(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された環状のシール板とスリンガで構成され、
前記シール板が、外方部材の端部に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、および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を備え、
前記スリンガが、内方部材に圧入される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えると共に、
前記シール部材が、前記芯金の嵌合部の内径に接合された開口部と、径方向外方に傾斜して形成され、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップを備えた密封装置において、
前記スリンガの立板部の外端部から軸受内方側に延びて一体に形成された折曲部からなる延出部を備え、この延出部と前記シール部材の開口部との間に径方向ラビリンスと、前記延出部の端面と前記シール部材との間に軸方向ラビリンスが構成されると共に、前記延出部の外径面と前記シール部材の開口部の内径面のうち少なくとも一方がテーパ面に形成されて当該径方向ラビリンスが尖塔状に形成され、前記径方向ラビリンスの入口側のすきまが内部側のラビリンスすきまよりも大きくなるように設定され、前記折曲部の先端部に段差部を備え、この段差部の外径面が軸受内方側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されると共に、前記スリンガの立板部の側面から前記段差部まで回り込み、エラストマに磁性体粉が混入されて側面の周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダが接合されていることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記スリンガの延出部の内径が軸受内方側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されている請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
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嵌合された少なくとも一つの内輪からなり、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それぞれの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開口部を密封する密封装置と、を備えた車輪用軸受装置において、
前記密封装置が、前記請求項１または２に記載の密封装置で構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受空間を密封する密封装置、特に、雨水や泥水等の異物が多量に存在する環境下においても長期間充分な密封性を有する密封装置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。
【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密封装置が装着されている。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、密封装置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、所謂パックシールが一般的に使用されている。
【０００４】
従来から、密封性を高めた車輪用軸受の密封装置に関しては種々提案されているが、こうした密封装置の代表的な一例を図８に示す。この密封装置５０は、環状のスリンガ５１は、その外周側に成形されたエンコーダ５２が設けられており、スリンガ５１と、当該スリンガ５１の内周側に対向する芯金５３の内周面にシール材５４を加硫接着して構成された環状のシール本体５５とが、回転軸を中心に回転可能に対向配置されている。
【０００５】
シール本体５５において、シール材５４によって一体成形されたサイドリップ５４ａは、シール本体５５とスリンガ５１との間を横断する方向に沿って延在し、かつ、ラビリンス部Ｌｐに向けて末広がり円錐状に傾斜して延出している。
【０００６】
エンコーダ材をスリンガ５１の径方向延出端５１ｔを覆うようにスリンガ５１の内周側まで回し込んで成形された環状の第１の回し込み部５６と、シール材５４を芯金５３の軸方向端部５３ｔを覆うように回し込んで成形された環状の第２の回し込み部５７とによって、スリンガ５１とシール本体５５との間に、軸方向に延出した軸方向ラビリンス１Ｌｐと、この軸方向ラビリンス１Ｌｐから連続して径方向に延出した径方向ラビリンス２Ｌｐとを有する環状のラビリンス部Ｌｐが構成され、径方向ラビリンス２Ｌｐは、スリンガ５１に対するサイドリップの接触部分を回避した位置関係に構成されている。
【０００７】
このように、スリンガ５１とシール本体５５との間に構成されるラビリンス部Ｌｐが延長されているので、土砂や水等の異物の浸入を防止すると共に、土砂や水等の異物が浸入した際には、その異物を摺動位置から回避した方向に導くことを可能にすることができる（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２０１２−２２９７６３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、こうした従来の密封装置５０では、土砂や水等の異物が浸入し難い構成であるが、一旦土砂や水等の異物が密封装置５０内に浸入した際、シール材５４やエンコーダ５２の第１の回し込み部５６周辺に滞留して外部に排出され難いという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、パックシールにおいて、泥水等が密封装置内に浸入した際、対向する環状のシール板とスリンガのラビリンスすきまの入口側と内部側で回転による圧力差が発生するように構成し、この圧力差によって泥水に流れが生じて排出され易くした構造を着想したもので、高い密封性能を維持させる密封装置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している。
