JP2008157743A - 回転速度検出装置付車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化・軽量化を図ることができる回転速度検出装置付車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】ボルト孔２１は、バーリング加工等でアウトボード側に延びるように加工された円筒部２１ａと、円筒部２１ａの外周面に重なるように折り返されてインナー側に延びる折り返し部２１ｂと、からなる。円筒部２１ａの内周面には、めねじ２１ｃが形成されている。めねじ２１ｃには、取付ボルト１９が締結される。このように、円筒部２１ａの外周面に折り返し部２１ｂを設けることにより、ボルト孔２１のねじ加工に必要な板厚を十分に確保できる。また、それにより、ねじ加工に必要な板厚を確保するために、カバー１７の板厚自体を厚くする必要がなく、低コスト化・軽量化を実現できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、車輪の回転速度を検出する回転速度センサが内蔵された回転速度検出装置付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）を制御し、車輪の回転速度を検出する回転速度センサが内蔵された回転速度検出装置付車輪用軸受装置として、従来から種々の構造のものが知られている。

特許文献１には、この回転速度検出装置付車輪用軸受装置の一例が示されている。この例では、懸架装置に固定される外方部材のインボード側の側端部に有底のカップ状をしたカバーが嵌合されている。このカバーは、外方部材の端部内径に嵌合される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる側壁、この側壁から軸方向に延びる円筒部と、それに連設された底部とを有している。

カバーの底部には、回転速度センサの装着孔及び取付ボルトが締結されるボルト孔がそれぞれ形成されている。回転速度センサは、略長円形をなす取付金具を介して取付ボルトによってカバーに固定される。取付ボルトが締結されるボルト孔は、カバーの一部がバーリング加工等で軸方向に延ばされ、その円筒状の加工部の内周面にめねじが形成されたものである。
特開２００６−１２５５３６号公報

しかしながら、バーリング加工及びねじ加工によって形成するボルト孔の強度を保つため、カバーには、ある程度の肉厚が必要となる。そのため、カバーの肉厚を薄くして装置の低コスト化・軽量化を図ることができなかった。

本発明は、このような従来の問題を鑑みてなされたもので、低コスト化・軽量化を図ることができる回転速度検出装置付車輪用軸受装置を提供することを目的とする。

係る目的を達成すべく、本発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ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た内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材の一端開口部を塞ぐカバーと、前記内輪に装着されたパルサーリングと、このパルサーリングに対峙し、前記カバーに支持固定された回転速度センサとを備えた回転速度検出装置付車輪用軸受装置において、前記カバーが前記外方部材の端部に嵌合される円筒状の嵌合部と、それに連設された底部を有し、この底部に前記回転速度センサを取付金具を介して前記カバーに取り付ける取付ボルトが締結されるボルト孔が形成され、このボルト孔が軸方向に延びる円筒部とそれに重なるように折り返されて軸方向に延びる折り返し部が形成されており、前記ボルト孔の内周面にめねじが形成されている。

このように、ボルト孔が軸方向に延びる円筒部とそれに重なるように折り返されて軸方向に延びる折り返し部が形成されているので、ボルト孔のねじ加工に必要な板厚を十分に確保できる。また、それにより、ねじ加工に必要な板厚を確保するために、カバーの板厚自体を厚くする必要がなく、低コスト化・軽量化を実現できる。

また、本発明は、前記折り返し部が前記円筒部の外周面又は内周面に重なるように折り返されていることができる。これにより、ボルト孔のねじ加工に必要な板厚を確保できる。

また、本発明は、前記外方部材のインボード側の端部にシールが装着されていれば、このシールによって軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止することができる。従来は、潤滑グリースのカバー部への漏洩を加味して予め余分に封入していたが、このシールを装着することにより、潤滑グリースの封入量を必要最小限に抑えて潤滑グリースの攪拌抵抗による温度上昇を抑制し、長期間に亙って安定した潤滑を図ることができる。

また、本発明は、前記パルサーリングが、エラストマに磁性体粉を混入させ、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダからなり、この磁気エンコーダが前記シールに一体構成されていれば、部品点数を削減できコンパクト化を図ることができる。

