(57)【要約】【課題】シールの密封性能の向上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、芯金１２と、この芯金１２に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１３ａとダストリップ１３ｂおよび軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃを有するシール部材１３とからなり、車輪取付フランジ６の基部６ｂに金属環１４が嵌着され、この金属環１４にサイドリップ１３ａとダストリップ１３ｂが所定のシメシロをもって摺接されると共に、外方部材５にディフレクタ１５が外嵌され、このディフレクタ１５が、鋼鈑からプレス加工にて円環状に形成され、外方部材５の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１５ａと、この嵌合部１５ａのインナー側の端部から径方向外方に延びる立板部１５ｂとを備え、金属環１４に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール１６が形成されている。【選択図】図２
2012056412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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嵌合され、前記複列の外側転走面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、
前記外方部材のアウター側の端部にディフレクタが外嵌され、このディフレクタが、鋼鈑からプレス加工にて円環状に形成され、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、この嵌合部のインナー側の端部から径方向外方に延びる立板部とを備え、このディフレクタと前記車輪取付フランジのインナー側の側面または基部に嵌着された金属環に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されると共に、前記ディフレクタと前記側面または金属環との間によって環状の凹部が形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】
前記ディフレクタの立板部が多数の透孔が穿設された櫛状に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】
前記ディフレクタが、前記嵌合部のアウター側の端部から径方向外方に折曲された鍔部を備え、この鍔部が前記車輪取付フランジの側面または金属環と僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール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】
前記ディフレクタが、前記嵌合部のアウター側の端部にシール部材が一体に接合され、このシール部材が前記車輪取付フランジの側面または金属環と僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール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５】
前記ディフレクタの表面粗さが、前記車輪取付フランジの側面または金属環の表面粗さよりも粗く設定されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記車輪取付フランジの側面または金属環の表面に撥水加工が施されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面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、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るグリースリップを一体に有し、前記基部に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロをもって摺接され、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されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状の曲面に形成され、この基部に前記金属環が嵌合されると共に、前記金属環が、前記基部の曲面に対応する円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲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密着される円板部とを備え、前記シールのうちアウター側のシールが、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るグリースリップを一体に有し、前記金属環に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロをもって摺接され、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されている請求項１に記載された車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記基部が所定の曲率半径ｒに形成されると共に、前記金属環の湾曲部が所定の曲率半径Ｒに形成され、それぞれの曲率半径Ｒ、ｒがＲ≧ｒになるように設定されている請求項８に車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記金属環が耐食性を有する鋼板で形成され、そ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８または９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関し、詳しくは、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、密封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。ここで、市場回収品の軸受損傷状況を検証すると、剥離等から来る本来の軸受寿命よりも、密封装置の不具合による損傷が多くを占めている。したがって、密封装置の密封性と耐久性を高めることにより、軸受寿命の向上を確実に図ることができる。一般的に、密封装置は、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】
