車輪用軸受装置
【課題】シールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】第２世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置において、アウター側のシール８が、鋼板をプレス加工にて形成された芯金１２と、この芯金１２に加硫接着により一体に接合されたシール部材１３とからなり、このシール部材１３が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに所定のシメシロを介して摺接するサイドリップ１３ａを一体に有すると共に、外方部材２のアウター側の外周面と端面２ｃおよび車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに撥水加工Ａ、Ｂ、Ｃが施されている。
【解決手段】第２世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置において、アウター側のシール８が、鋼板をプレス加工にて形成された芯金１２と、この芯金１２に加硫接着により一体に接合されたシール部材１３とからなり、このシール部材１３が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂに所定のシメシロを介して摺接するサイドリップ１３ａを一体に有すると共に、外方部材２のアウター側の外周面と端面２ｃおよび車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに撥水加工Ａ、Ｂ、Ｃが施されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置に関し、詳しくは、軸受部に装着されたシールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を複列の転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。
【０００３】
これらの車輪用軸受装置は泥水等がかかり易い部位に配置されるため、密封装置が装着されて外方部材と内方部材との間を密封するように構成されている。ここで、市場回収品の軸受損傷状況を検証すると、剥離等から来る本来の軸受寿命よりも、密封装置の不具合による損傷が多くを占めている。したがって、密封装置の密封性と耐久性を高めることにより、軸受寿命の向上を確実に図ることができる。一般的に、密封装置は、シールリップを備えたシール部材が固定側部材となる外方部材に装着され、シールリップが内方部材の外周面に摺接されている。
【０００４】
従来から、密封性を高めたシールに関しては種々提案されているが、こうしたシールの一例を図５に示す。シール５０は、外方部材５１とハブ輪５２との間に形成される環状空間の開口部に装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。このシール５０は、芯金５３と、この芯金５３に加硫接着により一体に接合されたシール部材５４とからなる。芯金５３は、外方部材５１の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部５３ａと、この嵌合部５３ａから径方向外方に屈曲して形成され、外方部材５１の端面５１ａに当接される重合部５３ｂと、この重合部５３ｂから径方向内方に延びる内側部５３ｃとを備えている。
【０００５】
一方、シール部材５４は、ニトリルゴム等の合成ゴムからなり、芯金５３の重合部５３ｂの露出した部分から内側部５３ｃの内端部に亙る範囲に固着され、サイドリップ５４ａとダストリップ５４ｂおよびグリースリップ５４ｃ、および包囲部５４ｄを有している。車輪取付フランジ５５の基部５５ａは断面が円弧状の曲面に形成されると共に、サイドリップ５４ａとダストリップ５４ｂは、先端に向う程径方向外方に傾斜し、それぞれ異なった傾斜角と長さに形成されている。そして、基部５５ａにその全周が所定のシメシロを介して摺接している。また、グリースリップ５４ｃは、先端縁を軸受内方側に向けた状態でラジアルリップを構成し、基部５５ａの外周面に所定のシメシロを介して摺接している。
【０００６】
このように、芯金５３が、嵌合部５３ａから径方向外方に突出した重合部５３ｂが形成され、サイドリップ５４ａの最大径が芯金５３の嵌合部５３ａの略外径に設定されているため、シール５０の最大径とサイドリップ５４ａの最大径との間に充分なスペースを確保することができ、サイドリップ５４ａに干渉することなく圧入治具（図示せず）でシール５０を外方部材５１に容易に圧入することができる。したがって、シール５０の圧入力を充分確保することができ、軸受の昇温によって内部圧力が増大した時にもシール５０が抜け出すのを防止して本来のシール性能を発揮することができる。さらに、シール部材５４の包囲部５４ｄによって重合部５３ｂの露出した部分が覆われているため、芯金５３の発錆を防止すると共に、シール嵌合部の気密性を高め、シール５０の密封性と耐久性を高めることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１５７３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
然しながら、こうした従来のシール５０では、外部から泥水が浸入することにより、リップ摺動部に付着して摩耗が促進され、所望の密封性が維持できなくなる恐れがある。特に、泥水が直接シール５０にかかる場合より、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材５１の外周面に付着し、それが流動してリップ摺動部に噛み込み、リップ摩耗を誘発させてシール寿命低下に至る恐れがあり、軸受寿命低下や回転調子の不良にも影響を及ぼす可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、シールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジ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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方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側開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、前記外方部材のアウター側の外周面または／および端面に撥水加工が施されている。
【００１１】
