JP2019044858A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧入完了後において、所期の回転トルクの低減効果を確保できる密封装置を提供する。【解決手段】相対的に軸回転する内側部材５及び外側部材２の一方の部材に取付けられる第１シール部材１０との他方の部材に取付けられる第２シール部材２０とが組み合わさった状態で圧入し密封する密封装置９である。第１シール部材１０は、第１円板部１１２を備えた芯金１１と、芯金１１に取付けられた第１シール側シール体１２と、を含む。第２シール部材２０は、弾性材料からなる第２シール側弾性部２３を介して他方の部材に嵌合される第２円筒部２１１と、第１円板部１１２に対向する第２円板部２１２と、を含む。第１シール部材１０及び第２シール部材２０の一方には、圧入の際に、第１シール部材１０及び第２シール部材２０の他方に弾性当接して圧入方向ａとは反対の方向に反力を発生させる反力発生部１４が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、相対的に軸回転する内側部材及び外側部材の間に圧入されて、前記内側部材及び外側部材の間を密封する密封装置に関する。

前記のような密封装置としては、内側部材及び外側部材に嵌合される２つのシール部材が組合わさった状態で内側部材及び外側部材の間に圧入される密封装置が挙げられる。特許文献１及び特許文献２には、前記２つのシール部材に相当する部材が組み合わさった状態で、相対的に同軸回転する内側部材と外側部材との間に圧入されると想定される密封装置が記載されている。

実公平５−５３４２号公報 特開平５−１９６１４６号公報

ところで、前記のような密封装置においては、前記２つのシール部材間の軸方向の対向位置にラビリンスを設け、回転側の部材の回転トルクを低減しながらも、密封装置内への密封対象媒体の浸入を防止するような措置が講じられることがある。この場合、前記２つの部材は、組み合わさった状態で、一方のシール部材が軸方向に沿って押圧されて、前記内側部材及び外側部材間に圧入されることによって内側部材及び外側部材間の所定位置に装着される。しかし、この圧入時に、他方のシール部材は圧入抵抗を受けて一方のシール部材と他方のシール部材との軸方向の位置関係が接近してしまう。すると、前記ラビリンスとなるように設計した部位であるにもかかわらず、一方の部材が他方の部材に当接した状態になることがある。このように、密封装置を圧入する際に、ラビリンスとなるよう設計した部位が当接した状態になると、ラビリンスによる所期の回転トルクの低減効果が得られなくなる。

本発明は、前記実情に鑑みなされたもので、内側部材及び外側部材の間に圧入完了後において、所期の回転トルクの低減効果を確保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、相対的に軸回転する内側部材及び外側部材の一方の部材に取付けられる第１シール部材と前記内側部材及び前記外側部材の他方の部材に取付けられる第２シール部材とが組み合わさった状態で前記内側部材及び前記外側部材の間に圧入されて前記内側部材及び前記外側部材の間を密封する密封装置であって、前記第１シール部材は、前記一方の部材に嵌合される第１円筒部及び前記第１円筒部の一端部から径方向に延びる第１円板部を備えた芯金と、前記芯金に取付けられた第１シール側シール体と、を含み、前記第２シール部材は、弾性材料からなる第２シール側弾性部を介して前記他方の部材に嵌合される第２円筒部と、前記第２円筒部の一端部から径方向に延びるとともに軸方向において前記第１円板部に対向する第２円板部と、を含み、前記第１シール部材及び前記第２シール部材の一方には、前記圧入の際に、前記第１シール部材及び前記第２シール部材の他方に弾性当接して圧入方向とは反対の方向に反力を発生させる反力発生部が設けられていることを特徴とする。

本発明の密封装置によれば、第１シール部材と第２シール部材とを組み合わせた状態で、第２シール部材を押圧して内側部材と外側部材との間に圧入すると、第２シール側弾性部に弾性歪が生じる。また、第１シール部材及び第２シール部材の一方に設けられた反力発生部が第１シール部材及び第２シール部材の他方に弾性当接する。そして、当該密封装置の圧入が完了して第２シール部材に対する押圧を解除すると、弾性歪状態の第２シール側弾性部がスプリングバックし、このスプリングバックが、第２円筒部を介して第２シール部材に作用する。これによって、第２シール部材は第１シール部材から離反する方向に移動する。また、反力発生部により発生する反力によって、第２シール部材の移動が助長される。そして、反力発生部は、第１シール部材及び第２シール部材の他方から離間して、当該他方に対して近接した状態となる。このように反力発生部が、第１シール部材及び第２シール部材の他方に対して近接した状態とされると、この部分にラビリンスが形成される。したがって、密封装置としての密封性能を確保するとともに内側部材及び外側部材の相対的な軸回転に伴う回転トルクを低減することができる。また、第２シール部材が第１シール部材から離反する方向に移動することによって、第２シール側弾性部に生じた弾性歪が是正され、第２シール側弾性部の塑性流動を低減することができる。

