(57)【要約】【課題】シール部材の密封性能を強化して長期にわたり、外部から泥水等の侵入を防止でき、優れたシール性能を長期にわたって維持することができる車軸用軸受装置を得ることを目的とする。【解決手段】内輪２と、外輪３と、内輪２と外輪３の間に配設された転動体である円錐ころ４と、内輪２と外輪３の間の開口部に配設された第１のシール部材１１と、第１のシール部材１１の軸方向外側に配設された第２のシール部材１５を備え、第２のシール部材１５は、外輪１に固定された芯金１６と、芯金１６に固着されると共に、少なくとも１つのリップ１７ａを有する弾性環状部材１７と、芯金１６及び弾性環状部材１７を覆うように内輪に固定された断面Ｌ字形状部１８ａと円筒状部１８ｂを有する断面コの字型の外付スリンガ１８とを有するようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と外輪の間に配設された転動体と、前記内輪と外輪の間の開口部に配設された第１のシール部材と、該第１のシール部材の軸方向外側に配設された第２のシール部材を備え、
前記第２のシール部材は、前記外輪に固定された芯金と、前記芯金に固着されると共に、少なくとも１つのリップを有する弾性環状部材と、前記芯金及び弾性環状部材を覆うように前記内輪に固定された断面Ｌ字形状部を有する外付スリンガとを有してなることを特徴とする車軸用軸受装置。
【請求項２】
前記外付スリンガの前記芯金を覆う部分は軸方向の外側が小径で内側が大径の傾斜面を有していることを特徴とする請求項１記載の車軸用軸受装置。
【請求項３】
前記第２のシール部材に円環状又は円筒状のパルサ部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の車軸用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車やトラック等の車両の車軸用軸受装置に係り、より詳しくは、泥水が軸受部のインナ側に侵入するのを防止するシール部材を備えた車軸用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車軸用軸受装置の軸受部は、内輪と外輪ところと保持器とで構成されている。
この軸受部の内輪と外輪の軸方向端部であるアウタ側とインナ側の開口部をシールするシール部材を備えている。
このシール部材は、外輪の軸方向端部の内周面に固定された断面Ｌ字形状の芯金と、この芯金に固着された弾性部材と、内輪に軸方向端部の外周面に固定された断面Ｌ字形状のスリンガとを有してなる。
また、前記弾性部材は、先端に３つのリップを有し、これらリップを前記スリンガに密着させている。
【０００３】
前記シール部材は、芯金に固着させた弾性部材のリップをスリンガに密着させて、軸受部の内部空間を軸受部の外部空間に対してシールしている。
さらに、上記シール部材は、このスリンガの径方向部と芯金の軸方向部との間の隙間（ラビリンス）ができるだけ小さくなるように、スリンガを配置して、シール部材自体の内部に外部から泥水等が侵入しないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１８６６０４号公報（第２頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、従来から内輪と外輪のインナ側とアウタ側の開口部にシール部材を装着して、潤滑剤の流出と泥水の侵入を防止しているが、これだけではシール性能が不十分な場合があるため、特に泥水の浸入が顕著なインナ側においては種々対策が講じられて効果をあげている。
このような対策により、一般の乗用車で求められる耐久寿命では十分な密封性を維持できるが、大型トラックで求められるような極めて長期のメンテナンスフリーを使用した場合、泥水等がシール部の隙間から内部へ侵入してくる確率が高くなる。
そして、この泥水侵入の結果、上記泥水等が弾性部材のリップとスリンガとの間に噛み込まれると、上記リップのシール性能が損なわれ、シール部材の内部に侵入した泥水等が、上記弾性部材のリップを通り抜け、芯金の径方向部とスリンガとの間の隙間をも通って、軸受部の内部に侵入してしまい、シール部からの水侵入が原因で軸受部の寿命が低下することが考えられる。
