JP5914585B2 - Wheel bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承すると共に、軸受内部を密封する保護カバーが装着された車輪用軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel bearing device equipped with a protective cover for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like and sealing the inside of the bearing.
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承すると共に、車輪の回転速度を検出し、アンチロックブレーキシステム(ABS)を制御する回転速度検出装置が軸受内部に内蔵された車輪用軸受装置が一般的に知られている。従来、このような車輪用軸受装置は、転動体を介して転接する内方部材および外方部材の間にシール装置が設けられ、円周方向に磁極を交互に並べてなる磁気エンコーダを前記シール装置に一体化させている。この磁気エンコーダに対面配置され、車輪の回転に伴う磁気エンコーダの磁極変化を検出する回転速度センサは、懸架装置を構成するナックルに車輪用軸受装置が装着された後、当該ナックルに装着されている。 There is provided a wheel bearing device in which a rotation speed detection device for detecting a rotation speed of a vehicle and controlling an anti-lock brake system (ABS) is incorporated in the bearing while rotatably supporting a vehicle wheel with respect to a suspension device. Generally known. Conventionally, in such a wheel bearing device, a sealing device is provided between an inner member and an outer member that are in rolling contact with a rolling element, and a magnetic encoder in which magnetic poles are alternately arranged in a circumferential direction is provided as the sealing device. It is integrated with. A rotational speed sensor that is arranged facing the magnetic encoder and detects a change in magnetic pole of the magnetic encoder accompanying the rotation of the wheel is mounted on the knuckle after the wheel bearing device is mounted on the knuckle constituting the suspension device. .
このような車輪用軸受装置の一例として図7に示すような構造が知られている。この車輪用軸受装置は、外方部材50と内方部材51と、これら外方部材50と内方部材51との間に収容される複数のボール52とを備えている。内方部材51は、ハブ輪53と、このハブ輪53に圧入された内輪54とからなる。
As an example of such a wheel bearing device, a structure as shown in FIG. 7 is known. The wheel bearing device includes an
外方部材50は、外周に懸架装置を構成するナックル65に固定される車体取付フランジ50bを一体に有し、内周に複列の外側転走面50a、50aが一体に形成されている。ナックル65には、センサ63がねじ66によって支持固定されている。
The
ハブ輪53は、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ55を一体に有し、外周に内側転走面53aと、この内側転走面53aから軸方向に延びる小径段部53bが形成されている。内輪54は、外周に内側転走面54aが形成され、小径段部53bの端部を塑性変形させて形成した加締部53cによって軸方向に固定されている。
The
外方部材50の外端部にはシールリング56が内嵌固定され、このシールリング56のリップは車輪取付フランジ55の基部55aに摺接されている。一方、内輪54の内端部外周面にはエンコーダ57が外嵌固定されている。このエンコーダ57は、断面L字形に形成された支持環58と、この支持環58の側面に全周に亙って添着支持された円環状のエンコーダ本体59とからなる。このエンコーダ本体59は、周方向に交互に磁極N、Sが等間隔ピッチに着磁されている。
A
外方部材50の内端開口部はカバー60によって塞がれている。このカバー60は、非磁性体のステンレス鋼鈑、アルミニウム合金板、高機能樹脂等の非磁性の板材からシャーレ状に形成され、円形の塞ぎ板部61と、この塞ぎ板部61の外周縁部に形成された円筒状の嵌合部62とからなる。
The inner end opening of the
エンコーダ57を構成するエンコーダ本体59の側面は、カバー60に近接対向して配置されると共に、センサ63の検出部64は、カバー60の側面に近接もしくは当接され、検出部64とエンコーダ本体59とはカバー60を介して近接対向されている。これにより、カバー60の存在により、センサ63とエンコーダ57との間に、水や鉄粉、磁気を帯びた破片等が入り込むのを防止してセンサ63やエンコーダ57の破損が防止できると共に、エンコーダ本体59の規則的、周期的な磁気特性変化を乱したり劣化させたりするのを防止することができる(例えば、特許文献1参照。)。
The side surface of the encoder
然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置では、以下に挙げるような問題点がある。まず、単にカバー60が外方部材50に金属嵌合により固定されているので、嵌合面の面精度や粗さを向上させないと嵌合部の気密性を充分確保することができない。
However, such conventional wheel bearing devices have the following problems. First, since the
また、カバー60の形状が単純な断面コの字状のため剛性が不足し、飛石等の衝突によりカバー60が変形してエンコーダ本体59に接触する恐れがある。さらには、センサ63の検出部64がカバー60を介してエンコーダ57と対峙するため、エアギャップが大きくなって検出精度が低下する恐れがある。
Further, since the shape of the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、保護カバーと外方部材との嵌合部の気密性を高めて磁気エンコーダを保護すると共に、保護カバーの剛性を高めて変形を抑制し、回転速度検出の信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and improves the airtightness of the fitting portion between the protective cover and the outer member to protect the magnetic encoder, and also increases the rigidity of the protective cover to suppress deformation. And it aims at providing the bearing device for wheels which raised the reliability of rotation speed detection.
