JP5110381B2

JP5110381B2 - 保護カバー、この保護カバーを有する車輪用転がり軸受装置

Info

Publication number: JP5110381B2
Application number: JP2008156303A
Authority: JP
Inventors: 信之瀬尾
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-06-16
Also published as: JP2009073473A

Description

本発明は、磁気エンコーダー部を備えた車輪用転がり軸受装置の保護カバー、この保護カバーを装着する磁気エンコーダー部を備えた車輪用転がり軸受装置に関する。

図１に示すように、ディファレンシャルを介して連結する左右一対のリヤアクスルシャフトＡに、車輪Ｂが取り付けられた車軸懸架式における後輪懸架装置Ｃが知られている。この後輪懸架装置ＣはリヤアクスルシャフトＡの一端側に軸受Ｄが組み付けられており、この軸受Ｄにおける外輪側Ｄ１をリヤアクスルハウジングＥに固定して、リヤアクスルシャフトＡを軸受Ｄにおける内輪側Ｄ２によって回転支持するようにした半浮動式となしている。

また、このような車輪回転支持用に使用される軸受には、車輪の回転速度を検出する回転検出装置が取り付けられる。その回転検出装置は、例えば、車輪を取り付けるハブと、このハブを内輪側で回転自在に支持し、かつ懸架装置に固定される外輪側を備えた軸受からなる軸受ユニットが使用される。この軸受ユニットの軸受の内輪側における車両インナー側には、磁気エンコーダーが固定される。外輪側における車両インナー側には、環状カバー体に保持されるセンサーが設けられる。これによって車輪の回転に伴い回転する磁気エンコーダーの回転変化をセンサーによって検出するように構成されたものが知られている（特許文献１参照）。

特開平９−２１８２３号公報

上記のような後輪懸架装置Ｃにおいて、リヤアクスルシャフトＡに軸受Ｄを固定するため、リヤアクスルシャフトＡを垂直に保持し、このリヤアクスルシャフトＡの上方から軸受Ｄと、この軸受Ｄを車両インナー側で固定するために、スペーサＦ１やリテーナリングＦ２等の周辺部品ＦをリヤアクスルシャフトＡに通して落とし込み、その後、圧入治具によって軸受Ｄと周辺部品Ｆを同時にリヤアクスルシャフトＡの外周に圧入（図１参照）させるようして、軸受Ｄにおける車両インナー側を周辺部品Ｆで固定させている。

ところが、図１０に示すように、この落とし込みした軸受Ｄの車両インナー側に、特許文献１の磁気エンコーダーＧ１、環状カバー体Ｇ２からなる回転検出装置Ｇを有する場合、その上方の周辺部品Ｆの一部が磁気エンコーダーＧ１、環状カバー体Ｇ２に当接し、偏芯して傾いた状態でセットされてしまうことがある。このようなセット状態のままで圧入操作が行われると、周辺部品Ｆによって軸受Ｄに装着された回転検出装置Ｇの磁気エンコーダーＧ１を環状カバー体Ｇ２とともに同時に破損させてしまう不具合が発生するため、周辺部品Ｆの変位姿勢を手直しする追加作業が必要となり、作業効率が低下する問題点を有していた。

本発明の課題は、アクスルシャフトに対する軸受装置の組み付け作業おける圧入前の軸受、周辺部品を、同軸線状にセンタリングするようにセット可能となし、追加作業を無くして作業効率を向上させ、かつ圧入時の磁気エンコーダー部の破損不具合を無くすようにした保護カバー、この保護カバーを装着する車輪用転がり軸受装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の保護カバーは、アクスルシャフトに対しその軸方向に挿入通される車輪用転がり軸受装置に使用され、この車輪用転がり軸受装置の車両インナー側に形成される凹部の底部側に装着される円環状の磁気エンコーダー部を保護するための保護カバーにおいて、前記磁気エンコーダー部を覆う円環状の第１円板部と、この第１円板部の外径端から前記軸方向に延び、前記凹部の内周壁に嵌り込む円筒部とによってカバー本体が形成され、このカバー本体には、前記アクスルシャフトの軸方向において、前記凹部の底部に遠い側から近い側に向って縮径される案内部が形成され、前記アクスルシャフトを立てた状態でその軸方向において、前記保護カバーに向って自重で落下するように挿通される前記車輪用転がり軸受装置の周辺部品が前記案内部により前記アクスルシャフトの中心線に対してセンタリングされるように案内されることを特徴とする。

