(57)【要約】【課題】シールの回転トルクを抑えると共に、密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】シール８が、外方部材１０の端部に内嵌される円筒状の嵌合部１１ａと、屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部１１ｂからなる芯金１１と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１２ａと、この内径側で、径方向外方に傾斜して延びるダストリップ１２ｂと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１２ｃを有し、基部４ａにサイドリップ１２ａとダストリップ１２ｂが軸方向シメシロをもって、グリースリップ１２ｃが径方向シメシロをもって摺接するシール部材１２とからなり、サイドリップ１２ａの根元部と、ダストリップ１２ｂとグリースリップ１２ｃ間の内周面に複数の環状溝１３ａ、１４ａを有する環状凹所１３、１４が形成され、グリースが充填されている。【選択図】図２
2011069422.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た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、前記外方部材の端部に内嵌される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材とを備え、前記シールリップの根元部の内周面に環状凹所が形成され、この環状凹所にグリースが充填されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記環状凹所の内周面に独立した複数の環状溝が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記内方部材が、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た少なくとも一つの内輪からなり、前記車輪取付フランジの基部が断面が円弧状の曲面に形成されると共に、前記シールが、前記外方部材の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの内径側で、径方向外方に傾斜して延びるダストリップと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップとを有し、前記サイドリップとダストリップが前記基部に所定の軸方向シメシロをもって摺接すると共に、前記グリースリップが前記基部に所定の径方向シメシロをもって摺接するシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記前記サイドリップの根元部の内周面と、前記ダストリップとグリースリップの間の内周面に前記環状凹所が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４】
前記環状凹所の近傍に径方向内方に突き出した突起が形成されると共に、前記ダストリップの先端部に径方向外方に突き出した突起が形成され、前記サイドリップの根元部からダストリップの外周に亙ってグリースポケットが形成されている請求項３に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記シール部材が、前記内輪の外径に所定の径方向シメシロを介して摺接する二股状のラジアルリップを有し、これらラジアルリップの間の内周面に前記環状凹所が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６】
前記シール部材が前記芯金の嵌合部の開口端部から内径部の内端部に亙る範囲に接合され、当該シール部材の外径が前記芯金の嵌合部の外径よりも僅かに大径に形成され、前記外方部材の端部内周に弾性嵌合されていている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記シールが、前記外方部材の端部に内嵌された円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ、およびこのサイドリップの内径側で、径方向内方に傾斜して延び、二股状に形成されたラジアルリップを有するシール部材とからなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内方部材に外嵌され、前記ラジアルリップが所定の径方向シメシロを介して摺接する円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなるスリンガとで構成されると共に、前記サイドリップの根元部の内周面と、前記グリースリップと中間リップの間の内周面に前記環状凹所が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８】
前記シールが、前記外方部材の端部に内嵌された円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ、およびこれらサイドリップの内径側で、径方向内方に傾斜して延びるグリースリップを有するシール部材とからなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内方部材に外嵌され、前記グリースリップが所定の径方向シメシロを介して摺接する円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなるスリンガとで構成されると共に、前記一対のサイドリップの根元部の内周面に前記環状凹所が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９】
前記環状凹所の近傍に径方向内方に突き出した突起が形成されている請求項７または８に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記芯金が防錆能を有する鋼板から形成されている請求項１乃至９いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項１１】
