JP2011099464A - 車輪用軸受シール - Google Patents

Abstract

【課題】シール内への泥水の浸入を防止して密封性の向上を図ると共に、例え、泥水が浸入して堆積してもシールの摺動抵抗の増大を抑制して低トルク化を図った車輪用軸受シールを提供する。
【解決手段】磁気エンコーダ１４に、スリンガ１１の立板部１１ｂの外径部を覆う回り込み部１４ａが形成されると共に、シール部材１３が、芯金１２の嵌合部１２ａの端部外表面に回り込んで固着され、シール部材１３の開口端部１５の内径面が、外径側に向って５〜２０°の傾斜角αからなるテーパ面に形成され、この内径ｄ２と回り込み部１４ａの外径ｄ１が０．２〜０．３ｍｍの範囲に設定された径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール１６が構成されているので、シール７の耐泥水性能を向上させると共に、シール７内に泥水が浸入したとしても遠心力で容易に排出され、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、パックシールからなる車輪用軸受シールに関し、詳しくは、シール内への泥水の浸入を防止して密封性の向上を図ると共に、例え、泥水が浸入して堆積してもシールの摺動抵抗の増大を抑制して低トルク化を図った車輪用軸受シール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。

これらの軸受開口部には、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６に示す。このシール５０は、外輪５１の端部内周面に嵌合される芯金５２と、内輪５３の端部外周面に嵌合されるスリンガ５４と、芯金５２に接着固定されてスリンガ５４に摺接するシール部材５５とを備えている。

芯金５２は、外輪５１の内周面に内嵌固定される外径側円筒部５２ａと、この外径側円筒部５２ａの軸方向内端縁から径方向内方に延びる内側円環部５２ｂとを有して断面略Ｌ字状に形成されている。一方、スリンガ５４は、内輪５３の外周面に外嵌固定される内径円筒部５４ａと、この内径円筒部５４ａの軸方向外端縁から径方向外方に延びる外側円環部５４ｂとを有して断面略Ｌ字状に形成されている。

シール部材５５は合成ゴム等により形成され、スリンガ５４の外側円環部５４ｂに対して軸方向に摺接するアキシアルリップ５５ａと、内径側円筒部５４ａに対して径方向に摺接するラジアルリップ５５ｂおよびグリースリップ５５ｃを有している。また、スリンガ５４の外側円環部５４ｂにはＡＢＳ用の磁気エンコーダ５６が接着等により固定されている。

ここで、スリンガ５４の外側円環部５４ｂの軸方向内側面において、アキシアルリップ５５ａの軸方向の摺接位置より径方向外方部位に段部５７が形成され、この段部５７の軸方向側面５７ａと連続して磁気エンコーダ５６が形成されている。このように、アキシアルリップ５５ａとスリンガ５４は、アキシアルリップ５５ａの摺接位置より径方向外方部位が段差５７によって摺接位置よりも軸方向外方に位置するように形成されているので、アキシアルリップ５５ａの先端近傍およびアキシアルリップ５５ａと摺接するスリンガ５４に泥水等の異物が固着し難くなる。

また、泥水等の異物が固着したとしても、アキシアルリップ５５ａの先端摺接部以外の部分での泥との接触がなくなるため、高い密封性を維持することができると共に、アキシアルリップ５５ａの低摩擦化および低摩耗化を図ることができる（例えば、特許文献１参照。）。

また、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止したシールとして図７に示すようなものが知られている。このシール５８は、外方部材側に装着されたシール部材５９と、内方部材側に装着されたスリンガ６０とを備えている。

シール部材５９は、外方部材の端部内周面に内嵌される円筒部６１ａと、この円筒部６１ａの軸方向内端から直角に折曲される円環部６１ｂとからなる芯金６１と、この芯金６１に加硫接着されたゴム部材６２とからなる。

スリンガ６０は、内方部材側の外径面に外嵌される円筒部６０ａと、この円筒部６０ａの軸方向外端から直角に折曲され、先端がシール部材５９のゴム部材６２との間に径方向すきま６３を形成する円環部６０ｂとからなり、円環部６０ｂの外側面に回転センサの磁気エンコーダとなり、円周方向で複数の磁極に着磁された磁性ゴム６４が加硫接着で固定されている。シール部材５９のゴム部材６２は、スリンガ６０の円環部６０ｂに摺接する２つのシールリップ６２ａ、６２ｂと、円筒部６０ａに摺接する１つのシールリップ６２ｃとが形成されている。