本発明の密封装置において、前記第１シール側シール体は、前記第２円板部に接触する第１シール側シールリップを備え、前記反力発生部は、前記第１シール側シール体に設けられるとともに前記第１シール側シールリップより軸方向長さが短く且つ厚みが厚くなるように形成され、前記圧入の際には前記第２円板部に当接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、反力発生部はシールリップに比べて剛性が大きくなるため、第２円板部に対して第１シール側シールリップより大きな反力が作用する。したがって、反力発生部により発生する反力によって、第２シール部材の第１シール部材から離反する方向への移動がより的確に助長される。

本発明の密封装置おいて、前記第１シール部材の第１円筒部は、弾性材料からなる第１シール側弾性部を介して前記一方の部材に嵌合され、前記第１シール側弾性部の厚みは前記第２シール側弾性部の厚みより大きく、前記第１シール側弾性部の前記一方の部材に対する嵌合締め代は前記第２シール側弾性部の前記他方の部材に対する嵌合締め代より小さいものとしてもよい。
これによれば、第１シール部材は、前記圧入の完了時に、第１シール側弾性部によってスプリングバック作用を受け、第２シール部材と同方向に移動する。この場合、第１シール側弾性部の厚み及び嵌合締め代と第２シール側弾性部の厚み及び嵌合締め代との大小関係が前記のように設定されていることにより、第２シール部材の軸方向に沿った移動量が第１シール部材の軸方向沿った移動量より大となる。そして、第１シール部材及び第２シール部材の相対的な移動量の差が、第１シール部材に対する第２シール部材の離反量となる。したがって、この離反量を、第１シール部材にスプリングバックが作用しない場合に比べて縮小でき、反力発生部の第１シール部材及び第２シール部材の他方に対する隙間を微小な状態に設定することができる。これにより、前記ラビリンスによる密封性能がより精度よく発揮される。

本発明の密封装置において、前記第２シール部材は、前記第１シール部材に近接する第２シール側シールリップを備えた第２シール側シール体を有しているものとしてもよい。
これによれば、第２シール側シールリップをさらに有することによって、回転トルクの増加を抑えつつ密封性能の向上を図ることができる。

本発明によれば、内側部材及び外側部材の間に圧入される密封装置であって、圧入完了後において、所期の回転トルクの低減効果を確保できる。

本発明に係る密封装置が適用される軸受装置の一例を示す概略的縦断面図である。 図１のＸ部の拡大図であって、本発明に係る密封装置の一実施形態を示す図である。 本発明に係る密封装置の他の実施形態を示す図２と同様図である。

以下、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、自動車の車輪（不図示）を軸回転可能に支持する軸受装置１を示す。この軸受装置１は、ハブベアリングであって、大略的に、外輪（外側部材）２と、ハブ輪３と、ハブ輪３の車体側に嵌合一体とされる内輪部材４と、外輪２とハブ輪３及び内輪部材４との間に介装される２列の転動体（ボール）６…とを含んで構成される。この例では、ハブ輪３及び内輪部材４が内輪（内側部材）５を構成する。外輪２は、自動車の車体（不図示）に固定される。また、ハブ輪３にはドライブシャフト７が同軸的にスプライン嵌合され、ドライブシャフト７は等速ジョイント８を介して不図示の駆動源（駆動伝達部）に連結される。ドライブシャフト７はナット７０によって、ハブ輪３と一体化され、ハブ輪３のドライブシャフト７からの抜脱が防止されている。内輪５（ハブ輪３及び内輪部材４）は、外輪２に対して、軸Ｌ回りに回転（同軸回転）可能とされ、外輪２と、内輪５との間に環状の軸受空間Ｓが形成される。軸受空間Ｓ内には、２列の転動体６…が、リテーナ６ａに保持された状態で、外輪２の軌道輪２ａ、ハブ輪３及び内輪部材４の軌道輪３ａ，４ａを転動可能に介装されている。ハブ輪３は、円筒形状のハブ輪本体３０と、ハブ輪本体３０より立上基部３１を介して径方向外側に延出するよう形成されたハブフランジ３２を有し、ハブフランジ３２にボルト３３及び不図示のナットによって車輪が取付固定される。
以下において、軸Ｌ方向に沿って車輪に向く側（図１において左側を向く側）を車輪側、車体に向く側（同右側を向く側）を車体側と言う。