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第２世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置において、シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、外方部材のアウター側の外周面または／および端面に撥水加工が施されているので、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材の外周面に付着しても、撥水効果で球状の水滴に変化するため、その泥水を外方部材の径方向下方に誘導して排水することができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止してシールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２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側面に前記撥水加工が施されていれば、ハブ輪の回転に伴い、浸入してきた泥水を遠心力によって外方に飛散させることができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記撥水加工が撥水性物質をコーティングしたものでも良いし、また、請求項４に記載の発明のように、前記撥水加工が無電解ニッケルメッキ皮膜中にＰＴＦＥ微粒子を分散させた複合メッキでも良い。これにより、撥水性と母材の防錆性を両立させることができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のように、前記芯金が、前記外方部材のアウターの端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に屈曲して形成され、前記外方部材のアウター側の端面に当接される重合部と、この重合部から径方向内方に延びる内側部とを備えると共に、前記シール部材のサイドリップの最大径が前記芯金の嵌合部の略外径に設定されると共に、前記芯金の重合部が前記外方部材のアウター側の外径よりも径方向外方に突出して形成されていれば、シールの最大径とサイドリップの最大径との間に充分なスペースを充分確保することができ、サイドリップに干渉することなく圧入治具でシールを外方部材に容易に圧入することができると共に、泥水が外方部材の外周面に沿って流動してきてもこの重合部で止め、車輪取付フランジの側面との間に流動してシールの近傍に滞留するのを防止することができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のように、前記シール部材が前記芯金の重合部を覆う包囲部を備えていれば、芯金の発錆を防止すると共に、シール嵌合部の気密性を高め、さらにシールの密封性と耐久性を高めることができる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明のように、前記内方部材が、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる前記小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の小径段部に所定の径方向シメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪で構成されていても良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジ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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方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側開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、前記外方部材のアウター側の外周面または／および端面に撥水加工が施されているので、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材の外周面に付着しても、撥水効果で球状の水滴に変化するため、その泥水を外方部材の径方向下方に誘導して排水することができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止してシールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のシール部を示す要部拡大図である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】図３のシール部を示す要部拡大図である。
【図５】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】
【００１９】
外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定の径方向シメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、前記外方部材のアウター側の外周面と端面および前記車輪取付フランジのインナー側の側面に撥水加工が施されている。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１のシール部を示す要部拡大図である。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。
【００２１】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００２２】
ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成されている。なお、車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されている。
【００２３】
内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。そして、内輪５は、ハブ輪４の小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｃによって、所定の軸受予圧が付与された状態で、ハブ輪４に対して軸方向に固定されている。なお、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２４】
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部４ｃは鍛造加工後の表面硬さのままの未焼入れ部とされている。
【００２５】
外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周にハブ輪４の内側転走面４ａと内輪５の内側転走面５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。
【００２６】
この外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の両端開口部にシール８、９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に浸入するのを防止している。
