JP5666948B2

JP5666948B2 - 車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP5666948B2
Application number: JP2011051406A
Authority: JP
Inventors: 誠関; 恭大有竹
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2031-03-09
Also published as: JP2012189096A

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、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。

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。これにより、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。）。

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。

また、センサ６３の検出部６４がカバー６０を介してエンコーダ５７と対峙するため、カバー６０の板厚だけでなく、エンコーダ５７とカバー６０、あるいはカバー６０とセンサ６３との干渉を考慮しなければならず、通常仕様と比較してエンコーダ５７とセンサ６３のエアギャップが大きくなって検出精度が低下する恐れがある。

さらに、カバー６０を外方部材５０に圧入する際、図８に示すように、カバー６０と外方部材５０との圧入シメシロによって、カバー６０の塞ぎ板部６１が変形することがある（図中破線にして示す）。この場合、組立後にセンサ６３が干渉するため、カバー６０の変形量を予め考慮し、各部品の干渉を避けるために初期のエアギャップを大きく設定せざるを得ない。

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、保護カバーの変形を考慮し、エアギャップの増大を規制し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、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体の鋼板からプレス加工によって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、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、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、アウター側に所定の傾斜角だけ傾斜させて形成される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から段付き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、当該保護カバーが前記外方部材に圧入された際と同等の負荷荷重の状態で、前記遮蔽部の側面の全振れが所定値に規制されている。

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体の鋼板からプレス加工によって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、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、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、アウター側に所定の傾斜角だけ傾斜させて形成される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から段付き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、当該保護カバーが外方部材に圧入された際と同等の負荷荷重の状態で、遮蔽部の側面の全振れが所定値に規制されているので、こうした段付き形状によって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、保護カバーの変形を考慮し、エアギャップの増大を規制し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ができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記保護カバーの遮蔽部の全振れ許容限度が０．１５ｍｍ以下に規制されていれば、エアギャップを最小限に設定することができ、検出精度を一段と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、前記保護カバーの縮径部が段付き形状であっても良いし、また、請求項４に記載の発明のように、前記保護カバーの縮径部がインナー側に向って漸次縮径するテーパ状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、前記保護カバーの縮径部の外周部に加硫接着によってシール部材が一体に接合され、このシール部材が、前記保護カバーの嵌合部の外径よりも僅かに小径に形成された環状部と、前記嵌合部の外径よりも僅かに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高めることができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記シール部材が前記遮蔽部のインナー側の側面より突出しないように設定されていれば、シール部材との干渉を避けるため、回転速度センサを必要以上に磁気エンコーダから遠ざける必要がなくなり、エアギャップを最小限に設定することができ、検出精度を一段と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、前記シール部材の凸部の嵌合体積が、圧入治具が当接した状態で、前記シール部材の環状部と前記外方部材の端部内周面との間に形成される環状空間の体積よりも小さくなるように設定されていれば、保護カバーの圧入時、シール部材の凸部が圧縮されて隆起しても、シール部材の環状部が逃げ部となってそれを許容し、外方部材の端面よりも突出して傷付くのを防止することができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記保護カバーの遮蔽部の板厚が他の部位の板厚よりも薄く形成されていれば、センサの検出部と磁気エンコーダとのを小さく設定することができ、検出精度を一段と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、前記保護カバーの遮蔽部と縮径部との間に、当該遮蔽部からアウター側に凹む段付き部が形成されていれば、シール部材が加硫接着時に段付き部にまではみ出しても、回転速度センサが当接または近接する遮蔽部にまでは影響しないため、所望の検出精度を確保することができる。

また、請求項１０に記載の発明のように、前記保護カバーの遮蔽部と縮径部との間に薄肉部が形成されていれば、回転速度センサと磁気エンコーダとのエアギャップを小さく設定することができ、検出精度を一段と高めることができる。

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１２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。

また、請求項１３に記載の発明のように、前記保護カバーの嵌合部に接着剤または液状シール剤が塗布されていれば、保護カバーや外方部材の寸法精度を厳しく規制することなく、外方部材との嵌合部の気密性を高めることができる。

また、請求項１４に記載の発明のように、前記シール部材が、ゴム物性値の圧縮永久歪が１２０℃×７０時間で４０％以下、ＴＲ１０値が−３５℃以下のものが使用されていれば、低温領域でも歪みの回復性が良好となり、所望の密封性能を維持することができる。

