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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024138345
(43)【公開日】2024-10-08
(54)【発明の名称】密封装置
(51)【国際特許分類】
F16C 33/78 20060101AFI20241001BHJP
F16C 19/18 20060101ALI20241001BHJP
F16C 33/66 20060101ALI20241001BHJP
F16J 15/3232 20160101ALI20241001BHJP
F16J 15/3252 20160101ALI20241001BHJP
C10M 171/02 20060101ALI20241001BHJP
B60B 35/16 20060101ALI20241001BHJP
B60B 35/18 20060101ALI20241001BHJP
C10N 50/10 20060101ALN20241001BHJP
C10N 30/06 20060101ALN20241001BHJP
C10N 30/00 20060101ALN20241001BHJP
C10N 40/02 20060101ALN20241001BHJP
【ＦＩ】
F16C33/78 D
F16C19/18
F16C33/66 Z
F16J15/3232 201
F16J15/3252
C10M171/02
B60B35/16 C
B60B35/18 B
C10N50:10
C10N30:06
C10N30:00 Z
C10N40:02
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024107469
(22)【出願日】2024-07-03
(62)【分割の表示】P 2024508586の分割
【原出願日】2023-06-13
(31)【優先権主張番号】P 2022111276
(32)【優先日】2022-07-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000004385
【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000102670
【氏名又は名称】ＮＯＫクリューバー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003177
【氏名又は名称】弁理士法人旺知国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】首藤 雄一
(72)【発明者】
【氏名】廣田 一貴
(72)【発明者】
【氏名】▲柳▼澤 伸明
(57)【要約】
【課題】必要とされる特性を充分に発揮することができる密封装置を提供すること。
【解決手段】密封装置１０は、本体部３と、本体部３から突出する第１リップ４１と、本体部３から突出し、第１リップ４１よりも第１リップ４１の半径方向の内側に位置する第２リップ４２と、を備え、第１リップ４１および第２リップ４２は、本体部３から内側部材または外側部材の一方に向かって延びており、第１リップ４１の表面に塗布された第１グリスＧ１と、第２リップ４２の表面に塗布された第２グリスＧ２と、を備え、第１グリスＧ１の特性と、第２グリスＧ２の特性とは、互いに異なる。
【選択図】図２
【解決手段】密封装置１０は、本体部３と、本体部３から突出する第１リップ４１と、本体部３から突出し、第１リップ４１よりも第１リップ４１の半径方向の内側に位置する第２リップ４２と、を備え、第１リップ４１および第２リップ４２は、本体部３から内側部材または外側部材の一方に向かって延びており、第１リップ４１の表面に塗布された第１グリスＧ１と、第２リップ４２の表面に塗布された第２グリスＧ２と、を備え、第１グリスＧ１の特性と、第２グリスＧ２の特性とは、互いに異なる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハブベアリングの相対的に回転する内側部材と外側部材との間の環状の隙間を封止する密封装置であって、
本体部と、
前記本体部から突出する第１リップと、
前記本体部から突出し、前記第１リップよりも前記第１リップの半径方向の内側に位置する第２リップと、を備え、
前記第１リップおよび前記第２リップは、前記本体部から前記内側部材または前記外側部材の一方に向かって延びており、
前記第１リップの表面に塗布された第１グリスと、
前記第２リップの表面に塗布された第２グリスと、を備え、
前記第１グリスの特性と、前記第２グリスの特性とは、互いに異なる、
ことを特徴とする密封装置。
本体部と、
前記本体部から突出する第１リップと、
前記本体部から突出し、前記第１リップよりも前記第１リップの半径方向の内側に位置する第２リップと、を備え、
前記第１リップおよび前記第２リップは、前記本体部から前記内側部材または前記外側部材の一方に向かって延びており、
前記第１リップの表面に塗布された第１グリスと、
前記第２リップの表面に塗布された第２グリスと、を備え、
前記第１グリスの特性と、前記第２グリスの特性とは、互いに異なる、
ことを特徴とする密封装置。
【請求項2】
前記第１グリスのJISK2220：2013に規定されたちょう度番号と、前記第２グリスのJISK2220：2013に規定されたちょう度番号とは、互いに異なる、
請求項１に記載の密封装置。
請求項１に記載の密封装置。
【請求項3】
前記第２グリスのJISK2220：2013に規定されたちょう度番号は、前記第１グリスのJISK2220：2013に規定されたちょう度番号よりも小さい、
請求項２に記載の密封装置。
請求項２に記載の密封装置。
【請求項4】
前記第２グリスのしゅう動時のせん断粘度と、前記第１グリスのしゅう動時のせん断粘度とは、互いに異なる、
請求項１に記載の密封装置。
