JP2012021616A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転側部材の回転トルクの効果的な低減化を図ると共と、シール対象空間からの空気の漏出を抑制することができる密封装置を提供する。
【解決手段】固定側部材７と、該固定側部材７に対して同軸的に軸回転可能に支持される回転側部材６とよりなる２部材間の環状のシール対象空間Ｓをシールする密封装置であって、前記２部材６，７のうちの一方の部材７に固着され、前記２部材のうちの他方の部材６に弾性的に摺接する複数の弾性体製シールリップ１５ａ，１５ｂを含み、前記シール対象空間Ｓより最も遠い位置の最遠側シールリップ１５ｂに対応する前記他方の部材６の最遠側摺接面１３ｂａの表面粗さが、前記シール対象空間Ｓに最も近い位置の最近側シールリップ１５ａに対応する前記他方の部材６の最近側摺接面１３ａａの表面粗さより大とされていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、固定側部材と、該固定側部材に対して同軸的に軸回転可能に支持される回転側部材とよりなる２部材間の環状のシール対象空間をシールする密封装置に関する。

前記のような２部材としては、転がり軸受を構成する部材であって、転動体を介して相互に軸回転可能とされる内外の軌道輪（以下、内輪及び外輪と言う）が挙げられる。このような内外輪における各軌道面間には、ボールやころなどの転動体が転動可能に介在されている。この転動体が介在される部分が軸受空間とされ、当該軸受空間には、転動体の転動を円滑に行わせる為に、グリスなどの潤滑剤が充填される。その為、この軸受空間をシール対象空間とし、その両端部（軸方向に沿った両端部）には、潤滑剤の外部への漏出を防止すると共に外部からのダスト（塵埃、汚泥等を含む）の軸受空間内への侵入を防止する為の密封装置が設けられる。自動車の車輪懸架装置にもこのような転がり軸受が適用され、内外輪の一方を車体側に固定し、他方を車輪に一体とし、車輪を車体に対して回転自在に支持するようにしている。そして、前記密封装置は、車体側に固定される固定側部材に固着され、車輪と一体とされる回転側部材に弾性的に摺接する複数の弾性体製シールリップを含んでいる。

特許文献１には、エンジン用ウォータポンプにおけるポンプシャフトの軸受部分に適用されるシールリングであって、ポンプシャフトに嵌合されたスリンガにおけるシールリップが摺接する面を多数のマイクロディンプルを備えた凹凸面とすることによって、摺接部の摩擦係数を小さくし、摩擦トルクを下げてポンプシャフトの回転時の鳴き音の発生の抑制を図ることが開示されている。近時、自動車の低燃費化の一環として、前記シールリップの摺接抵抗に起因する回転トルクを下げる試みがなされている。例えば、特許文献２には、車輪用軸受装置を構成するシールにおいて、回転側部材（車輪）の回転トルクの低減化等を図る為に、複数のシールリップが摺接するスリンガの表面に微小な凹凸を多数形成することによって、摺接面におけるリップ摺動抵抗を小さくする技術が開示されている。

特開２００４−３１６７９５号公報 特開２００９−１９７８８３号公報

ところで、自動車用車輪懸架装置の軸受においては、車輪の回転に伴い軸受空間内の温度が上昇し、内圧が高くなる。而して、特許文献２に示されるようにシールリップが摺接するスリンガの表面に微小な凹凸が多数形成されていると、車輪の回転時に、軸受空間に最も近い側（最近側）のシールリップとスリンガとの摺接界面から軸受空間内の空気が漏れ出し、車輪が減速或いは停止した時、軸受空間内の温度が低下し、これに伴い軸受空間内が負圧状態になる。この時、シールリップが、その弾性復元作用と軸受空間内の負圧状態とが相乗して、前記摺接面に貼り付くようになる。その為、その後の回転再開時には、この貼り付いたシールリップと摺接面との摩擦抵抗が大きくなる。これによって、特許文献２に示されるような密封装置では、回転側部材の回転トルクの低減化を目的としているにも拘わらず、むしろ回転トルクの増大をもたらすことにもなる。
特許文献１は、エンジン用ウォータポンプにおいて、シールリップの摺接部における摩擦トルクの低減化により、ポンプシャフトの回転時の鳴き音の発生の抑制を図ることを意図したものであるが、前記摩擦トルク（回転トルク）の低減化と軸受空間内の空気の漏出抑制とを両立させるという技術思想を開示するものではない。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、回転側部材の回転トルクの効果的な低減化を図ると共に、シール対象空間からの空気の漏出を抑制することができる密封装置を提供することを目的としている。

本発明に係る密封装置は、固定側部材と、該固定側部材に対して同軸的に軸回転可能に支持される回転側部材とよりなる２部材間の環状のシール対象空間をシールする密封装置であって、前記２部材のうちの一方の部材に固着され、前記２部材のうちの他方の部材に弾性的に摺接する複数の弾性体製シールリップを含み、前記シール対象空間より最も遠い位置の最遠側シールリップに対応する前記他方の部材の最遠側摺接面の表面粗さが、前記シール対象空間に最も近い位置の最近側シールリップに対応する前記他方の部材の最近側摺接面の表面粗さより大とされていることを特徴とする。

