(57)【要約】【課題】シールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】シール９が、外方部材１０の端部に内嵌される芯金１５、およびこの芯金１５に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを有するシール部材１６からなる環状のシール板１３と、このシール板１３に対向配置され、内輪３に外嵌される円筒部１４ａ、およびこの円筒部１４ａから径方向外方に延びる立板部１４ｂからなる断面略Ｌ字状に形成されたスリンガ１４とを備え、シールリップ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが摺接するスリンガ１４の内側表面に、直径φ１０〜３０μｍで、深さ１〜５μｍの範囲に略円形の凹所１９が無数に形成されている。【選択図】図２
2009197883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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の間に形成された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、
前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記外方部材の端部に内嵌される芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内方部材に外嵌される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなる断面略Ｌ字状に形成されたスリンガとを備え、前記シールリップが摺接する前記スリンガの内側表面に微小な凹所が無数に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】
前記凹所が、直径φ１０〜３０μｍで、深さ１〜５μｍの範囲の略円形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】
前記凹所が、前記スリンガの表面硬さと同等以上の硬さを有し、略球状をなすショットによるショットブラスト処理によって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と、二股状に形成されたグリースリップと中間リップとを有し、これらグリースリップと中間リップが前記スリンガの円筒部に摺接されると共に、前記サイドリップが前記スリンガの立板部に摺接されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記シール部材が、グリースリップと径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップとを有し、前記サイドリップが前記スリンガの立板部に摺接されると共に、前記グリースリップが前記スリンガの円筒部に摺接されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記グリースリップが、前記スリンガの円筒部に所定の径方向すきまを介して対峙してラビリンスシールが形成されている請求項４または５に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記グリースリップが廃止され、前記シール部材とスリンガの円筒部との間に環状空間が形成されている請求項５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、雨水や泥水等の異物が多量に存在する環境下においても長期間充分な密封性を有するシールが装着された車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する車輪用軸受装置は、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が装着されている。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が、市場回収品の軸受損傷状況を検証すると、剥離等の本来の軸受寿命よりも、シール不具合による損傷が多くを占めている。したがって、シールの密封性と耐久性を高めて軸受寿命の向上を図った車輪用軸受装置が種々提案されている。
【０００３】
図８に示す車輪用軸受装置はこの代表的な一例である。これは駆動輪側の車輪用軸受装置であって、外周に車体（図示せず）に取り付けられる車体取付フランジ５１ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ａが形成された外方部材５１と、一端部に車輪（図示せず）が取り付けられる車輪取付フランジ５３を一体に有し、外周に前記複列の外側転走面５１ａ、５１ａに対向する一方の内側転走面５２ａと、この内側転走面５２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５２ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション５２ｃが形成されたハブ輪５２と、小径段部５２ｂに圧入され、外周に他方の内側転走面５５ａが形成された内輪５５とを備えている。ハブ輪５２の車輪取付フランジ５３の円周等配位置には車輪（図示せず）を取り付けるためのハブボルト５４が植設されている。
【０００４】
複列の外側転走面５１ａ、５１ａと、これらに対向する内側転走面５２ａ、５５ａ間には複列のボール５６が保持器５７によって転動自在に収容されている。また、ハブ輪５２と内輪５５とからなる内方部材５８と、前記外方部材５１との間に形成される環状空間の開口部にはシール５９、６０がそれぞれ装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水や泥水等が軸受内に浸入するのを防止している。
【０００５】
これらのシール５９、６０のうち外方部材５１と内輪５５間に装着されたシール６０は、図９に示すように、固定側軌道輪となる外方部材５１に内嵌され、断面Ｌ字状に形成された芯金６１と、この芯金６１に一体に加硫接着されたシール部材６２とからなる環状のシール板６３と、回転側軌道輪となる内輪５５に外嵌され、同じく断面Ｌ字状に形成され、内輪５５の外径に圧入された円筒部６４ａ、およびこの円筒部６４ａから径方向外方に延びる立板部６４ｂからなるスリンガ６４とを備えている。
【０００６】
シール部材６２はゴム等の弾性部材からなり、サイドリップ６２ａとグリースリップ６２ｂ、および中間リップ６２ｃの３本のシールリップを備え、サイドリップ６２ａの先端縁をスリンガ６４の立板部６４ｂの内側面に摺接させると共に、残りのグリースリップ６２ｂと中間リップ６２ｃの先端縁をスリンガ６４の円筒部６４ａに摺接させている。そして、シール板６３とスリンガ６４の立板部６４ｂの先端とは僅かな径方向すきまを介して対峙され、このすきまでラビリンスシール６５を構成している。
【０００７】