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、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部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、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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それぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダとを備え、前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、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が密封された従動輪用の車輪用軸受装置において、前記保護カバーが非磁性体の鋼板からカップ状に形成され、前記外方部材の端部内周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部からインナー側に延び、さらに径方向内方に延びて前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備えると共に、前記縮径部の外周部にシール部材が一体に接合され、前記外方部材の端部内周面に所定のシメシロを介して圧入されており、前記シール部材が前記外方部材に嵌合固定された状態で、前記遮蔽部の外側面よりインナー側に突出しないように設定されていると共に、前記外方部材のインナー側の端面が内輪の大端面よりもインナー側に突出して形成され、かつ、前記磁気エンコーダの検出面と前記内輪の大端面が略面一、または、大端面よりもインナー側に僅かに突出するように設定され、前記遮蔽部と前記内輪の大端面から前記磁気エンコーダの検出面に亙って直線状のラビリンス隙間を有している。 In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention includes an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and a wheel attachment for attaching a wheel to one end. The hub ring has a flange integrally formed with a small diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small diameter step portion of the hub ring. An inner member in which a double-row inner rolling surface facing the running surface is formed, and a double-row rolling element that is movably accommodated between the inner and outer members. And a magnetic encoder externally fitted to the inner ring, a seal is attached to the outer end of the outer member, and a protective cover is attached to the inner end of the outer member, Supporting the annular openings formed between the outer member and the inner member is sealed In the wheel bearing apparatus for a wheel, wherein the protective cover is formed in a cup-shaped steel plate of non-magnetic material, and a cylindrical fitting portion to be press-fitted into inner peripheral surface of an end portion of the outer member, the fitting portion A disc-shaped shielding portion that extends radially inward from the inner diameter side through the reduced diameter portion so that the rotational speed sensor approaches or comes into contact with the side surface on the inner side, and extends from the shielding portion to the inner side, and further inward in the radial direction. And a bottom portion that closes the inner side end portion of the inner member, and a seal member is integrally joined to the outer peripheral portion of the reduced diameter portion, and is predetermined on the inner peripheral surface of the end portion of the outer member. And is set so as not to protrude to the inner side from the outer surface of the shielding portion in a state where the seal member is fitted and fixed to the outer member. The inner end surface of the member is inner than the large end surface of the inner ring. It is formed to protrude to the side, and the magnetic encoder of the detection surface and the inner ring of the large end face is substantially flush, or, than the large end face is configured to slightly protrude to the inner side, the said shielding portion inner ring A linear labyrinth gap is provided from the large end surface to the detection surface of the magnetic encoder .
