JP2018080741A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第一シールリップとシール摺接面との摺接部に作用する摩擦力が、軸受温度の変化に伴って増大する事を抑えられる構造を実現する。【解決手段】シールリング１９のシール材３３を構成する、第一、第二両シールリップ３７、３８の基端部同士を結合する。これと共に、シール材３３のうち、第一、第二両シールリップ３７、３８の基端部同士の結合部５０の径方向外側に隣接し、且つ、芯金３２よりも径方向内側に位置する部分に、括れ部４０を設ける。又、ハブ本体２３の表面に設けたシール摺接面４３のうち、内部空間３１の圧力が第一リップ間空間４８の圧力よりも所定量以上大きくなった場合にのみ第一シールリップ３７の先端部が摺接する（乗り上がる）軸方向位置の円周方向複数箇所に、それぞれ径方向に凹入する状態で凹部（除肉部）５２を設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、各種機械装置の回転支持部分に組み込んで使用される転がり軸受装置の改良に関する。

自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の転がり軸受装置として、車輪支持用転がり軸受ユニットが使用されている。この様な車輪支持用転がり軸受ユニットの１例として、特許文献１には、図９に示す様なシール構造を有するものが記載されている。

この車輪支持用転がり軸受ユニットは、懸架装置に支持固定された状態で使用時にも回転しない外輪１と、車輪を支持固定した状態で使用時にこの車輪と共に回転するハブ２と、外輪１の内周面に設けられた外輪軌道４とハブ２の外周面に設けられた内輪軌道５との間に転動自在に設けられた複数個の転動体３とを備える。

又、外輪１の内周面と内輪２の外周面との間に存在する、各転動体３が設けられた内部空間６の軸方向外端開口部は、シールリング７により塞がれている。これにより、内部空間６に封入された潤滑用のグリースが外部空間に漏洩するのを防止すると共に、外部空間から内部空間６に雨水等の異物が侵入する事を防止している。

尚、本明細書の全体で、軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車体の幅方向外側となる、各図の左側を言い、反対に車体の幅方向中央側となる、各図の右側を、軸方向に関して「内」と言う。

シールリング７は、外輪１の軸方向外端部に内嵌固定された円環状の芯金８と、この芯金８の全周に結合固定されたシール材９とを有する。このうちのシール材９は、内部空間６に近い側から、第一シールリップ１０、第二シールリップ１１、第三シールリップ１２の順に配置された、３本のシールリップ１０〜１２を有する。そして、これら第一〜第三シールリップ１０〜１２の先端部を、それぞれハブ２の表面に設けられたシール摺接面１３に全周に亙り摺接させている。

又、第一シールリップ１０を、基端縁である外径側端縁から先端縁である内径側端縁に向かう程、内部空間６側に向かう方向に傾斜させている。これにより、第一シールリップ１０による、グリース漏洩防止機能を高めている。又、第二シールリップ１１及び第三シールリップ１２を、それぞれ基端縁から先端縁に向かう程、外部空間側に向かう（内部空間６から遠ざかる）方向に傾斜させている。これにより、第二シールリップ１１及び第三シールリップ１２による、異物侵入防止機能を高めている。

特開２０１２−１８０９２２号公報

上述した様な車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、ハブ２が回転すると、外輪軌道４及び内輪軌道５と各転動体３との転がり接触部や、第一〜第三シールリップ１０〜１２とシール摺接面１３との摺接部（滑り接触部）等で、摩擦熱が発生する。これにより、軸受温度が上昇し、内部空間６と、第一、第二両シールリップ１０、１１同士の間に挟まれた第一リップ間空間１４と、第二、第三両シールリップ１１、１２同士の間に挟まれた第二リップ間空間１５との、それぞれの圧力が上昇する傾向となる。

ここで、第二シールリップ１１及び第三シールリップ１２は、それぞれ基端縁から先端縁に向かう程、外部空間側に向かう方向に傾斜している。この為、第一、第二両リップ間空間１４、１５の空気は、第二、第三両シールリップ１１、１２とシール摺接面１３との摺接部を通じて、外部空間側に漏れ出し易くなっている。従って、第一、第二両リップ間空間１４、１５の圧力が上昇する傾向となった場合でも、これら第一、第二両リップ間空間１４、１５の空気が第二、第三両シールリップ１１、１２とシール摺接面１３との摺接部を通じて外部空間側に漏れ出す事により、第一、第二両リップ間空間１４、１５の圧力の上昇を抑え易くなっている。

これに対して、第一シールリップ１０は、基端縁から先端縁に向かう程、内部空間６側に向かう方向に傾斜している。この為、この内部空間６の空気は、第一シールリップ１０とシール摺接面１３との摺接部を通じて、外部空間側に漏れ出しにくくなっている。従って、内部空間６の圧力が上昇する傾向となった場合には、この圧力の上昇を抑えにくくなっている。

この為、内部空間６の圧力が上昇する傾向となった場合には、この圧力によって、第一シールリップ１０が、シール摺接面１３に押し付けられる（貼り付く）様に弾性変形し、これら第一シールリップ１０とシール摺接面１３との摺接部に作用する摩擦力が増大し易くなると言った問題がある。

