(57)【要約】【課題】シールの耐泥水性を確保すると共に、シールの低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】シール９が、内輪５の外径に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、径方向外方に延びる円板部１２ｂと、軸方向に延びる外径部１２ｃとを備えた芯金１２と、この外径部１２ｃに加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びる一対のダストリップ１３ａ、１３ｂと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃと、芯金１２の露出した表面を保護する被覆部１３ｄを有する合成ゴム製のシール部材１３とで構成されると共に、被覆部１３ｄが芯金１２の嵌合部１２ａの端部にまで回り込んで内輪５の外径に弾性接触すると共に、外方部材２の端部内周面２ｃが、端面に向って漸次拡径する曲線状に形成され、ダストリップ１３ａ、１３ｂとグリースリップ１３ｃが所定のシメシロを介して摺接されている。【選択図】図２
2011256935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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両転走面間に保持器を介して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に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、
前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記内方部材の外径に所定のシメシロを介して圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円板部と、この円板部から軸方向に延びる外径部とを備え、鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に形成された芯金と、この芯金の外径部に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びる一対のダストリップ、およびこの内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップを有する合成ゴム製のシール部材とで構成されると共に、前記外方部材の端部内周面が、端面に向って漸次拡径する円弧面を有する曲線状に形成され、前記ダストリップとグリースリップがこの端部内周面に所定のシメシロを介して摺接されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記シール部材が、前記芯金の外部に露出した表面を保護する被覆部を有し、この被覆部が前記芯金の嵌合部の端部にまで回り込んで接合され、この被覆部の一部が内方部材の外径に弾性接触されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記シールの芯金の円板部が前記嵌合部の軸受内方側の端部から径方向外方に延びると共に、前記外径部がこの円板部から軸受外方側に延び、当該外径部と前記嵌合部の端面が略面一に設定されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記シールの芯金の円板部が前記嵌合部の軸受内方側の端部から径方向外方に延びると共に、前記外径部がこの円板部から軸受外方側に延び、当該外径部の端面よりも前記嵌合部の端面が軸受外方側に突出して形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記シールの芯金の円板部が前記嵌合部の軸受外方側の端部から径方向外方に延びると共に、前記外径部がこの円板部から軸受内方側に延びている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記シールの芯金が前記外径部からさらに屈曲して径方向外方に延びる突条部を備え、この突条部の先端部が前記外方部材の端部内周面に僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシールを構成している請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記シール部材が径方向外方に延びる突条部を一体に備え、この突条部の先端部が前記外方部材の端部内周面に僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシールを構成している請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記外方部材の端部内周に環状溝が形成され、この環状溝に前記突条部が係合されている請求項６または７に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記シール部材の突条部が先端に向って細くなる尖塔形状に形成されている請求項６乃至８いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記突条部が径方向外方に傾斜して形成され、その先端部が前記外方部材の端部内周面に僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシールを構成している請求項６乃至９いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項１１】
前記シール部材が、ゴム物性値の圧縮永久歪が１２０℃×７０時間で４０％以下、ＴＲ１０値が−３５℃以下のものが使用されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、詳しくは、シールの耐泥水性を向上させると共に、長期間に亘ってシールの密封性能を確保し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】
これらの軸受部には、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、外部から雨水やダスト等の侵入を防止するためにシールが装着されている。近年、自動車のメンテナンスフリー化が進み、車輪用軸受装置においてもさらなる長寿命化が要求されるようになっているが、市場回収品の軸受損傷状況を検証すると、剥離等の本来の軸受寿命よりも、シール不具合あるいは密封性の低下により軸受内に雨水やダスト等が侵入して軸受が損傷する事例が少なくない。したがって、シールの密封性を向上させることにより、軸受寿命の向上を図ることができる。
【０００４】
従来から、密封性を高めたシールに関しては種々提案されているが、こうしたシールの一例を図１４に示す。このシール５０は、車輪用軸受の相対回転する外方部材と内方部材の端部に装着され、両部材間に形成される環状空間の開口部を密封している。シール５０は、互いに対向配置されたスリンガ５１と環状のシール板５２とからなる。スリンガ５１は、鋼鈑からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、図示しない内方部材（内輪）に圧入される円筒部５１ａと、この円筒部５１ａから径方向外方に延びる立板部５１ｂとからなる。
【０００５】
