JP2002364662A - センサ組立用のシースを設けた軸受 - Google Patents

センサ組立用のシースを設けた軸受

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JP2002364662A JP2002101672A JP2002101672A JP2002364662A JP 2002364662 A JP2002364662 A JP 2002364662A JP 2002101672 A JP2002101672 A JP 2002101672A JP 2002101672 A JP2002101672 A JP 2002101672A JP 2002364662 A JP2002364662 A JP 2002364662A
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bearing
track
sheath
span
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JP2002101672A
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Jean-Michel Beauprez
ジャン−ミシェル ボープレ
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Original Assignee
Societe Nouvelle de Roulements SNR SA
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Publication date
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    • F16C2326/24—Steering systems, e.g. steering rods or columns

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便な軸受の構成で、センサを種々の寸法の軸
受と正確かつ確実に連結すること。 【解決手段】情報検出デバイスを備えた軸受１は、回転
する内側軌道３と、固定された外側軌道２と、内側軌道
３と外側軌道２の間に配置された回転体４とを有する。
情報検出デバイスはコーダ１０とセンサ１１を備えてい
る。軸受１はセンサ１１を回転軌道２と合わせて組み立
てるためのシース２２を有し、シース２２はセンサ１１
および外側軌道２の外側横方向面の軸方向長さ全体にわ
たって延びる円筒形スパン２３を有する。スパン２３の
各側面には軸方向保持手段２６，２７が配置され、保持
手段２６，２７はセンサ１１および外側軌道２の前方お
よび後方側面の各々の少なくとも一部分上に当接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報検出デバイス
を備えた軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】そのような軸受は、固定軌道（固定レー
スウェイ）に対する回転軌道（回転レースウェイ）の回
転速度、角位置または回転方向のうちの少なくとも１つ
を検出する装置を備えた場合、特に自動車のステアリン
グコラムにおいて使用できる。詳しくは、情報が、ハン
ドルによりコラムにかけられるトルクの関数である信号
に変換され、そのような信号が操縦支援コンピュータに
よって使用される。
【０００３】別の一般的な応用例では、そのような軸受
は、車輪用のアンチロックシステムを備えた自動車の車
輪に使用され、その場合、情報は特に制動支援コンピュ
ータによって使用される。
【０００４】回転軌道と連結する磁気パルス発生コーダ
と、固定軌道に連結すると共にそのような磁気パルスを
検知することができる少なくとも２つの検出素子を備え
たセンサとを有する情報検出デバイスを備えた軸受は、
既知である。
【０００５】かかる軸受によって提起される問題の１つ
は、軸受に対するセンサの連結についてである。これ
は、検出素子が、コーダに対向し、かつコーダから空隙
距離を開けて存在するように、センサが軸受に対して正
確に固定されなればならないからである。
【０００６】さらに、特に、車輪のアンチロックまたは
操縦支援等に安全に使用するために、そのような固定は
センサの望ましくない分解という損害を負わない程度に
十分に安全でなければならない。
【０００７】以上の問題を解決するために、センサを、
外側軌道の横方向面に弾装接続または嵌着できることが
知られている。しかしながら、この解決方法は、軸受の
寸法ごとに特定的になるため、軸受の寸法ごとに特定の
センサが必要になるか、任意のタイプのセンサに対する