本発明の密封装置において、前記一方の部材を固定側部材とし、前記他方の部材を回転側部材としても良い。この場合、前記回転側部材が、スリンガを一体に備え、少なくとも前記最遠側シールリップが当該スリンガに弾性的に摺接するものとしても良い。この場合、前記スリンガにおける前記シールリップが摺接する側とは反対側の面に、回転検出用の磁気エンコーダが固着されているものとしても良い。

本発明の密封装置において、前記最遠側及び最近側シールリップの間に少なくとも１個の中間シールリップを有し、該中間シールリップに対応する回転側部材の中間摺接面の表面粗さを、前記最遠側摺接面の表面粗さより小さいものとすることが望ましい。また、前記中間摺接面の表面粗さを、前記最近側摺接面の表面粗さより大きいものとしても良い。

本発明の密封装置において、前記最近側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．４以下であり、前記最遠側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．４より大きいものとしても良い。

本発明の密封装置が適用される２部材において、回転側部材は、固定側部材に対してシール対象空間を介し同軸的に軸回転可能に支持される。この時、前記２部材のうちの一方の部材には、他方の部材に弾性的に摺接する複数の弾性体製シールリップが固着されているから、前記シール対象空間は、これによってシールされる。そして、前記シール対象空間より最も遠い位置の最遠側シールリップに対応する他方の部材の最遠側摺接面の表面粗さが、前記シール対象空間に最も近い位置の最近側シールリップに対応する他方の部材の最近側摺接面の表面粗さより大とされているから、最遠側摺接面でのシールリップの摺接抵抗が小さくなり、他方の部材の回転トルクが低減化される。一方、前記最近側摺接面の表面粗さは、最遠側摺接面の表面粗さより小さいから、シールリップの最近側摺接面に対する密接性が良く、シール対象空間の内圧が高くなってもこの部分からの空気の漏出が抑制される。従って、他方の部材が低速化し或いは停止してもシール対象空間内が負圧状態になりにくく、シールリップが摺接面に貼り付きにくくなり、これによる回転トルクの増大の懸念が生じない。

前記一方の部材を固定側部材とし、前記他方の部材を回転側部材として、前記回転側部材が、スリンガを一体に備え、少なくとも前記最遠側シールリップが当該スリンガに弾性的に摺接するものとした場合、スリンガにおける最遠側シールリップが摺接する部分を粗面化処理することによって、前記最遠側摺接面とすることができるから、前記摺接面の部位によって表面粗さを異ならせることが簡易になし得る。そして、前記スリンガにおける前記シールリップが摺接する側とは反対側の面に、回転検出用の磁気エンコーダを固着するようにすれば、スリンガの前記表面粗さを異ならせることと共に回転側部材の回転検出システムの構築が簡易になされる。

前記最遠側及び最近側シールリップの間に少なくとも１個の中間シールリップを有している場合、シール対象空間に対するシール機能がより的確に発揮される。この場合、該中間シールリップに対応する回転側部材の中間摺接面の表面粗さを、前記最遠側摺接面の表面粗さより小さいものとし、加えて、前記最近側摺接面の表面粗さより大きいものとすることにより、シールリップの数が増えても、回転トルクの低減化と回転時のシール対象空間内からの空気漏出防止との両立が図られる。

本発明の密封装置において、前記最近側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．４以下であり、前記最遠側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．４より大きいものとすることにより、回転トルクの低減化機能と前記空気漏出防止機能との両立が確実に達成される。因みに、最近側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）が０．４より大きい場合、回転側部材の回転時においてシール対象空間の内圧が高くなることにより最近側シールリップと最近側摺接面との界面から空気が漏出し易くなる。また、最遠側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．４以下の場合、最遠側シールリップと最遠側摺接面との摺接抵抗が大きくなり、回転側部材の回転トルクの低減効果が減退する傾向となる。

本発明に係る密封装置を備えた自動車用車輪懸架装置における軸受装置の一例を示す縦断面図である。 同密封装置の第一の実施形態であって、図１におけるＸ部に対応する部分の拡大図である。 同密封装置の第二の実施形態を示す図２と同様図である。 同密封装置の第三の実施形態を示す図２と同様図である。 第一の実施形態の変形例を示す図２と同様図である。 第一の実施形態の別の変形例を示す図２と同様図である。 第二の実施例の変形例を示す図２と同様図である。 同密封装置の第四の実施形態であって、図１におけるＹ部に対応する部分の拡大図である。 （Ａ）（Ｂ）は、本発明の密封装置に用いられるスリンガに部分的に粗面化処理を施す方法の例を示す模式図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の密封装置を備えた自動車用車輪懸架装置における軸受装置の一例を示し、図２は同密封装置の第一の実施形態であって、図１におけるＸ部に対応する部分の拡大図で示している。図１に示す軸受装置１において、等速ジョイント２を介して自動車のドライブシャフト３が連結され、ドライブシャフト３の外周には、円筒形ハブ輪４ａ及び該ハブ輪４ａの一端部に連成されたハブフランジ４ｂからなるハブ４が一体にスプライン嵌合され、ナット３ａによってハブ４の抜け止めがなされている。前記ハブフランジ４ｂにはボルト４０を介して不図示の車輪（車輪）が取付けられる。また、ハブ輪４ａの外径面には内輪部材５が一体に嵌装され、ハブ４と内輪部材５とにより内輪６が構成される。内輪６とドライブシャフト３とは一体関係で、両者によって回転側部材が構成される。回転側部材としての内輪６は、固定側部材としての外輪７に対して同軸的に軸回転可能に支持される。外輪７は、車体（不図示）に一体化され、この外輪７と内輪６との間に２列の転動体（玉）８…がリテーナ８ａで保持された状態で介装されている。また、前記ドライブシャフト３の軸方向に沿った内外輪６，７間の両端部には、潤滑用グリスの漏出や泥水・塵埃等の浸入を防止する為の密封装置としてのベアリングシール９，１０が介装されており、これらによりアンギュラ型の軸受装置（ハブベアリング）１が構成される。内外輪６，７間と両端のベアリングシール９，１０とにより区画された空間が、転動体８…の軌道面を含む軸受空間Ｓとされる。即ち、固定側部材としての外輪７と、回転側部材としてのドライブシャフト３及び内輪６とにより、本発明に係る密封装置による２部材が構成され、前記軸受空間Ｓがシール対象空間とされる。

