JP2012188090A - 車輪用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】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、保護カバーの位置決め固定を強固にして信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】保護カバー１０が非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によりカップ状に形成され、外方部材２の端部内周面に所定のシメシロを介して圧入される嵌合部１０ａと、この嵌合部１０ａから径方向内方に延び、回転速度センサ１５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１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから段部を介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄとを備えると共に、外方部材２と保護カバー１０の嵌合面のインナー側の端部が、アーク溶接によって周方向複数の接合部１７とされている。
【選択図】図２
【解決手段】保護カバー１０が非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によりカップ状に形成され、外方部材２の端部内周面に所定のシメシロを介して圧入される嵌合部１０ａと、この嵌合部１０ａから径方向内方に延び、回転速度センサ１５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１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから段部を介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄとを備えると共に、外方部材２と保護カバー１０の嵌合面のインナー側の端部が、アーク溶接によって周方向複数の接合部１７とされている。
【選択図】図２
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。
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。
このような車輪用軸受装置の一例として図８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。
外方部材５０は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）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。
ハブ輪５３は、一端部に図示しない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。
内輪５４の内端部外周面にはエンコーダ５５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５６と、この支持環５６の側面に全周に亙って添着支持されたエンコーダ本体５７とからなる。このエンコーダ本体５７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。
外方部材５０の内端開口部はカバー５８によって塞がれている。このカバー５８は、非磁性体のステンレス鋼板、アルミニウム合金板、高機能樹脂等の非磁性の板材から形成され、外周縁部に外方部材５０の内周面に圧入して固定される円筒部５９と、この円筒部５９から径方向内方に折れ曲がった平板部６０を備えている。この平板部６０はエンコーダ本体５７に微小隙間６１を介して近接対向されると共に、センサ（図示せず）の検出部は、カバー５８の側面に近接もしくは当接され、検出部とエンコーダ本体５７とはカバー５８を介して近接対向されている。
ここで、カバー５８を構成する円筒部５９の軸方向内端部に非当接部６２が全周に亙って形成されている。この非当接部６２は、軸方向内方に向うにしたがって直径が小さくなる方向にαだけ傾斜した部分円すい筒状に形成され、外方部材５０の内端部の内径Ｄ１よりも小さな外径Ｄ２を有している（Ｄ１＞Ｄ２）。これにより、カバー５８の存在により、センサとエンコーダ５５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やエンコーダ５５の損傷が防止できると共に、円筒部５９を圧入した状態でも、この非当接部６２の外周面が外方部材５０の内周面に当接することはなく、カバー５８の変形を防止することができる（例えば、特許文献１参照。）。
こうした従来の車輪用軸受装置では、カバー５８を外方部材５０に圧入した際に、非当接部６２が全周に亙って形成されているので、円筒部５９を圧入した状態でも、この非当接部６２の外周面が外方部材５０の内周面に当接することはなく、カバー５８の変形を防止することができるという特徴を備えている。然しながら、外方部材５０の端部内周面に圧入される円筒部５９のみの嵌合部であるから、嵌合部の密着面積が減少して密封性が低下する恐れがあった。このため、非当接部６２にゴムを加硫接着させ、嵌合部の気密性を向上させることも考えられるが、これでは、カバー５８の製造コストが高騰して好ましくない。
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、保護カバーの位置決め固定を強固にして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。
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、外周に懸架装置を構成する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車輪用軸受装置において、前記保護カバーが、前記外方部材の端部に装着される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、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、この遮蔽部から段部を介し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、前記外方部材と保護カバーが溶接により接合されていると共に、この接合部が前記溶接により封止されている。
一体に接合されている。
一体に接合されている。
このように、内輪回転タイプの車輪用軸受装置において、保護カバーが、外方部材の端部に装着される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、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、この遮蔽部から段部を介し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、外方部材と保護カバーが溶接により接合されていると共に、この接合部が溶接により封止されているので、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と共に、走行中の振動や衝撃荷重が負荷されても保護カバーが抜け出すのを確実に防止することができる。