本発明に係る回転速度検出装置付車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ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た内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材の一端開口部を塞ぐカバーと、前記内輪に装着されたパルサーリングと、このパルサーリングに対峙し、前記カバーに支持固定された回転速度センサとを備えた回転速度検出装置付車輪用軸受装置において、前記カバーが前記外方部材の端部に嵌合される円筒状の嵌合部と、それに連設された底部を有し、この底部に前記回転速度センサを取付金具を介して前記カバーに取り付ける取付ボルトが締結されるボルト孔が形成され、このボルト孔が軸方向に延びる円筒部とそれに重なるように折り返されて軸方向に延びる折り返し部が形成されており、前記ボルト孔の内周面にめねじが形成されているので、ねじ加工に必要な板厚を確保するために、カバーの板厚自体を厚くする必要がなく、低コスト化・軽量化を実現できる。

内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ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た内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材の一端開口部を塞ぐカバーと、前記内輪に装着されたパルサーリングと、このパルサーリングに対峙し、前記カバーに支持固定された回転速度センサとを備えた回転速度検出装置付車輪用軸受装置において、前記カバーが前記外方部材の端部に嵌合される円筒状の嵌合部と、それに連設された底部を有し、この底部に前記回転速度センサを取付金具を介して前記カバーに取り付ける取付ボルトが締結されるボルト孔が形成され、このボルト孔が軸方向に延びる円筒部とそれに重なるように折り返されて軸方向に延びる折り返し部が形成されており、前記ボルト孔の内周面にめねじが形成されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基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車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３（ａ）はカバーを示す断面図、（ｂ）は側面図である。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トボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。

この回転速度検出装置付車輪用軸受装置は、内方部材１と外方部材１０と、この両部材１、１０間に収容された複列の転動体（ボール）６、６とを備えている。内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に外嵌された別体の内輪３とからなる。

ハブ輪２は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、この車輪取付フランジ４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５が植設されている。ハブ輪２の外周には内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる小径段部２ｂが形成されている。この小径段部２ｂに内輪３が圧入され、さらに、小径段部２ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２ｃにより、ハブ輪２に対して内輪３が軸方向に固定されている。本実施形態では、このようなセルフリテイン構造を採用することにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができると共に、かつ長期間その予圧量を維持することができる。また、ハブ輪２のインボード側の出っ張りを抑え、内方部材１を軽量・コンパクト化することができる。

外方部材１０は外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１０ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面１０ａ、１０ａが形成されている。この複列の外側転走面１０ａ、１０ａに対向する複列の内側転走面２ａ、３ａが内方部材１の外周、すなわち、ハブ輪２と内輪３の外周に一体形成されている。そして、それぞれの転走面１０ａ、２ａと１０ａ、３ａ間に複列の転動体６、６が収容され、保持器７、７によりこれら複列の転動体６、６が転動自在に保持されている。

また、外方部材１０の端部にはシール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を防止すると共に、外部からの雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。このような構造は第３世代の車輪用軸受装置と呼称されている。本実施形態では、外方部材１０のインボード側の端部に後述するカバー１７が装着されるため、シール９は必ずしも装着する必要はないが、このシール９によって軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止することができる。したがって、従来のように、潤滑グリースの漏洩を加味して予め余分に封入することなく、潤滑グリースの封入量を必要最小限に抑えて潤滑グリースの攪拌抵抗による温度上昇を抑制し、長期間に亙って安定した潤滑を図ることができる。なお、ここでは、転動体６、６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。

ハブ輪２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、アウトボード側の内側転走面２ａをはじめ、シール８が摺接するシールランド部、および小径段部２ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部２ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。一方、内輪３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。

また、外方部材１０は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面１０ａ、１０ａは高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

インボード側のシール９は、図２に拡大して示すように、外方部材１０と内輪３にそれぞれ装着された第１および第２のシール板１１、１２を有し、これら第１および第２のシール板１１、１２は互いに対向して配置されている。

第１のシール板１１は、芯金１３と、この芯金１３に一体に加硫接着されたシール部材１４とからなる。芯金１３はオーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）あるいは冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からなり、外方部材１０の端部内径に内嵌される円筒部１３ａと、この円筒部１３ａから径方向内方に延びる立板部１３ｂとを有し、プレス加工によって断面が略Ｌ字状に、全体として円環状に形成されている。シール部材１４はゴム等の弾性部材からなり、内縁部にはサイドリップ１４ａと、グリースリップ１４ｂ、および中間リップ１４ｃからなるシール部材１４が設けられている。

