JP2010101332A - 嵌合環およびそれを備えた車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で脱落を防止し、長期間に亘って固定力を維持することができる嵌合環およびそれを備えた車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】外方部材５のインナー側の端部に嵌合環１０が装着され、この嵌合環１０がカップ状に形成され、外方部材５の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１０ａを備え、この嵌合部１０ａに、その先端部に向って漸次縮径される所定のテーパ角αが形成されると共に、外方部材５の端部外周が、嵌合環１０が圧入される方向に向かって漸次縮径されるテーパ角βを有し、このテーパ角βが嵌合環１０のテーパ角αよりも僅かに小さく設定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、嵌合環に関し、特に、軸受の外方部材に装着される鋼鈑製の嵌合環およびそれを備えた車輪用軸受装置に関するものである。

自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、路面等に曝される厳しい環境下にあるため、外部からの塵埃や泥水の確実な侵入防止が求められると共に、メンテナンスの不要化の面から、グリース漏れの防止についても高い効果が求められる。従来、このような車輪用軸受装置は、転動体を介して転接する内方部材および外方部材の間にシール装置が設けられ、円周方向に磁極を交互に並べてなる磁気エンコーダが前記シール装置に一体化されている。

このような車輪用軸受装置の一例として図７に示すような構造が知られている。この車輪用軸受装置は、図示しない懸架装置（ナックル）に支持固定され、固定部材となる外方部材６１と、この外方部材６１に複列のボール６３、６３を介して内挿された内方部材６２とを有している。外方部材６１は、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジ６１ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面６１ａ、６１ａが形成されている。一方、内方部材６２は、前記した外方部材６１の外側転走面６１ａ、６１ａに対向する複列の内側転走面６５ａ、６６ａが形成されている。これら複列の内側転走面６５ａ、６６ａのうち一方の内側転走面６５ａはハブ輪６５の外周に一体形成され、他方の内側転走面６６ａは内輪６６の外周に形成されている。この内輪６６は、ハブ輪６５の内側転走面６５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部６５ｂに圧入されている。そして、複列のボール６３、６３がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器６７、６７によって転動自在に保持されている。

ハブ輪６５は、外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６４を一体に有し、この車輪取付フランジ６４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト６４ａが植設されている。また、ハブ輪６５の内周にはセレーション６５ｃが形成され、図示しない等速自在継手を構成する外側継手部材７０のステム部７１が内嵌されている。内方部材６２は、このハブ輪６５と内輪６６を指す。そして、外方部材６１の端部にはシール６８、６９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

シール６９は、図８に拡大して示すように、外方部材６１の端部内周に内嵌され、断面Ｌ字状に形成された第１のシール板７２と、この第１のシール板７２に対向し、断面Ｌ字状に形成された第２のシール板７３とからなる。この第２のシール板７３は、内輪６６に外嵌される円筒部７３ａと、この円筒部７３ａから径方向外方に延びる立板部７３ｂとを有し、この立板部７３ｂの外側面には、磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが形成されたゴム磁石からなる磁気エンコーダ７４が一体に加硫接着されている。

一方、第１のシール板７２は、断面Ｌ字状に形成された芯金７５と、この芯金７５に一体に加硫接着され、前記第２のシール板７３における立板部７３ｂの内側面に摺接するサイドリップ７６ａと、円筒部７３ａに摺接する一対のラジアルリップ７６ｂ、７６ｃとからなるシール部材７６とを有している。

また、外方部材６１の端部には円環状のセンサホルダ７９が装着されている。このセンサホルダ７９は、嵌合筒７７と、この嵌合筒７７に結合された保持部７８とからなる。嵌合筒７７は、円筒状の嵌合筒部７７ａと、この嵌合筒部７７ａから径方向内方に延びる内向鍔部７７ｂとからなり、全体として円環状に形成されている。

また、保持部７８は、その内部に前記磁気エンコーダ７４に所定の軸方向のエアギャップを介して対峙する回転速度センサ８０が包埋され、合成樹脂で円弧状に一体モールド成形されている。回転速度センサ８０は、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等、磁束の流れ方向に応じて特性を変化させる磁気検出素子と、この磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路が組み込まれたＩＣとからなる。

