(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022128915
(43)【公開日】2022-09-05
(54)【発明の名称】シール付軸受
(51)【国際特許分類】
F16C 33/78 20060101AFI20220829BHJP
F16C 19/06 20060101ALI20220829BHJP
F16J 15/3204 20160101ALI20220829BHJP
【ＦＩ】
F16C33/78 D
F16C19/06
F16J15/3204 201
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021027389
(22)【出願日】2021-02-24
(71)【出願人】
【識別番号】000102692
【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100130513
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 直也
(74)【代理人】
【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
(74)【代理人】
【識別番号】100130177
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 弥一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100127340
【弁理士】
【氏名又は名称】飛永 充啓
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 克明
【テーマコード（参考）】
3J006
3J216
3J701
【Ｆターム（参考）】
3J006AE04
3J006AE12
3J006AE15
3J006AE30
3J006AE40
3J006AE41
3J006CA01
3J216AA02
3J216AA03
3J216AA12
3J216AA13
3J216AB04
3J216BA16
3J216CA01
3J216CA04
3J216CB03
3J216CB13
3J216CB19
3J216CC03
3J216CC14
3J216CC33
3J216CC39
3J216CC40
3J216CC52
3J216DA01
3J216DA11
3J216GA03
3J216GA09
3J701AA03
3J701AA12
3J701AA32
3J701AA42
3J701AA52
3J701AA53
3J701AA62
3J701BA73
3J701EA01
3J701EA49
3J701FA38
3J701GA01
3J701GA11
3J701XB03
3J701XB26
3J701XB31
(57)【要約】
【課題】シールリップの複数の突起によってシールリップとシール摺動面間を流体潤滑状態にすることが可能なシール付軸受において、突起のスティックスリップ現象を抑制する。
【解決手段】突起１２は、突起１２の高さ方向の中間部位から根元まで突起１２の周方向幅Ｗを根元側に向かって次第に広くする方へ湾曲したコーナー部１２ａ、１２ｂを有する。これにより、突起１２の根元付近の強度を向上させてスティックスリップ現象を抑制する。
【選択図】図５
【解決手段】突起１２は、突起１２の高さ方向の中間部位から根元まで突起１２の周方向幅Ｗを根元側に向かって次第に広くする方へ湾曲したコーナー部１２ａ、１２ｂを有する。これにより、突起１２の根元付近の強度を向上させてスティックスリップ現象を抑制する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
転がり軸受の内部空間を外部に対して密封するシール部材と、前記シール部材に対して周方向に摺動するシール摺動面とを備え、
前記シール部材は、環状に形成されたシールリップを有し、前記シールリップは、周方向に並んだ複数の突起を有し、前記複数の突起は、周方向に隣り合う前記突起同士の間を通じて前記内部空間と外部に連通する隙間を生じさせ、かつ軸受回転に伴って前記隙間から前記突起と前記シール摺動面間に引き摺り込まれる潤滑油の油膜によって前記シールリップ及び前記シール摺動面間を流体潤滑状態にすることが可能な態様で形成されているシール付軸受において、
