JP2011116171A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密封性能の向上と強度・剛性を高めると共に、低コスト化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、外方部材５の端部外周に圧入される円筒部１２ａと、径方向内方に延び、外方部材５の端面５ｃに密着する鍔部１２ｂと、これから径方向内方に屈曲して延びる内径部１２ｃ、および円筒部１２ａから径方向外方に突出する円板状の堰部１４が一体に形成された芯金１２と、この芯金１２に一体に加硫接着されたシール部材１３とからなる一体型のシールで構成され、シール部材１３が、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と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、サイドリップ１３ａとダストリップ１３ｂが車輪取付フランジ６の基部６ｂに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１３ｃが径方向シメシロを介して摺接されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、密封性能の向上と強度・剛性を高めると共に、低コスト化を図った車輪用軸受装置に関するものである。

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。

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。

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代表的な一例を図１１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が形成された外方部材５０を有し、この外方部材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およびこのハブ輪５３に一体的に取り付けられる図示しない等速自在継手の外側継手部材とが軸心回りに回転自在に支持されている。

ハブ輪５３の外周には外方部材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。

シール構造５５は、車輪取付フランジ５４の外方部材５０側の側面５４ａと、外方部材５０の内周面に嵌着された芯金５６と、この芯金５６に固定された弾性シール体５７とから構成されている。この弾性シール体５７は、車輪取付フランジ５４の側面５４ａに軸方向で接触する二個のアキシアルリップ部５８と、ハブ輪５３の外周面に径方向で接触するラジアルリップ部５９とを有している。

また、芯金５６には、車輪取付フランジ５４の側面５４ａに沿って一部が外方部材５０の外周面５０ｂから上方に径方向外向きに突出するよう延長された円弧状（三日月状）の堰部材５６ａが形成され、この堰部材５６ａは外方部材５０の側面５４ａ側の端面に密着している。さらに、この堰部材５６ａは、軸心より上方のみ形成されている。

このようなシール構造５５は、例えば、車両の走行中に外方部材５０に泥水がかかった場合、芯金５６の一部には、外方部材５０の外周面５０ｂから上方の径方向外向きに突出するよう延長された堰部材５６ａが形成されているので、泥水はこの堰部材５６ａによって外方部材５０と車輪取付フランジ５４の側面５４ａへ流れるのが防止される。したがって、アキシアルリップ部５８に外方部材５０の泥水が流れて溜まることがなく、密封性を維持することができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−４９８５２号公報

然しながら、こうした従来のシール構造５５では、アキシアルリップ部５８の所望の接触面圧を保持するため、芯金５６と車輪取付フランジ５４の側面５４ａとの間隙を狭くする必要や芯金５６と外方部材５０との嵌め合い力を確保するために嵌め合い長さを確保する必要があり、シール構造５５とボール５２の干渉を回避するためにボール位置を変更しなければならないという設計上の制約があった。また、芯金５６の一部に径方向外向きに突出するよう延長された堰部材５６ａが形成されているため、組立時に位相を合せた状態で芯金５６を外方部材５０に嵌着しなければならず、組立工数が嵩んで低コスト化が阻害されていた。さらに、この堰部材５６ａが走行中に飛石等が衝突して塑性変形する恐れがあった。

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、密封性能の向上と強度・剛性を高めると共に、低コスト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。

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複列の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両端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、前記外方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に延び、前記外方部材のアウター側の端面に密着する鍔部、およびこの鍔部から径方向内方に屈曲して延びる内径部とを有する芯金、およびこの芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材からなる一体型のシールで構成され、前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、前記芯金の円筒部から径方向外方に突出する円板状の堰部が形成されている。

