特開 2022-144001 転がり軸受装置

(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】P2022144001

(43)【公開日】2022-10-03

(54)【発明の名称】転がり軸受装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/76 20060101AFI20220926BHJP

   F16C 19/38 20060101ALI20220926BHJP

   F16J 15/10 20060101ALI20220926BHJP

   F16C 43/04 20060101ALI20220926BHJP

【ＦＩ】

F16C33/76 A

F16C19/38

F16J15/10 T

F16J15/10 L

F16C43/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021044827

(22)【出願日】2021-03-18

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000811

【氏名又は名称】弁理士法人貴和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 栄翔

【テーマコード（参考）】

3J040

3J117

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J040AA18

3J040BA03

3J040EA16

3J040EA22

3J040FA05

3J040HA30

3J117AA05

3J117DA01

3J117DA02

3J117DB04

3J117HA04

3J216AA03

3J216AA14

3J216AB03

3J216AB38

3J216BA25

3J216BA30

3J216CA01

3J216CB06

3J216CB13

3J216CC70

3J216DA01

3J216GA01

3J701AA16

3J701AA32

3J701AA43

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA73

3J701EA49

3J701EA70

3J701FA60

3J701GA03

3J701XB33

(57)【要約】

【課題】１対の内輪の突き合わせ部の密封性を確保でき、かつ、アキシアル隙間の保証を行うことができる、転がり軸受装置の構造を実現する。
【解決手段】突き合わせ部３２の径方向外側に設けられた１対の溝内面３３ｂを有するアリ溝状のシール保持溝３３に、外径側シール部３５と内径側シール部３６とを有するシール部材２０を装着し、外径側シール部３５をシール保持溝３３の外側に配置し、内径側シール部３６をシール保持溝３３の内側に配置する。外径側シール部３５の軸方向両側部の内周面を１対の内輪１８ａ、１８ｂの外周面に当接させ、内径側シール部３６を構成する１対の傾斜外面３８を１対の溝内面３３ｂに対して当接させる。内径側シール部３６の内周面とシール保持溝３３の溝底面３３ａとの間に、径方向隙間４０を設ける。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
外周面に単列の内輪軌道をそれぞれ有する１対の内輪と、
前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置された複数の転動体と、
前記１対の内輪同士の突き合わせ部を密封するシール部材と、
前記１対の内輪を連結する連結環と、を備え、
前記１対の内輪は、前記突き合わせ部の径方向外側に、径方向外側に向かうほど軸方向に関して互いに近づく方向に傾斜した１対の溝内面を備えた、アリ溝状のシール保持溝を有し、
前記シール部材は、弾性材製で、全体として円環形状をなし、前記シール保持溝の外側に配置される外径側シール部と、前記シール保持溝の内側に配置され、かつ、径方向外側に向かうほど軸方向に関して互いに近づく方向に傾斜した１対の傾斜外面を備えた、前記外径側シール部とは異なる断面形状を有する内径側シール部と、をそれぞれ有し、
前記シール部材は、前記外径側シール部の軸方向両側部のそれぞれの内周面を、前記１対の内輪のそれぞれの外周面に当接させ、かつ、前記１対の傾斜外面のそれぞれを、前記１対の溝内面のそれぞれに当接させており、前記内径側シール部の内周面と前記シール保持溝の溝底面との間に、径方向隙間を有する、
転がり軸受装置。

【請求項2】

前記内径側シール部は、内周面に、シール凹溝を有する、請求項１に記載した転がり軸受装置。

【請求項3】

前記シール部材の硬度は、Ｈｓ８５以上Ｈｓ９５以下である、請求項１～２のうちのいずれか１項に記載した転がり軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、転がり軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の車輪を回転自在に支持するために、ハブユニット軸受と呼ばれる転がり軸受装置が使用されている。図５及び図６は、トラックやバスなどの重量が嵩む車両の車輪（駆動輪）を、回転自在に支持しかつ回転駆動するために用いられる転がり軸受装置の１例として、特開２００８－７５８３７号公報（特許文献１）に記載された構造を示している。

【0003】

転がり軸受装置１００は、車軸管１０１の周囲にハブ輪１０２を回転自在に支持する。車軸管１０１の内側には、駆動軸１０３が挿通されている。駆動軸１０３の端部にはフランジ１０４が備えられており、該フランジ１０４には、ハブ輪１０２が固定されている。ハブ輪１０２には、駆動輪１０５及び制動用回転体１０６がそれぞれ固定されている。このような構成により、駆動輪１０５及び制動用回転体１０６を車軸管１０１に対して回転自在に支持し、かつ、駆動軸１０３からのトルクを駆動輪１０５及び制動用回転体１０６に伝達可能としている。

【0004】

転がり軸受装置１００は、図６に示すように、複列円すいころ軸受であり、使用状態で回転する外輪１０７と、使用状態で回転しない１対の内輪１０８ａ、１０８ｂと、複数個の転動体１０９ａ、１０９ｂと、シール部材１１０と、連結環１１１とを備える。
なお、転がり軸受装置１００に関して、軸方向外側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向外側となる図６の左側であり、軸方向内側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向中央側となる図６の右側である。

【0005】

外輪１０７は、内周面に複列の外輪軌道１１２ａ、１１２ｂを有している。外輪１０７は、ハブ輪１０２に締り嵌めで内嵌されている。

【0006】

１対の内輪１０８ａ、１０８ｂのそれぞれは、外周面に単列の内輪軌道１１３ａ、１１３ｂを有している。１対の内輪１０８ａ、１０８ｂは、互いに対向する小径側端面同士を突き合わせた状態で、車軸管１０１に外嵌されている。

【0007】

転動体１０９ａ、１０９ｂは、円すいころであり、外輪軌道１１２ａ、１１２ｂと内輪軌道１１３ａ、１１３ｂとの間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。