このように、内輪回転タイプの従動輪用の車輪用軸受装置において、保護カバーが非磁性体の鋼板からカップ状に形成され、外方部材の端部内周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部からインナー側に延び、さらに径方向内方に延びて内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備えると共に、縮径部の外周部にシール部材が一体に接合され、外方部材の端部内周面に所定のシメシロを介して圧入されており、シール部材が外方部材に嵌合固定された状態で、遮蔽部の外側面よりインナー側に突出しないように設定されていると共に、外方部材のインナー側の端面が内輪の大端面よりもインナー側に突出して形成され、かつ、磁気エンコーダの検出面と内輪の大端面が略面一、または、大端面よりもインナー側に僅かに突出するように設定され、遮蔽部と内輪の大端面から磁気エンコーダの検出面に亙って直線状のラビリンス隙間を有しているので、外方部材のインナー側の端面と内輪の大端面の段差を規定することにより、内輪の大端面と保護カバーの遮蔽部の内側面との間にラビリンスシールが構成され、軸受内に充填されたグリースが保護カバーの遮蔽部を越えて内方部材のインナー側の端部に流動するのを抑制することができ、潤滑不良を防止して長寿命化を図ることができると共に、予め軸受内部に余分なグリースを充填する必要がないので、撹拌抵抗による軸受の昇温を防止し、密封性を向上させることができる。 As described above, in the wheel bearing device for the inner ring rotating type driven wheel , the protective cover is formed in a cup shape from the non-magnetic steel plate and is press-fitted into the inner peripheral surface of the end portion of the outer member. A disc-shaped shielding portion that extends radially inward from the fitting portion through the reduced diameter portion and in which the rotational speed sensor approaches or comes into contact with the side surface on the inner side, and an inner side from the shielding portion. And a bottom portion that extends radially inward and closes the inner side end of the inner member, and a seal member is integrally joined to the outer peripheral portion of the reduced diameter portion, It is press-fitted into the peripheral surface via a predetermined shimiro, and is set so that it does not protrude to the inner side from the outer surface of the shielding part in a state where the seal member is fitted and fixed to the outer member. The end surface on the inner side of the member is closer to the inner side than the large end surface of the inner ring Is formed out and substantially flush detection surface and the large end face of the inner ring of the magnetic encoder, or is configured to slightly protrude to the inner side of the large end face, the magnetic encoder from the large end face of the inner ring and the shielding portion Since there is a linear labyrinth gap over the detection surface of the inner ring, by defining a step between the inner end surface of the outer member and the large end surface of the inner ring, the large end surface of the inner ring and the shielding portion of the protective cover A labyrinth seal is formed between the inner surface of the inner cover and the grease filled in the bearing can be prevented from flowing over the shielding part of the protective cover to the inner side end of the inner member. It is possible to prevent defects and prolong the service life, and since it is not necessary to fill the bearing with extra grease in advance, the temperature rise of the bearing due to the stirring resistance can be prevented and the sealing performance can be improved.
また、請求項2に記載の発明のように、前記シール部材が、前記保護カバーの嵌合部の外径よりも僅かに大径に形成された凸部を備えていれば、長期間に亘って外方部材と保護カバーとの嵌合面の気密性を高めることができる。また、請求項3に記載の発明のように、前記縮径部がテーパ状に形成されていても良い。
Further, as in the invention described in
また、請求項4に記載の発明のように、前記シール部材の凸部の嵌合体積が、圧入治具が当接した状態で、前記シール部材の環状部と前記外方部材の端部内周面との間に形成される環状空間の体積よりも小さくなるように設定されていれば、保護カバーの圧入時、シール部材の凸部が圧縮されて***しても、シール部材の環状部が逃げ部となってそれを許容し、外方部材の端面よりも突出して傷付くのを防止することができる。
Further, as in the invention according to
また、請求項5に記載の発明のように、前記外方部材の端部内周面と面取り部との繋ぎ部が所定の曲率半径からなる円弧状に形成されていれば、シール部材の圧入性が向上して損傷と圧入時の***を防止することができる。
Further, as in the invention described in
好ましくは、請求項6に記載の発明のように、前記外方部材の端部内周面と、少なくとも前記繋ぎ部を含む面取り部とが研削面とされていれば、端部内周面と面取り部との繋ぎ部が滑らかに形成され、シール部材の圧入性が一層向上し、シール部材の損傷と圧入時の***を防止することができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項7に記載の発明のように、前記保護カバーの遮蔽部の板エアギャップ厚が他の部位の板厚よりも薄く形成されていれば、センサの検出部と磁気エンコーダとのを小さく設定することができ、検出精度を一段と高めることができる。
Further, as in the invention according to
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部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、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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それぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダとを備え、前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、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が密封された従動輪用の車輪用軸受装置において、前記保護カバーが非磁性体の鋼鈑からカップ状に形成され、前記外方部材の端部内周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部からインナー側に延び、さらに径方向内方に延びて前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備えると共に、前記縮径部の外周部にシール部材が一体に接合され、前記外方部材の端部内周面に所定のシメシロを介して圧入されており、前記シール部材が前記外方部材に嵌合固定された状態で、前記遮蔽部の外側面よりインナー側に突出しないように設定されていると共に、前記外方部材のインナー側の端面が内輪の大端面よりもインナー側に突出して形成され、かつ、前記磁気エンコーダの検出面と前記内輪の大端面が略面一、または、大端面よりもインナー側に僅かに突出するように設定され、前記遮蔽部と前記内輪の大端面から前記磁気エンコーダの検出面に亙って直線状のラビリンス隙間を有しているので、外方部材のインナー側の端面と内輪の大端面の段差を規定することにより、内輪の大端面と保護カバーの遮蔽部の内側面との間にラビリンスシールが構成され、軸受内に充填されたグリースが保護カバーの遮蔽部を越えて内方部材のインナー側の端部に流動するのを抑制することができ、潤滑不良を防止して長寿命化を図ることができると共に、予め軸受内部に余分なグリースを充填する必要がないので、撹拌抵抗による軸受の昇温を防止し、密封性を向上させることができる。 