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両端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、シールのうちアウター側のシールが、外方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に延び、外方部材のアウター側の端面に密着する鍔部、およびこの鍔部から径方向内方に屈曲して延びる内径部とを有する芯金、およびこの芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材からなる一体型のシールで構成され、シール部材が径方向外方に傾斜して延び、車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、芯金の円筒部から径方向外方に突出する円板状の堰部が形成されているので、組立時に位相合わせを行う必要がなく、ボール位置との設計的な制約がなくシールと外方部材との嵌め合い力を確保できる。また、シール単体の輸送時に円筒部同士が干渉するため、シールリップに塗布されたグリースを保護することができると共に、この堰部により、車両の走行中に外方部材に泥水がかかっても外方部材の外周面を伝って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。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記堰部が前記芯金に一体に形成されていれば、芯金の強度・剛性が高くなり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形し、他の部品と干渉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、前記堰部がインナー側に傾斜して形成されていれば、車両の走行中に外方部材に泥水がかかって外周面を伝ってきても車輪取付フランジの側面との間に流動するのを一層防止することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記芯金が、前記堰部から軸方向アウター側に延びる円筒状の張出部と、この張出部から径方向外方に延びる折曲部を一体に有し、この折曲部が前記車輪取付フランジのインナー側の側面または前記ハブボルトの頭部に僅かな軸方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されていれば、芯金の強度・剛性が一層高くなり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形し、他の部品と干渉するのを防止できると共に、シールに泥水が直接かかるのを確実に防止でき、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。

また、請求項５に記載の発明のように、前記シール部材が前記芯金の露出した表面を覆う被覆部を有していれば、芯金の発錆を抑え、芯金に高価なステンレス鋼鈑を使用しなくても、例えば、廉価で加工性の良い冷間圧延鋼鈑を使用することができ、低コスト化を図ることができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記シール部材が、前記芯金の内径部から鍔部の内表面に亙って接合された被覆部を有していれば、芯金の鍔部と外方部材の端面との接触部から泥水等が浸入するのを防止して気密性が高くなると共に、軸受内部に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止することができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記シール部材が、前記芯金の円筒部の端縁に接合された被覆部を有していれば、芯金の円筒部と外方部材の嵌合部から泥水等が浸入するのを防止して気密性が高くなる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記シール部材が、前記サイドリップの根元部から前記芯金の鍔部の外表面を覆い、前記芯金の円筒部から径方向外方に突出する堰部を一体に有していれば、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形し、他の部品と干渉するのを防止できると共に、この堰部により、車両の走行中に外方部材に泥水がかかっても外方部材の外周面を伝って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る。

また、請求項９に記載の発明のように、前記シールとは別に外部シールが配設され、この外部シールが、前記芯金の堰部の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接するサイドリップを有していれば、車両の走行中に外方部材に泥水がかかって外方部材の外周面を伝ってきても堰部によって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ると共に、シールに泥水が直接かかるのを確実に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。

また、請求項１０に記載の発明のように、前記外部シールが、前記車輪取付フランジの外径に嵌合される円筒部と、この円筒部から径方向内方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着した状態で接合される円板部、およびこの円板部から軸方向インナー側に折曲された円筒状の張出部を有し、この張出部に前記サイドリップが加硫接着により一体に接合されると共に、当該外部シールが前記車輪取付フランジに植設されたハブボルトによって固定されていても良い。

また、請求項１１に記載の発明のように、前記外部シールが、前記車輪取付フランジの基部に形成された段部に嵌合される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる折曲部を有し、この折曲部に前記サイドリップが加硫接着により一体に接合されていても良い。

また、請求項１２に記載の発明のように、前記シール部材が、前記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と共に、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介して摺接されると共に、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れば、シールの密封性能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、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複列の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両端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、前記外方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に延び、前記外方部材のアウター側の端面に密着する鍔部、およびこの鍔部から径方向内方に屈曲して延びる内径部とを有する芯金、およびこの芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材からなる一体型のシールで構成され、前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、前記芯金の円筒部から径方向外方に突出する円板状の堰部が形成されているので、組立時に位相合わせを行う必要がなく、ボール位置との設計的な制約がなくシールと外方部材との嵌め合い力を確保できる。また、シール単体の輸送時に円筒部同士が干渉するため、シールリップに塗布されたグリースを保護することができると共に、この堰部により、車両の走行中に外方部材に泥水がかかっても外方部材の外周面を伝って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。

