JP2012087858A

JP2012087858A - 車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP2012087858A
Application number: JP2010234432A
Authority: JP
Inventors: Yushiro Ono; 祐志郎小野; Isao Hirai; 功平井; Takayasu Takubo; 孝康田窪
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2012-05-10

Abstract

【課題】保護カバーと外方部材との嵌合部の気密性を高めて磁気エンコーダを保護すると共に、保護カバーの位置決め精度を高めて回転速度検出の精度と信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】保護カバー１０が非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によりカップ状に形成され、外方部材２の端部内周面に所定のシメシロを介して圧入される嵌合部１０ａと、この嵌合部１０ａから径方向内方に延び、回転速度センサ１５がインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから段部を介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄとを備えると共に、外方部材２の端部内周面に環状溝１６が形成され、この環状溝１６に合成ゴムからなる弾性リング１７が装着されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承すると共に、軸受内部を密封する保護カバーが装着された車輪用軸受装置に関するものである。

自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承すると共に、車輪の回転速度を検出し、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を制御する回転速度検出装置が軸受内部に内蔵された車輪用軸受装置が一般的に知られている。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を前記シール装置に一体化させている。この磁気エンコーダに対面配置され、車輪の回転に伴う磁気エンコーダの磁極変化を検出する回転速度センサは、懸架装置を構成するナックルに車輪用軸受装置が装着された後、当該ナックルに装着されている。

このような車輪用軸受装置の一例として図１２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、外方部材５０と内方部材５１と、これら外方部材５０と内方部材５１との間に収容される複数のボール５２とを備えている。内方部材５１は、ハブ輪５３と、このハブ輪５３に圧入された内輪５４とからなる。

外方部材５０は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に固定される車体取付フランジ５０ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５０ａ、５０ａが一体に形成されている。

ハブ輪５３は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５５を一体に有し、外周に内側転走面５３ａと、この内側転走面５３ａから軸方向に延びる小径段部５３ｂが形成されている。内輪５４は、外周に内側転走面５４ａが形成され、小径段部５３ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部５３ｃによって軸方向に固定されている。

外方部材５０の外端部にはシールリング５６が内嵌固定され、このシールリング５６のリップは車輪取付フランジ５５の基部５５ａに摺接されている。一方、内輪５４の内端部外周面にはエンコーダ５７が外嵌固定されている。このエンコーダ５７は、断面Ｌ字形に形成された支持環５８と、この支持環５８の側面に全周に亙って添着支持されたカップ状のエンコーダ本体５９とからなる。このエンコーダ本体５９は、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが等間隔ピッチに着磁されている。

外方部材５０の内端開口部はカバー６０によって塞がれている。このカバー６０は、非磁性体のステンレス鋼板、アルミニウム合金板、高機能樹脂等の非磁性の板材から形成され、外周縁部に外方部材５０の内周面に圧入して固定される外周円筒部６１と、エンコーダ本体５９と対向する環状平坦部６２と、内方部材５１の端部を覆う底面部６３とを一体に備えている。このカバー６０は、所定の形状に形成した後、脱磁処理を行い、残留磁気を好ましくは３ガウス以下にされている。

エンコーダ５７を構成するエンコーダ本体５９の側面は、カバー６０に近接対向して配置されると共に、センサ６４の検出部は、カバー６０の側面に近接もしくは当接され、検出部とエンコーダ本体５９とはカバー６０を介して近接対向されている。これにより、カバー６０の存在により、センサ６４とエンコーダ５７との間に、水や鉄粉、磁気を帯びた破片等が入り込むのを防止してセンサ６４やエンコーダ５７の損傷が防止できると共に、エンコーダ本体５９の規則的、周期的な磁気特性変化を乱したり劣化させたりするのを防止することができる（例えば、特許文献１参照。）。

このようなカバー６０は外方部材５０に金属同士の嵌合であるため、嵌合面の形状や面粗さに密封性が左右されるため、高い密封性を得るには、カバー６０だけでなく外方部材５０の加工精度を厳しく抑える必要があった。