一方、シール板５２は断面略Ｌ字状に形成され、図示しない外方部材の端部内周に圧入される芯金５３と、この芯金５３に加硫接着されたシール部材５４とからなる。シール部材５４は弾性部材からなり、スリンガ５１の立板部５１ｂに摺接する一対のサイドリップ５４ａ、５４ｂと、円筒部５１ａに摺接するグリースリップ５４ｃとを有している。サイドリップ５４ａ、５４ｂは外径側に傾斜して形成され、先端がスリンガ５１の立板部５１ｂに所定のシメシロをもって摺接している。また、スリンガ５１の立板部５１ｂの側面に磁気エンコーダ５５が加硫接着により一体に接合されている。
【０００６】
ここで、一対のサイドリップ５４ａ、５４ｂ間の距離ｄが０．１ｍｍ以上になるように設定されている。これにより、シール５０の断面高さＨを６ｍｍまで低くした場合でも、耐泥水性能を落さずにシール５０の断面高さＨを低くでき、車輪用軸受の軽量・コンパクト化が可能となる。（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１２７７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
こうした従来のシール５０では、耐泥水性能を落さずにシール５０の断面高さＨを低くでき、車輪用軸受の軽量・コンパクト化が可能となるが、例えば、車両の外側寄りとなる側に使用される一体型のシールに比べ、スリンガ５１の分だけ部品点数が多くなってコストアップとなる。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、シールの耐泥水性を確保すると共に、シールの低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、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、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両転走面間に保持器を介して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に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記内方部材の外径に所定のシメシロを介して圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円板部と、この円板部から軸方向に延びる外径部とを備え、鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に形成された芯金と、この芯金の外径部に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びる一対のダストリップ、およびこの内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップを有する合成ゴム製のシール部材とで構成されると共に、前記外方部材の端部内周面が、端面に向って漸次拡径する円弧面を有する曲線状に形成され、前記ダストリップとグリースリップがこの端部内周面に所定のシメシロを介して摺接されている。
【００１１】
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に装着されたシールを備えた車輪用軸受装置において、シールのうち少なくとも一方のシールが、内方部材の外径に所定のシメシロを介して圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円板部と、この円板部から軸方向に延びる外径部とを備え、鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に形成された芯金と、この芯金の外径部に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びる一対のダストリップ、およびこの内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップを有する合成ゴム製のシール部材とで構成されると共に、外方部材の端部内周面が、端面に向って漸次拡径する円弧面を有する曲線状に形成され、ダストリップとグリースリップがこの端部内周面に所定のシメシロを介して摺接されているので、従来のようなスリンガを廃止してもシールの耐泥水性を確保すると共に、部品点数を削減してシールの低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記シール部材が、前記芯金の外部に露出した表面を保護する被覆部を有し、この被覆部が前記芯金の嵌合部の端部にまで回り込んで接合され、この被覆部の一部が内方部材の外径に弾性接触されていれば、シールと内方部材との嵌合面の気密性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記シールの芯金の円板部が前記嵌合部の軸受内方側の端部から径方向外方に延びると共に、前記外径部がこの円板部から軸受外方側に延び、当該外径部と前記嵌合部の端面が略面一に設定されていれば、シールを圧入する際、両方の面を同時に押圧することができ、圧入時の変形を抑えることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記シールの芯金の円板部が前記嵌合部の軸受内方側の端部から径方向外方に延びると共に、前記外径部がこの円板部から軸受外方側に延び、当該外径部の端面よりも前記嵌合部の端面が軸受外方側に突出して形成されていれば、シールを製造ラインや組立ラインで積層しても隣り合うシール同士の各リップが接触するのを防止でき、シールリップの傷付けることなく載置することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明のように、前記シールの芯金の円板部が前記嵌合部の軸受外方側の端部から径方向外方に延びると共に、前記外径部がこの円板部から軸受内方側に延びていれば、シールを圧入する際、フラットな円板部を押圧することができ、圧入時の変形を抑えることができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明のように、前記シールの芯金が前記外径部からさらに屈曲して径方向外方に延びる突条部を備え、この突条部の先端部が前記外方部材の端部内周面に僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシールを構成していれば、部品点数を削減して低コスト化を図ると共に、シールの耐泥水性を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明のように、前記シール部材が径方向外方に延びる突条部を一体に備え、この突条部の先端部が前記外方部材の端部内周面に僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシールを構成していれば、部品点数を削減して低コスト化を図ると共に、シールの耐泥水性を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明のように、前記外方部材の端部内周に環状溝が形成され、この環状溝に前記突条部が係合されていれば、シールの耐泥水性を一層向上させることができる。
【００１９】
また、請求項９に記載の発明のように、前記シール部材の突条部が先端に向って細くなる尖塔形状に形成されていれば、突条部の根元部の剛性が高くなって変形が抑えられ、他部品との干渉時の損傷を防止することができる。
