特許 6298262 車輪用軸受装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6298262

(24)【登録日】2018年3月2日

(45)【発行日】2018年3月20日

(54)【発明の名称】車輪用軸受装置

(51)【国際特許分類】

   B60B 35/02 20060101AFI20180312BHJP

【ＦＩ】

   B60B35/02 L

   B60B35/02 Z

【請求項の数】6

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-195140(P2013-195140)

(22)【出願日】2013年9月20日

(65)【公開番号】特開2015-58880(P2015-58880A)

(43)【公開日】2015年3月30日

【審査請求日】2016年8月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095614

【弁理士】

【氏名又は名称】越川 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】森井 佳祐

(72)【発明者】

【氏名】石川 慎太朗

【審査官】 岡▲さき▼ 潤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０１１３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１４８５２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−０５７６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４７４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７９７０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｂ ３５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記内輪に外嵌された磁気エンコーダと、を備え、
前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間のアウター側の開口部にシールが装着されると共に、
インナー側の開口部に、非磁性の鋼板からプレス加工によってカップ状に形成された保護カバーが装着されて軸受内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、前記外方部材の端部内周または外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備え、
前記遮蔽部と屈曲部および底部の段差を繋ぐ部分にリブがプレス加工によって一体に形成され、回転速度センサが、前記リブがない前記遮蔽部の平坦部領域に配置されていることを特徴とする車輪用軸受装置。

【請求項2】

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とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記内輪に外嵌された磁気エンコーダと、を備え、
前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間のアウター側の開口部にシールが装着されると共に、
インナー側の開口部に、非磁性の鋼板からプレス加工によってカップ状に形成された保護カバーが装着されて軸受内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、前記外方部材の端部内周または外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備え、
前記遮蔽部と屈曲部および底部の段差を繋ぐ部分にリブがプレス加工によって一体に形成され、前記リブが断面円弧状に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。

【請求項3】

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とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記内輪に外嵌された磁気エンコーダと、を備え、
前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間のアウター側の開口部にシールが装着されると共に、
インナー側の開口部に、非磁性の鋼板からプレス加工によってカップ状に形成された保護カバーが装着されて軸受内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、前記外方部材の端部内周または外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備え、
前記遮蔽部と屈曲部および底部の段差を繋ぐ部分にリブがプレス加工によって一体に形成されると共に、前記遮蔽部から径方向内方に向って傾斜角α１からなる屈曲部が円周方向に矩形状に形成され、この屈曲部の角部に傾斜角α２からなるリブが形成され、前記傾斜角α１が傾斜角α２よりも大きく設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。

【請求項4】

前記リブが円周方向等配に複数個放射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。

【請求項5】

前記リブが少なくとも路面側と反路面側に配置されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。

【請求項6】

前記遮蔽部以外の他の部位の板厚が当該遮蔽部の板厚よりも厚く設定されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

このような車輪用軸受装置の一例として図８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。

【0004】

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

【0005】

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。

【0006】

外方部材５０の外端部にはシール部材５６が固定され、このシール部材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。

【0007】

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

【0008】

エンコーダ５７を構成するエンコーダ本体５９の側面は、カバー６０に近接対向して配置されると共に、センサ６４の検出部は、カバー６０の側面に近接もしくは当接され、検出部とエンコーダ本体５９とはカバー６０を介して近接対向されている。これにより、カバー６０の存在により、センサ６４とエンコーダ５７との間に、水や鉄粉、磁気を帯びた破片等が入り込むのを防止してエンコーダ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。）。

【0009】

然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置では、エンコーダ５７がカバー６０に近接対向して配置され、センサ６４の検出部がカバー６０の側面に近接もしくは当接され、検出部とエンコーダ本体５９とはカバー６０を介して近接対向されているため、トルク低減や密封性の面で従来のシールタイプのものより優れているが、カバー６０を介してエンコーダ５７の情報を読み取るため、エアギャップが増加するという課題があった。

【0010】

また、カバー６０が外方部材５０の端部内周の段部に突き当てられて位置決め固定されている場合、過大荷重や衝撃荷重が負荷された時、カバー６０が塑性変形し、気密性が低下するだけでなく、エンコーダ５７が押し込まれて軸受側のボール５２に当接して損傷する恐れがある。

