JP4114438B2 - 転がり軸受装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などでは、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等の制御にために、車輪支持用の転がり軸受装置に回転検出器を装備させることがある。
【０００３】
回転検出器は、パルサーリングと、センサとを含む構成である。パルサーリングは、転がり軸受装置の回転輪に取り付けられ、センサは固定輪の側に前記パルサーリングと対向する状態で設けられる。回転輪と同期回転するパルサーリングの回転速度がセンサにて検出され、車輪の回転速度や回転方向などの回転状態が検出される。
【０００４】
一般的に上記パルサーリングには、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプと、金属製の支持環に対して周方向交互に磁極を配置してなる環状磁石を取り付けた磁石タイプとがある。
【０００５】
回転検出器を備えた転がり軸受装置の従来例として、図５に、車輪支持用の転がり軸受装置を示す。図中、４１は転がり軸受装置の全体を示し、４２はハブ軸、４３は固定輪である外輪、４４は回転輪である２個一対の内輪、４５は転動体としての玉である。
【０００６】
ハブ軸４２は、軸方向一端(図面では左端で、車体のアウター側)にフランジ４２ａを有し、このフランジ４２ａにはディスクブレーキ装置のディスクロータおよびホイール(いずれも図示せず)が取り付けられる。また、このハブ軸４２の外周部には内輪４４が嵌着されている。内輪４４は、ハブ軸４２の軸端のかしめ部４２ｂにより、ハブ軸４２の外周部上に固定されている。外輪４３は、軸方向他端(図面では右端で、車体のインナー側)にフランジ４３ａを有し、このフランジ４３ａは、車体の一部となるキャリア４６(ナックルの場合もある)に取り付けられる。
【０００７】
回転検出器４７は、パルサーリング４８と、センサ４９とからなり、パルサーリング４８は、一対の内輪４４，４４のうち、車体インナー側の内輪４４の外周部に嵌着されている。符号５０は、パルサーリング４８を保護するために該パルサーリング４８の軸方向外側を覆うカバーで、外輪４３の内周面に圧入により取り付けられる。センサ４９は、カバー５０の外面に設けられており、このカバー５０を介してセンサ４９は前記パルサーリング４８と軸方向に対向する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の回転検出器付きの転がり軸受装置４１においては、カバー５０は、内輪４４等の回転部材と接触しないよう、回転部材の軸端よりもさらに軸方向外方の位置に設ける必要がある。図示の従来例に即して言えば、ハブ軸４２の軸端にあるかしめ部４２ｂの軸方向外方にカバー５０を配置する必要がある。
【０００９】
上記のように、カバー５０が軸方向外方に偏った位置に配置されることになると、このカバー５０を支持するために外輪４３の軸端部を軸方向に長くする等の必要性が生じ、外輪４３の寸法設定が制約を受ける。また、前記の必要性に応じて外輪４３の軸方向寸法を長くすると、装置全体の軸方向寸法も長くなって大型化するほか、重量が増すという問題が生じる。
【００１０】
一方、回転検出器４７を構成するパルサーリング４８は、これが取り付けられる内輪４４からカバー５０に近接する位置まで軸方向に長く延出することになる。このようなパルサーリング５０は、内輪４４への取り付け方によっては、内輪４４の軸心に対して傾くなどして、先端の本体部(磁石タイプのパルサーリングでは、環状磁石)がセンサ４９の検出範囲から外れ、回転検出に支障が生じることがある。
【００１１】
したがって、本発明の主たる課題は、回転検出の機能を損なうことなく、装置の軽量化、小型化を図ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために、本発明は、固定輪である外輪と、この外輪に転動体を介して回転可能に支持される内輪と、この内輪の軸方向一端側に取り付けられる回転検出用のパルサーリングと、このパルサーリングの軸方向外方を覆うよう前記外輪に取り付けられるカバーとを備え、前記カバーの径方向各部分のうち、前記パルサーリングと軸方向に対向する対面部と、その外径側に設けられる外輪への取り付け部とは、径方向中心側の部分よりも軸方向パルサーリング側に近接し、前記内輪の外周面の軸方向一端側には小径部が形成され、この小径部よりも軸方向中央部寄りの位置に前記パルサーリングが取り付けられ、前記内輪の外周面よりも径方向中心側に形成された前記小径部の周りの空間に前記対面部の内径側部分が入り込んでいる転がり軸受装置を構成している。
【００１３】
上記の構成によれば、カバーの径方向各部分のうち、センサが設けられる対面部や、外輪への取り付け部が軸方向中央部寄りに位置しているから、カバーを支持する外輪の軸端部や、パルサーリングを軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪の軸方向寸法や、パルサーリングの軸方向寸法を短くすることができる。外輪の軸方向寸法が短くなることで、装置全体の小型化、軽量化が可能になる。また、パルサーリングの軸方向寸法が短くなることで、環状磁石等、パルサーリングの本体部分のセンサに対する位置ずれを少なくして、検出不良等の不具合の発生を防止できる。
また、内輪の外周面に小径部が形成され、この小径部よりも軸方向中央部寄りの内輪外周面にパルサーリングが取り付けられることで、カバーのパルサーリングとの対面部と外輪への取り付け部とがより軸方向中央部寄りに位置し、このことによっても、外輪やパルサーリングの軸方向寸法が短くなるほか、内輪に小径部を形成することで小径部の周りにできる空間内に、対面部の内径側部分が入り込むことにより、対面部の径方向に沿った幅が広がるから、径の大きなセンサでも、パルサーリングと軸方向に対向する所要の位置に設置することができる。