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記保護カバーが鋼板からプレス加工により形成されていれば、生産性に富み、低コスト化を図ることができる。
さらに、好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記内輪に磁気エンコーダが外嵌されると共に、前記保護カバーが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板にて形成されていれば、保護カバーの剛性が高くなり、飛石等による変形を抑えることができ、耐食性に優れて長期間に亘って耐久性を向上させることができると共に、磁束の流れ経路に影響せず所望の検出精度が得られる。
また、請求項４に記載の発明のように、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、前記大端面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、エアギャップ調整が容易となり、エアギャップをより小さく狙うことができる。
また、請求項５に記載の発明のように、前記保護カバーの嵌合部が円筒状に形成され、前記外方部材の端部内周面に圧入されると共に、この外方部材の端部外周に前記ナックルとの嵌合面となるパイロット部が形成され、このパイロット部よりも端面側に小径部が形成されていれば、溶接における熱影響によって外方部材の小径部が変形してもパイロット部に及ぶことはない。
また、請求項６に記載の発明のように、前記外方部材と保護カバーの接合部が全周に亙って形成されていれば、外方部材と保護カバーとの嵌合面の気密性を一層高めることができるため、嵌合面積を確保する必要がなく、また、圧入シメシロも大きくすることなく、少なくとも嵌合精度を維持できる程度で良いので、嵌合部の幅寸法を可及的に縮小することができ、軸受部のコンパクト化を図ることができる。
また、請求項７に記載の発明のように、前記外方部材の端部に環状突起が形成され、この環状突起に前記保護カバーの嵌合部を装着して溶接されていれば、保護カバーの板厚が薄くなっても、外方部材よりも保護カバーに溶接による熱が入り易くならず、両者の溶融状態を同等にすることができる。
また、請求項８に記載の発明のように、前記溶接がレーザ溶接であれば、高速で溶接ができるだけでなく、深溶け込み溶接が可能となると共に、熱影響が少なく、また、それに伴う変形が少ないので、信頼性を高めることができる。
また、請求項９に記載の発明のように、前記溶接がろう接であれば、外方部材や保護カバーよりも融点の低い合金を用いて、母材を溶融させずにむれ現象で接合することができるため、熱変形を確実に抑えることができ、所望の精度を確保することができる。
また、請求項１０に記載の発明のように、前記溶接がＴＩＧ溶接であれば、電極が高融点のタングステンのため、長期間に亘って電極が減らず、生産性が良好になると共に、火花が飛散しないため、周辺環境への悪影響を防止することができる。
また、請求項１１に記載の発明のように、前記溶接による接合部の表面に塗装または防錆処理が施されていれば、接合部の酸化を防止でき、信頼性を向上させることができる。
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置を構成する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車輪用軸受装置において、前記保護カバーが、前記外方部材の端部に装着される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、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、この遮蔽部から段部を介し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、前記外方部材と保護カバーが溶接により接合されていると共に、この接合部が溶接により封止されているので、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と共に、走行中の振動や衝撃荷重が負荷されても保護カバーが抜け出すのを確実に防止することができる。
外周に懸架装置を構成する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のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によりカップ状に形成され、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る嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、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、この遮蔽部から段部を介し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、前記外方部材と保護カバーの嵌合面のインナー側の端部が、アーク溶接によって周方向複数の接合部とされている。
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は、図１の検出部を示す要部拡大図、図３は、図２の変形例を示す要部拡大図、図４は、図２の他の変形例を示す断面図、図５は、図４の変形例を示す要部拡大図、図６は、図５の変形例を示す要部拡大図、図７は、図６の変形例を示す要部拡大図である。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１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
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は、図１の検出部を示す要部拡大図、図３は、図２の変形例を示す要部拡大図、図４は、図２の他の変形例を示す断面図、図５は、図４の変形例を示す要部拡大図、図６は、図５の変形例を示す要部拡大図、図７は、図６の変形例を示す要部拡大図である。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１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
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。
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。
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。