車体側ベアリングシール９は、後記するようにパックシールタイプに構成され、その外端面（車体側の面）には、磁気エンコーダ１１が一体に添装されており、磁気エンコーダ１１と、これに対向して車体側に設置された磁気センサー１２とにより車輪の回転検出装置が構成される。磁気エンコーダ１１は、ゴム材料に磁性粉末を混入させて成型したゴムリング体からなる多極磁性環であり、その周方向にＳ極、Ｎ極が交互に着磁形成されている。

車体側ベアリングシール９の構造について図２を参照して説明する。図例のベアリングシール９は、前記内輪部材５の外径面に嵌合一体とされる円筒部１３ａ及びこの円筒部１３ａの一端部に連成された外向鍔部１３ｂとよりなるスリンガ１３と、前記外輪７の内径面に嵌合一体とされる円筒部１４ａ及びこの円筒部１４ａの一端部に連成された内向鍔部１４ｂとよりなる芯金１４と、この芯金１４に固着一体とされ前記スリンガ１３の内面（前記軸受空間Ｓ側に向く面）に弾性的に接する２個のシールリップ１５ａ，１５ｂを備える弾性体製シールリップ部材１５とにより構成される。前記スリンガ１３及び芯金１４は、いずれも、その径方向に沿った断面形状がＬ形とされている。スリンガ１３と、シールリップ部材１５を一体に備える芯金１４とは、図のようにそのＬ形屈曲部の内側が互いに向き合うように組合せられてパックシールタイプのベアリングシール９が構成され、前記内輪部材５と外輪７との間に嵌装されている。この嵌装状態では、前記２個のシールリップ１５ａ，１５ｂが、図のように弾性変形した状態で、その先端部のそれぞれがスリンガ１３の円筒部１３ａの外径面及び外向鍔部１３ｂの前記軸受空間Ｓ側の面に弾性的に接している。スリンガ１３における外向鍔部１３ｂの車体側の面（反軸受空間Ｓ側の面）にはゴムリング体からなる前記磁気エンコーダ１１が加硫接着によって固着一体に形成されている。磁気エンコーダ１１のスリンガ１３に対する形成方法については後記する。

前記のとおり、前記シールリップ１５ａ，１５ｂは、それぞれがスリンガ１３の円筒部１３ａ及び外向鍔部１３ｂに弾性的に接する。この場合、シールリップ１５ａが軸受空間（シール対象空間）Ｓに近い側に位置し、シールリップ１５ｂが軸受空間Ｓから遠い側に位置する。従って、実質的に、前者１５ａが最近側シールリップ、後者１５ｂが最遠側シールリップとされ、これらが接するスリンガ１３の面がそれぞれ最近側摺接面１３ａａ、最遠側摺接面１３ｂａとされる。ここで、図２に示すようなパックシールタイプのベアリングシール９においては、その構造上、軸受空間Ｓに対するシール経路は、図２の２点鎖線で示す矢印Ｐによって概念的に表すことができる。従って、軸受空間Ｓに近い側（最近側）、軸受空間Ｓから遠い側（最遠側）とは、それぞれ、このシール経路Ｐに沿って軸受空間Ｓに近い側、軸受空間Ｓから遠い側と言うことができる。本発明においては、同様の概念で、近い側、遠い側、最近側、最遠側なる用語を用いており、図３〜図８においては、このシール経路Ｐの図示を省略している。また、例示のような２つのシールリップ１５ａ，１５ｂの場合、最近側シールリップ１５ａは、主に軸受空間Ｓ内に充填された潤滑剤の漏出を防止すべく機能するものであり、そのため、先端部がシール経路Ｐに沿った軸受空間Ｓ側に向くような湾曲した形状とされる。また、最遠側シールリップ１５ｂは、主に外部から塵埃等の侵入を防止すべく機能するものであり、そのため、先端部がシール経路Ｐに沿った反軸受空間Ｓ側（本実施形態では遠心側）に向くような湾曲した形状とされる。