ここで、スリンガ６０の円環部６０ｂの外側面に固定された磁性ゴム６４は、円環部６０ｂの先端から内面側に回り込むように形成され、この円環部６０ｂの先端から内面側に回り込んだ磁性ゴム６４と、シール部材５９のゴム部材６２との間で、半径方向すきま６３が軸方向外方へ半径方向外向きに傾斜するように形成されている。この傾斜角θは２５〜４５°とされている。これにより、ラビリンスすきまとなる半径方向すきま６３の長さが長くなると共に、この半径方向すきま６３から入った泥水が車輪の回転に伴う遠心力で容易に排出され、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止することができる（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００７−０３２６４０号公報 特開２００７−２８５４９９号公報

然しながら、こうした従来の前者（特許文献１）のシール５０では、スリンガ５４の外側円環部５４ｂの軸方向内側面に段部５７が形成され、この段部５７の軸方向側面５７ａと連続して接着により磁気エンコーダ５６が固定されているが、段部５７の軸方向側面５７ａにまで回り込んで接合されていないため、磁気エンコーダ５６が剥れる恐れがあると共に、接着力を充分に確保するにはスリンガ５４の板厚が必然的に厚くなってしまう。

一方、後者（特許文献２）のシール５８では、ラビリンスすきまとなる半径方向すきま６３の長さが長くなって泥水の浸入を効果的に防止することができるものの、一度浸入した泥水が車両の停止中に固着すると、シールリップ６２ａの先端が固着した泥水に摺接し、トルクの増大や摩耗が促進される恐れがあった。

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、シール内への泥水の浸入を防止して密封性の向上を図ると共に、例え、泥水が浸入して堆積してもシールの摺動抵抗の増大を抑制して低トルク化を図った車輪用軸受シール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、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、外周に複列の内側転走面を有する内方部材との間の開口部に装着された車輪用軸受シールであって、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、軸受内方側に傾斜して延びる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、この立板部のインナー側の側面に磁気エンコーダが加硫接着により一体に接合され、当該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、前記円筒部に前記グリースリップが所定の径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、前記磁気エンコーダに、前記スリンガの立板部の外径部を覆うように回り込み部が形成されると共に、前記シール部材が、前記芯金の嵌合部の端部外表面に回り込んで固着され、当該シール部材の開口端部の内径面が、外径側に向って所定の傾斜角からなるテーパ面に形成され、この内径と、前記回り込み部の外径が僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている。

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開口部に装着された車輪用軸受シールが、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、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、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップとを一体に有すると共に、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、この立板部のインナー側の側面に磁気エンコーダが加硫接着により一体に接合され、当該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、円筒部にグリースリップが所定の径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、磁気エンコーダに、スリンガの立板部の外径部を覆うように回り込み部が形成されると共に、シール部材が、芯金の嵌合部の端部外表面に回り込んで固着され、当該シール部材の開口端部の内径面が、外径側に向って所定の傾斜角からなるテーパ面に形成され、この内径と、回り込み部の外径が僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されているので、シールの耐泥水性能を向上させると共に、ラビリンスシールからシール内に泥水が浸入したとしても、車輪の回転に伴う遠心力で容易に排出され、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止することができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記シール部材の開口端部と磁気エンコーダの回り込み部との径方向すきまが０．２〜０．３ｍｍ（直径値）の範囲に設定されていれば、シールの耐泥水性能を向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記シール部材の開口端部の内径面の傾斜角が５〜２０°の範囲に設定されていれば、ラビリンスシールからシール内に泥水が浸入したとしても、車輪の回転に伴う遠心力で容易に排出され、シールの耐泥水性能を向上させることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記磁気エンコーダの回り込み部のストレート部が、前記サイドリップの先端の延長線上にまで延設されていれば、磁気エンコーダの接合力が高まり、長期間に亘って立板部から剥離するのを防止すると共に、ラビリンスシールから浸入した泥水が遠心力によってサイドリップの外表面に沿って容易に排出することができ、例え、泥水が堆積し、固着したとしても、サイドリップの先端摺接部以外の部分での泥との接触がなくなるため、シールの摺動抵抗の増大を抑制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、前記スリンガの立板部の外径部に段部が形成され、この段部に前記磁気エンコーダの回り込み部が形成されると共に、この回り込み部の端面が前記立板部のアウター側の側面と略面一に設定されていれば、ラビリンスシールから浸入した泥水が遠心力によってサイドリップの外表面に沿って容易に排出することができ、シールの耐泥水性能をさらに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、前記立板部の段部の深さが０．２〜０．５ｍｍの範囲に設定されると共に、当該段部の幅が０．２〜０．６ｍｍの範囲に設定されていれば、磁気エンコーダを加硫接着でき、また、スリンガの板厚を必要以上に厚くすることなく立板部の強度を確保することができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記開口端部の内径面のテーパ面が路面側に位置する内径面のみに形成され、所定の角度範囲からなる排出口として構成され、これ以外の内径面が円筒状に形成されていれば、ラビリンスシールからシール内に泥水が浸入したとしても、車輪の停止時に外側のサイドリップに沿って泥水が下方側に垂れ下がり、路面側の開口端部にテーパ面からなる排出口が形成されるので、この排出口を通して容易に泥水を排出させることができ、シールの耐泥水性能をさらに向上させることができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記排出口の形成角度が３０〜７５°の範囲に設定されていれば、効果的に泥水を効果的に排出することができ、シールの耐泥水性能を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、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びる第１および第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップのうち外径側に形成された第１のサイドリップのシメシロが内径側のサイドリップのシメシロよりも僅かに大きく設定されていれば、シール摺動トルクを抑制し、第１のサイドリップが摩耗しても所望の密封性を維持することができる。