特定の連結手段を備えた複数の軸受が必要になるという
欠点を有している。
【０００８】従って、軸受とセンサの標準化のために
は、この種の解決方法は最適でなく、特に自動車産業で
の適用には最適でない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、前
記軸受へのどんな特定の改変も必要としない手段によっ
てセンサを種々の寸法の軸受と正確かつ確実に連結でき
る軸受を特に提案することにより、上記の欠点を無くす
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、回転する内側軌道と、
固定された外側軌道と、内側軌道と外側軌道の間に配置
された回転体とを有する、情報検出デバイスを備えた軸
受であって、前記情報検出デバイスが、回転軌道に連結
された磁気パルス生成コーダと、固定軌道に連結される
と共に該磁気パルスを検知することができる少なくとも
２つの検出素子を備えたセンサとを有する軸受におい
て、前記軸受がセンサを回転軌道と合わせて組み立てる
ためのシースを有し、前記シースはセンサのおよび外側
軌道の外側横方向面の軸方向長さ全体にわたって延びる
円筒形スパンを有し、前記スパンの各側面には軸方向保
持手段が配置され、前記保持手段はセンサおよび外側軌
道の前方および後方側面の各々の少なくとも一部分上に
当接することを要旨とする。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の軸受において、円筒形スパンが外側軌道を受取るため
の第１の部分と、センサを受取るための第２の部分とを
有し、第１の部分の直径が第２の部分の直径よりも大き
いかそれと等しいことを要旨とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の軸受において、前記保持手段が、スパンの少
なくとも一端の上に形成された径方向に延びるショルダ
を有することを要旨とする。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか一項に記載の軸受において、前記保持手段が、
径方向に折下げられた複数のつめを有し、前記つめは前
記スパンの少なくとも一端の上に設けられることを要旨
とする。
【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の
いずれか一項に記載の軸受において、シースの第１の部
分がシースから径方向に突出する少なくとも１つの領域
を有することを要旨とする。
【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれか一項に記載の軸受において、シースが金属であ
ることを要旨とする。請求項７に記載の発明は、請求項
１〜６のいずれか一項に記載の軸受において、検出素子
がコーダに対面して配置されると共にコーダから空隙距
離を開けて配置され、かつ、センサの入力／出力接続部
が径方向ハウジング内に配置された、単一片にてセンサ
が作製されることを要旨とする。
【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の
いずれか一項に記載の軸受において、前記検出素子がホ
ール効果センサ、磁気抵抗器および巨大磁気抵抗器から
選択されることを要旨とする。
【００１７】請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の
いずれか一項に記載の軸受において、前記コーダが、任
意の領域の磁性の方向がそれに隣接する２つの領域の磁
性の方向に対して逆転された複数個の隣接領域から形成
される、フェライト粒子を含む合成材料から製造された
多極リングによって形成されることを要旨とする。
【００１８】本発明の他の目的及び効果は、添付図面を
参照しながら、以下を説明していく間に明らかとなるで
あろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１〜５は、固定された外側軌道
２と、回転する内側軌道３と、軸５の回りでのこれらの
２つの軌道２，３の相対回転を与えるように軌道２，３
の間に配置された回転体４とを備えた、使用する準備が
調った軸受１を示している。
【００２０】説明において、「外の」および「内の」と
いう用語は、軸５に対向し対面する平面に対してそれぞ
れ定義される。「軸方向の」または「横方向の」という
用語は、軸５と平行な平面に対して定義される。「径方
向の」または「側方の」という用語は、軸５に垂直な平
面に対して定義される。「前方」および「後方」という
用語は、図でＡＶおよびＡＲと配置された指標に対して
定義される。軸５に沿って測定された寸法または軸５に
垂直に測定された寸法は、それぞれ「軸方向」および
「径方向」である。
