特開 2024-119417 車輪用軸受装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119417

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】車輪用軸受装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/78 20060101AFI20240827BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20240827BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20240827BHJP

   F16J 15/3232 20160101ALI20240827BHJP

   F16J 15/447 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

F16C33/78 D

F16C19/18

F16C33/58

F16J15/3232 201

F16J15/447

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023026301

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】弁理士法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鳥居 晃

【テーマコード（参考）】

3J006

3J042

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J006AE12

3J006AE23

3J006AE30

3J006AE42

3J006CA01

3J042AA09

3J042AA12

3J042BA05

3J042CA10

3J042DA10

3J216AA02

3J216AA14

3J216AB03

3J216AB38

3J216BA16

3J216CA01

3J216CA02

3J216CA04

3J216CB04

3J216CC03

3J216CC14

3J216CC15

3J216CC16

3J216CC35

3J216CC42

3J216CC68

3J216DA01

3J216FA04

3J216GA03

3J216GA10

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA43

3J701AA54

3J701AA62

3J701AA72

3J701BA53

3J701BA56

3J701BA69

3J701BA73

3J701BA78

3J701FA38

3J701GA03

3J701XB03

3J701XB26

(57)【要約】

【課題】密封装置の耐泥水性を向上しながら低トルク化を図ることができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪用軸受装置１においては、アウター側シール部材１０は、外輪２に嵌合される芯金１１と、芯金１１に一体的に接合されるシール部材１２とを備え、ハブ輪３は、内側軌道溝３ｃと、車輪取り付けフランジ３ｂのインナー側のフランジ面３ｋと、フランジ面３ｋよりもアウター側に凹んだシールランド部３ｄとを備え、シール部材１２は、シールランド部３ｄと接触する接触リップ１２ｃと、フランジ面３ｋよりもアウター側においてシールランド部３ｄと隙間をもって対向する第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅとを有し、シールランド部３ｄは、接触リップ１２ｃが接触する接触部３１と、第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅと隙間をもって対向する非接触部３２とを有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周に複列の外側軌道溝を有する外方部材と、
径方向外側へ延びるハブフランジを有するハブ輪と、前記ハブ輪に連結された軌道面形成部材とからなり、前記ハブ輪および前記軌道面形成部材に前記外側軌道溝に対向する内側軌道溝が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道溝間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と前記内方部材とによって形成された環状空間の軸方向一端側の開口端を塞ぐ密封装置と、を備える車輪用軸受装置であって、
前記密封装置は、前記外方部材における軸方向一端部に嵌合される芯金と、前記芯金に一体的に接合されるシール部材とを備え、
前記ハブ輪は、前記内側軌道溝と、前記ハブフランジの軸方向他側に面するフランジ面と、前記内側軌道溝と前記フランジ面との間に位置し、前記フランジ面よりも軸方向一側に凹んだシールランド部とを備え、
前記シール部材は、前記芯金から前記ハブフランジ側へ向けて延出し、前記シールランド部と接触する接触リップと、前記接触リップよりも外径側において前記芯金から前記ハブフランジ側へ向けて延出し、前記フランジ面よりも軸方向一側において前記シールランド部と隙間をもって対向する非接触リップとを有し、
前記シールランド部は、前記接触リップが接触する接触部と、前記非接触リップと隙間をもって対向する非接触部とを有する車輪用軸受装置。

【請求項2】

前記非接触リップは、第１非接触リップと、前記第１非接触リップよりも内径側に位置し、前記第１非接触リップよりも軸方向一側へ延出する第２非接触リップとを有し、
前記シールランド部における前記非接触部は、前記第１非接触リップと対向する第１非接触部と、前記第１非接触部よりも軸方向一側へ凹んでおり、前記第２非接触リップと対向する第２非接触部とを有し、
前記第２非接触リップの先端は、前記第１非接触部の底面よりも軸方向一側に位置する請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項3】

前記第１非接触リップは、前記第２非接触リップよりも大きな厚みを有する請求項２に記載の車輪用軸受装置。

【請求項4】

前記シールランド部における前記非接触部は、旋削加工面または研削加工面を有する請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項5】

前記ハブ輪は、前記フランジ面とシールランド部との間に位置し、外径側から内径側へ向かうに従って軸方向一側へ傾斜する傾斜面を有する請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項6】

前記傾斜面の前記フランジ面に対する傾斜角度は、２０°以上、かつ４０°以下である請求項５に記載の車輪用軸受装置。

【請求項7】

前記傾斜面の外径側端は、前記フランジ面よりも軸方向他側に位置している請求項５に記載の車輪用軸受装置。

【請求項8】

軸方向における前記フランジ面から前記シールランド部の底面までの距離Ａと、軸方向における前記フランジ面から前記傾斜面の内径側端までの距離Ｂとが、
Ｂ／Ａ≧０．１５
の関係を満たし、
かつ、
径方向における前記傾斜面の外径側端から前記傾斜面の内径側端までの距離Ｃと、径方向における前記傾斜面の外径側端から前記シールランド部の内径側端までの距離Ｄとが、
Ｃ／Ｄ≧０．２
の関係を満たす請求項５～請求項７の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。

