(57)【要約】【課題】軸受の回転時における損失を極力抑制しつつ、軸受空間への異物の侵入を極力防止すること。【解決手段】外輪１と、外輪１の内径側に軸周りに相対回転自在に設けられた内輪２と、外輪１と内輪２との間に内外輪１、２の軌道面１ａ、２ａに接触するように設けられた複数の転動体３と、複数の転動体３を互いに所定間隔で保持する保持器４と、外輪１又は内輪２の一方側に固定され外輪１又は内輪２の他方側に接触するリップ５ａが形成されたシール部材５と、を備えた密封型転がり軸受において、シール部材５の軸方向外側に、このシール部材５と対向するように、外輪１又は内輪２の他方側にスリンガー６を設け、シール部材５又はスリンガー６の少なくとも一方に、シール部材５又はスリンガー６の他方側に隙間を保ちつつ臨む、水を保持可能な植毛部材７を設ける。【選択図】図１
2016084876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪（１）と、前記外輪（１）の内径側に軸周りに相対回転自在に設けられた内輪（２）と、前記外輪（１）と前記内輪（２）との間に内外輪（１、２）の軌道面（１ａ、２ａ）に接触するように設けられた複数の転動体（３）と、前記複数の転動体（３）を互いに所定間隔で保持する保持器（４）と、前記外輪（１）又は前記内輪（２）の一方側に固定され前記外輪（１）又は前記内輪（２）の他方側に接触するリップ（５ａ）が形成されたシール部材（５）と、を備えた密封型転がり軸受において、
前記シール部材（５）の軸方向外側に、このシール部材（５）と対向するように、前記外輪（１）又は前記内輪（２）の他方側に対向部材（６）を設け、前記シール部材（５）又は前記対向部材（６）の少なくとも一方に、前記シール部材（５）又は前記対向部材（６）の他方側に隙間を保ちつつ臨む、水を保持可能な保水部材（７）を設けたことを特徴とする密封型転がり軸受。
【請求項２】
前記保水部材（７）が、所定長の繊維状部材を所定密度で一方向に並べて植毛した植毛部材（７）であることを特徴とする請求項１に記載の密封型転がり軸受。
【請求項３】
前記所定長が、前記シール部材（５）と前記対向部材（６）との間の隙間の大きさよりも短いことを特徴とする請求項２に記載の密封型転がり軸受。
【請求項４】
前記対向部材（６）が、内外輪（１、２）のいずれかに設けられたスリンガー（６）又は内外輪を覆うように設けられたダストカバー（１０）であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の密封型転がり軸受。
【請求項５】
前記保水部材（７）に潤滑剤を含ませたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の密封型転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内輪と外輪の間の軸受空間をシール部材で密封した密封型転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン補機プーリ用軸受は、エンジンルームの下部に取り付けられることが多いため、雨水や泥水等の異物が軸受内部に侵入しないように、この侵入を確実に防止し得る密封構造が必要になる。この密封構造を構成するために、例えば図５に示すシール部材２０が用いられる。このシール部材２０は、その内部に芯金２０ａを有し、その芯金２０ａに弾性部材２０ｂを設けた環状の部材であって、外輪２１の内径面に形成されたシール溝２１ｂに嵌め込まれる。
【０００３】
この弾性部材２０ｂの先端部はリップ２０ｃとなっており、このリップ２０ｃが内輪２２の外径面に接触している。このリップ２０ｃと内輪２２の外径面との接触によって、軸受空間が密封された状態となり、軸受空間に封入されたグリース等の潤滑剤が軸受空間の外に流出したり、水や泥水等の異物が軸受空間に侵入したりするのを防止する作用が発揮される。このシール部材２０は、内輪２２側に設けられることもある。
【０００４】
ところが、軸受の使用環境によっては、このシール部材２０だけでは、シール部材２０と外輪２１又は内輪２２との接触部分から異物が侵入する恐れを十分排除することができない場合もある。この場合、シール部材２０の異物除去作用を補うために、図６に示すように、軸受全体を覆うダストカバー２３が採用されることがある。
【０００５】
