特許 6239065 転がり軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6239065

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】転がり軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/78 20060101AFI20171120BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   F16C33/78 Z

   F16C33/78 C

   F16C19/36

【請求項の数】4

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-155502(P2016-155502)

(22)【出願日】2016年8月8日

(62)【分割の表示】特願2012-64678(P2012-64678)の分割

【原出願日】2012年3月22日

(65)【公開番号】特開2016-188706(P2016-188706A)

(43)【公開日】2016年11月4日

【審査請求日】2016年9月5日

(31)【優先権主張番号】特願2011-65524(P2011-65524)

(32)【優先日】2011年3月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100112575

【弁理士】

【氏名又は名称】田川 孝由

(74)【代理人】

【識別番号】100167380

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 隆

(72)【発明者】

【氏名】曽根 克典

(72)【発明者】

【氏名】山本 直太

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 崇

(72)【発明者】

【氏名】山内 清茂

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 宏之

【審査官】 星名 真幸

(56)【参考文献】

【文献】 実公昭４３−０２４１６７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開昭６２−２０９２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１２６６１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−２２６４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２２５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−３１６５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公開第０２３７３５４９（ＧＢ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３００６７０１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１５８９１７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ３３／７８

Ｆ１６Ｃ １９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外側軌道輪（１１）と内側軌道輪（１２）との間に転動体（１３）を組み込み、前記外側軌道輪（１１）と前記内側軌道輪（１２）との間に形成された軸受空間の少なくとも一端の開口を樹脂製のシールリング（２０）で覆い、そのシールリング（２０）に形成された通油孔（２２）を覆うように固定された樹脂製のフィルタ（２３）により潤滑オイルに含まれる異物を捕捉するようになっており、前記シールリング（２０）は前記外側軌道輪（１１）又は前記内側軌道輪（１２）の一方に係止され、前記シールリング（２０）にはそのシールリング（２０）よりも柔らかい素材からなる円環部材（４０）が固定されて、その円環部材（４０）により、前記外側軌道輪（１１）又は前記内側軌道輪（１２）の他方に隙間をもって対向又は当接するリップ部（４１）が構成され、
前記フィルタ（２３）の素材は、前記シールリング（２０）の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する素材であり、前記フィルタ（２３）が前記シールリング（２０）の膨張量よりも大きく熱膨張することを特徴とする転がり軸受。

【請求項2】

前記円環部材（４０）はゴム製であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。

【請求項3】

前記フィルタ（２３）は網目状部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受。

【請求項4】

前記フィルタ（２３）と前記シールリング（２０）とはインサート成型により一体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の転がり軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、オイル潤滑される転がり軸受に係り、詳しくは、フィルタを通して流入するオイルで潤滑される転がり軸受に関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動車や各種建設用機械等のトランスミッションやディファレンシャル、減速機等の動力伝達機構や、あるいは、それらを備えた走行装置には転がり軸受が組み込まれている。
この種の装置では、転がり軸受が、動力伝達機構を潤滑するオイルと共通のオイルで潤滑される構造となっているものがある。

【0003】

しかし、トランスミッションやディファレンシャル、減速機等の動力伝達機構のケース内に収容されたオイルには、ギヤの摩耗粉（鉄粉等）等の異物が比較的多く含まれている。その異物が転がり軸受の内部に侵入すると、異物の噛み込みによって軌道面や転動面に剥離が生じて、転がり軸受の耐久性を低下させることになる。

【0004】

このため、その異物の侵入を防止するため、転がり軸受に取付けるシールリングにフィルタを設けたフィルタ付き転がり軸受が提案されている。このフィルタ付き転がり軸受は、シールリングに設けたオイル流通用の通油孔に、異物を捕捉するためのフィルタを取付けたものである（例えば、特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６−３２３３３５号公報

【特許文献2】特開２００２−２５０３５４公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１，２に記載されたフィルタ付き転がり軸受では、エラストマー材からなるシールリング（以下、エラストマー材からなるシールリングを、特に「弾性シール部材」と称する）に通油孔を設け、その通油孔をフィルタで覆う構造としている。

【0007】

しかし、このような転がり軸受では、弾性シール部材が芯金のない状態で軸受開口部、すなわち、シール装着部に剥き出しになっている。このため、軸受組立時、搬送時、及び機械装置組込み時等に何らかの外力が弾性シール部材に作用した場合、その弾性シール部材が変形したり、正規の組込み状態からずれることでシール性が損なわれる可能性がある。

【0008】

また、シール性を損なわないようにし、シールリングの長寿命化を図るためには、弾性シール部材と軸受間の締代を精度良く管理する必要がある。

【0009】

しかし、弾性シール部材は直接軸受に取付けられているため、締代のさらなる精度向上には、弾性シール部材及び軸受の各々の寸法の精度をさらに高めなければならない。このようなさらなる精度の向上は、製造コストの高騰を招くことになる。また、成形品である弾性シール部材の寸法管理には限界がある。
一方、シール性確保のために締代を増大すると、軸受のトルク増大を招くことになる。さらには、軸受サイズ（特に弾性シール部材が装着される内外輪間の径方向寸法）が異なる軸受に適用する場合、弾性シール部材を別に用意する必要があり、製造コストの面で不利である。

【0010】

また、上記特許文献１，２に記載されたフィルタ付き転がり軸受では、シールリングに設けた通油孔に対して、フィルタを接着剤や嵌め込み等により固定していると考えられる。フィルタを構成する極細いメッシュ部材を、相対的に厚いシールリングの成型と同時に同一の型枠で一体に樹脂等で形成することは困難だからである。

【0011】

このため、シールリングが熱膨張で変形することにより、フィルタの固定部分の一部がシールリングから外れたり、あるいは、フィルタがシールリングから完全に外れてしまう等、フィルタの脱落を生じさせることがある。

【0012】

フィルタが脱落すると、そのままでは異物が転がり軸受の内部に侵入しやすくなるので、シールリングの交換が必要となる。シールリングの交換は、少なくとも動力伝達機構の分解を伴う作業となるので、いつでも容易にできるものではない。このため、フィルタは脱落しにくい構造であることが望ましい。

【0013】

また、フィルタをより強固に固定できるように、予め製作されたフィルタをシールリングにインサート成型する手法が考えられる。フィルタをシールリングにインサート成型すれば、フィルタの外周部は、シールリングの素材である樹脂やゴムに埋め込まれた状態に保持される。このため、フィルタの脱落は生じにくくなる。

