WO2012121328A1 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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WO2012121328A1
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bearing device
wheel bearing
fitting
diameter
protective cover
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誠 関
恭大 有竹
智子 馬場
理 満石
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Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device in which a wheel of an automobile or the like is rotatably supported and a protective cover for sealing the inside of the bearing is mounted.
  • a wheel bearing device in which a rotation speed detection device for detecting a rotation speed of a vehicle and controlling an anti-lock brake system (ABS) is incorporated in the bearing while rotatably supporting a vehicle wheel with respect to a suspension device.
  • ABS anti-lock brake system
  • a sealing device is provided between an inner member and an outer member that are in rolling contact with a rolling element, and a magnetic encoder in which magnetic poles are alternately arranged in a circumferential direction is provided as the sealing device. It is integrated with.
  • a rotational speed sensor that is arranged facing this magnetic encoder and detects a change in magnetic pole of the magnetic encoder accompanying the rotation of the wheel is mounted on the knuckle after the wheel bearing device is mounted on the knuckle constituting the suspension device. .
  • the wheel bearing device includes an outer member 50, an inner member 51, and a plurality of balls 52 accommodated between the outer member 50 and the inner member 51.
  • the inner member 51 includes a hub ring 53 and an inner ring 54 press-fitted into the hub ring 53.
  • the outer member 50 integrally has a vehicle body mounting flange 50b fixed to the knuckle 65 constituting the suspension device on the outer periphery, and double row outer rolling surfaces 50a and 50a are integrally formed on the inner periphery.
  • a sensor 63 is supported and fixed to the knuckle 65 by a screw 66.
  • the hub wheel 53 integrally has a wheel mounting flange 55 for mounting a wheel (not shown) at one end, an inner rolling surface 53a on the outer periphery, and a small diameter step extending in the axial direction from the inner rolling surface 53a.
  • a portion 53b is formed.
  • the inner ring 54 has an inner rolling surface 54a formed on the outer periphery, and is fixed in the axial direction by a caulking portion 53c formed by plastically deforming an end portion of the small diameter step portion 53b.
  • a seal ring 56 is fitted and fixed to the outer end portion of the outer member 50, and the lip of the seal ring 56 is in sliding contact with the base portion 55 a of the wheel mounting flange 55.
  • an encoder 57 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the inner end portion of the inner ring 54.
  • the encoder 57 includes a support ring 58 having an L-shaped cross section, and an annular encoder body 59 attached and supported on the side surface of the support ring 58 over the entire circumference.
  • magnetic poles N and S are alternately magnetized at equal intervals in the circumferential direction.
  • the inner end opening of the outer member 50 is closed by a cover 60.
  • the cover 60 is formed in a petri dish from a nonmagnetic plate material such as a non-magnetic stainless steel plate, an aluminum alloy plate, or a high-functional resin, and has a circular closing plate portion 61 and an outer peripheral edge portion of the closing plate portion 61. It is formed of a cylindrical fitting portion 62 formed.
  • the side surface of the encoder main body 59 that constitutes the encoder 57 is disposed in close proximity to the cover 60, and the detection unit 64 of the sensor 63 is in proximity to or in contact with the side surface of the cover 60. Are opposed to each other through a cover 60.
  • the presence of the cover 60 prevents water, iron powder, magnetic fragments, etc. from entering between the sensor 63 and the encoder 57, thereby preventing the encoder 57 from being damaged, and the encoder body 59. It is possible to prevent regular and periodic changes in magnetic characteristics from being disturbed or deteriorated (see, for example, Patent Document 1).
  • the wheel bearing device for rotatably supporting the wheel with respect to the suspension device of the automobile has been made lighter and more compact for improving fuel efficiency, not to mention cost reduction.
  • These wheel bearing devices are constituted by unitizing a hub wheel and a double-row rolling bearing.
  • a wheel bearing device shown in FIG. 20 is known.
  • This wheel bearing device includes an outer member 70, a pair of inner rings 71, 71, and double-row balls 72, 72 accommodated between these members.
  • the outer member 70 integrally has a wheel mounting flange 73 at one end, and double row outer rolling surfaces 70a, 70a are formed on the inner periphery.
  • the pair of inner rings 71, 71 are fitted to the axle shaft 74 (clear fit) and are fixed in the axial direction via a fixing nut 75.
  • a shield 76 and a seal 77 are attached to the opening of the annular space formed between the inner ring 71 and the outer member 70 to prevent leakage of the lubricating grease sealed inside the bearing, and to prevent rainwater and dust from the outside. Or the like is prevented from entering the inside of the bearing (the shield 76 forms a labyrinth with the inner ring 71 to prevent scattering of the lubricating grease).
  • the outer member 70 is provided with a brake pilot portion 78 and a wheel pilot portion 79 that extend in the axial direction from the wheel mounting flange 73.
  • the brake pilot portion 78 is formed as a cylindrical projecting portion concentric with the outer member 70, and the wheel pilot portion 79 is formed with a slightly smaller diameter than the brake pilot portion 78 and is separated from the circumferential direction. Has been.
  • the cap 80 is formed in a cup shape by press working from a steel plate having corrosion resistance. As shown in FIG. 21 (a), the cap 80 includes a cylindrical portion 80a, an overlapping portion 80b extending radially outward from the cylindrical portion 80a, and a bottom portion 80c formed continuously from the overlapping portion 80b. Consists of.
  • a plurality of claw portions 81 inclined in the radial direction by a predetermined angle are formed in the circumferential direction at the end portion of the cylindrical portion 80a of the cap 80 by cutting and raising processing.
  • an annular groove 82 is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical brake pilot portion 78 by machining such as turning as shown in FIG.
  • the cap 80 is press-fitted with the claw portion 81 elastically deformed until the overlapping portion 80b abuts the end surface of the wheel pilot portion 79, and the claw portion 81 elastically returns to the annular groove 82 at the position of the annular groove 82.
  • the rust prevention improvement of the pilot parts 78 and 79 can be aimed at (for example, refer patent document 2).
  • JP 2000-249138 A Japanese Patent Laid-Open No. 2007-1341
  • the conventional wheel bearing device of the prior art has the following problems. First, since the cover 60 is simply fixed to the outer member 50 by metal fitting, sufficient airtightness of the fitting portion cannot be ensured unless the surface accuracy and roughness of the fitting surface are improved.
  • the cover 60 has a simple U-shaped cross section, the rigidity is insufficient, and the cover 60 may be deformed by a collision with a stepping stone or the like to come into contact with the encoder main body 59.
  • the detection unit 64 of the sensor 63 faces the encoder 57 via the cover 60, not only the thickness of the cover 60 but also the interference between the encoder 57 and the cover 60 or between the cover 60 and the sensor 63 must be considered. In other words, the air gap between the encoder 57 and the sensor 63 becomes larger than that in the normal specification, and there is a possibility that the detection accuracy is lowered.
  • the closing plate portion 61 of the cover 60 may be deformed by the press-fitting shim of the cover 60 and the outer member 50 (in the drawing). Shown in broken lines).
  • the sensor 63 interferes after assembly, the amount of deformation of the cover 60 is considered in advance, and the initial air gap must be set large in order to avoid interference between the components.
  • the inner part of the bearing is prevented from being rusted by securely fixing the cap 80 to the outer member 70 even in the split type pilot portions 78 and 79, and the pilot Rust progress to the portions 78 and 79 can be suppressed.
  • the cap 80 press-fitted into the pilot portions 78 and 79 is formed by pressing from a steel plate, it is difficult to ensure the dimensions and roundness of the cylindrical portion 80a with high accuracy. Therefore, in order to prevent the cap 80 from moving or dropping off, the squeeze range of this type of cylindrical portion 80a is generally set to a large value of 0.1 to 0.4 mm.
  • the cap 80 may be inclined and press-fitted in addition to the large size of the cylindrical portion 80a. .
  • a streak-like press-fit wound 84 or galling extending in the axial direction as shown in FIG. 21B may occur in the cylindrical portion 80a of the cap 80.
  • the airtightness is impaired by the press-fitting wound 84 or galling, and rainwater or the like may enter from this fitting portion, and the bearing life may be reduced.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and improves the airtightness of the fitting portion between the protective cover and the outer member to protect the magnetic encoder, and also considers deformation of the protective cover, and the air gap. It is an object of the present invention to provide a wheel bearing device in which the increase in rotation speed is regulated to improve the accuracy and reliability of rotational speed detection.
  • Another object of the present invention is to improve the airtightness of the fitting part by preventing the occurrence of press-fitting scratches and galling during the press-fitting of the cap, and to improve the press-fitting workability by presetting the cap before press-fitting. It is to provide a wheel bearing device that is intended.
  • the present invention integrally has an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting a wheel on one end,
  • a hub wheel formed with a small-diameter step portion extending in the axial direction and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring, and a double row of the double row facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery.
  • a palsar ring, a seal is attached to the outer end of the outer member, and a protective cover is attached to the inner end of the outer member, and the outer member, the inner member,
  • a protective cover is formed into a cup shape by press working from a non-magnetic steel plate, and is fitted into a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner peripheral surface of the end portion of the outer member.
  • a disk-shaped shielding part extending inward in the radial direction and having a rotational speed sensor approaching or contacting the inner side surface, and an inner side end of the inner member from the shielding part through a stepped part And the entire runout of the side surface of the shielding portion is restricted to a predetermined value in a state of a load load equivalent to that when the protective cover is press-fitted into the outer member.
  • the protective cover is formed into a cup shape by press working from a non-magnetic steel plate and is press-fitted into the inner peripheral surface of the end portion of the outer member.
  • a disc-shaped shielding portion extending inward in the radial direction from the fitting portion via the reduced diameter portion and having the rotational speed sensor approaching or contacting the inner side surface, and a stepped portion from the shielding portion And a bottom portion that closes the inner side end of the inner member, and a total runout of the side surface of the shielding portion is predetermined under a load load equivalent to that when the protective cover is press-fitted into the outer member.
