(57)【要約】【課題】  アキシャル方向の副シールリップを有した軸受用密封装置において、該副シールリップのアキシャル方向締め代が増大した場合もスティックスリップを生じにくくする。【解決手段】  摺動シール部８のアキシャル基面８ｂからラジアル方向外向きに斜めに立ち上がる副シールリップ９４を形成し、その副シールリップ９４のラジアル方向内周面に環状の分岐シールリップ９５を内輪側スリンガ１０の内面に向けて突出形成する。外輪４が非回転の状態にて内輪側スリンガ１０の内面に該分岐シールリップ９５の先端を摺接させる。分岐シールリップ９５の先端にて線状の摺接面が形成され、かつ、副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔのラジアル方向内周面は、分岐シールリップ９５をスペーサとする形で、少なくとも該分岐シールリップ９５との隣接側に隙間が形成され非接触領域が生ずるので、副シールリップ９４のアキシャル方向締め代が増大した場合も摺接面積が過大となりにくく、スティックスリップの発生を抑制できる。【選択図】    図３
2009216140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪回転で使用されるラジアル軸受の密封装置であって、
前記内外輪間に形成される転動体配置空間の環状の開口をアキシャル方向に遮る形で配置され、ラジアル方向内周縁部が前記内輪のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合する内輪側スリンガと、
前記内輪側スリンガに対しアキシャル方向内側にアキシャルシール隙間を形成する形で対向配置され、ラジアル方向外周縁部が前記外輪のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合するとともに、ラジアル方向内周縁側に前記内輪のアキシャル方向端部外側に摺接する弾性高分子材料からなる主シールリップが形成され、また、前記内輪側スリンガとの対向面をアキシャル基面として、該アキシャル基面からアキシャル方向に延出する副シールリップが形成された摺動シール部とを備え、
前記副シールリップのラジアル方向内周面には、ラジアル方向途中位置に環状の分岐シールリップが前記内輪側スリンガの内面に向けて突出形成されるとともに、前記外輪が非回転の状態にて前記内輪側スリンガの内面に該分岐シールリップの先端が摺接する一方、前記副シールリップの該分岐シールリップよりもラジアル方向先端側に位置するリップ先端部のラジアル方向内周面が、リップ先端に向かうほど前記内輪側スリンガの内面との間隔を縮小させる形態とされてなることを特徴とする軸受用密封装置。
【請求項２】
前記外輪が非回転の状態にて、前記副シールリップの前記リップ先端部のラジアル方向内周面先端縁と前記内輪側スリンガの内面との間にラビリンスシールをなす隙間が形成されてなる請求項１記載の軸受用密封装置。
【請求項３】
前記外輪が非回転の状態にて、前記副シールリップの前記リップ先端部のラジアル方向内周面先端縁が、当該ラジアル方向内周面と前記分岐シールリップのラジアル方向外周面とが形成する環状の溝を隔てて、前記分岐シールリップとともに前記内輪側スリンガの内面に摺接してなる請求項１記載の軸受用密封装置。
【請求項４】
前記転動体配置空間が負圧となることにより前記副シールリップがラジアル方向内向きに弾性変形するとともに、前記リップ先端部を前記内輪側スリンガの内面に対し、前記分岐シールリップを支点とする揺動形態で前記負圧に応じて接近・離間させるようにした請求項３記載の軸受用密封装置。
【請求項５】
前記副シールリップはリップ先端部に摺接エッジが形成され、前記内輪側スリンガを省略した仮想的な非変形状態において、前記摺接エッジが前記内輪側スリンガの内面位置よりもアキシャル方向において一定距離外側に位置するようになっており、前記内輪側スリンガの内面に対し前記リップ先端部が、前記摺接エッジを当接開始側とする形で前記ラジアル方向内周面に円環帯状の摺接面を形成しつつ弾性屈曲変形する形で当接し、前記リップ先端部が前記内輪側スリンガとの間に形成する前記円環帯状の摺接面のラジアル方向幅を、前記遠心力が大きくなるほど前記摺接エッジに向けて縮小させるようにした請求項３又は請求項４に記載の軸受用密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は軸受用密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００３−１９４０７７号公報
