(57)【要約】【課題】シールリングによるシール性能を向上させて転動体設置空間への異物侵入防止効果をより一層良好にし、優れた耐久性を有する車輪支持用転がり軸受ユニットを、回転抵抗を大きくする事なく実現する。【解決手段】ラビリンスリップ３３の先端部を回転側フランジ１２の内側面に全周に亙り近接対向させて、ラビリンスシールを形成する。シールリング１４の円輪部３５の外径縁は、外輪２の外端面外周縁よりも径方向外方に突出しており、シールリップ３２には内部空間１５に充填された潤滑用グリースと同一組成或いはウレア系のグリースが塗布されると共に、ラビリンスリップ３３にはグリースが塗布されていない。【選択図】図２
2014142054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面のうちで前記外輪軌道と対向する部分に内輪軌道を有し、前記外輪と同心に配置されたハブと、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個の転動体と、前記ハブの外周面のうちで前記外輪の外端開口部よりも外方に突出した部分に設けられたフランジと、前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する内部空間の外端開口部を塞ぐシールリングとを備え、
前記シールリングは、前記外輪の外端部に固定される芯金と、この芯金により補強された弾性材製のシール材とから成り、このシール材は、前記フランジの内側面若しくは前記ハブの外周面に全周に亙り摺接する、少なくとも１本のシールリップと、このシールリップよりも更に径方向外方に設けられ、その先端部を前記フランジの内側面に全周に亙り近接対向させて、前記フランジの内側面との間にラビリンスシールを形成するラビリンスリップとを備えており、前記内部空間には潤滑用のグリースが充填され、前記芯金に前記外輪の外端面と対向する円輪部を設けた車輪支持用転がり軸受ユニットに於いて、
前記円輪部の外径縁は、前記外輪の外端面外周縁よりも径方向外方に突出しており、前記シールリップには前記内部空間のグリースと同一組成或いはウレア系のグリースが塗布され、前記ラビリンスリップにはグリースが塗布されていない事を特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニット。
【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支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットの改良に関する。具体的には、シールリングによるシール性能を向上させて転動体設置空間への異物侵入防止の効果を良好にし、優れた耐久性を有する車輪支持用転がり軸受ユニットを、回転抵抗を大きくする事なく実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪は、例えば図２０に示す様な、シールリング１４を備えた車輪支持用転がり軸受ユニット１により、懸架装置に対し回転自在に支持されている。この車輪支持用転がり軸受ユニット１は、外輪２の内径側にハブ３を、複数個の転動体４、４を介して回転自在に支持して成る。このうちの外輪２は、外周面に懸架装置に支持固定する為の静止側フランジ５と、内周面に複列の外輪軌道６、６とをそれぞれ設けている。そして、前記静止側フランジ５には複数の取付け孔１８が形成されており、これら各取付け孔１８にボルトを螺合させることにより、図示しない懸架装置に対して外輪２を支持固定できる様にしている。又、前記ハブ３は、ハブ本体７と内輪８とをナット９により組み合わせ固定したもので、外周面に複列の内輪軌道１０、１０を設けている。又、前記各転動体４、４は、これら両内輪軌道１０、１０と前記両外輪軌道６、６との間に、各列毎に複数個ずつ、それぞれ保持器１１、１１により保持された状態で転動自在に設けられている。
【０００３】
又、前記ハブ本体７の軸方向外端寄り部分で、前記外輪２の軸方向外端開口部から突出した部分には、特許請求の範囲に記載したフランジに相当する、回転側フランジ１２を設けている。この回転側フランジ１２には複数本のスタッド１３の基端部を支持固定しており、これら各スタッド１３により、車輪を構成するホイールを回転側フランジ１２に支持固定できる様にしている。尚、軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で幅方向中央側（各図の右側）を言い、同じく外とは、幅方向外側（各図の左側）を言う。
【０００４】
又、前記外輪２の軸方向外端部の内周面と前記ハブ３の軸方向中間部の外周面との間にシールリング１４を装着して、外輪２の内周面とハブ３の外周面との間に存在し、前記複数個の転動体４、４を設けた内部空間１５の軸方向外端開口部を塞いでいる。又、前記外輪２の軸方向内端開口部をカバー１６で塞ぐ事により、この内端開口部から前記内部空間１５内への塵芥や雨水等の異物の侵入防止、及び、この内部空間１５内に充填したグリースの外部への漏洩防止を図っている。
【０００５】
前記内部空間１５内への異物侵入防止と、この内部空間１５内に充填したグリースの漏洩防止とを図る為には、この内部空間１５の両端開口部を十分にシールする必要がある。特に、この内部空間１５の軸方向外端開口部をシールする為のシールリング１４に就いては、回転側フランジ１２の内側面に沿って径方向内方に導かれた異物が前記内部空間１５内に入り込むのを防止する為に、優れたシール性能を要求される。
【０００６】
この様な事情により従来から、前記内部空間１５の軸方向外端開口部をシールする為のシールリングとして、各種構造のものが考案されている。例えば特許文献１には、回転側フランジの内側面或いはハブの軸方向中間部の外周面に先端部を全周に亙って摺接させた３本のシールリップを備えたシールリングが記載されている。しかし、この様な構成を有するシールリングの場合、使用条件が厳しくなると、必ずしも十分なシール性能を発揮できなくなる可能性がある。即ち、外輪の軸方向外端面と回転側フランジの軸方向内側面との間の隙間から比較的大きな砂粒等の異物が侵入し、この異物が、シールリングを構成するシールリップの先端縁と回転側フランジの内側面との摺接部に入り込み、この摺接部に、異常摩耗等の損傷を発生する可能性がある。
【０００７】
これに対し、特許文献２には、外輪の軸方向外端面と回転側フランジの軸方向内側面との間の隙間から異物が侵入する事を防止する為に、組み合わせシールリングの大径側部分に接触式のシールリップを付加する構造が開示されている。但し、この様な構造の場合には、シールトルクが増大し、車輪支持用転がり軸受ユニットの回転抵抗が大きくなる。この為、自動車の走行性能、燃費性能の低下を招き、好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２８７６１９号公報
【特許文献２】米国特許第５８１３６７５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述の様な事情に鑑み、シールリングによるシール性能を向上させて転動体設置空間への異物侵入防止効果をより一層良好にし、優れた耐久性を有する車輪支持用転がり軸受ユニットを、回転抵抗を大きくする事なく実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面のうちで前記外輪軌道と対向する部分に内輪軌道を有し、前記外輪と同心に配置されたハブと、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個の転動体と、前記ハブの外周面のうちで前記外輪の外端開口部よりも外方に突出した部分に設けられたフランジと、前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する内部空間の外端開口部を塞ぐシールリングとを備えている。
前記シールリングは、前記外輪の外端部に固定される芯金と、この芯金により補強された弾性材製のシール材とから成り、このシール材は、前記フランジの内側面若しくは前記ハブの外周面に全周に亙り摺接する、少なくとも１本のシールリップと、このシールリップよりも更に径方向外方に設けられ、その先端部を前記フランジの内側面に全周に亙り近接対向させて、前記フランジの内側面との間にラビリンスシールを形成するラビリンスリップとを備えており、前記内部空間には潤滑用のグリースが充填され、前記芯金に前記外輪の外端面と対向する円輪部を設けている。
特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットに於いては、前記円輪部の外径縁は、前記外輪の外端面外周縁よりも径方向外方に突出しており、前記シールリップには前記内部空間のグリースと同一組成或いはウレア系のグリースが塗布され、前記ラビリンスリップにはグリースが塗布されていない。
【発明の効果】
【００１１】
