(57)【要約】【課題】  主リップが摩耗しても、シール作用を適正に維持でき、しかも、軸受装置の回転トルクの変化を防止できる密封装置を提供する。【解決手段】  互いに相対回転する内側部材２０と外側部材２１との間に構成される環状空間に装着される。内側部材２０及び外側部材２１のうちの一方の部材２０に圧入される円筒部２ａと環状板部２ｂとを有するスリンガ２と、内側部材２０及び外側部材２１のうちの他方の部材２１に圧入され、円筒部２ａに摺動自在に密接する主リップ７を有するシール本体３とを備えている。主リップ７の外部側Ｂに、常時は円筒部２ａに接触せず、主リップ７が前記回転により摩耗することで円筒部２ａに接触する１以上の予備リップ１０が設けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転する内側部材と外側部材との間に構成される環状空間に装着される密封装置であって、
前記内側部材及び外側部材のうちの一方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向に延びる環状板部とを有するスリンガと、
前記内側部材及び外側部材のうちの他方の部材に圧入され、前記円筒部に摺動自在に密接する主リップを有するシール本体とを備えており、
前記主リップの外部側に、常時は前記円筒部に非接触で且つ当該主リップが前記回転により摩耗することで前記円筒部に接触する１以上の予備リップが設けられていることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記予備リップが複数設けられており、この複数の予備リップは、軸受内部側から外部側に向かってリップ内径が大きく且つリップ幅が小さくなるように形成されている請求項１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、互いに相対回転する内側部材と外側部材との間の環状空間を密封するための密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪用転がり軸受装置（ハブユニット）に用いられる密封装置として、例えば、互いに相対回転する内側部材と外側部材との間に構成される環状空間に装着されるものがある。この密封装置は、内側部材に圧入されるスリンガと、外側部材に圧入されるシール本体とを備えており、このシール本体が、外側部材に圧入される芯金と、この芯金に固定され、前記スリンガに摺動自在に密接する主リップ、補助リップ及びサイドリップを有するシール部材とで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開平４−５０７２４号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記密封装置において、特に主リップは、他の補助リップやサイドリップに比べてスリンガに対して大きな締め代を有して接触している。このため、主リップはスリンガとの接触によって摩耗し易くなっているので、この摩耗が進行するとスリンガに対する接触面圧が変化し、適正なシール作用が得られなくなったり、軸受装置の回転トルクが変化したりすることが懸念されていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、主リップが摩耗しても、シール作用を適正に維持でき、しかも、軸受装置の回転トルクの変化を防止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】
【０００５】
本発明の密封装置は、互いに相対回転する内側部材と外側部材との間に構成される環状空間に装着される密封装置であって、前記内側部材及び外側部材のうちの一方の部材に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向に延びる環状板部とを有するスリンガと、前記内側部材及び外側部材のうちの他方の部材に圧入され、前記円筒部に摺動自在に密接する主リップを有するシール本体とを備えており、前記主リップの外部側に、常時は前記円筒部に非接触で且つ当該主リップが前記回転により摩耗することで前記円筒部に接触する１以上の予備リップが設けられていることを特徴としている。
【０００６】
本発明の密封装置によれば、主リップの外部側に予備リップを設け、この予備リップが主リップの摩耗が進むとスリンガに接触することで、主リップとスリンガとの接触面圧が急激に変化するのを防ぐことができる。これにより、主リップにおけるさらなる摩耗の促進が防止され、シール作用を適正に維持することができる。
また、主リップに代わって予備リップがスリンガに接触することで、摩耗の進行に伴う主リップとスリンガとの接触面積の急激な変化が抑えられ、これにより軸受装置の回転トルクの変化を防止することができる。
【０００７】
上記密封装置において、前記予備リップが複数設けられており、この複数の予備リップは、軸受内部側から外部側に向かってリップ内径が大きく且つリップ幅が小さくなるように形成されていることが好ましい。
