WO2022202899A1 - シール付軸受 - Google Patents

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WO2022202899A1
WO2022202899A1 PCT/JP2022/013519 JP2022013519W WO2022202899A1 WO 2022202899 A1 WO2022202899 A1 WO 2022202899A1 JP 2022013519 W JP2022013519 W JP 2022013519W WO 2022202899 A1 WO2022202899 A1 WO 2022202899A1
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WO
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seal
sliding surface
projection
seal sliding
bearing
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/013519
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English (en)
French (fr)
Inventor
克明 佐々木
紘平 酒井
拓史 佐藤
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/324—Arrangements for lubrication or cooling of the sealing itself

Definitions

  • the present invention relates to a sealed bearing comprising a rolling bearing and a sealing member.
  • a seal member is used to prevent early damage to the rolling bearing. For example, in transmissions mounted on vehicles such as automobiles and various construction machines, foreign matter such as wear powder of gears is mixed, so a seal member prevents the wear powder from entering the inside of the bearing.
  • the sealing member has a ring-shaped sealing lip made of an elastic material such as a rubber-like material.
  • a mating part such as a bearing ring, a slinger, or the like, which rotates relative to the seal member in the circumferential direction as the bearing rotates, is formed with a seal sliding surface that makes sliding contact with the seal lip.
  • the seal lip and the seal sliding surface are in sliding contact all around, and microscopically, there is a solid contact area.
  • the drag resistance (seal torque) of the seal lip causes an increase in bearing torque.
  • the sliding contact contributes to the temperature rise of the rolling bearing.
  • the pressure difference between the inside and the outside of the bearing causes the seal lip to press against the seal sliding surface, causing an adsorption effect, which may increase the seal torque. For these reasons, there is a limit to the high-speed operation of bearings with common sealing members.
  • seal lip of the seal member is arranged so as not to contact the mating part and forms a labyrinth seal, it is possible to eliminate the seal torque. It is difficult to manage various errors that can be prevented.
  • the seal lip has a plurality of projections arranged in the circumferential direction.
  • a seal-equipped bearing has been proposed in which the seal lip and the seal sliding surface can be brought into a fluid lubrication state by an oil film of lubricating oil that is dragged between the projection and the seal sliding surface through the gap (Patent Document 1). .
  • lubrication on the seal sliding surface is achieved by allowing lubricating oil to flow between the internal space and the outside of the rolling bearing through a gap that can prevent foreign matter of a predetermined particle size from entering.
  • Lubricating with oil the wedge effect when lubricating oil is drawn between the projections and the seal sliding surface as the bearing rotates forms a thick oil film, completely separating each projection and the seal sliding surface with the oil film. , a fluid lubricating state can be established between the seal lip and the seal sliding surface. Therefore, according to the sealed bearing of Patent Document 1, the seal torque can be significantly reduced while preventing the intrusion of foreign matter of a predetermined particle size and enabling the bearing to operate at high speed.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a bearing with a seal capable of providing a fluid lubricating state between the seal sliding surface and the seal lip of the seal member by means of a plurality of projections on the seal lip. and to increase the area of the sliding portion of the seal sliding surface.
  • the present invention includes a seal member that seals the internal space of a rolling bearing from the outside, and a seal sliding surface that slides in the circumferential direction against the seal member, and the seal is
  • the member has a ring-shaped seal lip made of an elastic material, the seal lip has a plurality of projections arranged in a circumferential direction, and the plurality of projections are located between adjacent projections in the circumferential direction. and a fluid lubricating state is established between the seal lip and the seal sliding surface by an oil film of lubricating oil that is dragged from the clearance between the projection and the seal sliding surface as the bearing rotates.
  • the tip portion of the protrusion is planar extending in the tangential direction to the seal sliding surface, or curved in the same direction as the seal sliding surface and having a curvature equal to or smaller than the curvature of the seal sliding surface. If the curved surface is formed and the circumferential width D is set to 0.00075 times or more of the curvature radius R1 of the seal sliding surface, the tip of the protrusion is formed in a convex circular arc shape.
  • the area of the sliding portion can be increased by enlarging the sliding portion in which the oil film is interposed between the portion and the seal sliding surface in the circumferential direction.
  • the tip portion of the protrusion is curved in the same direction as the seal sliding surface and formed into a concave curved surface having a curvature equal to or less than that of the seal sliding surface.
  • a concave curved tip portion can enlarge the sliding portion in the circumferential direction and increase the area of the sliding portion compared to the planar tip portion.
  • the distal end portion of the projection is formed in a concave curved surface shape having a curvature equivalent to the curvature of the seal sliding surface, thereby maximizing the circumferential width of the distal end portion.
  • the area of the aforementioned sliding portion can be increased.
  • the projection has connecting portions that bend toward the root side of the projection from both sides of the tip portion in the circumferential direction, and end portions that continue from the connecting portions on both sides to the root of the projection. It is preferable that the end portions are formed in the shape of slopes that are slanted toward the root side of the protrusions in a direction away from each other in the circumferential direction.
  • a cross section (circumferential cross section) obtained by cutting the protrusion in a direction transverse to the circumferential direction has a substantially trapezoidal shape, so that regardless of the direction of relative rotation between the seal sliding surface and the protrusion, A series of wedge-shaped gaps can be formed between the end of the slanted surface and the sliding surface of the seal by suppressing elastic deformation on the base side of the projection.
  • the projection has connecting portions that bend toward the root side of the projection from both sides of the tip portion in the circumferential direction, and end portions that continue from the connecting portions on both sides to the root of the projection. It is preferable that the ends are formed in a plane shape parallel to each other. By doing so, the circumferential cross section of the projection becomes substantially rectangular, which is suitable for increasing the circumferential width of the tip of the projection.
  • the projection has connection portions that bend from both sides in the circumferential direction of the tip portion toward the root side of the projection, and the connection portions are formed in an arcuate shape that extends to the root of the projection. good. In this way, regardless of the direction of relative rotation between the seal sliding surface and the projection, elastic deformation at the root side of the projection is suppressed, and the gap between the seal sliding surface and the seal sliding surface from the connecting portion to the tip portion is suppressed. A series of wedge-shaped gaps can be formed.
  • the sealed bearing according to the present invention is suitable for use in supporting any one rotating part of, for example, vehicle transmissions, differentials, propeller shafts, turbochargers, machine tools, wind power generators and wheel bearings.
  • the present invention provides a bearing with a seal capable of providing a fluid lubricating state between the seal sliding surface and the seal lip of the seal member by means of a plurality of projections of the seal lip by adopting the above configuration, wherein the projection and the seal sliding surface The area of the sliding portion can be increased.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a sealed bearing according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged side view showing a part of the inner space side of the seal lip in FIG. 1 in a natural state
  • Sectional view of the III-III line of FIG. Enlarged view of the vicinity of the protrusion in Fig. 1
  • Cross-sectional view of line VV in FIG. Sectional view showing how the projection in FIG. 5 slides on the seal sliding surface
  • Sectional drawing which shows 2nd embodiment of this invention Sectional drawing which shows 3rd embodiment of this invention
  • FIGS. 1 to 6 of the accompanying drawings As an example of the present invention, a sealed bearing according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6 of the accompanying drawings.
  • the rolling bearing 1 is composed of an inner ring 3, an outer ring 4, a plurality of rolling elements 5 interposed between the inner ring 3 and the outer ring 4, and a retainer 6 that holds the plurality of rolling elements 5.
  • the sealing member 2 seals the inner space 7 of the rolling bearing 1 from the outside. The purpose of this sealing is to prevent foreign matter from entering the inner space 7 between the inner and outer rings 3 and 4, which is the periphery of the sealed bearing, and prevent early damage to the rolling bearing 1. It is not to seal the space 7 in a liquid-tight manner.
