ、シール部材内面５０１に押付けられる。このようにシール部材５００の内面５０１に押付けられたグリースは、流動することなくそのままの状態で停滞し、回転している玉３００および保持器４００に接触して攪拌さることなく潤滑に寄与されないまま、やがて熱負荷により熱劣化し、焼付けに至る虞がある。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、保持器内径面のグリースの保持、また、遠心力によるグリースの飛散を阻止することにより、グリースの潤滑寄与率を向上させ、軸受の焼付き寿命を延長させることを可能とした密封形玉軸受を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明がなした技術的手段は、外輪と、内輪と、該外輪と内輪の軌道面との間に形成された軸受空間に組み込まれる複数個の転動体と、該転動体を転動自在に保持する冠形保持器と、前記軸受空間と転動体とで画成される環状空間に封入されるグリースと、前記軸受空間の軸方向両側に配置される密封板とで構成される密封形玉軸受であって、前記保持器は、内径面に凹面形状の断面を持つグリース保持部を設けた構成とする。
冠形保持器は、グリースが背面側へと飛散することを阻止するためのグリース飛散阻止壁を、保持器内径面の背面側にて径方向に突設した。
前記阻止壁は、例えば、保持器内径面の背面側にて円環状に連続して設けられているか、保持器内径面のうち各ポケットに対応する部位の背面側にのみ径方向に突設されているものとする。
このような冠形保持器を備えた密封形玉軸受は、例えば、自動車エンジンの電装・補機類などに用いられ、特に、オルタネータ等の回転軸に用いられる。
上述の様に構成される本発明の密封形玉軸受の場合には、従来の密封形玉軸受に比較して、保持器内径面に凹面形状の断面を持つグリース保持部を設けたことにより、空間が広くなり、グリースが保持され易くなる。
さらに前記グリース保持部と共に飛散阻止壁を設けることにより、グリースの飛散を防止しグリースが保持され易くなる。
従って、封入されたグリースの多くを潤滑に寄与させることができ、潤滑性能が向上する。これにより軌道面に油膜を確保し、焼付き寿命を延長することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態にすぎずなんらこれに限定して解釈されるものではない。
【０００７】
図１若しくは図３に示す実施例の密封形玉軸受を例にとって説明すると、本実施形態の密封形玉軸受８は、例えば、自動車エンジンの電装・補機類など、特に、図７に示すように、オルタネータ１等の回転軸３に用いられるものであって、内径面に周方向に連続する軌道面９ａを有した外輪９と、外径面１０ｂに周方向に連続する軌道面１０ａを有した内輪１０と、該外輪９と内輪１０の軌道面９ａ，１０ａとの間に形成された軸受空間１１に組み込まれる転動体としての複数個の玉１２と、該玉１２を転動自在に保持する冠形保持器１３と、前記軸受空間１１と玉１２とで画成される環状空間２１に封入されるグリースと、前記軸受空間１１の軸方向両側に配置される密封板２２とで構成される深溝玉軸受の一実施形態である。
本発明において密封板２２は、特に限定されるものではなく、例えば、接触若しくは非接触のシール又はシールドが実施の形態に応じて適宜選択される。芯金の有無、リップ形状なども任意である。
また、本発明においてグリースは、特に限定されるものではなく、一般的な種類のものの中から実施の形態に応じて選択採用される。
本発明は、冠形保持器１３の構造に特徴的な構成部分を備えているものであるため、以下冠形保持器１３についての説明に留め、保持器１３以外の軸受構成にあっては、特に限定解釈されるものではないため、その詳細な説明は省略する。また、本発明の軸受は、自動車エンジンの電装・補機類などに用いられるものとして説明するが、本発明軸受の適用箇所は特に限定されない。
【０００８】
冠形保持器１３は、円環状に環状部１４が形成され、該環状部１４の周方向には、外径面１５と内径面１６にわたって貫通する円筒状のポケット１７が複数個等間隔で形成され、該夫々のポケット１７の軸方向一側は、軸方向に開口されると共に、該開口１８の位置には一対の爪１９が対向して形成されている。そして、前記保持器１３の内径面１６に本発明の特徴的構成部分であるグリース保持部２３若しくはグリース飛散阻止壁２７が形成されている。なお、本発明に用いられる冠形保持器１３は、そのポケット１７形状・爪１９形状若しくはポケット１７数なども任意である。
【０００９】
グリース保持部２３は、冠形保持器１３の内径面１６の周方向に延びる断面凹面形状（幅方向にわたり径方向に断面した形状）に形成されている。グリース保持部２３を構成する凹面形状は、内径面１６の周方向に連続して、若しくは断続して所望範囲ごとに形成するものであっても良い。
本実施形態では、グリース保持部２３を構成する断面凹面形状が、所望な曲率とした断面円弧形状に形成されているが、保持器内径面１６の断面形状は、その他の所望形状、例えば三角形状・波形状等々如何なる形状でも良い。
また、本実施形態では、周方向に連続する単一の断面円弧面からなるグリース保持部２３とするが、保持器内径面１６に複数本の周方向凹溝を並設するものとしたり、蛇行状に形成したり任意である。
グリース保持部２３の軸方向幅も限定されず任意である。
また、グリース保持部２３を構成する凹溝における各ポケット１７との境界（ポケット内壁と凹溝との交差位置）は、エッジが生じないようにしてもよい。
【００１０】
