JP2015190474A - 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、従来構造の場合には、前記キャップ19を製造するのに、例えば図12に示した様な、1組の上型36と下型37を使用する。具体的には、これら上型36と下型37とを軸方向に当接させた状態で画成される、前記キャップ19の外面形状に合致した形状を有するキャビティ38内に、溶融した合成樹脂を送り込む。特に従来構造の場合には、このキャビティ38内に、前記センサ挿入環26をセットした状態で、合成樹脂を送り込む(インサート成形を行う)。又、この様なインサート成形を行う際に、前記センサ挿入環26の設置位置を規制すべく、このセンサ挿入環26を構成する底板部35を、前記下型37の一部に当接させると共に、同じくセンサ挿入環26を構成する円筒部39と鍔部40との連続部である折れ曲がり部41の軸方向内側面(凸曲面)に、前記上型36の一部を突き当てる(食い込ませる)。
このうちの外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時にも回転しない。
前記ハブは、外周面に複列の内輪軌道を有すると共に、外周面のうちで前記外輪の軸方向外端部よりも軸方向外方に突出した部分に、車輪を支持する為の回転側フランジを有し、前記外輪の内径側に、この外輪と同心に支持される。
前記各転動体は、前記両外輪軌道と前記両内輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられている。
前記エンコーダは、軸方向内側面の磁気特性を円周方向に関して交互に変化させて成り、前記ハブの軸方向内端部にこのハブと同心に支持されている。
前記キャップは、前記外輪の軸方向内端部に装着されて、この外輪の軸方向内端開口部を塞いでいる。
前記センサユニットは、センサと、センサホルダとを備える。
このうちのセンサは、前記エンコーダの被検出面に対向した状態で、このエンコーダの被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させる。
前記センサホルダは、前記センサを保持し、前記キャップのうちで軸方向に関して前記エンコーダと対向する部分に支持されている。
このうちの嵌合芯金は、全体が金属製であり、芯金円筒部と芯金底部とから成る有底円筒状である。
前記センサ取付部は、全体がゴム製で、前記嵌合芯金の芯金底部の軸方向内側面に加硫接着された取付部本体を有している。又、この取付部本体の前記エンコーダと軸方向に対向した部分に、軸方向内方が開口し、その内側に前記センサホルダの一部(センサを保持した部分)を挿入可能であり、軸方向外端部(外端開口部)が非磁性閉塞部により塞がれたセンサ保持部が設けられている。
そして、前記キャップは、軸方向外方に開口した状態で、前記嵌合芯金の芯金円筒部が、前記外輪の軸方向内端部に内嵌固定される事により、前記外輪の軸方向内端部に組み付けられている。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項3に記載した発明の様に、前記芯金底部のうち、軸方向に関して前記エンコーダと対向する部分に貫通孔を形成する。そして、前記非磁性閉塞部を、軸方向に関して前記エンコーダと対向した部分に設けられた前記センサ取付部の一部とする。これにより、前記センサホルダの軸方向外端面を、前記嵌合芯金を介する事なく前記エンコーダと対向させる。
又、本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項4に記載した発明の様に、前記芯金円筒部を、前記外輪の軸方向内端部に直接嵌合する。
即ち、本発明の場合、センサ取付部に設けたセンサホルダの一部を挿入する為のセンサ保持部を、軸方向外端部を非磁性閉塞部で塞ぐ事により軸方向内方のみ開口させている。この為、センサホルダの外周面と、前記センサ保持部の内周面との間部分の軸方向外端部にまで水等の異物が侵入した場合でも、この異物が転動体やエンコーダを設置した空間に侵入する事がない。即ち、前述した従来構造の場合に問題となる様な、センサ取付部に設けた貫通孔と、この貫通孔に内嵌されたセンサ挿入環との間の、エンコーダを設置した空間に通じる隙間が形成される事はない。従って、本発明によれば、キャップによる密封性を十分に確保できる。
又、本発明の場合、前記センサ取付部をゴム製として、加硫接着により嵌合芯金に結合している。この為、このセンサ取付部を合成樹脂製とした場合と比べて、前記嵌合芯金とこのセンサ取付部との結合を強固にして、これら嵌合芯金とセンサ取付部との結合面に隙間が生じる事を防止できる。従って、本発明によれば、キャップによる密封性を十分に確保できる。
