JP2017013706A

JP2017013706A - 車輪用軸受装置

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Publication number: JP2017013706A
Application number: JP2015134333A
Authority: JP
Inventors: 幹大多田; Mikihiro Tada; 理満石; Tadashi Mitsuishi
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2035-07-03
Also published as: JP6730786B2

Abstract

【課題】シールの回転トルクの増大を抑制しつつ高い密封性を確保すると共に、グリースの漏洩を防止して軸受の耐久性向上を図った車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】シール９が互いに対向するスリンガ１２とシール板１３からなり、スリンガ１２が、内輪５に外嵌された円筒部１２ａと、径方向外方に延びる立板部１２ｂと、この外縁から屈曲部１２ｃを介して外方部材２の端部に沿ってＬ字状に折曲する傘部１２ｄを備え、シール部材１４が、基部１５ａから二股状に分かれて立板部１２ｂに軸方向シメシロをもって摺接され、径方向に傾斜して延びる第１、第２のサイドリップ１５ｂ、１５ｃを備え、外方部材２の端部内周に環状の凹所１７が形成され、これと端面２ｃおよび端部外周面と、スリンガ１２の屈曲部１２ｃと傘部１２ｄが断面コの字状のすきまを介して対向配置され、ラビリンス部１９が構成されている。
【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に関し、詳しくは、軸受部に装着されたシールの密封性を確保すると共に、軸受の低トルク化を図っ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。

こうした車輪用軸受装置では、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、雨水や泥水等に直接曝される環境下にあるため、この雨水や泥水等が軸受内部に浸入しないように強固な密封性を有するシールが装着されている。近年、こうした厳しい環境下で使用されるこの種の車輪用軸受装置において、さらなる長寿命化が要求されるようになっている。なお、シールの中でも特に密封性を高めたものとして、シールリップを備えたシール部材が固定側部材となる外方部材に装着され、シールリップが内方部材に装着されたスリンガに摺接されている複合型のシール、所謂パックシールが一般的に使用されている。

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６に示す。このシール５１は、相対回転する軸受内輪等からなる内周側部材５２と軸受外輪等からなる外周側部材５３との環状空間を密封し、内周側部材５２および外周側部材５３に各々取り付けられて互いに対向する断面Ｌ字状で環状のシール板５４およびスリンガ５５からなる。

スリンガ５５は、内周側部材５２の外径面に圧入された円筒部５６と、この円筒部５６から立ち上がった起立壁部５７と、この起立壁部５７の先端部をアキシアル方向Ａに沿ってシール板５４側に屈曲させて、第１屈曲部５８が形成されている。さらに、第１屈曲部５８の先端部をアキシアル方向Ａに沿って反対側に屈曲して第２屈曲部５９が形成されると共に、その先端部をラジアル方向Ｒの外側に屈曲させて第３屈曲部６０が形成されている。

シール板５４は、断面Ｌ字状の芯金６１にゴムまたは合成樹脂等の弾性体からなるシール部材６２を加硫接着によって一体に接合されたものであって、芯金６１を外周側部材５３の内径面に圧入することによって取り付けられている。シール部材６２は、芯金６１の内側を覆って設けられ、第１リップ部６３と第２リップ部６４および第３リップ部６５を有している。そして、第１リップ部６３がスリンガ５５の起立壁部５７に摺接されると共に、第２、第３リップ部６４、６５がスリンガ５５の円筒部５６に摺接されている。

スリンガ５５の第２屈曲部５９と第３屈曲部６０の外周面とシール部材６２の内周面６２ａとの間にクランク形状のラビリンス部６６、６７が形成され、外部からの泥水等の浸入を防止することができる（例えば、特許文献１参照。）。

然しながら、この従来のシール５１では、２つのラジアルリップからなる第２、第３リップ部６４、６５が径方向シメシロを介してスリンガ５５の円筒部５６に摺接されているので、軸受回転時は、その摺動抵抗によって回転トルク（フリクション）が大きくなってしまう。