従来から、密封性を高めたシール構造に関しては種々提案されているが、こうしたシール構造を備えた車輪用軸受装置の一例を図５に示す。この車輪用軸受装置は、車体側にナックルを介して非回転に取り付けられ、内周に複列の外側転走面５０ａ、５０ａが形成された外輪５０を有し、この外輪５０に保持器５１に円周等配位置に保持された複列のボール５２、５２を介してハブ輪５３が軸心回りに回転自在に支持されている。
【０００５】
ハブ輪５３の外周には外輪５０の複列の外側転走面５０ａ、５０ａに対向する内側転走面５３ａが形成され、一端部に図示しないブレーキディスクと車輪を取り付けるための車輪取付フランジ５４が径方向外方に突設されている。
【０００６】
密封装置５５は、外輪５０の内周面５０ｂに圧入される芯金５６を有している。この芯金５６は、車輪取付フランジ５４の側面５４ａの一部であるシール摺動面５７に対して摺動自在となしたゴム状弾性部材からなるアキシャルリップ５８ａを有している。
【０００７】
芯金５６は鋼鈑等の金属製からなる板金材によって全体形状が円環状に形成され、外輪５０の内周面５０ｂに圧入される筒状の芯金筒部５６ａと、この芯金筒部５６ａから折り曲げられ、隙間Ｓを通って外輪５０の外径よりも外方に延びる外フランジ部５６ｂと、芯金筒部５６ａから折り曲げられ、内方に延びる内フランジ部５６ｃとを備えている。
【０００８】
外フランジ部５６ｂと車輪取付フランジ５４の側面５４ａの両者によってラビリンスシール部５９が形成されている。このラビリンスシール部５９を構成する外フランジ部５６ｂと車輪取付フランジ５４の側面５４ａの間隔Ｘは、両者が協働してラビリンスシール機能を発揮するような寸法に設定されている。
【０００９】
また、内フランジ部５６ｃには、軸方向に延出されるアキシャルリップ５８ａと内方に延出されるラジアルリップ５８ｂが加硫接着されている。このラジアルリップ５８ｂは、その先端が車輪取付フランジ５４の基部５４ｂとの間に所定の間隔Ｘを具有させるようにして、両者が協働してラビリンスシール機能を発揮するようにしている。これによってハブ輪５３と外輪５０との間の軸受内部の環状空間室６０内のグリースの漏れを防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−０６０１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
然しながら、こうした従来の密封装置５５では、芯金５６に外フランジ部５６ｂが突設され、車輪取付フランジ５４の側面５４ａとの間にラビリンスシールが形成されているため、泥水が外輪５１と車輪取付フランジ５４の側面５４ａ間へ流れるのが防止されるものの、泥濘地等の過酷環境条件下においては、このラビリンスシールだけでは充分とは言えず、さらなる耐泥水性の確保には、さらなる構造の複雑化や部品点数の増加等が伴い、製造コストの上昇を招来し、実用的とは言えない面があった。
【００１２】
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、シールの密封性能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する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、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嵌合され、前記複列の外側転走面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、前記外方部材のアウター側の端部にディフレクタが外嵌され、このディフレクタが、鋼鈑からプレス加工にて円環状に形成され、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、この嵌合部のインナー側の端部から径方向外方に延びる立板部とを備え、このディフレクタと前記車輪取付フランジのインナー側の側面または基部に嵌着された金属環に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されると共に、前記ディフレクタと前記側面または金属環との間によって環状の凹部が形成されている。
【００１４】
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とを備えた車輪用軸受装置において、外方部材のアウター側の端部にディフレクタが外嵌され、このディフレクタが、鋼鈑からプレス加工にて円環状に形成され、外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部のインナー側の端部から径方向外方に延びる立板部とを備え、このディフレクタと車輪取付フランジのインナー側の側面または基部に嵌着された金属環に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されると共に、ディフレクタと側面または金属環との間によって環状の凹部が形成されているので、アウター側のシールに直接泥水がかかるのを防止できると共に、車両の走行中に外方部材に泥水がかかってその外周面を流動してきても、このディフレクタによって堰き止ることができる。また、ディフレクタの立板部が樋の機能を果たして泥水が下方に流動して排出されるため、車輪取付フランジの側面との間に流動するのを防止することができ、長期間に亘ってシールの耐久性と密封性能の向上を図ることができる。