【0011】

また、この種のカバーの剛性を高めて変形を抑制したものが知られている。この保護カバー６５は、非磁性体の合成樹脂を射出成形によってカップ状に形成され、図９に示すように、外方部材６６に内嵌される円筒状の嵌合部６５ａと、この嵌合部６５ａから径方向外方に突出して形成され、外方部材６６の端面６６ａに密着する鍔部６５ｂと、この鍔部６５ｂから径方向内方に延び、内輪６７の端部を塞ぐ底部６５ｃとを備えている。

【0012】

嵌合部６５ａと鍔部６５ｂの部位に鋼板からプレス加工によって断面略Ｌ字状に形成された芯金６８がインサート成形され、底部６５ｃの外側面に回転速度センサの検出部６９が近接され、磁気エンコーダ７０に所定のエアギャップを介して対峙されている。そして、この対峙されている部位を除き、底部６５ｃの外側面にリブ７１が突出して形成されている。これにより、保護カバー６５の剛性を高めて変形を抑制しつつ、位置決め精度を高めて回転速度検出の信頼性を向上させることができる（例えば、特許文献２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開２００７−２１８４２６号公報

【特許文献2】特開２０１１−１４９８３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

然しながら、この従来の保護カバー６５は合成樹脂製であるため、平坦面からなる底部６５ｃにリブ７１を設けることができるが、鋼板からプレス加工によって形成する従来のカバー６０では適用が難しい。

【0015】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、保護カバーの剛性を高めて変形を抑制しつつ、位置決め精度を高めて回転速度検出の精度と信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0016】

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダと、を備え、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間のアウター側の開口部にシールが装着されると共に、インナー側の開口部に、非磁性の鋼板からプレス加工によってカップ状に形成された保護カバーが装着されて軸受内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、前記外方部材の端部内周または外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備え、前記遮蔽部と屈曲部および底部の段差を繋ぐ部分にリブがプレス加工によって一体に形成され、回転速度センサが、前記リブがない前記遮蔽部の平坦部領域に配置されている。
また、請求項２記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダと、を備え、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間のアウター側の開口部にシールが装着されると共に、インナー側の開口部に、非磁性の鋼板からプレス加工によってカップ状に形成された保護カバーが装着されて軸受内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、前記外方部材の端部内周または外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備え、前記遮蔽部と屈曲部および底部の段差を繋ぐ部分にリブがプレス加工によって一体に形成され、前記リブが断面円弧状に形成されている。
また、請求項３記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダと、を備え、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間のアウター側の開口部にシールが装着されると共に、インナー側の開口部に、非磁性の鋼板からプレス加工によってカップ状に形成された保護カバーが装着されて軸受内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、前記外方部材の端部内周または外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備え、前記遮蔽部と屈曲部および底部の段差を繋ぐ部分にリブがプレス加工によって一体に形成され、前記遮蔽部から径方向内方に向って傾斜角α１からなる屈曲部が円周方向に矩形状に形成され、この屈曲部の角部に傾斜角α２からなるリブが形成され、前記傾斜角α１が傾斜角α２よりも大きく設定されている。

【0017】

このように、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とからなり、外周に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、内輪に外嵌された磁気エンコーダと、を備え、外方部材と内方部材との間に形成された環状空間のアウター側の開口部にシールが装着されると共に、インナー側の開口部に、非磁性の鋼板からプレス加工によってカップ状に形成された保護カバーが装着されて軸受内部が密封された第１世代乃至第３世代構造の従動輪側の車輪用軸受装置において、保護カバーが、外方部材の端部内周または外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から屈曲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、遮蔽部と屈曲部および底部の段差を繋ぐ部分にリブがプレス加工によって一体に形成され、回転速度センサが、リブがない遮蔽部の平坦部領域に配置されているので、小規模な金型変更で済み、加工が簡単になるだけでなく、肉厚の変化や投入する材料の変更が少なくて済むと共に、段差の範囲内で強度アップを図ることができ、保護カバーの剛性を高めて変形を抑制しつつ、位置決め精度を高めて回転速度検出の精度と信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。さらに、回転速度センサ側にリブが突出する構成において、保護カバーの剛性を円周方向に均一に高めることができると共に、保護カバーと回転速度センサ間のエアギャップを小さくすることができ、磁気特性を向上させることができる。
また、リブが断面円弧状に形成されていれば、プレス加工性が向上すると共に、金型の耐久性が向上し、低コスト化を図ることができる。
また、遮蔽部から径方向内方に向って傾斜角α１からなる屈曲部が円周方向に矩形状に形成され、この屈曲部の角部に傾斜角α２からなるリブが形成され、傾斜角α１が傾斜角α２よりも大きく設定されていれば、保護カバーの剛性を高めることができると共に、リブ間の屈曲部の外周面を伝って泥水等が排出されるので、密封性を向上させることができる。