請求項１に記載の密封装置。
【請求項5】
前記第２グリスのしゅう動時のせん断粘度は、前記第１グリスのしゅう動時のせん断粘度よりも小さい、
請求項４に記載の密封装置。
請求項４に記載の密封装置。
【請求項6】
前記第１グリスに含まれる増ちょう剤の含有率と、前記第２グリスに含まれる増ちょう剤の含有率とは、互いに異なる、
請求項１に記載の密封装置。
請求項１に記載の密封装置。
【請求項7】
前記第１グリスの耐水性は、前記第２グリスの耐水性よりも高い、
請求項１に記載の密封装置。
請求項１に記載の密封装置。
【請求項8】
前記第１グリスの色の濃さは、前記第２グリスの色の濃さよりも濃い、
請求項１に記載の密封装置。
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、密封装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、自動車のハブ等に、転がり軸受が用いられている。転がり軸受の内部を密封する密封装置としては、例えば特許文献１に記載の密封装置が挙げられる。
【0003】
特許文献１に記載の密封装置は、軸受けの内輪と外輪との間に圧入装着される。当該密封装置は複数のリップを有する。各リップの先端面が内輪の内周面に対して弾性摺接することにより、外部からの汚泥または塵埃等の異物の侵入が抑制される。また、各リップの先端面には、摺動性等の観点からグリスが塗布されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－１８５４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来は、各リップに塗布されるグリスは全て同じである。このため、従来の密封装置では、各リップに必要とされる機能を充分に発揮することが難しい。よって、従来の密封装置では、密封装置に必要とされる機能が充分に発揮されていなかった。それゆえ、例えば、異物の侵入の抑制と低トルク化との両立を充分に図ることが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以上の課題を解決するために、本発明の一態様に係る密封装置は、ハブベアリングの相対的に回転する内側部材と外側部材との間の環状の隙間を封止する密封装置であって、本体部と、前記本体部から突出する第１リップと、前記本体部から突出し、前記第１リップよりも前記第１リップの内側に位置する第２リップと、を備え、前記第１リップおよび前記第２リップは、前記本体部から前記内側部材または前記外側部材の一方に向かって延びており、前記第１リップの表面に塗布された第１グリスと、前記第２リップの表面に塗布された第２グリスと、を備え、前記第１グリスの特性と、前記第２グリスの特性とは、互いに異なる。
【発明の効果】
【0007】
本発明では、密封装置に必要とされる特性を充分に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態に係るハブベアリングを示す断面図である。
【図2】密封装置の一例であるシール部材の使用時の部分断面図である。
【図4】複数のシール部材を積み重ねた状態を示す図である。
【図5】第１グリスのちょう度とトルクとの関係を示す図である。
【図6】第２グリスのちょう度とトルクとの関係を示す図である。
【図7】ちょう度の測定方法を説明するための図である。
【図8】ちょう度の測定方法を説明するための図である。
【図9】耐泥水性およびトルクと、グリスとの関係を示す図である。
【図10】第１変形例のシール部材を示す図である。
【図11】第２変形例のシール部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
【0010】
１．第１実施形態
１－１．ハブベアリング
図１は、第１実施形態に係るハブベアリング１００を示す部分断面図である。なお、以下では、任意の地点から図中の上方に向かう方向を「Ｘ１方向」といい、任意の地点から図中の下方に向かう方向を「Ｘ２方向」という。また、本発明の用途は図１に示すハブベアリング１００に限定されず、他のハブベアリングにも本発明は適用可能である。ハブベアリング１００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、ころ軸受および針軸受等の他の種類ハブベアリングにも適用可能である。また、図１に示すハブベアリング１００は自動車に用いられるが、本発明を備えるハブベアリングは、自動車以外の機械にも適用可能である。
１－１．ハブベアリング
図１は、第１実施形態に係るハブベアリング１００を示す部分断面図である。なお、以下では、任意の地点から図中の上方に向かう方向を「Ｘ１方向」といい、任意の地点から図中の下方に向かう方向を「Ｘ２方向」という。また、本発明の用途は図１に示すハブベアリング１００に限定されず、他のハブベアリングにも本発明は適用可能である。ハブベアリング１００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、ころ軸受および針軸受等の他の種類ハブベアリングにも適用可能である。また、図１に示すハブベアリング１００は自動車に用いられるが、本発明を備えるハブベアリングは、自動車以外の機械にも適用可能である。
【0011】
図１に示すハブベアリング１００は、ハブ１１と、内輪１２と、外輪１３と、複数の玉１４１と、複数の玉１４２と、複数の保持器１５１と、複数の保持器１５２と、を有する。ハブ１１は、「内側部材」の一例である。外輪１３は、「外側部材」の一例である。なお、図１では、複数の玉１４１のうちの１つが図示され、複数の玉１４２のうちの１つが図示される。同様に、図１では、複数の保持器１５１のうちの１つが図示され、複数の保持器１５２のうちの１つが図示される。
【0012】
