(57)【要約】【課題】密封性が向上した転がり軸受用密封装置を提供し、転がり軸受の信頼性を更に向上させる。【解決手段】外輪１４に固定されたシール２０と、シール２０の外側に配設され内輪１２に固定されて内輪１２と共に回転するスリンガ３０を備えた転がり軸受１０において、スリンガ３０は径方向の外方に向けて延設配置され、更にその外方端部３４は外輪１４の内径面と隙間を置いて内径面に沿って軸受の内方側から外方側に向けて軸方向に平行形状または拡径する傾斜状態として延設形成されている。そして、スリンガ３０の外方端部３４の外輪１４に面する外周面には軸方向に対して傾斜した溝が連続して形成されており、溝の傾斜方向はスリンガ３０の回転に対して外輪１４の内径面とスリンガ３０の外方端部３４の間に介在する異物が軸受の内方側から外方側に誘導される方向とされている。【選択図】図１
2009204058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪に固定されたシールと、シールの外側に配設され内輪に固定されて内輪と共に回転するスリンガを備えた転がり軸受用密封装置であって、
前記内輪に固定されたスリンガは径方向の外方に向けて延設配置され、更にその外方端部は外輪の内径面と隙間を置いて該内径面に沿って軸受の内方側から外方側に向けて軸方向に平行形状または拡径する傾斜状態として延設形成されており、該外輪の内径面に沿って隙間を置いて延設形成されたスリンガの外方端部の外輪に面する外周面には軸方向に対して傾斜した溝または突起が連続して形成されており、
該溝または突起の傾斜方向はスリンガの回転に対して外輪の内径面とスリンガの外方端部の間に介在する異物が軸受の内方側から外方側に誘導される方向とされていることを特徴とする転がり軸受用密封装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受用密封装置であって、
前記スリンガは金属製であって、該スリンガの外方端部が前記外輪の内径面に近接してラビリンスを構成し、該外方端部の外周面には前記溝が形成されていることを特徴とする転がり軸受用密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は転がり軸受用密封装置に関する。具体的には内輪と外輪の間をシールで覆い、シールの外側にスリンガを設けた転がり軸受用密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受には、転動体の軌道に水や塵などの異物が侵入することを防止するために、円環状のシールで内輪と外輪の間を覆う密封装置を備えたものがある。この種の密封装置では、シールの外周を外輪に固定し内周を内輪に摺接させることで、内輪と外輪の相対的な回転に対応して軸受の内側へ水や塵などの異物が侵入することを防ぐ構成とされている。
しかし、シールの摺接部分でシールと内輪の相対回転に対応する必要があるため摺接部分は弱い接触状態とする必要がある。そのため、シールだけでは軸受に当たる水や塵が軸受の内部に侵入することを防止することが困難である。
そこで、シールの外側にスリンガと呼ばれる遮蔽板を設けて水や塵がシールに直接当たらない構成とした密封装置が提案されている。
【０００３】
従来技術として、特開平１１−２３０１７９号公報（特許文献１）には、シールとスリンガを備えた転がり軸受が記載されている（特許文献１の図１参照）。特許文献１の第一実施形態に記載された転がり軸受１は、内輪２と外輪３の間にわたって装着されたシール５が、外輪の内径面に設けられたシール溝３ａに一方側が装着され、内輪２の外径面に設けられたシール溝２ａに他方側が接触する構造とされている。そして、シール５の軸方向外方にスリンガタイプのシールド板６が内輪２と止め輪９の間に挟持装着されている（特許文献１の段落０００７，段落０００８参照）。
そして、転がり軸受１にはシール５を覆ったシールド板６が装着されているためシール５自体が直接水や異物等と衝突することがないこと、シール５とシールド板６の間にラビリンスが形成されて防水および防塵性が向上すること、シール５が外輪３と共に回転するためシール５の遠心力により軸受外部へ水と異物がとばされること、が記載されている（特許文献１の段落０００９参照）。
