JP2009185903A - センサ付き転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサが、着磁パルサーに対してより精密に位置決めされ、かつ、製造コストが低くてコンパクトなセンサ付き転がり軸受装置を提供すること。
【解決手段】外輪３の内周面に内嵌されて固定された金属製の環状のスリンガ５０と、内輪２の外周面に外嵌されて固定された金属製の環状の芯金部材５１との間を弾性部材５２によって密封する。上記芯金部材５１の外周面に、着磁パルサー４１を固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、センサ付き転がり軸受装置に関する。

従来、センサ付き転がり軸受装置としては、特開２００６−１８３７１２号公報（特許文献１）に記載されている車輪用転がり軸受装置がある。

この車輪用転がり軸受装置は、外輪、内輪、複数の玉、ＡＢＳセンサ装置、環状の金属製の第１板材、環状の金属製の第２板材、環状の金属製の第３板材、および、環状の弾性部材を備える。

上記複数の玉は、外輪の軌道溝と内輪の軌道溝との間に、保持器によって保持された状態で、互いに間隔をおいて配置されている。

上記第１板材は、外輪の内周面に固定されている一方、上記第２板材は、内輪の外周面に固定されている。また、上記第３板材は、第１筒状部と、第１筒状部の径方向の外方に位置する第２筒状部とを有し、上記第１筒状部は、上記第２板材の外周面の一部に固定されている。

上記弾性部材は、上記第１板材に固着されている。上記弾性部材は、複数のシールリップを有し、各シールリップは、第２板材または第３板材に摺接するようになっている。

上記ＡＢＳセンサ装置は、ＡＢＳセンサと、着磁パルサーとを有している。上記ＡＢＳセンサは、外輪に対して静止している。上記着磁パルサーは、上記第３板材の上記第２筒状部の外周面に固定されている。上記ＡＢＳセンサは、外輪の径方向に上記着磁パルサーに重なる位置に配置されている。

このような背景において、ＡＢＳセンサを、着磁パルサーに対してより精密に位置決めし、回転速度をより正確に測定したいという要請がある。また、車輪用転がり軸受装置の製造コストを低減すると共に、車輪用転がり軸受装置をよりコンパクトにしたいという要請がある。
特開２００６−１８３７１２号公報

そこで、本発明の課題は、センサが、着磁パルサーに対してより精密に位置決めされ、かつ、製造コストが低くてコンパクトなセンサ付き転がり軸受装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のセンサ付き転がり軸受装置は、
外周面に軌道面を有する第１軌道部材と、
内周面に軌道面を有する第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と、上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された複数の転動体と、
上記第１軌道部材の上記外周面に固定された金属製の環状の第１板材と、
上記第２軌道部材の上記内周面に固定された金属製の環状の第２板材と、
上記第１板材と上記第２板材との間を密封する弾性部材と、
上記第１板材の外周面に固定された着磁パルサーと、
上記第２軌道部材に対して静止していると共に、上記着磁パルサーに上記着磁パルサーの径方向に重なる位置に配置されたセンサと
を備えることを特徴としている。

本発明によれば、第２軌道部材に固定された第２板材との間を弾性部材によって密封され、かつ、第１軌道部材の外周面に固定された第１板材の外周面に、着磁パルサーを固定しているから、従来の構成、すなわち、内輪の外周面に固定された第２板材の外周面に固定された第３板材の外周面に着磁パルサーを固定する構成と比較して、内輪に対する着磁パルサーの相対位置を、一の板材の厚さの加工公差分だけ精密に位置決めできる。

したがって、このことに起因して、センサと、着磁パルサーとのクリスタルギャップを、より精密に設定できて、より精密に回転速度を検出できる。

また、本発明によれば、上記従来の構成と比較して、金属製の板材の数が一つ少ないから、製造コストが小さくなる。また、一の板材の厚さ分、径方向の寸法を小さくすることができて、配置スペースを小さくすることができる。