  • the stepped shape increases the rigidity of the protective cover, the deformation due to flying stones can be suppressed, and the rotation speed is controlled by restricting the increase of the air gap in consideration of the deformation of the protective cover. Detection accuracy and reliability It is possible to provide a wheel bearing device with improved.
  • the air gap can be set to the minimum, and the detection accuracy can be further improved. it can.
  • the shielding portion of the protective cover when the shielding portion of the protective cover is formed to be inclined to the outer side by a predetermined inclination angle, when the protective cover is press-fitted into the outer member, the press-fitting shimiro with the outer member is performed. Even if the shielding portion is deformed so as to swell toward the inner side, a desired geometric accuracy can be ensured.
  • the reduced diameter portion of the protective cover may have a stepped shape as in the present invention, and the reduced diameter portion of the protective cover gradually decreases toward the inner side as in the present invention. It may be formed in a tapered shape.
  • a seal member is integrally joined to the outer peripheral portion of the reduced diameter portion of the protective cover by vulcanization adhesion, and this seal member is slightly smaller than the outer diameter of the fitting portion of the protective cover.
  • An annular portion having a small diameter and a convex portion formed slightly larger than the outer diameter of the fitting portion are provided, and this convex portion is provided on the inner peripheral surface of the end portion of the outer member with a predetermined shimiro. If it is press-fitted, the airtightness of the fitting surface between the outer member and the protective cover can be improved.
  • the rotational speed sensor is removed from the magnetic encoder more than necessary in order to avoid interference with the seal member. It is not necessary to keep away from it, the air gap can be set to a minimum, and the detection accuracy can be further enhanced.
  • the fitting volume of the convex portion of the seal member is between the annular portion of the seal member and the inner peripheral surface of the end of the outer member in a state where the press-fitting jig is in contact. If it is set to be smaller than the volume of the annular space to be formed, even if the convex portion of the seal member is compressed and raised when the protective cover is press-fitted, the annular portion of the seal member becomes a relief portion. This can be allowed to prevent the outer member from protruding and being damaged from the end face of the outer member.
  • the inner diameter of the end portion of the fitting portion of the protective cover is set to be smaller than the outer diameter of the side surface of the seal member, the end of the fitting portion is placed on the seal member.
  • the parts can be surely brought into contact with each other, and the workability in the manufacturing process of the laminated protective cover can be improved.
  • the air gap between the sensor detection portion and the magnetic encoder can be set small. And detection accuracy can be further improved.
  • the sealing member is stepped during vulcanization bonding. Even if it protrudes to the part, it does not affect the shielding part with which the rotational speed sensor comes into contact or close, so that a desired detection accuracy can be ensured.
  • the air gap between the rotation speed sensor and the magnetic encoder can be set small, and detection The accuracy can be further increased.
  • the protective cover is prevented from coming into contact with the inner ring. Can do.
  • the air gap adjustment Becomes easier and the air gap can be aimed at smaller.
  • the dimensional accuracy of the protective cover and the outer member is not strictly regulated, and the outer member The airtightness of the fitting portion can be increased.
  • the seal member is used having a compression set of a rubber physical property value of 40% or less at 120 ° C. ⁇ 70 hours and a TR10 value of ⁇ 35 ° C. or less, even in a low temperature region. The recovery property of strain becomes good, and the desired sealing performance can be maintained.
  • the protective cover when a radial step is formed on one of the fitting surfaces of the protective cover and the outer member, when the protective cover is press-fitted into the outer member,
  • the protective cover can be preset with the core aligned, preventing the occurrence of press-fitting scratches and galling during press-fitting of the protective cover, and improving the air tightness of the fitting part and improving the press-fitting workability.
  • a wheel bearing device can be provided.
  • the level difference is set in a range of 0.15 to 0.30 mm, a good guide clearance at the time of press-fitting is obtained, so that press-fitting workability can be improved.
  • the step may be formed by press working at the end of the fitting portion, and the outer diameter may be set smaller than the inner diameter of the fitting surface of the outer member.
  • the protective cover can be provided without reducing the strength by reducing the thickness of the fitting portion. Presetting can be performed in a centered state, and press-fit workability can be improved.
  • the protective cover is press-fitted into the outer member.
  • the protective cover can be preset in a state in which the attitude of the protective cover is restricted, and the press-fit workability can be further improved.
  • a guide portion including the step is formed on the inner periphery of the end portion of the outer member, and the inner diameter thereof is set larger than the outer diameter of the fitting portion of the protective cover. good.
  • the connecting portion between the outer member and the guide portion is formed in an arc shape having a predetermined radius of curvature, and the outer rolling surface, the fitting surface and the connecting portion are all formed. If grinding is simultaneously performed by the grindstone, the dimensional accuracy is improved and the coaxiality between the two is increased, so that the workability of press-fitting the protective cover can be further improved.
  • the pulsar ring is formed by pressing from a steel plate, and a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the outer diameter surface of the inner ring, and a standing plate portion that extends radially from the fitting portion And a magnetic ring in which magnetic powder is mixed in the elastomer and magnetic poles N and S are alternately magnetized in the circumferential direction.
  • the magnetic encoder is configured such that the rotational speed sensor is opposed to a predetermined axial clearance through the cap, and is provided on one of the fitting surfaces of the support ring and the inner ring.
  • the step may be formed by pressing at the end of the fitting portion of the support ring, and the inner diameter thereof may be set larger than the outer diameter of the inner ring.
  • the width of the step of the support ring is set to be larger than the width of the chamfered portion at the outer diameter of the inner ring, when the pulsar ring is press-fitted into the inner ring, Presetting can be performed in a state where the posture is restricted, and the press-fit workability can be further improved.
  • presetting can be performed in a state where the posture of the pulsar ring is regulated.
  • the pulsar ring is press-fitted into the inner ring.
  • the pulsar ring can be preset with the core aligned, preventing the occurrence of press-fitting scratches and galling during press-fitting of the pulsar ring, and improving the air tightness of the fitting part and improving the press-fitting workability. it can.
  • the fitting portion of the support ring is surely attached to the magnetic encoder.
  • the workability in the manufacturing process of the contacted and laminated pulsar ring can be improved.
  • the outer diameter surface of the inner ring and the connecting portion of the guide portion are formed in an arc shape having a predetermined radius of curvature, and the inner raceway surface of the inner ring, the outer diameter surface and the connecting portion are a total type. If grinding is simultaneously performed by the grindstone, the dimensional accuracy is improved and the coaxiality between the two is increased, so that the workability of press fitting of the pulsar ring can be further improved.
  • the wheel bearing device integrally has an outer member integrally formed with a double row outer rolling surface on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel on one end, and on the outer periphery.
  • a hub ring formed with a small-diameter step portion extending in the axial direction, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring, the inner side of the double row facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery
  • a pulsar ring, and a seal is attached to the outer end of the outer member, and a protective cover is attached to the inner end of the outer member, and the outer member and the inner member
  • a protective cover is formed from a non-magnetic steel plate into a cup shape by press working, and is fitted into a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner peripheral surface of the end portion of the outer member.
  • a disk-shaped shielding part extending inward in the radial direction and having a rotational speed sensor approaching or contacting the inner side surface, and an inner side end of the inner member from the shielding part through a stepped part Since the total runout of the side surface of the shielding portion is regulated to a predetermined value in a state of a load load equivalent to that when the protective cover is press-fitted into the outer member, such a step is provided.
  • the shape of the protective cover increases the rigidity of the protective cover and can suppress deformation due to flying stones. In addition, considering the deformation of the protective cover, the increase in the air gap is restricted to improve the accuracy and reliability of rotation speed detection.
  • FIG. 1 It is a longitudinal section showing one embodiment of a wheel bearing device concerning the present invention. It is a principal part enlarged view which shows the detection part of FIG. It is sectional drawing which shows the protective cover single-piece
  • (A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the pulsar ring of FIG. 8,
  • (b) is an expanded sectional view of (a).
  • (A) is sectional drawing which shows the pulsar ring single-piece
  • (b) is explanatory drawing which shows the state which laminated
  • (c) is the principal part enlarged view of (b).
  • (A) is explanatory drawing which shows the precision of the cap of FIG. 8, (b) is explanatory drawing which shows the precision of the pulsar ring of FIG. It is a principal part enlarged view which shows 3rd Embodiment of the wheel bearing apparatus which concerns on this invention.
  • (A) is explanatory drawing which shows the preset of the cap of FIG. 15, (b) is explanatory drawing which shows the preset of the pulsar ring of FIG.
  • (A) is explanatory drawing which shows the processing method of the outer member of FIG. 15, (b) is explanatory drawing which shows the processing method of the inner ring
  • (A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the cap single-piece
  • the outer member is fixed in the axial direction, a seal is attached to the outer end of the outer member, and a protective cover is attached to the inner end of the outer member.
  • the protective cover is formed into a cup shape by pressing from a non-magnetic austenitic stainless steel plate, and the inner peripheral surface of the end of the outer member A cylindrical fitting portion that is press-fitted into the disk, and a disc-shaped shield that extends radially inward from the fitting portion via a reduced diameter portion and in which the rotational speed sensor approaches or contacts the inner side surface And a bottom portion that closes the inner side end of the inner member from the shielding portion through a stepped portion, and the shielding portion of the protective cover is formed by inclining to the outer side by a predetermined inclination angle.
  • the protective cover is A state equivalent applied load and when pressed into the Kigaikata member, total runout tolerance limit side of the shielding portion is restricted to 0.15mm or less.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing a detection unit of FIG. 1
  • FIG. 3 is a protective cover according to the present invention.
  • 4 is a sectional view showing a single body
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing accuracy guarantee of the protective cover single body of FIG. 3
  • FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing a modification of the protective cover of FIG. 3
  • FIG. The principal part enlarged view which shows the other modification of the protective cover of FIG. 3, (b) is the principal part enlarged view which shows another modification as same as the above.
  • the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1)
  • the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
  • This wheel bearing device is for a driven wheel referred to as a third generation, and is a double row rolling element housed in a freely rollable manner between the inner member 1, outer member 2, and both members 1,2. (Balls) 3 and 3.
