(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に軸方向に所定の間隔を開けて２つの玉軸受内輪用軌道面が形成されてなるポンプ軸と、内周面に上記間隔を開けて２つの玉軸受用外輪軌道面が形成されてなる外輪と、上記ポンプ軸および外輪の各軌道面間に形成される２列のボール軌道内にそれぞれ配置された複数のボールを備え、上記ポンプ軸の一端がインペラに、他端がプーリにそれぞれ係合し、上記外輪がウォータポンプハウジングに固定された状態で使用されるウォータポンプ軸受において、
上記２列のボール軌道のうち、少なくともいずれか一方が４点接触タイプのボール軌道であることを特徴とするウォータポンプ軸受。
【請求項２】
上記２列のボール軌道のうち、プーリ側のボール軌道を４点接触タイプのボール軌道としたことを特徴とする請求項１に記載のウォータポンプ軸受。
【請求項３】
上記２列のボール軌道のうち、インペラ側のボール軌道を深溝タイプのボール軌道としたことを特徴とする請求項２に記載のウォータポンプ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウォータポンプ軸受に関し、更に詳しくは、ポンプ軸と外輪の間に形成される２列の軸受軌道のいずれをもボール軌道としたタイプのウォータポンプ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウォータポンプ軸受においては、一般に、一端がインペラに、他端がプーリにそれぞれ係合するポンプ軸の外周面に、軸方向に所定の間隔を開けて２つの軸受内輪用の軌道面を形成して軸受の内輪を兼用させ、その各軌道面に対応して内周に２つの軌道面が形成された外輪をウォータポンプハウジングに固定し、その外輪およびポンプ軸間に形成される２列の転がり軸受軌道にそれぞれ複数の転動体を配置した構造を採る。
【０００３】
この種の軸受においては、図２に断面図を示すように、ポンプ軸１０１と外輪１０２の間に形成される２列の転がり軸受軌道の双方をボール軌道としてそれぞれにボール列１０３を設けた、実質的に複列の深溝玉軸受を構成したタイプと、図３に断面図を示すように、同じくポンプ軸２０１と外輪２０２の間に形成される２列の転がり軸受の軌道のうち、インペラ側Ｉをボール軌道としてボール列２０３を設け、プーリ側Ｐをローラ軌道としてローラ列２０４を設けた、深溝玉軸受と円筒ころ軸受とからなる複合軸受を構成したタイプの２つのタイプが主として用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上の２つのタイプのウォータポンプ軸受のうち、２列ともボール列としたタイプは、製造コストを低く抑えることはできるものの、定格荷重が小さく、高荷重下では寿命が短くなるという問題がある。
【０００５】
これに対し、ボール列とローラ列を組み合わせたタイプは、双方をボール列としたタイプに比してローラ列の定格荷重が大きく、高荷重下でも寿命が長くなるものの、製造コストが高く、かつ、重量も増大するという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、高定格荷重でありながら、ボール列とローラ列を組み合わせたタイプよりも安価かつ軽量のウォータポンプ軸受の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のウォータポンプ軸受は、外周面に軸方向に所定の間隔を開けて２つの玉軸受内輪用軌道面が形成されてなるポンプ軸と、内周面に上記間隔を開けて２つの玉軸受用外輪軌道面が形成されてなる外輪と、上記ポンプ軸および外輪の各軌道面間に形成される２列のボール軌道内にそれぞれ配置された複数のボールを備え、上記ポンプ軸の一端がインペラに、他端がプーリにそれぞれ係合し、上記外輪がウォータポンプハウジングに固定された状態で使用されるウォータポンプ軸受において、上記２列のボール軌道のうち、少なくともいずれか一方が４点接触タイプのボール軌道であることによって特徴づけられる（請求項１）。
【０００８】
ここで、本発明においては、上記２列のボール軌道のうち、プーリ側のボール軌道を４点接触タイプのボール軌道とすること（請求項２）が望ましく、その場合、それと反対側のボール軌道、つまりインペラ側のボール軌道については、深溝タイプとする構成（請求項３）を好適に採用することができる。
本発明は、負荷能力の高い４点接触玉軸受を採用することによって所期の目的を達成しようとするものである。
【０００９】
すなわち、転動体であるボールが内・外輪それぞれに２点で接触する４点接触玉軸受は、定格荷重が通常の深溝玉軸受に対して概略１．５倍程度あることが知られている。そして、この４点接触玉軸受は、基本的には玉軸受であるが故に円筒ころ軸受に比してその製造コストが低く、かつ、軽量である。そこで、本発明においては、ウォータポンプ軸受に形成される２列の転がり軸受軌道の双方をボール軌道として２列のボール列を備えたものとし、そのうちの少なくとも一方のボール軌道を４点接触タイプとすることで、低コストで軽量であり、しかも高定格荷重のウォータポンプ軸受を実現している。
【００１０】