また、一実施形態では、
上記着磁パルサーは、上記第１板材において上記第１軌道部材の上記外周面に固定されている部分の外周面に固定され、
上記弾性部材は、上記着磁パルサーの軸方向の上記転動体側とは反対側に位置している。

上記実施形態によれば、上記着磁パルサーが、上記第１板材において上記第１軌道部材の上記外周面に固定されている部分の外周面に固定されているから、上記第１軌道部材の外周面に対する着磁パルサーの相対位置を、更に、正確に位置決めすることができる。したがって、センサと、着磁パルサーとのクリスタルギャップを、更に精密に設定できる。

本発明のセンサ付き転がり軸受装置によれば、第１軌道部材の外周面に固定され、第２軌道部材の内周面に固定された第２板材との間を弾性部材によって密封される第１板材の外周面に、着磁パルサーを固定しているから、従来の構成、すなわち、内輪の外周面に固定された第２板材の外周面に固定された第３板材の外周面に着磁パルサーを固定する構成と比較して、内輪に対する着磁パルサーの相対位置を、一の板材の厚さの加工公差分だけ精密に位置決めできる。したがって、このことに起因して、センサと、着磁パルサーとのクリスタルギャップを、より精密に設定できて、より精密に回転速度を検出できる。

また、本発明のセンサ付き転がり軸受装置によれば、上記従来の構成と比較して、板材の数が一つ少ないから、製造コストが小さくなると共に、一の板材の厚さ分、径方向の寸法を小さくすることができて、配置スペースを小さくすることができる。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明のセンサ付き転がり軸受装置の第１実施形態である駆動輪用の車輪用転がり軸受装置の軸方向の断面図である。

この車輪用転がり軸受装置は、駆動輪用ハブ（以下単に、ハブという）１、内輪２、外輪３、転動体としての複数の第１の玉４、転動体としての複数の第２の玉５、および、シール一体型ＡＢＳセンサ装置１０を備える。上記ハブ１および内輪２は、第１軌道部材を構成し、外輪３は、第２軌道部材を構成している。

上記ハブ１は、筒部材で、内周面の一部に雌スプライン１４を有し、この雌スプライン１４は、図示しない等速ジョイントのスプライン軸にスプライン嵌合するようになっている。

上記ハブ１は、小径軸部１９と、大径軸部２０とを有している。上記大径軸部２０は、小径軸部１９に段部１８を介して連なると共に、小径軸部１９の外径よりも大きい外径を有している。上記大径軸部２０の外周面は、軌道面としてのアンギュラ型の軌道溝を有している。この軌道溝の外径は、小径軸部１９から離れるにしたがって、大きくなっている。

上記ハブ１は、軸方向の大径軸部２０側の端部に、ロータ（あるいは車輪）（図示せず）を取り付けるためのロータ取付用のフランジ（あるいは車輪取付用のフランジ）２２を有している。

上記内輪２は、ハブ１の小径軸部１９の外周面に外嵌されて固定されている。上記内輪２の軸方向の大径軸部２０側の端面は、上記段部１８に当接している。上記内輪２は、その外周面に軌道面としてのアンギュラ型の軌道溝を有している。この軌道溝の外径は、大径軸部２０から離れるにしたがって、大きくなっている。

上記外輪３は、内軸１の小径軸部１９および大径軸部２０の径方向の外方に位置している。上記外輪３の内周面は、軌道面としてのアンギュラ型の第１軌道溝と、軌道面としてのアンギュラ型の第２軌道溝とを有している。上記第１軌道溝は、内輪２の軌道溝に径方向に対向し、上記第２軌道溝は、ハブ１の軌道溝に径方向に対向している。

上記複数の第１の玉４は、内輪２の軌道溝と、外輪３の第１軌道溝との間に、保持器によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。また、上記複数の第２の玉５は、ハブ１の軌道溝と、外輪３の第２軌道溝との間に、保持器によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。

