(57)【要約】【課題】外輪、内輪、転動体へのオイルの供給量を十分に確保するとともに、シール抵抗を無くし、異物が入らないようにする。【解決手段】外輪４１および内輪５０間をシールするシール部材７０は、内輪５０に固定される内環部７１と、この内環部７１より外径方向に延びる第１立設部７２と、この第１立設部７２より軸方向に延び、外輪４１の内周との間で連通通路７６を形成する外環部７３と、この外環部７３より内径方向に延びる第２立設部７４とからなり、外輪４１および内輪５０外の外部空間のオイルを、外輪５０および内輪４１間の内部空間へ流入させるとともに、オイル内の異物の通過を阻止するメッシュ７２ａを第１立設部７２に設け、第１立設部７２、外環部７３および第２立設部７４間に形成された捕獲部７５に、メッシュ７２で通過を阻止された異物を保持するようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪間をシールするシール部材とからなるシール付き転がり軸受において、
前記シール部材は、前記内輪に固定される内環部と、この内環部より外径方向に延びる第１立設部と、この第１立設部より軸方向に延び、前記外輪の内周との間で連通通路を形成する外環部と、この外環部より内径方向に延びる第２立設部とからなり、前記外輪および前記内輪外の外部空間のオイルを、前記外輪および前記内輪間の内部空間へ流入させるとともに、前記オイル内の異物の通過を阻止するメッシュを前記第１立設部に設け、前記第１立設部、前記外環部および前記第２立設部間に形成された捕獲部に、前記メッシュで通過を阻止された異物を保持するようにしたことを特徴とするシール付き転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール部材を装着したシール付き転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５（特許文献１）に示すシール付き転がり軸受は、外輪１００および内輪１１０間を転動する円筒ころ１２０を有し、外輪１００の内周の軸方向両端に環状溝１０１が形成され、これにシール部材１３０が圧入固定されている。シール部材１３０の内周側のリップ部１３５は、内輪１１０の外周に摺接している。図５および図６に示すようにシール部材１３０の外周側の厚肉部１３１には、外周面に円周上１箇所で軸方向に連通する軸方向溝１３２が形成され、円筒ころ１２０側の側面に円周上２箇所で径方向に連通する径方向溝１３３が形成されている。軸方向溝１３２および径方向溝１３３は、外輪１００、内輪１１０およびシール部材１３０で囲まれた内部空間１４０の内圧を調節するのに使用しているが、転がり軸受をトランスミッションのギヤの回転軸支持に使用した場合、ミッションオイルを内部空間１４０へ導く通路として、軸方向溝１３２および径方向溝１３３を使用することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７９０４９号公報
【特許文献２】特許第２６２８５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軸方向溝１３２および径方向溝１３３は通路面積が小さいため、外輪１００、内輪１１０および円筒ころ１２０へ供給されるミッションオイルが不足する。
【０００５】
これを解消するために、特許文献２に示すように、オイルシールに外部空間および内部空間を連通するメッシュを設けて通路面積を大きくする方法があるが、メッシュで通過を阻止された異物が外径側へ移動するので、前記オイルシールに外輪との間をシールするリップを設ける必要がある。リップを設けるとシール抵抗が発生し、エネルギーロスが大きくなる。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、外輪１００、内輪１１０、円筒ころ１２０へのオイルの供給量を十分に確保するとともに、シール抵抗を無くし、異物が入らないようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪間をシールするシール部材とからなるシール付き転がり軸受において、前記シール部材は、前記内輪に固定される内環部と、この内環部より外径方向に延びる第１立設部と、この立設部より軸方向に延び、前記外輪の内周との間で連通通路を形成する外環部と、この外環部より内径方向に延びる第２立設部とからなり、前記外輪および前記内輪外の外部空間のオイルを、前記外輪および前記内輪間の内部空間へ流入させるとともに、前記オイル内の異物の通過を阻止するメッシュを前記第１立設部に設け、前記第１立設部、前記外環部および前記第２立設部間に形成された捕獲部に、前記メッシュで通過を阻止された異物を保持するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、外径方向に延びる第１立設部にメッシュを設けたので、外輪、内輪および転動体へのオイルの供給量を十分に確保できる。また外輪および外環部間に連通通路が設けられているので、シール抵抗がなく、エネルギーロスを無くすことができる。またささらに捕獲部を設けて異物を保持するようにしたので、外輪および外環部間の連通通路から外輪および内輪間の内部空間へ異物が侵入することがない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態におけるトランスミッションの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における図１の要部拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態における図２の要部拡大図である。
