(57)【要約】転がり軸受ユニットは、外輪の車両インナ側端部の開口に樹脂製のカバーを取り付けている。上記カバーは、上記外輪の上記車両インナ側端部の開口の内周面に内嵌される円筒部を備えるとともに、その円筒部の内周面に金属製の環体が設けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪の端部開口にカバーを取り付けた転がり軸受ユニットであって、
上記カバーは、上記外輪の端部開口を覆う円板部と、当該外輪の端部開口の内周面に内嵌される樹脂製の円筒部とを備え、該円筒部の内周面に金属製の環体が設けられている転がり軸受ユニット。
【請求項２】
上記環体の軸方向長さは、上記カバーの円筒部における上記外輪の端部開口の内周面に対する内嵌長さよりも短い、請求項１に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項３】
上記環体は、その内嵌方向の端面が上記円筒部の先端側端面と径方向面内で一致している、請求項１に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項４】
上記環体は、上記カバーの円筒部にインサート成形により一体化されている、請求項１に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項５】
上記環体は、その内嵌方向の端部が径方向外向きに屈曲されている、請求項４に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項６】
外輪の車両インナ側端部の開口にカバーを取り付けた転がり軸受ユニットであって、
上記カバーは、上記外輪の車両インナー側端部の開口を覆う円板部と、該開口の内周面に圧入により内嵌される樹脂製の円筒部と、該円筒部の外周側に設けられて上記外輪に対する上記円筒部の内嵌深さを規制するフランジ部とを有し、上記円筒部の内周面に金属製の環体が設けられている、転がり軸受ユニット。
【請求項７】
上記カバーの円筒部は、その内周面の軸方向長さがその外周面の軸方向長さよりも長くされており、
上記環体は、その車両アウタ側端面が上記円筒部の車両アウタ側端面と径方向に同一平面内に位置付けられ、その車両インナ側端面は上記円筒部の外周面の車両インナ側付け根部よりも車両アウタ側に位置付けられている、請求項６に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項８】
上記外輪と上記環体それぞれの線膨張係数は、上記カバーの円筒部の線膨張係数よりも大きい、請求項７に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項９】
上記カバーの素材が、上記外輪の素材と近似した線膨張係数を有する樹脂である、請求項７に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項１０】
外周面に車体固定用のフランジ部を備え、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
車両アウタ側の外周面に車輪固定用のフランジ部を備え、かつ、該フランジ部よりも車両インナ側の内周面に一方の外輪軌道に対向する内輪軌道を有し、かつ、該内輪軌道よりも車両インナ側に小径円筒部を備えたハブ軸と、
上記ハブ軸の小径円筒部に外嵌され、かつ、外周面に他方の外輪軌道に対向する内輪軌道を有する内輪と、
上記各外輪軌道と各内輪軌道との間に介装された複数の転動体と、
上記外輪の車両アウタ側端部の内周面と上記ハブ軸の外周面との間に設けられたシールと、
上記外輪の車両インナ側端部の開口に取り付けられる樹脂製のカバーとを備え、
上記カバーは、上記外輪の車両インナー側端部の開口を覆う円板部と、該開口の内周面に圧入により内嵌される円筒部と、該円筒部の外周側に設けられて上記外輪に対する上記円筒部の内嵌深さを規制するフランジ部とを有し、上記円筒部の内周面に金属製の環体がインサート成形により一体的に設けられている、転がり軸受ユニット。
【請求項１１】
