(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８が、外方部材２の端部に内嵌される芯金１４と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１５ａとダストリップ１５ｂおよび軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１５ｃを有するシール部材１５とからなる環状のシール板１２と、基部６ｂに嵌合される円筒部１３ａ、および径方向外方に延び、車輪取付フランジ６の側面６ｃに軸方向すきまｔ１を介して対向してサイドリップ１５ａとダストリップ１５ｂが摺接される立板部１３ｂからなるスリンガ１３とを備え、立板部１３ｂが外方部材２の端部内周と所定の径方向すきまａを介して対向すると共に、外方部材２の端面２ｃと立板部１３ｂとの間に段差ｔ２を有するようにスリンガ１３が軸受内方側に押し込まれた状態で配設されている。【選択図】図２
2012061875.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、およびこのハブ輪に嵌合され、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または等速自在継手の外側継手部材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少なくともアウター側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、
前記シールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に加硫接着等により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを有するシール部材とで構成された環状のシール板と、
前記車輪取付フランジのインナー側の基部に嵌合される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に軸方向すきまを介して対向して前記サイドリップが摺接される立板部からなるスリンガとを備え、
前記立板部の外縁が前記外方部材の端部または前記シール板の内周面と所定の径方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールを構成すると共に、
前記外方部材のアウター側の端面と前記立板部との間に所定の段差を有するように、前記スリンガが軸受内方側に押し込まれた状態で配設されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記外方部材のアウター側の端面と前記スリンガの立板部との段差が０．１〜１．０ｍｍの範囲に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記車輪取付フランジのインナー側の側面と前記基部との角部が所定の曲率半径Ｒ１からなる円弧面に形成され、前記スリンガの立板部と前記車輪取付フランジのインナー側の側面の軸方向すきまｔ１よりも大きく設定（Ｒ１＞ｔ１）されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記スリンガの立板部の外縁と前記外方部材の端部またはシール板の内周面との径方向すきまが０．３〜１．０ｍｍの範囲に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記スリンガの立板部の外縁が軸受内方側に傾斜し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。
【請求項６】
前記シールが、前記サイドリップの内径側に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を一体に有し、前記サイドリップとダストリップが前記スリンガの立板部に所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、前記グリースリップが前記基部の外周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記サイドリップのシメシロが前記ダストリップのシメシロよりも僅かに大きく設定されている請求項６に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記芯金の外方部に前記シール部材が回り込んで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９】
前記スリンガの立板部の根元部にシールリップが加硫接着によって一体に接合され、前記基部に所定のシメシロを介して弾性接触されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記スリンガの立板部の外縁部からアウター側の側面に亙ってシール部材が加硫接着によって一体に接合され、このシール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを有し、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に所定の軸方向シメシロを介して弾性接触されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項１１】
前記芯金の嵌合部が、前記外方部材の端面を越えてアウター側に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に所定の軸方向すきまを介して対向され、ラビリンスシールを構成している請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１２】
前記スリンガの立板部の外縁部に径方向外方に傾斜して延びるラジアルリップが接合され、前記外方部材の端部内周面に僅かな径方向すきまを介して対向され、ラビリンスシールを構成している請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１３】