【特許文献２】特開２００５−２８２６６９号公報
【０００３】
自動車は小型軽量化や、さらには居住空間拡大の要望により、エンジンルーム空間の減少を余儀なくされ、電装部品・エンジン補機の小型軽量化がより一層進められており、カーエアコン用電磁クラッチやコンプレッサー、アイドラプーリも例外ではない。しかし、小型化により出力の低下は避けられず、電磁クラッチでは高速化することにより出力の低下分を補っているので、それに伴ってアイドラプーリも高速化することになる。さらに、静粛性向上の要望によりエンジンルームの密閉化が進み、エンジンルーム内の高温化が促進されるため、これらの部品は高温に耐えることも必要となっている。加えて、これらの部品はエンジンルームの下部に取り付けられていることが多いため、走行中、雨水や泥水などがかかりやすく、これらの部品用の転がり軸受には高い密封性が要求される。
【０００４】
アイドラプーリ用の転がり軸受は内輪が非回転側となり、プーリが固定される外輪が回転側となる形で使用される。このような転がり軸受の密封装置は、そのラジアル方向外周縁部が外輪のアキシャル方向端部内周側に相対回転不能に嵌合するとともに、ラジアル方向内周縁側に形成されたゴム製の主シールリップが、内輪のアキシャル方向端部外周側に摺接する摺動シール部を有する。特許文献１では、このような摺動シール部のアキシャル方向外側に、非回転となる内輪に嵌合する内輪側スリンガ（ダストカバー）を対向配置し、軸受内部へのホコリ等の侵入抑制を図っている。
【０００５】
近年、自動車の使用条件はさらに厳しくなる傾向にあり、跳ね上げた泥水や洗車水等が強い圧力で噴射された場合など被水量のさらなる増加が想定されるケースや、ＲＶ車などで見られる冠水状態あるいは水没状態での使用を考慮し、軸受密封装置にはさらに高い防水性が求められるようになってきている。特許文献２では、摺動シール部のアキシャル方向外面に、内輪側スリンガに向けて突出し該スリンガの内面に摺接する副シールリップ（アキシャルリップ）を形成し、さらなる密封性の向上を図っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献２の構成では、副シールリップは先端面が平坦に形成され、ラジアル方向外向きに傾斜した形で、該先端面で内輪側スリンガに摺接している。このような構造では、外輪回転に伴う遠心力により副シールリップが弾性変形してアキシャル方向の締め代が適度に減少していれば問題はないが、回転速度が低下して該締め代が大きくなると、リップ部の摩耗が進行して摺接面積が拡大し、軸受トルクが増大しやすくなるばかりでなく、スティックスリップによる異音が発生しやすくなる。特に、回転摩擦等により軸受が昇温し、その後冷却されたような場合、軸受内部が負圧化し、その吸引力で副シールリップの締め代がさらに大きくなることがあり、スティックスリップが一層発生しやすくなる。
【０００７】
本発明の課題は、アキシャル方向の副シールリップを有した軸受用密封装置において、該副シールリップのアキシャル方向締め代が増大した場合もスティックスリップを生じにくくすることにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明は、外輪回転で使用されるラジアル軸受に使用される軸受用密封装置であって、上記の課題を解決するために、
内外輪間に形成される転動体配置空間の環状の開口をアキシャル方向に遮る形で配置され、ラジアル方向内周縁部が内輪のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合する内輪側スリンガと、
