WO2023204201A1 - 密封構造 - Google Patents

Abstract

軸方向に相対回転する外側部材及び内側部材と、前記外側部材と前記内側部材との間を密封する密封装置９とを備えた密封構造であって、前記外側部材は、前記内側部材に対して外径側に設けられ、前記内側部材は、連続して拡径するフランジ部４１と該フランジ部から軸方向に突出して設けられた突部４２とを有し、前記密封装置は、前記内側部材に嵌合されるスリンガ部材１３及び該スリンガ部材に摺接するリップ部によって前記外側部材と前記内側部材との間を密封するシール体１２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円筒部１３０と、前記第１円筒部の軸方向外側の端部１３０ａから外径側に延びる円板部１３１と、前記円板部の外径側端部１３１ａから前記フランジ部側とは反対側に延びるとともに前記突部の内周面４２ａに嵌合される第２円筒部１３２と、を備えたことを特徴とする。

Description

密封構造

　本発明は、例えば自動車等の車両におけるベアリング装置の外側部材と内側部材との間を密封する密封装置を備えた密封構造に関する。

　従来より、スリンガ部材が内側部材の外周面に嵌合されることで自動車等の車両におけるベアリング装置の外側部材と内側部材との間を密封する密封装置が知られている。このような密封装置の多くは、スリンガ部材が内側部材の外周面に嵌合しているだけなので、スリンガ部材が軸方向に移動してベアリング装置の転動体に接触するおそれがある。

　そこで密封装置のスリンガ部材が軸方向に移動して転動体に接触することを抑制するために、下記特許文献１の発明では、内側部材に外径側に突出した突起が形成されている。スリンガ部材の軸方向内側の端部と機械装置の転動体との間に突起が配されることで、突起がスリンガ部材の軸方向の移動を抑制する。

　一方、下記特許文献２には、上述したものとは異なり、スリンガ部材の外径側に形成された第２円筒部が、内側部材のフランジ部から軸方向に突出した突部の内周面に嵌合したものが開示されている。

特開２０１７－１２９１９７号公報 国際公開ＷＯ２０１９／１１４８５３号

　しかしながら、例えば車両走行に伴い、ベアリング装置の内側部材が荷重を受けて変形することで、スリンガ部材の内側部材に対する嵌合力に偏りが生じるおそれがある。そのような場合、特許文献１では、突部の内側部材の外周面からの突出具合が小さいと、スリンガ部材が突部を乗り越えて軸方向に移動してしまうおそれがある。そして、スリンガ部材が軸方向に移動してしまうと、リップ部のスリンガ部材への摺接具合が変化することでトルクが変動するおそれがある。また、スリンガ部材が乗り越えられないほど突部の突出具合が大きいと、内側部材の変形に伴いスリンガ部材に大きな力が加わる。そのような場合では、スリンガ部材が塑性変形してしまうおそれがある。

　特許文献２の発明では、スリンガ部材は内側部材の外周面に嵌合されず、内側部材に形成された突部の内周面に嵌合しているだけなので、厳しい条件下では、スリンガ部材の軸方向の移動を抑制することが難しい場合がある。

　本発明は、このような事情を鑑みて提案されたもので、その目的は、スリンガ部材の軸方向への移動を抑制し、且つ、内側部材に対するスリンガ部材の嵌合力の向上を図った密封構造を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明の密封構造は、軸方向に相対回転する外側部材及び内側部材と、前記外側部材と前記内側部材との間を密封する密封装置とを備えた密封構造であって、前記外側部材は、前記内側部材に対して外径側に設けられ、前記内側部材は、連続して拡径するフランジ部と該フランジ部から軸方向に突出して設けられた突部とを有し、前記密封装置は、前記内側部材に嵌合されるスリンガ部材及び該スリンガ部材に摺接するリップ部によって前記外側部材と前記内側部材との間を密封するシール体を備え、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円筒部と、前記第１円筒部の軸方向外側の端部から外径側に延びる円板部と、前記円板部の外径側端部から前記フランジ部側とは反対側に延びるとともに前記突部の内周面に嵌合される第２円筒部と、を備えたことを特徴とする。

　上記密封構造において、前記第２円筒部の軸方向長さは、前記第１円筒部の軸方向長さよりも短くてもよい。

　また、上記密封構造において、前記シール体は、前記スリンガ部材の前記円板部に摺接する第１リップ部と、前記スリンガ部材の前記第１円筒部に摺接する第２リップ部と、を備えてもよい。

　また、上記密封構造において、前記突部は、前記外側部材の外周面の少なくとも一部よりも外径側に設けられており、前記第２円筒部は、一部が前記外側部材の外周面の一部と径方向において重なるように、且つ、前記外側部材の外周面との間にラビリンスが存在するように設けられてもよい。

　また、上記密封構造において、前記突部は、前記外側部材の外周面よりも外径側に設けられており、前記シール体は、前記外側部材の外周面よりも外径側にまで延びる堰部を備えており、前記第２円筒部は、前記堰部の外周面との間にラビリンスを形成してもよい。

