(57)【要約】【課題】車軸用転がり軸受装置では、外輪部材、保護キャップの温度が上昇する際、両者で線膨張係数が異なるため、両者の嵌合部分に隙間が発生し易く、泥水等が内部に侵入しやすい。【解決手段】車軸用転がり軸受装置の使用に伴って外輪部材２および保護キャップ１８の温度は上昇し、被嵌合部２ａの径方向内周面２ｃと内側嵌合部２６との締代は小さくなるが、反対に被嵌合部２ａの径方向外周面２ｂと外側嵌合部２５との締代は大きくなるため温度上昇時にシール性を確保することができ、外輪部材２が泥水等を被ることで急激に温度低下が発生した場合、保護キャップ１８に比べて外輪部材２の方が急速に径方向に収縮し、被嵌合部２ａの径方向外周面２ｂと外側嵌合部２５との締代は小さくなるが、外輪部材２の被嵌合部２ａにおける径方向内周面２ｃと内側嵌合部２６との締代が大きくなり、シール性を確保できる。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に車体側に固定されるフランジ部を有する金属製の外輪部材と、前記外輪部材の径方向内方に同心に配置される内輪部材と、前記外輪部材と内輪部材との間の環状空間に配置される複数の転動体と、前記外輪部材の軸方向一方側端部に嵌着される有底円筒形状で樹脂製のキャップとを含み、
前記キャップの軸方向他方側端面に環状の溝部が形成され、前記溝部に前記外輪部材の軸方向一方側端部を圧入固定した、転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１記載の転がり軸受装置において、
前記キャップに形成した前記溝部は、前記外輪部材の軸方向一方側端部の外周円筒面に嵌合する外周側嵌合面と、前記外輪部材の軸方向一方側端部の内周円筒面に嵌合する内周側嵌合面と、前記外周側嵌合面と前記内周側嵌合面とに連続して前記キャップの軸方向他方側端面と対向する環状底面とを有する、転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車軸用転がり軸受装置は、車体側に非回転に支持される外輪部材と、この外輪部材の径方向内方に軸心回りに回転自在に配置される内輪部材と、外輪部材と内輪部材との間に転動自在に配置される２列の玉とを備える。内輪部材は、ブレーキディスクおよびタイヤホイールが取付けられるハブ軸と、このハブ軸の車両インナ側に嵌着される環状部材とを備える。
【０００３】
外輪部材の内周面には、各列の玉の内輪軌道面が形成されている。ハブ軸の外周面途中部および環状部材の外周面は、玉の内輪軌道面が形成され、ハブ軸の端部にナットを螺着締結することで、各列の玉に対して所定の予圧が付与される。
【０００４】
外輪部材と内輪部材との間の空間を車両インナ側で覆う保護キャップが、外輪部材の内周面に嵌着されている。この保護キャップは、車軸用転がり軸受の内部に泥水等が浸入するのを防止する機能を有する。またこの保護キャップは、環状部材の外周面に嵌着されるパルサーリングからの出力信号を検出する回転数センサの取付け部材として利用される。
【０００５】
このような保護キャップは、外輪部材に対する嵌合いのために、外輪部材の端部内周面に、軸方向に所定の長さの嵌合部を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記車軸用転がり軸受装置において、コストの低減のために保護キャップを樹脂製とする場合がある。
【０００７】
ところで、車軸用転がり軸受装置では、その使用に伴なって外輪部材、保護キャップの温度が上昇する。そして金属製の外輪部材と樹脂製の保護キャップとでは熱膨張率（線膨張係数）が異なるため、外輪部材と保護キャップとの間に隙間が発生しやすい。このことは、泥水等が車軸用転がり軸受の内部に侵入し易くなる要因となる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明における転がり軸受装置は、外周部に車体への固定に用いるフランジ部を有する金属製の外輪部材と、前記外輪部材の径方向内方に同心に配置される内輪部材と、前記外輪部材と内輪部材との間の環状空間に配置される複数の転動体と、前記外輪部材の軸方向一方側端部に嵌着される有底円筒形状で樹脂製のキャップとを含み、前記キャップの軸方向他方側端面に環状の溝部が形成され、前記溝部に前記外輪部材の軸方向一方側端部を圧入固定している。
【０００９】
上記構成のように、キャップの軸方向他方側端面に形成した溝部と、外輪部材の軸方向一方側端部とを圧入固定した構成によれば、外輪部材とキャップの熱膨張率が異なっていたとしても、温度変化時であっても、外輪部材の軸方向一方側端部の外周面、あるいは内周面の何れか一方に溝部の周面が嵌着した状態が維持されるので、必要なシール性を確保することができる。
