JP2008014330A

JP2008014330A - センサ付き転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2008014330A
Application number: JP2006183032A
Authority: JP
Inventors: Masao Takimoto; 将生滝本
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】センサの対向間隔の調整を容易に行えるようにして、センサの検出感度の調整を容易にすることができるセンサ付き転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】内輪３の外周面に嵌合されたパルサリング６と、外輪１を径方向に貫通する貫通孔８に挿入して固定されたセンサ７とを備える。センサ７の検出面７ａがパルサリング６の外周面の被検出面６ａに近接して対向し、センサ７と外輪１の外周面との間に、検出面７ａと被検出面６ａとの対向間隔ｇを調整するための弾性体よりなる調整リング９が介在する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪を車体に支持するために用いられるセンサ付き転がり軸受装置に関する。

自動車等の車輪を支持する転がり軸受装置には、アンチロックブレーキシステム等を制御するために、当該車輪の回転速度を検出するためのセンサ装置が組み込まれたものがある。従来のセンサ付き転がり軸受装置は、例えば、図５に示すように、車両側に固定されるとともに内周面に第１及び第２の外側軌道面１０１ａ，１０１ｂを有する外輪１０１と、この外輪１０１の内側に同心に配置されるとともに一端部に図示しない車輪が取り付けられるフランジ１０２ａを有する内軸１０２と、外周に第１の内側軌道面１０３ａを有するとともに内軸１０２の外周面に外嵌された第１の内輪１０３と、外周に第２の内側軌道面１０４ａを有するとともに内軸１０２の外周面に外嵌された第２の内輪１０４と、第１及び第２の内外側軌道面間にそれぞれ転動自在に介在する複数の転動体１０５とを備えている。
また、従来のセンサ付き転がり軸受装置は、被検出面１０６ａが外周に形成されるとともに、第１の内輪１０３の車両インナ側端部（図５における右側）から軸方向に延ばされた円筒部１０３ｂに外嵌されたパルサリング１０６と、検出面１０７ａを被検出面１０６ａに対して僅かな間隙を置いて略直角方向に対向させた状態で、外輪１０１の径方向に貫通する貫通孔１０８に挿入して固定されたセンサ１０７とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１３００６３号公報（図１）

前記センサ付き転がり軸受装置において、内軸１０２が回転すると、それに伴って被検出面１０６ａが回転する。例えば、この被検出面１０６ａは、パルサリング１０６の外周面に円周方向に等間隔をおいて形成された凹凸構造であり、この被検出面１０６ａが回転すると、センサ１０７の検出面１０７ａと被検出面１０６ａとの間隙が変化し、両者間の磁界の磁束密度がその回転に応じて変化する。センサ１０７は、この内軸１０２の回転に応じた磁束密度の変化を検出面１０７ａによって検出し、車両の前記制御部（図示せず。）に出力する。そして、制御部にて内軸１０２の回転状態、すなわち車輪の回転状態が検知され、車両のアンチロックブレーキシステム等（図示せず。）の制御に反映される。

よって、センサ１０７によるパルサリング１０６の回転状態の検出を正常に行うためには、検出面１０７aにおける磁束密度の変化の振幅が適正になるように、その検出面１０７と被検出面１０６aとの対向間隔（以下、単に対向間隔ということがある。）を調整する必要がある。
そこで、従来では、図５に示すように、センサ１０７が挿通される貫通孔１０８を外輪１０１の径方向に対して傾斜した状態に形成し、かつ、パルサリング１０６の被検出面１０６ａをセンサ１０７の検出面１０７ａに合わせて傾斜した状態に形成している。この場合、傾斜した被検出面１０６ａを有するパルサリング１０６を内輪１０３の軸方向に移動させることにより、対向間隔を調整することができる。

しかし、パルサリング１０６は内輪１０３の外周面に強制的に圧入して取り付けられるものであるため、内輪１０３を軸方向に移動させるのが非常に困難である。このため、当該パルサリング１０６の軸方向移動を介しての対向間隔の調整作業が煩雑になり、特にその間隔の微調整が非常に困難になるという問題がある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、センサの対向間隔の調整を容易に行えるようにして、センサの検出感度の調整を容易にすることができるセンサ付き転がり軸受装置を提供することを目的とする。

