JP2020143727A - 密封装置および密封構造 - Google Patents

Abstract

【課題】水の排出性能が高く、密封対象への水からの保護性能が高い密封装置を提供する。【解決手段】密封装置は、相対的に回転する内側部材と外側部材との間の間隙を封止する。密封装置の第１のシール部材は、外側部材に取り付けられ、環状部分を有しており、環状部分が内側部材に向けて径方向内側に広がる。密封装置の第２のシール部材は、内側部材に取り付けられ、フランジ部分を有しており、フランジ部分が径方向外側に広がっており第１のシール部材の環状部分と対向する。第１のシール部材と第２のシール部材のうち回転するシール部材に、複数の水排出突起が支持されている。複数の水排出突起は、環状部分とフランジ部分の間に位置する空間内に突出し、円周方向に並べられている。各水排出突起は、密封装置の径方向に沿って延びる２つの側面を有する。円周方向における各水排出突起の長さに対する円周方向における水排出突起の間隔が４．７以上、７．４以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、密封装置および密封構造に関する。

例えば玉軸受のような転がり軸受は周知であり、例えば自動車のハブに使用されている。転がり軸受の内部を密封する密封装置としては、特許文献１に記載されたものがある。この密封装置は、転がり軸受の外輪に固定される環状体と、環状体から半径方向内側に延びるラジアルリップ（グリースリップ）と、環状体から側方に延びる２つのサイドリップ（アキシャルリップ）とを備える。ラジアルリップは、軸受の内輪の外周面または内輪に固定される部品の外周面に接触して、軸受内部の潤滑剤(グリース）を密封する機能を有し、２つのサイドリップは、内輪のフランジに接触して、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封止する機能を有する。

特許３９９１２００号公報

この種の密封装置については、水（泥水または塩水を含む）の多い環境で使用される場合には、水が密封対象（例えば軸受）の内部に侵入しないように保護する機能を高めることが要求される。また、たとえ水が密封装置に侵入しても、すみやかに水を排出することができるのが望ましい。

そこで、本発明は、水の排出性能が高く、密封対象への水からの保護性能が高い密封装置および密封構造を提供する。

本発明のある態様に係る密封装置は、相対的に回転する内側部材と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、環状部分を有しており、前記環状部分が前記内側部材に向けて径方向内側に広がる、第１のシール部材と、前記内側部材に取り付けられ、フランジ部分を有しており、前記フランジ部分が径方向外側に広がっており前記第１のシール部材の前記環状部分と対向する、第２のシール部材とを備える。前記第１のシール部材および前記第２のシール部材のうち回転するシール部材には、複数の水排出突起が支持されている。前記複数の水排出突起は、前記第１のシール部材の前記環状部分と前記第２のシール部材の前記フランジ部分の間に位置する空間内に突出し、円周方向に並べられている。各水排出突起は、密封装置の径方向に沿って延びる２つの側面を有する。円周方向における各水排出突起の長さに対する円周方向における前記水排出突起の間隔が４．７以上、７．４以下である。

この密封装置において、第１のシール部材の環状部分と第２のシール部材のフランジ部分の間の空間内には、水が侵入することがありうる。しかし、この空間内には複数の水排出突起が突出しており、内側部材と外側部材の相対回転に伴って、空間内の水は、回転する部材に支持された水排出突起に跳ねられて、空間からすみやかに排出される。このため、密封装置は、密封対象への水からの保護性能が高い。円周方向における各水排出突起の長さに対する円周方向における水排出突起の間隔が４．７以上、７．４以下であることにより、水の排出性能が高い。各水排出突起は、密封装置の径方向に沿って延びる２つの側面を有する線対称形状を有し、部材の回転方向がいずれであっても、同等の水の排出機能を発揮することができる。複数の水排出突起は、第１のシール部材の環状部分と第２のシール部材のフランジ部分の間の空間内に突出するので、水排出突起のために密封装置を大型化する必要はない。

本発明のある態様に係る密封構造は、円筒部分と、前記円筒部分から径方向外側に広がるフランジとを有する内側部材と、前記内側部材に対して相対的に回転する外側部材と、前記外側部材に取り付けられ、環状部分を有しており、前記環状部分が前記内側部材の前記円筒部分に向けて径方向内側に広がっており前記内側部材の前記フランジと対向する、シール部材とを備える。前記内側部材および前記シール部材のうち回転する部材には、複数の水排出突起が支持されている。前記複数の水排出突起は、前記シール部材の前記環状部分と前記内側部材の前記フランジの間に位置する空間内に突出し、円周方向に並べられている。各水排出突起は、前記シール部材の径方向に沿って延びる２つの側面を有する。円周方向における各水排出突起の長さに対する円周方向における前記水排出突起の間隔が４．７以上、７．４以下である。

この密封構造において、シール部材の環状部分と内側部材のフランジの間の空間内には、水が侵入することがありうる。しかし、この空間内には複数の水排出突起が突出しており、内側部材と外側部材の相対回転に伴って、空間内の水は、回転する部材に支持された水排出突起に跳ねられて、空間からすみやかに排出される。このため、密封構造は、密封対象への水からの保護性能が高い。円周方向における各水排出突起の長さに対する円周方向における水排出突起の間隔が４．７以上、７．４以下であることにより、水の排出性能が高い。各水排出突起は、密封装置の径方向に沿って延びる２つの側面を有する線対称形状を有し、部材の回転方向がいずれであっても、同等の水の排出機能を発揮することができる。複数の水排出突起は、シール部材の環状部分と内側部材のフランジの間の空間内に突出するので、水排出突起のために密封構造を大型化する必要はない。

本発明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。 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。 第１の実施形態に係る密封装置の一部を破断して示す部分斜視図である。 第１の実施形態に係る密封装置の第１のシール部材の一部を破断して示す部分斜視図である。 第１の実施形態に係る密封装置の第２のシール部材の一部を破断して示す部分斜視図である。 第１の実施形態に係る密封装置の第２のシール部材の正面図である。 第１の実施形態に関して、水の排出効果を調査するための試験の結果を示すグラフである。 第１の実施形態の変形例に係る密封装置の部分断面図である。 第１の実施形態の他の変形例に係る密封装置の部分断面図である。 第１の実施形態のさらに他の変形例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構造の部分断面図である。 第２の実施形態の変形例に係る密封構造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様々な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軸受を示す。但し、本発明の用途はハブ軸受には限定されず、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、ハブ軸受は、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。

このハブ軸受１は、スピンドル（図示せず）が内部に挿入される孔２を有するハブ（内側部材）４と、ハブ４に取り付けられた内輪（内側部材）６と、これらの外側に配置された外輪（外側部材）８と、ハブ４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とを有する。

外輪８が固定されている一方で、ハブ４および内輪６は、スピンドルの回転に伴って回転する。

スピンドルおよびハブ軸受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に対する左側部分のみが示されている。詳細には図示しないが、図１の上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、下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。

ハブ軸受１の外輪８は、ハブナックル１６に固定される。ハブ４は、外輪８よりも半径方向外側に張り出したアウトボード側フランジ１８を有する。アウトボード側フランジ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。

外輪８のアウトボード側の端部の付近には、外輪８とハブ４との間の間隙を封止する密封装置２０が配置されており、外輪８のインボード側の端部の内側には、外輪８と内輪６との間の間隙を封止する密封装置２１が配置されている。これらの密封装置２０，２１の作用により、ハブ軸受１の内部からのグリース、すなわち潤滑剤の流出が防止されるとともに、外部からハブ軸受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）の流入が防止される。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。

