JP6392531B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents
車輪用軸受装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6392531B2 JP6392531B2 JP2014062069A JP2014062069A JP6392531B2 JP 6392531 B2 JP6392531 B2 JP 6392531B2 JP 2014062069 A JP2014062069 A JP 2014062069A JP 2014062069 A JP2014062069 A JP 2014062069A JP 6392531 B2 JP6392531 B2 JP 6392531B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal ring
- seal
- wheel
- umbrella
- mounting flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 135
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 135
- 210000003027 Ear, Inner Anatomy 0.000 claims description 59
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 47
- 210000000088 Lip Anatomy 0.000 claims description 38
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 claims description 30
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 claims description 20
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 claims description 20
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 17
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 13
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 13
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 12
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 10
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000001976 improved Effects 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- -1 S53C Chemical compound 0.000 description 3
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching Effects 0.000 description 3
- 229910000669 Chrome steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000213728 Chrysoblephus puniceus Species 0.000 description 2
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising Effects 0.000 description 2
- 102220097517 rs876659265 Human genes 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical class C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920005559 polyacrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
- F16C33/7869—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward
- F16C33/7879—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/80—Labyrinth sealings
- F16C33/805—Labyrinth sealings in addition to other sealings, e.g. dirt guards to protect sealings with sealing lips
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
- F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
- F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
- F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
- F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/02—Wheel hubs or castors
Description
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、密封性能の向上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。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。
この種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、シール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。一般的に、シール装置は、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。
こうした車輪用軸受装置の一例を図１０に示す。この車輪用軸受装置５０は、車体側に非回転に取り付けられる外方部材５１と、外方部材５１にボール６０を介して回転支持される内方部材５２とを有し、車輪（図示せず）は内方部材５２に固定されて車体に対して回転可能とされている。そして、車輪用軸受装置５０は、泥水等がかかり易い場所に配置されるため、密封装置を配置して内方部材５２と外方部材５１との間を密封するように構成されている。
この密封装置は、外方部材５１の端部内周に嵌着されたシール５３と、ハブ輪５４の車輪取付フランジ５５の基部５６に嵌着された金属環５７とからなる。シール５３は、円環状の合成ゴム等の弾性部材からなるシール部材５８と、このシール部材５８を保持する芯金５９で構成されている。シール部材５８は、一対のサイドリップ５８ａ、５８ｂと、グリースリップ５８ｃを有しており、各リップ５８ａ、５８ｂ、５８ｃは金属環５７にそれぞれ摺接するように配置されている。
金属環５７は、ハブ輪５４の肩部５４ａに外嵌される円筒状の嵌合部５７ａと、円弧状に形成された基部５６に対応して円弧状に形成された湾曲部５７ｂと、この湾曲部５７ｂから径方向外方に延び、車輪取付フランジ５５の側面５５ａに密着される円板部５７ｃと、この円板部５７ｃの外径部から車輪取付フランジ５５に対して軸方向に離間して延びる傘部５７ｄと、この傘部５７ｄから径方向外方に突出して形成された折曲部５７ｅとを備えている。