【００１４】
なお、上記構成の転がり軸受装置は、パルサーリングに対応するセンサを含まないものであってもよいし、請求項２に記載のように、前記センサがカバーの対面部の外面の所要位置に設けられているものであってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１および図２に本発明の第１実施形態を示している。ここでは、自動車の従動輪側に用いられる内輪回転型の転がり軸受装置を例に挙げる。図１は、第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図、図２は、図１の装置の要部の拡大断面図である。図例の転がり軸受装置１は、ハブ軸２と、複列転がり軸受３と、回転検出器４とを備えている。
【００１８】
ハブ軸２の一方軸端寄り(図１において左端寄りの位置で、車体のアウター側)には、径方向外向きに延びるフランジ２ａが設けられている。このハブ軸２において、前記のフランジ２ａよりも車両インナー側の領域に複列転がり軸受３が外装されている。
【００１９】
複列転がり軸受３は、ここでは複列外向きアンギュラ玉軸受であって、二列の軌道溝を有する単一の外輪３１と、一列の軌道を有しハブ軸２の小径部２ｂに外嵌されている車体インナー側の一方の内輪３２と、二列で配設される複数の玉３３，…と、二つの冠形保持器３４，３４とを備えており、上記ハブ軸２の大径部２ｃで構成される内側軌道部が車体アウター側の他方の内輪となっている。
【００２０】
外輪３１の外周には、径方向外向きに延びるフランジ３５が設けられており、このフランジ３５よりも車体インナー側には、軸方向外方に突出する円筒部３６がある。符号２ｄは、ハブ軸２の車体インナー側の端部に形成されたかしめ部で、一方の内輪３２をハブ軸２の小径部２ｂ上の所要位置に固定している。なお、ハブ軸２の小径部２ｂ上の内輪３２は、該小径部２ｂの端部に螺合されるナットにより固定される場合もある。
【００２１】
そして、外輪３１のフランジ３５が、車体の一部となるキャリア５（またはナックル）に対してボルト６で非回転に取り付けられる。ハブ軸２のフランジ２ａの円周数ヶ所にはボルト７が貫通装着されている。このフランジ２ａの外側面（図１の左側で、車両アウター側の面）に、前記ボルト７が貫通する状態でディスクブレーキ装置のディスクロータ８および車輪９が添わされ、これらディスクロータ８および車輪９は、前記ボルト７に螺合されるナット(図示省略)で、フランジ２ａの外側面に固定される。
【００２２】
さらに、本実施形態では、複列転がり軸受３の外輪３１の軸方向寸法が内輪部に対して短く設定されており、外輪３１のフランジ３５が軸方向中央部寄りに位置するとともに、このフランジ３５よりも車体インナー側にある円筒部３６は短寸となっている。この短寸の円筒部３６の内周には、外輪３１の軌道溝より大径の大径内周部３６ａが形成されている。また、車体インナー側の内輪３２の外周面肩部には、小径部３２ａが形成されている。
【００２３】
回転検出器４は、前記ハブ軸２の回転速度や回転方向などの回転状態を検出するものであり、パルサーリング１０と、センサ１１とを備えている。
【００２４】
パルサーリング１０は、車体インナー側の内輪３２に取り付けられる支持環１２と、この支持環１２に対して取り付けられる環状磁石１３とを有している。支持環１２は、前記内輪３２の外周面で、小径部３２ａよりも軸方向中央部寄りの位置に取り付けられている。環状磁石１３は、例えばフェライトの磁性粉末を混入したゴム材料を環状板形状にし、その円周等間隔の領域をＮ極とＳ極に交互に着磁した構成の着磁ゴムリングとされている。
【００２５】
パルサーリング１０の軸方向外方には、カバー１５が設けられている。このカバー１５は、パルサーリング１０を保護するとともに、複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するためのもので、樹脂もしくは非磁性の金属であるステンレス鋼やアルミニウム等からなる。
【００２６】
このカバー１５は、図２に拡大して示すように、その径方向中心側でハブ軸２のかしめ部２ｄや内輪３２の突出形状に応じて軸方向外方に膨出する膨出部１５ａと、この膨出部１５ａの外径側から径方向外向きに延出する対面部１５ｂと、この対面部１５ｂの外径側に径方向に沿って連続する折り返し部１５ｃと、折り返し部１５ｃの折り返し端から外輪３１側に突出する取り付け用筒部１５ｄとを有する。
【００２７】
カバー１５の対面部１５ｂは、前記の説明からも分るように、径方向中心側の膨出部１５ａよりもパルサーリング１０側に近接している部分で、その近接した軸方向位置でパルサーリング１０の環状磁石１３に所要のエアギャップを介して対面するようになっており、径方向に環状磁石１３の幅よりも広い幅を有する。この対面部１５ｂの内径側部分は、内輪３２の外周に小径部３２ａを形成することにより、小径部３２ａの周りにできる空間内に入り込んでいる。
【００２８】
カバー１５の筒部１５ｄは、外輪３１への取り付け部であって、外輪３１の円筒部３６の大径内周部３６ａ内に嵌合されて、該円筒部３６の端面に折り返し部１５ｃが当接するまで圧入されている。
【００２９】