上記構成とすることにより、アクスルシャフトへの車輪用転がり軸受装置の組み付け時に発生していた周辺部品の変位の発生が無くなるため、追加作業を無くすことができ、これによって作業効率が向上する。また、周辺部品が変位の無い状態で、圧入前にセットできるため、磁気エンコーダー部を破損させることなく、車輪用転がり軸受装置、周辺部品を同時に圧入処理できる。

また、案内部は、円筒部から第１円板部の内径端にわたってテーパー縁部を有するリブ片を円周方向に複数配設したことを特徴とすることにより、周辺部品をセンタリングするリブ片が、円筒部と第１円板部の補強部位として機能するため、周辺部品が落とし込みされる際の落下による衝撃に対しても、磁気エンコーダー部を保護している第１円板部が変形されにくくなり、周辺部品の落とし込み時の磁気エンコーダー部の破損を防止できる。

また、案内部は、第１円板部の内径端から車両インナー側に向ってテーパー筒部を形成したことを特徴とすることにより、周辺部品のセンタリングは、面状形態を有するテーパー筒部で行われるため、周辺部品がテーパー筒部に引っかかることなく、スムーズにセンタリングを行うことができる。

また、円筒部の上端から外径方向に延びる把持部が形成されたことを特徴とすることにより、アクスルシャフトへの車輪用転がり軸受装置の圧入組み付け後においても、把持部が外径方向に延びて形成されているため、アクスルシャフトを圧入装置にて垂直に保持した状態のまま、把持部を持つことによって車輪用転がり軸受装置から保護カバーを外してアクスルシャフトから抜くことができる。

また、円筒部の外周側には、凹部の内周壁に嵌り込んだ状態を保持するように複数の突条が形成されたことにより、保護カバーの車輪用転がり軸受装置への装着状態が安定し、車輪用転がり軸受装置の搬送時における保護カバーの脱落を防止することができる。

また、本発明の車輪用転がり軸受装置は、外輪と、この外輪と同心に配置された内輪と、外輪と内輪との間に介装される転動体とを有し、内輪の軸方向にはアクスルシャフトが挿入通され、外輪はアクスルハウジングに固定される車輪用転がり軸受装置において、この車輪用転がり軸受装置の車両インナー側には凹部が形成され、この凹部の底部側には円環状の磁気エンコーダー部が装着され、この磁気エンコーダー部を保護するように、保護カバーを装着したことを特徴とすることにより、アクスルシャフトへの車輪用転がり軸受装置の組み付け時に発生していた周辺部品の変位の発生が無くなるため、追加作業を無くすことができ、これによって作業効率が向上する。また、周辺部品が変位の無い状態で、圧入前にセットできるため、磁気エンコーダー部を破損させることなく、車輪用転がり軸受装置、周辺部品を同時に圧入処理できる。

以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は車両における車軸懸架式における後輪懸架装置を示す概要図、図２は本発明の実施形態に係る後輪懸架装置における保護カバーを有する車輪用転がり軸受装置をリヤアクスルシャフトに組み付けた状態を示す断面図、図３は本発明の実施形態に係る保護カバーを示す斜視図、図４は保護カバーを装着した車輪用転がり軸受装置を示す斜視図である。

車輪用転がり軸受装置１０は、図１に示す背景技術と同様な前提技術としての車軸懸架式における後輪懸架装置Ｃにおける軸受Ｄに替わって使用される。この車輪用転がり軸受装置１０の具体例は、図２に示すように、例えば複列外向きアンギュラ玉軸受で構成されている。アクスルシャフトとしてのリヤアクスルシャフトＡに対しその軸方向に挿通され、圧入外嵌される内輪１１と、この内輪１１と同芯に配置された外輪１２と、この内輪１１と外輪１２との間に介装される転動体１３とを有している。外輪１２の車両インナー側の端部１２ａにおける外周側には、図４に示すように、アクスルハウジングとしてのリヤアクスルハウジングＥに固定するためのフランジ１２ｂが一体形成される。このフランジ１２ｂには、ボルトを挿通させるボルト挿通孔１４が形成され、そのボルトを介してリヤアクスルハウジングＥに固定される。

リヤアクスルシャフトＡの車両アウター側には、車輪用転がり軸受装置１０の内輪１１を当接させて位置決めするための段部Ａ１が形成される。この段部Ａ１に連続する車両インナー側には、車輪用転がり軸受装置１０の内輪１１が圧入外嵌される圧入軸部Ａ２が形成されている。この圧入軸部Ａ２は車輪用転がり軸受装置１０の内輪１１と、後述する車輪用転がり軸受装置１０を固定するためのスペーサＦ１やリテーナリングＦ２等の周辺部品Ｆが圧入外嵌される程度の軸長を有している。

