JP6035588B2 - 軸受装置用キャップ - Google Patents
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Description
本発明は、軸受装置における外輪部材の軸方向の開口端部を塞ぐ軸受装置用キャップに関する。
従来より、例えば自動車等の従動輪を回動自在に支持するハブベアリングにおいて、その外輪部材の車体側の軸方向に設けられた開口端部に軸受装置用キャップを装着し、車体側から軸受空間内への汚水等の侵入、或いは、潤滑剤の外部漏出を防止するものが知られている。そして、車輪の回転検出を行う軸受装置にこの軸受装置用キャップが装着される場合、軸受装置用キャップは内輪部材に固定された環状磁石と、該環状磁石から発生する磁気を検出する検出手段との間に介在するように設けられる。
下記特許文献１には、このような軸受装置用キャップとして、外輪部材の軸方向の開口端部に締り嵌めで内嵌固定される円筒部と、該円筒部から径方向内方に延びる円板部とを備えたものが開示されている。
下記特許文献１には、このような軸受装置用キャップとして、外輪部材の軸方向の開口端部に締り嵌めで内嵌固定される円筒部と、該円筒部から径方向内方に延びる円板部とを備えたものが開示されている。
しかしながら、このような軸受装置用キャップを外輪部材の軸方向の開口端部に嵌合する際には、構造上、円筒部に嵌合時の強い力がかかり、円板部には径方向内方の力がかかるため、円板部が歪んで変形するおそれがある。
このように円板部が歪んで変形するおそれがあると、円板部の歪みを考慮して環状磁石や検出手段としての磁気センサと干渉しないようエアギャップを大きく確保する必要が生じる。ところが、これでは環状磁石と磁気センサとの距離が離れてしまうため、磁気センサにより感知される磁束密度が下がるという不都合があった。
このように円板部が歪んで変形するおそれがあると、円板部の歪みを考慮して環状磁石や検出手段としての磁気センサと干渉しないようエアギャップを大きく確保する必要が生じる。ところが、これでは環状磁石と磁気センサとの距離が離れてしまうため、磁気センサにより感知される磁束密度が下がるという不都合があった。
本発明は、上記に鑑みなされたもので、軸受装置に嵌合する際における軸受装置用キャップの円板部の変形を抑制し得る軸受装置用キャップを提供することを目的としている。
軸受装置における内輪部材に固定された環状磁石と該環状磁石から発生する磁気を検出する検出手段との間に介在するとともに、前記内輪部材の径方向外方に設けられた外輪部材の軸方向の開口端部を塞ぐ軸受装置用キャップであって、前記開口端部に締り嵌めで内嵌され固定される第１円筒部と、前記第１円筒部から径方向内方に延びる延出部と、前記延出部から前記第１円筒部側とは反対側に延びるともに前記第１円筒部よりも小径の第２円筒部と、前記第２円筒部からさらに径方向内方に延びるとともに前記環状磁石及び前記検出手段の間に挟まれる円板部と、を備え、前記第２円筒部は、その軸方向長さが径方向内方に撓み変形可能な長さとなるように形成されたことを特徴とする。
これによれば、外輪部材の開口端部に第１円筒部を嵌入すると、第１円筒部を縮径させる方向に力が作用する。そして、第１円筒部が縮径すると、延出部を介して第２円筒部が径方向内方に撓むことで円板部に及ぶ影響を吸収できる。つまり、外輪部材に軸受装置用キャップを装着する際において、円板部が軸方向に変形することを抑制できる。従って、環状磁石及び検出手段と干渉する範囲を縮小させることができるため、環状磁石と検出手段との間のエアギャップを縮小することが可能となる。
本発明の軸受装置用キャップにおいて、前記第２円筒部は、前記延出部側に向かって次第に拡径するように形成されていても良い。これによれば、第２円筒部が一定の径に形成された場合に比べて、第２円筒部が径方向内方に撓む余地を大きくすることができる。従って、円板部の軸方向の変形をより抑制することができる。
本発明の軸受装置用キャップにおいて、前記第２円筒部は、その軸方向長さが、前記第１円筒部よりも長くなるように形成されていても良い。これによれば、第２円筒部の軸方向長さを、第１円筒部よりも長くしているので、第２円筒部が径方向内方に撓みやすくなり、円板部の軸方向の変形をより抑制することができる。また、軸受装置用キャップの軸方向長さに制約がある場合であっても、第２円筒部の軸方向長さを極力長く確保することができる。
本発明の軸受装置用キャップにおいて、前記延出部は、軸方向に対して略直交する方向に沿って延びていても良い。これによれば、第１円筒部が内嵌される際に、延出部を介して、第２円筒部を径方向内方に撓ませることができる。
本発明の軸受装置用キャップにおいて、前記第２円筒部の外周面には、弾性材からなるシール部材が設けられ、前記シール部材には、前記延出部側寄りに前記外輪部材の内周面に圧接される突出部が形成されていても良い。これによれば、シール部材によって、外輪部材の内周面と第２円筒部の外周面との間の密封性を向上させることができる。その上、突出部は延出部側寄りに存在するため、円板部の軸方向の変形をより抑制することができる。また第２円筒部の軸方向長さは、径方向内方に撓み変形可能な長さに形成されているので、シール部材の面積を増やすことができ、一層密封性を向上させることができる。
本発明の軸受装置用キャップにおいて、前記第２円筒部の板厚は、径方向における前記第１円筒部と前記第２円筒部との間の距離よりも小さくなるように形成されていても良い。これによれば、第２円筒部はより径方向内方に撓みやすくなるため、円板部が軸方向に変形することをより抑制できる。
本発明の軸受装置用キャップによれば、軸受装置に嵌合する際における軸受装置用キャップの円板部の変形を抑制することができる。
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明の第１の実施形態に係る軸受装置用キャップを示す図である。
本実施形態に係る軸受装置用キャップ１０は、図１に示すように、軸受装置１に装着され、本実施形態では、軸受装置１として、自動車の従動輪を回動自在に支持するハブベアリング１を示している。