また、図１３に示すようなカバーも知られている。このカバー６５は、非磁性体のステンレス鋼板、アルミニウム合金板、高機能樹脂等の非磁性の板材から形成され、環状空間Ｋを塞ぐカバー本体６６を備えている。カバー本体６６の外周縁は軸受内部側に折り曲げられている。その折り曲げ部分６７は、嵌合方向に漸次縮径する環状構造を有する嵌合部としての円錐部６７ａと、この円錐部６７ａから先端にかけて嵌合方向に一定径を有する当接部としての円筒部６７ｂとを備える。

カバー本体６６は、内輪５４および加締部５３ｃを覆うように突出した形状に形成され、折り曲げ部分６７は、外方部材６８の軸方向一方側端部の開口Ｋに臨む内周面６９に圧入される状態で内嵌されている。この内周面６９は、嵌合方向に漸次縮径する環状構造とされた被嵌合部としての円錐部６９ａと、この円錐部６９ａよりも軸方向内側で嵌合方向に一定径とされた被当接部としての円筒部６９ｂとされている。

そして、カバー６５の折り曲げ部分６７は、二点鎖線で示すように、外方部材６８の内周面６９に嵌合する前の状態では、外方部材６８の内周面６９の内径よりも外側にいく分拡径している。これにより、カバー６５の折り曲げ部分６７の円錐部６７ａを外方部材６８の内周面６９の円錐部６９ａに圧入した状態では、円錐部６７ａは縮径した状態に弾性変形し、外広がりとなるように弾性付勢力が外方部材６８の円錐部６９ａに対して作用する。したがって、カバー６５の嵌合部６７の当接摩擦力が高められ、軸方向での位置保持力として働くことになり、位置決め精度が向上する。

また、図１４に示すカバー７０では、折り曲げ部分７１は筒状に構成されている。その筒状の折り曲げ部分７１の軸方向幅のほぼ中央位置に、径方向外側に突出する環状の凸部７２が周方向全周に亙って形成されている。一方、外方部材７３の内周面７４は、その軸方向での幅のほぼ中間部に、周方向に沿った環状の凹溝７５が形成されている。

したがって、カバー７０を外方部材７３に軸方向に沿って嵌合して行くと、凸部７２が凹溝７５に嵌合することになり、凸部７２が凹溝７５に嵌合した状態では、その嵌合したそれぞれの相手に対する当接箇所が軸方向で位置規制を行うので、カバー７０の位置決め精度が向上する（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００７−２１８４２６号公報特許第４２４４６３１号公報

然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置では、カバー６５、７０が外方部材６８、７３から軸方向にずれるのを防止するため、カバー６５、７０に折り曲げ部分６７、７１が形成され、この折り曲げ部分６７、７１に円錐部６７ａや凸部７５が形成されているので、位置決め精度が向上する反面、嵌合部の密着面積が減少し、密封性が低下する恐れがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、保護カバーと外方部材との嵌合部の気密性を高めて磁気エンコーダを保護すると共に、保護カバーの位置決め精度を高めて回転速度検出の精度と信頼性を向上させ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、外周に懸架装置を構成する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、この内方部材と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、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダとを備え、前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部が密封された車輪用軸受装置において、前記保護カバーが非磁性材からカップ状に形成され、前記外方部材の端部に装着される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から段部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部とを備えると共に、前記外方部材と保護カバーの嵌合部のうちどちらか一方の嵌合面に環状の凹所が形成され、この凹所にシール部材が介装されている。

このように、内輪回転タイプの車輪用軸受装置において、保護カバーが非磁性材からカップ状に形成され、外方部材の端部に装着される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から段部を介して内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部とを備えると共に、外方部材と保護カバーの嵌合部のうちどちらか一方の嵌合面に環状の凹所が形成され、この凹所にシール部材が介装されているので、磁束の流れ経路に影響せず所望の検出精度が得られると共に、長期間に亘って外方部材と保護カバーとの嵌合面の気密性を高めることができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記シール部材が合成ゴムからなる弾性リングで構成されていても良い。また、請求項３に記載の発明のように、前記シール部材が接着剤または液状シール剤で構成されていても良い。

