(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のホイールを回転可能に支持するホイールベアリングの固定側にシール部材を固定し、該シール部材を外側方から覆うスリンガを前記ホイールベアリングの回転側に固定して成るホイールベアリングのシール構造であって、
前記シール部材のサイドリップの外周側端部を軸方向外側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成し、前記スリンガの外周側端部を軸方向内側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成するとともに、前記サイドリップを前記スリンガに対して非接触とし、
前記シール部材の外周側端部の内周面を前記サイドリップの傾斜方向と同方向に傾斜する斜面とし、
該斜面が、前記シール部材の外周側端部の軸方向外側先端まで続いていることを特徴とするホイールベアリングのシール構造。
【請求項２】
前記シール部材のサイドリップの外周側端部を軸方向外側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成し、前記スリンガの外周側端部を軸方向内側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成するとともに、サイドリップの外周側端部とスリンガの外周側端部とを軸方向においてオーバーラップさせたことを特徴とする請求項１記載のホイールベアリングのシール構造。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のホイールを回転可能に支持するホイールベアリングのシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の例えば前輪のホイールは、ホイールベアリングによってナックルに対して回転可能に支持されているが、ホイールベアリングにはシール部材が設けられており、このシール部材によって外部からホイールベアリングへの水や異物等の侵入を防ぐようにしている（例えば、特許文献１，２参照）。ここで、ホイールベアリングのシール構造の従来例を図４に示す。
【０００３】
即ち、図４はホイールベアリングのシール構造の従来例を示す部分断面図であり、不図示のホイールを回転可能に支持するホイールベアリング１１２は、同心的に配された内輪１１２ａと外輪１１２ｂとの間に複数のボール（鋼球）１１２ｃ（図４には１つのみ図示）を転動可能に配して構成されており、内輪１１２ａの内周が不図示の回転軸の外周に嵌着され、外輪１１２ｂの外周が固定側の例えばナックル（不図示）の内周に嵌着されている。
【０００４】
そして、ホイールベアリング１１２の内輪１１２ａと外輪１１２ｂとの間の軸方向内端部にはシール部材１１５が設けられており、このシール部材１１５は、ホイールベアリング１１２の内輪１１２ａの外周に固定されたスリンガ１１６によって外側方から覆われている。ここで、シール部材１１５は、断面Ｌ字状を成す金属製の芯金１１５Ａにゴム等の弾性体１１５Ｂを焼き付けて構成されており、その芯金１１５Ａの外周がホイールベアリング１１２の外輪１１２ｂの内周に嵌着されることによって固定側の外輪１１２ｂに固定されている。
【０００５】
又、シール部材１１５においては、弾性体１１５Ｂの内周部に二股状に形成された第１リップ１１５ａと第２リップ１１５ｂがスリンガ１１６の円筒部１１６Ａの外周に密着しており、弾性体１１５Ｂの径方向中間部から斜めに一体に延びるサイドリップ１１５ｃの先端部がスリンガ１１６のリング状フランジ部１１６Ｂの内面に密着している。このようにシール部材１１５の弾性体１１５Ｂに形成された第１リップ１１５ａと第２リップ１１５ｂ及びサイドリップ１１５ｃがスリンガ１１６に密着することによって該シール部材１１５に高いシール機能が確保され、このシール部材１１５のシール機能によってホイールベアリング１１２への水や異物の侵入が防がれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２４７２６８号公報