【請求項9】

内周に複列の外側軌道溝を有する外方部材と、
径方向外側へ延びるハブフランジを有するハブ輪と、前記ハブ輪に連結された軌道面形成部材とからなり、前記ハブ輪および前記軌道面形成部材に前記外側軌道溝に対向する内側軌道溝が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道溝間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と前記内方部材とによって形成された環状空間の軸方向一端側の開口端を塞ぐ密封装置と、を備える車輪用軸受装置であって、
前記ハブ輪は、前記内側軌道溝と、前記ハブフランジの軸方向他側に面するフランジ面と、前記内側軌道溝と前記フランジ面との間に位置し、前記フランジ面よりも軸方向一側に凹んだシールランド部と、前記フランジ面とシールランド部との間に位置し、外径側から内径側へ向かうに従って軸方向一側へ傾斜する傾斜面とを備え、
前記密封装置は、前記外方部材における軸方向一端部に嵌合される芯金と、前記芯金に一体的に接合される第１シール部材と、前記シールランド部に嵌装される金属環と、前記金属環と前記傾斜面との間に介装される第２シール部材とを備え、
前記第１シール部材は、前記芯金から前記ハブフランジ側へ向けて延出し、前記金属環と接触する接触リップと、前記接触リップよりも外径側において前記芯金から前記ハブフランジ側へ向けて延出し、前記金属環と隙間をもって対向する非接触リップとを有する車輪用軸受装置。

【請求項10】

前記シール部材は、前記外方部材の外周面よりも外径側、かつ前記外方部材の軸方向一端部よりも軸方向一側に突出する堰部を有し、
前記金属環の外径側端部は、前記堰部よりも内径側、かつ径方向から見て前記堰部と重なる位置に位置する請求項９に記載の車輪用軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車輪用軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。車輪用軸受装置には、外方部材と内方部材とによって形成された環状空間の開口端を塞ぎ、泥水等の異物の入り込みを防止する密閉装置が設けられている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載の車輪用軸受装置においては、内方部材であるハブ輪が径方向外側に延びる車輪取付フランジを有しており、車輪取付フランジの基端部には、密封装置のシール部材が接触するシールランド部が形成されている。

【0004】

シールランド部は、車輪取付フランジのインナー側端面からアウター側へ窪んだ凹部に形成されている。凹部にはシール部材の一部が収まっており、シール部材における３枚のシールリップがシールランド部に接触している。また、凹部のシール部材が接触している部分よりも外径側には、外輪のアウター側端部が進入しており、外輪のアウター側端部と凹部の内周面とで、ラビリンス部を構成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１１８２５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述のように、特許文献１に記載の車輪用軸受装置においては、３枚のシールリップがシールランド部に接触するとともに、外輪のアウター側端部と凹部の内周面とでラビリンス部を構成することにより、密封装置の耐泥水性を向上している。

【0007】

しかし、ハブ輪のシールランド部には３枚のシールリップが接触しているため、車輪用軸受装置のトルクが高くなりがちであった。

【0008】

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、密封装置の耐泥水性を向上しながら低トルク化を図ることができる車輪用軸受装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

即ち、車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道溝を有する外方部材と、径方向外側へ延びるハブフランジを有するハブ輪と、前記ハブ輪に連結された軌道面形成部材とからなり、前記ハブ輪および前記軌道面形成部材に前記外側軌道溝に対向する内側軌道溝が形成された内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との両軌道溝間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と前記内方部材とによって形成された環状空間の軸方向一端側の開口端を塞ぐ密封装置と、を備える車輪用軸受装置であって、前記密封装置は、前記外方部材における軸方向一端部に嵌合される芯金と、前記芯金に一体的に接合されるシール部材とを備え、前記ハブ輪は、前記内側軌道溝と、前記ハブフランジの軸方向他側に面するフランジ面と、前記内側軌道溝と前記フランジ面との間に位置し、前記フランジ面よりも軸方向一側に凹んだシールランド部とを備え、前記シール部材は、前記芯金から前記ハブフランジ側へ向けて延出し、前記シールランド部と接触する接触リップと、前記接触リップよりも外径側において前記芯金から前記ハブフランジ側へ向けて延出し、前記フランジ面よりも軸方向一側において前記シールランド部と隙間をもって対向する非接触リップとを有し、前記シールランド部は、前記接触リップが接触する接触部と、前記非接触リップと隙間をもって対向する非接触部とを有する。

【0010】

また、車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道溝を有する外方部材と、径方向外側へ延びるハブフランジを有するハブ輪と、前記ハブ輪に連結された軌道面形成部材とからなり、前記ハブ輪および前記軌道面形成部材に前記外側軌道溝に対向する内側軌道溝が形成された内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との両軌道溝間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と前記内方部材とによって形成された環状空間の軸方向一端側の開口端を塞ぐ密封装置と、を備える車輪用軸受装置であって、前記ハブ輪は、前記内側軌道溝と、前記ハブフランジの軸方向他側に面するフランジ面と、前記内側軌道溝と前記フランジ面との間に位置し、前記フランジ面よりも軸方向一側に凹んだシールランド部と、前記フランジ面とシールランド部との間に位置し、外径側から内径側へ向かうに従って軸方向一側へ傾斜する傾斜面とを備え、前記密封装置は、前記外方部材における軸方向一端部に嵌合される芯金と、前記芯金に一体的に接合される第１シール部材と、前記シールランド部に嵌装される金属環と、前記金属環と前記傾斜面との間に介装される第２シール部材とを備え、前記第１シール部材は、前記芯金から前記ハブフランジ側へ向けて延出し、前記金属環と接触する接触リップと、前記接触リップよりも外径側において前記芯金から前記ハブフランジ側へ向けて延出し、前記金属環と隙間をもって対向する非接触リップとを有する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、密封装置の耐泥水性を向上しながら低トルク化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図2】アウター側シール部材およびハブ輪における車輪取り付けフランジの基端部を示す側面断面図である。