【００２７】
シール８、９のうちインナー側のシール９は、固定側部材となる外方部材２のインナー側の端部内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金１０と、この芯金１０に加硫接着によって一体に接合されたシール部材１１とからなる一体型のシールで構成されている。
【００２８】
シール９の芯金１０は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系）等、防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成され、全体として円環状に形成されている。芯金１０がこの種の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成されていれば、長期間に亘って芯金１０の発錆を抑え、耐久性と密封性を向上させることができる。
【００２９】
一方、シール部材１１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１０に一体に接合されている。このシール部材１１は、径方向内方に二股状に傾斜して延び、内輪５の外径に所定の径方向シメシロを介して摺接されるグリースリップ１１ａとダストリップ１１ｂを一体に有している。
【００３０】
なお、シール部材１１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。
【００３１】
アウター側のシール８は、図２に拡大して示すように、芯金１２と、この芯金１２に加硫接着により一体に接合されたシール部材１３とからなる。芯金１２は、オーステナイト系ステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板等、耐食性を有する鋼板をプレス加工にて形成されている。この芯金１２は、外方部材２の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向内方に延びる内側部１２ｂとを備え、断面略コの字状に、全体として円環状に形成されている。
【００３２】
一方、シール部材１３は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金１２の内側部１２ｂの内端部に固着され、サイドリップ１３ａとダストリップ１３ｂおよびグリースリップ１３ｃを有している。本実施形態では、芯金１２が防錆能を有する鋼板から形成されているので、芯金１２自体の発錆を長期間に亘って確実に防止すると共に、シール８の密封性と耐久性を高めることができる。
【００３３】
車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部６ｂにサイドリップ１３ａとダストリップ１３ｂが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ１３ｃが所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
【００３４】
ここで、本実施形態では、外方部材２のアウター側の外周面と外方部材２のアウター側の端面２ｃおよび車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに撥水加工Ａ、Ｂ、Ｃが施されている（図中二点鎖線にて示す）。これにより、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材２の外周面に付着しても、撥水効果で球状の水滴に変化するため、その泥水を外方部材２の径方向下方（路面方向）に誘導して排水することができると共に、ハブ輪４の回転に伴い、遠心力によって外方に飛散させることができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止してシール８の密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３５】
撥水加工としては、フッ素系やシリコーン系撥水剤あるいはアクリル系撥水剤、シリカ系撥水剤を例示することができる。特に、ＰＴＦＥ系の撥水剤は撥水性が高いので有効である。この撥水加工は、メトキシシランを含む界面活性剤を使用し、これをアルコールに０．０１ｗｔ％を溶かし、その液を塗布させた後、熱風で乾燥することによって得られる。メトキシシランは、加水分解して得られるＯＨ基が水素結合し、ガラス状の光沢のある表面を呈する。
【００３６】
また、こうしたコーティングの代わりに、無電解ニッケルメッキ皮膜中にＰＴＦＥ微粒子を分散させた複合メッキを施せば、撥水性と母材の防錆性を両立させることができるため好ましい。
【実施例２】
【００３７】
図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。図４は、図３のシール部を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した第１の実施形態（図１）と基本的には軸受構造が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材１４と外方部材１５、および両部材１４、１５間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材１４は、ハブ輪１６と、このハブ輪１６に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００３９】
ハブ輪１６は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）４ｄが形成されている。
【００４０】
ハブ輪１６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４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００４１】
外方部材１５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、外周に車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。
【００４２】
また、外方部材１５と内方部材１４との間に形成される環状空間の開口部にはシール１７、１８が装着されている。インナー側のシール１８は、スリンガ１９と環状のシール板２０とからなる、所謂パックシールを構成している。そして、後述するアウター側のシール１７と共に、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００４３】
ここで、アウター側のシール１７は、図４に拡大して示すように、芯金２１と、この芯金２１に加硫接着により一体に接合されたシール部材２２とからなる。芯金２１は、冷間圧延鋼板等の鋼板をプレス加工にて形成されている。この芯金２１は、外方部材１５の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部２１ａと、この嵌合部２１ａから径方向外方に屈曲して形成され、外方部材１５の端面２ｃに当接される重合部２１ｂと、この重合部２１ｂから径方向内方に延びる内側部２１ｃとを備えている。