【0014】

しかし、フィルタをシールリングにインサート成型しても、シールリングの熱膨張の度合いが大きくなると、フィルタがその熱膨張に追随できず、メッシュが破れたり穴が明くなどして損傷してしまうことがある。フィルタが損傷すると、異物は、その損傷箇所を通じて転がり軸受側に侵入するので、もはやシールリングは異物を捕捉する機能を発揮することができない。

【0015】

また、シールリングの熱膨張の度合いが大きくなると、シールリングそのものが外径側へ膨らんで、内側軌道輪から完全に脱落してしまうこともある。このような状態になると、異物は、その脱落箇所の隙間を通じて転がり軸受側に侵入するので、同じく、もはやシールリングは異物を捕捉する機能を発揮することができない。

【0016】

そこで、この発明は、転がり軸受に備えられるフィルタ付きのシールリングのシール性が損なわれないようにすることを第一の課題とし、フィルタをシールリングにインサート成型した場合において、そのシールリングが熱膨張した際にも、異物を捕捉する機能が発揮できるようにすることを第二の課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上記第一の課題を解決するため、この発明は、外側軌道輪と内側軌道輪との間に転動体を組み込み、前記外側軌道輪と前記内側軌道輪との間に形成された軸受空間の少なくとも一端の開口をシールリングで覆い、そのシールリングに形成された通油孔を覆うフィルタにより潤滑オイルに含まれる異物を捕捉するようになっており、前記シールリングは前記外側軌道輪又は前記内側軌道輪の一方に係止され、前記シールリングにはそのシールリングよりも柔らかい素材からなる円環部材が固定されて、その円環部材により、前記外側軌道輪又は前記内側軌道輪の他方に隙間をもって対向又は当接するリップ部が構成されていることを特徴とする転がり軸受を採用した。

【0018】

すなわち、外側軌道輪又は内側軌道輪の一方に係止されるシールリングに対し、そのシールリングよりも柔らかい素材からなる円環部材を固定し、その円環部材により、外側軌道輪又は内側軌道輪の他方に隙間をもって対向又は当接するリップ部が構成されるようにした。
この構成によれば、軌道輪に固定されるシールリングは、リップ部を構成する円環部材に比べて相対的に硬い素材であるので、外力に対する変形に強く、すなわち、外力に対して変形しにくい。このため、フィルタは、その変形しにくい素材であるシールリングの本体にしっかりと固定され、また、柔らかくて相対的に損傷しやすいリップ部を構成する円環部材のみを、そのシールリングの本体に対して交換可能とすることができる。したがって、結果的にシールリングを用いたシール部材及び軸受を長寿命化することができる。

【0019】

また、リップ部を構成する円環部材と軌道輪に固定されるシールリングとを別体としたことにより、その円環部材のシールリングに対する軸受幅方向の位置を調整可能とすることもできる。このようにすれば、シールリングのリップ締代を容易に調整することができる。これにより、リップ部が摩耗した場合のリップ締代の再調整ができることに加え、幅寸法が異なる別の型番の軸受にも、シールリングや円環部材を兼用することができる。
さらに、別体で造られたシールリングと円環部材とを、接着や回り止め機構により周方向への回り止めを施すことで、そのシールリングと円環部材間の相対滑りによる摩耗によって、シール性が低下することを防止することもできる。

【0020】

これらの構成において、前記シールリングと前記円環部材の素材は、前記円環部材が前記シールリングよりも柔らかい素材である限りにおいて自由であるが、例えば、前記シールリングは樹脂又は金属製であり、前記円環部材は、シールリングを構成する樹脂や金属よりも柔らかい素材であるエラストマー材からなる構成、すなわち、ゴム製である構成を採用することができる。
また、このシールリングの素材としては、例えば、ガラス繊維強化樹脂を採用することができる。ガラス繊維強化樹脂は、エラストマー単体に比べて剛性が高く、外力に対して変形しにくい素材である。このため、このような素材を採用すれば、シール性の確保に有効である。

【0021】

また、これらの各構成において、前記フィルタの素材は自由であるが、そのフィルタの素材に、例えば、樹脂又は金属からなる網目状部材である構成を採用することができる。

【0022】

また、上記第二の課題を解決するため、この発明は、上記の各構成において、前記フィルタと前記シールリングとはインサート成型により一体であり、前記フィルタの素材は、前記シールリングと同一の素材であるか、ほぼ同じ線膨張係数の素材、又は、前記シールリングの線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する素材である構成を採用することができる。

【0023】

フィルタとシールリングとを同一の素材、又は、ほぼ同じ線膨張係数の素材、又は、そのフィルタを、前記シールリングの線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する素材としたことから、シールリングが熱膨張しても、フィルタがそのシールリングの熱膨張に追随して同程度膨張するか、あるいは、フィルタがシールリングの膨張量よりも大きく膨張する。このため、フィルタのメッシュが破れたり穴が明くなどの損傷を生じさせない。

【0024】

なお、そのフィルタやシールリングの素材として、例えば、ポリアミド樹脂を採用することができる。また、フィルタとシールリングとが異なる素材である場合、それらの素材同士は、想定される温度環境での熱膨張の際に、フィルタに損傷を生じさせない程度に近似したほぼ同じ線膨張係数の素材であることが必要である。このとき、その素材同士は、同一の線膨張係数の材料であればさらに好ましい。

【0025】

これらの各構成において、前記フィルタを構成する網目状部材は、そのメッシュサイズを０．３ｍｍ〜０．７ｍｍとすることが望ましい。また、特に、そのメッシュサイズを０．５ｍｍとすることが望ましい。

【0026】

すなわち、シールリングに設けたフィルタのメッシュが大きすぎると、大きな異物が軸受内へ侵入し、軸受の寿命に影響を与える大きな圧痕が、軸受の軌道面や転動面に形成されてしまうことになる。また、逆に、メッシュを小さくしすぎると、異物でメッシュが目詰まりし、潤滑油が軸受に供給されなくなることがある。
そこで、寿命試験を行うことにより、軸受の軌道面や転動面に生じた圧痕の大きさと、その圧痕に伴う軸受の寿命の低下率を調べ、ある大きさ以下の圧痕は、寿命に影響を与えないことを確認した。また、実験により、メッシュサイズと、そのメッシュを通過した異物によって形成される圧痕の大きさの関係を確認した。

