JP6583093B2

JP6583093B2 - 密封装置及び密封装置付転がり軸受ユニット

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Publication number: JP6583093B2
Application number: JP2016066222A
Authority: JP
Inventors: 良雄神谷
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2036-03-29
Also published as: CN206754176U; JP2017180599A; DE202017101822U1

Description

本発明は、例えば車両（自動車）の車輪を懸架装置に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニット等、各種機械装置の回転支持部に組み込む転がり軸受の開口端部を塞ぐ密封装置、及び、この密封装置を備えた密封装置付転がり軸受ユニットの改良に関する。

各種機械装置の回転支持部に、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等の転がり軸受が組み込まれている。この様な転がり軸受には密封装置を組み込んで、転がり軸受の内部空間に封入したグリースが外部に漏洩する事を防止すると共に、外部空間に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が、転がり軸受の内部に入り込む事を防止している。図６は、この様な密封装置を備えた密封装置付転がり軸受ユニットの１例として、特許文献１に記載されたものとほぼ同様の、車両用駆動輪を懸架装置に回転自在に支持する為の構造を示している。

密封装置付転がり軸受ユニット１は、外輪２と、ハブ３と、複数個の転動体４、４とを備えている。このうちのハブ３は、ハブ本体５と内輪６とを組み合わせて成る。又、前記各転動体４、４は、前記外輪２の内周面に形成した複列の外輪軌道７ａ、７ｂと、前記ハブ３の外周面に形成した複列の内輪軌道８ａ、８ｂとの間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられている。使用時には、前記外輪２を懸架装置を構成するナックル９に結合固定すると共に、前記ハブ本体５の外周面のうち、前記外輪２の軸方向外端開口部よりも軸方向外方に突出した部分に設けられた回転側フランジ１０に車輪を結合固定する。又、前記ハブ本体５の中心部に設けたスプライン孔１１に、等速ジョイント１２に付属のスプライン軸１３をスプライン係合させる。
尚、本明細書中で、軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で、車両の幅方向中寄りとなる側を言い、反対に、軸方向に関して外とは、車両への組み付け状態で、車両の幅方向外寄りとなる側を言う。

上述の様な密封装置付転がり軸受ユニット１のうちで、前記各転動体４、４を設置した内部空間１４にはグリースを封入する。これにより、これら各転動体４、４の転動面と、前記各外輪軌道７ａ、７ｂ及び前記各内輪軌道８ａ、８ｂとの転がり接触部を潤滑する。又、前記外輪２の軸方向両端部内周面と、前記内輪６の軸方向内端部外周面及び前記ハブ本体５の軸方向中間部外周面との間には、それぞれ密封装置１５、１６を設けて、前記内部空間１４の軸方向両端開口部を塞いでいる。

前記両密封装置１５、１６のうち、前記内部空間１４の軸方向内端開口部を塞ぐ密封装置１５は、組み合わせシールリングと呼ばれるもので、シールリング１７と、スリンガ１８とを備えている。このうちのシールリング１７は、前記外輪２の軸方向内端部内周面に内嵌固定されている。又、前記スリンガ１８は、前記内輪６の軸方向内端部外周面に外嵌固定されている。そして、前記シールリング１７に設けられた複数本（図示の例では３本）のシールリップを、前記スリンガ１８の表面に全周に亙り摺接させている。

これに対し、前記内部空間１４の軸方向外端側開口部を塞ぐ密封装置１６は、シールリング１９を備えている。このシールリング１９は、図７に示す様に、芯金２０と、シール材２１とから構成されている。このうちの芯金２０は、円環状に構成されており、前記外輪２の軸方向外端部内周面に内嵌固定されている。又、前記シール材２１は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、３本のシールリップ２２〜２４を備えており、前記芯金２０にその基端部が結合固定されている。これら３本のシールリップ２２〜２４のうち、サイドリップと呼ばれる、軸方向外方に突出する状態で設けられた軸方向シールリップ（アキシアルリップ）２２の先端縁を、前記回転側フランジ１０の基端部（径方向内端部）の軸方向内側面に全周に亙り摺接させている。又、径方向内方に突出する状態で設けられた２本の径方向シールリップ（ラジアルリップ）２３、２４の先端縁を、前記ハブ本体５の軸方向中間部外周面に全周に亙り摺接させている。

