JP7723087B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、密封装置に関する。

自動車のハブには、車軸を支持する転がり軸受が設けられる。この転がり軸受をハブベアリングと呼ぶ。ハブベアリングの内輪と外輪の間には密封装置が設けられる。この密封装置は、軸受内部の潤滑剤（グリース）を密封するとともに、外部から水やダスト等の異物が軸受内部へ侵入しないように阻止する。

ハブベアリングには、内輪回転型と外輪回転型がある（特許文献１）。内輪回転型は、外輪が車体に固定されており、車軸に固定される内輪とハブが車軸とともに回転するタイプである。このタイプは、車輪が車軸とともに回転するので、車輪が駆動輪である場合にも、車輪が従動輪である場合にも使用される。外輪回転型は、静止した車軸に内輪が固定され、車輪に固定される外輪が車輪とともに回転するタイプである。このタイプは、車軸が静止しているので、車輪が従動輪である場合に使用される。

国際公開第２０１５／１８２３５７号

ハブベアリングに設けられる密封装置は、外側部材である外輪に固定されるシール部材と、内側部材である内輪に固定されるもう１つのシール部材を有するものがある。これらのシール部材は、互いに摺動可能に接触させられる。

一般的には、ハブベアリングに設けられる密封装置の封止性能を確保するために、他のシール部材に摺動可能に接触するシール部材のリップの締め代が大きく設計されている。しかし、リップの締め代を大きく設計すると、リップの接触圧、ひいては回転する部材にかかるトルクが大きくなる。また、リップの摩耗、摩擦熱による温度の上昇が密封装置の寿命の低下を引き起こすおそれがある。寸法が大きいハブベアリングに使用される密封装置では、内輪と外輪の相対速度が大きく、リップの摩耗および温度上昇のおそれが大きい。

そこで、本発明は、回転する部材にかかるトルクが小さく、リップの摩耗、摩擦熱による温度の上昇が抑制される密封装置を提供する。

本発明のある態様によれば、固定された内側部材と回転する外側部材との間に配置され、前記内側部材と前記外側部材との間の間隙を封止する密封装置が提供される。密封装置は、前記内側部材に取り付けられたスリーブと、前記スリーブから径方向外側に広がるフランジを有する第１のシール部材と、前記フランジの径方向外側に配置されて前記外側部材に取り付けられた管状部と、前記管状部から径方向内側に広がり前記フランジに対向する円板部と、前記円板部の径方向内側に配置されて前記スリーブに摺動可能に接触するラジアルリップと、前記円板部から前記フランジに向けて延びるサイドリップを有する第２のシール部材を有する。前記第２のシール部材の前記サイドリップは、前記外側部材の回転速度が閾値より小さい場合には、前記フランジに摺動可能に接触し、前記外側部材の回転速度が閾値より大きい場合には、前記フランジから離れるよう変形する。

この態様においては、回転する外側部材に取り付けられた第２のシール部材のサイドリップは、外側部材の回転速度が閾値より小さい場合には、フランジに摺動可能に接触し、密封装置の封止性能を確保する。一方、外側部材の回転速度が閾値より大きい場合には、第２のシール部材のサイドリップは、サイドリップ自身にかかる遠心力によって、フランジから離れるよう変形する。したがって、回転する外側部材にかかるトルクが小さく、サイドリップの摩耗、摩擦熱による温度の上昇が抑制される。

本発明のある態様によれば、回転する内側部材と固定された外側部材との間に配置され、前記内側部材と前記外側部材との間の間隙を封止する密封装置が提供される。密封装置は、前記外側部材に取り付けられる第１のシール部材と、前記内側部材に取り付けられる第２のシール部材とを備える。前記第１のシール部材は、剛性材料から形成された軸線周りに環状の部材である第１の剛性環を有しており、前記第２のシール部材は、剛性材料から形成された前記軸線周りに環状の部材である第２の剛性環と、弾性材料から形成された前記軸線周りに環状の部材である第２の弾性環とを有している。前記第２のシール部材の前記第２の弾性環は、前記軸線に沿って延びる前記軸線周りに環状の部分であるサイドリップを有している。前記第１のシール部材の前記第１の剛性環は、前記サイドリップの先端部が接触するようになっている。前記第２のシール部材の前記サイドリップは、前記内側部材の回転速度が閾値より小さい場合には、前記第１のシール部材の前記第１の剛性環に摺動可能に接触し、前記内側部材の回転速度が閾値より大きい場合には、前記第１のシール部材の前記第１の剛性環から離れる方向に移動するよう変形する。

本発明の第１の実施形態に係る密封装置が使用される転がり軸受の一例の部分断面図である。 外側部材が低速で回転する時の本発明の第１の実施形態に係る密封装置の部分断面図である。 外側部材が高速で回転する時の本発明の第１の実施形態に係る密封装置の部分断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る密封装置が使用されるインホイールモータユニットの一例の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る密封装置の部分断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る密封装置が取り付けられた転がり軸受の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る密封装置の部分断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る密封装置の部分断面図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る密封装置が使用される転がり軸受の一例である自動車用のハブベアリングを示す。但し、本発明の用途はハブベアリングには限定されず、他の転がり軸受にも本発明は適用可能である。また、以下の説明では、ハブベアリングは、玉軸受であるが、本発明の用途は玉軸受には限定されず、他の種類の転動体を有する、ころ軸受、針軸受などの他の転がり軸受にも本発明は適用可能である。また、自動車以外の機械に使用される転がり軸受にも本発明は適用可能である。

このハブベアリング１は、外輪回転型であり、静止した車軸に内輪が固定され、車輪に固定される外輪が車輪とともに回転する。ハブベアリング１は、車軸が挿入される孔２を有する内輪（内側部材）６と、内輪６の外側に配置された外輪（外側部材）８と、内輪６と外輪８の間に１列に配置された複数の玉１０と、内輪６と外輪８の間に１列に配置された複数の玉１２と、これらの玉を定位置に保持する複数の保持器１４，１５を有する。

内輪６は静止した車軸に固定されている。外輪８は、車輪に固定されるハブの役割を有する。したがって、外輪８には、ハブフランジ１８が形成されおり、ハブフランジ１８には、ハブボルト１９によって、車輪を取り付けることができる。このように、外輪８は、車輪に固定されて車輪とともに回転する。但し、外輪８とハブフランジ１８を別個の部材として形成し、これらを固定してもよい。

車軸およびハブベアリング１の共通の中心軸線Ａｘは、図１の上下方向に延びている。図１においては、中心軸線Ａｘに対する一方の部分のみが示されている。詳細には図示しないが、図１の下側は自動車の車輪が配置される外側（アウトボード側）であり、上側は差動歯車などが配置される内側（インボード側）である。図１に示した外側、内側は、それぞれ径方向の外側、内側を意味する。

外輪８のインボード側の円筒状の端部８Ａの付近には、外輪８と内輪６の間の間隙を封止する密封装置２０が配置されている。密封装置２０は、ハブベアリング１の内部空間からのグリース、すなわち潤滑剤の流出を防止するとともに、外部からハブベアリング１の内部への異物（水（泥水または塩水を含む）およびダストを含む）の流入を防止する。図１において、矢印Ｆは、外部からの異物の流れの方向の例を示す。

図２に示すように、密封装置２０は、ハブベアリング１の外輪８のインボード側の端部８Ａと、ハブベアリング１の内輪６との間隙内に配置される。密封装置２０は環状であるが、図２においては、その中心軸線に対する一方の部分のみが示されている。図２から明らかなように、密封装置２０は、第１のシール部材３０と第２のシール部材４０を備える複合構造を有する。

第１のシール部材３０は、静止した内輪６に固定され、回転しない固定シール部材である。第１のシール部材３０は、剛性材料、例えば金属から形成された剛性環３１を有する。図示しないが、剛性環３１に、弾性材料、例えばエラストマーで形成された弾性環を取り付けてもよい。

剛性環３１は、ほぼＬ字形の断面形状を有する。具体的には、剛性環３１は、円筒状のスリーブ３１Ａと、スリーブ３１Ａから径方向外側に広がる円環状のフランジ３１Ｂを備える。スリーブ３１Ａは内輪６に取り付けられる。具体的には、スリーブ３１Ａには、内輪６の端部が締まり嵌め方式で嵌め入れられる。フランジ３１Ｂは平板であり、スリーブ３１Ａの軸線に対して垂直な平面内にある。フランジ３１Ｂはスリーブ３１Ａのインボード側に配置されている。

