(57)【要約】【課題】部品点数を増やすことなく、簡単な構成でパルサリングを確実に固定することができる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】一端部外周に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ４ｂを一体に有し、他端部外周にパルサリング１０が圧入された車輪用軸受装置において、パルサリング１０が焼結合金からなり、外周に周方向等配に形成された凹凸部１０ａが形成され、内周に複数の軸方向溝１１が形成されると共に、この軸方向溝１１に対応する外方部材４の他端部を塑性変形させて加締部１２が形成され、この加締部１２によってパルサリング１０が外方部材４に対して軸方向に固定されている。これにより、パルサリング１０の回り止めも同時に行うことができ、部品点数を増やすことなく、簡単な構成でパルサリング１０を確実に外方部材４に固定することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部外周に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、前記外方部材の他端部外周にパルサリングが圧入された車輪用軸受装置において、
前記パルサリングに、円周方向に交互に、かつ等間隔に特性が変化する被検出部と、内周に凹所が形成されると共に、この凹所に向けて前記外方部材の他端部を塑性変形させて加締部が形成され、この加締部によって前記パルサリングが前記外方部材に対して軸方向に固定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記凹所が複数の軸方向溝からなり、この軸方向溝に対応する部位を塑性変形させて加締部が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記凹所が全周に亙って形成された環状凹所からなり、前記外方部材の他端部の端面に環状溝が形成されると共に、前記他端部を径方向外方に塑性変形させて加締部が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記パルサリングが焼結合金から形成されると共に、前記被検出部が、外周に周方向等配に形成された凹凸部からなる請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記車輪取付フランジのインナー側の側面にリブが形成され、このリブが、ハブボルトが固定される部位において、放射状に延びてこの部位が肉厚に形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、車輪の回転速度を検出するためのパルサリングが装着された車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。
【０００３】
こうした車輪用軸受装置の一例を図６に示す。この車輪用軸受装置は、外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５１ｂを一体に有し、内周にテーパ状の複列の外側転走面５１ａ、５１ａが形成された外方部材５１と、外周に複列の外側転走面５１ａ、５１ａに対向するテーパ状の内側転走面５２ａ、５２ａがそれぞれ形成された一対の内輪５２、５２と、両転走面間に収容された複列の円錐ころ５３、５３と、これら複列の円錐ころ５３、５３を転動自在に保持する保持器５４、５４とを備えた複列円錐ころ軸受で構成されている。そして、外方部材５１と内輪５２間に形成される環状空間の開口部にはシール５５、５６が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【０００４】
この車輪用軸受装置には、車輪の回転速度を検出するための回転速度検出装置が組み込まれている。このために、外方部材５１の端部にトーンホイール（パルサリング）５７が外嵌固定されると共に、懸架装置等の固定部分にセンサ（図示せず）が対向配置されている。さらに、外方部材５１の端部に円筒状の抑えリング５８が締り嵌めにより外嵌され、トーンホイール５７が軸方向に移動するのを防止している。
【０００５】
この抑えリング５８は炭素鋼から形成されているため、膨張率やヤング率等の特性が外方部材５１の素材と略同じとなり、外方部材５１の肉厚を小さくしても、この外方部材５１の端部の強度を充分に確保できる。すなわち、ラジアル荷重によって弾性変形し易い外方部材５１の端部が、この抑えリング５８により補強されているので、この端部の弾性変形量を無視できる程度に抑えることができる。さらに、シール５６の嵌合部にすきまが発生するのを抑え、密封性が低下するのを防止している。