更に、嵌合芯金とセンサ取付部との結合部の面積を小さくしても、これら嵌合芯金とセンサ取付部との結合を強固に保てる為、センサ取付部を小型化する事ができて、このセンサ取付部の重量及び材料コストの低減を図れる。
又、請求項4に記載した発明の場合、芯金円筒部を、前記外輪の軸方向内端部に直接嵌合している。この為、例えば図10、11に示した構造の様に、芯金円筒部を、合成樹脂製のキャップ円筒部を介して、外輪の軸方向内端部に嵌合する場合の様に、使用によりキャップ円筒部が変形し、外輪の内周面とキャップ円筒部の外周面との間に隙間が生じてしまう様な事がない。従って、キャップによる密封性を十分に確保できる。
図1〜4は、請求項1〜4、6に対応する本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の特徴は、外輪2の軸方向内端開口部を塞ぐキャップ19aの構造を工夫した点にある。その他の部分の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と基本的には同じであるので、重複する図示及び説明は省略又は簡略にし、以下、本例の特徴部分及び先に説明しなかった部分を中心に説明する。
このうちの嵌合芯金44は、オーステナイト系ステンレス鋼板、アルミニウム系合金板等の非磁性材製の金属板にプレス加工を施す事により、全体を有底円筒状(断面形状が略コ字形のシャーレ状)に形成されている。この様な嵌合芯金44は、芯金円筒部45と、この芯金円筒部45の軸方向内端開口部を塞ぐ芯金底部46とから成る。
このうちの内径側円板部48の径方向外端寄り部分の円周方向の一部に、この内径側円板部48を軸方向に貫通したボルト用貫通孔50が形成されている。このボルト用貫通孔50の内周面は、後述するナット62が圧入される前の状態では、軸方向の全長に亙り、内径寸法が変化しない円筒面状である。一方、前記ナット62が圧入された後の状態では、前記ボルト用貫通孔50の内周面のうち、このナット62が圧入された部分の軸方向外半部は、全長に亙り内径寸法が変化しない円筒面状であり、軸方向内半部は、軸方向外方に向かうほど内径寸法が小さくなる部分円すい面状である。
この様なセンサ取付部24aは、取付本体部51と、この取付本体部51と一体に設けられており、特許請求の範囲のシール環状部に相当するシール円筒部52とから成る。
このうちの取付本体部51は、図3に示す様な長円柱状に形成されており、その軸方向外端面が、前記外径側円輪部47の軸方向内側面の円周方向一部から、前記内径側円板部48の軸方向内側面の円周方向一部に掛けての部分に結合されている。即ち、前記取付本体部51の軸方向外端面のうち、前記外径側円輪部47と対向する部分が、前記内径側円板部48と対向する部分よりも、軸方向外方に位置(突出)している。
又、前記取付用スリーブ27aの軸方向外端面は、前記芯金底部46の軸方向内側面に当接している。具体的には、図4(a)に示す様に、前記取付用スリーブ27aの軸方向外端面を平坦面として、その径方向外半部を、前記芯金底部46の軸方向内側面のうちの前記ボルト用貫通孔50の周囲部分に全周に亙り当接させている。
この様にして、前記キャップ19aを前記外輪2に組み付けた状態で、このキャップ19aのうちの前記センサ取付部24aと前記嵌合芯金44との結合面(両部材24a、44同士の境界面)の端部が、前記エンコーダ13aを設置した空間18内に存在しない。つまり、前記結合面がこの空間18に直接連続(露出)した状態で設けられていない。
更に、前記嵌合芯金44と前記センサ取付部24aとの結合部の面積を小さくしても、これら嵌合芯金44とセンサ取付部24aとの結合を強固に保てる。この為、このセンサ取付部24aを小型化する事ができて、このセンサ取付部24aの重量及び材料コストの低減を図れる。
図5〜6も、請求項1〜4、6に対応する本発明の実施の形態の第2例を示している。
本例の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合、キャップ19bを構成する嵌合心金44aの芯金底部46aを、平板状に形成している。又、芯金円筒部45aの軸方向内半部を、軸方向内方に向かうほど外径寸法が小さくなる方向に傾斜したテーパ部分66としている。
又、センサ取付部24bを構成する取付本体部51aのうち、組み付け状態で、前記エンコーダ13a(エンコーダ本体16a)の被検出面と軸方向に対向する部分にはセンサスリーブ保持孔67が形成されている。そして、このセンサスリーブ保持孔67の内径側に、特許請求の範囲のセンサ保持部に相当するセンサ用スリーブ68を埋め込んでいる。
又、このシール円筒部52aの外径寸法は、外輪2の軸方向内端部内周面に圧入により内嵌可能な大きさに形成されている。即ち、前記シール円筒部52aの外径寸法は、前述した実施の形態の第1例のシール円筒部52の外径寸法よりも小さい。