密封装置２０は、ハブ軸受１の回転するハブ４と固定された外輪８のアウトボード側の円筒状の端部８Ａとの間に配置され、ハブ４と外輪８との間の間隙を封止する。密封装置２１は、ハブ軸受１の回転する内輪６と固定された外輪８のインボード側の端部８Ｂとの間に配置され、内輪６と外輪８との間の間隙を封止する。

第１の実施形態
図２に示すように、密封装置２１は、ハブ軸受１の外輪８のインボード側の端部８Ｂと、ハブ軸受１の内輪６との間隙内に配置される。密封装置２１は環状であるが、図２においては、その左側部分のみが示されている。

図３は、密封装置２１の一部を破断して示す部分斜視図である。図４は、密封装置２１の部分である第１のシール部材２４の一部を破断して示す部分斜視図である。図５は、密封装置２１の部分である第２のシール部材２６の一部を破断して示す部分斜視図である。図２ないし図５から明らかなように、密封装置２２は、第１のシール部材２４と第２のシール部材２６を備える複合構造を有する。

第１のシール部材２４は、外輪８に取り付けられ、回転しない固定シール部材である。第１のシール部材２４は、弾性環２８および剛性環３０を有する複合構造である。弾性環２８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３０は、剛性材料、例えば金属から形成されており、弾性環２８を補強する。剛性環３０は、ほぼＬ字形の断面形状を有する。剛性環３０の一部は、弾性環２８に埋設されており、弾性環２８に密着している。

第１のシール部材２４は、円筒部分２４Ａ、環状部分２４Ｂ、およびリップ２４Ｃ，２４Ｄを有する。円筒部分２４Ａは、外輪８に取り付けられる取付け部を構成する。具体的には、円筒部分２４Ａは、外輪８の端部８Ｂに締まり嵌め方式で嵌め入れられる（すなわち圧入される）。環状部分２４Ｂは、円環状であって、円筒部分２４Ａの径方向内側に配置され、内輪６に向けて径方向内側に広がる。円筒部分２４Ａと環状部分２４Ｂは、剛性環３０と弾性環２８から構成されている。

リップ２４Ｃ，２４Ｄは、環状部分２４Ｂの内側端から第２のシール部材２６に向けて延び、リップ２４Ｃ，２４Ｄの先端は第２のシール部材２６に接触する。リップ２４Ｃ，２４Ｄは、弾性環２８から構成されている。

第２のシール部材２６は、スリンガーすなわち回転シール部材とも呼ぶことができる。第２のシール部材２６は、内輪６に取り付けられており、内輪６の回転時に、第２のシール部材２６は内輪６とともに回転し、外部から飛散して来る異物を跳ね飛ばす。

この実施形態では、第２のシール部材２６も、弾性環３２および剛性環３４を有する複合構造である。剛性環３４は、剛性材料、例えば金属から形成されている。

剛性環３４は、ほぼＬ字形の断面形状を有する。具体的には、円筒状のスリーブ部分３４Ａと、スリーブ部分３４Ａから径方向外側に広がる円環状のフランジ部分３４Ｂを備える。スリーブ部分３４Ａは、内輪６に取り付けられる取付け部を構成する。具体的には、スリーブ部分３４Ａには、内輪６の端部が締まり嵌め方式で嵌め入れられる（すなわち圧入される）。

フランジ部分３４Ｂは、スリーブ部分３４Ａの径方向外側に配置され、径方向外側に広がっており、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂと対向する。この実施形態では、フランジ部分３４Ｂは平板であり、スリーブ部分３４Ａの軸線に対して垂直な平面内にある。この実施形態では、第２のシール部材２６のフランジ部分３４Ｂの環状部分２４Ｂに対向する面３４Ｃは、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂのフランジ部分３４Ｂに対向する面２４Ｅと平行である。

弾性環３２は、剛性環３４のフランジ部分３４Ｂに密着している。この実施形態では、弾性環３２は、内輪６の回転速度を計測するために設けられている。具体的には、弾性環３２は、磁性金属粉およびセラミックス粉を含有するエラストマー材料で形成されており、磁性金属粉によって多数のＳ極とＮ極を有する。弾性環３２においては、円周方向に等角間隔をおいて多数のＳ極とＮ極が交互に配置されている。図示しない磁気式ロータリーエンコーダーによって、弾性環３２の回転角度を測定することができる。弾性環３２の材料は、金属粉を含有するため、通常のエラストマー材料よりも硬度が高く、異物による損傷を受けにくい。

弾性環３２は、フランジ部分３４Ｂの両面に固着されている。すなわち、弾性環３２は、フランジ部分３４Ｂのインボード側の面を覆うだけでなく、アウトボード側の面３４Ｃも覆う。面３４Ｃを覆う弾性環３２の部分は、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂのフランジ部分３４Ｂに平行な面３２Ａを有する。

第１のシール部材２４のリップ２４Ｃは、環状部分２４Ｂの内側端から半径方向内側かつアウトボード側に延びるラジアルリップである。リップ２４Ｃは、第２のシール部材２６のスリーブ部分３４Ａに向けて延び、リップ２４Ｃの先端は、スリーブ部分３４Ａに接触する。リップ２４Ｃは、半径方向内側かつアウトボード側に向けて延び、主にハブ軸受１の内部からの潤滑剤の流出を阻止する役割を担うグリースリップである。

リップ２４Ｄは、環状部分２４Ｂの内側端から半径方向内側かつインボード側に延びるラジアルリップである。リップ２４Ｄも、第２のシール部材２６のスリーブ部分３４Ａに向けて延び、リップ２４Ｄの先端は、スリーブ部分３４Ａに接触する。リップ２４Ｄは、主に外部からハブ軸受１の内部への異物の流入を阻止する役割を担うダストリップである。

第１のシール部材２４が固定された外輪８に取り付けられている一方、内輪６および第２のシール部材２６は回転するので、リップ２４Ｃ，２４Ｄは第２のシール部材２６のスリーブ部分３４Ａに対して摺動する。

図２に示すように、第１のシール部材２４の円筒部分２４Ａのインボード側の先端と、第２のシール部材２６の外端縁との間には、環状の間隙３６が設けられている。間隙３６を通じて、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂと第２のシール部材２６のフランジ部分３４Ｂの間の空間４２（さらに細かく言えば、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂの面２４Ｅと第２のシール部材２６の弾性環３２の面３２Ａ間の空間）内に、異物が侵入することがある。逆に、空間４２内の異物は、間隙３６を通じて排出することができる。

第２のシール部材２６には、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂに向けて突出する複数の水排出突起４０が支持されている。これらの水排出突起４０は、同形同大を有しており、円周方向に等角間隔をおいて並べられている。これらの水排出突起４０は、空間４２内に突出する。水排出突起４０は、空間４２から水を排出する役割を担う。水排出突起４０は、水排出羽根と呼ぶこともできる。

この実施形態においては、複数の水排出突起４０は、第２のシール部材２６の剛性環３４のフランジ部分３４Ｂの面３４Ｃを覆う弾性環３２の部分に一体に取り付けられている。すなわち、水排出突起４０は、弾性環３２の部分である。したがって、水排出突起４０は、弾性環３２と同じ材料、すなわち磁性金属粉およびセラミックス粉を含有するエラストマー材料から形成されている。

