CN108713147B - 车轮用轴承装置 - Google Patents

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Abstract

车轮用轴承装置(1)具备：磁编码器(7)，其设置于作为内侧构件的内圈(4)的内侧的端部；罩(11)，其开口设置有形成开口部(11A)及薄壁的底部(11B)的传感器安装孔(11H)，并将作为外侧构件的外圈(2)的内侧的开口部(2B)堵塞；以及磁传感器(9)，其从开口部(11A)插入罩(11)的传感器安装孔(11H)，且配设为隔着着底部(11B)而与磁编码器(7)对置，其中，传感器安装孔(11H)的底部(11B)形成为向内侧鼓出的形状。

Description

车轮用轴承装置
技术领域
本发明涉及车轮用轴承装置。详细而言，涉及在设于外侧构件的罩配设有磁传感器的车轮用轴承装置。
背景技术
以往，已知在机动车等的悬架装置中将车轮支承为旋转自如，且具备对车轮的旋转速度进行检测的旋转速度检测装置的车轮用轴承装置。车轮用轴承装置经由滚动体将与车轮连接的轮毂支承为旋转自如。另外，车轮用轴承装置的旋转速度检测装置由在圆周方向上交替地磁化有不同的磁极的磁编码器和磁传感器构成。车轮用轴承装置在与轮毂一体地旋转的内圈固定有磁编码器，在不与轮毂一体地旋转的部分配置有磁传感器。车轮用轴承装置能够根据与轮毂一体地旋转的磁编码器通过磁传感器附近时的磁性的变化的间隔来检测与轮毂连接的车轮的旋转速度。
在这样的车轮用轴承装置中，已知在设于外侧构件的树脂制的罩形成有底筒状的安装孔，通过向该安装孔插入磁传感器来配设磁传感器的技术。例如如专利文献1所记载那样。
在专利文献1所记载的车轮用轴承装置中，采用通过将安装孔的底部形成为薄壁来减小磁传感器与磁编码器之间的间隙的结构。因此，存在磁传感器与安装孔的底部干涉，而使底部变形而破损，从而旋转速度的检测精度降低的可能性。另外，磁传感器与安装孔的底部干涉而使底部向磁编码器侧变形，从而成为底部与磁编码器的干涉的原因。在罩与磁编码器发生干涉的情况下，存在编码器橡胶的磨损引起的ABS不良、底部的磨损、破损引起的泥水进入车轮用轴承装置的可能性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-354066号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于以上的情况而完成的，其目的在于提供即使在磁传感器与安装孔的底部发生干涉的情况下，也抑制底部的变形，从而能够防止底部的破损、旋转速度的检测精度的降低、以及底部与磁编码器的干涉的车轮用轴承装置。
用于解决课题的方案
即，车轮用轴承装置具备：外侧构件，其在内周一体地形成有多列外侧滚行面；内侧构件，其包括轮毂以及至少一个内圈，该内侧构件在外周形成有与所述多列外侧滚行面对置的多列内侧滚行面，所述轮毂在一端部一体地具有用于安装车轮的车轮安装凸缘，且在外周形成有沿轴向的小径台阶部，所述内圈被压入所述轮毂的小径台阶部；多列滚动体，其滚动自如地收容于所述内侧构件与所述外侧构件各自的滚行面之间；磁编码器，其设置于所述内侧构件的内侧的端部；罩，其开口设置有传感器安装孔，并将外侧构件的内侧的开口部堵塞，该传感器安装孔在内侧形成有开口部而在外侧形成有薄壁的底部；以及磁传感器，其从所述开口部插入所述罩的所述传感器安装孔，且配设为隔着所述底部而与所述磁编码器对置，其中，所述传感器安装孔的所述底部形成为向内侧鼓出的形状。
另外，所述底部鼓出的厚度形成为比在所述磁传感器与所述底部发生干涉的情况下设想的干涉量大。
发明效果
作为本发明的效果，起到以下所示的效果。
即，根据车轮用轴承装置，即使在磁传感器与安装孔的底部发生干涉的情况下，也能够抑制底部的变形，因此能够防止底部的破损、旋转速度的检测精度的降低、以及底部与磁编码器的干涉。
另外，根据车轮用轴承装置，即使在磁传感器与安装孔的底部发生干涉的情况下，也能够防止底部由于变形而向磁编码器一侧鼓出，因此能够防止底部与磁编码器的干涉。
附图说明
图1是示出车轮用轴承装置的一实施方式的旋转速度检测装置的结构的立体图。
图2是图1中的双点划线A部分的放大图。
图3是磁传感器与安装孔的底部干涉时的图1中的双点划线A部分的放大图。
具体实施方式
