JP5528278B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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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６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６５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。ナックル６５には、センサ６３がねじ６６によって支持固定されている。
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円環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鈑、アルミニウム合金板、高機能樹脂等の非磁性の板材からシャーレ状に形成され、円形の塞ぎ板部６１と、この塞ぎ板部６１の外周縁部に形成された円筒状の嵌合部６２とからなる。
図７（ａ）に示すように、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６３の検出部６４は、カバー６０の側面に近接もしくは当接され、検出部６４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。このようなカバー６０の存在により、センサ６３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６３やエンコーダ５７の破損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。）。
特開２０００−２４９１３８号公報
然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置では、以下に挙げるような問題点がある。まず、単にカバー６０が外方部材５０に金属嵌合により固定されているので、嵌合面の面精度や粗さを向上させないと嵌合部の気密性を充分確保することができない。また、カバー６０の形状が単純な断面コの字状のため剛性が不足し、飛石等の衝突によりカバー６０が変形してエンコーダ本体５９に接触する恐れがある。
ここで、（ｂ）に示すように、カバー６７の形状を変更し、塞ぎ板部６１と円筒状の嵌合部６２との間にテーパ状の縮径部６７ａを形成すると共に、この縮径部６７ａの外径に合成ゴムからなるシール部材６８を加硫接着によって接合し、外方部材に弾性接触させて嵌合部の気密性を確保することが考えられる。然しながら、この場合、シール部材６８の加硫時に、テーパ状の縮径部６７ａでの型押えは、合せ部の精度の関係で、高い技術を要すると共に、型押えによってカバー６７に歪みが生じる恐れがあり好ましくない。
また、（ｃ）に示すように、シール部材６８を塞ぎ板部６１の側面まで加硫接着した場合、カバー６７に歪みが生じることはなくなるが、折り曲げ部から塞ぎ板部６１の側面にシール部材６８のゴムがはみ出し、センサ６３の検出部６４に干渉する恐れがある。
また、（ｄ）に示すように、シール部材６８を塞ぎ板部６１の側面からさらに突出させて加硫接着した場合、カバー６７に歪みが生じることはなくなり、また、折り曲げ部から塞ぎ板部６１の側面にシール部材６８のゴムがはみ出すのを防止することができるが、検出部６４の干渉を回避させてセンサ６３を配置しなければならなく、エアギャップが実質的に大きくなって検出精度が低下してしまう。
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、保護カバーの剛性を高めて変形を抑制し、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、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の材料からカップ状に形成され、前記外方部材の端部内周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部からテーパ状に形成された縮径部を介して径方向内方に延び、センサが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、前記縮径部と遮蔽部との間に前記遮蔽部と平行に平坦な逃げ部が設けられ、この逃げ部が前記遮蔽部に対して前記縮径部側に僅かに凹んで形成されると共に、前記縮径部の外周部に加硫接着によって弾性部材が一体に接合され、この弾性部材が前記外方部材の端部内周面に弾性接触されている。
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の材料からカップ状に形成され、外方部材の端部内周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部からテーパ状に形成された縮径部を介して径方向内方に延び、センサが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、縮径部と遮蔽部との間に遮蔽部と平行に平坦な逃げ部が設けられ、この逃げ部が遮蔽部に対して縮径部側に僅かに凹んで形成されると共に、縮径部の外周部に加硫接着によって弾性部材が一体に接合され、この弾性部材が外方部材の端部内周面に弾性接触されているので、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、弾性部材の加硫時に、テーパ状の縮径部から逃げ部の側面に弾性部材のゴムがはみ出したとしても遮蔽部まで及ばず、はみ出したゴムがセンサに干渉して検出精度に悪影響を及ぼすのを確実に防止することができ、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ができる。
また、請求項２に記載の発明のように、前記弾性部材が、前記保護カバーの嵌合部の外径よりも小径に形成された環状部と、前記嵌合部の外径よりも大径に形成された凸部を備え、この凸部が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３に記載の発明のように、前記弾性部材が前記縮径部の外周部から前記逃げ部のインナー側の側面に亙って固着されていれば、この逃げ部により、ゴム加硫時における型押え部を逃げ部と面一な平坦面にできるため、ゴムのはみ出しを防止して簡便な加硫を行うことができると共に、型押えによる保護カバーの歪みを防止することができる。