The wheel bearing device according to the present invention integrally has an outer member integrally formed with a double row outer rolling surface on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel on one end, and on the outer periphery. A hub ring formed with a small-diameter step portion extending in the axial direction, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring, the inner side of the double row facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery An inner member on which a rolling surface is formed, a double row rolling element that is slidably accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member, and the inner ring is externally fitted to the inner ring. A magnetic encoder, and a seal is attached to an outer end of the outer member, and a protective cover is attached to an inner end of the outer member, and the outer member, the inner member, Contact the wheel bearing apparatus for a driven wheel opening of the annular space which in formed sealed The protective cover is formed in a cup shape from a non-magnetic steel plate, and is fitted into a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner peripheral surface of the end portion of the outer member. A disk-shaped shielding part that extends inward in the radial direction and the rotational speed sensor approaches or contacts the inner side surface, extends from the shielding part to the inner side, and further extends inward in the radial direction to And a bottom part that closes the inner side end of the side member, and a seal member is integrally joined to the outer peripheral part of the reduced diameter part, and is press-fitted into the inner peripheral surface of the end part of the outer member via a predetermined shimiro The seal member is set so as not to protrude to the inner side from the outer side surface of the shielding portion in a state where the seal member is fitted and fixed to the outer member, and the inner side end surface of the outer member There are formed to protrude to the inner side of the large end face of the inner ring, or The detection surface of the magnetic encoder and the large end surface of the inner ring are substantially flush with each other, or set so as to slightly protrude toward the inner side of the large end surface, and the shield portion and the large end surface of the inner ring Since there is a linear labyrinth gap over the detection surface, by defining the step between the inner side end surface of the outer member and the large end surface of the inner ring, the inner ring large end surface and the protective cover shielding part A labyrinth seal is formed between the inner surface and the grease filled in the bearing can be prevented from flowing to the inner side end of the inner member beyond the shielding part of the protective cover, resulting in poor lubrication. As a result, it is not necessary to preliminarily fill the bearing with excess grease, so that the temperature rise of the bearing due to stirring resistance can be prevented and the sealing performance can be improved.
外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部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、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この前記内方部材と外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダとを備え、前記ハブ輪の小径段部の端部を塑性変形させて形成した加締部により、所定の軸受予圧が付与された状態で前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着され、前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着されて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が密封された車輪用軸受装置において、前記保護カバーが非磁性体の鋼鈑からカップ状に形成され、前記外方部材の端部内周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部とを備えると共に、前記縮径部の外周部にシール部材が一体に接合され、前記外方部材の端部内周面に所定のシメシロを介して圧入されており、前記外方部材のインナー側の端面が前記内輪の大端面よりもインナー側に突出して形成され、前記内輪の大端面と前記遮蔽部との間に隙間を有し、前記シール部材が、前記保護カバーの嵌合部の外径よりも僅かに大径に形成された凸部を備えていている。 A vehicle body mounting flange to be attached to the knuckle on the outer periphery, an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange to mount a wheel on one end A hub wheel integrally formed and having one inner rolling surface opposed to the double-row outer rolling surface on the outer periphery, and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and the hub wheel An inner member formed of an inner ring that is press-fitted into the small-diameter step portion and formed with the other inner rolling surface opposite to the double row outer rolling surface, and the inner member and the outer member. A caulking formed by plastically deforming an end portion of a small-diameter step portion of the hub wheel, comprising a double-row rolling element that is rotatably accommodated between the running surfaces, and a magnetic encoder that is externally fitted to the inner ring. The inner ring is in contact with the hub ring in a state where a predetermined bearing preload is applied by the portion. And a seal is attached to the outer end of the outer member, and a protective cover is attached to the inner end of the outer member so that the outer member and the inner member In the wheel bearing device in which the opening of the formed annular space is sealed, the protective cover is formed in a cup shape from a non-magnetic steel plate and is press-fitted into the inner peripheral surface of the end portion of the outer member. And a disc-shaped shielding portion that extends radially inward from the fitting portion via the reduced diameter portion, and the rotational speed sensor is close to or abutting on the side surface on the inner side, A seal member is integrally joined to the outer peripheral portion of the reduced diameter portion, and is press-fitted into the inner peripheral surface of the end portion of the outer member via a predetermined shimiro, and the inner end surface of the outer member is the inner ring surface of the inner ring. It is formed so as to protrude to the inner side from the large end surface, and the large inner ring A gap between the surface and the shielding portion, the sealing member is provided with a convex portion formed slightly larger in diameter than the outside diameter of the fitting portion of the protective cover.
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一実施形態を示す縦断面図、図2(a)は、図1の要部拡大図、(b)は、(a)の部分拡大図、図3は、本発明に係る保護カバー単体を示す断面図、図4は、図3の保護カバーの変形例を示す断面図、図5は、外方部材の加工方法を示す説明図である。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1の左側)、中央寄り側をインナー側(図1の右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, FIG. 2 (a) is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and (b) is a partially enlarged view of (a). 3 is a cross-sectional view showing a single protective cover according to the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modification of the protective cover of FIG. 3, and FIG. 5 is an explanatory view showing a method for processing the outer member. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
この車輪用軸受装置は第3世代と称される従動輪用であって、内方部材1と外方部材2、および両部材1、2間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)3、3とを備えている。内方部材1は、ハブ輪4と、このハブ輪4に所定のシメシロを介して圧入された内輪5とからなる。
This wheel bearing device is for a driven wheel referred to as a third generation, and is a double row rolling element housed in a freely rollable manner between the inner member 1,
外方部材2はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼からなり、外周にナックル(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ2bを一体に有し、内周に複列の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。これら複列の外側転走面2a、2aは、高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化層が形成されている。
The
ハブ輪4は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、この車輪取付フランジ6の円周等配位置にハブボルト6aが植設されている。また、外周に前記複列の外側転走面2a、2aの一方(アウター側)に対向する内側転走面4aと、この内側転走面4aから軸方向に延びる小径段部4bが形成されている。一方、内輪5は外周に前記複列の外側転走面2a、2aの他方(インナー側)に対向する内側転走面5aが形成され、ハブ輪4の小径段部4bに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、ハブ輪4の小径段部4bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部7によって所定の軸受予圧が付与された状態で内輪5が軸方向に固定されている。
The
外方部材2の複列の外側転走面2a、2aと、これらに対向する複列の内側転走面4a、5a間には複列の転動体3、3がそれぞれ収容され、保持器8、8によって転動自在に保持されている。また、外方部材2と内方部材1との間に形成される環状空間の開口部のうちアウター側の開口部にはシール9が装着され、インナー側の開口部には磁気エンコーダ14と保護カバー10が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
Between the double row
なお、ここでは、転動体3にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、転動体3に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、ここでは、ハブ輪4の外周に直接内側転走面4aが形成された第3世代構造を例示したが、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入固定された第1世代または第2世代構造であっても良い。
In addition, although the wheel bearing apparatus comprised by the double row angular contact ball bearing which used the ball for the rolling element 3 was illustrated here, it is not restricted to this, The double row tapered roller bearing which used the tapered roller for the rolling element 3 It may consist of. In addition, here, a third generation structure in which the
