(57)【要約】      （修正有）【課題】軸受装置を保管搬送する場合や、軸受装置に保護部材を組み付けた場合であっても、エンコーダ着磁面を確実に保護可能な軸受装置を提供する。【解決手段】外輪１２と、前記外輪と同心配置される内輪１１と、前記内外輪間に転動自在に介装された転動体１３と、前記内外輪間に装着された円環状の磁気エンコーダと、前記磁気エンコーダの着磁面を保護するための円環状の保護部材と、前記保護部材から前記外輪の内周面または前記内輪の外周面に向かって延びる第１突部２０ｅと、前記内周面または外周面から前記保護部材に向かって延びる第２突部１４とを備え、前記第１突部が前記第２突部よりも軸方向内側に形成され、前記内周面または外周面とこれと対向する保護部材の対向面が互いに非接触であるとともに、第１突部の外周端部の外径が前記第２突部の内周端部の内径よりも大きいように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、前記外輪と同心配置される内輪と、前記内外輪間に転動自在に介装された転動体と、前記内外輪間に装着された円環状の磁気エンコーダと、前記磁気エンコーダの着磁面を保護するための円環状の保護部材と、前記保護部材から前記外輪の内周面または前記内輪の外周面に向かって延びる第１突部と、前記内周面または外周面から前記保護部材に向かって延びる第２突部とを備え、
前記第１突部が前記第２突部よりも軸方向内側に形成され、前記内周面または外周面とこれと対向する保護部材の対向面が互いに非接触であるとともに、第１突部の外周端部の外径が前記第２突部の内周端部の内径よりも大きい車両用転がり軸受装置。
【請求項２】
前記第１突部が、前記外輪の内周面と対向するように前記保護部材から外周方向に向かって延びており、前記第２突部が、前記保護部材と対向するように前記外輪内周面から内周方向に向かって延びている請求項１の車両用転がり軸受装置。
【請求項３】
前記第１突部が、前記外輪の内周面および前記内輪の外周面と対向するように前記保護部材から内周方向および外周方向に向かって延びており、前記第２突部が、前記保護部材の内周面および外周面と対向するように前記外輪および内輪から内周方向および外周方向に向かって延びている請求項１の車両用転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気エンコーダを保護するための保護部材を備えた車輪用転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気エンコーダの着磁面を保護するために、車輪用転がり軸受装置の軸方向端面から磁気エンコーダと所定間隔で対向するように、保護カバーを軸受装置の外輪端面に締め代をもって圧入し、ドライブシャフトへの軸受装置の組み付け完了後に前記保護カバーを取り外すことができる構造が知られている（特許文献１）。この構造は、保護カバーが装着された軸受装置をアクスルシャフトに組み付ける時に発生する切粉等の金属粉の着磁面への付着を防ぎ、この組付け後さらに別部品を圧入する場合においても、それらの部品との干渉から着磁面の保護を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７３４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記保護カバーは、上記軸受装置の組み付け終了後に取り外してしまうことから、安価な熱可塑性樹脂製のものが用いられていた。また保護カバーを安価にするために、軸受に対して着脱自在にするための係合部等の複雑な構造を別途設けることなく、以下で説明する保護カバーの軸受装置からの脱落を防止するために、この保護カバーを軸受装置の外輪端面に締め代をもって圧入していた。
【０００５】
ところが、上記組み付けの前に、この保護カバーを取り付けた状態で軸受装置を互いに積み重ねた状態で長期間保管し、その後、積み重ねた状態で組立工場まで搬送することになる。このとき、保管搬送時の温度変化が発生すると、樹脂製の保護カバーと金属製の軸受装置との熱膨張差が発生し、場合によっては、保護カバーと外輪端面との間に隙間が発生する。さらに、保管搬送時の振動が作用する場合もあるため、上記軸受装置の組み付け前に、保護カバーが軸受装置から脱落する可能性があり、上記保管搬送時においては、エンコーダ着磁面の保護がなされない場合もある。