專利名稱：帶輪支架的雙列滾珠軸承的制作方法
技術領域：
按照本發明的帶輪支架的雙列滾珠軸承，例如，安裝在汽車輔助裝置例如構成一個汽車內部空調設備的壓縮機中，并且用來可轉動地支撐一個帶輪，該帶輪相對于固定支撐元件例如機架旋轉地驅動汽車輔助裝置。
背景技術：
例如，用于壓縮致冷劑的壓縮機安裝在一個蒸汽壓縮型制冷器中，這種制冷器安裝在一個汽車空調設備中，通常已知的機構有幾種類型。例如，日本未經審查的專利H11-280644的公開文本中披露了一種斜盤式壓縮機，該壓縮機將轉動軸的旋轉運動轉換為使用斜盤的活塞的往復運動，并通過該活塞進行制冷劑的壓縮。圖6和圖7示出了這種通常已知的斜盤式壓縮機的一個示例。
通過從軸向的兩側(圖6中為左右方向)將中心主體3夾在頂部殼體4和斜盤殼體5之間，然后用多個固定螺栓(圖中未示出)把它們連接起來，形成了組成壓縮機1的外殼2。在頂部殼體4的內部，設有一個低壓室6和一個高壓室7。同樣，一個扁平的隔離板8夾在主體3和頂部殼體4之間。圖6所示的低壓室6似乎被分隔成多個部分，這些部分彼此連通并連接在一個單個的進氣口9(圖7)上，該進氣口設置于頂部殼體4的外表面上。另外，高壓室7連接在一個同樣設于頂部殼體4上的出氣口(圖中未示出)上。再者，進氣口9連接在構成這種蒸汽壓縮型制冷器的一個蒸發器(圖中未示出)的出口上，并且出氣口連接在構成這種蒸汽壓縮型制冷器的一個冷凝器(圖中未示出)的入口上。
在外殼2內，一個轉動軸10橫跨在主體3和斜盤殼體5之間，將其自由支撐以便單獨轉動。亦即，轉動軸10的兩端由主體3和斜盤殼體5上的一對徑向滾針軸承11a和11b支撐，而施加在該轉動軸10上的推力負荷由一對推力滾針軸承12a和12b自由地支撐。在這對推力滾針軸承12a和12b中，通過碟形彈簧14將一個推力滾針軸承12a(圖6中的右手側)設置在主體3的一部分和在轉動軸10的一端(圖6中的右端)上形成的階梯部分13之間。同樣，將另一個推力滾針軸承12b設置在止推板15和斜盤殼體5之間，該止推板15從外部安裝在轉動軸10的中間部分的外圓周表面上。
再者，在構成包圍轉動軸10的外殼2的主體3的內部，形成多個(例如在圖示的示例中，在圓周方向上有平均隔開的六個)圓柱孔16。在主體3上按這種方式形成的多個圓柱孔16內，將設置在各個活塞17的頂端半部分(圖6的右半部分)上的滑動部分18進行配合以允許其在軸向上自由移動。再者，在圓柱孔16和活塞17的尖端表面(圖6的右端表面)之間的空間用作一個壓縮室19。
另外，將存在于斜盤殼體5內的空間用作斜盤室20。在位于這個斜盤室20內的轉動軸10中間部分的外圓周表面上，將斜盤21相對于轉動軸10以預定傾斜角度固定，使得該斜盤就與轉動軸10一起轉動。在斜盤21的圓周方向上的多個位置和每個活塞17分別通過每一對滑瓦22連接起來。因此，這些單個的滑瓦22的內表面(相互面對的表面)都制成光滑面，并且與斜盤21兩側面上靠近外徑的部分滑動接觸，這些部分同樣也是光滑面。另一方面，在各個活塞17的底端部分(遠離隔離板8的端部；圖6中的左端部分)上，一個連接部分23與每個活塞17一體制成，該連接部分和滑瓦22以及斜盤21構成一個驅動力傳遞機構。再者，一個用于保持每對滑瓦22的保持部分24在各連接部分17上形成。
通過一個引導表面(圖中未示出)，允許每個連接部分23的外端表面只在活塞17的軸向(圖6中的左右方向)上自由移動。因此，每個活塞17以這種方式安裝在圓柱孔16內，即允許其僅在軸向上移動(不可能發生轉動)。其結果是，由于轉動軸10的轉動，每個連接部分23按照斜盤21的振蕩往復移動在軸向上推拉每個活塞17，并且使每個滑動部分18沿軸向在圓柱孔16中往復運動。
