(57)【要約】【課題】外輪の一端側が樹脂製キャップで閉塞される転がり軸受装置において、密封性を確保しながら小型化を図る。【解決手段】外輪１の内周面の車両インナ側の大径円周面１ａの入り隅に溝部１ｂを設け、キャップ１０の円筒部１０ａの外周面の先端側角部にテーパ状の面取り１０ｄを設け、Ｏリング２０を、溝部１ｂとテーパ状面取り１０ｄとで圧縮している。これにより、外輪１の大径円周面１ａと、キャップ１０の円筒部１０ａとの嵌合面を伝って泥水などが浸入することを防止できるとともに、外輪１とキャップ１０との嵌合領域の軸方向途中にＯリング２０の設置スペースを確保する必要がなくなる。【選択図】　図２
2004052832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の外輪部材と、
前記外輪部材と同心に配置された内輪部材と、
前記両部材の環状空間に設けられた複数の転動体と、
前記外輪部材の内周面の一端側に装着されて前記外輪部材の一端側を閉塞する樹脂製のキャップとを備え、
前記外輪部材の内周面の一端側が、拡径された大径円周面とされているとともに、この大径円周面の入り隅に、溝部が設けられており、
前記キャップの先端に、前記外輪部材の大径内周面に対して所定の締め代を持つ状態で内嵌装着される円筒部が設けられており、この円筒部の外周面の先端側角部に先端へ向けて漸次縮径するテーパ状面取りが設けられており、
前記入り隅にＯリングが配置されていて、このＯリングが、前記溝部と前記テーパ状面取りとで圧縮されている、転がり軸受装置。
【請求項２】
金属製の外輪部材と、
前記外輪部材と同心に配置された内輪部材と、
前記両部材の環状空間に設けられた複数の転動体と、
前記外輪部材の内周面の一端側に装着されて前記外輪部材の一端側を閉塞するキャップとを備え、
前記外輪部材の内周面の一端側が、拡径された大径円周面とされているとともに、この大径円周面の入り隅に、溝部が設けられており、
前記キャップが、有底円筒形に形成された樹脂胴体と、この樹脂胴体の円筒部の外径側に外周面が露出した状態で埋め込まれる金属環とを有する複合構成になっており、
このキャップの樹脂胴体の円筒部の外周面の先端側角部に先端へ向けて漸次縮径するテーパ状面取りが設けられており、
このキャップの前記金属環が、前記外輪部材の大径内周面に対して所定の締め代を持つ状態で内嵌装着されており、
前記入り隅にＯリングが配置されていて、このＯリングが、前記溝部と前記テーパ状面取りとで圧縮されており、かつ、前記金属環と前記樹脂胴体の前記円筒部との接合面の端縁が前記Ｏリングと前記テーパ状面取りとの接触領域に位置されているか、または前記接触領域よりも外径側に位置されている、転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する産業上の利用分野】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
転がり軸受装置として、例えば、自動車の車体に車輪を回転自在に支持するものがある。この種の転がり軸受装置として、実用新案登録第２５７４２６号（従来例１とする）や、特開平９−１３３１２９号（従来例２とする）に示すようなものがある。
【０００３】
従来例１では、外輪の車両インナー側開口にその内径部を隠蔽するキャップを取り付けて該開口から泥水や洗浄水等が侵入するのを防止している。このキャップは、金属製であり、金属製の外輪の内周面の車両インナー側に内嵌されている。
【０００４】
この場合、金属製の外輪と、金属製のキャップとをタイトフィットさせているが、それでも、外輪とキャップとの嵌合面を伝って泥水や洗浄水等が侵入しやすい。そこで、従来例１では、外輪とキャップとの嵌合面において軸方向途中にＯリングを介装させている。このＯリングは、外輪の内周面に設けられた溝に収納されている。
【０００５】