基部５６は、ハブ輪５４の肩部５４ａと車輪取付フランジ５５との間の角部に所定の曲率半径ｒからなる円弧面に形成されている。そして、この円弧面に対応して、金属環５７の湾曲部５７ｂは所定の曲率半径Ｒからなる円弧面からなり、それぞれの曲率半径Ｒ、ｒがＲ≧ｒになるように設定されている。これにより、金属環５７を基部５６に嵌合した時に基部５６の円弧面に金属環５７の湾曲部５７ｂが干渉して浮き上がるのを防止している。したがって、車輪取付フランジ５５の側面５５ａと金属環５７の円板部５７ｃとの間に隙間が生じるのが防止されて両者が密着し、サイドリップ５８ａ、５８ｂのシメシロのバラツキを抑えて安定した密封性を確保することができる。
また、外方部材５１の端部外周に所定の傾斜角θ１からなるテーパ面５１ａが形成されている。一方、金属環５７の傘部５７ｄは、この外方部材５１のテーパ面５１ａに対応して所定の傾斜角θ２が設けられ、端部に向って漸次拡径するテーパ状に形成されている。そして、テーパ面５１ａとの間に環状の隙間Ａが形成され、ラビリンスシールが構成されている。傾斜角θ１、θ２は、同一角度になるように１５°〜３０°の範囲に設定されると共に、隙間Ａは０．０５〜１．０ｍｍ（直径）の範囲に設定されている。
このように、傘部５７ｄの内周面と外方部材５１のテーパ面５１ａとによって形成されたラビリンス効果により、シール５３と金属環５７との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができると共に、この隙間Ａから金属環５７の内部に泥水等が浸入したとしても、図中矢印にて示すように、金属環５７の回転に伴う遠心力によって容易に外部に排出され、サイドリップ５８ａ上に滞留することはない。したがって、泥水等がサイドリップ５８ａの摺接面に付着して摩耗するのを防止し、長期間に亘って安定した密封性を保持することができる（例えば、特許文献１参照。）。
こうした従来の車輪用軸受装置５０における密封装置では、金属環５７の傘部５７ｄの内周面と外方部材５１のテーパ面５１ａとによって形成されたラビリンス効果により、シール５３と金属環５７との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができる特徴を備えている。ここで、金属環５７と外方部材５１のテーパ面５１ａとのラビリンス隙間Ａは、さらに詰めることによりさらなる耐泥水性の向上を図ることができる。然しながら、このラビリンスシールは、プレス加工により成形されている金属環５７と外方部材５１とからなる金属同士で構成されているため、製造寸法のバラツキがあり、ラビリンス隙間Ａを狭く設定するのに限界がある。また、金属環５７が回転部材となるハブ輪５４に固定されているため、ハブ輪５４の回転により金属環５７の傘部５７ｄが遠心力によって膨らみ、却って運転中にラビリンス隙間Ａが大きくなって、長期間に亘って安定した密封性を保持するのは難しい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、金属環の遠心力による影響を最小限に抑え、外方部材とのラビリンス隙間をより狭く設定できるデフレクタシールを着想し、シールの密封性能の向上を図って、軸受性能を長期間に亘って維持することができる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記載の発明は、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、およびこのハブ輪に嵌合され、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側開口部に装着されたシールとを備え、これら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内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、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に形成され、この基部に金属環が嵌着され、この金属環に前記シール部材が摺接された車輪用軸受装置において、前記金属環が、前記ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、断面円弧状に形成された前記基部に対応して断面円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、を備えると共に、前記金属環に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が接合され、この接合部から前記デフレクタ部材がインナー側に延び、前記外方部材のアウター側の端部の外周面を覆う傘部を備え、この傘部と前記外方部材の外周面との間にラビリンスシールが形成されている。
このように、アウター側のシールが、外方部材の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状に形成され、この基部に金属環が嵌着され、この金属環にシール部材が摺接された第３または第４世代構造の車輪用軸受装置において、金属環が、ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、断面円弧状に形成された基部に対応して断面円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、を備えると共に、金属環に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が接合され、この接合部からデフレクタ部材がインナー側に延び、外方部材のアウター側の端部の外周面を覆う傘部を備え、この傘部と外方部材の外周面との間にラビリンスシールが形成されているので、シールと金属環との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができる。また、従来のように、ラビリンスシールがプレス加工により成形されている金属環と外方部材とからなる金属同士で構成されているのではなく、デフレクタ部材が合成ゴムで金属環に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間を狭く設定することができると共に、例えば、車両の旋回時に外方部材が傾いたり外周面が変形したりして傘部に接触したとしても傘部が弾性変形するだけで外方部材やデフレクタ部材が損傷する恐れはない。したがって、シールの密封性能の向上を図って、軸受性能を長期間に亘って維持することができる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、前記デフレクタ部材の傘部が断面尖塔状に形成されていれば、基部から遠ざかるにつれて傘部の質量が減少し、遠心力が小さくなってその影響を最小限に抑え、ラビリンス隙間が拡大するのを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、前記デフレクタ部材の傘部の外径面に環状溝が形成されていれば、車輪取付フランジの側面と金属環の円板部との間に浸入しようとする泥水等の異物をこの環状溝によって下部に流入させて減少させ、基部および金属環の装着部の発錆を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、前記外方部材のアウター側の端部外周に環状の段部が形成されると共に、前記デフレクタ部材が、その基部からインナー側に延び、前記外方部材の段部を覆う傘部を備え、前記傘部の内径面と前記段部との間に環状の隙間と、前記傘部の先端部と前記段部の壁面との間に軸方向の隙間が形成され、Ｌ字状のラビリンスシールが構成されていれば、傘部と外方部材の段部とによって形成されるＬ字状のラビリンスシールによって、ラビリンス効果が一層発揮され、耐泥水性を向上させることができる。
また、請求項５に記載の発明のように、前記デフレクタ部材の基部が厚肉に形成されていれば、傘部の剛性が高くなり、金属環の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。