【００４４】
一方、シール部材２２は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金２１の重合部２１ｂの露出した部分から内側部２１ｃの内端部に亙る範囲に固着され、サイドリップ２２ａとダストリップ２２ｂおよびグリースリップ２２ｃ、および包囲部２２ｄを有している。サイドリップ２２ａとダストリップ２２ｂが、先端に向う程径方向外方に傾斜し、それぞれ異なった傾斜角と長さに形成されている。そして、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂにその全周が所定のシメシロを介して摺接している。また、グリースリップ２２ｃは、先端縁を軸受内方側に向けた状態でラジアルリップを構成し、基部６ｂの外周面に所定のシメシロを介して摺接している。
【００４５】
本実施形態では、サイドリップ２２ａの最大径が芯金２１の嵌合部２１ａの略外径と同径に設定されていると共に、芯金２１の重合部２１ｂが外方部材１５のアウター側の外径よりも径方向外方に突出して形成されているため、シール１７の最大径とサイドリップ２２ａの最大径との間に充分なスペースを充分確保することができ、サイドリップ２２ａに干渉することなく圧入治具（図示せず）でシール１７を外方部材１５に容易に圧入することができる。したがって、シール１７の圧入力を充分確保することができ、軸受の昇温によって内部圧力が増大した時にもシール１７が抜け出すのを防止して本来のシール性能を発揮することができる。また、泥水が外方部材１５の外周面に沿って流動してきてもこの重合部２１ｂで止め、泥水を外方部材１５の径方向下方（路面方向）に誘導して排水することができると共に、車両の走行中に泥水が外方部材１５の外周面を伝って車輪取付フランジ６の側面６ｃとの間に流動してシール１７の近傍に滞留するのを防止することができ、長期間に亘ってシール１７の耐久性と密封性能の向上を図ることができる。
【００４６】
さらに、外方部材１５のアウター側の外周面と車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに撥水加工Ａ、Ｃが施されている（図中二点鎖線にて示す）ため、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材１５の外周面に付着しても、撥水効果で球状の水滴に変化するため、その泥水を外方部材１５の径方向下方（路面方向）に効果的に誘導して排水することができると共に、ハブ輪１６の回転に伴い、遠心力によって外方に飛散させることができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止することができる。
【００４７】
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】
【００４８】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に車体取付フランジを一体に有する外方部材と、この外方部材に複列の転動体を介して回転自在に内挿された内方部材とを備え、両部材間に形成される環状空間の両端開口部にシールが装着された第２世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１、１４ 内方部材
２、１５ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
２ｃ 外方部材のアウター側の端面
３ 転動体
４、１６ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ 加締部
４ｄ セレーション
５ 内輪
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
６ｃ 車輪取付フランジのインナー側の側面
７ 保持器
８、９、１７、１８ シール
１０、１２、２１ 芯金
１１、１３、２２ シール部材
１１ａ、１３ｃ、２２ｃ グリースリップ
１１ｂ、１３ｂ、２２ｂ ダストリップ
１３ａ、２２ａ サイドリップ
１９ スリンガ
２０ シール板
５０ シール
５１ 外方部材
５１ａ 外方部材の端面
５２ ハブ輪
５３ 芯金
５３ａ 嵌合部
５３ｂ 重合部
５３ｃ 内側部
５４ シール部材
５４ａ サイドリップ
５４ｂ ダストリップ
５４ｃ グリースリップ
５４ｄ 包囲部
５５ 車輪取付フランジ
５５ａ 車輪取付フランジの基部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置に関し、詳しくは、軸受部に装着されたシールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を複列の転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。
【０００３】
これらの車輪用軸受装置は泥水等がかかり易い部位に配置されるため、密封装置が装着されて外方部材と内方部材との間を密封するように構成されている。ここで、市場回収品の軸受損傷状況を検証すると、剥離等から来る本来の軸受寿命よりも、密封装置の不具合による損傷が多くを占めている。したがって、密封装置の密封性と耐久性を高めることにより、軸受寿命の向上を確実に図ることができる。一般的に、密封装置は、シールリップを備えたシール部材が固定側部材となる外方部材に装着され、シールリップが内方部材の外周面に摺接されている。
【０００４】
従来から、密封性を高めたシールに関しては種々提案されているが、こうしたシールの一例を図５に示す。シール５０は、外方部材５１とハブ輪５２との間に形成される環状空間の開口部に装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。このシール５０は、芯金５３と、この芯金５３に加硫接着により一体に接合されたシール部材５４とからなる。芯金５３は、外方部材５１の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部５３ａと、この嵌合部５３ａから径方向外方に屈曲して形成され、外方部材５１の端面５１ａに当接される重合部５３ｂと、この重合部５３ｂから径方向内方に延びる内側部５３ｃとを備えている。
【０００５】
一方、シール部材５４は、ニトリルゴム等の合成ゴムからなり、芯金５３の重合部５３ｂの露出した部分から内側部５３ｃの内端部に亙る範囲に固着され、サイドリップ５４ａとダストリップ５４ｂおよびグリースリップ５４ｃ、および包囲部５４ｄを有している。車輪取付フランジ５５の基部５５ａは断面が円弧状の曲面に形成されると共に、サイドリップ５４ａとダストリップ５４ｂは、先端に向う程径方向外方に傾斜し、それぞれ異なった傾斜角と長さに形成されている。そして、基部５５ａにその全周が所定のシメシロを介して摺接している。また、グリースリップ５４ｃは、先端縁を軸受内方側に向けた状態でラジアルリップを構成し、基部５５ａの外周面に所定のシメシロを介して摺接している。