　そして、上記密封構造において、前記シール体は、前記外側部材の外周面よりも外径側にまで延びる堰部を備えており、前記突部の外周面と前記堰部の内周面との間にラビリンスが形成されてもよい。

　さらに、上記密封構造において、前記第２円筒部の軸方向長さは、前記突部の軸方向長さよりも短くてもよい。

　本発明の密封構造は上述した構成とされるため、スリンガ部材の軸方向への移動を抑制し、且つ、内側部材に対するスリンガ部材の嵌合力の向上を図ることができる。

本実施形態に係る密封構造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。 （ａ）は図１のＸ部の拡大図であって、第１実施形態に係る密封構造を模式的に示す概略的縦断面図であり、（ｂ）はその変形例を模式的に示す概略的縦断面図である。 （ａ）は第２実施形態に係る密封構造を模式的に示す概略的縦断面図であり、（ｂ）はその変形例を模式的に示す概略的縦断面図である。 （ａ）は第３実施形態に係る密封構造を模式的に示す概略的縦断面図であり、（ｂ）はその変形例を模式的に示す概略的縦断面図である。 図４（ａ）の実施形態のさらなる変形例を模式的に示す概略的縦断面図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ本実施形態と比較例との比較解析を模式的に示す概略的縦断面図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ本実施形態の変形例を模式的に示す概略的縦断面図である。

　以下、本実施形態について、図面に基づいて説明する。
　なお、一部の図では、他図に付している詳細な符号の一部を省略している。
　本実施形態における密封構造１０は、軸方向に相対回転する外側部材及び内側部材と、外側部材と内側部材との間を密封する密封装置９とを備える。外側部材は、内側部材に対して外径側に設けられている。内側部材は、連続して拡径するフランジ部４１とフランジ部４１から軸方向に突出して設けられた突部４２とを有する。密封装置９は、内側部材に嵌合されるスリンガ部材１３及びスリンガ部材１３に摺接するリップ部によって外側部材と内側部材との間を密封するシール体１２を備える。スリンガ部材１３は、内側部材の外周面４ｂに嵌合される第１円筒部１３０と、第１円筒部１３０の軸方向外側の端部１３０ａから外径側に延びる円板部１３１とを備える。さらにスリンガ部材１３は、円板部１３１の外径側の端部１３１ａからフランジ部４１側とは反対側に延びるとともに突部４２の内周面４２ａに嵌合される第２円筒部１３２を備える。
　以下、詳述する。

＜第１実施形態＞
　第１実施形態について、図１、図２を参照しながら説明する。
　図１は、自動車の車輪（不図示）を軸Ｌの周りに回転（軸回転）可能に支持する軸受装置１を示す。
　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。軸受装置１は、車体（不図示）に固定される上記外側部材に相当する外輪２と、上記内側部材に相当するハブ輪４を含んで構成される内輪６と、外輪２と内輪６との間に介装される２列の転動体（玉）３…とを含んで構成される。内輪６は、ハブ輪４と内輪部材５とで構成され、内輪部材５はハブ輪４の車体側に嵌合一体とされる。ハブ輪４には、等速ジョイント８を介して不図示の駆動源（駆動伝達部）に連結するドライブシャフト７が同軸的にスプライン嵌合される。ドライブシャフト７は、ナット７ａによってハブ輪４と一体化され、ハブ輪４からの抜脱が防止されている。内輪６（ハブ輪４及び内輪部材５）は外輪２に対して、軸Ｌ回りに同軸回転可能とされる。外輪２と内輪６との間には、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。転動体３…の介装部分を含む外輪２と内輪６との間が環状の被密封空間としての軸受空間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。ハブ輪４には、ドライブシャフト７がスプライン嵌合される円筒状のハブ輪本体４０と、ハブ輪本体４０の車輪側一端部４０ａから連続して拡径して形成されたフランジ部４１と、フランジ部４１を介して外径側に延出されたハブフランジ４３を有する。ハブフランジ４３にボルト４４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、軸方向に沿って車輪に向く側（図１において右側）を上記軸方向外側に相当する車輪側、車体に向く側（図１において左側）を車体側と言う。また、図２～図５において、シール体１２の二点鎖線で示している部分は、変形前の原形状を表している。

　軸受空間Ｓの車輪側端部及び車体側端部における外輪２と内輪６との間には密封装置９，９０がそれぞれ装着される。これら密封装置９，９０が、軸受空間Ｓを密封し、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。これら密封装置９，９０のうち、車輪側の密封装置９と軸受装置１の外輪２と内輪６（ハブ輪４）とによって、本実施形態に係る密封構造１０が構成される。

　以下、本発明に係る密封構造１０の一実施形態について、図１のＸ部の拡大図である図２（ａ）を参照しながら説明する。
　密封構造１０は、外側部材である外輪２と、内側部材であるハブ輪４と、外輪２とハブ輪４との間に装着される密封装置９を備える。外輪２の外周面２ｄは、車輪側の一部が内径側に段落ちするようにして形成された段差部２０を有している。

