JP2003301854A - 軸受装置 - Google Patents

軸受装置

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JP2003301854A JP2002108847A JP2002108847A JP2003301854A JP 2003301854 A JP2003301854 A JP 2003301854A JP 2002108847 A JP2002108847 A JP 2002108847A JP 2002108847 A JP2002108847 A JP 2002108847A JP 2003301854 A JP2003301854 A JP 2003301854A
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Masahiro Inoue
昌弘 井上
Keisuke Nomura
啓介 野村
Naoto Kawashima
尚登 川島
Setsuji Suzuki
節二 鈴木
Hideki Akita
秀樹 秋田
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Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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Toyota Motor Corp
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    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハブホイール２と等速ジョイント１を一体化
した軸受装置において、十分な軸受強度を確保しながら
大型化することなく、パルサリング５やセンサ７の設置
スペースを確保できる。 【解決手段】 転がり軸受３を介して等速ジョイント１
ならびにハブホイール２を車体に対して回転自在に支持
する軸受装置であって、等速ジョイント１における転が
り軸受３より車両インナ側となる外周領域に、転がり軸
受３側に向けて開口する環状凹部１４を形成し、転がり
軸受３の外輪３４に固定したシール部材３７の環状環状
芯金６を環状凹部１４を覆う位置にまで延設し、等速ジ
ョイント１の軸部１２の外周に対して環状凹部１４に面
してパルサリング５を設け、環状環状芯金６における環
状凹部１４を覆う箇所に、センサ７を挿通してパルサリ
ング５に対向配置可能な開口部を形成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸受装置に係り、
より詳しくは、等速ジョイントを一体形成した車輪支持
装置などに好適な軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車軸を受ける軸受装置は、車輪
を固定するハブホイールと、ハブホイールをナックルを
介して車体に対して回転自在に支持する転がり軸受にて
構成されている。
【０００３】ハブホイールは、等速ジョイントを介して
シャフトに接続されており、シャフトの回転動力が、等
速ジョイントを介してハブホイールに取り付けられてい
る車輪に伝達される。
【０００４】また、軸受装置には回転検出器が設けられ
ている。回転検出器は、回転系のハブホイールに設ける
パルサリングと、固定系のナックル等に設けるセンサか
らなる。センサをパルサリングに対向配置することによ
り、ハブホイールの回転に伴って回転するパルサリング
の回転速度や回転方向をセンサにて検出し、車輪の回転
状態を検出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、コストの低減を
図るため、等速ジョイントの軸部の外周にハブホイール
を装着して一体化してなる軸受装置が提案されている。
【０００６】このように、ハブホイールと等速ジョイン
トを一体化した場合、回転検出器を設置するスペースを
確保するのが困難になる。
【０００７】そこで、回転検出器を設置するスペースを
確保するために、例えば、転がり軸受の軸方向寸法を大
きくし、設置スペースを確保することが考えられるが、
軸受装置が大型化するという新たな問題が発生する。ま
た、等速ジョイントの外径を小さくして、設置スペース
を確保することも考えられるが、軸受強度が弱くなると
いう新たな問題が発生する。
【０００８】この発明は、ハブホイールと等速ジョイン
トを一体化した軸受装置において、十分な軸受強度を確
保しながら大型化することなく、回転検出器の設置スペ
ースを確保できる軸受装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、軸部を有する
等速ジョイントと、前記等速ジョイントの軸部の外周に
装着したハブホイールと、前記等速ジョイントの軸部の
外周から前記ハブホイールの外周にまたがって装着した
転がり軸受と、前記等速ジョイントの外周に設けられ前
記転がり軸受の車両インナ側を密封したシール部材と、
センサと共に回転検出器を構成するもので前記等速ジョ
イントの外周に設けたパルサリングとを含み、前記等速
ジョイントにおける前記転がり軸受より車両インナ側と
なる外周領域に、前記転がり軸受側に向けて開口した環