上記シール一体型ＡＢＳセンサ装置１０は、密封装置（シール装置）と、ＡＢＳセンサ装置と、樹脂材料の鋳物である樹脂モールド部とを有している。上記密封装置およびＡＢＳセンサ装置は、図１に２５で示す領域、すなわち、シール一体型ＡＢＳセンサ装置１０において、外輪３の軸方向のフランジ２２側とは反対側の端部の内周面よりも径方向の内方に位置する領域に配置されている。上記密封装置は、外輪３と内輪２との間を密封している。

図２は、図１に２５で示す領域２５、および、その領域２５の近傍の軸方向の断面図である。

図２を参照して、密封装置は、第２板材としての金属製の環状のスリンガ５０と、第１板材としての金属製の環状の芯金部材５１と、弾性部材５２とを有する。また、上記ＡＢＳセンサ装置は、センサの一例としてのＡＢＳセンサ４０と、着磁パルサー４１とを有する。

上記スリンガ５０は、第１筒部７１、第２筒部７２、第１円板部７３および第２円板部７４を有する。上記第１筒部７１および第２筒部７２は、略外輪３の軸方向に延在している一方、第１円板部７３および第２円板部７４は、略外輪３の径方向に延在している。

上記第１筒部７１の外周面は、外輪３のフランジ２２側とは反対側の端部の内周面７６に、締まり嵌めにより内嵌されて固定されている。上記第１円板部７３は、第１筒部７１の軸方向のフランジ２２側の端部から径方向の内方に延在している。上記第２筒部７２は、第１円板部７３の径方向の内方の端部から軸方向のフランジ２２側とは反対側に延在している。上記第２筒部７２の軸方向の寸法は、第１筒部７１の軸方向の寸法よりも長くなっている。上記第２円板部７４は、第２筒部７２の軸方向のフランジ２２側（第１円板部７３側）とは反対側の端部から径方向の内方に延在している。

上記芯金部材５１は、第１筒部８１、第２筒部８２、第１円板部８３および第２円板部８４を有する。上記第１筒部８１および第２筒部８２は、略外輪３の軸方向に延在している一方、第１円板部８３および第２円板部８４は、略外輪３の径方向に延在している。

上記第１筒部８１の内周面は、内輪２のフランジ２２側とは反対側の端部の外周面（内輪２のフランジ２２側とは反対側の軌道肩部の外周面）に、締まり嵌めにより外嵌されて固定されている。上記第１円板部８３は、第１筒部８１の軸方向のフランジ２２側とは反対側の端部から径方向の内方に延在している。上記第１円板部８３の軸方向のフランジ２２側の端面の大部分は、内輪２の軸方向のフランジ２２側とは反対側の端面に当接している。

図２に示すように、上記内輪２のフランジ２２側とは反対側の軌道肩部の外周面において、フランジ２２側とは反対側に位置する角部は、面取りされている。このようにして、芯金部材５１を、内輪２に容易かつ確実に固定するようにしている。

上記第２筒部８２は、第１円板部８３の径方向の内方の端部から軸方向のフランジ２２側とは反対側に延在している。上記第１筒部８１の軸方向の長さと、第２筒部８２の軸方向の長さとの和は、スリンガ５０の第２筒部７２の長さよりも短くなっている。上記第２円板部８４は、第２筒部８２の軸方向のフランジ２２側（第１円板部７３側）とは反対側の端部から径方向の外方に延在している。

上記第２円板部８４は、フランジ５０の第２円板部７４に対して、略平行な状態になっている。上記第２円板部８４の径方向の外方の大部分は、フランジ５０の第２円板部７４に軸方向に重なっている。上記第２円板部８４の径方向の外方の大部分と、フランジ５０の第２円板部７４とは、間隔をおいた状態で軸方向に対向している。

上記弾性部材５２は、芯金部材５１の第２円板部８４の軸方向のフランジ２２側とは反対側の端面の径方向の外方の部分、および、第２円板部８４の径方向の外方の端面に固着されている。