  • the inner ring 3 and outer ring 4 have raceway surfaces corresponding to the rolling elements 5 .
  • the inner ring 3 is attached to the rotating shaft S and rotates together with the rotating shaft S.
  • the outer ring 4 is attached to a member such as a housing, a gear, or the like that applies a load from the rotating shaft.
  • the rolling elements 5 revolve while being interposed between the inner ring 3 and the outer ring 4 .
  • a ball is adopted as the rolling element 5.
  • This sealed bearing is a deep groove ball bearing.
  • the internal space 7 is lubricated with lubricating oil (not shown; hereinafter the same) supplied from the outside.
  • Lubricating methods include, for example, a splashing method in which lubricating oil is applied to the bearing with a seal, and an oil bath method in which the lower portion of the bearing with a seal is immersed in an oil bath.
  • An appropriate amount of grease may be filled in the internal space 7 as an initial lubricant.
  • the rotating shaft S is provided as a rotating part provided in any one of, for example, a vehicle transmission, differential, constant velocity joint, propeller shaft, turbocharger, machine tool, wind power generator, and wheel bearing.
  • the direction along the bearing center axis (not shown, hereinafter the same) of the bearing with seal will be referred to as the "axial direction”.
  • a direction orthogonal to the axial direction is called a “radial direction”.
  • the direction along the circumference around the bearing center axis is called the “circumferential direction”.
  • the bearing center axis is the center axis of the inner ring 3 which is a rotating ring, and corresponds to the left-right direction in the figure.
  • a seal groove 8 for holding the seal member 2 is formed at the end of the inner circumference of the outer ring 4 .
  • the seal member 2 is attached to the outer ring 4 by press-fitting its outer peripheral edge into the seal groove 8 .
  • the sealing member 2 is for preventing foreign matter from entering the internal space 7 from the outside.
  • the sealing member 2 has a core metal 9 made of a metal plate and a seal lip 10 formed in an annular shape.
  • the cored bar 9 is a press-worked part that is annularly formed and continues in the circumferential direction.
  • the seal lip 10 is made of an elastic material.
  • the elastic material include a vulcanized rubber material, an elastomer equivalent to a rubber material, and the like.
  • rubber materials include nitrile rubber (NBR), acrylic rubber (ACM), and fluororubber (FKM).
  • a material having a hardness of 65 HS or more and 75 HS or less can be used as the elastic material.
  • This Shore hardness (HS) is a value obtained by a Shore hardness test method based on JIS K 6301 "Vulcanized rubber physical test method".
  • a seal sliding surface 11 that slides on the seal lip 10 in the circumferential direction is formed on the outer circumference of the inner ring 3 .
  • the seal sliding surface 11 is in the shape of a cylindrical surface that continues along the entire circumferential direction. Therefore, the radius of curvature R1 of the seal sliding surface 11 is constant over the entire circumference and corresponds to the radius of the seal sliding surface 11 .
  • the seal lip 10 is a radial lip.
  • the radial lip is a seal lip that exerts a sealing action with a seal sliding surface along the axial direction or a seal sliding surface having an acute angle gradient of 45° or less with respect to the axial direction. It has a radial interference between it and the moving surface.
  • FIG. 2 shows a side view of the seal lip 10 alone in its natural state (shape at the time of molding), and FIG. 3 shows a cross section of the seal lip 10 of FIG. 2 cut in the radial direction.
  • the seal lip 10 has a waist portion formed in an annular shape that is continuous in the radial direction with a constant width in the axial direction, and a head portion that is formed in the shape of a projecting piece that bends outward from the waist portion.
  • the head of the seal lip 10 has a tip edge that defines the inner diameter of the seal lip 10 in the state of FIG. 1, the seal lip 10 is pressed against the seal sliding surface 11 by the interference with the seal sliding surface 11, and as shown in FIG. elastic deformation is produced, and a straining force is produced on the seal lip 10 . Mounting errors, manufacturing errors, etc. of the seal member 2 are absorbed by changes in the degree of bending of the seal lip 10 .
  • the seal lip 10 has a plurality of projections 12 arranged in the circumferential direction.
  • the protrusion 12 extends in a direction orthogonal to the circumferential direction over its entire length.
  • the height of the protrusion 12 is constant over its entire length.
  • the protrusions 12 are arranged at a constant pitch in the circumferential direction.
  • the entire length of the protrusion 12 extends over the entire range with a radial interference between the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 .
  • the overall shape of the seal lip 10 is rotationally symmetrical corresponding to the pitch of the protrusions 12 .
  • the projection 12 has a tip portion 12a formed flat over a circumferential width D including the top of the projection 12, and an end P1 on one side in the circumferential direction of the tip portion 12a.
  • a connection portion 12b that bends toward the root side a connection portion 12b that bends from the end P2 on the other side in the circumferential direction of the tip portion 12a toward the root side of the projection 12, and an end that continues from the connection portion 12b on the one side in the circumferential direction to the root of the projection 12. and an end portion 12c that continues from the connecting portion 12b on the other side in the circumferential direction to the root of the projection 12 .
  • the root of the projection 12 refers to a portion where the projection height of the projection 12 is substantially eliminated and continues to the other surface portion of the seal lip 10 .
  • the tip 12a of each protrusion 12 is formed in a plane shape extending in a direction along a tangent line TL to the virtual circle C.
  • the point of contact between the virtual circle C and the tip portion 12a is set on the center of the bisect of the circumferential width D of the tip portion 12a.
  • a tangent line TL is a tangent line at a point of contact on the center of the tip portion 12a in the circumferential direction.
  • the circumferential width D of the tip portion 12a corresponds to the circumferential length between the ends P1 and P2, which are the boundaries between the tip portion 12a and the connecting portion 12b.
  • the tip portion 12a of the protrusion 12 is formed in a planar shape extending in a tangential direction to the seal sliding surface 11 (a direction along the tangential line TL).
  • the connecting portions 12b on both sides of the protrusion 12 are formed in a curved shape extending from the tip portion 12a to the end portion 12c.
  • the radius of curvature of the connection portion 12b is R2
  • the relationship between the circumferential width D of the tip portion 12a of the protrusion 12 and the curvature radius R2 of the connection portion 12b satisfies R2/D ⁇ 0.03.
  • the ends 12c on both sides of the projection 12 are formed in the shape of slopes that are slanted toward the root side of the projection 12 in a direction away from each other in the circumferential direction.
  • the end portion 12c extends from the connecting portion 12b to the base of the projection 12 at a constant inclination.
  • the projection 12 has a height in a direction perpendicular to the seal sliding surface 11 on a virtual plane including the bearing center axis, so it stretches against the tension of the seal lip 10 .
  • a gap 13 communicating with the internal space 7 and the outside is generated between the protrusions 12 adjacent in the circumferential direction and between the seal sliding surface 11 and the seal lip 10 .
  • the channel cross-sectional height of the gap 13 corresponds to the radial distance between the seal sliding surface 11 and the lip portion connecting the protrusions 12 adjacent in the circumferential direction.
  • the seal lip 10 slides on the seal sliding surface 11 only on the plurality of protrusions 12, and the lip portion connecting the protrusions 12 adjacent in the circumferential direction is kept in a non-contact state with the seal sliding surface 11. It's like
  • the end 12c of the protrusion 12 forms a wedge-shaped gap with the seal sliding surface 11, which is larger on the gap 13 side and smaller on the protrusion 12 side.
  • the tip portion 12a of the protrusion 12 has a region generally along the seal sliding surface 11 on a virtual plane including the bearing center axis. This region has a width in the direction along the seal sliding surface 11 (corresponding to the axial direction in the illustrated example). Therefore, there is a wedge effect when the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 slide along with the rotation of the bearing, that is, when the protrusion 12 drags the lubricating oil in the gap 13 in the circumferential direction between the seal sliding surface 11 and the protrusion 12.