【００２０】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記突条部が径方向外方に傾斜して形成され、その先端部が前記外方部材の端部内周面に僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシールを構成していれば、シール内に浸入してきた泥水等を遠心力によって容易に排水することができ、シールの耐泥水性を一段と向上させることができる。
【００２１】
また、請求項１１に記載の発明のように、前記シール部材が、ゴム物性値の圧縮永久歪が１２０℃×７０時間で４０％以下、ＴＲ１０値が−３５℃以下のものが使用されていれば、低温領域でも歪みの回復性が良好となり、所望の密封性能を維持することができる。
【発明の効果】
【００２２】
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、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両転走面間に保持器を介して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に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記内方部材の外径に所定のシメシロを介して圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円板部と、この円板部から軸方向に延びる外径部とを備え、鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に形成された芯金と、この芯金の外径部に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びる一対のダストリップ、およびこの内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップを有する合成ゴム製のシール部材とで構成されると共に、前記外方部材の端部内周面が、端面に向って漸次拡径する円弧面を有する曲線状に形成され、前記ダストリップとグリースリップがこの端部内周面に所定のシメシロを介して摺接されているので、従来のようなスリンガを廃止してもシールの耐泥水性を確保すると共に、部品点数を削減してシールの低コスト化を図った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】
【００２３】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のシール部を示す要部拡大図である。
【図３】図２のシールの変形例を示す説明図である。
【図４】図２のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図５】同上、図２のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図６】同上、図２のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図７】図６のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図８】図５のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図９】図６のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図１０】図６のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図１１】図１０のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図１２】図１０のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図１３】本発明に係る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１４】従来の車輪用軸受装置のシールを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、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、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から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圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両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に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記内輪の外径に所定のシメシロを介して圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円板部と、この円板部から軸方向に延びる外径部とを備え、鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に形成された芯金と、この芯金の外径部に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びる一対のダストリップと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ、および前記芯金の外部に露出した表面を保護する被覆部を有する合成ゴム製のシール部材とで構成されると共に、前記被覆部が前記芯金の嵌合部の端部にまで回り込んで接合され、この被覆部の一部が内輪の外径に弾性接触されていると共に、前記外方部材の端部内周面が、端面に向って漸次拡径する円弧面を有する曲線状に形成され、前記ダストリップとグリースリップがこの端部内周面に所定のシメシロを介して摺接されている。
【実施例１】
【００２５】
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、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１のシール部を示す要部拡大図、図３は、図２のシールの変形例を示す説明図、図４〜図６は、図２のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図７は、図６のシールの変形例を示す要部拡大図、図８は、図５のシールの変形例を示す要部拡大図、図９は、図６のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図１０は、図６のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図１１、１２は、図１０のシールの変形例を示す要部拡大図である。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。
【００２６】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００２７】
ハブ輪４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６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）４ｃが形成されている。車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されている。