另一方面，在隔離板8上，沿軸向將其穿透從而形成一個用于連通低壓室和每個圓柱孔16的入口25，以及一個連通高壓室7和每個圓柱孔16的出口，該隔離板8夾在主體3和頂部殼體4之間的接觸部分處，用來隔離低壓室6、高壓室7以及每個圓柱孔16。同樣，在朝向每個入口25一端的每個圓柱孔16的部分上，設置一個簧片閥式的進氣閥27，該閥允許制冷劑蒸汽只從低壓室6流向每個圓柱孔16。同樣在朝向出口26另一端(圖6中的右側)上的開口的高壓室7的部分上，設置一個簧片閥式的排氣閥28，該閥允許制冷劑蒸汽只從圓柱孔16流向高壓室7。在這個排氣閥28上連接著一個擋塊29，用于限制在離開每個排氣閥26的方向上的移動。
按照上面的方式構成的壓縮機1的轉動軸10由汽車的推進發動機驅動。因此，在圖中示例的情況中，在支撐元件的周圍，換言之，在組成外殼2的斜盤殼體5的外表面中心處(圖6中的左側面)設置一個支撐圓筒30，通過雙列軸承可轉動地支撐著一個從動帶輪31。從動帶輪31大體上為環形，具有一個C形橫截面；在從動帶輪31的內部空腔中設有一個螺線管33，該螺線管固定在斜盤殼體5的外表面上。
在另一方面，在從支撐圓筒30上伸出的轉動軸端部上，固定著一個安裝支架34，在該安裝支架34的圓周表面周圍通過片彈簧36支撐著一個磁性材料的環形板。在螺線管33中沒有電流通過時，該環形板35由于片彈簧36的彈性作用而與從動帶輪31分離，如圖6中所示。然而，當螺線管33中有電流通過時，環形板被吸引到該從動帶輪31上，因而允許驅動帶輪31向轉動軸10傳遞轉矩。就是說，螺線管33、環形板35和片彈簧36組成一個電磁離合器37，用來連接或分離從動帶輪31和轉動軸10。同樣，環形帶38橫跨在固定在推進發動機的曲柄軸端部上的主動帶輪和從動帶輪31之間。另外，在通過電磁離合器37將從動帶輪31和轉動軸10連接起來的狀態下，轉動軸10基于環形帶38的轉動而發生轉動。
按照上述方式形成的斜盤式壓縮機1的操作如下所述。亦即，為了實現汽車內部的冷卻和除濕，在操作一個蒸汽壓縮型制冷器時，通過作為驅動源的推進發動機使轉動軸10轉動。因此，斜盤21發生轉動，組成多個活塞17的滑動部分18在相應的圓柱孔16內往復運動。另外，根據滑動部分18的這種往復運動，將從進氣口9吸入的制冷劑蒸汽通過每個入口25從低壓室6吸入壓縮室19。當在每個壓縮室19中進行壓縮后，該制冷劑蒸汽通過出口26被送入高壓室7，然后從出氣口排出。
圖6所示的壓縮機是斜盤相對于轉動軸的傾斜角不變的一種壓縮機，因此制冷劑的排放量是固定的。另一方面，一種移動量可變的斜盤式壓縮機，其斜盤相對于轉動軸的傾斜角是可以變化的，其目的是按照冷卻負荷及類似量來改變排放量，這種壓縮機通常由例如日本未經審查的專利H8-326655的公開文本等所披露的內容而廣為人知，并且通常已經實施。再者，作為用于組成汽車空調設備的蒸汽壓縮型制冷器的壓縮機，在某些地方也對渦旋式壓縮機的使用有所研究。另外，對于通常用一個球窩接頭使活塞往復運動的壓縮機，在某些地方仍有應用。
不論使用哪種結構的壓縮機，構成汽車空調設備的壓縮機是由環形帶驅動的，該環形帶橫跨在固定在推進發動機曲柄軸端部的主動帶輪和設置在壓縮機側的從動帶輪之間。因此，基于環形帶拉力的徑向負載施加在可轉動地支撐從動帶輪的軸承上。為了在環形帶和每個帶輪之間實現可靠的動力傳遞而不發生打滑，作用在環形帶上的拉力，換言之，徑向負載就相應地變大。因此，作為用于支撐從動帶輪的軸承，為了支撐這個很大的徑向負載，有必要使用具有足夠的負荷能力的軸承。
從這個觀點看，在裝入圖6中所示通常結構的雙列滾珠軸承32時，以雙列設置的滾珠39的間距D很大，因而可以認為該結構是能夠確保足夠的負荷能力的結構。然而，對于雙列滾珠軸承32，軸向上的尺寸變大。在另一方面，近來，考慮到全球環境，嘗試提高汽車的燃料效率，需要使汽車輔助裝置例如壓縮機小型化并減輕其重量。此外，同樣還產生了減小滾動軸承的軸向尺寸的需求，該滾動軸承用于支撐裝入汽車輔助裝置的從動帶輪。