ところで、上述した様な構成を有する密封装置付転がり軸受ユニット１を構成するハブ本体５の外周面には、従来から図８（上方から見た図）に示す様にして仕上加工が施されている。
即ち、前記回転側フランジ１０の軸方向外側面にマグネットチャック２５を磁気吸着力により結合させた状態で、このマグネットチャック２５を回転させる事により、前記ハブ本体５を回転させる。又、前記ハブ本体５の軸方向中間部外周面を２つのシュー２６の先端部により回転自在に支持し、このハブ本体５のラジアル方向の位置決めを図る。そして、この状態で、総型の研削砥石（回転砥石）２７の外周面を、前記ハブ本体５の外周面に押し付け、このハブ本体５の外周面に研削による仕上加工を施す。尚、前記研削砥石２７の外周面形状は、総型ロータリドレッサ２８により、完成後の前記ハブ本体５の外周面形状に合致する形状に適宜整えられる。

上述した様な仕上加工を前記ハブ本体５の外周面に施した場合、前記回転側フランジ１０の基端部の軸方向内側面には、図９に誇張して示す様に、軸方向に関する凹部２９と凸部３０とが径方向に亙り交互に配置された、対数螺旋状（渦巻き状）の研削筋目３１が形成される可能性がある。この理由は、前記仕上加工を行う際に、前記ハブ本体５の中心軸Ｏ₅と前記マグネットチャック２５の回転中心軸Ｏ₂₅とを偏心させて、このハブ本体５に前記２つのシュー２６の間に向かう押圧力を付与しており、これら２つのシュー２６の先端部には摩耗が生じる為、前記ハブ本体５の中心軸Ｏ₅の高さ（芯高、図８の表裏方向の高さ）と前記研削砥石２７の中心軸Ｏ₂₇の高さ（芯高）とが不一致になり易く、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面に対する前記研削砥石２７の研削面（研削点）の位置が上下方向に変化する為である。

そして、前記回転側フランジ１０の基端部の軸方向内側面に、上述した様な研削筋目３１が形成されると、図１０に示した様に、前記内部空間１４の軸方向外端開口を塞ぐ前記密封装置１６を構成する軸方向シールリップ２２の先端縁が、前記研削筋目３１を構成する凹部２９の内側に深く入り込み、前記ハブ本体５が回転した際に、径方向に往復移動させられる可能性がある。この為、前記軸方向シールリップ２２が径方向に振動し、シール鳴きと呼ばれる異音を発生させる可能性がある。尚、厳密には、研削筋目３１の径方向の間隔は、径方向外方に向かう程大きくなるが、その変化は僅かである為、図１０及び後述する図４、５、９には、研削筋目３１の径方向の間隔を等間隔に描いている。

特開２０１０−２６１５９８号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、シール鳴きと呼ばれる異音の発生を抑制できる、密封装置の構造を実現すると共に、この様な密封装置を備えた密封装置付転がり軸受ユニットの構造を実現すべく発明したものである。

本発明の密封装置及び密封装置付転がり軸受ユニットのうち、密封装置に係る発明は、互いに相対回転する１対の部材（例えば静止部材及び回転部材）同士の間に存在する内部空間を外部空間から遮断するもので、これら１対の部材のうちの一方の部材（例えば静止部材）に支持された、弾性材製で少なくとも１本のシールリップを有するシールリングと、前記１対の部材のうちの他方の部材（例えば回転部材）に直接又は間接的に設けられた、前記シールリップの先端縁を摺接させる摺接面とを備えている。
特に本発明の密封装置の場合には、前記シールリングに、その先端縁を、前記摺接面のうち軸方向に向いた軸方向摺接面に全周に亙り摺接させる軸方向シールリップ（アキシアルリップ）を設けている。
又、前記軸方向摺接面には、軸方向に関する凹部と凸部とが径方向に関して交互に配置され、軸方向から見た形状が対数螺旋状（等角螺旋状、渦巻き状）の筋目（螺旋筋目、凹凸模様）を設けている。
そして、前記軸方向シールリップの先端縁の径方向接触幅寸法を、前記軸方向摺接面のうち、この先端縁が摺接する径方向位置に於ける、前記筋目を構成する径方向に隣り合う凸部（凹部）の２ピッチ以上の大きさに規制している。
尚、本発明に於いて、前記筋目とは、前記図８に示した様な仕上加工により意図せずに形成された研削筋目の他、意図的に形成した研削筋目、旋削筋目等を含む。