また、スリンガ６４の全表面には、各リップの摺動抵抗が低減される摩擦低減被膜６６が形成されている。この摩擦低減被膜６６としては、６ナイロンや１２ナイロン等のポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン等の低摩擦性の合成樹脂、あるいは、ダイヤモンドライクカーボン膜により形成されている。これにより、各リップの接触圧を低下させることなく摺動抵抗が小さくなり、回転トルクが小さくなる。さらに、スリンガ６４と各リップとの低摩擦によりリップ摩耗が低減されると共に、リップ摺動部の発熱が抑制され、シール６０の耐久性が向上する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２２７８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
然しながら、こうした従来のシール６０において、スリンガ６４の全表面に形成される摩擦低減被膜６６が合成樹脂製の被膜であれば摺動抵抗が小さくなるものの、表面硬さが低く、各リップ６２ａ、６２ｂ、６２ｃとスリンガ６４との間に異物等が侵入した場合、長期的にはスリンガ６４が摩耗して信頼性に乏しい。一方、摩擦低減被膜６６がダイヤモンドライクカーボン膜であれば、スリンガ６４への結合力が充分とは言えず、長期的には剥離を起こす恐れがあって信頼性が不足する。
【０００９】
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、シールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化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】
【００１０】
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、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、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の間に形成された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、前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記外方部材の端部に内嵌される芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内方部材に外嵌される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなる断面略Ｌ字状に形成されたスリンガとを備え、前記シールリップが摺接する前記スリンガの内側表面に微小な凹所が無数に形成されている。
【００１１】
このように、外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシールを備えた車輪用軸受装置において、シールのうち少なくとも一方のシールが、外方部材の端部に内嵌される芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、内方部材に外嵌される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなる断面略Ｌ字状に形成されたスリンガとを備え、シールリップが摺接するスリンガの内側表面に微小な凹所が無数に形成されているので、凹所にグリースが溜まり、摺接面における潤滑性が向上してリップ摺動抵抗が小さくなり、回転トルクが小さくなると共に、スリンガと各リップとの低摩擦によりスリンガと各リップの摩耗が抑制される。また、リップ摺動部の発熱が抑制され、長期間に亘ってシールの密封性と耐久性を高めることができ、軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記凹所が、直径φ１０〜３０μｍで、深さ１〜５μｍの範囲の略円形に形成されていれば、シールリップとスリンガとの摺接面にグリースが行き届き難く希薄な潤滑条件であっても、凹所にグリースが溜まり、摺接面における潤滑性が向上する。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記凹所が、前記スリンガの表面硬さと同等以上の硬さを有し、略球状をなすショットによるショットブラスト処理によって形成されていれば、滑らかな円形の凹所が形成されると共に、リップ摺接面の表面硬さを高めてスリンガと各リップの摩耗が抑制される。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、二股状に形成されたグリースリップと中間リップとを有し、これらグリースリップと中間リップが前記スリンガの円筒部に摺接されると共に、前記サイドリップが前記スリンガの立板部に摺接されていても良い。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明のように、前記シール部材が、グリースリップと径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップとを有し、前記サイドリップが前記スリンガの立板部に摺接されると共に、前記グリースリップが前記スリンガの円筒部に摺接されていれば、密封性を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明のように、前記グリースリップが、前記スリンガの円筒部に所定の径方向すきまを介して対峙してラビリンスシールが形成されていれば、リップ摺動抵抗が小さくなり、回転トルクを抑制することができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明のように、前記グリースリップが廃止され、前記シール部材とスリンガの円筒部との間に環状空間が形成されていれば、サイドリップの摺接面へのグリースの供給が良好になってリップ摺動抵抗が一層小さくなり、シールの回転トルクを大幅に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る車輪用軸受装置は、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、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の間に形成された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、前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記外方部材の端部に内嵌される芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内方部材に外嵌される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなる断面略Ｌ字状に形成されたスリンガとを備え、前記シールリップが摺接する前記スリンガの内側表面に微小な凹所が無数に形成されているので、凹所にグリースが溜まり、摺接面における潤滑性が向上してリップ摺動抵抗が小さくなり、回転トルクが小さくなると共に、スリンガと各リップとの低摩擦によりスリンガと各リップの摩耗が抑制される。