本図に示す軸受は、外輪２１と、外輪２１の内径側に軸周りに相対回転自在に設けられた内輪２２と、外輪２１と内輪２２との間に内外輪２１、２２のそれぞれの軌道面２１ａ、２２ａに接触するように設けられた複数の転動体２４と、複数の転動体２４を互いに所定間隔で保持する保持器２５と、外輪２１に固定され内輪２２に接触するリップ２０ｃが形成されたシール部材２０と、を備えており、内輪２２には軸体２６が嵌入されるとともに、外輪２１にはエンジン補機プーリ２７が設けられている。ダストカバー２３は、内外輪２１、２２を覆うように、その左右両側に設けられている。このダストカバー２３を設けることにより、軸受の両端のシール部材２０、２０の隙間を通って、異物が軸受空間に侵入するのを防止する作用が発揮される。
【０００６】
このように、軸受を保護する構成の改良が進められる一方で、近年、従来想定されていなかった悪路走行等のように、軸受が泥水等の異物に曝される環境での使用が増加している。さらに、エンジンルームの洗浄方法として、その内部を高圧水で洗浄する方法が採用されるようになっている。このような使用環境や洗浄方法の変化に伴って、一般的なシール部材２０（図５参照）やダストカバー２３（図６参照）を用いても、軸受空間への水等の異物の侵入を防ぎ切れない問題が生じている。この問題を解決すべく、例えば特許文献１〜３に記載のように、異物除去作用の高い軸受が提案されている。
【０００７】
特許文献１に記載の軸受は、左右のシール部材の近傍にスリンガーを設け、このスリンガーとプーリ本体との間に、ラビリンス隙間を形成する構成としている。このように、ラビリンス隙間を形成することによって、異物がシール部材に到達して軸受空間に侵入するのを防止している。
【０００８】
特許文献２に記載の軸受は、外輪にシール部材を設けるとともに、内輪にスリンガーを設け、シール部材の先端部に形成した第１、第２リップをスリンガーの円筒部（内輪の外径側への嵌め込み部分）に接触させるとともに、シール部材の中ほどに形成した第３リップをスリンガーの環状部（内輪側から外輪側に起立した部分）に接触させた構成としている。このように、複数のリップをスリンガーに当接させることで、シール部材による異物の侵入防止作用をさらに高めている。
【０００９】
特許文献３に記載の軸受は、外輪にシール部材を設けるとともに、内輪にスリンガーを設け、シール部材の中ほどに、外輪側に傾斜するように形成した副シールリップをスリンガーに当接させて、シール部材による異物の侵入防止作用を発揮させている。この副シールリップは、軸受が停止している状態においてはスリンガーにしっかりと当接して確実な異物の侵入防止作用を発揮する一方で、軸受の回転速度が大きくなるほど、副シールリップに作用する遠心力が増加して、副シールリップの傾斜角が大きくなり、高速回転時のスリンガーと副シールリップとの間の摩擦力が軽減される。この場合においても、遠心力の作用で異物が弾き飛ばされるため、異物の侵入防止作用は十分確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３３７３８３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３９２９３号公報
【特許文献３】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】
【００１１】
特許文献１に記載の軸受は、左側のスリンガーのフランジ部の先端、及び右側のスリンガーのフランジ部の先端には隙間が生じており、この隙間から、異物がシール部材に至り、軸受空間に侵入する問題が生じ得る。特許文献２に記載の軸受は、第１、第２リップに加え第３リップを備えるため、シール部材による異物の高い侵入防止効果が発揮されるが、スリンガーとの接触が大きくなり、回転力の損失が生じやすいという問題が生じ得る。特許文献３に記載の軸受は、軸受の回転が高速になるほど、副シールリップとスリンガーとの摩擦が小さくなるものの、中低速回転領域においては摩擦がある程度大きく、特許文献２に記載の軸受と同様に、回転力の損失が生じやすいという問題が生じ得る。
【００１２】
そこで、この発明は、軸受の回転時における損失を極力抑制しつつ、軸受空間への異物の侵入を極力防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題を解決するために、この発明においては、外輪と、前記外輪の内径側に軸周りに相対回転自在に設けられた内輪と、前記外輪と前記内輪との間に内外輪の軌道面に接触するように設けられた複数の転動体と、前記複数の転動体を互いに所定間隔で保持する保持器と、前記外輪又は前記内輪の一方側に固定され前記外輪又は前記内輪の他方側に接触するリップが形成されたシール部材と、を備えた密封型転がり軸受において、前記シール部材の軸方向外側に、このシール部材と対向するように、前記外輪又は前記内輪の他方側に対向部材を設け、前記シール部材又は前記対向部材の少なくとも一方に、前記シール部材又は前記対向部材の他方側に隙間を保ちつつ臨む、水を保持可能な保水部材を設けたことを特徴とする密封型転がり軸受を構成した。
