JP6978754B2 - 軸受密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車等の車輪支持部の軸受装置に用いられる軸受密封装置に関し、さらに詳しくは、外輪と外輪に対して同軸回転可能な内輪との間に装着される軸受密封装置に関する。

前記のような軸受密封装置としては、外輪の内周面に嵌合される芯金と、内輪の外周面に嵌合されるスリンガ（これと同等の部材も含む）と、前記芯金に固着されて前記スリンガに弾接するシールリップとからなる密封装置が多く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。このような軸受密封装置の場合、外輪と芯金とは金属同士の嵌合関係であるため、この嵌合部に泥水が浸入して発錆し易くなる。そのため、特許文献１に示すように、芯金の外輪に対する嵌合円筒部の一部に、ゴム弾性を有する環状突部を固着させ、この環状突部を外輪の内周面と芯金との間に圧縮状態で介在させるようにして嵌合部への泥水の浸入を阻止するようにした例も多々見られる。また、特許文献２の図５及びその関連記載には、内輪用芯金（スリンガと同等）に弾性シールを取付け、この弾性シール（リップ）の先端を、外輪を支持するハウジングにおける肩の内周面に圧接（弾接）して、シールすることが示されている。さらに、特許文献３の図４ｃ及びその関連記載には、内輪に嵌合される保護円板（スリンガと同等）の外周部に密封リップを設け、この密封リップを外側部分（外輪）の内周面に当接させる例が示されている。また、特許文献４の図５（ｂ）及びその関連記載には、内輪に嵌合された芯金（スリンガと同等）の外周部に導電性ゴムからなる通電体を取付け、その先端リップ部を外輪のアウタ側端面に当接させた例が示されている。

特開２０１２−６１８７５号公報 実公平１−２１２１２号公報 特表２００８−５３７０６６号公報 特許第５５１５２４６号公報

ところで、特許文献１に示された例の場合、外輪が非回転であるため、外輪自体が泥水を振り払う作用がなく、被水環境が厳しい場合には、外輪及び芯金の金属嵌合部の入口部に泥水が溜まり易く、前記のような環状突部だけでは、金属嵌合部への泥水の浸入阻止が充分になされない。そのため、特に外輪の内周面が著しく発錆し、この発錆した嵌合部から軸受空間へ泥水が浸入して、密封装置としての密封機能が低下する。本特許文献１の図８及び図９には、スリンガにおける立板部（鍔状部）の外縁部から外輪の端部内周面に近接又は摺接するラジアルリップを有した例が記載されている。しかし、これらの例のラジアルリップは、その先端部が軸受空間側に向いているため、外部からの泥水の浸入を阻止するには充分ではない。したがって、被水環境が厳しい場合には、泥水がこのラジアルリップの外輪に対する近接或いは摺接部を通過することもあり、一旦、通過した泥水は、前記と同様に金属嵌合部に浸入することになるため、この部分の発錆の懸念がなお払しょくされないと考えられる。また、特許文献２に示された例の場合、内輪用芯金に取り付けられた弾性シールの先端が外輪を支持するハウジングに当接するため、外輪と外輪用芯金との金属嵌合部に対する泥水の浸入が阻止される。しかし、弾性リップがハウジングに擦れて経時的に摩耗することが懸念され、このような摩耗が生じると、泥水が浸入して金属嵌合部が泥水にアタックされる。そのため、金属嵌合部への泥水の浸入阻止が充分になされなくなることが予想される。さらに、特許文献３に示された例の場合、外輪が回転側であるため、泥水を振り払う作用が働くので、外輪及び芯金の金属嵌合部の入口部に泥水が溜まり難く、しかも、内輪に嵌合される保護円板の外周部に設けられた密封リップが外輪の内周面に当接するので、外輪と保持円板との嵌合部に泥水が浸入する懸念は少なくなると考えられる。しかし、内輪が非回転であるため、泥水を振り払う機能が働かず、内輪と保護円板との嵌合部の入口部に泥水が溜まり易くなり、しかも、この嵌合部へのリップのような泥水の浸入を阻止する部材が設けられていないから、固定側である内輪と保護円板との金属嵌合部の発錆防止は期待できない。また、特許文献４に示された例では、回転側である内輪に嵌合された芯金に取り付けられた導電性ゴムからなる通電体の先端リップ部が外輪のアウタ側端面に当接する。しかし、この導電体は、芯金と外輪とを通電させるためのものであり、当該特許文献の段落「００２５」及び図３にも記載のとおり、櫛歯状に形成して断続的に当接させても良く、したがって、外輪と芯金との嵌合部への泥水の浸入を阻止するようなリップ機能を有することを意図したものではない。

本発明は、前記実情に鑑みなされたもので、軸受装置における固定側の外輪と回転側の内輪との間に装着され、外輪と芯金との嵌合部への泥水の浸入を効果的に阻止し、外輪の腐食を抑えて、より耐久性の高いシール機能を維持し得る軸受密封装置を提供することを目的としている。

本発明に係る軸受密封装置は、軸受装置における、外輪と、該外輪に対して同軸回転する内輪との間に形成される環状の軸受空間を密封する軸受密封装置であって、前記外輪に内嵌される第１円筒部を有する第１シール部材と、該第１シール部材より前記軸受空間の外方側に位置するように前記内輪に外嵌される第２シール部材とからなり、前記第１シール部材は、前記外輪に内嵌されて前記第１円筒部を構成する第１嵌合円筒部を有する第１芯金と、該第１芯金に固着されて前記第２シール部材又は前記内輪に摺接可能に弾接乃至は近接する弾性体製の第１シールリップとを備え、前記第２シール部材は、前記内輪に外嵌される第２嵌合円筒部及び該第２嵌合円筒部の一端部より外径方向に延びる鍔状部を有する第２芯金と、前記鍔状部の外径側部分に固着されて前記外輪の内周面に摺接可能に弾接乃至は近接する弾性体製の第２シールリップとを備え、前記第２シールリップの前記軸受空間側部の近傍に、前記外輪の内周面と、前記第２シールリップと、前記第１シール部材の第１円筒部とにより囲まれて形成される空間部によってグリース保持構造部が形成され、前記第２シールリップと、前記第１シール部材の第１円筒部との間に、ラビリンスが形成されることを特徴とする。

