(57)【要約】【課題】軸受内部を密封するカバーが装着され、ナックルとの間でラビリンスシールを構成すると共に、このラビリンスシールのすきまを小さくし、強固なラビリンス構造として密封性の向上を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】カバー１８が、内輪５に圧入される円筒状の嵌合部１８ａと、径方向外方に延びる円輪部１８ｂと、これから軸方向軸受内方側に延びる円筒状の外径部１８ｃと、を備え、この外径部１８ｃが、外方部材２の端部に形成された小径部２ｄとナックル７の支持孔７ａによって形成される環状空間内に入り込み、当該外径部１８ｃが支持孔７ａに近接対向してラビリンスシール１９が構成されると共に、シール１０が、端部から径方向外方に傾斜して延びるシールリップ２０を一体に有し、このシールリップ２０がカバー１８の円輪部１８ｂの側面に近接対向してラビリンスシール２１が構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に懸架装置を構成する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た少なくとも一つの内輪からなり、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それぞれの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両側開口部に装着されたシールと、を備え、
前記ナックルに形成された支持孔に前記外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、
前記内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて前記外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、前記カバーが前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、
前記カバーが、前記内輪に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輪部を備え、前記シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップが前記カバーの円輪部の側面に対向してシールが構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記カバーが、前記円輪部から軸方向軸受内方側に延びる円筒状の外径部を備え、この外径部が、前記外方部材のインナー側の端部に形成された小径部と前記ナックルの支持孔によって形成される環状空間内に入り込み、当該外径部が前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構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】
前記インナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなるパックシールで構成され、前記スリンガが鋼板からプレス加工にて断面Ｌ字状に形成され、前記内輪の外径部に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えると共に、前記シール板が、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、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップを有するシール部材を備え、このシール部材の端部から前記シールリップが前記芯金の嵌合部の先端部を越えてインナー側に延びて前記カバーの円輪部に対向している請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記シールリップが前記カバーの円輪部の側面に近接対向してラビリンスシールが構成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記カバーがステンレス鋼板からプレス加工によって形成されると共に、前記シールリップが前記カバーの円輪部の側面に摺接して接触シールが構成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記スリンガの立板部のインナー側の側面に周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダが一体に接合されると共に、前記カバーがオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって形成され、このカバーの円輪部に回転速度センサが近接され、当該カバーを介して前記磁気エンコーダと回転速度センサが対向配置されている請求項３に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記スリンガが前記カバーの嵌合部に外嵌され、前記インナー側のシールとカバーが一体化されると共に、前記磁気エンコーダが前記カバーの円輪部の側面に当接されている請求項６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と共に、軸受内部を密封するカバーが装着され、懸架装置を構成するナックルとの間でラビリンスシールを構成して密封性を向上させた車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置において、懸架装置の一種である独立懸架式サスペンションに車輪を回転自在に支承するため、この独立懸架式サスペンションを構成するナックルの支持孔に、軸受の外方部材（外輪）が内嵌されると共に、この外方部材とナックルとが複数のボルトにより結合されたものが従来から使用されている。
【０００３】
