JP2005127355A

JP2005127355A - 軸受ユニット

Info

Publication number: JP2005127355A
Application number: JP2003360820A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sunochi; 博幸須之内
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-05-19

Abstract

【課題】カバー部材に回転速度検出装置を位置精度が良好な状態で取付けることができる軸受ユニットを得ることにある。
【解決手段】雄ねじ部材８ａの一端部を型部材１１が有する第１の位置決め凹部１１ａにより位置決めさせるとともに、雄ねじ部材８ａの他端部を型部材１２が有する第２の位置決め凹部１２ａにより位置決めさせた状態で、カバー部材７を型部材１１，１２により成形することにより、雄ねじ部材８ａをカバー部材７に設ける。これにより、雄ねじ部材８ａとカバー部材７との間の位置精度が安定する。ハウジング６２を挿入孔７１に挿入するとともに貫通孔６３ａに雄ねじ部材８ａを貫通させた状態で、雌ねじ部材９ａを雄ねじ部材８ａに連結させ、回転速度検出装置６をカバー部材７に固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転速度検出装置を備えた軸受ユニットに関する。

自動車の車輪を懸架装置（サスペンション）に対して回転自在に支持するための軸受ユニットとしては、上記車輪の回転速度を検出するセンサを組み込んだものが知られている。軸受ユニットは、静止輪の内部に回転輪を回転自在に支持している。回転輪には、この回転輪と同心となるようにエンコーダが固定されている。静止輪には、エンコーダに対向する状態でカバーが固定されている。

カバーには、エンコーダと対向する部分に挿入孔が設けられている。エンコーダの回転に伴って出力を変化させるセンサは、ホルダに支持されている。ホルダは、センサを支持した状態で挿入孔に挿入する挿入部と、この挿入部の端部にその基端部を結合した取付フランジ部と、この取付フランジ部の先端に設けた通孔とを備えている。また、カバーには、挿入孔に挿入部を挿入した状態で上記通孔と対向する部分に、このカバーを貫通しない状態でナット相当部又はボルト相当部を設けている。ホルダは、上記通孔を挿通したボルトとナット相当部との螺合、又は、ナットと上記通孔を挿通したボルト相当部との螺合に基づいて、カバーに結合固定されている。
特開平１１−１８３４９３号公報（段落００１５〜段落００２７、図１）

しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、ナット相当部又はボルト相当部がカバーを貫通しない状態で設けられているため、センサと回転輪との間の位置精度が安定し難いという問題がある。

すなわち、カバーを貫通しないナット相当部とカバーとを一体に形成するためには、以下のようにする。まず、カバーを射出成形するための一対の型部材を用意する。一対の型部材のうちの一方の型部材のナット相当部に対応する位置に、位置決めピンを突出させておく。ナット相当部を位置決めピンに貫通させることで、一方の型部材にナット相当部を保持させる。その後、組合された一対の型部材内に合成樹脂を流入させて、カバーを成形する。

ところが、位置決めピンにナット相当部を貫通させた状態では、位置決めピンとナット相当部との間に遊びができる。そのため、組合された一対の型部材内に合成樹脂を流入させた際、この流入した合成樹脂によりナット相当部が側方から押され、ナット相当部が位置決めピンに対して傾いてしまうことがある。この状態のまま合成樹脂が硬化すると、ナット相当部はカバーに対して傾いて設けられることとなる。このような方法では、ナット相当部のカバーに対する位置を制御することが非常に困難であるため、結果として、回転輪とナット相当部により固定されるセンサと位置精度にばらつき生じる。

また、カバーを貫通しないボルト相当部とカバーとを一体に形成するためには、一対の型部材のうちの一方の型部材のボルト相当部に対応する位置に、位置決めピンと置換して、ボルト相当部の一端部を嵌合させる位置決め凹部を形成している。そして、この位置決め凹部にボルト相当部の一端部を嵌合させることで、一方の型部材でボルト相当部の一端部を片持ちさせる。その後、組合された一対の型部材内に合成樹脂を流入させて、カバーを成形する。