【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記載の発明は、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガで構成され、前記シール板が、外方部材の端部に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、および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を備え、前記スリンガが、内方部材に圧入される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えると共に、前記シール部材が、前記芯金の嵌合部の内径に接合された開口部と、径方向外方に傾斜して形成され、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップを備えた密封装置において、前記スリンガの立板部の外端部から軸受内方側に延びる延出部を備え、この延出部と前記シール部材の開口部との間に径方向ラビリンスと、前記延出部の端面と前記シール部材との間に軸方向ラビリンスが構成されると共に、前記延出部の外径面と前記シール部材の開口部の内径面のうち少なくとも一方がテーパ面に形成されて当該径方向ラビリンスが尖塔状に形成され、前記径方向ラビリンスの入口側のすきまが内部側のラビリンスすきまよりも大きくなるように設定されている。
【００１２】
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で構成されたパックシールからなり、シール板が、外方部材の端部に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、および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を備え、スリンガが、内方部材に圧入される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えると共に、シール部材が、芯金の嵌合部の内径に接合された開口部と、径方向外方に傾斜して形成され、スリンガの立板部に摺接するサイドリップを備えた密封装置において、スリンガの立板部の外端部から軸受内方側に延びる延出部を備え、この延出部とシール部材の開口部との間に径方向ラビリンスと、延出部の端面とシール部材との間に軸方向ラビリンスが構成されると共に、延出部の外径面とシール部材の開口部の内径面のうち少なくとも一方がテーパ面に形成されて当該径方向ラビリンスが尖塔状に形成され、径方向ラビリンスの入口側のすきまが内部側のラビリンスすきまよりも大きくなるように設定されているので、径方向ラビリンスと軸方向ラビリンスからなるＬ字状のラビリンスが形成されて外部から泥水等が浸入するのを防止すると共に、泥水等が密封装置内に浸入しても、径方向ラビリンスすきまの入口側と内部側で回転による圧力差が発生し、この圧力差によって泥水に流れが生じて排出され易くすることができ、高い密封性能を維持させる密封装置を提供することができる。
【００１３】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記スリンガの延出部の内径が軸受内方側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されていれば、泥水等が密封装置内に浸入しても、延出部に付着したり滞留したりしている泥水が、回転に伴ってこの延出部の内径面に沿って流動し、ラビリンスすきまの入口側と内部側間の圧力差による効果と相俟って泥水に流れが生じて一層排出され易くなる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のように、前記延出部が前記スリンガの立板部の側面から外端部に回り込んで接合され、エラストマに磁性体粉が混入されて側面の周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダで構成されていれば、別部材でなく磁気エンコーダを延出させるだけで径方向ラビリンスと軸方向ラビリンスからなるＬ字状のラビリンスが形成でき、コストアップを抑えることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のように、前記延出部が前記スリンガの立板部の外端部から一体に形成された折曲部で構成されていれば、泥水による圧力によって延出部の変形を抑えることができ、所望のラビリンスすきまを維持することができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、前記スリンガの折曲部の先端部に段差部を備え、この段差部の外径面が軸受内方側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されると共に、前記スリンガの立板部の側面から前記段差部まで回り込み、エラストマに磁性体粉が混入されて側面の周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダが接合されていれば、磁気エンコーダの有無による仕様変化に対応してスリンガを共有することができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項６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、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嵌合された少なくとも一つの内輪からなり、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それぞれの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開口部を密封する密封装置と、を備えた車輪用軸受装置において、前記密封装置が、前記請求項１乃至５いずれかに記載の密封装置で構成されている。