状凹部を形成し、前記シール部材は、前記転がり軸受の
外輪に固定され、かつ、前記環状凹部を覆う位置にまで
延設した環状芯金を有し、前記パルサリングは、前記等
速ジョイントの軸部の外周に対して前記環状凹部に面し
て設けられており、前記環状芯金における前記環状凹部
を覆う箇所に、前記センサを挿通して前記パルサリング
に対向配置可能な開口部を形成したものである。
【００１０】なお、転がり軸受の外輪をナックルを介し
て車体に固定し、センサを前記ナックルに貫通固定して
もよい。
【００１１】本発明の軸受装置によると、等速ジョイン
トの外周領域に転がり軸受側に向けて開口して環状凹部
を形成し、等速ジョイントの軸部の外周に環状凹部に面
してパルサリングを設けると共に、環状凹部にセンサを
挿入してパルサリングに対向配置したので、転がり軸受
の軸方向寸法を大きくしたり、等速ジョイントの外径を
小さくすることなく、回転検出器の設置スペースを確保
することができる。
【００１２】また、転がり軸受のシール部材の環状芯金
を軸方向に延設して環状凹部を覆ったので、環状凹部に
汚水や埃等が侵入するのを防止できる。
【００１３】さらに、シール部材の環状芯金を利用して
環状凹部を覆うので、別途専用のカバー等が不要とな
り、安価である。
【００１４】本発明の好ましい軸受装置として、シール
部材の環状芯金を、等速ジョイントにおける環状凹部よ
り車両インナ側となる外周領域に対してラビリンス隙間
を隔てて対向配置する。
【００１５】これにより、シール部材の環状芯金と等速
ジョイントの外周領域との間より、環状凹部に汚水や埃
等が侵入するのをより一層防止できる。しかも、環状凹
部に汚水や埃等が侵入しても、車軸の回転に伴ってラビ
リンス隙間から排出できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１ないし図８を用いて説明する。
【００１７】図１は、この実施の形態における軸受装置
を適用した車両用車輪支持装置の断面図、図２は、その
部分拡大断面図、図３は、転がり軸受の外輪とシール部
材の環状芯金の分解斜視図、図４は、転がり軸受の外輪
とシール部材の環状芯金の断面図、図５は、転がり軸受
の外輪とシール部材の環状芯金の組立状態の側面図、図
６は、転がり軸受の外輪とシール部材の環状芯金の組立
状態の正面図、図７は、センサの固定状態を示す部分斜
視図、図８は、シール部材の環状芯金のセンサ挿通部分
の斜視図を示している。
【００１８】図１および図２において、１は等速ジョイ
ント、２はハブホイール、３は転がり軸受である。な
お、図中、右側が車両アウタ側、左側が車両インナ側と
なる。
【００１９】等速ジョイント１は、周知のツェッパタイ
プ等速ジョイントと呼ばれるもので、椀形外輪１１、内
輪（図示せず）、玉（図示せず）および保持器（図示せ
ず）などから構成されている。椀形外輪１１は、内輪、
玉および保持器などが収納配設されるもので、その小径
側には軸部１２が一体に連接されている。軸部１２の外
周面には、ハブホイール２が嵌合されるスプラインが形
成されている。
【００２０】また、椀形外輪１１の外周面は、転がり軸
受３の外輪３４の外周面より若干小径の円柱状に形成さ
れている。さらに、椀形外輪１１と軸部１２の境界部分
において、椀形外輪１１の外周面に転がり軸受３側に開
口して環状凹部１４が形成されている。
【００２１】ハブホイール２は、筒状の中空構造となっ
ており、その外周面の軸方向中間部には径方向外向きの
フランジ２１が形成されている。また、中空孔２２の所
要領域にはスプラインが形成され、かつ、外周面におけ
るフランジ２１よりも車両インナ側には、転がり軸受３
の車両アウタ側の玉３３の内輪軌道３２が形成されてい
る。
【００２２】転がり軸受３は、等速ジョイント１の外周
からハブホイール２の軸部２３の外周にまたがって装着
される複列アンギュラ玉軸受からなる。
【００２３】すなわち、転がり軸受３は、２列の外輪軌
道３５を有する単一の外輪３４と、２列に配設され冠形
保持器３８にて保持された転動体としての玉群３３と、
軸方向両端を密封したシール部材３７とから構成されて
いる。なお、各列の玉群３３の内輪は、等速ジョイント
１の軸部１２ならびにハブホイール２の軸部２３に一体
形成されている。すなわち、車両インナ側の玉群３３
は、等速ジョイント１の軸部１２の外周面に形成した内
輪軌道３１と外輪軌道３５に沿って転動し、車両アウタ
側の玉群３３は、ハブホイール２の軸部２３の外周面に
形成した内輪軌道３２と外輪軌道３５に沿って転動す
る。
【００２４】等速ジョイント１，ハブホイール２，転が
り軸受３の組み付けは、軸部２３の外周に転がり軸受３
を装着した状態で、ハブホイール２を等速ジョイント１
の軸部１２の外周にスプライン嵌合する。そして、軸部
１２の車両アウタ側端部を、径方向外向きに屈曲して、
ハブホイール２の車両アウタ側端面にかしめ付ける。こ
のかしめ部には、符号１３を付してある。
【００２５】また、等速ジョイント１の内輪に対してシ
ャフト（図示せず）がスプライン嵌合されて止め輪（図
示せず）などで抜け止め固定される。シャフトの他端側
は、図示しない別の等速ジョイントを介して車両のディ
ファレンシャル装置に取り付けられる。
【００２６】また、ハブホイール２のフランジ２１に対
して図示しないディスクブレーキ装置のディスクロータ