　ハブ輪４は、ハブ輪本体４０の車輪側一端部４０ａから連続して拡径して形成されたフランジ部４１と、フランジ部４１の一部分が軸方向車体側に突出して設けられた突部４２とを有している。図２（ａ）の密封構造１０において突部４２は、車体側の面４２ｂが外輪２の車輪側の端面２ｃと対向するように設けられている。これにより、外輪２の車輪側の端面２ｃと突部４２の車体側の面４２ｂとの間には、径方向に延びるラビリンスＲ１が形成されている。

　密封装置９は、シール体１２が固着されている芯体部材１１と、シール体１２のリップ部である第１リップ部１２１、第２リップ部１２２、第３リップ部１２３が摺接されるスリンガ部材１３とを備えている。この密封装置９が装着されることで、外輪２とハブ輪４との間の空間が密封される。

　次に密封装置９を構成する各部材について、説明する。
　芯体部材１１は、ＳＰＣＣ又はＳＵＳ等の鋼板をプレス加工して形成されている。芯体部材１１は、外輪２の内周面２ｂに嵌合（内嵌）される円筒部１１０と、円筒部１１０の車輪側の端部１１０ａから内径側に延出した円板部１１１とを備える。

　シール体１２は、ゴム材等の弾性材料からなり、加硫成型により、シールリップ基部１２０を介して芯体部材１１に固着一体とされる。シールリップ基部１２０は、芯体部材１１の円板部１１１の車体側の面１１１ｃの内径側の一部から円板部１１１の内径側の端部１１１ｂを回り込み、円板部１１１の車輪側の面１１１ａの全面を覆い、芯体部材１１に固着一体とされている。

　シールリップ基部１２０からは、第１リップ部１２１、第２リップ部１２２、第３リップ部１２３が延出して形成されている。第１リップ部１２１は、最も外径側に設けられて外方空間に近い位置に配されている。第２リップ部１２２は、最も内径側に設けられて軸受空間Ｓに近い位置に配されている。第３リップ部１２３は、第１リップ部１２１と第２リップ部１２２との間に配されている。これらのうち、第１リップ部１２１、第３リップ部１２３は、軸方向の外側に向けて次第に拡径し延出して形成され、スリンガ部材１３の円板部１３１の車体側の面１３１ｂに摺接するアキシャルリップ（サイドリップ）である。第２リップ部１２２は、内径側に向けて延出して形成され、スリンガ部材１３の第１円筒部１３０の外周面１３０ｂに摺接するラジアルリップである。

　スリンガ部材１３は、ＳＰＣＣ又はＳＵＳ等の鋼板をプレス加工して形成されている。スリンガ部材１３は、ハブ輪４の外周面４ｂに嵌合（外嵌）される第１円筒部１３０と、第１円筒部１３０の車輪側の端部１３０ａからハブ輪４のフランジ部４１に沿って外径側に向けて延出する円板部１３１とを備えている。さらにスリンガ部材１３は、円板部１３１の外径側の端部１３１ａから車体側（フランジ部４１とは反対側）に延びる第２円筒部１３２を備えている。第２円筒部１３２は、突部４２の内周面４２ａに嵌合される。本実施形態において、第２円筒部１３２の軸方向長さは、第１円筒部１３０の軸方向長さよりも短くなるように設けられている。第２円筒部１３２が第１円筒部１３０よりも軸方向の長さが短いので、シール体１２や外輪２に干渉することが抑制される。また、本実施形態においては、芯体部材１１の円筒部１１０と、スリンガ部材１３の第２円筒部１３２とは、径方向において略同位置に設けられている。さらに、第２円筒部１３２の車体側の端部１３２ａは、突部４２の車体側の面４２ｂよりもわずかに軸方向車体側に突出するように形成されている。

　以上の芯体部材１１、シール体１２、スリンガ部材１３を備えた密封装置９は、外輪２とハブ輪４との間を密封するように装着される。芯体部材１１の円筒部１１０が外輪２の内周面２ｂに嵌合される。スリンガ部材１３の第１円筒部１３０がハブ輪４の外周面４ｂに嵌合され、第２円筒部１３２がフランジ部４１の突部４２の内周面４２ａに嵌合される。スリンガ部材１３の第１円筒部１３０及び第２円筒部１３２の２か所がハブ輪４に嵌合されるので、スリンガ部材１３の軸方向の移動を抑制させることができる。また、スリンガ部材１３の軸方向の移動が抑制されるのでリップ部、特にアキシャルリップである第１リップ部１２１、第３リップ部１２３のスリンガ部材１３への当たり具合を設計通りにすることができる。

