JP2007218426A - 車両用転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁性変化を高精度に検出することができる車両用転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】 本発明の車両用転がり軸受装置Ｈは、回転輪である内輪１１と固定輪である外輪１２と両輪１１，１２間に介在される転動体３，４とを有する転がり軸受１３と、着磁体１４と、磁気センサ１５と、カバー１６とを備えている。そして、前記カバー１６として、非磁性材をプレス加工したのち脱磁処理して形成されたものを用いるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）に用いられる車両用転がり軸受装置に関する。

ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）を搭載する自動車には、従動輪を回転自在に支持する転がり軸受に磁気センサを取り付けた車両用転がり軸受装置がよく用いられている。そして、この車両用転がり軸受装置には、磁気センサに対向して配置される環状の着磁体（着磁パルサーリング）を保護し、泥水が付着しないようにすべく、カバーが取り付けられている。このカバーとしては、着磁パルサーリングを保護でき、着磁パルサーリングの磁性変化を高精度に検出すべく、非磁性材が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、このカバーとして非磁性材を用いたとしても、プレス加工する際に磁化してしまい、その残留磁気が着磁パルサーリングの磁性変化に対する磁気センサの出力波形に悪影響を与えてしまうため、磁気センサによる検出精度が悪くなってしまうという問題があった。
特開２００４−１９８３７８号公報（第５頁）

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、磁性変化を高精度に検出することができる車両用転がり軸受装置の提供をその目的とする。

本発明の車両用転がり軸受装置は、内輪及び外輪とこの両輪間に介在される転動体とを有する転がり軸受と、前記内輪の軸方向一方側に配設される着磁体と、その着磁体を覆うように前記外輪に取り付けられるカバーとを備えた車両用転がり軸受装置であって、前記カバーが非磁性金属材を脱磁処理されて形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、前記カバーが非磁性金属材を用いながらもプレス加工によって磁性化してしまったカバーであったとしても、脱磁処理が行われているので、磁化したカバーが磁気センサの波形に悪影響を及ぼしてしまうのを有効に抑制することができる。従って、着磁パルサーリングの磁性変化の検出精度が高くなる。

上記車両用転がり軸受装置において、前記カバーの脱磁処理後の残留磁気は３ガウス以下であるのが好ましく、更に、１ガウス以下であることが好ましい。この場合、磁気センサへの影響が特に小さくなり、より高精度に磁性変化を検出することができる。

本発明によれば、非磁性材をプレス加工したのち脱磁処理されて形成されてなるカバーを用いるので、着磁パルサーリングの磁性変化を高精度に検出することができる車両用転がり軸受装置を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の車両用転がり軸受装置を示す断面図である。
本実施の形態に係る車両用転がり軸受装置Ｈは、自動車の従動輪側に配設されるものであり、回転輪である内輪１１と固定輪である外輪１２と両輪１１，１２間に介在される転動体３，４とを有する転がり軸受としての複列アンギュラ玉軸受１３と、前記内輪１１の軸方向一方側（インボード側、図１では右側）に配設される環状の着磁体（着磁パルサーリング）１４と、その着磁体１４に対向して配置される磁気センサ１５と、前記着磁体１４と磁気センサ１５との対向部分を密封するために外輪１２に取り付けられるカバー１６とを備えて構成されている。

複列アンギュラ玉軸受１３は、軸方向他方側（アウターボード側、図１では左側）に配置された第１の内輪部材１と、この第１の内輪部材１の軸方向一方側（インボード側）に配置された第２の内輪部材２と、これら第１及び第２の内輪部材１，２に外装された外輪１２と、第１及び第２の内輪部材１，２と外輪１２との間に介在され軸方向に二列に並んだ転動体としての玉（ボール）３，４と、これら玉（ボール）３，４を保持する冠型保持器１７，１８と、第１及び第２の内輪部材１，２と外輪１２とにより形成された空間を密封するためのシール部材１９とを備えている。

詳細には、第１の内輪部材１は、その軸方向他方側（アウターボード側）に径方向外方に向かって延設されたフランジ部１ａと、このフランジ部１ａの根元部分から軸方向一方側（インボード側）に向かって延びる略円柱状に形成された円柱部１ｂとを有し、さらにフランジ部１ａの根元部分の近傍に第１の軌道部１ｃと、円柱部１ｂの軸方向一方側（インボード側）に形成された小径軸部１ｄを有している。さらに、小径軸部１ｄの軸方向一方側端部には、かしめ部１ｆが形成されている。