【0018】

好ましくは、請求項４に記載の発明のように、前記リブが円周方向等配に複数個放射状に形成されていれば、保護カバーの剛性が円周方向に均一になり、嵌合力の偏りを抑えて気密性や耐抜け性が低下するのを防止することができる。

【0019】

また、請求項５に記載の発明のように、前記リブが少なくとも路面側と反路面側に配置されていれば、荷重負荷時、保護カバーに外方部材の路面側と反路面側方向に荷重が負荷されるため、保護カバーにおける路面側と反路面側の剛性を高めることにより、荷重負荷時の変形を効果的に抑制することができる。

【0023】

また、請求項６に記載の発明のように、前記遮蔽部以外の他の部位の板厚が当該遮蔽部の板厚よりも厚く設定されていれば、エアギャップを増大することなく、保護カバーの剛性を高めることができる。

【発明の効果】

【0024】

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とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダと、を備え、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間のアウター側の開口部にシールが装着されると共に、インナー側の開口部に、非磁性の鋼板からプレス加工によってカップ状に形成された保護カバーが装着されて軸受内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、前記外方部材の端部内周または外周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備え、前記遮蔽部と屈曲部および底部の段差を繋ぐ部分にリブがプレス加工によって一体に形成され、回転速度センサが、前記リブがない前記遮蔽部の平坦部領域に配置されているので、小規模な金型変更で済み、加工が簡単になるだけでなく、肉厚の変化や投入する材料の変更が少なくて済むと共に、段差の範囲内で強度アップを図ることができ、保護カバーの剛性を高めて変形を抑制しつつ、位置決め精度を高めて回転速度検出の精度と信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。さらに、回転速度センサ側にリブが突出する構成において、保護カバーの剛性を円周方向に均一に高めることができると共に、保護カバーと回転速度センサ間のエアギャップを小さくすることができ、磁気特性を向上させることができる。
また、リブが断面円弧状に形成されていれば、プレス加工性が向上すると共に、金型の耐久性が向上し、低コスト化を図ることができる。
また、遮蔽部から径方向内方に向って傾斜角α１からなる屈曲部が円周方向に矩形状に形成され、この屈曲部の角部に傾斜角α２からなるリブが形成され、傾斜角α１が傾斜角α２よりも大きく設定されていれば、保護カバーの剛性を高めることができると共に、リブ間の屈曲部の外周面を伝って泥水等が排出されるので、密封性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】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2】（ａ）は、図１の保護カバー単体を示す正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩ−Ｏ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。

【図3】図１の保護カバーの変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩ−Ｏ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。

【図4】図１の保護カバーの他の変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶ−Ｏ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。

【図5】図１の保護カバーの他の変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＶ−Ｏ−Ｖ線に沿った縦断面図である。

【図6】図１の保護カバーの他の変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩ−Ｏ−ＶＩ線に沿った縦断面図である。

【図7】図１の保護カバーの他の変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩ−Ｏ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図、（ｃ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図8】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

【図9】従来の保護カバーを示す要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

外周に車体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の一方に対向する内側転走面と、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、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダと、を備え、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間のアウター側の開口部にシールが装着されると共に、インナー側の開口部に、非磁性の鋼板からプレス加工によってカップ状に形成された保護カバーが装着されて軸受内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、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部と、この遮蔽部から屈曲部を介して前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備え、前記遮蔽部と屈曲部および底部の段差を繋ぐ部分にリブがプレス加工によって一体に形成され、円周方向等配に複数個放射状に配設されている。

