特開 2022-139250 シール付き軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022139250

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】シール付き軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/78 20060101AFI20220915BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20220915BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20220915BHJP

   F16C 35/077 20060101ALI20220915BHJP

   F16J 15/3204 20160101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

F16C33/78 E

F16C19/06

F16C33/58

F16C33/78 Z

F16C35/077

F16J15/3204 201

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021039541

(22)【出願日】2021-03-11

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(72)【発明者】

【氏名】居島 啓一

(72)【発明者】

【氏名】河岸 誠

【テーマコード（参考）】

3J006

3J117

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J006AB05

3J006AE12

3J006AE15

3J006AE30

3J006AE34

3J006CA01

3J117AA10

3J117CA06

3J117DA01

3J117DA02

3J117DB10

3J216AA02

3J216AA12

3J216AB06

3J216BA19

3J216BA30

3J216CA01

3J216CB03

3J216CB13

3J216CB19

3J216CC03

3J216CC16

3J216CC33

3J216DA08

3J216DA21

3J216EA02

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA54

3J701BA56

3J701BA73

3J701FA11

3J701GA01

(57)【要約】

【課題】絶縁被膜によって高い電食防止性能を確保しつつ、シールによって十分な潤滑性能を得ることが可能なシール付き軸受を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかるシール付き軸受の構成は、外輪１２０と内輪１１０との間を封止するシール１３０を備えたシール付き軸受（軸受１００）であって、外輪１２０の外周面１２４または内輪１１０の内周面のいずれか一方を被覆する絶縁被膜１４０を有し、絶縁被膜１４０は外輪１２０の内周面または内輪１１０の外周面の縁１２６まで被覆していて、縁１２６を被覆する絶縁被膜１４０の表面は円筒形であり、シール１３０は縁１２６を被覆する絶縁被膜１４０に圧入されていることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外輪と内輪との間を封止するシールを備えたシール付き軸受であって、
外輪の外周面または内輪の内周面のいずれか一方を被覆する絶縁被膜を有し、
前記絶縁被膜は外輪の内周面または内輪の外周面の縁まで被覆していて、
前記縁を被覆する絶縁被膜の表面は円筒形であり、前記シールは前記縁を被覆する絶縁被膜に圧入されていることを特徴とするシール付き軸受。

【請求項2】

前記シールの芯金は、前記縁を被覆する絶縁被膜に当接する円筒部を有することを特徴とする請求項１に記載のシール付き軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外輪と内輪との間を封止するシールを備えたシール付き軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＥＶ車（electric car）やＨＶ車（hybrid car）等の開発の進展もあり、一台の自動車に搭載される高電圧部品の数が増加しつつある。この高電圧部品の電流が軸受に通電すると、軸受の転動体の表面、外輪や内輪の軌道面に電食が生じてしまい、損傷の一因となる。そこで例えば特許文献１では、軌道輪の表面に絶縁被膜を設けた電食防止転がり軸受が開示されている。特許文献１では、絶縁被膜を、ガラス繊維と非繊維質の絶縁性無機充填材とを含有したポリファニレンサルファイド樹脂により形成している。

【0003】

特許文献１の転がり軸受では、内輪と外輪の表面に複数の円周溝を形成し、その上に絶縁被膜をかぶせて形成している。これにより、射出成形時に絶縁被膜に形成された突条が円周溝に嵌まり込んだ状態となる。したがって、被膜の軸方向のずれが防止され、はがれや浮き上りを防止可能であるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３０６８３１１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

軸受では、上述した耐電食性能に加え、転がり接触面に油膜を形成することで金属面間の直接接触を防止し、接触面の摩擦を低減させ、摩耗や焼き付きを防止することも求められる。このため、軸受では、内外の軌道輪の間にて転動体を側方から覆うシールを設け、シールによってグリースを保持する構成がよく知られている。このとき、特許文献１のように外輪の内周面や内輪の外周面に円周溝を形成し、かかる円周溝に絶縁被膜を嵌め込む構成であると、外輪や内輪にシールを嵌め込む溝を確保することができない。