これに対し、密封装置付転がり軸受ユニットに係る発明は、外輪と、ハブと、複数個の転動体と、回転側フランジと、密封装置とを備えている。
このうちの外輪は、使用時にも回転しないもので、例えば略円筒状に構成され、内周面に外輪軌道が設けられている。
前記ハブは、使用時に回転するもので、前記外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されており、外周面のうちで前記外輪軌道と対向する部分に内輪軌道が設けられている。
前記各転動体は、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。
前記回転側フランジは、例えば車輪を結合固定する為のもので、前記ハブの外周面のうち、前記外輪の軸方向片端開口部よりも軸方向片側に突出した部分に設けられている。
前記密封装置は、前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する内部空間の軸方向片端開口を塞ぐものである。
特に本発明の密封装置付転がり軸受ユニットの場合には、前記密封装置として、本発明の密封装置を使用している。そして、この密封装置を構成するシールリングを、前記外輪の軸方向片端部に支持しており、このシールリングを構成する軸方向シールリップの先端縁を、軸方向摺接面である前記回転側フランジの軸方向他側面に全周に亙り摺接させている。

尚、本発明を実施する場合に、軸方向シールリップの先端縁の径方向接触幅寸法を、凸部（凹部）の２ピッチ以上の大きさに規制する為には、その前提として、このピッチの大きさを知る必要がある。このピッチは、前記図８に示した様な仕上加工により形成される研削筋目（対数螺旋）が、回転部材（ハブ）の回転中心を原点とした極座標（ｒ、θ）に於いて、パラメータ（ａ、ｂ）を用いて次の式（１）で定義されると共に、研削点と回転部材の回転中心とを結ぶ線分と、研削砥石の回転方向とが成す交角α｛＝９０°−研削リード角、＝研削点と回転部材の回転中心とを結ぶ線分と研削筋目（対数螺旋）が成す角度｝が、次の式（２）で定義される事から求められる。
ｒ＝ａ・ｅ^bθ ・・・式（１）
α＝ａｒｃｃｏｔ（ｂ）・・・式（２）
ａ：軸方向シールリップの先端縁の摺接点半径
ｅ：ネイピア数（自然対数の底）
例えば、ハブ本体の中心軸と研削砥石の中心軸との高さが０．１ｍｍずれた場合で、回転側フランジの軸方向内側面のうち、軸方向シールリップの先端縁が摺接する径方向位置（軸方向シールリップの先端縁の摺接点半径ａ）として、中心から４０ｍｍ（直径８０ｍｍ）の位置を選択した場合には、ピッチが０．６ｍｍになると求められる。
又、軸方向シールリップの先端縁が摺接する径方向位置の代表値として直径８０ｍｍを考えた場合、ハブ本体の中心軸と研削砥石の中心軸との高さの差（絶対値）と、ピッチとの関係は、下記表１の様になる。
［表１］

以上の様に、本発明の場合には、仕上加工を施した際に形成される研削筋目に関して、所定の径方向位置に於けるピッチを求められる為、このピッチの値を利用して、軸方向シールリップの先端縁の径方向接触幅寸法の値を規制する事ができる。具体的には、ピッチの値を基準として、軸方向シールリップの先端縁の径方向接触幅寸法を決定する事もできるし、軸方向シールリップの先端縁の径方向接触幅寸法を基準として、ハブ本体の中心軸と研削砥石の中心軸との高さの差（芯高差）を小さくし、ピッチの値を小さくする事もできる。
又、本発明を実施する場合に、前記ピッチは、顕微鏡、高精度カメラ等の微細な寸法を精度良く測定できる機器によって測定する事もできる。

以上の様な構成を有する本発明の密封装置及び密封装置付転がり軸受ユニットによれば、シール鳴きと呼ばれる異音の発生を抑制できる。
即ち、本発明の場合には、軸方向シールリップの先端縁の径方向接触幅寸法を、軸方向摺接面（請求項２に係る発明では回転側フランジの軸方向内側面）のうち、この軸方向シールリップの先端縁が摺接する径方向位置に於ける、筋目を構成する径方向に隣り合う凸部（凹部）の２ピッチ以上の大きさに規制している。
これにより、本発明の場合には、前記軸方向シールリップの先端縁を、前記筋目を構成する凹部の内側に深く入り込ませずに、少なくとも２つの凸部同士の間に架け渡した（跨る）状態にできる。
この為、１対の部材（請求項２に係る発明では外輪及びハブ）が相対回転した場合にも、前記軸方向シールリップの先端縁が、前記筋目によって径方向に往復移動させられる事を有効に防止できる。
従って、本発明によれば、前記軸方向シールリップが径方向に振動する事を防止でき、シール鳴きと呼ばれる異音が発生する事を防止できる。

