(57)【要約】【課題】密封シールの装着方法を改良して、軸方向の幅を増加させることなく、転動体の玉径の設定範囲が広く、高定格荷重に対応したプーリユニット用転がり軸受を提供する。【解決手段】外輪１と内輪２と、外輪１と内輪２の間に組み込まれる複数個の転動体３と、外輪１に固定される固定部４１ａを外径部に有し、内輪２との間で摺接若しくは近接してラビリンスシールを形成するシールリップ４４を内径部に有する密封シール４とを備え、固定部４１ａは、外輪１の軸方向端面に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状の装着溝１５に固定され、シールリップ４４は、内輪２の軸方向端面に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状のシール溝２５に摺接若しくは近接してシール部を形成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪と、
前記外輪と前記内輪の間に組み込まれる複数個の転動体と、
前記外輪に固定される固定部を外径部に有し、前記内輪との間で摺接若しくは近接してラビリンスシールを形成するシールリップを内径部に有する少なくとも１つの密封シールとを、備えた転がり軸受において、
前記固定部は、外輪の軸方向端面に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状の装着溝に固定され、前記シールリップは、内輪の軸方向端面に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状のシール溝に摺接若しくは近接してシール部を形成していることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
プーリの内面に外輪の外径面を固定して配設したプーリユニット用の転がり軸受であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受内を密封する密封シールを装着した転がり軸受に関する。より詳細には、転がり軸受の外輪と内輪の軸方向端面に密封シールを装着する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などのエンジンにより駆動するタイミングベルトや補機駆動用ベルトなどの無端ベルトを掛け渡すプーリ、例えば無端ベルトの位置等を調節するアイドラプーリ等は、転がり軸受によって支持軸等の静止部材に対して回転自在に支持されている。
【０００３】
この種の転がり軸受は、図２に示すように、外径面１３がプーリ６の内面６１に圧入されるとともに内径面１２に外輪軌道（回転側軌道面）１１を備えた中空円筒状の外輪（回転輪）１と、外径面２３に内輪軌道（静止側軌道面）２１を備えて、外輪１内で外輪１と相対回転可能に対向して配される中空円筒状の内輪（静止輪）２と、前記外輪軌道１１と内輪軌道２１との間に組み込まれる複数個の転動体（玉）３と、軸受内への水や粉塵などの異物の侵入を防止し得る密封シール４とで構成されており、密封シール４は次のように構成されている。
【０００４】
例えば、外輪１は、内径面１２の両端部１１０に径方向に穿かれた装着溝１２０を設け、内輪２は、外径面２３の両端部２１０に径方向に穿かれたシール溝２２０を設けている。
【０００５】
そして、密封シール４は、環状に形成され、外径側に固定部（外径端）４１ａを設けると共に、内径側にシールリップ４４を設けて構成されており、前記固定部４１ａを前記装着溝１２０に固定し、前記シールリップ４４を前記シール溝２２０と摺接可能に位置させて、外輪１の内径面と内輪２の外径面との間に密封シール４が架け渡されることにより軸受内部を密封するように配設されている。
【０００６】
ところで、昨今のエンジンの高出力化や車載装備の多様化に伴う補機の負担増などにより、エンジン出力によって駆動されるプーリユニット用の転がり軸受に負荷される荷重が大きくなる傾向にある。このような高定格荷重に応じたプーリユニット用の転がり軸受を設計する場合には、大きな玉径の転動体を設定する必要がある。
【０００７】
しかし、前記従来の転がり軸受では、外輪内径面１２と内輪外径面２３の軸方向の端部には、密封シール４を装着するための装着溝１２０，シール溝２２０があり、装着溝１２０，シール溝２２０と外輪軌道１１と内輪軌道２１との間には最小肉厚ａ１，ａ２を確保しなければならないため、設定可能な転動体の玉径が制限され、設計可能な転がり軸受の定格荷重に限界があった。
【０００８】
また、外輪と内輪の軸方向の幅を増加させた設定とすれば、大きな玉径の転動体を設定することは可能であるが、エンジンルームのコンパクト化の要請もあり、また、重量増となるので転がり軸受の軸方向の幅が増加することは、好ましくない。
【０００９】
さらに、特許文献１では、密封シールを外輪内径面の軸方向端部に装着せずに、外輪の外径部の溝に装着して、防水・防塵の機能を維持しながら、外輪の防錆性にも優れた転がり軸受を提案しているが、このような密封シールの装着方法を採用した場合には、外輪の外径部を圧入する相手部品にも溝加工等が必要であり、好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２６４４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は従来技術の有するこのような問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、密封シールの装着方法を改良して、軸受の内外輪の幅を増加させることなく、転動体の玉径を大きくすることが可能な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】