【0027】

メッシュサイズ、すなわち、メッシュの大きさとは、メッシュの目開き（オープニング）のことを言う。実験では、軸受の軌道面や転動面に形成される圧痕の大きさが１ｍｍを超えると、軸受の寿命は急激に低下することが確認できた。また、大きさ１ｍｍを超える圧痕を生じさせるような異物の侵入を阻止できるメッシュサイズは、０．５ｍｍ以下であることが確認できた。このため、メッシュサイズが０．５ｍｍ以下であれば、軸受の寿命は特に良好である。
なお、フィルタサイズを０．７ｍｍ以下とすることにより、生じ得る圧痕は１．３ｍｍ以下となる。圧痕が１．３ｍｍ以下であれば、転がり軸受の寿命の低下をある程度のレベル（圧痕の無いものに対して寿命比０．６）に抑えることが可能である。なお、目詰まり防止のため、メッシュサイズは０．３ｍｍ以上とすることが望ましい。

【0028】

また、転がり軸受内のシールリングの使用環境下において、オイル等の温度上昇とともに、そのシールリングは主に外径側に向かって熱膨張する。そして、使用環境下で想定される最高の温度、すなわち、最大の熱膨張量となった状態のシールリングが、その膨張状態でもなお、内側軌道輪との間に有害な異物が入り込む隙間が生じていないことが求められる。

【0029】

その隙間を生じさせない具体的な構成としては、前記シールリングは、少なくとも前記内側軌道輪に係止される係止部と、その係止部から外径側に向かって立ち上がる壁部とを備え、前記シールリングは、その内径側に設けた係止部が、前記内側軌道輪に設けた凹部に入り込むことによって、その熱膨張の際に、前記内側軌道輪に対して径方向へ移動可能となるように係止されている構成とすることができる。

【0030】

この構成によれば、シールリングの内径側に設けた係止部が、内側軌道輪の凹部に入り込んで係止されており、その係止部と凹部とが係止されている限度内において、シールリングの熱膨張が生じ得るように設定される。すなわち、シールリングに想定される温度環境下では、常に、係止部が凹部に入り込んだ状態が維持されるので、熱膨張後もなお、内側軌道輪との間に有害な異物が入り込む隙間が生じない。

【0031】

なお、シールリングには、その外径側に固定した円環部材によって、外側軌道輪に当接するか、又は、微小間隙をおいて対向するリップ部が設けられている。
例えば、リップ部が外側軌道輪に微小間隙をおいて対向している場合、その微小間隔を通じたオイルの流通は許容される。シールリングの先端がラビリンスシール部を構成する場合等である。しかし、その間隙は微小であるから、転がり軸受側への有害な異物の侵入は阻止されている。また、シールリングの熱膨張によって、その微小間隙が狭くなったり、あるいは閉じたりすることは差し支えない。
また、例えば、リップ部が外側軌道輪に当接している場合、そのリップ部は、シールリングよりも柔らかい素材であるから、シールリングが熱膨張しても、その素材の弾性によって、リップ部の当接は維持される。

【0032】

これらの各構成において、係止部は、内側軌道輪の凹部に入り込んで係止されることで、そのシールリングと内側軌道輪との間から有害な異物が入り込まないようになっていればよく、その凹部は、例えば、内側軌道輪の端面であっても外径面であってもよい。

【0033】

また、内側軌道輪の凹部を、周方向に沿って形成されたシール溝とした構成を採用することができる。
その構成は、前記係止部は、前記壁部の内径側端部に設けられた突出部を備え、前記凹部は、前記内側軌道輪に形成された周方向のシール溝であり、その突出部が前記シール溝に入り込むことにより、前記シールリングは前記内側軌道輪に対して熱膨張時に径方向へ移動可能に係止されている構成である。

【0034】

なお、互いに係止する係止部と凹部とは、周方向に沿って断続的に配置されていてもよいし、全周に亘って連続的であってもよい。

【0035】

また、これらの各構成において、シールリングを取付ける転がり軸受の種別は自由であり、例えば、転動体として円すいころを用いた円すいころ軸受であってもよいし、その他、転動体としてボールを用いた深溝玉軸受や、円筒ころを用いた円筒ころ軸受、あるいは、球面ころを用いた自動調心ころ軸受等であってもよい。

【0036】

転がり軸受が円すいころ軸受である場合には、前記シール溝は、前記内側軌道輪の大つば外径面に開口して形成されている構成とすることができる。また、転がり軸受が深溝玉軸受、円筒ころ軸受、又は、自動調心ころ軸受である場合には、前記シール溝は、その転がり軸受の前記内側軌道輪の端部外径面に開口して形成されている構成とすることができる。

【0037】

また、前記係止部として突出部を備えた構成において、前記突出部は、前記転動体に近い側の内側突出部と遠い側の外側突出部とを備え、前記シール溝は、前記内側突出部が入り込む内側シール溝と、前記外側突出部が入り込む外側シール溝とを備えた構成を採用することができる。
この構成によれば、シールリングの係止部は、軸方向に沿って二つの突出部を備えるので、その軸方向位置の異なる二つの突出部によって、シールリングをより確実に内側軌道輪に係止できる。

【0038】

また、その内側突出部が前記内側シール溝に入り込む深さは、前記外側突出部が前記外側シール溝に入り込む深さよりも浅く設定されている構成を採用することができる。
この構成によれば、シールリングを軸受空間の開口に押し込んで固定する際に、より奥側に位置する内側突出部を弾性変形又は加熱変形させ、容易にシール溝に嵌め込みできる。また、手前側に位置する外側突出部のシール溝に対する入り込み深さは深いので、大きな外径方向への熱膨張に対しても、シールリングと内側軌道輪との係止を維持できる。

【0039】

なお、前記内側突出部と前記外側突出部とは、それぞれ周方向全周に亘って連続的に設けてもよいし、それぞれ、周方向に沿って断続的に設けてもよい。すなわち、前記内側突出部を周方向に沿って断続的に、前記外側突出部を周方向に沿って連続的としてもよい。あるいは、前記内側突出部を周方向に沿って連続的に、前記外側突出部を周方向に沿って断続的としてもよい。また、その両方を連続的又は断続的とすることもできる。
また、前記内側突出部と前記外側突出部とを周方向に沿って交互配置とすることもできる。内側突出部と外側突出部とが周方向に交互配置であれば、シールリングを軸受空間の開口に押し込んで固定する際に、内側突出部が外側突出部の死角に入りにくい。このため、奥側の内側突出部がシール溝に嵌まっていることを目視で確認しやすい。