また、請求項６に記載の発明のように、前記金属環が、前記円板部の外径部から前記車輪取付フランジに対して軸方向に離間して径方向外方に延びる屈曲部を有し、この屈曲部からさらに径方向外方に傾斜して延びる先端部を備え、前記金属環の屈曲部から先端部に亙って前記デフレクタ部材が一体に接合されていれば、金属環の剛性が高くなると共に、傘部の剛性が高くなって金属環の回転に伴う遠心力の影響を最小限に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、前記デフレクタ部材が、その基部からアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップを備え、この弾性リップが前記車輪取付フランジのインナー側の側面に弾性接触されていれば、車輪取付フランジの側面と金属環の円板部との間から異物が浸入するのを防止して基部および金属環の装着部の発錆を長期間に亘って防止することができる。
また、請求項８に記載の発明のように、前記デフレクタ部材の傘部と前記外方部材の外周面とのラビリンス隙間が０．２〜１．０ｍｍ（直径）の範囲に設定されていれば、傘部や外方部材の寸法バラツキや偏心等により、傘部の内径面が外方部材に干渉する恐れがなくなり、泥水等が浸入するのを効果的に防止することができる。
本発明に係る車輪用軸受装置は、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、およびこのハブ輪に嵌合され、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側開口部に装着されたシールとを備え、これら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内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、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に形成され、この基部に金属環が嵌着され、この金属環に前記シール部材が摺接された車輪用軸受装置において、前記金属環が、前記ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、断面円弧状に形成された前記基部に対応して断面円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、を備えると共に、前記金属環に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が接合され、この接合部から前記デフレクタ部材がインナー側に延び、前記外方部材のアウター側の端部の外周面を覆う傘部を備え、この傘部と前記外方部材の外周面との間にラビリンスシールが形成されているので、シールと金属環との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができる。また、従来のように、ラビリンスシールがプレス加工により成形されている金属環と外方部材とからなる金属同士で構成されているのではなく、デフレクタ部材が合成ゴムで金属環に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間を狭く設定することができると共に、例えば、車両の旋回時に外方部材が傾いたり外周面が変形したりして傘部に接触したとしても傘部が弾性変形するだけで外方部材やデフレクタ部材が損傷する恐れはない。したがって、シールの密封性能の向上を図って、軸受性能を長期間に亘って維持することができる車輪用軸受装置を提供することができる。
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、およびこのハブ輪に嵌合され、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側開口部に装着されたシールとを備え、これら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内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、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に形成され、この基部に鋼板からプレス加工にて形成された金属環が嵌着され、この金属環に前記シール部材のサイドリップが摺接された車輪用軸受装置において、前記金属環が、前記ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、円弧状に形成された前記基部に対応して円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、この円板部の外径部から前記車輪取付フランジに対して軸方向に離間して径方向外方に延びる屈曲部と、を備えると共に、この屈曲部に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が加硫接着によって一体に接合され、このデフレクタ部材が、前記外方部材のアウター側の端部の円筒状の外周面を覆い、当該デフレクタ部材の基部からインナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成された外径面と、円筒面に形成された内径面を有する傘部を備え、この内径面と前記外方部材の外周面との間にラビリンス隙間が形成されている。
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のシール部を示す要部拡大図、図３は、本発明に係るデフレクタ部材の遠心力による変形状態を示し、（ａ）は、比較例を示す模式図、（ｂ）は、図２のデフレクタ部材を示す模式図、図４は、図２のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図５は、図４のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図６は、図２のデフレクタ部材の他の変形例を示す要部拡大図、図７は、図６のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図８は、図７のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図９は、図８の金属環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。
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のシール部を示す要部拡大図、図３は、本発明に係るデフレクタ部材の遠心力による変形状態を示し、（ａ）は、比較例を示す模式図、（ｂ）は、図２のデフレクタ部材を示す模式図、図４は、図２のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図５は、図４のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図６は、図２のデフレクタ部材の他の変形例を示す要部拡大図、図７は、図６のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図８は、図７のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図９は、図８の金属環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第３世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材１と、この内方部材１に複列の転動体（ボール）３を介して外挿された外方部材２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）４ｄが形成されている。車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されている。
内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、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、小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｃによって所定の軸受予圧が付与された状態でハブ輪４に対して軸方向に固定されている。
