JP2004084848A - 転がり軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】センサの検出性能とカバーの外輪への取り付け強度とを良好にする。
【解決手段】固定輪である外輪３１と、この外輪３１に転動体３３を介して回転可能に支持される内輪３２と、この内輪３２の軸方向一端側に取り付けられる回転検出用のパルサーリング１０と、このパルサーリング１０の軸方向外方を覆うよう外輪３１に取り付けられるカバー１５とを備え、カバー１５の各部分のうち、少なくともパルサーリング１０に対応するセンサ１１が設けられる検出面部１５ｃが、外径側に形成される外輪３１への取り付け部１５ｂ等、残余の部分よりも薄肉になっており、センサ１１はカバー１５の板厚の薄い部分を介してパルサーリング１０と対向し、カバー１５は、板厚の厚い取り付け部１５ｂを介して外輪３１に嵌着する。
【選択図】 図２
【解決手段】固定輪である外輪３１と、この外輪３１に転動体３３を介して回転可能に支持される内輪３２と、この内輪３２の軸方向一端側に取り付けられる回転検出用のパルサーリング１０と、このパルサーリング１０の軸方向外方を覆うよう外輪３１に取り付けられるカバー１５とを備え、カバー１５の各部分のうち、少なくともパルサーリング１０に対応するセンサ１１が設けられる検出面部１５ｃが、外径側に形成される外輪３１への取り付け部１５ｂ等、残余の部分よりも薄肉になっており、センサ１１はカバー１５の板厚の薄い部分を介してパルサーリング１０と対向し、カバー１５は、板厚の厚い取り付け部１５ｂを介して外輪３１に嵌着する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などでは、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等の制御のために、車輪支持用の転がり軸受装置に回転検出器を装備させることがある。
【０００３】
回転検出器は、パルサーリングと、センサとを含む構成である。パルサーリングは、転がり軸受装置の回転輪に取り付けられ、センサは固定輪の側に前記パルサーリングと対向する状態で設けられる。回転輪と同期回転するパルサーリングの回転速度がセンサにて検出され、車輪の回転速度や回転方向などの回転状態が検出される。
【０００４】
一般的に上記パルサーリングには、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプと、金属製の支持環に対して周方向交互に磁極を配置してなる環状磁石を取り付けた磁石タイプとがある。
【０００５】
回転検出器を備えた転がり軸受装置の従来例として、図６に、車輪支持用の転がり軸受装置を示す。図中、４１は転がり軸受装置の全体を示し、４２はハブ軸、４３は固定輪である外輪、４４は回転輪である２個一対の内輪、４５は転動体としての玉である。
【０００６】
ハブ軸４２は、軸方向一端（図面では左端で、車体のアウター側）にフランジ４２ａを有し、このフランジ４２ａにはディスクブレーキ装置のディスクロータおよびホイール（いずれも図示せず）が取り付けられる。また、このハブ軸４２の外周部には内輪４４が嵌着されている。内輪４４は、ハブ軸４２の軸端のかしめ部４２ｂにより、ハブ軸４２の外周部上に固定されている。外輪４３は、軸方向他端（図面では右端で、車体のインナー側）にフランジ４３ａを有し、このフランジ４３ａは、車体の一部となるキャリア４６（ナックルの場合もある）に取り付けられる。
【０００７】
回転検出器４７は、パルサーリング４８と、センサ４９とからなり、パルサーリング４８は、一対の内輪４４，４４のうち、車体インナー側の内輪４４の外周部に嵌着されている。符号５０は、パルサーリング４８を保護するために該パルサーリング４８の軸方向外側を覆うカバーである。このカバー５０は、その外径側に形成されている筒部を外輪４３の内周面に圧入することにより、外輪４３に取り付けられている。センサ４９は、カバー５０の外面に設けられており、このカバー５０を介してセンサ４９は前記パルサーリング４８と軸方向に対向する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回転検出器４７のセンサ４９は、その特性上、パルサーリング４８との間隔を極力小さく設定することが望ましい。上記の従来例のように、センサ４９とパルサーリング４８との間にカバー５０が介在するタイプの回転検出器４７では、カバー５０の板厚をできるだけ薄くする方が、センサ４９とパルサーリング４８との間隔を実質的に小さくすることになり、回転を検出する上で有利である。カバー５０の板厚が厚いと、センサ４９から所要レベルの検出出力を得られなくなることがある。
【０００９】
一方、カバー５０は、その外径側に形成される筒部のような取り付け部を介して外輪４３に取り付けられるもので、その取り付け部は外輪４３の内周面もしくは外周面に強い接触圧で嵌着させる必要がある。このカバー５０において、板厚が薄いと、外輪４３に対する取り付け部の嵌着力が不足し、振動等により脱落するおそれがある。また、振動等によりカバー５０が軸方向に移動してパルサーリング４８と干渉してしまうおそれもある。
【００１０】
そこで、本発明の主たる課題は、センサの検出性能と、カバーの外輪への取り付け強度とをともに良好にすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために、本発明は、固定輪である外輪と、この外輪に転動体を介して回転可能に支持される内輪と、この内輪の軸方向一端側にセンサに対向して取り付けられる回転検出用のパルサーリングと、このパルサーリングとセンサとの間に配置される検出面部を含み前記パルサーリングの軸方向外方を覆うよう前記外輪に取り付けられるカバーとを備え、前記カバーの各部分のうち、少なくとも前記検出面部が残余の部分よりも薄肉になっている転がり軸受装置を構成している。
