(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の内・外輪間に形成される環状空間の軸方向端部に装着される密封装置であって、環状の芯金の少なくとも内縁部に弾性材料からなるリップが一体に形成されてなり、そのリップは、径方向中心側ほど軸方向への肉厚が厚く、その最大肉厚部である先端部が内輪の肩部に形成されている段部の環状空間外方に向く側壁に当接するよう、その外縁部が外輪に対して装着されるとともに、上記リップの環状空間内方に向く面には複数のリブが形成され、その各リブは、内輪の回転方向に対向して凹となる向きの曲線に沿って伸び、その各リブに沿う曲線が、軸受中心から放射状に伸びる線に対して、外周側が内輪の回転方向後方に倒れる向きに傾斜し、かつ、上記放射状の線に対し、上記各リブの外周側の端部が当該各リブの内周側の端部よりも内輪の回転方向後方になるように形成されていることを特徴とする転がり軸受の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は転がり軸受の密封装置に関し、更に詳しくは、外部から加えられる圧力に対する耐圧性に優れた密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばバギー等のエンジンクランクやトランスミッションに使用されている軸受には、コンロッドやギヤインナーに効率よく潤滑油を圧送するために、耐圧シール軸受と称される軸受が使用されている。
【０００３】
すなわち、バギーのトランスミッションの例を示すと、図３にその要部断面図を例示するように、アクスルドライブ６１の一端部を支持する転がり軸受６２の片側の側面を通ってオイルポンプに連通する潤滑油の油路６３が形成されており、この油路６３を介して供給された高圧の潤滑油はアクスルドライブ６１の中心を通る油路６４を経て当該アクスルドライブ６１側のギアインナへと導かれると同時に、アクスルドライブ６１を貫通してアクスルメイン（図示せず）側に連通する油路６５を介してアクスルメイン側のギアインナへと導かれる。転がり軸受６２は、従って、その片側の側面に潤滑油の高圧力が作用するため、この高圧に耐えて潤滑油が転がり軸受６２内に入り込まないように、その片側に耐圧性に富んだ密封装置６２ａが装着された軸受、つまり耐圧シール軸受が用いられる。
【０００４】
耐圧シール軸受は、以上のように軸受外部の潤滑油等の流体の圧力に対する耐圧性に優れた軸受であり、シール（密封装置）とそのリップが摺動接触する内輪の形状等に種々の工夫がなされている。
【０００５】
例えば実公平６−１９８５９号には、図４に示すように、内輪７１と外輪７２の間に保持器７３によって複数の転動体７４を転動自在に配置した転がり軸受において、内輪７１の肩部に段部７１１を設け、その段部７１１の軸受外方を向く側壁７１１ａにリップ７５２の先端部が摺動接触するようにその外縁部を外輪７２に装着する密封装置７５を設け、その密封装置７５の芯金７５１がリップ７５２の摺動接触相手である段部側壁７１１ａに対向する位置にまで伸びてリップ７５２の段部側壁７１１ａに対する摺動接触部位の後背部においてリップ７５２を外圧から保護するとともに、リップ７５２の断面形状を径方向中心側ほど軸方向への肉厚を厚くして軸受の内側に突出させた略三角形状として、段部側壁７１１ａに対して線接触するように構成することによって、リップ７５２の先端部に充分な柔軟性を持たせ、かつ、内輪７１に対する接触抵抗を少なくして、外圧が大きくなることによる摩擦抵抗の増大を抑制して摩耗を軽減させ、長期に渡り安定してシール効果を得られるようにした軸受の耐圧式密封装置が開示されている。
【０００６】
そして、この種の耐圧シール軸受においては、リップ７５２の摩耗をより低減させるために、図５にリップ７５２の近傍を軸受の内側から見た要部正面図を示すように、リップ７５２の軸受の内側（内輪７１と外輪７２の間に形成される環状空間の内方）を向く面に、放射状に複数のリブ７５２ａを形成する対策が採られている。このリブ７５２ａの存在により、密封性が若干低下する反面、内輪７１との接触面積が少なくなり、リブ７５２ａが存在しない場合に比して、外圧が作用したときの摩耗量を少なくすることができる。すなわち、リブ７５２ａが存在しない場合、外圧の作用時に内輪７１との接触によるリップ７５２の摩耗量が大きくなり、外圧が低下した場合に内輪７１とリップ７５２の間の隙間が大となり、結果的に油漏れ量（高圧側の油が密封装置を通過する量、以下同）が大となってしまう。