JP6114604B2 - 回転速度検出装置付車輪用軸受装置 - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置が内蔵された回転速度検出装置付車輪用軸受装置に関するものである。
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承すると共に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を制御し、車輪の回転速度を検出する回転速度検出装置が内蔵された回転速度検出装置付車輪用軸受装置として、従来から種々の構造のものが知られている。この従来構造の一例として、図１３に示すものが知られている。
この回転速度検出装置付車輪用軸受装置は、外周に懸架装置（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ５０ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５０ａ、５０ａが形成され、固定側部材となる外方部材５０と、外周に複列の外側転走面５０ａ、５０ａに対向する内側転走面５１ａ、５２ａがそれぞれ形成され、回転側部材となる内方部材５３と、両転走面５０ａ、５１ａおよび５０ａ、５２ａ間に保持器５４、５４を介して転動自在に収容された複列のボール５５、５５と、外方部材５０と内方部材５３との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシール５６、５７とを備えている。
内方部材５３は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５８を一体に有し、外周に内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる小径段部５１ｂが形成されたハブ輪５１と、このハブ輪５１の小径段部５１ｂに圧入され、外周に内側転走面５２ａが形成された内輪５２とからなる。そして、内輪５２の外径に固定され、円周方向に亙る特性を交互に、かつ等間隔に変化させた円環状のエンコーダ５９と、外方部材５０の内端開口部に固定された鋼板製のカバー６０と、このカバー６０に装着され、エンコーダ５９と対向するセンサ（図示せず）が保持されたホルダ６１とを備えている。
カバー６０は、外方部材５０の内端部に圧入された円筒部６４と、この円筒部６４の底部をなす底板部６５とからなる有底円筒状に形成されている。そして、円筒部６４の一部を径方向外方に重合して形成された鍔部６６を外方部材５０の端面に突き当てて、カバー６０の軸方向の位置決めを図っている。
カバー６０の底板部６５には、図１４に示すように、挿入孔６７と貫通孔６８が形成され、挿入孔６７には、ホルダ６１のうち、その先端部にセンサを保持した挿入部６９が挿入されている。また、ホルダ６１には取付孔７０が形成された取付フランジ７１が設けられ、貫通孔６８部分で、取付孔７０を挿通したボルト７２を螺合させるためのナット７３が底板部６５の一部を塑性変形させることにより固定することで、溶接することなく低コストに固定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
このような従来のカバー６０では、ナット７３をカバー６０に圧入する時に、貫通孔６８部分で底板部６５の一部を塑性変形させることにより固定されている。然しながら、図１５（ａ）に示すように、ナット７３の突出部７３ａを貫通孔６８の軸方向外方側開口に対向させた状態から、底板部６５の軸方向外側面に、プレス加工機等により強く押し付け、その結果、突出部７３ａが、この底板部６５の一部で貫通孔６８の内周面部分を塑性変形させながらこの貫通孔６８内に、（ｂ）に示すように、この底板部６５の軸方向外側面とナット７３の本体部分の軸方向内端面とが当接するまで押し込まれ、突出部７３ａの先は半部が貫通孔６８の内周面部分に食い込む。したがって、底板部６５の貫通孔６８の内周面あるいはその周囲を、ナット７３をカバー６０への圧入時に塑性変形させているため、センサを保持するホルダ６１の取付面にバリや金属粉が発生し、ホルダ６１の固定不具合を誘発する恐れがある。そのため、発生したバリや金属粉を取り除く除去工程が必要となる。これでは、製造工程が煩雑になり、作業工数が嵩んで製造コストが高騰するという課題があった。
本発明は、このような従来の問題を鑑みてなされたもので、センサキャップの変形や回転速度センサの固定不具合を防止して検出精度を確保すると共に、作業工数を簡略化して低コスト化を図った回転速度検出装置付車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌されたパルサリングと、このパルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙する回転速度センサと、前記外方部材のインナー側の端部に嵌着され、前記回転速度センサが支持固定されるカップ状のセンサキャップと、を備え、このセンサキャップが、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部のインナー側の端部から径方向内方に延び、前記外方部材のインナー側の開口部を閉塞する底部を備えると共に、この底部に前記パルサリングに対応する水平位置に前記回転速度センサが嵌挿される嵌挿孔と、この嵌挿孔の近傍に穿孔が形成され、この穿孔に前記回転速度センサを取り付けるためのナットが固定された回転速度検出装置付車輪用軸受装置において、前記センサキャップのアウター側に内側キャップが嵌着されると共に、この内側キャップが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からカップ状に形成され、前記外方部材のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、前記パルサリングに僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部とを備え、この円板部に前記回転速度センサが衝合または近接され、当該内側キャップを介して前記パルサリングに対向配置され、前記固定ナットが、内周に雌ねじが形成され、前記穿孔に嵌挿される円筒部と、この円筒部の端部外周にフランジ部を備え、このフランジ部が前記センサキャップの底部のインナー側の側面に密着するまで前記固定ナットが前記穿孔に嵌挿され、前記フランジ部が前記センサキャップの底部に一体に接合されている。
