車輪用軸受およびこれを備えたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置
【課題】密封性能の向上を図り、耐久性を高めた車輪用軸受および電気自動車におけるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】シール３４が、外方部材２７の端部内周に圧入される芯金３６と、これに加硫接着により接合されたシール部材３７からなる一体型で構成され、シール部材３７が径方向外方に傾斜して延び、車輪取付フランジ２８の基部２８ｂに軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップ３７ａとダストリップ３７ｂおよび軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃを有すると共に、基部２８ｂが断面円弧状の曲面に形成され、これにサイドリップ３７ａとダストリップ３７ｂが所定の軸方向シメシロを介して摺接され、芯金３６の堰部３６ｃを覆うように一体にモールドされたシール部材３７の被覆部３７ｄが外方部材２７の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されている。
【解決手段】シール３４が、外方部材２７の端部内周に圧入される芯金３６と、これに加硫接着により接合されたシール部材３７からなる一体型で構成され、シール部材３７が径方向外方に傾斜して延び、車輪取付フランジ２８の基部２８ｂに軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップ３７ａとダストリップ３７ｂおよび軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃを有すると共に、基部２８ｂが断面円弧状の曲面に形成され、これにサイドリップ３７ａとダストリップ３７ｂが所定の軸方向シメシロを介して摺接され、芯金３６の堰部３６ｃを覆うように一体にモールドされたシール部材３７の被覆部３７ｄが外方部材２７の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置に関し、特に、密封性能の向上を図り、耐久性を高めた車輪用軸受およびこの車輪用軸受と減速機とモータとを組合わせた電気自動車におけるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車は、環境負荷低減への対応として、従来のエンジンを用いた駆動形態のものからモータによる駆動形態のものへと移行が検討されている。このような状況の中で、電気自動車用の車輪用軸受装置として、車輪用軸受と減速機とモータとを組合わせたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置が注目されている。インホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を電気自動車の駆動輪に用いると、各車輪を個別に回転駆動させることができるため、従来のプロペラシャフトやデファレンシャル等の大がかりな動力伝達機構が不要となり、車両の軽量・コンパクト化を図ることができる。
【０００３】
このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の一例として、図１３に示すようなものが知られている。このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、駆動輪１００のハブを回転自在に支持する車輪用軸受Ａと、回転駆動源としてのモータＢと、このモータＢの回転を減速してハブに伝達する減速機Ｃと、ハブに制動力を与えるブレーキＤとを、駆動輪１００の中心軸Ｏ上に配置したものである。ここで、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１３の左側）、中央寄り側をインナー側（図１３の右側）という。
【０００４】
車輪用軸受Ａは、内周に複列の外側転走面１０１ａが形成された外方部材１０１と、この複列の外側転走面１０１ａに対向する複列の内側転走面１０３ａ、１０４ａが形成された内方部材１０２と、この内方部材１０２と外方部材１０１の両転走面間に転動自在に収容された複列のボール１０５とで構成されている。そして、外方部材１０１と内方部材１０２との間に形成される環状空間のアウター側の開口部にシール１０６が装着されて密封されている。
【０００５】
静止側軌道輪となる外方部材１０１は、外周に減速機Ｃのアウター側のケーシング１０７に取り付けられる車体取付フランジ１０１ｂを一体に有し、取付ボルト（図示せず）を介して固定されている。
【０００６】
回転側軌道輪となる内方部材１０２は、ハブ輪１０３と、このハブ輪１０３に嵌着された内輪部材１０４とからなる。ハブ輪１０３は、アウター側の端部に駆動輪１００を取り付けるための車輪取付フランジ１０８を一体に有し、外周にアウター側の内側転走面１０３ａが形成されている。車輪取付フランジ１０８駆動輪１００を取り付けるハブボルト１０８ａが植設されている。一方、内輪部材１０４は、外周にインナー側の内側転走面１０４ａが形成され、拡径加締等の塑性結合によりハブ輪１０３と一体に固定されている。
【０００７】
モータＢは、筒状のケーシング１０９に固定されたステータ１１０と出力軸１１１に取り付けられたロータ１１２との間にアキシアルギャップを設けたアキシアルギャップ型のものである。出力軸１１１は、減速機Ｃのインナー側のケーシング１１３に一対の軸受１１４で片持ち支持されている。出力軸１１１とケーシング１１３間のすきまのインナー側端は、シール１１５で密封され、ケーシング１０９の底部１１６のインナー側の開口部はキャップ１１７で閉塞されている。
【０００８】
減速機Ｃはサイクロイド減速機からなり、偏心軸１１８を備えた入力軸１１９と、ケーシング１０７、１１３間に差し渡された外ピン１２０と、内輪部材１０４に取り付けられた内ピン１２１と、各ピンに軸受１２２、１２３を介して回転自在に支持され、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線に形成された２枚の曲線板１２４、１２５とを備えている。入力軸１１９は、モータＢの出力軸１１１とスプライン結合されて一体に回転駆動される。モータＢの出力軸１１１が回転すると、これと一体回転する入力軸１１９に取り付けられた各曲線板１２４、１２５が偏心運動を行い、内方部材１０２の回転運動として伝達される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
ここで、こうした従来のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置では、車輪用軸受Ａの外径寸法は、減速機Ｃのケーシング１０７やモータＢのケーシング１０９の外径寸法より小径のため、雨天時や水溜りに入った場合に、従来の車輪用軸受に比べ、外方部材１０１の外径部に雨水や泥水が集まり易い構造になっている。車輪用軸受Ａは、アウター側に装着されたシール１０６によって密封されているものの、このシール１０６を通して雨水等の異物が内部に侵入した場合、車輪用軸受Ａは減速機ＣやモータＢに直結しているため、軸受部だけでなく減速機ＣやモータＢも損傷を受ける恐れがある。
【００１０】
従来、密封性を高めたシール構造に関しては種々提案されているが、こうしたシール構造を備えた車輪用軸受装置の代表的な一例を図１４に示す。この車輪用軸受装置は、車体側にナックルを介して非回転に取り付けられ、内周に複列の外側転走面１５０ａ、１５０ａが形成された外方部材１５０を有し、この外方部材１５０に保持器１５１に円周等配位置に保持された複列のボール１５２、１５２を介してハブ輪１５３およびこのハブ輪１５３に一体的に取り付けられる図示しない等速自在継手の外側継手部材とが軸心回りに回転自在に支持されている。
【００１１】
ハブ輪１５３の外周には外方部材１５０の複列の外側転走面１５０ａ、１５０ａに対向する内側転走面１５３ａが形成され、一端部に図示しないブレーキディスクと車輪を取り付けるための車輪取付フランジ１５４が径方向外方に突設されている。
【００１２】
シール構造１５５は、車輪取付フランジ１５４の外方部材１５０側の側面１５４ａと、外方部材１５０の内周面に嵌着された芯金１５６と、この芯金１５６に固定された弾性シール体１５７とから構成されている。この弾性シール体１５７は、車輪取付フランジ１５４の側面１５４ａに軸方向で接触する二個のアキシアルリップ部１５８と、ハブ輪１５３の外周面に径方向で接触するラジアルリップ部１５９とを有している。
【００１３】
また、芯金１５６には、車輪取付フランジ１５４の側面１５４ａに沿って一部が外方部材１５０の外周面１５０ｂから上方に径方向外向きに突出するよう延長された円弧状（三日月状）の堰部材１５６ａが形成され、この堰部材１５６ａは外方部材１５０の側面１５４ａ側の端面に密着している。さらに、この堰部材１５６ａは、軸心より上方のみ形成されている。
【００１４】
このようなシール構造１５５は、例えば、車両の走行中に外方部材１５０に泥水がかかった場合、芯金１５６の一部には、外方部材１５０の外周面１５０ｂから上方の径方向外向きに突出するよう延長された堰部材１５６ａが形成されているので、泥水はこの堰部材１５６ａによって外方部材１５０と車輪取付フランジ１５４の側面１５４ａへ流れるのが防止される。したがって、アキシアルリップ部１５８に外方部材１５０の泥水が流れて溜まることがなく、密封性を維持することができる（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−７４１３５号公報
【特許文献２】特開２００３−４９８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
然しながら、こうした従来のシール構造１５５では、アキシアルリップ部１５８の所望の接触面圧を保持するため、芯金１５６と車輪取付フランジ１５４の側面１５４ａとの間隙を狭くする必要があり、設計上の制約があった。また、芯金１５６の一部に径方向外向きに突出するよう延長された堰部材１５６ａが形成されているため、組立時に位相を合せた状態で芯金１５６を外方部材１５０に嵌着しなければならず、組立工数が嵩んで低コスト化が阻害されていた。さらに、この堰部材１５６ａが組立時に他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突して塑性変形する恐れがあった。
【００１７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、密封性能の向上を図り、耐久性を高めた車輪用軸受および電気自動車におけるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、外周に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、一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受において、前記シールのうちアウター側のシールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および前記円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、前記芯金の堰部またはこの堰部を覆うように一体にモールドされた前記シール部材の被覆部が前記外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されている。
【００１９】
このように、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールを備えた車輪用軸受において、シールのうちアウター側のシールが、外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、シール部材が径方向外方に傾斜して延び、車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、芯金の堰部またはこの堰部を覆うように一体にモールドされたシール部材の被覆部が外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されているので、車両の走行中に外方部材に雨水や泥水がかかっても外方部材の外周面を伝って車輪取付フランジとの間に流動するのを防止することができ、長期間に亘ってシールの密封性能の向上を図り、耐久性を高めた車輪用軸受を提供することができる。
【００２０】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記芯金の堰部が他の部分よりも厚く形成されていれば、芯金の強度・剛性が高くなり、例えば、組立時に芯金の堰部が他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを確実に防止することができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明のように、前記シール部材の被覆部が前記芯金の露出した表面を覆うように接合されていれば、芯金の発錆を抑え、芯金に高価なステンレス鋼鈑を使用しなくても、例えば、廉価で加工性の良い冷間圧延鋼鈑を使用することができ、低コスト化を図ることができる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明のように、前記芯金の堰部が前記外方部材のアウター側の端面に密着するように形成されていれば、シールの位置決めを精度良く行うことができると共に、シールと外方部材との気密性を向上させることができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明のように、前記シール部材が、前記芯金の内径部から堰部の表面に亙って接合された被覆部を有していれば、シールと外方部材の端面との接触部から泥水等が浸入するのを防止して気密性が高くなると共に、軸受内部に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止することができる。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明のように、前記シール部材の被覆部が前記外方部材のアウター側の端部外周に弾性接触されていれば、シールと外方部材との気密性を一層向上させることができる。
【００２５】
また、請求項７に記載の発明のように、前記芯金の堰部からインナー側に延びる円筒状の鍔部が形成されていれば、芯金の強度・剛性が高くなり、組立時に他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができる。
【００２６】
また、請求項８に記載の発明のように、前記シール部材の被覆部が前記車輪取付フランジのインナー側の側面に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されていれば、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【００２７】
また、請求項９に記載の発明のように、前記シール部材が、前記サイドリップの内径側に径方向外方に傾斜して延びるダストリップと軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップを一体に有すると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状の曲面に形成され、この基部に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接されていれば、シールの密封性能を向上させることができる。
【００２８】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が所定の曲率半径からなる円弧面に形成され、この基部に金属環が嵌着されると共に、この金属環が前記基部の形状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、前記基部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、径方向外方に傾斜して延びる傘部とを備え、前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、前記グリースリップが所定の径方向シメシロを介して摺接されていれば、リップ摺接部の発錆を抑え、長期間に亘って所望の密封性を確保することができる。
【００２９】
また、請求項１１に記載の発明のように、前記基部の曲率半径よりも前記金属環の湾曲部が大きな曲率半径に設定されていれば、金属環を基部に嵌合した時に基部の円弧面に金属環の湾曲部が干渉して浮き上がるのを防止することができ、基部の側面と金属環の円板部との間にすきまが生じるのが防止されて両者が密着し、サイドリップ、ダストリップおよびグリースリップ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。
【００３０】