また、リップ摺動部の発熱が抑制され、長期間に亘ってシールの密封性と耐久性を高めることができ、軸受の長寿命化を図った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に対向する一方の内側転走面と、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、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の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の間に形成された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、前記外方部材の端部に内嵌される芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材からなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内輪に外嵌される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延びる立板部からなる断面略Ｌ字状に形成されたスリンガとを備え、前記シールリップが摺接する前記スリンガの内側表面に、直径φ１０〜３０μｍで、深さ１〜５μｍからなる略円形の凹所が無数に形成されている。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基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の一方のシール部を示す要部拡大図、図３（ａ）は、図２のスリンガを示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のスリンガの内側表面を示す模式図である。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。
【００２１】
この車輪用軸受装置は駆動輪用で、内方部材１と外方部材１０、および両部材１、１０間に収容された複列の転動体（ボール）６、６とを備え、第３世代と称される構成をなしている。内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に所定のシメシロを介して圧入された内輪３とからなる。
【００２２】
ハブ輪２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、外周に一方（アウター側）の内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２ｂが形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）２ｃが形成されている。また、車輪取付フランジ４の周方向等配位置にハブボルト５が植設されている。内輪３は、外周に他方（インナー側）の内側転走面３ａが形成され、ハブ輪２の小径段部２ｂに所定のシメシロを介して圧入固定されている。
【００２３】
ハブ輪２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２ａ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４のインナー側の基部４ａから小径段部２ｂ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。一方、内輪３および転動体６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。
【００２４】
外方部材１０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１０ｂを一体に有し、内周に内方部材１の内側転走面２ａ、３ａに対向する複列の外側転走面１０ａ、１０ａが一体に形成されている。これら両転走面１０ａ、２ａおよび１０ａ、３ａ間には保持器７を介して複列の転動体６、６が転動自在に収容されている。この外方部材１０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１０ａ、１０ａ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。外方部材１０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、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。なお、ここでは、転動体６にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受を例示したが、本発明はこれに限らず、転動体６に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。
【００２５】
シール８、９のうちアウター側のシール８は、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とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１１は、冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて形成されている。
【００２６】
一方、シール部材１２は、ニトリルゴム等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１１に一体に接合されている。このシール部材１２は、径方向外方に傾斜して形成されたサイドリップ１２ａと、二股状に形成された一対のラジアルリップ１２ｂ、１２ｃとを有している。車輪取付フランジ４の基部４ａは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部４ａにサイドリップ１２ａが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、ラジアルリップ１２ｂ、１２ｃが所定の径方向シメシロをもって摺接されている。
【００２７】
また、インナー側のシール９は、図２に拡大して示すように、環状のシール板１３とスリンガ１４とからなる、所謂パックシールで構成されている。シール板１３は外方部材１０に装着された芯金１５と、この芯金１５に加硫接着により一体に接合されたシール部材１６とからなる。芯金１５は、冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、外方部材１０の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１５ａと、この嵌合部１５ａから径方向内方に延びる内径部１５ｂとを有している。シール部材１６は、ニトリルゴム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１６ａと、二股状に形成されたグリースリップ１６ｂと中間リップ１６ｃを有している。なお、シール部材１６の材質としては、ニトリルゴム以外にもフッ素ゴムやアクリルゴムを例示することができる。
【００２８】
一方、スリンガ１４は、内輪３の外径に圧入された円筒部１４ａと、この円筒部１４ａから径方向外方に延びる立板部１４ｂを備えている。そして、シール部材１６のサイドリップ１６ａが立板部１４ｂに摺接されると共に、グリースリップ１６ｂと中間リップ１６ｃが円筒部１４ａに摺接されている。また、スリンガ１４における立板部１４ｂの外縁は、シール板１３と僅かな径方向すきまを介して対峙され、ラビリンスシール１７が構成されている。
