JP2018096475A - 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に関して、シール材３３を構成する第一シールリップ３８の円周方向１乃至複数箇所に、芯金３２の径方向内端部に設けられた舌片３７を、第一シールリップ３８の基端側から侵入する状態で包埋する。この様な構成を採用する事により、第一シールリップ３８の剛性を、舌片３７が包埋されている円周方向部分で、他の円周方向部分に比べて大きくする。【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、複数個の転動体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、図４を除く各図の左側を言い、反対に車体の幅方向中央側となる、図４を除く各図の右側を、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、基端部である外径側端部から先端部である内径側端部に向かう程、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、それぞれ基端部から先端部に向かう程、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と複数個の転動体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は、基端部から先端部に向かう程、外部空間側に向かう方向に傾斜している。即ち、第二シールリップ１１の姿勢は、第二リップ間空間１５（外部空間側）の空気が、第二シールリップ１１とシール摺接面１３との摺接部を通じて、第一リップ間空間１４に侵入しにくい姿勢になっている反面、第一リップ間空間１４の空気が、第二シールリップ１１とシール摺接面１３との摺接部を通じて、第二リップ間空間１５（外部空間側）に漏れ出し易い姿勢になっている。

又、第三シールリップ１２も、基端部から先端部に向かう程、外部空間側に向かう方向に傾斜している。即ち、第三シールリップ１２の姿勢は、外部空間側の空気が、第三シールリップ１２とシール摺接面１３との摺接部を通じて、第二リップ間空間１５に侵入しにくい姿勢になっている反面、第二リップ間空間１５の空気が、第三シールリップ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い姿勢になっている。

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られる。

これに対して、第一シールリップ１０は、基端部から先端部に向かう程、内部空間６側に向かう方向に傾斜している。即ち、第一シールリップ１０の姿勢は、第一リップ間空間１４（外部空間側）の空気が、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、内部空間６に侵入し易い姿勢になっている反面、内部空間６の空気が、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、第一リップ間空間１４（外部空間側）に漏れ出しにくい姿勢になっている。

従って、内部空間６の圧力が上昇する傾向になっても、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第一リップ間空間１４（外部空間側）に効率良く排出されない為、内部空間６の圧力の上昇は、抑えにくい状態となっている。

そして、この様に内部空間６の圧力が上昇すると、この内部空間６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すると言った問題が生じる。

又、こ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、この摺接部で発生する摩擦熱が増大し、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す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おり、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を有する。そして、これら第一、第二両シールリップの先端部を、前記内径側軌道輪の表面又はこの内径側軌道輪に固定された摺接環の表面に、それぞれ摺接させている。
又、前記第一シールリップの剛性が円周方向に関して変化している。別な言い方をすれば、前記第一シールリップの剛性が円周方向に関して均一になっていない。

又、本発明を実施する場合には、例えば、前記第一シールリップの円周方向１乃至複数箇所に、前記芯金から径方向内方に延出する状態で設けられた舌片が（例えば前記第一シールリップの基端側から侵入する状態で）包埋されている構成や、前記第一シールリップの円周方向１乃至複数箇所に、円周方向に隣り合う部分に比べて厚さ寸法が大きくなった厚肉部が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、軸方向外方のシールリングの径方向内端部を示す、芯金の舌片及びシール材の厚肉部が存在しない円周方向位置で切断した場合の断面図（ａ）、及び、舌片及び厚肉部が存在する円周方向位置で切断した場合の断面図（ｂ）。 同じく、ハブが回転する前後で第一シールリップがどの様に変形するのかを説明する為の模式図。 本発明の実施の形態の第２例に関する、シール構造を具体化して示す、図１のＢ部に相当する拡大図。 同じく、軸方向内方のシールリングの径方向内端部を示す、芯金の舌片が存在しない円周方向位置で切断した場合の断面図（ａ）、及び、舌片が存在する円周方向位置で切断した場合の断面図（ｂ）。 本発明の実施の形態の第３例に関する、図２と同様の図。 同じく、軸方向外方のシールリングの径方向内端部を示す、シール材の厚肉部が存在しない円周方向位置で切断した場合の断面図（ａ）、及び、厚肉部が存在する円周方向位置で切断した場合の断面図（ｂ）。 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。