第２のシール部材４０は、回転する外輪８に固定され、回転する回転シール部材である。第２のシール部材４０は、弾性環４１および剛性環４２を有する複合構造である。弾性環４１は、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。剛性環４２は、剛性材料、例えば金属から形成されており、弾性環４１を補強する。剛性環４２は、ほぼＬ字形の断面形状を有する。剛性環４２の一部は、弾性環４１に埋設されており、弾性環４１に密着している。

第２のシール部材４０は、管状部４４、円板部４５、グリースリップ（ラジアルリップ）４６、シールリップ（ラジアルリップ）４７およびサイドリップ４８を有する。

管状部４４は外輪８に取り付けられる。具体的には、管状部４４は外輪８の端部８Ａに締まり嵌め方式で嵌め入れられる。管状部４４は、弾性環４１と剛性環４２から構成されている。

円板部４５は、管状部４４から径方向内側に広がり、第１のシール部材３０の剛性環３１のフランジ３１Ｂに対向する。円板部４５は管状部４４のアウトボード側に配置されている。円板部４５も、弾性環４１と剛性環４２から構成されている。

グリースリップ４６とシールリップ４７は、円板部４５の径方向内側に配置されてスリーブ３１Ａに摺動可能に接触する。グリースリップ４６とシールリップ４７は、弾性環４１から構成されている。

外輪８と内輪６の間において、円板部４５のアウトボード側の空間（ハブベアリング１の内部空間）には、グリースが配置されている。このグリースは、玉１０，１２、外輪８、内輪６の相互の摩擦を低減させる（図１参照）。

グリースリップ４６は、円板部４５の径方向内端の弾性部分から径方向内側かつアウトボード側に向けて斜めに延びる、円錐台形状または円錐筒状の形状の薄板である。グリースリップ４６の先端はスリーブ３１Ａの外周面に接触する。グリースリップ４６は、ハブベアリング１の内部空間からインボード側へのグリースの流出を阻止する。

シールリップ４７は、円板部４５の径方向内端の弾性部分からインボード側に向けて延びる円環部４９に形成された隆起である。円環部４９も弾性環４１から構成されている。第１のシール部材３０と第２のシール部材４０が組み合わせられない初期状態では、この隆起は仮想線で示す三角形の断面を有する。シールリップ４７は、スリーブ３１Ａの外周面に接触し、グリースリップ４６をバックアップする。すなわち、アウトボード側からグリースリップ４６を通過したグリースのインボード側への流出を阻止する。

円環部４９の外周にはガータースプリング５０が巻かれている。ガータースプリング５０は、シールリップ４７に径方向内側への圧縮力を与え、スリーブ３１Ａに対するシールリップ４７の緊縛力を高める。

サイドリップ４８は、円板部４５の弾性部分からフランジ３１Ｂに向けて延びる薄板である。サイドリップ４８は弾性環４１から構成されている。サイドリップ４８は、円板部４５に隣接する厚い基部５１と、基部５１から径方向外側かつフランジ３１Ｂに向けて斜めに延びて円錐台形状または円錐筒状の形状を有する薄い先端部５２を有する。外輪８および第２のシール部材４０の低速回転時には、サイドリップ４８の先端部５２は、フランジ３１Ｂに摺動可能に接触する。

管状部４４は、第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂの外端縁のさらに外側に配置されている。管状部４４と第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂの間には、環状の間隙５４が設けられている。ハブベアリング１の外部から間隙５４を通じて、第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂと第２のシール部材４０の円板部４５の間の空間５５に異物が侵入しうる。逆に、異物が空間５５から間隙５４を通じて外部に排出されうる。

外輪８および第２のシール部材４０の低速回転時（回転速度が閾値より小さい場合）には、サイドリップ４８は、第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂに接触し、空間５５の内部に侵入した異物がシールリップ４７に向けてさらに侵入しないように阻止する役割を有する。低速回転時とは、外輪８および第２のシール部材４０の回転が停止している時を含む。上記閾値は、例えば、回転速度（または回転数）であり、閾値は、一定の値であってもよく、変化する値であってもよい。例えば、閾値は、密封装置２０の使用時間等に伴って変化（継時変化）することもあり、また、密封装置２０の雰囲気温度等の使用態様に応じて変化することもある。フランジ３１Ｂから第２のシール部材４０に与えられるトルクを低減するため、サイドリップ４８にはグリースがコートされてもよい。このグリースは、典型的には玉１０，１２、外輪８、内輪６を潤滑するグリースとは別種である。

一方、外輪８および第２のシール部材４０の高速回転時（回転速度が閾値より大きい場合）には、図３に示すように、サイドリップ４８、特に先端部５２は、サイドリップ４８自身にかかる遠心力によって、第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂから離れるよう変形する。したがって、サイドリップ４８の先端部５２とフランジ３１Ｂの間に、円環状の間隙５６が設けられる。外輪回転型のハブベアリング１に使用される密封装置２０においては、外輪８に固定される第２のシール部材４０に遠心力がかかるからである。このように、サイドリップ４８に大きい遠心力がかかると、先端部５２がフランジ３１Ｂから離れるように、サイドリップ４８の寸法は設計されている。

外輪８および第２のシール部材４０の高速回転時には、サイドリップ４８がフランジ３１Ｂから離れるが、第２のシール部材４０自体が高速で回転しているので、空間５５の内部には径方向外側に向かう気流又は遠心力が生じ、空間５５の内部に侵入した異物が間隙５４を通じて外部に排出される。また、サイドリップ４８の径方向内部の空間５７からも気流又は遠心力によって異物が間隙５６を通じて、空間５５に排出され、さらに間隙５４を通じて外部に排出される。

以上のように、回転する外輪８に取り付けられた第２のシール部材４０のサイドリップ４８は、外輪８の回転速度が閾値より小さい場合には、フランジ３１Ｂに摺動可能に接触し、密封装置２０の封止性能を確保する。すなわち、サイドリップ４８は、空間５５に侵入した異物がシールリップ４７に向けてさらに侵入しないように阻止する。

一方、外輪８の回転速度が閾値より大きい場合には、第２のシール部材４０のサイドリップ４８は、サイドリップ４８自身にかかる遠心力によって、フランジ３１Ｂから離れるよう変形する。したがって、回転する外輪８にかかるトルクが小さく、サイドリップ４８の摩耗、摩擦熱による温度の上昇が抑制される。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る密封装置２０の他の使用形態を例示すための図である。密封装置２０は、例えば図４に示すようなインホイールモータユニットにも用いることができる。インホイールモータユニットは、ハブベアリングとモータとが一体になって構成する駆動装置であり、車両の車輪に取り付けられ、モータ出力をハブベアリングを介して車輪に供給して車輪に動力を与え、また、車輪の動力をモータジェネレータを介して電力に変換して電気を発生する。

例えば図４に示すように、インホイールモータユニット１００は、内輪回転型のハブベアリング３と、ハブベアリング３に取り付けられた外側部材としての外側ケーシング１０１、内側部材としての内側ケーシング１０２、およびモータジェネレータ１０３とを備えている。具体的には、外側ケーシング１０１は、筒状の部材であり、ハブベアリング３を収容する内側の空間を形成している。外側ケーシング１０１は、ハブベアリング３の内輪７が備えるハブフランジ１８とハブフランジ１８に取り付けられるブレーキディスク１１０との間に挟まれ、ハブボルト１９によって内輪７に車輪を固定することにより、ハブフランジ１８とブレーキディスク１１０との間に固定される。

内側ケーシング１０２は、ハブベアリング３の外輪９を収容する内側の空間を形成している筒状の部材である筒部１０２ａと、筒部１０２ａのインボード側の端部から径方向外側に広がる円板状の部分である円板部１０２ｂとを有している。筒部１０２ａは、外輪９が内側の空間に嵌合されて固定されるような形状となっている。

外側ケーシング１０１および内側ケーシング１０２は、図４に示すように、外側ケーシング１０１の径方向内側の面と、内側ケーシング１０２の筒部１０２ａの径方向外側の面とが互いに対向して、外側ケーシング１０１と筒部１０２ａとの間に環状の空間が形成される形状となっている。また、外側ケーシング１０１および内側ケーシング１０２は、図４に示すように、外側ケーシング１０１のインボード側の端部（端部１０１ａ）が、中心軸線Ａｘ方向において内側ケーシング１０２の円板部１０２ｂに対向する形状となっている。外側ケーシング１０１の端部１０１ａと円板部１０２ｂとの間には環状の隙間が形成されている。

モータジェネレータ１０３は、中心軸線Ａｘに沿って延びる筒状の部材であり、外側ケーシング１０１と内側ケーシング１０２の筒部１０２ａとの間の環状の空間に設けられている。モータジェネレータ１０３は、具体的には、ロータ１０４と、ステータ１０５とを備えており、ロータ１０４は外側ケーシング１０１に固定されており、ステータ１０５は、内側ケーシング１０２の筒部１０２ａに固定されている。