為了適應這種需求，作為用于支撐從動帶輪的滾動軸承，正在對單列深溝球軸承以及三點或者四點接觸型滾珠軸承的使用進行研究。然而，使用這些滾珠軸承，相對于施加在從動帶輪上的載荷，主要是彎矩載荷的剛度，不能容易地得到保證，并且很難確保足夠的低振動特性(不發生振動的傾向)或者耐久性。亦即，也有這種情況，盡管幅度很小，但是從動帶輪的彎矩載荷作用在滾珠軸承上。然而，單列深溝型滾珠軸承相對于彎矩載荷的剛度很小。同樣，對于三點到四點接觸型滾珠軸承，盡管相對于彎矩載荷的剛度高于普通的單列深溝型滾珠軸承，但是由于例如作用在環形帶上的拉力的數值或者設置(徑向載荷的方向和滾珠軸承中心位置之間的偏心)的關系，也會出現剛度并不總是足夠的情況。其結果是，在操作過程中的振動以及噪聲更可能出現，而且很難確保耐久性。
本發明的帶輪支架的雙列滾珠軸承是在考慮了這些情況后發明的。
相關技術考慮到這些情況，本發明人首先考慮通過減小滾珠的直徑并減小以雙列設置的滾珠之間的間距來確保所需的剛度，以及使用軸向尺寸減小的雙列滾珠軸承來支撐從動帶輪(日本專利申請2002-24863，日本專利申請2002-97966)。在按照這些相關發明的帶輪支架的雙列滾珠軸承的情況中，使用了一個外圈的外徑小于65mm并且在內圓周表面上具有雙列外圈滾道的軸承。同樣，使用一個在外圓周表面上具有雙列內圈滾道的內圈。再者，使用直徑(外徑)小于4mm的滾珠，并且設置幾個這樣的滾珠從而能夠在每個外圈滾道和每個內圈滾道之間自由滾動。同樣，通過使用一個保持架，使每個滾珠得以保持以允許其自由滾動。再者，使用一對密封圈來密封內部空間兩側的開口，該內部空間容納外圈的內圓周表面和內圈的外圓周表面之間的每個滾珠。另外，滾珠之間的間距，以及滾珠和密封圈之間的距離減小，從而提供一個軸向上的總寬度(近似與外圈的寬度和內圈寬度一致)小于該內圈內徑45％的雙列滾珠軸承。
同樣，為了減小滾珠之間的間距，每個保持架使用由合成樹脂制成的冠形保持架，而所設置的每個保持架的邊緣從相對側(＝在軸向上的外側＝與密封圈相對的側面)彼此相對。同樣，在每個保持架的邊緣和密封圈的內表面之間的距離減小。然而，同樣在這種情況下，每個保持架的邊緣和每個密封圈的內表面之間的距離能確保超過每個滾珠直徑的13％，從而可以保證兩個密封圈之間容納每個滾珠的內部空間中的潤滑脂的填充量。
按照與相關發明有關的帶輪支架的雙列滾珠軸承，可以保證力矩剛度，同時軸向寬度減小，并且有可能有助于實現小而輕的汽車輔助裝置，該裝置在運行中產生低噪聲。
發明內容
以與上述與相關發明有關的帶輪支架的雙列滾珠軸承相同的方式，按照本發明的任何帶輪支架的雙列滾珠軸承，其設有一個外徑小于65mm并且在內圓周表面上具有雙列外圈滾道的外圈；一個在外圓周表面上具有雙列內圈滾道的內圈；直徑小于4mm的滾珠，設置幾個滾珠從而在外圈滾道和內圈滾道之間自由滾動；一個保持這些滾珠以便使其自由滾動的保持架；以及一個存在于外圈的內圓周表面和內圈的外圓周表面之間的密封圈，該密封圈密封容納滾珠的內部空間兩端上的開口。另外，軸向上的軸承寬度小于內圈內徑的45％，并且通過在外部將內圈安裝在支撐元件上，在內部將外圈安裝在一個帶輪上，使帶輪可轉動地支撐在此支撐元件的圓周上。
特別是，在本發明帶輪支架的雙列滾珠軸承的第一方面，當從軸向上看時，靠近相應的密封圈內圓周的一部分和內圈軸向上的兩端面重疊，這樣在重疊區段徑向上的寬度是相應滾珠直徑的25％或者大于25％。同樣，對于在靠近相應的密封圈內圓周的部分的內表面上圓周的周圍處形成的多個突出物，突出物中的至少一個的頂部邊緣與內圈軸向上的端面滑動接觸。