ハブ１１は、図示しないスピンドルが内部に挿通される孔ＨＸを有する。孔ＨＸの中心軸線は、ハブベアリング１００の中心軸線ＡＸでもある。中心軸線ＡＸは、Ｘ１方向に延びる。ハブベアリング１００のＸ１方向は、自動車の車輪が配置される外側、すなわちアウターボード側である。ハブベアリング１００のＸ２方向は、差動歯車等が配置される内側、すなわちインナーボード側である。また、図１中の左側が半径方向の外側であり、図１中の右側が半径方向の内側である。また、ハブ１１は、外輪１３よりも半径方向の外側に張り出したフランジ１１０を有する。フランジ１１０には、ボルト１９によって、車輪を取り付けることができる。
【0013】
内輪１２は、ハブ１１に取り付けられる。外輪１３は、内輪１２の半径方向の外側に配置されており、内輪１２およびハブ１１に対して離間する。外輪１３は、基部１３１と基部１３１からＸ１方向に突出する端部１３２とを有する。複数の玉１４１は、ハブ１１と外輪１３との間に配置され、詳細な図示はしないが中心軸線ＡＸの周方向に一列に並ぶ。複数の玉１４２は、複数の玉１４１に対してＸ１方向に位置する。複数の玉１４１は、内輪１２と外輪１３との間に配置され、中心軸線ＡＸの周方向に一列に並ぶ。同様に、複数の玉１４２は、内輪１２と外輪１３との間に配置され、中心軸線ＡＸの周方向に一列に並ぶ。複数の保持器１５１は、複数の玉１４１を保持する。複数の保持器１５２は、複数の玉１４２を保持する。
【0014】
かかるハブベアリング１００では、外輪１３はナックル１６に固定されており、外輪１３に対してハブ１１および内輪１２が回転する。また、ハブベアリング１００の内部には、ハブベアリング１００の潤滑のための潤滑剤が充填される。
【0015】
図１に示すように、シール部材２は、ハブ１１と外輪１３との間に配置される。シール部材２は、「密封部材」に相当する。シール部材２は、環状であり、ハブ１１と外輪１３との間の間隙を封止する。また、内輪１２と外輪１３との間には、シール部材４が配置される。シール部材４は、環状であり、内輪１２と外輪１３との間の間隙を封止する。シール部材４は、シール部材２に対してインナーボード側に位置し、シール部材２は、シール部材４に対してアウターボード側に位置する。これらのシール部材２および４が配置されることで、ハブ１１および内輪１２の回転を許容しつつ、ハブベアリング１００の内部への汚水等およびダスト等の異物の侵入を抑制することができる。
【0016】
１－２．シール部材２
シール部材２は、外輪１３に固定され、ハブ１１の内周面１１１に対して摺動する。
シール部材２は、外輪１３に固定され、ハブ１１の内周面１１１に対して摺動する。
【0017】
図２は、密封装置の一例であるシール部材２の使用時の部分断面図である。なお、使用時とは、ハブベアリング１００にシール部材２が装着された状態をいう。図２に示すように、シール部材２は、弾性を有する弾性環２０と補強環２５とを有する複合構造である。弾性環２０は、弾性を有しており、例えばエラストマー等で形成される。また、補強環２５は、金属または合金で形成されており、弾性環２０を補強する剛性を有する。補強環２５は、弾性環２０に密接しており、補強環２５の一部は、弾性環２０に埋設されている。
【0018】
かかるシール部材２は、本体部３と、第１リップ４１と、第２リップ４２と、第３リップ４３と、第４リップ４４とを有する。本体部３は、外輪１３に固定される。第１リップ４１、第２リップ４２、第３リップ４３および第４リップ４４のそれぞれは、本体部３から「内側部材」の例示であるハブ１１に向かって延びる。
【0019】
図２に示す例では、本体部３は、円筒部３１と、外側円環部３２と、内側円環部３３とを有する。円筒部３１は、弾性環２０の肉厚部分と補強環２５のＵ字断面の部分とで構成される。円筒部３１は、外輪１３の端部１３２よりも外側に位置し、中心軸線ＡＸを中心とする円筒状の部分である。円筒部３１は、端部１３２に嵌め合わされることで、端部１３２に固定されている。
【0020】
外側円環部３２は、円筒部３１から半径方向の外側に向かって延びる円環状の部分である。外側円環部３２は、弾性環２０の一部と補強環２５の一部で構成される。
【0021】
内側円環部３３は、円筒部３１から半径方向の内側に向かって延びる部分である。図２に示す例では、内側円環部３３は、円筒部３１から半径方向の内側に向かって延び、半径方向の内側に向かう方向かつＸ１方向に対して斜めに延びた後、半径方向の内側に向かって延びる。内側円環部３３は、弾性環２０の一部と補強環２５の一部で構成される。内側円環部３３を構成する補強環２５の一部は、端部１３２に接触する。
【0022】
図２に示す第１リップ４１、第２リップ４２、第３リップ４３および第４リップ４４のそれぞれは、弾性を有しており、弾性環２０の一部で構成される。第１リップ４１、第２リップ４２、第３リップ４３および第４リップ４４は、互いに離間する。第１リップ４１、第２リップ４２、第３リップ４３および第４リップ４４のそれぞれは、薄板な円環状であり、本体部３からハブ１１に向かって突出する。また、シール部材２がハブベアリング１００に配置された状態では、第１リップ４１、第２リップ４２、第３リップ４３および第４リップ４４のそれぞれは、ハブ１１に接触し、反力を受けて変形している。また、使用時において、第１リップ４１、第２リップ４２および第３リップ４３の各先端は、ハブ１１の内周面１１１に接触し、内周面１１１に対して摺動する。
【0023】
第１リップ４１は、第２リップ４２に対して半径方向の外側に位置する。第１リップ４１は、サイドリップと呼ばれる。第１リップ４１は、本体部３の内側円環部３３からＸ１方向、すなわちアウトボード側に向かって延びる。かかる第１リップ４１は、ハブベアリング１００の内側への泥水等の異物の侵入を阻止する。
【0024】
第２リップ４２は、第１リップ４１よりも第１リップ４１の半径方向の内側に位置する。また、第２リップ４２は、第１リップ４１と第３リップ４３との間に位置する中間リップである。第２リップ４２は、本体部３の内側円環部３３からＸ１方向、すなわちアウトボード側に向かって延びる。第２リップ４２は、第１リップ４１と同様に、ハブベアリング１００の内側への泥水等の異物の侵入を阻止する。特に、第２リップ４２は、第１リップ４１をすり抜けて流入した異物を阻止する。