【００１２】
この目的を達成するために、本発明は、外輪と内輪と、
前記外輪と前記内輪の間に組み込まれる複数個の転動体と、
前記外輪に固定される固定部を外径部に有し、前記内輪との間で摺接若しくは近接してラビリンスシールを形成するシールリップを内径部に有する少なくとも１つの密封シールとを、備えた転がり軸受において、
前記固定部は、外輪の軸方向端面に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状の装着溝に固定され、前記シールリップは、内輪の軸方向端面に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状のシール溝に摺接若しくは近接してシール部を形成していることを特徴とする転がり軸受としたことである。
また、第２の本発明は、プーリの内面に外輪の外径面を固定して配設したプーリユニット用の転がり軸受としたことである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、密封シールを転がり軸受の外輪と内輪の軸方向端面に装着する構成を採用したので、軸受の内外輪の軸方向の幅を増加させることなく、従来よりも大きな玉径の転動体を設定することが可能な、より高い定格荷重に対応した転がり軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による転がり軸受の一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２】従来の転がり軸受を示す概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による転がり軸受の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明転がり軸受の実施の一形態を示す。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態であって、何等これに限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００１６】
本実施形態の転がり軸受は、内径に連続した環状の外輪軌道１１を設けてなる外輪１と、外輪１と相対回転可能に配設され、外径に連続した環状の内輪軌道２１を設けてなる内輪２と、対向した外輪軌道１１と内輪軌道２１との間に転動可能に組み込まれた複数個の転動体３と、外輪１と内輪２との間に備えられ、軸受内を密封する密封シール４とで構成された単列の深溝玉軸受である。また、本実施形態では、内輪（静止輪）２が、静止部材である支持軸５を内径面２２に嵌合して固定されており、外輪（回転輪）１が、回転部材であるプーリ６の内面６１に外径面１３を圧入して固定されている、外輪回転で使用されるプーリユニット用転がり軸受を想定している（図１参照。）。
【００１７】
なお、本発明の転がり軸受は、転がり軸受に密封シール４が装着される構成部分に特徴を有するものであり、外輪1、内輪２、および転動体３などの他の構成部分は、前述した従来の全体的構成部分と同様であるため、本実施形態では同一の符号を用いることでその説明に代え、本実施形態の特徴的部分を中心に説明する。
【００１８】
従来技術では、転がり軸受の外輪１の軸方向両端部の内径面と内輪２の軸方向両端部の外径面の間に密封シールが架け渡されて装着されているが、本実施形態では、転がり軸受の外輪１の軸方向両端面１４と内輪２の軸方向両端面２４とにわたって密封シール４が架け渡されて装着されている。
【００１９】
具体的には、外輪１は、軸方向両端面１４に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状の装着溝１５を備えており、内輪２は、軸方向両端面２４に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状のシール溝２５を備えている。
【００２０】
装着溝１５は、断面視略コの字状に刻設され、外輪１の軸方向端面１４から外輪内方に向けて外輪外径面１３と平行に設けた大径壁面１５ａと、大径壁面１５ａから径方向で外輪内径面１２に向けて連続して垂設した垂設壁面１５ｂと、垂設壁面１５ｂから軸方向端面１４に向けて徐々に小径となるようにテーパ状に形成した小径壁面１５ｃとで構成されている。
【００２１】
シール溝２５は、断面視略コの字状に刻設され、内輪２の軸方向端面２４から内輪内方で内径方向に向けて徐々に小径となるようにテーパ状に形成した大径壁面２５ａと、大径壁面２５ａから径方向で内輪内径面２２に向けて連続して垂設した垂設壁面２５ｂと、垂設壁面２５ｂから軸方向端面１４に向けて徐々に大径となるようにテーパ状に形成した小径壁面２５ｃとで構成されている。
【００２２】
装着溝１５は外輪１の両端の各軸方向端面１４にそれぞれ形成されており、シール溝２５は内輪２の両端の各軸方向端面２４にそれぞれ形成されている。
【００２３】
密封シール４は、円環板状に形成された芯金４２と、芯金４２の外径側４２ａ及び内径側４２ｃと、外径側４２ａと内径側４２ｃとの間にわたって配される環状板部の軸方向外側面４２ｂとを被覆する弾性部材４１とで一体に構成されている。なお、弾性部材４１は、例えばゴムやエラストマーなどの周知の弾性材が本発明の範囲内で適宜選択して採用される。