【0006】

上記の問題を解決する方法としては、外輪の外周面や内輪の内周面を絶縁被膜によって覆い、外輪の内周面や内輪の外周面に形成された円周溝にシールを嵌め込む構成が考えられる。
しかしながら、このような構成であると、絶縁被膜とシールとの間で外輪や内輪が一部露出した状態となる。すると、耐電食性能が低下する要因となる可能性がある。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑み、絶縁被膜によって高い電食防止性能を確保しつつ、シールによって十分な潤滑性能を得ることが可能なシール付き軸受を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明にかかるシール付き軸受の代表的な構成は、外輪と内輪との間を封止するシールを備えたシール付き軸受であって、外輪の外周面または内輪の内周面のいずれか一方を被覆する絶縁被膜を有し、絶縁被膜は外輪の内周面または内輪の外周面の縁まで被覆していて、縁を被覆する絶縁被膜の表面は円筒形であり、シールは縁を被覆する絶縁被膜に圧入されていることを特徴とする。

【0009】

上記構成では、外輪の外周面や内輪の内周面は、その縁までが絶縁被膜によって被覆されている。これにより、外輪や内輪が露出しなくなるため、高い電食防止性能を確保することができる。そしてシールは、縁を被覆する絶縁被膜に圧入される。したがって、外輪の外周面や内輪の内周面の縁までを絶縁被膜によって被覆した場合であっても、シールを設けることができる。これにより、外輪と内輪との間を封止し、シールの内部にグリースを保持することで、運転時の回転による摩擦を低減し、摩耗や焼き付きを防止する。したがって、十分な潤滑性能を得ることが可能となる。

【0010】

上記シールの芯金は、縁を被覆する絶縁被膜に当接する円筒部を有するよい。かかる構成によれば、シールの芯金と絶縁被膜との接触面積を増やせるため、シールを良好に保持することが可能となる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、絶縁被膜によって高い電食防止性能を確保しつつ、シールによって十分な潤滑性能を得ることが可能なシール付き軸受を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態にかかるシール付き軸受を説明する図である。

【図2】シールの変形例を説明する図である。

【図3】従来の技術的思想を延長して絶縁被覆とシールを両方設けた軸受を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示または説明を省略する。

【0014】

図３は、従来の技術的思想を延長して絶縁被覆とシールを両方設けた軸受を説明する図である。なお、図３（ａ）に示す軸受１０ａと図３（ｂ）に示す軸受１０ｂにおいて同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を割愛する。なお、図３（ａ）（ｂ）は玉の大きさを揃えて図示している。

【0015】

図３（ａ）に示す軸受１０ａは、内輪１２と外輪１４との間に転動体としての玉１６を備えている。玉１６は保持器１８によって保持されている。外輪１４と内輪１２との間はシール２０によって封止される。シール２０は、芯金２２および芯金２２を支持するリップ２４によって構成される。

【0016】

軸受１０ａでは、外輪１４の外周面が絶縁被膜３０によって覆われている。このような構成では、絶縁被膜３０にシール溝３２を設けることになるため、成形時に無理抜きできなくなってしまう。また絶縁被膜３０は線膨張係数が大きいため、シール２０とのシメシロ量が変化しやすく、安定した組付け状態を維持しにくい。

【0017】

図３（ｂ）に示す軸受１０ｂでは、外輪１４にシール溝１４ａを設けている。このような構成であると、外輪１４の内径面の縁１４ｂは絶縁被膜３０に覆われていないため、ハウジングとの間に高周波の電気が流れてしまうため、絶縁性能が低下してしまう。

【0018】

これに対し本発明は、下記の構成により、絶縁被膜によって高い電食防止性能を確保しつつ、シールによって十分な潤滑性能を得ることが可能なシール付き軸受を提供する。

【0019】

図１は、本実施形態にかかるシール付き軸受（以下、軸受１００と称する）を説明する図である。本実施形態の軸受１００は玉軸受である。なお、本実施形態では外輪１２０を絶縁被膜１４０によって被覆する構成を例示するが、これに限定するものではない。内輪１１０を絶縁被膜１４０によって被覆する構成であっても同様の効果を得ることが可能である。

【0020】

図１に示すように、軸受１００は、内輪１１０と外輪１２０との間に転動体としての玉１０２を備えている。玉１０２は保持器１０４によって保持されている。内輪１１０と外輪１２０の間は、シール１３０によって封止されている。

