特許 6754384 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】6754384

(24)【登録日】2020年8月25日

(45)【発行日】2020年9月9日

(54)【発明の名称】車輪用軸受装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/76 20060101AFI20200831BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20200831BHJP

   F16C 41/00 20060101ALI20200831BHJP

   F16J 15/10 20060101ALI20200831BHJP

   F16J 15/12 20060101ALI20200831BHJP

【ＦＩ】

   F16C33/76 A

   F16C19/18

   F16C41/00

   F16J15/10 N

   F16J15/12 A

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-25138(P2018-25138)

(22)【出願日】2018年2月15日

(62)【分割の表示】特願2016-127954(P2016-127954)の分割

【原出願日】2016年6月28日

(65)【公開番号】特開2018-87640(P2018-87640A)

(43)【公開日】2018年6月7日

【審査請求日】2019年5月28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】110002217

【氏名又は名称】特許業務法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】須間 洋斗

【審査官】 岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−００９７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０６５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０４６５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ３３／７６

Ｆ１６Ｃ １９／１８

Ｆ１６Ｃ ４１／００

Ｆ１６Ｊ １５／１０

Ｆ１６Ｊ １５／１２

(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り付けフランジを一体に有し、外周の他端部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と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、
前記外方部材のインナー側開口部の内周に嵌合され、外周面に円環状のシール部材が設けられる円筒状の保護カバーと、
前記外方部材のインナー側開口部の内周であって前記保護カバーよりも外側に嵌合される円筒状のセンサホルダと、を備えた車輪用軸受装置において、
前記外方部材のインナー側開口部の内周に、インナー側端から軸方向アウター側に向かって順に、前記センサホルダが嵌合されるセンサホルダ嵌合部と、前記保護カバーのシール部材が接触するシール部と、前記保護カバーが嵌合される保護カバー嵌合部とが形成され、
前記保護カバー嵌合部の軸方向長さは、前記センサホルダ嵌合部の軸方向長さよりも短く、
前記保護カバーの外周面が大径部と、大径部に接続されるテーパ部と、テーパ部に接続される小径部とから形成され、前記テーパ部と前記小径部とに前記シール部材が前記外方部材のシール部の内径よりも大きい外径に形成され、前記大径部が前記外方部材の保護カバー嵌合部に嵌合される車輪用軸受装置。

【請求項2】

前記シール部材に径方向外側に向かって突出する環状突出部が形成される請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項3】

前記シール部材の環状突出部がリップ状に形成される請求項２に記載の車輪用軸受装置。

【請求項4】

前記センサホルダの外周面の途中部に鍔部が形成され、前記外周面が前記外方部材のセンサホルダ嵌合部に嵌合され、前記鍔部が前記外方部材の端面に接触して前記センサホルダの嵌合位置を定める請求項１から請求項３のいずれか一項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、車輪用軸受装置に関する。詳しくは、外方部材の密封性を向上させた車輪用軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持し、車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置を備えた車輪用軸受装置が知られている。車輪用軸受装置は、車輪に接続されるハブ輪が転動体を介して回転自在に支持されている。また、車輪用軸受装置の回転速度検出装置は、円周方向に異なる磁極が交互に着磁されたエンコーダリングと磁気センサとから構成されている。車輪用軸受装置は、ハブ輪にエンコーダリングが固定され、ハブ輪とともに回転しない部分に磁気センサが配置されている。車輪用軸受装置は、ハブ輪とともに回転するエンコーダリングが磁気センサ近傍を通過する際の磁性の変化の間隔からハブ輪に接続される車輪の回転速度を検出することができる。

【0003】

このような車輪用軸受装置において、回転速度検出装置のエンコーダリングへの飛石等による破損、泥土や磁性体等の付着による誤検出を防止するためにエンコーダリングをカバーによって保護しているものがある。車輪用軸受装置の外輪の開口部を非磁性体のカバーで覆うことで外輪の内部にエンコーダリングを密封するものである。例えば、特許文献１に記載の如くである。