なお、特許文献１の第７実施例には、外輪の内径とシールド板の外径にラビリンス構造を有する転がり軸受が記載されている（特許文献１の段落００１６および図８参照）。
【特許文献１】特開平１１−２３０２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術による、シール、スリンガ、シールとスリンガのラビリンス構造、スリンガと外輪のラビリンス構造等にはそれぞれに転がり軸受の密封構造として効果があるので、これらの組み合わせの相乗効果により転がり軸受の密封性を向上させることができる。
しかしながら、従来技術ではスリンガと外輪の間に隙間があるために密封性が万全とはいえない。よって、転がり軸受の更なる信頼性の向上のために、より一層の密封性の向上が求められている。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、より一層密封性が向上した転がり軸受用密封装置を提供し、転がり軸受の信頼性を更に向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明にかかる転がり軸受用密封装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、外輪に固定されたシールと、シールの外側に配設され内輪に固定されて内輪と共に回転するスリンガを備えた転がり軸受用密封装置であって、
前記内輪に固定されたスリンガは径方向の外方に向けて延設配置され、更にその外方端部は外輪の内径面と隙間を置いて該内径面に沿って軸受の内方側から外方側に向けて軸方向に平行形状または拡径する傾斜状態として延設形成されており、該外輪の内径面に沿って隙間を置いて延設形成されたスリンガの外方端部の外輪に面する外周面には軸方向に対して傾斜した溝または突起が連続して形成されており、
該溝または突起の傾斜方向はスリンガの回転に対して外輪の内径面とスリンガの外方端部の間に介在する異物が軸受の内方側から外方側に誘導される方向とされていることを特徴とする。
この第１の発明によれば、スリンガは内輪と共に回転する。そこで、スリンガの外方端部に形成された溝又は突起の回転により、外輪の内径面とスリンガの外方端部の間には軸受外方側へ向かう気流が生じ、この間に浮遊する異物は、この間の空気と共に軸受の外方側へと誘導される。また、スリンガの外方端部の外周面に付着した水や塵などの異物には慣性力が働き、スリンガの回転方向と逆の方向へ移動する。そして、これらの異物は外方端部の外周面に形成された溝に落ち込みあるいは突起に当たり、溝または突起に沿って軸受の外側へと誘導されていく。ここで、溝に落ち込みあるいは突起に当たった異物は凝集して大粒径化するために慣性力による移動が容易となるので、外方端部の回転による軸受の外側への異物の誘導が促進される。
このように、スリンガの外輪側の外方端部の外周面に形成された溝または突起がスリンガの回転を利用して異物を排出する働きにより、スリンガの外方端部と外輪の隙間から軸受内に入り込んで外輪の内径面とスリンガの外方端部の間で浮遊する異物やスリンガの外方端部の外周面に付着した異物を、軸受の外方へ誘導することができる。よって、軸受の密封性を高めることができる。
【０００７】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る転がり軸受用密封装置であって、前記スリンガは金属製であって、該スリンガの外方端部が前記外輪の内径面に近接してラビリンスを構成し、該外方端部の外周面には前記溝が形成されていることを特徴とする。
この第２の発明によれば、スリンガが金属製なので密封装置の強度が高く、異物がスリンガに衝突しても変形しにくい。そして、スリンガの外輪側の外方端部と外輪の内径面でラビリンスを構成しているので、軸受の内部への異物の侵入が抑止される。
ここで、スリンガの外方端部の外径面に形成されているのは溝であるため、外方端部の外径面と外輪の内径面の間の隙間は溝がない場合と同じでよいので、溝を設けてもラビリンスによる防塵効果を妨げない。また、スリンガが金属製なので溝の形成は容易であり、スリンガの加工が容易である。
