(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪のシール取付溝に固定されて内輪と外輪との間を密封するシールを有し、このシールは、リング状の芯金と一体化された弾性体に前記芯金の内径端よりも内径側に延びる内径側延出部を有し、この内径側延出部は、前記芯金の内径端付近の厚肉部と、この厚肉部からこの厚肉部よりも薄肉となって内径側へ斜め内側に延びる腰部と、この腰部の先端における軸受内側および外側に各々突出した主リップおよび外側リップと、前記腰部の前記厚肉部に続く端部付近である基端付近から軸受内側へ延びて前記主リップとの間にグリース溜り部を形成した副リップとを有し、前記外側リップは先端の周方向複数箇所にガス抜き溝を有し、前記シールの外輪への自然取付状態において、前記主リップは内輪の外径面に形成されたシール溝の一側面に先端が接し、かつ前記内径側延出部の先端面となる外側リップの内径側面よりも、段差をもって外径側に位置しており、前記副リップは前記シール溝の開口縁の付近に先端が近接し、副リップの内周面の先端部分が、内輪の軌道面とシール溝との間の外径面部分と略同じ径であり、前記外側リップは前記シール溝の他側面に先端が近接するものとした転がり軸受のシール構造。
【請求項２】
オルタネータの軸受に用いられるシール構造である請求項１記載の転がり軸受のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オルタネータ用の軸受などに用いられる転がり軸受のシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オルタネータ用の軸受のシールとして、図３の形式のものが用いられている。オルタネータ用のシールは、その特性上、防塵性、耐熱性、低トルクが要求される。
図３のシール５１は、これらに対応するため、次のように構成されている。
ａ．防塵性：複数のリップ５２〜５４の形成により、水、塵などの侵入を防止し、また主リップ５２と副リップ５３との間をグリース溜め部５５としてグリースを溜め、グリースシールとしても防塵性を有する。
ｂ．耐熱性：耐熱性は、ゴム材料の耐熱性によるところが大きい。
ｃ．低トルク：長い腰部５６による主リップ５２の軽接触により低トルクを実現している。
つまり、防塵性と低トルクという相反する要求を満足しなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
同図の従来のシール５１には、次の問題点が挙げられる。
イ．複数のリップ５２〜５４と長い腰部５６を持つため、内輪５７に設けられる相手シール溝５８も深く、異形状となる。
ロ．温度上昇により内圧が上昇したとき、主リップ５２がシール溝５８のシール接触面となる側面５８ａと反対側の側面５８ｂに押さえ付けられ、トルクが増大する。
【０００４】
この発明は、上記課題を解消するものであり、防塵性と低トルクを実現しつつ、急激な内圧上昇においてもトルクの増大が避けられ、また内輪のシール溝が標準的な形状であっても対応できる転がり軸受のシール構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の転がり軸受のシール構造は、外輪のシール取付溝に固定されたシールで内輪と外輪との間を密封するものであって、前記シールを次の構成とする。このシールは、リング状の芯金と一体化された弾性体に前記芯金の内径端よりも内径側に延びる内径側延出部を有する。この内径側延出部は、前記芯金の内径端付近の厚肉部と、この厚肉部からこの厚肉部よりも薄肉となって内径側へ斜め内側に延びる腰部と、この腰部の先端における軸受内側および外側に各々突出した主リップおよび外側リップと、前記腰部の前記厚肉部に続く端部付近である基端付近から軸受内側へ延びて前記主リップとの間にグリース溜り部を形成した副リップとを有する。前記外側リップは先端の周方向複数箇所にガス抜き溝を有する。このシールの外輪への自然取付状態において、前記主リップは内輪の外径面に形成されたシール溝の一側面に先端が接し、かつ前記内径側延出部の先端面となる外側リップの内径側面よりも、段差をもって外径側に位置しており、前記副リップは前記シール溝の開口縁の付近に先端が近接し、副リップの内周面の先端部分が、内輪の軌道面とシール溝との間の外径面部分と略同じ径であり、前記外側リップは前記シール溝の他側面に先端が近接するものとする。
【０００６】
この構成によると、主リップが内輪のシール溝の一側面に接すると共に、副リップや外側リップが内輪のシール溝の開口付近および他側面にそれぞれ近接することにより、水や塵などが軸受内部に侵入することが防止される。主リップと副リップの間で形成されるグリース溜りのグリースによっても、水や塵埃の侵入が防止される。シールの弾性体は、芯金から内径側へ長く延びる腰部を有し、この腰部に前記各リップが形成されているため、主リップの内輪との接触は軽く行われ、低トルクとなる。また、軸受の内部圧力が急激に増大したときに、シールが撓んで外側リップが内輪のシール溝の他側面に押し当てられるが、外側リップは先端にガス抜き溝を有しているため、このガス抜き溝で減圧され、トルクが増大しない。
また、このシールの形状によると、腰部が斜め内側へ延びるため、腰部を長く形成しても、相手側のシール溝を深くする必要がなく、軸受の内輪に設けられる標準的なシール溝で対応可能である。つまり、シール溝を異形状とすることなく、また内輪を特別に厚肉にすることなく、適用可能である。したがって、シールの腰部を長くして軽トルク化を達成しながら、標準的なシール溝形状で済む。
【０００７】