上記環体は、その車両アウタ側端面が上記カバーの円筒部の車両アウタ側端面と径方向に同一平面内に位置付けられ、その車両インナ側端面は上記カバーの円筒部の外周面の車両インナ側付け根部よりも車両アウタ側に位置付けられている、請求項１０に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項１２】
上記環体は、その内嵌方向の端部が径方向外向きに屈曲されている、請求項１０に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項１３】
上記環体の車両インナ側端部は、上記カバーの円筒部の内周面領域からフランジ部の内周面領域にまで延長されている、請求項１０に記載の転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に回転自在に支持する転がり軸受ユニットにかかり、より詳しくは、外輪の端部開口にカバーを装着した転がり軸受ユニットに関する。
【背景技術】  上記転がり軸受ユニットには、日本特開平１０−１９９１２号公報にも開示されているように、外輪の端部の開口に樹脂製のカバーを取り付けて、当該開口を通じて軸受内部に泥水などが侵入しにくい構造としたものがある。上記カバーは、外輪の端部の開口を覆う円板部と、該開口の内周面に締め代をもって内嵌される円筒部とを備えて構成されている。このようなカバーにおいては、その円筒部を外輪の端部の開口の内周面に内嵌するときに、該円筒部が先すぼまりに変形して該開口の内周面と円筒部の外周面との間に隙間が生じて、泥水の侵入防止機能が低下するおそれがある。
【発明の開示】
本発明は、外輪の端部開口にカバーを取り付けた転がり軸受ユニットであって、上記カバーは、上記外輪の端部開口を覆う円板部と、当該外輪の端部開口の内周面に内嵌される樹脂製の円筒部を備え、該円筒部の内周面に金属製の環体が設けられている。
本発明によると、外輪の端部開口の内周面にカバーの樹脂製の円筒部を内嵌するときに該円筒部に作用する径方向内向きの変形力が環体により受け止められ、該円筒部の先すぼまり変形が抑制されるとともに、該円筒部が外輪の端部開口の内周面に密接する結果、外輪の端部開口に対するカバーの取り付け強度が向上し、かつ、当該軸受内部への水分の侵入を有効に防止できる。
本発明の好ましい実施態様として、上記環体の軸方向長さを、カバーの円筒部の上記外輪の端部開口の内周面に対する内嵌長さよりも短くすると、環体による円筒部に作用する径方向内向きの変形力を受け止める力が増大し、該円筒部の先すぼまり変形がより効果的に抑制される。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の最良の形態に係る転がり軸受ユニットの断面図である。
図２は、図１の要部を示す図である。
図３は、本発明の他の形態に係る転がり軸受ユニットの要部断面図である。
図４は、本発明のさらに他の形態に係る転がり軸受ユニットの要部断面図である。
図５は、本発明のさらに他の形態に係る転がり軸受ユニットの要部断面図である。
図６は、本発明のさらに他の形態に係る転がり軸受ユニットの要部断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照して、本発明の最良の形態に係る車両用の転がり軸受ユニットを説明すると、図１は、同転がり軸受ユニットの断面図である。図１において、左側は車両アウタ側を示し、右側は車両インナ側を示す。外輪１は、高炭素鋼ＪＩＳ規格Ｓ５５Ｃや軸受用鋼ＪＩＳ規格ＳＵＪ−２などの金属からなり、自動車等の車体に固定される固定輪である。外輪１は、軸方向ほぼ中央の外周面に、当該外輪１を図示しない懸架装置に支持するための車体固定用フランジ部１４を備え、かつ、車両アウタ側と車両インナ側それぞれの内周面に外輪軌道１２，１３を備える。ハブ軸２は、外輪１に対して回転輪を構成する。ハブ軸２は、車両アウタ側の外周面に車輪固定用フランジ部１５を備え、このフランジ部１５よりも車両インナ側の外周面に上記外輪軌道１２に対向する内輪軌道１６を備える。内輪３は、ハブ軸２の車両インナ側の小径円筒部２ａの外周面に当該ハブ軸２と一体回転可能に外嵌されている。内輪３は、これによって、ハブ軸２と共に外輪１に対して回転輪を構成する。内輪３は、その外周面に上記外輪軌道１３に対向する内輪軌道１７を備える。内輪３は、ハブ軸２の車両インナー側の屈曲端部２ｂによって抜け止めされ、かつ、予圧が付与されている。複数の玉４，５は、それぞれ保持器６，７によって、外輪軌道１２，１３と内輪軌道１６，１７との間に、回転自在に保持されている。シール８は、外輪１の車両アウタ側端部の内周面とハブ軸２の外周面との間に装着されている。