従来例２では、従来例１と同様に、外輪の車両インナー側開口にキャップを取り付けているが、このキャップには、製作が容易で安価な樹脂が用いられ、金属製の外輪の内周面の車両インナー側に内嵌されている。
【０００６】
この場合、金属製の外輪と、樹脂製のキャップとの線膨張係数が異なるため、温度変化により外輪が膨張したとき、その膨張量にキャップの膨張量が追随できず、キャップと外輪との嵌合しめしろが減少する傾向となる。そのため、外輪とキャップとの嵌合面を伝って泥水や洗浄水等が浸入しやすくなる。そこで、従来例２では、外輪とキャップとの嵌合面において軸方向途中にＯリングが介装されている。このＯリングは、キャップの外周面に設けられた溝に収納されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例１，２では、共に、外輪とキャップとの嵌合領域の軸方向途中にＯリングの設置スペースを確保する必要があり、転がり軸受装置全体の大型化を余儀なくされている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の転がり軸受装置は、金属製の外輪部材と、前記外輪部材と同心に配置された内輪部材と、前記両部材の環状空間に設けられた複数の転動体と、前記外輪部材の内周面の一端側に装着されて前記外輪部材の一端側を閉塞する樹脂製のキャップとを備え、前記外輪部材の内周面の一端側が、拡径された大径円周面とされているとともに、この大径円周面の入り隅に、溝部が設けられており、前記キャップの先端に、前記外輪部材の大径内周面に対して所定の締め代を持つ状態で内嵌装着される円筒部が設けられており、この円筒部の外周面の先端側角部に先端へ向けて漸次縮径するテーパ状面取りが設けられており、前記入り隅にＯリングが配置されていて、このＯリングが、前記溝部と前記テーパ状面取りとで圧縮されている。
【０００９】
この場合、外輪部材の溝部と、キャップの円筒部の面取りとの対向隙間にＯリングを設置しており、このＯリングをこの対向隙間において所定量圧縮できるようにしているので、外輪部材の大径円周面と、キャップの円筒部との嵌合面を伝って泥水などが浸入することを防止できる。また、従来例のように、外輪部材とキャップとの嵌合部分の軸方向途中にＯリングを設置するための溝を設ける必要がないため、外輪部材およびキャップの軸方向寸法を短縮化でき、転がり軸受装置の小型化が可能となる。
【００１０】
また、本発明の転がり軸受装置は、金属製の外輪部材と、前記外輪部材と同心に配置された内輪部材と、前記両部材の環状空間に設けられた複数の転動体と、前記外輪部材の内周面の一端側に装着されて前記外輪部材の一端側を閉塞するキャップとを備え、前記外輪部材の内周面の一端側が、拡径された大径円周面とされているとともに、この大径円周面の入り隅に、溝部が設けられており、前記キャップが、有底円筒形に形成された樹脂胴体と、この樹脂胴体の円筒部の外径側に外周面が露出した状態で埋め込まれる金属環とを有する複合構成になっており、このキャップの樹脂胴体の円筒部の外周面の先端側角部に先端へ向けて漸次縮径するテーパ状面取りが設けられており、このキャップの前記金属環が、前記外輪部材の大径内周面に対して所定の締め代を持つ状態で内嵌装着されており、前記入り隅にＯリングが配置されていて、このＯリングが、前記溝部と前記テーパ状面取りとで圧縮されており、かつ、前記金属環と前記樹脂胴体の前記円筒部との接合面の端縁が前記Ｏリングと前記テーパ状面取りとの接触領域に位置されているか、または前記接触領域よりも外径側に位置されている。
【００１１】
この場合、キャップの金属環を、金属製の外輪部材の大径円周面と嵌合することにより、互いに金属同士の嵌合構造としているから、温度変化に関係なくキャップの取り付け強度を向上することができる。しかも、金属環と、樹脂胴体の円筒部との接合面の端縁が、Ｏリングと、樹脂胴体の面取りとの接触領域に位置されるか、または当該接触領域よりも外径側に位置されているから、樹脂胴体と、金属環との接合面を伝って泥水などが浸入しても、Ｏリングにより確実にせき止めることができる。