内輪側スリンガに対しアキシャル方向内側にアキシャルシール隙間を形成する形で対向配置され、ラジアル方向外周縁部が外輪のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合するとともに、ラジアル方向内周縁側に内輪のアキシャル方向端部外側に摺接する弾性高分子材料からなる主シールリップが形成され、また、内輪側スリンガとの対向面をアキシャル基面として、該アキシャル基面からアキシャル方向に延出する副シールリップが形成された摺動シール部とを備え、
副シールリップのラジアル方向内周面には、ラジアル方向途中位置に環状の分岐シールリップが内輪側スリンガの内面に向けて突出形成されるとともに、外輪が非回転の状態にて内輪側スリンガの内面に該分岐シールリップの先端が摺接する一方、副シールリップの該分岐シールリップよりもラジアル方向先端側に位置するリップ先端部のラジアル方向内周面が、リップ先端に向かうほど内輪側スリンガの内面との間隔を縮小させる形態とされてなることを特徴とする。
【０００９】
上記本発明の構成によると、摺動シール部のアキシャル基面からラジアル方向外向きに斜めに立ち上がる副シールリップが形成され、さらに、その副シールリップのラジアル方向内周面には環状の分岐シールリップが内輪側スリンガの内面に向けて突出形成され、外輪が非回転の状態にて内輪側スリンガの内面に該分岐シールリップの先端が摺接するようにした。これにより、分岐シールリップの先端にて線状の摺接面が形成され、かつ、副シールリップのリップ先端部のラジアル方向内周面は、分岐シールリップをスペーサとする形で、少なくとも該分岐シールリップとの隣接側に隙間が形成され非接触領域が生ずるので、副シールリップのアキシャル方向締め代が増大した場合も摺接面積が過大となりにくく、スティックスリップの発生を効果的に抑制できる。
【００１０】
副シールリップのリップ先端部については、外輪非回転の状態にて、該リップ先端部のラジアル方向内周面先端縁と内輪側スリンガの内面との間にラビリンスシールをなす隙間が形成された構成とすることができる。このようにすると、副シールリップのリップ先端部が常時内輪側スリンガと非接触となり、アキシャル方向締め代が増大した場合に、摺接領域が分岐シールリップの先端にのみ形成されるので、スティックスリップがより発生しにくくなる。
【００１１】
他方、外輪が非回転の状態にて、副シールリップのリップ先端部のラジアル方向内周面先端縁が、当該ラジアル方向内周面と分岐シールリップのラジアル方向外周面とが形成する環状の溝を隔てて、分岐シールリップとともに内輪側スリンガの内面に摺接する構成とすることもできる。この構成では、摺接領域が副シールリップのリップ先端部にも形成されるので、シール性の向上を図ることができ、かつ、副シールリップのリップ先端部と分岐シールリップとの間に環状の溝が非接触領域を形成するので、アキシャル方向締め代が増大した場合も摺動面積が過度に大きくならず、スティックスリップが発生しにくくなる。
【００１２】
リップ先端部を、上記のごとく内輪側スリンガのアキシャル方向内面に摺接させる構成とした場合、副シールリップが外輪の回転に伴う遠心力を受けてアキシャル基面側に倒れる形で弾性変形すれば、リップ先端部に対するアキシャル方向締め代が、遠心力が小さくなるほど縮小することとなる。すなわち、副シールリップのリップ先端部の摺動抵抗が軸受回転速度に応じて自己調整され、高速回転時の低回転トルク化を図ることができる。
【００１３】
次に、転動体配置空間が負圧となった場合は、副シールリップがラジアル方向内向きに弾性変形することとなる。この場合、上記の構成では分岐シールリップの締め代は増大するが、副シールリップのリップ先端部は、該分岐シールリップの存在により次のような特有の動作を行なう。すなわち、副シールリップは前述の負圧発生に伴い、遠心力による変形方向とは逆向きに弾性変形する。このとき、分岐シールリップを支点としてリップ先端部が内輪側スリンガの内面に対し、揺動形態で負圧に応じて接近・離間する。具体的には、作用する負圧が大きいほど、リップ先端部が内輪側スリンガの内面から離間する向きに揺動することとなる。これにより、負圧作用時における副シールリップのリップ先端部のアキシャル方向締め代が上記揺動により縮小され、スティックスリップが発生しにくくなる。