本発明の軸受密封装置は、第１シール部材を外輪に内嵌し、第２シール部材を第１シール部材より軸受空間の外方側に位置するように内輪に外嵌することにより構成される。この状態では、第１シール部材を構成する第１芯金に固着された第１シールリップが第２シール部材又は内輪に摺接可能に弾接乃至は近接するから、環状の軸受空間の一方の端部が密封される。そして、第２シール部材を構成する第２芯金に固着された第２シールリップが、外輪の内周面に摺接可能に弾接乃至は近接するから、外部からの当該密封装置内への泥水等の浸入が阻止される。また、外輪と第１芯金との嵌合部への泥水等の浸入が阻止され、外輪の内周面の発錆による腐食が抑制される。さらに、第２シールリップの軸受空間側部の近傍にグリース保持構造部が形成されているから、このグリース保持構造部にグリースを充填保持させておけば、内輪の回転に伴う遠心力により、グリースが外輪の内周面に付着する。これによって、外輪と第１芯金との嵌合部への泥水等の浸入がより確実に阻止され、外輪の内周面の発錆による腐食が防止される。さらに、腐食が抑えられることから、外輪と第１芯金との嵌合部から軸受空間への泥水等の浸入が阻止され、当該密封装置のより耐久性の高いシール機能が維持される。

グリース保持構造部が、外輪の内周面と、第２シールリップと、第１シール部材の第１円筒部とにより囲まれた空間部からなるから、グリースが、外輪の内周面と第１シール部材の第１円筒部との嵌合部の端部付近に保持された状態とされ、前記グリースによる作用が長く持続される。

第２シールリップと第１シール部材の第１円筒部との間に形成されるラビリンスによって、グリース保持構造部に充填保持されたグリースが、当該グリース保持構造部から当該軸受密封装置内に流出することが抑制され、前記グリースによる作用がより的確に持続される。
このラビリンスの形成態様として、前記第２シールリップの前記軸受空間側面と、前記第１円筒部の前記軸受空間とは反対側の端部との間にラビリンスが形成される第１態様、前記第２シールリップの基部の外周面と、前記第１円筒部の内周面との間にラビリンスが形成される第２態様、前記第１円筒部の前記軸受空間とは反対側の端部に軸方向に向く突起部が設けられ、前記第２シールリップの前記軸受空間側面と、前記突起部の先端部との間にラビリンスが形成される第３態様、さらには、前記第２シールリップの基部に前記第１円筒部の内周面に向く突部が設けられ、前記第１円筒部の内周面と当該突部の先端部との間にラビリンスが形成される第４態様、を採用するようにしても良い。
これらのラビリンスの形成態様は、要求される仕様、使用されるグリースの性状、スペース的な制約等を勘案して適宜選択採用される。

本発明に係る軸受密封装置は、軸受装置における、外輪と、該外輪に対して同軸回転する内輪との間に形成される環状の軸受空間を密封する軸受密封装置であって、前記外輪に内嵌される第１円筒部を有する第１シール部材と、該第１シール部材より前記軸受空間の外方側に位置するように前記内輪に外嵌される第２シール部材とからなり、前記第１シール部材は、前記外輪に内嵌されて前記第１円筒部を構成する第１嵌合円筒部を有する第１芯金と、該第１芯金に固着されて前記第２シール部材又は前記内輪に摺接可能に弾接乃至は近接する弾性体製の第１シールリップとを備え、前記第２シール部材は、前記内輪に外嵌される第２嵌合円筒部及び該第２嵌合円筒部の一端部より外径方向に延びる鍔状部を有する第２芯金と、前記鍔状部の外径側部分に固着されて前記外輪の内周面に摺接可能に弾接乃至は近接する弾性体製の第２シールリップとを備え、前記第２シールリップは、前記鍔状部に対して外径側且つ軸方向で前記軸受空間の外方側に向け径大化するように形成され、前記第２シールリップの近傍における前記鍔状部の外径側部分から外径方向に延び、かつ軸方向で前記軸受空間の外方側に向けて延びるように補助シールリップが設けられ、前記第２シールリップの前記軸受空間側部の近傍に、前記外輪の内周面と、前記第２シールリップと、前記補助シールリップとにより囲まれて形成される空間部によって前記第１円筒部を関与させることなくグリース保持構造部が形成されるものとしても良い。
これによれば、補助シールリップの存在により、グリース保持構造部によるグリースの充填保持がより的確になされる。
この場合、前記補助シールリップは、前記第２シールリップの前記軸受空間側部分の近傍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、グリース保持構造部に保持されるグリースの遠心力による外輪の内周面に対する付着が、外輪の内周面と第１シール部材の第１円筒部との嵌合部の端部付近でなされ、当該嵌合部への泥水等の浸入の防止がより確実になされる。

本発明の軸受密封装置によれば、軸受装置における固定側の外輪と回転側の内輪との間に装着され、外輪と芯金との嵌合部への泥水の浸入を効果的に阻止し、外輪の腐食を抑えて、より耐久性の高いシール機能を持続的に発揮することができる。

本発明に係る軸受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、本発明に係る軸受密封装置の第一の実施形態を示す図である。 同実施形態の第１の変形例を示す図２と同様図である。 同実施形態の第２の変形例を示す図２と同様図である。 同実施形態の第３の変形例を示す図２と同様図である。 本発明に係る軸受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１の変形例を示す図２と同様図である。 同実施形態の第２の変形例を示す図２と同様図である。 図１のＹ部の拡大図であって、本発明に係る軸受密封装置の第三の実施形態を示す図である。

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９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ＢＳが形成される。軸受空間ＢＳ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ＢＳ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１００，２００が装着され、軸受空間ＢＳ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ＢＳ内への泥水等の浸入や軸受空間ＢＳ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。