【発明の効果】
【０００８】
上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、スリンガの外輪側に形成された外方端部の溝または突起がスリンガの回転を利用して異物を排出する働きにより、スリンガと外輪の隙間から軸受内に入り込んで外輪の内径面とスリンガの外方端部の間で浮遊する異物やスリンガの外方端部の外周面に付着した異物を、軸受の外方へ誘導することができる。よって、軸受の密封性を高めることができる。
次に上述の第２の発明によれば、スリンガが金属製なので密封装置の強度が高く、異物が衝突しても変形しにくい。ここで、スリンガの外方端部の外径面に形成されているのは溝であるため、外方端部の外径面と外輪の内径面の間の隙間は溝がない場合と同じでよいので、溝を設けてもラビリンスによる防塵効果を妨げない。また、スリンガが金属製なので溝の形成は容易であり、スリンガの加工が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１に本発明の一実施例における転がり軸受用密封装置を備えた転がり軸受１０の軸平行断面図の上半分を示す。
転がり軸受１０はオルタネータに使用される内輪回転の軸受であって、内輪１２、外輪１４、転動体の球１６、球１６を保持する保持器１８、内輪１２と外輪１４の間を覆うシール２０、シール２０の外側に設けられたスリンガ３０から構成されている。そして、これらの構成要素のうちで、内輪１２、外輪１４、シール２０およびスリンガ３０が転がり軸受１０を密封する密封装置を形成している。
【００１０】
シール２０は芯金とゴム製の外被からなる円環形状をしており、外周が外輪１４の内径に形成された溝に嵌め込まれて固定され内周が内輪１２の外径に摺接している。スリンガ３０は円環状の金属板であって、内輪１２の側の端が転がり軸受１０の内側向きに円筒状に曲げられて円筒部３２が形成されている。そして、円筒部３２が内輪１２の外径側に圧入されて、スリンガ３０が内輪１２に固定されている。そして、転がり軸受１０は内輪１２が回転する方式なので、スリンガ３０は内輪１２と共に回転する。
【００１１】
図２に図１におけるスリンガ３０の外径側の端の部分の拡大図を示す。スリンガ３０は径方向の外方に向けて延設配置され、更にその外方端部３４は外輪１４の内径面１５と隙間を置いて内径面１５に沿って軸受の内方側から外方側に向けて軸方向に平行形状として延設形成されている。そして、外輪１４の内径面１５に沿って隙間を置いて延設形成されたスリンガ３０の外方端部３４の外輪に面する外周面３５には軸方向に対して傾斜した溝３６が連続して形成されている。
そして、外方端部３４は外輪１４の内径面１５に近接して形成されており、スリンガ３０の外方端部３４の外周面と外輪１４の内径面１５でラビリンスを構成している。なお、外方端部３４の軸方向の幅はスリンガ３０の板厚の約３倍とされている。
図３にスリンガ３０の外輪１４側に形成された外方端部３４の一部の外観斜視図を示す。スリンガ３０の外方端部３４の外周面３５には図３に示すとおり、軸方向の内側から外側に連続して形成された溝３６は、軸方向の内側（図３では左側）ではスリンガ３０の回転方向前方とされ軸方向の外側（図３では右側）ではスリンガ３０の回転方向後方とされており、軸方向に対して傾斜している。
【００１２】
転がり軸受１０では、外輪１４とスリンガ３０の外方端部３４でラビリンスを構成しており、外方端部３４の軸方向の幅がスリンガ３０の板厚の約３倍とされているので、スリンガ３０の先端部で外輪１４とラビリンスを構成する場合よりも隙間の長さが長くなる。そのため、スリンガの先端部分でラビリンスを構成するよりもラビリンスでの防塵効果が高くなっている。
