JP2008128268A - Rolling bearing device with sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ付きの転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing device with a sensor.
特許文献1、2には、車輪が取り付けられる内輪(回転側軌道輪)と、車体に固定される外輪(固定側軌道輪)と、内外輪の間に配置された転動体とを有するハブユニット(転がり軸受装置)に、センサ装置を設けることが提案されている。 Patent Documents 1 and 2 describe a hub unit having an inner ring (rotation side race ring) to which wheels are attached, an outer ring (fixed side race ring) fixed to a vehicle body, and a rolling element disposed between the inner and outer rings. It has been proposed to provide a sensor device in the (rolling bearing device).
具体的には、外輪に、内輪との間をシールするシール部材を取り付けるための環状の芯金を固定し、この芯金に磁気センサを埋設した樹脂部材をインサート成型により一体化し、回転側軌道輪に、磁気センサによって検出されるパルサを設けたものとなっている。
特許文献1の技術では、芯金は、磁気センサとパルサとの間に介在されないようにその形状が設定され、逆に、特許文献2の技術では、芯金の一部が磁気センサとパルサとの間に介在されるようになっている。 In the technique of Patent Document 1, the shape of the cored bar is set so as not to be interposed between the magnetic sensor and the pulser. Conversely, in the technique of Patent Document 2, a part of the cored bar is separated from the magnetic sensor and the pulser. It is designed to be interposed between the two.
特許文献2のように、磁気センサとパルサとの間に芯金が存在すると、芯金が有する磁性によってセンサの検出精度に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、特許文献2には、芯金として、非磁性体の材料を用いることが開示されている。 If a cored bar exists between the magnetic sensor and the pulser as in Patent Document 2, the magnetism of the cored bar may adversely affect the detection accuracy of the sensor. Therefore, Patent Document 2 discloses using a nonmagnetic material as the core metal.
芯金は、弾性シールを内輪側に接触させるために屈曲した形状となっており、かかる形状を得るためにはプレス加工等の塑性加工が必要である。一方、芯金の材料となり得る非磁性体の金属としては、例えば、オーステナイト系ステンレスであるSUS304が知られているが、SUS304は、プレス加工により加工硬化するとともに磁性を帯びる性質がある。したがって、このような材料を芯金に用いると、加工によって生じた磁性により磁気センサの検知精度が悪化しないように、非磁性化が求められる。 The cored bar has a bent shape so that the elastic seal is brought into contact with the inner ring side, and plastic processing such as press processing is required to obtain such a shape. On the other hand, for example, SUS304, which is an austenitic stainless steel, is known as a non-magnetic metal that can be used as a material for the core metal. SUS304 has a property of being hardened by press work and magnetic. Therefore, when such a material is used for the cored bar, non-magnetization is required so that the detection accuracy of the magnetic sensor does not deteriorate due to magnetism generated by processing.
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、磁気センサとパルサとの間に介在された芯金により磁気センサの検知精度に悪影響を及ぼすことがない、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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a rolling bearing device with a sensor that does not adversely affect the detection accuracy of the magnetic sensor due to the core metal interposed between the magnetic sensor and the pulser. The purpose is to do.
本発明は、固定側軌道輪と、回転側軌道輪と、前記固定側軌道輪及び前記回転側軌道輪の間に配置された転動体と、前記固定側軌道輪に固定された環状の芯金と、この芯金に一体的に設けられた磁気センサと、前記回転側軌道輪に設けられ且つ前記磁気センサによって検知されるパルサと、を備えたセンサ付き転がり軸受装置において、
前記芯金が、塑性加工によって成形されるとともに、その少なくとも一部が前記磁気センサと前記パルサとの間に介在され、さらに、前記塑性加工によって磁性化し難い非磁性材料よりなることを特徴としている。
The present invention includes a fixed-side race, a rotation-side race, a rolling element disposed between the fixed-side race and the rotation-side race, and an annular core metal fixed to the fixed-side race In a rolling bearing device with a sensor, comprising: a magnetic sensor integrally provided on the core metal; and a pulser provided on the rotating raceway and detected by the magnetic sensor,
The core metal is formed by plastic processing, and at least a part thereof is interposed between the magnetic sensor and the pulser, and is further made of a non-magnetic material that is not easily magnetized by the plastic processing. .