【００１０】
また、本発明の転がり軸受装置における前記溝部は、前記キャップに形成した前記溝部は、前記外輪部材の軸方向一方側端部の外周円筒面に嵌合する外周側嵌合面と、前記外輪部材の軸方向一方側端部の内周円筒面に嵌合する内周側嵌合面と、前記外周側嵌合面と前記内周側嵌合面とに連続して前記キャップの軸方向他方側端面と対向する環状底面とを有する。
【００１１】
このように溝部を構成することにより、外輪部材とキャップの熱膨張率が異なっていたとしても、温度変化時に、溝部の外周側嵌合面が外輪部材の外周円筒面に嵌合するか、溝部の内周側嵌合面が外輪部材の内周円筒面に嵌合するので、必要なシール性を確保することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態を示す車軸用転がり軸受装置の全体構成を示す断面図、図２は保護キャップを外輪部材に嵌着する前の要部拡大断面図、図３は保護キャップを外輪部材に嵌着した後の要部拡大断面図である。
【００１３】
まず、図１に基づいて車軸用転がり軸受装置１の全体構成を説明する。この車軸用転がり軸受装置１は、外輪部材２と、この外輪部材２の径方向内方に軸心回りに回転自在に配置される内輪部材３と、外輪部材２と内輪部材３との間に転動自在に配置される転動体としての２列の玉４，５とを備える。
【００１４】
外輪部材２は、好適にはＪＩＳ規格Ｓ５５Ｃ、あるいはＳＵＪ２に規定される材質（鋼材）によって円筒状に形成され、その外周面途中には、径方向外向きに突出する固定用フランジ６が形成されている。この固定用フランジ６を介して外輪部材２が車体側に非回転に支持される。外輪部材２の内周面には、各列の玉４，５の内輪軌道面が形成されている。
【００１５】
内輪部材３は、ハブ軸７と、このハブ軸７の車両インナ側に嵌着される環状部材８とを備える。ハブ軸７は、その車両アウタ側位置に、径方向外向きに突出するハブフランジ９を有する。このハブフランジ９に、ブレーキディスク１０およびタイヤホイール１１が重ねて取付けられる。環状部材８は、ハブ軸７の車両インナ側に形成された環状凹部１２に嵌合されている。ハブ軸７の外周面途中部および環状部材８の外周面に、玉４，５の内輪軌道面が形成されている。
【００１６】
ハブ軸７は、環状部材８から車両インナ側に突出する突出部１３を有し、この突出部１３の外周面にねじが形成されている。この突出部１３にナット１４が螺着締結され、これにより、各列の玉４，５に対して所定の予圧が付与されるとともに、ハブ軸７と環状部材８とが軸心回りに回転一体となる。
【００１７】
外輪部材２の車両アウタ側端部とハブフランジ９との間に、環状空間１５をその車両アウタ側で密封するシール部材１６が設けられている。
【００１８】
環状部材８の外周面に、内輪部材３とともに軸心回りに回転するパルサーリング１７が嵌着されている。外輪部材２と内輪部材３との間の空間を車両インナ側で覆う有底円筒形状の樹脂製の保護キャップ１８が、外輪部材２の内周面に嵌着されている。
この保護キャップ１８は、車軸用転がり軸受装置１の内部に泥水等が浸入するのを防止して、軸受内部を保護する防水機能を有する。保護キャップ１８の形成用の樹脂材料として、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンスルファイド）等が好適に用いられる。
【００１９】
またこの保護キャップ１８は、パルサーリング１７からの出力信号を検出する回転数センサ２１の取付け部材として利用される。保護キャップ１８は、円筒部１９と、この円筒部１９の車両インナ側を覆うよう一体的に形成される円盤部２０と、外輪部材２の筒状の車両インナ側端部（以下「被嵌合部」という）２ａに嵌着する嵌着部２３とから、前記樹脂により一体に形成される。保護キャップ１８は、円盤部２０に回転数センサ２１の取付け部２２を有する。
【００２０】
この嵌着部２３は、外輪部材２との嵌め合いのために、軸方向に沿って所定の長さＬを有する。
【００２１】
嵌着部２３は、円筒部１９の先端部位に配置されており、前記外輪部材２の被嵌合部２ａの径方向外周面２ｂに所定の締代でもって嵌合する外側嵌合部２５と、被嵌合部２ａの径方向内周面２ｃに所定の締代でもって嵌合する内側嵌合部２６と、被嵌合部２ａの端面２ｄと対向する接触部２７とから断面コ字形に形成されている。
【００２２】