前記シール部材の各リップの摺接部に予めグリースが塗布されている請求項１乃至１０いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項１２】
前記軸受に封入されるグリースと同じグリースが前記シールに使用されている請求項１１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１３】
前記シールに使用されるグリースが前記各リップ間の空間容積の６０％以下に規制されている請求項１２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、特に、雨水や泥水等の異物が多量に存在する環境下においても充分な密封性を有するシールが装着された車輪用軸受装置に関するものである。
【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車輪用軸受装置は、雨水や泥水等に直接曝される環境下にあるため、この雨水や泥水等が軸受内部に浸入しないように強固な密封性を有するシールが装着されている。近年、こうした厳しい環境下で使用されるこの種の車輪用軸受装置において、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、シール不具合による損傷が多くを占めている。したがって、シールの密封性と耐久性を高めて軸受寿命の向上を図った車輪用軸受装置が種々提案されている。
【０００３】
図７に示す車輪用軸受装置はこの代表的な一例である。この車輪用軸受装置は、固定側となる外方部材５６と、この外方部材５６に対してボール５７を介して回転自在に支承されたハブ輪５３と、外方部材５６とハブ輪５３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５０とを備えている。
【０００４】
シール５０は、芯金５１の外周面にシール部材５２を付加して構成され、芯金５１は、外方部材５６の内周面に内嵌する中空円筒部５１ａと、中空円筒部５１ａからハブ輪５３に向けて逆Ｓ字状に屈曲した環状屈曲部５１ｂとから構成されている。シール部材５２には、ハブ輪５３の環状曲面部Ｃｓに向けて延出した３つのリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃが設けられ、外径側リップ５２ａの環状曲面部Ｃｓ側の面、内径側リップ５２ｂと最内径側リップ５２ｃとの間の環状曲面部Ｃｓ側の面には、それぞれ肉盛部Ｐ１、Ｐ２が形成されている。そして、３つのリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃのうち少なくとも２つがハブ輪５３の環状曲面部Ｃｓに摺接している。
【０００５】
環状曲面部Ｃｓは、車輪取付フランジ５４の根元部分よりも軸受側、具体的には、ハブボルト５５のボルト頭部５５ａよりも矢印範囲Ｅだけ軸受内部に位置付けられ、周方向に沿って連続して形成されている。この場合、ハブ輪５３と外方部材５６とが相対回転する間あるいは静止状態において、少なくとも２つのリップが常に環状曲面部Ｃｓに対して摺接状態となるため、ハブ輪５３の一方側からの潤滑剤の漏洩や異物の浸入が防止される。
【０００６】
具体的には、外径側リップ５２ａの肉盛部Ｐ１および内径側リップ５２ｂと最内径側リップ５２ｃとの間の肉盛部Ｐ２が弾性的に環状曲面部Ｃｓに摺接する。すなわち、肉盛部Ｐ１は外径側リップ５２ａの弾性力（外径側リップ５２ａが環状曲面部Ｃｓ方向に戻ろうとする力）により環状曲面部Ｃｓに摺接し、肉盛部Ｐ２は内径側リップ５２ｂおよび最内径側リップ５２ｃの弾性力（内径側リップ５２ｂおよび最内径側リップ５２ｃが環状曲面部Ｃｓ方向に戻ろうとする力）により環状曲面部Ｃｓに摺接する。この場合、主に肉盛部Ｐ１により異物の浸入防止が図られると共に、肉盛部Ｐ２により潤滑剤の漏洩防止が図られ、この肉盛部Ｐ２を環状曲面部Ｃｓに摺接させることにより低トルク化が図られる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、図８（ａ）に示す車輪用軸受は、内周に複列の外側転走面５８ａ、５８ａを有する外輪５８と、外周にこれら複列の外側転走面５８ａ、５８ａに対向する内側転走面５９ａを有する一対の内輪５９、５９と、外輪５８と内輪５９との間に形成される環状空間の開口部に装着されるシール６０、６０と、外輪５８と内輪５９との間に介装される複列のボール６１、６１と、これら複列のボール６１、６１を回転自在に保持する保持器６２から構成されている。
【０００８】
シール６０は、（ｂ）に示すように、外輪５８の内周面に内嵌される円筒面６３ａと、この円筒面６３ａに直角に半径方向内方に折り曲げられた鍔部６３ｂとからなる芯金６３と、この芯金６３に焼き付けられている弾性シール部材６４とからなる。弾性シール部材６４は、円筒面６３ａと鍔部６３ｂで形成される内側面６４ａに接着され、複数のシールリップを有している。
【０００９】
複数のシールリップは、弾性シール部材６４の半径方向略中央部から軸方向外方に延在するアキシアルリップ６５と、このアキシアルリップ６５の半径方向内方に設けられる第１および第２のラジアルリップ６６、６７とからなっている。アキシアルリップ６５は、先端部が大径の主リップ６５ａと小径の副リップ６５ｂとに別れている。
【００１０】
スリンガ６８は、内輪５９の外径面に外嵌される円筒部６８ａと、この円筒部６８ａに直角に半径方向外方に折り曲げられたフランジ６８ｂを有し、アキシアルリップ６５の主リップ６５ａはこのフランジ６８ｂに摺接すると共に、副リップ６５ｂはラビリンスを形成してフランジ６８ｂには摺接していない。また、第１および第２のラジアルリップ６６、６７は円筒部６８ａに摺接している。
【００１１】
ここで、主リップ６５ａと副リップ６５ｂとスリンガ６８のフランジ６８ｂとで、環状空間Ｓが形成され、この環状空間ＳにグリースＧが充填されている。これにより、シール６０の密封効果をさらに向上させることができる（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２００６２８号公報