この場合も、ボルト相当部の他端部が固定されていないため、組合された一対の型部材内に合成樹脂を流入させた際、この流入した合成樹脂によりボルト相当部が側方から押され、ボルト相当部が上記一方の型部材に対して傾いてしまうことがある。この状態のまま合成樹脂が硬化すると、ボルト相当部はカバーに対して傾いて設けられることとなるため、結果として、回転輪とボルト相当部により固定されるセンサと位置精度にばらつき生じる。

この発明は、このような事情にもとづいてなされたものであり、カバー部材に回転速度検出装置を位置精度が良好な状態で取付けることができる軸受ユニットを提供することを目的とする。

第１の観点に基づく本発明の軸受ユニットは、第１の軌道面を有する静止輪と、上記第１の軌道面と対向する第２の軌道面を有し、回転自在に支持された回転輪と、上記第１の軌道面と上記第２の軌道面との間に転動自在に設けられた転動体と、上記回転輪と同心となるように上記回転輪に取付けられたエンコーダと、このエンコーダの回転速度を検出するセンサ、このセンサを収容するハウジング、及び、このハウジングに設けられたフランジ部を有する回転速度検出装置と、上記ハウジングを収容する収容部を有し、上記静止輪に取付けられたカバー部材と、上記回転速度検出装置を上記カバー部材に取付けるための取付け部材で、上記カバー部材を貫通するように設けられた取付け部材と、この取付け部材と連結する取付け具と、を具備し、上記フランジ部は、上記ハウジングを上記収容部に収容した時に上記取付け部材に対応する位置に貫通孔を有しているとともに、上記ハウジングを上記収容部に収容させるとともに上記貫通孔に上記取付け部材又は上記取付け具を貫通させた状態で上記取付け具を上記取付け部材に連結させることにより上記カバー部材に固定されており、且つ、上記取付け部材の一端部を一対の型部材のうちの一方の型部材が有する第１の位置決め手段により位置決めさせるとともに、上記取付け部材の他端部を上記一対の型部材のうちの他方の型部材が有する第２の位置決め手段により位置決めさせた状態で、上記カバー部材を上記一対の型部材により成形することにより、上記取付け部材を上記カバー部材に設けている。

本発明によれば、カバー部材に回転速度検出装置を位置精度が良好な状態で取付けることができる軸受ユニットが得られる。

以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態の軸受ユニット１は、静止輪としてのアウターリング２、回転輪としてのハブ３、転動体としての複数の球体４、エンコーダ５、回転速度検出装置６、カバー部材７、取付け部材としての雄ねじ部材８ａ、及び、取付け具としての雌ねじ部材（ナット）９ａ等を備えている。なお、図２は、図１中Ｘ−Ｏ−Ｙ線に沿って示す断面図であるが、アウターリング２のみは、図１中Ｘ’−Ｏ−Ｚ線に沿って示している。

本実施形態の軸受ユニット１は、例えば、自動車の車輪を懸架装置（サスペンション、図示せず）に対して回転自在に支持するものであり、アウターリング２を懸架装置に固定するとともに、ハブ３をブレーキ部材１００に固定することで自動車に装着される。軸受ユニット１をブレーキ部材１００に取付けた際においては、図２において右側が自動車の幅方向中央側となり、図２において左側が自動車の幅方向外側となる。

アウターリング２は、軸線Ｌ方向（自動車の幅方向）に沿う貫通孔２１を有しているとともに、貫通孔２１を規定する内周面２１ａに第１の軌道面２２を有している。アウターリング２の一端部（自動車の幅方向中央側）には、水平方向外側に張り出すフランジ部２３がこのアウターリング２と一体に設けられている。このフランジ部２３には、ねじ部材（アウターリング２を懸架装置に取付けるためのねじ部材、図示せず）を貫通させるねじ通孔２３ａが設けられている。アウターリング２は、このフランジ部２３を介して懸架装置に固定される。