【0008】

シール部材１１０は、Ｏリングから構成されており、１対の内輪１０８ａ、１０８ｂ同士の突き合わせ部１１４の径方向内側に配置されている。シール部材１１０は、突き合わせ部１１４を通じて、車軸管１０１の内部に存在するデフオイルや、泥水などの異物が、転がり軸受装置１００の内部空間に侵入することを防止する。

【0009】

車軸管１０１の周囲にハブ輪１０２を回転自在に支持するための転がり軸受装置１００にあっては、車軸管１０１に対する転がり軸受装置１００の着脱を可能とするために、１対の内輪１０８ａ、１０８ｂを、車軸管１０１に対して隙間嵌めで外嵌している。また、車軸管１０１の内部空間は、図示しないデフケースの内部空間と連通しているため、内輪１０８ａ、１０８ｂの内周面と車軸管１０１の外周面との間に存在する隙間には、デフオイルが侵入する可能性がある。また、泥水が、外部から内輪１０８ａ、１０８ｂの内周面と車軸管１０１の外周面との間に存在する隙間に流れ込む可能性もある。そこで、シール部材１１０を、突き合わせ部１１４の径方向内側に配置して、デフオイルや泥水などの異物が、転がり軸受装置１００の内部空間に侵入することを防止している。

【0010】

連結環１１１は、全体が円環状で、Ｕ字状の断面形状を有している。連結環１１１は、円筒状の繋ぎ部１１５と、外向鍔状の１対の係止部１１６とを有する。連結環１１１は、繋ぎ部１１５によりシール部材１１０を径方向内側から覆った状態で、１対の係止部１１６のそれぞれを、１対の内輪１０８ａ、１０８ｂのそれぞれの内周面に備えられた係止凹溝１１７ａ、１１７ｂに係止している。これにより、連結環１１１は、１対の内輪１０８ａ、１０８ｂを軸方向に連結している。そして、転がり軸受装置１００を車軸管１０１に組み付ける際に内輪１０８ａ、１０８ｂに作用する摩擦によって、１対の内輪１０８ａ、１０８ｂが互いに分離したり、軸方向外側に配置された内輪１０８ａと車軸管１０１との衝突によって、該内輪１０８ａが車軸管１０１から軸方向に抜け出したりするのを防止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００８－７５８３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

特開２００８－７５８３７号公報に記載された従来構造の転がり軸受装置１００には、次のような面で、さらなる改良の余地がある。

【0013】

従来構造の転がり軸受装置１００は、突き合わせ部１１４の密封性を十分に確保するために、１対の内輪１０８ａ、１０８ｂの小径側端面同士の間で、Ｏリングにより構成されるシール部材１１０をある程度押し潰す必要がある。ただし、シール部材１１０を押し潰すには、相応の力が必要になるため、転がり軸受装置１００を車両に組み付ける以前に、１対の内輪１０８ａ、１０８ｂを連結環１１１により連結した状態では、シール部材１１０の弾力に起因して、突き合わせ部１１４に隙間を生じる可能性がある。このため、従来から知られている測定方法により、アキシアル隙間を保証することが難しくなる。

【0014】

具体的には、複列転がり軸受のアキシアル隙間は、図７に示すような方法により測定することが知られている。先ず、図７の（Ａ）に示すように、１対の内輪１０８ｘ、１０８ｙの小径側端面同士を突き合わせるとともに、１対の内輪１０８ｘ、１０８ｙの周囲に転動体１０９ｘ、１０９ｙを配置した状態で、一方の内輪１０８ｘ（又は１０８ｙ）を下側に向けかつ他方の内輪１０８ｙ（又は１０８ｘ）を上側に向けて基準面１１８に載置する。そして、基準面１１８から上側に配置された内輪１０８ｙ（又は１０８ｘ）の大径側端面までの軸方向高さを、ダイヤルゲージなどの変位計１１９により測定し、該測定値を基準値とする（ダイヤルを０にセットする）。

【0015】

次に、図７の（Ｂ）に示すように、片側列の転動体１０９ｘ及び内輪１０８ｘを外輪１０７ｘに対して組み付けた状態で、内輪１０８ｘを上側に向けて基準面１１８に載置する。そして、基準面１１８から内輪１０８ｘの大径側端面までの軸方向高さ（Ｈout）を変位計１１９により測定する。同様に、図示は省略するが、他側列の転動体１０９ｙ及び内輪１０８ｙを外輪１０７ｘに対して組み付けた状態で、内輪１０８ｙを上側に向けて基準面１１８に載置する。そして、基準面１１８から内輪１０８ｙの大径側端面までの軸方向高さ（Ｈin）を変位計１１９により測定する。最後に、２つの軸方向寸法（Ｈin ,Ｈout）を合計し、合計値［－（Ｈin＋Ｈout）］をアキシアル隙間とする。

【0016】

以上説明したようなアキシアル隙間の測定方法では、図７の（Ａ）に示すように、１対の内輪１０８ｘ、１０８ｙの小径側端面同士を突き合わせた状態での、基準面１１８から上側に配置された内輪１０８ｙ（又は１０８ｘ）の大径側端面までの軸方向高さを基準値として利用している。このため、従来構造の転がり軸受装置１００のように、シール部材１１０の弾力に起因して、突き合わせ部１１４に隙間を生じると、アキシアル隙間を正確に測定することが困難になり、アキシアル隙間を保証できなくなる。

