JP2007100789A - 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
左右の車輪用軸受装置で外方部材の鍛造型の兼用を行い、低コスト化を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】
ハブ輪１の外周にリング状のパルサリング１６が嵌合されると共に、外方部材５の複列の外側転走面間５ａで、外方部材５の外周面と内周面とを連通する取付孔１８が形成され、この取付孔１８に回転速度センサ１７を嵌挿してパルサリング１６と所定の径方向すきまを介して対峙させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、車体取付フランジ５ｂの不連続部となる対象位置に一対の台座２１、２２が形成され、一方の台座２１に座面と取付孔１８が形成されて回転速度センサ１７が固定されると共に、他方の台座２２は鍛造肌のままとしたので、外方部材５の鍛造金型が最小限で済み、低コスト化を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承すると共に、この車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置が内蔵された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置に関するものである。

自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承すると共に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を制御するため、車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置が内蔵された回転速度検出装置付き車輪用軸受装置が一般的に知られている。従来、円周方向に亙る特性を交互にかつ等間隔に変化したパルスを発生するパルサリングと、このパルサリングに対面配置され、車輪の回転に伴う発生する出力信号を検出する回転速度センサとで回転速度検出装置が構成されている。

前記回転速度センサは、懸架装置を構成するナックルに車輪用軸受装置が装着された後、当該ナックルに装着されているものが一般的である。しかし、この回転速度センサとパルサリングとのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消すると共に、よりコンパクト化を狙って最近では、回転速度センサをも軸受に内蔵した回転速度検出装置付き車輪用軸受装置が提案されている。中でも、外方部材における複列の外側転走面間に回転速度センサが装着され、軸受の両端部に装着されたシールによって検出部が密封されている回転速度検出装置付き車輪用軸受装置では、回転速度センサの表面にごみが詰まったり、回転速度センサとパルサリングとの間に小石が入ったりして破損する恐れがなくなり、誤動作の恐れが解消する。

このような回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の一例として図３に示すような構造が知られている。この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、図示しない懸架装置に支持固定され、固定部材となる外方部材５１と、この外方部材５１に複列のボール５２、５２を介して内挿された内方部材５３とを有している。外方部材５１は、外周に車体取付フランジ５１ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面５１ａ、５１ａが形成されている。一方、内方部材５３は、前記した外方部材５１の外側転走面５１ａ、５１ａに対向する複列の内側転走面５４ａ、５５ａが形成されている。これら複列の内側転走面５４ａ、５５ａのうち一方の内側転走面５４ａはハブ輪５４の外周に一体形成され、他方の内側転走面５５ａは内輪５５の外周にそれぞれ形成されている。この内輪５５は、ハブ輪５４の内側転走面５４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５４ｂに圧入されている。そして、複列のボール５２、５２がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器５６、５６によって転動自在に保持されている。

ハブ輪５４は、外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５７を一体に有し、この車輪取付フランジ５７の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５８が植設されている。また、ハブ輪５４の内周にはセレーション５４ｃが形成され、図示しない等速自在継手を構成する外側継手部材６１のステム部６３が内嵌されている。内方部材５３は、このハブ輪５４と内輪５５を指す。そして、外方部材５１の端部にはシール５９、６０が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

等速自在継手の外側継手部材６１は、肩部６２から軸方向に延びるステム部６３とを一体に有している。そして、肩部６２が内輪５５の端面に衝合した状態で、ステム部６３がハブ輪５４の内周にスプライン嵌合し、固定ナット６４によってハブ輪５４と外側継手部材６１とが分離可能に結合されている。

ここで、ハブ輪５４の外周にリング状のパルサリング６５が嵌合されている。このパルサリング６５は円周方向に磁極Ｎ、Ｓを交互に並べた多極磁石からなる。なお、嵌合部は内側転走面５４ａから段差をなし、同内側転走面５４ａより小径に形成され、パルサリング６５の外径が複列のボール５２、５２の内接円径よりも小径に設定されている。

一方、パルサリング６５に径方向すきま（エアギャップ）を介して対峙する回転速度センサ６６が外方部材５１に装着されている。この回転速度センサ６６は、ホール素子等の磁気センサからなり、複列の外側転走面５１ａ、５１ａ間に配設され、この回転速度センサ６６とパルサリング６５とで車輪の回転を検出する回転速度検出装置を構成している。

