特許 5771478 車輪用軸受シール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5771478

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年9月2日

(54)【発明の名称】車輪用軸受シール

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/80 20060101AFI20150813BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20150813BHJP

   F16C 41/00 20060101ALI20150813BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20150813BHJP

   B60B 35/02 20060101ALI20150813BHJP

   F16J 15/32 20060101ALI20150813BHJP

   F16J 15/447 20060101ALI20150813BHJP

【ＦＩ】

   F16C33/80

   F16C33/78 Z

   F16C41/00

   F16C19/18

   B60B35/02 L

   F16J15/32 311P

   F16J15/447

【請求項の数】12

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-187213(P2011-187213)

(22)【出願日】2011年8月30日

(65)【公開番号】特開2013-50132(P2013-50132A)

(43)【公開日】2013年3月14日

【審査請求日】2014年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095614

【弁理士】

【氏名又は名称】越川 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】佐仲 純一

(72)【発明者】

【氏名】有竹 恭大

【審査官】 稲垣 彰彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１６８１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１２４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２９２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０９４２１８８（ＥＰ，Ａ２）

【文献】 特開２００９−１９７９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５１１７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ １９／００−１９／５６

３３／３０−３３／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
この外方部材に複列の転動体を介して内挿され、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面を有する内方部材と、
この内方部材と前記外方部材との間に形成された環状空間の少なくとも一方の開口部に装着され、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなる複合型のシールで構成され、
前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、少なくとも径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを一体に有するシール部材を備え、
前記スリンガが断面略Ｌ字状に形成され、前記内方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有し、この立板部に前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接された車輪用軸受シールにおいて、
前記シール部材の端部に前記シール板とスリンガとの間に形成される環状空間を閉塞するひさし部が一体に形成され、このひさし部がドレーン部となる路面側に位置する下方部分を除く周方向部分に形成されていることを特徴とする車輪用軸受シール。

【請求項2】

前記シール部材が前記芯金の嵌合部の端部外周面から内径部の内縁まで回り込んで固着されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。

【請求項3】

前記ひさし部の内径が、前記スリンガの立板部の外径よりも小径に設定され、当該ひさし部が前記立板部と軽接触されているか、または、僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。

【請求項4】

前記ひさし部の先端部に予めグリースが塗布されている請求項１または３に記載の車輪用軸受シール。

【請求項5】

前記グリースが、軸受内部に封入されるグリースおよび前記シールリップに塗布されるグリースと同じ仕様、あるいは少なくともその基油と増ちょう剤が同じである請求項４に記載の車輪用軸受シール。

【請求項6】

前記スリンガの立板部の側面に磁気エンコーダが加硫接着で一体に接合され、この磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入され、周方向等配で交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されていると共に、前記ひさし部が前記磁気エンコーダと軽接触されているか、または、僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。

【請求項7】

前記ひさし部から内径側に亙って前記ドレーン部のシール部材に比べ漸次厚肉になる傾斜部が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。

【請求項8】

前記傾斜部が前記ひさし部を有する部分から前記ドレーン部に亙って、前記シール部材の肉厚が漸次減少して行くように形成されている請求項７に記載の車輪用軸受シール。

【請求項9】

前記シール部材の肉厚のうち前記ひさし部を有する部分の肉厚が前記ドレーン部に位置する肉厚に比べ大きく設定されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。

【請求項10】

前記サイドリップのシメシロのうち前記ひさし部を有する部分のシメシロが前記ドレーン部に位置する部分のシメシロに比べ小さく設定されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。

【請求項11】

前記ひさし部が形成されていない前記ドレーン部が４５〜７５°の範囲に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。

【請求項12】

前記シール部材が合成ゴムからなり、このシール部材の温度ＴＲ１０が−３５℃以下に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐泥水性を向上させたパックシールからなる車輪用軸受シール、詳しくは、耐泥水性を高めて密封性能を向上させた車輪用軸受シールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を複列の転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。

【0003】

これらの軸受部には、軸受内部に封入されたグリースの漏れを防止すると共に、外部から雨水やダスト等の侵入を防止するためにシールが装着されている。近年、自動車の燃費向上のため軸受部の低トルク化が進んでいる。この軸受部の回転トルクのうち、シールの回転トルクが支配的である。すなわち、転がり抵抗に比べシールの摺動抵抗が大きく、回転トルクに占めるシールの摺動抵抗の比率が高く、車輪用軸受装置のシールにおいて、さらなる低トルク化が要求されるようになっている。また、市場回収品の軸受損傷状況を検証すると、剥離等の本来の軸受寿命よりも、シール不具合による損傷が多くを占めている。したがって、シールの密封性と耐久性を高めることにより、軸受寿命の向上を確実に図ることができる。