【００１２】
上記の構成によれば、センサは、カバーを介してパルサーリングと対向するが、センサとパルサーリングとの間に介在するのは、カバーの各部分のうち、板厚の薄い検出面部であるから、センサとパルサーリングとの間の実質的な間隔は狭くなり、センサからは充分大きな検出出力が得られる。
【００１３】
また、カバーの他の部分のうち、外輪への取り付け部は、その板厚が検出面部より厚く、充分の厚みを有しているから、外輪への嵌着力が損なわれることがなく、外輪に充分な強度で取り付き、不測に脱落するおそれがない。また、カバーが振動等により軸方向に移動してパルサーリングと干渉してしまうおそれもない。
【００１４】
上記構成の転がり軸受装置において、カバーの前記残余部分のうち、カバーの外径側に形成された外輪への取り付け部を除く部分が、取り付け部よりも薄肉となっている構成とすることができる。
【００１５】
この構成では、カバーの内径側の部分はいずれの個所も薄肉であるから、この内径側の部分の範囲内で、センサを設ける位置を適宜調整しうる。
【００１６】
なお、上記構成の転がり軸受装置は、パルサーリングに対応するセンサを含まないものであってもよいし、前記センサがカバーの外面の所要位置に設けられているものであってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１および図２に本発明の第１実施形態を示している。ここでは、自動車の従動輪側に用いられる内輪回転型の転がり軸受装置を例に挙げる。図１は、第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図、図２は、図１の装置の要部の拡大断面図である。図例の転がり軸受装置１は、ハブ軸２と、複列転がり軸受３と、回転検出器４とを備えている。
【００１８】
ハブ軸２の一方軸端寄り（図１において左端寄りの位置で、車体のアウター側）には、径方向外向きに延びるフランジ２ａが設けられている。このハブ軸２において、前記のフランジ２ａよりも車両インナー側の領域に複列転がり軸受３が外装されている。
【００１９】
複列転がり軸受３は、ここでは複列外向きアンギュラ玉軸受であって、二列の軌道溝を有する単一の外輪３１と、一列の軌道を有しハブ軸２の小径部２ｂに外嵌されている車体インナー側の一方の内輪３２と、二列で配設される複数の玉３３，…と、二つの冠形保持器３４，３４とを備えており、上記ハブ軸２の大径部２ｃで構成される内側軌道部が車体アウター側の他方の内輪となっている。
【００２０】
外輪３１の外周の車体インナー側には、径方向外向きに延びるフランジ３５が設けられている。符号２ｄは、ハブ軸２の車体インナー側の端部に形成されたかしめ部で、一方の内輪３２をハブ軸２の小径部２ｂ上の所要位置に固定している。なお、ハブ軸２の小径部２ｂ上の内輪３２は、該小径部２ｂの端部に螺合されるナットにより固定される場合もある。
【００２１】
そして、外輪３１のフランジ３５が、車体の一部となるキャリア５（またはナックル）に対してボルト６で非回転に取り付けられる。ハブ軸２のフランジ２ａの円周数ヶ所にはボルト７が貫通装着されている。このフランジ２ａの外側面（図１の左側で、車体アウター側の面）に、前記ボルト７が貫通する状態でディスクブレーキ装置のディスクロータ８および車輪９が添わされ、これらディスクロータ８および車輪９は、前記ボルト７に螺合されるナット（図示省略）で、フランジ２ａの外側面に固定される。
【００２２】
回転検出器４は、前記ハブ軸２の回転速度や回転方向などの回転状態を検出するものであり、パルサーリング１０と、センサ１１とを備えている。
【００２３】
パルサーリング１０は、図２に示すように、車体インナー側の内輪３２の外周面肩部に取り付けられる支持環１２と、この支持環１２に対して取り付けられる環状磁石１３とを有している。環状磁石１３は、例えばフェライトの磁性粉末を混入したゴム材料を環状板形状にし、その円周等間隔の領域をＮ極とＳ極に交互に着磁した構成の着磁ゴムリングとされている。
【００２４】
パルサーリング１０の軸方向外方には、カバー１５が設けられている。このカバー１５は、パルサーリング１０を保護するとともに、複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するためのもので、樹脂もしくは非磁性の金属であるステンレス鋼やアルミニウム等からなる。
【００２５】
このカバー１５は、円板部１５ａと、この円板部１５ａの外径側から外輪３１側に突出する取り付け用筒部１５ｂとからなる。円板部１５ａは、外輪３１の軸端の内周面の内径部全体を覆う大きさで、一様に薄い板厚ｔ、具体的には例えば０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の板厚を有する。取り付け用筒部１５ｂは、外輪３１の軸端の内周面に圧入により嵌着されるもので、円板部１５ａより厚い板厚Ｔ（Ｔ＞ｔ）、具体的には例えば約１ｍｍの板厚を有する。
【００２６】
このカバー１５の円板部１５ａと筒部１５ｂとは、プレスによりその板厚を異ならしめてもよいし、切削により円板部１５ａの板厚を薄く成形してもよく、カバー１５に板厚の異なる円板部１５ａと筒部１５ｂとを形成する手段は、特に問わない。
【００２７】
