(57)【要約】【課題】高圧洗浄水による洗浄や悪路走行等の条件下においても、軸受内部への水や異物の侵入を防止することができるようにしたシール性に優れたシンプルな構造のプーリ用軸受を提供することである。【解決手段】外輪２１と内輪２２の対向部間に形成される軸受空間の両端開口部のそれぞれをシールするシール部材３０を外輪の内径面両端部に形成されたシール取付溝２６によって外周部が支持される環状の弾性を有するシールプレート３１と、そのシールプレート３１の片面内周部に添接される断面円形の弾性リング３８とで形成する。内輪２２の外径面における両端部に弾性リング３８によって締め付けられるテーパ面２７を設け、そのテーパ面２７の締め付けにより弾性リング３８に付与される軸方向分力によって、その弾性リング３８をシールプレート３１の片面内周部に弾性接触させて、弾性リング３８とシールプレート３１の接触部および弾性リング３８とテーパ面２７の接触部の双方をシールする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪（２１）と内輪（２２）間に転動体（２３）を組込み、前記外輪（２１）と内輪（２２）の対向部間に形成される軸受空間（２５）の両端開口部のそれぞれをシール部材（３０）の組込みにより密封したプーリ用軸受において、
前記シール部材（３０）が、前記外輪（２１）の内径面両端部に形成されたシール取付溝（２６）によって外周部が支持された環状の弾性を有するシールプレート（３１）と、そのシールプレート（３１）の片面内周部に添接される断面円形の弾性リング（３８）とからなり、前記内輪（２２）の外径面における両端部に前記弾性リング（３８）によって締め付けられるテーパ面（２７、２８）を設け、そのテーパ面（２７、２８）の締め付けにより弾性リング（３８）に付与される軸方向分力によって、その弾性リング（３８）を前記シールプレート（３１）の片面内周部に弾性接触させたことを特徴とするプーリ用軸受。
【請求項２】
前記テーパ面（２７）が、前記内輪（２２）の外径面端部を大径端として前記弾性リング（３８）に内向きの軸方向分力を付与する内向き傾斜とされ、前記弾性リング（３８）を前記シールプレート（３１）の軸方向外側面の内周部に弾性接触させた請求項１に記載のプーリ用軸受。
【請求項３】
前記シールプレート（３１）が、内周部に軸方向内方に傾斜する傾斜筒部（３５）と、その傾斜筒部（３５）の端部から径方向内方に向く小径円板部（３６）とを有し、前記小径円板部（３６）の外側面の内周部に前記弾性リング（３８）を弾性接触させた請求項２に記載のプーリ用軸受。
【請求項４】
前記テーパ面（２８）が、前記内輪（２２）の外径面端部を小径端として前記弾性リング（３８）に外向きの軸方向分力を付与する外向き傾斜とされ、前記弾性リング（３８）を前記シールプレート（３１）の軸方向内側面の内周部に弾性接触させた請求項１に記載のプーリ用軸受。
【請求項５】
前記弾性リング（３８）が、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムの一種からなる請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプーリ用軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車エンジンにおけるプーリ用軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
オルタネータやコンプレッサ等の自動車補機を駆動するベルト伝動装置においては、アイドラプーリによってベルトの移動を案内し、あるいは、油圧式オートテンショナによりテンションプーリをベルトに押し付けてベルトの張力変動を吸収するようにしている。
【０００３】
上記のようなアイドラプーリやテンションプーリは、一般的に、ボス部の内径側に組み込まれてユニット化された軸受により回転自在に支持される。軸受を有するプーリユニットのベルト伝動装置への組込み状態において、軸受が外部に露出していると、飛来してくる泥水等の異物が軸受内部に入り込み易く、その異物の侵入により軸受を早期に損傷させることになる。
【０００４】
そのため、プーリ用軸受にはシール付軸受が一般的に採用される。しかし、軸受シールのみでは、異物が直接接触することになるため、軸受シールが損傷し易く、耐久性に問題がある。
【０００５】
ここで、特許文献１に記載されたプーリ用軸受装置のように、プーリ本体を回転自在に支持する軸受の両側にスリンガを設けることにより、耐水性の向上を図ることができるが、上記スリンガの外周部が軸受の外輪と接触していると、プーリ本体と共に回転する外輪の回転抵抗となるため、スリンガの外周部は外輪の側面に対して間隔を設けて非接触とする必要がある。
【０００６】
