(57)【要約】芯金５にその基端部を結合したシール材７ａは、３本のシールリップ１４、１５ａ、１６ａを有する。このうち、中間に位置する中間シールリップ１５ａの先端部の厚さをｄ１、基端部の厚さをｄ２とし、最も内側に位置する内側シールリップ１６ａの先端部の厚さをＤ１、基端部の厚さをＤ２とする。この場合に、上記中間シールリップ１５ａ及び内側シールリップ１６ａの基端部の少なくとも一部の厚さが、０．２ｄ１≦ｄ２≦０．８ｄ１で、且つ、０．５Ｄ１≦Ｄ２＜Ｄ１を満たす様にする。上記内側シールリップ１６ａの先端縁は、上記スリンガ６を構成する内径側円筒部１２の外周面に、締め代がほぼ零の状態で外嵌する。これにより、スリンガ６と芯金５とが相対変位する場合でも、優れたシール性を確保すると共に、トルクの増大を抑える。
2003069177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の外周面に設けた内輪軌道と外輪の内周面に設けた外輪軌道との間に複数の転動体を設けて上記内輪と外輪との相対回転を自在とした転がり軸受に組み込み、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との間を塞ぐ為、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面とのうちの一方の周面に固定された保持部材と、弾性材により造られて複数本のシールリップを有し、この保持部材にその一部を結合固定したシール材とから成り、これら複数本のシールリップのうち、最も内側に位置する内側シールリップ及びこの内側シールリップの軸方向外側に隣り合う中間シールリップの先端縁を、上記内輪の端部外周面と外輪の端部内周面とのうちの他方に設けられた径方向に向いた周面又はこの他方に支持された部材の径方向に向いた周面に摺接させた密封装置に於いて、上記中間シールリップの先端部の厚さをｄ１、基端部の厚さをｄ２とし、上記内側シールリップの先端部の厚さをＤ１、同じく基端部の厚さをＤ２とした場合に、上記中間シールリップ及び内側シールリップの基端部の少なくとも一部の厚さが、０．２ｄ１≦ｄ２≦０．８ｄ１で、且つ、０．５Ｄ１≦Ｄ２＜Ｄ１を満たしており、且つ、上記内側シールリップの先端縁と、上記内輪の端部外周面と外輪の端部内周面とのうちの他方に設けられた径方向に向いた周面又はこの他方に支持された部材の径方向に向いた周面とを当接させた状態で、上記内側シールリップが全く弾性変形していないか極く僅かしか弾性変形していない状態である、締め代がほぼ零の状態である事を特徴とする密封装置。
【請求項２】
内輪の外周面に設けた内輪軌道と外輪の内周面に設けた外輪軌道との間に複数の転動体を設けて上記内輪と外輪との相対回転を自在とした転がり軸受に組み込み、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との間を塞ぐ為、この外輪の端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部及びこの外径側円筒部の軸方向内端縁から直径方向内方に折れ曲がった内側円輪部を備えた円環状の芯金と、上記内輪の端部外周面に外嵌固定自在な内径側円筒部及びこの内径側円筒部の軸方向外端縁から直径方向外方に折れ曲がった外側円輪部を備えた円環状の環状部材と、弾性材により造られて、上記芯金と環状部材との少なくとも一方の部材にその一部を結合固定したシール材と、このシール材の一部に設けられて、その先端縁を、このシール材を固定した芯金又は環状部材に対し回転する部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接させた軸方向シールリップと、上記シール材の一部に設けられて、その先端縁を、このシール材を固定した芯金又は環状部材に対し回転する部材に設けられた径方向に向いた周面に摺接させた径方向シールリップとを備えた密封装置に於いて、上記径方向シールリップの基端部の少なくとも一部の厚さを、先端部の厚さよりも小さくしており、且つ、上記径方向シールリップを有するシール材を固定した芯金又は環状部材に対し回転する部材に設けられた径方向に向いた周面と上記径方向シールリップの先端縁との間の、この径方向に向いた周面を有する部材の直径締め代をＬ１とし、上記軸方向シールリップを有するシール材を固定した芯金又は環状部材に対し回転する部材に設けられた軸方向に向いた側面と上記軸方向シールリップの先端縁との間の、上記軸方向に向いた側面を有する部材の軸方向に関する締め代をＬ２とし、上記内輪の外周面と上記内側円筒部との嵌合部の直径をＲとした場合に、０．０１０≦Ｌ１／Ｒ≦０．０２０で、且つ、０．００８≦Ｌ２／Ｒ≦０．０１５である事を特徴とする密封装置。
【請求項３】
内輪の外周面に設けた内輪軌道と外輪の内周面に設けた外輪軌道との間に複数の転動体を設けて上記内輪と外輪との相対回転を自在とした転がり軸受に組み込み、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との間を塞ぐ為、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との一方に固定された保持部材と、弾性材により造られてこの保持部材にその一部を結合固定したシール材と、このシール材の一部に設けられて、その先端縁を、上記内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材の軸方向に向いた側面に摺接させた軸方向シールリップとを備えた密封装置に於いて、上記軸方向シールリップの厚さ方向中央を通る仮想曲線の一部で、基端からの長さと先端からの長さとが等しい位置を中央位置とした場合に、上記軸方向シールリップの基端に関する厚さｔ１と、中央位置に関する厚さｔ２と、先端に関する厚さｔ３とが、０．７０＜ｔ２／ｔ１＜０．８５で、且つ、０．３５＜ｔ３／ｔ１＜０．６５を満たしている事を特徴とする密封装置。
【請求項４】
内輪の外周面に設けた内輪軌道と外輪の内周面に設けた外輪軌道との間に複数の転動体を設けて上記内輪と外輪との相対回転を自在とした転がり軸受に組み込み、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との間を塞ぐ為、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との一方に固定された保持部材と、弾性材により造られてこの保持部材にその一部を結合固定したシール材と、このシール材の一部に設けられて、その先端縁を、上記内輪の端部外周面と上記外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接させた軸方向シールリップとを備えた密封装置に於いて、上記軸方向シールリップの先端部で、自由状態で内径側となる側面に設けられた突部を備え、この突部の先端縁が、上記内輪の端部外周面と上記外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接している事を特徴とする密封装置。
【請求項５】
内輪の外周面に設けた内輪軌道と外輪の内周面に設けた外輪軌道との間に複数の転動体を設けて上記内輪と外輪との相対回転を自在とした転がり軸受に組み込み、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との間を塞ぐ為、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との一方に固定された保持部材と、弾性材により造られてこの保持部材にその一部を結合固定したシール材と、このシール材の一部に設けられて、その先端縁を、上記内輪の端部外周面と上記外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接させた軸方向シールリップとを備えた密封装置に於いて、上記軸方向シールリップの厚さは、先端部を除き、基端部から中間部先端寄り部分に向けて徐々に小さくなり、且つ、この中間部先端寄り部分から先端縁に向けての部分は、先端縁に向かう程徐々に大きくなり、この先端縁が、上記内輪の端部外周面と上記外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接している事を特徴とする密封装置。
【請求項６】
内輪の外周面に設けた内輪軌道と外輪の内周面に設けた外輪軌道との間に複数の転動体を設けて上記内輪と外輪との相対回転を自在とした転がり軸受に組み込み、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との間を塞ぐ為、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との一方に固定された保持部材と、弾性材により造られてこの保持部材にその一部を結合固定したシール材と、このシール材の一部に設けられて、その先端縁を、上記内輪の端部外周面と上記外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接させた軸方向シールリップとを備えた密封装置に於いて、上記軸方向シールリップの先端縁の外径側端部から突出する状態で設けられた補助リップを備え、この補助リップの先端縁と、上記軸方向シールリップの先端縁でこの補助リップから外れた内径側端部とが、上記内輪の端部外周面と上記外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接している事を特徴とする密封装置。