センサ１１は、そのセンタを環状磁石１３の検出径と一致させた状態で、かつ環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の円板部１５ａの一部（この部分を検出面部と称する）の外面に設けられており、環状磁石１３の回転状態に対応した電気信号を出力する。このセンサ１１は、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整形回路を組み込んだＩＣ等とで構成されたもので、いわゆるアクティブセンサと呼ばれるものである。このセンサ１１は、カバー１５に支持させてもよいし、カバー１５の円板部１５ａの外面に当てつけた状態で、他の固定側の部材、たとえばキャリア５やナックルに支持させてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、センサ１１は、カバー１５を介してパルサーリング１０と対向するが、センサ１１とパルサーリング１０との間に介在するのは、カバー１５の各部分のうち、板厚の薄い円板部１５ａの検出面部であるから、センサ１１とパルサーリング１０との間の実質的な間隔は狭くなり、センサ１１からは所要レベル以上の検出出力が得られる。
【００２９】
また、外輪３１への取り付け部である筒部１５ｂは、円板部１５ａより厚い板厚Ｔを有しているから、外輪３１の内周面に対しては強い接触圧で嵌着することになり、外輪３１への取り付け強度が充分に大きく、外部から加わる振動等により不測に脱落するようなことがない。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置１と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置１と共通する部分には同一の符号を付している。
【００３１】
この第２実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられており、このカバー１５は、円板部１５ａと、この円板部１５ａの外径側から外輪３１側に筒状に突出して、外輪３１の軸端の内周面に圧入により嵌着される取り付け用筒部１５ｂとからなる。
【００３２】
この第２実施形態では、カバー１５の筒部１５ｂの形状に特徴があり、筒部１５ｂは、カバー１５の素材である板材の折り返しにより形成されている。すなわち、カバー１５の素材には、全体が一様に薄い板厚、具体的には例えば０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の板厚の板材が用いられ、この板材の外径側の部分を筒状に成形するとともに、その筒状先端部を折り返すことで、筒部１５ｂが形成されている。これにより、筒部１５ｂは全体として、円板部１５ａより厚い板厚となっており、その板厚は、円板部１５ａの板厚ｔの２倍（ｔ×２）である。また、円板部１５ａは、全体が一様に薄い板厚ｔとなっている。
【００３３】
パルサーリング１０とともに回転検出器４を構成するセンサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向に対向する状態でカバー１５の円板部１５ａの一部（検出面部）の外面に設けられる点は、第１実施形態と同じである。
【００３４】
上記の構成によれば、第１実施形態におけるのと同様に、センサ１１とパルサーリング１０との間には、板厚の薄い円板部１５ａが介在するから、センサ１１とパルサーリング１０との間の実質的な間隔は狭くなり、センサ１１からは所要レベル以上の検出出力が得られ、また、取り付け用筒部１５ｂは、その厚い板厚Ｔにより、外輪３１の内周面に対して大きい接触圧で嵌着することになり、不測に脱落するようなことがない。
【００３５】
なお、この実施形態では、カバー１５について、板材の折り返し等、曲げ加工により、板厚の厚い筒部１５ｂを形成するようにしているので、プレス等により単一の素材の一部を厚肉に、他の部分を薄肉に加工する場合に比べ、加工が簡単で、低コストでカバー１５を製作することができる。
【００３６】
〔第３実施形態〕
図４は、本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置と共通する部分には同一の符号を付している。
【００３７】
この第３実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられており、このカバー１５は、円板部１５ａと、この円板部１５ａの外径側から外輪３１側に突出する取り付け用筒部１５ｂとからなる。
【００３８】
この第３実施形態が第１実施形態や第２実施形態と異なるのは、カバー１５の外輪３１への取り付け方である。すなわち、外輪３１の軸端（車体インナー側の軸端）には、フランジ３５よりも軸方向外方に突出する円筒部３６があり、カバー１５は、この円筒部３６の軸方向端面を覆う大きさとなっている。そして、カバー１５の筒部１５ｂは、外輪３１の円筒部３６の外周面に嵌着されて、その円筒部３６の外周にある段部３６ａの位置まで圧入されている。
【００３９】
この第３実施形態において、カバー１５の円板部１５ａが、一様に薄い板厚ｔ、具体的には例えば０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の板厚を有し、筒部１５ｂが、円板部１５ａより厚い板厚Ｔ、具体的には例えば約１ｍｍの板厚を有する点は、第１実施形態や第２実施形態の場合と同じである。
【００４０】
また、センサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向に対向する状態でカバー１５の円板部１５ａの一部（検出面部）の外面に設けられる点も、第１実施形態や第２実施形態と同じである。
【００４１】
上記の構成によれば、第１実施形態や第２実施形態におけるのと同様に、センサ１１とパルサーリング１０との間に板厚の薄い円板部１５ａが介在することで、センサ１１からは所要レベル以上の検出出力が得られ、また、取り付け用筒部１５ｂは、その厚い板厚Ｔにより、外輪３１の円筒部３６の外周面に対して大きい接触圧で嵌着し、外輪３１への取り付け強度が不足することがない。
【００４２】
なお、この実施形態では、カバー１５の筒部１５ａが外輪３１の円筒部３６の外周面に嵌着しており、その嵌着力には、筒部１５ｂばかりでなく、円板部１５ａも寄与するから、カバー１５の筒部１５ｂが外輪３１の内周面に嵌着する場合に比べ、嵌着力が大きい。また、外輪３１側への嵌着力が大きい分、筒部１５ｂや円板部１５ａの板厚を薄くすることができる。