および車輪があてがわれて複数のボルト（図示せず）に
よって装着される。
【００２７】さらに、転がり軸受３の外輪３４に設けて
ある径方向外向きのフランジ３６が、車体側のナックル
４にボルト止めされる。
【００２８】このようにして、前記シャフトの回転動力
が、等速ジョイント１を介してハブホイール２に取り付
けられている車輪（図示せず）に伝達される。
【００２９】次に、車輪の回転速度や回転方向を検出す
る回転検出器の取付けについて説明する。なお、回転検
出器は、パルサリング５とセンサ７にて構成されてい
る。
【００３０】パルサリング５は、円輪状に形成され、フ
ェライトの粉末を混入したゴム磁石等の永久磁石からな
り、周方向等間隔にＮ極とＳ極を交互に着磁してなる。
パルサリング５は、支持環５１の立上片の環状凹部１４
側面に固着されている。なお、支持環５１は、等速ジョ
イント１の軸部１２の外周に、環状凹部１４に隣接して
圧入してある。
【００３１】また、転がり軸受３の車両インナ側のシー
ル部材３７の環状芯金６を軸方向に延設して、環状凹部
１４を覆う。環状芯金６は、図３ないし図６に示すよう
に、軸方向での中間位置の段差６４を境にして、車両ア
ウタ側を小径部６２とし、車両インナ側を小径部６２よ
り径が大である大径部６３とする筒状に構成されてい
る。また、大径部６３には、センサ７を挿入する周方向
に長尺の楕円形の開口部６１が形成されている。
【００３２】小径部６２は、段差６４位置まで外輪３４
の内周面に嵌合される。この小径部６２の端縁部は、径
方向内側に屈折されており、弾性ゴムシールを保持して
いる。
【００３３】また、大径部６３は、外輪３４より車両イ
ンナ側に張り出した延設部となり、等速ジョイント１の
外周面と、大径部６３の内周面との間は、軸方向で比較
的長い経路のラビリンス隙間Ｓを構成している。
【００３４】センサ７は、パルサリング５に対向し、ホ
ール素子や磁気抵抗素子等の磁束の流れ方向に応じて出
力を変化させる検知部となる磁気検出素子と、当該磁気
検出素子の出力波形を整える波形成形回路を組み込んだ
ＩＣ等にて構成されたアクティブセンサである。
【００３５】図７に示すように、センサ７はナックル４
に固定する。ナックル４には、センサ７を螺合して貫通
するための固定孔４１が形成されており、センサ７は固
定孔４１に設けたねじ溝等に締結して貫通固定する。な
お、図７には、外輪３４のフランジ３６に固定するため
のボルトの締結孔は、図示を省略してある。
【００３６】また、シール部材３７の環状芯金６は、開
口部６１が固定穴４１に対向するように配置されてい
る。図８に示すように、固定穴４１に貫通固定したセン
サ７は、開口部６１に挿通され、パルサリング５に対向
配置される。
【００３７】さらに、センサ７の外周面には、センサ７
を環状芯金６の開口部６１に挿通した状態で、環状芯金
６の背面に当接する閉塞部材となる鍔７１が形成されて
いる。鍔７１にて、開口部６１の内周面とセンサ７の外
周面との間の隙間Ｔが閉塞される。
【００３８】そして、等速ジョイント１の軸部１２の回
転に伴ってパルサリング５が回転すると、センサ７にて
パルサリング５の磁束の変化を検知し、車輪の回転速度
が検出される。
【００３９】このように構成された軸受装置によると、
等速ジョイント１の外輪１１の外周面に転がり軸受３側
に向かって開口して環状凹部１４を形成し、等速ジョイ
ント１の軸部１２の外周に環状凹部１４に面してパルサ
リング５を設けると共に、環状凹部１４にセンサ７を挿
入してパルサリング５に対向配置したので、転がり軸受
３の軸方向寸法を大きくしたり、等速ジョイント１の外
径を小さくすることなく、パルサリング５やセンサ７の
設置スペースを確保することができる。
【００４０】また、転がり軸受３のシール部材３７の環
状芯金６を軸方向に延設して環状凹部１４を覆ったの
で、環状凹部１４に汚水や埃等が侵入するのを防止でき
る。
【００４１】また、シール部材３７の環状芯金６を利用
して環状凹部１４を覆うので、別途専用のカバー等が不
要となり、安価である。
【００４２】また、シール部材３７の環状芯金６を、等
速ジョイント１の外輪１１の外周面との間にラビリンス
隙間Ｓを形成して転がり軸受３の外輪３４から延設した
ので、シール部材３７の環状芯金６と等速ジョイント１
の外輪１１の外周面との間より、環状凹部１４に汚水や
埃等が侵入するのをより一層防止できる。しかも、環状
凹部１４に汚水や埃等が侵入しても、車軸の回転に伴っ
てラビリンスＳから排出できる。
【００４３】また、シール部材３７の環状芯金６の開口
部６１の内周面と、センサ７の外周面との間の隙間Ｔ
を、鍔７１にて閉塞したので、隙間Ｔより環状凹部１４
に汚水や埃等が侵入するのをより一層防止できる。
【００４４】さらに、環状芯金６の開口部６１は、周方
向に長尺の楕円形に形成されているため、ナックル４の
固定孔４１に対して環状芯金６の開口部６１が周方向に
若干ずれてもセンサ７を挿入できる。なお、開口部６１
の形状は楕円形に限るものではなく、円形や矩形等であ
ってもよい。
【００４５】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、種々の応用や変形が考えられる。
【００４６】（１）上述の実施の形態では、センサ７は
ナックル４に貫通固定したものであったが、センサ７と
ナックル４の固定はナットや接着剤等を用いて行っても
