シール付き転がり軸受
【課題】転がり軸受の異常摩耗を防ぐ。
【解決手段】外輪４１と、この外輪４１の内周側に配置された内輪５０と、外輪４１および内輪５０間に配置されこれらに対し転動する転動体７０と、外輪４１および内輪５０間をシールするシール部材７１と、外輪４１および転動体７０間、内輪５０および転動体７０間を潤滑するグリース８５とからなり、シール部材７１は、外輪４１および内輪５０のうち固定輪に嵌合される厚肉部７８と、外輪４１および内輪５０のうち回転輪に摺接するリップ部７６、７７とを有するシール付き転がり軸受において、
固定輪および厚肉部７８間に、外輪４１、内輪５０およびシール部材７１で囲われた内部空間と、外輪４１、内輪５０およびシール部材７１外の外部空間とを互いに連通する連通溝７８ａ、７８ｃを形成し、この連通溝７８ａ、７８ｃにオイルで溶けるオイル溶解剤８６、８７を充填した。
【解決手段】外輪４１と、この外輪４１の内周側に配置された内輪５０と、外輪４１および内輪５０間に配置されこれらに対し転動する転動体７０と、外輪４１および内輪５０間をシールするシール部材７１と、外輪４１および転動体７０間、内輪５０および転動体７０間を潤滑するグリース８５とからなり、シール部材７１は、外輪４１および内輪５０のうち固定輪に嵌合される厚肉部７８と、外輪４１および内輪５０のうち回転輪に摺接するリップ部７６、７７とを有するシール付き転がり軸受において、
固定輪および厚肉部７８間に、外輪４１、内輪５０およびシール部材７１で囲われた内部空間と、外輪４１、内輪５０およびシール部材７１外の外部空間とを互いに連通する連通溝７８ａ、７８ｃを形成し、この連通溝７８ａ、７８ｃにオイルで溶けるオイル溶解剤８６、８７を充填した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触シールタイプのシール付き転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８（特許文献１）に示すシール付き転がり軸受は、外輪１００および内輪１１０間を転動する円筒ころ１２０を有し、外輪１００の内周の軸方向両端に環状溝１０１が形成され、これにシール部材１３０が圧入固定されている。シール部材１３０の内周側のリップ部１３５は、内輪１１０の外周に摺接している。図８および図９に示すようにシール部材１３０の外周側の厚肉部１３１には、外周面に円周上１箇所で軸方向に連通する軸方向溝１３２が形成され、円すいころ１２０側の側面に円周上２箇所で径方向に連通する径方向溝１３３が形成されている。軸方向溝１３２および径方向溝１３３は、外輪１００、内輪１１０およびシール部材１３０で囲まれた空間１４０の内圧を調節するのに使用しているが、転がり軸受をトランスミッションのギヤの回転軸支持に使用した場合、ミッションオイルを空間１４０へ導く通路として、前記軸方向溝１３２および径方向溝１３３を使用することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７９０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ミッションオイルは、タンク、フィルター、ポンプ、ミッション各部の順に循環している。トランスミッションは、互いに噛合する複数のギヤを有し、ギヤ同士の噛み合いによる金属屑（異物）が発生する。トランスミッション使用始めの初期段階では、ギヤ同士が互いになじんでいないため、金属屑が大量に発生し、金属屑はフィルターに捕捉される。ギヤ同士が互いになじんでくると、金属屑の発生が少なくなってくる。トランスミッション使用始めの初期段階で、金属屑が混じったミッションオイルが、軸方向溝１３２および径方向溝１３３を介して空間１４０へ入るのは、転がり軸受の異常摩耗を防ぐ点で好ましくない。これに対し、軸方向溝１３２および径方向溝１３３を無くし、予め注入されたグリースで転がり軸受の各部を潤滑する方法があるが、使用とともにグリースが劣化するので、転がり軸受の異常摩耗を防ぐ点で好ましくない。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、転がり軸受の異常摩耗を防ぐ。すなわち外輪１００、内輪１１０、円筒ころ１２０の異常摩耗を防ぐ。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪間をシールするシール部材と、前記外輪および前記転動体間、前記内輪および前記転動体間を潤滑するグリースとからなり、前記シール部材は、前記外輪および前記内輪のうち固定輪に嵌合される厚肉部と、前記外輪および前記内輪のうち回転輪に摺接するリップ部とを有するシール付き転がり軸受において、
前記固定輪および前記厚肉部間に、前記外輪、前記内輪および前記シール部材で囲われた内部空間と、前記外輪、前記内輪および前記シール部材外の外部空間とを互いに連通する連通溝を形成し、この連通溝にオイルで溶けるオイル溶解剤を充填したものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記オイル溶解剤が、グリースである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、使用し始めの初期段階は、グリースによって外輪および転動体間、内輪および転動体間を潤滑し、使用が進みグリースが劣化すると、連通溝を塞いでいたオイル溶解剤がオイルによって溶け、連通溝を介してオイルが流入し、このオイルによって外輪および転動体間、内輪および転動体間を潤滑するので、転がり軸受の異常摩耗を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態におけるトランスミッションの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における図１の要部拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態における図２の要部拡大図（図２の下側）である。