【００４３】
〔第４実施形態〕
図５は、本発明の第４実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置と共通する部分には同一の符号を付している。
【００４４】
この第３実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられており、このカバー１５は、円板部１５ａと、この円板部１５ａの外径側から外輪３１側に筒状に突出して、外輪３１の軸端の内周面に圧入により嵌着される取り付け用筒部１５ｂとからなる。
【００４５】
カバー１５では、円板部１５ａの一部を除き、円板部１５ａと筒部１５ｂとは同一の厚い板厚Ｔ、具体的には例えば約１ｍｍの板厚となっている。円板部１５ａの各部分のうち、パルサーリング１０と軸方向に対向する部分で、外面にセンサ１１が当て付けて設けられる部分（検出面部１５ｃ）のみが、円板部１５ａの他の部分よりも薄い板厚ｔとなっている。図示のカバー１５では、検出面部１５ｃの外面に、センサ１１の先端部が嵌まり込む大きさの浅い凹部が形成され、これにより、検出面部１５ｃが円板部１５ａの他の部分より薄い板厚ｔとなっている。
【００４６】
上記の構成によれば、第１実施形態や前記した他の実施形態におけるのと同様に、センサ１１とパルサーリング１０との間に板厚の薄い検出面部１５ｃが介在することで、センサ１１からは所要レベル以上の検出出力が得られ、また、取り付け用筒部１５ｂは、その厚い板厚Ｔにより、外輪３１の軸端の内周面に対して大きい接触圧で嵌着し、外輪３１への取り付け強度が不足することがない。
【００４７】
特に、この実施形態では、カバー１５の筒部１５ｂが外輪３１の内周面に嵌着する嵌着力には、筒部１５ｂばかりでなく、板厚の厚い円板部１５ａも寄与するから、嵌着力が大きく、外輪３１側への取り付け強度が大である。
【００４８】
なお、カバー１５の検出面部１５ｃの外面に浅い凹部が形成されている場合、この凹部がセンサ１１取り付けの目印になる。たとえば、本発明の転がり軸受装置を自動車の懸架装置等の所要の組み込み個所に組み込むに当たって、その組み込み現場で、別に用意されたセンサ１１をカバー１５の外面に取り付ける場合、その取り付けを容易に、かつ間違いなく行える。
【００４９】
〔その他の実施形態〕
上記各実施形態では、カバー１５の外径側に取り付け用筒部１５ｂを形成して、この筒部１５ｂを外輪３１の軸端の内周面もしくは外周面に嵌着するように構成したが、カバー１５の外輪３１への取り付け部の形状や、外輪３１への取り付け方は、これらに限定されるものではなく、例えば、外輪３１の軸方向端面に、取り付け用筒部１５ｂに対応する環状溝を形成して、この環状溝に筒部１５ｂを圧入するようにしてもよい。また、外輪３１への取り付け部は、図示の実施形態におけるように、外輪３１側に突出する筒部１５ｂに限らず、外輪３１側に向けて櫛歯状に突出する形状のものでも、外輪３１側への突出先端に鈎状の係止部を有するものでもよく、その形状は図示のものに限定されない。
【００５０】
また、上記の各実施形態では、カバー１５の取り付け用筒部１５ｂや円板部１５ａ、検出面部１５ｃの板厚について具体的な数値を示したが、これは、説明を理解しやすくするための例示であって、数値を限定するものではない。要するに、カバー１５の筒部１５ｂと、円板部１５ａや検出面部１５ｃとは、板厚に厚薄明確な違いがあればよく、具体的に示した数値以外の数値を採用することが可能である。
【００５１】
また、上記の各実施形態では、センサ１１はカバー１５の外面に当て付けた状態で取り付けだが、センサ１１とカバー１５の外面との間に隙間を設けてもよい。
【００５２】
さらに、上記各実施形態では、従動輪用で内輪回転型の転がり軸受装置を例示したが、本発明は、駆動輪用の転がり軸受装置にも実施可能である。駆動輪用の転がり軸受装置は、従動輪用の転がり軸受装置とハブ軸の構造が異なる等、種々の違いはあるが、パルサーリング１０やカバー１５、センサ１１等を設ける部分の構成については、各実施形態において図示した構成が駆動輪用の転がり軸受装置にも適用できるので、駆動輪用の転がり軸受装置についての実施形態は、特に図示しない。
【００５３】
このほか、上記の各実施形態では、パルサーリング１０として磁石タイプのものを示したが、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプのものでもよい。また、パルサーリング１０の軸方向外方を覆うカバー１５は、磁性を有する金属で構成することも可能である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、センサとパルサーリングとの間には、カバーの各部分のうち、板厚の薄い部分が介在するから、センサとパルサーリングとの間の実質的な間隔は狭くなり、センサからは所要レベル以上の検出出力が得られ、センサの検出性能が低下することはない。
【００５５】
また、外輪への取り付け部は、センサとパルサーリングとの間に介在する部分より厚い板厚を有しているから、外輪に対しては大きい接触圧で嵌着することになり、外輪への取り付け強度が充分に大きく、振動等が加わっても、不測に脱落するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図。
【図２】図１の装置の要部の拡大断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図４】本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図５】本発明の第４実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図６】従来の転がり軸受装置の半部の断面図。
【符号の説明】