【実施例】

【0027】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、図１の保護カバー単体を示す正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩ−Ｏ−ＩＩ線に沿った縦断面図、図３は、図１の保護カバーの変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩ−Ｏ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図、図４は、図１の保護カバーの他の変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶ−Ｏ−ＩＶ線に沿った縦断面図、図５は、図１の保護カバーの他の変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＶ−Ｏ−Ｖ線に沿った縦断面図、図６は、図１の保護カバーの他の変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩ−Ｏ−ＶＩ線に沿った縦断面図、図７は、図１の保護カバーの他の変形例で、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩ−Ｏ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図、（ｃ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。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。

【0028】

図１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。

【0029】

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、外周に一方（アウター側）の内側転走面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。なお、車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されている。

【0030】

内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部４ｃによって内輪５が軸方向に固定されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ることができる。なお、内輪５および転動体３、３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

【0031】

ハブ輪４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４ａをはじめ、後述するシール８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。なお、加締部４ｃは鍛造加工後の表面硬さの生のままとされている。これにより、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、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部４ｃの塑性加工をスムーズに行うことができる。

【0032】

外方部材２は、外周にナックル９に取り付けられるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、この車体取付フランジ２ｂのインナー側にナックル９に嵌合される円筒状のパイロット部２ｃが形成され、内周にハブ輪４の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、内輪５の内側転走面５ａに対向するインナー側の外側転走面２ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。そして、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アウター側の開口部にシール８が装着されると共に、インナー側の開口部には後述する保護カバー１４が装着され、軸受内部に封入された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。

【0033】

外方部材２は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２ａ、２ａ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。

【0034】

シール８は、外方部材２のアウター側の端部内周に圧入された芯金１０と、この芯金１０に加硫接着によって一体に接合されたシール部材１１とからなる一体型シールで構成されている。芯金１０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が略Ｌ字状に形成されている。一方、シール部材１１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、基部６ｂの外周面に摺接するサイドリップ１１ａとダストリップ１１ｂおよびグリースリップ１１ｃを有している。そして、芯金１０の外表面を覆うように、シール部材１１が回り込んで接合され、所謂ハーフメタル構造をなしている。これにより、気密性を高めて軸受内部を保護することができる。

【0035】

なお、シール部材１１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。

【0036】

なお、ここでは、転動体３、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、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、ハブ輪４の外周に内側転走面４ａが直接形成された第３世代と呼称される車輪用軸受装置を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこうした構造に限定されず、例えば、図示はしないがハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入された第１世代あるいは第２世代構造であっても良い。

【0037】

内輪５には断面Ｌ字形に形成された支持環（パルサリング）１２が外嵌されている。この支持環１２は、内輪５の外径に圧入される円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向外方に延びる立板部１２ｂとを備え、立板部１２ｂのインナー側の側面に磁気エンコーダ１３が加硫接着によって一体に接合されている。この磁気エンコーダ１３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が着磁されて車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。

【0038】

また、支持環１２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て形成されている。これにより、磁気エンコーダ１３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。

【0039】

本実施形態では、保護カバー１４のインナー側に、さらにセンサキャップ１６が装着されている。外方部材２の内側嵌合面１７の開口部側（インナー側）に円筒状の外側嵌合面１８が形成され、センサキャップ１６はこの外側嵌合面１８に所定のシメシロを介して圧入されている。そして、少なくともこれら外側嵌合面１８と内側嵌合面１７は、研削加工あるいは旋削加工等の切削加工によって同時に加工されている。好ましくは、高周波焼入れによる熱処理工程の後、研削工程において、複列の外側転走面２ａ、２ａと総型砥石によって同時研削されている。

【0040】

このように、外側嵌合面１８と内側嵌合面１７が同時に加工されていれば、各嵌合面１８、１７の真円度や同軸度等の精度が向上し、嵌合部の気密性が高くなると共に、同時切削によって加工工数を低減することができ、低コスト化を図ることができる。また、内側嵌合面１７のインナー側に段部１７ａを介して外側嵌合面１８が形成されているので、保護カバー１４の圧入ストロークを最小限に抑えて組立作業性を向上させると共に、圧入工程での保護カバー１４の変形を防止することができ、製品の信頼性を向上させることができる。