このハブベアリング１は、車体（不図示）に固定される外輪部材２の内径部に２列の転動体（玉）３…を介して、ハブ輪４及び内輪４ａを軸心Ｌ回りに回動自在に支持した構造とされている。ハブ輪４は、ハブフランジ４０を有しており、このハブフランジ４０に、従動輪であるタイヤホイール（不図示）がボルト４０ａによって取付けられる。また、ハブ輪４と内輪４ａとにより内輪部材５が構成され、外輪部材２とこの内輪部材５との間に、前記転動体３…がリテーナ３ａに保持された状態で介装されている。また、転動体３…の介装部分を含む外輪部材２と内輪部材５との間には、空間部分となる軸受空間Ｓが構成される。
本実施形態に係る軸受装置用キャップ１０は、図１に示すように、軸受装置１に装着され、本実施形態では、軸受装置１として、自動車の従動輪を回動自在に支持するハブベアリング１を示している。
このハブベアリング１は、車体（不図示）に固定される外輪部材２の内径部に２列の転動体（玉）３…を介して、ハブ輪４及び内輪４ａを軸心Ｌ回りに回動自在に支持した構造とされている。ハブ輪４は、ハブフランジ４０を有しており、このハブフランジ４０に、従動輪であるタイヤホイール（不図示）がボルト４０ａによって取付けられる。また、ハブ輪４と内輪４ａとにより内輪部材５が構成され、外輪部材２とこの内輪部材５との間に、前記転動体３…がリテーナ３ａに保持された状態で介装されている。また、転動体３…の介装部分を含む外輪部材２と内輪部材５との間には、空間部分となる軸受空間Ｓが構成される。
なお、以下では、タイヤホイール側をアウター側（図１における左側）、車体の中央部側をインナー側（図１における右側）として説明する。また、軸心Ｌに沿う方向を軸方向として説明する。また、軸心Ｌに直交する方向を径方向とし、径方向に沿って軸心Ｌから離れる方向を外径方向、径方向に沿って軸心Ｌに向かう方向を内径方向として説明する。
軸受空間Ｓのアウター側の端部における外輪部材２と内輪部材５との間には、軸シールタイプのシールリング６が、ハブ輪４に対して摺接可能に装着されている。
また、外輪部材２の軸方向の開口端部２ａには、軸受装置用キャップ（以下、キャップと称する）１０が嵌合により装着されている。このキャップ１０は、外輪部材２のインナー側の端部となる開口端部２ａ側から見て略円形状とされた開口部２ｂの内周面２ｃに嵌合される。そしてこのキャップ１０によって、外輪部材２の軸方向の開口端部２ａが塞がれる。
軸受空間Ｓには不図示の潤滑剤（例えば、グリース）が充填され、これにより、転動体３…の転動が円滑になされる。シールリング６及びキャップ１０は、この潤滑剤の外部漏出を防止するとともに、軸受空間Ｓへの外部からの泥水や塵埃等の侵入を防止するべく機能する。
また、外輪部材２の軸方向の開口端部２ａには、軸受装置用キャップ（以下、キャップと称する）１０が嵌合により装着されている。このキャップ１０は、外輪部材２のインナー側の端部となる開口端部２ａ側から見て略円形状とされた開口部２ｂの内周面２ｃに嵌合される。そしてこのキャップ１０によって、外輪部材２の軸方向の開口端部２ａが塞がれる。
軸受空間Ｓには不図示の潤滑剤（例えば、グリース）が充填され、これにより、転動体３…の転動が円滑になされる。シールリング６及びキャップ１０は、この潤滑剤の外部漏出を防止するとともに、軸受空間Ｓへの外部からの泥水や塵埃等の侵入を防止するべく機能する。
また、内輪４ａの外径面には、断面Ｌ形の環状の支持リング７（図１・拡大図参照）が嵌合一体に装着され、支持リング７のインナー側には、環状の磁気エンコーダ（環状磁石）８が固定されている。また、磁気エンコーダ８に対向する位置には、キャップ１０を介して検出手段としての磁気センサ９が設置されている。これら磁気エンコーダ８と磁気センサ９とにより、車輪の回転検出をおこなうＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）が構成される。
キャップ１０は、ハブベアリング１における内輪４ａに固定された磁気エンコーダ８と磁気エンコーダ８から発生する磁気を検出する磁気センサ９との間に介在し、磁気エンコーダ８と磁気センサ９との間のエアギャップ部分に位置する。
図例の磁気エンコーダ８は、ゴム材に磁性粉を混練して、支持リング７と一体的に成型されたものであり、その周方向に沿って多数のＮ極及びＳ極を交互に着磁し、磁気センサ９によって、磁気エンコーダ８の回転に伴う磁気変化が検出される。
キャップ１０は、この磁気エンコーダ８が発する磁束が透過し得るように、例えば、ＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼板や、アルミニウム系合金板、合成樹脂板等のような非磁性体材料から形成される。
キャップ１０は、ハブベアリング１における内輪４ａに固定された磁気エンコーダ８と磁気エンコーダ８から発生する磁気を検出する磁気センサ９との間に介在し、磁気エンコーダ８と磁気センサ９との間のエアギャップ部分に位置する。
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キャップ１０は、この磁気エンコーダ８が発する磁束が透過し得るように、例えば、ＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼板や、アルミニウム系合金板、合成樹脂板等のような非磁性体材料から形成される。
キャップ１０は、図２（ａ）に示すように、外輪部材２の開口端部２ａに締り嵌めで内嵌して固定される第１円筒部１１と、第１円筒部１１から径方向内方に延びる延出部１２と、を備えている。また、キャップ１０は、延出部１２から第１円筒部１１とは反対側に延びるともに第１円筒部１１よりも小径の第２円筒部１３と、第２円筒部１３からさらに径方向内方に延びるとともに磁気エンコーダ８及び磁気センサ９の間に挟まれる円板部１４と、を備えている。また、第２円筒部１３は、その軸方向長さが径方向内方に撓み変形可能な長さとなるように形成されている。
図２を参照しながら、キャップ１０について具体的に説明する。
キャップ１０は、開口端部２ａの内周面２ｃに応じた形状とされている。また、キャップ１０は、第１円筒部１１、延出部１２及び第２円筒部１３によって、第１円筒部１１と第２円筒部１３との間に段差部を設けたような形状とされている。
第１円筒部１１は、円筒状とされており、外輪部材２の開口端部２ａの内周面２ｃに締り嵌めで内嵌めされ固定される。延出部１２は、円輪状とされており、第１円筒部１１のインナー側の端部から内径方向に延びるように設けられている。