そこで、本発明は、シール部材の密封性能を強化して長期にわたり、外部から泥水等の侵入を防止でき、優れたシール性能を長期にわたって維持することができる車軸用軸受装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る車軸用軸受装置は、内輪と、外輪と、前記内輪と外輪の間に配設された転動体と、前記内輪と外輪の間の開口部に配設された第１のシール部材と、該第１のシール部材の軸方向外側に配設された第２のシール部材を備え、前記第２のシール部材は、前記外輪に固定された芯金と、前記芯金に固着されると共に、少なくとも１つのリップを有する弾性環状部材と、前記芯金及び弾性環状部材を覆うように前記内輪に固定された断面Ｌ字形状部を有する外付スリンガとを有して構成されている。
また、前記外付スリンガの前記芯金を覆う部分は軸方向の外側が小径で内側が大径の傾斜面を有している。
さらに、前記第２のシール部材に円環状又は円筒状のパルサ部を設けたものである。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように本発明の車軸用軸受装置によれば、軸受部の内輪と外輪の泥水のかかり易いインナ側の開口部に配設された第１のシール部材の軸方向外側に第２のシール部材を配設するようにしたので、第１のシール部材に直接泥水がかかり難いため、第１のシール部材の損傷が抑制され、軸受部内にインナ側から泥水が侵入するのを長期間にわたって防止することができる。
また、第２のシール部材は、外輪に固定された芯金と、芯金に固着されると共に、少なくとも１つのリップを有する弾性環状部材と、芯金及び弾性環状部材を覆うように内輪に固定された断面Ｌ字形状部を有する外付スリンガとを有し、その弾性環状部材のリップを外付スリンガの内面に接触させているので、そのリップが第２のシール部材の外付スリンガと芯金との間の隙間から侵入してきた泥水を阻止することにより、第１のシール部材のスリンガと芯金との間の隙間をシールするため、第１のシール部材に直接泥水がかかるのを阻止することができ、軸受部内にインナ側から泥水が侵入するのを長期間にわたって防止することができ、長期にわたるメンテナンスフリーの信頼性の高い車軸用軸受装置を得ることができる。
また、前記外付スリンガの前記芯金を覆う部分は軸方向の外側が小径で内側が大径の傾斜面を有しているので、シール部材の上側部分では（上側に位置する時は）、外付スリンガの前記芯金を覆う部分の傾斜面に付着した水分は外付スリンガの弾性環状部材を覆う他端側部分に向けて流れ、最後は外部下方に落下し、第２のシール部材の外付スリンガと芯金との間の隙間に侵入しにくくなり、また、第２のシール部材の外付スリンガと芯金との間の隙間に侵入した泥水は、シール部材の下側部分では（下側に位置する時は）、外付スリンガの前記芯金を覆う部分は下向きに傾斜するため、外付スリンガと芯金との間の隙間から外部に流れ出ることにより、第１のシール部材に直接泥水がかかるのをより一層阻止することができる。
さらに、第２シーツ部材にパルサ部を設けたので、簡単な構造で回転数を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る車軸用軸受装置の縦断面図、図２は同車軸用軸受装置の軸受部の縦断面図、図３は同車軸用軸受装置のシール部材の上側部分を示す縦断面図、図４は同車軸用軸受装置のシール部材の下側部分を示す縦断面図である。
本発明の実施形態１の車軸用軸受装置は、外輪回転型の軸受部１を有している。
その軸受部１は、２分割されてそれぞれ軸方向両端部に設けた鍔部の間に転走面（軌道面）が設けられた軸受用鋼材等の鋼材からなる内輪２と、この内輪２の転走面に対応して２列の転走面が設けられた軸受用鋼材等の鋼材からなる外輪３と、保持器５のポケットにそれぞれ転動自在に保持され、内輪２と外輪３の転走面の間に２列に配設された転動体としての軸受用鋼材等の鋼材からなる円錐ころ４とを備えている。
その外輪３の軸方向一端側には、ボルト孔６ａを有するフランジ６が設けられている。そのフランジ６にはボルト孔６ａに固定されたボルト７により車輪のホイール板８及びブレーキ板９が結合されている。
【０００８】
内輪２と外輪３の間の空間の軸方向端部のインナ側とアウタ側の開口部にそれぞれ第１のシール部材１１が配設されている。
その第１のシール部材１１は、外輪３の軸方向端部の内周面に固定された断面Ｌ字形状の冷間圧延鋼板やステンレス等からなる芯金１２と、この芯金１２に固着された例えばゴムからなる弾性環状部材１３と、内輪３の軸方向端部の外周面に固定された断面Ｌ字形状の金属製のスリンガ１４とを有している。