【図3】ハブ輪に対して研削砥石による研削加工を行う様子を示す側面断面図である。

【図4】ハブ輪における車輪取り付けフランジの基端部を示す側面断面図である。

【図5】第２実施形態に係るハブ輪における車輪取り付けフランジの基端部を示す側面断面図である。

【図6】第３実施形態に係るハブ輪における車輪取り付けフランジの基端部を示す側面断面図である。

【図7】第２実施形態に係るアウター側シール部材およびハブ輪における車輪取り付けフランジの基端部を示す側面断面図である。

【図8】第２実施形態に係る車輪用軸受装置を示す一部側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

【0014】

［車輪用軸受装置］
図１に示す車輪用軸受装置１は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態であり、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。

【0015】

以下の説明において、軸方向とは車輪用軸受装置１の回転軸心Ｘに沿った方向を表す。また、アウター側とは、軸方向の一側であって車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表し、インナー側とは、軸方向の他側であって車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表す。

【0016】

車輪用軸受装置１は第３世代と称呼される構成を備えており、外方部材である外輪２と、内方部材であるハブ輪３および内輪４と、転動列である二列のインナー側ボール列５およびアウター側ボール列６と、インナー側シール部材９およびアウター側シール部材１０とを具備する。内輪４は、ハブ輪に連結された軌道面形成部材の一例である。

【0017】

外輪２のインナー側端部には、インナー側シール部材９が嵌合可能なインナー側開口部２ａ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１０が嵌合可能なアウター側開口部２ｂが形成されている。

【0018】

インナー側シール部材９がインナー側開口部２ａに嵌合されることにより、外方部材である外輪２と内方部材であるハブ輪３および内輪４とによって形成された環状空間Ｓのインナー側の開口端が塞がれている。アウター側シール部材１０がアウター側開口部２ｂに嵌合されることにより、環状空間Ｓのアウター側の開口端が塞がれている。

【0019】

アウター側シール部材１０は、環状空間Ｓの軸方向一端側であるアウター側の開口端を塞ぐ密封装置である。インナー側シール部材９は、環状空間Ｓの軸方向他端側であるインナー側の開口端を塞ぐ密封装置である。このように、インナー側シール部材９およびアウター側シール部材１０により環状空間Ｓのインナー側およびアウター側の開口端を塞ぐことで、泥水等の異物が車輪用軸受装置１の内部へ浸入することを抑制している。

【0020】

外輪２の内周面には、インナー側の外側軌道溝２ｃと、アウター側の外側軌道溝２ｄとが形成されている。外輪２の外周面には、外輪２を車体側部材に取り付けるための車体取り付けフランジ２ｅが一体的に形成されている。車体取り付けフランジ２ｅには、車体側部材と外輪２とを締結する締結部材（ここでは、ボルト）が挿入されるボルト孔２ｇが設けられている。

【0021】

ハブ輪３の外周面３ｊにおけるインナー側端部には、アウター側端部よりも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が一体的に形成されている。

【0022】

車輪取り付けフランジ３ｂには、複数のボルト孔３ｆが形成されている。ボルト孔３ｆには、ハブ輪３と車輪又はブレーキ部品とを締結するためのハブボルト３ｉが圧入されている。車輪取り付けフランジ３ｂは、径方向外側へ延びるハブフランジの一例である。なお、本実施形態においては、ボルト孔３ｆにはハブボルト３ｉが圧入されているが、ボルト孔３ｆは、ホイールボルト用のタップ孔に形成することも可能である。

【0023】

ハブ輪３の外周面３ｊには、外輪２のアウター側の外側軌道溝２ｄに対向するようにアウター側の内側軌道溝３ｃが設けられている。つまり、内方部材のアウター側には、ハブ輪３によって内側軌道溝３ｃが構成されている。

【0024】

車輪取り付けフランジ３ｂのインナー側の基端部には、アウター側シール部材１０が摺接するシールランド部３ｄが形成されている。内側軌道溝３ｃは、軸方向においてシールランド部３ｄのインナー側に隣接して位置している。車輪取り付けフランジ３ｂは、インナー側に面するフランジ面３ｋを有している。フランジ面３ｋはシールランド部３ｄの外径側に位置しており、シールランド部３ｄは内側軌道溝３ｃとフランジ面３ｋとの間に位置している。

【0025】

シールランド部３ｄは、フランジ面３ｋよりもアウター側へ凹んだ円環状の溝形状を有している。車輪取り付けフランジ３ｂのインナー側の側面においては、フランジ面３ｋとシールランド部３ｄとの間に傾斜面３ｍが形成されている。

【0026】

ハブ輪３の小径段部３ａには、内輪４が設けられている。内輪４は、ハブ輪３の小径段部３ａに圧入されている。内輪４は、転動列であるインナー側ボール列５およびアウター側ボール列６に予圧を付与している。

【0027】

内輪４の外周面には、外輪２のインナー側の外側軌道溝２ｃと対向するようにインナー側の内側軌道溝４ａが設けられている。つまり、内方部材のインナー側には、内輪４によって内側軌道溝４ａが構成されている。