本発明の実施の形態の第１例を示す、密封装置付転がり軸受ユニットを示す断面図。同じくハブ本体の外周面に仕上加工を施す状態を示す断面図。同じく図１のＡ部拡大図。図３のＢ部に相当する部分の拡大模式図。本発明の実施の形態の第２例を示す、図４に相当する図。従来構造の密封装置付転がり軸受ユニットを示す断面図。図６のＣ部拡大図。ハブ本体の外周面に仕上加工（研削加工）を施す状態を上方から見た断面図。回転側フランジの軸方向内側面を軸方向内側から見た状態を示す模式図（Ａ）、及び、（Ａ）のＤ−Ｄ断面模式図（Ｂ）。従来構造の密封装置を使用した場合の問題点を説明する為に示す、図７のＥ部に相当する部分の拡大模式図。

［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を参照しつつ説明する。本例の密封装置付転がり軸受ユニット１ａは、自動車の車輪（従動輪）を懸架装置に対して回転自在に支持する為のもので、外輪２ａと、ハブ３ａと、複数個の転動体（玉）４ａ、４ａと、カバー３２と、密封装置１６ａとを備えている。

このうちの外輪２ａは、例えば中炭素鋼等の鉄系合金製で略円筒状に構成されており、内周面に複列の外輪軌道７ｃ、７ｄを、外周面に静止側フランジ３３を、それぞれ有している。この様な外輪２ａは、使用時に、前記静止側フランジ３３を、図示しない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。

前記ハブ３ａは、ハブ本体５ａと内輪６ａとを結合固定して成り、前記外輪２ａの内径側にこの外輪２ａと同心に配置されている。このうちのハブ本体５ａは、例えば中炭素鋼等の鉄系合金製で、外周面に硬化熱処理（例えば高周波焼き入れ処理）が施されている。

前記ハブ本体５ａの外周面のうち、前記外輪２ａの軸方向外端開口から軸方向外方に突出した部分には、車輪やディスクロータを支持固定する為の回転側フランジ１０ａが設けられている。この回転側フランジ１０ａのうち、径方向内端部（基端部）を、軸方向に関する厚さ寸法（肉厚）が大きい厚肉部３４としており、径方向中間部乃至外端部（先端部）を、軸方向に関する厚さ寸法が前記厚肉部３４と比べて小さい薄肉部３５としている。これにより、旋回走行等に伴って、車輪から前記回転側フランジ１０ａに加わるモーメント（旋回モーメント）に対する強度及び剛性を確保している。又、前記厚肉部３４と前記薄肉部３５とを、前記回転側フランジ１０ａの軸方向内側面の内径寄り部分に設けられた段部３６により連続させている。

又、前記ハブ本体５ａの外周面のうち、前記外輪２ａの内周面に設けられた外側列の外輪軌道７ｃと対向する部分には、断面形状が部分円弧状である内輪軌道８ｃを設けている。又、前記ハブ本体５ａの外周面の軸方向中間部で、この内輪軌道８ｃよりも軸方向外側部分と、前記厚肉部３４の軸方向内側面とを、断面形状が部分円弧形の凹曲面３７により連続させている。更に、前記ハブ本体５ａの外周面の軸方向内端部には、小径段部３８を設けている。