【０００６】
このように、芯金５３が、嵌合部５３ａから径方向外方に突出した重合部５３ｂが形成され、サイドリップ５４ａの最大径が芯金５３の嵌合部５３ａの略外径に設定されているため、シール５０の最大径とサイドリップ５４ａの最大径との間に充分なスペースを確保することができ、サイドリップ５４ａに干渉することなく圧入治具（図示せず）でシール５０を外方部材５１に容易に圧入することができる。したがって、シール５０の圧入力を充分確保することができ、軸受の昇温によって内部圧力が増大した時にもシール５０が抜け出すのを防止して本来のシール性能を発揮することができる。さらに、シール部材５４の包囲部５４ｄによって重合部５３ｂの露出した部分が覆われているため、芯金５３の発錆を防止すると共に、シール嵌合部の気密性を高め、シール５０の密封性と耐久性を高めることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１５７３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
然しながら、こうした従来のシール５０では、外部から泥水が浸入することにより、リップ摺動部に付着して摩耗が促進され、所望の密封性が維持できなくなる恐れがある。特に、泥水が直接シール５０にかかる場合より、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材５１の外周面に付着し、それが流動してリップ摺動部に噛み込み、リップ摩耗を誘発させてシール寿命低下に至る恐れがあり、軸受寿命低下や回転調子の不良にも影響を及ぼす可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、シールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジ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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方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側開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、前記外方部材のアウター側の外周面または／および端面に撥水加工が施されている。
【００１１】
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第２世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置において、シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、外方部材のアウター側の外周面または／および端面に撥水加工が施されているので、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材の外周面に付着しても、撥水効果で球状の水滴に変化するため、その泥水を外方部材の径方向下方に誘導して排水することができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止してシールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２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側面に前記撥水加工が施されていれば、ハブ輪の回転に伴い、浸入してきた泥水を遠心力によって外方に飛散させることができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記撥水加工が撥水性物質をコーティングしたものでも良いし、また、請求項４に記載の発明のように、前記撥水加工が無電解ニッケルメッキ皮膜中にＰＴＦＥ微粒子を分散させた複合メッキでも良い。これにより、撥水性と母材の防錆性を両立させることができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のように、前記芯金が、前記外方部材のアウターの端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に屈曲して形成され、前記外方部材のアウター側の端面に当接される重合部と、この重合部から径方向内方に延びる内側部とを備えると共に、前記シール部材のサイドリップの最大径が前記芯金の嵌合部の略外径に設定されると共に、前記芯金の重合部が前記外方部材のアウター側の外径よりも径方向外方に突出して形成されていれば、シールの最大径とサイドリップの最大径との間に充分なスペースを充分確保することができ、サイドリップに干渉することなく圧入治具でシールを外方部材に容易に圧入することができると共に、泥水が外方部材の外周面に沿って流動してきてもこの重合部で止め、車輪取付フランジの側面との間に流動してシールの近傍に滞留するのを防止することができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のように、前記シール部材が前記芯金の重合部を覆う包囲部を備えていれば、芯金の発錆を防止すると共に、シール嵌合部の気密性を高め、さらにシールの密封性と耐久性を高めることができる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明のように、前記内方部材が、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる前記小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の小径段部に所定の径方向シメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪で構成されていても良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジ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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方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側開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、前記外方部材のアウター側の外周面または／および端面に撥水加工が施されているので、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材の外周面に付着しても、撥水効果で球状の水滴に変化するため、その泥水を外方部材の径方向下方に誘導して排水することができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止してシールの密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のシール部を示す要部拡大図である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】図３のシール部を示す要部拡大図である。