【0028】

転動列であるインナー側ボール列５とアウター側ボール列６とは、転動体である複数のボール７が保持器８によって保持されることにより構成されている。インナー側ボール列５は、内輪４の内側軌道溝４ａと、外輪２のインナー側の外側軌道溝２ｃとの間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列６は、ハブ輪３の内側軌道溝３ｃと、外輪２のアウター側の外側軌道溝２ｄとの間に転動自在に挟まれている。つまり、インナー側ボール列５とアウター側ボール列６とは、外方部材と内方部材との両軌道溝間に転動自在に収容されている。

【0029】

車輪用軸受装置１においては、外輪２と、ハブ輪３および内輪４と、インナー側ボール列５と、アウター側ボール列６とによって複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、車輪用軸受装置１は複列アンギュラ玉軸受に替えて複列円錐ころ軸受を構成していてもよい。

【0030】

［アウター側シール部材］
図２に示すように、アウター側シール部材１０は、外輪２におけるアウター側端部の外周面２ｈに嵌合される芯金１１と、芯金１１に一体的に接合されるシール部材１２とを備えている。

【0031】

芯金１１は、例えば鋼板により構成されており、外輪２のアウター側端部の外周面２ｈに嵌合される円筒状の嵌合部１１ａと、嵌合部１１ａのアウター側端部から内径側へ延び、外輪２のアウター側端面と当接する当接部１１ｂと、当接部１１ｂから内径側へ延びる内径部１１ｃとを有している。

【0032】

シール部材１２は、例えば合成ゴム等の弾性部材によって形成されており、芯金１１に加硫接着によって接合されている。シール部材１２は、基部１２ａと、ラジアルリップ１２ｂと、接触リップ１２ｃと、第１非接触リップ１２ｄと、第２非接触リップ１２ｅと、堰部１２ｆとを有している。基部１２ａは、芯金１１の嵌合部１１ａから当接部１１ｂを経由して、内径部１１ｃに至るまでの範囲に接合されている。

【0033】

ラジアルリップ１２ｂは、シール部材１２の内径側端部に位置しており、芯金１１の内径部１１ｃから、径方向内側かつインナー側へ向けて延出している。ラジアルリップ１２ｂは、グリースの油膜を介してハブ輪３のシールランド部３ｄに摺接している。

【0034】

接触リップ１２ｃは、ラジアルリップ１２ｂよりも外径側において、芯金１１の内径部１１ｃから、車輪取り付けフランジ３ｂ側かつ径方向外側へ向けて延出している。接触リップ１２ｃの先端部はフランジ面３ｋよりもアウター側に入り込んでおり、接触リップ１２ｃはフランジ面３ｋよりもアウター側においてグリースの油膜を介してシールランド部３ｄと接触している。接触リップ１２ｃは、シールランド部と接触する接触リップの一例である。

【0035】

第１非接触リップ１２ｄは、接触リップ１２ｃよりも外径側において、芯金１１の内径部１１ｃから、車輪取り付けフランジ３ｂ側かつ径方向外側へ向けて延出している。

【0036】

第１非接触リップ１２ｄの先端部はフランジ面３ｋよりもアウター側に入り込んでおり、第１非接触リップ１２ｄはフランジ面３ｋよりもアウター側においてシールランド部３ｄと隙間をもって対向している。第１非接触リップ１２ｄは、フランジ面３ｋよりもアウター側においてシールランド部と隙間をもって対向する非接触リップの一例である。

【0037】

第２非接触リップ１２ｅは、径方向において接触リップ１２ｃと第１非接触リップ１２ｄとの間に位置している。つまり、第２非接触リップ１２ｅは、第１非接触リップ１２ｄよりも内径側に位置している。第２非接触リップ１２ｅは、芯金１１の内径部１１ｃから、車輪取り付けフランジ３ｂ側へ向けて延出している。

【0038】

第２非接触リップ１２ｅの先端部は、フランジ面３ｋよりもアウター側に入り込んでおり、第２非接触リップ１２ｅはフランジ面３ｋよりもアウター側においてシールランド部３ｄと隙間をもって対向している。第２非接触リップ１２ｅは、フランジ面３ｋよりもアウター側においてシールランド部３ｄと隙間をもって対向する非接触リップの一例である。第２非接触リップ１２ｅは、第１非接触リップ１２ｄよりもアウター側へ延出している。

【0039】

本実施形態においては、アウター側シール部材１０におけるシール部材１２は第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅを有しており、複数の非接触リップを有している。但し、シール部材１２は、１つの非接触リップを有する構成、または３つ以上の非接触リップを有する構成とすることも可能である。

【0040】

堰部１２ｆは、芯金１１の嵌合部１１ａから外径側へ延出しており、外輪２の外周面２ｈよりも外径側に突出している。堰部１２ｆとフランジ面３ｋとは、軸方向において隙間をもって対向している。

【0041】

アウター側シール部材１０においては、シール部材１２の第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅと、ハブ輪３のシールランド部３ｄとによってラビリンスシールが構成されている。第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅとシールランド部３ｄとによってラビリンスシールを構成することにより、アウター側シール部材１０の内部へ泥水等の異物が浸入することを抑制している。

【0042】

この場合、シールランド部３ｄは、フランジ面３ｋよりもアウター側に凹んでおり、第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅの先端部はフランジ面３ｋよりもアウター側に位置している。従って、フランジ面３ｋと堰部１２ｆとの間からアウター側シール部材１０の内部へ浸入した泥水等の異物が、第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅの先端部に直接かかることが抑制され、アウター側シール部材１０の耐泥水性を向上することが可能である。