【特許文献２】特開２００５−３３０９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
然しながら、こうした従来のシール５０、６０のうち前者のシール５０では、肉盛部Ｐ１により異物の浸入防止が図られると共に、肉盛部Ｐ２により潤滑剤の漏洩防止と低トルク化が図られるものの、ハブ輪５３の回転による遠心力で外径側リップ５２ａと内径側リップ５２ｂが半径方向外方に変形し、潤滑剤が外部へ流出する恐れがある。
【００１４】
また、後者のシール６０では、主リップ６５ａと副リップ６５ｂとスリンガ６８のフランジ６８ｂとで環状空間Ｓが形成され、この環状空間Ｓに充填されたグリースＧにより、シール６０の密封効果を向上させることができるものの、これでは一般的なシールに比べ、スペース的に制約があり設計自由度が低下すると共に、主リップ６５ａと副リップ６５ｂの厚みが必然的に薄くなるため、主リップ６５ａの耐摩耗性が低下する恐れがあった。
【００１５】
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、シールの回転トルクを抑えると共に、密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命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】
【００１６】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、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た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、前記外方部材の端部に内嵌される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材とを備え、前記シールリップの根元部の内周面に環状凹所が形成され、この環状凹所にグリースが充填されている。
【００１７】
このように、外方部材と内方部材との間に形成された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、外方部材の端部に内嵌される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材とを備え、シールリップの根元部の内周面に環状凹所が形成され、この環状凹所にグリースが充填されているので、回転トルクを抑制しつつリップの耐摩耗性が向上し、長期間に亘って摺接部の潤滑膜を維持して密封性を向上することができる。
【００１８】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記環状凹所の内周面に独立した複数の環状溝が形成されていれば、グリースの保持力を高めることができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明のように、前記内方部材が、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た少なくとも一つの内輪からなり、前記車輪取付フランジの基部が断面が円弧状の曲面に形成されると共に、前記シールが、前記外方部材の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの内径側で、径方向外方に傾斜して延びるダストリップと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップとを有し、前記サイドリップとダストリップが前記基部に所定の軸方向シメシロをもって摺接すると共に、前記グリースリップが前記基部に所定の径方向シメシロをもって摺接するシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記サイドリップの根元部の内周面と、前記ダストリップとグリースリップの間の内周面に前記環状凹所が形成されていれば、グリースポケット内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップおよびダストリップの摺接部に微量ずつ移動してグリース補給することができる。
【００２０】
好ましくは、請求項４に記載の発明のように、前記環状凹所の近傍に径方向内方に突き出した突起が形成されると共に、前記ダストリップの先端部に径方向外方に突き出した突起が形成され、前記サイドリップの根元部からダストリップの外周に亙ってグリースポケットが形成されていれば、遠心力によるグリースの移動を抑制し、グリースが外部に流出するのを防止することができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明のように、前記シール部材が、前記内輪の外径に所定の径方向シメシロを介して摺接する二股状のラジアルリップを有し、これらラジアルリップの間の内周面に前記環状凹所が形成されていても良い。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明のように、前記シール部材が前記芯金の嵌合部の開口端部から内径部の内端部に亙る範囲に接合され、当該シール部材の外径が前記芯金の嵌合部の外径よりも僅かに大径に形成され、前記外方部材の端部内周に弾性嵌合されていていれば、外部に露出した芯金の表面部を覆うと共に、外部に露出した芯金の表面部を覆って芯金の発錆を防止すると共に、芯金の嵌合部から雨水や泥水等が浸入しないように気密性を高めることができる。