インホイールモータユニット１００において、密封装置２０は、外側ケーシング１０１の端部１０１ａと内側ケーシング１０２の円板部１０２ｂとの間の環状の隙間から、インホイールモータユニット１００の内部に、異物が侵入することを防ぐために設けられている。例えば図４に示すように、密封装置２０は、外側ケーシング１０１の端部１０１ａと内側ケーシング１０２の円板部１０２ｂとの間に取り付けられている。具体的には、第１のシール部材３０のスリーブ３１Ａが、内側ケーシング１０２の円板部１０２ｂの取付面１０２ｃに締まり嵌め方式で嵌着されて、第１のシール部材３０は内側ケーシング１０２の円板部１０２ｂに固定されている。また、具体的には、第２のシール部材４０の管状部４４が、外側ケーシング１０１の端部１０１ａの取付面１０１ｂに締まり嵌め方式で嵌着されて、第２のシール部材４０は外側ケーシング１０１に固定されている。なお、内側ケーシング１０２の円板部１０２ｂの取付面１０２ｃは、中心軸線Ａｘに沿って延びる円筒面状の面であり、外側ケーシング１０１の端部１０１ａの取付面１０１ｂは、中心軸線Ａｘに沿って延びる円筒面状の面である。また、取付面１０１ｂと取付面１０２ｃとは、径方向において互いに対向している。

密封装置２０は、インホイールモータユニット１００においても、上述のハブベアリング１に取り付けられた場合と同様に作用する（図３参照）。具体的には、回転する外側ケーシング１０１に取り付けられた第２のシール部材４０のサイドリップ４８は、外側ケーシング１０１および第２のシール部材４０の回転速度が閾値より小さい低速回転時には、フランジ３１Ｂに摺動可能に接触し、密封装置２０の封止性能を確保する。すなわち、サイドリップ４８は、空間５５に侵入した異物がシールリップ４７に向けてさらに侵入しないように異物の侵入を阻止する。一方、外側ケーシング１０１および第２のシール部材４０の回転速度が閾値より大きい高速回転時には、第２のシール部材４０のサイドリップ４８は、サイドリップ４８自身にかかる遠心力によって、フランジ３１Ｂから離れる方向に変形して、間隙５６が形成される。したがって、回転する外側ケーシング１０１にかかるトルクは小さく、また、サイドリップ４８の摩耗、摩擦熱による温度の上昇が抑制される。

また、外側ケーシング１０１および第２のシール部材４０の高速回転時には、サイドリップ４８がフランジ３１Ｂから離れるが、第２のシール部材４０自体が高速で回転しているので、空間５５の内部には径方向外側に向かう気流又は遠心力が生じ、空間５５の内部に侵入した異物が間隙５４を通じて外部に排出される。また、サイドリップ４８の径方向内部の空間５７からも気流又は遠心力によって異物が間隙５６を通じて、空間５５に排出され、さらに間隙５４を通じて外部に排出される。

インホイールモータユニットには、高速回転駆動させられるものがあり、このようなインホイールモータユニットにおいては、密封装置に基づくトルクの低減が求められる。本発明の第１の実施形態に係る密封装置２０によれば、上述のように、外側ケーシング１０１の回転速度が閾値より大きい高速回転時に、回転する外側ケーシング１０１にかかるトルクを小さくすることができる。また、外側ケーシング１０１の回転速度が閾値より大きい高速回転時に、サイドリップ４８の摩耗、摩擦熱による温度の上昇を抑制することができ、密封装置２０の性能低下や寿命の低下を抑制することができる。一方、この高速回転時に、径方向外側に向かう気流又は遠心力が生じるため、異物の侵入を抑制することができる。このように、本発明の第１の実施形態に係る密封装置２０は、インホイールモータにも好適に用いることができる。

次いで、本発明の第２の実施形態に係る密封装置２１について説明する。本発明の第２の実施形態に係る密封装置２１は、上述の本発明の第１の実施形態に係る密封装置２０に対して、第２のシール部材の構成が異なる。また、本発明の第２の実施形態に係る密封装置２１は、内輪回転型の適用対象に用いられ、適用対象において上述の密封装置２０と異なる。以下、密封装置２１の構成について、密封装置２０と同じ構成又は同様の機能を有する構成については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる構成について説明する。

図５に示すように、環状の密封装置２１は、上述の密封装置２０の第１のシール部材３０と、密封装置２０の第２のシール部材４０とは異なる第２のシール部材６０とを備えている。第２のシール部材６０は、上述の密封装置２０の第２のシール部材４０の剛性環４２を有しており、また、上述の密封装置２０の第２のシール部材４０の弾性環４１とは異なる弾性環６１を有している。なお、図５においては、密封装置２１の軸線ｘに対する一方の部分のみが示されている。また、図５において、密封装置２１は、後述する使用状態における状態（配置）で示されている。

弾性環６１は、密封装置２０の第２のシール部材４０の弾性環４１と同様に、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。弾性環６１は、弾性環４１と同様に剛性環４２に取り付けられており、具体的には、弾性環６１は、剛性環４２の一部に密着しており、また、剛性環４２の一部は、弾性環６１に埋設されている。

第２のシール部材６０の弾性環６１は、図５に示すように、第２のシール部材４０の弾性環４１と同様に、管状部４４の部分、円板部４５の部分およびサイドリップ６２を有しているが、第２のシール部材４０の弾性環４１とは異なり、グリースリップ（ラジアルリップ）４６およびシールリップ（ラジアルリップ）４７を有していない。また、第２のシール部材６０は、第２のシール部材４０とは異なり、円環部４９およびガータースプリング５０を有していない。

サイドリップ６２は、第２のシール部材４０のサイドリップ４８と同様の形状を有しており、円板部４５の弾性部分からフランジ３１Ｂに向けて延びる薄板状の弾性環６１の部分である。サイドリップ６２は、円板部４５に隣接する環状の厚い基部６２ａと、基部６２ａから径方向外側かつフランジ３１Ｂに向けて斜めに延びて円錐台形状又は円錐筒状の形状を有する環状の薄い先端部６２ｂとを有している。

図５に示すように、第１のシール部材３０は、第２のシール部材６０を径方向外側から覆うように配置される。このため、使用状態において、第２のシール部材６０は、第１のシール部材３０よりも径方向内側に固定される。また、第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂは、アウトボード側に面し、第２のシール部材６０の円板部４５は、インボード側に面する。

後述する密封装置２１の使用状態において、密封装置２１の適用対象およびサイドリップ６２の低速回転時（回転速度が閾値より小さい場合）には、サイドリップ６２の先端部６２ｂが、フランジ３１Ｂに摺動可能に接触するように、サイドリップ６２は設計されている。一方、密封装置２１の適用対象およびサイドリップ６２の高速回転時（回転速度が閾値より大きい場合）には、サイドリップ６２が変形して、サイドリップ６２の先端部６２ｂがフランジ３１Ｂから離れる方向に移動するように、サイドリップ６２は設計されている。ただし、密封装置２１の適用対象およびサイドリップ６２の高速回転時においても、サイドリップ６２の先端部６２ｂとフランジ３１Ｂとの接触は維持されるように、サイドリップ６２は設計されている。

密封装置２１においても、図５に示すように、第２のシール部材６０の管状部４４と、第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂの外端縁３１Ｂｔとの間には、環状の間隙５４が設けられている。つまり、使用状態において、管状部４４のアウトボード側の端部４４ａは、フランジ３１Ｂの外端縁３１Ｂｔに径方向において間隔を空けて対向しており、管状部４４の端部４４ａとフランジ３１Ｂの外端縁３１Ｂｔとの間には、間隙５４が形成されている。間隙５４は、ラビリンスシールを形成する。

また、図５に示すように、第２のシール部材６０の円板部４５と、第１のシール部材３０のスリーブ３１Ａとの間には、環状の間隙６３が設けられている。つまり、使用状態において、第２のシール部材６０の円板部４５の外側の縁である外端縁４５ａは、第１のシール部材３０のスリーブ３１Ａのインボード側の部分（部分３１Ａｐ）に径方向において間隔を空けて対向しており、円板部４５の外端縁４５ａとスリーブ３１Ａの部分３１Ａｐとの間には、間隙６３が形成されている。間隙６３は、ラビリンスシールを形成する。

次いで、上述の構成を有する密封装置２１の作用について説明する。密封装置２１は、適用対象に取り付けられて使用状態になる。密封装置２１の適用対象は、例えばハブベアリングであり、密封装置２１の適用対象のハブベアリングは、内輪回転型のハブベアリングである。図６は、密封装置２１が取り付けられた密封装置２１の適用対象としてのハブベアリング４の断面図である。