上記弾性部材５２は、第１ラジアルリップ９０、第２ラジアルリップ９１、および、アキシアルリップ９２を有している。上記第１および第２ラジアルリップ９０,９１は、スリンガ５０の第２筒部７２の内周面に摺接する一方、アキシアルリップ９２は、スリンガ５０の第２円板部７４の軸方向のフランジ２２側の端面に摺接するようになっている。

図２に示すように、上記シール一体型ＡＢＳセンサ装置１０の樹脂モールド部６０は、スリンガ５０における、第１筒部７１、第１円板部７３および第２筒部７２に囲まれた領域に、隙間無く充填された部分であるスリンガ充填部９４を有している。

上記ＡＢＳセンサ装置のＡＢＳセンサ４０は、このスリンガ充填部９４の内部に、センサ面を径方向の内方に向けた状態で、配置されている。上記ＡＢＳセンサ４０は、外輪３に対して静止している。

上記ＡＢＳセンサ４０のセンサ面は、内輪２の軌道肩部および芯金部材５１の第１筒部８１に径方向に重なっている。一方、上記ＡＢＳセンサ装置の着磁パルサー４１は、環状部材であって、芯金部材５１の第１筒部８１の外周面に締まり嵌めにより外嵌されて固定されている。すなわち、上記着磁パルサー４１は、芯金部材５１において内輪２の外周面（詳しくは、内輪２の軌道肩部の外周面）に固定されている部分である第１筒部８１の外周面に固定されている。上記着磁パルサー４１の着磁面は、ＡＢＳセンサ４０のセンサ面に径方向に対向している。

尚、詳述しないが、上記内輪２の軸方向のフランジ２２側とは反対側の端面８０には、図示しない等速ジョイントの一部が当接するようになっている。

上記第１実施形態のセンサ付き転がり軸受によれば、外輪３に固定されたスリンガ５０との間を弾性部材５２によって密封されていると共に、内輪２の外周面に固定された芯金部材５１の外周面に、着磁パルサー４１を固定しているから、従来の構成、すなわち、内輪の外周面に固定された金属製の環状の第２板材の外周面に外嵌固定された金属製の第３板材の外周面に着磁パルサーを固定する構成と比較して、内輪２に対する着磁パルサー４１の相対位置を、一の板材の厚さの加工公差分だけ精密に位置決めできる。したがって、このことに起因して、ＡＢＳセンサ４０と、着磁パルサー４１とのクリスタルギャップを、より精密に設定できて、より精密に回転速度を検出できる。

また、上記第１実施形態のセンサ付き転がり軸受によれば、上記従来の構成と比較して、板材の数が一つ少ないから、製造コストが小さくなる。また、一の板材の厚さ分、径方向の寸法を小さくすることができて、配置スペースを小さくすることができる。

また、上記第１実施形態のセンサ付き転がり軸受によれば、上記着磁パルサー４１が、芯金部材５１において内輪２の外周面に固定されている部分の外周面に固定されているから、内輪２の外周面に対する着磁パルサーの相対位置を、更に、正確に位置決めすることができて、ＡＢＳセンサ４０と、着磁パルサー４１とのクリスタルギャップを、更に精密に設定できる。

尚、上記第１実施形態のセンサ付き転がり軸受装置では、弾性部材５２が、内輪２に固定された芯金部材５１に固着されると共に、外輪３に固定されたスリンガ５０に対して摺動するようになっていたが、この発明では、弾性部材は、外輪にされた環状の芯金部材に固着されると共に、内輪に固定された環状のスリンガに対して摺動するようになっていても良い。

また、上記第１実施形態のセンサ付き転がり軸受では、転動体が玉４,５であったが、この発明では、センサ付き転がり軸受の転動体は、ころであっても良く、また、ころおよび玉を含んでいても良い。