【0004】

特許文献１に記載の車輪用軸受装置は、パルサリング（エンコーダリング）を覆う円筒状の保護カバーと、回転速度センサ（磁気センサ）と、回転速度センサを支持する円筒状のセンサキャップを具備する。パルサリング側の外方部材の開口部には、シール部材を備える保護カバーが嵌合され、その外側にセンサキャップが嵌合されている。これにより、車輪用軸受装置は、密封性の高い保護カバーとセンサキャップによって、泥土や磁性体から回転速度検出装置の磁気パルサリングを保護するだけでなく、飛び石等による破損を低減する。車輪用軸受装置は、パルサリング側の外方部材の開口部の内周に保護カバーの嵌合部分と保護カバーのシール部材の接触部分とセンサキャップの嵌合部分とがそれぞれ形成され、順に内径が大きくなるように構成されている。すなわち、パルサリング側の外方部材の開口部の内周には、複数の段差が形成されている。このため、車輪用軸受装置は、保護カバーを外方部材に取り付ける際にシール部材が段差に接触しても損傷しないように外方部材の開口部の内周に複雑な加工を施す必要があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５−６８４５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、外方部材のインナー側開口部に複雑な加工を施すことなく保護カバーのシール部材の損傷を防止し、保護カバーの密封性を維持することができる車輪用軸受装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

即ち、車輪用軸受装置においては、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り付けフランジを一体に有し、外周の他端部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と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、前記外方部材のインナー側開口部の内周に嵌合され、外周面に円環状のシール部材が設けられる円筒状の保護カバーと、前記外方部材のインナー側開口部の内周であって前記保護カバーよりも外側に嵌合される円筒状のセンサホルダと、を備えた車輪用軸受装置において、前記外方部材のインナー側開口部の内周に、インナー側端から軸方向アウター側に向かって順に、前記センサホルダが嵌合されるセンサホルダ嵌合部と、前記保護カバーのシール部材が接触するシール部と、保護カバーが嵌合される保護カバー嵌合部が形成され、前記シール部の内径が前記保護カバー嵌合部の内径よりも大きい内径であって、前記センサホルダ嵌合部の内径と同一の内径であり、前記シール部と前記センサホルダ嵌合部とが隣接しているものである。

【0008】

車輪用軸受装置においては、前記保護カバーの外周面が大径部と、大径部に接続されるテーパ部と、テーパ部に接続される小径部とから形成され、前記テーパ部と前記小径部とに前記シール部材が前記外方部材のシール部の内径よりも大きい外径に形成され、前記大径部が前記外方部材の保護カバー嵌合部に嵌合されるものである。

【0009】

車輪用軸受装置においては、前記シール部材に径方向外側に向かって突出する環状突出部が形成されるものである。

【0010】

車輪用軸受装置においては、前記シール部材の環状突出部がリップ状に形成されるものである。

【0011】

車輪用軸受装置においては、前記センサホルダの外周面の途中部に鍔部が形成され、前記外周面が前記外方部材のセンサホルダ嵌合部に嵌合され、前記鍔部が前記外方部材の端面に接触して前記センサホルダの嵌合位置を定めるものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0013】

即ち、本発明によれば、外方部材のインナー側開口部の内周面における保護カバーのシール部材が通過する範囲に段差が存在しない。これにより、外方部材のインナー側開口部に複雑な加工を施すことなくシール部材の損傷を防止し、保護カバーの密封性を維持することができる。また、インナー側開口部のセンサホルダ嵌合部を径方向内側に向かって縮小させて段差を無くすことでインナー側開口部の外径が小さく形成される。これにより、外方部材を軽量化することができる。

【0014】

本発明によれば、保護カバーの大径部と小径部とをテーパ部で連結することにより大径部の小径側の剛性の増大が抑制されるので大径部の形状が外方部材の内側嵌合面になじみやすい。これにより、外方部材のインナー側開口部に複雑な加工を施すことなくシール部材の損傷を防止し、保護カバーの密封性を維持することができる。

