(57)【要約】【課題】回転摩擦抵抗の発生を抑制しつつシール性能を向上させることができる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】外輪２と、ハブ輪３、およびハブ輪３に圧入された少なくとも一つの内輪４からなる内方部材と、複列の転動体であるインナー側ボール列５ａおよびアウター側ボール列５ｂと、内輪４の端部に設けられる磁気エンコーダ９と、外輪２に嵌合されているカバー１０と、を備えた車輪用軸受装置１であって、内輪４が、カバー１０に形成されている連通孔である内径部１０ｄに挿入され、内径部１０ｄの内周面と内輪４の外周面との間を塞ぐように内径部１０ｄの内周面または内輪４の外周面に柔軟性構造体である短繊維Ｆｉが設けられている。【選択図】図２
2018141511.tif 000002
【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、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、および前記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、
前記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、
前記内方部材のインナー側の端部に設けられる磁気エンコーダと、
前記外方部材のインナー側の開口部に嵌合されている円筒状のカバーと、
を備えた車輪用軸受装置であって、
前記内輪が、前記カバーに形成されている連通孔に挿入され、
前記連通孔の内周面と前記内輪の外周面との間を塞ぐように前記連通孔の内周面または前記内輪の外周面に柔軟性構造体が設けられている車軸用軸受装置。
【請求項２】
前記柔軟性構造体の径方向幅が、前記連通孔の内周面から前記内輪の外周面までの径方向幅よりも大きくなるように構成されている請求項１に記載の車軸用軸受装置。
【請求項３】
前記柔軟性構造体が、繊維材、大小の孔が無数に形成された多孔質の樹脂材または軟質の樹脂材からなる請求項１または請求項２に記載に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記柔軟性構造体が繊維材の場合、繊維材に撥水加工が施されている請求項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。
【請求項５】
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、
前記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、
前記内方部材のインナー側の端部に設けられる磁気エンコーダと、
前記外方部材のインナー側の開口部に嵌合されている円筒状のカバーと、
を備えた車輪用軸受装置に、駆動力を伝達する等速自在継手が連結されている軸受構造において、
前記等速自在継手が、前記カバーに形成されている連通孔に挿入され、
前記連通孔の内周面と前記等速自在継手の外周面との間を塞ぐように前記連通孔の内周面または前記等速自在継手の外周面に柔軟性構造体が設けられている軸受構造。
【請求項６】
前記柔軟性構造体の径方向幅が、前記連通孔の内周面から前記等速自在継手の外周面までの径方向幅よりも大きくなるように構成されている請求項５に記載の軸受構造。
【請求項７】
前記柔軟性構造体が、繊維材、大小の孔が無数に形成された多孔質の樹脂材または軟質の樹脂材からなる請求項５または請求項６に記載に記載の軸受構造。
【請求項８】
前記柔軟性構造体が繊維材の場合、繊維材に撥水加工が施されている請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車輪用軸受装置および軸受構造に関する。詳しくは、駆動側の車輪用軸受装置および軸受構造に関する。
【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。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円環状の磁気エンコーダと磁気センサとから構成されている。車輪用軸受装置は、ハブ輪に固定された内輪に磁気エンコーダが固定され、ハブ輪と一体的に回転しない部分である外輪に磁気センサが配置されている。車輪用軸受装置は、ハブ輪と一体的に回転する磁気エンコーダ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磁気エンコーダ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磁気エンコーダ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磁気エンコーダを密閉するものである。このように構成することで、車輪用軸受装置は、磁気エンコーダを飛石や泥土から保護しつつ、磁気センサによって磁気エンコーダの磁性の変化を検出することができる。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、内輪のインナー側端が外輪のインナー側端よりもインナー側に突出するように形成されている。内輪のインナー側端部は、カバーに形成されている円孔を通じてインナー側に延びている。