１ 転がり軸受装置（全体）
２ ハブ軸
３ 複列転がり軸受
３１ 外輪、 ３２ 内輪、 ３３ 玉（転動体）、
１０ パルサーリング
１１ センサ
１５ カバー
１５ａ 円板部、 １５ｂ 取り付け用筒部、 １５ｃ 検出面部、
ｔ 薄い板厚
Ｔ 厚い板厚
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などでは、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等の制御のために、車輪支持用の転がり軸受装置に回転検出器を装備させることがある。
【０００３】
回転検出器は、パルサーリングと、センサとを含む構成である。パルサーリングは、転がり軸受装置の回転輪に取り付けられ、センサは固定輪の側に前記パルサーリングと対向する状態で設けられる。回転輪と同期回転するパルサーリングの回転速度がセンサにて検出され、車輪の回転速度や回転方向などの回転状態が検出される。
【０００４】
一般的に上記パルサーリングには、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプと、金属製の支持環に対して周方向交互に磁極を配置してなる環状磁石を取り付けた磁石タイプとがある。
【０００５】
回転検出器を備えた転がり軸受装置の従来例として、図６に、車輪支持用の転がり軸受装置を示す。図中、４１は転がり軸受装置の全体を示し、４２はハブ軸、４３は固定輪である外輪、４４は回転輪である２個一対の内輪、４５は転動体としての玉である。
【０００６】
ハブ軸４２は、軸方向一端（図面では左端で、車体のアウター側）にフランジ４２ａを有し、このフランジ４２ａにはディスクブレーキ装置のディスクロータおよびホイール（いずれも図示せず）が取り付けられる。また、このハブ軸４２の外周部には内輪４４が嵌着されている。内輪４４は、ハブ軸４２の軸端のかしめ部４２ｂにより、ハブ軸４２の外周部上に固定されている。外輪４３は、軸方向他端（図面では右端で、車体のインナー側）にフランジ４３ａを有し、このフランジ４３ａは、車体の一部となるキャリア４６（ナックルの場合もある）に取り付けられる。
【０００７】
回転検出器４７は、パルサーリング４８と、センサ４９とからなり、パルサーリング４８は、一対の内輪４４，４４のうち、車体インナー側の内輪４４の外周部に嵌着されている。符号５０は、パルサーリング４８を保護するために該パルサーリング４８の軸方向外側を覆うカバーである。このカバー５０は、その外径側に形成されている筒部を外輪４３の内周面に圧入することにより、外輪４３に取り付けられている。センサ４９は、カバー５０の外面に設けられており、このカバー５０を介してセンサ４９は前記パルサーリング４８と軸方向に対向する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回転検出器４７のセンサ４９は、その特性上、パルサーリング４８との間隔を極力小さく設定することが望ましい。上記の従来例のように、センサ４９とパルサーリング４８との間にカバー５０が介在するタイプの回転検出器４７では、カバー５０の板厚をできるだけ薄くする方が、センサ４９とパルサーリング４８との間隔を実質的に小さくすることになり、回転を検出する上で有利である。カバー５０の板厚が厚いと、センサ４９から所要レベルの検出出力を得られなくなることがある。
【０００９】
一方、カバー５０は、その外径側に形成される筒部のような取り付け部を介して外輪４３に取り付けられるもので、その取り付け部は外輪４３の内周面もしくは外周面に強い接触圧で嵌着させる必要がある。このカバー５０において、板厚が薄いと、外輪４３に対する取り付け部の嵌着力が不足し、振動等により脱落するおそれがある。また、振動等によりカバー５０が軸方向に移動してパルサーリング４８と干渉してしまうおそれもある。
【００１０】
そこで、本発明の主たる課題は、センサの検出性能と、カバーの外輪への取り付け強度とをともに良好にすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために、本発明は、固定輪である外輪と、この外輪に転動体を介して回転可能に支持される内輪と、この内輪の軸方向一端側にセンサに対向して取り付けられる回転検出用のパルサーリングと、このパルサーリングとセンサとの間に配置される検出面部を含み前記パルサーリングの軸方向外方を覆うよう前記外輪に取り付けられるカバーとを備え、前記カバーの各部分のうち、少なくとも前記検出面部が残余の部分よりも薄肉になっている転がり軸受装置を構成している。
【００１２】
上記の構成によれば、センサは、カバーを介してパルサーリングと対向するが、センサとパルサーリングとの間に介在するのは、カバーの各部分のうち、板厚の薄い検出面部であるから、センサとパルサーリングとの間の実質的な間隔は狭くなり、センサからは充分大きな検出出力が得られる。
【００１３】
また、カバーの他の部分のうち、外輪への取り付け部は、その板厚が検出面部より厚く、充分の厚みを有しているから、外輪への嵌着力が損なわれることがなく、外輪に充分な強度で取り付き、不測に脱落するおそれがない。また、カバーが振動等により軸方向に移動してパルサーリングと干渉してしまうおそれもない。
【００１４】
上記構成の転がり軸受装置において、カバーの前記残余部分のうち、カバーの外径側に形成された外輪への取り付け部を除く部分が、取り付け部よりも薄肉となっている構成とすることができる。
【００１５】
この構成では、カバーの内径側の部分はいずれの個所も薄肉であるから、この内径側の部分の範囲内で、センサを設ける位置を適宜調整しうる。
【００１６】