このように、パルサリング６５の外径がボール５２の内接円径よりも小さくしているので、ハブ輪５４の外周にパルサリング６５を嵌合させてから、ボール５２が組み付けられた外方部材５１の内周にハブ輪５４を挿入することができる。そのため、組立工程を削減してコストを低減することができると共に、組立前のハブ輪５４にパルサリング６５を圧入できるので、パルサリング６５に割れ・変形等の異常が生じた場合でも、これを容易に検出することができ、信頼性が向上する。
特開２００５−１８０６８８号公報

こうした従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、外方部材５１の軸方向中間部で、円周方向に関して車体取付フランジ５１ｂの不連続部に、外方部材５１の外周面と内周面とを連通する取付孔６７が形成されている。ここで、回転速度センサ６６の固定は、この取付孔６７に回転速度センサ６６を挿入すると共に、図４に示すように、回転速度センサ６６の基端部に設けられた取付フランジ６８を固定ねじ６９で締結することによって行われるが、この場合、回転速度センサ６６を固定するための台座７０が外方部材５１に予め形成されていなければならない。ところが、周辺構造の違いによって必ずしも左右の車輪用軸受装置で同じ外方部材５１を使用することができない。したがって、従来は、左右で異なった外方部材５１を使用していた。これにより、外方部材５１およびこの外方部材５１の鍛造型が少なくとも２種類必要となり、低コスト化を阻害する要因となっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、左右の車輪用軸受装置で外方部材の鍛造型の兼用を行い、低コスト化を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周に懸架装置に取り付けるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記内方部材の外周にリング状のパルサリングが嵌合されると共に、前記外方部材の複列の外側転走面間で、前記外方部材の外周面と内周面とを連通する取付孔が形成され、この取付孔に回転速度センサを嵌挿して前記パルサリングと所定の径方向すきまを介して対峙させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジの不連続部となる複数の箇所に台座が形成され、これら台座のうち所定の一箇所に前記取付孔が形成されて前記回転速度センサが固定されると共に、前記複数の台座のうち他の台座が鍛造肌のままとされている。

このように、回転側部材となる内方部材の外周にリング状のパルサリングが嵌合されると共に、固定側部材となる外方部材の複列の外側転走面間で、外方部材の外周面と内周面とを連通する取付孔が形成され、この取付孔に回転速度センサを嵌挿してパルサリングと所定の径方向すきまを介して対峙させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、車体取付フランジの不連続部となる複数の箇所に台座が形成され、これら台座のうち所定の一箇所に取付孔が形成されて回転速度センサが固定されると共に、複数の台座のうち他の台座が鍛造肌のままとされているので、外方部材の鍛造金型が必要最小限で済み、低コスト化を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記車体取付フランジの不連続部となる対象位置に一対の台座が形成されていれば、少なくとも左右の車輪用軸受装置で外方部材の鍛造型の兼用ができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記回転速度センサの基端部に取付フランジが形成され、この取付フランジを固定ねじで締結して前記回転速度センサが前記台座に固定されていれば、回転速度センサが長期間に亘って緩むことなく、安定した速度検出を行うことができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成され、この内側転走面と前記小径段部との間に前記パルサリングが嵌合されると共に、このパルサリングの外径が前記転動体の内接円径よりも小径に設定されていれば、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪の外周にパルサリングを嵌合させてから、転動体が組み付けられた外方部材の内周にハブ輪を挿入することができ、組立工程を削減してコストを低減することができる。

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、外周に懸架装置に取り付けるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記内方部材の外周にリング状のパルサリングが嵌合されると共に、前記外方部材の複列の外側転走面間で、前記外方部材の外周面と内周面とを連通する取付孔が形成され、この取付孔に回転速度センサを嵌挿して前記パルサリングと所定の径方向すきまを介して対峙させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジの不連続部となる複数の箇所に台座が形成され、これら台座のうち所定の一箇所に前記取付孔が形成されて前記回転速度センサが固定されると共に、前記複数の台座のうち他の台座が鍛造肌のままとされているので、外方部材の鍛造金型が必要最小限で済み、低コスト化を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。

