(57)【要約】【課題】  シールリップ部が適度に摩耗するまでの時間が安定し、さらにシールリップ部と軸受軌道輪との間に微細なすきまが形成された後で、軸受空間に異物が混入するのを効果的に防止することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】  内外輪１，２間に形成される軸受空間を密封するシール部材５を備える。シール部材５は、シール部材本体８の基端が外輪２に固定され、シール部材本体８の先端側に内輪１に接するシールリップ部９を有する。シールリップ部９の先端側の部分である突起部分の断面形状１２は、先端に至るに従って狭まる先細り形状である。突起部分１２は高摩耗材からなり、シール部材５を軸受に組込んだ状態で軸受を回転することで、突起部分１２が摩耗して内輪１に対して非接触または軽接触となる。内輪１の外周面に、突起部分１２が嵌まり込んで底面に接する環状溝１ｂを設ける。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外輪と、この内外輪の軌道面間に介在する複数の転動体と、前記内外輪間に形成される軸受空間を密封するシール部材とを備えた転がり軸受において、
前記シール部材は、シール部材本体の基端が内外輪のいずれか一方の軌道輪に固定され、シール部材本体の先端側に他方の軌道輪に接するシールリップ部を有し、このシールリップ部の先端側の部分である突起部分の断面形状が、先端に至るに従って狭まる先細り形状であり、
前記シール部材は、このシール部材を軸受に組込んだ状態で、前記突起部分の締代の変位に対し、前記他方の軌道輪に押付け力を与えるものとし、
前記シールリップ部の前記突起部分は、軸受を回転状態で使用することで、前記突起部分が摩耗して非接触となるかまたは接触圧が零と見なせる程度の軽接触となる高摩耗材からなり、
前記他方の軌道輪に、前記シールリップ部の前記突起部分が嵌まり込んで底面に接する環状溝を設けたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受において、前記シールリップ部の断面形状は、軸受空間に対する外側の面に逃がし凹部が生じるように、径方向の中間部分となる腰部で屈曲したＶ字状の屈曲形状であって、前記腰部よりも先端側の部分が前記突起部分となる転がり軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の転がり軸受において、前記環状溝の軸方向幅が軸受のアキシアル内部すきまよりも大きい転がり軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受において、軸受形式が深溝玉軸受である転がり軸受。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受において、軸受形式が複列円すいころ軸受である転がり軸受。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の転がり軸受において、自動車のトランスミッションに用いられる転がり軸受。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の転がり軸受において、前記シール部材に、前記軸受空間と前記シール部材の外側の外部空間とを連通して両空間の気圧を同じにする吸着防止用連通部を設けた転がり軸受。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の転がり軸受において、潤滑方式がオイル潤滑である転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車のトランスミッション等に用いられる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な転がり軸受のシール構造に対して、シール部材の形状を設計変更することと、シール部材の材質を見直すことにより、シールリップ部を運転初期に摩耗させて、低トルク化と異物侵入の防止とを図ったシール構造が提案されている（特許文献１）。