スリンガ１３は、ステンレスやＳＰＣＣ等の鋼板を前記形状にプレス加工して得られたものであり、最近側摺接面１３ａａ及び最遠側摺接面１３ｂａは、後記するような方法によって、それぞれの表面粗さ（Ｒａ）が、前者１３ａａが０．４以下、後者１３ｂａが０．４より大きくなるように調製されている。シールリップ部材を構成する弾性体としてはエラストマーが用いられ、具体的には、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、フロロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレンプロピレンジェン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）等のゴム材、熱可塑性エラストマー（オレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系、スチレン系等）等が好ましく採用される。

前記構成のベアリングシール９が組み込まれた軸受装置１において、ドライブシャフト３及び内輪６が軸回転すると、外輪７及び内輪６のそれぞれの軌道面間に介装された転動体８…の転動によりこの回転が円滑になされる。そして、前記最近側シールリップ１５ａ及び最遠側シールリップ１５ｂの先端部は、それぞれスリンガ１３の前記最近側摺接面１３ａａ及び最遠側摺接面１３ｂａに弾性的に接し、この状態で最近側摺接面１３ａａ及び最遠側摺接面１３ｂａに摺接する。この場合、最近側シールリップ１５ａ及び最遠側シールリップ１５ｂは、固定側部材である外輪７に一体とされているから、その先端部は、回転するスリンガ１３の最近側摺接面１３ａａ及び最遠側摺接面１３ｂａに対して見かけ上相対的に摺接することになる。このような最近側シールリップ１５ａ及び最遠側シールリップ１５ｂの最近側摺接面１３ａａ及び最遠側摺接面１３ｂａに対する相対的摺接状態によって、軸受空間Ｓ内に充填された潤滑剤の外部漏出が防止されると共に、外部からの汚泥や塵埃等の軸受空間Ｓ内への侵入が防止される。

前記回転の継続に伴い、軸受空間Ｓ内の温度が上昇し、その内圧が高くなるが、最近側摺接面１３ａａの表面粗さ（Ｒａ）が０．４以下とされているから、最近側シールリップ１５ａの先端部と最近側摺接面１３ａａとの接触面積が大きく確保され、これによって、両者の接触界面部分からの空気の漏出が抑制される。従って、その後回転速度が下がり或いは回転停止して軸受空間Ｓ内の温度が下がっても、軸受空間Ｓ内が負圧になりにくく、最遠側シールリップ１５ｂが最遠側摺接面１３ｂａに貼り付くような現象が生じない。また、最遠側摺接面１３ｂａの表面粗さ（Ｒａ）が０．４より大とされているから、最遠側シールリップ１５ｂと最遠側摺接面１３ｂａとの摺接抵抗は小さく、この摺接部分における外部からの汚泥や塵埃の侵入の防止を維持しながら、前記回転側部材（ドライブシャフト３及び内輪６）の回転トルクの低減化が図られる。これによって、自動車の低燃費化に寄与する。

図３は、本発明の密封装置の第二の実施形態を示している。本実施形態では、シールリップ部材１５が、前記と同様の最近側シールリップ１５ａと最遠側シールリップ１５ｂとの間に更に１個の中間シールリップ１５ｃを有している。この中間シールリップ１５ｃは、その先端部が、最近側シールリップ１５ａに対して反対側（反軸受空間Ｓ側）に向くよう形成されると共に、最近側シールリップ１５ａと同様にスリンガ１３の円筒部１３ａの外径面に弾性的に接するよう構成されている。従って、例示の中間シールリップ１５ｃは、主に外部からの塵埃等の侵入を防止すべく機能する。そして、該中間シールリップ１５ｃが接する円筒部１３ａの外径面における中間摺接面１３ａｂの表面粗さは、最近側摺接面１３ａａの表面粗さより大きく、且つ、最遠側摺接面１３ｂａの表面粗さより小さくなるよう設定されている。

この実施形態においても、回転側部材（ドライブシャフト３及び内輪６）の回転に伴い、最近側シールリップ１５ａ及び最遠側シールリップ１５ｂの、最近側摺接面１３ａａ及び最遠側摺接面１３ｂａのそれぞれに対する弾性的摺接による機能が、前記と同様に発現される。加えて、中間シールリップ１５ｃの中間摺接面１３ａｂに対する弾性的摺接によって、回転トルクの上昇を抑えながらも、軸受空間Ｓ内に充填された潤滑剤の外部漏出及び内圧の上昇に伴う空気の漏出防止効果、特に、外部からの汚泥や塵埃等の軸受空間Ｓ内への侵入防止効果が、より助長される。因みに、中間摺接面１３ａｂの表面粗さが、最近側摺接面１３ａａの表面粗さより小さい場合は、回転トルクが大きくなる。
その他の構成は、第一の実施形態と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。

図４は、本発明の密封装置の第三の実施形態を示している。本実施形態では、シールリップ部材１５が、第二の実施形態と同様に中間シールリップ１５ｄを有しているが、この中間シールリップ１５ｄは、最遠側シールリップ１５ｂと同様にスリンガ１３の外向鍔部１３ｂの軸受空間Ｓ側に向く面に弾性的に接するよう構成される。そして、その先端部が、最遠側シールリップ１５ｂと同様にシール経路Ｐに沿った反軸受空間Ｓ側（本実施形態では遠心側）に向くよう形成されている。従って、例示の中間シールリップ１５ｄも、主に外部からの塵埃等の侵入を防止すべく機能する。更に、第二の実施形態と同様に、該中間シールリップ１５ｄが接するスリンガ１３における中間摺接面１３ｂｂの表面粗さは、最近側摺接面１３ａａの表面粗さより大きく、且つ、最遠側摺接面１３ｂａの表面粗さより小さくなるよう設定されている。

