(57)【要約】【課題】トーンホイール及びシールリングを有する軸受部の構造工夫により、シール性能に優れる組合せシールリングを備えながら、コスト的に有利となる合理化されたシール構造を提供する。【解決手段】環状の第１芯金Ｓ１に摺接自在なリップ２０ａ〜２０ｃ付きのシール部材２０を有する環状の第２芯金１９とを、固定部材２と回転部材１とに振り分け支持させて成る組合せシールリング１２を備え、回転部材１にリング状のトーンホイール２１を装備した軸受部のシール構造において、トーンホイール２１を、回転部材１に嵌装される環状の支持部材１７に取付け、支持部材１７におけるトーンホイール２１が取付けられた側の反対側を延設し、その延設部１７ｃを第１芯金Ｓ１又は第２芯金Ｓ２に形成する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の第１芯金と、この第１芯金に摺接自在なリップが形成されたシール部材を有する環状の第２芯金とを、固定側部材と回転側部材とに振り分けて支持させて成る組合せシールリングを備えるとともに、前記回転側部材にリング状のトーンホイールを装備してある軸受部のシール構造であって、
前記トーンホイールを、前記回転側部材に嵌装される環状の支持部材に取付けるとともに、前記支持部材における前記トーンホイールが取付けられた側の反対側を延設し、その延設部を前記第１芯金又は前記第２芯金に形成してある軸受部のシール構造。
【請求項２】
前記延設部を、前記回転側部材から前記固定側部材に向かって立ち上がる立壁部に形成し、前記リップを、その先端部が前記立壁部に摺接自在なアキシャルリップに形成するとともに、前記シール部材に、前記回転部材の周面に摺接自在なラジアルリップを形成してある請求項１に記載の軸受部のシール構造。
【請求項３】
前記固定側部材が軸受を構成するための外輪であり、前記回転側部材が軸受を構成するための内輪であるとともに、前記延設部が前記第１芯金に形成されている請求項１又は２に記載の軸受部のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車輪を回転自在に支持する軸受ユニット等に適用される軸受部のシール構造に係り、詳しくは、トーンホイールが装備される側の組合せシールリングを、部品点数削減によって合理化させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するとともに、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を制御すべく、車輪の回転速度を検出するために、固定側に装備される磁気センサと対を為してエンコーダを構成するトーンホイールが装備されたベアリングが組み込まれている。トーンホイールは、ベアリングの端部開口を塞ぐ左右一対のシールリングのうちの、車体内側となるインナーシールリングにおける回転側部分に一体的に装備されるものが多く、このような例としては特許文献１に示されたものが知られている。
【０００３】
すなわち、車速検出用エンコーダは、車輪側（回転側）に取り付けられたトーンホイールと、このトーンホイールに近接させて固定側（非回転側）に対向配置された磁気センサとで構成されており、陽極と負極とが交互に着磁されたリングであるトーンホイールは、ベアリングにおけるシールリングの芯金（スリンガと呼ばれる）に固着されている。
【０００４】
軸受部の構造としては種々のものがあり、例えば、図９に示すように、ベアリングＢにおける回転側の内輪３１の横端面３１ａよりも、固定側の外輪３２の横端面３２ａの方が突出している構成の場合には、外輪３２に装備される磁気センサ４２とトーンホイール３３との間隔が広がり過ぎるために、前述の特許文献１に示されたもののように、トーンホイール３３をシールリングに一体に組み込むことができない。従って、このような場合には、図９に示すように、接着等によってトーンホイール３３が固着されたフランジ付筒状で板金製の支持リング３４を、インナーシールリング３５とは別の部品に形成して内輪３１に嵌装するようにしていた。
【０００５】