このため、エンジンルームが高圧洗浄水によって洗浄される際、高圧洗浄水がスリンガと外輪の対向面間に形成された隙間からそのスリンガと軸受シールの対向部間に浸入する可能性がある。このとき、内輪にリップを接触させる接触形軸受シールでは、リップの締め代が小さいため、軸受内部への水の浸入を完全に防止することはできない。
【０００７】
そこで、特許文献２に記載されているように、内輪にスリンガを圧入し、外輪に外周部が支持された摺動シール部の上記スリンガと対向するアキシャル基面に副シールリップを設け、その副シールリップの先端部をスリンガに弾性接触させることにより、摺動シール部の損傷防止と、高圧洗浄水の浸入防止に効果を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３３７３８３号公報
【特許文献２】特開２００９−２１６１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記特許文献２に記載されたスリンガ付きの軸受用密封装置においては、副シールリップのみでは耐水性が充分ではないため、摺動シール部の内周縁部に主シールリップを設け、その主シールリップを内輪の端部に形成された段差部のアキシャル方向端部に弾性接触させて上記副シールリップとで２重のシール構造として耐水性の向上を図るようにしている。このとき、内輪には段差部を形成する必要があり、しかも、その段差部の主シールリップが弾性接触するアキシャル方向端面を高精度に加工する必要が生じ、内輪の加工に手間がかかるという不都合がある。
【００１０】
また、副シールリップおよび主シールリップは、弾性接触によってシール性を維持するものであるため、摩耗し易く、長期に亘って良好なシール性を維持することができない。
【００１１】
近年では、従来は考慮されていなかった悪路走行等の条件が増え、スリンガでの対策だけでは、軸受内部に異物の侵入が認められており、その結果としてプーリ用軸受の耐水要求が高まってきている。
【００１２】
この発明の課題は、高圧洗浄水による洗浄や悪路走行等の条件下においても、軸受内部への水や異物の侵入を防止することができるようにしたシール性に優れたシンプルな構造のプーリ用軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、この発明においては、外輪と内輪間に転動体を組込み、前記外輪と内輪の対向部間に形成される軸受空間の両端開口部のそれぞれをシール部材の組込みにより密封したプーリ用軸受において、前記シール部材が、前記外輪の内径面両端部に形成されたシール取付溝によって外周部が支持された環状の弾性を有するシールプレートと、そのシールプレートの片面内周部に添接される断面円形の弾性リングとからなり、前記内輪の外径面における両端部に前記弾性リングによって締め付けられるテーパ面を設け、そのテーパ面の締め付けにより弾性リングに付与される軸方向分力によって、その弾性リングを前記シールプレートの片面内周部に弾性接触させた構成を採用したのである。
【００１４】
上記の構成からなるプーリ用軸受においては、シールプレートに対する弾性リングの弾性接触によってアキシャル方向のシール性が保持され、また、テーパ面に対する弾性リングの弾性接触によってラジアル方向のシール性が保持される。
【００１５】
そして、シールプレートとの接触によって弾性リングが摩耗すると、弾性リングはテーパ面に沿って小径端側に移動して、シールプレートおよびテーパ面に対する接触状態を保持することになり、シール性が長期にわたって維持される。
【００１６】
ここで、テーパ面は、内輪の外径面端部を大径端としてシールプレートの外側部に配置された弾性リングに内向きの軸方向分力を付与する内向き傾斜とされたものであってもよく、あるいは、内輪の外径面端部を小径端としてシールプレートの内側部に配置された弾性リングに外向きの軸方向分力を付与する外向き傾斜とされたものであってもよい。
【００１７】
テーパ面が内向き傾斜とされたプーリ用軸受においては、シールプレートの外側面の内周部に軸方向内方に傾斜する傾斜筒部と、その傾斜筒部の端部から径方向内方に向く小径円板部とを設けて小径円板部の外側面の内周部に弾性リングを弾性接触させるようにするのがよい。
【００１８】
上記のようにすると、傾斜筒部の内側に形成される凹部内に弾性リングが収容されることになってシールプレートと弾性リングが並列の配置となり、内輪の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。また、凹部によって弾性リングが保護されることになり、異物との接触を抑制し、弾性リングの損傷防止に効果を挙げることができる。
【００１９】
一方、テーパ面が外向き傾斜とされたプーリ用軸受においては、シールプレートの内側部に弾性リングが配置されるため、弾性リングはシールプレートにより保護され、弾性リングの損傷防止に効果を挙げることができる。また、軸受内に封入されたグリースの外部への漏洩を効果的に防止することができる。
