JP2016084911A

JP2016084911A - 車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP2016084911A
Application number: JP2014219619A
Authority: JP
Inventors: 祐志郎小野; Yujiro Ono; 田窪　孝康; Takayasu Takubo; 孝康田窪
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-05-19

Abstract

【課題】シールの摩耗を抑制して耐久性を向上させ、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２７が環状のシール板２１とスリンガ２２とからなるパックシールで構成され、シール板２１が、外輪９の端部内周に圧入される芯金２３と、グリースリップ２４ｂとガータースプリング２５が装着されたダストリップ２４ａ、および芯金２３のノーズ部から径方向内方に傾斜して延びるサイドリップ２４ｃを備えたシール部材２４からなり、スリンガ２２が、内輪１０の外径に圧入される円筒部２２ａと、これから径方向外方に延びる立板部２２ｂからなり、この側面にサイドリップ２４ｃが軸方向シメシロを介して摺接されると共に、立板部２２ｂの外縁を外輪９と径方向すきまを介して対向させてラビリンスシール２６が構成され、立板部２２ｂの側面にゴム磁石２８が加硫接着で一体に接合されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、トラック等の車両の駆動輪を複列の転がり軸受で回転自在に支承するフルフローティングタイプの車輪用軸受装置に関し、特に、シールの摩耗を抑制して耐久性を向上させ、軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置に関するものである。

トラック等のようにフレーム構造の車体を有する自動車では、駆動輪のアクスル構造として、従来フルフローティングタイプを採用するものが多い。また、最近の駆動輪の支持構造には、組立性の向上、軽量・コンパクト化等を狙って、複列の転がり軸受をユニット化した構造が多く採用されるようになっている。その従来構造の一例として、図８に示すような車輪用軸受装置が知られている。

この車輪用軸受装置は、車軸管５１の中にデファレンシャル（図示せず）と連結された駆動軸５２が挿通され、車軸管５１の外径面に複列の円錐ころ軸受５３が装着されている。この複列の円錐ころ軸受５３により回転自在に支承されたハブ輪５４が、ハブボルト５５を介して駆動軸５２のフランジ５６に連結されている。複列の円錐ころ軸受５３の内輪５７は、左右一対のものが連結環５８で結合され、車軸管５１の端部に外嵌されると共に、固定ナット５９で締付固定されている。複列の円錐ころ軸受５３の外輪６０は、ハブ輪５４に内嵌され、その両端をフランジ５６とブレーキロータ６１により挟持された状態で軸方向に固定されている。これら内外輪５７、６０間の環状空間には、複列の円錐ころ６２が保持器６３により回転自在に収容され、両端部にはシール６４、６５が装着されて、シール６４はデフオイルが軸受内部に侵入するのを防止し、シール６５は、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侵入するのを防止している。

この種のフルフローティングタイプのアクスル構造の場合、デフオイルが車軸管５１内を通り、軸受外方側へ流れる。そのため、このデフオイルと接する複列の円錐ころ軸受５３の外方側のシール６４にはオイルシールが使用されている。このシール６４は複列の円錐ころ軸受５３内に装着され、図９（ａ）に示すように、外輪６０の端部内周に圧入された芯金６６と、この芯金６６に加硫接着によって一体に接合されたシール部材６７とからなる一体型シールで構成されている。

シール部材６７はＡＣＭ（ポリアクリルゴム）や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、二股状に形成され、内輪５７の外径に所定の径方向シメシロを介して摺接するダストリップ６７ａと、グリースリップ６７ｂを有している。そして、ダストリップ６７ａの外周にはリップの安定した緊迫力を確保して密封性を向上させるためにガータースプリング６８が装着されている。

さらに、シール６４の軸受外方側にフィルタシール６９が装着されている。このフィルタシール６９は、外輪６０の端部内周に形成された環状のシール溝７０に合成ゴム製の装着部６９ａと、この装着部６９ａに挟持された状態で固定されたフィルタ部材６９ｂとからなり、このフィルタ部材６９ｂの内縁部が内輪５７の外径に摺接されている。