一方、回転トルクを低減させたシールとして、図７に示すようなシール７０が知られている。このシール７０は、互いに対向配置されたスリンガ７１と環状のシール板７２とからなる。スリンガ７１は断面が略Ｌ字状に形成され、内輪６８に圧入される円筒部７１ａと、この円筒部７１ａから径方向外方に延びる立板部７１ｂとからなる。

シール板７２は外方部材６９に装着され、芯金７３と、この芯金７３に加硫接着されたシール部材７４とからなり、断面略Ｌ字状に全体として円環状に形成されている。芯金７３は、外方部材６９の端部に内嵌された円筒部７３ａと、この円筒部７３ａから径方向内方に延びる立板部７３ｂとからなる。

シール部材７４はニトリルゴム等の弾性部材からなり、ラジアルリップが廃止され、スリンガ７１の立板部７１ｂに摺接する第１および第２のサイドリップ７４ａ、７４ｂを有している。これら第１および第２のサイドリップ７４ａ、７４ｂは、芯金７３の立板部７３ｂ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７１の立板部７１ｂに軸方向シメシロをもって摺接されている。そして、シール部材７４の内端部７４ｃとスリンガ７１の円筒部７１ａとの間にラビリンス部７５が構成されている。これにより、高い密封性を確保すると共に、軸受の低トルク化を図ることができる（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１０−９１０３６号公報特開２００７−１００８２８号公報

こうした従来のシール７０では、ラジアルリップを廃止して２枚の第１および第２のサイドリップ７４ａ、７４ｂで密封性を高めている反面、ラジアルリップが廃止されているため、軸受内部に封入された潤滑グリースが、ラビリンス部７５および第１および第２のサイドリップ７４ａ、７４ｂを通過して外部に漏洩する恐れがあった。

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、シールの回転トルクの増大を抑制しつつ高い密封性を確保すると共に、グリースの漏洩を防止して軸受の耐久性向上を図っ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、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、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る環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなる複合型のシールで構成され、前記スリンガが、前記内方部材に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備え、前記シール板が、前記外方部材のインナ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からなり、このシール部材が、前記芯金の内縁部に回り込んで接合された基部から二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップと径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップが前記スリンガの立板部に軸方向シメシロをもってそれぞれ摺接されると共に、前記スリンガの立板部の外縁から屈曲部を介して径方向外方に延びる傘部が一体に形成され、この傘部が前記外方部材のインナー側の端部を覆うようにこの端部外表面と断面コの字状のすきまを介して対向配置され、当該外方部材の端部との間にラビリンス部が構成されている。

このように、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両側開口部に装着されたシールを備えた車輪用軸受装置において、シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなる複合型のシールで構成され、スリンガが、内方部材に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備え、シール板が、外方部材のインナ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からなり、このシール部材が、芯金の内縁部に回り込んで接合された基部から二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップと径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップがスリンガの立板部に軸方向シメシロをもってそれぞれ摺接されると共に、スリンガの立板部の外縁から屈曲部を介して径方向外方に延びる傘部が一体に形成され、この傘部が外方部材のインナー側の端部を覆うようにこの端部外表面と断面コの字状のすきまを介して対向配置され、当該外方部材の端部との間にラビリンス部が構成されているので、シールの回転トルクの増大を抑制しつつ高い密封性を確保すると共に、グリースの漏洩を防止して軸受の耐久性向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記スリンガが、前記立板部の外縁からインナー側に延びる屈曲部を介して前記外方部材のインナー側の端部形状に沿ってＬ字状に折曲形成された傘部を備えると共に、前記外方部材のインナー側の端部内周に環状の凹所が形成され、前記スリンガの屈曲部と傘部が、前記外方部材の凹所とインナー側の端面および端部外周面と断面コの字状のすきまを介して対向されていれば、直接外部から泥水等がシール内に浸入するのを防止して一層高い密封性を確保することができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記スリンガが、前記立板部の外縁からアウター側に延び、前記シール板の内径側に入り込む前記屈曲部の複合体である重合部と、この重合部の端部から前記外方部材のインナー側の端部形状に沿ってＬ字状に折曲形成された傘部とを備えると共に、前記スリンガの重合部と傘部が、前記シール板と前記外方部材のインナー側の端面および端部外周面と断面コの字状のすきまを介して対向されていれば、直接外部から泥水等がシール内に浸入するのを防止して一層高い密封性を確保することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記外方部材のインナー側の端部外周に断面がすり鉢状の環状溝が形成され、この環状溝に前記スリンガの傘部が対向されていれば、外部から泥水等がラビリンス部の開口部に浸入しても、この環状溝で滞留してシール内に流動するのを抑制し、密封性を一層高めることができる。

