JP6809191B2 - 転がり軸受ユニット - Google Patents

Description

本発明は、例えば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に利用する、転がり軸受ユニットの改良に関する。

例えば図６に示す様に、自動車の車輪は、車輪支持用の転がり軸受ユニット１により、懸架装置に対し回転自在に支持されている。転がり軸受ユニット１は、外輪２の内径側にハブ３を、複数個の転動体４、４を介して回転自在に支持している。外輪２は、懸架装置に支持する為の静止側フランジ５を外周面に有しており、複列の外輪軌道６ａ、６ｂを内周面に有している。ハブ３は、ハブ本体７と内輪８とを、ナット９により結合する事により構成されており、外周面に複列の内輪軌道１０ａ、１０ｂを有している。転動体４、４は、内輪軌道１０ａ、１０ｂと外輪軌道６ａ、６ｂとの間に、各列毎に複数個ずつ、それぞれ保持器１１、１１により保持された状態で転動自在に設けられている。

ハブ本体７の外周面のうち、外輪２の軸方向外端開口部から軸方向外方に突出した部分には、径方向外方に突出した回転側フランジ１２が設けられている。回転側フランジ１２には、複数本のスタッド１３を利用して、車輪を構成するホイールが取り付けられる。
尚、本明細書及び特許請求の範囲で、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央側となる側を言い、同じく外とは、車両の幅方向外側となる側を言う。

外輪２の軸方向外端部とハブ３の軸方向中間部外周面との間には、密封装置１４を装着している。これにより、外輪２の内周面とハブ３の外周面との間に存在する内部空間１５の軸方向外端開口部を塞いでいる。一方、外輪２の軸方向内端部には、有底円筒状のカバー１６を装着して、この外輪２の軸方向内端開口部を塞いでいる。

内部空間１５の軸方向外端開口部を塞ぐ密封装置１４は、回転側フランジ１２の軸方向内側面に沿って径方向内方に導かれた異物が、内部空間１５に侵入するのを防止する必要上、優れた密封性能が要求される。この様な事情に鑑みて従来から、内部空間の軸方向外端開口部をシールする為の密封装置として、各種構造のものが考えられている。図７は、特許文献１に記載された密封装置１４を示している。

密封装置１４は、摺接環１７と、シールリング１８とを備えている。
このうちの摺接環１７は、金属板製で、全体が円環状に構成されており、ハブ本体７の外周面のうち、回転側フランジ１２の軸方向内側に隣接する部分に外嵌固定されている。シールリング１８は、外輪２の軸方向外端部に外嵌固定された芯金１９と、この芯金１９により補強された、弾性材製で円環状のシール材２０とを備えている。シール材２０には、それぞれの先端縁を摺接環１７の表面に全周に亙り摺接させた、３本のシールリップ２１ａ〜２１ｃが設けられている。

上述の様な構成を有する従来構造の密封装置１４は、シールリップ２１ａ〜２１ｃの先端縁を摺接させる相手面として、ハブ３の表面ではなく、金属板製の摺接環１７の表面を採用している。この為、研削加工に伴い研削筋目が生じ易いハブの表面にシールリップの先端縁を摺接させた場合の様な、シール鳴きやシールリップの貼り付きの問題が生じる事を防止できる。

但し、従来構造の場合には、回転側フランジ１２の軸方向内側面と摺接環１７の軸方向外側面とを直接当接させており、この当接部をシール部材等により覆っていない。この為、回転側フランジ１２の軸方向内側面と摺接環１７の軸方向外側面との当接部に、泥水等の異物が侵入し、錆びを発生させる可能性がある。又、車輪と共に回転する回転側フランジ１２には、路面反力に基づきモーメント（旋回モーメント）力が加わる為、回転側フランジ１２の軸方向内側面とハブ本体７の外周面に外嵌固定された摺接環１７の軸方向外側面とが相対変位し、互いに擦れ合う可能性がある。この為、回転側フランジ１２の軸方向内側面及び摺接環１７の軸方向外側面に、フレッチング摩耗が生じる可能性がある。又、この様なフレッチング摩耗は、回転側フランジ１２の軸方向内側面又は摺接環１７の軸方向外側面に錆びが発生していると、その進行がより一層早くなる。

上述の様な事情に鑑みて、例えば特許文献２、３には、摺接環の軸方向外側面の径方向外端部に密封シールを添着固定し、この密封シールを回転側フランジの軸方向内側面に当接させる事で、摺接環の軸方向外側面と回転側フランジの軸方向内側面とを離隔させる或いは当接部を少なくする構造が記載されている。この様な従来構造の場合には、摺接環の軸方向外側面や回転側フランジの軸方向内側面に生じる錆びやフレッチング摩耗の問題を低減できる。但し、長期間に亙る使用に伴い、摺接環に添着固定した密封シールが摩耗する為、やはり錆びやフレッチング摩耗の問題を生じる可能性がある。

例えば特許文献４〜６には、内径側半部を省略した如き構成を有する摺接環を、ハブの外周面に外嵌固定するのではなく、回転側フランジの軸方向内側面に係止する構造が記載されている。この様な構造によれば、モーメント力により傾倒する回転側フランジと共に摺接環を変位させられる為、上述した様な錆びやフレッチング摩耗の問題を解消できる。