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、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４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部４ｃは鍛造加工後の表面硬さのままで未焼入れ部とされている。これにより、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、加締加工によって加締部４ｃに微小クラック等が発生するのを防止している。
外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に内方部材１の複列の内側転走面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。この外方部材２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の範囲に硬化処理されている。
一方、内輪５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。また、転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで６２〜６７ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、外方部材２と内方部材１の両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。
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が装着されている。これらのシール８、９によって、軸受内部に封入された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、インナー側シール９は、断面がＬ字状をなして互いに対向配置された環状のシール板１０とスリンガ１１とからなる、所謂パックシールを構成している。
本実施形態では、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに金属環１２が嵌着され、アウター側のシール８は、この金属環１２に摺接するように配設されている。具体的には、シール８は、図２に拡大して示すように、外方部材２のアウター側の端部内周に嵌合される芯金１３と、この芯金１３に加硫接着等により一体に接合されたシール部材１４とからなる。芯金１３は、金属環１２に泥水がかからないため冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて断面コの字状に形成されているが、防錆能を有するオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）を用いても良い。
一方、シール部材１４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、芯金１３の外周部に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１４ａとダストリップ１４ｂ、および芯金１３の内縁部に接合され、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ１４ｃを有している。これらのサイドリップ１４ａとダストリップ１４ｂおよびグリースリップ１４ｃは、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに嵌着された金属環１２に摺接されている。なお、芯金１３の外方部にはシール部材１４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、外方部材２と芯金１３との嵌合部の気密性を高め、泥水等の異物が軸受内部に浸入するのを防止している。
なお、シール部材１４の材質としては、例示した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。
金属環１２は、耐食性を有する鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）、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形成され、ハブ輪４の肩部４ｅに外嵌される円筒状の嵌合部１２ａと、円弧状に形成された基部６ｂに対応して円弧状に形成された湾曲部１２ｂと、この湾曲部１２ｂから径方向外方に延び、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着される円板部１２ｃと、この円板部１２ｃの外径部から車輪取付フランジ６に対して軸方向に離間して径方向外方に延びる屈曲部１２ｄと、を備えている。この屈曲部１２ｄは、後述するデフレクタ部材１５を接合する部位で、金属環１２の剛性を向上させて金属環１２の寸法・形状精度を高めることができる。
なお、この金属環１２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と共に、劣悪な環境で使用されても、シール８の密封性能の維持を図ることができる。なお、Ｒａは、ＪＩＳの粗さ形状パラメータの一つで（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）、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。
基部６ｂは、ハブ輪４の肩部４ｅと車輪取付フランジ６との間の角部に所定の曲率半径ｒからなる断面円弧面に形成されている。そして、この円弧面に対応して、金属環１２の湾曲部１２ｂは所定の曲率半径Ｒからなる円弧面からなり、それぞれの曲率半径Ｒ、ｒがＲ≧ｒになるように設定されている。これにより、金属環１２を基部６ｂに嵌合した時に基部６ｂの円弧面に金属環１２の湾曲部１２ｂが干渉して浮き上がるのを防止している。
また、金属環１２の屈曲部１２ｄに円環状のデフレクタ部材１５が加硫接着によって一体に接合されている。このデフレクタ部材１５はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、基部（接合部）１５ａからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ１５ｂと、基部１５ａからインナー側に延び、外方部材２のアウター側の端部の円筒状の外周面２ｃを覆う傘部１６を備えている。弾性リップ１５ｂは車輪取付フランジ６の側面６ｃに弾性接触され、車輪取付フランジ６の側面６ｃと金属環１２の円板部１２ｃとの間から異物が浸入するのを防止して基部６ｂおよび金属環１２の装着部の発錆を長期間に亘って防止することができる。
また、傘部１６は断面が尖塔状に形成され、インナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成された外径面１６ａと、円筒面に形成された内径面１６ｂを備えている。この内径面１６ｂは、外方部材２の円筒状の外周面２ｃとの間に環状のラビリンス隙間δが形成され、ラビリンスシールが構成されている。このラビリンス隙間δは０．２〜１．０ｍｍ（直径）の範囲に設定されている。なお、ラビリンス隙間δが０．２ｍｍ未満となると傘部１６や外方部材２の寸法バラツキや偏心等により、傘部１６の内径面１６ｂが外方部材２に干渉する恐れがあると共に、１．０ｍｍを超えて設定すると、泥水等が浸入し易くなるので好ましくない。
このように、傘部１６の内径面１６ｂと外方部材２の外周面２ｃとによって形成されたラビリンス効果により、シール８と金属環１２との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができる。また、従来のように、ラビリンスシールがプレス加工により成形されている金属環と外方部材とからなる金属同士で構成されているのではなく、デフレクタ部材１５が合成ゴムで金属環１２に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間δを狭く設定することができると共に、例えば、車両の旋回時に外方部材２が傾いたり外周面２ｃが変形したりして傘部１６に接触したとしても傘部１６が弾性変形するだけで外方部材２やデフレクタ部材１５が損傷する恐れはない。したがって、シール８の密封性能の向上を図って、軸受性能を長期間に亘って維持することができる車輪用軸受装置を提供することができる。