センサ１１は、そのセンタを環状磁石１３の検出径と一致させた状態で、かつ環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の対面部１５ｂの外面に設けられており、環状磁石１３の回転状態に対応した電気信号を出力する。このセンサ１１は、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁束の流れ方向に応じて出力を変化させる検知部となる磁気検出素子と、当該磁気検出素子の出力波形を整える波形整形回路を組み込んだＩＣ等とで構成されたもので、いわゆるアクティブセンサと呼ばれるものである。このセンサ１１は、カバー１５に支持させてもよいし、カバー１５の外面に当てつけた状態で、他の固定側の部材、たとえばキャリア５やナックルに支持させてもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、カバー１５の径方向各部分のうち、センサ１１が設けられる対面部１５ｂと、その外径側の取り付け用筒部１５ｄとが軸方向中央部寄りに位置するから、カバー１５を支持する外輪３１の円筒部３６や、パルサーリング１０を軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪３１の軸方向寸法や、パルサーリング１０の軸方向寸法を短くすることができる。
【００３１】
外輪３１の軸方向寸法が短くなることで、装置全体の小型化、軽量化が可能になる。また、パルサーリング１０の軸方向寸法が短くなることで、このパルサーリング１０が内輪３２に若干傾いた状態で取り付けられても、パルサーリング１０先端の環状磁石１３がセンサ１１に対して位置ずれするずれ量が小さくて済み、検出不良等の不具合の発生を防止できる。
【００３２】
なお、本実施形態では、内輪３２に小径部３２ａが形成され、この小径部３２ａより軸方向中央部寄りの位置にパルサーリング１０が取り付けられているから、小径部３２ａを有しない内輪３２の外周面肩部にパルサーリング１０が取り付けられる場合に比べ、カバー１５の対面部１５ｂや、取り付け用筒部１５ｄがより軸方向中央部寄りに位置することになり、外輪３１やパルサーリング１０の軸方向寸法が一段と短くなっている。また、内輪３２に小径部３２ａを形成することでできる空間内に、対面部１５ｂの一部が入り込む構成となっているので、対面部１５ｂの径方向に沿った幅が広くなっており、この広幅の対面部１５ｂには、径の大きなセンサ１１でも、パルサーリング１０と軸方向に対向する所要の位置に設置することができる。
【００３３】
また、カバー１５の筒部１５ｄを外輪３１の円筒部３６に取り付ける際、カバー１５の折り返し部１５ｃが円筒部３６の端面に受け止められるまで、筒部１５ｄを円筒部３６の大径内周部３６ａ内に圧入すればよく、正確な嵌め付けが容易にできる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置１と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置１と共通する部分には同一の符号を付している。
【００３５】
この第２実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられる。このカバー１５は、その径方向中心側にある軸方向外方への膨出部１５ａと、この膨出部１５ａの外径側から径方向外向きに延出する対面部１５ｂとを有する。一方、内輪３２の外周面肩部には小径部３２ａが形成され、この小径部３２ａより軸方向中央部寄りの位置にパルサーリング１０が取り付けられている。カバー１５の対面部１５ｂの一部は、小径部３２ａの周りにできる空間内に入り込むようになっている。
【００３６】
本実施形態の転がり軸受装置が第１実施形態の装置１と異なるのは、カバー１５の外輪３１への取り付け部の構造と、外輪３１への取り付け方である。すなわち、本実施形態の転がり軸受装置では、カバー１５の対面部１５ｂの外径側には、折り返し部を介さずに取り付け用筒部１５ｅが形成され、この筒部１５ｅが外輪３１の軸端の円筒部３６の外周面に嵌着されている。
【００３７】
パルサーリング１０とともに回転検出器４を構成するセンサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の対面部１５ｂの外面に設けられる点は、第１実施形態と同じである。
【００３８】
上記の構成においても、カバー１５の径方向各部分のうち、センサ１１が設けられる対面部１５ｂと、その外径側の取り付け用筒部１５ｅとが軸方向中央部寄りの位置に、より具体的には、内輪３２の小径部３２ａにほぼ対応する軸方向位置にあるから、カバー１５を支持する外輪３１の円筒部３６や、パルサーリング１０を軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪３１の軸方向寸法や、パルサーリング１０の軸方向寸法を短くすることができる。
【００３９】
なお、この場合、カバー１５の対面部１５ｂは、外輪３１の円筒部３６の外周面の径方向位置まで広がっているから、センサ１１の設置位置に余裕があり、径の大きなセンサ１１を用いたり、センサ１１をより径方向外方の位置に設けたりすることができる。
【００４０】
また、カバー１５の筒部１５ｅを外輪３１の円筒部３６に取り付ける際、カバー１５の内面が円筒部３６の端面に受け止められるまで、筒部１５ｅを円筒部３６の外周面に圧入すればよく、正確な嵌め付けが容易にできる。
【００４１】
〔第３実施形態〕
図４は、本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置と共通する部分には同一の符号を付している。
【００４２】
この第３実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられる。このカバー１５は、その径方向中心側にある軸方向外方への膨出部１５ａと、この膨出部１５ａの外径側から径方向外向きに延出する対面部１５ｂと、対面部１５ｂの外径側に形成されて外輪３１側に突出する取り付け用筒部１５ｄとを有するが、膨出部１５ａは、ハブ軸２のかしめ部２ｄのみの突出形状に応じて膨出した形状で、第１実施形態や第２実施形態の膨出部１５ａと比べると、軸方向外方への膨出量が少ない。このカバー１５は、その取り付け用筒部１５ｄを外輪３１の円筒部３６の大径内周部３６ａ内に圧入することで、外輪３１に取り付けられる。
