JP2010001969A - 車輪用軸受シールおよびこれを備えた車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シールの耐泥水性を向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図った車輪用軸受シールおよびこれを備えた車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】シール８が、外方部材５の端部に内嵌される芯金１５と、これに接合されたシール部材１６とを備え、このシール部材１６が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１６ａとダストリップ１６ｂとグリースリップ１６ｃを一体に有すると共に、車輪取付フランジ６の基部６ｂが断面円弧状に形成され、この基部６ｂに各シールリップが所定のシメシロを介して摺接された車輪用軸受装置において、サイドリップ１６ａとダストリップ１６ｂのうち接触径の大きいサイドリップ１６ａの反力がダストリップ１６ｂの反力よりも小さく、さらにダストリップ１６ｂの反力がグリースリップ１６ｃの反力よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置の軸受部に装着された車輪用軸受シールに関し、詳しくは、シールの摺動抵抗を低減して低トルク化を図った車輪用軸受シールおよびこれを備えた車輪用軸受装置に関するものである。

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。

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。

従来から、密封性を高めたシールに関しては種々提案されているが、こうしたシールの代表的な一例を図７（ａ）に示す。このシール５０は、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる２部材としてのハウジング（外方部材）５１と、そのハウジング５１内に挿入される回転軸（内方部材）５２に取り付けられ、該回転軸５２と一体となって回転するスリーブ部材５３との間の環状の隙間を密封するものである。

シール５０は、金属製の板材をプレス加工等により成形した中抜き穴を有する金属環５４と、該金属環５４にゴム等を焼き付けまたは接着により固着した弾性部材５５とを備えている。この弾性部材５５は一部としてメインリップ５５ａを有しており、該メインリップ５５ａがスリーブ部材５３のスリーブ部５３ｂの外周面に摺動自在に接触し、ハウジング５１と回転軸５２との間の環状隙間を密封流体側Ｏと大気側Ａとにシールしている。さらに、舌状のダストリップ５５ｂがメインリップ５５ａと連続して設けられており、大気側Ａに延び、径方向外向きに傾いてスリーブ部材５３のフランジ部５３ａに摺接するように形成され、大気側Ａからの泥水等が内部に侵入するのを防止している。

また、金属環５４は、軸方向に延びる円筒部５４ａと、該円筒部５４ａの密封流体側Ｏの端部から内径側に折り曲がった円環部５４ｂとを有し、該金属環５４の大気側Ａの面に弾性部材５５をサイドリップ５５ａ、ダストリップ５５ｂおよびグリースリップ５５ｃが連続的に固着している。そして、スリーブ部材５３の外周面とハウジング５１の内周面との間の隙間が小さく、金属環５４の円筒部５４ａの外周面には弾性部材５５を設けるためのスペースを確保することが困難なので、該円筒部５４ａの外周面を直接ハウジング５１の内周面に嵌合し、該シール５０をハウジング５１に固定している。

ここで、ハウジング５１の開口部の端縁にテーパ部５１ａを設けており、弾性部材５５が該テーパ部５１ａもシールするように、さらに円筒部５４ａの大気側Ａの端部の所定範囲に、弾性部材５５の一部として端縁シール部５５ｄを固着している。図７（ａ）のＢ部を拡大して示したのが（ｂ）であるが、該端縁シール部５５ｃは、金属環５４の円筒部５４ａの外周面よりも外側に突出した部分を有しており、突出した部分が、ハウジング５１の開口部のテーパ部５１ａをシールしている。この突出した部分の形状は、なるべくハウジング５１のテーパ部５１ａの形状と同様にし、シール５０をハウジング５１に装着した際に突出した部分がテーパ部５１ａの形状に追従し易いようにしている。

なお、該所定範囲は、シール５０の幅、ハウジング５１と該円筒部５４ａとの嵌め合いシメシロ等によって使用環境に応じた接触面積・接触圧を確保でき、シール５０がハウジング５１から抜け出さない程度の幅の円筒部５４ａが弾性部材５５で覆われない範囲に設定されている。