【0040】

この内側突出部と外側突出部とを備えた構成において、少なくとも前記外側突出部は、前記外側シール溝内において軸方向へ移動可能である構成を採用することができる。外側突出部が外側シール溝内で軸方向へ移動可能であれば、シールリングが熱膨張する際に、外側突出部がそのシール溝内で円滑に径方向へ移動できる。このため、外側突出部がシール溝内で拘束されず、そのシールリングに熱膨張に伴う外径方向への引っ張り力が作用することを防止し、フィルタの損傷を回避し得る。

【0041】

これらの構成において、前記外側シール溝は、前記内側軌道輪の端面に開口して形成されている構成を採用することができる。シール溝への入り込み深さが深い外側突出部は、そのシール溝への嵌め込みが容易でない場合（外側突出部がシール溝内で折れ曲がってしまうような状態）も想定されるが、この構成のように、外側シール溝を内側軌道輪の端面に開口させれば、その嵌め込みは容易である。

【0042】

このとき、前記内側軌道輪の端面に、その内側軌道輪の内径に嵌め合いで固定される軸肩が当接するようにし、前記外側シール溝の前記端面の開口は、前記軸肩によって塞がれる構成を採用することができる。この構成によれば、外側突出部は外側シール溝内に確実に保持されるようになる。すなわち、外側突出部を外側シール溝へ嵌め込んだ後、軸肩で外側シール溝の端面の開口を塞ぐことができる。

【発明の効果】

【0043】

この発明は、外側軌道輪又は内側軌道輪の一方に係止されるシールリングに対し、そのシールリングよりも柔らかい素材からなる円環部材を固定し、その円環部材により、外側軌道輪又は内側軌道輪の他方に隙間をもって対向又は当接するリップ部が構成されるようにした。このため、軌道輪に固定されるシールリングは、リップ部を構成する円環部材に比べて相対的に硬い素材であるので、外力に対する変形に強く、すなわち、外力に対して変形しにくい。フィルタは、その変形しにくい素材であるシールリングの本体にしっかりと固定され、また、柔らかくて相対的に損傷しやすいリップ部を構成する円環部材のみを、そのシールリングの本体に対して交換可能とすることができる。したがって、これらを用いたシールリング、及び、そのシールリングを用いた軸受を長寿命化することができる。

【0044】

また、この発明は、フィルタとシールリングとを同一の素材、ほぼ同じ線膨張係数の素材、又は、そのフィルタを、前記シールリングの線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する素材としたことから、シールリングが熱膨張しても、フィルタがそのシールリングの熱膨張に追随して同程度膨張するか、あるいは、フィルタがシールリングの膨張量よりも大きく膨張する。このため、フィルタのメッシュが破れたり穴が明くなどの損傷を生じさせない。したがって、シールリングが熱膨張した際にも、異物を捕捉する機能を継続して発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】この発明の第一の実施形態を示す要部拡大断面図

【図2】（ａ）（ｂ）は、図１の要部拡大図

【図3】シールリングの詳細を示し、（ａ）は要部拡大側面図、（ｂ）は要部拡大平面図

【図4】（ａ）（ｂ）は、シールリングの詳細を示す斜視図

【図5】図１において、寸法調整用部材を挿入した状態を示す要部拡大図

【図6】この発明の第二の実施形態を示す要部拡大断面図

【図7】この発明の第三の実施形態を示す要部拡大断面図

【図8】この発明の第四の実施形態を示す要部拡大断面図

【図9】（ａ）（ｂ）はフィルタのメッシュサイズの説明図

【図10】（ａ）は圧痕の大きさと寿命低下率との関係を示すグラフ図、（ｂ）はメッシュサイズと圧痕との大きさを示すグラフ図

【図11】走行装置の縦断面図

【図12】鉱山用ダンプトラックの全体図

【発明を実施するための形態】

【0046】

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る転がり軸受１０の要部拡大断面図を示す。

【0047】

この転がり軸受１０は、図１２に示す鉱山用ダンプトラック（建設用機械）１の走行装置４に、動力伝達機構Ｔとともに組み込まれるものである。鉱山用ダンプトラック１は、荷台と運転台を支えるシャーシ２が、複数の駆動輪（タイヤ）３によって支持されている。走行装置４は、この駆動輪３に動力を伝達する。

【0048】

走行装置４の構成は、図１１に示すように、駆動源である走行モータ５と、この走行モータ５の回転軸に接続されるシャフト６を備える。そのシャフト６の先端部の外側には、動力伝達機構Ｔとして減速機が配置されている。
また、シャフト６の外側には、固定の車軸を形成するスピンドル７が配置されている。このスピンドル７の外側には、その転がり軸受１０を介してホイール９が配置されている。ホイール９の回転は、リム８を介して駆動輪３に伝達される。

【0049】

この走行装置４では、減速機として遊星歯車機構５０を採用している。遊星歯車機構５０は、第一遊星歯車機構５０ａと第二遊星歯車機構５０ｂとを備え、この２つの遊星歯車機構５０ａ，５０ｂを介して、シャフト６の回転を減速してホイール９に伝達する。ただし、減速機の構成はこの例に限定されず、他の構成からなる遊星歯車機構を用いた減速機構や、あるいは、遊星歯車機構以外の周知の減速機構を採用することができる。

【0050】

この走行装置４では、スピンドル７とホイール９との間の転がり軸受１０として、複列の円すいころ軸受を採用している。この複列の円すいころ軸受を介して駆動輪３を車軸に支持している。この種の建設用機械では、大きなラジアル荷重に耐え得る構造とするため、転がり軸受１０として円すいころ軸受が用いられることが多い。

【0051】

転がり軸受１０の構成は、図１１に示すように、外側軌道輪１１と内側軌道輪１２の各軌道面１１ａ，１２ａの間に、転動体１３として円すいころが組み込まれている。転動体１３は、保持器１４によって周方向に保持されている。

【0052】

並列する転がり軸受１０は、円すいころの小径側端面同士が背面合わせになるように配置されている。すなわち、内側軌道輪１２の軌道面１２ａと外側軌道輪１１の軌道面１１ａとは、２列の転がり軸受１０，１０の軸方向外側から、その２列の転がり軸受１０，１０間の中央部へ向かう側に向かって互いの距離が狭まるように設けられている。

【0053】

また、その距離が狭まる方向へ向かって外側軌道輪１１に対して内側軌道輪１２を押圧することにより、各転動体１３に予圧が付与されている。この予圧は、図１１に示す軸受押え部品１７を、スピンドル７に対してボルト１７ａで締め付けることにより、両内側軌道輪１２，１２に対して、対側の軸受押え部品１８との間で軸方向に圧縮力を作用させることで付与することができる。