これによれば、芯金が、例えばプレス加工等により成形されるものであっても、当該加工によって磁性化せず、磁気センサの検知精度に悪影響を及ぼすことがない。 According to this, even if the cored bar is molded by, for example, press working or the like, it is not magnetized by the working and does not adversely affect the detection accuracy of the magnetic sensor.
前記芯金を構成する非磁性材料としては、例えば、SUS304Lや、SUS305を用いることができる。 For example, SUS304L or SUS305 can be used as the nonmagnetic material constituting the cored bar.
前記芯金は、前記固定側軌道輪に嵌合固定される外周側円筒部と、この外周側円筒部の軸方向内側端部から径方向内方に延びる第1フランジ部と、第1フランジ部の径方向内端部から軸方向外側へ前記磁気センサと前記パルサとの間を通って延びる内周側円筒部と、この内周側円筒部の軸方向外側端部から回転側軌道輪に向けて延びる第2フランジ部とを備え、前記第2フランジ部には、前記回転側軌道輪側との間をシールするシール体が設けられていることが好ましい。 The core metal includes an outer cylindrical portion that is fitted and fixed to the fixed-side race, a first flange portion that extends radially inward from an axially inner end of the outer cylindrical portion, and a first flange portion. An inner circumferential cylindrical portion extending from the radially inner end of the inner circumferential portion to the outer side in the axial direction between the magnetic sensor and the pulsar, and from the axial outer end of the inner circumferential cylindrical portion toward the rotating raceway It is preferable that the 2nd flange part is provided, and the said 2nd flange part is provided with the sealing body which seals between the said rotation side bearing ring side.
この場合、パルサが第2フランジ部及びシール体により軸方向外側から覆われることになり、軸受装置内へ浸入しようとする水等からパルサを保護することができる。 In this case, the pulsar is covered from the outside in the axial direction by the second flange portion and the seal body, and the pulsar can be protected from water or the like that is about to enter the bearing device.
本発明によれば、磁気センサとパルサとの間に介在された芯金により、磁気センサの検知精度に悪影響を及ぼすことがない。 According to the present invention, the detection accuracy of the magnetic sensor is not adversely affected by the cored bar interposed between the magnetic sensor and the pulser.
図1は、本発明の実施形態に係る転がり軸受装置10の断面図、図2は、転がり軸受装置10の正面図である。転がり軸受装置10は、ハブユニット11と、センサ装置12とを備えている。ハブユニット11は、車体側に固定される外輪(固定側軌道輪)13と、車輪が取り付けられる内輪(回転側軌道輪)14と、外輪13及び内輪14の間に配置された複数の玉(転動体)15と、玉15を保持する保持器16と、を備えている。
FIG. 1 is a sectional view of a rolling bearing
なお、図1においては、ハブユニット11の左側が車体側(インナ側)であり、右側が車輪側(アウタ側)である。また、ハブユニット11の軸方向の中央側から、インナ側及びアウタ側に向かう方向を軸方向外方といい、インナ側及びアウタ側からハブユニットの軸方向中央側に向かう方向を軸方向内方という。 In FIG. 1, the left side of the hub unit 11 is the vehicle body side (inner side), and the right side is the wheel side (outer side). In addition, the direction from the central side in the axial direction of the hub unit 11 toward the inner side and the outer side is referred to as the axially outward direction, and the direction from the inner side and the outer side toward the central side in the axial direction of the hub unit is axially inward. That's it.