【図５】従来のシール付き転がり軸受の縦断面図である。
【図６】従来のシール付き転がり軸受のオイルシールの厚肉部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態について、図１乃至図４を参酌しつつ説明する。図１はトランスミッションの縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図１の要部拡大図であり、図４は図２の要部拡大図である。
【００１０】
図１および図２においてトランスミッション１０は、アルミ製のミッションケース１１を有する。ミッションケース１１は、円筒状のボス部１２が一体形成され、このボス部１２に断面円形の嵌合穴１３が形成されている。嵌合穴１３に、鉄製で円筒状の補強部材１５が圧入固定され、この補強部材１５にシール付き転がり軸受４０が径方向に隙間を持って嵌合されている。補強部材１５の内周には、リング溝１６が形成され、このリング溝１６に止め輪３４が嵌め込まれている。シール付き転がり軸受４０の外輪４１の外周には、リング溝１６と対応する位置に係合溝４５が形成され、この係合溝４５に止め輪３４が係合している。すなわち、止め輪３４はリング溝１６および係合溝４５に跨る位置に存在し、止め輪３４自体は径方向に縮小しようとする弾性力を有する。
【００１１】
シール付き転がり軸受４０の内輪５０に回転軸２０が嵌合され、回転軸２０の外周には、内輪５０が嵌合される第１の被嵌合部２１、スプライン２２、第２の被嵌合部２３がボス部１２から順に形成されている。また回転軸２０のボス部１２側の一端にネジ穴２４が形成され、このネジ穴２４に挟持部材３０が螺合されている。挟持部材３０は外径方向に拡張したフランジ部を有し、このフランジ部に内輪５０の側面が当接している。
【００１２】
回転軸２０のスプライン２２には、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３がスプライン嵌合され、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３が回転軸２０と一体回転するようになっている。回転軸２０の第２の被嵌合部２３には、間座３１が嵌め込まれ、シール付き転がり軸受４０、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３が、挟持部材３０のフランジ部および間座３１とで挟持されている。第１のギヤ３２は、回転軸２０と平行な軸線回りに回転する第３のギヤ３５に噛合している。ミッションケース１１内には、第１のギヤ３２および第３のギヤ３５の下部近くまでミッションオイル８１が入っており、このミッションオイル８１によって第１のギヤ３２および第３のギヤ３５の滑らかな噛み合いがなされる。
【００１３】
図１に示すシール付き転がり軸受は、転動体として玉を使った玉軸受４０である。玉軸受４０は、リング状の外輪４１と、外輪４１の内周側に配置されるリング状の内輪５０と、外輪４１と内輪５０間に配置されるリング状の保持器６０と、保持器６０に保持される複数の玉８０と、玉８０を挟んで両側に設けられたシール部材７０、７７とからなっている。シール部材７０は、玉８０に対して第１のギヤ３２側に設けられ、シール部材７７は、玉８０に対して第１のギヤ３２と反対側に設けられている。
【００１４】
図１および図３に示すように、前記外輪４１の内周には、断面円弧状の外輪側軌道面４２が形成され、外輪側軌道面４２を挟んで、一方には段部、環状溝４３の順に形成され、他方には段部、大径部４５の順に形成されている。段部は径方向に形成され、一方の段部の外径側に環状溝４３が形成され、他方の段部の外径側に大径部４５が形成されている。
【００１５】
内輪５０の外周には、断面円弧状の内輪側軌道面５２が形成され、内輪側軌道面５２を挟んで、一方には段部５４、摺動面５３の順に形成され、他方には段部、小径部５５の順に形成されている。段部５４は径方向に形成され、一方の段部５４の内周側にテーパ状の摺動面５３が形成され、他方の段部の内周側に小径部５５が形成されている。
【００１６】
前記保持器６０は円周方向に複数のポケット部６１を有し、各ポケット部６１に玉８０が回転可能に保持されている。前記玉８０は、金属製で球形状を有する。
【００１７】
図３および図４に示すように、前記シール部材７０は、内輪５０の小径部５５に嵌合固定される内環部７１と、この内環部７１より外径方向に延びる第１立設部７２と、この第１立設部７２より軸方向に延びる外環部７３と、この外環部７３より内径方向に延びる第２立設部７４とからなっている。外環部７３は、外輪４１の大径部４５より小径であり、これとの間に連通通路７６が形成されている。連絡通路７６は環状の通路であり、半径方向の通路幅は１ｍｍから０．１ｍｍ程度である。