【００２８】
内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。なお、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２９】
外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に内方部材１の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。そして、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９が装着され、軸受内部に封入された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。
【００３０】
外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％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２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化処理が施されている。なお、ここでは、転動体３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３に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。また、第３世代構造に限らず、第１乃至第４世代構造であっても良い。
【００３１】
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、アウター側のシール８のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成されている。
【００３２】
ここで、シール８、９のうちアウター側のシール８は、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１０と、この芯金１０に接合されたシール部材１１とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１０は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）あるいは冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。
【００３３】
一方、シール部材１１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、加硫接着によって芯金１０に一体に接合されている。このシール部材１１は、径方向外方に傾斜して形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面に所定の軸方向シメシロをもって摺接するサイドリップ１１ａと、断面が円弧状に形成された基部６ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接するサイドリップ１１ｂと、軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ１１ｃとを有している。
【００３４】
インナー側のシール９は、内輪５の外径に所定のシメシロを介して圧入された芯金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とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１２は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、図２に拡大して示すように、内輪５に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向外方に延びる円板部１２ｂと、この円板部１２ｂから軸方向に延びる円筒状の外径部１２ｃとを備えている。
【００３５】
一方、シール部材１３は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃと、芯金１２の露出した表面を保護する被覆部１３ｄとを有し、この被覆部１３ｄは芯金１２の嵌合部１２ａの端部にまで回り込んで接合され、この被覆部１３ｄの一部が内輪５の外径に弾性接触し、嵌合面の気密性を向上させている。そして、外方部材２の端部内周面２ｃは、端面に向って漸次拡径する円弧面を有する曲線状に形成され、ダストリップ１３ａ、１３ｂはこの端部内周面２ｃに所定の径方向のシメシロを介して摺接すると共に、グリースリップ１３ｃは端部内周面２ｃに所定の軸方向のシメシロを介して摺接している。これにより、従来のようなスリンガを廃止してもシール９の耐泥水性を確保すると共に、部品点数を削減してシール９の低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３６】
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。
【００３７】
ここで、本実施形態では、シール９の嵌合部１２ａと外径部１２ｃの端面が略面一に設定されている。これにより、シール９を圧入する際、両方の面を同時に押圧することができ、圧入時の変形を抑えることができる。ここで言う略面一とは、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。
【００３８】
さらに、このシール９のシール部材１３は、ゴム物性値の圧縮永久歪が１２０℃×７０時間で４０％以下、ＴＲ１０値（伸長率５０％）が−３５℃以下のものが使用されている。これにより、低温領域でも歪みの回復性が良好となり、所望の密封性能を維持することができる。なお、こので、ＴＲ１０値とは、予め付与した歪みが１０％回復した時の温度を示し、この値の近傍がゴム材料の低温限界値として経験的に用いられている。
【００３９】
図３に、前述したシール９の変形例を示す。なお、このシール１４は、前述したシール９と基本的には芯金の構成が一部異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４０】
このシール１４は、芯金１５と、この芯金１５に加硫接着により一体に接合されたシール部材１３とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１５は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、内輪５に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向外方に延びる円板部１２ｂと、この円板部１２ｂから軸方向に傾斜して延びる外径部１５ａとを備えている。
【００４１】
ここで、本実施形態では、シール１４の嵌合部１２ａの端面が外径部１５ａの端面よりもインナー側に突出して形成されている。これにより、シール１４を製造ラインや組立ラインで積層しても隣り合うシール同士の各リップが接触するのを防止でき、シールリップの傷付けることなく載置することができる。
【００４２】