特開２０１６−８０１４１号公報 特開２０１２−５６４１１号公報 特開２０１４−２４０６７９号公報 特開２０１５−５２３５０号公報 特開２０１６−１４４４６号公報 特開２０１６−１７５６７号公報

但し、上述した特許文献４〜６に記載された構造の場合、摺接環が回転側フランジの傾き中心である軸受中心から遠い位置に係止される為、摺接環の軸方向に関する変位幅が大きくなる。この為、摺接環の表面に摺接させるシールリップの締め代変化が大きくなり、シール性能が不十分となる可能性がある。又、回転側フランジの軸方向内側に、摺接環を配置する為の空間を確保する必要上、外側列の転動体を軸方向内側に移動し、転動体の列間距離を縮めなければならない為、軸受寿命が短くなる可能性もある。

そこで、本発明者は、当初、図８に示す様な構造を考えた。この先発明に係る未公開の密封装置１４ａは、摺接環１７ａの径方向中間部に蛇腹部２２を設けている。又、摺接環１７ａの径方向外端寄り部分に密封シール２３を添着固定している。そして、この密封シール２３を、回転側フランジ１２の軸方向内側面に当接させて、摺接環１７ａの軸方向外側面と回転側フランジ１２の軸方向内側面との間に隙間を設けている。この様な構造によれば、摺接環１７ａの軸方向外側面や回転側フランジ１２の軸方向内側面に、錆びやフレッチング摩耗の問題が生じる事を抑制できる。又、摺接環１７ａのうち蛇腹部２２よりも外径側部分を内径側部分に対して軸方向に変位させられる為、密封シール２３の摩耗抑制を図れる。更に、密封シール２３を弾性変形させる事で、回転側フランジ１２の傾斜角度よりも摺接環１７ａの外径側部分の傾斜角度を小さく抑えられる為、摺接環１７ａの外径側部分に摺接するシールリップ２１ａの締め代変化を小さく抑える事ができ、シール性能を確保できる。

但し、摺接環１７ａには、防錆性能を有する事や、シールリップの先端縁が摺接する摺接部にある程度の硬度が必要である等の各種の要求性能を満足する必要がある。この様な理由から、摺接環１７ａの素材となる金属板には、難プレス成形材料であるステンレス鋼板が使用される場合が多いが、この様なステンレス鋼板に、上述した蛇腹部２２の様な、曲げ変形量が大きく複雑な形状をプレス加工により形成する事は困難である。

本発明は、上述の様な事情に鑑み、シールリップの締め代変化を抑える事ができ、摺接環の製造が容易で、しかも軸受寿命を確保できる、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。

本発明の転がり軸受ユニットは、外輪と、ハブと、複数個の転動体と、密封装置とを備えている。
このうちの外輪は、例えば略円筒状に構成され、内周面に１乃至複数の外輪軌道を有しており、例えば使用時に懸架装置に支持固定されて回転しない。
前記ハブは、前記外輪の内径側にこの外輪と同心に配置され、外周面のうち前記外輪軌道と対向する部分に内輪軌道を、同じく前記外輪の軸方向外端開口から突出した部分に回転側フランジを、それぞれ有しており、例えば使用時にこの回転側フランジに車輪を結合固定した状態でこの車輪と共に回転する。
前記各転動体は、例えば玉や円すいころであり、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外端開口を塞ぐ為のもので、摺接環と、シールリングとを有している。
このうちの摺接環は、全体が円環状に構成されており、前記ハブの外周面のうち、例えば前記回転側フランジの軸方向内側に隣接する部分に外嵌固定され、前記ハブの外周面及び前記回転側フランジの軸方向内側面を覆う。
前記シールリングは、前記外輪の軸方向外端部に支持固定され、前記摺接環の表面にシールリップの先端縁を全周に亙り摺接させる。
更に本発明の場合には、前記摺接環を、前記ハブの外周面に外嵌固定された、例えば金属製で円環状の内径側摺接素子と、例えば金属製で円環状の外径側摺接素子とを、弾性材により接合する事により構成している。
本発明を実施する場合には、前記密封装置に、前記摺接環の軸方向外側面と前記回転側フランジの軸方向内側面との間で弾性的に挟持される密封シールを更に備えさせる事ができる。この場合、前記弾性材の一部に、前記密封シールを設ける事もできるし、これら弾性材と密封シールとをそれぞれ別々に設ける事もできる。

