JP2009248625A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内輪と外側継手部材の肩部とのスムーズな滑りでもってスティックスリップ音が発生するのを長期間に亘って防止した車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】インナー側のシール９が、互いに対向配置された環状のシール板１８とスリンガ１９とからなるパックシールで構成され、ハブ輪４と外側継手部材１１がセレーションを介してトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合された第１乃至第３世代構造の車輪用軸受装置において、外側継手部材１１の肩部１３の端面１３ａと内輪５の大端面５ｂとの当接面に潤滑剤が介在されていると共に、スリンガ１９における立板部１９ｂの側面に弾性部材２３が加硫接着によって一体に接合され、この弾性部材２３の内端部にシール部２５が一体に形成され、このシール部２５のシールリップ２５ａ、２５ｂが外側継手部材１１の肩部１３に弾性接触して当接面が閉塞されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両の車輪を支持する車輪用軸受装置、詳しくは、車輪用軸受と等速自在継手とを備え、独立懸架式サスペンションに装着された駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車あるいはＲＲ車の後輪、および４ＷＤ車の全輪）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に関するものである。

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、例えば、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が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され、他端が固定型の等速自在継手を含む車輪用軸受装置を介して駆動輪に連結されている。

この車輪用軸受装置として従来から種々の構造のものが提案されているが、例えば図７に示すようなものが知られている。この車輪用軸受装置５０は、車輪（図示せず）を一端部に装着するハブ輪５１と、このハブ輪５１を回転自在に支承する複列の転がり軸受５２と、ハブ輪５１に連結され、ドライブシャフト（図示せず）の動力をハブ輪５１に伝達する固定型の等速自在継手５３を備えている。

ハブ輪５１は、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ５４を一体に有し、外周に内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５１ｂが形成されている。複列の転がり軸受５２は、外周に懸架装置（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ５５ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５５ａ、５５ａが一体に形成された外方部材５５と、この外方部材５５に複列のボール５６、５６を介して内挿される内方部材５７とからなる。

内方部材５７は、ハブ輪５１と、このハブ輪５１の小径段部５１ｂに圧入され、外周に内側転走面５８ａが形成された別体の内輪５８とからなる。そして、ハブ輪５１の小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５９により、ハブ輪５１に対して内輪５８が軸方向に固定されている。

等速自在継手５３は、カップ状のマウス部６０と、このマウス部６０の底部をなす肩部６１と、この肩部６１から軸方向に延びる軸部６２とを一体に有する外側継手部材６３を備えている。そして、ハブ輪５１にこの外側継手部材６３がトルク伝達可能に内嵌されている。すなわち、ハブ輪５１の内周に雌セレーション６４が形成されると共に、外側継手部材６３の軸部６２の外周に雄セレーション６５が形成され、両セレーション６４、６５が噛合されている。そして、ハブ輪５１の加締部５９に肩部６１が突き合わされるまで外側継手部材６３の軸部６２がハブ輪５１に内嵌されると共に、軸部６２の端部に形成された雄ねじ６６に固定ナット６７が所定の締め付けトルクで締結され、ハブ輪５１と外側継手部材６３とが軸方向に分離可能に結合されている。

こうした車両の車輪には、エンジン低速回転時、例えば車両発進時に、エンジンから摺動型の等速自在継手（図示せず）を介して大きなトルクが負荷され、ドライブシャフトに捩じれが生じることが知られている。その結果、このドライブシャフトを支持する複列の転がり軸受５２の内方部材５７にも捩じれが生じることになる。このようにドライブシャフトに大きな捩じれが発生した場合、ハブ輪５１の雌セレーション６４と、ハブ輪５１に内嵌された軸部６２の雄セレーション６５との間に周方向のすきまがあれば、外側継手部材６３と内方部材５７との当接面で急激なスリップによるスティックスリップ音が発生する。

