CN105605095A - 带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元 - Google Patents

带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元 Download PDF

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Abstract

本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元可以防止随着把堵住设置了编码装置(1)的内部空间(17)的轴向内端开口部的盖子(19a)的圆筒部(20)嵌插固定在外圈(7)的轴向内端部，而出现该盖子(19a)的平板部(21)朝轴向发生应变变形。在圆筒部(20)的轴向内端部，沿整周形成具有小于外圈(7)的轴向内端部的内径的外径，且轴向尺寸(L26)为构成盖子(19a)的板材的厚度尺寸(t19)的2倍以上的非接触部(26a)。而且，在把盖子(19a)嵌插在外圈(7)的轴向内端部的状态下，实际上仅仅是在比非接触部(26a)更靠轴向外方的部分过盈配合地把圆筒部(20)嵌插在外圈(7)的轴向内端部。

Description

带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元
本申请是名称为“带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元”、国际申请日为2011年2月7日、国际申请号为PCT/JP2011/052479、国家申请号为201180000026.0的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及把机动车的车轮相对于悬架装置旋转自如地进行支撑，并附属有用来检测该车轮的旋转速度的编码装置(エンコーダ)的滚动轴承单元。更为具体地说，涉及带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元的改良，该带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元，具有把堵住设有编码装置的内部空间的轴向内端开口部的盖子嵌插固定在外圈的轴向内端部的构造。
背景技术
作为把车轮旋转自如地支撑在机动车的悬架装置上，并且附属了用来检测该车轮的旋转速度的旋转速度检测装置的滚动轴承单元，现有技术中已知有各种构造。不论哪种构造，都是把支撑固定在不旋转的部分的传感器的检测部，对着支撑固定在与车轮一起旋转的轮毂的一部分的编码装置的被检测面。而且，根据随着上述编码装置的旋转而改变的该传感器的输出信号的频率或周期，求得与该编码装置一起旋转的上述车轮的旋转速度。
构成这样的带旋转速度检测装置的滚动轴承单元的编码装置，为了防止因附着泥水、尘埃而造成损伤，或者，为了防止在该编码装置上附着磁性粉末等异物而造成利用该编码装置的旋转速度检测的可靠性受损，现有技术中已知如专利文献1、2记载的那样，通过非磁性板制成的盖子把该编码装置与外部隔开的构造。图11表示其中的专利文献1记载的现有构造的一例。该现有构造由组装了编码装置1的带编码装置的滚动轴承单元2，和支撑固定在构成悬架装置的肘节3上的传感器4构成。
其中的带编码装置的滚动轴承单元2中，把上述编码装置1与该轮毂6同心地支撑固定在构成滚动轴承单元5的轮毂6的轴向内端部。上述滚动轴承单元5除了该轮毂6还设有外圈7和多个滚动体8。外圈7分别在内周面具有多列外圈轨道9、在外周面具有静止侧凸缘10。而且，在使用状态下，上述外圈7支撑在上述肘节3上不转动。
另外，上述轮毂6设有轮毂本体11、和形成在该轮毂本体11的轴向内端部并通过凿密部13结合固定在该轮毂本体11上的内圈12，在外周面上具有多列的内圈轨道14，与该外圈7同心地支撑在上述外圈7的内径侧。另外，在上述轮毂本体11的轴向外端部，在比上述外圈7的轴向外端开口部更朝轴向外方突出的部分设有用来支撑车轮的旋转侧凸缘15。另外，上述各个滚动体8在上述两外圈轨道9与上述两内圈轨道14间，以被保持器16保持着的状态滚动自如地按两列设置多个。进而，用密封圈18和盖子19将设有上述各滚动体8的内部空间17的轴向两端部堵住。本说明书中，关于轴向的“外”，是指在组装在悬架装置上的状态下靠车身宽度方向外方的那一侧。另一方面，关于轴向的“内”，是指在组装在悬架装置上的状态下靠车身宽度方向中央的那一侧。