軸方向外方のシールリング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、この内径支持部３６の内周縁の円周方向１乃至複数箇所（例えば、円周方向等間隔となる２〜８箇所）から、それぞれ径方向内方且つ軸方向内方に延出する状態で設けられた、略矩形板状の舌片３７とを有している。即ち、舌片３７は、基端部である径方向外端部から先端部である径方向内端部に向かう程、軸方向内方に向かう方向に曲線的に傾斜している。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３８〜４０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３８〜４０は、内部空間３１に近い側から、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。そして、円筒面部４６に第一シールリップ３８の先端部を、曲面部４５に第二シールリップ３９の先端部を、円輪面部４４に第三シールリップ４０の先端部を、それぞれ全周に亙り摺接させている。尚、図２では、第一〜第三シールリップ３８〜４０を含むシール材３３の形状は、このシール材３３の自由状態で示している。

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３８、３９同士の間に挟まれた第一リップ間空間４７と、第二、第三両シールリップ３９、４０同士の間に挟まれた第二リップ間空間４８とが形成されている。

又、本例の場合には、第一シールリップ３８を、基端部である外径側端部から先端部である内径側端部に向かう程、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３８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３９及び第三シールリップ４０を、それぞれ基端部から先端部に向かう程、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３９及び第三シールリップ４０による、異物侵入防止機能を高めている。

又、本例の場合、第一シールリップ３８の基半部のうち、円周方向に関して芯金３２を構成する舌片３７と同位相となる１乃至複数箇所に、円周方向両側に隣接する部分及び先端側に隣接する部分に比べて厚さ寸法が大きくなった、厚肉部４９が設けられている。第一シールリップ３８の軸方向内側面（径方向外側面）は、厚肉部４９に対応する部分が、周囲の部分に比べて軸方向内側（径方向外側）に膨出している。そして、本例の場合には、この様な厚肉部４９に舌片３７の先半部が、第一シールリップ３８の基端側から侵入する状態で包埋されている。この為、第一シールリップ３８の剛性は、厚肉部４９が設けられていると共に舌片３７が包埋されている円周方向部分で、他の円周方向部分に比べて大きくなっている。

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傾斜した段部５０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、この近接対向させた部分にラビリンスシールを形成している。

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と複数個の転動体１８、１８との転がり接触部や、第一〜第三シールリップ３８〜４０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４７と、第二リップ間空間４８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３９は、基端部から先端部に向かう程、外部空間側に向かう方向に傾斜している。即ち、第二シールリップ３９の姿勢は、第二リップ間空間４８（外部空間側）の空気が、第二シールリップ３９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４７に侵入しにくい姿勢になっている反面、第一リップ間空間４７の空気が、第二シールリップ３９とシール摺接面４３との摺接部を通じて、第二リップ間空間４８（外部空間側）に漏れ出し易い姿勢になっている。

又、第三シールリップ４０も、基端部から先端部に向かう程、外部空間側に向かう方向に傾斜している。即ち、第三シールリップ４０の姿勢は、外部空間側の空気が、第三シールリップ４０とシール摺接面４３との摺接部を通じて、第二リップ間空間４８に侵入しにくい姿勢になっている反面、第二リップ間空間４８の空気が、第三シールリップ４０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い姿勢になっている。

従って、第一、第二両リップ間空間４７、４８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４７、４８の空気が第二、第三両シールリップ３９、４０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４７、４８の圧力の上昇を抑え易い状態となっている。