ベアリングシール１００，２００に本発明に係る軸受密封装置が適用される。両ベアリングシール１００，２００のうち、本発明の第一及び第二の実施形態が適用されるベアリングシール（軸受密封装置）１００について、図２〜図８をも参照して説明する。図２は本発明に係るベアリングシール（軸受密封装置）１００の第一の実施形態を示す。本実施形態のベアリングシール１００は、外輪２に内嵌される第１円筒部１１１を有する第１シール部材１１０と、第１シール部材１１０より軸受空間ＢＳの外方側（車体側）に位置するように内輪５に外嵌される第２シール部材１５０とからなる。第１シール部材１１０は、外輪２に内嵌されて前記第１円筒部１１１を構成する第１嵌合円筒部１２１を有する第１芯金１２０と、第１芯金１２０に固着されて第２シール部材１５０又は内輪５に摺接可能に弾接乃至は近接（図例では、第２シール部材１５０に摺接可能に弾接）する弾性体製の第１シールリップ１３１とを備える。第２シール部材１５０は、内輪５に外嵌される第２嵌合円筒部１６１及び第２嵌合円筒部１６１の一端部１６１ａより外径方向に延びる外向鍔状部１６２を有する第２芯金１６０と、外向鍔状部１６２の外径側部分１６２ａに固着されて外輪２の車体側内周面２０ａに摺接可能に弾接乃至は近接（図例では、摺接可能に弾接）する弾性体製の第２シールリップ１７１とを備える。第２シールリップ１７１の軸受空間ＢＳ側部の近傍にグリース保持構造部１８０が形成されている。

以下、さらに具体的に述べる。第１芯金１２０は、ＳＰＣＣ等の鋼板からなり、外輪２における車体側端部２０の内周面（以下、車体側内周面と言う）２０ａに嵌合（内嵌）される前記第１嵌合円筒部１２１と、第１嵌合円筒部１２１の軸受空間ＢＳ側の端部１２１ａより内径方向に延びる内向鍔状部１２２とからなる。前記第１シールリップ１３１は、第２芯金１６０における鍔状部１６２の軸受空間ＢＳ側（車輪側）面１６２ｂに弾接するアキシャルリップであり、その先側部が車輪側に向け径大化するように形成されている。本実施形態の第１シール部材１１０は、第２芯金１６０における第２嵌合円筒部１６１の外周面１６１ｂに弾接する２個のラジアルリップ１３２，１３３をさらに備えている。この２個のラジアルリップ１３２，１３３は、その先側部が軸Ｌ方向に径小化し且つ互いに離反するように形成されている。これらアキシャルリップ（第１シールリップ）１３１、ラジアルリップ１３２，１３３は、第１芯金１２０に固着されるシールリップ基部１３０よりそれぞれの所定の方向に向くように延出されている。シールリップ基部１３０、アキシャルリップ１３１、ラジアルリップ１３２，１３３はゴム材等の弾性体からなり、第１芯金１２０に対してインサート成型により加硫一体に固着されている。図におけるアキシャルリップ１３１、ラジアルリップ１３２，１３３の２点鎖線部は、弾性変形前の原形状を示している。

シールリップ基部１３０は、第１芯金１２０における内向鍔状部１２２の軸受空間ＢＳ側（車輪側）面１２２ａの一部から内周縁部１２２ｂを回り込み、内向鍔状部１２２の軸受空間ＢＳとは反対側（車体側）の面１２２ｃの全面を覆うように第１芯金１２０に固着一体とされている。さらに、シールリップ基部１３０は、第１嵌合円筒部１２１の内周面１２１ｂの全面を覆い、軸受空間ＢＳとは反対側の車体側端部１２１ｃを回り込んで第１嵌合円筒部１２１の外周面１２１ｄに至るように第１芯金１２０に固着一体とされている。シールリップ基部１３０の第１嵌合円筒部１２１の外周面１２１ｄに至る部分は、外径側に隆起する環状突部１３４とされ、この環状突部１３４は、第１芯金１２０の第１嵌合円筒部１２１が外輪２の車体側内周面２０ａに嵌合された際、外輪２の車体側内周面２０ａと第１嵌合円筒部１２１の外周面１２１ｄとの間に圧縮状態で介在するように形成されている。環状突部１３４の、外輪２と第１芯金１２０との間での圧縮状態の介在によって、外輪２及び第１嵌合円筒部１２１の嵌合部への泥水等の浸入が防止される。これによって、外輪２及び第１嵌合円筒部１２１の嵌合部の発錆を防止すると共に、この嵌合部からの軸受空間ＢＳ内への泥水等の浸入が防止される。図における環状突部１３４の２点鎖線部は圧縮前の原形状を示している。第１芯金１２０の第１嵌合円筒部１２１と、シールリップ基部１３０における第１嵌合円筒部１２１を覆う部分１３０ａとにより第１シール部材１１０の第１円筒部１１１が構成される。

第２シール部材１５０は、前記の通り、第２芯金１６０と、第２芯金１６０の外向鍔状部１６２の外径側部分１６２ａに固着された第２シールリップ１７１とを備える。第２芯金１６０は、ＳＰＣＣ等の鋼板からなり、本実施形態では、第２芯金１６０を構成する第２嵌合円筒部１６１は、内輪５を構成する内輪部材４の外周面４ｂに外嵌され、外向鍔状部１６２は、第２嵌合円筒部１６１の車体側端部（一端部）１６１ａから外径方向に延びるように形成されている。外向鍔状部１６２の車体側面１６２ｃには、周方向に多数のＮ極及びＳ極が着磁された磁気エンコーダ１１が固着されている。車体（不図示）には、この磁気エンコーダ１１の着磁面に対峙するように磁気センサ１０が設置されている。磁気エンコーダ１１と磁気センサ１０とにより、自動車の車輪の回転検出機構が構成される。磁気エンコーダ１１は、磁性粉を含有するゴム材を、第２芯金１６０の所定部位にインサート成型により加硫一体とされ、その表面（磁気センサ１０に対峙する側の面）に、周方向に沿って多数のＮ極及びＳ極が着磁されて構成される。第２シールリップ１７１は、磁性粉を含有する磁気エンコーダ１１と同じゴム材によるインサート成型によって、磁気エンコーダ１１とともに外向鍔状部１６２に一体に固着されている。

