JP2013190079A

JP2013190079A - 転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2013190079A
Application number: JP2012058311A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Furukawa; 圭一古川; Shigeru Inoue; 茂井上
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-26

Abstract

【課題】センサ支持部材の変形を抑制し、センシングの信頼性を向上させることができる転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】回転センサ23の取付け用フランジ32とセンサ支持部材24との間に、合成樹脂製スペーサ25が介在されている。スペーサ25に、センサ本体31を挿通させるためのセンサ挿通孔34aと、回転センサ23を取り付けるためのボルト26がねじ合わされるめねじ部34bとが設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、転がり軸受装置に関し、特に、回転センサを備えた転がり軸受装置に関する。

自動車用ハブユニットとして使用される転がり軸受装置では、車速をモニターするために着磁ゴム付きのエンコーダおよび回転センサが内蔵されるものがある。このような転がり軸受装置として、外輪、内輪および両輪間に配された複数の転動体を有している転がり軸受と、内輪端部に配置されたエンコーダと、エンコーダの回転を検知する回転センサと、回転センサを支持して外輪に取り付けられたセンサ支持部材とを備えており、回転センサは、センサ支持部材に設けられたセンサ挿通孔に挿通されて先端がエンコーダに臨まされるセンサ本体と、ボルト止め用のボルト挿通孔が設けられた取付け用フランジとを有しているものが知られている（特許文献１）。

このような転がり軸受装置では、プレス成型で製作されたセンサ支持部材にセンサ挿通孔およびボルト挿通孔が設けられて、回転センサの取付け用フランジがセンサ支持部材に重ねられて、ボルト・ナットにより回転センサがセンサ支持部材に取り付けられる。

特開２０１０−１９０４２１号公報

上記従来の転がり軸受装置において、プレス成型で製作されたセンサ支持部材は、強度があまり高くないため、外輪に取り付ける際（圧入する際）や回転センサをボルトで固定する際に歪が発生し、エアギャップ等センシング位置の不具合につながる可能性がある。また、強度アップのために、プレス材の肉厚を大きくした場合には、センサ支持部材の外径が大きくなり、他の部品と干渉する可能性が生じる。

この発明の目的は、センサ支持部材の変形を抑制し、センシングの信頼性を向上させることができる転がり軸受装置を提供することにある。

この発明による転がり軸受装置は、外輪、内輪および両輪間に配された複数の転動体を有している転がり軸受と、内輪端部に配置されたエンコーダと、エンコーダの回転を検知する回転センサと、回転センサを支持して外輪に取り付けられたセンサ支持部材とを備えており、回転センサは、センサ支持部材に設けられたセンサ挿通孔に挿通されて先端がエンコーダに臨まされるセンサ本体と、ボルト挿通孔が設けられた取付け用フランジとを有している転がり軸受装置において、回転センサの取付け用フランジとセンサ支持部材との間に、合成樹脂製スペーサが介在されており、スペーサに、センサ本体を挿通させるためのセンサ挿通孔と、回転センサを取り付けるためのボルトがねじ合わされるめねじ部とが設けられていることを特徴とするものである。

合成樹脂製スペーサによってセンサ支持部材が補強され、また、回転センサを取り付けるためのボルトは、スペーサのめねじ部にねじ合わされるので、ボルト締付け時の力がセンサ支持部材に作用することが防止され、センサ支持部材の変形が抑制される。

スペーサは、センサ本体のエンコーダに臨まされている部分を覆う有底円筒状の突出部を有しており、突出部の基部がセンサ支持部材のセンサ挿通孔の周面に密接していることがある。

このようにすると、スペーサの突出部の基部がセンサ支持部材のセンサ挿通孔の周面に密接することで、センサ挿通孔の周面からの水浸入を抑えることができる。

センサ支持部材は、スペーサに当接している円板部と、円板部の外周に設けられて外輪の内周に圧入される円筒部とを有しており、円筒部に、円筒部の外周面と外輪の内周面とによって挟まれる弾性部材が設けられていることがある。