本発明は、外輪と、この外輪と同心状に配置された内軸と、この内軸の外周面に嵌合された内輪と、この内輪と前記外輪の間に転動自在に介在された転動体と、前記内輪の外周面に嵌合されたパルサリングと、前記外輪を径方向に貫通する貫通孔に挿入して固定されたセンサとを備えており、前記センサの検出面が前記パルサリングの外周面の被検出面に近接して対向しているセンサ付き転がり軸受装置であって、前記センサと前記外輪の外周面との間に、前記検出面と前記被検出面との対向間隔を調整するための弾性体よりなる調整リングが介在されていることを特徴としている。

このように構成されたセンサ付き転がり軸受装置によれば、センサと外輪の外周面との間に弾性体よりなる調整リングを介在し、この調整リングによって検出面と被検出面との対向間隔を調整するようにしたので、パルサリングを内軸または内輪の軸方向に移動させなくても、当該対向間隔の調整を行うことができる。
この場合、センサを貫通孔に圧入して外輪に取り付けるに当たって、断面の大きさや弾性力の異なる他の調整リングに入れ替えることにより、上記対向間隔を適正なものに調整することができる。

また、センサの外周面に雄ねじ部を形成し、貫通孔の内周面に雌ねじ部を形成し、この雌ねじ部に雄ねじ部を螺合することにより、センサを調整リングを介在した状態で外輪に締め付け固定する構成にしてもよい。
この場合には、センサと外輪の外周面の間に上記調整リングが介在されているため、センサの雄ねじ部の貫通孔に対するねじ込み度合いを調整することにより、上記対向間隔を適正なものに調整することができる。

更に、本発明において、センサの外周面に雄ねじ部を形成し、この雄ねじ部に対応するナット部材を外輪の外周面に固定し、このナット部材に雄ねじ部を螺合することにより、センサを調整リングを介在した状態で外輪に締め付け固定する構成にしてもよい。
この場合にも、センサと外輪の外周面の間に上記調整リングが介在されているため、センサの雄ねじ部のナット部材に対するねじ込み度合いを調整することにより、上記対向間隔を適正なものに調整することができる。また、この場合には、センサの雌ねじ部が螺合するナット部材を使用しているので、外輪の貫通孔に雌ねじ部を形成する必要がなく、製作コストがより安価になるという利点もある。

本発明のセンサ付き転がり軸受装置によれば、センサの対向間隔の調整を容易に行えるようにして、センサの検出感度の調整を容易にすることができる。

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、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第一の実施形態を示す断面図である。また、図２は、図１におけるセンサの断面図である。図１において、センサ付き転がり軸受装置は、図示しない車輪が取り付けられる内軸２と、この内軸２が内周側に同心に配置された外輪１と、この外輪１に固定されたセンサ７と、このセンサ７と外輪１の外周面との間に配置された調整リング９と、内軸２の外周に外嵌固定された第１及び第２の内輪３，４と、この第１の内輪３の外周に外嵌固定されたパルサリング６と、外輪１と第１及び第２の内輪３，４との間に配置された複数の転動体５とを備えている。

内軸２は、前記車輪が一体回転可能に取り付けられる車軸を構成する部材であり、当該センサ付き転がり軸受装置が車両に取り付けられたときに車両アウタ側（図１における左側）となる一端部に、前記車輪が取り付けられるフランジ２ａが形成されている。
外輪１は、車両側に固定される固定輪であり、その内周面には転動体５が転動する第１及び第２の外側軌道面１ａ，１ｂが形成され、外周面には図示しない車両の懸架装置に取り付けるための取付フランジ１ｃが形成されている。また、外輪１には、当該外輪１の径方向に貫通するとともにセンサ７が挿入して固定された貫通孔８が設けられている。