　また、シール体１２のシールリップ基部１２０の第１リップ部１２１よりも外径側に位置する車輪側の面１２０ａが、外輪２の車輪側の端面２ｃよりも軸方向車輪側に突出するように設けられている。これにより、シールリップ基部１２０の車輪側の面１２０ａとスリンガ部材１３の第２円筒部１３２の車体側の端部１３２ａとの間の隙間がより小さくなり、泥水等の侵入が抑制される。また、スリンガ部材１３の円板部１３１に摺接する第１リップ部１２１及び第３リップ部１２３と、第１円筒部１３０に摺接する第２リップ部１２２により、泥水等が軸受空間Ｓ内に侵入することが抑制される。

　そして、外輪２の外周面２ｄに段落ちして段差部２０が形成されているので、車輪側の外部から侵入した泥水等は段差部２０内に留まりやすくなり、外輪２の外周面２ｄを伝って車体側の密封装置９０に到達するのが抑制される。

＜第１実施形態の変形例＞
　次に、第１実施形態の変形例である密封構造１０’について、図２（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図２（ａ）と共通する部分の構成及び効果の説明は省略する。

　図２（ｂ）の芯体部材１１、シール体１２、外輪２は、図２（ａ）のものと略同様であり、スリンガ部材１３と突部４２が図２（ａ）のものと構成が異なる。
　突部４２は、外輪２の外周面２ｄの一部である段差部２０の外周面２０ａよりも、外径側に設けられている。また、突部４２は、車体側の一部が外輪２の外周面２ｄの一部である段差部２０の外周面２０ａと径方向において重なるように設けられている。

　スリンガ部材１３は、第２円筒部１３２が上記突部４２の内周面４２ａに嵌合（内嵌）される。そのため、スリンガ部材１３は円板部１３１の外径側の端部１３１ａが段差部２０の外周面２０ａよりも外径側に延出して形成されている。そして、円板部１３１の外径側の端部１３１ａから軸方向車体側に延出して第２円筒部１３２が形成されている。第２円筒部１３２の車体側の端部１３２ａは、突部４２の車体側の面４２ｂよりも車体側にわずかに突出するように形成されている。そして、第２円筒部１３２の車体側の一部と、外輪２の車輪側の一部（段差部２０）とが径方向において重なるように構成されている。これにより、第２円筒部１３２は、外輪２の外周面２ｄの一部である段差部２０の外周面２０ａとの間に軸方向に延びるラビリンスＲ２が設けられる。

　密封構造１０’は、スリンガ部材１３の円板部１３１の車体側の面１３１ｂと外輪２の車輪側の端面２ｃとの間の隙間ｓ１を突部４２が覆うような構成となっているので、外部からの泥水等が隙間ｓ１に直接侵入することが抑制される。また、第２円筒部１３２と外輪２との間に形成されたラビリンスＲ２により、泥水等が第１リップ部１２１まで到達することが抑制される。

＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態に係る密封構造１０Ａについて、図３（ａ）を参照しながら説明する。
　図３（ａ）の外輪２は、図２（ａ）（ｂ）の外輪２と異なり、外周面２ｄに段差部２０が設けられていない。図３（ａ）の突部４２は、車体側の面４２ｂが外輪２の車輪側の端面２ｃに対向するように設けられている。さらに、この突部４２は、後述するシール体１２のシールリップ基部１２０の外周面１２０ｂよりも外径側に延びて形成されている。

　次に密封装置９について説明する。
　図３（ａ）の芯体部材１１は、図２（ａ）（ｂ）の芯体部材１１とは異なり、円筒部１１０が外輪２の外周面２ｄに嵌合（外嵌）される。この円筒部１１０の車輪側の端部１１０ａから内径側に延出して円板部１１１が形成されている。この円板部１１１の外径側の一部は、外輪２の車輪側の端面２ｃに当接する。

　シール体１２のシールリップ基部１２０は、芯体部材１１の円板部１１１の車体側の面１１１ｃの内径側の一部から内径側の端部１１１ｂを回り込んで車輪側の面１１１ａ及び円筒部１１０の外径側の面１１０ｂの全面を覆う。そして、シールリップ基部１２０は、円筒部１１０の車体側の端部１１０ｃに回り込む。これにより、シール体１２は芯体部材１１に固着一体とされている。このシール体１２には、２つのリップ部が形成されており、具体的には、シールリップ基部１２０から軸方向車輪側に延びてスリンガ部材１３の円板部１３１に摺接する第１リップ部１２１と、内径側に延びてスリンガ部材１３の第１円筒部１３０に摺接する第２リップ部１２２とが形成されている。本実施形態のシール体１２は、図２（ａ）（ｂ）のシール体１２とは形成されているリップ部の数が異なる。

　スリンガ部材１３は、ハブ輪４の外周面４ｂに嵌合するように軸方向車輪側に延出する第１円筒部１３０を備える。さらにスリンガ部材１３は、第１円筒部１３０の車輪側の端部１３０ａからフランジ部４１に沿って外径側に延出した円板部１３１と、円板部１３１の外径側の端部１３１ａから軸方向車体側に延出した第２円筒部１３２と、を備える。第２円筒部１３２の軸方向の長さ寸法は、車体側の端部１３２ａが突部４２の車体側の面４２ｂよりも車輪側に位置するように、突部４２の軸方向の長さ寸法よりも短く形成されている。突部４２の軸方向の長さが第２円筒部１３２よりも長いので、第２円筒部１３２が安定した状態で突部４２の内周面４２ａに嵌合される。