また、金属環５４の円筒部５４ａの該端面部には弾性部材５５を正確に固着できるように凹部５４ｃを設け、端縁シール部５５ｄの根本の端部が円筒部５４ａの外周面にはみだして該シール５０をハウジング５１に装着する際に剥がれないようにしている。

係る構成とすることにより、金属のハウジング５１に設けられたシール５０の装着部に臨んでいる開口部の端縁に通常設けられるテーパ部５１ａを、シール５０の弾性部材５５の端縁シール部５５ｄがシールするので、ハウジング５１とシール５０間で密封流体の漏れが生じなくすることができる。
特開２００４−１９８６５号公報

こうした従来のシール５０では、端縁シール部５５ｄが金属環５４の円筒部５４ａの外周面よりも外側に突出した部分を有し、この突出した部分によりハウジング５１の開口部のテーパ部５１ａをシールするので、ハウジング５１とシール５０間で密封流体の漏れが生じなくすることができるという特徴を備えている。然しながら、このシール５０は、弾性部材５５として、サイドリップ５５ａ、ダストリップ５５ｂ、さらにはグリースリップ５５ｃが連続的に固着され、スリーブ部材５３の外周面に摺接されているため、シール５０の摺動抵抗が大きくなるといった問題があった。とりわけ、シール５０を劣悪な環境下に曝される車輪用軸受装置の軸受部に使用した場合、軸受部の回転トルクが高くなり、車両の燃費向上を阻害するだけでなく、シール５０の摺動抵抗によって軸受部の温度が上昇し、グリースの劣化が促進されると共に、各リップ５５ａ、５５ｂ、５５ｃの摩耗が促進され、耐泥水性が低下して軸受の長寿命を確保することが難しくなる。

一般的に、この種のシール５０の摺動抵抗を抑制するには、各リップ５５ａ、５５ｂ、５５ｃのシメシロやリップ反力を小さく設定すれば良いが、一様に小さく設定し過ぎると、低トルクにはなるものの、充分な耐泥水性を確保することができなくなり、軸受が短寿命になる恐れがあった。

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、シールの耐泥水性を向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図った車輪用軸受シールおよびこれを備えた車輪用軸受装置を提供することを目的とする。

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、固定側部材となる外方部材と、回転側部材となる内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着され、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たシール部材とを備え、このシール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップとダストリップ、およびこのダストリップの小径側にグリースリップを一体に有すると共に、前記サイドリップとダストリップのシールランド部となる前記内方部材の外周の一部が断面円弧状に形成され、このシールランド部に当該サイドリップとダストリップが所定の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、前記サイドリップとダストリップのうち、接触径の大きい方のサイドリップの反力Ｒ１が、前記ダストリップの反力Ｒ２よりも小さく（Ｒ１≦Ｒ２）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されている。

このように、シール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップとダストリップ、およびこのダストリップの小径側にグリースリップを一体に有すると共に、サイドリップとダストリップのシールランド部となる内方部材の外周の一部が断面円弧状に形成され、このシールランド部に当該サイドリップとダストリップが所定の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、サイドリップとダストリップのうち、接触径の大きい方のサイドリップの反力Ｒ１が、ダストリップの反力Ｒ２よりも小さく（Ｒ１≦Ｒ２）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されているので、シールの耐泥水性を確保できると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記グリースリップが、前記内方部材の外周に所定の径方向すきまをを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されていれば、摺動抵抗を一層低減して低トルク化を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記グリースリップが、前記内方部材の外周に所定のシメシロを介して摺接され、前記ダストリップの反力Ｒ２が、当該グリースリップの反力Ｒ３よりも小さく（Ｒ２≦Ｒ３）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されていれば、シールの耐泥水性を確保できると共に低トルク化を図ることができる。