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。
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。
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の未焼入れ部とされている。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。
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、冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工にて形成されている。
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軸方向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に所定の軸方向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、基部６ｂに所定の径方向シメシロをもって摺接するグリースリップ１２ｃとを有している。
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、周方向に交互に等ピッチで磁極Ｎ、Ｓが着磁されている。
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板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板（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。
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板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）からプレス加工にてカップ状に形成されている。この保護カバー１０は、図２に拡大して示すように、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から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから円筒部１０ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄとを備えている。そして、回転速度センサ１５の検出部１６は、保護カバー１０の遮蔽部１０ｂに近接または当接され、検出部１６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。
ここで、本実施形態では、外方部材２と、この外方部材２に圧入される保護カバー１０の嵌合部１０ａが溶接によって接合されている。具体的には、外方部材２と保護カバー１０の嵌合面のインナー側の端部が、アーク溶接によって周方向複数の接合部１７とされている。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と共に、走行中の振動や衝撃荷重が負荷されても保護カバー１０が抜け出すのを確実に防止することができる。なお、溶接時には、溶接箇所にシールドガスを吹き付けながら溶接を行うか、あるいは、溶接後に、塗装や防錆処理を施すことにより溶接箇所の酸化を防止することができる。
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１０ｂ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が略面一か、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を基準に精度良く位置決め固定することができると共に、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、その結果、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。
図３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１８は、前述した保護カバー１０と基本的には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。
この保護カバー１８は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材１９の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１８ａと、この嵌合部１８ａから径方向内方に延び、外方部材１９のインナー側の端面２ｃに密着する円板状の遮蔽部１８ｂと、この遮蔽部１８ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄ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１８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。
ここで、本実施形態では、保護カバー１８と、この保護カバー１８の嵌合部１８ａが圧入される外方部材１９が溶接により一体に接合されている。具体的には、外方部材１９の小径部２０と保護カバー１８との嵌合面のアウター側の端部が、アーク溶接によって周方向複数の接合部１７とされている。これにより、長期間に亘って外方部材１９と保護カバー１８との嵌合面の気密性を高めることができると共に、保護カバー１８の位置決め精度を向上させることができる。
図４に示す保護カバー２１は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材２２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から径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。
ここで、保護カバー２１が外方部材２２の端部内周面２ｄに圧入されるが、この外方部材２２の端部外周に小径部２０が形成されている。そして、この外方部材２２に圧入される保護カバー２１の嵌合部１０ａが溶接によって接合されている。具体的には、外方部材２と保護カバー２１の嵌合面のインナー側の端部が、アーク溶接によって周方向複数の接合部１７とされている。これにより、長期間に亘って外方部材２２と保護カバー２１との嵌合面の気密性を高めることができると共に、溶接における熱影響によって外方部材２２の小径部２３が変形しても、ナックル（図示せず）との嵌合面となるパイロット部２３に及ぶことはない。
図５は、前述した保護カバー２１の変形例である。この保護カバー２４は、前述した保護カバー１０と基本的には一部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。