【特許文献１】特開２００１−２６３３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした従来の車輪用軸受装置では、抑えリング５８によりトーンホイール５７の抜け出しを防止すると共に、外方部材５１の端部が補強されているので、この端部の弾性変形量を無視できる程度に抑えることができる。然しながら、特に、この外方部材５１のように、一端部に車体取付フランジ５１ｂが一体に形成され、この一端部から他端部に向って外周が漸次小径に形成されている場合、この他端部の剛性が他の部位に比べて小さくなり、モーメント荷重等が負荷された時の弾性変形が大きくなるのは否めない。したがって、抑えリング５８を圧入してこの弾性変形を抑えようとしても限界があり、長期間に亘ってトーンホイール５７の移動を阻止するのは難しい。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、部品点数を増やすことなく、簡単な構成でパルサリングを確実に固定することができる車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、一端部外周に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、前記外方部材の他端部外周にパルサリングが圧入された車輪用軸受装置において、前記パルサリングに、円周方向に交互に、かつ等間隔に特性が変化する被検出部と、内周に凹所が形成されると共に、この凹所に向けて前記外方部材の他端部を塑性変形させて加締部が形成され、この加締部によって前記パルサリングが前記外方部材に対して軸方向に固定されている。
【０００９】
このように、一端部外周に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、外方部材の他端部外周にパルサリングが圧入された車輪用軸受装置において、パルサリングに、円周方向に交互に、かつ等間隔に特性が変化する被検出部と、内周に凹所が形成されると共に、この凹所に向けて外方部材の他端部を塑性変形させて加締部が形成され、この加締部によってパルサリングが外方部材に対して軸方向に固定されているので、パルサリングの回り止めも同時に行うことができ、部品点数を増やすことなく、簡単な構成でパルサリングを確実に外方部材に固定することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明のように、前記凹所が複数の軸方向溝からなり、この軸方向溝に対応する部位を塑性変形させて加締部が形成されていても良いし、また、請求項３に記載の発明のように、前記凹所が全周に亙って形成された環状凹所からなり、前記外方部材の他端部の端面に環状溝が形成されると共に、前記他端部を径方向外方に塑性変形させて加締部が形成されていても良い。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、前記パルサリングが焼結合金から形成されると共に、前記被検出部が、外周に周方向等配に形成された凹凸部からなるので、低コストで精度良く形成することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、前記車輪取付フランジのインナー側の側面にリブが形成され、このリブが、ハブボルトが固定される部位において、放射状に延びてこの部位が肉厚に形成されているので、外方部材の強度・耐久性を確保しつつ軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る車輪用軸受装置は、一端部外周に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、前記外方部材の他端部外周にパルサリングが圧入された車輪用軸受装置において、前記パルサリングに、円周方向に交互に、かつ等間隔に特性が変化する被検出部と、内周に凹所が形成されると共に、この凹所に向けて前記外方部材の他端部を塑性変形させて加締部が形成され、この加締部によって前記パルサリングが前記外方部材に対して軸方向に固定されているので、パルサリングの回り止めも同時に行うことができ、部品点数を増やすことなく、簡単な構成でパルサリングを確実に外方部材に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
一端部外周に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材とで形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、前記外方部材の他端部外周にパルサリングが圧入された車輪用軸受装置において、前記パルサリングが焼結合金からなり、外周に周方向等配に形成された凹凸部が形成され、内周に複数の軸方向溝が形成されると共に、この軸方向溝に対応する前記外方部材の他端部を塑性変形させて加締部が形成され、この加締部によって前記パルサリングが前記外方部材に対して軸方向に固定されている。
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の側面図、図３は、図２の要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。
【００１６】
この車輪用軸受装置は第２世代と呼称される従動輪用であって、アクスル（図示せず）に所定のシメシロを介して圧入される一対の内輪１、１からなる内方部材２と、この内方部材２に、複列の転動体（ボール）３、３を介して外嵌された外方部材４とを備えている。
【００１７】
