特許 7112201 転がり軸受用シール及び転がり軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-26

(45)【発行日】2022-08-03

(54)【発明の名称】転がり軸受用シール及び転がり軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/78 20060101AFI20220727BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20220727BHJP

   F16J 15/3232 20160101ALI20220727BHJP

【ＦＩ】

F16C33/78 D

F16C19/06

F16J15/3232 201

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2017246398

(22)【出願日】2017-12-22

(65)【公開番号】P2018165572

(43)【公開日】2018-10-25

【審査請求日】2020-11-12

(31)【優先権主張番号】P 2017063672

(32)【優先日】2017-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】特許業務法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 修

【審査官】藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２８０３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５９６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１８４３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６３９００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ ３３／７８

Ｆ１６Ｃ １９／０６

Ｆ１６Ｊ １５／３２３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

転がり軸受の外輪に固定され、内輪と外輪との間をシールする環状の転がり軸受用シールであって、
前記内輪と外輪との間に延びる環状の芯金と、該芯金の少なくとも一部を覆う弾性部材とを含み、
前記弾性部材は、前記芯金の内周部の前記転がり軸受の軸方向における内側表面及び外側表面を覆うシール部を有し、
前記シール部は、前記芯金の前記外側表面を覆う部分よりも厚肉であって前記芯金の前記内側表面を覆う厚肉部を有し、
前記シール部の内周部には、前記内輪の外周面に対して隙間をもって非接触の補助リップと、前記補助リップよりも軸方向内側に前記内輪の外周面に接触するメインリップと、が形成され、
前記シール部の前記厚肉部と前記メインリップとの間に、軸方向内側に向かって開口する環状溝が設けられて、前記メインリップの基部に薄肉の可撓部が形成されると共に、前記メインリップの前記内輪の外周面に接触する先端は前記厚肉部の半径方向内側に形成され、
前記厚肉部は、前記メインリップの撓み量を規制する位置に前記環状溝に連続して設けられていることを特徴とする転がり軸受用シール。

【請求項2】

転がり軸受の内輪に固定され、内輪と外輪との間をシールする環状の転がり軸受用シールであって、
前記内輪と外輪との間に延びる環状の芯金と、該芯金の少なくとも一部を覆う弾性部材とを含み、
前記弾性部材は、前記芯金の外周部の前記転がり軸受の軸方向における内側表面及び外側表面を覆うシール部を有し、
前記シール部は、前記芯金の前記外側表面を覆う部分よりも厚肉であって前記芯金の前記内側表面を覆う厚肉部を有し、
前記シール部の外周部には、前記外輪の内周面に対して隙間をもって非接触の補助リップと、前記補助リップよりも軸方向内側に前記外輪の内周面に接触するメインリップと、が形成され、
前記シール部の前記厚肉部と前記メインリップとの間に、軸方向内側に向かって開口する環状溝が設けられて、前記メインリップの基部に薄肉の可撓部が形成されると共に、前記メインリップの前記外輪の内周面に接触する先端は前記厚肉部の半径方向外側に形成され、
前記厚肉部は、前記メインリップの撓み量を規制する位置に前記環状溝に連続して設けられていることを特徴とする転がり軸受用シール。

【請求項3】

前記補助リップの先端は、軸方向の位置が前記芯金と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受用シール。

【請求項4】

前記補助リップの先端部の前記転がり軸受の軸方向における外側の表面と、前記補助リップが隙間をもって非接触の前記内輪の外周面又は前記外輪の内周面と、の間の傾斜角度は、前記補助リップの先端部の前記転がり軸受の軸方向における内側の表面と、前記補助リップ部が隙間をもって非接触の前記内輪の外周面又は前記外輪の内周面と、の間の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の転がり軸受用シール。

【請求項5】

前記メインリップの先端部の前記転がり軸受の軸方向における内側の表面と、前記メインリップが接触する前記内輪の外周面又は前記外輪の内周面と、の間の傾斜角度は、前記メインリップの先端部の前記転がり軸受の軸方向における外側の表面と、前記メインリップ部が接触する前記内輪の外周面又は前記外輪の内周面と、の間の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の転がり軸受用シール。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１項に記載の転がり軸受用シールが装着されたことを特徴とする転がり軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、転がり軸受の内輪と外輪との間をシールする転がり軸受用シール及びこのシールが装着された転がり軸受に関するものである。

