JP2006112582A

JP2006112582A - 車輪用転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2006112582A
Application number: JP2004302708A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yano; 広矢野; Tomoyuki Aida; 友之合田; Masataka Tsumura; 勝敬津村
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】外輪部材に樹脂製のカバー部材を嵌合固定するのに、該嵌合を補強する補強部材がカバー部材との熱膨張、熱収縮の相違により、当該カバー部材から容易に抜け出さないようにすること。
【解決手段】本車輪用転がり軸受装置１は、外輪部材２の端部に嵌合固定されて当該車輪用転がり軸受装置の軸方向開口部を覆う樹脂製のカバー部材２５を備える。カバー部材は、外輪部材との嵌合部の内周側に金属製の環状部材３３が設けられ、この環状部材は、上記カバー部材に係合する円筒部（係合部）２６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に回転自在に支持する車輪用転がり軸受装置にかかり、より詳しくは、軸受内部に泥水などが侵入するのを防止するためのカバー部材を備えた車輪用転がり軸受装置に関する。

車両のアンチロックブレーキシステム(ＡＢＳ)やトラクションコントロールシステム(ＴＣＳ)を制御するために、車輪の回転速度等を検出する必要がある。特許文献１に開示されている車輪用転がり軸受装置では、固定輪である外輪部材にカバー部材を介して回転検出装置が組み込まれている。
特開２００３−１３９８２号

上記車輪用転がり軸受装置では、その使用中の振動や温度変動という苛酷な環境下でも、回転検出装置をカバー部材を介して外輪部材に確実に組み付ける必要がある。

本発明による車輪用転がり軸受装置は、外輪部材の端部に嵌合固定されて当該車輪用転がり軸受装置の軸方向開口部を覆う樹脂製のカバー部材を備えた車輪用転がり軸受装置であって、上記カバー部材は、上記外輪部材との嵌合部の内周側に金属製の環状部材が設けられ、上記環状部材は、上記カバー部材に係合する係合部を備えていることを特徴とするものである。

上記カバー部材は、その全体を樹脂製としたものだけに限定されるものではなく外輪部材との嵌合部を樹脂製としたものを含む。
本発明によると、カバー部材を外輪部材の端部に嵌合固定した状態では、その嵌合部の内周側に環状部材が設けられ、かつ、その環状部材の係合部がカバー部材に係合しているから、樹脂製であるカバー部材と金属製である環状部材との線膨張係数の相違による当該両者間に過大な熱膨張差や熱収縮差が生じても、環状部材がカバー部材から抜け出すおそれが無くなる。その結果、外輪部材に対するカバー部材の嵌合部の嵌合力を高くしなくても、あるいはその嵌合力が低下してきても、カバー部材が外輪部材から容易に抜け出すことを効果的に防止することができる。

上記環状部材の係合部を上記環状部材の一部を径方向外側に突出する向きとした円弧状の突出部や、径方向外向きに直線的に延びる突出部等により構成した場合では、環状部材を強固にカバー部材に係合させて当該カバー部材からの抜け出しを有効に防止することができる。また、上記係合部を、上記環状部材を径方向に貫通する係合孔により構成した場合では、カバー部材を環状部材にインサート成形するときにカバー部材の係合孔に樹脂を回り込ませられるから、環状部材をカバー部材により強固に係合させて、当該環状部材の当該カバー部材からの抜け出しを有効に防止することができる。

本発明によれば、カバー部材に環状部材の係合部に係合させて当該環状部材がカバー部材から抜け出すのを確実に防止することができる。

以下本発明の最良の形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明の最良の形態に係る車輪用転がり軸受装置の縦断面図である。同図において、右側は車輪用転がり軸受装置の車両アウタ側(車輪側)、左側は車両インナ側（反車輪側）を示す。同図を参照して、１は車輪用転がり軸受装置を示し、この車輪用転がり軸受装置１は、自動車の従動車輪を支持するタイプの複列外向きアンギュラ玉軸受として、外輪部材２と、ハブ軸３と、内輪４と、複数の転動体５，６と、二つの保持器７，８と、シール９とを備える。ハブ軸３と内輪４とにより、外輪部材２の内周側に配置する内輪部材を構成する。外輪部材２は、内周に設けられた複列の軌道部１０，１１と、外周の軸方向中間に径方向外向きに延設された車体固定用フランジ部１５と、このフランジ部１５よりも車両インナ側に設けられたインロー部１７とを備えている。フランジ部１５の円周方向複数箇所に軸方向に貫通するボルト孔１５ａが形成されている。インロー部１７は車体側に組付けられたナックル（図示していない）の内周面に嵌合され、フランジ部１５は上記ナックルにボルトで固定される。これにより外輪部材２は車体であるナックルに非回転に固定される。