该盖子19由铝类合金板、奥氏体类不锈钢板等非磁性金属板、其它非磁性材料形成。这样的盖子19设有沿轴向伸长的圆筒部20，和从该圆筒部20的轴向内端部朝径向内方折曲伸长的平板部21。图11的构造中，把从动轮(FF车的后轮、FR车、MR车的前轮)用的滚动轴承单元5作为对象，所以，上述平板部21为将上述外圈7的轴向内端开口部整体堵住的圆盘状。对此，在驱动轮(FF车的前轮、FR车、MR车的后轮、4WD车的全部车轮)用的滚动轴承单元的场合，如专利文献2中记载的构造那样，为了要把驱动轴插通到盖子的内径侧，而把平板部形成圆环状。不论怎样，通过把上述圆筒部20紧固嵌插在上述外圈7的轴向内端部，而把上述盖子19固定在该外圈7的轴向内端部。
上述编码装置1，通过如上述那样把其根端部嵌套在轮毂6的靠内端部分，即设置在上述内圈12的轴向内半部的肩部22，从而与该轮毂6同心地支撑固定在上述轮毂6上。上述编码装置1，由通过把软钢板等磁性金属板弯曲成形而成为截面为L字形且整体为圆环状的支撑环23，和橡胶磁铁等的永久磁铁制成的编码装置本体24构成。该编码装置本体24在轴向磁化，而且使磁化方向在圆周方向交替且按相等间隔变化，由此，把S极和N极交替地且按相等间隔配置在作为被检测面的轴向内侧面。这样的编码装置本体24的被检测面，隔着微小间隙与构成上述盖子19的上述平板部21的轴向外侧面(内部空间侧的面)接近并相向。换言之，把上述盖子19挤入上述外圈7的轴向内端部，直至成为上述平板部21的轴向外侧面与上述编码装置本体24的被检测面接近并相向的状态。
进而，上述传感器4在支撑固定在上述肘节3上的状态下，使其检测部与上述平板部21的轴向内侧面(外表面)抵接。该状态下，该检测部隔着平板部21与上述编码装置本体24的被检测面相向。该状态下，该编码装置本体24与上述轮毂6一起旋转时，存在于上述被检测面的S极与N极交替地通过上述传感器4的检测部的近旁，使该传感器4的输出发生变化。所述变化的频率与上述轮毂6的旋转速度成正比，变化的周期与该旋转速度成反比，因此，根据这些频率和周期中的任一项或基于双方可以求得固定在上述轮毂6上的车轮的旋转速度。
在图11所示的现有构造的场合，永久磁铁制的编码装置本体24和外部空间由非磁性材料制的盖子19隔开，因此，可以防止磁性粉末等异物附着到该编码装置本体24的被检测面上。由此，可以谋求将该被检测面保持为洁净状态，确保利用上述编码装置本体24的旋转速度检测的可靠性。但是，从进一步提高该旋转速度检测的可靠性的方面出发，希望对下述几点加以改良，以提高上述编码装置本体24的被检测面与上述传感器4的检测部的距离的精度。
即，为了把上述盖子19支撑固定在上述外圈7上，把上述圆筒部20过盈配合地嵌插在该外圈7的轴向内端部时，会在存在于该圆筒部20的内径侧的上述平板部21上施加朝向径向内方的力。尤其是，在现有构造的场合，存在于该平板部21的外周缘与上述圆筒部20的轴向内端缘的连接部分的折曲部的曲率半径小(即，以大的曲率进行了折曲)，通过上述过盈配合而嵌插固定的部分几乎直至上述平板部21的外周缘都存在。因此，施加在该平板部21上的朝向上述径向内方的力变得相当大，基于所述力，该平板部21朝厚度方向(轴向内外方向)变形而发生弯曲。
所述变形的方向以及变形的程度无法限制也无法预测，因此，上述平板部21中，无法对存在于上述编码装置本体24的被检测面与上述传感器4的检测部间的部分的轴向位置高精度地加以限制。例如，在通过把该传感器4的检测部与上述平板部21的轴向内侧面(外部空间侧的表面)碰接而对该传感器4进行定位的场合，如果该平板部21歪斜，则该定位就不正确。结果，从上述编码装置本体24的被检测面发出并到达上述传感器4的检测部的磁通的密度有偏差，不利于确保旋转速度检测的可靠性。
现有技术文献
专利文献1：日本特许第4206550号公报
专利文献2：德国专利申请公开第19644744号公报
发明内容
本发明鉴于上述实情而提出，目的是提供一种构造，其能够防止随着把堵住设置了编码装置的内部空间的轴向内端开口部的盖子嵌插固定在外圈的轴向内端部，而出现比该盖子的嵌插固定的部分更靠内径侧的部分，即从该盖子的圆筒部的轴向内端部朝径向内方折曲并伸长的平板部朝轴向发生应变变形。
本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元，与现有的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元同样地设有外圈、轮毂、多个滚动体、编码装置、和盖子。
所述外圈在内周面具有多列外圈轨道，使用时在支撑固定在悬架装置上的状态下不进行旋转。所述轮毂在外周面具有多列内圈轨道，使用时在支撑固定车轮的状态下与该车轮一起进行旋转。所述各个滚动体在所述两外圈轨道与两内圈轨道间在各列都设有多个。所述编码装置把轴向内侧面当作在圆周方向交替变化磁特性的被检测面，与该轮毂同心地支撑固定在所述轮毂上。
