JP2024055678A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的容易に組み立てることができ、かつ、より確実に封止対象への異物等の侵入を防止することができる密封装置を提供する。【解決手段】密封装置１０は、フランジ３２に設けられた複数のボルト穴３３に圧入されるボルト３４によりフランジ３２に取り付けられるスリンガ１１を備える。そして、当該スリンガ１１は、中空円板状の本体部１２、弾性シール１３及びスリンガ円筒部１４を備える。本体部１２は、ボルト３４が挿入される挿通孔１２ａを有する。弾性シール１３は、弾性部材からなり、本体部１２の挿通孔１２ａ周辺に一体的に形成される。スリンガ円筒部１４は、本体部１２の内径側端部から軸Ｌ方向に延び、外輪２の外周面２ａとの間に隙間による第１ラビリンス４１を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、相対的に同軸回転する外側部材及び内側部材を備える軸受装置に適用される密封装置に関し、特に、円筒状の内側部材が備えるフランジと外側部材との間の環状隙間を封止する密封装置に関する。

従来、相対的に同軸回転する外側部材及び内側部材を備える軸受装置において、外側部材と内側部材との間の環状隙間を封止する密封装置が広く使用されている。例えば、円筒状の内側部材がフランジを備え、当該フランジと外側部材との間の被シール空間に適用される密封装置として種々の構成が提案されている（例えば、特許文献１－５参照）。

例えば、特許文献１－４は、中心部に内側部材の円筒部に整合する貫通穴を備えるスリンガが、フランジのインナ側（内側部材の円筒部側）に固定される密封装置を開示している。そして、特許文献１は、スリンガの先端に外側部材の外周面に対向するリップを配置した構成を開示している。特許文献２は、スリンガの先端に対向する外側部材の外周面にリップを有するシール部材を配置した構成を開示している。特許文献３は、外側部材の内周面にリップを有するシール部材を配置した構成を開示している。特許文献４は、特許文献３が開示するようなシール部材に加えて、フランジの外径に圧入される円環状のダストカバーを設けた密封装置を開示している。このダストカバーは軸方向に延びる張出部を備え、張出部の先端を外側部材に取り付けられるナックルの側面と僅かな隙間を介して対向配置することでラビリンスシールを構成している。また、特許文献５は、フランジとスリンガとの間にＯリングを介装した構成を開示している。

実開昭６１－１３４４０４号公報 特開２０１２－０８２９１２号公報 特許第４８１２２６３号公報 特開２０１２－０７１６５４号公報 特許第５４２２８６８号公報

しかしながら、上述の特許文献１－３が開示する構成では、シール部材のリップが封止対象の近傍のみに配置されており、異物等はリップ付近まで容易に到達し、滞留してしまうため好ましくない。また、特許文献４では、ラビリンスシールが正常に機能すれば、異物等の侵入を抑制することができるが、フランジの外径に圧入される構成では内側部材に変形等が生じた場合、ダストカバーは容易に移動してしまう。この移動により、ダストカバーの先端部のみで形成されたラビリンスシールが機能しなくなると、異物等はリップ付近まで容易に到達することになる。一方、特許文献５は、フランジとスリンガとの間にＯリングを配置することにより泥水の侵入を防止しているが、Ｏリングを取り付けるための作業が必要となるため組立てが煩雑になってしまう。このように、上述の従来の密封装置は、十分に満足のできるものとはいえなかった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、比較的容易に組み立てることができ、かつ、より確実に封止対象への異物等の侵入を防止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。

上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。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る軸受装置において、円筒状の内側部材に設けられた外径方向へ延びるフランジと外側部材との間の環状隙間を封止する密封装置を前提としている。本発明に係る密封装置は、フランジに設けられた複数のボルト穴に圧入されるボルトによりフランジに取り付けられるスリンガを備える。そして、当該スリンガは、中空円板状の本体部、弾性シール及びスリンガ円筒部を備える。本体部は、ボルトが挿入される挿通部を有する。弾性シールは、弾性部材からなり、本体部の挿通部周辺に一体的に形成される。スリンガ円筒部は、本体部の内径側端部から軸方向に延び、外側部材の外周面との間に隙間による第１ラビリンスを形成する。

本構成では、スリンガをフランジに取り付けるだけで弾性シールによるスリンガとフランジとの間の封止と、スリンガ円筒部によるフランジと外側部材との間の環状隙間の封止とを実現することができる。また、スリンガがボルトの圧入によりフランジに固定されているため、スリンガの移動を防止することができる。したがって、スリンガの移動に起因して第１ラビリンスの機能が低下することもない。