また、図２に示すとおり、センサ７は、第１の内輪３の外周に外嵌されたパルサリング６の被検出面６ａに対して僅かな対向間隔ｇをおいて略直角方向に配置される検出面７ａを先端に有している。そしてセンサ７は、その先端を外輪１に挿入することで検出面７ａを外輪１の内周側に露出するとともに、被検出面６ａに対向させた状態で、胴部７ｅを貫通孔８に挿入し車両に固定されている。また、センサ７は、外輪１の外周に設けられた段差面１ｄとセンサ７に設けられた突部７ｃの内周面７ｄとの間に、検出面７ａと被検出面６ａとの対向間隔ｇを調整するための弾性体よりなる調整リング９のみを介して外輪１に当接されている。

なお、センサ７は、例えば渦電流式の変位センサにより構成されたものであり、被検出面６aとの間に磁界を発生させるとともに、軸受回転に応じた磁界の磁束密度の変化を検出面７ａによって検出する。そして、その変化を検出（電圧）信号として、車両のＥＣＵ等の制御部（図示せず）に出力するように構成されている。また、調整リング９は、断面の大きさや弾性力の異なるものを用いることで、上記対向間隔ｇを適正なものに調整することができ、様々な用途や性能のセンサに対応することができる。

第１の内輪３は、内軸２の外周面に一体回転可能に外嵌固定された回転輪であり、その外周面には、第１の外側軌道面１ａに対向する第１の内側軌道面３ａが形成されている。また、この第１の内輪３には、小径端側から軸方向車両インナ側（図１における右側）に設けられた円筒部３ｂが形成されている。この円筒部３ｂの外周面には、前記のように、センサ７の検出面７ａに僅かな対向間隔ｇを置いて略直角方向に配置されたパルサリング６の被検出面６ａが設けられている。

第２の内輪４は、第１の内輪３と同様、内軸２の外周面に一体回転可能に外嵌固定された回転輪であり、その外周面には、第２の外側軌道面１ｂに対向する第２の内側軌道面４ａが形成されている。この第２の内輪４は、その小径側端面４ｂが第１の内輪３の円筒部３ｂの端面３ｄに当接した状態で内軸２に外嵌されている。また、第２の内輪４の大径側端面４ｃには、内軸２の車両インナ側端部に形成された径方向に延びるかしめ部１０が当接しており、このかしめ部１０と内軸２に設けられ第１の内輪３の大径側端面３ｃが当接した壁部２ｂとによって、第１及び第２の内輪３，４の軸方向への移動が規制されている。また、上記のように第１及び第２の内輪３，４を配置することで、被検出面６ａは、第１の内側軌道面３ａと、第２の内側軌道面４ａとの間に配置される。上記第１の外側軌道面１ａと第１の内側軌道面３ａとの間及び第２の外側軌道面１ｂと第２の内側軌道面４ａとの間には、それぞれ複数の円錐ころの形態をした転動体５が転動自在に介在しており、両内輪３，４及び内軸２は、外輪１に対して回転自在に支持されている。すなわち、当該センサ付き転がり軸受装置は、上記構成によって複列の円錐ころ軸受を構成している。

上記構成のセンサ付き転がり軸受装置は、内軸２が回転すると、それに伴って被検出面６ａが回転する。例えば、被検出面６ａは、パルサリング１０６の外周面に円周方向に等間隔をおいて形成された凹凸構造であり、この被検出面６ａが回転すると、センサ７の検出面７ａと被検出面６ａとの対向間隔ｇが変化し、両者間の磁界の磁束密度がその回転に応じて変化する。センサ７は、この内軸２の回転に応じた磁束密度の変化を検出面７ａによって検出し、車両の前記制御部に出力する。そして、制御部にて内軸２の回転速度、すなわち車輪の回転速度が検知され、車両のアンチロックブレーキシステム等の制御に反映される。