また、請求項１０に記載の発明のように、前記シール部材が水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムで形成されていても良い。

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、外周に複列の内側転走面を有する内方部材との間の開口部に装着された車輪用軸受シールであって、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、軸受内方側に傾斜して延びる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、この立板部のインナー側の側面に磁気エンコーダが加硫接着により一体に接合され、当該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、前記円筒部に前記グリースリップが所定の径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、前記磁気エンコーダに、前記スリンガの立板部の外径部を覆うように回り込み部が形成されると共に、前記シール部材が、前記芯金の嵌合部の端部外表面に回り込んで固着され、当該シール部材の開口端部の内径面が、外径側に向って所定の傾斜角からなるテーパ面に形成され、この内径と、前記回り込み部の外径が僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されているので、シールの耐泥水性能を向上させると共に、ラビリンスシールからシール内に泥水が浸入したとしても、車輪の回転に伴う遠心力で容易に排出され、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止することができる。

本発明に係る車輪用軸受シールが装着された車輪用軸受を示す縦断面図である。 本発明に係るシールを示す断面図である。 （ａ）は、図２のシールの変形例を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）の拡大図である。 （ａ）は、図３のシールの変形例を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）の拡大図である。 （ａ）は、図２のシールの他の変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の正面図である。 従来のシールを示す断面図である。 他の従来のシールを示す断面図である。

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、外周に複列の内側転走面を有する内方部材との間の開口部に装着された車輪用軸受シールであって、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、軸受内方側に傾斜して延びる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、この立板部のインナー側の側面に磁気エンコーダが加硫接着により一体に接合され、当該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、前記円筒部に前記グリースリップが所定の径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、前記磁気エンコーダに、前記スリンガの立板部の外径部を覆うように回り込み部が形成されると共に、前記シール部材が、前記芯金の嵌合部の端部外表面に回り込んで固着され、当該シール部材の開口端部の内径面が、外径側に向って５〜２０°の傾斜角からなるテーパ面に形成され、この内径と、前記回り込み部の外径が０．２〜０．３ｍｍ（直径値）の範囲に設定された径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている。

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、本発明に係るシールが装着された車輪用軸受を示す縦断面図、図２は、本発明に係るシールを示す断面図、図３（ａ）は、図２のシールの変形例を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）の拡大図、図４（ａ）は、図３の変形例を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）の拡大図、図５（ａ）は、図２のシールの他の変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の正面図である。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１は第１世代と称され、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がそれぞれ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。

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６２〜６７ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

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。

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に接合されたシール部材９とからなる一体型のシールで構成されている。

また、インナー側のシール７は、図２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。

芯金１２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、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。

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第１および第２のサイドリップ１３ａ、１３ｂと、これら第１および第２のサイドリップ１３ａ、１３ｂの内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃとを有している。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。

一方、スリンガ１１は断面略Ｌ字状に形成され、内輪３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の第１および第２のサイドリップ１３ａ、１３ｂ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、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。そして、第１および第２のサイドリップ１３ａ、１３ｂのうち外径側に形成された第１のサイドリップ１３ａのシメシロが内径側のサイドリップ１３ｂのシメシロよりも僅かに大きく設定されている。これにより、シール摺動トルクを抑制し、第１のサイドリップ１３ａが摩耗しても所望の密封性を維持することができる。さらに、立板部１１ｂのインナー側の側面に磁気エンコーダ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。

なお、ここでは、転動体４をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成された第１世代の車輪用軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受で構成されていても良い。また、第２〜第３世代構造であっても良い。

