JP2024040045A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アキシャルリップにおけるスリンガ部材との摺接部分である先端部が傷ついていたとしても、シール性能の低下が抑制される密封装置を提供する。【解決手段】内側部材と外側部材との間の環状空間Ｓを密封する密封装置１０であって、前記内側部材の外周面３ｂに嵌合されるスリンガ部材１１と、前記外側部材の内周面３ｂに嵌合される芯体部材１２と、前記芯体部材に固着される弾性体製のシール部材１３とを備え、前記シール部材は、先端部１３１ａがスリンガ円板部１１２の一側面に摺接する少なくとも１つのアキシャルリップ１３１と、第１スリンガ円筒部１１１の外周面１１１ａに摺接するラジアルリップ１３２とを備え、少なくとも１つの前記アキシャルリップの先端部と前記スリンガ円板部との径方向の接触幅Ｌ１の寸法は、前記ラジアルリップと前記第１スリンガ円筒部との軸方向の接触幅Ｌ２の寸法の１倍～３倍である。【選択図】図２

Description

本発明は、相対的に同軸回転する内側部材及び外側部材を備えた軸受装置において、内側部材と外側部材との間の環状空間を密封する密封装置に関する。

例えば、自動車等の車輪の軸受装置には、外部からの泥水や塵埃等の異物の侵入を抑制するために、内側部材と外側部材との間を密封する密封装置が装着されている。この種の密封装置としては、下記特許文献１等が挙げられる。下記特許文献１では、アキシャルリップが屈曲して形成されており、屈曲部の断面が略直線状になるまで締め代を大きくしない限り、アキシャルリップの先端部以外の部分がスリンガ部材に摺接しないようになっている。

また、車輪用軸受装置において、車体内側のディファレンシャルギアと連結された駆動軸が、車軸管の中に挿通された全浮動式アクスル・シャフトが知られており、この場合、車軸管の外周に形成された外周段差部には、転がり軸受が装着されている。

この種の車輪用軸受装置では、ディファレンシャルギアのデフオイルが車軸管内を通って転がり軸受まで到達することがある。そのため、転がり軸受の内部にデフオイルが侵入することを抑制するために、転がり軸受の外輪と内輪との間の環状空間に、密封装置が装着されている。この種の密封装置としては、下記特許文献２等が挙げられる。

特開２０１１－０７４９８９号公報 特開２０１６－０８４９１１号公報

特許文献１，２のような密封装置では、スリンガ部材の円板部に摺接するアキシャルリップと、スリンガ部材の円筒部に摺接するラジアルリップとにより、密封装置は、外部からの泥水やデフオイル等の侵入を抑制している。

しかしながら、アキシャルリップにおけるスリンガ部材との摺接部分が傷ついていると、その傷を通って外部空間からの泥水等の異物や、ディファレンシャルギア内のデフオイルが密封装置内に侵入するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、アキシャルリップにおけるスリンガ部材との摺接部分である先端部が傷ついていたとしても、シール性能の低下が抑制される密封装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の密封装置は、相対的に同軸回転する内側部材及び外側部材を備えた軸受装置において、前記内側部材と前記外側部材との間の環状空間を密封する密封装置であって、前記内側部材の外周面に嵌合されるスリンガ部材と、前記外側部材の内周面に嵌合される芯体部材と、前記芯体部材に固着される弾性体製のシール部材とを備え、前記スリンガ部材は、前記内側部材の外周面に嵌合される第１スリンガ円筒部と、該第１スリンガ円筒部の軸方向の一端部から外径方向に延びるスリンガ円板部と、該スリンガ円板部の外径側の端部から軸方向に延びる第２スリンガ円筒部とを備え、前記シール部材は、先端部が前記スリンガ円板部の一側面に摺接する少なくとも１つのアキシャルリップと、前記第１スリンガ円筒部の外周面に摺接するラジアルリップとを備え、少なくとも１つの前記アキシャルリップの先端部と前記スリンガ円板部との径方向の接触幅の寸法は、前記ラジアルリップと前記第１スリンガ円筒部との軸方向の接触幅の寸法の１倍～３倍であることを特徴とする。

また、上記密封装置において、前記スリンガ円板部との非接触時における前記アキシャルリップの先端部の縦断面形状は、円弧形状であってもよい。

また、上記密封装置において、前記アキシャルリップは、前記スリンガ円板部の一側面と略平行に摺接するフラット面を先端部に有してもよい。

また、上記密封装置において、前記アキシャルリップの先端部と前記スリンガ円板部との径方向の接触幅の寸法は、０．０４ｍｍ～０．１ｍｍであり、前記ラジアルリップと前記第１スリンガ円筒部との軸方向の接触幅の寸法は、０．０２ｍｍ～０．０５ｍｍであってもよい。

そして、上記密封装置において、前記シール部材は、複数の前記アキシャルリップを備え、複数の前記アキシャルリップは、最内径側に位置する前記アキシャルリップから最外径側に位置する前記アキシャルリップにかけて、次第に前記スリンガ円板部との径方向の接触幅の寸法が大きくてもよい。