【0043】

さらに、アウター側シール部材１０においては、ラジアルリップ１２ｂと接触リップ１２ｃとの２枚のシールリップがシールランド部３ｄに接触しているだけなので、アウター側シール部材１０の耐泥水性を向上しながら低トルク化を図ることが可能となっている。

【0044】

アウター側シール部材１０においては、泥水等の異物がフランジ面３ｋと堰部１２ｆとの間からアウター側シール部材１０の内部へ浸入した場合、泥水等の異物は第２非接触リップ１２ｅよりも先に第１非接触リップ１２ｄに接触するため、第１非接触リップ１２ｄには第２非接触リップ１２ｅよりも大きな力が作用する。

【0045】

従って、アウター側シール部材１０においては、第１非接触リップ１２ｄの肉厚を、第２非接触リップ１２ｅの肉厚よりも大きく形成している。これにより、第１非接触リップ１２ｄに大きな力が作用した場合でも、第１非接触リップ１２ｄが変形することを抑制可能となっている。また、第１非接触リップ１２ｄの変形を抑制するために、第１非接触リップ１２ｄの硬度が第２非接触リップ１２ｅの硬度よりも高くなるようにシール部材１２を形成することも可能である。

【0046】

［ハブ輪］
図２に示すように、ハブ輪３の車輪取り付けフランジ３ｂにおいては、外径側から基端部側へ向けて、フランジ面３ｋ、傾斜面３ｍ、およびシールランド部３ｄの順に位置している。つまり、車輪取り付けフランジ３ｂにおいては、フランジ面３ｋとシールランド部３ｄとの間に傾斜面３ｍが位置している。傾斜面３ｍは、外径側から内径側へ向かうに従ってアウター側へ傾斜している。傾斜面３ｍの外径側端は、軸方向においてフランジ面３ｋと同じ位置にあり、傾斜面３ｍの内径側端は、軸方向においてフランジ面３ｋよりもアウター側に位置している。

【0047】

シールランド部３ｄは、接触リップ１２ｃが接触する接触部３１と、第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅと隙間をもって対向する非接触部３２とを有している。接触部３１は、非接触部３２よりも内径側に位置している。接触部３１のインナー側かつ内径側には、内側軌道溝３ｃが位置している。

【0048】

接触リップ１２ｃは、フランジ面３ｋよりもアウター側において接触部３１と接触している。第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅは、フランジ面３ｋよりもアウター側において非接触部３２と隙間をもって対向している。

【0049】

ハブ輪３においては、フランジ面３ｋ、傾斜面３ｍ、シールランド部３ｄ、内側軌道溝３ｃ、内側軌道溝３ｃよりもインナー側の外周面３ｊ、および小径段部３ａが旋削工具により旋削加工され、シールランド部３ｄにおける接触部３１、内側軌道溝３ｃ、内側軌道溝３ｃよりもインナー側の外周面３ｊ、および小径段部３ａは、旋削加工の後に、研削砥石ＧＳによる研削加工がさらに行われる。

【0050】

ハブ輪３においては、摩耗防止および回転曲げモーメント負荷時の応力集中に対応するために、少なくとも内側軌道溝３ｃおよびシールランド部３ｄにおける接触部３１が形成されている範囲に、焼入れが施された熱処理部を有している。熱処理部においては、ハブ輪の表面硬度および強度が向上している。熱処理部における焼入れは、高周波焼入れや浸炭焼入れ等によって行うことが可能である。研削砥石ＧＳによる研削加工は、内側軌道溝３ｃおよび接触部３１等に対する熱処理の後に行われる。

【0051】

図３に示すように、ハブ輪３に対して研削砥石ＧＳによる研削加工を行う際には、例えばシールランド部３ｄにおける接触部３１、内側軌道溝３ｃ、内側軌道溝３ｃよりもインナー側の外周面３ｊ、および小径段部３ａに対して同時に研削加工を行う。この場合、研削砥石ＧＳは、車輪取り付けフランジ３ｂのフランジ面３ｋに対して傾斜角度θ１だけ傾斜した方向に移動しながらハブ輪３に対する研削加工を行う。なお、インナー側の外周面３ｊは、研削加工をせずに旋削加工のままとすることも可能である。

【0052】

図４に示すように、ハブ輪３における傾斜面３ｍのフランジ面３ｋに対する傾斜角度はθ２である。傾斜面３ｍの傾斜角度θ２は、研削砥石ＧＳの移動方向の傾斜角度θ１と同程度に設定されている。従って、研削砥石ＧＳはハブ輪３に近づく方向へ移動するときに傾斜面３ｍに沿って移動することができ、ハブ輪３と干渉することなく円滑に移動することが可能となる。

【0053】

このように、ハブ輪３においては、シールランド部３ｄの外径側に傾斜面３ｍが配置されているため、研削砥石ＧＳはハブ輪３と干渉することなく円滑に移動することが可能となり、シールランド部３ｄの接触部３１、内側軌道溝３ｃ、外周面３ｊ、および小径段部３ａを同時に研削加工することが容易となる。

【0054】

例えば、研削加工を行う際の研削砥石ＧＳの移動方向の傾斜角度θ１が３０°であった場合、傾斜面３ｍの傾斜角度θ２は、２０°以上、かつ４０°以下に設定することが好ましい。傾斜面３ｍの傾斜角度θ２をこのように設定することで、研削砥石ＧＳをより円滑に移動することが可能となり、研削砥石ＧＳによるシールランド部３ｄの接触部３１、内側軌道溝３ｃ、外周面３ｊ、および小径段部３ａの同時加工をさらに容易に行うことができる。

