(57)【要約】【課題】ハブユニット軸受の端部開口を塞ぐ密封装置に関して、特に泥水のスプラッシュへの耐性を向上して、耐久性を確保した密封装置、及び密封装置付ハブユニット軸受を提供する。【解決手段】スリンガ円輪部２４ａの外径部分は、径方向外側に向かうに従い軸方向内側に傾斜した傾斜部２７を有しており、傾斜部２７は、シール円筒部１７のシール端部２６よりも軸方向外側に位置し、シール円筒部１７の内径側を覆うシール部材１９ａは、径方向外側に向かうに従い軸方向内側に傾斜したシール傾斜面２５である。傾斜部２７の延長線は、シール円筒部１７及びサイドリップ２０と交わらない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールリングとスリンガとを組み合わせて成り、
全体を円環状に構成された前記シールリングは、シール芯金とシール部材とを備え、前記シール芯金は、シール円筒部と、前記シール円筒部の軸方向端縁から径方向内側に延びるシール円輪部とを備え、
全体を円環状に構成された前記スリンガは、スリンガ円筒部と、前記スリンガ円筒部の軸方向端縁から径方向外側に延びるスリンガ円輪部とを備え、
前記シール部材を構成するシールリップが、前記スリンガ円筒部に摺接している密封装置であって、
前記スリンガ円輪部の外径部は、径方向外側に向かうに従い軸方向内側に傾斜した傾斜部を有しており、
前記傾斜部は、前記シール円筒部の軸方向内端面よりも軸方向外側に位置し、
前記シール円筒部の内径側を覆う前記シール部材のうちで、少なくとも前記傾斜部の径方向外側に位置する部分は、径方向外側に向かうに従い軸方向内側に傾斜したシール傾斜面を有しており、
前記傾斜部の延長線は、前記シール円筒部及び前記シールリップと交わらない事を特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記傾斜部は、前記シール傾斜面と略並行であり、
前記傾斜部の外径縁は、前記シール傾斜面の内径縁よりも径方向外側に位置する、請求項１に記載した密封装置。
【請求項３】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有するハブと、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、前記転動体を設置した内部空間の端部開口を塞ぐ組み合わせシールリングとを備え、
前記組み合わせシールリングが、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した密封装置である密封装置付ハブユニット軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するハブユニット軸受のうち、転動体を設置した内部空間の端部開口を塞ぐ密封装置、及びこの密封装置を装着した密封装置付ハブユニット軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する密封装置付ハブユニット軸受として、特許文献１には、図４，５に示す様な構造が記載されている。密封装置付ハブユニット軸受１は、静止側軌道輪である外輪２と回転側軌道輪であるハブ３とを互いに同心に配置している。そして、外輪２の内周面に設けた複列の外輪軌道４と、ハブ３の外周面に設けた複列の内輪軌道５との間に、転動体である玉６を、各列に複数個ずつ転動自在に配置している。ハブ３の外周面には、車輪（不図示）を支持固定する為の回転フランジ７を設けている。本構成により、懸架装置に支持固定される外輪２の内径側に、車輪を固定したハブ３を回転自在に支持している。
【０００３】
外輪２の内周面とハブ３の外周面との間で、玉６を設置してグリースが封入された内部空間８の両端開口は、それぞれが密封装置であるシールリング９と組み合わせシールリング１０とにより、全周に亙り塞いでいる。シールリング９は、金属板製の芯金１１とシール部材１２とを備えている。シール部材１２は、ゴムの如きエラストマー製で、複数本（図示の例では２本）のシールリップ１３を有している。そして、芯金１１を外輪２の軸方向外端部の内周面に締り嵌めで内嵌した状態で、各シールリップ１３の先端縁をハブ３の外周面に、それぞれ全周に亙り摺接させている。尚、軸方向に関して「外」とは、車両に組み付け状態で車体の幅方向外側となる側を言い、各図の左側となる。反対に、車体の幅方向中央側となる、各図の右側を、軸方向に関して「内」と言う。