本例の場合には、上述した様な構成を有する前記ハブ本体５ａの外周面に、図２に示した様に、総型の研削砥石２７ａを使用した仕上加工を施している。より具体的には、前記回転側フランジ１０ａの軸方向外側面に図示しないマグネットチャックを磁気吸着力により結合させた状態で、このマグネットチャックを回転させる事により、前記ハブ本体５ａを回転させる。又、前記ハブ本体５ａの軸方向中間部外周面を図示しない２つのシューの先端部により回転自在に支持し、このハブ本体５ａのラジアル方向の位置決めを図る。そして、この状態で、前記研削砥石２７ａの外周面を、前記ハブ本体５ａの外周面に押し付け、このハブ本体５ａのうち、前記厚肉部３４の軸方向内側面、前記凹曲面３７、及び、前記内輪軌道８ｃから前記小径段部３８に亙る範囲に、同時に研削加工を施す。又、本例の場合にも、前記仕上加工時に、前記ハブ本体５ａの中心軸と前記マグネットチャックの回転中心軸とを偏心させて、このハブ本体５ａに前記２つのシューの間に向かう押圧力を付与する。以上の様な仕上加工により、前記ハブ本体５ａの各部の形状及び寸法は、前記研削砥石２７ａの外周面形状に倣ったものになり、厳密に規制される。但し、本例の場合にも、前記偏心及び前記押圧力による前記２つのシューの先端部の摩耗の影響により、前記ハブ本体５ａの中心軸の高さ（芯高）と前記研削砥石２７ａの中心軸の高さ（芯高）とが不一致になり、前記回転側フランジ１０ａの軸方向内側面に対する前記研削砥石２７ａの研削面（研削点）の位置が変化する。この結果、図４に誇張して示す様に、前記回転側フランジ１０ａの厚肉部３４の軸方向内側面には、軸方向に関する凹部２９ａと凸部３０ａとが径方向に亙り交互に配置された、対数螺旋状（等角螺旋状、渦巻き状）の研削筋目３１ａが形成されている。又、この研削筋目３１ａは対数螺旋状である為、径方向に隣り合う１対の凸部３０ａ、３０ａ（凹部２９ａ、２９ａ）同士のピッチＰは、前記厚肉部３４ａの軸方向内側面の径方向外側に向かう程大きくなる。

又、前記ハブ本体５ａと共に前記ハブ３ａを構成する前記内輪６ａは、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼製で略円環状に構成されており、ズブ焼き入れ等の熱処理が施されている。又、前記内輪６ａの外周面には、断面形状が部分円弧形である内側列の内輪軌道８ｄが形成されている。この様な内輪６ａは、前記ハブ本体５ａの軸方向内端部外周面に設けられた前記小径段部３８に、締り嵌めにより外嵌固定されている。そして、前記ハブ本体５ａの軸方向内端部を径方向外方に塑性変形する事により形成されたかしめ部３９により、軸方向内端面が抑え付けられている。尚、前記ハブ本体５ａの軸方向内端部にかしめ部３９を形成する構造に代えて、ハブ本体の軸方向内端部にナットを螺着する構造を採用する事もできる。

又、前記各転動体４ａ、４ａは、外側列の外輪軌道７ｃ及び内輪軌道８ｃとの間部分、並びに、内側列の外輪軌道７ｄ及び内輪軌道８ｄとの間部分に、それぞれ保持器４０ａ、４０ｂにより保持された状態で転動自在に配置されている。又、前記各転動体４ａ、４ａには、前記かしめ部３９による押し付け力を利用して、背面組合せ型の接触角と、適正な予圧が付与されている。尚、図示の例では、前記各転動体４ａ、４ａとして玉を使用しているが、重量が嵩む自動車用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事もできる。

又、前記外輪２ａの内周面と前記ハブ３ａの外周面との間に存在する、内部空間（転動体設置空間）１４ａの軸方向両端開口を、前記カバー３２及び前記密封装置１６ａにより塞いでいる。このうちのカバー３２は、前記内部空間１４ａの軸方向内端開口を塞ぐもので、全体を有底円筒状に構成されている。又、前記カバー３２は、円筒状の嵌合筒部４１と、この嵌合筒部４１の軸方向内端部から径方向内方に折れ曲がった底板部４２とを備えている。そして、このうちの嵌合筒部４１を、前記外輪２ａの軸方向内端部に内嵌固定する事で、前記内部空間１４ａの軸方向内端開口を塞いでいる。

又、前記密封装置１６ａは、前記内部空間の軸方向外端開口を塞ぐ（外部空間から遮断する）もので、図３に示す様な、シールリング１９ａを備えている。このシールリング１９ａは、芯金２０ａと、シール材２１ａとから構成されている。このうちの芯金２０ａ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、断面略コ字形で全体を円環状に構成されており、外径側円筒部４３と、この外径側円筒部４３の軸方向外端縁から径方向内方に折れ曲がった円輪部４４と、この円輪部４４の径方向内端縁から軸方向内方に向かう程径方向内方に向かう方向に傾斜した内径側円すい筒部４５とを備えている。そして、このうちの外径側円筒部４３を、前記外輪２ａの軸方向外端部内周面に締り嵌めで内嵌固定している。