【００１４】
このように、保水部材と、この保水部材に対向するシール部材又はスリンガーとの間に隙間を確保したため、保水部材とシール部材又はスリンガーとの間に摩擦は生じず、スムーズな軸受の回転が確保される。さらに、対向部材とシール部材の間に保水部材を設けることにより、対向部材とシール部材との間に入り込んだ水が、その表面張力によって保水部材で保持される。この保水部材が水を保持すると、この保水部材が障害となって、新たに水が保水部材を通って軸受の内部に侵入するのを防止できる。しかも、保水部材で保持された水がゴミ等の異物吸着作用を発揮するため、対向部材とシール部材との間に入り込んだ異物が軸受空間に侵入するのを確実に防止することができる。
【００１５】
前記構成においては、前記保水部材が、所定長の繊維状部材を所定密度で一方向に並べて植毛した植毛部材である構成とするのが好ましい。
【００１６】
植毛部材とすることにより、水を効率的に保持することができ、軸受空間への異物の侵入を一層確実に防止することができる。
【００１７】
植毛部材を用いる構成においては、前記所定長が、前記シール部材と前記対向部材との間の隙間の大きさよりも短い構成とするのが好ましい。
【００１８】
このように植毛部材を構成する繊維状部材の長さを規定すれば、植毛部材がシール部材又は対向部材と接触するのを確実に防止することができる。
【００１９】
前記各構成においては、前記対向部材が、内外輪のいずれかに設けられたスリンガー又は内外輪を覆うように設けられたダストカバーである構成とするのが好ましい。
【００２０】
スリンガーやダストカバーは、異物侵入防止のために、既に軸受に設けられていることが多く、対向部材を別途新たに設ける必要がない。このため、軸受の構成を簡便化できるとともに、製造コストの抑制を図ることができる。
【００２１】
前記各構成においては、前記保水部材に潤滑剤を含ませた構成とするのが好ましい。
【００２２】
保水部材に、グリース等の粘着性を有する潤滑剤を含ませておくと、この潤滑剤がシール部材と対向部材との間に侵入した水を弾くため、軸受空間に水が侵入するのを一層確実に防止することができるとともに、保水部材で水を保持した場合と同様に、潤滑剤によるゴミ等の異物吸着作用によって、対向部材とシール部材との間に入り込んだ異物が軸受空間に侵入するのを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明では、密閉型転がり軸受において、シール部材の軸方向外側に、このシール部材と対向するように、前記外輪又は前記内輪の他方側に対向部材を設け、前記シール部材又は前記対向部材の少なくとも一方に、前記シール部材又は前記対向部材の他方側に隙間を保ちつつ臨む、水を保持可能な保水部材を設ける構成を採用した。
【００２４】
この構成によると、保水部材と、この保水部材に対向するシール部材又は対向部材との間に隙間を確保したため、保水部材とシール部材又は対向部材との間に摩擦は生じず、スムーズな軸受の回転が確保される。さらに、対向部材とシール部材の間に保水部材を設けることにより、対向部材とシール部材との間に入り込んだ水が、その表面張力によって保水部材で保持される。この保水部材が水を保持すると、新たに水が保水部材を通って軸受の内部に侵入するのを防止できるとともに、保水部材で保水された水がゴミ等の異物吸着作用を発揮するため、対向部材とシール部材との間に入り込んだ異物が軸受空間に侵入するのを確実に防止することができる。このため、軸受の長寿命化と安定した動作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明に係る密閉型転がり軸受の第一実施形態を示し、（ａ）は（ｂ）中のａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は正面図
【図２】この発明に係る密閉型転がり軸受の第二実施形態を示す縦断面図
【図３】この発明に係る密閉型転がり軸受の第三実施形態を示す縦断面図
【図４】この発明に係る密閉型転がり軸受の第四実施形態を示す縦断面図
【図５】一般的なシール機構を示す縦断面図
【図６】従来技術に係る密閉型転がり軸受の実施形態を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