このような車輪用軸受装置の一例として図６に示すような構造が知られている。この車輪用軸受装置は、カバー５１の内径側円筒部５２を、ハブ輪５３に圧入固定された内輪５４に外嵌固定した状態で、このカバー５１の円輪部５５の外径側円輪部５６の軸方向外側面と、外輪５７の軸方向内端面との間にラビリンスシール５８が設けられている。また、カバー５１の外径側円筒部５９の内周面と、外輪５７の外輪小径部６０の外周面との間にラビリンスシール６１が設けられている。さらに、ナックル６２の支持孔６３の内周面と、外輪５７の外周面とカバー５１の外径側円筒部５９との開口部との間にラビリンスシール６４が設けられている。
【０００４】
また、カバー５１の内径側円輪部６５と、ボール６６を収容するボール設置空間６７の軸方向両端開口を塞いでいるシールリング６８を構成するスリンガ６９の軸方向内側面との距離は、外径側円輪部５６の軸方向外側面と、外輪５７の軸方向内端面との距離よりも大きくして、この部分に十分な容積を有する空間を設けている。
【０００５】
カバー５１の外径側円筒部５９の先端縁と、外輪小径部６０の奥端部に存在する段差面とを近接対向させて空間７０を設け、当該部分の空間７０の軸方向寸法をある程度大きくして、ラビリンスシール６１とラビリンスシール６４との間に、比較的大きな容積を有する空間７０を設けることにより、ラビリンス効果を一層高めることができる。こうしたラビリンスシール５８、６１、６４を採用することによって、走行中に路面から車輪用軸受装置に加わるモーメント荷重に基づいて、ハブ輪５３と外輪５７とが揺動変位して、空間７０の軸方向のすきまが変動した場合でも、この変動によるポンピング作用を抑えて、ラビリンス効果の低下を抑えることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−９２２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置では、カバー５１と外輪５７およびナックル６２によるラビリンスシール５８、６１、６４で、シールリング６８への雨水や泥水等の異物が浸入し難い構造となっているが、カバー５１と外輪５７の金属同士の干渉を避けるため、ラビリンスシール５８、６１、６４のすきまを大きく設定しなければならない。
【０００８】
こうした車輪用軸受装置では、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リング６８が装着されているが、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。したがって、シールリング６８の密封性を高めることは無論のこと、このシールリング６８の軸方向内側に装着される前述したカバー５１の密封性をさらに高める必要がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸受内部を密封するカバーが装着され、ナックルとの間でラビリンスシールを構成すると共に、このラビリンスシールのすきまを小さくし、強固なラビリンス構造として密封性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【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、外周に懸架装置を構成する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た少なくとも一つの内輪からなり、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それぞれの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両側開口部に装着されたシールと、を備え、前記ナックルに形成された支持孔に前記外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、前記内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて前記外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、前記カバーが前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、前記カバーが、前記内輪に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輪部を備え、前記シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップが前記カバーの円輪部の側面に対向してシールが構成されている。
【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両側開口部に装着されたシールを備え、ナックルに形成された支持孔に外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、カバーがナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、カバーが、内輪に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輪部を備え、シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップがカバーの円輪部の側面に対向してシールが構成されているので、外部空間に近いラビリンスシールと相俟って、長期間に亘って密封性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明のように、前記カバーが、前記円輪部から軸方向軸受内方側に延びる円筒状の外径部を備え、この外径部が、前記外方部材のインナー側の端部に形成された小径部と前記ナックルの支持孔によって形成される環状空間内に入り込み、当該外径部が前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成されていれば、従来のように、カバーの外径部と外方部材との干渉を考慮する必要がなくなり、外部空間に近いラビリンスシールのすきまを極力小さく設定することができるため、強固なラビリンス構造を提供することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記インナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなるパックシールで構成され、前記スリンガが鋼板からプレス加工にて断面Ｌ字状に形成され、前記内輪の外径部に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えると共に、前記シール板が、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、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップを有するシール部材を備え、このシール部材の端部から前記シールリップが前記芯金の嵌合部の先端部を越えてインナー側に延びて前記カバーの円輪部に対向していれば、雨水や泥水等に直接曝される環境下であっても、この雨水や泥水等が軸受内部に浸入しない強固な密封性を備えた車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記シールリップが前記カバーの円輪部の側面に近接対向してラビリンスシールが構成されていれば、軸受トルクを増大させることなく、強固なラビリンス構造となり、長期間に亘って密封性の維持を図ることができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明のように、前記カバーがステンレス鋼板からプレス加工によって形成されると共に、前記シールリップが前記カバーの円輪部の側面に摺接して接触シールが構成されていれば、カバーの耐食性、耐摩耗性が向上し、長期間に亘って密封性の維持を図ることができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明のように、前記スリンガの立板部のインナー側の側面に周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダが一体に接合されると共に、前記カバーがオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって形成され、このカバーの円輪部に回転速度センサが近接され、当該カバーを介して前記磁気エンコーダと回転速度センサが対向配置されていれば、磁気エンコーダの表面に鉄粉等の強磁性体の小片、粉末等の異物が付着するのを防止できると共に、非磁性体製のカバーが内輪と共に回転するため、カバーの表面にも異物が付着し難くなり、回転速度センサによる検出精度が高くなり、信頼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、前記スリンガが前記カバーの嵌合部に外嵌され、前記インナー側のシールとカバーが一体化されると共に、前記磁気エンコーダが前記カバーの円輪部の側面に当接されていれば、カバーに対向するシールリップと、スリンガに摺接するサイドリップの位置決め管理が単体の時点で容易にでき、カバーの位置決め精度を厳しく管理しなくても各リップの位置決め管理を行うことができるので、組立工数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置を構成する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た少なくとも一つの内輪からなり、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それぞれの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両側開口部に装着されたシールと、を備え、前記ナックルに形成された支持孔に前記外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、前記内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて前記外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、前記カバーが前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、前記カバーが、前記内輪に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輪部を備え、前記シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップが前記カバーの円輪部の側面に対向してシールが構成されているので、外部空間に近いラビリンスシールと相俟って、長期間に亘って密封性の向上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】
【００１９】
【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のシール部を示す要部拡大図である。
【図３】図２のシール部の変形例を示す要部拡大図である。
【図４】図３のシール部の変形例を示す要部拡大図である。
【図５】図３のシール部の他の変形例を示す要部拡大図である。
【図６】従来の車輪用軸受装置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】
【００２０】
外周に懸架装置を構成する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、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それぞれの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両側開口部に装着されたシールと、を備え、前記ナックルに形成された支持孔に前記外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、前記内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて前記外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、前記カバーが前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、前記カバーが、前記内輪に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輪部と、この円輪部から軸方向軸受内方側に延びる円筒状の外径部と、を備え、この外径部が、前記外方部材のインナー側の端部に形成された小径部と前記ナックルの支持孔によって形成される環状空間内に入り込み、当該外径部が前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成されると共に、前記シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップが前記カバーの円輪部の側面に近接対向してラビリンスシールが構成されている。