この提案のシール構造は、例えば図９（Ａ）に示すように深溝玉軸受に適用され、環状の芯金６と、この芯金６に一体に固着された弾性部材７とでなるシール部材５を備える。シール部材５は、外輪２の内周面に設けられたシール取付溝２ｂに嵌合固定され、先端側のシールリップ部９が内輪１の外周面に対してラジアル接触している。シールリップ部９は高摩耗材からなり、その先端側の部分が先細り形状の突起部分１２とされている。これにより、運転前はシールリップ部９と内輪１とが接触しているが、運転開始後、軸受が回転するとシールリップ部９の突起部分１２が徐々に摩耗して、内輪１とシールリップ部９との間に、全周または円周方向の一部に微小なすきまが生じることで、シールトルクが完全になくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３６４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の転がり軸受は、内輪１の外周面におけるシールリップ部９が接触する部分であるシールランドが断面直線状であるため、次のような問題があった。すなわち、運転開始前の時点では、図９（Ｂ）の部分拡大図に示すように、シールリップ部９の突起部分１２の先端が、内輪１の外周面よりも径方向内方に位置するいわゆる締代δ１をもった状態となっている。そのため、実際には、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、シールリップ部９が軸受空間に対して外側（図の右側）を向いたり内側（図の左側）を向いたりする。それにより、シール部材９の突起部分１２が効果的に摩耗せず、内輪１に対してシールリップ部９が非接触となるかまたは接触圧が零と見なせる程度の軽接触となるまでの時間にばらつきがあった。
【０００５】
この発明の目的は、シールリップ部が適度に摩耗するまでの時間が安定し、さらにシールリップ部と軸受軌道輪との間に微細なすきまが形成された後で、軸受空間に異物が混入するのを効果的に防止することができる転がり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の転がり軸受は、内外輪と、この内外輪の軌道面間に介在する複数の転動体と、前記内外輪間に形成される軸受空間を密封するシール部材とを備えた転がり軸受において、前記シール部材は、シール部材本体の基端が内外輪のいずれか一方の軌道輪に固定され、シール部材本体の先端側に他方の軌道輪に接するシールリップ部を有し、このシールリップ部の先端側の部分である突起部分の断面形状が、先端に至るに従って狭まる先細り形状であり、前記シール部材は、このシール部材を軸受に組込んだ状態で、前記突起部分の締代の変位に対し、前記他方の軌道輪に押付け力を与えるものとし、前記シールリップ部の前記突起部分は、軸受を回転状態で使用することで、前記突起部分が摩耗して非接触となるかまたは接触圧が零と見なせる程度の軽接触となる高摩耗材からなり、前記他方の軌道輪に、前記シールリップ部の前記突起部分が嵌まり込んで底面に接する環状溝を設けたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によると、シールリップ部の突起部分が高摩耗材からなるため、軸受を回転状態で使用することで、突起部分の先端が早期に摩耗し、非接触か軽接触となり、低トルクとなる。非接触か軽接触となるが、ラビリンスシールとしての作用が生じ、異物の混入が防止される。上記のように摩耗するに際して、シールリップ部の突起部分が嵌まり込んで底面に接する環状溝を前記他方の軌道輪に設けたため、シールリップ部が前記環状溝に案内されて、シール部材装着後および回転中のシールリップ部の姿勢が安定する。そのため、シールリップ部の摩耗に要する時間が安定し、すきまを形成するまでの時間短縮に繋がる。
【０００８】
また、他方の軌道輪に前記環状溝を設けたことにより、従来の平坦な外周面にシールリップ部の先端を接触させたものと異なり、シールリップ部の先端と他方の軌道輪間に生じたすきまが、蛇行したラビリンス形状となって、ラビリンスシールとしての異物混入防止の機能が高まり、結果として軸受寿命の向上に繋がる。