このようにすると、弾性部材によって密封性が向上し、外輪とセンサ支持部材との間からの水浸入を抑えることができる。

この発明の転がり軸受装置によると、合成樹脂製スペーサによってセンサ支持部材が補強され、また、回転センサは、スペーサに取り付けられることで、ボルト締付け時の力がセンサ支持部材に作用することが防止され、センサ支持部材の変形が抑制される。これにより、センサ支持部材に歪みが生じることが防止され、センシング信頼性が向上する。

図１は、この発明による転がり軸受装置の第１実施形態を示す縦断面図である。図２は、この発明による転がり軸受装置の第２実施形態を示す縦断面図である。図３は、この発明による転がり軸受装置の第３実施形態を示す縦断面図である。

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。

図１は、この発明の転がり軸受装置の第１実施形態を示している。

転がり軸受装置(1)は、自動車用のハブユニットなどに好適に使用されるもので、転がり軸受(11)と、回転速度を検出する回転速度検出器(21)とを備えている。

転がり軸受(11)は、外輪(12)と、回転軸(10)に取り付けられた内輪(13)と、両輪(12)(13)間に配された複数の玉（転動体）(14)とを有している。

回転速度検出器(21)は、内輪(13)端部に配置されたエンコーダ(22)と、エンコーダ(22)の回転を検知する回転センサ(23)と、回転センサ(23)を支持して外輪(12)に取り付けられたセンサ支持部材(24)と、回転センサ(23)とセンサ支持部材(24)との間に介在させられた合成樹脂製スペーサ(25)とを有している。

エンコーダ(22)は、図示省略するが、周方向に等間隔でＮ極とＳ極とが交互に着磁された着磁ゴム付きとされている。回転センサ(23)は、磁気センサ、ＡＢＳセンサなどと称されるもので、磁場の変化を検知することができる。エンコーダ(22)の回転に伴う磁場の変化を回転センサ(23)で検知することで、回転速度が求められる。

回転センサ(23)は、先端にセンサ素子（図示略）が設けられたセンサ本体(31)と、転がり軸受(11)の軸方向内方に向かう軸状とされたセンサ本体(31)に直交するように一体に設けられた取付け用フランジ(32)とを有している。取付け用フランジ(32)には、ボルト止め用のボルト挿通孔(32a)が設けられている。

センサ支持部材(24)は、プレス鋼板製で、円板部(33)と、円板部(33)の外周に設けられて外輪(12)に圧入される円筒部(34)とを有している。この実施形態では、円筒部(34)は、外輪(12)の外周に圧入されている。円板部(33)には、センサ本体(31)を挿通させるためのセンサ挿通孔(33a)が設けられている。

合成樹脂製スペーサ(25)は、回転センサ(23)の取付け用フランジ(32)とセンサ支持部材(24)の円板部(33)との間に挟持されている。スペーサ(25)の板状本体部(34)に、センサ本体(31)を挿通させるためのセンサ挿通孔(34a)が形成されている。スペーサ(25)には、センサ挿通孔(34a)の周縁部に連なって軸方向内方にのび板状本体部(34)から突出する突出部(35)が設けられている。

センサ本体(31)は、合成樹脂製スペーサ(25)のセンサ挿通孔(34a)および突出部(35)に嵌め入れられた状態で、センサ支持部材(24)のセンサ挿通孔(33a)に挿通されて、その先端がエンコーダ(22)に臨まされている。

スペーサ(25)は、センサ支持部材(24)に着脱可能に取り付けられる。スペーサ(25)の突出部(35)は、軸方向内方が閉鎖された有底円筒状をなし、センサ本体(31)のエンコーダ(22)に臨まされている部分を覆うように設けられている。突出部(35)の基部(35a)は、センサ支持部材(24)のセンサ挿通孔(33a)の周面に密接している。スペーサ(25)の板状本体部(34)には、さらに、ボルト(26)がねじ合わされるめねじ部(34b)が設けられている。めねじ部(34b)は、板状本体部(34)に直接形成されてもよく、また、板状本体部(34)にナットが埋め込まれることで形成されてもよい。