この発明に係る密閉型転がり軸受（以下、単に軸受という。）の第一実施形態を図１に示す。図１（ａ）は（ｂ）中のａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は正面図である。
【００２７】
この軸受は、エンジン補機プーリに用いられるものであって、外輪１と、外輪１の内径側に軸周りに相対回転自在に設けられた内輪２と、外輪１と内輪２との間に内外輪１、２のそれぞれの軌道面１ａ、２ａに接触するように設けられた複数の転動体３と、複数の転動体３を互いに所定間隔で保持する保持器４と、外輪１に固定され内輪２に接触するリップ５ａが形成されたシール部材５と、シール部材５と対向する対向部材６として内輪２に設けられたスリンガー（以下、対向部材と同じ符号６を付する。）と、を備えている。
【００２８】
この軸受の外輪１には、エンジン補機駆動用のプーリ（本図には図示しないが、図３の符号９を参照。）が設けられ、外輪１がプーリとともに軸周りに回転する一方で、スリンガー６を設けた内輪２が回転しない構成となっている。
【００２９】
外輪１の内径面には、シール溝１ｂが形成され、このシール溝１ｂにシール部材５が嵌め込まれている。このシール部材５は、その内部に芯金５ｂを有し、その芯金５ｂに弾性部材５ｃを設けた環状の部材である。この弾性部材５ｃの先端部はリップ５ａとなっており、このリップ５ａが内輪２の外径面に接触している。このリップ５ａと内輪２の外径面との接触によって、軸受空間が密封された状態となり、軸受空間に封入されたグリース等の潤滑剤が軸受空間の外に流出したり、水や泥水等の異物が軸受空間に侵入したりするのを防止することができる。
【００３０】
スリンガー６のシール部材５に対向する面側には、保水部材７としての植毛部材（以下、保水部材と同じ符号７を付する。）が設けられている。この植毛部材７は、樹脂からなる所定長の繊維状部材を所定密度で一方向に並べて植毛したものである。このように植毛部材７を設けることにより、スリンガー６とシール部材５との間に入り込んだ水が、その表面張力によって植毛部材７で保持される。この植毛部材７が水を保持すると、スリンガー６とシール部材５との間の隙間が実質的に小さくなって、植毛部材７を通って軸受の内部に水が新たに侵入するのを防止できる。さらに、植毛部材７で保持された水がゴミ等の異物吸着作用を発揮するため、スリンガー６とシール部材５との間に入り込んだ異物が軸受空間に侵入するのを確実に防止することができる。
【００３１】
この植毛は、スリンガー６に直接行ってもよいし、例えば樹脂製の基板上に行い、植毛した基板をスリンガー６に固定するようにしてもよい。植毛に用いる繊維状部材の所定長は、シール部材５とスリンガー６との間の隙間の大きさよりも短い。このようにすることで、植毛部材７がシール部材５の表面に接触するのを防止して、両者の摩擦に起因して回転力の損失が生じたり、シール部材５の表面に傷が付いたりする問題を回避することができる。
【００３２】
ここでいう、繊維状部材の所定密度は、植毛部材７による水の保持作用が確実に発揮される限りにおいて適宜決めることができる。また、繊維状部材の素材も、水の保持作用が発揮される限りにおいて適宜選択することができる。この植毛部材７は直接水に接触するため、長期間の使用において劣化が生じにくい樹脂を用いるのが好ましいが、ある程度の防錆性が確保できるのであれば、金属を採用することもできる。
【００３３】
この植毛部材７には、予めグリース等の粘着性を有する潤滑剤を含ませておくこともできる。このように潤滑剤を含ませておくことにより、この潤滑剤がシール部材５とスリンガー６との間に侵入した水を弾くため、シール性が向上して、軸受空間に水が侵入するのを一層確実に防止することができる。しかも、植毛部材７で水を保持した場合と同様に、潤滑剤によるゴミ等の異物吸着作用によって、スリンガー６とシール部材５との間に入り込んだ異物が軸受空間に侵入するのを確実に防止することができる。
【００３４】
この発明に係る軸受の第二実施形態を図２に示す。この軸受は、外輪１と、外輪１の内径側に軸周りに相対回転自在に設けられた内輪２と、外輪１と内輪２との間に内外輪１、２のそれぞれの軌道面１ａ、２ａに接触するように設けられた複数の転動体３と、複数の転動体３を互いに所定間隔で保持する保持器４と、外輪１に固定され内輪２に接触するリップ５ａが形成されたシール部材５と、内輪２に設けられたスリンガー６と、を備え、その基本的な構成は、第一実施形態に係る軸受とほぼ同じである。また、外輪１が、この外輪１に設けられたプーリ（本図には図示しないが、図３の符号９を参照。）とともに軸周りに回転する一方で、スリンガー６を設けた内輪２が回転しない構成となっている点においても共通している。