フィルタ部材６９ｂは、ポリエステル繊維を絡み合わせて均一な厚さに円板状に形成され、デフオイルは通すがコンタミを通さない機能を有している。これにより、フィルタ部材６９ｂを通過したデフオイルによってシール６４のダストリップ６７ａ、グリースリップ６７ｂの摺接部が潤滑され、これらのリップの摩耗を防止すると共に、デフオイルに含有されるコンタミがシール６４を通過して円錐ころ６２と外輪６０や内輪５７間に噛み込むのを防止することができ、デフオイルの清浄度が高くなり、シール６４の耐久性と信頼性の向上を図り、軸受の長寿命化を図ることができる。

また、（ｂ）に示すように、シール６４のダストリップ６７ａの内周面に環状溝からなるスリット７１が形成されている。このスリット７１によってデフオイルを毛細管現象によりダストリップ６７ａの摺接部に積極的に供給することができ、リップ摩耗を防止してシール６４の耐久性を向上させることができる。（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１−６９４２１号公報

然しながら、このような従来の車輪用軸受装置のシール６４は、フィルタ部材６９ｂによってデフオイルに含有されるコンタミがシール６４を通過するのを阻止して円錐ころ６２と外輪６０や内輪５７間に噛み込むのを防止するというものであるが、シール６４のリップが完全に密閉されておらず、デフオイルの量如何によってはフィルタ部材６９ｂでコンタミの侵入を阻止することができず、コンタミがダストリップ６７ａへ到達する恐れがあると共に、フィルタシール６９が軸受内に装着されているため、汚れたフィルタシール６９を交換することができないと言った課題があった。

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、シールの摩耗を抑制して耐久性を向上させ、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。

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、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、駆動軸に挿通された車軸管と、この車軸管の外径に嵌挿され、前記ハブ輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受からなる車輪用軸受と、を備えた車輪用軸受装置であって、この車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外輪と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外輪と一対の内輪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、前記外輪のアウター側の端部内周に圧入された芯金、およびこの芯金に加硫接着によって一体に接合され、二股状に形成されたダストリップとグリースリップを有するシール部材を備え、前記内輪側に鋼板からプレス加工によって円板状に形成された立板部を有する摺動部材が設けられると共に、前記芯金のノーズ部にサイドリップが径方向に傾斜して一体に形成され、このサイドリップが前記摺動部材に摺接されている。

このように、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、駆動軸に挿通された車軸管と、この車軸管の外径に嵌挿され、ハブ輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受からなる車輪用軸受と、を備えた車輪用軸受装置であって、この車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外輪と、外周に複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪と、これら内輪と外輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、外輪と一対の内輪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、外輪のアウター側の端部内周に圧入された芯金、およびこの芯金に加硫接着によって一体に接合され、二股状に形成されたダストリップとグリースリップを有するシール部材を備え、内輪側に鋼板からプレス加工によって円板状に形成された立板部を有する摺動部材が設けられると共に、芯金のノーズ部にサイドリップが径方向に傾斜して一体に形成され、このサイドリップが摺動部材に摺接されているので、デフオイルが軸受内部に浸入してコンタミがダストリップへ到達するを防止することができ、シールの摩耗を抑制して耐久性を向上させ、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。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記摺動部材の立板部の側面に磁石が接合されていれば、金属製のコンタミが吸着され、デフオイルが軸受内部に浸入してコンタミがダストリップへ到達するを防止することができると共に、市場において磁石に吸着したコンタミを清掃または磁石自体を交換することが可能で、長期間に亘ってシールの摩耗を抑制して耐久性を向上させることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記アウター側のシールが、断面がＬ字状に形成されて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、前記シール板が前記芯金とシール部材とからなると共に、前記スリンガが前記摺動部材からなり、前記内輪の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを備え、この立板部の外縁を前記外輪の端部内周と径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されていても良い。