車輪用軸受装置は、カバーの円孔の内周面と内輪の外周面との間に径方向隙間を有するように構成されている。車輪用軸受装置は、内輪の外周面に外装シールが設けられ、そのリップがカバーの内周面に接触するように構成されている。これにより、車輪用軸受装置は、カバーの内周面と内輪の外周面との隙間からの異物の入り込みを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−６４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の車輪用軸受装置は、カバーの内周面と内輪の外周面との間が接触式の外装シールで密閉されている。外装シールは、シール性を高めるために締め代を有するように構成されている。外装シールは、カバーの内周面と内輪の外周面との間に装着されることで、締め代分だけ弾性変形されたリップがカバーの内周面に押し付けられている。これにより、車輪用軸受装置は、カバーと内輪との間のシール性を向上させることができるが、外装シールのリップとカバーの内周面との摺動により回転摩擦抵抗が発生する点で不利であった。同様に、車輪用軸受装置に等速自在継手が連結されている軸受構造においても、外装シールによってカバーと等速自在継手の間に回転摩擦抵抗が発生する。
【０００７】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、柔軟性構造体の無い車輪用軸受装置に対し、回転摩擦抵抗の増加を抑制しつつシール性能を向上させることができる車輪用軸受装置および軸受構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち、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、前記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、前記内方部材のインナー側の端部に設けられる磁気エンコーダと、前記外方部材のインナー側の開口部に嵌合されている円筒状のカバーと、を備えた車輪用軸受装置であって、
前記内輪が、前記カバーに形成されている連通孔に挿入され、前記連通孔の内周面と前記内輪の外周面との間を塞ぐように前記連通孔の内周面または前記内輪の外周面に柔軟性構造体が設けられているものである。
【０００９】
車輪用軸受装置は、前記柔軟性構造体の径方向幅が、前記連通孔の内周面から前記内輪の外周面までの径方向幅よりも大きくなるように構成されているものである。
【００１０】
車輪用軸受装置は、前記柔軟性構造体が、繊維材、大小の孔が無数に形成された多孔質の樹脂材または軟質の樹脂材からなるものである。
【００１１】
車輪用軸受装置は、前記柔軟性構造体が繊維材の場合、繊維材に撥水加工が施されているものである。
【００１２】
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、前記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、前記内方部材のインナー側の端部に設けられる磁気エンコーダと、前記外方部材のインナー側の開口部に嵌合されている円筒状のカバーと、を備えた車輪用軸受装置に、駆動力を伝達する等速自在継手が連結されている軸受構造において、前記等速自在継手が、前記カバーに形成されている連通孔に挿入され、前記連通孔の内周面と前記等速自在継手の外周面との間を塞ぐように前記連通孔の内周面または前記等速自在継手の外周面に柔軟性構造体が設けられているものである。
【００１３】
軸受構造は、前記柔軟性構造体の径方向幅が、前記連通孔の内周面から前記等速自在継手の外周面までの径方向幅よりも大きくなるように構成されているものでる。
【００１４】
軸受構造は、前記柔軟性構造体が、繊維材、大小の孔が無数に形成された多孔質の樹脂材または軟質の樹脂材からなるものである。
【００１５】
軸受構造は、前記柔軟性構造体が繊維材の場合、繊維材に撥水加工が施されているものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
即ち、車輪用軸受装置および軸受構造によれば、カバーの外部から飛散してきた泥水や異物等が柔軟性構造体に捕捉されたり跳ね返されたりする。また、合成ゴム等からなる一般的なシール部材のシールリップよりも柔軟性に富んでいるので摺動面との接触圧力が外装シール部材よりも小さくなる。これにより、柔軟性構造体の無い車輪用軸受装置に対し、回転摩擦抵抗の増加を抑制しつつシール性能を向上させることができる。
【００１８】
車輪用軸受装置および軸受構造によれば、合成ゴム等から構成されるシール部材に比べて弾性力の小さい柔軟性構造体が弾性変形することで、カバーの内周面と内輪の外周面、またはカバーの内周面と等速自在継手の外周面との隙間が塞がれ、柔軟性構造体自体に形成されている隙間が小さくなる。これにより、柔軟性構造体の無い車輪用軸受装置に対し、回転摩擦抵抗の増加を抑制しつつシール性能を向上させることができる。
【００１９】
車輪用軸受装置および軸受構造によれば、使用条件等や要求される性能等に適した材質から構成柔軟性構造体が選択される。これにより、柔軟性構造体の無い車輪用軸受装置に対し、回転摩擦抵抗の増加を抑制しつつシール性能を向上させることができる。