【００２９】
さらに、立板部１４ｂのインナー側の側面には、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た磁気エンコーダ１８が加硫接着等によって一体に接合されている。この磁気エンコーダ１８は、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁され、車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダが構成されている。
【００３０】
スリンガ１４は、フェライト系のステンレス鋼鈑（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、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が略Ｌ字状に形成されている。これにより、スリンガ１４が雨水や泥水等に曝されても、また、内輪３との嵌合部に雨水や泥水等が浸入してもスリンガ１４が発錆するのを防止することができる。
【００３１】
ここで、図３（ａ）に示すように、サイドリップ１６ａとグリースリップ１６ｂおよび中間リップ１６ｃの摺接面となるスリンガ１４の内側表面に無数の凹所１９が形成されている。この凹所１９は、（ｂ）に模式的に示すように、ショットブラスト処理によって、直径ｄ＝φ１０〜３０μｍで、深さＷ＝１〜５μｍの範囲に略円形に形成されている。このショットブラスト処理は、スリンガ１４の表面硬さと同等以上の硬さを有し、例えば、略球状をなす２０〜２００μｍのショットを噴射速度５０ｍ／ｓｅｃ以上で噴射させることにより行われる。なお、ショットの材質として、鋼球、セラミック、ガラス等を例示することができる。
【００３２】
このような無数の凹所１９がスリンガ１４の摺接面に形成されることにより、凹所１９にグリースが溜まり、摺接面における潤滑性が向上してリップ摺動抵抗が小さくなり、回転トルクが小さくなると共に、スリンガ１４と各リップ１６ａ、１６ｂ、１６ｃとの低摩擦によりスリンガ１４と各リップ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの摩耗が抑制される。また、リップ摺動部の発熱が抑制され、長期間に亘ってシール９の密封性と耐久性を高めることができ、軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【実施例２】
【００３３】
図４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５（ａ）は、図４の一方のシール単体を示す拡大図、（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）のシールの変形例を示す拡大図である。なお、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。
【００３４】
この車輪用軸受装置は第１世代と称され、一対の内輪３、３からなる内方部材２０と外方部材２１、および両部材２０、２１間に保持器７を介して転動自在に収容された複列の転動体６、６とを備え、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】
外方部材２１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、この外方部材２１と内方部材２０との間に形成される環状空間の開口部にシール２２、２３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。
【００３６】
アウター側のシール２２は、芯金２４と、この芯金２４に加硫接着により一体に接合されたシール部材２５とからなる一体型のシールで構成されている。芯金２４は、冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて形成されている。シール部材２５は、ニトリルゴム等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金２４に一体に接合されている。このシール部材２５は、二股状に形成された一対のラジアルリップ２５ａ、２５ｂを有し、所定の径方向シメシロをもって内輪３の外径面に摺接している。
【００３７】
また、インナー側のシール２３は、図５（ａ）に拡大して示すように、環状のシール板２６とスリンガ１４とからなる。シール板２６は外方部材２１に装着された芯金１５と、この芯金１５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。シール部材２７は、合成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２７ａ、２７ｂとグリースリップ１６ｂを有している。
【００３８】
ここで、前述した実施形態と同様、サイドリップ２７ａ、２７ｂとグリースリップ１６ｂの摺接面となるスリンガ１４の内側表面に無数の凹所１９が形成されている。このような無数の凹所１９がスリンガ１４の摺接面に形成されることにより、一対のサイドリップ２７ａ、２７ｂ、特に、外方側に位置するサイドリップ２７ａとスリンガ１４との摺接面にグリースが行き届き難く希薄な潤滑条件であっても、凹所１９にグリースが溜まり、摺接面における潤滑性が向上してリップ摺動抵抗が小さくなり、回転トルクが小さくなると共に、スリンガ１４と各リップ２７ａ、２７ｂ、１６ｂとの低摩擦により摩耗が抑制される。
【００３９】
図５（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）の変形例を示す。（ｂ）に示すシール２８は、基本的には（ａ）のシール２３におけるグリースリップ１６ｂが非接触タイプで構成されていることだけが異なっている。すなわち、シール２８のシール部材２９は、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ２７ａ、２７ｂとグリースリップ２９ａを有し、このグリースリップ２９ａがスリンガ１４の円筒部１４ａに所定の径方向すきまδを介して対峙され、ラビリンスシールが形成されている。そして、スリンガ１４の内側表面に無数の凹所１９が形成されている。これにより、摺接面における潤滑性が向上してリップ摺動抵抗が小さくなり、回転トルクが一層小さくなる。
【００４０】
（ｃ）に示すシール３０は、基本的には図２に示すシール９とグリースリップ１６ｂが非接触タイプで構成されていることだけが異なっている。すなわち、シール部材３１は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１６ａと中間リップ１６ｃおよびグリースリップ３１ａを有し、このグリースリップ３１ａがスリンガ１４の円筒部１４ａに所定の径方向すきまδを介して対峙され、ラビリンスシールが形成されている。これにより、所望の密封性を確保すると共に、リップ摺動抵抗が小さくなり、回転トルクを抑制することができる。
【００４１】