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のシール部を示す要部拡大図である。 図２の変形例を示す要部拡大図である。 図２の他の変形例を示す要部拡大図である。 図２の他の変形例を示す要部拡大図である。 図５の変形例を示す要部拡大図である。 図５の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の実施形態を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。 図８（ａ）の他の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）、（ｂ）は、図９の変形例を示す要部拡大図である。 従来のシール構造を示す要部拡大図である。

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両端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、前記外方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に延び、前記外方部材のアウター側の端面に密着する鍔部と、この鍔部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および前記円筒部から径方向外方に突出する円板状の堰部が一体に形成された芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、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、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、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、前記サイドリップとダストリップが前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、前記グリースリップが前記基部に所定の径方向シメシロを介して摺接されている。

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第１の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の変形例を示す要部拡大図、図４は、図２の他の変形例を示す要部拡大図、図５は、図２の他の変形例を示す要部拡大図、図６は、図５の変形例を示す要部拡大図、図７は、図５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。

この車輪用軸受装置は従動輪用の第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。

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小径段部１ｂ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１ｃ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。

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１ｃ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。

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。

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。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両端開口部にシール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。

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のアウター側の端部外周に圧入された芯金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。

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）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（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形成され、全体とし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。

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（インナー側）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。

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。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。

本実施形態では、このシール８の芯金１２が外方部材５のアウター側の端部外周に所定のシメシロを介して圧入された円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向内方に延び、外方部材５のアウター側の端面５ｃに密着する鍔部１２ｂと、この鍔部１２ｂからさらに径方向径内方に屈曲して延びる内径部１２ｃと、円筒部１２ａから径方向外方に延びる円板状の堰部１４が一体に形成されている。このように屈曲形成された芯金１２により、強度・剛性が高くなり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形し、芯金１２の堰部１４が他の部品と干渉するのを防止できると共に、この堰部１４により、車両の走行中に外方部材５に泥水がかかっても外方部材５の外周面を伝って車輪取付フランジ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。

図３は、図２の変形例である。なお、この実施形態は、基本的にはシールの芯金の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一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に示すシール１５は、外方部材５のアウター側の端部外周に圧入された芯金１６と、この芯金１６に接合されたシール部材１３とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１６は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（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形成され、外方部材５のアウター側の端部外周に所定のシメシロを介して圧入された円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向内方に延び、外方部材５のアウター側の端面に密着する鍔部１２ｂと、この鍔部１２ｂからさらに径方向径内方に屈曲して延びる内径部１２ｃと、円筒部１２ａから径方向外方のインナー側に傾斜して延びる円板状の堰部１６ａが一体に形成されている。この堰部１６ａにより、車両の走行中に外方部材５に泥水がかかっても外方部材５の外周面を伝って車輪取付フランジ６の側面６ｃとの間に流動するのを一層防止することができる。

図４は、図２の他の変形例である。なお、この実施形態は、基本的にはシールのシール部材の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一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。

シール１７は、外方部材５のアウター側の端部外周に圧入された芯金１２と、この芯金１２に接合されたシール部材１８とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材１８はＮＢＲ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１８は、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と、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、およびサイドリップ１３ａから芯金１２の露出した表面を覆う被覆部１８ａを一体に有している。

本実施形態では、シール部材１８が被覆部１８ａを有しているので、芯金１２の円筒部１２ａと外方部材５の嵌合部から泥水等が浸入するのを防止して気密性が高くなると共に、芯金１２の発錆を抑え、芯金１２に高価なステンレス鋼鈑を使用しなくても、例えば、廉価で加工性の良い冷間圧延鋼鈑を使用することができ、低コスト化を図ることができる。