また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、外方部材と内方部材との間に形成された環状空間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パックシールで構成され、前記シール板が、前記外方部材に内嵌された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とを備え、このシール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの小径側に二股状に形成されたダストリップとグリースリップとを一体に有すると共に、前記スリンガが、前記内方部材の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備え、前記シール部材のサイドリップとダストリップが、前記立板部と円筒部にそれぞれ所定の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、前記サイドリップの反力Ｒ４が、前記ダストリップの反力Ｒ５よりも小さく（Ｒ４≦Ｒ５）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されている。

このように、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パックシールで構成され、シール板が、前記外方部材に内嵌された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とを備え、このシール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの小径側に二股状に形成されたダストリップとグリースリップとを一体に有すると共に、スリンガが、内方部材の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備え、シール部材のサイドリップとダストリップが、立板部と円筒部にそれぞれ所定の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、サイドリップの反力Ｒ４が、ダストリップの反力Ｒ５よりも小さく（Ｒ４≦Ｒ５）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されているので、シールの耐泥水性を向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記グリースリップが、前記スリンガの円筒部に所定のシメシロを介して摺接され、前記サイドリップの反力Ｒ４が、当該グリースリップの反力Ｒ６よりも小さく（Ｒ４≦Ｒ６）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されていれば、シールの耐泥水性を一層向上させることができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記サイドリップとダストリップの間にさらにサイドリップを有し、このサイドリップの反力Ｒ７よりも大径側のサイドリップの反力Ｒ４が小さく（Ｒ４≦Ｒ７）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されていれば、シールの耐泥水性を一層向上させることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記ダストリップが廃止されていれば、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記サイドリップのうち小径側のサイドリップの反力Ｒ７が、前記グリースリップの反力Ｒ６よりも小さく（Ｒ７≦Ｒ６）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されていれば、シールの耐泥水性を一層向上させることができる。

また、請求項９に記載の発明のように、前記グリースリップが、前記スリンガの円筒部に所定の径方向すきまをを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されていれば、摺動抵抗を一層低減して低トルク化を図ることができる。

また、本発明のうち請求項１０に記載の発明のように、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、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、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材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とを備え、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状に形成され、前記シールのうちアウター側のシールが前記請求項１乃至３いずれかに記載された車輪用軸受シールからなる車輪用軸受装置であれば、シールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図ることができる。

また、本発明のうち請求項１１に記載の発明のように、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、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が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材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とを備え、これらシールのうち少なくとも一方のシールが前記請求項４乃至９いずれかに記載された車輪用軸受シールからなる車輪用軸受装置であれば、シールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図ることができる。

本発明に係る車輪用軸受シールは、固定側部材となる外方部材と、回転側部材となる内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着され、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たシール部材とを備え、このシール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップとダストリップ、およびこのダストリップの小径側にグリースリップを一体に有すると共に、前記サイドリップとダストリップのシールランド部となる前記内方部材の外周の一部が断面円弧状に形成され、このシールランド部に当該サイドリップとダストリップが所定の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、前記サイドリップとダストリップのうち、接触径の大きい方のサイドリップの反力Ｒ１が、前記ダストリップ１６ｂの反力Ｒ２よりも小さく（Ｒ１≦Ｒ２）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されているので、シールの耐泥水性を向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、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、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材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とを備え、これらシールのうちアウター側のシールが、前記外方部材のアウター側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たシール部材とを備え、このシール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップとダストリップ、およびこのダストリップの小径側にグリースリップを一体に有すると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状に形成され、この基部に前記各シールリップが所定のシメシロを介して摺接された車輪用軸受装置において、前記サイドリップとダストリップのうち、接触径の大きい方のサイドリップの反力Ｒ１が、前記ダストリップの反力Ｒ２よりも小さく（Ｒ１≦Ｒ２）、さらに前記ダストリップの反力Ｒ２が前記グリースリップの反力Ｒ３よりも小さく（Ｒ２≦Ｒ３）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、図１の一方のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図、図３（ａ）は、図１の他方のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図、図４（ａ）は、図３（ａ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図、図５（ａ）は、図４（ａ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図、図６は、図４（ｂ）の変形例を示す要部拡大図である。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。