また、車輪用転がり軸受装置１０の車両インナー側の端部側１０ａには凹部１５が形成される。この凹部１５は、外輪１２の車両インナー側の端部１２ａを、内輪１１の端部１１ａよりも車両インナー側に突出させることによって形成されている。

車輪用転がり軸受装置１０の凹部１５の底部１５ａ側に位置する内輪１１における外径端１１ｂ側には、円環状の磁気エンコーダー部１６が装着固定される。この磁気エンコーダー部１６は異なる極性の磁極（Ｎ極，Ｓ極）が周方向に交互並んで形成される。磁気エンコーダー部１６は内輪１１に固定された状態で、内輪１１の端部１１ａから若干車両インナー側へ突出する程度の厚みで形成されている。

また、磁気エンコーダー部１６の回転による磁気変化を検出するためのセンサー１７は、外輪１２のフランジ１２ｂに装着される。このフランジ１２ｂに形成されるセンサ挿入孔１７ａ内に外部からセンサー１７が挿入されている。挿入されるセンサー１７は、その先端が磁気エンコーダー部１６に近接されて配設されることによって、磁気変化を検出する。

次に、車輪用転がり軸受装置１０に使用され、この車輪用転がり軸受装置１０の凹部１５の底部１５ａ側に装着される円環状の磁気エンコーダー部１６を保護するための本発明に係る保護カバー２０について説明する。
この保護カバー２０は、図２、３に示すように、車輪用転がり軸受装置１０の凹部１５における底部１５ａ側に位置する磁気エンコーダー部１６を覆う円環状の第１円板部２１が形成される。この第１円板部２１の内径端２１ａの径寸法は、内輪１１の端部１１ａにおける内外径の間に位置するような寸法に設定されている。

この第１円板部２１の外径端２１ｂからリヤアクスルシャフトＡの軸方向に延び、車輪用転がり軸受装置１０の凹部１５の内周壁１５ｂ（フランジ１２ｂ内）に嵌り込むように円筒部２２が連続形成されることによってカバー本体２３が形成される。

このカバー本体２３には、リヤアクスルシャフトＡの軸方向において、凹部１５の底部１５ａに遠い側から近い側に向って縮径される案内部２４が形成される。この案内部２４は、リヤアクスルシャフトＡを垂直に立てた場合でその軸方向において、保護カバー２０に向って自重で落下して接近するように挿通される車輪用転がり軸受装置１０を固定するためのスペーサＦ１やリテーナリングＦ２等の周辺部品Ｆが、案内部２４によりリヤアクスルシャフトＡの中心線ＣＬに対してセンタリングされるように案内する機能を備えている。この案内部２４は、円筒部２２から第１円板部２１の内径端２１ａにわたってテーパー縁部２５を有するリブ片２６を円周方向に複数配設して構成することができる。

また、カバー本体２３における円筒部２２の上端から外径方向に延びる第２円板部２７が形成され、さらにこの第２円板部２７から外径方向に延びる把持部２８が形成されている。また、カバー本体２３における円筒部２２の外周側には、凹部１５の内周壁１５ｂに嵌り込んだ状態を保持するように複数の突条２２ａが形成されている。また、このような保護カバー２０は、プラスチックによって一体成形することが可能となる。

次に、保護カバー２０を装着する車輪用転がり軸受装置１０をリヤアクスルシャフトＡに組み付ける例として、図５に示すように、車輪用転がり軸受装置１０の凹部１５の内周壁１５ｂに、円筒部２２の突条２２ａを接触させながら保護カバー２０を凹部１５内に装着する。

次に、リヤアクスルシャフトＡを垂直に保持し、このリヤアクスルシャフトＡの上方から車輪用転がり軸受装置１０、スペーサＦ１やリテーナリングＦ２等の周辺部品Ｆの順で、リヤアクスルシャフトＡに落とし込みすると、最初に落とし込まれた車輪用転がり軸受装置１０は、リヤアクスルシャフトＡの圧入軸部Ａ２と連続形成されるテーパー軸部Ａ３によって、リヤアクスルシャフトＡの中心線ＣＬに対して車輪用転がり軸受装置１０の軸心が同軸線状となるように案内されて圧入軸部Ａ２の上端側に配置される。