外周に懸架装置に取り付けるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪の外周にリング状のパルサリングが嵌合されると共に、前記外方部材の複列の外側転走面間で、前記外方部材の外周面と内周面とを連通する取付孔が形成され、この取付孔に回転速度センサを嵌挿して前記パルサリングと所定の径方向すきまを介して対峙させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジの不連続部となる対象位置に一対の台座が形成され、これら台座のうち一方の台座に座面と前記取付孔が形成されて前記回転速度センサが固定されると共に、前記台座のうち他方の台座が鍛造肌のままとされている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線からの矢視図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。

この回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代と称され、ハブ輪１と内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列の転動体（ボール）４、４を介して外挿された外方部材５とを備えている。

ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ６の円周等配位置にハブボルト６ａが植設されている。また、外周に、一方（アウター側）の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成されている。この小径段部１ｂには、外周に他方（インナー側）の内側転走面２ａが形成された内輪２が所定のシメシロを介して圧入されている。

外方部材５は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に前記複列の内側転走面１ａ、２ａに対向する複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。これら外側転走面５ａ、５ａは高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。そして、この外方部材５の外側転走面５ａ、５ａと、これらに対向する複列の内側転走面１ａ、２ａ間に複列の転動体４、４がそれぞれ収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。また、外方部材５の両端部にはシール８、９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウター側のシール８が摺接するシールランド部から内側転走面１ａおよび小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。一方、内輪２は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。

ハブ輪１の内周にはセレーション（またはスプライン）１ｃが形成され、等速自在継手１０を構成する外側継手部材１１が内嵌されている。外側継手部材１１は、カップ状のマウス部１２と、このマウス部１２の底部をなす肩部１３、およびこの肩部１３から軸方向に延びるステム部１４を一体に備えている。ステム部１４の外周にはセレーション（またはスプライン）１４ａが形成され、ハブ輪１のセレーション１ｃに係合している。外側継手部材１１は、その肩部１３が内輪２に突き合わされ、固定ナット１５によってハブ輪１と外側継手部材１１とが分離可能に軸方向に一体結合されている。なお、ここでは、転動体４、４をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体４に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。また、本実施形態では、第３世代と称される構造を例示したが、これに限らず、例えば、第２世代構造であっても良い。

本実施形態では、ハブ輪１の外周にリング状のパルサリング１６が嵌合されている。このパルサリング１６は円周方向に磁極Ｎ、Ｓを交互に並べた多極磁石からなる。なお、嵌合部は内側転走面１ａから段差をなし、同内側転走面１ａより小径に形成され、パルサリング１６の外径が複列の転動体４、４の内接円径よりも小径に設定されている。これにより、ハブ輪１の外周にパルサリング１６を嵌合させてから、転動体４が組み付けられた外方部材５の内周にハブ輪１を挿入することができる。そのため、組立工程を削減して製造コストを低減することができる。

一方、パルサリング１６に所定の径方向すきま（エアギャップ）を介して対峙する回転速度センサ１７が外方部材５に装着されている。この回転速度センサ１７は、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等、磁束の流れ方向に応じて特性を変化させる磁気検出素子と、この磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路が組み込まれたＩＣとからなり、複列の外側転走面５ａ、５ａ間に配設されている。そして、この回転速度センサ１７とパルサリング１６とで車輪の回転を検出する回転速度検出装置を構成している。なお、このように、多極磁石からなるパルサリング１６のようなパッシブ型に、アクティブ磁気センサを使用するものの他、永久磁石製のパルサリングを使用するもの、さらには渦電流式、光電式も、本発明の対象となる。

回転速度センサ１７は、外方部材５の軸方向中間部で、円周方向に関して車体取付フランジ５ｂの不連続部に、外方部材５の外周面と内周面とを連通させる状態で取付孔１８が形成されている。ここで、回転速度センサ１７の固定は、この取付孔１８に回転速度センサ１７を挿入すると共に、図２に示すように、回転速度センサ１７の基端部に設けられた取付フランジ１９を固定ねじ２０で締結することによって行われる。これにより、回転速度センサ１７が長期間に亙って緩むことなく、安定した速度検出を行うことができる。