【００２１】示した実施形態において、固定軌道２の内
面と回転軌道３の外面のそれぞれにはレース６，７が作
製され、ケージ８によって等しい距離に維持される複数
の回転体すなわちボール４の列により走行路が設けられ
る。
【００２２】このような軸受１は、例えばステアリング
コラムの回転または自動車の車輪の回転を提供するため
に使用される。この目的で、内側軌道３はコラムまたは
車輪ハブを収容する目的で設けられたボア９を有する。
【００２３】回転軌道２に対する回転軌道３の回転速
度、動作の方向および／または角位置を知りたい場合、
回転軌道３と連結された磁気パルス生成コーダ１０と、
回転軌道２と連結されると共に該磁気パルスを検出でき
る少なくとも２つの検出素子１２を設けたセンサ１１と
から成る情報検出デバイスを使用することができること
が知られている。
【００２４】この種の情報は、例えばフランス特許出願
第２ ７９２ ３８０号に記述されているような電子処
理後に、操縦支援または車輪アンチロックシステム等の
運転支援システムに従来通りに使用される。
【００２５】特定の一例において、コーダ１０は、任意
の領域の磁性の方向がそれに隣接する２つの領域の磁性
の方向に対して逆転された複数個の隣接領域から形成さ
れる、フェライト粒子を含む合成材料から製造された多
極リングによって形成される。
【００２６】示した実施形態では、コーダ１０は、フレ
ーム１４の環状かつ径方向に延びる円筒形スパン１３の
上に形成される。フレーム１４は、嵌着等により内側軌
道３の外面に連結される、環状かつ軸方向に延びる円筒
形スパン１５も備えている。このような設計により、コ
ーダ１０と内側軌道３の共同回転が可能となる。
【００２７】特定の一例において、センサ１１は、少な
くとも２つの検出素子１２、例えばホール効果センサ、
磁気抵抗器および巨大磁気抵抗器から選択される複数の
整列した検出素子１２を有する。既知の様式により、そ
のような素子１２は、例えば回転軌道２に対する回転軌
道３の回転速度、動作の方向および／または角位置を表
す信号を供給するために、コーダ１０により生成された
磁気パルスを検出することができる。
【００２８】図に示した実施形態では、センサ１１は、
軸受１と同心のリング１６によって形成され、リング１
６が回転軌道３の回転に干渉しないように、リング１６
の中にはボア１７が形成されている。
【００２９】リング１６は、後方に向かって軸方向に延
びる周辺延長部１８を有する。周辺延長部１８の長さ
は、固定軌道２の前方側面１９に周辺延長部１８が当接
することにより、コーダ１０に対面しかつコーダ１０か
ら空隙距離だけ離れた検出素子１２の位置決めを可能に
するように、調整される。
【００３０】このため、回転軌道２の前方側面１９は、
コーダ１０から空隙距離を開けて検出素子１２に関して
センサ１１を定位置に保持および配置可能にする特定の
機械加工を有しない。
【００３１】さらに、センサ１１は、例えば多重ワイヤ
コネクタかケーブルによって形成された、センサ１１の
入力／出力接続部２１を受取るように調整された径方向
に延びるハウジング２０を有する。
【００３２】特定の一例では、例えばプラスチック材料
により成形することにより、センサ１１は、検出素子１
２がリング１６の質量体の中に配置された単一片の様式
で製造される。
【００３３】外側軌道２へのセンサ１１の連結は、アセ
ンブリシース２２により製造される。例えば、シース２
２は、質量体に機械加工することにより金属材料から、
あるいはチューブから、製造される。
【００３４】シース２２は、回転軌道２のおよびセンサ
１１の外側横方向面の軸方向長さ全体にわたって延びる
円筒形のスパン２３から成る。図１および２に関して、
同じ情報検出デバイスの使用が、異なる２つの軸受１
（すなわち軸受１（図２）の外側軌道２の外径は他方の
軸受１（図２）よりも大きい）に対して説明される。
【００３５】シース２２の直径は、軸受１が径方向に固
定されるよう軸受１をシース２２の中に嵌入した後で外
側軌道２の外径と実質的に等しくなるように選択され
る。図１に示した第１実施形態では、リング１６の外径
が外側軌道２の外径と実質的に等しく、センサ１１の径
方向の固定も与えるべく、センサ１１がシース２２の内
部に配置される。
【００３６】図２に示した第２実施形態では、リング１
６の外径が外側軌道２の外径よりも小さく、シース２２
は、外側軌道２を受取るための第１の部分２４に加え
て、その直径がリング１６の外径と実質的に等しい、セ
ンサ１１を受取るための第２の部分２５を有する。
【００３７】このように、センサ１１がシース２２内に
配置されるとき、その径方向の固定も提供される。シー
ス２２の第２の部分２５の構成は、シース２２内にセン
サ１１を配置する前か後に、例えば冷間変形により作製
することができる。
【００３８】したがって、軸受１の機械加工が必要では