この対策手段として、従来の車輪用軸受装置５０において、図８に示すように、ハブ輪５１の小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部５９を形成する際に、その加締部５９の端面５９ａが内径側から外径側へ向けてすり鉢状になるように形成され、加締部５９の端面５９ａが外側継手部材６３の肩部６１の端面６１ａに外径当りで接合されている。そして、加締部５９の端面５９ａと肩部６１の端面６１ａとの接合面に潤滑剤６８が塗布され、両接合面間に形成された空隙６９にこの潤滑剤６８が封止されている。これにより、ハブ輪５１および外側継手部材６３の回転による遠心力が作用しても、外径当りにより、潤滑剤６８が加締部５９と肩部６１の端面５９ａ、６１ａ間から外方に飛散したり、あるいは、外部から浸入した水により洗われて流出したりするのを防止することができる。その結果、加締部５９と肩部６１との端面５９ａ、６１ａ間で潤滑剤６８を確保することができるので、その潤滑剤６８によりスムーズな滑りでもってスティックスリップ音が発生するのを抑制することができる。
特開２００７−３２１９０３号公報

然しながら、この従来の車輪用軸受装置５０では、ハブ輪５１の加締部５９の端面５９ａと外側継手部材６３の肩部６１の端面６１ａとの接触は線接触に近く、固定ナット６７による締結軸力や運転時のモーメント荷重の負荷に伴い接触面圧が上昇する恐れがある。その結果、加締部５９が塑性変形し、軸力の低下による固定ナット６７の弛みや潤滑剤６８が外部に漏洩してスティックスリップ音の発生を長期間に亘って抑制することができなくなると言った課題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内輪と外側継手部材の肩部とのスムーズな滑りでもってスティックスリップ音が発生するのを長期間に亘って防止した車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

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圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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開口部に装着されたシールと、前記内方部材に連結された等速自在継手とを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、断面略Ｌ字状に形成され、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スリンガと、前記外方部材に装着された芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びて前記立板部に摺接されるサイドリップを有するシール部材からなる環状のシール板とを備えると共に、前記等速自在継手の外側継手部材が、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、前記内方部材にセレーションを介してトルク伝達可能に内嵌されたステム部とを一体に有し、前記肩部が前記内輪と突き合わせ状態で、前記ハブ輪と外側継手部材が固定ナットを介して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、前記外側継手部材の肩部の端面と前記内輪の大端面との当接面に潤滑剤が介在されていると共に、前記スリンガにおける立板部のインナー側の側面に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着によって一体に接合され、この弾性部材に前記当接面を閉塞するシール部が一体に形成されている。

このように、インナー側のシールが、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パックシールで構成され、ハブ輪と外側継手部材がセレーションを介してトルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に結合された第１乃至第３世代構造の車輪用軸受装置において、外側継手部材の肩部の端面と内輪の大端面との当接面に潤滑剤が介在されていると共に、スリンガにおける立板部のインナー側の側面に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着によって一体に接合され、この弾性部材に当接面を閉塞するシール部が一体に形成されているので、内輪および外側継手部材の回転により遠心力が作用しても、それぞれの当接面に介在された潤滑剤が外方に飛散したり、あるいは、外部から浸入した水により洗われて流出するのを防止することができ、長期間に亘って当接面の潤滑剤を確保することができると共に、内輪の大端面と肩部の端面との間に充分な接触領域が確保されるので、固定ナットによる締結軸力や運転時のモーメント荷重の負荷に伴い接触面圧が上昇することはなく、摩耗を防止して軸力の低下による固定ナットの弛みを防止し、長期間に亘ってスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記シール部が、前記弾性部材の内端部に突出して形成され、前記外側継手部材の肩部に弾性接触されるシールリップを備えていれば、当接面に介在された潤滑剤が外方への飛散と、外部から浸入した水により洗われて流出するのを確実に防止することができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記外側継手部材の肩部にシール環が外嵌され、このシール環に前記弾性部材が弾性接触されていても良い。

また、請求項４に記載の発明のように、前記外側継手部材の肩部にシール環が外嵌され、このシール環にシール部が加硫接着によって一体に接合されて前記弾性部材に弾性接触されていても良い。