【００１８】
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開口部を密封する密封装置を備えた車輪用軸受装置において、密封装置が、前記請求項１乃至５いずれかに記載の密封装置で構成されているので、外部から泥水等が浸入するのを防止すると共に、泥水等が密封装置内に浸入しても、径方向ラビリンスすきまの入口側と内部側で回転による圧力差が発生し、この圧力差によって泥水に流れが生じて排出され易くすることができ、高い密封性能を維持させる車輪用軸受装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る密封装置は、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガで構成され、前記シール板が、外方部材の端部に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、および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を備え、前記スリンガが、内方部材に圧入される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えると共に、前記シール部材が、前記芯金の嵌合部の内径に接合された開口部と、径方向外方に傾斜して形成され、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップを備えた密封装置において、前記スリンガの立板部の外端部から軸受内方側に延びる延出部を備え、この延出部と前記シール部材の開口部との間に径方向ラビリンスと、前記延出部の端面と前記シール部材との間に軸方向ラビリンスが構成されると共に、前記延出部の外径面と前記シール部材の開口部の内径面のうち少なくとも一方がテーパ面に形成されて当該径方向ラビリンスが尖塔状に形成され、前記径方向ラビリンスの入口側のすきまが内部側のラビリンスすきまよりも大きくなるように設定されているので、径方向ラビリンスと軸方向ラビリンスからなるＬ字状のラビリンスが形成されて外部から泥水等が浸入するのを防止すると共に、泥水等が密封装置内に浸入しても、径方向ラビリンスすきまの入口側と内部側で回転による圧力差が発生し、この圧力差によって泥水に流れが生じて排出され易くすることができ、高い密封性能を維持させる密封装置を提供することができる。
【００２０】
また、本発明に係る車輪用軸受装置は、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、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嵌合された少なくとも一つの内輪からなり、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それぞれの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開口部を密封する密封装置と、を備えた車輪用軸受装置において、前記密封装置が、前記請求項１乃至５いずれかに記載の密封装置で構成されているので、外部から泥水等が浸入するのを防止すると共に、泥水等が密封装置内に浸入しても、径方向ラビリンスすきまの入口側と内部側で回転による圧力差が発生し、この圧力差によって泥水に流れが生じて排出され易くすることができ、高い密封性能を維持させる車輪用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る密封装置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】図１の一方の密封装置を示す縦断面図である。
【図３】図２の密封装置の変形例を示す縦断面図である。
【図４】図３の密封装置の変形例を示す縦断面図である。
【図５】図４の密封装置の変形例を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係る密封装置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７】図６の一方の密封装置を示す縦断面図である。
【図８】従来の密封装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
互いに対向配置され、断面がＬ字状に形成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、固定側部材となる外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部の端部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、前記嵌合部の先端部を覆うように回り込んで接合されたシール部材を備え、前記スリンガが、回転側部材となる内輪の外径に圧入される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えると共に、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して形成され、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップと、このサイドリップの内径側に径方向内方に傾斜して形成されて形成されたグリースリップと、を備えた密封装置において、前記スリンガの立板部の外端部から軸受内方側に延び、前記立板部の側面から外端部に回り込んで接合され、エラストマに磁性体粉が混入されて側面の周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダからなる延出部を備え、この延出部と前記シール部材の開口部との間に径方向ラビリンスと、前記延出部の端面と前記シール部材との間に軸方向ラビリンスが構成されると共に、前記延出部の外径面と前記シール部材の開口部の内径面がテーパ面に形成されて当該径方向ラビリンスが尖塔状に形成され、前記径方向ラビリンスの入口側のすきまが内部側のすきまよりも大きくなるように設定されている。