【０００９】
この発明において、前記シールリップ部の断面形状は、軸受空間に対する外側の面に逃がし凹部が生じるように、径方向の中間部分となる腰部で屈曲したＶ字状の屈曲形状であっても良い。この場合、前記腰部よりも先端側の部分が前記突起部分となる。
シールリップ部の径方向の中間部分を、屈曲したＶ字状の屈曲形状としたため、軸受運転時に突起部分の摩耗が進んでも、シールリップ部の姿勢を安定して維持することができると共に、他方の軌道輪への押付け力（反力）を一定に維持することができる。すなわち、シール部材を軸受に組付けた状態において、シールリップ部は腰部で屈曲し、リップ先端である突起部分を他方の軌道輪に摩耗可能な面圧で押付ける。前記他方の軌道輪が回転して突起部分の摩耗が進むと、それに追従するように腰部の曲がりがシール部材組付け前の状態に戻ろうとするため、突起部分の摩耗が連続して進行する。前記他方の軌道輪に対するシールリップ部の反力が「零」に近づくと、シールリップ部の摩耗は完了し、最適なラビリンスすきまが形成される。
【００１０】
この発明において、前記環状溝の軸方向幅が軸受のアキシアル内部すきまよりも大きいのが良い。
これにより、シールリップ部の突起部分が環状溝から外れることを防止できる。
【００１１】
この発明が適用される転がり軸受の軸受形式は深溝玉軸受であってもよく、複列円すいころ軸受であっても良い。いずれの軸受形式であっても、前記作用・効果が得られる。
【００１２】
前記転がり軸受が、自動車のトランスミッションに用いられるものであっても良い。この場合、軸受の運転により最適なラビリンスすきまが形成されるため、トランスミッション内におけるギヤの摩耗粉等の異物が、軸受内に侵入することを防止できる。またシールトルクの低減を図れるので、自動車の省燃費化を図ることが可能となる。
【００１３】
この発明において、前記シール部材に、前記軸受空間と前記シール部材の外側の外部空間とを連通して両空間の気圧を同じにする吸着防止用連通部を設けても良い。
吸着防止用連通部が設けられていると、軸受空間と外部空間の気圧が同じになるため、シール部材が軸受に張り付く現象を抑えることができる。
【００１４】
この発明において、潤滑方式はオイル潤滑であっても良い。
オイル潤滑であると、オイル潤滑方式が基本である自動車のトランスミッション用の軸受に適する。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の転がり軸受は、内外輪と、この内外輪の軌道面間に介在する複数の転動体と、前記内外輪間に形成される軸受空間を密封するシール部材とを備え、前記シール部材は、シール部材本体の基端が内外輪のいずれか一方の軌道輪に固定され、シール部材本体の先端側に他方の軌道輪に接するシールリップ部を有し、このシールリップ部の先端側の部分である突起部分の断面形状が、先端に至るに従って狭まる先細り形状であり、前記シール部材は、このシール部材を軸受に組込んだ状態で、前記突起部分の締代の変位に対し、前記他方の軌道輪に押付け力を与えるものとし、前記シールリップ部の前記突起部分は、軸受を回転状態で使用することで、前記突起部分が摩耗して非接触となるかまたは接触圧が零と見なせる程度の軽接触となる高摩耗材からなり、前記他方の軌道輪に、前記シールリップ部の前記突起部分が嵌まり込んで底面に接する環状溝を設けたため、シールリップ部が適度に摩耗するまでの時間が安定し、さらにシールリップ部と軸受軌道輪との間に微細なすきまが形成された後で、軸受空間に異物が混入するのを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図２】（Ａ）は、同転がり軸受のシール部材付近の拡大断面図、（Ｂ）は、同シール部材のシールリップ部付近の拡大断面図である。
【図３】同シール部材の正面図である。
【図４】（Ａ）は同転がり軸受におけるシールリップ部が内輪に接する状態の要部拡大断面図、（Ｂ）は軸受を回転状態で使用してシールリップ部の突起部分を摩耗させる途中段階の要部拡大断面図、（Ｃ）はシールリップ部の摩耗を完了させてラビリンスすきまを形成した状態の要部拡大断面図である。