【００１４】
次に、副シールリップはリップ先端部に摺接エッジが形成され、内輪側スリンガを省略した仮想的な非変形状態において、摺接エッジが内輪側スリンガの内面位置よりもアキシャル方向において一定距離外側に位置するようになっており、内輪側スリンガの内面に対しリップ先端部が、摺接エッジを当接開始側とする形でラジアル方向内周面に円環帯状の摺接面を形成しつつ弾性屈曲変形する形で当接し、リップ先端部が内輪側スリンガとの間に形成する円環帯状の摺接面のラジアル方向幅を、遠心力が大きくなるほど摺接エッジに向けて縮小させるように構成することができる。
【００１５】
上記の構成によると、内輪側スリンガに摺接する副シールリップは、リップ先端部に摺接エッジが形成される。この摺接エッジは、内輪側スリンガを省略して仮想的に非変形状態となしたとき、内輪側スリンガの内面位置よりもアキシャル方向において一定距離外側に位置するものとされる。該非変形状態で考えたとき、内輪側スリンガ内面からの摺接エッジのアキシャル方向延出量は、副シールリップのリップ先端部に係るアキシャル方向締め代に相当する。このような締め代が形成されることで、副シールリップのリップ先端部は内輪側スリンガの内面に対し、（先端面ではなく）上記の摺接エッジを当接開始側とする形でラジアル方向内周面に円環帯状の摺接面を形成しつつ弾性屈曲変形する形で当接する。
【００１６】
この状態で、外輪回転に伴う遠心力が作用すると、副シールリップはラジアル方向外向きに、つまり、アキシャル基面側に倒れるように弾性変形し、作用する遠心力が大きくなるほどその倒れ量が増す。前述の非変形状態で考えると、摺接エッジの内輪側スリンガ内面からのアキシャル方向延出量（締め代）は、作用する遠心力が大きくなるほど小さくなる。これに伴い、リップ先端部のラジアル方向内周面は、摺接エッジの当接位置をほぼ一定に維持しつつこれと反対側からラジアル方向にめくれ上り、内輪側スリンガに形成する円環帯状の摺接面は、遠心力が大きくなるほどラジアル方向幅が摺接エッジに向けて縮小することとなる。
【００１７】
その結果、回転速度に応じた軸受の密閉性及び回転トルクの自己調整機能をより高めることができる。すなわち、副シールリップの摺接面が円環帯状に形成され、軸受の回転速度が増すほど、その遠心力により摺接面の幅が半径方向に縮小するので、摺動摩擦を効果的に軽減でき、高速回転時の軸受トルク増大を防止することができる。また、該形態の副シールリップは、遠心力がある程度大きくなっても、摺接面の幅が縮小するのみで摺接状態を維持でき、副シールリップが内輪側スリンガから浮き上がる不具合を生じにくい。そして、スリンガ内面の法線方向に先端側から面当たりするのではなく、摺接エッジから線当たりする形で弾性屈曲変形しつつ円環帯状の摺接面を形成するので、遠心力により摺接面の幅が多少縮小しても密封性が損なわれにくい。
【００１８】
他方、外輪回転速度が低下してアキシャル方向締め代が増大した場合は、副シールリップのリップ先端部が形成する摺接面の幅が増大し、シール性が高められる。また、分岐シールリップが、副シールリップのリップ先端部との間に前述の環状の溝を形成することで、摺接面の幅の増大を制限するリミッタとして機能し、スティックスリップの発生を抑制する。そして、リップ先端部と分岐シールリップとがラジアル方向に一種の二段シールを形成する形となるので、例えば、河川中を水没しながら走行するような場合においても、周囲に充満する水が軸受中に浸透する不具合を極めて効果的に防止できる。
【００１９】
副シールリップは、ラジアル方向内周面の母線方向にてアキシャル基面からの立ち上がり起点位置から摺接エッジに至る寸法として規定したリップ長Ｌが、アキシャル基面との交差面のラジアル方向寸法として規定したリップ基端厚さθよりも大きく調整されていることが望ましい。これにより、遠心力が作用したとき、副シールリップのアキシャル基面側への倒れこみ形態の弾性変形をスムーズに進行させることができ、軸受回転速度に応じた密閉性及び回転トルクの自己調整機能をより顕在化させることができる。
【００２０】