また、請求項１２に記載の発明のように、前記金属環が、耐食性を有する鋼板からプレス加工にて形成され、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れば、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、シールの密封性能の維持を図ることができる。
【００３１】
また、請求項１３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凹溝が形成されていれば、車両の走行中に外方部材に雨水や泥水がかかっても外方部材の外周面を伝って車輪取付フランジとの間に流動するのを防止することができる。
【００３２】
また、本発明のうち請求項１４に記載の発明は、前記車輪用軸受と前記車輪の中心軸に対して同軸上に減速機とモータが配置されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジが前記減速機のケーシングに取り付けられ、前記ハブ輪に前記減速機を構成する駆動軸がトルク伝達可能に連結されると共に、前記減速機がサイクロイド減速機からなり、偏心軸を備えた入力軸と、前記減速機のケーシングと前記モータのケーシングとの間に差し渡された複数の外ピンと、前記駆動軸に取り付けられた複数の内ピンと、各ピンに転がり軸受を介して回転自在に支持された２枚の曲線板とを備え、これら曲線板が、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線に形成され、前記偏心軸に装着されると共に、前記外ピンが、転がり軸受によって回転自在に支持され、この外ピンで前記曲線板の偏心運動が外周側で案内されているので、電気自動車におけるシールの密封性能の向上を図り、耐久性を高めると共に、モータの回転が駆動軸の回転運動として大きな減速比で、滑らかで効率良く伝達されるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３３】
また、請求項１５に記載の発明のように、前記減速機のケーシングの外周の少なくとも反路面側の１８０°の範囲に凹溝が形成されていれば、雨水や泥水等がケーシングの外周面を伝って外方部材に流動するのを防止することができ、密封性能の向上を図ることができる。
【００３４】
また、請求項１６に記載の発明のように、前記モータのケーシングの外周の少なくとも反路面側の１８０°の範囲に凹溝が形成されていれば、雨水や泥水等がケーシングの外周面を伝って外方部材に流動するのを防止することができ、密封性能の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る車輪用軸受は、外周に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、一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受において、前記シールのうちアウター側のシールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および前記円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、前記芯金の堰部またはこの堰部を覆うように一体にモールドされた前記シール部材の被覆部が前記外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されているので、車両の走行中に外方部材に雨水や泥水がかかっても外方部材の外周面を伝って車輪取付フランジとの間に流動するのを防止することができ、長期間に亘ってシールの密封性能の向上を図り、耐久性を高めた車輪用軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の車輪用軸受装置を示す要部拡大図である。
【図３】（ａ）は、図２のアウター側のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、図１の減速機のケーシング部を示す要部拡大図、（ｃ）は、図１のモータのケーシング部を示す要部拡大図である。
【図４】図３（ａ）のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図５】図４のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図６】図３（ａ）のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、図３（ａ）のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、図７のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、図８のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、図８のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図１１】図８（ｂ）のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は、図８のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図１３】従来のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図１４】従来のシール構造を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
車輪の中心軸に対して同軸上に車輪用軸受と減速機とモータが配置されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置であって、前記車輪用軸受が、外周に前記減速機のケーシング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、一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間のアウター側の開口部に装着されたシールとを備えたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記シールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および前記円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップと、このサイドリップの内径側に径方向外方に傾斜して延びるダストリップと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップとを一体に有すると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状の曲面に形成され、この基部に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接され、前記芯金の堰部を覆うように一体にモールドされた前記シール部材の被覆部が前記外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されている。
【実施例】
【００３８】
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、本発明に係るインホイール型モータ内蔵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の車輪用軸受装置を示す要部拡大図、図３（ａ）は、図２のアウター側のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、図１の減速機のケーシング部を示す要部拡大図、（ｃ）は、図１のモータのケーシング部を示す要部拡大図、図４は、図３（ａ）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３（ａ）のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図７（ａ）〜（ｅ）は、図３（ａ）のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図８（ａ）〜（ｄ）は、図７のシールの変形例を示す要部拡大図、図９（ａ）、（ｂ）は、図８のシールの変形例を示す要部拡大図、図１０（ａ）、（ｂ）は、図８のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図１１は、図８（ｂ）のシールの変形例を示す要部拡大図、図１２（ａ）〜（ｅ）は、図８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。
【００３９】
このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、車輪（図示せず）を回転自在に支持する車輪用軸受装置１と、回転駆動源としてのモータ２と、このモータ２の回転を減速してハブに伝達する減速機３とを、車輪の中心軸Ｏ上に配置されている。
【００４０】
モータ２は、筒状のモータケーシング４に固定されたステータ５と出力軸６に取り付けられたロータ７との間にラジアルギャップを設けたラジアルギャップ型のモータで構成されている。出力軸６は、モータケーシング４に対して一対の深溝玉軸受からなる転がり軸受８、８で回転自在に支持されている。モータケーシング４のインナー側の開口部はキャップ９で閉塞されている。
【００４１】
減速機３はサイクロイド減速機からなり、偏心軸１０を備えた入力軸１１と、減速機ケーシング１２とモータケーシング４との間に差し渡された複数の外ピン１３と、駆動軸１４に取り付けられた複数の内ピン１５と、各ピン１３、１５に円筒ころ軸受からなる転がり軸受１６、１７を介して回転自在に支持された２枚の曲線板１８、１９とを備えている。これら曲線板１８、１９は、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線に形成され、偏心軸１０に装着されている。外ピン１３は、一対の針状ころ軸受からなる転がり軸受２０、２０によって回転自在に支持され、この外ピン１３で各曲線板１８、１９の偏心運動が外周側で案内されている。
【００４２】
入力軸１１は、モータ２の出力軸６にスプライン（またはセレーション）１１ａを介して結合されて一体に回転駆動される。そして、モータ２の出力軸６が回転すると、これと一体回転する入力軸１１に取り付けられた偏心軸１０が回転し、この偏心軸１０に係合する各曲線板１８、１９が偏心運動を行い、ロータ７の回転が駆動軸１４の回転運動として、大きな減速比で、滑らかで効率良く伝達される。
【００４３】
２枚の曲線板１８、１９は、互いに偏心運動が打ち消されるように１８０°位相をずらして入力軸１１の偏心軸１０に装着され、この偏心軸１０の両側には、各曲線板１８、１９の偏心運動による振動を打ち消すように、偏心軸１０の偏心方向と逆方向へ偏心させたカウンターウェイト２１、２１が装着されている。入力軸１１は後述する駆動軸１４に対して深溝玉軸受からなる転がり軸受２２によって回転自在に支持されている。
【００４４】
車輪用軸受装置１は駆動輪用の第３世代と称され、図２に拡大して示すように、ハブ輪２３と、このハブ輪２３に圧入された内輪２４とからなる内方部材２５と、この内方部材２５に複列の転動体（ボール）２６、２６を介して外挿された外方部材２７とを備えている。
【００４５】
ハブ輪２３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２８を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面２３ａと、この内側転走面２３ａから軸方向に延びる小径段部２３ｂ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）２３ｃが形成されている。内輪２４は、外周に他方（インナー側）の内側転走面２４ａが形成され、ハブ輪２３の小径段部２３ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。また、車輪取付フランジ２８の周方向等配位置にハブボルト２８ａが植設されている。
【００４６】
ハブ輪２３はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面２３ａをはじめ、後述するシール３４のシールランド部となる車輪取付フランジ２８のインナー側の基部２８ｂから小径段部２３ｂに亙って高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。一方、内輪２４および転動体２６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。
【００４７】
外方部材２７は、外周に減速機ケーシング１２に固定ボルト１２ａを介して取り付けられる車体取付フランジ２７ｂを一体に有し、内周に内方部材２５の内側転走面２３ａ、２４ａに対向する複列の外側転走面２７ａ、２７ａが一体に形成されている。これら両転走面２７ａ、２３ａおよび２７ａ、２４ａ間には保持器２９を介して複列の転動体２６、２６が転動自在に収容されている。
【００４８】
外方部材２７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２７ａ、２７ａが高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。
【００４９】
減速機３を構成する駆動軸１４は、内ピン１５が装着されるフランジ部３０と、このフランジ部３０から軸方向に延びる円筒状の肩部３１と、この肩部３１から軸方向に延びる軸部３２とが一体に形成されている（図１参照）。軸部３２の外周にはハブ輪２３のセレーション２３ｃに噛合するセレーション（またはスプライン）３２ａと、この端部に雄ねじ３２ｂが形成されている。そして、肩部３１が内輪２４の端面に衝合するまで駆動軸１４がハブ輪２３に内嵌され、雄ねじ３２ｂに螺着された固定ナット３３によって所定の締付トルクで緊締され、駆動軸１４とハブ輪２３がトルク伝達可能に軸方向に結合されている。
【００５０】
また、外方部材２７と内方部材２５との間に形成される環状空間のアウター側の開口部にシール３４が装着されると共に、インナー側の開口部には、駆動軸１４の外周に摺接するオイルシール３５が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、減速機３側から潤滑油やコンタミ等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００５１】
シール３４は、図３（ａ）に拡大して示すように、外方部材２７に内嵌された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材３７とからなる一体型のシールで構成されている。芯金３６は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系）等、防錆能を有する鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延び、外方部材２７のアウター側の端面２７ｃに密着する円板状の堰部３６ｃが一体に形成されている。このように堰部３６ｃを外方部材２７のアウター側の端面２７ｃに密着させることにより、シール３４の位置決めを精度良く行うことができると共に、シール３４と外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００５２】
一方、シール部材３７はＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合されている。このシール部材３７は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂ、および軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃと、芯金３６の露出した表面を覆う被覆部３７ｄを一体に有している。
【００５３】
車輪取付フランジ２８のインナー側の基部２８ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部２８ｂにサイドリップ３７ａとダストリップ３７ｂが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ３７ｃが所定の径方向シメシロを介して摺接されている。なお、シール部材３７の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
【００５４】