図６に示すように、ハブベアリング４は、内輪１２０と外輪１３０とを備え、これらの内輪１２０と外輪１３０との間には、１列に配置された複数の玉１０と、１列に配置された複数の玉１２と、これらの玉を定位置に保持する複数の保持器１４，１５とが設けられている。内輪１２０と外輪１３０とは、転動体である玉１０，１２が設けられることによって、中心軸線Ａｘで示す同軸上を互いに相対回転自在とされている。具体的には、車両等に取り付けられたハブベアリング４の使用状態において、外輪１３０は例えば車両の懸架装置に固定され、内輪１２０は外輪１３０に対して相対回動可能になる。内輪１２０は、具体的には、内側輪１２１とハブ輪１２２とを有しており、ハブ輪１２２は、中心軸線Ａｘに沿って延びる筒状の軸部１２３と、ハブフランジ１２４とを有している。ハブフランジ１２４は、軸部１２３のアウトボード側の一端から径方向外側に向かって円板状に広がる部分であり、図示しない車輪が複数本のハブボルト１９によって取り付けられる部分である。内側輪１２１は、内輪１２０と外輪１３０との間の空間内に玉１０，１２を保持するために、内輪１２０の軸部１２３のインボード側の端部に嵌合されている。

外輪１３０は、中心軸線Ａｘ方向に延びる貫通孔１３１を有しており、この貫通孔１３１には、内輪１２０のハブ輪１２２の軸部１２３と内側輪１２１とが挿入されており、内側輪１２１および軸部１２３と貫通孔１３１との間に中心軸線Ａｘに沿って延びる環状の空間が形成されている。この空間内には、上述のように玉１０，１２が収容されて保持器１４，１５によって保持されており、また、潤滑剤が塗布又は注入されている。内側輪１２１および軸部１２３と貫通孔１３１との間の空間がインボード側において開放された開口を形成するハブベアリング４のインボード側開口部１２６には、密封装置２１が取り付けられ、内側輪１２１および軸部１２３と貫通孔１３１との間の空間がアウトボード側において開放された開口を形成するハブベアリング４のアウトボード側開口部１２７には、他の密封装置１４０が取り付けられている。密封装置２１，１４０によって、ハブベアリング４の内部空間の密封が図られており、内部空間の潤滑剤が外部に漏れ出ることの防止が図られており、外部から異物が内部空間に侵入することの防止が図られている。密封装置１４０は、従来公知の密封装置であり、詳細な説明は省略する。なお、密封装置１４０として、密封装置２１を適用することもできる。密封装置２１が適用されるハブベアリングの構成は、上述のハブベアリング４の構成に限られない。

具体的には、外輪１３０のインボード側の円筒状の端部１３０Ａに、密封装置２１の第１のシール部材３０のスリーブ３１Ａが取り付けられ、また、内輪１２０の内側輪１２１のインボード側の円筒状の端部１２１Ａに、密封装置２１の第２のシール部材６０の管状部４４が取り付けられ、密封装置２１はハブベアリング４に取り付けられる（図５参照）。第１のシール部材３０のスリーブ３１Ａは、具体的には、外輪１３０の端部１３０Ａに締り嵌め方式で嵌め入れられ、第２のシール部材６０の管状部４４は、具体的には、内側輪１２１の端部１２１Ａに締り嵌め方式で嵌め入れられる。ハブベアリング４に取り付けられた密封装置２１の軸線ｘは、ハブベアリング４の中心軸線Ａｘに一致又は略一致する。

上述のように、密封装置２１はハブベアリング４に固定される。第１のシール部材３０は、静止した外輪１３０に固定され、回転しない固定シール部材である。一方、第２のシール部材６０は、回転する内輪１２０に固定され、回転する回転シール部材である。ハブベアリング４において密封装置２１は、内輪１２０の回転速度に応じて異なった作用をする。

具体的には、内輪１２０および第２のシール部材６０の低速回転時（回転速度が閾値より小さい場合）には、図５に示すように、サイドリップ６２は、第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂに接触し、空間５５の内部に侵入した異物がハブベアリング４の内部空間に向けてさらに侵入しないように異物の侵入を阻止する役割を有する。低速回転時とは、内輪１２０および第２のシール部材６０の回転が停止している時を含む。フランジ３１Ｂから第２のシール部材６０に与えられるトルクを低減するため、サイドリップ６２にはグリースがコートされてもよい。このグリースは、典型的には玉１０，１２、内輪１２０、外輪１３０を潤滑するグリースとは別種である。

一方、内輪１２０および第２のシール部材６０の高速回転時（回転速度が閾値より大きい場合）には、図５に点線で示すように、サイドリップ６２、特に先端部６２ｂは、サイドリップ６２自身にかかる遠心力によって、第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂから離れるよう変形する。ただし、サイドリップ６２は、この高速回転時に加わる遠心力によって、フランジ３１Ｂから完全に離れることがないように設計されている。このため、密封装置２０とは異なり、内輪１２０および第２のシール部材６０の高速回転時に、サイドリップ６２の先端部６２ｂとフランジ３１Ｂの間に、円環状の間隙が設けられることはないが、サイドリップ６２に加わる遠心力により、先端部６２ｂとフランジ３１Ｂとの間の締め代またはサイドリップ６２の反力は低減する。これにより、内輪１２０の高速回転時に、サイドリップ６２とフランジ３１Ｂとの間の摺動抵抗を低減させることができ、回転する内輪１２０にかかるトルクを小さくすることができる。また、サイドリップ６２の摩耗、摩擦熱による温度の上昇を抑制することができる。

また、図５に示すように、第２のシール部材６０の管状部４４の端部４４ａと、第１のシール部材３０のフランジ３１Ｂの外端縁３１Ｂｔとの間には、環状の間隙５４が設けられており、間隙５４はラビリンスシールとして機能する。このため、ハブベアリング４の内部空間に異物が侵入することが抑制されている。

一方、間隙５４が形成するラビリンスシールによって、ハブベアリング４の内部空間から潤滑剤が流出することが防止されており、また、サイドリップ６２によって、ハブベアリング４の外部に潤滑剤が流出することが防止されている。このように、密封装置２１は、内輪１２０の回転速度に関わらず、間隙５４及びサイドリップ６２によって、ハブベアリング４の内部空間から潤滑剤が流出することを抑制することができる。

また、図５に示すように、第２のシール部材６０の円板部４５の外端縁４５ａと、第１のシール部材３０のスリーブ３１Ａの部分Ａｐとの間には、環状の間隙６３が設けられており、間隙６３はラビリンスシールとして機能する。このため、ハブベアリング４の外部から密封装置２１の内部の空間５５に異物が侵入することが防止されている。このように、密封装置２１は、間隙６３によっても、ハブベアリング４の内部空間に異物が侵入することを抑制することができる。また、間隙６３は、ハブベアリング４の外部に潤滑剤が流出することを抑制することができる。

以上のように、回転する内輪１２０に取り付けられた第２のシール部材６０のサイドリップ６２は、内輪１２０の回転速度が閾値より小さい場合には、フランジ３１Ｂに摺動可能に接触し、密封装置２１の封止性能を確保する。すなわち、低速回転時において、サイドリップ６２は、空間５５に侵入した異物がハブベアリング４の内部空間に向けてさらに侵入しないように異物の侵入を阻止する。

一方、内輪１２０の回転速度が閾値より大きい場合には、第２のシール部材６０のサイドリップ６２は、サイドリップ６２自身にかかる遠心力によって、フランジ３１Ｂとの接触が維持される範囲でフランジ３１Ｂから離れるように変形する。したがって、高速回転時において、密封装置２１は、封止性能を確保しつつ、回転する内輪１２０にかかるトルクを低減し、また、サイドリップ６２の摩耗、摩擦熱による温度の上昇を抑制する。

次いで、本発明の第３の実施形態に係る密封装置２２について説明する。本発明の第３の実施形態に係る密封装置２２は、上述の本発明の第１の実施形態に係る密封装置２０に対して、第１のシール部材及び第２のシール部材の構成が異なる。また、本発明の第３の実施形態に係る密封装置２２は、上述の本発明の第２の実施形態に係る密封装置２１と同様に内輪回転型の適用対象に用いられ、適用対象において上述の密封装置２０とは異なる。以下、密封装置２２の構成について、密封装置２０と同じ構成又は同様の機能を有する構成については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる構成について説明する。