【図５】本発明の一実施形態における図２の要部拡大図（図２の左側）である。
【図６】本発明の一実施形態における図３相当の状態変化図である。
【図７】本発明の他の実施形態における図３相当の要部拡大図である。
【図８】従来のシール付き転がり軸受の縦断面図である。
【図９】従来のシール付き転がり軸受のオイルシールの厚肉部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態について、図１乃至図６を参酌しつつ説明する。図１はトランスミッションの縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図１の要部拡大図であり、図４は図２の要部拡大図（図２の下側）であり、図５は図２の要部拡大図（図２の左側）であり、図６は図３相当の状態変化図ある。
【００１０】
図１および図２においてトランスミッション１０は、アルミ製のミッションケース１１を有する。ミッションケース１１は、円筒状のボス部１２が一体形成され、このボス部１２に断面円形の嵌合穴１３が形成されている。嵌合穴１３に、鉄製で円筒状の補強部材１５が圧入固定され、この補強部材１５にシール付き転がり軸受４０が径方向に隙間を持って嵌合されている。補強部材１５の内周には、リング溝１６が形成され、このリング溝１６に止め輪３４が嵌め込まれている。シール付き転がり軸受４０の外輪４１の外周には、リング溝１６と対応する位置に係合溝４５が形成され、この係合溝４５に止め輪３４が係合している。すなわち、止め輪３４はリング溝１６および係合溝４５に跨る位置に存在し、止め輪３４自体は径方向に縮小しようとする弾性力を有する。
【００１１】
シール付き転がり軸受４０の内輪５０に回転軸２０が嵌合され、回転軸２０の外周には、内輪５０が嵌合される第１の被嵌合部２１、スプライン２２、第２の被嵌合部２３がボス部１２から順に形成されている。また回転軸２０のボス部１２側の一端にネジ穴２４が形成され、このネジ穴２４に挟持部材３０が螺合されている。挟持部材３０は外径方向に拡張したフランジ部を有し、このフランジ部に内輪５０の側面が当接している。
【００１２】
回転軸２０のスプライン２２には、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３がスプライン嵌合され、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３が回転軸２０と一体回転するようになっている。回転軸２０の第２の被嵌合部２３には、間座３１が嵌め込まれ、シール付き転がり軸受４０、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３が、挟持部材３０のフランジ部および間座３１とで挟持されている。第１のギヤ３２は、回転軸２０と平行な軸線回りに回転する第３のギヤ３５に噛合している。ミッションケース１１内には、回転軸２０の軸線近くまでミッションオイル８０が入っており、このミッションオイル８０によって第１のギヤ３２および第３のギヤ３５の滑らかな噛み合いがなされる。
【００１３】
図１に示す接触シールタイプのシール付き転がり軸受は、転動体として玉を使った玉軸受４０である。玉軸受４０は、リング状の外輪４１と、外輪４１の内周側に配置されるリング状の内輪５０と、外輪４１と内輪５０間に配置されるリング状の保持器６０と、保持器６０に保持される複数の玉７０と、玉７０を挟んで両側に設けられたシール部材７１、７９とからなっている。シール部材７１は、玉７０に対して第１のギヤ３２側に設けられ、シール部材７９は、玉７０に対して第１のギヤ３２と反対側に設けられている。
【００１４】
図１および図３に示すように、前記外輪４１の内周には、断面円弧状の外輪側軌道面４２が形成され、外輪側軌道面４２の両側に、段部４４、環状溝４３の順に形成されている。段部４４は径方向に形成され、段部４４の外径側に環状溝４３が形成されている。段部４４および環状溝４３は、外輪側軌道面４２を中心に左右対称となるように形成されている。
【００１５】
内輪５０の外周には、断面円弧状の内輪側軌道面５２が形成され、内輪側軌道面５２の両側に、段部５４、摺動面５３の順に形成されている。段部５４は径方向に形成され、段部５４の内周側にテーパ状の摺動面５３が形成されている。段部４４および摺動面５３は、内輪側軌道面５２を中心に左右対称となるように形成されている。
【００１６】
前記保持器６０は円周方向に複数のポケット部６１を有し、各ポケット部６１に玉７０が回転可能に保持されている。前記玉７０は、金属製で球形状を有する。
【００１７】
前記シール部材７１は、金属製の芯金７２と、この芯金７２に加硫接着されたゴム製のシール本体７５とからなっている。シール本体７５は、芯金７２の外径側、内径側、外側面側に設けられ、芯金７２の内側面側は一部を除いて設けられていない。シール本体７５は、段部５４に摺接する第１のリップ部７６と、摺動面５３に摺接する第２のリップ部７７と、環状溝４３に圧入嵌合される厚肉部７８とを有する。
