WO2018051927A1 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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WO2018051927A1
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bearing device
wheel bearing
outer member
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亮 小西
司 渡邉
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Ntn株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device.
  • a wheel bearing device that supports a wheel rotatably in a suspension device of an automobile or the like.
  • a hub wheel connected to the wheel is rotatably supported via a rolling element.
  • the grease inside the outer member is reduced or rainwater or dust enters, so that the raceway surface of the rolling element or the inner member is damaged and the bearing life is shortened.
  • the wheel bearing device has a knuckle-side seal member that prevents leakage of grease sealed inside from the gap between the outer member and the inner member and prevents rainwater and dust from entering from the outside. (Inner side) and hub wheel side (outer side).
  • a sealing member in order to extend the life of the bearing, there is one in which a sealing member is provided with a plurality of sealing mechanisms to improve the sealing performance.
  • a labyrinth is constituted by a plurality of seal lips on the seal member.
  • the sealing member can suppress rainwater and dust from entering the tip of the seal lip by the labyrinth, prevent damage to the tip of the seal lip, and improve the sealing performance.
  • the seal member on the hub wheel side is configured such that the seal lip contacts a metal ring formed along the hub wheel in order to maintain good sealing performance. For example, as described in Patent Document 1.
  • the bearing seal (seal member) on the flange side (hub wheel side) in the bearing device (wheel bearing device) described in Patent Document 1 includes a plurality of seal lips fixed to the core metal and the outermost diameter side, and the flange It is comprised by the sealing body provided with the dam part provided so that it may extend toward the side, and the metal ring fitted by the hub ring of the inner ring
  • An extending portion extending toward the vehicle body side is formed at the outer diameter side end of the metal ring.
  • the weir portion of the seal body and the extending portion of the metal ring are provided so as to overlap in the radial direction, and constitute a labyrinth.
  • the grease applied to the seal lip may flow or scatter due to centrifugal force.
  • the bearing seal can catch the grease scattered by the weir part of the seal body and the extension part of the metal ring.
  • the grease accumulated in the dam part and the extension part may flow out to the outside due to centrifugal force and may be scattered around. .
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a wheel bearing device capable of suppressing outflow and scattering of the lubricant applied to the seal lip to the outside.
  • an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, a hub wheel having a small diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one press-fitted into the small diameter step portion.
  • An inner member formed of two inner rings and having an outer peripheral surface formed with a double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface, and a roll between the inner rolling surface and the outer rolling surface.
  • a double-row rolling element accommodated in a movable manner and a metal core are fitted into the opening of the outer member, and a metal ring is fitted to the outer peripheral part of the inner member so as to face the metal core.
  • a seal lip made of an elastic body is provided on the metal core, and the seal member seals between the outer member and the inner member by contacting the seal lip with the metal ring.
  • the metal ring is surrounded on a radially outer side than an outer edge of the metal ring.
  • a protruding annular outer member-side dam portion is provided on the metal core, and an outer member-side enlarged diameter portion for holding a lubricant is formed on the inner peripheral surface of the outer member-side dam portion. .
  • a double-row rolling element housed in a metal core is fitted into the opening of the outer member, and a metal ring is fitted to the outer peripheral portion of the inner member so as to face the metal core,
  • a seal lip made of an elastic body is provided on the metal core, and a seal member that seals between the outer member and the inner member by contacting the seal lip with the metal ring.
  • the metal ring protrudes so as to surround the metal ring at a radially outer side than an outer edge of the metal ring
  • An outer member-side dam portion having an annular shape is provided on the outer member, and an outer member-side enlarged diameter portion for holding a lubricant is formed on the inner peripheral surface of the outer member-side dam portion.
  • annular inner member-side weir portion protruding toward the outer member is provided on the metal ring at a radially outer side than a seal lip contact position of the metal ring.
  • an inner member-side enlarged diameter portion for holding a lubricant is formed on the inner peripheral surface of the inner member-side dam portion.
  • the wheel bearing device is configured such that the tip of the inner member side weir portion and the outer member side enlarged diameter portion overlap in the radial direction.
  • At least one of the outer member side enlarged portion and the inner member side enlarged portion is formed in an annular groove.
  • At least one of the outer member-side enlarged portion and the inner member-side enlarged portion is formed in an annular concave curved surface.
  • the wheel bearing device is formed such that the inner diameter of at least one of the outer member side weir portion and the inner member side weir portion is reduced toward the tip.
  • the wheel bearing device even if the lubricant applied to the seal lip flows out to the outside, it is held by the outer member-side enlarged diameter portion. Thereby, the outflow and scattering of the lubricant applied to the seal lip to the outside can be suppressed.
  • the wheel bearing device even if the lubricant applied to the seal lip flows out to the outside, the inner member side enlarged portion or the outer member side enlarged portion passes through the inner member side weir portion. Held by. Thereby, the outflow and scattering of the lubricant applied to the seal lip to the outside can be suppressed.
  • the wheel bearing device even if the lubricant applied to the seal lip flows out to the outside, it is guided to the outer member side enlarged diameter portion by the inner member side weir portion. Thereby, the outflow and scattering of the lubricant applied to the seal lip to the outside can be suppressed.
  • the wheel bearing device even if the lubricant is scattered in an arbitrary radial direction due to centrifugal force, it is held by at least one of the outer member side enlarged portion and the inner member side enlarged portion. Thereby, the outflow and scattering of the lubricant applied to the seal lip to the outside can be suppressed.
  • the perspective view which shows the whole structure in 1st embodiment of the wheel bearing apparatus Sectional drawing which shows the whole structure in 1st embodiment of the wheel bearing apparatus.
  • the expanded sectional view which shows the outer side seal member in 1st embodiment of the wheel bearing apparatus The expanded sectional view which shows the state in which the grease which flowed out to the outer-diameter direction by the centrifugal force is received by the inner member side dam part in 1st embodiment of the wheel bearing apparatus.
  • the expanded sectional view which shows the state in which the grease currently received by the inner member side dam part in the 1st embodiment of the wheel bearing apparatus is guided to the outer member side enlarged diameter part.
  • the expanded sectional view which shows the outer side seal member in 2nd embodiment of the wheel bearing apparatus The expanded sectional view which shows the outer side seal member in 2nd embodiment of the wheel bearing apparatus.
  • the expanded sectional view which shows the state in which the grease currently received by the inner member side dam part in the 2nd embodiment of the wheel bearing apparatus is guided to the outer member side enlarged diameter part.
  • the expanded sectional view which shows the outer side seal member in 3rd embodiment of the wheel bearing apparatus.
  • the expanded sectional view which shows the state in which the grease currently received by the inner member side dam part is guided to the outer member side enlarged diameter part in 3rd embodiment of the wheel bearing apparatus.
  • the expanded sectional view which shows the outer member side dam part and outer side seal member of the outer member in 4th embodiment of the wheel bearing apparatus.
  • the expanded sectional view which shows the outer side seal member in which the enlarged diameter part is formed in the inner member side dam part and the outer member side dam part as other embodiment of the wheel bearing apparatus.
  • an enlarged cross section showing an outer side sealing member in which the inner peripheral surface of the inner member side dam portion is formed in a tapered shape that actively guides grease to the outer member side dam portion Figure.
  • wheel bearing device 1 which is the first embodiment of the wheel bearing device will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the wheel bearing device 1 supports a wheel rotatably in a suspension device of a vehicle such as an automobile.
  • the wheel bearing device 1 includes an outer ring 2, a hub ring 3, an inner ring 4, two rows of ball rows 5 (see FIG. 2) that are rolling elements, an inner side seal member 6, and an outer side seal member 7.
  • the outer ring 2 which is an outer member supports the hub ring 3 and the inner ring 4.
  • the outer ring 2 is formed in a substantially cylindrical shape, and is made of medium-high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C.
  • the outer ring 2 is disposed on the inner side, which is the vehicle side when the vehicle is mounted on the vehicle, and is disposed on the outer side, which is the wheel side when the vehicle is mounted on the vehicle.
  • the wheel side of the wheel is referred to as the “outer side”).
  • an annular outer rolling surface 2a is formed in the circumferential direction so as to be parallel to the inner side and the outer side.
  • a hardened layer having a surface hardness in the range of 58 to 64 HRC is formed on each of the outer rolling surfaces 2a and 2a by induction hardening.
  • An inner side opening 2 b into which the inner side seal member 6 can be fitted is formed at the inner side end of the outer ring 2.
  • An outer side opening 2 c into which the outer side seal member 7 can be fitted is formed at the outer side end of the outer ring 2.