本発明では、前記内径側摺接素子の外径側端部と前記外径側摺接素子の内径側端部との接合態様として、これら内径側摺接素子の外径側端部と外径側摺接素子の内径側端部とを互いに離隔した状態で配置し、これらの間部分に弾性材を介在させる構成を採用している。
又、接合部に必要な剛性の大きさ（内径側摺接素子に対する外径側摺接素子の相対変位量）に応じて、前記内径側摺接素子の外径側端部と前記外径側摺接素子の内径側端部との近接態様（位置関係、対向関係、端部同士の距離等）や弾性材の種類を変更する事ができる。
本発明の第１態様では、前記弾性材の内部で、前記内径側摺接素子の外径側端部と前記外径側摺接素子の内径側端部とを、互いに離隔した状態で、一方の端部に設けられた円輪状又は円環状の端縁（例えば円筒状部分の軸方向端縁、又は円輪状部分の外周縁若しくは内周縁）と、他方の端部に設けられた円周方向に連続した側面（例えば円輪状部分の側面、円筒状部分の周面である径方向側面、円すい筒状部分の周面である径方向側面）とを対向させている。
又、端縁と側面とを対向させる場合よりも、接合部の剛性を高くしたい場合には、本発明の第２態様のように、前記弾性材の内部で、前記内径側摺接素子の外径側端部と前記外径側摺接素子の内径側端部とを、互いに離隔した状態で、円周方向に連続した側面同士を対向させる構成を採用する事もできる。

上述の様な構成を有する本発明の転がり軸受ユニットによれば、シールリップの締め代変化を抑える事ができ、摺接環の製造が容易で、しかも軸受寿命を確保できる。

本発明の実施の形態の第１例を示す、転がり軸受ユニットを示す断面図。 同じく図１のＡ部拡大図。 同じく変形例の２例を示す、図２のＢ部に相当する図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図２に相当する図。 同じく変形例の２例を示す、図４のＣ部に相当する図。 従来構造の転がり軸受ユニットを示す断面図。 図６のＤ部に相当する拡大図。 先発明に係る構造を説明する為に示す、図２に相当する図。

［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１〜２を参照しつつ説明する。本例の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に利用するもので、外輪２ａと、ハブ３ａと、複数個の転動体（玉）４ａ、４ａと、密封装置１４ｂと、カバー１６ａとを備えている。

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６ｃ、６ｄを、外周面に静止側フランジ５ａを、それぞれ有している。この様な外輪２ａは、使用時に、静止側フランジ５ａ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。

ハブ３ａは、ハブ本体７ａと内輪８ａとを結合する事により構成されており、外輪２ａの内径側にこの外輪２ａと同心に配置されている。ハブ本体７ａは、例えば中炭素鋼等の鉄系合金製で、外周面に例えば高周波焼き入れ処理などの硬化熱処理が施されている。

ハブ本体７ａの外周面のうち、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円輪状の回転側フランジ１２ａが設けられている。回転側フランジ１２ａ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２４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厚肉部２４に比べて小さい薄肉部２５としている。これにより、旋回走行等に伴って、車輪から回転側フランジ１２ａ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、厚肉部２４と薄肉部２５とを、回転側フランジ１２ａの軸方向内側面の内径寄り部分に設けられた段部２６により連続させている。

ハブ本体７ａの外周面のうち、外輪２ａの内周面に設けられた外側列の外輪軌道６ｃ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１０ｃを設けている。又、ハブ本体７ａの外周面のうち、内輪軌道１０ｃの軸方向外側に隣接した部分には、円筒面部２７を設けている。又、円筒面部２７と、回転側フランジ１２ａ（厚肉部２４）の軸方向内側面との間には、断面形状が部分円弧形の凹曲面部２８を設けている。更に、ハブ本体７ａの外周面の軸方向内端部には、小径段部２９を設けている。

ハブ本体７ａと共にハブ３ａを構成する内輪８ａ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、内輪８ａ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１０ｄが形成されている。この様な内輪８ａは、ハブ本体７ａの軸方向内端部に設けられた小径段部２９に、締り嵌めにより外嵌固定されている。そして、内輪８ａは、ハブ本体７ａ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３０により、軸方向内端面が抑え付けられている。尚、ハブ本体７ａの軸方向内端部にかしめ部３０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。

転動体４ａ、４ａは、外側列の外輪軌道６ｃ及び内輪軌道１０ｃとの間部分、並びに、内側列の外輪軌道６ｄ及び内輪軌道１０ｄとの間部分に、それぞれ保持器１１ａ、１１ａにより保持された状態で転動自在に配置されている。又、転動体４ａ、４ａには、かしめ部３０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、転動体４ａ、４ａとして玉を使用しているが、重量が嵩む自動車の車輪支持用の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。

外輪２ａの内周面とハブ３ａの外周面との間に存在する、内部空間（転動体設置空間）１５ａの軸方向両端開口を、密封装置１４ｂ及びカバー１６ａにより塞いでいる。このうちのカバー１６ａは、外輪２ａの軸方向内端開口部を塞ぐ事により、内部空間１５ａ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おり、円筒状の支持筒部３１と、支持筒部３１の軸方向内端部から径方向内方に折れ曲がった底板部３２とを備えている。そして、このうちの支持筒部３１を、外輪２ａの軸方向内端部に内嵌固定する事で、中実体であるハブ本体７ａの軸方向内側面と共に、内部空間１５ａの軸方向内端開口を塞いでいる。

密封装置１４ｂは、内部空間１５ａの軸方向外端開口を塞ぐもので、摺接環１７ｂと、、密封シール４６と、シールリング１８ａとから構成されている。
このうちの摺接環１７ｂは、全体が円環状に構成されており、それぞれがステンレス鋼板等の耐食性を有する金属板製の内径側摺接素子３３及び外径側摺接素子３４と、これら内径側摺接素子３３と外径側摺接素子３４とを接合するゴムや合成樹脂等の弾性材製の弾性材３５とを備えている。