第２のシール板１２は、スリンガ１５と、このスリンガ１５に接合された磁気エンコーダ（パルサーリング）１６とを有している。スリンガ１５は、フェライト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からなり、内輪３の外径面に圧入される円筒部１５ａと、この円筒部１５ａから径方向外方に延びる立板部１５ｂとを有し、プレス加工によって断面略Ｌ字状に、全体として円環状に形成されている。シール部材１４のサイドリップ１４ａはスリンガ１５の立板部１５ｂに、また、グリースリップ１４ｂおよび中間リップ１４ｃは円筒部１５ａにそれぞれ摺接される。

スリンガ１５における立板部１５ｂのインボード側の側面には磁気エンコーダ１６が加硫接着等で一体に接合されている。この磁気エンコーダ１６は、ゴム等からなるエラストマにフェライト等からなる強磁性体粉を混入させ、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓがピッチ円直径（ＰＣＤ）において、所定のピッチとなるように着磁され、車輪回転速度の検出用のロータリエンコーダを構成している。なお、ここでは、磁気エンコーダ１６をエラストマ製としたものを例示したが、これに限らず、例えば、フェライト等からなる強磁性体粉を金属バインダーで固めた燒結金属製であっても良い。

車輪の回転に伴って内輪３と共に磁気エンコーダ１６が回転すると、この磁気エンコーダ１６に対向する後述する回転速度センサ１８の出力が変化する。この回転速度センサ１８の出力が変化する周波数は車輪の回転速度に比例するため、回転速度センサ１８の出力信号を図示しない制御器に入力すれば、ＡＢＳを適切に制御することができる。

ここで、外方部材１０のインボード側端部にはカバー１７が軽圧入または所定の環状すきまを（嵌合すきま）介して嵌合されている。このカバー１７は、耐食性を有する鋼鈑、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）をプレス加工によって有底のカップ状に成形されている。カバー１７は、外方部材１０の端部内径に嵌合される円筒状の嵌合部１７ａと、この嵌合部１７ａから径方向外方に延び、重なるように折り返された側壁１７ｂ、この側壁１７ｂから軸方向に延びる円筒部１７ｃと、それに連設された底部１７ｄとを有している。

カバー１７と外方部材１０との間の嵌合部に接着剤を充填することもできる。これにより、カバー１７を外方部材１０に圧入固定することなく容易に装着することができ、また、外方部材１０の端部外径１０ｃが拡径することはない。接着剤としては、エポキシ樹脂系をはじめフェノール樹脂系、あるいは、ポリウレタン系やポリエチレン系等を例示することができる。

カバー１７の底部１７ｄには、回転速度センサ１８の装着孔２０および取付ボルト１９が締結されるボルト孔２１がそれぞれ形成されている。装着孔２０は、プレス成形により打ち抜かれ、回転速度センサ１８が嵌挿されている。

ボルト孔２１は、バーリング加工等でアウトボード側に延びるように加工された円筒部２１ａと、円筒部２１ａの外周面に重なるように折り返されてインナー側に延びる折り返し部２１ｂと、からなる。これらは、バーリング加工でアウトボード側に延びるように加工された長めの円筒状の加工部を１８０度インナー側に折り返すように加工して形成されるものである。円筒部２１ａの内周面には、めねじ２１ｃが形成されている。めねじ２１ｃには、取付ボルト１９が締結される。このように、円筒部２１ａの外周面に折り返し部２１ｂを設けることにより、ボルト孔２１のねじ加工に必要な板厚を十分に確保できる。また、それにより、ねじ加工に必要な板厚を確保するために、カバー１７の板厚自体を厚くする必要がなく、低コスト化・軽量化を実現できる。

回転速度センサ１８は、略長円形をなす取付部材２２を介して取付ボルト１９によってカバー１７に固定され、磁気エンコーダ１６に所定の軸方向すきま（エアギャップ）を介して対峙されている。こうした構成により、回転速度センサ１８は弛むことなく確実に固定される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図４は、本発明に係る回転速度検出装置付車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部の縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

