(57)【要約】【課題】車軸用転がり軸受装置において、保護キャップの嵌合部は、長さ方向に一定の断面形状に形成されており、保護キャップの奥側部の方が保護キャップの手前側部に比べて、外輪部材の内周面との間の面圧が小さくなる。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。【解決手段】保護キャップ１８の嵌合部２４における車両アウタ側の外周面端の最大径Ｄ１は、外輪部材２における被嵌合部２ａ内周面の径Ｄ２より大径になるよう車両アウタ側に向けて順次傾斜するテーパ状に形成されている。これにより、嵌合部２４を外輪部材２の被嵌合部２ａに挿入した後は、嵌合部２４の車両アウタ側部分がわずかに縮径するようになり、樹脂の弾力によって嵌合部２４の車両アウタ側部分は外輪部材２の内周面に確実に密着し、嵌合部２４の軸方向全域に亙って締め代が一定となり、シール性を確保することができる。【選択図】　図２
2004052829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記外輪部材および内輪部材の間の環状空間に転動自在に配置される複数の転動体と、有底円筒形状に形成されるとともに、前記外輪部材の軸方向一方側端部の内周面に、軸方向他方側端部の外周面が嵌着されるキャップとを含み、
前記キャップにおける軸方向他方側端部の外周面の径が、前記外輪部材における軸方向一方側端部の内周面の径より大きくなるよう軸方向他側に向けて順次大径に形成されている、転がり軸受装置。
【請求項２】
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、前記外輪部材および内輪部材の間の環状空間に転動自在に配置される複数の転動体と、有底円筒形状に形成されるとともに、前記外輪部材の軸方向一方側端部の内周面に、軸方向他方側端部の外周面が嵌着されるキャップとを含み、
前記外輪部材における軸方向一方側端部の内周面の径が、前記キャップにおける軸方向他方側端部の外周面の径より小さくなるよう軸方向他方側に向けて順次小径に形成されている、転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の転がり軸受装置であって、前記キャップが樹脂製とされている、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、保護キャップの嵌合部は、長さ方向に一定の断面形状に形成されている。この場合、保護キャップの奥側部の方が保護キャップの手前側部に比べて、外輪部材の内周面との間の面圧が小さくなる。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。
【０００７】
【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、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、前記外輪部材および内輪部材の間の環状空間に転動自在に配置される複数の転動体と、有底円筒形状に形成されるとともに、前記外輪部材の軸方向一方側端部の内周面に、軸方向他方側端部の外周面が嵌着されるキャップとを含み、前記キャップにおける軸方向他方側端部の外周面の径が、前記外輪部材における軸方向一方側端部の内周面の径より大きくなるよう軸方向他側に向けて順次大径に形成されている。
【０００８】
上記構成のように、キャップにおける軸方向他方側端部の外周面の径が、外輪部材における軸方向一方側端部の内周面の径より大きくなるよう軸方向他側に向けて順次大径に形成されて、外輪部材の軸方向一方側端部の内周面と、キャップの軸方向他方側端部の外周面とが嵌合されることにより、外輪部材とキャップとの嵌め合いによる面圧、すなわち締め代が両者の嵌合部の軸方向長さ全域に亙ってほぼ均一になり、必要なシール性が確保される。
【０００９】
また、本発明の転がり軸受装置は、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、前記外輪部材および内輪部材の間の環状空間に転動自在に配置される複数の転動体と、有底円筒形状に形成されるとともに、前記外輪部材の軸方向一方側端部の内周面に、軸方向他方側端部の外周面が嵌着されるキャップとを含み、前記外輪部材における軸方向一方側端部の内周面の径が、前記キャップにおける軸方向他方側端部の外周面の径より小さくなるよう軸方向他方側に向けて順次小径に形成されている。
【００１０】
この構成においても、上記と同様に、外輪部材とキャップとの嵌め合いによる面圧、すなわち締め代が両者の嵌合部の軸方向長さ全域に亙ってほぼ均一になり、必要なシール性が確保される。
【００１１】
さらに、前記キャップが樹脂製とされている場合、外輪部材の熱膨張率が大きく、キャップの熱膨張率が小さくても、キャップの弾性力によって必要な締め代が確保されて、必要なシール性が確保される。
【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する途中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、例えば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とを有する。
【００２０】