内径側摺接素子３３は、断面略Ｌ字形で全体が円環状に構成されており、摺接環１７ｂ全体の軸方向及び径方向に関する位置決めを図る部分であり、円筒状の嵌合筒部３６と、嵌合筒部３６の軸方向外端部から径方向外方に向けて直角に折れ曲がった、円輪状の円板部３７とを備えている。そして、このうちの嵌合筒部３６を、ハブ本体７ａの円筒面部２７に締り嵌めで外嵌固定し、径方向に関する位置決めを図っている。本例の場合、嵌合筒部３６の外周面及び円板部３７の軸方向内側面を、それぞれ後述するシールリップ２１ｆ、２１ｅの摺接面とし、円板部３７の外径側端部を外径側摺接素子３３との接続部としている。

外径側摺接素子３４は、断面略横Ｕ字形で全体が円環状に構成されており、内径側摺接素子３３の外径寸法よりも僅かに小さな内径寸法を有している。又、外径側摺接素子３４は、後述する弾性材３５により内径側摺接素子３３と接合された状態で、内径側摺接素子３３の軸方向外側且つ径方向外側に配置されている。この様な外径側摺接素子３４は、円筒状の内径側筒部３８と、内径側筒部３８の軸方向外端部から径方向外方に延出する状態で設けられた略円輪状の側板部３９と、側板部３９の外周縁から軸方向内方に向けて折れ曲がる状態で設けられた、円すい筒状（又は円筒状）の外径側筒部４０とを備えている。又、側板部３９は、内径側円輪部４１と、内径側円輪部４１の外周縁から径方向外方に向かう程軸方向外方に向かう方向に傾斜した傾斜板部４２と、傾斜板部４２の外周縁から径方向外方に延出する状態で設けられた外径側円輪部４３とを備えている。又、内径側円輪部４１と外径側円輪部４３とは軸方向にオフセットした状態で略平行に配置されており、内径側円輪部４１の径方向幅寸法は外径側円輪部４３の径方向幅寸法よりも十分に大きくなっている。本例の場合、内径側円輪部４１の軸方向内側面を、後述するシールリップ２１ｄの摺接面とし、内径側筒部３８を内径側摺接素子３４との接続部としている。

弾性材３５は、内径側摺接素子３３の外径側端部と外径側摺接素子３４の内径側端部とを僅かな相対変位を可能に接合する接合環部４４と、内径側円輪部４１の軸方向外側面を覆った円輪状の覆い部４５と、摺接環１７ｂの軸方向外側面と回転側フランジ１２ａの軸方向内側面との間に弾性的に挟持される、円環状の密封シール（ガスケット）４６とを一体に設けている。

接合環部４４は、全体が略円筒状で、弾性材３５の内径側端部に設けられており、内径側摺接素子３３（円板部３７）の外径側端部及び外径側摺接素子３４の内径側端部（内径側筒部３８）の周囲をそれぞれ覆っている。又、内径側摺接素子３３と外径側摺接素子３４とを接合した状態で、接合環部４４の内部では、特許請求の範囲に記載した端縁に相当する内径側筒部３８の軸方向内端縁と、特許請求の範囲に記載した側面に相当する円板部３７の軸方向外側面の外径側端部とを、全周に亙り軸方向に近接対向させている。これにより、円板部３７と内径側筒部３８とを軸方向に重畳させている。そして、内径側摺接素子３３の外径側端部と外径側摺接素子３４の内径側端部との間部分に存在する弾性材３５に対し、内径側摺接素子３３にあっては、ゴムとの接着性が高い円板部３７の軸方向外側面を接合し、外径側摺接素子３４にあっては、破断面である事に起因してゴムとの接着性が低い内径側筒部３８の軸方向内端縁を接合している。又、本例の場合には、弾性材３５を加硫成形する際に、接合環部４４の内部に、内径側摺接素子３３の外径側部分と外径側摺接素子３４の内径側部分とを、弾性材３５を介して接着固定する事で、内径側摺接素子３３と外径側摺接素子３４とが弾性材３５（接合環部４４）により接合された摺接環１７ｂを得る。

密封シール４６は、断面三角形で、覆い部４５の外径側端部に、軸方向外方に向けて突出する状態で、全周に亙り設けられている。尚、図２及び後述する図４には、密封シール４６の自由状態に於ける形状を示している。

上述の様な構成を有する摺接環１７ｂをハブ本体７ａに組み付けた状態では、この摺接環１７ｂは、ハブ本体７ａの外周面（円筒面部２７、凹曲面部２８）及び回転側フランジ１２ａ（厚肉部２４、段部２６、薄肉部２５の内径側端部）の軸方向内側面をそれぞれ覆い、密封シール４６が、外径側摺接素子３４の内径側円輪部４１の軸方向外側面と、回転側フランジ１２ａの厚肉部２４の軸方向内側面との間で、全周に亙り弾性的に挟持される。この状態で、内径側円輪部４１の軸方向外側面と厚肉部２４の軸方向内側面との間、傾斜板部４２の内周面と段部２６の外周面との間、及び、外径側円輪部４３の軸方向外側面と薄肉部２５の軸方向外側面との間には、それぞれ全周に亙り、近接対向する両面同士が接触してフレッチング摩耗を起こす事を防止する為の微小隙間が設けられる。密封シール４６は、このうちの内径側円輪部４１の軸方向外側面と厚肉部２４の軸方向内側面との間に設けられた微小隙間の径方向外端部を塞いでいる。