【図５】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】
【００１９】
外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定の径方向シメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、前記外方部材のアウター側の外周面と端面および前記車輪取付フランジのインナー側の側面に撥水加工が施されている。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１のシール部を示す要部拡大図である。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。
【００２１】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００２２】
ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成されている。なお、車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されている。
【００２３】
内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。そして、内輪５は、ハブ輪４の小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｃによって、所定の軸受予圧が付与された状態で、ハブ輪４に対して軸方向に固定されている。なお、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２４】
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部４ｃは鍛造加工後の表面硬さのままの未焼入れ部とされている。
【００２５】
外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周にハブ輪４の内側転走面４ａと内輪５の内側転走面５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。
【００２６】
この外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の両端開口部にシール８、９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に浸入するのを防止している。
【００２７】
シール８、９のうちインナー側のシール９は、固定側部材となる外方部材２のインナー側の端部内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金１０と、この芯金１０に加硫接着によって一体に接合されたシール部材１１とからなる一体型のシールで構成されている。
【００２８】
シール９の芯金１０は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系）や防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系）等、防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成され、全体として円環状に形成されている。芯金１０がこの種の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成されていれば、長期間に亘って芯金１０の発錆を抑え、耐久性と密封性を向上させることができる。
【００２９】
一方、シール部材１１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１０に一体に接合されている。このシール部材１１は、径方向内方に二股状に傾斜して延び、内輪５の外径に所定の径方向シメシロを介して摺接されるグリースリップ１１ａとダストリップ１１ｂを一体に有している。
【００３０】
なお、シール部材１１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。
【００３１】
アウター側のシール８は、図２に拡大して示すように、芯金１２と、この芯金１２に加硫接着により一体に接合されたシール部材１３とからなる。芯金１２は、オーステナイト系ステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板等、耐食性を有する鋼板をプレス加工にて形成されている。この芯金１２は、外方部材２の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａから径方向内方に延びる内側部１２ｂとを備え、断面略コの字状に、全体として円環状に形成されている。
【００３２】
一方、シール部材１３は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金１２の内側部１２ｂの内端部に固着され、サイドリップ１３ａとダストリップ１３ｂおよびグリースリップ１３ｃを有している。本実施形態では、芯金１２が防錆能を有する鋼板から形成されているので、芯金１２自体の発錆を長期間に亘って確実に防止すると共に、シール８の密封性と耐久性を高めることができる。
【００３３】
車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部６ｂにサイドリップ１３ａとダストリップ１３ｂが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ１３ｃが所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
【００３４】
ここで、本実施形態では、外方部材２のアウター側の外周面と外方部材２のアウター側の端面２ｃおよび車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに撥水加工Ａ、Ｂ、Ｃが施されている（図中二点鎖線にて示す）。これにより、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材２の外周面に付着しても、撥水効果で球状の水滴に変化するため、その泥水を外方部材２の径方向下方（路面方向）に誘導して排水することができると共に、ハブ輪４の回転に伴い、遠心力によって外方に飛散させることができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止してシール８の密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３５】