以上の構成を備えた転がり軸受ユニットは、シール８と共に軸受内部を外部の泥水などから保護するため、外輪１の車両インナー側端部１ａの開口１ｂに有底円筒形で樹脂製のカバー１１を取り付けている。カバー１１は、外輪１の車両インナー側端部１ａの開口１ｂを覆う円板部２０と、該開口１ｂの内周面に圧入により内嵌される円筒部２１と、円板部２０の外周側に設けられて外輪１の開口１ｂの内周面に対する円筒部２１の内嵌深さを規制するフランジ部２２とを有している。カバー１１は、好ましくはそのほぼ全体が樹脂で形成されており、かつ、その円筒部２１の内周面に金属製の環体２５が一体的に設けられている。環体２５の材料は、好ましくは、ＪＩＳ規格ＳＰＣＣなどの冷間圧延鋼板である。なお、カバー１１は、その全体が樹脂で形成される必要は必須となるものではなく、円筒部２１のみ樹脂製としてもよい。
図２を参照して、カバー１１の構造をさらに詳しく説明する。外輪１の車両インナー側端部１ａとハブ軸２の車両インナー側端部２ｂとの軸方向での位置関係を考慮して、カバー１１の円筒部２１は、その内周面の軸方向長さＢがその外周面の軸方向長さＡよりも長くされている。そのため、カバー１１の円筒部２１を外輪１の車両インナー側端部１ａの開口１ｂの内周面に圧入により内嵌したときに、該円筒部２１が樹脂製である一方、外輪１が金属製であるため、円筒部２１は、その圧入方向先端側がすぼまって円錐形状に変形しやすい。このような変形を防止するべく、環体２５は、その車両アウタ側端面２５ａが、円筒部２１の車両アウタ側端面２１ａと径方向に同一平面内に位置付けられ、その車両インナ側端面２５ｂが、円筒部２１の外周面の車両インナ側付け根部２１ｂよりも車両アウタ側に位置付けられている。
以上説明した環体２５は、カバー１１の円筒部２１を外輪１に内嵌するに際して該円筒部２１に作用する径方向内向きへの力を受け止めて該円筒部２１の先すぼまり変形を防止する。特に、環体２５の車両インナ側端面２５ｂが円筒部２１の車両インナ側付け根部２１ｂよりも車両アウタ側に位置付けられているから、外輪１にカバー１１の円筒部２１を内嵌するときに、カバー１１の円筒部２１が先すぼまりとなる現象をより確実に防止できて好ましい。このようなことから、カバー１１の円筒部２１の外周面が外輪１の車両インナ側端部１ａの開口１ｂの内周面に密接させられるから、外輪１へのカバー１１の取り付け強度が向上し、かつ、軸受内部に水分が侵入しにくくなって、軸受内部の密封性が向上する。
転がり軸受ユニットの温度が上昇したとき、環体２５が設けられていないと外輪１とカバー１１との熱膨張の差（外輪１の線膨張係数＞カバー１１の線膨張係数）により、外輪１の開口１ｂとカバー１１の円筒部２１との間に隙間が生じるおそれがある。本実施形態では、円筒部２１の内周面に外輪１と同様に熱膨張する環体２５（外輪１の線膨張係数≒円筒部２１の線膨張係数）が設けられているから、環体２５の熱膨張により円筒部２１が拡径されて該円筒部２１の外周面が外輪１の内周面に密着して上記隙間の発生が防止される。
カバー１１の素材は、外輪１の素材と近似した線膨張係数を有する樹脂が好ましく、例えばポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が挙げられる。カバー１１の素材に、外輪１の素材と近似した線膨張係数を有する樹脂を選定すると、温度が上昇する際に外輪１の膨張に伴ってカバー１１も同程度に膨張してカバー１１が外輪１から抜けない嵌合力を確保できるとともに、温度が下降する際に外輪１の収縮に伴ってカバー１１も同程度に収縮してカバー１１が割れることを回避できるようになる。
（他の形態）
（１）図３に示すように、環体２５をカバー１１の円筒部２１にインサート成形し、かつ、環体２５の先端側を径方向外向きに屈曲させて円筒部２１の剛性を向上させた構造としてもよい。