【0025】
第３リップ４３は、複数のリップのうち最も半径方向の内側に位置する。第３リップ４３は、グリスリップとも呼ばれる。第３リップ４３は、本体部３の内側円環部３３半径方向の内側に向かう方向かつＸ２方向に対して斜めに延びに向かって延びる。かかる第３リップ４３は、ハブベアリング１００の内部のグリスの流出を阻止する。
【0026】
第４リップ４４は、複数のリップのうち最も半径方向の外側に位置する。第４リップ４４は、第１リップ４１の半径方向の外側に位置し、外側リップとも呼ばれる。第４リップ４４は、本体部３の外側円環部３２からＸ１方向、すなわちアウトボード側に向かって延びる。第４リップ４４は、ハブベアリング１００の内側への泥水等の異物の侵入を阻止する。なお、第４リップ４４が設けられることで、異物の侵入を抑制する効果の向上が見込まれるが、第４リップ４４は適宜省略してもよい。また、第４リップ４４は、フランジ１１０に接触しているが、第４リップ４４はフランジ１１０に接触しておらず、第４リップ４４とフランジ１１０との間に隙間が設けられていてもよい。つまり、第４リップ４４は、ラビリンスシールとして機能してもよい。
【0027】
図３は、図２のシール部材２がハブベアリング１００に配置される前の状態を示す図である。図３に示すように、シール部材２がハブベアリング１００に配置されていない状態では、第１リップ４１、第２リップ４２、第３リップ４３および第４リップ４４のそれぞれは、外力を受けておらず、変形せず、真っ直ぐな状態である。
【0028】
１－３．グリス
図３に示すように、第１リップ４１、第２リップ４２および第３リップ４３には、グリスが塗布されている。なお、第４リップ４４にも、グリスは適宜塗布してもよい。ただし、第４リップ４４をラビリンスシールとして用いる場合にはグリスは塗布されない。各リップにグリスが塗布されていることで、グリスを用いない場合に比べ、各リップの密封性、摺動性および耐久性を向上させることができる。
図３に示すように、第１リップ４１、第２リップ４２および第３リップ４３には、グリスが塗布されている。なお、第４リップ４４にも、グリスは適宜塗布してもよい。ただし、第４リップ４４をラビリンスシールとして用いる場合にはグリスは塗布されない。各リップにグリスが塗布されていることで、グリスを用いない場合に比べ、各リップの密封性、摺動性および耐久性を向上させることができる。
【0029】
第１リップ４１の表面には、第１グリスＧ１が塗布されている。第２リップ４２の表面および第３リップ４３の表面には、第１グリスＧ１とは異なる第２グリスＧ２が塗布されている。第１グリスＧ１は、第１リップ４１の表面、特に先端面に塗布されている。より具体的には、第１グリスＧ１は、第１リップ４１の先端面のうち半径方向の内側の面に塗布されている。第２グリスＧ２は、第２リップ４２の表面、特に先端面と、第３リップ４３の表面、特に先端面とに塗布されている。より具体的には、第２グリスＧ２は、第２リップ４２の先端面のうち半径方向内側の面、および第３リップ４３の先端面のうち半径方向内側の面に塗布されている。また、第１グリスＧ１および第２グリスＧ２のそれぞれは、基油、増ちょう剤および添加物を含む。
【0030】
図４は、複数のシール部材２を積み重ねた状態を示す図である。図４に示す複数のシール部材２を積み重ねた状態で、例えば、箱詰めされ、工場から出荷されて出荷先までの搬送等が行われる。各シール部材２が有する３つのリップにグリスが塗布された後、複数のシール部材２は、積み重ねられる。したがって、搬送等よりも以前に、第１グリスＧ１および第２グリスＧ２は塗布される。
【0031】
第１リップ４１と、第２リップ４２とでは、互いに特性の異なるグリスが塗布されている。第１リップ４１と第２リップ４２とで特性の異なるグリスを塗布することで、第１リップ４１および第２リップ４２のそれぞれに必要とされる特性を効果的に発揮することができる。よって、シール部材２に必要とされる特性を発揮できるので、信頼性に優れたシール部材２を提供することができる。
【0032】
本実施形態では、第１グリスＧ１および第２グリスＧ２の特性の一例は、JISK2220：2013に規定されたちょう度番号である。また、当該特性の一例は、グリスのしゅう動時のグリスのせん断粘度である。具体的には、第１グリスＧ１のJISK2220：2013に規定されたちょう度番号と、第２グリスＧ２のJISK2220：2013に規定されたちょう度番号とが、互いに異なる。また、第１グリスＧ１のしゅう動時のせん断粘度と、第２グリスＧ２のしゅう動時のせん断粘度とは、互いに異なる。ちょう度番号またはせん断粘度が第１グリスＧ１と第２グリスＧ２とで異なることで、異物の侵入の抑制と低トルク化との両立を図ることができる。なお、上記のちょう度番号およびせん断粘度の関係は、第１グリスＧ１と第２グリスＧ２との基油粘度、基油種類、および増ちょう剤の種類が同じ場合に成り立つ関係である。
【0033】
また、第１グリスＧ１に含まれる増ちょう剤の含有率と、第２グリスＧ２に含まれる増ちょう剤の含有率とが、互いに異なる。増ちょう剤の含有率が上記関係であることで、第１グリスＧ１のちょう度番号と第２グリスＧ２のちょう度番号を異ならせることができる。また、増ちょう剤の含有率が上記関係であることで、第１グリスＧ１のせん断粘度と第２グリスＧ２のせん断粘度とを異ならせることができる。よって、増ちょう剤の含有率が上記関係であることで、異物の侵入の抑制と低トルク化との両立を図ることができる。なお、上記の増ちょう剤の含有率の関係は、第１グリスＧ１と第２グリスＧ２との増ちょう剤の種類が同じ場合に成り立つ関係である。
【0034】