【0004】

従来から、密封性を高めた車輪用軸受シールに関しては種々提案されているが、こうした車輪用軸受シールの代表的な一例を図８に示す。このシール５０は、互いに対向配置されたスリンガ５１と環状のシール板５２とからなる。スリンガ５１は鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、回転側部材となる内輪（図示せず）の外径に圧入される円筒部５１ａと、この円筒部５１ａから径方向外方に延びる立板部５１ｂとからなる。

【0005】

一方、シール板５２は断面略Ｌ字状に形成され、固定側部材となる外方部材（図示せず）に装着されている。このシール板５２は、芯金５３と、この芯金５３に加硫接着されたシール部材５４とからなる。芯金５３は鋼板からプレス加工にて形成され、外方部材の端部に内嵌された円筒部５３ａと、この円筒部５３ａから径方向内方に延びる立板部５３ｂとからなる。

【0006】

シール部材５４はニトリルゴム等の弾性部材からなり、スリンガ５１の立板部５１ｂに摺接する第１および第２のサイドリップ５４ａ、５４ｂを有している。これら第１および第２のサイドリップ５４ａ、５４ｂは、芯金５３の立板部５３ｂから外径側に傾斜して形成され、それらの先端がスリンガ５１の立板部５１ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接されていると共に、グリースリップ５４ｃが円筒部５１ａに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。

【0007】

ここで、スリンガ５１の立板部５１ｂの外面側に磁性ゴム５５が加硫接着によって一体に接合されている。この磁性ゴム５５は、立板部５１ｂの先端から内面側に回り込んで接合されている。一方、シール部材５４は、芯金５３の円筒部５３ａの先端部に回り込んで接合され、ここから内方に立壁部５６が形成されている。そして、磁性ゴム５５とこのシール部材５４との間に環状隙間５７と、この環状隙間５７と屈曲するように連なるラビリンス隙間５８が形成されている。これにより、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止して、軸受寿命を延長できるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００７−２８５３７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

然しながら、こうした従来のシール５０では、磁性ゴム５５とシール部材５４との間に環状隙間５７と、この環状隙間５７と屈曲するように連なるラビリンス隙間５８が形成されているので、軸受空間への泥水の浸入を防止することができるが、これらの環状隙間５７やラビリンス隙間５８だけでは、過酷な環境に曝される車輪用軸受では完全に泥水等の浸入を防止することは難しい。また、逆に、一旦浸入してしまった泥水がシール５０内で滞留し、排出し難い構造となっている。

【0010】

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、耐泥水性を高めて密封性能を向上させた車輪用軸受シール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】

【0011】

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、この外方部材に複列の転動体を介して内挿され、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面を有する内方部材と、この内方部材と前記外方部材との間に形成された環状空間の少なくとも一方の開口部に装着され、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなる複合型のシールで構成され、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、少なくとも径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを一体に有するシール部材を備え、前記スリンガが断面略Ｌ字状に形成され、前記内方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有し、この立板部に前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接された車輪用軸受シールにおいて、前記シール部材の端部に前記シール板とスリンガとの間に形成される環状空間を閉塞するひさし部が一体に形成され、このひさし部がドレーン部となる路面側に位置する下方部分を除く周方向部分に形成されている。

【0012】

このように、内方部材と外方部材との間に形成された環状空間の少なくとも一方の開口部に装着され、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなる複合型のシールで構成され、シール板が、外方部材の端部内周に圧入される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、少なくとも径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを一体に有するシール部材を備え、スリンガが断面略Ｌ字状に形成され、内方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有し、この立板部にサイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接された車輪用軸受シールにおいて、シール部材の端部にシール板とスリンガとの間に形成される環状空間を閉塞するひさし部が一体に形成され、このひさし部がドレーン部となる路面側に位置する下方部分を除く周方向部分に形成されているので、外部から泥水等がシール内部に浸入するのを防止すると共に、泥水がシール内部に浸入した場合でも、ドレーン部を通して外部に排出することができ、密封性能を向上させた車輪用軸受シールを提供することができる。