进而，所述盖子由非磁性板制成，设有沿轴向伸长的圆筒部、和从该圆筒部的轴向内端部朝径向内方折曲并伸长的平板部。该圆筒部过盈配合地嵌插固定在所述外圈的轴向内端部，而且，所述平板部与所述编码装置的被检测面接近并相向。
尤其是，本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元中，在构成所述盖子的所述圆筒部的轴向内端部，沿整周形成有在把该盖子嵌插固定于所述外圈的场合不与该外圈的内周面接触的非接触部。
即，该非接触部具有比所述外圈的轴向内端部的内径小的外径。而且，该非接触部的轴向尺寸为构成所述盖子的板材的厚度尺寸的2倍以上，为构成所述盖子的板材的厚度尺寸的3倍以上则更佳。在求得该2倍(3倍)的值的场合，所述非接触部的轴向尺寸的值，是在把所述盖子的圆筒部过盈配合地嵌插固定在所述外圈的轴向内端部、在该盖子的圆筒部弹性变形了的状态下，该盖子的平板部的轴向内侧面的轴向位置与该盖子的圆筒部跟所述外圈的接触起始点的轴向位置间的距离的值。
通过设置这样的非接触部，在把所述盖子嵌插在所述外圈的轴向内端部的状态下，所述圆筒部仅在比所述非接触部更靠轴向外侧的部分过盈配合地嵌插在所述外圈的轴向内端部。
在实施本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元的场合，优选为，所述非接触部形成为沿直径随着朝向轴向内方而变小的方向倾斜的、局部圆锥筒状。或者优选为，所述非接触部由小径梯部构成，所述小径梯部在与靠轴向外侧的部分间夹着台阶部。
另外，在实施本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元的场合，优选为，所述外圈的轴向内端面比所述盖子的平板部的内端面更朝轴向内方突出地构成。进而，在实施本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元的场合，优选为，所述编码装置的被检测面与所述盖子的平板部中的跟该编码装置的被检测面相向的轴向外侧面间的间隙，大于所述盖子的圆筒部的轴向外端面与形成在比所述外圈的外圈轨道更靠轴向内端且跟该盖子的圆筒部的轴向外端面相向的沉孔(カウンタボア)的轴向内侧面间的间隙。取而代之或进一步优选为，所述编码装置的被检测面与所述盖子的平板部中的跟该编码装置的被检测面相向的轴向外侧面间的间隙，大于所述轮毂的轴向内端面(构成轮毂的轮毂本体的凿密部的内端面或内圈的内端部)与所述盖子中的跟该轮毂的轴向内端面相向的轴向外侧面间的间隙。
基于如上述那样构成的本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元，把堵住设有编码装置的内部空间的轴向内端开口部的盖子嵌插固定在外圈的轴向内端部，随之，通过使存在于嵌插固定的圆筒部与该平板部间的非接触部变形，而消耗施加在该盖子的平板部上的朝向径向内方的力，从而可以对上述力传递到上述平板部的情况加以抑制，因此，能够防止该平板部朝轴向发生应变变形。因此，可以高精度地限制上述平板部中的与上述编码装置的被检测面相向的部分的轴向位置，以及直角度等的面精度。结果，在与旋转速度检测用的传感器组合的状态下，可以充分确保从该编码装置的被检测面发出并到达上述传感器的检测部的磁通的密度，可以谋求确保旋转速度检测用的可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的第一例的局部截面图。
图2是表示本发明的实施方式的第一例中的盖子的形状的图，是与图1的上部相当的局部放大截面图。
图3是表示本发明的实施方式的第二例中的盖子的形状的图，是与图1的上部相当的局部放大截面图。
图4是分别表示把密封件覆盖在非接触部的外周面上的第一例的变型例(A)、以及第二例的变型例(B)的图，是与图2和图3同样的图。
图5是表示本发明的实施方式的第三例的局部放大截面图。
图6是表示本发明的实施方式的第四例的局部截面图。
图7是表示本发明的实施方式的第五例的局部截面图。
图8是表示本发明的实施方式的第六例的局部截面图。
图9是表示本发明的实施方式的第七例的局部截面图。
图10是表示把密封件覆盖在非接触部的外周面上的第七例的变型例的局部放大截面图。
图11是表示现有构造的1例的半部截面图。
具体实施方式
(发明的实施方式的第一例)