本発明は、２列のボール軌道のうちのいずれか一方のみを４点接触タイプとする構成と、両方とも４点接触タイプとする構成のいずれをも包含するが、いずれか一方のみを４点接触タイプとする場合には、請求項２に係る発明のように、より大きな耐荷重性の要求されるプーリ側のボール軌道を４点接触タイプとすることが合理的であり、このプーリ側に耐荷重性を確保すべくローラ列を採用する場合に比して、同等の耐荷重性を有しながらも低コストで軽量のウォータポンプ軸受が得られる。そして、この場合、インペラ側のボール軌道については、請求項３に係る発明のように、深溝タイプのボール軌道、換言すれば深溝玉軸受に用いられる通常の２点接触タイプのものとすることにより、全体としての耐過重性を高いものとしながらもより低コストのウォータポンプ軸受を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成を示す軸平行断面図である。
ポンプ軸１は、図中Ａで示す一端側にプーリ（図示せず）が装着され、同じく図中Ｂで示す他端側にインペラ（図示せず）が装着された状態で使用される。このポンプ軸１の外周面には、軸方向に所定の間隔を開けて２つの内輪用のボール軌道面１１および１２が形成されている。
【００１２】
外輪２は、ウォータポンプのハウジング（図示せず）に対して固定された状態で使用される。この外輪２の内周面には、ポンプ軸１の２つのボール軌面１１および１２にそれぞれ対応する位置に、２つの外輪用のボール軌道面２１および２２が形成されている。
【００１３】
ポンプ軸１の一方のボール軌道面１１とそれに対向する外輪２の一方のボール軌道面２１によって形成されるボール軌道３１と、ポンプ軸１の他方のボール軌道面１２とそれに対向する外輪２の他方のボール軌道面２２によって形成されるボール軌道３２には、それぞれ複数のボール３が転動自在に配置されており、各ボール３は、それぞれのボール軌道３１，３２内において、保持器４１および４２によって周方向に一定の間隔で保持されている。
【００１４】
また、各ボール軌道３１，３２の外側には、外部からの水等の異物の侵入を防止するための密封シール５１，５２が設けられており、これらの各密封シール５１，５２は、その各外周部が固定輪である外輪２の内周部に形成されたシール溝２ａ，２ｂ内に嵌め込まれることによって固定され、各内周部に形成されたリップがポンプ軸１の外周面に密着するようになっている。
【００１５】
さて、ポンプ軸１と外輪２の間に形成される２つのボール軌道３１，３２のうち、インペラ側のボール軌道３２は通常の深溝タイプとなっているが、プーリ側のボール軌道３１は４点接触タイプとなっている。すなわち、ポンプ軸１のボール軌道面１１および外輪２のボール軌道面２１は、その断面形状が２つの円弧を複合させた公知の４点接触タイプの軌道面となっており、これらの軌道面１１，２１によって形成されたボール軌道３１内の各ボールは、軌道面１１および軌道面２１に対してそれぞれ２点において接触しつつ転動する。
【００１６】
以上の本発明の実施の形態によると、より大きな荷重が作用するプーリ側のボール軌道３１が４点接触タイプの軌道となっているため、このプーリ側のボール列の定格荷重は、従来のように通常の深溝タイプのボール列を用いる場合に比し１．５倍近くにまで大きくなり、ウォータポンプ全体としてとしての定格荷重が、２列のボール列とも深溝タイプのボール列を用いる場合に比して大幅に増大する。しかも、２列ともボール列を採用しているが故に、一方をローラ列とする場合に比してその製造コストも低く抑えることができ、かつ、重量の増大もない。
【００１７】
なお、以上の実施の形態では、２列のボール軌道３１，３２のうちプーリ側のボール軌道３１のみを４点接触タイプとしたが、双方のボール軌道３１，３２を４点接触タイプとしてもよく、また、インペラ側のボール軌道３２のみを４点接触タイプとすることもでき、この場合、比較的作用荷重の少ないインペラ側のボール列として、より小さなボール列を用いることによる軽量化効果を期待することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、２列のボール列を設けたウォータポンプ軸受において、少なくとも一方のボール列を４点接触タイプとしているので、双方のボール列を深溝タイプとする場合に比して、大きなコストアップを伴うことなくその定格荷重を増大させることができる。特に、より大きな荷重が作用するプーリ側のボール列を４点接触タイプとすることにより、そこにローラ列を用いた従来のウォータポンプ軸受に比して、それに匹敵する定格荷重を持ちながら、低価格で軽量のウォータポンプ軸受を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図２】２列のボール列を用いた従来のウォータポンプ軸受の構成例を示す軸平行断面図である。
【図３】ボール列とローラ列を用いた従来のウォータポンプ軸受の構成例を示す軸平行断面図である。
【符号の説明】
１  ポンプ軸
１１，１２  ボール軌道面
２  外輪
２１，２２  ボール軌道面
３  ボール
３１  ボール軌道（４点接触タイプ）
３２  ボール軌道（深溝タイプ）
４１，４２  保持器
５１，５２  密封シール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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