【００２０】
弾性リングは、シールプレートおよびテーパ面と接触回転するため、耐摩耗性に優れたゴムで形成するのが好ましい。そのようなゴムとして、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムを挙げることができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明においては、上記のように、外輪によって外周部が支持されたシールプレートの片面内周部に弾性リングを添接し、内輪の外径面には上記弾性リングによって締め付けられるテーパ面を設けて、弾性リングにシールプレートに向けての軸方向分力が付与されるようにしたことにより、弾性リングをシールプレートの片面内周部とテーパ面の双方に弾性接触させることができ、シンプルな構成でありながら良好なシール性を確保することができ、高圧洗浄水等の異物の侵入を確実に防止することができる。
【００２２】
また、シールプレートとの接触によって弾性リングが摩耗すると、弾性リングはテーパ面に沿って小径端側に移動して、シールプレートおよびテーパ面に対する接触状態を保持することになるため、良好なシール性を長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係るプーリ用軸受によって形成されたプーリユニットの縦断面図
【図２】この発明に係るプーリ用軸受の実施の形態を示す縦断面図
【図３】（Ｉ）は図２のシール部材の組込み部を拡大して示す断面図、（II）は（I）の一部を拡大して示す断面図
【図４】この発明に係るプーリ用軸受の他の実施の形態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、プーリユニットは、プーリ１０と、そのプーリ１０を回転自在に支持する一対の軸受２０と、その軸受２０を支持するプーリ軸４０を有している。
【００２５】
プーリ１０は、外径部にベルト案内輪１１を有し、そのベルト案内輪１１の内径面に環状フランジ１２が形成され、その環状フランジ１２の内径部にボス部１３が設けられた樹脂成形品からなり、上記ボス部１３の一方の端部には内向きフランジ１４が設けられている。
【００２６】
なお、ベルト案内輪１１は金属加工品からなるものであってもよい。また、ボス部１３の両方の端部に内向きフランジが設けられていてもよい。
【００２７】
ベルト案内輪１１として、ここでは、外径面が円筒面１５からなる平ベルト案内用のものを示したが、外径面に複数のＶ溝が形成されたＶベルト案内用のものであってもよい。
【００２８】
図２に示すように、一対の軸受２０のそれぞれは、外輪２１、内輪２２、その両輪２１、２２間に組み込まれた転動体２３およびその転動体２３を保持する保持器２４を有してなる玉軸受からなり、上記外輪２１と内輪２２の対向部間に形成された軸受空間２５の両端開口部はシール部材３０の組込みによって密封されている。
【００２９】
一対の軸受２０は、図１に示すように、プーリ１０におけるボス部１３の内径面に圧入されてタンデムの配置とされ、上記ボス部１３の一端部に設けられた上述の内向きフランジ１４によって軸方向に位置決めされる。
【００３０】
プーリ軸４０は、筒状をなし、その一方の端部にはフランジ４１が設けられている。プーリ軸４０は軸受２０における内輪２２の内径面に圧入されて軸受２０と一体化され、その内側に挿通されてエンジンブロック等のプーリ取付け対象Ａにねじ込まれるボルト４２の締め付けにより固定される。
【００３１】
図３に示すように、シール部材３０は、シールプレート３１と、そのシールプレート３１の外側面の内周部に添接される弾性リング３８とからなる。
【００３２】
シールプレート３１は、環状板部３２の外周部に内向きの円筒部３３を設け、その円筒部３３の端部に外向きの円板部３４を連設し、上記環状板部３２の内周部には上記円筒部３３と同方向に向く傾斜筒部３５を連設し、その傾斜筒部３５の端部に内向きの小径円板部３６を設けた鋼板のプレス成形品からなる。
【００３３】
シールプレート３１の外周部には外向き円板部３４および内向き円筒部３３を覆うようにしてゴムからなる被覆部３７が設けられ、その被覆部３７が外輪２１の内径面両端部に形成されたシール取付溝２６に圧入されて、シールプレート３１の外周部が外輪２１で支持されている。
【００３４】
弾性リング３８は、断面円形のＯリングからなる。この弾性リング３８は、拡径させた状態で内輪２２の外径面両端部に形成されたテーパ面２７上に装着され、自己の復元弾性による締め付けによりテーパ面２７と弾性接触して、その接触部をシールしている。
【００３５】