【特許文献２】特開平９−０４２３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、車両には低燃費が求められているが、図４に示すようにホイールベアリング１１２のシールに用いられるシール部材１１５の第１リップ１１５ａと第２リップ１１５ｂ及びサイドリップ１１５ｃの３つがスリンガ１１６に密着すると、これらの密着部に発生する摩擦抵抗が大きくなってホイールベアリング１１２の回転抵抗が増えるため、低燃費を目指す車両には不利になるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ホイールベアリングに高いシール性を確保しつつ、ホイールベアリングの回転抵抗を低く抑えることができるホイールベアリングのシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、車両のホイールを回転可能に支持するホイールベアリングの固定側にシール部材を固定し、該シール部材を外側方から覆うスリンガを前記ホイールベアリングの回転側に固定して成るホイールベアリングのシール構造であって、前記シール部材のサイドリップの外周側端部を軸方向外側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成し、前記スリンガの外周側端部を軸方向内側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成するとともに、前記サイドリップを前記スリンガに対して非接触とし、前記シール部材の外周側端部の内周面を前記サイドリップの傾斜方向と同方向に傾斜する斜面とし、該斜面が、前記シール部材の外周側端部の軸方向外側先端まで続いていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シール部材のサイドリップの外周側端部を軸方向外側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成し、前記スリンガの外周側端部を軸方向内側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成するとともに、サイドリップの外周側端部とスリンガの外周側端部とを軸方向においてオーバーラップさせたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、シール部材のサイドリップとスリンガの各外周側端部を軸方向に対して斜めに形成したため、サイドリップをスリンガに対して非接触としても、サイドリップとスリンガとの間に形成される迷路によるラビリンス効果によって外部からの水や異物等のホイールベアリング内への侵入が防がれる。そして、サイドリップとスリンガとの隙間を水や異物が通過してしまったとしても、これらの水や異物が容易に排出される。又、シール部材のサイドリップはスリンガに接触しないため、ホイールベアリングの回転抵抗が低く抑えられて車両の燃費の向上が図られる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、シール部材のサイドリップとスリンガとが互いに逆方向に傾斜するとともに、両者の外周側端部同士が軸方向においてオーバーラップしているため、迷路構造によるラビリンス効果が高められて外部からの水や異物のホイールベアリング内への侵入が一層効果的に防がれる。そして、サイドリップとスリンガとの隙間を水や異物が通過してしまったとしても、これらの水や異物は自重によってサイドリップとスリンガの各斜面に沿って下方へと流れ落ちて外部に容易に排出される。
【００１４】
また、請求項１記載の発明によれば、シール部材の外周側端部の内周面をサイドリップの傾斜方向と同方向に傾斜する斜面としたため、サイドリップとスリンガとの隙間から侵入して自重によってサイドリップとスリンガの斜面に沿って流れ落ちる水や異物は、交互に逆向きに傾斜するサイドリップからスリンガによって受けられ、スリンガからシール部材の外周側端部の斜面によって受けられ、該斜面から外部へとスムーズに排出される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車両の前輪部分の縦断面図である。
【図２】図１のホイールベアリング部分の拡大断面図である。
【図３】本発明に係るホイールベアリングのシール構造を示す部分断面図である。
【図４】ホイールベアリングのシール構造の従来例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は車両の前輪部分の縦断面図、図２は図１のホイールベアリング部分の拡大断面図、図３は本発明に係るホイールベアリングのシール構造を示す部分断面図であり、四輪車両の左右一対の各前輪１（図１には一方のみ図示）は、図１に示すように、ホイール２とその外周に結着されたリム３及び該リム３に嵌め込まれたタイヤ４によって構成されている。この前輪１は、ホイール２の中心部がハブ５に複数のボルト６とナット７（図１には各１つのみ図示）によって結着されることによって支持されている。