又、摺接環１７ｂがハブ本体７ａから軸方向内側に抜け出る事を防止する為に、ハブ本体７ａの外周面のうち、円筒面部２７の軸方向内端寄り部分（嵌合筒部３６を外嵌する部分の軸方向内側に隣接した部分）に、軸方向外側を向いた係止段部４７を全周に亙り或いは間欠的に形成している。そして、この係止段部４７に、嵌合筒部３６の軸方向内端縁を係合させる事で、円筒面部２７に対する嵌合筒部３６の軸方向内側への抜け止めを図っている。

シールリング１８ａは、芯金１９ａと、シール材２０ａとから構成されている。
このうちの芯金１９ａ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、断面略横Ｔ字形で全体を円環状に構成されており、円筒状の固定筒部４８と、固定筒部４８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４９と、固定筒部４８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５０とを備えている。そして、このうちの固定筒部４８を、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。

シール材２０ａは、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、芯金１９ａの軸方向外側面及び内外両周面を覆う状態で、この芯金１９ａに加硫接着により結合されている。この様なシール材２０ａには、摺接環１７ｂの表面に対して摺接する３本の接触式シールリップ２１ｄ〜２１ｆと、外径側覆部５１と、補助リップ５２とを備えている。

３本のシールリップ２１ｄ〜２１ｆのうち、最も径方向外方に設けられたシールリップ２１ｄの先端縁は、外径側摺接素子３４を構成する内径側円輪部４１の軸方向内側面に摺接する。又、径方向中間部に設けられたシールリップ２１ｅの先端縁は、内径側摺接素子３３を構成する円板部３７の軸方向内側面の径方向中間部に摺接する。更に、最も径方向内方に設けられたシールリップ２１ｆの先端縁は、内径側摺接素子３３を構成する嵌合筒部３６の外周面に摺接する。この様な摺接態様により、内部空間１５ａの軸方向外端開口部を塞ぎ、泥水等の異物が内部空間１５ａに侵入するのを防止している。尚、図２及び後述する図３〜５には、各シールリップ２１ｄ〜２１ｆの自由状態に於ける形状を示している。

図示の例では、シールリップ２１ｄ、２１ｅ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１５ａと反対側）に向かう方向に傾斜させている。これにより、シールリップ２１ｄ、２１ｅによる異物侵入防止機能を高めている。これに対し、シールリップ２１ｆ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１５ａ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、シールリップ２１ｆによるグリース漏洩防止機能を高めている。

外径側覆部５１は、外向鍔部４９の周囲（軸方向両側及び径方向外側）を覆う様に設けられており、シールリング１８ａを外輪２ａに対して取り付けた状態で、この外輪２ａ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。又、外径側覆部５１の外周面を、外径側摺接素子３４を構成する外径側筒部４０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、外径側覆部５１の外周面と外径側筒部４０の内周面との間に、ラビリンスシールを形成している。

補助リップ５２は、外径側覆部５１の軸方向外側面の径方向中間部に、軸方向外方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５２は、軸方向外方（先端側）に向かう程、径方向外方に向かう方向に傾斜しており、その先端縁を、外径側摺接素子３４を構成する外径側円輪部４３の軸方向内側面に対し、微小隙間を介して近接対向させている。これにより、補助リップ５２の先端縁と外径側円輪部４３との間に、ラビリンスシールを形成している。

以上の様な構成を有する本例の転がり軸受ユニット１ａの場合にも、シールリング１８ａを構成するシールリップ２１ｄ〜２１ｆの先端縁を摺接させる相手面として、耐食性を有する金属板製の摺接環１７ｂの表面を採用している。この為、研削加工に伴い研削筋目が生じ易いハブの表面にシールリップの先端縁を摺接させた場合の様な、シール鳴きやシールリップの貼り付きの問題が生じる事を防止できる。又、摺接環１７ｂ（外径側摺接素子３４の内径側円輪部４１）の軸方向外側面に設けた密封シール４６を、回転側フランジ１２ａの軸方向内側面に弾性的に当接させて、これら摺接環１７ｂの軸方向外側面と回転側フランジ１２ａの軸方向内側面との間に微小隙間を設けている。この為、摺接環１７ｂの軸方向外側面と回転側フランジ１２ａの軸方向内側面との間部分に、錆びやフレッチング摩耗の問題が生じる事を防止できる。