【００１５】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記ディフレクタの立板部が多数の透孔が穿設された櫛状に形成されていれば、ディフレクタ内に滞留した泥水は、立板部から水分だけが排水され、固化した状態でラビリンスシール部をはじめ、環状の凹部が略全周に亙って密着される。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明のように、前記ディフレクタが、前記嵌合部のアウター側の端部から径方向外方に折曲された鍔部を備え、この鍔部が前記車輪取付フランジの側面または金属環と僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されていても良い。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明のように、前記ディフレクタが、前記嵌合部のアウター側の端部にシール部材が一体に接合され、このシール部材が前記車輪取付フランジの側面または金属環と僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されていても良い。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明のように、前記ディフレクタの表面粗さが、前記車輪取付フランジの側面または金属環の表面粗さよりも粗く設定されていれば、固定側部材となるディフレクタの表面の方が摩擦係数大となるため、環状の凹部に泥水が滞留し、ハブ輪の回転に伴い、固化した泥水は車輪取付フランジの側面または金属環から容易に離反し、極微小なラビリンスすきまを形成して、外部からシールに泥水が侵入するのを確実に阻止することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明のように、前記車輪取付フランジの側面または金属環の表面に撥水加工が施されていれば、側面または金属環の摩擦係数を低下させ、泥水の側面または金属環からの離反を促進して極微小なラビリンスすきまを形成し、外部からシールに泥水が侵入するのを確実に阻止することができる。
【００２０】
また、請求項７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基部が断面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、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るグリースリップを一体に有し、前記基部に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロをもって摺接され、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されていても良い。
【００２１】
また、請求項８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基部が断面円弧状の曲面に形成され、この基部に前記金属環が嵌合されると共に、前記金属環が、前記基部の曲面に対応する円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲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密着される円板部とを備え、前記シールのうちアウター側のシールが、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るグリースリップを一体に有し、前記金属環に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロをもって摺接され、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されていても良い。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明のように、前記基部が所定の曲率半径ｒに形成されると共に、前記金属環の湾曲部が所定の曲率半径Ｒに形成され、それぞれの曲率半径Ｒ、ｒがＲ≧ｒになるように設定されていれば、金属環を基部に嵌合した時に基部の円弧面に金属環の湾曲部が干渉して浮き上がるのを防止することができ、車輪取付フランジの側面と金属環の円板部との間にすきまが生じるのを防止することができる。これにより、両者が密着して各リップのシメシロのバラツキを抑え、安定した密封性を確保することができる。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記金属環が耐食性を有する鋼板で形成され、そ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、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と共に、良好なシール摺接面を得ることができ、リップ摩耗を抑制して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。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る車輪用軸受装置は、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嵌合され、前記複列の外側転走面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、前記外方部材のアウター側の端部にディフレクタが外嵌され、このディフレクタが、鋼鈑からプレス加工にて円環状に形成され、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、この嵌合部のインナー側の端部から径方向外方に延びる立板部とを備え、このディフレクタと前記車輪取付フランジのインナー側の側面または基部に嵌着された金属環に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されると共に、前記ディフレクタと前記側面または金属環との間によって環状の凹部が形成されているので、アウター側のシールに直接泥水がかかるのを防止できると共に、車両の走行中に外方部材に泥水がかかってその外周面を流動してきても、このディフレクタによって堰き止ることができる。また、ディフレクタの立板部が樋の機能を果たして泥水が下方に流動して排出されるため、車輪取付フランジの側面との間に流動するのを防止することができ、長期間に亘ってシールの耐久性と密封性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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】（ａ）は、図１のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の使用中の状態を示す要部拡大図、（ｃ）は、（ａ）のＩＩ−ＩＩ線方向の矢視図である。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の使用中の状態を示す要部拡大図である。