  • the inner member 1 includes a hub ring 4 and an inner ring 5 press-fitted into the hub ring 4 through a predetermined shimiro.
  • the outer member 2 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and integrally has a vehicle body mounting flange 2b for attaching to a knuckle (not shown) on the outer periphery.
  • Double row outer rolling surfaces 2a, 2a are integrally formed. These double-row outer rolling surfaces 2a, 2a are formed with a hardened layer having a surface hardness of 58 to 64 HRC by induction hardening.
  • the hub wheel 4 integrally has a wheel mounting flange 6 for mounting a wheel (not shown) at an end portion on the outer side, and hub bolts 6a are implanted at circumferentially equidistant positions of the wheel mounting flange 6.
  • the inner side rolling surface 4a which opposes one (outer side) of the said double row outer side rolling surface 2a, 2a and the small diameter step part 4b extended in an axial direction from this inner side rolling surface 4a are formed in outer periphery. Yes.
  • the inner ring 5 is formed on the outer periphery with an inner rolling surface 5a facing the other (inner side) of the double row outer rolling surfaces 2a, 2a, and a small-diameter step portion 4b of the hub wheel 4 via a predetermined shimoshiro. It is press-fitted.
  • the inner ring 5 is fixed in the axial direction in a state where a predetermined bearing preload is applied by a crimping portion 7 formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter stepped portion 4b of the hub wheel 4 radially outward. .
  • a seal 9 is attached to the outer opening of the annular space formed between the outer member 2 and the inner member 1, and the magnetic encoder 14 is protected from the inner opening.
  • a cover 10 is attached to prevent leakage of lubricating grease sealed in the bearing and prevent rainwater, dust, and the like from entering the bearing from the outside.
  • the hub wheel 4 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon, such as S53C, and extends from the inner rolling surface 4a to the base portion 6b on the inner side of the wheel mounting flange 6 to the small diameter step portion 4b.
  • the surface is hardened by induction hardening in the range of 58 to 64 HRC.
  • the crimping part 7 is made into the surface hardness after a forge process. This facilitates the caulking process, prevents the occurrence of microcracks during the process, improves not only the wear resistance of the base part 6b serving as the seal land part of the seal 9, but also loads the wheel mounting flange 6. Therefore, the durability of the hub wheel 4 is improved.
  • the inner ring 5 and the rolling element 3 are made of a high carbon chrome bearing steel such as SUJ2, and are hardened in the range of 58 to 64 HRC to the core part by quenching.
  • the wheel bearing apparatus comprised by the double row angular contact ball bearing which used the ball for the rolling element 3 was illustrated here, it is not restricted to this,
  • the double row tapered roller bearing which used the tapered roller for the rolling element 3 may consist of.
  • a third generation structure in which the inner rolling surface 4a is formed directly on the outer periphery of the hub wheel 4 is illustrated, but although not shown, a pair of inner rings are press-fitted and fixed to the small-diameter step portion of the hub wheel. It may be a first generation or second generation structure.
  • the seal 9 includes a cored bar 11 press-fitted into the inner periphery of the outer side end portion of the outer member 2 via a predetermined shimiro, and a seal member 12 integrally joined to the cored bar 11 by vulcanization adhesion. It is comprised by the integrated seal which becomes.
  • the metal core 11 is formed from an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type or the like) or a cold rolled steel plate (JIS standard SPCC type or the like) in a substantially L-shaped cross section by press working.
  • the seal member 12 is made of a synthetic rubber such as NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), is formed to be inclined outward in the radial direction, and is slidably brought into sliding contact with the side surface on the inner side of the wheel mounting flange 6 with a predetermined squeeze.
  • a dust lip 12b slidably contacting the base 6b having a circular cross section with a predetermined squeeze, and a grease lip formed to be inclined inward of the bearing and slidably contacted with the base 6b via the predetermined radial shimeshiro 12c.
  • the grease lip 12c may be non-contact.
  • the material of the seal member 12 is excellent in heat resistance and chemical resistance, such as HNBR (hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber), EPDM (ethylene propylene rubber), etc., which have excellent heat resistance.
  • HNBR hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • examples thereof include ACM (polyacrylic rubber), FKM (fluororubber), and silicon rubber.
  • a support ring 13 having an L-shaped cross section is fitted on the inner ring 5.
  • the support ring 13 includes a cylindrical portion 13a that is press-fitted into the outer diameter of the inner ring 5, and a standing plate portion 13b that extends radially outward from the cylindrical portion 13a, and a magnet is formed on the inner side surface of the standing plate portion 13b.
  • the encoder 14 is integrally joined by vulcanization adhesion.
  • magnetic powder such as ferrite is mixed in synthetic rubber, and magnetic poles N and S are magnetized alternately at equal pitches in the circumferential direction.
  • the pulsar ring which has the magnetic encoder 14 which consists of rubber magnets was illustrated here, it is not restricted to this, What is necessary is just the structure from which a characteristic changes alternately at equal intervals, and a some through-hole Further, it may be a pulsar ring made of steel plate on which irregularities are formed, or may be formed of a sintered alloy. Further, a plastic magnet may be joined.
  • the support ring 13 is formed by pressing from a ferromagnetic steel plate, for example, a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430 or the like) or a rust-proof cold rolled steel plate (JIS standard SPCC or the like). Has been. As a result, it is possible to prevent the support ring 13 from rusting and to increase the magnetic output of the magnetic encoder 14 to ensure stable detection accuracy.
  • a ferritic stainless steel plate JIS standard SUS430 or the like
  • a rust-proof cold rolled steel plate JIS standard SPCC or the like
  • the protective cover 10 attached to the inner end of the outer member 2 is formed in an annular shape by press working from a non-magnetic austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304, etc.). As shown in an enlarged view in FIG. 2, the protective cover 10 includes a cylindrical fitting portion 10a that is press-fitted into the inner periphery of the end portion of the outer member 2, and a reduced diameter portion 10b from the fitting portion 10a. A disc-shaped shielding portion 10c extending radially inward, and a bottom portion 10e that closes the inner side end of the inner member 1 from the shielding portion 10c through a stepped portion 10d.
  • a non-magnetic austenitic stainless steel plate JIS standard SUS304, etc.
  • the detection part 16a of the rotational speed sensor 16 fixed to the knuckle is brought close to or in contact with the shielding part 10c of the protective cover 10, and the detection part 16a and the magnetic encoder 14 are connected to a predetermined air gap via the protective cover 10. They are arranged facing each other (in the axial clearance).
  • Such a stepped shape increases the rigidity of the protective cover 10 and can suppress deformation due to flying stones, etc., and since the protective cover 10 is a non-magnetic material, it does not affect the flow path of magnetic flux and has excellent corrosion resistance. The durability can be improved over a period of time.
  • the reduced diameter portion 10b of the protective cover 10 has a stepped shape, and the seal member 15 is fixed to the outer peripheral portion thereof.
  • the seal member 15 is made of synthetic rubber such as NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), and is integrally joined to the protective cover 10 by vulcanization adhesion, and includes a convex portion 15a and an annular portion 15b.
  • the annular portion 15b is formed to be slightly smaller in diameter than the outer diameter of the fitting portion 10a, and the convex portion 15a is formed to be slightly larger in diameter than the outer diameter of the fitting portion 10a.
  • the surface 2d is press-fitted through a predetermined scissors.
  • the seal member 15 is made of, for example, HNBR (hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber), EPDM (ethylene propylene rubber), etc., which have excellent heat resistance, and heat resistance and chemical resistance.
  • HNBR hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • examples thereof include ACM (polyacrylic rubber), FKM (fluororubber), and silicon rubber, which are excellent in the above.
  • this seal member 15 has a rubber property value having a compression set of 40% or less at 120 ° C. ⁇ 70 hours and a TR10 value (elongation rate 50%) of ⁇ 35 ° C. or less.
  • the TR10 value indicates the temperature when the strain applied in advance is recovered by 10%, and the vicinity of this value is empirically used as the low temperature limit value of the rubber material.
  • the fitting volume of the convex portion 15a of the seal member 15 is smaller than the volume of the annular space formed between the annular portion 15b of the seal member 15 and the fitting surface 2d of the outer member 2, that is, Even if the convex portion 15a is compressed by the press-fitting of the seal member 15 and protrudes toward the inner side, the annular portion 15b of the seal member 15 becomes an escape portion to allow it, and the end surface 2c of the outer member 2 or the protective cover 10 is allowed.
  • the compression rate of the convex portion 15a is regulated to 45% or less so as not to protrude from the side surface on the inner side of the shielding portion 10c.
  • the seal member 15 protrudes from the end surface 2c of the outer member 2 and is damaged, or protrudes from the inner side surface of the shielding portion 10c and interferes with the rotational speed sensor 16. Can be prevented.
  • the inner end face 2c of the outer member 2 is formed so as to protrude by a step L0 to the inner side from the large end face 5b of the inner ring 5, and the shielding portion 10c of the protective cover 10 and the outer member are formed.
  • the end face 2c of 2 and the detection face of the magnetic encoder 14 and the large end face 5b of the inner ring 5 are set to be substantially flush with each other. As a result, the protective cover 10 can be prevented from coming into contact with the inner ring 5.
  • the protective cover 10 is attached to the outer member 2.
  • the support ring 13 can be accurately positioned and fixed with reference to the end surface 2c and the large end surface 5b of the inner ring 5 as a reference, air gap adjustment can be facilitated, and detection accuracy can be increased.
  • the protective cover 10 when the protective cover 10 is attached to the outer member 2, only the fitting portion 10 a of the protective cover 10 is press-fitted, so that the disc-shaped shielding is performed by the press-fitting squeeze between the protective cover 10 and the outer member 2.
  • the part 10c is deformed so as to swell toward the inner side. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the protective cover 10 is formed by inclining the shielding portion 10c toward the outer side by a predetermined inclination angle ⁇ in advance in consideration of the deformation amount due to press-fitting.
