(57)【要約】【課題】シール部材の外周側リップとスリンガの外周側円筒部との隙間への泥水等の浸入を抑制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１２は、筒状に形成された第１部材３の軸方向一方側の端部３ｂに取り付けられ、かつ第１部材３の外周面３ａに接触する外周側リップ３４ｃを有するシール部材３０と、第１部材３の径方向内側に第１部材３に対して相対回転自在に設けられた第２部材４に取り付けられ、かつ第１部材３の端部３ｂよりも軸方向一方側に配置される円環部３１ｃ、及び円環部３１ｃの径方向外端部から軸方向他方側へ延びかつ外周側リップ３４ｃの径方向外側に隙間ｓ０をあけて配置される外周側円筒部３１ｂを有する環状のスリンガ３１とを備え、スリンガ３１は、外周側円筒部３１ｂの軸方向他方側の端部から径方向内側へ延びかつ隙間ｓ０を軸方向他方側から覆うとともに外周側リップ３４ｃと軸方向において重なる被覆部３１ｄをさらに有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成された第１部材の軸方向一方側の端部に取り付けられ、かつ、当該第１部材の外周面に接触する外周側リップを有するシール部材と、
前記第１部材の径方向内側に当該第１部材に対して相対回転自在に設けられた第２部材に取り付けられ、かつ、前記第１部材の前記端部よりも軸方向一方側に配置される円環部、及び前記円環部の径方向外端部から軸方向他方側へ延びかつ前記外周側リップの径方向外側に隙間をあけて配置される外周側円筒部を有する環状のスリンガと、を備え、
前記スリンガは、前記外周側円筒部の軸方向他方側の端部から径方向内側へ延び、かつ、前記隙間を軸方向他方側から覆うとともに前記外周側リップと軸方向において重なる被覆部をさらに有している、密封装置。
【請求項２】
前記外周側リップが、当該外周側リップの軸方向他方側の端部から径方向外方へ突出する突出部を有しており、
前記被覆部が、前記突出部と軸方向において重なる、請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
前記被覆部は、前記第１部材に対する前記第２部材の回転方向の特定の位相で前記突出部と軸方向において重ならず、回転方向の他の位相で前記突出部と軸方向において重なる、請求項２に記載の密封装置。
【請求項４】
前記被覆部が、周方向の一部に切り欠き部を有しており、
前記特定の位相において、前記突出部が軸方向他方側からみて前記切り欠き部の位置に配置される、請求項３に記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブユニット（車輪用軸受装置）等に適用される密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に搭載され、車輪を回転自在に支持するハブユニット（車輪用軸受装置）は、同心状に配置された内軸と外輪とを備えており、これら内軸と外輪との間に配設された転動体によって、外輪に対して内軸が回転自在に設けられている。内軸の車両アウタ側の端部には、径方向外側に延びるフランジが設けられており、このフランジに車輪及びブレーキディスクが取り付けられる。このようなハブユニットでは、内軸と外輪との間の転動体が配設されている環状空間に外部から泥水などが浸入するのを防ぐために、当該環状空間の軸方向両端部に密封装置が装着されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ハブユニットにおいて、車両アウタ側に用いられる密封装置としては、例えば、図７に示すものがある。この密封装置１１２は、外輪１０３に取り付けられるシール部材１３０と、内軸１０４に取り付けられるスリンガ１３１とを備えている。スリンガ１３１は、内周側円筒部１３１ａ及び円環部１３１ｃを有し、これらにはシール部材１３０のアキシアルリップ１３４ａ及びラジアルリップ１３４ｂがそれぞれ接触している。
【０００４】