【００３５】
その一方で、スリンガー６の先端部が、軸受の中心方向に向かって屈曲した形状となっている点において相違する。このようにスリンガー６の先端部を屈曲させることにより、スリンガー６とシール部材５との間の隙間が狭まるため、異物の侵入防止作用を一層高めることができる。
【００３６】
この発明に係る軸受の第三実施形態を図３に示す。この軸受は、外輪１と、外輪１の内径側に軸周りに相対回転自在に設けられた内輪２と、外輪１と内輪２との間に内外輪１、２のそれぞれの軌道面１ａ、２ａに接触するように設けられた複数の転動体３と、複数の転動体３を互いに所定間隔で保持する保持器４と、外輪１に固定され内輪２に接触するリップ５ａが形成されたシール部材５と、を備えている。内輪２には軸体８が嵌入されるとともに、外輪１にはプーリ９が設けられている。さらに、この軸受の内外輪１、２の左右両側には、対向部材としてのダストカバー１０が設けられている。
【００３７】
このダストカバー１０の軸受（シール部材５）に対向する面側には、保水部材７としての植毛部材７が設けられている。このように、ダストカバー１０に植毛部材７を設けることにより、保水部材７が水を保持して、この保水部材７を通って軸受の内部に新たに水が侵入するのを防止するとともに、保水部材７で保水された水がゴミ等の異物吸着作用を発揮するため、軸受にダストカバー１０のみを設けた場合と比較して、ダストカバー１０とシール部材５との間に入り込んだ異物が軸受空間に侵入するのを一層確実に防止することができる。
【００３８】
この発明に係る軸受の第四実施形態を図４に示す。この軸受は、外輪１と、外輪１の内径側に軸周りに相対回転自在に設けられた内輪２と、外輪１と内輪２との間に内外輪１、２のそれぞれの軌道面１ａ、２ａに接触するように設けられた複数の転動体３と、複数の転動体３を互いに所定間隔で保持する保持器４と、外輪１に固定され内輪２に接触するリップ５ａが形成されたシール部材５と、内輪２に設けられたスリンガー６と、を備えている。
【００３９】
この軸受は、外輪１がハウジング等に固定され回転しない一方で、内輪２が軸周りに回転する構成となっている。シール部材５のスリンガー６に対向する面側には、保水部材７としての植毛部材７が設けられている。このように、シール部材５に植毛部材７を設けることにより、上記の各実施形態に係る軸受と同様に、植毛部材７が水を保持して、新たに水が植毛部材７を通って軸受の内部に侵入するのを防止するとともに、植毛部材７で保持された水がゴミ等の異物吸着作用を発揮して、スリンガー６とシール部材５との間に入り込んだ異物が軸受空間に侵入するのを確実に防止する。
【００４０】
このように、外輪１が回転せず、内輪２が軸周りに回転する構成の軸受では、スリンガー６を外輪１に設けるとともに、シール部材５を内輪２に設け、回転しないスリンガー６の方に植毛部材７を設ける構成とすることができる。
【００４１】
上記の各実施形態においては、保水部材７として植毛部材７を採用したが、例えばスポンジのように網目状構造を有する部材を採用することもできる。この網目状構造を有する部材も、水を表面張力によって保持することができ、植毛部材７と同様に、軸受空間への水や異物の侵入防止作用を発揮することができるためである。
【００４２】
上記の実施形態はあくまでも一例であって、軸受の回転時における損失を極力抑制しつつ、軸受空間への異物の侵入を極力防止する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、各部材の形状や配置、素材等は適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  外輪
１ａ  （外輪の）軌道面
１ｂ  シール溝
２  内輪
２ａ  （内輪の）軌道面
３  転動体
４  保持器
５  シール部材
５ａ  リップ
５ｂ  芯金
５ｃ  弾性部材
６  対向部材（スリンガー）
７  保水部材（植毛部材）
８  軸体
９  プーリ
１０  ダストカバー
【図１】
2016084876.tif 000003
【図２】
2016084876.tif 000004
【図３】
2016084876.tif 000005
【図４】
2016084876.tif 000006
【図５】
2016084876.tif 000007
【図６】
2016084876.tif 000008