JP2007321881A

JP2007321881A - 車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP2007321881A
Application number: JP2006153003A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Aritake; 恭大有竹
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】磁気エンコーダのクリープ現象を防止し、正常な回転検出を可能とした車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】
この車輪用軸受装置は、外方部材１と内方部材２の軌道面３，４間に複列の転動体５が介在する。内方部材２は、ハブ輪９とこのハブ輪９のインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に前記各列の軌道面４が形成される。内輪１０の外径面に環状の磁気エンコーダ１２が圧入される。内輪１０のハブ輪９に対する圧入嵌合面１０ａのインボード側の圧入端ａは、磁気エンコーダ１２の内輪１０に対するアウトボード側の圧入端ｂよりもインボード側である。また内輪１０のハブ輪９に対する前記圧入端ａは、インボード側の軌道面４の軸受接触角の延長線Ｌが、内輪１０の内径面と交差する位置ｃよりもインボード側とされる。
【選択図】図２

Description

この発明は、回転検出装置の構成部品である磁気エンコーダを取付けた車輪用軸受装置に関する。

この種の車輪用軸受装置において、軸受空間を密封するシール装置の構成部品として、断面Ｌ字状のシール板に多極磁石を設けて磁気エンコーダを構成したものが知られている（例えば特許文献１）。

図５は、そのような車輪用軸受装置の一例の断面図を示す。この車輪用軸受装置は、内方部材３２が車輪取付用のフランジ３９ａを外周に有するハブ輪３９と、このハブ輪３９の外周に圧入嵌合した片方の列の内輪４０とでなる第３世代型であって、かつ複列の軌道面の軸受接触角θが背を向き合うアンギュラ玉軸受型とされている。図５のVI部を図６に拡大して示すように、磁気エンコーダ４２の芯金となるシール装置３８の構成部品であるシール板４５は、その円筒部が前記内輪４０の外径面に圧入嵌合されている。
特開２００４−２７０８７２号公報

しかし、図５に示す車輪用軸受装置では、磁気エンコーダ４２を、加締めによらず圧入嵌合だけで内方部材３２の内輪４０の外径面に保持させているので、磁気エンコーダ３２がクリープ現象を起こし、回転検出が正常に行えない場合がある。

この発明の目的は、磁気エンコーダのクリープ現象を防止し、正常な回転検出を可能とした車輪用軸受装置を提供することである。

この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有し車体に取付けられる外方部材と、前記軌道面に対向する複列の軌道面を外周に有しアウトボード側端の外周に車輪取付用のフランジを有する内方部材と、これら外方部材と内方部材の軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が、前記フランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に嵌合した内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に前記各列の軌道面が形成され、前記複列の軌道面の軸受接触角が背を向き合い、前記内輪の外径面に環状の磁気エンコーダが圧入された車輪用軸受装置において、前記内輪のハブ輪に対する圧入嵌合面のインボード側の圧入端が、磁気エンコーダの内輪に対するアウトボード側の圧入端よりもインボード側であって、かつ内輪のハブ輪に対する前記圧入端が、インボード側の軌道面の軸受接触角の延長線が前記内輪の内径面と交差する位置よりもインボード側であることを特徴とする。前記内輪のインボード側の端面は、ハブ輪の端面よりも突出するかまたは同等位置であり、したがって、この車輪用軸受装置は、内輪がハブ輪のインボード側端の加締めにより固定された形式のものは除外される。また、この車輪用軸受装置は、例えば複列アンギュラ玉軸受型のものである。

車輪用軸受装置が荷重を受けた際、内輪の軌道面より軸受接触角の方向に力が伝わり内輪が変形しようとする。しかし、この構成の車輪用軸受装置では、内輪のハブ輪に対するインボード側の圧入端が、磁気エンコーダの内輪に対するアウトボード側の圧入端よりもインボード側で、かつインボード側の軌道面の軸受接触角の延長線が前記内輪の内径面に交差する位置よりもインボード側になるように設定されている。そのため、内輪の上記変形量が低減され、圧入嵌合により保持されている磁気エンコーダにクリープ現象が発生するのを防止でき、かつ車輪用軸受装置全体の剛性アップも図ることができる。これにより回転検出を正常に行うことができる。また、クリープ現象が防止されることから、磁気エンコーダのクリープ現象に伴う合わせ面のシール性劣化も防止できる。