なお、上記構成の転がり軸受装置は、パルサーリングに対応するセンサを含まないものであってもよいし、前記センサがカバーの外面の所要位置に設けられているものであってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１および図２に本発明の第１実施形態を示している。ここでは、自動車の従動輪側に用いられる内輪回転型の転がり軸受装置を例に挙げる。図１は、第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図、図２は、図１の装置の要部の拡大断面図である。図例の転がり軸受装置１は、ハブ軸２と、複列転がり軸受３と、回転検出器４とを備えている。
【００１８】
ハブ軸２の一方軸端寄り（図１において左端寄りの位置で、車体のアウター側）には、径方向外向きに延びるフランジ２ａが設けられている。このハブ軸２において、前記のフランジ２ａよりも車両インナー側の領域に複列転がり軸受３が外装されている。
【００１９】
複列転がり軸受３は、ここでは複列外向きアンギュラ玉軸受であって、二列の軌道溝を有する単一の外輪３１と、一列の軌道を有しハブ軸２の小径部２ｂに外嵌されている車体インナー側の一方の内輪３２と、二列で配設される複数の玉３３，…と、二つの冠形保持器３４，３４とを備えており、上記ハブ軸２の大径部２ｃで構成される内側軌道部が車体アウター側の他方の内輪となっている。
【００２０】
外輪３１の外周の車体インナー側には、径方向外向きに延びるフランジ３５が設けられている。符号２ｄは、ハブ軸２の車体インナー側の端部に形成されたかしめ部で、一方の内輪３２をハブ軸２の小径部２ｂ上の所要位置に固定している。なお、ハブ軸２の小径部２ｂ上の内輪３２は、該小径部２ｂの端部に螺合されるナットにより固定される場合もある。
【００２１】
そして、外輪３１のフランジ３５が、車体の一部となるキャリア５（またはナックル）に対してボルト６で非回転に取り付けられる。ハブ軸２のフランジ２ａの円周数ヶ所にはボルト７が貫通装着されている。このフランジ２ａの外側面（図１の左側で、車体アウター側の面）に、前記ボルト７が貫通する状態でディスクブレーキ装置のディスクロータ８および車輪９が添わされ、これらディスクロータ８および車輪９は、前記ボルト７に螺合されるナット（図示省略）で、フランジ２ａの外側面に固定される。
【００２２】
回転検出器４は、前記ハブ軸２の回転速度や回転方向などの回転状態を検出するものであり、パルサーリング１０と、センサ１１とを備えている。
【００２３】
パルサーリング１０は、図２に示すように、車体インナー側の内輪３２の外周面肩部に取り付けられる支持環１２と、この支持環１２に対して取り付けられる環状磁石１３とを有している。環状磁石１３は、例えばフェライトの磁性粉末を混入したゴム材料を環状板形状にし、その円周等間隔の領域をＮ極とＳ極に交互に着磁した構成の着磁ゴムリングとされている。
【００２４】
パルサーリング１０の軸方向外方には、カバー１５が設けられている。このカバー１５は、パルサーリング１０を保護するとともに、複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するためのもので、樹脂もしくは非磁性の金属であるステンレス鋼やアルミニウム等からなる。
【００２５】
このカバー１５は、円板部１５ａと、この円板部１５ａの外径側から外輪３１側に突出する取り付け用筒部１５ｂとからなる。円板部１５ａは、外輪３１の軸端の内周面の内径部全体を覆う大きさで、一様に薄い板厚ｔ、具体的には例えば０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の板厚を有する。取り付け用筒部１５ｂは、外輪３１の軸端の内周面に圧入により嵌着されるもので、円板部１５ａより厚い板厚Ｔ（Ｔ＞ｔ）、具体的には例えば約１ｍｍの板厚を有する。
【００２６】
このカバー１５の円板部１５ａと筒部１５ｂとは、プレスによりその板厚を異ならしめてもよいし、切削により円板部１５ａの板厚を薄く成形してもよく、カバー１５に板厚の異なる円板部１５ａと筒部１５ｂとを形成する手段は、特に問わない。
【００２７】
センサ１１は、そのセンタを環状磁石１３の検出径と一致させた状態で、かつ環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の円板部１５ａの一部（この部分を検出面部と称する）の外面に設けられており、環状磁石１３の回転状態に対応した電気信号を出力する。このセンサ１１は、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整形回路を組み込んだＩＣ等とで構成されたもので、いわゆるアクティブセンサと呼ばれるものである。このセンサ１１は、カバー１５に支持させてもよいし、カバー１５の円板部１５ａの外面に当てつけた状態で、他の固定側の部材、たとえばキャリア５やナックルに支持させてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、センサ１１は、カバー１５を介してパルサーリング１０と対向するが、センサ１１とパルサーリング１０との間に介在するのは、カバー１５の各部分のうち、板厚の薄い円板部１５ａの検出面部であるから、センサ１１とパルサーリング１０との間の実質的な間隔は狭くなり、センサ１１からは所要レベル以上の検出出力が得られる。
【００２９】
また、外輪３１への取り付け部である筒部１５ｂは、円板部１５ａより厚い板厚Ｔを有しているから、外輪３１の内周面に対しては強い接触圧で嵌着することになり、外輪３１への取り付け強度が充分に大きく、外部から加わる振動等により不測に脱落するようなことがない。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置１と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置１と共通する部分には同一の符号を付している。
【００３１】