前述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、シールリングによるシール性能を向上させて、転動体設置空間への異物侵入防止効果をより一層良好にし、優れた耐久性を有する車輪支持用転がり軸受ユニットを、回転抵抗を大きくする事なく実現できる。
特に、本発明の場合には、ラビリンスリップをシールリップの摺接点よりも軸方向外側まで伸延させており、このラビリンスリップの先端部を、回転側フランジの軸方向内側面のうちで周速の速い部分に近接対向させるので、ラビリンスリップによるラビリンス効果を向上させる事ができる。又、前記シールリングを構成する芯金に、外輪の外端部外周面の外径寸法よりも大きな外径寸法を有し、この外輪の外端面外周縁よりも径方向外方に突出する円輪部を設けている。この為、外輪の外周面に付着して、この外輪の外周面を伝って前記ラビリンスシールに侵入しようとする水分を堰き止める事ができる。従って、ラビリンスシール内に、外輪の外周面に付着した水分が侵入するのを有効に防止する事ができる。また、フランジの周面と非接触であるラビリンスリップにはグリースを塗布しないことで、グリースと泥とが混ざってラビリンスリップに付着することを防止する事ができる。さらに、ラビリンスリップの表面を光沢面（平滑面）、或は下部へ水を誘導する様な排水性を有する表面形状とすれば、ラビリンスリップへの泥等の付着をさらに抑制する事ができる。
又、フランジの周面と摺接するシールリップには潤滑用のグリースを塗布する必要があるが、内部空間に充填されたグリースと同一組成（基油と増ちょう剤が同一の種類）のグリースを塗布することで、グリースの混合による潤滑性能の劣化を回避できる。また、撥水性に優れるウレア系のグリースをシールリップに塗布すれば、内部空間に充填されたグリース或いはシールリップに塗布されたグリースが外部に漏洩してラビリンスリップに付着した場合でも、ラビリンスリップに泥等が付着する事を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態を示す断面図（ａ）、側面図（ｂ）。
【図２】同じく、シールリングの部分断面図（ａ）、組み合わせシールリングの部分断面図（ｂ）。
【図３】第２実施形態を示す断面図（ａ）、シールリングの部分断面図（ｂ）。
【図４】同じく、熱処理硬化層の範囲を説明する、外輪の断面図。
【図５】第２実施形態の変形例を示す、熱処理硬化層の範囲を説明する、外輪の断面図。
【図６】第３実施形態を示す断面図。
【図７】同じく、シールリングの部分断面図（ａ）、組み合わせシールリングの部分断面図（ｂ）。
【図８】同じく、熱処理硬化層の範囲を説明する、ハブ本体の断面図。
【図９】同じく、ハブ本体の軸方向中間部外周面に研削加工を施す状態を示す断面図。
【図１０】同じく、熱処理硬化層の範囲を説明する、外輪の断面図。
【図１１】同じく、外輪の内周面に研削加工を施す状態を示す断面図。
【図１２】第３実施形態の変形例の作業工程を、外輪のみを切断した状態で示す側面図。
【図１３】第３実施形態の別の変形例の作業工程を、外輪のみを切断した状態で示す側面図。
【図１４】第４実施形態を示す断面図。
【図１５】第５実施形態を示す断面図。
【図１６】第６実施形態を示す断面図。
【図１７】第７実施形態を示す断面図。
【図１８】第７実施形態の変形例を示す断面図。
【図１９】第８実施形態を示す断面図（ａ）、シールリングの部分断面図（ｂ）。
【図２０】従来構造の車輪支持用転がり軸受ユニットの１例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
図１〜２は、本発明の第１実施形態を示している。尚、本実施形態の特徴は、外輪２の外周面に付着した水分がこの外輪２の外周面を伝って、ラビリンスリップ３３の内径側に侵入する事を防止する為の、ラビリンスリップ３３及び円輪部３５の構成と、内部空間１５の軸方向内端開口部を塞ぐ構成にある。車輪支持用転がり軸受ユニットの構造を含め、シールリング１４ａ及び組み合わせシールリング１７以外の構造及び作用効果に就いては、先に述べた、図２０に示した従来構造の場合とほぼ同じであるから、重複する説明並びに図示は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分に就いて説明する。
【００１４】
本実施形態の場合には、駆動輪（ＦＲ車、ＲＲ車、ＭＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪）用の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａを例示している為、ハブ本体７ａの中心部に、このハブ本体７ａを軸方向に貫通する状態でスプライン孔１９を設けている。図示しない駆動軸をスプライン孔１９に挿入して、ねじ等によりハブ３に固定することにより、ハブ３に支持固定される車輪のホイールを回転駆動する事ができる。また、図１（ｂ）に示す様に、静止側フランジ５は全体が略三角形状であり、この静止側フランジ５のうちで径方向に突出した３箇所には、それぞれ内周面に雌ねじが形成された取付け孔１８が形成されている。図示しない懸架装置を構成するナックルには、これら取付け孔１８と整合した位置に貫通孔が設けられており、ナックル側からボルトを挿入して取付け孔１８に螺合させ、さらに締め付けることにより、外輪２を懸架装置に支持固定している。
【００１５】
前記外輪２の内周面と前記ハブ３の外周面との間で、各玉４を設置した内部空間１５の軸方向両端開口は、それぞれシールリング１４ａと組み合わせシールリング１７とにより、全周に亙り塞がれている。内部空間１５の軸方向内端側開口を塞ぐ組み合わせシールリング１７は、図２（ｂ）に示す様に、スリンガ５０とシールリング５１とを組み合わせて成る。スリンガ５０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、回転側円筒部５２と、この回転側円筒部５２の軸方向内端縁から径方向外方に折れ曲がった回転側円輪部５３とから成る。この様なスリンガ５０は、回転側円筒部５２を前記ハブ３（ハブ本体と共にこのハブ３を構成する内輪８）の軸方向内端寄りに締り嵌めで外嵌する事により、ハブ３に固定している。
【００１６】
又、前記シールリング５１は、金属板製の芯金５４と弾性材５５とを備える。この弾性材５５は、複数本（図示の例では３本）のシールリップ５６ａ，５６ｂ，５６ｃを備える。又、芯金５４は、金属板を曲げ成形する事により断面略Ｌ字形で全体を円環状に構成したもので、静止側円筒部５７と、この静止側円筒部５７の軸方向外端縁から径方向内方に折れ曲がった静止側円輪部５８とから成る。この様な芯金５４を備えたシールリング５１は、静止側円筒部５７を前記外輪２の軸方向内端部に締り嵌めで内嵌する事により、この外輪２に固定している。又、この状態で、シールリップ５６ａの先端縁を回転側円輪部５３の軸方向外側面に、各シールリップ５６ｂ，５６ｃの先端縁を回転側円筒部５２の外周面に、それぞれ全周に亙り摺接させている。
【００１７】
更に、車輪支持用の転がり転がり軸受ユニット１ａの耐久性を確保する為に、前記組み合わせシールリング１７の軸方向内側にカバー１６ａを設けている。このカバー１６ａは、金属板を曲げ成形する事により断面略クランク形状で全体を円環状に構成している。この様なカバー１６ａは、その内径部を前記ハブ３（内輪８）の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する事により、前記組み合わせシールリング１７の軸方向内側全面を覆う状態で、ハブ３に固定されている。又、カバー１６ａの外径部を前記外輪２の外周面と近接対向させる事により、カバー１６ａと外輪２との間にラビリンスシールを形成している。本構成により、図示しない駆動軸のＣＶＪが発生する回転気流に乗った水滴等が、組み合わせシールリング１７を直撃することを防止している。
【００１８】
一方、前記内部空間１５の軸方向外端側開口を塞ぐシールリング１４ａは、図２（ａ）に示す様に、芯金３０とシール材３１とから成る。芯金３０は、軟鋼板等の金属板を曲げ形成して成るもので、嵌合筒部３４と、この嵌合筒部３４の軸方向外端縁から径方向外方に折れ曲がった円輪部３５と、この嵌合筒部３４の軸方向内端縁から径方向内方及び軸方向外方に向けてＵ字形に折り返された後、径方向内方に折れ曲がった折れ曲がり部３６とを備える。そして、このうちの嵌合筒部３４を、前記外輪２の外端部内周面に締め嵌めで内嵌固定すると共に、円輪部３５の軸方向内側面を、外輪２の軸方向外端面に、シール材３１の一部を介在させた状態で突き当てている。
【００１９】
前記シール材３１は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、芯金３０に接合固定しており、３本の接触式のシールリップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、ラビリンスシールを構成する、庇状のラビリンスリップ３３とを備えている。各シールリップ３２ａ〜３２ｃは、それぞれの先端縁を回転側フランジ１２の内側面或いはハブ３の中間部外周面に、それぞれ全周に亙り摺接させている。尚、シール材３１の弾性材としては、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等を使用することができる。