また、（ｄ）に示すシール３２は、シール部材３３が径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ２７ａ、２７ｂを有し、前述したグリースリップが廃止されて、スリンガ１４の円筒部１４ａとの間に環状空間が形成されている。そして、スリンガ１４の内側表面のうち立板部１４ｂに無数の凹所１９が形成されている。これにより、サイドリップ２７ａ、２７ｂの摺接面へのグリースの供給が良好になってリップ摺動抵抗が一層小さくなり、シール３２の回転トルクを大幅に抑えることができる。
【実施例３】
【００４２】
図６は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は従動輪用の第２世代と称され、外方部材３４と一対の内輪３、３、および複列の転動体６、６を備え、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。なお、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。
【００４３】
外方部材３４は、外周のアウター側の端部に車輪取付フランジ４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ている。この外方部材３４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成されている。そして、この外方部材３４と一対の内輪３、３との間に形成される環状空間の開口部にシールド３５とシール２６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。なお、内輪３との間にラビリンスシールが構成されたシールド３５は、主として軸受内部に封入された潤滑グリースが外部へ漏洩するのを防止している。そして、図示はしないが、外方部材３４のアウター側の端部にはエンドキャップが装着され、外部から軸受内部に雨水等の異物が侵入するのを防止している。
【００４４】
インナー側のシール２６は、前述したように、シール部材２７の一対のサイドリップ２７ａ、２７ｂによって強力な密封性を備えると共に、スリンガ１４の内側表面に形成された無数の凹所１９によって、摺接面における潤滑性が向上してリップ摺動抵抗が小さくなり、回転トルクを抑制することができる。
【実施例４】
【００４５】
図７は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は第４世代と称され、外方部材１０と内方部材３６、および複列の転動体６、６を備え、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。内方部材３６は、ハブ輪３７と、このハブ輪３７に一体に塑性結合された等速自在継手３８の外側継手部材３９からなる。なお、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】
ハブ輪３７は、アウター側の端部に車輪取付フランジ４を一体に有し、外周に内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部３７ａが形成され、内周に凹凸部４０が形成されている。この凹凸部４０はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部４０は、後述する良好な食い込み性を確保するためにその凸部の先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されると共に、高周波焼入れによって所定の表面硬さに硬化処理されている。なお、ハブ輪３７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２ａをはじめ、基部４ａから小径段部３７ａ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。
【００４７】
一方、等速自在継手３８は、外側継手部材３９に内挿された継手内輪４１とケージ４２およびトルク伝達ボール４３とを備えている。外側継手部材３９は、カップ状のマウス部４４と、このマウス部４４の底部となる肩部４５と、この肩部４５から軸方向に延びる中空状の軸部４６とが一体に形成されている。肩部４５の外周にはインナー側の内側転走面４５ａが直接形成されている。また、軸部４６には、ハブ輪３７の小径段部３７ａに円筒嵌合されるインロウ部４６ａと、このインロウ部４６ａの端部に嵌合部４６ｂが形成されている。
【００４８】
外側継手部材３９はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、肩部４５から軸部４６の外周面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、嵌合部４６ｂは鍛造加工後の表面硬さのままとされている。
【００４９】
そして、外側継手部材３９の肩部４５がハブ輪３７の小径段部３７ａに衝合するまで軸部４６が内嵌され、嵌合部４６ｂの内径にマンドレル等の拡径治具をアウター側に押し込んで嵌合部４６ｂを拡径することにより、嵌合部４６ｂを塑性変形させてハブ輪３７の凹凸部４０に食い込ませて加締め、ハブ輪３７と外側継手部材３９が塑性結合されて一体化されている。これにより、結合部の緩みを防止し、長期間に亙って初期に設定された軸受予圧を維持することができる。符号４７、４８は、ハブ輪３７のアウター側の端部と外側継手部材３９の肩部４５に装着されたエンドキャップで、外部から継手内部に雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止すると共に、継手内部に封入された潤滑グリースが外部へ漏洩するのを防止している。そして、外方部材１０と内方部材３６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。
【００５０】
この実施形態においても、前述した実施形態と同様、インナー側のシール９は、シール部材２７の一対のサイドリップ２７ａ、２７ｂによって強力な密封性を備えると共に、スリンガ１４の内側表面に形成された無数の凹所１９によって、摺接面における潤滑性が向上してリップ摺動抵抗が小さくなると共に、摩耗が抑制され、長期間に亘ってシール９の密封性と耐久性を高めることができる。
【００５１】
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】
【００５２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、環状空間の開口部にシールが装着された第１世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【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の一方のシール部を示す要部拡大図である。
【図３】（ａ）は、図２のスリンガを示す斜視図である。  （ｂ）は、（ａ）のスリンガの内側表面を示す模式図である。
【図４】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５】（ａ）は、図４の一方のシール単体を示す拡大図である。  （ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）のシールの変形例を示す拡大図である。
【図６】本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。
【図７】本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。