【0015】

本発明によれば、保護カバーのシール部材が外方部材のインナー側開口部のシール部とセンサホルダ嵌合部とを摺動する際に発生する摩擦抵抗が抑制される。これにより、外方部材のインナー側開口部に複雑な加工を施すことなくシール部材の損傷を防止し、保護カバーの密封性を維持することができる。

【0016】

本発明によれば、センサホルダの嵌合位置を定めるために外方部材の内周に段差を設ける必要がない。これにより、外方部材のインナー側開口部に複雑な加工を施すことなくシール部材の損傷を防止し、保護カバーの密封性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態における全体構成を示す斜視図。

【図2】（ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態における全体構成を示す断面図、（ｂ）図２（ａ）におけるＡ部分の拡大断面図。

【図3】（ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態における保護カバーの拡大部分断面図、（ｂ）同じくセンサホルダの拡大部分断面図。

【図4】本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態における外輪の嵌合孔の形状を示す拡大部分断面図。

【図5】（ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態における外輪の嵌合孔に保護カバーの大径部が挿入された状態を示す拡大部分断面図、（ｂ）同じく保護カバーが嵌合孔にシール部まで挿入された状態を示す拡大部分断面図。

【図6】（ａ）本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態における外輪の嵌合孔に保護カバーの大径部が嵌合された状態とセンサホルダが挿入された状態を示す拡大部分断面図、（ｂ）同じく保護カバーとセンサホルダとが嵌合孔に嵌合された状態を示す拡大部分断面図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、図１から図３を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態である車輪用軸受装置１について説明する。

【0019】

図１に示すように、車輪用軸受装置１は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は、外方部材である外輪２、内方部材を構成するハブ輪３、内方部材を構成する内輪４（図２参照）、転動列である二列の一側ボール列５ａ（図２参照）、他側ボール列５ｂ（図２参照）、シール部材６（図２参照）、エンコーダリング７（図２参照）、保護カバー９（図２参照）、センサホルダ１１および磁気センサ１２を具備する。

【0020】

図２（ａ）に示すように、外方部材である外輪２は、内方部材（ハブ輪３と内輪４）を支持するものである。外輪２は、略円筒状に形成されたＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。外輪２の一側（インナー側）端部には、保護カバー９とセンサホルダ１１とが嵌合可能な一側開口部２ａが形成されている。外輪２の車輪取り付けフランジ３ｂ側である他側（アウター側）端部には、シール部材６が嵌合可能な外方部材開口部である他側開口部２ｂが形成されている。

【0021】

外輪２の内周面には、環状に形成されている一側の外側転走面２ｃと他側の外側転走面２ｄとが周方向に互いに平行になるように形成されている。一側の外側転走面２ｃと他側の外側転走面２ｄとのピッチ円直径は、等しい大きさに構成されている。なお、一側の外側転走面２ｃと他側の外側転走面２ｄとのピッチ円直径は、異なる大きさに構成してもよい。一側の外側転走面２ｃと他側の外側転走面２ｄとには、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲とする硬化層が形成されている。外輪２の外周面には、図示しない懸架装置のナックルに取り付けられるための車体取り付けフランジ２ｅが一側開口部２ａの近傍に一体に形成されている。車体取り付けフランジ２ｅは、外輪２の一側の外側転走面２ｃに対向する部分を含む範囲に形成されている。外輪２の一側開口部２ａ（内輪４側開口部）は、保護カバー９とセンサホルダ１１とが嵌合可能に形成されている。

【0022】

内方部材を構成するハブ輪３は、図示しない車両の車輪を回転自在に支持するものである。ハブ輪３は、有底円筒状に形成されたＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪３の一側端部（インナー側）には、外周面に縮径された小径段部３ａが形成されている。ハブ輪３の他側端部（アウター側）には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３ｂが一体的に形成されている。ハブ輪３の他側（車輪取り付けフランジ３ｂ側）の外周面には、周方向に環状の内側転走面３ｃと環状のシール摺動面３ｄとが形成されている。車輪取り付けフランジ３ｂには、円周等配位置にハブボルト３ｅが設けられている。