【００４３】
他に、この実施形態の転がり軸受が、第１実施形態の装置１や第２実施形態の装置と異なる点は、内輪３２の外周面に小径部が形成されておらず、その内輪３２の外周面肩部にパルサーリング１０が取り付けられていることである。
【００４４】
センサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の対面部１５ｂの外面に設けられる点は、第１実施形態や第２実施形態と同じである。
【００４５】
上記構成の転がり軸受装置においても、カバー１５の径方向各部分のうち、センサ１１が設けられる対面部１５ｂと、その外径側の取り付け用筒部１５ｄとが軸方向中央部寄りに位置するから、カバー１５を支持する外輪３１の円筒部３６や、パルサーリング１０を軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪３１の軸方向寸法や、パルサーリング１０の軸方向寸法を短くすることができる。
【００４６】
〔その他の実施形態〕
上記各実施形態では、カバー１５の外径側に取り付け用筒部１５ｄ(１５ｅ)を形成して、この筒部１５ｄ(１５ｅ)を外輪３１の軸端の円筒部３６の内周面もしくは外周面に嵌着するように構成したが、カバー１５の外輪３１への取り付け部の形状や、外輪３１への取り付け方は、これらに限定されるものではなく、例えば、外輪３１の軸方向端面に、取り付け用筒部に対応する環状溝を形成して、この環状溝に筒部を圧入するようにしてもよい。また、カバー１５の外径側に、フランジ状に径方向外向きに延出する取り付け用縁部を形成して、この縁部を外輪３１の軸方向端面にあてがって、ボルト等の締結手段で取り付けるようにしてもよい。
【００４７】
また、上記各実施形態では、センサ１１をカバー１５の外面に当て付けた状態で取り付けたが、センサ１１とカバー１５の外面との間に隙間を設けてもよい。
【００４８】
さらに、上記各実施形態では、従動輪用で内輪回転型の転がり軸受装置を例示したが、本発明は、駆動輪用の転がり軸受装置にも実施可能である。駆動輪用の転がり軸受装置は、従動輪用の転がり軸受装置とハブ軸の構造が異なる等、種々の違いはあるが、パルサーリング１０やカバー１５、センサ１１等を設ける部分の構成については、各実施形態において図示した構成が駆動輪用の転がり軸受装置にも適用できるので、駆動輪用の転がり軸受装置についての実施形態は、特に図示しない。
【００４９】
このほか、上記の各実施形態では、パルサーリング１０として磁石タイプのものを示したが、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプのものでもよい。また、パルサーリング１０の軸方向外方を覆うカバー１５は、磁性を有する金属で構成することも可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、カバーの径方向各部分のうち、センサが設けられる対面部や、外輪への取り付け部が軸方向中央部寄りに位置するから、カバーを支持する外輪の軸端部や、パルサーリングを軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪の軸方向寸法や、パルサーリングの軸方向寸法を短くすることができる。外輪の軸方向寸法が短くなることで、装置全体の小型化、軽量化が可能になる。
【００５１】
また、パルサーリングの軸方向寸法が短くなることで、環状磁石等、パルサーリングの本体部分のセンサに対する位置ずれを少なくして、検出不良等の不具合の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図。
【図２】図１の装置の要部の拡大断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図４】本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図５】従来の転がり軸受装置の半部の断面図。
【符号の説明】
１ 転がり軸受装置(全体)
２ ハブ軸
３ 複列転がり軸受
３１ 外輪、 ３２ 内輪、 ３３ 玉(転動体)、
３６ 外輪の円筒部
１０ パルサーリング
１１ センサ
１５ カバー
１５ａ 膨出部、 １５ｂ 対面部、 １５ｄ 取り付け用筒部
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などでは、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等の制御にために、車輪支持用の転がり軸受装置に回転検出器を装備させることがある。
【０００３】
回転検出器は、パルサーリングと、センサとを含む構成である。パルサーリングは、転がり軸受装置の回転輪に取り付けられ、センサは固定輪の側に前記パルサーリングと対向する状態で設けられる。回転輪と同期回転するパルサーリングの回転速度がセンサにて検出され、車輪の回転速度や回転方向などの回転状態が検出される。
【０００４】
一般的に上記パルサーリングには、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプと、金属製の支持環に対して周方向交互に磁極を配置してなる環状磁石を取り付けた磁石タイプとがある。
【０００５】
回転検出器を備えた転がり軸受装置の従来例として、図５に、車輪支持用の転がり軸受装置を示す。図中、４１は転がり軸受装置の全体を示し、４２はハブ軸、４３は固定輪である外輪、４４は回転輪である２個一対の内輪、４５は転動体としての玉である。
【０００６】