また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、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、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る環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなる複合型のシールで構成され、前記スリンガが、前記内方部材に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備え、前記シール板が、前記外方部材のインナ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からなり、このシール部材が、前記芯金の内縁部に回り込んで接合された基部から二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップと、径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップが前記スリンガの立板部に軸方向シメシロをもってそれぞれ摺接されると共に、前記スリンガの立板部の外縁からアウター側に湾曲して延び、前記外方部材のインナー側の端面に対峙する環状の突出部と、この突出部の端部から径方向外方に延びる円板部とを備え、前記外方部材のインナー側の端部外周に円環状の傘部材が圧入され、この傘部材のインナー側の端部から径方向外方に突出した鍔部と前記スリンガの円板部が軸方向すきまを介して対峙されると共に、前記シール板の芯金の先端部が前記外方部材のインナー側の端面から軸方向に突出し、前記スリンガが、前記シール板と前記外方部材のインナー側の端面および前記傘部材に対して断面コの字状のすきまを介して対向され、ラビリンス部が構成されている。シールの回転トルクの増大を抑制しつつ、直接外部から泥水等が第１のサイドリップに浸入するのを防止して高い密封性を確保することができる。

このように、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、外周に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、この内方部材と外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備えた車輪用軸受装置において、シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなる複合型のシールで構成され、スリンガが、内方部材に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備え、シール板が、外方部材のインナ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からなり、このシール部材が、芯金の内縁部に回り込んで接合された基部から二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップと、径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップがスリンガの立板部に軸方向シメシロをもってそれぞれ摺接されると共に、スリンガの立板部の外縁からアウター側に湾曲して延び、外方部材のインナー側の端面に対峙する環状の突出部と、この突出部の端部から径方向外方に延びる円板部とを備え、外方部材のインナー側の端部外周に円環状の傘部材が圧入され、この傘部材のインナー側の端部から径方向外方に突出した鍔部とスリンガの円板部が軸方向すきまを介して対峙されると共に、シール板の芯金の先端部が外方部材のインナー側の端面から軸方向に突出し、スリンガが、シール板と外方部材のインナー側の端面および傘部材に対して断面コの字状のすきまを介して対向され、ラビリンス部が構成されているので、シールの回転トルクの増大を抑制しつつ、直接外部から泥水等が第１のサイドリップに浸入するのを防止して高い密封性を確保することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記スリンガの円筒部の端部に径方向外方側に屈曲して係止部が形成され、この係止部が、前記シール部材の基部に軸方向すきまを介して径方向に重なり合っていれば、軸受への組立工程や運搬中において、スリンガとシール板とが分離するのを防止することができると共に、両部材をユニット化して軸受に組み立てることができ、組立性の簡便化と組立精度の向上を図ることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記シール部材の基部が前記スリンガの円筒部に径方向すきまを介して対峙され、前記スリンガの円筒部および係止部との間に断面Ｌ字状のラビリンス部が構成されていれば、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を一層防止して軸受の耐久性向上を図ることができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、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、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る環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなる複合型のシールで構成され、前記スリンガが、前記内方部材に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備え、前記シール板が、前記外方部材のインナ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からなり、このシール部材が、前記芯金の内縁部に回り込んで接合された基部から二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップと径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップが前記スリンガの立板部に軸方向シメシロをもってそれぞれ摺接されると共に、前記スリンガの立板部の外縁から屈曲部を介して径方向外方に延びる傘部が一体に形成され、この傘部が前記外方部材のインナー側の端部を覆うようにこの端部外表面と断面コの字状のすきまを介して対向配置され、当該外方部材の端部との間にラビリンス部が構成されているので、シールの回転トルクの増大を抑制しつつ高い密封性を確保すると共に、グリースの漏洩を防止して軸受の耐久性向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