【００１８】
上記ハブ５の中心部には左右に延びる一方の駆動軸８の端部が螺合挿通しており、ハブ５は駆動軸８の端部に螺合するナット９によって駆動軸８に結着されている。そして、車体から延びる左右の各サスペンションアーム１０の端部にはナックル１１が取り付けられており、このナックル１１にはハブ５がホイールベアリング１２を介して回転可能に支持されている。尚、ナックル１１にはボールジョイント１３を介してステアリング系のタイロッド１４の端部が連結されている。
【００１９】
上記ホイールベアリング１２は、図２に詳細に示すように、同心的に配された内輪１２ａと外輪１２ｂとの間に複数のボール（鋼球）１２ｃを転動可能に配して構成される転がり軸受であって、内輪１２ａの内周（内径）が駆動軸８の外周（外径）に嵌着され、外輪１２ｂの外周（外径）がナックル１１の内周（内径）に嵌着されている。
【００２０】
而して、ホイールベアリング１２の軸方向端部の内輪１２ａと外輪１２ｂとの間にはシール部材１５が設けられており、図３に詳細に示すように、このシール部材１５と、このシール部材１５に対して軸方向端部側の位置であってシール部材１５の側方に配置されてシール部材１５を外側方から覆うスリンガ１６によって本発明に係るシール構造が構成されている。以下、本発明に係るシール構造の詳細を図３に基づいて説明する。
【００２１】
シール部材１５は、断面Ｌ字状を成す金属製の芯金１５Ａにゴム等の弾性体１５Ｂを焼き付けて構成されており、その芯金１５Ａの外周（外径）がホイールベアリング１２の外輪１２ｂの内周（内径）に嵌着されることによって固定側の外輪１２ｂに固定されている。又、シール部材１５においては、弾性体１５Ｂの内周部（内径部）に二股状に形成された第１リップ１５ａと第２リップ１５ｂがスリンガ１６の円筒部１６Ａの外周（外径）に密着しており、弾性体１５Ｂの径方向中間部からはサイドリップ１５ｃが斜めに一体に延びている。つまり、サイドリップ１５ｃは、ホイールベアリング１２と同じ軸心を有しスリンガ１６に向かって拡径するテーパー形状に形成されている。
【００２２】
他方、金属製のスリンガ１６は、ホイールベアリング１２の内輪１２ａの外周（外径）に嵌着されており、前記円筒部１６Ａと該円筒部１６Ａの外端（ホイールベアリング１２における軸方向外側の端部）から径方向外方に向かって直角に屈曲して広がる（延びる）リング状のフランジ部１６Ｂを有している。そして、フランジ部１６Ｂの外周縁部は屈曲して図示のようにシール部材１５に向かって斜めに傾斜する傾斜部１６ａを形成している。つまり、フランジ部１６Ｂの外周縁部は、ホイールベアリング１２と同じ軸心を有しシール部材１５に向かって拡径するテーパー形状に形成されている。
【００２３】
而して、本発明に係るシール構造においては、図３に示すようにシール部材１５のサイドリップ１５ｃとスリンガ１６の外周縁部の斜面部１６ａはホイールベアリング１２の軸方向に対して斜めに形成されており、シール部材１５のサイドリップ１５ｃはスリンガ１６に対して非接触とされている。具体的には、ホイールベアリング１２の軸を含むそれぞれの断面において、シール部材１５のサイドリップ１５ｃの外周縁部はホイールベアリング１２の軸方向外側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成されており、スリンガ１６の外周側端部の斜面部１６ａはサイドリップ１５ｃよりも大径であって、ホイールベアリング１２の軸方向内側に向かって径方向外方に向かうよう斜めに形成されている。つまり、シール部材１５のサイドリップ１５ｃとスリンガ１６の斜面部１６ａとは、軸方向において互いの方向に向かって拡径することで逆方向に傾斜して互いに向き合っており、サイドリップ１５ｃの先端縁部が斜面部１６ａの内径部分（内部空間）入り込んでフランジ部１６Ｂの外周縁部の屈曲部（斜面部１６ａの小径部分）に接近配置されることによって、サイドリップ１５ｃの外周縁部とスリンガ１６の斜面部１６ａとは軸方向において互いにオーバーラップしている。又、本実施の形態では、シール部材１５の弾性体１５Ｂの外周部の内側面は、サイドリップ１５ｃの傾斜方向と同方向に傾斜する斜面１５ｄとされている。つまり、当該内側面は、ホイールベアリング１２と同じ軸心を有しスリンガ１６が配置される側（外側）に向かって拡径するテーパー形状に形成されている。
