(57)【要約】【課題】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。【解決手段】車軸用転がり軸受装置１の使用に伴なって、熱膨張率の異なる外輪部材２および保護キャップ１８の温度が上昇するとき、外輪部材２とストッパ部２３との両軸方向対向面間に、外輪部材２および保護キャップ１８両者の熱膨張率の相違に伴なう両端面の軸方向変位に伴なって弾性的に追随する弾性部材２５を配置していることにより、弾性部材２５が両者に接触した状態で軸方向に膨張して、両者の間に隙間が発生するのを防止でき、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。【選択図】　図２
2004052831.tif 000002
【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軸方向一方側端部に車輪取付け用フランジ部を有する内輪部材と、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個の転動体と、有底円筒形状に形成され開口側端部が外輪部材の軸方向他方側端部に嵌着される樹脂製のキャップとを含み、
前記外輪部材とキャップとの嵌着状態における外輪部材の軸方向他方側端部とキャップの開口側端部とが対向する両対向面間に、該両対向面間の間隔の変位に弾性的に追随する弾性部材が設けられている、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１記載の転がり軸受装置において、
前記キャップの開口側端部には、前記嵌着状態で前記外輪部材の軸方向他方側端部の軸方向端面に対向する環状のストッパ部が設けられ、前記外輪部材の軸方向他方側端部の前記軸方向端面と前記ストッパ部の軸方向端面との両対向面間に前記弾性部材が設けられている、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項１記載の転がり軸受装置において、
前記弾性部材は、弾性に加えて、さらに接着性を有する樹脂からなるものである、ことを特徴と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軸方向一方側端部に車輪取付け用フランジ部を有する内輪部材と、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個の転動体と、有底円筒形状に形成され開口側端部が外輪部材の軸方向他方側端部に嵌着される樹脂製のキャップとを含み、前記外輪部材とキャップとの嵌着状態における外輪部材の軸方向他方側端部とキャップの開口側端部とが対向する両対向面間に、該両対向面間の間隔の変位に弾性的に追随する弾性部材が設けられている。
【０００９】
上記構成によれば、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、弾性部材が両対向面間の間隔の変位（距離の変化）に対して弾性的に追随するので、両対向面間に隙間を発生させることがなく必要なシール性を確保することができる。
【００１０】
また、前記キャップの開口側端部には、前記嵌着状態で前記外輪部材の軸方向他方側端部の軸方向端面に対向する環状のストッパ部が設けられ、前記外輪部材の軸方向他方側端部の前記軸方向端面と前記ストッパ部の軸方向端面との両対向面間に前記弾性部材が設けられている。
【００１１】
この構成においても、外輪部材の軸方向端面とキャップのストッパ部の軸方向端面との間に隙間を発生させることなく弾性部材が追随するので、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、常に必要なシール性を確保することができる。
【００１２】
前記弾性部材として、弾性に加えてさらに接着性を有する樹脂を用いたとしても、上記と同様に必要なシール性を確保することができる。
【００１３】
【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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
内輪部材３は、ハブ軸７を有する。ハブ軸７は、その車両アウタ側（軸方向一方側）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。内輪部材３は、このハブ軸７の車両インナ側（軸方向他方側）に嵌着される環状部材８を備える。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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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被覆部材としての有底円筒形状で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。
【００２０】
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とから形成される。
【００２１】
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部２３を有する。このストッパ部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。外輪部材２の被嵌合部２ａ内周面と、嵌合部２４の外周面とが嵌合される。
【００２２】
図２および図３に示すように、外輪部材２の被嵌合部２ａにおける端面２ｂとストッパ部２３の端面２３ａ、すなわち外輪部材２とストッパ部２３との両軸方向対向面間に、両者の熱膨張率の相違に伴なう両端面２ｂ，２３ａの軸方向間隔の変位（距離の変化）に伴なって弾性的に追随する弾性部材２５が配置されている。この弾性部材２５は、ゴム、エラストマー等の弾性材からなり、その形状は環状かつシート状で、特に軸方向の弾性に富む。