【0017】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、１対の内輪同士の突き合わせ部の密封性を確保でき、かつ、アキシアル隙間の保証を行うことができる、転がり軸受装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明の一態様にかかる転がり軸受装置は、外輪と、１対の内輪と、複数の転動体と、シール部材と、連結環とを備える。
前記外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有する。
前記１対の内輪は、外周面に単列の内輪軌道をそれぞれ有する。
前記転動体は、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置される。
前記シール部材は、前記１対の内輪同士の突き合わせ部を密封する。
前記連結環は、前記１対の内輪を連結する。
本発明の一態様にかかる転がり軸受装置では、前記１対の内輪は、前記突き合わせ部の径方向外側に、径方向外側に向かうほど軸方向に関して互いに近づく方向に傾斜した１対の溝内面を備えたアリ溝状のシール保持溝を有する。
前記シール部材は、弾性材製で、全体として円環形状をなし、前記シール保持溝の外側に配置される外径側シール部と、前記シール保持溝の内側に配置され、かつ、径方向外側に向かうほど軸方向に関して互いに近づく方向に傾斜した１対の傾斜外面を備えた、前記外径側シール部とは異なる断面形状を有する内径側シール部と、を有する。
前記シール部材は、前記外径側シール部の軸方向両側部のそれぞれの内周面を、前記１対の内輪のそれぞれの外周面に当接させ、かつ、前記１対の傾斜外面のそれぞれを、前記１対の溝内面のそれぞれに当接させており、前記内径側シール部の内周面と前記シール保持溝の溝底面との間に、径方向隙間を有する。

【0019】

本発明の転がり軸受装置の一態様では、前記内径側シール部を、内周面に、シール凹溝を有するものとすることができる。

【0020】

本発明の転がり軸受装置の一態様では、前記シール部材の硬度を、Ｈｓ８５以上Ｈｓ９５以下（Ｈｓ９０±５）とすることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、１対の内輪同士の突き合わせ部の密封性を確保でき、かつ、アキシアル隙間の保証を行うことができる、転がり軸受装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、実施の形態の第１例にかかる転がり軸受装置を組み込んだ駆動輪支持装置を示す、断面図である。

【図2】図２は、実施の形態の第１例にかかる転がり軸受装置を取り出して示す、部分断面図である。

【図3】図３は、図２の部分拡大図である。

【図4】図４は、実施の形態の第２例を示す、図３に相当する図である。

【図5】図５は、従来構造の転がり軸受装置を組み込んだ駆動輪支持装置を示す、断面図である。

【図6】図６は、従来構造の転がり軸受装置を取り出して示す、部分断面図である。

【図7】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、従来から知られているアキシアル隙間の測定方法を工程順に説明するために示す、断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１～図３を用いて説明する。本例では、本発明の転がり軸受装置を、トラックやバスなどの重量が嵩む大型車両用の駆動輪支持装置に適用している。

【0024】

〔駆動輪支持装置の全体構成〕
駆動輪支持装置１は、図１に全体構成を示すように、転がり軸受装置２と、車軸管３と、ハブ輪４と、駆動軸５とを備える。駆動輪支持装置１は、トラックの後輪などの駆動輪６及び制動用回転体７を回転自在に支持するとともに、駆動輪６及び制動用回転体７に駆動トルクを伝達するものであり、全浮動型の構成を有する。

【0025】

なお、駆動輪支持装置１に関して、軸方向外側は、車両への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図１の左側であり、軸方向内側は、車両への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図１の右側である。

【0026】

転がり軸受装置２は、車軸管３の軸方向外側の端部の周囲に、ハブ輪４を回転自在に支持している。転がり軸受装置２は、車軸管３の外周面とハブ輪４の内周面との間に配置されている。

【0027】

車軸管３は、アクスルハウジングとも呼ばれており、円筒形状を有し、軸方向内側の端部が図示しないデフケースにつながっている。このため、車軸管３は、使用時にも回転しない。車軸管３の内部空間は、デフケースの内部空間に連通している。車軸管３は、外周面の軸方向外側部に、円筒面状の円筒面部８を有する。また、車軸管３は、外周面のうち、円筒面部８の軸方向内側に隣接する部分に軸方向外側を向いた段差面９を有し、円筒面部８の軸方向外側に隣接する部分に、円筒面部８よりも小径の雄ねじ部１０を有する。雄ねじ部１０には、転がり軸受装置２に予圧を付与するためのナット１１が螺合されている。

【0028】

駆動軸５は、アクスルシャフトとも呼ばれており、中実状で、車軸管３の内側に挿通されている。駆動軸５は、車軸管３と同軸に配置されている。駆動軸５の軸方向内側の端部は、図示しないデファレンシャルギヤに連結されている。このため、駆動軸５は、使用時に回転する。駆動軸５は、車軸管３から突出した軸方向外側の端部に、外向フランジ状のフランジ１２を備えている。フランジ１２には、複数本のボルト１３によりハブ輪４が固定されている。

【0029】

ハブ輪４は、円環形状を有している。ハブ輪４は、内周面に円筒面状の嵌合面１４を有しており、外周面の軸方向中間部に回転フランジ１５を有している。回転フランジ１５には、ハブボルトやスタッドなどの結合部材１６により、駆動輪６が固定されている。ハブ輪４の軸方向内側には、制動用回転体７がボルト１３により固定されている。

【0030】

駆動輪支持装置１は、上記構成により、駆動輪６及び制動用回転体７を車軸管３に対して回転自在に支持し、かつ、駆動軸５からのトルクを駆動輪６及び制動用回転体７に伝達可能としている。また、全浮動型の駆動輪支持装置１においては、車両の荷重は、駆動軸５によっては支承されず、車軸管３によって支承される。駆動軸５は、トルクの伝達のみを負担する。

【0031】

以下、本例の転がり軸受装置２の具体的な構造について、図２及び図３を参照して説明する。
なお、転がり軸受装置２に関して、軸方向外側は、車両への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図２及び図３の左側であり、軸方向内側は、車両への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図２及び図３の右側である。

【0032】

〈転がり軸受装置〉
転がり軸受装置２は、背面組み合わせ型の複列円すいころ軸受であり、外輪回転型である。転がり軸受装置２は、使用状態で回転する外輪１７と、使用状態で回転しない１対の内輪１８ａ、１８ｂと、複数個の転動体１９ａ、１９ｂと、シール部材２０と、連結環２１とを備える。