撥水加工としては、フッ素系やシリコーン系撥水剤あるいはアクリル系撥水剤、シリカ系撥水剤を例示することができる。特に、ＰＴＦＥ系の撥水剤は撥水性が高いので有効である。この撥水加工は、メトキシシランを含む界面活性剤を使用し、これをアルコールに０．０１ｗｔ％を溶かし、その液を塗布させた後、熱風で乾燥することによって得られる。メトキシシランは、加水分解して得られるＯＨ基が水素結合し、ガラス状の光沢のある表面を呈する。
【００３６】
また、こうしたコーティングの代わりに、無電解ニッケルメッキ皮膜中にＰＴＦＥ微粒子を分散させた複合メッキを施せば、撥水性と母材の防錆性を両立させることができるため好ましい。
【実施例２】
【００３７】
図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。図４は、図３のシール部を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した第１の実施形態（図１）と基本的には軸受構造が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材１４と外方部材１５、および両部材１４、１５間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材１４は、ハブ輪１６と、このハブ輪１６に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００３９】
ハブ輪１６は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）４ｄが形成されている。
【００４０】
ハブ輪１６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４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００４１】
外方部材１５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、外周に車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。
【００４２】
また、外方部材１５と内方部材１４との間に形成される環状空間の開口部にはシール１７、１８が装着されている。インナー側のシール１８は、スリンガ１９と環状のシール板２０とからなる、所謂パックシールを構成している。そして、後述するアウター側のシール１７と共に、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００４３】
ここで、アウター側のシール１７は、図４に拡大して示すように、芯金２１と、この芯金２１に加硫接着により一体に接合されたシール部材２２とからなる。芯金２１は、冷間圧延鋼板等の鋼板をプレス加工にて形成されている。この芯金２１は、外方部材１５の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部２１ａと、この嵌合部２１ａから径方向外方に屈曲して形成され、外方部材１５の端面２ｃに当接される重合部２１ｂと、この重合部２１ｂから径方向内方に延びる内側部２１ｃとを備えている。
【００４４】
一方、シール部材２２は、ＮＢＲ等の合成ゴムからなり、芯金２１の重合部２１ｂの露出した部分から内側部２１ｃの内端部に亙る範囲に固着され、サイドリップ２２ａとダストリップ２２ｂおよびグリースリップ２２ｃ、および包囲部２２ｄを有している。サイドリップ２２ａとダストリップ２２ｂが、先端に向う程径方向外方に傾斜し、それぞれ異なった傾斜角と長さに形成されている。そして、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂにその全周が所定のシメシロを介して摺接している。また、グリースリップ２２ｃは、先端縁を軸受内方側に向けた状態でラジアルリップを構成し、基部６ｂの外周面に所定のシメシロを介して摺接している。
【００４５】
本実施形態では、サイドリップ２２ａの最大径が芯金２１の嵌合部２１ａの略外径と同径に設定されていると共に、芯金２１の重合部２１ｂが外方部材１５のアウター側の外径よりも径方向外方に突出して形成されているため、シール１７の最大径とサイドリップ２２ａの最大径との間に充分なスペースを充分確保することができ、サイドリップ２２ａに干渉することなく圧入治具（図示せず）でシール１７を外方部材１５に容易に圧入することができる。したがって、シール１７の圧入力を充分確保することができ、軸受の昇温によって内部圧力が増大した時にもシール１７が抜け出すのを防止して本来のシール性能を発揮することができる。また、泥水が外方部材１５の外周面に沿って流動してきてもこの重合部２１ｂで止め、泥水を外方部材１５の径方向下方（路面方向）に誘導して排水することができると共に、車両の走行中に泥水が外方部材１５の外周面を伝って車輪取付フランジ６の側面６ｃとの間に流動してシール１７の近傍に滞留するのを防止することができ、長期間に亘ってシール１７の耐久性と密封性能の向上を図ることができる。
【００４６】
さらに、外方部材１５のアウター側の外周面と車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに撥水加工Ａ、Ｃが施されている（図中二点鎖線にて示す）ため、路面から跳ね上がった泥水が、軸受周辺部品を伝ってきて外方部材１５の外周面に付着しても、撥水効果で球状の水滴に変化するため、その泥水を外方部材１５の径方向下方（路面方向）に効果的に誘導して排水することができると共に、ハブ輪１６の回転に伴い、遠心力によって外方に飛散させることができ、リップ摺動部に滞留して噛み込み、リップ摩耗を誘発させるのを防止することができる。
【００４７】
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】
【００４８】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に車体取付フランジを一体に有する外方部材と、この外方部材に複列の転動体を介して回転自在に内挿された内方部材とを備え、両部材間に形成される環状空間の両端開口部にシールが装着された第２世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１、１４ 内方部材
２、１５ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
２ｃ 外方部材のアウター側の端面
３ 転動体
４、１６ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ 加締部
４ｄ セレーション
５ 内輪
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
６ｃ 車輪取付フランジのインナー側の側面
７ 保持器
８、９、１７、１８ シール
１０、１２、２１ 芯金
１１、１３、２２ シール部材