  • the protective cover 10 is managed and guaranteed in accuracy (geometric tolerance) at each part in a state where the fitting portion 10a is chucked on the press-fitting jig 17.
  • the total deflection allowable limit of the shielding portion 10c which is a surface where the rotational speed sensor 16 and the magnetic encoder 14 face each other is 0.2 mm or less, preferably 0. It is regulated to 15 mm or less.
  • the load load of the press-fitting jig 17 is set to be equal to the fitting load when press-fitting into the actual outer member 2.
  • the rotational speed sensor 16 is made of injection-moldable synthetic resin such as PA66, and has a magnetic detecting element such as a Hall element, a magnetoresistive element (MR element), etc., whose characteristics change according to the flow direction of magnetic flux, and the magnetic detecting element.
  • a magnetic detecting element such as a Hall element, a magnetoresistive element (MR element), etc.
  • An IC (not shown) or the like in which a waveform shaping circuit for adjusting an output waveform is embedded is embedded, and constitutes an automobile ABS that detects the rotational speed of a wheel and controls its rotational speed.
  • FIG. 5 shows a modified example of the protective cover 10 described above.
  • the protective cover 18 is basically different from the protective cover 10 described above only in the configuration of the fitting portion, and the same reference numerals are given to other identical portions, and detailed description thereof is omitted.
  • the protective cover 18 is formed in a ring shape by press working from a non-magnetic austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304, etc.), and is a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner periphery of the end of the outer member 2. 18a and a disc-shaped shielding portion 18c extending radially inward from the fitting portion 18a via the reduced diameter portion 18b.
  • a non-magnetic austenitic stainless steel plate JIS standard SUS304, etc.
  • the reduced diameter portion 18b is formed in a tapered shape that gradually decreases in diameter toward the inner side, and the seal member 19 is integrally joined to the outer peripheral portion by vulcanization adhesion.
  • the fitting volume of the convex portion 19a of the seal member 19 is an annular shape formed between the annular portion 19b of the seal member 19 and the outer member 2 in a state where a press-fitting jig (not shown) is in contact. It is set so as to be smaller than the volume of the space, and the end face of the seal member 19 is set so as not to protrude from the inner side face of the shielding portion 18c.
  • the thickness t1 of the shielding portion 18c of the protective cover 18 is set to be smaller than the thickness t0 of the fitting portion 18a (t1 ⁇ t0), and an adhesive is applied to the fitting portion 18a.
  • the adhesive include an epoxy resin system, a phenol resin system, a polyurethane system, and a polyethylene system.
  • a liquid sealant may be interposed between the fitting portion 18a of the protective cover 18 and the fitting surface 2d of the outer member 2 instead of the adhesive.
  • the liquid sealing agent is also called a liquid gasket.
  • the liquid sealing agent is a paste-like non-drying material mainly composed of a modified ester resin, and seals the gap between the two members without being peeled off when the protective cover 18 is fitted. (Trade name; ThreeBond 1121).
  • the liquid sealant since the liquid sealant also has adhesiveness, the protective cover 18 is kept fixed for a long period of time, and the rotation speed of the wheel is prevented by preventing rainwater and dust from entering the detection unit from the outside. The reliability of detection can be improved.
  • the liquid sealant may be, for example, a phenol-based, acrylic-based, or silicon-based resin as a main component, in addition to the one having a modified ester resin as a main component.
  • the protective cover 20 shown in FIG. 6A includes a cylindrical fitting portion 18a and a disk-shaped shielding portion 20a extending radially inward from the fitting portion 18a via a reduced diameter portion 18b.
  • a stepped portion 20b that is recessed from the shielding portion 20a to the outer side is formed between the shielding portion 20a and the reduced diameter portion 18b.
  • the protective cover 21 shown in FIG. 6B includes a cylindrical fitting portion 18a and a disk-shaped shielding portion 20a extending inward in the radial direction from the fitting portion 18a via the reduced diameter portion 18b. ing.
  • a thin portion 21a is formed between the shielding portion 20a and the reduced diameter portion 18b.
  • the thickness t2 of the thin portion 21a is set to be thinner than the thickness t1 of the shielding portion 20a (t2 ⁇ t1). Thereby, the air gap between the rotational speed sensor 16 and the magnetic encoder 14 can be set small, and the detection accuracy can be further improved.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention
  • FIG. 8 is an enlarged view of a main part showing a state where the cap and pulsar ring of FIG. 7 are attached
  • FIG. ) Is an explanatory view showing a preset of the cap of FIG. 8
  • (b) is an explanatory view showing a preset of the pulsar ring of FIG. 8
  • FIG. 10 (a) is an enlarged view of a main part showing a modified example of the cap of FIG.
  • FIGS. 11A and 11B are explanatory views showing the preset of the cap of FIG. 11A
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of the single cap of FIG. 8, and FIG.
  • FIG. 11B shows a state in which the cap of FIG. FIG. 12C is an enlarged view of an essential part of FIG. 12B
  • FIG. 12A is a longitudinal sectional view showing a modification of the pulsar ring of FIG. 8
  • FIG. 12B is an enlarged sectional view of FIG. 13A is a cross-sectional view showing the pulsar ring alone in FIG. 8, and
  • FIG. 13B is a stack of the pulsar ring in FIG. (C) is an enlarged view of the main part of (b)
  • FIG. 14 (a) is an explanatory view showing the accuracy of the cap of FIG. 8, and (b) is an accuracy of the pulsar ring of FIG. It is explanatory drawing shown.
  • the same parts and parts as those of the above-described embodiment, parts and parts having similar functions, are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the wheel bearing device shown in FIG. 7 is called the third generation on the driven wheel side, and is a double row housed between the inner member 22 and the outer member 23 and between the inner member 22 and the outer member 23.
  • Rolling elements (balls) 3 and 3 The inner member 22 includes a hub ring 24 and a separate inner ring 5 fixed to the hub ring 24.
  • the hub wheel 24 integrally has a wheel mounting flange 6 at an end portion on the outer side, one (outer side) inner rolling surface 24a on the outer periphery, and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface 24a. 4b is formed.
  • the hub wheel 24 is made of medium and high carbon steel containing carbon of 0.40 to 0.80 wt% such as S53C, and includes an inner rolling surface 24a and a base portion on the inner side of the wheel mounting flange 6 serving as a seal land portion of the seal 9.
  • the surface hardness is hardened to a range of 58 to 64 HRC by induction hardening from 6b to the small diameter step 4b.
  • the outer member 23 integrally has a vehicle body mounting flange 2b on the outer periphery, and a double row outer rolling surface 23a facing the double row inner rolling surfaces 24a and 5a of the inner member 22 on the inner periphery. 23a is integrally formed. Similar to the hub wheel 24, the outer member 23 is formed of medium and high carbon steel containing carbon 0.40 to 0.80 wt% such as S53C, and at least the double row outer rolling surfaces 23a and 23a are surfaced by induction hardening. Hardness is set in the range of 58 to 64 HRC. And the double row rolling elements 3 and 3 are accommodated so that rolling is possible via the holder
  • the seal 9 is attached to the opening on the outer side, and the cap (protective cover) 27 is attached to the opening on the inner side. This prevents leakage of the lubricating grease sealed inside the bearing and intrusion of rainwater and dust from the outside into the bearing.
  • the pitch circle diameter PCDo of the outer side rolling element 3 is set to be larger than the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling element 3 (PCDo> PCDi). Due to the difference between the pitch circle diameters PCDo and PCDi, the outer diameter of the outer rolling element 3 is set larger than the outer diameter of the inner rolling element 3, and the number of outer rolling elements 3 is the inner diameter. More than the number of rolling elements 3 on the side is set. As a result, the bearing space can be effectively utilized to increase the bearing rigidity of the outer side portion compared to the inner side, and the life of the bearing can be extended.
  • the wheel bearing apparatus was comprised by the double row angular contact ball bearing which used the rolling element 3 as a ball
  • the third generation structure is illustrated, but a so-called second generation structure in which a pair of inner rings are press-fitted into the hub ring may be used.
  • the pulsar ring 25 is press-fitted into the outer diameter of the inner ring 5.
  • This pulsar ring 25 is formed into an L shape by press working from a ferromagnetic steel plate, for example, a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430 series or the like) or a rust-proof cold rolled steel plate, and as a whole in an annular shape.
  • the support ring 26 is formed, and the magnetic encoder 14 is integrally joined to the support ring 26.
  • the support ring 26 includes a cylindrical fitting portion 26a that is press-fitted into the outer diameter surface 5c of the inner ring 5, and a vertical plate portion that extends radially outward from the fitting portion 26a. 26b.
  • the magnetic encoder 14 is integrally joined to the inner side surface of the upright plate portion 26b by vulcanization adhesion.
  • the cap 27 is press-fitted into the inner periphery of the inner side end of the outer member 23 to close the inner side opening of the outer member 23.
  • the cap 27 is made of a non-magnetic steel plate having corrosion resistance, for example, an austenitic stainless steel plate so as not to adversely affect the sensing performance of the rotational speed sensor 16.
  • the cap 27 has a cylindrical fitting portion 27a that is press-fitted into the inner periphery of the end of the outer member 23.
  • the cap 27 extends radially inward from the fitting portion 27a and passes through the magnetic encoder 14 through a slight axial clearance.
  • the disk-shaped shielding part 27b which opposes, and the bottom part 27d which covers the edge part by the side of the inner side of the inner member 22 from this shielding part 27b through the bending part 27c are provided.
  • the detection part of the rotational speed sensor 16 is brought close to or in contact with the shielding part 27b of the cap 27, and the detection part and the magnetic encoder 14 are arranged to face each other with a predetermined air gap (axial clearance) through the cap 27. .
  • the fitting portion 27a of the cap 27 is metal-fitted to a fitting surface 2d formed on the inner circumference of the inner side end of the outer member 23, and the cylindrical portion 28 is pivoted from the cylindrical portion 28. It is comprised by the taper-shaped diameter-reduced part 29 which inclines and extends in a direction.