この発明において、前記磁気エンコーダが、円筒状部およびこの円筒状部のインボード側端から外径側へ延びる立板部からなる断面Ｌ字状の芯金と、この芯金の前記立板部のインボード側端に設けられた多極磁石からなるものであっても良い。

この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有し車体に取付けられる外方部材と、前記軌道面に対向する複列の軌道面を外周に有しアウトボード側端の外周に車輪取付用のフランジを有する内方部材と、これら外方部材と内方部材の軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が、前記フランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に嵌合した内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に前記各列の軌道面が形成され、前記内輪のインボード側の端面がハブ輪の端面よりも突出するかまたは同等位置であり、前記複列の軌道面の軸受接触角が背を向き合い、前記内輪の外径面に環状の磁気エンコーダが圧入された車輪用軸受装置において、前記内輪のハブ輪に対する圧入嵌合面のインボード側の圧入端を、磁気エンコーダの内輪に対するアウトボード側の圧入端よりもインボード側とし、かつ内輪のハブ輪に対する前記圧入端を、インボード側の軌道面の軸受接触角の延長線が前記内輪の内径面と交差する位置よりもインボード側としたため、磁気エンコーダのクリープ現象を防止でき、正常な回転検出が可能となる。

この発明の一実施形態を図１、図２、図３と共に説明する。この実施形態は、第３世代型の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置に適用したものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
この車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面３を有する外方部材１と、これら各軌道面３に対向する軌道面４を外周に有する内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の軌道面３，４間に介在した複列の転動体５とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持するものである。この車輪用軸受装置は、前記複列の軌道面３，４の軸受接触角θが背を向き合うアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。外方部材１と内方部材２の間の軸受空間の両端は、シール７，８によりそれぞれ密封されている。インボード側端のシール８は、磁気エンコーダ１２付きのものである。

外方部材１は固定側の部材となるものであって、車体の懸架装置（図示せず）におけるナックルに取付けるフランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。
内方部材２は回転側の部材となるものであって、アウボード側端の外周に車輪取付用のフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９のインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に前記各列の軌道面４が形成されている。内輪１０のインボード側の端面は、ハブ輪９の端面よりも突出するか同等位置となるようにされている。ハブ輪９のフランジ９ａには、ブレーキロータを介して車輪（いずれも図示せず）がハブボルト２２で取付けられる。

図２は、図１におけるII部の拡大断面図である。磁気エンコーダ付きのシール８は、環状の磁気エンコーダ１２と、この磁気エンコーダ１２をスリンガとしてこれに摺接する別のシール板１４とでなる。磁気エンコーダ１２は回転側の部材である内方部材２に取付けられ、前記シール板１４は固定側の部材である外方部材１に取付けられる。

磁気エンコーダ１２はアキシアル型のものであって、図２のIII 部を拡大して示す図３のように、環状の芯金１５と、この芯金１５の立板部１５ｂのインボード側面に設けられた多極磁石１６とでなる。芯金１５は、内方部材２における内輪１０の外径面に圧入される円筒状部１５ａ、およびこの円筒状部１５ａのインボード側端から外径側へ延びる立板部１５ｂからなり、断面Ｌ字状とされている。
この磁気エンコーダ１２と、その多極磁石１６のインボード側面に対向配置される磁気センサ１３とで、回転検出装置１１が構成される。多極磁石１６は、円周方向に並ぶ複数の磁極を有する環状の部材であり、ここでは磁性体を混入したゴムを前記芯金立板部１５ｂのインボード側面に加硫接着して、着磁処理したゴム磁石とされている。ゴム磁石の代わりに、プラスチック磁石、または焼結磁石等を設けたものであっても良い。

前記シール板１４は、外方部材１の内径面に圧入される円筒状部１４ａおよびこの円筒状部１４ａのアウトボード側端から内径側へ延びる立板部１４ｂからなる断面逆Ｌ字状で環状の部材とされる。このシール板１４は、磁気エンコーダ１２の芯金立板部１５ｂに摺接するサイドリップ１７ａと芯金円筒状部１５ａに摺接するラジアルリップ１７ｂ，１７ｃとを一体に有する。これらリップ１７ａ〜１７ｃは、シール板１４に加硫接着された弾性部材１７の一部として設けられている。このシール板１４の円筒状部１４ａと磁気エンコーダ１２の芯金立板部１５ｂとは僅かな径方向隙間を持って対峙させ、その隙間でラビリンスシール２３を構成している。