これに対して、第一シールリップ３８は、基端部から先端部に向かう程、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３８の姿勢は、第一リップ間空間４７（外部空間側）の空気が、第一シールリップ３８とシール摺接面４３との摺接部を通じて内部空間３１側に侵入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３８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４７（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、ハブ１７が回転すると、第一シールリップ３８とシール摺接面４３との摺接部の面圧が、部分的に低下乃至喪失する。そして、この部分を通じて、内部空間３１の空気が、第一リップ間空間４７（外部空間側）に漏れ出し易くなる。この点に就いて、図４を参照しつつ説明する。

図４は、第一シールリップ３８とシール摺接面４３との摺接部を軸方向から見た模式図であり、上半部（Ａ）は、第一シールリップ３８に厚肉部４９が存在しないと共に舌片３７が包埋されていない比較例の構造を、下半部（Ｂ）は、第一シールリップ３８に厚肉部４９が存在すると共に舌片３７が包埋されている本例の構造を、それぞれ示している。尚、図４中、第一シールリップ３８の円周方向複数箇所に存在する放射状の二点鎖線は、第一シールリップ３８の円周方向の捩れ変形量を分かり易くする為の、仮想的な形状線を表している。

ハブ１７の回転に伴ってシール摺接面４３が回転すると、このシール摺接面４３から第一シールリップ３８の先端部（径方向内端部）に、回転方向の摩擦力が作用する。

この際に、図４の上半部（Ａ）に示した比較例の構造の場合には、第一シールリップ３８に厚肉部４９が存在しないと共に舌片３７が包埋されていない為、この第一シールリップ３８の剛性が円周方向に関して均一になっている。この為、前記回転方向の摩擦力によって第一シールリップ３８に生じる円周方向の捩れ変形量は、図４の（Ａ）の（ａ）→（ｂ）に示す様に、全体的に均一になる。

これに対して、図４の下半部（Ｂ）に示した本例の構造の場合には、第一シールリップ３８に厚肉部４９が存在すると共に舌片３７が包埋されている為、この第一シールリップ３８の剛性は、厚肉部４９が存在すると共に舌片３７が包埋されている円周方向部分で、他の円周方向部分に比べて大きくなっている。この為、前記回転方向の摩擦力によって第一シールリップ３８に生じる円周方向の捩れ変形量は、図４の（Ｂ）の（ａ）→（ｂ）に示す様に、厚肉部４９が存在すると共に舌片３７が包埋されている円周方向部分で、他の円周方向部分に比べて小さくなるか、又は、実質的にゼロになる。

又、これに伴い、第一シールリップ３８のうち、厚肉部４９及び舌片３７に対して回転方向前側に隣接するα部分は、前記摩擦力によって円周方向に引き伸ばされた状態となる。そして、このα部分では、シール摺接面４３との摺接部の面圧が、他の部分に比べて高くなる。

一方、第一シールリップ３８のうち、厚肉部４９及び舌片３７に対して回転方向後側に隣接するβ部分は、前記摩擦力によって円周方向に押し潰された状態となる。そして、このβ部分では、シール摺接面４３との摺接部の面圧が、他の部分に比べて低くなるか又は喪失する（この摺接部に微小隙間が生じる）。

この為、本例の場合には、β部分の摺接部に生じる微小隙間を通じて、内部空間３１と第一リップ間空間４７とが連通した状態となり、内部空間３１と第一リップ間空間４７（外部空間側）との間を空気が移動可能になる。

従って、本例の場合には、内部空間３１の圧力が上昇する傾向となった場合でも、第一シールリップ３８のβ部分とシール摺接面４３との摺接部に生じる微小隙間を通じて、内部空間３１の空気が第一リップ間空間４７（外部空間側）に漏れ出す事により、内部空間３１の圧力の上昇を抑えられる。これにより、この内部空間３１の圧力によって、第一シールリップ３８が、シール摺接面４３に押し付けられる（貼り付く）様に弾性変形する事を抑制し、これら第一シールリップ３８とシール摺接面４３との摺接部に作用する摩擦力が増大する事を抑えられる。