また、請求項４に記載の発明のように、前記アウター側のシールが、断面がＬ字状に形成されて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、前記シール板が前記芯金とシール部材とからなると共に、前記スリンガが前記摺動部材からなり、前記内輪の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部と、この立板部の外縁からインナー側に折曲された円筒状の摺接部と、この摺接部から径方向外方に突出し、前記シール板に径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成された鍔部を備え、前記サイドリップが前記スリンガの摺接部に径方向シメシロを介して摺接されていれば、デフオイルがシール内に浸入するのを一層防止できると共に、サイドリップが摩耗してデフオイルがシール内に浸入しようとしても、シール部材とスリンガの摺接部と鍔部とのラビリンス構造により、コンタミのシール内部への浸入を防止することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記シール板とスリンガとの間に形成される環状空間に予め清浄なデフオイルが充填されていれば、ダストリップの摺接部にデフオイルを常時供給することができ、ダストリップの摩耗を防止してシールの耐久性を一層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、前記サイドリップが前記芯金のノーズ部から湾曲して径方向外方に傾斜して延び、前記摺動部材に軸方向シメシロを介して摺接されていれば、デフオイルがシール内に浸入するのを一層防止できると共に、シール部材のサイドリップが回転に伴う遠心力によって膨れ上がって摺動部材との軸方向のシメシロが増大するのを防止することができ、摺動抵抗の増大を防止して発熱やリップ摩耗を抑えることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記内輪が前記車軸管の端部にワッシャを介して固定ナットによって固定され、前記摺動部材が前記ワッシャで構成されていれば、このワッシャに磁石を接合させることにより金属製のコンタミが吸着され、デフオイルが軸受内部に浸入してコンタミがダストリップへ到達するを防止することができると共に、市場においてワッシャに吸着したコンタミを磁石から排除またはワッシャ自体を容易に交換することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、駆動軸に挿通された車軸管と、この車軸管の外径に嵌挿され、前記ハブ輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受からなる車輪用軸受と、を備えた車輪用軸受装置であって、この車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外輪と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外輪と一対の内輪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、前記外輪のアウター側の端部内周に圧入された芯金、およびこの芯金に加硫接着によって一体に接合され、二股状に形成されたダストリップとグリースリップを有するシール部材を備え、前記内輪側に鋼板からプレス加工によって円板状に形成された立板部を有する摺動部材が設けられると共に、前記芯金のノーズ部にサイドリップが径方向に傾斜して一体に形成され、このサイドリップが前記摺動部材に摺接されているので、デフオイルが軸受内部に浸入してコンタミがダストリップへ到達することが防止でき、シールの摩耗を抑制して耐久性を向上させ、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。

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１の車輪用軸受を示す縦断面図である。図２の一方のシールを示す要部拡大図である。図３のシールの変形例を示す要部拡大図である。図４のシールの変形例を示す要部拡大図である。図４のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。図３のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。（ａ）は、図８の一方のシール単体を示す拡大図、（ｂ）は、（ａ）のシールのＩＸ方向から見た矢視図である。

車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、駆動軸に挿通された車軸管と、この車軸管の外径段差部に嵌挿され、前記ハブ輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受からなる車輪用軸受と、を備えた車輪用軸受装置であって、この車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外輪と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の円錐ころと、前記外輪と一対の内輪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、断面がＬ字状に形成されて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、前記シール板が、前記外輪の端部内周に圧入される芯金と、この芯金に一体に加硫接着され、前記芯金の内径部から二股状に延びて形成されたグリースリップとガータースプリングが装着されたダストリップ、および前記芯金のノーズ部から径方向内方に傾斜して延びるサイドリップを備え、前記スリンガが、前記内輪の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部からなり、この立板部のインナー側の側面に前記サイドリップが軸方向シメシロを介して摺接されると共に、前記立板部の外縁を前記外輪の端部内周と径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成され、当該立板部のアウター側の側面にゴム磁石が加硫接着で一体に接合されている。

