(57)【要約】【課題】軽量・コンパクト化を図りつつ、軸受部とフェイススプライン部の密封性を確保すると共に、組立作業性を向上させた車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】内輪５と加締部１３とで挟持された状態で保護シール２７が固定され、この保護シール２７が、鋼板からプレス加工によって形成され、内輪５の大端面５ｂに密着される円板部２８ａと、この円板部２８ａから軸方向に延びる円筒状の遮蔽部２８ｂとを備えた芯金２８と、この芯金２８に加硫接着により一体に接合され、加締部１３側に円弧状にカールされて形成されて外側継手部材１４の肩部１５の外周に所定の径方向シメシロを介して弾性接触される弾性リップ２９ａを一体に備えたシール部材２９とからなり、フェイススプライン１３ａ、１５ａの噛合部が密封されている。【選択図】図２
2012187957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複列の転がり軸受と等速自在継手が着脱自在にユニット化された車輪用軸受装置であって、
前記複列の転がり軸受が、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円筒状の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、
前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に固定されると共に、
前記等速自在継手が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延び、雌ねじが形成された円筒状の軸部とを一体に有する外側継手部材を備え、
この外側継手部材の肩部と前記加締部の端面にそれぞれフェイススプラインが形成され、前記ハブ輪のアウター側の端面に当接して前記軸部の雌ねじに螺着された締結ボルトによって前記フェイススプラインが圧接支持され、前記複列の転がり軸受と等速自在継手とがトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合された車輪用軸受装置において、
前記内輪と加締部とで挟持された状態で保護シールが固定され、この保護シールが、芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、前記外側継手部材の肩部に弾性接触される弾性リップを一体に備えたシール部材とからなり、前記フェイススプラインの噛合部が密封されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記芯金が鋼板からプレス加工によって形成され、前記内輪の大端面に密着される円板部と、この円板部から軸方向に延びる円筒状の遮蔽部とを備え、この遮蔽部の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】
前記弾性リップが前記加締部側に円弧状にカールされて形成され、前記外側継手部材の肩部の外周に所定の径方向シメシロを介して弾性接触されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記弾性リップが径方向外方に傾斜して延び、前記外側継手部材の肩部に軸方向シメシロを介して弾性接触されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記内輪の大端面に段差部が形成され、この段差部に密着された状態で前記芯金の円板部が固定されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記内輪の端部内径に凹部が形成され、この凹部に嵌合される鍔部を前記芯金が備えている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記シール部材が前記芯金の外表面を覆う被覆部を備えている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記シール部材が前記内輪の大端面に弾性接触する被覆部を備えている請求項１または７に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記芯金がＺＡＭ鋼板から形成されている請求項１または２に記載された車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記シール部材が合成ゴムからなり、このシール部材の温度ＴＲ１０が−３５℃以下に設定されている請求項１に記載された車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の駆動車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置に関するもので、特に、軸受部と等速自在継手とをフェイススプラインを介して着脱自在にユニット化した車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両のエンジン動力を車輪に伝達する動力伝達装置は、エンジンから車輪へ動力を伝達すると共に、悪路走行時における車両のバウンドや車両の旋回時に生じる車輪からの径方向や軸方向変位、およびモーメント変位を許容する必要があるため、エンジン側と駆動車輪側との間に介装されるドライブシャフトの一端を摺動型の等速自在継手を介してディファレンシャルに連結し、他端を固定型の等速自在継手を含む車輪用軸受装置を介して車輪に連結している。
【０００３】
近年、省資源あるいは公害等の面から燃費向上に対する要求は厳しいものがある。自動車部品において、中でも車輪用軸受装置の軽量化はこうした要求に応える要因として注目され、強く望まれて久しい。従来から軽量化を図った車輪用軸受装置に関する提案は種々のものがあるが、それと共に自動車等の組立現場あるいは補修市場において、組立・分解作業を簡略化して低コスト化を図ることも重要な要因となっている。