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明のように、前記シールが、前記外方部材の端部に内嵌された円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ、およびこのサイドリップの内径側で、径方向内方に傾斜して延び、二股状に形成されたラジアルリップを有するシール部材とからなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内方部材に外嵌され、前記ラジアルリップが所定の径方向シメシロを介して摺接する円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなるスリンガとで構成されると共に、前記サイドリップの根元部の内周面と、前記グリースリップと中間リップの間の内周面に前記環状凹所が形成されていれば、グリースポケット内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップおよび中間リップの摺接部に微量ずつ移動してグリース補給することができる。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明のように、前記シールが、前記外方部材の端部に内嵌された円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ、およびこれらサイドリップの内径側で、径方向内方に傾斜して延びるグリースリップを有するシール部材とからなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内方部材に外嵌され、前記グリースリップが所定の径方向シメシロを介して摺接する円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなるスリンガとで構成されると共に、前記一対のサイドリップの根元部の内周面に前記環状凹所が形成されていれば、グリースポケット内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップの摺接部に微量ずつ移動してグリース補給することができる。
【００２５】
好ましくは、請求項９に記載の発明のように、前記環状凹所の近傍に径方向内方に突き出した突起が形成されていれば、遠心力によるグリースの移動を抑制し、グリースが外部に流出するのを防止することができる。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記芯金が防錆能を有する鋼板から形成されていれば、芯金が発錆するのを確実に防止することができる。
【００２７】
また、請求項１１に記載の発明のように、前記シール部材の各リップの摺接部に予めグリースが塗布されていれば、回転トルクを抑制しつつ各リップの耐摩耗性を向上させることができる。
【００２８】
また、請求項１２に記載の発明のように、前記軸受に封入されるグリースと同じグリースが前記シールに使用されていれば、稠度変化を抑えて耐久性を確保すると共に、コストを抑えることができる。
【００２９】
また、請求項１３に記載の発明のように、前記シールに使用されるグリースが前記各リップ間の空間容積の６０％以下に規制されていれば、運転中の軸受内部温度の上昇に伴い、軸受内部圧力が高くなってもグリースが外部に漏れるのを効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００３０】
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た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、前記外方部材の端部に内嵌される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材とを備え、前記シールリップの根元部の内周面に環状凹所が形成され、この環状凹所にグリースが充填されているので、回転トルクを抑制しつつリップの耐摩耗性が向上し、長期間に亘って摺接部の潤滑膜を維持して密封性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の一方のシール部を示す要部拡大図である。
【図３】図２のシール単体を示す拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、図１の他方のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のシールにグリースを塗布した状態を示す要部拡大図である。
【図５】図４（ａ）のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図６】図４（ａ）のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図７】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図８】（ａ）は、他の従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のシール部を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
外周に懸架装置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に対向する一方の内側転走面と、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に対向する他方の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た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、前記車輪取付フランジの基部が断面が円弧状の曲面に形成されると共に、前記シールのうちアウター側のシールが、前記外方部材の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの内径側で、径方向外方に傾斜して延びるダストリップと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップとを有し、前記サイドリップとダストリップが前記基部に所定の軸方向シメシロをもって摺接すると共に、前記グリースリップが前記基部に所定の径方向シメシロをもって摺接するシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記サイドリップの根元部の内周面と、前記ダストリップとグリースリップの間の内周面に独立した複数の環状溝を有する環状凹所が形成されている。