第２シールリップ１７１は、外向鍔状部１６２の外径側部分１６２ａに対する固着基部（基部）１７０より、外径側且つ車体側に向け径大化するように形成され、その先端部は外輪２の車体側内周面２０ａに摺接可能に弾接する。外輪２の車体側内周面２０ａと、第２シールリップ１７１と、第１シール部材１１０における第１円筒部１１１（図例では、第１円筒部１１１の軸受空間ＢＳとは反対側の端部１１１ａ）とにより囲まれた空間部Ｓ１がグリース保持構造部１８０とされる。このグリース保持構造部１８０には、グリースｇが充填される。そして、本実施形態では、円筒形に形成された固着基部１７０の外周面１７０ａと、第１円筒部１１１の内周面１１１ｂとの間にラビリンスｒ１が形成されている。エンコーダ１１の内径部１１ａは、第２芯金１５の内輪部材４に対する嵌合状態で、内輪部材４の外周面４ｂに弾性的に圧接された状態とされる。これにより、第２芯金１５と内輪部材４との金属嵌合部への泥水等の浸入が阻止され、この嵌合部の発錆が防止される。

前記のように構成されるベアリングシール１００が装着された軸受装置（ハブベアリング）１において、ドライブシャフト７が軸Ｌの回りに回転すると、内輪部材４（内輪５）が外輪２に対して同軸回転する。この内輪５の軸回転に伴い、第２シール部材１５０も軸Ｌ回りに回転する。そして、第２シール部材１５０の軸回転に伴い、アキシャルリップ１３１の先端部が第２芯金１６０における外向鍔状部１６２の車輪側面１６２ｂに、ラジアルリップ１３２，１３３の先端部が第２芯金１６０における第２嵌合円筒部１６１の外周面１６１ｂに、それぞれ弾性的に相対摺接する。また、第２シールリップ１７１の先端部は、外輪２の車体側内周面２０ａに弾性的に摺接する。これらにより、車体側からの、第１シール部材１１０及び第２シール部材１５０により囲まれた空間Ｓ及び軸受空間ＢＳ内への泥水等の浸入が阻止され、また、軸受空間ＢＳ内に充填された潤滑剤の外部漏出が阻止される。

また、第２シールリップ１７１の先端部の外輪２の車体側内周面２０ａに対する弾性的摺接と、環状突部１３４の第１芯金１２０における第１嵌合円筒部１２１及び外輪２における車体側端部２０間での圧縮状態の介在とによって、外輪２の車体側端部２０と第１芯金１２０の第１嵌合円筒部１２１との金属嵌合部への泥水等の浸入が阻止される。加えて、第２シール部材１５０の軸回転に伴う回転遠心力により、グリース保持構造部１８０に充填されているグリースｇが、当該グリース保持構造部１８０を構成する外輪２の車体側内周面２０ａに付着するから、当該車体側内周面２０ａの発錆が防止されて、外輪２の車体側端部２０と第１芯金１２０の第１嵌合円筒部１２１との金属嵌合部への発錆の進行が抑えられると共に、当該金属嵌合部への泥水等の浸入がより確実に阻止される。これによって、外輪２と第１芯金１２０との金属嵌合部の発錆による腐食が防止される。また、前記遠心力とラビリンスｒ１の存在とにより、グリース保持構造部１８０に充填されたグリースｇがベアリングシール１００内に流出することが抑制され、グリース保持構造部１８０におけるグリースｇの保持状態が長く維持される。以上を総合した作用によって、当該ベアリングシール１００のより耐久性の高いシール機能が維持される。

図３は、第一の実施形態の第１の変形例を示す。この例のベアリングシール１００においても、図２に示す例と同様に、外輪２の車体側内周面２０ａと、第２シールリップ１７１と、第１シール部材１１０の第１円筒部１１１（端部１１１ａ）とにより囲まれた空間部Ｓ１がグリース保持構造部１８０とされる。そして、本例では、第２シーリルリップ１７１の軸受空間ＢＳ側面１７１ａと、第１円筒部１１１の端部１１１ａとの間に、ラビリンスｒ２が形成されている。即ち、第２シーリルリップ１７１の軸受空間ＢＳ側面１７１ａは、第１円筒部１１１の端部１１１ａと小間隙をなす略平行な部分を有し、この部分によってラビリンスｒ２が形成されている。このラビリンスｒ２によって、図２に示す例と同様に、グリース保持構造部１８０に充填されたグリースｇがベアリングシール１００内に流出することが抑制され、グリース保持構造部１８０におけるグリースｇの保持状態が長く維持される。この例において、第２シーリルリップ１７１の円筒形に形成された固着基部１７０の外周面１７０ａと、第１円筒部１１１の内周面１１１ｂとの間を小間隙として、この部分をラビリンスｒ２に連続する図２の例と同様のラビリンスｒ１としても良い。
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て、その説明を割愛する。

図４は、第一の実施形態の第２の変形例を示す。この例のベアリングシール１００においても、図２に示す例と同様に、外輪２の車体側内周面２０ａと、第２シールリップ１７１と、第１シール部材１１０の第１円筒部１１１（端部１１１ａ）とにより囲まれた空間部Ｓ１がグリース保持構造部１８０とされる。そして、本例では、第１円筒部１１１の前記端部１１１ａに軸Ｌ方向に向く突起部１１１ｃが設けられ、この突起部１１１ｃの先端部と第２シールリップ１７１の軸受空間ＢＳ側面１７１ａとの間にラビリンスｒ３が形成されている。このラビリンスｒ３によって、図２に示す例と同様に、グリース保持構造部１８０に充填されたグリースｇがベアリングシール１００内に流出することが抑制され、グリース保持構造部１８０におけるグリースｇの保持状態が長く維持される。この例においても、第２シーリルリップ１７１の円筒形に形成された固着基部１７０の外周面１７０ａと、第１円筒部１１１の内周面１１１ａとの間を小間隙として、この部分をラビリンスｒ３に連続する図２の例と同様のラビリンスｒ１としても良い。
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て、その説明を割愛する。