図７に示すように、環状の密封装置２２は、上述の密封装置２０の第１のシール部材３０とは異なる第１のシール部材７０と、密封装置２０の第２のシール部材４０とは異なる第２のシール部材６５とを備えている。第１のシール部材７０は、上述の密封装置２０の第２のシール部材３０の剛性環４２と、弾性環７１とを有している。また、第２のシール部材６５は、上述の密封装置２０の第１のシール部材３０の剛性環３１と、弾性環６６とを有している。なお、図７においては、密封装置２２の軸線ｘに対する一方の部分のみが示されている。また、図７において、密封装置２２は、後述する使用状態における状態（配置）で示されている。

図７に示すように、第１のシール部材７０は、第２のシール部材６５を径方向外側から覆うように配置される。このため、使用状態において、第２のシール部材６５は、第１のシール部材７０よりも径方向内側に固定される。また、第２のシール部材６５のフランジ３１Ｂは、インボード側に面し、第１のシール部材７０の円板部４５は、アウトボード側に面する。

第１のシール部材７０の弾性環７１は、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。弾性環７１は、剛性環４２に取り付けられており、具体的には、弾性環７１は、剛性環４２の一部に密着しており、また、剛性環４２の一部は、弾性環７１に埋設されている。弾性環７１は、図７に示すように、密封装置２０の第２のシール部材４０の弾性環４１の管状部４４の部分と、第２のシール部材４０の弾性環４１の円板部４５の径方向内側端の部分である内側端部７２と、グリースリップ４６と、シールリップ４７とを有している。また、弾性環７１は、内側端部７２から延びる第２のシール部材４０の円環部４９を有している。また、第１のシール部材７０は、第２のシール部材４０と同様に、ガータースプリング５０を有している。

グリースリップ４６とシールリップ４７とは、密封装置２０の第２のシール部材４０のグリースリップ４６とシールリップ４７と同様に、円板部４５の径方向内側に配置されており、スリーブ３１Ａに摺動可能に接触するように形成されている。具体的には、グリースリップ４６は内側端部７２から延びており、シールリップ４７は、内側端部７２から延びる円環部４９に形成されている。

図７に示すように、第１のシール部材７０の円板部４５において内側端部７２よりも径方向外側の部分には、第１のシール部材７０の弾性環７１は形成されていない。このため、第１のシール部材７０の円板部４５において、剛性環４２の内側端部７２よりも径方向外側の部分は、露出されており、剛性環４２は、内側端部７２よりも径方向外側の円板部４５の部分に、インボード側に面する円環状の面である接触面７３を有している。

第２のシール部材６５の弾性環６６は、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。弾性環６６は、図７に示すように、剛性環３１に取り付けられており、具体的には、弾性環６６は、剛性環３１の一部に密着しており、また、剛性環３１の一部は、弾性環６６に埋設されている。

第２のシール部材６５の弾性環６６は、図７に示すように、剛性環３１のフランジ３１Ｂのアウトボード側の面に取り付けられている部分である基部６７と、基部６７から延びる部分であるサイドリップ６８及びラビリンスリップ６９とを有している。基部６７は、軸線ｘ周りに環状に延びており、径方向外側において、フランジ３１Ｂの径方向外側の端部を覆うように形成されている。

サイドリップ６８は、図７に示すように、弾性環６６の基部６７のアウトボード側に面する面（面６７ａ）から延びており、上述の密封装置２０のサイドリップ４８と同様の形状を有しており、第１のシール部材７０の剛性環４２の接触面７３に向けて延びている薄板状の弾性環６６の部分である。サイドリップ６８は、例えば図７に示すように、基部６７に隣接する環状の厚い基部６８ａと、基部６８ａから径方向外側かつ接触面７３に向けて斜めに延びて円錐台形状又は円錐筒状の形状を有する環状の薄い先端部６８ｂとを有している。

後述する密封装置２２の使用状態において、密封装置２２の適用対象および第２のシール部材６５の低速回転時（回転速度が閾値より小さい場合）には、サイドリップ６８の先端部６８ｂが、剛性環４２の接触面７３に摺動可能に接触するように、サイドリップ６８は設計されている。一方、密封装置２２の適用対象および第２のシール部材６５の高速回転時（回転速度が閾値より大きい場合）には、上述の密封装置２０のサイドリップ４８と同様に、サイドリップ６８の先端部６８ｂが、剛性環４２の接触面７３から離れるように変形するように、サイドリップ６８は設計されている。なお、サイドリップ６８は、密封装置２２の適用対象および第２のシール部材６５の高速回転時に、先端部６８ｂが、剛性環４２の接触面７３から離れない範囲で接触面７３から離れる方向に移動するように、設計されていてもよい。

また、図７に示すように、第２のシール部材６５のフランジ３１Ｂの径方向外側端部を覆う基部６７の部分である外側端部６７ｂは、第１のシール部材７０の管状部４４のインボード側の端部における弾性環７１の部分であるラビリンス受部７１ａに径方向において間隔を空けて対向するようになっている。このため、基部６７の外側端部６７ｂと管状部４４のラビリンス受部７１ａとの間には、間隙７４が形成される。

ラビリンスリップ６９は、図７に示すように、基部６７の外側端部６７ｂからラビリンス受部７１ａに向かって延びており、ラビリンスリップ６９の先端部６９ａは、ラビリンス受部７１ａに径方向において間隔を空けて対向するようになっている。このように、間隙７４において、ラビリンスリップ６９の先端部６９ａとラビリンス受部７１ａとの間には、間隙７４をさらに狭める環状の間隙７４ａが形成されている。間隙７４及び間隙７４ａは、ラビリンスシールを形成する。

次いで、上述の構成を有する密封装置２２の作用について説明する。密封装置２２は、適用対象に取り付けられて使用状態になる。密封装置２２の適用対象は、例えばハブベアリングであり、密封装置２２の適用対象のハブベアリングは、内輪回転型のハブベアリングである。密封装置２２は、例えば上述の密封装置２１が取り付けられるハブベアリング４に取り付けられる（図６参照）。なお、密封装置２２が取り付けられたハブベアリング４の図示は省略されている。

密封装置２２は、密封装置２１と同様に、ハブベアリング４のインボード側開口部１２６に取り付けられる。具体的には、外輪１３０のインボード側の端部１３０Ａに、密封装置２２の第１のシール部材７０の管状部４４が取り付けられ、また、内輪１２０の内側輪１２１のインボード側の端部１２１Ａに、密封装置２２の第２のシール部材６５のスリーブ３１Ａが取り付けられ、密封装置２２はハブベアリング４に取り付けられる（図６，７参照）。第１のシール部材７０の管状部４４は、具体的には、外輪１３０の端部１３０Ａに締り嵌め方式で嵌め入れられ、第２のシール部材６５のスリーブ３１Ａは、具体的には、内側輪１２１の端部１２１Ａに締り嵌め方式で嵌め入れられる。ハブベアリング４に取り付けられた密封装置２２の軸線ｘは、ハブベアリング４の中心軸線Ａｘに一致又は略一致する。

上述のように、密封装置２２はハブベアリング４に固定される。第１のシール部材７０は、静止した外輪１３０に固定され、回転しない固定シール部材である。一方、第２のシール部材６５は、回転する内輪１２０に固定され、回転する回転シール部材である。ハブベアリング４において密封装置２２は、内輪１２０の回転速度に応じて異なった作用をする。

具体的には、内輪１２０および第２のシール部材６５の低速回転時（回転速度が閾値より小さい場合）には、図７に示すように、サイドリップ６８は、第１のシール部材７０の剛性環４２の接触面７３に接触し、空間５５の内部に侵入した異物がハブベアリング４の内部空間に向けてさらに侵入しないように異物の侵入を阻止する役割を有する。低速回転時とは、内輪１２０および第２のシール部材６５の回転が停止している時を含む。剛性環４２の接触面７３から第２のシール部材６５に与えられるトルクを低減するため、サイドリップ６８にはグリースがコートされてもよい。このグリースは、典型的には玉１０，１２、内輪１２０、外輪１３０を潤滑するグリースとは別種である。

一方、内輪１２０および第２のシール部材６５の高速回転時（回転速度が閾値より大きい場合）には、図７に点線で示すように、サイドリップ６８、特に先端部６８ａは、サイドリップ６８自身にかかる遠心力によって、第１のシール部材７０の剛性環４２の接触面７３から離れるよう変形する。このため、密封装置２０と同様に、内輪１２０および第２のシール部材６５の高速回転時に、サイドリップ６８の先端部６８ａと剛性環４２の接触面７３の間に、円環状の間隙５６が設けられる。これにより、内輪１２０の高速回転時に、サイドリップ６８と剛性環４２の接触面７３との間の摺動抵抗をなくすことができ、回転する内輪１２０にかかるトルクを小さくすることができる。また、サイドリップ６８の摩耗、摩擦熱による温度の上昇を抑制することができる。