この車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代と称され、ハブ輪１と内輪２からなる内方部材３と、この内方部材３に複列の転動体（ボール）４、４を介して外挿された外方部材５とを備えると共に、ハブ輪１に等速自在継手１０の外側継手部材１１が結合されている。

ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。また、車輪取付フランジ６の周方向等配位置にハブボルト６ａが植設されている。内輪２は、外周に他方（インナー側）の内側転走面２ａが形成され、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入固定されている。

ハブ輪１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１ａをはじめ、後述するアウター側のシール８のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって５４〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。一方、内輪２および転動体４はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

外方部材５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５ｂを一体に有し、内周に内方部材３の内側転走面１ａ、２ａに対向する複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。これら両転走面５ａ、１ａおよび５ａ、２ａ間には保持器７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５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５ａ、５ａが高周波焼入れによって５４〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。

また、外方部材５と内方部材３との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９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。

外側継手部材１１は、肩部１２から軸方向に延びる軸部１３を一体に有している。軸部１３の外周にはハブ輪１のセレーション１ｃに係合するセレーション１３ａと、このセレーション１３ａの端部に雄ねじが形成されている。そして、肩部１２が内輪２の端面と衝合するまでハブ輪１に外側継手部材１１の軸部１３がセレーション１ｃ、１３ａを介して内嵌され、雄ねじに締結された固定ナット１４によってハブ輪１と外側継手部材１１がトルク伝達可能に、かつ着脱可能にユニット化されている。

シール８、９のうちアウター側のシール８は、図２（ａ）に拡大して示すように、固定側部材となる外方部材５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１５と、この芯金１５に接合されたシール部材１６とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１５は、冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて形成されている。

一方、シール部材１６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、加硫接着によって芯金１５に一体に接合されている。このシール部材１６は、径方向外方に傾斜して形成されたサイドリップ１６ａとダストリップ１６ｂ、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１６ｃを一体に有している。車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部６ｂにサイドリップ１６ａとダストリップ１６ｂ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１６ｃが所定の径方向すきまδ１を介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている。なお、シール部材１６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）、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ＥＰＭ（エチレン・プロピレンゴム）やシリコンゴム等を例示することができる。

ここで、本実施形態では、サイドリップ１６ａとダストリップ１６ｂのうち、接触径の大きい方のサイドリップ１６ａの反力Ｒ１が、ダストリップ１６ｂの反力Ｒ２よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている（Ｒ１≦Ｒ２）。これにより、シール８の耐泥水性を向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

図２（ｂ）は、（ａ）に示すシール８の変形例である。このシール８’は、基本的にはシール８のシール部材１６の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

シール部材１６’はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１５に一体に接合されている。このシール部材１６’は、径方向外方に傾斜して形成されたサイドリップ１６ａとダストリップ１６ｂ、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１６ｃを一体に有している。そして、基部６ｂにサイドリップ１６ａとダストリップ１６ｂ、およびグリースリップ１６ｄが所定のシメシロをもって摺接されている。

ここで、サイドリップ１６ａとダストリップ１６ｂ、およびグリースリップ１６ｄのうち、接触径の大きいサイドリップ１６ａの反力Ｒ１が、ダストリップ１６ｂの反力Ｒ２よりも小さく、さらにダストリップ１６ｂの反力Ｒ２が、グリースリップ１６ｄの反力Ｒ３よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている（Ｒ１≦Ｒ２≦Ｒ３）。これにより、シール８’の耐泥水性をさらに向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

また、インナー側のシール９は、図３（ａ）に拡大して示すように、互いに対向配置された環状のシール板１７とスリンガ１８とからなる、所謂パックシールで構成されている。シール板１７は外方部材５に装着された芯金１９と、この芯金１９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。芯金１９は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（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。

一方、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２０ａと、二股状に形成されたグリースリップ２０ｂとダストリップ２０ｃとを有している。なお、シール部材２０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）、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ＥＰＭ（エチレン・プロピレンゴム）やシリコンゴム等を例示することができる。