【００２０】
車輪用軸受装置および軸受構造によれば、撥水効果により柔軟性構造体が泥水等を吸収し難いので、泥水等の浸入を防ぎ、摺動面との接触状態が維持される。これにより、柔軟性構造体の無い車輪用軸受装置に対し、回転摩擦抵抗の増加を抑制しつつシール性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車輪用軸受装置の第一実施形態における全体構成を示す斜視図。
【図２】車輪用軸受装置の第一実施形態における全体構成を示す部分断面図。
【図３】車輪用軸受装置の第一実施形態における部分断面矢視図。
【図４】図２におけるＡ部分の拡大断面図。
【図５】車輪用軸受装置の第二実施形態における部分断面矢視図。
【図６】軸受構造の第一実施形態における全体構成を示す断面図。
【図７】軸受構造の第一実施形態における車輪用軸受装置に等速自在継手の外側継手部材を挿入する状態を表す部分拡大断面図。
【図８】軸受構造の第二実施形態における車輪用軸受装置に等速自在継手の外側継手部材を挿入する状態を表す部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図１と図２とを用いて、車輪用軸受装置の第一実施形態である車輪用軸受装置１について説明する。
【００２３】
図１と図２とに示すように、車輪用軸受装置１は、自動車等の車体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、外輪２、ハブ輪３、内輪４、転動列である二列のインナー側ボール列５ａ、アウター側ボール列５ｂ、インナー側シール部材６、アウター側シール部材７および回転速度検出装置８を具備する。なお、本明細書において、インナー側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置の車体側を表し、アウター側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置の車輪側を表す。
【００２４】
図２に示すように、外方部材である外輪２は、複列のインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとを介して内方部材（ハブ輪３と内輪４）を回転自在に支持するものである。外輪２は、略円筒状に形成され、例えば、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のインナー側端部には、インナー側シール部材６が嵌合可能なインナー側開口部２ａが形成されている。外輪２のアウター側端部には、アウター側シール部材７が嵌合可能なアウター側開口部２ｂが形成されている。
【００２５】
外輪２の内周面には、環状に形成されているインナー側の外側転走面２ｃとアウター側の外側転走面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。アウター側の外側転走面２ｄは、インナー側の外側転走面２ｃとピッチ円直径とが同等もしくは大きくなるように形成されている。インナー側の外側転走面２ｃとアウター側の外側転走面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るための車体取り付けフランジ２ｅが一体に形成されている。
【００２６】
内方部材を構成するハブ輪３は、図示しない車体の車輪を回転自在に支持するものである。ハブ輪３は、円筒状に形成され、例えば、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のインナー側端部には、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のアウター側端部には、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のアウター側の外周面には、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。ハブ輪３の内周面にはトルク伝達用の雌スプライン３ｆ（またはセレーション）が形成されている。
【００２７】
内輪４は、転動列であって車載時に車体側に配置されるインナー側ボール列５ａと車載時に車輪側に配置されるアウター側ボール列５ｂとに予圧を与えるものである。内輪４は、円筒状に形成され、例えば、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は、その軸方向長さがハブ輪３の小径段部３ａの軸方向長さよりも大きくなるように形成されている。内輪４のアウター側の外周面には、周方向に環状の内側転走面４ａが形成されている。内輪４の内側転走面４ａは、ハブ輪３の内側転走面３ｃと等しい大きさのピッチ円直径に構成されている。内輪４のインナー側の外周面には、短繊維Ｆｉが任意の軸方向幅で帯状に全周に渡って設けられている。
【００２８】
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の小径段部３ａに一体的に固定されている。つまり、ハブ輪３のインナー側には、内輪４によって内側転走面４ａが構成されている。また、内輪４は、そのインナー側端面がハブ輪３のインナー側端面よりも突出した状態でハブ輪３に固定されている。ハブ輪３は、インナー側端部の内輪４の内側転走面４ａが外輪２のインナー側の外側転走面２ｃに対向し、アウター側の内側転走面３ｃが外輪２のアウター側の外側転走面２ｄに対向するように配置されている。
