(57)【要約】【課題】転がり軸受１において、セラミックス製の外輪２または内輪３に設けるシール溝を簡単かつ迅速に加工できる形状とし、製造コストの低減を図る。【解決手段】セラミックス製の外輪２にシール溝２ｂ，２ｃの幅方向に沿う断面形状を溝深さの浅い部分略円弧とし、このシール溝２ｂ，２ｃに対しシール部材６を合致嵌合させるようにする。このようなシール溝２ｂ，２ｃであれば、研磨砥石の形状をシール溝２ｂ，２ｃと同形状とし、この研磨砥石を外輪２に押し付ける研磨加工だけで加工が可能になる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪との間に複数個の転動体が介装され、両輪のうちの少なくとも一方輪がセラミックス製である転がり軸受において、
前記一方輪の軌道部の肩部に、幅方向の断面形状が部分略円弧のシール溝が設けられ、このシール溝に樹脂製のシール部材の周縁部分が嵌合されている、ことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記転動体が玉からなり、前記両輪の各軌道部が溝状に形成され、この軌道部の最大深さよりも前記シール溝の最大深さが小さく設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記シール部材は、前記両輪のうちの他方輪の軌道部の一方肩部に微小すきまを介して対向され、前記シール溝への嵌合部分の軸方向幅ｔ２が前記他方輪との対向部分の軸方向幅ｔ１の１．２倍以上に設定されているとともに、シール部材の最小厚みは前記軸方向幅ｔ１より大きく設定されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス製の軌道輪を有する転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス製の軌道輪に対するシール部材の装着においては、シール部材を例えば軌道輪の軌道部側周面の平坦な肩部に嵌合するか、あるいは、その肩部に形成したシール溝に嵌合している（例えば特許文献１参照）。この場合のシール溝は、一般的な金属製の軌道輪に設けるシール溝と同形状、すなわち、軸方向端縁から軌道部側へ向けて漸次拡径して溝深さが深くかつ比較的鋭角な入隅形状となっている。
【特許文献１】特開平１１−２４７８６４号（図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来例では、セラミックス製の軌道輪のシール溝の溝形状が、一般的な金属製の軌道輪のシール溝の形状と同形状にしているため、削り加工に時間がかかるなど、コスト増につながる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、外輪と内輪との間に複数個の転動体が介装され、両輪のうちの少なくとも一方輪がセラミックス製である転がり軸受において、一方輪の軌道部の肩部に、幅方向の断面形状が部分円弧のシール溝を設け、このシール溝に樹脂製のシール部材の周縁部分を嵌合していることを特徴としている。
【０００５】
なお、転動体は、玉や各種タイプのころを含む。シール部材は、非接触や接触のいずれのタイプも含む。シール部材は、樹脂単独で形成されたものや、胴体を樹脂製、胴体に被着するリップをゴムなどの弾性体としたもの等、樹脂部材を有する複合体も含む。
【０００６】
本発明によると、シール溝の断面形状を部分略円弧にしているから、当該シール溝を例えば研磨砥石を押し付ける研磨加工だけで簡単かつ迅速に形成できる。前記シール溝を略円弧にしていると、鋭角部等、角部がないため研磨加工がより容易となり、形状精度が向上するとともに、加工コストを低減できる。但し、この研磨砥石の形状は、シール溝の形状と同じにしておくことが好ましい。シール部材は、シール溝に径方向に若干圧縮した状態で装着されるのでシール溝から抜け出にくくなる他、シール溝との嵌合部分を部分略円弧にしているから、径方向に直立した姿勢となって装着状態が安定化しその密封性が向上する。
【０００７】
転動体を玉とし、外輪と内輪の各軌道部を溝状に形成し、軌道部の最大深さよりもシール溝の最大深さを小さく設定することが好ましい。溝加工が容易だからである。
【０００８】
シール部材は、他方輪の軌道部の一方肩部に微小すきまを介して対向させ、前記シール溝への嵌合部分の軸方向幅ｔ２を前記他方輪との対向部分の軸方向幅ｔ１の１．２倍以上に設定するとともに、シール部材の最小厚みを前記軸方向幅ｔ１より大きく設定することが好ましい。シール部材の変形を抑制し、姿勢も安定するため、より密封性を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一方輪にシール溝を削り加工によらずに研磨砥石などによる研磨加工で簡単に形成することができるから、転がり軸受の製造コストを低減できる。また、シール部材を安定した姿勢で取り付けられるから、転がり軸受の密封性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明すると、図１は、転がり軸受の上半分の断面を示す図、図２は、図１の要部を拡大して示す図である。
【００１１】
図例の転がり軸受１は、深溝型玉軸受タイプであり、外輪２と、内輪３と、複数の転動体（玉）４と、保持器５とを備える。外輪２と内輪３との間の軸方向両端には環状のシール部材６，６が組み込まれている。両シール部材６，６で軸受内部空間が密封され、この軸受内部空間にグリースや油等の潤滑剤が封入されている。
【００１２】