また、請求項４に記載の発明のように、前記保護カバーの嵌合部が開口部に向って漸次拡径するテーパ面に形成され、この嵌合部が圧入される前記外方部材の端部内周面が前記保護カバーの嵌合部のテーパ面に対応するテーパ面に形成されていても良い。また、請求項５に記載の発明のように、前記保護カバーの嵌合部が開口部に向って漸次縮径するテーパ面に形成され、この嵌合部が圧入される前記外方部材の端部外周面が前記保護カバーの嵌合部のテーパ面に対応するテーパ面に形成されていても良い。これにより、長期間に亘って外方部材と保護カバーとの嵌合面の気密性を高めることができると共に、走行中の振動等により保護カバーが移動して抜け出すの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、前記外方部材のインナー側の端部外周に面取り部が形成され、この面取り部と、前記保護カバーの嵌合部と遮蔽部との隅部に前記シール部材が介装されていれば、長期間に亘って外方部材と保護カバーとの嵌合面の気密性を高めることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記保護カバーの嵌合部が螺旋状の凹部に形成され、この嵌合部が圧入される前記外方部材の端部外周面が、前記保護カバーの嵌合部の凹部に対応する螺旋状の凸部に形成され、前記保護カバーを回転させながら挿入することにより前記外方部材に締結されていれば、長期間に亘って外方部材と保護カバーとの嵌合面の気密性を高めることができると共に、走行中の振動等により保護カバーが移動して抜け出すのを確実に防止することができる。

好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記外方部材のインナー側の端面と前記保護カバーの遮蔽部との間に板状の弾性リングが弾性装着されていれば、外方部材と保護カバーとの嵌合面の気密性を一層高めることができる。

また、請求項９に記載の発明のように、前記保護カバーが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にて形成されていれば、保護カバーの剛性が高くなり、飛石等による変形を抑えることができると共に、耐食性に優れ、長期間に亘って耐久性を向上させることができる。

好ましくは、請求項１０に記載の発明のように、前記外方部材のインナー側の端面を前記保護カバーの遮蔽部に向けて塑性変形させて加締部が形成され、前記保護カバーが軸方向に固定されていれば、走行中の振動等により保護カバーが移動して抜け出すのを確実に防止することができる。

また、請求項１１に記載の発明のように、前記保護カバーが、繊維状強化材が所定量充填された熱可塑性の合成樹脂からなり、射出成形によって形成されると共に、前記嵌合部に円筒状の金属環が外径側に露出するようにインサート成形により一体に固着されていれば、長期間に亘って外方部材と保護カバーとの嵌合面の気密性を一層高めることができる。

また、請求項１２に記載の発明のように、前記外方部材のインナー側の端面が前記内輪の大端面よりもインナー側に僅かに突出して形成されていれば、保護カバーが内輪に当接するのを防止することができる。

好ましくは、請求項１３に記載の発明のように、前記磁気エンコーダの検出面と前記内輪の大端面が略面一、または、前記大端面よりインナー側に僅かに突出するように設定されていれば、エアギャップ調整が容易となり、エアギャップをより小さく狙うことができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置を構成する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、この内方部材と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、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダとを備え、前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部が密封された車輪用軸受装置において、前記保護カバーが非磁性材からカップ状に形成され、前記外方部材の端部に装着される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から段部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部とを備えると共に、前記外方部材と保護カバーの嵌合部のうちどちらか一方の嵌合面に環状の凹所が形成され、この凹所にシール部材が介装されているので、磁束の流れ経路に影響せず所望の検出精度が得られると共に、長期間に亘って外方部材と保護カバーとの嵌合面の気密性を高めることができる。