この実施形態においても、回転側部材（ドライブシャフト３及び内輪６）の回転に伴い、最近側シールリップ１５ａ及び最遠側シールリップ１５ｂの、最近側摺接面１３ａａ及び最遠側摺接面１３ｂａのそれぞれに対する弾性的摺接による機能が、前記と同様に発現される。加えて、中間シールリップ１５ｄの中間摺接面１３ｂｂに対する弾性的摺接によって、回転トルクの上昇を抑えながらも、軸受空間Ｓ内に充填された潤滑剤の外部漏出及び内圧の上昇に伴う空気の漏出防止効果、特に、外部からの汚泥や塵埃等の軸受空間Ｓ内への侵入防止効果が、より助長される。同様に、中間摺接面１３ｂｂの表面粗さが、最近側摺接面１３ａａの表面粗さより小さい場合は、回転トルクが大きくなる。
その他の構成は、第一の実施形態と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。

尚、第二及び第三の実施形態では、いずれも中間シールリップが１個である例を示したが、例えば、中間シールリップを２個とし、両実施形態が合わさったような形態としても良く、或いは３個以上とすることも可能である。この場合、各中間シールリップに対応するスリンガの中間摺接面の表面粗さは、最近側摺接面の表面粗さより粗く、最遠側摺接面の表面粗さより粗くならない範囲で、軸受空間Ｓから遠くなるほど粗くすることが望ましい。また、第二の実施形態における中間摺接面１３ａｂ及び最遠側摺接面１３ｂａの表面粗さを同じに設定し、或いは第三の実施形態における中間摺接面１３ｂｂ及び最遠側摺接面１３ｂａの表面粗さを同じに設定しても良い。また、最遠側摺接面１３ｂａの表面粗さが最近側摺接面１３ａａの表面粗さより大である条件を満足するものであれば、第二の実施形態、或いは第三の実施形態における中間摺接面１３ａｂ，１３ｂｂの表面粗さを最近側摺接面１３ａａの表面粗さと同じに設定しても良い。

図５は、第一の実施形態の変形例を示している。この例では、スリンガ１３の円筒部１３ａの外径面であって、最近側シールリップ１５ａが弾性的に接する部分が研磨されて段差状に形成されている。この研磨処理は表面粗さ（Ｒａ）が０．４以下となるようになされ、これによる研磨面が最近側摺接面１３ａｃとされる。最遠側シールリップ１５ｂは、前記と同様に、表面粗さ（Ｒａ）が０．４より大きくなるよう粗面化処理が施されたスリンガ１３における最遠側摺接面１３ｂａに弾性的に接するよう形成されている。この例は、スリンガ１３として使用する鋼板の表面粗さ（Ｒａ）が０．４以下でない場合、或いは、後記するように磁気エンコーダ１１を一体化する為の下地処理の際に不可避的に０．４より大きくなってしまう場合等に採用される。従って、回転側部材（ドライブシャフト３及び内輪６）の回転に伴い、最近側シールリップ１５ａ及び最遠側シールリップ１５ｂの、最近側摺接面１３ａｃ及び最遠側摺接面１３ｂａのそれぞれに対する弾性的摺接による機能が、前記と同様に発現される。
その他の構成は図２に示す例と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、ここでもその説明を割愛する。

図６は、第一の実施形態の別の変形例を示している。この例では、スリンガ１３の円筒部１３ａに金属製円環１６が外嵌一体とされている。該円環１６の外周面は、表面粗さ（Ｒａ）が０．４以下に研磨加工されており、前記と同様の最近側シールリップ１５ａの先端部が弾性的に接するように構成され、この円環１６の外周面が実質的に最近側摺接面１６ａとされている。最遠側シールリップ１５ｂは、前記と同様に、表面粗さ（Ｒａ）が０．４より大きくなるよう粗面化処理が施されたスリンガ１３における最遠側摺接面１３ｂａに弾性的に接するよう形成されている。この例も、スリンガ１３として使用する鋼板の表面粗さ（Ｒａ）が０．４以下でない場合、或いは、後記するように磁気エンコーダ１１を一体化する為の下地処理の際に不可避的に０．４より大きくなってしまう場合等に採用される。そして、この例では、図５の例のように当該鋼板を研磨加工することに代えて、このような円環１６を外嵌一体とすることによって、最近側摺接面１６ａの形成が簡易になし得る。従って、回転側部材（ドライブシャフト３及び内輪６）の回転に伴い、最近側シールリップ１５ａ及び最遠側シールリップ１５ｂの、最近側摺接面１６ａ及び最遠側摺接面１３ｂａのそれぞれに対する弾性的摺接による機能が、前記と同様に発現される。
その他の構成は図２に示す例と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、ここでもその説明を割愛する。