又、上述の様に第一シールリップ１０とシール摺接面１３との摺接部に作用する摩擦力が増大すると、これら第一シールリップ１０とシール摺接面１３との摺接部で発生する摩擦熱が増大する。そして、この摩擦熱の影響を受け易い、第一リップ間空間１４の温度が更に上昇する傾向となる。そして、この状態からハブ２の回転が停止して軸受温度が低下すると、第一リップ間空間１４の空気が収縮して、この第一リップ間空間１４に強い負圧が発生する傾向となる。そして、この強い負圧により、第一、第二両シールリップ１０、１１がシール摺接面１３に貼り付く様に弾性変形して、これら第一、第二両シールリップ１０、１１とシール摺接面１３との摺接部に作用する摩擦力が増大し易くなると言った問題がある。

本発明は、上述の様な事情に鑑み、第一シールリップとシール摺接面との摺接部に作用する摩擦力が、軸受温度の変化に伴って増大する事を抑えられる構造を実現すべく発明したものである。

本発明の転がり軸受装置は、外径側軌道輪と、内径側軌道輪と、複数個の転動体と、シールリングとを備えている。
このうちの外径側軌道輪は、内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない。
又、前記内径側軌道輪は、使用時に回転する。
又、前記複数個の転動体は、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
又、前記シールリングは、前記外径側軌道輪の内周面と前記内径側軌道輪の外周面との間に存在する前記複数個の転動体が設けられた内部空間の軸方向端部開口を塞いでいる。
又、前記シールリングは、前記外径側軌道輪の軸方向端部に固定された円環状の芯金と、この芯金の全周に固定されたシール材とを有している。
又、前記シール材は、前記内部空間に接する位置に配置されると共に基端部から先端部に向かう程前記内部空間側に向かう方向に伸長（傾斜）した第一シールリップと、この第一シールリップに対して前記内部空間と反対側に隣り合う位置に配置された第二シールリップと有する。そして、これら第一、第二両シールリップの先端部を、前記内径側軌道輪又はこの内径側軌道輪に固定された他の部材の表面に設けられたシール摺接面にそれぞれ摺接させている。
特に、本発明の転がり軸受装置の場合、前記シール材は、前記第一、第二両シールリップの基端部同士を結合すると共に、これら第一、第二両シールリップの基端部同士の結合部の径方向外側に隣接し且つ前記芯金よりも径方向内側に位置する部分に括れ部を有している。
又、前記シール摺接面のうち、前記第一、第二両シールリップ同士の間部分で前記第一シールリップの近傍に位置する円周方向１乃至複数箇所に、径方向に凹入する状態で除肉部が設けられている。

本発明を実施する場合には、例えば、前記シール摺接面が、前記内径側軌道輪の表面に設けられていると共に、前記シール摺接面のうちの少なくとも一部分が、軸方向に関して前記内部空間と反対側に向かう程外径寸法が大きくなる方向に傾斜した傾斜面部になっており、前記除肉部が、前記傾斜面部に設けられている構成を採用する事ができる。

本発明を実施する場合には、例えば、前記シール摺接面が、前記内径側軌道輪に固定された他の部材である摺接環の表面に設けられており、前記除肉部が、前記摺接環を（例えば径方向に）貫通する状態で設けられている構成を採用する事ができる。

上述の様な構成を有する本発明の転がり軸受装置によれば、第一シールリップとシール摺接面との摺接部に作用する摩擦力が、軸受温度の変化に伴って増大する事を抑えられる。

本発明の実施の形態の第１例に関する、シール構造を簡略化して示す車輪支持用転がり軸受ユニットの断面図。 同じく、シール構造を具体化して示す、図１のＡ部拡大図。 同じく、図２のＢ部拡大図。 同じく、除肉部をハブの径方向外側から見た図（ａ）（ｂ）（ｃ）。 本発明の実施の形態の第２例に関する、図２と同様の図。 同じく、除肉部をハブの径方向外側から見た図。 本発明の実施の形態の第３例に関する、図２と同様の図。 本発明の実施の形態の第４例に関する、シール構造を具体化して示す、図１のＣ部に相当する拡大図。 車輪支持用転がり軸受ユニットの従来構造の１例を示す部分断面図。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１〜４により説明する。
本例の車輪支持用転がり軸受ユニットは、駆動輪用であり、外輪１６と、ハブ１７と、複数個の転動体１８、１８と、シールリング１９、２０とを備える。

外輪１６は、特許請求の範囲に記載した外径側軌道輪に相当するもので、外周面に静止側フランジ２１を、内周面に複列の外輪軌道２２ａ、２２ｂを、それぞれ有している。この様な外輪１６は、使用時に、静止側フランジ２１を、懸架装置のナックルに結合固定する事により、この懸架装置に支持された状態で回転しない。

ハブ１７は、特許請求の範囲に記載した内径側軌道輪に相当するもので、ハブ本体２３と内輪２４とを結合する事により構成されており、外輪１６の内径側にこの外輪１６と同軸（同心）に配置されている。

ハブ本体２３の外周面のうち、外輪１６の軸方向外端開口から軸方向外方に突出した部分には、車輪（駆動輪）及び制動用回転部材を支持固定する為の円輪状の回転側フランジ２５が設けられている。又、ハブ本体２３の外周面のうち、外輪１６の内周面に設けられた軸方向外側列の外輪軌道２２ａと対向する部分には、軸方向外側列の内輪軌道２６ａが設けられている。又、ハブ本体２３の外周面のうち、外輪１６の内周面に設けられた軸方向内側列の外輪軌道２２ｂと対向する軸方向内端部には、小径段部２７が設けられている。又、ハブ本体２３の径方向中心部には、駆動軸であるスプライン軸を係合させる為のスプライン孔２８が設けられている。