图1和图2中表示本发明的实施方式的第一例。包括本实施例，本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元的特征为，为了堵住设有各滚动体8以及编码装置1的内部空间17的轴向内端开口部，在外圈7的轴向内端部嵌插固定盖子19a～19d，随之形成用来抑制构成该盖子19a～19d的平板部21在厚度方向(包含该盖子的轴承单元的轴向)发生变形的构造。其它部分的构造以及作用与现有的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元同样，所以，省略或简化图示以及说明，以下以本发明的特征部分为中心进行说明。
盖子19a～19d为SUS304等的奥氏体类不锈钢钢板、铝类合金板、合成树脂等非磁性板制成，设有在外周部沿轴向伸长的圆筒部20，和在轴向内端部从该圆筒部20向径向内方折曲并伸长的平板部21。而且，其中的圆筒部20过盈配合地嵌插固定在上述外圈7的轴向内端部。在该状态下，使上述平板部21的轴向外侧面(内部空间侧的表面)隔着微小间隙25，与嵌套固定在轮毂6的靠轴向内端的部分的、构成编码装置1的编码装置本体24的被检测面(轴向内侧面)接近并相向。
本发明的实施方式的第一例中，在构成上述盖子19a的上述圆筒部20的轴向内端部沿整周形成非接触部26a。本例中，非接触部26a形成为，沿随着朝向轴向内方而直径变小的方向倾斜的、局部圆锥筒状。在此，所谓非接触部26a，指的是在把盖子19a的圆筒部20过盈配合地嵌插固定在外圈7的轴向内端部、该盖子19a的圆筒部20弹性变形的状态下，圆筒部20中的不与外圈7的内周面接触的部分。该非接触部26a的小径侧端部(轴向内端部)的外径D26具有比上述外圈7的轴向内端部的内径R7小的外径D26(R7>D26)。因此，在把上述盖子19a嵌插在上述外圈7的轴向内端部的状态下，该外圈7的内周面与上述盖子19a的圆筒部20的外周面，在上述非接触部26a的轴向上不会发生抵接(两周面彼此沿径向推压)。过盈配合地嵌插在上述外圈7的轴向内端部的，仅仅是上述圆筒部20中的比上述非接触部26a更靠轴向外侧的部分。
另外，使非接触部26a的轴向尺寸L26为构成上述盖子19a的板材的厚度尺寸t19的2倍以上(L26≥2t19)，为3倍以上(L26≥3t19)则更佳。上述平板部21从该非接触部26a的小径侧的端部(轴向内端部)朝径向内方折曲伸长。从抑制平板部21变形的方面出发，上述轴向尺寸L26越大越好。但是，如果该轴向尺寸L26过大，一方面会出现抑制变形的效果饱和，对此，为了把上述盖子19a固定在上述外圈7上所进行过盈配合的嵌合部的轴向尺寸变短，不利于确保该盖子19a的支撑强度。因此，使上述轴向尺寸L26为该盖子19a的轴向长度L19的50％以下(L26≤0.5L19)，为盖子19a的轴向长度L19的20～35％左右则更佳。在本实施例中，在把上述盖子19a嵌插固定在外圈7的轴向内端部的状态下，圆筒部20中的在自由状态下呈局部圆锥筒状的部分的轴向一部分存在与外圈7的内周面抵接的可能性，所以，上述非接触部26a的轴向尺寸L26为，不是在自由状态下而是在将盖子19a固定、其外周部发生了弹性变形的状态下，该盖子19a的平板部21的轴向内侧面的轴向位置，与该盖子19a的圆筒部跟上述外圈接触的起始点(嵌合的起点)的轴向位置间的距离值。
从防止随过盈配合地嵌插所产生变形的方面来看，与上述厚度尺寸t19的关系，实际上是定在该厚度尺寸t19的5倍左右(L26≤5t19)。兼顾确保该盖子19a的支撑强度以及防止上述变形而进行综合考虑的话，上述轴向尺寸L26限定在上述厚度尺寸t19的3～4倍左右，即，最好为L26＝(3～4)t19。但是，即使基于能够充分确保上述圆筒部20的轴向尺寸L20等的理由而加大上述轴向尺寸L26，只要能够确保上述嵌合部的轴向尺寸，上述轴向尺寸L26也可以加大而超过上述厚度尺寸t19的5倍。但是，使该轴向尺寸L26大到超过该厚度尺寸t19的10倍是不现实的。
把该盖子19a的上述圆筒部20嵌插在该外圈7的轴向内端部时，只有该圆筒部20中的比上述非接触部26a更靠轴向外侧的部分过盈配合地嵌插到上述外圈7中。在上述圆筒部20的靠轴向内端的部分存在于上述平板部21的外径侧的部分为非接触部26a，在把上述盖子19a嵌插固定在上述外圈7的轴向内端部的状态下，这些非接触部26a的外周面与外圈7的轴向内端部内周面之间存在间隙28。因此，不会将该非接触部26a的外周面朝径向内方挤压。本例中，使盖子19a的轴向内端面(外部空间侧的表面)的轴向位置与外圈7的内端面的轴向位置一致，使盖子19a不比外圈7更朝轴向内方突出。