すなわちこの構成により、外側嵌合部２５と内側嵌合部２６との間には、被嵌合部２ａが挿入される環状の凹部（溝部）２８が形成されている。この凹部２８の径方向長さＬは、外輪部材２の被嵌合部２ａの径方向長さに比べてわずかに小さく形成されている。凹部２８の軸方向長さは、外輪部材の被嵌合部２ａの軸方向長さに比べて短く形成されている。
【００２３】
さらに詳述すると、図３で示すように、凹部２８を形成する外側嵌合部２５の内周面（外周側嵌合面）２５ａと被嵌合部２ａの径方向外周面２ｂとが径方向で所定の締代をもって嵌合され、凹部２８を形成する内側嵌合部２６の外周面（内周側嵌合面）２６ａと被嵌合部２ａの径方向内周面２ｃとが径方向で所定の締代をもって嵌合され、凹部２８を形成する接触部２７の側面（環状底面）２７ａとが、軸方向で接触している。
【００２４】
上記構成において、外輪部材２に対して玉４，５、内輪部材３を組付け、ナット１４をハブ軸７の端部に螺着する。そしてパルサーリング１７を環状部材８に嵌着して、次に保護キャップ１８を外輪部材２の被嵌合部２ａに内嵌する。
【００２５】
保護キャップ１８を外輪部材２の被嵌合部２ａに内嵌するに当たっては、外輪部材２の被嵌合部２ａに、保護キャップ１８の嵌着部２３における凹部２８を径方向で位置合わせし、双方を嵌合する。
【００２６】
そうすると、凹部２８の径方向長さは、外輪部材２の被嵌合部２ａの径方向長さに比べてわずかに小さく形成されているので、外輪部材２の被嵌合部２ａにおける径方向外周面２ｂと、外側嵌合部２５とが所定の締代でもって嵌合し、外輪部材２の被嵌合部２ａにおける径方向内周面２ｃと、内側嵌合部２６とが所定の締代でもって嵌合する。また、凹部２８の軸方向長さは、外輪部材の被嵌合部２ａの軸方向長さに比べて短く形成されているので、被嵌合部２ａの端面２ｄに接触部２７が重ね合わされる。これにより、転がり軸受内部に泥水等が侵入するのを防止できる。
【００２７】
ところで、上記車軸用転がり軸受装置１の使用に伴って、外輪部材２および保護キャップ１８の温度は上昇する。このとき、双方を形成する材質の相違により線膨張係数は異なる。すなわち、保護キャップ１８に比べて外輪部材２の方が急速に径方向に膨張する。そうすると、被嵌合部２ａの径方向内周面２ｃと内側嵌合部２６（内周側嵌合面２６ａ）との締代は小さくなるが、反対に被嵌合部２ａの径方向外周面２ｂと外側嵌合部２５（外周側嵌合面２５ａ）との締代は大きくなる。これにより、双方に線膨張係数の違いがあっても、温度上昇時に、シール性を確保することができる。
【００２８】
例えば、外輪部材２が泥水等を被り急激に温度低下が発生した場合、保護キャップ１８に比べて外輪部材２の方が急速に径方向に収縮する。この場合は、被嵌合部２ａの径方向外周面２ｂと外側嵌合部２５との締代は小さくなるが、反対に外輪部材２の被嵌合部２ａにおける径方向内周面２ｃと内側嵌合部２６（内周側嵌合面２６ａ）との締代が大きくなり、このため、シール性を確保できる。
【００２９】
このように、本発明の実施形態は、樹脂製の保護キャップ１８に、金属製の外輪部材２の被嵌合部２ａに嵌着する嵌着部２３を形成し、この嵌着部２３は、外輪部材２の被嵌合部２ａの径方向外周面２ｂに所定の締代でもって嵌合する外側嵌合部２５と、被嵌合部２ａの径方向内周面２ｃに所定の締代でもって嵌合する内側嵌合部２６と、被嵌合部２ａの端面２ｄに重ね合わされる接触部２７とを有する。
【００３０】
この構成により、外輪部材２および保護キャップ１８の温度が上昇する場合であっても、外輪部材２および保護キャップ１８の温度が低下する場合であっても、必要なシール性を確保して、軸受内部に泥水等が侵入するのを防止できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、外輪部材とキャップの線膨張係数が異なっていたとしても、転がり軸受装置の温度上昇時、あるいは温度低下時ともに必要なシール性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す車軸用転がり軸受装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】同じく保護キャップを外輪部材に嵌着する前の要部拡大断面図である。
【図３】同じく保護キャップを外輪部材に嵌着した後の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１　　　車軸用転がり軸受装置
２　　　外輪部材
２ｂ　　外輪部材の端面
３　　　内輪部材
１８　　保護キャップ
１９　　円筒部
２０　　円盤部
２３　　嵌着部
【図１】
2004052830.tif 000003
【図２】
2004052830.tif 000004
【図３】
2004052830.tif 000005