【０００４】
図８（ａ）に示す車輪用軸受装置は、こうした要求を満たした代表的な一例である。この車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受５１と等速自在継手５２とを着脱自在にユニット化して構成されている。複列の転がり軸受５１は、車体に取り付けるための車体取付フランジ５３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５３ａ、５３ａが形成された外方部材５３と、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５５を一体に有し、外周に前記複列の外側転走面５３ａ、５３ａの一方に対向する内側転走面５４ａと、この内側転走面５４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５４ｂが形成されたハブ輪５４、およびこのハブ輪５４の小径段部５４ｂに圧入され、外周に前記複列の外側転走面５３ａ、５３ａの他方に対向する内側転走面５６ａが形成された内輪５６からなる内方部材５７と、両転走面間に保持器５８を介して転動自在に収容された複列のボール５９、５９とを備えている。そして、内輪５６は、小径段部５４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部６０によってハブ輪５４に対して軸方向に固定されている。さらに、この加締部６０の端面にフェイススプライン６０ａが形成されている。
【０００５】
また、外方部材５３と内方部材５７との間に形成される環状空間の開口部にはシール６１、６２が装着され、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。
【０００６】
等速自在継手５２は、外側継手部材６３と図示しない継手内輪、ケージ、およびトルク伝達ボールとを備え、外側継手部材６３は、カップ状のマウス部６４と、このマウス部６４の底部をなす肩部６５と、この肩部６５から軸方向に延びる中空状の軸部６６を一体に有し、軸部６６の内周には雌ねじ６６ａが形成されている。また、肩部６５の端面にフェイススプライン６５ａが形成されている。このフェイススプライン６５ａは、加締部６０の端面に形成されたフェイススプライン６０ａに噛合し、ドライブシャフト（図示せず）からの回転トルクが等速自在継手５２および内方部材５７を介して車輪取付フランジ５５に伝達される。
【０００７】
軸部６６の雌ねじ６６ａには締結ボルト６７が螺着され、この締結ボルト６７によって外側継手部材６２と内方部材５７の対向する両フェイススプライン６５ａ、６０ａが圧接支持され、複列の転がり軸受５１と等速自在継手５２とが着脱自在にユニット化されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、分解・組立作業が簡素化される。
【０００８】
ここで、シール６２は、図８（ｂ）に示すように、互いに対向配置された環状のシール板６８とスリンガ６９とからなる複合型のシールで構成されている。シール板６８は外方部材５３に装着される芯金７０と、この芯金７０に加硫接着により一体に接合されたシール部材７１とからなる。シール部材７１は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ７１ａと、軸受外方側に傾斜して延びるグリースリップ７１ｂとを有している。
【０００９】
一方、スリンガ６９は、内輪５６の外径に圧入される円筒部６９ａと、この円筒部６９ａから径方向外方に延びる立板部６９ｂとを備え、シール部材７１のサイドリップ７１ａが立板部６９ｂに摺接されると共に、グリースリップ７１ｂが円筒部６９ａに摺接されている。スリンガ６９の円筒部６９ａは重合して形成され、円筒部６９ａの端部からさらに軸方向に延び、内輪５６の端面より突出して形成された端部脚辺６９ｃを備え、その端部に弾性リップ７２が一体に接合されている。そして、この弾性リップ７２によってフェイススプライン６５ａ、６０ａが、泥水等の異物の侵入に対して保護されている。したがって、シール６２は、複列の転がり軸受５１の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するだけでなく、フェイススプライン６５ａ、６０ａの噛合部を密封するという付加機能も備えている（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】特表２００９−５４３００９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、こうした従来のシール６２では、スリンガ６９の円筒部６９ａが大きく折り曲げて重合されているため、組立性が低下すると共に、円筒部６９ａの精度を確保することが難しく、シール部材７１とのシメシロがばらついて耐泥水性の低下やシールトルクが通常のシールに比べて大きくなる恐れがある。
【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、軽量・コンパクト化を図りつつ、軸受部とフェイススプライン部の密封性を確保すると共に、組立作業性を向上させ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、複列の転がり軸受と等速自在継手が着脱自在にユニット化された車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、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円筒状の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、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に固定されると共に、前記等速自在継手が