また、図７に示すように、第２のシール部材６５のラビリンスリップ６９と、第１のシール部材７０の管状部４４のラビリンス受部７１ａとの間には、環状の間隙７４，７４ａが設けられており、間隙７４，７４ａはラビリンスシールとして機能する。このため、ハブベアリング４の外部から密封装置２２の内部の空間５５に異物が侵入することが防止されている。このように、密封装置２２は、間隙７４，７４ａによっても、ハブベアリング４の内部空間に異物が侵入することを抑制することができる。また、ハブベアリング４の外部に潤滑剤が流出することを抑制することができる。

また、グリースリップ４６およびシールリップ４７は、上述の密封装置２０のグリースリップ４６およびシールリップ４７と同様に夫々作用する。つまり、グリースリップ４６は、ハブベアリング４の内部空間からインボード側への潤滑剤の流出を阻止する。また、シールリップ４７は、グリースリップ４６をバックアップし、アウトボード側からグリースリップ４６を通過した潤滑剤のインボード側への流出を阻止する。

なお、グリースリップ４６は、ハブベアリング４の内輪１２０の回転時にグリースリップ４６がスリーブ３１Ａから離れないように、十分なグリースリップ４６のスリーブ３１Ａへの締め付力（緊縛力）を発揮できる形状に形成されていることが好ましい。これにより、ハブベアリング４の内輪１２０の回転時に、特に高速回転時に、グリースリップ４６の先端がスリーブ３１Ａから離れることを防止でき、ハブベアリング４の内部空間からインボード側への潤滑剤の漏れを抑制することができる。

一方、シールリップ４７は、ガータースプリング５０によってスリーブ３１Ａへの締め付力（緊縛力）が高められているため、ハブベアリング４の内輪１２０の回転時に、特に高速回転時に、シールリップ４７がスリーブ３１Ａから離れることが抑制されており、潤滑剤のインボード側への漏れを抑制することができる。

以上のように、回転する内輪１２０に取り付けられた第２のシール部材６５のサイドリップ６８は、内輪１２０の回転速度が閾値より小さい場合には、剛性環４２の接触面７３に摺動可能に接触し、密封装置２２の封止性能を確保する。すなわち、低速回転時において、サイドリップ６８は、空間５５に侵入した異物がハブベアリング４の内部空間に向けてさらに侵入しないように異物の侵入を阻止する。

一方、内輪１２０の回転速度が閾値より大きい場合には、第２のシール部材６５のサイドリップ６８は、サイドリップ６８自身にかかる遠心力によって、剛性環４２の接触面７３から離れるように変形する。したがって、高速回転時において、密封装置２２は、回転する内輪１２０にかかるトルクを低減し、また、サイドリップ６８の摩耗、摩擦熱による温度の上昇を抑制する。

なお、内輪１２０の高速回転時には、サイドリップ６８が剛性環４２の接触面７３から離れるが、第２のシール部材６５自体が高速で回転しているので、空間５５の内部には径方向外側に向かう気流又は遠心力が生じ、空間５５の内部に侵入した異物が間隙７４，７４ａを通じて外部に排出される。ラビリンスリップ６９が、図７に示すように、径方向外側かつインボード側に向かって斜めに延びている場合、上述のように侵入した異物が間隙７４，７４ａを通じて外部に排出され易くすることができる。また、サイドリップ６８の径方向内部の空間５７からも気流又は遠心力によって異物がサイドリップ６８と接触面７３との間の間隙５６を通じて、空間５５に排出され、さらに間隙７４，７４ａを通じて外部に排出される。

次いで、本発明の第４の実施形態に係る密封装置２３について説明する。本発明の第４の実施形態に係る密封装置２３は、上述の本発明の第３の実施形態に係る密封装置２２に対して、第１のシール部材及び第２のシール部材の構成が異なる。以下、密封装置２３の構成について、密封装置２２と同じ構成又は同様の機能を有する構成については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる構成について説明する。

図８に示すように、環状の密封装置２３は、上述の密封装置２２の第１のシール部材７０とは異なる第１のシール部材７５と、密封装置２２の第２のシール部材６５とは異なる第２のシール部材８０とを備えている。第１のシール部材７５は、上述の密封装置２２の第１のシール部材７０の剛性環４２と、第１のシール部材７０の弾性環７１とは異なる弾性環７６とを有している。また、第２のシール部材８０は、上述の密封装置２２の第２のシール部材６５の剛性環３１とは異なる剛性環８１と、第２のシール部材６５の弾性環６６とは異なる弾性環８２とを有している。なお、図８においては、密封装置２３の軸線ｘに対する一方の部分のみが示されている。また、図８において、密封装置２３は、後述する使用状態における状態（配置）で示されている。

図８に示すように、第１のシール部材７５は、第２のシール部材８０を径方向外側から覆うように配置される。このため、使用状態において、第２のシール部材８０は、第１のシール部材７５よりも径方向内側に固定される。また、第２のシール部材８０の後述するフランジ８１Ｂは、インボード側に面し、第１のシール部材７５の円板部４５は、アウトボード側に面する。

第１のシール部材７５の弾性環７６は、図８に示すように、円板部４５の部分である内側端部７２と、グリースリップ４６と、シールリップ４７が形成された円環部４９とを有していない点で、密封装置２２の第１のシール部材７０の弾性環７１と異なる。このため、第１のシール部材７５は、ガータースプリング５０を有していない。

第２のシール部材８０の剛性環８１は、剛性材料、例えば金属から形成されており、図８に示すように、密封装置２２の第２のシール部材６５の剛性環３１のスリーブ３１Ａに対応する部分であるスリーブ８１Ａと、剛性環３１のフランジ３１Ｂに対応する部分であるフランジ８１Ｂとを有している。剛性環８１は、例えば図８に示すように、剛性環４２と同様の形状を有しており、スリーブ８１Ａは、剛性環４２の管状部４４の部分と同様の形状を有しており、フランジ８１Ｂは、剛性環４２の円板部４５の部分と同様の形状を有している。

第２のシール部材８０の弾性環８２は、弾性材料、例えばエラストマーで形成されている。弾性環８２は、図８に示すように、剛性環８１に取り付けられており、具体的には、弾性環８２は、剛性環８１の一部に密着しており、また、剛性環８１の一部は、弾性環８２に埋設されている。

第２のシール部材８０の弾性環８２は、図８に示すように、剛性環８１のフランジ８１Ｂのアウトボード側の面、および剛性環８１のスリーブ８１Ａの径方向外側の面に取り付けられている部分である基部８３と、基部８３から延びる部分であるサイドリップ６８及びラビリンスリップ６９とを有している。また、弾性環８２は、図８に示すように、基部８３から延びる部分であるシール突起８４を有している。

基部８３は、軸線ｘ周りに環状に延びており、径方向外側において、フランジ８１Ｂの径方向外側の端部を覆うように形成されており、また、アウトボード側において、スリーブ８１Ａのアウトボード側の端部を覆うように形成されている。

サイドリップ６８は、図８に示すように、弾性環８２の基部８３のアウトボード側に面する面（面８３ａ）から延びており、上述の密封装置２２の第２のシール部材６５のサイドリップ６８と同様の形状を有しており、第１のシール部材７５の剛性環４２の接触面７３に向けて延びている薄板状の弾性環８２の部分である。サイドリップ６８は、例えば図８に示すように、基部８３に隣接する環状の厚い基部６８ａと、基部６８ａから径方向外側かつ接触面７３に向けて斜めに延びて円錐台形状又は円錐筒状の形状を有する環状の薄い先端部６８ｂとを有している。

後述する密封装置２３の使用状態において、密封装置２３の適用対象および第２のシール部材８０の低速回転時（回転速度が閾値より小さい場合）には、サイドリップ６８の先端部６８ｂが、剛性環４２の接触面７３に摺動可能に接触するように、サイドリップ６８は設計されている。一方、密封装置２３の適用対象および第２のシール部材８０の高速回転時（回転速度が閾値より大きい場合）には、上述の密封装置２２のサイドリップ６８と同様に、サイドリップ６８の先端部６８ｂが、剛性環４２の接触面７３から離れるように変形するように、サイドリップ６８は設計されている。なお、サイドリップ６８は、密封装置２３の適用対象および第２のシール部材８０の高速回転時に、先端部６８ｂが、剛性環４２の接触面７３から離れない範囲で接触面７３から離れる方向に移動するように、設計されていてもよい。