  • a vehicle body mounting flange 2d for mounting on a knuckle of a suspension device (not shown) is integrally formed.
  • the hub wheel 3 that is a part of the inward member supports a vehicle wheel (not shown) in a freely rotatable manner.
  • the hub wheel 3 is formed in a bottomed cylindrical shape and is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C.
  • a small-diameter step portion 3 a having a reduced diameter on the outer peripheral surface is formed at the inner side end of the hub wheel 3.
  • a wheel mounting flange 3b for mounting a wheel is integrally formed at the outer side end of the hub wheel 3 so as to expand in a circular arc shape when viewed in the axial direction.
  • Hub bolts 3c are provided on the wheel mounting flange 3b at circumferentially equidistant positions (see FIG. 1).
  • An annular inner raceway surface 3 d is formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the outer side of the hub wheel 3.
  • the inner ring 4 which is a part of the inner member is press-fitted into the small-diameter step portion 3a at the inner side end of the hub wheel 3.
  • the inner member is constituted by the hub ring 3 and the inner ring 4.
  • the inner ring 4 is made of a high carbon chrome bearing steel such as SUJ2, and is hardened in the range of 58 to 64 HRC to the core part by quenching.
  • an annular inner rolling surface 4a is formed in the circumferential direction.
  • the inner ring 4 is integrally formed with the inner side end of the hub wheel 3 in a state where a predetermined preload is applied by plastic deformation (caulking) of the inner side end of the hub ring 3 toward the outer side in the radial direction. It is fixed. That is, the inner raceway 4 a is formed by the inner race 4 on the inner side of the hub race 3.
  • the hub wheel 3 has a surface hardness of 58 to 64 HRC by induction hardening from the small-diameter step portion 3a on the inner side to the inner rolling surface 3d on the outer side. Thereby, the hub wheel 3 has sufficient mechanical strength against the rotational bending load applied to the wheel mounting flange 3b, and the durability of the hub wheel 3 is improved.
  • the hub wheel 3 has an inner rolling surface 3d formed on the outer side, with the inner rolling surface 4a formed on the inner ring 4 at the inner end facing the inner rolling outer surface 2a of the outer ring 2. Is arranged so as to face the outer raceway surface 2 a on the outer side of the outer ring 2.
  • the two rows of ball rows 5 which are rolling elements support the hub wheel 3 in a freely rotatable manner.
  • a plurality of balls are held in a ring shape by a cage.
  • the two rows of ball rows 5 are made of high carbon chromium bearing steel such as SUJ2, and are hardened in the range of 58 to 64 HRC to the core portion by quenching.
  • One of the two rows of ball rows 5 is formed between the inner raceway surface 4a formed on the inner ring 4 and the outer raceway surface 2a on the inner side of the outer race 2 facing it. It is sandwiched freely.
  • the other ball row 5 of the two rows of ball rows 5 is between the inner raceway surface 3d formed on the hub wheel 3 and the outer raceway surface 2a on the outer side of the outer race 2 facing it. It is sandwiched freely. That is, the two rows of ball rows 5 support the hub wheel 3 and the inner ring 4 so as to be rotatable with respect to the outer ring 2.
  • the wheel bearing device 1 includes a double row angular ball bearing including the outer ring 2, the hub ring 3, the inner ring 4, and the two rows of ball rows 5.
  • the wheel bearing device 1 is configured with a double-row angular contact ball bearing, but is not limited thereto, and may be configured with a double-row tapered roller bearing or the like.
  • the inner seal member 6 closes the gap between the outer ring 2 and the inner ring 4.
  • the inner side seal member 6 includes a substantially cylindrical seal plate 6a and a substantially cylindrical slinger 6b.
  • the inner side sealing member 6 includes a sealing plate 6a made of a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430) or the like and a plurality of synthetic rubbers such as NBR (acrylonitrile-butadiene rubber) which is an elastic body. Side seal lip is vulcanized.
  • the slinger 6b is made of a steel plate equivalent to the seal plate 6a. In the inner side seal member 6, the seal plate 6a is fitted into the inner side opening 2b of the outer ring 2, and the slinger 6b is fitted into the inner ring 4 to constitute a pack seal.
  • the inner side seal member 6 is configured to be slidable with respect to the slinger 6b when one side seal lip of the seal plate 6a contacts the slinger 6b via an oil film. Thereby, the inner side seal member 6 prevents the leakage of lubricating grease from the inside of the outer ring 2 and the entry of rainwater, dust, etc. from the outside.
  • the outer side sealing member 7 closes the gap between the outer side opening 2 c of the outer ring 2 and the hub ring 3.
  • the outer side sealing member 7 is constituted by a substantially cylindrical cored bar 8 and a metal ring 9 to which a plurality of sealing lips are bonded by vulcanization.
  • the core 8 is made of a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430 or the like), an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 or the like), or a rust-proof cold rolled steel plate (JIS standard SPCC system or the like). It is constituted by.
  • the cored bar 8 is formed of a cylindrical part 8a and a disc part 8b that can be fitted into the outer side opening 2c of the outer member by bending an annular steel plate by pressing.
  • a radial lip 8c, an inner axial lip 8d, and an outer axial lip 8e each formed in an annular shape are integrally vulcanized and bonded to the plate surface of the disk portion 8b of the cored bar 8.
  • the radial lip 8c is formed on the innermost diameter side of the disc portion 8b.
  • the inner axial lip 8d is formed on the outer diameter side with respect to the radial lip 8c.
  • the outer axial lip 8e is formed on the outer diameter side with respect to the inner axial lip 8d.
  • the radial lip 8c, the inner axial lip 8d, and the outer axial lip 8e are made of a synthetic rubber such as NBR (acrylonitrile-butadiene rubber).
  • annular outer member side weir portion 8f is vulcanized and bonded to the side surface (the hub wheel 3 side) of the outer member that is not fitted into the outer side opening 2c.
  • the outer member side weir portion 8f is formed so as to protrude on the outer diameter side from the outer axial lip 8e. That is, the outer member side weir portion 8f is formed as a cylindrical wall surrounding the radial lip 8c, the inner axial lip 8d, and the outer axial lip 8e.
  • An outer member-side enlarged diameter portion 8g is formed on the inner peripheral surface of the outer member-side dam portion 8f.
  • the outer member side enlarged diameter portion 8g is formed in an annular groove whose inner circumferential surface of the outer member side weir portion 8f is enlarged in diameter by a predetermined width over the entire circumference.
  • the outer member side weir portion 8f is formed by vulcanizing and bonding synthetic rubber to the core metal 8, but is not limited thereto, and may be configured to bend the core metal 8. .
  • the metal ring 9 of the outer side seal member 7 is made of an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type or the like), which is a corrosion-resistant steel plate, or a rust-proof cold rolled steel plate (JIS standard SPCC type or the like). It is configured.
  • the metal ring 9 is formed in a cylindrical shape in which an annular steel plate is bent by press working and one end portion is expanded in diameter.
  • the metal ring 9 includes a cylindrical portion 9a that can be fitted to the inner member, a substantially arc-shaped curved portion 9b in an axial sectional view, a circular plate portion 9c that extends in the radial direction, and an annular shape that protrudes toward the cylindrical portion side.
  • the inner member side weir portion 9d is integrally formed.
  • the cylindrical portion 9 a is formed at one end of the metal ring 9.
  • the curved portion 9b is continuously formed adjacent to the cylindrical portion 9a.
  • the disc portion 9c is formed continuously at the other end of the metal ring 9 adjacent to the curved portion 9b.
  • the inner member side weir portion 9d is formed to protrude toward the cylindrical portion 9a at the outer edge of the disc portion 9c.
  • the inner member side weir portion 9d is formed by bending the metal ring 9, but is not limited to this, and may be configured to vulcanize and bond synthetic rubber.
  • the cylindrical portion 8 a of the core metal 8 is fitted in the outer side opening 2 c of the outer ring 2. Further, in the outer side sealing member 7, the cylindrical portion 9 a of the metal ring 9 is fitted to the hub wheel 3. At this time, the outer side seal member 7 is attached to the cylindrical portion 9a of the metal ring 9 through an oil film of grease, in which the radial lip 8c is a lubricant among the seal lips integrally bonded to the core metal 8.
  • the inner axial lip 8d is in contact with the curved portion 9b of the metal ring 9 through the oil film of grease, and the outer axial lip 8e is in contact with the disk portion 9c of the metal ring 9 through the oil film of grease.