以下，使用图1对车轮用轴承装置的一实施方式即车轮用轴承装置1进行说明。
如图1所示，车轮用轴承装置1在机动车等车辆的悬架装置中将车轮支承为旋转自如。车轮用轴承装置1具备外圈2、轮毂3、内圈4、作为滚动体的两列滚珠列5、旋转速度检测装置6(编码器)、密封构件10以及罩11。
作为外侧构件的外圈2支承轮毂3。外圈2形成为大致圆筒状，由S53C等含有0.40～0.80wt％的碳的中高碳钢构成。在外圈2的内周面以一侧(内侧)与另一侧(外侧)平行的方式沿周向形成有环状的外侧滚行面2A。在各外侧滚行面2A、2A形成有通过高频淬火而使表面硬度处于58～64HRC的范围的硬化层。在外圈2的一侧端部(内侧)形成有能够供罩11嵌合的一侧开口部2B。在外圈2的另一侧端部(外侧)形成有能够供密封构件10嵌合的另一侧开口部2C。在外圈2的外周面一体地形成有用于向未图示的悬架装置的转向节安装的车身安装凸缘2D。
轮毂3将未图示的车辆的车轮支承为旋转自如。轮毂3形成为有底圆筒状，由S53C等含有0.40～0.80wt％的碳的中高碳钢构成。在轮毂3的一侧端部(内侧)形成有在外周面缩径的小径台阶部3A。在作为轮毂3的一端部的另一侧端部(外侧)一体地形成有用于安装车轮的车轮安装凸缘3B。在车轮安装凸缘3B，在圆周等分位置设置有轮毂螺栓。另外，在轮毂3的另一侧的外周面沿周向形成有环状的内侧滚行面3C。
轮毂3的一侧端部的小径台阶部3A供内圈4压入。由轮毂3与内圈4构成内侧构件。内圈4由SUJ2等高碳铬轴承钢构成，通过浸入淬火直至芯部地被硬化处理为60～64HRC的范围。在内圈4的外周面沿周向形成有环状的内侧滚行面4A。内圈4在由于轮毂3的一侧端朝向径向的外侧塑性变形(铆接)而被施加规定的预压的状态下一体地固定于轮毂3的一侧端部。即，在轮毂3的一侧，通过内圈4构成内侧滚行面4A。轮毂3从一侧的小径台阶部3A至另一侧的内侧滚行面3C通过高频淬火被硬化处理为使表面硬度处于62～67HRC的范围。由此，轮毂3对于施加于车轮安装凸缘3B的旋转弯曲载荷具有足够的机械强度，从而轮毂3的耐久性提高。需要说明的是，一侧端的铆接部分保持锻造加工后的表面硬度。轮毂3配置为，形成于一侧端部的内圈4的内侧滚行面4A与外圈2的一侧的外侧滚行面2A对置、且形成于另一侧的内侧滚行面3C与外圈2的另一侧的外侧滚行面2A对置。
作为滚动体的两列滚珠列5将轮毂3支承为旋转自如。两列滚珠列5利用保持器将多个滚珠保持为环状。两列滚珠列5由SUJ2等高碳铬轴承钢构成，通过浸入淬火直至芯部地被硬化处理为58～64HRC的范围。两列滚珠列5中的一方的滚珠列5以滚动自如的方式夹在形成于内圈4的内侧滚行面4A和与之对置的外圈2的一侧的外侧滚行面2A之间。两列滚珠列5中的另一方的滚珠列5以滚动自如的方式夹在形成于轮毂3的内侧滚行面3C和与之对置的外圈2的另一侧的外侧滚行面2A之间。即，两列滚珠列5将轮毂3和内圈4支承为相对于外圈2旋转自如。这样，车轮用轴承装置1由外圈2、轮毂3、内圈4以及两列滚珠列5构成双列角接触球轴承。需要说明的是，在本实施方式中，车轮用轴承装置1由双列角接触球轴承构成，但并不局限于此，也可以由双列圆锥滚子轴承等构成。
旋转速度检测装置6对轮毂3的绕轴的旋转速度进行检测。旋转速度检测装置6由具备磁编码器7和磁传感器9的编码器构成。
磁编码器7由混入有铁氧体等磁性粉末的合成橡胶形成为环状，沿周向以等间距磁化有磁极N和磁极S。磁编码器7通过硫化粘接与在一侧端部具有凸缘的圆筒状的支承环8的凸缘部分接合为一体。支承环8在另一侧端部的圆筒部分嵌合有内圈4。即，磁编码器7配置在内圈4的一侧(内侧)端部。另外，磁编码器7构成为能够借助支承环8以及内圈4而与轮毂3一体地旋转。支承环8由用于提高防锈性以及检测精度的稳定性的强磁性体的钢板、例如铁氧体系的不锈钢钢板(JIS规格的SUS430系等)、进行了防锈处理的冷轧钢板(JIS规格的SPCC系等)通过冲压加工而形成。
磁传感器9对磁编码器7的磁性进行检测。磁传感器9通过后述的罩11而以其检测侧端部朝向磁编码器7的方式设置于外圈2。磁传感器9配置为在磁传感器9与磁编码器7之间夹着罩11的底部11B，且与磁编码器7相距规定的气隙(轴向间隙)。磁传感器9对由于与轮毂3一体地旋转而交替地通过检测面的磁编码器7的各磁性的通过时间进行检测。