ハブ軸４２は、軸方向一端(図面では左端で、車体のアウター側)にフランジ４２ａを有し、このフランジ４２ａにはディスクブレーキ装置のディスクロータおよびホイール(いずれも図示せず)が取り付けられる。また、このハブ軸４２の外周部には内輪４４が嵌着されている。内輪４４は、ハブ軸４２の軸端のかしめ部４２ｂにより、ハブ軸４２の外周部上に固定されている。外輪４３は、軸方向他端(図面では右端で、車体のインナー側)にフランジ４３ａを有し、このフランジ４３ａは、車体の一部となるキャリア４６(ナックルの場合もある)に取り付けられる。
【０００７】
回転検出器４７は、パルサーリング４８と、センサ４９とからなり、パルサーリング４８は、一対の内輪４４，４４のうち、車体インナー側の内輪４４の外周部に嵌着されている。符号５０は、パルサーリング４８を保護するために該パルサーリング４８の軸方向外側を覆うカバーで、外輪４３の内周面に圧入により取り付けられる。センサ４９は、カバー５０の外面に設けられており、このカバー５０を介してセンサ４９は前記パルサーリング４８と軸方向に対向する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の回転検出器付きの転がり軸受装置４１においては、カバー５０は、内輪４４等の回転部材と接触しないよう、回転部材の軸端よりもさらに軸方向外方の位置に設ける必要がある。図示の従来例に即して言えば、ハブ軸４２の軸端にあるかしめ部４２ｂの軸方向外方にカバー５０を配置する必要がある。
【０００９】
上記のように、カバー５０が軸方向外方に偏った位置に配置されることになると、このカバー５０を支持するために外輪４３の軸端部を軸方向に長くする等の必要性が生じ、外輪４３の寸法設定が制約を受ける。また、前記の必要性に応じて外輪４３の軸方向寸法を長くすると、装置全体の軸方向寸法も長くなって大型化するほか、重量が増すという問題が生じる。
【００１０】
一方、回転検出器４７を構成するパルサーリング４８は、これが取り付けられる内輪４４からカバー５０に近接する位置まで軸方向に長く延出することになる。このようなパルサーリング５０は、内輪４４への取り付け方によっては、内輪４４の軸心に対して傾くなどして、先端の本体部(磁石タイプのパルサーリングでは、環状磁石)がセンサ４９の検出範囲から外れ、回転検出に支障が生じることがある。
【００１１】
したがって、本発明の主たる課題は、回転検出の機能を損なうことなく、装置の軽量化、小型化を図ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために、本発明は、固定輪である外輪と、この外輪に転動体を介して回転可能に支持される内輪と、この内輪の軸方向一端側に取り付けられる回転検出用のパルサーリングと、このパルサーリングの軸方向外方を覆うよう前記外輪に取り付けられるカバーとを備え、前記カバーの径方向各部分のうち、前記パルサーリングと軸方向に対向する対面部と、その外径側に設けられる外輪への取り付け部とは、径方向中心側の部分よりも軸方向パルサーリング側に近接し、前記内輪の外周面の軸方向一端側には小径部が形成され、この小径部よりも軸方向中央部寄りの位置に前記パルサーリングが取り付けられ、前記内輪の外周面よりも径方向中心側に形成された前記小径部の周りの空間に前記対面部の内径側部分が入り込んでいる転がり軸受装置を構成している。
【００１３】
上記の構成によれば、カバーの径方向各部分のうち、センサが設けられる対面部や、外輪への取り付け部が軸方向中央部寄りに位置しているから、カバーを支持する外輪の軸端部や、パルサーリングを軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪の軸方向寸法や、パルサーリングの軸方向寸法を短くすることができる。外輪の軸方向寸法が短くなることで、装置全体の小型化、軽量化が可能になる。また、パルサーリングの軸方向寸法が短くなることで、環状磁石等、パルサーリングの本体部分のセンサに対する位置ずれを少なくして、検出不良等の不具合の発生を防止できる。
また、内輪の外周面に小径部が形成され、この小径部よりも軸方向中央部寄りの内輪外周面にパルサーリングが取り付けられることで、カバーのパルサーリングとの対面部と外輪への取り付け部とがより軸方向中央部寄りに位置し、このことによっても、外輪やパルサーリングの軸方向寸法が短くなるほか、内輪に小径部を形成することで小径部の周りにできる空間内に、対面部の内径側部分が入り込むことにより、対面部の径方向に沿った幅が広がるから、径の大きなセンサでも、パルサーリングと軸方向に対向する所要の位置に設置することができる。
【００１４】
なお、上記構成の転がり軸受装置は、パルサーリングに対応するセンサを含まないものであってもよいし、請求項２に記載のように、前記センサがカバーの対面部の外面の所要位置に設けられているものであってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１および図２に本発明の第１実施形態を示している。ここでは、自動車の従動輪側に用いられる内輪回転型の転がり軸受装置を例に挙げる。図１は、第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図、図２は、図１の装置の要部の拡大断面図である。図例の転がり軸受装置１は、ハブ軸２と、複列転がり軸受３と、回転検出器４とを備えている。
【００１８】
ハブ軸２の一方軸端寄り(図１において左端寄りの位置で、車体のアウター側)には、径方向外向きに延びるフランジ２ａが設けられている。このハブ軸２において、前記のフランジ２ａよりも車両インナー側の領域に複列転がり軸受３が外装されている。
【００１９】
複列転がり軸受３は、ここでは複列外向きアンギュラ玉軸受であって、二列の軌道溝を有する単一の外輪３１と、一列の軌道を有しハブ軸２の小径部２ｂに外嵌されている車体インナー側の一方の内輪３２と、二列で配設される複数の玉３３，…と、二つの冠形保持器３４，３４とを備えており、上記ハブ軸２の大径部２ｃで構成される内側軌道部が車体アウター側の他方の内輪となっている。
