JP2017036769A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】狭小なスペースにもシール性を低下させることなく装着し得ると共に、保管・搬送時等の取扱い性に優れた密封装置を提供する。
【解決手段】外輪２と、外向きフランジ部４１を有する内輪６とを備える軸受装置１を密封する密封装置８であって、外輪に嵌合される嵌合円筒部８０を含み、芯金９と、複数の環状シールリップ１０１，１０２を有し芯金に一体に形成されたシール部材１０とからなり、芯金は、外輪に嵌合されて嵌合円筒部を構成する円筒部９１と、円筒部の一端部９１ａから外輪の軸Ｌ方向端面２２ｂに沿って径方向に延出された円輪部９２とからなり、複数のシールリップのうち最内径側の第一シールリップは、嵌合円筒部の最内周面部８１より内径側に位置してフランジ部に向け縮径するように設けられ、第一シールリップより外径側の第二シールリップは、嵌合円筒部の最外周面部８２より外径側に位置してフランジ部に向け拡径するように設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、自動車用のハブベアリングのように、外輪と、外向きフランジ部を有する内輪とを備える軸受装置における前記外輪と前記フランジ部との間を密封する密封装置に関する。

前記のような自動車用ハブベアリングの場合、内輪としてハブ輪が用いられ、ハブ輪は、一端に外向き（外径方向）に延びるフランジ部（ハブフランジ）を有し、このフランジ部に車輪が取付けられる。ハブ輪は固定側の外輪に対して転動体を介して軸回転可能に支持される。ハブ輪（内輪）と外輪とにより構成される環状の軸受空間は、軸方向両端部に装着される密封装置によって密封される（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。これによって、軸受空間内への泥水等の浸入及び軸受空間内に充填されているグリース等の潤滑剤の外部漏出が防止され、軸受としての機能が長く維持される。

特開２００８−２６１４０９号公報 特開２００３−１４８４９４号公報

ところで、軸受装置の仕様によっては、密封装置が装着される部位のスペースを充分に確保することが難しい場合がある。特に、フランジ部側（アウター側或いは車輪側）の密封装置の場合、外輪の内径側は転動体及びこれを支持するリテーナが占めるスペースが大きくなることがある。このような場合、特許文献１に示される軸受装置を例に採れば、同文献の第２密封シールのような密封装置を組付けること自体が難しくなる場合がある。そのため、第１密封シールのみにすると、シール性が充分でなくなる。しかも、第１密封シールを構成するシールリップは、フランジ部に向け拡径してその先端部がフランジ部に摺接するよう構成されているから、内輪の回転に伴い軸受空間内が温度上昇して内圧が高くなると、前記シールリップが外径側に変形してこれによるシール性が低下する。

これに対し、特許文献２に開示された軸受装置の場合、アウターシール（密封装置）が外輪の外周面に嵌合され、２個のアキシャルリップがフランジ部に摺接するよう構成されているから、転動体及びリテーナによるスペース的な制約を受けることが少ないと考えられる。しかも、内径側のアキシャルリップは、フランジ部に向け縮径してその先端部がフランジ部に摺接するよう構成されているから、先端部が軸受空間側に向き、軸受空間の内圧に対する前記のような問題は生じ難いと考えられる。しかし、特許文献２に示されるアウターシールは、断面Ｌ字状の環状芯金に前記２個のアキシャルリップを単に被着しただけであって、保管・輸送のために複数のアウターシールを軸方向に積重ねる際に隣接するシールリップと芯金が接触しないようにして取扱いを容易にすると言う考慮はされていない。

本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、狭小なスペースにもシール性を低下させることなく装着し得ると共に、保管・搬送時等の取扱い性に優れた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、外輪と、外向きフランジ部を有する内輪とを備える軸受装置を密封する密封装置であって、前記外輪に嵌合される嵌合円筒部を含み、芯金と、複数の環状シールリップを有し前記芯金に一体に形成されたシール部材とからなり、前記芯金は、前記外輪に嵌合されて前記嵌合円筒部を構成する円筒部と、該円筒部の一端部から前記外輪の軸方向端面に沿って径方向に延出された円輪部とからなり、前記複数のシールリップのうち最内径側の第一シールリップは、前記嵌合円筒部の最内周面部より内径側に位置して前記フランジ部に向け縮径するように設けられ、前記第一シールリップより外径側の第二シールリップは、前記嵌合円筒部の最外周面部より外径側に位置して前記フランジ部に向け拡径するように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、複数のシールリップは、いずれも内輪のフランジ部に向くよう設けられ、いわゆるアキシャルリップとして機能するものであるから、ラジアルリップを備えた密封装置に比べて、内輪と外輪との偏心の影響を受け難く、所期のシール性能が的確に得られる。また、第一シールリップは、嵌合円筒部の最内周面部より内径側に位置してフランジ部に向け縮径するように設けられ、また、第二シールリップは、嵌合円筒部の最外周面部より外径側に位置してフランジ部に向け拡径するように設けられている。したがって、当該密封装置の複数を軸方向に重ねて保管・搬送する際、隣接する密封装置のシールリップと嵌合円筒部とが干渉せず、コンパクトに重ねられ、取扱い性が向上する。さらに、第一シールリップは、フランジ部に向け縮径するように設けられているから、軸受の内圧が高くなっても内圧に対する対抗力が強く、これにより外径側に変形し難く、当該第一シールリップによるシール性が低下する懸念がない。