また、図８に示すように、第２のシール部材８０のフランジ８１Ｂの径方向外側端部を覆う基部８３の部分である外側端部８３ｂは、第１のシール部材７５の管状部４４の弾性環７６の有するラビリンス受部７１ａに径方向において間隔を空けて対向するようになっている。このため、基部８３の外側端部８３ｂと管状部４４のラビリンス受部７１ａとの間には、間隙７４が形成される。

ラビリンスリップ６９は、図８に示すように、基部８３の外側端部８３ｂからラビリンス受部７１ａに向かって延びており、ラビリンスリップ６９の先端部６９ａは、ラビリンス受部７１ａに径方向において間隔を空けて対向するようになっている。このように、間隙７４において、ラビリンスリップ６９の先端部６９ａとラビリンス受部７１ａとの間には、間隙７４をさらに狭める環状の間隙７４ａが形成されている。間隙７４及び間隙７４ａは、ラビリンスシールを形成する。

シール突起８４は、軸線ｘ周りに環状の部分であり、図８に示すように、スリーブ８１Ａのアウトボード側端部を覆う基部８３の部分であるアウトボード側端部８３ｃから延びる環状の突起である。シール突起８４は、アウトボード側端部８３ｃから、第１のシール部材７５の剛性環４２の円板部４５における径方向内側の端縁である内端縁４５ｂに向かって延びている。図８に示すように、剛性環４２の内端縁４５ｂは、基部８３のアウトボード側端部８３ｃに対して、例えば径方向外側かつアウトボード側に位置するようになっており、シール突起８４は、アウトボード側端部８３ｃから、径方向外側かつアウトボード側に向かって斜めに延びている。また、シール突起８４は、シール突起８４の先端側の部分（先端部８４ａ）が剛性環４２の内端縁４５ｂに接触するような形状に形成されている。

次いで、上述の構成を有する密封装置２３の作用について説明する。密封装置２３は、適用対象に取り付けられて使用状態になる。密封装置２３の適用対象は、例えばハブベアリングであり、密封装置２３の適用対象のハブベアリングは、内輪回転型のハブベアリングである。密封装置２３は、例えば密封装置２２と同様に、上述の密封装置２１が取り付けられるハブベアリング４に取り付けられる（図６参照）。なお、密封装置２３が取り付けられたハブベアリング４の図示は省略されている。

密封装置２３は、密封装置２２と同様に、ハブベアリング４のインボード側開口部１２６に取り付けられる。具体的には、外輪１３０のインボード側の端部１３０Ａに、密封装置２３の第１のシール部材７５の管状部４４が取り付けられ、また、内輪１２０の内側輪１２１のインボード側の端部１２１Ａに、密封装置２３の第２のシール部材８０のスリーブ８１Ａが取り付けられ、密封装置２３はハブベアリング４に取り付けられる（図６，８参照）。第１のシール部材７５の管状部４４は、具体的には、外輪１３０の端部１３０Ａに締り嵌め方式で嵌め入れられ、第２のシール部材８０のスリーブ８１Ａは、具体的には、内側輪１２１の端部１２１Ａに締り嵌め方式で嵌め入れられる。ハブベアリング４に取り付けられた密封装置２３の軸線ｘは、ハブベアリング４の中心軸線Ａｘに一致又は略一致する。

上述のように、密封装置２３はハブベアリング４に固定される。第１のシール部材７５は、静止した外輪１３０に固定され、回転しない固定シール部材である。一方、第２のシール部材８０は、回転する内輪１２０に固定され、回転する回転シール部材である。ハブベアリング４において密封装置２３は、内輪１２０の回転速度に応じて異なった作用をする。

具体的には、内輪１２０および第２のシール部材８０の低速回転時（回転速度が閾値より小さい場合）には、図８に示すように、サイドリップ６８は、密封装置２２のサイドリップ６８と同様に作用し、第１のシール部材７５の剛性環４２の接触面７３に接触し、空間５５の内部に侵入した異物がハブベアリング４の内部空間に向けてさらに侵入しないように異物の侵入を阻止する役割を有する。低速回転時とは、内輪１２０および第２のシール部材８０の回転が停止している時を含む。剛性環４２の接触面７３から第２のシール部材８０に与えられるトルクを低減するため、サイドリップ６８にはグリースがコートされてもよい。このグリースは、典型的には玉１０，１２、内輪１２０、外輪１３０を潤滑するグリースとは別種である。

一方、内輪１２０および第２のシール部材８０の高速回転時（回転速度が閾値より大きい場合）には、図８に点線で示すように、サイドリップ６８、特に先端部６８ｂは、密封装置２２のサイドリップ６８と同様に作用し、サイドリップ６８自身にかかる遠心力によって、第１のシール部材７５の剛性環４２の接触面７３から離れるよう変形する。このため、密封装置２２と同様に、内輪１２０および第２のシール部材８０の高速回転時に、サイドリップ６８の先端部６８ｂと剛性環４２の接触面７３との間に、円環状の間隙５６が設けられる。これにより、内輪１２０の高速回転時に、サイドリップ６８と接触面７３との間の摺動抵抗をなくすことができ、回転する内輪１２０にかかるトルクを小さくすることができる。また、サイドリップ６８の摩耗、摩擦熱による温度の上昇を抑制することができる。

また、図８に示すように、第２のシール部材８０のラビリンスリップ６９と、第１のシール部材７５の管状部４４のラビリンス受部７１ａとの間には、環状の間隙７４，７４ａが設けられており、密封装置２２の間隙７４，７４ａと同様に、間隙７４，７４ａはラビリンスシールとして機能する。このため、ハブベアリング４の外部から密封装置２３の内部の空間５５に異物が侵入することが防止されている。このように、密封装置２３は、間隙７４，７４ａによっても、ハブベアリング４の内部空間に異物が侵入することを抑制することができる。また、ハブベアリング４の外部に潤滑剤が流出することを抑制することができる。

また、シール突起８４の先端部８４ａは、第１のシール部材７５の剛性環４２の内端縁４５ｂに接触しており、シール突起８４は、第１のシール部材７５の剛性環４２の内端縁４５ｂと、第２のシール部材８０の弾性環８２のアウトボード側端部８３ｃとの間の環状の間隙を塞いでいる。このため、シール突起８４は、ハブベアリング４の内部空間からインボード側への潤滑剤の流出を阻止する。また、シール突起８４は、ハブベアリング４の内部空間への異物の侵入を阻止する。

シール突起８４の先端部８４ａは、剛性環４２の内端縁４５ｂに径方向内側から接触している。このため、ハブベアリング４の内輪１２０の回転によってシール突起８４に遠心力がかかると、この遠心力によって、シール突起８４の先端部８４ａは、剛性環４２の内端縁４５ｂにさらに押し付けられる。このため、ハブベアリング４の内輪１２０の回転時に、特に高速回転時に、シール突起８４の先端部８４ａが剛性環４２の内端縁４５ｂから離れることを防止でき、ハブベアリング４の内部空間からインボード側への潤滑剤の漏れをさらに抑制することができる。

以上のように、回転する内輪１２０に取り付けられた第２のシール部材８０のサイドリップ６８は、内輪１２０の回転速度が閾値より小さい場合には、剛性環４２の接触面７３に摺動可能に接触し、密封装置２３の封止性能を確保する。すなわち、低速回転時において、サイドリップ６８は、空間５５に侵入した異物がハブベアリング４の内部空間に向けてさらに侵入しないように異物の侵入を阻止する。

一方、内輪１２０の回転速度が閾値より大きい場合には、第２のシール部材８０のサイドリップ６８は、サイドリップ６８自身にかかる遠心力によって、剛性環４２の接触面７３から離れるように変形する。したがって、高速回転時において、密封装置２３は、回転する内輪１２０にかかるトルクを低減し、また、サイドリップ６８の摩耗、摩擦熱による温度の上昇を抑制する。

なお、内輪１２０の高速回転時には、サイドリップ６８が剛性環４２の接触面７３から離れるが、第２のシール部材８０自体が高速で回転しているので、空間５５の内部には径方向外側に向かう気流又は遠心力が生じ、空間５５の内部に侵入した異物が間隙７４，７４ａを通じて外部に排出される。ラビリンスリップ６９が、図８に示すように、径方向外側かつインボード側に向かって斜めに延びている場合、上述のように侵入した異物が間隙７４，７４ａを通じて外部に排出され易くすることができる。また、サイドリップ６８の径方向内部の空間５７からも気流又は遠心力によって異物がサイドリップ６８と接触面７３との間の間隙５６を通じて、空間５５に排出され、さらに間隙７４，７４ａを通じて外部に排出される。