【背景技術】

【0002】

転がり軸受には、外部からの塵、埃等の異物や水分の侵入を防止すると共に、軸受内部に封入されたグリースの漏洩を防止するために、内輪と外輪との間を密閉するシールを備えたシール付転がり軸受がある。シール付転がり軸受は、一般的に、芯金によって補強されたゴム製のシール部材からなる環状のシールを内輪または外輪の一方に固定し、他方にシール部材のリップ部を接触させて、内外輪間をシールしている。そして、シール部材のリップ形状等を工夫することにより、シール性を高めつつ、摺動抵抗（軸受の回転トルク）の低減が図られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、シール部材の軸方向の内側に内輪の外周面に接触するメインリップが形成され、外側に内輪との間にラビリンスシールを形成する非接触部が形成されたシール装置が開示されている。このシール装置は、非接触部のラビリンスシールによって、メインリップに作用する外部の圧力を緩和すると共に異物の侵入を防止し、また、メインリップを内輪の外周面に接触させることにより、メインリップの偏摩耗を防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－９７８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されたシール装置では、外部の高圧に対応することを主な目的としていることから、芯金がメインリップの先端部付近まで延ばされ、また、メインリップの基部が厚肉で撓みにくい構造であるため、メインリップの内輪との摺動抵抗が大きくなり、転がり軸受の回転トルクが大きくなる。

【0006】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、必要なシール性を維持しつつ摺動抵抗（軸受の回転トルク）を軽減することができる転がり軸受用シール及びシール付転がり軸受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】

【0007】

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明の転がり軸受用シールは、転がり軸受の外輪に固定され、内輪と外輪との間をシールする環状の転がり軸受用シールであって、
前記内輪と外輪との間に延びる環状の芯金と、該芯金の少なくとも一部を覆う弾性部材とを含み、
前記弾性部材は、前記芯金の内周部の前記転がり軸受の軸方向における内側表面及び外側表面を覆うシール部を有し、
前記シール部は、前記芯金の前記外側表面を覆う部分よりも厚肉であって前記芯金の前記内側表面を覆う厚肉部を有し、
前記シール部の内周部には、前記内輪の外周面に対して隙間をもって非接触の補助リップと、前記補助リップよりも軸方向内側に前記内輪の外周面に接触するメインリップと、が形成され、
前記シール部の前記厚肉部と前記メインリップとの間に、軸方向内側に向かって開口する環状溝が設けられて、前記メインリップの基部に薄肉の可撓部が形成されると共に、前記メインリップの前記内輪の外周面に接触する先端は前記厚肉部の半径方向内側に形成され、
前記厚肉部は、前記メインリップの撓み量を規制する位置に前記環状溝に連続して設けられていることを特徴とする。
請求項２に係る発明の転がり軸受用シールは、転がり軸受の内輪に固定され、内輪と外輪との間をシールする環状の転がり軸受用シールであって、
前記内輪と外輪との間に延びる環状の芯金と、該芯金の少なくとも一部を覆う弾性部材とを含み、
前記弾性部材は、前記芯金の外周部の前記転がり軸受の軸方向における内側表面及び外側表面を覆うシール部を有し、
前記シール部は、前記芯金の前記外側表面を覆う部分よりも厚肉であって前記芯金の前記内側表面を覆う厚肉部を有し、
前記シール部の外周部には、前記外輪の内周面に対して隙間をもって非接触の補助リップと、前記補助リップよりも軸方向内側に前記外輪の内周面に接触するメインリップと、が形成され、
前記シール部の前記厚肉部と前記メインリップとの間に、軸方向内側に向かって開口する環状溝が設けられて、前記メインリップの基部に薄肉の可撓部が形成されると共に、前記メインリップの前記外輪の内周面に接触する先端は前記厚肉部の半径方向外側に形成され、
前記厚肉部は、前記メインリップの撓み量を規制する位置に前記環状溝に連続して設けられていることを特徴とする。
請求項３に係る発明の転がり軸受用シールは、上記請求項１又は２の構成において、前記補助リップの先端は、軸方向の位置が前記芯金と重なる位置に配置されていることを特徴とする。
請求項４に係る発明の転がり軸受用シールは、上記請求項１乃至３のいずれか１項の構成において、前記補助リップの先端部の前記転がり軸受の軸方向における外側の表面と、前記補助リップが隙間をもって非接触の前記内輪の外周面又は前記外輪の内周面と、の間の傾斜角度は、前記補助リップの先端部の前記転がり軸受の軸方向における内側の表面と、前記補助リップ部が隙間をもって非接触の前記内輪の外周面又は前記外輪の内周面と、の間の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする。
請求項５に係る発明の転がり軸受用シールは、上記請求項１乃至４のいずれか１項の構成において、前記メインリップの先端部の前記転がり軸受の軸方向における内側の表面と、前記メインリップが接触する前記内輪の外周面又は前記外輪の内周面と、の間の傾斜角度は、前記メインリップの先端部の前記転がり軸受の軸方向における外側の表面と、前記メインリップ部が接触する前記内輪の外周面又は前記外輪の内周面と、の間の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする。
請求項６に係る発明の転がり軸受は、上記請求項１乃至５のいずれか１項に記載の転がり軸受用シールが装着されたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