  • An elastic member (seal member) 30 made of synthetic rubber such as NBR is integrally joined to the reduced diameter portion 29 by vulcanization adhesion.
  • the elastic member 30 includes an annular protrusion (convex portion) 30 a that is formed so as not to protrude from the side surface of the shielding portion 27 b of the cap 27 to the inner side and protrudes radially outward from the outer diameter of the cylindrical portion 28. .
  • the annular protrusion 30a is elastically deformed and pressure-bonded to the inner periphery of the end portion of the outer member 23 when the cap 27 is fitted, thereby improving the airtightness of the fitting portion 27a.
  • a step ⁇ is formed in the end portion 28a of the cylindrical portion 28 of the fitting portion 27a by pressing, and the outer diameter d1 is smaller than the inner diameter d0 of the fitting surface 2d of the outer member 23 (d1 ⁇ d0).
  • the step ⁇ of the end portion 28a of the cylindrical portion 28 is a guide clearance at the time of press-fitting, and is preferably in the range of 0.15 to 0.30 mm (0.30 to 0.60 mm in diameter). If it is less than 0.15 mm, improvement in press-fit workability cannot be expected, and if it exceeds 0.30 mm, the strength of the end portion 28a of the cylindrical portion 28 is lowered and there is a risk of plastic deformation during press-fit.
  • the width L1 of the step ⁇ of the end portion 28a of the cylindrical portion 28 is set to be larger than the width L2 of the chamfered portion 2e of the end portion inner diameter of the outer member 23 (L1> L2).
  • the press-fitting reference surface with respect to the cylindrical portion 28 serving as the fitting surface, that is, the surface runout of the shielding portion 27b is restricted to 0.15 mm or less.
  • such a cap 27 is usually stored or waiting for a process in a stacked state so as not to take up installation space.
  • the stacked caps 27 fit into each other.
  • the inner diameter d2 of the end portion 28a of the cylindrical portion 28 in the fitting portion 27a is smaller than the outer diameter d3 of the elastic member 30 (d2 ⁇ d3).
  • the end portion 28a of the cylindrical portion 28 reliably contacts the elastic member 30, and the workability in the manufacturing process of the laminated cap 27 can be improved.
  • the shape that facilitates the presetting when the cap 27 is press-fitted may be other than the method of providing the step ⁇ at the end portion 28a of the fitting portion 27a, for example, as shown in FIG. That is, the cap 31 includes a cylindrical portion 28 in which the fitting portion 31 a is metal-fitted to a fitting surface 2 d formed on the inner periphery of the inner side end of the outer member 23, and an axial direction from the cylindrical portion 28.
  • the end portion 32 of the cylindrical portion 28 is a reduced-diameter portion having a reduced diameter.
  • the cap 31 can be preset in a state where the cap 31 is aligned without reducing the thickness of the fitting portion 31a and reducing the strength. Workability can be improved.
  • a step ⁇ is formed by pressing at the end of the fitting portion 26a of the support ring 26 in the pulsar ring 25, and its inner diameter D1 is larger than the outer diameter D0 of the inner ring 5 (D1>). D0).
  • the pulsar ring 25 can be preset in a state where the pulsar ring 25 is centered, thereby preventing the occurrence of press-fitting scratches and galling when the pulsar ring 25 is pressed.
  • the width L3 of the step ⁇ at the end of the fitting portion 26a is set to be larger than the width L4 of the chamfered portion 5d of the outer diameter of the end of the inner ring 5 (L3> L4).
  • the press-fitting reference surface with respect to the fitting portion 26a that is, the perpendicularity of the magnetic encoder 14 is restricted to 0.30 mm or less.
  • the pulsar ring 25 is usually stored in a stacked state so as not to occupy an installation space or waits for a process in the manufacturing process as shown in FIG. 13B.
  • the outer diameter D2 of the fitting portion 26a is larger than the inner diameter D3 of the magnetic encoder 14 (D2> D3) as shown in FIG. Is set.
  • the fitting portion 26a of the support ring 26 reliably comes into contact with the magnetic encoder 14, and the workability in the manufacturing process of the stacked pulsar ring 25 can be improved. .
  • FIG. 12A shows a modification of the pulsar ring 25 shown in FIG.
  • the pulsar ring 33 is made of a ferromagnetic steel plate, for example, a ferritic stainless steel plate or a cold-rolled steel plate that has been subjected to rust prevention, and is formed into an L shape by pressing, and a support ring 34 that is formed in an annular shape as a whole.
  • the magnetic encoder 35 is integrally joined to the support ring 34.
  • the support ring 34 includes a cylindrical fitting portion 26a that is press-fitted into the outer diameter of the inner ring 5, and a vertical plate portion 34a that extends radially inward from the fitting portion 26a. And.
  • the magnetic encoder 35 is integrally joined to the inner side surface of the upright plate portion 34a by vulcanization adhesion. And the level
  • the standing plate portion 34a is formed to extend radially inward from the fitting portion 26a, it is possible to reduce the size and fit the stacked pulsar rings 33 without any dimensional restrictions. Can be prevented.
  • FIG. 15 is an enlarged view of an essential part showing a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention
  • FIG. 16 (a) is an explanatory view showing a preset of the cap of FIG. 15,
  • FIG. 17A is an explanatory view showing a processing method of the outer member of FIG. 15,
  • FIG. 17B is an explanatory view showing a processing method of the inner ring of FIG.
  • the same parts and parts as those of the above-described embodiment, parts and parts having similar functions, are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • a pulsar ring 37 is press-fitted into the outer diameter of the inner ring 36.
  • the pulsar ring 37 is made of a ferromagnetic steel plate, for example, a ferritic stainless steel plate or a cold-rolled steel plate that has been rust-proofed, and is formed into an L shape by pressing, and a support ring 38 that is formed in an annular shape as a whole.
  • the magnetic encoder 14 is integrally joined to the support ring 38.
  • the support ring 38 includes a cylindrical fitting portion 38a that is press-fitted into the outer diameter of the inner ring 36, and a standing plate portion 26b that extends radially outward from the fitting portion 38a.
  • the magnetic encoder 14 is integrally joined to the inner side surface of the upright plate portion 26b by vulcanization adhesion.
  • the cap 40 is press-fitted into the inner periphery of the inner side end of the outer member 39 to close the inner side opening of the outer member 39.
  • the cap 40 is a cylindrical fitting portion 40 a that is press-fitted into the inner periphery of the end of the outer member 39, and extends radially inward from the fitting portion 40 a via the reduced diameter portion 29.
  • a disk-shaped shielding part 27b facing each other through a slight axial clearance, and a bottom part 27d covering the inner side end of the inner member 22 from the shielding part 27b through a bent part 27c are provided.
  • a guide portion 39a having a predetermined step ⁇ is formed on the inner periphery of the end portion of the outer member 39, and its inner diameter d4 is larger than the outer diameter d5 of the fitting portion 40a of the cap 40 ( d4> d5) is set.
  • the cap 40 when the cap 40 is press-fitted into the outer member 39, the cap 40 can be preset in the centered state, and press-fitting damage and galling at the time of press-fitting the cap 40 occur.
  • the airtightness of the fitting portion can be improved and the press-fit workability can be improved.
  • the fitting surface 2d of the outer member 39 and the connection part 41 of the guide part 39a are formed in circular arc shape which consists of predetermined curvature radius R1, and it fits with the outer side rolling surface 23a.
  • the mating surface 2d and the connecting portion 41 are simultaneously ground by the general-purpose grindstone 42.
  • a guide portion 36a having a predetermined step ⁇ is formed on the outer periphery of the end portion of the inner ring 36, and its outer diameter D4 is set smaller than the outer diameter D0 of the inner ring 36 (D4 ⁇ D0).
  • D4 ⁇ D0 the outer diameter of the inner ring 36
  • the outer diameter surface 5c of the inner ring 36 and the connecting portion 43 of the guide portion 36a are formed in an arc shape having a predetermined radius of curvature R1, and the inner rolling surface 5a and the outer diameter surface are formed. 5c and the connecting portion 43 are simultaneously ground by the grinding wheel 44.
  • the wheel bearing device according to the present invention can be applied to the wheel bearing device on the driven wheel side of the first to third generation structure of the inner ring rotation type.