車輪用転がり軸受装置１０の後に、落とし込みされる周辺部品Ｆは、リヤアクスルシャフトＡの中心線ＣＬに対して傾いた偏芯状態で下方へ移動するも、保護カバ−２０における案内部２４としてのリブ片２６のテーパー縁部２５に、周辺部品Ｆの外径下端縁が接した状態で滑りながら車輪用転がり軸受装置１０の軸心ＣＬ１（リヤアクスルシャフトＡの中心線ＣＬでもある）とが同軸線状となるように案内されて、保護カバ−２０の第１円板部２１における内径端２１ａの内側位置である内輪１１の端部１１ａ上に配置される。

その後は、図示しない圧入治具によって車輪用転がり軸受装置１０、周辺部品Ｆを同時にリヤアクスルシャフトＡの圧入軸部Ａ２に、車輪用転がり軸受装置１０の内輪１１がリヤアクスルシャフトＡの段部Ａ１に当接するまで圧入外嵌させることによって、車輪用転がり軸受装置１０がリヤアクスルシャフトＡに組み付けされる。その後、保護カバ−２０の把持部２８を持ち、保護カバ−２０のみを車輪用転がり軸受装置１０から外すように上方へ持上げてリヤアクスルシャフトＡから抜き取る。

次に、保護カバ−２０の他の実施の形態として、図６に示すように、第１円板部２１の内径端２１ａから軸方向（車両インナー側）に向って延びるようにテーパー筒部２９を一体形成することも可能である。他の構成は上述の例と同じであるため省略する。この例の保護カバ−２０における周辺部品Ｆのセンタリングの機能として、テーパー筒部２９の傾斜内周面２９ａが、その機能を達成する個所となる。

次に、リヤアクスルシャフトＡの変形例を説明する。この変形例は、図７に示すように、リヤアクスルシャフトＡに車輪用転がり軸受装置１０を落とし込みした際に、この車輪用転がり軸受装置１０の軸心ＣＬ１がリヤアクスルシャフトＡの中心線ＣＬに対して傾斜した状態、例えば車輪用転がり軸受装置１０の内輪１１側の内径部１１ａがリヤアクスルシャフトＡのテーパー軸部Ａ３に当接した状態で、圧入軸部Ａ２の上端側に配置されることがある。

このような配置状態になると、次に落とし込みするスペーサＦ１やリテーナリングＦ２等の周辺部品Ｆをセットすることができなくなる。このため、車輪用転がり軸受装置１０の傾きを修正するための追加作業が必要となる。本例はこのような追加作業を無くし、組付作業の効率化を図ることを目的として、リヤアクスルシャフトＡの形状の改良に関するものである。

即ち、図８、９に示すように、このリヤアクスルシャフトＡは車輪用転がり軸受装置１０における内輪１１や、スペーサＦ１やリテーナリングＦ２等の周辺部品Ｆが圧入外嵌される程度の軸長を有する圧入軸部Ａ２と、テーパー軸部Ａ３を有し、この圧入軸部Ａ２とテーパー軸部Ａ３との間には、小径ガイド部Ａ４が設けられる。この小径ガイド部Ａ４は、車輪用転がり軸受装置１０の内輪１１の内径部１１ａが接したときに、車輪用転がり軸受装置１０の傾きを規制するようにしている。

この小径ガイド部Ａ４は、圧入軸部Ａ２の上端側からテーパー軸部Ａ３の下端側にわたって、所定の軸長で連続して、圧入軸部Ａ２の外径寸法より小径となす外径寸法で形成されている。この小径ガイド部Ａ４の軸心方向の軸長と外径寸法は、内輪１１の内径部１１ａが圧入軸部Ａ２と小径ガイド部Ａ４との接続部位Ｐ１と、テーパー軸部Ａ３と小径ガイド部Ａ４との接続部位Ｐ２の２箇所に接した状態において、車輪用転がり軸受装置１０の傾きが、リヤアクスルシャフトＡの中心線ＣＬと一致するような０度から中心線ＣＬと車輪用転がり軸受装置１０の軸心ＣＬ１との傾き角度Ｄが１０度程度の範囲となるように設定されている。

また、この傾き角度の範囲は、０度から５度が好ましく、５度を超えると、車輪用転がり軸受装置１０の内輪１１を圧入軸部Ａ２に圧入するときの押し込み力が必要以上に大きくなることにより、車輪用転がり軸受装置１０に損傷を与えるおそれをを有しているので好ましくない。