ここで、シール部材１３は、芯金１２の嵌合部１２ａの端部外表面に回り込んで固着され、外方部材２との嵌合部の気密性の向上を図っている。そして、シール部材１３の開口端部１５の内径面が、外径側に向って所定の傾斜角αからなるテーパ面に形成されている。また、磁気エンコーダ１４は、スリンガ１１の立板部１１ｂの外径部を覆うように回り込み部１４ａが形成されている。この外径ｄ１と、シール部材１３の開口端部１５の内径ｄ２が、僅かな径方向すきまδを介して対峙し、ラビリンスシール１６が構成されている。開口端部１５の傾斜角αは５〜２０°の範囲に設定されると共に、径方向すきまδ（＝ｄ２−ｄ１）は、０．２〜０．３ｍｍの範囲に設定されている。これにより、シール７の耐泥水性能を向上させると共に、ラビリンスシール１６からシール７内に泥水が浸入したとしても、車輪の回転に伴う遠心力で容易に排出され、軸受空間への泥水の浸入を効果的に防止することができる。

なお、開口端部１５の傾斜角αが２０°を超えると、泥水が浸入し易くなると共に、傾斜角αが５°未満では遠心力による泥水の排出が難しくなるので好ましくない。また、ラビリンスシール１６の径方向すきまδが０．３ｍｍ（直径値）を超えると、ラビリンス効果が減少して耐泥水性能が低下すると共に、０．２ｍｍ（直径値）未満では、泥水の排出が難しくなるので好ましくない。

図３（ａ）に示すシール１７は、前述したシール７の変形例である。なお、このシール１７は、シール７と基本的には形状は同じであるが、磁気エンコーダ１８の回り込み部１８ａの構成が異なる。すなわち、（ｂ）に拡大して示すように、外径側のサイドリップ１３ａの先端の延長線上にまで磁気エンコーダ１８の回り込み部１８ａのストレート部が深く延設されている。これにより、磁気エンコーダ１８の接合力が高まり、長期間に亘って立板部１１ｂから剥離するのを防止すると共に、ラビリンスシール１６から浸入した泥水が遠心力によってサイドリップ１３ａの外表面に沿って容易に排出することができ、例え、泥水が堆積し、固着したとしても、サイドリップ１３ａの先端摺接部以外の部分での泥との接触がなくなるため、シール１７の摺動抵抗の増大を抑制して低トルク化を図った車輪用軸受シールを提供することができる。

図４（ａ）に示すシール１９は、前述したシール１７の変形例である。なお、このシール１９は、シール１７と基本的には形状は同じであるが、スリンガ２０の立板部２０ｂの外径部と磁気エンコーダ２１の回り込みストレート部の構成が異なる。すなわち、スリンガ２０は、内輪（図示せず）の外径に嵌合される円筒部１１ａとこの円筒部１１ａから径方向外方に延びる立板部２０ａとからなり、この立板部２０ａの外径部に段部２２が形成されている。（ｂ）に拡大して示すように、この段部２２に磁気エンコーダ２１の回り込み部２１ａが形成され、その端面が立板部２０ａのアウター側の側面と略面一に設定されている。そして、外径側のサイドリップ１３ａの先端の延長線上に回り込み部２１ａが配置されている。これにより、ラビリンスシール１６から浸入した泥水が遠心力によってサイドリップ１３ａの外表面に沿って容易に排出することができ、例え、泥水が堆積し、固着したとしても、サイドリップ１３ａの先端摺接部以外の部分での泥との接触がなくなるため、シール１９の摺動抵抗の増大を抑制することができる。ここで、前記「略面一」の略とは、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、具体的には±０．１ｍｍ程度である。

なお、立板部２０ａの段部２２の深さＥが０．２〜０．５ｍｍの範囲に設定されると共に、その幅Ｆが０．２〜０．６ｍｍの範囲に設定されている。これにより、スリンガ２０の板厚を必要以上に厚くすることなく立板部２０ａの強度を確保することができる。

図５（ａ）に示すシール２３は、前述したシール７の他の変形例である。なお、このシール２３は、互いに対向配置された環状のシール板２４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２４は、外方部材（図示せず）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２５とからなる。

シール部材２５の開口端部２６の内径面のうち、路面側（図中下方側）に位置する所定角度βの範囲の内径面のみが、外径側に向って所定の傾斜角αからなるテーパ面に形成され、その他の内径面が円筒状に形成されている。これにより、車輪の回転に伴う遠心力で容易に排出されると共に、ラビリンスシール１６からシール２３内に泥水が浸入したとしても、車輪の停止時に外側のサイドリップ１３ａに沿って泥水が下方側に垂れ下がり、路面側の開口端部２６にテーパ面からなる排出口２６ａが形成されているので、この排出口２６ａを通して容易に泥水を排出させることができ、シール２３の耐泥水性能をさらに向上させることができる。