軸受空間Ｓの軸Ｌ方向に沿った両端部であって、外輪２と内輪部材４との間、及び、外輪２とハブ輪３との間には、ベアリングシール９，９０が装着され、軸受空間Ｓの軸Ｌ方向に沿った両端部が密封される。これによって、軸受空間Ｓ内への泥水等の浸入や軸受空間Ｓ内に充填される潤滑剤（グリース等）の外部への漏出が防止される。

本発明に係る密封装置の一実施形態としてのベアリングシール（密封装置）９について、図２をも参照して説明する。本実施形態のベアリングシール９は、外輪（一方の部材）２に取付けられる第１シール部材１０と、内輪（他方の部材）５に取付けられる第２シール部材２０とが組み合わさって構成される。第１シール部材１０と第２シール部材２０とは、組み合わさった状態で、車体側から外輪２と内輪５との間に圧入され、軸受装置１の車体側端部を密封する。第１シール部材１０は、外輪２の内周面２ｂに嵌合される第１円筒部１１１及び第１円筒部１１１の一端部１１１ａから径方向内側に延びる第１円板部１１２を備えた芯金１１と、芯金１１に取付けられた第１シール側シール体１２と、を含む。第１円筒部１１１は第１シール側弾性部１３を介して外輪２の内周面２ｂに嵌合される。なお、第１円筒部１１１の一端部１１１ａは車体側に位置する一方、第１円筒部１１１の他端部１１１ｂは車輪側に位置している。

第２シール部材２０は、内輪部材４の外周面４ｂに嵌合される第２円筒部２１１と、第２円筒部２１１の一端部２１１ａから径方向外側に延びるとともに軸Ｌ方向において第１円板部１１２に対向する第２円板部２１２と、を含む。第２円筒部２１１は弾性材料からなる第２シール側弾性部２３を介して内輪部材４の外周面４ｂに嵌合される。第２円筒部２１１と第２円板部２１２とは、金属環からなるスリンガ２１を構成し、本実施形態では、スリンガ２１が実質的に第２シール部材２０を構成する。以下、本実施形態では第２シール部材２０をスリンガ２１と言うこともある。本実施形態では、スリンガ２１は、第２円筒部２１１の他端部２１１ｂから径方向外側に延びる第３円板部２１３をさらに含んでいる。第３円板部２１３の径方向長さは第２円板部２１２の径方向外側への延び幅よりも小さく形成されている。なお、第２円筒部２１１の一端部２１１ａは車体側に位置する一方、第２円筒部２１１の他端部２１１ｂは車輪側に位置している。

第１シール側シール体１２は、ゴム材等のエラストマーからなる。第１シール側シール体１２は、第１円筒部１１１の他端部１１１ｂから第１円筒部１１１の外周面１１１ｃを覆うように固着されている。さらに、第１シール側シール体１２は、第１円板部１１２の車体側面１１２ａから内径側端部１１２ｂを回り込んで車輪側面１１２ｃに至るように芯金１１に一体に固着されている。前記第１シール側弾性部１３は、第１シール側シール体１２の一部として、第１円筒部１１１の外周面１１１ｃを覆う部分によって構成されている。第１シール側シール体１２には、第２円板部２１２の第一側面２１２ａに弾性的に接触するアキシャルリップ（第１シール側シールリップ）１２ａが形成されている。第１シール側シール体１２には、さらに、第１円筒部２１１の外周面２１１ｃに弾接する２個のラジアルリップ（シールリップ）１２ｂ，１２ｃが形成されている。２個のラジアルリップ１２ｂ，１２ｃは軸Ｌ方向に沿って互いに離反する方向に向くように形成され、車輪側（軸受空間Ｓ側）に向くラジアルリップ１２ｃの外周部には、ガータースプリング１２ｄが弾性的に嵌められている。第１シール側シール体１２における第１円板部１１２を覆う部分には、反力発生部１４が第２円板部２１２側（車体側）に隆起するように形成されている。反力発生部１４は、その先端面１４ａが、第２円板部２１２の第一側面２１２ａに平行な面に形成されている。反力発生部１４は、後記する圧入時には第２円板部２１２の第一側面２１２ａに当接し、圧入完了後においては、第２円板部２１２の第一側面２１２ａとの間に所期のラビリンスｒが形成されるように構成される。また、反力発生部１４は、アキシャルリップ１２ａより軸Ｌ方向長さが短く、且つ、アキシャルリップ１２ａの厚みより厚くなるように形成されている。