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延び、雌ねじが形成された円筒状の軸部とを一体に有する外側継手部材を備え、この外側継手部材の肩部と前記加締部の端面にそれぞれフェイススプラインが形成され、前記ハブ輪のアウター側の端面に当接して前記軸部の雌ねじに螺着された締結ボルトによって前記フェイススプラインが圧接支持され、前記複列の転がり軸受と等速自在継手とがトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合された車輪用軸受装置において、前記内輪と加締部とで挟持された状態で保護シールが固定され、この保護シールが、芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、前記外側継手部材の肩部に弾性接触される弾性リップを一体に備えたシール部材とからなり、前記フェイススプラインの噛合部が密封されている。
【００１４】
このように、ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により内輪がハブ輪に固定されると共に、外側継手部材の肩部と加締部の端面にそれぞれフェイススプラインが形成され、ハブ輪のアウター側の端面に当接して軸部の雌ねじに螺着された締結ボルトによって両フェイススプラインが圧接支持され、複列の転がり軸受と等速自在継手とがトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合された車輪用軸受装置において、内輪と加締部とで挟持された状態で保護シールが固定され、この保護シールが、芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、外側継手部材の肩部に弾性接触される弾性リップを一体に備えたシール部材とからなり、フェイススプラインの噛合部が密封されているので、軽量・コンパクト化を図りつつ、軸受部とフェイススプラインの噛合部の密封性を確保すると共に、組立の作業性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１５】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記芯金が鋼板からプレス加工によって形成され、前記内輪の大端面に密着される円板部と、この円板部から軸方向に延びる円筒状の遮蔽部とを備え、この遮蔽部の端部に前記シール部材が接合されていれば、軸受部のシール性能を確保しつつ、軽量・コンパクト化を図ることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明のように、前記弾性リップが前記加締部側に円弧状にカールされて形成され、前記外側継手部材の肩部の外周に所定の径方向シメシロを介して弾性接触されていれば、組立時に弾性リップが捲れ込んで反転するのを防止することができ、品質向上を図って信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明のように、前記弾性リップが径方向外方に傾斜して延び、前記外側継手部材の肩部に軸方向シメシロを介して弾性接触されていれば、組立時に弾性リップが捲れ込んで反転するのを防止することができると共に、保護シールに浸入してきた泥水を効果的に路面側に流出させることができ、軸受部とフェイススプラインの噛合部の密封性を一層向上させることができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明のように、前記内輪の大端面に段差部が形成され、この段差部に密着された状態で前記芯金の円板部が固定されていれば、加締部の押し込み強度を確保した状態で保護シールを安定して固定することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明のように、前記内輪の端部内径に凹部が形成され、この凹部に嵌合される鍔部を前記芯金が備えていれば、保護シールを内輪に嵌合固定した状態で加締加工をすることができ、保護シールを安定して固定することができると共に、組立作業性を一層向上させることができる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明のように、前記シール部材が前記芯金の外表面を覆う被覆部を備えていれば、芯金の材質としてステンレス鋼板等の高価な鋼板を使用しなくても加工性が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。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明のように、前記シール部材が前記内輪の大端面に弾性接触する被覆部を備えていれば、保護シールと内輪の大端面との密着部から泥水等の異物が侵入するのを防止して気密性を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明のように、前記芯金がＺＡＭ鋼板から形成されていれば、低コストで高耐食性を得ることができる。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記シール部材が合成ゴムからなり、このシール部材の温度ＴＲ１０が−３５℃以下に設定されていれば、低温雰囲気でも弾性リップの追従性を維持することができ、耐泥水性を発揮することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受と等速自在継手が着脱自在にユニット化された車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、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円筒状の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、