【０００４】
図５に示す組み合わせシールリング１０は、シールリング１４とスリンガ１５とを組み合わせて成る。シールリング１４は、金属板製のシール芯金１６とシール部材１９とを備えている。シール芯金１６は、金属板を曲げ成形する事により断面Ｌ字形で全体を円環状に構成したもので、シール円筒部１７と、シール円筒部１７の軸方向外端縁から径方向内側に折れ曲がったシール円輪部１８とから成る。シール部材１９は、３本のシールリップ（サイドリップ、メインリップ、グリースリップ）２０，２１，２２を備えている。この様なシールリング１４は、シール円筒部１７を外輪２の軸方向内端部の内周面に締り嵌めで内嵌固定している。一方、スリンガ１５は、金属板を曲げ成形する事により断面Ｌ字形で全体を円環状に構成したもので、スリンガ円筒部２３と、スリンガ円筒部２３の軸方向内端縁から径方向外側に折れ曲がったスリンガ円輪部２４とから成る。この様なスリンガ１５は、スリンガ円筒部２３をハブ３の軸方向内端部の外周面に締り嵌めで外嵌固定している。
【０００５】
シールリング１４とスリンガ１５とを組み合わせた状態で、シールリング１４を構成するメインリップ２０の先端縁を、スリンガ円輪部２４の軸方向外側面に、全周に亙って摺接させている。更に、メインリップ２１，グリースリップ２２の先端縁を、スリンガ円筒部２３の外周面に、それぞれ全周に亙って摺接、或いは近接対向させている。
【０００６】
上述した様な組み合わせシールリング１０は、小形で低トルクでありながら、高い密封性と耐久性とを備えているが、泥水等がかかる厳しい条件で使用される密封装置付ハブユニット軸受１の耐久性を確保する為には、更なる密封性能の向上が求められている。
図５に示した従来構造の組み合わせシールリング１０は、シール円筒部１７（外輪２の軸方向内端部）がスリンガ円輪部２４（ハブ３の軸方向内端部）よりも軸方向内側に突出している。この様な構造の場合、シール円筒部１７の内周面とスリンガ円輪部２４の外周縁との間部分に形成される組み合わせシールリング１０のシール開口部２９は、シール円筒部１７（外輪２）の軸方向内端部よりも軸受内部側に凹んだ位置となる。従って、外部空間に存在する泥水は、シール開口部２９へ到達し難い。
一方、スリンガ円輪部２４の軸方向内側面に付着した泥水は、車輪（ハブ３）の回転に伴い回転するスリンガ１５の遠心力により径方向外側に振り切られる為、シール円筒部１７の内周面には泥が堆積する。この状態で、外部から泥水等の水分がシール開口部２９にまで到達した場合、堆積した泥が再び吸水し、濃い泥水となってメインリップ２０やスリンガ円輪部２４の摺接部の摩耗を促進し、組み合わせシールリング１０の耐久性を損なう可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１７７９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ハブユニット軸受の内部空間の端部開口を塞ぐ、密封装置である組み合わせシールリングの密封性能に関して、特に泥水のスプラッシュへの耐性を向上して、耐久性を確保した密封装置、及び密封装置付ハブユニット軸受を提供する事を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する為に、本発明の密封装置は、シールリングとスリンガとを組み合わせて成り、全体を円環状に構成された前記シールリングは、シール芯金とシール部材とを備え、前記シール芯金は、シール円筒部と、前記シール円筒部の軸方向端縁から径方向内側に延びるシール円輪部とを備え、全体を円環状に構成された前記スリンガは、スリンガ円筒部と、前記スリンガ円筒部の軸方向端縁から径方向外側に延びるスリンガ円輪部とを備え、前記シール部材を構成するシールリップが、前記スリンガ円筒部に摺接している。
【００１０】