【００２０】
外輪３１の外周には、径方向外向きに延びるフランジ３５が設けられており、このフランジ３５よりも車体インナー側には、軸方向外方に突出する円筒部３６がある。符号２ｄは、ハブ軸２の車体インナー側の端部に形成されたかしめ部で、一方の内輪３２をハブ軸２の小径部２ｂ上の所要位置に固定している。なお、ハブ軸２の小径部２ｂ上の内輪３２は、該小径部２ｂの端部に螺合されるナットにより固定される場合もある。
【００２１】
そして、外輪３１のフランジ３５が、車体の一部となるキャリア５（またはナックル）に対してボルト６で非回転に取り付けられる。ハブ軸２のフランジ２ａの円周数ヶ所にはボルト７が貫通装着されている。このフランジ２ａの外側面（図１の左側で、車両アウター側の面）に、前記ボルト７が貫通する状態でディスクブレーキ装置のディスクロータ８および車輪９が添わされ、これらディスクロータ８および車輪９は、前記ボルト７に螺合されるナット(図示省略)で、フランジ２ａの外側面に固定される。
【００２２】
さらに、本実施形態では、複列転がり軸受３の外輪３１の軸方向寸法が内輪部に対して短く設定されており、外輪３１のフランジ３５が軸方向中央部寄りに位置するとともに、このフランジ３５よりも車体インナー側にある円筒部３６は短寸となっている。この短寸の円筒部３６の内周には、外輪３１の軌道溝より大径の大径内周部３６ａが形成されている。また、車体インナー側の内輪３２の外周面肩部には、小径部３２ａが形成されている。
【００２３】
回転検出器４は、前記ハブ軸２の回転速度や回転方向などの回転状態を検出するものであり、パルサーリング１０と、センサ１１とを備えている。
【００２４】
パルサーリング１０は、車体インナー側の内輪３２に取り付けられる支持環１２と、この支持環１２に対して取り付けられる環状磁石１３とを有している。支持環１２は、前記内輪３２の外周面で、小径部３２ａよりも軸方向中央部寄りの位置に取り付けられている。環状磁石１３は、例えばフェライトの磁性粉末を混入したゴム材料を環状板形状にし、その円周等間隔の領域をＮ極とＳ極に交互に着磁した構成の着磁ゴムリングとされている。
【００２５】
パルサーリング１０の軸方向外方には、カバー１５が設けられている。このカバー１５は、パルサーリング１０を保護するとともに、複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するためのもので、樹脂もしくは非磁性の金属であるステンレス鋼やアルミニウム等からなる。
【００２６】
このカバー１５は、図２に拡大して示すように、その径方向中心側でハブ軸２のかしめ部２ｄや内輪３２の突出形状に応じて軸方向外方に膨出する膨出部１５ａと、この膨出部１５ａの外径側から径方向外向きに延出する対面部１５ｂと、この対面部１５ｂの外径側に径方向に沿って連続する折り返し部１５ｃと、折り返し部１５ｃの折り返し端から外輪３１側に突出する取り付け用筒部１５ｄとを有する。
【００２７】
カバー１５の対面部１５ｂは、前記の説明からも分るように、径方向中心側の膨出部１５ａよりもパルサーリング１０側に近接している部分で、その近接した軸方向位置でパルサーリング１０の環状磁石１３に所要のエアギャップを介して対面するようになっており、径方向に環状磁石１３の幅よりも広い幅を有する。この対面部１５ｂの内径側部分は、内輪３２の外周に小径部３２ａを形成することにより、小径部３２ａの周りにできる空間内に入り込んでいる。
【００２８】
カバー１５の筒部１５ｄは、外輪３１への取り付け部であって、外輪３１の円筒部３６の大径内周部３６ａ内に嵌合されて、該円筒部３６の端面に折り返し部１５ｃが当接するまで圧入されている。
【００２９】
センサ１１は、そのセンタを環状磁石１３の検出径と一致させた状態で、かつ環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の対面部１５ｂの外面に設けられており、環状磁石１３の回転状態に対応した電気信号を出力する。このセンサ１１は、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁束の流れ方向に応じて出力を変化させる検知部となる磁気検出素子と、当該磁気検出素子の出力波形を整える波形整形回路を組み込んだＩＣ等とで構成されたもので、いわゆるアクティブセンサと呼ばれるものである。このセンサ１１は、カバー１５に支持させてもよいし、カバー１５の外面に当てつけた状態で、他の固定側の部材、たとえばキャリア５やナックルに支持させてもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、カバー１５の径方向各部分のうち、センサ１１が設けられる対面部１５ｂと、その外径側の取り付け用筒部１５ｄとが軸方向中央部寄りに位置するから、カバー１５を支持する外輪３１の円筒部３６や、パルサーリング１０を軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪３１の軸方向寸法や、パルサーリング１０の軸方向寸法を短くすることができる。
【００３１】
外輪３１の軸方向寸法が短くなることで、装置全体の小型化、軽量化が可能になる。また、パルサーリング１０の軸方向寸法が短くなることで、このパルサーリング１０が内輪３２に若干傾いた状態で取り付けられても、パルサーリング１０先端の環状磁石１３がセンサ１１に対して位置ずれするずれ量が小さくて済み、検出不良等の不具合の発生を防止できる。
【００３２】