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、軸受装置を保管搬送する場合であっても、この軸受装置を他部品と共に組立てた場合であっても、保護カバーが軸受装置に確実に保持され、これによりエンコーダ着磁面を確実に保護できる軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１発明に係る保護部材を有する転がり軸受装置は、外輪と、前記外輪と同心配置される内輪と、前記内外輪間に転動自在に介装された転動体と、前記内外輪間に装着された円環状の磁気エンコーダと、前記磁気エンコーダの着磁面を保護するための円環状の保護部材と、前記保護部材から前記外輪の内周面または前記内輪の外周面に向かって延びる第１突部と、前記内周面または外周面から前記保護部材に向かって延びる第２突部とを備え、前記第１突部が前記第２突部よりも軸方向内側に形成され、前記内周面または外周面とこれと対向する保護部材の対向面が互いに非接触であるとともに、第１突部の外周端部の外径が前記第２突部の内周端部の内径よりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第２発明に係る保護部材を有する転がり軸受装置は、前記第１突部が、前記外輪の内周面と対向するように前記保護部材から外周方向に向かって延びており、前記第２突部が、前記保護部材と対向するように前記外輪内周面から内周方向に向かって延びていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の第３発明に係る保護部材を有する転がり軸受装置は、前記第１突部が、前記外輪の内周面および前記内輪の外周面と対向するように前記保護部材から内周方向および外周方向に向かって延びており、前記第２突部が、前記保護部材の内周面および外周面と対向するように前記外輪および内輪から内周方向および外周方向に向かって延びていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上記発明によれば、保護部材側に設けられた第１突部が軸受側に設けられた第２突部よりも軸方向内側に存在し、さらに前記第１突部の外周端部の外径が前記第２突部の内周端部よりも大きいので、軸受装置に振動または外力が作用し、保護部材の脱落の原因となる軸方向外側に位置ずれした場合であっても、第１および第２突部が互いに干渉して保護部材の位置ずれに抵抗することにより、保護部材の脱落を防ぐことができる。
【００１１】
また、上記発明によれば、外輪内周面または内輪外周面と、これらの面と対向する保護部材の対向面が、互いに所定の間隔（隙間）をもって非接触で配置されている。このため、環境変化（特に温度変化）に伴って保護部材の変形や寸法変化したとしても、これらの変形をこの隙間によって吸収させることができ、これにより、軸受装置と保護部材との締め代の急激な変化を抑制し、この保護部材に軸受と保護部材との締め代を保持することができ、さらに保護部材自体の変形を抑止することも可能である。
【００１２】
また、この隙間の存在により、そもそも保護部材が軸受装置に対して圧入する必要が無くなるため、保護部材の軸受装置への圧入に伴う保護部材の変形を防ぐことができ、環境変化の有無に関わらず、上記脱落を防ぐことができる。
【００１３】
さらに、上記発明によれば、組付け終了後保護部材を取り外す場合、作業者が保護部材を軸心に対して揺動させながら、第１および第２突部の係合を解除した後は、上記隙間の存在により、軸方向外側に引き出すだけで円滑に保護部材を取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る保護カバーが装着された転がり軸受装置を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る保護カバーの転がり軸受装置への装着状態を示す要部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る保護カバーの転がり軸受装置への装着状態を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。本実施形態を説明するに当たり、「軸方向内側」とは、車輪用転がり軸受装置を基準として、これが取り付けられる車輪に向かう方向（本図面に対して紙面に向かって左側）を意味し、「軸方向外側」とは、転がり軸受装置を基準として、車体側部材に向かう方向（例えば本図面に対して紙面に向かって右側）を意味する。しかし、この定義は以下の実施形態の説明に対して便宜上定義したものであり、転がり軸受装置の構造によっては、上記定義とは逆向きに車輪および車体側部材が取り付けられることもあるため、上記定義とは逆向きの方向を含む場合がある。