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に固定されると共に、前記等速自在継手が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延び、雌ねじが形成された円筒状の軸部とを一体に有する外側継手部材を備え、この外側継手部材の肩部と前記加締部の端面にそれぞれフェイススプラインが形成され、前記ハブ輪のアウター側の端面に当接して前記軸部の雌ねじに螺着された締結ボルトによって前記フェイススプラインが圧接支持され、前記複列の転がり軸受と等速自在継手とがトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合された車輪用軸受装置において、前記内輪と加締部とで挟持された状態で保護シールが固定され、この保護シールが、芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、前記外側継手部材の肩部に弾性接触される弾性リップを一体に備えたシール部材とからなり、前記フェイススプラインの噛合部が密封されているので、軽量・コンパクト化を図りつつ、軸受部とフェイススプラインの噛合部の密封性を確保すると共に、組立の作業性を向上させ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】
【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】図１のシール部を示す要部拡大図である。
【図３】図２の保護シールの変形例を示す要部拡大図である。
【図４】図２の保護シールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図５】同上、図２の保護シールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図６】同上、図２の保護シールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図７】同上、図２の保護シールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図８】（ａ）は、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】
【００２６】
複列の転がり軸受と等速自在継手が着脱自在にユニット化された車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、外周に車体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円筒状の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両側開口部に装着されたシールとを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に固定されると共に、前記等速自在継手が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延び、雌ねじが形成された円筒状の軸部とを一体に有する外側継手部材を備え、この外側継手部材の肩部と前記加締部の端面にそれぞれフェイススプラインが形成され、前記ハブ輪のアウター側の端面に当接して前記軸部の雌ねじに螺着された締結ボルトによって前記フェイススプラインが圧接支持され、前記複列の転がり軸受と等速自在継手とがトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合された車輪用軸受装置において、前記内輪と加締部とで挟持された状態で保護シールが固定され、この保護シールが、鋼板からプレス加工によって形成され、前記内輪の大端面に密着される円板部と、この円板部から軸方向に延びる円筒状の遮蔽部とを備えた芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、前記加締部側に円弧状にカールされて形成されて前記外側継手部材の肩部の外周に所定の径方向シメシロを介して弾性接触される弾性リップを一体に備えたシール部材とからなり、前記フェイススプラインの噛合部が密封されている。
【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は、図１のシール部を示す要部拡大図、図３は、図２の保護シールの変形例を示す要部拡大図、図４は、図２の保護シールの他の変形例を示す要部拡大図、図５は、図２の保護シールの他の変形例を示す要部拡大図、図６は、図２の保護シールの他の変形例を示す要部拡大図、図７は、図２の保護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。
【００２８】
この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２がユニット化された所謂第３世代と称される構成を備え、これに等速自在継手３が軸方向に着脱自在に連結されている。複列の転がり軸受２は、外方部材７と内方部材８と複列の転動体（ボール）９、９とを備えている。
【００２９】
外方部材７はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ７ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面７ａ、７ａが一体に形成されている。そして、少なくとも複列の外側転走面７ａ、７ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成されている。
【００３０】