如图1所示，密封构件10堵塞外圈2与轮毂3之间的间隙。密封构件10由丁腈橡胶等合成橡胶构成，通过硫化粘接而与形成为大致圆筒状的芯轴接合为一体。密封构件10在内侧形成有多个唇部。密封构件10的圆筒部分嵌合于外圈2的另一侧开口部2C(外侧)，多个唇部与轮毂3的外周面接触。密封构件10的唇部构成为能够借助在轮毂3的外周面与唇部之间形成的油膜而滑动。由此，密封构件10将轴承内部的润滑脂密闭，防止来自外部的雨水、灰尘等的进入。
如图1所示，罩11堵塞外圈2的一侧(内侧)开口部2B从而保护磁编码器7。罩11由合成树脂形成为有盖圆筒状，通过其筒部11T被压入开口部2B的内周而装配于外圈2来堵塞开口部2B。在筒部11T形成有与外圈2的一端面抵接的凸缘，由此，罩11整体相对于外圈2而在轴向上定位，进行安装于罩11的磁传感器9的位置管理。
另外，如图2所示，在罩11开口设置有筒状的传感器安装孔11H，磁传感器9插入该传感器安装孔11H。在传感器安装孔11H的内侧形成有开口部11A，在外侧形成有薄壁的底部11B。底部11B与罩11一体成形，其原料的合成树脂为非磁性，因此不会影响磁传感器9对旋转速度的检测精度。
磁传感器9通过从开口部11A插入罩11的传感器安装孔11H而安装于罩11。而且，以隔着传感器安装孔11H的底部11B而与磁编码器7对置的方式配设。在本实施方式中，通过将传感器安装孔11H的底部11B形成为薄壁来减小磁传感器9与磁编码器7之间的间隙。磁传感器9将检测到的磁场变动转换为与旋转速度成比例的电信号后，经由未图示的电缆输出该电信号。
这样构成的车轮用轴承装置1由外圈2、轮毂3、内圈4以及两列滚珠列5构成双列角接触球轴承，轮毂3经由两列滚珠列5而旋转自如地支承于外圈2。另外，在车轮用轴承装置1中，旋转速度检测装置6的磁编码器7固定于轮毂3，由罩11保护。车轮用轴承装置1通过固定于外圈2的磁传感器9来检测与轮毂3一体地旋转的磁编码器7的磁性的变化。车轮用轴承装置1构成为，磁传感器9固定于外圈2从而抑制磁传感器9与磁编码器7之间的位置关系的偏差，由此磁传感器9的检测状态稳定。
接下来，使用图2以及图3对罩11中的传感器安装孔11H的形状进行说明。如上述那样，传感器安装孔11H的底部11B形成为薄壁状。并且，底部11B如图2所示那样形成为向内侧鼓出的形状。具体而言，底部11B以其中央部向内侧转变的方式形成为弯曲面。底部11B以均匀的厚度形成，因此底部11B的内侧的面鼓出，在外侧的面形成有凹陷。在本实施方式中，底部11B向内侧鼓出的鼓出量为0.05～0.5mm，具体而言，鼓出量形成为0.1mm。换言之，底部11B的外侧的面形成有0.1mm的凹陷。
根据本实施方式的车轮用轴承装置1，如上述那样，预先使底部11B向内侧鼓出而形成，由此即使在磁传感器9与传感器安装孔11H的底部11B发生干涉的情况下，对磁传感器9施加的反力也变大，因此如图3所示那样能够抑制底部11B的变形。另外，即使磁传感器9与底部11B发生干涉而使底部11B变形，与现有技术相比也能够减小变形量，因此能够防止底部11B的破损、磁传感器9对旋转速度的检测精度的降低、以及底部11B与磁编码器7的干涉。
另外，在本实施方式的车轮用轴承装置1中，如图2所示，底部11B鼓出的厚度形成为与底部11B的凹陷量D1(更详细而言，底部11B的中央部与周缘部的偏移幅度)相等。另外，在磁传感器9与底部11B发生干涉的情况下设想的最大的干涉量为图3所示的干涉量D2。而且，如图2以及图3所示，底部11B的凹陷量D1形成为比磁传感器9与底部11B的最大的干涉量D2大。由此，即使在磁传感器9与传感器安装孔11H的底部11B发生干涉的情况下，也如图3所示那样，防止底部11B因变形而向磁编码器7一侧鼓出的情况。即，能够防止底部11B与磁编码器7的干涉。
以上，对各实施方式进行了说明，但本发明不受上述的实施方式任何限定，仅为例示，无需言及在不脱离本发明的主旨的范围内还能够以各种方式实施，本发明的范围由技术方案的记载示出，并且包括与技术方案的记载等同的含义以及范围内的全部变更。
产业上的可利用性
根据本发明的车轮用轴承装置，即使在磁传感器与安装孔的底部发生干涉的情况下，也能够抑制底部的变形，能够防止底部的破损、旋转速度的检测精度的降低、以及底部与磁编码器的干涉，因此在产业上有用。
附图标记说明
1 车轮用轴承装置
2 外圈
3 轮毂
4 内圈
7 磁编码器
9 磁传感器
11 罩
11B 底部
11H 传感器安装孔。