さらに、本実施形態では、第２グリスＧ２のちょう度番号は、第１グリスＧ１のちょう度番号よりも小さい。このため、第１リップ４１および第２リップ４２の低トルク化を図ることができる。加えて、異物が第１グリスＧ１内で移動し難くなるので、第２リップ４２へ異物が到達することを抑制できる。また、第２グリスＧ２のせん断粘度は、第１グリスＧ１のせん断粘度よりも小さい。このため、第２グリスＧ２のちょう度が第１グリスＧ１のちょう度よりも小さいことによる効果と同様に、低トルク化および第２リップ４２へ異物の到達の抑制を図ることができる。なお、上記のちょう度番号およびせん断粘度の関係は、前述したように、第１グリスＧ１と第２グリスＧ２との基油粘度、基油種類、および増ちょう剤の種類が同じ場合に成り立つ関係である。
【0035】
また、第２グリスＧ２に含まれる増ちょう剤の含有率は、第１グリスＧ１に含まれる増ちょう剤の含有率よりも少ない。増ちょう剤の含有率が上記関係であることで、第２グリスＧ２のちょう度番号を第１グリスＧ１のちょう度番号よりも小さくすることができる。また、増ちょう剤の含有率が上記関係であることで、第２グリスＧ２のせん断粘度を第１グリスＧ１のせん断粘度よりも小さくすることができる。よって、前述の効果を発揮することができる。なお、上記の増ちょう剤の含有率の関係は、第１グリスＧ１と第２グリスＧ２との増ちょう剤の種類が同じ場合に成り立つ関係である。
【0036】
第１リップ４１は、第２リップ４２に比べて泥水等の外部の異物に直接さらされ易い。それゆえ、第１リップ４１は、異物の侵入を遮断するための密封性を要する。しかし、密封性を高くすると、第１リップ４１のハブ１１の内周面１１１に対する面圧が高くなるので、第１リップ４１の摩耗が加速し、寿命が短くなる。特に、第４リップ４４が存在しない場合、または第４リップ４４がラビリンスシールである場合、第１リップ４１は外部に直接さらされ易い。この場合、空気等が第１リップ４１と第２リップ４２との間から流出することで負圧が生じ易くなる。そして、当該負圧が一気に解消されると、トルクが上昇し、その結果、トルク乱れが発生し易い。したがって、第１リップ４１には、密封性に加え、摩耗を促進しない低摩擦性、および負圧の発生を抑制するための通気性を持たせることが必要である。
【0037】
前述のように、第１リップ４１に塗布される第１グリスＧ１は、第２リップ４２に塗布される第２グリスＧ２よりもちょう度が小さい（すなわち硬い）。ちょう度が大きいと、低摩耗性を図ることができ、よって低トルク化を図ることができると考えられる。しかし、第１リップ４１に対してちょう度が小さい第１グリスＧ１を用いることで、シール部材２の使用時おいてせん断によりチャンネリングを起こし易くなると考えられる。チャンネリングは、第１リップ４１に第１グリスＧ１が押しのけられる現象である。
【0038】
チャンネリングにより第１リップ４１と内周面１１１との間の第１グリスＧ１がせん断することで、第１リップ４１は、第１グリスＧ１の抵抗を受け難くなる。それゆえ、粘性抵抗が減少し、かつ、第１リップ４１と内周面１１１との間に隙間が発生し易くなる。このため、粘性抵抗の減少によるトルクの低減によって摩耗性を確保できるとともに、隙間の発生により通気性を確保することができる。
【0039】
図５は、第１グリスＧ１のちょう度とトルクとの関係を示す図である。図５では、基油粘度、基油の種類、および増ちょう剤の種類が同じ第１グリスＧ１が用いられる。図５に示すように、第１グリスＧ１は、ちょう度が小さいほど（すなわち柔らかいほど）、トルクが小さくなる。これは、前述のチャンネリングのし易さが関係していると考えられる。したがって、第１グリスＧ１にはチャンネリングし易いグリスを用いることが好ましい。
【0040】
また、第１グリスＧ１ちょう度が第２グリスＧ２のちょう度よりも小さいことで、異物が第１グリスＧ１内で移動し難くなる。このため、第２リップ４２へ異物が到達することを抑制できる。よって、第１リップ４１に密封性を高めることができる。
【0041】
なお、第１グリスＧ１について、ちょう度に関する観点から説明したが、第１グリスＧ１のせん断粘度についても、前述のちょう度に関する作用効果と同様である。
【0042】
前述のように、第２リップ４２は、第１リップ４１に比べて外部にさらされ難いので、通気性の確保は不要であるが、摩耗の低減の観点から低摩擦性が必要である。また、第１リップ４１から侵入した微細な異物を遮断する密封性が必要である。
【0043】
前述のように、第２リップ４２に塗布される第２グリスＧ２は、第１リップ４１に塗布される第１グリスＧ１よりもちょう度が大きい。ちょう度が大きいことで、低摩耗性を図ることができ、よって低トルク化を図ることができる。このため、第２グリスＧ２を用いることで、グリスを用いない場合に比べ、密封性および低トルク化を向上させることができる。
【0044】
図６は、第２グリスＧ２のちょう度とトルクとの関係を示す図である。図６では、基油粘度、基油の種類、および増ちょう剤の種類が同じ第２グリスＧ２が用いられる。図６に示すように、第２グリスＧ２では、ちょう度が大きいほど、トルクが小さくなる。第２グリスＧ２は、第１グリスＧ１に比べてせん断粘度を小さくするかまたはちょう度番号を小さくすることで、低トルク化を図ることができる。したがって、第２グリスＧ２にはチャンネリングし難いグリスを用いることが好ましい。
【0045】
なお、第２グリスＧ２について、ちょう度に関する観点から説明したが、第２グリスＧ２の硬さ、すなわち粘性についても、前述のちょう度に関する作用効果と同様である。
【0046】
以上のように、第１リップ４１に応じた第１グリスＧ１と第１リップ４１に応じた第２グリスＧ２とを用いることで、グリスを使い分けない場合に比べ、第１リップ４１および第２リップ４２のそれぞれの特性を発揮することができる。特に、第１グリスＧ１にはチャンネリングし易いグリスを選定し、かつ、第２グリスＧ２には、グリス粘度が低いまたはちょう度番号が小さいグリスを選定することで、シール部材２を低トルク化することができる。