【請求項７】
請求項１〜６に記載した密封装置を少なくとも１個組み込んだ転がり軸受。
【請求項８】
内輪が車輪を固定する為のハブである、請求項１〜６に記載した密封装置を少なくとも１個組み込んだハブユニット。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明に係る密封装置と転がり軸受及びハブユニットは、例えば自動車用車輪の支持装置等の回転支持部に組み込む転がり軸受の密封装置の改良に関する。
背景技術
各種機械装置の回転支持部に、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等の転がり軸受が組み込まれている。この様な転がり軸受には密封装置を組み込んで、この転がり軸受の内部に封入したグリースが外部に漏洩する事を防止すると共に、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が転がり軸受の内部に入り込む事を防止している。図２５〜２７は、この様な目的で転がり軸受の端部開口に装着した密封装置の従来構造の３例を示している。
先ず、図２５に示した従来構造の第１例は、特開平１０−２５２７６２号公報に記載されたもので、芯金５と、スリンガ６と、シール材７とから成る。このうちの芯金５は、外輪８の端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部９と、この外径側円筒部９の軸方向内端縁（転がり軸受の軸方向中央寄り端縁で、図２５の左端縁）から直径方向内方に折れ曲がった内側円輪部１０を備えた、断面Ｌ字形で全体を円環状としている。又、上記スリンガ６は、内輪１１の端部外周面に外嵌固定自在な内径側円筒部１２と、この内径側円筒部１２の軸方向外端縁（転がり軸受の軸方向開口寄り端縁で、図２５の右端縁）から直径方向外方に折れ曲がった外側円輪部１３とを備えた、断面Ｌ字形で円環状としている。又、上記シール材７は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により造られて、外側、中間、内側の３本のシールリップ１４〜１６を備え、上記芯金５にその基端部を結合固定している。そして、最も外側に位置する外側シールリップ１４の先端縁を、上記スリンガ６を構成する外側円輪部１３の内側面に摺接させ、残り２本のシールリップである中間シールリップ１５及び内側シールリップ１６の先端縁を、上記スリンガ６を構成する内径側円筒部１２の外周面に摺接させている。
又、図２５に示した第１例の場合、上記シール材７に設けた３本のシールリップ１４〜１６のうち、最も外側に位置する外側シールリップ１４の厚さを、基端部から先端縁に向かう程徐々に小さくしている。又、最も内側に位置する内側シールリップ１６の厚さも、基端部から先端縁に向かう程徐々に小さくしている。そして、この内側シールリップ１６を、先端縁に向かう程、転がり軸受の軸方向外側に向かう方向に傾斜させている。又、中間に位置する中間シールリップ１５の厚さは、基端部と先端縁とで小さくしており、中間部で大きくしている。
又、図２６に示す従来構造の第２例の場合も、上述の図２５に示した第１例の構造とほぼ同様の構造を有する。特に、本例の場合には、３本のシールリップ１４ａ、１５ａ、１６のうち、最も外側に位置する外側シールリップ１４ａの厚さを、基端部から先端縁に亙る全長で、ほぼ同じ大きさにしている。そして、中間に位置する中間シールリップ１５ａの厚さを、基端部で先端部よりも小さくしている。これに対して、図２７に示す従来構造の第３例の場合には、上述の図２５に示した第１例の場合と同様に、外側シールリップ１４の厚さを、基端部から先端縁に向かう程徐々に小さくしている。第３例でその他の部分の構造は、図２６に示した第２例の場合と同様である。
上述の様な従来構造の第１〜３例は何れも、各シール材７に設けたシールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６の先端縁とスリンガ６とを摺接させる事により、転がり軸受の端部開口を塞ぐ。そして、この転がり軸受の内部に封入したグリースが外部に漏洩する事を防止すると共に、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が転がり軸受の内部に入り込む事を防止する。
図２５〜図２７に示した従来構造の３例の場合、次に述べる様な点を改良する事が望まれている。即ち、これら従来構造の３例を、例えば、自動車用車輪の支持装置に組み込む転がり軸受に使用した場合で、自動車が急旋回した場合には、スリンガ６を外嵌した内輪１１と、芯金５を内嵌した外輪８とが、相対的に傾く（両部材１１、８の中心軸が不一致になる）事がある。この様に内、外両輪１１、８が相対的に傾いた場合には、上記スリンガ６と芯金５とが一部で近づいて、上記各シールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６が過度に圧縮される。又、何らかの理由で、内輪１１が外輪８に対し偏心しても、上記各シールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６が過度に圧縮される可能性がある。この様に各シールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６が過度に圧縮された場合、これら各シールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６の先端縁がスリンガ６に押し付けられる力である、所謂緊迫力が大きくなる。この為、上記各シールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６の先端縁が摩耗し易くなり、これら各シールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６の先端縁とスリンガ６との摺接部での密封性能が悪化する。又、この場合、転がり軸受の回転トルクが大きくなる。又、上記内、外両輪１１、８が相対的に傾くと、これら両輪１１、８の周面同士が一部で互いに遠ざかる為、この部分に存在するシールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６の緊迫力が小さくなり、密封装置の内部に雨水等が進入する危険度が高くなる。この事を見込んで、上記シールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６の初期締め代を大きくする事により、上記緊迫力を全体的に大きくする事も考えられる。但し、この様にした場合には、上記内、外両輪１１、８同士の相対的な傾きにより、互いに近づき合う周面部分に存在する上記シールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６の緊迫力が更に大きくなる。この為、これら各シールリップ１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６の先端縁が摩耗して、更に密封性能が悪化する。又、転がり軸受の回転トルクも更に大きくなる。
又、上述した従来構造の３例の何れの場合も、中間シールリップ１５、１５ａ及び外側シールリップ１４、１４ａの先端縁と、スリンガ６との締め代を適正には規制していなかった。これに対して、この締め代が大き過ぎると、上記中間、外側各シールリップ１５、１５ａ、１４、１４ａの先端縁が摩耗し易くなる為、長期間に亙る使用後には、これら各シールリップ１５、１５ａ、１４、１４ａの先端縁とスリンガ６との摺接部での密封性能が悪化する。又、この場合には、転がり軸受の回転トルク（回転抵抗）が大きくなる。逆に、上記中間、外側各シールリップ１５、１５ａ、１４、１４ａの先端縁とスリンガ６との締め代が小さ過ぎると、これら各シールリップ１５、１５ａ、１４、１４ａのスリンガ６に対する緊迫力が過度に低下する。この様に緊迫力が過度に低下した場合も、やはり上記各摺接部での密封性能が悪化する。そこで、本発明の発明者は、これら各摺接部での密封性能を向上させる為に、上記締め代を適正な範囲に規制する必要があると考えた。
又、上述の図２６に示した従来構造の第２例の場合、外側シールリップ１４ａの厚さを、基端部から先端部に亙る全長で、ほぼ同じ大きさにしている為、次の様な改良すべき点があった。即ち、この様に外側シールリップ１４ａの厚さを全長でほぼ同じ大きさにしていると、この外側シールリップ１４ａにスリンガ６が押し付けられた場合に、この外側シールリップ１４ａが基端部（根元部分）で過度に曲がり易くなる。この様に外側シールリップ１４ａが基端部で過度に曲がると、この基端部付近に大きな歪みが発生する。この為、シール材７を構成するゴム等の弾性材が弾性変形する事に対する抵抗が大きくなる事に基づいて、スリンガ６の表面の動きに対する外側シールリップ１４ａの追従性が悪化する。又、この場合には、上記基端部付近で応力緩和が生じる為、時間の経過に従って、上記スリンガ６に対する上記外側シールリップ１４ａの緊迫力が低下してしまう。従って、長期間の使用に伴い、この外側シールリップ１４ａと上記スリンガ６との摺接部での密封性能が悪化し易くなる。