また、請求項５に記載の発明のように、前記潤滑剤が、極圧添加剤が添加されたグリースで構成されていれば、摩擦低減効果により長期間に亘ってスティックスリップ音が発生するのを防止することができると共に、当接面の耐摩耗性を向上させることができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記弾性部材がエラストマに磁性体粉が混入され、周方向に交互に等ピッチで磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダで構成され、前記シール部が形成される周辺のみ磁性体粉の混練比を下げてハイブリッド構造とされていれば、適用範囲が拡大してスリンガとしての付加価値が高まると共に、シール部の柔軟性を高めることができ、密封性を向上させることができる。

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圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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開口部に装着されたシールと、前記内方部材に連結された等速自在継手とを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、断面略Ｌ字状に形成され、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スリンガと、前記外方部材に装着された芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びて前記立板部に摺接されるサイドリップを有するシール部材からなる環状のシール板とを備えると共に、前記等速自在継手の外側継手部材が、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、前記内方部材にセレーションを介してトルク伝達可能に内嵌されたステム部とを一体に有し、前記肩部が前記内輪と突き合わせ状態で、前記ハブ輪と外側継手部材が固定ナットを介して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、前記外側継手部材の肩部の端面と前記内輪の大端面との当接面に潤滑剤が介在されていると共に、前記スリンガにおける立板部のインナー側の側面に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着によって一体に接合され、この弾性部材に前記当接面を閉塞するシール部が一体に形成されているので、内輪および外側継手部材の回転により遠心力が作用しても、それぞれの当接面に介在された潤滑剤が外方に飛散したり、あるいは、外部から浸入した水により洗われて流出するのを防止することができ、長期間に亘って当接面の潤滑剤を確保することができると共に、内輪の大端面と肩部の端面との間に充分な接触領域が確保されるので、固定ナットによる締結軸力や運転時のモーメント荷重の負荷に伴い接触面圧が上昇することはなく、摩耗を防止して軸力の低下による固定ナットの弛みを防止し、長期間に亘ってスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。

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、前記内方部材に連結された等速自在継手とを備え、前記シールのうちインナー側のシールが、断面略Ｌ字状に形成され、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スリンガと、前記外方部材に装着された芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びて前記立板部に摺接されるサイドリップを有するシール部材からなる環状のシール板とからなると共に、前記等速自在継手の外側継手部材が、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、前記内方部材にセレーションを介してトルク伝達可能に内嵌されたステム部とを一体に有し、前記肩部が前記内輪と突き合わせ状態で、前記ハブ輪と外側継手部材が固定ナットを介して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、前記外側継手部材の肩部の端面と前記内輪の大端面との当接面に潤滑剤が介在されていると共に、前記スリンガにおける立板部のインナー側の側面に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着によって一体に接合され、この弾性部材の内端部にシール部が一体に形成され、このシール部のシールリップが前記肩部に弾性接触して前記当接面が閉塞されている。

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の要部拡大図、図３（ａ）は、図２の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、他の変形例を示す要部拡大図、図４（ａ）は、同上、図２の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、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。

この車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代と呼称され、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に圧入固定された内輪５とからなる。

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円筒状の小径段部４ｂ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）４ｃが形成されている。車輪取付フランジ６の円周等配位置には車輪を取り付けるハブボルト６ａが植設されている。そして、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成された内輪５がハブ輪４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。

ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、後述するアウター側のシール８が摺接するシールランド部となる基部６ｂから小径段部４ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。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、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

外方部材２は、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２ｂを一体に有し、内周に前記内方部材１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。外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％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の範囲に硬化処理が施されている。そして、それぞれの転走面２ａ、４ａと２ａ、５ａ間に複列の転動体３、３が保持器７、７を介して転動自在に収容されている。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、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、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。

なお、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を例示したが、これに限らず、例えば、転動体３に円すいころを用いた複列の円すいころ軸受であっても良い。また、ここでは、ハブ輪４の外周に一方の内側転走面４ａが直接形成された、所謂第３世代構造を例示したが、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入される、所謂第２世代構造であっても良いし、さらに、外方部材２の車体取付フランジ２ｂが省略され、円筒嵌合によって車体への取付け固定が行なわれる第１世代構造であっても良い。