図５は、図２の他の変形例である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一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。このシール１９は、外方部材５のアウター側の端部外周に圧入された芯金２０と、この芯金２０に接合されたシール部材２１とからなる一体型のシールで構成されている。

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）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（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形成され、全体として円環状に形成されている。この芯金２０は、外方部材５のアウター側の端部外周に所定のシメシロを介して圧入された円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向内方に延び、外方部材５のアウター側の端面に密着する鍔部１２ｂ、およびこの鍔部１２ｂからさらに径方向径内方に屈曲して延びる内径部１２ｃを一体に有している。

一方、シール部材２１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金２０に一体に接合されている。このシール部材２１は、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と、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、およびサイドリップ１３ａの根元部から芯金２０の鍔部１２ｂを覆い、円筒部１２ａから径方向外方に突出した堰部２１ａを一体に有している。本実施形態では、シール部材２１に堰部２１ａが一体に形成されているので、組立時に堰部２１ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止できると共に、この堰部２１ａにより、車両の走行中に外方部材５に泥水がかかっても外方部材５の外周面を伝って車輪取付フランジ６の側面６ｃとの間に流動するのを防止することができる。

図６は、図５の変形例である。この実施形態は、基本的にはシールのシール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一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。

シール２２は、外方部材５のアウター側の端部外周に圧入された芯金２０と、この芯金２０に接合されたシール部材２３とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材２３はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金２０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と、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、およびグリースリップ１３ｃの根元部から芯金２０の鍔部１２ｂに亙って接合された被覆部２３ａを一体に有している。

本実施形態では、シール部材２３が被覆部２３ａを有しているので、芯金２０の鍔部１２ｂと外方部材５の端面５ｃとの接触部から泥水等が浸入するのを防止して気密性が高くなると共に、軸受内部に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止することができる。

図７は、図５の他の変形例を示す。この実施形態は、基本的にはシールのシール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一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。

シール２４は、外方部材５のアウター側の端部外周に圧入された芯金２０と、この芯金２０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。

シール部材２５はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金２０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と、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ１３ｃ、およびサイドリップ１３ａの根元部から芯金２０の円筒部１２ａに亙って接合された被覆部２５ａを一体に有している。そして、円筒部１２ａから径方向外方に突出した堰部２１ａがこの被覆部２５ａに一体に形成されている。

本実施形態では、シール部材２５の被覆部２５ａに堰部２１ａが一体に形成されているので、組立時に堰部２１ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止できると共に、芯金２０の発錆を抑え、芯金２０に高価なステンレス鋼鈑を使用しなくても、例えば、廉価で加工性の良い冷間圧延鋼鈑を使用することができ、低コスト化を図ることができる。

図８（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図、図９は、図８（ａ）の他の変形例を示す要部拡大図、図１０（ａ）、（ｂ）は、図９の変形例を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した第１の実施形態（図１）と基本的にはシール構造が異なるだけで、その他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合を付して詳細な説明を省略する。

アウター側のシール８は、外方部材５のアウター側の端部外周に圧入された芯金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。

本実施形態では、シール８とは別に外部シール２６が配設されている。この外部シール２６は、車輪取付フランジ６に植設されたハブボルト６ａによって固定されている。外部シール２６は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（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形成され、車輪取付フランジ６の外径に嵌合される円筒部２６ａと、この円筒部２６ａから径方向内方に延び、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着した状態で接合される円板部２６ｂ、およびこの円板部２６ｂから軸方向インナー側に折曲された円筒状の張出部２６ｃを有している。そして、この張出部２６ｃに、ＮＢＲ等の合成ゴムからなるサイドリップ２７が加硫接着により一体に接合され、このサイドリップ２７が芯金１２の堰部１４の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接されている。これにより、車両の走行中に外方部材５に泥水がかかって外方部材５の外周面を伝ってきても堰部１４によって車輪取付フランジ６の側面６ｃとの間に流動するのを防止することができると共に、シール８に泥水が直接かかるのを確実に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。