【００１８】
厚肉部７８の外周には軸方向に貫通した軸方向溝７８ａが形成され、厚肉部７８の段部４４側の側面には径方向に貫通した径方向溝７８ｃが形成されている。軸方向溝７８ａは、図２の上下、図２の水平線に対し３０度傾斜した位置にそれぞれ形成されている。径方向溝７８ｃは、図２の左右、図２の水平線に対し６０度傾斜した位置にそれぞれ形成されている。厚肉部７８の外周の段部４４側にはＣ面取り７８ｂが形成され、Ｃ面取り７８ｂ、環状溝４３および段部４４間に環状の環状通路８８が形成されている。
【００１９】
前記シール部材７９は、シール部材７１と同様に金属製の芯金７２と、この芯金７２に加硫接着されたゴム製のシール本体７５とからなっている。シール本体７５は、芯金７２の外径側、内径側、外側面側に設けられ、芯金７２の内側面側は一部を除いて設けられていない。シール本体７５は、段部５４に摺接する第１のリップ部７６と、摺動面５３に摺接する第２のリップ部７７と、環状溝４３に圧入嵌合される厚肉部７８とを有する。シール部材７９は、シール部材７１と異なり、厚肉部７８に軸方向溝７８ａおよび径方向溝７８ｃが形成されていない。
【００２０】
図３に示すように、外輪４１および保持器６０間、保持器６０および内輪５０間にグリース８５が注入されている。また、軸方向溝７８ａにグリース８６が注入され、径方向溝７８ｃにグリース８７が注入されている。グリース８５、８６、８７は、ミッションオイル８０に増ちょう剤を混ぜたものが使用される。ミッションオイル８０として、鉱物油、部分合成油、化学合成油のいずれかが使用され、いずれも液体のものが使用される。増ちょう剤として、カルシウム石けん、アルミニウム石けん、ナトリウム石けん、リチウム石けん、カルシウムコンプレックス、アルミニウムコンプレックス、リチウムコンプレックス、芳香族ジウレア、脂肪族ジウレア、脂環族ジウレア、ＰＴＦＥのいずれかが使用される。これらのいずれかをミッションオイル８０に混ぜると、ねり状のグリース８５、８６、８７ができる。
【００２１】
ミッションオイル８０および増ちょう剤の割合を変えることによりちょう度が変わり、増ちょう剤の割合が多いほどグリース８５、８６、８７のちょう度が大きくなり、グリース８５、８６、８７は硬くなる。またグリース８５、８６、８７は、ミッションオイル８０に長時間さらされると、溶けてミッションオイル８０内へ分散化する。グリース８５、８６、８７が硬いほどミッションオイル８０内への分散化が遅れる傾向にあり、グリース８５、８６、８７のちょう度を変えることによって、グリース８５、８６、８７がミッションオイル８０に溶けるタイミングを最適なものにすることができる。グリース８５、８６、８７を作るときに、増ちょう剤と混ぜる潤滑油を、ミッションオイル８０と異なるものを使用することも可能であるが、同じものを使用した方が、他の潤滑油を混ぜて使用することによる弊害を少なくすることができ、潤滑性能を十分に発揮することができる。
【００２２】
次に上述した構成にもとづいて、玉軸受１０の組付け動作について説明する。
【００２３】
図１に示すように、外輪４１、保持器６０、内輪５０を同軸に配置し、内輪５０に対し保持器６０を傾け、保持器６０に対し外輪４１をさらに傾ける。保持器６０のポケット部６１に玉７０を挿入し、保持器６０を回して空いているポケット部６１に玉７０を挿入する動作を繰り返す。図３に示すように、外輪４１および保持器６０間、保持器６０および内輪５０間にグリースガンを使用してグリース８５を注入し、軸方向溝７８ａへグリース８６を注入し、径方向溝７８ｃへグリース８７を注入する。外輪４１の環状溝４３にシール部材７１を嵌め込んで玉軸受１０の組付け動作が完了する。
【００２４】
続いてトランスミッションの組付け動作について説明する。
【００２５】
図１に示すように、回転軸２０の第２の被嵌合部２３に間座３１を嵌合し、スプライン２２に第１のギヤ３２および第２のギヤ３３をスプライン嵌合し、第２の被嵌合部２３に玉軸受１０の内輪５０を嵌合し、ネジ穴２４に挟持部材３０を螺合させる。これによって、玉軸受１０、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３は、挟持部材３０のフランジ部および間座３１によって挟持される。
【００２６】
ボス部１２の嵌合穴１３に鉄製で円筒状の補強部材１５を圧入嵌合し、補強部材１５のリング溝１６に止め輪３４を嵌め込む。補強部材１５に回転軸２０と一体化した玉軸受１０を挿入し、止め輪３４は玉軸受１０の外輪４１によってリング溝１６側へ径方向に拡張し、止め輪３４が係合溝４５に対応すると、止め輪３４は径方向に縮小し、止め輪３４は係合溝４５に係合する。このとき、止め輪３４は、リング溝１６および係合溝４５に跨った位置に位置し、補強部材１５に対する玉軸受１０の抜けが防止される。トランスミッション１０の他の各部の組付けが完了すると、ミッションケース１１内へミッションオイル８０が回転軸２０の軸線近くまで注入される。
【００２７】
かかる状態で回転軸２０を回転させると、図１および図２に示すように、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４は互いに噛合しながら互いに逆方向に回転する。このとき図１および図３に示すように、内輪５０も外輪４１に対し回転し、外輪側軌道面４２および内輪側軌道面５２上を玉７０が転動し、玉７０は内輪５０の回転方向と同方向へ移動する。玉７０を保持する保持器６０も玉７０と同方向へ移動する。外輪４１およびシール部材７１間は、環状溝４３にシール部材７１を圧入嵌合することによりシールされる。内輪５０およびシール部材７１間は、第１のリップ部７６が段部５４に摺接し、第２のリップ部７７が摺動面５３に摺接することによりシールされる。