本発明の密封装置において、前記嵌合円筒部が前記芯金の円筒部を介して前記外輪の外周面に嵌合され、前記第一シールリップが前記外輪の内周面より内径側に位置するように設けられているものとしても良い。
これによれば、第一シールリップと第二シールリップとの径方向の間隔を大きくすることができるので、シール性が向上する。
この場合、前記芯金の円筒部の他端部に、前記外輪の外周面と芯金の円筒部との間に圧縮状態で介在する第一弾性リング部を有しているものとしても良い。
これによれば、第一弾性リング部の存在により、芯金の円筒部と外輪の外周面との嵌合部に対する泥水等の浸入が抑えられ、密封装置としてのシール性がより向上する。

本発明の密封装置において、前記嵌合円筒部が前記芯金の円筒部を介して前記外輪の内周面に嵌合され、前記第二シールリップが前記外輪の外周面より外径側に位置するように設けられているものとしても良い。
これによれば、第一シールリップと第二シールリップとの径方向の間隔を大きくすることができるので、シール性が向上する。
この場合、前記芯金の円輪部の外径方向端部に、前記外輪の軸方向端面と芯金の円輪部との間に圧縮状態で介在する第二弾性リング部を有しているものとしても良い。
これによれば、第二弾性リング部の存在により、芯金の円輪部と外輪の軸方向端面との間に対する泥水等の浸入が抑えられ、密封装置としてのシール性がより向上する。
さらにこの場合、前記芯金の円筒部の他端部に、前記外輪の内周面と芯金の円筒部との間に圧縮状態で介在する第三弾性リング部を有しているものとしても良い。
これによれば、外輪の内周面と芯金の円筒部との間に泥水等が浸入しても、第三弾性リング部の存在により、それ以上の浸入が阻止され、密封装置としてのシール性がより向上する。

本発明の密封装置において、前記第一シールリップ及び第二シールリップの間に、前記フランジ部に向け拡径する第三シールリップが設けられているものとしても良い。
これによれば、第三シールリップの存在により、シール性がより向上する。
この場合、第三シールリップの形成態様として次の３態様が望ましく採用される。
（第一態様）前記嵌合円筒部が前記芯金の円筒部を介して前記外輪の外周面に嵌合される場合に、前記第三シールリップは、前記嵌合円筒部の最外周面部より外径側に位置するように設けられている。
（第二態様）前記嵌合円筒部が前記芯金の円筒部を介して前記外輪の外周面に嵌合される場合に、前記第三シールリップは、その最外径部が前記嵌合円筒部の最内周面部より内径側に位置するように設けられている。
（第三態様）前記嵌合円筒部が前記芯金の円筒部を介して前記外輪の内周面に嵌合される場合に、前記第三シールリップが前記嵌合円筒部の最外周面部より外径側に位置するように設けられている。
これらいずれの態様においても、当該密封装置の複数を軸方向に重ねて保管・搬送する際、隣接する密封装置の第一及び第二のシールリップに加え第三シールリップも嵌合円筒部と干渉せず、コンパクトに重ねられ、取扱い性が向上する。

本発明の密封装置において、前記第一シールリップの基部の厚みは、他のシールリップの基部の厚みより大であるものとしても良い。
これによれば、第一シールリップは最内径側に位置するため、軸受内の内圧の変動の影響を受け易いが、その基部の厚みが他のシールリップの基部の厚みより大であるから、内圧に対する耐性を有し、第一シールリップによるシール性が低下することがない。

本発明の密封装置において、前記複数のシールリップは、その先端部が前記フランジ部に接触するように構成されているものとしても良い。
これによれば、複数のシールリップの先端部が前記フランジ部に接触するから、外輪と内輪との間のシール性がより効果的に発揮される。

本発明の密封装置において、前記複数のシールリップは、その先端部が前記内輪に取付けられた金属環に接触するように構成されているものとしても良い。
この場合、前記金属環は、内輪に嵌合される円筒部と、該円筒部の一端部から外径方向に延びる円輪部とからなり、前記複数のシールリップは該円輪部に接触するように構成されているものとしても良い。
これらによれば、当該密封装置と金属環とを組み合わせて密封装置とすることができ、取扱いが便利である。また、金属環として不錆性或いは表面滑性の良い金属を用いれば、これに摺接するシールリップの先端部の摩耗が少なくなり密封装置の長寿命化が図られる。

