JP2016148422A - センサユニット付軸受キャップ及び転がり軸受ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、転がり軸受ユニットを構成する外輪の軸方向端部開口を塞ぐ為に使用する軸受キャップにセンサユニットを支持固定して成る、センサユニット付軸受キャップ、及び、このセンサユニット付軸受キャップを備えた転がり軸受ユニットの改良に関する。
即ち、従来構造の第2例の場合には、前記ホルダ支持部21の内周面の断面形状(輪郭形状)を、前記ホルダ本体部18aの外周面形状に合致した円形状ではなく、前記ホルダ支持部21の内側にこのホルダ本体部18aを挿入した際に、このホルダ本体部18aの周囲の円周方向4箇所に断面略半円形状の隙間22、22が形成される形状(花弁形状)としている。これにより、これら各隙間22、22を利用して、前記ホルダ挿入孔15a又は前記ホルダ支持部21の内側に侵入した異物を外部に排出する様にしている。但し、前記各隙間22、22は何れも、軸方向内方のみが開口した軸方向に長い形状を有している為、これら各隙間22、22を通じて異物を完全に排出する事は困難であり、水分だけが排出されて内部に泥が堆積する可能性がある。又、内部に堆積した泥や内部に残留した水分の氷結によって、前記ホルダ本体部18aの先端部を損傷したり、前記ホルダ挿入孔15aの底部を損傷したりする可能性もある。
このうちの軸受キャップは、軸方向内端部にエンコーダを支持したハブを、その内径側に複数個の転動体を介して回転自在に支持した外輪の軸方向内端開口を塞ぐ状態で、この外輪の軸方向内端部に装着される。
又、前記センサユニットは、センサと、このセンサを保持した状態で前記軸受キャップに支持固定されたセンサホルダとを備える。
又、前記軸受キャップは、全体を有底円筒状に構成されており、前記外輪の軸方向内端部に嵌合固定される嵌合筒部と、この嵌合筒部の軸方向一部(例えば軸方向内端部)から径方向内方に伸長する状態で設けられた底板部とを備え、少なくともこの底板部が合成樹脂を射出成形する事により造られている。
又、前記底板部のうち、使用状態で上下方向に隣り合う2箇所位置のうちの上側の位置である、軸方向に関して前記エンコーダの一部と対向する位置にホルダ支持部が、前記2箇所位置のうちの下側の位置にナット保持部が、それぞれ前記底板部の軸方向内側面から軸方向内方に突出する状態で、且つ、互いに離隔した状態で設けられている。
又、前記ホルダ支持部は、円周方向1箇所に不連続部を有する欠筒状(例えば、欠円筒状)に造られていると共に、この不連続部が、使用状態で下方{例えば、下端部の幅方向(車両への組み付け状態での前後方向に相当)中央部}に位置する部分に配置されている。
又、前記ナット保持部は、内径側にナットを保持していると共に、外周面のうち、使用状態で前記ホルダ支持部の下側面と対向する上側面が、前記不連続部と対向する部分を最も上方に位置させた凸曲面(例えば、円筒面)となっている。
又、前記センサホルダは、前記ホルダ支持部に挿入された、その軸方向外端部に前記センサを保持したホルダ本体部と、このホルダ本体部のうち前記ホルダ支持部内から軸方向内側に突出した部分に設けられて、その軸方向外側面を、前記ホルダ支持部の軸方向内端面と前記ナット保持部の軸方向内端面とのうちの少なくともこのナット保持部の軸方向内端面に当接させた取付フランジ部とを備える。
又、前記センサホルダは、前記取付フランジ部を軸方向に挿通(貫通)したボルトの雄ねじ部を前記ナットに螺合させる事に基づいて、前記軸受キャップに支持固定されている。
又、本発明のセンサユニット付軸受キャップを実施する場合には、追加的に、前記取付フランジ部の軸方向外側面と前記ホルダ支持部の軸方向内端面との間に存在する隙間の厚さ寸法を、前記ホルダ支持部の内周面と前記ホルダ本体部の外周面との間に存在する隙間の厚さ寸法よりも小さくする事ができる。
又、本発明のセンサユニット付軸受キャップを実施する場合には、追加的に、前記底板部のうち、軸方向に関して前記ホルダ支持部の内径側部分と整合する部分に、この底板部の軸方向内側面側にのみ開口して、前記ホルダ支持部の内径側部分と連通する、有底のセンサ挿入孔を設け、このセンサ挿入孔に前記ホルダ本体部の軸方向外端部を挿入する事ができる。
このうちの外輪は、内周面に単列又は複列の外輪軌道を有する。
又、前記ハブは、外周面に単列又は複列の内輪軌道を有し、使用時に回転する。
又、前記各転動体は、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に、転動自在に設けられている。これら各転動体としては、玉、円すいころ、円筒ころ、球面ころ、ニードル等を使用する事ができる。
又、前記エンコーダは、前記ハブの軸方向内端部に、このハブと同心に支持固定され、その特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させたものである。
又、前記軸受キャップは、前記外輪の軸方向内端開口を塞ぐ状態で、この外輪の軸方向内端部に装着されている。
又、前記センサユニットは、前記軸受キャップに支持固定されている。