等速自在継手１０を構成する外側継手部材１１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、カップ状のマウス部１２と、このマウス部１２の底部をなす肩部１３と、この肩部１３から軸方向に延びるステム部１４とを一体に有している。

ステム部１４は、外周にハブ輪４のセレーション４ｃに係合するセレーション（またはスプライン）１４ａと、このセレーション１４ａの端部に雄ねじ１４ｂが形成されている。そして、組立は、ハブ輪４に圧入固定された内輪５に外側継手部材１１の肩部１３が衝合するまで、ハブ輪４にステム部１４が嵌挿され、内輪５と肩部１３とが突き合わされて雄ねじ１４ｂに固定ナット１５が螺合され、ハブ輪４と外側継手部材１１が、トルク伝達可能に、かつ軸方向に分離可能に所定の軸受予圧が付与された状態で結合されている。

ここで、本実施形態では、シール８、９のうちアウター側のシール８は、外方部材２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１６と、この芯金１６に接合されたシール部材１７とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１６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。

一方、シール部材１７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１６に一体に接合されている。このシール部材１７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１７ａ、１７ｂと、軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ１７ｃ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。

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１８とスリンガ１９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１８は外方部材２に装着された芯金２０と、この芯金２０に加硫接着により一体に接合されたシール部材２１とからなる。芯金２０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字状に形成されている。シール部材２１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２１ａと、二股状に形成されたグリースリップ２１ｂと中間リップ２１ｃとを有している。

一方、スリンガ１９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１９ａと、この円筒部１９ａから径方向外方に延びる立板部１９ｂとを備えている。そして、シール部材２１のサイドリップ２１ａが立板部１９ｂに摺接されると共に、グリースリップ２１ｂと中間リップ２１ｃが円筒部１９ａに摺接されている。さらに、スリンガ１９における立板部１９ｂは、シール板１８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２２が構成されている。

ここで、本実施形態では、内輪５の大端面５ｂと外側継手部材１１の肩部１３との当接面にグリース等の潤滑剤が介在されていると共に、スリンガ１９における立板部１９ｂのインナー側の側面にニトリルゴム等の合成ゴムからなる弾性部材２３が加硫接着によって一体に接合されている。弾性部材２３は、立板部１９ｂに接合された基部２４と、この基部２４の内端部に二股状に傾斜して形成され、内輪５の大端面５ｂに弾性接触するシールリップ２５ａ、および肩部１３の外周に弾性接触するシールリップ２５ｂからなるシール部２５とを一体に有している。これにより、内輪５および外側継手部材１１の回転により遠心力が作用しても、それぞれの当接面に介在された潤滑剤が外方に飛散したり、あるいは、外部から浸入した水により洗われて流出するのを防止することができ、長期間に亘って当接面の潤滑剤を確保することができると共に、内輪５の大端面５ｂと肩部１３の端面１３ａとの間に充分な接触領域が確保されるので、固定ナット１５による締結軸力や運転時のモーメント荷重の負荷に伴い接触面圧が上昇することはなく、摩耗を防止して軸力の低下による固定ナット１６の弛みを防止し、長期間に亘ってスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。なお、潤滑剤として、二硫化モリブデン等の極圧添加剤が添加され、摩擦低減効果を備えたグリースが好ましい。

ここでは、スリンガ１９にシール部２５を有する弾性部材２３が接合されたものを例示したが、例えば、この弾性部材２３が合成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、周方向に交互に等ピッチで磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダであっても良い。この場合、シール部２５が形成される径方向内端部周辺のみ磁性体粉の混練比を下げてハイブリッド構造とされるのが好ましい。これにより、適用範囲が拡大してスリンガとしての付加価値が高まると共に、シールリップ２５ａ、２５ｂの柔軟性を高めることができ、密封性を向上させることができる。