前記シール材２１ａは、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、前記芯金２０ａの軸方向外側面（円輪部４４の軸方向外側面及び内径側円すい筒部４５の内周面）を覆う様にして結合固定されており、３本の接触式のシールリップ２２ａ、２３ａ、２４ａを備えている。これら３本のシールリップ２２ａ〜２４ａのうち、サイドリップと呼ばれる、軸方向外方に突出する状態で設けられた軸方向シールリップ（アキシアルリップ）２２ａの先端縁を、軸方向内方に向いた前記回転側フランジ１０ａの厚肉部３４の軸方向内側面に全周に亙り摺接させている。又、径方向内方に突出する状態で設けられた２本の径方向シールリップ（ラジアルリップ）２３ａ、２４ａの先端縁を、前記ハブ本体５ａの軸方向中間部外周面に設けられた前記凹曲面３７に全周に亙り摺接させている。これにより、前記内部空間１４ａの軸方向外端開口を塞いでいる。この為、本例の場合には、前記厚肉部３４の軸方向内側面及び前記凹曲面３７が、特許請求の範囲に記載した摺接面に相当し、このうちの厚肉部３４の軸方向内側面が、特許請求の範囲に記載した軸方向摺接面に相当する。又、この厚肉部３４の軸方向内側面は、巨視的（マクロ的）には、前記ハブ本体５ａの中心軸に直交する仮想平面上に配置されているが、微視的（ミクロ的）には、前述した様に、軸方向に関する凹部２９ａと凸部３０ａとが径方向に関して交互に配置されている（断面波形状となっている）。

又、図示の例では、前記軸方向シールリップ２２ａ、及び、前記両径方向シールリップ２３ａ、２４ａのうち軸方向外側に配置された径方向シールリップ２３ａを、それぞれ基端縁から先端縁に向かう程、外部空間（内部空間１４ａと反対側）に向かう方向に傾斜させている。これにより、前記軸方向シールリップ２２ａ及び前記径方向シールリップ２３ａによる、異物侵入防止機能を高めている。これに対し、前記両径方向シールリップ２３ａ、２４ａのうち軸方向内側に配置された径方向シールリップ２４ａ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、前記内部空間１４ａの軸方向中央側に向かう方向に傾斜させている。これにより、前記径方向シールリップ２４ａによる、グリース漏洩防止機能を高めている。

特に本例の場合には、上述した様な対数螺旋状の研削筋目３１ａに、その先端縁を摺接させる前記軸方向シールリップ２２ａによる密封性を確保すると共に、シール鳴きと呼ばれる異音の発生を抑制する為、この軸方向シールリップ２２ａの先端縁として、次の様な構成を採用している。
即ち、本例の場合には、図４に示した様に、前記軸方向シールリップ２２ａの先端縁（軸方向外端縁且つ径方向内端縁）は、前記厚肉部３４の軸方向内側面に当接して変形し、前記ハブ３ａの中心軸に直交する仮想平面と略平行になった、円輪状の平坦面４６（断面形状が巨視的には直線状）となっている。
尚、図４には、前記平坦面４６が前記厚肉部３４の軸方向内側面に当接する事で弾性変形した状態（凸部３０ａにより平坦面４６が弾性的に凹んだ状態）を微視的に示している。尚、通常、泥水用シールである軸方向シールリップ２２ａの平坦面４６は、径方向外側の接触面圧が高くなる様に設計されるので、厳密には上記凸部３０ａによる平坦面４６の弾性的な凹みは径方向外側が大きくなるが、図４には、この様な凹みに関して差をつけて図示していない（図５、９、１０も同様である）。又、本例の場合には、前記平坦面４６の径方向接触幅寸法Ｗを、前記厚肉部３４の軸方向内側面のうち、前記軸方向シールリップ２２ａの先端縁（平坦面４６）が摺接する径方向位置に於ける、径方向に隣り合う凸部３０ａ、３０ａ（又は凹部２９ａ、２９ａ）２ピッチの大きさに規制している（Ｗ＝Ｐ１＋Ｐ２）。
尚、本例の場合には、前記仕上工程時に於ける、前記ハブ本体５ａの中心軸と前記研削砥石２７ａの中心軸との高さの差を求める（計測する）と共に、前記軸方向シールリップ２２ａの先端縁の摺接点半径ａ｛接触幅の大径側半径（大径側端縁の半径寸法）｝から、前述した式（１）、（２）を利用して、径方向に隣り合う凸部３０ａ、３０ａのピッチＰを求め、このピッチＰの値を基準として、前記平坦面４６の径方向接触幅寸法Ｗを設定している。尚、油用シールの場合には、通常、接触面圧のピークを付けない（径方向位置に応じて差を設けない）ので、軸方向シールリップ２２ａの先端縁に予め平坦面４６を設けておく事もできる。