また、シール部材１３０は、径方向外端部に外輪１０３の外周面１０３ａに接触する外周側リップ１３４ｃを備え、スリンガ１３１は、円環部１３１ｃの径方向外端部に車両インナ側へ向けて延びる外周側円筒部１３１ｂを備えている。外周側リップ１３４ｃと外周側円筒部１３１ｂとの径方向の間には、ラビリンスシールを構成する隙間ｓ０が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−２０７１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７に示す従来技術の場合、外周側リップ１３４ｃと外周側円筒部１３１ｂとの隙間ｓ０に泥水等が車両インナ側から入り込み、密封装置１１２内のリップ１３４ａ，１３４ｂが存在する領域に浸入してしまう可能性がある。
【０００７】
本発明は、シール部材の外周側リップとスリンガの外周側円筒部との隙間への泥水等の浸入を抑制することができる密封装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明は、筒状に形成された第１部材の軸方向一方側の端部に取り付けられ、かつ、当該第１部材の外周面に接触する外周側リップを有するシール部材と、前記第１部材の径方向内側に当該第１部材に対して相対回転自在に設けられた第２部材に取り付けられ、かつ、前記第１部材の前記端部よりも軸方向一方側に配置される円環部、及び前記円環部の径方向外端部から軸方向他方側へ延びかつ前記外周側リップの径方向外側に隙間をあけて配置される外周側円筒部を有する環状のスリンガと、を備え、前記スリンガは、前記外周側円筒部の軸方向他方側の端部から径方向内側へ延び、かつ、前記隙間を軸方向他方側から覆うとともに前記外周側リップと軸方向において重なる被覆部をさらに有している。
【０００９】
この構成によれば、スリンガが、シール部材の外周側リップとスリンガの外周側円筒部との間の隙間を軸方向他方側から覆うとともに、前記外周側リップと軸方向において重なる被覆部を有しているので、外周側リップと外周側円筒部との隙間へ泥水等が浸入するのを抑制することができる。
【００１０】
（２）好ましくは、前記外周側リップが、当該外周側リップの軸方向他方側の端部から径方向外方へ突出する突出部を有しており、前記被覆部が、前記突出部と軸方向において重なる。
この構成によれば、被覆部が、外周側リップの突出部と軸方向において重なるので、外周側リップと外周側円筒部との隙間へ泥水等が浸入するのを抑制することができる。
【００１１】
（３）好ましくは、前記被覆部は、前記第１部材に対する前記第２部材の回転方向の特定の位相で前記突出部と軸方向において重ならず、回転方向の他の位相で前記突出部と軸方向において重なる。
この構成によれば、スリンガの被覆部が、第１部材に対する第２部材の回転方向の特定の位相で突出部と軸方向において重ならないので、第１部材に第２部材を組み付ける際に、両者の回転方向の位相を前記特定の位相とすることによって被覆部と突出部とが互いに干渉することがなくなり、作業を迅速かつ容易に行うことができる。
【００１２】
（４）好ましくは、前記被覆部が、周方向の一部に切り欠き部を有しており、前記特定の位相において、前記突出部が軸方向他方側からみて前記切り欠き部の位置に配置される。
このような構成によって、第１部材に対する第２部材の回転方向の特定の移動で被覆部が突出部と軸方向において重ならないように被覆部を配置することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の密封装置によれば、シール部材の外周側リップとスリンガの外周側円筒部との間への泥水等の浸入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る密封装置が適用される転がり軸受の断面図である。
【図２】密封装置の拡大断面図である。
【図３】図２のＢ矢視における説明図である。
【図４】図３のスリンガを回転させた状態を示す説明図である。
【図５】（ａ）は図３のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は図３のＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）は図４のＥ−Ｅ線断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る密封装置の図５（ｂ）に相当する断面図である。
【図７】従来技術に係る密封装置の図２に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、添付した図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る密封装置が適用される転がり軸受の断面図である。なお、本明細書では、図１の左右方向を軸方向という。また、軸方向に関して、転がり軸受の内部から外部へ向かう側（又は方向）を軸方向外側（又は軸方向外方）といい、転がり軸受の外部から内部へ向かう側（又は方向）を軸方向内側（軸方向内方）という。