【実施例】
【００３３】
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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の一方のシール部を示す要部拡大図、図３は、図２のシール単体を示す拡大断面図、図４（ａ）は、図１の他方のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のシールにグリースを塗布した状態を示す要部拡大図、図５は、図４（ａ）のシールの変形例を示す要部拡大図、図６は、図４（ａ）のシールの他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。
【００３４】
この車輪用軸受装置は駆動輪用で、内方部材１と外方部材１０、および両部材１、１０間に収容された複列の転動体（ボール）６、６とを備え、第３世代と称される構成をなしている。内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に所定のシメシロを介して圧入された内輪３とからなる。
【００３５】
ハブ輪２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４を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２ｂが形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）２ｃが形成されている。また、車輪取付フランジ４の周方向等配位置にハブボルト５が植設されている。内輪３は、外周に他方（インナー側）の内側転走面３ａが形成され、ハブ輪２の小径段部２ｂに所定のシメシロを介して圧入固定されている。
【００３６】
ハブ輪２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２ａをはじめ、後述するシール８のシールランド部となる車輪取付フランジ４のインナー側の基部４ａから小径段部２ｂに亙って高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。一方、内輪３および転動体６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。
【００３７】
外方部材１０は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ１０ｂを一体に有し、内周に内方部材１の内側転走面２ａ、３ａに対向する複列の外側転走面１０ａ、１０ａが一体に形成されている。これら両転走面１０ａ、２ａおよび１０ａ、３ａ間には保持器７を介して複列の転動体６、６が転動自在に収容されている。この外方部材１０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１０ａ、１０ａが、高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。そして、外方部材１０と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にシール８、９が装着され、軸受内部に封入された潤滑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浸入するのを防止している。
【００３８】
なお、ここでは、転動体６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、本発明はこれに限らず、転動体６に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、本発明に係る車輪用軸受装置は、例示した第３世代構造に限らず、シールが装着された第１世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
【００３９】
シール８、９のうちアウター側のシール８は、図２に拡大して示すように、芯金１１と、この芯金１１に加硫接着により一体に接合されたシール部材１２とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１１は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成され、外方部材１０の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部１１ａと、この嵌合部１１ａから屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部１１ｂとを備えている。
【００４０】
一方、シール部材１２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１１に一体に接合されている。このシール部材１２は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１２ａと、このサイドリップ１２ａの内径側で、径方向外方に傾斜して延びるダストリップ１２ｂと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１２ｃとを有している。車輪取付フランジ４の基部４ａは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部４ａにサイドリップ１２ａとダストリップ１２ｂが所定の軸方向シメシロをもって摺接すると共に、ラジアルリップ１２ｃが基部４ａに所定の径方向シメシロをもって摺接している。なお、シール部材１２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。
【００４１】