ハブ輪4はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面4aをはじめ車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bから小径段部4bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部7は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、加締加工が容易となり、加工時の微小クラックの発生を防止すると共に、シール9のシールランド部となる基部6bの耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ6に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪4の耐久性が向上する。なお、内輪5および転動体3はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで58〜64HRCの範囲で硬化処理されている。
The
シール9は、外方部材2のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金11と、この芯金11に接合されたシール部材12とからなる一体型のシールで構成されている。芯金11は、冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)をプレス加工にて形成されている。
The seal 9 is an integrated seal composed of a core metal 11 press-fitted into the inner periphery of the outer side end portion of the
一方、シール部材12はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金11に一体に接合されている。このシール部材12は、径方向外方に傾斜して形成され、車輪取付フランジ6のインナー側の側面に所定のシメシロをもって摺接するサイドリップ12aと、断面が円弧状に形成された基部6bに所定のシメシロをもって摺接するサイドリップ12bと、軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ12cとを有している。
On the other hand, the sealing member 12 is made of synthetic rubber such as nitrile rubber and is integrally joined to the core metal 11 by vulcanization adhesion. This seal member 12 is formed to be inclined outward in the radial direction, and is provided with a
内輪5には断面L字形に形成された支持環13が外嵌されている。この支持環13は、内輪5の外径に圧入される円筒部13aと、この円筒部13aから径方向外方に延びる立板部13bとを備え、立板部13bのインナー側の側面に磁気エンコーダ14が加硫接着によって一体に接合されている。磁気エンコーダ14は、合成ゴムにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に等ピッチで磁極N、Sが着磁されている。
A
また、支持環13は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430系等)や防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて形成されている。これにより、支持環13が発錆するのを防止すると共に、磁気エンコーダ14の磁気出力が強くなり安定した検出精度を確保することができる。
The
外方部材2のインナー側の端部に装着された保護カバー10は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)からプレス加工にて円環状に形成されている。この保護カバー10は、図2(a)および図3に示すように、外方部材2の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部10aと、この嵌合部10aから縮径部10bを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部10cと、この遮蔽部10cから円筒部10dを介して内方部材1のインナー側の端部を塞ぐ底部10eとを備えている。そして、図示しないセンサの検出部は、保護カバー10の遮蔽部10cに近接または当接され、検出部と磁気エンコーダ14とは保護カバー10を介して所定のエアギャップ(軸方向すきま)で対向配置されている。こうした段付き形状によって保護カバー10の剛性が高くなり、飛石等による変形を抑えることができると共に、保護カバー10が非磁性体のため磁束の流れ経路に影響せず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って耐久性を向上させることができる。
The
本実施形態では、保護カバー10の縮径部10bは、段付き形状をなし、その外周部にシール部材15が固着されている。このシール部材15はニトリルゴム等の合成ゴムからなり、加硫接着によって保護カバー10に一体に接合され、凸部15aと環状部15bとからなる。環状部15bは嵌合部10aの外径よりも僅かに小径に形成されると共に、凸部15aは嵌合部10aの外径よりも僅かに大径に形成され、外方部材2の端部内周面2dに所定のシメシロを介して圧入されている。これにより、長期間に亘って外方部材2と保護カバー10との嵌合面の気密性を高めることができる。
In the present embodiment, the reduced
ここでは、図2(b)に示すように、シール部材15の凸部15aの嵌合体積Aが、圧入治具16が当接した状態で、シール部材15の環状部15bと外方部材2の端部内周面2dとの間に形成される環状空間の体積Bよりも小さく(A≦B)なるように凸部15aの圧縮率が45%以下に規制されている(図中クロスハッチングにて示す)。これにより、保護カバー10の圧入時、シール部材15の凸部15aが圧縮されて***しても、シール部材15の環状部15bが逃げ部となってそれを許容し、外方部材2の端面2cよりも突出して傷付くのを防止することができる。
Here, as shown in FIG. 2B, the
なお、シール部材15の凸部15の圧縮率が45%を超えると、圧入作業が難しくなるだけでなく、素材の弾性が著しく低下すると共に、圧入時に損傷して気密性が低下する恐れがあるので好ましくない。