【００２９】
転動列であるインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、ハブ輪３を回転自在に支持するものである。インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列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。インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、例えば、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６２〜６７ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。インナー側ボール列５ａは、内輪４の内側転走面４ａと、それに対向している外輪２のインナー側の外側転走面２ｃとの間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列５ｂは、ハブ輪３の内側転走面３ｃと、それに対向している外輪２のアウター側の外側転走面２ｄとの間に転動自在に挟まれている。つまり、インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列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。
【００３０】
車輪用軸受装置１は、外輪２とハブ輪３と内輪４とインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列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。
【００３１】
インナー側シール部材６は、外輪２と内輪４との隙間を塞ぐものである。インナー側シール部材６は、例えば、略円筒状のシール板と略円筒状のスリンガとを具備する。シール板は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）等によって構成され、前記シール板には、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る複数の一側シールリップが加硫接着されて構成されている。スリンガは、シール板と同等の鋼板から構成されている。インナー側シール部材６は、シール板が外輪２のインナー側開口部２ａに嵌合され、スリンガが内輪４に嵌合されることでパックシールを構成している。スリンガは、その鍔部分が外側（インナー側）に向くようにして内輪４に固定されている。シール板の一側シールリップは、油膜を介してスリンガと接触することでスリンガに対して摺動可能に構成されている。これにより、インナー側シール部材６は、外輪２の内部からの潤滑グリースの漏れ、および外部からの泥水や粉塵等の入り込みを防止する。
【００３２】
アウター側シール部材７は、外輪２とハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、例えば、ニトリルゴム等の合成ゴムからなる複数の他側シールリップが芯金に加硫接着されることで構成されている。芯金は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）等によって構成されている。芯金は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、外輪２のアウター側開口部２ｂに円筒部分が嵌合されている。アウター側シール部材７は、他側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、アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｂからの潤滑グリースの漏れ、および外部からの泥水や粉塵等の入り込みを防止する。
【００３３】
図１と図２とに示すように、回転速度検出装置８は、固定側である外方部材（外輪２）に対する回転側の内方部材（ハブ輪３と内輪４）の軸回りの回転速度を検出するものである。回転速度検出装置８は、磁気エンコーダ９とカバー１０と磁気センサ１１とから構成されている。
【００３４】
磁気エンコーダ９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。磁気エンコーダ９は、インナー側シール部材６を構成するスリンガの一側（インナー側）端部に形成されている鍔部分に加硫接着によって一体に接合されている。すなわち、磁気エンコーダ９は、外輪２のインナー側開口部２ａに配置されている。また、磁気エンコーダ９は、スリンガを介してハブ輪３および内輪４と一体的に回転可能に構成されている。スリンガは、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。
【００３５】