  • the outer side seal member 7 is configured to be slidable with respect to the metal ring 9 when each seal lip comes into contact with the metal ring 9 through an oil film of grease.
  • the metal ring 9 is formed so that the surface roughness of the steel plate is in the range of Ra 0.2 to 0.6. Thereby, the outer side seal member 7 ensures a good sliding state between each seal lip and the metal ring 9, leakage of internal grease from the outer side opening 2 c of the outer ring 2, rainwater and dust from the outside, etc. Prevent entry of.
  • a radial lip 8c, an inner axial lip 8d, and an outer axial lip 8e are arranged on the inner diameter side of the inner member side weir portion 9d of the metal ring 9. That is, the inner member side weir portion 9d is arranged as a cylindrical wall surrounding the radial lip 8c, the inner axial lip 8d, and the outer axial lip 8e.
  • the inner member side dam portion 9 d is disposed inside the outer member side dam portion 8 f of the cored bar 8. That is, the outer member side weir portion 8f is disposed so as to surround the inner member side weir portion 9d.
  • the outer side seal member 7 is configured such that the gap between the metal core 8 and the tip of the inner member side dam portion 9d cannot be visually recognized by the outer member side dam portion 8f.
  • the outer side seal member 7 is arranged so that the tip of the inner member side dam portion 9d and the outer member side enlarged diameter portion 8g of the outer member side dam portion 8f overlap when viewed from the radial direction. . That is, the outer side seal member 7 is configured such that the grease that has reached the inner member side dam portion 9d flows into the outer member side enlarged diameter portion 8g by the inner member side dam portion 9d.
  • the outer member-side expanded diameter portion 8g has a volume (e.g., 1 g of grease having a grease density of 0.9 g / cm 3) that can hold all the grease applied to each seal lip portion. 1 cm 2 ).
  • the outer side seal member 7 has not only the outer member side dam portion 9d and the outer member side dam portion 8f as barriers to prevent the outflow and scattering of grease, but also the outer member side enlarged portion 8g By capturing the grease that has flowed out or scattered from the inner member side weir portion 9d, the grease is prevented from flowing out and scattered to the outside.
  • a double-row angular ball bearing is constituted by an outer ring 2, a hub ring 3, an inner ring 4, and two rows of ball rows 5, and the hub wheel 3 is constituted by two rows of ball rows 5. And is rotatably supported by the outer ring 2 via the. Further, the wheel bearing device 1 is configured such that the inner side seal member 6 closes the gap between the outer ring 2 and the inner ring 4, and the outer side seal member 7 closes the gap between the outer ring 2 and the hub ring 3. This prevents the outflow of grease and the inflow of water and dust. Further, in the wheel bearing device 1, the outflow and scattering of the grease applied to each seal lip are suppressed by the inner member side dam portion 9d and the outer member side dam portion 8f provided on the outer side seal member 7.
  • the grease gr (light ink portion) applied to each seal lip of the outer side seal member 7 is subjected to a force pushed outward in the radial direction by the centrifugal force of the hub wheel 3. .
  • the viscosity of the grease gr applied to the outer axial lip 8e of the outer side seal member 7 is lowered, a part of the grease gr moves along the metal ring 9 toward the radially outer side of the metal ring 9. Then, it is received by the inner member side weir portion 9d formed on the outer edge of the metal ring 9 (see black arrow). As shown in FIG.
  • the grease gr of the outer member side enlarged diameter portion 8g is cooled through the outer member side weir portion 8f that is in contact with the outside air, so that the viscosity increases, and from the outer member side enlarged diameter portion 8g. It becomes difficult to leak.
  • the inner member side weir portion 9d is provided with a metal ring 9 of the outer side seal member 7 so that the inner member side weir portion 9d blocks the grease gr as a barrier. Further, the wheel bearing device 1 provides the core member 8 with the outer member side weir portion 8f and the outer member side enlarged diameter portion 8g so that the grease gr flowing out from the inner member side weir portion 9d is inward. It guides to the outward member side enlarged diameter part 8g by the member side dam part 9d. The wheel bearing device 1 captures the grease gr by the outer member-side enlarged diameter portion 8g.
  • the wheel bearing device 1 not only blocks the grease gr flowing out from the outer axial lip 8e and the like by the inner member side weir portion 9d and the outer member side weir portion 8f, but also the outer member side enlarged diameter portion 11g.
  • the grease gr is held so as not to move outward from the outer member side weir portion 11f. Thereby, the outflow and scattering of the grease gr applied to each seal lip can be suppressed.
  • the inner member side dam portion 9d and the outer member side dam portion 8f are provided, but in each of the following embodiments including the first embodiment, The structure which provides a dam part only in an outer member side may be sufficient. Since the outer member side weir portion 11f of the wheel bearing device 1 is provided in the outer ring 2 which is an outer member that does not rotate, the grease gr is applied by the outer member side enlarged portion 11g of the outer member side weir portion 11f. Can be held so as not to move outward. The same applies to the following embodiments.
  • a wheel bearing device 10 which is a second embodiment of the wheel bearing device will be described with reference to FIG.
  • the wheel bearing device 10 according to the following embodiment is applied to the wheel bearing device 1 in the wheel bearing device 1 shown in FIG. 1 to FIG.
  • the same reference numerals are used to indicate the same parts, and in the following embodiments, the same points as those of the above-described embodiments will not be described in detail, and different portions will be mainly described.
  • the outer seal member 7 closes the gap between the outer opening 2 c of the outer ring 2 and the hub ring 3.
  • the outer side seal member 7 is constituted by a substantially cylindrical core metal 11 and a metal ring 9 to which a plurality of seal lips are bonded by vulcanization.
  • An annular outer member side weir portion 11f is integrally vulcanized and bonded to the side surface of the core metal 11 on the side (hub wheel 3 side) that is not fitted into the outer side opening 2c of the outer ring 2.
  • the outer member side weir portion 11f is formed so as to protrude on the outer diameter side from the outer axial lip 11e. That is, the outer member side weir portion 11f is formed as a cylindrical wall surrounding the radial lip 11c, the inner axial lip 11d, and the outer axial lip 11e.
  • An outer member side enlarged diameter portion 11g is formed on the inner peripheral surface of the outer member side weir portion 11f.
  • the outer member side enlarged diameter portion 11g is constituted by an annular concave curved surface in which the inner peripheral surface of the outer member side weir portion 11f is curved with a predetermined curvature in an axial sectional view over the entire circumference. . That is, the inner peripheral surface of the outer member side weir portion 11f constitutes the outer member side enlarged diameter portion 11g by the entire surface.
  • the outer side seal member 7 is disposed so that the outer member side dam portion 11 f that is integrally vulcanized and bonded to the core metal 11 surrounds the inner member side dam portion 9 d of the metal ring 9. That is, the outer side seal member 7 is configured such that the gap between the metal core 11 and the tip of the inner member side dam portion 9d cannot be visually recognized from the outside. Thereby, the outer side seal member 7 has not only the inner member side dam portion 9d and the outer member side dam portion 11f as barriers to prevent the outflow and scattering of grease, but also the outer member side enlarged portion 11g By capturing the grease that has flowed out or scattered from the inner member side weir portion 9d, the grease is prevented from flowing out and scattered to the outside.
  • the grease gr that has flowed out of the inner member side dam portion 9d of the metal ring 9 is formed on the entire inner peripheral surface of the outer member side dam portion 11f by the inner member side dam portion 9d. It is guided to the outer member side enlarged diameter portion 11g.
  • the grease gr is held by the outer member side enlarged diameter portion 11g formed on the entire inner peripheral surface of the outer member side weir portion 11f (see black arrow). That is, the grease gr is captured by the outer member side enlarged diameter portion 11g regardless of the position on the inner peripheral surface of the outer member side dam portion 11f from the inner member side dam portion 9d.
  • the grease gr is guided to the outer member only by guiding the grease gr to flow into an arbitrary position of the outer member side weir portion 11f by the inner member side weir portion 9d. Captured by the side enlarged portion 11g. That is, the wheel bearing device 10 not only blocks the grease gr flowing out from the outer axial lip 11e and the like by the inner member side weir portion 9d and the outer member side weir portion 11f but also the outer member side enlarged diameter portion 11g. Thus, the grease gr is held so as not to move outward from the outer member side weir portion 8f. Thereby, the outflow and scattering of the grease gr applied to each seal lip can be suppressed.
  • the outer seal member 7 closes the gap between the outer opening 2 c of the outer ring 2 and the hub ring 3.
  • the outer side sealing member 7 is constituted by a substantially cylindrical cored bar 13 and a metal ring 9 to which a plurality of sealing lips are bonded by vulcanization.