図３は、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第二の実施形態におけるセンサを示す断面図である。このセンサ付き転がり軸受装置の基本的構造は図１及び図２と同じであり、同一部分には同一の参照符号を付している。図３に示す本実施形態のセンサ付き転がり軸受装置によれば、センサ３０７は、その外周面に雄ねじ部３０７ｂを形成し、外輪３０１の径方向に貫通する貫通孔３０２の内周面に形成された雌ねじ部３０１ａに雄ねじ部３０７ｂを螺合することにより、外輪３０１に締め付け固定されている。また、センサ３０７は、外輪３０１の外周に設けられた段差面３０１ｂとセンサ３０７に設けられた突部７ｃの内周面７ｄとの間に、検出面３０７ａと被検出面６ａとの対向間隔ｇを調整するための弾性体よりなる調整リング９のみを介して外輪３０１に当接されている。
この場合には、センサ３０７と外輪３０１の外周に設けられた段差面３０１ｂの間に調整リング９が介在されているため、センサ３０７の雄ねじ部３０７ｂの貫通孔３０２に対するねじ込み度合いを調整することにより、上記対向間隔ｇを適正なものに調整することができる。

また、図４は、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第三の実施形態におけるセンサを示す断面図である。このセンサ付き転がり軸受装置の基本的構造も図１及び図２と同じであり、同一部分には同一の参照符号を付している。図４に示す本実施形態のセンサ付き転がり軸受装置によれば、センサ２０７は、胴部２０７ｃが外輪２０１の径方向に貫通する貫通孔２０２に挿入されているとともに、その外周面に雄ねじ部２０７ｂが形成されており、この雄ねじ部２０７ｂに対応する雌ねじ部２１０ａが形成されたナット２１０に雄ねじ部２０７ｂを螺合することにより、外輪２０１の外周で締め付け固定されている。また、センサ２０７は、外輪２０１の外周に設けられた周面２０１ａとセンサ２０７に設けられた突部２０７ｄの内周面２０７ｅとの間に、検出面２０７ａと被検出面６ａとの対向間隔ｇを調整するための弾性体よりなる調整リング９を介して外輪２０１に当接されている。
この場合には、センサ２０７と外輪２０１の周面２０１ａの間に調整リング９が介在されているため、センサ２０７の雄ねじ部２０７ｂのナット部材２１０に対するねじ込み度合いを調整することにより、上記対向間隔ｇを適正なものに調整することができる。

なお、本発明のセンサ付き転がり軸受装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、センサ７が内軸２の回転軸に対して傾斜して設置されているが、垂直に設置されてもよい。また、転動体５が円錐ころの形態をしているが、玉であってもよく、玉軸受装置とすることもできる。

本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第一の実施形態を示す断面図である。図１におけるセンサの断面図である。本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第二の実施形態におけるセンサの断面図である。本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第三の実施形態におけるセンサの断面図である。従来のセンサ付き転がり軸受装置を示す断面図である。

符号の説明

１、１０１、２０１、３０１外輪
２、１０２内軸
３、１０３第１の内輪
４、１０４第２の内輪
５、１０５転動体
６、１０６パルサリング
６ａ、１０６ａ被検出面
７、１０７、２０７、３０７センサ
７ａ、１０７ａ、２０７ａ、３０７ａ検出面
８、１０８、２０２、３０２貫通孔
９調整リング
２０７ａ、３０７ｂ雄ねじ部
２１０ナット部材
２１０ａ、３０１ａ雌ねじ部
ｇ対向間隔

Claims

外輪と、この外輪と同心状に配置された内軸と、この内軸の外周面に嵌合された内輪と、この内輪と前記外輪の間に転動自在に介在された転動体と、前記内輪の外周面に嵌合されたパルサリングと、前記外輪を径方向に貫通する貫通孔に挿入して固定されたセンサとを備えており、前記センサの検出面が前記パルサリングの外周面に被検出面に近接して対向しているセンサ付き転がり軸受装置であって、
前記センサと前記外輪の外周面との間に、前記検出面と前記被検出面との対向間隔を調整するための弾性体よりなる調整リングが介在されていることを特徴とするセンサ付き転がり軸受装置。
前記センサの外周面に雄ねじ部が形成され、この雄ねじ部に対応するナット部材が前記外輪の外周面に固定され、このナット部材に前記雄ねじ部を螺合することにより、前記センサが前記調整リングを介在した状態で前記外輪に締め付け固定されている請求項１に記載のセンサ付き転がり軸受装置。