一方、スリンガ１８は断面略Ｌ字状に形成され、内輪２の外径に圧入される円筒部１８ａと、この円筒部１８ａから径方向外方に延びる立板部１８ｂとを備えている。そして、シール部材２０のサイドリップ２０ａとダストリップ２０ｃが立板部１８ｂと円筒部１８ａにそれぞれ所定のシメシロを介して摺接されると共に、グリースリップ２０ｂが円筒部１８ａに所定の径方向すきまδ２を介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている。さらに、スリンガ１８における立板部１８ｂは、シール板１７と僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール２１が構成されている。

ここで、本実施形態では、サイドリップ２０ａとダストリップ２０ｃのうち、接触径の大きい方のサイドリップ２０ａの反力Ｒ４が、ダストリップ２０ｃの反力Ｒ５よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている（Ｒ４≦Ｒ５）。これにより、シール９の耐泥水性を確保すると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

図３（ｂ）は、（ａ）に示すシール９の変形例である。このシール９’は、基本的にはシール９のシール部材２０の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

シール部材２０’はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１９に一体に接合されている。このシール部材２０’は、径方向外方に傾斜して形成され、スリンガ１８の立板部１８ｂに所定のシメシロを介して摺接するサイドリップ２０ａと、円筒部１８ａに所定のシメシロを介して摺接するグリースリップ２０ｄとダストリップ２０ｃとを一体に有している。

ここで、サイドリップ２０ａとダストリップ２０ｃ、およびグリースリップ２０ｄのうち、接触径の大きいサイドリップ２０ａの反力Ｒ４が、ダストリップ２０ｃの反力Ｒ５よりも小さく、さらにサイドリップ２０ａの反力Ｒ４が、グリースリップ２０ｄの反力Ｒ６よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている（Ｒ４≦Ｒ５、Ｒ４≦Ｒ６）。これにより、シール９’の耐泥水性をさらに向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

図４（ａ）は、図３（ａ）に示すシール９の変形例である。このシール２２は、基本的にはシール９のシール部材２０の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

このシール２２は、互いに対向配置された環状のシール板２３とスリンガ１８とからなるパックシールで構成されている。シール板２３は外方部材５に装着された芯金１９と、この芯金１９に加硫接着により一体に接合されたシール部材２４とからなる。シール部材２４はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１９に一体に接合されている。このシール部材２４は、径方向外方に傾斜して形成され、スリンガ１８の立板部１８ｂに所定のシメシロを介して摺接する一対のサイドリップ２０ａ、２４ａと、円筒部１８ａに所定の径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールを構成するグリースリップ２０ｂとを一体に有している。

ここで、一対のサイドリップ２０ａ、２４ａのうち、接触径の大きいサイドリップ２０ａの反力Ｒ４が、接触径の小さいサイドリップ２４ａの反力Ｒ７よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている（Ｒ４≦Ｒ７）。これにより、シール２２の耐泥水性をさらに向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

図４（ｂ）は、（ａ）に示すシール２２の変形例である。このシール２２’は、基本的にはシール２２のシール部材２４の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

このシール部材２４’はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１９に一体に接合され、径方向外方に傾斜して形成されてスリンガ１８の立板部１８ｂに所定のシメシロを介して摺接する一対のサイドリップ２０ａ、２４ａと、円筒部１８ａに所定のシメシロを介して摺接するグリースリップ２０ｄとを一体に有している。

ここで、一対のサイドリップ２０ａ、２４ａのうち、接触径の大きいサイドリップ２０ａの反力Ｒ４が、接触径の小さいサイドリップ２４ａの反力Ｒ７よりも小さく、さらにこのサイドリップ２４ａの反力Ｒ７がグリースリップ２０ｄの反力Ｒ６よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている（Ｒ４≦Ｒ７≦Ｒ６）。これにより、シール２２’の耐泥水性をさらに向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

図５（ａ）は、図４（ａ）に示すシール２２の変形例である。このシール２５は、基本的にはシール２２のシール部材２４の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