【0054】

この動力伝達機構Ｔと転がり軸受１０とは、共通の潤滑用のオイルで潤滑されるようになっている。すなわち、走行装置４のケーシング内には一定のレベルまでオイルが貯留されているので、動力伝達機構Ｔや転がり軸受１０の少なくとも下部は、そのオイルに浸かった状態である。これにより、動力伝達機構Ｔや転がり軸受１０の構成部品が、潤滑されるようになっている。

【0055】

なお、内側軌道輪１２は、非回転軸である車軸（前記スピンドル７）に装着され回転不能である。また、外側軌道輪１１は、回転ハウジングＨと一体に回転するように装着される。回転ハウジングＨは、駆動輪３の前記ホイール９と一体の部材として形成されるか、あるいは、前記ホイール９と一体に回転可能に結合される。

【0056】

また、ケーシング内において、転がり軸受１０の動力伝達機構Ｔに近い側に、その動力伝達機構Ｔ側から転がり軸受１０側へのオイルの流通路を備える。すなわち、動力伝達機構Ｔと転がり軸受１０とは共通のオイルで潤滑されるから、その動力伝達機構Ｔと転がり軸受１０との間が、相互間のオイルの流通路となっている。
この実施形態では、転がり軸受１０は軸方向に並列して２つ設けられているので、オイルの流通路は、動力伝達機構Ｔに近い側の転がり軸受１０の動力伝達機構Ｔ側の開口、すなわち、外側軌道輪１１と内側軌道輪１２との間に形成された軸受空間の動力伝達機構Ｔ側の開口である。図１及び図２は、この動力伝達機構Ｔに近い側の転がり軸受１０の要部を示し、いずれも、図中右側がその動力伝達機構Ｔ側の開口である。

【0057】

この動力伝達機構Ｔ側の転がり軸受１０に、シール部材Ｓが取付けられる。シール部材Ｓは、図１１に示すように、動力伝達機構Ｔ側の転がり軸受１０の軸受空間における動力伝達機構Ｔ側の開口を覆うように取付けられる。
なお、必要であれば、動力伝達機構Ｔから遠い側の転がり軸受１０においても、その動力伝達機構Ｔの反対側の開口に、同様なシール部材Ｓを取付けてもよい。

【0058】

シール部材Ｓの構成は、図１に示すように、転がり軸受１０の内側軌道輪１２に係止される係止部２１と、その係止部２１から外径側に向かって立ち上がる壁部２５と、その壁部の外径側端部に設けたリップ取付部２７とを一体に有するシールリング２０（シールリングの本体）を備える。

【0059】

シールリング２０は樹脂で構成され、そのシールリング２０の壁部２５に形成された通油孔２２を覆うように、同一の樹脂からなるフィルタ２３がインサート成型により一体とされたものである。
フィルタ２３は、通油孔２２の長さ方向（シールリング２０の厚さ方向）のほぼ中央部に位置する。そのフィルタ２３の周縁部が、通油孔２２の周囲においてシールリング２０の樹脂に埋め込まれて固定されている。

【0060】

フィルタ２３の素材とシールリング２０の素材とを同一の樹脂素材としたことから、フィルタ２３の素材とシールリング２０の素材とは同一の熱膨張率である。このため、転がり軸受１０内の潤滑用のオイルの温度上昇により、シールリング２０が熱膨張しても、フィルタ２３がそのシールリング２０の熱膨張に追随して同程度膨張する。したがって、フィルタ２３のメッシュが破れたり穴が明くなどの損傷を生じさせない。

【0061】

なお、このフィルタ２３やシールリング２０の素材としては、この実施形態では、ポリアミド樹脂等を採用しているが、他の樹脂を採用してもよい。他の樹脂としては、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）などがある。また、それらの樹脂を用いたガラス繊維強化樹脂としてもよい。ガラス繊維強化樹脂としては、例えば、ＰＡ（ポリアミド）４６＋ＧＦ、あるいは、ＰＡ（ポリアミド）６６＋ＧＦといったものを採用できる。

【0062】

ガラス繊維の配合割合は、樹脂の収縮率と必要強度から最適化され、例えば、１５〜３５%、より好ましくは２５〜３０%とすることが望ましい。一般に、ガラス繊維配合割合が多いと、収縮率は小さくなり、成形後の寸法管理が容易になる。逆に、ガラス繊維配合割合が小さいと、樹脂の強度が低下し、変形しやすくなるため、収縮率と強度のバランスが最適な配合割合は２５〜３０％である。
また、これらのフィルタ２３やシールリング２０の素材として、ガラス繊維強化樹脂の他、炭素繊維強化樹脂やポリエチレン繊維強化樹脂又はアラミド繊維強化樹脂等でも適用できる。

【0063】

なお、この実施形態では、フィルタ２３とシールリング２０とを同一の素材とし、それらをインサート成型により一体としているが、フィルタ２３の素材は、シールリング２０と同一の素材には限定されず、そのシールリング２０の素材とほぼ同じ線膨張係数の素材や、シールリング２０の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する素材としてもよい。
このような構成においても、フィルタ２３は、シールリング２０の熱膨張に追随して同程度膨張するか、あるいは、フィルタ２３がシールリング２０の膨張量よりも大きく膨張するので、フィルタ２３が過度に引張られることがなく、その損傷を防止できる。

【0064】

また、シールリング２０の熱膨張時におけるフィルタの損傷を危惧する必要がない場合には、線膨張係数の数値に関係なく、フィルタ２３とシールリング２０とに任意の素材を採用することができる。

【0065】

シールリング２０のリップ取付部２７には、図１に示すように、円環部材４０が固定されている。円環部材４０はゴム製であり、シールリング２０の素材よりも柔らかい素材となっている。円環部材４０は、リップ取付部２７の外周に嵌め込んで固定され、その弾性によってリップ取付部２７に密着している。この円環部材４０の素材としては、例えば、合成ゴムでは、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等を採用することができる。

【0066】

リップ取付部２７に固定された円環部材４０は、外側軌道輪１１に当接するリップ部４１を構成する。内側軌道輪１２に固定されるシールリング２０は、リップ部４１を構成する円環部材４０に比べて相対的に硬い素材であるので、外力に対する変形に強く、すなわち、外力に対して変形しにくい。このため、フィルタ２３は、その変形しにくい素材であるシールリング２０の本体にしっかりと固定され、また、柔らかくて相対的に損傷しやすいリップ部４１を構成する円環部材４０のみを、そのシールリング２０の本体に対して交換可能とすることができる。したがって、結果的にシール部材Ｓ及びそのシール部材Ｓを用いた軸受を長寿命化することができる。