（２）図４に示すように、環体２５をカバー１１の円筒部２１の内周面全体にわたるように円筒部２１にインサート成形してもよい。すなわち、外輪１の車両インナ側端部１ａの開口１ｂに取り付ける樹脂製のカバー１１は、外輪１の車両インナー側端部１ａの開口１ｂの内周面に内嵌する円筒部２１と、外輪１の車両インナー側端部１ａの端面１ｃに当接するフランジ部２２とを備える。円筒部２１の内周面に金属製の環体２５が設けられている。環体２５は、円筒部２１の内周面領域Ｓ１からフランジ部２２の内周面領域Ｓ２にまで延長されている。
上記構成において、フランジ部２２を外輪１の車両インナー側端部１ａの端面１ｃに軸方向から当接させるようにしてカバー１１を外輪１に組付ける。この場合、カバー１１の円筒部２１はその弾性によってわずかに撓みながら挿入されるが、カバー１１の円筒部２１の内周面領域Ｓ１からフランジ部２２の内周面領域Ｓ２にまで環体２５が固着されているから、環体２５の剛性により円筒部２１の弾性撓み分の一部が支持される。ところで、車両の使用により車輪が回転すると、外輪１の温度が上昇し、その熱が円筒部２１に伝わり、また、車両が停止した場合は外輪１が冷却し、その外輪１の温度変化はカバー１１に伝わる。ここで、円筒部２１を樹脂のみから形成すれば、樹脂の線膨張係数から温度変化に適合することが難しく、カバー１１は外輪１から脱落するおそれがある。そこで、カバー１１の円筒部２１の内周面領域に環体２５を設け、加熱・冷却といった熱衝撃が発生しても外輪から脱落しにくくすることが考えられる。しかし、単に円筒部２１の内周面領域に環体２５を設けただけでは、樹脂の種類によっては、上記温度変化に適合しきれず、この場合、円筒部２１は変形してしまい、外輪１の内周面との接触面積が小さくなって、抜け力が低下するおそれがある。そこで、この実施形態では、円筒部２１の内径側領域Ｓ１からフランジ部２２の内径側領域Ｓ２にまで環体２５を延長した構成としたから、円筒部２１の撓みの起点が熱源となる外輪１から離れ、撓みを生じる部分の金属の量が多くなって、樹脂の撓み量を抑制する。このため、外輪１の温度が上昇や下降するなどの熱衝撃があっても、円筒部２１は金属により最小の撓み量に抑えられ、円筒部２１の外周面と外輪１の内周面との必要な接触面積を確保することが可能となり、したがって必要な抜け力を確保することが可能となって、カバー１１が外輪１から脱落するのを効果的に防止することができる。好ましくは、外輪１の車両インナ側端部の内周面に、円筒部２１の外周面と係合するローレット溝等の溝部を形成して、カバー１１を外輪１に組込むと、円筒部２１の肉の一部が溝部に弾性的に入り込み、これによってカバー１１は効果的に外輪１から抜止めされる。なお、カバー１１に回転検出装置を装着するための開口を設け、該開口に回転検出装置を装着してもよい。この回転検出装置には、車両のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を制御するために、車輪の回転速度等を検出する装置がある。カバー１１をこのような回転検出装置を装着するカバーに用いた場合、該カバー１１が加熱・冷却といった熱衝撃が発生しても外輪１から脱落しにくくできて好ましい。
（３）図５に示すように、カバー１１の円筒部２１の内周面の軸方向長さＢを外周面の軸方向長さＡとほぼ同じに設定したり、あるいは、図６に示すように、カバー１１の円筒部２１の内周面の軸方向長さＢを外周面の軸方向長さＡよりも短く設定したりする場合、円筒部２１に対する環体２５の配置を図２や図３と同様にすることができる。上記形態において、ハブ軸２に対する内輪３の抜け止めを、ハブ軸２にナットを螺合することによって行ってもよい。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、自動車等の車輪を懸架装置に回転自在に支持する転がり軸受ユニットに適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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