このような構成におけるシールリングとしては、図９に示すように、外輪３２に内嵌される外芯金３６に、内輪３１の外周面に摺接する２箇所のシールリップ３７ａ，３７ｂを有したシール部材３７が一体装備された２リップ構造の単独シールリング３８と、図１０に示すように、内輪３１に嵌装される第１芯金３９と、これに摺接する３箇所のシールリップ４０ａ〜４０ｃを有したシール部材４０が、外輪３２に内嵌される外芯金４３に一体装備された３リップ構造の組合せシールリング（パックシールとも言う）４１とがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−６２３０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示す前者のシール構造では、部品点数が少なくてコスト的に有利ではあるが、内輪の外周面に摺接するラジアル方向のみの２リップ構造故に、厳しい環境下で使用される箇所には使えないものであってシール性能の点では不利である。図１０に示す後者のシール構造では、断面Ｌ字状の第１芯金にラジアル方向及びアキシャル方向の双方に摺接する３リップ構造であり、厳しい環境下で使用可能なシール性能に優れる点では有利であるが、反面、部品点数は多くなり、部品管理やコストに関しては不利である。
【０００８】
このように、前記前者と後者のシール構造は、それらのいずれの手段でも一長一短があるため、使用場所や目的に応じて使い分けていたが、一般的にトーンホイールが装備されるインナーシールリングには、高いシール性能が要求されるので、図１０に示す前記後者のシール構造が多用される。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、トーンホイール及びシールリングを有する軸受部の構造工夫により、シール性能に優れる組合せシールリングを備えながら、コスト的に有利となる合理化されたシール構造を提供する点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の構成は、環状の第１芯金と、この第１芯金に摺接自在なリップが形成されたシール部材を有する環状の第２芯金とを、固定側部材と回転側部材とに振り分けて支持させて成る組合せシールリングを備えるとともに、回転側部材にリング状のトーンホイールを装備してある軸受部のシール構造において、
トーンホイールを、回転側部材に嵌装される環状の支持部材に取付けるとともに、支持部材におけるトーンホイールが取付けられた側の反対側を延設し、その延設部を第１芯金又は第２芯金に形成してあることを特徴とする。
【００１１】
請求項１の構成によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、トーンホイールを装備するための支持部材が、第１又は第２芯金を兼用することとなり、部品点数を１個削減できるようになる。つまり、従来では、第１芯金、シール部材、第２芯金、トーンホイール、支持部材という５つの構成部品であったが、請求項１の構成では、例えば、シール部材、第２芯金、トーンホイール、支持部材という４つの構成部品で済むようになる。
【００１２】
その結果、組合せシールリングを用いたシール性能に優れた軸受部のシール構造としながら、部品点数を減らすことができて、部品管理が楽になるとともにコストダウンも行え、合理化を図ることができた。
【００１３】
請求項２の構成は、請求項１の構成において、延設部を、回転側部材から固定側部材に向かって立ち上がる立壁部に形成し、リップを、その先端部が立壁部に摺接自在なアキシャルリップに形成するとともに、シール部材に、回転部材の周面に摺接自在なラジアルリップを形成してあることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の構成によれば、トーンホイールを装備するための支持部材の延設部を、シール部材におけるアキシャルリップが摺接する立壁部に形成して、シール部材に形成されるラジアルリップが回転部材の周面に直接に摺接する構造としたので、第１芯金における回転側部材に嵌合された部分である嵌合筒部の周面にラジアルリップを摺接させる従来構造に比べて、その嵌合筒部が存在しない分、シール部材の、つまりは、組合せシールリングとしてのラジアル方向長さをコンパクト化することができる。
【００１５】
請求項３の構成は、請求項１又は２の構成において、固定側部材が軸受を構成するための内輪であり、回転側部材が軸受を構成するための外輪であるとともに、延設部が第１芯金に形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３の構成によれば、内輪が回転側になって、軸受の両端側に回転部を設ける必要のある駆動車輪の軸受構造として好適なものになるとともに、１つの部品で成る第１芯金を兼用できるので、２部品から構成されて、第１芯金に比べて複雑な部品である第２芯金は従来と同じものが使えるので、生産設備上の変更が少なくて済むという実用上の利点もある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に、自動車のタイヤ等の従動輪（ＦＦ車の後輪、ＦＲ車の前輪等）を回転自在に支持するアンギュラ型ベアリングとして機能する軸受ユニットＡ、及びその周辺の構造を示してある。図２には、軸受ユニットＡにおける軸受部３の拡大断面図が、また、図３には、軸受部３におけるインナー側（車体側であって図１では右側）部分の拡大断面図を夫々示してある。