副シールリップの先端面は平坦面とすることができる。これにより、副シールリップは、ラジアル方向内周面と先端面との交差位置に形成される摺接エッジを、適度な剛性を保ちつつ尖鋭化でき、線当たりによるシール性向上効果を高めることができる。
【００２１】
副シールリップのリップ先端部は、軸受回転軸線を含む断面において鋭角状に先細りとなる形状とすることができる。リップ先端部をこのような先細り形態とすることで、副シールリップの先端のしなりが良好となり、内輪側スリンガとの密着性を高めることができる。
【００２２】
また、副シールリップの全体は、軸受回転軸線を含む断面において、アキシャル基面からの立ち上がり基端側から摺接側先端に向けてリップ厚さを連続的に縮小させるくさび形状とすることができる。これにより、副シールリップの基端部でのリップ厚さを一定以上に確保でき、組み付け時等において副シールリップがラジアル方向に反転してしまう不具合を防止でき、かつ、リップ先端側が先細りとなることによる上記の効果も同時に達成できる。この場合、副シールリップは、全体もしくはリップ先端部を、内輪側スリンガとの当接側であるラジアル方向内周面側に膨出する形で予め湾曲させた形状とすることも可能である。しかし、シール締め代を大きく確保する観点においては、軸受回転軸線を含む断面において、ラジアル方向内周面を示す外形線とアキシャル基面との鋭角側交差角度が、同じく外周面を示す外形線とアキシャル基面との鋭角側交差角度よりも小さくなるように、非変形状態における外形線の形状をいずれも直線状としておくことが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の軸受用密封装置を適用した軸受の一実施形態を示す断面図である。軸受１は、自動車用のアイドラプーリを回転支持するためのものであり、内輪３が非回転、外輪４が回転となるように使用される複列の深溝玉軸受（ラジアル軸受）として構成されている。転動体をなす玉５，５は、各列にて保持器６，６により周方向配列間隔を規制されつつ、内輪３及び外輪４の間に形成される転動体配置空間１５内に配置されている。また、外輪４の外周面にはプーリ２０が同心的に嵌着されている。
【００２４】
軸受１には、転動体配置空間１５のアキシャル方向両端にそれぞれ現れる環状の各開口１５ａ，１５ａに軸受用密封装置７，７が設けられている。いずれの側の軸受用密封装置７，７も全く同一の構成であり、その要部は内輪側スリンガ１０と摺動シール部８からなる。
【００２５】
図２は、その一方の軸受用密封装置７の詳細を拡大して示す断面図であり、内輪側スリンガ１０は、内外輪３，４間に形成される転動体配置空間１５の環状の開口１５ａをアキシャル方向に遮る形で配置され、ラジアル方向内周縁部が内輪３のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合する。具体的には、内輪側スリンガ１０は板厚方向がアキシャル方向と一致するよう内輪３と同心的に配置される環状の本体板１０ｍと、該本体板１０ｍの開口内周縁からアキシャル方向にて内向きに突出する形で一体形成される筒状部１０ｆとを有する。本体板１０ｍの半径方向における途中区間部分は、両端区間部分よりもアキシャル方向内向きに膨出するとともに、内面１０ａが平坦化された環状の補強膨出部１０ｄとされている。また、内輪３のアキシャル方向端面の外周縁部には、環状の内輪側段差部４２が形成されている。内輪側スリンガ１０の筒状部１０ｆは該内輪側段差部４２の内周面４２ａに圧入嵌着されている。
【００２６】
次に、摺動シール部８は、内輪側スリンガ１０に対しアキシャル方向内側にアキシャルシール隙間１７を形成する形で対向配置されている。そのラジアル方向外周縁は外輪４のアキシャル方向端部に相対回転不能に嵌合するとともに、ラジアル方向内周縁側に内輪３のアキシャル方向端部外側に摺接する弾性高分子材料からなる主シールリップ９が形成されている。また、内輪側スリンガ１０との対向面をアキシャル基面８ｂとして、該アキシャル基面８ｂからアキシャルシール隙間１７を横断しつつラジアル方向外向きに斜めに立ち上がる形で弾性高分子材料からなる副シールリップ９４が形成され、該副シールリップ９４の先端部が内輪側スリンガ１０のアキシャル方向内面１０ａ（前述の補強膨出部１０ｄの内面をなす）に摺接している。
