JP4824752B2 - ベアリングユニットの中のセンサーの取り付け及び取り外しのための装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベアリングユニットの中のセンサー、特に、ベアリングユニット又は自動車の車輪のハブベアリングユニットの中の回転センサーの取り付け及び取り外しのための装置に関するものである。

従来、上述した様式のユニットの回転レースと静止レースとの間の相対的な回転を検出するために、ユニットの回転部分に取り付けられたパルサーリング及び予め設定された距離にあるパルサーリングに面する位置の静止部分に適合するセンサーからなる検出装置が使用される。パルサーリングが回転して、センサーから発生する電気信号が車両の板に搭載された処理装置に送信される。これにより、車輪の速度に関する情報を提供する。

時代遅れになったほとんどの配置では、センサーは、環状インサートに外側被覆した環状体のプラスチック材料の中に組み込まれている。環状インサートは、ハブベアリングユニットの非回転レースの表面に強力に取り付けられている。

この配置は、実用上の障害を伴う。センサーを取り替えたり、修理したりする必要があるときには、金属インサートをベアリングの非回転レースから取り外されなければならない。それは、以前に述べた強制結合があるために容易ではない。いくつかの例においては、金属インサートの取り外しが非常に困難であるので、ベアリング全体を取り替えることが好まれる。

本発明の目的は、ベアリングユニット又はハブベアリングユニットからのセンサーの取り付け及び、特に取り外しを改善し、上述した障害を克服することである。

この並びに他の目的及び利点は、後になってより良く理解されるが、添付請求項の中で明示した特徴を有する取り付け装置により本発明により達成される。

本請求項に記載の取り付け装置の実施形態についてこれから添付図面を参照して述べるが、それらは２，３の望ましい実施形態であり、限定するものではない。

最初に図１を参照すると、自動車の駆動輪用ハブベアリングユニットは、レース、ハブ及び２列の回転体からなっている。そのレースは半径方向に外側の静止レース１０で車両のサスペンションスタンダード（不図示）に固定可能である。そのハブは、半径方向に内側の回転可能なハブ１１であり、車輪（不図示）に固定可能である。その２列の回転体は、外側レース１０、ハブ１１及びハブに強固に固定されたベアリングレース１２の間に置かれ、この例のボール１３の所にある。従来のデザインのシール装置１４は、ベアリングユニットの軸方向に内部側（又は内側）、すなわち車両の内側に面する側に取り付けられるようにデザインされている。ハブベアリングユニットの回転可能なレース１２にマウントされた環状インサート１６に固定された磁化パルサーリング１５は、シール装置１４の中で一体化している。

１９に図式的に示される検出センサーは、外側の静止レース１０に取り付けられており、作動できるように軸方向のパルサーリング１５に面している。金属シートで作製され、かつセンサー１９を内蔵するプラスチック材料の環状体１８と連結された、環状インサート１７を用いて、その検出センサーは取り付けられている。

この文脈では、センサー１９は回転センサーである。しかしながら、これを使用する可能性がある分野への言及は、本特許の範囲に決して限定するように解釈されるべきではない。次の記述から、当業者は、環状要素１７，１８の特徴が他の種類のセンサー、例えば、線又は環状の変位センサー、温度センサー、振動センサー、荷重センサー等に対してもまた等しく適合するということを直ちに認識するだろう。

金属インサート１７及びプラスチックの環状体又はセンサー収容体１８は、以下に説明するように、バヨネット結合及びスナップによる迅速な取り付けにより軸方向および回転方向にお互いと相互にロック可能である。

半径方向に外側の位置では、金属インサート１７は軸方向の円筒端１７ａを有しており、その円筒端はハブベアリングユニットの外側のレース１０の外側の円筒表面１０ａに強力に適合する。半径方向に内側の位置では、図６によく示されるように、金属インサート１７は放射状のフランジ１７ｂを有している。そのフランジには多くの凹部１７ｃ（この例では３つの凹部１７ｃ）が、バヨネット結合を提供している。そのバヨネット結合は、環状のセンサー収容体１８から突出する、一致するバヨネット突起１８ｃを有する。３つの一致する突起１８ｃと協力する、３つの凹部又は開口部１７ｄもフランジ１７ｂに形成される。その３つの一致する突起は、インサート１７をセンサー収容体１８と回転でスナップ結合するために、センサー収容体１８の弾性的で可撓性のあるタブ１８ａによって支持される。軸方向の端１７ａは、放射状の壁１７ｅ及び円筒壁１７ｆによって放射状のフランジ１７ｂとつながっている。その放射状の壁は、外側のレース１０の側面１０ｅで終端となるようにされている。その円筒壁はフランジ１７ｂを軸方向に別々にして間隔をあける役目をする。そのために、パルサーリング１５（図１）とセンサー収容体１８には間隔があいている。