さらに、本実施形態では、デフレクタ部材１５の傘部１６の外径面１６ａがインナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成されているので、金属環１２の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。すなわち、図３（ａ）に模式的に示すように、傘部１６が肉厚一定の円筒状の場合、基部１５ａからの距離が遠いほど回転時の遠心力（Ｆ１＝Ｆ２＝Ｆ３）による回転軸Ｐ周りのモーメントが大きくなって膨らみ、図中破線にて示すように拡径してしまい、ラビリンス隙間δが拡大して泥水等が浸入し易くなるが、（ｂ）に示す本実施形態のように、傘部１６が尖塔状に形成されていれば、基部１５ａから遠ざかるにつれて傘部１６の質量が減少し、遠心力（Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３）が小さくなってその影響を最小限に抑え、ラビリンス隙間δが拡大するのを防止することができる。
なお、ここでは、車輪用軸受装置として従動輪側の第３世代構造を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこれに限らず、適用可能な構造であれば第４世代であっても良い。さらに、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で構成されたものを例示したが、無論これに限らず、転動体に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。
図４にデフレクタ部材の変形例を示す。この実施形態は基本的には前述した実施形態（図２）のシール８とデフレクタ部材１５の傘部１６および外方部材２の一部形状が異なるだけで、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。
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに金属環１２が嵌着され、アウター側のシール１７は、この金属環１２に摺接するように配設されている。そして、この金属環１２の屈曲部１２ｄにデフレクタ部材１８が加硫接着によって一体に接合されている。
シール１７は、外方部材１９のアウター側の端部内周に嵌合される芯金２０と、この芯金２０に加硫接着等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は冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面コの字状に形成されている。一方、シール部材２１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金２０の外周部に接合され、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ２１ａ、２１ｂと、芯金２０の内縁部に接合され、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ２１ｃを有している。これらのサイドリップ２１ａ、２１ｂおよびグリースリップ２１ｃは、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに嵌着された金属環１２に摺接されている。なお、芯金２０の外方部にはシール部材２１が回り込んで接合されてハーフメタル構造をなしている。
外方部材１９のアウター側の端部外周に所定の傾斜角β１からなるテーパ面１９ａが形成されている。デフレクタ部材１８はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、基部１５ａからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ１５ｂと、基部１５ａからインナー側に延び、外方部材１９のテーパ面１９ａを覆う傘部２２を備えている。傘部２２は断面尖塔状に形成され、円筒面に形成された外径面２２ａと、インナー側に向って漸次拡径するテーパ状に形成された内径面２２ｂと、を備えている。この内径面２２ｂは、外方部材１９のテーパ面１９ａに対応して所定の傾斜角β２が設けられ、テーパ面１９ａとの間に環状のラビリンス隙間δが形成されてラビリンスシールが構成されている。
このように、傘部２２の内径面２２ｂと外方部材１９のテーパ面１９ａとによって形成されたラビリンス効果により、シール１７と金属環１２との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができると共に、デフレクタ部材１８が合成ゴムで金属環１２に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間δを狭く設定することができる。また、ラビリンス隙間δから金属環１２の内部に泥水等が浸入したとしても、図中矢印にて示すように、金属環１２の回転に伴う遠心力によって容易に外部に排出され、サイドリップ２１ａ上に滞留することはない。したがって、泥水等がサイドリップ２１ａの摺接面に付着して摩耗するのを防止し、長期間に亘って安定した密封性を保持することができる。
傾斜角β１、β２は、略同一角度になるように１５°〜３０°の範囲に設定されている。この傾斜角β１、β２が３０°を超えると泥水等が浸入し易くなると共に、１５°未満になると、ラビリンスシールを介して浸入した泥水等が遠心力によって排水し難くなるので好ましくない。なお、ここでいう「略同一」の略とは、例えば、設計の狙い値であって実質的に角度差がない状態、すなわち、加工誤差等によって生じる角度差は当然許容されるべきものである。
さらに、傘部２２の内径面２２ｂがインナー側に向って漸次拡径するテーパ状に形成されているので、前述した実施形態と同様、金属環１２の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。
次に、図５〜８にデフレクタ部材の他の変形例を示す。図５に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態（図４）のデフレクタ部材１８の傘部２２の一部形状が異なるだけで、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。
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに金属環１２が嵌着され、アウター側のシール１７は、この金属環１２に摺接するように配設されている。そして、この金属環１２の屈曲部１２ｄにデフレクタ部材２３が加硫接着によって一体に接合されている。
デフレクタ部材２３はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、基部１５ａからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ１５ｂと、基部１５ａからインナー側に延び、外方部材１９のテーパ面１９ａを覆う傘部２４を備えている。傘部２４は断面尖塔状に形成され、断面円弧状の環状溝２５が形成された外径面２４ａと、インナー側に向って漸次拡径するテーパ状に形成された内径面２２ｂと、を備えている。
このように、本実施形態では、前述した実施形態と同様、傘部２４の内径面２２ｂと外方部材１９のテーパ面１９ａとによって形成されたラビリンス効果により、シール１７と金属環１２との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができると共に、デフレクタ部材２３が合成ゴムで金属環１２に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間δを狭く設定することができ、また、傘部２４の内径面２２ｂがインナー側に向って漸次拡径するテーパ状に形成されているので、金属環１２の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。さらに、傘部２４の外径面２４ａに環状溝２５が形成されているので、車輪取付フランジ６の側面６ｃと金属環１２の円板部１２ｃとの間に浸入しようとする泥水等の異物をこの環状溝２５によって下部（路面側）に流入させて減少させ、基部６ｂおよび金属環１２の装着部の発錆を防止することができる。