よい。また、センサ７の固定はナックル４に限るもので
はなく、例えば、ピックアップセンサを環状凹部１４内
に設け、引き出し線を介してセンサ本体を車体等に固定
してもよい。
【００４７】（２）上述の実施の形態では、シール部材
３７の環状芯金６は、等速ジョイント１の外輪１１の外
周面との間にラビリンス隙間Ｓを形成して転がり軸受３
の外輪３４から延設したものであったが、これに限るも
のではない。すなわち、シール部材３７の環状芯金６
は、少なくとも環状凹部１４を閉蓋するものであればよ
い。
【００４８】（３）上述の実施の形態では、センサ７の
外周面に、シール部材３７の環状芯金６の開口部６１の
内周面と、センサ７の外周面との間の隙間Ｔを閉塞する
鍔７１を形成したものであったが、閉塞部材は鍔７１に
限るものではない。さらに、閉塞部材を設けない構成で
あってもよい。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、ハブホイールと等速ジ
ョイントを一体化した軸受装置において、十分な軸受強
度を確保しながら大型化することなく、回転検出器の設
置スペースを確保できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における軸受装置を適用し
た車両用車輪支持装置の断面図である。
【図２】図１の部分拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における転がり軸受の外輪
とシール部材の環状芯金の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における転がり軸受の外輪
とシール部材の環状芯金の分解断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における転がり軸受の外輪
とシール部材の環状芯金の組立状態の側面図である。
【図６】本発明の実施の形態における転がり軸受の外輪
とシール部材の環状芯金の組立状態の正面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるセンサの固定部分
の斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるシール部材の環状
芯金のセンサ挿通部分の斜視図である。
【符号の説明】
１ 等速ジョイント ２ ハブホイール ３ 転がり軸受 ４ ナックル ５ パルサリング ６ 環状芯金 ７ センサ １４ 環状凹部 ３７ シール部材 ６１ 開口部 ６３ 大径部（延設部） Ｓ ラビリンス隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋 孝爾 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 井上 昌弘 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 野村 啓介 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 川島 尚登 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 鈴木 節二 愛知県刈谷市朝日町一丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 秋田 秀樹 愛知県刈谷市朝日町一丁目１番地 豊田工 機株式会社内 Ｆターム(参考） 3J016 AA02 BB17 CA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸部を有する等速ジョイントと、 前記等速ジョイントの軸部の外周に装着したハブホイー
    ルと、 前記等速ジョイントの軸部の外周から前記ハブホイール
    の外周にまたがって装着した転がり軸受と、 前記等速ジョイントの外周に設けられ前記転がり軸受の
    車両インナ側を密封したシール部材と、 センサと共に回転検出器を構成するもので前記等速ジョ
    イントの外周に設けたパルサリングとを含み、 前記等速ジョイントにおける前記転がり軸受より車両イ
    ンナ側となる外周領域に、前記転がり軸受側に向けて開
    口した環状凹部を形成し、 前記シール部材は、前記転がり軸受の外輪に固定され、
    かつ、前記環状凹部を覆う位置にまで延設した環状芯金
    を有し、 前記パルサリングは、前記等速ジョイントの軸部の外周
    に対して前記環状凹部に面して設けられており、 前記環状芯金における前記環状凹部を覆う箇所に、前記
    センサを挿通して前記パルサリングに対向配置可能な開
    口部を形成した軸受装置。
  2. 【請求項２】 転がり軸受の外輪がナックルを介して車
    体に固定され、センサを前記ナックルに貫通固定したこ
    とを特徴とする請求項１記載の軸受装置。
  3. 【請求項３】 シール部材の環状芯金は、等速ジョイン
    トにおける環状凹部より車両インナ側となる外周領域に
    対してラビリンス隙間を隔てて対向配置されていること
    を特徴とする請求項１記載の軸受装置。
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