図５に示す保護カバー２４は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材２２の端部内周面２ｄに圧入される円筒状の嵌合部２４ａと、この嵌合部２４ａから径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１８ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。
ここで、嵌合部２４ａは前述したものと比較して幅寸法が縮小されていると共に、外方部材２２と保護カバー２４の嵌合面のインナー側の端部が、アーク溶接によって全周に亙る接合部２５とされている。これにより、外方部材２２と保護カバー２４との嵌合面の気密性を一層高めることができるため、嵌合面積を確保する必要がなく、また、圧入シメシロも大きくすることなく、少なくとも嵌合精度を維持できる程度で良いので、嵌合部２４ａの幅寸法を可及的に縮小することができ、軸受部のコンパクト化を図ることができる。
図６に示す保護カバー２６は、前述した保護カバー２４（図５参照）の変形例で、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材２７の段付き部２７ａに嵌合される円板状の遮蔽部２６ａと、この遮蔽部２６ａから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。
ここで、外方部材２７と保護カバー２６がレーザ溶接によって一体に接合されている。すなわち、外方部材２７の段付き部２７ａと保護カバー２６の遮蔽部２６ａとの嵌合部が全周に亙る接合部２８とされている。このレーザ溶接は、接合部２８に集光ユニットで集光された高エネルギー密度のレーザ光を照射し、接合部２８の温度を急激に上昇させて局部的な溶融・凝固を起させて行われるため、高速で溶接ができるだけでなく、深溶け込み溶接が可能となると共に、熱影響が少なく、また、それに伴う変形が少ないので、信頼性を高めることができる。なお、このレーザ溶接以外にも、例えば、プラズマ溶接、電子ビーム溶接、高速パルス方式によるプロジェクション溶接等を例示することができる。
また、こうした溶接以外にも、外方部材２７と保護カバー２６をろう接によって一体に接合してもよい。このろう接は、接合する母材、すなわち、外方部材２７や保護カバー２６よりも融点の低い合金を用いて、母材を溶融させずにむれ現象で接合するため、熱変形を確実に抑えることができ、所望の精度を確保することができる。
図７に示す保護カバー２９は、前述した保護カバー２６（図６参照）の変形例である。本実施形態では、外方部材３０のインナー側の端面に環状突起３１が形成されている。そして、保護カバー２９は非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工にてカップ状に形成され、外方部材３０の環状突起３１に圧入される円筒状の嵌合部２９ａと、この嵌合部２９ａから径方向内方に延びる円板状の遮蔽部１０ｂと、この遮蔽部１０ｂから縮径部１８ｃを介して内方部材１のインナー側の端部を塞ぐ底部１０ｄを備えている。
外方部材３０と保護カバー２９がＴＩＧ溶接によって一体に接合されている。すなわち、外方部材３０の環状突起３１と保護カバー２９の嵌合部２９ａとの嵌合部が全周に亙る接合部３２とされている。通常、２つの部材を溶接する場合、溶接部の体積によって溶融状態が異なる。すなわち、本実施形態では、保護カバー２９の板厚が外方部材３０の端部よりも薄く、外方部材３０よりも保護カバー２９に熱が入り易いため、このように外方部材３０の端部に環状突起３１を設け、この環状突起３１に保護カバー２９を嵌合して溶接することにより、両者の溶融状態を同等にすることができる。
このＴＩＧ溶接は、熱に強いタングステン電極を持ち、その周囲にアルゴンガス等の不活性ガスを流して溶接する方法で、溶接箇所に酸素（空気）がなく材料が酸化されないため、ステンレス鋼やアルミニウム合金の溶接に好適である。また、電極が高融点のタングステンのため、長期間に亘って電極が減らず、生産性が良好になると共に、火花が飛散しないため、周辺環境への悪影響を防止することができる。
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。
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。
１ 内方部材
２、１９、２２、２７、３０ 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
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、１８、２１、２４、２６、２９ 保護カバー
１０ａ、１８ａ、２４ａ、２９ａ 嵌合部
１０ｂ、１８ｂ、２６ａ 遮蔽部
１０ｃ 円筒部
１０ｄ 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 回転速度センサ
１６ 検出部
１７、２５、２８、３２ 接合部
１８ｃ 縮径部
２０ 小径部
２３ パイロット部
２７ａ 段付き部
３１ 環状突起
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
５４ａ 内側転走面
５３ｂ 小径段部
５３ｃ 加締部
５４ 内輪
５５ エンコーダ
５６ 支持環
５７ エンコーダ本体
５８ カバー
５９ 円筒部
６０ 平板部
６１ 微小隙間
６２ 非当接部
Ｄ１ 外方部材の内端部の内径
Ｄ２ 非当接部の外径
Ｌ１ 外方部材のインナー側の端面と内輪の大端面との段差
α 非当接部の傾斜角
２、１９、２２、２７、３０ 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
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、１８、２１、２４、２６、２９ 保護カバー
１０ａ、１８ａ、２４ａ、２９ａ 嵌合部
１０ｂ、１８ｂ、２６ａ 遮蔽部
１０ｃ 円筒部
１０ｄ 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 回転速度センサ
１６ 検出部
１７、２５、２８、３２ 接合部
１８ｃ 縮径部
２０ 小径部
２３ パイロット部
２７ａ 段付き部
３１ 環状突起
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
５４ａ 内側転走面
５３ｂ 小径段部
５３ｃ 加締部
５４ 内輪
５５ エンコーダ
５６ 支持環
５７ エンコーダ本体
５８ カバー
５９ 円筒部
６０ 平板部
６１ 微小隙間
６２ 非当接部
Ｄ１ 外方部材の内端部の内径
Ｄ２ 非当接部の外径
Ｌ１ 外方部材のインナー側の端面と内輪の大端面との段差
α 非当接部の傾斜角