【0013】

また、請求項２に記載の発明のように、前記シール部材が前記芯金の嵌合部の端部外周面から内径部の内縁まで回り込んで固着されていれば、外方部材との嵌合部の気密性を高めることができる。

【0015】

好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記ひさし部の内径が、前記スリンガの立板部の外径よりも小径に設定され、当該ひさし部が前記立板部と軽接触されているか、または、僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されていれば、泥水がシール内部に浸入した場合でも、ドレーン部を通して外部に容易に排出することができる。

【0016】

また、請求項４に記載の発明のように、前記ひさし部の先端部に予めグリースが塗布されていれば、ひさし部がスリンガに接触した場合でも、ひさし部の摩耗およびトルクの大幅な増加を抑制することができる。

【0017】

好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記グリースが、軸受内部に封入されるグリースおよびシールリップに塗布されるグリースと同じ仕様、あるいは少なくともその基油と増ちょう剤が同じであれば、軸受内部に封入されたグリースと混ざっても、稠度等の性状が変化して潤滑性が劣化するのを防止することができる。

【0018】

また、請求項６に記載の発明のように、前記スリンガの立板部の側面に磁気エンコーダが加硫接着で一体に接合され、この磁気エンコーダがエラストマに磁性体粉が混入され、周方向等配で交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されていると共に、前記ひさし部が前記磁気エンコーダと軽接触されているか、または、僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されていても良い。

【0019】

また、請求項７に記載の発明のように、前記ひさし部から内径側に亙って前記ドレーン部のシール部材に比べ漸次厚肉になる傾斜部が形成されていれば、泥水がシール内部に浸入した場合でも、この傾斜部に沿って泥水がシール板とスリンガとの環状空間を通して容易に外部に排出することができ、密封性能を向上させることができる。

【0020】

好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記傾斜部が前記ひさし部を有する部分から前記ドレーン部に亙って、前記シール部材の肉厚が漸次減少して行くように形成されていれば、シール内部に浸入した泥水が、この傾斜部に沿ってスムーズに外部に排出することができる。

【0021】

また、請求項９に記載の発明のように、前記シール部材の肉厚のうち前記ひさし部を有する部分の肉厚が前記ドレーン部に位置する肉厚に比べ大きく設定されていれば、シール部材の内周面に沿って浸入してきた泥水をスムーズに外部に誘導して排出することができる。

【0022】

また、請求項１０に記載の発明のように、前記シールリップのシメシロのうち前記ひさし部を有する部分のシメシロが前記ドレーン部に位置する部分のシメシロに比べ小さく設定されていれば、耐泥水性を維持したままシールの低トルク化を図ることができる。

【0023】

また、請求項１１に記載の発明のように、前記ひさし部が形成されていない前記ドレーン部が４５〜７５°の範囲に設定されていれば、泥水の排出効果を確保しつつ、路面から雨水等が跳ね掛けられてこの部分からシール内部に浸入するのを防止することができる。

【0024】

また、請求項１２に記載の発明のように、前記シール部材が合成ゴムからなり、このシール部材の温度ＴＲ１０が−３５℃以下に設定されていれば、低温雰囲気でもリップの柔軟性を損なうことがないのでリップ追従性を維持することができ、耐泥水性を発揮することができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明に係る車輪用軸受シールは、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、この外方部材に複列の転動体を介して内挿され、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面を有する内方部材と、この内方部材と前記外方部材との間に形成された環状空間の少なくとも一方の開口部に装着され、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなる複合型のシールで構成され、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、少なくとも径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを一体に有するシール部材を備え、前記スリンガが断面略Ｌ字状に形成され、前記内方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有し、この立板部に前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接された車輪用軸受シールにおいて、前記シール部材の端部に前記シール板とスリンガとの間に形成される環状空間を閉塞するひさし部が一体に形成され、このひさし部がドレーン部となる路面側に位置する下方部分を除く周方向部分に形成されているので、外部から泥水等がシール内部に浸入するのを防止すると共に、泥水がシール内部に浸入した場合でも、ドレーン部を通して外部に排出することができ、密封性能を向上させた車輪用軸受シールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明に係る車輪用軸受シールを備えた車輪用軸受の第１の実施形態を示す縦断面図である。