第２円筒部１３は、円筒状とされており、本実施形態では、図２（ａ）に示すように延出部１２側に向かって次第に拡径するように形成されたテーパ形状としている。
キャップ１０は、開口端部２ａの内周面２ｃに応じた形状とされている。また、キャップ１０は、第１円筒部１１、延出部１２及び第２円筒部１３によって、第１円筒部１１と第２円筒部１３との間に段差部を設けたような形状とされている。
第１円筒部１１は、円筒状とされており、外輪部材２の開口端部２ａの内周面２ｃに締り嵌めで内嵌めされ固定される。延出部１２は、円輪状とされており、第１円筒部１１のインナー側の端部から内径方向に延びるように設けられている。
第２円筒部１３は、円筒状とされており、本実施形態では、図２（ａ）に示すように延出部１２側に向かって次第に拡径するように形成されたテーパ形状としている。
円板部１４は、図１に示すように第２円筒部１３のインナー側の端部から内径方向に設けられ、円板部１４の径方向中央部は、インナー側に突出させた形状としている。具体的には、円板部１４の外周端部近傍部位を、軸方向に対して略直交する方向に延びる円輪状の第１円板部１４ａとし、この第１円板部１４ａの内径側の端部からインナー側にテーパ状に延びるようにテーパ筒部１４ｂが設けられている。このテーパ筒部１４ｂは、第１円板部１４ａから離れる方向に向けて次第に縮径し軸方向に先細り形状されたテーパ形状としている。また、このテーパ筒部１４ｂの内径方向には、円板状とされた第２円板部１４ｃが延出して形成されている。
また、第１円筒部１１、延出部１２、第２円筒部１３、第１円板部１４ａ、テーパ筒部１４ｂ及び第２円板部１４ｃを、それぞれの軸心が軸心Ｌになるように形成されている。
また、第１円筒部１１、延出部１２、第２円筒部１３、第１円板部１４ａ、テーパ筒部１４ｂ及び第２円板部１４ｃを、それぞれの軸心が軸心Ｌになるように形成されている。
キャップ１０を開口部２ｂの内周面２ｃに嵌合させる前の状態における第１円筒部１１の外周寸法は、開口部２ｂの径寸法より若干大きい寸法とされている。第１円筒部１１の外周寸法は、キャップ１０の開口部２ｂの内周面２ｃへの嵌合強度等の観点から適宜の寸法としてもよい。
第２円筒部１３は、その軸方向長さ（軸方向に沿う方向の寸法）ｄ２が、該第２円筒部１３が径方向内方に撓み変形可能な長さとされ、本実施形態では、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１よりも長くすることで第２円筒部１３を径方向内方に撓み変形可能にしている。
図２（ａ）では、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１の略２倍とした例を示している。
また、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度（延出部１２を軸心Ｌ側に延ばした仮想面と、第２円筒部１３とによって形成される交差角度）θは、キャップ１０と、磁気エンコーダ８及び磁気センサ９との干渉を回避する観点等から適宜の寸法としてもよい。したがって、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度θを４５°〜９０°としてもよく、図例では、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度θを略８５度とした例を示している。
第２円筒部１３は、その軸方向長さ（軸方向に沿う方向の寸法）ｄ２が、該第２円筒部１３が径方向内方に撓み変形可能な長さとされ、本実施形態では、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１よりも長くすることで第２円筒部１３を径方向内方に撓み変形可能にしている。
図２（ａ）では、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１の略２倍とした例を示している。
また、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度（延出部１２を軸心Ｌ側に延ばした仮想面と、第２円筒部１３とによって形成される交差角度）θは、キャップ１０と、磁気エンコーダ８及び磁気センサ９との干渉を回避する観点等から適宜の寸法としてもよい。したがって、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度θを４５°〜９０°としてもよく、図例では、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度θを略８５度とした例を示している。
また、本実施形態では、延出部１２は、軸方向に対して略直交する方向に沿って延びるように設けている。延出部１２の径方向に沿う寸法は、キャップ１０が開口部２ｂの内周面２ｃへ嵌合された際に、第２円筒部１３が内径方向に撓んでも、第２円筒部１３が延出部１２の内径側に位置する支持リング７や磁気エンコーダ８と干渉しない寸法に設定される。
また、図例では、第１円筒部１１の軸方向に沿う寸法ｄ１、延出部１２の径方向に沿う距離ｄ３、第２円筒部１３の軸方向に沿う寸法ｄ２及び第１円板部１４ａの径方向に沿う寸法ｄ４のおおよその比率を、１：１：２：２の比率とした例を示している。
また、図例では、第１円筒部１１の軸方向に沿う寸法ｄ１、延出部１２の径方向に沿う距離ｄ３、第２円筒部１３の軸方向に沿う寸法ｄ２及び第１円板部１４ａの径方向に沿う寸法ｄ４のおおよその比率を、１：１：２：２の比率とした例を示している。
さらに本実施形態では、第２円筒部１３の外周面に、弾性材からなるシール部材１７を設けている。
シール部材１７は、環状に形成され、第２円筒部１３の外周面（径方向外方側の面）の全域に亘って設けられている。また、シール部材１７は、その内周面（径方向内方側の面）を第２円筒部１３の外周面に沿わせるように、かつ、そのアウター側の面を延出部１２に沿わせるように設けられている。図例では、シール部材１７のインナー側の端面１７ａと円板部１４の第１円板部１４ａのインナー側の面とが略同一平面状とされ、シール部材１７の外周面１７ｂと第１円筒部１１の外周面とが、略同一平面状とされた例を示している。