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、外周に懸架装置を構成する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車輪用軸受装置において、前記保護カバーが、前記外方部材の端部に装着される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、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、この遮蔽部から段部を介し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、前記外方部材と保護カバーが溶接により接合されていると共に、この接合部が前記溶接により封止されている。
Claims (11)
- 外周に懸架装置を構成する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車輪用軸受装置において、
前記保護カバーが、前記外方部材の端部に装着される嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、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、この遮蔽部から段部を介し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、前記外方部材と保護カバーが溶接により接合されていると共に、この接合部が前記溶接により封止されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 - 前記保護カバーが鋼板からプレス加工により形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記内輪に磁気エンコーダが外嵌されると共に、前記保護カバーが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板にて形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
- 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、前記大端面よりインナー側に僅かに突出するように設定されている請求項３に記載の車輪用軸受装置。
- 前記保護カバーの嵌合部が円筒状に形成され、前記外方部材の端部内周面に圧入されると共に、この外方部材の端部外周に前記ナックルとの嵌合面となるパイロット部が形成され、このパイロット部よりも端面側に小径部が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記外方部材と保護カバーの接合部が全周に亙って形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
- 前記外方部材の端部に環状突起が形成され、この環状突起に前記保護カバーの嵌合部を装着して溶接されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
- 前記溶接がレーザ溶接である請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記溶接がろう接である請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記溶接がＴＩＧ溶接である請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記溶接による接合部の表面に塗装または防錆処理が施されている請求項１および請求項７乃至１０いずれかに記載の車輪用軸受装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2011055713A JP2012188090A (ja) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | 車輪用軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011055713A JP2012188090A (ja) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | 車輪用軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012188090A true JP2012188090A (ja) | 2012-10-04 |
Family
ID=47081709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011055713A Withdrawn JP2012188090A (ja) | 2011-03-14 | 2011-03-14 | 車輪用軸受装置 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014190464A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
| CN104343826A (zh) * | 2013-08-02 | 2015-02-11 | Skf公司 | 轮毂组件的密封装置 |
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-
2011
- 2011-03-14 JP JP2011055713A patent/JP2012188090A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014190464A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
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| CN104343826B (zh) * | 2013-08-02 | 2017-12-15 | Skf公司 | 轮毂组件的密封装置 |
| DE102014202427A1 (de) * | 2014-02-11 | 2015-08-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager einer Radlagereinheit mit angeschweißten Dichtkomponenten |
| DE102014202427B4 (de) * | 2014-02-11 | 2019-11-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager einer Radlagereinheit mit angeschweißten Dichtkomponenten |
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| CN112513483B (zh) * | 2018-08-16 | 2022-09-13 | Ntn株式会社 | 车轮用轴承装置 |
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