このシール２５は、互いに対向配置された環状のシール板２６とスリンガ１８とからなるパックシールで構成されている。シール板２６は外方部材５に装着された芯金１９と、この芯金１９に加硫接着により一体に接合されたシール部材２７とからなる。シール部材２７はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１９に一体に接合されている。このシール部材２７は、径方向外方に傾斜して形成され、スリンガ１８の立板部１８ｂに所定のシメシロを介して摺接する一対のサイドリップ２０ａ、２４ａと、円筒部１８ａに所定の径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールを構成するグリースリップ２０ｂと、円筒部１８ａに所定のシメシロを介して摺接するダストリップ２０ｃとを一体に有している。

ここで、一対のサイドリップ２０ａ、２４ａのうち、接触径の大きいサイドリップ２０ａの反力Ｒ４が、接触径の小さいサイドリップ２４ａの反力Ｒ７よりも小さく、かつサイドリップ２４ａの反力Ｒ７がダストリップ２０ｃの反力Ｒ５よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている（Ｒ４≦Ｒ７≦Ｒ５）。これにより、シール２５の耐泥水性をさらに向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

図５（ｂ）は、（ａ）に示すシール２５の変形例である。このシール２５’は、基本的にはシール２５のシール部材２７の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

このシール部材２５’はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１９に一体に接合され、径方向外方に傾斜して形成されてスリンガ１８の立板部１８ｂに所定のシメシロを介して摺接する一対のサイドリップ２０ａ、２４ａと、二股状に形成され、円筒部１８ａに所定のシメシロを介して摺接するグリースリップ２０ｄとダストリップ２０ｃとを一体に有している。

ここで、一対のサイドリップ２０ａ、２４ａのうち、接触径の大きいサイドリップ２０ａの反力Ｒ４が、接触径の小さいサイドリップ２４ａの反力Ｒ７よりも小さく、さらにこのサイドリップ２４ａの反力Ｒ７がグリースリップ２０ｄの反力Ｒ６およびダストリップ２０ｃの反力Ｒ５よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている（Ｒ４≦Ｒ７≦Ｒ６、Ｒ４≦Ｒ７≦Ｒ５）。これにより、シール２５’の耐泥水性をさらに向上させると共に、摺動抵抗を低減して低トルク化を図ることができる。

図６は、図５（ｂ）に示すシール２５’の変形例である。このシール２８は、基本的にはシール２５’のシール部材２７の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

このシール部材２８はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１９に一体に接合され、径方向外方に傾斜して形成されてスリンガ１８の立板部１８ｂに所定のシメシロを介して摺接するサイドリップ２０ａと、円筒部１８ａに所定のシメシロを介して摺接するグリースリップ２０ｄとを一体に有している。

ここで、サイドリップ２０ａの反力Ｒ４が、グリースリップ２０ｄの反力Ｒ６よりも小さくなるようにシメシロとリップ形状が設定されている（Ｒ４≦Ｒ６）。これにより、シール２８の耐泥水性を確保すると共に、摺動抵抗を一層低減して低トルク化を図ることができる。

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。

本発明に係る車輪用軸受装置は、回転側部材となる内方部材と、固定側部材となる外方部材との間に形成される環状空間の開口部にシールが装着された第１世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。

本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。 （ａ）は、図１の一方のシール部を示す要部拡大図である。 （ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）は、図１の他方のシール部を示す要部拡大図である。 （ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）は、図３（ａ）の他の変形例を示す要部拡大図である。 （ｂ）は、（ａ）のさらに他の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）は、図４（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。 （ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。 図５（ｂ）の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）は、従来のシールの半断面図である。 （ｂ）は、（ａ）のＢ部を示す拡大図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、２ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、１３ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基部
７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
８、８’・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
９、９’、２２、２２’、２５、２５’、２８・・・・・・・・・・インナー側のシール
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸部
１４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
１５、１９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・芯金
１６、１６’、２０、２０’、２４、２４’、２７、２７’、３０・・シール部材
１６ａ、２０ａ、２４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
１６ｂ、２０ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ダストリップ
１６ｃ、１６ｄ、２０ｂ、２０ｄ・・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
１７、１７’、２３、２３’、２６、２６’、２９・・・・・・・・シール板
１８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
１８ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
１８ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・立板部
２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール
５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハウジング
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・テーパ部
５２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転軸
５３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリーブ部材
５３ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・フランジ部
５３ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリーブ部
５４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・金属環
５４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
５４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円環部
５４ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹部
５５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・弾性部材
５５ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ダストリップ
５５ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
５５ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・端縁シール部
Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・大気側
Ｏ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・密封流体側
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７・・・・・・・・・・リップ反力
δ１、δ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・径方向すきま