望ましい実施形態では、環状体１７、１８とハブベアリングユニットの軸方向内側との間に規定されたチャンバーの中に漏れ出す水を流出することができるように、円周方向にそれぞれ間隔をあけた（図１，３及び６）、たくさんの通路又は半径方向に貫通した孔１７ｈが壁１７ｆを貫いて形成されている。この目的を達成するためには、すなわち水が重力によって抜け出すことができるためには、装置がハブベアリングユニットに取り付けられるときは、少なくとも通路１７ｈの一つが低い所に位置している。

センサー収容体１８は、環状ディスク１８ｂ、環状ディスク１８ｂの軸方向内側から軸方向に突出し、かつ環状ディスク１８ｂの軸方向内側の上にあるケーシング１８ｅ、前記突起１８ｃ、１８ｄからなる一体成形物（図４）として、成形する。ケーシング１８ｅは、パルサーリング１５と作動できるように面する位置にある回転センサー１９（及び望ましくは、センサーから発生する信号を処理する他の電気又は電子装置）を保持及び保護する役目をする。バヨネット突起１８ｃはＬの形状をしており、凹部１７ｃの中に部分的に挿入することができ、かつ、突起１８及び凹部１７ｃの端１７ｇ（図６）が当接するまで相互の回転運動を通じて、センサー収容体１８をインサート１７に軸方向に固定する。この位置に達すると、軸方向の突起１８ｄは、弾性的で可撓性のあるそれぞれのタブ１８ａによって運ばれ、一致する開口部１７ｄの中へスナップ係合する。センサー収容体１８は、インサート１７に対して回転してもロックする。

回転ロック突起１８ｄにアクセスすることが容易であるために、特に簡単かつ効果的な方法で、センサー収容体１８をその支持インサート１７から解放し、ユニットから取り外すことができる。実際のところ、可撓性のあるタブ１８ａは、環状ディスク１８ｂ（図５）のそれぞれの、貫通したアパーチャー又は窓１８ｆの内側で形成される。センサーの置換又は正確な動作を調査しなければならないとき、鋭利な工具（ネジ回しのようなもの）が窓１８ｆを通じて挿入され、タブ１８ａを凹部１７ｄから突起１８ｄを解放するように動かす。センサー収容体を回転し、バヨネット結合を解放することができる。

図７及び８は本発明のもう一つの実施形態を示す。その中では、センサー収容体１８は第一セットの貫通開口部１８ｍ及び第二セットの貫通開口部１８ｎ（センサー用の突出ケーシング１８ｅは図７及び８に示されていない。）を形成している。

金属シートインサート１７は第一セットのＬの形状をした硬いタブ１７ｍを形成している。そのタブは、センサー収容体１８の開口部１８ｍの中に適合するために、フランジ１７ｂから軸方向に突出し、バヨネット結合（図８）に従って軸方向部材１７、１８を相互にロックすることを確実にする。金属インサート１７はさらに、第二セットの弾性的で可撓性のあるタブ１７ｎを形成している。そのタブは、センサー収容体１８の開口部１８ｎの中でのスナップ接続のためのものであり、部材１７、１８を回転してロックする。座部１８ｎから弾性タブ１７ｎを解放するように、タブを押すことによってそのセンサー収容体１８を支持インサート１７から解放する。

本発明は、ここで述べられ、かつ説明された実施形態に限定されることを意図するものではない。取り付け装置の例としてそれらを考えるべきである。より正確にいえば、当業者に明白であるときは、本発明は、形状及び部品の配置並びに構造的及び機能的細部に関しては改良してもよい。例えば、凹部１７ｃ、１７ｄの数及び位置並びにそれぞれの突起１８ｃ、１８ｄは、示されているものに関して改良してもよい。しかしながら、バヨネット結合手段及びスナップロック手段は、同じ角度（この例では１２０°）で等しく間隔をあけることが望ましい。

本発明による装置を備えた自動車の駆動輪用ハブベアリングユニットの軸方向断面図である。 本発明の第１実施形態による取り付け装置の２つの対向する側面を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による取り付け装置の２つの対向する側面を示す斜視図である。 図２及び３の装置の一部分であるセンサー収容体の斜視図である。 図４のセンサー収容体詳細の拡大斜視図である。 図４のセンサー収容体を支持する環状インサートの斜視図である。 本発明の第２実施形態によるセンサー収容体及び支持用インサートの斜視図である。 本発明の第２実施形態によるセンサー収容体及び支持用インサートの斜視図である。

符号の説明

１０ 半径方向に外側の静止レース
１０ａ 半径方向に外側の円筒表面
１０ｅ 側面
１１ 内側の回転可能なハブ
１２ ベアリングレース
１３ ボール
１４ シール装置
１５ 磁化パルサーリング
１６ 環状インサート
１７ 環状インサート
１７ａ 軸方向の円筒端
１７ｂ 放射状のフランジ
１７ｃ 凹部
１７ｄ 凹部又は開口部
１７ｅ 放射状の壁
１７ｆ 円筒壁
１７ｇ 端
１７ｈ 通路又は半径方向に貫通した孔
１７ｍ Ｌの形状をした硬いタブ
１７ｎ 弾性的で可撓性のあるタブ
１８ 環状のセンサー収容体
１８ａ 弾性的で可撓性のあるタブ
１８ｂ 環状ディスク
１８ｃ バヨネット突起
１８ｄ 軸方向の突起
１８ｅ ケーシング
１８ｆ アパーチャー又は窓
１８ｍ 貫通開口部
１８ｎ 貫通開口部
１９ 回転センサー

Claims (12)

1. ベアリングユニットの非回転部材（１０）へセンサーを取り付けるための装置であって、
   ほぼ円環形状で、前記センサー（１９）を保持するための、プラスチック材料からできているセンサー収容体（１８）と、
   前記非回転部材（１０）の上にセンサー収容体（１８）を取り付けるための、円環状支持インサート（１７）と、
   を備え、
   前記センサー収容体（１８）及び前記支持インサート（１７）は、前記支持インサート（１７）に解放可能なように前記センサー収容体（１８）をロックするためのロック手段及び座部を備え、
   前記ロック手段及び座部が、支持インサート（１７）に対して、解放可能なように回転してセンサー収容体（１８）をロックするための、バヨネット結合手段（１８ｃ，１７ｍ）と関連のある座部（１７ｃ，１８ｍ）、および、スナップによるロック手段（１８ａ，１８ｄ；１７ｎ）と関連のある座部（１７ｄ；１８ｎ）を有することを特徴とするセンサー取り付け装置。
2. 前記スナップロック手段が、
   前記センサー収容体（１８）又は支持インサート（１７）の一方に、同じ角度で等しく間隔をあけた、軸方向の突起を有する複数の可撓性のあるタブ（１８ａ，１８ｄ，１７ｎ）と、
   前記支持インサート（１７）又はセンサー収容体（１８）の他方に形成された、一致する複数の、同じ角度で等しく間隔をあけたロック座部（１７ｄ，１８ｎ）と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. スナップによるロック手段が、弾性的で可撓性のあるタブ（１８ａ）に、少なくとも１つの突起（１８ｄ）を備え、前記突起（１８ｄ）は、支持インサート（１７）からセンサー収容体（１８）を回転して解放するために、前記支持インサート（１７）に形成された前記ロック座部（１７ｄ）から開放されるように、外側からアクセス可能であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 支持インサート（１７）からセンサー収容体（１８）を回転して解放するために、センサー収容体（１８）が、可撓性のあるタブ（１８ａ）の近傍で、可撓性のあるタブ（１８ａ）へのアクセスを提供する少なくとも１つの開口部又は凹部（１８ｆ）を形成していることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 可撓性のあるタブ（１８ａ）へのアクセスを提供する開口部又は凹部（１８ｆ）が、３つの側面で可撓性のあるタブ（１８ａ）を包囲する窓であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. バヨネット結合手段が、前記センサー収容体（１８）又は支持インサート（１７）の一方から軸方向に突出する、Ｌの形状をした部材（１８ｃ，１７ｍ）を有し、かつ
   バヨネット結合座部が、前記支持インサート（１７）又はセンサー収容体（１８）の他方によって形成された、一致する座部（１７ｃ）又は開口部（１８ｍ）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. スナップロック座部（１８ｄ，１８ｎ）が、支持インサート（１７）からセンサー収容体（１８）を回転して解放するために、工具によりアクセスでき、前記スナップロック手段（１８ｄ，１７ｎ）を解放する、それぞれの貫通開口部を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 支持インサート（１７）が、一旦ハブベアリングユニットに取り付けられると、その部品の低い所に位置するように意図されている、環状体（１７，１８）とハブベアリングユニットの軸方向内側との間に規定された空間の中に漏れ出す水を流出することができる、少なくとも一つの通路（１７ｈ）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 支持インサート（１７）が、円周方向にそれぞれ間隔をあけた複数の前記通路（１７ｈ）を備え、一旦装置がハブベアリングユニットに取り付けられると、少なくとも一つの通路が低い所に位置するように意図されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記センサー（１９）が、回転センサー、線又は角変位センサー、温度センサー、振動センサー、荷重センサーで構成されるグループから選択されたセンサーであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. 前記センサー（１９）がベアリングユニットの回転可能部材（１１，１２）と非回転可能部材（１０）との間の相対的な回転を検出するための回転センサーであり、かつ、
    前記環状支持インサート（１７）が、前記ベアリングユニットの回転可能部材（１２）に固定されたパルサーリング（１５）と作動できるように面している前記センサー（１９）と一緒になった前記非回転可能部材（１０）にセンサー収容体（１８）を取り付けるようにされている、請求項１０に記載の装置。
12. 前記ベアリングユニットが自動車の車輪用ハブベアリングユニットである、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。

Images