【００２０】
前記ラビリンスリップ３３は、最も径方向外側に設けられた前記シールリップ３２ａよりも更に径方向外方に設けられており、その先端部をシールリップ３２ａの摺接点よりも軸方向外側まで伸延させている。更に、ラビリンスリップ３３の形成位置は、前記外輪２の軸方向外端部外周面、及び前記回転側フランジ１２の内側面に設けられた段部３７との関係で規制している。尚、前記段部３７は、回転側フランジ１２に加わるモーメント荷重に対する曲げ剛性を確保すべく、この回転側フランジ１２の基端寄り部分（根元部分）に設けられた厚肉部３８と、同じく先端寄り部分に設けられた、この厚肉部３８よりも肉厚の小さい薄肉部３９とを連続させる部分である。
【００２１】
前記ラビリンスリップ３３（の先端部乃至基端部）は、前記外輪２の軸方向外端部外周面の外径寸法よりも径方向外方、且つ前記段部３７よりも径方向外方に位置させると共に、ラビリンスリップ３３の先半部と段部３７とを径方向に重畳させている。そして、ラビリンスリップ３３の先端部内周面と段部３７の外周面とを、全周に亙り近接対向させている。これにより、ラビリンスリップ３３の先端縁と前記回転側フランジ１２の内側面との間に、径方向のラビリンスシールを形成すると共に、ラビリンスリップ３３の先端部内周面と段部３７の外周面との間に、軸方向のラビリンスシールを形成している。
ラビリンスリップ３３の内周面及び外周面は、先端縁に向かう程径寸法が大きくなる方向に傾斜した部分円錐面形状とし、これによりラビリンスリップ３３の内径側に侵入した泥水等の異物の排出を容易にすると共に、ラビリンスリップ３３の外周面上部に付着した泥水等を先端部から離れる方向に誘導している。
【００２２】
尚、ラビリンスシールを構成する前記ラビリンスリップ３３は、回転側フランジ１２とは非接触であるので、グリースと泥とが混ざり合ってラビリンスリップ３３に付着することを防止する為に、グリース等の潤滑剤は塗布されていない。更に、ラビリンスリップ３３の表面を、光沢面（平滑面）とするか、或は水はけ性に優れた微細な凸凹加工を施した面とすれば、泥水は速やかに下側に誘導され、ラビリンスリップ３３に泥等が付着する事をさらに防止する事ができる。
ラビリンスリップ３３以外の前記シールリップ３２ａ〜３２ｃには、回転トルク低減とシール性維持の為に潤滑用のグリースを塗布する必要があるが、塗布するグリースは、前記内部空間１５に充填された潤滑用のグリースと同一組成（基油と増ちょう剤が同一の種類）としている。これにより、シールリップ３２ａ〜３２ｃに塗布されたグリースと、内部空間１５に充填されたグリースとが混合した場合でも、潤滑性能が劣化する事を回避している。また、撥水性に優れるウレア系のグリースであれば、ラビリンスリップ３３へ漏洩しても泥水と混合してラビリンスリップ３３に付着しないので、シールリップ３２ａ〜３２ｃに塗布する事ができる（含水しやすい金属石鹸系のグリースは好ましくない）。
【００２３】
又、前記芯金３０を構成する円輪部３５は、外輪２の軸方向外端部の外周面の外径寸法よりも大きな外径寸法を有し、外輪２の軸方向外端部の外周縁よりもさらに径方向外方に突出させた堤部４１を設けている。この堤部４１により、外輪２の外周面に付着した水分が外輪２を伝って、ラビリンスリップ３３の外周面に達する事を阻止している。
さらに、前記シール材３１は、ラビリンスリップ３３の基端部から円輪部３５の軸方向内側面までを覆うと共に、前記外輪２の軸方向外端面と当接する円輪部３５の軸方向内側面部分に、全周に亙って突条４０を設けている。これにより、外輪２とシールリング１４ａとの嵌合面から、内部空間１５に泥水等の異物が侵入することを防止している。外輪２にシールリング１４ａを圧入嵌合する場合、ラビリンスリップ３３が外輪２の外径面より径方向外方に設けられている為、圧入面（外輪２の軸方向外端面に向かって押圧する面）である芯金３０の円輪部３５を十分に確保できるので、容易にシールリング１４ａを圧入する事ができる。
【００２４】
この様に構成する本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、シールリングによるシール性能を向上させて、転動体設置空間への異物侵入防止効果をより一層良好にし、優れた耐久性を有する車輪支持用転がり軸受ユニットを、回転抵抗を大きくする事なく実現できる。
特に、近年、懸架装置を構成するナックル（不図示）には軽量化が図られており、前記静止側フランジ５の各取付け孔１８，１８に周方向に関して挟まれた部分（図１（ｂ）におけるフランジの谷部（２時、６時、１０時の位置））に於いては、外輪２の外周面とナックルの内周面との間に隙間が存在する場合がある。この様な構成においては、泥水等の異物が前記隙間を通過して容易に外輪２の外周面に到達するので、内部空間１５の端部を塞ぐシール装置は厳しい泥水環境に晒されるが、シールの密封能力を向上させた本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａであれば好適に使用することができる。
【００２５】
又、本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットは、図示した形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。
車輪支持用転がり軸受ユニットにおいては、車両の旋回時等において外内輪に相対傾きが発生し、前記ラビリンスリップ３３と前記回転側フランジ１２とが接触する可能性がある為、ラビリンスリップ３３の内部に芯金は設けないが、芯金３０の外径端部を軸方向内側に曲げて（図３（ｂ）参照）堤部４１を補強すれば、外輪２の外周面からの水浸入を有効に防止する事ができる。
又、回転側フランジ１２の強度に影響する段部３７は、比較的大きな径寸法を有する断面Ｒ形状の為、その外径側端部がスタッド１３の頭部に近接する場合がある。この時、ラビリンスリップ３３の先端部位置がスタッド１３に近接しすぎると、スタッド１３の頭部が巻き起こす回転気流の影響で変形しやすくなるので、ラビリンスリップ３３はある程度厚くすると共に、スタッド１３とは離れた位置に設けることが好ましい。
【００２６】
［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。本実施形態の場合には、車輪支持用転がり軸受ユニットの大型化を防止しつつ、より大きなモーメント剛性を確保する為に、両列の転動体のピッチ円直径（ＰＣＤ）を異ならせた構造（以下、異径ＰＣＤ構造）としている。車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂのハブ３ａを構成するハブ本体７ｂは、軸方向中間部に第１の内輪軌道１０ａを有すると共に、外周面に第２の内輪軌道１０ｂを有する内輪８を軸方向内端部に外嵌している。そして、ハブ本体７ｂの内端部を径方向外方に塑性変形させて加締め部２０を形成する事により、内輪８をハブ本体７ｂに結合固定している。更に、前記第１、第２の内輪軌道１０ａ、１０ｂのうち、軸方向外側の第１の内輪軌道１０ａの直径を、軸方向内側の第２の内輪軌道１０ｂの直径よりも大きくしている。一方、外輪２ａは、内周面に第１の外輪軌道６ａ及び第２の外輪軌道６ｂを、それぞれ形成しており、これら両外輪軌道６ａ、６ｂのうち、軸方向外側の外輪軌道６ａの直径は、軸方向内側の外輪軌道６ｂの直径よりも大きくしている。
【００２７】
そして、第１の外輪軌道６ａと第１の内輪軌道１０ａとの間に転動体４ａを、第２の外輪軌道６ｂと第２の内輪軌道１０ｂとの間に転動体４ｂを、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けている。これら複列に配置された各転動体４ａ、４ｂには、予圧と共に背面組み合わせ型の接触角を付与している。そして、これら両列の転動体４ａ、４ｂのピッチ円直径は、第１、第２の内輪軌道１０ａ、１０ｂ及び第１、第２の外輪軌道６ａ、６ｂの直径の差に応じて互いに異なっている。即ち、軸方向外側の列（外側列）の転動体４ａのピッチ円直径が、軸方向内側の列（内側列）の転動体４ｂのピッチ円直径よも大きくなっている。
【００２８】
両列の各転動体４ａ、４ｂの各ピッチ円直径を異ならせた車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂの場合には、外側列のピッチ円直径を大きくできる分、モーメント剛性を大きくして、旋回走行時の走行安定性向上と、耐久性向上とを図る事ができる。又、内側列のピッチ円直径を大きくする必要がないので、懸架装置を構成するナックルの取付孔（図示せず）を大径化する必要がなく、ナックルを小型軽量化できる。又、外側列の転動体４ａの直径を内側列の転動体４ｂの直径よりも小径としており、外側列の転動体４ａの数を内側列の転動体４ｂの数よりも多くすることで、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂの剛性をさらに向上している。尚、図示の例では、これら各転動体４ａ、４ｂとして玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用の車輪支持用ハブユニットの場合には、例えば円すいころを使用する場合もある。