前記スリンガの立板部の外縁部に径方向外方に傾斜して延びるラジアルリップが接合され、前記外方部材の端部内周面に僅かなシメシロを介して摺接されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１４】
前記スリンガの素材となる鋼板の表面粗さがＲａ０．２〜０．６の範囲に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１５】
前記スリンガが防錆能を有する鋼板で形成されている請求項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、特に、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。
【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、シール装置が装着されて外方部材と内方部材との間を密封するように構成されている。一般的に、シール装置は、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の外周面に摺接されている。
【０００４】
こうした車輪用軸受装置の一例を図１０に示す。この車輪用軸受装置５０は、車体側に非回転に取り付けられる外輪部材（外方部材）５１と、外輪部材５１にボール（図示せず）を介して回転支持される内輪部材（内方部材）５２とを有し、車輪（図示せず）は内輪部材５２に固定されて車体に対して回転可能とされている。そして、車輪用軸受装置５０は、泥水等がかかり易い場所に配置されるため、密封装置を配置して内輪部材５２と外輪部材５１との間を密封するように構成されている。
【０００５】
この密封装置は、外輪部材５１の端部内周に嵌着されたシール部材５３と、ハブ輪５４の車輪取付フランジ５５の基部５６に嵌着された金属環５７とからなる。シール部材５３は、円環状の弾性シール体５８と、この弾性シール体５８を保持する芯金５９とから構成されている。弾性シール体５８は、円環状の３個のシールリップ５８ａ、５８ｂ、５８ｃを有しており、シールリップ５８ａはハブ輪５４のフランジ面５４ａに、シールリップ５８ｂはハブ輪５４のアール面５４ｂに、また、シールリップ５８ｃは、ハブ輪５４の肩部外周面５４ｃに、それぞれ近接して配置されるように形成されている。
【０００６】
金属環５７は、ハブ輪５４の肩部外周面５４ｃに嵌合される嵌合部５７ａと、ハブ輪５４のフランジ面５４ａに密着される鍔部５７ｂと、この鍔部５７ｂの外径側周縁部に、ハブ輪５４のフランジ面５４ａから離間する方向に断面略クランク状に形成されたシール装着部５７ｃと、さらに、外輪部材５１の面取り部５１ａに沿って軸方向に延設された非接触シール部５７ｄとを有している。非接触シール部５７ｄの内周面と外輪部材５１の面取り部５１ａおよび外周面５１ｂとの隙間Ｃは極めて狭い寸法に設定されている。
【０００７】
そして、金属環５７の鍔部５７ｂをハブ輪５４のフランジ面５４ａに密着させて、金属環５７の嵌合部５７ａをハブ輪５４の肩部外周面５４ｃに嵌合させた時、フランジ面５４ａとシール装着部５７ｃとの間に形成されたシール空間に弾性体６０が装着されている。また、非接触シール部５７ｄの内周面と外輪部材５１の面取り部５１ａおよび外周面５１ｂとによってラビリンスが形成されている。
【０００８】
シール空間に装着された弾性体６０のシール効果により、金属環５７とハブ輪５４との嵌合部に泥水等が侵入するのを防止すると共に、非接触シール部５７ｄの内周面と外輪部材５１の面取り部５１ａおよび外周面５１ｂとによって形成されたラビリンスの効果により、シール部材５３と金属環５７との摺接部に泥水等が侵入するのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２９１４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
こうした従来の車輪用軸受装置の密封装置では、非接触シール部５７ｄの内周面と外輪部材５１の面取り部５１ａおよび外周面５１ｂとによって形成されたラビリンスの効果により、シール部材５３と金属環５７との摺接部に泥水等が侵入するのを防止することができる特徴を備えている。然しながら、この僅かな隙間Ｃから一旦侵入した泥水等は外部に排出され難いと言う問題があった。そして、弾性シール体５８上に滞留した泥水等がシールリップ５８ａの摺接面に付着してシールリップ５８ａを摩耗させる可能性があり、長期間に亘って安定した密封性を保持するのは難しい。
【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、およびこのハブ輪に嵌合され、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または等速自在継手の外側継手部材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少なくともアウター側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、前記シールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に加硫接着等により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを有するシール部材とで構成された環状のシール板と、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に嵌合される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に軸方向すきまを介して対向して前記サイドリップが摺接される立板部からなるスリンガとを備え、前記立板部の外縁が前記外方部材の端部または前記シール板の内周面と所定の径方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールを構成すると共に、前記外方部材のアウター側の端面と前記立板部との間に所定の段差を有するように、前記スリンガが軸受内方側に押し込まれた状態で配設されている。