また、この転がり軸受のシール構造は、オルタネータの転がり軸受に応用した場合に効果的である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１および図２に基づいて説明する。この実施形態は、オルタネータの構成部品となる軸受であって、シール付き深溝玉軸受に適用したものである。図２に示すように、内輪１と外輪２の間に、保持器３に保持された転動体４を介在させ、転動体４の配列の両側にシール５が設けてある。内外輪１，２およびシール５は、軸受の中心に対して左右対称な形状である。
内輪１の外径面は、軌道面１ａの両側にシール溝６が形成され、シール溝６よりも端部側の外径面部分１ｃ（図１）は、軌道面１ａとシール溝６との間の外径面部分１ｂよりも低くなるように、つまり小径となるように形成されている。シール溝６は、断面がＶ字状の溝であって、一側面６ａおよび他側面６ｂはいずれも傾斜面となっており、一側縁６ａ側の開口縁は断面円弧状に面取りされた形状とされている。外輪２の内径面には、軌道面２ａの両側にシール取付溝７が形成されている。
【０００９】
シール５は、外径端が外輪２のシール取付溝７に圧入状態に固定されて内径部で内輪１と外輪２との間を密封する平らなリング状のシールであって、ゴムまたは合成樹脂からなる弾性体８と、この弾性体８の内面に埋め込み状態に一体化されたリング状の芯金９とでなる。
図１に拡大して示すように、シール５の弾性体８は、芯金９の内径端９ａよりも内径側に延びる内径側延出部８ａを有し、この内径側延出部８ａは、芯金９の内径端付近の厚肉部１０と、この厚肉部１０よりも薄肉となって内径側へ斜め内側に延びる腰部１１と、この腰部１１の先端における軸受内側および外側に各々突出した主リップ１２および外側リップ１３と、腰部１１の前記厚肉部１０に続く端部付近である基端付近から軸受内側へ延びて主リップ１２との間にグリース溜り部１４を形成した副リップ１５とでなる。なお、主リップ１２は、内径側延出部８ａの先端面となる外側リップ１３の内径側面よりも、若干の段差１７をもって外径側に位置している。
外側リップ１３は先端の周方向複数箇所にガス抜き溝１６を有し、シール５の外輪２への自然取付状態において、主リップ１２は内輪２のシール溝６の一側面６ａに先端が軽い押し付け状態に接する。副リップ１５はシール溝６の開口縁の付近に先端が近接しリップ内周面１５ａの先端部分の内径が内輪１の軌道面１ａとシール溝６との間の外径面部分１ｂと略同じ径である。外側リップ１３はシール溝６の他側面６ｂに先端が近接する。外側リップ１３のガス抜き溝１６は、この実施形態ではローレット加工溝からなる。芯金９の内径端９ａは、内側へ屈曲した部分からなる。
【００１０】
この構成によると、主リップ１２が内輪１のシール溝６の一側面６ａに接すると共に、副リップ１５や外側リップ１３が内輪１のシール溝６の開口付近および他側面６ｂにそれぞれ近接することにより、水や塵などが軸受内部に侵入することが防止される。主リップ１２と副リップ１５の間で形成されるグリース溜り部１４のグリース（図示せず）によっても、水や塵埃の侵入が防止される。
シール５の弾性体８は、芯金９から内径側へ長く延びる腰部１１を有し、この腰部１１に前記各リップ１２，１３，１５が形成されているため、主リップ１２の内輪１との接触は軽く行われ、低トルクとなる。また、軸受の内部圧力が急激に増大したときに、シール５が撓んで外側リップ１３が内輪１のシール溝６の他側面６ｂに押し当てられるが、外側リップ１３は先端にガス抜き溝１６を有しているため、このガス抜き溝１６で減圧され、トルクが増大しない。
また、このシール５の形状によると、腰部１１が斜め内側へ延びるため、真っ直ぐに延びる物と異なり、腰部１１を長く形成しても、相手側のシール溝６を深くする必要がなく、内輪１に設けられる標準的なシール溝６で対応可能となる。つまり、シール溝６を異形状とすることなく、また内輪１を特別に厚肉にすることなく、適用可能である。したがって、シール５の腰部１１を長くして軽トルク化を達成しながら、標準的なシール溝形状で済む。
【００１１】
このため、この転がり軸受のシール構造は、オルタネータのフロント部の軸受に適用した場合に効果的となる。
【００１２】
【発明の効果】
この発明の転がり軸受のシール構造は、シールの弾性体にその芯金の内径端付近の厚肉部からこの厚肉部よりも薄肉となって内径側へ斜め内側に延びる腰部を有し、この腰部に主リップ、副リップ、および外側リップを有し、前記主リップと副リップ間をグリース溜りとすると共に、外側リップの先端の周方向複数箇所にガス抜き溝を有するものとしたため、防塵性と低トルクを実現しつつ、急激な内圧上昇においてもトルクの増大が避けられる。また、シールの腰部が内側へ斜めに延びるため、内輪のシール溝を深くすることなく、標準的なシール溝としながら、シールの腰部を長くして軽トルク性を確保することができる。
また、この転がり軸受のシール構造は、オルタネータの軸受に適用した場合に、その防塵性，低トルク性、および内圧増大時のトルク増大の回避作用等が効果的に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる転がり軸受のシール構造の部分拡大断面図である。
【図２】その軸受の断面図である。
【図３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１…内輪
２…外輪
４…転動体
５…シール
６…シール溝
８…弾性体
８ａ…内径側延出部
９…芯金
１０…厚肉部
１１…腰部
１２…主リップ
１３…外側リップ
１４…グリース溜り部
１５…副リップ
【図１】
0004232916.tif 000002
【図２】
0004232916.tif 000003
【図３】
0004232916.tif 000004