【実施例１】
【００２３】
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、本発明に係る密封装置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は、図１の一方の密封装置を示す断面図、図３は、図２の密封装置の変形例を示す縦断面図、図４は、図３の密封装置の変形例を示す縦断面図、図５は、図４の密封装置の変形例を示す縦断面図である。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。
【００２４】
図１に示す車輪用軸受１は車輪用軸受装置に用いられる第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（外輪）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（内方部材）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密封装置６、７とを備えている。
【００２５】
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。
【００２６】
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、密封装置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。
【００２７】
なお、ここでは、車輪用軸受１として転動体４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ものを例示したが、これに限らず転動体４に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。
【００２８】
密封装置６、７のうちアウター側の密封装置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。
【００２９】
また、インナー側の密封装置７は、互いに対向配置され、断面が略Ｌ字状に形成された環状のシール板１０と、断面が略コの字状に形成されたスリンガ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。
【００３０】
ここでインナー側の密封装置７について図２に基づいて説明する。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。そして、嵌合部１２ａの先端部を覆うようにシール部材１３が回り込んで接合され、所謂ハーフメタル構造をなしている。これにより、適切な嵌合力を確保することができると共に、シール部材１３の圧着により嵌合面から泥水等が浸入するのを防止して気密性を高めることができる。
【００３１】
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一対のサイドリップ１３ａ、１３ｂと、このサイドリップ１３ａ、１３ｂの内径側に径方向内方に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃを有している。そして、シール部材１３は芯金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。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。
【００３２】
一方、スリンガ１１はフェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略Ｌの字状に形成され、内輪３の外径面３ｃ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を備えている。この立板部１１ｂのインナー側の側面から外端部に回り込んで磁気エンコーダ１４が加硫接着等で一体に接合されている。磁気エンコーダ１４はゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され、側面に周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されて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。
【００３３】
本実施形態では、シール部材１３のサイドリップ１３ａ、１３ｂは立板部１１ｂのアウター側（軸受内方側）の側面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の外径面に所定の軸方向シメシロを介して摺接されている。また、シール板１０のインナー側（軸受外方側）の端面とスリンガ１１の立板部１１ｂに接合された磁気エンコーダ１４のインナー側の側面が略面一に設定されると共に、これらの面が外方部材２の端面２ｂおよび内輪３の大径側端面（大端面）３ｄとそれぞれ面一に設定されている。これにより、密封装置７を外方部材２と内輪３との間に装着して位置決め固定する際、簡単な圧入治具で対応することができ、組立性を向上させることができると共に、位置決め精度を高めることができ、所望の密封性を確保することができる。なお、ここでいう「略面一」の略とは、例えば、設計の狙い値であって実質的に段差がない状態、すなわち、加工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。
【００３４】