【００１８】
第１立設部７２は、メッシュ７２ａを挟んで外径側、内径側にそれぞれ薄板を溶接で接続したものである。メッシュ７２ａは多数の貫通した丸穴７２ｂを有し、丸穴７２ｂの直径はミッションオイル内の金属屑（異物）より小さい２５ミクロン程度である。第２立設部７４は、第１立設部７２と比較して径方向に１／２程度の長さを有し、第１立設部７２の径方向に残り１／２程度の長さの部分は、第２立設部７４に塞がれることなく直接外部空間へ開口している。
【００１９】
第１立設部７２、外環部７３および第２立設部７４によって、捕獲部７５が形成される。メッシュ７２ａによって通過が阻止された金属屑（異物）は、連通通路７６側へ移動しないよう、前記捕獲部７５に保持されるようになっている。
【００２０】
シール部材７０は、鉄系の材料からなり、円盤状のメッシュ７２ａを挟んで外径側、内径側にそれぞれ薄板を溶接で接続し、プレスで折り曲げ成形したものである。
【００２１】
図１に示すように、前記シール部材７７は、金属製の芯金と、この芯金に加硫接着されたゴム製のシール本体とからなっている。シール本体は、摺動面５３および段部５４に摺接するリップ部７８を有する。シール本体は、内輪４１の環状溝４３に圧入嵌合される。
【００２２】
図３に示すように、外輪４１および保持器６０間にグリース８５が注入され、保持器６０および内輪５０間にグリース８６が注入されている。グリース８６は、ミッションオイル８１に増ちょう剤を混ぜたものが使用される。ミッションオイル８１として、鉱物油、部分合成油、化学合成油のいずれかが使用され、いずれも液体のものが使用される。増ちょう剤として、カルシウム石けん、アルミニウム石けん、ナトリウム石けん、リチウム石けん、カルシウムコンプレックス、アルミニウムコンプレックス、リチウムコンプレックス、芳香族ジウレア、脂肪族ジウレア、脂環族ジウレア、ＰＴＦＥのいずれかが使用される。これらのいずれかをミッションオイル８１に混ぜると、ねり状のグリース８５、８６ができる。
【００２３】
ミッションオイル８１および増ちょう剤の割合を変えることによりちょう度が変わり、増ちょう剤の割合が多いほどグリース８５、８６のちょう度が大きくなり、グリース８５、８６は硬くなる。またグリース８５、８６は、ミッションオイル８１に長時間さらされると、溶けてミッションオイル８１内へ分散化する。グリース８５、８６が硬いほどミッションオイル８１内への分散化が遅れる傾向にあり、グリース８５、８６のちょう度を変えることによって、グリース８５、８６がミッションオイル８１に溶けるタイミングを最適なものにすることができる。グリース８５、８６を作るときに、増ちょう剤と混ぜる潤滑油を、ミッションオイル８１と異なるものを使用することも可能であるが、同じものを使用した方が、他の潤滑油を混ぜて使用することによる弊害を少なくすることができ、潤滑性能を十分に発揮することができる。
【００２４】
次に上述した構成にもとづいて、玉軸受４０の組付け動作について説明する。
【００２５】
図１および図２に示すように、外輪４１、保持器６０、内輪５０を同軸に配置し、内輪５０に対し保持器６０を傾け、保持器６０に対し外輪４１をさらに傾ける。保持器６０のポケット部６１に玉８０を挿入し、保持器６０を回して空いているポケット部６１に玉８０を挿入する動作を繰り返す。続いて図３に示すように、外輪４１および保持器６０間にグリースガンを使用してグリース８５を注入し、保持器６０および内輪５０間にグリースガンを使用してグリース８６を注入する。図１に示すように、外輪４１の環状溝４３にシール部材７７を嵌め込み、内輪５０の小径部５５にシール部材７０を嵌め込んで玉軸受４０の組付け動作が完了する。
【００２６】
続いてトランスミッションの組付け動作について説明する。
【００２７】
図１に示すように、回転軸２０の第２の被嵌合部２３に間座３１を嵌合し、スプライン２２に第１のギヤ３２および第２のギヤ３３をスプライン嵌合し、第１の被嵌合部２１に玉軸受４０の内輪５０を嵌合し、ネジ穴２４に挟持部材３０を螺合させる。これによって、玉軸受４０、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３は、挟持部材３０のフランジ部および間座３１によって挟持される。
【００２８】
ボス部１２の嵌合穴１３に鉄製で円筒状の補強部材１５を圧入嵌合し、補強部材１５のリング溝１６に止め輪３４を嵌め込む。補強部材１５に回転軸２０と一体化した玉軸受４０を挿入し、止め輪３４は玉軸受４０の外輪４１によってリング溝１６側へ径方向に拡張し、止め輪３４が係合溝４５に対応すると、止め輪３４は径方向に縮小し、止め輪３４は係合溝４５に係合する。このとき、止め輪３４は、リング溝１６および係合溝４５に跨った位置に位置し、補強部材１５に対する玉軸受４０の抜けが防止される。トランスミッション１０の他の各部の組付けが完了すると、ミッションケース１１内へミッションオイル８１が第１のギヤ３２および第２のギヤ３３の下部近くまで注入される。
【００２９】