本発明の密封装置は上述した構成とされるため、アキシャルリップにおけるスリンガ部材との摺接部分である先端部が傷ついていたとしても、シール性能の低下を抑制することができる。

各実施形態に係る密封装置が組み込まれる車両用軸受装置の一例を模式的に示す概略縦断面図である。 （ａ）は図１のＸ部の模式的拡大図であり、第１実施形態に係る密封装置の模式的縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＹ１部の模式的拡大図、（ｃ）は（ａ）のＹ２部の模式的拡大図である。 （ａ）は同密封装置のアキシャルリップの先端部のスリンガ円板部との非接触時における模式的縦断面図、（ｂ）（ｃ）はアキシャルリップの先端部の変形例を説明するための図であり、（ｂ）はスリンガ円板部との非接触時における模式的縦断面図、（ｃ）は同アキシャルリップの先端部のスリンガ円板部との摺接時における模式的縦断面図である。 （ａ）は第２実施形態に係る密封装置の模式的縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＺ１部の模式的拡大図、（ｃ）は（ａ）のＺ２部の模式的拡大図、（ｄ）は（ａ）のＺ３部の模式的拡大図である。

以下、各実施形態について、図面に基いて説明する。なお、一部の図には、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。また、図１等の紙面上において左側を車輪側、右側を車体内部側（ディファレンシャルギア側）とし、以下では軸方向の一方側を車輪側、軸方向の他方側を車体内部側（ディファレンシャルギア側）として説明する。また、図面上において、シール部材１３の二点鎖線で示している部分は、変形前の原形状を示している。

＜第１実施形態＞
図２、図３に示す第１実施形態に係る密封装置は、相対的に同軸回転する内側部材（内輪３）及び外側部材（外輪２）を備えた軸受装置（車輪用軸受装置１００）において、内側部材（内輪３）と外側部材（外輪２）との間の環状空間Ｓを密封する。密封装置１０は、内側部材（内輪３）の外周面３ｂに嵌合されるスリンガ部材１１と、外側部材（外輪２）の内周面２ｂに嵌合される芯体部材１２と、芯体部材１２に固着される弾性体製のシール部材１３とを備える。スリンガ部材１１は、内側部材（内輪３）の外周面３ｂに嵌合される第１スリンガ円筒部１１１と、第１スリンガ円筒部１１１の軸方向の一端部（車輪側の端部１１１ｃ）から外径方向に延びるスリンガ円板部１１２とを備える。さらにスリンガ部材１１は、スリンガ円板部１１２の外径側の端部１１２ａから軸方向に延びる第２スリンガ円筒部１１３を備える。シール部材１３は、先端部１３１ａがスリンガ円板部１１２の一側面（車体内部側の面１１２ｄ）に摺接する少なくとも１つのアキシャルリップ１３１と、第１スリンガ円筒部１１１の外周面１１１ａに摺接するラジアルリップ１３２とを備える。少なくとも１つのアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａとスリンガ円板部１１２との径方向の接触幅の寸法は、ラジアルリップ１３２と第１スリンガ円筒部１１１との軸方向の接触幅の寸法の１倍～３倍である。
以下、詳しく説明する。

図１～図３を参照しながら、第１実施形態に係る密封装置１０について説明する。まず、図１を参照しながら、密封装置１０が装着される軸受装置について説明する。
図１では、密封装置１０が装着される軸受装置の一例として、トラックやバス等の重量のある車両に使用される全浮動式とした駆動軸５（アクスル・シャフト）によってホイールを駆動する車輪用軸受装置１００を示している。この車輪用軸受装置１００は、駆動軸５が挿通される車軸管４（アクスル・ハウジング）と、複数の円錐ころ９，９を有する転がり軸受１と、ハブ輪６とを備えている。ハブ輪６は駆動軸５のフランジ５０にボルト７によって連結され、ハブ輪６にディファレンシャルギアの動力が伝達される。またハブ輪６には、転がり軸受１が内嵌され、転がり軸受１によりハブ輪６が回転自在に支持される。転がり軸受１は、ハブ輪６に内嵌されるとともに、車軸管４の外周４ａの車輪側の端部に形成され、軸方向に沿った軸方向外周面４０ａと径方向に沿った径方向外周面４０ｂとを有する外周段差部４０に外嵌される。具体的には転がり軸受１は、車軸管４の車輪側の端部から外周段差部４０に外嵌され、内輪３の車体内部側の端面３ｃが外周段差部４０の径方向外周面４０ｂに突き当たるまで嵌入し、その状態で内輪３の車輪側の端面３ｄに環状の固定部材８に締め付け固定される。図１に示すような全浮動式の場合、ホイールはハブ輪６と転がり軸受１によって、車軸管４に取り付けられており、自動車の荷重は、車軸管４で支えられているため駆動軸５へ加わる荷重を分散させることができ、駆動軸５はホイールに関係なく取り外すことができる構造となっている。よって、駆動軸５にねじれや亀裂がないか等、点検・メンテナンスする際にはボルト７を外せば、駆動軸５を抜き出して取り外すことができる。また転がり軸受１を交換、点検する際には、ボルト７及び固定部材８を外せば、転がり軸受１を車軸管４から取り外すことができる。