存在于上述圆筒部20中的比上述非接触部26a更靠轴向外方的部分、并过盈配合地嵌插在上述外圈7的轴向内端部的部分，被强有力地朝径向内方挤压。但是，轴向上，在所述过盈配合地嵌插着的部分与上述平板部21间，上述非接触部26a存在于整周。因此，即使在上述过盈配合地嵌插的部分朝径向内方施加强力，该力中的大多部分也会通过使存在于上述过盈配合地嵌插的部分与上述平板部21间的上述非接触部26a变形而被消耗，不会传递到上述平板部21。结果，可以防止从上述盖子19a的外周部朝径向内方伸长的平板部21在轴向发生应变变形，可以高精度地限定上述平板部21中的与构成上述编码装置1的编码装置本体24的被检测面(轴向内侧表面)相向的部分的轴向位置。而且，可以使该部分的直角度良好。换言之，可以把上述平板部21的轴向内侧面与传感器4a的检测部抵接的部分与存在于相对于中心轴的直角方向的假想平面间的偏差，抑制为很少甚至为0。
这样，可以高精度地限定上述平板部21中的与编码装置的被检测面相向的部分的轴向位置，以及直角度等的表面精度，结果，在把上述旋转速度检测用的传感器4a的检测部抵接在上述平板部21的轴向内侧面的状态下，可以按照设计值高精度地限定该传感器4a的姿态以及检测部的轴向位置。而且，可以在使该传感器4a的检测部与上述编码装置本体24的被检测面隔着上述平板部21相向的状态(将编码装置与旋转速度检测用的传感器组合的状态)下，充分可靠地确保从该编码装置本体24的被检测面发出并到达上述传感器4a的检测部的磁通的密度，可以谋求确保旋转速度检测用的可靠性。
另外，非接触部26a的母线的、相对于中心轴的倾斜角度α1优选为10～45度，进一步优选为10～35度，最佳为15～25度。越是接近最佳的15～25度范围，越能有效防止存在于盖子19a的靠内径的部分的平板部21朝轴向发生应变变形。而且，通过使倾斜角度α1为45度以下，可以抑制加工时圆筒部20与平板部21间的弯曲部发生塌边(だれ)，也能抑制嵌合的轴向起点位置的偏差、出现上述塌边所引发产生的嵌合面压峰值。考虑到把盖子19a压入固定在外圈7的内端部时的稳定性等，上述倾斜角度α1在上述范围内越小越好。
编码装置本体24的外径尺寸D24优选为，小于从上述非接触部26a的小径侧端部(轴向内端部)的外径D26减去与上述盖子19a的板厚t19的2倍相当的尺寸所得到的值(D24<D26-2t19)。即，优选为，通过如此限定各部的径向尺寸，使上述非接触部26a的内周面部分和上述编码装置本体24的外周缘在径向不接触。进一步优选为，使该编码装置本体24的外径尺寸D24优选为，小于从上述非接触部26a的小径侧端部的外径D26减去与上述盖子19a的板厚t19的3倍相当的尺寸所得到的值(D24<D26-3t19)。
(发明的实施方式的第二例)
图3表示本发明的实施方式的第二例。在本发明的实施方式的第二例中，与第一例不同之处在于，非接触部26b与靠轴向外侧的部分间夹着台阶部27，由小径梯部构成。在该场合，非接触部26b(存在于台阶部27的轴向内侧的圆筒状部分)也具有比上述外圈7的轴向内端部的内径R7小的外径D26(R7>D26)，所以，在上述外圈7的轴向内端部，在把上述盖子19b的圆筒部20嵌插在该外圈7的轴向内端部的状态下，上述外圈7的内周面与上述非接触部26b的外周面不会抵接。而且本例中也优选为，非接触部26b的轴向尺寸L26为构成盖子19b的板材的厚度尺寸t19的2倍以上(L26≥t19)、5倍以下(L26≤5t19)，进一步优选为，L26＝(3～4)t19。而且，该轴向尺寸L26为该盖子19b的轴向长度L19的50％以下(L26≤0.5L19)，优选为该盖子19b的轴向长度L19的20～35％左右。而且，该台阶部27，是在实施例1所示局部圆锥筒状的部分形成之后，挤压该部分与圆筒部20间的内径侧R部和外径侧锥面，而且，支撑该部分与平板部21间的内径侧R部，然后从轴向内侧朝该部分进行冲压而形成。因此，与实施例同样，可以抑制在圆筒部侧发生塌边。进而，非接触部26b的两个外径侧R部的公切线相对于中心轴的倾斜角度α2优选为10～45度，进而优选为10～35度，最好为15～25度。这样的第二例的构造也能带来与第一例同样的作用和效果。
在包含第一例和第二例的本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元中，利用为了防止上述平板部21变形而设置的非接触部26a、26b，还可以谋求提高上述盖子19a、19b的安装部的密封性。即，也可以如图4(A)、图4(B)所示，在上述非接触部26a、26b的外周面，沿整周填充含有橡胶、乙烯这样的弹性体的弹性材料构成密封件29，由该密封件29覆盖上述非接触部26a、26b。该密封件29在自由状态下的外径大于上述外圈7的轴向内端部的内径。把这样的密封件29沿整周在朝径向弹性压缩了的状态下夹装在上述非接触部26a、26b的外周面与上述外圈7的轴向内端部的内周面之间，于是就可以谋求上述安装部的密封性提高。随着将上述密封件29弹性压缩而施加在上述平板部21上的朝径向内方的力是有限的，不会随着设置上述密封件29而造成该平板部21发生有害的变形。