  • An annular outer member side weir portion 13f is integrally vulcanized and bonded to the side surface of the core metal 13 on the side (hub wheel 3 side) that is not fitted into the outer side opening 2c of the outer ring 2.
  • the outer member side weir portion 13f is formed so as to protrude on the outer diameter side from the outer axial lip 13e. That is, the outer member side weir portion 13f is formed as a cylindrical wall surrounding the radial lip 13c, the inner axial lip 13d, and the outer axial lip 13e.
  • An outer member-side enlarged diameter portion 13g is formed on the inner peripheral surface of the outer member-side dam portion 13f.
  • the outer member-side enlarged diameter portion 13g is configured by an inversely tapered inner peripheral surface that is reduced in diameter (squeezed) as the inner diameter of the outer member-side dam portion 13f approaches the tip of the outer member-side dam portion 13f. Yes. That is, the entire inner peripheral surface of the outer member-side weir portion 13f constitutes the outer member-side enlarged diameter portion 13g.
  • the outer side seal member 7 is disposed so that the outer member side weir portion 13 f integrally vulcanized and bonded to the core metal 13 surrounds the inner member side weir portion 9 d of the metal ring 9. That is, the outer side seal member 7 is configured such that the gap between the cored bar 13 and the tip of the inner member side dam portion 9d cannot be visually recognized from the outside. As a result, the outer side seal member 7 has not only the inner member side weir portion 9d and the outer member side weir portion 13f as barriers to prevent the grease gr from flowing out and scattering, but also the outer member side enlarged portion 13g. However, by capturing the grease gr that has flowed out or scattered from the inner member side weir portion 9d, the grease gr is prevented from flowing out and scattering.
  • the grease gr that has flowed out from the inner member side dam portion 9d of the metal ring 9 toward the outer member side dam portion 13f of the metal core 13 is caused by the inner member side dam portion 9d. Guided to the inner peripheral surface of the side weir 13f.
  • the grease gr is held by the outer member side enlarged diameter portion 13g formed on the entire inner peripheral surface of the outer member side weir portion 13f. That is, the grease gr is captured by the outer member-side enlarged diameter portion 13g regardless of the position on the inner peripheral surface of the outer member-side dam portion 13f from the inner member-side dam portion 9d.
  • the grease gr is guided to the outer member only by guiding the grease gr to flow into an arbitrary position of the outer member side weir portion 13f by the inner member side weir portion 9d. It is captured by the side enlarged portion 13g and held so as not to move outward. Thereby, the outflow and scattering of the grease gr applied to each seal lip can be suppressed.
  • the outer ring 15 which is an outer member supports the hub ring 3 and the inner ring 4.
  • the outer ring 15 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • An outer side opening 15 c into which the outer side seal member 7 can be fitted is formed at the outer side end of the outer ring 15.
  • an annular outer member side weir portion 15 e is integrally formed at the outer end portion of the outer ring 15.
  • the outer member side weir portion 15e is formed to protrude toward the hub wheel 3 on the outer diameter side of the inner member side weir portion 9d of the metal ring 9. That is, the outer member side weir portion 15e is formed as a cylindrical wall surrounding the outer side seal member 7 fitted into the outer side opening 15c.
  • An outer member-side enlarged diameter portion 15f is formed on the inner peripheral surface of the outer member-side dam portion 15e.
  • the outer member side enlarged diameter portion 15f is formed in an annular groove in which the inner peripheral surface of the outer member side weir portion 15e is enlarged in diameter by a predetermined width over the entire circumference.
  • the outer member side enlarged diameter portion 15f is formed in an annular groove in which the inner peripheral surface of the outer member side weir portion 15e is increased in diameter by a predetermined width over the entire circumference.
  • the present invention is not limited to this, and the inner peripheral surface may be a concave curved surface or an inversely tapered shape.
  • the outer side sealing member 7 closes the gap between the outer side opening 2c of the outer ring 2 and the hub ring 4.
  • the outer side seal member 7 is constituted by a substantially cylindrical cored bar 16 and a metal ring 9 to which a plurality of seal lips are bonded by vulcanization.
  • the metal core 16 is formed of a cylindrical portion 16a and a disc portion 16b that can be fitted into the outer side opening 15c of the outer member by bending an annular steel plate by pressing.
  • An annular radial lip 16c, an inner axial lip 16d and an outer axial lip 16e are integrally vulcanized and bonded to the plate surface of the disk portion 16b.
  • the radial lip 16 c is formed on the innermost diameter side of the cored bar 16.
  • the inner axial lip 16d is formed on the outer diameter side with respect to the radial lip 16c.
  • the outer axial lip 16e is formed on the outer diameter side with respect to the inner axial lip 16d.
  • the cylindrical portion 16 a of the core metal 16 is fitted in the outer side opening 15 c of the outer ring 15. Further, in the outer side sealing member 7, the cylindrical portion 9 a of the metal ring 9 is fitted to the hub wheel 3.
  • a radial lip 16 c, an inner axial lip 16 d, and an outer axial lip 16 e are arranged on the inner diameter side of the inner member side weir portion 9 d of the metal ring 9. That is, the inner member side weir portion 9d is arranged as a cylindrical wall surrounding the radial lip 16c, the inner axial lip 16d, and the outer axial lip 16e.
  • the outer side seal member 7 is disposed on the inner diameter side of the outer member side weir portion 15 e of the outer ring 15. That is, the outer side seal member 7 is disposed so that the inner member side dam portion 9d is covered with the outer member side dam portion 15e. Thereby, the outer side seal member 7 is configured such that the gap between the tip of the inner member side dam portion 9d and the cored bar 16 cannot be visually recognized by the outer member side dam portion 15e. Furthermore, the outer side seal member 7 is disposed so that the tip of the inner member side dam portion 9d overlaps the outer member side enlarged diameter portion 15f of the outer member side dam portion 15e when viewed from the radial direction. That is, the outer side seal member 7 is configured such that the inner member side dam portion 9d guides the grease flowing out from the inner member side dam portion 9d to the outer member side enlarged diameter portion 15f.
  • the wheel bearing device 14 configured in this way guides the grease so that it flows into the outer member-side enlarged portion 15f of the outer ring 15 by the inner member-side dam portion 9d. It is captured by the enlarged diameter portion 15f and held so as not to move outward. Thereby, the outflow and scattering of the grease applied to each seal lip can be suppressed.
  • FIG. 10 is a modified example of the wheel bearing devices 1, 10, 12, 14 in the first to fourth embodiments described above (FIG. 10 is a modified example of the wheel bearing device 14).
  • the wheel bearing device 17 may be formed such that the inner member weir portion 18d of the outer side seal member 7 is also formed with the side member-side enlarged portion 18e. That is, the wheel bearing devices 1, 10, 12, and 14 in the first to fourth embodiments capture and hold grease in at least one of the outer member side dam portion and the inner member side dam portion. It is only necessary that the expanded diameter portion is formed.
  • FIG. 11 is a modified example of the wheel bearing device 14.
  • the inner diameter 20e of the inner member weir 20d of the outer seal member 7 increases in diameter toward the tip of the inner member weir 20d so that the grease easily flows into the outer member enlarged portion 13g.
  • the bearing device 19 for wheels formed in the taper shape may be sufficient.
  • the wheel bearing device 1, 10, 12, 14, 17, 19 has a third generation structure in which the inner raceway surface 3 d of the ball row 5 is directly formed on the outer periphery of the hub wheel 3.
  • the present invention is not limited to this.
  • a second generation structure of inner ring rotation in which a pair of inner rings 4 are press-fitted and fixed to the hub ring 3 may be used.
  • the above-described embodiments are merely representative examples of the present invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • the present invention can be used for a wheel bearing device.