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体の鋼板からプレス加工によって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、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、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、アウター側に所定の傾斜角だけ傾斜させて形成される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から段付き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、当該保護カバーが前記外方部材に圧入された際と同等の負荷荷重の状態で、前記遮蔽部の側面の全振れが所定値に規制されているので、こうした段付き形状によって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、保護カバーの変形を考慮し、エアギャップの増大を規制し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。本発明に係る保護カバー単体を示す断面図である。図３の保護カバー単体の精度保証を示す説明図である。図３の保護カバーの変形例を示す要部拡大図である。（ａ）は、図３の保護カバーの他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、同上、他の変形例を示す要部拡大図である。従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。図７のカバー圧入時の状態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オーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって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、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、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、この遮蔽部から段付き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、前記保護カバーの遮蔽部がアウター側に所定の傾斜角だけ傾斜させて形成され、当該保護カバーが前記外方部材に圧入された際と同等の負荷荷重の状態で、前記遮蔽部の側面の全振れ許容限度が０．１５ｍｍ以下に規制されている。

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、本発明に係る保護カバー単体を示す断面図、図４は、図３の保護カバー単体の精度保証を示す説明図、図５は、図３の保護カバーの変形例を示す要部拡大図、図６（ａ）は、図３の保護カバーの他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、同上、他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。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。

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、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。

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。

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。

また、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。

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円環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から段付き部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。そして、ナックルＫに固定された回転速度センサ１６の検出部１６ａ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１６ａ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。

本実施形態では、保護カバー１０の縮径部１０ｂは段付き形状をなし、その外周部にシール部材１５が固着されている。このシール部材１５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、加硫接着によって保護カバー１０に一体に接合され、凸部１５ａと環状部１５ｂとからなる。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２ｄ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。なお、シール部材１５の材質としては、例示した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）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。

また、このシール部材１５は、ゴム物性値の圧縮永久歪が１２０℃×７０時間で４０％以下、ＴＲ１０値（伸長率５０％）が−３５℃以下のものが使用されている。これにより、低温領域でも歪みの回復性が良好となり、所望の密封性能を維持することができる。なお、ここで、ＴＲ１０値とは、予め付与した歪みが１０％回復した時の温度を示し、この値の近傍がゴム材料の低温限界値として経験的に用いられている。

ここでは、シール部材１５の凸部１５ａの嵌合体積が、シール部材１５の環状部１５ｂと外方部材２の端部内周面２ｄとの間に形成される環状空間の体積よりも小さく、すなわち、シール部材１５の圧入によって凸部１５ａが圧縮されてインナー側に隆起しても、シール部材１５の環状部１５ｂが逃げ部となってそれを許容し、外方部材２の端面２ｃあるいは保護カバー１０の遮蔽部１０ｃのインナー側の側面よりも突出しないように、凸部１５ａの圧縮率が４５％以下に規制されている。これにより、保護カバー１０の圧入時、シール部材１５が外方部材２の端面２ｃより突出して傷付いたり、また、遮蔽部１０ｃのインナー側の側面よりも突出して回転速度センサ１６に干渉するのを防止することができる。

なお、シール部材１５の凸部１５の圧縮率が４５％を超えると、圧入作業が難しくなるだけでなく、素材の弾性が著しく低下すると共に、圧入時に損傷して気密性が低下する恐れがあるので好ましくない。

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１０ｃ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、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、また、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、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。

ここで、保護カバー１０を外方部材２に装着する際、保護カバー１０の嵌合部１０ａのみが圧入されるため、保護カバー１０と外方部材２との圧入シメシロによって、円板状の遮蔽部１０ｃがインナー側に膨らむように変形する。そのため、本実施形態では、図３に示すように、予め圧入による変形量を考慮して遮蔽部１０ｃをアウター側に所定の傾斜角θだけ傾斜させて保護カバー１０が形成されている。

また、保護カバー１０は、図４（ａ）に示すように、嵌合部１０ａを圧入治具１７にチャックした状態で、各部位の精度（幾何公差）管理と精度保証がなされている。具体的には、（ｂ）に示すように、図示しないが、回転速度センサ１６と磁気エンコーダ１４が対向する面となる遮蔽部１０ｃの全振れ許容限度が０．２ｍｍ以下、好ましくは、０．１５ｍｍ以下に規制されている。なお、この圧入治具１７の負荷荷重は、実際の外方部材２に圧入した際の嵌合荷重と同等に設定されている。

図５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と基本的には嵌合部の構成が異なるだけで、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（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）からプレス加工にて円環状に形成され、外方部材２の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから縮径部１８ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１８ｃとを備えている。