このように、内輪に外嵌されたパルサリングと、このパルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙する回転速度センサと、外方部材のインナー側の端部に嵌着され、回転速度センサが支持固定されるカップ状のセンサキャップと、を備え、このセンサキャップが、外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部のインナー側の端部から径方向内方に延び、外方部材のインナー側の開口部を閉塞する底部を備えると共に、この底部にパルサリングに対応する水平位置に回転速度センサが嵌挿される嵌挿孔と、この嵌挿孔の近傍に穿孔が形成され、この穿孔に回転速度センサを取り付けるためのナットが固定された回転速度検出装置付車輪用軸受装置において、センサキャップのアウター側に内側キャップが嵌着されると共に、この内側キャップが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からカップ状に形成され、外方部材のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、パルサリングに僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部とを備え、この円板部に回転速度センサが衝合または近接され、当該内側キャップを介してパルサリングに対向配置され、固定ナットが、内周に雌ねじが形成され、穿孔に嵌挿される円筒部と、この円筒部の端部外周にフランジ部を備え、このフランジ部がセンサキャップの底部のインナー側の側面に密着するまで固定ナットが穿孔に嵌挿され、フランジ部がセンサキャップの底部に一体に接合されているので、バリや金属粉が発生することなく、固定ナットと底部との接触面積が増大し、強固な固定が可能となると共に、センサキャップの変形や回転速度センサ固定不具合を防止して検出精度を確保することができ、作業工数を簡略化して低コスト化を図った回転速度検出装置付車輪用軸受装置を提供することができる。
好ましくは、請求項２に記載の発明は、前記固定ナットのフランジ部がスポット溶接または接着剤によって接合されていれば、センサキャップの変形や回転速度センサ固定不具合を確実に防止することができる。
また、請求項３に記載の発明のように、前記固定ナットのフランジ部が前記センサキャップの挿入孔の近傍まで延びていれば、固定ナットと底部との接触面積が一層増大し、強固な固定が可能となると共に、取付部材を略全面に亙って支持することができ、回転速度センサの固定時の取付部材の撓みを防止することができるので、所望の検出精度を確保することができる。
また、請求項４に記載の発明のように、前記センサキャップの底部のインナー側の側面に円形の凹部が形成され、この凹部に前記穿孔が形成されると共に、前記センサキャップの底部と固定ナットのフランジ部の側面が略面一に設定されていれば、取付部材を略全面に亙ってセンサキャップの底部で支持することができ、回転速度センサの固定時の取付部材の撓みを防止することができる。
また、請求項５に記載の発明のように、前記センサキャップが鋼板から形成され、前記固定ナットを含む外表面にカチオン電着塗装からなる防錆皮膜が形成されていれば、外方部材への圧入時に防錆皮膜が容易に剥がれ落ちることなく、嵌合面の微小な凹凸を埋めて滑らかな表面を維持できると共に、センサキャップの嵌合部が長期間に亘って発錆するのを防止することができ、外方部材の嵌合部との間で良好な気密性が得られる。
また、請求項６に記載の発明のように、前記センサキャップの底部の径方向外方の路面に近い側に、当該底部からインナー側に所定の寸法だけ突出して膨出部が形成され、この膨出部に径方向に貫通するドレーンが形成されていれば、ナックルが外方部材の端面からインナー側に突出している場合、センサキャップ内に外部から雨水等の異物が浸入したとしても、この膨出部部分に流動落下し、ナックルに妨害されることなく容易に異物を外部に効果的に排出することができる。
また、請求項７に記載の発明のように、前記内側キャップの嵌合部と円板部との間に縮径部が形成され、この縮径部に合成ゴムからなる弾性部材が一体に接合されると共に、この弾性部材が前記内側キャップの円板部の側面からインナー側に突出して前記回転速度センサに干渉しないように接合され、前記嵌合部の外径より径方向外方に突出する環状突起を備えていれば、環状突起が内側キャップの嵌合時に外方部材の端部内周に弾性変形して圧着され、嵌合部の気密性を高めることができる。
本発明に係る回転速度検出装置付車輪用軸受装置は、外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌されたパルサリングと、このパルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙する回転速度センサと、前記外方部材のインナー側の端部に嵌着され、前記回転速度センサが支持固定されるカップ状のセンサキャップと、を備え、このセンサキャップが、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部のインナー側の端部から径方向内方に延び、前記外方部材のインナー側の開口部を閉塞する底部を備えると共に、この底部に前記パルサリングに対応する水平位置に前記回転速度センサが嵌挿される嵌挿孔と、この嵌挿孔の近傍に穿孔が形成され、この穿孔に前記回転速度センサを取り付けるためのナットが固定された回転速度検出装置付車輪用軸受装置において、前記センサキャップのアウター側に内側キャップが嵌着されると共に、この内側キャップが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からカップ状に形成され、前記外方部材のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、前記パルサリングに僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部とを備え、この円板部に前記回転速度センサが衝合または近接され、当該内側キャップを介して前記パルサリングに対向配置され、前記固定ナットが、内周に雌ねじが形成され、前記穿孔に嵌挿される円筒部と、この円筒部の端部外周にフランジ部を備え、このフランジ部が前記センサキャップの底部のインナー側の側面に密着するまで前記固定ナットが前記穿孔に嵌挿され、前記フランジ部が前記センサキャップの底部に一体に接合されているので、バリや金属粉が発生することなく、固定ナットと底部との接触面積が増大し、強固な固定が可能となると共に、センサキャップの変形や回転速度センサ固定不具合を防止して検出精度を確保することができ、作業工数を簡略化して低コスト化を図った回転速度検出装置付車輪用軸受装置を提供することができる。