ハブ軸３は、径方向外向きに延設されて車輪やブレーキディスクロータを取付けるための車輪取付用フランジ部１６と、このフランジ部１６から車両アウタ側に延設されたインロー部１９と、フランジ部１６の車両インナ側に形成されて外輪部材２の車両アウタ側の軌道部１１に対向する軌道部１３と、この軌道部１３よりも車両インナ側の位置に設けられた小径円筒部２０とを備えてなる。ハブ軸３のフランジ部１６には、円周方向複数箇所に軸方向に貫通するボルト孔２１が設けられ、このボルト孔２１にボルト２２が圧入により嵌合固定されている。このボルト２２に車輪やブレーキディスクロータに設けた孔が通されるとともに、その孔から突出するボルト２２にナットが装着されて、車輪やブレーキディスクロータがフランジ部１６に固定される。内輪４はハブ軸３の小径円筒部２０に外嵌され、内輪４の外周に外輪部材２の車両インナ側軌道部１０に対向する軌道部１２が形成されている。小径円筒部２０の端部は内輪４の車両インナ側端部の径方向外向きへのローリングかしめされ、これにより軸受に所要の予圧が付与され、かつ内輪４がハブ軸３から抜け止めされた状態で一体的に結合されている。転動体５，６は、外輪部材２の両軌道部１０，１１とハブ軸３と内輪４それぞれの両軌道部１２，１３との間に、介装されるとともに、保持器７，８によりそれぞれ転動自在に保持されている。シール９は、外輪部材２の車両アウタ側端部とハブ軸３との間に配置され、これらの間の環状空間Ａを外部から密封して、かつ環状空間Ａに封入したグリース等の潤滑剤が外部へ漏れ出ることを防止している。

以上の構成を備えた車輪用転がり軸受装置1においては、外輪部材２の車両インナ側端部であるインロー部１７の開口を覆うカバー部材２５を備えている。カバー部材２５は、外輪部材２のインロー部１７の内周面１７ａに内嵌する円筒部２６と、外輪部材２の車両インナ側端面２ａに軸方向から当接する環状部２７と、インロー部１７の開口を塞ぐ円板部３０とを備える。カバー部材２の円板部３０には、簡略に示す回転検出装置３１を装着するための両端開口の円筒部３２が形成されている。カバー部材２５の円筒部２６は、外輪部材２の端部の内周側との嵌合部を構成し、該円筒部２６の内周面には金属製の環状部材３３が設けられている。カバー部材２５の円筒部２６は、環状部材３３に射出成形することで一体的に形成され、直径は、インロー部１７の内径に比べてわずかに大きく設定されている。

環状部材３３はその一部が径方向外側に半円弧状に突出しており、その半円弧状の突出部（係合部）３３ａの外径Ｄ１は、カバー部材２５の円筒部２６の内径Ｄ２に比べて大径に形成されており、この構成によって環状部材３３Ｂの車輪インナ側端面３３ａ，車輪アウタ側端面３３ｂが、それぞれ円筒部２６に軸方向で係止されている。環状部材３３の材料として、例えばＪＩＳ規格ＳＰＣＣなどの冷間圧延鋼板が好適に用いられる。カバー部材２５の素材として、外輪部材２の素材に近い線膨張係数を有する樹脂が好ましく、例えばポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの樹脂が挙げられる。

以上の構成を備えた車輪用転がり軸受装置１では、車輪の回転に伴なって、車体側に非回転に支持されている外輪部材２に玉５，６を介してハブ軸３が軸心回りに回転する。この回転数を回転検出装置３１でもって検出し、その検出結果に基づいてアンチロックブレーキシステムやトラクションコントロールシステムを制御することとなる。カバー部材２５は、回転検出装置３１を支持する機能と、外輪部材２のインロー部１７の開放部を覆う機能とを有する部材として兼用される。このようなカバー部材２５をインロー部１７に組付けるにあたり、カバー部材２５をインロー部１７に軸方向から装着する。この場合、カバー部材２５の円筒部２６の外径はインロー部１７の内径に比べてわずかに大きく設定されているが、カバー部材２５は、その円筒部２６の弾性により、インロー部１７の内周面１７ａに装着可能となる。カバー部材２５をさらに軸方向に押込んで、その環状部２７の車両アウタ側端面２７ｂを外輪部材２の車両インナ側端面２ａに軸方向から当接させる。また、カバー部材２５の円筒部２６の外径はインロー部１７の内径に比べてわずかに大きく設定されているから、該円筒部２６はその弾性によってわずかに撓みながら挿入されるが、円筒部２６の内周面には環状部材３３が固着されているから、この環状部材３３の剛性により円筒部２６の弾性撓み分の一部が支持される。