図４に示すシール１６は、前述したシール９と基本的には芯金１７の方向が左右反転したもので、芯金１７と、この芯金１７に加硫接着により一体に接合されたシール部材１８とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１７は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、内輪５に圧入される円筒状の嵌合部１７ａと、この嵌合部１７ａから径方向外方に延びる円板部１７ｂと、この円板部１７ｂから軸方向に延びる円筒状の外径部１７ｃとを備えている。
【００４３】
一方、シール部材１８は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、および芯金１７の外径部１７ｃから嵌合部１７ａまで露出した表面を保護する被覆部１８ａを有している。これにより、前述した実施形態と同様、シール１６の耐泥水性を確保しつつ、部品点数を削減して低コスト化を図ると共に、シール１６を圧入する際、フラットな円板部１７ｂを押圧することができ、圧入時の変形を抑えることができる。
【００４４】
図５に示すシール１９は、内輪５の外径に所定のシメシロを介して圧入された芯金２０と、この芯金２０に加硫接着により一体に接合されたシール部材２１とからなる一体型のシールで構成されている。芯金２０は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、内輪５に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向外方に延びる円板部１２ｂと、この円板部１２ｂから軸方向に延びる円筒状の外径部１２ｃと、この外径部１２ｃからさらに屈曲して径方向外方に延びる突条部２０ａとを備えている。
【００４５】
一方、シール部材２１は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、および芯金２０の外径部１２ｃから突条部２０ａを介して嵌合部１２ａまで露出した表面を保護する被覆部２１ａを有している。
【００４６】
ここで、本実施形態では、芯金２０の突条部２０ａが外方部材２の端部内周面２ｃに僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシール２２を構成している。これにより、部品点数を削減して低コスト化を図ると共に、シール１９の耐泥水性を向上させることができる。
【００４７】
図６に示すシール２３は、内輪５の外径に所定のシメシロを介して圧入された芯金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２４とからなる一体型のシールで構成されている。
【００４８】
シール部材２４は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、および芯金１２の外径部１２ｃから嵌合部１２ａまで露出した表面を保護する被覆部２４ａを有し、芯金１２の外径部１２ｃに径方向外方に延びる突条部２５が一体に形成されている。
【００４９】
ここで、本実施形態では、シール部材２４の突条部２５が外方部材２の端部内周面２ｃに僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシール２２を構成している。これにより、前述した実施形態と同様、部品点数を削減して低コスト化を図ると共に、シール２３の耐泥水性を向上させることができる。
【００５０】
図７に示すシール２６は、内輪５の外径に所定のシメシロを介して圧入された芯金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２７とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１２’は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、内輪５に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向外方に延びる円板部１２ｂとを備えている。
【００５１】
一方、シール部材２７は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、および芯金１２’の円板部１２ｂから嵌合部１２ａまで露出した表面を保護する被覆部２７ａを有し、ダストリップ１３ａのアウター側に径方向外方に延びる突条部２５が並設されている。
【００５２】
ここで、本実施形態では、シール部材２７の突条部２５が外方部材２の端部内周面２ｃに僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシール２２を構成している。これにより、前述した実施形態と同様、部品点数を削減して低コスト化を図ると共に、シール２６の耐泥水性を向上させることができる。
【００５３】
図８に示すシール２８は、内輪５の外径に所定のシメシロを介して圧入された芯金２０’と、この芯金２０’に加硫接着により一体に接合されたシール部材２１’とからなる一体型のシールで構成されている。芯金２０’は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、内輪５に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向外方に延びる円板部１２ｂと、この円板部１２ｂから軸方向に傾斜して延びる円筒状の外径部１２ｃ、およびこの外径部１２ｃから屈曲して径方向外方に延びる突条部２０ａ’を備えている。
【００５４】
一方、シール部材２１’は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、および芯金２０’の外径部１２ｃから突条部２０ａ’を介して嵌合部１２ａまで露出した表面を保護する被覆部２１ａ’を有している。
【００５５】
ここで、本実施形態では、シール部材２８の突条部２０ａ’が外方部材２９の端部内周に形成された環状の段部３０に係合し、ラビリンスシール２２を構成している。これにより、前述した実施形態と同様、部品点数を削減して低コスト化を図ると共に、シール２８の耐泥水性をさらに向上させることができる。
【００５６】
図９に示すシール３１は、内輪５の外径に所定のシメシロを介して圧入された芯金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２４’とからなる一体型のシールで構成されている。
【００５７】
シール部材２４’は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、および芯金１２の外径部１２ｃから嵌合部１２ａまで露出した表面を保護する被覆部２４ａ’を有し、芯金１２の外径部１２ｃに径方向外方に延びる突条部２５が一体に形成されている。
【００５８】
ここで、本実施形態では、シール部材３１の突条部２５が外方部材２９’の端部内周に形成された環状溝３２に係合し、ラビリンスシール３３を構成している。これにより、前述した実施形態と同様、部品点数を削減して低コスト化を図ると共に、シール３１の耐泥水性をさらに向上させることができる。
【００５９】
図１０に示すシール３４は、内輪５の外径に所定のシメシロを介して圧入された芯金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３５とからなる一体型のシールで構成されている。
【００６０】
シール部材３５は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、および芯金１２の外径部１２ｃから嵌合部１２ａまで露出した表面を保護する被覆部２４ｂを有し、芯金１２の外径部１２ｃに径方向外方に延びる突条部２５’が一体に形成されている。
【００６１】