以上の構成において、スリンガが、外側部材の外周側にフランジと間隔をおいて一体的に設けられたナックルに近接対向して配置され、当該ナックルとの間に隙間による第２ラビリンスを形成する円板部をさらに備える構成を採用することができる。

この構成では、フランジと外側部材との間の環状隙間から、外側部材にフランジと離間した状態で配置されたナックルにわたってスリンガ円筒部が配置される。そして、スリンガをフランジに取り付けるだけで、スリンガ円筒部と外側部材との間の隙間によって第１ラビリンスが構成されるとともに、スリンガ円板部とナックルとの間の隙間によって第２ラビリンスが構成される。したがって、第１ラビリンスの作用に加えて第２ラビリンスの作用によりフランジと外側部材との間の環状隙間の近傍に異物等が侵入することをより確実に防止することができる。

以上の構成において、スリンガが、ナックルの外周面との間に隙間により第３ラビリンスを形成する延長部をさらに備える構成を採用することができる。

この構成では、スリンガをフランジに取り付けるだけで、スリンガ円筒部の先端側に設けられた延長部とナックル外周面との間の隙間によって第３ラビリンスが構成される。したがって、第１ラビリンス及び第２ラビリンスの作用に加えて第３ラビリンスの作用によりフランジと外側部材との間の環状隙間の近傍に異物等が侵入することをより確実に防止することができる。

以上の構成において、外側部材に取り付けられるシール部材をさらに備える構成を採用することができる。この場合、シール部材は、外側部材に嵌合される支持部材と、当該支持部材に固着され、フランジに弾接される又はフランジに近接配置される、弾性部材製のシールリップとを備える。

この構成では、フランジと外側部材との間の環状隙間にシールリップが配置されるため当該環状隙間の内部に異物等が侵入することをさらに確実に防止することができる。また、第１ラビリンス、第２ラビリンス、又は第３ラビリンスにより環状隙間近傍への異物等の侵入を防止できているため、シールリップの数を少なくしたり、シールリップをフランジと接触しない状態で配置したりしても、異物等の侵入防止効果を十分に得ることができる。すなわち、内側部材又は外側部材の回転に必要なトルクを増大させることなくシールリップを配置することができる。

以上の構成において、シール部材は、外側部材の外周面に嵌合される構成を採用することができる。スリンガ円筒部は、外側部材の外周面に嵌合されたシール部材の外周面に対向する第１円筒部と、外側部材の外周面と対向し、第１円筒部より小径の第２円筒部とを備える。そして、第１円筒部及び第２円筒部が、シール部材が取り付けられた外側部材の外周面に沿って屈曲するラビリンスを形成している。

この構成では、スリンガの第１円筒部及び第２円筒部により構成される屈曲ラビリンスによりフランジと外側部材との間の環状隙間の近傍に異物等が侵入することをさらに確実に防止することができる。

本発明によれば、比較的容易に組み立てることができ、かつ、より確実に封止対象への異物等の侵入を防止する密封装置を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る密封装置を適用した軸受装置の一例を模式的に示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る密封装置の本体部及びスリンガ円筒部をフランジ側から見た状態を模式的に示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る密封装置を模式的に示す拡大縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る密封装置の他の例を模式的に示す拡大縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る密封装置の他の例を模式的に示す拡大縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る密封装置を適用した軸受装置の他の例を模式的に示す縦断面図である。 図６に示す密封装置の本体部及びスリンガ円筒部をフランジ側から見た状態を模式的に示す側面図である。

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。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。本発明に係る密封装置は、相対的に同軸回転する内側部材及び外側部材を備える軸受装置に適用される。円筒状の内側部材は、連続して拡径するフランジを有する。外側部材は、内側部材に対して径方向外側に設けられる。本発明に係る密封装置は、外側部材と内側部材との間の環状隙間を封止する。

図１は、本発明の一実施形態における密封装置１０を適用した軸受装置１の一例を模式的に示す縦断面図である。図１に示す軸受装置１は、自動車の駆動輪を回転自在に支持するハブベアリングである。ここでは、軸受装置１の回転軸Ｌ方向に沿って車輪に向く側（図１において右側）を車輪側、車体に向く側（図１において左側）を車体側という。

軸受装置１は、外輪２と、ハブ輪３と、ハブ輪の車体側に一体的に嵌合される内輪部材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、６、・・・とを備える。この例では、外輪２が外側部材であり、ハブ輪３及び内輪部材４により構成される内輪５が内側部材である。外輪２は、外輪２の車体側に一体的に設けられたナックル７を介して自動車の車体に固定される。なお、ナックル７は外輪２の周方向の複数箇所（例えば、４箇所）で外輪２の径方向外側に連続して拡径する突出部により形成されている。なお、ナックル７は外輪２と一体的に設けられている。