上述安装部的密封性，也可以不通过采用上述那样的具有弹性的密封件29，而是通过填充胶状等的密封剂(敛缝剂)来确保。该场合，把上述盖子19a、19b的圆筒部20嵌插固定在外圈7的轴向内端部之后，把上述密封剂填充到上述间隙28中。而且，也可以在把密封剂涂布在上述圆筒部20的外周面上之后，把该圆筒部20嵌插在上述外圈7中。进而，也可以是，使树脂类涂料的被膜通过电镀涂装而覆盖到包含上述圆筒部20的外周面的上述盖子19a、19b的表面，使该被膜夹在上述圆筒部20的外周面与上述外圈7的轴向内端部的内周面间，由此可以确保上述安装部的密封性。
(本发明的实施方式的第三例)
图5表示本发明的实施方式的第三例。本例中，在盖子19c的径向中央部形成凹部30。具体来说，使盖子19c的比平板部21靠径向内侧的部分朝轴向外侧(内部空间侧)突出。编码装置本体24的被检测面与平板部21的轴向外侧(内部空间侧的表面)相向。通过设置这样的凹部30，可以提高平板部21的刚性，使平板部21成为精度更高的平面。该场合，也使上述非接触部26a的倾斜角度α1优选为5～45度，进一步优选为10～35度，最佳为15～25度。由此，不仅能更好地保持上述平板部21的平面精度，而且可以把盖子19c嵌插固定在外圈7的轴向内端部。平板部21的内径为盖子19c的直径D19的25％以上，而且，上述凹部30处在不与编码装置本体24等接触的范围。另外，凹部30从平板部21朝轴向外侧突出的锥面的角度，出于加工容易性和防止变形效果的考虑，限定在5～90度，优选为20～70度的范围。
(本发明的实施方式的第四例)
图6表示本发明的实施方式的第四例。图6所示第四例与图1所示第一例的构造相比较，在外圈7的轴向内端部，缩短了距离静止侧凸缘10的轴向内侧面的轴向长度。即，本例的场合，缩短了上述外圈7的轴向内端部的尺寸，因而在上述盖子19a的非接触部26a的径向外侧不存在该外圈7。在这样的本例的构造的场合，不存在第一例中、形成于盖子19a的非接触部26a的外周面与外圈7的轴向内端部内周面间的截面为楔形的间隙28(参照图1)。因此，即使不设置第一例和第二例的变型例(参照图4)所示的密封件29，也可以防止水等异物保持在上述间隙28的部分，可以抑制水等异物侵入滚动轴承单元内部、抑制生锈。另外，本实施例的构造也可以并用密封件。该场合，该密封件沿整周与上述外圈7的轴向内端面等的该外圈7的局部表面弹性抵接。
(本发明的实施方式的第五例)
图7表示本发明的实施方式的第五例。图7所示的第五例与图1所示的第一例的构造相比较，在外圈7的轴向内端部加长了距离静止侧凸缘10的轴向内侧面的轴向长度。即，在本例的场合，加长了上述外圈7的轴向内端部的尺寸，使外圈7的轴向内端部比上述盖子19a的平面部21进一步朝轴向内方突出。在这样的本实施例的构造的场合，朝轴向内方突出了的外圈7的轴向内端部起到了保护盖子19a的作用，可以防止组装的时候错误地把盖子19a推入、或在行驶时与飞起的石头撞击而使盖子19a变形。进而，突出了的外圈7的轴向内端部还覆盖了传感器4a，因此可以保护传感器4a不受尘埃、飞石等伤害。在本例的构造的场合，也可以容易地并用密封件，使密封件沿整周与上述外圈7的轴向内端部的内周面弹性抵接。
(本发明的实施方式的第六例)
图8表示本发明的实施方式的第六例。图8所示第六例与图1所示第一例的构造相比较，在外圈7的轴向内端部，使距离静止侧凸缘10的轴向内侧面的轴向长度稍稍加长。即，本例的场合，稍稍加长了上述外圈7的轴向内端部的尺寸，因而比上述盖子19a的平面部21朝轴向内方突出了突出量D。而且，在使圆筒部20的轴向外端部留着间隙C与外圈轨道9的沉孔32相向的状态下，把圆筒部20嵌插固定在外圈7的轴向内端部。此时，平板部21的轴向外侧面(内部空间侧的平面)和编码装置本体24的被检测面隔着间隙A接近并相向，存在微小间隙25。另一方面，传感器4a的检测面位于比外圈7的轴向内端靠轴向内方且距离间隙B的位置，在该状态下，传感器4a支撑固定在肘节(未图示)上。
在这样的本例构造的场合，通过把间隙A设定为比间隙C大(A>C)，从而即便万一把盖子19a朝轴向外方推入，盖子19a也不会与编码装置本体24接触。进而，由于具有间隙B和突出量D(B>0、D>0)，所以，相向的平板部21与传感器4a的检测面间存在间隙(B+D)。因此，即使平板部21振动或轴承内压上升造成鼓出，盖子19a也不会与传感器4a接触，因此，可以防止传感器4a的检测面发生微振磨损、和因之造成的传感器元件损伤。本例的构造的场合下，也容易并用密封件，使密封件沿整周与上述外圈7的轴向内端部的内周面弹性抵接。虽然未作限定，但是，在小型乘用车辆用途的场合，例如分别限定为，间隙A为0.5±0.1mm、间隙B为0.1±0.1mm、间隙C为0.25±0.25mm、间隙D为0.1±0.1mm、传感器4a与平板部21间的间隙(B+D)为0.2±0.2mm。