  • the region in which the oil film is interposed between the projection 12 and the seal sliding surface 11 has a finite length L of a predetermined length or more in the direction along the seal sliding surface 11 on the above-mentioned imaginary plane. occur. Since such a sliding portion between the projection 12 and the seal sliding surface 11 is considered to occur in a contact elliptical shape based on Hertz's theory of elastic contact, the long axis of the contact elliptical shape corresponds to the finite length L.
  • the projection 12 When the rotation of the bearing stops, the projection 12 generally maintains the cross-sectional shape of FIG. . For this reason, the protrusion 12 is elastically deformed, the tip portion 12a and the connection portion 12b thereof are slightly crushed, and solid contact areas with the seal sliding surface 11 are distributed over the entire surface.
  • the drag resistance due to the friction between the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 in the solid contact area and the shear resistance of the lubricating oil sheared between the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 act on the protrusion 12.
  • the connection portion 12b and the tip portion 12a of the protrusion 12 are elastically deformed as shown in FIG. A wedge-shaped gap is formed.
  • the oil film is prevented from being cut off by the protrusions 12, and the wedge effect effectively promotes the formation of the oil film.
  • the peripheral speed of the relative rotation between the seal lip 10 and the seal sliding surface 11 is less than a certain value, microscopically, a boundary lubrication state or a mixed lubrication state including a solid contact area is produced.
  • the minimum oil film thickness h is obtained based on elastohydrodynamic lubrication theory.
  • the combined roughness ⁇ ⁇ ((Rq 1 2 +Rq 2 2 )/2).
  • Rq 1 is the root-mean-square roughness of the seal sliding surface 11 forming the aforementioned sliding portion.
  • Rq2 is the root-mean-square roughness of the surface of the projection 12, and the root-mean-square roughness is the value ( ⁇ m) of the root-mean-square roughness Rq defined in JIS (B0601:2013).
  • the oil film parameter ⁇ depends on the synthetic roughness ⁇ , and the smaller the synthetic roughness ⁇ , the thicker the oil film can be.
  • synthetic roughness ⁇ of 0.9 ⁇ m transmission oil (30 cst, 40° C.) as lubricating oil, ambient temperature of 20° C., and peripheral speed of 0.2 m/s, the oil lubrication mode by the Johnson chart was determined.
  • the minimum oil film thickness h was 2.8 ⁇ m
  • the oil film parameter ⁇ was 3 or more
  • the lubrication mode was the EI mode. Therefore, if the combined roughness ⁇ of the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 is 0.9 ⁇ m or less, it is expected that the bearing will reliably be in a fluid lubricating state in the actual usage range.
  • the sealed bearing is generally lubricated by an appropriate method such as splashing or an oil bath. Therefore, lubricating oil supplied from the outside exists around the seal lip 10 .
  • the lubricating oil is also commonly used for other lubricating parts such as gears present in the transmission.
  • the lubricating oil is circulated by an oil pump and filtered by an oil filter provided in the circulation path. If a large foreign matter with a grain size exceeding 0.05 mm enters the internal space 7, it is considered to have an adverse effect on the life of the bearing.
  • the height of the protrusion 12 By setting the height of the protrusion 12 to 0.07 mm or less, it is possible to create a gap 13 through which such a large foreign matter cannot easily pass.
  • the height of the projections 12 is 0.07 mm or less, for example, the distance between adjacent projections 12 in the circumferential direction is 0.3 mm or more and 2.6 mm or less, and the circumferential width of the projections 12 is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the radius of curvature of the surface of the projection 12 can be set in the range of 0.15 mm or more and less than 2.0 mm. In this example, when the oil temperature is 30 to 120° C.
  • the dimensionless number determined by Greenwood-Johnson is In the lubrication region diagram (Johnson chart) based on the viscous parameter gv and the elastic parameter ge, either the constant viscosity-rigid region (RI mode) or the constant viscosity-elastic region (EI mode, soft EHL) It is considered to be in the lubrication mode, that is, the fluid lubrication state described above.
  • the above-mentioned interval is 2.6 mm
  • an oil film of approximately 3 ⁇ m is formed between the protrusion 12 and the seal sliding surface 11, and when the interval is smaller than 2.6 mm, the oil film tends to be thicker.
  • the bearing rotational torque tends to decrease (that is, the seal torque tends to decrease). If the above-described interval is less than 0.3 mm, it becomes difficult to form a transfer surface for forming the protrusions 12 on the mold by end milling.
  • the shear resistance of the lubricating oil between the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 In order to suppress the seal torque when the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 are in a state of fluid lubrication, it is important to suppress the shear resistance of the lubricating oil between the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 . If the surface pressure of the projection 12 at the sliding portion between the projection 12 and the seal sliding surface 11 is reduced, the shear resistance of the lubricating oil will be reduced, so that the seal torque can be suppressed.
  • the surface pressure of the projection 12 in the sliding portion depends on the area of the projection 12 forming the sliding portion.
  • the projection 12 and the seal sliding surface 11 The entire contact elliptical region, which is the sliding portion of the seal, or a circumferential region including the entire contact elliptical region can be generated between the tip portion 12 a and the seal sliding surface 11 . Therefore, the area of the tip 12a of the projection 12 and the sliding portion of the seal sliding surface 11 shown in FIGS. . This is because the projection 12 having the planar tip portion 12a is relatively longer in the circumferential direction than the projection 12 forming the sliding portion. As a result, the surface pressure of the tip portion 12a of the protrusion 12 in the sliding portion can be reduced.
  • the radius of the convex arc surface is 1.5 mm
  • the height of the protrusion is 40 ⁇ m
  • the interval between the protrusions in the circumferential direction is 2°.
  • the radius of curvature R1 of the seal sliding surface is 32 mm
  • the elastic material forming the seal lip is made of acrylic rubber (Shore hardness: 70 ⁇ 5 HS)
  • the tension force of the seal lip acting on the protrusion is Assuming 1 N, and assuming that the seal member is stationary, the rotational speed of the seal sliding surface is 1500 min ⁇ 1 , and the kinematic viscosity (40° C.) of the lubricating oil is 26 mm 2 /s as operating conditions, the aforementioned contact
  • the area of the ellipse is calculated, the area is 0.0032 mm 2 (the major axis length of the contact ellipse is 0.3 mm and the minor axis length is 0.15 mm).
  • the contact ellipse When the area of the contact ellipse is calculated, the short axis length of the contact ellipse is enlarged compared to the comparative model, and the area becomes large.
  • the seal member 2 has a ring-shaped seal lip 10 made of an elastic material, the seal lip 10 has a plurality of projections 12 arranged in a circumferential direction, and the plurality of projections 12 are circumferentially arranged.
  • a gap 13 is formed between the protrusions 12 adjacent to each other in the direction, and the seal lip 10 and the seal sliding are caused by an oil film of lubricating oil that is dragged from the gap 13 between the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 as the bearing rotates.
  • the surfaces 11 are formed in such a manner that a fluid lubricating state can be established between the surfaces 11, and the projection 12 has a planar tip portion 12a extending in a tangential direction to the seal sliding surface 11, and the tip portion 12a D/R1 ⁇ 0.00075, where D is the width in the circumferential direction and R1 is the radius of curvature of the seal sliding surface 11, the sliding portion between the tip portion 12a of the protrusion 12 and the seal sliding surface 11 is can be enlarged in the circumferential direction to increase the area of the sliding portion.
  • it is possible to suppress the surface pressure of the tip portion 12a in the sliding portion thereby suppressing the shear resistance of the lubricating oil between the tip portion 12a and the seal sliding surface 11, thereby suppressing the seal torque. .