そして、スリンガ３０は内輪１２と共に回転するので、スリンガ３０の外方端部３４に形成された溝３６が回転して、外輪１４の内径面とスリンガ３０の外方端部３４の間には軸受外方側へ向かう気流が生じ、この間に浮遊する異物は、この間の空気と共に軸受の外方側へと誘導される。また、外輪１４とスリンガ３０の外方端部３４の隙間に入り込んでスリンガ３０の外方端部３４の外周面３５に付着した水や塵などの異物には慣性力が働き、スリンガ３０の回転方向と逆の方向へ移動する。すると、これらの異物は外方端部３４の外周面３５に形成された溝３６に落ち込み、溝３６に沿ってスリンガ３０の回転方向と逆の後方すなわち転がり軸受１０の外側の方向へと誘導されていく。そして、溝３６の外側の端から転がり軸受１０の外部へ排出される。ここで、溝３６に落ち込んだ異物は凝集して大粒径化するために慣性力による移動が容易となり、スリンガ３０の外方端部３４の回転による転がり軸受１０の外側への異物の誘導が促進される。
【００１３】
このように、スリンガ３０の外輪１４側に形成された外方端部３４の溝３６がスリンガ３０の回転を利用して異物を排出する働きにより、スリンガ３０と外輪１４の隙間から転がり軸受１０内に入り込んで外輪１４の内径面とスリンガ３０の外方端部の間で浮遊する異物やスリンガ３０の外方端部３４の外周面３５に付着した異物を、軸受の外方へ誘導することができる。よって、転がり軸受１０の密封性を高めることができる。
なお、スリンガ３０は金属製なので密封装置の強度が高く、異物がスリンガ３０に衝突しても変形しにくい。また、スリンガ３０の外方端部３４の外径面３５に形成されているのは溝３６であり、外方端部３４の外径面３５と外輪１４の内径面１５の間の隙間は溝３６がない場合と同じでよいので、溝３６を設けてもラビリンスによる防塵効果を妨げない。また、スリンガ３０が金属製なので溝の形成は容易であり、スリンガ３０の加工が容易である。
【００１４】
上記の実施例では、スリンガ３０を金属製としているがスリンガ３０は金属製に限定されない。そして、スリンガ３０の外輪１４の側の端を軸受の内側から外側に曲げて外方端部３４を形成しているが、スリンガ３０を外輪１４の側で軸受の内側から外側に曲げて折り返し外輪１４に面した部分を外方端部３４としても良い。また、外方端部３４の軸方向の幅はスリンガ３０の板厚の約３倍に限定されない。
上記の実施例では、外方端部３４は軸方向に平行な形状としているが、軸受の内方側から外方側に向けて拡径する傾斜状態としても良い。この場合は、スリンガ３０の回転により、外輪１４の内径面とスリンガ３０の外方端部３４の間で浮遊する異物は溝３６の回転による生じる気流により、回転方向後方かつ径方向外方へと移動して転がり軸受１０の外側へ誘導される。また、外方端部３４の外周面３５に付着した異物は慣性力により溝３６に沿って回転方向後方かつ径方向外方へと移動して転がり軸受１０の外側へ誘導される。
【００１５】
なお、上記の実施例ではスリンガ３０の外方端部３４の外周面３５に溝３６を形成して異物を排除する構成としているが、外周面３５に溝３６の代わりに突起を形成することによっても、スリンガ３０の回転を利用して異物を排除することができる。突起を形成した場合は、スリンガ３０の回転により外方端部３４が回転し突起が外輪１４の内径面１５との間に形成された隙間の空気の流れを促進するため、気流による異物の軸受外方への誘導が促進される。また、隙間に入り込んだ異物は突起に付着しやすくなり、突起が異物の外方端部３４の外周面３５への付着を促進する効果がある。
【００１６】
上記の実施例ではオルタネータに使用する転がり軸受１０について説明したが、本発明は、内輪と共にスリンガが回転する転がり軸受一般に適用が可能である。
その他、本発明に係る転がり軸受用密封装置はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施例における転がり軸受の軸平行断面図の上半分を示す図である。
【図２】図１におけるスリンガの外径側の端の部分の拡大図である。
【図３】スリンガの外径側に形成された外方端部の一部の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０   転がり軸受
１２   内輪
１４   外輪
１５   内径面
１６   球
１８   保持器
２０   シール
３０   スリンガ
３２   円筒部
３４   外方端部
３５   外周面
３６   溝
【図１】
2009204058.tif 000003
【図２】
2009204058.tif 000004
【図３】
2009204058.tif 000005