外輪２は、内周面の軸方向中間に溝状の軌道部２ａが設けられており、この軌道部２ａの軸方向両肩部には、シール溝２ｂ，２ｃが設けられている。内輪３は、外周面の軸方向中間に溝状の軌道部３ａが設けられており、この軌道部３ａの軸方向両肩部は平坦に形成されている。転動体４は軌道部２ａ，３ａ間に配置され、保持器５で円周方向にほぼ等間隔に保持されている。保持器５は、冠型でもそれ以外の型でもよい。
【００１３】
シール部材６，６の外周縁部分は、外輪２のシール溝２ｂ，２ｃに嵌合されている。シール部材６，６の内周縁部分は、内輪３の外周面における軸方向両端の肩部に微小すきまを介して対向されている。
【００１４】
本発明の外輪２、内輪３は、共に、セラミックス製である。この場合、外輪２のみがセラミックス製であってもよい。転動体４はセラミックス製または軸受鋼製など任意である。セラミックスとしては、窒化珪素系セラミックス、炭化珪素系セラミックス、アルミナセラミックス、ジルコニアセラミックスなどが挙げられる。シール部材６は、弗素系樹脂、エンジニアリングプラスチックスなどの樹脂製である。このような構成の転がり軸受１であれば、例えば腐食性ガスが存在する環境で使用したり、非磁性材を必要とする環境で使用するのに適したものとなる。
【００１５】
外輪２のシール溝２ｂ，２ｃやシール部材６の形状を具体的に説明する。
【００１６】
外輪２のシール溝２ｂ，２ｃは、幅方向に沿う断面形状が部分円弧である。この部分円弧の大きさは、半円弧以下であればよい。また、単一円弧でも、複数の径の異なる円弧を組み合わせたものでも、円弧に近似した曲線、すなわち略円弧であればよい。このような形状のシール溝２ｂ，２ｃであれば、研磨砥石の形状をシール溝２ｂ，２ｃの形状と同じとし、セラミックス製の外輪２に研磨砥石を押し付ける研磨加工だけでシール溝２ｂ，２ｃの加工を簡単かつ迅速に行える。
【００１７】
シール部材６は、内周端縁から外径側途中までが好ましくは均一な幅の胴体部６ａとされ、この胴体部６ａよりも外径側が胴体部６ａよりも幅広な嵌合部６ｂとされている。嵌合部６ｂは、胴体部６ａの内側を径方向に沿って幅方向にえぐり込んだ形態として軸受内方にのみ張り出している。嵌合部６ｂの張り出した形状により、シール部材６と保持器５との相互干渉を抑制し、軸受内部空間への潤滑剤の封入量の可及的増大を可能にしている。嵌合部６ｂは、シール溝２ｂ，２ｃの溝内面に隙間無く合致して当該シール溝２ｂ，２ｃに嵌合するように、その幅方向断面形状が上記部分円弧になっている。
【００１８】
シール溝２ｂ，２ｃおよびシール部材６の各部の寸法を説明する。
シール溝２ｂ，２ｃにおいて、その最大深さａを外輪２の軌道部２ａの最大深さよりも小さく設定し、軸方向（幅）寸法ｂを外輪２の軸方向全長寸法Ｂの１／４以下に設定し、曲率半径Ｒ１を深さａの５倍以上３０倍以下とする。
【００１９】
シール部材６において、嵌合部６ｂの幅寸法ｔ２をシール部材６の直径寸法Ｄの０．０２５倍以上でかつ胴体部６ａの幅寸法ｔ１の１．２倍以上にするとともに、シール部材６の最小厚みは幅寸法ｔ１より大きく設定し、さらに、曲率半径Ｒ２をシール溝２ｂ，２ｃの曲率半径Ｒ１と同じに設定する。この場合、シール溝２ｂ，２ｃの軸方向幅ｂは、軌道部２ａの両肩部の幅を考慮して設定することが好ましい。
【００２０】
以上説明したように、セラミックス製の外輪２のシール溝２ｂ，２ｃを断面部分円弧という単純な形状でかつその深さを軌道部２ａの深さよりも浅くしているので、研磨砥石で簡単かつ迅速に加工でき、製造コストの低減に貢献できる。しかも、シール溝２ｂ，２ｃにシール部材６を径方向に若干圧縮した状態で装着するので、シール溝２ｂ，２ｃからシール部材６が抜け出にくくなる他、シール溝２ｂ，２ｃとシール部材６の嵌合部６ｂとを部分円弧にしている関係により、シール部材６が径方向に直立した姿勢で安定するようになってシール部材６と内輪３とのすきまを正確に管理できるなど、密封性の向上に貢献できる。
【００２１】
なお、図３に示すように、外輪２のシール溝２ｂ，２ｃ（一方のシール溝２ｂのみ図示）の各外端側をシール溝２ｂ，２ｃの最大深さ位置における直径寸法よりも小さくした状態で拡径してもよい。この場合、シール溝２ｂ，２ｃにシール部材６を取り付けやすくなる。
【００２２】
さらに、図４に示すように、シール部材６は、その胴体部６ａを嵌合部６ｂ側から内周縁に向けて漸次幅狭として内側面をテーパ状斜面としたような形状とすることができる。この場合、シール部材６そのものの剛性が図１に示すものに比べて向上し、反りなど変形が発生しにくくなり、密封性が向上する。
【００２３】
本発明の転がり軸受は、複列の玉軸受や、単列または複列のころ軸受にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の最良の形態に係る転がり軸受の上半分の断面を示す図
【図２】図１の要部を拡大して示す図
【図３】外輪のシール溝の他の形態を示す断面図
【図４】シール部材の他の形態を示す図
【符号の説明】
【００２５】
１    転がり軸受              ２    外輪
２ａ  軌道部            ２ｂ，２ｃ  シール溝
３    内輪                    ３ａ  軌道部
４    転動体                  ６    シール部材
６ａ  胴体部                  ６ｂ  嵌合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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