  • this bearing with seal has connecting portions 12b in which the projections 12 are bent from both sides in the circumferential direction of the tip portion 12a toward the root side of the projections 12, and ends continuing from the connecting portions 12b, 12b on both sides to the roots of the projections 12, respectively.
  • the ends 12c, 12c on both sides of the protrusion 12 are formed in the shape of slopes that are inclined in a direction away from each other in the circumferential direction toward the root side of the protrusion 12. has a substantially trapezoidal shape (see FIG. 5), regardless of the direction of relative rotation between the seal sliding surface 11 and the protrusion 12, the elastic deformation at the root side of the relatively wide protrusion 12 is suppressed.
  • a series of wedge-shaped gaps can be formed with the seal sliding surface 11 from the sloping end 12c to the tip 12a (see FIG. 6).
  • the tip portion 12a of the protrusion 12 is formed in a flat shape, but by changing the tip portion to a concave curved surface, the area of the sliding portion with the seal sliding surface 11 can be increased. It is possible.
  • a second embodiment as an example thereof is shown in FIG. In addition, below, it stops at describing a difference with 1st embodiment.
  • the projection 21 of the seal lip 20 according to the second embodiment is bent in the same direction as the seal sliding surface 11 and has a concave curved surface with a curvature equal to or smaller than the curvature of the seal sliding surface 11. It has a portion 21a.
  • the tip portion 21a of the projection 21 is an arcuate surface defined by a radius of curvature R3.
  • the curvature radius R3 of the tip portion 21a and the curvature radius R1 of the seal sliding surface 11 are set to be the same. Therefore, the tip portion 21 a is formed in a concave curved surface shape having a curvature equivalent to that of the seal sliding surface 11 .
  • the connecting portion 21b of the projection 21 has an angular shape.
  • the end portion 21c of the projection 21 is extended to the vicinity of the tip portion 21a by the amount smaller than that in the first embodiment.
  • the resistance acting on the projection 21 creates a wedge-shaped gap between the seal sliding surface 11 and the projection 21 required for transition to the fluid lubrication state.
  • the protrusions 21 are elastically deformed to form (see FIG. 6).
  • the tip portion 21a of the protrusion 21 bends in the same direction as the seal sliding surface 11 and has a curvature equal to or smaller than the curvature of the seal sliding surface 11.
  • the sliding portion between the tip portion 21a and the seal sliding surface 11 is enlarged in the circumferential direction and the area thereof is increased as compared with the tip portion of the first embodiment. can do.
  • the tip portion 21a of the projection 21 is formed in a concave curved surface shape having a curvature equivalent to the curvature of the seal sliding surface 11.
  • the area of the sliding portion between the tip portion 21a and the seal sliding surface 11 can be increased by making the most of the circumferential width of the tip portion 21a, as compared with the case where the curvature is employed.
  • the circumferential cross-sectional shape of the protrusion is substantially trapezoidal, but it is also possible to adopt other circumferential cross-sectional shapes.
  • FIG. 8 shows a third embodiment as an example thereof. Here, only further points of difference from the second embodiment will be described.
  • both end portions 31c that are continuous from the connecting portions 31b on both sides in the circumferential direction of the tip portion 31a are formed in parallel planes. Therefore, since the circumferential cross section of the projection 31 is substantially rectangular, compared to the substantially trapezoidal projections of the first and second embodiments, when the circumferential width of the distal end portion 31a is increased, preferred.
  • FIG. 9 shows a fourth embodiment as another example of the circumferential cross-sectional shape of the projection.
  • the connecting portions 41b on both sides in the circumferential direction of the tip portion 41a are formed in an arcuate shape extending to the base of the projection 41 respectively. Therefore, the circumferential cross-sectional shape of the projection 41 is relatively wide at the root side of the projection 41, and the connection portion 41b forms a wedge-shaped gap with the seal sliding surface 11. . Therefore, the bearing with seal according to the fourth embodiment suppresses elastic deformation at the root side of the relatively wide protrusion 41 regardless of the direction of relative rotation between the seal sliding surface 11 and the protrusion 41. , a series of wedge-shaped gaps can be formed with the seal sliding surface 11 from the connection portion 41b to the tip portion 41a.
  • the tip portions 31a, 41a of the protrusions 31, 41 may be either planar or concavely curved as described above.
  • the seal member is composed of a metal core and a vulcanized rubber material, but the present invention can also be applied to a seal member formed of a single elastic material. is.
  • the present invention is applied to a seal lip (axial lip) that exhibits a sealing action with a seal sliding surface having a gradient exceeding 45° with respect to the axial direction. It is also possible to
  • an inner ring rotating radial ball bearing was exemplified, but the present invention can also be applied to an appropriate type such as an outer ring rotating bearing, a thrust bearing, or a roller bearing.
  • an outer ring rotating bearing a thrust bearing
  • a roller bearing a roller bearing
  • flying cars so-called flying cars
  • Flying cars are expected to solve the above social problems, and are expected to be used in various situations such as movement within and between regions, tourism and leisure, emergency medical care, and disaster relief.
  • VTOL vertical take-off and landing aircraft
  • eVTOL electric vertical take-off and landing aircraft
  • the sealed bearing according to the present invention is suitable for high-speed rotation and excellent in low-torque characteristics (energy-saving operability). It is also suitable for parts.
  • FIG. 10 shows an electric vertical take-off and landing aircraft equipped with a sealed bearing according to the present invention.
  • the electric vertical take-off and landing aircraft 101 shown in FIG. 10 is a multicopter having a main body 102 located in the center of the aircraft body and four drive units 103 arranged in the front, rear, left, and right.
  • the drive unit 103 is a device that generates lift and propulsion of the electric vertical take-off and landing aircraft 101 , and the electric vertical take-off and landing aircraft 101 flies by driving the drive unit 103 .
  • the electric vertical take-off and landing aircraft 101 may have a plurality of driving units 103, and the number is not limited to four.
  • the body part 102 has a living space in which passengers (for example, about 1-2 people) can board.
  • This living space is equipped with an operating system for determining the direction of travel and altitude, as well as instruments that indicate altitude, speed, flight position, and so on.
  • Four arms 102a extend from the main body portion 102, and a driving portion 103 is provided at the tip of each arm 102a.
  • the arm 102a is integrally provided with an annular portion that covers the rotating circumference of the rotor blade 104 in order to protect the rotor blade 104.
  • a skid 102b is provided at the bottom of the main body 102 to support the aircraft during landing.
  • the drive unit 103 has a rotor blade 104 and a motor 105 that rotates the rotor blade 104 .
  • a pair of rotor blades 104 are provided on both sides of the motor 105 in the axial direction.
  • Each rotor blade 104 has two blades extending radially outward.
  • the main body 102 is provided with a battery (not shown) and a control device (not shown). Controllers are also called flight controllers. Control of the electric vertical take-off and landing aircraft 101 is performed by the control device, for example, as follows. Based on the difference between the current attitude and the target attitude, the control device outputs a rotation speed change command to the motor 105 to adjust the lift force. Based on the command, an amplifier provided in motor 105 adjusts the amount of electric power sent from the battery to motor 105, and the rotation speed of motor 105 (and rotor blade 104) is changed. In addition, the adjustment of the number of rotations of the motors 105 is performed simultaneously for the plurality of motors 105, thereby determining the attitude of the airframe.
  • FIG. 11 shows a partial cross-sectional view of the motor in the driving section.
  • the above-described rotary blades are attached to one end side (upper side in the figure) of a rotating shaft 107 of a motor 105, and a rotor is attached to the other end side (lower side in the figure).
  • the rotor is arranged opposite a stator fixed to the housing 106 and is rotatable relative to the stator.
  • the motor 105 can employ a configuration of an outer rotor type brushless motor or an inner rotor type brushless motor.