請求項１及び２に係る発明によれば、補助リップにより、内輪と外輪との間への埃、塵等の異物や水分の侵入を抑制すると共に、メインリップに作用する外部の圧力を軽減し、メインリップによって内輪と外輪との間をシールする。シール部の厚肉部とメインリップとの間に環状溝を設けてメインリップの基部に薄肉の可撓部を形成したことにより、メインリップの摺動抵抗を軽減することができる。非接触の補助リップを芯金の内周側（請求項１）又は外周側（請求項２）に形成することにより、その剛性が高まり、安定したシール性を得ることができる。また、芯金の軸方向の内側に厚肉部を設けることにより、シール全体の剛性を高めて安定したシール性を得ると共に、弾性部材と芯金との結合性を高めることができる。さらに、環状溝に連続して厚肉部が設けられているのでメインリップのめくれ上がりが防止されるとともに、軸受内部のグリースが過剰にメインリップに付着することが防止される。
請求項３に係る発明によれば、外部からの埃、塵等の異物や水分の侵入を効果的に抑制することができる。
請求項４に係る発明によれば、内輪と外輪との間に保持されたグリースの外部への漏洩を効果的に抑制することができる。
請求項５に係る発明によれば、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシールを備えたシール付転がり軸受を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る転がり軸受の部分断面図である。

【図2】図１の転がり軸受のシールを拡大して示す断面図である。

【図3】図２のシールの要部であるシール部を拡大して示す断面図である。

【図4】図３のシール部のメインリップ及び補助リップの傾斜角度を示す説明図である。

【図5】本実施形態の転がり軸受のトルク測定試験及び粉塵試験に用いられる比較例１～３に装着されるシールの要部を拡大して示す断面図である。

【図6】本実施形態の転がり軸受のトルク測定試験に用いられる試験装置の概略図である。

【図7】本実施形態の転がり軸受のトルク測定試験の結果を示す図表である。

【図8】本実施形態の転がり軸受の粉塵試験の結果を示す図表である。

【図9】本発明の他の実施形態に係る転がり軸受の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る転がり軸受については、パーソナルコンピュータ等の情報通信機器や家電製品に組込まれるモータ、自動車の制御モータ、ブロワ、ファンモータ等に使用される外径１０ｍｍ程度の小型サイズの玉軸受を例示して説明するが、本発明に係るシール及び転がり軸受は、このような用途及び寸法に限定されるものではない。

【0011】

図１は、本実施形態に係る転がり軸受１の部分断面図である。以下の説明では、図１に示す転がり軸受１の回転軸Ｘの方向を軸方向と呼び、この軸方向に対して垂直な方向を半径方向と呼ぶ。図１に示すように、本実施形態に係る転がり軸受１は、シール付玉軸受であって、内輪２と、外輪３と、内輪２の外周面２Ａに形成された軌道面２Ｂと外輪３の内周面３Ａに形成された軌道面３Ｂとの間に収容される複数個の転動体４（鋼球）と、これらの転動体４を軌道面２Ｂ、３Ｂ上において所定間隔で保持するリテーナ５と、を備えている。転がり軸受１には、その軸方向両端部に、内輪２と外輪３との間の環状空間Ｓをシールする環状の転がり軸受用シール６、６（以下、単にシールと呼ぶ）が外輪３に固定されて設けられている。環状空間Ｓには、適当量のグリースが保持されている。