ハブ輪３には図示しないドライブシャフトが同軸的にスプライン嵌合される。内輪５（ハブ輪３及び内輪部材４）は、外輪２に対して軸Ｌ回りに回転自在に支持されている。外輪２及び内輪５は、相対的に同軸回転する２部材として構成され、当該２部材の間に環状隙間としての軸受空間Ｓが形成される。軸受空間Ｓ内には２列の転動体６、６、・・・がリテーナ６ａに保持された状態で、外輪２の軌道輪２ａと、ハブ輪３及び内輪部材４の軌道輪３ａ、４ａとを転動可能に介装されている。軸受空間Ｓには、転動体６、６、・・・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。

ハブ輪３は、円筒状のハブ輪本体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連続して拡径するように形成されたフランジ（ハブフランジ）３２とを有し、フランジ３２にボルト３４及び図示しないナットによって車輪が取り付けられ固定される。フランジ３２は、立上基部３１に連続する立上部３２ａと、この立上部３２ａの外径側から連続して段差状に（軸Ｌに沿って車輪側に離れるように）形成された段差部３２ｂとを有している。また、フランジ３２において周方向に複数設けられたボルト穴３３の周囲には、段差部３２ｂから連続して段差状に（軸Ｌに沿って車体側に突出するように）形成された突出部３２ｃが形成されている。突出部３２ｃはフランジ３２の全周にわたって環状に設けられる。特に限定されないが、本事例では、段差部３２ｂの表面は鋳肌により構成され、立上部３２ａの表面及び突出部３２ｃの表面は研削面により構成されている。

軸受空間Ｓのフランジ３２側端部（フランジ３２と外輪２との間の環状隙間）は、本実施形態の密封装置１０によってシール（封止）される。すなわち、密封装置１０は、軸受装置１のフランジ３２側に装着される。なお、軸受空間Ｓのフランジ３２側と反対側の端部は、他の任意の密封装置５０によってシールされる。このように、軸Ｌ方向両側の密封装置１０、５０によって軸受空間Ｓの軸Ｌ方向両端部がシールされ、軸受空間Ｓへの泥水や異物等の侵入や軸受空間Ｓ内に充填された潤滑剤の外部への漏出が抑制される。

図２は、本発明の一実施形態に係る密封装置１０を構成するスリンガ１１をフランジ側から見た状態を模式的に示す側面図である。図１及び図２に示すように、密封装置１０は、スリンガ１１とシール部材２１とを備える。スリンガ１１は、フランジ３２のボルト穴３３に圧入されるボルト３４によりフランジ３２に取り付けられる。シール部材２１は外輪２のフランジ３２側の端部に取り付けられる。

スリンガ１１は、中空円板状の本体部１２、環状の弾性シール１３、円筒状のスリンガ円筒部１４、中空円板状の円板部１５、及び円筒状の延長部１６を備える。本体部１２、弾性シール１３、スリンガ円筒部１４、円板部１５及び延長部１６は同心状に配置されている。本実施形態の密封装置１０は、スリンガ１１の本体部１２をフランジ３２に取り付けることで、スリンガ１１と外輪２との間にラビリンスシールを構成する４箇所のラビリンス（非接触シール部）４１、４２、４３、４４を形成することができる。

本体部１２は、本体部１２の厚さ方向に貫通し、ボルト３４が挿通される複数の挿通孔（挿通部）１２ａを有する。スリンガ１１は、例えば、ステンレス鋼板や冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）等の金属材料によって構成され、板金加工によって生産される。また、スリンガ１１は、アルミニウムのような他の金属、プラスチック樹脂等により構成することができる。

本体部１２は内輪５のフランジ３２の車体側の面に取り付けられる。本体部１２の挿通孔１２ａは、フランジ３２の複数のボルト穴３３のそれぞれに対応して設けられている。特に限定されないが、本体部１２の外径はフランジ３２の外径よりも小さく、ボルト穴３３に圧入されたボルト３４の頭部全体が本体部１２に重なる状態に設定される。