  • the motor 105 includes a housing (device housing) 106, a rotor (not shown), a stator (not shown), an amplifier (not shown), and two rolling bearings 110,110.
  • the housing 106 has an outer cylinder 106a and an inner cylinder 106b, between which a cooling medium flow path 106c is provided. Excessive temperature rise can be prevented by flowing the cooling medium through the flow path 106c.
  • the material of the housing 106 is not particularly limited, and for example, an iron-based material, CFRP (carbon fiber reinforced plastic), or the like can be used.
  • the rolling bearing 110 corresponds to any one of the first to fourth embodiments described above.
  • Rolling bearing 110 rotatably supports rotating shaft 107 within housing 106 .
  • the outer ring 111 of the rolling bearing 110 has the same outer diameter shape as the fitting portion on the inner periphery of the housing, and is directly fitted to the housing 106 without interposing a bearing housing or the like.
  • An inner ring spacer 108 is inserted between the inner rings 112 of the rolling bearings 110, 110, an outer ring spacer 109 is inserted between the outer rings 111, and preload is applied.
  • the bearing configuration in the driving portion is not limited to the configuration in FIG. In FIG. 11, the rotating shaft of the motor and the rotating shaft of the rotor blades are the same rotating shaft, but the rotating shaft of the motor and the rotating shaft of the rotor blades may be connected via a transmission mechanism.
  • the rolling bearing that supports the rotating shaft in the drive section may be the rolling bearing that supports the rotating shaft of the motor, or the rolling bearing that supports the rotating shaft of the rotor.
  • Reference Signs List 1 110 Rolling bearing 2 Seal member 3 Inner ring 4, 111 Outer ring 5 Rolling element 6 Cage 7 Internal space 10, 20, 30, 40 Seal lip 11 Seal sliding surface 12, 21, 31, 41 Projection 12a, 21a, 31a , 41a tip portion 12b, 21b, 31b, 41b connection portion 12c, 21c, 31c end portion 13 gap 101 electric vertical take-off and landing aircraft 103 drive portion 104 rotor blade 105 motor 107 rotation shaft

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Abstract

シール摺動面とシール部材のシールリップ間をシールリップの複数の突起によって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、突起とシール摺動面の摺動部の面積を大きくする。突起（１２）は、シール摺動面（１１）に対する接線方向に延びる平面状等の平坦な先端部（１２ａ）を有する。その先端部（１２ａ）の周方向幅をＤとし、シール摺動面（１１）の曲率半径をＲ１として、Ｄ／Ｒ１≧０．０００７５を満足する。これにより、先端部（１２ａ）とシール摺動面（１１）の摺動部を周方向に拡大する。

Description

シール付軸受
　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。
　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。
　一般に、シール部材は、ゴム状材料等の弾性材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。
　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。
　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。
　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）。
　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。
国際公開第２０１６／１４３７８６号
　特許文献１のシール付軸受のように、シールリップの突起とシール摺動面間のくさび効果で流体潤滑状態を実現する場合、突起の全幅に凸円孤面状の先端部を形成すると、優れたくさび効果を得ることができ、低速時から流体潤滑状態に移行させるのに好適である反面、流体潤滑状態に移行した後、突起の凸円弧面状の先端部とシール摺動面の摺動部（ヘルツ接触領域）の面積が比較的小さく、このため、摺動部での面圧を抑えて潤滑油のせん断抵抗を抑制することにとって不利となる。
　上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、シール摺動面とシール部材のシールリップ間をシールリップの複数の突起によって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、突起とシール摺動面の摺動部の面積を大きくすることにある。
　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、弾性材により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に隙間を生じさせ、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、前記シール摺動面に対する接線方向に延びる平面状又は前記シール摺動面と同方向に曲がりかつ前記シール摺動面の曲率に対して同等以下の曲率をもった凹曲面状に形成された先端部を有し、前記先端部の周方向幅をＤとし、前記シール摺動面の曲率半径をＲ１として、Ｄ／Ｒ１≧０．０００７５を満足している構成を採用した。
　上記構成のように、突起の先端部をシール摺動面に対する接線方向に延びる平面状又はシール摺動面と同方向に曲がりかつシール摺動面の曲率に対して同等以下の曲率をもった凹曲面状に形成し、その周方向幅Ｄをシール摺動面の曲率半径Ｒ１の０．０００７５倍以上にすれば、突起の先端部を凸円孤面状にする場合に比して突起の先端部とシール摺動面間に油膜が介在する摺動部を周方向に拡大して摺動部の面積を大きくすることができる。
　前記突起の前記先端部は、前記シール摺動面と同方向に曲がりかつ前記シール摺動面の曲率に対して同等以下の曲率をもった凹曲面状に形成されているとよい。このような凹曲面状の先端部は、前記平面状の先端部に比して前述の摺動部を周方向により拡大して摺動部の面積を大きくすることができる。
　より好ましくは、前記突起の前記先端部は、前記シール摺動面の曲率と同等の曲率をもった凹曲面状に形成されていることにより、先端部の周方向幅を最大限に活用して前述の摺動部の面積を大きくすることができる。
　また、前記突起は、前記先端部の周方向両側からそれぞれ前記突起の根元側に曲がる接続部と、これら両側の接続部からそれぞれ前記突起の根元まで連続する端部とを有し、これら両側の端部は、前記突起の根元側に向かって互いに周方向に遠ざかる方へ傾斜した斜面状に形成されているとよい。このようにすると、突起を周方向に横断する方向に切断した断面（周方向横断面）は略台形状となるため、シール摺動面と突起間の相対回転の方向がいずれであっても、突起の根元側での弾性変形を抑えて、斜面状の端部から先端部までシール摺動面との間に一連のくさび状隙間を形成することができる。
