(57)【要約】【課題】  泥水の侵入を抑制し、耐久性を確保することができる転がり軸受装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の転がり軸受装置１は、カバー部材２０が挿入された外輪１１における開口部１１の軸方向端面１１ｄ２の周縁部に、面取り部１１ｅが形成され、カバー部材２０には、開口部１１ｄの大径面１１ｄ１に内接している内接面２１ａと、軸方向端面１１ｄ２と当接すべく内接面２１ａから径外方向に突出する段差面２１ｂと、が形成され、面取り部１１ｅと内接面２１ａ及び段差面２１ｂとで構成された環状空間Ｋにシール剤Ｓが充填されている。【選択図】      図２
2006226491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に開口する円筒状の開口部が形成された外輪を有する転がり軸受部と、前記開口部の内周側に挿入された状態で当該開口部を閉塞するカバー部材とを備えており、このカバー部材に、前記開口部の内周面に接する内接面と、前記開口部の軸方向端面に当接すべく前記内接面から径外方向に突出する段差面が形成されている転がり軸受装置において、
前記開口部の軸方向端面の内周縁部に面取り部が形成され、この面取り部と前記内接面及び段差面とで構成された環状空間にシール材が充填されていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
転がり軸受部に設けられた外輪に形成された円筒状の開口部の内周側に、カバー部材の内接面を軸方向一端側から他端側に向かって挿入することによって当該外輪の開口部を閉塞するようにした請求項１記載の転がり軸受装置の製造方法であって、
前記カバー部材の内接面の全周に前記シール剤を塗布した状態で当該カバー部材の内接面を前記開口部の内周側に挿入することを特徴とする転がり軸受装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車輪を支持する転がり軸受装置には、アンチロックブレーキシステム等を制御するために、車輪の回転速度を検出する回転数検出センサが取り付けられたものがある。このような転がり軸受装置としては、例えば、図５に示すように、車輪が取り付けられるフランジ５０と一体に回転する回転輪としての内軸５１と、この内軸５１との間に複数の転動体を介在するとともに車体側に固定される外輪５２とを備えた転がり軸受部と、車輪の回転数を検出する回転数検出センサ５３が固定されるとともに外輪５２に取り付けられた有底筒状のカバー部材５４と、を有するものがある。このカバー部材５４は、外輪５２の一端側の開口部を閉塞すべく、その端部５４ａが外輪５２の内周側に挿入されている。
上記転がり軸受装置において、その内部に泥水や異物等が侵入すると、転がり軸受部の耐久性の低下や、回転数検出センサ５３の検出精度の低下を招くため、カバー部材５４の端部５４ａを外輪５２の内周面に対して圧入状態で挿入することによって、その密封性が高められている。
【０００３】
ところで、カバー部材５４を樹脂等で成形した場合、金属製である外輪５２との間で熱膨張率が異なるため、当該転がり軸受装置の温度が上昇すると、外輪５２とカバー部材５４との間には微小な隙間が生じ、密封性が低下する場合があった。
このため、外輪５２の内周面５２ａと開口端部５４ａの外周面５４ａ１との間に微小な隙間が生じた場合に、この隙間とともにラビリンス効果を生じさせる溝部５４ｂを、外周面５４ａ１に形成し、転がり軸受部の内部に泥水等が侵入するのを防ぐ試みがなされていた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７６７５３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の転がり軸受装置では、依然として内周面５２ａと外周面５４ａ１との間には、微小な隙間が生じる場合があり、その耐久性を確保する上においては、内周面５２ａと外周面５４ａ１との間の密封性をより高めることが嘱望されていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、転がり軸受部とカバー部材との密封性をより高めることで、内部に泥水が侵入するのを防止し、その耐久性を確保できる転がり軸受装置及びその製造方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、一端側に開口する円筒状の開口部が形成された外輪を有する転がり軸受部と、前記開口部の内周側に挿入された状態で当該開口部を閉塞するカバー部材とを備えており、このカバー部材に、前記開口部の内周面に接する内接面と、前記開口部の軸方向端面に当接すべく前記内接面から径外方向に突出する段差面が形成されている転がり軸受装置において、前記開口部の軸方向端面の内周縁部に面取り部が形成され、この面取り部と前記内接面及び段差面とで構成された環状空間にシール材が充填されていることを特徴としている。