【0041】

センサキャップ１６は、冷間圧延鋼板からプレス加工によってカップ状に形成されると共に、カチオン電着塗装等の防錆処理が施され、外方部材２の外側嵌合面１８に圧入される円筒状の嵌合部１６ａと、この嵌合部１６ａから径方向外方に重合して延び、外方部材２のインナー側の端面２ｄに密着する鍔部１６ｂと、この鍔部１６ｂから外方部材２のインナー側の開口部を閉塞する底部１６ｃとを備えている。このセンサキャップ１６の底部１６ｃには磁気エンコーダ１３に対応する水平位置に嵌挿孔１９が形成され、この嵌挿孔１９に後述する回転速度センサ２４が嵌挿される。このように、センサキャップ１６が外方部材２の端面２ｄに密着する鍔部１６ｂを備えているので、剛性を高めて回転速度センサ２４の位置決め精度を向上させることができると共に、嵌挿孔１９が水平位置に形成され、この嵌挿孔１９に回転速度センサ２４が装着されていれば、車輪からの横方向荷重により外方部材２と内方部材１が相対的に傾いた状態においても、回転速度センサ２４と磁気エンコーダ１３とのエアギャップ変動を抑制することができ、安定した検出精度を得ることができる。

【0042】

また、センサキャップ１６の中心側に形成された穿孔２０に固定ナット２１が加締加工により固定されている。この固定ナット２１はセンサキャップ１６の底部１６ｃの軸受内方側（アウター側）に加締固定されている。そして、センサキャップ１６の嵌挿孔１９に嵌挿された回転速度センサ２４が取付部材２２を介して取付ボルト２３を固定ナット２１に締結することによって固定されている。なお、固定ナット２１の固定方法は、これ以外にも、例えば、溶接、接着、圧入等であっても良い。このように、本実施形態では、固定ナット２１がセンサキャップ１６の底部１６ｃの軸受内方側に固定されているため、取付ボルト２３の締結により固定ナット２１が底部１６ｃの内側面に引き込まれ、固定ナット２１の簡便な加締固定だけで脱落を防止することができる。

【0043】

回転速度センサ２４は、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等からなり、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アンチロックブレーキシステムを構成している。

【0044】

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１４は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）からプレス加工にてカップ状に形成されている。この保護カバー１４は、図２に拡大して示すように、外方部材（図示せず）の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１４ａと、この嵌合部１４ａから縮径部１４ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１４ｃと、この遮蔽部１４ｃからアウター側に膨出する屈曲部１４ｄを介して内方部材（図示せず）のインナー側の端部を塞ぐ底部１４ｅとを備えている。なお、ここでは、回転速度センサ２４の感知性能に悪影響を及ぼさないように、保護カバー１４がオーステナイト系ステンレス鋼板で形成されているものを例示したが、保護カバー１４を介して磁気エンコーダ１３の磁気検出をしない場合は、例えば、冷間圧延鋼板にメッキ等の防錆処理を施したものであっても良い。

【0045】

また、縮径部１４ｂの外周面にはＮＢＲ等の合成ゴムからなる弾性部材（シール部材）１５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１５は、保護カバー１４の遮蔽部１４ｃの側面からインナー側に突出して後述する回転速度センサ２４に干渉しないように接合され、嵌合部１４ａの外径より径方向外方に突出する環状突起１５ａを備えている。そして、弾性部材１５の環状突起１５ａが保護カバー１４の嵌合時に外方部材２の嵌合面に弾性変形して圧着され、ハーフメタル構造をなして嵌合部１４ａの気密性を高めている。

【0046】

回転速度センサ２４は保護カバー１４の遮蔽部１４ｃに近接または当接され、回転速度センサ２４と磁気エンコーダ１３とは保護カバー１４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（図１参照）。こうした段付き形状によって保護カバー１４の剛性が高くなり、圧入時における変形や軸受大荷重入力時の変形を抑えることができると共に、耐食性に優れ、長期間に亘って耐久性を向上させることができる。

【0047】

ここで、保護カバー１４は、遮蔽部１４ｃと屈曲部１４ｄおよび底部１４ｅの段差を繋ぐ部分に放射状に延びるリブ２５がプレス加工によって一体に形成されている。本実施形態では、リブ２５が円周方向等配に複数個（ここでは、４箇所）形成されている。これにより、保護カバー１４の剛性が向上し、嵌合力の偏りを抑えて気密性や耐抜け性が低下するのを防止することができる。また、保護カバー１４の段差部分にリブ２５を設けるだけなので、小規模な金型変更で済み、加工が簡単になるだけでなく、肉厚の変化や投入する材料の変更が少なくて済むと共に、段差の範囲内で強度アップを図ることができ、保護カバー１４の剛性を高めて変形を抑制しつつ、位置決め精度を高めて回転速度検出の精度と信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。