また、請求項４に記載の発明のように、前記弾性部材が前記縮径部の外周部から前記逃げ部のインナー側の側面より前記遮蔽部側に僅かに突出した位置まで固着されていれば、弾性部材の接着強度が増し、ゴム剥れ等の接着不良を防止することができ、信頼性を向上させることができる。
また、請求項５に記載の発明のように、前記保護カバー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、前記逃げ部と遮蔽部との間の屈曲部が前記センサのセンシングエリアに入らないように離間量が設定されていれば、この屈曲部のプレス加工時に過度な変形を与えられ、マルテンサイトへ変態してこの部位が磁化してしまったとしても、エンコーダへの影響を防止し、所望の検出精度を確保することができる。
好ましくは、請求項６に記載の発明のように、前記逃げ部と遮蔽部との間の屈曲部が前記磁気エンコーダの外径よりも大径になるように設定されていれば、マルテンサイト化による磁化がエンコーダに与える影響を確実に防止し、所望の検出精度を確保することができる。
また、請求項７に記載の発明のように、前記逃げ部の板厚が他の部位の板厚よりも薄肉になるようプレス加工により形成されていれば、保護カバーを外方部材に圧入する際の変形をこの逃げ部で吸収することができ、検出精度に影響する遮蔽部の変形を抑制することができる。
また、請求項８に記載の発明のように、前記逃げ部の板厚ｔ１が０．４ｍｍ以上に設定されると共に、当該逃げ部の板厚ｔ１と他の部位の板厚ｔ０との比が８０％以上（ｔ１／ｔ０≧０．８０）に設定されていれば、保護カバーの剛性を確保することができる。
また、請求項９に記載の発明のように、前記保護カバーの底部が複数の折曲部を有し、前記内方部材の外郭形状に沿った形状に成形されていれば、保護カバーの剛性が増大し、車両の走行中に飛石等が衝突したとしても変形するのを防止することができる。
また、請求項１０に記載の発明のように、前記弾性部材の材質が、ＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＡＣＭ、ＦＫＭ、シリコンゴムの中から選択されていれば、耐熱性に富み、耐薬品性に優れて長期間に亘って耐久性を確保することができる。
本発明に係る車輪用軸受装置は、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の材料からカップ状に形成され、前記外方部材の端部内周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部からテーパ状に形成された縮径部を介して径方向内方に延び、センサが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、前記縮径部と遮蔽部との間に前記遮蔽部と平行に平坦な逃げ部が設けられ、この逃げ部が前記遮蔽部に対して前記縮径部側に僅かに凹んで形成されると共に、前記縮径部の外周部に加硫接着によって弾性部材が一体に接合され、この弾性部材が前記外方部材の端部内周面に弾性接触されているので、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、弾性部材の加硫時に、テーパ状の縮径部から逃げ部の側面に弾性部材のゴムがはみ出したとしても遮蔽部まで及ばず、はみ出したゴムがセンサに干渉して検出精度に悪影響を及ぼすのを確実に防止することができ、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ができる。
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。 図１の要部拡大図である。 図２の変形例を示す要部拡大図である。 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。 図４の要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 （ａ）は、図６の要部拡大図、（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図である。
外周に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体の鋼鈑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圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部からテーパ状に形成された縮径部を介して径方向内方に延び、センサが近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から円筒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、前記縮径部と遮蔽部との間に前記遮蔽部と平行に平坦な逃げ部が設けられ、この逃げ部が前記遮蔽部に対して前記縮径部側に僅かに凹んで形成されると共に、前記縮径部の外周部に加硫接着によって弾性部材が一体に接合され、この弾性部材が前記保護カバーの嵌合部の外径よりも小径に形成された環状部と、前記嵌合部の外径よりも大径に形成された凸部を備え、この凸部が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、図２の変形例を示す要部拡大図である。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。そして、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ａに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、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入固定された第１世代または第２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、後述するシール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、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）あるいは冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）を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、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軸方向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に所定の軸方向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鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にてカップ状に形成されている。