【0047】
さらに、第３リップ４３に、第２グリスＧ２と同じ第３グリスＧ３を塗布することで、第３リップ４３にも第２リップ４２と同様の効果を与えることができる。すなわち、第３グリスＧ３を用いることで、密封性および低トルク化を向上させることができる。第３リップ４３が密封性に優れることで、第３リップ４３により内部の潤滑剤の流出を効果的に阻止することができる。なお、第３リップ４３には、第２グリスＧ２とは異なるグリスが塗布されてもよい。
【0048】
図７および８のそれぞれは、ちょう度の測定方法を説明するための図である。前述のちょう度は、ISK2220：2013に規定された方法により測定される。以下、第１グリスＧ１のちょう度の測定方法について簡単に説明する。なお、第２グリスＧ２についても同様である。
【0049】
図７に示すように、具体的には、JISK2220：2013に規定された混和器９０に第１グリスＧ１を入れ、第１グリスＧ１の温度を規定の温度に保った後、規定の円すい９１の先端が第１グリスＧ１の表面に接するよう調整する。その後、図９に示すように、円すい９１を第１グリスＧ１内に５±０．１秒間進入させ、進入深さを測定する。なお、この測定は３回行う。侵入深さを１０倍した値がちょう度である。
【0050】
また、第１グリスＧ１のちょう度番号は、特に限定されないが、好ましくは３号または４号である。第２グリスＧ２のちょう度番号は、特に限定されないが、好ましくは１号または２号である。第１グリスＧ１のちょう度は、特に限定されないが、好ましくは１７５以上２５０以下である。第２グリスＧ２のちょう度は、特に限定されないが、２６５以上３４０以下である。かかるちょう度番号またはちょう度であることで、第１リップ４１はチャンネリングを発生し易くなり、第２リップ４２はチャンネリングを発生し難い。このため、前述の第１リップ４１および第２リップ４２の各特性を特に効果的に発揮することができる。
【0051】
また、第１グリスＧ１および第２グリスＧ２のそれぞれが有する基油の種類、増ちょう剤の種類および添加物の種類は、好ましくは同じである。これら種類が同じであることで、所望とする硬さまたはちょう度の調整が容易である。具体的には、例えば、含有率を調整すること、またはグリスの分散条件を変更することで、グリスの硬さまたはちょう度を簡単に調整することができる。このため、増ちょう剤の含有率が同じであっても、ちょう度を変えることができる。ただし、この場合、グリスの均質化処理条件は同じとする。また、基油は、特に限定されないが、鉱油、合成油が使用でき、好ましくは合成炭化水素油である。増調剤は、特に限定されないが、金属石けん、金属複合石けん、ウレア化合物が使用でき、好ましくはＬｉ石けんまたはＬｉ複合石けんである。
【0052】
また、第１リップ４１の摺動面の十点平均粗さ（ＲｚＪＩＳ）は、特に限定されないが、好ましくは５μｍ以上２０μｍ以下である。第２リップ４２の摺動面の十点平均粗さ（ＲｚＪＩＳ）は、特に限定されないが、好ましくは５μｍ以下である。かかる範囲であることで、シール部材２の密封性および低トルク化を特に高めることができる。
【0053】
図９は、耐泥水性およびトルクと、グリスとの関係を示す図である。図９に示す耐泥水性は、泥水下で密封性を確保できる時間［ｈ］で評価した。図９の比較例１は、第１リップ４１ｘの十点平均粗さ、および第２リップ４２ｘの十点平均粗さが１０μｍ以上２０μｍ以下であり、第１グリスＧ１ｘのちょう度番号、および第２グリスＧ２ｘのちょう度番号のそれぞれが２号である。比較例２は、第１リップ４１ｘの十点平均粗さが１０μｍ以上２０μｍ以下であり、第２リップ４２ｘの十点平均粗さが１μｍ以上５μｍ以下であり、第１グリスＧ１のちょう度番号、および第２グリスＧ２のちょう度番号のそれぞれが２号である。実施例では、第１リップ４１の十点平均粗さが１０μｍ以上２０μｍ以下であり、第２リップ４２の十点平均粗さが１μｍ以上５μｍ以下であり、第１グリスＧ１のちょう度番号が３号または４号であり、第２グリスＧ２のちょう度番号が１号である。
【0054】
図９から分かるように、実施例は、比較例１および２に比べ、泥水下で密封性を確保できる時間［ｈ］が長く、かつ、トルク［Ｎ・ｃｍ］が小さい。よって、第２グリスＧ２のちょう度番号が第１グリスＧ１のちょう度番号よりも小さいことで、シール部材２の密封性および低トルク化を図ることができる。さらに、第１リップ４１の十点平均粗さを第２リップ４２の十点平均粗さよりも大きくすることで、シール部材２の密封性および低トルク化をより効果的に向上させることができる。
【0055】
２．第２実施形態
以下、本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用または機能が第１実施形態と同様である要素については、各々の詳細な説明を適宜に省略する。
以下、本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用または機能が第１実施形態と同様である要素については、各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【0056】
第２実施形態では、第２グリスＧ２のちょう度番号は、第１グリスＧ１のちょう度番号よりも大きい。また、第２実施形態では、第２グリスＧ２は、第１グリスＧ１よりも硬い。ちょう度番号または硬さが上記関係であることで、第２グリスＧ２が外部に漏れるおそれを低減することができる。例えば、第２グリスＧ２に遠心力等が作用した際、第２リップ４２は第２グリスＧ２を抑えきれず、外部へ漏れるおそれを低減することができる。それゆえ、第２リップ４２に第２グリスＧ２を留めておけるので、第１リップ４１をすり抜けて流入した異物を阻止するという第２リップ４２の機能を効果的に発揮することができる。なお、上記のちょう度番号および硬さの関係は、第１グリスＧ１と第２グリスＧ２との基油粘度、基油種類、および増ちょう剤の種類が同じ場合に成り立つ関係である。