ここで、本実施形態では、シール部材３５の突条部２５’が先端に向って細くなる尖塔形状に形成され、外方部材２の端部内周面２ｃに僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシール２２を構成している。これにより、シール３５の耐泥水性を向上させると共に、突条部２５’の根元部の剛性が高くなって変形が抑えられ、他部品との干渉時の損傷を防止することができる。
【００６２】
図１１に示すシール３６は、内輪５の外径に所定のシメシロを介して圧入された芯金３７と、この芯金３７に加硫接着により一体に接合されたシール部材３８とからなる一体型のシールで構成されている。芯金３７は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、内輪５に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向外方に延びる円板部１２ｂと、この円板部１２ｂから径方向に傾斜して延びるテーパ状の外径部３７ａとを備えている。
【００６３】
一方、シール部材３８は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、および芯金３７の外径部３７ａから嵌合部１２ａまで露出した表面を保護する被覆部３８ａを有している。
【００６４】
ここで、本実施形態では、芯金３７の外径部３７ａが外方部材２の端部内周面２ｃに僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシール２２を構成している。このように、芯金３７の外径部３７ａをテーパ状に形成することにより、シール３６内に浸入してきた泥水等を遠心力によって容易に排水することができ、シール３６の耐泥水性を一段と向上させることができる。
【００６５】
図１２に示すシール３９は、内輪５の外径に所定のシメシロを介して圧入された芯金１５と、この芯金１５に加硫接着により一体に接合されたシール部材４０とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１５は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、内輪５に圧入される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向外方に延びる円板部１２ｂと、この円板部１２ｂから径方向に傾斜して延びるテーパ状の外径部１５ａとを備えている。
【００６６】
一方、シール部材４０は、ＮＢＲ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ダストリップ１３ａ、１３ｂと、この内径側で、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃと、ダストリップ１３ａのインナー側に径方向外方に傾斜して延びる突条部４０ａ、および芯金１５の外径部１５ａから嵌合部１２ａまで露出した表面を保護する被覆部４０ｂを有している。
【００６７】
ここで、本実施形態では、シール部材４０の突条部４０ａが外方部材２の端部内周面２ｃに僅かな径方向隙間を介して対向し、ラビリンスシール２２を構成している。これにより、前述した実施形態と同様、シール３９内に浸入してきた泥水等を遠心力によって容易に排水することができ、シール３９の耐泥水性を一段と向上させることができる。
【実施例２】
【００６８】
図１３は、本発明に係る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。なお、この実施形態は基本的には前述した実施形態と軸受構造が異なるだけで、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合を付して詳細な説明を省略する。
【００６９】
この車輪用軸受４１は第１世代と呼称され、図示しないナックルに内嵌され、内周に複列の外側転走面４２ａ、４２ａが一体に形成された外方部材４２と、図示しないハブ輪に外嵌される一対の内輪５、５、および両部材間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。
【００７０】
外方部材４２はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、外方部材４２と一対の内輪５、５との間に形成される環状空間の開口部にはシール９、９が装着され、軸受内部に封入された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。本実施形態も前述した実施形態と同様、こうしたシール９を採用することにより、シール９の耐泥水性を確保すると共に、シール９の部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。
【００７１】
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】
【００７２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、シールを備えた密封タイプの第１乃至第４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】
【００７３】
１  内方部材
２、２９、２９’、４２  外方部材
２ａ、４２ａ  外側転走面
２ｂ  車体取付フランジ
２ｃ  端部内周面
３  転動体
４  ハブ輪
４ａ、５ａ  内側転走面
４ｂ  小径段部
４ｃ  セレーション
５  内輪
６  車輪取付フランジ
６ａ  ハブボルト
６ｂ  車輪取付フランジのインナー側の基部
７  保持器
８、９、１４、１６、１９、２１、２３、２６、２８、３１、３４、３６、３９  シール
１０、１２、１５、１７、２０、１２’、２０’、３７  芯金
１１、１３、１８、２１、２４、２７、２１’、２４’、３５、３８、４０  シール部材
１１ａ、１１ｂ  サイドリップ
１１ｃ、１３ｃ  グリースリップ
１２ａ、１７ａ  嵌合部
１２ｂ、１７ｂ  円板部
１２ｃ、１５ａ、１７ｃ、３７ａ  外径部
１３ａ、１３ｂ  ダストリップ
１３ｄ、１８ａ、２１ａ、２１ａ’、２４ａ、２４ａ’、２４ｂ、２７ａ、３８ａ、４０ｂ  被覆部
２０ａ、２０ａ’、２５、２５’、４０ａ  突条部
２２、３３  ラビリンスシール
３０  段部
３２  環状溝
４１  車輪用軸受
５０  シール
５１  スリンガ
５１ａ  円筒部
５１ｂ  立板部
５２  シール板
５３  芯金
５４  シール部材
５４ａ  外径側のサイドリップ
５４ｂ  内径側のサイドリップ
５４ｃ  グリースリップ
５５  磁気エンコーダ
ｄ  サイドリップ間の距離
【図１】
2011256935.tif 000003
【図２】
2011256935.tif 000004
【図３】
2011256935.tif 000005
【図４】
2011256935.tif 000006
【図５】
2011256935.tif 000007
【図６】
2011256935.tif 000008
【図７】
2011256935.tif 000009
【図８】
2011256935.tif 000010
【図９】
2011256935.tif 000011
【図１０】
2011256935.tif 000012
【図１１】
2011256935.tif 000013
【図１２】
2011256935.tif 000014
【図１３】
2011256935.tif 000015
【図１４】
2011256935.tif 000016