これに対して、上述の図２５、図２７に示した従来構造の第１、３例の様に、外側シールリップ１４の厚さを、基端部から先端縁に向かう程徐々に小さくした場合には、基端部付近での歪みは小さくなる。但し、その代わりに、上記外側シールリップ１４の先端部での歪みが大きくなる。この為、やはり上記第２例の場合と同様に、スリンガ６の表面の動きに対する外側シールリップ１４の追従性が悪化したり、この外側シールリップ１４の緊迫力が長期間の使用に伴って低下してしまう。又、この場合には、図２７に示した第３例の様に、外側シールリップ１４の先端部がスリンガ６を構成する外側円輪部１３の内側面にベタ当たり（面接触）し易くなる。そして、この様に外側シールリップ１４の先端部がベタ当たりした場合には、この外側シールリップ１４の先端部と外側円輪部１３の内側面との接触部での面圧が大きく低下する事に基づいて、密封性能が悪化し易くなる。
又、転がり軸受用密封装置の実際の使用時に、スリンガ６は、各部の組み付け誤差や弾性変形等に基づいて、シール材７に対し軸方向及び径方向に相対変位しながら回転する。この為、前述の図２６に示した第２例の様に、外側シールリップ１４ａの厚さを全長に亙りほぼ同じ大きさにした場合でも、スリンガ６がシール材７に向け移動すると、やはり上記外側シールリップ１４ａが外側円輪部１３の内側面にベタ当たりする可能性がある。尚、上記外側シールリップ１４、１４ａの全長を小さくすれば、上記ベタ当たりを抑える事ができる。但し、この場合には、上記スリンガ６が上記シール材７から離れる方向に移動した場合に、密封性を確保しにくくなる。この様な事情を考慮すると、上記外側シールリップ１４、１４ａをあまり短くする事はできない。
又、上述した従来構造の３例で、外側シールリップ１４、１４ａの先端縁と外側円輪部１３の内側面との摺接部に、硬い異物が噛み込まれると、この摺接部での摩粍が過度に進行する。そして、この摩耗が過度に進行した場合には、上記摺接部での密封性が、短期間のうちに大きく低下してしまう。これに対して、スリンガ６に対する外側シールリップ１４、１４ａの緊迫力を大きくする事により、上記異物の噛み込みを生じにくくする事も考えられるが、この場合には、外側シールリップ１４、１４ａの先端縁が摩耗し易くなる為、密封性能を十分に確保する事が難しくなる。尚、シール材７の一部で外側シールリップ１４、１４ａの基端部から外れた位置から突出する、別のシールリップを設けて、この別のシールリップにより外側シールリップ１４、１４ａの先端縁と外側円輪部１３の内側面との摺接部での異物の噛み込みを防止する事も考えられる。但し、この様に別のシールリップを設けるのは、転がり軸受のトルクが増大したり、転がり軸受用密封装置のコストが大きく嵩む原因となる。
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、密封装置の密封性の向上を図るべく発明したものである。
発明の開示
本発明の密封装置は、何れも、内輪の外周面に設けた内輪軌道と外輪の内周面に設けた外輪軌道との間に複数の転動体を設けて上記内輪と外輪との相対回転を自在とした転がり軸受に組み込み、これら内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との間を塞ぐものである。
この様な本発明の密封装置のうち、第１の態様による密封装置は、保持部材と、シール材とを備える。このうちの保持部材は、上記内輪の端部外周面と外輪の端部内周面とのうちの一方の周面に固定されている。又、上記シール材は、弾性材により造られて複数本のシールリップを備え、上記保持部材にその一部を結合固定している。そして、これら複数本のシールリップのうち、最も内側に位置する内側シールリップ及びこの内側シールリップの軸方向外側に隣り合う中間シールリップの先端縁を、上記内輪の端部外周面と外輪の端部内周面とのうちの他方に設けられた径方向に向いた周面又はこの他方に支持された部材の径方向に向いた周面に摺接させている。
特に、当該密封装置に於いては、上記中間シールリップの先端部の厚さをｄ１、基端部の厚さをｄ２とし、上記内側シールリップの先端部の厚さをＤ１、同じく基端部の厚さをＤ２とした場合に、上記中間シールリップ及び内側シールリップの基端部の少なくとも一部の厚さが、０．２ｄ１≦ｄ２≦０．８ｄ１で、且つ、０．５Ｄ１≦Ｄ２＜Ｄ１を満たしている。又、上記内側シールリップの先端縁と、上記内輪の端部外周面と外輪の端部内周面とのうちの他方に設けられた径方向に向いた周面又はこの他方に支持された部材の径方向に向いた周面とを当接させた状態で、上記内側シールリップが全く弾性変形していないか極く僅かしか弾性変形していない状態である、締め代がほぼ零の状態としている。更に、好ましくは、上記複数本のシールリップは総て、それぞれの先端縁に向かう程転がり軸受の軸方向外側に向かう方向に傾斜させている。
本発明の第２の態様による密封装置は、芯金と、環状部材と、シール材と、軸方向シールリップと、径方向シールリップとを備える。このうちの芯金は、上記外輪の端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部及びこの外径側円筒部の軸方向内端縁から直径方向内方に折れ曲がった内側円輪部を備え、全体を円環状としている。又、上記環状部材は、上記内輪の端部外周面に外嵌固定自在な内径側円筒部及びこの内径側円筒部の軸方向外端縁から直径方向外方に折れ曲がった外側円輪部を備え、全体を円環状としている。又、上記シール材は、弾性材により造られて、上記芯金と環状部材との少なくとも一方の部材にその一部を結合固定している。そして、上記軸方向シールリップは、上記シール材の一部に設けられて、その先端縁を、このシール材を固定した芯金又は環状部材に対し回転する部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接させている。又、上記径方向シールリップは、上記シール材の一部に設けられて、その先端縁を、このシール材を固定した芯金又は環状部材に対し回転する部材に設けられた径方向に向いた周面に摺接させている。
特に、当該密封装置に於いては、上記径方向シールリップの基端部の少なくとも一部の厚さを、先端部の厚さよりも小さくしている。又、上記径方向シールリップを有するシール材を固定した芯金又は環状部材に対し回転する部材に設けられた径方向に向いた周面と上記径方向シールリップの先端縁との間の、この径方向に向いた周面を有する部材の径方向に関する直径締め代をＬ１とし、上記軸方向シールリップを有するシール材を固定した芯金又は環状部材に対し回転する部材に設けられた軸方向に向いた側面と上記軸方向シールリップの先端縁との間の、上記軸方向に向いた側面を有する部材の軸方向に関する締め代をＬ２とし、上記内輪の外周面と上記内側円筒部との嵌合部の直径をＲとした場合に、０．０１０≦Ｌ１／Ｒ≦０．０２０で、且つ、０．００８≦Ｌ２／Ｒ≦０．０１５としている。
又、本発明の第３〜６の態様による密封装置は何れも、保持部材と、シール材と、軸方向シールリップとを備える。このうちの保持部材は、上記内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との一方に固定されている。又、上記シール材は、弾性材により造られて上記保持部材にその一部を結合固定している。又、上記軸方向シールリップは、上記シール材の一部に設けられて、その先端縁を、上記内輪の端部外周面と外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材の軸方向に向いた側面に摺接させている。
特に、第３の態様による密封装置に於いては、上記軸方向シールリップの厚さ方向中央を通る仮想曲線の一部で、基端からの長さと先端からの長さとが等しい位置を中央位置とした場合に、上記軸方向シールリップの基端に関する厚さｔ１と、中央位置に関する厚さｔ２と、先端に関する厚さｔ３とが、０．７０＜ｔ２／ｔ１＜０．８５で、且つ、０．３５＜ｔ３／ｔ１＜０．６５を満たしている。
又、第４の態様による密封装置に於いては、上記軸方向シールリップの先端部で、自由状態で内径側となる側面に設けられた突部を備える。そして、この突部の先端縁が、上記内輪の端部外周面と上記外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接している。
又、第５の態様による密封装置に於いては、上記軸方向シールリップの厚さは、先端部を除き、基端部から中間部先端寄り部分に向けて徐々に小さくなる。且つ、この中間部先端寄り部分から先端縁に向けての部分（上記先端部）は、先端縁に向かう程徐々に大きくなる。そして、この先端縁が、上記内輪の端部外周面と上記外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接している。
又、第６の態様による密封装置に於いては、上記軸方向シールリップの先端縁の外径側端部から突出する状態で設けられた補助リップを備える。そして、この補助リップの先端縁と、上記軸方向シールリップの先端縁でこの補助リップから外れた内径側端部とが、上記内輪の端部外周面と上記外輪の端部内周面との他方に設けられた軸方向に向いた側面又はこの他方に支持された部材に設けられた軸方向に向いた側面に摺接している。
又、第７態様による転がり軸受は、第１〜６の態様による記載した密封装置を少なくとも１個組み込んでいる。
又、第８の態様によるハブユニットは、内輪が車輪を固定する為のハブであり、第１〜６の態様による密封装置を少なくとも１個組み込んでいる。