【００２８】
図１、図３および図４に示すように、トランスミッション１０の始動開始の初期段階においては、グリース８５によって外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間が潤滑される。回転軸２０の回転軸線より下にある軸方向溝７８ａのグリース８６は、ミッションケース１１内に貯留されたミッションオイル８０にさらされ、回転軸２０の回転軸線より上にある軸方向溝７８ａのグリース８６は、第１のギヤ３２、第２のギヤ３３および第３のギヤ３４によって掻き揚げられたミッションオイル８０にさらされる。軸方向溝７８ａのグリース８６は少しずつミッションオイル８０内へ溶けていく。
【００２９】
軸方向溝７８ａのグリース８６が溶けると、環状通路８８を介して径方向溝７８ｃのグリース８７がミッションオイル８０にさらさられ、径方向溝７８ｃのグリース８７は少しずつミッションオイル８０内へ溶けていく。ミッションオイル８０内には、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４の噛み合いによって発生した金属屑（異物）が多数含まれている。これらは、ミッションオイル８０の循環によって、循環経路の途中にあるフィルターに捕捉される。このように、外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間の潤滑に、金属屑が混じったミッションオイル８０ではなくグリース８５を使用するので、玉軸受１０の異常摩耗を防ぐことができる。
【００３０】
トランスミッション１０の使用経過時間がある程度以上になると、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４は互いになじみ、金属屑を発生しなくなる。また、グリース８５が劣化し、潤滑機能が低下する。軸方向溝７８ａのグリース８６および径方向溝７８ｃのグリース８７が完全に溶け（図５）、軸方向溝７８ａ、環状通路８８および径方向溝７８ｃを経て、ミッションオイル８０が外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲まれた内部空間へ侵入し、ミッションオイル８０によって外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間が潤滑される。このように、外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間の潤滑に、劣化したグリース８０ではなく金属屑が少ないミッションオイル８０を使用するので、玉軸受１０の異常摩耗を防ぐことができる。すなわち外輪側軌道面４２、内輪側軌道面５２、玉７０の異常摩耗を防ぐことができる。
【００３１】
ミッションオイル８０は、自動車の走行キロあるいは使用経過時間に応じて定期的に交換されるが、玉軸受１０内のグリース８５の交換は、トランスミッション１０、玉軸受１０の分解がない限り不可能である。このようにトランスミッションの使用経過時間がある程度経過した時点では、グリース８５ではなくミッションオイル８０を玉軸受１０の潤滑に使用した方が望ましい。
【００３２】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３３】
上述した実施形態は、図３に示すようにシール部材７１の厚肉部７８に軸方向溝７８ａおよび径方向溝７８ｃを設けた。他の実施形態として、図７に示すように外輪４１の環状溝４３に軸方向溝７８ｄを形成し、外輪４１の段部４４に径方向溝７８ｅを形成し、軸方向溝７８ｄにグリース８６を注入し、径方向溝７８ｅにグリース８７を注入しても良い。他の部品、他の部位、他の面は、上述した実施形態と同様であるので、同一の番号を付与して説明を省略する。
【００３４】
上述した実施形態は、図３に示すように軸方向溝７８ａにグリース８６を注入し、径方向溝７８ｃにグリース８７を注入した。他の実施形態として、軸方向溝７８ａのみグリース８６を注入しても良く、逆に径方向溝７８ｃのみグリース８７を注入しても良い。
【００３５】
上述した実施形態は、オイル溶解剤としてグリース８５、８６を用いた。他の実施形態としてオイル溶解剤としてミッションオイル８０に溶ける石けんを用いても良い。またオイル溶解剤としてミッションオイル８０に溶けるワックスを用いても良い。
【００３６】
上述した実施形態は、転がり軸受として、玉軸受を適用した例を挙げた。他の実施形態として、転がり軸受として、円筒ころ軸受も適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