【００１８】
軸受ユニットＡは、図１に示すように、タイヤ付きのホイール（図示省略）を着脱自在に取付けるための複数の植込みボルト４を有したハブ１と、フレーム等の車体側の支持部材にボルト止めによって取付け固定されるハブキャリア２と、これら両者１，２の間に一体的に形成された軸受部３とから構成されている。この軸受ユニットＡには、ＡＢＳ（アンチロックブレーキ）やトラクションコントロール等において必要となる、車輪の回転速度検出用のエンコーダＥが装備されている。
【００１９】
軸受部３は、ハブ１の一部である内輪部５，６と、ハブキャリア２の一部である外輪部（固定側部材の一例）７と、これら内輪部（回転側部材の一例）５，６及び外輪部７の夫々に形成された周状の転動軌道（符記省略）に配置された左右２列のボール８と、これらボール８を周方向に等間隔配置するためのリテーナ９，１０とから構成されている。そして、左右２列のボール８の車体左右方向で外側には環状のアウターシール１１が、かつ、内側には環状のインナーシール１２が装備されている。尚、インナー側の内輪部６は、ハブ１に圧入によって嵌合装着された後に、ハブ１の中心部内側部分を塑性変形させる加工処理（いわゆるカシメ処理）によって強固に一体化される。
【００２０】
アウターシール１１は、図２に示すように、外輪部７の内周に圧入によって嵌装された固定側のシールリング１４（いわゆる、ダブルサイドリップシール）によって構成されている。このアウターシール１１は、断面が略逆Ｌ字状とされた板金製で筒状の外側芯金１５に、内輪部５の湾曲外周面に摺接自在な複数（３箇所）のリップ１６ａ〜１６ｃを有したゴム材等で成るシール部材１６を、焼き付け等の処理によって一体装備して構成されている。
【００２１】
インナーシール１２は、図３に示すように、内輪部６の外周に圧入によって嵌装される回転側シールリング１７と、外輪部７の内周に圧入によって嵌装される固定側シールリング１８とから成る組合せシールに構成されている。回転側シールリング１７は、内輪部６に嵌装される筒部１７ａと、車体左右方向の内側端において内径側に折り曲げられた支持リング部１７ｂと、車体左右方向の外側端において外径側に折り曲げられた芯金部（第１芯金Ｓ１の一例）１７ｃとを有して断面が略Ｚ状を呈する板金製で筒状の支持リングに形成されている。
【００２２】
固定側シールリング１８は、断面が逆Ｌ字状とされた板金製で筒状の外側芯金（第２芯金Ｓ２の一例）１９に、複数のリップ２０ａ〜２０ｃを有したゴム材等で成るシール部材２０を、焼き付け等の処理によって一体装備して構成されている。最も径の大きい側である第１リップ２０ａは、支持リング１７における立壁部である芯金部１７ｃに摺接自在なアキシャルリップに形成されており、他の２箇所のリップである第２、第３リップ２０ｂ，２０ｃは、内輪６の外周面に直接に摺接自在なラジアルリップに形成されている。
【００２３】
シール部材２０には、外側芯金１９における外輪部７に内嵌される嵌合筒部１９ａの内周面を覆う筒部２０ｄが形成されており、その筒部２０ｄの先端側内周面と芯金部１７の先端面との間に隙間を設けることで、ダストの流入を規制するラビリンスシールとして機能し得る小隙間ｒを形成してある。
【００２４】
回転数検出用のエンコーダＥは、図３に示すように、支持リング１７の支持リング部１７ｂの側面に貼着されたトーンホイール２１と、このトーンホイール２１に近接する状態でハブキャリア２側に固定装備された磁気センサ２２とで構成されている。エンコーダＥは、車輪の、すなわち、外輪部７に対する内輪部５の単位時間当りの回転数を検出自在であり、回転速度検出用として機能する。
【００２５】
トーンホイール２１は、図４に示すように、Ｓ極とＮ極とが円周方向に亙って交互に且つ等間隔で配置される状態に着磁された磁性ゴムで構成されている。すなわち、トーンホイール２１は、ゴム中にフェライト等の磁性粉末を混入したゴム磁石を円輪状に形成したもので、着磁方向は、円周方向に亙って交互に且つ等間隔で変化させている。
【００２６】