この実施形態においては、図５および図６に示すように、各水排出突起４０は、ほぼ直方体の形状を有する。より具体的には、各水排出突起４０は、内側円弧面４０Ａと、外側円弧面４０Ｂと、２つの側面４０Ｃ，４０Ｄとで画定されたほぼ矩形の輪郭を有する。図２は図６のII-II線矢視断面に相当する。図２に示すように、各水排出突起４０の直方体の底面４０Ｆは、フランジ部分３４Ｂの環状部分２４Ｂに対向する面３４Ｃと平行で、弾性環３２の環状部分２４Ｂに対向する面３２Ａと同一面であり、直方体の頂面４０Ｅは、面３２Ａ，３４Ｃと平行である。

内側円弧面４０Ａはスリーブ部分３４Ａと同心の円筒上にあり、外側円弧面４０Ｂもスリーブ部分３４Ａと同心の円筒上にある。内側円弧面４０Ａと外側円弧面４０Ｂは曲率半径が大きいため、ほぼ平坦面である。側面４０Ｃ，４０Ｄは、それぞれ密封装置２１の径方向に沿って延びる平坦面である。具体的には、側面４０Ｃ，４０Ｄの各々は、中心軸線Ａｘを含む平面上にある。すなわち、側面４０Ｃ，４０Ｄの各々は、第２のシール部材２６の回転方向に対して直交する平坦面である。

上記の通り、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂと第２のシール部材２６のフランジ部分３４Ｂの間の空間４２（図２および図３参照）内には、異物（水およびダストを含む）が侵入することがありうる。しかし、この空間４２内には複数の水排出突起４０が突出しており、内輪６と外輪８の相対回転に伴って、空間４２内の水は、回転する部材に支持された水排出突起４０に跳ねられて、空間４２からすみやかに排出される。このため、密封装置２１は、密封対象への水からの保護性能が高い。また、密封装置２１自体についても、水（泥水または塩水を含む）の存在により加速する劣化が低減される。間隙３６は環状であるため、空間４２から水が間隙３６の一部を介して流出する一方で、密封装置２１の外側の空気が間隙３６の他の一部を介して空間４２の内部に流入する。空間４２の内部に流入する空気は、空間４２からの水の流出を促進する。また、空間４２の内部が負圧になってリップ２４Ｃ，２４Ｄが予期せぬ変形をするおそれが低減される。

各水排出突起４０は、密封装置２１の径方向に沿って延びる２つの側面４０Ｃ，４０Ｄを有する径方向に関して線対称形状を有し、第２のシール部材２６の回転方向が図６の回転方向Ｒ１と回転方向Ｒ２のいずれであっても、同等の水の排出機能を発揮することができる。したがって、密封装置２１は、自動車の左右の車輪の両方に使用することができ、しかも、自動車の前進時にも後退時にも、水排出突起４０によって水を排出することができる。密封装置２１を自動車に組み付ける際に、作業者は、密封装置がどちらの車輪のためのものなのかを注意する必要がない。

第１の実施形態に関して、水の排出効果を調査するための試験を行った。試験における諸元は下記の通りである。

水排出突起４０の個数は３１であった。水排出突起４０の内側円弧面４０Ａの曲率半径Ｒ１（図６参照）は３４ｍｍであった。水排出突起４０の外側円弧面４０Ｂの曲率半径Ｒ２は３６ｍｍであった。したがって、径方向での水排出突起４０の長さＷは２ｍｍであった。水排出突起４０の高さＨ（図２および図５参照）、すなわち面３２Ａから頂面４０Ｅまでの距離は１．５ｍｍであった。

試験においては、異なる第２のシール部材の模型（具体的には水排出突起４０が異なる）を有する５つの密封装置の模型を準備した。これらの模型をサンプルと呼ぶ。サンプル１は水排出突起４０を有しないが、サンプル２〜５は、異なる水排出突起４０の周方向長さ比（円周方向における水排出突起４０の間隔Ｇ／円周方向における各水排出突起４０の長さＬ）を有する。周方向長さ比は、各水排出突起４０の角度範囲に対する水排出突起４０の角間隔の角度比と考えることもできる。サンプル２では周方向長さ比が４．７であり、サンプル３では周方向長さ比が６．３であり、サンプル４では周方向長さ比が７．４であり、サンプル５では周方向長さ比が１１．６である。

試験においては、各サンプルについて、第２のシール部材２６の模型を１０００ｒｐｍで回転させたときの密封装置の模型からの水排出量（ｇ／ｍｉｎ）を測定し、第２のシール部材２６の模型を回転させないときの密封装置の模型からの水排出量も測定した。そして、各サンプルについて、前者の水排出量と後者の水排出量の差分を計算した。

図７は試験の結果を示す。図７の縦軸は上記の差分を示す。図７から明らかなように、周方向長さ比（すなわち、円周方向における各水排出突起４０の円周上の長さＬに対する円周方向における水排出突起４０の円周上の間隔Ｇ）が４．７以上、７．４以下である場合に、水の排出性能が顕著に高い。

適切な周方向長さ比を有する密封装置２１は、水排出突起４０による水の排出性能が高いため、異物の侵入を阻止するダストリップ２４Ｄは必ずしも設けなくてもよい。ダストリップ２４Ｄを設けない場合には、内輪６および第２のシール部材２６の回転時に、ダストリップ２４Ｄが第２のシール部材２６に摺動することに起因するトルクが発生しない。したがって、自動車のエネルギー効率を高めることができる。

但し、この実施形態では、異物の阻止の確実性を高めるため、ダストリップ２４Ｄが設けられている。この場合でも、水排出突起４０による水の排出性能が高いため、第２のシール部材２６に対するダストリップ２４Ｄの接触圧を高める必要がない。したがって、水の排出性能を高めながら、ダストリップ２４Ｄが第２のシール部材２６に摺動することに起因するトルクを抑制または低減することができる。ダストリップ２４Ｄが設けられる場合、この実施形態のように、水排出突起４０は、ダストリップ２４Ｄよりも間隙３６の近くに配置されること（ダストリップ２４Ｄと間隙３６の間の位置に配置されること）が好ましい。換言すれば、水排出突起４０は大気とつながる空間４２内に突出することが好ましい。このように配置されていることによって、上記のように、密封装置２１の外側の空気が間隙３６を通じて、水排出突起４０が配置された空間４２の内部に流入することによって、空間４２からの水の流出が促進される。

この実施形態では、図２に示すように、各水排出突起４０は、ダストリップ２４Ｄと重ならない位置に配置されている。したがって、内輪６が回転する際に、水排出突起４０がダストリップ２４Ｄに衝突したり摺動したりすることはなく、ダストリップ２４Ｄの過剰な摩耗が抑制される。

また、各水排出突起４０は、第１のシール部材２４の円筒部分２４Ａおよび環状部分２４Ｂとは、間隔をおいて配置されている。したがって、内輪６が回転する際に、水排出突起４０が第１のシール部材２４に衝突したり摺動したりすることはない。

この実施形態では、図２に示すように、第２のシール部材２６の弾性環３２の環状部分２４Ｂに対向する面３２Ａは、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂのフランジ部分３４Ｂに対向する面２４Ｅと平行である。つまり、水排出突起４０が形成された面３２Ａは、水排出突起４０の先方にある面２４Ｅと平行である。換言すれば、複数の水排出突起４０が配置された空間４２を画定する２つの面が平行である。

この実施形態では、各水排出突起４０は、直方体の形状を有し、直方体の底面４０Ｆは、フランジ部分３４Ｂの環状部分２４Ｂに対向する面３４Ｃと平行で、弾性環３２の環状部分２４Ｂに対向する面３２Ａと同一面であり、直方体の頂面４０Ｅは、フランジ部分３４Ｂの面３４Ｃおよび弾性環３２の面３２Ａと平行である。したがって、各水排出突起４０が、例えば、底面から頂点に向けて細くなるテーパ形状である場合に比べて、水排出突起の断面積（密封装置２１の径方向断面、すなわち図２の紙面での面積）を大きくすることが可能であり、水排出突起４０によって水が排出される効率が良好である。