【００２９】
この様な外側列のピッチ円直径を大きくした車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂの場合は、必然的に外輪２ａの外径寸法が大きくなり、回転側フランジ１２に設けられたスタッド１３の頭部と外輪２ａの外周面との径方向隙間が小さくなることから、回転側フランジ１２の段部３７と径方向に重畳させた状態でラビリンスリップを設ける事が困難となる。従って、図３（ｂ）に示す様に、回転側フランジ１２の厚肉部３８の軸方向内側面に形成された段部４３と径方向に重畳するラビリンスリップ３３ａを設け、このラビリンスリップ３３ａの先端部内周面と段部４３の外周面とを、全周に亙り近接対向させている。これにより、ラビリンスリップ３３ａの先端縁と回転側フランジ１２の内側面との間に径方向のラビリンスシールを形成すると共に、ラビリンスリップ３３ａの先端部内周面と段部４３の外周面との間に軸方向のラビリンスシールを形成している。
【００３０】
前記ラビリンスリップ３３ａは、外輪２ａの軸方向外端部内周面と軸方向に重畳する位置に設けられており、これにより、シールリング１４ｂを外輪２ａに圧入嵌合する際の圧入面である円輪部３５を十分に確保できるので、容易にシールリング１４ｂを外輪２に圧入する事ができる。
尚、前記段部４３の代わりとして、回転側フランジ１２の厚肉部３８に環状凹溝を形成し、この環状凹溝の内部にラビリンスリップの先端部を近接対向させる事もできる。又、回転側フランジ１２の厚肉部３８の軸方向内側面を円輪状の平面とし、この平面にラビリンスリップの先端部を軸方向に近接対向させる事もできる。
【００３１】
更に、本実施形態の場合には、前記シールリング１４ｂを構成するシール材３１により、堤部４１ａを設けている。この堤部４１ａは、芯金３０ａを構成する円輪部３５のうち、外輪２ａの外周面よりも径方向外方に突出した部分と、円輪部３５の外側縁から軸方向内方に折れ曲がった円筒部４２とを、シール材３１で覆う事により構成している。堤部４１ａの内径寸法を、外輪２ａの軸方向外端部の外周面の外径寸法よりも大きくすることで、外輪２aの軸方向外端部の外周面と、堤部４１ａの軸方向内側面と、堤部４１ａの内周面とにより三方を囲まれて、軸方向内方側が開口した凹溝を、外輪２ａの全周に亙って形成している。
【００３２】
ところで、上述した様な車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂの耐久性を十分に確保する為には、前記両外輪軌道６ａ、６ｂ部分に存在する熱処理硬化層の範囲に就いて考慮する必要がある。図３から明らかな通り、内周面に両外輪軌道６ａ、６ｂを形成した外輪２ａの径方向に関する肉厚は、軸方向外半部と軸方向内半部とで大きく異なる。具体的には、大きなピッチ円直径を有する外側列の外輪軌道６ａの肉厚が、小さなピッチ円直径を有する内側列の外輪軌道６ｂに対応する肉厚よりも小さくなる。最良の性能を発揮させる為には、両外輪軌道６ａ、６ｂ部分に存在する熱処理硬化層を適切に規制する必要がある。
本実施形態においては、図４に示す様に、外輪２ａの内周面の軸方向一部で、複列の外輪軌道６ａ、６ｂを含む部分に熱処理硬化層７０ａ、７０ｂ（斜格子で示した部分）を、高周波焼き入れにより、それぞれ全周に亙って形成している。
【００３３】
これら両熱処理硬化層７０ａ、７０ｂは、互いに独立した高周波熱処理により形成している。そして、両外輪軌道６ａ、６ｂの熱処理硬化層７０ａ、７０ｂは、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂに加わるモーメントやアキシアル荷重に拘らず、各転動体４ａ、４ｂの転動面と両外輪軌道６ａ、６ｂとの転がり接触部に存在する接触楕円が両熱処理硬化層７０ａ、７０ｂからはみ出さない様に、その範囲を規制している。又、外輪２ａの内周面の両熱処理硬化層７０ａ、７０ｂ同士の間で、母線形状が円弧形である非円筒曲面部７２及び円筒面状の溝肩部７３が形成された部分には、非硬化部分７１が存在する。従ってこれら熱処理硬化層７０ａ、７０ｂは、この非硬化部分７１により互いに分離されている。更に、外側列の外輪軌道６ａ部分の熱処理硬化層７０ａの厚さを、内側列の外輪軌道６ｂ部分の熱処理硬化層７０ｂの厚さよりも大きくしている。
【００３４】
又、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂに大きなアキシアル荷重が加わる等により、内側の外輪軌道６ｂと転動体４ｂとの接触角が図４に鎖線βで示す様に大きくなる。この場合に、この鎖線βの方向に一致する荷重の作用線が、外輪２ａの外周面よりも内径側で外輪２ａの外に出ない様に、前記非円筒曲面部７２の曲率半径を規制している。これにより、内側列の転動体４ｂの支持剛性が低下したり、外輪２ａの一部に過大な応力を発生する事を防止している。
【００３５】
図５は、本発明の第２実施形態の変形例を示している。本実施形態の場合には、外輪２ｂの軸方向中間部内周面で、両外輪軌道６ａ、６ｂの間部分（図４の非円筒曲面部７２に対応する、図５の円すい部７４）の断面形状（母線形状）を直線としている。従って、この円すい部７４の形状は、軸方向外側に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した、部分円すい状凹面である。
又、外輪２ｂの内周面の軸方向両端部を除く部分で、複列の外輪軌道６ａ、６ｂ及びこれらの間部分に熱処理硬化層７０ａ、７０ｂ、７０ｃ（斜格子で示した部分）を、高周波焼き入れにより、それぞれ全周に亙って形成している。これら各熱処理硬化層７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、外輪２ｂの内周面に倣う外周面形状を有する一体型の高周波加熱コイルにより、両外輪軌道６ａ、６ｂ及びこれらの間部分を同時に加熱する、高周波熱処理により形成している。尚、これら各熱処理硬化層７０ａ、７０ｂ、７０ｃは互いに連続した一体型で、各部の厚さが異なる以外、均質である。又、熱処理硬化層７０ａ、７０ｂの厚さは、両外輪軌道６ａ、６ｂの転がり疲れ寿命及び耐圧痕性を確保する面から規制しており、一般的な乗用車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合で、２〜４mm程度、好ましくは２〜３mm程度とする。
【００３６】
これに対して、両外輪軌道６ａ，６ｂの間部分の熱処理硬化層７０ｃの厚さに関しては、この熱処理硬化層７０ｃの周囲に存在する非硬化部分７１に、熱処理硬化層７０ｃの熱処理に伴って生じ、且つ、両外輪軌道６ａ、６ｂ部分の熱処理硬化層７０ａ、７０ｂに伝達される、径方向内方に向いた力をできるだけ大きくする面から規制しており、一般的な乗用車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合で、１〜３mm程度、好ましくは１〜２mm程度が適切である。少なくとも、熱処理硬化層７０ｃの厚さは、この熱処理硬化層７０ｃが、両外輪軌道６ａ、６ｂの断面形状に共通する接線αを母線とする仮想円すい筒面よりも径方向外方に迄達しない程度に収めている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第１実施形態と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３７】
［第３実施形態］
図６，７は、本発明の第３実施形態を示している。本実施形態の場合には、前述した第２実施形態と同様に、両列の転動体のピッチ円直径を異ならせた異径ＰＣＤ構造としているが、シールリング１４ｃ、組み合わせシールリング１７ａ及び回転側フランジ１２へホイールを取付ける構造が異なっている。
【００３８】
本実施形態におけるシールリング１４ｃは、図７（ａ）に示す様に、ラビリンスリップ３３ｂの外周面を堤部４１ａと連続した円筒面状としており、その外径寸法を、外輪２ａの軸方向外端部の外周面の外径寸法よりも、大きくしている。そして、ラビリンスリップ３３ｂは、回転側フランジ１２の段部３７よりも径方向外方に位置させると共に、ラビリンスリップ３３ｂの先半部と段部３７とを径方向に重畳させた状態で、ラビリンスリップ３３ｂの先端部内周面と段部３７の外周面とを、全周に亙り近接対向させて、ラビリンスシールを形成している。
【００３９】