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Abstract

本発明は、複数のシールリップ（８ｃ，８ｄ，８ｅ）が形成された芯金（８）が外輪（２）のアウター側開口部（２ｃ）に嵌合され、金属環（９）が芯金（８）に対向するようにしてハブ輪（３）の外周部に嵌合され、金属環（９）に複数のシールリップ（８ｃ，８ｄ，８ｅ）が接触することで外輪（２）とハブ輪（３）との間をシールするアウター側シール部材（７）と、を備えた車輪用軸受装置（１）において、金属環（９）の外縁よりも径方向外側において金属環（９）を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部（１１ｆ）が芯金（８）に設けられ、外方部材側堰部（８ｆ）の内周面にグリース（ｇｒ）を保持する外方部材側拡径部（８ｇ）が形成されている車輪用軸受装置（１）に関する。本発明は、これにより、シールリップ（８ｃ，８ｄ，８ｅ）に塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することが可能となる。

Description

車輪用軸受装置
　本発明は車輪用軸受装置に関する。
　従来、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている。車輪用軸受装置は、車輪に接続されるハブ輪が転動体を介して回転自在に支持されている。車輪用軸受装置は、外方部材内部のグリースが減ったり雨水や粉塵が入り込んだりしたりすることで転動体や内方部材の軌道面が損傷して軸受寿命が短くなる。このため、車輪用軸受装置には、外方部材と内方部材との隙間から内部に封入されているグリースの漏出を防止するとともに外部から雨水や粉塵等の入り込みを防止するシール部材がナックル側（インナー側）とハブ輪側（アウター側）とに設けられている。
　このような車輪用軸受装置において、軸受寿命を長くするために、シール部材に複数のシール機構を設けてシール性を向上させているものがある。シール部材には、複数のシールリップによってラビリンスが構成されている。このように構成することで、シール部材は、ラビリンスによりシールリップ先端への雨水や粉塵の入り込みが抑制され、シールリップ先端の損傷を防止し、シール性を向上させることができる。また、ハブ輪側のシール部材は、良好なシール性能を維持するためにハブ輪に沿うように形成された金属環にシールリップが接触するように構成されている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
　特許文献１に記載の軸受装置（車輪用軸受装置）におけるフランジ側（ハブ輪側）のベアリングシール（シール部材）は、芯金に固着された複数のシールリップおよび最外径側であってフランジ側に向かって延びるように設けられる堰部を備えるシール体と、内輪（内方部材）のハブ輪に勘合されている金属環とによって構成されている。金属環の外径側端部には、車体側に向かって延びる延出部が形成されている。シール体の堰部と金属環の延出部とは径方向において重なるように設けられ、ラビリンスを構成している。このような構成によって、フランジ側（ハブ輪側）のシール部材は、シール体と金属環とによって内輪と外輪との間にグリースを封入するとともに泥土や異物の混入を防止している。
　しかし、軸受装置の回転による温度上昇によってグリースの粘度が低下した場合、シールリップに塗布されているグリースが遠心力により流れたり飛散したりする場合がある。
この際、ベアリングシールは、シール体の堰部や金属環の延出部によって飛散するグリースを受け止めることができる。しかし、シール体の堰部や金属環の延出部の径方向に対する角度によっては、堰部や延出部に溜まったグリースが遠心力によって外部に流出して周囲に飛散する可能性があった。
特開２０１６－１４４０７号公報
　本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる車輪用軸受装置の提供を目的とする。
　即ち、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、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、および前記小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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、前記内側転走面と前記外側転走面との間に転動自在に収容された複列の転動体と、芯金が前記外方部材の開口部に嵌合され、金属環が前記芯金に対向するようにして前記内方部材の外周部に嵌合され、前記芯金に弾性体からなるシールリップが設けられ、前記金属環に前記シールリップが接触することで前記外方部材と前記内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、前記金属環の外縁よりも径方向外側において前記金属環を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部が前記芯金に設けられ、前記外方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する外方部材側拡径部が形成されるものである。
　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、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、および前記小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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、前記内側転走面と前記外側転走面との間に転動自在に収容された複列の転動体と、芯金が前記外方部材の開口部に嵌合され、金属環が前記芯金に対向するようにして前記内方部材の外周部に嵌合され、前記芯金に弾性体からなるシールリップが設けられ、前記金属環に前記シールリップが接触することで前記外方部材と前記内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、前記金属環の外縁よりも径方向外側において前記金属環を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部が前記外方部材に設けられ、前記外方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する外方部材側拡径部が形成されるものである。
　前記車輪用軸受装置は、前記金属環のシールリップ接触位置よりも径方向外側に、前記外方部材に向かって突出する円環状の内方部材側堰部が前記金属環に設けられるものである。
　前記車輪用軸受装置は、前記内方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する内方部材側拡径部が形成されるものである。
　前記車輪用軸受装置は、前記内方部材側堰部の先端と前記外方部材側拡径部とが、径方向で重複するように構成されるものである。
　前記車輪用軸受装置は、前記外方部材側拡径部と前記内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方が円環状の溝に形成されるものである。
　前記車輪用軸受装置は、前記外方部材側拡径部と前記内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方が円環状の凹曲面に形成されるものである。
　前記車輪用軸受装置は、前記外方部材側堰部と前記内方部材側堰部とのうち少なくとも一方の内径が先端に向かって縮径するように形成されるものである。
　本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
　即ち、車輪用軸受装置によれば、シールリップに塗布されていた潤滑材が外部に向かって流出しても外方部材側拡径部によって保持される。これにより、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる。
　車輪用軸受装置によれば、シールリップに塗布されていた潤滑材が外部に向かって流出しても内方部材側堰部を伝って内方部材側拡径部または外方部材側拡径部によって保持される。これにより、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる。
　車輪用軸受装置によれば、シールリップに塗布されていた潤滑材が外部に向かって流出しても内方部材側堰部によって外方部材側拡径部に案内される。これにより、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる。
　車輪用軸受装置によれば、遠心力により潤滑剤が任意の径方向に飛散しても前記外方部材側拡径部と内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方によって保持される。これにより、シールリップに塗布された潤滑剤の外部への流出および飛散を抑制することができる。
車輪用軸受装置の第一実施形態における全体構成を示す斜視図。 車輪用軸受装置の第一実施形態における全体構成を示す断面図。 車輪用軸受装置の第一実施形態におけるアウター側シール部材を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の第一実施形態において遠心力によって外径方向に流出したグリースが内方部材側堰部に受け止められている状態を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の第一実施形態において内方部材側堰部に受け止められていたグリースが外方部材側拡径部に案内されている状態を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の第二実施形態におけるアウター側シール部材を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の第二施形態において内方部材側堰部に受け止められていたグリースが外方部材側拡径部に案内されている状態を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の第三実施形態におけるアウター側シール部材を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の第三施形態において内方部材側堰部に受け止められていたグリースが外方部材側拡径部に案内されている状態を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の第四実施形態における外方部材の外方部材側堰部およびアウター側シール部材を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の他の実施形態として内方部材側堰部と外方部材側堰部とに拡径部が形成されているアウター側シール部材を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の他の実施形態として内方部材側堰部の内周面が外方部材側堰部にグリースを積極的に案内するテーパ状に形成されているアウター側シール部材を示す拡大断面図。