　また、前記突起は、前記先端部の周方向両側からそれぞれ前記突起の根元側に曲がる接続部と、これら両側の接続部からそれぞれ前記突起の根元まで連続する端部とを有し、これら両側の端部は、互いに平行な平面状に形成されているとよい。このようにすると、突起の周方向横断面は略矩形状となるため、突起の先端部の周方向幅を大きくする場合に好適である。
　また、前記突起は、前記先端部の周方向両側からそれぞれ前記突起の根元側に曲がる接続部を有し、これら接続部は、それぞれ前記突起の根元まで連なる円孤面状に形成されているとよい。このようにすると、シール摺動面と突起間の相対回転の方向がいずれであっても、突起の根元側での弾性変形を抑えて、接続部から先端部までシール摺動面との間に一連のくさび状隙間を形成することができる。
　この発明に係るシール付軸受は、例えば、車両のトランスミッション、ディファレンシャル、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の回転部を支持する用途に好適である。
　この発明は、上記構成の採用により、シール摺動面とシール部材のシールリップ間をシールリップの複数の突起によって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、突起とシール摺動面の摺動部の面積を大きくすることができる。
この発明の第一実施形態に係るシール付軸受を示す断面図 図１のシールリップの内部空間側の側面の一部を自然状態で示す拡大側面図 図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線の断面図 図１の突起付近の拡大図 図２のＶ－Ｖ線の断面図 図５の突起がシール摺動面に対して摺動する様子を示す断面図 この発明の第二実施形態を示す断面図 この発明の第三実施形態を示す断面図 この発明の第四実施形態を示す断面図 この発明のシール付軸受が搭載される電動垂直離着陸機の斜視図 図１０に示す電動垂直離着陸機の駆動部におけるモータの一部断面図
　この発明の一例として、第一実施形態に係るシール付軸受を添付図面の図１～図６に基づいて説明する。
　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。
　転がり軸受１は、内輪３と、外輪４と、内輪３と外輪４との間に介在する複数の転動体５と、複数の転動体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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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に沿った方向を「周方向」という。図１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。
　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。
　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。
　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、弾性材により形成されている。弾性材としては、例えば、加硫成形されたゴム材、ゴム材相当のエラストマ等が挙げられる。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。
　その弾性材として、例えば、硬さ６５ＨＳ以上、７５ＨＳ以下のものを採用することができる。このショア硬さ（ＨＳ）は、ＪＩＳ　Ｋ　６３０１「加硫ゴム物理試験方法」に準拠したショア硬さ試験方法での値である。
　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。従い、シール摺動面１１の曲率半径Ｒ１は、全周で一定であって、シール摺動面１１の半径に相当する。
　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。
　図２は、シールリップ１０が単独で自然な状態のとき（成形時の形状）の側面視を示し、図３は、図２のシールリップ１０を径方向に切断した断面を示す。
　図２、図３に示すように、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。
　シールリップ１０の頭部は、図２の状態のときにシールリップ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、図４に示すように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。
　図２、図３に示すように、シールリップ１０は、周方向に並んだ複数の突起１２を有する。突起１２は、その全長に亘って周方向と直交する方向に延びている。突起１２の高さは、その全長に亘って一定になっている。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。
　図５に示すように、突起１２は、突起１２の頂きを含む周方向幅Ｄに亘って平面状に形成された先端部１２ａと、先端部１２ａの周方向一方側の端Ｐ１から突起１２の根元側に曲がる接続部１２ｂと、先端部１２ａの周方向他方側の端Ｐ２から突起１２の根元側に曲がる接続部１２ｂと、周方向一方側の接続部１２ｂから突起１２の根元まで連続する端部１２ｃと、周方向他方側の接続部１２ｂから突起１２の根元まで連続する端部１２ｃとを有する。ここで、突起１２の根元とは、突起１２の突出高さが実質的に無くなり、シールリップ１０の他の表面部に連なる部位のことをいう。
　複数の突起１２の各先端部１２ａに接する仮想円Ｃを考えたとき、各突起１２の先端部１２ａは、仮想円Ｃに対する接線ＴＬに沿った方向に延びる平面状に形成されている。仮想円Ｃと先端部１２ａの接点は、先端部１２ａの周方向幅Ｄを二等分する中央上に設定されている。接線ＴＬは、先端部１２ａの周方向中央上の接点における接線である。先端部１２ａの周方向幅Ｄは、先端部１２ａと接続部１２ｂの境界である端Ｐ１，Ｐ２間の周方向長さに相当する。
　シール部材２を図１、図４のようにシール摺動面１１と同軸に配置する際、突起１２は、図５に示す平面状の先端部１２ａの周方向幅Ｄの中央上からシール摺動面１１に接触することになる。すなわち、突起１２の先端部１２ａは、シール摺動面１１に対する接線方向（接線ＴＬに沿った方向）に延びる平面状に形成されている。
　図５に示す突起１２の先端部１２ａの周方向幅Ｄと、図１に示すシール摺動面１１の曲率半径Ｒ１との関係は、Ｄ／Ｒ１≧０．０００７５を満足している。
　図５に示すように、突起１２の両側の接続部１２ｂは、それぞれ先端部１２ａから端部１２ｃまで連なる曲面状に形成されている。接続部１２ｂが有する曲率の半径をＲ２とすると、突起１２の先端部１２ａの周方向幅Ｄと、接続部１２ｂの曲率半径Ｒ２との関係は、Ｒ２／Ｄ≧０．０３を満足している。
　なお、Ｄ／Ｒ１＝０．０００７５かつＲ２／Ｄ＝０．０３の場合、突起１２の先端部１２ａ及び接続部１２ｂを成形する転写面をエンドミル加工で金型に形成することは困難であるが、レーザ加工で形成することが可能である。
　突起１２の両側の端部１２ｃは、突起１２の根元側に向かって互いに周方向に遠ざかる方へ傾斜した斜面状に形成されている。端部１２ｃは、接続部１２ｂから突起１２の根元まで一定の傾斜で延びている。
　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の先端部１２ａがシール摺動面１１に接触する。図４に示すように、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ため、シールリップ１０の緊迫力に抗して突っ張る。これにより、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。
　突起１２の端部１２ｃは、シール摺動面１１との間に隙間１３側で大、突起１２側で小となるくさび状隙間を形成する。また、突起１２の先端部１２ａは、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、前述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ので、その接触楕円状の長軸が有限長Ｌに相当する。
　軸受回転の停止時、突起１２は、概ね図５の横断面形状を保つが、シールリップ１０の緊迫力により、シール摺動面１１に突起１２の先端部１２ａ、接続部１２ｂが押し付けられている。このため、突起１２は弾性変形させられており、その先端部１２ａ、接続部１２ｂは僅かに押しつぶされ、全面的にシール摺動面１１との固体接触領域が分布している。
　その停止時状態から軸受回転が始まると、図６に示すように、突起１２とシールリップ１０が周方向に相対回転する。ここで、突起１２に対してシール摺動面１１が相対的に回転する方向を同図に矢線で示す周方向（右回り方向）に仮定する。突起１２とシール摺動面１１の摺動部では、突起１２の先端部１２ａや接続部１２ｂがシール摺動面１１との固体接触領域で右回り方向に引き摺られ、また、隙間１３内の潤滑油（同図中にドット模様を付して示す。）が突起１２の接続部１２ｂ、先端部１２ａとシール摺動面１１との間のくさび状隙間に引き摺り込まれる。このとき、前述の固体接触領域における突起１２とシール摺動面１１間の摩擦による引き摺り抵抗や、突起１２とシール摺動面１１間でせん断される潤滑油のせん断抵抗が突起１２に作用するため、突起１２の接続部１２ｂや先端部１２ａ付近が図６のように弾性変形させられ、端部１２ｃから接続部１２ｂ、先端部１２ａの周方向中央（接触楕円状の短軸方向中央）まで一連のくさび状隙間が形成される。これにより、突起１２による油膜切りが防止され、くさび効果によって油膜形成が効果的に促される。シールリップ１０とシール摺動面１１間の相対回転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。