【0067】

また、リップ部４１を構成する円環部材４０と、内側軌道輪１２に固定されるシールリング２０とを別体としたことにより、その円環部材４０のシールリング２０に対する軸受幅方向の位置を調整可能とすることもできる。この調整は、例えば、図５に示すように、円環部材４０の軸方向外側端面４０ａとリップ取付部２７の内側端面２７ａとの間に、寸法調整用部材２８を挿入することで可能である。この寸法調整用部材２８を板状の部材（シム）とすれば、板厚の異なる様々な部材を用意しておくことで、調整寸法の設定が容易である。

【0068】

このように、円環部材４０のシールリング２０に対する位置を調整可能とすれば、シール部材Ｓのリップ締代を容易に調整することができる。これにより、リップ部４１が摩耗した場合のリップ締代の再調整ができることに加え、幅寸法が異なる別の型番の軸受にも、シールリング２０や円環部材４０を兼用することができる。

【0069】

さらに、別体に成型されたシールリング２０と円環部材４０とを、接着や回り止め機構により周方向への回り止めを施すことで、そのシールリング２０と円環部材４０間の相対滑りによる摩耗によって、シール性が低下することを防止することもできる。シールリング２０に円環部材４０を接着固定する場合は、例えば、一般的な接着剤が使用できる他、加硫接着による手法を採用することもできる。接着面は、円環部材４０の軸方向外側端面とリップ取付部２７の内側端面２７ａとの間、及び、円環部材４０の内周面４０ｂとリップ取付部２７の外周面２７ｂとの間とすることが望ましい。
また、円環部材４０は、径方向へは接着のみならず締代を持った嵌合いとし、回転方向の滑りをより確実に防止できる構造とすることが望ましい。ただし、回り止め機構を用いて接着を省略すれば、円環部材の交換が容易である。

【0070】

なお、この実施形態の通油孔２２は、図３に示すように、側面視長方形状の長孔を成す。この通油孔２２が、シールリング２０の周方向に沿って間隔をおいて複数設けられている。通油孔２２の形状や数、配置間隔は適宜設定することができる。なお、通油孔２２の形状は、側面視長方形状の長孔以外の形状であってもよく、例えば、側面視円弧状の長孔等であってもよい。

【0071】

フィルタ２３の構成としては、メッシュサイズが０．１〜１ｍｍ程度の網目状の樹脂を採用し得る。ここでは、メッシュサイズが０．５ｍｍの網目状の樹脂を採用しているが、フィルタ２３のメッシュサイズは、捕捉しようとする異物の径に応じて適宜設定することができる。なお、軸受寿命を長く確保し得る最適なメッシュサイズについては後述する。

【0072】

シールリング２０は、その内径側に設けた係止部２１が、内側軌道輪１２に設けた周方向のシール溝（凹部）３０に入り込むことによって、その熱膨張の際に、内側軌道輪１２に対して径方向へ移動可能となるように係止されている。

【0073】

係止部２１とシール溝３０の構成について詳しく説明すると、図２〜図４に示すように、シールリング２０の係止部２１は、壁部２５の内径側端部に設けられた内径側に向く突出部２４を備えている。

【0074】

突出部２４は、転動体１３に近い側の内側突出部２４ａと遠い側の外側突出部２４ｂとを備える。また、シール溝３０は、内側突出部２４ａが入り込む内側シール溝３０ａと、外側突出部２４ｂが入り込む外側シール溝３０ｂとを備える。

【0075】

この突出部２４がシール溝３０に入り込むことにより、シールリング２０は、内側軌道輪１２に対して熱膨張時に径方向へ移動可能に係止されている。
また、突出部２４が、軸方向に沿って二つの突出部２４ａ，２４ｂで構成されているので、その軸方向位置の異なる二つの突出部２４ａ，２４ｂによって、シールリング２０をより確実に内側軌道輪１２に係止できるようになっている。

【0076】

転がり軸受１０の潤滑用のオイルが温度上昇する前の状態（定常状態）において、図２（ａ）に示すように、内側突出部２４ａが内側シール溝３０ａに入り込む深さｈ１は、外側突出部２４ｂが外側シール溝３０ｂに入り込む深さｈ２よりも相対的に浅く設定されている。
このため、シールリング２０を軸受空間の開口に押し込んで固定する際に、奥側の内側突出部２４ａは、その押し込み時の弾性変形又は加熱変形により、容易に内側シール溝３０ａに嵌め込みできる。

【0077】

また、外側突出部２４ｂの外側シール溝３０ｂに対する入り込み深さｈ２は相対的に深いので、図２（ｂ）に示す温度上昇後の状態（膨張状態）のように、シールリング２０により大きな外径方向への熱膨張量に対しても、外側突出部２４ｂと外側シール溝３０ｂとは係止を維持できる。すなわち、シールリング２０と内側軌道輪１２との係止を維持でき、この膨張状態においても、転がり軸受１０内に有害な異物が入り込む隙間を生じさせない。

【0078】

このとき、その転がり軸受１０において想定される最高の温度、すなわち、最大の熱膨張量となった状態のシールリング２０が、その膨張状態でもなお、内側軌道輪１２との間に有害な異物が入り込む隙間が生じていないように、外側突出部２４ｂの外側シール溝３０ｂへの入り込み深さｈ２が設定されている（図２（ｂ）参照）。
このため、シールリング２０に想定される温度環境下では、常に、外側突出部２４ｂが外側シール溝３０ｂに入り込んだ状態が維持され、内側軌道輪１２との間に有害な異物が入り込む隙間を生じさせない。

【0079】

また、この実施形態では、図３及び図４に示すように、内側突出部２４ａと外側突出部２４ｂとを周方向に沿って交互配置としている。
このように、内側突出部２４ａと外側突出部２４ｂとが周方向に交互配置であれば、シールリング２０を軸受空間の開口に押し込んで固定する際に、内側突出部２４ａが外側突出部２４ｂの死角に入りにくい。このため、奥側の内側突出部２４ａが内側シール溝３０ａに嵌まっていることを目視で確認しやすい。なお、図１及び図２では、図３（ｂ）に示すシールリング２０のＩＩ−ＩＩ断面に対応する断面図を記載し、内側突出部２４ａと外側突出部２４ｂとの位置関係及び突出高さを比較できるようにしている。