又、本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃに組み込まれる組み合わせシールリング１７ａは、図７（ｂ）に示す様に、スリンガ５０を構成する回転側円輪部５３の軸方向内側面に、ゴム、合成樹脂等の高分子材料中に磁性粉を分散させて全体を円輪状として成る永久磁石製のエンコーダ５９を、全周に亙り添着している。このエンコーダ５９は、回転側円輪部５３の先端側周縁（外周縁）を覆う様に形成し、シールリング５１ａの芯金５４を構成する静止側円筒部５７の内周面を覆った弾性材５５の一部内周面との間に、ラビリンスシール６１を構成している。さらに、弾性材５５の一部で、静止側円筒部５７の内周面と、静止側円筒部５７と共に芯金５４を構成する静止側円輪部５８の軸方向内側面の外径側半部とにより、径方向外側と軸方向外側とを仕切られた部分に、径方向及び軸方向の厚さ寸法が他の部分の厚さ寸法よりも大きくなった厚肉部６２を設けている。弾性材５５のうちで、この厚肉部６２の軸方向内端面である円輪状の段差面６３と、静止側円筒部５７の内周面の先端寄り部分（軸方向内半部）を覆う部分とを、断面形状が四分の一円弧状である外径側曲面６５（隅Ｒ）により、滑らかに連続させている。この外径側曲面６５の断面形状の曲率半径は、前記ラビリンスシール６１の径方向に関する幅寸法よりも大きくしている。これにより、ラビリンスシール６１を通じて次述する補助シールリップ６４の外径側に存在する空間部分に入り込んだ異物を、ラビリンスシール６１の側に還流させ易くしている。
【００４０】
更に、前記段差面６３の径方向内端部から回転側円輪部５３に向け、補助シールリップ６４を延出（各シールリップ５６ａ〜５６ｃと共に弾性材５５に一体に形成）している。又、補助シールリップ６４は、段差面５３を基端として軸方向内方に向かう程直径が大きくなる方向に、末広がりに傾斜して延びる部分円すい筒状である。この様な補助シールリップ６４の基端部外周面と段差面６３とに関しても、断面形状が四分の一円弧状の内径側曲面６６により、滑らかに連続させている。この内径側曲面６６の断面形状の曲率半径は、補助シールリップ６４の基端部に加わる応力を抑えつつ、この補助シールリップ６４を適度に撓み易くする面から、更には、ラビリンスシール６１を通じて補助シールリップ６４の外径側に存在する空間部分に入り込んだ異物をこのラビリンスシール６１の側に還流させ易くする面から、適切に規制している。この為に、内径側曲面６６の断面形状の曲率半径を、補助シールリップ６４の基端部の厚さと同じか、少しだけ大きくしている。
【００４１】
この様な補助シールリップ６４は、この補助シールリップ６４の内径側に存在する、サイドリップと呼ばれる外部空間寄りのシールリップ５６ａに異物が付着するのを抑える役目を有するものであり、高度のシール性を要求されない。むしろ、補助シールリップ６４を設ける事で、組み合わせシールリング１７ａを組み込んだ車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃの回転抵抗（動トルク）が大きくなるのを抑える事が重要である。この為に、本実施形態の場合には、下記の様な工夫により、補助シールリップ６４を設けた事に基づく摺動抵抗の増大を抑制している。
【００４２】
補助シールリップ６４の断面形状を、先端縁に向かう程厚さ寸法が小さくなる、くさび状としている。この様にする事で、補助シールリップ６４の先端部の弾性を低く抑え、摺動抵抗が大きくならない様にしている。
更に、補助シールリップ５４の厚さ寸法を、シールリップ５６ａの厚さ寸法よりも十分に小さくしている。具体的には、補助シールリップ６４のうちで最も厚い部分である基端部の厚さ寸法を、シールリップ５６ａのうちで最も薄い部分である基端部の厚さ寸法の１／２以下、より好ましくは１／３以下、但し、成形性を考慮して１／５以上としている。  この様にする事で、補助シールリップ６４全体の弾性を低く抑え、摺動抵抗が大きくならない様にしている。
更に、シールリング５１ａとスリンガ５０とを組み合わせた状態で、補助シールリップ６４の締め代を、シールリップ５６ａの締め代よりも十分に小さくしている。具体的には、図７（ｂ）に示した自由状態で、補助シールリップ６４の軸方向高さ（回転側円輪部５３に向けての軸方向突出量）を、シールリップ５６ａの軸方向高さよりも十分に小さくしている。この様にする事で、シールリング５１ａとスリンガ５０とを組み合わせた状態で、補助シールリップ６４の弾性変形量（軸方向圧縮量）を、シールリップ５６ａの弾性変形量よりも十分に小さくして、補助シールリップ６４の先端縁と回転側円輪部５３の軸方向外側面との摺動部の面圧を抑え、摺動抵抗が大きくならない様にしている。
尚、補助シールリップ６４には高度のシール性を要求しない為、車両の旋回走行等に伴ってシールリング５１ａの中心軸とスリンガ５０の中心軸とが傾斜した状態で、補助シールリップ６４の先端縁が回転側円輪部５３の軸方向外側面から僅かに浮き上がっても（締め代が零になったり、僅かに隙間が空いても）良い。又、補助シールリップ６４の先端縁を回転側円輪部５３の軸方向外側面に、全周に亙り微小隙間を介して対向させても良い。
【００４３】
何れにしても、シールリップ５６ａとラビリンスシール６１との間に、補助シールリップ６４が存在する状態とし、補助シールリップ６４よりも外部空間側でラビリンスシール６１と連通する部分に、外部側空間６０を設けている。この外部側空間６０を構成する段差面６３の径方向内外両周縁部は、それぞれ前記外径側、内径側両曲面６５、６６により、外部側空間６０の径方向内外両周面と滑らかに連続させている。更に、内径側曲面６６から連続する、補助シールリップ６４の外周面は、先端に向かう程ラビリンスシール６１に向かう方向に傾斜している。この様な構成により、このラビリンスシール６１から外部側空間６０内に、勢い良く吹き込まれた異物の流れを変換し、このラビリンスシール６１に向けて還流する様にしている。
【００４４】
上述の様に構成する組み合わせシールリング１７ａを組み込んだ、本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃによれば、スリンガ５０とシールリング５１ａとの間で、シールリップ５６ａよりも軸受内部側に存在するシール内部空間への、泥水等の異物の侵入を効果的に防止できる。特に、各シールリップ５６ａ〜５６ｃのうちで、最もラビリンスシール６１に近い部分に存在するシールリップ５６ａの外周面に異物が付着し、このシールリップ５６ａの挙動が損なわれ、このシールリップ５６ａのシール性能が低下するのを防止できる。即ち、ラビリンスシール６１と、外部側空間６０の軸方向外端面及び内周面を仕切る、段差面６３及び補助シールリップ６４により、補助シールリップ６４よりも内径側に存在する空間内にまで異物が入り込む事を抑制している。
【００４５】
前述した各実施形態とは異なり、本実施形態における前記回転側フランジ１２には、スタッドの代わりに、内周面に雌ねじが形成された複数のねじ孔２１が設けられている。車輪を構成するホイール（図示せず）を回転側フランジ１２に固定する場合には、各ねじ孔２１とホイールの固定用貫通孔とを整合させた状態で、固定用のボルトをホイール側から挿入してねじ孔２１に螺合し、さらに締め付ける。本構造の場合は、スタッドの頭部が回転側フランジ１２の軸方向内側面に存在しないので、前記シールリング１４ｃのラビリンスリップ３３ｂの径方向位置の制約が緩和され、ラビリンスリップ３３ｂをより好適に使用できる。
【００４６】
本実施形態に於いては、ハブ本体７ｂの軸方向中間部外周面で、シールリップが摺動する厚肉部３８から内輪８が嵌合固定される小径段部２６に掛けての部分には、図８に示す様に、熱処理硬化層７５を、全周に亙り連続する状態で形成している。又、この熱処理硬化層７５は、厚肉部３８部分に存在する軸方向外端部分から、小径段部２６部分に存在する軸方向内端部分まで、切れ目なく連続している。この様な熱処理硬化層７５は、高周波加熱コイルにより必要部分（この熱処理硬化層７５を形成すべき部分）を加熱した後、クーラントを吹き付ける等により急冷する事で形成する。高周波加熱コイルとしては、前記必要部分の形状に見合った形状を有するものを使用する。
【００４７】
上述の様な熱処理硬化層７５を形成した、ハブ本体７ｂの軸方向中間部外周面で、軸方向外側の厚肉部３８から小径段部２６に掛けての部分には、表面を平滑にする為の研削加工を施す。この研削加工は、図９に示す様に、総形砥石である回転砥石８０を使用して行なう。この回転砥石８０は、ハブ本体７ｂの軸方向中間部外周面で熱処理硬化層７５を形成した部分に見合う（母線形状がほぼ一致する）外周面形状を有する。この様な回転砥石８０による研削加工により、熱処理硬化層７５を形成した部分（シールリップの摺動面を含む）及び内輪８の嵌合面を平滑面としている。
【００４８】
一方、外輪２ａの軸方向中間部内周面で、両列の外輪軌道６ａ、６ｂ及びこれら両外
輪軌道６ａ、６ｂ同士の間に存在する内周面中間に掛けての部分には、図１０に示す様に熱処理硬化層７６を、全周に亙り連続する状態で形成している。又、この熱処理硬化層７６は、両外輪軌道６ａ、６ｂ及びこれら両外輪軌道６ａ、６ｂの間部分に、切れ目なく連続している。この様な熱処理硬化層７６に就いても、高周波加熱コイルにより必要部分（この熱処理硬化層７６を形成すべき部分）を加熱した後、クーラントを吹き付ける等により急冷する事で形成する。
【００４９】
