特開 2022-139251 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】P2022139251

(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

   F16J 15/3204 20160101ALI20220915BHJP

   F16J 15/3244 20160101ALI20220915BHJP

   F16J 15/18 20060101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

F16C33/78 D

F16C19/06

F16J15/3204 201

F16J15/3244

F16J15/18 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021039542

(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】河岸 誠

(72)【発明者】

【氏名】居島 啓一

【テーマコード（参考）】

3J006

3J043

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J006AD02

3J006AE05

3J006AE12

3J006AE15

3J006AE30

3J006AE34

3J043AA16

3J043CA02

3J043CA10

3J043CB13

3J043CB18

3J043DA01

3J043DA20

3J043HA01

3J216AA02

3J216AA12

3J216AB06

3J216BA18

3J216CA01

3J216CB03

3J216CB12

3J216CB13

3J216CC03

3J216CC14

3J216CC33

3J216CC53

3J216DA01

3J216DA09

3J216DA23

3J216EA01

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA73

3J701DA01

3J701DA05

3J701EA47

3J701EA72

3J701GA01

(57)【要約】

【課題】リップのシールの変形性を確保し、且つＤＬＣコーティングの被膜の損傷を好適に防ぐ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（軸受１００）の構成は、内外の軌道輪の間にて転動体（玉１０２）を側方から覆うシール１３０を備えたシール付き軸受において、シール１３０は、芯金１３２とリップ１３４を有し、シール１３０には、芯金１３２からリップ１３４の先端１３４ａまで至るＤＬＣコーティング１４０の線状のパターンが形成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】

内外の軌道輪の間にて転動体を側方から覆うシールを備えたシール付き軸受において、
前記シールは、芯金とリップを有し、
前記シールには、前記芯金から該リップの先端まで至るＤＬＣコーティングの線状のパターンが形成されていることを特徴とするシール付き軸受。

【請求項2】

前記線状のパターンは螺旋状であ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、導電性を有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。高電圧部品の数が増えると、部品同士の電磁気的干渉も大きくなる。電磁気的干渉は、車載ラジオなどの電子機器に伝搬すると、電磁ノイズとして機器の動作に悪影響を及ぼしかねない。そのため、現在、自動車における電磁ノイズ対策が要望されている。

【0003】

通電可能な軸受として、例えば特許文献１には通電式転がり軸受が開示されている。この通電式転がり軸受は、導電性のシールリング１０ａを備えている。シールリング１０ａは、潤滑油の漏洩や異物の侵入を防ぐ部品であり、シールリップ１４ａの先端部に常温溶融塩が封入されることで導電性が高められている。特許文献１の通電式転がり軸受は転動体の電食防止を目的としているが、シールリング１０ａが導電性を有するため電磁ノイズの低減も可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－２６４４０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の通電式転がり軸受のようにシールリングが導電性を有することにより、外輪と内輪との間にシールリングを通じて電気が流れる。このため、軸受における電磁ノイズの発生をある程度は防ぐことができる。しかしながら、特許文献１ではシールリングを導電性エラストマー（樹脂）や導電性ゴムで形成することによって導電性を実現している。導電性ゴムはカーボンブラックなどの導電性フィラーを添加することによって導電性を持たせるものであり、母材である樹脂やゴムはあくまでも非導電体であることから、高い導電性を得ることは難しい。また接触シールはリップが摩耗すると面圧が下がるため油膜が厚くなり、導電性が低下するという課題がある。

【0006】

導電性と耐摩耗性を兼ね備えている材料として、ＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティングを施すことが考えられる。しかしながら、ＤＬＣコーティングの被膜は、硬度が１０００Ｈｖ以上と非常に硬い。この硬さが耐摩耗性の所以ではあるものの、リップが変形しづらくなり、軸受に組付けづらくなってしまう。またシールを強引に軸受に組付けようとすると、ＤＬＣコーティングの被膜に亀裂や剥離などの損傷が生じてしまう。すると、ＤＬＣコーティングによる導電性を向上する効果が失われてしまうおそれがあった。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑み、シールにＤＬＣコーティングを施しても組み付けが容易であり、かつ組み付けの際にＤＬＣコーティングを損傷しないシール付き軸受を提供することを目的とする。

【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、内外の軌道輪の間にて転動体を側方から覆うシールを備えたシール付き軸受において、シールは、芯金とリップを有し、シールには、芯金からリップの先端まで至るＤＬＣコーティングの線状のパターンが形成されていることを特徴とする。

【0009】

上記構成によれば、芯金からリップの先端まで、すなわちリップの一部にのみＤＬＣコーティングが施されている。そして、ＤＬＣコーティングが線状のパターンであることにより、シールを軸受に組み付ける際には、リップが柔軟に変形可能となる。したがって、ＤＬＣコーティングの被膜の損傷を防ぎ、かかるＤＬＣコーティングによる導電性を好適に確保することが可能となる。