カバー１０（薄墨部分）は、外輪２のインナー側開口部２ａを覆って磁気エンコーダ９を保護するものである。カバー１０は、例えば、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）あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）等から構成されている。カバー１０は、プレス加工によって略円筒状に形成されている。カバー１０は、円筒状に形成されている外径部１０ａと、円環状に形成されている支持部１０ｃと、外径部１０ａの直径よりも小さい直径の円筒状に形成されている内径部１０ｄとから構成されている。カバー１０は、外径部１０ａの内側に内径部１０ｄが配置され、外径部１０ａと内径部１０ｄとの端部が支持部１０ｃを介して一体に結合されている。つまり、カバー１０には、その軸心部分に内径部１０ｄによって連通孔が形成されている。
【００３６】
外径部１０ａには、その途中部に径方向内側に延びる段部１０ｂが形成されている。つまり、外径部１０ａは、大径部分と小径部分とが段部１０ｂを介して結合されている。また、外径部１０ａには、カバー１０の内部に入り込んだ粉塵や泥水等の異物を排出する図示しないドレン孔が形成されている。支持部１０ｃには、円弧状のセンサ用孔１０ｅが形成されている。
【００３７】
カバー１０は、支持部１０ｃをインナー側に向けて外輪２のインナー側端部に設けられている。外輪２カバー１０は、段部１０ｂに外輪２のインナー側端面が接触するまで外輪２が外径部１０ａに圧入される。支持部１０ｃは、所定の隙間をあけて磁気エンコーダ９に対向するように配置される。このように、カバー１０は、外輪２のインナー側シール部材６を覆うように外輪２に固定されている。支持部１０ｃには、センサ用孔１０ｅを覆うようにして磁気センサ１１が設けられている。内径部１０ｄには、内輪４のインナー側端部が挿入されている。内径部１０ｄの内周面と内輪４のインナー側端部の外周面との間には、全周に渡って所定幅の隙間Ｇが構成されている。このようにして、カバー１０は、外輪２に固定されるとともに、外輪２と内輪４との間に配置されている回転速度検出装置８の磁気エンコーダ９を保護している。
【００３８】
磁気センサ１１は、磁気エンコーダ９の磁性を検出するものである。磁気センサ１１は、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等の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ＩＣが組み込まれた検出部と、信号線や電力線からなるハーネス部とから構成されている。磁気センサ１１は、検出部が磁気エンコーダ９に対向するようにしてカバー１０の支持部１０ｃに熱かしめ、一体成型、接着、ねじ等によって固定されている。磁気センサ１１は、ハブ輪３および内輪４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磁気エンコーダ９の各磁性の通過時間を検出する。
【００３９】
このように構成される車輪用軸受装置１は、ハブ輪３と内輪４とがインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列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のインナー側開口部２ａと内輪４との隙間をインナー側シール部材６で塞がれ、外輪２のアウター側開口部２ｂとハブ輪３との隙間をアウター側シール部材７で塞がれている。これにより、車輪用軸受装置１は、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、外輪２に支持されているハブ輪３が回転する。さらに、車輪用軸受装置１は、回転速度検出装置８が設けられている。これにより、車輪用軸受装置１は、固定側である外方部材（外輪２）に対する回転側の内方部材（ハブ輪３および内輪４）の軸回りの回転速度を検出可能に構成されている。
【００４０】
次に、図３と図４とを用いて、内輪４に植毛されている柔軟性構造体を構成する繊維材の一種である短繊維Ｆｉおよび短繊維Ｆｉの植毛の作用について詳細に説明する。
【００４１】
植毛に用いる繊維材の一種である短繊維Ｆｉは、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂短繊維、カーボン短繊維、グラスファイバーなどの無機短繊維、レーヨン、アセテートなどの再生短繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然短繊維等から構成されている。これらの短繊維Ｆｉは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。本実施形態において短繊維Ｆｉは、油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、均質な短繊維Ｆｉを安価で多量に生産することができる合成樹脂短繊維が好適である。具体的には、短繊維Ｆｉは、撥水加工されたパイル材から構成されている。
【００４２】
短繊維Ｆｉの形状は、長さ０．５〜５．０ｍｍ、太さ０．５〜５０デシテックスのものが好ましく、植毛した面積あたりに短繊維Ｆｉの占める割合が１０〜３０％が好ましい。短繊維Ｆｉの形状は、ストレートやベンド（先端部が曲がった形状）でもよく、円形断面や多角形断面でもよい。
【００４３】