Claims (11)

1. 固定側部材となる外方部材と回転側部材となる内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着され、
   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たシール部材とを備え、
   このシール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップとダストリップ、およびこのダストリップの小径側にグリースリップを一体に有すると共に、
   前記サイドリップとダストリップのシールランド部となる前記内方部材の外周の一部が断面円弧状に形成され、このシールランド部に当該サイドリップとダストリップが所定の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、
   前記サイドリップとダストリップのうち、接触径の大きい方のサイドリップの反力Ｒ１が、前記ダストリップの反力Ｒ２よりも小さく（Ｒ１≦Ｒ２）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されていることを特徴とする車輪用軸受シール。
2. 前記グリースリップが、前記内方部材の外周に所定の径方向すきまをを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。
3. 前記グリースリップが、前記内方部材の外周に所定のシメシロを介して摺接され、前記ダストリップの反力Ｒ２が、当該グリースリップの反力Ｒ３よりも小さく（Ｒ２≦Ｒ３）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。
4. 外方部材と内方部材との間に形成された環状空間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パックシールで構成され、
   前記シール板が、前記外方部材に内嵌された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とを備え、
   このシール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの小径側に二股状に形成されたダストリップとグリースリップとを一体に有すると共に、
   前記スリンガが、前記内方部材の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備え、
   前記シール部材のサイドリップとダストリップが、前記立板部と円筒部にそれぞれ所定の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、
   前記サイドリップの反力Ｒ４が、前記ダストリップの反力Ｒ５よりも小さく（Ｒ４≦Ｒ５）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されていることを特徴とする車輪用軸受シール。
5. 前記グリースリップが、前記スリンガの円筒部に所定のシメシロを介して摺接され、前記サイドリップの反力Ｒ４が、当該グリースリップの反力Ｒ６よりも小さく（Ｒ４≦Ｒ６）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されている請求項４に記載の車輪用軸受シール。
6. 前記サイドリップとダストリップの間にさらにサイドリップを有し、このサイドリップの反力Ｒ７よりも大径側のサイドリップの反力Ｒ４が小さく（Ｒ４≦Ｒ７）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されている請求項４または５に記載の車輪用軸受シール。
7. 前記ダストリップが廃止されている請求項４乃至６いずれかに記載の車輪用軸受シール。
8. 前記サイドリップのうち小径側のサイドリップの反力Ｒ７が、前記グリースリップの反力Ｒ６よりも小さく（Ｒ７≦Ｒ６）なるように各シールリップのシメシロとリップ形状が設定されている請求項６または７に記載の車輪用軸受シール。
9. 前記グリースリップが、前記スリンガの円筒部に所定の径方向すきまをを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている請求項４乃至８いずれかに記載された車輪用軸受シール。
10. 外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、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、
    一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
    この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、
    前記外方部材と内方部材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とを備え、
    前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状に形成され、前記シールのうちアウター側のシールが前記請求項１乃至３いずれかに記載された車輪用軸受シールからなることを特徴とする車輪用軸受装置。
11. 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、
    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が形成された内方部材と、
    この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、
    前記外方部材と内方部材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とを備え、
    これらシールのうち少なくとも一方のシールが前記請求項４乃至９いずれかに記載された車輪用軸受シールからなることを特徴とする車輪用軸受装置。

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