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とからなり、シール部材７１は、外輪４１および内輪５０のうち回転輪間でラビリンスシール７８を形成したシール付き転がり軸受において、シール部材７１の転動体７０と反対側の側面に、飛散するオイルをキャッチし貯蔵するキャッチ部７３を設け、このキャッチ部７３内に磁石７４を設け、シール部材７１にキャッチ部７３内のオイルを外輪４１、内輪５０およびシール部材７１で囲われた内部空間へ導く導入口７５を設けた。
【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とからなり、シール部材７１は、外輪４１および内輪５０のうち回転輪間でラビリンスシール７８を形成したシール付き転がり軸受において、シール部材７１の転動体７０と反対側の側面に、飛散するオイルをキャッチし貯蔵するキャッチ部７３を設け、このキャッチ部７３内に磁石７４を設け、シール部材７１にキャッチ部７３内のオイルを外輪４１、内輪５０およびシール部材７１で囲われた内部空間へ導く導入口７５を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非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５（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５および図６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、円筒ころ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で囲まれた内部空間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】
この場合、トランスミッション内のギヤの掻き揚げによって飛散したミッションオイルが、前記軸方向溝１３２および径方向溝１３３を介して内部空間１４０へ流入する形となるが、ミッションオイルが軸方向溝１３２になかなか入らないため、内部空間１４０内へ流入するミッションオイルが不足し、転がり軸受の異常摩耗を防ぐ点で好ましくない。
【０００５】
また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。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】
【０００６】
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回転輪間でラビリンスシールを形成したシール付き転がり軸受において、
前記シール部材の前記転動体と反対側の側面に、飛散するオイルをキャッチし貯蔵するキャッチ部を設け、このキャッチ部内に磁石を設け、前記シール部材に前記キャッチ部内の前記オイルを前記外輪、前記内輪および前記シール部材で囲われた内部空間へ導く導入口を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、飛散してくるオイルをキャッチ部で受け止めるため、潤滑に必要なオイルを確保でき、転がり軸受の異常摩耗を防ぐことができる。しかも、オイル内の金属屑がキャッチ部内の磁石に吸着され、金属屑の少ないオイルを潤滑に供給できるので、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の要部拡大図である。
【図５】従来のシール付き転がり軸受の縦断面図である。
【図６】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４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の要部拡大図である。
【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、第１のギヤ３２、第２のギヤ３３および第３のギヤ３５の下部にかかる程度の位置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。またミッションケース１１内のミッションオイル８０は、第１のギヤ３２、第２のギヤ３３および第３のギヤ３５によって掻き揚げられ、粒となって各部へ飛散するようになっている。
【００１３】
図１に示す非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。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、摺動面５３が形成されている。摺動面５３は、内輪５０の軸線と平行な面を有する。
【００１５】
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。
【００１６】
図３および図４に示すように前記シール部材７１は、径方向に延びるシール本体７２と、シール本体７２の玉７０と反対側の側面に設けられたキャッチ部７３と、キャッチ部７３内に設けられた磁石７４と、シール本体７２に設けられた導入口７５とからなっている。シール本体７２の内周および内輪５０の摺動面５３間にはラビリンスシール７８が設けられている。
【００１７】
キャッチ部７３は、シール部材７１の上部に設けられ、飛散してくるミッションオイル８０をキャッチできるように上向きに開口した箱形状を有する。よって、キャッチ部７３は、飛散してくるミッションオイル８０をキャッチするとともに貯留する機能を有する。
【００１８】
磁石７４は、キャッチ部７３内の底部に垂直に取り付けられ、キャッチ部７３の貯留空間を外輪４１の軸線方向に２分する仕切り機能を有する。すなわち磁石７４によってキャッチ部７３内の貯留空間は、磁石７４に対し玉７０と反対側の第１の貯留空間７６と、磁石７４に対し玉７０側の第２の貯留空間７７とに区分される。磁石７４は、第１の貯留空間７６内のミッションオイル８０の金属屑を吸着する機能を有し、また第２の貯留空間７７内のミッションオイル８０の金属屑を吸着する機能を有し、さらに第１の貯留空間７６から第２の貯留空間７７へ乗り越えてくるミッションオイル８０の金属屑を吸着する機能を有する。導入口７５は、第２の貯留空間７７の上部に対応する位置に形成されている。導入口７５は、一方は第２の貯留空間７７の上部に開口し、他方は外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間に開口している。