【００１２】
【本発明の実施の形態】
図１および図２に、本発明の実施形態１を示している。これらの図において左側は軸方向の車両インナー側、右側は軸方向の車両アウタ側を示す。
【００１３】
本実施形態の転がり軸受装置１００は、外輪１、ハブ軸２、内輪３、玉４，５、保持器６，７、シール８、ナット９、キャップ１０とを備える。
【００１４】
外輪１は、外輪部材として、その内周面に軸方向２列の軌道面１２，１３を有する。外輪１はまた、外周面に車体の懸架装置に対して当該外輪部材を取り付けるための取付フランジ１４を有する。
【００１５】
ハブ軸２と内輪３は、共に内輪部材として外輪１と同心に配置される。ハブ軸２は、内輪部材を構成する軸部材として、車両アウタ側の外周面に車輪等をボルトで取り付けるためのハブフランジ１５を有する。ハブ軸２はまた、軸方向中間の外周面に軸方向一方列の玉４用の軌道面１６を有する。ハブ軸２の車両インナ側の軸端にナット９が螺合される。
【００１６】
内輪３は、軸部材であるハブ軸２の外周面に固定される筒部材として、外周面に軸方向他方列の玉５用の軌道面１７を有する。内輪３は、ハブ軸２に取り付けられたナット９の締め付けによりハブ軸２の外周面に固定され、これによって、内輪３に予圧が付与されるようになっている。
【００１７】
玉４，５は、転動体として、外輪１の軌道面１２，１３と、ハブ軸２の軌道面１６および内輪３の軌道面１７との間で転動可能に複列に設けられており、一対の保持器６，７により保持されている。
【００１８】
シール８は、外輪１の車両アウタ側の端部と、ハブ軸２との間に介装されており、外部からの異物浸入を防止している。
【００１９】
キャップ１０は、外輪１の車両インナ側の端部に装着されて外輪１の車両インナ側開口を閉塞するものである。このキャップ１０は、樹脂材で有底円筒形状に形成されるものであり、円筒部１０ａの一端側に底壁１０ｂを一体に設けたものである。この円筒部１０ａの軸方向途中には、径方向外向きに突出するフランジ１０ｃが設けられている。
【００２０】
以上の構成の転がり軸受装置１００は、まず、ハブ軸２に対して、シール８、玉４および保持器６を仮組みした状態で外輪１が組み付けられる。次に、車両インナー側の内輪３と玉５と保持器７とからなる内輪組立体がハブ軸２に組み付けられた後、ハブ軸２の車両インナ側の軸端にナット９が螺合される。その後、キャップ１０が外輪１の車両インナ側の開口に取り付けられる。
【００２１】
本実施形態は、キャップ１０の取り付け構造を工夫している。
【００２２】
具体的に、まず、取付対象である外輪１の内周面の車両インナ側において、車両インナ側にかけて拡径する大径円周面１ａを形成し、この大径円周面１ａの入り隅には、溝部１ｂを周方向に連続形成する。一方、キャップ１０の円筒部１０ａの外周面の先端側角部には、この円筒部１０ａの先端へ向けて漸次縮径するテーパ状の面取り１０ｄを設ける。そして、外輪１の大径円周面１ａの入り隅にＯリング２０を配置し、このＯリング２０を、溝部１ｂとテーパ状面取り１０ｄとで圧縮している。
【００２３】
なお、溝部１ｂは、大径円周面１ａを研削加工する際に砥石が大径円周面１ａの入り隅と干渉することを防止する逃げ溝としても利用できる。
【００２４】
この実施形態では、外輪１の大径円周面１ａにキャップ１０の円筒部１０ａを所定の締め代を持って内嵌装着し、キャップ１０の円筒部１０ａのフランジ１０ｃを外輪１の車両インナ側開口の端部に当接させてキャップ１０を軸方向に位置決めしている。これにより、外輪１の溝部１ｂと、キャップ１０の円筒部１０ａの面取り１０ｄとでＯリング２０を所定量圧縮できるようにしている。
【００２５】