内輪２４の外周面には、軸方向内側列の内輪軌道２６ｂが設けられている。この様な内輪２４は、ハブ本体２３の小径段部２７に締り嵌めにより外嵌固定された状態で、ハブ本体２３の軸方向内端部に形成されたかしめ部２９により軸方向内端面を抑え付けられている。

転動体１８、１８は、軸方向外側列の外輪軌道２２ａと内輪軌道２６ａとの間部分、及び、軸方向内側列の外輪軌道２２ｂと内輪軌道２６ｂとの間部分に、それぞれ複数個ずつ、保持器３０ａ、３０ｂにより保持された状態で転動自在に設けられている。尚、図示の例では、転動体１８、１８として玉を使用しているが、重量が嵩む自動車の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、玉に代えて円すいころを使用する場合もある。

シールリング１９、２０のうち、軸方向外方のシールリング１９は、外輪１６の内周面とハブ１７の外周面との間に存在する、複数個の転動体１８、１８が設けられた内部空間３１の軸方向外端開口を塞いでおり、軸方向内方のシールリング２０は、内部空間３１の軸方向内端開口を塞いでいる。これにより、内部空間３１に封入された潤滑用のグリースが外部空間に漏洩するのを防止すると共に、外部空間から内部空間３１に雨水等の異物が侵入する事を防止している。

一方のシールリング１９は、芯金３２と、シール材３３とから構成されている。

このうちの芯金３２は、鋼板等の金属板に打ち抜き及び曲げ等のプレス加工を施す事により、全体を円環状に構成されており、円筒状の嵌合筒部３４と、嵌合筒部３４の軸方向外端部から径方向外方に向けて折れ曲がった外向鍔部３５と、嵌合筒部３４の軸方向内端部から軸方向外側に向けて折り返されると共に径方向内方に向けて折れ曲がった内径支持部３６とを有している。そして、このうちの嵌合筒部３４を、外輪１６の軸方向外端部に締り嵌めで内嵌すると共に、外向鍔部３５の軸方向内側面を、外輪１６の軸方向外端面に当接させている。これにより、芯金３２を、軸方向の位置決めを図った状態で、外輪１６の軸方向外端部に支持固定している。

シール材３３は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、芯金３２の全周に結合固定されている。この様なシール材３３は、３本のシールリップ３７〜３９と、括れ部４０と、外径側覆部４１と、補助リップ４２とを有している。

３本のシールリップ３７〜３９は、内部空間３１に近い側から、第一シールリップ３７、第二シールリップ３８、第三シールリップ３９の順に配置されており、それぞれの先端部を、ハブ本体２３の表面に設けられたシール摺接面４３に全周に亙り摺接させている。より具体的には、このシール摺接面４３は、回転側フランジ２５の軸方向内側面の径方向内端部に設けられた、径方向に関して軸方向位置が変化しない円輪面部４４と、この円輪面部４４の径方向内側に隣接して設けられた、径方向内側に向かう程軸方向内側に向かう方向に曲線的に傾斜した、母線形状が凹円弧形の曲面部（隅Ｒ部）４５と、この曲面部４５の軸方向内側に隣接して設けられた、軸方向に関して外径寸法が変化しない円筒面部４６とから構成されている。尚、この円筒面部４６と軸方向外側列の内輪軌道２６ａとの間には、面取り部４７が設けられている。そして、本例の場合には、円筒面部４６に第一シールリップ３７の先端部を、曲面部４５に第二シールリップ３８の先端部を、円輪面部４４に第三シールリップ３９の先端部を、それぞれ全周に亙り摺接させている。又、この状態で、シール材３３とシール摺接面４３との間には、第一、第二両シールリップ３７、３８同士の間に挟まれた第一リップ間空間４８と、第二、第三両シールリップ３８、３９同士の間に挟まれた第二リップ間空間４９とが形成されている。

又、第一シールリップ３７を、基端縁である外径側端縁から先端縁である内径側端縁に向かう程、内部空間３１側に向かう方向に伸長（傾斜）させている。これにより、第一シールリップ３７による、グリース漏洩防止機能を高めている。又、第二シールリップ３８及び第三シールリップ３９を、それぞれ基端縁から先端縁に向かう程、外部空間側に向かう（内部空間３１から遠ざかる）方向に伸長（傾斜）させている。これにより、第二シールリップ３８及び第三シールリップ３９による、異物侵入防止機能を高めている。

又、第一〜第三シールリップ３７〜３９のうち、内部空間３１に接する位置に配置された第一シールリップ３７の基端部と、この第一シールリップ３７に対して内部空間３１と反対側に隣り合う位置に配置された第二シールリップ３８の基端部とを、互いに結合すると共に、これら第一、第二両シールリップ３７、３８の基端部同士の結合部５０を、芯金３２よりも径方向内側に配置している。

括れ部４０は、第一、第二両シールリップ３７、３８の基端部同士の結合部５０の径方向外側に隣接し且つ芯金３２（内径支持部３６の内径側端部）よりも径方向内側に位置する部分に設けられている。括れ部４０は、その軸方向両側面をそれぞれ軸方向に凹んだ断面円弧形状として、径方向中間部分の肉厚が径方向両端部分の肉厚に比べて小さくなる（括れる）様に形成されている。又、括れ部４０の径方向外端部は、芯金３２（内径支持部３６）の内径側端部に近接している。そして、本例の場合には、この様な括れ部４０を揺動中心として第一、第二両シールリップ３７、３８が揺動する事に基づき、これら第一、第二両シールリップ３７、３８が軸方向に関して若干移動し得る様になっている。特に、本例の場合、括れ部４０の径方向外端部は、芯金３２の内径側端部に近接しており、換言すれば、括れ部４０の径方向外端部は、金属製で剛性の高い芯金３２に支持されている。従って、この様な括れ部４０を揺動中心として、第一、第二両シールリップ３７、３８は、安定した揺動を行える様になっている。