【0080】

また、この実施形態では、内側突出部２４ａと外側突出部２４ｂとは、周方向に重複部分が生じないような配置となっている。すなわち、各内側突出部２４ａの周方向両端の位置する軸周り方位が、周方向に隣り合う外側突出部２４ｂの周方向端の位置する軸周り方位に一致している。
ただし、内側突出部２４ａと外側突出部２４ｂの配置は、この実施形態には限定されず、内側突出部２４ａと外側突出部２４ｂとを、互いに周方向に重複部分が生じるように配置してもよい。

【0081】

また、この実施形態では、図２（ａ）に示すように、外側突出部２４ｂは、外側シール溝３０ｂ内においてその端壁との間に軸方向隙間ｗ１を有している。すなわち、外側シール溝３０ｂの軸方向幅は、外側突出部２４ｂの幅よりも前記軸方向隙間ｗ１だけ広くなっている。このため、この軸方向隙間ｗ１の範囲内において、外側突出部２４ｂは外側シール溝３０ｂ内で軸方向へ移動可能である。

【0082】

このように、外側突出部２４ｂが外側シール溝３０ｂ内で軸方向へ移動可能であれば、シールリング２０が熱膨張する際に、外側シール溝３０ｂ内で外側突出部２４ｂが拘束されることなく、その熱膨張に伴って円滑に径方向へ移動できる。このため、シールリング２０に、その熱膨張に伴う外径方向への引っ張り力が作用することを防止し、フィルタ２３の損傷を回避し得る。

【0083】

このとき、リップ部４１の先端に設けた当接部４１ｄが外側軌道輪１１に当接しているので、そのリップ部４１は、シールリング２０が熱膨張しても、その素材の弾性によって、外側軌道輪１１への当接は維持される。

【0084】

なお、外側シール溝３０ｂは、図２（ａ）に示すように、内側軌道輪１２の端面に開口して形成されている。また、内側軌道輪１２の端面には、その内側軌道輪１２の内径に嵌め合いで固定される軸肩（車軸の肩部）Ａが当接するようになっている。このため、外側突出部２４ｂを外側シール溝３０ｂへ嵌め込んだ後、軸肩Ａで外側シール溝３０ｂの端面の開口を塞ぐことができる。
このように、外側シール溝３０ｂを内側軌道輪１２の端面に開口させれば、その嵌め込みは容易である。また、その端面の開口は軸肩Ａで塞ぐことができるので、外側シール溝３０ｂからの外側突出部２４ｂの離脱が防止されている。

【0085】

このシールリング２０の作用について説明すると、走行装置４の使用中、動力伝達機構Ｔや転がり軸受１０の回転に伴って、オイルの一部は、動力伝達機構Ｔ側から転がり軸受１０の側面に向けて飛散する。

【0086】

このとき、転がり軸受１０の軸受空間における動力伝達機構Ｔ側の開口にはシールリング２０が装着されているので、そのオイルはシールリング２０に向かって飛散する。そして、シールリング２０に当たったオイルのうち、その一部は、通油孔２２のフィルタ２３に衝突する。

【0087】

フィルタ２３に衝突したオイルは、そのフィルタ２３のメッシュを透過する際、オイルに含まれる異物のうち、フィルタ２３のメッシュサイズより大きい異物がそのメッシュで捕捉される。フィルタ２３を透過したオイルは、軸受空間内に流入して転がり軸受１０を潤滑する。
このため、動力伝達機構Ｔから排出される異物が、転がり軸受１０の内部に侵入することを防止できる。

【0088】

また、フィルタ２３が異物によって目詰まりした場合には、そのシールリング２０を新しいシールリング２０と交換することで対応することができる。

【0089】

図６に、この発明の第二の実施形態を示す。この実施形態は、シールリング２０の係止部２１と内側軌道輪１２のシール溝３０に、そのシールリング２０の径方向への動きを規制する係止手段２９を設けた構成である。それ以外の主たる構成は、前述の実施形態と同様であるので、以下、その差異点を中心に説明する。

【0090】

係止手段２９は、図６に示すように、シールリング２０の係止部２１に設けられる係止凸部２９ａと、シール溝３０内に設けられる係止凹部２９ｂとで構成される。
係止凸部２９ａは、係止部２１を構成する内側突出部２４ａと外側突出部２４ｂのうち、外側突出部２４ｂの突出方向中ほどに軸方向へ突出して設けられる。また、係止凹部２９ｂは、その係止凸部２９ａが入り込むことができるように、外側シール溝３０ｂの内面に軸方向へ凹むように設けられる。

【0091】

軸受の半径方向に対する係止凹部２９ｂの長さは、軸受の半径方向に対する係止凸部２９ａの長さよりも、寸法ｗ２だけ長くなっている。このため、係止凸部２９ａが係止凹部２９ｂに入り込んだ状態で、その係止凸部２９ａは、係止凹部２９ｂ内を軸受の半径方向に沿って移動可能である。
なお、この実施形態では、軸受の周方向に対する係止凹部２９ｂの長さは、軸受の半径方向に対する係止凸部２９ａの長さと同一としているが、その周方向への係止凹部２９ｂの長さを係止凸部２９ａの長さよりもやや長くすることもできる。これにより、係止凸部２９ａは、係止凹部２９ｂ内を軸受の周方向に沿って移動可能となる。

【0092】

シールリング２０の係止部２１を、内側軌道輪１２のシール溝３０内に収容した状態で、シールリング２０の係止凸部２９ａが、シール溝３０内の係止凹部２９ｂに入り込むことで、シールリング２０は、その軸受の半径方向への所定量以上の動きが規制され、また、軸受の周方向への動きが規制される。
このため、シールリング２０が熱膨張した際、その熱膨張したシールリング２０の径方向への所定量以上の移動（特に、冷間状態から外径方向への膨張による移動）を規制しつつ、同時に、シールリング２０が内側軌道輪１２に対して周方向に回転することを防止することができる。

【0093】

また、軸受の半径方向に対する係止凹部２９ｂの長さが、軸受の半径方向に対する係止凸部２９ａの長さよりもやや長くなっているので、シールリング２０を軸受に取付ける際に、そのシールリング２０が加熱された状態であっても、係止凸部２９ａを係止凹部２９ｂにスムーズに入り込ませることができる。