前記突起は、当該突起の高さ方向の中間部位から根元まで当該突起の周方向幅を根元側に向かって次第に広くする方へ湾曲したコーナー部を有することを特徴とするシール付軸受。
前記シール部材は、環状に形成されたシールリップを有し、前記シールリップは、周方向に並んだ複数の突起を有し、前記複数の突起は、周方向に隣り合う前記突起同士の間を通じて前記内部空間と外部に連通する隙間を生じさせ、かつ軸受回転に伴って前記隙間から前記突起と前記シール摺動面間に引き摺り込まれる潤滑油の油膜によって前記シールリップ及び前記シール摺動面間を流体潤滑状態にすることが可能な態様で形成されているシール付軸受において、
前記突起は、当該突起の高さ方向の中間部位から根元まで当該突起の周方向幅を根元側に向かって次第に広くする方へ湾曲したコーナー部を有することを特徴とするシール付軸受。
【請求項2】
前記突起の高さに占める前記コーナー部の割合は、３０％以下である請求項１に記載のシール付軸受。
【請求項3】
前記突起は、当該突起の周方向両側にそれぞれ前記コーナー部を有する請求項１又は２に記載のシール付軸受。
【請求項4】
前記コーナー部は、前記突起の全長に亘って形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載のシール付軸受。
【請求項5】
前記突起と前記シール摺動面の合成粗さσは、０．９μｍ以下である請求項１から４のいずれか１項に記載のシール付軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、転がり軸受及びシール部材を備えるシール付軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
転がり軸受の早期破損を防止するため、シール部材が利用されている。例えば、自動車、各種建設用機械等の車両に搭載されたトランスミッション内にはギアの摩耗粉等の異物が混在するため、シール部材により、摩耗粉等の軸受内部への侵入を防止している。
【0003】
一般に、シール部材は、ゴム状材料等で環状に形成されたシールリップを有する。軌道輪、スリンガ等、軸受回転に伴ってシール部材に対して周方向に相対回転する相手部品には、シールリップと摺接するシール摺動面が形成されている。
【0004】
一般的なシール部材は、シールリップとシール摺動面が全周で滑り接触し、微視的には固体接触領域を伴っている。シールリップの引き摺り抵抗（シールトルク）は、軸受トルクの上昇を招く。また、その滑り接触は、転がり軸受の温度上昇の一因となる。また、軸受内部が外部に対してシール部材で閉塞されるので、軸受内部と外部間の圧力差によってシールリップがシール摺動面に押し付けられる吸着作用が生じてシールトルクが増大することがある。これらのことから、一般的なシール部材では、軸受の高速運転に限界がある。
【0005】
シール部材のシールリップを相手部品と非接触に配置し、ラビリンスシールを形成すれば、シールトルクを無くすことは可能だが、シール部材及び相手部品間の隙間の大きさについて所定粒径の異物侵入を防止できるような各種誤差の管理が難しい。
【0006】
これに対し、シールリップが周方向に並んだ複数の突起を有し、これら複数の突起が周方向に隣り合う突起同士の間を通じて軸受内部と外部に連通する隙間を生じさせ、かつ軸受回転に伴って隙間から突起とシール摺動面間に引き摺り込まれる潤滑油の油膜によってシールリップ及びシール摺動面間を流体潤滑状態にすることができるシール付軸受が提案されている（特許文献１）。
【0007】
特許文献１のシール付軸受は、所定粒径の異物侵入を防ぐことが可能な隙間を通じて転がり軸受の内部空間と外部間での潤滑油の流通を許すことにより、シール摺動面上での潤滑油を潤沢とし、軸受回転に伴って潤滑油を突起とシール摺動面間に引き摺り込ませる際のくさび効果により、油膜を厚く形成して各突起とシール摺動面を油膜で完全に分離させ、シールリップとシール摺動面間を流体潤滑状態にすることができる。このため、特許文献１のシール付軸受によれば、所定粒径の異物侵入を防ぎつつ軸受の高速運転に対応可能でありながら、シールトルクを著しく低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】国際公開第２０１６／１４３７８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