ボルト孔３１は、バーリング加工等でアウトボード側に延びるように加工された円筒部３１ａと、円筒部３１ａの内周面に重なるように折り返されてインナー側に延びる折り返し部３１ｂと、からなる。折り返し部３１ｂの内周面には、めねじ３１ｃが形成されている。めねじ３１ｃには、取付ボルト１９が締結される。このように、円筒部３１ａの内周面に折り返し部３１ｂを設けることにより、ボルト孔３１のねじ加工に必要な板厚を確保できる。また、それにより、ねじ加工に必要な板厚を確保するために、カバー１７の板厚自体を厚くする必要がなく、低コスト化・軽量化を実現できる。

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車輪用軸受装置は、第３世代の構造に限定されず、第１あるいは第２世代の構造にも適用することができる。また、パルサーリングは、磁極Ｎ、Ｓが周方向交互に着磁された磁気エンコーダを例示したが、これに限らず、周方向に凹凸あるいは透孔が形成されたものであっても良い。したがって、このパルサーリングの形式に伴い、回転速度センサもホールＩＣ素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等を適宜選択して適用できる。

本発明に係る回転速度検出装置付車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 図１の要部拡大図である。 （ａ）は、同上カバー単体を示す断面図である。 （ｂ）は、同上側面図である。 本発明に係る回転速度検出装置付車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部の縦断面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
２・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
２ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
２ｃ・・・・・・・・・・・・・・・加締部
３・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
４・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
７・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
８、９・・・・・・・・・・・・・・シール
１０・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
１０ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１０ｃ・・・・・・・・・・・・・・端部外径
１１・・・・・・・・・・・・・・・第１のシール板
１２・・・・・・・・・・・・・・・第２のシール板
１３・・・・・・・・・・・・・・・芯金
１３ａ、１５ａ、１７ｃ・・・・・・円筒部
１３ｂ、１５ｂ・・・・・・・・・・立板部
１４・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
１４ａ・・・・・・・・・・・・・・サイドリップ
１４ｂ・・・・・・・・・・・・・・グリースリップ
１４ｃ・・・・・・・・・・・・・・中間リップ
１５・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
１６・・・・・・・・・・・・・・・磁気エンコーダ
１７・・・・・・・・・・・・・・・カバー
１７ａ・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
１７ｂ・・・・・・・・・・・・・・側壁
１７ｄ・・・・・・・・・・・・・・底部
１８・・・・・・・・・・・・・・・回転速度センサ
１９・・・・・・・・・・・・・・・取付ボルト
２０・・・・・・・・・・・・・・・装着孔
２１・・・・・・・・・・・・・・・ボルト孔
２１ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
２１ｂ・・・・・・・・・・・・・・折り返し部
２１ｃ・・・・・・・・・・・・・・めねじ
２２・・・・・・・・・・・・・・・取付部材
３１・・・・・・・・・・・・・・・ボルト孔
３１ａ・・・・・・・・・・・・・・円筒部
３１ｂ・・・・・・・・・・・・・・折り返し部
３１ｃ・・・・・・・・・・・・・・めねじ

Claims (4)

1. 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
   一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ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た内輪とからなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
   この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体と、
   前記外方部材の一端開口部を塞ぐカバーと、
   前記内輪に装着されたパルサーリングと、
   このパルサーリングに対峙し、前記カバーに支持固定された回転速度センサとを備えた回転速度検出装置付車輪用軸受装置において、
   前記カバーが前記外方部材の端部に嵌合される円筒状の嵌合部と、それに連設された底部を有し、この底部に前記回転速度センサを取付金具を介して前記カバーに取り付ける取付ボルトが締結されるボルト孔が形成され、このボルト孔が軸方向に延びる円筒部とそれに重なるように折り返されて軸方向に延びる折り返し部が形成されており、前記ボルト孔の内周面にめねじが形成されていることを特徴とする回転速度検出装置付車輪用軸受装置。
2. 前記折り返し部が前記円筒部の外周面又は内周面に重なるように折り返されている請求項１に記載の回転速度検出装置付車輪用軸受装置。
3. 前記外方部材のインボード側の端部にシールが装着されている請求項１又は２に記載の回転速度検出装置付車輪用軸受装置。
4. 前記パルサーリングが、エラストマに磁性体粉を混入させ、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁された磁気エンコーダからなり、この磁気エンコーダが前記シールに一体構成されている請求項３に記載の回転速度検出装置付車輪用軸受装置。

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