ここで、内輪６６の端面と嵌合筒７７の内向鍔部７７ｂとを微小隙間８１を介して全周に亙り近接対向させてラビリンスシールが構成されている。これにより、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪６５の内径に外側継手部材７０のステム部７１を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ７４と回転速度センサ８０の検出部との間に外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを防止でき、車輪の回転速度検出の信頼性向上を図ることができる。
特開２００３−２５４９８５号公報

こうした従来の車輪用軸受装置は、自動車の完成品メーカの組立ラインへの搬送時を含む、ハブ輪６５の内径に外側継手部材７０のステム部７１を嵌合する以前の状態でも、磁気エンコーダ７４と回転速度センサ８０の検出部との間に外部から磁性粉末等の異物が侵入するのを防止できるという特徴を具備しているものの、円筒状の嵌合筒７７が外方部材６１の端部に圧入された時、嵌合筒７７の剛性不足によって開口端部がラッパ状に開き（図中２点鎖線にて示す）、センサホルダ７９が軸方向に移動する恐れがある。すなわち、この種の車輪用軸受装置においては、走行時に様々な振動が発生すると共に、外方部材６１には負荷される荷重によって繰り返し変形が生じるために嵌合筒７７が微動し、磁気エンコーダ７４と回転速度センサ８０の検出部との間のエアギャップが崩れる恐れがある。これにより、車輪の回転速度検出の信頼性が低下するだけでなく、長期間の使用において、センサホルダ７９が外方部材６１から脱落する恐れがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造で脱落を防止し、長期間に亘って固定力を維持することができる嵌合環およびそれを備えた車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

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、車輪用軸受を構成する外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部を閉塞する嵌合環において、前記嵌合環がカップ状に形成され、固定側部材となる前記外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部を備え、この嵌合部に、その先端部に向って漸次縮径される所定のテーパ角が形成されている。

このように、嵌合環がカップ状に形成され、固定側部材となる外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部を備え、この嵌合部に、その先端部に向って漸次縮径される所定のテーパ角が形成されているので、嵌合部が僅かにラッパ状に弾性変形し、外方部材の端部外周に密着した状態で固定され、車両走行時に振動が発生しても、また、外方部材に繰り返し大きな荷重が負荷されて楕円形状に変形が生じても、嵌合環が外方部材に対して移動することはなく、簡単な構造で脱落を防止し、長期間に亘って固定力を維持することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記外方部材の端部外周が、前記嵌合環が圧入される方向に向かって漸次縮径されるテーパ角を有し、このテーパ角が前記嵌合環のテーパ角よりも僅かに小さく設定されていれば、嵌合環が一層密着した状態で固定される。

また、請求項３に記載の発明のように、前記嵌合環のテーパ角が２°以下に設定されていれば、圧入時、その根元部に過大な応力が発生せず、また、圧入性が低下せず容易に圧入することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記嵌合環の嵌合部の端部内周に面取りが形成され、当該嵌合部の開口径が、前記外方部材の端部外周における面取りの立上り径よりも僅かに大径になるように設定されていれば、圧入時に嵌合部にかじりが発生するのを防止し、容易に圧入することができて作業性が向上する。

また、本発明のうち請求項５記載の発明は、外周に懸架装置を構成するナックルに取り付け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、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの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た環状空間の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、前記外方部材のインナー側の端部に前記請求項１乃至４いずれかに記載の嵌合環が装着されている。

このように、外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシールを備えた第２世代または第３世代構造の車輪用軸受装置において、前記外方部材のインナー側の端部に前記請求項１乃至４いずれかに記載の嵌合環が装着されているので、路面等に曝される厳しい環境下にあっても、外部からの塵埃や泥水の侵入を防止することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置され、前記外方部材の端部内周に圧入される芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを有するシール部材からなる環状のシール板と、前記内輪の外径に圧入される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなるスリンガとを備えていれば、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを確実に防止することができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記嵌合環が、前記嵌合部から径方向内方に延び、前記外方部材のインナー側の端面に密着される鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備えていれば、外方部材に対して容易に、かつ正確に位置決め固定することができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記スリンガの立板部の側面に磁気エンコーダが一体に接合されると共に、前記嵌合環に回転速度センサが装着され、この回転速度センサが前記磁気エンコーダに所定のエアギャップを介して対峙されていれば、回転速度センサと磁気エンコーダとのエアギャップを正確に設定することができ、車輪の回転速度を精度良く検出することができる。

