(57)【要約】【課題】軸受内への異物の侵入を抑制すると共に、必要量の潤滑油の供給を可能として、転がり軸受の長寿命化を図ったシール付き転がり軸受を提供する。【解決手段】外輪１１と内輪１２との間を封止するシール部材２０は、それぞれ軸方向に離間して径方向に延びる第１リップ部２６及び第２リップ部２７を備える。第１リップ部２６及び第２リップ部２７は、円周方向に所定の間隔で、径方向に延出する第１リップ先端部２６ａ及び第２リップ先端部２７ａをそれぞれ備え、軸方向に隣接する第１リップ部２６の第１リップ先端部２６ａ及び第２リップ部２７の第２リップ先端部２７ａは、周方向において互いに異なる位相に形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の軸受空間内部に転動自在に配置された複数の転動体と、前記転動体の少なくとも一方の側方に配置されて前記内輪と前記外輪との間を封止するシール部材と、を備えるシール付き転がり軸受であって、
前記シール部材は、それぞれ軸方向に離間して径方向に延びる複数のリップ部を備え、
前記各リップ部は、円周方向に所定の間隔で、径方向に延出する複数のリップ先端部をそれぞれ備え、
軸方向に隣接する前記各リップ部の複数のリップ先端部は、周方向において互いに異なる位相に形成されることを特徴とするシール付き転がり軸受。
【請求項２】
前記軸方向に隣接する各リップ部の複数のリップ先端部は、周方向において互いに異なる位相に形成されると共に、前記各リップ先端部の周方向端部同士が周方向でオーバーラップすることを特徴とする請求項１に記載の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、シール付き転がり軸受に関し、より詳細には、軸受内部への異物の侵入を防止すると共に、軸受内部への潤滑油の供給を可能とする、例えば、車両のトランスミッションの回転部材を支承するのに好適なシール付き転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のトランスミッション内で用いられる転がり軸受としては、ギアの摩耗粉等の異物が混在するため、軸受空間をシール部材で密封して、軸受内部への異物の侵入を防止するようにしたシール付き転がり軸受が用いられている。例えば、特許文献１に記載のシール付き軸受は、接触シールの少なくともリップ先端部の先端の材質が高摩耗材であり、使用することでリップ先端部の先端を摩耗させて、非接触シール、または接触圧を軽接触として、異物の侵入防止とトルク低減の両立を図っている。
【０００３】
また、特許文献２に記載のシール付き軸受は、外輪と内輪との間で少なくとも片側に複数の接触シールを設け、２重シール構造とすることで軸受を確実に封止する。また、複数の接触シールの内の少なくとも１つを軸タイプ接触シールとして、摩擦トルクの増大を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０６６０３号公報
【特許文献２】特開２００８−２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、トランスミッション内に配置される転がり軸受には、さらに、潤滑油を流通させつつ、ギアの摩耗粉等の異物の侵入防止を図ることが望まれる。しかしながら、特許文献１及び２に開示されているシール付き軸受は、異物の侵入防止とトルク低減の両立を図っているが、このような潤滑油を流通させる仕様とはなっておらず、シール性を確保しつつ、潤滑油を流通させるような箇所には適用できないという課題がある。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受内への異物の侵入を抑制すると共に、必要量の潤滑油の供給を可能として、転がり軸受の長寿命化を図ったシール付き転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の軸受空間内部に転動自在に配置された複数の転動体と、前記転動体の少なくとも一方の側方に配置されて前記内輪と前記外輪との間を封止するシール部材と、を備えるシール付き転がり軸受であって、
前記シール部材は、それぞれ軸方向に離間して径方向に延びる複数のリップ部を備え、
前記各リップ部は、円周方向に所定の間隔で、径方向に延出する複数のリップ先端部をそれぞれ備え、
軸方向に隣接する前記各リップ部の複数のリップ先端部（即ち、複数のリップ先端部の円周方向中間位置）は、周方向において互いに異なる位相に形成されることを特徴とするシール付き転がり軸受。