外径側覆部４１は、芯金３２を構成する外向鍔部３５の軸方向外側面及び径方向外端縁面を覆う様に設けられており、外輪１６の軸方向外端部外周面よりも径方向外側に突出している。

補助リップ４２は、外径側覆部４１の軸方向外側面の外端寄り部分から軸方向外側に突出する状態で全周に亙り設けられている。又、補助リップ４２は、軸方向外側に向かう程、径方向外側に向かう方向に傾斜している。そして、この補助リップ４２の先端部を、回転側フランジ２５の軸方向内側面の径方向内端寄り部分に設けられた、径方向内側に向かう程軸方向内側に向かう方向に曲線状に湾曲した段部５１に対し、微小隙間を介して近接対向させている。これにより、補助リップ４２の先端部と段部５１との間に、ラビリンスシールを形成している。

又、本例の場合、シール摺接面４３のうち、第一、第二両シールリップ３７、３８同士の間部分で第一シールリップ３７の近傍に位置する円周方向複数箇所に、それぞれ径方向内側に凹入する状態で断面円弧形状の凹部５２、５２が設けられている。より具体的には、シール摺接面４３（円筒面部４６）のうち、内部空間３１の圧力Ｐ₁と第一リップ間空間４８の圧力Ｐ₂とが互いに等しい（Ｐ₁＝Ｐ₂の）状態で第一シールリップ３７の先端部が摺接する部分に対して、軸方向外側（内部空間３１と反対側）に隣り合う部分（隣接する部分又は小さい軸方向距離を置いて離間した部分）の円周方向等間隔となる複数箇所に、それぞれ径方向内側に凹入する状態で断面円弧形状の凹部５２、５２が設けられている。尚、本例の場合には、これら各凹部５２、５２のそれぞれが、特許請求の範囲に記載した除肉部に相当する。本例の場合、径方向外側から見た各凹部５２、５２の形状は、図４の（ａ）に示す様な円形状としている。但し、本発明を実施する場合、径方向外側から見た各凹部５２、５２の形状は、図４の（ｂ）に示す様な円周方向に伸長する長円形状や、図４の（ｃ）に示す様な軸方向に伸長する長円形状や、多角形等、各種の形状を採用する事ができる。

尚、本例では詳しい図示は省略するが、シールリング１９、２０のうち、軸方向内方のシールリング２０は、単体で、又は、摺接環（スリンガ）と共に組み合わせシールリングを構成した状態で、内部空間３１の軸方向内端開口部に組み付けられている。

上述の様に構成する本例の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、ハブ１７が回転すると、外輪軌道２２ａ、２２ｂ及び内輪軌道２６ａ、２６ｂと各転動体１８、１８との転がり接触部や、第一〜第三シールリップ３７〜３９とシール摺接面４３との摺接部（滑り接触部）等で、摩擦熱が発生する。これにより、軸受温度が上昇し、内部空間３１と、第一リップ間空間４８と、第二リップ間空間４９との、それぞれの圧力が上昇する傾向となる。

ここで、第二シールリップ３８及び第三シールリップ３９は、それぞれ基端縁から先端縁に向かう程、外部空間側に向かう方向に傾斜している。この為、第一、第二両リップ間空間４８、４９の空気は、第二、第三両シールリップ３８、３９とシール摺接面４３との摺接部を通じて、外部空間側に漏れ出し易くなっている。従って、第一、第二両リップ間空間４８、４９の圧力が上昇する傾向となった場合でも、これら第一、第二両リップ間空間４８、４９の空気が第二、第三両シールリップ３８、３９とシール摺接面４３との摺接部を通じて外部空間側に漏れ出す事により、第一、第二両リップ間空間４８、４９の圧力の上昇を抑え易くなっている。

これに対して、第一シールリップ３７は、基端縁から先端縁に向かう程、内部空間３１側に向かう方向に傾斜している。即ち、第一シールリップ３７の姿勢は、第一リップ間空間４８の空気が、第一シールリップ３７とシール摺接面４３との摺接部を通じて内部空間３１側に漏れ出し易い姿勢になっている反面、内部空間３１の空気が、第一シールリップ３７とシール摺接面４３との摺接部を通じて第一リップ間空間４８側（外部空間側）に漏れ出しにくい姿勢になっている。

しかしながら、本例の場合、内部空間３１の圧力が上昇する事により、この内部空間３１の圧力Ｐ₁が第一リップ間空間４８の圧力Ｐ₂よりも高くなる（Ｐ₁＞Ｐ₂の）傾向となった場合には、括れ部４０を揺動中心として第一、第二両シールリップ３７、３８が揺動する事に基づき、これら第一、第二両シールリップ３７、３８が軸方向外側に向け若干移動する。これと共に、第一シールリップ３７が内部空間３１の圧力Ｐ₁に押されて湾曲する。これにより、内部空間３１の圧力Ｐ₁が第一リップ間空間４８の圧力Ｐ₂よりも所定量以上大きくなった段階で、第一シールリップ３７の先端部が、シール摺接面４３のうちで各凹部５２が設けられた軸方向範囲に乗り上がる｛図３の（ａ）（ｂ）参照｝。

