(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のシールおよびその車輪用軸受装置の組立方法を提供する。【解決手段】シール板１７が、外方部材５の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１９ａと径方向内方に延びる内径部１９ｂからなる芯金１９と、この芯金１９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２０ａを有するシール部材２０とからなると共に、スリンガ１８が、内輪２の外径に圧入される円筒部１８ａと径方向外方に延びる立板部１８ｂからなる断面略Ｌ字状に形成され、サイドリップ２０ａがスリンガ１８の立板部１８ｂに摺接された車輪用軸受装置のシール９において、芯金１９の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して芯金１９の内径部１９ｂが、嵌合部１９ａに対して直角よりも所定の傾斜角αだけ鈍角になるように形成されている。【選択図】図３
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【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、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるシールとを備え、
前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなると共に、
前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部、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、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びて前記スリンガの立板部に摺接されるサイドリップを有し、前記立板部が前記シール板に僅かな径方向すきまを介して対峙されてラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置のシールにおいて、
前記芯金の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して当該芯金の内径部が、前記芯金の嵌合部に対して直角よりも所定の傾斜角だけ鈍角になるように形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置のシール。
【請求項２】
前記芯金の嵌合部の端部が縮径され、前記シール部材がこの端部を覆うように外周から前記内径部に亙って接合されている請求項１に記載の車輪用軸受装置のシール。
【請求項３】
前記スリンガが、防錆能を有する強磁性体の鋼板からプレス加工に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のシール。
【請求項４】
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、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるシールとを備え、
前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなると共に、
前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部、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、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びて前記スリンガの立板部に摺接されるサイドリップを有し、前記立板部が前記シール板に僅かな径方向すきまを介して対峙されてラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置の組立方法において、
前記芯金の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して当該芯金の内径部が、前記芯金の嵌合部に対して直角よりも所定の傾斜角だけ鈍角になるように形成されると共に、前記シール板とスリンガとが予めユニット化され、前記外方部材と内方部材の開口部に載置される工程と、前記シール板の端面と前記スリンガの側面が圧入治具によって押圧され、前記外方部材と内方部材に圧入される工程とを備えていることを特徴とする車輪用軸受装置の組立方法。
【請求項５】
前記シール部材が、前記スリンガの円筒部に所定のシメシロを介して摺接されるグリースリップを備えている請求項４に記載の車輪用軸受装置の組立方法。
【請求項６】
前記シール板の端面と前記スリンガの立板部の側面が面一に設定されている請求項４または５に記載の車輪用軸受装置の組立方法。
【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のシールおよびその車輪用軸受装置の組立方法に関し、詳しくは、軸受部に装着された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のシールおよびその車輪用軸受装置の組立方法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】
これらの軸受部には、軸受内部に封入されたグリースの漏れを防止すると共に、外部から雨水やダスト等の侵入を防止するためにシールが装着されている。近年、自動車のメンテナンスフリー化が進み、車輪用軸受装置においても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。
【０００４】
従来から、密封性を高めたシールに関しては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５（ａ）に示す。このシール５０は、互いに同心的に相対回転自在に組み付けられる２部材としてのハウジング５１と、そのハウジング５１内に挿入される回転軸５２に取り付けられ、該回転軸５２と一体となって回転するスリーブ部材５３との間の環状の隙間を密封するものである。
【０００５】
そして、シール５０は、金属製の板材をプレス加工等により成形した中抜き穴を有する金属環５４と、該金属環５４にゴム等を焼き付けまたは接着により固着した弾性部材５５とを備えている。この弾性部材５５は一部としてメインリップ５５ａを有しており、該メインリップ５５ａがスリーブ部材５３のスリーブ部５３ｂの外周面に摺動自在に接触し、ハウジング５１と回転軸５２との間の環状隙間を密封流体側Ｏと大気側Ａとにシールしている。さらに、舌状のダストリップ５５ｂがメインリップ５５ａと連続して設けられており、大気側Ａに延び、径方向外向きに傾いてスリーブ部材５３のフランジ部５３ａに摺接するように形成され、大気側Ａからの泥水等が内部に侵入するのを防止している。
【０００６】
また、金属環５４は、軸方向に延びる円筒部５４ａと、該円筒部５４ａの密封流体側Ｏの端部から内径側に折り曲がった円環部５４ｂとを有し、該金属環５４の大気側Ａの面に弾性部材５５をメインリップ５５ａ、ダストリップ５５ｂが連続的に固着している。
【０００７】
そして、スリーブ部材５３の外周面とハウジング５１の内周面との間の隙間が小さく、金属環５４の円筒部５４ａの外周面には弾性部材５５を設けるためのスペースを確保することが困難なので、該円筒部５４ａの外周面を直接ハウジング５１の内周面に嵌合し、該シール５０をハウジング５１に固定している。