　ハブ輪４のフランジ部４１には、軸方向の車体側に突出した突部４２が形成されている。突部４２は、内周面４２ａが外輪２の内周面２ｂよりも内径側に位置する。そして、突部４２の車体側の面４２ｂが、シールリップ基部１２０の外周面１２０ｂよりも外径側に延びて形成されている。この突部４２の車体側の面４２ｂと、この面４２ｂと対向するシールリップ基部１２０との間に径方向に延びるラビリンスＲ３が形成される。

　シールリップ基部１２０において、芯体部材１１の円筒部１１０の車体側の端部１１０ｃに至った部分により、車体側からの泥水等の侵入が抑制される。また、突部４２とシールリップ基部１２０との間にラビリンスＲ３が形成されるのでさらに泥水等の侵入が抑制される。

＜第２実施形態の変形例＞
　次に密封構造１０Ａの変形例である密封構造１０Ａ’について、図３（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図３（ａ）と共通する部分の構成及び効果の説明は省略する。密封構造１０Ａ’は、密封構造１０Ａと比べて突部４２とシール体１２とスリンガ部材１３の構成が異なる。

　突部４２は、シールリップ基部１２０の外周面１２０ｂよりも外径側に位置している。スリンガ部材１３の円板部１３１は、この突部４２に合わせてシールリップ基部１２０の外周面１２０ｂよりも外径側に延出して形成されている。第２円筒部１３２は、円板部１３１の外径側の端部１３１ａから軸方向車体側に延出して形成されている。第２円筒部１３２の車体側の端部１３２ａは、突部４２の車体側の面４２ｂよりも車輪側に位置する。

　図３（ｂ）のシール体１２は、３つのリップ部が形成されており、具体的には、図３（ａ）のものと異なりシールリップ基部１２０から、第１リップ部１２１、第２リップ部１２２、第３リップ部１２３が延出して形成されている。第１リップ部１２１及び第３リップ部１２３は、スリンガ部材１３の円板部１３１に摺接している。第２リップ部１２２はスリンガ部材１３の第１円筒部１３０に摺接している。

　図３（ｂ）の密封構造１０Ａ’は、スリンガ部材１３の円板部１３１の車体側の面１３１ｂとシールリップ基部１２０の車輪側の面１２０ａとの間の隙間ｓ２を突部４２が覆う構成となっているので、外部からの泥水等が隙間ｓ２に直接侵入することが抑制される。また、シールリップ基部１２０の円筒部１１０の車体側の端部１１０ｃに至った部分により、泥水等が密封装置９内へ侵入して第１リップ部１２１に到達することが抑制される。

＜第３実施形態＞
　次に、第３実施形態に係る密封構造１０Ｂについて、図４（ａ）を参照しながら説明する。
　突部４２は、フランジ部４１から軸方向車体側に突出して形成されている。突部４２は、内周面４２ａが外輪２の内周面２ｂよりも外径側に位置し、且つ、外周面４２ｃが外輪２の外周面２ｄよりも内径側に位置するように形成されている。突部４２の車体側の面４２ｂと、この面４２ｂと対向するシールリップ基部１２０との間には、径方向に延びるラビリンスＲ３が形成されている。

　芯体部材１１は、外輪２の内周面２ｂに嵌合される円筒部１１０を備える。円筒部１１０の車輪側の端部１１０ａから外径側に延出して、外輪２の車輪側の端面２ｃに当接する堰部支持部１１２が形成されている。そして、円筒部１１０の車体側の端部１１０ｃからから内径側に折り返して折曲部１１３が形成されている。そして、折曲部１１３の内径側の端部１１３ａから内径側に延出して円板部１１１が形成されている。

　シール体１２のシールリップ基部１２０は、円板部１１１の車体側の面１１１ｃの内径側の一部を覆い、円板部１１１の内径側の端部１１１ｂを回り込む。そしてシールリップ基部１２０は、円板部１１１の車輪側の面１１１ａ、折曲部１１３の車輪側の面１１３ｂ、円筒部１１０の内径側の面１１０ｄ及び堰部支持部１１２の車輪側の面１１２ａの全面を覆い、堰部支持部１１２の外径側の端部１１２ｂに至る。これにより、シール体１２は芯体部材１１に固着一体とされている。このシール体１２は、シールリップ基部１２０から軸方向車輪側に延びて、スリンガ部材１３の円板部１３１に摺接する第１リップ部１２１を備えている。さらにシール体１２は、シールリップ基部１２０から内径側に延びてスリンガ部材１３の第１円筒部１３０に摺接する第２リップ部１２２と、第１リップ部１２１と第２リップ部１２２との間に位置する第３リップ部１２３とを備えている。