尚、本例の場合も、このシール円筒部52aは、軸方向内端の円周方向一部を、前記取付本体部51aの外周面の円周方向一部に対して、連続部55aにより連結されている。
図7〜8は、請求項1〜3、5〜6に対応する本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合、キャップ19cを構成する嵌合芯金44bの芯金底部46bのうちの、エンコーダ13a(エンコーダ本体16a)の被検出面と軸方向に対向する部分に、正円形状の芯金貫通孔69を形成している。本例の場合、この芯金貫通孔69は、後述するセンサ用スリーブ68aのスリーブ側嵌合突部72が圧入される前の状態では、軸方向の全長に亙り、内径寸法が変化しない円筒面状である。一方、前記センサ用スリーブのスリーブ側嵌合突部72が圧入された後の状態では、軸方向内半部が全長に亙り内径寸法が変化しない円筒面状であり、軸方向外半部が軸方向外方に向かうほど内径寸法が大きくなる部分円すい面状である。
又、前記芯金底部46bのうちの、前記芯金貫通孔69の周囲で、センサ用スリーブ68aと軸方向に対向しない部分の1箇所位置に、連通孔70を形成している。尚、この連通孔70は、芯金貫通孔69の周囲の複数個所に形成する事もできる。
そして、前記スリーブ側嵌合突部72は、前記ナット62のナット側嵌合突部64をボルト用貫通孔50(図2、4参照)に圧入する場合と同様に、前記芯金底部46bの軸方向外側面を図示しない支承型で支承しつつ、前記芯金貫通孔69の内周面に圧入される(ナット側嵌合突部64の外周面を芯金貫通孔50の内周面に食い込ませる)。この状態で、この芯金貫通孔69の内周面のうち、軸方向内半部が全長に亙り内径寸法が変化しない円筒面状となり、軸方向外半部が軸方向外方に向かうほど内径寸法が大きくなる部分円すい面状となる。この様にして、前記センサ用スリーブ68aの前記嵌合心金44bに対する位置決めを図っている。
図9は、請求項1〜3、5〜6に対応する本発明の実施の形態の第4例を示している。
本例の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合、キャップ19dを構成する嵌合芯金44cを、芯金円筒部45bと、この芯金円筒部45bの軸方向内端開口部を塞ぐ芯金底部46cと、フランジ部74とにより構成している。このフランジ部74は、前記芯金円筒部45bの軸方向内端から径方向外方に直角に折れ曲がりその中間部を径方向内方に180度折り返した状態で形成されている。尚、前記フランジ部74の径方向内端は、前記芯金底部46cの径方向外端に連続している。本例の場合、前記フランジ部74及び芯金底部46cの軸方向内側面同士は、互いに同一平面上に位置している。
又、前記フランジ部74の径方向内端寄り部分の円周方向1箇所位置には、このフランジ部74を軸方向に貫通した状態でフランジ連通孔75が形成されている。
又、本例の場合、外輪2の内周面の軸方向内端部に、部分円すい面状の面取り部77が、全周に亙り形成されている。
即ち、本例の様に、前記嵌合芯金44cの芯金円筒部45bを、外輪2の軸方向内端部内周面に直接嵌合する構造を採用した場合、この芯金円筒部45bを、前記外輪2の軸方向内端部内周面に対して高精度で同心に形成する必要がある。この為、前記嵌合芯金44cの形状を有底円筒状(シャーレ状)に形成した後に、前記芯金底部46cに芯金貫通孔69を形成する。本例の様に、前記嵌合芯金44cにフランジ部74を設けた構造の場合、前記芯金貫通孔69を形成する際に使用するダイス(図示省略)のうち、前記嵌合芯金44cの芯金円筒部45bよりも径方向外方に位置する部分を、前記フランジ部74の軸方向内側面により安定して支持した状態で、前記芯金貫通孔69を形成する事ができる。
又、本例の様に、嵌合芯金44cにフランジ部74を形成する場合、プレス加工し易いSPCE等の深絞り加工用の冷間圧延鋼板により造れば、製造コストを抑える事ができる。
又、前述の実施の形態の各例では、センサ取付部の取付部本体を、嵌合芯金の芯金底部の軸方向内側面の一部にのみ、結合した状態で形成している。この様な構造を採用すれば、センサ取付部の材料コスト及び重量を低減する事ができる。一方、本発明を実施する場合には、例えば、前記嵌合芯金の外面全体を覆う状態で、センサ取付部の取付部本体を設ける事もできる。この様な構造を採用すれば、運転時にタイヤにより巻き上げられた小石等が、前記芯金底部の軸方向内側面に直接当たる事の防止を図れる。
2 外輪
3 ハブ
4a、4b 外輪軌道
5 静止側フランジ
6 ハブ本体
7 内輪
8a、8b 内輪軌道
9 小径段部
10 かしめ部
11 回転側フランジ
12 転動体
13、13a エンコーダ