（２）  前記軸方向に隣接する各リップ部の複数のリップ先端部は、周方向において互いに異なる位相に形成されると共に、前記各リップ先端部の周方向端部同士が周方向でオーバーラップすることを特徴とする（１）に記載のシール付き転がり軸受。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシール付き転がり軸受によれば、内輪と外輪との間を封止するシール部材は、それぞれ軸方向に離間して径方向に延びる複数のリップ部を備える。各リップ部は、円周方向に所定の間隔で、径方向に延出する複数のリップ先端部をそれぞれ備え、軸方向に隣接する各リップ部の複数のリップ先端部は、周方向において互いに異なる位相に形成される。これにより、軸受寿命に影響するような異物の転がり軸受内部への侵入を防止すると共に、必要量の潤滑油の供給を可能として、シール付き転がり軸受の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る第１実施形態のシール付き転がり軸受の断面図である。
【図２】図１のシール部材の断面図である。
【図３】図１のシール部材の斜視図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態のシール部材の断面図である。
【図５】図４のシール部材の斜視図である。
【図６】図５のＶＩ部の拡大図である。
【図７】本発明に係る第３実施形態のシール部材の斜視図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るシール付き転がり軸受の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して、本発明に係る第１実施形態のシール付き転がり軸受について説明する。
図１に示すように、本実施形態のシール付き転がり軸受１０は、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配置された転動体である複数の円筒ころ１３と、複数の円筒ころ１３を回転自在に保持する保持器１４と、円筒ころ１３の軸方向両側に配置されて外輪１１と内輪１２との間を封止するシール部材２０と、を備える。
【００１２】
外輪１１は、円筒ころ１３の軸方向端面を案内するための径方向内向き鍔部１１ｂが、外輪軌道面１１ａの軸方向両側に設けられた鍔付き外輪であり、鍔部１１ｂの軸方向外側の内周面には、シール部材２０が嵌合するための嵌合溝１１ｃが形成されている。
【００１３】
内輪１２は、外周面の軸方向中間部に形成された内輪軌道面１２ａと、この内輪軌道面１２ａから軸方向両側に延設され、シール部材２０と協働して外輪１１と内輪１２との間を封止するシール面１２ｂとを有し、円筒状に形成されている。なお、内輪軌道面１２ａとシール面１２ｂとは、本実施形態のように一様径であってもよく、或いは、異なる外径であってもよい。
【００１４】
保持器１４は、軸方向に間隔を開けて設けられた円環状の１対のリム部１４ａと、該両リム部１４ａ間に円周方向に間隔を開けて配置された複数の柱部１４ｂとを備え、円周方向に隣り合う柱部１４ｂと両リム部１４ａとによりそれぞれ画成される複数のポケットで複数の円筒ころ１３を回動自在に保持する。保持器１４は、両リム部１４ａが鍔部１１ｂの内周面１１ｄに摺接して案内される外輪案内保持器である。
【００１５】
図２及び図３も参照して、シール部材２０は、鋼板などの金属板を円環状に形成した芯金２１と、ゴムやエラストマーなどの弾性材料からなり、芯金２１にインサート成形などにより固着された弾性部２２と、を有する。
【００１６】
弾性部２２は、芯金２１の外周縁を覆い半径方向外方に僅かに突出して形成された外周縁部２３と、芯金２１の内周縁に形成された基部２５から二股状に分岐し、それぞれ軸方向に離間して、軸方向外方に傾斜しながら、径方向に延びる第１リップ部２６及び第２リップ部２７と、芯金２１の外側面２１ａに固着されて外周縁部２３と基部２５とを連結する側部２４と、を有する。シール部材２０は、外周縁部２３が外輪１１の嵌合溝１１ｃに圧入されることで外輪１１に固定されている（図１参照）。
【００１７】
軸方向内側に位置する第１リップ部２６は、環状の根元部分よりも内径側（先端）に、円周方向に所定の間隔で、径方向に延出する複数の第１リップ先端部２６ａが設けられている。また、軸方向外側に位置する第２リップ部２７も、環状の根元部分よりも内径側（先端）に、円周方向に所定の間隔で、径方向に延びる複数の第２リップ先端部２７ａが設けられている。
【００１８】
各第１リップ先端部２６ａは、所定の円周方向幅を有し、周方向に隣接する第１リップ先端部２６ａ，２６ａの間には、所定の円周方向幅を有する第１凹部２６ｂが形成されている。即ち、第１リップ先端部２６ａと第１凹部２６ｂとは、周方向に沿って交互に形成されている。
【００１９】