Landscapes

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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。 【解決手段】保護カバー１０が非磁性体の鋼板からプレス加工によって形成され、外方部材２の端部内周面２ｄに圧入される円筒状の嵌合部１０ａと、これから縮径部１０ｂを介して径方向内方に延び、回転速度センサ１６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１０ｃと、これから段付き部１０ｄを介して内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｅとを備えると共に、遮蔽部１０ｃがアウター側に所定の傾斜角だけ傾斜させて形成され、保護カバー１０が外方部材２に圧入された際と同等の負荷荷重の状態で、遮蔽部１０ｃの側面の全振れ許容限度が０．１５ｍｍ以下に規制されている。

Description

車輪用軸受装置
　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１８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。）。
　また、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、低コスト化は言うまでもなく、燃費向上のための軽量・コンパクト化が進んでいる。これらの車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成されており、その代表的なものとして、図２０に示す車輪用軸受装置が知られている。
　この車輪用軸受装置は、外方部材７０と一対の内輪７１、７１と、これら両部材間に収容された複列のボール７２、７２とを備えている。外方部材７０は、一端部に車輪取付フランジ７３を一体に有し、内周に複列の外側転走面７０ａ、７０ａが形成されている。
　一対の内輪７１、７１はアクスルシャフト７４に嵌合（すきま嵌め）され、固定ナット７５を介して軸方向に固定されている。また、内輪７１と外方部材７０間に形成される環状空間の開口部にはシールド７６とシール７７が装着され、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部からの雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している（シールド７６は内輪７１とラビリンスを構成し、潤滑グリースの飛散を防止している）。
　外方部材７０には、車輪取付フランジ７３から軸方向に延びるブレーキパイロット部７８とホイールパイロット部７９がそれぞれ設けられている。ブレーキパイロット部７８は、外方部材７０と同心の円筒状の突出部として形成され、ホイールパイロット部７９は、ブレーキパイロット部７８よりも僅かに小径に形成され、円周方向に離れた分割型とされている。
　キャップ８０は、耐食性を有する鋼板からプレス加工にてカップ状に形成されている。このキャップ８０は、図２１（ａ）に示すように、円筒部８０ａと、この円筒部８０ａから径方向外方に延びる重合部８０ｂと、この重合部８０ｂに連続して形成された底部８０ｃとからなる。
　また、キャップ８０における円筒部８０ａの端部には、切起し加工によって径方向外方に所定角度傾斜した爪部８１が円周方向に複数個形成されている。一方、円筒状のブレーキパイロット部７８の内周面には、図２２に示すように、旋削加工等の機械加工によって環状溝８２が形成されている。キャップ８０は、爪部８１が弾性変形した状態でその重合部８０ｂがホイールパイロット部７９の端面に衝合するまで圧入され、環状溝８２の位置で爪部８１が弾性復帰して環状溝８２に係合する。これにより、キャップ８０を外方部材７０に確実に固定することができると共に、パイロット部７８、７９の防錆向上を図ることができる（例えば、特許文献２参照。）。
特開２０００－２４９１３８号公報 特開２００７－１３４１号公報
　然しながら、こうした従来の前者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１９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。
　この従来の後者の車輪用軸受装置では、分割型のパイロット部７８、７９であっても、キャップ８０を外方部材７０に確実に固定することにより、軸受内部が錆びるのを防止すると共に、パイロット部７８、７９への錆進展を抑制することができる。然しながら、パイロット部７８、７９に圧入されるキャップ８０は鋼板からプレス加工によって形成されているため、円筒部８０ａの寸法や真円度を高精度に確保するのは難しい。したがって、キャップ８０の移動や脱落を防止するため、一般的にこの種の円筒部８０ａのシメシロ範囲は０．１～０．４ｍｍと大きく設定されている。
　さらに、図２２に示すように、パイロット部７８、７９のガイド部８３の幅Ａが不足していると、円筒部８０ａのシメシロ大に加え、圧入時にキャップ８０が傾いて圧入されることがある。これによって、キャップ８０の円筒部８０ａに、図２１（ｂ）に示すような軸方向に延びる筋状の圧入傷８４やかじりが発生する恐れがある。その結果、圧入傷８４やかじりによって気密性が損なわれ、この嵌合部から雨水等が浸入して軸受寿命が低下する恐れがある。
　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。
　また、本発明の他の目的は、キャップ圧入時の圧入傷やかじりの発生を防止して嵌合部の気密性の向上を図ると共に、キャップを圧入前にプリセットして圧入作業性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することである。
　係る目的を達成すべく、本発明は、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パルサリングとを備え、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、本発明のように、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、本発明のように、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ていれば、保護カバーを外方部材に圧入した際、外方部材との圧入シメシロによって遮蔽部がインナー側に膨らむように変形しても、所望の幾何精度を保証することができる。
　また、本発明のように、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、本発明のように、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、本発明のように、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、本発明のように、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、本発明のように、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、本発明のように、前記保護カバーの嵌合部の端部の内径が前記シール部材の側面の外径よりも小径になるように設定されていれば、シール部材に嵌合部の端部が確実に当接し、積層された保護カバーの製造工程での作業性を向上させることができる。
　また、本発明のように、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、本発明のように、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、本発明のように、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、本発明のように、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、本発明のように、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、本発明のように、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、本発明のように、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。
　また、本発明のように、前記保護カバーと外方部材の嵌合面のうちどちらか一方の嵌合面に径方向の段差が形成されていれば、保護カバーを外方部材に圧入する際、保護カバーを芯合わせした状態でプリセットすることができ、保護カバー圧入時の圧入傷やかじりの発生を防止して嵌合部の気密性の向上を図ると共に、圧入作業性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
　好ましくは、本発明のように、前記段差が０．１５～０．３０ｍｍの範囲に設定されていれば、圧入時の良好な案内すきまとなるため、圧入作業性の向上を図ることができる。
　また、本発明のように、前記嵌合部の端部に前記段差がプレス加工によって形成され、その外径が前記外方部材の嵌合面の内径よりも小径に設定されていても良い。
　また、本発明のように、前記嵌合部の端部が前記段差だけ縮径された小径部とされていれば、嵌合部の板厚を薄くして強度を低下させることなく保護カバーを芯合わせした状態でプリセットすることができ、圧入作業性を向上させることができる。
　また、本発明のように、前記保護カバーの段差の幅が前記外方部材の端部内径の面取り部の幅よりも大きくなるように設定されていれば、保護カバーを外方部材に圧入する際、保護カバーの姿勢を規制した状態でプリセットすることができ、一層圧入作業性の向上を図ることができる。
　また、本発明のように、前記外方部材の端部内周に前記段差からなる案内部が形成され、その内径が前記保護カバーの嵌合部の外径よりも大径に設定されていても良い。
　また、本発明のように、前記外方部材の嵌合面と案内部の繋ぎ部が所定の曲率半径からなる円弧状に形成され、前記外側転走面と嵌合面および繋ぎ部が総型砥石によって同時に研削加工されていれば、寸法精度が向上すると共に、両者の同軸度が高くなり、保護カバーの圧入の作業性をさらに向上させることができる。
　また、本発明のように、前記パルサリングが、鋼板からプレス加工によって形成され、前記内輪の外径面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向に延びる立板部とを備えた支持環と、この支持環の立板部に加硫接着によって一体に接合され、エラストマに磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された前記磁気エンコーダとからなり、この磁気エンコーダが、前記キャップを介して回転速度センサが所定の軸方向すきまで対峙されていると共に、前記支持環と内輪の嵌合面のうちどちらか一方の嵌合面に径方向の段差が形成されていれば、パルサリングを内輪に圧入する際、パルサリングを芯合わせした状態でプリセットすることができ、パルサリング圧入時の圧入傷やかじりの発生を防止して嵌合部の気密性の向上を図ると共に、圧入作業性の向上を図ることができる。
　また、本発明のように、前記支持環の嵌合部の端部に前記段差がプレス加工によって形成され、その内径が前記内輪の外径よりも大径に設定されていても良い。
　また、本発明のように、前記支持環の段差の幅が前記内輪の端部外径の面取り部の幅よりも大きくなるように設定されていれば、パルサリングを内輪に圧入する際、パルサリングの姿勢を規制した状態でプリセットすることができ、一層圧入作業性の向上を図ることができる。
　また、本発明のように、前記支持環の嵌合部に対する前記磁気エンコーダの直角度が０．３０ｍｍ以下に規制されていれば、パルサリングの姿勢を規制した状態でプリセットすることができる。
　また、本発明のように、前記内輪の端部外周に前記段差からなる案内部が形成され、この外径が前記内輪の外径よりも小径に設定されていれば、パルサリングを内輪に圧入する際、パルサリングを芯合わせした状態でプリセットすることができ、パルサリング圧入時の圧入傷やかじりの発生を防止して嵌合部の気密性の向上を図ると共に、圧入作業性の向上を図ることができる。
　また、本発明のように、前記支持環の嵌合部の外径が前記磁気エンコーダの内径よりも大径になるように設定されていれば、磁気エンコーダに支持環の嵌合部が確実に当接し、積層されたパルサリングの製造工程での作業性を向上させることができる。
　また、本発明のように、前記内輪の外径面と案内部の繋ぎ部が所定の曲率半径からなる円弧状に形成され、前記内輪の内側転走面と外径面および繋ぎ部が総型砥石によって同時に研削加工されていれば、寸法精度が向上すると共に、両者の同軸度が高くなり、パルサリングの圧入の作業性をさらに向上させることができる。
　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パルサリングとを備え、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。 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７のキャップとパルサリングが装着された状態を示す要部拡大図である。 （ａ）は、図８のキャップのプリセットを示す説明図、（ｂ）は、図８のパルサリングのプリセットを示す説明図である。 （ａ）は、図８のキャップの変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のキャップのプリセットを示す説明図である。 （ａ）は、図８のキャップ単体を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）のキャップを積層した状態を示す説明図、（ｃ）は、（ｂ）の要部拡大図である。 （ａ）は、図８のパルサリングの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の拡大断面図である。 （ａ）は、図８のパルサリング単体を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）のパルサリングを積層した状態を示す説明図、（ｃ）は、（ｂ）の要部拡大図である。 （ａ）は、図８のキャップの精度を示す説明図、（ｂ）は、図８のパルサリングの精度を示す説明図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す要部拡大図である。 （ａ）は、図１５のキャップのプリセットを示す説明図、（ｂ）は、図１５のパルサリングのプリセットを示す説明図である。 （ａ）は、図１５の外方部材の加工方法を示す説明図、（ｂ）は、図１５の内輪の加工方法を示す説明図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図１８のカバー圧入時の状態を示す要部拡大図である。 他の従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 （ａ）は、図２０のキャップ単体を示す縦断面図、（ｂ）は、圧入後のキャップを示す平面図である。 図２１のキャップの圧入状態を示す説明図である。