【００１６】
次に、一例として本発明の車軸懸架式における後輪懸架装置に使用される車輪用転がり軸受装置（ハブユニット）を、図１を参照しながら概略的に説明する。図１は、保護カバーを装着した状態の車輪用転がり軸受装置の概略図を示す。この車輪用転がり軸受装置１０は、複列アンギュラ玉軸受で構成され、リヤアクスルシャフトＡに対して、その軸方向に挿通されるとともに圧入外嵌される内輪１１と、この内輪１１と同心に配置された外輪１２と、この内輪１１と外輪１２との間に介装される転動体１３とを有している。外輪１２の外周側端部には、アクスルハウジングとしてのリヤアクスルハウジングに固定するためのフランジ１５が一体形成される。このフランジにはボルトを挿通させるボルト挿通孔が形成され、そのボルトを介してリヤアクスルハウジングに固定される。
【００１７】
また、内輪１１の軸方向外側の肩部には、円環状の磁気エンコーダ部１６が装着固定される。この磁気エンコーダ部１６は異なる極性の磁極（Ｎ極，Ｓ極）が周方向に交互並んで形成される。磁気エンコーダ部１６の回転による磁気変化を検出するためのセンサは、図示しないが外輪１２のフランジ部のセンサ挿入孔内に外部から挿入されている。センサは、その先端が磁気エンコーダ部１６に近接かつ対向されて配設されることによって、磁気変化を検出する。
【００１８】
また、後述するように、転がり軸受装置１０とアクスルシャフトとの組付け終了後に、保護カバー２０を取り外すために作業者が把持部２１を持ちながら軸心に対して揺動させることで除去するために、外輪１２のフランジ部と当接している保護カバー２０の外周部には、外周方向に延びている把持部２１が形成されている。
【００１９】
そして、円環状の磁気エンコーダ部１６を保護するための本発明に係る保護部材の一例である保護カバー２０が磁気エンコーダ部１６と対向するように、車輪用転がり軸受装置１０の軸方向外側端部に装着されている。この保護カバー２０は、射出成形により一体的に形成されている。
【００２０】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について、図２を参照しながらさらに詳細に説明する。図２は、図１の要部拡大図である。環状の保護カバー２０は、その軸方向内側端面が内輪１１の端部１１ａと当接する第１円筒部２０ａと、第１円筒部２０ａの軸方向外側端部から連続的に外周方向に延びている第１円板部２０ｂと、第１円板部２０ｂの外周縁部から連続的に軸方向外側に向かって延びている第２円筒部２０ｃと、第２円筒部２０ｃの内周縁部から外周方向に向かって連続的に延びている第２円板部２０ｄを備えている。さらに保護カバー２０は、第１円板部２０ｂと第２円筒部２０ｃとの間の連結部から外周方向に向かって延びている本発明の第１突部の一例である爪部２０ｅを備えている。この爪部２０ｅは、周方向に３〜４個形成されているのが好ましいが、これ以上の個数形成されても、全周方向に連続的に形成されていてもよい。また、爪部２０ｅは、保護カバー２０を構成する第２円筒部２０ｃ上の任意の位置に設けられてもよく、この場合、後述する外輪１２の溝部１５が上記爪部を収容可能かつ対向するように突出面１２ｃ上に形成されることになる。
【００２１】
保護カバー２０と対向する外輪側の構造としては、第２円板部２０ｄと当接しているフランジ側面１２ａと、フランジ側面１２ａの内周端縁から内周方向に縮径するように延長させることによりテーパ面を形成している面取部１２ｂと、面取部１２ｂの軸方向内側端部から軸方向内側に向かって第２円筒部２０ｃと所定の隙間をもって非接触に対向するようにさらに延びている突出面１２ｃと、突出面１２ｃの軸方向内側端部から外周方向に向かって拡径するように延び、爪部２０ｅと所定の間隔で対向する第１テーパ面１２ｄと、爪部２０ｅを収容可能にするとともに、爪部２０ｅの外周端部と所定の間隔で非接触に対向するように形成された底面１２ｅと、底面１２ｅの軸方向内側端部から軸方向内側に向かって縮径するように延びている第２テーパ面１２ｆとにより構成されている。上記面取部１２ｂと突出面１２ｃとテーパ面１２ｄにより、本発明の第２突部の一例である突出部１４が構成され、第１テーパ面１２ｄと底面１２ｅと第２テーパ面１２ｆにより溝部１５が構成されている。この溝部１５に爪部２０ｅが収容されるようになっている。図２は、上記構成を備えた転がり軸受装置１０に対して保護カバー２０が所定の位置で取り付けが終了した状態を示し、またこの状態を可能にするように、上記各構成が設計されている。
