JP2008170170A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トラック、バス等の大型車両用のアクスルユニットとして使用するのに適し、ハウジングに対して外輪が軸方向に移動しても、磁気エンコーダと磁気センサとの距離や角度が変化せずに、常に車輪の回転を正確に検出できる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１は、複列の転がり軸受２と、この転がり軸受２の外輪４が内周に圧入された環状のハブ３４取付用ハウジング７とを備える。前記ハウジング７の内周に設けた止め輪１５で前記外輪４の抜け止めをする。前記外輪４に磁気エンコーダ１７を固定して設ける。これにより、ハウジング７に対して外輪４が軸方向に移動しても、磁気エンコーダ１７とこれに対向する磁気センサ２１との位置関係が変わらない。
【選択図】 図１

Description

この発明は、トラック、バス等の大型車両用のアクスルユニットとして使用される車輪用軸受装置に関する。

大型車両用のアクスルユニットとして、例えば特許文献１に開示された構造のものが知られている。図３に示すように、このアクスルユニットは、ユニット化された複列の転がり軸受２と、この転がり軸受２の外輪４が内周に嵌合する環状のハウジング７とを備え、ハウジング７の一端にハブ３４およびブレーキロータ３５を取付けたものである。車輪（図示せず）はハブ３４に取付けられる。
特開２００３−３１２２０５号公報

この種のアクスルユニットでは、通常、転がり軸受２の外輪４がハウジング７の内周に圧入により嵌合させてある。その場合、アクスルユニットに高荷重が負荷されたときに、外輪４がクリープして軸方向に抜けるのを防止するために、外輪４の軸方向の移動を規制する止め輪１５がハウジング７に取付けられる。

上記止め輪１５は、ハウジング７の内周に形成されている環状溝１３に、止め輪１５が有する弾性を利用して嵌め込まれるが、この嵌め込みが円滑に行われるように、環状溝１３の幅よりも止め輪１５の幅の方が若干狭くなっている。このため、止め輪１５を取付けた状態で、止め輪１５とハウジング７との間には、軸方向の僅かな隙間があり、この隙間分だけハウジング７に対して外輪４が移動する可能性がある。

最近の自動車は、操舵安定性を得るためにアンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）を備えたものが多い。アンチロックブレーキ装置を備えた自動車では、タイヤロックを検知するＡＢＳセンサがアクスルユニットに設けられる。ＡＢＳセンサは、アクスルユニットにおける回転側部材に取付けた磁気エンコーダと、前記磁気エンコーダに対して対面するように固定側部材に取付けられた磁気センサとからなる。

具体的な説明はないが、特許文献１にも、ＡＢＳセンサ等の回転検出装置の磁気エンコーダと思われるものＡが図に示されている。しかし、図例のように磁気エンコーダＡがハウジング７に取付けられていると、前述したように、止め輪１５とハウジング７との隙間の範囲内でハウジング７に対して外輪４が軸方向に移動した場合、磁気エンコーダＡと磁気センサ（図示せず）との距離や角度が変化して、回転検出装置で車輪の回転を正確に検出できなくなる。回転検出装置の検出結果に基づきアンチロックブレーキ装置を作動させる場合は、アンチロックブレーキ装置が正確に作動しなくなる懸念がある。

この発明の目的は、大型車両用のアクスルユニットとして使用するのに適し、ハウジングに対して外輪が軸方向に移動しても、磁気エンコーダと磁気センサとの距離や角度が変化せずに、常に車輪の回転を正確に検出できる車輪用軸受装置を提供することである。

この発明にかかる車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に圧入された環状のハブ取付用ハウジングとを備え、前記ハウジングの内周に設けた止め輪で前記外輪の抜け止めをした車輪用軸受装置であって、前記外輪に磁気エンコーダを固定して設けたことを特徴とする。

この車輪用軸受装置は、ハブ取付用ハウジングにハブおよびブレーキロータを取付けることで、アクスルユニットとして使用される。転がり軸受の外輪に磁気エンコーダを固定して設けたため、ハウジングに対して外輪が軸方向に移動しても、磁気エンコーダとこれに対向する磁気センサとの位置関係が変わることがない。そのため、常に車輪の回転を正確に検出できる。