ここで、本実施形態では、芯金３６の堰部３６ｃが外方部材２７のアウター側の端部外径よりも径方向外方に突出して形成されると共に、この外方部材２７の端部外周に環状の凹溝３８が形成されている。このように屈曲形成された芯金３６により、強度・剛性が高くなり、組立時に芯金３６の堰部３６ｃが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを防止できると共に、また、この堰部３６ｃと凹溝３８により、車両の走行中に外方部材２７に雨水や泥水がかかっても外方部材２７の外周面を伝って車輪取付フランジ２８との間に流動するのを防止することができ、長期間に亘って電気自動車におけるシール３４の密封性能の向上を図り、耐久性を高めたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することができる。前述した凹溝３８は全周に亙って形成しても良いが、少なくとも反路面側の１８０°の範囲に形成されていれば、外方部材２７の外周面を伝ってきた雨水や泥水がこの凹溝３８で溜まって下方に排出される。
【００５５】
なお、ここでは、車輪用軸受装置１として第３世代構造を例示したが、これに限らず、ハブ輪に複列アンギュラ玉軸受等からなる軸受が外嵌された第１世代構造や、内方部材がハブ輪に外嵌された一対の内輪からなる第２世代構造であっても良い。また、転動体２６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車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。
【００５６】
図３（ｂ）は、図１の減速機３の減速機ケーシング１２を示す要部拡大図である。この減速機ケーシング１２は外方部材２７の車体取付フランジ２７ｂのインナー側の側面にＯリング等の弾性部材３９を介して当接され、外周に環状の凹溝４０が形成されている。この凹溝４０により、減速機ケーシング１２の外周面を伝って外方部材２７に流動するのを防止することができ、密封性能の向上を一層図ることができる。なお、凹溝４０は全周に亙って形成しても良いが、少なくとも反路面側の１８０°の範囲に形成されていれば、減速機ケーシング１２の外周面を伝ってきた雨水や泥水がこの凹溝４０で溜まって下方に排出される。
【００５７】
図３（ｃ）は、図１のモータ２のモータケーシング４を示す要部拡大図である。このモータケーシング４の外周を覆うようにＯリング等の弾性部材４２を介して円筒状のカバー４１が装着され、外周に環状の凹溝４３が形成されている。この凹溝４３により、カバー４１の外周面を伝って減速機ケーシング１２や外方部材２７に流動するのを防止することができ、密封性能の向上を一層図ることができる。なお、凹溝４３は全周に亙って形成しても良いが、少なくとも反路面側の１８０°の範囲に形成されていれば、カバー４１の外周面を伝ってきた雨水や泥水がこの凹溝４３で溜まって下方に排出される。
【００５８】
図４は、図３（ａ）のシール３４の変形例である。なお、この実施形態は、基本的には芯金３６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詳細な説明を省略する。
【００５９】
このシール４４は、外方部材２７に内嵌された芯金４５と、この芯金４５に接合されたシール部材３７とからなる一体型のシールで構成されている。芯金４５は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑や防錆処理された冷間圧延鋼鈑等、防錆能を有する鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延び、外方部材２７のアウター側の端面２７ｃに密着する円板状の堰部４５ａが一体に形成されている。
【００６０】
本実施形態では、芯金４５の堰部４５ａが他の部分よりも肉厚に形成されている。これにより、強度・剛性が高くなり、組立時に芯金４５の堰部４５ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを一層防止することができる。
【００６１】
図５は、図４のシール４４の変形例である。なお、この実施形態は、基本的にはシール部材３７の構成の一部が異なるだけで、その他実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。このシール４６は、外方部材２７のアウター側の端部外周に圧入された芯金４５’と、この芯金４５’に接合されたシール部材４７とからなる一体型のシールで構成されている。
【００６２】
芯金４５’の堰部４５ｂが他の部分よりも肉厚に形成されると共に、径方向外方にさらに延長して形成されている。一方、シール部材４６はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金４５’に一体に接合されている。このシール部材４７は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃを一体に有し、芯金４５’の堰部４５ｂが露出している。これにより、強度・剛性が高くなり、組立時に芯金４５’の堰部４５ｂが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを一層防止することができると共に、車両の走行中に外方部材２７に雨水や泥水がかかっても外方部材２７の外周面を伝って車輪取付フランジ２８との間に流動するのを一層防止することができる。
【００６３】
図６は、図３（ａ）のシール３４の他の変形例である。この実施形態は、基本的にはシールのシール部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６４】
シール４８は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材４９とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材４９はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、および堰部３６ｃを覆うように接合された被覆部４９ａを一体に有している。
【００６５】
本実施形態では、シール部材４８の被覆部４９ａが芯金３６の堰部３６ｃの露出部を完全に覆っているので、芯金３６の堰部３６ｃと外方部材２７の端面２７ｃとの当接部から泥水等が浸入するのを防止して気密性が高くなると共に、軸受内部に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止することができる。さらに、芯金３６の材質に高価なステンレス鋼鈑や防錆処理された鋼鈑を使用しなくても、廉価で成形性の良好な冷間圧延鋼鈑を使用しても発錆の恐れがなく、低コスト化を図ることができる。
【００６６】
図７は、図３（ａ）のシール３４の他の変形例を示す。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６７】
（ａ）に示すシール５０は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材５１とからなる一体型のシールで構成されている。
【００６８】
シール部材５１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｃの表面を覆うように接合された被覆部５１ａを一体に有している。そして、この被覆部５１ａが外方部材２７の端面２７ｃに弾性接触している。これにより、堰部３６ｃと外方部材２７との気密性が一段と向上する。
【００６９】
（ｂ）に示すシール５２は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６’と、この芯金３６’に接合されたシール部材５１とからなる一体型のシールで構成されている。
【００７０】
シール部材５１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６’に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６’の堰部３６ｃの表面を覆うように接合された被覆部５１ａを一体に有している。
【００７１】
芯金３６’の堰部３６ｄは、前述した実施形態よりも短く形成され、シール部材５１の被覆部５１ａが堰部としての役割をなしている。これにより、組立時に被覆部５１ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても容易に変形して復元し、堰部の損傷を防止することができる。
【００７２】
（ｃ）に示すシール５３は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６’と、この芯金３６’に接合されたシール部材５４とからなる一体型のシールで構成されている。
【００７３】
シール部材５４はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６’に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６’の堰部３６ｄの表面を覆うように接合された被覆部５４ａを一体に有している。
【００７４】
本実施形態では、被覆部５４ａは、前述した被覆部５１ａよりも肉厚に形成されている。これにより、組立時に被覆部５４ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても弾性変形し、損傷するのを防止することができる。
【００７５】
（ｄ）に示すシール５５は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６’と、この芯金３６’に接合されたシール部材５６とからなる一体型のシールで構成されている。
【００７６】
シール部材５６はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６’に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６’の堰部３６ｄに亙って接合された被覆部５６ａを一体に有している。
【００７７】
本実施形態では、被覆部５６ａは、前述した被覆部５１ａよりも肉厚に形成され、その一部が外方部材２７の端部外周に弾性接触している。これにより、組立時に被覆部５６ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても弾性変形し、損傷するのを防止することができると共に、芯金３６’の堰部３６ｄと外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００７８】
（ｅ）に示すシール５７は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材５８とからなる一体型のシールで構成されている。
【００７９】
シール部材５８はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｃに亙って接合された被覆部５８ａを一体に有している。
【００８０】
本実施形態では、被覆部５８ａは、その一部が突出して形成され、外方部材２７の端部外周に弾性接触している。これにより、組立時に被覆部５８ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても弾性変形し、損傷するのを防止することができると共に、芯金３６の堰部３６ｃと外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００８１】
図８は、図７のシールの変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には芯金の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８２】
（ａ）に示すシール５９は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材５４とからなる一体型のシールで構成されている。
【００８３】
芯金６０は、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延びる円板状の堰部３６ｄと、この堰部３６ｄからインナー側に延びる円筒状の鍔部６０ａとが一体に形成されている。
【００８４】
本実施形態では、芯金６０の堰部３６ｄから鍔部６０ａが形成されているので、強度・剛性が高くなり、組立時に被覆部５４ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができる。
【００８５】
（ｂ）に示すシール６１は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材５６とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材５６の被覆部５６ａは、その一部が外方部材２７の端部外周に弾性接触している。このように、一体モールドされた芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａにより被覆部５６ａの強度・剛性が高くなり、組立時に被覆部５６ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができると共に、芯金６０の堰部３６ｄと外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００８６】
（ｃ）に示すシール６２は、外方部材２７の内嵌された芯金６３と、この芯金６３に接合されたシール部材５４とからなる一体型のシールで構成されている。芯金６３は、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延びる円板状の堰部６３ａと、この堰部６３ａからインナー側に延びる円筒状の鍔部６０ａとが一体に形成されている。このように、一体モールドされた芯金６３の堰部６３ａと鍔部６０ａにより被覆部５４ａの強度・剛性が高くなり、組立時に被覆部５４ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができる。
【００８７】
（ｄ）に示すシール６４は、外方部材２７の内嵌された芯金６５と、この芯金６５に接合されたシール部材５６とからなる一体型のシールで構成されている。芯金６５は、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延びる円板状の堰部３６ｄと、この堰部３６ｄからインナー側に延びる円筒状の鍔部６０ａ、および鍔部６０ａからさらに径方向外方の突出する舌片６５ａが一体に形成されている。このように、一体モールドされた芯金６３の構成により被覆部５６ａの強度・剛性が高くなり、組立時に被覆部５６ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができると共に、シール６４と外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００８８】
図９は、図８のシールの変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはシール部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８９】
（ａ）に示すシール６６は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材６７とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材６７はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部６７ａを一体に有している。
【００９０】
本実施形態では、被覆部６７ａは肉厚に形成され、外径がインナー側に向って漸次小径となるテーパ状に形成されている。これにより、シール部材６７の材料削減と共に成形性が向上する。
【００９１】
（ｂ）に示すシール６８は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材６９とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材６９はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部６９ａを一体に有している。
【００９２】
本実施形態では、被覆部６９ａは肉厚に形成され、外径がアウター側に向って漸次小径となるテーパ状に形成されている。これにより、シール部材６９の材料削減と共に成形性が向上する。
【００９３】
図１０は、図８のシールの他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはシール部材のリップの構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９４】
（ａ）に示すシール７０は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材７１とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材７１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ７１ａ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｃの表面を覆うように接合された被覆部５１ａを一体に有している。
