(57)【要約】【課題】シール部材の摩耗を抑制して耐久性の向上を図ることができる水ポンプ用軸受装置を提供する。【解決手段】水ポンプの回転軸４０をハウジング１０に回転可能に支持する転がり軸受５０と、この転がり軸受５０の外輪５１の一端部内周面と回転軸４０の外周面との間に配設されて転がり軸受５０内を密封するシール部材７０とを備える。転がり軸受５０の転動体５５を転動可能に保持する保持器６０は、強化繊維が混合された合成樹脂によって形成される。保持器６０の少なくともシール部材７０に対向する側面にはコーティング層６８が施されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水ポンプの回転軸をハウジングに回転可能に支持する転がり軸受と、この転がり軸受の外輪の一端部内周面と前記回転軸の外周面との間に配設されて前記転がり軸受内を密封するシール部材とを備えた水ポンプ用軸受装置であって、
前記転がり軸受の複数の転動体を転動可能に保持する保持器は、強化繊維が混合された合成樹脂によって形成され、
前記保持器の少なくとも前記シール部材に対向する側面にはコーティング層が施されていることを特徴とする水ポンプ用軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水ポンプ用軸受装置であって、
コーティング層は、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂等の耐熱性、耐摩耗性を有する樹脂によって形成されていることを特徴とする水ポンプ用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は水ポンプ用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの冷却水を循環する循環経路に配設される水ポンプ用軸受装置においては、回転軸をハウジングに回転可能に支持する転がり軸受と、この転がり軸受の外輪の一端部内周面と回転軸の外周面との間に配設されて転がり軸受内を密封するシール部材とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
また、転がり軸受の複数の転動体を転動可能に保持する保持器の強度を維持しながら軽量化等を図るため、保持器がガラス繊維等の強化繊維が混合された合成樹脂によって形成されるものが知られている。
このような強化繊維が混合された合成樹脂製の保持器は、その表面から０．２ｍｍ程度の厚さで樹脂成分が多い樹脂リッチ層が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平６−４７９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、転がり軸受の保持器には、転動体のスキュー力が作用して保持器が軸方向へ移動されることがある。
特に、転動体がころ（円筒ころ、針状ころ等）である場合には、そのころのスキュー力（軸方向の荷重）が保持器に作用して保持器がシール部材に向けて移動されると、保持器の側面の樹脂リッチ層がシール部材に接触することがある。
この際、保持器の側面の樹脂リッチ層が接触する部分が、樹脂リッチ層よりも硬いシール部材の芯金の部分である場合、先ず、保持器の側面の樹脂リッチ層が摩耗される。その後、保持器の側面の樹脂リッチ層が全て摩耗されると、その後は、保持器に混合の強化繊維の一部が保持器の側面から露出する。
保持器の側面から露出する強化繊維はシール部材の芯金よりも硬いため、保持器の側面から露出する強化繊維によってシール部材の芯金が摩耗され、長期間の使用によってシール部材の芯金が損傷されることが想定される。
【０００５】
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、シール部材の摩耗を抑制して耐久性の向上を図ることができる水ポンプ用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る水ポンプ用軸受装置は、水ポンプの回転軸をハウジングに回転可能に支持する転がり軸受と、この転がり軸受の外輪の一端部内周面と前記回転軸の外周面との間に配設されて前記転がり軸受内を密封するシール部材とを備えた水ポンプ用軸受装置であって、
前記転がり軸受の複数の転動体を転動可能に保持する保持器は、強化繊維が混合された合成樹脂によって形成され、
前記保持器の少なくとも前記シール部材に対向する側面にはコーティング層が施されていることを特徴とする。
【０００７】
前記構成によると、転動体のスキュー力（軸方向の荷重）が保持器に作用して保持器がシール部材に向けて移動されると、保持器の側面のコーティング層がシール部材に接触することがある。