Claims (2)

1.一种车轮用轴承装置，具备：
外侧构件，其在内周一体地形成有多列外侧滚行面；
内侧构件，其包括轮毂以及至少一个内圈，该内侧构件在外周形成有与所述多列外侧滚行面对置的多列内侧滚行面，所述轮毂在一端部一体地具有用于安装车轮的车轮安装凸缘，且在外周形成有沿轴向延伸的小径台阶部，所述内圈被压入所述轮毂的小径台阶部；
多列滚动体，其滚动自如地收容于所述内侧构件与所述外侧构件各自的滚行面之间；
磁编码器，其设置于所述内侧构件的内侧的端部；
罩，其开口设置有传感器安装孔，并将外侧构件的内侧的开口部堵塞，该传感器安装孔在内侧形成有开口部而在外侧形成有薄壁的底部；以及
磁传感器，其从所述开口部插入所述罩的所述传感器安装孔，且配设为隔着所述底部而与所述磁编码器对置，
其中，
所述传感器安装孔的所述底部形成为向内侧鼓出的形状。
2.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其中，
所述底部鼓出的厚度形成为比在所述磁传感器与所述底部发生干涉的情况下设想的干涉量大。
CN201780014622.1A 2016-03-02 2017-02-28 车轮用轴承装置 Active CN108713147B (zh)

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