【０００８】
ここで、ハウジング５１の開口部の端縁にテーパ部５１ａを設けており、弾性部材５５が該テーパ部５１ａもシールするように、さらに円筒部５４ａの大気側Ａの端部の所定範囲に、弾性部材５５の一部として端縁シール部５５ｃを固着している。図５（ａ）のＢ部を拡大して示したのが（ｂ）であるが、該端縁シール部５５ｃは、金属環５４の円筒部５４ａの外周面よりも外側に突出した部分を有しており、突出した部分が、ハウジング５１の開口部のテーパ部５１ａをシールしている。この突出した部分の形状は、なるべくハウジング５１のテーパ部５１ａの形状と同様にし、シール５０をハウジング５１に装着した際に突出した部分がテーパ部５１ａの形状に追従し易いようにしている。
【０００９】
なお、該所定範囲は、シール５０の幅、ハウジング５１と該円筒部５４ａとの嵌め合いシメシロ等によって使用環境に応じた接触面積・接触圧を確保でき、シール５０がハウジング５１から抜け出さない程度の幅の円筒部５４ａが弾性部材５５で覆われない範囲に設定されている。
【００１０】
また、金属環５４の円筒部５４ａの該端面部には弾性部材５５を正確に固着できるように凹部５４ｃを設け、端縁シール部５５ｃの根本の端部が円筒部５４ａの外周面にはみだして該シール５０をハウジング５１に装着する際に剥がれないようにしている。
【００１１】
係る構成とすることにより、金属のハウジング５１に設けられたシール５０の装着部に臨んでいる開口部の端縁に通常設けられるテーパ部５１ａを、シール５０の弾性部材５５の端縁シール部５５ｃがシールするので、ハウジング５１とシール５０間で密封流体の漏れが生じなくすることができる。
【特許文献１】特開２００４−１９８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
こうした従来のシール５０では、運転中に軸受の内部圧力の増加によって抜け出さないように所定の引抜き耐力が得られる圧入力で装着される。すなわち、この種のシール５０は、図６（ａ）に示すように、ダストリップ５５ｂのシメシロが変化しないように弾性部材５５が一体に接合された金属環５４とスリーブ部材５３とがセットされた状態で、ハウジング５１と回転軸５２との間に形成される環状空間の開口部に圧入される。
【００１３】
然しながら、シール５０を圧入する際、（ｂ）に示すように、ハウジング５１に圧入される金属環５４がシメシロの影響で円環部５４ｂが単体状態から変形することがある（図中二点鎖線にて示す）。この円環部５４ｂの変形によってダストリップ５５ｂだけでなくメインリップ５５ａの接触状態までもが変化し、シール５０の密封性が低下する恐れがある。こうしたシール５０を劣悪な環境下に曝される車輪用軸受装置の軸受部に使用した場合、外部からの泥水等が軸受内部に侵入し、軸受の長寿命を確保することが難しい。
【００１４】
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のシールおよびその車輪用軸受装置の組立方法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】
【００１５】
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、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるシールとを備え、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなると共に、前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部、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、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びて前記スリンガの立板部に摺接されるサイドリップを有し、前記立板部が前記シール板に僅かな径方向すきまを介して対峙されてラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置のシールにおいて、前記芯金の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して当該芯金の内径部が、前記芯金の嵌合部に対して直角よりも所定の傾斜角だけ鈍角になるように形成されている。
【００１６】
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、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるシールとを備え、シール板が、外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなると共に、スリンガが、内方部材の外径に圧入される円筒部、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、シール部材が、径方向外方に傾斜して延びてスリンガの立板部に摺接されるサイドリップを有し、立板部がシール板に僅かな径方向すきまを介して対峙されてラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置のシールにおいて、芯金の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して当該芯金の内径部が、芯金の嵌合部に対して直角よりも所定の傾斜角だけ鈍角になるように形成されているので、芯金の圧入時に嵌合部が圧縮され、その影響で内径部がスリンガの方向に変形しても、サイドリップのシメシロを設計通りに設定することができ、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ができる。
【００１７】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記芯金の嵌合部の端部が縮径され、前記シール部材がこの端部を覆うように外周から前記内径部に亙って接合されていれば、外方部材と芯金との嵌合面をシール部材で密封することができ、嵌合面から雨水やダスト等が軸受内部に浸入するのを防止することができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明のように、前記スリンガが、防錆能を有する強磁性体の鋼板からプレス加工にて形成されていれば、スリンガが雨水や泥水等に曝されても、また、嵌合部に雨水や泥水等が浸入してもスリンガが発錆するのを防止することができると共に、スリンガの側面に磁気エンコーダが一体に接合される場合、その出力信号が強くなり安定した検出精度を確保することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の方法発明は、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、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるシールとを備え、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなると共に、前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部、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、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びて前記スリンガの立板部に摺接されるサイドリップを有し、前記立板部が前記シール板に僅かな径方向すきまを介して対峙されてラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置の組立方法において、前記芯金の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して当該芯金の内径部が、前記芯金の嵌合部に対して直角よりも所定の傾斜角だけ鈍角になるように形成されると共に、前記シール板とスリンガとが予めユニット化され、前記外方部材と内方部材の開口部に載置される工程と、前記シール板の端面と前記スリンガの側面が圧入治具によって押圧され、前記外方部材と内方部材に圧入される工程とを備えている。