【図2】（ａ）は、図１のインナー側の車輪用軸受シールを示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の正面図、（ｃ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの反路面側の断面を示す拡大図、（ｄ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの路面側の断面を示す拡大図である。

【図3】（ａ）は、図２の車輪用軸受シールの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの反路面側の断面を示す拡大図、（ｃ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの路面側の断面を示す拡大図である。

【図4】（ａ）は、図３の車輪用軸受シールの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの反路面側の断面を示す拡大図、（ｃ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの路面側の断面を示す拡大図である。

【図5】本発明に係る車輪用軸受シールを備えた車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。

【図6】本発明に係る車輪用軸受シールを備えた車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。

【図7】本発明に係る車輪用軸受シールを備えた車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。

【図8】従来のシールを示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、この外方部材に複列の転動体を介して内挿され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外方部材との間に形成された環状空間の少なくとも一方の開口部に装着され、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなる複合型のシールで構成され、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、少なくとも径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを一体に有するシール部材を備え、前記スリンガが断面略Ｌ字状に形成され、前記内方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを有し、この立板部に前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接された車輪用軸受シールにおいて、前記シール部材が前記芯金の嵌合部の端部外表面から内径部の内縁まで回り込んで固着され、当該シール部材の端部に前記シール板とスリンガとの間に形成される環状空間を閉塞するひさし部が一体に形成され、このひさし部がドレーン部となる路面側に位置する下方部分を除く周方向部分に形成されると共に、前記ひさし部の内径が、前記スリンガの立板部の外径よりも小径に設定され、当該ひさし部が前記立板部と軽接触されているか、または、僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されている。

【実施例1】

【0028】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受シールを備えた車輪用軸受の第１の実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、図１のインナー側の車輪用軸受シールを示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の正面図、（ｃ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの反路面側の断面を示す拡大図、（ｄ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの路面側の断面を示す拡大図、図３（ａ）は、図２の車輪用軸受シールの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの反路面側の断面を示す拡大図、（ｃ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの路面側の断面を示す拡大図、図４（ａ）は、図３の車輪用軸受シールの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの反路面側の断面を示す拡大図、（ｃ）は、（ａ）の車輪用軸受シールの路面側の断面を示す拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。

【0029】

この車輪用軸受１は車輪用軸受装置に用いられ、第１世代と称されるもので、内周に複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成された外方部材２と、外周に前記複列の外側転走面２ａ、２ａに対向する内側転走面３ａが一体に形成された一対の内輪３、３と、両転走面間に収容された複列の転動体（ボール）４、４と、これらの転動体４、４を転動自在に保持する保持器５、５と、外方部材２と一対の内輪３、３との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシール６、７とを備えている。

【0030】

外方部材２はＳＵＪ２（ＪＩＳ Ｇ ４８０５）等の高炭素クロム軸受鋼、あるいは浸炭鋼からなる。高炭素クロム軸受鋼の場合は８２０〜８６０℃でズブ焼入れされた後、１６０〜２００℃で焼戻しされ、５８〜６４ＨＲＣの範囲に芯部まで硬化処理されている。また、浸炭鋼の場合は、表面が５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。一方、内輪３も外方部材２と同様、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼、あるいは浸炭鋼からなり、高炭素クロム軸受鋼の場合は５８〜６４ＨＲＣの範囲に芯部まで硬化処理され、浸炭鋼の場合は、表面が５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、転動体４はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

【0031】

この車輪用軸受１は、一対の内輪３、３の小径側（正面側）端面３ｂ、３ｂが突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成している。また、シール６、７によって、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

【0032】

シール６、７のうちアウター側のシール６は、固定側部材となる外方部材２のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金８と、この芯金８に加硫接着により一体に接合され、合成ゴム等で形成されたシール部材９とからなる一体型のシールで構成されている。

【0033】

また、インナー側のシール７は、互いに対向配置された環状のシール板１０とスリンガ１１とからなる複合型のシール、所謂パックシールで構成されている。シール板１０は外方部材２に装着される芯金１２と、この芯金１２に加硫接着により一体に接合されたシール部材１３とからなる。

【0034】

芯金１２は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。この芯金１２は、図２（ｃ）、（ｄ）に拡大して示すように、外方部材２に圧入され、端部が僅かに縮径されて薄肉に形成された円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向内方に延びる内径部１２ｂとを備えている。