第２リップ先端部２７ａも同様に、所定の円周方向幅を有し、周方向に隣接する第２リップ先端部２７ａ，２７ａの間には、所定の円周方向幅を有する第２凹部２７ｂが形成されている。即ち、第２リップ先端部２７ａと第２凹部２７ｂとは、周方向に沿って交互に形成されている。
更に、第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａとは、周方向において互いに異なる位相に形成されている。本実施形態の場合、第１リップ先端部２６ａの円周方向中間位置と、第２リップ先端部２７ａの円周方向中間位置とが、円周方向に所定の間隔で交互に配置されている。
【００２０】
第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａは、内径はそれぞれ同じであり、内輪１２のシール面１２ｂに、軸方向に異なる位置で径方向に摺接する。また、第１凹部２６ｂ及び第２凹部２７ｂと内輪１２のシール面１２ｂとの間には、隙間が形成されている。
【００２１】
周方向で互いに異なる位相に形成された第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａは、互いの円周方向両端部２６ｃ、２７ｃによってオリフィスを形成し、そのオリフィス効果により、シール付き転がり軸受１０内部への潤滑油の通過を許容すると共に、異物の侵入を抑制する。
なお、オリフィスは、第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａとの互いの円周方向両端部２６ｃ、２７ｃの位置、及び、第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａとの間の軸方向距離により決定される。
【００２２】
具体的には、図２に示すように、シール付き転がり軸受１０の外部から内部に向かって流れる潤滑油は、矢印Ａに示すように、内輪１２のシール面１２ｂの周囲で、第２凹部２７ｂ、第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａとの隙間、第１凹部２６ｂをクランク状に屈曲しながら流れ、シール付き転がり軸受１０を潤滑しつつ、該転がり軸受１０内を流通する。
【００２３】
同時に、第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａと内輪１２のシール面との間で、軸受寿命に影響するような粒径の大きい異物の侵入を防止する。これにより、例えば、自動車のトランスミッションなどのように、ギアの摩耗粉等の異物が混在する環境においても、軸受寿命を低下させることなく、シール付き転がり軸受１０の使用が可能となる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態のシール付き転がり軸受１０によれば、外輪１１と内輪１２との間を封止するシール部材２０は、それぞれ軸方向に離間して、径方向に延びる第１リップ部２６及び第２リップ部２７を備える。第１リップ部２６及び第２リップ部２７は、円周方向に所定の間隔で、径方向に延出する第１リップ先端部２６ａ及び第２リップ先端部２７ａをそれぞれ備え、軸方向に隣接する第１リップ部２６の第１リップ先端部２６ａと第２リップ部２７の第２リップ先端部２７ａは、周方向において互いに異なる位相に形成される。これにより、軸受寿命に影響するような異物の転がり軸受１０内部への侵入を防止すると共に、必要量の潤滑油の供給を可能として、シール付き転がり軸受１０の長寿命化を図ることができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、図４〜図６を参照して、本発明に係る第２実施形態のシール付き転がり軸受について説明する。なお、本実施形態が第１実施形態と異なる点は、軸方向に離間するリップ先端部を３つ設けて３重シール構造としたことであり、それ以外は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００２６】
本実施形態のシール部材３０も、鋼板などの金属板を円環状に形成した芯金２１と、ゴムやエラストマーなどの弾性材料からなり、芯金２１に固着された弾性部２２と、を有する。
【００２７】
弾性部２２は、芯金２１の外周縁を覆い半径方向外方に僅かに突出して形成された外周縁部２３と、芯金２１の内周縁に形成された基部２５から三股状に分岐し、それぞれ軸方向に離間して、径方向に延びる第１リップ部２６、第２リップ部２７及び第３リップ部２８と、芯金２１の外側面２１ａに固着されて外周縁部２３と基部２５とを連結する側部２４と、を有する。シール部材２０は、外周縁部２３が外輪１１の嵌合溝１１ｃに圧入されることで外輪１１に固定されている（図１参照）。
【００２８】