また、請求項９に記載の発明のように、前記嵌合環がオーステナイト系ステンレス鋼鈑からプレス加工によって形成されていれば、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさず、車輪の回転速度検出の信頼性を一層向上させることができる。

本発明に係る嵌合環は、車輪用軸受を構成する外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部を閉塞する嵌合環において、前記嵌合環がカップ状に形成され、固定側部材となる前記外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部を備え、この嵌合部に、その先端部に向って漸次縮径される所定のテーパ角が形成されているので、嵌合部が僅かにラッパ状に弾性変形し、外方部材の端部外周に密着した状態で固定され、車両走行時に振動が発生しても、また、外方部材に繰り返し大きな荷重が負荷されて楕円形状に変形が生じても、嵌合環が外方部材に対して移動することはなく、簡単な構造で脱落を防止し、長期間に亘って固定力を維持することができる。

外周に懸架装置を構成するナックルに取り付け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とからなる内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの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た環状空間の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、前記外方部材のインナー側の端部に嵌合環が装着され、この嵌合環がカップ状に形成され、前記外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部を備え、この嵌合部に、その先端部に向って漸次縮径される所定のテーパ角が形成されると共に、前記外方部材の端部外周が、前記嵌合環が圧入される方向に向かって漸次縮径されるテーパ角を有し、このテーパ角が前記嵌合環のテーパ角よりも僅かに小さく設定されている。

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の要部拡大図、図３は、本発明に係る嵌合環を示す断面図、図４は、嵌合環を装着する前の状態を示す説明図である。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。

この車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代と称され、ハブ輪１と内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列の転動体（ボール）４、４を介して外挿された外方部材５とを備えている。

ハブ輪１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、この車輪取付フランジ６の円周等配位置にハブボルト６ａが植設されている。また、外周に一方（アウター側）の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂ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）１ｃが形成されている。

内輪２は外周に他方（インナー側）の内側転走面２ａが形成され、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、内輪２は、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１ｄによって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。

外方部材５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に前記複列の内側転走面１ａ、２ａに対向する複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。これら外側転走面５ａ、５ａは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。そして、この外方部材５の複列の外側転走面５ａ、５ａと、これらに対向する内方部材３の複列の内側転走面１ａ、２ａ間には複列の転動体４、４がそれぞれ収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。また、内方部材３と外方部材５との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。さらに、外方部材５のインナー側の端部に嵌合環（ダストシールド）１０が装着され、外部からシール９に直接雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面１ａをはじめ、アウター側のシール８のシールランド部となる車輪取付フランジ６の基部６ｂから小径段部１ｂ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１ｄは未焼入れで鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、シールランド部の耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪１の耐久性が向上する。一方、内輪２および転動体４はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。

なお、ここでは、転動体４、４をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。また、本実施形態では、第３世代と称される構造を例示したが、これに限らず、例えば、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入固定された第２世代構造であっても良い。

アウター側のシール８は、外方部材５のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金１１と、この芯金１１に加硫接着により一体に接合されたシール部材１２とからなる一体型のシールで構成されている。芯金１１は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて形成されている。

一方、シール部材１２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、径方向外方に傾斜して形成されたサイドリップ１２ａとダストリップ１２ｂ、および軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ１２ｃを一体に有している。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１２ａとダストリップ１２ｂが所定のシメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ１２ｃが所定の径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている。なお、シール部材１２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ＥＰＭ（エチレン・プロピレンゴム）やシリコンゴム等を例示することができる。

インナー側のシール９は、図２に拡大して示すように、互いに対向配置された環状のシール板１３とスリンガ１４とからなる、所謂パックシールで構成されている。シール板１３は外方部材５の端部内周に圧入された芯金１５と、この芯金１５に加硫接着により一体に接合されたシール部材１６とからなる。芯金１５は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。

一方、シール部材１６はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ１６ａと、二股状に形成されたグリースリップ１６ｂとダストリップ１６ｃとを有している。なお、シール部材１６の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ、ＦＫＭ、あるいはＥＰＭやシリコンゴム等を例示することができる。