【図５】同シールリップ部の突起部分を摩耗させる過程におけるシールリップ部の状態を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は異なる転がり軸受におけるシールリップ部が内輪に接する状態の要部拡大断面図、（Ｂ）は軸受を回転状態で使用してシールリップ部の突起部分を摩耗させる途中段階の要部拡大断面図、（Ｃ）はシールリップ部の摩耗を完了させてラビリンスすきまを形成した状態の要部拡大断面図、（Ｄ）は最終的なシールリップ部の形状を示す要部拡大断面図である。
【図７】この発明の他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図８】図１に示す転がり軸受をトランスミッションに用いた例の概略図である。
【図９】（Ａ）は従来の転がり軸受の断面図、（Ｂ）はそのIXＢ部の拡大図である。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）は同転がり軸受のシールリップ部の動作の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明の一実施形態を図１ないし図５と共に説明する。
この実施形態に係る転がり軸受は、例えば、自動車のトランスミッションに用いられる。図１に示すように、この転がり軸受は、軌道輪である内外輪１，２の軌道面１ａ，２ａの間に複数の転動体３を介在させている。これら内外輪１，２および転動体３は、例えば、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼や、マルテンサイト系のステンレス鋼等からなる。但し、これらの鋼に限定されるものではない。これら転動体３を保持する保持器４を設け、内外輪１，２間に形成される環状の軸受空間の両端をそれぞれシール部材５で密封している。この軸受内にはグリースが初期封入される。この転がり軸受は、転動体３を玉とした深溝玉軸受であり、この例では内輪１を回転輪とし、外輪２を固定輪とした内輪回転タイプとしている。内輪１を固定輪とし、外輪２を回転輪とした外輪回転タイプとすることも可能である。
【００１８】
図２（Ａ）に示すように、外輪２の内周面には、環状のシール部材５を嵌合固定するシール取付溝２ｂが形成されている。また、内輪１の外周面には、図２（Ｂ）に示すように、シール部材５における後述するシールリップ部９の突起部分１２が嵌り込む環状溝１ｂが形成されている。この環状溝１ｂは、軸方向の中央部が深くなった断面すり鉢状である。環状溝１ｂの軸方向幅Ｃは、軸受のアキシアル内部すきまよりも大きくしてある。
【００１９】
図２（Ａ）において、前記シール部材５は、環状の芯金６と、この芯金６に一体に固着される弾性部材７とを有する。これら芯金６および弾性部材７の大部分により、シール部材本体８が構成され、弾性部材７の残余の部分、この例では弾性部材７の内周側部分によりシールリップ部９が構成される。このシールリップ部９を、内輪１に対して、ラジアル方向に接触する形状としている。また、この例では、弾性部材７は、芯金６の立板部６ｂの内側面を除き芯金６の全体を覆うように設けられる。シール部材５は、例えば、ゴム材を加硫成形して形成され、この加硫成形時に金属製の芯金６が弾性部材７に接着される。
【００２０】
芯金６は、外径側から順次、円筒部６ａと、立板部６ｂと、傾斜部６ｃとを有する。立板部６ｂが内外輪１，２の端面よりも軸方向内側で同端面と略平行に配置される。この立板部６ｂの基端に、円筒部６ａが繋がり、これら立板部６ｂと円筒部６ａとで断面Ｌ字形状を成す。円筒部６ａと、この円筒部６ａの外周面に設けられる外周部７ａ（弾性部材７の一部）とで成るシール部材５の基端が、シール部材本体８の基端となる。このシール部材本体８の基端が、外輪２のシール取付溝２ｂに嵌合固定される。このとき、外周部７ａは、シール取付溝２ｂに弾性変形した状態で固定され、外輪２とシール部材本体８の基端との密封性をより高めている。立板部６ｂの先端には、内径側に向かうに従って軸方向内側に傾斜する傾斜部６ｃが繋がっている。