この発明において、前記外輪の一端を前記ハブ取付用ハウジングよりも軸方向に突出させ、その突出部の外周に前記磁気エンコーダを固定して設けるとよい。
外輪の外周に磁気エンコーダを固定する構成とすると、磁気エンコーダの固定が容易である。

前記磁気エンコーダは、アキシアル型の磁気エンコーダとしても良い。
磁気エンコーダをアキシアル型としても、外輪が軸方向に移動した場合の磁気エンコーダと磁気センサとのエアギャップの変化をなくすことができる。

この発明の車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に圧入された環状のハブ取付用ハウジングとを備え、前記ハウジングの内周に設けた止め輪で前記外輪の抜け止めをしたものであり、前記外輪に磁気エンコーダを固定して設けたことにより、大型車両用のアクスルユニットとして使用するのに適し、ハウジングに対して外輪が軸方向に移動しても、磁気エンコーダと磁気センサとの距離や角度が変化せずに、常に車輪の回転を正確に検出できるものとなった。

この発明の第１の実施形態を図１および図２と共に説明する。この実施形態は、外輪回転タイプで、例えばトラック、バス等の大型車両の従動輪用アクスルユニットに使用された状態を示す。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の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、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１は、複列の転がり軸受２と、この転がり軸受２の外周に嵌合するハブ取付用のハウジング７とからなる。転がり軸受２は、それぞれ外周面に軌道面３ａを有する２個の内輪３と、この内輪３の軌道面３ａに対向する複列の軌道面４ａを内周面に有する外輪４と、これら内外輪３，４間に組み込まれた複列の転動体５とを備えている。この実施形態の場合、転動体５は円すいころであって、複列の円すいころが背面組合せで配列され、各列毎に保持器６で保持されている。内輪３と外輪４間の軸受空間の両端は、シール８，９によりそれぞれ密封されている。

ハウジング７は環状の部材であり、その内周面１１は、転がり軸受２の外輪４が圧入される圧入面部１１ａと、この圧入面部１１ａに段差部１１ｂを介してアウトボード側へ続く圧入面部１１ａよりも小径な小径面部１１ｃとからなる段付き円筒面状に形成されている。ハウジング７のアウトボード側の端面における周方向複数箇所に、ハブおよびブレーキロータを取付けるためのボルト孔１２が設けられている。

転がり軸受２は、その外輪４をハウジング７の内周面圧入面部１１ａにインボード側から圧入することにより、ハウジング７に組み込まれる。組込状態では、外輪４のアウトボード側の端面がハウジング７の内周面段差部１１ｂに当接し、転がり軸受２のアウトボード側への移動が規制される。ハウジング７の内周面圧入面部１１ａおよび外輪４の外周面の互いに対応する位置に環状溝１３，１４が形成されており、これら環状溝１３，１４に止め輪１５を装入することで外輪４の軸方向の抜け止めとされている。
止め輪１５は、この止め輪１５が有する弾性を利用して環状溝１３，１４に嵌め込むものであり、この嵌め込みが円滑に行われるように、環状溝１３，１４の幅に対し止め輪１５の幅が若干狭くなっている。このため、止め輪１５を装入した状態で、止め輪１５とハウジング７との間に軸方向の僅かな隙間が生じている。

また、ハウジング７に転がり軸受２を組み込んだ状態では、外輪４のインボード側端がハウジング７よりもインボード側に突出している。そして、その外輪４の突出部４ｂの外周に、磁気エンコーダ１７が固定して設けられている。この磁気エンコーダ１７は、後述する磁気センサ２１と組み合わせて、回転検出装置２２として構成される。回転検出装置２２は、例えばタイヤロックを検知するためのＡＢＳセンサとして利用され、その検出結果に基づいてアンチロックブレーキ装置が作動するようになっている。