本発明の密封装置によれば、狭小なスペースにもシール性を低下させることなく装着し得ると共に、保管・搬送時等の取扱い性に優れたものとすることができる。

本発明に係る密封装置が装着された軸受装置の一例を示す概略的断面図である。 本発明に係る密封装置の第一の実施形態であって、図１のＸ部の拡大図である。 同実施形態の密封装置の複数を軸方向に沿って重ねた状態を示す模式的断面図である。 同実施形態の第一の変形例を示す図２と同様図である。 同実施形態の第二の変形例を示す図２と同様図である。 同実施形態の第三の変形例を示す図２と同様図である。 本発明に係る密封装置の第二の実施形態を示す図２と同様図である。 同実施形態の第一の変形例を示す図２と同様図である。 同実施形態の第二の変形例を示す図２と同様図である。 本発明に係る密封装置の第三の実施形態を示す図２と同様図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る密封装置が装着された軸受装置の一例を示している。図１に示す軸受装置１は、自動車の従動輪を回転自在に支持するハブベアリングである。図例のハブベアリング（軸受装置）１は、車体（不図示）に固定される外輪２の内径部に２列の転動体（玉）３…を介して、ハブ輪４及び内輪部材（単に環状部材ということもある）５が軸Ｌの回りに回転自在に支持されている。ハブ輪４は、ハブフランジ（外向きのフランジ部）４１を有し、該ハブフランジ４１に、不図示の従動輪（タイヤホイール）がボルト４２によって取付けられる。ハブ輪４と内輪部材５とにより内輪６が構成され、前記外輪２と内輪６との間に、前記転動体３…が、リテーナ３ａに保持された状態で、外輪２の外輪側軌道輪２ａとハブ輪４及び内輪部材５の内輪側軌道輪４ａ，５ａとを転動し得るように介装されている。ハブ輪４と内輪部材５とは、ハブ輪４の一端部４０を内輪部材５にかしめることにより一体とされている。転動体３…の介装部分を含む外輪２と内輪６との間が被密封空間としての環状の軸受空間Ｓとされ、この軸受空間Ｓには、転動体３…の転動を円滑にするための潤滑剤（例えば、グリース）が充填される。
以下において、図１の紙面左側を車輪側、右側を車体側と言う。

前記軸受空間Ｓにおける外輪２の車体側端部には、外輪２の開口部２０を封止するキャップ７が嵌合されている。また、外輪２の車輪側端部と内輪６（ハブ輪４）との間には、ベアリングシール８が、内輪６（ハブ輪４）に対して摺接可能に装着されている。このキャップ７及びベアリングシール８が、前記軸受空間Ｓを密封する密封装置を構成する。両密封装置（キャップ７及びベアリングシール８）によって、軸受空間Ｓ内への泥水等の浸入が防止され、また、軸受空間Ｓ内に充填される潤滑剤（グリース等）の外部漏出が防止される。図例のキャップ７は、外輪２の車体側端部２１に嵌合される円筒部７１と、円筒部７１と一体の蓋部７２とを有した板金加工体からなり、円筒部７１を車体側端部２１の外周面２１ａに嵌合させることによって、外輪２の開口部２０を封止するように構成されている。そして、円筒部７１と車体側端部２１の外周面２１ａとの金属嵌合部分への泥水等の浸入を防止するため、円筒部７１の外面を覆い、且つ、一部が前記外周面２１ａに弾性密着するゴムシール部７３が加硫一体に設けられている。両密封装置７，８のうち、車輪側のベリングシール８に本発明に係る密封装置が適用される。

図２及び図３をも参照して、本発明に係る密封装置の第一の実施形態について詳細に説明する。本実施形態のベアリングシール（密封装置）８は、外輪２の車輪側端部２２の外周面２２ａに嵌合される嵌合円筒部８０を含み、芯金９と、複数（図例では２個）の環状シールリップ１０１，１０２を有し芯金９に一体に形成されたシール部材１０とからなる。芯金９は、外輪２の外周面２２ａに嵌合されて嵌合円筒部８０を構成する円筒部（以下、芯金円筒部と言う）９１と、芯金円筒部９１の車輪側一端部９１ａから外輪２における軸Ｌ方向の車輪側端面（軸方向端面）２２ｂに沿って内径方向に延出された円輪部（以下、内向円輪部と言う）９２とからなる。芯金円筒部９１の車体側他端部９１ｂは他の部位より薄肉の段差状に形成され、前記外周面２２ａに対する嵌合状態では外周面２２ａとの間に間隔が生じるようになされている。また、内向円輪部９２は、外輪２の車輪側端面２２ｂに密着的に当接するように形成される。

前記２個のシールリップ１０１，１０２のうち内径側の第一シールリップ１０１は、嵌合円筒部８０の最内周面部８１より内径側であって、外輪２における車輪側端部２２の内周面２２ｃより内径側に突出しない部位に位置してハブフランジ４１に向け縮径するように設けられている。さらに、この第一シールリップ１０１より外径側の第二シールリップ１０２は、嵌合円筒部８０の最外周面部８２より外径側に位置してハブフランジ４１に向け拡径するように設けられている。本実施形態では、両シールリップ１０１，１０２は、その先端部１０１ａ，１０２ａがハブフランジ４１の車体側フランジ面４１ａに弾性変形を伴い接触するよう構成されている。図２におけるシールリップ１０１，１０２の２点鎖線部は、弾性変形前の原形状を示している。さらに、第一シールリップ１０１の基部の厚みｄ１は、第二シールリップ１０２の基部の厚みｄ２より大とされている（図３参照）。なお、本明細書においては、シールリップの基部の厚みはシールベース部１００からの延出部（延出基部）の厚みを指すものとする。