なお、ここで、路面側の排出口２６ａの形成角度βは３０〜７５°の範囲が好ましい。βが３０°未満では、その排出効果が小さくなると共に、βが７５°を超えると、シール２３の耐泥水性能が低下するからである。

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シールは、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に適用することができる。

１ 車輪用軸受
２ 外方部材
２ａ 外側転走面
３ 内輪
３ａ 内側転走面
３ｂ 小径側端面
４ 転動体
５ 保持器
６、７、１７、１９、２３ シール
８、１２ 芯金
９、１３、２５ シール部材
１０、２４ シール板
１１、２０ スリンガ
１１ａ 円筒部
１１ｂ、２０ａ 立板部
１２ａ 嵌合部
１２ｂ 内径部
１３ａ 第１のサイドリップ
１３ｂ 第２のサイドリップ
１３ｃ グリースリップ
１４、１８、２１ 磁気エンコーダ
１４ａ、１８ａ、２１ａ 回り込み部
１５、２６ 開口端部
１６ ラビリンスシール
２２ 段部
２６ａ 排出口
５０、５８ シール
５１ 外輪
５２ 芯金
５２ａ 外径側円筒部
５２ｂ 内側円環部
５３ 内輪
５４ スリンガ
５４ａ 内径円筒部
５４ｂ 外側円環部
５５ シール部材
５５ａ アキシアルリップ
５５ｂ ラジアルリップ
５５ｃ グリースリップ
５６ 磁気エンコーダ
５７ 段差
５７ａ 段部の軸方向側面
５９ シール部材
６０ スリンガ
６０ａ 円筒部
６０ｂ 円環部
６１ 芯金
６１ａ 円筒部
６１ｂ 円環部
６２ ゴム部材
６２ａ、６２ｂ アキシアルリップ
６２ｃ グリースリップ
６３ 径方向すきま
６４ 磁性ゴム
ｄ１ 磁気エンコーダの外径
ｄ２ 開口端部の内径
θ 傾斜角
α 開口端部の内径面の傾斜角
β テーパ面の形成角度

Claims (10)

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、外周に複列の内側転走面を有する内方部材との間の開口部に装着された車輪用軸受シールであって、
   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、軸受内方側に傾斜して延びる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、
   この立板部のインナー側の側面に磁気エンコーダが加硫接着により一体に接合され、当該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、前記円筒部に前記グリースリップが所定の径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、
   前記磁気エンコーダに、前記スリンガの立板部の外径部を覆うように回り込み部が形成されると共に、前記シール部材が、前記芯金の嵌合部の端部外表面に回り込んで固着され、当該シール部材の開口端部の内径面が、外径側に向って所定の傾斜角からなるテーパ面に形成され、この内径と、前記回り込み部の外径が僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されていることを特徴とする車輪用軸受シール。
2. 前記シール部材の開口端部と前記磁気エンコーダの回り込み部との径方向すきまが０．２〜０．３ｍｍ（直径値）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。
3. 前記シール部材の開口端部の内径面の傾斜角が５〜２０°の範囲に設定されている請求項１または２に記載の車輪用軸受シール。
4. 前記磁気エンコーダの回り込み部のストレート部が、前記サイドリップの先端の延長線上にまで延設されている請求項１または２に記載の車輪用軸受シール。
5. 前記スリンガの立板部の外径部に段部が形成され、この段部に前記磁気エンコーダの回り込み部が形成されると共に、この回り込み部の端面が前記立板部のアウター側の側面と略面一に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受シール。
6. 前記立板部の段部の深さが０．２〜０．５ｍｍの範囲に設定されると共に、当該段部の幅が０．２〜０．６ｍｍの範囲に設定されている請求項５に記載の車輪用軸受シール。
7. 前記開口端部の内径面のテーパ面が路面側に位置する内径面のみに形成され、所定の角度範囲からなる排出口として構成され、これ以外の内径面が円筒状に形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受シール。
8. 前記排出口の形成角度が３０〜７５°の範囲に設定されている請求項７に記載の車輪用軸受シール。
9. 前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びる第１および第２のサイドリップを備え、これらの第１および第２のサイドリップのうち外径側に形成された第１のサイドリップのシメシロが内径側のサイドリップのシメシロよりも僅かに大きく設定されている請求項１乃至３いずれかに記載された車輪用軸受シール。
10. 前記シール部材が水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴムで形成されている請求項９に記載された車輪用軸受シール。

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