この実施形態では、各水排出突起４０は、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂと第２のシール部材２６のフランジ部分３４Ｂの間の空間４２（さらに細かく言えば、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂの面２４Ｅと第２のシール部材２６の弾性環３２の面３２Ａ間の空間）内に突出する。したがって、図２および図３から明らかなように、複数の水排出突起４１は、第１のシール部材２４の最大直径の範囲内に配置されている。このため、密封装置２１ひいてはハブ軸受１を大型化する必要はない。

この実施形態では、複数の水排出突起４０は、弾性環３２と同じ材料、すなわち磁性金属粉およびセラミックス粉を含有するエラストマー材料から形成されている。水排出突起４０は、金属粉およびセラミックス粉を含有するので、硬い異物の衝撃への耐久性が高く、耐摩耗性が高い。

この実施形態では、複数の水排出突起４０は、第２のシール部材２６の剛性環３４のフランジ部分３４Ｂを覆う弾性環３２に一体に取り付けられている。したがって、部品点数が削減されるので、密封装置２１の組み立てが容易である。

水排出突起４０を形成する手法は、例えば、型を用いたプレス加工または射出成形であってよく、この場合、弾性環３２を形成すると同時に水排出突起４０を形成してもよい。但し、フランジ部分３４Ｂに水排出突起４０を接着で水排出突起４０を接合してもよいし、弾性環３２に対する切削加工で水排出突起４０を形成してもよい。

図８は、第１の実施形態の変形例に係る密封装置２１の第２のシール部材２６を示す斜視図である。図８以降の図面において、すでに説明した構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。

図８の変形例では、第１のシール部材２４は、アキシャルリップであるダストリップ２４Ｄに加えて、アキシャルリップであるダストリップ２４Ｆを備える。ダストリップ２４Ｆは、ダストリップ２４Ｄよりも径方向外側に形成され、環状部分２４Ｂの面２４Ｅから側方に延び、その先端は、半径方向外側かつインボード側に向けて延び、第２のシール部材２６のフランジ部分３４Ｂに接触する。ダストリップ２４Ｆは、主に外部からハブ軸受１の内部への異物の流入を阻止する役割を担う。

各水排出突起４０は、ダストリップ２４Ｄ，２４Ｆと重ならない位置に配置されている。したがって、内輪６が回転する際に、水排出突起４０がダストリップ２４Ｄ，２４Ｆに衝突したり摺動したりすることはなく、ダストリップ２４Ｄ，２４Ｆの過剰な摩耗が抑制される。

この変形例では、異物の阻止の確実性を高めるため、２つのダストリップ２４Ｄ，２４Ｆが設けられている。この場合でも、水排出突起４０による水の排出性能が高いため、第２のシール部材２６に対するダストリップ２４Ｄ，２４Ｆの接触圧を高める必要がない。したがって、水の排出性能を高めながら、ダストリップ２４Ｄ，２４Ｆが第２のシール部材２６に摺動することに起因するトルクを抑制または低減することができる。ダストリップの数は３以上でもよい。ダストリップ２４Ｄ，２４Ｆが設けられる場合、この例のように、水排出突起４０は、最も外側のダストリップ２４Ｆよりも間隙３６の近くに配置されること（最も外側のダストリップ２４Ｆと間隙３６の間の位置に配置されること）が好ましい。換言すれば、水排出突起４０は大気とつながる空間４２内に突出することが好ましい。このように配置されていることによって、上記のように、密封装置２１の外側の空気が間隙３６を通じて、水排出突起４０が配置された空間４２の内部に流入することによって、空間４２からの水の流出が促進される。

図９は、第１の実施形態の他の変形例に係る密封装置の部分断面図である。この変形例では、各水排出突起４０は、第２のシール部材２６の剛性環３４のフランジ部分３４Ｂに一体に取り付けられていない。フランジ部分３４Ｂには、円環板４４が重ねられており、各水排出突起４０は、円環板４４に一体に取り付けられている。円環板４４は、剛性材料、例えば金属材料から形成され、水排出突起４０は、円環板４４と同じ剛性材料、例えば金属材料から形成されている。したがって、水排出突起４０は、硬い異物の衝撃への耐久性が高く、耐摩耗性が高い。

円環板４４は、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂと第２のシール部材２６のフランジ部分３４Ｂの間の空間内に配置され、フランジ部分３４Ｂの面３４Ｃに接触している。円環板４４は、第２のシール部材２６のスリーブ部分３４Ａの径方向外側に配置され、径方向外側に広がっており、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂと対向する。この変形例では、円環板４４の環状部分２４Ｂに対向する面４４Ａは、第１のシール部材２４の環状部分２４Ｂの面２４Ｅ、および第２のシール部材２６のフランジ部分３４Ｂの面３４Ｃと平行である。

水排出突起４０は、互いに平行な２つの面２４Ｅ，４４Ａの間の空間４２内に突出する。

この変形例では、円環板４４ひいては水排出突起４０は金属材料から形成される。但し、円環板４４ひいては水排出突起４０は、例えば、金属粉を含有する樹脂材料、セラミックス粉を含有する樹脂材料、金属粉とセラミックス粉の両方を含有する樹脂材料、金属粉を含有するエラストマー材料、セラミックス粉を含有するエラストマー材料、または金属粉とセラミックス粉の両方を含有するエラストマー材料から形成してもよい。これらの材料は、金属粉とセラミックス粉の少なくとも一方を含有するため、通常の樹脂材料またはエラストマー材料よりも硬度が高く、異物による損傷を受けにくい。水排出突起４０は、硬い異物の衝撃への耐久性が高く、耐摩耗性が高い。但し、円環板４４ひいては水排出突起４０は、金属粉もセラミックス粉も含有しない樹脂材料またはエラストマー材料から形成してもよい。

いずれの場合にせよ、水排出突起４０を形成する手法は、例えば、型を用いたプレス加工または射出成形であってよく、この場合、円環板４４を形成すると同時に水排出突起４０を形成してもよい。但し、円環板４４に水排出突起４０を溶接、半田または接着で水排出突起４０を接合してもよいし、円環板４４に対する切削加工で水排出突起４０を形成してもよい。

この変形例では、第２のシール部材２６と分離が容易な別個の円環板４４に水排出突起４０が形成されている。但し、円環板４４を第２のシール部材２６のフランジ部分３４Ｂに接合してもよい。

図１０は、第１の実施形態のさらに他の変形例に係る密封装置の部分断面図である。この変形例では、円環板４４が使用されず、各水排出突起４０は、第２のシール部材２６の剛性環３４のフランジ部分３４Ｂに直接的に一体に取り付けられている。すなわち、各水排出突起４０は剛性環３４の一部である。各水排出突起４０の底面４０Ｆは、フランジ部分３４Ｂの環状部分２４Ｂに対向する面３４Ｃと同一面である。水排出突起４０は、剛性環３４と同じ剛性材料、例えば金属材料から形成されている。したがって、水排出突起４０は、硬い異物の衝撃への耐久性が高く、耐摩耗性が高い。

上記の実施形態および様々な変形例は、矛盾しない限り、組み合わせてよい。例えば、図２の実施形態のエラストマー製の水排出突起４０は、弾性環３２ではなく、剛性環３４のフランジ部分３４Ｂに一体に取り付けられてもよい。