そして、芯金４２の外径側４２ａを弾性部材４１で被覆することで前記外輪１の装着溝１５に固定される固定部４１ａが構成され、内径側４２ｃを弾性部材４１で被覆することで前記内輪２のシール溝２５に摺接するシールリップ（シール部）４４が構成されている。なお、本実施形態では、芯金４２が、外輪１の装着溝１５位置から内輪２のシール溝２５位置に至る幅の環状に形成されている。
【００２４】
本実施形態では、芯金４２の軸方向内側面は弾性部材４１で被覆されていない。また、本実施形態では、芯金４２の軸方向内側面が、外輪１の軸方向端面１４及び内輪２の軸方向端面２４と非接触で近接対向している。すなわち、芯金４２の軸方向内側面と外輪１の軸方向端面１４及び内輪２の軸方向端面２４とによるラビリンス隙間を形成して密封領域を形成している。
【００２５】
シールリップ４４は、前記芯金４２の内径側４２ｃを被覆する弾性部材４１の端部から、弾性部材４１と同一の素材で一体に成形されている。
シールリップ４４は、前記内輪２のシール溝２５の内部空間に向けて傾斜して設けられたリップ基部４４ｃと、リップ基部４４ｃの先端を二股に形成して成る第１のリップ４４ａおよび第２のリップ４４ｂとで構成されている。
【００２６】
第１のリップ４４ａは、リップ基部４４ｃから前記シール溝２５の小径壁面２５ｃに向けて突出する先端鋭利状（先端側に向かうほど薄肉状）に形成されて小径壁面２５ｃに摺接している。すなわち、この第１のリップ４４ａと内輪２のシール溝２５の小径壁面２５ｃとの摺接による密封領域を構成しており、軸受内部（空間）に異物が侵入しないように作用している。
【００２７】
第２のリップ４４ｂは、リップ基部４４ｃから前記シール溝２５の垂設壁面２５ｂに向けて突出する先端鋭利状に形成され、垂設壁面２５ｂに対して非接触で近接している。すなわち、この第２のリップ４４ｂと内輪２のシール溝２５の垂設壁面２５ｂとによるラビリンス隙間を形成して密封領域を構成している。
【００２８】
従来のように、外輪１の内径面に装着溝１２０を設けるとともに、内輪２の外径面にシール溝２２０を設け、装着溝１２０とシール溝２２０との間にわたって密封シール４を組み込み、外輪１の内径面と内輪２の外径面との間に密封シール４を配設させる構成では、装着溝１２０，シール溝２２０と外輪軌道１１と内輪軌道２１との間に最小肉厚ａ１，ａ２を確保しなければならないため（図２参照）、外輪と内輪との間に組み込まれる転動体の玉径の設定は必然的に制限されてしまい、高定格荷重転がり軸受の設計は困難であった。
そこで、本実施形態によれば、上述したとおり、密封シール４は、固定部４１ａが、外輪１の軸方向端面１４に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状の装着溝１５に固定され、シールリップ４４は、内輪２の軸方向端面２４に周方向に連続して軸方向に穿かれた環状のシール溝２５に摺接している転がり軸受構成を採用したため、外輪１の内径面端縁から装着溝１５までの軸方向端面１４の径方向領域Ｌ１と、内輪２の外径面端縁からシール溝２５までの軸方向端面２４の径方向領域Ｌ２を大きくすることができる。従って、従来技術と同じ軸方向幅であっても、強度・剛性で必要な最小幅ａ１，ａ２を確保したままでも転動体の玉径を大きくすることが可能となった（図１参照。）。
従って本実施形態によれば、密封シール性能を維持しながら、転がり軸受の内外輪の軸方向幅を増加することなく、高定格荷重に対応した転がり軸受を設計することができる。
【００２９】
本実施形態では、外輪１の軸方向端面１４に装着溝１５を備え、内輪２の軸方向端面２４にシール溝２５を備えた例を説明したが、装着溝１５が内輪２に備えられ、シール溝２５が外輪１に備えられる構成であっても良い。その場合には、密封シール４は内輪２に固定されるとともに外輪１のシール溝２５と密封領域を形成する。
【００３０】
また、本実施形態では、内輪２のシール溝２５と摺接する第１のリップ４４ａと非接触の第２のリップ４４ｂと備えた例を説明したが、シールリップ４４の構成は、シール溝２５と密封領域を形成可能であればこれに限定されず、さらに多くのリップを備えている場合や一つのリップで構成されていても良い。また、第１のリップ４４ａと第２のリップ４４ｂの双方が接触のシール構造を採用するものであってもよく本発明の範囲内である。
【００３１】
また、本実施形態では、軸方向両端面に密封シールがある軸受に関して説明したが、軸方向の一方にのみ密封シールがあるものに対しても同様の効果を得ることができる。また、プーリユニット用の軸受に関して説明したが、プーリユニット用以外の軸受であっても同様の効果を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の転がり軸受は、単列の深溝玉軸受に限定解釈されるものではなく、複列の転がり軸受など他の周知の転がり軸受に適用可能である。また、転動体も玉に限らず、ころなどを採用することも可能である。
また、本実施形態では、自動車の補機用プーリユニットに本発明転がり軸受の一実施形態を組み込んだものをもって説明したが、たとえば、無端ベルトの張力を調整するために用いられるテンションプーリやアイドラプーリなどにも利用可能であり、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。さらには、プーリユニット用に限定されるものでもない。
【符号の説明】
【００３３】
１  外輪
１１  外輪軌道
１４  軸方向端面
１５  装着溝
２  内輪
２１  内輪軌道
２４  軸方向端面
２５  シール溝
３  転動体
４  密封シール
４１ａ  固定部
４４  シールリップ（シール部）
【図１】
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【図２】
2017115961.tif 000004