また、縮径部１８ｂが、漸次インナー側に向って縮径するテーパ状に形成され、この外周部にシール部材１９が加硫接着により一体に接合されている。そして、シール部材１９の凸部１９ａの嵌合体積が、圧入治具（図示せず）が当接した状態で、シール部材１９の環状部１９ｂと外方部材２との間に形成される環状空間の体積よりも小さくなるように設定されると共に、シール部材１９の端面が遮蔽部１８ｃのインナー側の側面よりも突出しないように設定されている。さらに、本実施形態では、保護カバー１８の遮蔽部１８ｃの板厚ｔ１が嵌合部１０ａの板厚ｔ０よりも小さく設定（ｔ１≦ｔ０）されると共に、この嵌合部１８ａに接着剤が塗布されている。これにより、エアギャップの設定を小さく規制することができると共に、保護カバー１８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。

なお、接着剤に代わり保護カバー１８の嵌合部１８ａと外方部材２の端部内周面２ｄ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１８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１８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６（ａ）に示す保護カバー２０は、円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから縮径部１８ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部２０ａとを備え、この遮蔽部２０ａと縮径部１８ｂとの間に、遮蔽部２０ａからアウター側に凹む段付き部２０ｂが形成されている。これにより、シール部材１９が加硫接着時に段付き部２０ｂにまではみ出しても、回転速度センサ１６が当接または近接する遮蔽部２０ａにまでは影響しないため、所望の検出精度を確保することができる。

図６（ｂ）に示す保護カバー２１は、円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから縮径部１８ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部２０ａとを備えている。そして、この遮蔽部２０ａと縮径部１８ｂとの間に薄肉部２１ａが形成されている。この薄肉部２１ａの板厚ｔ２は遮蔽部２０ａの板厚ｔ１よりも薄く設定されている（ｔ２≦ｔ１）。これにより、回転速度センサ１６と磁気エンコーダ１４とのエアギャップを小さく設定することができ、検出精度を一段と高めることができる。

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外方部材のインナー側の端面
２ｄ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
５ｂ大端面
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
８保持器
９アウター側のシール
１０、１８、２０、２１保護カバー
１０ａ、１８ａ嵌合部
１０ｂ、１８ｂ縮径部
１０ｃ、１８ｃ、２０ａ遮蔽部
１０ｄ、２０ｂ段付き部
１０ｅ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、１９シール部材
１５ａ、１９ａ凸部
１５ｂ、１９ｂ環状部
１６回転速度センサ
１６ａ検出部
１７圧入治具
２１ａ薄肉部
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
Ｋナックル
Ｌ１外方部材と内輪の段差
ｔ０嵌合部の板厚
ｔ１遮蔽部の板厚
ｔ２薄肉部の板厚
θ 遮蔽部の傾斜角

Claims

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体の鋼板からプレス加工によって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、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、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、アウター側に所定の傾斜角だけ傾斜させて形成される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から段付き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、当該保護カバーが前記外方部材に圧入された際と同等の負荷荷重の状態で、前記遮蔽部の側面の全振れが所定値に規制されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
前記保護カバーの遮蔽部の全振れ許容限度が０．１５ｍｍ以下に規制されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーの縮径部が段付き形状である請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーの縮径部がインナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーの縮径部の外周部に加硫接着によってシール部材が一体に接合され、このシール部材が、前記保護カバーの嵌合部の外径よりも僅かに小径に形成された環状部と、前記嵌合部の外径よりも僅かに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乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
前記シール部材が前記遮蔽部のインナー側の側面より突出しない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。
前記シール部材の凸部の嵌合体積が、圧入治具が当接した状態で、前記シール部材の環状部と前記外方部材の端部内周面との間に形成される環状空間の体積よりも小さくなるように設定されている請求項５または６に記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーの遮蔽部の板厚が他の部位の板厚よりも薄く形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーの遮蔽部と縮径部との間に、当該遮蔽部からアウター側に凹む段付き部が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記保護カバーの遮蔽部と縮径部との間に薄肉部が形成されている請求項１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。
前記保護カバーの嵌合部に接着剤または液状シール剤が塗布されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記シール部材が、ゴム物性値の圧縮永久歪が１２０℃×７０時間で４０％以下、ＴＲ１０値が−３５℃以下のものが使用されている請求項１および請求項５乃至７いずれかに記載の車輪用軸受装置。