１１ａ、１３ｃ、２２ｃ グリースリップ
１１ｂ、１３ｂ、２２ｂ ダストリップ
１３ａ、２２ａ サイドリップ
１９ スリンガ
２０ シール板
５０ シール
５１ 外方部材
５１ａ 外方部材の端面
５２ ハブ輪
５３ 芯金
５３ａ 嵌合部
５３ｂ 重合部
５３ｃ 内側部
５４ シール部材
５４ａ サイドリップ
５４ｂ ダストリップ
５４ｃ グリースリップ
５４ｄ 包囲部
５５ 車輪取付フランジ
５５ａ 車輪取付フランジの基部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジ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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方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側開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、
前記シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、前記外方部材のアウター側の外周面または／および端面に撥水加工が施されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記車輪取付フランジのインナー側の側面に前記撥水加工が施されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記撥水加工が撥水性物質をコーティングしたものである請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記撥水加工が無電解ニッケルメッキ皮膜中にＰＴＦＥ微粒子を分散させた複合メッキである請求項１または２に記載された車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記芯金が、前記外方部材のアウターの端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に屈曲して形成され、前記外方部材のアウター側の端面に当接される重合部と、この重合部から径方向内方に延びる内側部とを備えると共に、前記シール部材のサイドリップの最大径が前記芯金の嵌合部の略外径に設定されると共に、前記芯金の重合部が前記外方部材のアウター側の外径よりも径方向外方に突出して形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記シール部材が前記芯金の重合部を覆う包囲部を備えている請求項５に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記内方部材が、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる前記小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の小径段部に所定の径方向シメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪で構成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１】
外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジ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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方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側開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、
前記シールのうちアウター側のシールが、鋼板をプレス加工にて形成された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合されたシール部材とからなり、このシール部材が、先端に向う程径方向外方に傾斜し、前記車輪取付フランジのインナー側の基部に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップを一体に有すると共に、前記外方部材のアウター側の外周面または／および端面に撥水加工が施されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記車輪取付フランジのインナー側の側面に前記撥水加工が施されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記撥水加工が撥水性物質をコーティングしたものである請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記撥水加工が無電解ニッケルメッキ皮膜中にＰＴＦＥ微粒子を分散させた複合メッキである請求項１または２に記載された車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記芯金が、前記外方部材のアウターの端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に屈曲して形成され、前記外方部材のアウター側の端面に当接される重合部と、この重合部から径方向内方に延びる内側部とを備えると共に、前記シール部材のサイドリップの最大径が前記芯金の嵌合部の略外径に設定されると共に、前記芯金の重合部が前記外方部材のアウター側の外径よりも径方向外方に突出して形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記シール部材が前記芯金の重合部を覆う包囲部を備えている請求項５に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記内方部材が、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる前記小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の小径段部に所定の径方向シメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪で構成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１８０９２２（Ｐ２０１２−１８０９２２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５９６１（Ｐ２０１１−４５９６１）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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