【実施例】
【００２１】
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のシール部を示す要部拡大図、図３は、図２のシール部の変形例を示す要部拡大図、図４は、図３のシール部の変形例を示す要部拡大図、図５は、図３のシール部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。
【００２２】
図１に示す車輪用軸受装置は第３世代と称される従動輪用であって、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。
【００２３】
外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周にナックル７に取り付けるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。これら複列の外側転走面２ａ、２ａは、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。
【００２４】
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、この車輪取付フランジ６の円周等配位置にハブボルト６ａが植設されている。また、外周に前記複列の外側転走面２ａ、２ａの一方（アウター側）に対向する内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。
【００２５】
一方、内輪５は外周に前記複列の外側転走面２ａ、２ａの他方（インナー側）に対向する内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入され、小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｃによって所定の軸受予圧が付与された状態でハブ輪４に対して軸方向に固定されている。
【００２６】
外方部材２の複列の外側転走面２ａ、２ａと、これらに対向する複列の内側転走面４ａ、５ａ間には複列の転動体３、３がそれぞれ収容され、保持器８、８によって転動自在に保持されている。また、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９、１０が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
【００２７】
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面４ａをはじめ、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の範囲に硬化処理が施されている。これにより、シール９のシールランド部となる基部６ｂの耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪４の耐久性が向上する。なお、内輪５はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。また、転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで６２〜６７ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。
【００２８】
シール９、１０のうちアウター側のシール９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１１と、この芯金１１に加硫接着により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、冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて形成されている。
【００２９】
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、径方向外方に傾斜して延び、車輪取付フランジ６のインナー側の側面に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップ１２ａと、この内径側で、径方向外方に傾斜して延び、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介して摺接するダストリップ１２ｂと、軸受内方側に傾斜して延び、基部６ｂに所定の径方向のシメシロを介して摺接するグリースリップ１２ｃを有している。なお、シール部材１２の材質としては、例示した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）、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。
【００３０】
また、インナー側のシール１０は、図２に拡大して示すように、互いに対向配置されたスリンガ１３と環状のシール板１４とからなる、所謂パックシールで構成されている。スリンガ１３は、鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、内輪５の大径部５ｂに圧入される円筒部１３ａと、この円筒部１３ａから径方向外方に延びる立板部１３ｂとからなる。
【００３１】