（ｂ）は、（ａ）の変形例で、外部シール２８が車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに嵌着されている。この外部シール２８は防錆能を有する鋼鈑からプレス加工にて円筒状に形成され、車輪取付フランジ６の基部６ｂに形成された段部２９に嵌合される円筒部２８ａと、この円筒部２８ａから径方向外方に延びる折曲部２８ｂを有している。そして、この折曲部２８ｂにＮＢＲ等の合成ゴムからなるサイドリップ２７が加硫接着により一体に接合され、堰部１４に所定の軸方向シメシロを介して摺接されている。これにより、シール８に泥水が直接かかるのを防止できると共に、車両の走行中に外方部材５に泥水がかかって外方部材５の外周面を伝ってきても車輪取付フランジ６の側面６ｃとの間に流動するのを防止することができる。

図９は、図８（ａ）の他の変形例で、シール３０の芯金３１が車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに対向配置されている。シール３０は、外方部材５のアウター側の端部外周に圧入された芯金３１と、この芯金３１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。

芯金３１は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（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形成され、全体として円環状に形成されている。

本実施形態では、この芯金３１が、外方部材５のアウター側の端部外周に所定のシメシロを介して圧入された円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向内方に延び、外方部材５のアウター側の端面５ｃに密着する鍔部１２ｂと、この鍔部１２ｂから径方向径内方に屈曲して延びる内径部１２ｃと、円筒部１２ａから径方向外方に延びる堰部３１ａと、この堰部３１ａから軸方向アウター側に延びる円筒状の張出部３１ｂ、およびこの張出部３１ｂからさらに径方向外方に延びる折曲部３１ｃを一体に有している。このように屈曲形成された芯金３１により、強度・剛性が高くなり、組立時に芯金３１が他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを防止できると共に、この堰部３１ａにより、車両の走行中に外方部材５に泥水がかかっても外方部材５の外周面を伝って車輪取付フランジ６の側面６ｃとの間に流動するのを防止することができる。

さらに、ここでは、折曲部３１ｃが車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに僅かな軸方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール３２が構成されているので、シール３０に泥水が直接かかるのを確実に防止でき、長期間に亘ってシール３０の耐久性と密封性能の向上を図ることができる。

図１０は、図９の他の変形例である。（ａ）に示すシール３３は、その芯金３４が車輪取付フランジ６のハブボルト６ａの頭部３５に対向配置されている。シール３３は、外方部材５のアウター側の端部外周に圧入された芯金３４と、この芯金３４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。

芯金３４は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（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形成され、全体として円環状に形成されている。

本実施形態では、この芯金３４が、外方部材５のアウター側の端部外周に所定のシメシロを介して圧入された円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向内方に延び、外方部材５のアウター側の端面５ｃに密着する鍔部１２ｂと、この鍔部１２ｂから径方向径内方に屈曲して延びる内径部１２ｃと、円筒部１２ａから径方向外方に延びる堰部３４ａと、この堰部３４ａから軸方向アウター側に延びる円筒状の張出部３４ｂ、およびこの張出部３４ｂからさらに径方向外方に延びる折曲部３４ｃを一体に有している。このように屈曲形成された芯金３４により、強度・剛性が高くなり、組立時に芯金３４が他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを防止できると共に、この堰部３４ａにより、車両の走行中に外方部材５に泥水がかかっても外方部材５の外周面を伝って車輪取付フランジ６の側面６ｃとの間に流動するのを防止することができる。

（ｂ）に示すシール３６は、前述した実施形態と同様、その芯金３７が車輪取付フランジ６のハブボルト６ａの頭部３５に対向配置されている。このシール３６は、外方部材５のアウター側の端部外周に圧入された芯金３７と、この芯金３７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。

芯金３７は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（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形成され、全体として円環状に形成されている。