車輪用転がり軸受装置１は、カバー部材２５をインロー部１７に組込んだ後に、インロー部１７を車体側のナックルに組付けられるものであり、この状態で上記のようにして使用されると、外輪部材２の温度が上昇し、その熱がカバー部材２５の円筒部２６に伝わる。また、車両が停止した場合は外輪部材２が冷える。このように、車輪用転がり軸受装置１ではその温度変化がカバー部材２５に伝わる。ここで、樹脂の線膨張係数は比較的大きいから、上記のような素材を用いてもカバー部材２５の円筒部２６を樹脂のみから形成すれば、温度変化に適合することが難しく、カバー部材２５はインロー部１７に対する所定の抜け力を失いやすい。そこで、カバー部材２５の円筒部２６の内径側に膨張係数の小さな環状部材３３を設け、温度変化に対しても所定の抜け力を確保する構成としている。

さらに、環状部材３３はその一部が円弧状の突出部３３ａに形成され、該突出部３３ａの外径Ｄ１はカバー部材２５の円筒部２６の内径Ｄ２に比べて大径に形成されて、カバー部材２５の円筒部２６に軸方向で係止されている構成としている。これによって、上記のような温度変化が繰返されたとしても、環状部材３３Ｂがカバー部材２５から軸方向に外れるといった状態を効果的に回避することができ、長期に亙って所定の抜け力を確保することが可能となる。

(他の形態）
環状部材３３の形状やカバー部材２５の円筒部２６との一体化のための手段として、上記以外にも種々考えられる。具体的に図２および図３に示す場合を説明する。これらの図では、車輪用転がり軸受装置１の環状部材３３の形状として、単純な環状本体４０の周方向途中に、複数の貫通孔（係合部）４１を形成している。このような構成の環状部材３３をカバー部材２５の円筒部２６に埋設することで貫通孔４１にも樹脂を充填させて一体化し、環状部材３３を軸方向に移動不可能に固定している。特に環状部材３３の車輪インナ側端面３３ａ，車輪アウタ側端面３３ｂがカバー部材２５の円筒部２６に軸方向で係止されることで、確実に軸方向への脱落を防止することができる。他の構成は上記図１の形態に示した場合と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。

図４に環状部材３３の他の変形例を示す。この環状部材３３は、車両インナ側端部を径方向外方に向けて折曲げてなる突出部４６を備え、この突出部４６をカバー部材２５の円筒部２６に埋設した形状となっている。環状部材３３の突出部４６の車両インナ側端面４６ａおよび車両アウタ側端面４６ｂがカバー部材２５の円筒部２６に軸方向で係止し、確実に軸方向への脱落を防止することができる。他の構成は上記図１の実施の形態に示した場合と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。

本発明の最良の形態に係る車輪用転がり軸受装置の全体断面図本発明の他の形態の車輪用転がり軸受装置の全体断面図同環状部材の拡大斜視図本発明の更に他の形態の車輪用転がり軸受装置の全体断面図

符号の説明

１…車輪用転がり軸受装置
２…外輪部材
２５…カバー部材
２６…円筒部（外輪部材２との嵌合部）
３３…環状部材
３３ａ…突出部（カバー部材２５との係合部）

Claims

外輪部材の端部に嵌合固定されて当該車輪用転がり軸受装置の軸方向開口部を覆う樹脂製のカバー部材を備えた車輪用転がり軸受装置であって、
上記カバー部材は、上記外輪部材との嵌合部の内周側に金属製の環状部材が設けられ、上記環状部材は、上記カバー部材に係合する係合部を備えている、ことを特徴とする車輪用転がり軸受装置。
上記係合部は、上記環状部材の一部を径方向外側に突出した突出部である、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置。
上記係合部は、上記環状部材を径方向に貫通する係合孔である、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置。