外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記内輪に外嵌された磁気エンコーダと、この磁気エンコーダに所定の軸方向エアギャップを介して対峙する回転速度センサと、前記外方部材のインナー側の端部に嵌着され、前記回転速度センサが支持固定されるカップ状のセンサキャップと、を備え、このセンサキャップが、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部のインナー側の端部から径方向内方に延び、前記外方部材のインナー側の開口部を閉塞する底部を備えると共に、この底部に前記パルサリングに対応する水平位置に前記回転速度センサが嵌挿される嵌挿孔と、この嵌挿孔の近傍に穿孔が形成され、この穿孔に固定ナットが固定され、前記回転速度センサが、取付部材を介して前記固定ナットに取付ボルトを締結することによって固定される回転速度検出装置付車輪用軸受装置において、前記センサキャップのアウター側に内側キャップが嵌着され、この内側キャップが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によりカップ状に形成され、前記回転速度センサが衝合または近接されて当該内側キャップを介して前記磁気エンコーダに対向配置されると共に、前記固定ナットが、内周に雌ねじが形成され、穿孔に嵌挿される円筒部と、この円筒部の端部外周にフランジ部を備え、このフランジ部が前記センサキャップの底部のインナー側の側面に密着するまで前記固定ナットが前記穿孔に嵌挿され、前記フランジ部が前記センサキャップの底部に接着剤によって一体に接合されている。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る回転速度検出装置付車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の軸受部を示す要部拡大図、図３は、図１の検出部を示す要部拡大図、図４は、図１の外側キャップを示す側面図、図５（ａ）は、図１の固定ナットの接合部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図、図６は、図１のドレーン部を示す要部拡大図、図７は、図５の固定ナットの変形例を示す側面図、図８は、図７の固定ナットの接合部を示す要部拡大図、図９は、図５の固定ナットの他の変形例を示す側面図、図１０は、図９の固定ナットの接合部を示す要部拡大図、図１１は、図４の外側キャップの変形例を示す側面図、図１２は、図１１の固定ナットの接合部を示す要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
図１は、本発明に係る回転速度検出装置付車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の軸受部を示す要部拡大図、図３は、図１の検出部を示す要部拡大図、図４は、図１の外側キャップを示す側面図、図５（ａ）は、図１の固定ナットの接合部を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の変形例を示す要部拡大図、図６は、図１のドレーン部を示す要部拡大図、図７は、図５の固定ナットの変形例を示す側面図、図８は、図７の固定ナットの接合部を示す要部拡大図、図９は、図５の固定ナットの他の変形例を示す側面図、図１０は、図９の固定ナットの接合部を示す要部拡大図、図１１は、図４の外側キャップの変形例を示す側面図、図１２は、図１１の固定ナットの接合部を示す要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
この車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と呼称され、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されている。
内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部４ｃによって所定の軸受予圧が付与された状態で内輪５が軸方向に固定されている。なお、内輪５および転動体３、３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、後述するシール８のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部４ｃは鍛造加工後の表面硬さの生のままとされている。これにより、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部４ｃの塑性加工をスムーズに行うことができる。
外方部材２は、外周にナックル９に取り付けられるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、この車体取付フランジ２ｂのインナー側にナックル９に嵌合される円筒状のパイロット部２ｃが形成され、内周にハブ輪４の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、内輪５の内側転走面５ａに対向するインナー側の外側転走面２ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。そして、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間のアウター側の開口部にシール８が装着されると共に、インナー側の開口部には後述する内側キャップ１５が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