　さらにシール体１２は、外輪２の外周面２ｄよりも外径側にまで延びる堰部１２４を備えている。堰部１２４は、車輪側の一部が突部４２の車体側の一部と径方向においてわずかに重なって、堰部１２４よりも内径側に設けられているラビリンスＲ３を覆うように形成される。つまり、堰部１２４は、外径側部分が軸方向に延びる円筒状となるように形成されている。

　スリンガ部材１３は、ハブ輪４の外周面４ｂに嵌合されるとともに軸方向に延びる第１円筒部１３０を備えている。さらに、スリンガ部材１３は、第１円筒部１３０の車輪側の端部１３０ａからフランジ部４１に沿って外径側に延出する円板部１３１と、円板部１３１の外径側の端部１３１ａから軸方向車体側に延びる第２円筒部１３２とを備えている。第２円筒部１３２の車体側の端部１３２ａは、突部４２の車体側の面４２ｂよりも車体側に突出している。

　図４（ａ）の密封構造１０Ｂは、外輪２の外周面２ｄよりも外径側に突出している堰部１２４により、車体側からの泥水等の侵入が抑制される。また、堰部１２４は、ラビリンスＲ３を覆うように構成されている。この堰部１２４により、泥水等が第１リップ部１２１に到達することが抑制される。また、スリンガ部材１３は、第１円筒部１３０及び第２円筒部１３２がハブ輪４に嵌合されるので、上述した他の実施形態のスリンガ部材１３と同様に軸方向の移動が抑制されるのは言うまでもない。

＜第３実施形態の変形例＞
　次に、第３実施形態の変形例に係る密封構造１０Ｂ’について、図４（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図４（ａ）の密封構造１０Ｂと共通する部分の構成及び効果の説明は省略する。
　図４（ｂ）の密封構造１０Ｂ’は、図４（ａ）の密封構造１０Ｂとは突部４２とスリンガ部材１３の構成が異なっている。
　突部４２は、外輪２よりも外径側に位置し、車体側の面４２ｂは堰部１２４よりも軸方向車体側に位置している。

　スリンガ部材１３は、円板部１３１の外径側の端部１３１ａから軸方向車体側に延出して第２円筒部１３２が形成されている。第２円筒部１３２の軸方向の長さは、突部４２軸方向の長さよりも短く形成されている。また、第２円筒部１３２は、車体側の端部１３２ａが堰部１２４よりも車体側に延出している。第２円筒部１３２の内周面１３２ｂと堰部１２４の外周面１２４ａとの間には、軸方向に延びるラビリンスＲ４が形成されている。さらにスリンガ部材１３の円板部１３１の車体側の面１３１ｂと堰部１２４の車輪側の面１２４ｂとの間には、ラビリンスＲ４に連通した径方向に延びるラビリンスＲ５が形成されている。このラビリンスＲ４，Ｒ５により、泥水等の侵入が抑制される。

　図４（ｂ）では、突部４２が堰部１２４を覆うように構成されている。そのため、車輪側からきた泥水等が、直接密封装置９内に侵入することが抑制される。また、堰部１２４が存在するので、図４（ａ）のものと同様に、泥水等が第１リップ部に到達することが抑制される。

＜第３実施形態のさらなる変形例＞
　次に、第３実施形態の密封構造１０Ｂのさらなる変形例である密封構造１０Ｂ’ ’について、図５を参照しながら説明する。なお、図４（ａ）の密封構造１０Ｂと共通する部分の構成及び効果の説明は省略する。
　図５の密封構造１０Ｂ’ ’は、図４（ａ）の密封構造１０Ｂと堰部１２４の構造が異なっており、その他の芯体部材１１、スリンガ部材１３、突部４２の構成は略同様である。
　シール体１２は、外輪２の外周面２ｄよりも外径側にまで延びる堰部１２４を備えている構成は、図４（ａ）の密封構造１０Ｂと同様であるが、堰部１２４が突部４２と径方向において重なるように軸方向の車輪側に延出して形成されている点で異なる。堰部１２４は、車輪側の面１２４ｂがフランジ部４１の車体側の面４１ａと近接している。これにより、車輪側の面１２４ｂとフランジ部４１の車体側の面４１ａとの間に径方向に延びるラビリンスＲ６が形成されている。そして、突部４２は、外周面４２ｃと堰部１２４の内周面１２４ｃとの間に軸方向に延びるラビリンスＲ７と、車体側の面４２ｂとシールリップ基部１２０の車輪側の面１２０ａとの間に軸方向に延びるラビリンスＲ３とが形成されている。このラビリンスＲ３は、堰部１２４に覆われているので、外部からの泥水等が直接密封装置９内に侵入することが抑制される。密封構造１０Ｂ’’では、ラビリンスＲ６，Ｒ７，Ｒ３が連通して縦断面視において蛇行した形状となっているので、より泥水等が侵入しにくくなっている。