図６に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態（図２）のデフレクタ部材１５の傘部１６と外方部材２の一部形状が異なるだけで、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。
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに金属環１２が嵌着され、アウター側のシール８は、この金属環１２に摺接するように配設されている。そして、この金属環１２の屈曲部１２ｄにデフレクタ部材２６が加硫接着によって一体に接合されている。
外方部材２７のアウター側の端部外周に環状の段部２８が形成されている。また、デフレクタ部材２６はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、基部１５ａからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ１５ｂと、基部１５ａからインナー側に延び、外方部材２７の段部２８を覆う傘部２９を備えている。傘部２９は、断面円弧状の環状溝２５が形成された外径面２９ａと、円筒面に形成された内径面１６ｂと、を備えている。そして、内径面１６ｂと外方部材２７の段部２８との間に環状のラビリンス隙間δが形成されると共に、傘部２９の先端部と段部２８の壁面２８ａとの間に軸方向のラビリンス隙間δａが形成され、Ｌ字状のラビリンスシールが構成されている。なお、ここでは、軸方向のラビリンス隙間δａは０．２〜１．０ｍｍの範囲に設定されている。なお、ラビリンス隙間δａが０．２ｍｍ未満となると傘部２９や外方部材２７の寸法バラツキや偏心等により、傘部２９の先端面が外方部材２７の壁面２８ａに干渉する恐れがあると共に、１．０ｍｍを超えて設定すると、泥水等が浸入し易くなるので好ましくない。
このように、本実施形態では、前述した実施形態と同様、傘部２９と外方部材２７の段部２８とによって形成されたラビリンス効果により、シール８と金属環１２との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができると共に、デフレクタ部材２６が合成ゴムで金属環１２に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間δを狭く設定することができ、また、傘部２９の外径面２９ａに環状溝２５が形成されているので、車輪取付フランジ６の側面６ｃと金属環１２の円板部１２ｃとの間に浸入しようとする泥水等の異物をこの環状溝２５によって下部（路面側）に流入させて減少させることができる。さらに、これらの効果に加えて、傘部２９と外方部材２７の段部２８とによって形成されるＬ字状のラビリンスシールによって、ラビリンス効果が一層発揮され、耐泥水性を向上させることができる。
図７に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態（図６）のデフレクタ部材２６の傘部２９と外方部材２７の一部形状が異なるだけで、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。
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに金属環１２が嵌着され、アウター側のシール８は、この金属環１２に摺接するように配設されている。そして、この金属環１２の屈曲部１２ｄにデフレクタ部材３０が加硫接着によって一体に接合されている。
外方部材３１のアウター側の端部外周が円筒状の外周面３１ａと、この外周面３１ａの端部に環状の段部２８が形成されている。また、デフレクタ部材３０はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、基部１５ａからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ１５ｂと、基部１５ａからインナー側に延び、外方部材３１の外周面３１ａと段部２８を覆う傘部３２を備えている。傘部３２は、その先端部の外径面３２ａがインナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成されると共に、外方部材３１の外周面３１ａと段部２８の外郭形状に沿った内径面３２ｃ、３２ｂを備えている。そして、内径面３２ｂと外方部材３１の段部２８との間に環状のラビリンス隙間δが形成されると共に、傘部３２と段部２８の壁面２８ａとの間に軸方向のラビリンス隙間δａが形成され、さらに、外方部材３１の外周面３１ａと傘部の内径面３２ｃとの間にラビリンス隙間δが形成されているので、クランク状のラビリンスシールが構成されている。
このように、本実施形態では、前述した実施形態の効果に加え、金属環１２の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができると共に、傘部３２と外方部材３１の外周面３１ａと段部２８とによって形成されるクランク状のラビリンスシールによって、ラビリンス区間が延長され、耐泥水性を一層向上させることができる。
図８に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態（図７）のデフレクタ部材３０の傘部３２の一部形状が異なるだけで、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。
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに金属環１２が嵌着され、アウター側のシール８は、この金属環１２に摺接するように配設されている。そして、この金属環１２の屈曲部１２ｄにデフレクタ部材３３が加硫接着によって一体に接合されている。
デフレクタ部材３３はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、厚肉に形成された基部３３ａからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ１５ｂと、基部３３ａからインナー側に延び、外方部材３１の外周面３１ａと段部２８を覆う傘部３４を備えている。傘部３４は、インナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成された外径面３４ａと、外方部材３１の外周面３１ａと段部２８の外郭形状に沿った内径面３２ｃ、３２ｂと、を備えている。そして、内径面３２ｃ、３２ｂと外方部材３１の段部２８および外周面３１ａとの間に環状のラビリンス隙間δが形成されると共に、傘部３４と段部２８の壁面２８ａとの間に軸方向のラビリンス隙間δａが形成され、クランク状のラビリンスシールが構成されている。
このように、本実施形態では、前述した実施形態の効果に加え、テーパ状に形成された外径面３４ａと相俟って、デフレクタ部材３３の基部３３ａが厚肉に形成されているので傘部３４の剛性が高くなり、金属環１２の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。
図９に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態（図８）の金属環１２の一部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。
車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂには金属環３５が嵌着され、アウター側のシール８は、この金属環３５に摺接するように配設されている。金属環３５は、耐食性を有する鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板、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形成され、ハブ輪４の肩部４ｅに外嵌される円筒状の嵌合部１２ａと、円弧状に形成された基部６ｂに対応して円弧状に形成された湾曲部１２ｂと、この湾曲部１２ｂから径方向外方に延び、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに密着される円板部１２ｃと、この円板部１２ｃの外径部から車輪取付フランジ６に対して軸方向に離間して径方向外方に延びる屈曲部１２ｄと、屈曲部１２ｄからさらに径方向外方に傾斜して延びる先端部３５ａと、を備えている。そして、この金属環３５の屈曲部１２ｄから先端部３５ａに亙ってデフレクタ部材３３が加硫接着によって一体に接合されている。