以下に示すシールは前述した実施形態の変形例である。なお、これらの実施形態は、基本的には弾性部材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号を付して詳細な説明を省略する。図３（ａ）に示すシール２６は、スリンガ１９における立板部１９ｂのインナー側の側面にニトリルゴム等の合成ゴムからなる弾性部材２７が加硫接着によって一体に接合されている。弾性部材２７は、立板部１９ｂに接合された基部２４と、この基部２４の内端部に軸方向に突出して形成され、外側継手部材１１の肩部１３の面取り部１３ｂに弾性接触するシール部２８とを一体に有している。このシール部２８は、先端面が肩部１３の面取り部１３ｂに対応するように傾斜して形成されている。

図３（ｂ）に示すシール２９は、スリンガ１９における立板部１９ｂのインナー側の側面にニトリルゴム等の合成ゴムからなる弾性部材３０が加硫接着によって一体に接合されている。弾性部材３０は、立板部１９ｂに接合された基部２４と、この基部２４の内端部に径方向内方側に傾斜して形成され、外側継手部材１１の肩部１３の面取り部１３ｂに弾性接触するシール部３１とを一体に有している。

図４（ａ）に示すシール３２は、スリンガ１９における立板部１９ｂのインナー側の側面にニトリルゴム等の合成ゴムからなる弾性部材３３が加硫接着によって一体に接合されている。弾性部材３３は、立板部１９ｂに接合された基部２４と、この基部２４の内端部に突出して形成され、外側継手部材１１の肩部１３の面取り部１３ｂに弾性接触するシール部３４とを一体に有している。このシール部３４は、構成的には、前述した図３（ａ）、（ｂ）に示すシール部２８、３１とを組み合わせたもので、軸方向に突出して形成されたシールリップ３４ａ、３４ｂを一体に有している。

図４（ｂ）に示すシール３５は、スリンガ１９における立板部１９ｂのインナー側の側面にニトリルゴム等の合成ゴムからなる弾性部材３６が加硫接着によって一体に接合されている。弾性部材３６は、立板部１９ｂに接合された基部３７と、この基部３７の内端部に突出して形成され、外側継手部材１１の肩部１３の面取り部１３ｂに弾性接触するシール部３８とを一体に有している。このシール部３８は、肩部１３の面取り部１３ｂ全体を覆うように断面が三角形状に形成されている。

図５（ａ）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、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と、基本的にはインナー側のシール部分の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一の部品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。

図５（ａ）に示す車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代と呼称され、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。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、３９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、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。

インナー側のシール３９は、（ｂ）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１８とスリンガ１９とからなるパックシールで構成されている。また、スリンガ１９における立板部１９ｂのインナー側の側面にニトリルゴム等の合成ゴムからなる弾性部材４０が加硫接着によって一体に接合されている。

ここで、外側継手部材１１の肩部１３にカップ状のシール環４１が外嵌されている。このシール環４１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形成され、テーパ状の端部の表面にニトリルゴム等の合成ゴムからなる弾性部材４１ａが加硫接着によって一体に接合されている。そして、内輪５の大端面５ｂと外側継手部材１１の肩部１３との当接面にグリース等の潤滑剤が介在されていると共に、シール環４１の弾性部材４１ａとスリンガ１９の弾性部材４０とが弾性接触している。このように、従来の車輪用軸受装置を大幅に設計変更せず、外側継手部材１１の肩部１３にシール環４１を外嵌するだけで、それぞれの当接面に介在された潤滑剤が外方に飛散したり、あるいは、外部から浸入した水により洗われて流出するのを防止することができ、当接面の潤滑剤を確保することができる。したがって、前述した実施形態と同様、長期間に亘ってスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。

なお、ここでは、端部表面に弾性部材４１ａが接合されたシール環４１を例示したが、これに限らず、弾性部材４１ａのない金属製でも良いし、また、シール環４１は金属製に限らず、弾性部材で形成しても良い。

図６（ａ）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、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第２の実施形態（図５）と、基本的にはシール環の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一の部品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。