【0023】

ハブ輪３の一側端部の小径段部３ａは、内方部材を構成する内輪４が圧入されている。内輪４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。内輪４の外周面には、周方向に環状の内側転走面４ａが形成されている。内輪４は、圧入により所定の予圧が付与された状態でハブ輪３の一側端部に一体的に固定されている。つまり、ハブ輪３の一側には、内輪４によって内側転走面４ａが構成されている。ハブ輪３は、一側の小径段部３ａからシール摺動面３ｄまでを高周波焼入れにより表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、ハブ輪３は、車輪取り付けフランジ３ｂに付加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３の耐久性が向上する。

【0024】

ハブ輪３は、一側端部の内輪４に形成されている内側転走面４ａが外輪２の一側の外側転走面２ｃに対向し、他側に形成されている内側転走面３ｃが外輪２の他側の外側転走面２ｄに対向するように配置されている。すなわち、ハブ輪３と内輪４とからなる内方部材は、外輪２の一側開口部内に内輪４が配置され、外輪２の他側開口部内にハブ輪３の車輪取り付けフランジ３ｂが配置されている。

【0025】

転動列である一側ボール列５ａと他側ボール列５ｂとは、ハブ輪３を回転自在に支持するものである。一側ボール列５ａと他側ボール列５ｂとは、転動体である複数のボールが保持器によって環状に保持されている。一側ボール列５ａと他側ボール列５ｂとは、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。一側ボール列５ａは、内輪４に形成されている内側転走面４ａと、それに対向している外輪２の一側の外側転走面２ｃとの間に転動自在に挟まれている。他側ボール列５ｂは、ハブ輪３に形成されている内側転走面３ｃと、それに対向している外輪２の他側の外側転走面２ｄとの間に転動自在に挟まれている。つまり、一側ボール列５ａと他側ボール列５ｂとは、外輪２に対してハブ輪３と内輪４とを回転自在に支持している。

【0026】

車輪用軸受装置１は、外輪２とハブ輪３と内輪４と一側ボール列５ａと他側ボール列５ｂとから複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、本実施形態において、車輪用軸受装置１には、複列アンギュラ玉軸受が構成されているがこれに限定されるものではなく、複列円錐ころ軸受等で構成されていても良い。

【0027】

シール部材６は、外輪２とハブ輪３との隙間を塞ぐものである。シール部材６は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、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）、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の合成ゴムからなる複数のシールリップが加硫接着によって略円筒状に形成された芯金に一体に接合されている。シール部材６は、外輪２の他側開口部２ｂに芯金が嵌合され、ハブ輪３の外周面に複数の他側シールリップが接触している。シール部材６は、シールリップが油膜を介してハブ輪３の外周面と接触することでハブ輪３に対して摺動可能に構成されている。これにより、シール部材６は、外輪２の他側開口部２ｂからの潤滑グリースの漏れ、および外部からの雨水や粉塵等の侵入を防止する。

【0028】

図２（ｂ）に示すように、エンコーダリング７（薄墨部分）は、フェライト等の磁性紛体が混入された合成ゴムが環状に形成され、周方向に等ピッチで磁極Ｎと磁極Ｓとに着磁されたものである。エンコーダリング７は、支持環８を介して内輪４に支持されている。支持環８は、一側端部が径方向内側に向かって屈曲された折り曲げ部を有する円筒状部材である。支持環８は、防錆性の向上と検出精度の安定性の向上のため強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて形成されている。エンコーダリング７は、支持環８の折り曲げ部に加硫接着によって一体に接合されている。支持環８は、他側端部の円筒部分に内輪４が圧入されている。すなわち、エンコーダリング７は、外輪２の一側開口部２ａの内部であって内輪４の端面に対向する位置に配置されている。これにより、エンコーダリング７は、支持環８を介して内輪４と一体的に回転可能に構成されている。