【００２１】
図３に示すように、シール部材５の外周部７ａには、シール部材５を軸受に組込んだ状態において前記軸受空間とシール部材５の外側の外部空間とを連通する吸着防止用連通部１５が設けられている。図の例では、吸着防止用連通部１５は、シート部材５の外周面に開口する三日月状であり、外径面の円周方向１箇所に設けられている。吸着防止用連通部１５が設けられていると、軸受空間と外部空間の気圧が同じになるため、シール部材５が軸受に張り付く現象を抑えることができる。
【００２２】
芯金６における、立板部６ｂの外表面は均一な薄肉形状の覆い部７ｂで覆われ、傾斜部６ｃの内外表面はそれぞれ覆い部７ｃ，７ｄで覆われている。前記覆い部７ｃ，７ｄの内径側先端が、シール部材本体８の先端となる。このシール部材本体８の先端に、内輪１の外周面に接するシールリップ部９が設けられる。弾性部材７は、前記外周部７ａ、覆い部７ｂ，７ｃ，７ｄ、およびシールリップ部９を有する。なお、図２（Ａ），（Ｂ）においてシールリップ部９の先端は、内輪１の環状溝１ｂの底に食い込んでいるように図示しているが、実際には、シールリップ部９の先端は、シール装着状態で内輪１に対し締代をもった状態で接触している。
【００２３】
図２（Ｂ）に示すように、シールリップ部９は、外径側から順次、リップ基端部１０と、腰部１１と、突起部分１２とを有し、これら１０，１１，１２は一体に形成されている。リップ基端部１０は、芯金６の傾斜部６ｃの内周縁よりも内径側に所定距離延び、このシールリップ部９における径方向の基端部分となる。このリップ基端部１０は、内径側先端つまり腰部１１に向かうに従って薄肉となる断面形状を成す。またリップ基端部１０における、軸受空間側の内側面および逆側の外側面は、それぞれ内径側先端に向かうに従って軸方向内側に至るように傾斜する断面形状に形成されている。
【００２４】
前記腰部１１は、シールリップ部９における径方向の中間部分となり、リップ基端部１０と突起部分１２との間に位置する。シール部材５を軸受に組込んだ状態、つまりシールリップ部９の突起部分１２が内輪１の環状溝１ｂに嵌り込んだ状態において、シールリップ部９は、軸受空間に対する外側の面に逃がし凹部１３が生じるように、前記腰部１１で屈曲した断面Ｖ字状の屈曲形状となる。この場合の逃がし凹部１３は、腰部１１の外側面だけでなく、腰部１１の外側面とリップ基端部１０の外側面とを合わせた面に生じる凹部である。前記断面は、シール部材５を軸受軸心を含む平面で切断して見た断面である。
【００２５】
前記腰部１１の断面形状は、この腰部１１の径方向の中間が最も薄く両端に至るに従って厚くなる形状とされている。具体的には、腰部１１は、前記逃がし凹部１３を形成するため、外径側から内径側に向かって順次、第１〜第４腰部分１１ａ〜１１ｄを有する。第１腰部分１１ａは、腰部１１における径方向の最外径側部分において、内径側に向かうに従って薄肉となる断面形状を成す。この第１腰部分１１ａの軸受空間側の内側面は、リップ基端部１０の内側面に平坦に繋がり、第１腰部分１１ａの外側面は、リップ基端部１０の外側面に平坦に繋がっている。また、軸受軸心に垂直な平面に対する第１腰部分１１ａの外側面の傾斜角度は、同平面に対する第１腰部分１１ａの内側面の傾斜角度よりも大きくなっている。第１腰部分１１ａに繋がる第２腰部分１１ｂは、内径側に向かうに従って僅かに薄肉となる断面形状を成す。特に前記平面に対する第２腰部分１１ｂの内側面の傾斜角度を、第１腰部分１１ａの内側面の前記傾斜角度よりも小さくしている。第３，第４腰部分１１ｃ，１１ｄは、それぞれ内径側に向かうに従って厚肉となる断面形状を成す。第３腰部分１１ｃの内側面は、第２腰部分１１ｂの内側面の内径側縁に繋がり、前記平面に対する第３腰部分１１ｃの内側面は、内径側先端に向かうに従って軸方向外側に至るように傾斜する断面形状に形成されている。第４腰部分１１ｄの内側面は、第３腰部分１１ｃの内側面の内径側縁に繋がり、前記平面に対する第４腰部分１１ｄの内側面は、内径側先端に向かうに従って軸方向外側に至るように傾斜する断面形状に形成されている。