特許文献１のシールリップは、軸受停止時から軸受回転速度が所定以上になるまでの間（突起とシール摺動面の相対的な周速が一定未満のとき）は、突起とシール摺動面間が流体潤滑状態にならず、固体接触領域を含む境界潤滑又は混合潤滑状態にある。このため、軸受停止時からの回転当初、固体接触領域で突起がシール摺動面に対して周方向に引き摺られることになる。
【0010】
しかしながら、特許文献１のシールリップは、その突起の根元が隙間側から視て角になっているため、軸受停止時からの回転当初、シール摺動面との固体接触領域において引き摺られる突起の弾性変形により、静摩擦で発生するゴム特有のシャルマック波のような不均一なスティックスリップ現象を起こす可能性がある。
【0011】
上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、シールリップの複数の突起によってシールリップとシール摺動面間を流体潤滑状態にすることが可能なシール付軸受において、突起のスティックスリップ現象を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記の課題を達成するため、この発明は、転がり軸受の内部空間を外部に対して密封するシール部材と、前記シール部材に対して周方向に摺動するシール摺動面とを備え、前記シール部材は、環状に形成されたシールリップを有し、前記シールリップは、周方向に並んだ複数の突起を有し、前記複数の突起は、周方向に隣り合う前記突起同士の間を通じて前記内部空間と外部に連通する隙間を生じさせ、かつ軸受回転に伴って前記隙間から前記突起と前記シール摺動面間に引き摺り込まれる潤滑油の油膜によって前記シールリップ及び前記シール摺動面間を流体潤滑状態にすることが可能な態様で形成されているシール付軸受において、前記突起は、当該突起の高さ方向の中間部位から根元まで当該突起の周方向幅を根元側に向かって次第に広くする方へ湾曲したコーナー部を有する構成を採用した。
【0013】
上記構成によれば、突起の高さの中間部位から根元までの範囲が周方向幅を広くするように湾曲したコーナー部になっているので、突起の根元付近の強度が向上させられるので、軸受停止時からの回転当初、シール摺動面との固体接触領域において突起が周方向に引き摺れた際の弾性変形を抑制し、ひいては突起のスティックスリップ現象を抑制することができる。
【0014】
前記突起の高さに占める前記コーナー部の割合は、３０％以下であるとよい。軸受の低速回転時から突起とシール摺動面間を流体潤滑状態にするには、突起とシール摺動面間のくさび状隙間で適切なくさび効果を得ると共に、突起の頂上で油膜を切らないようにする必要がある。このため、突起の頂上から中間部位の間には、シール摺動面から次第に遠ざかる湾曲面状を十分に形成しなければならない。突起の高さに占めるコーナー部の高さの割合を３０％以下とすることにより、コーナー部の高さを不必要に大きくせず、十分なくさび状隙間を形成することができる。
【0015】
また、前記突起は、当該突起の周方向両側にそれぞれ前記コーナー部を有するとよい。このようにすると、突起の根元付近で周方向幅を両側へ広げて強度を向上させることができる。
【0016】
また、前記コーナー部は、前記突起の全長に亘って形成されているとよい。このようにすると、突起の全長を無駄なく活用して突起の根元付近の強度を向上させることができる。
【0017】
また、前記突起と前記シール摺動面の合成粗さσは、０．９μｍ以下であるとよい。このようにすると、突起とシール摺動面の摺動部を極めて低周速のときからスティックスリップ現象の起こらない流体潤滑状態にするのに好適である。
【発明の効果】
【0018】
この発明は、上記構成を採用することにより、シールリップの複数の突起によってシールリップとシール摺動面間を流体潤滑状態にすることが可能なシール付軸受において、突起のスティックスリップ現象を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
【0021】
図１に示すこのシール付軸受は、転がり軸受１と、転がり軸受１の両側に配置された二つのシール部材２とを備える。
【0022】
転がり軸受１は、内輪３と、外輪４と、内輪３と外輪４との間に介在する所定数の転動体５と、所定数の転動体５を保持する保持器６とで構成されている。シール部材２は、転がり軸受１の内部空間７を外部に対して密封する。この密封の目的は、このシール付軸受の周囲である外部の異物が内外輪３、４間の内部空間７に侵入することを抑制して転がり軸受１の早期損傷を防止することであり、内部空間７を液密に密封することではない。