また、芯金１２に固着された弾性環状部材１３は、先端に３つのリップ１３ａを有し、これらリップ１３ａをスリンガ１４に接触させて、軸受部１の内部空間を軸受部１の外部空間に対してシールしている。
【０００９】
さらに、その第１のシール部材１１は、そのスリンガ１４の円環状の径方向部１４ａと芯金１２の円筒状の軸方向部１２ａとの間の隙間（ラビリンス）ができるだけ小さくなるように、スリンガ１４を配置して、第１のシール部材１１自体のシール部に外部から泥水や砂、ホコリ等の異物の侵入を抑制している。このことによって、第１のシール部材１１のシール性能を向上させている。
なお、第１のシール部材１１は、芯金１２に固着された弾性環状部材１３とスリンガ１４を組み合わせてパック状態に形成されたいわゆるパックシールである。そして、内輪２、外輪３、保持器５及び転動体４を組み立てて一体とした後に、第１のシール部材１１を内輪２と外輪３との間に嵌合したものである。
【００１０】
上記のように構成された内輪２と外輪３のインナ側の開口部に配設された第１のシール部材１１の軸方向外側に第２のシール部材１５が配設されている。
その第２のシール部材１５は、外輪１の外周面及び端面に固定された断面略Ｌ字状の冷間圧延鋼板やステンレス等からなる芯金１６と、芯金１６の外輪端面側端部に固着される例えばゴムからなる弾性環状部材１７と、芯金１６及び弾性環状部材１７に対向してこれらを覆うように配置された断面Ｌ字形状部１８ａと内輪２に固定された円筒状部１８ｂとを有する断面コ字型の金属製の外付スリンガ１８とを有している。
そして、その断面コ字型の外付スリンガ１８の円筒状部１８ｂが内輪２の周面に嵌合固定されることにより、外付スリンガ１８が内輪２に固定されている。
また、その第２のシール部材１５も、その外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａの先端と芯金１６の外輪側径方向延出部１６ａとの間の隙間（ラビリンス）ができるだけ小さくなるように、外付スリンガ１８を配置して、第２のシール部材１５自体のシール部に外部から泥水や砂、ホコリ等が侵入しないようにしている。
さらに、その弾性環状部材１７の外側には１つのリップ１７ａを設け、このリップ１７ａを外付スリンガ１８の内面に接触させて、第１のシール部材１１のスリンガ１４の径方向部１４ａと芯金１２の軸方向部１２ｂとの間の隙間（ラビリンス）に対してシールしている。
【００１１】
この第２のシール部材１５の外付スリンガ１８は、例えばステンレス鋼板や表面処理鋼板の如き弾性を有する金属板をプレス加工によって成形したもので、その断面Ｌ字形状部１８ａの円筒状の軸方向部分の外径は外輪３の外径より若干大径で、芯金１６の外輪側径方向延出部１６ａを覆う大きさに形成されている。
上記のように構成された軸受部１は、例えば、内輪２が固定軸又はこれに装着されたスリーブ等に固定され、外輪３はフランジ６のボルト孔６ａに固定されたボルト７により車輪のホイール板８及びブレーキ板９が取り付けられて第２のシール部材１５の芯金１６と共に回転する。
【００１２】
本実施の形態１によれば、車軸用軸受装置の軸受部１の内輪２と外輪３の泥水のかかり易いインナ側の開口部に配設された第１のシール部材１１の軸方向外側に第２のシール部材１５を配設するようにしたので、第１のシール部材１１に直接泥水がかかり難いため、第１のシール部材１１の損傷が抑制され、軸受部１内にインナ側から泥水や砂、ホコリ等の異物が侵入するのを長期間にわたって防止することができる。
また、第２のシール部材１２は、外輪１の外周面及び端面に固定された断面略Ｌ字状の芯金１６と、芯金１６の外輪端面側端部に固着される弾性環状部材１７と、芯金１６及び弾性環状部材１７に対向してこれらを覆うように内輪２に固定され、断面Ｌ字形状部１８ａと円筒状部１８ｂを有する断面コ字型の金属製の外付スリンガ１８とを有してなり、その弾性環状部材１７の外側に設けたリップ１７ａを外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａの内面に接触させているので、そのリップ１７ａが第２のシール部材１５の外付スリンガ１８と芯金１６との間の隙間から侵入してきた泥水や砂、ホコリ等の異物等を阻止することにより、第１のシール部材１１まで異物が到達し難いため、第１のシール部材１１に直接泥水がかかるのを阻止することができ、軸受部１内にインナ側から泥水が侵入するのを長期間にわたって防止することができ、長期にわたるメンテナンスフリーの信頼性の高い車軸用軸受装置を得ることができる。