シール部材１０は、ゴム材からなり、芯金９における外輪２の外周面２２ａ及び車輪側端面２２ｂに接する面以外の面を覆うように芯金９に加硫成型により一体とされるシールベース部１００を含み、該シールベース部１００から、前記２個のシールリップ１０１，１０２が延出されている。さらに、本実施形態では、外輪２における車輪側端部２２の外周面２２ａと芯金９の円筒部９１との間に圧縮状態で介在する第一弾性リング部１０４を有している。この第一弾性リング部１０４は、前記芯金円筒部９１の段差状車体側他端部９１ｂに、芯金円筒部９１の内径面９１ｃより内径側に突出するよう、シールベース部１００に一体に形成されている。第一弾性リング部１０４の最小径部（突端部）１０４ａ及びシールベース部１００の芯金円筒部９１を覆う部分１１０の外周面部１１０ａは、それぞれ前記嵌合円筒部８０の最内周面部８１及び最外周面部８２を構成する。さらに、シールベース部１００は、第二シールリップ１０２の基部より外径側に突出する庇状部１１０ｂを一体に有している。

前記のように構成されるベアリングシール８は、嵌合円筒部８０を構成する芯金円筒部９１を外輪２の車輪側端部２２の外周面２２ａに嵌合することによって外輪２に装着される。そして、外輪２、内輪６及び転動体３…等を所定の部位に組付けることによって、軸受装置１が構成される。このベアリングシール８の装着状態では、第一シールリップ１０１はその先端部１０１ａが内径側（軸受空間Ｓ側）に向け弾性変形してハブフランジ４１のフランジ面４１ａに弾接し、第二シールリップ１０２はその先端部１０２ａが外径側（軸受空間Ｓとは反対側）に向け弾性変形してハブフランジ４１のフランジ面４１ａに弾接する。また、第一弾性リング部１０４は、芯金円筒部９１の車体側他端部９１ｂと外輪２における車輪側端部２２の外周面２２ａとの間に、圧縮された状態で介在する。図２における第一弾性リング部１０４の２点鎖線部は、弾性変形前の原形状を示している。

このようにベアリングシール８が装着された状態で内輪６が軸Ｌ回りに回転すると、第一シールリップ１０１及び第二シールリップ１０２がハブフランジ４１のフランジ面４１ａに弾接した状態で相対摺接する。これにより、軸受空間Ｓ内への外部からの泥水等の浸入が阻止される。また、軸受空間Ｓ内に充填されるグリース等の潤滑剤の外部漏出も防止される。特に、第一シールリップ１０１は、その先端部１０１ａが軸受空間Ｓ側に向くよう弾性変形した状態でフランジ面４１ａに相対弾性摺接する。そのため、第一シールリップ１０１の先端部１０１ａの内圧に対する対抗力が強く、内輪６の軸回転に伴う軸受空間Ｓの温度上昇によって軸受空間Ｓの内圧が高くなっても、第一シールリップ１０１の先端部１０１ａが外径側に捲り返るような変形が生じ難く、潤滑剤の外部漏出防止機能が好適に維持される。特に、第一シールリップ１０１は第二シールリップ１０２より最内径側に位置するため、軸受空間Ｓの内圧の変動の影響を受け易いが、第一シールリップ１０１の基部の厚みｄ１は、第二シールリップ１０２の基部の厚みｄ２より大とされているから、内圧に対する耐性を有し、第一シールリップ１０１によるシール性が低下することがない。さらに、第一弾性リング部１０４が芯金円筒部９１の他端部９１ｂと外輪２の車輪側外周面２２ａとの間に圧縮状態で介在するから、芯金円筒部９１と外輪２との金属嵌合部への泥水等の浸入が阻止され、当該嵌合部の発錆が抑えられると共に、ベアリングシール８のシール性がより的確に発揮される。さらに、シールベース部１００の外径側端部に庇状部１１０ｂが延出されているから、フランジ面４１ａに対して斜め方向からの泥水等のアタックを遮断し、第二シールリップ１０２に対する泥水等の接触量を少なくしており、これにより第二シールリップ１０２の耐久性も向上する。そして、ハブ輪４のラジアル面に弾接するシールリップ（ラジアルリップ）を有さないので、図に示すようにリテーナ３ａが外輪２の車輪側端部２２の内径側に張出し、車輪側端部２２の内径側部のスペースが狭小である場合にも、ベアリングシール８の装着が問題なくなされる。ラジアルリップを有さないことにより、回転トルクの増大を抑え、また、内輪と外輪との偏心の影響を受け難く、所期のシール性能が的確に得られる。