【００９５】
本実施形態では、グリースリップ７１ａが基部２８ｂに対して所定の径方向すきまを介して対向され、ラビリンスシールを構成している。これにより、シール７０の回転トルクが低減される。
【００９６】
（ｂ）に示すシール７２は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材７３とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材７３はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ７１ａ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部５６ａを一体に有している。
【００９７】
本実施形態では、グリースリップ７１ａが基部２８ｂに対して所定の径方向すきまを介して対向され、ラビリンスシールを構成している。これにより、シール７２の回転トルクが低減される。
【００９８】
図１１は、図８（ｂ）のシール６１の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはシール部材のリップ摺接部の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９９】
このシール６１は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材５６とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材５６の被覆部５６ａは、その一部が外方部材２７の端部外周に弾性接触している。
【０１００】
本実施形態では、サイドリップ３７ａ、ダストリップ３７ｂおよびグリースリップ３７ｃは、車輪取付フランジ２８のインナー側の基部２８ｂに嵌着された金属環７４に摺接されている。この金属環７４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鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて形成され、基部２８ｂの形状に対応して円弧状に形成された湾曲部７４ａと、この湾曲部７４ａから径方向外方に延び、基部２８ｂの側面２８ｃに密着される円板部７４ｂと、この円板部７４ｂの外径部から車輪取付フランジ２８に対して軸方向に離間し、径方向外方に傾斜して延びる傘部７４ｃとを備えている。
【０１０１】
この金属環７４により、リップ摺動面の発錆を防止することができると共に、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ので、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６１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 Ｂ０６０１：２００１）、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。
【０１０２】
また、基部２８ｂは所定の曲率半径ｒからなる円弧面に形成されているが、この円弧面に対応して、金属環７４の湾曲部７４ａが基部２８ｂの曲率半径ｒよりも大きな曲率半径Ｒに設定されている（Ｒ≧ｒ）。これにより、金属環７４を基部２８ｂに嵌合した時に基部２８ｂの円弧面に金属環７４の湾曲部７４ａが干渉して浮き上がるのを防止することができ、基部２８ｂの側面２８ｃと金属環７４の円板部７４ｂとの間にすきまが生じるのが防止されて両者が密着し、サイドリップ３７ａ、ダストリップ３７ｂおよびグリースリップ３７ｃ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。
【０１０３】
図１２は、図８のシールの他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはシール部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０４】
（ａ）に示すシール７５は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材７６とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材７６はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｃの表面を覆うように接合された被覆部７６ａを一体に有している。
【０１０５】
本実施形態では、被覆部７６ａは肉厚に形成され、車輪取付フランジ２８のインナー側の側面２８ｄに対して僅かな軸方向すきまｅを介して対向し、ラビリンスシール７７を構成している。これにより、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【０１０６】
（ｂ）に示すシール７８は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材７９とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材７９はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部７９ａを一体に有している。
【０１０７】
本実施形態では、被覆部７９ａは肉厚に形成され、車輪取付フランジ２８のインナー側の側面２８ｄに対して僅かな軸方向すきまｅを介して対向し、ラビリンスシール７７を構成している。これにより、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【０１０８】
（ｃ）に示すシール８０は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材８１とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材８１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部８１ａを一体に有している。
【０１０９】
本実施形態では、被覆部８１ａは肉厚に形成され、外径がアウター側に向って漸次小径となるテーパ状に形成されると共に、車輪取付フランジ２８のインナー側の側面２８ｄに対して僅かな軸方向すきまｅを介して対向し、ラビリンスシール７７を構成している。これにより、シール部材８１の成形性が向上すると共に、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【０１１０】
（ｄ）に示すシール８２は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６’と、この芯金３６’に接合されたシール部材８３とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材８３はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６’に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６’の堰部３６ｄの表面を覆うように接合された被覆部８３ａを一体に有している。
【０１１１】
本実施形態では、被覆部８３ａは肉厚に形成され、車輪取付フランジ２８のインナー側の側面２８ｄに対して僅かな軸方向すきまｅを介して対向し、ラビリンスシール７７を構成している。これにより、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【０１１２】
（ｅ）に示すシール７８は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材７９とからなる一体型のシールで構成されている。そして、サイドリップ３７ａ、ダストリップ３７ｂおよびグリースリップ３７ｃは、車輪取付フランジ２８のインナー側の基部２８ｂに嵌着された金属環７４に摺接されている。
【０１１３】
本実施形態では、ラビリンスシール７７により、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができると共に、金属環７４によりリップ摺動面の発錆を長期間に亘って防止することができ、耐久性を向上させることができる。
【０１１４】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、車輪用軸受と減速機とモータとが組み合わされ、車輪用軸受が、回転側部材となる内方部材と、固定側部材となる外方部材との間に形成される環状空間のアウター側の開口部にシールが装着された第１世代乃至第３世代構造に適用できる。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 車輪用軸受装置
２ モータ
３ 減速機
４ モータケーシング
５ ステータ
６ 出力軸
７、８、１６、１７、２０、２１ 転がり軸受
９ キャップ
１０ 偏心軸
１１ 入力軸
１１ａ スプライン
１２ 減速機ケーシング
１３ 外ピン
１４ 駆動軸
１５ 内ピン
１８、１９ 曲線板
２２ カウンターウェイト
２３ ハブ輪
２３ａ、２４ａ 内側転走面
２３ｂ 小径段部
２３ｃ、３２ａ セレーション
２４ 内輪
２５ 内方部材
２６ 転動体
２７ 外方部材
２７ａ 外側転走面
２７ｂ 車体取付フランジ
２７ｃ 外方部材のアウター側の端面
２８ 車輪取付フランジ
２８ａ ハブボルト
２８ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
２８ｃ 基部の側面
２８ｄ 車輪取付フランジのインナー側の側面
２９ 保持器
３０ フランジ部
３１ 肩部
３２ 軸部
３２ｂ 雄ねじ
３３ 固定ナット
３４、４４、４６、４８、５０、５２、５３、５５、５７、５９、６１、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７５、７８、８０、８２ アウター側のシール
３５ インナー側のオイルシール
３６、３６’、４５、４５’、６０、６３、６５ 芯金
３６ａ 円筒部
３６ｂ 内径部
３６ｃ、３６ｄ、４５ａ、４５ｂ、６３ａ 堰部
３７、４７、４７、５１、５４、５６、５８、６７、６９、７１、７３、７６、７９、８１、８３ シール部材
３７ａ サイドリップ
３７ｂ ダストリップ
３７ｃ、７１ａ グリースリップ
３７ｄ、４９ａ、５１ａ、５４ａ、５６ａ、５８ａ、６７ａ、６９ａ 被覆部
３８、４０、４３ 凹溝
３９、４２ 弾性部材
４１ カバー
６０ａ 鍔部
６５ａ 舌片
７４ 金属環
７４ａ 湾曲部
７４ｂ 円板部
７４ｃ 傘部
７７ ラビリンスシール
１００ 駆動輪
１０１ 外方部材
１０１ａ 外側転走面
１０１ｂ 車体取付フランジ
１０２ 内方部材
１０３ ハブ輪
１０３ａ、１０４ａ 内側転走面
１０４ 内輪部材
１０５ ボール
１０６、１１５ シール
１０７、１０９、１１３ ケーシング
１０８ 車輪取付フランジ
１０８ａ ハブボルト
１１０ ステータ
１１１ 出力軸
１１２ ロータ
１１４、１２２、１２３ 軸受
１１６ ケーシングの底部
１１７ キャップ
１１８ 偏心軸
１１９ 出力軸
１２０ 外ピン
１２１ 内ピン
１２４、１２５ 曲線板
１５０ 外方部材
１５０ａ 外側転走面
１５０ｂ 外周面
１５１ 保持器
１５２ ボール
１５３ ハブ輪
１５３ａ 内側転走面
１５４ 車輪取付フランジ
１５４ａ 車輪取付フランジの側面
１５５ シール構造
１５６ 芯金
１５６ａ 堰部材
１５７ 弾性シール体
１５８ アキシアルリップ部
１５９ ラジアルリップ部
Ａ 車輪用軸受
Ｂ モータ
Ｃ 減速機
Ｄ ブレーキ
ｅ 軸方向すきま
Ｏ 駆動輪の中心軸
ｒ 基部の曲率半径
Ｒ 金属環の湾曲部の曲率半径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置に関し、特に、密封性能の向上を図り、耐久性を高めた車輪用軸受およびこの車輪用軸受と減速機とモータとを組合わせた電気自動車におけるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車は、環境負荷低減への対応として、従来のエンジンを用いた駆動形態のものからモータによる駆動形態のものへと移行が検討されている。このような状況の中で、電気自動車用の車輪用軸受装置として、車輪用軸受と減速機とモータとを組合わせたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置が注目されている。インホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を電気自動車の駆動輪に用いると、各車輪を個別に回転駆動させることができるため、従来のプロペラシャフトやデファレンシャル等の大がかりな動力伝達機構が不要となり、車両の軽量・コンパクト化を図ることができる。
【０００３】
このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の一例として、図１３に示すようなものが知られている。このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、駆動輪１００のハブを回転自在に支持する車輪用軸受Ａと、回転駆動源としてのモータＢと、このモータＢの回転を減速してハブに伝達する減速機Ｃと、ハブに制動力を与えるブレーキＤとを、駆動輪１００の中心軸Ｏ上に配置したものである。ここで、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１３の左側）、中央寄り側をインナー側（図１３の右側）という。
【０００４】
車輪用軸受Ａは、内周に複列の外側転走面１０１ａが形成された外方部材１０１と、この複列の外側転走面１０１ａに対向する複列の内側転走面１０３ａ、１０４ａが形成された内方部材１０２と、この内方部材１０２と外方部材１０１の両転走面間に転動自在に収容された複列のボール１０５とで構成されている。そして、外方部材１０１と内方部材１０２との間に形成される環状空間のアウター側の開口部にシール１０６が装着されて密封されている。
【０００５】
静止側軌道輪となる外方部材１０１は、外周に減速機Ｃのアウター側のケーシング１０７に取り付けられる車体取付フランジ１０１ｂを一体に有し、取付ボルト（図示せず）を介して固定されている。
【０００６】
回転側軌道輪となる内方部材１０２は、ハブ輪１０３と、このハブ輪１０３に嵌着された内輪部材１０４とからなる。ハブ輪１０３は、アウター側の端部に駆動輪１００を取り付けるための車輪取付フランジ１０８を一体に有し、外周にアウター側の内側転走面１０３ａが形成されている。車輪取付フランジ１０８駆動輪１００を取り付けるハブボルト１０８ａが植設されている。一方、内輪部材１０４は、外周にインナー側の内側転走面１０４ａが形成され、拡径加締等の塑性結合によりハブ輪１０３と一体に固定されている。
【０００７】
モータＢは、筒状のケーシング１０９に固定されたステータ１１０と出力軸１１１に取り付けられたロータ１１２との間にアキシアルギャップを設けたアキシアルギャップ型のものである。出力軸１１１は、減速機Ｃのインナー側のケーシング１１３に一対の軸受１１４で片持ち支持されている。出力軸１１１とケーシング１１３間のすきまのインナー側端は、シール１１５で密封され、ケーシング１０９の底部１１６のインナー側の開口部はキャップ１１７で閉塞されている。
【０００８】
減速機Ｃはサイクロイド減速機からなり、偏心軸１１８を備えた入力軸１１９と、ケーシング１０７、１１３間に差し渡された外ピン１２０と、内輪部材１０４に取り付けられた内ピン１２１と、各ピンに軸受１２２、１２３を介して回転自在に支持され、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線に形成された２枚の曲線板１２４、１２５とを備えている。入力軸１１９は、モータＢの出力軸１１１とスプライン結合されて一体に回転駆動される。モータＢの出力軸１１１が回転すると、これと一体回転する入力軸１１９に取り付けられた各曲線板１２４、１２５が偏心運動を行い、内方部材１０２の回転運動として伝達される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
ここで、こうした従来のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置では、車輪用軸受Ａの外径寸法は、減速機Ｃのケーシング１０７やモータＢのケーシング１０９の外径寸法より小径のため、雨天時や水溜りに入った場合に、従来の車輪用軸受に比べ、外方部材１０１の外径部に雨水や泥水が集まり易い構造になっている。車輪用軸受Ａは、アウター側に装着されたシール１０６によって密封されているものの、このシール１０６を通して雨水等の異物が内部に侵入した場合、車輪用軸受Ａは減速機ＣやモータＢに直結しているため、軸受部だけでなく減速機ＣやモータＢも損傷を受ける恐れがある。
【００１０】