リブ７５２ａの形成により、リップ７５２の内輪７１に対する摩擦抵抗を軽減させ、これによってリップ７５２の摩耗量を低減させ、ひいては油漏れ量を少なくすることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような放射状にリブ７５２ａを設けた構造によると、外圧が高い場合にはリップ７５２の弾性変形により密封性がよくなるが、外圧が低い場合には、リップ７５２およびリブ７５２ａの弾性変形量が小さくなって、内輪７１とリップ７５２との間の隙間が大となり、油漏れ量が比較的大となるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、外圧が高い場合にリップと内輪との間の摩擦抵抗を軽減させてリップの摩耗を少なくすることができ、しかも外圧が低い場合においても油漏れ量を可及的に少なくすることのできる転がり軸受の密封装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の転がり軸受の密封装置は、転がり軸受の内・外輪間に形成される環状空間の軸方向端部に装着される密封装置であって、環状の芯金の少なくとも内縁部に弾性材料からなるリップが一体に形成されてなり、そのリップは、径方向中心側ほど軸方向への肉厚が厚く、その最大肉厚部である先端部が内輪の肩部に形成されている段部の環状空間外方に向く側壁に当接するよう、その外縁部が外輪に対して装着されるとともに、上記リップの環状空間内方に向く面には複数のリブが形成され、その各リブは、内輪の回転方向に対向して凹となる向きの曲線に沿って伸び、その各リブに沿う曲線が、軸受中心から放射状に伸びる線に対して、外周側が内輪の回転方向後方に倒れる向きに傾斜し、かつ、上記放射状の線に対し、上記各リブの外周側の端部が当該各リブの内周側の端部よりも内輪の回転方向後方になるように形成されていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１０】
本発明は、外圧が高圧の場合にリップの内輪に対する接触面積を少なくしてその摩擦抵抗を軽減させるためのリブの機能を活かし、そのリブの形状を工夫することによって、外圧が低圧の場合における油漏れを抑制する機能をも持たせようとするものである。
【００１１】
すなわち、外圧が低圧の状態においては、リップと内輪の間から油が浸入するが、その油は内輪の回転方向に連れ回りする方向への流れを生じる。本発明においては、リップの内輪の段部側壁に対する接触部位である先端部の上方に位置する、軸受の環状空間内方に向く面に形成するリブを、内輪の回転方向に対向して凹となる向きの曲線に沿って伸ばすことにより、外圧が小さい場合に内輪の回転に連れ回りしながら軸受内部に浸入してくる油はリブに当たって軸受外に向けて押し戻される力を受ける。これにより、油は密封装置を通過しにくくなり、外圧が小さい状態での油漏れ量を低減させることができる。
【００１２】
しかも、各リブを、軸受中心から放射状の伸びる線に対して、外周側が内輪回転方向後方に倒れる向きに傾斜した曲線に沿わせているので、内輪とリップの間を通過して内輪に連れ回りする油の押し戻し効果をより高くすることができ、油漏れ量の低減をより一層確実なものとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について述べる。図１は本発明の実施の形態の要部軸平行断面図であり、図２はそのリップ５２ａの先端近傍を軸受の内側から見て示す要部正面図である。
【００１４】
転がり軸受本体は、内輪１と、外輪２、およびこれらの間に形成される環状空間Ｇ内に配置された複数のボール（転動体）３、およびその各ボール３を周方向に一定の間隔で保持する保持器４からなっている。
【００１５】
密封装置５は、全体として環状をなし、環状の金属板材からなる芯金５１とゴムなどの弾性材料５２を一体に形成したものであって、芯金５１の外周部には環状空間Ｇ側に折り曲げられた折り曲げ部５１ａが形成されている。弾性材料５２は、芯金５１の内周部においてリップ５２ａを形成し、また芯金５１の外周部の折り曲げ部５１ａの外方に突出する突出部５２ｂを形成している。そして、この突出部５２ｂが、外輪２の端部内周に形成されたシール溝２１に対して嵌め込まれることによって、転がり軸受に対して装着される。
【００１６】
内輪１の肩部には段部１１が形成されており、この段部１１の底面（外周面）１１ａに対して近接するように芯金５１の内周部が対向し、その内周部に形成されているリップ５２ａは、段部１１の軸受外方を向く面１１ｂ（以下、段部側壁１１ｂと称する）に摺動接触する。
【００１７】