第２の実施形態
上記の第１の実施形態は、ハブ軸受１のインボード側の密封装置２１に関する。本発明の第２の実施形態は、ハブ軸受１のアウトボード側の密封装置２０を含む密封構造に関する。

図１１に示すように、密封装置（シール部材）２０は、ハブ軸受１の外輪８のアウトボード側の端部８Ａと、ハブ軸受１のハブ４との間隙内に配置される。具体的には、密封装置２０は、ハブ軸受１の外輪８のアウトボード側の円筒状の端部８Ａと、ハブ軸受１のハブ４の玉１０の近傍の円筒部分の外周面４Ａと、ハブ４の外周面４Ａよりも径方向外側に広がるフランジ面４Ｂと、外周面４Ａとフランジ面４Ｂとを連結する円弧面４Ｃとで囲まれた空間内に配置される。フランジ面４Ｂはアウトボード側フランジ１８のインボード側の表面である。密封装置２０は環状であるが、図１１においては、その左側部分のみが示されている。

密封装置２０は、弾性環１６４および剛性環１６５を有する複合構造である。弾性環１６４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１６５は、剛体材料、例えば金属から形成されており、弾性環１６４を補強する。剛性環１６５の一部は、弾性環１６４に埋設されており、弾性環１６４に密着している。

弾性環１６４は、円筒部分１６４Ａ、傾斜連結部分１６４Ｂ、環状部分１６４Ｃ、およびリップ１７２，１７４，１７６を有する。円筒部分１６４Ａは、外輪８の端部８Ａの内周面に締まり嵌め方式で嵌め入れられる（すなわち圧入される）。傾斜連結部分１６４Ｂは、円筒部分１６４Ａの半径方向内側に配置されている。環状部分１６４Ｃは、円筒部分１６４Ａと傾斜連結部分１６４Ｂを連結する。リップ１７２，１７４，１７６は、傾斜連結部分１６４Ｂからハブ軸受１のハブ４に向けて延びる。

環状部分１６４Ｃは、円環状であって、円筒部分１６４Ａの一端からハブ軸受１の中心軸線Ａｘに対して直交するように、ハブ４の円筒部分の外周面４Ａに向けて半径方向内側に向けて広がっている。また、環状部分１６４Ｃは、アウトボード側フランジ１８のフランジ面４Ｂと対向する。この実施形態では、環状部分１６４Ｃのフランジ面４Ｂに対向する面１６４Ｅは、フランジ面４Ｂと平行である。

この実施形態では、傾斜連結部分１６４Ｂは、環状部分１６４Ｃから半径方向内側かつインボード側に向けて斜めに延び、屈曲して、さらにハブ軸受１の中心軸線Ａｘに対して直交するように半径方向内側に向けて延びている。

リップ１７２，１７４，１７６の各々は、弾性材料のみから形成されており、傾斜連結部分１６４Ｂから延びる薄板状の円環であって、それぞれの先端はハブ４に接触する。密封装置２０が固定された外輪８に取り付けられている一方、ハブ４は回転するので、リップ１７２，１７４，１７６はハブ４に対して摺動する。

リップ１７２は、ラジアルリップであり、グリースリップであって、傾斜連結部分１６４Ｂの最も内側の縁部から延び、ハブ４の玉１０の近傍の円筒部分に向けて延び、ラジアルリップ１７２の先端は円筒部分の外周面４Ａに接触する。ラジアルリップ１７２は、半径方向内側かつインボード側に向けて延び、主にハブ軸受１の内部からの潤滑剤の流出を阻止する役割を担う。

リップ１７４，１７６は、傾斜連結部分１６４Ｂから側方（アウトボード側）、かつ半径方向外側に向けて延びる。リップ１７４は、アキシャルリップまたはサイドリップであって、ハブ４のフランジ面４Ｂに向けて延び、アキシャルリップ１７４の先端はフランジ面４Ｂまたは円弧面４Ｃに接触する。リップ１７６は、アキシャルリップまたは中間リップと呼ばれ、円弧面４Ｃに向けて延び、中間リップ１７６の先端は円弧面４Ｃに接触する。リップ１７４，１７６は、主に外部からハブ軸受１の内部への異物の流入を阻止する役割を担うダストリップである。中間リップ１７６は、アキシャルリップ１７４をすり抜けて流入した異物を阻止するバックアップ機能を有する。

剛性環１６５は、円筒部分１６５Ａ、環状部分１６５Ｂ、連結部分１６５Ｃ、および環状部分１６５Ｄを有する。円筒部分１６５Ａは、外輪８の端部８Ａの内周面に嵌め入れられる。環状部分１６５Ｂは、円筒部分１６５Ａの半径方向内側に配置され、ハブ軸受１の中心軸線Ａｘに対して直交するよう配置されている。連結部分１６５Ｃは、円筒部分１６５Ａと環状部分１６５Ｂを連結する。剛性環１６５が外輪８の端部８Ａの内周面に嵌め入れられると、円筒部分１６５Ａは端部８Ａにより、半径方向内側に圧縮されて弾性変形する。図１１は、圧縮された状態の円筒部分１６５Ａを示す。

剛性環１６５の円筒部分１６５Ａと弾性環１６４の円筒部分１６４Ａは、外輪８の端部８Ａの内周面に嵌め入れられる取付け部１６６を構成する。剛性環１６５の連結部分１６５Ｃは、弾性環１６４の円筒部分１６４Ａに密着し、環状部分１６５Ｂは、弾性環１６４の環状部分１６４Ｃに密着している。

環状部分１６５Ｄは、弾性環１６４の傾斜連結部分１６４Ｂに密着している。環状部分１６５Ｄは、屈曲した傾斜連結部分１６４Ｂの形状にほぼ相似する屈曲した形状を有する。

この実施形態においては、外輪８の端部８Ａと、ハブ４のフランジ面４Ｂとの間には、環状の間隙１８０が設けられている。間隙１８０を通じて、密封装置２０の環状部分１６４Ｃとフランジ面４Ｂの間の空間１８２（環状部分１６４Ｃの面１６４Ｅとフランジ面４Ｂとの間の空間）内に、異物が侵入することがある。逆に、空間１８２内の異物は、間隙１８０を通じて排出することができる。

この実施形態においては、ハブ４のアウトボード側フランジ１８に、密封装置２０の環状部分１６４Ｃに向けて突出する複数の水排出突起４０が支持されている。これらの水排出突起４０は、同形同大を有しており、円周方向に等角間隔をおいて並べられている。これらの水排出突起４０は、空間１８２内に突出する。

この実施形態においては、複数の水排出突起４０は、密封装置２０のアウトボード側フランジ１８に一体に取り付けられている。すなわち、水排出突起４０は、アウトボード側フランジ１８の部分である。したがって、水排出突起４０は、アウトボード側フランジ１８と同じ剛性材料、例えば金属材料から形成されている。

この実施形態の各水排出突起４０は、第１の実施形態と同じく、ほぼ直方体の形状を有する（図５および図６参照）。より具体的には、各水排出突起４０は、内側円弧面４０Ａと、外側円弧面４０Ｂと、２つの側面４０Ｃ，４０Ｄとで画定されたほぼ矩形の輪郭を有する。図１１に示すように、各水排出突起４０の直方体の底面４０Ｆは、フランジ面４Ｂと同一面であり、直方体の頂面４０Ｅは、フランジ面４Ｂと平行である。