一方、シール板１４は、外方部材２の端部に内嵌される芯金１６と、この芯金１６に加硫接着により一体に接合されたシール部材１７とからなる。芯金１６は、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、外方部材２に圧入され、端部が僅かに縮径されて薄肉に形成された円筒状の嵌合部１６ａと、この嵌合部１６ａから径方向内方に延びる内径部１６ｂとを備えている。そして、嵌合部１６ａの先端部を覆うようにシール部材１７が回り込んで接合され、この部分が外方部材２に弾性嵌合するハーフメタル構造をなしている。これにより、適切な嵌合力を確保することができると共に、シール部材１７の圧着により嵌合面から泥水等が浸入するのを防止して気密性を高めることができる。
【００３２】
なお、芯金１６の防錆処理として、カチオン電着塗装や硬質クロムメッキ等の金属メッキを例示することができる。ここでは、シール部材１７が芯金１６の露出した外表面を覆っているため、芯金１６の材質を高価なステンレス鋼板で必ずしも形成しなくても発錆を防止することができ、加工性の良好な冷間圧延鋼板を使用することができ、低コスト化を図ることができる。
【００３３】
シール部材１７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サイドリップ１７ａと、この内径側で、二股状に形成されたグリースリップ１７ｂとダストリップ１７ｃを有している。サイドリップ１７ａはスリンガ１３の立板部１３ｂのアウター側の側面に所定の軸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１７ｂとダストリップ１７ｃは円筒部１３ａに所定の径方向のシメシロを介して摺接している。
【００３４】
また、スリンガ１３の立板部１３ｂの外縁とシール板１４とは僅かな径方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール１５が構成されている。なお、シール部材１７の材質としては、例示したＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ、ＦＫＭ、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
【００３５】
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ていても良い。また、ここでは、ハブ輪４の外周に直接内側転走面４ａが形成された第３世代構造を例示したが、図示はしないが、第１世代あるいは第２．５世代構造であっても良い。
【００３６】
本実施形態では、懸架装置の一種である独立懸架式サスペンションに車輪を回転自在に支承するため、この独立懸架式サスペンションの一部を構成するナックル７に形成された支持孔７ａに、外方部材２のインナー側の大径部２ｃが内嵌されると共に、この外方部材２とナックル７とが複数の固定ボルト（図示せず）により締結されている。
【００３７】
ここで、内輪５の大径部５ｂから段部５ｃを介して小径部５ｄが形成され、この小径部５ｄにカバー１８が圧入されると共に、外方部材２と内輪５との間の開口部を閉塞している。カバー１８は、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成され、内輪５の小径部５ｄに圧入される円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向外方に延びる円輪部１８ｂと、この円輪部１８ｂから軸方向アウター側（軸受内方側）に延びる円筒状の外径部１８ｃと、を備えている。この外径部１８ｃは、外方部材２のインナー側の端部に形成された小径部２ｄとナックル７の支持孔７ａによって形成される環状空間内に入り込み、外方部材２のインナー側の端部を覆い、外方部材２と内輪５の間の開口部が閉塞されている。そして、外径部１８ｃがナックル７の支持孔７ａに僅かな径方向すきま（ラビリンスすきま）２δを介して近接対向し、ラビリンスシール１９が構成されている。
【００３８】
なお、ここでは、径方向すきま２δは０．２〜１．５ｍｍの範囲に設定されている。カバー１８の外径部１８ｃは通常プレスでは公差レンジが±０．３、精密プレスでは±０．１で製作可能である。精密プレスで加工し、製造上の寸法バラツキを加味したとしても外径部１８ｃが公差最悪でも、ナックル７との干渉を防止してラビリンスすきまが残るように設定されている。一方、１．５ｍｍを超えると、ラビリンスすきまが大きくなり、ラビリンス効果が著しく低下する恐れがあって好ましくない。
【００３９】
また、芯金１６の嵌合部１６ａの先端部を越えて、シール部材１７の端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップ２０が一体に形成されている。そして、このシールリップ２０がカバー１８の円輪部１８ｂのアウター側の側面に僅かな軸方向すきま（ラビリンスすきま）Ｓａを介して対向し、ラビリンスシール２１を構成している。
【００４０】
ここでは、軸方向すきまＳａは０．２〜１．０ｍｍの範囲に設定されている。カバー１８を圧入する際、圧入治具（図示せず）によって円輪部１８ｂを押圧することによって嵌合部１８ａが内輪５の小径部５ｄに圧入されるが、シール１０とカバー１８の位置決め精度を±０．１として、製造上の板厚のバラツキを加味したとしても、また、位置決め精度の公差が悪くても、シールリップ２０とカバー１８の円輪部１８ｂとのラビリンスすきまが残るか、僅かに摺接するように設定されている。一方、１．０ｍｍを超えると、ラビリンスすきまが大きくなり、ラビリンス効果が著しく低下するので好ましくない。
【００４１】
このように、本実施形態では、ナックル７の支持孔７ａとカバー１８の外径部１８ｃとの間にラビリンスシール１９を形成すると共に、シール１０にシールリップ２０が一体に形成され、このシールリップ２０とカバー１８の円輪部１８ｂとの間にさらにラビリンスシール２１が形成されているので、従来のように、カバー１８の外径部１８ｃと外方部材２との干渉を考慮する必要がなくなり、外部空間に近いラビリンスシール１９のすきまを極力小さく設定することができるため、軸受トルクを増大させることなく、強固なラビリンス構造となり、長期間に亘って密封性の維持を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００４２】