再者，在本發明的帶輪支架的雙列滾珠軸承的第二方面，當從軸向上看時，靠近相應密封圈的內圓周的部分與內圈軸向上的兩端面重疊，這樣重疊區段徑向上的寬度為相應的滾珠直徑的25％或者大于25％。同樣，對于在靠近相應的密封圈內圓周的部分處的側表面上圓周的周圍形成的一個或多個突出物，突出物中的至少一個的頂部邊緣與具有部分內圈表面的圓周周圍始終保持滑動接觸。與這些一起，靠近相應密封圈內圓周并且不是處于滑動接觸的突出物的其它部分，與內圈表面的其它部分靠近并與之相對，這樣就形成了迷宮式密封。
在本發明的帶輪支架的雙列滾珠軸承的第三方面，密封圈包括一種肖氏硬度為60到80的并且通過金屬芯進行加強的彈性材料。彈性材料變形區段的徑向寬度為相應滾珠直徑的40％或者大于40％，該彈性材料在徑向上從金屬芯的內邊緣向內突出，而且這個變形區段最薄區域的厚度為0.4mm或者大于0.4mm，該最薄區域位于徑向上的中部。
在本發明的帶輪支架的雙列滾珠軸承的第四方面，密封圈包括一種由金屬芯加強的彈性材料。同樣該金屬芯的內徑小于內圈的外徑。
另外，在本發明的帶輪支架的雙列滾珠軸承的第五方面，密封圈包括一種由金屬芯加強的彈性材料。同樣，彈性材料變形區段的重心在軸向上的位置比該變形區段的變形中心的位置更加靠近密封圈頂部邊緣和內圈表面部分之間的滑動接觸側，該彈性材料從金屬芯的內邊緣沿徑向向內突出。
在本發明的實施例中，上面提及的方面可以單獨實施，或者經過恰當結合而實施。也可能將上述所有方面結合在一起。
在按照上述方式構成的本發明的用于帶輪支架的雙列滾珠軸承的情況中，密封圈在兩端的開口處構成良好的密封，并且甚至在惡劣的環境下也有可能保持優良的耐久性。
首先，在第一和第二方面的用于帶輪支架的雙列滾珠軸承的情況中，有可能保持密封圈內邊緣區段和內圈軸向端面的重疊區段的軸向寬度，并且由于在該重疊區段有多個突出物(在第一方面的情況中)，或者突出物和迷宮式密封(在第二方面的情況中)，有可能在重疊區段形成良好的密封。
再者，在第三和第四方面的用于帶輪支架的雙列滾珠軸承的情況中，有可能保持密封圈彈性材料的剛度，以及保持彈性材料的頂部邊緣和內圈表面部分之間滑動接觸區域的表面壓力，從而密封圈有可能形成良好的密封。
另外，在第五方面的用于帶輪支架的雙列滾珠軸承的情況中，在運行中作用在密封唇口的離心力在向著內圈表面的部分推動密封唇口的方向上起作用，該密封唇口在密封圈的頂部邊緣上形成。其結果是，有可能保持該彈性材料的頂部邊緣和內圈表面部分之間滑動接觸區域上的表面壓力，從而密封圈有可能形成良好的密封。
圖1是示出了本發明一種實施例的第一個示例的橫截面視圖。
圖2是圖1中右上方區域的放大視圖。
圖3是一個與圖2相似的視圖，圖中示出了本發明一種實施例的第二個示例。
圖4是對應于圖2中右下方區域的局部橫截面視圖，圖中示出了本發明一種實施例的第三個示例。
圖5是對應于圖2中右下方區域的局部橫截面視圖，圖中示出了本發明一種實施例的第四個示例。
圖6是示出了現有技術壓縮機的一個示例的橫截面視圖。
圖7是從圖6中箭頭A的方向看的視圖。
具體實施例方式
圖1到2示出了本發明的第一實施例并且對應于本發明的第一、第二、第三和第五方面。在圖1和圖2中(圖3將在下文中描述)，每個部件尺寸的比例是在實際比例的基礎上繪制的。在該實施例的帶輪支架的雙列滾珠軸承32a的情況中，使用一個外徑D40(見圖1)等于或者小于65mm(D40≤65mm)并且具有圍繞其內圓周表面形成的雙列外滾道41的外環作為外圈40。同樣使用具有圍繞其外圓周表面形成的雙列內滾道43的內圈作為內圈42。再者，使用直徑(外徑)D44(見圖1和2)等于或者小于4mm(D44≤4mm)的滾珠44(為了實用的目的，使用的滾珠為3到4mm)，并且有多個滾珠位于每個外滾道41和內滾道43之間，從而這些滾珠能夠自由滾動。同樣，一對保持架45保持滾珠44從而滾珠可以自由滾動，一對密封圈46覆蓋外圈40的內圓周表面和內圈42的外圓周表面之間的內部空間兩端上的開口，滾珠44位于該內部空間中。雙列滾珠軸承32a的寬度W32(圖1)為內圈42的內徑R42(圖1)的45％或者小于45％(W32≤0.45R42)。