前記磁気エンコーダ１７はアキシアル型のものであって、図２に示すように、外輪４の外周面に圧入される円筒状部１８ａおよびこの円筒状部１８ａのインボード側端から径方向に立ち上がる立板部１８ｂからなる断面Ｌ字状で環状の芯金１８と、前記立板部１８ｂのインボード側面に設けられた多極磁石１９とでなる。多極磁石１９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１８ｂ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よい。

前記磁気センサ２１は、多極磁石１９のインボード側面に対面配置するように、アクスルユニットの固定側部材に取付けられる。この実施形態では、固定側部材が、ナックルに固定される固定軸３１の基部３１ａとされている。磁気エンコーダ１７の回転に伴って磁気センサ２１の前を横切る多極磁石１９の磁極を磁気センサ２１が検出することにより、回転検出装置２２が、このアクスルユニットに取付けられた車輪の回転を検出する。

この車輪用軸受装置１を例えばトラックの従動輪用アクスルユニットとして組付ける場合、前記固定軸３１を内輪３の内周に挿通し、その固定軸３１の先端側のねじ部３１ｂにナット３２を装着して、このナット３２と固定軸３１の基部側の大径部３１ｃとで内輪３を幅締めする。また、ボルト孔１２に螺着されるボルト３３により、ハブ３４およびブレーキロータ３５をハウジング７に取付ける。車輪（図示せず）は、ハブ３４にハブボルト３６で取付けられる。

前述のように、止め輪１５とハウジング７との間に軸方向の僅かな隙間があるため、車輪用軸受装置１に高荷重が負荷された場合、前記隙間の範囲内でハウジング７に対して外輪４が軸方向に移動する可能性があるが、この車輪用軸受装置１は、外輪４に磁気エンコーダ１７を固定して設けたため、ハウジング７に対して外輪４が軸方向に移動しても、磁気エンコーダ１７とこれに対向する磁気センサ２１との位置関係が変わることがない。そのため、磁気エンコーダ１７と磁気センサ２１とのエアギャップの変化がなく、回転検出装置２２により、常に精度良く車輪の回転を検出することができる。また、アンチロックブレーキ装置が常に正確に作動する。

磁気エンコーダ１７の固定位置は外輪４の外周とされているため、磁気エンコーダ１７の固定が容易である。外輪４の一端がハウジング７よりもインボード側に突出し、その突出部４ａの外周に磁気エンコーダ１７を固定する構成としたことにより、外輪４の外周に磁気エンコーダ１７を固定することが可能になっている。

この実施形態では、磁気エンコーダ１７をアキシアル型としているが、磁気エンコーダ１７はラジアル型としてもよい。
また、この実施形態では、転がり軸受２を円すいころ軸受型としているが、アンギュラ玉軸受等の玉軸受型としてもよい。
また、この実施形態では、車輪用軸受装置１が従動輪用のアクスルユニットに使用されているが、この発明の車輪用軸受装置は、駆動輪用のアクスルユニットにも適用することができる。

この発明の実施形態にかかる車輪用軸受装置を組み込んだアクスルユニットの断面図である。 図１のII部拡大図である。 従来のアクスルユニットの断面図である。

符号の説明

１…車輪用軸受装置
２…転がり軸受
３…内輪
４…外輪
７…ハウジング
１３，１４…環状溝
１５…止め輪
１７…磁気エンコーダ
２１…磁気センサ
３１…固定軸
３４…ハブ
３５…ブレーキロータ

Claims (3)

1. 複列の転がり軸受と、この転がり軸受の外輪が内周に圧入された環状のハブ取付用ハウジングとを備え、前記ハウジングの内周に設けた止め輪で前記外輪の抜け止めをした車輪用軸受装置であって、
   前記外輪に磁気エンコーダを固定して設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 請求項１において、前記外輪の一端が前記ハブ取付用ハウジングよりも軸方向に突出し、その突出部の外周に前記磁気エンコーダを固定して設けた車輪用軸受装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記磁気エンコーダは、アキシアル型の磁気エンコーダである車輪用軸受装置。

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