図３は、前述したシール１０の変形例である。このシール２２は、前述したシール１０と基本的にはシールリップ２０の形状・寸法が異なるだけで、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号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４３】
このシール２２は、互いに対向配置されたスリンガ１３と環状のシール板２３とからなるパックシールで構成されている。シール板２３は、外方部材２の端部に内嵌される芯金１６と、この芯金１６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。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サイドリップ１７ａと、この内径側で、二股状に形成されたグリースリップ１７ｂとダストリップ１７ｃ、および芯金１６の嵌合部１６ａの先端部を越えて、シール部材２４の端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップ２５を一体に有している。
【００４４】
一方、カバー２６はオーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、フェライト系のステンレス鋼板等のステンレス鋼板からプレス加工によって形成され、内輪５の小径部５ｄに圧入される円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向外方に延びる円輪部１８ｂと、この円輪部１８ｂから軸方向アウター側に延びる円筒状の外径部１８ｃと、を備えている。そして、シールリップ２５がカバー２６の円輪部１８ｂのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接している。
【００４５】
このように、本実施形態では、ナックル７の支持孔７ａとカバー１８の外径部１８ｃとの間にラビリンスシール１９を形成すると共に、シール２２のシール部材２４にシールリップ２５が一体に形成され、このシールリップ２５がカバー２６の円輪部１８ｂに摺接されているので、外部空間に近いラビリンスシール１９のすきまを極力小さく設定することができると共に、さらなる接触シールによって、長期間に亘って密封性の向上を図ることができる。
【００４６】
図４に示すシールは、前述したシール２２（図３）の変形例である。このシール２７は、前述したシール２２と基本的には、スリンガ１３の構成が一部異なるだけで、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号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４７】
このシール２７は、互いに対向配置されたスリンガ２８と環状のシール板２３とからなるパックシールで構成されている。シール板２３は、外方部材２の端部に内嵌される芯金１６と、この芯金１６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。一方、スリンガ２８は、強磁性体のフェライト系のステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、内輪５の大径部５ｂに圧入される円筒部１３ａと、この円筒部１３ａから径方向外方に延びる立板部１３ｂとからなる。そして、立板部１３ｂのインナー側の側面から外縁の外周面に亙って磁気エンコーダ２８ａが加硫接着等で一体に接合されている。磁気エンコーダ２８ａはゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されて車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。
【００４８】
ここで、カバー２６は、後述する回転速度センサ２９の感知性能に悪影響を及ぼさないように、耐食性を有する非磁性体の鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって形成され、内輪５の小径部５ｄに圧入される円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向外方に延びる円輪部１８ｂと、この円輪部１８ｂから軸方向アウター側に延びる円筒状の外径部１８ｃと、を備えている。そして、シールリップ２５がカバー２６の円輪部１８ｂのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接している。
【００４９】
本実施形態では、回転速度センサ２９がカバー２６の円輪部１８ｂに近接され、回転速度センサ２９と磁気エンコーダ２８ａとは、このカバー２６を介して所定のエアギャップ（軸方向すきま）で対向配置されている。カバー２６が非磁性体のため磁束の流れ経路に影響せず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って耐久性を向上させることができる。
【００５０】
このように、本実施形態では、カバー２６を介して磁気エンコーダ２８ａと回転速度センサ２９が対向配置されているので、磁気エンコーダ２８ａの表面に鉄粉等の強磁性体の小片、粉末等の異物が付着するのを防止できると共に、非磁性体製のカバー２６が内輪５と共に回転するため、カバー２６の表面にも異物が付着し難くなり、回転速度センサ２９による検出精度が高くなり、信頼性を向上させることができる。
【００５１】
図５に示す実施形態は、前述したシール部（図３）の他の変形例である。このシール部は、基本的には、前述したシール２７（図４）とカバー２６の構成が異なり、シール３０を構成するスリンガ２８がカバー３３に圧入され、シール３０とカバー３３が一体化されている。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号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５２】