外輪13は、内周面に2列の軌道面19Aを備えた円筒部19と、円筒部19の外周面から径方向外方に突出するフランジ部20とを有している。外輪13は、このフランジ部20においてボルトにより車体に取り付けられる。
内輪14は、ハブ輪22と、このハブ輪22のインナ側の外周面に嵌合される筒状輪23とからなる。ハブ輪22は、円筒部24とこの円筒部24の外周面から径方向外方へ突出するフランジ部25とを有し、このフランジ部25にボルトによって車輪が取り付けられる。円筒部24の外周面と筒状輪23の外周面とには、各1列の軌道面24A,23Aが形成され、これら軌道面24A,23Aと、外輪13に形成した軌道面19Aとの間に複数の玉15が軸方向2列に配置されている。
The
The
外輪13のアウタ側端部の内周面と、ハブ輪22の円筒部24の外周面との間には、軸受内への泥土の浸入を防止する弾性シール27が設けられている。また、外輪13及び内輪14のインナ側端部には、同じく泥土等の浸入を防止するシール装置28が設けられている。
An
図3は、本発明の要部を拡大して示す断面図である。シール装置28は、外輪13に固定された固定側シール部材30と、内輪14に固定された回転側シール部材31とからなる。
固定側シール部材30は、芯金32と、インサート成形により芯金32に一体化された樹脂部材33と、樹脂部材33内に配置されたセンサ34と、芯金32に接着された弾性シール(シール体)35とを備えている。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the present invention. The
The fixed-
芯金32は、環状に形成されており、径方向の外端部に、軸方向に沿って延びる外周側円筒部37を備え、この円筒部37のアウタ側端部から径方向内方に延びるアウタ側フランジ部(第1フランジ部)38を備え、アウタ側フランジ部38の径方向内端部から軸方向に沿ってインナ側へ延びる内周側円筒部39を備え、内周側円筒部39のインナ側端部から径方向内方へ延びるインナ側フランジ部(第2フランジ部)40とを備えている。これら円筒部37,39及びフランジ部38,40は、金属板をプレス加工(深絞り加工)することによって一体成形されている。
The
芯金32の外周側円筒部37は、外輪13のインナ側端部の内周面に嵌合する嵌合部を構成しており、インナ側フランジ部40は、回転側シール部材31との間をシールする弾性シール35を取り付けるためのシール取付部を構成している。
樹脂部材33は、環状に形成され、芯金32の外周側円筒部37のインナ側端部がインサート成形により一体化されている。また、樹脂部材33は、芯金32の外周側円筒部37、アウタ側フランジ部38、内周側円筒部39によって囲まれる空間S内に充填されている。
The outer peripheral side
The
図1に示すように、樹脂部材33の上部にはインナ側及び径方向外側に突出する突出部41が設けられている。この突出部41の上端には、車体側に設けられた信号処理手段とセンサ34とを結ぶハーネスを取り付けるためのコネクタ部42が一体に成形されている。コネクタ部42には、信号用のコネクタピン43が設けられ、センサ34とコネクタピン43とが、リード線44等を介して接続されている。センサ34、コネクタ部42、コネクタピン43、リード線44、信号処理手段等によって、センサ装置12が構成されている。また、センサ装置12は、ABSセンサとしてハブユニット11に組み込まれたものである。
As shown in FIG. 1, the upper portion of the
センサ34は、磁気センサとされており、図3に示すように、前記空間Sにおいて樹脂部材33内に配置されている。そして、センサ34のセンシング面34aは、径方向内方に向いている。
図3に示すように、回転側シール部材31は、内輪14に固定されるスリンガー46と、このスリンガー46の外周面に固定されたパルサ47とを有している。
The
As shown in FIG. 3, the rotation-
スリンガー46は、軸方向に沿って延びる円筒部48と、この円筒部48のインナ側端部から径方向外方へ延びるフランジ部49とによって断面略L字状に形成されている。円筒部48のアウタ側は、内輪14における筒状輪23のインナ側外周面に嵌合されている。円筒部48のインナ側は、筒状輪23よりもインナ側へ軸方向に突出している。
The
パルサ47は、N極とS極とが交互に配置されて回転信号を出力するものであり、支持部材50と、着磁体51とからなっている。支持部材50は、SUS430などの磁性を有する金属によって環状に形成されている。また、支持部材50は、断面略コ字状に形成され、外周面に着磁体51が接着されるとともに、当該外周面の軸方向両側に着磁体51が内周方向に加締められて抜け止めされている。支持部材50の内周面は、スリンガー46の円筒部48のアウタ側外周面に嵌合されている。着磁体51は、ゴムをバインダとする磁性粉が着磁されることにより形成され、樹脂部材33に埋設されたセンサ34のセンシング面34aに対向している。
The
スリンガー46の円筒部48のインナ側外周面と、フランジ部49のアウタ側の側面とは、固定側シール部材30の弾性シール35が当接するシール受け面とされている。弾性シール35は、円筒部48の外周面に当接するリップ部35a,35bと、フランジ部49のアウタ側側面に当接するリップ部35cとを有し、樹脂部材33の内周面とスリンガー46の径方向外端部との間の隙間から軸受装置10内への水等の浸入(矢印aで示す)を防止するようになっている。
The inner side outer peripheral surface of the
パルサ47は、芯金32の内周側円筒部39によって径方向外方が覆われ、芯金32のインナ側フランジ部40と弾性シール35によってインナ側(軸方向外側)が覆われている。したがって、矢印aの如く浸入する水等から完全に保護されている。
The
芯金32の外周側円筒部37と、アウタ側フランジ部38と、内周側円筒部39とは、樹脂部材33に接着されている。そのため、芯金32と樹脂部材33とを、大きな接着面積で強固に接着することができる。
The outer peripheral side
芯金32の内周側円筒部39は、センサ34とパルサ47との間に介在されるようになっている。そのため、芯金32が磁性を帯びていると、センサ34によるパルサ47の検知に悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、本実施形態では、芯金32として非磁性体の材料を用いている。