この結果、例えば図３（ｂ）に示す様に、第一シールリップ３７の先端部のうち凹部５２に掛った部分が、先端縁部をシール摺接面４３から少し浮き上がらせる様な態様で弾性変形する。そして、この様な弾性変形が生じた部分（第一シールリップ３７の先端部のうち凹部５２に掛った部分）を通じて、内部空間３１の空気が第一リップ間空間４８に漏れ出し易く（移動し易く）なる。或いは、図示は省略するが、第一シールリップ３７の先端部のうち凹部５２に掛った部分で、内部空間３１と第一リップ間空間４８とが凹部５２を通じて連通する。そして、この様に連通した部分を通じて、内部空間３１の空気が第一リップ間空間４８に、より漏れ出し易くなる。

従って、本例の場合には、内部空間３１の圧力Ｐ₁が第一リップ間空間４８の圧力Ｐ₂よりも高くなる（Ｐ₁＞Ｐ₂の）傾向となった場合でも、上述の様に第一シールリップ３７の先端部のうち凹部５２に掛った部分を通じて内部空間３１の空気が第一リップ間空間４８側に漏れ出す事により、これら内部空間３１と第一リップ間空間４８との圧力差を低減又は解消する事ができる。これにより、第一シールリップ３７とシール摺接面４３との摺接部に作用する摩擦力の増大を抑制する事ができる。

更に、本例の場合には、その後、ハブ１７の回転が停止して軸受温度が低下する事により、第一リップ間空間４８の空気が収縮して、この第一リップ間空間４８の圧力Ｐ₂が内部空間３１の圧力Ｐ₁よりも低くなる（Ｐ₁＞Ｐ₂の）傾向となった場合に関しても、上述した内部空間３１の圧力上昇時と同様の作用により、第一シールリップ３７の先端部が凹部５２に掛かり、この凹部５２に掛った部分を通じて、内部空間３１の空気が第一リップ間空間４８側に漏れ出す事により、これら内部空間３１と第一リップ間空間４８との圧力差を低減又は解消する事ができる。これにより、第一シールリップ３７とシール摺接面４３との摺接部に作用する摩擦力の増大を抑制する事ができる。

尚、本発明を実施する場合、内部空間３１の圧力Ｐ₁が第一リップ間空間４８の圧力Ｐ₂よりも所定量以上大きくなった段階で、第一シールリップ３７の先端部のうち凹部５２に掛った部分（この部分に形成された隙間）を通じて、内部空間３１の空気が第一リップ間空間４８側に漏れ出し易くなると言った効果を得られるのであれば、凹部５２の深さ（径方向幅寸法）は、特に問わない。本例の場合には、その様な条件下で、凹部５２の深さを、第一シールリップ３７の先端部の肉厚以下の大きさとしている。

又、本例の場合、凹部５２の内面とシール摺接面４３との連続部（凹部５２の開口縁部）は、滑らかな面（面取り部）とする事により、第一シールリップ３７の先端部のうち凹部５２に掛った部分が損傷するのを防止できる様にしている。

又、本例の場合、内部空間３１の圧力が上昇した場合に、第二シールリップ３８の先端部は括れ部４０を揺動中心として軸方向外側且つ径方向外側に僅かに揺動変位するが、第二シールリップ３８の先端部は、断面円弧形状の曲面部４５に摺接している。この為、内部空間３１の圧力が上昇した場合にも、曲面部４５に対する第二シールリップ３８の先端部の締め代の変化を小さく抑えられる。

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図５〜６により説明する。
本例の場合には、シール摺接面４３ａのうち、各凹部５２ａ、５２が設けられた部分の形状が、上述した実施の形態の第１例の場合と異なる。

即ち、本例の場合、シール摺接面４３ａは、曲面部４５と円筒面部４６との間部分に、軸方向外側（軸方向に関して内部空間３１と反対側）に向かう程径方向外側に向かう方向に傾斜した、母線形状が直線形状である傾斜面部（テーパ面部）５３を有している。そして、この傾斜面部５３の軸方向内端部の円周方向等間隔となる複数箇所に凹部５２ａ、５２ａがそれぞれ設けられている。

一方、本例の場合、内部空間３１の圧力Ｐ₁と第一リップ間空間４８の圧力Ｐ₂とが互いに等しい（Ｐ₁＝Ｐ₂の）状態で、第一シールリップ３７の先端部を、円筒面部４６の軸方向外端部に全周に亙り摺接させている。従って、本例の場合も、シール摺接面４３ａのうち、内部空間３１の圧力Ｐ₁と第一リップ間空間４８の圧力Ｐ₂とが互いに等しい（Ｐ₁＝Ｐ₂の）状態で第一シールリップ３７の先端部が摺接する部分に対して、軸方向外側（内部空間３１と反対側）に隣り合う部分の円周方向複数箇所に凹部５２ａ、５２ａが設けられている。

上述の様な構成を有する本例の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、ハブ本体２３を造る為の中間素材に鍛造加工を施す事により、この中間素材の外周面に傾斜面部５３を形成するのと同時に、各凹部５２ａ、５２ａを形成する事ができる。

即ち、この場合には、当該鍛造加工を行う為の金型（鍛造型）の内周面に、傾斜面部５３を形成する為の円すい凹面部と、各凹部５２ａ、５２ａを形成する為の複数の凸部とを設けておく。そして、この金型の内径側に前記中間素材を軸方向外側から押し込む事により、この中間素材の外周面に傾斜面部５３と各凹部５２ａ、５２ａとを同時に形成する。この様に形成された各凹部５２ａ、５２ａの軸方向内端部は軸方向内側に開口している為、その後、前記金型の内径側から前記中間素材を軸方向外側に引き抜く事ができる。