【0035】

シール部材１３は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１３ａと、このサイドリップ１３ａの内径側に二股状に形成されたダストリップ１３ｂとグリースリップ１３ｃとを有している。そして、芯金１２の嵌合部１２ａの端部外表面から内径部１２ｂの内縁まで回り込んで固着され、図示しない外方部材との嵌合部の気密性を高めている。なお、シール部材１３の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。

【0036】

さらに、本実施形態では、合成ゴムからなるシール部材１３の低温弾性回復率１０％を示す温度ＴＲ１０（ゴムの弾性を表わす指標）が−３５℃以下に設定されている。これにより、低温雰囲気でもリップの柔軟性を損なわずにリップ追従性を維持することができ、耐泥水性を発揮することができる。

【0037】

一方、スリンガ１１は断面略Ｌ字状に形成され、図示しない内輪の外径に圧入される円筒部１１ａと、この円筒部１１ａから径方向外方に延びる立板部１１ｂとを備えている。そして、シール部材１３のサイドリップ１３ａが立板部１１ｂに所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、ダストリップ１３ｂとグリースリップ１３ｃが円筒部１１ａに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。さらに、立板部１１ｂのインナー側の側面には磁気エンコーダ１４が加硫接着により一体に接合されている。この磁気エンコーダ１４は、エラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向等配で交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されてロータリエンコーダを構成している。

【0038】

ここで、図２（ｃ）に示すように、シール部材１３の端部にシール板１０とスリンガ１１との間に形成される環状空間１６を閉塞するひさし部１５が一体に形成されている。具体的には、ひさし部１５の内径ｄ１が、磁気エンコーダ１４の外径ｄ２よりも小径（ｄ１＜ｄ２）に設定されている。また、このひさし部１５は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ドレーン部ＤＲとなる路面側に位置する下方部分を除く周方向部分に形成されている。そして、このひさし部１５は磁気エンコーダ１４と僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシール１７を形成し、外部から泥水等がシール内部に浸入するのを防止している。なお、泥水がこのひさし部１５を通してシール内部に浸入した場合、ドレーン部ＤＲ、すなわち、シール板１０とスリンガ１１との環状空間１６を通して外部に排出することができ、密封性能を向上させた車輪用軸受シール１を提供することができる。

【0039】

ここでは、ひさし部１５が形成されていないドレーン部ＤＲは４５〜７５°の範囲に設定されている。この範囲が４５°未満では、泥水の排出効果が半減すると共に、７５°を超えた場合、路面から雨水等が跳ね掛けられてこの部分からシール内部に浸入する恐れがあるため好ましくない。

【0040】

なお、各シールリップ（サイドリップ１３ａ，ダストリップ１３ｂ，グリースリップ１３ｃ）のシメシロのうちひさし部１５を有する部分のシメシロがドレーン部ＤＲに位置する部分のシメシロに比べ小さく設定されていれば、耐泥水性を維持したままシールの低トルク化を図ることができる。

【0041】

図３に、前述した車輪用軸受シール７の変形例を示す。この車輪用軸受シール１８は、基本的にはシール部材の構成が一部異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0042】

このシール１８は、互いに対向配置された環状のシール板１９とスリンガ１１とからなるパックシールで構成されている。シール板１９は外方部材２に装着される芯金１２と、この芯金１２に加硫接着により一体に接合されたシール部材２０とからなる。

【0043】

シール部材２０は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１３ａと、このサイドリップ１３ａの内径側に二股状に形成されたダストリップ１３ｂとグリースリップ１３ｃとを有している。そして、芯金１２の嵌合部１２ａの端部外表面から内径部１２ｂの内縁まで回り込んで固着されている。

【0044】

そして、シール部材２０の端部にシール板１９とスリンガ１１との環状空間１６を閉塞するひさし部１５が一体に形成されている。このひさし部１５は、ドレーン部となる路面側に位置する下方部分を除く周方向部分に形成されている。ここで、本実施形態では、シール部材２０のひさし部１５から内径側に亙って、図３（ｃ）に示すドレーン部のシール部材２０に比べ漸次厚肉になる傾斜部２１が形成されている。すなわち、ドレーン部に位置する（ｃ）に示すシール部材２０の肉厚ｔ２に比べ、ひさし部１５を有する（ｂ）に示すシール部材２０の肉厚ｔ１が大きく設定されている（ｔ１＞ｔ２）。これにより、泥水がシール内部に浸入した場合でも、この傾斜部２１に沿って泥水がシール板１９とスリンガ１１との環状空間１６を通して容易に外部に排出することができ、密封性能を向上させることができる。

