JP2006275208A

JP2006275208A - 転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2006275208A
Application number: JP2005097530A
Authority: JP
Inventors: Shuji Nagata; 修二永田; Masaru Deguchi; 勝出口
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】コスト安価に異物の侵入を防止することができるとともに、回転検出センサ取り付け後における転がり軸受の密封性を確保することができるコスト安価な車両用ハブユニットを提供する。
【解決手段】シール薄膜Ｔで、カバーＣのセンサ挿入孔Ｈを塞ぐ。シール薄膜Ｔは、非透水性のもので、回転検出センサＳの挿入に伴って当該回転検出センサＳで突き破られて開口し、その開口縁Ｔ２が、センサ挿入孔Ｈの内周と回転検出センサＳとの間を封止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、主として車両用のハブユニットとして使用される転がり軸受装置に関する。

従来より、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するものとして、ハブユニットが用いられている。このハブユニットは、車輪を取り付けるフランジ部が設けられた回転輪と、車体に取り付ける固定輪と、前記回転輪と固定輪との間に介在した転動体とを有する転がり軸受と、固定輪に固定されて転がり軸受の内部を閉塞するカバーとを備えており、前記カバーには、回転検出センサを挿入するためのセンサ挿入孔が形成されている。

このハブユニットは、一般にハブユニットメーカーから自動車メーカーに搬送され、自動車メーカーの組立工場にて車体に組み付けられる。この際、組み付け作業を効率的に行うために、回転検出センサをカバーに装着しない状態で行い、組み付け完了後に回転検出センサをカバーに装着するのが通例である。したがって、ハブユニットの搬送時や車体への組み付け時等において、センサ挿入孔からほこり等の異物がハブユニットの内部に侵入するおそれがある。
そこで、センサ挿入孔を塞ぐキャップを、当該センサ挿入孔に脱着自在に嵌め込むようにしたハブユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−４４６３５号公報（第２図）

しかしながら、特許文献１に記載のハブユニットは、回転検出センサをカバーに装着する際に、キャップを取り外す必要があるので、余分な作業を要することになる。しかも、キャップの費用が高く付くという問題もある。

また、従来のハブユニットにおいては、センサ挿入孔に挿入された回転検出センサと当該センサ挿入孔の内周面と間の隙間を、Ｏリングによって封止することが行われているが、Ｏリングの組み付け時等において当該Ｏリングが損傷した場合には、その密封性が低下するおそれがあった。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成にてコスト安価に異物の侵入を防止することができるとともに、回転検出センサ装着後における転がり軸受の密封性を良好に確保することができる車両用ハブユニット（転がり軸受装置）を提供することを目的とする。

本発明は、車輪を取り付けるフランジ部が設けられた回転輪と、車体に取り付ける固定輪と、前記回転輪と固定輪との間に介在した転動体とを有する転がり軸受と、前記固定輪に固定され、前記転がり軸受の内部を閉塞するカバーとを備え、前記カバーに、回転検出センサを挿入するためのセンサ挿入孔が形成されている転がり軸受装置において、前記センサ挿入口を、前記回転検出センサの挿入に伴って当該回転検出センサで突き破られて開口し、その開口縁が前記センサ挿入孔の内周と前記回転検出センサとの間を封止する非透水性のシール薄膜で塞いでいることを特徴とする。

本発明によれば、センサ挿入孔をシール薄膜で塞いでいるので、ハブユニットの搬送時等、回転検出センサが装着されるまでの間に、当該挿入孔からカバーの内部へほこり等の異物が侵入するのを防止することができる。
また、回転検出センサを装着した状態で、シール薄膜の開口縁が前記センサ挿入孔の内周と前記回転検出センサとの間を封止するので、万一Ｏリングが損傷した場合でも、転がり軸受の密封性を確保することができる。
さらに、シール薄膜を突き破って回転検出センサを装着するものであるので、シール薄膜を剥がす作業が不要である。

前記転がり軸受装置において、前記シール薄膜には、前記開口を一定の大きさにするための破断溝が設けられているのが好ましい。
この場合には、前記破断溝によってシール薄膜が必要以上に開口するのを規制することができるので、開口縁を回転検出センサにより確実に沿わせることができる。

本発明によれば、簡単な構成にてコスト安価に異物の侵入を防止することができるとともに、回転検出センサ装着後における転がり軸受の密封性を、シール薄膜によってより確実に確保することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる車両用ハブユニット（転がり軸受装置）１を示す部分断面図である。なお、図１の左右方向をハブユニット１の軸方向といい、図の左側を軸方向外側、右側を軸方向内側という。

図１に示すように、このハブユニット１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もので、固定輪である外輪２と、回転輪であるハブホイール３と、外輪２とハブホイール３との間に介在した転動体４とを有する転がり軸受５と、外輪２に固定され、転がり軸受５の内部を閉塞するカバーＣとを備えている。