【0029】

保護カバー９は、外輪２のインナー側開口部である一側開口部２ａを塞いでエンコーダリング７を保護するものである。保護カバー９は、プレス加工によって底面を有する円筒状に形成され、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）から構成されている。保護カバー９は、側部にシール部材１０が一体的に設けられている。図３（ａ）に示すように、保護カバー９は、円筒状の大径部９ａと小径部９ｃとが所定の角度θからなるテーパ部９ｂで連結されている側部と中央部が突出した円盤状の底部９ｄとから形成されている。保護カバー９は、大径部９ａの一端と小径部９ｃとの他端とがテーパ部９ｂを介して接続され、小径部９ｃの他端に底部９ｄの外縁が一体に連結されている。つまり、保護カバー９は、一側端に底部９ｄが形成され、他側端が開口している。保護カバー９は、テーパ部９ｂと小径部９ｃとにＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、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）、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の合成ゴムからなる環状のシール部材１０が加硫接着によって一体的に設けられている。シール部材１０には、環状突出部である環状のシールリップ１０ａと突出面１０ｂとが一体に形成されている。

【0030】

保護カバー９は、環状のシールリップ１０ａと突出面１０ｂとの外径であるシール外径Ｄ２が大径部９ａの外径であるカバー外径Ｄ１よりも大きい外径に形成されている。保護カバー９は、外輪２の一側開口部２ａの内周に嵌合されている。この際、保護カバー９は、底部９ｄをエンコーダリング７に近接させるために全体が外輪２の内部に入り込んだ位置に嵌合されている。また、保護カバー９の底部９ｄは、所定の軸方向の隙間をあけてエンコーダリング７に対向するように配置されている。保護カバー９のシール部材１０は、外輪２の一側開口部２ａと保護カバー９との隙間をシールしている。これにより、保護カバー９は、外輪２の一側開口部２ａを塞ぎ、一側開口部２ａの近傍に配置されているエンコーダリング７を保護している。

【0031】

なお、保護カバー９のシール部材１０は、環状突出部としてシールリップ１０ａと環状の突出面１０ｂとがそれぞれ形成されているがこれに限定するものではなく、シールリップ１０ａのみが形成されているものや、環状の突出面１０ｂのみが形成されているものでもよい。

【0032】

図２（ａ）に示すように、センサホルダ１１は、磁気センサ１２を保持するものである。センサホルダ１１は、プレス加工によって底面を有する円筒状に形成され、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）から構成されている。センサホルダ１１がＳＰＣＣ系の材料で構成される場合、カチオン電着塗装によって防錆皮膜が形成されている。特に、防錆力と密着力に優れた強力な塗装膜が形成できるエポキシ樹脂系等からなるカチオン電着塗装が好ましい。なお、カチオン電着塗装は、正電極に対して、製品側を負電極として通電するものであるが、負電極に対して、製品側を正電極として通電するアニオン型の電着塗装であっても良い。このアニオン型の電着塗装の場合、塗装色の安定性や焼付温度を低く設定できる特徴を備えている。

【0033】

図３（ｂ）に示すように、センサホルダ１１は、円筒状の側部１１ａと一部が突出した円盤状の底部１１ｃとから形成されている。側部１１ａには、径方向外側に突出している環状の鍔部１１ｂが形成されている。底部１１ｃには、磁気センサ取付部１１ｄが形成されている。センサホルダ１１は、側部１１ａの外径であるセンサホルダ外径Ｄ３が保護カバー９のカバー外径Ｄ１よりも大きく、保護カバー９のシール外径Ｄ２よりも小さい外径に形成されている。

【0034】

センサホルダ１１は、外輪２の一側開口部２ａの内周に嵌合されている。この際、センサホルダ１１は、鍔部１１ｂが外輪２の一側端に接触している状態で嵌合されている。すなわち、センサホルダ１１は、外輪２の一側開口部２ａの内周に嵌合されている保護カバー９よりも外側（インナー側）で保護カバー９を覆うように一側開口部２ａに嵌合されている。これにより、センサホルダ１１は、外輪２の一側開口部２ａを塞ぐとともに外輪２に対する軸方向の位置が定まる。従って、センサホルダ１１は、その底部９ｄの磁気センサ取付部１１ｄに取り付けられる磁気センサ１２をエンコーダリング７に対して適切な位置で保持することができる。