又、密封シール４６により、外径側摺接素子３４の内径側円輪部４１の軸方向外側面と回転側フランジ１２ａの厚肉部２４の軸方向内側面との間の微小隙間を塞ぐ事ができる為、この微小隙間を通じて、内部空間１５ａ内のグリースが外部空間に漏洩する事や、外部空間から内部空間１５ａ内に雨水や泥水等の異物が侵入する事を防止できる。更には、摺接環１７ｂの表面とハブ本体７ａの表面との間部分への浸水を防止できる為、これら摺接環１７ｂの材料（ステンレス鋼）とハブ本体７ａの材料（炭素鋼）との間の標準電極電位差に起因する電食が発生する事も防止できる。更に、最も径方向外方に設けられたシールリップ２１ｄよりも径方向外側（外部空間側）にラビリンスシールを形成している為、路面から跳ね上げられた泥水等の異物が、シールリップ２１ｄにまで達する量を少なく抑えられる。

特に本例の場合には、摺接環１７ｂを、内径側摺接素子３３と外径側摺接素子３４との二分割構造とし、これら内径側摺接素子３３の外径側端部と外径側摺接素子３４の内径側端部とを、弾性材３５の接合環部４４により接合する構成を採用している。この為、内径側摺接素子３３をハブ本体７ａに外嵌固定した状態で、接合環部４４の弾性変形を利用して、外径側摺接素子３４を内径側摺接素子３３に対し、軸方向に関して僅かに相対変位させる事が可能になると共に揺動変位（首振り運動）させる事が可能になる。従って、路面反力に基づくモーメント力により回転側フランジ１２ａが傾いた場合に、この回転側フランジ１２ａにより押圧される密封シール４６を介して、外径側摺接素子３４を内径側摺接素子３３に対して軸方向内側に相対変位及び揺動変位させる（退避させる）事ができる。従って、回転側フランジ１２ａの軸方向内側面と外径側摺接素子３４の軸方向外側面との間で、密封シール４６が強く挟持される事を防止でき、この密封シール４６の摩耗抑制を図れる。更に、密封シール４６を軸方向に弾性変形（圧縮変形）させる事ができる為、回転側フランジ１２ａの傾斜角度よりも外径側摺接素子３４の傾斜角度を小さく抑えられる。従って、外径側摺接素子３４の軸方向内側面に先端縁を摺接させたシールリップ２１ｄの締め代変化を小さく抑える事ができ、このシールリップ２１ｄによるシール性能を確保できる。

又、上述の様な構成を有する摺接環１７ｂは、ステンレス鋼板にプレス加工を施す事により、前述した先発明に係る構造の様な蛇腹部を有しない断面Ｌ字形の内径側摺接素子３３と断面略横Ｕ字形の外径側摺接素子３４とをそれぞれ形成した後、これら内径側摺接素子３３の外径側端部と外径側摺接素子３４の内径側端部とを、弾性材３５の加硫成形時に、弾性材３５を介して接着する事で容易に製造できる。更に、本例の場合には、摺接環１７ｂを、ハブ本体７ａの外周面に外嵌固定しており、回転側フランジ１２ａの軸方向内側面に係止する必要がない為、転動体の列間距離を確保する事ができ、軸受寿命を確保できる。

尚、本例を実施する場合には、例えば、弾性材３５の一部に密封シール４６を設ける構造に代えて、例えば、回転側フランジの厚肉部（又は薄肉部）の軸方向内側面に環状凹部を形成し、この環状凹部と内径側円輪部（又は外径側円輪部）の軸方向外側面との間で、密封シールであるＯリングを挟持する構造を採用しても良い。又、摺接環の軸方向外側面に設ける密封シールの形状は、転がり軸受ユニットの使用態様等に応じて適宜変更する事ができる。更に、ハブ本体７ａの円筒面部２７に係止段部４７を設ける構造に代えて、円筒面部に係止凹部や係止突起を全周に亙り或いは間欠的に設け、これら係止凹部や係止突起に対して摺接環の軸方向内端部を係止させる構造を採用しても良い。

本実施形態の変形例の２例に就いて、図３を参照しつつ説明する。
実施の形態の第１例では、図２に示した様に、内径側筒部３８の軸方向内端縁と円板部３７の軸方向外側面の外径側端部とを軸方向に近接対向させた状態で、接合環部４４によって弾性材３５を介して接着固定する事により、内径側摺接素子３３と外径側摺接素子３４とを接合している。そして、内径側筒部３８の外周面と円板部３７の外周縁とが、ほぼ同じ径方向位置になる様にしている。内径側摺接素子３３と外径側摺接素子３４との接合部の剛性を、前記実施の形態の第１例と同程度に設定する場合には、例えば図３の（Ａ）に示した変形例の第１例の様に、接合環部４４の内部で、内径側筒部３８の内周面の軸方向内端部と円板部３７の外周縁とを径方向に近接対向させる（弾性材３５を介して径方向に重畳させる）構成を採用しても良い。変形例の第１例の構造では、内径側筒部３８の軸方向内端縁と円板部３７の軸方向内側面とが、ほぼ同じ軸方向位置になっている。
尚、変形例の第１例の構造では、円板部３７の外周縁が、特許請求の範囲に記載した端縁に相当し、内径側筒部３８の内周面である径方向内側面が、特許請求の範囲に記載した側面に相当する。