ハブホイール３は、炭素鋼や軸受用鋼等で構成されたもので、断面円形状の小径部８と、小径部８の軸方向内側の端部が径方向外側に屈曲変形されたかしめ部９と、小径部８より径が大きく当該小径部８から軸方向外側に向かって連続して設けられた断面円形状の大径部１０とを具備している。

転がり軸受５は、図の場合複列玉軸受で構成されており、一対の外輪軌道面１１ａ，１１ｂを有する前記外輪２と、内周面がハブホイール３の小径部８の外周面８ａに嵌合された内輪部材１３とを備えている。そして、内輪部材１３には、軸方向内側の外輪軌道面１１ｂに対向させて内輪軌道面１４ａが設けられており、ハブホイール３の大径部１０の外周面には、軸方向外側の外輪軌道面１１ａに対向させて内輪軌道面１４ｂが設けられている。

また、転がり軸受５には、互いに対向する内外輪軌道面間に転動自在に介在させた前記転動体４である一対の玉と、これらの玉４をそれぞれ周方向に所定の間隔で保持する一対の保持器１６とが設けられている。
さらに、転がり軸受５は、外輪２の外周面から径外方向に延びて懸架装置のナックル（図示せず）が固定される軸受フランジ１７と、ハブホイール３と外輪２との間に形成される環状空間を軸方向外側から密封するシール部材１８と、大径部１０の外周面から径外方向に延びるフランジ部１９とを有している。
フランジ部１９には、ホイール（図示せず）を取り付けるための複数のボルト孔２０が形成されている。これらのボルト孔２０には、ハブボルトＢが圧入によってそれぞれ固定されている。

内輪部材１３の軸方向内側の端部には、ハブホイール３と一体回転可能なエンコーダＥが設けられている。このエンコーダＥは、断面Ｌ字状のもので、内輪部材１３に外嵌された支持円筒部Ｅ１と、支持円筒部Ｅ１の一端部から径内方向に延びる取付フランジＥ２と、取付フランジＥ２の軸方向内側の面に貼り付けられた円環状の磁気リングＥ３とを備えている。この磁気リングＥ３は、フェライト粉末を混入したゴム磁石等の永久磁石からなるもので、Ｎ極とＳ極とがその周方向に交互に配置されている。

カバーＣは、例えばガラス繊維強化プラスチックからなる有底円筒状のもので、円筒状の側周壁Ｃ１と、この側周壁Ｃ１の一方の開口を塞ぐ底壁Ｃ２とを有している。底壁Ｃ２には、軸方向内側に突出する台座部Ｃ２１が当該底壁Ｃ２と一体で設けられている。この台座部Ｃ２１を含む底壁Ｃ２を軸方向に貫通するように、回転検出センサを挿入するためのセンサ挿入孔Ｈが形成されている。また、台座部Ｃ２１の外側面には、凹部Ｃ２２が形成されており、この凹部Ｃ２２に袋ナットＮが埋設されている。

前記センサ挿入孔Ｈは、シール薄膜Ｔによって閉塞されている。このシール薄膜Ｔはセンサ挿入孔Ｈの内径よりも大径に形成された円形シート状のもので、底壁Ｃ２の内面に強固に貼り付けられている。このシール薄膜Ｔは、非透水性を有する例えば未焼成の四フッ化エチレン樹脂からなるもので、伸縮性を有するとともに、ある程度伸びると破断するものである。

図２は、ハブユニットに回転検出センサＳを装着した状態を示す部分断面図である。
同図に示すように、回転検出センサＳは、センサ挿入孔Ｈに挿入された円柱状のセンサ本体Ｓ１と、このセンサ本体Ｓ１とセンサ挿入孔Ｈとの間を封止するＯリングＳ２と、センサ本体Ｓ１に一体形成されたセンサフランジＳ３とを有しており、このセンサフランジＳ３はセンサ本体Ｓ１から下方に延びて台座部Ｃ２１に密接している。

センサ本体Ｓ１のエンコーダＥ側の一端部には、当該センサ本体Ｓ１の基端部より小径の検出部Ｓ１１が設けられている。この検出部Ｓ１１は、シール薄膜Ｔを突き破って挿通しており、その先端面がエンコーダＥに対向した状態で近接して、磁気リングＥ３の回転によって生じる磁界の変化を検出するようになっている。また、センサ本体Ｓ１の他端部には、検出結果を信号として出力するためのハーネスＳ１２が設けられている。

センサ本体Ｓ１の基端部の外周面には周溝が形成されており、この周溝に前記ＯリングＳ２が嵌め込まれている。ＯリングＳ２は、弾性変形した状態でセンサ本体Ｓ１とセンサ挿入孔Ｈの内周面とに密接して、当該センサ本体Ｓ１とセンサ挿入孔Ｈとの間の隙間を封止している。
センサフランジＳ３には、軸方向に貫通するボルト孔Ｓ３１が形成されており、このボルト孔Ｓ３１には、底壁Ｃ２に設けられた袋ナットＮと螺合するボルトＭが挿通されている。