【0012】

内輪２の外周面２Ａは、軸方向中央部の軌道面２Ｂを除いて一定の直径を有する円筒面となっている。外輪３の内周面３Ａの軸方向両端部には、シール６、６が取付けられる環状のシール溝８、８が円周方向に沿って形成されている。シール溝８は、軸方向内側の小径部８Ａ及び外側の大径部８Ｂを有する段付形状で、大径部８Ｂの外側の側壁は、傾斜したテーパ部８Ｃとなっている。また、外輪３の両端の内周縁部３Ｃ、すなわち、シール溝８、８の軸方向外側部分は、内周面３Ａよりも大径となっている。なお、転がり軸受１の両端部に設けられたシール６、６は、同様な構造であるから、以下、一方（図１において右側のシール６）についてのみ詳細に説明する。

【0013】

図２を参照して、シール６は、金属製の芯金１０及び芯金１０の少なくとも一部を被覆するゴム製の弾性部材１１で構成されている。
芯金１０は、内輪２の外周面２Ａと外輪３の内周面３Ａとの間で半径方向に延びる環状部材である。芯金１０の内周部は、内輪２の外周面２Ａの近くまで延び、外周部は、外輪３の内周面３Ａに略達する位置まで延びている。芯金１０の外周部は、転がり軸受１の内側に向けて直角に屈曲されて外輪３の内周面３Ａに沿う円筒部１０Ａを形成している。芯金１０は、弾性部材１１にインサートされて、周囲が弾性部材１１によって被覆されているが、円筒部１０の内周面から転がり軸受１の内側に面した端面の内周部付近までの領域は外部に露出している。芯金１０は、弾性部材１１を補強して、外力に対してシール６の形状を保持する。

【0014】

シール６の弾性部材１１は、芯金１０の外周側を覆って外輪３のシール溝８に嵌合して外輪３に固定される外周側の嵌合部１２と、芯金１０の内周側を覆って一部（後述するメインリップ１６）が内輪２の外周面２Ａに接触する内周側のシール部１３と、これらの間の中間部１４とが一体に形成された環状部材である。嵌合部１２は、外輪３のシール溝８の小径部８Ａ及び大径部８Ｂに嵌合する段部１２Ａと、テーパ部８Ｃに嵌合する傾斜部１２Ｂと、段部１２Ａと傾斜部１２Ｂとの間に形成された傾斜面１２Ｃとを有しており、シール溝８の内面に嵌合してシール６を外輪３に固定する。中間部１４は、芯金１０の軸方向外側を覆い、嵌合部１２及びシール部１３に連なっている。

【0015】

次に、弾性部材１１のシール部１３について図３及び図４を参照して説明する。
シール部１３は、芯金１０の内周部の軸方向内側表面及び外側表面を覆って内輪２の外周面２Ａに臨むように形成されている。シール部１３は、軸方向における芯金１０の外側表面を覆う部分よりも厚肉であって軸方向における芯金１０の内周部の内側表面を覆う厚肉部１３Ａを有している。厚肉部１３Ａの外周面は芯金１０側が大径のテーパ面１３Ｂとなっている。シール部１３の内周部には、軸方向外側及び内側に、それぞれ内輪２の外周面２Ａに向かって突出する補助リップ１５及びメインリップ１６が形成され、補助リップ１５とメインリップ１６との間に、内輪２の外周面２Ａに臨む内周溝１７が形成されている。

【0016】

補助リップ１５の先端は、内輪２の外周面２Ａに対して僅かな隙間Ｈをもって非接触となっている。これに対して、メインリップ１６の先端は、所定の締め代をもって内輪２の外周面２Ａに接触している。補助リップ１５及びメインリップ１６の先端部は、軸方向内側及び外側が傾斜した断面視Ｖ字状に形成されている。補助リップ１５の先端は、芯金１０の半径方向内側、すなわち、軸方向の位置が芯金１０と重なる位置に配置されている。メインリップ１６の先端は、芯金１０の軸方向内側、すなわち、厚肉部１３Ａよりも半径方向内側に形成されている。