第２シール側弾性部２３は、第１シール側弾性部１３と同様にゴム材等のエラストマーからなり、スリンガ２１における第２円筒部２１１の内周面２１１ｄに一体に固着されている。そして、第１シール側弾性部１３の厚みｄ１は、第２シール側弾性部２３の厚みｄ２より大きい。また、第１シール側弾性部１３における外輪２の内周面２ｂに対する嵌合締め代は、第２シール側弾性部２３における内輪部材４の外周面４ｂに対する嵌合締め代より小さくなるように設定されている。さらに、第２シール側弾性部２３には、その内周面に、環状の溝２３ａが複数形成されている。第１シール側弾性部１３及び第２シール側弾性部２３は、第２円筒部２１１より大きい厚みに形成されている。第２シール側弾性部２３の軸Ｌ方向長さは、第１シール側弾性部１３の軸Ｌ方向長さよりも長くなるように形成されている。

前記のように構成されるベアリングシール９は、第１シール部材１０と第２シール部材２０との組み合わせがなされる際には、スリンガ２１の第３円板部２１３と第２円筒部２１１とが直線状に位置している。この状態で、第１シール部材１０は、アキシャルリップ１２ａ、ラジアルリップ１２ｂ，１２ｃが、それぞれ第２円板部２１２、第２円筒部２１１の所定面に接触するように、スリンガ２１に組付けられる。また、第２円板部２１２は、軸Ｌ方向において反力発生部１４と重なる位置にまで径方向外側に延びている。その後、第３円板部２１３は、第２円筒部２１１の薄肉とされた他端部２１１ｂにおいて、径方向外側に向くように折り曲げられる。また、ガータースプリング１２ｄが、ラジアルリップ１２ｃの外周部に弾性的に嵌められる。

このように第１シール部材１０と第２シール部材２０とが組み合わさった状態のベアリングシール９は、専用治具（不図示）を用いて外輪２と内輪部材４との間に圧入される。この圧入の際、専用治具をスリンガ２１における第２円板部２１２の第二側面２１２ｂにあてがい、矢印ａ方向（圧入方向）に沿って車輪側（軸受空間Ｓ側）に押圧することにより、ベアリングシール９が圧入される。圧入の初期の段階では、専用治具による押圧力がスリンガ２１に付加され、スリンガ２１の第２円筒部２１１が、内輪部材４の外周面４ｂに対して嵌合を開始する。このとき、第２シール側弾性部２３は、内輪部材４の外周面４ｂに対する嵌合締め代による抵抗を受けるため、スリンガ２１の第２円筒部２１１は、第２シール側弾性部２３の弾性歪を伴って嵌合される。そして、この嵌合の進行過程で、スリンガ２１の第一側面２１２ａが反力発生部１４の先端面１４ａに当接し、また、アキシャルリップ１２ａの先側部が押圧されて湾曲するように弾性変形する。この状態で、スリンガ２１の第２円板部２１２が専用治具によりさらに押圧されると、第２円板部２１２の第一側面２１２ａは、反力発生部１４の弾性圧縮を伴うように芯金１１に近接する。これとともに、押圧力は、スリンガ２１の第２円板部２１２から反力発生部１４を介して第１シール部材１０の芯金１１に付加される。芯金１１に押圧力が付加されると、芯金１１の第１円筒部１１１が外輪２の内周面２ｂに対する嵌合を開始する。ベアリングシール９が圧入されている間、第１シール側弾性部１３は、外輪２の内周面２ｂに対する嵌合締め代による抵抗を受けるため、芯金１１の第１円筒部１１１は第１シール側弾性部１３の弾性歪を伴って嵌合される。このまま、第２円板部２１２が押圧され続けると、第１円筒部１１１の第１シール側弾性部１３を介した外輪２に対する嵌合と、第２円筒部２１１の第２シール側弾性部２３を介した内輪部材４に対する嵌合とは、並行して進行する。そして、第１円筒部１１１が所定の嵌合位置にほぼ達した時、前記押圧を解除し、これによってベアリングシール９の外輪２及び内輪部材４間に対する圧入が完了する。