シール部材１７は、環状に形成され、第２円筒部１３の外周面（径方向外方側の面）の全域に亘って設けられている。また、シール部材１７は、その内周面（径方向内方側の面）を第２円筒部１３の外周面に沿わせるように、かつ、そのアウター側の面を延出部１２に沿わせるように設けられている。図例では、シール部材１７のインナー側の端面１７ａと円板部１４の第１円板部１４ａのインナー側の面とが略同一平面状とされ、シール部材１７の外周面１７ｂと第１円筒部１１の外周面とが、略同一平面状とされた例を示している。
シール部材１７の形状、構成は特に限定されないが、図２（ａ）に示すように延出部１２側寄りに外輪部材２の内周面２ｃに圧接される断面矩形状の突出部１８を形成してもよい。
図２（ａ）に示す突出部１８は、シール部材１７の外周面１７ｂから外径方向に突出するように設けられている。
この突出部１８の形状も、特に限定されないが、シール部材１７の外周面１７ｂの周方向に沿いつつ連なって一周するように設けるようにしてもよいし、シール部材１７の外周面１７ｂの周方向に一定の間隔を空けて突出部１８を設けるようにしてもよいし、後記する図５の突出部１８Ａを本実施形態に適用してもよい。
なお、突出部１８の他の変形例としては、図４（ｂ）を参照しながら、後に説明する。また突出部１８の突出寸法は、キャップ１０が開口部２ｂの内周面２ｃに嵌合された状態における開口部２ｂの密封性の観点等から適宜の寸法とされる。
図２（ａ）に示す突出部１８は、シール部材１７の外周面１７ｂから外径方向に突出するように設けられている。
この突出部１８の形状も、特に限定されないが、シール部材１７の外周面１７ｂの周方向に沿いつつ連なって一周するように設けるようにしてもよいし、シール部材１７の外周面１７ｂの周方向に一定の間隔を空けて突出部１８を設けるようにしてもよいし、後記する図５の突出部１８Ａを本実施形態に適用してもよい。
なお、突出部１８の他の変形例としては、図４（ｂ）を参照しながら、後に説明する。また突出部１８の突出寸法は、キャップ１０が開口部２ｂの内周面２ｃに嵌合された状態における開口部２ｂの密封性の観点等から適宜の寸法とされる。
シール部材１７の素材は特に限定されないが例えば、ゴム材からなるものとしてもよく、第１円筒部１１及び延出部１２と加硫成型により一体的に形成するようにしてもよい。また、キャップ１０を絞り加工によって上記した形状に加工し、この加工体を所定形状の金型内に配置し、未加硫ゴム材を注入して加硫成型することによって、シール部材１７を第１円筒部１１及び延出部１２と一体的に形成するようにしてもよい。
キャップ１０を構成する第１円筒部１１、延出部１２、第２円筒部１３、第１円板部１４ａ、テーパ筒部１４ｂ及び第２円板部１４ｃのそれぞれの板厚寸法は、略同厚さ寸法とされている。
本実施形態では、第２円筒部１３の板厚ｔ１を、径方向における第１円筒部１１と第２円筒部１３との間の距離（径方向における第１円筒部１１の外周面と第２円筒部１３の外周面との間の最短距離、つまり、延出部１２の径方向に沿う寸法）ｄ３よりも小としている。第２円筒部１３の板厚ｔ１は、例えば、径方向における第１円筒部１１と第２円筒部１３との間の距離ｄ３の略１／２〜略１／６としてもよい。
また、第１円板部１４ａの径方向に沿う寸法ｄ４は、支持リング７の幅寸法、磁気エンコーダ８の幅寸法及び磁気センサ９の幅寸法よりも大とされている。
なお、テーパ筒部１４ｂの軸方向に沿う寸法ｄ５や、テーパ筒部１４ｂと第１円板部１４ａとの交差角度、第２円板部１４ｃの径寸法は、磁気センサ９とキャップ１０との干渉を回避する観点やキャップ１０の開口部２ｂの内周面２ｃへの嵌合性等の観点等から適宜の寸法としてもよい。
本実施形態では、第２円筒部１３の板厚ｔ１を、径方向における第１円筒部１１と第２円筒部１３との間の距離（径方向における第１円筒部１１の外周面と第２円筒部１３の外周面との間の最短距離、つまり、延出部１２の径方向に沿う寸法）ｄ３よりも小としている。第２円筒部１３の板厚ｔ１は、例えば、径方向における第１円筒部１１と第２円筒部１３との間の距離ｄ３の略１／２〜略１／６としてもよい。
また、第１円板部１４ａの径方向に沿う寸法ｄ４は、支持リング７の幅寸法、磁気エンコーダ８の幅寸法及び磁気センサ９の幅寸法よりも大とされている。
なお、テーパ筒部１４ｂの軸方向に沿う寸法ｄ５や、テーパ筒部１４ｂと第１円板部１４ａとの交差角度、第２円板部１４ｃの径寸法は、磁気センサ９とキャップ１０との干渉を回避する観点やキャップ１０の開口部２ｂの内周面２ｃへの嵌合性等の観点等から適宜の寸法としてもよい。
キャップ１０は、図２（ｂ）に示すように、第１円筒部１１が不図示の治具によって外輪部材２の開口端部２ａの開口部２ｂの内周面２ｃに圧入されることによって、開口部２ｂの内周面２ｃに嵌合される。
このとき、第１円筒部１１には、キャップ１０の開口部２ｂの内周面２ｃへの嵌合に伴い、その径寸法を小さくするような外径側から内径側に向かう力が略全体に亘って作用し、第１円筒部１１が縮径する。これに伴い、第１円筒部１１に連なる延出部１２に対して、その径寸法を小さくするような外径側から内径側に向かう力が作用し、延出部１２が縮径する。これにより、延出部１２に連なる第２円筒部１３に対して、その径寸法を小さくするような外径側から内径側に向かう力が作用し、第２円筒部１３の延出部１２側の部位（円板部１４側の端部１３ａよりも延出部１２側寄りの部位）が内径方向に縮径する。よって、キャップ１０が開口部２ｂの内周面２ｃに嵌合された状態では、嵌合前と比べて、第１円筒部１１及び延出部１２の径寸法、並びに、第２円筒部１３の延出部１２側の部位の径寸法が若干小さくなる（図２（ｂ）の点線参照）。そして、第２円筒部１３の延出部１２側の部位が縮径することによって、円板部１４に作用する外径側から内径側に向かう力を緩和することができ、円板部１４が軸方向に変形することを抑制できる。