In addition, when the compression ratio of the
また、本実施形態では、外方部材2のインナー側の端面2cが内輪5の大端面5bよりもインナー側に段差L1だけ突出して形成されると共に、保護カバー10の遮蔽部10cと外方部材2の端面2cおよび磁気エンコーダ14の検出面と内輪5の大端面5bが略面一になるように設定されている。これにより、保護カバー10が内輪5に当接するのを防止することができる。また、磁気エンコーダ14の検出面と内輪5の大端面5bが略面一、または、大端面5bよりインナー側に僅かに突出するように設定されていれば、保護カバー10を外方部材2の端面2cを基準に、また、支持環13を内輪5の大端面5bを基準に精度良く位置決め固定することができ、エアギャップ調整が容易にでき、検出精度を高めることができる。
Further, in the present embodiment, the
次に、図5を用いて外方部材2の加工方法を説明する。本実施形態では、外方部材2の端部内周面2dと面取り部2eとの繋ぎ部17が所定の曲率半径Rからなる円弧状に形成されている。そして、端部内周面2dと、少なくともこの繋ぎ部17を含む面取り部2eとが、総型の研削砥石18によって同時に研削加工されている。これにより、端部内周面2dと面取り部2eとの繋ぎ部17が滑らかに形成され、シール部材15の圧入性が向上して損傷と圧入時の***を防止することができる。
Next, the processing method of the
図4は、前述した保護カバー10の変形例である。この保護カバー19は、前述した保護カバー10と基本的には縮径部の形状が異なるだけで、その他同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
FIG. 4 is a modification of the
この保護カバー19は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)からプレス加工にて円環状に形成され、外方部材2の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部10aと、この嵌合部10aから縮径部19aを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部10cと、この遮蔽部10cから円筒部10dを介して内方部材1のインナー側の端部を塞ぐ底部10eとを備えている。こうした段付き形状によって前述した保護カバー10と同様、剛性が高くなり、飛石等による変形を抑えることができると共に、保護カバー19が非磁性体のため磁束の流れ経路に影響せず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って耐久性を向上させることができる。
This
また、縮径部19aがテーパ状に形成され、この外周部にシール部材20が加硫接着により一体に接合されている。そして、シール部材20の凸部20aの嵌合体積が、圧入治具(図示せず)が当接した状態で、シール部材20の環状部20bと外方部材(図示せず)との間に形成される環状空間の体積よりも小さくなるように設定されている。本実施形態では、保護カバー19の縮径部19aがテーパ状に形成されているので、シール部材20の体積を大きくでき、凸部20aの圧縮率を高め過ぎることなく、気密性確保に必要な嵌合シメシロを容易に設定することができる。
Further, the reduced
図6に示す保護カバー21は、外方部材2の端部内周面2dに圧入される円筒状の嵌合部10aと、この嵌合部10aから段付き形状をなす縮径部10bを介して径方向内方に延びる円板状の遮蔽部21aと、この遮蔽部10cから円筒部10dを介して内方部材1のインナー側の端部を塞ぐ底部10eを備えている。そして、回転速度センサ22の検出部22aが保護カバー21の遮蔽部21aに近接または当接され、検出部22aと磁気エンコーダ14とが保護カバー21の遮蔽部21aを介して所定のエアギャップで対向配置されている。
The
ここで、本実施形態では、保護カバー21の遮蔽部21aの板厚t1が、他の部位の嵌合部10a、縮径部10b、円筒部10dおよび底部10eの板厚t0よりも薄く形成されている。これにより、検出部22aと磁気エンコーダ14とのエアギャップを小さく設定することができ、検出精度を一段と高めることができる。
Here, in the present embodiment, the plate thickness t1 of the shielding
なお、回転速度センサ22の外径や配置位置によっては、保護カバー21の遮蔽部21aに近接させる前にシール部材15に干渉する恐れがあるため、シール部材15が、少なくとも保護カバー21を外方部材2に嵌合する前の単体の状態で、その遮蔽部21aの外側面よりインナー側に突出しないように設定されている。これにより、シール部材15との干渉を避けるため、回転速度センサ22を必要以上に磁気エンコーダ14から遠ざける必要がなくなり、エアギャップを最小限に設定することができ、検出精度を一段と高めることができる。ここで、少なくとも保護カバー21を外方部材2に嵌合する前の単体の状態でその遮蔽部21aの外側面よりインナー側に突出しないように設定されている、としたが、前記保護カバーが前記外方部材に嵌合固定された状態で(つまり使用状態において)その遮蔽部21aの外側面よりインナー側に突出しないように設定されていることが好ましい。
Depending on the outer diameter and position of the
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。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、内輪回転タイプの第1乃至第3世代構造の従動輪側の車輪用軸受装置に適用することができる。 The wheel bearing device according to the present invention can be applied to the wheel bearing device on the driven wheel side of the first to third generation structure of the inner ring rotation type.