【００２２】
上記構成により、保護カバー２０の第２円板部２０ｄをフランジ側面１２ａに当接させながら、磁気エンコーダ部１６と所定間隔で非接触に対向させて取り付けることができる。それにより保護カバー２０を取り付ける際の軸方向位置決めが可能となる。これ以外にも、保護カバー２０の第２円筒部２０ｃよりも突出面１２ｃの方が大径となっている。換言すれば、図２のように面取部１２ｂと突出面１２ｃとテーパ面１２ｄと、これらに対向する保護カバー２０との間に隙間１７が存在する。このような構造のために、これにより第２円筒部２０ｃと突出面１２ｃとが互いに非接触にすることができ、円滑かつ容易に転がり軸受装置１０に対して保護カバー２０を取り付けできる。ところが、本実施形態の保護カバー２０には、外周端部が突出面１２ｃよりも大径である爪部２０ｅが、保護カバーの脱落防止のために存在する。保護カバー２０を転がり軸受装置１０に対して取り付けるために押し込んだ場合、爪部２０ｅと突出面１２ｃが干渉するため、爪部２０ｅを突出面１２ｃに対して接触状態で滑らせながら押し込む必要がある。しかし、本発明の保護カバー２０は樹脂製であるため、保護カバー２０を転がり軸受装置１０に取り付ける場合には、爪部２０ｅが突出面１２ｃ、テーパ面１２ｄに倣って容易に弾性変形可能である。さらに保護カバー２０を押し込むことにより、第２円板部２０ｄがフランジ側面１２ａに当接して保護カバー２０が軸方向に位置決めされると同時に、爪部２０ｅが溝部１５に収容されることにより取り付けが終了する。このとき、上記弾性変形した爪部２０ｅの外周端部もまた、溝部１５の底面１２ｅよりも小径であるから、保護カバー２０の取り付け終了後には、爪部２０ｅの弾性変形が解除されて元の状態に復元し、その復元状態を維持して爪部２０ｅが溝部１５に収容される。この結果、保護カバー２０が取り付け開始から終了まで、保護カバー２０の内、爪部２０ｅのみが突出面１２ｃに対して滑りながら変形することになる。つまり爪部２０ｅを除く保護カバー２０が、上記隙間の存在により上記挿入に伴い実質的に変形することがなく、取り付けに起因する負荷が作用することがないから、保護カバー２０を取り付け位置まで容易かつ円滑に取り付けできる。
【００２３】
保護カバー２０の取り付け終了後、転がり軸受装置１０を保管搬送する際においても、爪部２０ｅの外周端部が突出面１２ｃよりも大径であり、爪部２０ｅおよび底面１２ｅが突出面１２ｃよりも軸方向内側にあるから、例えば保護カバー２０に対して外力や振動が作用したとしても、爪部２０ｅが溝部１５と実質的に係合状態にあり、爪部２０ｅとテーパ面１２ｄとが互いに干渉可能であるため、保護カバー２０の脱落を防ぐことができる。
【００２４】
さらに、保護カバー２０の取り付け終了後においても、第２円筒部２０ｃと突出面１２ｃとが非接触状態が維持されるため、保護カバー２０には取り付けによる負荷が作用することなく、保護カバー取り付けによる変形を防ぐことができる。
【００２５】
保護カバー２０取り付け後の軸受装置の保管搬送時において、温度変化等の環境変化に対して、保護カバー２０が膨張変形したとしても、上述の隙間の存在により膨張分が吸収されるため、突出部１４に当接することによる保護カバー２０の変形が発生しない。一方で保護カバー２０が収縮したとしても爪部２０ｅが突出部１４よりも軸方向内側に存在し、かつ爪部２０ｅの外周端部が突出部１４の内周端部よりも大径であり、実質的に両者が係合している状態となるため、振動や外力が作用して保護カバー２０が軸方向外側に位置ずれしたとしても、爪部２０ｅと突出部１４が干渉することにより軸方向外側への脱落を防ぐことができる。
【００２６】
アクスルシャフトへの転がり軸受装置の組み付けが完了し、その後、保護カバー２０を取り外す場合においても、作業者が保護カバー２０に構成されている把持部２１を径方向または軸方向に揺動させながら引っ張り出す（あるいはこの保護カバーを引き裂いてもよい）ことによって、爪部２０ｅと転がり軸受装置１０との係合を解除でき、取り外しが可能となる。
【００２７】
上記以外の本発明の効果としては、保護カバー２０の転がり軸受装置１０への取り付け後にも、保護カバー２０を変形させるような負荷が作用しないことである。この理由としては、本願は、上述のように転がり軸受装置１０と対向する保護カバー２０の対向面に隙間が存在するため、保護カバーを圧入した場合と比較して取り付け状態における負荷が作用しない。例えば、保護カバーを転がり軸受装置の外輪端面に圧入した場合、圧入による負荷によりカバーが塑性変形を引き起こしやすく、それにより保護カバーが脱落しやすくなる。