従来、密封性を高めたシール構造に関しては種々提案されているが、こうしたシール構造を備えた車輪用軸受装置の代表的な一例を図１４に示す。この車輪用軸受装置は、車体側にナックルを介して非回転に取り付けられ、内周に複列の外側転走面１５０ａ、１５０ａが形成された外方部材１５０を有し、この外方部材１５０に保持器１５１に円周等配位置に保持された複列のボール１５２、１５２を介してハブ輪１５３およびこのハブ輪１５３に一体的に取り付けられる図示しない等速自在継手の外側継手部材とが軸心回りに回転自在に支持されている。
【００１１】
ハブ輪１５３の外周には外方部材１５０の複列の外側転走面１５０ａ、１５０ａに対向する内側転走面１５３ａが形成され、一端部に図示しないブレーキディスクと車輪を取り付けるための車輪取付フランジ１５４が径方向外方に突設されている。
【００１２】
シール構造１５５は、車輪取付フランジ１５４の外方部材１５０側の側面１５４ａと、外方部材１５０の内周面に嵌着された芯金１５６と、この芯金１５６に固定された弾性シール体１５７とから構成されている。この弾性シール体１５７は、車輪取付フランジ１５４の側面１５４ａに軸方向で接触する二個のアキシアルリップ部１５８と、ハブ輪１５３の外周面に径方向で接触するラジアルリップ部１５９とを有している。
【００１３】
また、芯金１５６には、車輪取付フランジ１５４の側面１５４ａに沿って一部が外方部材１５０の外周面１５０ｂから上方に径方向外向きに突出するよう延長された円弧状（三日月状）の堰部材１５６ａが形成され、この堰部材１５６ａは外方部材１５０の側面１５４ａ側の端面に密着している。さらに、この堰部材１５６ａは、軸心より上方のみ形成されている。
【００１４】
このようなシール構造１５５は、例えば、車両の走行中に外方部材１５０に泥水がかかった場合、芯金１５６の一部には、外方部材１５０の外周面１５０ｂから上方の径方向外向きに突出するよう延長された堰部材１５６ａが形成されているので、泥水はこの堰部材１５６ａによって外方部材１５０と車輪取付フランジ１５４の側面１５４ａへ流れるのが防止される。したがって、アキシアルリップ部１５８に外方部材１５０の泥水が流れて溜まることがなく、密封性を維持することができる（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−７４１３５号公報
【特許文献２】特開２００３−４９８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
然しながら、こうした従来のシール構造１５５では、アキシアルリップ部１５８の所望の接触面圧を保持するため、芯金１５６と車輪取付フランジ１５４の側面１５４ａとの間隙を狭くする必要があり、設計上の制約があった。また、芯金１５６の一部に径方向外向きに突出するよう延長された堰部材１５６ａが形成されているため、組立時に位相を合せた状態で芯金１５６を外方部材１５０に嵌着しなければならず、組立工数が嵩んで低コスト化が阻害されていた。さらに、この堰部材１５６ａが組立時に他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突して塑性変形する恐れがあった。
【００１７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、密封性能の向上を図り、耐久性を高めた車輪用軸受および電気自動車におけるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、外周に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、一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受において、前記シールのうちアウター側のシールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および前記円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、前記芯金の堰部またはこの堰部を覆うように一体にモールドされた前記シール部材の被覆部が前記外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されている。
【００１９】
このように、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールを備えた車輪用軸受において、シールのうちアウター側のシールが、外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、シール部材が径方向外方に傾斜して延び、車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、芯金の堰部またはこの堰部を覆うように一体にモールドされたシール部材の被覆部が外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されているので、車両の走行中に外方部材に雨水や泥水がかかっても外方部材の外周面を伝って車輪取付フランジとの間に流動するのを防止することができ、長期間に亘ってシールの密封性能の向上を図り、耐久性を高めた車輪用軸受を提供することができる。
【００２０】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記芯金の堰部が他の部分よりも厚く形成されていれば、芯金の強度・剛性が高くなり、例えば、組立時に芯金の堰部が他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを確実に防止することができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明のように、前記シール部材の被覆部が前記芯金の露出した表面を覆うように接合されていれば、芯金の発錆を抑え、芯金に高価なステンレス鋼鈑を使用しなくても、例えば、廉価で加工性の良い冷間圧延鋼鈑を使用することができ、低コスト化を図ることができる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明のように、前記芯金の堰部が前記外方部材のアウター側の端面に密着するように形成されていれば、シールの位置決めを精度良く行うことができると共に、シールと外方部材との気密性を向上させることができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明のように、前記シール部材が、前記芯金の内径部から堰部の表面に亙って接合された被覆部を有していれば、シールと外方部材の端面との接触部から泥水等が浸入するのを防止して気密性が高くなると共に、軸受内部に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止することができる。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明のように、前記シール部材の被覆部が前記外方部材のアウター側の端部外周に弾性接触されていれば、シールと外方部材との気密性を一層向上させることができる。
【００２５】
また、請求項７に記載の発明のように、前記芯金の堰部からインナー側に延びる円筒状の鍔部が形成されていれば、芯金の強度・剛性が高くなり、組立時に他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができる。
【００２６】
また、請求項８に記載の発明のように、前記シール部材の被覆部が前記車輪取付フランジのインナー側の側面に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されていれば、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【００２７】
また、請求項９に記載の発明のように、前記シール部材が、前記サイドリップの内径側に径方向外方に傾斜して延びるダストリップと軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップを一体に有すると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状の曲面に形成され、この基部に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接されていれば、シールの密封性能を向上させることができる。
【００２８】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が所定の曲率半径からなる円弧面に形成され、この基部に金属環が嵌着されると共に、この金属環が前記基部の形状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、前記基部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、径方向外方に傾斜して延びる傘部とを備え、前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、前記グリースリップが所定の径方向シメシロを介して摺接されていれば、リップ摺接部の発錆を抑え、長期間に亘って所望の密封性を確保することができる。
【００２９】
また、請求項１１に記載の発明のように、前記基部の曲率半径よりも前記金属環の湾曲部が大きな曲率半径に設定されていれば、金属環を基部に嵌合した時に基部の円弧面に金属環の湾曲部が干渉して浮き上がるのを防止することができ、基部の側面と金属環の円板部との間にすきまが生じるのが防止されて両者が密着し、サイドリップ、ダストリップおよびグリースリップ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。
【００３０】
また、請求項１２に記載の発明のように、前記金属環が、耐食性を有する鋼板からプレス加工にて形成され、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れば、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、シールの密封性能の維持を図ることができる。
【００３１】
また、請求項１３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凹溝が形成されていれば、車両の走行中に外方部材に雨水や泥水がかかっても外方部材の外周面を伝って車輪取付フランジとの間に流動するのを防止することができる。
【００３２】
また、本発明のうち請求項１４に記載の発明は、前記車輪用軸受と前記車輪の中心軸に対して同軸上に減速機とモータが配置されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジが前記減速機のケーシングに取り付けられ、前記ハブ輪に前記減速機を構成する駆動軸がトルク伝達可能に連結されると共に、前記減速機がサイクロイド減速機からなり、偏心軸を備えた入力軸と、前記減速機のケーシングと前記モータのケーシングとの間に差し渡された複数の外ピンと、前記駆動軸に取り付けられた複数の内ピンと、各ピンに転がり軸受を介して回転自在に支持された２枚の曲線板とを備え、これら曲線板が、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線に形成され、前記偏心軸に装着されると共に、前記外ピンが、転がり軸受によって回転自在に支持され、この外ピンで前記曲線板の偏心運動が外周側で案内されているので、電気自動車におけるシールの密封性能の向上を図り、耐久性を高めると共に、モータの回転が駆動軸の回転運動として大きな減速比で、滑らかで効率良く伝達されるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３３】
また、請求項１５に記載の発明のように、前記減速機のケーシングの外周の少なくとも反路面側の１８０°の範囲に凹溝が形成されていれば、雨水や泥水等がケーシングの外周面を伝って外方部材に流動するのを防止することができ、密封性能の向上を図ることができる。
【００３４】
また、請求項１６に記載の発明のように、前記モータのケーシングの外周の少なくとも反路面側の１８０°の範囲に凹溝が形成されていれば、雨水や泥水等がケーシングの外周面を伝って外方部材に流動するのを防止することができ、密封性能の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る車輪用軸受は、外周に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、一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受において、前記シールのうちアウター側のシールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および前記円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、前記芯金の堰部またはこの堰部を覆うように一体にモールドされた前記シール部材の被覆部が前記外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されているので、車両の走行中に外方部材に雨水や泥水がかかっても外方部材の外周面を伝って車輪取付フランジとの間に流動するのを防止することができ、長期間に亘ってシールの密封性能の向上を図り、耐久性を高めた車輪用軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の車輪用軸受装置を示す要部拡大図である。
【図３】（ａ）は、図２のアウター側のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、図１の減速機のケーシング部を示す要部拡大図、（ｃ）は、図１のモータのケーシング部を示す要部拡大図である。
【図４】図３（ａ）のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図５】図４のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図６】図３（ａ）のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、図３（ａ）のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、図７のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、図８のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、図８のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図１１】図８（ｂ）のシールの変形例を示す要部拡大図である。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は、図８のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。
【図１３】従来のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図１４】従来のシール構造を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
車輪の中心軸に対して同軸上に車輪用軸受と減速機とモータが配置されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置であって、前記車輪用軸受が、外周に前記減速機のケーシング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、一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間のアウター側の開口部に装着されたシールとを備えたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記シールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および前記円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップと、このサイドリップの内径側に径方向外方に傾斜して延びるダストリップと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップとを一体に有すると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状の曲面に形成され、この基部に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接され、前記芯金の堰部を覆うように一体にモールドされた前記シール部材の被覆部が前記外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されている。