図３は、回転検出センサＳをハブユニット１に取り付ける手順を模式的に示す工程図である。なお、図３に示すシール薄膜Ｔは、見易くするために、その厚さを誇張して示している。
回転検出センサＳをハブユニット１に取り付けるには、まず、回転検出センサＳのセンサ本体Ｓ１をセンサ挿入孔Ｈに挿入する（図３(a)参照）。センサ本体Ｓ１がある程度挿入されると、回転検出センサＳの検出部Ｓ１１がシール薄膜Ｔに突き当って、シール薄膜Ｔが押し伸ばされる（図３(b)参照）。この状態からセンサ本体Ｓ１がさらに挿入されて、シール薄膜Ｔがある程度伸びると、当該シール薄膜Ｔが破れて開口Ｔ１が形成される（図３(c)参照）。さらに、センサフランジＳ３が台座部Ｃ２１に密接するまでセンサ本体Ｓ１を挿入する。以上により、シール薄膜Ｔの開口縁Ｔ２を、センサ本体Ｓ１の検出部Ｓ１１の外周面に密着させて、当該シール薄膜Ｔによりセンサ挿入孔Ｈとセンサ本体Ｓ１との間を封止することができる。そして、最終的にセンサフランジＳ３のボルト孔Ｓ３１にボルトＭを通し、底壁Ｃ２に設けられた袋ナットＮと螺合させて回転検出センサＳをカバーＣに固定する。

前記の構成のハブユニット１によれば、センサ挿入孔Ｈをシール薄膜Ｔで塞いでいるものであるので、回転検出センサＳが装着されるまでのハブユニット１の搬送時や車体への組み付け時等において、センサ挿入孔Ｈから転がり軸受５の内部にほこり等の異物が侵入するのを簡単な構成にてコスト安価に防止することができる。
また、シール薄膜Ｔを突き破って回転検出センサＳを装着するものであるので、シール薄膜Ｔを剥がすための余分な作業が不要である。
さらに、回転検出センサＳを装着した状態で、シール薄膜Ｔの開口縁Ｔ２が前記センサ挿入孔Ｈの内周と前記回転検出センサＳとの間を封止するので、仮にＯリングＳ２が損傷した場合でも、転がり軸受５の密封性を確保することができる。

図４は、シール薄膜Ｔの他の実施の形態を示す概略図である。この実施の形態においては、シール薄膜Ｔの中心部に、当該シール薄膜Ｔの肉厚を部分的に薄くするための破断溝Ｌが形成されている。この破断溝Ｌは図の場合十字状のものであり、その外接円の半径は検出部Ｓ１１の半径よりも小さくなっている。
この実施の形態によれば、回転検出センサＳによってシール薄膜Ｔを開口させる際に、その開口を破断溝Ｌの外接円で規定される一定の大きさにすることができる。このため、シール薄膜Ｔが余分に開口するのを防止して、シール薄膜Ｔの開口縁Ｔ２を回転検出センサに確実に沿わせることができる。しかも、前記センサ本体Ｓ１によって、シール薄膜Ｔを破断溝Ｌに沿って容易に破断させることができる。なお、破断溝Ｌは、ミシン目状に形成されてもよい。

本発明の実施形態にかかる車両用ハブユニットを示す部分断面図である。ハブユニットに回転検出センサを取り付けた状態を示す部分断面図である。回転検出センサをハブユニットに取り付ける手順を模式的に示す工程図である。シール薄膜の他の実施の形態を示す概略図である。

符号の説明

１車両用ハブユニット（転がり軸受装置）
２外輪（固定輪）
３ハブホイール（回転輪）
４転がり軸受
５フランジ部
Ｃカバー
Ｈセンサ挿入孔
Ｓ回転検出センサ
Ｔシール薄膜
Ｔ１開口
Ｔ２開口縁

Claims

車輪を取り付けるフランジ部が設けられた回転輪と、車体に取り付ける固定輪と、前記回転輪と固定輪との間に介在した転動体とを有する転がり軸受と、
前記固定輪に固定され、前記転がり軸受の内部を閉塞するカバーとを備え、
前記カバーに、回転検出センサを挿入するためのセンサ挿入孔が形成されている転がり軸受装置において、
前記センサ挿入口を、前記回転検出センサの挿入に伴って当該回転検出センサで突き破られて開口し、その開口縁が前記センサ挿入孔の内周と前記回転検出センサとの間を封止する非透水性のシール薄膜で塞いでいることを特徴とする転がり軸受装置。
前記シール薄膜には、前記開口を一定の大きさにするための破断溝が設けられている請求項１に記載の転がり軸受装置。