転がり軸受１は、外輪２と、一対の内輪３，３と、転動体として配される複数の円錐ころ９，９と、円錐ころ９，９を保持する保持器９０，９０と、外輪２と内輪３，３との間を密封する密封装置１０，２０とを有する。外輪２、一対の内輪３，３、複数の円錐ころ９，９は金属材からなり、複数の円錐ころ９，９が、保持器９０，９０に保持された状態で、外輪２の軌道輪２ａ、内輪３の軌道輪３ａ，３ａを転動可能に介装されている。

このような構造の車輪用軸受装置１００では、車両が旋回する際に働く遠心力等によって駆動軸５の外周と車軸管４の内周との隙間を伝って、図１の二点鎖線の矢印で示すようにデフオイルがフランジ５０の内側に流れてくる。このため、転がり軸受１の内部空間へ転がり軸受１の車輪側からデフオイルが侵入しないように密封装置１０が設けられている。また、デフオイルは、車輪側だけにとどまらず、内輪３，３と車軸管４との嵌め合い部位にも流入し車体内部側へも侵入するため転がり軸受１の車体内部側にも密封装置２０が設けられている。またこれら密封装置１０，２０は、デフオイルの侵入だけでなく、転がり軸受１の軸受内部に封入されたグリースの外部漏出、外部からの泥水等の侵入も抑制するよう機能する。

ここでデフオイルとは、ディファレンシャルギアを滑らかに駆動させるために使用されるオイルのことであり、所定量が充填されるか定期的に補充する必要があるオイルである。また、このデフオイルには、ディファレンシャルギア同士の擦れ合い等によって発生した鉄粉等が混入してしまうことがある。以下に説明する本実施形態の密封装置１０は、転がり軸受１の車輪側の端部に設けられる密封装置であるが、転がり軸受１の車体内部側の端部に設けられる密封装置２０に適用されてもよい。

図１に示す車輪用軸受装置１００では、上述の内側部材に相当する転がり軸受１の内輪３と、上述の外側部材に相当する外輪２との間の環状空間Ｓを、本実施形態の密封装置１０が密封する。本実施形態の密封装置１０は、図１に示すような車輪用軸受装置１００（転がり軸受１）の外輪２と内輪３との間の車輪側の端部に装着されて、デフオイルやデフオイルに混入した鉄粉等の環状空間Ｓへの侵入を抑制するオイルシールである。なお、本実施形態の密封装置１０は、オイルシールに限定されず、例えば、自動車の車輪を軸回転可能に支持する軸受装置の内側部材及び外側部材との間を密封するように装着されて、外部からの泥水や塵芥等の異物が軸受装置内に侵入することを抑制するダストシールであってもよい。後述する密封装置１０の説明では、環状空間Ｓへの侵入を抑制する対象の代表例として、デフオイルの他に泥水等を挙げている。

次に、図２、図３を参照しながら、密封装置１０を構成する各部材について詳しく説明する。
図２（ａ）は、図１のＸ部を拡大した部分断面図であり、図２には、第１実施形態の密封装置１０が示されている。密封装置１０は、内輪３と外輪２との間の車輪側の端部に装着されて、環状空間Ｓを密封する。図２（ｂ）は（ａ）のＹ１部に示すアキシャルリップ１３１の要部拡大図であり、図２（ｃ）は（ａ）のＹ２部に示すラジアルリップ１３２の要部拡大図である。

密封装置１０は、スリンガ部材１１と芯体部材１２とシール部材１３とを備える。スリンガ部材１１は、ＳＰＣＣ又はＳＵＳ等の鋼板をプレス加工して形成され、図２（ａ）に示すように片側の断面が略Ｃ字形状の円筒形とされる。スリンガ部材１１は、内輪３の外周面３ｂに内周面１１１ｂが当接して嵌合（外嵌）される第１スリンガ円筒部１１１を備える。また、スリンガ部材１１は、第１スリンガ円筒部１１１の車輪側の端部１１１ｃから外径方向に延びるスリンガ円板部１１２と、スリンガ円板部１１２の外径側の端部１１２ａから軸方向の車体内部側に延びる第２スリンガ円筒部１１３とを備える。

芯体部材１２は、ＳＰＣＣ又はＳＵＳ等の鋼板をプレス加工して形成され、図２（ａ）に示すように片側の断面が略逆Ｌ字形状の円筒形とされる。芯体部材１２は、外輪２の内周面２ｂに外周面１２１ａが当接して嵌合（内嵌）される芯体円筒部１２１と、芯体円筒部１２１の車体内部側の端部１２１ｄから内径側に延びる芯体円板部１２２とを有する。芯体円筒部１２１の外周面１２１ａの車輪側には、内径方向に凹んだ凹所１２１ａａが設けられている。また、芯体円板部１２２の内径側の端部１２２ｂは、第１スリンガ円筒部１１１の車体内部側の端部１１１ｄよりも車輪側に位置する。