【実施例】
【００３８】
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、本発明に係るインホイール型モータ内蔵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の車輪用軸受装置を示す要部拡大図、図３（ａ）は、図２のアウター側のシール部を示す要部拡大図、（ｂ）は、図１の減速機のケーシング部を示す要部拡大図、（ｃ）は、図１のモータのケーシング部を示す要部拡大図、図４は、図３（ａ）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３（ａ）のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図７（ａ）〜（ｅ）は、図３（ａ）のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図８（ａ）〜（ｄ）は、図７のシールの変形例を示す要部拡大図、図９（ａ）、（ｂ）は、図８のシールの変形例を示す要部拡大図、図１０（ａ）、（ｂ）は、図８のシールの他の変形例を示す要部拡大図、図１１は、図８（ｂ）のシールの変形例を示す要部拡大図、図１２（ａ）〜（ｅ）は、図８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。
【００３９】
このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、車輪（図示せず）を回転自在に支持する車輪用軸受装置１と、回転駆動源としてのモータ２と、このモータ２の回転を減速してハブに伝達する減速機３とを、車輪の中心軸Ｏ上に配置されている。
【００４０】
モータ２は、筒状のモータケーシング４に固定されたステータ５と出力軸６に取り付けられたロータ７との間にラジアルギャップを設けたラジアルギャップ型のモータで構成されている。出力軸６は、モータケーシング４に対して一対の深溝玉軸受からなる転がり軸受８、８で回転自在に支持されている。モータケーシング４のインナー側の開口部はキャップ９で閉塞されている。
【００４１】
減速機３はサイクロイド減速機からなり、偏心軸１０を備えた入力軸１１と、減速機ケーシング１２とモータケーシング４との間に差し渡された複数の外ピン１３と、駆動軸１４に取り付けられた複数の内ピン１５と、各ピン１３、１５に円筒ころ軸受からなる転がり軸受１６、１７を介して回転自在に支持された２枚の曲線板１８、１９とを備えている。これら曲線板１８、１９は、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線に形成され、偏心軸１０に装着されている。外ピン１３は、一対の針状ころ軸受からなる転がり軸受２０、２０によって回転自在に支持され、この外ピン１３で各曲線板１８、１９の偏心運動が外周側で案内されている。
【００４２】
入力軸１１は、モータ２の出力軸６にスプライン（またはセレーション）１１ａを介して結合されて一体に回転駆動される。そして、モータ２の出力軸６が回転すると、これと一体回転する入力軸１１に取り付けられた偏心軸１０が回転し、この偏心軸１０に係合する各曲線板１８、１９が偏心運動を行い、ロータ７の回転が駆動軸１４の回転運動として、大きな減速比で、滑らかで効率良く伝達される。
【００４３】
２枚の曲線板１８、１９は、互いに偏心運動が打ち消されるように１８０°位相をずらして入力軸１１の偏心軸１０に装着され、この偏心軸１０の両側には、各曲線板１８、１９の偏心運動による振動を打ち消すように、偏心軸１０の偏心方向と逆方向へ偏心させたカウンターウェイト２１、２１が装着されている。入力軸１１は後述する駆動軸１４に対して深溝玉軸受からなる転がり軸受２２によって回転自在に支持されている。
【００４４】
車輪用軸受装置１は駆動輪用の第３世代と称され、図２に拡大して示すように、ハブ輪２３と、このハブ輪２３に圧入された内輪２４とからなる内方部材２５と、この内方部材２５に複列の転動体（ボール）２６、２６を介して外挿された外方部材２７とを備えている。
【００４５】
ハブ輪２３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２８を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面２３ａと、この内側転走面２３ａから軸方向に延びる小径段部２３ｂ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）２３ｃが形成されている。内輪２４は、外周に他方（インナー側）の内側転走面２４ａが形成され、ハブ輪２３の小径段部２３ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。また、車輪取付フランジ２８の周方向等配位置にハブボルト２８ａが植設されている。
【００４６】
ハブ輪２３はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面２３ａをはじめ、後述するシール３４のシールランド部となる車輪取付フランジ２８のインナー側の基部２８ｂから小径段部２３ｂに亙って高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。一方、内輪２４および転動体２６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。
【００４７】
外方部材２７は、外周に減速機ケーシング１２に固定ボルト１２ａを介して取り付けられる車体取付フランジ２７ｂを一体に有し、内周に内方部材２５の内側転走面２３ａ、２４ａに対向する複列の外側転走面２７ａ、２７ａが一体に形成されている。これら両転走面２７ａ、２３ａおよび２７ａ、２４ａ間には保持器２９を介して複列の転動体２６、２６が転動自在に収容されている。
【００４８】
外方部材２７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２７ａ、２７ａが高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。
【００４９】
減速機３を構成する駆動軸１４は、内ピン１５が装着されるフランジ部３０と、このフランジ部３０から軸方向に延びる円筒状の肩部３１と、この肩部３１から軸方向に延びる軸部３２とが一体に形成されている（図１参照）。軸部３２の外周にはハブ輪２３のセレーション２３ｃに噛合するセレーション（またはスプライン）３２ａと、この端部に雄ねじ３２ｂが形成されている。そして、肩部３１が内輪２４の端面に衝合するまで駆動軸１４がハブ輪２３に内嵌され、雄ねじ３２ｂに螺着された固定ナット３３によって所定の締付トルクで緊締され、駆動軸１４とハブ輪２３がトルク伝達可能に軸方向に結合されている。
【００５０】
また、外方部材２７と内方部材２５との間に形成される環状空間のアウター側の開口部にシール３４が装着されると共に、インナー側の開口部には、駆動軸１４の外周に摺接するオイルシール３５が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、減速機３側から潤滑油やコンタミ等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００５１】
シール３４は、図３（ａ）に拡大して示すように、外方部材２７に内嵌された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材３７とからなる一体型のシールで構成されている。芯金３６は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系）等、防錆能を有する鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延び、外方部材２７のアウター側の端面２７ｃに密着する円板状の堰部３６ｃが一体に形成されている。このように堰部３６ｃを外方部材２７のアウター側の端面２７ｃに密着させることにより、シール３４の位置決めを精度良く行うことができると共に、シール３４と外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００５２】
一方、シール部材３７はＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合されている。このシール部材３７は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂ、および軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃと、芯金３６の露出した表面を覆う被覆部３７ｄを一体に有している。
【００５３】
車輪取付フランジ２８のインナー側の基部２８ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部２８ｂにサイドリップ３７ａとダストリップ３７ｂが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ３７ｃが所定の径方向シメシロを介して摺接されている。なお、シール部材３７の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
【００５４】
ここで、本実施形態では、芯金３６の堰部３６ｃが外方部材２７のアウター側の端部外径よりも径方向外方に突出して形成されると共に、この外方部材２７の端部外周に環状の凹溝３８が形成されている。このように屈曲形成された芯金３６により、強度・剛性が高くなり、組立時に芯金３６の堰部３６ｃが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを防止できると共に、また、この堰部３６ｃと凹溝３８により、車両の走行中に外方部材２７に雨水や泥水がかかっても外方部材２７の外周面を伝って車輪取付フランジ２８との間に流動するのを防止することができ、長期間に亘って電気自動車におけるシール３４の密封性能の向上を図り、耐久性を高めたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することができる。前述した凹溝３８は全周に亙って形成しても良いが、少なくとも反路面側の１８０°の範囲に形成されていれば、外方部材２７の外周面を伝ってきた雨水や泥水がこの凹溝３８で溜まって下方に排出される。
【００５５】
なお、ここでは、車輪用軸受装置１として第３世代構造を例示したが、これに限らず、ハブ輪に複列アンギュラ玉軸受等からなる軸受が外嵌された第１世代構造や、内方部材がハブ輪に外嵌された一対の内輪からなる第２世代構造であっても良い。また、転動体２６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車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。
【００５６】
図３（ｂ）は、図１の減速機３の減速機ケーシング１２を示す要部拡大図である。この減速機ケーシング１２は外方部材２７の車体取付フランジ２７ｂのインナー側の側面にＯリング等の弾性部材３９を介して当接され、外周に環状の凹溝４０が形成されている。この凹溝４０により、減速機ケーシング１２の外周面を伝って外方部材２７に流動するのを防止することができ、密封性能の向上を一層図ることができる。なお、凹溝４０は全周に亙って形成しても良いが、少なくとも反路面側の１８０°の範囲に形成されていれば、減速機ケーシング１２の外周面を伝ってきた雨水や泥水がこの凹溝４０で溜まって下方に排出される。
【００５７】
図３（ｃ）は、図１のモータ２のモータケーシング４を示す要部拡大図である。このモータケーシング４の外周を覆うようにＯリング等の弾性部材４２を介して円筒状のカバー４１が装着され、外周に環状の凹溝４３が形成されている。この凹溝４３により、カバー４１の外周面を伝って減速機ケーシング１２や外方部材２７に流動するのを防止することができ、密封性能の向上を一層図ることができる。なお、凹溝４３は全周に亙って形成しても良いが、少なくとも反路面側の１８０°の範囲に形成されていれば、カバー４１の外周面を伝ってきた雨水や泥水がこの凹溝４３で溜まって下方に排出される。
【００５８】
図４は、図３（ａ）のシール３４の変形例である。なお、この実施形態は、基本的には芯金３６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詳細な説明を省略する。
【００５９】
このシール４４は、外方部材２７に内嵌された芯金４５と、この芯金４５に接合されたシール部材３７とからなる一体型のシールで構成されている。芯金４５は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑や防錆処理された冷間圧延鋼鈑等、防錆能を有する鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延び、外方部材２７のアウター側の端面２７ｃに密着する円板状の堰部４５ａが一体に形成されている。
【００６０】
本実施形態では、芯金４５の堰部４５ａが他の部分よりも肉厚に形成されている。これにより、強度・剛性が高くなり、組立時に芯金４５の堰部４５ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを一層防止することができる。
【００６１】
図５は、図４のシール４４の変形例である。なお、この実施形態は、基本的にはシール部材３７の構成の一部が異なるだけで、その他実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。このシール４６は、外方部材２７のアウター側の端部外周に圧入された芯金４５’と、この芯金４５’に接合されたシール部材４７とからなる一体型のシールで構成されている。
【００６２】
芯金４５’の堰部４５ｂが他の部分よりも肉厚に形成されると共に、径方向外方にさらに延長して形成されている。一方、シール部材４６はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金４５’に一体に接合されている。このシール部材４７は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃを一体に有し、芯金４５’の堰部４５ｂが露出している。これにより、強度・剛性が高くなり、組立時に芯金４５’の堰部４５ｂが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても塑性変形するのを一層防止することができると共に、車両の走行中に外方部材２７に雨水や泥水がかかっても外方部材２７の外周面を伝って車輪取付フランジ２８との間に流動するのを一層防止することができる。
【００６３】
図６は、図３（ａ）のシール３４の他の変形例である。この実施形態は、基本的にはシールのシール部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６４】
シール４８は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材４９とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材４９はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、および堰部３６ｃを覆うように接合された被覆部４９ａを一体に有している。
【００６５】
本実施形態では、シール部材４８の被覆部４９ａが芯金３６の堰部３６ｃの露出部を完全に覆っているので、芯金３６の堰部３６ｃと外方部材２７の端面２７ｃとの当接部から泥水等が浸入するのを防止して気密性が高くなると共に、軸受内部に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止することができる。さらに、芯金３６の材質に高価なステンレス鋼鈑や防錆処理された鋼鈑を使用しなくても、廉価で成形性の良好な冷間圧延鋼鈑を使用しても発錆の恐れがなく、低コスト化を図ることができる。
【００６６】
図７は、図３（ａ）のシール３４の他の変形例を示す。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６７】
（ａ）に示すシール５０は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材５１とからなる一体型のシールで構成されている。
【００６８】
シール部材５１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｃの表面を覆うように接合された被覆部５１ａを一体に有している。そして、この被覆部５１ａが外方部材２７の端面２７ｃに弾性接触している。これにより、堰部３６ｃと外方部材２７との気密性が一段と向上する。
【００６９】
（ｂ）に示すシール５２は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６’と、この芯金３６’に接合されたシール部材５１とからなる一体型のシールで構成されている。