【0055】

研削加工が行われるシールランド部３ｄの接触部３１は、接触部３１の軸方向における最もアウター側に位置する底面３１ａを有している。底面３１ａは、シールランド部３ｄの全体においても軸方向における最もアウター側に位置する部分であり、シールランド部３ｄの底面でもある。

【0056】

ハブ輪３においては、軸方向におけるフランジ面３ｋからシールランド部３ｄの底面３１ａまでの距離Ａと、軸方向におけるフランジ面３ｋから傾斜面３ｍの内径側端までの距離Ｂとが、Ｂ／Ａ≧０．１５の関係を満たすように、傾斜面３ｍが形成されている。

【0057】

また、径方向における傾斜面３ｍの外径側端から傾斜面３ｍの内径側端までの距離Ｃと、径方向における傾斜面３ｍの外径側端からシールランド部３ｄの内径側端までの距離Ｄとが、Ｃ／Ｄ≧０．２の関係を満たすように、傾斜面３ｍが形成されている。

【0058】

このように、Ｂ／Ａ≧０．１５、およびＣ／Ｄ≧０．２の関係を満たすように傾斜面３ｍを形成することで、車輪用軸受装置１の大きさやシールランド部３ｄの大きさが変化した場合でも、研削砥石ＧＳと傾斜面３ｍとが干渉することなく、研削砥石ＧＳによる研削加工を行うことが可能となる。

【0059】

ハブ輪３においては、旋削加工が行われるフランジ面３ｋ、傾斜面３ｍおよびシールランド部３ｄにおける非接触部３２は旋削加工面を有している。また、旋削加工の後に研削加工が行われる、シールランド部３ｄにおける接触部３１、内側軌道溝３ｃ、内側軌道溝３ｃよりもインナー側の外周面３ｊ、および小径段部３ａは研削加工面を有している。

【0060】

なお、本実施形態においては、シールランド部３ｄにおける非接触部３２は、傾斜面３ｍよりもアウター側に窪んでいるため、研削砥石ＧＳによって接触部３１等と同時に研削加工を行うことが困難であるが、非接触部３２に研削加工を施さない仕様とすることで、接触部３１等の研削加工を容易にすることができる。

【0061】

但し、ハブ輪３においては、シールランド部３ｄの非接触部３２に対して研削加工を行うことも可能である。この場合は、シールランド部３ｄにおける非接触部３２は、研削加工面を有する。

【0062】

［ハブ輪の第２実施形態］
傾斜面３ｍを備えたハブ輪３は、図５に示すハブ輪３Ａのように構成することもできる。ハブ輪３Ａは、突出面３ｎを有しており、傾斜面３ｍの外径側端がフランジ面３ｋよりもインナー側に位置している点で、突出面３ｎを有しておらず、傾斜面３ｍの外径側端が軸方向においてフランジ面３ｋと同じ位置に位置するハブ輪３と異なっている。ハブ輪３Ａのその他の構成は、ハブ輪３と同様である。

【0063】

突出面３ｎは、径方向においてフランジ面３ｋと傾斜面３ｍとの間に位置しており、軸方向においてフランジ面３ｋよりもインナー側に突出している。突出面３ｎは、軸方向においてアウター側シール部材１０のシール部材１２と隙間をもって対向している。突出面３ｎは、径方向において、シール部材１２の第１非接触リップ１２ｄよりも外径側、かつ堰部１２ｆの外径側端よりも内径側に位置している。

【0064】

突出面３ｎの外径側端は、外径側へ向かうに従ってアウター側へ傾斜する曲面３ｐによってフランジ面３ｋと滑らかに接続されている。突出面３ｎは傾斜面３ｍの外径側に連続して形成されており、突出面３ｎの内径側端は傾斜面３ｍの外径側端と接続されている。傾斜面３ｍの外径側端は、フランジ面３ｋよりもインナー側に位置している。

【0065】

第１非接触リップ１２ｄの先端部、第２非接触リップ１２ｅの先端部、および接触リップ１２ｃの先端部は、それぞれ突出面３ｎおよび傾斜面３ｍよりもアウター側に位置している。

【0066】

このように構成されるハブ輪３Ａにおいては、フランジ面３ｋに沿って内径側へ流れる泥水は、曲面３ｐを経由して内径側に流れることで、シール部材１２の堰部１２ｆ等に当たった後に、シール部材１２に沿って第１非接触リップ１２ｄの基端部に到達する。

【0067】

従って、フランジ面３ｋに沿って内径側へ流れる泥水が、フランジ面３ｋの内径側端から第１非接触リップ１２ｄの基端部に直接到達することがなく、第１非接触リップ１２ｄにかかる負荷を低減することが可能である。

【0068】

また、ハブ輪３Ａにフランジ面３ｋよりもインナー側に突出する突出面３ｎを形成することで、第１非接触リップ１２ｄよりも外径側のシール部材１２と傾斜面３ｍとで囲まれた空間の体積を大きく形成することができ、突出面３ｎとシール部材１２との間からアウター側シール部材１０の内部に浸入してきた泥水の貯溜空間を増大させることが可能である。

【0069】

［ハブ輪の第３実施形態］
傾斜面３ｍを備えたハブ輪３は、図６に示すハブ輪３Ｂのように構成することもできる。ハブ輪３Ｂは、非接触部３２Ａを有するシールランド部３ｄＡを備えている点で、非接触部３２を有するシールランド部３ｄを備えたハブ輪３と異なっている。ハブ輪３Ｂのその他の構成は、ハブ輪３と同様である。