このとき、第１円筒部１１には、キャップ１０の開口部２ｂの内周面２ｃへの嵌合に伴い、その径寸法を小さくするような外径側から内径側に向かう力が略全体に亘って作用し、第１円筒部１１が縮径する。これに伴い、第１円筒部１１に連なる延出部１２に対して、その径寸法を小さくするような外径側から内径側に向かう力が作用し、延出部１２が縮径する。これにより、延出部１２に連なる第２円筒部１３に対して、その径寸法を小さくするような外径側から内径側に向かう力が作用し、第２円筒部１３の延出部１２側の部位（円板部１４側の端部１３ａよりも延出部１２側寄りの部位）が内径方向に縮径する。よって、キャップ１０が開口部２ｂの内周面２ｃに嵌合された状態では、嵌合前と比べて、第１円筒部１１及び延出部１２の径寸法、並びに、第２円筒部１３の延出部１２側の部位の径寸法が若干小さくなる（図２（ｂ）の点線参照）。そして、第２円筒部１３の延出部１２側の部位が縮径することによって、円板部１４に作用する外径側から内径側に向かう力を緩和することができ、円板部１４が軸方向に変形することを抑制できる。
一方、キャップ１０が開口部２ｂの内周面２ｃに嵌合された状態では、第２円筒部１３の円板部１４側の端部１３ａの径寸法は、嵌合前と略同径寸法とされている。つまり、第１円筒部１１及び延出部１２が縮径すると、延出部１２を介して第２円筒部１３に対してその径寸法を小さくするような外径側から内径側に向かう力が作用する。この際、第２円筒部１３の延出部１２側の部位（円板部１４側の端部１３ａよりも延出部１２寄りの部位）のみが内径方向に撓み、円板部１４側の端部１３ａは内径方向に撓むことを抑制できる。
これにより、キャップ１０の嵌合前後で、円板部１４の径寸法は略同寸法に維持され、キャップ１０の嵌合によって、円板部１４が軸方向に撓むことを抑制できる。従って、円板部１４が磁気エンコーダ８及び磁気センサ９と干渉する範囲を縮小させることができるため、磁気エンコーダ８と磁気センサ９との間のエアギャップを縮小することが可能となる。
これにより、キャップ１０の嵌合前後で、円板部１４の径寸法は略同寸法に維持され、キャップ１０の嵌合によって、円板部１４が軸方向に撓むことを抑制できる。従って、円板部１４が磁気エンコーダ８及び磁気センサ９と干渉する範囲を縮小させることができるため、磁気エンコーダ８と磁気センサ９との間のエアギャップを縮小することが可能となる。
以上によれば、本実施形態では、第２円筒部１３を、延出部１２側に向かって次第に拡径する形状としているので、第２円筒部１３の延出部１２側の径寸法が円板部１４側の端部１３ａの径寸法よりも大とされている。従って、例えば、第２円筒部１３の径寸法を軸方向の全長に亘って略同寸法とした場合と比べて、第２円筒部１３の延出部１２側の部位が内径方向に撓む余地をより大きくすることができる。したがって、円板部１４に対して作用する径方向の力を緩和することができ、円板部１４の軸方向の変形をより抑制することができる。
また、本実施形態では、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１よりも長くしている。従って、例えば、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１を略同寸法とした場合と比べて、第２円筒部１３の延出部１２側の部位が内径方向に撓む余地をより大きくすることができ、円板部１４の軸方向の変形をより抑制することができる。また、キャップ１０が嵌合される外輪部材２の開口部２ｂの嵌合代や、磁気センサ９の位置等によって、キャップ１０の軸方向長さ（キャップ１０のインナー側の端縁からアウター側の端縁までの軸方向に沿う寸法）に制約がある場合であっても、第２円筒部１３の軸方向長さを極力長く確保することができる。これにより、第２円筒部１３の延出部１２側の部位が内径方向に撓む余地を十分に確保することができる。
また、本実施形態では、延出部１２を、軸方向に対して略直交する方向に沿って延びるように設けている。従って、例えば、延出部１２を軸方向と斜め状に交差するように設けた場合と比べて、キャップ１０の開口部２ｂの内周面２ｃへの嵌合に伴い、第２円筒部１３の延出部１２側の部位を縮径させる力が、延出部１２を介してより効果的に第２円筒部１３に作用するので、より効果的に第２円筒部１３の延出部１２側の部位を内径方向に撓ませることができる。
また、本実施形態では、第２円筒部１３の板厚ｔ１を、径方向における第１円筒部１１と第２円筒部１３との間の距離ｄ３よりも小としている。従って、例えば、第２円筒部１３の板厚ｔ１を、径方向における第１円筒部１１と第２円筒部１３との間の距離ｄ３よりも大とした場合と比べて、第２円筒部１３の延出部１２側の部位が内径方向により撓み易くなり、円板部１４の軸方向の変形をより抑制することができる。
また、キャップ１０が嵌合された状態では、シール部材１７の突出部１８が内周面２ｃによって内径方向に向けて圧縮されるとともに、シール部材１７の外周面１７ｂが内周面２ｃに当接し、シール部材１７と内周面２ｃとが密着した状態となる。これにより、キャップ１０の密封性が向上し、外部から軸受空間Ｓへの泥水等の侵入や潤滑剤の外部漏出が防止され、また、磁気エンコーダ８等の傷付も防止され、回転検出精度の持続が図られる。
また第２円筒部１３の軸方向長さは、径方向内方に撓み変形可能な長さとされているので、シール部材１７の外周面１７ｂの面積を、第２円筒部１３の軸方向長さに応じた面積とすることができ、キャップ１０の密封性を一層向上させることができる。
また第２円筒部１３の軸方向長さは、径方向内方に撓み変形可能な長さとされているので、シール部材１７の外周面１７ｂの面積を、第２円筒部１３の軸方向長さに応じた面積とすることができ、キャップ１０の密封性を一層向上させることができる。
また、本実施形態では、突出部１８は延出部１２側寄りに設けられているので、例えば、突出部１８が円板部１４側寄りに設けられている場合と比べて、キャップ１０の開口部２ｂの内周面２ｃへの嵌合に伴う、円板部１４の軸方向への変形をより抑制することができる。つまり、突出部１８が円板部１４側寄りに設けられている場合は、シール部材１７の当該突出部１８を含む部位の径寸法が、当該突出部１８を含まない部位の径寸法よりも大とされている。これにより、キャップ１０の開口部２ｂの内周面２ｃへの嵌合に伴い、突出部１８が円板部１４側寄りに設けられていない場合と比べて、外径側から内径側に向かうより大きな力が円板部１４に作用するので、円板部１４がより軸方向に変形し易くなる。本実施形態では、突出部１８は延出部１２側寄りに設けられているので、このような円板部１４の軸方向への変形をより抑制することができる。
なお、キャップ１０が嵌合された状態では、シール部材１７のインナー側の端面１７ａと、第１円板部１４ａのインナー側の面と、外輪部材２の開口端部２ａのインナー側の端面２ｄとが略同一平面状とされている。