シール部材１３は、ゴム等の弾性体からなり、芯体部材１２に対して加硫接着されることで一体成形されている。シール部材１３は、芯体部材１２に固着されるシール基部１３０と、シール基部１３０から延出したアキシャルリップ１３１とラジアルリップ１３２とを備える。

シール基部１３０は、芯体円板部１２２の車体内部側の面１２２ｄの内径側の一部を覆って芯体円板部１２２の内径側の端部１２２ｂを回り込み、芯体円板部１２２の車輪側の面１２２ｃの全面を覆う。さらに、シール基部１３０は、芯体円筒部１２１の内周面１２１ｂの全面を覆って芯体円筒部１２１の車輪側の端部１２１ｃを回り込んで、芯体円筒部１２１の外周面１２１ａの車輪側に設けられた凹所１２１ａａに至る。この凹所１２１ａａに至った部分におけるシール基部１３０の外周面には、外径側に隆起する環状突部１３４が設けられている。環状突部１３４は、凹所１２１ａａと外輪２の内周面２ｂとの間に圧縮状態で介在されることで、外輪２の内周面２ｂと芯体円筒部１２１の外周面１２１ａとの間に泥水やデフオイル等が侵入することを抑制する。

芯体円筒部１２１の内周面１２１ｂに固着された部分のシール基部１３０の内周面１３０ｂには、車輪側から車体内部側にかけて内径側に傾斜した傾斜面１３０ｂａが形成されている。芯体円筒部１２１の内周面１２１ｂに固着された部分のシール基部１３０の内周面１３０ｂと、第２スリンガ円筒部１１３の外周面１１３ａとが径方向に対向して近接することにより、軸方向に延びる第１ラビリンス部Ｒ１が形成される。また、芯体円板部１２２の車輪側の面１２２ｃを覆うシール基部１３０と、第２スリンガ円筒部１１３の車体内部側の端部１１３ｄとが軸方向に対向して近接することにより、第１ラビリンス部Ｒ１に連通して径方向に延びる第２ラビリンス部Ｒ２が形成される。

アキシャルリップ１３１は、シール基部１３０から車輪側に延出するシールリップであり、車輪側に向けて次第に拡径し、その先端部１３１ａは外径側を向いている。これにより、アキシャルリップ１３１は、その先端部１３１ａがスリンガ部材１１のスリンガ円板部１１２の車体内部側の面１１２ｄに摺接する。アキシャルリップ１３１の基部（根元部分）には、外径側に隆起した隆起形状部１３１ｂが形成されている。隆起形状部１３１ｂは、アキシャルリップ１３１の他の部位より肉厚に且つ縦断面視において山形状に膨らんで形成され、シール基部１３０から隆起する境目は段部１３１ｂａになっている。

図３（ａ）は、スリンガ円板部１１２とは非接触の状態におけるアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの縦断面形状を示した図である。図３（ａ）に示すように、スリンガ円板部１１２との非接触時におけるアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの縦断面形状は、車輪側に膨らんだ円弧形状である。

ラジアルリップ１３２は、アキシャルリップ１３１よりも内径側に位置しており、シール基部１３０から車輪側に延出しており、車輪側に向けて次第に縮径して内径側を向いている。これにより、ラジアルリップ１３２は、その内径側の端部１３２ａが第１スリンガ円筒部１１１の外周面１１１ａに摺接する。またラジアルリップ１３２は、外径側の面に内径側に凹んだ形状の環状凹部１３２ｂが形成されている。環状凹部１３２ｂには、コイルバネを環状につなげた環状バネ１４が装着されている。この環状バネ１４により、ラジアルリップ１３２はスリンガ部材１１の第１スリンガ円筒部１１１の外周面１１１ａにより押圧されるので、シール性能が向上する。また、ラジアルリップ１３２によって、転がり軸受１内部に封入されたグリースが、ラジアルリップ１３２の内径側の端部１３２ａを通過してディファレンシャルギア側に侵入することが抑制される。

密封装置１０では、アキシャルリップ１３１及びラジアルリップ１３２の締め代が０．４ｍｍ～１．２ｍｍの状態で、シール部材１３と加硫接着された芯体部材１２がスリンガ部材１１に組付けられている。アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａとスリンガ円板部１１２の車体内部側の面１１２ｄとの径方向の接触幅Ｌ１（図２（ｂ）参照）の寸法は、ラジアルリップ１３２の内径側の端部１３２ａと第１スリンガ円筒部１１１の外周面１１１ａとの軸方向の接触幅Ｌ２（図２（ｃ）参照）の寸法の１倍～３倍である。そして、本実施形態では、アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａとスリンガ円板部１１２の車体内部側の面１１２ｄとの径方向の接触幅Ｌ１の寸法は、０．０４ｍｍ～０．１ｍｍである。また、ラジアルリップ１３２の内径側の端部１３２ａと第１スリンガ円筒部１１１の外周面１１１ａとの軸方向の接触幅Ｌ２の寸法は、０．０２ｍｍ～０．０５ｍｍである。