【0094】

図７に、この発明の第三の実施形態を示す。この実施形態は、リップ部４１を構成する円環部材４０の内径部に、位置決め用の段部４１ｃを設けたものである。この段部４１ｃは、シールリング２０のリップ取付部２７に設けた段部２７ｃに噛み合って、シールリング２０に対して円環部材４０を軸方向へ位置決めをする。

【0095】

また、この実施形態では、係止部２１の内側突出部２４ａと外側突出部２４ｂの間のシールリング嵌合部３１と、内側シール溝３０ａと外側シール溝３０ｂの間の内側軌道輪嵌合部３２とが、締代をもって圧入嵌合されている。これはいずれの実施形態でも同様である。この圧入は、前述のように、樹脂製のシールリング２０を加熱して膨張させ、その状態で内側軌道輪１２に嵌め込むことで、所定の締代に設定される。締代があることで、シールリング２０のシール性が向上する。

【0096】

図８に、この発明の第四の実施形態を示す。この実施形態は、シールリング２０のリップ取付部２７の断面形状をコの字状にしたものである。

【0097】

リップ取付部２７が断面コの字状であるので、シールリング２０に対する外周側からの外力に対して、円環部材４０の保護効果がある。また、リップ取付部２７が断面コの字状であるので、円環部材４０の固定に接着剤や充填材を用いる場合は、その接着剤や充填材の漏洩防止効果も期待できる。

【0098】

これらの各実施形態において、フィルタ２３の素材としては、例えば、ポリアミド等の合成樹脂や、あるいは、ステンレス等の金属を採用することができる。フィルタ２３の素材を合成樹脂とした場合、錆防止及び軽量化に対して有効である。また、フィルタ２３の素材を金属とした場合、金属等の硬い異物に対する強度、耐久性の向上が図ることができる。

【0099】

また、これらの各実施形態において、フィルタ２３を構成する網目状部材は、そのメッシュサイズを０．３ｍｍ〜０．７ｍｍとすることが望ましい。また、特に、そのメッシュサイズを０．５ｍｍとすることが望ましい。
ここで、メッシュサイズとは、図９（ａ）（ｂ）に寸法ｗ３に示すように、網目構造のメッシュの目開き（オープニング）のことを言う。

【0100】

すなわち、シールリング２０に設けたフィルタ２３のメッシュが大きすぎると、大きな異物が軸受内へ侵入し、軸受の寿命に影響を与える大きな圧痕が、軸受の軌道面や転動面に形成されてしまうことになる。また、逆に、メッシュを小さくしすぎると、異物でメッシュが目詰まりし、潤滑油が軸受に供給されなくなることがある。
そこで、寿命試験を行うことにより、軸受の軌道面や転動面に生じた圧痕の大きさと、その圧痕に伴う軸受の寿命の低下率を調べ、ある大きさ以下の圧痕は、寿命に影響を与えないことを確認した。また、実験により、メッシュサイズと、そのメッシュを通過した異物によって形成される圧痕の大きさの関係を確認した。

【0101】

図１０（ａ）（ｂ）にその実験結果を示す。図１０（ａ）は、軸受の軌道面や転動面に生じた圧痕の大きさと、その圧痕に伴う軸受の寿命の低下率との関係を、図１０（ｂ）は、メッシュサイズと、そのメッシュを通過した異物によって形成される圧痕の大きさの関係を示す。

【0102】

試験条件は、転がり軸受として、主要寸法（内径、外径、幅）が、φ３０ｍｍ×φ６２ｍｍ×１７．２５ｍｍの円錐ころ軸受を用い、ラジアル荷重１７．６５ｋＮ、アキシアル荷重１．４７ｋＮ、軸回転速度２０００ｍｉｎ⁻¹としている。

【0103】

実験では、軸受の軌道面や転動面に形成される圧痕の大きさが１ｍｍを超えると、軸受の寿命は急激に低下することが確認できた。また、大きさ１ｍｍを超える圧痕を生じさせるような異物の侵入を阻止できるメッシュサイズは、０．５ｍｍ以下であることが確認できた。このため、メッシュサイズが０．５ｍｍ以下であれば、軸受の寿命は特に良好である。なお、フィルタサイズを０．７ｍｍ以下とすることにより、生じ得る圧痕は１．３ｍｍ以下となる。圧痕が１．３ｍｍ以下であれば、転がり軸受の寿命の低下をある程度のレベル（圧痕の無いものに対して寿命比０．６）に抑えることが可能である。なお、目詰まり防止のため、メッシュサイズは０．３ｍｍ以上とすることが望ましい。

【0104】

これらの実施形態は、大型の建設用機械に用いられる走行装置４内の転がり軸受１０であり、外側軌道輪１１は回転側、内側軌道輪１２は静止側である。また、シールリング２０は静止側である内側軌道輪１２に係止されている。このため、フィルタ２３は軸周り方向へは動かず、そのフィルタ２３に捕捉された異物が飛散しにくい構成となっている。

【0105】

このシールリング２０を取付ける転がり軸受１０の種別は自由であり、例えば、転動体１３として円すいころを用いた円すいころ軸受であってもよいし、その他、転動体１３としてボールを用いた深溝玉軸受や、円筒ころを用いた円筒ころ軸受や、球面ころを用いた自動調心ころ軸受等であってもよい。

【符号の説明】

【0106】

１ 建設機械（鉱山用ダンプトラック）
２ シャーシ
３ 駆動輪（タイヤ）
４ 走行装置
５ 駆動源（走行モータ）
６ シャフト
７ スピンドル
８ リム
９ ホイール
１０ 転がり軸受
１１ 外輪（外側軌道輪）
１１ａ 軌道面
１２ 内輪（内側軌道輪）
１２ａ 軌道面
１２ｂ 大つば
１２ｃ 小つば
１３ 円すいころ(転動体)
１４ 保持器
２０ シールリング
２１ 係止部
２２ 通油孔
２３ フィルタ
２４ 突出部
２４ａ 内側突出部
２４ｂ 外側突出部
２５ 壁部
２７ リップ取付部
２７ａ 内側端面
２７ｂ 外周面
２７ｃ 段部
２８ 寸法調整部材
２９ 係止手段
２９ａ 係止凸部
２９ｂ 係止凹部
３０ シール溝
３０ａ 内側シール溝
３０ｂ 外側シール溝
３１ シールリング嵌合部
３２ 内側軌道輪嵌合部
４０ 円環部材
４１ リップ部
４１ａ 外側端面
４１ｂ 内周面
４１ｃ 段部
４１ｄ 当接部
５０ 遊星歯車機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】