短繊維Ｆｉは、静電吹き付け植毛加工によってカバー１０に植毛されている。静電吹き付け植毛加工は、任意に定めた範囲に多量の短繊維Ｆｉを短時間で密に、かつ各面に対して任意の角度で植毛する。静電吹き付け植毛加工は、植毛する範囲に接着剤を塗布し、短繊維Ｆｉを帯電させて接着剤塗布面に圧縮空気で吹き付けることで接着剤塗布面に対して任意の角度で植毛した後、乾燥工程・仕上げ工程を経て完了する。静電吹き付け植毛加工によって植毛された短繊維Ｆｉは、繊維の方向が一方向に揃っていないので植毛の規則性による隙間が生じない。なお、短繊維Ｆｉを接着剤塗布面に静電気力のみで植毛する静電植毛加工でも植毛可能である。
【００４４】
植毛に用いられる接着剤は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを主成分とする接着剤が挙げられる。具体的には、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤などから構成されている。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４５】
図３に示すように、車輪用軸受装置１は、内輪４のインナー側の外周面に撥水加工された短繊維Ｆｉが植毛されている。短繊維Ｆｉは、静電吹き付け植毛加工によって任意の角度に植毛されている。つまり、短繊維Ｆｉは、植毛方向の規則性に基づく植毛の隙間が生じない。短繊維Ｆｉは、内輪４において、径方向視でカバー１０の内径部１０ｄと重複する範囲の少なくとも一部に全周に渡って植毛されている。つまり、短繊維Ｆｉは、隙間Ｇを埋めるように内輪４の全周に渡って任意の幅Ｗの帯状に植毛されている。また、短繊維Ｆｉは、内輪４の径方向において、その厚さが隙間Ｇよりも大きくなるように植毛されている。つまり、短繊維Ｆｉは、隙間Ｇにおいて、締め代を有するように構成されている。これにより、短繊維Ｆｉは、隙間Ｇにおいて、内輪４とカバー１０とに挟まれて弾性変形されている。短繊維Ｆｉは、繊維の弾性力によって弾性変形量に応じた力で内径部１０ｄに押し付けられ、内径部１０ｄと短繊維Ｆｉとの隙間が埋まり、短繊維Ｆｉ自体の隙間が小さくなる。
【００４６】
図４に示すように、短繊維Ｆｉは、液体透過性を有しているが撥水加工により泥水等を吸水し難いので、泥水等の浸入を防ぎ、摺動面との摩擦係数や接触状態が維持される。また、短繊維Ｆｉは、静電吹き付け植毛加工による短繊維Ｆｉの植毛状態や弾性変形によって泥水や異物等（濃い薄墨部分）が容易に通過可能な隙間が小さくなるので、カバー１０に飛散してきた泥水や異物等が通過し難い。従って、車輪用軸受装置１は、カバー１０に飛散してきた泥水等や異物等が短繊維Ｆｉを通過することなく捕捉されたり跳ね返されたりする。また、合成ゴム等からなる一般的なシール部材のシールリップよりも柔軟性に富んでいるので摺動面との接触圧力が外装シール部材よりも小さくなる。さらに、使用条件等や要求される性能等に適した材質からなる構成柔軟性構造体を選択することで、短繊維Ｆｉの無い車輪用軸受装置１に対し、回転摩擦抵抗の増加を抑制しつつシール性能を向上させることができる。
【００４７】
以下に、図５を用いて、車輪用軸受装置の第二実施形態である車輪用軸受装置１２について説明する。なお、以下の実施形態に係る車輪用軸受装置は、図１から図４に示す車輪用軸受装置１において、車輪用軸受装置１に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
【００４８】
図５に示すように、車輪用軸受装置の第二実施形態である車輪用軸受装置１２は、カバー１０の内径部１０ｄに短繊維Ｆｉが静電吹き付け植毛加工されている。短繊維Ｆｉは、カバー１０の内径部１０ｄにおいて、径方向視で内輪４と重複する範囲のうち少なくとも一部に全周に渡って植毛されている。つまり、短繊維Ｆｉは、隙間Ｇを埋めるように内径部１０ｄの全周に渡って任意の幅Ｗの帯状に植毛されている。また、短繊維Ｆｉは、内径部１０ｄの径方向において、その厚さが隙間Ｇよりも大きくなるように植毛されている。従って、車輪用軸受装置１２は、摩耗等によって短繊維Ｆｉのシール性が低下した場合、カバー１０を交換することで、容易に車輪用軸受装置１２のシール性を回復させることができる。
【００４９】
以下に、図６と図７とを用いて、軸受構造１３について説明する。軸受構造１３は、車両等において車輪用軸受装置１４と等速自在継手１００とがトルク伝達可能に連結されている状態の構造をいう。軸受構造１３は、車輪用軸受装置１４と等速自在継手１００とから構成されている。
【００５０】
図６に示すように、車輪用軸受装置１４の内輪１５は、インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとに予圧を与えるものである。内輪１５は、円筒状に形成され、その軸方向長さがハブ輪３の小径段部３ａの軸方向長さと同一になるように形成されている。内輪１５のアウター側の外周面には、周方向に環状の内側転走面１５ａが形成されている。内輪１５の内側転走面１５ａは、ハブ輪３の内側転走面３ｃと等しい大きさのピッチ円直径に構成されている。内輪１５は、圧入により所定の予圧が付与された状態でハブ輪３の小径段部３ａに一体的に固定されている。つまり、ハブ輪３のインナー側には、内輪１５によって内側転走面１５ａが構成されている。
【００５１】