在所有的附圖中，同樣的附圖標記用于相同的部件。
每個密封圈46包括一個圓環形金屬芯48，該金屬芯由金屬例如鋼板制成并由一彈性材料49例如丁腈橡膠、耐熱丁腈橡膠、丙烯酸類橡膠或者氟橡膠加強，并具有復雜的圓環形狀。同樣，使用肖氏硬度(HS)在60到80的范圍之內的彈性材料作為這種彈性材料49。再者，這種彈性材料49的外邊緣具有一個連接區段50，該區段在徑向上向外突出，超過金屬芯48的外邊緣，并且該連接區段50連接在一個連接溝槽51上，該溝槽圍繞外圈40兩端的內圓周表面形成。同樣，這種彈性材料49徑向上的內半部分沿徑向向內突出，超過金屬芯48，并起密封唇口52的作用。
在這種實施例的情況中，當從軸向上看時，該密封唇口52與內圈42重疊，重疊量是滾珠44直徑D44的25％或大于25％。換言之，當密封唇口52的內徑為R52(圖1)，而內圈42的外徑為D42(圖1)時，密封唇口52的內表面和內圈42軸向上的兩端表面在環形區域相互面對，使得徑向上的寬度為外徑D42和內徑R52的差值的1/2{(D42-R52)/2}。在這種實施例中，這個環形區域的寬度為滾珠44直徑D44的25％或者大于25％{(D42-R52)/2≥0.25 D44}，更優選地，大于直徑D44的35％。該環形區域寬度的最大值并不是特別設定的，然而，從防止軸承變大的方面來看，其大于直徑D44是不實際的。為了獲得緊湊的帶輪支架的雙列滾珠軸承，最好保持該寬度小于直徑D44的80％，更優選地，小于直徑D44的70％。
另一方面，第一到第三突出物53到55按照次序從內側沿徑向始終圍繞密封唇口52的內表面上的圓周形成，這樣它們彼此同心。每個密封圈46的外邊緣連接在連接溝槽51上，在這些突出物53到55中，位于徑向向內最遠處的第一突出物53的頂部邊緣沿著整個圓周與內圈42軸向上的兩端表面56發生滑動接觸。在另一方面，位于中間的第二突出物54和位于徑向向外最遠處的第三突出物55的頂部邊緣非常靠近兩端面56或者拐角區段57并與之相對，以便在這些區域形成迷宮式密封，該拐角區段57位于內圈42的外圓周表面和兩端面56之間的連接區域上。
再者，密封唇口(圖2)在徑向上的寬度W52是滾珠直徑D44的40％或者大于40％(W52≥0.4 D44)，密封唇口在本發明的第三方面中作為變形區段。同樣，位于密封唇口52(并不必然在中部)徑向中部處的最薄區段的厚度T52(圖2)為0.4mm或者大于0.4mm(D52≥0.4mm)。這個區段的厚度T52的上限沒有特殊的限制，然而，密封唇口52的剛度應當不大于必需的剛度，并且為了保持材料成本下降，優選地應為0.6mm或者更小，更優選地，應小于0.5mm。再者，密封唇口的優選寬度W52為直徑D44的60％或者小于60％，更優選地，小于50％。
另外，在這種實施例中，從金屬芯48的內邊緣上沿徑向向內突出的彈性材料49的變形區段在軸向(圖1和圖2中的左右方向)上的位置，換言之，密封唇口重心G(見圖2)在密封唇口52(第一和第二突出物53、54)的頂部邊緣和內圈42軸線上兩端面之間的滑動接觸一側上的位置比密封唇口52變形區段的變形中心更遠。換言之，調整每個部分的形狀和尺寸，從而使密封唇口52圍繞金屬芯48的內邊緣或者密封唇口52的最薄區段發生彈性變形，并且當每個密封圈46的外邊緣區段連接到連接溝槽51上時，重心G在內圈的兩端面56的一側上的位置比彈性變形中心更遠。