図３は、本実施形態のベアリングシール８の複数を、保管、梱包及び搬送等のため、軸Ｌ方向に沿って重ねた状態を示している。これらベアリングシール８を重ねる前に、第一シールリップ１０１の先側部の外径側面、及び、第二シールリップ１０２の先側部の内径側面にはグリースｇが塗布されている。このグリースｇは、図２のようにベアリングシール８を軸受装置１に装着した際、フランジ面４１ａに対する第一及び第二シールリップ１０１，１０２の弾接部に滞留し、これにより、前記弾性的相対摺接が円滑になされる。なお、図２及び他の同様図では、このグリースｇの図示を省略している。そして、第一シールリップ１０１は、嵌合円筒部８０の最内周面部８１より内径側に位置してハブフランジ４１に向け縮径するように設けられ、また、第二シールリップ１０２は、嵌合円筒部８０の最外周面部８２より外径側に位置してハブフランジ４１に向け拡径するように設けられている。即ち、嵌合円筒部８０の最内周面部８１及び最外周面部８２によって径方向に区画される領域ｒには、第一及び第二シールリップ１０１，１０２は存在しないようになされている。従って、各嵌合円筒部８０を軸Ｌ方向に整合させた状態で複数のベアリングシール８を重ねるようにすると、各嵌合円筒部８０が隣接するベアリングシール８の第一及び第二シールリップ１０１，１０２に干渉することがない。これによって、グリースｇが隣接するベアリングシール８に付着することがなく、複数のベアリングシール８がコンパクトに重ねられ、ベアリングシール８の保管性、梱包性及び搬送性等の取扱い性が向上する。

図４は、第一の実施形態の第一の変形例を示す。この例のベアリングシール（密封装置）８では、図２に示すような庇状部１１０ｂを有さず、且つ、第一シールリップ１０１が外輪２の車輪側端部２２における内周面２２ｃより内径側に位置するように設けられている点で、図２に示すベアリングシール８と異なる。その他の構成は図２に示す例と同様であるので、共通部分に同一の符号を付してその説明を割愛し、ここでは異なる点について説明する。
この例のベアリングシール８においては、第一シールリップ１０１が外輪２の車輪側端部２２における内周面２２ｃより内径側に位置するように設けられているので、第一シールリップ１０１と第二シールリップ１０２との径方向の間隔を大きく確保することができる。従って、仮に泥水等が第二シールリップ１０２のフランジ面４１ａに対する弾接部を通過しても、通過した泥水等は下方の第二シールリップ１０２のフランジ面４１ａに対する弾接部に滞留しても、第一シールリップ１０１のフランジ面４１ａに対する弾接部に至る泥水等が少なく、外部から浸入しようとする泥水等に対するシール性が向上する。

図５は、第一の実施形態の第二の変形例を示す。この例のベアリングシール（密封装置）８では、第一シールリップ１０１及び第二シールリップ１０２の間に、ハブフランジ（フランジ部）４１に向け拡径してフランジ面４１ａに接触する第三シールリップ１０３が設けられている点で、図２に示すベアリングシール８と異なる。そして、この第三シールリップ１０３は、嵌合円筒部８０の最外周面部８２より外径側に位置し、フランジ面４１ａに向け拡径するように設けられ、その先端部１０３ａはフランジ面４１ａに弾性変形を伴い接触（弾接）している。加えて、第一シールリップ１０１の基部の厚みｄ１は、第三シールリップ１０３の基部の厚みｄ３よりも大とされている。その他の構成は図２に示す例と同様であるので、共通部分に同一の符号を付してその説明を割愛し、ここでは異なる点について説明する。
この例のベアリングシール８においては、第三シールリップ１０３がさらに付加されることにより、よりシール性が向上する。特に、第三シールリップ１０３は、ハブフランジ４１に向け拡径してフランジ面４１ａに弾接するように設けられているから、仮に、第二シールリップ１０２のフランジ面４１ａに対する弾接部を泥水等が通過しても、それ以上の浸入がこの第三シールリップ１０３によって効果的に阻止される。さらに、第三シールリップ１０３は、嵌合円筒部８０の最外周面部８２より外径側に位置するように設けられているから、当該ベアリングシール８を、保管、梱包及び搬送等のため、軸Ｌ方向に沿って重ねる（図３参照）際に、第三シールリップ１０３が嵌合円筒部８０に干渉することがない。従って、第三シールリップ１０３が存在しても、複数のベアリングシール８がコンパクトに重ねられ、ベアリングシール８の取扱い性が向上する。

図６は、第一の実施形態の第三の変形例（第二の変形例の別例）を示す。この例のベアリングシール（密封装置）８では、図５に示す例と同様に第一シールリップ１０１及び第二シールリップ１０２の間に、ハブフランジ（フランジ部）４１に向け拡径してフランジ面４１ａに弾接する第三シールリップ１０３が設けられている。しかし、第三シールリップ１０３は、その最外径部１０３ｂが嵌合円筒部８０の最内周面部８１より内径側に位置するように設けられている点で、図５に示す例と異なる。その他の構成は図５に示す例と同様であるので、共通部分に同一の符号を付してその説明を割愛し、ここでは異なる点について説明する。
この例のベアリングシール８においては、第三シールリップ１０３は、その最外径部１０３ｂが嵌合円筒部８０の最内周面部８１より内径側に位置するように設けられているので、当該ベアリングシール８を、保管、梱包及び搬送等のため、軸Ｌ方向に沿って重ねる（図３参照）際に、第三シールリップ１０３が嵌合円筒部８０に干渉することがない。従って、第三シールリップ１０３が存在しても、複数のベアリングシール８がコンパクトに重ねられ、ベアリングシール８の取扱い性が向上する。