圧入が完了した時点では、第２シール部材２０は２点鎖線に示す位置にあって、第２円板部２１２の第一側面２１２ａは、反力発生部１４の先端面１４ａを車輪側に圧縮するよう弾性当接した状態となる。また、第１シール側弾性部１３及び第２シール側弾性部２３は車輪側に弾性歪を生じた状態である。治具を退避させて押圧を解除すると、第１シール側弾性部１３及び第２シール側弾性部２３の前記弾性歪によるスプリングバックが、第１円筒部１１１及び第２円筒部２１１を介して、それぞれ、第１シール部材１０及び第２シール部材２０に作用する。そのため、第１シール部材１０及び第２シール部材２０は、軸Ｌ方向に沿った反圧入方向（矢印ａとは反対方向）に移動しようとする。このとき、第１シール側弾性部１３の厚みｄ１は第２シール側弾性部２３の厚みｄ２より大きく、第１シール側弾性部１３の外輪２対する嵌合締め代は第２シール側弾性部の内輪部材４に対する嵌合締め代より小さい。これにより、第２シール部材２０の軸Ｌ方向に沿った移動量が、第１シール部材１０の軸Ｌ方向沿った移動量より大きくなる。この結果、第１シール部材１０及び第２シール部材２０の相対的な移動量の差が生じ、この移動量の差分、第２シール部材２０が第１シール部材１０から車体側に離反する。また、前記圧入が完了すると、反力発生部１４の圧縮による反力が、第２シール部材２０に作用し、第２シール部材２０の前記車体側への移動が助長される。

本実施形態では、さらに、アキシャルリップ１２ａの湾曲状態の弾性変形による反力も生じる。反力発生部１４は、アキシャルリップ１２ａより軸Ｌ方向長さが短く、且つ、アキシャルリップ１２ａの厚み（リップ厚）より厚くなるように形成されている。そのため、反力発生部１４はアキシャルリップ１２ａに比べて剛性が大きくなる。第２円板部２１２に対して作用する反力発生部１４からの反力は、アキシャルリップ１２ａからの反力より大きい。したがって、第２シール部材２０は、反力発生部１４により発生する反力によって、第１シール部材１０から離反する方向により的確に移動できるようになる。

前記のように、第２シール部材２０が第１シール部材１０から離反することによって、反力発生部１４の先端面１４ａと、第２円板部２１２の第一側面２１２ａとの間にラビリンスｒが生じる。図２における実線で示す第２シール部材２０は、第１シール部材１０から離反して所定位置に静止した状態を示す。このラビリンスｒは、第２シール部材２０の第１シール部材１０からの離反量に対応するが、この離反量は、後記する他の実施形態のように第１シール部材１０にスプリングバックが作用しない場合に比べて小さい。したがって、反力発生部１４と第２円板部２１２との間のラビリンスｒを微小な状態に的確に設定することができる。これにより、ラビリンスｒによる密封性能がより精度よく発揮される。そして、内輪５が軸回転すると、アキシャルリップ１２ａがスリンガ２１における第２円板部２１１の第一側面２１２ａに弾性的に相対摺接し、ラジアルリップ１２ｂ，１２ｃがスリンガ２１における第２円筒部２１１の外周面２１１ｃに弾性的に相対摺接する。このような各シールリップ１２ａ，１２ｂ，１２ｃのスリンガ２１に対する弾性的な相対摺接と、前記ラビリンスｒとの存在により、外部から軸受空間Ｓ内への泥水等の浸入が防止される。また、軸受空間Ｓ内に充填された潤滑剤が外部に漏出することも、防止されるようになる。