【0033】

《外輪》
外輪１７は、たとえば軸受鋼製で、円環形状を有している。外輪１７は、外周面に円筒面を有しており、内周面に円すい凹面状の複列の外輪軌道２２ａ、２２ｂを有している。外輪１７は、転がり軸受装置２の車両への組み付け状態で、ハブ輪４の内周面に備えられた嵌合面１４に対し締り嵌めで内嵌固定される。このため、外輪１７は、ハブ輪４とともに回転する。

【0034】

《内輪》
１対の内輪１８ａ、１８ｂのそれぞれは、たとえば軸受鋼製で、円環形状を有している。１対の内輪１８ａ、１８ｂのそれぞれは、外周面の軸方向中間部に、円すい凸面状の単列の内輪軌道２３ａ、２３ｂを有している。１対の内輪１８ａ、１８ｂのそれぞれは、内輪軌道２３ａ、２３ｂの軸方向両側に、大鍔部２４ａ、２４ｂと小鍔部２５ａ、２５ｂとを有する。このため、１対の内輪１８ａ、１８ｂのそれぞれは、大鍔部２４ａ、２４ｂを備えた大径側端部の外径が、小鍔部２５ａ、２５ｂを備えた小径側端部の外径よりも大きくなっている。

【0035】

１対の内輪１８ａ、１８ｂのそれぞれは、小径側端部の内周面に、略三角形状の断面形状を有する、係止凹溝２６ａ、２６ｂを有している。係止凹溝２６ａ、２６ｂのそれぞれは、内輪１８ａ、１８ｂの内周面にのみ開口しており、内輪１８ａ、１８ｂの全周にわたり備えられている。内輪１８ａ、１８ｂの内周面は、軸方向に関して係止凹溝２６ａ、２６ｂから大径側端面側に外れた部分に、円筒面状の小径面部２７ａ、２７ｂを有しており、軸方向に関して係止凹溝２６ａ、２６ｂから小径側端面側に外れた部分に、小径面部２７ａ、２７ｂよりも内径の大きい、円筒面状の大径面部２８ａ、２８ｂを有している。

【0036】

１対の内輪１８ａ、１８ｂは、互いの小径側端面同士を突き合せた状態で、外輪１７の径方向内側に、外輪１７と同軸に配置されている。１対の内輪軌道２３ａ、２３ｂは、複列の外輪軌道２２ａ、２２ｂと径方向に対向する位置に、複列に配置されている。

【0037】

１対の内輪１８ａ、１８ｂは、転がり軸受装置２の車両への組み付け状態で、車軸管３の外周面に備えられた円筒面部８に対し隙間嵌めで外嵌されている。また、１対の内輪１８ａ、１８ｂは、車軸管３の外周面に備えられた段差面９とナット１１との間に、軸方向に挟持されている。これにより、転がり軸受装置２には、所定の予圧が付与される。たとえば、転がり軸受装置２のアキシアル方向の内部隙間が、ゼロ又は若干量の正もしくは負の値になるように、ナット１１の螺合量（螺合位置）を設定している。

【0038】

本例では、１対の内輪１８ａ、１８ｂは、同一部材によって構成されており、軸方向に関して反対向きに配置されている。このため、１対の内輪１８ａ、１８ｂは、軸方向に関する向きが反対である点を除いて、各部の形状及び寸法は互いに同じである。ただし、本発明を実施する場合に、１対の内輪として、各部の形状及び寸法が互いに異なる部材を使用することもできる。

【0039】

図３に示すように、１対の内輪１８ａ、１８ｂのうち、軸方向外側に配置された内輪１８ａは、軸方向内側の端面である小径側端面に、第１突き合わせ面２９ａと、第１環状凹溝３０ａとをそれぞれ有する。

【0040】

第１突き合わせ面２９ａは、内輪１８ａの中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面であり、内輪１８ａの軸方向内側の端面の径方向内側半部に備えられている。

【0041】

第１環状凹溝３０ａは、第１突き合わせ面２９ａよりも径方向外側に位置しており、内輪１８ａの軸方向内側の端面の径方向外側半部に備えられている。第１環状凹溝３０ａは、内輪１８ａの外周面及び軸方向内側の端面のそれぞれに開口しており、略台形状の断面形状を有している。図示の例では、第１環状凹溝３０ａの外周面である径方向底面は、円筒面と、該円筒面の軸方向内側に配置された、軸方向内側に向かうほど外径が小さくなったテーパ面とから構成されている。

【0042】

第１環状凹溝３０ａの軸方向側面である軸方向底面は、内輪１８ａの中心軸に直交する仮想平面に対して傾斜した円すい筒面である。具体的には、第１環状凹溝３０ａの軸方向底面は、径方向外側に向かうほど軸方向内側に向かう方向に傾斜している。図示の例では、第１環状凹溝３０ａの軸方向底面は、内輪１８ａの中心軸に対して４５°程度傾斜している。第１環状凹溝３０ａの径方向底面と軸方向底面とは、断面円弧状の隅角部を介してつながっている。

【0043】

軸方向外側に配置された内輪１８ａは、第１環状凹溝３０ａを形成することで、軸方向内側の端部の径方向外側部に、三角形状の断面形状を有する第１突条部３１ａを備える。第１突条部３１ａの内周面は、第１環状凹溝３０ａの軸方向底面から構成される。

【0044】

１対の内輪１８ａ、１８ｂのうち、軸方向内側に配置された内輪１８ｂは、軸方向外側の端面である小径側端面に、第２突き合わせ面２９ｂと、第２環状凹溝３０ｂとをそれぞれ有する。