弾性シール１３は、弾性部材からなり、フランジ３２と対向する側の本体部１２の挿通孔１２ａ周辺に一体的に形成される。図２に示すように、弾性シール１３は、本体部１２の外径側端部から径方向の特定幅の範囲に本体部１２の全周にわたって環状に設けられており、当該弾性シール１３の範囲内に全ての挿通孔１２ａが含まれている（挿通孔１２ａが弾性シールにより囲まれている。）。本実施形態では、弾性シール１３はゴムにより構成され、スリンガ１１に対して加硫接着されることで一体的に形成されている。弾性シール１３は、本体部１２がフランジ３２に取り付けられた際に、フランジ３２の環状の突出部３２ｃの表面に圧接されることになる。これにより、スリンガ１１とフランジ３２との間が封止される。また、上述のとおり、スリンガ１１がボルト３４の圧入によりフランジ３２に固定される構成を採用しているため、スリンガ１１が移動してスリンガ１１とフランジ３２との間の封止が破れることもない。なお、上述のように、突出部３２ｃの表面は研削面になっている。

スリンガ円筒部１４は、本体部１２の内径側端部から車体側の方向に軸Ｌに沿って延びる円筒状の部材である。スリンガ円筒部１４の内径は外輪２の外径よりもわずかに大きくなっており、スリンガ円筒部１４の内周面１４ａと外輪２の外周面２ｂとの間の隙間が第１ラビリンス４１を形成している。

また、円板部１５は、スリンガ円筒部１４の本体部１２と反対側の端部から径方向外側に立ち上がる状態で設けられた円板状の部材により構成される。特に限定されないが、本実施形態では、図１に示すように、円板部１５とスリンガ円筒部１４との接続部は曲面により構成されている。

本体部１２と円板部１５との間隔は、フランジ３２とナックル７との間隔よりも小さくなっており、スリンガ１１の装着時には、円板部１５がナックル７と近接対向して配置される状態になる。特に限定されないが、本実施形態は、ナックル７に設けられたボルト穴８に、車輪側からボルト９が挿入される構成であるため、円板部１５はボルト９のボルト頭と近接対向して配置されている。このナックル７の車輪側の面７ａと円板部１５の車体側の面１５ａとの間の隙間及びボルト９のボルト頭の車輪側の面９ａと円板部１５の車体側の面１５ａとの間の隙間が第２ラビリンス４２を形成している。

延長部１６は円板部１５の外径側端部から車体側の方向に軸Ｌに沿って延びる円筒状の部材である。延長部１６の内径はナックル７の外径よりもわずかに大きくなっており、延長部１６の内周面１６ａとナックル７の外周面７ｂとの間の隙間が第３ラビリンス４３を形成している。

なお、上述のようにナックル７は外輪２の全周ではなく、外輪２の周方向の複数箇所に設けられている。したがって、第２ラビリンス４２及び第３ラビリンス４３はナックル７が存在する部分のみに形成されることになる。

図３は、本発明の一実施形態に係る密封装置１０が備えるシール部材２１を模式的に示す拡大縦断面図である。図３に示すように、シール部材２１は、支持部材２２と、シール部２３を備える。シール部材２１は、外輪２に取り付けられる。

支持部材２２は、シール円筒部２２０、外径側円板部２２１、突出部２２２、内径側円板部２２３を備える。シール円筒部２２０は、外輪２の外周面２ｂに嵌合する状態に形成される。外径側円板部２２１は、シール円筒部２２０の車輪側の端部２２０ａから外輪２の車輪側端面２ｃに沿う状態に形成される。突出部２２２は、外径側円板部２２１の内径側の端部２２１ａから車体側に傾斜する状態に形成される。内径側円板部２２３は、突出部２２２の内径側の端部２２２ａから内径側に延びる状態に形成される。なお、支持部材２２は、ＳＰＣＣ又はＳＵＳ等の鋼板をプレス加工して形成される。

シール部２３は、ゴム等の弾性部材からなり、支持部材２２に固着一体に形成されている。シール部２３は、シール基部２３０と、シール基部２３０から延出して形成されたシールリップ２３１とを備える。シール基部２３０は、支持部材２２の内径側円板部２２３の車体側の面２２３ａの内径側の一部から内径側の端部２２３ｂを回り込んで車輪側の面２２３ｃの全面を覆うとともに、突出部２２２の車輪側の面２２２ｂと外径側円板部２２１の車輪側の面２２１ｂと、シール円筒部２２０の外径側の面２２０ｂと車体側の面２２０ｃとの全面を覆う状態に形成される。

シールリップ２３１はサイドリップであり、シール基部２３０から車輪側に延出する状態で形成されている。本実施形態では、シールリップ２３１の先端は、立上部３２ａの表面に摺接する状態に形成されている。特に限定されないが、本実施形態では、シールリップ２３１は、外径側円板部２２１の内径側の端部２２１ａ近傍のシール基部２３０から立上部３２ａの表面に向けて延出している。なお、上述のように、立上部３２ａの表面は研削面になっている。また、本実施形態では、シールリップ２３１の先端が立上部３２ａの表面に摺接することは必須ではなく、シールリップ２３１の先端が立上部３２ａの表面と離間していてもよい。