本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。図１の検出部を示す要部拡大図である。図２の変形例を示す要部拡大図である。図２の他の変形例を示す断面図である。図４の変形例を示す要部拡大図である。図２の他の変形例を示す要部拡大図である。図６の変形例を示す要部拡大図である。図２の他の変形例を示す要部拡大図である。同上、他の変形例を示す要部拡大図である。同上、他の変形例を示す要部拡大図である。（ａ）は、図２の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩから見た矢視図である。従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。従来の他の車輪用軸受装置の検出部を示す要部拡大図である。従来の他の車輪用軸受装置の検出部を示す要部拡大図である。

外周に懸架装置を構成する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、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からなる内方部材と、この前記内方部材と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、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダとを備え、前記ハブ輪の小径段部の端部を塑性変形させて形成した加締部により、所定の軸受予圧が付与された状態で前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着され、前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着されて前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部が密封された車輪用軸受装置において、前記保護カバーが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によりカップ状に形成され、前記外方部材の端部内周面に所定のシメシロを介して圧入される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から段部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部とを備えると共に、前記外方部材の端部内周面に環状溝が形成され、この環状溝に合成ゴムからなる弾性リングが装着されている。

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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の検出部を示す要部拡大図、図３は、図２の変形例を示す要部拡大図、図４は、図２の他の変形例を示す断面図、図５は、図４の変形例を示す要部拡大図、図６は、図２の他の変形例を示す要部拡大図、図７は、図６の変形例を示す要部拡大図、図８は、図２の他の変形例を示す要部拡大図、図９は、同上、他の変形例を示す要部拡大図、図１０は、同上、他の変形例を示す要部拡大図、図１１（ａ）は、図２の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩから見た矢視図である。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第３世代と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。

外方部材２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。これら複列の外側転走面２ａ、２ａは、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。

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、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、外周に前記複列の外側転走面２ａ、２ａの一方（アウター側）に対向する内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。一方、内輪５は外周に前記複列の外側転走面２ａ、２ａの他方（インナー側）に対向する内側転走面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いる。そして、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７によって所定の軸受予圧が付与された状態で内輪５が軸方向に固定されている。

外方部材２の複列の外側転走面２ａ、２ａと、これらに対向する複列の内側転走面４ａ、５ａ間には複列の転動体３、３がそれぞれ収容され、保持器８、８によって転動自在に保持されている。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開口部のうちアウター側の開口部にはシール９が装着され、インナー側の開口部には磁気エンコーダ１４と保護カバー１０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。

なお、ここでは、転動体３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、転動体３に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、ここでは、ハブ輪４の外周に直接内側転走面４ａが形成された第３世代構造を例示したが、図示はしないが、従動輪の第２．５世代構造であっても良い。

ハブ輪４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の範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部７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。これにより、加締加工が容易となり、加工時の微小クラックの発生を防止すると共に、シール９のシールランド部となる基部６ｂ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４の耐久性が向上する。なお、内輪５および転動体３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。

シール９は、外方部材２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、冷間圧延鋼板（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はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金１１に一体に接合されている。このシール部材１２は、径方向外方に傾斜して形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面に所定のシメシロをもって摺接するサイドリップ１２ａと、断面が円弧状に形成された基部６ｂに所定のシメシロをもって摺接するサイドリップ１２ｂと、軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ１２ｃとを有している。

内輪５には断面Ｌ字形に形成された支持環１３が外嵌されている。この支持環１３は、内輪５の外径に圧入される円筒部１３ａと、この円筒部１３ａから径方向外方に延びる立板部１３ｂとを備え、立板部１３ｂのインナー側の側面に磁気エンコーダ１４が加硫接着によって一体に接合されている。磁気エンコーダ１４は、合成ゴムにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に等ピッチで磁極Ｎ、Ｓが着磁されている。

また、支持環１３は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて形成されている。これにより、支持環１３が発錆するのを防止すると共に、磁気エンコーダ１４の磁気出力が強くなり安定した検出精度を確保することができる。