以上の様な構成を有する本例の密封装置付転がり軸受ユニット１ａによれば、十分な密封性を確保できると共に、シール鳴きと呼ばれる異音の発生を抑制できる。
即ち、本例の場合には、前記軸方向シールリップ２２ａの先端縁を弾性変形により生じた平坦面４６とすると共に、この平坦面４６の径方向接触幅寸法Ｗを、前記厚肉部３４の軸方向内側面のうち、この平坦面４６（軸方向シールリップ２２ａの先端縁）が摺接する径方向位置に於ける、前記凸部３０ａ、３０ａの２ピッチの大きさに規制している。これにより、本例の場合には、前記軸方向シールリップ２２ａの先端縁を、前記研削筋目３１ａを構成する凹部２９ａの内側に深く入り込ませずに、少なくとも２つ（最大で３つ）の凸部３０ａ、３０ａ同士の間に架け渡した（跨る）状態にできる。この為、前記ハブ３ａが回転した場合にも、前記軸方向シールリップ２２ａの先端縁が、前記研削筋目３１ａによって径方向に往復移動させられる事を有効に防止できる。従って、前記軸方向シールリップ２２ａの先端縁と前記厚肉部３４の軸方向内側面との摺接状態を安定させる事ができ、十分な密封性を確保する事ができる。又、前記軸方向シールリップ２２ａが径方向に振動する事を防止でき、シール鳴きと呼ばれる異音が発生する事を防止できる。

［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を参照しつつ説明する。本例の特徴は、軸方向シールリップ２２ｂの先端縁の径方向接触幅寸法Ｗを、前記実施の形態の第１例の場合よりも大きくした点にある。
即ち、本例の場合にも、前記軸方向シールリップ２２ｂの先端縁を弾性変形により生じた平坦面４６ａとすると共に、この平坦面４６ａの径方向接触幅寸法Ｗを、厚肉部３４の軸方向内側面のうち、前記軸方向シールリップ２２ｂの先端縁が摺接する径方向位置に於ける、径方向に隣り合う凸部３０ａ、３０ａ（又は凹部２９ａ、２９ａ）の３ピッチの大きさに規制している（Ｗ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）。

以上の様な構成を有する本例の場合には、前記軸方向シールリップ２２ｂの先端縁（平坦面４６ａ）を、少なくとも３つ（最大で４つ）の凸部３０ａ、３０ａ同士の間に架け渡した（跨る）状態にできる。この為、前記平坦面４６ａが、前記研削筋目３１ａを構成する凹部２９ａの内側により入り込みにくくする事ができる。従って、前記軸方向シールリップ２２ｂの先端縁に、径方向の振動が発生する事をより有効に抑制でき、異音の発生を防止できる。又、前記平坦面４６ａと前記凸部３０ａとの摺接部の数を増やす事ができ、密封性の向上を図る事ができる。
尚、前記軸方向シールリップ２２ｂの先端縁の径方向接触幅寸法Ｗが過大になり過ぎると、シールトルクが増加する等の問題を生じる為、ハブ本体５ａの外周面に仕上加工を施す際に、このハブ本体５ａの中心軸と研削砥石の中心軸との高さの差（芯高差）を小さく（例えば０．０３ｍｍ程度まで）抑えて、前記厚肉部３４の軸方向内側面に形成される研削筋目３１ａのピッチを小さくする事が好ましい。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。