上述の様な熱処理硬化層７６を形成した、外輪２ａの軸方向中間部内周面で、両列の外輪軌道６ａ、６ｂには、表面を平滑にする為の研削加工を施す。この研削加工は、図１１に示す様に、総形砥石である回転砥石８１を使用して行なう。この回転砥石８１は、外輪２ａの軸方向中間部内周面で熱処理硬化層７６を形成した部分に見合う（母線形状がほぼ一致する）外周面形状を有する。この様な回転砥石８１による研削加工により、熱処理硬化層７６を形成した部分及びシールリングの圧入面を平滑面とする。
【００５０】
図１２は、本実施形態における外輪研削加工の変形例を示している。両外輪軌道６ａ、６ｂに研削加工を施す為に使用する研削用工具は、回転軸８２の中間部と先端部（図１２の右端部）とに、それぞれ円環状に形成した第１砥石８３と第２砥石８４とを、回転軸８２と同心に結合固定して成る。第１砥石８３の外周面は、その母線形状の曲率半径を外輪軌道６ａの母線形状の曲率半径と等しくしている。又、第２砥石８４の外周面は、その母線形状の曲率半径を外輪軌道６ｂの母線形状の曲率半径と等しくしている。又、第１砥石８３の外径寸法を、第２砥石８４の外径寸法よりも大きくすると共に、これら第１、第２砥石８３，８４の外径の差を、両外輪軌道６ａ、６ｂの直径の差と実質的に等しくしている。更に、次述する図１２（Ｃ）に示す様に、回転軸８２の中心軸と外輪２ａの中心軸とを平行にした状態で、第１、第２砥石８３，８４を両外輪軌道６ａ、６ｂに対し同時に整合接触させられる様に、軸方向に関する第１、第２砥石８３，８４同士のピッチを規制している。
【００５１】
この様な研削用工具を使用して両外輪軌道６ａ、６ｂに研削加工を施す際には、先ず、図１２（Ａ）に示す様に、回転軸８２の中心軸を外輪２ａの中心軸に一致させた状態で、この研削用工具の先端部を、直径寸法が大きい外輪軌道６ａに近い側の外輪２ａの開口部に対向させる。次いで、同図（Ａ）→（Ｂ）に示す様に、研削用工具を外輪２ａに向け軸方向に前進させる事により、第１、第２砥石８３，８４を外輪２ａの径方向内側に、外輪軌道６ａに近い側の開口部を通じて進入させる。そして、この様に進入させた状態で、軸方向に関する、両外輪軌道６ａ、６ｂの位相と、第１、第２砥石８３、８４の位相とを、互いに一致させる。次いで、同図（Ｂ）→（Ｃ）に示す様に、外輪２ａの内側で研削用工具を径方向に変位させる事により、外輪軌道６ａに第１砥石８３を、外輪軌道６ｂに第２砥石８４を、それぞれ押し付ける。そして、この状態で、外輪２ａと研削用工具とを相対回転させる事により、両外輪軌道６ａ、６ｂに全周に亙り研削加工を施す。
【００５２】
ところで、本変形例の場合、第１、第２砥石８３，８４の性状（粒度、結合度、組織）を互いに等しくすると、第１、第２砥石８３，８４の各加工面における目づまり発生傾向又は目こぼれ発生傾向が互いに大きく異なって、両外輪軌道６ａ，６ｂを双方同時に研削する際の条件設定が難しくなる可能性がある。従って、この様な不具合が発生するのを防止できる様にすべく、両外輪軌道６ａ、６ｂ同士の間の直径差及び第１、第２砥石８３、８４同士の間の直径差との関係で、第１、第２砥石８３，８４の粒度と結合度と組織とのうちの少なくとも１つの性状を互いに異ならせる事により、第１、第２砥石８３，８４の各加工面における目こぼれ発生傾向又は目づまり発生傾向を、互いにほぼ等しくするのが好ましい。
【００５３】
図１３は、本実施形態における外輪研削加工の別の変形例を示している。本変形例の場合には、研削用工具を構成する第１砥石８３ａの外径寸法と第２砥石８４ａの外径寸法とを、互いに等しくしている。又、次述する図１３（Ｃ）に示す様に、回転軸８２の中心軸を外輪２ａの中心軸に対し傾斜させた状態で、第１、第２砥石８３ａ、８４ａを両外輪軌道６ａ、６ｂに対し同時に整合接触させられる様に、軸方向に関する第１、第２砥石８３ａ、８４ａ同士のピッチを規制している。
【００５４】
この様な研削用工具を使用して両外輪軌道６ａ、６ｂに研削加工を施す際には、先ず、図１３（Ａ）に示す様に、回転軸８２の中心軸を外輪２ａの中心軸に対し傾斜させた状態（回転軸８２の中心軸Ｘを、両外輪軌道６ａ、６ｂのうち研削加工時に第１、第２砥石８３ａ、８４ａの各加工面を接触させる部分に引いた共通接線Ｙに対し平行にした状態）で、この研削用工具の先端部を、直径寸法が大きい外輪軌道６ａに近い外輪２ａの開口部に対向させる。
【００５５】
次いで、同図（Ａ）→（Ｂ）に示す様に、研削用工具を外輪２ａに向け、この外輪２ａの軸方向に前進させる事により、第１、第２砥石８３ａ、８４ａを外輪２ａの径方向内側に、外輪軌道６ａに近い側の開口部を通じて進入させる。そして、この様に進入させた状態で、外輪２ａの軸方向に関する、両外輪軌道６ａ、６ｂの位相と、第１、第２砥石８３ａ、８４ａの位相とを、互いに一致させる。次いで、同図（Ｂ）→（Ｃ）に示す様に、外輪２ａの内側で研削用工具を、この外輪２ａの径方向に変位させる事により、外輪軌道６ａに第１砥石８３ａを、外輪軌道６ｂに第２砥石８４ａを、それぞれ押し付ける。尚、この様に外輪軌道６ｂに第２砥石８４ａを押し付けた際に、この第２砥石８４ａの端縁部分が外輪軌道６ｂの肩部に干渉しない様にする為、第２砥石８４ａにおける加工面の端縁部分には、全周に亙り、逃げ溝８５を形成している。その後の研削作業手順、並びに、その他の部分の構成及び作用・効果は、上述した第３実施形態の変形例の場合と同様である。尚、本例の構造に就いても、第１、第２砥石８３ａ，８４ａにおける各加工面の目こぼれ発生傾向又は目づまり発生傾向を互いにほぼ等しくする。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第２実施形態と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００５６】
［第４実施形態］
図１４は、本発明の第４実施形態を示している。本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｄは、前述した第２，３実施形態と同様に、両列の転動体のピッチ円直径を異ならせた異径ＰＣＤ構造としているが、駆動輪用として等速ジョイント（ＣＶＪ）と一体化した構造となっている。
ハブ本体７ｃの中心部にスプライン孔１９を設けると共に、ハブ本体７ｃの軸方向内側部分に結合する等速ジョイントのハウジング２２に、内輪軌道１０ｂを直接形成している。そして、等速ジョイントのスプライン軸２３をスプライン孔１９に挿入し、このスプライン軸２３の軸方向外端部を径方向外方に塑性変形させた加締め部２０ａにより、ハブ本体７ｃを等速ジョイントに結合固定している。
【００５７】
本実施形態に於いても、ラビリンスリップ３３を有するシールリング１４ｄにより、転動体４ａ，４ｂが設置された内部空間１５の軸方向外端開口を密封している。駆動輪では車輪による泥水の跳ね上げが多く、ブレーキ等の周辺部品もドラムではなくディスクロータとなるので、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｄが外部環境に晒されることが多い。従って、ラビリンスリップ３３を備えることでシール性能を向上させたシールリング１４ｄを好適に使用する事ができる。特に、駆動輪が操舵輪となるＦＦ車及び4ＷＤ車の前輪の場合には、さらに好ましい。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第３実施形態と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００５８】
［第５実施形態］
図１５は、本発明の第５実施形態を示している。本実施形態の駆動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｅは、ハブ本体７ａに対して内輪８を抑え付ける為の加締め部２０ｂが、スプライン軸２３の先端部の雄ねじ部に螺合したナット９ａの緊締に基づく軸方向荷重に基づいて塑性変形しない様に、かしめ部２０ｂの形状を工夫している。具体的には、ハブ本体７ａの軸方向内端部に内輪８を結合固定する加締め部２０ｂの軸方向内端面には、仕上がりが平坦面となる加締め型の使用、或は加締め加工後に旋削加工を施す等により、ハブ３の中心軸に対して垂直な、円輪状の平坦面２４を形成している。
【００５９】
この様な円輪状の平坦面２４は、少なくともこの平坦面２４の一部（外周寄り部分）を、内輪８の内周面よりも径方向外方に位置させた状態で形成すると共に、平坦面２４と、内輪８の軸方向内端面とを、軸方向に重畳させている。そして、ハブ３と、等速ジョイントの駆動軸であるスプライン軸２３とを結合する場合には、かしめ部２０ｂの平坦面２４に、等速ジョンイントのハウジング２２ａに形成した肩部２５の軸方向外端面を突き当てる。そして、この状態で、スプライン軸２３の先端部に形成した雄ねじに螺合したナット９ａを緊締する事により、ナット９ａと肩部２５との間でハブ７ａを挟持している。
本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｅの場合、ハブ７ａとスプライン軸２３とを結合した状態では、かしめ部２０ｂの平坦面２４とハウジング２２ａの肩部２５の軸方向外端面とが全周に亙り面接触する。従って、ナット９ａの緊締力に基づいてかしめ部２０ｂの軸方向内端面に加えられる面圧を小さくしている。