【００１６】
（転がり軸受の構成）
本実施形態の転がり軸受１は、自動車の車体に設けられている懸架装置に対して車輪を回転自在に支持するハブユニット（車輪用軸受装置）である。ハブユニット１は、外輪３と、内軸４とを備えている。本実施形態では、外輪３が本発明における第１部材を構成し、内軸４が本発明における第２部材を構成している。なお、以下の説明においては、ハブユニット１が自動車の車体に設けられた状態において、車両アウタ側となる図１の左側を軸方向一方側といい、車両インナ側となる図１の右側を軸方向他方側という。
【００１７】
外輪３と内軸４は同心状に配置されている。本実施形態では、外輪３に対して内軸４が中心Ｏ回りに回転自在となっている。そして、ハブユニット１は、図示しない車輪やブレーキディスクがフランジ１１に固定された内軸４を、車体に対して回転自在に支持することができる。
【００１８】
外輪３は、機械構造用炭素鋼等により形成されている。外輪３は、円筒形状に形成され、外周面３ａにフランジ５を有している。フランジ５は、ボルトにより車体側の懸架装置に固定される。外輪３の内周面には、複列の外輪軌道面３ｄが形成されている。
【００１９】
内軸４は、機械構造用炭素鋼等により形成されている。内軸４は、軸本体部７と、内輪部材８とで構成されている。
軸本体部７の軸方向一方側の端部には、車輪やブレーキディスク（図示せず）を取り付けるためのフランジ１１が形成されている。
内輪部材８は、環状に形成されて軸本体部７の軸方向他方側の端部に外嵌され、かしめ固定されている。
【００２０】
軸本体部７の外周面には、軸方向一方側の外輪軌道面３ｄの径方向内側に対向する内輪軌道面７ａが形成されている。内輪部材８の外周面には、軸方向他方側の外輪軌道面３ｄの径方向内側に対向する内輪軌道面８ａが形成されている。
各列の外輪軌道面３ｄと内輪軌道面７ａ，８ａとの間には、複数の転動体９が配設されている。本実施形態の転動体９は玉である。各列の複数の玉９は、保持器１０により周方向の間隔が所定に保持されている。
【００２１】
外輪３の軸方向両端部と内軸４との間、より詳細には、外輪３の軸方向一方側の端部と軸本体部７との間、及び、外輪３の軸方向他方側の端部と内輪部材８との間には、それぞれ密封装置１２、１３が取り付けられている。これらの密封装置１２、１３は、外輪３と内軸４との間に形成される環状空間Ｒに泥水等の異物が浸入するのを防ぎ、かつ環状空間Ｒ内の潤滑剤が漏出しないように封止する役割を有している。そして、これらの密封装置１２、１３のうち、軸方向一方側に配設される密封装置１２が本発明の実施形態に係る密封装置である。
【００２２】
（密封装置の構成）
図２は、密封装置の拡大断面図である。
密封装置１２は、図２に示すように、シール部材３０とスリンガ３１とを備えている。スリンガ３１は、錆びにくい性質を有する硬質な材料、例えばステンレスなどの金属板をプレス加工することで環状に形成されている。
【００２３】
スリンガ３１は、内周側円筒部３１ａと、外周側円筒部３１ｂと、円環部３１ｃとを有している。
内周側円筒部３１ａは、円筒形状に形成され、軸本体部７（内軸４）の外周面７ｂに嵌合されることによって軸本体部７に固定されている。
【００２４】
円環部３１ｃは、円環状に形成され、内周側円筒部３１ａの軸方向一方側（軸方向外側）の端部から径方向外方に延びている。円環部３１ｃは、フランジ１１の軸方向他方側（軸方向内側）の側面に沿って配置されている。また、円環部３１ｃは、外輪３の端部３ｂよりも軸方向一方側に配置されている。
外周側円筒部３１ｂは、円環部３１ｃの径方向外端部から軸方向他方側（軸方向内側）へ屈曲して延びている。
【００２５】
シール部材３０は、金属環３２と、弾性部材３３とを有する。
金属環３２は、ＳＰＣＣなどの鋼板をプレス加工することによって環状に形成されている。金属環３２は、外輪３に固定されている。金属環３２は、円筒部３２ａと、円環部３２ｂとを有している。円筒部３２ａは、円筒形状に形成され、外輪３の端部３ｂにおける外周面３ａに嵌合されている。