リップ５２ａは、径方向内周側ほど軸方向への肉厚が厚くなって、その断面形状は略三角形を呈しており、その最内周部の環状空間側の先端部Ｔが内輪１の段部側壁１１ｂに対して主として摺動接触する。そして、このリップ５２ａの先端部Ｔの外周側の面、つまりリップ５２ａの環状空間Ｇに向く面５２１ａには、複数のリブ５２２ａが形成されている。各リブ５２２ａは、図２において二点鎖線で示す、軸受中心から放射状に伸びる線Ｌに対して、外周側が内輪１の回転方向Ｒの後方側に倒れる向きに傾斜し、かつ、それぞれ内輪１の回転方向Ｒに対向して凹となる向きに湾曲した弧状の曲線に沿って伸びている。なお、リブ５２２ａの断面形状は特に限定されず、例えば三角形、半円形、矩形などを採用することができる。
【００１８】
以上の本発明の実施の形態は、前記した図３に示すように、密封装置５の装着側の側面がオイルポンプの吐出口等に連通して高圧の潤滑油等が流れる油路等に面するように組み込まれる。その油路等の圧力が高い場合には、リブ５２２ａの存在により、従来と同様にリップ５２ａの段部側壁１１ｂに対する接触面積が小さくなっているが故に、これら両者間の摩擦抵抗が少なくなりってリップ５２ａの摩耗量を少なくすることができ、長期に渡り安定した密封機能を発揮することができる。
【００１９】
一方、油路等における圧力が低い場合には、リブ５２２ａを含めたリップ５２ａの弾性変形量が少なくなり、内輪１の段部側壁１１ａとリップ５２ａの先端部Ｔとの間から環状空間Ｇ内に潤滑油等が浸入しようとするが、その潤滑油等は内輪１の回転に連れ回りしてこれと同方向への流れを生じ、その流れは各リブ５２２ａの側面に当たる。各リブ５２２ａは、内輪１の回転方向に対向して凹となる曲線に沿って伸びているので、図２に矢印ｆで示すように、潤滑油等の流れは各リブ５２２ａに当たって内輪１の段部底面１１ａ側、つまり環状空間Ｇの外方へと向かう。その結果、潤滑油等がリップ５２ａと段部側壁１１ｂとの間を通過する量を少なくすることができ、油漏れ量を低減させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、芯金の内周部に設けられる弾性材料からなるリップを、径方向中心側ほど軸方向への肉厚を厚くし、その最大肉厚部である先端部が内輪の肩部に形成されている段部の環状空間外方に向く側壁に当接するように転がり軸受の外輪に装着することによって、軸受外部の潤滑油等の流体の圧力に対する耐圧性を向上させた転がり軸受の密封装置において、リップの環状空間内方に向く面に、内輪の回転方向に対向して凹となる向きの曲線に沿って湾曲させた複数のリブを形成しているので、外圧が高い場合にはリブの存在によってリップの内輪に対する摩擦抵抗を少なくしてリップの摩耗を防止することができるとともに、外圧が低い場合には、リップと内輪の段部側壁との間を通過した潤滑油等の流体の内輪に連れ回る方向への流れが、各リブに当たって環状空間の外側に向かう流れに変換される結果、その流体が軸受内に流入することを抑制することができる。
【００２１】
そして、各リブを軸受中心から放射状の伸びる線に対して、外周側が内輪回転方向後方に倒れる向きに傾斜した曲線に沿わせているので、内輪とリップの間を通過して内輪に連れ回りする油の押し戻し効果をより高くすることができ、油漏れ量の低減をより一層確実なものとすることができる。
【００２２】
よって本発明によれば、リップの軸受内方を向く面に放射状のリブを設けた従来の密封装置に比して、外圧が高い場合の効果は同等であり、外圧が低い場合における油漏れ量を大幅に少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の要部軸平行断面である。
【図２】  図１におけるそのリップの先端近傍を軸受の内側から見て示す要部正面図である。
【図３】  耐圧シール軸受の使用例の説明図で、バギー等のトランスミッションの要部断面図である。
【図４】  従来の耐圧シール軸受の構成例を示す要部軸平行断面図である。
【図５】  図４のリップ７３２の近傍を軸受の内側から見て示す要部正面図である。
【符号の説明】
１  内輪
１１  段部
１１ａ  段部底面
１１ｂ  段部側壁
２  外輪
２１  シール溝
３  ボール
４  保持器
５  密封装置
５１  芯金
５２  弾性材料
５２ａ  リップ
５２１ａ  リップの環状空間Ｇを向く面
５２２ａ  リブ
【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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