(本发明的实施方式的第七例)
图9和图10表示本发明的实施方式的第七例。在图9所示第七例的场合，与图1所示第一例的构造不同，编码装置1a是在截面为L字形且整体呈圆环形的支撑环23的圆圈部的轴向内侧面上安装编码装置本体24，支撑环23的轴向长度小，构成轮毂6的内圈12以及轮毂本体11的凿密部13比编码装置本体24的被检测部(轴向内侧表面)朝轴向内方突出。本例中，在盖子19d的径向中央部形成有凸部31。具体来说，使盖子19d的处于比平板部21靠径向内侧的部分朝轴向内侧(外部空间侧)突出。编码装置本体24的被检测面与平板部21的轴向外侧面(内部空间侧的表面)相向。通过设置这样的凸部31，与实施方式的第三例同样地，可以提高平板部21的刚性、使平板部21成为高精度的平面。平板部21的内径为盖子19d的直径D19的25％以上。而且，在考虑加工容易性和防止发生变形效果考虑，把凸部31从平板部朝轴向内侧突出的锥形面的角度限定为5～90度，优选为20～70度的范围。
本例中，把盖子19d的平板部21的轴向外侧面(内部空间侧的表面)和与其接近并相向的编码装置本体24的被检测面(轴向内侧面)间的微小间隙25(间隙a)，设定为大于上述平板部21的轴向外侧面和与其接近并相向的内圈12的轴向内端面间的间隙b(a>b)。由此，即使万一盖子19d朝轴向外方被推入，由于盖子19d在平板部21中最接近内圈12的轴向内端面的部分(d点)发生接触，所以，盖子19d不会与编码装置本体24接触。另外，本例中，把上述微小间隙25(间隙a)设定为，大于上述盖子19d的凸部31的轴向外侧面和与其接近并相向的轮毂本体11的凿密部13的轴向内端面间的间隙c(a>c)。由此，即使万一把盖子19d朝轴向外方推入，由于在盖子19d的凸部31中的与凿密部13的轴向内端面最接近的部分(e点)发生接触，所以盖子19d不会与编码装置本体24接触。另外，考虑到路面反力产生的力矩载荷施加在轴承上的时候外内圈的相对倾斜、位移的改变，以及以外圈为基准压入编码装置23a和盖子19d的时候的压入位置精度，以使编码装置本体24与盖子19d不接触的方式规定间隙a的最小值。
本例中，间隙b设定得比间隙c大(b>c)。轴承静止时，d点处的接触与e点处的接触效果相同，而在轴承旋转时，在周速度较低的e点进行接触则更好。因此，本发明中，把这些间隙大小的关系限定为a>b>c，限定为，当朝轴向外方推入盖子19d时，首先在e点发生接触。本例的构造的场合下，也易于并用密封件，使密封件沿整周与上述外圈7的轴向内端部的内周面弹性抵接(参照图10)。
本例的特征是，通过存在于盖子19d与轮毂6(轮毂本体11的凿密部13或内圈12)的轴向内端面间的轴向间隙，来限定盖子19d被推入时的平板部21的轴向移动量。因此，只要具备上述间隙的关系中的任一(a>b或a>c)，就可以取得避免盖子19d与编码装置本体24接触的效果。由此，对于因存在盖子19d而难以根据外观来判断异常的编码装置1，可以防止与盖子19d接触造成位置移动、而导致变成磁信号误差多的状态。另外，通过所述防止接触的效果，可以使盖子比现有技术更与轴承接近，因此可以使轮毂轴承紧凑化。
本发明可以适用于如第一例、第二例、第三例、第四例、第五例、第六例那样的、由平坦的平板部沿径向伸长到中央部的全面构成的圆板状，也可以适用于第三例中、在中央部形成凹部30那样的场合，也可以适用于第七例中、在中央部形成凸部31那样的场合。进而，本发明也可以适用于专利文献2中记载的那样，用来构成驱动轮用的带编码装置的滚动轴承单元的、在中央部设有大的圆孔的圆环状的场合。另外，只要能够适用，还可以把各个实施例的特征适用于其它例。例如，可以用第三例的在中央部形成凹部的构造或第七例的在中央部形成凸部的构造，替换上述仅仅由平板部构成的构造。另外，相反地，也可以把第三例和第七例替换为仅仅由平板部构成的构造。进而，也可以把第四例、第五例所示外圈与盖子的关系适用于其它例，或把第六例、第七例所示间隙的限制适用于其它例。
实施例
下面说明为了确认本发明的效果进行的试验的一例。试验中，采用图5所示第三例的盖子19c。盖子19c用厚度尺寸t19为0.6mm的SUS304材料制造。该盖子19c的外径尺寸D19为57mm、轴向长度L19为7.8mm、过盈量的值(外圈7的轴向内端部的内径与盖子19c的外径D19之差的绝对值)为0.18mm(180μm)。