【0045】

第２突き合わせ面２９ｂは、内輪１８ｂの中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面であり、内輪１８ｂの軸方向外側の端面の径方向内側半部に備えられている。第２突き合わせ面２９ｂの外径寸法及び内径寸法は、第１突き合わせ面２９ａの外径寸法及び内径寸法と同じである。

【0046】

第２環状凹溝３０ｂは、第２突き合わせ面２９ｂよりも径方向外側に位置しており、内輪１８ｂの軸方向外側の端面の径方向外側半部に備えられている。第２環状凹溝３０ｂは、内輪１８ｂの外周面及び軸方向外側の端面のそれぞれに開口しており、略台形状の断面形状を有している。第２環状凹溝３０ｂの外周面である径方向底面は、円筒面と、該円筒面の軸方向外側に配置された、軸方向外側に向かうほど外径が小さくなったテーパ面とから構成されている。

【0047】

第２環状凹溝３０ｂの軸方向側面である軸方向底面は、内輪１８ｂの中心軸に直交する仮想平面に対して傾斜した円すい筒面である。具体的には、第２環状凹溝３０ｂの軸方向底面は、径方向外側に向かうほど軸方向外側に向かう方向に傾斜している。図示の例では、第２環状凹溝３０ｂの軸方向底面は、内輪１８ｂの中心軸に対して４５°程度傾斜している。第２環状凹溝３０ｂの径方向深さ及び軸方向深さは、第１環状凹溝３０ａの径方向深さ及び軸方向深さと同じである。第２環状凹溝３０ｂの径方向底面と軸方向底面とは、断面円弧状の隅角部を介してつながっている。なお、本発明を実施する場合に、第１環状凹溝の径方向深さ及び軸方向深さと、第２環状凹溝の径方向深さ及び軸方向深さとを、互いに異ならせることもできる。また、第１環状凹溝及び第２環状凹溝のそれぞれの径方向底面は、円筒面又はテーパ面のみから構成することもできるし、その他の母線形状を有する面から構成しても良い。

【0048】

軸方向内側に配置された内輪１８ｂは、第２環状凹溝３０ｂを形成することで、軸方向外側の端部の径方向外側部に、三角形状の断面形状を有する第２突条部３１ｂを備える。第２突条部３１ｂの内周面は、第２環状凹溝３０ｂの軸方向底面から構成される。

【0049】

転がり軸受装置２は、軸方向外側に配置された内輪１８ａの第１突き合わせ面２９ａと、軸方向内側に配置された内輪１８ｂの第２突き合わせ面２９ｂとを、面接触させるように軸方向に突き合わせることで、突き合わせ部３２を構成している。また、突き合わせ部３２を構成した状態で、第１環状凹溝３０ａと第２環状凹溝３０ｂとが軸方向につながり、径方向外側にのみ開口するシール保持溝３３が形成される。このため、１対の内輪１８ａ、１８ｂは、内輪１８ａ、１８ｂを軸方向に跨ぐように、シール保持溝３３を有している。

【0050】

シール保持溝３３は、略等脚台形状の断面形状を有するアリ溝状に構成されており、突き合わせ部３２の径方向外側に配置されている。シール保持溝３３は、第１環状凹溝３０ａの径方向底面及び第２環状凹溝３０ｂの径方向底面から構成される、溝底面３３ａを有する。また、シール保持溝３３は、第１環状凹溝３０ａの軸方向底面及び第２環状凹溝３０ｂの軸方向底面から構成される、１対の溝内面３３ｂを有する。１対の溝内面３３ｂは、径方向外側に向かうほど軸方向に関して互いに近づく方向に傾斜している。

【0051】

《転動体》
複数個の転動体１９ａ、１９ｂのそれぞれは、円すいころであり、たとえば軸受鋼製又はセラミック製である。複数個の転動体１９ａ、１９ｂのそれぞれは、外輪軌道２２ａ、２２ｂと内輪軌道２３ａ、２３ｂとの間に、保持器３４ａ、３４ｂにより転動自在に保持された状態で配置されている。また、軸方向外側列の転動体１９ａのそれぞれは、軸方向外側の端面の一部を大鍔部２４ａに接触対向させ、かつ、軸方向内側の端面の一部を小鍔部２５ａに近接対向させている。軸方向内側列の転動体１９ｂのそれぞれは、軸方向内側の端面の一部を大鍔部２４ｂに接触対向させ、かつ、軸方向外側の端面の一部を小鍔部２５ｂに近接対向させている。

【0052】

《シール部材》
シール部材２０は、１対の内輪１８ａ、１８ｂ同士の突き合わせ部３２を密封するためのもので、突き合わせ部３２の径方向外側に配置されている。

【0053】

図３に示すように、本例の転がり軸受装置２においては、シール部材２０の断面輪郭形状を、特開２００８－７５８３７号公報に記載されたような円形状ではなく、径方向中間部がくびれた略８字形状としている。

【0054】

シール部材２０は、弾性材製で、全体として円環形状に構成されている。シール部材２０は、シール保持溝３３への装着前に、円環形状をある程度保持できるように、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ、高硬度ニトリル）などの、硬度がＨｓ８５以上Ｈｓ９５以下（ＨＳ９０±５）の材料製としている。本例では、シール部材２０の硬度を、Ｈｓ９０程度としている。

【0055】

シール部材２０は、外径側シール部３５と、内径側シール部３６とを備える。

【0056】

外径側シール部３５は、シール部材２０の径方向外側半部を構成し、略矩形状の断面形状を有している。外径側シール部３５は、シール部材２０をシール保持溝３３に装着した状態で、シール保持溝３３の外側に配置されている。別な言い方をすれば、外径側シール部３５は、シール保持溝３３から径方向外側にはみ出している。