【００１９】
磁石７４の上方に邪魔板８５が配置され、邪魔板８５のピン部を外輪４１のピン穴に嵌め込むことによって、邪魔板８５は外輪４１に取り付けられるようになっている。邪魔板８５は、外輪４１より磁石７４の近傍まで径方向に延びている。邪魔板８５は、飛散したミッションオイル８０が直接、導入口７５に入らないようにするとともに邪魔板８５に付着したミッションオイル８０を第１の貯留空間７６へ導く機能を有する。
【００２０】
前記シール部材７９は、径方向に延びるシール本体７２のみで、シール本体７２の内周および内輪５０の摺動面５３間にはラビリンスシール７８が設けられている。
【００２１】
シール本体７２およびキャッチ部７３は、ゴム製であり、射出成形によって一体成形される。邪魔板８５も、ゴム製であり、射出成形によって一体成形される。
【００２２】
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８２が注入されている。使用初期段階では、グリース８２によって外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間を潤滑し、導入口７５を介して外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間へ流入してきたミッションオイル８０にグリース８２が次第に溶けるようになっている。
【００２３】
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。
【００２４】
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８２を注入する。外輪４１の環状溝４３にシール部材７１、７８を嵌め込み、外輪４１に邪魔板８５を取り付けて玉軸受１０の組付け動作が完了する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、図２に示すようにミッションケース１１内へミッションオイル８０が第１のギヤ３２、第２のギヤ３３および第３のギヤ３５の下部にかかる程度まで注入される。
【００２８】
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、この間に形成されるラビリンスシール７８によりシールされる。
【００２９】
図１および図３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８２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。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は飛散し、飛散したミッションオイル８０の一部は第１の貯留空間７６にキャッチされる。第１の貯留空間７６で飛散するミッションオイル８０をキャッチすることによって後述する玉軸受１０の潤滑に必要なミッションオイル８０を確保できる。
【００３０】
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。また、図３および図４に示すように第１の貯留空間７６および第２の貯留空間７７に貯留されたミッションオイル８０の金属屑は、磁石７４に吸着される。また第１の貯留空間７６から第２の貯留空間７７へ乗り越えるところでミッションオイル８０の金属屑は、磁石７４に吸着される。第２の貯留空間７７へ流入したミッションオイル８０は、導入口７５を介して外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間へ流入する。
【００３１】
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８２は劣化して潤滑機能が低下し、グリース８２は内部空間へ流入したミッションオイル８０に次第に溶ける。グリース８２がミッションオイル８０に完全に溶けると、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。
【００３２】
外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間にミッションオイル８０が存在していない間は、内輪５０につれ回り回転する空気の流れによって、シール部材７１、７８および内輪５０間のラビリンスシール７８はラビリンスシール機能を有し、外部から内部空間へ塵等が侵入するのを阻止する。
【００３３】
外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間にミッションオイル８０が存在すると、シール部材７１、７８および内輪５０間のラビリンスシール７８から外部へミッションオイル８０が流出し、ラビリンスシール７８はラビリンスシール機能を有さない。
【００３４】
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８２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８２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。
【００３５】
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。