【0045】

なお、傾斜部２１は、ひさし部１５を有する部分からドレーン部に亙って、シール部材２０の肉厚がｔ１からｔ２に漸次減少して行くように形成されているので、シール内部に浸入した泥水が、この傾斜部２１に沿ってスムーズに外部に排出することができる。

【0046】

また、ここでは、ひさし部１５が磁気エンコーダ１４に僅かなすきまを介して対向するように設定されているが、これに限らず、僅かに磁気エンコーダ１４に接触するようにしても良い。この場合、ひさし部１５の摩耗を抑制するため、ひさし部１５の先端部に予めグリースが塗布されるのが好ましい。このグリースは、軸受内部に封入されるグリースおよびシールリップに塗布されるグリースと同じ仕様、あるいは、少なくともその基油と増ちょう剤が同じものを使用すると良い。ここでは、軸受内部には、増ちょう剤としてウレア系有機化合物を含有させたウレア系グリース（日本石油製、商品名Ｎ６Ｂグリース）が封入されている。これにより、軸受内部に封入されたグリースと混ざっても、稠度等の性状が変化して潤滑性が劣化するのを防止することができる。

【0047】

図４に示す車輪用軸受シール２２は、前述した車輪用軸受シール１８の変形例である。この車輪用軸受シール２２は、互いに対向配置された環状のシール板１９とスリンガ１１とからなるパックシールで構成されている。なお、この車輪用軸受シール２２は、基本的にはスリンガ１１に磁気エンコーダ１４が接合されていない点が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0048】

シール板１９は外方部材２に装着される芯金１２と、この芯金１２に加硫接着により一体に接合されたシール部材２０とからなる。シール部材２０は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１３ａと、このサイドリップ１３ａの内径側に二股状に形成されたダストリップ１３ｂとグリースリップ１３ｃとを有している。そして、芯金１２の嵌合部１２ａの端部外表面から内径部１２ｂの内縁まで回り込んで固着されている。

【0049】

そして、シール部材２０の端部にシール板１９とスリンガ１１との環状空間１６を閉塞するひさし部１５が一体に形成されている。このひさし部１５は、ドレーン部となる路面側に位置する下方部分を除く周方向部分に形成されている。ここで、本実施形態では、シール部材２０のひさし部１５の内径ｄ１がスリンガ１１の立板部１１ｂの外径ｄ３よりも小径（ｄ１＜ｄ３）に設定され、ひさし部１５が立板部１１ｂに僅かなすきまを介して対向し、ラビリンスシール１７が形成されると共に、ドレーン部に位置する（ｃ）に示すシール部材２０の肉厚ｔ２に比べ、ひさし部１５を有する（ｂ）に示すシール部材２０の肉厚ｔ１が大きく設定されている（ｔ１＞ｔ２）。これにより、前述した実施形態と同様、泥水がこのひさし部１５を通してシール内部に浸入した場合、この傾斜部２１に沿って泥水がシール板１９とスリンガ１１との環状空間１６を通して容易に外部に排出することができ、密封性能を向上させることができる。

【実施例2】

【0050】

図５は、本発明に係る車輪用軸受の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態（図１）と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0051】

この車輪用軸受２３は第２世代と称され、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２４ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面２４ａ、２４ａが一体に形成された外方部材２４と、外周に前記複列の外側転走面２４ａ、２４ａに対向する内側転走面３ａが一体に形成された一対の内輪３、３と、両転走面間に収容された複列の転動体４、４と、これらの転動体４、４を転動自在に保持する保持器５、５と、外方部材２４と一対の内輪３、３との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシール２２、７とを備えている。

【0052】

外方部材２４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２４ａ、２４ａが高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。なお、シール２２、７は、基本的には磁気エンコーダ１４の有無が異なるだけである。

【実施例3】

【0053】

図６は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0054】

この車輪用軸受装置は従動輪側の外輪回転タイプの第２世代と称され、外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ２５を一体に有し、内周に複列の外側転走面２６ａ、２６ａが一体に形成された外方部材２６と、外周に前記複列の外側転走面２６ａ、２６ａに対向する内側転走面３ａが一体に形成された一対の内輪３、３と、両転走面間に収容された複列の転動体４、４と、これらの転動体４、４を転動自在に保持する保持器５、５とを備え、外方部材２６と一対の内輪３、３との間に形成された環状空間の開口部にシールド２７およびシール７が装着されている。車輪取付フランジ２５には周方向等配に車輪を固定するハブボルト２５ａが植設されている。