【００１３】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２に係る車軸用軸受装置のシール部材の上側部分を示す縦断面図、図６は同車軸用軸受装置のシール部材の下側部分を示す縦断面図である。
本発明の実施の形態２において、実施の形態１と同様の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略する。
この実施の形態２は。第２のシール部材１５の断面コの字型の外付スリンガ１８の構成が実施の形態１と異なるものである。
即ち、実施の形態１では外付スリンガ１８は断面Ｌ字形状部１８ａと円筒状部１８ｂとを有し、外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａにおける芯金１６を覆う円筒状部分は外輪１の外周面と平行であったが、この実施の形態２の外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａにおける芯金１６を覆う円筒状部分は外輪１の外周面と平行ではなく、軸方向の外側が小径で内側にいくに従い次第に径が大きくなる内側が大径の傾斜面を有している。
【００１４】
このように、第２のシール部材１５の外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａにおける芯金１６を覆う円筒状部分は外輪１の外周面と平行ではなく、軸方向の外側が小径で内側にいくに従い次第に径が大きくなる内側が大径の傾斜面を有しているので、図５に示すように第１及び第２のシール部材１１，１５の上側部分では（上側に位置する時は）、外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａにおける芯金１６を覆う円筒状部分の傾斜面に付着した水分は外付スリンガ１８の弾性環状部材１７を覆う他端側部分に向けて流れ、最後は外部下方に落下し、第２のシール部材１５の外付スリンガ１８と芯金１６との間の隙間に侵入しにくくなるものである。
また、第２のシール部材１５の外付スリンガ１８と芯金１６との間の隙間に侵入した泥水は、図６に示すように第１及び第２のシール部材１１，１５の下側部分では（下側に位置刷る時は）、外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａにおける芯金１６を覆う円筒状部分は下向きに傾斜するため、外付スリンガ１８と芯金１６との間の隙間から外部に流れ出ることになり、第１のシール部材１１に直接泥水がかかるのをより一層阻止することができる。
なお、外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａにおける芯金１６を覆う円筒状部分の傾斜面は断面上で直線状の形状の例を示したが、曲線や傾斜の異なる直線の組み合わせ等種々の形状とすることができ、水分等の流れ作用を有する形状であればよい。
【００１５】
図７は本発明の実施の形態３に係る車軸用軸受装置のシール部材の上側部分を示す縦断面図である。
本発明の実施の形態３において、実施の形態１と同様の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略する。
この実施の形態３は。第２のシール部材１５の弾性環状部材１７の構成が実施の形態１と異なるものである。
即ち、実施の形態１では弾性環状部材１７は外付スリンガ１８の内面に接触するリップ１７ａを１つ有するだけのものであったが、この実施の形態３の弾性環状部材１７は３つのリップ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを有するものである。
【００１６】
この実施の形態３の弾性環状部材１７は３つのリップ１７ａ、１７ｂ、１７ｃのうち、２つのリップ１７ａ、１７ｂは外付スリンガ１８の内面に接触させ、１つのリップ１７ｃは第１のシール部材１１のスリンガ１４の外面に接触させるようにしている。