【0035】

図２（ａ）に示すように、磁気センサ１２は、エンコーダリング７の磁性を検出するものである。磁気センサ１２は、センサホルダ１１によってその検出面がエンコーダリング７に対向するようにして外輪２に設けられている。磁気センサ１２は、エンコーダリング７から所定のエアギャップ（軸方向すきま）になるようにセンサホルダ１１に保持されている。磁気センサ１２は、ハブ輪３と一体的に回転することにより交互に検出面を通過するエンコーダリング７の各磁性の通過時間を検出する。

【0036】

このように構成される車輪用軸受装置１は、外輪２とハブ輪３と内輪４と一側ボール列５ａと他側ボール列５ｂとから複列アンギュラ玉軸受が構成され、ハブ輪３が一側ボール列５ａと他側ボール列５ｂを介して外輪２に回転自在に支持されている。また、車輪用軸受装置１は、外輪２の一側開口部２ａと内輪４との隙間を保護カバー９とセンサホルダ１１とで塞がれ、外輪２の他側開口部２ｂとハブ輪３との隙間をシール部材６で塞がれている。これにより、車輪用軸受装置１は、保護カバー９によって内部からの潤滑グリースの漏れ、および外部からの雨水や粉塵等の侵入を防止しつつ内輪４に固定されているエンコーダリング７を保護している。また、車輪用軸受装置１は、センサホルダ１１によって磁気センサ１２をエンコーダリング７に対して適切な位置に保持している。

【0037】

次に、図４を用いて、外輪２の一側開口部２ａの内周の形状について詳細に説明する。

【0038】

図４に示すように、外輪２の一側開口部２ａの内周は、保護カバー９とセンサホルダ１１とが嵌合する嵌合孔１３として構成されている。嵌合孔１３には、保護カバー９の大径部９ａ（図３（ａ）参照）が圧入嵌合されている保護カバー嵌合部１３ａ（一番目に濃い薄墨部分）と、保護カバー９のシール部材１０が接触しているシール部１３ｂ（三番目に濃い薄墨部分）と、センサホルダ１１の側部１１ａ（図３（ｂ）参照）が圧入嵌合されているセンサホルダ嵌合部１３ｃ（二番目に濃い薄墨部分）と、が形成されている。

【0039】

センサホルダ嵌合部１３ｃは、一側開口部２ａのインナー側端（外輪２の一側端）から軸方向アウター側に向かって形成されている。センサホルダ嵌合部１３ｃは、センサホルダ１１の側部１１ａのうち鍔部１１ｂまでの部分がすべて嵌合可能な軸方向長さの孔として形成されている。シール部１３ｂは、センサホルダ嵌合部１３ｃの軸方向アウター側に隣接して形成されている。シール部１３ｂは、保護カバー９の小径部９ｃ（図３（ａ）参照）がすべて含まれる軸方向長さの孔として形成されている。保護カバー嵌合部１３ａは、シール部１３ｂの軸方向アウター側に隣接して形成されている。保護カバー嵌合部１３ａは、径方向からみて外輪２と重複する位置に、保護カバー９の大径部９ａが嵌合可能な軸方向長さの孔として形成されている。つまり、外輪２の一側開口部２ａの内周には、一側開口部２ａの端面から順に軸方向アウター側に向かってセンサホルダ嵌合部１３ｃ、シール部１３ｂおよび保護カバー嵌合部１３ａが形成されている。

【0040】

嵌合孔１３は、センサホルダ嵌合部１３ｃの内径である外側内径ｄ３が保護カバー嵌合部１３ａの内径である内側内径ｄ１よりも大きい内径に形成されている。また、嵌合孔１３は、保護カバー嵌合部１３ａとセンサホルダ嵌合部１３ｃとの間に形成されているシール部１３ｂの内径であるシール部内径ｄ２が外側内径ｄ３と同一の内径に形成されている。つまり、嵌合孔１３は、保護カバー嵌合部１３ａが形成されている小径部分と、シール部１３ｂおよびセンサホルダ嵌合部１３ｃが形成されいてる大径部分とのみから構成されている。