本実施形態では、ラジアルリップ１２ｃの外周部には、当該ラジアルリップ１２ｃをその中心に向かって径方向内側に弾力付勢するガータースプリング１２ｄが嵌められているから、この部分での密封性能が高められる。また、ラビリンスｒが確保されることにより、内輪５の外輪２に対する軸回転に伴う回転トルクを低減し、ベアリングシール９としての密封性能の向上を図ることができる。さらに、スリンガ２１の第２円筒部２１１には、他端部２１１ｂから径方向外側に延びる第３円板部２１３が設けられているから、これが堰板として機能し、密封性能のより一層の向上が図られる。また、第２シール部材２０が第１シール部材１０から離反する方向に移動することによって、第２シール側弾性部２３に生じた弾性歪が是正され、第２シール側弾性部２０の塑性流動を低減することができる。

図３は、本発明に係る密封装置の他の実施形態を示す。本実施形態のベアリングシール（密封装置）９では、第１シール部材１０を構成する芯金１１における第１円筒部１１１の一端部１１１ｂから、径方向内側に延びるように第１円板部１１２が形成されている。そして、第１円筒部１１１は、前記実施形態のような第１シール側弾性部１３を介さず、外輪２の内周面２ｂに対して所定の締め代で金属嵌合される。第１シール側シール体１２は、前記例と同様に、ゴム材等のエラストマーからなり、第１円筒部１１１の外周面１１１ｃの一部から一端部１１１ａを回り込んで第１円筒部１１１の内周面１１１ｄを覆う。さらに第１シール側シール体１２は、第１円板部１１２の第一側面１１２ａから内径側端部１１２ｂを回り込んで車輪側面１１２ｃに至るように芯金１１に固着一体とされている。第１シール側シール体１２には、車輪側に延びるアキシャルリップ１２ｅと、内輪部材４の外周面４ｂに弾接するラジアルリップ１２ｆが設けられている。また、第１シール側シール体１２における、第１円筒部１１１の一端部１１１ａを回り込む部分は、反力発生部１４とされている。

本実施形態における第２シール部材２０は、スリンガ２１と、第２シール側シール体２２とを備える。スリンガ２１は、内輪部材４（内輪５）の外周面４ｂに第２シール側弾性部２３を介して嵌合される第２円筒部２１１と、第２円筒部２１１の一端部２１１ａから径方向外側に延びるとともに軸Ｌ方向において第１円板部１１２に対向する第２円板部２１２と、を含む。第２シール側シール体２２は、前記例と同様にゴム等のエラストマーからなる。第２シール側シール体２２は、第２円板部２１２の第二側面２１２ｂの一部から、第２円筒部２１１の内周面２１１ｄ及び外周面２１１ｃの全面を覆うように一体に固着されている。さらに、第２シール側シール体２２は、第２円板部２１２の車輪側面２１２ａの過半部に至る部分、を覆うようにスリンガ２１に一体に固着されている。第２シール側シール体２２における、第２円筒部２１１の他端部２１１ｂを覆う部分は、対向する第１シール側シール体１２に隙間ｒ１を空けて近接するよう形成されている。第２シール側弾性部２３は、第２シール側シール体２２の一部として、第２円筒部２１１の内周面２１１ｄを覆う部分によって構成されている。第２シール側シール体２２には、第１シール部材１０の第１円板部１１２に向くように延びる２個の第２シール体側シールリップ２２ａ，２２ｂが形成されている。この２個の第２シール体側シールリップ２２ａ，２２ｂは、第１シール側シールリップ１２を径方向に挟むように位置付けられる。径方向外側の第２シール側シールリップ２２ａは、その先端部２２ａａが対向する第１シール側シール体１２に隙間ｒ１を空けて近接するように形成されている。

本実施形態のベアリングシール９も、第１シール部材１０及び第２シール部材２０が図示のように組み合わさった状態で、外輪２と内輪部材４（内輪５）との間に圧入される。前記例と同様に第２円板部２１２の第二側面２１２ｂが専用治具で軸受空間Ｓ側に押圧されることによってベアリングシール９は圧入される。圧入の初期の段階では、専用治具による押圧力がスリンガ２１に付加され、スリンガ２１の第２円筒部２１１が、第２シール側弾性部２３を介して内輪部材４の外周面４ｂに対する嵌合を開始する。このとき、第２シール側弾性部２３は、第２シール側弾性部２３の弾性歪を伴って嵌合される。さらに、専用治具により押圧されると、第２円板部２１２の第一側面２１２ａは、反力発生部１４の車体側面１４ａに反力発生部１４の弾性圧縮を伴うように当接する。このとき、第２シール側シール体２２における第２円筒部２１１の他端部２１１ｂを覆う部分及び第２シール側シールリップ２２ａの先端部２２ａａが第１シール側シール体１２のそれぞれの対向部に接触する。さらに、押圧力がスリンガ２１の第２円板部２１２から、反力発生部１４を介して第１シール部材１０の芯金１１に付加される。芯金１１に押圧力が付加されると、芯金１１の第１円筒部１１１が外輪２の内周面２ｂに対して嵌合され始める。第１円筒部１１１の外輪２に対する嵌合は、金属嵌合であるから嵌合抵抗が大きく、第２円筒部２１１は、第２シール側弾性部２３の大きな弾性歪を伴って内輪部材４に対して嵌合される。そして、第１円筒部１１１が所定の嵌合位置にほぼ達した時、前記押圧を解除し、これによってベアリングシール９の外輪２及び内輪部材４間に対する圧入が完了する。