本実施形態での密封装置１０では、図１及び図３に示すように、スリンガ円筒部１４が、シール円筒部２２０の外周面２２０ｂに対向する第１円筒部１７と、外輪２の外周面２ｂに対向する第２円筒部１８とを備える。上述のように、シール円筒部２２０は外輪２の外周面２ｂに嵌合するため、外輪２においてシール円筒部２２０が嵌合された部分の外径は、外周面２ｂが露出する部分の外径よりもシール円筒部２２０及びシール基部２３０の厚さ分（支持部材２２が存在しない位置ではシール基部２３０の厚さ分）だけ大きくなる。そのため、本実施形態の密封装置１０では、第２円筒部１８は第１円筒部１７よりも小径に構成されている。そして、第１円筒部１７及び第２円筒部１８の接続部は、シール部材２１が取り付けられた外輪２の外周面に沿って屈曲する屈曲ラビリンスを構成している。すなわち、第１円筒部１７及び第２円筒部１８は、屈曲ラビリンスによる第４ラビリンス４４を形成している。

以上の密封装置１０によれば、スリンガ１１をフランジ３２に取り付けるだけで弾性シール１３によるスリンガ１１とフランジ３２との間の封止と、スリンガ円筒部１４によるフランジ３２と外輪２との間の環状隙間の封止とを実現することができる。また、スリンガ１１がボルト３４の圧入によりフランジ３２に固定されているため、スリンガ１１の移動を防止することができる。したがって、スリンガ１１の移動に起因して第１ラビリンス４１の機能が低下することもない。

また、密封装置１０では、フランジ３２と外輪２との間の環状隙間から、外輪２にフランジ３２と離間した状態で配置されたナックル７にわたってスリンガ円筒部１４が配置されている。そのため、スリンガ１１をフランジ３２に取り付けるだけで、上述の第１ラビリンス４１だけでなく、円板部１５とナックル７との間の隙間（及び円板部１５とボルト９との隙間）によって第２ラビリンス４２が構成される。したがって、第１ラビリンス４１の作用に加えて第２ラビリンス４２の作用によりフランジ３２と外輪２との間の環状隙間の近傍に異物等が侵入することをより確実に防止することができる。

また、密封装置１０では、円板部１５の外径側端部に設けられた延長部１６を備えるため、スリンガ１１をフランジ３２に取り付けるだけで、上述の第１ラビリンス４１及び第２ラビリンス４２だけでなく、延長部１６とナックル７との間の隙間によって第３ラビリンス４３が構成される。したがって、第１ラビリンス４１及び第２ラビリンス４２の作用に加えて第３ラビリンス４３の作用によりフランジ３２と外輪２との間の環状隙間の近傍に異物等が侵入することをより確実に防止することができる。

さらに、密封装置１０では、フランジ３２と外輪２との間の環状隙間にシールリップ２３１が配置されるため、当該環状隙間の内部に異物等が侵入することをさらに確実に防止することができる。また、第１ラビリンス４１、第２ラビリンス４２、第３ラビリンス４３により環状隙間近傍への異物等の侵入を防止できているため、図３に示すようにシールリップ２３１の数を少なくしたり、シールリップ２３１をフランジ３２と接触しない状態で配置したりしても、異物等の侵入防止効果を十分に得ることができる。すなわち、内輪５又は外輪２の回転に必要なトルクを増大させることなくシールリップ２３１を配置することができる。

加えて、密封装置１０では、スリンガ１１の第１円筒部１７及び第２円筒部１８により構成される屈曲した第４ラビリンス４４によりフランジ３２と外輪２との間の環状隙間の近傍に異物等が侵入することをさらに確実に防止することができる。

上述の実施形態では、外輪２の外周面２ｂに嵌合するシール部材２１を採用した事例について説明したが、他の構成を採用することも可能である。図４及び図５は、シール部材として他の構成を採用した密封装置の例を模式的に示す拡大縦断面図である。図４に示すように、他のシール部材２４は、支持部材２５とシール部２６とを備える。シール部材２４は、上述のシール部材２１と異なり、外輪２の内周面２ｄに嵌合することで外輪２に取り付けられる。なお、図４において、上述した密封装置１０と同様の作用効果を奏する要素には同一の符号を付し、以下での詳細な説明は省略する。