図７は、第二の実施形態の変形例を示す。この例では、スリンガ１３の円筒部１３ａが前記各例より端寸とされ、最近側シールリップ１５ａが、内輪部材５の外径面に弾性的に接するよう形成されている。内輪部材５の外径面は、その表面粗さ（Ｒａ）が０．４以下となるよう研磨処理がなされ、この研磨処理面が最近側摺接面５ａとされている。また、図３の例と同様に、中間シールリップ１５ｃが弾性的に接するスリンガ１３における中間摺接面１３ａｂの表面粗さは、最近側摺接面５ａの表面粗さより大きく、且つ、最遠側摺接面１３ｂａの表面粗さより小さくなるよう設定されている。

この実施形態においても、回転側部材（ドライブシャフト３及び内輪６）の回転に伴い、最近側シールリップ１５ａ及び最遠側シールリップ１５ｂの、最近側摺接面５ａ及び最遠側摺接面１３ｂａのそれぞれに対する弾性的摺接による機能が、前記と同様に発現される。加えて、中間シールリップ１５ｃの中間摺接面１３ａｂに対する弾性的摺接によって、回転トルクの上昇を抑えながらも、軸受空間Ｓ内に充填された潤滑剤の外部漏出及び内圧の上昇に伴う空気の漏出防止効果、特に、外部からの汚泥や塵埃等の軸受空間Ｓ内への侵入防止効果が、より助長される。
その他の構成は、第一の実施形態と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。

図８は、本発明の密封装置の第四の実施形態であって、図１における車輪側ベアリングシール１０に適用した例を示している。図例のベアリングシール１０は、前記ハブ４における前記ハブ輪４ａからハブフランジ４ｂが凹曲状に立ち上がる部分と、外輪７の車体側端部との間に介装される。このベアリングシール１０は、前記例のようなスリンガを有さず、外輪７の内径面に嵌合一体とされる円筒部１７ａ及びこの円筒部１７ａの一端部に連成された内向鍔部１７ｂとよりなる断面形状がＬ形の芯金１７と、この芯金１７に固着一体とされ、ハブ輪４ａからハブフランジ４ｂにかけての軸受空間Ｓ側の面に弾性的に接する３個のシールリップ１８ａ，１８ｂ，１８ｃを備える弾性体製シールリップ部材１８とにより構成される。

前記３個のシールリップ１８ａ，１８ｂ，１８ｃの内、シールリップ１８ａはハブ輪４ａの外径面に弾性的に接して最近側シールリップとされ、また、シールリップ１８ｂはハブフランジ４ｂの軸受空間Ｓ側の面に弾性的に接して最遠側シールリップとされる。更に、シールリップ１８ｃは、最近側シールリップ１８ａと最遠側シールリップ１８ｂとの間に位置し、ハブフランジ４ｂの凹曲状立上り基部に弾性的に接して中間シールリップとされる。そして、ハブ４におけるこれらシールリップ１８ａ，１８ｂ，１８ｃが弾性的に接する面が、それぞれ最近側摺接面４ａａ、最遠側摺接面４ｂａ及び中間摺接面４ｂｂとされる。前記最近側摺接面４ａａの表面粗さ（Ｒａ）は０．４以下であり、最遠側摺接面４ｂａの表面粗さ（Ｒａ）は０．４より大きく設定される。そして、中間摺接面の表面粗さは、最近側摺接面４ａａの表面粗さより大きく、且つ、最遠側摺接面４ｂａの表面粗さより小さく設定される。

この実施形態において、回転側部材（ドライブシャフト３及び内輪６）の回転に伴い、最近側シールリップ１８ａ及び最遠側シールリップ１８ｂの、最近側摺接面４ａａ及び最遠側摺接面４ｂａのそれぞれに対する弾性的摺接による機能が、前記と同様に発現される。加えて、中間シールリップ１８ｃの中間摺接面４ｂｂに対する弾性的摺接によって、回転トルクの上昇を抑えながらも、軸受空間Ｓ内に充填された潤滑剤の外部漏出及び内圧の上昇に伴う空気の漏出防止効果、特に、外部からの汚泥や塵埃等の軸受空間Ｓ内への侵入防止効果が、より助長される。因みに、中間摺接面４ｂｂの表面粗さが、最近側摺接面４ａａの表面粗さより小さい場合は、回転トルクが大きくなる。

尚、この実施形態において、図例ではシールリップが３個である例を示したが、最近側シールリップ１８ａ及び最遠側シールリップ１８ｂの２個であっても良い。また、中間シールリップ１８ｃは、前記立上り基部に接するものに限らず、ハブ輪４ａまたはハブフランジ４ｂに接するものであっても良く、更に、１個に限らず２個以上であっても良い。また、前記各実施形態において、摺接部の粗面化が、ゴム製のシールリップ部材５ではなく、金属製のスリンガやハブに施されていることにより、相互の回転摺接によっても、所期の粗面化状態が磨耗等によって経時的に変化することがなく、前記効果の持続性が保証される。