円環部３２ｂは、円環状に形成され、円筒部３２ａの軸方向一方側（軸方向外側）の端部から径方向内方に延びている。円環部３２ｂの径方向外端部は、外輪３の端部３ｂの軸方向一方側の端面に接触している。
【００２６】
弾性部材３３は、ニトリルゴム等によって環状に形成されている。弾性部材３３は、金属環３２に加硫により接着されている。弾性部材３３は、複数のリップ３４ａ〜３４ｃを有している。複数のリップ３４ａ〜３４ｃは、アキシアルリップ３４ａと、ラジアルリップ３４ｂと、外周側リップ３４ｃとを含む。
【００２７】
アキシアルリップ３４ａは、金属環３２の円環部３２ｂから軸方向一方側へ延びている。アキシアルリップ３４ａの先端部は、スリンガ３１の円環部３１ｃの軸方向他方側の側面に所定の締め代をもって接触している。
【００２８】
ラジアルリップ３４ｂは、金属環３２の円環部３２ｂの径方向内端部から径方向内方へ延びている。ラジアルリップ３４ｂは、スリンガ３１の内周側円筒部３１ａの外周面に接触している。
【００２９】
外周側リップ３４ｃは、弾性部材３３の径方向外端部に設けられている。外周側リップ３４ｃは、外輪３の端部３ｂにおける外周面３ａに沿って配置されている。外周側リップ３４ｃの軸方向他方側の端部は、外輪３の外周面３ａに接触している。
外周側リップ３４ｃは、スリンガ３１の外周側円筒部３１ｂとの間に隙間ｓ０をあけて配置されている。この隙間ｓ０によって、ラビリンスシールが構成されている。また、外周側リップ３４ｃは、外輪３の外周面３ａに接触することで、当該外周面３ａと金属環３２の円筒部３２ａとの間に泥水等が浸入するのを防止している。なお、図２、及び、以下に説明する図３〜５では、構造をわかりやすく示すために隙間ｓ０を広く描いているが、実際はラビリンスシールとして泥水等の浸入を抑制することができる程度に狭い寸法に設定される。
【００３０】
図３は、図２のＢ矢視における概略的な説明図である。また、図４は、図３のスリンガを回転させた状態を示す説明図である。
スリンガ３１の外周側円筒部３１ｂの軸方向他方側の端部には、径方向内側へ延びる被覆部３１ｄが設けられている。この被覆部３１ｄは、外周側リップ３４ｃとスリンガ３１との間の隙間ｓ０を軸方向他方側から覆っている。また、被覆部３１ｄには、周方向に間隔をあけて複数の切り欠き部３１ｄ１が形成されている。この切り欠き部３１ｄ１は、被覆部３１ｄの径方向の寸法とほぼ同じかやや小さい径方向の深さで形成されている。したがって、被覆部３１ｄは、切り欠き部３１ｄ１によって周方向に間隔ｔ１をあけて複数形成されているということもできる。
【００３１】
シール部材３０の外周側リップ３４ｃは、軸方向他方側の端部に、径方向外方へ突出する突出部３４ｃ１を有している。この突出部３４ｃ１は、周方向に間隔ｔ２をあけて複数設けられている。各突出部３４ｃ１の周方向の幅ｗ２は、複数の被覆部３１ｄの間隔（切り欠き部３１ｄ１の幅）ｔ１よりも小さい。また、突出部３４ｃ１の付け根部の間隔ｔ２は、被覆部３１ｄの先端部の幅ｗ１よりも大きい。ハブユニット１の中心Ｏから突出部３４ｃ１の先端までの半径ｒ２は、中心Ｏから被覆部３１ｄの先端までの半径ｒ１よりも大きい。
【００３２】
そして、図３に示すように、各突出部３４ｃ１が、それぞれ複数の被覆部３１ｄの間（切り欠き部３１ｄ１）に配置されている状態では、突出部３４ｃ１と被覆部３１ｄとは軸方向において重なっておらず、スリンガ３１と外周側リップ３４ｃとの間には、径方向及び周方向の隙間ｓ１，ｓ２，ｓ３が形成されている。このときの被覆部３１ｄと突出部３４ｃ１との関係を図５（ａ）、（ｂ）に示す。図５（ａ）は、図３のＣ−Ｃ線断面図であり、図５（ｂ）は、図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【００３３】
一方、内軸４が外輪３に対して相対回転しているときは、図３に示す状態のほか、図４に示すように、スリンガ３１の被覆部３１ｄが外周側リップ３４ｃの突出部３４ｃ１と軸方向において重なることがある。このときの被覆部３１ｄと突出部３４ｃ１との関係を図５（ｃ）に示す。図５（ｃ）は、図４のＥ−Ｅ線断面図である。
【００３４】
つまり、被覆部３１ｄと突出部３４ｃ１とは、外輪３に対する内軸４の相対回転方向の特定の位相で軸方向において重ならず、回転方向の他の位相で軸方向において重なるように構成されている。例えば、図３に示すスリンガ３１の位置を基準（０°）としたときに、スリンガ３１が基準位置から略６０°回転するごとに被覆部３１ｄが突出部３４ｃ１と軸方向において重ならない状態となるが、その他の回転角度では被覆部３１ｄが突出部３４ｃ１と軸方向において重なった状態になる。