スリンガ１４は強磁性体の鋼鈑、例えば、フェライト系のステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工によって断面略Ｌ字状に形成され、内輪２の外径に圧入される円筒部１４ａと、この円筒部１４ａから径方向外方に延びる立板部１４ｂとを備えている。そして、シール部材１６のサイドリップ１６ａが立板部１４ｂに所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、グリースリップ１６ｂとダストリップ１６ｃが円筒部１４ａに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。さらに、スリンガ１４における立板部１４ｂは、シール板１３と僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシール１７が構成されている。

立板部１４ｂのインナー側の側面には、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入された磁気エンコーダ１８が一体に加硫接着されている。この磁気エンコーダ１８は、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁され、車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。

ここで、本実施形態では、外方部材５のインナー側の端部外周が、嵌合環１０が圧入される方向（アウター側）に向かって漸次縮径されるテーパ角βを有している。このテーパ角βは２°以下に設定されている。

嵌合環１０はカップ状に形成され、図３に拡大して示すように、外方部材５の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１０ａと、この嵌合部１０ａから径方向内方に延びる鍔部１０ｂと、この鍔部１０ｂから軸方向に延びる円筒部１０ｃと、この円筒部１０ｃから径方向内方に延びる底部１０ｄとからなる。この嵌合環１０は、鍔部１０ｂを外方部材５のインナー側の端面５ｃに密着させた状態で、嵌合部１０ａが外方部材５の端部外周に圧入固定されるので、外方部材５に対して容易に、かつ正確に位置決め固定することができる。

嵌合環１０は、ステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）の耐食性を有する鋼板等をプレス加工にて形成されている。特に、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体の鋼鈑、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）で形成されるのが好ましい。

ここで、嵌合環１０の嵌合部１０ａには、その先端部に向って漸次縮径されるテーパ角αが形成されている。このテーパ角αは、圧入時、その根元部に過大な応力が発生せず、また、圧入性が低下しないように２°以下に設定され、外方部材５の端部外周のテーパ角βよりも僅かに大きくなるように設定されている。そして、図４に示すように、嵌合部１０ａの端部内周に面取り１９が形成され、嵌合部１０ａの開口径φＡが、外方部材５の面取り５ｄの立上り径φＢよりも僅かに大径になるように設定されている（Ａ＞Ｂ）。これにより、圧入時に嵌合部１０ａにかじりが発生するのを防止し、容易に圧入することができて作業性が向上すると共に、嵌合部１０ａが僅かにラッパ状に弾性変形し、外方部材５の端部外周に密着した状態で固定される。したがって、車両走行時に振動が発生しても、また、外方部材５に繰り返し大きな荷重が負荷されて楕円形状に変形が生じても、嵌合環１０が外方部材５に対して移動することはなく、簡単な構造で脱落を防止し、長期間に亘って固定力を維持することができる。

図５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、図６（ａ）は、図５の検出部を示す要部拡大図、（ｂ）は、図５の嵌合環の嵌合部を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した嵌合環をセンサホルダに適用したもので、第１の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号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代と称され、ハブ輪２０と内輪２からなる内方部材２１と、この内方部材２１に複列の転動体４、４を介して外挿された外方部材５とを備えている。

ハブ輪２０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、外周にアウター側の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂ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）１ｃが形成されている。ハブ輪２０の小径段部１ｂには内輪２が所定のシメシロを介して圧入固定されている。

ハブ輪２０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面１ａをはじめ、アウター側のシール８のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

ここで、本実施形態では、センサホルダ２２が外方部材５のインナー側の端部に装着されている。このセンサホルダ２２は、カップ状に形成された嵌合環２３と、この嵌合環２３に結合された保持部２４とからなる。嵌合環２３は、耐食性を有する非磁性体の鋼鈑、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）等のステンレス鋼板をプレス加工にて形成されている。これにより、後述する回転速度センサ２６の感知性能に悪影響を及ぼさず、また、嵌合環２３の発錆を抑えて長期間に亘って信頼性を維持させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。

この嵌合環２３は、外方部材５のインナー側の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部２３ａと、この嵌合部２３ａから径方向内方に延び、外方部材５の端面５ｃに密着する鍔部２３ｂと、この鍔部２３ｂからさらに径方向内方に延びる底部２３ｃとを備え、全体として円環状に形成されている。このように、鍔部２３ｂを外方部材５の端面５ｃに密着させた状態で、嵌合環２３が外方部材５のインナー側の端部に外嵌されているので、外方部材５に対してセンサホルダ２２が容易に、かつ正確に位置決め固定することができ、車輪の回転速度を精度良く検出することができる。