図９（Ａ）（Ｂ）は、本発明の密封装置に用いられるスリンガに部分的に粗面化処理を施す方法の例を模式的に示している。図９（Ａ）に示す方法おいて、ろくろ状の回転治具１９上に、スリンガ１３を外向鍔部１３ｂが水平状態となるように置き、円筒部１３ａの外径面をマスキング部材２０で覆う。次いで、回転治具１９を矢印のように軸回転させながら、外向鍔部１３ｂの外周縁部付近の上方に設置された乾式のショットブラスト装置２１から、外向鍔部１３ｂの板面に向け粒状の投射材２１ａを噴射させて衝突させ、外向鍔部１３ｂの表面に微小な凹凸を形成させる。この微小な凹凸が形成された表面が前記の最遠側摺接面とされるが、その表面粗さの調整は、投射材２１ａの粒径の選択や、回転治具１９の回転速度の設定等によってなされる。また、外向鍔部１３ｂや円筒部１３ａに前記の中間摺接面を形成する場合は、マスキング部材２０の形状と、投射材２１ａの粒径の選択及び回転治具１９の回転速度の設定等により、所定の部位に、所定の表面粗さの粗面化処理を行うことができる。

図９（Ｂ）に示す方法は、マスキング部材２０を使用しない場合であって、この場合は、円筒部１３ａの上方部に前記ショットブラスト装置２１を設置し、外向鍔部１３ｂの板面に向け粒状の投射材２１ａを噴射させて衝突させることによって、同様に外向鍔部１３ｂの表面に微小な凹凸による最遠側摺接面を形成させる。
図９（Ａ）（Ｂ）は、鋼板をプレス加工して形成したスリンガに直接粗面化処理を施す例を示しており、これによって得たスリンガは、図２〜図７に示すような磁気エンコーダ１１を有さないベアリングシールにそのまま使用される。図２〜図７に示すように磁気エンコーダ１１を有するベアリングシール９に使用されるスリンガ１３の場合、前記粗面化処理の前に、磁気エンコーダ１１を形成する為の下地処理がなされる。

図２〜図７に示すように、磁気エンコーダを有し且つ粗面化処理面を備えるスリンガの形成方法として、以下の（ａ）〜（ｈ）の方法を例示することができる。
（ａ）：スリンガ用鋼板をプレス加工して所定のスリンガ形状のワークとなし、このワークの全面を湿式のショットブラスト法により粗面化する。接着剤槽にワークを浸漬して、接着剤を全面に塗布する。次いで、接着剤が全面に塗布されたワークを所定形状のキャビティを有する金型内に配置し、事前に磁性粉が所定配合で混練調製された未加硫のゴム材をキャビティ内に注入して加硫成型する。この加硫成型によって、図２〜図７に示すような磁気エンコーダ用のゴムの成型体が所定の位置に硬化した接着剤を介して一体に固着形成される。その後、図９（Ａ）或いは（Ｂ）に示す乾式のショットブラスト法によって、ワークの所定部位に粗面化処理が施される。このショットブラスト法による粗面化処理の際には前記硬化した接着剤の塗布層も除去される。そして、前記ゴムの成型体に周方向に沿ってＳ極及びＮ極が交互に繰返す着磁処理を施すことによって、多極の磁気エンコーダを有し且つ粗面化処理面を備えるスリンガが得られる。前記湿式のショットブラスト法による粗面化は、前記接着剤の定着性を高め、接着剤を介した磁気エンコーダの固着を強固にする為になされる。
（ｂ）：前記（ａ）の方法において、接着剤の全面塗布後、先に図９（Ａ）或いは（Ｂ）に示す乾式のショットブラスト法によって、ワークの所定部位に粗面化処理を施し、その後、前記と同様に磁性粉を含むゴムの成型体の形成及び着磁処理を行う。

（ｃ）：スリンガ用鋼板の片面を前記と同様の湿式のショットブラスト法により粗面化し、これを粗面化処理がされていない側に屈曲するようプレス加工して所定のスリンガ形状のワークとなす。接着剤槽にこのワークを浸漬して、接着剤を全面に塗布する。次いで、接着剤が全面に塗布されたワークを、前記と同様に所定形状のキャビティを有する金型内に配置し、前記未加硫のゴム材をキャビティ内に注入して加硫成型する。その後、（ａ）の方法と同様に乾式のショットブラスト法によって、ワークの所定部位に粗面化処理を施すと共に、ゴムの成型体に前記と同様の着磁処理を施す。
（ｄ）：前記（ｃ）の方法において、接着剤の全面塗布後、先に前記乾式のショットブラスト法によって、ワークの所定部位に粗面化処理を施し、その後、前記と同様に磁性粉を含むゴムの成型体の形成及び着磁処理を行う。

（ｅ）：スリンガ用鋼板をプレス加工して所定のスリンガ形状のワークとなし、このワークの片面（外向鍔部の磁気エンコーダが固着される側の面及び円筒部の内径面）を乾式のショットブラスト法により粗面化し、このワークを接着剤槽に浸漬して全面に接着剤を塗布する。次いで、接着剤が全面に塗布されたワークを、前記と同様に所定形状のキャビティを有する金型内に配置し、前記未加硫のゴム材をキャビティ内に注入して加硫成型する。その後、（ａ）の方法と同様に乾式のショットブラスト法によって、ワークの所定部位に粗面化処理を施し、ゴムの成型体に着磁処理を施す。この場合において、接着剤槽にワークを浸漬する前に行う乾式のショットブラスト処理は、前記と同様に、接着剤の定着性を高め、接着剤を介した磁気エンコーダの固着を強固にする為になされる。
（ｆ）：前記（ｅ）の方法において、接着剤の全面塗布後、先に前記乾式のショットブラスト法によって、ワークの所定部位に粗面化処理を施し、その後、前記と同様に磁性粉を含むゴムの成型体の形成及び着磁処理を行う。