【００７０】
シール部材５１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６’に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６’の堰部３６ｃの表面を覆うように接合された被覆部５１ａを一体に有している。
【００７１】
芯金３６’の堰部３６ｄは、前述した実施形態よりも短く形成され、シール部材５１の被覆部５１ａが堰部としての役割をなしている。これにより、組立時に被覆部５１ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても容易に変形して復元し、堰部の損傷を防止することができる。
【００７２】
（ｃ）に示すシール５３は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６’と、この芯金３６’に接合されたシール部材５４とからなる一体型のシールで構成されている。
【００７３】
シール部材５４はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６’に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６’の堰部３６ｄの表面を覆うように接合された被覆部５４ａを一体に有している。
【００７４】
本実施形態では、被覆部５４ａは、前述した被覆部５１ａよりも肉厚に形成されている。これにより、組立時に被覆部５４ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても弾性変形し、損傷するのを防止することができる。
【００７５】
（ｄ）に示すシール５５は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６’と、この芯金３６’に接合されたシール部材５６とからなる一体型のシールで構成されている。
【００７６】
シール部材５６はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６’に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６’の堰部３６ｄに亙って接合された被覆部５６ａを一体に有している。
【００７７】
本実施形態では、被覆部５６ａは、前述した被覆部５１ａよりも肉厚に形成され、その一部が外方部材２７の端部外周に弾性接触している。これにより、組立時に被覆部５６ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても弾性変形し、損傷するのを防止することができると共に、芯金３６’の堰部３６ｄと外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００７８】
（ｅ）に示すシール５７は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材５８とからなる一体型のシールで構成されている。
【００７９】
シール部材５８はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｃに亙って接合された被覆部５８ａを一体に有している。
【００８０】
本実施形態では、被覆部５８ａは、その一部が突出して形成され、外方部材２７の端部外周に弾性接触している。これにより、組立時に被覆部５８ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても弾性変形し、損傷するのを防止することができると共に、芯金３６の堰部３６ｃと外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００８１】
図８は、図７のシールの変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には芯金の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８２】
（ａ）に示すシール５９は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材５４とからなる一体型のシールで構成されている。
【００８３】
芯金６０は、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延びる円板状の堰部３６ｄと、この堰部３６ｄからインナー側に延びる円筒状の鍔部６０ａとが一体に形成されている。
【００８４】
本実施形態では、芯金６０の堰部３６ｄから鍔部６０ａが形成されているので、強度・剛性が高くなり、組立時に被覆部５４ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができる。
【００８５】
（ｂ）に示すシール６１は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材５６とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材５６の被覆部５６ａは、その一部が外方部材２７の端部外周に弾性接触している。このように、一体モールドされた芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａにより被覆部５６ａの強度・剛性が高くなり、組立時に被覆部５６ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができると共に、芯金６０の堰部３６ｄと外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００８６】
（ｃ）に示すシール６２は、外方部材２７の内嵌された芯金６３と、この芯金６３に接合されたシール部材５４とからなる一体型のシールで構成されている。芯金６３は、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延びる円板状の堰部６３ａと、この堰部６３ａからインナー側に延びる円筒状の鍔部６０ａとが一体に形成されている。このように、一体モールドされた芯金６３の堰部６３ａと鍔部６０ａにより被覆部５４ａの強度・剛性が高くなり、組立時に被覆部５４ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができる。
【００８７】
（ｄ）に示すシール６４は、外方部材２７の内嵌された芯金６５と、この芯金６５に接合されたシール部材５６とからなる一体型のシールで構成されている。芯金６５は、防錆処理された冷間圧延鋼鈑からプレス加工にて形成され、外方部材２７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た円筒部３６ａと、この円筒部３６ａから径方向内方に屈曲して延びる内径部３６ｂと、円筒部３６ａから径方向外方に延びる円板状の堰部３６ｄと、この堰部３６ｄからインナー側に延びる円筒状の鍔部６０ａ、および鍔部６０ａからさらに径方向外方の突出する舌片６５ａが一体に形成されている。このように、一体モールドされた芯金６３の構成により被覆部５６ａの強度・剛性が高くなり、組立時に被覆部５６ａが他の部品と干渉したり、走行中に飛石等が衝突しても損傷するのを防止することができると共に、シール６４と外方部材２７との気密性を向上させることができる。
【００８８】
図９は、図８のシールの変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはシール部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８９】
（ａ）に示すシール６６は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材６７とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材６７はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部６７ａを一体に有している。
【００９０】
本実施形態では、被覆部６７ａは肉厚に形成され、外径がインナー側に向って漸次小径となるテーパ状に形成されている。これにより、シール部材６７の材料削減と共に成形性が向上する。
【００９１】
（ｂ）に示すシール６８は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材６９とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材６９はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部６９ａを一体に有している。
【００９２】
本実施形態では、被覆部６９ａは肉厚に形成され、外径がアウター側に向って漸次小径となるテーパ状に形成されている。これにより、シール部材６９の材料削減と共に成形性が向上する。
【００９３】
図１０は、図８のシールの他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはシール部材のリップの構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９４】
（ａ）に示すシール７０は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材７１とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材７１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ７１ａ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｃの表面を覆うように接合された被覆部５１ａを一体に有している。
【００９５】
本実施形態では、グリースリップ７１ａが基部２８ｂに対して所定の径方向すきまを介して対向され、ラビリンスシールを構成している。これにより、シール７０の回転トルクが低減される。
【００９６】
（ｂ）に示すシール７２は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材７３とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材７３はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ７１ａ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部５６ａを一体に有している。
【００９７】
本実施形態では、グリースリップ７１ａが基部２８ｂに対して所定の径方向すきまを介して対向され、ラビリンスシールを構成している。これにより、シール７２の回転トルクが低減される。
【００９８】
図１１は、図８（ｂ）のシール６１の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはシール部材のリップ摺接部の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９９】
このシール６１は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材５６とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材５６の被覆部５６ａは、その一部が外方部材２７の端部外周に弾性接触している。
【０１００】
本実施形態では、サイドリップ３７ａ、ダストリップ３７ｂおよびグリースリップ３７ｃは、車輪取付フランジ２８のインナー側の基部２８ｂに嵌着された金属環７４に摺接されている。この金属環７４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鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて形成され、基部２８ｂの形状に対応して円弧状に形成された湾曲部７４ａと、この湾曲部７４ａから径方向外方に延び、基部２８ｂの側面２８ｃに密着される円板部７４ｂと、この円板部７４ｂの外径部から車輪取付フランジ２８に対して軸方向に離間し、径方向外方に傾斜して延びる傘部７４ｃとを備えている。
【０１０１】
この金属環７４により、リップ摺動面の発錆を防止することができると共に、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ので、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６１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 Ｂ０６０１：２００１）、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。
【０１０２】
また、基部２８ｂは所定の曲率半径ｒからなる円弧面に形成されているが、この円弧面に対応して、金属環７４の湾曲部７４ａが基部２８ｂの曲率半径ｒよりも大きな曲率半径Ｒに設定されている（Ｒ≧ｒ）。これにより、金属環７４を基部２８ｂに嵌合した時に基部２８ｂの円弧面に金属環７４の湾曲部７４ａが干渉して浮き上がるのを防止することができ、基部２８ｂの側面２８ｃと金属環７４の円板部７４ｂとの間にすきまが生じるのが防止されて両者が密着し、サイドリップ３７ａ、ダストリップ３７ｂおよびグリースリップ３７ｃ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。
【０１０３】
図１２は、図８のシールの他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはシール部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０４】
（ａ）に示すシール７５は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６と、この芯金３６に接合されたシール部材７６とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材７６はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６の堰部３６ｃの表面を覆うように接合された被覆部７６ａを一体に有している。
【０１０５】
本実施形態では、被覆部７６ａは肉厚に形成され、車輪取付フランジ２８のインナー側の側面２８ｄに対して僅かな軸方向すきまｅを介して対向し、ラビリンスシール７７を構成している。これにより、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【０１０６】
（ｂ）に示すシール７８は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材７９とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材７９はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部７９ａを一体に有している。
【０１０７】
本実施形態では、被覆部７９ａは肉厚に形成され、車輪取付フランジ２８のインナー側の側面２８ｄに対して僅かな軸方向すきまｅを介して対向し、ラビリンスシール７７を構成している。これにより、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【０１０８】
（ｃ）に示すシール８０は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材８１とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材８１はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金６０に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金６０の堰部３６ｄと鍔部６０ａの表面を覆うように接合された被覆部８１ａを一体に有している。
【０１０９】
本実施形態では、被覆部８１ａは肉厚に形成され、外径がアウター側に向って漸次小径となるテーパ状に形成されると共に、車輪取付フランジ２８のインナー側の側面２８ｄに対して僅かな軸方向すきまｅを介して対向し、ラビリンスシール７７を構成している。これにより、シール部材８１の成形性が向上すると共に、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【０１１０】