【００６０】
本実施形態に於いても、ラビリンスリップを有するシールリング１４ｅにより、転動体４が設置された内部空間１５の軸方向外端開口を密封している。駆動輪では車輪による泥水の跳ね上げが多く、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｅが外部環境に晒されることが多い。従って、ラビリンスリップを備えることでシール性能を向上させたシールリング１４ｅを好適に使用する事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第１実施形態と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００６１】
［第６実施形態］
図１６は、本発明の第６実施形態を示している。本実施形態は従動輪（ＦＲ車、ＲＲ車、ＭＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）用の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｆである為、ハブ本体７が中実体であり、転動体４を設置した内部空間１５の軸方向外端開口部のシールに関しては、外輪２の軸方向外端部内周面とハブ本体７の軸方向中間部外周面との間に設けたシールリング１４ｆにより図っている。これに対して、内部空間１５の軸方向内端開口部のシールに関しては、図示の様なカバー１６、或いは外輪２の軸方向内端部内周面と内輪８の軸方向内端部外周面との間に設置する組み合わせシールリングにより図っている。
【００６２】
内部空間１５内への異物侵入防止と、この内部空間１５内に充填したグリースの漏洩防止とを十分に図る為には、内部空間１５の両端開口部を十分にシールする必要がある。特に、この内部空間１５の軸方向外端開口部をシールする為のシールリング１４ｆに就いては、回転側フランジ１２の内側面に沿って径方向内方に導かれた異物、及び外輪２の外周面を伝って外輪２の軸方向外端開口部に導かれた異物が、内部空間１５内に入り込むのを防止する為に、優れたシール性能を要求される。従動輪においても、従動輪が操舵輪となるＦＲ車、ＲＲ車、ＭＲ車の前輪の場合には、制動装置を構成する部品がディスクロータであり、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｆが外部環境に晒されるので、ラビリンスリップ及び堤部を有するシールリング１４ｆの使用が好ましい。
【００６３】
本実施形態に於いても、前記第３実施形態と同様に、回転側フランジ１２の軸方向内周面の段部３７との間にラビリンスシールを形成するラビリンスリップ３３ｂを有するシールリング１４ｆにより、回転側フランジ１２の軸方向内周面に沿って異物がラビリンスシール内に侵入する事を抑制している。又、外輪２の軸方向外端部外周面よりも大きな外径寸法を有する堤部４１ａを設けている為、外輪２の外周面に付着した水分がこの外輪２の外周面を伝って、ラビリンスリップ３３の外周面に迄達する事を阻止している。
【００６４】
ところで、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｆを構成するハブ３の軸方向外端部には、図示しないディスクロータ及びホイールをハブ３に取り付ける際の中心合わせの目安となるパイロット部２７が設けられている。このパイロット部２７は、回転側フランジ１２よりもさらに軸方向外側に向けて突出して略円筒形状に構成されており、その外周面に前記ディスクロータ及びホイールを嵌合させる。本実施形態においては、このパイロット部２７の外周面、軸方向内端面及び内径面には、防錆（ディスクロータ及びホイールの錆び付き防止）等を目的としてカチオン電着塗装が施されて塗装膜９０を形成している。
【００６５】
本実施形態で用いたカチオン電着塗装膜の形成について簡単に説明する。ハブ３を油脂分を除くため脱脂洗浄等を行った後乾燥する。この乾燥したハブ３に電極を付け、パイロット部２７の周面部及び内径面のみを解離可能な水溶液性塗料を展開した電着槽に浸し、電着槽中に設けられた電極との間に電圧を印加して、陽イオンにイオン化された塗料イオンをパイロット部２７の周面及び内径面に電着させる。塗装部分の見切りをよくするために、電着装置ではポンプにより電着槽内へ塗料を循環させており、電着槽からのオーバーフローを一定にすることで塗装範囲を一定に保っている。これにより塗料液面の波打ちや装置の揺れによる影響を低減している。塗装膜の電着終了後、高温で焼付け冷却を行い電着塗装膜を硬化し塗装膜９０を完成させる。
【００６６】
このようにして作成された塗装膜９０は、塗装膜を薄く、均一に形成することが可能であり、傷、剥がれ等の危険性が少なく、防錆効果が良好である。尚、塗装膜９０は、刷毛塗り塗装や吹き付け塗装された塗料を焼き付けて作成する事も可能である。さらに、アニオン（陰イオン）塗料を用いた、アニオン電着塗装や、帯電した霧状の塗料(イオン微粒子)をハブ３に付着させる静電塗装でも塗装膜９０を形成することができる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第３実施形態と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００６７】
［第７実施形態］
図１７は、本発明の第７実施形態を示している。本実施形態の場合には、車輪支持用転がり軸受ユニットの重量増加を防止しつつ、軸受の寿命を高める為に、両列の転動体のピッチ円直径を異ならせた異径ＰＣＤ構造としているが、前述した第２実施形態と異なり、軸方向内側の列（内側列）を大径としている。
本実施形態における車輪支持用転がり軸受ユニット１ｇのハブ３ｃを構成するハブ本体７ｄは、軸方向中間部に第１の内輪軌道１０ｃを有すると共に、外周面に第２の内輪軌道１０ｄを有する内輪８ａを、加締め部２０ｂにより軸方向内端部に結合固定している。更に、前記第１、第２の内輪軌道１０ｃ、１０ｄのうち、軸方向内側の第２の内輪軌道１０ｄの直径を、軸方向外側の第１の内輪軌道１０ｃの直径よりも大きくしている。一方、外輪２ｃは、内周面に第１の外輪軌道６ｃ及び第２の外輪軌道６ｄを、それぞれ形成しており、これら両外輪軌道６ｃ、６ｄのうち、軸方向内側の第２の外輪軌道６ｄの直径は、軸方向外側の第１の外輪軌道６ｃの直径よりも大きくしている。
【００６８】
そして、第１の外輪軌道６ｃと第１の内輪軌道１０ｃとの間に転動体４ｃを、第２の外輪軌道６ｄと第２の内輪軌道１０ｄとの間に転動体４ｄを、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けている。これら複列に配置された各転動体４ｃ、４ｄには、予圧と共に背面組み合わせ型の接触角を付与している。そして、これら両列の転動体４ｃ、４ｄのピッチ円直径は、第１、第２の内輪軌道１０ｃ、１０ｄ及び第１、第２の外輪軌道６ｃ、６ｄの直径の差に応じて互いに異なっている。即ち、軸方向内側の列（内側列）の転動体４ｄのピッチ円直径が、軸方向外側の列（外側列）の転動体４ｃのピッチ円直径よも大きくなっている。
又、本実施形態に於いても、ラビリンスリップ３３を有するシールリング１４ｇにより、転動体４ｃ，４ｄが設置された内部空間１５の軸方向外端開口を密封している。シールリング１４ｇは３本の接触式のシールリップを有しており、そのうちの２本のシールリップ３２ａ，３２ｂは、各先端縁を回転側フランジ１２の内側面に全周に亙り摺接させている。
【００６９】
この様な内側列のピッチ円直径を大きくした車輪支持用転がり軸受ユニット１ｇの場合は、車輪を取付けたハブ３ｃを片持ち支持する構造により内側列の転動体４ｄに大きな荷重が加わるが、転動体４ｄのピッチ円直径を大きくして負荷能力を高めている為、転動体４ｄ、第２の外輪軌道６ｄ及び第２の内輪軌道１０ｄの疲労が抑制されて長寿命化が図られている。この様に、各転動体４ｃ，４ｄに加わる負荷荷重の差に応じてそれぞれのピッチ円直径を決めるので、各転動体４ｃ，４ｄの寿命が同等となり、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｇとしての耐久性を向上させる事ができる。
又、外輪２ｃの軸方向外側の外径寸法が小さくなり、ラビリンスリップ３３の径寸法も小さくなる為、回転側フランジ１２の内側面に設けられて、ラビリンスリップ３３とラビリンスシールを形成する段部３７の径寸法を小さくできる。従って、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｇの軽量化、及び回転側フランジ１２のイナーシャ（慣性モーメント）の軽減を可能な構造として、自動車の走行性能（乗り心地、加速性能等）を高める事ができる。又、回転側フランジ１２の回転に伴いスタッド１３の頭部が回転気流を発生させるが、ラビリンスリップ３３はスタッド１３の頭部から離れており、回転気流の影響によるラビリンスリップ３３の変形が抑制されるので、ラビリンスリップ３３と段部３７とのラビリンス隙間を小さくして、ラビリンスリップ３３のシール性能を向上する事ができる。
【００７０】