本構造によるインナーシール１２では、トーンホイール２１の支持部材である支持リング１７を、シール部材２０が摺接する芯金（スリンガ）に兼用させてあるから、専用の芯金を省略できてコスト及び部品管理上において有利である。また、車体左右方向の内側から外側に向かう筒部１７ａの外側端から延設部である芯金部１７ｃを立ち上げてあるから、外部からボール８部位に水分を誘導するような箇所（図１０におけるａ部分のような箇所）が存在せず、シール性能上でも有利である。加えて、２ヶ所のラジアルリップ２０ｂ，２０ｃを内輪部６の外周面に直接摺接させる構造としたので、前述の特許文献１（特開２００２−６２３０５号公報）に示されたシールのように、芯金に摺接させる場合に比べて、シール部材２０の配置スペースを径方向に大きく（広く）できるとか、或いはシール全体としての径方向寸法を芯金の板厚分はコンパクト化できるといった利点もある。
【００２７】
〔別実施形態〕
＜１＞  軸受部３は、図５に示すように、固定側部材２と回転側部材１との間に、ボールベアリング等の独立した部品としての軸受２３を介装した構造でも、本発明によるインナーシールを適用自在である。図５におけるインナーシール１２は、図３に示すものと同じである。
【００２８】
＜２＞  シール構造としては、図６に示すように、トーンホイール２１を有して回転側部材１に嵌合する支持部材２４の立壁部２４ｃ（第２芯金Ｓ２の一例）にシール部材２０を一体的に装備させ、固定側部材２には第１芯金Ｓ１を嵌装させて成るインナーシール１２とすることも可能である。
【００２９】
＜３＞  シール構造としては、図７に示すように、インナーシール１２において、固定側シールリング２５を立壁部１７ｃの車体左右方向で内側に配置した構造のものでも良い。すなわち、固定側部材２に嵌装される第２芯金Ｓ２に一体装備されるシール部材２０のラジアルリップ２０ｂ，２０ｃは、支持部材１７の筒部１７ａの外周面に摺接させてある。この構造でも、支持部材１７が第１芯金Ｓ１を兼用しており、部品点数の削減が行われるいる。
【００３０】
＜４＞  シール構造としては、図８に示すように、インナーシール１２における第１芯金Ｓ１を、支持部材２６の折り曲げ筒部２６ｄと立壁部２６ｃとで成る断面Ｌ字状のものとして、３箇所のリップ２０ａ〜２０ｃの全てを第１芯金Ｓ１に摺接させるようにしても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、環状の第１芯金と、この第１芯金に摺接自在なリップが形成されたシール部材を有する環状の第２芯金とを、固定側部材と回転側部材とに振り分けて支持させて成る組合せシールリングを備えるとともに、回転側部材にリング状のトーンホイールを装備してある軸受部のシール構造において、トーンホイールを、回転側部材に嵌装される環状の支持部材に取付けるとともに、支持部材におけるトーンホイールが取付けられた側の反対側を延設し、その延設部を第１芯金又は前記第２芯金に形成したので、組合せシールリングを用いることでシール性能に優れた軸受部のシール構造としながら、部品点数を減らすことができて、部品管理が楽になるとともにコストダウンも行え、合理化を図ることができた。特に、回転側部材と固定部材との端面が揃っておらず、トーンホイールを回転側部材の端面から離して配置する構造の軸受部に好適であり、トーンホイールの支持部材でシールリングの芯金を兼用できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ホイールベアリングとその周辺構造を示す断面図
【図２】軸受部のアウターシール部分を示す拡大断面図
【図３】軸受部のインナーシール部分を示す拡大断面図
【図４】トーンホイールにおける磁極の配列状態を示す部分側面図
【図５】軸受部の第１別構造を示す要部の断面図
【図６】軸受部の第２別構造を示す要部の断面図
【図７】軸受部の第３別構造を示す要部の断面図
【図８】軸受部の第４別構造を示す要部の断面図
【図９】単独シールリングを有した軸受部の従来例を示す要部の断面図
【図１０】組合せシールリングを有した軸受部の従来例を示す要部の断面図
【符号の説明】
１              回転側部材
２              固定側部材
１２            組合せシールリング
１７            支持部材
１７ｃ          延設部、立壁部
２０            シール部材
２０ａ〜２０ｃ  リップ
Ｓ１            第１芯金
Ｓ２            第２芯金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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