また、上記第１実施形態のセンサ付き転がり軸受装置では、センサ付き転がり軸受装置が、駆動輪用の車輪用転がり軸受装置であったが、この発明のセンサ付き転がり軸受装置は、駆動輪用の車輪用転がり軸受装置に限らず、従動輪用の車輪用転がり軸受装置であっても良い。

図３は、本発明のセンサ付き転がり軸受装置の第２実施形態である従動輪用の車輪用転がり軸受装置の軸方向の一部の断面図であり、第２実施形態の従動輪用の車輪用転がり軸受装置における図２に対応する断面図である。

第２実施形態の車輪用転がり軸受装置では、第１実施形態の車輪用転がり軸受装置の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略することにする。また、第２実施形態の車輪用転がり軸受装置では、第１実施形態の車輪用転がり軸受装置と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第１実施形態の車輪用転がり軸受装置と異なる構成についてのみ説明を行うことにする。

第２実施形態の車輪用転がり軸受装置は、芯金部材５１の第１筒部８１でなくて、芯金部材５１の第２筒部８２を内輪１０２の軌道肩部の外周面に締まり嵌めにより外嵌して固定した点が、第１実施形態の車輪用転がり軸受装置と異なる。

従動輪用の車輪用転がり軸受装置においては、駆動輪用の車輪用転がり軸受装置と比較して、内輪１０２のフランジ側とは反対側の軌道肩部の外周面の軸方向の寸法が長い場合がある。

上記芯金部材５１の第２筒部８２を、内輪１０２の軌道肩部の外周面に固定するようにすると、このような場合においても、従来と比較して、内輪１０２に対して着磁パルサー４１を、一の板材の厚さの加工公差分だけ精密に位置決めでき、また、板材を削減できて、製造コストを低減できる。尚、図３において、１０３は、外輪を示している。

上記第１および第２実施形態のセンサ付き転がり軸受装置では、センサ付き転がり軸受装置が、車輪用転がり軸受装置であったが、この発明のセンサ付き転がり軸受装置は、ターボ分子ポンプ等、車輪用転がり軸受装置以外の、回転速度が検出される如何なる軸受装置であっても良い。また、センサは、上記実施形態のように、車両のブレーキシステムと連動するＡＢＳセンサでなくても良く、着磁パルサーからの情報に基づいて回転速度を検出する機能を有しているセンサであれば、如何なるセンサでも良い。

本発明のセンサ付き転がり軸受装置の第１実施形態である駆動輪用の車輪用転がり軸受装置の軸方向の断面図である。 図１における密封装置の近傍の拡大断面図である。 第２実施形態の従動輪用の車輪用転がり軸受装置における図２に対応する断面図である。

符号の説明

１ ハブ
２,１０２ 内輪
３,１０３ 外輪
４,５ 玉
１０ シール一体型ＡＢＳセンサ装置
４０ ＡＢＳセンサ
４１ 着磁パルサー
５０ スリンガ
５１ 芯金部材
５２ 弾性部材
６０ 樹脂モールド部

Claims (2)

1. 外周面に軌道面を有する第１軌道部材と、
   内周面に軌道面を有する第２軌道部材と、
   上記第１軌道部材の上記軌道面と、上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された複数の転動体と、
   上記第１軌道部材の上記外周面に固定された金属製の環状の第１板材と、
   上記第２軌道部材の上記内周面に固定された金属製の環状の第２板材と、
   上記第１板材と上記第２板材との間を密封する弾性部材と、
   上記第１板材の外周面に固定された着磁パルサーと、
   上記第２軌道部材に対して静止していると共に、上記着磁パルサーに上記着磁パルサーの径方向に重なる位置に配置されたセンサと
   を備えることを特徴とするセンサ付き転がり軸受装置。
2. 請求項１に記載のセンサ付き転がり軸受装置において、
   上記着磁パルサーは、上記第１板材において上記第１軌道部材の上記外周面に固定されている部分の外周面に固定され、
   上記弾性部材は、上記着磁パルサーの軸方向の上記転動体側とは反対側に位置していることを特徴とするセンサ付き転がり軸受装置。

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