【0048】

図３は、前述した保護カバー１４の変形例を示している。この保護カバー２６は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成されている。なお、前述した保護カバー１４と基本的には形状が異なるだけで、その他同一機能を有する部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

【0049】

保護カバー２６は、外方部材（図示せず）の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１４ａと、この嵌合部１４ａから縮径部１４ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部２６ａと、この遮蔽部２６ａから屈曲部２６ｂを介して内方部材（図示せず）のインナー側の端部を塞ぐ底部２６ｃとを備えている。そして、この底部２６ｃの中央部にアウター側に膨出する円形の凹部２６ｄが形成されている。

【0050】

ここで、遮蔽部２６ａと屈曲部２６ｂおよび底部２６ｃの段差を繋ぐ部分に放射状に延びるリブ２７がプレス加工によって一体に形成されている。本実施形態では、保護カバー２６の剛性を円周方向に均一にするため、リブ２７が円周方向等配に複数個（ここでは、４箇所）形成されている。そして、回転速度センサ２４は、図３（ａ）に示すように、リブ２７がない遮蔽部２６ａの平坦部領域に配置されている。これにより、回転速度センサ２４側（インナー側）にリブ２７が突出する構成において、保護カバー２６の剛性を円周方向に均一に高めることができると共に、保護カバー２６と回転速度センサ２４間のエアギャップを小さくすることができ、磁気特性を向上させることができる。

【0051】

次に保護カバー１４の他の変形例を示す。図４に示す保護カバー２８は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成されている。なお、前述したものと基本的には形状が異なるだけで、同一機能を有する部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

【0052】

この保護カバー２８は、図示しない外方部材の内側嵌合面に圧入される円筒状の嵌合部１４ａと、この嵌合部１４ａから縮径部１４ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部２８ａと、この遮蔽部２８ａから屈曲部２８ｂを介して内方部材（図示せず）のインナー側の端部を塞ぐ底部２６ｃと、この底部２６ｃの中央部にアウター側に膨出する凹部２６ｄを備えている。そして、遮蔽部２８ａと屈曲部２８ｂおよび底部２６ｃの段差を繋ぐ部分に延びるリブ２９がプレス加工によって一体に形成されている。

【0053】

本実施形態では、屈曲部２８ｂとリブ２９が異なる傾斜角で形成されている。具体的には、遮蔽部２８ａから径方向内方に向って傾斜角α１からなる屈曲部２８ｂが円周方向に所定幅からなる矩形状に形成され、この屈曲部２８ｂの角部に傾斜角α２からなるリブ２９が４箇所形成されている（α１＞α２）。これにより、前述したものと同様、保護カバー２８の剛性を高めることができると共に、リブ２９間の屈曲部２８ｂの外周面を伝って泥水等が排出されるので、密封性を向上させることができる。特に、この保護カバー２８が回転側に装着された場合に一層の効果が期待できる。

【0054】

図５に示す保護カバー３０は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成されている。なお、前述したものと基本的には構成が一部異なるだけで、同一機能を有する部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

【0055】

保護カバー３０は、図示しない外方部材の内側嵌合面に圧入される円筒状の嵌合部３０ａと、この嵌合部３０ａから縮径部３０ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１４ｃと、この遮蔽部１４ｃから屈曲部３０ｃを介して内方部材（図示せず）のインナー側の端部を塞ぐ底部３０ｄとを備えている。そして、遮蔽部１４ｃと屈曲部３０ｃおよび底部３０ｄの段差を繋ぐ部分に放射状に延びるリブ２５がプレス加工によって一体に形成されている。ここで、遮蔽部１４ｃ以外の他の部位の板厚ｔ１が遮蔽部１４ｃの板厚ｔ２よりも厚く設定されている（ｔ１＞ｔ２）。これにより、エアギャップを増大することなく、保護カバー３０の剛性を高めることができる。