上述の様に構成する本発明の密封装置と転がり軸受とハブユニットによれば、密封性を向上できる。
先ず、第１の態様による密封装置の場合、中間シールリップと内側シールリップとの基端部の厚さｄ２、Ｄ２が小さくなっており、しかも、この内側シールリップの先端縁を、相手側の周面に締め代がほぼ零の状態で嵌合している。この為、内輪が外輪に対し傾いたり、或は偏心して、保持部材と上記相手側の周面とが近づいても、上記中間、内側各シールリップの先端縁が、この相手側の周面の表面の動きに対して良好に追従し、これら中間、内側各シールリップの緊迫力の変化を抑える事ができる。従って、これら中間、内側各シールリップの摩耗を抑えて、良好な密封性能を得る事ができると共に、転がり軸受の回転トルクの増大を抑える事ができる。
更に、好ましい構成によれば、上記内側シールリップを含め、複数本のシールリップは総て、それぞれの先端縁に向かう程転がり軸受の軸方向外側に向かう方向に傾斜している為、転がり軸受の内部に封入したグリースが上記各シールリップの先端縁と相手側の周面との摺接部に、適度に供給される。従って、これら各摺接部の潤滑状態を良好に保持して、転がり軸受の回転トルクを小さく抑えると共に、上記各摺接部の密封性能を向上させる事ができる。更に、総てのシールリップの基端部を互いに離隔させる事ができる為、隣接するシールリップ同士の動きが互いに干渉し合う事がなくなる。従って、上記各シールリップの先端縁が、上記相手側の周面の表面の動きに対してより良好に追従し、より良好な密封性能を得る事ができると共に、転がり軸受の回転トルクの増大をより抑える事ができる。
又、第２の態様による密封装置によれば、密封性能を向上できる為、転がり軸受の内部に封入したグリースが外部に漏洩する事を防止すると共に、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が転がり軸受の内部に入り込む事を防止できる。しかも、転がり軸受の回転トルクが過大になる事も防止できる。
又、第３の態様による密封装置によれば、軸方向シールリップに発生する歪みを小さくできる為、相手側の側面に対するこの軸方向シールリップの緊迫力を、長期間に亙りほぼ一定に維持できる。この為、長期間に亙る密封性の向上を図れる。又、内輪が外輪に対して傾く様な場合でも、軸方向シールリップがスリンガの動きに対して良好に追従する為、密封性を向上できる。
又、第４の態様による密封装置によれば、シール材と相手側の部材との相対回転時に、この相手側の部材がこのシール材に向け大きく動いた場合でも、軸方向シールリップが相手側の側面にベタ当たりする事を防止でき、密封性の向上を図れる。
又、第５の態様による密封装置によれば、軸方向シールリップの先端縁と相手側の側面との摩耗に基づく密封性の低下を防止し、長期間に亙って良好な密封性能を維持できる。即ち、密封性の低下の原因としては、上記軸方向シールリップの先端縁と相手側の側面との摺接部に異物が進入して、この先端縁及び相手側の側面が摩耗し、上記軸方向シールリップの緊迫力（締め代）が低下する事が考えられる。
上記第４の態様による密封装置でも、軸方向シールリップに発生する歪みを小さくできる為、この軸方向シールリップの緊迫力を長時間に亙りほぼ一定に維持でき、密封性の向上を図れる。更に、第５の態様による密封装置によれば、上記軸方向シールリップの先端縁と相手側の側面との摺接部に異物が進入して、この軸方向シールリップの先端縁及び相手側の側面が摩耗しても、この軸方向シールリップの先端部が厚い為、この軸方向シールリップの緊迫力の低下を抑える事ができる。
又、この軸方向シールリップの基端部から中間部先端寄り部分まで、徐々に薄くしているので、組み付け状態での上記軸方向シールリップの歪みを小さくできる。これに対して、この軸方向シールリップの先端部を厚くしているので、この軸方向シールリップの先端縁が摩粍しても、この軸方向シールリップがへたりにくく、上記第４の態様による密封装置に比べても、緊迫力をより一層、長期間に亙りほぼ一定に維持できる。又、内輪が外輪に対して傾いても、上記軸方向シールリップが相手側の側面の動きに対して良好に追従する為、密封性を良好に維持できる。
又、第６の態様による密封装置によれば、軸方向シールリップの先端縁で内径側端部と相手側の側面との摺接部に、異物が進入する事を防止できる。この為、この摺接部に硬い異物が噛み込まれる事を防止して、この摺接部での摩耗を抑える事ができる。従って、当該構造によれば、密封性の向上を図れる。しかも、上記補助リップは、上記軸方向シールリップの先端縁から突出する状態で設けられたものである為、コストが大きく嵩む事がない。尚、上記補助リップは、異物の進入を防止できれば足りる為、この補助リップの緊迫力を大きくする必要はない。この為、この補助リップの先端縁と上記相手側の側面との摺接部での摩耗を、小さいか、或は生じない様にできる。又、この摺接部で摩粍が生じた場合でも、この摩耗が、上記軸方向シールリップの先端縁の内径側端部と相手側側面との摺接部の密封性に影響を与える事はない。又、上記補助リップの緊迫力を極く小さくできる為、上記外側シールリップの緊迫力がこの補助リップの存在により過度に小さくなる事を防止できる。
発明を実施するための最良の形態
図１〜２は、第１および７の態様に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本発明の密封装置１７は、保持部材である芯金５と、スリンガ６と、シール材７ａとから成る。このうちの芯金５は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す事により、一体成形している。この様な芯金５は、転がり軸受を構成する外輪８（図２５参照）の外端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部９と、この外径側円筒部９の軸方向内端縁（図１、２の左端縁）から直径方向内方に折れ曲がった内側円輪部１０を備えた、断面略Ｌ字形で全体を円環状としている。
又、上記スリンガ６は、ステンレス鋼板等、優れた耐食性を有する金属板に、やはりプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す事により一体成形している。この様なスリンガ６は、上記転がり軸受を構成する内輪１１（図２５参照）の外端部外周面に外嵌固定自在な内径側円筒部１２と、この内径側円筒部１２の軸方向外端縁（図１、２の右端縁）から直径方向外方に折れ曲がった外側円輪部１３とを備えた、断面Ｌ字形で全体を円環状としている。尚、図２は、密封装置１７の芯金５及びシール材７ａと、スリンガ６とを組み合わせる以前の状態を示している。
又、上記シール材７ａは、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により造られて、外側、中間、内側の３本のシールリップ１４、１５ａ、１６ａを備え、上記芯金５にその基端部を結合固定している。そして、最も外側に位置する外側シールリップ１４の先端縁を上記スリンガ６を構成する外側円輪部１３の内側面に摺接させ、残り２本のシールリップである中間シールリップ１５ａ及び内側シールリップ１６ａの先端縁を、上記スリンガ６を構成する内径側円筒部１２の外周面に摺接させている。そして、本発明の場合には、上記中間シールリップ１５ａの先端部の一部（最も厚くなった部分）での厚さをｄ１とし、同じく基端部の厚さをｄ２とした場合に、この基端部のうちの少なくとも一部（最も薄くなった部分）の厚さｄ２を、０．２ｄ１≦ｄ２≦０．８ｄ１を満たす様に規制している。例えば、上記基端部の一部の厚さｄ２を、上記所定の範囲内で、上記先端部の一部の厚さｄ１の約０．５倍とする（ｄ２≒０．５ｄ１）。
更に、本発明の場合には、上記内側シールリップ１６ａの先端部の一部（最も厚くなった先端縁）での厚さをＤ１とし、同じく基端部の厚さをＤ２とした場合に、この基端部のうちの少なくとも一部（最も薄くなった部分）の厚さＤ２を、０．５Ｄ１≦Ｄ２＜Ｄ１を満たす様に規制している。例えば、上記基端部の一部の厚さＤ２を、上記所定の範囲内で、上記先端部の一部の厚さＤ１の約０．６倍とする（Ｄ２≒０．６Ｄ１）。
更に、本例の場合、上記３本のシールリップ１４、１５ａ、１６ａは総て、それぞれの先端縁に向かう程上記転がり軸受１８の軸方向外側に向かう方向に傾斜させている。そして、最も内側に位置する内側シールリップ１６ａの先端縁と上記スリンガ６を構成する内径側円筒部１２の外周面とを当接させた状態で、上記内側シールリップ１６ａが全く弾性変形していないか極く僅かしか弾性変形していない状態である、締め代がほぼ零の状態としている。この為に、上記内側シールリップ１６ａの自由状態での内径を、上記内径側円筒部１２の外径とほぼ同じとしている。例えば、自動車の車輪を支持する為の転がり軸受の場合、上記内径側円筒部１２の外径Ｄ１２は４０〜７０ｍｍ程度となるが、この様な場合に、上記内側シールリップ１６ａの自由状態での内径Ｒ１６ａは、上記外径Ｄ１２から０．５ｍｍ引いた値以上で、この外径Ｄ１２に０．２ｍｍを加えた値以下｛（Ｄ１２−０．５ｍｍ）≦Ｒ１６ａ≦（Ｄ１２＋０．２ｍｍ）｝の範囲に規制する。