シール３０は、互いに対向配置されたスリンガ２８と環状のシール板３１とからなるパックシールで構成されている。シール板３１は、外方部材２の端部に内嵌される芯金１６と、この芯金１６に加硫接着により一体に接合されたシール部材３２とからなる。このシール部材３２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サイドリップ１７ａと、この内径側で、径方向内方に傾斜して延びるグリースリップ３２ａ、および芯金１６の嵌合部１６ａの先端部を越えて、シール部材３２の端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップ２５を一体に有している。そして、サイドリップ１７ａはスリンガ２８の立板部１３ｂのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、グリースリップ３２ａは、円筒部１３ａに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
【００５３】
カバー３３は、耐食性を有する非磁性体の鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって形成され、内輪５の大径部５ｂに圧入される円筒状の嵌合部３３ａと、この嵌合部３３ａから径方向外方に延びる円輪部３３ｂと、この円輪部３３ｂから屈曲部３３ｃを介して径方向外方に延びる鍔部３３ｄと、を備えている。
【００５４】
本実施形態では、外方部材２’のインナー側の端部には前述したような大径部２ｃと小径部２ｄは形成されておらず、車体取付フランジ２ｂからインナー側に延びる円筒状の外径面２ｅが形成されている。この外径面２ｅがナックル７に形成された支持孔７ａに内嵌され、外方部材２’とナックル７とが複数の固定ボルト（図示せず）により締結されている。
【００５５】
カバー３３の鍔部３３ｄは、その外縁がナックル７の支持孔７ａに僅かな径方向すきま（ラビリンスすきま）２δを介して対向し、ラビリンスシール３４が構成されている。さらに、鍔部３３ｄは、そのアウター側の側面が外方部材２’のインナー側の端面２ｆに所定の軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール３５を構成している。そして、シール３０のシールリップ２５がカバー３３の円輪部３３ｂのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接している。
【００５６】
ここで、スリンガ２８の円筒部１３ａがカバー３３の嵌合部３３ａに圧入され、シール３０とカバー３３が一体化されている。具体的には、磁気エンコーダ２８ａがカバー３３の円輪部３３ｂのアウター側の側面に当接するまで、予めスリンガ２８が圧入されると共に、このスリンガ２８にシール板３１が嵌挿され、シール３０とカバー３３が一体に組み立てられる。このシール３０とカバー３３が一体化した状態で、外方部材２’と内輪５との間の環状空間に圧入固定される。
【００５７】
このように、本実施形態では、前述した実施形態と同様、カバー３３を介して磁気エンコーダ２８ａと回転速度センサ２９が対向配置されているので、磁気エンコーダ２８ａの表面に鉄粉等の強磁性体の小片、粉末等の異物が付着するのを防止できると共に、非磁性体製のカバー３３が内輪５と共に回転するため、カバー３３の表面にも異物が付着し難くなり、回転速度センサ２９による検出精度が高くなり、信頼性を向上させることができる。
【００５８】
また、シール３０とカバー３３が一体化されているため、カバー３３に摺接するシールリップ２５と、スリンガ２８に摺接するサイドリップ１７ａの軸方向シメシロの管理が単体の時点で容易にでき、カバー３３の位置決め精度を厳しく管理しなくてもシメシロ管理を行うことができるので、組立工数を削減することができる。
【００５９】
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】
【００６０】
本発明に係る車輪用軸受装置は、内輪回転タイプの第２．５世代および第１乃至第３世代構造の駆動輪側の車輪用軸受装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  内方部材
２、２’  外方部材
２ａ  外側転走面
２ｂ  車体取付フランジ
２ｃ  外方部材のインナー側の大径部
２ｄ  外方部材のインナー側の小径部
２ｅ  外方部材の外径面
２ｆ  外方部材のインナー側の端面
３  転動体
４  ハブ輪
４ａ、５ａ  内側転走面
４ｂ  小径段部
４ｃ  加締部
５  内輪
５ｂ  内輪の大径部
５ｃ  内輪の段差
５ｄ  内輪の小径部
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  ナックル
７ａ  支持孔
８  保持器
９  アウター側のシール
１０、２２、２７、３０  インナー側のシール
１１、１６  芯金
１２、１７、２４、３２  シール部材
１２ａ、１７ａ  サイドリップ
１２ｂ、１７ｃ  ダストリップ
１２ｃ、１７ｂ、３２ａ  グリースリップ
１３、２８  スリンガ
１３ａ  円筒部
１３ｂ  立板部
１４、２３、３１  シール板
１５、１９、２１、３４、３５  ラビリンスシール
１６ａ、１８ａ、３３ａ  嵌合部
１６ｂ  内径部
１８、２６、３３  カバー
１８ｂ、３３ｂ  円輪部
１８ｃ  外径部
２０、２５  シールリップ
２８ａ  磁気エンコーダ
２９  回転速度検出センサ
３３ｃ  屈曲部
３３ｄ  鍔部
５１  カバー
５２  内径側円筒部
５３  ハブ輪
５４  内輪
５５  円輪部
５６  外径側円輪部
５７  外輪
５８、６１、６４  ラビリンスシール
５９  外径側円筒部
６０  外輪小径部
６２  ナックル
６３  支持孔
６５  内径側円輪部
６６  ボール
６７  ボール設置空間
６８  シールリング
６９  スリンガ
７０  空間
δ  径方向すきま
Ｓａ  軸方向すきま
【図１】
2015137754.tif 000003
【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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