　軸受回転が速くなり、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の先端部１２ａ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。
　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。
　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。
　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の周方向幅が０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、かつ突起１２の表面の曲率半径を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。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。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、突起１２を成形するための転写面をエンドミル加工で金型に形成することが困難になる。
　前述のように突起１２とシール摺動面１１間の潤滑モードが混合潤滑、ないし流体潤滑状態になると、突起１２とシール摺動面１１の固体接触領域が略無くなる、ないし完全に無くなるが、突起１２とシール摺動面１１間でせん断される潤滑油のせん断抵抗が突起１２に作用し続けるため、図６に示すような突起１２の弾性変形が継続する。
　前述のＤ／Ｒ１＝０．０００７５かつＲ２／Ｄ＝０．０３を満足するときのように突起１２の接続部１２ｂを小さく略角面状に形成する場合、回転停止時、突起１２の接続部１２ｂとシール摺動面１１との間には、流体潤滑状態を実現可能なくさび状隙間を形成することはできない。しかし、回転時に突起１２に作用する抵抗により、突起１２が流体潤滑状態の実現に要するくさび状隙間を形成するように弾性変形させられるため、流体潤滑状態の実現に支障はない。
　突起１２とシール摺動面１１間が流体潤滑状態のときのシールトルクを抑制するには、突起１２とシール摺動面１１間での潤滑油のせん断抵抗を抑制することが重要になる。突起１２とシール摺動面１１の摺動部における突起１２の面圧を低減すれば、潤滑油のせん断抵抗が低くなるので、シールトルクを抑制することができる。その摺動部における突起１２の面圧は、その摺動部を成す突起１２の面積に依存する。
　突起１２の先端部１２ａがＤ／Ｒ１≧０．０００７５を満足する周方向幅Ｄで前述の平面状に形成されていることにより（図１、図５参照）、突起１２とシール摺動面１１の摺動部である前述の接触楕円領域の全域又はこの全域を含む周方向領域を先端部１２ａとシール摺動面１１との間に発生させることができる。このため、図４、図６に示す突起１２の先端部１２ａとシール摺動面１１の摺動部の面積は、突起の先端部を凸円孤面状に形成した場合に比して大きくなる。これは、平面状の先端部１２ａをもつ突起１２の方が、摺動部を成す突起１２が周方向に比較的長くなるためである。これにより、摺動部における突起１２の先端部１２ａの面圧を低減することができる。
　例えば、突起の全幅を凸円孤面状とした比較モデルとして、その凸円孤面状の半径が１．５ｍｍ、突起の高さが４０μｍ、突起の周方向間隔が２°間隔（周方向に並ぶ突起数で１８０個）、シール摺動面の曲率半径Ｒ１が３２ｍｍ、シールリップを形成する弾性材がアクリルゴム製（ショア硬さ：７０±５ＨＳ）、突起に作用するシールリップの緊迫力が１Ｎのものを想定し、運転条件として、シール部材が静止でシール摺動面の回転速度が１５００ｍｉｎ－１、潤滑油の動粘度（４０℃）が２６ｍｍ２／ｓを考えたとき、前述の接触楕円の面積を計算すると、その面積は０．００３２ｍｍ２（接触楕円の長軸長さが０．３ｍｍ、短軸長さが０．１５ｍｍ）になる。一方、比較モデルとシール摺動面、突起の全幅及び高さ、周方向間隔、弾性材、緊迫力、運転条件を同一にしつつ第一実施形態に係る突起１２を採用した実施モデルにおいて、接触楕円の面積を計算すると、比較モデルに比して接触楕円の短軸長さが拡大し、その面積が大きくなった。
　上述のように、図１～図６に示すこのシール付軸受は、転がり軸受１の内部空間７を外部に対して密封するシール部材２と、シール部材２に対して周方向に摺動するシール摺動面１１とを備え、シール部材２が弾性材により環状に形成されたシールリップ１０を有し、シールリップ１０が周方向に並んだ複数の突起１２を有し、複数の突起１２が周方向に隣り合う突起１２同士の間に隙間１３を生じさせ、かつ軸受回転に伴って隙間１３から突起１２とシール摺動面１１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１０及びシール摺動面１１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おり、突起１２がシール摺動面１１に対する接線方向に延びる平面状に形成された先端部１２ａを有し、先端部１２ａの周方向幅をＤとし、シール摺動面１１の曲率半径をＲ１として、Ｄ／Ｒ１≧０．０００７５を満足していることにより、突起１２の先端部１２ａとシール摺動面１１の摺動部を周方向に拡大して、摺動部の面積を大きくすることができる。これにより、その摺動部における先端部１２ａの面圧を抑制し、ひいては、先端部１２ａとシール摺動面１１間での潤滑油のせん断抵抗を抑制してシールトルクの抑制を図ることができる。
　また、このシール付軸受は、突起１２が先端部１２ａの周方向両側からそれぞれ突起１２の根元側に曲がる接続部１２ｂと、これら両側の接続部１２ｂ，１２ｂからそれぞれ突起１２の根元まで連続する端部１２ｃとを有し、これら両側の端部１２ｃ，１２ｃが突起１２の根元側に向かって互いに周方向に遠ざかる方へ傾斜した斜面状に形成されていることにより、突起１２の周方向横断面が略台形状となるため（図５参照）、シール摺動面１１と突起１２間の相対回転の方向がいずれであっても、比較的幅広な突起１２の根元側での弾性変形を抑えて、斜面状の端部１２ｃから先端部１２ａまでシール摺動面１１との間に一連のくさび状隙間を形成することができる（図６参照）。
　第一実施形態では、突起１２の先端部１２ａを平面状に形成したが、先端部を凹曲面状に変更することにより、シール摺動面１１との摺動部の面積をより大きくすることが可能である。その一例としての第二実施形態を図７に示す。なお、以下では、第一実施形態との相違点を述べるに留める。
　第二実施形態に係るシールリップ２０の突起２１は、シール摺動面１１と同方向に曲がりかつシール摺動面１１の曲率に対して同等以下の曲率をもった凹曲面状に形成された先端部２１ａを有する。
　図７例において、突起２１の先端部２１ａは、曲率半径Ｒ３で規定された円孤面からなる。先端部２１ａの曲率半径Ｒ３とシール摺動面１１の曲率半径Ｒ１は、同一に設定されている。従い、先端部２１ａは、シール摺動面１１と同等の曲率をもった凹曲面状に形成されている。
　突起２１の接続部２１ｂは、角張った形状になっている。接続部２１ｂを角張った形状に変更したことで第一実施形態よりも小さくした分、突起２１の端部２１ｃが先端部２１ａの近傍まで延長されている。このように角張った接続部２１ｂを採用した突起２１であっても、突起２１に作用する抵抗によって、シール摺動面１１と突起２１との間に流体潤滑状態への移行に要するくさび状隙間を形成するように突起２１が弾性変形させられる（図６参照）。
　第二実施形態に係るシール付軸受は、上述のように、突起２１の先端部２１ａがシール摺動面１１と同方向に曲がりかつシール摺動面１１の曲率に対して同等以下の曲率をもった凹曲面状に形成されていることにより、第一実施形態の先端部に比して、先端部２１ａとシール摺動面１１の摺動部を周方向により拡大して、その面積をより大きくすることができる。
　また、第二実施形態に係るシール付軸受は、特に、突起２１の先端部２１ａがシール摺動面１１の曲率と同等の曲率をもった凹曲面状に形成されていることにより、同等未満の曲率を採用した場合に比して、先端部２１ａの周方向幅を最大限に活用して先端部２１ａとシール摺動面１１の摺動部の面積を大きくすることができる。
　第一、第二実施形態では、突起の周方向横断面形状を略台形状にしたが、他の周方向横断面形状を採用することも可能である。その一例としての第三実施形態を図８に示す。ここでは、第二実施形態との更なる相違点を述べるに留める。
　第三実施形態に係るシールリップ３０の突起３１では、先端部３１ａの周方向両側の接続部３１ｂからそれぞれ連続する両側の端部３１ｃが、互いに平行な平面状に形成されている。このため、突起３１の周方向横断面は略矩形状となるため、第一、第二実施形態の略台形状の突起に比して、先端部３１ａの周方向幅をよりも大きくする場合に好適である。
　突起の周方向横断面形状の他の例としての第四実施形態を図９に示す。
　第四実施形態に係るシールリップ４０の突起４１では、先端部４１ａの周方向両側にある接続部４１ｂが、それぞれ突起４１の根元まで連なる円孤面状に形成されている。このため、突起４１の周方向横断面形状は、突起４１の根元側で比較的幅広になっており、接続部４１ｂは、シール摺動面１１との間にくさび状隙間を形成することになる。したがって、第四実施形態に係るシール付軸受は、シール摺動面１１と突起４１間の相対回転の方向がいずれであっても、比較的幅広な突起４１の根元側での弾性変形を抑えつつ、接続部４１ｂから先端部４１ａまでシール摺動面１１との間に一連のくさび状隙間を形成することができる。