上述の様に構成する本発明の密封装置とこれを組み込んだ転がり軸受の場合、中間シールリップ１５ａと内側シールリップ１６ａとの基端部の厚さｄ２、Ｄ２が小さくなっており、しかも、この内側シールリップ１６ａの先端縁を、スリンガ６を構成する内径側円筒部１２の外周面に、締め代がほぼ零の状態で外嵌している。従って、内輪１１が外輪８に対し傾いたり、或は偏心して、スリンガ６と芯金９とが近づいても、上記中間、内側各シールリップ１５ａ、１６ａの先端縁が、上記スリンガ６の表面の動きに対して良好に追従し、これら中間、内側各シールリップ１５ａ、１６ａの緊迫力の変化を抑える事ができる。従って、これら中間、内側各シールリップ１５ａ、１６ａの摩粍を抑えて、良好な密封性能を得る事ができると共に、転がり軸受の回転トルクの増大を抑える事ができる。
更に、本例の場合、上記内側シールリップ１６ａを含め、３本のシールリップ１４、１５ａ、１６ａは総て、それぞれの先端縁に向かう程転がり軸受の軸方向外側に向かう方向に傾斜している為、転がり軸受の内部に封入したグリースが上記各シールリップ１４、１５ａ、１６ａの先端縁とスリンガ６との摺接部に、適度に供給される。従って、これら各摺接部の潤滑状態を良好に保持して、転がり軸受の回転トルクを低く抑えると共に、各摺接部をグリースにより塞いで、上記各摺接部の密封性能を向上させる事ができる。更に、総てのシールリップ１４、１５ａ、１６ａの基端部を互いに離隔させる事ができる為、隣接するシールリップ同士の動きが互いに干渉し合う事がなくなる。従って、上記各シールリップ１４、１５ａ、１６ａの先端縁が、上記スリンガ６の表面の動きに対してより良好に追従し、より良好な密封性能を得る事ができると共に、転がり軸受の回転トルクの増大をより抑える事ができる。
次に、図３は、第１および７の態様に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、上述した第１例の場合と異なり、シール材７ｂを構成する３本のシールリップ１４、１５ａ、１６ｂのうち、最も内側に位置する内側シールリップ１６ｂを、先端縁に向かう程転がり軸受の軸方向中央に向かう方向に傾斜させている。そして、上記内側シールリップ１６ｂの先端縁とスリンガ６を構成する内径側円筒部１２の外周面とを当接させた状態で、この内側シールリップ１６ｂが全く弾性変形していないか極く僅かしか弾性変形していない状態である、締め代がほぼ零の状態としている。そして、本例の場合も、上述した第１例の場合と同様に、上記内側シールリップ１６ｂの先端部の一部（最も厚くなった先端縁部分）の厚さをＤ１とし、同じく基端部の一部（最も薄くなった部分）の厚さをＤ２とした場合に、この基端部の一部の厚さＤ２が、０．５Ｄ１≦Ｄ２＜Ｄ１を満たす様にしている。
この様な本例の場合には、上述した第１例の場合と異なり、内側シールリップ１６ｂが、先端縁に向かう程転がり軸受の軸方向中央に向かう方向に傾斜している。この為、転がり軸受の内部に封入したグリースが外側、中間各シールリップ１４、１５ａの先端縁とスリンガ６との摺接部に供給されにくくなる為、上述した第１例の場合に比べて、密封性能が低下したり、転がり軸受の回転トルクが増大する可能性がある。但し、本例の場合でも、内輪１１が外輪８（図２５参照）に対し傾いたり、或は偏心して、芯金９とスリンガ６とが近づいても、上記中間、内側各シールリップ１５ａ、１６ｂの先端縁が、上記スリンガ６の表面の動きに対して良好に追従し、これら中間、内側各シールリップ１５ａ、１６ｂの緊迫力の変化を抑える事はできる。従って、上述した第１例の場合よりは劣るが、これら中間、内側各シールリップ１５ａ、１６ｂの摩耗を抑えて、良好な密封性能を得る事ができると共に、転がり軸受の回転トルクの増大を抑える事ができる。
その他の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
次に、本発明の発明者が、本例の効果を確認する為に行なった第一のシミュレーションの結果に就いて説明する。この第一のシミュレーションでは、図４に示す構造を有する従来品と、前述の図１〜２に示した第１例の構造を有する本発明品とを用いて、中間シールリップ及び内側シールリップの基端部の厚さが、これら各シールリップの緊迫力に及ぼす影響を調べた。
尚、図４に示す構造を有する従来品では、中間シールリップ１５ｂの基端部の一部（最も厚くなった部分）の厚さｄ２´と先端部の一部（最も薄くなった部分）の厚さｄ１´との比ｄ２´／ｄ１´を１．５とし、内側シールリップ１６ｃの基端部の一部（最も厚くなった部分）の厚さＤ２´と先端部の一部（最も薄くなった先端縁）の厚さＤ１´との比Ｄ２´／Ｄ１´を１．２とした。これに対して、前述の図１〜２に示した第１例の構造を有する本発明品では、中間シールリップ１５ａの基端部の一部（最も薄くなった部分）の厚さｄ２と先端部の一部（最も厚くなった部分）の厚さｄ１との比ｄ２／ｄ１を０．５とし、内側シールリップ１６ａの基端部の一部（最も薄くなった部分）の厚さＤ２と先端部の一部（最も薄くなった先端縁）の厚さＤ１との比Ｄ２／Ｄ１を０．６とした。そして、上記従来品と本発明品とに就いて、芯金５に対しスリンガ６を所定の角度分傾斜させた状態で、中間シールリップ１５ａ、１５ｂと内側シールリップ１６ａ、１６ｃとの緊迫力の各摺接部の円周方向に関する分布を、有限要素法により求めた。
先ず、図５は、中間シールリップ１５ａ、１５ｂに関して行なったシミュレーションの結果を示している。尚、この図５で、横軸は、中間シールリップ１５ａ、１５ｂの先端縁とスリンガ６の外周面との摺接部の円周方向位置を、縦軸は、上記中間シールリップ１５ａ、１５ｂの緊迫力を表している。又、この縦軸の数値は、従来品で、芯金５に対しスリンガ６を傾斜させない状態での、中間シールリップ１５ｂの緊迫力の平均値を基準とした場合の相対値を表している。又、同図で、実線は、本発明品で、破線は、従来品で、それぞれ芯金５に対しスリンガ６を、上記所定角度分傾斜させた状態での、中間シールリップ１５ａ、１５ｂの緊迫力を表している。尚、一点鎖線は、従来品で、芯金５に対しスリンガ６を傾斜させない状態での緊迫力を表している。
図５に示したシミュレーションの結果から明らかな様に、従来品で芯金５に対しスリンガ６を傾斜させた場合には、上記摺接部の円周方向に関する緊迫力は、約０．６〜約１．４の範囲で変化した。これに対して、本発明品の場合には、上記緊迫力が、約０．８〜約１．２の範囲で変化した。これらから明らかな様に、本発明によれば、芯金５に対しスリンガ６を傾斜させた場合でも、中間シールリップ１５ａの緊迫力の最大値と最小値との差を小さくできる。
又、図６は、中間シールリップ１５ａ、１５ｂの基端部の厚さと緊迫力の最大値との関係を求めた結果を示している。同図に於いて、横軸は、中間シールリップ１５ａ、１５ｂの基端部の厚さｄ２（ｄ２´）と先端部の厚さｄ１（ｄ１´）との比ｄ２／ｄ１（ｄ２´／ｄ１´）を、縦軸は、中間シールリップ１５ａ、１５ｂの緊迫力の最大値を、それぞれ表している。又、矢印ａは、上記比ｄ２／ｄ１（ｄ２´／ｄ１´）に関して、第１の態様に係る発明の範囲を表している。
図６に示したシミュレーションの結果から明らかな様に、上記比ｄ２／ｄ１（ｄ２´／ｄ１´）が、本発明の範囲の上限である、０．８を越えた場合には、上記緊迫力の最大値が急激に大きくなる。この為、転がり軸受の回転トルクが過大になるだけでなく、シール材の歪みが大きくなる為、このシール材の寿命が短くなる。これに対して、上記比ｄ２／ｄ１（ｄ´／ｄ１´）が、本発明の範囲の上限の０．８以下の場合には、上記緊迫力の最大値を小さくできる。但し、上記比ｄ２／ｄ１（ｄ２´／ｄ１´）が、本発明の範囲の下限の０．２未満の場合には、上記緊迫力が小さくなり過ぎて、転がり軸受の密封性が低下する。この為、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が転がり軸受の内部に進入し易くなる。即ち、上記比ｄ２／ｄ１（ｄ２´／ｄ１´）が０．２未満の場合、中間シールリップの基端部の厚さが極く小さくなる為、この中間シールリップの先端部とスリンガの外周面との接触面積を多少大きくしても、必要とするシール性能を得る事は難しい。
次に、図７は、内側シールリップ１６ａ、１６ｃの緊迫力の円周方向分布を、シミュレーションで求めた結果を表している。この図７の縦軸と横軸との関係は、前述の図５に示した中間シールリップ１５ａ、１５ｂの場合と同様である。又、破線は従来品、実線は本発明品に関して、それぞれ芯金５に対しスリンガ６を所定角度分傾斜させた場合に於ける上記内側シールリップ１６ａ、１６ｃの緊迫力を、それぞれ表している。又、一点鎖線は、本発明品で、芯金５に対しスリンガ６を傾斜させない場合に於ける緊迫力を表している。この様な図７から明らかな様に、本発明の場合には、内側シールリップ１６ａの先端縁とスリンガ６の外周面とを、締め代がほぼ零の状態で当接させる為、このスリンガ６を芯金５に対し傾斜させない場合に、上記内側シールリップ１６ａの緊迫力の大きさが、ほぼ零になる。又、芯金５に対しスリンガ６を所定角度分傾斜させた場合、上記従来品での内側シールリップ１６ｃの緊迫力の最大値が１であるとすると、本発明品での内側シールリップ１６ａの緊迫力の最大値は、約０．１と著しく小さくなる。