なお、キャップ１０が嵌合された状態では、シール部材１７のインナー側の端面１７ａと、第１円板部１４ａのインナー側の面と、外輪部材２の開口端部２ａのインナー側の端面２ｄとが略同一平面状とされている。
図３は、第２実施形態に係るキャップ１０Ａの一例を模式的に示す図である。なお、上記第１実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
本実施形態に係るキャップ１０Ａは、第２円筒部１３の径寸法を、軸方向の全長に亘って同寸法としている点が、上記第１実施形態に係るキャップ１０とは主に異なる。よって、このキャップ１０Ａでは、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度θが略９０度とされ、シール部材１７Ａの形状も上記した第１実施形態におけるシール部材１７の形状と若干異なるが、本実施形態に係るキャップ１０Ａにおいても、上記した第１実施形態における効果と概ね同様の効果を奏する。
本実施形態に係るキャップ１０Ａは、第２円筒部１３の径寸法を、軸方向の全長に亘って同寸法としている点が、上記第１実施形態に係るキャップ１０とは主に異なる。よって、このキャップ１０Ａでは、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度θが略９０度とされ、シール部材１７Ａの形状も上記した第１実施形態におけるシール部材１７の形状と若干異なるが、本実施形態に係るキャップ１０Ａにおいても、上記した第１実施形態における効果と概ね同様の効果を奏する。
また、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、キャップ１０Ａが開口部２ｂの内周面２ｃへ嵌合された状態では、延出部１２に対して、その径寸法を小さくするような外径側から内径側に向かう力が作用するので、延出部１２及び第２円筒部１３の延出部１２側の部位の径寸法が若干小さくなる（図３（ｂ）の点線参照）。一方、キャップ１０の嵌合時には、第２円筒部１３の円板部１４側の端部１３ａの径寸法は、嵌合前と略同径寸法とされており、また、キャップ１０の嵌合前後で、円板部１４の径寸法は略同寸法に維持され、キャップ１０の嵌合によって、円板部１４が軸方向に撓むことを抑制できる。従って、円板部１４が磁気エンコーダ８及び磁気センサ９と干渉する範囲を縮小させることができるため、磁気エンコーダ８と磁気センサ９との間のエアギャップを縮小することが可能となる。
次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照しながら、第１実施形態及び第２実施形態の変形例について、説明する。
まず上記第１実施形態に係るキャップ１０の一変形例について、図４（ａ）を参照しながら説明する。
なお、上記した例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付して、その説明を省略または簡略に説明する。
本変形例では、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１と略同長さとしている点が、上記した例とは主に異なる。このように第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１と略同長さとしたキャップ１０Ｂの場合でも、上記した第１実施形態における効果と概ね同様の効果を奏する。
まず上記第１実施形態に係るキャップ１０の一変形例について、図４（ａ）を参照しながら説明する。
なお、上記した例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付して、その説明を省略または簡略に説明する。
本変形例では、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１と略同長さとしている点が、上記した例とは主に異なる。このように第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１と略同長さとしたキャップ１０Ｂの場合でも、上記した第１実施形態における効果と概ね同様の効果を奏する。
次に、上記第２実施形態に係るキャップ１０Ａの一変形例について、図４（ｂ）を参照しながら説明する。
なお、上記した例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付して、その説明を省略または簡略に説明する。
本変形例では、シール部材１７Ｂに、反延出部１２側（円板部１４の端部１３ａ側）に突出部１８を設けた点が、上記した例とは主に異なる。すなわち、本変形例では、突出部１８を、シール部材１７Ｂの外周面１７ｂのインナー側に設けている。
本変形例に係るキャップ１０Ｃにおいても、上記した実施形態における効果と概ね同様の効果を奏する。
なお、上記した例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付して、その説明を省略または簡略に説明する。
本変形例では、シール部材１７Ｂに、反延出部１２側（円板部１４の端部１３ａ側）に突出部１８を設けた点が、上記した例とは主に異なる。すなわち、本変形例では、突出部１８を、シール部材１７Ｂの外周面１７ｂのインナー側に設けている。
本変形例に係るキャップ１０Ｃにおいても、上記した実施形態における効果と概ね同様の効果を奏する。
次に、本発明に係るさらに他の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図５は、第３実施形態に係るキャップ１０Ｄの一例を模式的に示す図である。なお、上記した例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
本実施形態に係るキャップ１０Ｄは、突出部１８Ａの形状が、上記した例とは主に異なる。この突出部１８Ａは、軸方向に沿って比較的に長尺とされており、シール部材１７Ｃの外周面１７ｂの軸方向略中央部に形成されている。図例では、突出部１８Ａの軸方向に沿う寸法を、シール部材１７Ｃの外周面１７ｂの軸方向に沿う寸法の略７０％とした例を示している。