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。図１の車両中央側のシールを示す要部拡大図である。図２のシールの変形例を示す要部拡大図である。図２のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。図２のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。従来のシールを示す要部拡大図である。他の従来のシールを示す要部拡大図である。

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に対向する一方の内側転走面と、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圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の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る環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなる複合型のシールで構成され、前記スリンガが、前記内輪に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部と、この立板部の外縁からインナー側に延びる屈曲部を介して前記外方部材のインナー側の端部形状に沿ってＬ字状に折曲形成された傘部を備え、前記シール板が、前記外方部材のインナ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からなり、このシール部材が、前記芯金の内縁部に回り込んで接合された基部から二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップと径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップが前記スリンガの立板部に軸方向シメシロをもってそれぞれ摺接されると共に、前記外方部材のインナー側の端部内周に環状の凹所が形成され、前記スリンガの屈曲部と傘部が、前記外方部材の凹所とインナー側の端面および端部外周面と断面コの字状のすきまを介して対向配置され、当該外方部材の端部外表面との間にラビリンス部が構成されている。

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装置の一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の車両中央側のシールを示す要部拡大図、図３は、図２のシールの変形例を示す要部拡大図、図４は、図２のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図５は、図２のシールの他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。

図１に示す車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と呼称され、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に圧入された内輪５とからなる。

ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪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４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂ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はハブボルト６ａが植設されている。

内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されると共に、小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｃによって予圧が付与された状態で、ハブ輪４に対して軸方向に固定されている。

外方部材２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２ｂを一体に有し、内周に内方部材１の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが形成されている。そして、これら両転走面２ａ、４ａおよび２ａ、５ａ間には保持器７を介して複列の転動体３、３が転動自在に収容されている。この外方部材２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２ａ、２ａ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。

外方部材２の両端部にはシール８、９が装着され、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の両側開口部が密封されている。これらのシール８、９により、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。

ハブ輪４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４ａをはじめ、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４ｂ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。なお、加締部４ｃは鍛造加工後の表面硬さの生のままとされている。これにより、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の耐摩耗性が向上すると共に、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上し、かつ加締部４ｃの微小なクラック等の発生がなく塑性加工をスムーズに行うことができる。

一方、内輪５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５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、転動体３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６２〜６７ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

なお、ここでは、転動体３、３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、転動体３、３に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。また、第３世代の構造を例示したが、これに限らず、内輪回転タイプの車輪用軸受装置であれば良く、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪をハブ輪に圧入した、所謂第２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世代構造であっても良い。

ここで、シール８、９のうちアウター側のシール８は、外方部材２のアウター側の端部内周に圧入される芯金１０と、この芯金１０に加硫接着によって一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材１１とからなる一体型シールで構成されている。

芯金１０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が略Ｌ字状に形成されている。

インナー側のシール９は、図２に拡大して示すように、互いに対向配置されたスリンガ１２と環状のシール板１３とからなる。スリンガ１２は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成され、内輪５に圧入される円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向外方に延びる立板部１２ｂと、この立板部１２ｂの外縁からインナー側に延びる屈曲部１２ｃを介して外方部材２のインナー側の端部形状に沿ってＬ字状に折曲形成された傘部１２ｄとを備えている。