【0057】
また、第２グリスＧ２に含まれる増ちょう剤の含有率は、第１グリスＧ１に含まれる増ちょう剤の含有率よりも多い。増ちょう剤の含有率が上記関係であることで、第２グリスＧ２のちょう度番号を第１グリスＧ１のちょう度番号よりも大きくすることができる。また、増ちょう剤の含有率が上記関係であることで、第１グリスＧ１の硬さを第２グリスＧ２の硬さよりも硬くすることができる。よって、前述の効果を発揮することができる。なお、上記の増ちょう剤の含有率の関係は、第１グリスＧ１と第２グリスＧ２との増ちょう剤の種類が同じ場合に成り立つ関係である。
【0058】
３．第３実施形態
以下、本発明の第３実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用または機能が第１実施形態と同様である要素については、各々の詳細な説明を適宜に省略する。
以下、本発明の第３実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用または機能が第１実施形態と同様である要素については、各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【0059】
本実施形態では、第１グリスＧ１および第２グリスＧ２の特性の一例は、耐水性である。具体的には、第１グリスＧ１の耐水性は、第２グリスＧ２の耐水性よりも高い。第１リップ４１は、第２リップ４２に比べて外部に近いため、泥水等の異物が侵入し易い。このため、第１グリスＧ１が耐水性を有することシール部材２全体の寿命向上を図ることができる。
【0060】
４．第４実施形態
以下、本発明の第４実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用または機能が第１実施形態と同様である要素については、各々の詳細な説明を適宜に省略する。
以下、本発明の第４実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用または機能が第１実施形態と同様である要素については、各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【0061】
本実施形態では、第１グリスＧ１および第２グリスＧ２の特性の一例は、色の濃さである。具体的には、第１グリスＧ１の色の濃さは、第２グリスＧ２の色の濃さよりも濃い。なお、色の濃さとは、明度または彩度で表される。明度または彩度が低いほど色は濃くなる。第１グリスＧ１は第２グリスＧ２よりも外部に位置する。したがって、第１グリスＧ１の色が濃いことで、第１グリスＧ１が水等で漏れた際の把握がし易い。また、第１グリスＧ１が漏れた際の流れ等の分析も行い易い。
【0062】
５．変形例
前述の各実施形態は、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。また、各変形例を適宜組み合わせてもよい。
前述の各実施形態は、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。また、各変形例を適宜組み合わせてもよい。
【0063】
５―１．第１変形例
図１０は、第１変形例のシール部材２Ａを示す図である。前述の実施形態では、本発明の「密封装置」の一例としてアウトサイド側に位置するシール部材２について説明したが、本発明は、インサイド側に位置するシール部材に適用されてもよい。
図１０は、第１変形例のシール部材２Ａを示す図である。前述の実施形態では、本発明の「密封装置」の一例としてアウトサイド側に位置するシール部材２について説明したが、本発明は、インサイド側に位置するシール部材に適用されてもよい。
【0064】
【0065】
シール部材２Ａは、弾性環２０Ａと補強環２５Ａとを有する複合構造である。補強環２５Ａは、弾性環２０Ａに埋設されており、「外側部材」の例示である外輪１３に固定される。かかるシール部材２Ａは、本体部３Ａと、第１リップ４１Ａと、第２リップ４２Ａと、第３リップ４３Ａと、を有する。第１リップ４１Ａ、第２リップ４２Ａおよび第３リップ４３Ａは、本体部３Ａから内輪１２に固定されるスリンガー１７に向かって突出する。スリンガー１７は、「内側部材」の例示である。スリンガー１７は、円環部１７１と、円環部１７１から外輪１３に向かって延びるフランジ部１７２とを有する。フランジ部１７２には、内輪１２の回転速度を測定するために用いられる磁性ゴム１８が固定される。
【0066】
本体部３Ａは、外輪１３に固定されており、弾性環２０Ａの一部および補強環２５Ａで構成される。第１リップ４１Ａ、第２リップ４２Ａおよび第３リップ４３Ａのそれぞれは、弾性環２０Ａの一部で構成される。第１リップ４１Ａ、第２リップ４２Ａおよび第３リップ４３Ａの各先端は、スリンガー１７の内周面１７０に接触しており、使用時には内周面１７０に対して摺動する。
【0067】
第１リップ４１Ａは、第２リップ４２に対して半径方向の外側に位置し、サイドリップとも呼ばれる。第１リップ４１Ａは、スリンガー１７のフランジ部１７２に向かって延び、フランジ部１７２に接触している。第２リップ４２Ａは、第１リップ４１Ａと第３リップ４３Ａとの間に位置する中間リップである。第２リップ４２Ａは、スリンガー１７の円環部１７１に向かって延び、円環部１７１に接触している。第３リップ４３Ａは、複数のリップのうち最も半径方向の内側に位置し、グリスリップとも呼ばれる。第３リップ４３Ａは、スリンガー１７の円環部１７１に向かって延び、円環部１７１に接触している。
【0068】
第１リップ４１Ａの表面、特に先端面には、第１グリスＧ１が塗布されている。第２リップ４２Ａおよび第３リップ４３Ａの各表面、特に各先端面には、第２グリスＧ２が塗布されている。なお、第３リップ４３Ａには、第２グリスＧ２とは異なるグリスが塗布されてもよい。
【0069】