【0023】
内輪３及び外輪４は、転動体５に対応の軌道面を有する。内輪３は、回転軸Ｓに取り付けられ、回転軸Ｓと一体に回転する。外輪４は、ハウジング、ギア等、回転軸からの荷重を負荷させる部材に取り付けられる。転動体５は、内輪３及び外輪４間に介在しながら公転する。
【0024】
転動体５として、玉が採用されている。このシール付軸受は、深溝玉軸受となっている。
【0025】
内部空間７は、外部から供給される潤滑油（図示省略。以下、同じ。）によって潤滑される。潤滑方式としては、例えば、潤滑油をシール付軸受に掛けるはね掛け方式、又はシール付軸受の下部をオイルバスに漬ける油浴方式が挙げられる。初期潤滑剤として内部空間７に適量のグリースが封入されていてもよい。
【0026】
回転軸Ｓは、例えば、車両のトランスミッション、ディファレンシャル、等速ジョイント、プロペラシャフト、ターボチャージャ、工作機械、風力発電機及びホイール軸受の中のいずれか一つに備わる回転部として設けられる。
【0027】
なお、以下では、シール付軸受の軸受中心軸（図示省略、以下、同じ。）に沿った方向を「軸方向」という。軸方向に直交する方向を「径方向」という。軸受中心軸回りの円周方向を「周方向」という。図示例において、軸受中心軸は、回転輪とする内輪３の中心軸であり、同図において左右方向に相当する。
【0028】
外輪４の内周の端部に、シール部材２を保持するシール溝８が形成されている。シール部材２は、その外周縁をシール溝８に圧入することにより、外輪４に取り付けられる。
【0029】
このシール付軸受を囲む外部には、ギアの摩耗粉、クラッチの摩耗粉、微小砕石等、このシール付軸受の組み込み先に応じた異物が存在する。このような粉状の異物は、潤滑油や雰囲気の流れによってシール部材２付近に到達し得る。シール部材２は、外部から内部空間７への異物侵入を抑制するためのものである。
【0030】
シール部材２は、金属板製の芯金９と、環状に形成されたシールリップ１０とを有する。芯金９は、周方向に連なる環状に形成されたプレス加工部品になっている。シールリップ１０は、加硫成形されたゴム材により形成されている。ゴム材として、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等が挙げられる。
【0031】
内輪３の外周には、シールリップ１０に対して周方向に摺動するシール摺動面１１が形成されている。シール摺動面１１は、周方向全周に連続する円筒面状になっている。
【0032】
シールリップ１０は、ラジアルリップになっている。ここで、ラジアルリップは、軸方向に沿ったシール摺動面又は軸方向に対して４５°以内の鋭角の勾配をもったシール摺動面と密封作用を奏するシールリップであって、当該シール摺動面との間に径方向の締め代をもったもののことをいう。
【0033】
図２は、シールリップ１０が単独で自然な状態ときの断面形状（成形時の形状）を示す。シールリップ１０は、軸方向に一定の幅で径方向に連続する円環状に形成された腰部と、腰部から外部側へ曲がる突片状に形成された頭部とを有する。
【0034】
シールリップ１０の頭部は、図２の状態においてシールリップ１０の内径を規定する先端縁を有する。シール部材２を図１の所定配置に取り付けると、シールリップ１０は、シール摺動面１１に対する締め代により、シール摺動面１１に押し付けられて、外部側へ曲がったゴム状弾性の変形を生じ、シールリップ１０の緊迫力を生む。シール部材２の取り付け誤差、製造誤差等は、シールリップ１０の撓み具合の変化によって吸収される。
【0035】
【0036】
【0037】
図３に示すように、突起１２は、周方向に直交する方向に延びている。各突起１２は、周方向に一定のピッチで並んでいる。突起１２の全長は、シール摺動面１１との間に径方向の締め代をもった範囲の全域に亘っている。シールリップ１０の全体的な形状は、突起１２のピッチに対応した回転対称形になっている。
【0038】
図１のようにシール部材２を転がり軸受１に取り付ける際、複数の突起１２がシール摺動面１１に接触する。突起１２は、軸受中心軸を含む仮想平面上においてシール摺動面１１に対して直角な方向に高さをもつ。突起１２がシールリップ１０の緊迫力に抗して突っ張る。これにより、図４、図５に示すように、周方向に隣り合う突起１２同士の間かつシール摺動面１１とシールリップ１０との間において、内部空間７と外部に連通する隙間１３が生じさせられる。隙間１３の流路断面高さは、周方向に隣り合う突起１２同士を繋ぐリップ部分とシール摺動面１１との間の径方向距離に相当する。シールリップ１０は、複数の突起１２上でのみシール摺動面１１と摺動し、周方向に隣り合う突起１２同士を繋ぐリップ部分は、シール摺動面１１と非接触の状態に保たれるようになっている。