そして、嵌合環２３における底部２３ｃの径方向外方（路面から遠い側）の周方向一箇所に、嵌合部２３ａからインナー側に突出して固定部２５が形成されている。この固定部２５には切欠き２５ａが設けられて保持部２４が一体に結合されている。なお、嵌合環２３の固定部２５に保持部２４をインサート成形によって一体に結合するようにしても良い。

なお、嵌合環２３の底部２３ｃにおける路面から最も近い側の周方向の一箇所に繭型形状のドレーン孔２７が穿設されている（図６（ｂ）参照）。このドレーン孔２７により、車両走行中に底部２３ｃ内に泥水や小石等の異物が入り込んだとしても容易に排出され、長時間に亘って滞留することはない。したがって、異物が車両停止時に固着して周辺部品に悪影響を及ぼすのを防止することができる。

前記保持部２４には回転速度センサ２６が包埋されている。この保持部２４は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の非磁性の特殊エーテル系合成樹脂材から射出成形によって形成され、さらにＧＦ（ガラスファイバー）等の強化材が添加されている。これにより、回転速度センサ２６の感知性能に悪影響を及ぼさず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って強度・耐久性を向上させることができる。

回転速度センサ２６は、磁気エンコーダ１８に所定の軸方向すきま（エアギャップ）を介して対峙し、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等、磁束の流れ方向に応じて特性を変化させる磁気検出素子と、この磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路が組み込まれたＩＣとからなる。そして、回転速度センサ２６の出力がＡＢＳの制御器（図示せず）に送られる。これにより、低コストで信頼性の高い回転速度検出ができる。なお、保持部２４は前述した材質以外にＰＡ（ポリアミド）６６、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の射出成形可能な合成樹脂を例示することができる。

ここで、本実施形態では、前述した実施形態と同様、嵌合部２３ａには、その先端部に向って漸次縮径されるテーパ角αが形成され、外方部材５のインナー側の端部外周に形成されたテーパ角βよりも僅かに大きく設定されている。これにより、外方部材５に対して容易に位置決め固定することができると共に、回転速度センサ２６と磁気エンコーダ２８とのエアギャップを正確に設定することができ、車輪の回転速度を精度良く検出することができる。

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。

本発明に係る嵌合環は、第２世代または第３世代構造の車輪用軸受装置において、固定側部材となる外方部材の端部に装着され、外部から軸受内部に雨水やダスト等の侵入を防止するダストシールドあるいは外方部材の端部に装着され、回転速度センサを保持するセンサホルダ等、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部を閉塞するカップ状に形成された嵌合環に適用される。

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。 同上、要部拡大図である。 本発明に係る嵌合環を示す断面図である。 嵌合環を装着する前の状態を示す説明図である。 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。 （ａ）は、図５の検出部を示す要部拡大図である。 （ｂ）は、図５の嵌合環の嵌合部を示す要部拡大図である。 従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 同上、要部拡大図である。