このように、弾性環状部材１７に３つのリップ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを設け、２つのリップ１７ａ、１７ｂは外付スリンガ１８の内面に接触させ、１つのリップ１７ｃは第１のシール部材１１のスリンガ１４の外面に接触させることにより、第２のシール部材１５の外付スリンガ１８と芯金１６との間の隙間に侵入した泥水や砂、ホコリ等の異物を弾性環状部材１７の３つのリップ１７ａ、１７ｂ、１７ｃで阻止することができ、第１のシール部材１１まで異物が到達し難いため、第１のシール部材１１に直接泥水がかかるのをより一層阻止することができ、軸受部１内にインナ側から泥水や砂、ホコリ等の異物が侵入するのを長期間にわたって防止することができる。
なお、この実施の形態３では、外付スリンガ１８の構成は、実施の形態１と同様に外付スリンガ１８は断面Ｌ字形状部１８ａと円筒状部１８ｂとを有し、外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａにおける芯金１６を覆う円筒状部分は外輪１の外周面と平行であったが、この実施の形態２の外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａにおける芯金１６を覆う円筒状部分は外輪１の外周面と平行ではなく、軸方向の外側が小径で内側にいくに従い次第に径が大きくなる内側が大径の傾斜面を有するようにしてもよいことは勿論である。
【００１７】
図８は本発明の実施の形態４に係る車軸用軸受装置のシール部材の上側部分の一部を示す縦断面図である。
本実施の形態４は、実施の形態１に係る軸受部１の第２のシール部材１５の芯金１６のアウタ側の端部を外付スリンガ１８の断面Ｌ字形状部１８ａにおける芯金１６を覆う円筒状部分の一端側を越えるように延ばして上方に折り曲げた後、インナ側に折り曲げてほぼ水平で円筒状の外周部２０を形成し、この外周部２０の外周面の周方向に、歯車状、波形状、櫛は状等の多数の凹凸２１を形成して、パルサリングと同等の機能を有する円筒状のパルサ部を設けたものである。
なお、上記の円筒状のパルサ部に代えて、第２のシール部材１５に、円環状（円板状）で、端面の周方向に多数の凹凸部２１を形成してパルサ部としてもよい。また、パルサ部のパルサ機能は、着磁ゴムやプラスチックを固定して形成した着磁タイプのものでもよい。
【００１８】
本実施の形態４によれば、実施形態１の場合と同様の左様、効果を得ることができ、さらに、軸受部１に設けた第２のシール部材１５の外周部２０にパルサ部を設けたので、重量が寸法が大で製造、組立が面倒なパルサリングを外輪３に装着することなく、簡単な構造で確実に回転を検出することができる。
【００１９】
なお、この実施の形態４の車軸用軸受装置は実施の形態２の車軸用軸受装置についても適用できることは勿論である。
また、上記実施の形態１〜４の車軸用軸受装置は、外輪回転型の軸受部１について説明したが、内輪回転型の軸受部について本発明を適用できることは勿論である。
さらに、上記実施の形態１〜４の車軸用軸受装置として円錐ころ軸受を有する例について説明したが、玉軸受等他の形式の軸受を有する装置も本発明を適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車軸用軸受装置の縦断面図。
【図２】同車軸用軸受装置の軸受部の縦断面図。
【図３】同車軸用軸受装置のシール部材の上側部分を示す縦断面図。
【図４】同車軸用軸受装置のシール部材の下側部分を示す縦断面図。
【図５】本発明の実施の形態２に係る車軸用軸受装置の上側のシール部分を示す縦断面図。
【図６】同車軸用軸受装置のシール部材の下側部分を示す縦断面図。
【図７】本発明の実施の形態３に係る車軸用軸受装置のシール部材の上側部分を示す縦断面図。
【図８】本発明の実施の形態４に係る車軸用軸受装置のシール部材の上側部分の一部を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１  軸受部、２  内輪、３外輪、４  円錐、５  保持器、６  フランジ、６ａ  ボルト孔、１１  第１のシール部材、１２  芯金、１３弾性環状部材、１４  スリンガ、１５  第２のシール部材、１６芯金、１７  弾性環状部材、１８  外付スリンガ、１８ａ  断面Ｌ字形状部、１８ｂ  円筒状部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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