【図８】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図９】図８の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００５４】
１、２０、３６・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
２、３７・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ、４５ａ・・・・・・・・・・・・・内側転走面
２ｂ、３７ａ・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
２ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基部
５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
８、２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
９、２３、２８、３０、３２・・・・・・・・・インナー側のシール
１０、２１、３４・・・・・・・・・・・・・・外方部材
１０ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１１、１５、２４・・・・・・・・・・・・・・芯金
１２、１６、２５、２７、２９、３１、３３・・シール部材
１２ａ、１６ａ、２７ａ、２７ｂ・・・・・・・サイドリップ
１２ｂ、１２ｃ、２５ａ、２５ｂ・・・・・・・ラジアルリップ
１３、２６・・・・・・・・・・・・・・・・・シール板
１４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
１４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
１４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・立板部
１５ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
１５ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内径部
１６ｂ、２９ａ、３１ａ・・・・・・・・・・・グリースリップ
１６ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中間リップ
１７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
１８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
１９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹所
３５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シールド
３８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
３９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
４０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
４４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
４５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
４６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸部
４６ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
４６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
４７、４８・・・・・・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５２ａ、５５ａ・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
５２ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
５３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ボール
５７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
５８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５９、６０・・・・・・・・・・・・・・・・・シール
６１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・芯金
６２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
６２ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
６２ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
６２ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中間リップ
６３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール板
６４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
６４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
６４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・立板部
６５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
６６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・摩擦低減被膜
ｄ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹所の直径
Ｗ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹所の深さ
δ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・径方向すきま
【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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【図８】
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【図９】
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