【０００７】
上記のように構成された転がり軸受装置によれば、前記環状空間にシール剤が充填されているので、前記外輪と前記カバー部材との間に前記シール剤を介在させることができる。従って、前記カバー部材は前記外輪の開口部を密封状態で閉塞できる。また、前記面取り部は、従来から、固定輪を製作する上で形成されているものであり、上記従来例のように溝部を形成する等、新たに加工を追加する必要がない。よって、大きなコスト高を招くことなく、前記カバー部材と前記外輪とを密封できる。
【０００８】
また、前記外輪と前記カバー部材との間にシール剤を介在させるには種々の方法が考えられるが、以下に示す方法を採ることができる。
すなわち、本発明の転がり軸受装置の製造方法は、転がり軸受部に設けられた外輪に形成された円筒状の開口部の内周側に、カバー部材の内接面を軸方向一端側から他端側に向かって挿入することによって当該外輪の開口部を閉塞するようにした上記転がり軸受装置の製造方法であって、前記カバー部材の内接面の全周に前記シール剤を塗布した状態で当該カバー部材の内接面を前記開口部の内周側に挿入することを特徴としている。
【０００９】
この場合、前記内接面に塗布された前記シール剤は、前記開口部の軸方向端面（前記面取り部）に押されてその大半が前記段差面の基端部の方向に移動する。そして、前記軸方向端面と前記段差面を当接させることによって、大半の前記シール剤を前記環状の空間に充填することができる。さらに前記シール剤が前記段差面の基端部まで移動する際に、前記外輪の端部周面と前記内接面には少量の前記シール剤が塗り広げられるので、この両面の間にも前記シール剤を介在させることができる。従って、前記シール剤が介在する範囲をより広くすることができるので、確実に前記外輪と前記カバー部材とを密封することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明に係る転がり軸受装置及びその製造方法によれば、前記カバー部材と前記外輪との間を密封することによって、転がり軸受装置の内部に泥水等が侵入するのを抑制したので、その耐久性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明である転がり軸受装置の一実施形態である車輪用軸受装置の構成を示す軸方向断面図である。この車輪用軸受装置１は、自動車などの車両の車輪を回転自在に支持する装置として用いられるものであり、この車輪用軸受装置１が取り付けられる車両の車輪を支持する転がり軸受部１０と、この転がり軸受部１０の一端部を閉塞するカバー部材２０とを備えている。
【００１２】
まず、転がり軸受部１０について説明する。転がり軸受部１０は、固定輪としての外輪１１と、回転輪としての内軸１２と、内軸１２に取り付けられたエンコーダ１３と、外輪１１と内軸１２間に配置された複数の転動体としての玉１４と、これらの玉１４をそれぞれ保持する保持器１５と、外輪１１と内軸１２との隙間に取り付けられて軸受内部を密封するシール１６とを備えており、複列のアンギュラ玉軸受を構成している。
このうち、内軸１２は図示しない車輪が取り付けられる車軸を構成しており、内軸本体１７と、内輪部材１８とを組み合わせて成るものである。
【００１３】
内軸本体１７は、車輪を取り付けるためのインロー部１７ａ及びフランジ部１７ｂを一端側に備えている。このフランジ部１７ｂには、車輪を固定するための複数本のハブボルト１７ｃが固定されている。
【００１４】
また、内軸本体１７の外周面には、第一の内輪軌道１２ａが形成されるとともに、内軸本体１７の他端部には内輪軌道１２ａよりも小径の小径部１７ｄが形成されている。この小径部１７ｄには、円環状に成形された内輪部材１８が圧入状態で挿入されている。この内輪部材１８の外周面には、第二の内輪軌道１２ｂが形成されている。内輪部材１８は、その一端面が内軸本体１７の外周面と小径部１７ｄとをつなぐ段部１７ｅに当接した状態で圧入されている。さらに、内輪部材１８を押し込みつつ小径部１７ｄ先端部に形成されたかしめ部１７ｆをかしめることで、内輪部材１８は軸受部１０に予圧を付与しつつ、内軸本体１７に一体回転可能に固定されている。
【００１５】
外輪１１は、その内周面に第一及び第二の内輪軌道１２ａ，１２ｂに対向する第一及び第二の外輪軌道１１ａ，１１ｂが形成され、玉１４を介して内軸１２を回転自在に支持している。外輪１１の外周面には、外輪１１を車両側に取り付けるための取り付け部１１ｃが形成されている。また、外輪１１において、フランジ部１７ｂが位置する側と反対側の軸方向端部には、第二の外輪軌道１１ｂよりも大径の大径面１１ｄ１が形成された円筒状の開口部１１ｄが形成されている。