支持部材２５は、シール円筒部２５０、外径側円板部２５１、突出部２５２、内径側円板部２５３を備える。シール円筒部２５０は、外輪２の内周面２ｄに嵌合する状態に形成される。外径側円板部２５１は、シール円筒部２５０の車輪側の端部２５０ａから内径側に延びる状態に形成される。突出部２５２は、外径側円板部２５１の内径側の端部２５１ａから車体側に傾斜する状態に形成される。内径側円板部２５３は、突出部２５２の内径側の端部２５２ａから内径側に延びる状態に形成される。なお、支持部材２５の材質については支持部材２２と同様である。

シール部２６は、ゴム等の弾性部材からなり、支持部材２５に固着一体に形成されている。シール部２６は、シール基部２６０と、シール基部２６０から延出して形成されたシールリップ２６１とを備える。シール基部２６０は、支持部材２５の内径側円板部２５３の車体側の面２５３ａの内径側の一部から内径側の端部２５３ｂを回り込んで車輪側の面２５３ｃの全面を覆うとともに、突出部２５２の車輪側の面２５２ｂと外径側円板部２５１の車輪側の面２５１ｂとを覆う状態に形成される。

シールリップ２６１はサイドリップであり、シール基部２６０から車輪側に延出する状態で形成されている。本実施形態では、シールリップ２６１の先端は、立上部３２ａの表面に摺接する状態に形成されている。特に限定されないが、本実施形態では、シールリップ２６１は、外径側円板部２５１の内径側の端部２５１ａの近傍のシール基部２６０から立上部３２ａの表面に向けて延出している。なお、上述のように、立上部３２ａの表面は研削面になっている。また、本実施形態では、シールリップ２６１の先端が立上部３２ａの表面に摺接することは必須ではなく、シールリップ２６１の先端が立上部３２ａの表面と離間していてもよい。

なお、このシール部材２４は、外輪２の外周面２ｂには嵌合されない構成であるため、スリンガ１１に対向する外輪２の外周面２ｂにシール部材２４の構成部材は存在しない。そのため、上述の実施形態とは異なり、スリンガ１１のスリンガ円筒部１４は、第１円筒部１７及び第２円筒部１８を備えない構成になっている。

上述のシール部材２１に代えてこのシール部材２４を使用した密封装置１０であっても、フランジ３２と外輪２との間の環状隙間にシールリップ２６１が配置されるため、当該環状隙間の内部に異物等が侵入することをさらに確実に防止することができる。また、第１ラビリンス４１、第２ラビリンス４２、第３ラビリンス４３により環状隙間近傍への異物等の侵入を防止できているため、図４に示すようにシールリップ２６１の数を少なくしたり、シールリップ２６１をフランジ３２と接触しない状態で配置したりしても、異物等の侵入防止効果を十分に得ることができる。すなわち、内輪５又は外輪２の回転に必要なトルクを増大させることなくシールリップ２６１を配置することができる。

図５に示すように、他のシール部材２７は、支持部材２８とシール部２９とを備える。シール部材２７は、上述のシール部材２１と同様に、外輪２の外周面２ｂに嵌合することで外輪２に取り付けられる。なお、図５において、上述した密封装置１０と同様の作用効果を奏する要素には同一の符号を付し、以下での詳細な説明は省略する。

支持部材２８は、上述の支持部材２２と同様に、シール円筒部２８０、外径側円板部２８１、突出部２８２、内径側円板部２８３を備える。シール円筒部２８０は、外輪２の外周面２ｂに嵌合する状態に形成される。外径側円板部２８１は、シール円筒部２８０の車輪側の端部２８０ａから外輪２の車輪側端面２ｃに沿う状態に形成される。突出部２８２は、外径側円板部２８１の内径側の端部２８１ａから軸受空間Ｓ側に傾斜する状態に形成される。内径側円板部２８３は、突出部２８２の内径側の端部２８２ａから内径側に延びる状態に形成される。なお、支持部材２８の材質については支持部材２２と同様である。

シール部２９は、ゴム等の弾性部材からなり、支持部材２８に固着一体に形成されている。シール部２９は、シール基部２９０と、シール基部２９０から延出して形成されたシールリップ２９１、２９２とを備える。シール基部２９０は、支持部材２８の内径側円板部２８３の車体側の面２８３ａの内径側の一部から内径側の端部２８３ｂを回り込んで車輪側の面２８３ｃの全面を覆うとともに、突出部２８２の車輪側の面２８２ｂと外径側円板部２８１の車輪側の面２８１ｂと、シール円筒部２８０の外径側の面２８０ｂと車体側の面２８０ｃとの全面を覆う状態に形成される。