【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少なくともアウター側の開口部に装着されたシールを備えた第３または第４世代構造の車輪用軸受装置において、シールが、外方部材のアウター側の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に加硫接着等により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを有するシール部材とで構成された環状のシール板と、車輪取付フランジのインナー側の基部に嵌合される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、車輪取付フランジのインナー側の側面に軸方向すきまを介して対向してサイドリップが摺接される立板部からなるスリンガとを備え、立板部の外縁が外方部材の端部またはシール板の内周面と所定の径方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールを構成すると共に、外方部材のアウター側の端面と立板部との間に所定の段差を有するように、スリンガが軸受内方側に押し込まれた状態で配設されているので、上部から流入してきた泥水が車輪取付フランジのインナー側の側面と基部との環状空間内に落下し、シールの内部に直接浸入するのを防止して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】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記外方部材のアウター側の端面と前記スリンガの立板部との段差が０．１〜１．０ｍｍの範囲に設定されていれば、シールのスペースを確保して設計自由度が高めて密封性を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明のように、前記車輪取付フランジのインナー側の側面と前記基部との角部が所定の曲率半径Ｒ１からなる円弧面に形成され、前記スリンガの立板部と前記車輪取付フランジのインナー側の側面の軸方向すきまｔ１よりも大きく設定（Ｒ１＞ｔ１）されていれば、車輪取付フランジに負荷される回転曲げ荷重に対してハブ輪の強度・剛性を確保することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明のように、前記スリンガの立板部の外縁と前記外方部材の端部またはシール板の内周面との径方向すきまが０．３〜１．０ｍｍの範囲に設定されていれば、寸法バラツキによって干渉する恐れがなく、所望のラビリンス効果を得ることができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明のように、前記スリンガの立板部の外縁が軸受内方側に傾斜して形成されていれば、上部から流入してきた泥水がシールの内部に直接浸入するのを確実に防止することができ、密封性をさらに向上させることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明のように、前記シールが、前記サイドリップの内径側に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を一体に有し、前記サイドリップとダストリップが前記立板部に所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、前記グリースリップが前記基部の外周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されていれば、コンパクトで所望の密封性能を確保すると共に、スリンガの嵌合部やリップ摺接部から軸受内部に泥水が浸入するのを防止することができる。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明のように、前記サイドリップのシメシロが前記ダストリップのシメシロよりも僅かに大きく設定されていれば、シール摺動トルクを抑制し、サイドリップが摩耗しても所望の密封性を維持することができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明のように、前記芯金の外方部に前記シール部材が回り込んで接合されていれば、外方部材と芯金との嵌合部から泥水等の異物が軸受内部に侵入するのを防止することができる。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明のように、前記スリンガの立板部の根元部にシールリップが加硫接着によって一体に接合され、前記基部に所定のシメシロを介して弾性接触されていれば、上部から流入してきた泥水がスリンガの嵌合部に浸入するのを防止することができ、密封性を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記スリンガの立板部の外縁部からアウター側の側面に亙ってシール部材が加硫接着によって一体に接合され、このシール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを有し、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に所定の軸方向シメシロを介して弾性接触されていれば、上部から流入してきた泥水が直接シールの内部に浸入するのを防止すると共に、サイドリップに降りかかった泥水が樋状の環状空間に沿って下部に流れて排出されるので、泥水が滞留して角部が発錆するのを防止すると共に、スリンガの嵌合部に浸入するのを防止することができ、密封性を向上させることができる。
【００２３】
また、請求項１１に記載の発明のように、前記芯金の嵌合部が、前記外方部材の端面を越えてアウター側に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に所定の軸方向すきまを介して対向され、ラビリンスシールを構成していれば、上部から流入してきた泥水が車輪取付フランジのインナー側の側面と基部との環状空間内に落下し、シールの内部に直接浸入するのを防止することができると共に、飛石等が直接サイドリップに衝突して損傷するのを防止することができる。
【００２４】