図５は、第一の実施形態の第３の変形例を示す。この例のベアリングシール１００においても、図２に示す例と同様に、外輪２の車体側内周面２０ａと、第２シールリップ１７１と、第１シール部材１１０における第１円筒部１１１とにより囲まれた空間部Ｓ１がグリース保持構造部１８０とされる。そして、本例では、第２シールリップ１７１における固着基部１７０の軸受空間ＢＳ側部に第１円筒部１１１の内周面１１１ｂに向く突部１７０ｂが設けられ、この突部１７０ｂと第１円筒部１１１の内周面１１１ａとの間にラビリンスｒ４が形成されている。このラビリンスｒ４によって、図２に示す例と同様に、グリース保持構造部１８０に充填されたグリースｇがベアリングシール１００内に流出することが抑制され、グリース保持構造部１８０におけるグリースｇの保持状態が長く維持される。
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て、その説明を割愛する。
なお、これら第一の実施形態におけるラビリンスｒ１〜ｒ４の形成態様は、ベアリングシール１００として要求される仕様、使用されるグリースｇの性状、第１シール部材１１０及び第２シール部材１５０により囲まれた空間Ｓのスペース的な制約等を勘案して適宜選択採用される。

図６は本発明に係る軸受密封装置の第二の実施形態を示す。本実施形態のベアリングシール（軸受密封装置）１００においては、第一の実施形態と同様の第２シールリップ１７１の近傍（図例では軸受空間ＢＳ側の近傍）に補助シールリップ１７２が設けられている。そして、グリース保持構造部１８０は、外輪２の車体側内周面２０ａと、第２シールリップ１７１と、補助シールリップ１７２とにより囲まれた空間部Ｓ２からなる。即ち、この例では、第１円筒部１１１がグリース保持構造部１８０の構成に直接関与していない点で、第一の実施形態と異なる。この例の補助シールリップ１７２は、前記固着基部１７０より車体側に向くよう延び、その先端部が外輪２の車体側内周面２０ａに摺接可能に弾接するよう形成されている。その他の構成は、第一の実施形態と同様である。

前記のように構成される本実施形態のベアリングシール１００も図１に示す軸受装置（ハブベアリング）１に装着される。そして、このハブベアリング１において、ドライブシャフト７が軸Ｌの回りに回転すると、内輪部材４（内輪５）が外輪２に対して同軸回転する。この内輪５の軸回転に伴い、第２シール部材１５０も軸Ｌ回りに回転する。この第２シール部材１５０の軸回転に伴い、第一の実施形態と同様に、アキシャルリップ１３１、ラジアルリップ１３２，１３３の各先端部が、第２芯金１６０の所定部位にそれぞれ弾性的に相対摺接する。また、第２シールリップ１７１及び補助シールリップ１７２の先端部は、外輪２の車体側内周面２０ａに弾性的に摺接する。これらにより、第１シール部材１１０及び第２シール部材１５０により囲まれた空間Ｓ、及び軸受空間ＢＳ内への泥水等の浸入が阻止され、また、軸受空間ＢＳ内に充填された潤滑剤の外部漏出が阻止される。このような、補助シールリップ１７２の存在により、グリース保持構造部１８０によるグリースｇの充填保持がより的確になされる。特に、補助シールリップ１７２は、第２シールリップ１７１の軸受空間ＢＳ側部分の近傍に位置するように設けられているので、グリース保持構造部１８０に保持されるグリースｇの遠心力による外輪２の車体側内周面２０ａに対する付着が、外輪２の車体側内周面２０ａと第１円筒部１１１との嵌合部の端部１１１ａ付近でなされ、当該嵌合部への泥水等の浸入の防止がより確実になされる。

また、第２シールリップ１７１及び補助シールリップ１７２の先端部の外輪２の車体側内周面２０ａに対する弾性的摺接と、環状突部１３４の第１芯金１２０における嵌合円筒部１２１及び外輪２における車体側端部２０間での圧縮状態の介在とによって、外輪２の車体側端部２０と第１芯金１２０の嵌合円筒部１２１との金属嵌合部への泥水等の浸入がより的確に阻止される。これによって、外輪２と第１芯金１２０との金属嵌合部の発錆による腐食がより確実に防止される。
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、ここでもその説明を割愛する。

図７は、第二の実施形態の第１の変形例を示す。この例のベアリングシール１００においては、シールリップ基部１３０が、第１芯金１２０における内向鍔状部１２２の軸受空間ＢＳ側面１２２ａの全面から、内周縁部１２２ｂを回り込み、内向鍔状部１２２の軸受空間ＢＳとは反対側の面１２２ｃの一部を覆うように第１芯金１２０に固着一体とされている。さらに、シールリップ基部１３０における、内向鍔状部１２２の軸受空間ＢＳ側面１２２ａを覆う部分の外径部１３５は、２点鎖線で示すように、第１嵌合円筒部１２１の外周面１２１ｄより径大に形成されている。したがって、第１シール部材１１０の外輪２に対する嵌合状態では、この外径部１３５は２点鎖線で示す原形状態から外輪２の車体側内周面２０ａに圧接された状態とされる。シールリップ基部１３０には、前記各例と同様に、１個のアキシャルリップ１３１と、２個のラジアルリップ１３２，１３３とが、同様の態様で形成されている。そして、この例では、シールリップ基部１３０が第１芯金１００の第１嵌合円筒部１２１に及ばないことから、第１円筒部１１１は、第１芯金１２０の第１嵌合円筒部１２１のみによって構成される。