第２の内輪部材２は、第１の内輪部材１の小径軸部１ｄに外嵌させた状態で取り付けられている。第１の内輪部材１のかしめ部１ｆは、初期状態では小径軸部１ｄと同径の円筒状になっているが、この円筒状のかしめ部１ｆの軸方向一方側端部を径方向外方へ屈曲させ、第２の内輪部材２の軸方向一方側端面に当接させることにより、第２の内輪部材２が第１の内輪部材１に対して軸方向に移動しないように固定されている。また、この第２の内輪部材２は、その外周面に第２の軌道部２ａを有している。
第１の内輪部材１のフランジ部１ａには、貫通孔（締結孔）１ｅが複数形成されており、これら貫通孔（締結孔）１ｅにボルトなどの締結部材Ｂを通過させて、車輪のホイール（図示せず）に締結することができるように構成されている。

一方、外輪１２は、その内周面に第１の軌道部１２ｂと第２の軌道部１２ｃとを有するとともに、径方向外方に向かって延設されたフランジ部１２ａを有している。
このフランジ部１２ａは、車体のステアリングナックル（懸架装置）などに締結されて外輪１２が固定輪となるようにしている。なお、本実施の形態では玉（ボール）３，４が軸方向に二列に並んだ複列アンギュラ玉軸受１３を用いているが、本発明はこれに制限するものではなく、他の玉軸受やころ軸受であってもよいのは勿論である。

着磁パルサーリング１４は、第２の内輪部材２の第２の軌道部２ａよりも軸方向一方側（インボード側）に、断面略Ｌ字型に形成された金属製の部材からなる支持部材２０に貼着して取り付けられている。
この着磁パルサーリング１４は、回転輪である内輪１１（第１の内輪部材１及び第２の内輪部材２）の回転数を検出するために用いられ、例えば磁石、エラストマーに磁性粉を配合したゴム磁石、樹脂に磁性粉を配合したプラスチック磁石などを用いて異極（Ｎ極とＳ極）を交互に円周方向に着磁した構成とされている。このような構成により、着磁パルサーリング１４とカバー１６を介して対向する磁気センサ（例えば磁気抵抗素子を有する磁気センサ）１５によって磁性変化を検出することができ、その検出結果により内輪１１の回転数を検出することができる。

カバー１６は、固定輪である外輪１２に取り付けられて着磁パルサーリング１４を保護している。
このカバー１６は、外周縁部に外輪１２の内周面に圧入して固定される外周円筒部１６ａと、着磁パルサーリング１４と対向する環状平坦部１６ｂと、小径軸部１ｄの軸端部分を覆う底面部１６ｃとを一体に備え、これらの各部１６ａ〜１６ｃは、一枚の金属板をプレス加工することによって成形されている。

このカバー１６は、ＳＵＳ４０３、アルミニウム、銅、真鍮などの非磁性金属材をプレス加工により所定の形状に形成したのち、脱磁処理（例えば交流脱磁法、熱脱磁法）を行い、残留磁気を好ましくは３ガウス以下としたものである。残留磁気は少ない方が好ましく、特に好ましくは１ガウス以下である。すなわち、非磁性材のプレス加工時に帯びた磁性を脱磁処理によって脱磁して着磁パルサーリング１４の磁性変化に悪影響を及ぼさないようにしている。なお、残留磁気は、ホール素子を用いたガウスメーターで測定することができる。

ここで、脱磁とは磁石などの磁力を帯びた物体から磁力を奪い取ることをいい、脱磁処理には交流脱磁法と熱脱磁法の二種類がある。いずれの方法でも一定の脱磁効果が得られるが、交流脱磁法は保磁力の大きい材料では多少だが磁気エネルギーが残る。このため、完全脱磁を望むなら熱脱磁法が有効である。
熱脱磁法とは、磁力を帯びた物体をキュリー点(温度)以上に加熱し、再び元の状態に戻すことをいう。脱磁によるヒステリシス・ループが徐々に大きくなりピークを迎えると、そこから徐々に少なくなって最後には磁力はゼロとなる。
しかし、熱脱磁法は交流脱磁法よりも脱磁効果が大きいが、加熱によりカバー１６が変形するおそれがあるため脱磁後に変形を修正する工程が必要となるので、交流脱磁法を用いた方が生産性をよくすることができる。