　以下に、図１から図３を用いて、車輪用軸受装置の第一実施形態である車輪用軸受装置１について説明する。
　図１に示すように、車輪用軸受装置１は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は、外輪２、ハブ輪３、内輪４、転動体である二列のボール列５（図２参照）、インナー側シール部材６およびアウター側シール部材７を具備する。
　図２に示すように、外方部材である外輪２は、ハブ輪３と内輪４とを支持するものである。外輪２は、略円筒状に形成され、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。外輪２は、一側端が車載時に車両側であるインナー側に配置され、他側端が車輪側であるアウター側に配置される（以下、車載時の車両側を「インナー側」、車載時の車輪側を「アウター側」と記す）。外輪２の内周面には、周方向に環状の外側転走面２ａがインナー側とアウター側とに平行になるように形成されている。各外側転走面２ａ・２ａには、高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲とする硬化層が形成されている。外輪２のインナー側端部には、インナー側シール部材６が嵌合可能なインナー側開口部２ｂが形成されている。外輪２のアウター側端部には、アウター側シール部材７が嵌合可能なアウター側開口部２ｃが形成されている。外輪２の外周面には、図示しない懸架装置のナックルに取り付けるための車体取り付けフランジ２ｄが一体に形成されている。
　内方部材の一部であるハブ輪３は、図示しない車両の車輪を回転自在に支持するものである。ハブ輪３は、有底円筒状に形成され、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪３のインナー側端部には、外周面に縮径された小径段部３ａが形成されている。ハブ輪３のアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３ｂが軸方向断面視で円弧状に拡径するように一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ３ｂには、円周等配位置にハブボルト３ｃが設けられている（図１参照）。また、ハブ輪３のアウター側の外周面には、周方向に環状の内側転走面３ｄが形成されている。
　ハブ輪３のインナー側端部の小径段部３ａは、内方部材の一部である内輪４が圧入されている。内方部材は、ハブ輪３と内輪４とによって構成されている。内輪４は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８～６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。内輪４の外周面には、周方向に環状の内側転走面４ａが形成されている。内輪４は、ハブ輪３のインナー側端が径方向の外側に向かって塑性変形（加締め）されることで所定の予圧が付与された状態でハブ輪３のインナー側端部に一体的に固定されている。つまり、ハブ輪３のインナー側には、内輪４によって内側転走面４ａが構成されている。ハブ輪３は、インナー側の小径段部３ａからアウター側の内側転走面３ｄまでを高周波焼入れにより表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、ハブ輪３は、車輪取り付けフランジ３ｂに付加される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪３の耐久性が向上する。なお、インナー側端の加締め部分は鍛造加工後の表面硬さのままである。ハブ輪３は、インナー側端部の内輪４に形成されている内側転走面４ａが外輪２のインナー側の外側転走面２ａに対向し、アウター側に形成されている内側転走面３ｄが外輪２のアウター側の外側転走面２ａに対向するように配置されている。
　転動体である二列のボール列５は、ハブ輪３を回転自在に支持するものである。二列のボール列５は、複数のボールが保持器によって環状に保持されている。二列のボール列５は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８～６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。二列のボール列５のうち一方のボール列５は、内輪４に形成されている内側転走面４ａと、それに対向している外輪２のインナー側の外側転走面２ａとの間に転動自在に挟まれている。二列のボール列５のうち他方のボール列５は、ハブ輪３に形成されている内側転走面３ｄと、それに対向している外輪２のアウター側の外側転走面２ａとの間に転動自在に挟まれている。つまり、二列のボール列５は、外輪２に対してハブ輪３と内輪４とを回転自在に支持している。このように、車輪用軸受装置１は、外輪２とハブ輪３と内輪４と二列のボール列５とから複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、本実施形態において、車輪用軸受装置１には、複列アンギュラ玉軸受が構成されているがこれに限定されるものではなく、複列円錐ころ軸受等で構成されていても良い。
　インナー側シール部材６は、外輪２と内輪４との隙間を塞ぐものである。インナー側シール部材６は、略円筒状のシール板６ａと略円筒状のスリンガ６ｂとを具備する。インナー側シール部材６は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）等によって構成されているシール板６ａに、弾性体である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る複数の一側シールリップが加硫接着されている。スリンガ６ｂは、シール板６ａと同等の鋼板によって構成されている。インナー側シール部材６は、シール板６ａが外輪２のインナー側開口部２ｂに嵌合され、スリンガ６ｂが内輪４に嵌合され、パックシールを構成している。インナー側シール部材６は、シール板６ａの一側シールリップが油膜を介してスリンガ６ｂと接触することでスリンガ６ｂに対して摺動可能に構成されている。これにより、インナー側シール部材６は、外輪２の内部からの潤滑グリースの漏れ、および外部からの雨水や粉塵等の入り込みを防止する。
　図３に示すように、アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｃとハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、複数のシールリップが加硫接着された略円筒状の芯金８と金属環９とによって構成されている。
　芯金８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）によって構成されている。芯金８は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、外方部材のアウター側開口部２ｃに嵌合可能な円筒部８ａと円板部８ｂとが形成されている。
　芯金８の円板部８ｂの板面には、それぞれ円環状に形成されているラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅが一体に加硫接着されている。ラジアルリップ８ｃは、円板部８ｂの最も内径側に形成されている。内側アキシアルリップ８ｄは、ラジアルリップ８ｃよりも外径側に形成されている。外側アキシアルリップ８ｅは、内側アキシアルリップ８ｄよりも外径側に形成されている。ラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅは、ＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）等の合成ゴムによって構成されている。
　さらに、芯金８は、外方部材のアウター側開口部２ｃに嵌合されない側（ハブ輪３側）の側面に円環状の外方部材側堰部８ｆが加硫接着されている。外方部材側堰部８ｆは、外側アキシアルリップ８ｅよりも外径側において突出するように形成されている。つまり、外方部材側堰部８ｆは、ラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅを囲う円筒状の壁として形成されている。外方部材側堰部８ｆの内周面には、外方部材側拡径部８ｇが形成されている。外方部材側拡径部８ｇは、外方部材側堰部８ｆの内周面が全周に渡って所定の幅で拡径した円環状の溝に形成されている。なお、本実施形態において、外方部材側堰部８ｆは、芯金８に合成ゴムが加硫接着されて形成されているがこれに限定するものではなく、芯金８を屈曲させる構成でもよい。
　アウター側シール部材７の金属環９は、耐食性を有する鋼板である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）によって構成されている。金属環９は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲されて一方の端部が拡径している円筒状に形成されている。金属環９は、内方部材に嵌合可能な円筒部９ａと軸方向断面視で略円弧状の湾曲部９ｂと径方向に延びる円板部９ｃと円筒部側に向かって突出する円環状の内方部材側堰部９ｄとが一体に形成されている。円筒部９ａは、金属環９の一側端部に形成されている。湾曲部９ｂは円筒部９ａと隣接して連続的に形成されている。円板部９ｃは、湾曲部９ｂと隣接して金属環９の他側端部に連続的に形成されている。内方部材側堰部９ｄは、円板部９ｃの外縁において円筒部９ａ側に突出するように形成されている。なお、本実施形態において、内方部材側堰部９ｄは、金属環９を屈曲させて形成されているがこれに限定するものではなく、合成ゴムを加硫接着する構成でもよい。
　アウター側シール部材７は、芯金８の円筒部８ａが外輪２のアウター側開口部２ｃに嵌合されている。また、アウター側シール部材７は、金属環９の円筒部９ａがハブ輪３に嵌合されている。この際、アウター側シール部材７は、芯金８に一体に加硫接着されている各シールリップのうち、ラジアルリップ８ｃが潤滑材であるグリースの油膜を介して金属環９の円筒部９ａに接触し、内側アキシアルリップ８ｄがグリースの油膜を介して金属環９の湾曲部９ｂに接触し、外側アキシアルリップ８ｅがグリースの油膜を介して金属環９の円板部９ｃに接触するように配置されている。アウター側シール部材７は、各シールリップがグリースの油膜を介して金属環９に接触することで金属環９に対して摺動可能に構成されている。また、金属環９は、鋼板の表面粗さがＲａ０．２～０．６の範囲になるように形成されている。これにより、アウター側シール部材７は、各シールリップと金属環９との良好な摺動状態を確保し、外輪２のアウター側開口部２ｃから内部のグリースの漏れおよび外部からの雨水や粉塵等の入り込みを防止する。