本発明の密封装置を実施する場合に、シールリングが備えるシールリップの種類及び数は、前述した実施の形態の各例の構造に限定されず、少なくとも１本の軸方向シールリップを備えていれば良い。又、軸方向シールリップの数は１本に限らず、２本以上としても良い。この場合には、複数本の軸方向シールリップの先端縁の径方向接触幅寸法は、それぞれの先端縁が摺接する径方向位置に於ける凸部同士のピッチを基準に設定する。この為、径方向内方に配置される軸方向シールリップの先端縁の径方向幅寸法は、径方向外方に配置される軸方向シールリップの先端縁の径方向幅寸法よりも小さくできる。又、本発明を実施する場合に、前記（１）式中の軸方向シールリップの先端縁の摺接点半径ａとして、接触幅の小径側半径（内径側端縁の半径寸法）を採用する事もできる。

又、軸方向シールリップの先端縁を摺接させる軸方向摺接面は、転がり軸受ユニットのハブを構成する回転側フランジの軸方向内側面に限らず、例えば、転がり軸受を構成する軌道輪（外輪又は内輪）の軸方向端部周面に設けたシール溝の軸方向側面等、軸方向に関する凹部と凸部とが径方向に関して交互に配置された対数螺旋状の筋目が設けられた面が対象になる。
又、本発明の密封装置付転がり軸受ユニットは、実施の形態の各例で説明した様な、車輪を回転自在に支持する為の車輪支持用の用途に限らず、その他の転がり軸受ユニットに適用する事もできる。又、車輪支持用の転がり軸受ユニットに適用する場合にも、従動輪用に限らず、前記図６に示した様な、駆動輪用の転がり軸受ユニットに適用する事もできる。

１、１ａ密封装置付転がり軸受ユニット
２、２ａ外輪
３、３ａハブ
４、４ａ転動体
５、５ａハブ本体
６、６ａ内輪
７外輪軌道
８内輪軌道
９ナックル
１０、１０ａ回転側フランジ
１１スプライン孔
１２等速ジョイント
１３スプライン軸
１４、１４ａ内部空間
１５密封装置
１６、１６ａ密封装置
１７シールリング
１８スリンガ
１９、１９ａシールリング
２０、２０ａ芯金
２１、２１ａシール材
２２、２２ａ、２２ｂ軸方向シールリップ
２３、２３ａ径方向シールリップ
２４、２４ａ径方向シールリップ
２５マグネットチャック
２６シュー
２７、２７ａ研削砥石
２８ロータリドレッサ
２９、２９ａ凹部
３０、３０ａ凸部
３１、３１ａ研削筋目
３２カバー
３３静止側フランジ
３４厚肉部
３５薄肉部
３６段部
３７凹曲面
３８小径段部
３９かしめ部
４０ａ、４０ｂ保持器
４１嵌合筒部
４２底板部
４３外径側円筒部
４４円輪部
４５内径側円すい筒部
４６、４６ａ平坦面

Claims

互いに相対回転する１対の部材同士の間に存在する内部空間を外部空間から遮断するもので、これら１対の部材のうちの一方の部材に支持された、弾性材製で少なくとも１本のシールリップを有するシールリングと、前記１対の部材のうちの他方の部材に直接又は間接的に設けられた、前記シールリップの先端縁を摺接させる摺接面とを備えた密封装置であって、
前記シールリングには、その先端縁を、前記摺接面のうち軸方向に向いた軸方向摺接面に全周に亙り摺接させる軸方向シールリップが設けられており、
前記軸方向摺接面には、軸方向に関する凹部と凸部とが径方向に関して交互に配置された対数螺旋状の筋目が設けられており、
前記軸方向シールリップの先端縁の径方向接触幅寸法が、前記軸方向摺接面のうち、この先端縁が摺接する径方向位置に於ける、前記筋目を構成する径方向に隣り合う凸部の２ピッチ以上の大きさである事を特徴とする密封装置。
内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面のうちでこの外輪軌道と対向する部分に内輪軌道を有し、この外輪と同心に配置され、使用時に回転するハブと、これら外輪軌道と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、このハブの外周面のうちで、前記外輪の軸方向片端開口部よりも軸方向片側に突出した部分に設けられた回転側フランジと、前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する内部空間の軸方向片端開口を塞ぐ密封装置とを備えた密封装置付転がり軸受ユニットであって、
前記密封装置が、請求項１に記載した密封装置であり、この密封装置を構成するシールリングが前記外輪の軸方向片端部に支持されており、このシールリングを構成する軸方向シールリップの先端縁が、軸方向摺接面である前記回転側フランジの軸方向他側面に全周に亙り摺接している事を特徴とする密封装置付転がり軸受ユニット。