【００２０】
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、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるシールとを備え、シール板が、外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなると共に、スリンガが、内方部材の外径に圧入される円筒部、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、シール部材が、径方向外方に傾斜して延びてスリンガの立板部に摺接されるサイドリップを有し、立板部がシール板に僅かな径方向すきまを介して対峙されてラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置の組立方法において、芯金の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して当該芯金の内径部が、芯金の嵌合部に対して直角よりも所定の傾斜角だけ鈍角になるように形成されると共に、シール板とスリンガとが予めユニット化され、外方部材と内方部材の開口部に載置される工程と、シール板の端面とスリンガの側面が圧入治具によって押圧され、外方部材と内方部材に圧入される工程とを備えているので、芯金の内径部がフリー状態となって嵌合部の圧入による影響を受けて変形しても嵌合部と内径部との角度が略直角になり、サイドリップとスリンガとのシメシロを設計通りに設定することができる。
【００２１】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記シール部材が、前記スリンガの円筒部に所定のシメシロを介して摺接されるグリースリップを備えていれば、シール板とスリンガとがユニット化されても分離することはなく、作業性を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明のように、前記シール板の端面と前記スリンガの立板部の側面が面一に設定されていれば、圧入治具に段差を設ける必要がなく単純な形状にすることができると共に、精度良く、かつ安定してシール板とスリンガとを圧入することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る車輪用軸受装置のシールは、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、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるシールとを備え、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなると共に、前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部、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、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びて前記スリンガの立板部に摺接されるサイドリップを有し、前記立板部が前記シール板に僅かな径方向すきまを介して対峙されてラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置のシールにおいて、前記芯金の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して当該芯金の内径部が、前記芯金の嵌合部に対して直角よりも所定の傾斜角だけ鈍角になるように形成されているので、芯金の圧入時に嵌合部が圧縮され、その影響で内径部がスリンガの方向に変形しても、サイドリップのシメシロを設計通りに設定することができ、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ができる。
【００２４】
また、本発明に係る車輪用軸受装置の組立方法は、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、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるシールとを備え、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなると共に、前記スリンガが、前記内方部材の外径に圧入される円筒部、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、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びて前記スリンガの立板部に摺接されるサイドリップを有し、前記立板部が前記シール板に僅かな径方向すきまを介して対峙されてラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置の組立方法において、前記芯金の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して当該芯金の内径部が、前記芯金の嵌合部に対して直角よりも所定の傾斜角だけ鈍角になるように形成されると共に、前記シール板とスリンガとが予めユニット化され、前記外方部材と内方部材の開口部に載置される工程と、前記シール板の端面と前記スリンガの側面が圧入治具によって押圧され、前記外方部材と内方部材に圧入される工程とを備えているので、芯金の内径部がフリー状態となって嵌合部の圧入による影響を受けて変形しても嵌合部と内径部との角度が略直角になり、サイドリップとスリンガとのシメシロを設計通りに設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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、前記外方部材と内輪との間に形成された環状空間の開口部に装着され、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなるシールとを備え、前記シール板が、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなると共に、前記スリンガが、前記内輪の外径に圧入される円筒部、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、前記シール部材が、径方向外方に傾斜して延びて前記スリンガの立板部に摺接されるサイドリップを有し、前記立板部が前記シール板に僅かな径方向すきまを介して対峙されてラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置のシールにおいて、前記芯金の嵌合部の端部が縮径され、前記シール部材がこの端部を覆うように外周から前記内径部に亙って接合されると共に、前記芯金の圧入時の変形状態が予め検証され、その変形を想定して当該芯金の内径部が、前記芯金の嵌合部に対して直角よりも所定の傾斜角だけ鈍角になるように形成されている。