一方、内方部材８は、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入固定された内輪５とからなり、前記した外方部材７の外側転走面７ａ、７ａに対向する複列の内側転走面１ａ、５ａが形成されている。これら複列の内側転走面１ａ、５ａのうち一方（アウター側）の内側転走面１ａがハブ輪１の外周に直接形成されると共に、他方（インナー側）の内側転走面５ａが内輪５の外周に形成されている。そして、複列の転動体９、９がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器１０、１０によって転動自在に保持されている。また、外方部材７と内方部材８との間に形成される環状空間の開口部にはシール１１、１２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。
【００３１】
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４を一体に有し、外周に内側転走面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が形成されている。このハブ輪１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１ａをはじめ、アウター側のシール１１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１ｂに亙る外周面に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、後述する加締部１３は、鍛造加工後の硬さ（１３〜３０ＨＲＣ）のままとされている。これにより、シールランド部の耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ４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１の耐久性が一層向上する。なお、内輪５および転動体９はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００３２】
内輪５はハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入され、小径段部１ｂの端部を塑性変形（揺動加締）させて形成した加締部１３によって所望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。そして、加締部１３の端面には、揺動加締時にフェイススプライン１３ａが塑性加工によって形成されている。なお、ここでは、転動体９にボールを使用した複列のアンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず、転動体９に円錐ころを使用した複列の円錐ころ軸受であっても良い。
【００３３】
等速自在継手３は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなる外側継手部材１４と、図示しない継手内輪とケージおよびトルク伝達ボールからなる。外側継手部材１４は、図示しないカップ状のマウス部の底部をなす肩部１５と、この肩部１５から軸方向に延びる円筒状の軸部１６を有し、肩部１５の端面には加締部１３のフェイススプライン１３ａに噛合するフェイススプライン１５ａが外側継手部材１４の冷間鍛造後に揺動加工などの冷間塑性加工、または切削加工等の機械加工によりにより形成されると共に、軸部１６の内周には雌ねじ１６ａが形成されている。
【００３４】
これらの複列の転がり軸受２および等速自在継手３は、軸部１６の雌ねじ１６ａに締結ボルト１７が円錐コイルばね等の弾性部材１８を介して螺着されることによって、外側継手部材１４の肩部１５とハブ輪１の加締部１３との対向する両フェイススプライン１５ａ、１３ａが圧接支持され、着脱自在にユニット化されている。
【００３５】
シール１１、１２のうちアウター側のシール１１は、固定側部材となる外方部材７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１９と、この芯金１９に接合されたシール部材２０とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１９は、冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。
【００３６】
一方、シール部材２０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４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２０ａ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４ａ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２０ｂと、軸受内方側に傾斜して延び、基部４ａに所定の径方向すきまを介して対向するグリースリップ２０ｃを有している。なお、シール部材２０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。
【００３７】
また、インナー側のシール１２は、図２に拡大して示すように、互いに対向配置された環状のシール板２１とスリンガ２２とからなる複合型のシール、所謂パックシールで構成されている。シール板２１は外方部材７に装着される芯金２３と、この芯金２３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。
【００３８】
芯金２３は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、外方部材７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２３ａと、この嵌合部２３ａから径方向内方に延びる内径部２３ｂとを備えている。
【００３９】