【0017】

図４（Ａ）に示すように、補助リップ１５の軸方向外側の表面と、内輪２の外周面２Ａと、の間の傾斜角α１は、補助リップ１５の軸方向内側の表面と、内輪２の外周面２Ａと、の間の傾斜角β１よりも小さい。図４（Ｂ）に示すように、メインリップ１６の軸方向内側の表面と、内輪２の外周面２Ａと、の間の傾斜角β２は、メインリップ１６の軸方向外側の表面と、内輪２の外周面２Ａと、の間の傾斜角α２よりも小さい。

【0018】

図３に示すように、シール部１３の厚肉部１３Ａとメインリップ１６との間に環状溝１８が形成されている。環状溝１８は、シール部１３の芯金１０の半径方向内側に配置され、シール部１３の軸方向内側に向かって開口し、芯金１０の半径方向内周側に達する深さまで延びている。環状溝１８は、両側壁がテーパ状に形成されて底部に向かって幅が狭くなっている。そして、補助リップ１５とメインリップ１６との間の内周溝１７及び環状溝１８により、メインリップ１６の基部に、補助リップ１５側から軸方向内側へ延びる薄肉の可撓部１９が形成されている。この可撓部１９は、メインリップ１６の基部に含まれ、半径方向において環状溝１８からメインリップ１６の先端までの厚さよりも薄い薄肉部である。図示の例では、メインリップ１６は、厚肉部１３Ａの軸方向における内側の端面に一致する位置まで延ばされているが、この位置を超える位置、又は、超えない位置まで延ばされてもよい。

【0019】

このようにシール部１３の本体部から軸方向内側に延びるメインリップ１６では、可撓部１９を介してシール部１３の本体部と連結された先端部が、段差のない内輪２の外周面２Ａに半径方向から接触している。このような構造のシール６によれば、内輪２との接触圧を低下させて摺動抵抗を軽減し、内輪２の回転トルクを軽減することができる。

【0020】

なお、図示されたシール６の弾性部材１１の断面形状における各角部には、面取り又は丸み（Ｒ）が付けられていないが、これらの角部には、適宜、面取り又は丸み（Ｒ）を付けてもよい。

【0021】

以上のように構成した本実施形態に係る転がり軸受１の作用について次に説明する。
転がり軸受１は、内輪２と外輪３とを相対回転可能に支持して、転動体４の転動により回転抵抗（回転トルク）を軽減する。シール６、６により内輪２と外輪３との間の環状空間Ｓをシールして、外部から環状空間Ｓ内への埃、塵等の異物や水分の侵入を防止すると共に、環状空間Ｓ内に保持されたグリースの外部への漏えいを防止する。

【0022】

このとき、シール６は、内輪２に対して僅かな隙間Ｈをもって非接触の補助リップ１５により、外部からの異物の侵入を抑制すると共に、メインリップ１６に作用する外部の圧力を軽減する。補助リップ１５は、図４（Ａ）に示すように、軸方向外側の表面と、内輪２の外周面２Ａと、の間の傾斜角α１を軸方向内側の表面と、内輪２の外周面２Ａと、の間の傾斜角β１よりも小さくすることにより、異物や液体が傾斜角の小さい外側（α１＜β１）に留まり易くなり、外部からの埃、塵等の異物や水分の侵入を効果的に抑制することができる。また、補助リップ１５は、芯金１０の半径方向内側に配置され、芯金１０が補助リップ１５の近傍まで延びているので、芯金１０によって剛性が高められて、安定したシール性を得ることができる。