なお、本実施形態では、内輪３２に小径部３２ａが形成され、この小径部３２ａより軸方向中央部寄りの位置にパルサーリング１０が取り付けられているから、小径部３２ａを有しない内輪３２の外周面肩部にパルサーリング１０が取り付けられる場合に比べ、カバー１５の対面部１５ｂや、取り付け用筒部１５ｄがより軸方向中央部寄りに位置することになり、外輪３１やパルサーリング１０の軸方向寸法が一段と短くなっている。また、内輪３２に小径部３２ａを形成することでできる空間内に、対面部１５ｂの一部が入り込む構成となっているので、対面部１５ｂの径方向に沿った幅が広くなっており、この広幅の対面部１５ｂには、径の大きなセンサ１１でも、パルサーリング１０と軸方向に対向する所要の位置に設置することができる。
【００３３】
また、カバー１５の筒部１５ｄを外輪３１の円筒部３６に取り付ける際、カバー１５の折り返し部１５ｃが円筒部３６の端面に受け止められるまで、筒部１５ｄを円筒部３６の大径内周部３６ａ内に圧入すればよく、正確な嵌め付けが容易にできる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置１と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置１と共通する部分には同一の符号を付している。
【００３５】
この第２実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられる。このカバー１５は、その径方向中心側にある軸方向外方への膨出部１５ａと、この膨出部１５ａの外径側から径方向外向きに延出する対面部１５ｂとを有する。一方、内輪３２の外周面肩部には小径部３２ａが形成され、この小径部３２ａより軸方向中央部寄りの位置にパルサーリング１０が取り付けられている。カバー１５の対面部１５ｂの一部は、小径部３２ａの周りにできる空間内に入り込むようになっている。
【００３６】
本実施形態の転がり軸受装置が第１実施形態の装置１と異なるのは、カバー１５の外輪３１への取り付け部の構造と、外輪３１への取り付け方である。すなわち、本実施形態の転がり軸受装置では、カバー１５の対面部１５ｂの外径側には、折り返し部を介さずに取り付け用筒部１５ｅが形成され、この筒部１５ｅが外輪３１の軸端の円筒部３６の外周面に嵌着されている。
【００３７】
パルサーリング１０とともに回転検出器４を構成するセンサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の対面部１５ｂの外面に設けられる点は、第１実施形態と同じである。
【００３８】
上記の構成においても、カバー１５の径方向各部分のうち、センサ１１が設けられる対面部１５ｂと、その外径側の取り付け用筒部１５ｅとが軸方向中央部寄りの位置に、より具体的には、内輪３２の小径部３２ａにほぼ対応する軸方向位置にあるから、カバー１５を支持する外輪３１の円筒部３６や、パルサーリング１０を軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪３１の軸方向寸法や、パルサーリング１０の軸方向寸法を短くすることができる。
【００３９】
なお、この場合、カバー１５の対面部１５ｂは、外輪３１の円筒部３６の外周面の径方向位置まで広がっているから、センサ１１の設置位置に余裕があり、径の大きなセンサ１１を用いたり、センサ１１をより径方向外方の位置に設けたりすることができる。
【００４０】
また、カバー１５の筒部１５ｅを外輪３１の円筒部３６に取り付ける際、カバー１５の内面が円筒部３６の端面に受け止められるまで、筒部１５ｅを円筒部３６の外周面に圧入すればよく、正確な嵌め付けが容易にできる。
【００４１】
〔第３実施形態〕
図４は、本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置と共通する部分には同一の符号を付している。
【００４２】
この第３実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられる。このカバー１５は、その径方向中心側にある軸方向外方への膨出部１５ａと、この膨出部１５ａの外径側から径方向外向きに延出する対面部１５ｂと、対面部１５ｂの外径側に形成されて外輪３１側に突出する取り付け用筒部１５ｄとを有するが、膨出部１５ａは、ハブ軸２のかしめ部２ｄのみの突出形状に応じて膨出した形状で、第１実施形態や第２実施形態の膨出部１５ａと比べると、軸方向外方への膨出量が少ない。このカバー１５は、その取り付け用筒部１５ｄを外輪３１の円筒部３６の大径内周部３６ａ内に圧入することで、外輪３１に取り付けられる。
【００４３】
他に、この実施形態の転がり軸受が、第１実施形態の装置１や第２実施形態の装置と異なる点は、内輪３２の外周面に小径部が形成されておらず、その内輪３２の外周面肩部にパルサーリング１０が取り付けられていることである。
【００４４】
センサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の対面部１５ｂの外面に設けられる点は、第１実施形態や第２実施形態と同じである。
【００４５】
上記構成の転がり軸受装置においても、カバー１５の径方向各部分のうち、センサ１１が設けられる対面部１５ｂと、その外径側の取り付け用筒部１５ｄとが軸方向中央部寄りに位置するから、カバー１５を支持する外輪３１の円筒部３６や、パルサーリング１０を軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪３１の軸方向寸法や、パルサーリング１０の軸方向寸法を短くすることができる。
【００４６】
〔その他の実施形態〕
上記各実施形態では、カバー１５の外径側に取り付け用筒部１５ｄ(１５ｅ)を形成して、この筒部１５ｄ(１５ｅ)を外輪３１の軸端の円筒部３６の内周面もしくは外周面に嵌着するように構成したが、カバー１５の外輪３１への取り付け部の形状や、外輪３１への取り付け方は、これらに限定されるものではなく、例えば、外輪３１の軸方向端面に、取り付け用筒部に対応する環状溝を形成して、この環状溝に筒部を圧入するようにしてもよい。また、カバー１５の外径側に、フランジ状に径方向外向きに延出する取り付け用縁部を形成して、この縁部を外輪３１の軸方向端面にあてがって、ボルト等の締結手段で取り付けるようにしてもよい。