【実施例１】
【００２６】
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一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は、図２のシール単体を示す拡大図、図４（ａ）、（ｂ）は、シールの組立方法を示す説明図である。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。
【００２７】
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と内輪２からなる内方部材３と、この内方部材３に複列のボール４、４を介して外挿された外方部材５とを備えると共に、ハブ輪１に等速自在継手１０の外側継手部材１１がトルク伝達可能に、かつ分離可能に結合されている。
【００２８】
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、内周には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ハブボルト６ａが植設されている。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固定されている。
【００２９】
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。一方、内輪２およびボール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。
【００３０】
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を介して複列のボール４、４が転動自在に収容されている。この外方部材５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。
【００３１】
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。
【００３２】
外側継手部材１１は、肩部１２から軸方向に延びる軸部１３を一体に有している。軸部１３の外周にはハブ輪１のセレーション１ｃに係合するセレーション１３ａと、このセレーション１３ａの端部に雄ねじが形成されている。そして、肩部１２が内輪２の端面と衝合するまでハブ輪１に外側継手部材１１の軸部１３がセレーション１ｃ、１３ａを介して内嵌され、雄ねじに締結された固定ナット１４によってハブ輪１と外側継手部材１１がトルク伝達可能に、かつ着脱可能にユニット化されている。
【００３３】
シール８、９のうちアウター側のシール８は、芯金１５と、この芯金１５に接合されたシール部材１６とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１５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。
【００３４】
一方、シール部材１６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１５に一体に接合されている。このシール部材１６は、径方向外方に傾斜して形成された一対のサイドリップ１６ａ、１６ｂと、軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ１６ｃとを有している。車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部６ｂにサイドリップ１６ｂとグリースリップ１６ｃが所定のシメシロをもって摺接されている。
【００３５】
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、互いに対向配置された環状のシール板１７とスリンガ１８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１７は外方部材５に装着された芯金１９と、この芯金１９に加硫接着により一体に接合されたシール部材２０とからなる。芯金１９は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）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５の端部内周に所定のシメシロを介して圧入される円筒状の嵌合部１９ａと、この嵌合部１９ａから径方向内方に延びる内径部１９ｂとを備えている。
【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るサイドリップ２０ａと、二股状に形成されたグリースリップ２０ｂと中間リップ２０ｃとを有している。ここで、芯金１９の嵌合部１９ａの端部が縮径され、シール部材２０がこの端部を覆うように外周から内径部１９ｂに亙って接合されている。これにより、外方部材５と芯金１９との嵌合面をシール部材２０で密封することができ、嵌合面から雨水やダスト等が軸受内部に浸入するのを防止することができる。なお、シール部材２０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ＥＰＭ（エチレン・プロピレンゴム）やシリコンゴム等を例示することができる。
【００３７】
一方、スリンガ１８は断面略Ｌ字状に形成され、内輪２の外径に圧入される円筒部１８ａと、この円筒部１８ａから径方向外方に延びる立板部１８ｂとを備えている。そして、シール部材２０のサイドリップ２０ａが立板部１８ｂに摺接されると共に、中間リップ２０ｃが円筒部１８ａに摺接されている。また、グリースリップ２０ｂは円筒部１８ａに所定の径方向すきまを介して対峙され、ラビリンスシールが構成されている。さらに、スリンガ１８における立板部１８ｂは、シール板１７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２１が構成されている。
【００３８】
また、立板部１８ｂ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２２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２２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。
【００３９】
スリンガ１８は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や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。これにより、スリンガ１８が雨水や泥水等に曝されても、また、内輪２との嵌合部に雨水や泥水等が浸入してもスリンガ１８が発錆するのを防止することができると共に、磁気エンコーダ２２の出力信号が強くなり安定した検出精度を確保することができる。
【００４０】