ハブ３は、ハブ本体３１及びリング部材３２を有している。ハブ本体３１の一端部（自動車の幅方向中央側）は、その外周面に周方向に沿う溝部３５を有している。リング部材３２は、この溝部３５に係合させることで、ハブ本体３１に対して固定されている。また、ハブ本体３１の他端部（自動車の幅方向外側）には、水平方向外側に張り出すフランジ部３３がこのハブ本体３１と一体に設けられている。フランジ部３３には、ねじ部材（ハブ３をブレーキ部材１００に取付けるためのねじ部材、例えば、スタッドボルト）１０１を貫通させるねじ通孔３３ａが設けられている。ハブ３は、このフランジ部３３を介してブレーキ部材１００に固定される。また、このハブ３は、ハブ本体３１の外周面３１ａ及びリング部材３２の外周面３２ａに第２の軌道面３４を有している。

エンコーダ５は、円筒部５ａとこの円筒部５ａの一端縁から内側に水平方向に張り出す円鍔部５ｂとを有して、断面Ｌ字形の円環状に形成されている。円鍔部５ｂには、複数のスリット（図示せず）が等間隔且つ放射状に形成されている。なお、複数のスリットに代えて、磁気パルスリングを接着等によって設けても良い。このエンコーダ５は、リング部材３２に外嵌することで、ハブ３と同心となるようにこのハブ３に取付けられている。

この軸受ユニット１では、リング部材３２及びハブ本体３１をアウターリング２の貫通孔２１に挿入させた状態で、ハブ３がアウターリング２に回転自在に支持されている。このとき、第１の軌道面２２と第２の軌道面３４とは、互いに対向し合う。複数の球体４は、保持部材１０により保持された状態で、第１の軌道面２２と第２の軌道面３４との間に転動自在に設けられている。

ところで、本実施形態のように、軸受ユニット１を自動車に適用するような場合には、アウターリング２の一端側（自動車の幅方向中央側）が外方に開放していると、貫通孔２１内に水や小石等が入り込んでしまうおそれがある。よって、アウターリング２には、カバー部材７を取付けている。

詳しくは、合成樹脂製のカバー部材７は、アウターリング２の一端側の開放端を覆うように、このアウターリング２の一端部に取付けられている。また、このカバー部材７は、回転速度検出装置６（後述するハウジング６２）を収容する収容部としての挿入孔７１を有している。この挿入孔７１は、エンコーダ５と対向するように、軸線Ｌから外側に向かってオフセットされた位置に設けられている。また、このカバー部材７には、回転速度検出装置６をこのカバー部材７に取付けるための雄ねじ部材８ａが設けられている。雄ねじ部材８ａとしては、例えば、金属製の丸棒体の外周面に雄ねじ８ｃ（図３参照）を設けたものを用いている。なお、図３中符号８ｄは、丸棒体の外周面すべり止めの溝（ローレット）を形成した部分を示している。この雄ねじ部材８ａは、カバー部材７を貫通するように、このカバー部材７と一体に設けられている。雄ねじ部材８ａの両端部は、カバー部材７の一方の端面７ａ及び他方の端面７ｂから夫々突出している。

雄ねじ部材８ａはカバー部材７に以下のようにして設けている。（図４及び図５参照）。まず、カバー部材７を成形（例えば射出成形）するための一対の型部材１１，１２を用意する。一対の型部材１１，１２のうちの一方の型部材１１の内面の雄ねじ部材８ａに対応する位置に、第１の位置決め手段としての第１の位置決め凹部１１ａを形成しておく。この位置決め凹部１１ａは、雄ねじ部材８ａの一端部と嵌合して、この雄ねじ部材８ａの一端部を支持する。また、他方の型部材１２の内面の雄ねじ部材８ａに対応する位置には、第２の位置決め手段としての第２の位置決め凹部１２ａを形成しておく。この位置決め凹部１２ａは、雄ねじ部材８ａの他端部と嵌合して、この雄ねじ部材８ａの他端部を支持する。