この場合、複数形成された予備リップは軸受内部側から外部側に向かってリップ内径が大きくなるので、軸受内部側から順番にスリンガに接触していくことになる。ここで、予備リップがスリンガを押す力は外部側にいくにつれて小さくなることから、外部側に向けて徐々にリップ幅を小さくすることにより、各予備リップがスリンガと接触するときの面圧をほぼ一定に保つことが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の密封装置によれば、主リップの外部側に１以上の予備リップを設けることにしたので、主リップが摩耗してもシール作用を適正に維持できるとともに、軸受装置の回転トルクの変化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
図１は、本発明の１つの実施形態に係る密封装置を示す断面説明図である。この密封装置１は、例えば、自動車の車輪が取り付けられる転がり軸受装置（ハブユニット）に用いられるものであり、互いに同心的且つ相対回転自在に配置された内側部材２０と外側部材２１との間の環状空間に装着されて、軸受内部Ａの潤滑剤が外部側Ｂへ漏れるのを防止し、また、外部側Ｂから泥水等の異物が軸受内部Ａへ侵入するのを防止している。なお、図１に示している密封装置１は、内側部材２０と外側部材２１との間に装着される前である変形前の自由状態を示している。
【００１０】
この密封装置１は、内側部材２０に圧入されるスリンガ２と、外側部材２１に圧入されるシール本体３とを備えている。
スリンガ２は、内側部材２０に圧入される円筒部２ａと、この円筒部２ａの外部側Ｂ端部から径方向外向きに屈曲した環状板部２ｂとを有する断面略Ｌ字状の環状部材である。
シール本体３は、断面略Ｌ字形の環状の芯金４と、この芯金４に固定されているシール部材５とで構成されている。
【００１１】
芯金４は、金属（例えば、ＳＰＣＣ）製の環状部材であり、外側部材２１に圧入される円筒部４ａと、この円筒部４ａの軸受内部Ａ側の端部から径方向内向きに屈曲した環状板部４ｂとで構成されている。
シール部材５は、合成ゴム（例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ））等の弾性部材からなり、加硫による接着、焼き付け等により芯金４に固定されている。このシール部材５は、本体部６と、主リップ７と、補助リップ８と、サイドリップ９と、予備リップ１０とを有している。
【００１２】
本体部６は、芯金４の外部側Ｂの領域を覆う外部側被覆部６ａと、環状板部４ｂの内周側の領域を覆う内周部６ｂとで構成されている。主リップ７は、本体部６の内周部６ｂから内側部材２０側で且つ外部側Ｂへ延伸しており、補助リップ８は、本体部６の内周部６ｂから内側部材２０側で且つ軸受内部Ａ側へ延伸しており、サイドリップ９は、本体部６の外部側被覆部６ａの内周側から外部側Ｂの径方向斜め外向きにスカート状に延伸している。
【００１３】
予備リップ１０は、主リップ７の外部側Ｂに設けられ、常時にはスリンガ２の円筒部２ａに接触せず、主リップ７が内側部材２０の回転により摩耗することで円筒部２ａに接触するものである。この予備リップ１０は、１以上設けることができるが、ここでは、軸受内部Ａ側から外部側Ｂに向かって第１予備リップ１０ａ、第２予備リップ１０ｂ、第３予備リップ１０ｃの３本のリップが形成されている。
【００１４】
主リップ７、補助リップ８、サイドリップ９及び予備リップ１０をスリンガ２に組み付けた場合、主リップ７の先端は外部側Ｂを向いて、補助リップ８の先端は軸受内部Ａ側を向いて、それぞれスリンガ２の円筒部２ａの表面に摺接しており、これにより軸受内部Ａの潤滑剤が外部側Ｂへ漏れるのを防止している。
また、サイドリップ９の先端は、外周側を向いてスリンガ２の環状板部２ｂの表面に摺接しており、これにより外部側Ｂから泥水等の異物が軸受内部Ａへ侵入するのを防止している。予備リップ１０の先端は、上述したようにこの段階ではスリンガ２の円筒部２ａに接触しない。
【００１５】
図２に、主リップ７及び予備リップ１０の拡大断面説明図を示す。
主リップ７はその断面形状がそれぞれ径方向内方に向けて細くなる（軸方向幅寸法が小さくなる）ほぼＶ字形をしており、最小径部（頂部）をリップ先端部７ａとすると、主リップ７のリップ内径（リップ先端部７ａの内径）はＤ０と表すことができる。また、主リップ７の内周面において、リップ先端部７ａよりも外部側Ｂの面を第１傾斜面７ｂとし、リップ先端部７ａよりも軸受内部Ａ側の面を第２傾斜面７ｃとすると、リップ幅は第１傾斜面７ｂと第２傾斜面７ｃとで形成される角度θ０で表すことができる。
【００１６】
予備リップ１０も断面形状がほぼＶ字形をしており、主リップ７と同様に、第１予備リップ１０ａ、第２予備リップ１０ｂ、第３予備リップ１０ｃのリップ内径をそれぞれＤ１，Ｄ２，Ｄ３、リップ幅をそれぞれθ１，θ２，θ３と表す。すると、予備リップ１０のリップ内径は軸受内部Ａ側から外部側Ｂに向かって大きくなっているので、各予備リップ１０の内径の大小関係は、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３となり、常時には予備リップ１０はスリンガ２に接触していないので、主リップ７及び予備リップ１０のリップ内径の大小関係は、Ｄ０＜Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３となる。