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２４ａと、軸受内方側に二股状に傾斜して延びるグリースリップ２４ｃとダストリップ２４ｂとを有している。そして、芯金２３の嵌合部２３ａの端部外表面から内径部２３ｂの内縁まで回り込んで固着され、気密性の向上を図っている。なお、シール部材２４の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ、ＥＰＭ、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。
【００４０】
一方、スリンガ２２は断面略Ｌ字状に形成され、内輪５の外径に圧入される円筒部２２ａと、この円筒部２２ａから径方向外方に延びる立板部２２ｂとを備えている。そして、シール部材２４のサイドリップ２４ａが立板部２２ｂ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２４ｃとダストリップ２４ｂが円筒部２２ａに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。さらに、スリンガ２２における立板部２２ｂは、シール板２１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２５が構成されている。
【００４１】
また、立板部２２ｂの側面に磁気エンコーダ２６が加硫接着等で一体に接合されている。この磁気エンコーダ２６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、周方向等配で交互に磁極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。そして、シール板２１のインナー側の端面と磁気エンコーダ２６の端面とが面一に設定されている。これにより、シール組立時に所定のシメシロを維持した状態でシール板２１とスリンガ２２を同時に外方部材７と内輪５に圧入することができ、組立作業性が向上すると共に、シール１２の位置決め精度を高めることができる。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。
【００４２】
ここで、本実施形態では、保護シール２７が内輪５の大端面５ｂと加締部１３との間に挟持された状態で固定されている。この保護シール２７は、芯金２８と、この芯金２８に加硫接着により一体に接合されたシール部材２９とからなる。芯金２８はオーステナイト系ステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板、あるいは、亜鉛、アルミニウム、マグネシウムの緻密な三元共晶組織からなる高耐食性溶融めっき鋼板（ＺＡＭ鋼板と呼称されている）等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、内輪５の大端面５ｂに密着される円板部２８ａと、この円板部２８ａから軸方向に延びる円筒状の遮蔽部２８ｂとを備えている。なお、芯金２８は、防錆能を有する鋼板に限らず、例えば、冷間圧延鋼板にカチオン電着塗装等の塗装が施されたものであっても良い。
【００４３】
シール部材２９はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加締部１３側に円弧状にカールされた弾性リップ２９ａを備えている。そして、この弾性リップ２９ａは、外側継手部材１４の肩部１５の外周に所定の径方向シメシロを介して弾性接触されている。このように、弾性リップ２９ａが加締部１３側に円弧状にカールされているので、組立時に弾性リップ２９ａが捲れ込んで反転するのを防止することができ、品質向上を図って信頼性を高めることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、シール部材２９の低温弾性回復率１０％を示す温度ＴＲ１０（ゴムの弾性を表わす指標）が−３５℃以下に設定されている。これにより、低温雰囲気でもリップ追従性を維持することができ、耐泥水性を発揮することができる。なお、シール部材２９の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ、ＥＰＭ、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。
【００４５】
このように、本実施形態では、保護シール２７が、加締部１３によって一体に固定され、その弾性リップ２９ａが外側継手部材１４の肩部１５の外周に弾性接触されているので、軽量・コンパクト化を図りつつ、軸受部とフェイススプライン１３ａ、１５ａの噛合部の密封性を確保すると共に、組立の作業性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。
【００４６】
図３に示す保護シール３０は、前述した保護シール２７の変形例である。なお、この保護シール３０は、芯金２８’と、この芯金２８’に加硫接着により一体に接合されたシール部材２９とからなる。芯金２８’はオーステナイト系ステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板、あるいは、ＺＡＭ鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、内輪５’の大端面に形成された段差部３１に密着される円板部２８ａ’と、この円板部２８ａ’から軸方向に延びる円筒状の遮蔽部２８ｂとを備えている。
【００４７】
本実施形態では、保護シール３０の芯金２８’が内輪５’の段差部３１に密着された状態で固定されているので、加締部１３の押し込み強度を確保した状態で保護シール３０を安定して固定することができる。
【００４８】