２つのシールリップ２９１、２９２はサイドリップであり、シール基部２９０から車輪側に延出する状態で形成されている。特に限定されないが、本実施形態では、シールリップ２９１は、外径側円板部２８１の内径側の端部２８１ａの近傍のシール基部２９０から立上部３２ａの表面に向けて延出している。また、シールリップ２９２は、シール円筒部２８０の車輪側の端部２８０ａの近傍のシール基部２９０から段差部３２ｂの表面に向けて延出している。本実施形態では、シールリップ２９１の先端は、立上部３２ａの表面に摺接する状態に形成されている。また、シールリップ２９２の先端は、段差部３２ｂの表面と離間する状態に形成されている。シールリップ２９２は車輪側かつ外径側に延出さているため、スリンガ１１の形状も当該形状に整合するように傾斜部１９が設けられている。そして、第１円筒部１７と傾斜面１９との接続部は、シール基部２９０とシールリップ２９２との外周面に沿って屈曲する屈曲ラビリンスを構成している。すなわち、第１円筒部１７及び傾斜部１９は、屈曲ラビリンスによる第５ラビリンス４５を形成している。なお、上述のように、立上部３２ａの表面は研削面になっている。また、本実施形態では、シールリップ２９１の先端が立上部３２ａの表面に摺接することは必須ではなく、シールリップ２９１の先端が立上部３２ａの表面と離間していてもよい。

上述のシール部材２１に代えてこのシール部材２７を使用した密封装置１０であっても、フランジ３２と外輪２との間の環状隙間にシールリップ２９１、２９２が配置されるため、当該環状隙間の内部に異物等が侵入することをさらに確実に防止することができる。また、第１から第５ラビリンス４１－４５により環状隙間近傍への異物等の侵入を防止できているため、シールリップ２９１をフランジ３２と接触しない状態で配置したりしても、異物等の侵入防止効果を十分に得ることができる。すなわち、内輪５又は外輪２の回転に必要なトルクを増大させることなくシールリップ２９１を配置することができる。

なお、以上では、本発明の密封装置１０に適用可能なシール部材の具体的な構成について例示したが、シール部材の構造はこれらの構造に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、図３に示したシール部材２１では、スリンガ１１に対向するシール部材として支持部材２２のシール円筒部２２０及びシール部２３のシール基部２３０が重なった構造になる事例について説明したが、外輪２に嵌合する部分がシール円筒部２２０のみやシール基部２３０のみで構成される構造であってもよい。

また、上述の実施形態では、特に好ましい形態として、密封装置１０がシール部材を備える構成について説明したが、シール部材を備えることは必須ではなく、スリンガのみにより構成される密封装置も採用可能である。

ところで、図１に示す密封装置１０を軸受装置１に装着する場合、密封装置１０において互いに対向する本体部１２と円板部１５との間で、ボルト３４がボルト穴３３及び挿通孔１２ａに挿通可能な状態で軸Ｌと平行に配置できる必要がある。そこで、ここでは、本体部１２と円板部１５との間を図１の事例に比べてより小さくできる構成について説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る密封装置を適用した軸受装置の他の例を模式的に示す縦断面図である。また、図７は、図６に示す密封装置の本体部及びスリンガ円筒部をフランジ側から見た状態を模式的に示す側面図である。なお、図６及び図７において、上述した密封装置１０と同様の作用効果を奏する要素には同一の符号を付し、以下での詳細な説明は省略する。

図６及び図７に示すように、本実施形態の軸受装置５１に適用される密封装置６０は、図１及び図２に示す密封装置１０と、スリンガ６１の本体部６２の構造のみが異なっている。図６及び図７に示すように、本体部６２は、本体部６２の厚さ方向に貫通し、ボルト３４が挿通される複数の挿通溝（挿通部）６２ａを有する。挿通溝６２ａは、本体部６２の周囲から中心方向に向かう切欠き状の貫通溝である。なお、スリンガ６１の材質についてはスリンガ１１と同様である。

本体部６２は装着時に内輪５のフランジ３２の車体側の面に取り付けられる。本体部６２の挿通溝６２ａは、フランジ３２の複数のボルト穴３３のそれぞれに対応して設けられている。特に限定されないが、円板状の本体部６２の外径はフランジ３２の外径よりも小さく、ボルト穴３３に圧入されたボルト３４の頭部全体が本体部１２に重なる状態に設定される。

弾性シール６３は、弾性部材からなり、フランジ３２と対向する側の本体部６２の挿通溝６２ａ周辺に一体的に形成される。図７に示すように、弾性シール６３は、本体部６２の外径側端部から径方向の特定幅の範囲に本体部６２の全周にわたって環状に設けられており、当該弾性シール６３の範囲内に全ての挿通溝６２ａが含まれている。本実施形態では、弾性シール６３はゴムにより構成され、スリンガ６１に対して加硫接着されることで一体的に形成されている。弾性シール６３は、本体部６２がフランジ３２に取り付けられた際に、フランジ３２の環状の突出部３２ｃの表面に圧接されることになる。これにより、スリンガ６１とフランジ３２との間が封止される。