図７は、本発明に係る密封装置の第二の実施形態を示す。この実施形態のベアリングシール（密封装置）８Ａは、嵌合円筒部８０が芯金円筒部９１を介して外輪２における車輪側端部２２の内周面２２ｃに嵌合されている点で、第一の実施形態のベアリングシール８とは基本的な構造上の相違がある。しかし、芯金９と、複数（図例では２個）の環状シールリップ１０１，１０２を有し芯金９に一体に形成されたシール部材１０とからなる点では、第一の実施形態のベアリングシール８と第二の実施形態のベアリングシール８Ａとは共通する。本実施形態の場合、芯金９は、芯金円筒部９１と、芯金円筒部９１の車輪側一端部９１ａから外輪２の軸Ｌ方向端面（車輪側端面）２２ｂに沿って外径側に延出された円輪部（以下、外向円輪部と言う）９３とからなる。芯金円筒部９１の車体側他端部９１ｂは他の部位より薄肉の段差状に形成され、前記内周面２２ｃに対する嵌合状態では内周面２２ｃとの間に間隔が生じるようになされている。また、芯金９の外向円輪部９３の外径方向端部９３ａは、他の部位より薄肉の段差状に形成され、外向円輪部９３の車輪側端面２２ｂに対する当接状態では、車輪側端面２２ｂとの間に間隔が生じるようになされている。

２個のシールリップ１０１，１０２のうち内径側の第一シールリップ１０１は、嵌合円筒部８０の最内周面部８１より内径側に位置してハブフランジ４１に向け縮径するように設けられている。また、この第一シールリップ１０１より外径側の第二シールリップ１０２は、嵌合円筒部８０の最外周面部８２より外径側に位置してハブフランジ４１に向け拡径するように設けられている。本実施形態では、両シールリップ１０１，１０２は、その先端部１０１ａ，１０２ａがハブフランジ４１の車体側フランジ面４１ａに弾性変形を伴い接触するよう構成されている。図７におけるシールリップ１０１，１０２の２点鎖線部は、弾性変形前の原形状を示している。

シール部材１０は、前記例と同様にゴム材からなり、芯金９における外輪２の内周面２２ｃ及び車輪側端面２２ｂに接する面以外の面を覆うように芯金９に加硫成型により一体とされるシールベース部１００を含み、該シールベース部１００から、前記２個のシールリップ１０１，１０２が延出されている。さらに、本実施形態では、芯金９の外向円輪部９３の外径方向端部９３ａに、外輪２の車輪側端面２２ｂと芯金９の外向円輪部９３との間に圧縮状態で介在する第二弾性リング部１０５を有している。また、外輪２における車輪側端部２２の内周面２２ｃと芯金円筒部９１との間に圧縮状態で介在する第三弾性リング部１０６を有している。第二弾性リング部１０５及び第三弾性リング部１０６はシールベース部１００と一体に形成されている。第三弾性リング部１０６は、前記芯金円筒部９１の段差状車体側他端部９１ｂに、芯金円筒部９１の外径面９１ｄより外径側に突出するよう、シールベース部１００に一体に形成されている。シールベース部１００の芯金円筒部９１を覆う部分１１０の内周面部１１０ｂ及び第三弾性リング部１０６の最大径部（突端部）１０６ａは、それぞれ前記嵌合円筒部８０の最内周面部８１及び最外周面部８２を構成する。

このような構成のベアリングシール８Ａも、図７に示すように軸受装置１に装着されて用いられ、前記と同様の効果を奏する。そして、第二弾性リング部１０５の存在により、芯金９の外向円輪部９３と外輪２の車輪側端面２２ｂとの間に対する泥水等の浸入が抑えられ、密封装置としてのシール性がより向上する。また、第三弾性リング部１０６の存在により、仮に芯金９の外向円輪部９３と外輪２の車輪側端面２２ｂとの間、さらには外輪２の車輪側内周面２２ｃと芯金円筒部９との嵌合面に泥水等が浸入してもそれ以上の浸入が阻止され、密封装置としてのシール性がより向上する。さらに、嵌合円筒部８０と２個のシールリップ１０１，１０２との位置関係が前記のように構成されているから、嵌合円筒部８０の最内周面部８１及び最外周面部８２で区画される径方向の領域ｒにシールリップ１０１，１０２が存在しない。従って、当該ベアリングシール８Ａを、保管、梱包及び搬送のために、図３に示すように重ねる際、嵌合円筒部８０とシールリップ１０１，１０２が干渉しない。これによって、ベアリングシール８Ａの取扱い性が前記例と同様に向上する。
なお、その他の構成で第一の実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その作用・効果等の説明は割愛する。