本実施形態では、この芯金３７が、外方部材５のアウター側の端部外周に所定のシメシロを介して圧入された円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向内方に延び、外方部材５のアウター側の端面５ｃに密着する鍔部１２ｂと、この鍔部１２ｂから径方向径内方に屈曲して延びる内径部１２ｃと、円筒部１２ａから径方向外方に傾斜して延びる堰部３７ａを一体に有している。この堰部３７ａにより、車両の走行中に外方部材５に泥水がかかっても外方部材５の外周面を伝って車輪取付フランジ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、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両端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。

１ ハブ輪
１ａ、２ａ 内側転走面
１ｂ 小径段部
１ｃ 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
５ｃ アウター側の端面
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、１５、１７、１９、２２、２４、３０、３３、３６ 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、１６、２０、３１、３４、３７ 芯金
１２ａ、２６ａ、２８ａ 円筒部
１２ｂ 鍔部
１２ｃ 内径部
１３、１８、２１、２３、２５ シール部材
１３ａ、２７ サイドリップ
１３ｂ ダストリップ
１３ｃ グリースリップ
１４、１６ａ、３１ａ、３４ａ、３７ａ 堰部
１８ａ、２３ａ、２５ａ 被覆部
２６、２８ 外部シール
２６ｂ 円板部
２６ｃ、３１ｂ、３３ｂ 張出部
２８ｂ、３１ｃ、３３ｃ 折曲部
２９ 段部
３２ ラビリンスシール
３５ ハブボルトの頭部
５０ 外方部材
５０ａ 外側転走面
５０ｂ 外周面
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
５５ シール構造
５６ 芯金
５６ａ 堰部材
５７ 弾性シール体
５８ アキシアルリップ部
５９ ラジアルリップ部

Claims (12)

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複列の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両端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、前記外方部材の端部外周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に延び、前記外方部材のアウター側の端面に密着する鍔部、およびこの鍔部から径方向内方に屈曲して延びる内径部とを有する芯金、およびこの芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材からなる一体型のシールで構成され、前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、前記芯金の円筒部から径方向外方に突出する円板状の堰部が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記堰部が前記芯金に一体に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記堰部がインナー側に傾斜して形成されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記芯金が、前記堰部から軸方向アウター側に延びる円筒状の張出部と、この張出部から径方向外方に延びる折曲部を一体に有し、この折曲部が前記車輪取付フランジのインナー側の側面または前記ハブボルトの頭部に僅かな軸方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている請求項２に記載された車輪用軸受装置。
5. 前記シール部材が前記芯金の露出した表面を覆う被覆部を有している請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
6. 前記シール部材が、前記芯金の内径部から鍔部の内表面に亙って接合された被覆部を有している請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
7. 前記シール部材が、前記芯金の円筒部の端縁に接合された被覆部を有している請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置。
8. 前記シール部材が、前記サイドリップの根元部から前記芯金の鍔部の外表面を覆い、前記芯金の円筒部から径方向外方に突出する堰部を一体に有している請求項１および請求項５乃至７いずれかに記載の車輪用軸受装置。
9. 前記シールとは別に外部シールが配設され、この外部シールが、前記芯金の堰部の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接するサイドリップを有している請求項２、３および請求項５乃至７いずれかに記載された車輪用軸受装置。
10. 前記外部シールが、前記車輪取付フランジの外径に嵌合される円筒部と、この円筒部から径方向内方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着した状態で接合される円板部、およびこの円板部から軸方向インナー側に折曲された円筒状の張出部を有し、この張出部に前記サイドリップが加硫接着により一体に接合されると共に、当該外部シールが前記車輪取付フランジに植設されたハブボルトによって固定されている請求項９に記載の車輪用軸受装置。
11. 前記外部シールが、前記車輪取付フランジの基部に形成された段部に嵌合される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる折曲部を有し、この折曲部に前記サイドリップが加硫接着により一体に接合されている請求項９に記載の車輪用軸受装置。
12. 前記シール部材が、前記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と共に、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介して摺接されると共に、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乃至１１いずれかに記載された車輪用軸受装置。

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