【0039】
突起１２は、図５に示すように、突起１２の周方向中央部から周方向両側に向かって次第にシール摺動面１１から遠ざかる形状になっている。このため、突起１２は、隙間１３側で大、突起１２側で小となるくさび状隙間をシール摺動面１１との間に形成する。
【0040】
突起１２は、突起１２の周方向一方側の根元から形成されたコーナー部１２ａと、突起１２の周方向他方側の根元から形成されたコーナー部１２ｂと、コーナー部１２ａ、１２ｂから突起１２の先端まで連続する頂部１２ｃとで構成されている。
【0041】
コーナー部１２ａ、１２ｂは、それぞれ突起１２の高さ方向の中間部位から突起１２の根元まで突起１２の周方向幅Ｗを根元側に向かって次第に広くする方へ曲がる曲面状に形成されている。
【0042】
ここで、突起１２の高さｈ１は、軸受中心軸に直交する仮想平面上において、周方向に隣り合う突起１２同士を繋ぐリップ部分から突起１２の先端までの高低差のことをいい、突起１２の高さ方向は、同仮想平面上において、その高さｈ１を成す直線方向のことをいい、突起１２の周方向幅Ｗは、同仮想平面上において突起１２の周方向両端間の周方向長さのことをいう。
【0043】
突起１２の全部は、中実部であって、軸受中心軸に直交しかつ周方向幅Ｗの二等分位置を通る仮想平面を境とした面対称形状になっている。突起１２の高さｈ１は、突起１２の全長に亘って一定になっている。
【0044】
コーナー部１２ａ、１２ｂは、それぞれ隙間１３側から視て隅Ｒ状を成している。頂部１２ｃは、コーナー部１２ａ、１２ｂ間に亘る円孤面状を成している。頂部１２ｃの曲率半径のＲ１と、コーナー部１２ａ、１２ｂの曲率半径Ｒ２は、突起１２の高さｈ１に占めるコーナー部１２ａ、１２ｂの割合が３０％以下となるように設定されている。すなわち、コーナー部１２ａ、１２ｂの高さｈ２の値は、０．３ｈ１以下である。
【0045】
コーナー部１２ａ、１２ｂは、それぞれ突起１２の全長に亘って形成されている。
【0046】
コーナー部１２ａ、１２ｂは、突起１２とシール摺動面１１間の固体接触領域が存在する潤滑状態のとき、突起１２の頂部１２ｃがシール摺動面１１に対して周方向に引き摺られることで突起１２が根元付近から弾性変形することを抑制することができるように突起１２の強度を向上させるためのものである。
【0047】
突起１２の強度を向上させることがシャルマック波のようなスティックスリップ現象を抑制することに有効であるか判断するための試験を行った。その試験は、ＪＩＳ Ｐ８１４７：２０１０に準拠した方法で行った。各測定では、所定のショア硬さを示すゴム試験片の往復運動を３回連続で実施したときの摩擦係数μを測定した。７０Ｈｓのゴム試験片での測定結果を図６に示し、７５Ｈｓのゴム試験片での測定結果を図７に示す。図６、図７において、往復運動の開始は、測定時間（横軸）の約５秒後からである。図６、図７のグラフで摩擦係数μの変化を比較すると、７５Ｈｓのゴム試験片での摩擦係数の変化量（すなわち、静止摩擦係数と動摩擦係数の差）は、７０Ｈｓのゴム試験片の摩擦係数の変化量に比して顕著に小さい。したがって、ゴム部の強度を向上させることがスティックスリップ現象の抑制に有効であることが分かる。
【0048】
図５に例示するコーナー部１２ａ、１２ｂは、それぞれ単一円弧面状を成す隅Ｒ状としたが、突起１２の周方向幅Ｗを根元付近で拡大しつつ、根元での応力集中を緩和する角のない湾曲状を成せば、周方向への引き摺りに対する突起１２の耐変形性の観点から突起１２の強度向上を図って、固体接触領域が存在する潤滑状態のときに突起１２とシール摺動面１１間でスティックスリップ現象を抑制することができ、理想的には、スティックスリップ現象が発生しない湾曲状を成せばよい。
【0049】
突起１２の頂部１２ｃは、図４に示すように、軸受中心軸を含む仮想平面上において、概ねシール摺動面１１に沿った領域をもつ。この領域は、シール摺動面１１に沿った方向（図示例においては軸方向に相当）に幅をもって存在する。このため、軸受回転に伴う突起１２とシール摺動面１１の摺動部、すなわち、突起１２が隙間１３内の潤滑油をシール摺動面１１との間に周方向に引き摺り込む際のくさび効果によって油膜形成が促進され、突起１２の頂部１２ｃとシール摺動面１１との間に油膜が介在させられる領域は、同図の仮想平面上においてシール摺動面１１に沿った方向に所定以上の有限長Ｌで生じる。このような突起１２とシール摺動面１１の摺動部は、Ｈｅｒｔｚの弾性接触理論に基づく接触楕円状に生じると考えられる。