圧入完了した時点では、第２円板部２１２の第一側面２１２ａは、反力発生部１４を車輪側に圧縮するよう弾性当接している。また、第２シール側シール体２２における第２円筒部２１１の他端部２１１ｂを覆う部分及び第２シール側シールリップ２２ａの先端部２２ａａが第１シール側シール体１２に接触した状態とされる。さらに、第２シール側弾性部２３が車輪側に弾性歪を生じた状態とされる。治具を退避させて圧入を解除すると、第２シール側弾性部２３の前記弾性歪によるスプリングバックが、第２円筒部２１１に作用する。そのため、第２シール部材２０が、軸Ｌ方向に沿った反圧入方向に移動する。これにより、第２シール部材２０が第１シール部材１０から車体側に離反する。また、前記圧入完了後には、反力発生部１４の圧縮による反力が、第２シール部材２０に作用し、第２シール部材２０に対する前記車体側への移動が助長される。第１シール部材１０は、芯金１１と外輪２との金属嵌合によって取付けられているから、第１シール部材１０には前記のようなスプリングバックが作用しない。

前記のように、第２シール部材２０が第１シール部材１０から離反することによって、反力発生部１４の車体側面１４ａと、第２円板部２１２の車輪側面２１２ａとの間にラビリンスｒが生じる。また、第２シール側シールリップ２２ａの先端部２２ａａが、第１シール側シール体１２から離反してこの部分に所期の隙間ｒ１が確保される。また、第２円筒部２１１の他端部２１１ｂを覆う部分が、第１シール側シール体１２から離反して隙間ｒ２が確保される。さらに、第２シール側シール体２２とアキシャルリップ１２ｅとが離反して、隙間ｒ３が確保される。これらの隙間ｒ１，ｒ２，ｒ３はラビリンスとして構成される。そして、内輪５が軸回転すると、ラジアルリップ１２ｆが内輪部材４の外周面４ｂに弾性的に相対摺接する。ラジアルリップ１２ｆの内輪部材４に対する弾性的な相対摺接と、前記ラビリンスｒ，ｒ１，ｒ２，ｒ３の存在とにより、外部からの軸受空間Ｓ内への泥水等の浸入が防止される。さらに前記ラビリンスｒ，ｒ１，ｒ２，ｒ３の存在と、第２シール側シールリップ２２ａ、第１シール側シールリップ１２ｅ及び第２シール側シールリップ２２ｂの配置位置による交互の浸入経路とが相俟って、外部から軸受空間Ｓへの泥水等の浸入が効果的に抑制される。しかも、第１シール部材１０と第２シール部材２０とは互いに非接触の状態に維持されるから、ベアリングシール９としての密封性能を確保しつつ内輪部材４の軸回転に伴う回転トルクを低減することができる。
その他の構成は、前記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。

なお、各実施形態において、第２シール側弾性部２３の厚みを、第２円筒部２１１の厚みより大きくしているが、これに限らない。密封装置を圧入した際に、第２シール側弾性部２３から第２円筒部２１１にスプリングバックを作用させることができるのであれば、例えば、第２シール側弾性部２３の厚みが第２円筒部２１１の厚みより小さくなるように形成してもよい。また、反力発生部１４の形状は適宜変更してもよく、密封装置を圧入する際に第１シール部材又は第２シール部材に反力を作用させることができるのであれば、反力発生部１４の形状を適宜変更してもよい。また、第１実施形態では、第１シール側弾性部１３の厚みを第２シール側弾性部２３の厚みより大きくなるように形成しているが、逆の関係となるように変更してもよい。また、各実施形態のスリンガ２１の第２円板部２１２には、回転速度を検出するための磁性体（磁性ゴム）を設けてもよい。この場合、密封装置を圧入する際には、磁性体が押圧されることになる。