特に、本発明の密封装置に於いては、  前記スリンガ円輪部の外径部は、径方向外側に向かうに従い軸方向内側に傾斜した傾斜部を有しており、前記傾斜部は、前記シール円筒部の軸方向内端面よりも軸方向外側に位置し、前記シール円筒部の内径側を覆う前記シール部材のうちで、少なくとも前記傾斜部の径方向外側に位置する部分は、径方向外側に向かうに従い軸方向内側に傾斜したシール傾斜面を有しており、前記傾斜部の延長線は、前記シール円筒部及び前記シールリップと交わらない。
更に、前記傾斜部は、前記シール傾斜面と略並行であり、
前記傾斜部の外径縁は、前記シール傾斜面の内径縁よりも径方向外側に位置する。
又、密封装置付ハブユニット軸受は、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有するハブと、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、前記転動体を設置した内部空間の端部開口を塞ぐ組み合わせシールリングとを備え、前記組み合わせシールリングが、前記密封装置である。
【発明の効果】
【００１１】
上述の様に構成する本発明の密封装置によれば、シールリングとスリンガとの間に存在する、組み合わせシールリングの密封空間への泥水等の侵入、特にサイドリップとスリンガとの摺接部に泥水が到達するのを効果的に防止できる。更に、シール円筒部の内周面に泥が堆積する事を防止できる。この結果、本発明の密封装置は、長期間に亙り良好な密封性能を得られ、この密封装置を装着した密封装置付ハブユニット軸受の耐久性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態を示す、組み合わせシールリングの断面図。
【図２】第１実施形態の変形例を示す、組み合わせシールリングの断面図。
【図３】第２実施形態を示す、組み合わせシールリングの断面図。
【図４】従来構造の１例を示す、密封装置付ハブユニット軸受の断面図。
【図５】図４に示した組み合わせシールリングの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態を示している。本実施形態を含めて本発明の密封装置である組み合わせシールリング１０ａ、及び密封装置付ハブユニット軸受の特徴は、傾斜部２７及びシール傾斜面２５を設ける事により、組み合わせシールリング１０ａのシール性能を長期間に亙って良好に保ち、密封装置付ハブユニット軸受の耐久性を向上する構造にある。その他の部分の構成及び作用に就いては、前述の図４，５に示した従来構造の組み合わせシールリング１０及び密封装置付ハブユニット軸受１と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００１４】
本実施形態の組み合わせシールリング１０ａは、シールリング１４ａとスリンガ１５ａとを組み合わせて、断面矩形で全体を円環状に構成している。シールリング１４ａは、シール芯金１６とシール部材１９ａとを備えている。シール芯金１６は、軟鋼板等の金属板を折り曲げる事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成しており、円筒形状であるシール円筒部１７と、シール円筒部１７の軸方向外端から径方向内側に延びるシール円輪部１８とから成る。シール材１９ａは、ゴムの如き弾性材製で、シール芯金１６に対して全周に亙って加硫接着成形されており、シール円輪部１８の軸方向内側面にサイドリップ２０を有し、シール円輪部１８の内周縁にメインリップ２１とグリースリップ２２とを有している。シール円筒部１７の内径側はシール部材１９ａにより全周が覆われており、この部分のシール部材１９ａの内周面は、径方向外側に向かうに従い軸方向内側に傾斜した、部分円錐面状のシール傾斜面２５を形成している。
【００１５】
スリンガ１５ａは、ステンレス鋼等の不錆金属板を折り曲げる事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成しており、円筒形状であるスリンガ円筒部２３と、スリンガ円筒部２３の軸方向内端から径方向外側に延びるスリンガ円輪部２４ａとから成る。スリンガ円輪部２４ａの外径部分には、曲げ加工により、径方向外側に向かうに従い軸方向内側に傾斜した、部分円錐状のスリンガ傾斜部２７を設けている。尚、スリンガ傾斜部２７は、スリンガ円輪部２４ａの他の部分と滑らかな曲面により連続しており、この連続部に角部は存在しない。