また、この例においても、第２シールリップ１７１の近傍に補助シールリップ１７２が設けられている。補助シールリップ１７２は、固着基部１７０より延び、その先端部が第１芯金１２０における第１嵌合円筒部１２１の先端側内周面１２１ｂに近接するように形成されている。そして、グリース保持構造部１８０は、外輪２の車体側内周面２０ａと、第２シールリップ１７１と、補助シールリップ１７２と、第１嵌合円筒部１２１の車体側端部１２１ｃとにより囲まれた空間部Ｓ２からなる。グリース保持構造部１８０には前記と同様にグリースｇが充填保持される。この例においても、第２シール部材１５０の回転遠心力により、グリースｇが、空間部Ｓ２内の外輪２における車体側内周面２０ａに付着する。これによって、外輪２の車体側端部２０と第１芯金１１０の第１嵌合円筒部１２１との金属嵌合部への泥水等の浸入が阻止され、この金属嵌合部の発錆による腐食が防止される。
その他の構成は、図６に示す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、第二の実施形態の第２の変形例を示す。この例のベアリングシール１００においては、第１シール部材１１０を構成する第１芯金１２０が、外輪２に内嵌される第１嵌合円筒部１２１と、軸受空間ＢＳとは反対側（車体側）の端部（一端部）１２１ｃより内径方向に延びる内向鍔状部１２２とから構成されている。また、第１シール部材１１０は、前記例のような車体側に向くラジアルリップを有さず、前記と同様のアキシャルリップ（第１シールリップ）１３１及びラジアルリップ１３３を備えている。シールリップ基部１３０は、第１芯金１２０における内向鍔状部１２２の軸受空間ＢＳ側（車輪側）面１２２ａの一部から内周縁部１２２ｂを回り込み、内向鍔状部１２２の軸受空間ＢＳとは反対側（車輪側）の面１２２ｃの一部を覆うように第１芯金１２０に固着一体とされている。シールリップ基部１３０は、第１嵌合円筒部１２１の被覆には関与せず、したがって、第１シール部材１１０の第１円筒部１１１は第１芯金１２０の第１嵌合円筒部１２１のみによって構成される。また、前記例のような環状突部１３４，１３５は存在しない。第２のシール部材１５０は、図６に示す例と同様に構成される。

この例においても、第２シール部材１５０の軸回転に伴う遠心力により、グリースｇが、空間部Ｓ２内の外輪２における車体側内周面２０ａに付着する。これによって、外輪２の車体側端部２０と第１芯金１１０の第１嵌合円筒部１２１との金属嵌合部への泥水等の浸入が阻止され、この金属嵌合部の発錆による腐食が防止される。
その他の構成は、図６に示す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９は本発明に係る軸受密封装置の第三の実施形態を示す。本実施形態の軸受密封装置は図１に示す車輪側のベアリングシール２００に適用される。本実施形態のベアリングシール２００は、外輪２に内嵌される第１円筒部２１１を有する第１シール部材２１０と、第１シール部材２１０より軸受空間ＢＳの外方側（車輪側）に位置するように内輪５に外嵌される第２シール部材２５０とからなる。第１シール部材２１０は、外輪２に内嵌されて前記第１円筒部２１１を構成する第１嵌合円筒部２２１を有する第１芯金２２０と、第１芯金２２０に固着されて第２シール部材２５０又は内輪５に摺接可能に弾接乃至は近接（図例では、第２シール部材２５０に摺接可能に弾接）する弾性体製の第１シールリップ２３１とを備える。第２シール部材２５０は、内輪５に外嵌される第２嵌合円筒部２６１及び第２嵌合円筒部２６１の一端部２６１ａより外径方向に延びる外向鍔状部２６３を有する第２芯金２６０と、外向鍔状部２６３の外径側部分２６４ａに固着されて外輪２の車輪側内周面２１ａに摺接可能に弾接乃至は近接（図例では、摺接可能に弾接）する弾性体製の第２シールリップ２７１とを備える。第２シールリップ２７１の軸受空間ＢＳ側部の近傍にグリース保持構造部２８０が形成されている。

より具体的には、第１芯金２２０は、外輪２における車輪側端部２１の内周面（以下、車輪側内周面と言う）２１ａに嵌合（内嵌）される前記第１嵌合円筒部２２１と、第１嵌合円筒部２２１の軸受空間ＢＳとは反対側（車輪側）の端部２２１ａより内径方向に延びる内向鍔状部２２２とからなる。また、第２芯金２６０は、内輪５を構成部するハブ輪３におけるハブ輪本体３０の外周面３０ａに外嵌される第２嵌合円筒部２６１と、第２嵌合円筒部２６１から車輪側一端部２６１ａから径大化するテーパ形状部２６２を介して外径方向に延びる外向鍔状部２６３とを有している。外向鍔状部２６３は、ハブ輪３におけるハブフランジ３２の軸受空間ＢＳ側のフランジ面３２ａに密着するように設けられ、外向鍔状部２６３の外径部は、軸受空間ＢＳ側且つ外径側にＬ字形に屈曲する屈曲形状部２６４とされている。第１芯金２２０及び第２芯金２６０は、ともにＳＰＣＣ等の鋼板からなる。

前記第１シールリップ２３１は、第２芯金２６０における鍔状部２６３の軸受空間ＢＳ側（車体側）面２６３ｂに弾接するアキシャルリップであり、その先側部が車輪側に向け径大化するように形成されている。本実施形態の第１シール部材２１０は、第２芯金２６０におけるテーパ形状部２６２の外径面２６２ａに弾接するアキシャルリップ２３２と、第２嵌合円筒部２６１の外周面２６１ｂに弾接するラジアルリップ２３３をさらに備えている。アキシャルリップ２３２の先側部は車輪側に向け径大化するように形成され、ラジアルリップ２３３の先側部は軸受空間ＢＳ側に向け径小化するように形成されている。これらアキシャルリップ（第１シールリップ）２３１、アキシャルリップ２３２，ラジアルリップ２３３は、第１芯金２２０に固着されるシールリップ基部２３０よりそれぞれの所定の方向に向くように延出されている。シールリップ基部２３０、アキシャルリップ２３１,２３２、ラジアルリップ２３３はゴム材等の弾性体からなり、第１芯金２２０に対してインサート成型により加硫一体に固着されている。アキシャルリップ２３１，２３２、ラジアルリップ２３３の２点鎖線部は、弾性変形前の原形状を示している。