図２に示すように、ハブ輪９はそのインボード側端を内輪１０に対してできるだけインボード側に延長させることにより、内輪１０のハブ輪９に対する圧入嵌合面１０ａのインボード側の圧入端ａが、磁気エンコーダ１２の内輪１０に対するアウトボード側の圧入端ｂよりもインボード側になるように設定されている。また、内輪１０のハブ輪９に対する前記圧入端ａは、インボード側の軌道面４の軸受接触角θの延長線Ｌが前記内輪１０の内径面に交差する位置ｃよりもインボード側になるように設定されている。

この構成の車輪用軸受装置によると、荷重を受けた際、内輪１０の軌道面４より軸受接触角θの方向に力が伝わり内輪１０が変形しようとする。しかし、この車輪用軸受装置では、上記したように内輪１０のハブ輪９に対するインボード側の圧入端ａが、磁気エンコーダ１２の内輪１０に対するアウトボード側の圧入端ｂよりもインボード側で、かつインボード側の軌道面３，４の軸受接触角θの延長線Ｌが前記内輪１０の内径面に交差する位置ｃよりもインボード側になるように設定されている。そのため、内輪１０の上記変形量が低減され、圧入嵌合により保持されている磁気エンコーダ１２にクリープ現象が発生することが防止でき、かつ車輪用軸受装置全体の剛性アップも図ることができる。これにより、回転検出装置１１による回転検出を正常に行うことができる。また、クリープ現象を防止できることから、磁気エンコーダ１２のクリープ現象に伴う合わせ面のシール性劣化も防止できる。

なお、上記実施形態の車輪用軸受装置は、その軸受空間のインボード側端を密封するシール８を磁気エンコーダ１２付きとしたものであるが、図４に示すように、磁気エンコーダ１２付きでないシール８、つまり磁気エンコーダ１２の多極磁石１６が省略されて芯金１５が単なるスリンガとして用いられるシール８としたものであっても良い。この場合にも、内輪１０の圧入端ａを上記実施形態での条件を満たすように設定すると、車輪用軸受装置全体の剛性アップを図ることができると共に、スリンガである芯金１５のクリープ現象を防止でき、シール８のシール性能を向上させることができる。

この発明の一実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。図１におけるII部の拡大断面図である。図２における III部の拡大断面図である。この発明の他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。従来例の断面図である。図５におけるVI部の拡大断面図である。

符号の説明

１…外方部材
２…内方部材
３，４…軌道面
５…転動体
９…ハブ輪
９ａ…車輪取付用フランジ
１０…内輪
１０ａ…圧入嵌合面
１２…磁気エンコーダ
１５…芯金
１５ａ…円筒状部
１５ｂ…立板部
１６…多極磁石
θ…軸受接触角

Claims

内周に複列の軌道面を有し車体に取付けられる外方部材と、前記軌道面に対向する複列の軌道面を外周に有しアウトボード側端の外周に車輪取付用のフランジを有する内方部材と、これら外方部材と内方部材の軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、
前記内方部材が、前記フランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に嵌合した内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に前記各列の軌道面が形成され、前記内輪のインボード側の端面がハブ輪の端面よりも突出するかまたは同等位置であり、前記複列の軌道面の軸受接触角が背を向き合い、前記内輪の外径面に環状の磁気エンコーダが圧入された車輪用軸受装置において、
前記内輪のハブ輪に対する圧入嵌合面のインボード側の圧入端が、磁気エンコーダの内輪に対するアウトボード側の圧入端よりもインボード側であって、かつ内輪のハブ輪に対する前記圧入端が、インボード側の軌道面の軸受接触角の延長線が前記内輪の内径面と交差する位置よりもインボード側であることを特徴とする車輪用軸受装置。
請求項１において、複列アンギュラ玉軸受である車輪用軸受装置。
請求項１または請求項２において、前記磁気エンコーダが、円筒状部およびこの円筒状部のインボード側端から外径側へ延びる立板部からなる断面Ｌ字状の芯金と、この芯金の前記立板部のインボード側端に設けられた多極磁石からなる車輪用軸受装置。