図４に示す保護シール３２は、前述した保護シール２７の他の変形例である。なお、この保護シール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２９とからなる。芯金３３はオーステナイト系ステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板、あるいは、ＺＡＭ鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、内輪５”の端部内径に形成された凹部３４に嵌合される鍔部３３ａと、この鍔部３３ａから径方向外方に延び、内輪５”の大端面５ｂに密着される円板部２８ａと、この円板部２８ａから軸方向に延びる円筒状の遮蔽部２８ｂとを備えている。
【００４９】
本実施形態では、保護シール３２の芯金３３が内輪５”の凹部３４に嵌合される鍔部３３ａを備えているので、保護シール３２を内輪５”に嵌合固定した状態で加締加工をすることができ、保護シール３２を安定して固定することができると共に、組立作業性を一層向上させることができる。
【００５０】
図５に示す保護シール３５は、前述した保護シール２７の他の変形例である。なお、この保護シール３５は、芯金２８と、この芯金２８に加硫接着により一体に接合されたシール部材３６とからなる。シール部材３６はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、円弧状にカールされた弾性リップ２９ａと、芯金２８の外表面を覆い、内輪５の大端面５ｂに一部弾性接触する被覆部３６ａを備えている。これにより、保護シール３５と内輪５の大端面５ｂとの密着部から泥水等の異物が侵入するのを防止して気密性を向上させることができると共に、芯金２８の材質としてステンレス鋼板等の高価な鋼板を使用しなくても加工性が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。
【００５１】
図６に示す保護シール３７は、前述した保護シール２７の他の変形例である。なお、この保護シール３７は、芯金２８と、この芯金２８に加硫接着により一体に接合されたシール部材２９、および内輪５の大端面５ｂに弾性接触する被覆部３８を備えている。被覆部３８はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、保護シール３７と内輪５の大端面５ｂとの密着部から泥水等の異物が侵入するのを防止することができる。
【００５２】
図７に示す保護シール３９は、前述した保護シール２７の他の変形例である。なお、この保護シール３９は、芯金２８と、この芯金２８に加硫接着により一体に接合されたシール部材４０とからなる。シール部材４０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弾性リップ４０ａを備えている。この弾性リップ４０ａは、外側継手部材１４の肩部１５に軸方向シメシロを介して弾性接触されているので、前述した弾性リップと同様、組立時に弾性リップ４０ａが捲れ込んで反転するのを防止することができると共に、保護シール３９に浸入してきた泥水を効果的に路面側に流出させることができ、軸受部とフェイススプライン１３ａ、１５ａの噛合部の密封性を一層向上させることができる。
【００５３】
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】
【００５４】
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受とが加締部によってユニット化された第１世代乃至第３世代構造の軸受部と等速自在継手とがフェイススプラインを介して着脱自在に連結された車輪用軸受装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  ハブ輪
１ａ、５ａ  内側転走面
１ｂ  小径段部
２  複列の転がり軸受
３  等速自在継手
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、５’、５”  内輪
５ｂ  内輪の大端面
７  外方部材
７ａ  外側転走面
７ｂ  車体取付フランジ
８  内方部材
９  転動体
１０  保持器
１１  アウター側のシール
１２  インナー側のシール
１３  加締部
１３ａ、１５ａ  フェイススプライン
１４  外側継手部材
１５  肩部
１６  軸部
１６ａ  雌ねじ
１７  締結ボルト
１８  弾性部材
１９、２３、２８、２８’、３３  芯金
２０、２４、２９、３６、４０  シール部材
２０ａ、２４ａ  サイドリップ
２０ｂ、２４ｂ  ダストリップ
２０ｃ  、２４ｃ  グリースリップ
２１  シール板
２２  スリンガ
２２ａ  円筒部
２２ｂ  立板部
２３ａ  嵌合部
２３ｂ  内径部
２５  ラビリンスシール
２６  磁気エンコーダ
２７、３０、３２、３５、３７、３９  保護シール
２８ａ、２８ａ’  円板部
２８ｂ  遮蔽部
２９ａ、４０ａ  弾性リップ
３１  内輪の段差部
３３ａ  鍔部
３４  内輪の凹部
３６ａ、３８  被覆部
５１  複列の転がり軸受
５２  等速自在継手
５３  外方部材
５３ａ  外側転走面
５３ｂ  車体取付フランジ
５４  ハブ輪
５４ａ、５６ａ  内側転走面
５４ｂ  小径段部
５５  車輪取付フランジ
５６  内輪
５７  内方部材
５８  保持器
５９  ボール
６０  加締部
６０ａ、６５ａ  フェイススプライン
６１、６２  シール
６３  外側継手部材
６４  マウス部
６５  肩部
６６  軸部
６６ａ  雌ねじ
６７  締結ボルト
６８  シール板
６９  スリンガ
６９ａ  円筒部
６９ｂ  立板部
６９ｃ  端部脚辺
７０  芯金
７１  シール部材
７１ａ  サイドリップ
７１ｂ  グリースリップ
７２  弾性リップ
【図１】
2012187957.tif 000003
【図２】
2012187957.tif 000004
【図３】
2012187957.tif 000005
【図４】
2012187957.tif 000006
【図５】
2012187957.tif 000007
【図６】
2012187957.tif 000008
【図７】
2012187957.tif 000009
【図８】
2012187957.tif 000010