　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第１の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に加硫接着によって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板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）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、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ダストリップ１２ｂと、軸受内方側に傾斜して形成され、基部６ｂに所定の径方向シメシロを介して摺接するグリースリップ１２ｃとを有している。ここで、グリースリップ１２ｃは非接触であってもよい。
　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）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
　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。
　なお、ここでは、ゴム磁石からなる磁気エンコーダ１４を有するパルサリングを例示したが、これに限らず、円周方向に交互に、かつ等間隔に特性が変化する構成であれば良く、複数の透孔や凹凸が形成された鋼板製のパルサリングであっても良いし、焼結合金で形成されたものでも良い。また、プラスチック磁石が接合されたものでも良い。
　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の嵌合面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の嵌合面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Ｌ０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。
　回転速度センサ１６はＰＡ６６等の射出成形可能な合成樹脂で形成され、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およびこの磁気検出素子の出力波形を整える波形整形回路が組み込まれたＩＣ（図示せず）等が包埋され、車輪の回転速度を検出してその回転数を制御する自動車のＡＢＳを構成している。
　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１８ａ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の嵌合面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。
　図７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８は、図７のキャップとパルサリングが装着された状態を示す要部拡大図、図９（ａ）は、図８のキャップのプリセットを示す説明図、（ｂ）は、図８のパルサリングのプリセットを示す説明図、図１０（ａ）は、図８のキャップの変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のキャップのプリセットを示す説明図、図１１（ａ）は、図８のキャップ単体を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）のキャップを積層した状態を示す説明図、（ｃ）は、（ｂ）の要部拡大図、図１２（ａ）は、図８のパルサリングの変形例を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の拡大断面図、図１３（ａ）は、図８のパルサリング単体を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）のパルサリングを積層した状態を示す説明図、（ｃ）は、（ｂ）の要部拡大図、図１４（ａ）は、図８のキャップの精度を示す説明図、（ｂ）は、図８のパルサリングの精度を示す説明図である。なお、前述した実施形態と同一部品や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。
　図７に示す車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と呼称され、内方部材２２と外方部材２３と、これら内方部材２２と外方部材２３との間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２２は、ハブ輪２４と、このハブ輪２４に固定された別体の内輪５とからなる。
　ハブ輪２４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、外周に一方（アウター側）の内側転走面２４ａと、この内側転走面２４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。
　ハブ輪２４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面２４ａをはじめ、シール９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の範囲に硬化処理されている。
　一方、外方部材２３は、外周に車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に内方部材２２の複列の内側転走面２４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２３ａ、２３ａが一体に形成されている。この外方部材２３は、ハブ輪２４と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２３ａ、２３ａが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、これら両転走面２３ａ、２４ａおよび２３ａ、５ａ間に保持器８を介して複列の転動体３、３が転動自在に収容されている。
　外方部材２３と内方部材２２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キャップ(保護カバー)２７が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
　本実施形態では、アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されている（ＰＣＤｏ＞ＰＣＤｉ）。そして、このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、アウター側の転動体３の外径がインナー側の転動体３の外径よりも大径に設定され、アウター側の転動体３の個数がインナー側の転動体３の個数よりも多く設定されている。これにより、有効に軸受スペースを活用してインナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。
　なお、ここでは、車輪用軸受装置として、転動体３をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成されたものを例示したが、これに限らず転動体に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。また、第３世代の構造を例示したが、一対の内輪をハブ輪に圧入した、所謂第２世代の構造であっても良い。
　ここで、内輪５の外径にパルサリング２５が圧入されている。このパルサリング２５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からプレス加工によってＬ字状に、全体として円環状に形成された支持環２６と、この支持環２６に一体に接合された磁気エンコーダ１４とからなる。
　支持環２６は、図８に拡大して示すように、内輪５の外径面５ｃに圧入される円筒状の嵌合部２６ａと、この嵌合部２６ａから径方向外方に延びる立板部２６ｂとを備えている。そして、この立板部２６ｂ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。
　本実施形態では、外方部材２３のインナー側の端部内周にキャップ２７が圧入され、外方部材２３のインナー側の開口部を閉塞している。このキャップ２７は、回転速度センサ１６の感知性能に悪影響を及ぼさないように、耐食性を有する非磁性体の鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板が使用されている。
　キャップ２７は、外方部材２３の端部内周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、磁気エンコーダ１４に僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板状の遮蔽部２７ｂと、この遮蔽部２７ｂから屈曲部２７ｃを介して内方部材２２のインナー側の端部を覆う底部２７ｄとを備えている。
　回転速度センサ１６の検出部は、キャップ２７の遮蔽部２７ｂに近接または当接され、検出部と磁気エンコーダ１４とはキャップ２７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。
　本実施形態では、キャップ２７の嵌合部２７ａが、外方部材２３のインナー側の端部内周に形成された嵌合面２ｄに金属嵌合される円筒部２８と、この円筒部２８から軸方向に傾斜して延びるテーパ状の縮径部２９で構成されている。そして、縮径部２９にＮＢＲ等の合成ゴムからなる弾性部材（シール部材）３０が加硫接着によって一体に接合されている。この弾性部材３０は、キャップ２７の遮蔽部２７ｂの側面からインナー側に突出しないように形成され、円筒部２８の外径より径方向外方に突出する環状突起（凸部）３０ａを備えている。この環状突起３０ａがキャップ２７の嵌合時に外方部材２３の端部内周に弾性変形して圧着され、嵌合部２７ａの気密性を高めている。
　ここで、嵌合部２７ａの円筒部２８の端部２８ａに段差δがプレス加工によって形成され、その外径ｄ１が外方部材２３の嵌合面２ｄの内径ｄ０よりも小径（ｄ１＜ｄ０）に設定されている。これにより、図９（ａ）に示すように、キャップ２７を外方部材２３に圧入する際、キャップ２７を芯合わせした状態でプリセットすることができ、キャップ２７圧入時の圧入傷やかじりの発生を防止して嵌合部の気密性の向上を図ると共に、圧入作業性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。なお、円筒部２８の端部２８ａの段差δは、圧入時の案内すきまとなるため、０．１５～０．３０ｍｍ（直径で０．３０～０．６０ｍｍ）の範囲が好ましい。０．１５ｍｍ未満だと圧入作業性の向上が期待できず、０．３０ｍｍを超えると円筒部２８の端部２８ａの強度が低下して圧入時に塑性変形する恐れがある。
　また、円筒部２８の端部２８ａの段差δの幅Ｌ１は、外方部材２３の端部内径の面取り部２ｅの幅Ｌ２よりも大きく（Ｌ１＞Ｌ２）なるように設定されている。さらに、図１４（ａ）に示すように、嵌合面となる円筒部２８に対する圧入基準面、すなわち、遮蔽部２７ｂの面振れが０．１５ｍｍ以下に規制されている。これにより、キャップ２７を外方部材２３に圧入する際、キャップ２７の姿勢を規制した状態でプリセットすることができ、一層圧入作業性の向上を図ることができる。
　こうしたキャップ２７は、製造工程において、図１１（ｂ）に示すように、通常、設置スペースを取らないように積層された状態で保管あるいは工程待ちされるが、積層されたキャップ２７同士が嵌り込むのを防止するために、（ａ）に示すように、嵌合部２７ａにおける円筒部２８の端部２８ａの内径ｄ２が、弾性部材３０の外径ｄ３よりも小径（ｄ２＜ｄ３）になるように設定されている。これにより、（ｃ）に拡大して示すように、弾性部材３０に円筒部２８の端部２８ａが確実に当接し、積層されたキャップ２７の製造工程での作業性を向上させることができる。
　キャップ２７の圧入時のプリセットを容易にする形状は、こうした嵌合部２７ａの端部２８ａに段差δを設ける方法以外にも、例えば、図１０（ａ）に示すようなものでも良い。すなわち、このキャップ３１は、嵌合部３１ａが、外方部材２３のインナー側の端部内周に形成された嵌合面２ｄに金属嵌合される円筒部２８と、この円筒部２８から軸方向に傾斜して延びるテーパ状の縮径部２９で構成され、円筒部２８の端部３２が縮径された小径部とされている。これにより、前述した実施形態と同様、（ｂ）に示すように、嵌合部３１ａの板厚を薄くして強度を低下させることなくキャップ３１を芯合わせした状態でプリセットすることができ、圧入作業性を向上させることができる。
　一方、図８に示すように、パルサリング２５における支持環２６の嵌合部２６ａの端部に段差δがプレス加工によって形成され、その内径Ｄ１が内輪５の外径Ｄ０よりも大径（Ｄ１＞Ｄ０）に設定されている。これにより、図９（ｂ）に示すように、パルサリング２５を内輪５に圧入する際、パルサリング２５を芯合わせした状態でプリセットすることができ、パルサリング２５圧入時の圧入傷やかじりの発生を防止して嵌合部の気密性の向上を図ると共に、圧入作業性の向上を図ることができる。
　また、嵌合部２６ａの端部の段差δの幅Ｌ３は、内輪５の端部外径の面取り部５ｄの幅Ｌ４よりも大きく（Ｌ３＞Ｌ４）なるように設定されている。さらに、図１４（ｂ）に示すように、嵌合部２６ａに対する圧入基準面、すなわち、磁気エンコーダ１４の直角度が０．３０ｍｍ以下に規制されている。これにより、パルサリング２５を内輪５に圧入する際、パルサリング２５の姿勢を規制した状態でプリセットすることができ、一層圧入作業性の向上を図ることができる。