ただし、外輪１と、キャップ１０との嵌合締め代は、温度上昇時を基準に設定する。つまり、樹脂製のキャップ１０は、金属製の外輪１よりも線膨張係数が小さいため、温度上昇により外輪１の大径円周面１ａと、キャップ１０の円筒部１０ａとの嵌合部分に微小隙間が生じることのないよう、予め温度上昇した状態で締め代を設定するのが好ましい。
【００２６】
以上のように、外輪１の溝部１ｂと、キャップ１０の円筒部１０ａの面取り１０ｄとの対向隙間にＯリング２０を設置しており、このＯリング２０をこの対向隙間において所定量圧縮できるようにしているので、外輪１の大径円周面１ａと、キャップ１０の円筒部１０ａとの嵌合面を伝って泥水などが浸入することを防止できる。また、従来例のように、外輪１とキャップ１０との嵌合部分の軸方向途中にＯリング２０を設置するための溝を設ける必要がないため、外輪１およびキャップ１０の軸方向寸法を短縮化でき、転がり軸受装置１００の小型化が可能となる。
【００２７】
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く、種々な応用や変形が考えられる。
【００２８】
（１）実施形態１に示すキャップ１０については、図３に示すように、フランジ１０ｃを設けないようにしてもよい。この場合、キャップ１０の円筒部１０ａの先端を、外輪１の大径円周面１ａの基端側段壁面１ｃに当接させることにより、キャップ１０を軸方向に位置決めすることができる。
【００２９】
（２）図４に実施形態２を示す。この実施形態２では、キャップ１０について、樹脂と金属の複合構造としている。
【００３０】
具体的に、キャップ１０は、樹脂胴体３０に金属環４０をインサートしたインサート成型品とされている。
【００３１】
樹脂胴体３０は、有底円筒形に形成されており、この樹脂胴体３０の円筒部３１の軸方向途中には、径方向外向きに突出するフランジ３３が設けられている。
【００３２】
金属環４０は、円筒部４１の一端側に径方向外向きに伸びるフランジ４２を一体に設けた形状となっている。この金属環４０の円筒部４１が、その外周面を露出させた状態で樹脂胴体３０の円筒部３１の外径側に埋め込まれており、また、金属環４０のフランジ４２が樹脂胴体３０のフランジ３３内に埋め込まれている。
【００３３】
なお、樹脂胴体３０の円筒部３１の外周面の先端側角部には、この円筒部３１の先端へ向けて漸次縮径するテーパ状の面取り３２が設けられており、金属環４０の円筒部４１の先端には、この円筒部４１の先端へ向けて漸次縮径するテーパ状の面取り４３が設けられている。そして、樹脂胴体３０の面取り３２と、金属環４０の面取り４３とは、面一とされている。
【００３４】
このような複合構造のキャップ１０の場合、樹脂胴体３０と、金属環４０との接合面を伝って泥水などが浸入するおそれがある。そこで、金属環４０の円筒部４１と、樹脂胴体３０の円筒部３１との接合面の端縁４４を、Ｏリング２０と、樹脂胴体３０の面取り３２との接触領域２１に位置させることにより、前記接合面の端縁４４を塞ぐようにしている。
【００３５】
以上の構成では、金属環４０の円筒部４１の外周面が、金属製の外輪１の大径円周面１ａと嵌合するようになるため、互いに金属同士の嵌合構造としているから、温度変化に関係なくキャップ１０の取り付け強度を向上することができる。しかも、金属環４０の円筒部４１と、樹脂胴体３０の円筒部３１との接合面の端縁４４がＯリング２０により塞がれているので、樹脂胴体３０と、金属環４０との接合面から泥水などが浸入することを防止できる。
【００３６】
なお、図５に示すように、金属環４０の円筒部４１と、樹脂胴体３０の円筒部３１との接合面の端縁４４を、Ｏリング２０と、樹脂胴体３０の面取り３２との接触領域２１よりも外径側に位置させてもよい。このようにすれば、樹脂胴体３０と、金属環４０との接合面を伝って泥水などが浸入しても、Ｏリング２０により確実にせき止めることができる。
【００３７】