（ｇ）：前記（ａ）〜（ｆ）の方法によって得たスリンガにおいて、最近側摺接面に相当する円筒部の外径面には接着剤層が残っている。この接着剤層の表面状態が最近側摺接面としての適性を欠く場合（所定の粗さを充足しない場合）、或いは、前記（ａ）〜（ｆ）の方法において乾式のショットブラスト処理を円筒部の外径面にも施した場合、円筒部の外径面における最近側摺接面に相当する部位を、図５に示すように段差状に研磨加工して所定の表面状態とする。
（ｈ）：前記（ｇ）の方法において、前記円筒部の研磨加工に代え、最近側摺接面に相当する部位に、図６に示すような外周面が所定の表面粗さに研磨加工された金属製円環を外嵌一体とする。
ここに、前記（ｇ）及び（ｈ）の方法は、磁気エンコーダを有さないスリンガにおいて、前記乾式のショットブラスト処理を円筒部の外径面に施した場合にも適用することができる。

尚、実施形態では、本発明の密封装置を自動車用車輪の軸受装置に適用した例を示したが、これに限らず、前記のような固定側部材と、該固定側部材に対してシール対象空間を介し同軸的に軸回転可能に支持される回転側部材とよりなるその他の２部材において、回転側部材の回転トルクの効果的な低減化と、シール対象空間からの空気の漏出の抑制が求められる場合に好ましく適用される。また、シールリップが弾性的に摺接する対象が実施形態のようなスリンガやハブに限らず、例えば、直接ドライブシャフトに摺接する場合であっても良い。この場合は、各シールリップに対応するドライブシャフトの各部位の表面状態が適宜調製される。更に、実施形態において、内輪を回転側部材、外輪を固定側部材としたが、内輪を固定側部材、外輪を回転側部材としても良い。この場合、スリンガは外輪の内径面に嵌合一体とされ、芯金は内輪の外径面に嵌合一体とされ、それぞれの鍔部の向きが逆となる。加えて、固定側部材にシールリップが一体化されている例について述べたが、回転側部材にシールリップが一体化されている場合にも本発明を適用することは可能である。また、最近側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）は、０．４以下のものに限らず、最遠側摺接面の表面粗さより小である条件を満足するものであれば、０．４より大きくても良い。一方、最遠側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）は、０．４より大きいものに限らず、最近側摺接面の表面粗さより大である条件を満足するものであれば、０．４以下であっても良い。

６ 内輪（２部材の回転側部材）
７ 外輪（２部材の固定側部材）
９ ベアリングシール（密封装置）
１０ ベアリングシール（密封装置）
１１ 磁気エンコーダ
１３ スリンガ（回転側部材）
１３ａａ，１３ａｃ，４ａａ，１６ａ 最近側摺接面
１３ｂａ，４ｂａ 最遠側摺接面
１３ａｂ，１３ｂｂ，４ｂｂ 中間摺接面
１５ａ 最近側シールリップ
１５ｂ 最遠側シールリップ
１５ｃ，１５ｄ 中間シールリップ
Ｓ 軸受空間（シール対象空間）

Claims (7)

1. 固定側部材と、該固定側部材に対して同軸的に軸回転可能に支持される回転側部材とよりなる２部材間の環状のシール対象空間をシールする密封装置であって、
   前記２部材のうちの一方の部材に固着され、前記２部材のうちの他方の部材に弾性的に摺接する複数の弾性体製シールリップを含み、前記シール対象空間より最も遠い位置の最遠側シールリップに対応する前記他方の部材の最遠側摺接面の表面粗さが、前記シール対象空間に最も近い位置の最近側シールリップに対応する前記他方の部材の最近側摺接面の表面粗さより大とされていることを特徴とする密封装置。
2. 請求項１に記載の密封装置において、
   前記一方の部材が固定側部材であり、前記他方の部材が回転側部材であることを特徴とする密封装置。
3. 請求項２に記載の密封装置において、
   前記回転側部材が、スリンガを一体に備え、少なくとも前記最遠側シールリップが当該スリンガに弾性的に摺接することを特徴とする密封装置。
4. 請求項３に記載の密封装置において、
   前記スリンガにおける前記シールリップが摺接する側とは反対側の面に、回転検出用の磁気エンコーダが固着されていることを特徴とする密封装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の密封装置において、
   前記最遠側及び最近側シールリップの間に少なくとも１個の中間シールリップを有し、該中間シールリップに対応する回転側部材の中間摺接面の表面粗さが、前記最遠側摺接面の表面粗さより小さいことを特徴とする密封装置。
6. 請求項５に記載の密封装置において、
   前記中間摺接面の表面粗さが、前記最近側摺接面の表面粗さより大きいことを特徴とする密封装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の密封装置において、
   前記最近側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．４以下であり、前記最遠側摺接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．４より大きいことを特徴とする密封装置。

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