雄ねじ部材８ａの一端部を第１の位置決め凹部１１ａに嵌合させることで、この雄ねじ部材８ａを一方の型部材１１に対して位置決め（固定）するとともに、雄ねじ部材８ａの他端部を第２の位置決め凹部１２ａに嵌合させることで、この雄ねじ部材８ａを他方の型部材１２に対して位置決め（固定）した状態で、一対の型部材１１，１２を組み合わせる（図４参照）。

組合された一対の型部材１１，１２内に合成樹脂を流入させる。このとき、雄ねじ部材８ａは、その両端部が型部材１１，１２に対して夫々位置決めされているため、この流入した合成樹脂により雄ねじ部材８ａが側方から押されても、雄ねじ部材８ａが位置決めされた位置からずれてしまったり、型部材１１，１２に対して傾いてしまったりするといったことはない。合成樹脂を硬化させた後に一対の型部材１１，１２を取り外す。これにより、雄ねじ部材８ａがカバー部材７を貫通した状態でこれらが一体に形成される。また、雄ねじ部材８ａのうち、第１及び第２の位置決め凹部１１ａ，１２ａと嵌合していた両端部は、カバー部材７からの突出部分となる（図５参照）。このようにすることによって、雄ねじ部材８ａとカバー部材７との間の位置精度を安定させることができる。

回転速度検出装置６は、エンコーダ５の回転速度を検出するセンサ６１、このセンサ６１を収容するハウジング６２、及び、このハウジング６２に設けられたフランジ部６３を有している。センサ６１は、エンコーダ５の回転に伴って出力を変化させるものであり、このセンサ６１からの出力により、エンコーダ５の回転速度（自動車の車輪の回転速度）を得る。センサ６１は、ハウジング６２内に収容されている。フランジ部６３は、ハウジング６２と一体に形成されている。このフランジ部６３は、ハウジング６２をカバー部材７の収容部に収容したとき（挿入孔７１に挿入したとき）に雄ねじ部材８ａに対応する位置に貫通孔６３ａを有している。

回転速度検出装置６は、以下のようにして、カバー部材７に取付けられている（図３参照）。まず、カバー部材７の一方の端面（自動車の幅方向中央側の端面）７ａから突出している雄ねじ部材８ａの一端部（自動車の幅方向中央側の端部）を貫通孔６３ａに貫通させながら、ハウジング６２を挿入孔７１に挿入する。雌ねじ部材９ａを雄ねじ部材８ａの一端側（自動車の幅方向中央側）から螺合させることにより、フランジ部６３は、雌ねじ部材９ａとカバー部材７との間に挟まれて、カバー部材７に固定される。このようにすることにより、回転速度検出装置６をカバー部材７に固定することができる。上述したように、雄ねじ部材８ａとカバー部材７との間の位置精度は安定しているため、以上のような工程で、回転速度検出装置６（センサ６１）をハブ３との位置精度が良好な状態でカバー部材７に取付けることができる。

上記構成の軸受ユニット１は、以下のように動作する。すなわち、アウターリング２のフランジ部２３を懸架装置に固定するとともに、ハブ３のフランジ部３３をブレーキ部材１００に固定することで、車輪を懸架装置に対して回転自在に支持できる。また、この状態で車輪が回転すると、センサ６１の近傍においてエンコーダ５が回転する。エンコーダ５には、複数のスリットが形成されているため、センサ６１の近傍においてエンコーダ５が回転すると、センサ６１に流れる磁束密度が周期的に変化する。センサ６１からの出力（周波数）はエンコーダ５の回転速度、すなわち、車輪の回転速度と比例するため、このセンサ６１からの出力により、車輪の回転速度が得られる。