【0021】

本実施形態では、シール１３０は、芯金１３２およびそれに支持されたリップ１３４によって構成されている。内輪１１０にはシール溝１１２が形成されていて、そこにリップ１３４が接触する。

【0022】

一方、外輪１２０の内周面の縁１２６には樹脂溝１２２が形成されている。「内周面の縁１２６」とは、軌道面の肩１２１より外側を意味している。そして図１に示すように本実施形態の軸受１００は、外輪１２０の外周面が絶縁被膜１４０によって被覆されている。特に本実施形態では、絶縁被膜１４０は、外輪１２０の外周面１２４から側面１２５を回り込み、内周面の縁１２６まで連続して被覆している。そして、絶縁被膜１４０の端部１４２が爪のように樹脂溝１２２に入り込んだ状態となっている。これにより、外輪１２０は、内周面の縁１２６まで絶縁被膜１４０によって被覆される。したがって、外輪１２０が露出しなくなるため、高い電食防止性能を確保することができる。

【0023】

また本実施形態の軸受１００では、外輪１２０の内周面の縁１２６を被覆する絶縁被膜１４０には、表面が円筒形の当接面１４４が形成されている。一方、シール１３０の芯金１３２は、円環状の封止部１３２ａと、封止部１３２ａの縁から立ち上がる円筒部１３２ｂから構成されている。図１からわかるように、芯金１３２の片側の断面形状はＬ字形状となっている。そして、絶縁被膜１４０の円筒形の当接面１４４にシール１３０の芯金１３２の円筒部１３２ｂをはめ込むことにより、シール１３０が外輪１２０に取り付けられる。

【0024】

これにより、外輪１２０の外周面１２４の縁までを絶縁被膜によって被覆した場合であっても、シール１３０を設けることができる。したがって、外輪１２０と内輪１１０との間を封止し、シール１３０の内部にグリース（不図示）を保持することができ、運転時の回転による摩擦が低減される。このため、十分な潤滑性能を得ることが可能となる。

【0025】

また、シール１３０と絶縁被膜１４０の接触箇所が両方とも円筒状であることにより、互いの接触面積を大きく取ることができる。したがって、圧入であるにもかかわらず姿勢を安定させることができ、また脱落を防止することができる。

【0026】

図２は、シールの変形例を説明する図である。図２（ａ）に示すシール１３０ａでは、封止部１３２ａと円筒部１３２ｂとの間にバネ部１３６が設けられている。図２（ｂ）に示すシール１３０ｂでは、封止部１３２ａと円筒部１３２ｂとの間に撓み部１３８が設けられている。これにより、シメシロ量の違いによってリップ１３４の当たりが変わった際に、バネ部１３６および撓み部１３８が応力緩和として機能する。したがって、絶縁被膜１４０に対してシールの芯金を安定した状態で当接させることが可能となる。

【0027】

なお、本実施形態では、外輪１２０の外周面１２４を絶縁被膜１４０によって覆う構成を例示したが、これに限定するものではない。内輪１１０の内周面を絶縁被膜１４０によって覆う構成であっても上述した効果を得ることが可能である。

【0028】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は斯かる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明は、外輪と内輪との間を封止するシールを備えたシール付き軸受として利用することができる。

【符号の説明】

【0030】

１０ａ…軸受、１０ｂ…軸受、１２…内輪、１４…外輪、１４ａ…シール溝、１４ｂ…縁、１６…玉、１８…保持器２０…シール、２２…芯金、２４…リップ、３０…絶縁被膜、３２…シール溝、１００…軸受、１０２…玉、１０４…保持器、１１０…内輪、１１２…シール溝、１２０…外輪、１２１…軌道面の肩、１２２…樹脂溝、１２４…外周面、１２５…側面、１２６…縁、１３０…シール、１３０ａ…シール、１３０ｂ…シール、１３２ …芯金、１３２ａ …封止部、１３２ｂ…円筒部、１３４…リップ、１３６…バネ部、１３８…撓み部、１４０…絶縁被膜、１４２…絶縁被覆の端部、１４４…当接面

【図1】

【図2】

【図3】