(57)【要約】【課題】シールの密封性能の向上を図り、軸受性能を長期間に亘って維持することができる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】シール２４が断面略Ｌ字状で対向配置され、外方部材１８の端部内周に圧入された芯金１１とシール部材２７からなるシール板２６、および内輪２１の外嵌されたスリンガ１０からなり、シール部材２７がスリンガ１０に摺接するサイドリップ１２ａ、１２ｂを有すると共に、外方側にバックアップシール２８が設けられ、これが外方部材１８の端部外周に圧入される嵌合部２９ａと径方向内方に延びる円板部２９ｂを備えた芯金２９、および径方向内方に傾斜して延びスリンガ１０の外側面に摺接するシールリップ３０ｂを有するシール部材３０からなり、この基部３０ａが円板部２９ｂに回り込んでシール部材２７に対向配置され、シール部材２７に舌片２７ａが形成されて基部３０ａに弾性接触している。【選択図】図４
2008180300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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嵌合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で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、
前記シールのうちインナー側のシールが、断面が略Ｌ字状をなして互いに対向配置され、前記外方部材の端部内周に圧入された芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材とからなる環状のシール板、および前記内輪の外周に圧入されたスリンガとからなる複合型のシールで構成され、前記シール部材が前記スリンガに摺接するサイドリップを有すると共に、当該シールの外方側にバックアップシールが設けられ、このバックアップシールが、前記外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から前記外方部材の端面に沿って径方向内方に延びる円板部とを備えた芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなり、このシール部材が、径方向内方に傾斜して延びて前記スリンガの外側面に摺接するシールリップを一体に有していることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記バックアップシールの芯金が、前記外方部材の端部に密着する円板部と、この円板部からさらに径方向内方に延びる内端部とからなり、この内端部に前記シール部材が接合されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記バックアップシールのシール部材の基部が、前記外方部材の端面に密着するように前記円板部に回り込んで接合されると共に、当該基部が前記シール板におけるシール部材に対向配置され、これら基部とシール部材の一方に軸方向に突出した舌片が形成され、この舌片が他方の部材に弾性接触している請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記内方部材が、前記ハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された一対の内輪からなると共に、前記シールのうちアウター側のシールが前記インナー側のシールで構成され、このシールの外方側に前記バックアップシールが設けられている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記バックアップシールの芯金が、防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成されている請求項１乃至４いずれか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、シールの密封性能の向上を図っ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。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。
【０００３】
これらの車輪用軸受装置は泥水等がかかり易い部位に配置されるため、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シールが装着されている。これらのシールの中でも特に密封性を高めたシールとして、シールリップを備えたシール部材が固定側部材となる外方部材に装着され、シールリップが内方部材に装着されたスリンガに摺接されている、所謂ハイパックシールが一般的に使用されている。
【０００４】
この種のハイパックシールに関しては従来から種々提案されているが、こうしたシールの代表的な一例を図７に示す。このシールは、相対回転する軸受内輪等からなる内周側部材５１と軸受外輪等からなる外周側部材５２との間を密封し、内周側部材５１および外周側部材５２に各々取り付けられて互いに対向する断面Ｌ字状で環状のシール板５３および密封要素５４からなる。
【０００５】
シール板５３は、内周側部材５１の外径面に圧入された円筒部５３ａと、この円筒部５３ａから立ち上がった立板部５３ｂと、この立板部５３ｂの先端に内側に傾斜して形成された傾斜板部５３ｃとを有している。このシール板５３はスリンガとなるもので、鋼板からプレス加工によって形成されている。
【０００６】