ここで、シール部材１２は、図３に拡大して示すように、芯金１１の嵌合部１１ａの端部から内径部１１ｂの内端部に亙る範囲に接合され、外部に露出した芯金１１の表面部を覆うと共に、シール部材１２の外径が嵌合部１１ａの外径よりも僅かに大径に形成され、外方部材１０の端部内周に弾性嵌合されている。これにより、芯金１１の露出した部分の発錆を防止すると共に、芯金１１の嵌合部１１ａから雨水や泥水等が浸入しないように気密性を高めている。
【００４２】
また、サイドリップ１２ａの根元部の内周面とダストリップ１２ｂとグリースリップ１２ｃの間の内周面に環状凹所１３、１４が形成され、環状凹所１３の近傍に径方向内方に突き出した突起１５が形成されると共に、ダストリップ１２ｂの先端部に径方向外方に突き出した突起１６が形成され、サイドリップ１２ａの根元部からダストリップ１２ｂの外周に亙ってグリースポケット１７が形成されている。
【００４３】
なお、サイドリップ１２ａ、ダストリップ１２ｂ、グリースリップ１２ｃの摺接部に予めグリースが塗布されると共に、グリースポケット１７内に予めグリースが充填されている。これにより、回転トルクを抑制しつつ各リップ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの耐摩耗性が向上すると共に、グリースポケット１７内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップ１２ａおよびダストリップ１２ｂの摺接部に微量ずつ移動してグリース補給することができ、長期間に亘って摺接部の潤滑膜を維持して密封性を向上することができる。
【００４４】
さらに、本実施形態では、環状凹所１３、１４の内周面に独立した複数の環状溝１３ａ、１４ａが形成されている。この環状溝１３ａ、１４ａによってグリースの保持力を高めると共に、各突起１５、１６と相俟って、遠心力によるグリースの移動を抑制し、グリースが外部に流出するのを防止することができる。
【００４５】
ここで使用されるグリースは、自動車用ホイールベアリンググリース、種別１、稠度２、３号（ＪＩＳ  Ｋ２２２０−１９９３）を例示することができる。このようにシール８に予め塗布されるグリースを軸受に封入されるグリースと同じものを使用することにより、稠度変化を抑えて耐久性を確保すると共に、コストを抑えることができる。
【００４６】
インナー側のシール９は、図４（ａ）に示すように、環状のシール板１８とスリンガ１９とからなる、所謂パックシールを構成している。シール板１８は外方部材１０に装着された芯金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。芯金２０は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、外方部材１０のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部２０ａと、この嵌合部２０ａから径方向内方に延びる内径部２０ｂとを有している。
【００４７】
シール部材２１は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金２０の嵌合部２０ａの端部から内径部２０ｂの内端部に亙る範囲に接合され、芯金２０の開口端部を覆うと共に、シール部材２１の外径が嵌合部２０ａの外径よりも僅かに大径に形成され、外方部材１０の端部内周に弾性嵌合されている。これにより、芯金２０の嵌合部２０ａから雨水や泥水等が軸受内部に浸入しないように気密性を高めている。そして、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ２１ａと、二股状に形成されたグリースリップ２１ｃと中間リップ２１ｂとを有している。
【００４８】
一方、スリンガ１９は、内輪３の外径に圧入された円筒部１９ａと、この円筒部１９ａから径方向外方に延びる立板部１９ｂを備えている。そして、シール部材２１のサイドリップ２１ａが立板部１９ｂに所定の軸方向シメシロを介して摺接すると共に、グリースリップ２１ｃと中間リップ２１ｂが円筒部１９ａに所定の径方向シメシロを介して摺接している。また、スリンガ１９における立板部１９ｂの外縁は、シール部材２１の端部と僅かな径方向すきまを介して対峙しラビリンスシール２２を構成している。
【００４９】
スリンガ１９は、フェライト系のステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や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、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成されている。これにより、スリンガ１９が雨水や泥水等に曝されても、また、内輪３との嵌合部に雨水や泥水等が付着しても発錆するのを防止することができる。
【００５０】
ここで、サイドリップ２１ａの根元部の内周面と中間リップ２１ｂとグリースリップ２１ｃの間の内周面に環状凹所２３、２４が形成され、グリースポケットが構成されている。そして、このグリースポケット内に予めグリースが充填されている。これにより、環状凹所２３内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップ２１ａに微量ずつ移動してグリース補給することができると共に、環状凹所２４内のグリースが中間リップ２１ｂおよびグリースリップ２１ｃの摺接部の潤滑膜を維持して耐摩耗性と密封性を向上することができる。
【００５１】
なお、充填するグリースは可能な限り多い方がシール耐久性の面で有利と思われるが、ここでは、図４（ｂ）に示すように、サイドリップ２１ａからグリースリップ２１ｃに亙る空間容積の６０％以下に規制されている。これにより、運転中の軸受内部温度の上昇に伴い、軸受内部圧力が高くなってもグリースが外部に漏れるのを効果的に防止することができる。
【００５２】