在如上述構造的這種實施例的帶輪支架的雙列滾珠軸承32a的情況中，位于兩端部開口的密封圈46具有良好的密封性能，所以即使在惡劣環境下運行時，也有可能保持優良的耐久性。換言之，在這種實施例的帶輪支架的雙列滾珠軸承32a的情況中，可以保持密封圈46的內邊緣和內圈42軸向上兩端面的軸向重疊部分的徑向寬度。同樣，位于重疊區段上的第一和第二突出物53、54的頂部邊緣沿其圓周與兩個端部區段56發生滑動接觸，并在第三突出物55和拐角區段57之間形成迷宮式密封58。因此在重疊區段具有良好的密封。
密封圈46的彈性材料49由肖氏硬度為60到80的橡膠制成，而且在這種彈性材料的內徑一半處形成的密封唇口52的中間區段(最薄區段)的厚度T52保持為0.4mm或者大于0.4mm，因此有可能保持密封唇口52的剛度。其結果是，有可能保持在第一和第二突出物53、54的頂部邊緣和內圈42軸向上的兩端面56之間的滑動接觸區域上的表面壓力，從而有可能由密封圈46形成良好的密封，該第一和第二突出物53、54在密封唇口52的內表面上形成。
另外，在這種實施例的帶輪支架的雙列滾珠軸承32a的情況中，通過恰當調節重心G的位置，在運行中施加在每個密封圈46的密封唇口52上的離心力作用在一個方向上，這樣密封唇口52朝著內圈42的兩端面56發生彈性變形。其結果是，有可能保持第一和第二突出物53、54的頂部邊緣和內圈42軸向上的兩端面56之間的滑動接觸區域上的表面壓力(有可能防止在高速轉動時表面壓力下降)，從而有可能由密封圈46形成良好的密封。
不直接涉及本發明，然而，每個外滾道和內滾道是深溝型軌道，而且從保持帶輪支架的雙列滾珠軸承的力矩剛度的方面來說，優選地每個外滾道41的溝槽深度D41(圖2)保持為滾珠44的直徑D44的18％或者大于18％，而內滾道43(圖2)的溝槽深度D43(圖2)保持為滾珠44的直徑D44的20％或者大于20％(D41≥0.18 D44，D43≥0.20 D44)。然而，兩個溝槽D41、D43的總的深度保持為直徑D44的42％或者小于42％{(D41+D43)≤0.42 D44}，所以有可能在兩個滾道41、43之間安裝滾珠44。
接下來，圖3示出了本發明一種實施例的第二個示例，該示例對應于本發明的第二、第三、第四和第五方面。在這個實施例的雙列滾珠軸承32b的情況中，密封圈46a的金屬芯48的內徑R48小于內圈42的外徑D42(R48＜D42)。同樣，只有第一突出物53在密封唇口52a的內表面的內邊緣上形成，該密封唇口52a是在彈性材料49a徑向內半部分上形成的，而第三突出物55是在底端(在徑向上的外端)上形成的，在中間的第二突出物54省略(見圖1和圖2)。取而代之的是，第四突出物59在密封唇口52a的外表面上的內邊緣周圍形成。
當密封圈46a的外邊緣連接在連接溝槽51上時，只有第一突出物53的頂部邊緣始終圍繞其圓周與內圈42軸向上的端面56形成滑動接觸，該連接溝槽51在外圈40兩端上的內圓周表面周圍形成。同時，第三突出物55的頂部邊緣靠近拐角區段57并與之相對，而第四突出物59靠近突出物60并與之相對，以便在那些區域形成迷宮式密封58、61，該突出物60在內圈42端部的外圓周表面周圍形成。
在上述實施例的情況中，通過使金屬芯48的內徑R48保持為小于內圈42的外徑D42，密封唇口52a的剛度增加，容易保持第一突出物53的頂部邊緣與內圈42軸向上的端部表面56之間的滑動接觸區域上的表面壓力。另外，由于滑動接觸區域位于迷宮式密封58、61之間，有可能在帶輪支架的雙列滾珠軸承32b兩端的開口處充分保持良好的密封。