外方部材２のインナー側の端部に装着された保護カバー１０は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）からプレス加工にてカップ状に形成されている。この保護カバー１０は、図２に拡大して示すように、外方部材２の端部内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円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから円筒部１０ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄとを備えている。そして、回転速度センサ１５の検出部１５ａは、保護カバー１０の遮蔽部１０ｂに近接または当接され、検出部１５ａと磁気エンコーダ１４とは保護カバー１０を介して所定のエアギャップ（軸方向すきま）で対向配置されている。こうした段付き形状によって保護カバー１０の剛性が高くなり、飛石等による変形を抑えることができると共に、保護カバー１０が非磁性体のため磁束の流れ経路に影響せず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って耐久性を向上させることができる。

ここで、本実施形態では、保護カバー１０の嵌合部１０ａが圧入される外方部材２の内周面に環状溝１６が形成されている。そして、この環状溝１６にシール部材となるＯリング等からなる弾性リング１７が装着され、保護カバー１０の嵌合部１０ａに弾性接触している。これにより、長期間に亘って外方部材２と保護カバー１０との嵌合面の気密性を高めることができる。

また、本実施形態では、外方部材２のインナー側の端面２ｃが内輪５の大端面５ｂよりもインナー側に段差Ｌ１だけ突出して形成されると共に、保護カバー１０の遮蔽部１０ｂと外方部材２の端面２ｃおよび磁気エンコーダ１４の検出面と内輪５の大端面５ｂが略面一になるように設定されている。これにより、保護カバー１０が内輪５に当接するのを防止することができる。また、磁気エンコーダ１４の検出面と内輪５の大端面５ｂが略面一か、または大端面５ｂよりインナー側に僅かに突出するように設定されていれば、保護カバー１０を外方部材２の端面２ｃを基準に精度良く位置決め固定することができると共に、支持環１３を内輪５の大端面５ｂを基準に精度良く位置決め固定することができ、その結果、エアギャップ調整が容易にでき、検出精度を高めることができる。

なお、ここでは、外方部材２の内周面に環状溝１６が形成され、この環状溝１６に弾性リング１７を装着して外方部材２と保護カバー１０との嵌合面の気密性を高めるようにしたが、これに限らず、外方部材２の環状溝１６内、あるいは、保護カバー１０の嵌合部１０ａに接着剤を塗布しても良い。これにより、保護カバー１０や外方部材２の寸法精度を厳しく規制することなく、外方部材２との嵌合部の気密性を高めることができる。接着剤としては、エポキシ樹脂系をはじめフェノール樹脂系、あるいは、ポリウレタン系やポリエチレン系等を例示することができる。

さらに、外方部材２の環状溝１６内、あるいは、保護カバー１０の嵌合部１０ａと外方部材２の端部内周面との間に液状シール剤を介装しても良い。液状シール剤は液状ガスケットとも称され、具体的には、変性エステル樹脂を主成分としたペースト状の不乾性で、保護カバー１０の嵌合によって剥離することなく両部材間のすきまを密封することができる（商品名；スリーボンド（登録商標）１１２１）。また、この液状シール剤は粘着性をも有するため、長期間に亘って保護カバー１０の固定を維持すると共に、外部から検出部に雨水やダスト等が侵入するのを防止して車輪の回転速度検出の信頼性を向上させることができる。液状シール剤としては、変性エステル樹脂を主成分としたもの以外に、例えば、フェノール系、アクリル系、あるいはシリコン系樹脂を主成分としたものであっても良い。

図３は、前述した保護カバー１０の変形例である。この保護カバー１８は、前述した保護カバー１０と基本的には一部形状が異なるだけで、その他同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

この保護カバー１８は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材１９の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向内方に延び、外方部材１９のインナー側の端面２ｃに密着する円板状の遮蔽部１８ｂと、この遮蔽部１８ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄとを備えている。こうした段付き形状によって前述した保護カバー１０と同様、剛性が高くなり、飛石等による変形を抑えることができると共に、保護カバー１８が非磁性体のため磁束の流れ経路に影響せず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って耐久性を向上させることができる。