ここで、磁気エンコーダ１４は、スリンガ１１の立板部１１ｂの外端部から軸方向アウター側（軸受内方側）に延びる延出部１５を備えている。この延出部１５の外径面１５ａは、アウター側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されている。一方、シール部材１３は芯金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、芯金１２の嵌合部１２ａの内径に接合された開口部１６と、芯金１２の内径部１２ｂに接合された基部１７を備えている。そして、磁気エンコーダ１４の延出部１５の外径面１５ａはシール部材１３の開口部１６に僅かな径方向すきまを介して対向し、径方向ラビリンスＬｒが構成されると共に、延出部１５の端面１５ｂは、シール部材１３の基部１７に僅かな軸方向すきまを介して対向し、軸方向ラビリンスＬａが構成されている。
【００３５】
シール部材１３の開口部１６の内径面１６ａはアウター側に向って漸次縮径する傾斜角３０°以下のテーパ面に形成され、径方向ラビリンスＬｒは尖塔状に構成されている。すなわち、対向する磁気エンコーダ１４の延出部１５の外径面１５ａの間のすきまにおいて、入口側のラビリンスすきまＳ１が内部側のラビリンスすきまＳ２よりも大きくなるように設定されている。これにより、延出部１５が別部材でなく磁気エンコーダ１４を延出させるだけで径方向ラビリンスＬｒと軸方向ラビリンスＬａからなるＬ字状のラビリンスが形成でき、コストアップを抑えつつ外部から泥水等が浸入するのを防止すると共に、泥水等が密封装置内に浸入しても、径方向ラビリンスすきまの入口側Ｓ１と内部側Ｓ２で回転による圧力差が発生し、この圧力差によって泥水に流れが生じて排出され易くすることができ、高い密封性能を維持させる密封装置７を提供することができる。
【００３６】
ここで、径方向ラビリンスすきまの入口側Ｓ１は１〜３ｍｍ（直径）に、また、内部側のすきまＳ２は０．５〜１ｍｍ（直径）に設定されている。入口側のすきまＳ１が３ｍｍを超えると外部から泥水等の異物が内部に浸入し易くなると共に、内部側のすきまＳ２が０．５未満では、シール部材１３や磁気エンコーダ１４の製造寸法のバラツキや真円度等によって両者が干渉する恐れがあるから好ましくない。
【００３７】
なお、ここでは、径方向に対向するシール部材１３の開口部１６の内径面１６ａと磁気エンコーダ１４の延出部１５の外径面１５ａをテーパ面に形成しているが、これに限らず、入口側のラビリンスすきまＳ１が内部側のラビリンスすきまＳ２よりも大きくなるように構成されていれば良く、シール部材１３の開口部１６の内径面１６ａと磁気エンコーダ１４の延出部１５の外径面１５ａのうち少なくとも一方がテーパ面に形成されていれば良い。
【００３８】
また、ここでは、シール部材１３の複数のシールリップが、一対のサイドリップ１３ａ、１３ｂとグリースリップ１３ｃで構成されたものを例示したが、これに限らず複数のシールリップで構成されていれば良く、例えば、図示はしないが、単一のサイドリップとダストリップおよびグリースリップで構成されたものであっても良い。
【００３９】
図３に、前述した密封装置７の変形例を示す。この密封装置１８は、基本的には前述した磁気エンコーダ１４の構成が一部ことなるだけで、その他同一部品や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重複した説明を省略する。
【００４０】
この密封装置１８は、互いに対向配置され、断面が略Ｌ字状に形成された環状のシール板１０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。スリンガ１１の立板部１１ｂのインナー側の側面から外端部に回り込んで磁気エンコーダ１９が加硫接着等で一体に接合され、軸方向アウター側に延びる延出部２０を備えている。
【００４１】
ここで、磁気エンコーダ１９の延出部２０の外径面１５ａは、アウター側に向って漸次拡径する傾斜角３０°以下のテーパ面に形成されると共に、内径面２０ａもアウター側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されている。そして、磁気エンコーダ１９の延出部２０の外径面１５ａはシール部材１３の開口部１６に僅かな径方向すきまを介して対向し、径方向ラビリンスＬｒが構成されると共に、延出部２０の端面１５ｂは、シール部材１３の基部１７に僅かな軸方向すきまを介して対向し、軸方向ラビリンスＬａが構成されている。
【００４２】
これにより、泥水等が密封装置内に浸入しても、磁気エンコーダ１９の延出部２０に付着したり滞留したりしている泥水が、回転に伴って内径面２０ａに沿って流動し、ラビリンスすきまの入口側Ｓ１と内部側Ｓ２間の圧力差による効果と相俟って泥水に流れが生じて一層排出され易くなる。
【００４３】
図４に、前述した密封装置１８の変形例を示す。この密封装置２１は、基本的には前述したスリンガ１１の構成が一部異なるだけで、その他同一部品や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重複した説明を省略する。
【００４４】
この密封装置２１は、互いに対向配置され、断面が略Ｌ字状に形成された環状のシール板１０と、断面が略コの字状に形成されたスリンガ２２とからなるパックシールで構成されている。スリンガ２２はフェライト系のステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成され、図示しない内輪の外径面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およびこの立板部１１ｂからアウター側（軸受内方側）に延びる円筒状の折曲部２２ａを備えている。そして、立板部１１ｂのインナー側の側面から折曲部２２ａの外表面に回り込んで磁気エンコーダ２３が加硫接着等で一体に接合され、軸方向アウター側に延びる延出部２４を備えている。
【００４５】
ここで、スリンガ２２の折曲部２２ａはアウター側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されると共に、この折曲部２２ａの外表面に接合された磁気エンコーダ２３の延出部２４の外径面２４ａもアウター側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されている。そして、磁気エンコーダ２３の延出部２４の外径面２４ａはシール部材１３の開口部１６に僅かな径方向すきまを介して対向し、径方向ラビリンスＬｒが構成されると共に、延出部２４の端面２４ｂは、シール部材１３の基部１７に僅かな軸方向すきまを介して対向し、軸方向ラビリンスＬａが構成されている。