ここで、外方部材５には、左右の車輪用軸受装置のうち、左右どちらの外方部材にも対応できるよう、回転速度センサ１７を取り付けるための台座２１、２２が、左右の車輪用軸受装置における外方部材に対応して複数箇所、例えば、対象位置に一対形成されている。そして、実際に回転速度センサ１７が装着される側の台座２１に取付孔１８が穿設されると共に、台座２１の座面および固定ねじ２０が締結されるねじ孔がそれぞれ形成されている。これにより、外方部材５の鍛造金型を複数種類製作せずとも必要最小限で済み、少なくとも左右の車輪用軸受装置で外方部材５の鍛造型の兼用ができ、低コスト化を図った回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を提供することができる。

なお、本実施形態では、駆動輪側の車輪用軸受装置について説明したが、本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、駆動輪側に拘わらず、内輪回転構造であれば、従動輪側の回転速度検出装置が内蔵された車輪用軸受装置にも適用できる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置は、内輪回転構造において、従動輪側、駆動輪側に拘わらず、回転速度検出装置が内蔵された車輪用軸受装置に適用できる。

本発明に係る回転速度検出装置付き車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線からの矢視図である。 従来の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図３の側面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、２ａ・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、１４ａ・・・・・・・セレーション
２・・・・・・・・・・・・内輪
３・・・・・・・・・・・・内方部材
４・・・・・・・・・・・・転動体
５・・・・・・・・・・・・外方部材
５ａ・・・・・・・・・・・外側転走面
５ｂ・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
６・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・ハブボルト
７・・・・・・・・・・・・保持器
８・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
９・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
１０・・・・・・・・・・・等速自在継手
１１・・・・・・・・・・・外側継手部材
１２・・・・・・・・・・・マウス部
１３・・・・・・・・・・・肩部
１４・・・・・・・・・・・ステム部
１５・・・・・・・・・・・固定ナット
１６・・・・・・・・・・・パルサリング
１７・・・・・・・・・・・回転速度センサ
１８・・・・・・・・・・・取付孔
１９・・・・・・・・・・・取付フランジ
２０・・・・・・・・・・・固定ねじ
２１、２２・・・・・・・・台座
５１・・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・ボール
５３・・・・・・・・・・・内方部材
５４・・・・・・・・・・・ハブ輪
５４ａ、５５ａ・・・・・・内側転走面
５４ｂ・・・・・・・・・・小径段部
５４ｃ・・・・・・・・・・セレーション
５５・・・・・・・・・・・内輪
５６・・・・・・・・・・・保持器
５７・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５８・・・・・・・・・・・ハブボルト
５９、６０・・・・・・・・シール
６１・・・・・・・・・・・外側継手部材
６２・・・・・・・・・・・肩部
６３・・・・・・・・・・・ステム部
６４・・・・・・・・・・・固定ナット
６５・・・・・・・・・・・パルサリング
６６・・・・・・・・・・・回転速度センサ
６７・・・・・・・・・・・取付孔
６８・・・・・・・・・・・取付フランジ
６９・・・・・・・・・・・固定ねじ
７０・・・・・・・・・・・台座

Claims (4)

1. 外周に懸架装置に取り付けるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
   一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、
   この内方部材および前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
   前記内方部材の外周にリング状のパルサリングが嵌合されると共に、前記複列の外側転走面間で、前記外方部材の外周面と内周面とを連通する取付孔が形成され、この取付孔に回転速度センサを嵌挿して前記パルサリングと所定の径方向すきまを介して対峙させた回転速度検出装置付き車輪用軸受装置において、
   前記車体取付フランジの不連続部となる複数の箇所に台座が形成され、これら台座のうち所定の一箇所に前記取付孔が形成されて前記回転速度センサが固定されると共に、前記複数の台座のうち他の台座が鍛造肌のままとされていることを特徴とする回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
2. 前記車体取付フランジの不連続部となる対象位置に一対の台座が形成されている請求項１に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
3. 前記回転速度センサの基端部に取付フランジが形成され、この取付フランジが固定ねじで締結され、前記回転速度センサが前記台座に固定されている請求項１または２に記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。
4. 前記ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成され、この内側転走面と前記小径段部との間に前記パルサリングが嵌合されると共に、このパルサリングの外径が前記転動体の内接円径よりも小径に設定されている請求項１乃至３いずれかに記載の回転速度検出装置付き車輪用軸受装置。

Images