ここで、本実施形態では、保護カバー１８の嵌合部１８ａが圧入される外方部材１９の外周面に環状溝２０が形成されている。そして、この環状溝２０に弾性リング１７が装着され、保護カバー１８の嵌合部１８ａに弾性接触している。これにより、長期間に亘って外方部材１９と保護カバー１８との嵌合面の気密性を高めることができると共に、保護カバー１８の位置決め精度を向上させることができる。

図４に示す保護カバー２１は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材２２の端部内周面２ｄに圧入される円筒状の嵌合部２１ａと、この嵌合部２１ａから径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。

ここで、嵌合部２１ａには環状凹所２３が形成され、この環状凹所２３に弾性リング１７が装着されて外方部材２２の端部内周面２ｄに弾性接触している。これにより、長期間に亘って外方部材２２と保護カバー２１との嵌合面の気密性を高めることができる。

図５に示す保護カバー２４は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材２５の端部外周面２ｅに圧入される円筒状の嵌合部２４ａと、この嵌合部２４ａから径方向内方に延び、外方部材２５のインナー側の端面２ｃに密着する円板状の遮蔽部１８ｂと、この遮蔽部１８ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。

ここで、嵌合部２４ａには環状凹所２６が形成され、この環状凹所２６に弾性リング１７が装着されて外方部材２５の端部外周面２ｅに弾性接触している。これにより、長期間に亘って外方部材２５と保護カバー２４との嵌合面の気密性を高めることができると共に、保護カバー２４の位置決め精度を向上させることができる。

図６に示す保護カバー２７は、前述した保護カバー１０（図２参照）の変形例で、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材２８の端部内周面２８ａに圧入される円筒状の嵌合部２７ａと、この嵌合部２７ａから径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。

ここで、保護カバー２７の嵌合部２７ａは、開口部に向って漸次拡径するテーパ面に形成されている。一方、この嵌合部２７ａが圧入される外方部材２８の端部内周面２８ａは、この嵌合部２７ａのテーパ面に対応するテーパ面に形成され、環状溝１６が形成されている。そして、この環状溝１６に弾性リング１７が装着され、保護カバー２７の嵌合部２７ａに弾性接触している。これにより、長期間に亘って外方部材２８と保護カバー２７との嵌合面の気密性を高めることができると共に、走行中の振動等により保護カバー２７が移動して抜け出すのを防止することができる。

図７に示す保護カバー２９は、前述した保護カバー１８（図３参照）の変形例で、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材３０の端部外周面３０ａに圧入される円筒状の嵌合部２９ａと、この嵌合部２９ａから径方向内方に延び、外方部材３０のインナー側の端面２ｃに密着する円板状の遮蔽部１８ｂと、この遮蔽部１８ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。

ここで、保護カバー２９の嵌合部２９ａは、開口部に向って漸次縮径するテーパ面に形成されている。一方、この嵌合部２９ａが圧入される外方部材３０の端部外周面３０ａは、この嵌合部２９ａのテーパ面に対応するテーパ面に形成され、環状溝２０が形成されている。そして、この環状溝２０に弾性リング１７が装着され、保護カバー２９の嵌合部２９ａに弾性接触している。これにより、長期間に亘って外方部材３０と保護カバー２９との嵌合面の気密性を高めることができると共に、走行中の振動等により保護カバー２９が移動して抜け出すのを防止することができる。

図８に示す保護カバー３１は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材３２の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向内方に延び、外方部材３２のインナー側の端面２ｃに密着する円板状の遮蔽部１８ｂと、この遮蔽部１８ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。

ここで、外方部材３２のインナー側の端部外周に角面取り部３２ａが形成され、この角面取り部３２ａと、保護カバー３１の嵌合部１８ａと遮蔽部１８ｂとの隅部に弾性リング１７が弾性装着されている。これにより、長期間に亘って外方部材３２と保護カバー３１との嵌合面の気密性を高めることができる。

図９に示す保護カバー３３は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材３４の端部外周面３４ａに挿入される円筒状の嵌合部３３ａと、この嵌合部３３ａから径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１８ｂと、この遮蔽部１８ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。