等速自在継手１００は、図示しない車両のアクチュエータから車輪用軸受装置１４に動力を伝えるジョイントである。等速自在継手１００は、外側継手部材１００ａを介して車両のエンジン等のアクチュエータからの動力を介して車輪用軸受装置１４に伝達するように構成されている。等速自在継手１００の外側継手部材１００ａの外周面には、トルク伝達用の雄スプライン１０１が設けられている。等速自在継手１００の外側継手部材１００ａは、雄スプライン１０１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、等速自在継手１００の外側継手部材１００ａは、車両のアクチュエータから加わるトルクや車輪用軸受装置１４から加わる回転曲げ荷重対して充分な機械的強度を有し、雄スプライン１０１の耐久性が向上する。
【００５２】
軸受構造１３は、車輪用軸受装置１４のインナー側からカバー１０、ハブ輪３の順に等速自在継手１００の外側継手部材１００ａが挿入されて構成されている（図７の黒塗矢印参照）。つまり、軸受構造１３は、カバー１０の内径部１０ｄに挿入された等速自在継手１００の外側継手部材１００ａの雄スプライン１０１がハブ輪３の雌スプライン３ｆに嵌合されている。内径部１０ｄの内周面と等速自在継手１００の外側継手部材１００ａの外周面との間には、全周に渡って所定幅の隙間Ｇが構成されている。
【００５３】
等速自在継手１００の外側継手部材１００ａの外周面には、撥水加工された短繊維Ｆｉが植毛されている。短繊維Ｆｉは、静電吹き付け植毛加工によって任意の角度に植毛されている。短繊維Ｆｉは、等速自在継手１００の外側継手部材１００ａにおいて、径方向視でカバー１０の内径部１０ｄと重複する範囲の少なくとも一部に全周に渡って植毛されている。つまり、短繊維Ｆｉは、隙間Ｇを埋めるように等速自在継手１００の外側継手部材１００ａの全周に渡って任意の幅Ｗの帯状に植毛されている。また、短繊維Ｆｉは、等速自在継手１００の外側継手部材１００ａの径方向において、その厚さが隙間Ｇよりも大きくなるように植毛されている。つまり、短繊維Ｆｉは、隙間Ｇにおいて、締め代を有するように構成されている。これにより、短繊維Ｆｉは、隙間Ｇにおいて、等速自在継手１００の外側継手部材１００ａとカバー１０とに挟まれて弾性変形されている。従って、軸受構造１３は、ハブ輪３と等速自在継手１００の外側継手部材１００ａとのスプライン嵌合部分がカバー１０と短繊維Ｆｉとに覆われているのでスプライン嵌合部分への泥水や異物の入り込みが抑制される。
【００５４】
また、図８に示すように、軸受構造の第二実施形態である軸受構造１６は、車輪用軸受装置１７のカバー１０の内径部１０ｄに短繊維Ｆｉが静電吹き付け植毛加工されている。短繊維Ｆｉは、カバー１０の内径部１０ｄにおいて、径方向視で等速自在継手１００の外側継手部材１００ａと重複する範囲のうち少なくとも一部に全周に渡って植毛されている。つまり、短繊維Ｆｉは、隙間Ｇを埋めるように内径部１０ｄの全周に渡って任意の幅Ｗの帯状に植毛されている。また、短繊維Ｆｉは、内径部１０ｄの径方向において、その厚さが隙間Ｇよりも大きくなるように植毛されている。従って、軸受構造１６は、スプライン嵌合部分への泥水や異物の入り込みが抑制されるだけでなく、摩耗等によって短繊維Ｆｉのシール性が低下した場合、カバー１０を交換することで、容易にシール性を回復させることができる。
【００５５】
以上、本実施形態に係る車輪用軸受装置１・１２・１４・１７は、ハブ輪３の外周にインナー側ボール列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として説明したがこれに限定されるものではない。外方部材である外輪２と内方部材である一対の内輪４で構成された第１世代構造や、取付フランジを有している外方部材である外輪２と内方部材である一対の内輪４とで構成され、この一対の内輪４がハブ輪３の外周に嵌合される内輪回転仕様の第２世代構造であってもよい。また、外方部材である外輪２がハブ輪３として形成されており、このハブ輪３と内方部材である一対の内輪４とで構成された外輪回転仕様の第２世代構造であってもよい。また、内方部材として一つの内輪４が嵌合された取付フランジを有している支持軸を備え、外方部材である外輪２がハブ輪３として形成されており、このハブ輪３と内方部材である内輪４と支持軸の嵌合体とで構成された外輪回転仕様の第３世代構造であってもよい。更に、内方部材としてハブ輪３と自在継手とが連結されており、取付フランジを有している外方部材である外輪２と内方部材であるハブ輪３と自在継手の嵌合体とで構成された第４世代構造であってもよい。また、上述の実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１、１２、１４、１７    車輪用軸受装置
２    外輪
２ｅ  車体取り付けフランジ
３    ハブ輪
３ａ  小径段部
３ｂ  車輪取り付けフランジ
４、１５    内輪
５ａ  一側ボール列
５ｂ  他側ボール列
９    磁気エンコーダ
１０    カバー
１０ｄ  内径部
１１    磁気センサ
Ｆｉ    短繊維
１３、１６    軸受構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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