【0055】

外方部材２６はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２６ａ、２６ａが高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。

【実施例4】

【0056】

図７は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0057】

この車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と称され、ハブ輪２８と、このハブ輪２８に固定された内輪３とからなる内方部材２９と、この内方部材２９に複列の転動体４、４を介して外挿された外方部材３０とを備えている。

【0058】

ハブ輪２８は、アウター側の端部に車輪取付フランジ３１を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面２８ａと、この内側転走面２８ａから軸方向に延びる小径段部２８ｂが形成されている。内輪３は、外周に他方（インナー側）の内側転走面３ａが形成され、ハブ輪２８の小径段部２８ｂに所定のシメシロを介して圧入されると共に、小径段部２８ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２８ｃによって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。

【0059】

ハブ輪２８はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面２８ａをはじめ、後述するアウター側のシール３２のシールランド部となる車輪取付フランジ３１のインナー側の基部３１ｂから小径段部２８ｂに亙って高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。

【0060】

外方部材３０は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ３０ｂを一体に有し、内周に内方部材２９の内側転走面２８ａ、３ａに対向する複列の外側転走面３０ａ、３０ａが一体に形成されている。これら両転走面３０ａ、２８ａおよび３０ａ、３ａ間には保持器５を介して複列の転動体４、４が転動自在に収容されている。この外方部材３０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面３０ａ、３０ａが高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。

【0061】

また、外方部材３０と内方部材２９との間に形成される環状空間の開口部にはシール３２、７が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に浸入するのを防止している。

【0062】

アウター側のシール３２は、外方部材３０のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金３３と、この芯金３３に接合されたシール部材３４とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材３４はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３３に一体に接合され、径方向外方に傾斜して形成されたサイドリップ３４ａとダストリップ３４ｂ、および軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ３４ｃを一体に有している。

【0063】

車輪取付フランジ３１のインナー側の基部３１ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部３１ｂにサイドリップ３４ａとダストリップ３４ｂが所定のシメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ３４ｃが所定の径方向シメシロを介して摺接されている。なお、シール部材３４の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ、ＦＫＭ、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。

【0064】

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明に係る車輪用軸受シールは、駆動輪側、従動輪側に拘わらず、第１乃至第３世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0066】

１、２３ 車輪用軸受
２、２４、２６、３０ 外方部材
２ａ、２４ａ、２６ａ、３０ａ 外側転走面
３ 内輪
３ａ、２８ａ 内側転走面
３ｂ 小径側端面
４ 転動体
５ 保持器
６、７、１８、２２、３２ シール
８、１２、３３ 芯金
９、１３、２０、３４ シール部材
１０、１９ シール板
１１ スリンガ
１１ａ 円筒部
１１ｂ 立板部
１２ａ 嵌合部
１２ｂ 内径部
１３ａ サイドリップ
１３ｂ、３４ｂ ダストリップ
１３ｃ、３４ｃ グリースリップ
１４ 磁気エンコーダ
１５ ひさし部
１６ 環状空間
１７ ラビリンスシール
２１ 傾斜部
２４ｂ、３０ｂ 車体取付フランジ
２５、３１ 車輪取付フランジ
２５ａ、３１ａ ハブボルト
２７ シールド板
２８ ハブ輪
２８ｂ 小径段部
２８ｃ 加締部
２９ 内方部材
３１ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
５０ シール
５１ スリンガ
５１ａ、５３ａ 円筒部
５１ｂ、５３ｂ 立板部
５２ シール板
５３ 芯金
５４ シール部材
５４ａ 第１のサイドリップ
５４ｂ 第２のサイドリップ
５４ｃ グリースリップ
５５ 磁性ゴム
５６ 立壁部
５７ 環状隙間
５８ ラビリンス隙間
ＤＲ ドレーン部
ｄ１ ひさし部の内径
ｄ２ 磁気エンコーダの外径
ｄ３ スリンガの立板部の外径
ｔ１ シール部材のひさし部の肉厚
ｔ２ シール部材のドレーン部の肉厚

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】