又、図８は、内側シールリップ１６ａ、１６ｃの基端部の厚さと、緊迫力の最大値との関係を求めた結果を表している。同図での横軸と縦軸との関係は、図６の場合と同様である。又、矢印ｂは、内側シールリップ１６ａ、１６ｃの基端部の厚さＤ２と先端部の厚さＤ１との比Ｄ２／Ｄ１（Ｄ２´／Ｄ１´）に関して、第１の態様に係る発明の範囲を表している。この様な図８に示した結果から明らかな様に、上記比Ｄ２／Ｄ１（Ｄ２´／Ｄ１´）が、本発明の範囲の上限よりも大きい、１．０以上の場合には、上記緊迫力の最大値が急激に大きくなる。この為、転がり軸受の回転トルクが過大になるだけでなく、シール材の歪みが大きくなって、このシール材の寿命が短くなる。本発明の発明者が行なった実験でも、上記比Ｄ２／Ｄ１（Ｄ２´／Ｄ１´）が１．０以上の場合には、内側シールリップの摩耗が激しくなり、寿命が短くなった。これに対して、上記比Ｄ２／Ｄ１（Ｄ２´／Ｄ１´）が、本発明の範囲の上限よりも小さい、１．０未満の場合には、上記緊迫力の最大値を小さくできる。但し、上記比Ｄ２／Ｄ１（Ｄ２´／Ｄ１´）が、本発明の範囲の下限の０．５未満の場合には、上記内側シールリップ１６ａ、１６ｃの厚さが小さくなり過ぎて、強度が著しく低下する。
この様なシミュレーション及び実験の結果から、本例によれば、前述した様な効果を得られる事を確認できた。又、本例によれば、内側シールリップ１６ａ、１６ｂの強度を確保できる事が分かった。
次に、図９は、第２および７の態様に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。尚、図９は、環状部材であるスリンガ６と、シール材７ｃとを、それぞれ自由状態のまま、一部で重ね合わせた状態を示すものであり、実際の組み合わせ状態を示すものではない。本例の場合、上記シール材７ｃを構成する、外側、中間、内側の３本のシールリップ１４、１５ａ、１６ｄのうち、最も外側に位置する外側シールリップ１４を、先端縁に向かう程外径側に向かう方向に傾斜させている。又、中間に位置する中間シールリップ１５ａと、最も内側に位置する内側シールリップ１６ｄとを、先端縁に向かう程転がり軸受の軸方向外側に向かう方向に傾斜させている。又、本例の場合、この内側シールリップ１６ｄの厚さを、基端部から先端縁に亙る全長で、ほぼ同じにしている。尚、本例の場合、上記外側シールリップ１４が、第２の態様における軸方向シールリップに相当し、上記内側シールリップ１６ｄが、第２の態様における径方向シールリップに相当する。
そして、本例の場合には、上記中間シールリップ１５ａの基端部の厚さｄ２を、この中間シールリップ１５ａの先端部の厚さｄ１よりも小さくしている（ｄ２＜ｄ１）。又、スリンガ６に対する中間シールリップ１５ａの締め代と、同じく外側シールリップ１４の締め代とを、所定の範囲に規制している。即ち、本例の場合には、上記中間シールリップ１５ａの先端縁とスリンガ６を構成する内径側円筒部１２の外周面との間の、この内径側円筒部１２の径方向に関する直径締め代をＬ１としている。又、上記外側シールリップ１４の先端縁と上記スリンガ６を構成する外側円輪部１３の内側面との間の、この外側円輪部１３の軸方向に関する締め代をＬ２としている。更に、内輪１１の外周面と上記内側円筒部１２の内周面との嵌合部の直径をＲとしている。そして、この場合に、０．０１０≦Ｌ１／Ｒ≦０．０２０で、且つ、０．００８≦Ｌ２／Ｒ≦０．０１５となる様に、各部の寸法を規制している。
上述の様に構成する本例の密封装置とこれを組み込んだ転がり軸受によれば、外側、中間各シールリップ１４、１５ａの締め代を適切に規制する事により、密封性能を向上できる。この為、転がり軸受の内部に封入したグリースが外部に漏洩する事を防止すると共に、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が転がり軸受の内部に入り込む事を防止できる。しかも、転がり軸受の回転トルクが過大になる事も防止できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜２に示した第１例の場合と同様である。又、本例は、前述の第１例と組み合わせて実施する事もできる。尚、図示は省略するが、第２の態様に係る発明の場合、内側シールリップを、先端縁に向かう程転がり軸受の軸方向中央に向かう方向に傾斜させる事もできる。
次に、本発明の発明者が、本例の効果を確認する為に行なった第二のシミュレーションの結果を説明する。この第二のシミュレーションでは、先ず、上述の図９に示した第３例の構造で、中間シールリップ１５ａの先端縁と内径側円筒部１２の外周面との間の直径締め代Ｌ１と、上記内輪１１の外周面と上記内径側円筒部１２の外周面との嵌合部の直径Ｒとの比Ｌ１／Ｒを種々に異ならせた状態で、上記中間シールリップ１５ａの緊迫力を求めた。この様にして行なったシミュレーションの結果を、図１０に示している。尚、この図１０に於いて、横軸は、上記比Ｌ１／Ｒを、縦軸は、中間シールリップ１５ａの緊迫力を、それぞれ表している。又、この縦軸の数値は、上記比Ｌ１／Ｒが０．０１５である場合の緊迫力を基準とした場合の相対値を表している。又、矢印ｃは、上記比Ｌ１／Ｒに関して、第２の態様に係る発明の範囲を表している。この図１０に示すシミュレーションの結果から明らかな様に、上記比Ｌ１／Ｒが０．０１０未満である場合には、中間シールリップ１５ａの緊迫力が急激に小さくなる。これに対して、上記比Ｌ１／Ｒが０．０１０以上である場合には、上記中間シールリップ１５ａの緊迫力を０．８以上と十分に確保できる。又、本発明の発明者が行なった耐久試験でも、上記比Ｌ１／Ｒが０．０１０未満では、緊迫力が低くなり過ぎて、シール寿命が低下し、転がり軸受の内部空間に水が進入し易くなった。一方、上記比Ｌ１／Ｒが０．０２０を越えると、シール材７ｃに生じる最大歪みが１５％と大きくなるだけでなく、緊迫力が過大になる事により中間シールリップ１５ａとスリンガ６との摩耗が著しくなり、却ってシール寿命が低下する。
又、上記シミュレーションでは、上述した第３例の構造で、外側シールリップ１４の先端縁と外径側円輪部１３の内側面との間の締め代Ｌ２と、上記嵌合部の直径Ｒとの比Ｌ２／Ｒを種々に異ならせた状態で、上記外側シールリップ１４の緊迫力を有限要素法により求めた。この様にして行なったシミュレーションの結果を、図１１に示している。尚、この図１１に於いて、横軸は、上記比Ｌ２／Ｒを、縦軸は、上記外側シールリップ１４の緊迫力を、それぞれ表している。又、この縦軸の数値は、上記比Ｌ２／Ｒが０．０１０での緊迫力を基準とした場合の相対値を表している。又、矢印ｄは、上記比Ｌ２／Ｒに関して、第２の態様に係る発明の範囲を示している。この図１１に示すシミュレーションの結果から明らかな様に、上記比Ｌ２／Ｒが０．００８未満である場合には、外側シールリップ１４の緊迫力が急激に小さくなる。これに対して、上記比Ｌ２／Ｒが０．００８以上である場合には、上記外側シールリップ１４の緊迫力を０．９以上と十分に確保できる。
又、本発明の発明者が行なった耐久試験でも、上記比Ｌ２／Ｒが０．００８未満では、緊迫力が低くなり過ぎて、シール寿命が低下し、転がり軸受の内部空間に水が進入し易くなった。一方、上記比Ｌ２／Ｒが０．０１５を越えると、シール材７ｃに生じる最大歪みが１５％と大きくなるだけでなく、緊迫力が過大になる事により外側シールリップ１４とスリンガ６との摩耗が著しくなり、却ってシール寿命が低下する。上述の様なシミュレーションと耐久試験との結果により、本例の効果を確認できた。
次に、図１２〜１３は、第３および７の態様に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合、シール材７ｄを構成する３本のシールリップ１４ｂ、１５ａ、１６ｄのうち、最も内側に位置する内側シールリップ１６ｄの厚さを、基端部から先端縁に亙る全長で、ほぼ同じ大きさにしている。特に、本例の場合には、上記３本のシールリップ１４ｂ、１５ａ、１６ｄのうち、最も外側に位置する外側シールリップ１４ｂの、基端部と、中央部と、先端部との３個所の厚さが、所定の関係を満たす様にしている。この為に本例の場合、上記外側シールリップ１４ｂの全長に亙り厚さ方向中央を通る、仮想線分ｓを定義する。そして、この仮想線分ｓの基端Ａと先端Ｂとの間の中央位置である、基端Ａ迄の長さと先端Ｂ迄の長さとが互いに等しい点Ｃを定義する。又、上記外側シールリップ１４ｂの基端Ａに関する厚さをｔ１とし、同じく中央位置Ｃに関する厚さをｔ２とし、同じく先端Ｂに関する厚さをｔ３とする。そして、この場合に、上記外側シールリップ１４ｂの各部の厚さｔ１、ｔ２、ｔ３が、０．７０＜ｔ２／ｔ１＜０．８５で、且つ、０．３５＜ｔ３／ｔ１＜０．６５を満たす様にしている。尚、上記外側シールリップ１４ｂには、実際には、種々の理由により、切り欠き、突起等を設ける場合があるが、この場合の上記厚さｔ１、ｔ２、ｔ３は、この切り欠き、突起等が存在しないと仮定した状態での厚さとする。又、本例の場合、上記外側シールリップ１４ｂが、第３の態様による軸方向シールリップに相当する。
この様に構成する本例の場合には、外側シールリップ１４ｂに発生する歪みを小さくできる為、スリンガ６に対するこの外側シールリップ１４ｂの緊迫力を、長期間に亙りほぼ一定に維持できる。この為、本例の構造によれば、長期間に亙る密封性の向上を図れる。又、内輪が外輪に対して傾く様な場合でも、外側シールリップ１４ｂがスリンガ６の動きに対して良好に追従する為、密封性を向上できる。その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜２に示した第１例の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