この際、保持器の側面のコーティング層が接触する部分が、コーティング層よりも硬いシール部材の芯金部分である場合、先ず、保持器の側面のコーティング層が摩耗されることがあるが、保持器に混合の強化繊維の一部が保持器の側面から露出することがない。
すなわち、保持器の側面のコーティング層が全て摩耗された後、さらに、保持器の側面の樹脂リッチ層が全て摩耗される間においては、保持器の側面から強化繊維が露出することを抑制することができる。
このため、保持器の側面から露出する強化繊維が原因となるシール部材の摩耗を抑制して耐久性の向上を図ることができる。
【０００８】
請求項２に係る水ポンプ用軸受装置は、請求項１に記載の水ポンプ用軸受装置であって、
コーティング層は、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂等の耐熱性、耐摩耗性を有する樹脂によって形成されていることを特徴とする。
【０００９】
前記構成によると、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂等の耐熱性、耐摩耗性を有する樹脂によってコーティング層が形成されることで、コーティング層の摩耗を低減することができ、この分だけ、保持器の側面から強化繊維が露出することをより一層良好に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施例１に係る水ポンプ用軸受装置を示す縦断面図である。
【図２】同じく回転軸に転がり軸受が組み付けられた状態を示す縦断面図である。
【図３】同じく転がり軸受の保持器とシール部材との組み付け状態を拡大して示す縦断面図である。
【図４】同じく保持器の樹脂リッチ層の表面にコーティング層が施された状態を拡大して示す断面図である。
【図５】同じくコーティング層が施された実施例１の保持器によるシール部材の芯金の摩耗と、コーティング層がない従来の保持器によるシール部材の芯金の摩耗を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
【実施例１】
【００１２】
この発明の実施例１を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、この実施例１に係る水ポンプ用軸受装置は、水ポンプの回転軸４０をハウジング１０に回転可能に支持する転がり軸受５０と、この転がり軸受５０の外輪５１の端部内周面と回転軸４０の外周面との間に配設されて転がり軸受５０内を密封するシール部材７０、８０とを備える。
また、回転軸４０の一端部は、ハウジング１０の一端面から所定長さ突出されており、その突出部の外周面には、プーリ部材２０がプーリシート２３を介してトルク伝達可能に組み付けられる。
ハウジング１０の他端部内周面と、回転軸４０の他端部外周面との間にはメカニカルシール２５が介在される。、
さらに、回転軸４０の他端部は、ハウジング１０の他端面から所定長さ突出されており、その他端部（突出部）外周面には、インペラ部材３０がトルク伝達可能に組み付けられる。
【００１３】
図２に示すように、転がり軸受５０は、内輪として機能する回転軸４０と、外輪５１と、複列の転動体としてのころ（円筒ころ、針状ころ等）５５及び玉５７と、保持器６０、６９とを備えている。
すなわち、回転軸４０の軸方向中央部には、両端部よりも大径な中間軸部４０ａが形成され、この中間軸部４０ａの外周面には、複列をなす内輪軌道面４１、４２が軸方向に所定距離を隔てて形成されている。
これら複列の内輪軌道面４１、４２のうち、一方の内輪軌道面４１は、複数の転動体としてのころ５５に対応する円筒面に形成され、他方の内輪軌道面４２は、複数の転動体としての玉５７に対応する縦断面凹円弧状に形成されている。
【００１４】
一方、図１に示すように、ハウジング１０内の軸受組込部１１には、回転軸４０の中間軸部４０ａの外周面に環状空間を隔てる外輪５１が圧入等によって組み込まれている。
図２に示すように、外輪５１の内周面には、複列の内輪軌道面４１、４２にそれぞれ対応する複列の外輪軌道面５２、５３が軸方向に所定距離を隔てて形成されている。
また、図３に示すように、外輪５１の内周面のころ５５に対応する外輪軌道面５２の片側（内部側）には、ころ５５の端面を案内する案内面を有するころ鍔５４が形成されている。
そして、回転軸４０の複列の内輪軌道面４１、４２と、外輪５１の複列の外輪軌道面５２、５３の間には、ころ５５と、玉５７とがそれぞれ保持器６０、６９によって保持された状態で転動可能に組み込まれている。
【００１５】
また、図３に示すように、外輪５１の内周面の一端開口部には、外輪軌道面５２よりも大径の開口孔部５８が段差面５８ａをもって形成されている。
さらに、大径の開口孔部５８の段差面５８ａと隣接する内周面には環状溝５８ｂが形成されている。