【0023】

一方、メインリップ１６は、厚肉部１３Ａ側に設けられているが、厚肉部１３Ａとの間に、環状溝１８を設けてメインリップ１６の基部に薄肉の可撓部１９を形成することにより、内輪２との接触圧を低下させて摺動抵抗を軽減し、内輪２の回転トルクを軽減することができる。このとき、上述のように、補助リップ１５により、外部からの埃、塵等の異物や水分の侵入を抑制すると共に、メインリップ１６に作用する外部の圧力を低減しているので、メインリップ１６によって必要なシール性を確保することができる。メインリップ１６は、図４（Ｂ）に示すように、軸方向内側の表面と、内輪２の外周面２Ａと、の間の傾斜角β２を軸方向外側の表面と、内輪２の外周面２Ａと、の間の傾斜角α２よりも小さくすることにより、液体等が傾斜角の小さい内側（β２＜α２）に留まり易くなるので、環状空間Ｓ内に保持されたグリースの漏洩を効果的に抑制することができる。

【0024】

メインリップ１６は、厚肉部１３Ａとの間に環状溝１８を設けて薄肉の可撓部１９を形成することにより、可撓性が高められているが、シール部１３の軸方向内側に設けられた厚肉部１３Ａによってシール６の全体の剛性が高められているので、安定したシール性を維持することができる。また、環状溝１８に連続して厚肉部１３Ａが設けられているので、厚肉部１３Ａによりメインリップ１６の撓み量が規制されて、メインリップ１６のめくれ上がりを防止すると共に、環状空間Ｓ内のグリースが過剰にメインリップ１６に付着するのを防止することができる。更に、転がり軸受１が外径１０ｍｍ程度の小型である場合、芯金１０の板厚及び弾性部材１１の肉厚は、相当に薄くなるが、シール部１３の軸方向内側に厚肉部１３Ａを設けることにより、芯金１０と弾性部材１１との結合性を確保することができるので、シール６をプレス成形等によって容易に製造することができる。

【0025】

次に、上記実施形態の転がり軸受１と、図５（Ａ）～（Ｃ）に示すシールがそれぞれ装着された転がり軸受（比較例１～３）とのシール性能を比較するために行ったトルク測定試験及び粉塵試験について説明する。なお、図５（Ａ）～（Ｃ）に示すシール２０Ａ～２０Ｃは、本実施形態のシール６に対して、内周部分の形状のみが異なるので、以下の説明において、対応する部分には適宜同じ参照符号を用いて、同様の部分についての説明を省略する。

【0026】

図５（Ａ）に示すシール２０Ａは、転がり軸受に装着される標準的なものであって、芯金１０に対して軸方向内側に配置されたシール部２２は、軸方向外側に環状溝２３が形成されて、軸方向内側に凸に湾曲した断面形状を有している。シール部２２は、内輪２の外周面２Ａに接触する単一のメインリップ２４のみを有し、補助リップ１５を有していない。メインリップ２４の内輪２の外周面２Ａとの軸方向の接触幅は、本実施形態のシール６のメインリップ１６よりも大きい。また、芯金１０の内周縁部と内輪２の外周面２Ａとの間の距離は、本実施形態のシール６よりもやや大きくなっている。図５（Ａ）に示すシール２０Ａが軸方向両側に装着された転がり軸受を以下「比較例１」という。

【0027】

図５（Ｂ）に示すシール２０Ｂは、本実施形態のシール６に対して、シール部１３の厚肉部１３Ａは、軸方向内側に環状溝１８を有しておらず、したがって、メインリップ１６は、薄肉の可撓部１９を有していない。図５（Ｂ）に示すシール２０Ｂが軸方向両側に装着された転がり軸受を以下「比較例２」という。

【0028】

図５（Ｃ）に示すシール２０Ｃは、本実施形態のシール６に対して、シール部１３の厚肉部１３Ａは、軸方向内側の環状溝１８を有しておらず、代わりにシール部１３の軸方向外側に環状溝２５が形成されている。したがって、内輪２の外周面２Ａに接触するメインリップ１６は、薄肉の可撓部１９を有しておらず、代わりに、内輪２の外周面２Ａに接触しない補助リップ１５が薄肉の可撓部２６を有している。図５（Ｃ）に示すシール２０Ｃが軸方向両側に装着された転がり軸受を以下「比較例３」という。

【0029】

本実施形態の転がり軸受１及び比較例１～３は、いずれも内径が３ｍｍ、外径が８ｍｍの深溝玉軸受とされ、これらについて、シール性能を評価するために以下のトルク測定試験及び粉塵試験を行った。