次に、本発明の発明者が本例の効果を確認する為に行なった第三のシミュレーションの結果に就いて説明する。この第三のシミュレーションでは、外側シールリップ１４ｂに発生する最大歪みを、上記基端Ａに関する厚さｔ１に対する上記中央位置Ｃに関する厚さｔ２の比ｔ２／ｔ１と、上記基端Ａに関する厚さｔ１に対する上記先端Ｂに関する厚さｔ３の比ｔ３／ｔ１とに関して、有限要素法により求めた。尚、このシミュレーションでは、スリンガ６を構成する内径側円筒部１２の内径ｄ１２を６０ｍｍとし、芯金５を構成する外径側円筒部９の外径Ｄ９を８０ｍｍとし、密封装置１７を組み合わせた状態での全幅Ｌ１７を４ｍｍとした。又、上記スリンガ６を構成する外側円輪部１３の内側面に対する外側シールリップ１４ｂの軸方向に関する締め代を０．８ｍｍとした。そして、この外側シールリップ１４ｂの緊迫力（先端縁を外側円輪部１３に押し付ける力）を変えない事を前提に、この外側シールリップ１４ｂの各部での厚さｔ１、ｔ２、ｔ３を種々に異ならせつつ、この外側シールリップ１４ｂに発生する最大歪みを求めた。
図１４は、この様にして求めたシミュレーションの結果を示している。尚、この図１４中、各曲線を指示した数字は、上記外側シールリップ１４ｂに発生する最大歪みの比を表している。この比は、上記基端Ａに関する厚さｔ１と、上記中央位置に関する厚さｔ２と上記先端Ｂに関する厚さｔ３とをすべて等しくした場合に、上述した前提条件の下、外側シールリップ１４ｂに発生する最大の歪みの大きさを１として示している。又、同図で、矢印ｅは、上記外側シールリップ１４ｂの比ｔ２／ｔ１に関して、第３の態様に係る発明の範囲を表している。又、矢印ｆは、上記外側シールリップ１４ｂの比ｔ３／ｔ１に関して、第３の態様に係る発明の範囲を表している。この様な図１４に示すシミュレーションの結果から明らかな様に、上記比ｔ２／ｔ１と比ｔ３／ｔ１とが、第３の態様に係る発明の範囲内にあれば、上記外側シールリップ１４ｂに発生する最大歪みを小さくできる。
次に、図１５〜１６は、第４および７の態様に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合、シール材７ｅを構成する内側シールリップ１６ｄの厚さを、基端部から先端縁に亙る全長で、ほぼ同じ大きさにしている。又、軸方向シールリップである、外側シールリップ１４ｃの厚さを、基端部から先端縁に向かう程徐々に小さくしている。そして、この外側シールリップ１４ｃの先端部で、自由状態で内径側となる側面に、先端が尖った突部１８を、全周に亙り形成している。この突部１８の先端縁は、図１６に示す様に、シール材７ｅ及び保持部材である芯金５と、スリンガ６とを軸方向に近付けて組み合わせた状態で、このスリンガ６を構成する外側円輪部１３の内側面に当接する。この様な本例の場合には、上記突部１８を設けている為、上記外側シールリップ１４ｃの先端部の厚さが比較的小さい場合や、図１６に示した様に、シール材７ｅ及び芯金５と、スリンガ６とが軸方向に過度に近づいた場合でも、上記外側シールリップ１４ｃの先端部と外側円輪部１３の内側面とがベタ当たりする事を防止して、密封性を向上できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜２に示した第１例の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
次に、図１７〜１８は、第５および７の態様に対応する、本発明の実施の形態の第６〜７例を示している。本例の場合には、軸方向シールリップである外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの厚さを、中間部先端寄り部分から先端縁に向けて徐々に厚くする事により、この外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの先端部の厚さ寸法が小さくなり過ぎない様にして、摩耗時にも、この外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの先端部の厚さ寸法を確保できる様にしている。
即ち、図１７に示した第６例の場合には、外側シールリップ１４ｅの両側面のうち、自由状態で内径側となり、使用状態でスリンガ６を構成する外側円輪部１３と対向する面の中間部先端寄り部分に存在する点Ｐよりも上記外側シールリップ１４ｅの先端寄り部分で、この外側シールリップ１４ｅの厚さ寸法が、先端縁に向け漸増する様にしている。又、図１８に示した第７例の場合には、上述した第６例と同様の点Ｐと、外側シールリップ１４ｆの反対面でほぼこの点Ｐと同じ部分に存在する点Ｑとを境にして、この外側シールリップ１４ｆの厚さが先端縁に向け漸増する様にしている。尚、図１７〜１８で外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの先端部分に記載した鎖線は、点Ｐ、Ｑ部分から先端縁に向けて厚くしなかった場合の断面形状を示している。この様に、外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの先端分の厚さを漸増させる理由は、次の通りである。
上記外側シールリップ１４ｅ、１４ｆによる密封性の低下の原因としては、この外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの先端縁のうちで、自由状態で内径側となる部分と、スリンガ６を構成する外側円輪部１３との摺接部に異物が進入し、上記外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの先端縁及びこの外側円輪部１３の側面が摩粍して、この外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの緊迫力が低下する事が考えられる。本例の場合には、この外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの先端部分が厚い為、この外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの先端縁と上記外側円輪部１３の側面との摺接部に異物が進入して、これら外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの先端縁及び外側円輪部１３の側面が摩耗しても、緊迫力の低下並びにこの外側シールリップ１４ｅ、１４ｆのへたりを抑える事ができる。尚、本例の外側シールリップ１４ｅ、１４ｆの構造と、前述した第１〜５例の構造の、中間、内側各シールリップの構造とを組み合わせて実施する事もできる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図２５に示した従来構造の第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
次に、図１９〜２０は、第６および７の態様に対応する、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例の場合、シール材７ｆを構成する内側シールリップ１６ｄの厚さを、基端部から先端縁に亙る全長で、ほぼ同じ大きさにしている。
又、軸方向シールリップである、外側シールリップ１４ｄの厚さを、基端部から先端縁に向かう程徐々に小さくしている。更に、この外側シールリップ１４ｄの先端縁の外径側端部に補助リップ１９を、この先端縁から突出する状態で設けている。そして、図２０に示す様に、シール材７ｆ及び保持部材である芯金５と、スリンガ６とを組み合わせた状態で、上記補助リップ１９の先端縁と、上記外側シールリップ１４ｄの先端縁で上記補助リップ１９から内径側に外れた部分である内径側端部とを、上記外側円輪部１３の内側面に摺接させている。
この様な本例の構造によれば、上記補助リップ１９を設けた事により、上記外側シールリップ１４ｄの先端部の内径側端部と、上記外側円輪部１３の内側面との摺接部に、異物が進入する事を防止できる。この為、この摺接部に硬い異物が噛み込まれる事を防止して、この摺接部での摩耗を抑える事ができる。従って、本例の構造によれば、密封性の向上を図れる。しかも、上記補助リップ１９は、上記外側シールリップ１４ｄの先端縁から突出する状態で設けられたものである為、コストが大きく嵩む事がない。尚、上記補助リップ１９は、異物の進入を防止できれば足りる為、この補助リップ１９の緊迫力を大きくする必要はない。この為、この補助リップ１９の先端縁と上記外側円輪部１３の内側面との摺接部での摩粍は小さいか、或は生じない様にできる。又、この摺接部で摩耗が生じた場合でも、この摩耗が、上記外側シールリップ１４ｄの先端縁の内径側端部と外側円輪部１３の内側面との摺接部の密封性に影響を与える事はない。又、上記補助リップ１９の緊迫力を小さくできる為、上記外側シールリップ１４ｄの緊迫力がこの補助リップ１９の存在により低下する事を防止できる。
尚、本発明の密封装置及びこれを組み込んだ転がり軸受は、使用時に転がり軸受を構成する内輪と外輪との何れが回転する場合でも実施できる。又、本発明の密封装置及びこれを組み込んだ転がり軸受は、内輪を、車輪を支持する為のハブの外周面に外嵌固定すると共に、外輪を、自動車の懸架装置を構成するナックルの支持孔に内嵌固定自在としたハブユニットに組み込んで使用する事もできる。又、この場合に、上記外輪の外周面に、上記ナックルの端面に固定する為の固定側フランジを形成する事もできる。更に、図２１に示す様に、ハブ２０の内端部外周面に、外周面に内輪軌道２１ａを有する内輪１１ａを外嵌固定すると共に、上記ハブ２０の中間部外周面でこの内輪１１ａから外れた部分に内輪軌道２１ｂを形成した、ハブユニットに本発明の密封装置１７を組み込む事もできる。尚、この図２１に示したハブユニットの場合には、外輪８ａの外周面に、ナックル２２の端面に固定する為の固定側フランジ２３を形成している。又、上記ハブ２０の外端寄り部分外周面に、車輪を固定する為の回転側フランジ３４を形成している。