上記の通り、密封装置２０の環状部分１６４Ｃとハブ４のアウトボード側フランジ１８の間の空間１８２内には、異物（水およびダストを含む）が侵入することがありうる。しかし、空間１８２内には複数の水排出突起４０が突出しており、ハブ４と外輪８の相対回転に伴って、空間１８２内の水は、回転する部材に支持された水排出突起４０に跳ねられて、空間１８２からすみやかに排出される。このため、密封構造は、密封対象への水からの保護性能が高い。また、密封装置２０についても、水（泥水または塩水を含む）の存在により加速する劣化が低減される。間隙１８０は環状であるため、空間１８２から水が間隙１８０の一部を介して流出する一方で、密封装置２０の外側の空気が間隙１８０の他の一部を介して空間１８２の内部に流入する。空間１８２の内部に流入する空気は、空間１８２からの水の流出を促進する。また、空間１８２の内部が負圧になってリップ１７４，１７６が予期せぬ変形をするおそれが低減される。

第１の実施形態と同様に、各水排出突起４０は、密封装置２０の径方向に沿って延びる２つの側面４０Ｃ，４０Ｄを有する径方向に関して線対称形状を有し、第２のシール部材２６の回転方向が図６の回転方向Ｒ１と回転方向Ｒ２のいずれであっても、同等の水の排出機能を発揮することができる。したがって、密封装置２０は、自動車の左右の車輪の両方に使用することができ、しかも、自動車の前進時にも後退時にも、水排出突起４０によって水を排出することができる。密封装置２０を自動車に組み付ける際に、作業者は、密封装置がどちらの車輪のためのものなのかを注意する必要がない。

第１の実施形態と同様に、周方向長さ比（すなわち、円周方向における各水排出突起４０の長さＬに対する円周方向における水排出突起４０の間隔Ｇ）が４．７以上、７．４以下である場合に、水の排出性能が顕著に高い。

適切な周方向長さ比を有する水排出突起４０を持つ密封構造は、水排出突起４０による水の排出性能が高いため、異物の侵入を阻止するアキシャルリップ１７４および中間リップ１７６は必ずしも設けなくてもよい。アキシャルリップ１７４および中間リップ１７６を設けない場合には、ハブ４の回転時に、アキシャルリップ１７４および中間リップ１７６がハブ４に摺動することに起因するトルクが発生しない。したがって、自動車のエネルギー効率を高めることができる。

但し、この実施形態では、異物の阻止の確実性を高めるため、アキシャルリップ１７４および中間リップ１７６が設けられている。この場合でも、水排出突起４０による水の排出性能が高いため、ハブ４に対するアキシャルリップ１７４および中間リップ１７６の接触圧を高める必要がない。したがって、水の排出性能を高めながら、アキシャルリップ１７４および中間リップ１７６がハブ４に摺動することに起因するトルクを抑制または低減することができる。アキシャルリップ１７４および中間リップ１７６が設けられる場合、この実施形態のように、水排出突起４０は、最も外側のアキシャルリップ１７４よりも間隙１８０の近くに配置されること（アキシャルリップ１７４と間隙１８０の間の位置に配置されること）が好ましい。換言すれば、水排出突起４０は大気とつながる空間１８２内に突出することが好ましい。このように配置されていることによって、上記のように、密封装置２０の外側の空気が間隙１８０を通じて、水排出突起４０が配置された空間１８２の内部に流入することによって、空間１８２からの水の流出が促進される。

この実施形態では、図１１に示すように、各水排出突起４０は、アキシャルリップ１７４および中間リップ１７６と重ならない位置に配置されている。したがって、ハブ４が回転する際に、水排出突起４０がアキシャルリップ１７４および中間リップ１７６に衝突したり摺動したりすることはなく、アキシャルリップ１７４および中間リップ１７６の過剰な摩耗が抑制される。

また、各水排出突起４０は、密封装置２０の円筒部分１６４Ａおよび環状部分１６４Ｃとは、間隔をおいて配置されている。したがって、ハブ４が回転する際に、水排出突起４０が密封装置２０に衝突したり摺動したりすることはない。

この実施形態では、図１１に示すように、ハブ４のフランジ面４Ｂは、密封装置２０の環状部分１６４Ｃのフランジ面４Ｂに対向する面１６４Ｅと平行である。つまり、水排出突起４０が形成されたフランジ面４Ｂは、水排出突起４０の先方にある面１６４Ｅと平行である。換言すれば、複数の水排出突起４０が配置された空間１８２を画定する２つの面が平行である。

この実施形態では、各水排出突起４０は、直方体の形状を有し、直方体の底面４０Ｆはフランジ面４Ｂと同一面であり、直方体の頂面４０Ｅはフランジ面４Ｂと平行である。したがって、各水排出突起４０が、例えば、底面から頂点に向けて細くなるテーパ形状である場合に比べて、水排出突起の断面積（密封装置２０の径方向断面、すなわち図１１の紙面での面積）を大きくすることが可能であり、水排出突起４０によって水が排出される効率が良好である。

この実施形態では、各水排出突起４０は、密封装置２０の環状部分１６４Ｃとハブ４のアウトボード側フランジ１８の間の空間１８２内に突出する。したがって、図１１から明らかなように、複数の水排出突起４０は、密封装置２０の最大直径の範囲内に配置されている。このため、密封構造ひいてはハブ軸受１を大型化する必要はない。

この実施形態では、複数の水排出突起４０は、アウトボード側フランジ１８と同じ剛性材料、例えば金属材料から形成されている。したがって、水排出突起４０は、硬い異物の衝撃への耐久性が高く、耐摩耗性が高い。

この実施形態では、複数の水排出突起４０は、アウトボード側フランジ１８に一体に取り付けられている。したがって、部品点数が削減されるので、この密封構造の組み立てが容易である。

水排出突起４０を形成する手法は、例えば、型を用いたプレス加工または射出成形であってよく、この場合、アウトボード側フランジ１８を形成すると同時に水排出突起４０を形成してもよい。但し、アウトボード側フランジ１８に水排出突起４０を溶接、半田または接着で水排出突起４０を接合してもよいし、アウトボード側フランジ１８に対する切削加工で水排出突起４０を形成してもよい。

第１の実施形態および第１の実施形態に関する上記の様々な変形例は、矛盾しない限り、単独または組み合わせて、第２の実施形態に取り入れてよい。例えば、図１１の実施形態の水排出突起４０は、アウトボード側フランジ１８に直接ではなく、アウトボード側フランジ１８に取り付けられた弾性環（図示せず）に一体に取り付けられてもよい。この場合、水排出突起４０は、弾性材料、例えばエラストマー材料から形成されてもよい。

中間リップ１７６を排除してもよいし、中間リップ１７６を含むアキシャルリップの数は３以上でもよい。

図９に示す変形例と同様に、アウトボード側フランジ１８に重ねられた円環板４４に、各水排出突起４０を一体に取り付けてもよい。円環板４４ひいては水排出突起４０は金属材料から形成してもよい。但し、円環板４４ひいては水排出突起４０は、例えば、金属粉を含有する樹脂材料、セラミックス粉を含有する樹脂材料、金属粉とセラミックス粉の両方を含有する樹脂材料、金属粉を含有するエラストマー材料、セラミックス粉を含有するエラストマー材料、または金属粉とセラミックス粉の両方を含有するエラストマー材料から形成してもよい。これらの材料は、金属粉とセラミックス粉の少なくとも一方を含有するため、通常の樹脂材料またはエラストマー材料よりも硬度が高く、異物による損傷を受けにくい。いずれの場合にせよ、水排出突起４０は、硬い異物の衝撃への耐久性が高く、耐摩耗性が高い。但し、円環板４４ひいては水排出突起４０は、金属粉もセラミックス粉も含有しない樹脂材料またはエラストマー材料から形成してもよい。水排出突起４０を形成する手法は、例えば、型を用いたプレス加工または射出成形であってよく、この場合、円環板４４を形成すると同時に水排出突起４０を形成してもよい。但し、円環板４４に水排出突起４０を溶接、半田または接着で水排出突起４０を接合してもよいし、円環板４４に対する切削加工で水排出突起４０を形成してもよい。円環板４４は、アウトボード側フランジ１８と分離が容易な別個の部材でもよいし、アウトボード側フランジ１８に接合してもよい。