本実施形態では、外側継手部材１１の肩部１３にシール環４２が外嵌されている。このシール環４２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形成され、端部にはスリンガ１９の立板部１９ｂに対向する円板部４３を有している。この円板部４３には、ニトリルゴム等の合成ゴムからなる環状のシール部４３ａが加硫接着によって一体に接合されている。シール部４３ａは、軸方向に突出し、断面が三角形状に形成されている。そして、内輪５の大端面５ｂと外側継手部材１１の肩部１３との当接面にグリース等の潤滑剤が介在されていると共に、シール環４２のシール部４３ａとスリンガ１９の弾性部材４０とが弾性接触している。これにより、内輪５および外側継手部材１１の回転により遠心力が作用しても、それぞれの当接面に介在された潤滑剤が外方に飛散したり、あるいは、外部から浸入した水により洗われて流出するのを防止することができ、当接面の潤滑剤を確保することができる。したがって、前述した実施形態と同様、長期間に亘ってスティックスリップ音が発生するのを防止することができる。

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。

本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と、このハブ輪に加締固定された内輪とからなる内方部材を備え、内方部材と等速自在継手の外側継手部材とが突き合わせ状態で分離可能に締結された第１乃至第３世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。

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１の要部拡大図である。 （ａ）は、図２の変形例を示す要部拡大図である。 （ｂ）は、他の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）は、同上、図２の変形例を示す要部拡大図である。 （ｂ）は、他の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）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である。 （ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）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。 （ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図７の要部拡大図である。

符号の説明

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
３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
４ａ、５ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
４ｃ、１４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・大端面
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基部
７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
９、２６、２９、３２、３５、３９・・・・・・・インナー側のシール
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１３ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部の端面
１４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ステム部
１４ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
１６、２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・芯金
１７、２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
１７ａ、１７ｂ、２１ａ・・・・・・・・・・・・サイドリップ
１７ｃ、２１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
１８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール板
１９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
１９ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
１９ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・立板部
２１ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中間リップ
２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
２３、２７、３０、３３、３６、４０、４１ａ・・弾性部材
２４、３７・・・・・・・・・・・・・・・・・・基部
２５、２８、３１、３４、３８、４３ａ・・・・・シール部
２５ａ、２５ｂ、３４ａ、３４ｂ・・・・・・・・シールリップ
４１、４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール環
４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円板部
５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、５８ａ・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
５２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
５３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
５４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５５ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ボール
５７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
５９ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加締部の端面
６０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
６１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
６１ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部の端面
６２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸部
６３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
６４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・雌セレーション
６５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・雄セレーション
６６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
６７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
６８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・潤滑剤
６９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・空隙

Claims (6)

1. 内周に複列の外側転走面が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圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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開口部に装着されたシールと、
   前記内方部材に連結された等速自在継手とを備え、
   前記シールのうちインナー側のシールが、断面略Ｌ字状に形成され、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スリンガと、前記外方部材に装着された芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びて前記立板部に摺接されるサイドリップを有するシール部材からなる環状のシール板とを備えると共に、
   前記等速自在継手の外側継手部材が、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、前記内方部材にセレーションを介してトルク伝達可能に内嵌されたステム部とを一体に有し、前記肩部が前記内輪と突き合わせ状態で、前記ハブ輪と外側継手部材が固定ナットを介して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、
   前記外側継手部材の肩部の端面と前記内輪の大端面との当接面に潤滑剤が介在されていると共に、前記スリンガにおける立板部のインナー側の側面に合成ゴムからなる弾性部材が加硫接着によって一体に接合され、この弾性部材に前記当接面を閉塞するシール部が一体に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記シール部が、前記弾性部材の内端部に突出して形成され、前記外側継手部材の肩部に弾性接触されるシールリップを備えている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記外側継手部材の肩部にシール環が外嵌され、このシール環に前記弾性部材が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。
4. 前記外側継手部材の肩部にシール環が外嵌され、このシール環にシール部が加硫接着によって一体に接合されて前記弾性部材に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。
5. 前記潤滑剤が、極圧添加剤が添加されたグリースで構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。
6. 前記弾性部材がエラストマに磁性体粉が混入され、周方向に交互に等ピッチで磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダで構成され、前記シール部が形成される周辺のみ磁性体粉の混練比を下げてハイブリッド構造とされている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。

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