そして、外輪５１の開口孔部５８の内周面と、回転軸４０の中間軸部４０ａの一端部外周面との間には、転がり軸受５０内を密封するシール部材７０が配設されている。
【００１６】
シール部材７０は、金属板のプレス加工によって形成された芯金７１と、ゴム、軟質樹脂等によって形成された弾性体７５とを備えている。
芯金７１は、外径側環状部７２と、中間段差部７３と、内径側環状部７４とを有している。
弾性体７５は、芯金７１の外径側環状部７２の外周部を覆う固定部７６と、芯金７１の外径側環状部７２、中間段差部７３及び内径側環状部７４の外側面を覆う被覆層７７と、この被覆層７７の内径端部から回転軸４０の中間軸部４０ａの外周面に摺接可能に二股状に突出されたリップ７８、７９とを有している。
そして、シール部材７０は、固定部７６が環状溝５８ｂに弾性圧縮された状態で嵌込まれることによって、外輪５１の環状溝５８ｂに固定される。
【００１７】
また、外輪５１の内周面の他端開口部には、前記シール部材７０と同様に構成されるシール部材８０が組み付けられる。
【００１８】
図３に示すように、複数の転動体としてのころ５５を転動可能に保持する保持器６０は、軸方向に所定間隔を隔てる両環状部６１、６２と、これら両環状部６１、６２を連結しかつ複数のころ５５をそれぞれ保持するポケット６３を区画形成する複数の柱部６４とを一体に備えている。
また、図３と図４に示すように、保持器６０は、ガラス繊維等の強化繊維６６が混合された合成樹脂によって形成される。これによって、保持器６０は、その表面から０．２ｍｍ程度の厚さｔで樹脂成分が多い樹脂リッチ層６５が形成される。
保持器６０の少なくともシール部材７０の芯金７１の外径側環状部７２の内側面に対向する側の環状部６１側面の樹脂リッチ層６５の表面には、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂等の耐熱性、耐摩耗性を有するコーティング層６８が施されている。なお、保持器６０の表面全体をコーティング層６８で覆ってもよい。
【００１９】
上述したように構成されるこの実施例１に係る水ポンプ用軸受装置において、転動体としてのころ５５のスキュー力（軸方向の荷重）が保持器６０に作用して保持器６０がシール部材７０に向けて移動されることがある（図４に二点差線参照）。
この場合、保持器６０の側面のコーティング層６８がシール部材７０に接触する。
この際、コーティング層７０の接触部分がコーティング層６８よりも硬い芯金７１の外径側環状部７２の内側面の部分であると、保持器６０コーティング層６８が摩耗されることがあるが、保持器６０に混合の強化繊維６６の一部が保持器６０の側面から露出することがないため、芯金７１の摩耗を防止することができる。
【００２０】
すなわち、保持器６０の側面のコーティング層６８が全て摩耗された後、さらに、保持器６０の側面の樹脂リッチ層６５が全て摩耗される間においては、保持器６０の側面から強化繊維６６が露出することがない。
このため、保持器６０の側面から露出する強化繊維６６が原因となるシール部材７０の芯金７１の摩耗を抑制することができ、耐久性の向上を図ることができる。
また、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂等の耐熱性、耐摩耗性を有する樹脂によってコーティング層６８が形成されることで、コーティング層６８の摩耗を低減することができ、この分だけ、保持器６０の側面から強化繊維が露出することをより一層良好に抑制することができる。
【００２１】
強化繊維６６が混合された合成樹脂によって形成される保持器において、この実施例１のコーティング層６８が施された保持器６０と、コーティング層６８がない従来の保持器を用いてシール部材７０の芯金７１の摩耗試験を行った結果、図５に示すような結果が得られた。
図５から明らかなように、コーティング層６８が施された保持器６０を用いたこの実施例１においては、コーティング層６８がない従来の保持器を用いた場合と比較して、シール部材７０の芯金７１の摩耗開始時期を、コーティング層６８が摩耗される時間だけ遅くすることができ、この分だけシール部材７０の耐久性の向上を図ることが可能となった。
【００２２】
なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ハウジング
４０  回転軸
４１  内輪軌道面
５０  転がり軸受
５１  外輪
５２  外輪軌道面
５５  ころ（転動体）
６０  保持器
６５  樹脂リッチ層
６８  コーティング層
７０  シール部材
７１  芯金
７５  弾性体
７８、７９  リップ
【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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