４１：外輪、５０：内輪、７０：玉（転動体）、７１：シール部材、７５：シール本体、７６：第１のリップ部（リップ部）、７７：第２のリップ部（リップ部）、７８：厚肉部、７８ａ：軸方向溝（連通溝）、７８ｃ：径方向溝（連通溝）、８０：ミッションオイル（オイル）、８５：グリース、８６：グリース（オイル溶解剤）、８７：グリース（オイル溶解剤）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触シールタイプのシール付き転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８（特許文献１）に示すシール付き転がり軸受は、外輪１００および内輪１１０間を転動する円筒ころ１２０を有し、外輪１００の内周の軸方向両端に環状溝１０１が形成され、これにシール部材１３０が圧入固定されている。シール部材１３０の内周側のリップ部１３５は、内輪１１０の外周に摺接している。図８および図９に示すようにシール部材１３０の外周側の厚肉部１３１には、外周面に円周上１箇所で軸方向に連通する軸方向溝１３２が形成され、円すいころ１２０側の側面に円周上２箇所で径方向に連通する径方向溝１３３が形成されている。軸方向溝１３２および径方向溝１３３は、外輪１００、内輪１１０およびシール部材１３０で囲まれた空間１４０の内圧を調節するのに使用しているが、転がり軸受をトランスミッションのギヤの回転軸支持に使用した場合、ミッションオイルを空間１４０へ導く通路として、前記軸方向溝１３２および径方向溝１３３を使用することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７９０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ミッションオイルは、タンク、フィルター、ポンプ、ミッション各部の順に循環している。トランスミッションは、互いに噛合する複数のギヤを有し、ギヤ同士の噛み合いによる金属屑（異物）が発生する。トランスミッション使用始めの初期段階では、ギヤ同士が互いになじんでいないため、金属屑が大量に発生し、金属屑はフィルターに捕捉される。ギヤ同士が互いになじんでくると、金属屑の発生が少なくなってくる。トランスミッション使用始めの初期段階で、金属屑が混じったミッションオイルが、軸方向溝１３２および径方向溝１３３を介して空間１４０へ入るのは、転がり軸受の異常摩耗を防ぐ点で好ましくない。これに対し、軸方向溝１３２および径方向溝１３３を無くし、予め注入されたグリースで転がり軸受の各部を潤滑する方法があるが、使用とともにグリースが劣化するので、転がり軸受の異常摩耗を防ぐ点で好ましくない。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、転がり軸受の異常摩耗を防ぐ。すなわち外輪１００、内輪１１０、円筒ころ１２０の異常摩耗を防ぐ。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪間をシールするシール部材と、前記外輪および前記転動体間、前記内輪および前記転動体間を潤滑するグリースとからなり、前記シール部材は、前記外輪および前記内輪のうち固定輪に嵌合される厚肉部と、前記外輪および前記内輪のうち回転輪に摺接するリップ部とを有するシール付き転がり軸受において、
前記固定輪および前記厚肉部間に、前記外輪、前記内輪および前記シール部材で囲われた内部空間と、前記外輪、前記内輪および前記シール部材外の外部空間とを互いに連通する連通溝を形成し、この連通溝にオイルで溶けるオイル溶解剤を充填したものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記オイル溶解剤が、グリースである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、使用し始めの初期段階は、グリースによって外輪および転動体間、内輪および転動体間を潤滑し、使用が進みグリースが劣化すると、連通溝を塞いでいたオイル溶解剤がオイルによって溶け、連通溝を介してオイルが流入し、このオイルによって外輪および転動体間、内輪および転動体間を潤滑するので、転がり軸受の異常摩耗を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態におけるトランスミッションの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における図１の要部拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態における図２の要部拡大図（図２の下側）である。
【図５】本発明の一実施形態における図２の要部拡大図（図２の左側）である。
【図６】本発明の一実施形態における図３相当の状態変化図である。
【図７】本発明の他の実施形態における図３相当の要部拡大図である。
【図８】従来のシール付き転がり軸受の縦断面図である。
【図９】従来のシール付き転がり軸受のオイルシールの厚肉部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態について、図１乃至図６を参酌しつつ説明する。図１はトランスミッションの縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は図１の要部拡大図であり、図４は図２の要部拡大図（図２の下側）であり、図５は図２の要部拡大図（図２の左側）であり、図６は図３相当の状態変化図ある。
【００１０】
図１および図２においてトランスミッション１０は、アルミ製のミッションケース１１を有する。ミッションケース１１は、円筒状のボス部１２が一体形成され、このボス部１２に断面円形の嵌合穴１３が形成されている。嵌合穴１３に、鉄製で円筒状の補強部材１５が圧入固定され、この補強部材１５にシール付き転がり軸受４０が径方向に隙間を持って嵌合されている。補強部材１５の内周には、リング溝１６が形成され、このリング溝１６に止め輪３４が嵌め込まれている。シール付き転がり軸受４０の外輪４１の外周には、リング溝１６と対応する位置に係合溝４５が形成され、この係合溝４５に止め輪３４が係合している。すなわち、止め輪３４はリング溝１６および係合溝４５に跨る位置に存在し、止め輪３４自体は径方向に縮小しようとする弾性力を有する。