本実施形態の密封装置１０は、芯体円筒部１２１の内周面１２１ｂに固着されたシール基部１３０の内周面１３０ｂと、第２スリンガ円筒部１１３の外周面１１３ａとが径方向に対向して近接して形成された軸方向に延びる第１ラビリンス部Ｒ１を備える。これにより、泥水やデフオイル等の侵入が抑制されてアキシャルリップ１３１に到達する泥水やデフオイル等の量が低減される。また、第１ラビリンス部Ｒ１は、芯体円筒部１２１に固着されたシール基部１３０の内周面１３０ｂに形成された車輪側から車体内部側にかけて内径側に傾斜した傾斜面１３０ｂａを含んで構成される。傾斜面１３０ｂａによって、第１ラビリンス部Ｒ１は、車輪側から車体内部側にかけて次第にラビリンス径が小さくなるので泥水やデフオイル等の侵入をより抑制する。そして、密封装置１０内に侵入した泥水やデフオイル等は、転がり軸受１の回転に伴う遠心力によって傾斜面１３０ｂａを伝って外部に排出されやすくなる。また、第１ラビリンス部Ｒ１を通過しても、第２ラビリンス部Ｒ２によって、泥水やデフオイル等の侵入がさらに抑制される。さらに、本実施形態の密封装置１０は、第１ラビリンス部Ｒ１、第２ラビリンス部Ｒ２に加えて隆起形状部１３１ｂを備えている。隆起形状部１３１ｂは大きく隆起した山形状となっているので、より一層、アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａ、さらには転がり軸受１の軸受内部にまで到達する泥水やデフオイル等の量が低減される。

また、本実施形態の密封装置１０では、スリンガ円板部１１２との非接触時におけるアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの縦断面形状が円弧形状であることによって、スリンガ円板部１１２に対して径方向の接触幅Ｌ１が大きく形成されやすくなる。そして、密封装置１０は、アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａとスリンガ円板部１１２との径方向の接触幅Ｌ１の寸法が、ラジアルリップ１３２と第１スリンガ円筒部１１１との軸方向の接触幅Ｌ２の寸法の１～３倍の大きさで構成されている。アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａが径方向に大きい接触幅Ｌ１を有することにより、例えばアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａに径方向に延びる微細な傷があったとしても、その傷を通じて外部空間からのオイル（ディファレンシャルギア内からのデフオイル）や泥水等が浸入することを抑制することができる。つまり、本実施形態の密封装置１０は、アキシャルリップ１３１におけるスリンガ部材１１との摺接部分である先端部１３１ａが傷ついていたとしても、シール性能の低下を抑制することができる。

アキシャルリップ１３１は、外部空間に近く、外部空間からのアタックを受けやすい部材である。そのため、アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの径方向の接触幅Ｌ１がラジアルリップ１３２の内径側の端部１３２ａの軸方向の接触幅Ｌ２の１倍未満、つまり接触幅Ｌ２より小さい場合、アキシャルリップ１３１のシール性が十分ではないおそれがある。またアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの接触幅Ｌ１が、ラジアルリップ１３２の内径側の端部１３２ａの接触幅Ｌ２の３倍を超えると、アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの接触幅Ｌ１が大きくなりすぎてトルク上昇につながるおそれがある。そのため、本実施形態では、アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの接触幅Ｌ１をラジアルリップ１３２の内径側の端部１３２ａの接触幅Ｌ２の１～３倍とすることにより、十分なシール性能とトルクの増大の抑制を両立している。

また、密封装置１０は、締め代が０．４ｍｍ～１．２ｍｍの状態において、アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの接触幅Ｌ１の寸法が０．０４ｍｍ～０．１ｍｍ、ラジアルリップ１３２の内径側の端部１３２ａの接触幅Ｌ２の寸法が０．０２ｍｍ～０．０５ｍｍであることが望ましい。各接触幅Ｌ１，Ｌ２の寸法が上記寸法内で構成されることにより、泥水やデフオイル等の侵入が抑制され、十分なシール性能とトルクの増大の抑制効果が両立する。なお、各接触幅Ｌ１，Ｌ２において、上記寸法の下限の数値を下回ると、十分なシール性能を発揮できないおそれがある。また、各接触幅Ｌ１，Ｌ２において、上記寸法の上限を上回るとトルクが増大するおそれがある。