また、本発明に係る密封装置を図１に示す軸受装置１のベアリングシールに適用した例について述べたが、ベアリングシール９０にも適用可能である。また、実施形態では、外輪２を一方の部材、内輪５を他方の部材としたが、これらが逆の関係であってもよい。さらに、反力発生部１４を第１シール部材１０に設けた例を示したが、第２シール部材２０に設けるようにしてもよい。加えて、各実施形態では、本発明に係る密封装置が、自動車用の軸受装置に適用される例について述べたが、これに限らず、相対的に軸回転する内側部材と外側部材との間に圧入によって装着される密封装置であれば、他の産業分野の密封装置にも好ましく適用される。例えば、本発明に係る密封装置は、ハウジングと回転軸との間に配置され、ハウジング内のオイル漏れを防止するオイルシールに適用してもよい。また、自動車用の軸受装置であっても、図１に示す軸受装置に限らず他の形態の軸受装置であってもよく、さらに駆動輪用に限らず従動輪用の軸受装置であってよい。さらに、第１シール部材１０及び第２シール部材２０の構成部材（芯金やシールリップ、スリンガ等）の形状や数等も要求される仕様等に応じて適宜変更が可能である。

２ 外輪（外側部材、一方の部材）
３ ハブ輪（内側部材）
４ 内輪部材（内側部材）
５ 内輪（内側部材、他方の部材）
９ ベアリングシール（密封装置）
１０ 第１シール部材
１１ 芯金
１１１ 第１円筒部
１１１ａ 一端部
１１１ｂ 他端部
１１２ 第１円板部
１２ 第１シール側シール体
１２ａ アキシャルリップ（第１シール側シールリップ）
１３ 第１シール側弾性部
１４ 反力発生部
２０ 第２シール部材
２１ スリンガ（第２シール部材）
２１１ 第２円筒部
２１１ａ 一端部
２１２ 第２円板部
ａ 圧入方向
ｄ１ 第１シール側弾性部の厚み
ｄ２ 第２シール側弾性部の厚み
Ｌ 軸

Claims (4)

1. 相対的に軸回転する内側部材及び外側部材の一方の部材に取付けられる第１シール部材と前記内側部材及び前記外側部材の他方の部材に取付けられる第２シール部材とが組み合わさった状態で前記内側部材及び前記外側部材の間に圧入されて前記内側部材及び前記外側部材の間を密封する密封装置であって、
   前記第１シール部材は、前記一方の部材に嵌合される第１円筒部及び前記第１円筒部の一端部から径方向に延びる第１円板部を備えた芯金と、前記芯金に取付けられた第１シール側シール体と、を含み、
   前記第２シール部材は、弾性材料からなる第２シール側弾性部を介して前記他方の部材に嵌合される第２円筒部と、前記第２円筒部の一端部から径方向に延びるとともに軸方向において前記第１円板部に対向する第２円板部と、を含み、
   前記第１シール部材及び前記第２シール部材の一方には、前記圧入の際に、前記第１シール部材及び前記第２シール部材の他方に弾性当接して圧入方向とは反対の方向に反力を発生させる反力発生部が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、
   前記第１シール側シール体は、前記第２円板部に接触する第１シール側シールリップを備え、
   前記反力発生部は、前記第１シール側シール体に設けられるとともに前記第１シール側シールリップより軸方向長さが短く且つ厚みが厚くなるように形成され、前記圧入の際には前記第２円板部に当接するように構成されていることを特徴とする密封装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の密封装置において、
   前記第１シール部材の第１円筒部は、弾性材料からなる第１シール側弾性部を介して前記一方の部材に嵌合され、
   前記第１シール側弾性部の厚みは前記第２シール側弾性部の厚みより大きく、前記第１シール側弾性部の前記一方の部材に対する嵌合締め代は前記第２シール側弾性部の前記他方の部材に対する嵌合締め代より小さいことを特徴とする密封装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の密封装置において、
   前記第２シール部材は、前記第１シール部材に近接する第２シール側シールリップを備えた第２シール側シール体を有していることを特徴とする密封装置。
   

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