【図４】（ａ）は、図２（ａ）の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の使用中の状態を示す要部拡大図である。
【図５】従来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】
【００２６】
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所定のシメシロを介して圧入され、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、前記シールのうちアウター側のシールが、防錆能を有する鋼鈑からプレス加工によって形成され、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる内径部と、前記嵌合部から径方向外方に延びるフランジ部とからなる芯金と、この芯金に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、この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する合成ゴム製のシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に金属環が嵌着され、この金属環に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、前記外方部材のアウター側の端部にディフレクタが外嵌され、このディフレクタが、鋼鈑からプレス加工にて円環状に形成され、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、この嵌合部のインナー側の端部から径方向外方に延びる立板部とを備え、前記金属環に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されている。
【実施例】
【００２７】
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（ａ）は、図１のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の使用中の状態を示す要部拡大図、（ｃ）は、（ａ）のＩＩ−ＩＩ線方向の矢視図、図３（ａ）は、図２（ａ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の使用中の状態を示す要部拡大図、図４（ａ）は、図２（ａ）の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の使用中の状態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。
【００２８】
この車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代と称され、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入された内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列の転動体（ボール）４、４を介して外挿された外方部材５とを備えている。
【００２９】
ハブ輪１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１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂ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）１ｃが形成されている。また、車輪取付フランジ６の周方向等配位置には車輪を締結するためのハブボルト６ａが植設されている。
【００３０】
内輪２は、外周に他方（インナー側）の内側転走面２ａが形成され、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入され、この小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１ｄによって、所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。
【００３１】
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、内側転走面１ａ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６のインナー側の基部６ｂから小径段部１ｂ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。なお、加締部１ｄは鍛造加工後の表面硬さのままの未焼入れ部とされている。一方、内輪２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。
【００３２】
外方部材５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５ｂを一体に有し、内周に内方部材３の内側転走面１ａ、２ａに対向する複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。これら両転走面５ａ、１ａおよび５ａ、２ａ間には保持器７を介して複列の転動体４、４が転動自在に収容されている。
【００３３】
外方部材５は、ハブ輪１と同様、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５ａ、５ａ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。また、外方部材５と内方部材３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。
【００３４】
シール８、９のうちインナー側のシール９は、互いに対向配置され、固定側部材となる外方部材５のインナー側の端部内周に所定のシメシロを介して圧入された環状のシール板１０と、回転側部材となる内輪２の外径に所定のシメシロを介して圧入されたスリンガ１１とからなる、所謂パックシールで構成されている。また、アウター側のシール８は、外方部材５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１２と、この芯金１２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。