＜アキシャルリップの先端部の変形例＞
次に、図３を参照しながらアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの変形例について説明する。
第１実施形態のアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの縦断面形状は、図３（ａ）に示すように円弧形状であるが、円弧形状とは異なる形状で構成されてもよい。図３（ｂ）の縦断面図では、アキシャルリップ１３１は、平坦な面であるフラット面１３１ａａを先端部１３１ａに有する形状となっている。フラット面１３１ａａはアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの内径側に形成されており、図３（ｃ）に示すようにスリンガ円板部１１２の車体内部側の面１１２ｄと略平行に摺接する。スリンガ円板部１１２に接触した際に車体内部側の面１１２ｄと略平行に摺接するために、スリンガ円板部１１２との非接触時においてフラット面１３１ａａの面部は、車輪側に上がり傾斜した形状となっている。このフラット面１３１ａａが、スリンガ円板部１１２の接触時にスリンガ円板部１１２の車体内部側の面１１２ｄと略平行に摺接することで、スリンガ円板部１１２に対して径方向に大きい接触幅Ｌ１が形成されやすくなる。径方向に大きい接触幅Ｌ１が形成されることで、泥水やデフオイル等の侵入が抑制され、シール性能が向上する。

＜第２実施形態＞
次に、図４を参照しながら第２実施形態に係る密封装置１０Ａについて説明する。なお、第１実施形態の密封装置１０と共通する部分の構成及び効果の説明は省略する。
図４（ａ）に示す第２実施形態の密封装置１０Ａは、図２に示す第１実施形態の密封装置１０と比べて、軸方向の寸法が小さく形成されている。そのため、第２実施形態の密封装置１０Ａでは、第２スリンガ円筒部１１３と芯体円筒部１２１との間に形成される第１ラビリンス部Ｒ１の軸方向の長さ寸法が、第１実施形態の密封装置１０のものと比べて小さくなっている。なお、第２ラビリンス部Ｒ２は、軸方向の寸法（ラビリンス径）が第１実施形態のものよりわずかに大きくなっている。次に各部材について説明する。

スリンガ部材１１は、第１スリンガ円筒部１１１と、スリンガ円板部１１２と、第２スリンガ円筒部１１３とを有する。芯体部材１２は、芯体円筒部１２１と芯体円板部１２２とを有する。芯体円筒部１２１の外周面１２１ａの車輪側には、内径側に凹む凹所１２１ａａが形成されている。

シール部材１３は、シール基部１３０が芯体部材１２に固着される。シール基部１３０は、芯体円板部１２２の車体内部側の面１２２ｄの内径側の一部と、内径側の端部１２２ｂと、車輪側の面１２２ｃの全面を覆う。そして、シール基部１３０は、芯体円筒部１２１の内周面１２１ｂの全面と、車輪側の端部１２１ｃとを覆い、凹所１２１ａａに至る。凹所１２１ａａに至った部分におけるシール基部１３０の外周面には、環状突部１３４が形成されている。また、芯体円筒部１２１の内周面１２１ｂに固着されたシール基部１３０の内周面１３０ｂには、傾斜面１３０ｂａが形成されている。そして、シール基部１３０において芯体円板部１２２の内径側の端部１２２ｂを覆っている部分が肉厚に構成されて、第１スリンガ円筒部１１１の外周面１１１ａに軸方向に対向して近接することで、軸方向に延びる第３ラビリンス部Ｒ３が形成される。第３ラビリンス部Ｒ３により、転がり軸受１内部に充填されているグリースが第３ラビリンス部Ｒ３を通過する量が低減される。

そして、シール部材１３は、２本のアキシャルリップ１３１，１３３を備える。外径側のアキシャルリップ１３１、内径側のアキシャルリップ１３３は、シール基部１３０のそれぞれ別の箇所から車輪側に延出しており、車輪側に向けて次第に拡径し、それぞれの先端部１３１ａ，１３３ａは外径側を向いている。複数のアキシャルリップ１３１，１３３は、最内径側に位置するアキシャルリップ１３３から最外径側に位置するアキシャルリップ１３１にかけて、次第にスリンガ円板部１１２との径方向の接触幅の寸法が大きくなるように構成されている。これらアキシャルリップ１３１，１３３は、スリンガ円板部１１２と非接触時における先端部１３１ａ，１３３ａの縦断面形状が、円弧形状に形成されている。アキシャルリップ１３１，１３３は、第１実施形態とは異なり、根元部分に隆起形状部１３１ｂが形成されていない構成となっている。

内径側のアキシャルリップ１３３よりも内径側には、第１スリンガ円筒部１１１の外周面１１１ａに摺接するラジアルリップ１３２が設けられている。ラジアルリップ１３２には、第１実施形態と異なり環状凹部１３２ｂが形成されておらず、また、環状バネ１４も装着されていない。ラジアルリップ１３２は、シール基部１３０から車輪側に延出しており、車輪側に向けて次第に縮径して内径側を向いて、その内径側の端部１３２ａが第１スリンガ円筒部１１１の外周面１１１ａに摺接する。

次に、図４（ｂ）（ｃ）（ｄ）を参照しながら、各リップの接触幅について説明する。
図４（ｂ）は（ａ）のＺ１部に示す外径側のアキシャルリップ１３１の要部拡大図、図４（ｃ）は（ａ）のＺ２部に示す内径側のアキシャルリップ１３３の要部拡大図、図４（ｄ）は（ａ）のＺ３部に示すラジアルリップ１３２の要部拡大図である。