【0057】

外径側シール部３５の軸方向幅は、シール保持溝３３の開口部の軸方向幅よりも大きい。また、外径側シール部３５は、軸方向両側部のそれぞれに、円筒面状の内周面を有している。外径側シール部３５は、シール部材２０をシール保持溝３３に装着した状態で、軸方向両側部のそれぞれの内周面を、１対の内輪１８ａ、１８ｂの小鍔部２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面に対して全周にわたり当接（面接触）させている。これにより、シール部材２０の径方向の位置決めを図るとともに、シール保持溝３３の開口部を全周にわたり蓋している。

【0058】

本例では、外径側シール部３５の径方向幅を、シール保持溝３３の径方向幅及び内径側シール部３６の径方向幅のそれぞれとほぼ同じとし、ある程度の厚みを持たせている。これにより、外径側シール部３５に捩れが生じることを防止している。外径側シール部３５は、外周面の軸方向両側部に、面取り部を有している。

【0059】

内径側シール部３６は、シール部材２０の径方向内側半部を構成し、シール保持溝３３の断面形状とほぼ同じ略等脚台形状の断面形状を有している。内径側シール部３６は、シール部材２０をシール保持溝３３に装着した状態で、シール保持溝３３の内側に配置されている。具体的には、内径側シール部３６は、シール保持溝３３の内側に、がたつきなく保持されている。

【0060】

内径側シール部３６は、円筒面状の内周面３７を有している。また、内径側シール部３６は、軸方向両側に、径方向外側に向かうほど軸方向に関して互いに近づく方向に傾斜した、円すい筒面状の１対の傾斜外面３８を有している。このため、内径側シール部３６の軸方向幅は、径方向外側に向かうほど小さくなる。内径側シール部３６のうちで軸方向幅が最も大きくなった部分の軸方向幅は、外径側シール部３５の軸方向幅とほぼ同じである。シール部材２０の中心軸に対する傾斜外面３８の傾斜角度は、内輪１８ａ、１８ｂの中心軸に対する溝内面３３ｂの傾斜角度よりも少しだけ小さい。図示の例では、傾斜外面３８は、シール部材２０の中心軸に対して４０°程度傾斜している。１対の傾斜外面３８のそれぞれと内周面３７とは、直接接続されておらず、面取り部を介して接続されている。

【0061】

シール部材２０の自由状態で、１対の傾斜外面３８同士の軸方向間隔は、１対の内輪１８ａ、１８ｂを連結環２１により連結した状態における１対の溝内面３３ｂ同士の軸方向間隔よりも、少なくとも傾斜外面３８の一部分において少しだけ大きい。図示の例では、傾斜外面３８の径方向内側部における１対の傾斜外面３８同士の軸方向間隔が、１対の溝内面３３ｂ同士の軸方向間隔よりも少しだけ大きい。傾斜外面３８の径方向外側部から径方向中間部における１対の傾斜外面３８同士の軸方向間隔は、１対の溝内面３３ｂ同士の軸方向間隔よりも少しだけ小さい。

【0062】

内径側シール部３６は、シール部材２０をシール保持溝３３に装着した状態で、内径側シール部３６の１対の傾斜外面３８（図示の例では径方向内側部）を、シール保持溝３３の１対の溝内面３３ｂのそれぞれに全周にわたり当接させている。本例では、１対の傾斜外面３８のそれぞれを１対の溝内面３３ｂのそれぞれに当接させた状態で、１対の傾斜外面３８（内径側シール部３６）が軸方向及び径方向にわずかに弾性変形する。

【0063】

シール部材２０は、外径側シール部３５の断面形状と内径側シール部３６の断面形状とを互いに異ならせている。これにより、シール部材２０を径方向に関して内外反転した状態、すなわち、外径側シール部３５を径方向内側に向け、かつ、内径側シール部３６を径方向外側に向けた状態で、シール部材２０をシール保持溝３３に対し装着不能となるようにしている。具体的には、外径側シール部３５を、シール保持溝３３の内側に配置できないようにしている。

【0064】

シール部材２０には、軸方向両側部のうちで、外径側シール部３５と内径側シール部３６との径方向間部分（径方向中間部）に、断面三角形状の係合凹溝３９ａ、３９ｂが設けられている。

【0065】

本例のシール部材２０は、シール保持溝３３に装着した状態で、外径側シール部３５の軸方向両側部のそれぞれの内周面が、１対の内輪１８ａ、１８ｂの小鍔部２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面に径方向に当接（面接触）し、かつ、内径側シール部３６の１対の傾斜外面３８のそれぞれが、シール保持溝３３の１対の溝内面３３ｂのそれぞれに当接する。別の言い方をすれば、本例のシール部材２０は、シール保持溝３３に装着した状態で、係合凹溝３９ａ、３９ｂに対して、第１突条部３１ａ及び第２突条部３１ｂのそれぞれが径方向及び軸方向のがたつきなく係合する。これにより、シール部材２０の１対の内輪１８ａ、１８ｂに対する位置決めが図られる。すなわち、シール部材２０が、１対の内輪１８ａ、１８ｂに対して径方向及び軸方向のそれぞれに移動することが防止される。

【0066】

シール部材２０の位置決めを図った状態で、内径側シール部３６の内周面３７と、シール保持溝３３の溝底面３３ａとの間には、微小隙間である径方向隙間４０が全周にわたり形成される。本例では、溝底面３３ａを、それぞれが円筒面とテーパ面とからなる第１環状凹溝３０ａの径方向底面及び第２環状凹溝３０ｂの径方向底面から構成しているため、径方向隙間４０は、軸方向に関して一定ではなく、軸方向中央部において最も大きくなっている。