【００２６】
腰部１１よりも先端側の部分である突起部分１２は、先端に至るに従って狭まる先細り形状である。突起部分１２の軸受空間側の内側面１２ａは、内径側先端に向かうに従って軸方向外側に至るように傾斜する断面形状に形成され、突起部分１２の軸受外部側の外側面１２ｂは、内径側先端に向かうに従って軸方向内側に至るように傾斜する断面形状に形成されている。これにより突起部分１２は先端程軸方向の厚みが薄くなる、断面三角形状の先細り形状となり、この突起部分１２を摩耗し得る面圧がシールリップ部９に作用し易くなっている。
【００２７】
突起部分１２の外径側端には、軸受外部側で軸方向に突出する軸方向突出部１２ｃが設けられている。この軸方向突出部１２ｃは、リップ基端部１０の外側面とは接触しないように設定している。
《接触させない理由について説明する。》
リップ先端が内輪１と接触している部分に負荷されている押付け力はゴムの弾性のみを想定しており、軸方向突出部１２ｃがリップ基端部１０の外側面と接触させてしまうとゴムの弾性以外の負荷がかかり、回転抵抗があがってしまう。リップへの負荷は上がるので、摩耗の促進は期待できるかも知れないが、一方で外輪側のスリップを回避するために連れ回りトルクも上げる必要が出てくる。(内輪側のトルク＞外輪側のトルクとなると外輪側でシールのすべりが生じるので、シール内径側のリップの摩耗はしない。)
【００２８】
突起部分１２は、この軸受を回転状態で使用することで、前記突起部分１２が摩耗して非接触となるか接触圧が零と見なせる程度の軽接触となる高摩耗材からなる。高摩耗材は、この例では先端側の部分である突起部分１２のみに設けているが、この例に限定されるものではない。例えば、突起部分１２および腰部１１が高摩耗材からなるものとしても良いし、突起部分１２、腰部１１、およびリップ基端部１０にわたるシールリップ部９全体が高摩耗材からなるものとしても良い。高摩耗材は例えば高摩耗ゴム材からなる。高摩耗材を構成する他の材料として、樹脂材、固体潤滑材、不織布、軟鋼等を適用しても良い。
【００２９】
シール部材５を軸受に組込んだ状態において、シールリップ部９の突起部分１２の先端が、内輪１の環状溝１ｂの底よりも径方向内方に位置するいわゆる締代δ２をもった状態となる。また、シール部材５は、このシール部材５を軸受に組込んだシール装着状態で、突起部分１２の内輪１に対する締代δ２の変位に対し、内輪１に一定の押付け力を与える。この状態で内輪１が回転することで突起部分１２が摩耗するようになっている。
【００３０】
ここでシールリップ部９の摩耗のメカニズムについて説明する。
前述のように、シールリップ部９を断面Ｖ字状の屈曲形状としたことで、図４（Ａ）のように、シールリップ部９の突起部分１２の先端が内輪１の環状溝１ｂの底面に接するとき、突起部分１２に内輪１への反力つまり押付け力が作用する。換言すれば、シールリップ部９を、軸受空間に対する外側の面に逃がし凹部１３が生じるように、径方向の中間部分となる腰部１１で屈曲したＶ字状の屈曲形状とすることで、図５のように、シールリップ部９は、腰部１１で屈曲するばねのようになり、一定のラジアル方向の押付け力Ｆ１を与える。これにより、突起部分１２を、内輪１の環状溝１ｂの底に摩耗可能な面圧で押し付ける。
【００３１】
環状溝１ｂの軸方向幅Ｃ（図２（Ｂ））が軸受のアキシアル内部すきまよりも大きいので、図４（Ｂ）のように軸受のアキシアルガタが生じても、シールリップ部９の突起部分１２が環状溝１ｂから外れがない。このため、常にシールリップ部９が適正な姿勢に安定して保持される。また、回転中の軸受内圧と外圧との差によりシールリップ部９の姿勢が影響されにくい。このようにシールリップ部９の姿勢が安定した状態で軸受を回転させると、シールリップ部９の高摩耗材からなる突起部分１２の先端が常にほぼ同じ状態で摩耗する。
【００３２】