ここで、保護カバー３３の嵌合部３３ａは螺旋状の凹部（雌ねじ部）に形成されている。一方、この嵌合部３３ａが圧入される外方部材３４の端部外周面３４ａは、この嵌合部３３ａの螺旋状の凹部に対応する螺旋状の凸部（雄ねじ部）に形成され、保護カバー３３を回転させながら挿入することにより外方部材３４に締結される。そして、外方部材３４のインナー側の端面２ｃと保護カバー３３の遮蔽部１８ｂとの間に板状の弾性リング３５が弾性装着されている。これにより、長期間に亘って外方部材３４と保護カバー３３との嵌合面の気密性を高めることができると共に、走行中の振動等により保護カバー３３が移動して抜け出すのを確実に防止することができる。

図１０に示す保護カバー３６は、ＧＦ（グラス繊維）等の繊維状強化材が１０〜４０ｗｔ％充填されたＰＡ（ポリアミド）６６等の熱可塑性の合成樹脂からなり、射出成形によってカップ状に形成されている。ここで、ＧＦの充填量が１０ｗｔ％未満ではその補強効果が発揮されず、また、４０ｗｔ％を超えて充填されると、成形品内の繊維が異方性を引き起こして密度が大きくなって寸法安定性が低下すると共に、靭性が低下し、外方部材２２に圧入される時に割損する恐れがあるため好ましくない。なお、繊維状強化材としては、ＧＦに限らず、これ以外に、ＣＦ（炭素繊維）やアラミド繊維、ホウ素繊維等を例示することができる。

この保護カバー３６は、外方部材２２の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部３６ａと、この嵌合部３６ａから径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。本実施形態では、嵌合部３６ａに円筒状の金属環３７が外径側に露出するようにインサート成形により一体に固着されている。そして、この金属環３７が外方部材２２の端部内周に圧入されている。これにより、長期間に亘って外方部材２２と保護カバー３６との嵌合面の気密性を高めることができる。

なお、保護カバー３６の材質として、前述したＰＡ６６以外に、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の所謂エンジニアリングプラスチックと呼称される熱可塑性の合成樹脂やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン (ＰＥＥＫ)、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等の所謂スーパーエンジニアリングプラスチックと呼称される熱可塑性の合成樹脂、あるいは、フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）等の熱硬化性の合成樹脂であっても良い。また、環境負荷を軽減する生分解性の合成樹脂であっても良い。この生分解性の合成樹脂の成分としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、変性ポリビニルアルコール、カゼイン等を例示することができる。

図１１（ａ）は、図２の変形例である。この保護カバー３８は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材３９の端部内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円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。

一方、保護カバー３８の嵌合部１０ａが圧入される外方部材３９の内周面に環状溝１６が形成されている。そして、この環状溝１６にＯリング等からなる弾性リング１７が装着され、保護カバー３８の嵌合部１０ａに弾性接触している。さらに、本実施形態では、（ｂ）に示すように、外方部材３９のインナー側の端面３９ａをポンチ等で保護カバー３８の遮蔽部１０ｂに向けて塑性変形させて加締部４０が形成され、保護カバー３８が軸方向に固定されている。これにより、長期間に亘って外方部材３９と保護カバー３８との嵌合面の気密性を高めることができると共に、走行中の振動等により保護カバー３８が移動して抜け出すのを確実に防止することができる。