ないので、異なる寸法の２つの軸受１に対して、簡単な
様式で、かつ軸受１への特別な改変を施さずに、同じ情
報検出デバイスを使用できることが理解される。さら
に、軸受１およびセンサ１１の径方向の固定が、単純か
つ確実な様式で与えられる。
【００３９】特に、スパン２３が回転軌道２のおよびセ
ンサ１１の外側横方向面の軸方向長さ全体に延びるた
め、外側軌道２またはセンサ１１がシース２２から径方
向に外れる可能性はない。
【００４０】さらに、スパン２３の外表面には、外側軌
道２およびセンサ１１の回転に対する固定を改善するた
めに、軽量クランプを設けることができる。シース２２
は、スパン２３の両側に配置された、軸方向保持手段２
６，２７も備える。前記保持手段２６，２７は、リング
１６および外側軌道２の前方および後方それぞれの側面
２８，２９の一部に対して当接される。
【００４１】このような設計により、外側軌道２に対す
る（従ってコーダ１０に対する）センサ１１の任意の相
対運動が確実に防止される一方で、検出素子１２はコー
ダ１０から空隙距離を開けて確実に正確に位置決めされ
る。
【００４２】また、２つの軸方向保持手段２６，２７が
機械的停止部を形成するようスパン２３の両側に配置さ
れているため、外側軌道２に対するセンサ１１の連結は
非常に確実な様式で与えられる。
【００４３】示した実施形態では、後方保持手段（つま
り外側軌道２に接触している保持手段）が、径方向に延
びるショルダ２６によって形成される。また、前方保持
手段は、リング１６の前面２８上に径方向に折れ下がっ
た複数のつめ２７から形成される。つめ２７は、シース
２２の周辺上に分散配置されている（図３，５を参
照）。
【００４４】このように、軸受１をシース２２内に嵌入
する前か後で、塑性変形によりまたはシース２２の一端
を機械加工することにより、ショルダ２６が形成され、
軸受１とセンサ１１をシース２２内に配置した後で、外
側軌道２に対するセンサ１の軸方向への固定を確実にす
るために、つめ２７が折り下げられる。
【００４５】しかしながら、他の実施形態を、例えば前
方および後方保持手段を同一の保持手段にするというよ
うに、想定することができる。さらに、軸受１は、固定
軌道２の外面により、ハウジングに嵌入されるように企
図することができる。特に、軸受１がステアリングコラ
ムに使用される場合、ハウジングはコラムを収容するス
テアリングチューブ内に設けられる。
【００４６】スパン２３が回転軌道２の外側横方向面の
軸方向長さ全体にわたって延びるため、ハウジングに軸
受１を嵌入するためのスパン２３の長さは、アセンブリ
シース２２の使用によっては短縮されない。その理由
は、この場合、シース２２の第１の部分２４が嵌入スパ
ンとして作用するからである。
【００４７】図４，５に示した第３の実施形態は、径方
向に突出する複数の領域３０を備えたシース２２の第１
の部分２４を与える。特に、領域３０は、例えば塑性変
形によって作製されており、第１の部分２４の周辺上に
分散配置され、この機能は、ハウジング内の軸受１に対
してより優れた締付力（クランプ力）が与えることであ
る。このような領域３０の数と形状は、与えられる締付
力に従って決定される。
【００４８】従って、領域３０の存在により、ハウジン
グ内での軸受１のさらなる固定が得られ、いかなる望ま
しくない回転も防止される。図に示した実施形態では、
軸受１の不浸透性が、内側軌道３に摩擦係合するエラス
トマー製のリップ３１により、軸受１の後面に与えられ
る。このようにするために、リップ３１は、外側軌道２
の内面上に設けられた溝３３において、例えば弾装接続
により連結されたフレーム３２上に装着される。
【００４９】前面上のシールは、フレーム１４とリング
１６の相対配置によって達成される。その理由は、フレ
ーム１４とリング１６が、軸受１の汚染と潤滑剤の漏れ
を防止するバッフルを形成するためである。特に、セン
サ１１は、汚染物質の移動を制限するためにその周辺部
全体上にコーダ１０を対面させることにより、コーダ１
０を保護する。
【００５０】しかしながら、デフレクタとして作用する
ようにケージ８に軌道２，３に摩擦係合する軸方向延長
部を備えるために、特に、軸受が交互に移動するようフ
ランス特許第２ ７６０ ０５５号に記載されたような
固体の潤滑剤を使用するために、他の封止手段を設けて
もよい。
【００５１】さらに、前面上のシールを改良するため
に、上述した封止リップ１３を、アーマチャー１４上の
スパン１５に摩擦係合するために使用することができ
る。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、簡便な軸受の構成で、
センサを種々の寸法の軸受と正確かつ確実に連結でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による軸受の第１実施形態を示す縦断面