【0050】
突起１２とシール摺動面１１の摺動部では、前述のように丸まった突起１２の頂部１２ｃとシール摺動面１１との間での潤滑油のせん断抵抗が抑えられつつ、突起１２の周方向中央部が鋭利になることを避けて突起１２による油膜切りが防止されるので、くさび効果によって油膜形成が効果的に促される。このため、軸受回転によって突起１２とシール摺動面１１の相対回転の周速が一定以上になると、突起１２とシール摺動面１１間の油膜厚さは、突起１２とシール摺動面１１間の合成粗さσを余裕で上回り、各突起１２とシール摺動面１１が油膜で完全に分離させられた流体潤滑状態になる。これにより、シールリップ１０とシール摺動面１１間を油膜で完全に分離させた流体潤滑状態にすることができる。このような流体潤滑状態になれば、シール部材２によるシールトルクを非接触式のシールと同等まで低減し、ひいてはシール付軸受の温度上昇を抑制し、シールリップ１０の吸着作用を防止することができる。なお、軸受停止時から前述の周速が一定未満のとき、微視的には固体接触領域を含む境界潤滑状態ないし混合潤滑状態となる。
【0051】
例えば、車両のトランスミッション内の回転部を支持する用途では、一般に、跳ねかけ、オイルバス等の適宜の方式でシール付軸受に給油される。よって、シールリップ１０の周辺には、外部から供給される潤滑油が存在している。その潤滑油は、トランスミッション内に存在するギア等の他の潤滑部分でも共通に用いられる。その潤滑油は、オイルポンプで循環されており、その循環経路に設けられたオイルフィルタによって濾過される。粒径０．０５ｍｍを超える大きな異物が内部空間７に侵入すると、軸受寿命に悪影響を及ぼすと考えられる。突起１２の高さを０．０７ｍｍ以下に設定すれば、そのような大きな異物が容易に通過できない隙間１３を生じさせることができる。突起１２の高さｈ１が０．０７ｍｍ以下の場合、例えば、周方向に隣り合う突起１２同士の間隔が０．３ｍｍ以上２．６ｍｍ以下、突起１２の周方向幅Ｗが０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、かつ突起１２の頂部１２ｃの曲率半径Ｒ１を０．１５ｍｍ以上２．０ｍｍ未満の範囲に設定することができる。この例では、その油温３０～１２０℃、シールリップ１０とシール摺動面１１の相対的な周速が０．２ｍ／ｓ以上の場合に、計算上、Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ－Ｊｏｈｎｓｏｎの決めた無次元数である粘性パラメータｇｖと弾性パラメータｇｅに基づく潤滑領域図（Ｊｏｈｎｓｏｎチャート）において等粘度-剛体領域（Ｒ－Ｉモード）又は等粘度-弾性体領域（Ｅ－Ｉモード，ソフトＥＨＬ）のいずれかの潤滑モード、すなわち前述の流体潤滑状態になると考えられる。
【0052】
なお、前述の間隔が２．６ｍｍの場合、突起１２とシール摺動面１１との間には、計算上、約３μｍの油膜が形成され、２．６ｍｍより小さい場合に油膜が厚くなる傾向がある。また、前述の間隔が２．６ｍｍ以下では、軸受回転トルクが低下傾向（すなわちシールトルクの低下傾向）を示す。前述の間隔が０．３ｍｍ未満では、ボールエンドミルで金型に突起１２を成形するための転写面を加工することが困難になる。金型での成形を考慮すると、突起１２の頂部１２ｃの曲率半径Ｒ１を０．１５ｍｍ以上２．０ｍｍ未満に設定することが好ましい。突起１２の周方向幅Ｗが曲率半径Ｒ１に相関するので、突起１２の周方向幅Ｗを０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定することが好ましい。
【0053】
ここで、油膜パラメータΛ≧３であれば、摺動部の潤滑モードは流体潤滑状態であると考えられる。油膜パラメータΛは、摺動部での最小油膜厚さｈに対する合成粗さσの比であり、Λ＝ｈ／σである。最小油膜厚さｈは、弾性流体潤滑理論に基づいて求められる。合成粗さσ＝√（（Ｒｑ1
２＋Ｒｑ2
２）／２）である。Ｒｑ１は、前述の摺動部を成すシール摺動面１１の二乗平均平方根粗さである。Ｒｑ２は、突起１２の表面における二乗平均平方根粗さとすると、二乗平均平方根粗さは、ＪＩＳ（Ｂ０６０１：２０１３）に規定された二乗平均平方根粗さＲｑの値（μｍ）である。
【0054】