上記のように構成された本実施の形態に係る車両用転がり軸受装置Ｈは、プレス加工によって磁性を帯びたカバー１６に対し脱磁処理を行ったものを用いているため、磁気センサ１５の出力波形に悪影響を及ぼすことを有効に抑制することができる。
詳細には、磁気センサ１５は着磁パルサーリング１４による磁性変化を検出するために取り付けられているが、磁性を帯びたカバー１６であると、その磁気をも磁気センサ１５が検出してしまって着磁パルサーリング１４の磁性変化の検出精度が悪くなる。

そのため非磁性材製のカバー１６を用いるが、かかるカバー１６の製造に際してプレス加工を行うと磁性を帯びてしまうことから、本発明では、プレス加工後にカバー１６に脱磁処理を行って残留磁気が小さくなるようにしている。このため、着磁パルサーリング１４の磁性変化を高精度に検出することができる車両用転がり軸受装置Ｈとなる。
なお、本発明によるカバー１６は、底面部１６ｃの中央部に貫通孔（図示せず）を形成したものであってもよい。この場合、その底面部１６ｃの貫通孔から挿通された駆動軸を内輪１１に連結して回転を伝達することにより、本発明の転がり軸受装置を駆動輪用としても使用することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に制限されるものでなく、適宜の設計変更が可能であるのは勿論である。

本発明の一実施の形態に係る車両用転がり軸受装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 第１の内輪部材
２ 第２の内輪部材
３，４ 玉（転動体）
１１ 内輪（回転輪）
１２ 外輪（固定輪）
１３ 複列アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
１４ 着磁パルサーリング（着磁体）
１５ 磁気センサ
１６ カバー
Ｈ 車両用転がり軸受装置

Claims (8)

1. 内輪及び外輪とこの両輪間に介在される転動体とを有する転がり軸受と、前記内輪の軸方向一方側に配設される着磁体と、この着磁体を覆うように前記外輪に取り付けられるカバーとを備えた車両用転がり軸受装置であって、
   前記カバーが非磁性金属材を脱磁処理されて形成されていることを特徴とする車両用転がり軸受装置。
2. 前記カバーが、プレス加工された後で脱磁処理されたものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用転がり軸受装置。
3. 前記カバーの脱磁処理後の残留磁気が３ガウス以下である請求項１又は２に記載の車両用転がり軸受装置。
4. 前記カバーの脱磁処理後の残留磁気が１ガウス以下である請求項１又は２に記載の車両用転がり軸受装置。
5. 前記脱磁処理が、交流脱磁法による処理であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用転がり軸受装置。
6. 前記脱磁処理が、熱脱磁法による処理であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用転がり軸受装置。
7. 前記着磁体が、エラストマーに磁性粉を配合したゴム磁石に、円周方向に交互に異なる極性を着磁したものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用転がり軸受装置。
8. 車体側に取り付けられる外輪部材と、
   車輪取付用のフランジ部と円柱部とを備えた第１の内輪と、前記円柱部の一方側端部に形成された小径軸部に取り付けられた第２の内輪とを備えた内輪部材と、
   前記外輪部材の内周面に軸方向に並んで形成された第１及び第２の外輪側軌道面と、前記第１の内輪の円柱部の外周面と前記第２の内輪の外周面に形成された第１及び第２の内輪側軌道面との間にそれぞれ配置された複列の転動体と、
   前記内輪の一方側端部に形成された肩部の外周面に取り付けられる支持部材と、この支持部材の一方側の側面に取り付けられかつ周方向に交互に異なる極性に着磁された磁性材からなるパルサーとを備えた着磁バルサーリングと、
   前記着磁パルサーリングを覆うように前記外輪の一方側端部に取り付けられ、かつ、脱磁処理された非磁性金属材からなるカバーと、
   を備えていることを特徴とする車両用転がり軸受装置。

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