　アウター側シール部材７は、ラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅが金属環９の内方部材側堰部９ｄの内径側に配置されている。つまり、内方部材側堰部９ｄは、ラジアルリップ８ｃ、内側アキシアルリップ８ｄおよび外側アキシアルリップ８ｅを囲う円筒状の壁として配置されている。また、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄが芯金８の外方部材側堰部８ｆの内側に配置されている。つまり、外方部材側堰部８ｆは、内方部材側堰部９ｄを囲うように配置されている。これにより、アウター側シール部材７は、芯金８と内方部材側堰部９ｄの先端との隙間が外方部材側堰部８ｆによって外部から視認できないように構成されている。
　さらに、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄの先端と外方部材側堰部８ｆの外方部材側拡径部８ｇとが径方向から見て重複するように配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄに到達したグリースを内方部材側堰部９ｄが外方部材側拡径部８ｇに流入させるように構成されている。外方部材側拡径部８ｇは、各シールリップ部に塗布されているグリースを全て保持できる程度の体積（例えば、グリース密度０．９ｇ／ｃｍ３のグリースが１ｇ塗布されている場合において１．１ｃｍ２）を有するように形成されている。これにより、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄ、外方部材側堰部８ｆが障壁となってグリースの流出および飛散を防ぐだけでなく、外方部材側拡径部８ｇが内方部材側堰部９ｄから流出したり飛散したりしたグリースを捕獲することで外部へのグリースの流出および飛散を防止する。
　このように構成される車輪用軸受装置１は、外輪２とハブ輪３と内輪４と二列のボール列５とから複列アンギュラ玉軸受が構成され、ハブ輪３が二列のボール列５を介して外輪２に回転自在に支持されている。さらに、車輪用軸受装置１は、インナー側シール部材６によって外輪２と内輪４との隙間が塞がれ、アウター側シール部材７によって外輪２とハブ輪３との隙間が塞がれることで内部のグリースの流出や水や粉塵等の流入を防止している。また、車輪用軸受装置１は、アウター側シール部材７に設けられる内方部材側堰部９ｄと外方部材側堰部８ｆとによって各シールリップに塗布されているグリースの流出および飛散が抑制される。
　次に、図４を用いて、アウター側シール部材７の作用について詳細に説明する。車輪用軸受装置１の内部に封入されているグリースｇｒは、ハブ輪３の回転に伴う車輪用軸受装置１の温度上昇により粘度が低下する。
　図４Ａに示すように、アウター側シール部材７の各シールリップに塗布されているグリースｇｒ（薄墨部分）には、ハブ輪３の遠心力によって径方向外側へ向かって押し出される力が働いている。アウター側シール部材７の外側アキシアルリップ８ｅに塗布されているグリースｇｒの粘度が低下している場合、グリースｇｒの一部は、金属環９を伝って金属環９の径方向外側に向かって移動し、金属環９の外縁に形成されている内方部材側堰部９ｄによって受け止められる（黒塗矢印参照）。
　図４Ｂに示すように、内方部材側堰部９ｄに受け止められているグリースｇｒの量が限界量を超えた場合、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから芯金８の外方部材側堰部８ｆに向かって流出する（黒塗矢印）。グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄによって内方部材側堰部９ｄの先端と径方向で重複する位置に形成されている外方部材側拡径部８ｇに案内される。グリースｇｒは、外方部材側拡径部８ｇである溝の内部に流入し、保持される。つまり、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから流出しても外方部材側拡径部８ｇによって捕獲される。さらに、外方部材側拡径部８ｇのグリースｇｒは、外気と接触している外方部材側堰部８ｆを介して冷却されることで粘度が増大し、外方部材側拡径部８ｇから流出し難くなる。
　このように構成される車輪用軸受装置１は、アウター側シール部材７の金属環９に内方部材側堰部９ｄを設けることで内方部材側堰部９ｄが障壁としてグリースｇｒを堰き止める。さらに、車輪用軸受装置１は、芯金８に外方部材側堰部８ｆと外方部材側拡径部８ｇとを設けることで、内方部材側堰部９ｄから流出するグリースｇｒを内方部材側堰部９ｄによって外方部材側拡径部８ｇに案内する。そして、車輪用軸受装置１は、グリースｇｒを外方部材側拡径部８ｇによって捕獲する。つまり、車輪用軸受装置１は、外側アキシアルリップ８ｅ等から流出したグリースｇｒを内方部材側堰部９ｄと外方部材側堰部８ｆによって堰き止めるだけでなく、外方部材側拡径部１１ｇによってグリースｇｒが外方部材側堰部１１ｆから外部に向かって移動しないように保持している。これにより、各シールリップに塗布されたグリースｇｒの外部への流出および飛散を抑制することができる。
　なお、本実施形態の車輪用軸受装置１には、内方部材側堰部９ｄと外方部材側堰部８ｆとが設けられているが、第一実施形態を含む以下の各実施形態において、外方部材側だけに堰部を設ける構成でもよい。車輪用軸受装置１の外方部材側堰部１１ｆは、回転しない外方部材である外輪２に設けられているので、外方部材側堰部１１ｆの外方部材側拡径部１１ｇによってグリースｇｒを外部に向かって移動しないように保持することができる。以下の実施形態においても同様である。
　次に、図５を用いて、車輪用軸受装置の第二実施形態である車輪用軸受装置１０について説明する。なお、以下の実施形態に係る車輪用軸受装置１０は、図１から図４に示す車輪用軸受装置１において、車輪用軸受装置１に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、記号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
　図５に示すように、アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｃとハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、複数のシールリップが加硫接着された略円筒状の芯金１１と金属環９とによって構成されている。
　外輪２のアウター側開口部２ｃに嵌合されない側（ハブ輪３側）の芯金１１の側面には、円環状の外方部材側堰部１１ｆが一体に加硫接着されている。外方部材側堰部１１ｆは、外側アキシアルリップ１１ｅよりも外径側において突出するように形成されている。つまり、外方部材側堰部１１ｆは、ラジアルリップ１１ｃ、内側アキシアルリップ１１ｄおよび外側アキシアルリップ１１ｅを囲う円筒状の壁として形成されている。外方部材側堰部１１ｆの内周面には、外方部材側拡径部１１ｇが形成されている。外方部材側拡径部１１ｇは、外方部材側堰部１１ｆの内周面が全周に渡って軸方向断面視で所定の曲率で湾曲している円環状の凹曲面によって構成されている。つまり、外方部材側堰部１１ｆの内周面は、その全面によって外方部材側拡径部１１ｇを構成している。
　アウター側シール部材７は、芯金１１に一体に加硫接着されている外方部材側堰部１１ｆが金属環９の内方部材側堰部９ｄを囲うように配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、芯金１１と内方部材側堰部９ｄの先端との隙間が外部から視認できないように構成されている。これにより、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄ、外方部材側堰部１１ｆが障壁となってグリースの流出および飛散を防ぐだけでなく、外方部材側拡径部１１ｇが内方部材側堰部９ｄから流出したり飛散したりしたグリースを捕獲することで外部へのグリースの流出および飛散を防止する。
　次に、図６を用いて、アウター側シール部材７の作用について詳細に説明する。
　図６に示すように、金属環９の内方部材側堰部９ｄから流出したグリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄによって外方部材側堰部１１ｆの内周面全面で形成されている外方部材側拡径部１１ｇに案内される。グリースｇｒは、外方部材側堰部１１ｆの内周面全体に形成されている外方部材側拡径部１１ｇに保持される（黒塗矢印参照）。つまり、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから外方部材側堰部１１ｆの内周面のどの位置に案内されても外方部材側拡径部１１ｇによって捕獲される。
　このように構成される車輪用軸受装置１０は、内方部材側堰部９ｄによってグリースｇｒを外方部材側堰部１１ｆの任意の位置に流入するように案内するだけでグリースｇｒを外方部材側拡径部１１ｇによって捕獲する。つまり、車輪用軸受装置１０は、外側アキシアルリップ１１ｅ等から流出したグリースｇｒを内方部材側堰部９ｄと外方部材側堰部１１ｆによって堰き止めるだけでなく、外方部材側拡径部１１ｇによってグリースｇｒが外方部材側堰部８ｆから外部に向かって移動しないように保持している。これにより、各シールリップに塗布されたグリースｇｒの外部への流出および飛散を抑制することができる。
　次に、図７を用いて、車輪用軸受装置の第三実施形態である車輪用軸受装置１２について説明する。
　図７に示すように、アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｃとハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、複数のシールリップが加硫接着された略円筒状の芯金１３と金属環９とによって構成されている。
　外輪２のアウター側開口部２ｃに嵌合されない側（ハブ輪３側）の芯金１３の側面には、円環状の外方部材側堰部１３ｆが一体に加硫接着されている。外方部材側堰部１３ｆは、外側アキシアルリップ１３ｅよりも外径側において突出するように形成されている。つまり、外方部材側堰部１３ｆは、ラジアルリップ１３ｃ、内側アキシアルリップ１３ｄおよび外側アキシアルリップ１３ｅを囲う円筒状の壁として形成されている。外方部材側堰部１３ｆの内周面には、外方部材側拡径部１３ｇが形成されている。外方部材側拡径部１３ｇは、外方部材側堰部１３ｆの内径が外方部材側堰部１３ｆの先端に向かうにつれて縮径する（窄む）逆テーパ状の内周面によって構成されている。つまり、外方部材側堰部１３ｆの内周面は、その全面が外方部材側拡径部１３ｇを構成している。
　アウター側シール部材７は、芯金１３に一体に加硫接着されている外方部材側堰部１３ｆが金属環９の内方部材側堰部９ｄを囲うように配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、芯金１３と内方部材側堰部９ｄの先端との隙間が外部から視認できないように構成されている。これにより、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄ、外方部材側堰部１３ｆが障壁となってグリースｇｒの流出および飛散を防ぐだけでなく、外方部材側拡径部１３ｇが内方部材側堰部９ｄから流出したり飛散したりしたグリースｇｒを捕獲することでグリースｇｒの流出および飛散を防止する。