【００２７】
摺動シール部８は、具体的には、板厚方向がアキシャル方向と一致するように配置されるシール芯金８１と、該シール芯金８１のアキシャル方向外側の板面を覆う弾性高分子材料からなるシール本体８Ｍとを有する。主シールリップ９はシール芯金８１のラジアル方向内周縁よりも該ラジアル方向内向きに延出する形でシール本体８Ｍと一体形成されている。また、副シールリップ９４は、シール本体８Ｍのアキシャル方向外側面をアキシャル基面８ｂとする形で該シール本体８Ｍと一体形成されている。
【００２８】
シール芯金８１は、板厚方向がアキシャル方向と一致するように配置される環状の本体板８１ｍと、該本体板８１ｍの外周縁からアキシャル方向にて内向きに突出する形で一体形成される筒状壁部８１ａと、該筒状壁部８１ａのアキシャル方向端縁からラジアル方向外向きに延出するフランジ部８１ｂとを有する。シール本体８Ｍの外周縁部は、該筒状壁部８１ａとフランジ部８１ｂとをくるむ形で方形状断面を有する環状の嵌合リップ８ｅを形成している。他方、シール芯金８１の内周縁側には、アキシャル方向内向きに斜めに曲げ返す形で補強曲げ返し部８１ｃが形成されており、シール本体８Ｍは補強曲げ返し部８１ｃをくるみつつ、ラジアル方向内向きに延出して主シールリップ９を形成している。
【００２９】
外輪４のアキシャル方向端面の内周縁部は周方向に段付形状に切り欠かれ、環状の外輪側切欠部４１が形成されている。嵌合リップ８ｅは、該外輪側切欠部４１の底面４１ａ及び内周面４１ｂにそれぞれ密着する形で圧入嵌着されている。なお、外輪側切欠部４１の内周面４１ｂの開放側におけるアキシャル方向端縁部には抜け止めリブ４１ｒが周方向に突出形成され、嵌合リップ８ｅは、該抜け止めリブ４１ｒを弾性的に乗り越えて外輪側切欠部４１内に嵌着される。
【００３０】
主シールリップ９は、シール本体８Ｍからラジアル方向外側に延びる基部９１と、基部９１からアキシャル方向内側に延びる内側リップ９２を有している。内側リップ９２は、ラジアル方向内側の基部９１から内輪側段差部４２の底面４２ｂに向かって延びて当該底面４２ｂに摺接する内側摺接リップ９２ａと、内側摺接リップ９２ａのラジアル方向外側の基部９１から内輪側段差部４２の底面４２ｂに向かって延びる内側補助リップ９２ｂと、内側補助リップ９２ｂのラジアル方向外側の基部９１からアキシャル方向内側に延びるアキシャル方向リップ９２ｃとを有している。外側リップ９３は、基部９１における内側摺接リップ９２ａのラジアル方向位置とほぼ同位置でアキシャル方向外側に延びる第一外側リップ９３ａと、基部９１における内側補助リップ９２ｂのラジアル方向位置とほぼ同位置でアキシャル方向外側に延びる第二外側リップ９３ｂとを有している。
【００３１】
内側リップ９２は、使用当初においては内側摺接リップ９２ａのみが内輪側段差部４２の底面４２ｂに摺接し、内側補助リップ９２ｂは内輪側段差部４２の底面４２ｂに摺接していない構成となっている。該内側補助リップ９２ｂは、軸受１の供用開始後、内側摺接リップ９２ａが一定量摩耗することで内輪側段差部４２の底面４２ｂと摺接状態になる。また、アキシャル方向リップ９２ｃは、内輪３の外周面３ａとの間でラビリンスシールを構成している。なお、各シールリップの摺動潤滑を行なうため、内輪側段差部４２の底面４２ｂと内輪側スリンガ１０の内面１０ａとにグリースが付着されている。
【００３２】
次に、図４に示すように、副シールリップ９４のラジアル方向内周面には、ラジアル方向途中位置に環状の分岐シールリップ９５が、内輪側スリンガ１０の内面に向けて突出形成されている。外輪４が非回転の状態においては、内輪側スリンガ１０の内面に該分岐シールリップ９５の先端が摺接する一方、副シールリップ９４の該分岐シールリップ９５よりもラジアル方向先端側に位置するリップ先端部９４ｔのラジアル方向内周面が、リップ先端に向かうほど内輪側スリンガ１０の内面との間隔を縮小させる形態となっている。図４において、副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔは、該リップ先端部９４ｔのラジアル方向内周面先端縁と内輪側スリンガ１０の内面との間にラビリンスシールをなす隙間εが形成されている。