グリース飛散阻止壁２７は、グリースが保持器背面２０側へと飛散することを阻止するための構造で、保持器内径面１６の背面寄りにて径方向に突設する。
グリース飛散阻止壁２７は、例えば、図３に示すように前記グリース保持部２３と共に、保持器内径面１６の保持器背面２０寄りにて円環状に連続して設けられているか、図４に示すように、保持器内径面１６のうち各ポケット１７に対応する部位の保持器背面２０寄りにのみ径方向に突設されて断続的に設けられている。
また、グリース飛散阻止壁２７は、その径方向端縁２８は内輪外径面１０ｂと非接触とするが、接触するタイプを選択する場合には軽接触としてトルクが高くなりすぎないように留意する。突設形状・径方向長さ・軸方向厚さなども任意である。
【００１１】
以下、具体的な実施例を説明する。図１は第一実施例、図２は第二実施例、図３は第三実施例、図４は第四実施例、図５は第五実施例、図６は第六実施例、図７は第七実施例を示す。夫々の図において、９は外輪、１０は内輪、１２は玉、１３は冠形保持器、２２は密封板を示す。
【００１２】
「第一実施例」
本実施例では、保持器内径面１６にグリース保持部２３を備えている実施の一例で、特徴的な部分がグリース保持部２３のみであるため、その部分のみの説明に留め、他の保持器構成についての説明は省略する。
グリース保持部２３の断面形状は円弧状で、周方向に連続して円環状に形成されている。
本実施例の場合は、図１（ｂ）に示すように、保持器内径面１６の保持器柱部端面２４側から保持器背面側端面部２５の間の断面形状を円弧状にしたものである。
これにより、玉１２に付着したグリースがポケット内径部で掻き取られることがなくなり、また、グリース保持部２３が、保持器内径面１６にグリース滞留空間を形成するため、滞留したグリースが玉１２に付着し、潤滑性能が向上する効果を有する。
【００１３】
「第二実施例」
本実施例では、保持器内径面１６にグリース保持部２３を備えている実施の一例で、特徴的な部分がグリース保持部２３のみであるため、その部分のみの説明に留め、他の保持器構成についての説明は省略する。
グリース保持部２３の断面形状は円弧状で、周方向に連続して円環状に形成されている。
本実施例の場合は、図２（ｂ）に示すように、保持器内径面１６のポケット開口部端面２６側から保持器背面側端面部２５の間の断面形状を円弧状にし、第一実施例よりも軸方向幅を広く採った構成としたものである。
本実施例の作用効果は第一実施例と同様である。
【００１４】
「第三実施例」
本実施例では、保持器内径面１６にグリース保持部２３を備えると共に、グリース飛散阻止壁２７を備える実施の一例で、特徴的な部分がグリース保持部２３及びグリース飛散阻止壁２７であるため、その部分のみの説明に留め、他の保持器構成についての説明は省略する。
本実施例の場合は、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、保持器内径面１６の保持器柱部端面２４側から保持器背面側端面部２５の間の断面形状を円弧状にしてグリース保持部２３を形成し（第一実施例と同一構造）、保持器内径面１６の背面２０側に、該内径面１６の周方向に連続する円環状のグリース飛散阻止壁２７を設けたものである。
グリース飛散阻止壁２７は、その径方向端縁２８を内輪外径面１０ｂとは非接触とする。
これにより、玉１２に付着したグリースがポケット内径部で掻き取られることがなくなり、また、グリース保持部２３が、保持器内径面１６にグリース滞留空間を形成するため、滞留したグリースが玉１２に付着し、潤滑性能が向上する効果を有すると共に、保持器内径面１６と内輪外径面１０ｂとの隙間から保持器背面側端面部２５にグリースが移動することが少なくなり、この結果、グリース飛散阻止壁２７にグリースが滞留し、そのグリースが玉１２に付着し、ポケット面あるいは軌道面へグリースが供給されることにより、グリース潤滑に寄与され易くなり、潤滑性能が向上するという効果を有する。
【００１５】
「第四実施例」
本実施例では、保持器内径面１６にグリース保持部２３を備えると共に、グリース飛散阻止壁２７を備える実施の一例で、特徴的な部分がグリース保持部２３及びグリース飛散阻止壁２７であるため、その部分のみの説明に留め、他の保持器構成についての説明は省略する。
本実施例の場合は、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、保持器内径面１６の保持器柱部端面２４側から保持器背面側端面部２５の間の断面形状を円弧状にしてグリース保持部２３を形成し（第一実施例と同一構造）、保持器内径面１６におけるポケット１７の保持器背面２０寄り位置にのみグリース飛散阻止壁２７を設けたものである。すなわち、第三実施例が周方向に連続したグリース飛散阻止壁としたのに対し、本実施例では、周方向に断続してグリース阻止壁が形成されているものとしている。
本実施例の作用効果は第三実施例と同様である。
【００１６】
「第五実施例」
本実施例では、保持器内径面１６にグリース保持部２３を備えると共に、グリース飛散阻止壁２７を備える実施の一例で、特徴的な部分がグリース保持部２３及びグリース飛散阻止壁２７であるため、その部分のみの説明に留め、他の保持器構成についての説明は省略する。
本実施例の場合は、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、保持器内径面１６のポケット開口部端面２６側から保持器背面側端面部２５の間の断面形状を円弧状にしてグリース保持部２３を形成し（第二実施例と同一構造）、保持器内径面１６の保持器背面２０寄りに、該内径面１６の周方向に連続する円環状のグリース飛散阻止壁２７を設けたものである。