　また、キャップ２７と同様、パルサリング２５も、製造工程において、図１３（ｂ）に示すように、通常、設置スペースを取らないように積層された状態で保管あるいは工程待ちされるが、積層されたパルサリング２５同士が嵌り込むのを防止するために、（ａ）に示すように、嵌合部２６ａの外径Ｄ２が、磁気エンコーダ１４の内径Ｄ３よりも大径（Ｄ２＞Ｄ３）になるように設定されている。これにより、（ｃ）に拡大して示すように、磁気エンコーダ１４に支持環２６の嵌合部２６ａが確実に当接し、積層されたパルサリング２５の製造工程での作業性を向上させることができる。
　図１２（ａ）に、図８のパルサリング２５の変形例を示す。このパルサリング３３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や防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工によってＬ字状に、全体として円環状に形成された支持環３４と、この支持環３４に一体に接合された磁気エンコーダ３５とからなる。
　支持環３４は、（ｂ）に拡大して示すように、内輪５の外径に圧入される円筒状の嵌合部２６ａと、この嵌合部２６ａから径方向内方に延びる立板部３４ａとを備えている。そして、この立板部３４ａのインナー側の側面に磁気エンコーダ３５が加硫接着によって一体に接合されている。そして、嵌合部２６ａの端部に段差δが形成されている。本実施形態では、嵌合部２６ａから立板部３４ａが径方向内方に延びて形成されているので、コンパクト化できると共に、寸法的な制約をしなくても積層されたパルサリング３３同士が嵌り込むのを防止することができる。
　図１５は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す要部拡大図、図１６（ａ）は、図１５のキャップのプリセットを示す説明図、（ｂ）は、図１５のパルサリングのプリセットを示す説明図、図１７（ａ）は、図１５の外方部材の加工方法を示す説明図、（ｂ）は、図１５の内輪の加工方法を示す説明図である。なお、前述した実施形態と同一部品や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。
　本実施形態では、内輪３６の外径にパルサリング３７が圧入されている。このパルサリング３７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や防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工によってＬ字状に、全体として円環状に形成された支持環３８と、この支持環３８に一体に接合された磁気エンコーダ１４とからなる。
　支持環３８は、内輪３６の外径に圧入される円筒状の嵌合部３８ａと、この嵌合部３８ａから径方向外方に延びる立板部２６ｂとを備えている。そして、この立板部２６ｂ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。
　また、外方部材３９のインナー側の端部内周にキャップ４０が圧入され、外方部材３９のインナー側の開口部を閉塞している。このキャップ４０は、外方部材３９の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部４０ａと、この嵌合部４０ａから縮径部２９を介して径方向内方に延び、磁気エンコーダ１４に僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板状の遮蔽部２７ｂと、この遮蔽部２７ｂから屈曲部２７ｃを介して内方部材２２のインナー側の端部を覆う底部２７ｄとを備えている。
　ここで、本実施形態では、外方部材３９の端部内周に所定の段差δからなる案内部３９ａが形成され、その内径ｄ４がキャップ４０の嵌合部４０ａの外径ｄ５よりも大径（ｄ４＞ｄ５）に設定されている。これにより、図１６（ａ）に示すように、キャップ４０を外方部材３９に圧入する際、キャップ４０を芯合わせした状態でプリセットすることができ、キャップ４０圧入時の圧入傷やかじりの発生を防止して嵌合部の気密性の向上を図ると共に、圧入作業性の向上を図ることができる。
　なお、図１７（ａ）に示すように、外方部材３９の嵌合面２ｄと案内部３９ａの繋ぎ部４１が所定の曲率半径Ｒ１からなる円弧状に形成され、外側転走面２３ａと嵌合面２ｄおよび繋ぎ部４１が総型砥石４２によって同時に研削加工されている。これにより、寸法精度が向上すると共に、両者の同軸度が高くなり、キャップ４０の圧入の作業性をさらに向上させることができる。
　一方、図１５に示すように、内輪３６の端部外周に所定の段差δからなる案内部３６ａが形成され、その外径Ｄ４が内輪３６の外径Ｄ０よりも小径（Ｄ４＜Ｄ０）に設定されている。これにより、図１６（ｂ）に示すように、パルサリング３７を内輪３６に圧入する際、パルサリング３７を芯合わせした状態でプリセットすることができ、パルサリング３７圧入時の圧入傷やかじりの発生を防止して嵌合部の気密性の向上を図ると共に、圧入作業性の向上を図ることができる。
　なお、図１７（ｂ）に示すように、内輪３６の外径面５ｃと案内部３６ａの繋ぎ部４３が所定の曲率半径Ｒ１からなる円弧状に形成され、内側転走面５ａと外径面５ｃおよび繋ぎ部４３が総型砥石４４によって同時に研削加工されている。これにより、寸法精度が向上すると共に、両者の同軸度が高くなり、パルサリング３７の圧入の作業性をさらに向上させることができる。
　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、２２　内方部材
２、２３、３９　外方部材
２ａ、２３ａ　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　外方部材の嵌合面
２ｅ　外方部材の面取り部
３　転動体
４、２４　ハブ輪
４ａ、５ａ、２４ａ　内側転走面
４ｂ　小径段部
５、３６　内輪
５ｂ　内輪の大端面
５ｃ　内輪の外径面
５ｄ　内輪の面取り部
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　加締部
８　保持器
９　アウター側のシール
１０、１８、２０、２１、２７、３１、４０　保護カバー
１０ａ、１８ａ、２６ａ、２７ａ、３１ａ、３８ａ、４０ａ　嵌合部
１０ｂ、１８ｂ、２９　縮径部
１０ｃ、１８ｃ、２０ａ、２７ｂ　遮蔽部
１０ｄ、２０ｂ　段付き部
１０ｅ、２７ｄ　底部
１１　芯金
１２、１５、１９　シール部材
１２ａ　サイドリップ
１２ｂ　ダストリップ
１２ｃ　グリースリップ
１３、２６、３４、３８　支持環
１３ａ、２８　円筒部
１３ｂ、２６ｂ、３４ａ　立板部
１４、３５　磁気エンコーダ
１６　回転速度センサ
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
２５、３３、３７　パルサリング
２７ｃ　屈曲部
２８ａ、３２　円筒部の端部
３０　弾性部材
３０ａ　環状突起
３６ａ、３９ａ　案内部
４１、４３　繋ぎ部
４２、４４　総型砥石
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
７０　外方部材
７０ａ　外側転走面
７１　内輪
７１ａ　内側転走面
７２　ボール
７３　車輪取付フランジ
７４　アクスルシャフト
７５　固定ナット
７６　シールド
７７　シール
７８　ブレーキパイロット部
７９　ホイールパイロット部
８０　キャップ
８０ａ　円筒部
８０ｂ　重合部
８０ｃ　底部
８１　爪部
８２　環状溝
８３　ガイド部
８４　圧入傷
Ａ　ガイド部の幅
ｄ０　外方部材の嵌合面の内径
ｄ１　キャップの円筒部の端部の外径
ｄ２　キャップの円筒部の端部の内径
ｄ３　弾性部材の外径
ｄ４　外方部材の案内部の内径
ｄ５　キャップの嵌合部の外径
Ｄ０　内輪の外径
Ｄ１　パルサリングの嵌合部の端部の内径
Ｄ２　パルサリングの嵌合部の外径
Ｄ３　磁気エンコーダの内径
Ｄ４　内輪の案内部の外径
Ｌ０　外方部材と内輪の段差
Ｌ１　キャップの円筒部の端部の段差の幅
Ｌ２　外方部材の端部内径の面取り部の幅
Ｌ３　パルサリング円筒部の端部の段差の幅
Ｌ４　内輪の端部外径の面取り部の幅
ＰＣＤｉ　インナー側の転動体のピッチ円直径
ＰＣＤｏ　アウター側の転動体のピッチ円直径
Ｒ１　繋ぎ部の曲率半径
ｔ０　嵌合部の板厚
ｔ１　遮蔽部の板厚
ｔ２　薄肉部の板厚
δ　段差
θ　遮蔽部の傾斜角

Claims (30)

  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パルサリングとを備え、
    　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。
  2. 　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。
  3. 　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. 　前記保護カバーの縮径部が段付き形状である請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  5. 　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乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  6. 　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５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  7. 　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６に記載の車輪用軸受装置。
  8. 　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６または７に記載の車輪用軸受装置。
  9. 　前記保護カバーの嵌合部の端部の内径が前記シール部材の側面の外径よりも小径になるように設定されている請求項６乃至８いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  10. 　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乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  11. 　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。
  12. 　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。
  13. 　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。
  14. 　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。
  15. 　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。
  16. 　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６乃至９いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  17. 　前記保護カバーと外方部材の嵌合面のうちどちらか一方の嵌合面に径方向の段差が形成されている請求項１乃至１５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  18. 　前記段差が０．１５～０．３０ｍｍの範囲に設定されている請求項１７に記載の車輪用軸受装置。
  19. 　前記嵌合部の端部に前記段差がプレス加工によって形成され、その外径が前記外方部材の嵌合面の内径よりも小径に設定されている請求項１７または１８に記載の車輪用軸受装置。
  20. 　前記嵌合部の端部が前記段差だけ縮径された小径部とされている請求項１７または１８に記載の車輪用軸受装置。
  21. 　前記保護カバーの段差の幅が前記外方部材の端部内径の面取り部の幅よりも大きくなるように設定されている請求項１７乃至２０いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  22. 　前記外方部材の端部内周に前記段差からなる案内部が形成され、その内径が前記保護カバーの嵌合部の外径よりも大径に設定されている請求項１７または１８に記載の車輪用軸受装置。
  23. 　前記外方部材の嵌合面と案内部の繋ぎ部が所定の曲率半径からなる円弧状に形成され、前記外側転走面と嵌合面および繋ぎ部が総型砥石によって同時に研削加工されている請求項２２に記載の車輪用軸受装置。
  24. 　前記パルサリングが、鋼板からプレス加工によって形成され、前記内輪の外径面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向に延びる立板部とを備えた支持環と、この支持環の立板部に加硫接着によって一体に接合され、エラストマに磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された前記磁気エンコーダとからなり、この磁気エンコーダが、前記キャップを介して回転速度センサが所定の軸方向すきまで対峙されていると共に、前記支持環と内輪の嵌合面のうちどちらか一方の嵌合面に径方向の段差が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  25. 　前記支持環の嵌合部の端部に前記段差がプレス加工によって形成され、その内径が前記内輪の外径よりも大径に設定されている請求項２４に記載の車輪用軸受装置。
  26. 　前記支持環の段差の幅が前記内輪の端部外径の面取り部の幅よりも大きくなるように設定されている請求項２５に記載の車輪用軸受装置。
  27. 　前記支持環の嵌合部に対する前記磁気エンコーダの直角度が０．３０ｍｍ以下に規制されている請求項２４乃至２６いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  28. 　前記内輪の端部外周に前記段差からなる案内部が形成され、この外径が前記内輪の外径よりも小径に設定されている請求項２４に記載の車輪用軸受装置。
  29. 　前記支持環の嵌合部の外径が前記磁気エンコーダの内径よりも大径になるように設定されている請求項２４または２５に記載の車輪用軸受装置。
  30. 　前記内輪の外径面と案内部の繋ぎ部が所定の曲率半径からなる円弧状に形成され、前記内輪の内側転走面と外径面および繋ぎ部が総型砥石によって同時に研削加工されている請求項２８に記載の車輪用軸受装置。
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