シールリップ基部２３０は、第２芯金２２０における内向鍔状部２２２の軸受空間ＢＳ側（車輪側）面２２２ａの一部から内周縁部２２２ｂを回り込み、内向鍔状部２２２の軸受空間ＢＳとは反対側の（車輪側）面２２２ｃの全面を覆うように第１芯金２２０に固着一体とされている。シールリップ基部２３０は、第１嵌合円筒部２２１の被覆には関与せず、したがって、第１シール部材２１０の第１円筒部２１１は、第１芯金２２０の第１嵌合円筒部２２１のみによって構成される。シールリップ基部２３０における内向鍔状部２２２の車輪側面２２２ｃを覆う部分の外径部２３５は、２点鎖線で示すように、第１嵌合円筒部２２１の外周面２２１ｂより径大に形成されている。第１シール部材２１０の外輪２に対する嵌合状態では、この外径部２３５は２点鎖線で示す原形状態から外輪２の車輪側内周面２１ａに圧接された状態とされる。

第２芯金２６０における外向鍔状部２６３を構成する屈曲形状部２６４の外径側部分２６４ａには、磁性粉を含有しないゴム材からなる第２シールリップ２７１及び補助シールリップ２７２が固着基部２７０を介して固着一体とされている。補助シールリップ２７２は、第２シールリップ２７１の軸受空間ＢＳ側の近傍に位置し、図例では、その先端部が外輪２の車輪側内周面２１ａに近接するように形成されているが、車輪側内周面２１ａに摺接可能に弾接されていても良い。外輪２の車体側内周面２１ａと、第２シールリップ２７１と、補助シールリップ２７２とにより囲まれた空間部Ｓ３が、グリース保持構造部２８０とされ、このグリース保持構造部２８０にグリースｇが充填保持される。

前記のように構成されるベアリングシール２００が装着された軸受装置（ハブベアリング）１において、ドライブシャフト７が軸Ｌの回りに回転すると、ハブ輪３（内輪５）が外輪２に対して同軸回転する。この内輪５の軸回転に伴い、第２シール部材２５０も軸Ｌ回りに回転する。そして、第２シール部材２５０の軸回転に伴い、アキシャルリップ２３１，２３２の各先端部が第２芯金２６０における外向鍔状部２６３の車体側面２６３ｂ及びテーパ形状部２６２の外径面２６２ａに、ラジアルリップ２３３の先端部が第２芯金２６０における第２嵌合円筒部２６１の外周面２６１ｂに、それぞれ弾性的に相対摺接する。また、第２シールリップ２７１の先端部は、外輪２の車輪側内周面２１ａに弾性的に摺接する。これらにより、車輪側からの、特にフランジ面３２ａを伝った泥水等の、第１シール部材２１０及び第２シール部材２５０により囲まれた空間Ｓ及び軸受空間ＢＳ内への浸入が阻止され、また、軸受空間ＢＳ内に充填された潤滑剤の外部漏出が阻止される。

また、第２シールリップ２７１の先端部の外輪２の車輪側内周面２１ａに対する弾性的摺接と、環状突部２３５の第１芯金２２０における第１嵌合円筒部２２１及び外輪２における車輪側端部２１間での圧縮状態の介在とによって、外輪２の車輪側端部２１と第１芯金２２０の第１嵌合円筒部２２１との金属嵌合部への泥水等の浸入が阻止される。加えて、第２シール部材２５０の軸回転に伴う回転遠心力により、グリース保持構造部２８０に充填されているグリースｇが、当該グリース保持構造部２８０を構成する外輪２の車輪側内周面２１ａに付着するから、当該車輪側内周面２１ａの発錆が防止されると共に外輪２の車輪側端部２１と第１芯金２２０の第１嵌合円筒部２２１との金属嵌合部への発錆の進行が抑えられ、当該金属嵌合部への泥水等の浸入がより確実に阻止される。これによって、外輪２と第１芯金２２０との金属嵌合部の発錆による腐食が防止される。また、前記遠心力と補助シールリップ２７２の先端部が車輪側内周面２１ａに近接していることとにより、グリース保持構造部２８０に充填されたグリースｇがベアリングシール２００内に流出することが抑制され、グリース保持構造部２８０におけるグリースｇの保持状態が長く維持される。以上を総合した作用によって、当該ベアリングシール２００のより耐久性の高いシール機能が維持される。

なお、各実施形態において、第１シールリップ（アキシャルリップ）が、第２シール部材に弾接する例について述べたが、これに限らず、第２シール部材に近接されるものであっても良く、また、内輪に摺接可能に弾接乃至は近接するよう構成されるものであっても良い。また、第一及び第二の実施形態のベアリングシール１００は、車体側に設けられた磁気センサ１０と回転検出機構を構成する磁気エンコーダ１１を備えているが、回転検出機構を構成しない場合は、磁気エンコーダ１１を備えていなくても良い。この場合、第２シールリップ１７１さらには補助シールリップ１７２は、磁性粉を含有しないゴム材によって形成される。また、同実施形態においては、第２シールリップ１７１さらには補助シールリップ１７２は、磁気エンコーダ１１と一体に形成されているが、磁気エンコーダ１１と別体に形成されていても良い。この場合も、第２シールリップ１７１さらには補助シールリップ１７２は、磁性粉を含有しないゴム材によって形成される。さらに、第三実施形態のベアリングシール２００は、図９に示すような構成に限らず、本発明の要旨を逸脱せず、且つ、回転検出機構を構成しないものであれば、第一、第二実施形態及びその変形例の各ベアリングシール１００と同様に構成されるものであっても良い。加えて、各実施形態では、本発明に係る軸受密封装置が、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、外輪に対して内輪が軸回転可能に支持される当該２部材間に装着される軸受密封装置であれば、他の産業分野の軸受装置にも好ましく適用される。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良く、さらに駆動輪用に限らず従動輪用の軸受装置であって良い。さらに、第１シール部材及び第２シール部材の構成部材（芯金やシールリップ等）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。