而且，在该盖子19c上设有轴向尺寸为2.2mm、倾斜角度α约为20度的局部圆锥凸面状部。上述盖子19c的上述圆筒部20被嵌插在上述外圈7的轴向内端部。在该状态下，以平板部的外径近旁的规定位置为0，把上述平板部21中的与编码装置本体24的被检测面相向的部分的变形量作为鼓出量或凹陷量用千分表进行测定，该部分的轴向的变形的最大值为0.064mm(64μm)。然后，把该盖子19c从外圈7拆下，确认接触痕的位置，确认非接触部的轴向尺寸L26a，虽然变得比2.2mm稍短，但是足够余留了板厚(0.6mm)的2倍(实际上为3倍)以上。
作为比较，得到不设置上述非接触部、用曲率大的(外径侧的曲率半径在嵌插到外圈7的轴向内端部之前的自由状态下为1.2mm左右，小)折曲部连接圆筒部20和平板部21的连续部，除此以外与上述实施例同样的条件制作的现有构造的盖子19，把该盖子19的圆筒部20与实施例同样地嵌插到外圈7的轴向内端部。同样地进行测定，上述平板部21中的与编码装置本体24的被检测面相向的部分，出现了最大0.144mm(144μm)的轴向变形。即，根据本发明，可以把盖子的平板部，尤其是该平板部中的与编码装置本体接近并相向的部分的变形量抑制为现有技术产品的45％左右，根据该实施例确认了本发明的效果。
工业上的利用可能性
本发明的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元可以良好适用于车轮的旋转支撑。
附图标记说明
1、1a编码装置
2带编码装置的滚动轴承单元
3肘节
4、4a传感器
5滚动轴承单元
6轮毂
7外圈
8滚动体
9外圈轨道
10静止侧凸缘
11轮毂本体
12内圈
13凿密部
14内圈轨道
15旋转侧凸缘
16保持器
17内部空间
18密封圈
19、19a、19b、19c、19d盖子
20圆筒部
21平板部
22肩部
23支撑环
24编码装置本体
25微小间隙
26a、26b非接触部
27台阶部
28间隙
29密封件
30凹部
31凸部
32沉孔

Claims (5)

1.一种带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元，所述带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元设有外圈、轮毂、滚动体、编码装置、和盖子；
所述外圈在内周面具有多列外圈轨道，使用时在支撑固定在悬架装置上的状态下不进行旋转；
所述轮毂在外周面具有多列内圈轨道，使用时在支撑固定车轮的状态下与该车轮一起进行旋转；
所述滚动体在所述两外圈轨道与两内圈轨道间在各列都设有多个；
所述编码装置与该轮毂同心地支撑固定在所述轮毂上，把轴向内侧面当作在圆周方向交替变化磁特性的被检测面；
所述盖子由非磁性板制成，设有沿轴向伸长的圆筒部和从该圆筒部的轴向内端部朝径向内方折曲并伸长的平板部，该圆筒部过盈配合地嵌插固定在所述外圈的轴向内端部，而且，所述平板部与所述编码装置的被检测面接近并相向；
带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元的特征在于：
在构成所述盖子的所述圆筒部的轴向内端部，沿整周形成有在把该盖子嵌插固定于所述外圈的场合不与该外圈的内周面接触的非接触部，所述非接触部由小径梯部构成，所述小径梯部在与靠轴向外侧的部分间夹着台阶部；在把该盖子嵌插于所述外圈的轴向内端部的状态下，所述圆筒部仅在比所述非接触部更靠轴向外侧的部分过盈配合地嵌插在所述外圈的轴向内端部；该非接触部的两个外径侧R部的公切线相对于中心轴的倾斜角度为10～35度。
2.如权利要求1所述的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元，其特征在于，所述非接触部被弹性材料构成的密封件覆盖。
3.如权利要求1所述的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元，其特征在于，所述外圈的轴向内端面比所述平板部的内端面更朝轴向内方突出。
4.如权利要求1所述的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元，其特征在于，在所述非接触部的径向外侧不存在所述外圈。
5.如权利要求1所述的带编码装置的车轮支撑用滚动轴承单元，其特征在于，在所述盖子的径向中央部形成有凹部或凸部。
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