回転側部材となる外方部材４は、アウター側の外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５を一体に有し、内周に円弧状の複列の外側転走面４ａ、４ａが一体に形成されている。車輪取付フランジ５の周方向等配に車輪を締結するためのハブボルト５ａが植設されると共に、これらハブボルト５ａ間には予め鍛造工程において円孔５ｂが形成されている。この円孔５ｂは軽量化に寄与できるだけでなく、装置の組立・分解工程において、レンチ等の締結治具をこの円孔５ｂから挿入することができ、組立・分解作業を簡便化することができる。
【００１８】
また、車輪取付フランジ５のインナー側の側面にリブ６が形成されている（図２参照）。このリブ６は、車輪取付フランジ５のハブボルト５ａの部位において、基部から放射状に延びてこの部位が肉厚に形成されている。したがって、外方部材４の強度・耐久性を確保しつつ軽量化を図ることができる。この外方部材４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面４ａ、４ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００１９】
一方、固定側部材となる内輪１の外周には、前記複列の外側転走面４ａ、４ａに対向する円弧状の内側転走面１ａが形成されている。内輪１はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、外方部材４と一対の内輪１、1の両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。この車輪用軸受装置は、内輪１の小径端がそれぞれ突合せ状態で衝合する、所謂背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受からなる。
【００２０】
また、外方部材４と内方部材２との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９が装着されている。これらのシール８、９によって、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。本実施形態では、アウター側に図示しないエンドキャップが装着されるため、アウター側のシール８は、ラビリンスシールを有するシールド板からなる。一方、インナー側のシール９は外部に露出して厳しい環境に曝されるため、断面略Ｌ字状に形成され、互いに対向配置された環状のシール板９ａとスリンガ９ｂとからなる複合型シール、所謂パックシールで構成されている。すなわち、環状のシール板９ａは、外方部材４の端部に内嵌されてスリンガ９ｂに摺接するサイドリップとラジアルリップを備えている。
【００２１】
外方部材４の外周は、車輪取付フランジ４ｂからインナー側に向って漸次小径となるテーパ面に形成されている。そして、インナー側の端部外周に小径段部４ｂが形成され、この小径段部４ｂにパルサリング１０が圧入固定されている。このパルサリング１０は、図２に示すように、外周に歯車状の凹凸部（被検出部）１０ａが周方向等配に形成され、図示しない懸架装置等の固定部に配設された回転速度センサに所定の径方向すきま（エアギャップ）を介して対向している。
【００２２】
パルサリング１０は焼結金属で所望の形状・寸法に成形され、図３に拡大して示すように、内周に複数（ここでは４箇所）の深さ１ｍｍ程度の軸方向溝１１が形成されている。そして、このパルサリング１０を外方部材４に圧入後、外方部材４の端面の軸方向溝１１に対応する部位をポンチ等で塑性変形させて加締部１２が形成され、この加締部１２によってパルサリング１０が外方部材４に対して軸方向に固定されている。これにより、パルサリング１０の回り止めも同時に行うことができる。したがって、部品点数を増やすことなく、簡単な構成でパルサリング１０を確実に外方部材４に固定することができる。なお、軸方向溝１１でなくても、端面あるいは端部内周に凹所を形成し、この凹所に対応する外方部材の端面を塑性変形させても良い。
【００２３】
ここでは、焼結合金からなるパルサリング１０を例示したが、これに限らず、円周方向に交互に、かつ等間隔に特性が変化する構成であれば良く、例えば、図示はしないが、周方向等配に複数の透孔が形成された鋼板製のパルサリングでも良いし、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダであっても良い
【００２４】
さらに、本発明に係る車輪用軸受装置は、外輪回転方式で、外方部材４の外周に車輪取付フランジ４ｂを有していれば良く、転動体３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受だけでなく、転動体に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。
【実施例２】
【００２５】
図４は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図５は、図４の要部拡大図で、（ａ）は加締前、（ｂ）は加締後の状態を示している。
【００２６】
この車輪用軸受装置は第２世代と呼称される従動輪用であって、アクスル（図示せず）に所定のシメシロを介して圧入される一対の内輪１３、１３からなる内方部材１４と、この内方部材１４に、複列の転動体（円錐ころ）１５、１５を介して外嵌された外方部材１６とを備えている。
【００２７】