【0067】

本例では、シール部材２０を装着した状態で、外径側シール部３５の軸方向両側部のそれぞれの内周面を、小鍔部２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面に全周にわたり当接させ、かつ、１対の傾斜外面３８のそれぞれを、１対の溝内面３３ｂのそれぞれに全周にわたり当接させている。このため、本例の転がり軸受装置２によれば、車軸管３の内部に存在するデフオイルや、外部空間からの泥水などの異物が、車軸管３の外周面と内輪１８ａ、１８ｂの内周面との間の隙間に侵入した後、突き合わせ部３２を通じて、転がり軸受装置２の内部空間に侵入することを防止できる。したがって、転がり軸受装置２の内部に封入したグリースの劣化などを防止できる。

【0068】

《連結環》
連結環２１は、１対の内輪１８ａ、１８ｂを軸方向に連結するためのもので、金属板製である。連結環２１は、全体が円環状で、略Ｕ字形の断面形状を有している。連結環２１は、軸方向中間部に円筒形状を有する繋ぎ部４１を有しており、軸方向両側の端部に、それぞれが略Ｌ字形の断面形状を有する１対の係止部４２ａ、４２ｂを有している。

【0069】

連結環２１は、１対の内輪１８ａ、１８ｂを軸方向に跨ぐようにして、１対の内輪１８ａ、１８ｂに内嵌されている。そして、連結環２１は、１対の係止部４２ａ、４２ｂのそれぞれを、１対の内輪１８ａ、１８ｂのそれぞれの内周面に備えられた係止凹溝２６ａ、２６ｂに対し係止している。具体的には、軸方向外側の係止部４２ａの外面を、軸方向外側の内輪１８ａの係止凹溝２６ａの内面に対し軸方向のがたつきなく当接させる。かつ、軸方向内側の係止部４２ｂの外面を、軸方向内側の内輪１８ｂの係止凹溝２６ｂの内面に対し軸方向のがたつきなく当接させる。これにより、連結環２１は、１対の内輪１８ａ、１８ｂを軸方向に連結している。したがって、本例の転がり軸受装置２によれば、転がり軸受装置２を車軸管３に組み付ける際に内輪１８ａ、１８ｂに作用する摩擦によって、１対の内輪１８ａ、１８ｂが互いに分離したり、軸方向外側に配置された内輪１８ａと車軸管３との衝突によって、該内輪１８ａが車軸管３から軸方向に抜け出したりすることを防止できる。

【0070】

繋ぎ部４１は、軸方向にわたり外径寸法及び内径寸法が一定であり、連結環２１の自由状態で、大径面部２８ａ、２８ｂの内径寸法と同じか又は該内径寸法よりもわずかに大きい外径寸法を有する。このため、連結環２１を、１対の内輪１８ａ、１８ｂに装着（内嵌）した状態で、繋ぎ部４１の外周面は大径面部２８ａ、２８ｂの内周面に対して接触している。

【0071】

《密封装置》
図１及び図２に示すように、本例の転がり軸受装置２は、外輪１７の内周面と１対の内輪１８ａ、１８ｂの外周面との間に存在する内部空間の軸方向両側の開口部を塞ぐために、１対の密封装置４３ａ、４３ｂをさらに備える。一方の密封装置４３ａは、外輪１７の内周面の軸方向外側部と、軸方向外側に配置された内輪１８ａを構成する大鍔部２４ａの外周面との間に配置されている。他方の密封装置４３ｂは、外輪１７の内周面の軸方向内側部と、軸方向内側に配置された内輪１８ｂを構成する大鍔部２４ｂの外周面との間に配置されている。このような密封装置４３ａ、４３ｂにより、転がり軸受装置２の内部空間に封入したグリースが外部空間に漏洩することを防止するとともに、外部空間に存在する泥水などの異物が内部空間に侵入することを防止している。

【0072】

以上のような本例の転がり軸受装置２によれば、１対の内輪１８ａ、１８ｂ同士の突き合わせ部３２の密封性を確保でき、かつ、アキシアル隙間の保証を行うことができる。
すなわち、本例では、突き合わせ部３２の径方向外側に備えられたシール保持溝３３にシール部材２０を装着した状態で、外径側シール部３５の軸方向両側部のそれぞれの内周面を、１対の内輪１８ａ、１８ｂの小鍔部２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面に当接させ、かつ、内径側シール部３６の１対の傾斜外面３８のそれぞれを、シール保持溝３３の１対の溝内面３３ｂのそれぞれに当接させている。このため、シール部材２０により、突き合わせ部３２の密封性を確保できる。

【0073】

しかも、本例の構造によれば、１対の傾斜外面３８のそれぞれをわずかに弾性変形させるだけで、突き合わせ部３２の密封性を確保することが可能であり、特開２００８－７５８３７号公報に記載された従来構造のように、突き合わせ部の密封性を確保するために、シール部材を押し潰し、シール部材を大きく弾性変形させる必要がない。このため、１対の傾斜外面３８と１対の溝内面３３ｂとの接触圧力（面圧）が高くなることを防止できる。したがって、本例の構造によれば、シール部材２０から１対の内輪１８ａ、１８ｂに作用する軸方向に向いた弾力（分力）を十分に小さくできる。この結果、突き合わせ部３２に隙間が生じることを防止できる。

【0074】

また、本例では、内径側シール部３６の内周面３７と、シール保持溝３３の溝底面３３ａとの間に、径方向隙間４０を形成している。このため、シール部材２０の一部（径方向内側部）が、突き合わせ部３２に挟み込まれることを防止できる。また、本例では、シール保持溝３３の溝底面３３ａを、それぞれが円筒面とテーパ面とからなる第１環状凹溝３０ａの径方向底面及び第２環状凹溝３０ｂの径方向底面から構成しているため、突き合わせ部３２から内周面３７までの径方向距離（径方向隙間４０の大きさ）を大きく確保できる。したがって、シール部材２０の一部が、突き合わせ部３２に挟み込まれることを有効に防止できる。