このように、本実施形態では、前述した実施形態の効果に加え、金属環３５の剛性が高くなり、その結果、デフレクタ部材３３の基部３３ａの厚肉化による剛性アップと相俟って傘部３４の剛性が高くなり、金属環３５の回転に伴う遠心力の影響を最小限に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、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、ハブ輪に直接内側転走面が形成された第３世代または４世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
１ 内方部材
２、１９、２７、３１ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
２ｃ、３１ａ 外周面
３ 転動体
４ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ 加締部
４ｄ セレーション
４ｅ ハブ輪の肩部
５ 内輪
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 基部
６ｃ インナー側の側面
７ 保持器
８、１７ 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、３５ 金属環
１２ａ 嵌合部
１２ｂ 湾曲部
１２ｃ 円板部
１２ｄ 屈曲部
１３、２０ 芯金
１４、２１ シール部材
１４ａ、２１ａ、２１ｂ サイドリップ
１４ｂ ダストリップ
１４ｃ、２１ｃ グリースリップ
１５、１８、２３、２６、３０、３３ デフレクタ部材
１５ａ、３３ａ デフレクタ部材の基部
１５ｂ 弾性リップ
１６、２２、２４、２９、３２、３４ 傘部
１６ａ、２２ａ、２４ａ、２９ａ、３２ａ、３４ａ 傘部の外径面
１６ｂ、２２ｂ、３２ｂ、３２ｃ 傘部の内径面
２５ 環状溝
２８ 段部
２８ａ 段部の壁面
３５ａ 先端部
５０ 車輪用軸受装置
５１ 外方部材
５１ａ 面取り部
５２ 内方部材
５３ シール
５４ ハブ輪
５４ａ 肩部
５５ 車輪取付フランジ
５５ａ 車輪取付フランジの側面
５６ 基部
５７ 金属環
５７ａ 嵌合部
５７ｂ 湾曲部
５７ｃ 円板部
５７ｄ 傘部
５７ｅ 折曲部
５８ シール部材
５８ａ、５８ｂ サイドリップ
５８ｃ グリースリップ
５９ 芯金
６０ ボール
Ａ 環状の隙間
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ 遠心力
Ｐ 回転軸
ｒ 基部の円弧面の曲率半径
Ｒ 金属環の湾曲部の曲率半径
β１ 外方部材のテーパ面の傾斜角
β２ 傘部の内径面の傾斜角
δ、δａ ラビリンス隙間
θ１ 外方部材のテーパ面の傾斜角
θ２ 傘部の傾斜角
２、１９、２７、３１ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
２ｃ、３１ａ 外周面
３ 転動体
４ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ 加締部
４ｄ セレーション
４ｅ ハブ輪の肩部
５ 内輪
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 基部
６ｃ インナー側の側面
７ 保持器
８、１７ 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、３５ 金属環
１２ａ 嵌合部
１２ｂ 湾曲部
１２ｃ 円板部
１２ｄ 屈曲部
１３、２０ 芯金
１４、２１ シール部材
１４ａ、２１ａ、２１ｂ サイドリップ
１４ｂ ダストリップ
１４ｃ、２１ｃ グリースリップ
１５、１８、２３、２６、３０、３３ デフレクタ部材
１５ａ、３３ａ デフレクタ部材の基部
１５ｂ 弾性リップ
１６、２２、２４、２９、３２、３４ 傘部
１６ａ、２２ａ、２４ａ、２９ａ、３２ａ、３４ａ 傘部の外径面
１６ｂ、２２ｂ、３２ｂ、３２ｃ 傘部の内径面
２５ 環状溝
２８ 段部
２８ａ 段部の壁面
３５ａ 先端部
５０ 車輪用軸受装置
５１ 外方部材
５１ａ 面取り部
５２ 内方部材
５３ シール
５４ ハブ輪
５４ａ 肩部
５５ 車輪取付フランジ
５５ａ 車輪取付フランジの側面
５６ 基部
５７ 金属環
５７ａ 嵌合部
５７ｂ 湾曲部
５７ｃ 円板部
５７ｄ 傘部
５７ｅ 折曲部
５８ シール部材
５８ａ、５８ｂ サイドリップ
５８ｃ グリースリップ
５９ 芯金
６０ ボール
Ａ 環状の隙間
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ 遠心力
Ｐ 回転軸
ｒ 基部の円弧面の曲率半径
Ｒ 金属環の湾曲部の曲率半径
β１ 外方部材のテーパ面の傾斜角
β２ 傘部の内径面の傾斜角
δ、δａ ラビリンス隙間
θ１ 外方部材のテーパ面の傾斜角
θ２ 傘部の傾斜角
Claims (4)
- 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、およびこのハブ輪に嵌合され、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側開口部に装着されたシールとを備え、
これら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内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、
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に形成され、この基部に金属環が嵌着され、この金属環に前記シール部材が摺接された車輪用軸受装置において、
前記金属環が、前記ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、断面円弧状に形成された前記基部に対応して断面円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、を備えると共に、前記金属環に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が接合され、この接合部から前記デフレクタ部材がインナー側に延び、前記外方部材のアウター側の端部外周に形成されたテーパ面の外周面を覆う傘部を備え、この傘部が断面尖塔状に形成され、円筒面に形成された外径面と、前記外方部材のテーパ面に対応してインナー側に向って漸次拡径するテーパ状に形成された内径面を備えると共に、前記傘部の円筒面の外径面に環状溝が形成され、当該傘部と前記外方部材の外周面との間にラビリンスシールが形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 - 前記デフレクタ部材の基部が厚肉に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記デフレクタ部材が、その基部からアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップを備え、この弾性リップが前記車輪取付フランジのインナー側の側面に弾性接触されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記デフレクタ部材の傘部と前記外方部材の外周面とのラビリンス隙間が０．２〜１．０ｍｍ（直径）の範囲に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014062069A JP6392531B2 (ja) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | 車輪用軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014062069A JP6392531B2 (ja) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | 車輪用軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015183801A JP2015183801A (ja) | 2015-10-22 |