特に、本発明の転がり軸受ユニットの場合には、前記軸受キャップに前記センサユニットを支持固定して成るセンサユニット付軸受キャップとして、請求項1に記載したセンサユニット付軸受キャップを使用している。
即ち、本発明の場合には、前記ホルダ支持部の円周方向1箇所に不連続部が存在し、この不連続部が、下方に位置する部分に配置されている。この為、このホルダ支持部の軸方向内端面とセンサホルダを構成する取付フランジ部の軸方向外側面との間部分を通じて、外部から前記ホルダ支持部内に泥水等の異物が侵入した場合でも、この異物を重力の作用を利用して、前記不連続部を通じて効果的に排出する事ができる。
更に、本発明の場合には、前記ホルダ支持部の下側面にナット保持部の上側面が対向していると共に、このナット保持部の上側面が、前記不連続部と対向する部分を最も上方に位置させた凸曲面となっている。これにより、前記ホルダ支持部の下側面(及び前記不連続部を介して露出した、前記センサホルダを構成するホルダ本体部の下側面)と前記ナット保持部の上側面との間部分は、上下方向に関する幅寸法が、幅方向に関して、中央部分(前記不連続部に対応する部分)で小さくなった形状になっている。この為、使用時に(例えば、自動車の走行により)、当該間部分で幅方向(前後方向)の気流が発生した場合には、この気流は、前記ナット保持部の上側面に沿った、上に凸の円弧状の流れとなり、増速しながら、当該間部分の幅方向中央部分に流入する。そして、この様に増速した気流の流入に伴って、この幅方向中央部分が陰圧となる。この結果、前記上に凸の円弧状の流れの効果(前記不連続部の内側を気流が通過する効果)、及び、ベンチュリー効果(陰圧に基づく流体の引き込み効果)により、当該間部分の幅方向中央部分で、前記不連続部を通じての異物の排出効果が高められる。
本発明の実施の形態の第1例に就いて、図1〜4により説明する。本例の特徴は、外輪2の軸方向内端開口を塞ぐ為の軸受キャップ33と、センサホルダ46にセンサ47を保持して成るセンサユニット45とを組み合わせて成る、センサユニット付軸受キャップ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、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。
即ち、本例の場合には、前記ホルダ支持部50の円周方向1箇所に不連続部52が存在し、この不連続部52が、このホルダ支持部50の下端部に配置されている。この為、このホルダ支持部50の軸方向内端面と前記センサホルダ46を構成する取付フランジ部49の軸方向外側面との間部分を通じて、外部から前記ホルダ支持部50内に泥水等の異物が侵入した場合でも、この異物を重力の作用を利用して、前記不連続部52を通じて外部に効果的に排出する事ができる。又、本例の場合には、前記ホルダ支持部50の下側面に前記ナット保持部51の上側面が対向していると共に、このナット保持部51の上側面が、前記不連続部52と対向する部分を最も上方に位置させた円筒面となっている。この為、この不連続部52を通じて排出された泥水等の異物が、前記ナット保持部52の上側面に落下した場合には、この異物は、重力の作用により、この上側面に沿って円周方向に移動し易くなっており、別な言い方をすれば、落下した位置に留まりにくくなっている。
一方、前記傾斜角度α(図3)は、前記ホルダ本体部48と前記ホルダ支持部50とでそれぞれ気流をどの程度絞るかの比率に関係し、この傾斜角度αが大きい程、前記ホルダ支持部50側から前記不連続部52に流入する気流が強くなる。この不連続部52では、若干上に凸形状となった気流が、前記ホルダ本体部48の外周面のうちで前記不連続部52を通じて外部に露出した部分に当たる事なく流れる事が好ましい。これに対し、前記傾斜角度αが60゜を超えると、気流が、前記ホルダ本体部48の外周面のうちで前記不連続部52を通じて外部に露出した部分に当たり始める。又、前記傾斜角度αが50゜未満だと、前記不連続部52の気流が上に凸形状に流れなくなるので、50゜≦α≦60゜とする必要がある。更に、53゜≦α≦57゜の範囲にすると、上に凸形状の気流が安定して得られる為、好ましい。
本発明の実施の形態の第2例に就いて、図9により説明する。本例の場合には、軸受キャップ33aを構成するキャップ本体34aを射出成形により造る上で、このキャップ本体34aを構成する、ホルダ支持部50aの軸方向内端面と、ナット保持部51aの軸方向内端面とを、同一仮想平面上に位置させる事が困難である事に鑑み、このナット保持部51a及びナット37の軸方向内端面を、前記ホルダ支持部50aの軸方向内端面よりも、寸法δだけ、軸方向内側に配置する構成を採用している。そして、前記軸受キャップ33aにセンサホルダ46を支持固定した状態で、このセンサホルダ46を構成する取付フランジ部49の軸方向外側面を、前記ナット保持部51a及び前記ナット37の軸方向内端面にのみ当接させると共に、前記取付フランジ部49の軸方向外側面と、前記ホルダ支持部50aの軸方向内端面との間に、前記寸法δに見合った厚さ寸法を有する隙間を介在させている。