油膜パラメータΛは合成粗さσに依存し、合成粗さσが小さいほど油膜を厚くすることができる。前述の周速が極低速のときから突起１２とシール摺動面１１の摺動部を流体潤滑状態とするため、その摺動部における合成粗さσを０．９μｍ以下にすることが好ましい。例えば、合成粗さσが０．９μｍ、潤滑油をミッション油（３０ｃｓｔ，４０℃）、雰囲気温度を２０℃、周速０．２ｍ／ｓの計算条件において、Johnsonチャートによる油潤滑モードを判定したところ、最小油膜厚さｈが２．８μｍ、油膜パラメータΛが３以上となり、潤滑モードがＥ－Ｉモードとなった。したがって、突起１２とシール摺動面１１の合成粗さσが０．９μｍ以下であれば、軸受の実使用領域において確実に流体潤滑状態になることが見込まれる。
【0055】
このシール付軸受は、上述のように、シールリップ１０の複数の突起１２によってシールリップ１０とシール摺動面１１間を流体潤滑状態にすることが可能であって、それら突起１２が 突起１２の高さ方向の中間部位から根元まで突起１２の周方向幅Ｗを根元側に向かって次第に広くする方へ湾曲したコーナー部１２ａ、１２ｂを有するので、突起１２の根元付近の強度を向上させ、転がり軸受１の停止時からの回転当初、シール摺動面１１との固体接触領域において突起１２が周方向に引き摺られた際の弾性変形を抑制して、突起１２のスティックスリップ現象を抑制することができる。
【0056】
結果的に、このシール付軸受は、近年増加するアイドリングストップ車両のようなミッション静止状態、すなわちシール付軸受が支持する回転部（回転軸Ｓ）の停止状態が頻繁に発生する箇所においてシールリップ１０とシール摺動面１１間の静止摩擦係数を低減させ、シール付軸受の起動トルクの低減を図ることもできる。
【0057】
また、このシール付軸受は、突起１２の高さｈ１に占めるコーナー部１２ａ、１２ｂの割合が３０％以下であるので、コーナー部１２ａ、１２ｂの高さｈ２を不必要に大きくせず、転がり軸受１の低速回転時から突起１２の頂部１２ｃとシール摺動面１１間を流体潤滑状態にするのに十分なくさび状隙間を形成することができる。
【0058】
また、このシール付軸受は、突起１２が突起１２の周方向両側にそれぞれコーナー部１２ａ、１２ｂを有するので、突起１２の根元付近で周方向幅Ｗを両側へ広げて強度を向上させることができる。
【0059】
また、このシール付軸受は、コーナー部１２ａ、１２ｂが突起１２の全長に亘って形成されているので、突起１２の全長を無駄なく活用して突起１２の根元付近の強度を向上させることができる。
【0060】
また、このシール付軸受は、突起１２とシール摺動面１１の合成粗さσが０．９μｍ以下であるため、突起１２とシール摺動面１１の摺動部を極めて低周速のときからスティックスリップ現象の起こらない流体潤滑状態にするのに好適である。
【0061】
上述の各実施形態では、突起を周方向に均一配置した例を示したが、不均一に配置することも可能である。
【0062】
また、上述の各実施形態では、シール部材を芯金と加硫ゴム材とから構成したものを例示したが、この発明は、ゴム材、樹脂材等の単材により形成されるシール部材に適用することも可能である。
【0063】
また、上述の各実施形態では、ラジアルリップを例示したが、この発明は、軸方向に対して４５°を超える勾配をもったシール摺動面と密封作用を奏するシールリップ（アキシアルリップ）に適用することも可能である。
【0064】
また、上述の各実施形態では、内輪回転のラジアル玉軸受を例示したが、この発明は、外輪回転の軸受、スラスト軸受、ころ軸受等の適宜の形式にも適用することも可能である。また、シール摺動面を回転輪に形成した例を示したが、固定輪に形成する場合にこの発明を適用することも可能である。
【0065】
今回開示された実施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と考えられるべきである。したがって、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】
【0066】
１ 転がり軸受
２ シール部材
７ 内部空間
１０ シールリップ
１１ シール摺動面
１２ 突起
１２ａ、１２ｂ コーナー部
１３ 隙間
２ シール部材
７ 内部空間
１０ シールリップ
１１ シール摺動面
１２ 突起
１２ａ、１２ｂ コーナー部
１３ 隙間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】