【0010】

上記線状のパターンは螺旋状であるとよい。換言すれば、ＤＬＣコーティングは、１本の連続する線である。これにより、軸受にシールを組付けた際に外輪と内輪とを確実に導通することが可能となる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、リップのシールの変形性を確保し、且つＤＬＣコーティングの被膜の損傷を好適に防ぐ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】シールを説明する図である。

【図3】図１の破線四角内の拡大図である。

【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。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。転動体である玉１０２は、内外の軌道輪の間にてシール１３０によって側方から覆われている。これにより、内輪１１０と外輪１２０の間はシール１３０によって封止される。

【0015】

シール１３０は、芯金１３２およびそれに支持された弾性材１３４によって構成されていて、弾性体１３４の先端にリップ１３４ａが形成されている。リップ１３４ａと芯金１３２の間にある、細くなっている部分を、首１３４ｂと称する。芯金１３２は金属製であり、導電性を有する。弾性材１３４は例えば導電性ゴムや導電性樹脂であることが好ましいが、本発明においては導電性を有していなくてもよい。

【0016】

内輪１１０にはシール溝１１２が形成されていて、外輪１２０にも同様にシール溝１２２が形成されている。本実施形態では弾性材１３４の外輪側がシール溝１２２にはめ込まれ、内輪側のシール溝１１２にリップ１３４ａが接触して摺動する。

【0017】

図２は、シール１３０を説明する図である。図２（ａ）はシール１３０の正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態では、シール１３０には、芯金１３２からリップ１３４ａの先端まで至るＤＬＣコーティング１４０の線状のパターンが形成されている。

【0018】

詳しくは、弾性材１３４の首１３４ｂの内面側（玉１０２側）に、螺旋状（線状）の連続したパターン１４４のＤＬＣコーティング１４０が形成されている。パターン１４４は、芯金１３２から、リップ１３４ａの内周面に形成されたパターン１４２まで連続して皮膜形成されている。したがって、軸受１００にシール１３０を組付けた際に外輪１２０と内輪１１０とを確実に導通することが可能となる。

【0019】

さらに本実施形態の軸受１００では、図１に示すように、芯金１３２の外輪１２０側も弾性材１３４によって被覆されている。そのため弾性材１３４のうちシール溝１２２に接触する面にも螺旋状（線状）のパターン１４６を形成して、外輪１２０と芯金１３２を導通させる。ただし、芯金１３２の外輪１２０側がむき出しであって圧入によって嵌め込む場合には、外輪１２０側にパターン１４６を形成する必要はない。

【0020】

図３は図１の破線四角内の拡大図であって、シール１３０を組み付けるときの状態を示している。図１に示すようにリップ１３４ａは、シール溝１１２の内側（玉１０２側）ではなく、シール溝１１２の外側に当接する構成になっている。そして、シール１３０を軸受１００に組み付ける際には、首１３４ｂを図３に示すように外側にくの字状に屈曲させる。

【0021】

ここで、上述したように本実施形態の軸受１００では、首１３４ｂに形成されたＤＬＣコーティングのパターン１４４は螺旋状（線状）であり、バネのように変形可能であるため、首１３４ｂを変形させてもパターン１４４の亀裂や剥離などの損傷を生じることがなく、シール１３０を軸受１００に組み付け可能となる。

【0022】

ただし、リップ先端のパターン１４２は、均一な円形状ではなく、首のパターン１４４の螺旋を継続させてもよい。この場合、シール溝１１２とリップ１３４ａの接触円上ではＤＬＣコーティングに切れ目が生じることになり、ＤＬＣコーティングがある箇所が凸、リップ１３４の導電性ゴムが露出している箇所が凹の、凹凸が形成される。するとタイヤのトレッドパターンのように、リップ１３４ａの先端とシール溝１１２の間に形成される潤滑油の油膜を除去する効果を得ることができる。軸受１００を高速回転させると油膜が厚くなる傾向にあるが、凹凸による油膜除去効果によって、導電性の低下を抑制することができる。

【0023】

なお、本実施形態の軸受１００ではＤＬＣコーティングが導電性を有する。このため、弾性体１３４が導電性を有する場合、および導電性を有さない場合のいずれの軸受についても本発明を適用することが可能である。

【0024】

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、本発明は係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】

【0025】

本発明は、導電性を有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】

【0026】

１００…軸受、１０２…玉、１０４…保持器、１１０…内輪、１１２…シール溝、１２０…外輪、１２２…シール溝、１３０…シール、１３２…芯金、１３４…弾性体、１３４ａ…リップ、１３４ｂ…首、１４０…ＤＬＣコーティング、１４２…パターン、１４４…パターン、１４６…パターン

【図1】

【図2】

【図3】