第１リップ部２６、第２リップ部２７及び第３リップ部２８は、軸方向一方側（転がり軸受内側）から順に形成されている。第１リップ部２６、第２リップ部２７及び第３リップ部２８は、環状の根元部分よりも内径側（先端）に、それぞれ円周方向に所定の間隔で、径方向に延びる複数の第１リップ先端部２６ａ、第２リップ先端部２７ａ及び第３リップ先端部２８ａが設けられている。
【００２９】
各第１リップ先端部２６ａは、所定の円周方向幅を有し、周方向に隣接する第１リップ先端部２６ａ，２６ａの間に、所定の円周方向幅を有する第１凹部２６ｂが形成されている。即ち、第１リップ先端部２６ａと第１凹部２６ｂとは、周方向に沿って交互に形成されている。
【００３０】
第２リップ先端部２７ａも同様に、所定の円周方向幅を有し、周方向に隣接する第２リップ先端部２７ａ，２７ａの間には、所定の円周方向幅を有する第２凹部２７ｂが形成されている。即ち、第２リップ先端部２７ａと第２凹部２７ｂとは、周方向に沿って交互に形成されている。
【００３１】
第３リップ先端部２８ａも同様に、所定の円周方向幅を有し、周方向に隣接する第３リップ先端部２８ａ，２８ａの間には、所定の円周方向幅を有する第３凹部２８ｂが形成されている。即ち、第３リップ先端部２８ａと第３凹部２８ｂとは、周方向に沿って交互に形成されている。
【００３２】
また、軸方向で隣接する第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａ、及び、第２リップ先端部２７ａと第３リップ先端部２８ａとは、周方向において互いに異なる位相にそれぞれ形成されている。本実施形態の場合、第１リップ先端部２６ａ及び第３リップ先端部２８ａの各円周方向中間位置と、第２リップ先端部２７ａの円周方向中間位置とが、円周方向に所定の間隔で交互に配置されており、また、第１リップ先端部２６ａの円周方向中間位置と第３リップ先端部２８ａの各円方向中間位置とが、周方向において同位相に位置している。
【００３３】
第１リップ先端部２６ａ、第２リップ先端部２７ａ及び第３リップ先端部２８ａの内径は同じであり、第１リップ先端部２６ａ、第２リップ先端部２７ａ、及び第３リップ先端部２８ａは、それぞれ軸方向に異なる位置で、内輪１２のシール面１２ｂに摺接する。
【００３４】
これにより、シール部材２０は、第１リップ先端部２６ａ、第２リップ先端部２７ａ及び第３リップ先端部２８ａが、内輪１２のシール面１２ｂに軸方向に異なる位置で摺接する３重シールを構成する。なお、第１凹部２６ｂ、第２凹部２７ｂ及び第３凹部２８ｂと内輪１２のシール面１２ｂとの間には、隙間が形成されている。
【００３５】
周方向で互いに異なる位相に形成された第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａとの間、及び第２リップ先端部２７ａと第３リップ先端部２８ａとの間は、それぞれの円周方向両端部２６ｃ、２７ｃ、２８ｃによってオリフィスを形成し、これらのオリフィス効果により、シール付き転がり軸受１０内部への潤滑油の通過を許容すると共に、異物の侵入を抑制する。
【００３６】
具体的には、図６に示すように、シール付き転がり軸受１０の外部から内部に向かって流れる潤滑油は、矢印Ａ１に示すように、内輪１２のシール面１２ｂの周囲で、第３リップ先端部２８ａの第３凹部２８ｂ、第３リップ先端部２８ａと第２リップ先端部２７ａとの隙間、第２凹部２７ｂ、第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａとの隙間、第１凹部２６ｂをジクザグに屈曲しながら流れ、シール付き転がり軸受１０に供給されて各摺動部を潤滑する。
【００３７】
また同時に、第１リップ先端部２６ａ、第２リップ先端部２７ａ及び第３リップ先端部２８ａと内輪１２のシール面１２ｂとの間で、軸受寿命に影響するような粒径の大きい異物の侵入を防止する。これにより、例えば、自動車のトランスミッションなどのように、ギアの摩耗粉等の異物が混在する環境においても、軸受寿命を低下させることなく、シール付き転がり軸受１０の使用が可能となる。
【００３８】
本実施形態のシール部材３０は、第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａとの間、及び第２リップ先端部２７ａと第３リップ先端部２８ａとの間の２ヶ所でオリフィスが形成されるので、第１実施形態と比較して、異物抑制効果が高まる。なお、リップ先端部の数が多くなるとオリフィス数が多くなり、供給可能な潤滑油量にも影響するので、リップ先端部の数は、使用場所に応じて適宜設定するのがよい。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００３９】
（第３実施形態）
次に、図７及び図８を参照して、本発明に係る第３実施形態のシール付き転がり軸受について説明する。