　なお、第三、第四実施形態において、突起３１，４１の先端部３１ａ，４１ａは、上述の平面状又は凹曲面状のいずれでもよい。
　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、単材の弾性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。
　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。
　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。
　また、近年では、自動車に代わる移動手段として飛行可能な自動車、いわゆる空飛ぶクルマが注目されている。空飛ぶクルマは、上記の社会的問題の解消に期待されており、地域内移動、地域間移動、観光・レジャー、救急医療、災害救助など、様々な場面での活用が期待されている。
　空飛ぶクルマとしては、垂直離着陸機（ＶＴＯＬ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｔａｋｅ－Ｏｆｆ　ａｎｄ　Ｌａｎｄｉｎｇ　ａｉｒｃｒａｆｔ）が注目されている。垂直離着陸機は、空と離発着場を垂直に昇降できることから、滑走路が必要とならず、利便性に優れる。特に、近年ではＣＯ２の削減に向けた社会的要請などからバッテリとモータで飛行するタイプの電動垂直離着陸機（ｅＶＴＯＬ）が開発の主流となっている。なお、ここでの垂直離着陸機の概念には、車輪を具備しないものも含まれる。
　この発明に係るシール付軸受は、上述のように高速回転に好適で低トルク性（省エネ運転性）にも優れるので、電動モータのバッテリ駆動で回転翼の高速回転を行う電動垂直離着陸機の駆動部にも好適である。その一例として、この発明に係るシール付軸受が搭載される電動垂直離着陸機を図１０に示す。
　図１０に示す電動垂直離着陸機１０１は、機体中央に位置する本体部１０２と、前後左右に配置された４つの駆動部１０３を有するマルチコプターである。駆動部１０３は、電動垂直離着陸機１０１の揚力および推進力を発生させる装置であり、駆動部１０３の駆動によって電動垂直離着陸機１０１が飛行する。電動垂直離着陸機１０１において駆動部１０３は複数あればよく、４つに限定されない。
　本体部１０２は乗員（例えば１～２名程度）が搭乗可能な居住空間を有している。この居住空間には、進行方向や高度などを決めるための操作系や、高度、速度、飛行位置などを示す計器類などが設けられている。本体部１０２からは４本のアーム１０２ａがそれぞれ延び、各アーム１０２ａの先端に駆動部１０３が設けられている。図１０において、アーム１０２ａには、回転翼１０４を保護するため、回転翼１０４の回転周囲を覆う円環部が一体に設けられている。また、本体部１０２の下部には、着陸時に機体を支えるスキッド１０２ｂが設けられている。
　駆動部１０３は、回転翼１０４と、該回転翼１０４を回転させるモータ１０５とを有する。駆動部１０３において、回転翼１０４はモータ１０５を挟んで軸方向両側に一対設けられている。各回転翼１０４は、径方向外側へ延びる２枚の羽根をそれぞれ有する。
　本体部１０２には、バッテリ（図示省略）および制御装置（図示省略）が設けられている。制御装置はフライトコントローラとも呼ばれる。電動垂直離着陸機１０１の制御は、制御装置によって、例えば以下のように実施される。制御装置が、現姿勢と目標姿勢の差から揚力を調整すべきモータ１０５に回転数変更の指令を出力する。その指令に基づいて、モータ１０５に備えられたアンプがバッテリからモータ１０５へ送る電力量を調整し、モータ１０５（および回転翼１０４）の回転数が変更される。また、モータ１０５の回転数の調整は、複数のモータ１０５に対して、同時に実施され、それによって機体の姿勢が決まる。
　図１１は、駆動部におけるモータの一部断面図を示している。図１１において、モータ１０５の回転軸１０７の一端側（図上側）には上述の回転翼が取り付けられ、他端側（図下側）にはロータが取り付けられる。ロータは、ハウジング１０６に固定されたステータに対向配置され、該ステータに対して回転可能になっている。なお、モータ１０５は、アウターロータ型のブラシレスモータや、インナーロータ型のブラシレスモータの構成を採用できる。
　モータ１０５は、ハウジング（装置ハウジング）１０６と、ロータ（図示省略）と、ステータ（図示省略）と、アンプ（図示省略）と、２個の転がり軸受１１０、１１０とを備える。ハウジング１０６は外筒１０６ａと内筒１０６ｂを有し、これらの間には冷却媒体流路１０６ｃが設けられている。この流路１０６ｃに冷却媒体を流すことにより、過度の温度上昇を防止できる。ハウジング１０６の材質は特に限定されず、例えば鉄系材料やＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）などを用いることができる。
　また、転がり軸受１１０は、上述の第一～第四実施形態のいずれかに該当するものである。転がり軸受１１０は、ハウジング１０６内で回転軸１０７を回転自在に支持している。転がり軸受１１０の外輪１１１の外径形状は、ハウジング内周の嵌合部と同一の形状であり、ハウジング１０６に対して、軸受ハウジングなどを介さずに直接嵌合される。転がり軸受１１０，１１０の内輪１１２同士の間には内輪間座１０８が挿入され、外輪１１１同士の間には外輪間座１０９が挿入され、予圧が印加されている。
　なお、駆動部における軸受構成は、図１１の構成に限定されない。図１１では、モータの回転軸と回転翼の回転軸とを同一の回転軸としたが、モータの回転軸と回転翼の回転軸とが伝達機構を介して接続された構成であってもよい。この場合、駆動部における回転軸を支持する転がり軸受は、モータの回転軸を支持する転がり軸受でもよく、回転翼の回転軸を支持する転がり軸受でもよい。
　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。
１、１１０　転がり軸受
２　シール部材
３　内輪
４、１１１　外輪
５　転動体
６　保持器
７　内部空間
１０、２０、３０、４０　シールリップ
１１　シール摺動面
１２、２１、３１、４１　突起
１２ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ　先端部
１２ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ　接続部
１２ｃ、２１ｃ、３１ｃ　端部
１３　隙間
１０１　電動垂直離着陸機
１０３　駆動部
１０４　回転翼
１０５　モータ
１０７　回転軸

Claims (8)

  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、弾性材により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に隙間を生じさせ、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、前記シール摺動面に対する接線方向に延びる平面状又は前記シール摺動面と同方向に曲がりかつ前記シール摺動面の曲率に対して同等以下の曲率をもった凹曲面状に形成された先端部を有し、
    　前記先端部の周方向幅をＤとし、前記シール摺動面の曲率半径をＲ１として、Ｄ／Ｒ１≧０．０００７５を満足していることを特徴とするシール付軸受。
  2. 　前記突起の前記先端部は、前記シール摺動面と同方向に曲がりかつ前記シール摺動面の曲率に対して同等以下の曲率をもった凹曲面状に形成されている請求項１に記載のシール付軸受。
  3. 　前記突起の前記先端部は、前記シール摺動面の曲率と同等の曲率をもった凹曲面状に形成されている請求項２に記載のシール付軸受。
  4. 　前記突起は、前記先端部の周方向両側からそれぞれ前記突起の根元側に曲がる接続部と、これら両側の接続部からそれぞれ前記突起の根元まで連続する端部とを有し、これら両側の端部は、前記突起の根元側に向かって互いに周方向に遠ざかる方へ傾斜した斜面状に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。
  5. 　前記突起は、前記先端部の周方向両側からそれぞれ前記突起の根元側に曲がる接続部と、これら両側の接続部からそれぞれ前記突起の根元まで連続する端部とを有し、これら両側の端部は、互いに平行な平面状に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。
  6. 　前記突起は、前記先端部の周方向両側からそれぞれ前記突起の根元側に曲がる接続部を有し、これら接続部は、それぞれ前記突起の根元まで連なる円孤面状に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。
  7. 　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の回転部を支持する請求項１から６のいずれか１項に記載のシール付軸受。
  8. 　回転翼および該回転翼を回転させるモータを有する駆動部を複数備え、前記回転翼の回転によって飛行する電動垂直離着陸機に搭載されるものであって、
    　内輪と、外輪と、該内輪および外輪の間に介在する複数の転動体と、これら転動体を保持する保持器とを備え、
    　前記駆動部における回転軸を支持する請求項１から６のいずれか１項に記載のシール付軸受。
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