一方、シール板１３は、外方部材２のインナー側の端部に内嵌された芯金１４と、この芯金１４に加硫接着等によって一体に接合されたシール部材１５とを備えている。芯金１４は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、外方部材２の端部内周に圧入された円筒部１４ａと、この円筒部１４ａの端部から径方向内方に延びる立板部１４ｂとを備えている。

シール部材１５はＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の弾性部材からなり、芯金１４の立板部１４ｂの内縁部に回り込んで接合された基部１５ａから芯金１４の円筒部１４ａの内周面に亙って接合されている。このシール部材１５は、基部１５ａから二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップ（ダストリップ）１５ｂと径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップ（グリースリップ）１５ｃを備えている。そして、これらの第１および第２のサイドリップ１５ｂ、１５ｃは、スリンガ１２の立板部１２ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接されている。また、シール部材１５は、先端部の外径が縮径して薄肉に形成された芯金１４の円筒部１４ａの外表面を覆うように回り込んで固着され、外周面が外方部材２の端部内周に弾性密着される、所謂ハーフメタル構造をなしている。これにより、外方部材２とシール９の嵌合部の気密性を高めることができる。

なお、シール部材１５の材質としては、例示した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）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。

また、スリンガ１２の立板部１２ｂのインナー側の側面に磁気エンコーダ１６が加硫接着等で一体に接合されている。この磁気エンコーダ１６は、スリンガ１２の傘部１２ｄと立板部１２ｂとの段差部を埋めるように、傘部１２ｄのインナー側の側面と略面一になるように接合されると共に、ゴム等のエラストマーにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁され、車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。なお、ここでいう「略面一」とは、例えば、設計の狙い値であって、各部材の出来具合や接合時の誤差程度のものも含む意味であり、実質的に段差がない状態、すなわち、加工誤差や接着誤差等によって生じる段差は当然許容されるべきものである。

本実施形態では、外方部材２のインナー側の端部内周に環状の凹所１７が形成されると共に、端部外周に断面がすり鉢状の環状溝１８が形成され、スリンガ１２の屈曲部１２ｃと傘部１２ｄが、外方部材２の端部外表面を覆うように配置されている。そして、スリンガ１２が、外方部材２の凹所１７とインナー側の端面２ｃおよび外方部材２の端部外周面と断面がコの字状の僅かなすきまを介して対向され、ラビリンス部１９を構成している。

このように、シール部材１５は、従来のようなラジアルリップが廃止され、スリンガ１２の立板部１２ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接する二股状の第１および第２のサイドリップ１５ｂ、１５ｃを備えているので、シール９の回転トルクの増大を抑制しつつ高い密封性を確保すると共に、基部１５ａから径方向内方に傾斜した第２のサイドリップ１５ｃによって軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止して軸受の耐久性向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

また、外方部材２のインナー側の端部内周に環状の凹所１７が形成され、スリンガ１２の屈曲部１２ｃと傘部１２ｄとの間にラビリンス部１９が構成されているので、直接外部から泥水等が第１のサイドリップ１５ｂに浸入するのを防止して高い密封性を確保することができる。さらに、外方部材２の端部外周に環状溝１８が形成されているので、外部から泥水等がラビリンス部１９の開口部に浸入しても、この環状溝１８で滞留してシール９内に流動するのを抑制し、密封性を一層高めることができる。

図３に、前述したシール９の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図２）と基本的にはスリンガの形状が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一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。

このシール２０は、互いに対向配置されたスリンガ２１と環状のシール板１３とを備えている。スリンガ２１は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成され、内輪５に圧入される円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向外方に延びる立板部２１ａと、この立板部２１ａの外縁からアウター側に延び、シール板１３の内径側に入り込む重合部２１ｂと、この重合部２１ｂの端部から外方部材２２のインナー側の端部形状に沿ってＬ字状に折曲形成された傘部２１ｃとを備えている。そして、スリンガ２１の立板部２１ａのインナー側の側面に磁気エンコーダ１６が加硫接着等で一体に接合されている。