【００４６】
これにより、泥水等が密封装置内に浸入しても、スリンガ２２の折曲部２２ａに付着したり滞留したりしている泥水が、回転に伴って折曲部２２ａに沿って流動し、ラビリンスすきまの入口側Ｓ１と内部側Ｓ２間の圧力差による効果と相俟って泥水に流れが生じて排出され易くなると共に、泥水による圧力によって延出部２４の変形を抑えることができ、所望のラビリンスすきまを維持することができる。
【００４７】
図５に、前述した密封装置２１の変形例を示す。この密封装置２５は、基本的には前述したスリンガ２２の構成が一部異なるだけで、その他同一部品や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重複した説明を省略する。
【００４８】
この密封装置２５は、互いに対向配置され、断面が略Ｌ字状に形成された環状のシール板１０と、断面が略コの字状に形成されたスリンガ２６とからなるパックシールで構成されている。スリンガ２６はフェライト系のステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成され、図示しない内輪の外径面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およびこの立板部１１ｂからアウター側（軸受内方側）に延びる円筒状の折曲部２６ａを備え、この折曲部２６ａの先端部に段差部２６ｂが一体に形成されている。そして、立板部１１ｂのインナー側の側面から折曲部２６ａの段差部２６ｂまで回り込んで磁気エンコーダ２７が加硫接着等で一体に接合され、軸方向アウター側に延びる延出部２８を備えている。
【００４９】
ここで、スリンガ２６の折曲部２６ａと段差部２６ｂはアウター側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されると共に、折曲部２６ａの外表面に接合された磁気エンコーダ２７の延出部２８の外径面２８ａもアウター側に向って漸次拡径するテーパ面に形成されている。そして、磁気エンコーダ２７の延出部２８の外径面２８ａと段差部２６ｂはシール部材１３の開口部１６に僅かな径方向すきまを介して対向し、径方向ラビリンスＬｒが構成されると共に、段差部２６ｂの端面２６ｃは、シール部材１３の基部１７に僅かな軸方向すきまを介して対向し、軸方向ラビリンスＬａが構成されている。
【００５０】
これにより、泥水等が密封装置内に浸入しても、スリンガ２６の折曲部２６ａおよび段差部２６ｂに付着したり滞留したりしている泥水が、回転に伴って折曲部２６ａと段差部２６ｂに沿って流動し、ラビリンスすきまの入口側Ｓ１と内部側Ｓ２間の圧力差による効果と相俟って泥水に流れが生じて排出され易くなると共に、スリンガ２６の剛性が高くなって泥水による圧力によって延出部２８の変形を抑えることができ、所望のラビリンスすきまを維持することができる。
【実施例２】
【００５１】
図６は、本発明に係る密封装置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、図７は、図６の一方の密封装置を示す縦断面図である。なお、この車輪用軸受装置は、前述した車輪用軸受１（図１）と基本的には軸受部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様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００５２】
図６に示す車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代と称され、内方部材２９と外方部３０、および両部材２９、３０間に転動自在に収容された複列の転動体４、４とを備えている。内方部材２９は、ハブ輪３１と、このハブ輪３１に圧入固定された内輪３とからなる。
【００５３】
ハブ輪３１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３２を一体に有し、この車輪取付フランジ３２の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト３２ａが植設されている。また、ハブ輪３１の外周には一方（アウター側）の内側転走面３１ａと、この内側転走面３１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部３１ｂ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）３１ｃ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３１の小径段部３１ｂに所定のシメシロを介して圧入固定されている。
【００５４】
ハブ輪３１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、アウター側の内側転走面３１ａをはじめ、後述するシール３３のシールランド部となる車輪取付フランジ３２のインナー側の基部３２ｂから小径段部３１ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、車輪取付フランジ３２の基部３２ｂの耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ３２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することになり、ハブ輪３１の強度・耐久性が向上する。
【００５５】
外方部材３０は、外周に車体（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、内周に前記内方部材２９の内側転走面３１ａ、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。この外方部材３０は、ハブ輪３１と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％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表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、それぞれの転走面３０ａ、３１ａと３０ａ、３ａ間に複列の転動体４、４が収容され、保持器５、５によりこれら複列の転動体４、４が転動自在に保持されている。