【0030】

（１）トルク測定試験
図６に示す測定装置を用いて転がり軸受１及び比較例１～３について、図６に示す測定装置Ｍを用いて各軸受の回転トルクを測定する。図６に示すように、測定装置Ｍは、試験を行う各軸受Ｗを２個１セットとして、円筒状のハウジングＨの両端部内周に各軸受Ｗの外輪を挿入、嵌合し、駆動モータによって回転駆動される軸Ｓを内輪に挿入、嵌合して、内輪にＦ＝２Ｎの予圧Ｆａを付与した状態で軸Ｓを１００００ｒｐｍで回転させるようになっている。そして、外輪に装着されたハウジングＨに作用する接線力をロードセルを用いた測定機Ｒによって測定し、測定した接線力に基づき、各軸受２個分の回転トルクを算出する。算出した軸受２個分の回転トルクを２で除して軸受１個分の回転トルクとする。回転トルクの測定は、常温、常湿の環境で行い、各軸受について１０回測定した平均値を算出し、比較例１（標準品）を基準（１００）とした相対値で回転トルクを表す。比較例１の回転トルクよりも低い、すなわち１００より低いのが望ましい。
回転トルクの測定結果を図７に示す。

【0031】

（２）粉塵試験
粉塵試験では、本実施形態の転がり軸受１及び比較例１～３をそれぞれデシケータ内に糸で吊るし、デシケータ内でファンモータにより粉塵を1時間循環させる。粉塵には、ＪＩＳ Ｚ ８９０１によるＪＩＳ試験用粉体１（８種関東ローム）を用いる。粉塵試験前後のアンデロン値をアンデロンメータで測定し、粉塵試験前後のアンデロン値の上昇量による音響評価を行う。このとき、アンデロン値の上昇量が小さいほど、粉塵によりレース面が粗くなる程度が小さいことを示し、すなわち、粉塵の侵入が少ないと評価することができる。粉塵試験の音響評価は、Ｍバンド（３００～１８００Ｈｚ）およびＨバンド（１８００～１００００Ｈｚ）において行う。粉塵試験の結果を図８に示す。

【0032】

図７に示すトルク測定試験の結果及び図８に示す粉塵試験の結果から次のことが分かる。本実施形態の転がり軸受１は、比較例１（標準品）よりも回転トルクが低く、アンデロン値の上昇量が低い（粉塵の侵入が少ない）。比較例２は、比較例１よりもアンデロン値の上昇量が低い（粉塵の侵入が少ない）が、回転トルクが高い。比較例３は、比較例１よりも回転トルクが低いが、アンデロン値の上昇量が高い（粉塵の侵入が多い）。

【0033】

本実施形態の転がり軸受１は、メインリップ１６と厚肉部１３Ａとの間に環状溝１８を設けて可撓部１９を形成したことにより、内輪２の外周面２Ａに対してのメインリップ１６の接触圧を低下させて摺動抵抗を低減することができる。このため、回転トルクを低く抑えることができる。また、補助リップ１５側には、比較例３のシール２０Ｃのような環状溝２５がないため、補助リップの剛性が確保され、粉塵の侵入を抑制することができる。

【0034】

なお、上記実施形態では、外輪３にシール６を固定した場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、図９に示すように、内輪２にシール６を固定する場合にも同様に適用することができる。この場合、内輪２にシール６が固定されるシール溝８を設け、外輪３の内周面３Ａを円筒面とし、シール６は、嵌合部１２を内周側に形成し、シール部１３を外周側に形成して、外輪３の内周面３Ａに対して、微小隙間をもって補助リップ１５を非接触とすると共にメインリップ１６を接触させる。図９において、図１乃至図４に示す実施形態に対して、対応する部分には同じ参照符号が付してある。

【0035】

また、上記実施形態では、一例として玉軸受について説明しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、ころ軸受等の他の転がり軸受にも同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0036】

１…転がり軸受、２…内輪、３…外輪、６…転がり軸受用シール、１０…芯金、１１…弾性部材、１３…シール部、１３Ａ…厚肉部、１５…補助リップ、１６…メインリップ、１８…環状溝、１９…可撓部、Ｈ…隙間、Ｓ…環状空間、Ｘ…回転軸、α１，α２，β１，β２…傾斜角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】