接下來，圖4示出了對應于本發明第二和第三方面的第三實施例。在該實施例中，當在徑向上向內突出的密封圈46b的彈性材料49b的內半部分區段沿徑向從外部向內發展時，其厚度在中間區段突然減小，該內半部分區段遠于金屬芯48的內邊緣。同樣，一個內部階梯區段62和一個外部階梯區段63沿徑向分別在中間區段的內表面和外表面上形成。當密封圈46b的外邊緣連接在外圈40(見圖1到3)端部的內圓周表面周圍上時，內部階梯區段62在內圈42的外圓周面周圍靠近拐角區段57并與之相對，而外部階梯區段靠近突出物60并與之相對，從而在那些區域分別形成迷宮式密封58、61。突出物64的頂部邊緣始終圍繞其圓周與突出物60的內表面形成滑動接觸，該突出物64在密封唇口52a的外表面的內邊緣周圍形成并且在徑向上向內的位置遠于兩個階梯區段62、63，而該突出物60為內圈42表面的一部分。在這種實施例的情況中，與上述第二實施例相似，滑動接觸區域位于一對迷宮式密封58、61之間，所以有可能在帶輪支架的雙列滾珠軸承兩端的開口處充分保持良好的密封。
接下來，圖5示出了對應于本發明第二和第三方面的第四實施例。在這種實施例的情況中，突出物65的頂部邊緣靠近內圈42軸向上的端面56并與之相對，并且在那個區域形成一個迷宮式密封，該突出物65始終圍繞密封唇口52a的中間區段的內表面圓周而形成。在該實施例中，與上述第三實施例相比，通過這種迷宮式密封66，迷宮式密封的數量增加，所以有可能在帶輪支架的雙列滾珠軸承兩端的開口處進一步改善密封性能。
工業應用本發明的帶輪支架的雙列滾珠軸承的構造和功能如上所述，所以即使當使用在惡劣的環境中，也有可能有效地防止雜質例如泥漿進入軸承內，而且有助于使各種汽車輔助裝置例如壓縮機更加緊湊和輕量化，同時保持耐久性。
權利要求
1.一種帶輪支架的雙列滾珠軸承，其包括一個外徑為65mm或者小于65mm的外圈和圍繞其內圓周表面形成的雙列外滾道；一個內圈，其具有圍繞其外圓周表面形成的雙列內滾道；多個直徑為4mm或者小于4mm的滾珠，這些滾珠位于每個外滾道和內滾道之間，從而能夠自由滾動；一個保持架，其保持滾珠從而滾珠能夠自由滾動；以及密封圈，這些密封圈密封在外圈的內圓周表面和內圈的外圓周表面之間的內部空間兩端上的開口，所述滾珠位于該內部空間中；其中，該軸承在軸向上的寬度為內圈內徑的45％或者小于45％，通過將內圈安裝在支撐元件的周圍以及將外圈安裝在帶輪內，使帶輪受支撐，從而帶輪可以圍繞該支撐元件自由轉動；當從軸向看時，靠近相應密封圈的內圓周的部分與內圈軸向上的兩端面重疊，從而重疊區段在徑向上的寬度為相應滾珠直徑的25％或者大于25％；對于完全圍繞靠近相應密封圈的內圓周的部分處的內表面上的圓周形成的多個突出物，該突出物中的至少一個的頂部邊緣與內圈軸向上的端面滑動接觸。
2.一種帶輪支架的雙列滾珠軸承，其包括一個外徑為65mm或者小于65mm的外圈和圍繞其內圓周表面形成的雙列外滾道；一個內圈，其具有圍繞其外圓周表面形成的雙列內滾道；多個直徑為4mm或者小于4mm的滾珠，這些滾珠位于每個外滾道和內滾道之間，從而能夠自由滾動；一個保持架，其保持滾珠從而滾珠能夠自由滾動；以及密封圈，這些密封圈密封在外圈的內圓周表面和內圈的外圓周表面之間的內部空間兩端上的開口，所述滾珠位于該內部空間中；其中，該軸承在軸向上的寬度為內圈內徑的45％或者小于45％，通過將內圈安裝在支撐元件的周圍以及將外圈安裝在帶輪內，使帶輪受支撐，從而帶輪可以圍繞該支撐元件自由轉動；當從軸向看時，靠近相應密封圈的內圓周的部分與內圈軸向上的兩端面重疊，從而重疊區段在徑向上的寬度為相應滾珠直徑的25％或者大于25％；對于完全圍繞靠近相應密封圈的內圓周的部分的側表面上的圓周形成的一個或多個突出物，該突出物中的至少一個的頂部邊緣始終圍繞該圓周而與內圈表面的一部分滑動接觸；靠近相應密封圈內圓周且不是處于滑動接觸的突出物的其它部分靠近并面對內圈表面的另一部分，從而形成迷宮式密封。