この第２実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられており、このカバー１５は、円板部１５ａと、この円板部１５ａの外径側から外輪３１側に筒状に突出して、外輪３１の軸端の内周面に圧入により嵌着される取り付け用筒部１５ｂとからなる。
【００３２】
この第２実施形態では、カバー１５の筒部１５ｂの形状に特徴があり、筒部１５ｂは、カバー１５の素材である板材の折り返しにより形成されている。すなわち、カバー１５の素材には、全体が一様に薄い板厚、具体的には例えば０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の板厚の板材が用いられ、この板材の外径側の部分を筒状に成形するとともに、その筒状先端部を折り返すことで、筒部１５ｂが形成されている。これにより、筒部１５ｂは全体として、円板部１５ａより厚い板厚となっており、その板厚は、円板部１５ａの板厚ｔの２倍（ｔ×２）である。また、円板部１５ａは、全体が一様に薄い板厚ｔとなっている。
【００３３】
パルサーリング１０とともに回転検出器４を構成するセンサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向に対向する状態でカバー１５の円板部１５ａの一部（検出面部）の外面に設けられる点は、第１実施形態と同じである。
【００３４】
上記の構成によれば、第１実施形態におけるのと同様に、センサ１１とパルサーリング１０との間には、板厚の薄い円板部１５ａが介在するから、センサ１１とパルサーリング１０との間の実質的な間隔は狭くなり、センサ１１からは所要レベル以上の検出出力が得られ、また、取り付け用筒部１５ｂは、その厚い板厚Ｔにより、外輪３１の内周面に対して大きい接触圧で嵌着することになり、不測に脱落するようなことがない。
【００３５】
なお、この実施形態では、カバー１５について、板材の折り返し等、曲げ加工により、板厚の厚い筒部１５ｂを形成するようにしているので、プレス等により単一の素材の一部を厚肉に、他の部分を薄肉に加工する場合に比べ、加工が簡単で、低コストでカバー１５を製作することができる。
【００３６】
〔第３実施形態〕
図４は、本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置と共通する部分には同一の符号を付している。
【００３７】
この第３実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられており、このカバー１５は、円板部１５ａと、この円板部１５ａの外径側から外輪３１側に突出する取り付け用筒部１５ｂとからなる。
【００３８】
この第３実施形態が第１実施形態や第２実施形態と異なるのは、カバー１５の外輪３１への取り付け方である。すなわち、外輪３１の軸端（車体インナー側の軸端）には、フランジ３５よりも軸方向外方に突出する円筒部３６があり、カバー１５は、この円筒部３６の軸方向端面を覆う大きさとなっている。そして、カバー１５の筒部１５ｂは、外輪３１の円筒部３６の外周面に嵌着されて、その円筒部３６の外周にある段部３６ａの位置まで圧入されている。
【００３９】
この第３実施形態において、カバー１５の円板部１５ａが、一様に薄い板厚ｔ、具体的には例えば０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の板厚を有し、筒部１５ｂが、円板部１５ａより厚い板厚Ｔ、具体的には例えば約１ｍｍの板厚を有する点は、第１実施形態や第２実施形態の場合と同じである。
【００４０】
また、センサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向に対向する状態でカバー１５の円板部１５ａの一部（検出面部）の外面に設けられる点も、第１実施形態や第２実施形態と同じである。
【００４１】
上記の構成によれば、第１実施形態や第２実施形態におけるのと同様に、センサ１１とパルサーリング１０との間に板厚の薄い円板部１５ａが介在することで、センサ１１からは所要レベル以上の検出出力が得られ、また、取り付け用筒部１５ｂは、その厚い板厚Ｔにより、外輪３１の円筒部３６の外周面に対して大きい接触圧で嵌着し、外輪３１への取り付け強度が不足することがない。
【００４２】
なお、この実施形態では、カバー１５の筒部１５ａが外輪３１の円筒部３６の外周面に嵌着しており、その嵌着力には、筒部１５ｂばかりでなく、円板部１５ａも寄与するから、カバー１５の筒部１５ｂが外輪３１の内周面に嵌着する場合に比べ、嵌着力が大きい。また、外輪３１側への嵌着力が大きい分、筒部１５ｂや円板部１５ａの板厚を薄くすることができる。
【００４３】
〔第４実施形態〕
図５は、本発明の第４実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置と共通する部分には同一の符号を付している。
【００４４】
この第３実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられており、このカバー１５は、円板部１５ａと、この円板部１５ａの外径側から外輪３１側に筒状に突出して、外輪３１の軸端の内周面に圧入により嵌着される取り付け用筒部１５ｂとからなる。
【００４５】
カバー１５では、円板部１５ａの一部を除き、円板部１５ａと筒部１５ｂとは同一の厚い板厚Ｔ、具体的には例えば約１ｍｍの板厚となっている。円板部１５ａの各部分のうち、パルサーリング１０と軸方向に対向する部分で、外面にセンサ１１が当て付けて設けられる部分（検出面部１５ｃ）のみが、円板部１５ａの他の部分よりも薄い板厚ｔとなっている。図示のカバー１５では、検出面部１５ｃの外面に、センサ１１の先端部が嵌まり込む大きさの浅い凹部が形成され、これにより、検出面部１５ｃが円板部１５ａの他の部分より薄い板厚ｔとなっている。
【００４６】