第２の実施形態において、密封装置２０の全体が外輪８の端部８Ａの内側に配置されているが、密封装置２０の一部が端部８Ａの外側に配置されてもよい。例えば、剛性環１６５の円筒部分１６５Ａを端部８Ａの外側に配置してもよい。この場合には、好ましくは、剛性環１６５の円筒部分１６５Ａに、端部８Ａが締まり嵌め方式で嵌め入れられる（すなわち圧入される）。

図１２は、第２の実施形態の変形例に係る密封構造を示す。この変形例においては、不可欠ではないが、ハブ４の周囲には、ハブ４とともに回転する回転シール部材１６７が固定されている。回転シール部材１６７は、剛性材料、例えば金属から形成されている。密封装置２０と回転シール部材１６７は環状であるが、図１２においては、それらの左側部分のみが示されている。

密封装置２０は、弾性環１６８および剛性環１６９を有する複合構造である。弾性環１６８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１６９は、剛体材料、例えば金属から形成されており、弾性環１６８を補強する。

剛性環１６９の一部は、弾性環１６８に埋設されており、弾性環１６８に密着している。剛性環１６９の断面Ｕ字形の部分は、外輪８の端部８Ａの内周面に締まり嵌め方式で嵌め入れられる（すなわち圧入される）。

弾性環１６８は、環状部分１６８Ａ、傾斜連結部分１６８Ｂ、およびリップ１７２，１７４を有する。環状部分１６８Ａは、円環状であって、外輪８の端部８Ａの端面に接触させられており、ハブ軸受１の中心軸線Ａｘに対して直交するように、ハブ４の円筒部分の外周面４Ａに向けて半径方向内側に向けて広がっている。また、環状部分１６８Ａは、アウトボード側フランジ１８のフランジ面４Ｂと対向する。

傾斜連結部分１６８Ｂは、環状部分１６８Ａの半径方向内側に配置されている。この変形例では、傾斜連結部分１６８Ｂは、環状部分１６８Ａから半径方向内側かつインボード側に向けて斜めに延び、屈曲して、さらにハブ軸受１の中心軸線Ａｘに対して直交するように半径方向内側に向けて延びている。

リップ１７２，１７４は、傾斜連結部分１６８Ｂからハブ軸受１のハブ４に向けて延びる。リップ１７２，１７４の各々は、弾性材料のみから形成されており、傾斜連結部分１６８Ｂから延びる薄板状の円環であって、それぞれの先端は回転シール部材１６７に接触する。密封装置２０が固定された外輪８に取り付けられている一方、ハブ４は回転するので、リップ１７２，１７４はハブ４に固定された回転シール部材１６７に対して摺動する。リップ１７２は、ラジアルリップすなわちグリースリップであって、半径方向内側かつインボード側に向けて延び、主にハブ軸受１の内部からの潤滑剤の流出を阻止する役割を担う。リップ１７４は、主に外部からハブ軸受１の内部への異物の流入を阻止する役割を担うダストリップである。

この変形例においては、外輪８の端部８Ａと、ハブ４のフランジ面４Ｂとの間には、環状の間隙１８０が設けられている。間隙１８０を通じて、密封装置２０の環状部分１６８Ａとフランジ面４Ｂの間の空間１８２（この変形例では、環状部分１６８Ａと回転シール部材１６７の間の空間）内に、異物が侵入することがある。逆に、空間１８２内の異物は、間隙１８０を通じて排出することができる。

この変形例においては、ハブ４のアウトボード側フランジ１８に、密封装置２０の環状部分１６８Ａに向けて突出する複数の水排出突起４０が支持されている。これらの水排出突起４０は、同形同大を有しており、円周方向に等角間隔をおいて並べられている。これらの水排出突起４０は、空間１８２内に突出する。

この変形例においては、複数の水排出突起４０は、アウトボード側フランジ１８に取り付けられた弾性環１８６に一体に取り付けられている。水排出突起４０および弾性環１８６は、弾性材料、例えばエラストマー材料から形成されている。水排出突起４０および弾性環１８６は、樹脂材料、エラストマー材料、金属粉とセラミックス粉の少なくとも一方を含有する樹脂材料、または金属粉とセラミックス粉の少なくとも一方を含有するエラストマー材料から形成されてもよい。水排出突起４０および弾性環１８６が金属粉とセラミックス粉の少なくとも一方を含有する場合には、水排出突起４０および弾性環１８６は、硬い異物の衝撃への耐久性が高く、耐摩耗性が高い。

弾性環１８６は、回転シール部材１６７の外側端縁を覆い、さらに回転シール部材１６７のフランジ面４Ｂ側の面の一部を覆う。弾性環１８６のこの部分には、環状シール突起１８８が形成されている。環状シール突起１８８は、回転シール部材１６７とフランジ面４Ｂに挟まれ、水がフランジ面４Ｂに接触することを防止または低減する。これにより、ハブ４の錆の発生が抑制される。

この変形例の各水排出突起４０の基本形状および配置は、第２の実施形態の水排出突起４０と同じでよい。水排出突起４０の底面４０Ｆは、弾性環１８６の表面と同一面であり、頂面４０Ｅは、フランジ面４Ｂと平行である。但し、この変形例の各水排出突起４０は、頂面４０Ｅと外側円弧面４０Ｂを連結する湾曲面４０Ｇを有する。湾曲面４０Ｇは、径方向内側に向かうほど、フランジ面４Ｂから遠ざかるよう円弧状に湾曲している。

密封装置２０は、環状の外側ラビリンスリップ１９２を有する。外側ラビリンスリップ１９２は、弾性環１６８の環状部分１６８Ａからハブ４のアウトボード側フランジ１８に向けて突出するが、ハブ４にも回転シール部材１６７にも接触しない。外側ラビリンスリップ１９２は、複数の水排出突起４０に径方向において揃えられ、複数の水排出突起４０よりも径方向外側に配置されている。

外側ラビリンスリップ１９２は、径方向内側に向かうほど、フランジ面４Ｂから遠ざかる湾曲面１９２Ａを有する。各水排出突起４０の湾曲面４０Ｇは外側ラビリンスリップ１９２の湾曲面１９２Ａに対向し、湾曲面１９２Ａにほぼ並行に形成されている。湾曲面１９２Ａは、湾曲面４０Ｇを有する水排出突起４０が回転可能な狭い空間１８２を画定する。水排出突起４０の湾曲面４０Ｇの代わりに、径方向内側に向かうほど、フランジ面４Ｂから遠ざかるよう傾斜する傾斜面を設けてもよい。この場合、外側ラビリンスリップ１９２には、フランジ面４Ｂから遠ざかるよう傾斜し、水排出突起４０の傾斜面にほぼ並行な傾斜面を設けてもよい。