密封装置１０Ａでは、２つのアキシャルリップ１３１，１３３の先端部１３１ａ，１３３ａとスリンガ円板部１１２との径方向の接触幅Ｌ１，Ｌ３は、ラジアルリップ１３２と第１スリンガ円筒部１１１との軸方向の接触幅Ｌ２よりも大きくなっている。また、外径側のアキシャルリップ１３１の先端部１３１ａの接触幅Ｌ１は、内径側のアキシャルリップ１３３の先端部１３３ａの接触幅Ｌ３よりも大きくなっている。つまり、本実施形態では、各接触幅Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の大きさの関係は、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２となっている（図４（ｂ）（ｃ）（ｄ）参照）。

シール部材１３が備える各リップの中で、最も外径側に位置するアキシャルリップ１３１の接触幅Ｌ１が最も大きいことによって、泥水やデフオイル等の侵入が抑制される。また、内径側のアキシャルリップ１３３の接触幅Ｌ３やラジアルリップ１３２の接触幅Ｌ２がアキシャルリップ１３１の接触幅Ｌ１よりも小さいことで、トルクの増大が抑制される。外径側のアキシャルリップ１３１によって泥水やデフオイル等の侵入量は低減されるので、内径側のアキシャルリップ１３３の接触幅Ｌ３やラジアルリップ１３２の接触幅Ｌ２がアキシャルリップ１３１の接触幅Ｌ１より小さくても十分なシール性能を有する。

アキシャルリップ１３１，１３３の接触幅Ｌ１，Ｌ３の寸法は、ラジアルリップ１３２の接触幅Ｌ２の寸法の１～３倍の範囲内で形成されていればよい。また、密封装置１０Ａでは、アキシャルリップ１３１，１３３及びラジアルリップ１３２の締め代が０．４ｍｍ～１．２ｍｍの状態において、各アキシャルリップ１３１，１３３の先端部１３１ａ，１３３ａとスリンガ円板部１１２との径方向の接触幅Ｌ１．Ｌ３の寸法は、０．０４～０．１ｍｍの範囲内で構成されることが望ましい。また、ラジアルリップ１３２の内径側の端部１３２ａと第１スリンガ円筒部１１１との軸方向の接触幅Ｌ２の寸法は、０．０２ｍｍ～０．０５ｍｍの範囲内で構成されることが望ましい。各アキシャルリップ１３１，１３３、ラジアルリップ１３２の各接触幅Ｌ１，Ｌ３，Ｌ２の寸法が上記寸法で構成されることにより、泥水やデフオイル等の侵入を抑制され、十分なシール性能とトルクの増大の抑制が両立する。

本実施形態の密封装置１０Ａは、第１ラビリンス部Ｒ１の軸方向の寸法が第１実施形態のものよりも小さく、また、第２ラビリンス部Ｒ２の軸方向の寸法が第１実施形態のものよりわずかに大きくなっている。このような第１ラビリンス部Ｒ１、第２ラビリンス部Ｒ２を備える密封装置１０Ａであっても、上述のような寸法関係で構成された複数のアキシャルリップ１３１，１３３及びラジアルリップ１３２を備えることにより、泥水やデフオイル等の転がり軸受１内部への侵入が抑制される。

密封装置１０，１０Ａは、上述の構成や図示した形状に限定されることはない。例えば、密封装置１０，１０Ａには、芯体円筒部１２１の内周面１２１ｂに固着された部分のシール基部１３０の内周面１３０ｂに傾斜面１３０ｂａが形成されていなくてもよい。また、第１ラビリンス部Ｒ１、第２ラビリンス部Ｒ２、第３ラビリンス部Ｒ３が形成されていない構成でもよく、図２の密封装置１０が第３ラビリンス部Ｒ３を備える構成であってもよい。また、各アキシャルリップ１３１，１３３のスリンガ円板部１１２との径方向の接触幅Ｌ１，Ｌ３の大きさは、ラジアルリップ１３２の第１スリンガ円筒部１１１の軸方向の接触幅Ｌ２の大きさと同じであってもよい。また、密封装置１０，１０Ａにおけるアキシャルリップ１３１，１３３及びラジアルリップ１３２の締め代は、０．４ｍｍ～１．２ｍｍに限定されることはない。

また、密封装置１０，１０Ａには、３本以上のアキシャルリップが設けられてもよい。その場合は、最内径側に位置するアキシャルリップから最外径側に位置するアキシャルリップにかけて、次第にスリンガ円板部１１２との径方向の接触幅の寸法が大きくなることが望ましい。外部空間からの異物のアタックを受けやすい外径側のアキシャルリップの接触幅が大きいことによって、内径側に侵入する異物の量が低減される。これにより、内径側のアキシャルリップの接触幅は外径側のアキシャルリップほどの異物のアタックを受けにくくなるので、接触幅が外径側のより小さくても十分なシール性能を発揮することができる。また、内径側のアキシャルリップの接触幅が小さいことによって、トルクの増大が抑制される。