上記の構成によれば、第１実施形態や前記した他の実施形態におけるのと同様に、センサ１１とパルサーリング１０との間に板厚の薄い検出面部１５ｃが介在することで、センサ１１からは所要レベル以上の検出出力が得られ、また、取り付け用筒部１５ｂは、その厚い板厚Ｔにより、外輪３１の軸端の内周面に対して大きい接触圧で嵌着し、外輪３１への取り付け強度が不足することがない。
【００４７】
特に、この実施形態では、カバー１５の筒部１５ｂが外輪３１の内周面に嵌着する嵌着力には、筒部１５ｂばかりでなく、板厚の厚い円板部１５ａも寄与するから、嵌着力が大きく、外輪３１側への取り付け強度が大である。
【００４８】
なお、カバー１５の検出面部１５ｃの外面に浅い凹部が形成されている場合、この凹部がセンサ１１取り付けの目印になる。たとえば、本発明の転がり軸受装置を自動車の懸架装置等の所要の組み込み個所に組み込むに当たって、その組み込み現場で、別に用意されたセンサ１１をカバー１５の外面に取り付ける場合、その取り付けを容易に、かつ間違いなく行える。
【００４９】
〔その他の実施形態〕
上記各実施形態では、カバー１５の外径側に取り付け用筒部１５ｂを形成して、この筒部１５ｂを外輪３１の軸端の内周面もしくは外周面に嵌着するように構成したが、カバー１５の外輪３１への取り付け部の形状や、外輪３１への取り付け方は、これらに限定されるものではなく、例えば、外輪３１の軸方向端面に、取り付け用筒部１５ｂに対応する環状溝を形成して、この環状溝に筒部１５ｂを圧入するようにしてもよい。また、外輪３１への取り付け部は、図示の実施形態におけるように、外輪３１側に突出する筒部１５ｂに限らず、外輪３１側に向けて櫛歯状に突出する形状のものでも、外輪３１側への突出先端に鈎状の係止部を有するものでもよく、その形状は図示のものに限定されない。
【００５０】
また、上記の各実施形態では、カバー１５の取り付け用筒部１５ｂや円板部１５ａ、検出面部１５ｃの板厚について具体的な数値を示したが、これは、説明を理解しやすくするための例示であって、数値を限定するものではない。要するに、カバー１５の筒部１５ｂと、円板部１５ａや検出面部１５ｃとは、板厚に厚薄明確な違いがあればよく、具体的に示した数値以外の数値を採用することが可能である。
【００５１】
また、上記の各実施形態では、センサ１１はカバー１５の外面に当て付けた状態で取り付けだが、センサ１１とカバー１５の外面との間に隙間を設けてもよい。
【００５２】
さらに、上記各実施形態では、従動輪用で内輪回転型の転がり軸受装置を例示したが、本発明は、駆動輪用の転がり軸受装置にも実施可能である。駆動輪用の転がり軸受装置は、従動輪用の転がり軸受装置とハブ軸の構造が異なる等、種々の違いはあるが、パルサーリング１０やカバー１５、センサ１１等を設ける部分の構成については、各実施形態において図示した構成が駆動輪用の転がり軸受装置にも適用できるので、駆動輪用の転がり軸受装置についての実施形態は、特に図示しない。
【００５３】
このほか、上記の各実施形態では、パルサーリング１０として磁石タイプのものを示したが、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプのものでもよい。また、パルサーリング１０の軸方向外方を覆うカバー１５は、磁性を有する金属で構成することも可能である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、センサとパルサーリングとの間には、カバーの各部分のうち、板厚の薄い部分が介在するから、センサとパルサーリングとの間の実質的な間隔は狭くなり、センサからは所要レベル以上の検出出力が得られ、センサの検出性能が低下することはない。
【００５５】
また、外輪への取り付け部は、センサとパルサーリングとの間に介在する部分より厚い板厚を有しているから、外輪に対しては大きい接触圧で嵌着することになり、外輪への取り付け強度が充分に大きく、振動等が加わっても、不測に脱落するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図。
【図２】図１の装置の要部の拡大断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図４】本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図５】本発明の第４実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図６】従来の転がり軸受装置の半部の断面図。
【符号の説明】
１ 転がり軸受装置（全体）
２ ハブ軸
３ 複列転がり軸受
３１ 外輪、 ３２ 内輪、 ３３ 玉（転動体）、
１０ パルサーリング
１１ センサ
１５ カバー
１５ａ 円板部、 １５ｂ 取り付け用筒部、 １５ｃ 検出面部、
ｔ 薄い板厚
Ｔ 厚い板厚
Claims (3)
- 固定輪である外輪と、この外輪に転動体を介して回転可能に支持される内輪と、この内輪の軸方向一端側にセンサに対向して取り付けられる回転検出用のパルサーリングと、このパルサーリングとセンサとの間に配置される検出面部を含み前記パルサーリングの軸方向外方を覆うよう前記外輪に取り付けられるカバーとを備え、
前記カバーの各部分のうち、少なくとも前記検出面部が残余の部分よりも薄肉になっている転がり軸受装置。 - 請求項１に記載の転がり軸受装置において、
前記カバーの前記残余部分のうち、前記カバーの外径側に形成された外輪への取り付け部を除く部分が、前記取り付け部よりも薄肉となっている転がり軸受装置。 - 請求項１または請求項２に記載の転がり軸受装置において、
前記カバーの検出面部の外面に、該カバーを介して前記パルサーリングと軸方向に対向するセンサが設けられている転がり軸受装置。
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