＜比較解析＞
　次に、本発明の密封構造１０と比較例である従来の密封構造１００との比較解析について、図６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。
　この比較解析では、本発明の密封構造１０において、ハブ輪４に嵌合されたスリンガ部材１３を引き抜くのに必要な力について試験する。そのため、密封構造１０の他の構成要素である外輪２及び芯体部材１１とシール体１２を備えないモデルで解析する。
　図６（ａ）に示すものが、本発明の密封構造１０であり、図６（ｂ）に示すものが比較例の密封構造１００である。比較例の密封構造１００は、本発明の密封構造１０の突部４２を備えない構成となっており、その他の構成は本発明のものと同様である。

　図６（ａ）に示す本発明の密封構造１０において、スリンガ部材１３は図６（ａ）に示す矢印Ａの方向に圧入治具Ｃを用いて圧入される。これにより、第１円筒部１３０がハブ輪４の外周面４ｂに嵌合（外嵌）され、第２円筒部１３２が突部４２の内周面４２ａに嵌合（内嵌）されてハブ輪４にスリンガ部材１３が装着される。
　一方、図６（ｂ）に示す従来の密封構造１００において、スリンガ部材１３は図６（ｂ）に示す矢印Ａの方向に圧入治具Ｃを用いて圧入されることで、第１円筒部１３０がハブ輪４の外周面４ｂに嵌合（外嵌）されてハブ輪４に装着される。

　スリンガ部材１３の第１円筒部１３０が嵌合されるハブ輪４の外周面４ｂの径が７２．３ｍｍ、ハブ輪４の外周面４ｂとの嵌合締め代（図６（ａ）（ｂ）のＤ部）が０．０４５ｍｍ、突部４２との嵌合締め代（図６（ａ）のＥ部）が０ｍｍの状態で比較解析を行う。なお、図６（ｂ）に示すスリンガ部材１３は、突部４２に嵌合されないことは言うまでもない。ハブ輪４に嵌合された状態のスリンガ部材１３を図６（ａ）（ｂ）に示す矢印Ｂの方向に引き抜いてハブ輪４との嵌合を解除させるには、密封構造１０では密封構造１００と比べて約１．４倍の力が必要であることがわかった。このように、突部４２との嵌合締め代が０ｍｍであっても、本発明の密封構造１０では、スリンガ部材１３を引き抜く際に、密封構造１００よりも大きな力が必要となる。

　次に、ハブ輪４との嵌合締め代を０．１３５ｍｍ、突部４２との嵌合締め代を０．０９ｍｍに変更して、上述したものと同様に比較解析を行う。その結果、ハブ輪４からスリンガ部材１３を引き抜いてハブ輪４との嵌合を解除させるには、密封構造１０は、密封構造１００と比べて約２．７倍の引き抜く力が必要となることがわかった。

　しかしながら、本発明の密封構造１０では、スリンガ部材１３の第１円筒部１３０と第２円筒部１３２とがハブ輪４に嵌合されている。そのため、ハブ輪４からスリンガ部材１３を引き抜く際には、スリンガ部材１３の第１円筒部１３０のみが嵌合される密封構造１００よりも大きな力が必要となることがわかった。つまり、本発明の密封構造１０では、ハブ輪４が荷重を受けて変形することでスリンガ部材１３のハブ輪４に対する嵌合力に偏りが生じてしまっても、装着されたスリンガ部材１３が、軸方向に移動してしまうことが従来の密封構造１００よりも抑制される。そのため、密封構造１０に装着されたスリンガ部材１３は、軸方向にずれにくくなっている。

　なお、上述した各実施形態の密封構造１０～１０Ｂ’’は、図面の形状・構成に限定されるものではない。例えば、芯体部材１１、スリンガ部材１３は、ＳＰＣＣ又はＳＵＳ等の鋼板ではなく、樹脂材料等で形成されてもよい。また、第１実施形態では、外輪２の外周面２ｄに段差部２０が設けられているが、設けられてなくてもよい。また、第２実施形態では、突部４２がシールリップ基部１２０の外周面１２０ｂよりも外径側に延びて形成されているがこれに限定されることはない。また、第２実施形態の変形例では、突部４２及び／もしくは第２円筒部１３２が車体側に延びて、シールリップ基部１２０の外周面１２０ｂとの間にラビリンスが形成されるように径方向において重なって形成されてもよい。また、第３実施形態では、堰部１２４の形状は図示したものに限定されることはなく、種々の形状が採用されてよい。

　また、図７（ａ）に示すように、ハブ輪４に突部４２の車体側の面４２ｂから突部４２の内周面４２ａ、フランジ部４１の車体側の面４１ａの一部にかけて連通する溝状の凹部であるスリット４ｄが設けられてもよい。スリット４ｄは、フランジ部４１と突部４２とにおいて、スリンガ部材１３と当接する部位の一部に設けられている。スリット４ｄは、スリンガ部材１３の円板部１３１の外径側の一部と、円板部１３１の外径側の端部１３１ａと、第２円筒部１３２の内周面１３２ｂとに接触する部分に設けられている。これにより、図６（ａ）に示す方法と同様な方法でスリンガ部材１３をハブ輪４に嵌合させる際に、フランジ部４１の車体側の面４１ａとスリンガ部材１３の円板部１３１の車輪側の面１３１ｃとの間に存在する空気が、スリット４ｄを通って外部に排出されやすくなる。スリット４ｄが空気の抜け道となるので、スリンガ部材１３をハブ輪４に嵌合させる際に抵抗が小さくなって、よりスムーズにハブ輪４をスリンガ部材１３に嵌合させることができる。このようなスリット４ｄは上述した各実施形態の密封構造１０～１０Ｂ’’に設けられてもよい。また、スリット４ｄは、密封構造１０にハブ輪４に周方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。