内輪１が回転して突起部分１２の摩耗が進むと、それに追従するように腰部１１の曲がりがシール部材組付け前の状態に戻ろうとするため、突起部分１２の摩耗が連続して進行する。内輪１に対するシールリップ部９の反力（「リップ反力」と言う場合がある）が「零」に近づくと、シールリップ部９の摩耗は完了し、シールリップ部９と前輪１との間に微小な最適すきまδｓが形成される。図４（Ｃ）のように、シールリップ部９の突起部分１２は環状溝１ｂに嵌り込んでおり、突起部分１２と環状溝１ｂの底面との間に蛇行したラビリンス通路が形成されるため、前記すきまδｓはラビリンスすきまとなる。なお、このラビリンスすきまδｓは、全周に渡って均等に形成されるとは限らず、円周方向の一部にだけ形成される場合もある。
【００３３】
突起部分１２の摩耗が進行する間、常に突起部分１２は環状溝１ｂ内に保持されると共に、シールリップ部９が適正な姿勢に保持されるため、摩耗が安定して行われる。どの転がり軸受であっても、シールリップ部９が適度に摩耗するまでの時間のばらつきがほとんど生じない。摩耗に要する時間は、例えば数十分である。最終的には、図４（Ｄ）に示すように、シールリップ部９の突起部分１２の先端面が滑らかな曲面となるまで摩耗する。
【００３４】
つまり、この構成によると、シールリップ部９の突起部分１２が高摩耗材からなるため、軸受を回転状態で使用することで、突起部分１２の先端が早期に摩耗し、非接触か軽接触となり、低トルクとなる。非接触か軽接触となるが、ラビリンスシールとしての作用が生じ、異物の混入が防止される。上記のように摩耗するに際して、シールリップ部９の突起部分１２が嵌まり込んで底面に接する環状溝１ｂを内輪１に設けたため、シールリップ部９が前記環状溝１ｂに案内されて、シール部材装着後および回転中のシールリップ部９の姿勢が安定する。そのため、シールリップ部９の摩耗に要する時間が安定し、ラビリンスすきまδｓを形成するまでの時間短縮に繋がる。
【００３５】
ラビリンスすきまδｓが形成されることで、以下の効果が得られる。
(1)シールトルクが低減される。
(2)従来品に対して、軸受の自己昇温が下がる。
(3)軸受の自己昇温が下がることで、従来使用していたオイルよりもさらに低粘度のオイ
ルを選択できる。
(4)この転がり軸受をトランスミッションに組み込んだ場合、トランスミッション全体の損失低減が見込める。
(5)ラビリンスすきまδｓのため、軸受寿命に影響するような粒径の大きい異物が、軸受内に侵入することを防げる。
【００３６】
この実施形態では、前述したように、環状溝１ｂの軸方向幅Ｃを軸受のアキシアル内部すきまより大きくしたことにより、シールリップ部９の突起部分１２の先端を常にほぼ同じ状態で摩耗することができるが、図６（Ａ）のように環状溝１ｂの軸方向幅Ｃが軸受のアキシアル内部すきまより小さいと、次のように摩耗がうまく行われない。すなわち、図６（Ｂ）のように軸受のアキシアルガタが生じると、突起部分１２の側面が環状溝１ｂの側壁に当って、図６（Ｃ）のように突起部分１２の側面が段付き状に摩耗する。本来摩耗すべき突起部分１２の先端が効率良く摩耗しないので、シールリップ部９が適度に摩耗するまでに時間がかかるうえ、形成されるすきまδｓの間隔が広くなり、ラビリンスすきまとしての機能が低くなる。
【００３７】
シールリップ部９の姿勢が安定している原理について
図２（Ｂ）に示すように、シールリップ部９は、軸受空間に対する外側の面に逃がし凹部１３が生じるように、径方向の中間部分となる腰部１１で屈曲したＶ字状の屈曲形状としたため、シール部材５を軸受に組込むとき、組込み方向に沿ってシールリップ部９が弾性変形する。このため、シール部材５の軸受組込み時にシールリップ部９が軸受外部側に逃げ易くなり、シールリップ部９が不所望に反転することはない。
【００３８】
シールリップ部９に安定した反力が作用する原理について
シールリップ部９は腰部１１で屈曲するばねのような形状なので、シールリップ部９の突起部分１２が摩耗可能な適度の反力が、この突起部分１２に働く。軸受運転時に突起部分１２の摩耗が進んでも、それに追従して腰部１１の曲がりがシール部材組付け前の状態に弾性復帰しようとするので、リップ反力は急激に低下しない。また、図２（Ｂ）に示すように、シールリップ部９は腰部１１で屈曲するが、逃がし凹部１３があるので、シールリップ部９が大きな剛性を持たず、シールリップ部９と内輪１との接触部で過大な反力が働かない。これにより、図２（Ａ）に示すように、シール部材５の外輪側つまりシール部材本体８の基端が、外輪シール溝２ｂに対しスリップすることを防ぐことができ、シールリップ部９の摩耗を阻害することはない。