尚、本例の場合、各凹部５２ａ、５２ａを形成する為の鍛造加工は、傾斜面部５３を形成する為の鍛造加工を行った後に、別途行う事もできる。

何れにしても、上述の様に各凹部５２ａ、５２ａを鍛造加工により形成した後は、これら各凹部５２ａ、５２ａが形成された傾斜面部５３に、仕上げの切削加工や研削加工を施す。尚、本例の場合、傾斜面部５３は部分円すい面形状である為、径方向外側から見た各凹部５２ａ、５２ａの形状は、例えば図６に示す様な、軸方向内側に向かう程円周方向の幅寸法が小さくなる略三角形状（滴形状）となる。

上述の様に本例の場合には、各凹部５２ａ、５２ａを形成するのが容易となる為、製造コストの低減を図れる。
尚、本発明を実施する場合には、図５に鎖線αで示す様に、円筒面部４６が存在する軸方向範囲まで、傾斜面部５３を軸方向内側に延長して設ける事もできる。この場合には、この延長した部分に、第一シールリップ３７の先端部を全周に亙り摺接させる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例に就いて、図７により説明する。
本例の場合には、シール摺接面４３ｂを、ハブ本体２３とは別体に造られた摺接環（スリンガ）５４の表面に設けている点が、上述した実施の形態の第１例の場合と異なる。

摺接環５４は、防錆性能を持つ鋼板等の金属板に打ち抜き及び曲げ等のプレス加工を施す事により、断面略Ｃ字形で全体を円環状に構成されており、ハブ本体２３の外周面のうち、回転側フランジ２５の軸方向内側に隣接する部分に外嵌固定されている。

より具体的には、摺接環５４は、内径側円筒部５５と、この内径側円筒部５５の軸方向外端部に軸方向内端部を連続させた、軸方向外側に向かう程径方向外側に向かう方向に曲線的に傾斜した断面円弧形の内径側曲板部５６と、この内径側曲板部５６の径方向外端部に径方向内端部を連続させた円輪板部５７と、この円輪板部５７の径方向外端部に径方向内端部を連続させた、径方向外側に向かう程軸方向内側に向かう方向に曲線的に傾斜した断面円弧形の外径側曲板部５８と、この外径側曲板部５８の軸方向内端部に軸方向外端部を連続させた、外径側円筒部５９とを有する。そして、このうちの内径側円筒部５５を、ハブ本体２３の外周面のうち、回転側フランジ２５の軸方向内側に隣接する部分（円筒面部４６）に締り嵌めで外嵌固定している。これと共に、円輪板部５７の軸方向外側面を、回転側フランジ２５の軸方向内側面の径方向内端部（円輪面部４４）に当接させている。

又、本例の場合、シール摺接面４３ｂは、円輪板部５７の軸方向内側面と、内径側曲板部５６の外周面と、内径側円筒部５５の外周面とから構成されている。そして、本例の場合には、このうちの内径側円筒部５５の外周面に第一シールリップ３７の先端部を、内径側曲板部５６の外周面に第二シールリップ３８の先端部を、円輪板部５７の軸方向内側面に第三シールリップ３９の先端部を、それぞれ全周に亙り摺接させている。又、この状態で、シールリング１９ａを構成するシール材３３ａとシール摺接面４３ｂとの間には、第一、第二両シールリップ３７、３８同士の間に挟まれた第一リップ間空間４８と、第二、第三両シールリップ３８、３９同士の間に挟まれた第二リップ間空間４９とが形成されている。

又、本例の場合、シール摺接面４３ｂ（内径側円筒部５５の外周面）のうち、内部空間３１の圧力Ｐ₁と第一リップ間空間４８の圧力Ｐ₂とが互いに等しい（Ｐ₁＝Ｐ₂の）状態で第一シールリップ３７の先端部が摺接する部分に対して、軸方向外側に隣り合う部分の円周方向等間隔となる複数箇所に、それぞれ径方向に凹入する状態で貫通孔６０が設けられている。尚、本例の場合には、これら各貫通孔６０が、それぞれ特許請求の範囲に記載した除肉部に相当する。これら各貫通孔６０は、それぞれ内径側円筒部５５を径方向に貫通する状態で設けられている。

又、本例の場合、径方向外側から見た各貫通孔６０の形状は、図４の（ａ）に示した各凹部５２、５２と同様の円形状としている。但し、本発明を実施する場合、径方向外側から見た各貫通孔６０の形状は、図４の（ｂ）に示した各凹部５２、５２と同様の、円周方向に伸長する長円形状や、図４の（ｃ）に示した各凹部５２、５２と同様の、軸方向に伸長する長円形状や、多角形等、各種の形状を採用する事ができる。

又、本例の場合、シールリング１９ａを構成するシール材３３ａは、補助リップ４２（図２参照）を有していない。その代わりに、このシール材３３ａは、外径側覆い部４１の径方向外端部を、摺接環５４を構成する外径側円筒部５９の内周面に対し、微小隙間を介して近接対向させている。これにより、外径側覆い部４１の径方向外端部と外径側円筒部５９の内周面との間に、ラビリンスシールを形成している。

上述の様な構成を有する本例の場合には、それぞれが除肉部である各貫通孔６０を、摺接環５４の成形時にプレス加工によって容易且つ低コストで形成できる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４例に就いて、図８により説明する。
本例の場合には、内部空間３１の軸方向内端開口を塞ぐシールリング２０及びその周辺部分の構造を工夫した点が、上述した実施の形態の第１例の場合と異なる。