【００２８】
これまで保護カバー２０に爪部２０ｅを形成した構造について説明したが、軸受側に爪部を設けてもよい。この場合、保護カバー側にこの爪部を収容可能な溝を形成し、この爪部と溝との間に上述と同様の隙間を形成する必要がある。また、爪部および溝部の形状、それらの個数、およびそれらを形成する位置についても、軸受側と保護カバー側との対向面が互いに非接触を維持し、爪部と溝部が係合状態を維持することができる限りにおいて限定されない。軸受側に爪部を設けた場合は、保護カバー取り付けに伴い、保護カバーを軸方向内側に挿入すると、軸受側爪部が変形することなく、この爪部に倣って保護カバーが変形することになるが、上述のように保護カバーの組付け終了後には変形が解除される。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図３を参照しながら説明する。図３は、環状の保護カバー４０が内外輪端部に取り付けられているとともに、保護カバー４０の転がり軸受装置への取り付けが完了し、保護カバー４０が所定の位置で取り付けられた状態を示す要部拡大図である。図３において、外輪１２および内輪１１には、外輪１２および内輪１１の端部から内周方向および外周方向に延びて、保護カバー４０の外周面および内周面に各々対向するように突出している外輪側突出部３０ａおよび内輪側突出部３０ｂ（いずれも第２突部に相当）が形成されている。一方、転がり軸受装置に取り付けられる保護カバー４０は、内外輪間の環状空間に挿入される基部４０ｅと、外輪側突出部３０ａおよび内輪側突出部３０ｂよりも軸方向内側に設けられている外周側突出部４０ａおよび内周側突出部４０ｂ（いずれも第１突部に相当）と、外輪側突出部３０ａおよび内輪側突出部３０ｂよりも軸方向外側に形成される外周側フランジ部４０ｃおよび内周側フランジ部４０ｄとにより構成されている。さらに、外周側突出部４０ａおよび内周側突出部４０ｂは、外輪１２の内周面および内輪１１の外周面に各々対向するように、外周側突出部４０ａおよび内周側突出部４０ｂが磁気エンコーダと軸方向に所定の間隔で対向するように取り付けられている。
【００３０】
次に、これらの構成を有する第２実施形態に係る作用効果を説明するが、上述の第１実施形態と同様の効果を奏するため、以下に簡略的に説明する。
【００３１】
第１実施形態と同様に、外周側フランジ部４０ｃおよび内周側フランジ部４０ｄと、内外輪端面とを当接させることにより、保護カバー４０の軸方向位置決めがなされている。保護カバー部材側の基部４０ｅと、外周側突出部４０ａおよび内周側突出部４０ｂと、この保護カバー部材側と対向する軸受側部材（外輪側突出部３０ａ、内輪側突出部３０ｂ、および内外輪）とが、所定の隙間をもって非接触で対向している。そのため保護カバー４０の軸受装置への取り付け時に、外周側突出部４０ａおよび内周側突出部４０ｂをこれと対向する軸受側部材に倣って変形させているので、取り付けによる保護カバーの変形を抑制することができる。取り付け後の軸受装置の保管時においても、非接触状態が維持されるため、温度変化やこれらの嵌合による負荷から保護カバー４０の変形を防ぐことがでる。しかも、外周側突出部４０ａおよび内周側突出部４０ｂが外輪側突出部３０ａおよび内輪側突出部３０ｂよりも軸方向内側に配置され、外周側突出部４０ａは外輪側突出部３０ａよりも大径であるとともに、内周側突出部４０ｂは内輪側突出部３０ｂよりも大径であるから、保護カバー４０の保管時の外力や振動による脱落を防ぐことができる。アクスルシャフトへの軸受装置の組み付けが完了後も、外周側突出部４０ａおよび内周側突出部４０ｂを変形させながら引っ張り出せばよいので容易に取り外しが可能となる。
なお本発明は、上記実施形態に記載された軸受装置および保護カバーの細部構成に限定されず、上述の作用効果を奏する構造であれば、上記実施形態を含むいかなる構成も本発明の範囲内に包含される。
【符号の説明】
【００３２】
１１  内輪
１２  外輪
１４  突出部（第２突部）
２０、４０  保護カバー（保護部材）
２０ｅ  爪部（第１突部）
４０ａ  外周側突出部（第１突部）
４０ｂ  内周側突出部（第１突部）
３０ａ  外輪側突出部（第２突部）
３０ｂ  内輪側突出部（第２突部）
【図１】
2011185419.tif 000003
【図２】
2011185419.tif 000004
【図３】
2011185419.tif 000005