【００１１】
シール付き転がり軸受４０の内輪５０に回転軸２０が嵌合され、回転軸２０の外周には、内輪５０が嵌合される第１の被嵌合部２１、スプライン２２、第２の被嵌合部２３がボス部１２から順に形成されている。また回転軸２０のボス部１２側の一端にネジ穴２４が形成され、このネジ穴２４に挟持部材３０が螺合されている。挟持部材３０は外径方向に拡張したフランジ部を有し、このフランジ部に内輪５０の側面が当接している。
【００１２】
回転軸２０のスプライン２２には、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３がスプライン嵌合され、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３が回転軸２０と一体回転するようになっている。回転軸２０の第２の被嵌合部２３には、間座３１が嵌め込まれ、シール付き転がり軸受４０、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３が、挟持部材３０のフランジ部および間座３１とで挟持されている。第１のギヤ３２は、回転軸２０と平行な軸線回りに回転する第３のギヤ３５に噛合している。ミッションケース１１内には、回転軸２０の軸線近くまでミッションオイル８０が入っており、このミッションオイル８０によって第１のギヤ３２および第３のギヤ３５の滑らかな噛み合いがなされる。
【００１３】
図１に示す接触シールタイプのシール付き転がり軸受は、転動体として玉を使った玉軸受４０である。玉軸受４０は、リング状の外輪４１と、外輪４１の内周側に配置されるリング状の内輪５０と、外輪４１と内輪５０間に配置されるリング状の保持器６０と、保持器６０に保持される複数の玉７０と、玉７０を挟んで両側に設けられたシール部材７１、７９とからなっている。シール部材７１は、玉７０に対して第１のギヤ３２側に設けられ、シール部材７９は、玉７０に対して第１のギヤ３２と反対側に設けられている。
【００１４】
図１および図３に示すように、前記外輪４１の内周には、断面円弧状の外輪側軌道面４２が形成され、外輪側軌道面４２の両側に、段部４４、環状溝４３の順に形成されている。段部４４は径方向に形成され、段部４４の外径側に環状溝４３が形成されている。段部４４および環状溝４３は、外輪側軌道面４２を中心に左右対称となるように形成されている。
【００１５】
内輪５０の外周には、断面円弧状の内輪側軌道面５２が形成され、内輪側軌道面５２の両側に、段部５４、摺動面５３の順に形成されている。段部５４は径方向に形成され、段部５４の内周側にテーパ状の摺動面５３が形成されている。段部４４および摺動面５３は、内輪側軌道面５２を中心に左右対称となるように形成されている。
【００１６】
前記保持器６０は円周方向に複数のポケット部６１を有し、各ポケット部６１に玉７０が回転可能に保持されている。前記玉７０は、金属製で球形状を有する。
【００１７】
前記シール部材７１は、金属製の芯金７２と、この芯金７２に加硫接着されたゴム製のシール本体７５とからなっている。シール本体７５は、芯金７２の外径側、内径側、外側面側に設けられ、芯金７２の内側面側は一部を除いて設けられていない。シール本体７５は、段部５４に摺接する第１のリップ部７６と、摺動面５３に摺接する第２のリップ部７７と、環状溝４３に圧入嵌合される厚肉部７８とを有する。
【００１８】
厚肉部７８の外周には軸方向に貫通した軸方向溝７８ａが形成され、厚肉部７８の段部４４側の側面には径方向に貫通した径方向溝７８ｃが形成されている。軸方向溝７８ａは、図２の上下、図２の水平線に対し３０度傾斜した位置にそれぞれ形成されている。径方向溝７８ｃは、図２の左右、図２の水平線に対し６０度傾斜した位置にそれぞれ形成されている。厚肉部７８の外周の段部４４側にはＣ面取り７８ｂが形成され、Ｃ面取り７８ｂ、環状溝４３および段部４４間に環状の環状通路８８が形成されている。
【００１９】
前記シール部材７９は、シール部材７１と同様に金属製の芯金７２と、この芯金７２に加硫接着されたゴム製のシール本体７５とからなっている。シール本体７５は、芯金７２の外径側、内径側、外側面側に設けられ、芯金７２の内側面側は一部を除いて設けられていない。シール本体７５は、段部５４に摺接する第１のリップ部７６と、摺動面５３に摺接する第２のリップ部７７と、環状溝４３に圧入嵌合される厚肉部７８とを有する。シール部材７９は、シール部材７１と異なり、厚肉部７８に軸方向溝７８ａおよび径方向溝７８ｃが形成されていない。
【００２０】
図３に示すように、外輪４１および保持器６０間、保持器６０および内輪５０間にグリース８５が注入されている。また、軸方向溝７８ａにグリース８６が注入され、径方向溝７８ｃにグリース８７が注入されている。グリース８５、８６、８７は、ミッションオイル８０に増ちょう剤を混ぜたものが使用される。ミッションオイル８０として、鉱物油、部分合成油、化学合成油のいずれかが使用され、いずれも液体のものが使用される。増ちょう剤として、カルシウム石けん、アルミニウム石けん、ナトリウム石けん、リチウム石けん、カルシウムコンプレックス、アルミニウムコンプレックス、リチウムコンプレックス、芳香族ジウレア、脂肪族ジウレア、脂環族ジウレア、ＰＴＦＥのいずれかが使用される。これらのいずれかをミッションオイル８０に混ぜると、ねり状のグリース８５、８６、８７ができる。
【００２１】