また、密封装置１０，１０Ａが複数のアキシャルリップを備えている場合は、少なくとも１つのアキシャルリップの先端部とスリンガ円板部１１２との径方向の接触幅の寸法が、ラジアルリップ１３２と第１スリンガ円筒部１１１との軸方向の接触幅Ｌ２の寸法の１倍～３倍であればよい。つまり、複数のアキシャルリップにおいて、１つのアキシャルリップの接触幅がラジアルリップ１３２の接触幅Ｌ２の１倍～３倍であれば、他のアキシャルリップの接触幅は、ラジアルリップ１３２の接触幅Ｌ２よりも小さくてもよい。また、スリンガ円板部１１２との非接触時における複数のアキシャルリップの先端部の形状は、円弧形状やフラット面を備える形状等、それぞれ異なる形状であってもよい。

また、上述したように、密封装置１０，１０Ａは、図１に示すような車輪用軸受装置１００における転がり軸受１の車輪側の端部に装着されてデフオイルやデフオイルに混入した鉄粉等の環状空間Ｓへの侵入を抑制するオイルシールに限定されない。例えば、密封装置１０，１０Ａは、自動車の車輪を軸回転可能に支持する軸受装置の内側部材及び外側部材との間を密封するように装着されて、外部からの泥水や塵芥等の異物が軸受装置内に侵入することを抑制するダストシールであってもよい。また、上述したように、密封装置１０，１０Ａは、図１における転がり軸受１の車体内部側の端部に装着される密封装置２０として用いられてもよい。密封装置１０，１０Ａが密封装置２０として用いられれば、内輪３，３と車軸管４との嵌め合い部位に流入し車体内部側に侵入したデフオイルや、外部空間からの泥水や塵芥等の異物が環状空間Ｓに侵入することを抑制することができる。また、上述した密封装置１０，１０Ａと同様に、アキシャルリップの先端部が傷ついていたとしても、シール性能の低下が抑制されるとともに、トルクの増大が抑制される。密封装置１０，１０Ａが密封装置２０として用いられる場合には、密封装置１０，１０Ａは、アキシャルリップ１３１の先端部１３１ａが車体内部側を向くように、図面に示したものが左右反転して装着される。

１００ 車輪用軸受装置（軸受装置）
１ 転がり軸受
２ 外輪（外側部材）
２ｂ 内周面
３ 内輪（内側部材）
３ｂ 外周面
１０，１０Ａ 密封装置
１１ スリンガ部材
１１１ 第１スリンガ円筒部
１１１ａ 外周面
１１１ｃ 車輪側の端部（軸方向の一端部）
１１２ スリンガ円板部
１１２ｄ 車体内部側の面（一側面）
１１３ 第２スリンガ円筒部
１２ 芯体部材
１３ シール部材
１３１，１３３ アキシャルリップ
１３１ａ，１３３ａ 先端部
Ｌ１，Ｌ３ 径方向の接触幅
１３２ ラジアルリップ
Ｌ２ 軸方向の接触幅

Claims (5)

1. 相対的に同軸回転する内側部材及び外側部材を備えた軸受装置において、前記内側部材と前記外側部材との間の環状空間を密封する密封装置であって、
   前記内側部材の外周面に嵌合されるスリンガ部材と、前記外側部材の内周面に嵌合される芯体部材と、前記芯体部材に固着される弾性体製のシール部材とを備え、
   前記スリンガ部材は、前記内側部材の外周面に嵌合される第１スリンガ円筒部と、該第１スリンガ円筒部の軸方向の一端部から外径方向に延びるスリンガ円板部と、該スリンガ円板部の外径側の端部から軸方向に延びる第２スリンガ円筒部とを備え、
   前記シール部材は、先端部が前記スリンガ円板部の一側面に摺接する少なくとも１つのアキシャルリップと、前記第１スリンガ円筒部の外周面に摺接するラジアルリップとを備え、
   少なくとも１つの前記アキシャルリップの先端部と前記スリンガ円板部との径方向の接触幅の寸法は、前記ラジアルリップと前記第１スリンガ円筒部との軸方向の接触幅の寸法の１倍～３倍であることを特徴とする密封装置。
2. 請求項１において、
   前記スリンガ円板部との非接触時における前記アキシャルリップの先端部の縦断面形状は、円弧形状であることを特徴とする密封装置。
3. 請求項１において、
   前記アキシャルリップは、前記スリンガ円板部の一側面と略平行に摺接するフラット面を先端部に有することを特徴とする密封装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
   前記アキシャルリップの先端部と前記スリンガ円板部との径方向の接触幅の寸法は、０．０４ｍｍ～０．１ｍｍであり、
   前記ラジアルリップと前記第１スリンガ円筒部との軸方向の接触幅の寸法は、０．０２ｍｍ～０．０５ｍｍであることを特徴とする密封装置。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
   前記シール部材は、複数の前記アキシャルリップを備え、
   複数の前記アキシャルリップは、最内径側に位置する前記アキシャルリップから最外径側に位置する前記アキシャルリップにかけて、次第に前記スリンガ円板部との径方向の接触幅の寸法が大きくなることを特徴とする密封装置。
   
   

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