なお、本実施形態のシール部材は、第２実施形態と同様に、３つのリップ先端部を有しているが、各リップ先端部の周方向端部同士が周方向でオーバーラップしている。それ以外は第２実施形態と同様であるので、第２実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００４０】
図７及び図８に示すように、本実施形態のシール部材４０は、第１リップ先端部２６ａの周方向端部２６ｃと、第２リップ先端部２７ａの周方向端部２７ｃとが、周方向でオーバーラップしている。また、第２リップ先端部２７ａの周方向端部２７ｃと、第３リップ先端部２８ａの周方向端部２８ｃとが、周方向でオーバーラップしている。
【００４１】
そして、図８に示すように、シール付き転がり軸受１０の外部から内部に向かって流れる潤滑油は、矢印Ａ２に示すように、内輪１２のシール面１２ｂの周囲で、第３凹部２８ｂ、第３リップ先端部２８ａと第２リップ先端部２７ａとの隙間、第２凹部２７ｂ、第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａとの隙間、第１凹部２６ｂをジクザグに屈曲しながら流れ、シール付き転がり軸受１０に供給されて各摺動部を潤滑する。
【００４２】
このとき、第１リップ先端部２６ａの周方向端部２６ｃと第２リップ先端部２７ａの周方向端部２７ｃ、及び第２リップ先端部２７ａの周方向端部２７ｃと第３リップ先端部２８ａの周方向端部２８ｃとが、周方向でオーバーラップしているので、オーバーラップ部におけるオリフィス効果がより大きく作用して、効果的に異物の侵入を防止する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態のシール付き転がり軸受１０によれば、軸方向に隣接する第１、第２及び第３リップ部２６，２７，２８の第１リップ先端部２６ａ、第２リップ先端部２７ａ及び第３リップ先端部２８ａは、周方向において互いに異なる位相に形成されると共に、第１リップ先端部２６ａと第２リップ先端部２７ａの周方向端部２６ｃ，２７ｃ同士、及び第２リップ先端部２７ａと第３リップ先端部２８ａの周方向端部２７ｃ，２８ｃ同士が、周方向でオーバーラップするので、異物の転がり軸受内部への侵入を更に確実に防止することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第２実施形態と同様である。
【００４４】
また、本実施形態のように、軸方向に隣接するリップ部のリップ先端部が、それぞれの周方向端部同士を周方向にオーバーラップする構造は、第１実施形態の第１及び第２リップ部を有するシール部材においても適用可能である。
【００４５】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、シール部材２０の第１、第２及び第３リップ部２６，２７，２８に第１リップ先端部２６ａ、第２リップ先端部２７ａ及び第３リップ先端部２８ａを設け、内輪１２のシール面１２ｂに摺接、或いは近接配置する例について説明したが、シール部材２０の外径側に、それぞれ軸方向に離間して、外径方向に延びる複数のリップ部を備え、各リップ部に円周方向に所定の間隔で、外径方向に延出する複数のリップ先端部を設け、外輪１１のシール面（図示せず）に摺接、或いは近接配置するようにしてもよい。
【００４６】
また、各リップ先端部２６ａ、２７ａ、２８ａは、必ずしも内輪１２のシール面１２ｂに摺接している必要はなく、各リップ先端部２６ａ、２７ａ、２８ａと内輪１２のシール面１２ｂとが、それぞれラビリンスシールを構成するように、極く僅かな隙間を介してシール面１２ｂに対向配置されてもよい。
【００４７】
さらに、本実施形態では、２つのリップ部、及び３つのリップ部を有するシール部材について説明したが、本発明は、４つ以上のリップ部を有するシール部材においても適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０     シール付き転がり軸受
１１     外輪
１２     内輪
１３     円筒ころ（転動体）
２０，３０，４０       シール部材
２６     第１リップ部（リップ部）
２６ａ   第１リップ先端部（リップ先端部）
２６ｃ，２７ｃ，２８ｃ        周方向端部
２７     第２リップ部（リップ部）
２７ａ   第２リップ先端部（リップ先端部）
２８     第３リップ部（リップ部）
２８ａ   第３リップ先端部（リップ先端部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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