【００１６】
エンコーダ１３は、円環状に成形された磁気リング１３ａと磁気リング１３ａが取り付けられた円環状の支持部材１３ｂとにより構成されており、支持部材１３ｂを内輪部材１８の端部に外嵌されて、内軸１２に一体回転可能に取り付けられている。支持部材１３ｂは、金属板を折り曲げることで、断面ほぼＬ字形で全体を円環状に成形されている。磁気リング１３ａは、支持部材１３ｂの円環部１３ｂ１に接着等で接着して固定されており、その周方向に異なる磁極が連続的に配列するように構成されている。
【００１７】
次に、カバー部材２０について詳述する。カバー部材２０は、外輪１１に取り付けられたカバー部材本体２１と、先端をエンコーダ１３に近接配置しかつカバー部材本体２１に取り付けられた回転数検出センサ２２とを有している。
【００１８】
カバー部材本体２１は、樹脂等を用いてほぼ有底筒状に成形されており、その開口端部が外輪１１の開口部１１ｄの大径部１１ｄ１に挿入されて、開口部１１ｄを閉塞している。カバー部材本体２１の開口端部には、カバー部材本体２１の外周面よりも小径かつ円筒状に形成されて、大径面１１ｄ１と内接している内接面２１ａと、この内接面２１ａとカバー部材本体２１の外周面とをつなぐ（内接面２１ａから周方向に沿って径外方向に突出する）段差面２１ｂが形成されている。カバー部材本体２１は、段差面２１ｂを外輪１１の開口部１１ｄの軸方向端面１１ｄ２に当接させることで軸方向位置を決めつつ、大径面１１ｄ１に挿入されている。また、内接面２１ａは、大径面１１ｄ１に対して適度なしめしろをもって内接するような径寸法に設定されている。
【００１９】
また、カバー部材本体２１の底面には、カバー部材２１の内外を連通する孔部２１ｃが形成されており、この孔部２１ｃには、回転数検出センサ２２が挿入して取り付けられている。回転数検出センサ２２は、孔部２１ｃの内周面に沿うような円筒状に成形されている。この外周面に周方向に沿って形成された溝部２２ａには、リング状のシール部材２２ｂが装着されており、孔部２１ｃと回転数検出センサ２２との間を密封している。また、回転数検出センサ２２は、その先端部２２ｃをエンコーダ１３に近接するように固定され、エンコーダ１３の磁気リング１３ａによる磁界の変化を検知するようにされている。回転速度検出センサ２２は、この検知した磁界の変化を信号として図示しない制御部等にハーネス２２ｄから出力し、前記制御部はこの信号に基づいて車輪の回転速度を得ることができる。
【００２０】
ここで、外輪１１とカバー部材２０との挿入部分を詳細に説明する。図２は、図１中の外輪１１とカバー部材２０との挿入部分を拡大した図である。
外輪１１の軸方向端面１１ｄ２の周縁部には、全周に渡って面取り部１１ｅが形成されている。この面取り部１１ｅは、軸方向端面１１ｄ２のエッジを落とすための、いわゆるＣ面取り加工が行われており、その面取り量は０．５〜１ｍｍ程度である。このような面取り部１１ｅは、金属材料を切削成形する際には、通常形成されるものであり、本実施形態の面取り部１１ｅについても、通常形成される程度のものである。なお、図２では、説明のために面取り部１１ｅは誇張して示している。
【００２１】
段差面２１ｂの基端部には、面取り部１１ｅ、内接面２１ａ、及び段差面２１ｂによって環状空間Ｋが構成されている。この環状空間Ｋには、外輪１１とカバー部材２０とをシールするためのシール剤Ｓが充填されている。ここで用いられるシール剤としてはヘンケル社製ロックタイト５９１０（商品名）を用いることができる。このロックタイト５９１０（商品名）は、ペースト状の室温硬化型のシール剤である。
このシール剤Ｓは、充填されて硬化することで、面取り部１１ｅと、内接面２１ａ及び段差面２１ｂとの間に介在し、引き剥がし可能な程度の適度な接着力を持って両者を隙間なく繋ぐことでシールしている。このときシール剤Ｓは、適度な弾性を有しつつ硬化しており、外輪１１とカバー部材２０との熱膨張係数の差によって、内接面２１ａと大径面１１ｄ１との間に隙間が生じたとしても、シール剤Ｓの弾性によってこの隙間を許容し、密封状態を維持することができる。
【００２２】
このように構成された本実施形態に係る車輪用軸受装置１によれば、環状空間Ｋにシール剤Ｓが充填されているので、外輪１１とカバー部材２０との間にシール剤Ｓを介在させることができ、カバー部材２０は外輪１１の開口部１１ｄを密封状態で閉塞することができる。従って、車輪用軸受装置１の内部に泥水等が侵入するのを抑制でき、その耐久性を確保できるとともに、回転数検出センサ２２の検出精度の低下を抑制できる。
また、面取り部１１ｅは、従来から形成されているものであるため、上記従来例のように溝部を形成する等、新たに加工を追加する必要がない。従って、大きなコスト高を招くことなく、カバー部材２０と外輪１１とを密封できる。もっとも、より多くのシール剤を充填するために、面取り部１１ｅの面取り量を増やしたり、面取り部１１ｅの面取り形状を、例えば、図３（ａ）に示すように、Ｒ面取りとしたり、図３（ｂ）に示すように凹状にＲを付けたりしてもよい。