3.一種帶輪支架的雙列滾珠軸承，其包括一個外徑為65mm或者小于65mm的外圈和圍繞其內圓周表面形成的雙列外滾道；一個內圈，其具有圍繞其外圓周表面形成的雙列內滾道；多個直徑為4mm或者小于4mm的滾珠，這些滾珠位于每個外滾道和內滾道之間，從而自由滾動；一個保持架，其保持滾珠從而滾珠能夠自由滾動；以及密封圈，這些密封圈密封在外圈的內圓周表面和內圈的外圓周表面之間的內部空間兩端上的開口，所述滾珠位于該內部空間中；其中，軸承在軸向上的寬度為內圈內徑的45％或者小于45％，通過將內圈安裝在支撐元件的周圍以及將外圈安裝在帶輪內，使帶輪受支撐，從而帶輪可以圍繞該支撐元件自由轉動；所述密封圈包括一彈性材料，該彈性材料具有60到80的肖氏硬度并且由金屬芯加強，從金屬芯的內邊緣沿徑向向內突出的彈性材料變形區段的徑向寬度為相應滾珠直徑的40％或者大于40％，并且該變形區段最薄區域的厚度為0.4mm或者大于0.4mm，該最薄區域位于該變形區段徑向上的中部。
4.一種帶輪支架的雙列滾珠軸承，其包括一個外徑為65mm或者小于65mm的外圈和圍繞其內圓周表面形成的雙列外滾道；一個內圈，其具有圍繞其外圓周表面形成的雙列內滾道；多個直徑為4mm或者小于4mm的滾珠，這些滾珠位于每個外滾道和內滾道之間，從而自由滾動；一個保持架，其保持所述滾珠從而滾珠能夠自由滾動；以及密封圈，這些密封圈密封在外圈的內圓周表面和內圈的外圓周表面之間的內部空間兩端上的開口，所述滾珠位于該內部空間中；其中，軸承在軸向上的寬度為內圈內徑的45％或者小于45％，通過將內圈安裝在支撐元件的周圍以及將外圈安裝在帶輪內，使帶輪受支撐，從而帶輪可以圍繞該支撐元件自由轉動；其中，密封圈包括一彈性材料，該彈性材料由金屬芯加強，該金屬芯的內徑小于內圈的外徑。
5.一種帶輪支架的雙列滾珠軸承，其包括一個外徑為65mm或者小于65mm的外圈和圍繞其內圓周表面形成的雙列外滾道；一個內圈，其具有圍繞其外圓周表面形成的雙列內滾道；多個直徑為4mm或者小于4mm的滾珠，這些滾珠位于每個外滾道和內滾道之間，從而能夠自由滾動；一個保持架，其保持滾珠從而滾珠能夠自由滾動；以及密封圈，該密封圈密封在外圈的內圓周表面和內圈的外圓周表面之間的內部空間兩端上的開口，所述滾珠位于該內部空間中；其中，軸承在軸向上的寬度為內圈內徑的45％或者小于45％，通過將內圈安裝在支撐元件的周圍以及將外圈安裝在帶輪內，使帶輪受支撐，從而帶輪可以圍繞該支撐元件自由轉動；其中，密封圈包括一彈性材料，該彈性材料由金屬芯加強，該彈性材料的變形區段的重心在軸向上的位置比該變形區段的變形中心的位置更加接近密封圈頂部邊緣和內圈表面部分之間的滑動接觸側，該彈性材料從金屬芯的內邊緣沿徑向向內突出。
全文摘要
在一種帶輪支架的雙列滾珠軸承中，為了通過位于相對端開口的密封圈(46)改善密封性能，并且即使在惡劣的環境中使用也能夠保持足夠的耐久性，根據本發明，內圈(42)的軸端面(56)與靠近每個密封圈(46)的內周面部分在軸向重疊，重疊寬度的尺寸為滾珠(44)直徑的30％或大于30％。再者，在密封唇口(52)的內表面上形成的第一和第二突出物(53、54)的前端邊緣與端面(56)滑動接觸。另外，第三突出物(55)與內圈(42)的拐角區段(57)緊密相對，從而在相應區域上形成迷宮式密封(58)。
文檔編號F16C19/18GK1668858SQ03816589
公開日2005年9月14日 申請日期2003年6月30日 優先權日2002年7月12日
發明者大畑俊久, 石黑博 申請人:日本精工株式會社