| JP6392531B2 true JP6392531B2 (ja) | 2018-09-19 |
Family
ID=54350565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014062069A Active JP6392531B2 (ja) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | 車輪用軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6392531B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6573824B2 (ja) * | 2015-11-20 | 2019-09-11 | イーグル工業株式会社 | ダイアフラムカップリング |
| KR101867405B1 (ko) * | 2016-08-17 | 2018-06-15 | 주식회사 일진글로벌 | 휠 베어링 |
| JP6886320B2 (ja) * | 2017-03-24 | 2021-06-16 | Ntn株式会社 | 車輪用軸受装置 |
| JP2020029886A (ja) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | 光洋シーリングテクノ株式会社 | 密封装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4629065Y1 (ja) * | 1966-09-05 | 1971-10-08 | ||
| JP2006132684A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Uchiyama Mfg Corp | 軸受用シール部材 |
| JP4371429B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2009-11-25 | Ｎｔｎ株式会社 | 車輪用軸受装置 |
| JP2010180896A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Ntn Corp | 車輪用軸受シールおよびこれを備えた車輪用軸受装置 |
| JP2012056411A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
| FR2971570B1 (fr) * | 2011-02-11 | 2013-04-19 | Ntn Snr Roulements | Palier a roulement presentant une extension annulaire et un dispositif d'etancheite |
| JP5899933B2 (ja) * | 2012-01-06 | 2016-04-06 | 日本精工株式会社 | スピンドル装置 |
-
2014
- 2014-03-25 JP JP2014062069A patent/JP6392531B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015183801A (ja) | 2015-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6603078B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP4371429B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP5184875B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP5836584B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP6275465B2 (ja) | 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置 | |
| JP6228756B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP5469497B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| WO2010013439A1 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2012056411A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP5468751B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP5100056B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2010053893A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP6392531B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2012061875A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2016003709A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP6336768B2 (ja) | 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置 | |
| JP6629545B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP5414964B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2015158226A (ja) | 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置 | |
| JP2007100827A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP5988738B2 (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP6309228B2 (ja) | 車輪用軸受装置の製造方法 | |
| JP2012056527A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2012056528A (ja) | 車輪用軸受装置 | |
| JP2007211796A (ja) | 車輪用軸受装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170227 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171222 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180220 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180802 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180823 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6392531 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |