JP4483852B2 - Rotating support device for wheel and assembling method thereof - Google Patents
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Description
この発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する為に利用する回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを備えた、車輪用回転支持装置及びその組立方法の改良に関する。 The present invention provides a wheel rotation support device including a rolling bearing unit with a rotation speed detection device that is used for rotatably supporting a vehicle wheel relative to a suspension device and detecting the rotation speed of the wheel. The present invention relates to an improvement of the assembly method.
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。又、アンチロックブレーキシステム(ABS)やトラクションコントロールシステム(TCS)を制御する為には、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込んだ、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットにより、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する事が、近年広く行なわれる様になっている。 A rolling bearing unit is used to rotatably support the wheels of the automobile with respect to the suspension system. Further, in order to control the anti-lock brake system (ABS) and the traction control system (TCS), it is necessary to detect the rotational speed of the wheel. For this reason, the rolling bearing unit with a rotational speed detection device incorporating a rotational speed detection device in the rolling bearing unit supports the wheel rotatably with respect to the suspension device, and detects the rotational speed of the wheel. However, in recent years it has become widely practiced.
図1は、この様な目的で使用される自動車用回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの従来構造の1例として、特許文献1に記載されたものを示している。この回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、使用時にも回転しない外輪1の内側に、内輪相当部材であるハブ2を回転自在に支持し、このハブ2の一部に固定したエンコーダ3の回転速度を、上記外輪1に支持したセンサ4により検出自在としている。この為に、上記外輪1の内周面には、複列の外輪軌道5、5を設けている。又、上記ハブ2及びこのハブ2に外嵌固定した内輪6の外周面には、それぞれ内輪軌道7、7を設けている。そして、これら各内輪軌道7、7と上記各外輪軌道5、5との間にそれぞれ複数個ずつの転動体8、8を、転動自在に設け、上記外輪1の内側に、内輪相当部材である上記ハブ2及び内輪6を、回転自在に支持している。
FIG. 1 shows one described in Patent Document 1 as an example of a conventional structure of a rolling bearing unit with a rotational speed detecting device for automobiles used for such a purpose. In this rolling bearing unit with a rotational speed detection device, a
又、上記外輪1の外周面の外(外とは、自動車の組み付け状態で幅方向外側となる側を言い、図1の左側。反対に、自動車の組み付け状態で幅方向中央側となる、図1の右側を内と言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。)端寄り部分に、円周方向全周に亙り、若しくは円周方向に亙り間欠的に、直径方向外方に突出する状態で固定側フランジ9を設けている。この固定側フランジ9は、自動車の懸架装置の一部であるナックルに対して、図示しない複数のボルトにより結合固定自在である。この為、上記固定側フランジ9に図示しない複数の通孔を設けると共に、上記ナックルの外端面で上記通孔と対向する部分に、図示しない複数のねじ孔を形成している。
Further, outside of the outer peripheral surface of the outer ring 1 (outside means the side that is the outer side in the width direction in the assembled state of the automobile, and is the left side of FIG. 1 . The right side of 1 is referred to as the inside.This is the same in the entire specification and claims.) In the end portion, it extends over the entire circumference in the circumferential direction, or intermittently over the circumferential direction, protruding outward in the diameter direction. In this state, the
又、上記ハブ2の外端部(図1の左端部)で上記外輪1の外端部から軸方向に突出した部分には、車輪を取り付ける為の回転側フランジ10を設けている。又、上記ハブ2の内周面にはスプライン孔を形成し、このハブ2の内側に図示しない等速ジョイントの回転駆動軸をスプライン結合自在としている。尚、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、上記複数個の転動体8、8として、図示の様な玉に代えて、テーパころを使用する場合もある。
Further, a
上述の様な転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込むべく、上記内輪6の内端部(図1の右端部)で前記内輪軌道7から外れた部分の外周面には、前記エンコーダ3を締まり嵌めにより外嵌固定、若しくは上記内輪6と一体に形成している。このエンコーダ3は、軟鋼板等の磁性金属板に塑性加工を施して、或は磁性金属製の内輪6の肩部を歯車状に形成して、円周方向に亙り等間隔で直径方向に亙る高さが交互に変化する凹凸部11を形成する事により、このエンコーダ3の磁気特性を円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させている。
In order to incorporate the rotational speed detection device into the rolling bearing unit as described above, the
更に、上記外輪1の内端部で、上記固定側フランジ9に関して軸方向内側(図1の右側)に位置する部分には、挿入孔12を形成している。そして、この挿入孔12に上記センサ4を挿入固定し、このセンサ4の検知部13の先端面を、上記エンコーダ3の凹凸部11に、微小隙間を介して対向させている。
Furthermore, an
上述の様な自動車用回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの使用時には、前記外輪1の外周面に固設した上記固定側フランジ9を、前記ナックルに対して前記ボルトにより結合固定する。又、前記ハブ2の外周面に固設した回転側フランジ10に車輪を、この回転側フランジ10に設けた図示しないスタッドにより固定する。更に、上記ハブ2の内側に前記等速ジョイントの回転駆動軸を挿通し、上記ハブ2と等速ジョイントとを結合固定する。これにより、自動車の懸架装置を構成するナックルに対して車輪を回転自在に支持すると共に、上記回転駆動軸の回転を上記車輪に伝達自在となる。自動車の運行時に上記車輪が回転すると、上記センサ4の検知部13の端面近傍を、上記エンコーダ3に形成した凹凸部11の凹部と凸部とが交互に通過する。この結果、上記センサ4内を流れる磁束の密度が変化し、このセンサ4の出力が変化する。この様にしてセンサ4の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転数に比例する。従って、上記センサ4の出力を図示しない制御器に送れば、ABSやTCSを適切に制御できる。
In use of the automobile speed sensing rolling bearing unit, such as described above, the fixed
図1に示す様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成する外輪1とナックルとを結合固定する際には、この外輪1をこのナックルに設けた支持孔の内側に、このナックルの外端面が固定側フランジ9の内側面(図1の右側面)に当接するまで挿入する。従って、上記外輪1の外周面でこの固定側フランジ9に関して軸方向内側部分が、上記ナックルの支持孔の内周面に対する案内面となる。
When the outer ring 1 and the knuckle constituting the rolling bearing unit with the rotational speed detecting device as shown in FIG. 1 are coupled and fixed, the outer end surface of the knuckle is placed inside the support hole provided in the knuckle. Is inserted until it comes into contact with the inner side surface of the fixed flange 9 (the right side surface in FIG. 1 ). Accordingly, the axially inner portion of the outer ring 1 with respect to the fixed
ところが、図1に示した従来構造の様に、外輪1の直径方向にセンサ4を挿入して、このセンサ4を上記外輪1に対して固定する場合、この外輪1に設けたセンサ4及びこのセンサ4の外径側端部から導出する図示しないハーネスと、上記ナックルの支持孔の内周面との干渉を防止する為には、上記センサ4と固定側フランジ9との間の軸方向距離L4 を、上記ナックルの幅方向に亙る長さよりも大きくする必要がある。この様に、上記センサ4と固定側フランジ9との間の軸方向距離L4 を大きくすると、その分だけ上記外輪1及び内輪6の内端部が軸方向内方(図1の右方)に延びる。自動車の懸架装置を構成するナックルの近傍部分は、狭い空間に多くの部品が配置される為、上記内端部が軸方向内方に延びると、懸架装置並びに回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの設計上の自由度が制限される。
However, when the sensor 4 is inserted in the diameter direction of the outer ring 1 and fixed to the outer ring 1 as in the conventional structure shown in FIG. 1 , the sensor 4 provided on the outer ring 1 and the sensor 4 In order to prevent interference between a harness (not shown) derived from the outer diameter side end of the sensor 4 and the inner peripheral surface of the support hole of the knuckle, the axial distance between the sensor 4 and the fixed flange 9 L 4 needs to be larger than the length of the knuckle in the width direction. In this way, when the axial distance L 4 between the sensor 4 and the
又、上記ナックルとセンサ4との干渉を防止する為、上記外輪1に対する上記センサ4の固定作業は、上記外輪1の一部で上記固定側フランジ9よりも軸方向内側部分を、上記ナックルの支持孔の内側に挿入した後で行う必要がある。但し、自動車の組立工場に於いて、上記外輪1を含む転がり軸受ユニットを上記ナックルに組み付けた後で上記外輪1にセンサ4を組み付ける作業は、自動車の車体と懸架装置とで挟まれた狭い空間で行わなければならず、面倒である。
In order to prevent the knuckle and the sensor 4 from interfering with each other, the fixing operation of the sensor 4 with respect to the outer ring 1 is performed such that a part of the outer ring 1 is axially inwardly of the
上述の様な問題を解消する手段として、例えば特許文献2等に記載された構造が知られている。この特許文献2に記載された回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合、固定側フランジに関してナックルと軸方向反対側の位置に、センサ及びエンコーダをそれぞれ設けている。従って、この様な構造によれば、上記ナックルとセンサとの干渉を防止できるだけでなく、上記センサを外輪に組み付ける作業を、上記ナックルに上記外輪を組み付ける以前に広い空間で行う事ができる。この結果、上述の様な問題を何れもなくせる。
As means for solving the above problems, for example, a structure described in
ところが、上記特許文献2に記載された構造の場合、上記外輪の一部で、複列に設けた各転動体列同士の間部分に、直径方向に貫通する挿入孔を設け、この挿入孔にセンサを挿入し保持固定している。転がり軸受ユニットの使用時、上記外輪には、複列に設けた上記各転動体列同士の間部分を含み、転動体と固定側フランジとの間部分に大きな応力が発生する。この為、上記特許文献2に記載された構造の様に、上記外輪の一部で、複列に設けた上記各転動体列同士の間部分に、直径方向に貫通する挿入孔を設けると、外輪の許容応力が低下する為、好ましくない。
However, in the case of the structure described in
本発明の車輪用回転支持装置及びその組立方法は、上述した問題を解消して、設計上の自由度及び組み付け作業性の向上を有効に図るべく考えたものである。 The rotation support device for a wheel and the assembly method thereof according to the present invention have been devised in order to solve the above-described problems and to effectively improve the degree of freedom in design and assembly workability.
本発明の対象となる車輪用回転支持装置は、懸架装置に車輪を、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットにより回転自在に支持するものであって、このうちの回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、前述した従来の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと同様に、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、この外輪の外周面から直径方向外方に突出する状態で設けられ、上記懸架装置を構成するナックルの一部に結合固定自在な固定側フランジと、外周面に上記両外輪軌道と対向する複列の内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材と、これら両外輪軌道と両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、この内輪相当部材の軸方向外端部で上記外輪よりも軸方向外方に突出した部分に設けられた、車輪を支持固定する為の回転側フランジと、上記内輪相当部材の一部にこの内輪相当部材と同心に固定された、被検出面の磁気特性を円周方向に亙り交互に且つ等間隔に変化させたエンコーダと、検知部を有し、この検知部をこのエンコーダの被検出面に対向させた状態で上記外輪のうちで上記両外輪軌道よりも軸方向内側部分に支持固定され、上記被検出面の磁気特性の変化に対応して出力信号を変化させるセンサ(センサを保持したホルダを含む)とを備えたものであり、上記外輪のうちで上記固定側フランジよりも軸方向内側部分を、上記ナックルに設けた支持孔の内側に挿入した状態で、このナックルに対し上記固定側フランジを結合固定して成る。 A rotation support device for a wheel that is an object of the present invention is a device in which a wheel is rotatably supported by a suspension device by a rolling bearing unit with a rotation speed detection device. Among these, a rolling bearing unit with a rotation speed detection device is , as in the conventional rolling bearing unit as described above, an outer ring does not rotate even during use has an outer ring raceway of the double row inner circumferential surface, projects from the outer peripheral surface of the outer ring diametrically outward Equivalent to an inner ring that is provided in a state and has a fixed-side flange that can be coupled and fixed to a part of the knuckle that constitutes the suspension device, and a double-row inner ring raceway that faces both the outer ring raceways on the outer peripheral surface. and the member, projecting a plurality of rolling elements disposed rollably between these outer ring raceways and both inner ring raceway, the axially outward of the outer ring in the axially outer end portion of the inner ring member Provided in the part A rotation-side flange for supporting and fixing the wheel, the inner ring member is partially fixed to the inner ring member concentric with, the equal intervals alternately over the magnetic characteristics of the detection surface in the circumferential direction An encoder that has been changed, and a detection unit, with the detection unit facing the detection surface of the encoder, the outer ring is supported and fixed to an inner portion in the axial direction of the outer ring raceway , and A sensor (including a holder that holds the sensor) that changes an output signal in response to a change in the magnetic characteristics of the detection surface, and an axially inner portion of the outer ring with respect to the fixed-side flange. The fixed-side flange is coupled and fixed to the knuckle in a state of being inserted inside the support hole provided in the knuckle.
特に、本発明の車輪用回転支持装置に於いては、このナックルに設けた上記支持孔の内周面に、上記センサ及びこのセンサから導出するハーネスとの干渉を防止する為の切り欠きを形成している。
又、本発明の車輪用回転支持装置の組立方法に於いては、上記ナックルとして、上記支持孔の内周面に切り欠きを形成したものを使用すると共に、上記外輪に対して上記センサを、この外輪を上記ナックルに結合固定する以前に支持固定しておく。そして、このセンサ及びこのセンサから導出するハーネスと上記切り欠きとを整合させた状態で上記支持孔に上記外輪の一部を挿入する事により、これらセンサ及びハーネスとこの支持孔の内周面との干渉を防止しつつ、上記外輪を上記ナックルに組み付ける。
In particular, in the wheel rotation support device of the present invention, a notch is formed on the inner peripheral surface of the support hole provided in the knuckle to prevent interference with the sensor and a harness derived from the sensor. is doing.
Further, in the method for assembling the wheel rotation support device of the present invention, the knuckle used is a notch formed on the inner peripheral surface of the support hole, and the sensor for the outer ring, The outer ring is supported and fixed before being coupled and fixed to the knuckle. Then, by inserting a part of the outer ring into the support hole in a state where the sensor and the harness derived from the sensor are aligned with the notch, the sensor, the harness, and the inner peripheral surface of the support hole The outer ring is assembled to the knuckle while preventing interference.
上述の様に構成する本発明の車輪用回転支持装置及びその組立方法によれば、前述した様な面倒をなくせる。即ち、本発明の構成を採用すれば、予め部品製造メーカーに於いて、広い空間でセンサを外輪に固定し、この状態で自動車組立工場に於いて、上記ナックルに上記外輪1を組み付ければ良く、組み付け作業性を向上できる。 According to the wheel rotation support device and its assembly method of the present invention configured as described above, it is possible to eliminate the troubles described above. In other words, if the configuration of the present invention is adopted, the parts manufacturer may previously fix the sensor to the outer ring in a wide space, and in this state, the outer ring 1 may be assembled to the knuckle at the automobile assembly plant. Assembling workability can be improved.
本発明を実施する場合には、前述の図1に示した構造で、懸架装置を構成する図示しないナックルの支持孔の内周面のうち、外輪1に支持固定したセンサ4に整合する部分に切り欠きを形成する。この様な構造により、上記ナックルに対し上記外輪1を結合固定する際に、予め上記外輪1に支持固定した上記センサ4と、上記支持孔とが干渉しない様にする。 In carrying out the present invention, in the structure shown in FIG. 1 described above, the inner peripheral surface of the support hole of the knuckle (not shown) constituting the suspension device is aligned with the sensor 4 supported and fixed to the outer ring 1. Form a notch . With such structure, when the coupling fixing the outer ring 1 against the above knuckle, and the sensor 4 in advance and supported by and fixed to the outer ring 1, and the support hole is so as not to interfere.
尚、本発明の特徴は、自動車の懸架装置を構成するナックルと、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの外輪との支持固定部の構造にある。図示の例では、駆動輪を支持する為の転がり軸受ユニットに就いて示したが、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットはこの様な構造に限定するものでなく、従動輪を支持した転がり軸受ユニットにも適用できる。 The feature of the present invention lies in the structure of the supporting and fixing portion between the knuckle constituting the suspension device of the automobile and the outer ring of the rolling bearing unit with a rotational speed detection device . In the illustrated example, the rolling bearing unit for supporting the driving wheel is shown. However, the rolling bearing unit with a rotational speed detecting device of the present invention is not limited to such a structure, and supports the driven wheel. It can also be applied to rolling bearing units.
1 外輪
2 ハブ
3 エンコーダ
4 センサ
5 外輪軌道
6 内輪
7 内輪軌道
8 転動体
9 固定側フランジ
10 回転側フランジ
11 凹凸部
12 挿入孔
13 検知部
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