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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の車輪用軸受を示す縦断面図、図３は、図２の一方のシールを示す要部拡大図、図４は、図３のシールの変形例を示す要部拡大図、図５は、図４のシールの変形例を示す要部拡大図、図６は、図４のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図７は、図３の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。

この車輪用軸受装置は、車軸管１の中にデファレンシャル（図示せず）と連結された駆動軸２が挿通され、車軸管１の外径面に車輪用軸受３が装着されている。この車輪用軸受３によりハブ輪４が回転自在に支承されている。また、ハブ輪４はハブボルト５を介して駆動軸２のフランジ６に連結されている。そして、車輪用軸受３はこのハブ輪４に内嵌され、その両端がフランジ６とブレーキロータ７により挟持されると共に、後述する一対の内輪１０、１０が車軸管１のアウター側の端部に外嵌され、固定ナット８によって締付固定されている。

車輪用軸受３は、図２に拡大して示すように、内周にそれぞれ外向きに開いたテーパ状の複列の外側転走面９ａ、９ａが一体に形成された外輪（外方部材）９と、外周にこれら複列の外側転走面９ａ、９ａに対向するテーパ状の内側転走面１０ａが形成された一対の内輪１０、１０と、両転走面間に保持器１１を介して転動自在に収容された複列の転動体（円錐ころ）１２、１２とを備えている。内輪１０の内側転走面１０ａの大径側には転動体１２を案内するための大鍔部１０ｂが形成されると共に、小径側には転動体１２の脱落を防止するための小鍔部１０ｃが一体に形成されている。そして、一対の内輪１０、１０の小鍔部１０ｃ側の端面が突き合された状態でセットされ、背面合せタイプの車輪用軸受３を構成している。

一対の内輪１０、１０の小径側の内周端部にはそれぞれ環状溝１３、１３が形成され、これらの環状溝１３、１３に連結環１４が装着されている。この連結環１４は、工具鋼やばね鋼等の鋼板をプレス加工により断面略コの字状に、全体として有端のリング状に形成され、表面に調質あるいは焼入れにより４０〜５５ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

外輪９と内輪１０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。一方、転動体１２は、外輪９と内輪１０と同様、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６２〜６７ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

外輪９と一対の内輪１０、１０との間に形成される環状空間の両側開口部にはシール１５、１６が装着され、インナー側のシール１５は、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、アウター側のシール１６は、デフオイルが軸受内部に浸入するのを防止している。なお、ここでは、車輪用軸受３として転動体１２に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受を例示したが、これに限らず転動体にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成されていても良い。

ここで、インナー側のシール１５は、断面が略Ｌ字状に形成されて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、所謂パックシールを構成している。シール板１７は、外輪９の端部内周に圧入される芯金１９と、この芯金１９に一体に加硫接着され、複数のリップを有するシール部材２０とからなる。

アウター側のシール１６は、図３に拡大して示すように、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板２１とスリンガ２２とからなるパックシールを構成している。シール板２１は、外輪９の端部内周に圧入された芯金２３と、この芯金２３に加硫接着によって一体に接合されたシール部材２４とからなる。

芯金２３はフェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（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、外輪９のアウター側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２３ａと、この嵌合部２３ａの端部から径方向内方に延びる内径部２３ｂとを有している。そして、嵌合部２３ａのノーズ部（先端部）が他の部位よりも薄肉に形成され、この先端部を覆うように、内径部２３ｂからシール部材２４が回り込んで接合され、所謂ハーフメタル構造をなしている。これにより、嵌合部２３ａの気密性を高めて軸受内部を保護することができる。