実施の形態の第１例及び変形例の第１例の構造に比べて、内径側摺接素子３３に対する外径側摺接素子３４の相対変位量を大きくしたい場合には、内径側摺接素子３３と外径側摺接素子３４との接合部の剛性を低くする事が考えられる。接合部の剛性を低くするには、例えば、内径側摺接素子３３及び外径側摺接素子３４の端縁がプレス加工による破断面であり、弾性材３５（接合環部４４）との接着力が他の部分に比べて低くなる事を利用できる。この様な観点から剛性を低くする場合、本発明の技術的範囲からは外れるが、例えば図３の（Ｂ）に示した変形例の第２例の様に、円板部３７と内径側筒部３８とを軸方向及び径方向の何れにも重畳させず、円板部３７の外周縁と内径側筒部３８の軸方向内端縁とを互いに近接させる事で、内径側摺接素子３３と外径側摺接素子３４との間部分に存在する弾性材３５に対し、それぞれが破断面である、円板部３７の外周縁及び内径側筒部３８の軸方向内端縁を接合する構成を採用する事ができる。
この様に、本例の場合には、内径側摺接素子３３の外径側端部と外径側摺接素子３４の内径側端部との位置関係を調節する事で、弾性材３５に対する接着力を変化させたり、内径側摺接素子３３の外径側端部と外径側摺接素子３４の内径側端部との間部分に存在する弾性材３５の厚さを変化させたりして、内径側摺接素子３３と外径側摺接素子３４との接合部の剛性の大きさを適宜調整する事ができる。

［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４を参照しつつ説明する。本例の密封装置１４ｃの場合には、摺接環１７ｃを構成する内径側摺接素子３３ａと外径側摺接素子３４との接合部の剛性を、前記実施の形態の第１例の構造の場合よりも高くしている。

この為に、内径側摺接素子３３ａを、断面略クランク形とし、円筒状の嵌合筒部３６と、嵌合筒部３６の軸方向外端部から径方向外方に向けて直角に折れ曲がった円板部３７と、円板部３７の外周縁から軸方向外方に向けて折れ曲がった接合用円筒部５３とを備えたものとしている。又、この接合用円筒部５３の軸方向寸法を、外径側摺接素子３４を構成する内径側筒部３８の軸方向寸法とほぼ同じとしている。

そして、それぞれが特許請求の範囲に記載した側面に相当する、内径側摺接素子３３ａを構成する接合用円筒部５３の径方向内側面（内周面）と、外径側摺接素子３４を構成する内径側筒部３８の径方向外側面（外周面）とを、全周に亙り径方向に近接対向させた状態で、これら接合用円筒部５３及び内径側筒部３８の周囲を、弾性材３５ａの接合環部４４ａにより覆っている。又、本例の場合、内径側円輪部４１の軸方向内側面と接合用円筒部５３の軸方向外端縁とを軸方向に近接対向させると共に、円板部３７の軸方向外側面と内径側円筒部３８の軸方向内端縁とを軸方向に近接対向させている。つまり、内径側摺接素子３３ａの外径側端部と外径側摺接素子３４の内径側端部とを、径方向及び軸方向に重畳させた状態で、接合環部４４ａにより接合している。この為、内径側摺接素子３３ａの外径側端部と外径側摺接素子３４の内径側端部との間部分に存在する弾性材３５ａに対し、内径側摺接素子３３ａ及び外径側摺接素子３４の何れも、接着性の高い面（接合用円筒部５３の径方向内側面、内径側筒部３８の径方向外側面）を接合している。

以上の様な構成を有する本例の場合には、内径側摺接素子３３ａと外径側摺接素子３４との接合部の剛性を、実施の形態の第１例の場合に比べて大きくできる。
又、本例を実施する場合には、接合用円筒部５３と内径側筒部３８とのうちの何れか一方又は両方に、切り欠き又は貫通孔を、円周方向に関して等間隔となる複数の位置に設ける事ができる。この様な構成により、内径側摺接素子３３ａと外径側摺接素子３４との接合部の剛性を調整可能にする事ができると共に、ゴムとの接着性を更に高める事ができる。又、接合環部４４ａを加硫成形する際に、ゴムの流動性を向上する事もできる。
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。

本実施形態の変形例の２例に就いて、図５を参照しつつ説明する。
実施の形態の第２例では、図４に示した様に、内径側摺接素子３３ａと外径側摺接素子３４との接合部の剛性を確保する為に、接合環部４４ａの内部で、内径側筒部３８の径方向外側面と接合用円筒部５３の径方向内側面とを径方向に近接対向させている。
但し、接合部に同程度の剛性を持たせる為には、内径側摺接素子の外径側端部と外径側摺接素子の内径側端部との対向方向は、径方向に限らず、摺接環と共に用いるシールリングの構成や、ハブ本体の外周面の形状（例えば凹曲面部２８の曲率半径の大きさ）に応じて適宜変更する事ができる。

例えば図５の（Ａ）に示した変形例の第３例の様に、外径側摺接素子３４ａに、内径側筒部３８の軸方向内端縁から径方向内方に向け折れ曲がった接合用円輪部５４を設け、接合環部４４ｂの内部で、接合用円輪部５４の軸方向内側面と、内径側摺接素子３３を構成する円板部３７の軸方向外側面とを軸方向に近接対向させる事ができる。
尚、この様な変形例の第３例の構造の場合、円板部３７の軸方向外側面及び接合用円輪部５４の軸方向内側面が、特許請求の範囲に記載した側面に相当する。