【0056】

図６に示す保護カバー３１は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成されている。なお、前述したものと基本的には保護カバー１４の嵌合方向が異なるだけで、同一機能を有する部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

【0057】

この保護カバー３１は、図示しない外方部材の内側嵌合面に圧入される円筒状の嵌合部１４ａと、この嵌合部１４ａから縮径部１４ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１４ｃと、この遮蔽部１４ｃから屈曲部１４ｄを介して内方部材（図示せず）のインナー側の端部を塞ぐ底部１４ｅとを備えている。そして、遮蔽部１４ｃと屈曲部１４ｄおよび底部１４ｅの段差を繋ぐ部分に放射状に延びるリブ３２がプレス加工によって一体に形成され、このリブ３２が、少なくとも路面側と反路面側に配置されている。これにより、荷重負荷時、外方部材の路面側と反路面側方向に荷重が負荷されるため、路面側と反路面側の剛性を高めることにより、荷重負荷時の変形を効果的に抑制することができる。

【0058】

図７に示す保護カバー３３は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成されている。なお、前述したものと基本的には形状が一部異なるだけで、同一機能を有する部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

【0059】

保護カバー３３は、図示しない外方部材の内側嵌合面に圧入される円筒状の嵌合部１４ａと、この嵌合部１４ａから縮径部１４ｂを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１４ｃと、この遮蔽部１４ｃから屈曲部１４ｄを介して内方部材（図示せず）のインナー側の端部を塞ぐ底部１４ｅとを備えている。そして、遮蔽部１４ｃと屈曲部１４ｄおよび底部１４ｅの段差を繋ぐ部分に放射状に延びるリブ３４がプレス加工によって一体に形成され、図７（ｃ）に示すように、リブ３４の断面形状が所定の曲率半径ｒからなる円弧面（曲線）で構成されている。これにより、プレス加工性が向上すると共に、金型の耐久性が向上し、低コスト化を図ることができる。

【0060】

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。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明に係る車輪用軸受装置は、第１世代乃至第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。

【符号の説明】

【0062】

１ 内方部材
２ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
２ｃ パイロット部
２ｄ 外方部材のインナー側の端面
３ 転動体
４ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ 加締部
５ 内輪
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 保持器
８ シール
９ ナックル
１０ 芯金
１１ シール部材
１１ａ サイドリップ
１１ｂ ダストリップ
１１ｃ グリースリップ
１２ 支持環
１２ａ 円筒部
１２ｂ 立板部
１３ 磁気エンコーダ
１４、２６、２８、３０、３１、３３ 保護カバー
１４ａ、１６ａ、３０ａ 嵌合部
１４ｂ、３０ｂ 縮径部
１４ｃ、２６ａ、２８ａ 遮蔽部
１４ｄ、２６ｂ、２８ｂ、３０ｃ 屈曲部
１４ｅ、１６ｃ、２６ｃ、３０ｄ 底部
１５ 弾性部材
１５ａ 環状突起
１６ センサキャップ
１６ｂ 鍔部
１７ 外方部材の内側嵌合面
１７ａ 段部
１８ 外方部材の嵌合面
１９ 嵌挿孔
２０ 穿孔
２１ 固定ナット
２２ 取付部材
２３ 取付ボルト
２４ 回転速度センサ
２５、２７、２９、３２、３４ リブ
２６ｄ 凹部
５０ 外方部材
５０ａ 外側転走面
５０ｂ 車体取付フランジ
５１ 内方部材
５２ ボール
５３ ハブ輪
５３ａ、５４ａ 内側転走面
５３ｂ 小径段部
５３ｃ 加締部
５４ 内輪
５５ 車輪取付フランジ
５５ａ 基部
５６ シール部材
５７ エンコーダ
５８ 支持環
５９ エンコーダ本体
６０ カバー
６１ 外周円筒部
６２ 環状平坦部
６３ 底面部
６４ センサ
６５ 保護カバー
６５ａ 嵌合部
６５ｂ 鍔部
６５ｃ 底部
６６ 外方部材
６６ａ 外方部材の端面
６７ 内輪
６８ 芯金
６９ 回転速度センサの検出部
７０ 磁気エンコーダ
７１ リブ
ｒ リブの曲率半径
α１ 屈曲部の傾斜角
α２ リブの傾斜角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】