一方、シール部材２４はＡＣＭやＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金２３の内径部２３ｂの端部から二股状に延びて形成されたダストリップ２４ａとグリースリップ２４ｂ、および芯金２３の嵌合部２３ａのノーズ部から径方向内方に傾斜して延びるサイドリップ２４ｃを備えている。そして、ダストリップ２４ａの外周にはリップの安定した緊迫力を確保して密封性を向上させるためにガータースプリング２５が装着されている。なお、シール部材２４の材質としては、例示したＡＣＭ、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。

スリンガ２２は、フェライト系ステンレス鋼板やオーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、内輪１０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とからなる。そして、シール部材２４のダストリップ２４ａとグリースリップ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ると共に、サイドリップ２４ｃが立板部２２ｂに所定の軸方向シメシロを介して摺接されている。このスリンガ２２は、素材となる鋼板の表面粗さがＲａ０．２〜０．６の範囲に設定されている。これにより、良好なシール摺接面を得ることができ、リップ摩耗を抑制することができる。なお、Ｒａは、ＪＩＳの粗さ形状パラメータの一つで（ＪＩＳＢ０６０１−１９９４）、算術平均粗さのことで、平均線から絶対値偏差の平均値を言う。

また、スリンガ２２の立板部２２ｂの外縁は、外輪９の端部内周と僅かな径方向すきまδを介して対向し、ラビリンスシール２６を構成している。なお、ラビリンスシール２６のすきまδは、内外輪１０、９の同軸度をはじめスリンガ２２の製造上の寸法バラツキ等でスリンガ２２と外輪９とが接触せず、かつ、所望の密封性を確保するため、片側（半径）で０．２５ｍｍ≦δ≦０．７５ｍｍの範囲が好ましい。

このように本実施形態では、アウター側のシール１６がスリンガ２２を有するパックシールで構成されると共に、スリンガ２２の立板部２２ｂの外縁が、外輪９の端部内周と僅かな径方向すきまを介して対向してラビリンスシール２６を構成すると共に、シール部材２４がサイドリップ２４ｃを有し、このサイドリップ２４ｃがスリンガ２２の立板部２２ｂに摺接されているので、デフオイルが軸受内部に浸入してコンタミがダストリップ２４ａへ到達するを防止することができ、シールの摩耗を抑制して耐久性を向上させ、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。

図４に示すシール２７は図３の変形例で、基本的には前述したシール１６の構成の一部が異なるだけで、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その詳細な説明を省略する。

このシール２７は、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板２１とスリンガ２２とからなるパックシールを構成している。シール板２１は、外輪９の端部内周に圧入された芯金２３と、この芯金２３に加硫接着によって一体に接合されたシール部材２４とからなる。

本実施形態では、スリンガ２２は、フェライト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、内輪１０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とからなり、この立板部２２ｂのアウター側の側面に加硫接着等で磁石２８が一体に接合されている。この磁石２８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ゴム磁石からなる。なお、ここでは、磁石２８がゴム磁石からなるものを例示したが、これに限らず、例えば、焼結合金で形成されたものでも良いし、プラスチック磁石が接合されたものでも良い。

この磁石２８により金属製のコンタミが吸着され、デフオイルが軸受内部に浸入してコンタミがダストリップ２４ａへ到達するを防止することができると共に、市場においてスリンガ２２に吸着したコンタミを清掃することが可能で、長期間に亘ってシール２７の摩耗を抑制して耐久性を向上させることができる。

さらに、シール板２１とスリンガ２２との間に形成される環状空間に予め清浄なデフオイルを充填しておくことにより、ダストリップ２４ａの摺接部にデフオイルを常時供給することができ、ダストリップ２４ａの摩耗を防止してシール２７の耐久性を一層向上させることができる。

図５に示すシール２９は図４の変形例で、基本的には前述したシール２７とスリンガ２２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その詳細な説明を省略する。