【0075】

この結果、本例の転がり軸受装置２によれば、前記図７に示したような従来から知れている測定方法により、アキシアル隙間を測定すべく、１対の内輪１８ａ、１８ｂを連結環２１により連結した状態においても、シール部材２０の弾力や、シール部材２０が突き合わせ部３２に挟みこまれることに起因して、突き合わせ部３２に隙間が生じることを防止できる。したがって、本例の転がり軸受装置２は、従来から知られている測定方法により、アキシアル隙間の基準値の測定を正確に行うことができる。したがって、アキシアル隙間を正確に測定でき、アキシアル隙間を保証することが可能になる。また、これにより、転がり軸受装置２に対して、適切な予圧を付与することも可能になる。

【0076】

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図４を用いて説明する。

【0077】

本例の転がり軸受装置２ａは、１対の内輪１８ａ、１８ｂ同士の突き合わせ部３２を密封するためのシール部材２０ａの構造のみが、実施の形態の第１例の構造とは異なる。

【0078】

本例のシール部材２０ａは、シール部材２０ａをシール保持溝３３に装着した状態で、シール保持溝３３の外側に配置された外径側シール部３５と、シール保持溝３３の内側に配置された内径側シール部３６ａとからなる。外径側シール部３５の構造は、実施の形態の第１例のシール部材２０を構成する外径側シール部３５の構造と同じである。

【0079】

内径側シール部３６ａは、軸方向両側に、径方向外側に向かうほど軸方向に関して互いに近づく方向に傾斜した、円すい筒面状の１対の傾斜外面３８を有する。また、内径側シール部３６ａの内周面３７ａは、円筒面状ではなく、軸方向中間部に、径方向外側に向けて凹んだシール凹溝４４を全周にわたり有している。シール凹溝４４は、略等脚台形状の断面形状を有している。これにより、内径側シール部３６ａは、シール凹溝４４の軸方向両側部に、それぞれがヒレ状（薄肉）の１対のリップ部４５を設けている。シール凹溝４４は、突き合わせ部３２の径方向外側に位置している。１対のリップ部４５のそれぞれは、突き合わせ部３２から軸方向に外れた部分に位置している。本発明を実施する場合に、シール凹溝の断面形状は、台形状に限らず、三角形状、半円形状など、その他の形状を採用することもできる。また、内径側シール部の内周面に形成するシール凹溝は、１つに限らず、複数形成することもできる。

【0080】

以上のような本例では、内径側シール部３６ａの内周面３７ａの軸方向中間部に、シール凹溝４４を形成し、内径側シール部３６の軸方向両側部にヒレ状のリップ部４５を設けているため、１対の傾斜外面３８のそれぞれを弾性変形しやすくすることができる。このため、１対の傾斜外面３８と１対の溝内面３３ｂとの接触圧力を、実施の形態の第１例の構造に比べてさらに低くすることができる。また、内径側シール部３６ａの内周面３７ａにシール凹溝４４を形成しているため、シール凹溝４４の底面と溝底面３３ａとの間に形成される径方向隙間４０ａを大きくできる。したがって、シール部材２０ａの一部が、突き合わせ部３２に挟み込まれることを有効に防止できる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。

【0081】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、実施の形態の各例の構造は、矛盾を生じない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。

【0082】

本発明を実施する場合に、シール部材を構成する外径側シール部及び内径側シール部のそれぞれの形状は、実施の形態の各例で示した形状に限定されず、適宜変更することができる。また、本発明を実施する場合に、連結環の構造についても、実施の形態の各例の構造に限定されず、適宜変更することができる。さらに、本発明の転がり軸受装置は、駆動輪支持装置に限らず、各種機械装置の回転支持部に組み込んで使用することができる。

【符号の説明】

【0083】

１ 駆動輪支持装置
２、２ａ 転がり軸受装置
３ 車軸管
４ ハブ輪
５ 駆動軸
６ 駆動輪
７ 制動用回転体
８ 円筒面部
９ 段差面
１０ 雄ねじ部
１１ ナット
１２ フランジ
１３ ボルト
１４ 嵌合面
１５ 回転フランジ
１６ 結合部材
１７ 外輪
１８ａ、１８ｂ 内輪
１９ａ、１９ｂ 転動体
２０、２０ａ シール部材
２１、２１ａ 連結環
２２ａ、２２ｂ 外輪軌道
２３ａ、２３ｂ 内輪軌道
２４ａ、２４ｂ 大鍔部
２５ａ、２５ｂ 小鍔部
２６ａ、２６ｂ 係止凹溝
２７ａ、２７ｂ 小径面部
２８ａ、２８ｂ 大径面部
２９ａ 第１突き合わせ面
２９ｂ 第２突き合わせ面
３０ａ 第１環状凹溝
３０ｂ 第２環状凹溝
３１ａ 第１突条部
３１ｂ 第２突条部
３２ 突き合わせ部
３３ シール保持溝
３３ａ 溝底面
３３ｂ 溝内面
３４ａ、３４ｂ 保持器
３５ 外径側シール部
３６、３６ａ 内径側シール部
３７、３７ａ 内周面
３８ 傾斜外面
３９ａ、３９ｂ 係合凹溝
４０、４０ａ 径方向隙間
４１ 繋ぎ部
４２ａ、４２ｂ 係止部
４３ａ、４３ｂ 密封装置
４４ シール凹溝
１００ 転がり軸受装置
１０１ 車軸管
１０２ ハブ輪
１０３ 駆動軸
１０４ フランジ
１０５ 駆動輪
１０６ 制動用回転体
１０７、１０７ｘ 外輪
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｘ、１０８ｙ 内輪
１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｘ、１０９ｙ 転動体
１１０ シール部材
１１１ 連結環
１１２ａ、１１２ｂ 外輪軌道
１１３ａ、１１３ｂ 内輪軌道
１１４ 突き合わせ部
１１５ 繋ぎ部
１１６ 係止部
１１７ａ、１１７ｂ 係止凹溝
１１８ 基準面
１１９ 変位計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】