【００３３】
副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔは、外輪４が非回転状態にて内輪側スリンガ１０とすでに非接触の状態であり、外輪４が回転状態となっても、図４中に破線で示すように、その遠心力で副シールリップ９４はアキシャル基面８ｂ側、つまり内輪側スリンガ１０から遠ざかる向きに倒れ変形するので、該リップ先端部９４ｔが内輪側スリンガ１０と摺動状態になることはない。他方、副シールリップ９４のラジアル方向内周面には環状の分岐シールリップ９５が内輪側スリンガ１０の内面に向けて突出形成され、その分岐シールリップ９５の先端は内輪側スリンガ１０に対し線状の摺接面を形成する。外輪４の回転速度が低下すると、分岐シールリップ９５のアキシャル方向締め代は増大するものの、図４に実線で示すように、副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔは、内輪側スリンガ１０との非接触状態を維持するので、リップ摺接面積が過大となりにくく、スティックスリップの発生が効果的に抑制できる。
【００３４】
また、水滴等が分岐シールリップ９５を突破して主シールリップ９（図２）側に侵入しても、外輪４が回転状態となることでその遠心力により、アキシャル方向締め代が減少した分岐シールリップ９５から非接触のリップ先端部９４ｔを経て、該水滴を速やかに副シールリップ９４の外に排出することができる。
【００３５】
次に、図４は、外輪４が非回転の状態にて、副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔのラジアル方向内周面先端縁を、当該ラジアル方向内周面と分岐シールリップ９５のラジアル方向外周面とが形成する環状の溝９９を隔てて、分岐シールリップ９５とともに内輪側スリンガ１０の内面に摺接する構成とした例である。副シールリップ９４は、リップ先端部９４ｔの先端面９４ｃとラジアル方向内周面９４ａとの交差位置に摺接エッジ９４ｅが形成されている。内輪側スリンガ１０を省略した仮想的な非変形状態における副シールリップ９４のリップ先端位置を、図５中に一点鎖線にて示す。実際の組み立て状態の軸受では、内輪側スリンガ１０により副シールリップ９４は、軸受非回転状態では常に弾性変形した状態になっているが、この内輪側スリンガ１０を取り外せば、副シールリップ９４の非変形状態での形状を確認することができる。
【００３６】
摺接エッジ９４ｅは、該非変形状態（かつ、軸受非回転状態）にて、内輪側スリンガ１０の内面１０ａ位置よりもアキシャル方向において一定距離外側に位置している。該非変形状態で考えたときの、内輪側スリンガ１０内面からの摺接エッジ９４ｅのアキシャル方向延出量は、副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔの、外輪４の非回転状態（かつ、負圧がゼロの状態）におけるアキシャル方向締め代δを与えるものである。副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔは、内輪側スリンガ１０の内面１０ａに対し、摺接エッジ９４ｅを当接開始側とする形でラジアル方向内周面９４ａに円環帯状の摺接面９４ａ’を形成しつつ弾性屈曲変形する形で当接する。他方、リップ先端部９４ｔの先端面９４ｃは内輪側スリンガ１０に当接しない。なお、該先端面９４ｃは平坦面とされており、前述の摺接エッジ９４ｅを適度な剛性を保ちつつ尖鋭化して、線当たりによるシール性向上に寄与している。
【００３７】