このシール２９は、前述したシール２７のスリンガ２２に変わって、ワッシャ３０にシール部材２４のサイドリップ２４ｃが摺接されている。具体的には、シール２９は、外輪９の端部内周に圧入された芯金２３と、この芯金２３に加硫接着によって一体に接合されたシール部材２４とからなる環状のシール板２１を備えている。このシール板２１を構成するシール部材２４はＡＣＭやＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金２３の内径部２３ｂの端部から二股状に延びて形成され、内輪１０の外径面に摺接するダストリップ２４ａとグリースリップ２４ｂ、および芯金２３の嵌合部２３ａの先端部から径方向内方に傾斜して延びるサイドリップ２４ｃを備えている。

ここで、内輪１０が、図示しない車軸管のアウター側の端部に外嵌され、鋼板からプレス加工によって円板状に形成されたワッシャ３０を介して固定ナット８によって締付固定されているが、このワッシャ３０の外径を延長し、その外縁を外輪９の端部内周と僅かな径方向すきまδを介して対向させてラビリンスシール２６を構成している。そして、ワッシャ３０のアウター側の側面に磁石２８がその磁力によって一体に接合されると共に、シール部材２４のサイドリップ２４ｃがワッシャ３０のインナー側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、前述した実施形態と同様、磁石２８により金属製のコンタミが吸着され、デフオイルが軸受内部に浸入してコンタミがダストリップ２４ａへ到達するを防止することができると共に、市場においてスリンガ２２に吸着したコンタミを磁石２８から排除またはワッシャ３０自体を容易に交換することができる。

図６に示すシール３１は図４の他の変形例で、基本的には前述したシール２７とスリンガ２２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その詳細な説明を省略する。

このシール３１は、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板２１とスリンガ３２とからなるパックシールを構成している。シール板２１は、外輪９の端部内周に圧入された芯金２３と、この芯金２３に加硫接着によって一体に接合されたシール部材２４とからなる。

一方、スリンガ３２は、フェライト系ステンレス鋼板やオーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、内輪１０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、この立板部２２ｂの外縁からインナー側に折曲された円筒状の摺接部３２ａと、この摺接部３２ａから径方向外方に突出し、シール板２１に径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成された鍔部３２ｂとからなる。そして、シール部材２４のダストリップ２４ａとグリースリップ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ると共に、サイドリップ２４ｃが摺接部３２ａに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。これにより、サイドリップ２４ｃが摩耗してデフオイルがシール３１内に浸入しようとしても、シール部材２４とスリンガ３２の摺接部３２ａと鍔部３２ｂとのラビリンス構造により、コンタミのシール３２内部への浸入を防止することができる。

本実施形態では、スリンガ３２の立板部２２ｂのインナー側の側面に磁石２８が一体に接合されている。これにより、磁石２８が外部に露出しないため、組立工程や市場における部品交換時等に周辺部品と干渉して欠損等の不具合を防止することができる。

次に、図３のシール１６の他の変形例を図７に示す。このシール３３は、基本的には前述したシール１６のシール板２１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その詳細な説明を省略する。

このシール３３は、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板３４とスリンガ２２とからなるパックシールを構成している。シール板３４は、外輪９の端部内周に圧入された芯金２３と、この芯金２３に加硫接着によって一体に接合されたシール部材３５とからなる。

シール部材３５はＡＣＭやＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金２３の内径部２３ｂの端部から二股状に延びて形成されたダストリップ２４ａとグリースリップ２４ｂ、および芯金２３の嵌合部２３ａの先端部から湾曲して径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３５ａを備えている。

本実施形態では、シール部材３５のサイドリップ３５ａが径方向外方に傾斜して延びていることにより、リップ傾斜角が拡大することによってデフオイルがシール内に浸入するのを一層防止できると共に、回転トルクの増大を防止することができる。すなわち、この種の車輪用軸受は外輪９が回転するため、シール部材３５のサイドリップ３５ａが回転に伴う遠心力によって膨れ上がってスリンガ２２との軸方向のシメシロが増大するのを防止することができ、摺動抵抗の増大を防止して発熱やリップ摩耗を抑えることができる。