【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、７２：シール本体、７３：キャッチ部、７４：磁石、７５：導入口、７８：ラビリンスシール、８０：ミッションオイル（オイル）、８２：グリース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非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５（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５および図６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、円筒ころ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で囲まれた内部空間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】
この場合、トランスミッション内のギヤの掻き揚げによって飛散したミッションオイルが、前記軸方向溝１３２および径方向溝１３３を介して内部空間１４０へ流入する形となるが、ミッションオイルが軸方向溝１３２になかなか入らないため、内部空間１４０内へ流入するミッションオイルが不足し、転がり軸受の異常摩耗を防ぐ点で好ましくない。
【０００５】
また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。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】
【０００６】
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回転輪間でラビリンスシールを形成したシール付き転がり軸受において、
前記シール部材の前記転動体と反対側の側面に、飛散するオイルをキャッチし貯蔵するキャッチ部を設け、このキャッチ部内に磁石を設け、前記シール部材に前記キャッチ部内の前記オイルを前記外輪、前記内輪および前記シール部材で囲われた内部空間へ導く導入口を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、飛散してくるオイルをキャッチ部で受け止めるため、潤滑に必要なオイルを確保でき、転がり軸受の異常摩耗を防ぐことができる。しかも、オイル内の金属屑がキャッチ部内の磁石に吸着され、金属屑の少ないオイルを潤滑に供給できるので、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の要部拡大図である。
【図５】従来のシール付き転がり軸受の縦断面図である。
【図６】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４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の要部拡大図である。
【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、第１のギヤ３２、第２のギヤ３３および第３のギヤ３５の下部にかかる程度の位置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。またミッションケース１１内のミッションオイル８０は、第１のギヤ３２、第２のギヤ３３および第３のギヤ３５によって掻き揚げられ、粒となって各部へ飛散するようになっている。
【００１３】
図１に示す非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。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、摺動面５３が形成されている。摺動面５３は、内輪５０の軸線と平行な面を有する。
【００１５】
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。
【００１６】
図３および図４に示すように前記シール部材７１は、径方向に延びるシール本体７２と、シール本体７２の玉７０と反対側の側面に設けられたキャッチ部７３と、キャッチ部７３内に設けられた磁石７４と、シール本体７２に設けられた導入口７５とからなっている。シール本体７２の内周および内輪５０の摺動面５３間にはラビリンスシール７８が設けられている。
【００１７】
キャッチ部７３は、シール部材７１の上部に設けられ、飛散してくるミッションオイル８０をキャッチできるように上向きに開口した箱形状を有する。よって、キャッチ部７３は、飛散してくるミッションオイル８０をキャッチするとともに貯留する機能を有する。
【００１８】
磁石７４は、キャッチ部７３内の底部に垂直に取り付けられ、キャッチ部７３の貯留空間を外輪４１の軸線方向に２分する仕切り機能を有する。すなわち磁石７４によってキャッチ部７３内の貯留空間は、磁石７４に対し玉７０と反対側の第１の貯留空間７６と、磁石７４に対し玉７０側の第２の貯留空間７７とに区分される。磁石７４は、第１の貯留空間７６内のミッションオイル８０の金属屑を吸着する機能を有し、また第２の貯留空間７７内のミッションオイル８０の金属屑を吸着する機能を有し、さらに第１の貯留空間７６から第２の貯留空間７７へ乗り越えてくるミッションオイル８０の金属屑を吸着する機能を有する。導入口７５は、第２の貯留空間７７の上部に対応する位置に形成されている。導入口７５は、一方は第２の貯留空間７７の上部に開口し、他方は外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間に開口している。
【００１９】
磁石７４の上方に邪魔板８５が配置され、邪魔板８５のピン部を外輪４１のピン穴に嵌め込むことによって、邪魔板８５は外輪４１に取り付けられるようになっている。邪魔板８５は、外輪４１より磁石７４の近傍まで径方向に延びている。邪魔板８５は、飛散したミッションオイル８０が直接、導入口７５に入らないようにするとともに邪魔板８５に付着したミッションオイル８０を第１の貯留空間７６へ導く機能を有する。
【００２０】
前記シール部材７９は、径方向に延びるシール本体７２のみで、シール本体７２の内周および内輪５０の摺動面５３間にはラビリンスシール７８が設けられている。
【００２１】
シール本体７２およびキャッチ部７３は、ゴム製であり、射出成形によって一体成形される。邪魔板８５も、ゴム製であり、射出成形によって一体成形される。
【００２２】