（３）図６に実施形態３を示す。この実施形態３は、実施形態２のキャップ１０の先端部分を変更している。つまり、金属環４０の先端位置が、樹脂胴体３０の円筒部３１の先端位置から後退されて、樹脂胴体３０の円筒部３１の先端側角部には、この円筒部３１の先端へ向けて漸次縮径するテーパ状の面取り３２が設けられている。
【００３８】
この場合、樹脂胴体３０の円筒部３１と、金属環４０の円筒部４１との接合面の端縁４４が樹脂胴体３０の面取り３２から外れた領域に位置されることになって、Ｏリング２０と、樹脂胴体３０の面取り３２との接触領域２１よりも外径側に位置される。したがって、樹脂胴体３０と、金属環４０との接合面を伝って泥水などが浸入しても、Ｏリング２０によりせき止めることができる。
【００３９】
（４）図７に実施形態４を示す。この実施形態４は、実施形態２に示した金属環４０の円筒部４１の先端を後退させて、この円筒部４１の先端の面取り４３に樹脂胴体３０と一体の薄い樹脂膜３４を形成している。
【００４０】
この場合も、実施形態３と同様の作用、効果が得られる。
【００４１】
（５）図８および図９に実施形態５を示す。この実施形態５では、転がり軸受装置１００に回転検出装置５１を取り付けている。
【００４２】
この回転検出装置５１は、パルサリング５２と、磁気センサ５３とから構成される。パルサリング５２は内輪３に取り付けられ、磁気センサ５３はキャップ１０に取り付けられる。
【００４３】
つまり、パルサリング５２は、一方の内輪３の車両インナ側外周面に圧入して嵌着される上半分断面Ｌ字形の環状芯金５４と、この環状芯金５４の環状板部の車両インナ側端面に加硫接着などで固着された磁性体５５とから構成される。この磁性体５５は、磁性粉末を含有した合成ゴムあるいは合成樹脂からなり、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に同幅に着磁されている。
【００４４】
前記磁気センサ５３は、本体５６が軸方向に沿って車両インナ側からキャップ１０を挿通するように取り付けられ、この本体５６の車両アウタ側の端部に取り付けられてパルサリング５２の磁性体５５の車両インナ側の端面、すなわち被検出面に径方向で対向する検出素子５７を有している。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の転がり軸受装置では、外輪部材と、キャップとの嵌合面を伝って泥水などが浸入することを防止できるようにしたうえで、外輪部材およびキャップの軸方向寸法を短縮化できるようにしている。そのため、本発明の転がり軸受装置では、密封性を確保しながら小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る転がり軸受装置を示す縦断面図
【図２】図１の要部を示す断面図
【図３】実施形態１のキャップの変形例で、図２に対応する図
【図４】本発明の実施形態２に係る転がり軸受装置の要部を示す縦断面図
【図５】本発明の実施形態２に係る転がり軸受装置の要部を示す縦断面図
【図６】本発明の実施形態３に係る転がり軸受装置の要部を示す縦断面図
【図７】本発明の実施形態４に係る転がり軸受装置を示す縦断面図
【図８】本発明の実施形態５に係る転がり軸受装置を示す縦断面図
【図９】図８の要部を示す断面図
【符号の説明】
１　　　　外輪
１ａ　　　大径円筒面
１ｂ　　　溝部
１０　　　キャップ
１０ａ　　円筒部
１０ｄ　　面取り
２０　　　Ｏリング
【図１】
2004052832.tif 000003
【図２】
2004052832.tif 000004
【図３】
2004052832.tif 000005
【図４】
2004052832.tif 000006
【図５】
2004052832.tif 000007
【図６】
2004052832.tif 000008
【図７】
2004052832.tif 000009
【図８】
2004052832.tif 000010
【図９】
2004052832.tif 000011