このように形成されるリヤアクスルシャフトＡを垂直に保持し、このリヤアクスルシャフトＡの上方から車輪用転がり軸受装置１０を落とし込みすると、テーパー軸部Ａ３によって、リヤアクスルシャフトＡの中心線ＣＬに対して車輪用転がり軸受装置１０の軸心ＣＬ１が同軸線状となるように案内されるときに、落とし込みされる車輪用転がり軸受装置１０が傾斜姿勢で落とし込みされても、圧入軸部Ａ２の上端側からテーパー軸部Ａ３の下端側にわたって小径ガイド部Ａ４が形成されていることにより、この小径ガイド部Ａ４の接続部位Ｐ１と、接続部位Ｐ２の２箇所に、車輪用転がり軸受装置１０の内輪１１の内径部１１ａが接することとなる。

この結果、車輪用転がり軸受装置１０の傾きが、リヤアクスルシャフトＡの中心線ＣＬと一致するような０度から中心線ＣＬと車輪用転がり軸受装置１０の軸心ＣＬ１との傾き角度Ｄが１０度程度の範囲となるように規制されるので、例え傾斜状態でリヤアクスルシャフトＡに車輪用転がり軸受装置１０が配置されたとしても、その傾斜状態のままで、車輪用転がり軸受装置１０を押し込んで圧入軸部Ａ２に圧入できるため、組付け作業の効率化を図ることができる。

車軸懸架式における後輪懸架装置を示す概要図。本発明の実施形態に係る後輪懸架装置における保護カバーを有する車輪用転がり軸受装置をリヤアクスルシャフトの組み付けた状態を示す断面図。本発明の実施形態に係る保護カバーを示す斜視図。保護カバーを装着した車輪用転がり軸受装置を示す斜視図。リヤアクスルシャフトに車輪用転がり軸受装置を組み付ける際の状態を示す断面図。保護カバーの他の実施の形態を示す斜視図、断面図。リヤアクスルシャフトに車輪用転がり軸受装置が傾斜状態で落とし込みされた形態を示す図。リヤアクスルシャフトの変形例を示す図。図８のリヤアクスルシャフトの一部を拡大した図。車軸懸架式における後輪懸架装置の背景技術を示す説明図。

符号の説明

１０車輪用転がり軸受装置
１１内輪
１２外輪
１３転動体
１５凹部
１５ａ低部
１５ｂ内周壁
１６磁気エンコーダー部
２０保護カバー
２１第１円板部
２１ｂ外径端
２２円筒部
２２ａ突条
２３カバー本体
２４案内部
２５テーパー縁部
２６リブ片
２８把持部
Ａリヤアクスルシャフト
Ｆ周辺部品

Claims

アクスルシャフトに対しその軸方向に挿通される車輪用転がり軸受装置に使用され、この車輪用転がり軸受装置の車両インナー側に形成される凹部の底部側に装着される円環状の磁気エンコーダー部を保護するための保護カバーにおいて、
前記磁気エンコーダー部を覆う円環状の第１円板部と、
この第１円板部の外径端から前記軸方向に延び、前記凹部の内周壁に嵌り込む円筒部とによってカバー本体が形成され、
このカバー本体には、前記アクスルシャフトの軸方向において、前記凹部の底部に遠い側から近い側に向って縮径される案内部が形成され、前記アクスルシャフトを立てた状態でその軸方向において、前記保護カバーに向って自重で落下するように挿通される前記車輪用転がり軸受装置の周辺部品が前記案内部により前記アクスルシャフトの中心線に対してセンタリングされるように案内されることを特徴とする保護カバー。
前記案内部は、前記円筒部から前記第１円板部の内径端にわたってテーパー縁部を有するリブ片を円周方向に複数配設したことを特徴とする請求項１記載の保護カバー。
前記案内部は、前記第１円板部の内径端から車両インナー側に向ってテーパー筒部を形成したことを特徴とする請求項１記載の保護カバー。
外輪と、この外輪と同心に配置された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に介装される転動体とを有し、前記内輪の軸方向にはアクスルシャフトが挿入通され、前記外輪はアクスルハウジングに固定される車輪用転がり軸受装置において、
この車輪用転がり軸受装置の車両インナー側には凹部が形成され、この凹部の底部側には円環状の磁気エンコーダー部が装着され、この磁気エンコーダー部を保護するように、前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の保護カバーを装着したことを特徴とする車輪用転がり軸受装置。