かかる状態で回転軸２０を回転させると、図１および図２に示すように、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４は互いに噛合しながら互いに逆方向に回転する。このとき図１および図３に示すように、内輪５０も外輪４１に対し回転し、外輪側軌道面４２および内輪側軌道面５２上を玉８０が転動し、玉８０は内輪５０の回転方向と同方向へ移動する。玉８０を保持する保持器６０も玉８０と同方向へ移動する。内輪５０およびシール部材７０間は、小径部５５にシール部材７０の内環部７１が圧入固定されることによりシールされる。外輪４１およびシール部材７０間は、外輪４１および内輪５０間の内部空間からのミッションオイルの流出によって外部からの金属屑（異物）の侵入を防いでいる。外輪４１およびシール部材７７間は、外輪４１の環状溝４３にシール本体が圧入嵌合されることによりシールされる。内輪５０およびシール部材７７間は、シール本体のリップ部７８が内輪５０の摺動面５３および段部５４に摺接することによりシールされる。
【００３０】
図１および図３に示すように、トランスミッション１０の始動開始の初期段階においては、グリース８５、８６によって外輪４１および玉８０間、玉８０および内輪５０間が潤滑される。ミッションオイル８１内には、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４の噛み合いによって発生した金属屑（異物）が多数含まれている。これらは、ミッションオイル８１の循環によって、循環経路の途中にあるフィルターに捕捉される。このように、外輪４１および玉８０間、玉８０および内輪５０間の潤滑に、金属屑が混じったミッションオイル８１ではなくグリース８５、８６を使用するので、玉軸受４０の異常摩耗を防ぐことができる。
【００３１】
ミッションケース１１内に貯留されたミッションオイル８１は、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４によって掻き揚げられ、一部は第１立設部７２へ付着する。図３および図４に示すように、第１立設部７２は内輪５０とともに回転しており、第１立設部７２に付着したミッションオイル８１は、遠心力によって外径方向へ移動しながら丸穴７２ｂより外輪４１および内輪５０間の内部空間へ流入する。このときミッションオイル８１に含まれている金属屑は、メッシュ７２ａによって内部空間への侵入が阻止され、捕獲部７５で保持される。捕獲部７５で金属屑が保持されるので、内輪５０の停止時に金属屑が連通通路７６を介して内部空間へ侵入することがない。内部空間へ流入したミッションオイル８１は、保持器６０が内輪５０と同方向に回転しているため、遠心力によって外径４１側へ移動し、連通通路７６を経て外部空間へ流出する。内部空間へ流入したミッションオイル８１の一部は、外輪４１および保持器６０間のグリース８５、保持器６０および内輪５０間のグリース８６付近まで流入し、グリース８５、８６は、少しずつミッションオイル８１内へ溶けていく。
【００３２】
内輪５０、シール部材７０、保持器６０が回転している間は、遠心力によって図３に示すように内径側から外径側へミッションオイル８１の流れＧが発生するので、連通通路７６から内部空間へミッションオイル、金属屑が流入することはない。
【００３３】
図１に示すように、トランスミッション１０の使用経過時間がある程度以上になると、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４は互いになじみ、金属屑を発生しなくなる。また、図３に示すように、グリース８５、８６が劣化し、潤滑機能が低下する。外輪４１および内輪５０の内部空間へ侵入したミッションオイル８１によって外輪４１および玉８０間、玉８０および内輪５０間が潤滑される。このように、外輪４１および玉８０間、玉８０および内輪５０間の潤滑に、劣化したグリース８５、８６ではなく金属屑が少ないミッションオイル８１を使用するので、玉軸受４０の異常摩耗を防ぐことができる。すなわち外輪側軌道面４２、内輪側軌道面５２、玉８０の異常摩耗を防ぐことができる。
【００３４】
ミッションオイル８１は、自動車の走行キロあるいは使用経過時間に応じて定期的に交換されるが、玉軸受４０内のグリース８５、８６の交換は、トランスミッション１０、玉軸受４０の分解がない限り不可能である。このようにトランスミッションの使用経過時間がある程度経過した時点では、グリース８５、８６ではなくミッションオイル８１を玉軸受４０の潤滑に使用した方が望ましい。
【００３５】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
４１：外輪、５０：内輪、７０：シール部材、７１：内環部、７２：第１立設部、７２ａ：メッシュ、７３：外環部、７４：第２立設部、７５：捕獲部、８０：玉（転動体）、８１：ミッションオイル（オイル）、８５：グリース、８６：グリース
【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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