【００２３】
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。
【００２４】
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、図２に示すように、予め保護キャップ１８の嵌合部２４から弾性部材２５を外嵌するようにして装着し、弾性部材２５をストッパ部２３の端面２３ａに当てて保持しておく。
【００２５】
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。
【００２６】
しかし上記実施形態では、外輪部材２における被嵌合部２ａの端面２ｂとストッパ部２３の端面２３ａ間に、弾性に富む弾性部材２５が配置され、両端面２ｂ，２３ａに接触ている。この弾性部材２５によって、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っていたとしても、外輪部材２とストッパ部２３との両軸方向対向面間のシール性が、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】
また、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】
しかし、外輪部材２における被嵌合部２ａの端面２ｂとストッパ部２３の端面２３ａ、すなわち外輪部材２とストッパ部２３との両軸方向対向面間に、外輪部材２および保護キャップ１８両者の熱膨張率の相違に伴なう両端面２ｂ，２３ａの軸方向変位に伴なって弾性的に追随する弾性部材２５が配置されている。
【００２９】
このため、外輪部材２および保護キャップ１８とが異なった熱膨張率を有していたとしても、弾性部材２５が両者に接触した状態で軸方向に膨張して、両者の間に隙間が発生するのを防止でき、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。
【００３０】
他の実施形態を図４および図５に基づいて説明する。図４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５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。
【００３１】
上記実施形態では、軸受内部に泥水等が侵入するのを防止するようシール性を確保するために、外輪部材２における被嵌合部２ａの端面２ｂとストッパ部２３の端面２３ａ、すなわち外輪部材２とストッパ部２３との両軸方向対向面間に、両者の熱膨張率の相違に伴なう両端面２ｂ，２３ａの軸方向変位に伴なって弾性的に追随するシート状の弾性部材２５を配置した。
【００３２】
この実施形態では、上記シート状の弾性部材に代えて、嵌合部２４の外周面２４ａおよびストッパ部２３の端面２３ａに、弾性に加えて、さらに接着性を有する樹脂からなる弾性部材３０を施している。この弾性部材３０は、室温硬化性の接着剤であり、耐オイル性に優れ、非腐食性を有する例えばシリコーン樹脂系の接着剤（商品名：ロックタイト５９１０等の接着剤）が用いられる。
【００３３】
このような接着剤を嵌合部２４の外周面２４ａおよびストッパ部２３の端面２３ａに塗布し、これが未硬化の状態で、保護キャップ１８の嵌合部２４を外輪部材２の被嵌合部２ａに内嵌し、この状態で接着剤を室温で硬化させ、外輪部材２の被嵌合部２ａと、保護キャップ１８の嵌合部２４およびストッパ部２３とを接着する。このようにすることで、接着剤はゴムのような弾性を有する弾性部材３０となる。他の構成は、上記実施形態と同様であるので同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
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。
【００３５】
しかし、嵌合部２４の外周面２４ａおよびストッパ部２３の端面２３ａに、弾性に加えてさらに接着性を有する樹脂からなる弾性部材３０を施しており、この弾性部材３０は、室温硬化性の接着剤を硬化させることで形成され、この弾性部材３０は、耐オイル性に優れ、非腐食性を有するものである。そしてこの弾性部材３０は、外輪部材２および保護キャップ１８両者の熱膨張率の相違に伴なう両端面の軸方向変位に伴なって弾性的に追随する。従って、外輪部材２および保護キャップ１８とが異なった熱膨張率を有していたとしても、弾性部材２５が両者に接触した状態（接着された状態）で軸方向に膨張して、両者の間に隙間が発生するのを防止でき、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。
【００３６】
【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熱膨張率が異なっていたとしても、弾性部材が、外輪部材とキャップとの嵌着状態における外輪部材の端部とキャップとが対向する両対向面の変位に弾性的に追随するので、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。
【図４】別の実施形態を示す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５】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　　ストッパ部
２３ａ　ストッパ部の端面
２４　　嵌合部
２５　　弾性部材
【図１】
2004052831.tif 000003
【図２】
2004052831.tif 000004
【図３】
2004052831.tif 000005
【図４】
2004052831.tif 000006
【図５】
2004052831.tif 000007