密封要素５４は、断面Ｌ字状の鋼板製の基板５５にゴムまたは合成樹脂等の弾性体５６を設けたものであって、基板５５の円筒部５５ａを外周側部材５２の内径面に圧入することによって取り付けられている。基板５５の立板部５５ｂは、先端に内側に傾斜する傾斜片部５５ｃを有している。弾性体５６は、基板５５の内側を覆って設けられ、第１、第２のサイドリップ５６ａ、５６ｂと、１枚のラジアルリップ５６ｃとを有している。
【０００７】
第１のサイドリップ５６ａは、基板５５の立板部５５ｂから斜め外径側に延びて先端がシール板５３の傾斜板部５３ｃに摺接し、第２のサイドリップ５６ｂは、立板部５５ｂの先端付近から斜め外径側に延びて先端がシール板５３の立板部５３ｂに摺接している。一方、ラジアルリップ５６ｃは、立板部５５ｂの先端からシール板５３の立板部５３ｂと反対側の斜め内径側に延び、先端がシール板５３の円筒部５３ａに摺接している。
【０００８】
このシール５０に飛散した泥水等は、シール板５３の内面に摺接する第１のサイドリップ５６ａの外面に付着するが、シール板５３の立板部５３ｂの外径部に傾斜板部５３ｃが設けられているため、泥水等の溜まる空間Ｓは、極力小さく抑えられる。そのため、泥水等に含まれる泥や砂等の異物で第１のサイドリップ５６ａのシール機能が低下するのが緩和される。
【０００９】
内周側部材５１が回転側となる場合は、シールの空間Ｓ内にある泥水の水分あるいは異物を遠心力により振り切り、密封力を下げることなく迅速に排除する作用が得られる。これによって、その内方に泥水が浸入した場合、第１のサイドリップ５６ａよりも内径側でシール板５３に摺接する第２のサイドリップ５６ｂにより高い密封性が得られる。また、これよりもさらに内側にラジアルリップ５６ｃがあるため、外部からの泥水等の浸入防止を３重に行うと共に、内部の潤滑剤に対する密封作用が得られる。
【特許文献１】特開平９−２９２０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
こうした従来のシール５０では、シール５０の空間Ｓ内にある泥水の水分等を遠心力により振り切ると共に、内方に泥水が浸入したとしても、第１および第２のサイドリップ５６ａ、５６ｂ、さらにその内側のラジアルリップ５６ｃにより、外部からの泥水等の浸入防止を３重に行い、高い密封作用が得られる。然しながら、特に、オフロードカーやピックアップトラック等のように劣悪な環境で運転される車両においては、このような構成のシール５０でも泥水性能が不足し、さらなる密封性の向上が要求されている。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、シールの密封性能の向上を図り、軸受性能を長期間に亘って維持することができる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】
【００１２】
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嵌合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で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、前記シールのうちインナー側のシールが、断面が略Ｌ字状をなして互いに対向配置され、前記外方部材の端部内周に圧入された芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材とからなる環状のシール板、および前記内輪の外周に圧入されたスリンガとからなる複合型のシールで構成され、前記シール部材が前記スリンガに摺接するサイドリップを有すると共に、当該シールの外方側にバックアップシールが設けられ、このバックアップシールが、前記外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から前記外方部材の端面に沿って径方向内方に延びる円板部とを備えた芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなり、このシール部材が、径方向内方に傾斜して延びて前記スリンガの外側面に摺接するシールリップを一体に有している。
【００１３】
このように、外方部材と内方部材とで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第２または第３世代構造の車輪用軸受装置において、シールのうちインナー側のシールが、断面が略Ｌ字状をなして互いに対向配置され、外方部材の端部内周に圧入された芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材とからなる環状のシール板、および内輪の外周に圧入されたスリンガとからなる複合型のシールで構成され、シール部材がスリンガに摺接するサイドリップを有すると共に、当該シールの外方側にバックアップシールが設けられ、このバックアップシールが、外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から外方部材の端面に沿って径方向内方に延びる円板部とを備えた芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなり、このシール部材が、径方向内方に傾斜して延びてスリンガの外側面に摺接するシールリップを一体に有しているので、雨水やダスト等がシールに直接侵入するのを防止し、劣悪な環境で使用されても、シールの密封性能の向上を図り、軸受性能を長期間に亘って維持することができる車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明のように、前記バックアップシールの芯金が、前記外方部材の端部に密着する円板部と、この円板部からさらに径方向内方に延びる内端部とからなり、この内端部に前記シール部材が接合されていても良い。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明のように、前記バックアップシールのシール部材の基部が、前記外方部材の端面に密着するように前記円板部に回り込んで接合されると共に、当該基部が前記シール板におけるシール部材に対向配置され、これら基部とシール部材の一方に軸方向に突出した舌片が形成され、この舌片が他方の部材に弾性接触していれば、バックアップシールのサイドリップを通過した泥水等が外方部材と芯金との間に浸入するのを防止することができ、泥水により外方部材が発錆して嵌合部から泥水が軸受内部に浸入するのを防止することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明のように、前記内方部材が、前記ハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された一対の内輪からなると共に、前記シールのうちアウター側のシールが前記インナー側のシールで構成され、このシールの外方側に前記バックアップシールが設けられていれば、シールの密封性能が一層向上し、軸受性能を長期間に亘って維持することができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明のように、前記バックアップシールの芯金が、防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成されていれば、長期間に亘って発錆を防止し、安定した密封性を維持することができる。
【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嵌合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で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、前記シールのうちインナー側のシールが、断面が略Ｌ字状をなして互いに対向配置され、前記外方部材の端部内周に圧入された芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材とからなる環状のシール板、および前記内輪の外周に圧入されたスリンガとからなる複合型のシールで構成され、前記シール部材が前記スリンガに摺接するサイドリップを有すると共に、当該シールの外方側にバックアップシールが設けられ、このバックアップシールが、前記外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から前記外方部材の端面に沿って径方向内方に延びる円板部とを備えた芯金、およびこの芯金に一体に接合されたシール部材からなり、このシール部材が、径方向内方に傾斜して延びて前記スリンガの外側面に摺接するシールリップを一体に有しているので、雨水やダスト等がシールに直接侵入するのを防止し、劣悪な環境で使用されても、シールの密封性能の向上を図り、軸受性能を長期間に亘って維持することができる車輪用軸受装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面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で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、前記シールのうちインナー側のシールが、断面が略Ｌ字状をなして互いに対向配置され、前記外方部材の端部内周に圧入された芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材とからなる環状のシール板、および前記内輪の外周に圧入されたスリンガとからなる複合型のシールで構成され、前記シール部材が前記スリンガに摺接する一対のサイドリップを有すると共に、当該シールの外方側にバックアップシールが設けられ、このバックアップシールが、前記外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から前記外方部材の端面に沿って径方向内方に延びる円板部とを備えた芯金、およびこの芯金に一体に接合され、径方向内方に傾斜して延びて前記スリンガの外側面に摺接するシールリップを一体に有するシール部材からなり、前記バックアップシールのシール部材の基部が、前記外方部材の端面に密着するように前記円板部に回り込んで接合され、当該基部が前記シール板におけるシール部材に対向配置され、このシール部材に軸方向に突出した舌片が形成されて前記基部に弾性接触している。
【実施例１】
【００２０】
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（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。
【００２１】
この車輪用軸受装置は第２世代と呼称される駆動輪用であって、ハブ輪１と車輪用軸受２とからなる。車輪用軸受２は、外方部材３と、複列の転動体（円錐ころ）４、４を介して内嵌された一対の内輪５、５とを備えている。
【００２２】
ハブ輪１は、一端部に車輪（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、外周にこの車輪取付フランジ６から軸方向に延びる円筒状の小径段部１ａ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）１ｂ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。車輪用軸受２は、ハブ輪１の小径段部１ａに所定のシメシロを介して圧入され、小径段部１ａの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１ｃによって所定の軸受予圧が付与された状態でハブ輪１に対して軸方向に固定されている。
【００２３】
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、車輪取付フランジ６のインナー側に円弧状の基部６ｂが形成されると共に、この基部６ｂから肩部１ｄを介して小径段部１ａに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、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、内輪５、５の嵌合部となる小径段部１ａの耐フレッティング性が向上する。
【００２４】
外方部材３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３ｂを一体に有し、内周にそれぞれ外向きに開いたテーパ状の複列の外側転走面３ａ、３ａが一体に形成されている。この外方部材３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３ａ、３ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２５】
一方、内輪５の外周には、前記複列の外側転走面３ａ、３ａに対向するテーパ状の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａの大径側に転動体４を案内する大鍔５ｂ、および小径側に転動体４の脱落を防止するための小鍔５ｃがそれぞれ形成されている。内輪５および転動体４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３と一対の内輪５、５の両転走面間に複列の転動体４、４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。この車輪用軸受２は、ハブ輪１の肩部１ｄに当接され、内輪５の小鍔５ｃがそれぞれ突合せ状態で衝合する、所謂背面合せタイプの複列円錐ころ軸受で構成されている。
【００２６】
また、外方部材３と内輪５との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、８が装着されている。これらのシール８、８によって、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。このシール８は、図２に拡大して示すように、断面が略Ｌ字状をなして互いに対向配置された環状のシール板９とスリンガ１０とからなる複合型のシール、所謂ハイパックシールを構成している。シール板９は、外方部材３の端部内周に圧入される芯金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。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）、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形成されている。また、シール部材１２はニトリルゴム等の弾性部材からなり、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ１２ａ、１２ｂとラジアルリップ１２ｃを有している。
【００２７】
一方、スリンガ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、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形成され、内輪５の外径に圧入される円筒部１０ａと、この円筒部１０ａから径方向外方に延びる立板部１０ｂとからなる。これによりスリンガ１０は防錆能を有し、長期間に亘って発錆を防止することができる。そして、一対のサイドリップ１２ａ、１２ｂがこのスリンガ１０の立板部１０ｂに摺接すると共に、ラジアルリップ１２ｃが円筒部１０ａに摺接している。
【００２８】
本実施形態では、さらに外方部材３の端部外周にバックアップシール１３が圧入されている。このバックアップシール１３は、芯金１４と、この芯金１４に一体に加硫接着されたシール部材１５とからなる。芯金１４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、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カップ状に形成され、外方部材３のアウター側の端部外周に圧入固定される円筒状の嵌合部１４ａと、この嵌合部１４ａから径方向内方に延び、外方部材３のアウター側の端部に密着する円板部１４ｂと、この円板部１４ｂからさらに径方向内方に延びる内端部１４ｃとからなる。
【００２９】
一方、シール部材１５は芯金１４の内端部１４ｃに加硫接着により一体に接合され、径方向内方に傾斜して延びるサイドリップ１５ａを有している。このサイドリップ１５ａは、前記スリンガ１０の立板部１０ｂの外側面に摺接し、雨水やダスト等が前記シール８に直接侵入するのを防止している。これにより、劣悪な環境で使用されても、シール８の密封性能の向上を図り、軸受性能を長期間に亘って維持することができる車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３０】
なお、ここでは、駆動輪側の第２世代構造を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこれに限らず、従動輪側であっても良く、また、第３世代構造であっても良い。
【実施例２】
【００３１】
図３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、図４は、図３のシール部を示す要部拡大図、図５は、シール部の不具合状態を示す説明図、図６は、図４のシール部の変形例を示す要部拡大図である。なお、前述した第１の実施形態と同一部品同一部位あるいは同一の機能を有する部品部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３２】
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、ハブ輪１６と複列の転がり軸受１７がユニット化して構成されている。複列の転がり軸受１７は、外方部材１８と、この外方部材１８に複列の転動体（ボール）１９、１９を介して内嵌された内方部材２０とを備えている。内方部材２０は、ハブ輪１６と、このハブ輪１６に固定された内輪２１とからなる。
【００３３】
ハブ輪１６は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に円弧状のアウター側の内側転走面１６ａと、この内側転走面１６ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１６ｂ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）１ｂが形成されている。内輪２１は、外周にインナー側の円弧状の内側転走面２１ａが形成され、ハブ輪１６の小径段部１６ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。
【００３４】
ハブ輪１６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１６ａをはじめ、基部６ｂから小径段部１６ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また内輪２１および転動体１９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。これにより、ハブ輪１６の強度・剛性が高くなり軽量・コンパクト化が図れると共に、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、内輪２１の嵌合部となる小径段部１６ｂの耐フレッティング性が向上する。
【００３５】
外方部材１８は、外周に車体取付フランジ３ｂを一体に有し、内周に前記内方部材２０の複列の内側転走面１６ａ、２１ａに対向する円弧状の複列の外側転走面１８ａ、１８ａが一体に形成されている。この外方部材１８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１８ａ、１８ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００３６】
外方部材１８と内方部材２０の両転走面間には複列の転動体１９、１９が収容され、保持器２２、２２によって転動自在に保持されている。この複列の転がり軸受１７は、ハブ輪１６の肩部１６ｃに内輪２１の小径（正面）側端面２１ｂが突合せ状態で衝合する、所謂背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受で構成されている。
【００３７】
また、外方部材１８と内方部材２０との間に形成される環状空間の開口部にはシール２３、２４が装着されている。これらのシール２３、２４によって、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。
【００３８】
インナー側のシール２４は、図４に拡大して示すように、断面が略Ｌ字状をなして互いに対向配置された環状のシール板２６とスリンガ１０とからなる複合型のハイパックシールを構成している。シール板２６は、外方部材１８の端部内周に圧入される芯金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２７とからなる。このシール部材２７はニトリルゴム等の弾性部材からなり、芯金１１の端部から内径部に回り込んで接合されている。そして、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ１２ａ、１２ｂとラジアルリップ１２ｃ、および芯金１１の端部に軸方向に突出して形成された舌片２７ａを一体に有している。
【００３９】
本実施形態では、さらに外方部材１８のインナー側の端部外周にバックアップシール２８が圧入されている。このバックアップシール２８は、芯金２９と、この芯金２９に一体に加硫接着されたシール部材３０とからなる。芯金２９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、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Ｌ字状に形成され、外方部材１８の端部外周に圧入固定される円筒状の嵌合部２９ａと、この嵌合部２９ａから外方部材１８の端面に沿って径方向内方に延びる円板部２９ｂとからなる。
【００４０】
一方、シール部材３０はニトリルゴム等の弾性部材からなり、芯金２９の円板部２９ｂに加硫接着により一体に接合されている。このシール部材３０は、外方部材１８の端面に密着するように、芯金１９の円板部２９ｂに回り込んで接合された基部３０ａと、この基部３０ａから径方向内方に傾斜して延びるサイドリップ３０ｂを有している。このサイドリップ３０ｂは、前記スリンガ１０の立板部１０ｂの外側面に摺接し、泥水等が前記シール２４に直接浸入するのを防止している。また、前記シール板２６におけるシール部材２７の舌片２７ａは、バックアップシール２８におけるシール部材３０の基部３０ａに弾性接触し、サイドリップ３０ｂを通過した泥水等が外方部材１８と芯金２９との間に浸入するのを防止している。
【００４１】
すなわち、前述した第１の実施形態におけるバックアップシール１３では、図５に示すように、サイドリップ１５ａを通過した泥水等が外方部材３と芯金１４との間に浸入した場合、泥水により外方部材３が発錆し、この錆が促進されて嵌合部から泥水が軸受内部に浸入する恐れがある。本実施形態では、こうした構成のバックアップシール１８を採用することにより、劣悪な環境で使用されても、シール２４の密封性能のさらなる向上を図り、軸受性能を長期間に亘って維持することができる。
【００４２】
図６は、図４のシール２４とバックアップシール２８の構成が一部異なる変形例を示している。本実施形態では、外方部材１８のインナー側の端部に装着されたシール８にバックアップ３１が付加されている。このバックアップシール３１は、芯金２９と、この芯金２９に一体に加硫接着されたシール部材３２とからなる。シール部材３２は、芯金２９の円板部２９ｂに加硫接着により一体に接合され、外方部材１８の端面に密着するように芯金２９の円板部２９ｂに回り込んで接合された基部３２ａと、この基部３２ａから径方向内方に傾斜して延びるサイドリップ３０ｂを有している。また、基部３２ａには前記シール板９におけるシール部材１２に弾性接触する舌片３３ａが突設されている。これにより、サイドリップ３０ｂを通過した泥水等が外方部材１８と芯金２９との間に浸入するのを防止し、バックアップシール３１の気密性が高くなってシール８の密封性をさらに向上させることができる。
【００４３】
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】
【００４４】
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、軸受端部にシールが装着された第２または第３世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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のインナー側のシール部を示す要部拡大図である。
【図３】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４】図３のインナー側のシール部を示す要部拡大図である。
【図５】図２のシール部の不具合状態を示す説明図である。
【図６】図４のシール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におけるシールを示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４６】
１、１６・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、１６ｂ・・・・・・・・・・小径段部
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・セレーション
１ｃ・・・・・・・・・・・・・・加締部
１ｄ、１６ｃ・・・・・・・・・・肩部
２・・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受
３、１８・・・・・・・・・・・・外方部材
３ａ、１８ａ・・・・・・・・・・外側転走面
３ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
４、１９・・・・・・・・・・・・転動体
５、２１・・・・・・・・・・・・内輪
５ａ、１６ａ、２１ａ・・・・・・内側転走面
５ｂ・・・・・・・・・・・・・・大鍔
５ｃ・・・・・・・・・・・・・・小鍔
６・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６ｂ、３０ａ、３２ａ・・・・・・基部
７、２２・・・・・・・・・・・・保持器
８、２３、２４・・・・・・・・・シール
９、２６・・・・・・・・・・・・シール板
１０・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
１０ａ・・・・・・・・・・・・・円筒部
１０ｂ・・・・・・・・・・・・・立板部
１１、１４、２９・・・・・・・・芯金
１２、１５、２７、３０、３２・・シール部材
１２ａ、１２ｂ、１５ａ、３０ｂ・サイドリップ
１２ｃ・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
１３、２８、３１・・・・・・・・バックアップシール
１４ａ・・・・・・・・・・・・・嵌合部
１４ｂ・・・・・・・・・・・・・円板部
１４ｃ・・・・・・・・・・・・・内端部
１７・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
２０・・・・・・・・・・・・・・内方部材
２１ｂ・・・・・・・・・・・・・小径側端面
２７ａ、３３・・・・・・・・・・舌片
５０・・・・・・・・・・・・・・シール
５１・・・・・・・・・・・・・・内周側部材
５２・・・・・・・・・・・・・・外周側部材
５３・・・・・・・・・・・・・・シール板
５３ａ、５５ａ・・・・・・・・・円筒部
５３ｂ、５５ｂ・・・・・・・・・立板部
５３ｃ・・・・・・・・・・・・・傾斜板部
５４・・・・・・・・・・・・・・密封要素
５５・・・・・・・・・・・・・・基板
５５ｃ・・・・・・・・・・・・・傾斜片部
５６・・・・・・・・・・・・・・弾性体
５６ａ・・・・・・・・・・・・・第１のサイドリップ
５６ｂ・・・・・・・・・・・・・第２のサイドリップ
５６ｃ・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
Ｓ・・・・・・・・・・・・・・・空間
【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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