この保護カバー１０は、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からテーパ状に形成された縮径部１０ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１０ｃと、この遮蔽部１０ｃから円筒部１０ｄを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｅとを備えている。この底部１０ｅは複数の折曲部を有し、加締部７の外郭形状に沿った形状に成形されている。これにより、保護カバー１０の剛性が増大し、車両の走行中に飛石等が衝突したとしても変形するのを防止することができる。なお、ここでは、保護カバー１０が非磁性体の鋼鈑で形成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、合成樹脂、アルミニウム合金あるいはチタン合金等の非磁性の材料で形成されていても良い。
また、図２に拡大して示すように、センサＳの検出部Ｓ１は、保護カバー１０の遮蔽部１０ｃに近接または当接され、検出部Ｓ１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。このように保護カバー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。
本実施形態では、保護カバー１０の縮径部１０ｂと遮蔽部１０ｃとの間に、この遮蔽部１０ｃと平行に平坦な逃げ部１６が設けられ、遮蔽部１０ｃに対して縮径部１０ｂ側に僅かに凹んで形成されている。そして、縮径部１０ｂの外周部からこの逃げ部１６のインナー側の側面に亙って弾性部材１５が固着されている。この逃げ部１６により、ゴム加硫時における型押え部を逃げ部１６と面一な平坦面にできるため、ゴムのはみ出しを防止して簡便な加硫を行うことができると共に、型押えによる保護カバー１０の歪みを防止することができる。
弾性部材１５はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、加硫接着によって保護カバー１０に一体に接合され、凸部１５ａと環状部１５ｂとで構成されている。環状部１５ｂは嵌合部１０ａの外径よりも僅かに小径に形成されると共に、凸部１５ａは嵌合部１０ａの外径よりも僅かに大径に形成され、外方部材２の端部内周面２ｃに所定のシメシロを介して圧入されている。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と共に、弾性部材１５の加硫時に、テーパ状の縮径部１０ｂから逃げ部１６の側面に弾性部材１５のゴムがはみ出したとしても遮蔽部１０ｃまで及ばず、はみ出したゴムがセンサＳに干渉して検出精度に悪影響を及ぼすのを確実に防止することができ、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ができる。
ここで、弾性部材１５の材質としてＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性、耐薬品性に優れた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、ＡＣＭ（ポリアクリルゴム）や、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
また、本実施形態では、逃げ部１６と遮蔽部１０ｃとの間の屈曲部１６ａが検出部Ｓ１のセンシングエリアＡに入らないように離間量ＢがＢ＞０になるように設定されている。この屈曲部１６ａのプレス加工時に過度な変形を与えると、この種のオーステナイト系ステンレス鋼鈑の場合、マルテンサイトへ変態してこの部位が磁化してしまう恐れがあるが、このように、屈曲部１６ａが検出部Ｓ１のセンシングエリアＡに入らないようにすることにより、マルテンサイト化による磁化がエンコーダに与える影響を防止し、所望の検出精度を確保することができる。
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１７は、前述した保護カバー１０と基本的にはシール部材の構成が一部異なるだけで、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。
本実施形態では、弾性部材１８はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、凸部１５ａと環状部１８ａとで構成され、テーパ状に形成された縮径部１０ｂの外周部から逃げ部１６のインナー側の側面より遮蔽部１０ｃ側に僅かに突出した位置まで固着されている。そして、この突出量δは、逃げ部１６と遮蔽部１０ｃの段差Ｃよりも小さく設定されている（δ＜Ｃ）。これにより、弾性部材１８の接着強度が増し、ゴム剥れ等の接着不良を防止することができ、信頼性を向上させることができる。
また、前述した実施形態と同様、逃げ部１６と遮蔽部１０ｃとの間の屈曲部１６ａが磁気エンコーダ１４の外径よりも大径になるよう、すなわち、両者の離間量ＤがＤ＞０になるように設定されている。これにより、マルテンサイト化による磁化がエンコーダに与える影響を防止し、所望の検出精度を確保することができる。
図４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５は、図４の要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した実施形態と基本的には保護カバーの構成が異なるだけで、その他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合を付して詳細な説明を省略する。