ミッションオイル８０および増ちょう剤の割合を変えることによりちょう度が変わり、増ちょう剤の割合が多いほどグリース８５、８６、８７のちょう度が大きくなり、グリース８５、８６、８７は硬くなる。またグリース８５、８６、８７は、ミッションオイル８０に長時間さらされると、溶けてミッションオイル８０内へ分散化する。グリース８５、８６、８７が硬いほどミッションオイル８０内への分散化が遅れる傾向にあり、グリース８５、８６、８７のちょう度を変えることによって、グリース８５、８６、８７がミッションオイル８０に溶けるタイミングを最適なものにすることができる。グリース８５、８６、８７を作るときに、増ちょう剤と混ぜる潤滑油を、ミッションオイル８０と異なるものを使用することも可能であるが、同じものを使用した方が、他の潤滑油を混ぜて使用することによる弊害を少なくすることができ、潤滑性能を十分に発揮することができる。
【００２２】
次に上述した構成にもとづいて、玉軸受１０の組付け動作について説明する。
【００２３】
図１に示すように、外輪４１、保持器６０、内輪５０を同軸に配置し、内輪５０に対し保持器６０を傾け、保持器６０に対し外輪４１をさらに傾ける。保持器６０のポケット部６１に玉７０を挿入し、保持器６０を回して空いているポケット部６１に玉７０を挿入する動作を繰り返す。図３に示すように、外輪４１および保持器６０間、保持器６０および内輪５０間にグリースガンを使用してグリース８５を注入し、軸方向溝７８ａへグリース８６を注入し、径方向溝７８ｃへグリース８７を注入する。外輪４１の環状溝４３にシール部材７１を嵌め込んで玉軸受１０の組付け動作が完了する。
【００２４】
続いてトランスミッションの組付け動作について説明する。
【００２５】
図１に示すように、回転軸２０の第２の被嵌合部２３に間座３１を嵌合し、スプライン２２に第１のギヤ３２および第２のギヤ３３をスプライン嵌合し、第２の被嵌合部２３に玉軸受１０の内輪５０を嵌合し、ネジ穴２４に挟持部材３０を螺合させる。これによって、玉軸受１０、第１のギヤ３２および第２のギヤ３３は、挟持部材３０のフランジ部および間座３１によって挟持される。
【００２６】
ボス部１２の嵌合穴１３に鉄製で円筒状の補強部材１５を圧入嵌合し、補強部材１５のリング溝１６に止め輪３４を嵌め込む。補強部材１５に回転軸２０と一体化した玉軸受１０を挿入し、止め輪３４は玉軸受１０の外輪４１によってリング溝１６側へ径方向に拡張し、止め輪３４が係合溝４５に対応すると、止め輪３４は径方向に縮小し、止め輪３４は係合溝４５に係合する。このとき、止め輪３４は、リング溝１６および係合溝４５に跨った位置に位置し、補強部材１５に対する玉軸受１０の抜けが防止される。トランスミッション１０の他の各部の組付けが完了すると、ミッションケース１１内へミッションオイル８０が回転軸２０の軸線近くまで注入される。
【００２７】
かかる状態で回転軸２０を回転させると、図１および図２に示すように、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４は互いに噛合しながら互いに逆方向に回転する。このとき図１および図３に示すように、内輪５０も外輪４１に対し回転し、外輪側軌道面４２および内輪側軌道面５２上を玉７０が転動し、玉７０は内輪５０の回転方向と同方向へ移動する。玉７０を保持する保持器６０も玉７０と同方向へ移動する。外輪４１およびシール部材７１間は、環状溝４３にシール部材７１を圧入嵌合することによりシールされる。内輪５０およびシール部材７１間は、第１のリップ部７６が段部５４に摺接し、第２のリップ部７７が摺動面５３に摺接することによりシールされる。
【００２８】
図１、図３および図４に示すように、トランスミッション１０の始動開始の初期段階においては、グリース８５によって外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間が潤滑される。回転軸２０の回転軸線より下にある軸方向溝７８ａのグリース８６は、ミッションケース１１内に貯留されたミッションオイル８０にさらされ、回転軸２０の回転軸線より上にある軸方向溝７８ａのグリース８６は、第１のギヤ３２、第２のギヤ３３および第３のギヤ３４によって掻き揚げられたミッションオイル８０にさらされる。軸方向溝７８ａのグリース８６は少しずつミッションオイル８０内へ溶けていく。
【００２９】
軸方向溝７８ａのグリース８６が溶けると、環状通路８８を介して径方向溝７８ｃのグリース８７がミッションオイル８０にさらさられ、径方向溝７８ｃのグリース８７は少しずつミッションオイル８０内へ溶けていく。ミッションオイル８０内には、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４の噛み合いによって発生した金属屑（異物）が多数含まれている。これらは、ミッションオイル８０の循環によって、循環経路の途中にあるフィルターに捕捉される。このように、外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間の潤滑に、金属屑が混じったミッションオイル８０ではなくグリース８５を使用するので、玉軸受１０の異常摩耗を防ぐことができる。
【００３０】