また、本実施形態では、第２円筒部１３の径寸法を、軸方向の全長に亘って同寸法とし、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度θを略９０度としている。また、本実施形態では、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１と略同長さとしている。
本実施形態に係るキャップ１０Ｄにおいても、上記した第１実施形態における効果と概ね同様の効果を奏する。
図５は、第３実施形態に係るキャップ１０Ｄの一例を模式的に示す図である。なお、上記した例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
本実施形態に係るキャップ１０Ｄは、突出部１８Ａの形状が、上記した例とは主に異なる。この突出部１８Ａは、軸方向に沿って比較的に長尺とされており、シール部材１７Ｃの外周面１７ｂの軸方向略中央部に形成されている。図例では、突出部１８Ａの軸方向に沿う寸法を、シール部材１７Ｃの外周面１７ｂの軸方向に沿う寸法の略７０％とした例を示している。
また、本実施形態では、第２円筒部１３の径寸法を、軸方向の全長に亘って同寸法とし、第２円筒部１３と延出部１２との交差角度θを略９０度としている。また、本実施形態では、第２円筒部１３の軸方向長さｄ２を、第１円筒部１１の軸方向長さｄ１と略同長さとしている。
本実施形態に係るキャップ１０Ｄにおいても、上記した第１実施形態における効果と概ね同様の効果を奏する。
なお、上記各実施形態では、軸方向に対して略直交する方向に沿って延びる延出部１２をそれぞれに有したキャップ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを例示しているが、この態様に限定されず、それぞれの延出部１２を軸方向と斜め状に交差する形状としてもよい。この場合、シール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの形状を、延出部１２の形状に応じたものとしてもよい。
また、上記各実施形態では、シール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃに外輪部材２の内周面２ｃに圧接される突出部１８，１８Ａをそれぞれに設けた例を示しているが、この態様に限定されず、このような突出部１８，１８Ａを設けない態様としてもよい。
上記各実施形態におけるシール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを、第２円筒部１３の外周面に部分的に設けてもよい。例えば、第２円筒部１３の外周面のうち、延出部１２側にシール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを設けてもよい。
また、上記各実施形態では、シール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを第２円筒部１３の外周面にそれぞれ設けた例を示しているが、この態様に限定されず、このようなシール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを設けない態様としてもよい。
また、上記各本実施形態では、円板部１４に第１円板部１４ａ、テーパ筒部１４ｂ及び第２円板部１４ｃを設け、その径方向中央部を軸方向側に突出させたような形状とした例を示しているが、この態様に限定されず、円板部１４の径方向中央部位がアウター側に突出する形状としてもよいし、円板部１４が平坦な平板状としてもよい。
また、上記各実施形態では、シール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃに外輪部材２の内周面２ｃに圧接される突出部１８，１８Ａをそれぞれに設けた例を示しているが、この態様に限定されず、このような突出部１８，１８Ａを設けない態様としてもよい。
上記各実施形態におけるシール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを、第２円筒部１３の外周面に部分的に設けてもよい。例えば、第２円筒部１３の外周面のうち、延出部１２側にシール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを設けてもよい。
また、上記各実施形態では、シール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを第２円筒部１３の外周面にそれぞれ設けた例を示しているが、この態様に限定されず、このようなシール部材１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを設けない態様としてもよい。
また、上記各本実施形態では、円板部１４に第１円板部１４ａ、テーパ筒部１４ｂ及び第２円板部１４ｃを設け、その径方向中央部を軸方向側に突出させたような形状とした例を示しているが、この態様に限定されず、円板部１４の径方向中央部位がアウター側に突出する形状としてもよいし、円板部１４が平坦な平板状としてもよい。
また、当該保護キャップの構成材料としては、非磁性材料以外の材料も採用するようにしてもよい。加えて、本実施形態のキャップ１０が適用される軸受装置としては、例示のようなハブベアリング１に限らず、外輪部材の一端部の開口部を塞ぐ必要がある軸受装置であれば、同様に適用することができる。
また、本実施形態では、自動車の従動輪を回動自在に支持するハブベアリング１にキャップ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが装着された例を示しているが、この態様に限定されない。キャップ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを、自動車の駆動輪を回動自在に支持するハブベアリング１に装着するようにしてもよい。この場合は、内輪部材５に形成されたスプライン軸孔に駆動シャフトをスプライン嵌合し、この駆動シャフトの回転駆動力がタイヤホイールに駆動伝達されるようにしてもよく、キャップ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの円板部１４の軸心Ｌ中央部に駆動シャフトを挿通させる孔を設け、円板部１４を円輪状としてもよい。