回転側部材となる外方部材１６は、アウター側の外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ１７を一体に有し、内周にそれぞれ外向きに開いたテーパ状の複列の外側転走面１６ａ、１６ａが一体に形成されている。車輪取付フランジ１７の周方向等配には複数のハブボルト１７ａが植設されている。この外方部材１６はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面１６ａ、１６ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２８】
一方、固定側部材となる内輪１３の外周には、前記複列の外側転走面１６ａ、１６ａに対向するテーパ状の内側転走面１３ａと、この内側転走面１３ａの大径側に転動体１５を案内する大鍔１３ｂ、および小径側に転動体１５の脱落を防止するための小鍔１３ｃがそれぞれ形成されている。内輪１３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、外方部材１６と一対の内輪１３、1３の両転走面間に複列の転動体１５、１５が収容され、保持器１８、１８によって転動自在に保持されている。この車輪用軸受装置は、内輪１３の小鍔１３ｃがそれぞれ突合せ状態で衝合する背面合せタイプの複列円錐ころ軸受からなる。
【００２９】
一対の内輪１３、１３は、小鍔１３ｃの内周に装着された連結環１９によって一体に結合されている。この連結環１９は、鋼板からプレス加工によって断面略コの字状に、全体として有端リング状に形成されている。そして、小鍔１３ｃの内周に形成された環状溝２０、２０に弾性嵌合され、所定の抜け耐力を備えている。
【００３０】
外方部材１６の外周は、車輪取付フランジ１７からインナー側に向って漸次小径となるテーパ状に形成されている。そして、インナー側の端部外周に小径段部１６ｂが形成されてパルサリング２１が固定されている。このパルサリング２１は焼結金属からなり、図５（ａ）に拡大して示すように、外周に凹凸部２１ａが周方向等配に形成されると共に、内周に環状凹所２２が形成されている。一方、外方部材１６のインナー側の端面には環状溝２３が形成されている。そして、パルサリング２１を外方部材１６に圧入後、外方部材１６を回転させながら、環状溝２３に加締治具（図示せず）を押し当て、端部を径方向外方に塑性変形させて加締部２４が形成され（揺動加締）、この加締部２４によってパルサリング２１が外方部材１６に対して軸方向に固定されている。これにより、パルサリングの回り止めも同時に行うことができ、所定の抜け力（加締強度）を確保することができる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外方部材の外周に車輪取付フランジを一体に有する車輪用軸受装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】（ａ）は、外方部材の加締前の状態を示す要部拡大図である。  （ｂ）は、外方部材の加締後の状態を示す要部拡大図である。
【図６】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、１３・・・・・・・・・・・・・内輪
１ａ、１３ａ・・・・・・・・・・・内側転走面
１３ｂ・・・・・・・・・・・・・・大鍔
１３ｃ・・・・・・・・・・・・・・小鍔
２、１４・・・・・・・・・・・・・内方部材
３、１５・・・・・・・・・・・・・転動体
４、１６・・・・・・・・・・・・・外方部材
４ａ、１６ａ・・・・・・・・・・・外側転走面
４ｂ、１６ｂ・・・・・・・・・・・小径段部
５、１７・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５ａ、１７ａ・・・・・・・・・・・ハブボルト
５ｂ・・・・・・・・・・・・・・・円孔
６・・・・・・・・・・・・・・・・リブ
７、１８・・・・・・・・・・・・・保持器
８、９・・・・・・・・・・・・・・シール
９ａ・・・・・・・・・・・・・・・シール板
９ｂ・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
１０、２１・・・・・・・・・・・・パルサリング
１０ａ、２１ａ・・・・・・・・・・凹凸部
１１・・・・・・・・・・・・・・・軸方向溝
１２、２４・・・・・・・・・・・・加締部
１９・・・・・・・・・・・・・・・連結環
２０、２３・・・・・・・・・・・・環状溝
２２・・・・・・・・・・・・・・・環状凹所
５１・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５２ａ・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
５３・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
５４・・・・・・・・・・・・・・・保持器
５５、５６・・・・・・・・・・・・シール
５７・・・・・・・・・・・・・・・トーンホイール
５８・・・・・・・・・・・・・・・抑えリング
【図１】
2007154950.tif 000003
【図２】
2007154950.tif 000004
【図３】
2007154950.tif 000005
【図４】
2007154950.tif 000006
【図５】
2007154950.tif 000007
【図６】
2007154950.tif 000008