【００１６】
シールリング１４ａとスリンガ１５ａとを組み合わせた状態では、シールリング１４ａを構成するサイドリップ２０の先端部が、スリンガ円輪部２４ａの軸方向外側面に、全周に亙って摺接すると共に、メインリップ２１及びグリースリップ２２の先端部が、スリンガ円筒部２３の外周面に、それぞれ全周に亙って摺接、或いは近接対向している。
【００１７】
スリンガ傾斜部２７の全体は、シール円筒部１７と径方向に重畳しており、シール円筒部１７の軸方向内端面よりも軸方向外側に位置している（シール円筒部１７の軸方向内端面は、スリンガ傾斜部２７よりも軸方向内側に突出している）。そして、シール円筒部１７の内径側を覆うシール部材１９ａのシール傾斜面２５うちで、スリンガ傾斜部２７の径方向外側に位置する部分は、径方向外側に向かうに従い軸方向内側に傾斜した傾斜面となっている。
更に、スリンガ傾斜部２７の外径面であるスリンガ傾斜面２８の延長線Ａは、シール円筒部１７及サイドリップ２０とは交わらない様にしている。具体的には、スリンガ傾斜面２８から軸方向内側に延びる延長線Ａは、シール円筒部１７の軸方向内端面の内径縁であるシール端部２６よりも、軸方向内側（径方向内側）の近傍を通過している。一方、軸方向外側に延びる延長線Ａは、サイドリップ２０の外径側の周面よりも、軸方向外側（径方向外側）の近傍を通過している。但し、延長線Ａは、メインリップ２０の根元部分（サイドリップ２０がシール芯金１６に接続する部分）とは交わっている。
【００１８】
組み合わせシールリング１０ａは、前述した図４に示した密封装置付ハブユニット１の開口部を塞ぐ密封装置として、内部空間８の軸方向内端部開口に装着される。具体的には、外輪２の軸方向内端部の内周面にシールリング１４ａを構成するシール円筒部１７を内嵌固定し、ハブ３の軸方向内端部の外周面にスリンガ１５ａを構成するスリンガ円筒部２３を外嵌固定している。これにより、内部空間８の軸方向内端開口部から、泥水等の異物が内部空間８の内部にまで侵入する事を防止している。
【００１９】
上述の様に構成する、本実施形態の組み合わせシールリング１０ａ、及び組み合わせシールリング１０ａを組み込んだ密封装置付ハブユニット軸受によれば、シールリング１４ａとスリンガ１５ａとの間の密封空間への、泥水等の異物の侵入を効果的に防止できる。
即ち、シール円筒部１７に対してスリンガ円輪部２４ａ（スリンガ傾斜部２７）が軸方向に凹んだ位置にある為、外部からの泥水は、組み合わせシールリング１０ａのシール開口部２９ａまで達し難い。一方、回転するスリンガ円輪部２４ａの軸方向内側面に付着した泥水は、遠心力により径方向外側に移動した後、スリンガ傾斜部２７の軸方向内側面の外径縁から振り切られて、シール円筒面１７の内径側に形成されたシール傾斜面２５に向けて飛ばされる。そして、スリンガ傾斜部２７及びシール傾斜面２５の作用により、振り切られた泥水は、サイドリップ２０から離れた位置に飛ばされて、サイドリップ２０から離れる方向に導かれる。更に、泥水が飛ばされる位置はシール端部２６に近くなるので、泥水は外部空間に排出されやすくなり、シール円筒部１７の内周面に泥が堆積する事を防止できる。
【００２０】
又、本実施形態の場合、スリンガ傾斜面２８の延長線Ａは、シール端部２６の軸方向内側を通過しているので、シール円筒部１７（シール傾斜面２５）とスリンガ円輪部２４ａとの間の隙間であるシール開口部２９ａは比較的大きくなり、サイドリップ２０の外部側空間における泥詰りは発生し難い。
又、車輪に跳ね上げられて勢いのある泥水（スプラッシュ）は、特定の角度のものだけが勢いを保ったままシール開口部２９ａを通過して、スリンガ傾斜面２８の延長線Ａに沿ってサイドリップ２０の根元部に到達する（衝突する）ので、Ｕ字リップ効果により、サイドリップ２０の摺接部の面圧を上げ、シール性能を向上させる効果が得られる。尚、スリンガ傾斜面２８の延長線Ａはサイドリップ２０の外径側とは交わらないので、スプラッシュによりサイドリップ２０がめくられる事は無い。