以上のように、本実施形態によれば、カバー部材７及び雄ねじ部材８ａとして、雄ねじ部材８ａの一端部を一対の型部材１１，１２のうちの一方の型部材１１が有する第１の位置決め凹部１１ａにより位置決めさせるとともに、他端部を他方の型部材１２が有する第２の位置決め凹部１２ａにより位置決めさせた状態でカバー部材７を一対の型部材１１，１２により成形（射出成形）してなるものを用いているため、カバー部材７と雄ねじ部材８ａとの間の位置精度を安定させることができる。したがって、カバー部材７に回転速度検出装置６を位置精度が良好な状態で取付けることができる。

以下、本発明の第２の実施形態を、図６〜図９を参照して説明する。

本実施形態の軸受ユニット１は、図６及び図７に示すように、取付け部材として雌ねじ部材８ｂを備えているとともに、取付け具として雄ねじ部材（ボルト）９ｂを備えている。雌ねじ部材８ｂとしては、例えば、金属製の円筒体の外周面に雌ねじを設けたものを用いている。この雌ねじ部材８ｂは、樹脂製のカバー部材７を貫通するように、このカバー部材７と一体に設けられている。雌ねじ部材８ｂの一方の端面（自動車の幅方向中央側の端面）は、カバー部材７の一方の端面７ａと略面一である。また、雌ねじ部材８ｂの他端部（自動車の幅方向外側の端部）は、カバー部材７の他方の端面７ｂから突出している。

雌ねじ部材８ｂはカバー部材７に以下のようにして設けている（図８及び図９参照）。まず、カバー部材７を成形（射出成形）するための一対の型部材１３，１４を用意する。一対の型部材１３，１４のうちの一方の型部材１３の内面の雌ねじ部材８ｂに対応する位置に、第１の位置決め手段としての位置決めピン１３ａを設けておく。この位置決めピン１３ａは、型部材１３の内面と直交するように、この型部材１３の内面から突出させる。雌ねじ部材８ｂは、その一端部が位置決めピン１３ａに外嵌することで、上記型部材１３に支持される。また、他方の型部材１４の内面の雌ねじ部材８ｂに対応する位置には、第２の位置決め手段１４としての位置決め凹部１４ａを形成しておく。この位置決め凹部１４ａは、雌ねじ部材８ｂの他端部と嵌合して、この雌ねじ部材８ｂを支持する。

雌ねじ部材８ｂの一端部に位置決めピン１３ａを差し込んで、この雌ねじ部材８ｂを一方の型部材１３に対して位置決め（固定）するとともに、雌ねじ部材８ｂの他端部を位置決め凹部１４ａに嵌合させることで、この雌ねじ部材８ｂを他方の型部材１４に対して位置決め（固定）した状態で、一対の型部材１３，１４を組み合わせる（図８参照）。

組合された一対の型部材１３，１４内に合成樹脂を流入させる。このとき、雌ねじ部材８ｂは、その両端部が型部材１３，１４に対して夫々位置決めされているため、この流入した合成樹脂により雌ねじ部材８ｂが側方から押されても、雌ねじ部材８ｂが位置決めされた位置からずれてしまったり、型部材１３或いは型部材１４に対して傾いてしまったりするといったことはない。合成樹脂を硬化させた後に一対の型部材１３，１４を取り外す。これにより、雌ねじ部材８ｂがカバー部材７を貫通した状態でこれらが一体に形成される。また、雌ねじ部材８ｂのうち、位置決め凹部１４ａと嵌合していた他端部が、カバー部材７の他方の端面７ｂから突出する（図９参照）。このように形成することで、雌ねじ部材８ｂとカバー部材７との間の位置精度を安定させることができる。なお、他の構成は上記第１の実施形態と同じであるため、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