【0070】

非接触部３２Ａは、第１非接触リップ１２ｄと対向する第１非接触部３２１と、第２非接触リップ１２ｅと対向する第２非接触部３２２とを有している。第１非接触部３２１は第２非接触部３２２よりも外径側に位置している。

【0071】

第１非接触リップ１２ｄは、フランジ面３ｋよりもアウター側において第１非接触部３２１と隙間をもって対向している。第２非接触リップ１２ｅは、フランジ面３ｋよりもアウター側において第２非接触部３２２と隙間をもって対向している。

【0072】

第１非接触部３２１は、第１非接触部３２１の軸方向における最もアウター側に位置する底面３２１ａを有しており、第２非接触部３２２は、第２非接触部３２２の軸方向における最もアウター側に位置する底面３２２ａを有している。

【0073】

第２非接触部３２２は第１非接触部３２１よりもアウター側に凹んでおり、第２非接触部３２２の底面３２２ａは、第１非接触部３２１の底面３２１ａよりもアウター側に位置している。第２非接触リップ１２ｅの先端は、第１非接触部３２１の底面３２１ａよりもアウター側に位置している。

【0074】

このように構成されるハブ輪３Ｂにおいては、フランジ面３ｋに沿って内径側へ流れる泥水が、フランジ面３ｋとシール部材１２との間からアウター側シール部材１０の内部へ浸入した場合、第１非接触リップ１２ｄよりも外径側のシール部材１２と傾斜面３ｍとで囲まれた空間内に貯溜される。

【0075】

さらに、第１非接触リップ１２ｄよりも外径側のシール部材１２と傾斜面３ｍとで囲まれた空間内に貯溜された泥水が、第１非接触リップ１２ｄの先端を超えて溢れ出た場合には、溢れ出た泥水は第２非接触リップ１２ｅと第１非接触リップ１２ｄとで囲まれた空間内に浸入する。

【0076】

この場合、第２非接触リップ１２ｅの先端は第１非接触部３２１の底面３２１ａよりもアウター側に位置しているため、泥水が第２非接触リップ１２ｅの先端を超えて、第２非接触リップ１２ｅよりも内径側に位置する接触リップ１２ｃに到達することが抑制される。これにより、アウター側シール部材１０の耐泥水性を向上することが可能となっている。

【0077】

［アウター側シール部材の第２実施形態］
アウター側シール部材１０は、図７に示すアウター側シール部材１０Ａのように構成することもできる。アウター側シール部材１０Ａは、シール部材１２に代えてシール部材１２Ａを備えるとともに、スリンガ１３と、弾性部材１４とを備えている点で、シール部材１２を備えるとともに、スリンガ１３と弾性部材１４とを備えていないアウター側シール部材１０と異なっている。アウター側シール部材１０Ａのその他の構成は、アウター側シール部材１０と同様である。シール部材１２Ａは、第１シール部材の一例である。スリンガ１３は、金属環の一例である。

【0078】

スリンガ１３は、ハブ輪３のシールランド部３ｄに嵌装されている。スリンガ１３は、例えば鋼板により構成されており、嵌装部１３ａと、延出部１３ｂと、外径部１３ｃとを有している。

【0079】

嵌装部１３ａは、シールランド部３ｄの接触部３１に沿った形状に形成されており、接触部３１に嵌装されている。嵌装部１３ａは、径方向においてシール部材１２のラジアルリップ１２ｂと対向しており、嵌装部１３ａとラジアルリップ１２ｂとはグリースの油膜を介して接触している。嵌装部１３ａは、軸方向においてシール部材１２の接触リップ１２ｃと対向しており、嵌装部１３ａと接触リップ１２ｃとはグリースの油膜を介して接触している。

【0080】

延出部１３ｂは、嵌装部１３ａの外径側端からインナー側かつ外径側へ直線的に延びている。延出部１３ｂの外周面は、シールランド部３ｄの非接触部３２および傾斜面３ｍと隙間をもって対向している。延出部１３ｂの内周面は、シール部材１２Ａの第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅと隙間をもって対向している。

【0081】

外径部１３ｃは、延出部１３ｂの外径側端から外径側へ延びている。外径部１３ｃのアウター側面は、傾斜面３ｍおよびフランジ面３ｋと隙間をもって対向しており、外径部１３ｃのインナー面はシール部材１２Ａと隙間をもって対向している。

【0082】

シール部材１２Ａの接触リップ１２ｃ、第１非接触リップ１２ｄ、および第２非接触リップ１２ｅの先端は、外径部１３ｃよりもアウター側に位置している。

【0083】

スリンガ１３における外径部１３ｃの先端面およびアウター側面と、延出部１３ｂの外周面とには、弾性部材１４が一体的に接合されている。弾性部材１４は、例えば合成ゴムにより形成されている。弾性部材１４は、第２シール部材の一例である。

【0084】

弾性部材１４における延出部１３ｂの外周面に位置する部分には、延出部１３ｂからアウター側かつ外径側に突出する突起１４ａが形成されている。突起１４ａはハブ輪３の傾斜面３ｍに接触しており、ハブ輪３の傾斜面３ｍとスリンガ１３の延出部１３ｂとの間を密封している。つまり、弾性部材１４は、スリンガ１３と傾斜面３ｍとの間に介装されており、スリンガ１３と傾斜面３ｍとの間をシールしている。

【0085】

シール部材１２Ａは、堰部１２ｆに代えて堰部１２ｆＡを有している点で、シール部材１２と異なっている。シール部材１２Ａのその他の構成は、シール部材１２と同様である。

【0086】

堰部１２ｆＡは、外輪２の外周面２ｈよりも外径側、かつ外輪２のアウター側端部よりもアウター側に突出している。スリンガ１３の外径部１３ｃは、は、堰部１２ｆＡよりも内径側、かつ径方向から見て堰部１２ｆＡと重なる位置に位置している。

【0087】

このように、スリンガ１３を備えたアウター側シール部材１０Ａにおいては、シール部材１２Ａの第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅと、スリンガ１３の延出部１３ｂとによってラビリンスシールが構成されている。第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅとスリンガ１３とによってラビリンスシールを構成することにより、アウター側シール部材１０Ａの内部へ泥水等の異物が浸入することを抑制している。

【0088】

この場合、第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅの先端部は外径部１３ｃよりもアウター側に位置している。従って、外径部１３ｃとシール部材１２Ａとの間からアウター側シール部材１０Ａの内部へ浸入した泥水等の異物が、第１非接触リップ１２ｄおよび第２非接触リップ１２ｅの先端部に直接かかることが抑制され、アウター側シール部材１０Ａの耐泥水性を向上することが可能である。

【0089】

さらに、アウター側シール部材１０Ａにおいては、ラジアルリップ１２ｂと接触リップ１２ｃとの２枚のシールリップがスリンガ１３に接触しているだけなので、アウター側シール部材１０Ａの耐泥水性を向上しながら低トルク化を図ることが可能となっている。

【0090】

また、アウター側シール部材１０Ａにおいては、堰部１２ｆＡと、スリンガ１３の外径部１３ｃとが径方向から見て重なる位置に位置しており、堰部１２ｆＡとスリンガ１３とでラビリンスシールを構成している。従って、泥水等の異物がスリンガ１３の外径部１３ｃとシール部材１２Ａとの間からアウター側シール部材１０Ａの内部へ浸入することを抑制して、アウター側シール部材１０Ａの耐泥水性を向上することが可能である。

【0091】

また、アウター側シール部材１０Ａにおいては、弾性部材１４の突起１４ａが、スリンガ１３の延出部１３ｂと傾斜面３ｍとの間に介装されていて、スリンガ１３と傾斜面３ｍとの間をシールしているため、ハブ輪３とスリンガ１３との間に泥水等の異物が浸入して、ハブ輪３が錆びることを抑制可能となっている。

【0092】

この場合、ハブ輪３の傾斜面３ｍに研削加工を施して、傾斜面３ｍが研削加工面を有する構成とすることで、傾斜面３ｍに対する弾性部材１４のシール性を向上することもできる。

【0093】

［車輪用軸受装置の第２実施形態］
車輪用軸受装置１は、図８に示す車輪用軸受装置１Ａのように構成することもできる。車輪用軸受装置１Ａは、ハブ輪３Ｃに連結される等速自在継手２０を備えており、内輪４を備えていない。等速自在継手２０は、ハブ輪に連結された軌道面形成部材の一例である。

【0094】

等速自在継手２０は、駆動源からの駆動力が入力されるシャフトを支持するマウス部２２と、マウス部２２からアウター側へ向けて延びるステム部２３とを備えている。ハブ輪３Ｃは、軸方向に貫通する貫通孔３ｅを有しており、貫通孔３ｅとステム部２３とはスプライン嵌合している。

【0095】

マウス部２２におけるアウター側端部の外周面には、外輪２のインナー側の外側軌道溝２ｃに対向する内側軌道溝２８が形成されている。インナー側ボール列５は、外輪２のインナー側の外側軌道溝２ｃと、等速自在継手２０におけるマウス部２２の内側軌道溝２８との間に転動自在に挟まれている。

【0096】

つまり、車輪用軸受装置１Ａにおいては、外輪２の外側軌道溝２ｃに対向する内側軌道溝２８を有する等速自在継手２０が、内輪を兼ねる構成となっている。

【0097】

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。

【符号の説明】

【0098】

１ 車輪用軸受装置
２ 外輪
２ｂ アウター側開口部
２ｃ （インナー側の）外側軌道溝
２ｄ （アウター側の）外側軌道溝
３、３Ａ、３Ｂ ハブ輪
３ｂ 車輪取り付けフランジ
３ｃ 内側軌道溝
３ｄ、３ｄＡ シールランド部
３ｋ フランジ面
３ｍ 傾斜面
４ 内輪
４ａ 内側軌道溝
５ インナー側ボール列
６ アウター側ボール列
１０、１０Ａ アウター側シール部材
１１ 芯金
１２、１２Ａ シール部材
１２ｃ 接触リップ
１２ｄ 第１非接触リップ
１２ｅ 第２非接触リップ
１２ｆ、１２ｆＡ 堰部
１３ スリンガ
１３ｃ 外径部
１４ 弾性部材
２０ 等速自在継手
２８ 内側軌道溝
３１ 接触部
３２、３２Ａ 非接触部
３２１ 第１非接触部
３２１ａ 底面
３２２ 第２非接触部
Ａ （フランジ面からシールランド部の底面までの軸方向の）距離
Ｂ （フランジ面から傾斜面の内径側端までの軸方向の）距離
Ｃ （傾斜面の外径側端から内径側端までの径方向の）距離
Ｄ （傾斜面の外径側端からシールランド部の内径側端までの径方向の）距離
θ２ （傾斜面の）傾斜角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】