【００３５】
本実施形態では、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに金属環１４が嵌着され、アウター側のシール８は、この金属環１４に摺接するように配設されている。シール８の芯金１２は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系）等、防錆能を有する鋼鈑からプレス加工にて円環状に形成されている。芯金１２がこの種の防錆能を有する鋼鈑からプレス加工にて形成されていれば、長期間に亘って芯金１２の発錆を抑え、耐久性と密封性を向上させることができる。
【００３６】
一方、シール部材１３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１２に一体に接合されている。このシール部材１３は、図２（ａ）に拡大して示すように、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１３ａと、このサイドリップ１３ａ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１３ｂ、および軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃを一体に有している。
【００３７】
金属環１４は、耐食性を有する鋼板、例えば、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、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに外嵌される円筒状の嵌合部１４ａと、円弧状に形成された基部６ｂに対応して円弧状に形成された湾曲部１４ｂと、この湾曲部１４ｂから径方向外方に延び、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着される円板部１４ｃと、この円板部１４ｃの外径部から車輪取付フランジ６に対して軸方向に離間し、径方向外方に傾斜して延びる折曲部１４ｄとを備えている。
【００３８】
なお、この金属環１４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。
【００３９】
前述したように、基部６ｂは所定の曲率半径ｒからなる円弧面に形成されているが、この円弧面に対応して、金属環１４の湾曲部１４ｂも所定の曲率半径Ｒからなる円弧面に形成されている。そして、それぞれの曲率半径Ｒ、ｒがＲ≧ｒになるように設定されている。これにより、金属環１４を基部６ｂに嵌合した時に基部６ｂの円弧面に金属環１４の湾曲部１４ｂが干渉して浮き上がり、位置決め固定が不安定になるのを防止することができる。
【００４０】
この金属環１４にサイドリップ１３ａとダストリップ１３ｂが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ１３ｃが所定の径方向シメシロを介して摺接されているが、こうした金属環１４を採用することにより、車輪取付フランジ６の側面６ｃと金属環１４の円板部１４ｃとの間に隙間が生じるのが防止されて両者が密着し、サイドリップ１３ａおよびダストリップ１３ｂのシメシロのバラツキを抑えて安定した密封性を確保することができる。
【００４１】
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）、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。
【００４２】
なお、本実施形態では、転動体４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、例えば、転動体４に円すいころを用いた複列の円すいころ軸受で構成されていても良い。また、ここでは、車輪用軸受装置として駆動輪側の第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、適用可能な構造であれば第２世代あるいは第４世代であっても良い。
【００４３】
ここで、外方部材５のアウター側の端部にディフレクタ１５が外嵌されている。このディフレクタ１５は、フェライト系ステンレス鋼鈑（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、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、断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、外方部材５の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１５ａと、この嵌合部１５ａのインナー側の端部から径方向外方に延びる立板部１５ｂ、および嵌合部１５ａのアウター側の端部から径方向外方に折曲された鍔部１５ｃを備えている。
【００４４】
立板部１５ｂの高さは鍔部１５ｃよりも高く、金属環１４の外径部よりも低く設定されている。また、鍔部１５ｃは、金属環１４に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール１６を形成している。これにより、シール８のサイドリップ１３ａに直接泥水がかかるのを防止できる。また、車両の走行中に外方部材５に泥水がかかってその外周面を流動してきても、このディフレクタ１５によって堰き止めることができると共に、立板部１５ｂが所謂樋の機能を果たして泥水が下方に流動して排出されるため、車輪取付フランジ６の側面６ｃとの間に流動するのを防止することができ、長期間に亘ってシール８の耐久性と密封性能の向上を図ることができる。
【００４５】
本実施形態では、（ｂ）に示すように、ディフレクタ１５と金属環１４との間によって環状の凹部が形成されるので、車両走行中あるいは停車（駐車も含む）中にディフレクタ１５内に泥水Ｄが滞留することになる。ここで、金属環１４の表面粗さがＲａ０．２〜０．６の範囲に設定されているのに対し（図中実線にて示す）、このディフレクタ１５の素材となる鋼鈑の表面粗さが、金属環１４の表面粗さよりも粗く、具体的にはＲａ０．６〜１．２の範囲に設定されている（図中破線にて示す）。さらに、（ｃ）に示すように、立板部１５ｂが多数の透孔１７が穿設された櫛状に形成されている。このような構成を採用することにより、ディフレクタ１５内に滞留した泥水は、立板部１５ｂから水分だけが排水され、固化した状態でラビリンスシール１６部をはじめ、ディフレクタ１５の環状凹部が略全周に亙って密着される。また、金属環１４の表面よりディフレクタ１５の表面の方が摩擦係数大となるため、ハブ輪１の回転に伴い、固化した泥水Ｄは金属環１４から容易に離反し、極微小なラビリンスすきまを形成して、外部からシール８のサイドリップ１３ａに泥水が侵入するのを確実に阻止することができる。