なお、サイドリップ４８，６２，６８が夫々変形するハブベアリング１，３，４の高速回転時の回転速度の閾値は、例えば、サイドリップ４８，６２，６８の基部５１，６２ａ，６８ａや先端部５２，６２ｂ，６８ｂの形状や、弾性環４１，６１，６６，８２の弾性材料の特性等によって調整することができる。この基部５１，６２ａ，６８ａや先端部５２，６２ｂ，６８ｂの形状には、例えば、基部５１，６２ａ，６８ａや先端部５２，６２ｂ，６８ｂの厚さや硬さがある。弾性材料の特性には、例えば、弾性材料の弾性率がある。また、サイドリップ４８，６２，６８が夫々変形するハブベアリング１，３，４の高速回転時の回転速度の閾値は、中心軸線Ａｘ方向における第１のシール部材３０，７０，７５と第２のシール部材４０，６０，６５，８０との距離（間隔）によっても調整することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。

例えば、複数のサイドリップを設けてもよい。

空間５５には、サイドリップ４８，６２，６８側への異物の侵入を減少させるための突起を設けてもよい。突起は、第１のシール部材３０，７０，７５に形成してもよいし、第２のシール部材４０，６０，６５，に形成してもよい。

１，３，４…ハブベアリング、２…孔、６，１２０…内輪（内側部材）、８，１３０…外輪（外側部材）、２０，２１，２２，２３…密封装置、３０，７０，７５…第１のシール部材、３１，８１…剛性環、３１Ａ，８１Ａ…スリーブ、３１Ａｐ…部分、３１Ｂ，８１Ｂ…フランジ、３１Ｂｔ…外端縁、４０，６０，６５，８０…第２のシール部材、４１，６１，６６，８２…弾性環、４２…剛性環、４４…管状部、４４ａ…端部、４５…円板部、４５ａ…外端縁、４５ｂ…内端縁、４６…グリースリップ（ラジアルリップ）、４７…シールリップ（ラジアルリップ）、４８，６２，６８…サイドリップ、４９…円環部、５０…ガータースプリング、５１，６２ａ，６８ａ…基部、５２，６２ｂ，６８ｂ…先端部、５４，６３，７４，７４ａ…間隙、６７，８３…基部、６７ａ，８３ａ…面、６７ｂ，８３ｂ…外側端部、６９…ラビリンスリップ、６９ａ…先端部、７１，７６…弾性環、７１ａ…ラビリンス受部、７２…内側端部、７３…接触面、８３ｃ…アウトボード側端部、８４…シール突起、８４ａ…先端部、１００…インホイールモータユニット、１０１…外側ケーシング、１０１ａ…端部、１０１ｂ…取付面、１０２…内側ケーシング、１０２ａ…筒部、１０２ｂ…円板部、１０２ｃ…取付面、１０３…モータジェネレータ、１０４…ロータ、１０５…ステータ、１１０…ブレーキディスク、１２１…内側輪、１２１Ａ…端部、１２２…ハブ輪、１２３…軸部、１２４…ハブフランジ、１２６…インボード側開口部、１２７…アウトボード側開口部、１３０Ａ…端部、１３１…貫通孔、１４０…他の密封装置、Ａｘ…中心軸線、ｘ…軸線

Claims (9)

1. 固定された内側部材と回転する外側部材との間に配置され、前記内側部材と前記外側部材との間の間隙を封止する密封装置であって、
   前記内側部材に取り付けられたスリーブと、前記スリーブから径方向外側に広がるフランジを有する第１のシール部材と、
   前記フランジの径方向外側に配置されて前記外側部材に取り付けられた管状部と、前記管状部から径方向内側に広がり前記フランジに対向する円板部と、前記円板部の径方向内側に配置されて前記スリーブに摺動可能に接触するラジアルリップと、前記円板部から前記フランジに向けて延びるサイドリップを有する第２のシール部材を有し、
   前記第２のシール部材の前記サイドリップは、前記外側部材の回転速度が閾値より小さい場合には、前記フランジに摺動可能に接触し、前記外側部材の回転速度が閾値より大きい場合には、前記フランジから離れるよう変形し、
   前記管状部と前記フランジとは、前記サイドリップよりも前記内側部材と前記外側部材との間の前記間隙の封止された空間から離れる側に、環状の間隙を形成しており、
   前記管状部と前記フランジとにより形成される前記間隙は、異物が前記管状部と前記フランジとにより形成される前記間隙を通じて外部に排出可能になっていることを特徴とする密封装置。
2. 回転する内側部材と固定された外側部材との間に配置され、前記内側部材と前記外側部材との間の間隙を封止する密封装置であって、
   前記外側部材に取り付けられる第１のシール部材と、
   前記内側部材に取り付けられる第２のシール部材とを備え、
   前記第１のシール部材は、剛性材料から形成された軸線周りに環状の部材である第１の剛性環を有しており、
   前記第２のシール部材は、剛性材料から形成された前記軸線周りに環状の部材である第２の剛性環と、弾性材料から形成された前記軸線周りに環状の部材である第２の弾性環とを有しており、
   前記第２のシール部材の前記第２の弾性環は、前記軸線に沿って延びる前記軸線周りに環状の部分であるサイドリップを有しており、
   前記第１のシール部材の前記第１の剛性環は、前記サイドリップの先端部が接触するようになっており、
   前記第２のシール部材の前記サイドリップは、前記内側部材の回転速度が閾値より小さい場合には、前記第１のシール部材の前記第１の剛性環に摺動可能に接触し、前記内側部材の回転速度が閾値より大きい場合には、前記第１のシール部材の前記第１の剛性環から離れる方向に移動するよう変形し、
   前記第１のシール部材と前記第２のシール部材とは、前記サイドリップよりも前記内側部材と前記外側部材との間の前記間隙の封止された空間の側に、環状の第１の間隙を形成しており、
   前記第２の弾性環は、前記第１の間隙を閉塞する部分である前記軸線周りに環状のシール突起を有しており、
   前記シール突起は、前記軸線に沿って突出しており、前記軸線の側から前記第１の剛性環の径方向内側の端縁に接触するように形成されていることを特徴とする密封装置。
3. 回転する内側部材と固定された外側部材との間に配置され、前記内側部材と前記外側部材との間の間隙を封止する密封装置であって、
   前記外側部材に取り付けられる第１のシール部材と、
   前記内側部材に取り付けられる第２のシール部材とを備え、
   前記第１のシール部材は、剛性材料から形成された軸線周りに環状の部材である第１の剛性環を有しており、
   前記第２のシール部材は、剛性材料から形成された前記軸線周りに環状の部材である第２の剛性環と、弾性材料から形成された前記軸線周りに環状の部材である第２の弾性環とを有しており、
   前記第２のシール部材の前記第２の弾性環は、前記軸線に沿って延びる前記軸線周りに環状の部分であるサイドリップを有しており、
   前記第１のシール部材の前記第１の剛性環は、前記サイドリップの先端部が接触するようになっており、
   前記第２のシール部材の前記サイドリップは、前記内側部材の回転速度が閾値より小さい場合には、前記第１のシール部材の前記第１の剛性環に摺動可能に接触し、前記内側部材の回転速度が閾値より大きい場合には、前記第１のシール部材の前記第１の剛性環から離れる方向に移動するよう変形し、
   前記第１のシール部材と前記第２のシール部材とは、前記サイドリップよりも前記内側部材と前記外側部材との間の前記間隙の封止された空間の側に、環状の第１の間隙を形成しており、
   前記第１のシール部材は、弾性材料から形成された前記軸線周りに環状の部材である第１の弾性環を有しており、
   前記第１の弾性環は、前記第１の間隙を閉塞する部分である前記軸線周りに環状のシールリップを有しており、
   前記シールリップの外周にはガータースプリングが巻かれていることを特徴とする密封装置。
4. 前記第２のシール部材の前記サイドリップは、前記内側部材の回転速度が閾値より大きい場合には、前記第１のシール部材の前記第１の剛性環から離れるよう変形することを特徴とする請求項２又は３に記載の密封装置。
5. 前記サイドリップよりも前記内側部材と前記外側部材との間の前記間隙の封止された空間から離れる側に、環状の第２の間隙を形成していることを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載の密封装置。
6. 前記第２の弾性環は、前記第２の間隙に向かって突出してラビリンスシールを形成する前記軸線周りに環状の部分であるラビリンスリップを有していることを特徴とする請求項５に記載の密封装置。
7. 前記第２の間隙はラビリンスシールを形成することを特徴とする請求項５に記載の密封装置。
8. 前記ラジアルリップの外周にはガータースプリングが巻かれている請求項１に記載の密封装置。
9. 前記ラビリンスリップは、径方向外側かつ前記軸線方向において前記内側部材と前記外側部材との間の前記間隙の封止された空間から離れる側に向かって斜めに延びていることを特徴とする請求項６に記載の密封装置。