更に、この結果、第一シールリップ３８とシール摺接面４３との摺接部で発生する摩擦熱が増大する事を抑えられる為、この摩擦熱の影響を受け易い、第一リップ間空間４７の温度が更に上昇する事を抑えられる。従って、この状態からハブ１７の回転が停止して軸受温度が低下した場合に、第一リップ間空間４７に発生する負圧の大きさを抑えられる。この結果、この負圧によって第一、第二両シールリップ３８、３９がシール摺接面４３に貼り付く様に弾性変形する事を抑制でき、これら第一、第二両シールリップ３８、３９とシール摺接面４３との摺接部に作用する摩擦力が増大する事を抑えられる。

［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、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）５１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５１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５２と、この回転側円筒部５２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５３とを有する。そして、これら回転側円筒部５２の外周面及び回転側側板部５３の軸方向外側面を、シール摺接面５４としている。この様な摺接環５１は、回転側円筒部５２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５５と、シール材５６とから構成されている。

このうちの芯金５５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５７と、この静止側円筒部５７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５８と、この静止側側板部５８の内周縁の円周方向１乃至複数箇所（例えば、円周方向等間隔となる２〜８箇所）から、それぞれ径方向内方且つ軸方向外方に延出する状態で設けられた、略矩形板状の舌片５９とを有している。即ち、舌片５９は、基端部である径方向外端部から先端部である径方向内端部に向かう程、軸方向外方に向かう方向に曲線的に傾斜している。この様な芯金５５は、静止側円筒部５７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５６は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、芯金５５の全周に結合固定されている。この様なシール材５６は、３本のシールリップ６０〜６２を有している。

３本のシールリップ６０〜６２は、内部空間３１に近い側から、第一シールリップ６０、第二シールリップ６１、第三シールリップ６２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５４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５４を構成する回転側円筒部５２の外周面に第一、第二両シールリップ６０、６１の先端部を、同じく回転側側板部５３の軸方向外側面に第三シールリップ６２の先端部を、それぞれ全周に亙り摺接させている。尚、図５では、第一〜第三シールリップ６０〜６２を含むシール材５６の形状は、このシール材５６の自由状態で示している。

又、この状態で、シール材５６とシール摺接面５４との間には、第一、第二両シールリップ６０、６１同士の間に挟まれた第一リップ間空間６３と、第二、第三両シールリップ６１、６２同士の間に挟まれた第二リップ間空間６４とが形成されている。

又、第一シールリップ６０を、基端部である外径側端部から先端部である内径側端部に向かう程、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６０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６１及び第三シールリップ６２を、それぞれ基端部から先端部に向かう程、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６１及び第三シールリップ６２による、異物侵入防止機能を高めている。

又、本例の場合、第一シールリップ６０の基半部のうち、円周方向に関して芯金５５を構成する舌片５９と同位相となる１乃至複数箇所に、円周方向両側に隣接する部分及び先端側に隣接する部分に比べて厚さ寸法が大きくなった、厚肉部６５が設けられている。第一シールリップ６０の軸方向外側面（径方向外側面）は、厚肉部６５に対応する部分が、周囲の部分に比べて軸方向外側（径方向外側）に膨出している。そして、本例の場合には、この様な厚肉部６５に舌片５９の先半部が、第一シールリップ６０の基端側から侵入する状態で包埋されている。この為、第一シールリップ６０の剛性は、厚肉部６５が設けられていると共に舌片５９が包埋されている円周方向部分で、他の円周方向部分に比べて大きくなっている。

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、ハブ１７の回転に伴ってシール摺接面５４が回転すると、内部空間３１の軸方向外端開口を塞ぐシールリング１９（図２〜４参照）の場合と同様の理由により、第一シールリップ６０のうち、厚肉部６５及び舌片５９に対して回転方向後側に隣接する部分（図４のβ部分に相当する部分）で、シール摺接面５４との摺接部の面圧が、他の部分に比べて低くなるか又は喪失する（この摺接部に微小隙間が生じる）。