【００４６】
なお、ディフレクタ１５の立板部１５ｂは、多数の透孔１７が穿設された櫛状に限らず、泥水の密着性が高くなるような構成であれば良く、例えば、スリットや凹凸を形成しても良く、あるいは立板部１５ｂ自体を網材等で形成しても良い。
【００４７】
図３（ａ）に、図２（ａ）の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはディフレクタ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合を付して詳細な説明を省略する。
【００４８】
外方部材５のアウター側の端部に外嵌されたディフレクタ１８は、フェライト系ステンレス鋼鈑やオーステナイト系ステンレス鋼鈑等のステンレス鋼鈑、あるいは、冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて形成され、断面が略Ｌ字状に、全体として円環状に形成され、外方部材５の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１５ａと、この嵌合部１５ａのインナー側の端部から径方向外方に延びる立板部１５ｂとを備えている。そして、嵌合部１５ａのアウター側の端部にシール部材１９が接合されている。
【００４９】
シール部材１９はＮＢＲ等のエラストマからなり、加硫接着によって一体に接合され、金属環１４に僅かな軸方向すきまを介して対向している。これにより、前述した実施形態と同様、シール８のサイドリップ１３ａに直接泥水がかかるのを防止できる。なお、シール部材１９はＮＢＲ等の合成ゴム以外にもＰＡ（ポリアミド）６６等の熱可塑性の合成樹脂であっても良い。また、刷毛ブラシ、布、フェルトであっても良い。さらには、初期には金属環１４に摺接し、経時摩耗によって非接触となるようにしても良い。
【００５０】
こうした構成により、（ｂ）に示すように、車両走行中あるいは停車中にディフレクタ１８内に泥水Ｄが滞留することになり、ディフレクタ１８内に滞留した泥水は、立板部１５ｂから水分だけが排水され、固化した状態でシール部材１９部をはじめ、ディフレクタ１８の環状凹部が略全周に亙って密着される。そして、前述した実施形態と同様、固化した泥水Ｄは金属環１４から容易に離反し、極微小なラビリンスすきまを形成して、外部からシール８のサイドリップ１３ａに泥水が侵入するのを確実に阻止することができる。
【００５１】
図４（ａ）に、図２（ａ）の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には金属環の有無が異なるだけで、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。
【００５２】
この実施形態では、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂの断面が円弧状の曲面に形成され、この基部６ｂにシール部材１３のサイドリップ１３ａとダストリップ１３ｂおよびグリースリップ１３ｃが所定のシメシロをもって直接摺接されている。
【００５３】
一方、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃには撥水加工が施されている（図中ハッチングにて示す）。これにより、（ｂ）に示すように、側面６ｃの摩擦係数を低下させ、泥水Ｄの側面６ｃからの離反を促進して極微小なラビリンスすきまを形成し、外部からシール８のサイドリップ１３ａに泥水が侵入するのを確実に阻止することができる。撥水加工としては、フッ素系やシリコーン系撥水剤あるいはアクリル系撥水剤、シリカ系撥水剤を例示することができる。
【００５４】
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】
【００５５】
本発明に係る車輪用軸受装置は、回転側部材となる内方部材と、固定側部材となる外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た第２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】
【００５６】
１  ハブ輪
１ａ、２ａ  内側転走面
１ｂ  小径段部
１ｃ  セレーション
１ｄ  加締部
２  内輪
３  内方部材
４  転動体
５  外方部材
５ａ  外側転走面
５ｂ  車体取付フランジ
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
６ｃ  車輪取付フランジのインナー側の側面
７  保持器
８  アウター側のシール
９  インナー側のシール
１０  シール板
１１  スリンガ
１２  芯金
１３、１９  シール部材
１３ａ  サイドリップ
１３ｂ  ダストリップ
１３ｃ  グリースリップ
１４  金属環
１４ａ、１５ａ  嵌合部
１４ｂ  湾曲部
１４ｃ  円板部
１４ｄ  折曲部
１５、１８  ディフレクタ
１５ｂ  立板部
１５ｃ  鍔部
１６  ラビリンスシール
５０  外輪
５０ａ  外側転走面
５０ｂ  内周面
５１  保持器
５２  ボール
５３  ハブ輪
５３ａ  内側転走面
５４  車輪取付フランジ
５４ａ  車輪取付フランジの側面
５４ｂ  車輪取付フランジの基部
５５  密封装置
５６  芯金
５６ａ  芯金筒部
５６ｂ  外フランジ部
５６ｃ  内フランジ部
５７  シール摺動面
５８ａ  アキシャルリップ
５８ｂ  ラジアルリップ
５９  ラビリンスシール部
６０  軸受内部の環状空間室
Ｄ  泥水
ｒ  基部の曲率半径
Ｒ  金属環の湾曲部の曲率半径
Ｓ  隙間
Ｘ  間隔
【図１】
2012056412.tif 000003
【図２】
2012056412.tif 000004
【図３】
2012056412.tif 000005
【図４】
2012056412.tif 000006
【図５】
2012056412.tif 000007