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。保護キャップ１８は、円筒部１９の外周面途中に、径方向外向きに突出して外輪部材２の端面に当接するストッパ２３を有する。このストッパ２３から車両アウタ側の円筒部１９が、外輪部材２の車両インナ側端部２ａ（以下被嵌合部２ａという）に嵌合・嵌着する嵌合部２４とされる。この嵌合部２４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】
嵌合部２４における車両アウタ側の外周面端の最大径Ｄ１は、外輪部材２の被嵌合部２ａにおける内周面の径Ｄ２より大径になるよう車両アウタ側に向けて順次、わずかに傾斜するテーパ状に形成される。また嵌合部２４の隅部には、嵌合部２４を外輪部材２の被嵌合部２ａに挿入内嵌し易いように面取り２４ａが施されている。
【００２２】
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の外周面に嵌着して、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。
【００２３】
このとき、嵌合部２４における車両アウタ側の外周面端の最大径Ｄ１は、外輪部材２における被嵌合部２ａ内周面の径Ｄ２より大径であるが、嵌合部２４の隅部には、面取り２４ａが施されている。このため、嵌合部２４を外輪部材２の被嵌合部２ａに挿入内嵌し易い。
【００２４】
ところで、一般に、保護キャップ１８の車両アウタ側の方が保護キャップ１８の車両インナ側に比べて、外輪部材２の被嵌合部２ａの内周面との間で面圧が小さくなる。
【００２５】
しかしこの実施形態では、嵌合部２４における車両アウタ側の外周面端の最大径Ｄ１は、外輪部材２における被嵌合部２ａ内周面の径Ｄ２より大径になるよう車両アウタ側に向けて順次、わずかに傾斜するテーパ状に形成されている。このため、嵌合部２４を外輪部材２の被嵌合部２ａに挿入して嵌合した後は、嵌合部２４の車両アウタ側部分がテーパを形成した分だけわずかに縮径するようになり、樹脂の弾力によって特に嵌合部２４の車両アウタ側部分は外輪部材２の内周面に確実に密着する。これにより、嵌合部２４の軸方向全域に亙って面圧、すなわち締め代がほぼ一定となる。
【００２６】
従って、嵌合部２４の外周面と、外輪部材２の被嵌合部２ａの内周面との接触によるシール性が、従来に比べて向上し、軸受け内部に泥水等が侵入するのを確実に防止することができる。
【００２７】
さらに、車軸用転がり軸受装置１の使用に伴なって、外輪部材２および保護キャップ１８の温度は上昇する。このとき外輪部材２および保護キャップ１８を形成する材料、すなわち鋼材と樹脂とでは熱膨張率が異なり、鋼材の方が樹脂よりも大きい。
【００２８】
従って、嵌合部２４が長さ全域に亙って同一断面であれば、外輪部材２および保護キャップ１８の温度が上昇した場合、両者の間に隙間が発生し易い。しかし、本発明の実施形態では、嵌合部２４における車両アウタ側の外周面端の最大径Ｄ１は、外輪部材２における被嵌合部２ａ端部内周面の径Ｄ２より大径になるよう車両アウタ側に向けて順次、わずかに傾斜するテーパ状に形成され、嵌合部２４の車両アウタ側部分がテーパを形成した分だけわずかに縮径するように弾性変形している。
【００２９】
このため、両者が熱膨張した場合、嵌合部２４の弾性変形が回復することで、嵌合部２４が外輪部材２の被嵌合部２ａに追従し、両者の間に隙間が発生しないようなる。従って、外輪部材２および保護キャップ１８の温度が上昇した場合であっても、両者の嵌め合いが確保され、シール性が確保される。
【００３０】
上記実施形態では、外輪部材２および保護キャップ１８の嵌め合いを確保するために、保護キャップ１８の嵌合部２４に、車両アウタ側に向けて順次、わずかに傾斜するテーパ形状を施したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
例えば、保護キャップ１８の嵌合部２４は長さ方向全域に亙って同一断面とし、外輪部材２における被嵌合部２ａの内周面のうち、嵌合部２４と嵌合する部分を、車両アウタ側に向けて順次縮径するようなテーパ状に形成するようにしてもよい。
【００３２】
このように構成した場合であっても、外輪部材２の被嵌合部２ａの端部に嵌合部２４を嵌合させた際、嵌合部２４の車両アウタ側がその弾性に抗して縮径して嵌合部２４の全域に亙ってほぼ均一な面圧を確保できる。さらに、両者が熱膨張した場合、嵌合部２４の弾性変形が回復し、両者の間に隙間が発生しないようなる。従って、外輪部材２および保護キャップ１８の温度が上昇した場合であっても、両者の面圧が確保され、シール性が確保される。
【００３３】
【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との嵌合面の嵌め合いによる面圧、すなわち締め代を、嵌合部分の長さ方向全域に亙って確保して、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する途中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
３　　　内輪部材
１８　　保護キャップ
１９　　円筒部
２０　　円盤部
２３　　ストッパ
２４　　嵌合部
２４ａ　面取り
【図１】
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【図２】
2004052829.tif 000004
【図３】
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