スペーサ(25)の板状本体部(34)は、回転センサ(23)の取付け用フランジ(32)より大きければ、形状は円形でも長方形でもよい。また、スペーサ(25)は、回転センサ(23)が設けられているセンサ支持部材(24)の部分に対応する形状としてもよいし、スペーサ(25)の板状本体部(34)がセンサ支持部材(24)の全周に対応するように形成された環状とされてもよい。

この転がり軸受装置(1)では、合成樹脂製スペーサ(25)と回転センサ(23)とが、回転センサ(23)の取付け用フランジ(32)のボルト挿通孔(32a)に挿通されたボルト(26)がスペーサ(25)のめねじ部(34b)にねじ合わされることで結合される。このねじ合わせ時には、センサ支持部材(24)に力が作用することはなく、センサ支持部材(24)の変形を防止することができる。これにより、センサ支持部材(24)に歪みが生じることが防止され、センシング信頼性が向上する。回転センサ(23)と結合されたスペーサ(25)は、その板状本体部(34)がセンサ支持部材(24)の円板部(33)に当接させられるとともに、その突出部(35)がセンサ支持部材(24)のセンサ挿通孔(33a)に挿通される。この際、スペーサ(25)の突出部(35)の基部(35a)がセンサ支持部材(24)のセンサ挿通孔(33a)の周面に密接することで、センサ挿通孔(33a)の周面からの水浸入を抑えることができる。

上記第１実施形態は、センサ支持部材(24)の円筒部(34)が外輪(12)の外周に圧入される外輪外周嵌合タイプとされているが、これを外輪内周嵌合タイプとすることも可能であり、その実施形態を図２および図３に示す。以下では、第１実施形態と同じ構成には、同じ符号を付してその説明を省略する。

図２に示す第２実施形態の転がり軸受装置(1)において、センサ支持部材(26)は、円板部(43)と、円板部(43)の外周に設けられて外輪(12)の内周に圧入される円筒部(44)とを有している。円板部(43)には、センサ本体(31)およびスペーサ(25)の突出部(35)を挿通させるためのセンサ挿通孔(43a)が設けられている。センサ支持部材(26)のセンサ挿通孔(43a)の周面に、スペーサ(25)の突出部(35)の基部(35a)が密接させられている。円筒部(44)の外周には、円筒部(44)の外周面と外輪(12)の内周面とによって挟まれるゴム巻き部（弾性部材）(45)が設けられている。ゴム巻き部(45)は、焼き付けること（または接着すること）で、センサ支持部材(26)に一体に設けられている。なお、ゴム巻き部(45)の図示に際しては、外輪(12)（ゴム巻き部(45)を収納する溝が形成されているものではない。）に押さえつけられる前の状態を模式的に示している。

図３に示す第３実施形態の転がり軸受装置(1)において、センサ支持部材(27)は、小径の円板部(51)と、小径の円板部(51)の外周に連なって軸方向内方にのびる小径の円筒部(52)と、小径の円筒部(52)の端部に連なって径方向外方にのびる大径の円板部(53)と、大径の円板部(53)の外周に連なって軸方向外方にのび外輪(12)の内周に圧入される大径の円筒部(54)とを有している。大径の円板部(53)には、センサ本体(31)を挿通させるためのセンサ挿通孔(53a)が設けられている。大径の円筒部(54)の外周には、大径の円筒部(54)の外周面と外輪(12)の内周面とによって挟まれるゴム巻き部（弾性部材）(55)が設けられている。ゴム巻き部(55)は、焼き付けること（または接着すること）で、センサ支持部材(27)に一体に設けられている。なお、このゴム巻き部(55)の図示に際しても、押さえつけられる前の状態を模式的に示している。