トランスミッション１０の使用経過時間がある程度以上になると、第１のギヤ３２および第３のギヤ３４は互いになじみ、金属屑を発生しなくなる。また、グリース８５が劣化し、潤滑機能が低下する。軸方向溝７８ａのグリース８６および径方向溝７８ｃのグリース８７が完全に溶け（図５）、軸方向溝７８ａ、環状通路８８および径方向溝７８ｃを経て、ミッションオイル８０が外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲まれた内部空間へ侵入し、ミッションオイル８０によって外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間が潤滑される。このように、外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間の潤滑に、劣化したグリース８０ではなく金属屑が少ないミッションオイル８０を使用するので、玉軸受１０の異常摩耗を防ぐことができる。すなわち外輪側軌道面４２、内輪側軌道面５２、玉７０の異常摩耗を防ぐことができる。
【００３１】
ミッションオイル８０は、自動車の走行キロあるいは使用経過時間に応じて定期的に交換されるが、玉軸受１０内のグリース８５の交換は、トランスミッション１０、玉軸受１０の分解がない限り不可能である。このようにトランスミッションの使用経過時間がある程度経過した時点では、グリース８５ではなくミッションオイル８０を玉軸受１０の潤滑に使用した方が望ましい。
【００３２】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３３】
上述した実施形態は、図３に示すようにシール部材７１の厚肉部７８に軸方向溝７８ａおよび径方向溝７８ｃを設けた。他の実施形態として、図７に示すように外輪４１の環状溝４３に軸方向溝７８ｄを形成し、外輪４１の段部４４に径方向溝７８ｅを形成し、軸方向溝７８ｄにグリース８６を注入し、径方向溝７８ｅにグリース８７を注入しても良い。他の部品、他の部位、他の面は、上述した実施形態と同様であるので、同一の番号を付与して説明を省略する。
【００３４】
上述した実施形態は、図３に示すように軸方向溝７８ａにグリース８６を注入し、径方向溝７８ｃにグリース８７を注入した。他の実施形態として、軸方向溝７８ａのみグリース８６を注入しても良く、逆に径方向溝７８ｃのみグリース８７を注入しても良い。
【００３５】
上述した実施形態は、オイル溶解剤としてグリース８５、８６を用いた。他の実施形態としてオイル溶解剤としてミッションオイル８０に溶ける石けんを用いても良い。またオイル溶解剤としてミッションオイル８０に溶けるワックスを用いても良い。
【００３６】
上述した実施形態は、転がり軸受として、玉軸受を適用した例を挙げた。他の実施形態として、転がり軸受として、円筒ころ軸受も適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
４１：外輪、５０：内輪、７０：玉（転動体）、７１：シール部材、７５：シール本体、７６：第１のリップ部（リップ部）、７７：第２のリップ部（リップ部）、７８：厚肉部、７８ａ：軸方向溝（連通溝）、７８ｃ：径方向溝（連通溝）、８０：ミッションオイル（オイル）、８５：グリース、８６：グリース（オイル溶解剤）、８７：グリース（オイル溶解剤）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪間をシールするシール部材と、前記外輪および前記転動体間、前記内輪および前記転動体間を潤滑するグリースとからなり、前記シール部材は、前記外輪および前記内輪のうち固定輪に嵌合される厚肉部と、前記外輪および前記内輪のうち回転輪に摺接するリップ部とを有するシール付き転がり軸受において、
前記固定輪および前記厚肉部間に、前記外輪、前記内輪および前記シール部材で囲われた内部空間と、前記外輪、前記内輪および前記シール部材外の外部空間とを互いに連通する連通溝を形成し、この連通溝にオイルで溶けるオイル溶解剤を充填したことを特徴とするシール付き転がり軸受。
【請求項２】
前記オイル溶解剤は、グリースであることを特徴とする請求項１に記載のシール付き転がり軸受。
【請求項１】
外輪と、この外輪の内周側に配置された内輪と、前記外輪および前記内輪間に配置されこれらに対し転動する転動体と、前記外輪および前記内輪間をシールするシール部材と、前記外輪および前記転動体間、前記内輪および前記転動体間を潤滑するグリースとからなり、前記シール部材は、前記外輪および前記内輪のうち固定輪に嵌合される厚肉部と、前記外輪および前記内輪のうち回転輪に摺接するリップ部とを有するシール付き転がり軸受において、
前記固定輪および前記厚肉部間に、前記外輪、前記内輪および前記シール部材で囲われた内部空間と、前記外輪、前記内輪および前記シール部材外の外部空間とを互いに連通する連通溝を形成し、この連通溝にオイルで溶けるオイル溶解剤を充填したことを特徴とするシール付き転がり軸受。
【請求項２】
前記オイル溶解剤は、グリースであることを特徴とする請求項１に記載のシール付き転がり軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−６０９５６（Ｐ２０１３−６０９５６Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９７７４０（Ｐ２０１１−１９７７４０）
【出願日】平成２３年９月１０日（２０１１．９．１０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１０日（２０１１．９．１０）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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