本実施形態では、外方部材２２のインナー側の端部外周に環状溝１８が形成されると共に、スリンガ２１の重合部２１ｂと傘部２１ｃが、外方部材２２の端部外表面を覆うように配置されている。そして、スリンガ２１が、シール板１３と外方部材２２のインナー側の端面２２ｃおよび外方部材２２の端部外周面とコの字状の僅かなすきまを介して対向され、ラビリンス部２３を構成している。

このように、シール部材１５は、前述した実施形態と同様、従来のようなラジアルリップが廃止され、スリンガ２１の立板部２１ａに所定の軸方向シメシロをもって摺接する二股状の第１および第２のサイドリップ１５ｂ、１５ｃを備えているので、シール２０の回転トルクの増大を抑制しつつ高い密封性を確保すると共に、基部１５ａから径方向内方に傾斜した第２のサイドリップ１５ｃによって軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止して軸受の耐久性向上を図ることができる。

また、スリンガ２１が、シール板１３と外方部材２２のインナー側の端面２２ｃおよび外方部材２２の端部外周面との間にラビリンス部２３が構成されているので、直接外部から泥水等が第１のサイドリップ１５ｂに浸入するのを防止して高い密封性を確保することができると共に、外方部材２２の端部外周に環状溝１８が形成されているので、外部から泥水等がラビリンス部２３の開口部に浸入しても、この環状溝１８で滞留してシール２０内に流動するのを抑制し、密封性を一層高めることができる。

図４に、前述したシール９の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図２）と基本的にはスリンガとシール板の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一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。

このシール２４は、互いに対向配置されたスリンガ２５と環状のシール板３３とを備えている。スリンガ２５は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成され、内輪５に圧入される円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向外方に延びる立板部２５ａと、この立板部２５ａの外縁からアウター側に湾曲して延び、外方部材２７のインナー側の端面２７ａに対峙する環状の突出部２５ｂと、この突出部２５ｂの端部から径方向外方に延びる円板部２５ｃとを備えている。そして、スリンガ２５の立板部２５ａのインナー側の側面に磁気エンコーダ１６が加硫接着等で一体に接合されている。

また、外方部材２７のインナー側の端部に円環状の傘部材２８が装着されている。この傘部材２８は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成され、外方部材２７の端部外周に圧入された円筒部２７ａと、この円筒部２８ａのインナー側の端部から径方向外方に突出した鍔部２８ｂとを備えている。そして、この鍔部２８ｂとスリンガ２５の円板部２５ｃが僅かな軸方向すきまを介して対峙されている。

一方、シール板３３は、外方部材２７のインナー側の端部に内嵌された芯金２９と、この芯金２９に加硫接着等によって一体に接合されたシール部材１５とを備えている。芯金２９は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、外方部材２７の端部内周に圧入され、その先端部が外方部材２７のインナー側の端面２７ａから軸方向に突出した円筒部２９ａと、この円筒部２９ａのアウター側の端部から径方向内方に延びる立板部２９ｂとを備えている。

本実施形態では、外方部材２７のインナー側の端部外周に円環状の傘部材２８が圧入されると共に、この傘部材２８とスリンガ２５の突出部２５ｂおよび円板部２５ｃとが、外方部材２７の端部外表面を覆うように配置されている。そして、スリンガ２５が、シール板３３と外方部材２７のインナー側の端面２７ａおよび傘部材２８とコの字状の僅かなすきまを介して対向され、ラビリンス部３０を構成している。これにより、シール２４の回転トルクの増大を抑制しつつ、直接外部から泥水等が第１のサイドリップ１５ｂに浸入するのを防止して高い密封性を確保することができる。

図５に、前述したシール９の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図２）と基本的にはスリンガとシール板の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一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。