また、本実施形態では、自動車の従動輪を回動自在に支持するハブベアリング１にキャップ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが装着された例を示しているが、この態様に限定されない。キャップ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを、自動車の駆動輪を回動自在に支持するハブベアリング１に装着するようにしてもよい。この場合は、内輪部材５に形成されたスプライン軸孔に駆動シャフトをスプライン嵌合し、この駆動シャフトの回転駆動力がタイヤホイールに駆動伝達されるようにしてもよく、キャップ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの円板部１４の軸心Ｌ中央部に駆動シャフトを挿通させる孔を設け、円板部１４を円輪状としてもよい。
１ ハブベアリング（軸受装置）
２ 外輪部材
２ａ 開口端部
２ｃ 内周面
４ａ 内輪（内輪部材）
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ キャップ（軸受装置用キャップ）
１１ 第１円筒部
１２ 延出部
１３ 第２円筒部
１４ 円板部
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ シール部材
１８，１８Ａ 突出部
ｔ１ 第２円筒部の板厚
ｄ３ 径方向における第１円筒部と第２円筒部との間の距離
２ 外輪部材
２ａ 開口端部
２ｃ 内周面
４ａ 内輪（内輪部材）
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ キャップ（軸受装置用キャップ）
１１ 第１円筒部
１２ 延出部
１３ 第２円筒部
１４ 円板部
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ シール部材
１８，１８Ａ 突出部
ｔ１ 第２円筒部の板厚
ｄ３ 径方向における第１円筒部と第２円筒部との間の距離
Claims (6)
- 軸受装置における内輪部材に固定された環状磁石と該環状磁石から発生する磁気を検出する検出手段との間に介在するとともに、前記内輪部材の径方向外方に設けられた外輪部材の軸方向の開口端部を塞ぐ軸受装置用キャップであって、
前記開口端部に締り嵌めで内嵌され固定される第１円筒部と、
前記第１円筒部から径方向内方に延びる延出部と、
前記延出部から前記第１円筒部側とは反対側に延びるともに前記第１円筒部よりも小径の第２円筒部と、
前記第２円筒部からさらに径方向内方に延びるとともに前記環状磁石及び前記検出手段の間に挟まれる円板部と、を備え、
前記第２円筒部は、その軸方向長さが径方向内方に撓み変形可能な長さとなるように形成されたことを特徴とする軸受装置用キャップ。 - 請求項１に記載の軸受装置用キャップにおいて、
前記第２円筒部は、前記延出部側に向かって次第に拡径するように形成されていることを特徴とする軸受装置用キャップ。 - 請求項１又は請求項２に記載の軸受装置用キャップにおいて、
前記第２円筒部は、その軸方向長さが、前記第１円筒部よりも長くなるように形成されていること特徴とする軸受装置用キャップ。 - 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の軸受装置用キャップにおいて、
前記延出部は、軸方向に対して略直交する方向に沿って延びていることを特徴とする軸受装置用キャップ。 - 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の軸受装置用キャップにおいて、
前記第２円筒部の外周面には、弾性材からなるシール部材が設けられ、
前記シール部材には、前記延出部側寄りに前記外輪部材の内周面に圧接される突出部が形成されていることを特徴とする軸受装置用キャップ。 - 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の軸受装置用キャップにおいて、
前記第２円筒部の板厚は、径方向における前記第１円筒部と前記第２円筒部との間の距離よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする軸受装置用キャップ。
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|---|---|---|---|
| JP2013007384A JP6035588B2 (ja) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | 軸受装置用キャップ |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013007384A JP6035588B2 (ja) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | 軸受装置用キャップ |
Publications (2)
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| JP6035588B2 true JP6035588B2 (ja) | 2016-11-30 |
Family
ID=51209339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013007384A Active JP6035588B2 (ja) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | 軸受装置用キャップ |
Country Status (2)
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-
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- 2013-01-18 JP JP2013007384A patent/JP6035588B2/ja active Active
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