図。
【図２】本発明による軸受の第２実施形態を示す縦断面
図。
【図３】図２に示した軸受の正面図。
【図４】本発明による軸受の第３実施形態を示す縦断面
図。
【図５】図４に示した軸受の正面図。
【符号の説明】
１…軸受、２…外側軌道、３…内側軌道、４…回転体、
１０…磁気パルス生成コーダ、１１…センサ、１２…検
出素子、２０…ハウジング、２２…シース、２３…スパ
ン、２４…スパンの第１の部分、２５…スパンの第２の
部分、２６…保持手段としてのショルダ、２７…保持手
段としてのつめ、３０…領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボープレ ジャン−ミシェル フランス国 Ｆ−74270 マントネクス スー クレルモン リュ モルトリ Ｆターム(参考） 2F077 AA43 NN04 NN08 NN17 PP12 VV13

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転する内側軌道（３）と、固定された外
    側軌道（２）と、内側軌道（３）と外側軌道（２）の間
    に配置された回転体（４）とを有する、情報検出デバイ
    スを備えた軸受であって、前記情報検出デバイスが、回
    転軌道（３）に連結された磁気パルス生成コーダ（１
    ０）と、固定軌道（２）に連結されると共に該磁気パル
    スを検知することができる少なくとも２つの検出素子
    （１２）を備えたセンサ（１１）とを有する軸受におい
    て、 前記軸受がセンサ（１１）を回転軌道（２）と合わせて
    組み立てるためのシースを有し、前記シース（２２）は
    センサ（１１）のおよび外側軌道（２）の外側横方向面
    の軸方向長さ全体にわたって延びる円筒形スパン（２
    ３）を有し、前記スパン（２３）の各側面には軸方向保
    持手段（２６，２７）が配置され、前記保持手段（２
    ６，２７）はセンサ（１１）および外側軌道（２）の前
    方および後方側面の各々の少なくとも一部分上に当接す
    ることを特徴とする軸受。
  2. 【請求項２】円筒形スパン（２３）が外側軌道（２）を
    受取るための第１の部分（２４）と、センサ（１１）を
    受取るための第２の部分（２５）とを有し、第１の部分
    （２４）の直径が第２の部分（２５）の直径よりも大き
    いかそれと等しいことを特徴とする請求項１に記載の軸
    受。
  3. 【請求項３】前記保持手段は、スパン（２３）の少なく
    とも一端の上に形成された径方向に延びるショルダ（２
    ６）を有することを特徴とする請求項１または２に記載
    の軸受。
  4. 【請求項４】前記保持手段は、径方向に折下げられた複
    数のつめ（２７）を有し、前記つめ（２７）は前記スパ
    ン（２３）の少なくとも一端の上に設けられることを特
    徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の軸受。
  5. 【請求項５】シース（２２）の第１の部分（２４）がシ
    ース（２２）から径方向に突出する少なくとも１つの領
    域（３０）を有することを特徴とする請求項２〜４のい
    ずれか一項に記載の軸受。
  6. 【請求項６】シース（２２）が金属であることを特徴と
    する請求項１〜５のいずれか一項に記載の軸受。
  7. 【請求項７】検出素子（１２）がコーダ（１０）に対面
    して配置されると共にコーダ（１０）から空隙距離を開
    けて配置され、かつ、センサ（１１）の入力／出力接続
    部（２１）が径方向ハウジング（２０）内に配置され
    た、単一片にてセンサ（１１）が作製されることを特徴
    とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の軸受。
  8. 【請求項８】前記検出素子が（１２）ホール効果セン
    サ、磁気抵抗器および巨大磁気抵抗器から選択されるこ
    とを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の軸
    受。
  9. 【請求項９】前記コーダ（１０）が、任意の領域の磁性
    の方向がそれに隣接する２つの領域の磁性の方向に対し
    て逆転された複数個の隣接領域から形成される、フェラ
    イト粒子を含む合成材料から製造された多極リングによ
    って形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれ
    か一項に記載の軸受。
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