【0041】

嵌合孔１３の保護カバー嵌合部１３ａは、保護カバー９の大径部９ａ（図３（ａ）参照）が圧入嵌合可能な大きさの内側内径ｄ１に形成されている。嵌合孔１３のセンサホルダ嵌合部１３ｃは、センサホルダ１１の側部１１ａ（図３（ｂ）参照）が圧入嵌合可能な大きさの外側内径ｄ３に形成されている。また、センサホルダ嵌合部１３ｃは、保護カバー９の大径部９ａがセンサホルダ嵌合部１３ｃの内周面に接触することなく通過可能な大きさの外側内径ｄ３であって、保護カバー９のシール部材１０のシールリップ１０ａ（図３（ａ）参照）と突出面１０ｂ（図３（ａ）参照）とが密封性を維持した状態でセンサホルダ嵌合部１３ｃの内周面に接触して移動可能な大きさの外側内径ｄ３に形成されている。嵌合孔１３のシール部１３ｂは、保護カバー９の大径部９ａがシール部１３ｂの内周面に接触することなく通過可能な大きさのシール部内径ｄ２であって、保護カバー９のシール部材１０のシールリップ１０ａと突出面１０ｂとが密封性を維持した状態でシール部１３ｂの内周面に接触して移動可能な大きさのシール部内径ｄ２に形成されている。

【0042】

次に、図５と図６とを用いて、外輪２の嵌合孔１３に保護カバー９とセンサホルダ１１とが組み付けられる態様について説明する。

【0043】

図５（ａ）に示すように、保護カバー９は、嵌合孔１３の入口である外輪２の嵌合孔１３の軸心に保護カバー９の軸心を一致させた状態で嵌合孔１３に挿入される。保護カバー９は、大径部９ａが嵌合孔１３のセンサホルダ嵌合部１３ｃに挿入される。この際、センサホルダ嵌合部１３ｃの外側内径ｄ３よりも小さいカバー外径Ｄ１である大径部９ａは、センサホルダ嵌合部１３ｃの内周面に接触することがない。

【0044】

図５（ｂ）に示すように、嵌合孔１３の内側（アウター側）に向かって移動される保護カバー９は、大径部９ａが嵌合孔１３のシール部１３ｂに挿入され、シール部材１０がセンサホルダ嵌合部１３ｃに挿入される。この際、シール部１３ｂのシール部内径ｄ２よりも小さいカバー外径Ｄ１である大径部９ａは、シール部１３ｂの内周面に接触することがない。一方、センサホルダ嵌合部１３ｃの外側内径ｄ３よりも大きいシール外径Ｄ２（図５（ａ）参照）であるシール部材１０は、シールリップ１０ａと突出面１０ｂとがセンサホルダ嵌合部１３ｃの内周面に接触して変形した状態で嵌合孔１３の内側に向かって移動される。

【0045】

図６（ａ）に示すように、嵌合孔１３の内側に向かって移動される保護カバー９は、大径部９ａが嵌合孔１３の保護カバー嵌合部１３ａに挿入され、シール部材１０がシール部１３ｂに挿入される。この際、保護カバー嵌合部１３ａの内側内径ｄ１と略同一のカバー外径Ｄ１である大径部９ａは、保護カバー嵌合部１３ａの内周面に接触した状態で嵌合孔１３の内側に向かって移動（圧入嵌合）される。一方、シール部１３ｂのシール部内径ｄ２よりも大きいシール外径Ｄ２（図５（ａ）参照）であるシール部材１０は、シールリップ１０ａと突出面１０ｂとがセンサホルダ嵌合部１３ｃの内周面に接触した状態で嵌合孔１３の内側に向かって移動される。保護カバー９は、大径部９ａが嵌合孔１３の保護カバー嵌合部１３ａの所定の位置まで圧入嵌合されることで外輪２に固定され、シール部材１０のシールリップ１０ａと突出面１０ｂとがシール部１３ｂの内周面に接触して嵌合孔１３と保護カバー９との密封性を確保する。