このシール３１は、互いに対向配置されたスリンガ３２と環状のシール板３３とを備えている。スリンガ３２は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成され、内輪５に圧入される円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向外方に延びる立板部１２ｂと、この立板部１２ｂの外縁からインナー側に延びる屈曲部１２ｃを介して外方部材２のインナー側の端部形状に沿ってＬ字状に折曲形成された傘部１２ｄとを備え、円筒部１２ａのインナー側の端部に径方向外方側に屈曲して係止部３２ａが形成されている。

係止部３２ａは、スリンガ３２とシール板３３とを仮組みした後、円筒部１２ａの端部を塑性変形することによって形成されている。この係止部３２ａは、後述するシール部材３４の基部３４ａに所定の軸方向すきまを介して径方向に重なり合うように配置されているので、軸受への組立工程や運搬中において、スリンガ３２とシール板３３とが分離するのを防止することができると共に、両部材３２、３３をユニット化して軸受に組み立てることができ、組立性の簡便化と組立精度の向上を図ることができる。

一方、シール板３３は、外方部材２のインナー側の端部に内嵌された芯金１４と、この芯金１４に加硫接着等によって一体に接合されたシール部材３４とを備えている。シール部材３４は、ＮＢＲ等の弾性部材からなり、芯金１４の立板部１４ｂの内縁部に回り込んで接合された基部３４ａから芯金１４の円筒部１４ａの内周面に亙って接合されている。

このシール部材３４は、基部３４ａから二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップ１５ｂと径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップ１５ｃを備えている。そして、これらの第１および第２のサイドリップ１５ｂ、１５ｃは、スリンガ３２の立板部１２ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、基部３４ａがスリンガ３２の円筒部１２ａに僅かな径方向すきまを介して対峙され、スリンガ３２の円筒部１２ａおよび係止部３２ａとの間に断面がＬ字状のラビリンス部３５を構成している。

本実施形態では、前述した実施形態と同様、スリンガ３２が、外方部材２の凹所１７とインナー側の端面２ｃおよび外方部材２の端部外周面と断面がコの字状の僅かなすきまを介して対向され、ラビリンス部１９を構成しているので、直接外部から泥水等が第１のサイドリップ１５ｂに浸入するのを防止して高い密封性を確保することができると共に、シール部材３４が、従来のようなラジアルリップが廃止され、スリンガ３２の立板部１２ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接する二股状の第１および第２のサイドリップ１５ｂ、１５ｃを備えているので、シール３１の回転トルクの増大を抑制しつつ高い密封性を確保することができる。さらに、基部３４ａから径方向内方に傾斜した第２のサイドリップ１５ｃおよびスリンガ３２の円筒部１２ａおよび係止部３２ａとの間に断面がＬ字状のラビリンス部３５が構成されているので、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を一層防止して軸受の耐久性向上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、内輪回転タイプの第１乃至第４世代の車輪用軸受装置に適用することができる。

１内方部材
２、２２、２７外方部材
２ａ外側転走面
２ｂ車体取付フランジ
２ｃ、２２ｃ、２７ａ外方部材のインナー側の端面
３転動体
４ハブ輪
４ａ、５ａ内側転走面
４ｂ小径段部
４ｃ加締部
５内輪
６車輪取付フランジ
６ａハブボルト
６ｂ車輪取付フランジのインナー側の基部
７保持器
８アウター側のシール
９、２０、２４、３１インナー側のシール
１０、１４、２９芯金
１１、１５、３４シール部材
１２、２１、２５、３２スリンガ
１２ａ、１４ａ、２８ａ、２９ａ円筒部
１２ｂ、１４ｂ、２１ａ、２５ａ、２９ｂ立板部
１２ｃ屈曲部
１２ｄ、２１ｃ傘部
１３、３３シール板
１５ａ、３４ａシール部材の基部
１５ｂ第１のサイドリップ
１５ｃ第２のサイドリップ
１６磁気エンコーダ
１７凹所
１８環状溝
１９、２３、３０、３５ラビリンス部
２１ｂ重合部
２８傘部材
２８ｂ鍔部
３２ａ係止部
５１、７０シール
５２内周側部材
５３外周側部材
５４、７２シール板
５５、７１スリンガ
５６、７１ａ、７３ａ円筒部
５７起立壁部
５８第１屈曲部
５９第２屈曲部
６０第３屈曲部
６１、７３芯金
６２、７４シール部材
６２ａシール部材の内周面
６３第１リップ部
６４第２リップ部
６５第３リップ部
６６、６７ラビリンス部
６８内輪
６９外方部材
７１ｂ、７３ｂ立板部
７４ａ第１のサイドリップ
７４ｂ第２のサイドリップ
７４ｃシール部材の内端部
７５ラビリンス部