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。

本発明に係る車輪用軸受装置は、内輪回転タイプの第２．５世代および第１乃至第３世代構造の従動輪側の車輪用軸受装置に適用することができる。

１内方部材
２、１９、２２、２５、２８、３０、３２、３４、３９外方部材
２ａ外側転走面
２ｂ車体取付フランジ
２ｃ、３９ａ外方部材のインナー側の端面
２ｄ、２８ａ外方部材の端部内周面
２ｅ、３０ａ、３４ａ外方部材の端部外周面
３転動体
４ハブ輪
４ａ、５ａ内側転走面
４ｂ小径段部
５内輪
５ｂ大端面
６車輪取付フランジ
６ａハブボルト
６ｂ基部
７、４０加締部
８保持器
９アウター側のシール
１０、１８、２１、２４、２７、２９、３１、３３、３６、３８保護カバー
１０ａ、１８ａ、２１ａ、２４ａ、２７ａ、２９ａ、３３ａ、３６ａ嵌合部
１０ｂ、１８ｂ遮蔽部
１０ｃ、１３ａ円筒部
１０ｄ底部
１１芯金
１２シール部材
１２ａ、１２ｂサイドリップ
１２ｃグリースリップ
１３支持環
１３ｂ立板部
１４磁気エンコーダ
１５回転速度センサ
１５ａ検出部
１６、２０環状溝
１７弾性リング
１８ｃ縮径部
２３、２６環状の凹所
３２ａ角面取り部
３７金属環
５０、７３外方部材
５０ａ外側転走面
５０ｂ車体取付フランジ
５１内方部材
５２ボール
５３ハブ輪
５３ａ、５４ａ内側転走面
５３ｂ小径段部
５３ｃ加締部
５４内輪
５５車輪取付フランジ
５５ａ基部
５６シールリング
５７エンコーダ
５８支持環
５９エンコーダ本体
６０、６５カバー
６１外周円筒部
６２環状平坦部
６３底面部
６４センサ
６５、７０カバー
６６カバー本体
６７、７１折り曲げ部分
６７ａ、６９ａ円錐部
６７ｂ、６９ｂ円筒部
６８外方部材
６９、７４内周面
７２凸部
７５凹溝
Ｋ環状空間
Ｌ１外方部材のインナー側の端面と内輪の大端面との段差

Claims

外周に懸架装置を構成する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、
この内方部材と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、
前記内輪に外嵌された磁気エンコーダとを備え、
前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部が密封された車輪用軸受装置において、
前記保護カバーが非磁性材からカップ状に形成され、前記外方部材の端部に装着される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から段部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部とを備えると共に、前記外方部材と保護カバーの嵌合部のうちどちらか一方の嵌合面に環状の凹所が形成され、この凹所にシール部材が介装されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
前記シール部材が合成ゴムからなる弾性リングで構成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記シール部材が接着剤または液状シール剤で構成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーの嵌合部が開口部に向って漸次拡径するテーパ面に形成され、この嵌合部が圧入される前記外方部材の端部内周面が前記保護カバーの嵌合部のテーパ面に対応するテーパ面に形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーの嵌合部が開口部に向って漸次縮径するテーパ面に形成され、この嵌合部が圧入される前記外方部材の端部外周面が前記保護カバーの嵌合部のテーパ面に対応するテーパ面に形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
前記外方部材のインナー側の端部外周に面取り部が形成され、この面取り部と、前記保護カバーの嵌合部と遮蔽部との隅部に前記シール部材が介装されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーの嵌合部が螺旋状の凹部に形成され、この嵌合部が圧入される前記外方部材の端部外周面が、前記保護カバーの嵌合部の凹部に対応する螺旋状の凸部に形成され、前記保護カバーを回転させながら挿入することにより前記外方部材に締結されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
前記外方部材のインナー側の端面と前記保護カバーの遮蔽部との間に板状の弾性リングが弾性装着されている請求項７に記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にて形成されている請求項１乃至８いずれかに記載の車輪用軸受装置。
前記外方部材のインナー側の端面を前記保護カバーの遮蔽部に向けて塑性変形させて加締部が形成され、前記保護カバーが軸方向に固定されている請求項９に記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーが、繊維状強化材が所定量充填された熱可塑性の合成樹脂からなり、射出成形によって形成されると共に、前記嵌合部に円筒状の金属環が外径側に露出するようにインサート成形により一体に固着されている請求項１乃至８いずれかに記載の車輪用軸受装置。
前記外方部材のインナー側の端面が前記内輪の大端面よりもインナー側に僅か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。
前記磁気エンコーダの検出面と前記内輪の大端面が略面一、または、前記大端面よりインナー側に僅かに突出するように設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。