また、予備リップ１０のリップ幅は主リップ７よりも小さく、また軸受内部Ａ側から外部側Ｂに向かって小さくなっているので、主リップ７及び予備リップ１０のリップ幅の大小関係は、θ０＞θ１＞θ２＞θ３となる。
【００１７】
主リップ７は、スリンガ２の円筒面２ａに対して適宜の圧力を有して接触しており、主リップ７が摩耗すると、主リップ７の外部側Ｂに設けられた予備リップ１０が軸受内部Ａ側から外部側Ｂに向かって第１予備リップ１０ａ、第２予備リップ１０ｂ、第３予備リップ１０ｃの順番にスリンガ２の円筒面２ａに接触していく（図２の矢印参照）。
詳しく説明すると、主リップ７が摩耗するとスリンガ２との接触面が平坦状になり、内径が主リップ７の次に小さい（Ｄ０＜Ｄ１）第１予備リップ１０ａが次第にスリンガ２の円筒面２ａに近接する。
【００１８】
さらに主リップ７の摩耗が進むと、第１予備リップ１０ａがスリンガ２の円筒面２ａに接触し、第１予備リップ１０ａによるシールが行われる。このように、主リップ７の摩耗が進むと第１予備リップ１０ａがスリンガ２の円筒面２ａに接触することで、主リップ７とスリンガ２の円筒面２ａとの接触面圧が増大するのを防ぐことができる。これにより、主リップ７におけるさらなる摩耗の促進が防止される。
【００１９】
次に、第１予備リップ１０ａが摩耗すると、内径が第１予備リップ１０ａより大きい（Ｄ１＜Ｄ２）第２予備リップ１０ｂがスリンガ２の円筒面２ａに接触し、この第２予備リップ１０ｂが摩耗すると、内径が第２予備リップ１０ｂより大きい（Ｄ２＜Ｄ３）第３予備リップ１０ｃがスリンガ２の円筒面２ａに接触する。主リップ７は一定以上摩耗するとスリンガ２の円筒面２ａとの間に隙間が生じ、また、予備リップ１０は、各々の前段（軸受内部Ａ側）のリップが接触している間はスリンガ２の円筒面２ａに接しない。
【００２０】
よって、主リップ７のみであると摩耗とともに接触面積が増大して回転トルクが上昇するが、主リップ７の外部側Ｂに予備リップ１０を設けておけば、主リップ７の摩耗がある程度進行すると、予備リップ１０が軸受内部Ａ側から順番にスリンガ２の円筒面２ａに接触するため、主リップ７の接触面積の増大が抑えられ、軸受装置の回転トルクの変化又は増加を防止することができる。
さらに、予備リップ１０がスリンガ２の円筒面２ａを押す力は外部側Ｂにいくにつれて小さくなることから、外部側Ｂに向けて徐々にリップ幅を小さくすることにより（θ１＞θ２＞θ３）、各予備リップ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとスリンガ２の円筒面２ａとの接触面圧をほぼ一定に保つことができる。
【００２１】
このように構成された密封装置１にあっては、主リップ７の外部側Ｂに予備リップ１０を設け、この予備リップ１０が主リップ７の摩耗が進むとスリンガ２に接触することで、主リップ７とスリンガ２との接触面圧の変化を防ぐことができ、これにより主リップ７におけるさらなる摩耗の促進が防止され、シール作用を維持することができる。
また、摩耗の進行により主リップ７に代わって予備リップ１０がスリンガ２に接触することで、主リップ７とスリンガ２との接触面積の急激な変化が抑えられ、これにより軸受装置の回転トルクの変化も抑制することができる。
【００２２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。
例えば、前記実施形態においては、予備リップ１０の数を３にしているが、これに限られるものではなく、１以上であればいくつ設けてもかまわない。シール部材５の材質、主リップ７の寸法や形状、予備リップ１０を形成するスペースの大きさ等を考慮して適宜変更することができる。
【００２３】
また、前記実施形態では、スリンガ２を内側部材２０に、シール本体３を外側部材２１に、それぞれ圧入した場合を示したが、これとは逆に、シール本体３を内側部材２０に、スリンガ２を外側部材２１にそれぞれ圧入して実施することも可能である。
また、主リップ７の外周面にバネリング（ガータスプリング）を装着させてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の１つの実施形態に係る密封装置を示す断面説明図である。
【図２】図１の主リップ及び予備リップの拡大断面説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１      密封装置
２      スリンガ
３      シール本体
４      芯金
５      シール部材
６      本体部
７      主リップ
１０    予備リップ
２０    内側部材
２１    外側部材
Ａ      軸受内部
Ｂ      外部側
【図１】
2008240993.tif 000003
【図２】
2008240993.tif 000004