Claims

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、
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る環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備えた車輪用軸受装置において、
前記シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなる複合型のシールで構成され、
前記スリンガが、前記内方部材に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備え、
前記シール板が、前記外方部材のインナ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からなり、
このシール部材が、前記芯金の内縁部に回り込んで接合された基部から二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップと径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップが前記スリンガの立板部に軸方向シメシロをもってそれぞれ摺接されると共に、
前記スリンガの立板部の外縁から屈曲部を介して径方向外方に延びる傘部が一体に形成され、この傘部が前記外方部材のインナー側の端部を覆うようにこの端部外表面と断面コの字状のすきまを介して対向配置され、当該外方部材の端部との間にラビリンス部が構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
前記スリンガが、前記立板部の外縁からインナー側に延びる屈曲部を介して前記外方部材のインナー側の端部形状に沿ってＬ字状に折曲形成された傘部を備えると共に、前記外方部材のインナー側の端部内周に環状の凹所が形成され、前記スリンガの屈曲部と傘部が、前記外方部材の凹所とインナー側の端面および端部外周面と断面コの字状のすきまを介して対向されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記スリンガが、前記立板部の外縁からアウター側に延び、前記シール板の内径側に入り込む前記屈曲部の複合体である重合部と、この重合部の端部から前記外方部材のインナー側の端部形状に沿ってＬ字状に折曲形成された傘部とを備えると共に、前記スリンガの重合部と傘部が、前記シール板と前記外方部材のインナー側の端面および端部外周面と断面コの字状のすきまを介して対向されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記外方部材のインナー側の端部外周に断面がすり鉢状の環状溝が形成され、この環状溝に前記スリンガの傘部が対向されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
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、
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る環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備えた車輪用軸受装置において、
前記シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなる複合型のシールで構成され、
前記スリンガが、前記内方部材に外嵌された円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備え、
前記シール板が、前記外方部材のインナ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からなり、
このシール部材が、前記芯金の内縁部に回り込んで接合された基部から二股状に分かれ、径方向外方に傾斜して延びる第１のサイドリップと、径方向内方に傾斜して延びる第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップが前記スリンガの立板部に軸方向シメシロをもってそれぞれ摺接されると共に、
前記スリンガの立板部の外縁からアウター側に湾曲して延び、前記外方部材のインナー側の端面に対峙する環状の突出部と、この突出部の端部から径方向外方に延びる円板部とを備え、前記外方部材のインナー側の端部外周に円環状の傘部材が圧入され、この傘部材のインナー側の端部から径方向外方に突出した鍔部と前記スリンガの円板部が軸方向すきまを介して対峙されると共に、前記シール板の芯金の先端部が前記外方部材のインナー側の端面から軸方向に突出し、前記スリンガが、前記シール板と前記外方部材のインナー側の端面および前記傘部材に対して断面コの字状のすきまを介して対向され、ラビリンス部が構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
前記スリンガの円筒部の端部に径方向外方側に屈曲して係止部が形成され、この係止部が、前記シール部材の基部に軸方向すきまを介して径方向に重なり合っている請求項１または５に記載の車輪用軸受装置。
前記シール部材の基部が前記スリンガの円筒部に径方向すきまを介して対峙され、前記スリンガの円筒部および係止部との間に断面Ｌ字状のラビリンス部が構成されている請求項６に記載の車輪用軸受装置。