或いは、図５の（Ｂ）に示した変形例の第４例の様に、内径側摺接素子３３ｂに、円板部３７の外周縁から径方向外方に向かう程軸方向外方に向かう方向に傾斜した接合用円すい筒部５５を設けると共に、外径側摺接素子３４ｂを構成する内径側筒部３８ａを、軸方向内方に向かう程径方向内方に向かう方向に傾斜させ、接合環部４４ｃの内部で、接合用円すい筒部５５の径方向内側面（内周面）と内径側筒部３８ａの径方向外側面（外周面）とを斜めに近接対向させる事もできる。
尚、この様な変形例の第４例の構造の場合、接合用円すい筒部５５の径方向内側面及び内径側筒部３３ａの径方向外側面が、特許請求の範囲に記載した側面に相当する。

本発明は、図１に示した様な、従動輪を回転自在に支持する為の従動輪用の転がり軸受ユニットに限らず、駆動輪を回転自在に支持する為の駆動輪用の転がり軸受ユニットに適用する事ができる。又、本発明を実施する場合に、摺接環の構造は、前述した実施の形態の各例の構造に限定されず、内径側摺接素子、外径側摺接素子、及び、弾性材の形状は、組み合わせて使用するシールリングの形状やハブの形状等に応じて適宜変更する事ができる。又、摺接環と共に密封装置を構成するシールリングの構造に就いても、前述した実施の形態の各例の構造に限定されず、各種構造を採用できる。又、本発明は、前述した実施の形態の各例の構造を適宜組み合わせて実施する事もできる。

１、１ａ 転がり軸受ユニット
２、２ａ 外輪
３、３ａ ハブ
４、４ａ 転動体
５、５ａ 静止側フランジ
６ａ〜６ｄ 外輪軌道
７、７ａ ハブ本体
８、８ａ 内輪
９ ナット
１０ａ〜１０ｄ 内輪軌道
１１、１１ａ 保持器
１２、１２ａ 回転側フランジ
１３ スタッド
１４、１４ａ〜１４ｃ 密封装置
１５、１５ａ 内部空間
１６、１６ａ カバー
１７、１７ａ〜１７ｃ 摺接環
１８、１８ａ シールリング
１９、１９ａ 芯金
２０、２０ａ シール材
２１ａ〜２１ｆ シールリップ
２２ 蛇腹部
２３ 弾性部材
２４ 厚肉部
２５ 薄肉部
２６ 段部
２７ 円筒面部
２８ 凹曲面部
２９ 小径段部
３０ かしめ部
３１ 支持筒部
３２ 底板部
３３、３３ａ、３３ｂ 内径側摺接素子
３４、３４ａ、３４ｂ 外径側摺接素子
３５、３５ａ 弾性材
３６ 嵌合筒部
３７ 円板部
３８、３８ａ 内径側筒部
３９ 側板部
４０ 外径側筒部
４１ 内径側円輪部
４２ 傾斜板部
４３ 外径側円輪部
４４、４４ａ〜４４ｃ 接合環部
４５ 覆い部
４６ ガスケット部
４７ 係止段部
４８ 固定筒部
４９ 外向鍔部
５０ 内径支持部
５１ 外径側覆部
５２ 補助リップ
５３ 接合用円筒部
５４ 接合用円輪部
５５ 接合用円すい筒部

Claims (2)

1. 内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、
   外周面に内輪軌道を有すると共に外向フランジ状の回転側フランジを有し、前記外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されて使用時に回転するハブと、
   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外端開口を塞ぐ密封装置と、を備え、
   この密封装置は、前記ハブの外周面に外嵌固定された摺接環と、前記外輪の軸方向外端部に支持固定され、前記摺接環の表面にシールリップの先端縁を全周に亙り摺接させたシールリングとを有しており、
   前記摺接環が、前記ハブの外周面に外嵌固定された内径側摺接素子と、外径側摺接素子とを、弾性材により接合する事により構成されており、
   前記弾性材の内部で、前記内径側摺接素子の外径側端部と前記外径側摺接素子の内径側端部とが、互いに離隔した状態で、一方の端部に設けられた端縁と他方の端部に設けられた側面とを対向させている、
   転がり軸受ユニット。
2. 内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、
   外周面に内輪軌道を有すると共に外向フランジ状の回転側フランジを有し、前記外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されて使用時に回転するハブと、
   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外端開口を塞ぐ密封装置と、を備え、
   この密封装置は、前記ハブの外周面に外嵌固定された摺接環と、前記外輪の軸方向外端部に支持固定され、前記摺接環の表面にシールリップの先端縁を全周に亙り摺接させたシールリングとを有しており、
   前記摺接環が、前記ハブの外周面に外嵌固定された内径側摺接素子と、外径側摺接素子とを、弾性材により接合する事により構成されており、
   前記弾性材の内部で、前記内径側摺接素子の外径側端部と前記外径側摺接素子の内径側端部とが、互いに離隔した状態で、側面同士を対向させている、
   転がり軸受ユニット。

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