図８は、第二の実施形態の第一の変形例を示す。この例のベアリングシール（密封装置）８Ａでは、第二シールリップ１０２が外輪２の車輪側端部２２における外周面２２ａより外径側に位置するように設けられている点で、図７に示すベアリングシール８Ａと異なる。その他の構成は図７に示す例と同様であるので、共通部分に同一の符号を付してその説明を割愛し、ここでは異なる点について説明する。
この例のベアリングシール８Ａにおいては、第二シールリップ１０２が外輪２の車輪側端部２２における外周面２２ａより外径側に位置するように設けられているので、第一シールリップ１０１と第二シールリップ１０２との径方向の間隔を大きく確保することができる。従って、仮に泥水等が第二シールリップ１０２のフランジ面４１ａに対する弾接部を通過しても、図４に示す例と同様に、第一シールリップ１０１のフランジ面４１ａに対する弾接部に至る泥水等が少なく、外部から浸入しようとする泥水等に対するシール性が向上する。

図９は、第二の実施形態の第二の変形例を示す。この例のベアリングシール（密封装置）８Ａでは、第一シールリップ１０１及び第二シールリップ１０２の間に、ハブフランジ４１に向け拡径してフランジ面４１ａに接触する第三シールリップ１０３が設けられている点で、図７に示すベアリングシール８Ａと異なる。そして、この第三シールリップ１０３は、嵌合円筒部８０の最外周面部８２より外径側に位置するように設けられ、その先端部１０３ａはフランジ面４１ａに弾性変形を伴い接触している。加えて、第一シールリップ１０１の基部の厚みｄ１は、第三シールリップ１０３の基部の厚みｄ３よりも大とされている。その他の構成は図７に示す例と同様であるので、共通部分に同一の符号を付してその説明を割愛し、ここでは異なる点について説明する。
この例のベアリングシール８Ａにおいては、第三シールリップ１０３がさらに付加されることにより、よりシール性が向上する。特に、第三シールリップ１０３は、ハブフランジ４１に向け拡径してフランジ面４１ａに弾接するように設けられているから、仮に、第二シールリップ１０２のフランジ面４１ａに対する弾接部を泥水等が通過しても、それ以上の浸入がこの第三シールリップ１０３によって効果的に阻止される。さらに、第三シールリップ１０３は、嵌合円筒部８０の最外周面部８２より外径側に位置するように設けられているから、当該ベアリングシール８を、保管、梱包及び搬送等のため、軸Ｌ方向に沿って重ねる（図３参照）際に、第三シールリップ１０３が嵌合円筒部８０に干渉することがない。従って、第三シールリップ１０３が存在しても、複数のベアリングシール８がコンパクトに重ねられ、ベアリングシール８の取扱い性が向上する。

図１０は、本発明に係る密封装置の第三の実施形態を示す。この実施形態のベアリングシール（密封装置）８Ｂは、複数（図例では２個）のシールリップ１０１，１０２が、内輪６に取付けられた金属環１１に接触するように構成されている点で、第一及び第二の実施形態のベアリングシール８，８Ａと異なる。しかし、図例のベアリングシール８Ｂの基本的な構成は、図２及び図３に示すベアリングシール８と同様である。従って、第一及び第二シールリップ１０１，１０２と嵌合円筒部８０との位置関係や、第一及び第二シールリップ１０１，１０２の基部の厚みｄ１，ｄ２の大小関係等も同様に構成されている。さらに具体的には、本実施形態における金属環１１は、内輪６の外周面（ハブ輪４の外周面）４ａに嵌合される円筒部（以下、金属環円筒部と言う）１１１と、金属環円筒部１１１の車輪側一端部１１１ａから外径方向に延びる円輪部（以下、金属環円輪部と言う）１１２とからなり、第一及び第二シールリップ１０１，１０２の先端部１０１ａ，１０２ａは金属環円輪部１１２に弾性変形を伴い接触する。金属環円輪部１１２は、ハブフランジ４１のフランジ面４１ａに密着的に当接するよう形成されている。

前記のように構成されるベアリングシール８Ｂは、図１０に示すように軸受装置１における外輪２の軸Ｌ方向の車輪側端部２２に嵌合によって装着される。そして、内輪６が軸Ｌの回りに回転すると、第一及び第二シールリップ１０１，１０２の先端部１０１ａ，１０２ａが弾性変形を伴った状態で金属環円輪部１１２に摺接する。これにより、図２に示す例と同様に、外部からの軸受空間Ｓ内への泥水等の浸入が阻止され、また、軸受空間Ｓ内に充填されている潤滑剤の外部漏出が防止され、シール機能が長く持続される。そして、本実施形態では、第一及び第二シールリップ１０１，１０２が金属環１１に弾性的に接触するようにしているから、ベアリングシール８Ｂと金属環１１とを組み合わせて密封装置とすることができ、取扱いが便利である。また、金属環１１として不錆性或いは表面滑性の良い金属を用いれば、これに弾性的に摺接するシールリップ１０１，１０２の先端部１０１ａ，１０２ａの摩耗が少なくなりベアリングシール８Ｂの長寿命化が図られる。
なお、本実施形態の金属環１１を、図４〜図９に示す例に適用することはもとより可能である。その他の構成は、前記例と同様であるから、共通部分に同一の符号を付し、その作用・効果等の説明は割愛する。