【0046】

図６（ａ）に示すように、センサホルダ１１は、嵌合孔１３の入口である外輪２の一側開口部２ａから嵌合孔１３の軸心にセンサホルダ１１の軸心を一致させた状態で嵌合孔１３に挿入される。センサホルダ１１は、嵌合孔１３のセンサホルダ嵌合部１３ｃに側部１１ａが挿入される。この際、センサホルダ嵌合部１３ｃの外側内径ｄ３と略同一のセンサホルダ外径Ｄ３である側部１１ａは、センサホルダ嵌合部１３ｃの内周面に接触した状態で圧入嵌合されている。図６（ｂ）に示すように、センサホルダ１１は、側部１１ａの鍔部１１ｂが外輪２の一側端に接触するまで外嵌合孔１３の内側に向かって移動される。

【0047】

このように構成することで、保護カバー９のシール部材１０は、センサホルダ嵌合部１３ｃからシール部１３ｂの所定に位置に至るまでの間に、内径の大きさが同一であるセンサホルダ嵌合部１３ｃの内周面とシール部１３ｂの内周面とに接触した状態で移動される。つまり、シール部材は、センサホルダ嵌合部１３ｃからシール部１３ｂの所定に位置に至るまでの間に段差等を通過することなく一定の接触状態を維持しつつ嵌合孔１３の内周面上を移動される。また、嵌合孔１３は、内周面に小径部分と大径部分とを形成するだけで保護カバー９とセンサホルダ１１とを圧入嵌合により固定するための保護カバー嵌合部１３ａとセンサホルダ嵌合部１３ｃ、および嵌合孔１３と保護カバー９との隙間をシールするためのシール部１３ｂが構成される。このように、車輪用軸受装置１は、外輪２の内輪４側開口部の嵌合孔１３に複雑な加工を施すことなく保護カバー９のシール部材の損傷を防止し、保護カバー９の密封性を維持することができる。

【0048】

保護カバー９は、大径部９ａと小径部９ｃとをテーパ部９ｂで接続することでプレス加工で作成する場合の小径部９ｃの外径と大径部９ａの外径であるカバー外径Ｄ１との段差の最少寸法を小さくすることができる。つまり、保護カバー９は、大径部９ａと小径部９ｃとが略直角に屈曲されている段差部によって接続されている場合に比べて、小径部９ｃの内径を径方向外側に拡張することができる。さらに、エンコーダリング７は、支持環８の一側端部が径方向内側に屈曲された折り曲げ部に設けられているので内輪４の径方向外側にエンコーダリング７用の空間を確保する必要がない。従って、車輪用軸受装置１は、ハブ輪３や内輪４の軸径を大きくしたり、一側ボール列５ａと他側ボール列５ｂとのピッチ円直径を大きくしたりすることができる。これにより、車輪用軸受装置１は、車輪取り付けフランジ３ｂに付加される回転曲げ荷重に対する機械的強度および転動疲労寿命を向上させることができる。

【0049】

以上、発明の実施の形態について、車輪用軸受装置１は、ハブ輪３の外周に一側ボール列５ａの内側転走面３ｃが直接形成されている第３世代構造の車輪用軸受装置１として構成されているがこれに限定するものではなく、ハブ輪３に一対の内輪４が圧入固定された第２世代構造であっても良い。また、本発明は各実施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。

【符号の説明】

【0050】

１ 車輪用軸受装置
２ 外輪
２ａ 一側開口部
３ ハブ輪
３ａ 小径段部
４ 内輪
９ 保護カバー
１０ シール部材
１１ センサホルダ
１３ａ 保護カバー嵌合部
１３ｂ シール部
１３ｃ センサホルダ嵌合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】