（ｄ）に示すシール８２は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金３６’と、この芯金３６’に接合されたシール部材８３とからなる一体型のシールで構成されている。シール部材８３はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金３６’に一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ３７ａと、このサイドリップ３７ａの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ３７ｂと、軸受内方側（インナー側）に傾斜して延びるグリースリップ３７ｃ、およびサイドリップ３７ａの根元部から芯金３６’の堰部３６ｄの表面を覆うように接合された被覆部８３ａを一体に有している。
【０１１１】
本実施形態では、被覆部８３ａは肉厚に形成され、車輪取付フランジ２８のインナー側の側面２８ｄに対して僅かな軸方向すきまｅを介して対向し、ラビリンスシール７７を構成している。これにより、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができる。
【０１１２】
（ｅ）に示すシール７８は、外方部材２７のアウター側の端部内周に圧入された芯金６０と、この芯金６０に接合されたシール部材７９とからなる一体型のシールで構成されている。そして、サイドリップ３７ａ、ダストリップ３７ｂおよびグリースリップ３７ｃは、車輪取付フランジ２８のインナー側の基部２８ｂに嵌着された金属環７４に摺接されている。
【０１１３】
本実施形態では、ラビリンスシール７７により、雨水や泥水等がリップ部に侵入するのを防止し、密封性を向上させることができると共に、金属環７４によりリップ摺動面の発錆を長期間に亘って防止することができ、耐久性を向上させることができる。
【０１１４】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、車輪用軸受と減速機とモータとが組み合わされ、車輪用軸受が、回転側部材となる内方部材と、固定側部材となる外方部材との間に形成される環状空間のアウター側の開口部にシールが装着された第１世代乃至第３世代構造に適用できる。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 車輪用軸受装置
２ モータ
３ 減速機
４ モータケーシング
５ ステータ
６ 出力軸
７、８、１６、１７、２０、２１ 転がり軸受
９ キャップ
１０ 偏心軸
１１ 入力軸
１１ａ スプライン
１２ 減速機ケーシング
１３ 外ピン
１４ 駆動軸
１５ 内ピン
１８、１９ 曲線板
２２ カウンターウェイト
２３ ハブ輪
２３ａ、２４ａ 内側転走面
２３ｂ 小径段部
２３ｃ、３２ａ セレーション
２４ 内輪
２５ 内方部材
２６ 転動体
２７ 外方部材
２７ａ 外側転走面
２７ｂ 車体取付フランジ
２７ｃ 外方部材のアウター側の端面
２８ 車輪取付フランジ
２８ａ ハブボルト
２８ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
２８ｃ 基部の側面
２８ｄ 車輪取付フランジのインナー側の側面
２９ 保持器
３０ フランジ部
３１ 肩部
３２ 軸部
３２ｂ 雄ねじ
３３ 固定ナット
３４、４４、４６、４８、５０、５２、５３、５５、５７、５９、６１、６２、６４、６６、６８、７０、７２、７５、７８、８０、８２ アウター側のシール
３５ インナー側のオイルシール
３６、３６’、４５、４５’、６０、６３、６５ 芯金
３６ａ 円筒部
３６ｂ 内径部
３６ｃ、３６ｄ、４５ａ、４５ｂ、６３ａ 堰部
３７、４７、４７、５１、５４、５６、５８、６７、６９、７１、７３、７６、７９、８１、８３ シール部材
３７ａ サイドリップ
３７ｂ ダストリップ
３７ｃ、７１ａ グリースリップ
３７ｄ、４９ａ、５１ａ、５４ａ、５６ａ、５８ａ、６７ａ、６９ａ 被覆部
３８、４０、４３ 凹溝
３９、４２ 弾性部材
４１ カバー
６０ａ 鍔部
６５ａ 舌片
７４ 金属環
７４ａ 湾曲部
７４ｂ 円板部
７４ｃ 傘部
７７ ラビリンスシール
１００ 駆動輪
１０１ 外方部材
１０１ａ 外側転走面
１０１ｂ 車体取付フランジ
１０２ 内方部材
１０３ ハブ輪
１０３ａ、１０４ａ 内側転走面
１０４ 内輪部材
１０５ ボール
１０６、１１５ シール
１０７、１０９、１１３ ケーシング
１０８ 車輪取付フランジ
１０８ａ ハブボルト
１１０ ステータ
１１１ 出力軸
１１２ ロータ
１１４、１２２、１２３ 軸受
１１６ ケーシングの底部
１１７ キャップ
１１８ 偏心軸
１１９ 出力軸
１２０ 外ピン
１２１ 内ピン
１２４、１２５ 曲線板
１５０ 外方部材
１５０ａ 外側転走面
１５０ｂ 外周面
１５１ 保持器
１５２ ボール
１５３ ハブ輪
１５３ａ 内側転走面
１５４ 車輪取付フランジ
１５４ａ 車輪取付フランジの側面
１５５ シール構造
１５６ 芯金
１５６ａ 堰部材
１５７ 弾性シール体
１５８ アキシアルリップ部
１５９ ラジアルリップ部
Ａ 車輪用軸受
Ｂ モータ
Ｃ 減速機
Ｄ ブレーキ
ｅ 軸方向すきま
Ｏ 駆動輪の中心軸
ｒ 基部の曲率半径
Ｒ 金属環の湾曲部の曲率半径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に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、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受において、
前記シールのうちアウター側のシールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および前記円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、
前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、
前記芯金の堰部またはこの堰部を覆うように一体にモールドされた前記シール部材の被覆部が前記外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されていることを特徴とする車輪用軸受。
【請求項２】
前記芯金の堰部が他の部分よりも厚く形成されている請求項１に記載の車輪用軸受。
【請求項３】
前記シール部材の被覆部が前記芯金の露出した表面を覆うように接合されている請求項１または２に記載の車輪用軸受。
【請求項４】
前記芯金の堰部が前記外方部材のアウター側の端面に密着するように形成されている請求項１乃至３いずれかに記載された車輪用軸受。
【請求項５】
前記シール部材が、前記芯金の内径部から堰部の表面に亙って接合された被覆部を有している請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受。
【請求項６】
前記シール部材の被覆部が前記外方部材のアウター側の端部外周に弾性接触されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受。
【請求項７】
前記芯金の堰部からインナー側に延びる円筒状の鍔部が形成されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受。
【請求項８】
前記シール部材の被覆部が前記車輪取付フランジのインナー側の側面に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されている請求項１、３および請求項５乃至７いずれかに記載の車輪用軸受。
【請求項９】
前記シール部材が、前記サイドリップの内径側に径方向外方に傾斜して延びるダストリップと軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップを一体に有すると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状の曲面に形成され、この基部に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接されている請求項１に記載された車輪用軸受。
【請求項１０】
前記車輪取付フランジのインナー側の基部が所定の曲率半径からなる円弧面に形成され、この基部に金属環が嵌着されると共に、この金属環が前記基部の形状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、前記基部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、径方向外方に傾斜して延びる傘部とを備え、前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、前記グリースリップが所定の径方向シメシロを介して摺接されている請求項９に記載の車輪用軸受。
【請求項１１】
前記基部の曲率半径よりも前記金属環の湾曲部が大きな曲率半径に設定されている請求項１０に記載の車輪用軸受。
【請求項１２】
前記金属環が、耐食性を有する鋼板からプレス加工にて形成され、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請求項１０または１１に記載された車輪用軸受。
【請求項１３】
前記外方部材のアウター側の端部外周に環状の凹溝が形成されている請求項１に記載された車輪用軸受。
【請求項１４】
前記車輪用軸受と前記車輪の中心軸に対して同軸上に減速機とモータが配置されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジが前記減速機のケーシングに取り付けられ、前記ハブ輪に前記減速機を構成する駆動軸がトルク伝達可能に連結されると共に、前記減速機がサイクロイド減速機からなり、偏心軸を備えた入力軸と、前記減速機のケーシングと前記モータのケーシングとの間に差し渡された複数の外ピンと、前記駆動軸に取り付けられた複数の内ピンと、各ピンに転がり軸受を介して回転自在に支持された２枚の曲線板とを備え、これら曲線板が、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線に形成され、前記偏心軸に装着されると共に、前記外ピンが、転がり軸受によって回転自在に支持され、この外ピンで前記曲線板の偏心運動が外周側で案内されていていることを特徴とするインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項１５】
前記減速機のケーシングの外周の少なくとも反路面側の１８０°の範囲に凹溝が形成されている請求項１４に記載されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項１６】
前記モータのケーシングの外周の少なくとも反路面側の１８０°の範囲に凹溝が形成されている請求項１４に記載されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項１】
外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に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、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受において、
前記シールのうちアウター側のシールが、前記外方部材のアウター側の端部内周に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向内方に屈曲して延びる内径部、および前記円筒部から径方向外方に延びる円板状の堰部を有する芯金と、この芯金の内径部に一体に加硫接着されたシール部材とからなる一体型のシールで構成され、
前記シール部材が径方向外方に傾斜して延び、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に軸方向シメシロを介して摺接されるサイドリップを一体に有すると共に、
前記芯金の堰部またはこの堰部を覆うように一体にモールドされた前記シール部材の被覆部が前記外方部材の端部の外径よりも径方向外方に突出して形成されていることを特徴とする車輪用軸受。
【請求項２】
前記芯金の堰部が他の部分よりも厚く形成されている請求項１に記載の車輪用軸受。
【請求項３】
前記シール部材の被覆部が前記芯金の露出した表面を覆うように接合されている請求項１または２に記載の車輪用軸受。
【請求項４】
前記芯金の堰部が前記外方部材のアウター側の端面に密着するように形成されている請求項１乃至３いずれかに記載された車輪用軸受。
【請求項５】
前記シール部材が、前記芯金の内径部から堰部の表面に亙って接合された被覆部を有している請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受。
【請求項６】
前記シール部材の被覆部が前記外方部材のアウター側の端部外周に弾性接触されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受。
【請求項７】
前記芯金の堰部からインナー側に延びる円筒状の鍔部が形成されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受。
【請求項８】
前記シール部材の被覆部が前記車輪取付フランジのインナー側の側面に僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが構成されている請求項１、３および請求項５乃至７いずれかに記載の車輪用軸受。
【請求項９】
前記シール部材が、前記サイドリップの内径側に径方向外方に傾斜して延びるダストリップと軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップを一体に有すると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状の曲面に形成され、この基部に前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接されている請求項１に記載された車輪用軸受。
【請求項１０】
前記車輪取付フランジのインナー側の基部が所定の曲率半径からなる円弧面に形成され、この基部に金属環が嵌着されると共に、この金属環が前記基部の形状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、前記基部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、径方向外方に傾斜して延びる傘部とを備え、前記サイドリップとダストリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、前記グリースリップが所定の径方向シメシロを介して摺接されている請求項９に記載の車輪用軸受。
【請求項１１】
前記基部の曲率半径よりも前記金属環の湾曲部が大きな曲率半径に設定されている請求項１０に記載の車輪用軸受。
【請求項１２】
前記金属環が、耐食性を有する鋼板からプレス加工にて形成され、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請求項１０または１１に記載された車輪用軸受。
【請求項１３】
前記外方部材のアウター側の端部外周に環状の凹溝が形成されている請求項１に記載された車輪用軸受。
【請求項１４】
前記車輪用軸受と前記車輪の中心軸に対して同軸上に減速機とモータが配置されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジが前記減速機のケーシングに取り付けられ、前記ハブ輪に前記減速機を構成する駆動軸がトルク伝達可能に連結されると共に、前記減速機がサイクロイド減速機からなり、偏心軸を備えた入力軸と、前記減速機のケーシングと前記モータのケーシングとの間に差し渡された複数の外ピンと、前記駆動軸に取り付けられた複数の内ピンと、各ピンに転がり軸受を介して回転自在に支持された２枚の曲線板とを備え、これら曲線板が、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線に形成され、前記偏心軸に装着されると共に、前記外ピンが、転がり軸受によって回転自在に支持され、この外ピンで前記曲線板の偏心運動が外周側で案内されていていることを特徴とするインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項１５】
前記減速機のケーシングの外周の少なくとも反路面側の１８０°の範囲に凹溝が形成されている請求項１４に記載されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項１６】
前記モータのケーシングの外周の少なくとも反路面側の１８０°の範囲に凹溝が形成されている請求項１４に記載されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１１７５２９（Ｐ２０１１−１１７５２９Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７５２７１（Ｐ２００９−２７５２７１）
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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