An inner peripheral
また、芯金32は、上述のごとく、外周側円筒部37、アウタ側フランジ部38、内周側円筒部39、インナ側フランジ部40を形成するために複数箇所で屈曲しており、深絞り加工によって成形されるようになっている。金属には、非磁性体であっても塑性加工を行うことによって加工硬化を起こし、同時に磁性化するものがある。例えば、オーステナイト系ステンレスであるSUS304は、深絞り等の冷間加工を行うと、組織がマルテンサイト変態化し、硬度及び磁性が増加する性質がある。
Further, as described above, the cored
そのため、本実施形態では、芯金32として単に非磁性体の材料を用いるのではなく、塑性加工によって磁性化しがたい非磁性体の材料を用いるようになっている。具体的には、オーステナイト系ステンレスであるSUS304LやSUS305等を用いている。したがって、本実施形態のように、芯金32が、複雑に曲げ加工されてセンサ34とパルサ47との間に介在されていても、センサ34の検出精度に影響を及ぼすことがない。なお、SUS304Lは、SUS304に比べて炭素量が少なく、ニッケル量が多くなっている。
For this reason, in the present embodiment, a nonmagnetic material that is difficult to be magnetized by plastic working is used instead of a nonmagnetic material as the
本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。例えば、芯金32の材料としては、上記実施形態で挙げたものに限定されず、塑性加工により磁性化しがたい材料であれば採用することができる。また、塑性加工の種類としては、プレス加工に分類される深絞り加工、曲げ加工などがあり、選択される芯金32の材料は、加工方法や温度等の加工条件に応じて選択することができる。また、芯金32だけでなく、支持部材50及びスリンガー46も非磁性材料で構成することができる。さらに、着磁体51を支持するための支持部材50を省略し、当該支持部材50を用いた場合と同じ外径となるように着磁体51の肉厚を大きくしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the design can be changed as appropriate. For example, the material of the cored
10 転がり軸受装置
12 センサ装置
13 外輪
14 内輪
28 シール装置
32 芯金
34 センサ
47 パルサ
50 支持部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記芯金が、塑性加工によって成形されるとともに、その少なくとも一部が前記磁気センサと前記パルサとの間に介在され、さらに、前記塑性加工によって磁性化し難い非磁性材料よりなることを特徴とするセンサ付き転がり軸受装置。 A fixed-side raceway, a rotation-side raceway, a rolling element disposed between the fixed-side raceway and the rotation-side raceway, an annular cored bar fixed to the fixed-side raceway, and the core In a rolling bearing device with a sensor, comprising: a magnetic sensor provided integrally with gold; and a pulsar provided on the rotating raceway wheel and detected by the magnetic sensor,
The cored bar is formed by plastic working, and at least a part thereof is interposed between the magnetic sensor and the pulser, and is further made of a nonmagnetic material that is difficult to be magnetized by the plastic working. Rolling bearing device with sensor.
Priority Applications (4)
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JP2006310307A JP2008128268A (en) | 2006-11-16 | 2006-11-16 | Rolling bearing device with sensor |
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JP2011226907A (en) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Aisan Ind Co Ltd | Rotation angle sensor |
JP2013155881A (en) * | 2013-05-20 | 2013-08-15 | Ntn Corp | Sensor cap for wheel bearing device with rotating speed detection device, wheel bearing device with rotating speed detection device having the same, and method of manufacturing sensor cap for wheel bearing device with rotating speed detection device |
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2006
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