１ ハブベアリング（軸受装置）
２ 外輪
２０ａ 車体側内周面（外輪の内周面）
２１ａ 車輪側内周面（外輪の内周面）
３ ハブ輪（内輪）
４ 内輪部材（内輪）
５ 内輪
１００，２００ ベアリングシール（軸受密封装置）
１１０，２１０ 第１シール部材
１１１，２１１ 第１円筒部
１２０，２２０ 第１芯金
１２１，２２１ 第１嵌合円筒部
１１１ａ 第１嵌合部の端部
１１１ｂ 第１嵌合部の内周面
１１１ｃ 突起部
１３１，２３１ アキシャルリップ（第１シールリップ）
１５０，２５０ 第２シール部材
１６０，２６０ 第２芯金
１６１，２６１ 第２嵌合円筒部
１６１ａ，２６１ａ 一端部
１６２，２６３ 外向鍔状部
１６２ａ，２６４ａ 外径側部分
１７１，２７１ 第２シールリップ
１７０ 固着基部（基部）
１７０ａ 外周面
１７０ｂ 突部
１７１ａ 軸受空間側面
１７２，２７２ 補助シールリップ
１８０，２８０ グリース保持構造部
ＢＳ 軸受空間
Ｓ１〜Ｓ３ 空間部
ｒ１〜ｒ４ ラビリンス
Ｌ 軸

Claims (7)

1. 軸受装置における、外輪と、該外輪に対して同軸回転する内輪との間に形成される環状の軸受空間を密封する軸受密封装置であって、
   前記外輪に内嵌される第１円筒部を有する第１シール部材と、該第１シール部材より前記軸受空間の外方側に位置するように前記内輪に外嵌される第２シール部材とからなり、
   前記第１シール部材は、前記外輪に内嵌されて前記第１円筒部を構成する第１嵌合円筒部を有する第１芯金と、該第１芯金に固着されて前記第２シール部材又は前記内輪に摺接可能に弾接乃至は近接する弾性体製の第１シールリップとを備え、
   前記第２シール部材は、前記内輪に外嵌される第２嵌合円筒部及び該第２嵌合円筒部の一端部より外径方向に延びる鍔状部を有する第２芯金と、前記鍔状部の外径側部分に固着されて前記外輪の内周面に摺接可能に弾接乃至は近接する弾性体製の第２シールリップとを備え、
   前記第２シールリップの前記軸受空間側部の近傍に、前記外輪の内周面と、前記第２シールリップと、前記第１シール部材の第１円筒部とにより囲まれて形成される空間部によってグリース保持構造部が形成され、
   前記第２シールリップと、前記第１シール部材の第１円筒部との間に、ラビリンスが形成されることを特徴とする軸受密封装置。
2. 請求項１に記載の軸受密封装置において、
   前記ラビリンスは、前記第２シールリップの前記軸受空間側面と、前記第１円筒部の前記軸受空間とは反対側の端部との間に形成されることを特徴とする軸受密封装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の軸受密封装置において、
   前記ラビリンスは、前記第２シールリップの基部の外周面と、前記第１円筒部の内周面との間に形成されることを特徴とする軸受密封装置。
4. 請求項１に記載の軸受密封装置において、
   前記第１円筒部の前記軸受空間とは反対側の端部に軸方向に向く突起部が設けられ、前記ラビリンスは、前記第２シールリップの前記軸受空間側面と、前記突起部の先端部との間に形成されることを特徴とする軸受密封装置。
5. 請求項１に記載の軸受密封装置において、
   前記第２シールリップの基部に前記第１円筒部の内周面に向く突部が設けられ、前記ラビリンスは、前記第１円筒部の内周面と当該突部の先端部との間に形成されることを特徴とする軸受密封装置。
6. 軸受装置における、外輪と、該外輪に対して同軸回転する内輪との間に形成される環状の軸受空間を密封する軸受密封装置であって、
   前記外輪に内嵌される第１円筒部を有する第１シール部材と、該第１シール部材より前記軸受空間の外方側に位置するように前記内輪に外嵌される第２シール部材とからなり、
   前記第１シール部材は、前記外輪に内嵌されて前記第１円筒部を構成する第１嵌合円筒部を有する第１芯金と、該第１芯金に固着されて前記第２シール部材又は前記内輪に摺接可能に弾接乃至は近接する弾性体製の第１シールリップとを備え、
   前記第２シール部材は、前記内輪に外嵌される第２嵌合円筒部及び該第２嵌合円筒部の一端部より外径方向に延びる鍔状部を有する第２芯金と、前記鍔状部の外径側部分に固着されて前記外輪の内周面に摺接可能に弾接乃至は近接する弾性体製の第２シールリップとを備え、
   前記第２シールリップは、前記鍔状部に対して外径側且つ軸方向で前記軸受空間の外方側に向け径大化するように形成され、
   前記第２シールリップの近傍における前記鍔状部の外径側部分から外径方向に延び、かつ軸方向で前記軸受空間の外方側に向けて延びるように補助シールリップが設けられ、
   前記第２シールリップの前記軸受空間側部の近傍に、前記外輪の内周面と、前記第２シールリップと、前記補助シールリップとにより囲まれて形成される空間部によって前記第１円筒部を関与させることなくグリース保持構造部が形成されることを特徴とする軸受密封装置。
7. 請求項６に記載の軸受密封装置において、
   前記補助シールリップは、前記第２シールリップの前記軸受空間側部分の近傍に位置するように設けられていることを特徴とする軸受密封装置。

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