又、上述した各例に於いて、密封装置１７を構成するスリンガ６を、内輪１１、１１ａ（図９、１９）の代わりに、上述したハブユニットを構成するハブ２０の外周面に外嵌固定する事もできる。
次に、図２２は、第２、３、および７の態様に対応する、本発明の実施の形態の第９例を示している。本例の場合には、外輪の端部に内嵌固定自在で断面Ｌ字形の第一芯金２９の内径側端部と、内輪の端部に外嵌固定自在で断面Ｌ字形の第二芯金３０の外径側端部とに、それぞれ第一シール材２４及び第二シール材２５の基端部を結合固定している。そして、上記第一芯金２９に固定した第一シール材２４に、径方向シールリップである内側シールリップ２６を設けると共に、この内側シールリップ２６の先端縁を、上記第二芯金３０を構成する内径側円筒部１２の外周面に摺接させている。これに対して、上記第二芯金３０に固定した第二シール材２５に、軸方向シールリップである中間シールリップ２７と、外側シールリップ２８とを設けている。このうちの外側シールリップ２８は、上記中間シールリップ２７よりも外径側に設けている。そして、この中間シールリップ２７の先端縁を、上記第一芯金２９を構成する内側円輪部１０の軸方向外側面で径方向中間部に摺接させると共に、上記外側シールリップ２８の先端縁を、上記第一芯金２９を構成する外径側円筒部９の内周面に摺接させている。
そして、上記内側シールリップ２６の先端縁と上記第二芯金３０を構成する内側円筒部１２の外周面との間の、この内側円筒部１２の径方向に関する直径締め代と、上記中間シールリップ２７の先端縁と上記第一芯金２９を構成する内側円輪部１０の外側面との間の、この内側円輪部１０の軸方向に関する締め代とを、所定の関係に規制している。更に、本例の場合には、上記外側シールリップ２７の基端に関する厚さｔ１と、中央位置に関する厚さｔ２と、先端に関する厚さｔ３とが、０．７０＜ｔ２／ｔ１＜０．８５で、且つ、０．３５＜ｔ３／ｔ１＜０．６５を満たす様にしている。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図９に示した第３例及び図１２〜１３に示した第４例の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
尚、上述の様に、それぞれにシールリップを有する２個のシール材を別体の芯金に結合した構造で、第４〜６、および８の態様による発明を実施する事もできる。
次に、図２３は、第３および８の態様に対応する本発明の実施の形態の第１０例を示している。本例の密封装置１７ａは、前述の図２１に示したハブユニットを構成するハブ２０の中間部外周面と外輪８ａの外端部内周面との間を密封する為に使用するもので、この外輪８ａの端部外周面に内嵌固定自在な芯金５と、この芯金５にその基端部を結合した弾性材製のシール材７ｇとを備える。そして、このシール材７ｇに、上記ハブ２０の外周面にそれぞれの先端縁を摺接させる３本のシールリップ３１〜３３を設けている。これらシールリップ３１〜３３のうち、最も外側に位置する外側シールリップ３１と中間に位置する中間シールリップ３２との先端縁を、上記ハブ２０の外周面に設けた回転側フランジ３４のうち、軸方向内側に向いた側面に摺接させている。又、最も内側に位置する内側シールリップ３３の先端縁を、上記ハブ２０の中間部外周面に摺接させている。そして、本例の場合には、上記外側シールリップ３１及び中間シールリップ３２の基端と、先端と、中間位置とでの厚さを、所定の関係に規制している。本例の場合には、これら外側、中間両シールリップ３１、３２が、第３の態様による軸方向シールリップに相当する。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１２〜１３に示した第４例の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
尚、上述の様に、各シールリップ３１〜３３の先端縁を、ハブ２０又は内輪１１、１１ａ（図９、２１）の外周面に摺接させた構造で、第１および４〜７の態様による発明を実施する事もできる。
次に、図２４は、第３および７の態様に対応する本発明の実施の形態の第１１例を示している。本例の密封装置１７ｂは、第一シールリング３５と、第二シールリング３６とを備える。このうちの第一のシールリング３５は、第一芯金３７と、とこの第一芯金３７にその一部を結合固定した第一シール材３８と、この第一シール材３８の内径寄り部分に設けた中間シールリップ３９及び内側シールリップ４０とを備える。又、上記第二シールリング３６は、第二芯金４１と、この第二芯金４１にその一部を結合固定した第二シール材４２と、この第二シール材４２の外径寄り部分に設けた外側シールリップ４３とを備える。
又、上記第一シールリング３５の外径側端部を、外輪８の端部内周面に設けた係止溝４４に係止すると共に、上記第二シールリング３６の内径側端部を、内輪１１の端部外周面に設けた係止溝４５に係止している。この状態で、上記第一シールリング３５と第二シールリング３６とを、軸方向に対向させている。そして、この第一シールリング３５に設けた中間シールリップ３９の先端縁を、上記第二シールリング３６を構成する第二芯金４１の軸方向内側に向いた側面に摺接させている。又、上記第一シールリング３５に設けた内側シールリップ４０の先端縁を、上記内輪１１の外周面に摺接させると共に、上記第二シールリング３６に設けた外側シールリップ４３の先端縁を、上記外輪８の内周面に摺接させている。これらの構成により、上記内輪１１の端部外周面と外輪８の端部内周面との間が密に塞がれる。
そして、本例の場合には、上記中間シールリップ３９の基端と、先端と、中間位置とでの厚さを、所定の関係に規制している。本例の場合には、この中間シールリップ３９が、第３の態様による軸方向シールリップに相当する。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１２〜１３に示した第４例の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
尚、上述の様に、２個のシールリングを軸方向に対向させる事により構成した密封装置で、第４、５、６および８の態様による発明を実施する事もできる。
産業上の利用の可能性
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、優れたシール性及び耐久性を発揮する転がり軸受用密封装置を実現できる。この為、雨水、泥、塵等の各種異物が転がり軸受の内部空間に入り込む事を防止して、転がり軸受の耐久性の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図である。
図２は、図１を、シール材及び芯金と、スリンガとを組み合わせる以前の状態で示す部分断面図である。
図３は、本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図である。
図４は、比較の為に使用した従来構造の１例を示す、図２と同様の図である。
図５は、中間シールリップの緊迫力の円周方向に関する分布を示す図である。
図６は、中間シールリップの各部の厚さの比と、この中間シールリップの緊迫力の最大値との関係を示す線図である。
図７は、内側シールリップの緊迫力の円周方向に関する分布を示す線図である。
図８は、内側シールリップの各部の厚さの比と、この内側シールリップの緊迫力の最大値との関係を示す線図である。
図９は、本発明の実施の形態の第３例を示す部分断面図である。
図１０は、中間シールリップに関する、締め代と直径との比と、緊迫力との関係を示すグラフである。
図１１は、外側シールリップに関する、締め代と直径との比と、緊迫力との関係を示すグラフである。
図１２は、本発明の実施の形態の第４例を示す、図２と同様の図である。
図１３は、第４例の構造を組み合わせた状態で示す部分断面図である。
図１４は、外側シールリップの３個所位置での厚さと、最大歪みとの関係を示す図である。
図１５は、本発明の実施の形態の第５例を示す、図２と同様の図である。
図１６は、第５例の構造を組み合わせた状態で示す部分断面図である。
図１７は、本発明の実施の形態の第６例を示す、図２と同様の図である。
図１８は、本発明の実施の態様の第７例を示す部分断面図である。
図１９は、本発明の実施の態様の第８例を示す、図２と同様の図である。
図２０は、第８例の構造を組み合わせた状態で示す部分断面図である。
図２１は、本発明の密封装置を組み込んだハブユニットを示す断面図である。
図２２は、本発明の実施の形態の第９例を示す部分断面図である。
図２３は、本発明の実施の形態の第１０例を示す部分断面図である。
図２４は、本発明の実施の形態の第１１例を示す部分断面図である。
図２５は、従来構造の第１例を示す部分断面図である。
図２６は、従来構造の第２例を示す部分断面図である。
図２７は、従来構造の第３例を示す部分断面図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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