上記の通り、密封装置２０の環状部分１６８Ａとハブ４のアウトボード側フランジ１８の間の空間１８２内には、異物（水およびダストを含む）が侵入することがありうる。しかし、空間１８２内には複数の水排出突起４０が突出しており、ハブ４と外輪８の相対回転に伴って、空間１８２内の水は、回転する部材に支持された水排出突起４０に跳ねられて、空間１８２からすみやかに排出される。このため、密封構造は、密封対象への水からの保護性能が高い。また、密封装置２０についても、水（泥水または塩水を含む）の存在により加速する劣化が低減される。間隙１８０は環状であるため、空間１８２から水が間隙１８０の一部を介して流出する一方で、密封装置２０の外側の空気が間隙１８０の他の一部を介して空間１８２の内部に流入する。空間１８２の内部に流入する空気は、空間１８２からの水の流出を促進する。また、空間１８２の内部が負圧になってリップ１７４，１７６が予期せぬ変形をするおそれが低減される。

この変形例では、ハブ４の周囲に回転シール部材１６７が固定されているが、回転シール部材１６７を排除し、リップ１７２，１７４がハブ４に接触するようにしてもよい。この場合、複数の水排出突起６５は、密封装置２０のアウトボード側フランジ１８に直接的に一体に取り付けられてもよい。この場合、水排出突起６５は、アウトボード側フランジ１８と同じ剛性材料、例えば金属材料から形成されてもよい。

他の変形例
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。

例えば、上記の実施形態においては、内側部材であるハブ４および内輪６が回転部材であり、外側部材である外輪８が静止部材である。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、互いに相対回転する複数の部材の密封に適用されうる。例えば、内側部材が静止し、外側部材が回転してもよいし、これらの部材のすべてが回転してもよい。この場合、水排出突起４０は、回転する部材に支持される。

本発明の用途は、ハブ軸受１の密封に限定されない。例えば、自動車の差動歯車機構またはその他の動力伝達機構、自動車の駆動シャフトの軸受またはその他の支持機構、ポンプの回転軸の軸受またはその他の支持機構などにも本発明に係る密封装置または密封構造を使用することができる。

第１の実施形態の密封装置２１の剛性環３０は、単一の部品であるが、剛性環３０を径方向に互いに分離した複数の剛性環に置換してもよい。第２の実施形態の密封装置２０の剛性環１６５は、単一の部品であるが、剛性環１６５を径方向に互いに分離した複数の剛性環に置換してもよい。

水排出突起４０の頂面４０Ｅは平坦面であるが、平坦面でなくてもよい。

本発明の態様は、下記の番号付けされた条項にも記載される。

条項１． 相対的に回転する内側部材と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、環状部分を有しており、前記環状部分が前記内側部材に向けて径方向内側に広がる、第１のシール部材と、
前記内側部材に取り付けられ、フランジ部分を有しており、前記フランジ部分が径方向外側に広がっており前記第１のシール部材の前記環状部分と対向する、第２のシール部材とを備え、
前記第１のシール部材および前記第２のシール部材のうち回転するシール部材には、複数の水排出突起が支持されており、前記複数の水排出突起は、前記第１のシール部材の前記環状部分と前記第２のシール部材の前記フランジ部分の間に位置する空間内に突出し、円周方向に並べられており、
各水排出突起は、密封装置の径方向に沿って延びる２つの側面を有しており、
円周方向における各水排出突起の長さに対する円周方向における前記水排出突起の間隔が４．７以上、７．４以下である
ことを特徴とする密封装置。

条項２． 前記複数の水排出突起が突出する前記空間は、大気とつながっている
ことを特徴とする条項１に記載の密封装置。

この条項によれば、空間の内部に流入する空気が、空間からの水の流出を促進する。

条項３． 円筒部分と、前記円筒部分から径方向外側に広がるフランジとを有する内側部材と、
前記内側部材に対して相対的に回転する外側部材と、
前記外側部材に取り付けられ、環状部分を有しており、前記環状部分が前記内側部材の前記円筒部分に向けて径方向内側に広がっており前記内側部材の前記フランジと対向する、シール部材と
を備え、
前記内側部材および前記シール部材のうち回転する部材には、複数の水排出突起が支持されており、前記複数の水排出突起は、前記シール部材の前記環状部分と前記内側部材の前記フランジの間に位置する空間内に突出し、円周方向に並べられており、
各水排出突起は、前記シール部材の径方向に沿って延びる２つの側面を有しており、
円周方向における各水排出突起の長さに対する円周方向における前記水排出突起の間隔が４．７以上、７．４以下である
ことを特徴とする密封構造。

条項４． 前記複数の水排出突起が突出する前記空間は、大気とつながっている
ことを特徴とする条項３に記載の密封構造。

この条項によれば、空間の内部に流入する空気が、空間からの水の流出を促進する。

１ ハブ軸受
４ ハブ（内側部材）
４Ａ 円筒部分の外周面
４Ｂ フランジ面
４Ｃ 円弧面
６ 内輪（内側部材）
８ 外輪（外側部材）
１８ アウトボード側フランジ
２０ 密封装置（シール部材）
２１ 密封装置
２４ 第１のシール部材
２４Ａ 円筒部分
２４Ｂ 環状部分
２４Ｃ グリースリップ
２４Ｄ ダストリップ
２６ 第２のシール部材
３４ 剛性環
３４Ａ スリーブ部分
３４Ｂ フランジ部分
３６ 間隙
４０ 水排出突起
４２ 空間
１６４ 弾性環
１６４Ａ 円筒部分
１６４Ｂ 傾斜連結部分
１６４Ｃ 環状部分
１６４Ｅ 面
１６５ 剛性環
１６５Ａ 円筒部分
１６５Ｂ 環状部分
１６５Ｃ 連結部分
１６５Ｄ 環状部分
１６６ 取付け部
１７２ ラジアルリップ
１７４ アキシャルリップ
１７６ 中間リップ
１８０ 間隙
１８２ 空間
１６８ 弾性環
１６９ 剛性環
１６８Ａ 環状部分
１６８Ｂ 傾斜連結部分
１８６ 弾性環

Claims (2)

1. 相対的に回転する内側部材と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、環状部分を有しており、前記環状部分が前記内側部材に向けて径方向内側に広がる、第１のシール部材と、
   前記内側部材に取り付けられ、フランジ部分を有しており、前記フランジ部分が径方向外側に広がっており前記第１のシール部材の前記環状部分と対向する、第２のシール部材とを備え、
   前記第１のシール部材および前記第２のシール部材のうち回転するシール部材には、複数の水排出突起が支持されており、前記複数の水排出突起は、前記第１のシール部材の前記環状部分と前記第２のシール部材の前記フランジ部分の間に位置する空間内に突出し、円周方向に並べられており、
   各水排出突起は、密封装置の径方向に沿って延びる２つの側面を有しており、
   円周方向における各水排出突起の長さに対する円周方向における前記水排出突起の間隔が４．７以上、７．４以下である
   ことを特徴とする密封装置。
2. 円筒部分と、前記円筒部分から径方向外側に広がるフランジとを有する内側部材と、
   前記内側部材に対して相対的に回転する外側部材と、
   前記外側部材に取り付けられ、環状部分を有しており、前記環状部分が前記内側部材の前記円筒部分に向けて径方向内側に広がっており前記内側部材の前記フランジと対向する、シール部材と
   を備え、
   前記内側部材および前記シール部材のうち回転する部材には、複数の水排出突起が支持されており、前記複数の水排出突起は、前記シール部材の前記環状部分と前記内側部材の前記フランジの間に位置する空間内に突出し、円周方向に並べられており、
   各水排出突起は、前記シール部材の径方向に沿って延びる２つの側面を有しており、
   円周方向における各水排出突起の長さに対する円周方向における前記水排出突起の間隔が４．７以上、７．４以下である
   ことを特徴とする密封構造。

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