1 内方部材
2 外方部材
2a 外側転走面
2b 車体取付フランジ
2c 外方部材のインナー側の端面
2d 外方部材の端部内周面
2e 面取り部
3 転動体
4 ハブ輪
4a、5a 内側転走面
4b 小径段部
5 内輪
5b 大端面
6 車輪取付フランジ
6a ハブボルト
6b インナー側の基部
7 加締部
8 保持器
9 アウター側のシール
10、19、21 保護カバー
10a 嵌合部
10b、19a 縮径部
10c、21a 遮蔽部
10d、13a 円筒部
10e 底部
11 芯金
12 シール部材
12a、12b サイドリップ
12c グリースリップ
13 支持環
13b 立板部
14 磁気エンコーダ
15、20 シール部材
15a、20a 凸部
15b、20b 環状部
17 繋ぎ部
18 研削砥石
50 外方部材
50a 外側転走面
50b 車体取付フランジ
51 内方部材
52 ボール
53 ハブ輪
53a、54a 内側転走面
53b 小径段部
53c 加締部
54 内輪
55 車輪取付フランジ
55a 基部
56 シールリング
57 エンコーダ
58 支持環
59 エンコーダ本体
60 カバー
61 塞ぎ板部
62 嵌合部
63 センサ
64 検出部
65 ナックル
66 ねじ
L1 外方部材と内輪の段差
t0 保護カバーの板厚
t1 保護カバーの遮蔽部の板厚
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
一端部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、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、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それぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記内輪に外嵌された磁気エンコーダとを備え、
前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着されると共に、
前記外方部材のインナー側の端部に保護カバーが装着され、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が密封された従動輪用の車輪用軸受装置において、
前記保護カバーが非磁性体の鋼鈑からカップ状に形成され、前記外方部材の端部内周面に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から縮径部を介して径方向内方に延び、回転速度センサがインナー側の側面に近接または当接される円板状の遮蔽部と、この遮蔽部からインナー側に延び、さらに径方向内方に延びて前記内方部材のインナー側の端部を塞ぐ底部と、を備えると共に、
前記縮径部の外周部にシール部材が一体に接合され、前記外方部材の端部内周面に所定のシメシロを介して圧入されており、前記シール部材が前記外方部材に嵌合固定された状態で、前記遮蔽部の外側面よりインナー側に突出しないように設定されていると共に、
前記外方部材のインナー側の端面が内輪の大端面よりもインナー側に突出して形成され、かつ、前記磁気エンコーダの検出面と前記内輪の大端面が略面一、または、大端面よりもインナー側に僅かに突出するように設定され、前記遮蔽部と前記内輪の大端面から前記磁気エンコーダの検出面に亙って直線状のラビリンス隙間を有していることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery;
From a hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end and having a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring An inner member in which a double row inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery,
A double row rolling element housed movably between the rolling surfaces of the inner member and the outer member;
A magnetic encoder fitted on the inner ring,
A seal is attached to the outer end of the outer member,
In a wheel bearing device for a driven wheel , a protective cover is attached to an inner side end of the outer member, and an opening of an annular space formed by the outer member and the inner member is sealed.
The protective cover is formed in a cup shape from a non-magnetic steel plate, and has a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner peripheral surface of the end portion of the outer member, and a diameter from the fitting portion through a reduced diameter portion. A disc-shaped shielding portion that extends inward in the direction and the rotational speed sensor is close to or abuts on the inner side surface, and extends from the shielding portion to the inner side, and further extends inward in the radial direction to form the inner member. And a bottom portion for closing the end portion on the inner side of the
A seal member is integrally joined to the outer peripheral portion of the reduced diameter portion, and is press-fitted into the inner peripheral surface of the end portion of the outer member via a predetermined shimiro, and the seal member is fitted and fixed to the outer member. And set so as not to protrude to the inner side from the outer surface of the shielding part,
An end surface on the inner side of the outer member is formed so as to protrude toward the inner side from the large end surface of the inner ring, and the detection surface of the magnetic encoder and the large end surface of the inner ring are substantially flush with each other, or the inner surface is larger than the large end surface. A bearing device for a wheel, characterized in that it has a linear labyrinth gap extending from a large end surface of the shielding portion and the inner ring to a detection surface of the magnetic encoder. .
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