ここで、本実施形態では、図３に示すように、シール板１７の芯金１９が、外方部材５への圧入時に変形することを想定して予め変形させた状態で形成されている。すなわち、嵌合部１９ａに対して、芯金１９の内径部１９ｂが直角よりも傾斜角αだけ鈍角になるように形成されている。ここでは、傾斜角αは３〜１０°の範囲に設定されている。これにより、芯金１９の圧入時に嵌合部１９ａが圧縮され、その影響で内径部１９ｂがインナー側（スリンガ１８の方向）に変形しても、サイドリップ２０ａのシメシロおよびグリースリップ２０ｂの径方向すきまを設計通りに設定することができると共に、中間リップ２０ｃの接触状態が変化するのを防止することができる。したがって、シール９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ができる。
【００４１】
ここで、図４を用いて、前述したインナー側のシール９の組立方法を詳細に説明する。
（ａ）に示すように、予めシール板１７とスリンガ１８とをユニット化し、外方部材５と内輪２との間に形成された環状空間の開口部に載置する。この時、中間リップ２０ｃとスリンガ１８の円筒部１８ａとの間にシメシロを有しているため、シール板１７とスリンガ１８が分離することはなく、作業性を向上させることができる。次に、（ｂ）に示すように、シール板１７の端面とスリンガ１８の磁気エンコーダ２２の側面を圧入治具２３によって押圧し、シール板１７とスリンガ１８とを外方部材５と内輪２に圧入して行く。本実施形態では、シール板１７の端面とスリンガ１８の磁気エンコーダ２２の側面が面一、すなわち、同一平面になるように設定されている。これにより、圧入治具２３に段差を設ける必要がなく単純な形状にすることができると共に、精度良く、かつ安定してシール板１７とスリンガ１８とを圧入することができる。
【００４２】
この種のシール９の圧入工程において、スリンガ１８の方は、圧入治具２３によって磁気エンコーダ２２の側面全体を押圧してスリンガ１８の変形を拘束しながら圧入することができるが、シール板１７の方は、その端面を押圧するため、芯金１９の内径部１９ｂがフリー状態となって嵌合部１９ａの圧入による影響を受けて変形する。したがって、本実施形態のように、予め圧入時の芯金１９の変形状態を検証すると共に、シール９の単体の状態で、その変形を想定して芯金１９の内径部１９ｂを変形させていることにより、圧入時に内径部１９ｂが変形して嵌合部１９ａと内径部１９ｂとの角度が略直角になり、各リップとスリンガ１８とのシメシロおよびすきまを設計通りに設定することができる。
【００４３】
なお、ここでは、スリンガ１８の立板部１８ｂの側面に磁気エンコーダ２２が接合されたシール９を例示したため、この磁気エンコーダ２２の側面とシール板１７との端面とを面一に設定して両者を圧入治具２３によって押圧するようにしたが、これに限らず、磁気エンコーダ２２が接合されていないスリンガでは、立板部１８ｂの側面とシール板１７との端面とを面一に設定して両者を圧入することにより、各リップとスリンガ１８とのシメシロおよびすきまを設計通りに設定することができる。
【００４４】
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】
【００４５】
本発明に係る車輪用軸受装置は、環状空間の開口部にパック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】
【００４６】
【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の一方のシール部を示す要部拡大図である。
【図３】図２のシール単体を示す拡大図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、シールの組立方法を示す説明図である。
【図５】（ａ）は、従来のシールの半断面図である。  （ｂ）は、（ａ）のＢ部を示す拡大図である。
【図６】（ａ）は、シールの圧入方法を示す説明図である。  （ｂ）は、同上圧入後の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、２ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、１３ａ・・・・・・・・・・・セレーション
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・・・・・・・・・・・・・・・基部
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・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
１１・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１２・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１３・・・・・・・・・・・・・・・軸部
１４・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
１５、１９・・・・・・・・・・・・芯金
１６、２０・・・・・・・・・・・・シール部材
１６ａ、１６ｂ、２０ａ・・・・・・サイドリップ
１６ｃ、２０ｂ・・・・・・・・・・グリースリップ
１７・・・・・・・・・・・・・・・シール板
１８・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
１８ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
１８ｂ・・・・・・・・・・・・・・立板部
１９・・・・・・・・・・・・・・・芯金
１９ａ・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
１９ｂ・・・・・・・・・・・・・・内径部
２０ｃ・・・・・・・・・・・・・・中間リップ
２１・・・・・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
２２・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２３・・・・・・・・・・・・・・・圧入治具
５０・・・・・・・・・・・・・・・シール
５１・・・・・・・・・・・・・・・ハウジング
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・テーパ部
５２・・・・・・・・・・・・・・・回転軸
５３・・・・・・・・・・・・・・・スリーブ部材
５３ａ・・・・・・・・・・・・・・フランジ部
５３ｂ・・・・・・・・・・・・・・スリーブ部
５４・・・・・・・・・・・・・・・金属環
５４ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
５４ｂ・・・・・・・・・・・・・・円環部
５４ｃ・・・・・・・・・・・・・・凹部
５５・・・・・・・・・・・・・・・弾性部材
５５ａ・・・・・・・・・・・・・・メインリップ
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・・ダストリップ
５５ｃ・・・・・・・・・・・・・・端縁シール部
Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・大気側
Ｏ・・・・・・・・・・・・・・・・密封流体側
α・・・・・・・・・・・・・・・・傾斜角
【図１】
2009191858.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009191858.tif 000007
【図６】
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