かかるシール部材２Ａによっても、第１リップ４１Ａに第１グリスＧ１が塗布され、第２リップ４２Ａおよび第３リップ４３Ａに第１グリスＧ１とは特性の異なる第２グリスＧ２が塗布されていることで、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0070】
５―２．第２変形例
図１１は、第２変形例のシール部材２Ｂを示す図である。前述の実施形態では、シール部材２は、「外側部材」の例示である外輪１３に固定されていたが、本発明は、「内側部材」に固定されてもよい。
図１１は、第２変形例のシール部材２Ｂを示す図である。前述の実施形態では、シール部材２は、「外側部材」の例示である外輪１３に固定されていたが、本発明は、「内側部材」に固定されてもよい。
【0071】
図１１に示すシール部材２Ｂは、「内側部材」の例示であるハブ１１に固定される。また、外輪１３には、環状のシールカバー６が固定される。本変形例では、シールカバー６とシール部材２Ｂとの構造体６０Ｂが、「密封装置」の一例である。
【0072】
シールカバー６は、例えば金属または合金で形成される。シールカバー６は、固定部６１と、外側円環部６２と、内側円環部６３とを有する。固定部６１は、外輪１３に固定される部分である。外側円環部６２は、固定部６１から半径方向の外側に向かう方向およびＸ１方向の両方に対して斜めに延びる部分である。内側円環部６３は、固定部６１の外側円環部６２とは反対側に接続され、固定部６１から半径方向の内側に延びた後、Ｘ１方向に延びる。
【0073】
シール部材２Ｂは、弾性環２０Ｂと補強環２５Ｂとを有する複合構造である。補強環２５Ｂは、弾性環２０Ｂに埋設されており、「内側部材」の例示であるハブ１１に固定される。かかるシール部材２Ｂは、本体部３Ｂと、第１リップ４１Ｂと、第２リップ４２Ｂと、第３リップ４３Ｂと、を有する。本体部３Ｂから、第１リップ４１Ｂ、第２リップ４２Ｂ、および第３リップ４３Ｂのそれぞれは、本体部３Ｂから、「外側部材」の例示である外輪１３に向かって突出する。また、第１リップ４１Ｂ、第２リップ４２Ｂ、および第３リップ４３Ｂの各先端は、シールカバー６の外表面に接触しており、使用時にはシールカバー６の外表面に対して摺動する。
【0074】
本体部３Ｂは、ハブ１１に固定されており、弾性環２０Ｂの一部および補強環２５Ｂで構成される。第１リップ４１Ｂ、第２リップ４２Ｂおよび第３リップ４３Ｂのそれぞれは、弾性環２０Ｂの一部で構成される。
【0075】
第１リップ４１Ｂは、第２リップ４２に対して半径方向の外側に位置し、サイドリップとも呼ばれる。第２リップ４２Ｂは、第１リップ４１Ｂと第３リップ４３Ｂとの間に位置する中間リップである。第３リップ４３Ｂは、複数のリップのうち最も半径方向の内側に位置し、グリスリップとも呼ばれる。
【0076】
第１リップ４１Ｂの表面、特に先端面には、第１グリスＧ１が塗布されている。第２リップ４２Ｂおよび第３リップ４３Ｂの各表面、特に各先端面には、第２グリスＧ２が塗布されている。なお、第３リップ４３Ｂには、第２グリスＧ２とは異なるグリスが塗布されてもよい。
【0077】
かかるシール部材２Ｂによっても、第１リップ４１Ｂに第１グリスＧ１が塗布され、第２リップ４２Ｂおよび第３リップ４３Ｂに第１グリスＧ１とは特性の異なる第２グリスＧ２が塗布されていることで、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0078】
５－３．その他の変形例
「密封装置」の構造は、前述の第１実施形態、第１変形例および第２変形例に示す構造以外の構造でもよい。例えば、第１実施形態では、シール部材２は、第４リップ４４を有するが、第４リップ４４は省略されてもよい。また例えば、シール部材２が有する本体部３の円筒部３１は、外輪１３の端部１３２よりも半径方向の外側に位置するが、円筒部３１は、端部１３２よりも半径方向の内側に位置してもよい。
「密封装置」の構造は、前述の第１実施形態、第１変形例および第２変形例に示す構造以外の構造でもよい。例えば、第１実施形態では、シール部材２は、第４リップ４４を有するが、第４リップ４４は省略されてもよい。また例えば、シール部材２が有する本体部３の円筒部３１は、外輪１３の端部１３２よりも半径方向の外側に位置するが、円筒部３１は、端部１３２よりも半径方向の内側に位置してもよい。
【0079】
以上、好適な各実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されない。また、本発明の各部の構成は、前述の実施形態の同様の機能を発揮する任意の構成に置換でき、また、任意の構成を付加できる。また、前述した各実施形態の任意の構成同士を組み合わせるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0080】
２…シール部材、２Ａ…シール部材、２Ｂ…シール部材、３…本体部、３Ａ…本体部、３Ｂ…本体部、４…シール部材、６…シールカバー、１１…ハブ、１２…内輪、１３…外輪、１６…ナックル、１７…スリンガー、１８…磁性ゴム、１９…ボルト、２０…弾性環、２０Ａ…弾性環、２０Ｂ…弾性環、２５…補強環、２５Ａ…補強環、２５Ｂ…補強環、３１…円筒部、３２…外側円環部、３３…内側円環部、４１…第１リップ、４１Ａ…第１リップ、４１Ｂ…第１リップ、４２…第２リップ、４２Ａ…第２リップ、４２Ｂ…第２リップ、４３…第３リップ、４３Ａ…第３リップ、４３Ｂ…第３リップ、４４…第４リップ、６０Ｂ…構造体、６１…固定部、６２…外側円環部、６３…内側円環部、９０…混和器、９１…円すい、１００…ハブベアリング、１１０…フランジ、１１１…内周面、１３１…基部、１３２…端部、１４１…玉、１４２…玉、１５１…保持器、１５２…保持器、１７０…内周面、１７１…円環部、１７２…フランジ部、ＡＸ…中心軸線、Ｇ１…第１グリス、Ｇ２…第２グリス、Ｇ３…第３グリス、ＨＸ…孔。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】