　また、図７（ｂ）に示すように、スリンガ部材１３の円板部１３１において、シール体１２の各リップ部と接触しない部位に、軸方向に延びる貫通孔１３１ｄが設けられてもよい。これにより、図６（ａ）に示す方法と同様の方法でスリンガ部材１３をハブ輪４に嵌合させる際に、フランジ部４１の車体側の面４１ａとスリンガ部材１３の円板部１３１の車輪側の面１３１ｃとの間に存在する空気が、スリンガ部材１３の円板部１３１の貫通孔１３１ｄを通って外部に排出されやすくなる。この貫通孔１３１ｄが空気の抜け道となるので、スリンガ部材１３をハブ輪４に嵌合させる際に抵抗が小さくなって、よりスムーズにハブ輪４をスリンガ部材１３に嵌合させることができる。このような貫通孔１３１ｄは上述した各実施形態の密封構造１０～１０Ｂ’’に設けられてもよい。また、貫通孔１３１ｄは、スリンガ部材１３の円板部１３１に周方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。この貫通孔１３１ｄは、シール体１２のリップ部が摺接する箇所を避けて設けられるのが望ましい。

　１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　軸受装置
　２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　外輪（外側部材）
　４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ハブ輪（内側部材）
　４０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ハブ輪本体
　４１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　フランジ部
　４２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　突部
　５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　内輪部材
　６　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　内輪
　９，９０　　　　　　　　　　　　　　　　　　密封装置
　１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　密封構造
　１１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　芯体部材
　１２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　シール体
　１２０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　シールリップ基部
　１２１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（第１）リップ部
　１２２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（第２）リップ部
　１２３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（第３）リップ部
　１３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スリンガ部材
　１３０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第１円筒部
　１３０ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　端部
　１３１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　円板部
　１３１ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　端部
　１３２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第２円筒部
　Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７　　ラビリンス

 

Claims (7)

1. 　軸方向に相対回転する外側部材及び内側部材と、前記外側部材と前記内側部材との間を密封する密封装置とを備えた密封構造であって、
   　前記外側部材は、前記内側部材に対して外径側に設けられ、
   　前記内側部材は、連続して拡径するフランジ部と、該フランジ部から軸方向に突出して設けられた突部とを有し、
   　前記密封装置は、前記内側部材に嵌合されるスリンガ部材及び該スリンガ部材に摺接するリップ部によって前記外側部材と前記内側部材との間を密封するシール体を備え、
   　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円筒部と、前記第１円筒部の軸方向外側の端部から外径側に延びる円板部と、前記円板部の外径側端部から前記フランジ部側とは反対側に延びるとともに前記突部の内周面に嵌合される第２円筒部と、を備えたことを特徴とする密封構造。
2. 　請求項１に記載の密封構造において、
   　前記第２円筒部の軸方向長さは、前記第１円筒部の軸方向長さよりも短いことを特徴とする密封構造。
3. 　請求項１又は請求項２に記載の密封構造において、
   　前記シール体は、前記スリンガ部材の前記円板部に摺接する第１リップ部と、前記スリンガ部材の前記第１円筒部に摺接する第２リップ部と、を備えたことを特徴とする密封構造。
4. 　請求項１又は請求項２に記載の密封構造において、
   　前記突部は、前記外側部材の外周面の少なくとも一部よりも外径側に設けられており、
   　前記第２円筒部は、一部が前記外側部材の外周面の一部と径方向において重なるように、且つ、前記外側部材の外周面との間にラビリンスが存在するように設けられていることを特徴とする密封構造。
5. 　請求項１又は請求項２に記載の密封構造において、
   　前記突部は、前記外側部材の外周面よりも外径側に設けられており、
   　前記シール体は、前記外側部材の外周面よりも外径側にまで延びる堰部を備えており、
   　前記第２円筒部は、前記堰部の外周面との間にラビリンスを形成していることを特徴とする密封構造。
6. 　請求項１又は請求項２に記載の密封構造において、
   　前記シール体は、前記外側部材の外周面よりも外径側にまで延びる堰部を備えており、
   　前記突部の外周面と前記堰部の内周面との間にラビリンスが形成されていることを特徴とする密封構造。
7. 　請求項１又は請求項２に記載の密封構造において、
   　前記第２円筒部の軸方向長さは、前記突部の軸方向長さよりも短いことを特徴とする密封構造。
   
    

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