従って、本例の場合には、軸受温度の上昇に伴って、内部空間３１の圧力が上昇する傾向となった場合でも、前記微小隙間を通じて、内部空間３１の空気が第一リップ間空間６３（外部空間側）に漏れ出す事により、内部空間３１の圧力の上昇を抑えられる。これにより、この内部空間３１の圧力によって、第一シールリップ６０が、シール摺接面５４に押し付けられる（貼り付く）様に弾性変形する事を抑制し、これら第一シールリップ６０とシール摺接面５４との摺接部に作用する摩擦力が増大する事を抑えられる。
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７〜８により説明する。
本例の場合には、軸方向外側のシールリング１９ａの一部の構成が、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１９ａは、芯金３２ａの径方向内端部に舌片３７（図２〜３参照）を有しておらず、シール材３３ａを構成する第一シールリップ３８ａの厚肉部４９ａには、舌片３７が包埋されていない。即ち、本例の場合、この厚肉部４９ａは、全体がシール材３３ａを構成する弾性材のみによって構成されている。

この様な本例の場合も、第一シールリップ３８ａの剛性は、厚肉部４９ａが設けられている円周方向部分で、他の円周方向部分に比べて大きくなっている。尚、本例の場合、この厚肉部４９ａが設けられた部分の剛性は、この厚肉部４９ａの厚さ寸法を変える事によって調整する事ができる。従って、本例の場合も、上述した実施の形態の第１例の場合と同様の作用（理由）により、第一シールリップ３８ａとシール摺接面４３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。

又、本例の場合には、芯金３２ａに舌片３７を設けていない為、この舌片３７の形成作業が不要になると共に、シール材３３ａの加硫成形時に舌片３７と厚肉部４９ａとの位相合わせの作業が不要になる為、シールリング１９ａの製造を容易に行える。
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。

尚、図示は省略するが、本発明を実施する場合には、上述の図５〜６に示した実施の形態の第２例の構造の変形例として、舌片５９を省略すると共に、厚肉部６５の全体がシール材５６を構成する弾性材のみによって構成された構造を採用する事もできる。

又、本発明を実施する場合で、第一シールリップの円周方向１乃至複数箇所に、芯金に設けられた舌片を包埋する構成を採用する場合、この第一シールリップのうち、この舌片を包埋する部分は、必ずしも厚肉部とする必要はなく、周囲の部分と同じ厚さ寸法になっていても良い。

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、３２ａ 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 舌片
３８、３８ａ 第一シールリップ
３９ 第二シールリップ
４０ 第三シールリップ
４１ 外径側覆い部
４２ 補助リップ
４３ シール摺接面
４４ 円輪面部
４５ 曲面部
４６ 円筒面部
４７ 第一リップ間空間
４８ 第二リップ間空間
４９、４９ａ 厚肉部
５０ 段部
５１ 摺接環
５２ 回転側円筒部
５３ 回転側側板部
５４ シール摺接面
５５ 芯金
５６ シール材
５７ 静止側円筒部
５８ 静止側側板部
５９ 舌片
６０ 第一シールリップ
６１ 第二シールリップ
６２ 第三シールリップ
６３ 第一リップ間空間
６４ 第二リップ間空間
６５ 厚肉部

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を有し、これら第一、第二両シールリップの先端部を、前記内径側軌道輪の表面又はこの内径側軌道輪に固定された摺接環の表面に、それぞれ摺接させており、
   前記第一シールリップの剛性が円周方向に関して変化している
   転がり軸受装置。
2. 前記第一シールリップの円周方向１乃至複数箇所に、前記芯金から径方向内方に延出する状態で設けられた舌片が包埋されている
   請求項１に記載した転がり軸受装置。
3. 前記第一シールリップの円周方向１乃至複数箇所に、円周方向に隣り合う部分に比べて厚さ寸法が大きくなった厚肉部が設けられている
   請求項１に記載した転がり軸受装置。

Images