【００５６】
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密封装置３３、３４が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、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。
【００５７】
なお、ここでは、転動体４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４に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、ここでは、ハブ輪３１の外周に直接内側転走面３１ａが形成された第３世代構造を例示したが、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入固定された第２世代構造であっても良い。
【００５８】
本実施形態では、アウター側の密封装置３３は、芯金３５と、この芯金３５に一体に加硫接着されたシール部材３６とからなる一体型の密封装置で構成され、シール部材３６は、断面が円弧状に形成された車輪取付フランジ３２のインナー側の基部３２ｂに摺接するサイドリップ３６ａとダストリップ３６ｂおよびグリースリップ３６ｃを備えている。
【００５９】
一方、インナー側の密封装置３４は、図７に拡大して示すように、互いに対向配置され、断面が略Ｌ字状に形成された環状のシール板１０と、断面略コの字状に形成されたスリンガ２６とからなるパックシールで構成されている。この密封装置３４は、基本的には前述した密封装置２５（図５）の磁気エンコーダ２７の有無が異なるだけで、その他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重複した説明を省略する。
【００６０】
スリンガ２６はフェライト系のステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略コの字状に形成され、図示しない内輪の外径面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およびこの立板部１１ｂからアウター側（軸受内方側）に延びる円筒状の折曲部２６ａを備え、この折曲部２６ａの先端部に段差部２６ｂが一体に形成されている。
【００６１】
ここで、スリンガ２６の折曲部２６ａと段差部２６ｂはアウター側に向って漸次拡径するテーパ面に形成され、シール部材１３の開口部１６に僅かな径方向すきまを介して対向し、径方向ラビリンスＬｒが構成されると共に、段差部２６ｂの端面２６ｃは、シール部材１３の基部１７に僅かな軸方向すきまを介して対向し、軸方向ラビリンスＬａが構成されている。
【００６２】
これにより、泥水等が密封装置内に浸入しても、スリンガ２６の折曲部２６ａおよび段差部２６ｂに付着したり滞留したりしている泥水が、回転に伴って折曲部２６ａと段差部２６ｂに沿って流動し、段差部２６ｂがない部分のラビリンスすきまの入口側Ｓ３と、段差部２６ｂがある部分の内部側Ｓ２間の圧力差による効果と相俟って泥水に流れが生じて排出され易くなると共に、磁気エンコーダの有無による仕様変化に対応してスリンガ２６を共有することができる。
【００６３】
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】
【００６４】
本発明に係る密封装置は、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】
【００６５】
１  車輪用軸受
２  外方部材
２ａ  外側転走面
２ｂ  外方部材の端面
３  内輪
３ａ  内側転走面
３ｂ  内輪の小径側端面
３ｃ  内輪の外径面
３ｄ  内輪の大径側端面
４  転動体
５  保持器
６、３３  アウター側の密封装置
７、３４  インナー側の密封装置
８、１２、３５  芯金
９、１３、３６  シール部材
１０  シール板
１１、２２、２６  スリンガ
１１ａ  円筒部
１１ｂ  立板部
１２ａ  嵌合部
１２ｂ  内径部
１３ａ、１３ｂ、３６ａ  サイドリップ
１３ｃ、３６ｃ  グリースリップ
１４、１９、２３、２７  磁気エンコーダ
１５、２０、２４、２８  延出部
１５ａ、２４ａ、２８ａ  延出部の外径面
１５ｂ  延出部の端面
１６  シール部材の開口部
１６ａ  開口部の内径面
１７  基部
１８、２１、２５  密封装置
２２ａ、２６ａ  折曲部
２４ｂ  延出部の端面
２６ｂ  段差部
２６ｃ  段差部の端面
２９  内方部材
３１  ハブ輪
３１ｂ  小径段部
３２  車輪取付フランジ
３２ａ  ハブボルト
３２ｂ  車輪取付フランジのインナー側の基部
３６ｂ  ダストリップ
５０  密封装置
５１  スリンガ
５１ｔ  スリンガの径方向延出端
５２  エンコーダ
５３  芯金
５３ｔ  芯金の軸方向端部
５４  シール材
５４ａ  サイドリップ
５５  シール本体
５６  第１の回し込み部
５７  第２の回し込み部
Ｌａ  軸方向ラビリンス
Ｌｒ  径方向ラビリンス
Ｌｐ  ラビリンス部
１Ｌｐ  軸方向ラビリンス
２Ｌｐ  径方向ラビリンス
Ｓ１、Ｓ３  入口側のラビリンスすきま
Ｓ２  内部側のラビリンスすきま
【図１】
0006483460.tif 000002
【図２】
0006483460.tif 000003
【図３】
0006483460.tif 000004
【図４】
0006483460.tif 000005
【図５】
0006483460.tif 000006
【図６】
0006483460.tif 000007
【図７】
0006483460.tif 000008
【図８】
0006483460.tif 000009