図１８は、本発明の第７実施形態の変形例を示している。本変形例の場合には、シールリング１４ｈ、内輪８ｂ及び回転側フランジ１２へホイールを取付ける構造が異なっている。本変形例の回転側フランジ１２には、前述した第３実施形態と同様に、スタッドの代わりに、内周面に雌ねじが形成された複数のねじ孔２１が設けられている。
【００７１】
本変形例のシールリング１４ｈでは、シールリング１４ｈを外輪２ｃに圧入嵌合する際の圧入面である円輪部３５よりも内径側にラビリンスリップ３３ａを設けており、これにより、容易にシールリング１４ｈを外輪２ｃに圧入する事ができる。又、ラビリンスリップ３３ａと近接対向する回転側フランジ１２の段部３７の形成位置をさらに内径側とする事で、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｈのより一層の軽量化及び低イナーシャ化を図っている。さらに、ラビリンスリップ３３ａと段部３７とのラビリンスシールをより内径側に設けており、モーメント負荷時（自動車の旋回動作等）における外内輪の相対傾きによるラビリンス隙間の変化が抑制されるので、ラビリンス隙間を小さくしてラビリンス効果を高める事が可能である。
【００７２】
又、内輪８ｂは、その両側面をハブ本体７ｄに突き合わせた状態でハブ本体７ｄに狭持されているが、軸方向外側の側面の肉厚を厚くして、軸方向内側の側面との肉厚差を小さくしている。これにより、内輪８ｂの熱処理変形が抑制される為、研削取代を削減して研削加工時間を短縮し、さらに、内輪８ｂの両側面の面積差が小さいので、効率の良い両頭平面研削による加工を可能とする事により、コストダウンを図っている。又、軸方向外側の列の保持器１１が軸受内方（軸方向内側）に移動した場合でも、内輪８ｂの軸方向外側の側面と保持器１１とが接触しない位置に、内輪８ｂをハブ本体７ｄに固定している。
尚、本変形例のような軸方向内側の列を大径とした異径ＰＣＤ構造の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｈに熱処理を施す場合、外輪２ｃの軸方向外側の第１の外輪軌道６ｃの有効硬化層深さを、軸方向内側の第２の外輪軌道６ｄの有効硬化層深さよりも浅くする事で、第１の外輪軌道６ｃの溝肩部（外輪軌道６ｃの軸方向内側に隣接した部分）におけるオーバーヒートを抑制することが好ましい。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第２実施形態と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００７３】
［第８実施形態］
図１９は、本発明の第８実施形態を示している。本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｉは、ラビリンスリップ３３が近接対向するハブ本体７ｅの段部３７ａに機械加工を施している。又、内周面に雌ねじが形成されたねじ孔２１が、回転側フランジ１２に複数設けられており（前記第３実施形態を参照）、このねじ孔２１と軸方向に重畳する位置まで、シールリング１４ｉの堤部４１ｂを外径側に延在させている。
【００７４】
ハブ３ｄを構成するハブ本体７ｅは、Ｓ５３Ｃ等の中炭素鋼で造られており、製造時には、円柱状のビレットをＡ３変態点以上に加熱して鍛造成型した後、ショットブラスト等により表面のスケール（酸化物の膜）が除去される。そして、ディスクロータ及びホイールを固定する回転側フランジ１２の軸方向外側面は、機械加工により平坦面に仕上げられる。又、前記第１実施形態に示した様なバブ本体７ａに於いては、回転側フランジ１２の軸方向内側面で、スタッド１３の頭部の座面となる（頭部と当接する）部分に機械加工が施される。その後、ハブ本体７ｅの軸方向中間部外周面は、高周波焼き入れにより熱処理硬化層を形成した後（図８参照）、シールリップ３２ａが摺接する厚肉部３８から内輪８が嵌合固定される小径段部２６に掛けての部分には、表面を平滑にする為の研削加工を施している（図９参照）。
更に本実施形態では、前記段部３７ａの外周面で、少なくともラビリンスリップ３３と近接対向してラビリンスシールを形成する部分に全周に亙って機械加工を施している。従って、段部が鍛造面である場合と比較して、段部３７ａの寸法精度が高まると共に、その表面が滑らかになるので、ラビリンス隙間を小さくして、シールリング１４ｉのシール性能を向上させる事ができる。又、ラビリンスリップ３３と段部３７ａとが接触した場合でも、ラビリンスリップ３３が損傷したり、回転トルクが増大する事を防止している。
尚、段部３７ａの機械加工は、高周波焼き入れ前に旋削加工しても良いし、高周波焼き入れ後に内輪軌道１０及び厚肉部３８等と同時に研削加工する事もできる。又、段部３７ａの断面形状は、図１９の様な円弧形状（円環面）の他に、傾斜形状（円錐面）とする事もできる。
【００７５】
スタッド１３の代わりにねじ孔２１を設けた本実施形態の構成に於いては、スタッドの頭部が存在しない為、ラビリンスリップ３３がねじ孔２１に近接していても、前述した回転気流によりラビリンスリップ３３が変形する事はない。又、交換部品であるスタッド１３を回転側フランジ１２の軸方向内側から交換する作業性を考慮する必要がない為、ねじ孔２１と軸方向に重畳する位置までシールリング１４ｉの堤部４１ｂを外径側に延在させる事により、シールリング１４ｉの耐水性を向上させている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第１実施形態と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に支持する為の軸受ユニットとして好適に使用する事ができる。
【符号の説明】
【００７７】
１，１ａ〜１ｉ  車輪支持用転がり軸受ユニット
２，２ａ〜２ｃ  外輪
３，３ａ〜３ｄ  ハブ
４，４ａ〜４ｄ  転動体
５    静止側フランジ
６，６ａ〜６ｄ  外輪軌道
７，７ａ〜７ｅ  ハブ本体
８，８ａ，８ｂ  内輪
９，９ａ  ナット
１０，１０〜１０ｄ  内輪軌道
１１    保持器
１２    回転側フランジ
１３    スタッド
１４、１４ａ〜１４ｉ  シールリング
１５    内部空間
１６，１６ａ    カバー
１７，１７ａ    組み合わせシールリング
１８    取付け孔
１９    スプライン孔
２０，２０ａ、２０ｂ  加締め部
２１    ねじ孔
２２，２２ａ    ハウジング
２３    スプライン軸
２４    平坦面
２５    肩部
２６    小径段部
２７    パイロット部
３０，３０ａ    芯金
３１    シール材
３２ａ〜３２ｃ  シールリップ
３３，３３ａ，３３ｂ  ラビリンスリップ
３４    嵌合筒部
３５    円輪部
３６    折れ曲がり部
３７，３７ａ  段部
３８    厚肉部
３９    薄肉部
４０    突条
４１，４１ａ，４１ｂ  堤部
４２    円筒部
４３    段部
５０    スリンガ
５１，５１ａ  シールリング
５２    回転側円筒部
５３    回転側円輪部
５４    芯金
５５    弾性材
５６ａ，５６ｂ，５６ｃ  シールリップ
５７    静止側円筒部
５８    静止側円輪部
５９    エンコーダ
６０    外部側空間
６１    ラビリンスシール
６２    厚肉部
６３    段差面
６４    補助シールリップ
６５    外径側曲面
６６    内径側曲面
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ  熱処理硬化層
７１    非硬化部分
７２    非円筒曲面部
７３    溝肩部
７４    円すい部
７５，７６  熱処理硬化層
８０，８１  回転砥石
８２    回転軸
８３、８３ａ  第１砥石
８４、８４ａ  第２砥石
８５    逃げ溝
９０    塗装膜
【図１】
2014142054.tif 000003
【図２】
2014142054.tif 000004
【図３】
2014142054.tif 000005
【図４】
2014142054.tif 000006
【図５】
2014142054.tif 000007
【図６】
2014142054.tif 000008
【図７】
2014142054.tif 000009
【図８】
2014142054.tif 000010
【図９】
2014142054.tif 000011
【図１０】
2014142054.tif 000012
【図１１】
2014142054.tif 000013
【図１２】
2014142054.tif 000014
【図１３】
2014142054.tif 000015
【図１４】
2014142054.tif 000016
【図１５】
2014142054.tif 000017
【図１６】
2014142054.tif 000018
【図１７】
2014142054.tif 000019
【図１８】
2014142054.tif 000020
【図１９】
2014142054.tif 000021
【図２０】
2014142054.tif 000022