本実施例の作用効果は第三実施例と同様である。
【００１７】
「第六実施例」
本実施例では、保持器内径面１６にグリース保持部２３を備えると共に、グリース飛散阻止壁２７を備える実施の一例で、特徴的な部分がグリース保持部２３及びグリース飛散阻止壁２７であるため、その部分のみの説明に留め、他の保持器構成についての説明は省略する。
本実施例の場合は、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、保持器内径面１６のポケット開口部端面２６側から保持器背面側端面２５部の間の断面形状を円弧状にしてグリース保持部２３を形成し（第二実施例と同一構造）、保持器内径面１６のうち各ポケット１７に対応する保持器背面２０寄り位置にのみグリース飛散阻止壁２７を設けたものである。
本実施例の作用効果は第三実施例と同様である。
【００１８】
「第七実施例」
図７は、本発明を適用したオルタネータの構造を示す側面断面図である。
図７におけるオルタネータ１は、ハウジング２で構成される空間内に回転軸３を、一対の密封形玉軸受８，８により回転自在に支持している。
この回転軸３の中間部には、ロータ５と整流子６とを設けている。また、この回転軸３の一端部（図１１の右端部）でハウジング２の外に突出した部分には、従動プーリ７を固定している。従動プーリ７はベルトを介して、エンジンのクランクシャフトの回転を回転軸３に伝達自在としている。また、ハウジング２の内側でロータ５の周囲に存在する部分には、ステータ４を固定している。この様に構成するオルタネータ１は、エンジンの回転により、ロータ５を設けた回転軸３を回転させ、このロータ５と対向するステータ４に起電力を発生する。
本発明の場合、図７に示すオルタネータ１は、回転軸３をハウジング２に回転自在に支持する前記密封形玉軸受８，８のうち、使用条件の厳しい、従動プーリ７側のフロント軸受として本発明の密封形玉軸受が組み込まれることが好ましい。
このように、オルタネータ１の回転軸３の支持として本発明の密封形玉軸受を組み込むことにより、高温・高速環境下で使用されるこの種の電装・補機類においても、グリースの潤滑寄与率が向上し、軸受の焼付き寿命を延長させることができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の密封形玉軸受は、冠形保持器の内径面の断面形状を円弧状等々の凹面形状に、さらに、グリース飛散阻止壁を背面側内周面に設けることにより、封入されたグリースが保持器内径面に保持される量が多くなり、内輪軌道面、外輪軌道面、玉への潤滑により多くのグリースが寄与され易くなり、グリースの潤滑性能が向上し、軸受の焼付き寿命を延長させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の形態を示す密封形玉軸受で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は冠形保持器の縦断側面図、（ｃ）は冠形保持器の平面図を示す。
【図２】第二実施例の形態を示す密封形玉軸受で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は冠形保持器の縦断側面図、（ｃ）は冠形保持器の平面図を示す。
【図３】第三実施例の形態を示す密封形玉軸受で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は冠形保持器の縦断側面図、（ｃ）は冠形保持器の平面図を示す。
【図４】第四実施例の形態を示す密封形玉軸受で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は冠形保持器の縦断側面図、（ｃ）は冠形保持器の平面図を示す。
【図５】第五実施例の形態を示す密封形玉軸受で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は冠形保持器の縦断側面図、（ｃ）は冠形保持器の平面図を示す。
【図６】第六実施例の形態を示す密封形玉軸受で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は冠形保持器の縦断側面図、（ｃ）は冠形保持器の平面図を示す。
【図７】第七実施例の形態の一例で、本発明の密封形玉軸受をオルタネータに組み込んだ状態の縦断側面図。
【図８】従来の密封形玉軸受の一例を示す側面断面図。
【符号の説明】
１：オルタネータ
２：ハウジング
３：回転軸
４：ステータ
５：ロータ
６：整流子
７：従動プーリ
８：密封形玉軸受
９：軌道輪（外輪）
９ａ：軌道面（外輪軌道面）
１０：軌道輪（内輪）
１０ａ：軌道面（内輪軌道面）
１０ｂ：外径面
１１：軸受空間
１２：転動体（玉）
１３：冠形保持器
１４：環状部
１５：保持器外径面
１６：保持器内径面
１７：ポケット
２１：環状空間
２２：密封板
２３：グリース保持部
２４：保持器柱部端面
２５：保持器背面側端部
２６：ポケット開口部端面
２７：グリース飛散阻止壁
【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】
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【図７】
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【図８】
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