なお、シールップの数が２個及び３個の例について述べたが、４個以上であっても良い。また、シールリップの形状も図例に限定されず、他の形状とすることは可能である。さらに、実施形態では、本発明に係る密封装置を、図１に示すような自動車の従動輪を回転自在に支持するハブベアリングに適用した例について述べたが、外輪と、外向きフランジ部を有する内輪とを備える軸受装置であれば、他の形態の軸受装置にも望ましく採用される。

１ ハブベアリング（軸受装置）
２ 外輪
２２ａ 外周面
２２ｂ 車輪側端面（軸方向端面）
２２ｃ 内周面
４ ハブ輪（内輪）
４１ ハブフランジ（フランジ部）
６ 内輪
８，８Ａ，８Ｂ ベアリングシール（密封装置）
８０ 嵌合円筒部
８１ 最内周面部
８２ 最外周面部
９ 芯金
９１ 円筒部
９１ａ 一端部
９１ｃ 他端部
９２ 内向円輪部（円輪部）
９３ 外向円輪部（円輪部）
９３ａ 外径方向端部
１０ シール部材
１０１ 第一シールリップ
１０１ａ 先端部
１０２ 第二シールリップ
１０２ａ 先端部
１０３ 第三シールリップ
１０３ａ 先端部
１０３ｂ 最外径部
１０４ 第一弾性リング部
１０５ 第二弾性リング部
１０６ 第三弾性リング部
１１ 金属環
１１１ 円筒部
１１２ 円輪部
ｄ１、ｄ２、ｄ３ シールリップの基部の厚み
Ｌ 軸

Claims (15)

1. 外輪と、外向きフランジ部を有する内輪とを備える軸受装置を密封する密封装置であって、
   前記外輪に嵌合される嵌合円筒部を含み、芯金と、複数の環状シールリップを有し前記芯金に一体に形成されたシール部材とからなり、
   前記芯金は、前記外輪に嵌合されて前記嵌合円筒部を構成する円筒部と、該円筒部の一端部から前記外輪の軸方向端面に沿って径方向に延出された円輪部とからなり、
   前記複数のシールリップのうち最内径側の第一シールリップは、前記嵌合円筒部の最内周面部より内径側に位置して前記フランジ部に向け縮径するように設けられ、
   前記第一シールリップより外径側の第二シールリップは、前記嵌合円筒部の最外周面部より外径側に位置して前記フランジ部に向け拡径するように設けら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、
   前記嵌合円筒部が前記芯金の円筒部を介して前記外輪の外周面に嵌合され、前記第一シールリップが前記外輪の内周面より内径側に位置するように設けられてい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、
   前記芯金の円筒部の他端部に、前記外輪の外周面と芯金の円筒部との間に圧縮状態で介在する第一弾性リング部を有していることを特徴とする密封装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の密封装置において、
   前記第一シールリップ及び第二シールリップの間に、前記フランジ部に向け拡径する第三シールリップが設けられていることを特徴とする密封装置。
5. 請求項４に記載の密封装置において、
   前記第三シールリップは、前記嵌合円筒部の最外周面部より外径側に位置するように設けられていることを特徴とする密封装置。
6. 請求項４に記載の密封装置において、
   前記第三シールリップは、その最外径部が前記嵌合円筒部の最内周面部より内径側に位置するように設けられていることを特徴とする密封装置。
7. 請求項１に記載の密封装置において、
   前記嵌合円筒部が前記芯金の円筒部を介して前記外輪の内周面に嵌合され、前記第二シールリップが前記外輪の外周面より外径側に位置するように設けられていることを特徴とする密封装置。
8. 請求項７に記載の密封装置において、
   前記芯金の円輪部の外径方向端部に、前記外輪の軸方向端面と芯金の円輪部との間に圧縮状態で介在する第二弾性リング部を有していることを特徴とする密封装置。
9. 請求項７又は８に記載の密封装置において、
   前記芯金の円筒部の他端部に、前記外輪の内周面と芯金の円筒部との間に圧縮状態で介在する第三弾性リング部を有していることを特徴とする密封装置。
10. 請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の密封装置において、
    前記第一シールリップ及び第二シールリップの間に、前記フランジ部に向け拡径する第三シールリップが設けられていることを特徴とする密封装置。
11. 請求項１０に記載の密封装置において、
    前記第三シールリップは、前記嵌合円筒部の最外周面部より外径側に位置するように設けられていることを特徴とする密封装置。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の密封装置において、
    前記第一シールリップの基部の厚みは、他のシールリップの基部の厚みより大であることを特徴とする密封装置。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の密封装置において、
    前記複数のシールリップは、その先端部が前記フランジ部に接触するように構成されていることを特徴とする密封装置。
14. 請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の密封装置において、
    前記複数のシールリップは、その先端部が前記内輪に取付けられた金属環に接触するように構成されていることを特徴とする密封装置。
15. 請求項１４に記載の密封装置において、
    前記金属環は、内輪に嵌合される円筒部と、該円筒部の一端部から外径方向に延びる円輪部とからなり、前記複数のシールリップは該円輪部に接触するように構成されていることを特徴とする密封装置。

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