外方部材２のインナー側の端部に保護カバー１９が装着され、この保護カバー１９は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼鈑あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑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１９は、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からテーパ状に形成された縮径部１０ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１９ａと、この遮蔽部１９ａから円筒部１０ｄを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１９ｂとを備えている。この底部１９ｂは複数の折曲部を有し、加締部７の内径部７ａに膨出する凹み部が形成されている。これにより、前述した実施形態と同様、保護カバー１９の剛性が増大し、車両の走行中に飛石等が衝突したとしても変形するのを防止することができる。
ここで、本実施形態では、図５に拡大して示すように、保護カバー１９の縮径部１０ｂと遮蔽部１９ａとの間に遮蔽部１９ａと平行に平坦な逃げ部２０が設けられ、遮蔽部１９ａに対して縮径部１０ｂ側に僅かに凹むように薄肉に形成されている。具体的には、この逃げ部２０の板厚ｔ１が、他の部位の嵌合部１０ａ、縮径部１０ｂ、遮蔽部１０ｃ、円筒部１０ｄおよび底部１９ｂの板厚ｔ０よりも薄くなるようにプレス加工により形成されている。そして、縮径部１０ｂの外周部からこの逃げ部２０のインナー側の側面より僅かに突出した位置まで弾性部材１８が固着されている。
なお、逃げ部２０の板厚ｔ１は０．４ｍｍ以上に設定されると共に、逃げ部２０の板厚ｔ１と他の部位の板厚ｔ０との比は８０％以上（ｔ１／ｔ０≧０．８０）に設定されている。これにより、保護カバー１９の剛性が確保できると共に、保護カバー１９を外方部材２に圧入する際の変形をこの逃げ部２０で吸収することができ、検出精度に影響する遮蔽部１９ａの変形を抑制することができる。
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 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
２ｃ 外方部材の端部内周面
３ 転動体
４ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
５ 内輪
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ インナー側の基部
７ 加締部
７ａ 加締部の内径
８ 保持器
９ シール
１０、１７、１９ 保護カバー
１０ａ 嵌合部
１０ｂ 縮径部
１０ｃ、１９ａ 遮蔽部
１０ｄ 円筒部
１０ｅ、１９ｂ 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
１３ａ 円筒部
１３ｂ 立板部
１４ 磁気エンコーダ
１５、１８ 弾性部材
１５ａ 凸部
１５ｂ、１８ａ 環状部
１６、２０ 逃げ部
１６ａ 屈曲部
５０ 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、６７ カバー
６１ 塞ぎ板部
６２ 嵌合部
６３ センサ
６４ 検出部
６５ ナックル
６６ ねじ
６７ａ 縮径部
６８ シール部材
Ａ センシングエリア
Ｂ 屈曲部とセンシングエリアとの離間量
Ｃ 逃げ部と遮蔽部との段差
Ｄ 屈曲部と磁気エンコーダとの離間量
δ 弾性部材の突出量
Ｓ センサ
Ｓ１ 検出部
ｔ０ 保護カバーの板厚
ｔ１ 保護カバーの逃げ部の板厚

Claims (10)

  1. 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の材料からカップ状に形成され、前記外方部材の端部内周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部からテーパ状に形成された縮径部を介して径方向内方に延び、センサが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、前記縮径部と遮蔽部との間に前記遮蔽部と平行に平坦な逃げ部が設けられ、この逃げ部が前記遮蔽部に対して前記縮径部側に僅かに凹んで形成されると共に、前記縮径部の外周部に加硫接着によって弾性部材が一体に接合され、この弾性部材が前記外方部材の端部内周面に弾性接触されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記弾性部材が、前記保護カバーの嵌合部の外径よりも小径に形成された環状部と、前記嵌合部の外径よりも大径に形成された凸部を備え、この凸部が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ている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記弾性部材が前記縮径部の外周部から前記逃げ部のインナー側の側面に亙って固着されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
  4. 前記弾性部材が前記縮径部の外周部から前記逃げ部のインナー側の側面より前記遮蔽部側に僅かに突出した位置まで固着されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
  5. 前記保護カバー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、前記逃げ部と遮蔽部との間の屈曲部が前記センサのセンシングエリアに入らないように離間量が設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  6. 前記逃げ部と遮蔽部との間の屈曲部が前記磁気エンコーダの外径よりも大径になるように設定されている請求項５に記載の車輪用軸受装置。
  7. 前記逃げ部の板厚が他の部位の板厚よりも薄肉になるようプレス加工により形成されている請求項５または６に記載の車輪用軸受装置。
  8. 前記逃げ部の板厚ｔ１が０．４ｍｍ以上に設定されると共に、当該逃げ部の板厚ｔ１と他の部位の板厚ｔ０との比が８０％以上（ｔ１／ｔ０≧０．８０）に設定されている請求項７に記載の車輪用軸受装置。
  9. 前記保護カバーの底部が複数の折曲部を有し、前記内方部材の外郭形状に沿った形状に成形されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  10. 前記弾性部材の材質が、ＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＡＣＭ、ＦＫＭ、シリコンゴムの中から選択されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
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