本例の場合、シールリング２０は、摺接環（スリンガ）６１と組み合わせる事で、組み合わせシールリングを構成している。

このうちの摺接環６１は、防錆性能を持つ鋼板等の金属板に打ち抜き及び曲げ等のプレス加工を施す事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に構成されたもので、回転側円筒部６２と、この回転側円筒部６２の軸方向内端部から径方向外方に折れ曲がる状態で設けられた円輪状の回転側側板部６３とを有する。そして、これら回転側円筒部６２の外周面及び回転側側板部６３の軸方向外側面を、シール摺接面６４としている。この様な摺接環６１は、回転側円筒部６２を、ハブ１７を構成する内輪２４の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌した状態で、このハブ１７に支持固定されている。

又、シールリング２０は、芯金６５と、シール材６６とから構成されている。

このうちの芯金６５は、鋼板等の金属板に打ち抜き及び曲げ等のプレス加工を施す事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に構成されたもので、静止側円筒部６７と、この静止側円筒部６７の軸方向外端部から径方向内方に折れ曲がる状態で設けられた略円輪状の静止側側板部６８とを有する。この様な芯金６５は、静止側円筒部６７を外輪１６の軸方向内端部に締り嵌めで内嵌した状態で、この外輪１６に支持固定されている。

シール材６６は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、芯金６５の全周に結合固定されている。この様なシール材６６は、３本のシールリップ６９〜７１と、括れ部７２とを有している。

３本のシールリップ６９〜７１は、内部空間３１に近い側から、第一シールリップ６９、第二シールリップ７０、第三シールリップ７１の順に配置されており、それぞれの先端部を、シール摺接面６４に全周に亙り摺接させている。より具体的には、このシール摺接面６４を構成する回転側円筒部６２の外周面に第一、第二両シールリップ６９、７０の先端部を、同じく回転側側板部６３の軸方向外側面に第三シールリップ７１の先端部を、それぞれ全周に亙り摺接させている。又、この状態で、シール材６６とシール摺接面６４との間には、第一、第二両シールリップ６９、７０同士の間に挟まれた第一リップ間空間７３と、第二、第三両シールリップ７０、７１同士の間に挟まれた第二リップ間空間７４とが形成されている。

又、第一シールリップ６９を、基端縁である外径側端縁から先端縁である内径側端縁に向かう程、内部空間３１側に向かう方向に伸長（傾斜）させている。これにより、第一シールリップ６９による、グリース漏洩防止機能を高めている。又、第二シールリップ７０及び第三シールリップ７１を、それぞれ基端縁から先端縁に向かう程、外部空間側に向かう（内部空間３１から遠ざかる）方向に伸長（傾斜）させている。これにより、第二シールリップ７０及び第三シールリップ７１による、異物侵入防止機能を高めている。

又、第一〜第三シールリップ６９〜７１のうち、内部空間３１に接する位置に配置された第一シールリップ６９の基端部と、この第一シールリップ６９に対して内部空間３１と反対側に隣り合う位置に配置された第二シールリップ７０の基端部とを、互いに結合すると共に、これら第一、第二両シールリップ６９、７０の基端部同士の結合部７５を、芯金６５（静止側側板部６８の内径側端部）よりも径方向内側に配置している。

括れ部７２は、第一、第二両シールリップ６９、７０の基端部同士の結合部７５の径方向外側に隣接し且つ芯金６５（静止側側板部６８の内径側端部）よりも径方向内側に位置する部分に設けられている。括れ部４０の径方向外端部は、芯金６５（静止側側板部６８）の内径側端部に近接している。そして、本例の場合には、この様な括れ部７２を揺動中心として第一、第二両シールリップ６９、７０が揺動する事に基づき、これら第一、第二両シールリップ６９、７０が軸方向に関して若干移動し得る様になっている。

又、本例の場合、シール摺接面６４（回転側円筒部６２の外周面）のうち、内部空間３１の圧力Ｐ₁と第一リップ間空間７３の圧力Ｐ₂とが互いに等しい（Ｐ₁＝Ｐ₂の）状態で第一シールリップ６９の先端部が摺接する部分に対して、軸方向内側（内部空間３１と反対側）に隣り合う部分（隣接する部分又は小さい軸方向距離を置いて離間した部分）の円周方向等間隔となる複数箇所に、それぞれ径方向に凹入する状態で貫通孔７６が設けられている。尚、本例の場合には、これら各貫通孔７６のそれぞれが、特許請求の範囲に記載した除肉部に相当する。

又、本例の場合、径方向外側から見た各貫通孔７６の形状は、図４の（ａ）に示した各凹部５２、５２と同様の円形状としている。但し、本発明を実施する場合、径方向外側から見た各貫通孔７６の形状は、図４の（ｂ）に示した各凹部５２、５２と同様の、円周方向に伸長する長円形状や、図４の（ｃ）に示した各凹部５２、５２と同様の、軸方向に伸長する長円形状や、多角形等、各種の形状を採用する事ができる。