【００２４】
次に、以上のように構成されたシール構造の作用について説明する。
【００２５】
駆動軸８から回転動力を受けて前輪１が回転すると、ホイールベアリング１２の内輪１２ａがハブ５と共に回転するため、この内輪１２ａの外周に嵌着されたスリンガ１６が内輪１２ａと共に回転する一方、固定側の外輪１２ｂの内周に嵌着されたシール部材１５は静止状態を保ち、その弾性体１５Ｂの内周部（内径部）に形成された第１リップ１５ａと第２リップ１５ｂがスリンガ１６の円筒部１６Ａの外周（外径）に摺接して所期のシール機能を果たし、外部からの水や異物のホイールベアリング１２への侵入を防ぐ。
【００２６】
而して、本実施の形態では、シール部材１５のサイドリップ１５ｃとスリンガ１６の外周縁部の斜面部１６ａを軸方向に対して斜めに形成したため、サイドリップ１５ｃをスリンガ１６に対して非接触としても、サイドリップ１５ｃとスリンガ１６の斜面部１６ａとの間に形成される迷路によるラビリンス効果によって外部からの水や異物のホイールベアリング１２内への侵入が防がれる。そして、サイドリップ１５ｃとスリンガ１６との隙間を水や異物が通過してしまったとしても、これらの水や異物が容易に排出される。
【００２７】
より詳細には、斜面部１６ａを設けることで開口面積を減らすとともに、内輪１２ａと共に回転する斜面部１６ａによって、スリンガ１６を越えてスリンガ１６とシール部材１５の間に入り込む水や異物の量を減らすことができる。そして、シール部材１５のサイドリップ１５ｃとスリンガ１６の斜面部１６ａとを互いに逆方向に傾斜させるとともに、サイドリップ１５ｃの端部とスリンガ１６の斜面部１６ａ同士を軸方向においてオーバーラップさせたため、スリンガ１６を越えてスリンガ１６とシール部材１５の間に入り込む水や異物をサイドリップ１５ｃの外径面（より詳細には、サイドリップ１５ｃの根元部分の溝）で受け止めて、サイドリップ１５ｃの内径側空間への水や異物の侵入量を減らすことができる。又、スリンガ１６とサイドリップ１５ｃとで構成される迷路構造によるラビリンス効果が高められて外部からの水や異物のホイールベアリング１２内への侵入が一層効果的に防がれる。
【００２８】
そして、シール部材１５のサイドリップ１５ｃとスリンガ１６との隙間を水や異物が通過してしまってサイドリップ１５ｃの内径側空間に水や異物が侵入したとしても、これらの水や異物はシール部材の下部（下部は図３に示す状態とが上下が逆になる）において図３に破線矢印にて示すように自重によって傾斜状態に形成されたサイドリップ１５ｃ上に落下する。しかし、落下した異物は傾斜状態に形成されたサイドリップ１５ｃの斜面に沿って移動してサイドリップ１５ｃの先端からスリンガ１６の斜面部１６ａ上に落下する。そして、落下した異物は逆向きに傾斜する斜面部１６ａに沿って移動して斜面部１６ａの先端から外部に排出される。このとき、斜面部１６ａは、内輪１２ａと共に回転するため、遠心力でより効果的に排出される。つまり、水や異物は、サイドリップ１５ｃとスリンガ１６の各斜面に沿って下方へと流れ落ちて外部に容易に排出される。
【００２９】
又、本実施の形態では、シール部材１５の外周部の内径側の面をサイドリップ１５ｃの傾斜方向と同方向に傾斜する斜面１５ｄとしたため、サイドリップ１５ｃとスリンガ１６との隙間から侵入して自重によってサイドリップ１５ｃとスリンガ１６の斜面に沿って流れ落ちる水や異物は、シール部材１６の外周部の内径側の面に溜まることなく斜面１５ｄによって流され、該斜面１５ｄから外部へとスムーズに排出される。
【００３０】
更に、本実施の形態では、シール部材１５のサイドリップ１５ｃはスリンガ１６に接触しないため、ホイールベアリング１２の回転抵抗が低く抑えられて車両の燃費の向上が図られるという効果も得られる。
【符号の説明】
【００３１】
１      前輪
２      ホイール
８      駆動軸（回転軸）
１２    ホイールベアリング
１５    シール部材
１５Ａ  シール部材の芯金
１５Ｂ  シール部材の弾性体
１５ａ  シール部材の第１リップ
１５ｂ  シール部材の第２リップ
１５ｃ  シール部材のサイドリップ
１５ｄ  シール部材の斜面
１６    スリンガ
１６Ａ  スリンガの円筒部
１６Ｂ  スリンガのフランジ部
１６ａ  スリンガの斜面部
【図１】
0005975329.tif 000002
【図２】
0005975329.tif 000003
【図３】
0005975329.tif 000004
【図４】
0005975329.tif 000005