符号の説明

１、２０・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、２ａ・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ・・・・・・・・・・・セレーション
２・・・・・・・・・・・・内輪
３、２１・・・・・・・・・内方部材
４・・・・・・・・・・・・転動体
５・・・・・・・・・・・・外方部材
５ａ・・・・・・・・・・・外側転走面
５ｂ・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５ｃ・・・・・・・・・・・インナー側の端面
５ｄ、１９・・・・・・・・面取り
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
７・・・・・・・・・・・・保持器
８・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
９・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
１０、２３・・・・・・・・嵌合環
１０ａ、２３ａ・・・・・・嵌合部
１０ｂ、２３ｂ・・・・・・鍔部
１０ｃ、１４ａ・・・・・・円筒部
１０ｄ、２３ｃ・・・・・・底部
１１、１５・・・・・・・・芯金
１２、１６・・・・・・・・シール部材
１２ａ、１６ａ・・・・・・サイドリップ
１２ｂ、１６ｃ・・・・・・ダストリップ
１２ｃ、１６ｂ・・・・・・グリースリップ
１３・・・・・・・・・・・シール板
１４・・・・・・・・・・・スリンガ
１４ｂ・・・・・・・・・・立板部
１７・・・・・・・・・・・ラビリンスシール
１８・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
２２・・・・・・・・・・・センサホルダ
２４・・・・・・・・・・・保持部
２５・・・・・・・・・・・固定部
２５ａ・・・・・・・・・・切欠き
２６・・・・・・・・・・・回転速度センサ
２７・・・・・・・・・・・ドレーン孔
６１・・・・・・・・・・・外方部材
６１ａ・・・・・・・・・・外側転走面
６１ｂ・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６２・・・・・・・・・・・内方部材
６３・・・・・・・・・・・ボール
６４・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６４ａ・・・・・・・・・・ハブボルト
６５・・・・・・・・・・・ハブ輪
６５ａ、６６ａ・・・・・・内側転走面
６５ｂ・・・・・・・・・・小径段部
６５ｃ・・・・・・・・・・セレーション
６６・・・・・・・・・・・内輪
６７・・・・・・・・・・・保持器
６８、６９・・・・・・・・シール
７０・・・・・・・・・・・外側継手部材
７１・・・・・・・・・・・ステム部
７２・・・・・・・・・・・第１のシール板
７３・・・・・・・・・・・第２のシール板
７３ａ・・・・・・・・・・円筒部
７３ｂ・・・・・・・・・・立板部
７４・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
７５・・・・・・・・・・・芯金
７６・・・・・・・・・・・シール部材
７６ａ・・・・・・・・・・サイドリップ
７６ｂ、７６ｃ・・・・・・ラジアルリップ
７７・・・・・・・・・・・嵌合筒
７７ａ・・・・・・・・・・嵌合筒部
７７ｂ・・・・・・・・・・内向鍔部
７８・・・・・・・・・・・保持部
７９・・・・・・・・・・・センサホルダ
８０・・・・・・・・・・・回転速度センサ
８１・・・・・・・・・・・微小隙間
Ａ・・・・・・・・・・・・嵌合環の嵌合部の開口径
Ｂ・・・・・・・・・・・・外方部材の面取りの立上り径
α・・・・・・・・・・・・嵌合環の嵌合部のテーパ角
β・・・・・・・・・・・・外方部材の端部外周のテーパ角

Claims (9)

1. 車輪用軸受を構成する外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部を閉塞する嵌合環において、前記嵌合環がカップ状に形成され、固定側部材となる前記外方部材の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部を備え、この嵌合部に、その先端部に向って漸次縮径される所定のテーパ角が形成されていることを特徴とする嵌合環。
2. 前記外方部材の端部外周が、前記嵌合環が圧入される方向に向かって漸次縮径されるテーパ角を有し、このテーパ角が前記嵌合環のテーパ角よりも僅かに小さく設定されている請求項１に記載の嵌合環。
3. 前記嵌合環のテーパ角が２°以下に設定されている請求項１または２に記載の嵌合環。
4. 前記嵌合環の嵌合部の端部内周に面取りが形成され、当該嵌合部の開口径が、前記外方部材の端部外周における面取りの立上り径よりも僅かに大径になるように設定されている請求項１乃至３いずれかに記載の嵌合環。
5. 外周に懸架装置を構成するナックルに取り付け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、
   この内方部材および前記外方部材のそれぞれの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た環状空間の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、
   前記外方部材のインナー側の端部に前記請求項１乃至４いずれかに記載の嵌合環が装着されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
6. 前記シールのうちインナー側のシールが、互いに対向配置され、前記外方部材の端部内周に圧入される芯金、およびこの芯金に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップを有するシール部材からなる環状のシール板と、前記内輪の外径に圧入される円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなるスリンガとを備えている請求項５に記載の車輪用軸受装置。
7. 前記嵌合環が、前記嵌合部から径方向内方に延び、前記外方部材のインナー側の端面に密着される鍔部と、この鍔部からさらに径方向内方に延びる底部とを備えている請求項５または６に記載の車輪用軸受装置。
8. 前記スリンガの立板部の側面に磁気エンコーダが一体に接合されると共に、前記嵌合環に回転速度センサが装着され、この回転速度センサが前記磁気エンコーダに所定のエアギャップを介して対峙されている請求項６に記載の車輪用軸受装置。
9. 前記嵌合環がオーステナイト系ステンレス鋼鈑からプレス加工によって形成されている請求項８に記載の車輪用軸受装置。

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