ここで、テーパ面２７は内輪外径面の両端部を大径端として内方傾斜しており、そのテーパ面２７を弾性リング３８が締め付けることにより、弾性リング３８には図３の矢印で示す軸方向分力ｆが負荷され、その軸方向分力ｆにより弾性リング３８はシールプレート３１における小径円板部３６の外側面に弾性接触して、その接触部をシールする。ここで、図３に示すＦＯは、弾性リング３８がテーパ面２７を締め付ける締め付け力を示し、Ｆ１はその締め付け力ＦＯのテーパ面２７に沿う方向の分力を示す。このテーパ面２７に沿う分力Ｆ１の軸方向分力がｆである。
【００３６】
上記のように、内輪２２の外径面に形成されたテーパ面２７上に弾性リング３８を拡径する状態でセットすることにより、弾性リング３８は自己の縮径復元弾性でテーパ面２７を締め付けて、その弾性接触によりテーパ面２７との接触部をシールする。また、負荷される軸方向分力ｆによりシールプレート３１の小径円板部３６に弾性接触して、その接触部をシールするため、単一の弾性リング３８によるシンプルな構成でもってラジアル方向およびアキシャル方向の２方向のシール性が保持されることになり、軸受内部への高圧洗浄水等の異物の侵入を効果的に防止することができる。
【００３７】
ここで、プーリ１０の回転により外輪２１が回転すると、その外輪２１と共にシールプレート３１が回転し、そのシールプレート３１が弾性リング３８と接触回転する。その接触回転により弾性リング３８が摩耗すると、弾性リング３８はテーパ面２７に沿って小径端側に移動する。このため、シールプレート３１およびテーパ面２７に対する接触状態は常に保持されることになり、良好なシール性が長期にわたって維持されることになる。
【００３８】
上記のように、弾性リング３８はシールプレート３１との接触によって摩耗するため、耐摩耗性に優れたゴムで形成するのが好ましい。そのようなゴムとしてニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムを挙げることができる。
【００３９】
図３に示すように、シールプレート３１の内周部に内向きの傾斜筒部３５を設け、その傾斜筒部３５の端部に連設された内向きの小径円板部３６の外側面に弾性リング３８を弾性接触させるようにすると、弾性リング３８は傾斜筒部３５の内側に形成される凹部３９内に収容されることになって、シールプレート３１と弾性リング３８が並列の配置となり、内輪２２の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
【００４０】
また、凹部３９によって弾性リング３８が保護されることになって異物との接触による損傷を防止することができる。
【００４１】
図４は、この発明に係るプーリ用軸受の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、内輪２２の外径面における両端部に外径面端部を小径端とする外向き傾斜のテーパ面２８を設け、そのテーパ面２８上に装着されてテーパ面２８を締め付ける弾性リング３８をシールプレート３１の環状板部３２の内側面の内周部に弾性接触させるようにしている点で図３に示すプーリ用軸受と相違している。このため、図３に示すプーリ用軸受と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
図４に示す実施の形態においては、弾性リング３８は自己の縮径復元弾性でテーパ面２８を締め付けて、弾性接触によりテーパ面２８との接触部をシールする。また、テーパ面２８との接触によって弾性リング３８に軸方向外方に向く軸方向分力ｆが負荷され、その軸方向分力ｆによりシールプレート３１の環状板部３２の内側面内周部に弾性接触して、その接触部をシールする。
【００４３】
このため、図３に示す場合と同様に、単一の弾性リング３８によるシンプルな構成でもってラジアル方向およびアキシャル方向の２方向のシール性を保持することができ、軸受内部への高圧洗浄水等の異物の侵入を効果的に防止することができる。
【００４４】
また、シールプレート３１の内側部に弾性リング３８を設けることによって弾性リング３８はシールプレート３１により保護されるため、弾性リング３８の損傷防止に効果を挙げることができると共に、軸受内に封入されたグリースの外部への漏洩を効果的に防止することができる。
【００４５】
図２においては単列玉軸受を示し、その単列玉軸受の２個でもって図１に示すプーリ１０を回転自在に支持したが、軸受は、単列玉軸受に限定されるものではなく、例えば、複列の玉軸受であってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
２１  外輪
２２  内輪
２５  軸受空間
２６  シール取付溝
２７  テーパ面
２８  テーパ面
３０  シール部材
３１  シールプレート
３５  傾斜筒部
３６  小径円板部
３８  弾性リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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