この実施形態では、合成樹脂製スペーサ(28)は、インジェクション成型とされており、センサ支持部材(27)の小径の円筒部(52)、大径の円板部(53)および大径の円筒部(54)で囲まれた部分に収容されている。スペーサ(28)は、突出部が設けられていない板状とされており、スペーサ(28)には、センサ本体(31)を挿通させるためのセンサ挿通孔(28a)が形成されている。スペーサ(28)には、さらに、ボルト(26)がねじ合わされるめねじ部(28b)が設けられている。

第２および第３実施形態のものは、センサ支持部材(26)(27)の円筒部(44)(54)が外輪(12)の内周に圧入される外輪内周嵌合タイプとされており、この場合、センサ支持部材(26)(27)の円筒部(44)(54)の外周面と外輪(12)の内周面との間から、水が浸入する可能性があり、これがゴム巻き部（弾性部材）(45)(55)によって防止されている。また、合成樹脂製スペーサ(25)(28)と回転センサ(23)とは、回転センサ(23)の取付け用フランジ(32)のボルト挿通孔(32a)に挿通されたボルト(26)がスペーサ(25)(28)のめねじ部(34b)(28b)にねじ合わされることで結合されており、このねじ合わせ時には、センサ支持部材(26)(27)に力が作用することはなく、センサ支持部材(26)(27)の変形を防止することができる。これにより、センサ支持部材(26)(27)に歪みが生じることが防止され、センシング信頼性が向上する。また、第２実施形態ものでは、回転センサ(23)と結合されたスペーサ(25)は、その板状本体部(34)がセンサ支持部材(26)の円板部(43)に当接させられるとともに、その突出部(35)がセンサ支持部材(26)のセンサ挿通孔(43a)に挿通され、この際、スペーサ(25)の突出部(35)の基部(35a)がセンサ支持部材(26)のセンサ挿通孔(43a)の周面に密接することで、センサ挿通孔(43a)の周面からの水浸入を抑えることができる。

(1)：転がり軸受装置、(11)：転がり軸受、(12)：外輪、(13)：内輪、(14)：玉（転動体）、(21)：回転速度検出器、(22)：エンコーダ、(23)：回転センサ、(24)(26)(27)：センサ支持部材、(25)：合成樹脂製スペーサ、(26)：ボルト、(28)：合成樹脂製スペーサ、(28a)：センサ挿通孔、(28b)：めねじ部、(31)：センサ本体、(32)：取付け用フランジ、(33a)(43a)：センサ挿通孔、(34a)：センサ挿通孔、(34b)：めねじ部、(35)：突出部、(35a)：基部、(43)(53)：円板部、(44)(54)：円筒部、(45)(55)：ゴム巻き部（弾性部材）

Claims

外輪、内輪および両輪間に配された複数の転動体を有している転がり軸受と、内輪端部に配置されたエンコーダと、エンコーダの回転を検知する回転センサと、回転センサを支持して外輪に取り付けられたセンサ支持部材とを備えており、回転センサは、センサ支持部材に設けられたセンサ挿通孔に挿通されて先端がエンコーダに臨まされるセンサ本体と、ボルト挿通孔が設けられた取付け用フランジとを有している転がり軸受装置において、回転センサの取付け用フランジとセンサ支持部材との間に、合成樹脂製スペーサが介在されており、スペーサに、センサ本体を挿通させるためのセンサ挿通孔と、回転センサを取り付けるためのボルトがねじ合わされるめねじ部とが設けられていることを特徴とする転がり軸受装置。
スペーサは、センサ本体のエンコーダに臨まされている部分を覆う有底円筒状の突出部を有しており、突出部の基部がセンサ支持部材のセンサ挿通孔の周面に密接していることを特徴とする請求項１の転がり軸受装置。
センサ支持部材は、スペーサに当接している円板部と、円板部の外周に設けられて外輪の内周に圧入される円筒部とを有しており、円筒部に、円筒部の外周面と外輪の内周面とによって挟まれる弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２の転がり軸受装置。