【００２１】
スリンガ傾斜面２８の延長線Ａとシール端部２６との距離が大きくなり過ると、シール開口部２９ａが大きくなり、泥水の侵入量が増える為、延長線Ａは、シール端部２６と僅かに隙間が空く程度とする事が好ましい。
【００２２】
図２は、第１実施形態の変形例を示している。本変形例の組み合わせシールリング１０ｂの場合、スリンガ円輪部２４ｂのスリンガ円筒部２３側（径方向内側）部分に、軸方向内側に膨出する膨出部３１を設けている。円輪状の平面である膨出部３１の軸方向内側面は、シール端部２６を含むシール円筒部１７の軸方向内端面と、同一仮想平面上に位置している。この様な組み合わせシールリング１０ｂをハブユニット軸受に組み込む場合、平坦な圧入面を有する圧入治具により、シール円筒部１７の軸方向内端面と膨出部３１の軸方向内側面とを同時に押圧して、ハブユニット軸受（内部空間８）の軸方向内端開口部に圧入する。
本構成により、シールリング１４ａとスリンガ１５ｂとの軸方向相対位置（サイドリップ２０の締め代）を精度良く設定可能としながら、組み合わせシールリング１０ｂの、ハブユニット軸受への組み込みを容易にしている。
【００２３】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態を示している。本実施形態の組み合わせシールリング１０ｃの場合、シール円筒部１７の内径側を厚くシール部材１９ｂで覆う事により、シール傾斜面２５ａを、スリンガ傾斜面２８と略平行となる傾斜面に形成している。更に、スリンガ傾斜部２７（スリンガ傾斜面２８）の外径縁を、シール傾斜面２５ａの内径縁よりも径方向外側に位置させる事により、シール傾斜面２５ａとスリンガ傾斜面２８との間にラビリンスシール３０を形成している。
【００２４】
本構成により、スリンガ円輪部２４ａから振り切られた泥水は、より急傾斜であるシール傾斜面２５ａに勢いよく衝突するので、第１実施形態よりも更に泥水の排出効果が高まっている。
又、勢いを保ったままラビリンスシール３０を通過可能な泥水（スプラッシュ）の角度範囲は更に絞られるので、上述したＵ時リップ効果を高めて耐久性を向上すると共に、ラビリンスシール３０を通過した泥水等の異物が、サイドリップ２０の摺接点に到達するのを効果的に防止しする事ができる。その他の構成及び作用効果については、前述した第１実施形態及びその変形例と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、軸受ユニットの内部空間の端部開口を塞ぐ密封装置として、好適に実施できる。又、本発明の密封装置を装着した、密封装置付ハブユニット軸受は、自動車の車輪を懸架装置に対して支持する為の車輪支持用軸受ユニットとして実施する事が、その作用・効果を十分に得る面から好ましい。
【符号の説明】
【００２６】
１    密封装置付ハブユニット軸受
２    外輪
３    ハブ
４    外輪軌道
５    内輪軌道
６    玉
７    回転フランジ
８    内部空間
９    シールリング
１０、１０ａ、１０ｂ，１０ｃ  組み合わせシールリング
１１    芯金
１２    シール部材
１３    シールリップ
１４，１４ａ，１４ｂ  シールリング
１５，１５ａ，１５ｂ  スリンガ
１６    シール芯金
１７    シール円筒部
１８    シール円輪部
１９、１９ａ、１９ｂ  シール部材
２０    サイドリップ
２１    メインリップ
２２    グリースリップ
２３    スリンガ円筒部
２４，２４ａ，２４ｂ  スリンガ円輪部
２５，２５ａ  シール傾斜面
２６    シール端部
２７    スリンガ傾斜部
２８    スリンガ傾斜面
２９，２９ａ  シール開口部
３０    ラビリンスシール
３１    膨出部
【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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