図５に示すシール２５は、基本的には前述したシール９（図４）とシール部材２７の構成が異なる。このシール２５は、環状のシール板２６とスリンガ１９とからなるパックシールを構成している。シール板２６は外方部材１０の端部内周に弾性嵌合された芯金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２７とからなる。このシール部材２７は、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ２７ａ、２７ｂと、グリースリップ２７ｃを有している。
【００５３】
シール部材２７のサイドリップ２７ａ、２７ｂが立板部１９ｂに所定の軸方向シメシロを介して摺接すると共に、グリースリップ２７ｃが円筒部１９ａに所定の径方向シメシロを介して摺接している。また、スリンガ１９における立板部１９ｂの外縁は、シール部材２７の端部と僅かな径方向すきまを介して対峙しラビリンスシール２２を構成している。
【００５４】
ここで、サイドリップ２７ａ、２７ｂの根元部の内周面に環状凹所２８、２９が形成され、これら環状凹所２８、２９の内周面に独立した複数の環状溝２８ａ、２９ａが形成されている。この環状溝２８ａ、２９ａによってグリースの保持力を高めることができる。さらに、これら環状凹所２８、２９の近傍に径方向内方に突き出した突起３０、３１が形成され、グリースポケットが構成されている。そして、このグリースポケット内に予めグリースが充填されている。これにより、環状凹所２８、２９内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップ２７ａ、２７ｂに微量ずつ移動してグリース補給することができ、摺接部の潤滑膜を維持して耐摩耗性と密封性を向上することができる。
【００５５】
図６に示すシール３２は、芯金３３と、この芯金３３に加硫接着により一体に接合されたシール部材３４とからなる一体型のシールで構成されている。芯金３３は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成され、外方部材１０のインナー側の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部３３ａと、この嵌合部３３３ａから屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部３３ｂとを備えている。
【００５６】
一方、シール部材３４は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３３に一体に接合されている。このシール部材３４は、内輪３の外径に所定の径方向シメシロを介して摺接する二股状のダストリップ３４ａ、グリースリップ３４ｂを有している。ここで、シール部材３４は、芯金３３の嵌合部３３ａの端部から内径部３３ｂの内端部に亙る範囲に接合され、外部に露出した芯金３３の表面部を覆うと共に、シール部材３４の外径が嵌合部３３ａの外径よりも僅かに大径に形成され、外方部材１０の端部内周に弾性嵌合されている。これにより、芯金３３の露出した部分の発錆を防止すると共に、芯金３３の嵌合部３３ａから雨水や泥水等が浸入しないように気密性を高めている。
【００５７】
ここで、ダストリップ３４ａ、グリースリップ３４ｂ間の内周面に環状凹所３５が形成されると共に、この環状凹所３５の内周面に独立した複数の環状溝３５ａが形成され、グリースポケットが構成されている。そして、この環状凹所３５に予めグリースが充填されている。これにより、前述した実施形態と同様、回転トルクを抑制しつつ各リップ３４ａ、３４ｂの耐摩耗性が向上すると共に、長期間に亘って摺接部の潤滑膜を維持して密封性を向上することができる。
【００５８】
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】
【００５９】
本発明に係る車輪用軸受装置は、芯金と、この芯金に接合されたシール部材とからなるシールが装着された第１世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１  内方部材
２  ハブ輪
２ａ、３ａ  内側転走面
２ｂ  小径段部
２ｃ  セレーション
３  内輪
４  車輪取付フランジ
４ａ  車輪取付フランジのインナー側の基部
５  ハブボルト
６  転動体
７  保持器
８  アウター側のシール
９、２５、３２  インナー側のシール
１０  外方部材
１０ａ  外側転走面
１０ｂ  車体取付フランジ
１１、２０、３３  芯金
１１ａ、２０ａ、３３ａ  嵌合部
１１ｂ、２０ｂ、３３ｂ  内径部
１２、２１、２７、３４  シール部材
１２ａ、２１ａ、２７ａ、２７ｂ  サイドリップ
１２ｂ、３４ａ  ダストリップ
１２ｃ、２１ｃ、２７ｃ、３４ｂ  グリースリップ
１３、１４、２３、２４、２８、２９、３５  環状凹所
１３ａ、１４ａ、２８ａ、２９ａ、３５ａ  環状溝
１５、１６、３０、３１  突起
１７  グリースポケット
１８  シール板
１９  スリンガ
１９ａ  円筒部
１９ｂ  立板部
２１ｂ  中間リップ
２２  ラビリンスシール
５０、６０  シール
５１、６３  芯金
５１ａ  中空円筒部
５１ｂ  環状屈曲部
５２  シール部材
５２ａ  外径側リップ
５２ｂ  内径側リップ
５２ｃ  最内径側リップ
５３  ハブ輪
５４  車輪取付フランジ
５５  ハブボルト
５５ａ  ボルト頭部
５６  外方部材
５７、６１  ボール
５８  外輪
５８ａ  外側転走面
５９  内輪
５９ａ  内側転走面
６２  保持器
６３ａ  円筒面
６３ｂ  鍔部
６４  弾性シール部材
６４ａ  内側面
６５  アキシアルリップ
６５ａ  主リップ
６５ｂ  副リップ
６６  第１のラジアルリップ
６７  第２のラジアルリップ
６８  スリンガ
６８ａ  円筒部
６８ｂ  フランジ
Ｃｓ  環状曲面部
Ｇ  グリース
Ｐ１、Ｐ２  肉盛部
Ｓ  環状空間
【図１】
2011069422.tif 000003
【図２】
2011069422.tif 000004
【図３】
2011069422.tif 000005
【図４】
2011069422.tif 000006
【図５】
2011069422.tif 000007
【図６】
2011069422.tif 000008
【図７】
2011069422.tif 000009
【図８】
2011069422.tif 000010