本実施形態の軸受ユニット１によれば、カバー部材７及び雌ねじ部材８ｂとして、雌ねじ部材８ｂの一端部を一対の型部材１３，１４のうちの一方の型部材１３が有する位置決めピン１３ａにより位置決めさせるとともに、他方の型部材１４が有する位置決め凹部１４ａにより位置決めさせた状態でカバー部材７を一対の型部材１３，１４により成形（射出成形）してなるものを用いているため、カバー部材７と雌ねじ部材８ｂとの間の位置精度を安定させることができる。よって、第１の実施形態の軸受ユニット１と同様に、カバー部材７に回転速度検出装置６を位置精度が良好な状態で取付けることができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態の軸受ユニット１を自動車に適用する場合、前輪に適用しても後輪に適用してもよい。また、転動体としては、円筒ころや円錐ころ等を用いてもよい。

本発明の軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する軸受ユニットに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においては種々の態様で実施し得る。

本発明の第１の実施形態に係る軸受ユニットを示す正面図。図１の軸受ユニットを示す断面図。図１の軸受ユニットが備えるカバー部材への回転速度検出装置の取付けを説明する断面図。図１の軸受ユニットが備えるカバー部材を成形する一対の型部材を示す断面図。図１の軸受ユニットが備えるカバー部材を一対の型部材から外した状態を示す断面図。本発明の第２の実施形態に係る軸受ユニットを示す断面図。図６の軸受ユニットが備えるカバー部材への回転検出装置の取付けを説明する断面図。図６の軸受ユニットが備えるカバー部材を成形する一対の型部材を示す断面図。図６の軸受ユニットが備えるカバー部材を一対の型部材から外した状態を示す断面図。

符号の説明

１…軸受ユニット、２…静止輪（アウターリング）、３…回転輪（ハブ）、４…転動体（球体）、５…エンコーダ、６…回転速度検出装置、７…カバー部材、８ａ…取付け部材（雄ねじ部材）、８ｂ…取付け部材（雌ねじ部材）、９ａ…取付け具（雌ねじ部材）、９ｂ…取付け具（雄ねじ部材）、１１〜１４…型部材、１１ａ…第１の位置決め手段（第１の位置決め凹部）、１２ａ…第２の位置決め手段（第２の位置決め凹部）、１３ａ…第１の位置決め手段（位置決めピン）、１４ａ…第２の位置決め手段（位置決め凹部）、２２…第１の軌道面、３４…第２の軌道面、６１…センサ、６２…ハウジング、６３…フランジ部、６３ａ…貫通孔、７１…収容部（挿入孔）

Claims

第１の軌道面を有する静止輪と、
上記第１の軌道面と対向する第２の軌道面を有し、回転自在に支持された回転輪と、
上記第１の軌道面と上記第２の軌道面との間に転動自在に設けられた転動体と、
上記回転輪と同心となるように上記回転輪に取付けられたエンコーダと、
このエンコーダの回転速度を検出するセンサ、このセンサを収容するハウジング、及び、このハウジングに設けられたフランジ部を有する回転速度検出装置と、
上記ハウジングを収容する収容部を有し、上記静止輪に取付けられたカバー部材と、
上記回転速度検出装置を上記カバー部材に取付けるための取付け部材で、上記カバー部材を貫通するように設けられた取付け部材と、
この取付け部材と連結する取付け具と、を具備し、
上記フランジ部は、上記ハウジングを上記収容部に収容した時に上記取付け部材に対応する位置に貫通孔を有しているとともに、上記ハウジングを上記収容部に収容させるとともに上記貫通孔に上記取付け部材又は上記取付け具を貫通させた状態で上記取付け具を上記取付け部材に連結させることにより上記カバー部材に固定されており、且つ、
上記取付け部材の一端部を一対の型部材のうちの一方の型部材が有する第１の位置決め手段により位置決めさせるとともに、上記取付け部材の他端部を上記一対の型部材のうちの他方の型部材が有する第２の位置決め手段により位置決めさせた状態で、上記カバー部材を上記一対の型部材により成形することにより、上記取付け部材を上記カバー部材に設けていることを特徴とする軸受ユニット。