　次に、図８を用いて、アウター側シール部材７の作用について詳細に説明する。
　図８に示すように、金属環９の内方部材側堰部９ｄから芯金１３の外方部材側堰部１３ｆに向かって流出したグリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄによって外方部材側堰部１３ｆの内周面に案内される。グリースｇｒは、外方部材側堰部１３ｆの内周面全体に形成されている外方部材側拡径部１３ｇに保持される。つまり、グリースｇｒは、内方部材側堰部９ｄから外方部材側堰部１３ｆの内周面のどの位置に流出しても外方部材側拡径部１３ｇによって捕獲される。
　このように構成される車輪用軸受装置１２は、内方部材側堰部９ｄによってグリースｇｒを外方部材側堰部１３ｆの任意の位置に流入するように案内するだけでグリースｇｒを外方部材側拡径部１３ｇによって捕獲し、外部に向かって移動しないように保持している。これにより、各シールリップに塗布されたグリースｇｒの外部への流出および飛散を抑制することができる。
　次に、図９を用いて、車輪用軸受装置の第四実施形態である車輪用軸受装置１４について説明する。
　図９に示すように、外方部材である外輪１５は、ハブ輪３と内輪４とを支持するものである。外輪１５は、略円筒状に形成されている。外輪１５のアウター側端部には、アウター側シール部材７が嵌合可能なアウター側開口部１５ｃが形成されている。さらに、外輪１５のアウター側端部には、円環状の外方部材側堰部１５ｅが一体に形成されている。外方部材側堰部１５ｅは、金属環９の内方部材側堰部９ｄの外径側においてハブ輪３側に突出するように形成されている。つまり、外方部材側堰部１５ｅは、アウター側開口部１５ｃに嵌合されるアウター側シール部材７を囲う円筒状の壁として形成されている。外方部材側堰部１５ｅの内周面には、外方部材側拡径部１５ｆが形成されている。外方部材側拡径部１５ｆは、外方部材側堰部１５ｅの内周面が全周に渡って所定の幅で拡径した円環状の溝に形成されている。なお、本実施形態において、外方部材側拡径部１５ｆは、外方部材側堰部１５ｅの内周面が全周に渡って所定の幅で拡径した円環状の溝に形成されているがこれに限定するものではなく内周面を凹曲面や逆テーパ状に形成したものでもよい。
　アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｃとハブ輪４との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、複数のシールリップが加硫接着された略円筒状の芯金１６と金属環９とによって構成されている。
　芯金１６は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、外方部材のアウター側開口部１５ｃに嵌合可能な円筒部１６ａと円板部１６ｂとが形成されている。円板部１６ｂの板面には、円環状のラジアルリップ１６ｃ、内側アキシアルリップ１６ｄおよび外側アキシアルリップ１６ｅが一体に加硫接着されている。ラジアルリップ１６ｃは、芯金１６の最も内径側に形成されている。内側アキシアルリップ１６ｄは、ラジアルリップ１６ｃよりも外径側に形成されている。外側アキシアルリップ１６ｅは、内側アキシアルリップ１６ｄよりも外径側に形成されている。
　アウター側シール部材７は、芯金１６の円筒部１６ａが外輪１５のアウター側開口部１５ｃに嵌合されている。また、アウター側シール部材７は、金属環９の円筒部９ａがハブ輪３に嵌合されている。アウター側シール部材７は、ラジアルリップ１６ｃ、内側アキシアルリップ１６ｄおよび外側アキシアルリップ１６ｅが金属環９の内方部材側堰部９ｄの内径側に配置されている。つまり、内方部材側堰部９ｄは、ラジアルリップ１６ｃ、内側アキシアルリップ１６ｄおよび外側アキシアルリップ１６ｅを囲う円筒状の壁として配置されている。また、アウター側シール部材７は、外輪１５の外方部材側堰部１５ｅの内径側に配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄが外方部材側堰部１５ｅによって覆われるように配置されている。これにより、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄの先端と芯金１６との隙間が外方部材側堰部１５ｅによって外部から視認できないように構成されている。さらに、アウター側シール部材７は、径方向から見て内方部材側堰部９ｄの先端が外方部材側堰部１５ｅの外方部材側拡径部１５ｆに重複するように配置されている。つまり、アウター側シール部材７は、内方部材側堰部９ｄから流出するグリースを内方部材側堰部９ｄが外方部材側拡径部１５ｆに案内するように構成されている。
　このように構成される車輪用軸受装置１４は、内方部材側堰部９ｄによってグリースを外輪１５の外方部材側拡径部１５ｆに流入するように案内することで、グリースを外方部材側拡径部１５ｆによって捕獲し、外部に向かって移動しないように保持している。これにより、各シールリップに塗布されたグリースの外部への流出および飛散を抑制することができる。
　また、図１０に示すように、上述した第一実施形態から第四実施形態における車輪用軸受装置１・１０・１２・１４の変形例（図１０は、車輪用軸受装置１４の変形例）として、アウター側シール部材７の内方部材堰部１８ｄにも方部材側拡径部１８ｅが形成されている車輪用軸受装置１７でもよい。すなわち、第一実施形態から第四実施形態における車輪用軸受装置１・１０・１２・１４は、外方部材側堰部と内方部材側堰部とのうち少なくとも一方にグリースを捕獲し、保持する拡径部が形成されていればよい。
　また、図１１に示すように、述した第一実施形態から第四実施形態における車輪用軸受装置１・１０・１２・１４の変形例（図１１は、車輪用軸受装置１４の変形例）として、グリースが外方部材側拡径部１３ｇに流入し易いようにアウター側シール部材７の内方部材堰部２０ｄの内周面２０ｅが内方部材側堰部２０ｄの先端に向かうにつれて拡径するテーパ状に形成されている車輪用軸受装置１９でもよい。
　以上、本実施形態に係る車輪用軸受装置１・１０・１２・１４・１７・１９は、ハブ輪３の外周にボール列５の内側転走面３ｄが直接形成されている第３世代構造の車輪用軸受装置として説明したがこれに限定されるものではなく、例えば、ハブ輪３に一対の内輪４が圧入固定された内輪回転の第２世代構造であっても良い。また、上述の実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
　本発明は、車輪用軸受装置に利用可能である。
　　１　　車輪用軸受装置
　　２　　外輪
　　２ａ　外側転走面
　　３　　ハブ輪
　　３ａ　小径段部
　　４　　内輪
　　４ａ　内側転走面
　　５　　ボール列
　　７　　アウター側シール部材
　　８　　芯金
　　８ｆ　外方部材側堰部
　　８ｇ　外方部材側拡径部
　　９　　金属環
　　９ｄ　内方部材側堰部
　１１ｆ　外方部材側堰部
　　ｇｒ　グリース

Claims (8)

  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、
    　外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、および前記小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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、
    　前記内側転走面と前記外側転走面との間に転動自在に収容された複列の転動体と、
    　芯金が前記外方部材の開口部に嵌合され、金属環が前記芯金に対向するようにして前記内方部材の外周部に嵌合され、前記芯金に弾性体からなるシールリップが設けられ、前記金属環に前記シールリップが接触することで前記外方部材と前記内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、
    　前記金属環の外縁よりも径方向外側において前記金属環を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部が前記芯金に設けられ、
    　前記外方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する外方部材側拡径部が形成される車輪用軸受装置。
  2. 　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、
    　外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、および前記小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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、
    　前記内側転走面と前記外側転走面との間に転動自在に収容された複列の転動体と、
    　芯金が前記外方部材の開口部に嵌合され、金属環が前記芯金に対向するようにして前記内方部材の外周部に嵌合され、前記芯金に弾性体からなるシールリップが設けられ、前記金属環に前記シールリップが接触することで前記外方部材と前記内方部材との間をシールするシール部材と、を備えた車輪用軸受装置において、
    　前記金属環の外縁よりも径方向外側において前記金属環を囲うように突出する円環状の外方部材側堰部が前記外方部材に設けられ、
    　前記外方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する外方部材側拡径部が形成される車輪用軸受装置。
  3. 　前記金属環のシールリップ接触位置よりも径方向外側に、前記外方部材に向かって突出する円環状の内方部材側堰部が前記金属環に設けられる請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。
  4. 　前記内方部材側堰部の内周面に潤滑材を保持する内方部材側拡径部が形成される請求項３に記載の車輪用軸受装置。
  5. 　前記内方部材側堰部の先端と前記外方部材側拡径部とが、径方向で重複するように構成される請求項３または請求項４に記載の車輪用軸受装置。
  6. 　前記外方部材側拡径部と前記内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方が円環状の溝に形成される請求項４または請求項５に記載の車輪用軸受装置。
  7. 　前記外方部材側拡径部と前記内方部材側拡径部とのうち少なくとも一方が円環状の凹曲面に形成される請求項４または請求項５に記載の車輪用軸受装置。
  8. 　前記外方部材側堰部と前記内方部材側堰部とのうち少なくとも一方の内径が先端に向かって縮径するように形成される請求項４または請求項５に記載の車輪用軸受装置。
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