また、請求項１２に記載の発明のように、前記スリンガの立板部の外縁部に径方向外方に傾斜して延びるラジアルリップが接合され、前記外方部材の端部内周面に僅かな径方向すきまを介して対向され、ラビリンスシールを構成していても良いし、また、請求項１３に記載の発明のように、前記スリンガの立板部の外縁部に径方向外方に傾斜して延びるラジアルリップが接合され、前記外方部材の端部内周面に僅かなシメシロを介して摺接されていても良い。これにより、上部から流入してきた泥水が直接シールの内部に浸入するのを確実に防止することができる。
【００２５】
また、請求項１４に記載の発明のように、前記スリンガの素材となる鋼板の表面粗さがＲａ０．２〜０．６の範囲に設定されていれば、良好なシール摺接面を得ることができ、リップ摩耗を抑制すると共に、劣悪な環境で使用されても、シールの密封性能の維持を図ることができる。
【００２６】
また、請求項１５に記載の発明のように、前記スリンガが防錆能を有する鋼板で形成されていれば、長期間に亘って発錆を防止して密封性を維持することができる。
【発明の効果】
【００２７】
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、およびこのハブ輪に嵌合され、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または等速自在継手の外側継手部材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少なくともアウター側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、前記シールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に加硫接着等により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを有するシール部材とで構成された環状のシール板と、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に嵌合される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に軸方向すきまを介して対向して前記サイドリップが摺接される立板部からなるスリンガとを備え、前記立板部の外縁が前記外方部材の端部または前記シール板の内周面と所定の径方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールを構成すると共に、前記外方部材のアウター側の端面と前記立板部との間に所定の段差を有するように、前記スリンガが軸受内方側に押し込まれた状態で配設されているので、上部から流入してきた泥水が車輪取付フランジのインナー側の側面と基部との環状空間内に落下し、シールの内部に直接浸入するのを防止して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。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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の変形例を示す要部拡大図である。
【図４】図２の他の変形例を示す要部拡大図である。
【図５】同上他の変形例を示す要部拡大図である。
【図６】図５の変形例を示す要部拡大図である。
【図７】図５の他の変形例を示す要部拡大図である。
【図８】図５の他の変形例を示す要部拡大図である。
【図９】図８の変形例を示す要部拡大図である。
【図１０】従来の車輪用軸受装置の密封装置を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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、およびこのハブ輪に嵌合され、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少なくともアウター側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、前記シールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に加硫接着等により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップとダストリップおよび軸受内方側に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定の径方向シメシロを介して摺接されるグリースリップを一体に有するシール部材とで構成された環状のシール板と、前記基部に嵌合される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に軸方向すきまを介して対向して前記サイドリップとダストリップが摺接される立板部からなるスリンガとを備え、前記立板部の外縁が前記外方部材の端部内周面と所定の径方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールを構成すると共に、前記外方部材のアウター側の端面と前記立板部との間に所定の段差を有するように、前記スリンガが軸受内方側に押し込まれた状態で配設されている。
【実施例】
【００３０】
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の変形例を示す要部拡大図、図４は、図２の他の変形例を示す要部拡大図、図５は、同上他の変形例を示す要部拡大図、図６は、図５の変形例を示す要部拡大図、図７は、図５の他の変形例を示す要部拡大図、図８は、図５の他の変形例を示す要部拡大図、図９は、図８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。
【００３１】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１と、この内方部材１に複列の転動体（ボール）３を介して外挿された外方部材２とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に固定された内輪５とからなる。
【００３２】
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小径段部４ｂ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。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によってハブ輪４に対して軸方向に固定されている。
【００３３】
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、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから肩部４ｄを介して小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部４ｃは鍛造加工後の表面硬さのままで未焼入れ部とされている。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の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、加締加工によって加締部４ｃに微小クラック等が発生するのを防止している。
【００３４】
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の複列の内側転走面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。この外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、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の範囲に硬化処理されている。一方、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。そして、外方部材２と内方部材１の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背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受が構成されている。
【００３５】
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８、９が装着されている。これらのシール８、９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。インナー側シール９は、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１０とスリンガ１１とからなる、所謂パックシールを構成している。
【００３６】
本実施形態では、アウター側のシール８は、図２に拡大して示すように、断面が略Ｌ字状をなす環状のシール板１２とスリンガ１３とからなるパックシールを構成している。シール板１２は、外方部材２のアウター側の端部内周に嵌合される芯金１４と、この芯金１４に加硫接着等により一体に接合されたシール部材１５とからなる。芯金１４は、防錆能を有するオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）やフェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）、あるいは、冷間圧延鋼板（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。
【００３７】
一方、シール部材１５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１４に一体に接合されている。このシール部材１５は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１５ａと、このサイドリップ１５ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ１５ｂ、および軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１５ｃを一体に有している。なお、芯金１４の外方部にはシール部材１５が回り込んで接合され、外方部材２と芯金１４との嵌合部から泥水等の異物が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００３８】
なお、シール部材１５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）、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。
【００３９】
スリンガ１３は、防錆能を有するフェライト系のステンレス鋼板やオーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、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、ハブ輪４の基部６ｂ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とを備えている。そして、シール部材１５のサイドリップ１５ａとダストリップ１５ｂが立板部１３ｂ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１５ｃが基部６ｂの外周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されている。こうしたシール８を採用することにより、コンパクトで所望の密封性能を確保すると共に、スリンガ１３の嵌合部やリップ摺接部から軸受内部に泥水が浸入するのを防止することができる。さらに、サイドリップ１５ａのシメシロが内径側のダストリップ１５ｂのシメシロよりも僅かに大きく設定されているので、シール摺動トルクを抑制し、サイドリップ１５ａが摩耗しても所望の密封性を維持することができる。
【００４０】
このスリンガ１３は、素材となる鋼板の表面粗さがＲａ０．２〜０．６の範囲に設定されている。これにより、良好なシール摺接面を得ることができ、リップ摩耗を抑制すると共に、劣悪な環境で使用されても、シール８の密封性能の維持を図ることができる。なお、Ｒａは、ＪＩＳの粗さ形状パラメータの一つで（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）、算術平均粗さのことで、平均線から絶対値偏差の平均値を言う。
【００４１】
ここで、スリンガ１３の立板部１３ｂの外縁が外方部材２の端部内周面と僅かの径方向すきまａ（直径）を介して対向し、ラビリンスシールを構成すると共に、スリンガ１３が外方部材２の端面２ｃに対して僅かにインナー側（軸受内方側）に押し込まれた状態で配設されている。すなわち、外方部材２の端面２ｃと立板部１３ｂのアウター側の側面との間に所定の段差（平面差）ｔ２が形成されている。これにより、上部から流入してきた泥水が車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃとハブ輪４の基部６ｂとの環状空間内に落下し、シール８の内部に直接浸入するのを防止して密封性を向上させることができる。
【００４２】
ここでは、径方向すきまａは、０．３〜１．０ｍｍの範囲に設定されると共に、段差ｔ２は、０．１〜１．０ｍｍの範囲に設定されている。なお、径方向すきまａが０．３ｍｍ未満では寸法バラツキによって干渉する恐れがあると共に、１．０ｍｍを超えると所望のラビリンス効果を得ることが難しい。また、段差ｔ２が１．０ｍｍを超えるとシール８のスペースを確保することが難しくなり、設計自由度が低下して好ましくない。
【００４３】
また、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃとハブ輪４の基部６ｂとの角部は所定の曲率半径Ｒ１からなる円弧面に形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃとスリンガ１３の立板部１３ｂとの軸方向すきまｔ１よりも大きく設定されている（Ｒ１＞ｔ１）。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ハブ輪４の強度・剛性を確保することができる。
【００４４】
なお、ここでは、車輪用軸受装置として従動輪側の第３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、第４世代構造であっても良い。さらに、本実施形態では、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ものを例示したが、無論これに限らず、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。
【００４５】
図３に変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図２）と基本的にはスリンガ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詳細な説明を省略する。
【００４６】
本実施形態では、シール１６は、断面が略Ｌ字状をなす環状のシール板１２とスリンガ１７とからなるパックシールを構成している。スリンガ１７は、防錆能を有するフェライト系のステンレス鋼板やオーステナイト系ステンレス鋼板、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、ハブ輪４の基部６ｂ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１７ａとを備えている。
【００４７】
ここで、スリンガ１７の立板部１７ａの外縁が軸受内方側に傾斜して形成されると共に、外方部材２の端部内周面と僅かの径方向すきまａを介して対向し、ラビリンスシールを構成している。そして、前述した実施形態と同様、外方部材２の端面２ｃと立板部１７ａのアウター側の側面との間に所定の段差ｔ２が形成されている。これにより、上部から流入してきた泥水がシール１６の内部に直接浸入するのを確実に防止することができ、密封性をさらに向上させることができる。
【００４８】
図４に他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図２）と基本的にはスリンガの構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と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詳細な説明を省略する。
【００４９】
本実施形態では、シール１８は、断面が略Ｌ字状をなす環状のシール板１２とスリンガ１９とからなるパックシールを構成している。スリンガ１９は、防錆能を有するフェライト系のステンレス鋼板やオーステナイト系ステンレス鋼板、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、ハブ輪４の基部６ｂ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とを備えている。そして、このスリンガ１９の立板部１３ｂの根元部にシールリップ２０が加硫接着によって一体に接合されている。
【００５０】
シールリップ２０はハブ輪４の基部６ｂに所定のシメシロを介して弾性接触されている。これにより、上部から流入してきた泥水がスリンガ１９の嵌合部に浸入するのを防止することができ、密封性を向上させることができる。
【００５１】
図５に他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図２）と基本的にはスリンガの構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と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詳細な説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、シール２１は、断面が略Ｌ字状をなす環状のシール板１２とスリンガ２２とからなるパックシールを構成している。スリンガ２２は、防錆能を有するフェライト系のステンレス鋼板やオーステナイト系ステンレス鋼板、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、ハブ輪４の基部６ｂ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とを備えている。そして、この立板部１３ｂの外縁部からアウター側の側面に亙ってシール部材２３が加硫接着によって一体に接合されている。
【００５３】
シール部材２３は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ２３ａを有し、円弧面に形成された基部６ｂの角部ではなく、平坦な車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに所定の軸方向シメシロを介して弾性接触されている。これにより、上部から流入してきた泥水が直接シール２１の内部に浸入するのを防止すると共に、サイドリップ２３ａに降りかかった泥水が樋状の環状空間に沿って下部に流れて排出されるので、泥水が滞留して角部が発錆するのを防止すると共に、スリンガ２２の嵌合部に浸入するのを防止することができ、密封性を向上させることができる。
【００５４】
図６に変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図５）と基本的にはシール板の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と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詳細な説明を省略する。
【００５５】
本実施形態では、シール２４は、断面が略Ｌ字状をなす環状のシール板２５とスリンガ２２とからなるパックシールを構成している。シール板２５は、外方部材２のアウター側の端部内周に嵌合される芯金２６と、この芯金２６に加硫接着等により一体に接合されたシール部材２７とからなる。芯金２６は、防錆能を有するオーステナイト系ステンレス鋼板やフェライト系のステンレス鋼板、あるいは、冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成されている。
【００５６】
一方、シール部材２７はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金２６に一体に接合されている。このシール部材２７は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１５ａと、このサイドリップ１５ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ１５ｂ、および軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１５ｃを一体に有している。なお、芯金２６の嵌合部の端部２６ａは外径が縮径して形成され、この端部２６ａにシール部材２７が回り込んで接合されている。これにより、外方部材２と芯金２６との嵌合部から泥水等の異物が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００５７】
シール部材２７のサイドリップ２７ａとダストリップ２７ｂが立板部１３ｂ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２７ｃが基部６ｂの外周面に所定の径方向シメシロを介して摺接されている。そして、サイドリップ２７ａのシメシロが内径側のダストリップ２７ｂのシメシロよりも僅かに大きく設定されている。これにより、シール摺動トルクを抑制し、サイドリップ２７ａが摩耗しても所望の密封性を維持することができる。
【００５８】
また、スリンガ２２の立板部１３ｂの外縁がシール板２５の内周面、すなわち、芯金２６の端部２６ａに回り込んだシール部材２７の内周面と僅かの径方向すきまｂ（直径）を介して対向し、ラビリンスシールを構成している。ここでは、径方向すきまｂは、０．３〜１．０ｍｍの範囲に設定されている。なお、径方向すきまｂが０．３ｍｍ未満では寸法バラツキによって干渉する恐れがあると共に、１．０ｍｍを超えると所望のラビリンス効果を得ることが難しい。
【００５９】
さらに、スリンガ２２と芯金２６のアウター側の端面が略面一に設定されると共に、外方部材２の端面２ｃに対して所定の段差ｔ２を持ってインナー側に押し込まれた状態で配設されている。これにより、上部から流入してきた泥水が車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃとハブ輪４の基部６ｂとの環状空間内に落下し、シール２４の内部に直接浸入するのを防止することができると共に、シール板２５のサイドリップ１７ａとダストリップ２７ｂのシメシロを精度良く、かつ安定して管理することができる。ここで、前記「略面一」の略とは、各部材の出来具合や接合時の誤差程度のものも含む意味であり、具体的には±０．１ｍｍ程度である。
【００６０】
図７に変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図６）と基本的にはシール板の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と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詳細な説明を省略する。
【００６１】
本実施形態では、シール２８は、断面が略Ｌ字状をなす環状のシール板２９とスリンガ２２とからなるパックシールを構成している。シール板２９は、外方部材２のアウター側の端部に嵌合される芯金３０と、この芯金３０に加硫接着等により一体に接合されたシール部材２７とからなる。芯金３０は、防錆能を有するオーステナイト系ステンレス鋼板やフェライト系のステンレス鋼板、あるいは、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の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部３０ａと、この嵌合部３０ａから径方向内方に延びる内径部３０ｂとを備えている。
【００６２】
本実施形態では、芯金３０の嵌合部３０ａは、外方部材２の端面２ｃを越えてアウター側に延び、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに所定の軸方向すきまｃを介して対向され、ラビリンスシールを構成している。ここで、軸方向すきまｃは、０．３〜１．０ｍｍに設定されている。これにより、上部から流入してきた泥水が車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃとハブ輪４の基部６ｂとの環状空間内に落下し、シール２８の内部に直接浸入するのを防止することができると共に、飛石等が直接サイドリップ２３ａに衝突して損傷するのを防止することができる。
【００６３】
図８に変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図５）と基本的にはスリンガ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詳細な説明を省略する。
【００６４】
本実施形態では、シール３１は、断面が略Ｌ字状をなす環状のシール板１２とスリンガ３２とからなるパックシールを構成している。スリンガ３２は、防錆能を有するフェライト系のステンレス鋼板やオーステナイト系ステンレス鋼板、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、ハブ輪４の基部６ｂ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とを備えている。そして、この立板部１３ｂの外縁部からアウター側の側面に亙ってシール部材３３が加硫接着によって一体に接合されている。
【００６５】
シール部材３３は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ２３ａと、立板部１３ｂの外縁部から径方向外方に傾斜して延びるラジアルリップ３３ａとを有している。このラジアルリップ３３ａは、外方部材２の端部内周面に僅かな径方向すきまを介して対向され、ラビリンスシールを構成している。これにより、上部から流入してきた泥水が直接シール２１の内部に浸入するのを確実に防止することができる。
【００６６】
図９に変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図８）と基本的にはスリンガ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詳細な説明を省略する。
【００６７】
本実施形態では、シール３４は、断面が略Ｌ字状をなす環状のシール板１２とスリンガ３５とからなるパックシールを構成している。スリンガ３５は、防錆能を有するフェライト系のステンレス鋼板やオーステナイト系ステンレス鋼板、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、ハブ輪４の基部６ｂ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とを備えている。そして、この立板部１３ｂの外縁部からアウター側の側面に亙ってシール部材３３’が加硫接着によって一体に接合されている。
【００６８】
シール部材３３’は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ２３ａと、立板部１３ｂの外縁部から径方向外方に傾斜して延びるラジアルリップ３３ｂとを有している。このラジアルリップ３３ｂは、外方部材２の端部内周面に僅かなシメシロを介して摺接されている。これにより、上部から流入してきた泥水が直接シール２１の内部に浸入するのを確実に防止することができる。
【００６９】
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】
【００７０】
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、第３または第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】
【００７１】
１  内方部材
２  外方部材
２ａ  外側転走面
２ｂ  車体取付フランジ
２ｃ  アウター側の端面
３  転動体
４  ハブ輪
４ａ、５ａ  内側転走面
４ｂ  小径段部
４ｃ  加締部
４ｄ  肩部
５  内輪
６  車輪取付フランジ
６ａ  ハブボルト
６ｂ  基部
６ｃ  インナー側の側面
７  保持器
８、１６、１８、２１、２４、２８、３１、３４  アウター側のシール
９  インナー側のシール
１０、１２、２５、２９  シール板
１１、１３、１７、１９、２２、３２、３５  スリンガ
１３ａ  円筒部
１３ｂ、１７ａ  立板部
１４、２６、３０  芯金
１５、２７  シール部材
１５ａ、２３ａ、２７ａ  サイドリップ
１５ｂ、２７ｂ  ダストリップ
１５ｃ、２７ｃ  グリースリップ
２０  シールリップ
２３、３３、３３’  シール部材
２６ａ  芯金の端部
３３ａ、３３ｂ  ラジアルリップ
５０  車輪用軸受装置
５１  外輪部材
５１ａ  面取り部
５１ｂ  外周面
５２  内輪部材
５３  シール部材
５４  ハブ輪
５４ａ  フランジ面
５４ｂ  アール面
５４ｃ  肩部外周面
５５  車輪取付フランジ
５６  基部
５７  金属環
５７ａ  嵌合部
５７ｂ  鍔部
５７ｃ  シール装着部
５７ｄ  非接触シール部
５８  弾性シール体
５８ａ、５８ｂ、５８ｃ  シールリップ
５９  芯金
６０  弾性体
ａ  スリンガと外方部材との径方向すきま
ｂ  スリンガとシール板との径方向すきま
ｃ  車輪取付フランジのインナー側の側面と芯金との軸方向すきま
Ｃ  隙間
Ｒ１  基部の角部の曲率半径
ｔ１  車輪取付フランジのインナー側の側面とスリンガとの軸方向すきま
ｔ２  外方部材の端面と立板部の側面との段差
【図１】
2012061875.tif 000003
【図２】
2012061875.tif 000004
【図３】
2012061875.tif 000005
【図４】
2012061875.tif 000006
【図５】
2012061875.tif 000007
【図６】
2012061875.tif 000008
【図７】
2012061875.tif 000009
【図８】
2012061875.tif 000010
【図９】
2012061875.tif 000011
【図１０】
2012061875.tif 000012