【００３５】
以上の構成を有するハブユニット１は、製造段階で外輪３に内軸４を組み付ける際に、図３に示すように、外輪３に装着したシール部材３０の突出部３４ｃ１と、内軸４に装着したスリンガ３１の被覆部３１ｄとが軸方向において互い重ならないようにする。これにより、被覆部３１ｄと突出部３４ｃ１とが互いに干渉することなく、スリンガ３１の外周側円筒部３１ｂの径方向内側に、シール部材３０を挿入することができ、外輪３と内軸４との組立を迅速かつ容易に行うことができる。
【００３６】
また、ハブユニット１の使用時は、外輪３と内軸４とが相対回転することによって、スリンガ３１の被覆部３１ｄが、図３に示す状態と図４に示す状態とを交互に繰り返し行うことになる。
図３に示す状態では、被覆部３１ｄが、ラビリンスシールを構成する隙間ｓ０を軸方向他方側から覆うため、泥水等の浸入が抑制される。また、突出部３４ｃ１も、隙間ｓ０を軸方向他方側から覆うため、泥水等の浸入が抑制される。また、被覆部３１ｄと突出部３４ｃ１とが周方向交互に配置され、両者の隙間ｓ１〜ｓ３が僅かとなるため、泥水等の浸入が抑制される。
【００３７】
図４に示す状態では、複数の被覆部３１ｄの周方向の間（切り欠き部３１ｄ１）と、複数の突出部３４ｃ１の周方向の間との位相が一致するため、ラビリンスシールを構成する隙間ｓ０が軸方向において比較的広く開放されることになるが、その他の部分では、被覆部３１ｄと突出部３４ｃ１とが互いに軸方向において重なった状態となるため、泥水等の浸入がより抑制される。
【００３８】
そして、ハブユニット１の使用時は、図３に示す状態と図４に示す状態とがごく短時間で交互に繰り返されるので、隙間ｓ０は被覆部３１ｄ及び突出部３４ｃ１によってほぼ覆われた状態となり、泥水等の浸入が好適に抑制される。
【００３９】
［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態に係る密封装置の図５（ｂ）に相当する断面図である。
本実施形態の密封装置１２は、シール部材３０の外周側リップ３４ｃにおける突出部３４ｃ２が軸方向に長く形成されている。具体的には、外周側リップ３４ｃの軸方向の長さ全体にわたって突出部３４ｃ２が形成されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４０】
本実施形態では、ラビリンスシールを構成する隙間ｓ０が突出部３４ｃ２の位置で狭くなるため、泥水等の浸入がより抑制される。また、ハブユニット１を組み立てる際には、外輪３に対して内軸４を前述の特定の位相に配置することによって、突出部３４ｃ２と被覆部３１ｄとが干渉することがなく、外輪３と内軸４との組み立てを容易に行うことができる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜設計変更することができる。
例えば、上記実施形態では、外輪３が第１部材を構成し、内軸４が第２部材を構成していたが、外輪３と一体的に設けられた他の部材によって第１部材を構成し、内軸４と一体的に設けられた他の部材によって第２部材を構成してもよい。また、本発明は、ハブユニット以外の軸受装置に適用される密封装置にも採用することができる。
【００４２】
被覆部や突出部の具体的形状は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、被覆部及び突出部は、軸方向視において周縁部が円弧状に突出するように形成することができ、切り欠き部は、軸方向視において周縁部が円弧状に凹むように形成することができる。また、密封装置は、軸受装置の軸方向両端に設けられるものであってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
３：外輪（第１部材）、３ａ：外周面、３ｂ：端部、４：内軸（第２部材）、１２：密封装置、３０：シール部材、３１：スリンガ、３１ｂ：外周側円筒部、３１ｄ：被覆部、３１ｄ１：切り欠き部、３４ｃ：外周側リップ、３４ｃ１：突出部、３４ｃ２：突出部、ｓ０：隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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