この構成によれば、ボルト３４をボルト穴３３に挿通する場合、ボルト３４の先端を内径側に傾けた状態で、フランジ３２の径方向の外径側から内径側に移動させ、ボルト３４の先端がボルト穴３３に達したときに、ボルト３４を軸Ｌと平行になるように、ボルト３４の頭部側を内径側に移動させつつ、ボルト３４の先端をボルト穴に挿通することができる。このスリンガ６１では、当該装着過程において、ボルト３４の先端を径方向に移動させる際に挿通溝６２ａに沿って移動させることで、本体部６２や弾性シール６３とボルト３４とが接触することなくボルト３４をボルト穴３３に挿通することができる。したがって、密封装置１０と比較して本体部６２と円板部１５との間隔が狭い場合でも、ボルト３４をボルト穴３３に挿通することが可能になる。なお、この密封装置６０の作用効果は密封装置１０の作用効果と同様である。

以上、説明したように、本発明によれば、比較的容易に組み立てることができ、かつ、より確実に封止対象への異物等の侵入を防止する密封装置を実現することができる。

なお、上述の実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上述の実施形態では、特に好ましい形態として、スリンガ１１、６１が延長部１６を備える構成について説明したが、延長部１６が存在しない場合でも、第１及び第２ラビリンス４１、４２による環状隙間近傍への異物等の侵入防止効果を得ることができる。さらに、同様に、円板部１５が存在しない構成を採用することもできる。円板部１５が存在しない場合でも、第１第２ラビリンス４１による環状隙間近傍への異物等の侵入防止効果を得ることができる。これらの構成の密封装置において上述のシール部材を備えることは必須ではなく、選択的に採用することができる。また、スリンガやシール部材をはじめとする上述した各要素の物理的な形状も、本発明の効果を奏する範囲内で任意に変更することができる。

１、５１ 軸受装置
２ 外輪（外側部材）
５ 内輪（内側部材）
７ ナックル
１０、６０ 密封装置
１１、６１ スリンガ
１２、６２ 本体部
１２ａ 挿通孔（挿通部）
６２ａ 挿通溝（挿通部）
１３、６３ 弾性シール
１４ スリンガ円筒部
１５ 円板部
１６ 延長部
２２、２５、２８ 支持部材
２３１、２６１、２９１ シールリップ
３２ フランジ
３３ ボルト穴
３４ ボルト
４１ 第１ラビリンス
４２ 第２ラビリンス
４３ 第３ラビリンス
４４ 第４ラビリンス

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る軸受装置において、円筒状の内側部材に設けられた外径方向へ延びるフランジと外側部材との間の環状隙間を封止する密封装置であって、
   前記フランジに設けられた複数のボルト穴に圧入されるボルトにより前記フランジに取り付けられるスリンガを備え、
   前記スリンガが、
   前記ボルトが挿入される挿通部を有する中空円板状の本体部と、
   前記本体部の挿通部周辺に一体的に形成される弾性部材からなる弾性シールと、
   前記本体部の内径側端部から軸方向に延び、前記外側部材の外周面との間に隙間による第１ラビリンスを形成するスリンガ円筒部と、
   を備える、密封装置。
2. 前記スリンガが、前記外側部材の外周側に前記フランジと間隔をおいて一体的に設けられたナックルに近接対向して配置され、前記ナックルとの間に隙間による第２ラビリンスを形成する円板部をさらに備える、請求項１記載の密封装置。
3. 前記スリンガが、前記ナックルの外周面との間に隙間により第３ラビリンスを形成する延長部をさらに備える、請求項２記載の密封装置。
4. 前記外側部材に取り付けられるシール部材をさらに備え、
   前記シール部材が、
   前記外側部材に嵌合される支持部材と、
   前記支持部材に固着され、前記フランジに弾接される又は前記フランジに近接配置される、弾性部材製のシールリップと、
   を備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の密封装置。
5. 前記シール部材は、前記外側部材の外周面に嵌合される構成であって、
   前記スリンガ円筒部が、
   前記外側部材の外周面に嵌合されたシール部材の外周面に対向する第１円筒部と、
   前記外側部材の外周面と対向し、前記第１円筒部より小径の第２円筒部と、
   を備え、
   前記第１円筒部及び前記第２円筒部が、前記シール部材が取り付けられた前記外側部材の外周面に沿って屈曲するラビリンスを形成する、請求項４記載の密封装置。

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