また、シール剤Ｓは、面取り部１１ｅと、内接面２１ａ及び段差面２１ｂとを、引き剥がし可能な程度の適度な接着力を持って繋いでいるので、例えばメンテナンスのために分解する際にも、転がり軸受部１０からカバー部材２０を容易に取り外すことができる。
【００２３】
また、外輪１１とカバー部材２０との間にシール剤Ｓを介在させるには種々の方法が考えられるが、本実施形態の車軸用軸受装置１の製造方法においては、以下に示す方法を採ることができる。
図４は、外輪１１に挿入する前のカバー部材２０の斜視図である。図のように、シール剤Ｓは、外輪１１に挿入する前に、内接面２１ａの軸方向中央部付近に、周方向に沿って有端すじ状に盛り上げて、適量塗布する。このとき、有端すじ状に塗布されたシール剤Ｓは、その両端部Ｓ１，Ｓ２が軸方向から見て交差するようにして、内接面２１ａの全周に渡って塗布する。その後、カバー部材２０を外輪１１の大径面１１ｄ１に挿入する。
【００２４】
このような本実施形態の車輪用軸受装置の製造方法は、カバー部材２０を外輪１１に取り付けるとき、以下のような効果が得られる。すなわち、この盛り上げて塗布されたシール剤Ｓは、外輪１１の軸方向端面１１ｄ２（面取り部１１ｅ）に押されてその大半が段差面２１ｂの基端部の方向に移動する。そして、軸方向端面１１ｄ２と段差面２１ｂとを当接させることによって、大半のシール剤Ｓを環状空間Ｋに充填することができる。さらにシール剤Ｓが段差面２１ｂの基端部まで移動する際に、大径面１１ｄ１には少量のシール剤Ｓが塗り広げられるので、大径面１１ｄ１と内接面２１ａとの間にもシール剤Ｓを介在させることができる。従って、シール剤Ｓが介在する範囲をより広くすることができるので、より確実に外輪１１とカバー部材２０とを密封することができる。
また、盛り山状に塗布されたシール剤Ｓは、その両端部Ｓ１，Ｓ２が、軸方向から見て交差するように塗布されているので、シール剤Ｓを全周に渡って隙間なく介在させることができる。
【００２５】
上記実施形態において、内接面２１ａに塗布するシール剤Ｓの量は、シール剤部Ｒに充填するのに必要な量以上であれば問題ないが、シール剤部Ｒを充填するのに必要十分な程度の塗布量とすることが好ましい。その理由は、シール剤Ｓがシール剤部Ｒに充填されれば外輪１１とカバー部材２０とを密封できるので、それ以上のシール剤Ｓは余剰となるからである。
また、本実施形態ではシール剤Ｓを盛り上げてすじ状に塗布したが、内接面２１ａに平坦に塗布してもよい。内接面２１ａは大径面１１ｄ１に対して適度なしめしろを有しているので、内接面２１ａと大径面１１ｄ１と隙間は微小であり、たとえシール剤Ｓを平坦に薄く塗布したとしても、軸方向端面１１ｄ２はシール剤Ｓを掃くように押して段差面２１ｂの基端部の方向に移動させるからである。
【００２６】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではない。例えば、本実施形態では、カバー部材２０（カバー部材本体２１）は樹脂により成形したが、金属を用いて成形したカバー部材を用いても良いし、樹脂と金属製の芯金とを組み合わせたカバー部材を用いてもよい。また、上記実施形態では、回転数検出センサを有する車軸用軸受装置に適用した場合を示したが、回転数検出センサを備えていない車軸用軸受装置にも適用できる。また、その端部開口を閉塞するカバー部材が挿入される構成を有する転がり軸受装置であれば、車軸用軸受装置に限らず、一般産業用転がり軸受装置に対しても、本発明は適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態である車輪用軸受装置の構成を示す軸方向断面図である。
【図２】図１中の外輪とカバー部材の挿入部分を拡大した図である。
【図３】開口部における面取り部の断面形状のバリエーションを示した図である。
【図４】外輪に挿入する前のカバー部材の斜視図である。。
【図５】従来の車輪用軸受装置の構成を示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      車輪用軸受装置
１０    転がり軸受部
１１    外輪
１１ｄ  開口部
１１ｄ１  大径面（内周面）
１１ｄ２  軸方向端面
１１ｅ  面取り部
２０    カバー部材
２１    カバー部材本体
２１ａ  内接面
２１ｂ  段差面
Ｋ      空間
Ｓ      シール剤
【図１】
2006226491.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006226491.tif 000006
【図５】
2006226491.tif 000007