14、14a 支持環
15、15a 円輪部
16、16a エンコーダ本体
17 シールリング
18 空間
19、19a、19b、19c、19d キャップ
20 キャップ本体
21 嵌合環
22、22a キャップ円筒部
23、23a、23b キャップ底部
24、24a、24b センサ取付部
25 貫通孔
26 センサ挿入環
27、27a 取付用スリーブ
28、28a センサユニット
29、29a センサ
30、30a センサホルダ
31 挿入部
32、32a 取付フランジ部
33 雄ねじ部
34 ボルト
35 底板部
36 上型
37 下型
38 キャビティ
39 円筒部
40 鍔部
41 折れ曲がり部
42 嵌合筒部
43 外向鍔部
44、44a、44b、44c 嵌合芯金
45、45a、45b 芯金円筒部
46、46a、46b、46c 芯金底部
47 外径側円輪部
48 内径側円板部
49 中間円筒部
50 ボルト用貫通孔
51、51a、51b 取付本体部
52、52a シール円筒部
53、53a センサ保持部
54 スリーブ保持孔
55、55a 連続部
56 シールリップ
57 凹溝
58 スリーブ側嵌合突部
59 通孔
60 ボルト
61 雄ねじ部
62 ナット
63 雌ねじ部
64 ナット側嵌合突部
65 Oリング
66 テーパ部分
67 センサスリーブ保持孔
68、68a センサ用スリーブ
69 芯金貫通孔
70 連通孔
71 底板部
72 スリーブ側嵌合突部
73 連通用凹溝
74 フランジ部
75 フランジ連通孔
76 シール環状部
77 面取り部
Claims (4)
- 内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、
外周面に複列の内輪軌道を有し、この外輪の内径側にこの外輪と同心に支持され、外周面のうちでこの外輪の軸方向外端部よりも軸方向外方に突出した部分に車輪を支持する為の回転側フランジを設けたハブと、
前記両外輪軌道と前記両内輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた転動体と、
軸方向内側面の磁気特性を円周方向に関して交互に変化させて成り、前記ハブの軸方向内端部にこのハブと同心に支持された、円環状のエンコーダと、
前記外輪の軸方向内端部に装着されて、この外輪の軸方向内端開口部を塞いだキャップと、
前記エンコーダの被検出面に対向した状態で、このエンコーダの被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させるセンサと、このセンサを保持し、前記キャップのうちで軸方向に関して前記エンコーダと対向する部分に支持されたセンサホルダとを備えたセンサユニットと、
を備えた回転速度検出装置付転がり軸受ユニットであって、
前記キャップが、嵌合芯金と、センサ取付部とを有し、
このうちの嵌合芯金は、全体が金属製であり、芯金円筒部と芯金底部とから成る有底円筒状であり、
前記センサ取付部は、全体がゴム製で、前記嵌合芯金の芯金底部の軸方向内側面に加硫接着された取付部本体を有し、この取付部本体の前記エンコーダと軸方向に対向した部分に、軸方向内方が開口し、その内側に前記センサホルダの一部を挿入可能であり、軸方向外端部が非磁性閉塞部により塞がれたセンサ保持部が設けられており、
前記キャップは、軸方向外方に開口した状態で、前記嵌合芯金の芯金円筒部が、前記外輪の軸方向内端部に内嵌固定される事により、前記外輪の軸方向内端部に組み付けられている事を特徴とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。 - 前記センサ取付部が、前記取付部本体と一体に形成され、前記嵌合芯金の芯金円筒部の外周面に結合されたシール環状部を有しており、
このシール環状部が、前記外輪の軸方向内端部に対して当接している、請求項1に記載した回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。 - 前記芯金底部のうち、軸方向に関して前記エンコーダと対向する部分に貫通孔が形成されており、
前記非磁性閉塞部が、軸方向に関して前記エンコーダと対向した部分に設けられた前記センサ取付部の一部であり、
前記センサホルダの軸方向外端面が、前記嵌合芯金を介する事なく前記エンコーダと対向している、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。 - 前記芯金円筒部が、前記外輪の軸方向内端部に直接嵌合されている、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
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