上述の様な構成を有する本例の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、内部空間３１の圧力Ｐ₁が第一リップ間空間７３の圧力Ｐ₂よりも高くなる（Ｐ₁＞Ｐ₂の）傾向となった場合には、内部空間３１の軸方向外端開口を塞ぐシールリング１９（図２参照）の場合と同様の態様で、括れ部７２及び第一、第二両シールリップ６９、７０が弾性変形及び軸方向移動する事により、第一シールリップ６９とシール摺接面６４との摺接部のうち、各貫通孔７６に掛かった部分を通じて、内部空間３１の空気が第一リップ間空間７３側に漏れ出し易くなる。この為、内部空間３１の圧力Ｐ₁が第一リップ間空間７３の圧力Ｐ₂よりも高くなる（Ｐ₁＞Ｐ₂の）傾向となった場合でも、内部空間３１の空気が各貫通孔７６に対応する部分を通じて第一リップ間空間７３側に漏れ出す事により、これら内部空間３１と第一リップ間空間７３との圧力差を低減又は解消する事ができる。これにより、第一シールリップ６９とシール摺接面６４との摺接部に作用する摩擦力の増大を抑制する事ができる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例又は第３例の場合と同様である。

本発明は、上述した各実施の形態の構成を適宜組み合わせて実施する事ができる。
又、本発明を実施する場合、凹部や貫通孔等の除肉部は、シール摺接面の円周方向１箇所にのみ設ける構成を採用する事もできる。

本発明の転がり軸受装置は、駆動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットに限らず、従動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットにも適用可能である。
又、本発明の転がり軸受装置は、車輪支持用転がり軸受ユニットに限らず、各種機械装置の回転支持部分に組み込まれる転がり軸受装置に適用可能である。

１ 外輪
２ ハブ
３ 転動体
４ 外輪軌道
５ 内輪軌道
６ 内部空間
７ シールリング
８ 芯金
９ シール材
１０ 第一シールリップ
１１ 第二シールリップ
１２ 第三シールリップ
１３ シール摺接面
１４ 第一リップ間空間
１５ 第二リップ間空間
１６ 外輪
１７ ハブ
１８ 転動体
１９、１９ａ シールリング
２０ シールリング
２１ 静止側フランジ
２２ａ、２２ｂ 外輪軌道
２３ ハブ本体
２４ 内輪
２５ 回転側フランジ
２６ａ、２６ｂ 内輪軌道
２７ 小径段部
２８ スプライン孔
２９ かしめ部
３０ａ、３０ｂ 保持器
３１ 内部空間
３２ 芯金
３３、３３ａ シール材
３４ 嵌合筒部
３５ 外向鍔部
３６ 内径支持部
３７ 第一シールリップ
３８ 第二シールリップ
３９ 第三シールリップ
４０ 括れ部
４１ 外径側覆い部
４２ 補助リップ
４３、４３ａ、４３ｂ シール摺接面
４４ 円輪面部
４５ 曲面部
４６ 円筒面部
４７ 面取り部
４８ 第一リップ間空間
４９ 第二リップ間空間
５０ 結合部
５１ 段部
５２、５２ａ 凹部
５３ 傾斜面部
５４ 摺接環
５５ 内径側円筒部
５６ 内径側曲板部
５７ 円輪板部
５８ 外径側曲板部
５９ 外径側円筒部
６０ 貫通孔
６１ 摺接環
６２ 回転側円筒部
６３ 回転側側板部
６４ シール摺接面
６５ 芯金
６６ シール材
６７ 静止側円筒部
６８ 静止側側板部
６９ 第一シールリップ
７０ 第二シールリップ
７１ 第三シールリップ
７２ 括れ部
７３ 第一リップ間空間
７４ 第二リップ間空間
７５ 結合部
７６ 貫通孔

Claims (3)

1. 内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外径側軌道輪と、
   外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転する内径側軌道輪と、
   前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、
   前記外径側軌道輪の内周面と前記内径側軌道輪の外周面との間に存在する前記複数個の転動体が設けられた内部空間の軸方向端部開口を塞ぐシールリングとを備え、
   前記シールリングは、前記外径側軌道輪の軸方向端部に固定された円環状の芯金と、この芯金の全周に固定されたシール材とを有しており、
   前記シール材は、前記内部空間に接する位置に配置されると共に基端部から先端部に向かう程前記内部空間側に向かう方向に伸長した第一シールリップと、この第一シールリップに対して前記内部空間と反対側に隣り合う位置に配置された第二シールリップと有し、これら第一、第二両シールリップの先端部を、前記内径側軌道輪又はこの内径側軌道輪に固定された他の部材の表面に設けられたシール摺接面にそれぞれ摺接させている
   転がり軸受装置であって、
   前記シール材は、前記第一、第二両シールリップの基端部同士を結合すると共に、これら第一、第二両シールリップの基端部同士の結合部の径方向外側に隣接し且つ前記芯金よりも径方向内側に位置する部分に括れ部を有しており、
   前記シール摺接面のうち、前記第一、第二両シールリップ同士の間部分で前記第一シールリップの近傍に位置する円周方向１乃至複数箇所に、径方向に凹入する状態で除肉部が設けられている
   事を特徴とする転がり軸受装置。
2. 前記シール摺接面が、前記内径側軌道輪の表面に設けられていると共に、前記シール摺接面のうちの少なくとも一部分が、軸方向に関して前記内部空間と反対側に向かう程外径寸法が大きくなる方向に傾斜した傾斜面部になっており、
   前記除肉部が、前記傾斜面部に設けられている
   請求項１に記載した転がり軸受装置。
3. 前記シール摺接面が、前記内径側軌道輪に固定された他の部材である摺接環の表面に設けられており、
   前記除肉部が、前記摺接環を貫通する状態で設けられている
   請求項１に記載した転がり軸受装置。

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