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、駆動軸と車軸管の開口部に車輪用軸受が装着されたフルフローティングタイプの駆動輪側の車輪用軸受装置に適用できる。

１車軸管
１ａ肩部
２駆動軸
３車輪用軸受
４ハブ輪
５ハブボルト
６フランジ
７ブレーキロータ
８固定ナット
９外方部材
９ａ外側転走面
１０内輪
１０ａ内側転走面
１０ｂ大鍔部
１０ｃ小鍔部
１１保持器
１２転動体
１３環状溝
１４連結環
１５インナー側のシール
１６、２７、２９、３１、３３アウター側のシール
１７、２１、３４シール板
１８、２２、３２スリンガ
１９、２３芯金
２０、２４、３５シール部材
２２、３２スリンガ
２２ａ円筒部
２２ｂ立板部
２３ａ嵌合部
２３ｂ内径部
２４ａダストリップ
２４ｂグリースリップ
２４ｃ、３５ａサイドリップ
２５ガータースプリング
２６ラビリンスシール
２８磁石
３０ワッシャ
３２ａ摺接部
３２ｂ鍔部
５１車軸管
５２駆動軸
５３複列の円錐ころ軸受
５４ハブ輪
５５ハブボルト
５６フランジ
５７内輪
５８連結環
５９固定ナット
６０外輪
６１ブレーキロータ
６２円錐ころ
６３保持器
６４、６５シール
６６芯金
６７シール部材
６７ａダストリップ
６７ｂグリースリップ
６８ガータースプリング
６９フィルタシール
６９ａ装着部
６９ｂフィルタ部材
７０シール溝
７１スリット
δ ラビリンスシールの径方向すきま

Claims

車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、
駆動軸に挿通された車軸管と、
この車軸管の外径に嵌挿され、前記ハブ輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受からなる車輪用軸受と、を備えた車輪用軸受装置であって、
この車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外輪と、
外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪と、
これら内輪と前記外輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外輪と一対の内輪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、前記外輪のアウター側の端部内周に圧入された芯金、およびこの芯金に加硫接着によって一体に接合され、二股状に形成されたダストリップとグリースリップを有するシール部材を備え、
前記内輪側に鋼板からプレス加工によって円板状に形成された立板部を有する摺動部材が設けられると共に、前記芯金のノーズ部にサイドリップが径方向に傾斜して一体に形成され、このサイドリップが前記摺動部材に摺接されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
前記摺動部材の立板部の側面に磁石が接合されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記アウター側のシールが、断面がＬ字状に形成されて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、前記シール板が前記芯金とシール部材とからなると共に、前記スリンガが前記摺動部材からなり、前記内輪の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを備え、この立板部の外縁を前記外輪の端部内周と径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記アウター側のシールが、断面がＬ字状に形成されて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、前記シール板が前記芯金とシール部材とからなると共に、前記スリンガが前記摺動部材からなり、前記内輪の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部と、この立板部の外縁からインナー側に折曲された円筒状の摺接部と、この摺接部から径方向外方に突出し、前記シール板に径方向すきまを介して対向させてラビリンスシールが構成された鍔部を備え、前記サイドリップが前記スリンガの摺接部に径方向シメシロを介して摺接されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記シール板とスリンガとの間に形成される環状空間に予め清浄なデフオイルが充填されている請求項３または４に記載の車輪用軸受装置。
前記サイドリップが前記芯金のノーズ部から湾曲して径方向外方に傾斜して延び、前記摺動部材に軸方向シメシロを介して摺接されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記内輪が前記車軸管の端部にワッシャを介して固定ナットによって固定され、前記摺動部材が前記ワッシャで構成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。