【００４７】
また、上記各実施形態では、センサ１１をカバー１５の外面に当て付けた状態で取り付けたが、センサ１１とカバー１５の外面との間に隙間を設けてもよい。
【００４８】
さらに、上記各実施形態では、従動輪用で内輪回転型の転がり軸受装置を例示したが、本発明は、駆動輪用の転がり軸受装置にも実施可能である。駆動輪用の転がり軸受装置は、従動輪用の転がり軸受装置とハブ軸の構造が異なる等、種々の違いはあるが、パルサーリング１０やカバー１５、センサ１１等を設ける部分の構成については、各実施形態において図示した構成が駆動輪用の転がり軸受装置にも適用できるので、駆動輪用の転がり軸受装置についての実施形態は、特に図示しない。
【００４９】
このほか、上記の各実施形態では、パルサーリング１０として磁石タイプのものを示したが、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプのものでもよい。また、パルサーリング１０の軸方向外方を覆うカバー１５は、磁性を有する金属で構成することも可能である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、カバーの径方向各部分のうち、センサが設けられる対面部や、外輪への取り付け部が軸方向中央部寄りに位置するから、カバーを支持する外輪の軸端部や、パルサーリングを軸方向外方に長く延出させる必要がなくなり、外輪の軸方向寸法や、パルサーリングの軸方向寸法を短くすることができる。外輪の軸方向寸法が短くなることで、装置全体の小型化、軽量化が可能になる。
【００５１】
また、パルサーリングの軸方向寸法が短くなることで、環状磁石等、パルサーリングの本体部分のセンサに対する位置ずれを少なくして、検出不良等の不具合の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図。
【図２】図１の装置の要部の拡大断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図４】本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図５】従来の転がり軸受装置の半部の断面図。
【符号の説明】
１ 転がり軸受装置(全体)
２ ハブ軸
３ 複列転がり軸受
３１ 外輪、 ３２ 内輪、 ３３ 玉(転動体)、
３６ 外輪の円筒部
１０ パルサーリング
１１ センサ
１５ カバー
１５ａ 膨出部、 １５ｂ 対面部、 １５ｄ 取り付け用筒部
Claims (4)
- 固定輪である外輪と、この外輪に転動体を介して回転可能に支持される内輪と、この内輪の軸方向一端側に取り付けられる回転検出用のパルサーリングと、このパルサーリングの軸方向外方を覆うよう前記外輪に取り付けられるカバーとを備え、
前記カバーの径方向各部分のうち、前記パルサーリングと軸方向に対向する対面部と、その外径側に設けられる外輪への取り付け部とは、径方向中心側の部分よりも軸方向パルサーリング側に近接し、
前記内輪の外周面の軸方向一端側には小径部が形成され、この小径部よりも軸方向中央部寄りの位置に前記パルサーリングが取り付けられ、前記内輪の外周面よりも径方向中心側に形成された前記小径部の周りの空間に前記対面部の内径側部分が入り込んでいる転がり軸受装置。 - 請求項１の記載の転がり軸受装置において、
前記カバーの対面部の外面に、該カバーを介して前記パルサーリングと軸方向に対向するセンサが設けられている転がり軸受装置。 - 固定輪である外輪と、この外輪に転動体を介して回転可能に支持される内輪と、この内輪に取り付けられる回転検出用のパルサーリングと、このパルサーリングの軸方向外方を覆うよう前記外輪に取り付けられるカバーとを備え、
前記内輪は、その外周面の軸方向外側端部に前記内輪の外周面よりも小径の小径部が形成され、
前記パルサーリングは、前記小径部よりも軸方向中央部よりの前記内輪の外周面に取り付けられ、
前記カバーは、前記小径部の径方向外方に配置されて前記パルサーリングと軸方向に対向するとともに内径側部分が前記内輪の外周面より径方向中心側に位置する対面部と、前記対面部の外径側に設けられる外輪への取り付け部と、前記対面部の径方向中心側に設けられ前記対面部より軸方向外方に膨出する膨出部とを有している転がり軸受装置。 - 車体側に固定される外輪と、車輪が取り付けられるフランジを有するハブ軸と、前記ハブ軸の外周に外嵌される内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配設される転動体と、前記内輪の外周面に固定される回転検出用のパルサーリングと、前記外輪の軸方向車体インナー側端部に固定され前記外輪の開口部を覆うカバーとを備え、前記内輪が前記ハブ軸の車体インナー側の端部に形成されたかしめ部で前記ハブ軸に固定されている車輪支持用の転がり軸受装置であって、
前記内輪の外周面の車体インナー側の端部には、前記内輪の外周面よりも小径の小径部が形成され、
前記パルサーリングは、前記小径部よりも軸方向車体アウター側の前記内輪の外周面に固定され、
前記カバーは、前記内輪の小径部の径方向外方に配置されて前記パルサーリングと軸方向に対向するとともに内径側部分が前記内輪の外周面より軸方向中心側に位置する対面部と、前記対面部の外径側に設けられる外輪への取り付け部と、前記対面部の径方向中心側に設けられ前記対面部より軸方向外方に膨出して前記かしめ部を覆う膨出部とを有している転がり軸受装置。
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