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８２が注入されている。使用初期段階では、グリース８２によって外輪４１および玉７０間、玉７０および内輪５０間を潤滑し、導入口７５を介して外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間へ流入してきたミッションオイル８０にグリース８２が次第に溶けるようになっている。
【００２３】
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。
【００２４】
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８２を注入する。外輪４１の環状溝４３にシール部材７１、７８を嵌め込み、外輪４１に邪魔板８５を取り付けて玉軸受１０の組付け動作が完了する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、図２に示すようにミッションケース１１内へミッションオイル８０が第１のギヤ３２、第２のギヤ３３および第３のギヤ３５の下部にかかる程度まで注入される。
【００２８】
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、この間に形成されるラビリンスシール７８によりシールされる。
【００２９】
図１および図３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８２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。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は飛散し、飛散したミッションオイル８０の一部は第１の貯留空間７６にキャッチされる。第１の貯留空間７６で飛散するミッションオイル８０をキャッチすることによって後述する玉軸受１０の潤滑に必要なミッションオイル８０を確保できる。
【００３０】
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。また、図３および図４に示すように第１の貯留空間７６および第２の貯留空間７７に貯留されたミッションオイル８０の金属屑は、磁石７４に吸着される。また第１の貯留空間７６から第２の貯留空間７７へ乗り越えるところでミッションオイル８０の金属屑は、磁石７４に吸着される。第２の貯留空間７７へ流入したミッションオイル８０は、導入口７５を介して外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間へ流入する。
【００３１】
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８２は劣化して潤滑機能が低下し、グリース８２は内部空間へ流入したミッションオイル８０に次第に溶ける。グリース８２がミッションオイル８０に完全に溶けると、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。
【００３２】
外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間にミッションオイル８０が存在していない間は、内輪５０につれ回り回転する空気の流れによって、シール部材７１、７８および内輪５０間のラビリンスシール７８はラビリンスシール機能を有し、外部から内部空間へ塵等が侵入するのを阻止する。
【００３３】
外輪４１、内輪５０およびシール部材７１とで囲われた内部空間にミッションオイル８０が存在すると、シール部材７１、７８および内輪５０間のラビリンスシール７８から外部へミッションオイル８０が流出し、ラビリンスシール７８はラビリンスシール機能を有さない。
【００３４】
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８２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８２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。
【００３５】
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。
【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、７２：シール本体、７３：キャッチ部、７４：磁石、７５：導入口、７８：ラビリンスシール、８０：ミッションオイル（オイル）、８２：グリース
【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回転輪間でラビリンスシールを形成したシール付き転がり軸受において、
前記シール部材の前記転動体と反対側の側面に、飛散するオイルをキャッチし貯蔵するキャッチ部を設け、このキャッチ部内に磁石を設け、前記シール部材に前記キャッチ部内の前記オイルを前記外輪、前記内輪および前記シール部材で囲われた内部空間へ導く導入口を設けたことを特徴とする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回転輪間でラビリンスシールを形成したシール付き転がり軸受において、
前記シール部材の前記転動体と反対側の側面に、飛散するオイルをキャッチし貯蔵するキャッチ部を設け、このキャッチ部内に磁石を設け、前記シール部材に前記キャッチ部内の前記オイルを前記外輪、前記内輪および前記シール部材で囲われた内部空間へ導く導入口を設けたことを特徴とするシール付き転がり軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６０９５７（Ｐ２０１３−６０９５７Ａ）
【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２０１１−１９７７４１（Ｐ２０１１−１９７７４１）
【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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