この状態で、外輪４の回転に伴う遠心力が作用すると、図６に示すように、副シールリップ９４はラジアル方向外向きに、つまり、アキシャル基面８ｂ（図３）側に倒れるように弾性変形し、作用する遠心力が大きくなるほどその倒れ量が増し、アキシャル方向締め代δはその倒れ量が増すほど小さくなる。すると、リップ先端部９４ｔのラジアル方向内周面９４ａは、摺接エッジ９４ｅの当接位置をほぼ一定に維持しつつこれと反対側からラジアル方向にめくれ上り、内輪側スリンガ１０に形成する円環帯状の摺接面９４ａ’は、遠心力が大きくなるほどラジアル方向幅Ｗが摺接エッジ９４ｅに向けて縮小する。つまり、外輪４が非回転のときの摺接面９４ａ’のラジアル方向幅をＷ０とし、同じく外輪４が回転して遠心力が作用したときのラジアル方向幅をＷ１としたとき、Ｗ１＜Ｗ０となる。これにより、副シールリップ９４は、外輪４の回転速度に応じ、軸受の密閉性及び回転トルクを自己調整機能する機能を具現することとなる。すなわち、副シールリップ９４の摺接面９４ａ’が円環帯状に形成され、外輪４の回転速度が増すほど、その遠心力により摺接面９４ａ’の幅が半径方向に縮小するので、摺動摩擦を効果的に軽減でき、高速回転時の軸受トルク増大が防止される。
【００３８】
副シールリップ９４は、遠心力がある程度大きくなっても、摺接面９４ａ’の幅が縮小するのみで摺接状態を維持でき、副シールリップ９４が内輪側スリンガ１０から浮き上がる不具合を生じにくい。そして、スリンガ内面の法線方向に先端側から面当たりするのではなく、図５に示すように、先端面９４ｃとラジアル方向内周面９４ａとの境界にある摺接エッジ９４ｅから線当たりする形で弾性屈曲変形しつつ円環帯状の摺接面９４ａ’を形成するので、遠心力により摺接面９４ａ’の幅が多少縮小しても密封性が損なわれにくい。
【００３９】
他方、外輪４の回転速度が下がり、副シールリップ９４に作用する遠心力が小さくなると、リップ先端部９４ｔのアキシャル方向締め代が増大し、摺接面９４ａ’の幅が大きくなってシール性が向上する。また、分岐シールリップ９５が、副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔとの間に前述の環状の溝９９を形成することで、摺接面の幅の増大を制限するリミッタとして機能し、スティックスリップの発生を抑制する。そして、リップ先端部９４ｔと分岐シールリップ９５とは、ラジアル方向に一種の二段シールを形成するので、例えば、河川中を水没しながら走行するような場合においても、周囲に充満する水が軸受中に浸透する不具合を極めて効果的に防止できる。
【００４０】
次に、転動体配置空間１５が負圧となった場合や、締め代設定でδが大きくなる場合は、図５に破線で示すように、副シールリップ９４がラジアル方向内向きに（つまり、内輪側スリンガ１０に押し付けられる向きに）弾性変形する。この場合、分岐シールリップ９５の締め代は増大するが、副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔは、分岐シールリップ９５を支点としてリップ先端部９４ｔが内輪側スリンガ１０の内面に対し、作用する負圧が大きいほど、リップ先端部９４ｔが内輪側スリンガ１０の内面から離間する向きに揺動する。これにより、負圧作用時における副シールリップ９４のリップ先端部９４ｔのアキシャル方向締め代が上記揺動により縮小され、スティックスリップが発生しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の軸受用密封装置を適用したアイドラプーリ用軸受の一例を示す断面図。
【図２】図１の軸受用密封装置部分を拡大して示す断面図。
【図３】図２の軸受用密封装置の副シールリップを拡大して示す断面図。
【図４】副シールリップのリップ先端部近傍をさらに拡大して示す断面図。
【図５】副シールリップのリップ先端部を内輪側スリンガに当接させる変形例を示す断面図。
【図６】図５の構成における副シールリップの作用説明図。
【符号の説明】
【００４２】
１  軸受
３  内輪
４  外輪
７  軸受用密封装置
８  摺動シール部
８ｂ  アキシャル基面
９  主シールリップ
９４  副シールリップ
９４ａ  ラジアル方向内周面
９４ａ’  摺接面
９４ｅ  摺接エッジ
９４ｔ  リップ先端部
９５  分岐シールリップ
１０  内輪側スリンガ
１５  転動体配置空間
１５ａ  環状の開口
１７  アキシャルシール隙間
【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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