更に、本例の場合には、この隙間の厚さ寸法を、前記ホルダ支持部50aの内周面と前記センサホルダ46を構成するホルダ本体部48の外周面との間に存在する隙間の径方向厚さ寸法よりも小さくしている。これにより、本例の場合には、前記取付フランジ部49の軸方向外側面と前記ホルダ支持部50aの軸方向内端面との間の隙間内に泥水が侵入した場合にも、この泥水を重力の作用と毛細管現象とにより、前記ホルダ支持部50a内に向かわせる事なく、この隙間内で下方に移動させ、最終的には、前記実施の形態の第1例の場合と同様の効果(上に凸の円弧状の流れの効果、及び、ベンチュリー効果)により、外部に排出する様にしている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第1例の場合と同様である。
2 外輪
3 ハブ
4 転動体
5 固定側フランジ
6 回転側フランジ
7 シールリング
8、8a 軸受キャップ
9、9a キャップ本体、
10、10a 金属環
11、11a 嵌合筒部
12、12a 底板部
13、13a エンコーダ
14、14a センサホルダ
15、15a ホルダ挿入孔
16 ボルト挿通孔
17、17a ナット
18、18a ホルダ本体部
19、19a 取付フランジ部
20 ボルト
21 ホルダ支持部
22 隙間
23a、23b 外輪軌道
24 ハブ本体
25 内輪
26 かしめ部
27a、27b 内輪軌道
28 支持環
29 エンコーダ本体
30 支持円筒部
31 支持円輪部
32 被検出面
33、33a 軸受キャップ
34 キャップ本体
35 金属環
36 Oリング
37 ナット
38 嵌合筒部
39 底板部
40 小径筒部
41 大径筒部
42 段差面
43 円筒部
44 外向フランジ部
45 センサユニット
46 センサホルダ
47 センサ
48 ホルダ本体部
49 取付フランジ部
50、50a ホルダ支持部
51、51a、51x、51y ナット保持部
52 不連続部
53 雌ねじ部
54 係合凹溝
55 通孔
56 ボルト
57 環状凹部
58 平坦面
59 凸部
60 センサ挿入孔
Claims (2)
- 軸方向内端部にエンコーダを支持したハブを、その内径側に複数個の転動体を介して回転自在に支持した外輪の軸方向内端開口を塞ぐ状態で、この外輪の軸方向内端部に装着される軸受キャップと、
センサと、このセンサを保持した状態で前記軸受キャップに支持固定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、
前記軸受キャップは、前記外輪の軸方向内端部に嵌合固定される嵌合筒部と、この嵌合筒部の軸方向一部から径方向内方に伸長する状態で設けられた底板部とを備え、少なくともこの底板部が合成樹脂を射出成形する事により造られたものであり、
前記底板部のうち、使用状態で上下方向に隣り合う2箇所位置のうちの上側の位置である、軸方向に関して前記エンコーダの一部と対向する位置にホルダ支持部が、前記2箇所位置のうちの下側の位置にナット保持部が、それぞれ前記底板部の軸方向内側面から軸方向内方に突出する状態で、且つ、互いに離隔した状態で設けられており、
前記ホルダ支持部は、円周方向1箇所に不連続部を有する欠筒状に造られていると共に、この不連続部が、使用状態で下方に位置する部分に配置されており、
前記ナット保持部は、内径側にナットを保持していると共に、外周面のうち、使用状態で前記ホルダ支持部の下側面と対向する上側面が、前記不連続部と対向する部分を最も上方に位置させた凸曲面となっており、
前記センサホルダは、前記ホルダ支持部に挿入された、その軸方向外端部に前記センサを保持したホルダ本体部と、このホルダ本体部のうち前記ホルダ支持部内から軸方向内側に突出した部分に設けられて、その軸方向外側面を、前記ホルダ支持部の軸方向内端面と前記ナット保持部の軸方向内端面とのうちの少なくともこのナット保持部の軸方向内端面に当接させた取付フランジ部とを備えており、
前記センサホルダは、前記取付フランジ部を軸方向に挿通したボルトの雄ねじ部を前記ナットに螺合させる事に基づいて、前記軸受キャップに支持固定されている、
センサユニット付軸受キャップ。 - 内周面に外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転するハブと、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、このハブの軸方向内端部にこのハブと同心に支持固定され、その特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させたエンコーダと、前記外輪の軸方向内端開口を塞ぐ状態で、この外輪の軸方向内端部に装着された軸受キャップと、この軸受キャップに支持固定されたセンサユニットと、を備えた転がり軸受ユニットであって、
前記軸受キャップに前記センサユニットを支持固定して成るセンサユニット付軸受キャップが、請求項1に記載したセンサユニット付軸受キャップである事を特徴とする転がり軸受ユニット。
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