【００３９】
以上より、シールリップ部９にばねのような弾性を持たせることで、シールリップ部９の締代によらず内輪１に安定したリップ反力を負荷することができる。
突起部分１２の摩耗が進んでも、急激にリップ反力が低下しない。
シールリップ部９全体が大きな剛性を持たないので、過大なリップ反力が働かない。
したがって、シールリップ部９の締代にかかわらず、シール部材５を十分にかつ確実に摩耗させて、低トルク化を図ることができる。これに共に、軸受の耐異物侵入性の向上を図ることができる。
図２（Ａ）に示すように、弾性部材７が芯金６の全体を覆う構成としたため、シール部材本体８の基端にある弾性部材７の一部が、外輪２のシール溝２ｂに弾性変形した状態で固定される。これにより、外輪２とシール部材本体８の基端との密封性をより高めることができる。
【００４０】
図７は、この発明を複列円すいころ軸受に適用した例を示す。この転がり軸受は、外周面に軌道面２１ａを有する一対の内輪２１と、この一対の内輪２１の軌道面２１ａに対向する複列の軌道面２２ａを内周面に有する外輪２２と、これら内外輪２１，２２間に組み込まれた複列の転動体２３とを備えている。この実施形態の場合、転動体２３は円すいころであって、複列円すいころ軸受として構成されている。転動体２３である複列の円すいころは、背面組合せで配列され、列毎に保持器２４で保持されている。内輪２１と外輪２２間の軸受空間の両端は、シール部材２５，２５によりそれぞれ密封されている。
【００４１】
シール部材２５は、図１〜図５の実施形態と同様に、シールリップ部２９の突起部分３２は高摩耗材からなり、内輪２１の外周面に形成された環状溝２１ｂに嵌まり込んでいる。これにより、前記同様に、突起部分３２が適度に摩耗するまでの時間のばらつきがほとんど生じず、摩耗された後に突起部分３２と内輪２１との間に適正なラビリンスすきまが形成されて異物が混入するのを効果的に防止することができる。
【００４２】
図８は、図１〜図５の転がり軸受を、自動車のトランスミッションに組み込んだ一例を示す概略図である。同図はオートマチックトランスミッションの例である。ケース４３の軸方向両端に転がり軸受ＢＲ１，ＢＲ１の各外輪が嵌合され、これら軸受ＢＲ１，ＢＲ１の内輪に、メインシャフト４４の両端がそれぞれ回転自在に支持されている。ケース４３に、カウンターシャフト４５が前記メインシャフト４４と平行に設けられている。このカウンターシャフト４５は、メインシャフト４４のギヤ部に噛み合うギヤ部を有し、前記ケース２３に軸受を介して回転自在に支持されている。運転中は、ケース４３内に貯えられている潤滑油によるオイル潤滑が行われる。
【００４３】
このように転がり軸受ＢＲ１，ＢＲ１を、自動車のトランスミッションに組み込んだ場合、トランスミッション内におけるギヤの摩耗粉等の異物が、軸受内に侵入することを確実に防止することができ、かつシールリップ部の締代にかかわらず、シール部材を十分にかつ確実に摩耗させて、低トルク化を図ることができる。シールトルクの低減を図れるので、自動車の省燃費化を図ることが可能となる。
なお、いずれかの実施形態に係る転がり軸受を、無断変速式トランスミッションや、手動変速式トランスミッションに用いても良い。
【００４４】
以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１…内輪
２…外輪
１ａ，２ａ…軌道面
１ｂ…環状溝
３…転動体
５…シール部材
６…芯金
７…弾性部材
８…シール部材本体
９…シールリップ部
１１…腰部
１２…突起部分
１３…逃がし凹部
１５…吸着防止用連通部
２１…内輪
２１ｂ…環状溝
２２…外輪
２１ａ，２２ａ…軌道面
２５…シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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