シール８は、図２に拡大して示すように、外方部材２のアウター側の端部内周に圧入された芯金１０と、この芯金１０に加硫接着によって一体に接合されたシール部材１１とからなる一体型シールで構成されている。芯金１０は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成されている。
一方、シール部材１１はＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｃに所定の軸方向シメシロをもって摺接するサイドリップ１１ａと、断面が円弧状に形成された基部６ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接するダストリップ１１ｂと、軸受内方側に傾斜して形成され、基部６ｂに所定の径方向シメシロを介して摺接するグリースリップ１１ｃとを有している。そして、芯金１０の外表面を覆うように、シール部材１１が回り込んで接合され、所謂ハーフメタル構造をなしている。これにより、気密性を高めて軸受内部を保護することができる。
なお、シール部材１１の材質としては、例示したＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
なお、ここでは、転動体３、３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。また、ハブ輪４の外周に直接内側転走面４ａが形成された第３世代構造の車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入固定された、所謂第２世代構造であっても良い。
本実施形態では、内輪５の外周にパルサリング１２が圧入されている。このパルサリング１２は、図３に拡大して示すように、円環状に形成された支持環１３と、この支持環１３に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ１４とで構成されている。この磁気エンコーダ１４は、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されて車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。
支持環１３は強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工によって断面略Ｌ字状に形成され、内輪５の外径面５ｂに圧入される円筒部１３ａと、この円筒部１３ａから径方向外方に延びる立板部１３ｂとを有している。そして、この立板部１３ｂのインナー側の側面に磁気エンコーダ１４が接合されている。
ここで、外方部材２に内側キャップ１５が装着され、外方部材２のインナー側の開口部を閉塞している。この内側キャップ１５は、軸受空間の密封性の向上を図ると共に、耐食性を有し、後述する回転速度センサ２１の感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によってカップ状に形成され、外方部材２のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１５ａと、この嵌合部１５ａから縮径部１５ｂを介して磁気エンコーダ１４に僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部１５ｃと、この円板部１５ｃからアウター側に膨出する屈曲部１５ｄを介して内方部材（図示せず）のインナー側の端部を覆う底部１５ｅを備えている。
内側キャップ１５は、縮径部１５ｂにＮＢＲ等の合成ゴムからなる弾性部材１８が加硫接着によって一体に接合されている。この弾性部材１８は、内側キャップ１５の円板部１５ｃの側面からインナー側に突出して回転速度センサ２１に干渉しないように接合され、嵌合部１５ａの外径より径方向外方に突出する環状突起１８ａを備えている。そして、この環状突起１８ａが内側キャップ１５の嵌合時に外方部材２の内側嵌合面１９に弾性変形して圧着され、嵌合部１５ａの気密性を高めている。
本実施形態では、内側キャップ１５のインナー側に、さらに外側キャップ（センサキャップ）１６が装着されている。具体的には、外方部材２の内側嵌合面１９の開口部側（インナー側）に所定の段差１９ａを介して環状溝からなる外側嵌合面２０が形成され、外側キャップ１６はこの外側嵌合面２０に所定のシメシロを介して圧入されている。この外側嵌合面２０は、複列の外側転走面２ａ、２ａと、内側キャップ１５が圧入される内側嵌合面１９と総型砥石によって同時研削されている。これにより、内側キャップ１５を外方部材２の内側嵌合面１９に圧入する時のストロークを最小限に抑えて組立作業性を向上させると共に、各嵌合面１９、２０の真円度や同軸度等の精度が向上し、嵌合部の気密性が高くなる。また、同時研削によって加工工数を低減することができ、低コスト化を図ることができる。
外側キャップ１６は防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工によってカップ状に形成され、外方部材２のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１６ａと、この嵌合部１６ａから径方向外方に重合して延び、外方部材２のインナー側の端面２ｄに密着する鍔部１６ｂと、この鍔部１６ｂから径方向内方に延び、外方部材２のインナー側の開口部を閉塞する底部１６ｃとを備えている。この外側キャップ１６の底部１６ｃには磁気エンコーダ１４に対応する水平位置に嵌挿孔１７が形成され、この嵌挿孔１７に回転速度センサ２１が嵌挿される。このように、外側キャップ１６が外方部材２の端面２ｄに密着する鍔部１６ｂを備えているので、外側キャップ１６の強度・剛性を高めて回転速度センサ２１の位置決め精度を向上させることができると共に、嵌挿孔１７が水平位置に形成され、この嵌挿孔１７に回転速度センサ２１が装着されているので、車輪からの横方向荷重により外方部材２と内方部材１が相対的に傾いた状態においても、回転速度センサ２１と磁気エンコーダ１４とのエアギャップ変動を抑制することができ、安定した検出精度を得ることができる。
回転速度センサ２１は、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等、磁束の流れ方向に応じて特性を変化させる磁気検出素子およびこの磁気検出素子の出力波形を整える波形整形回路が組み込まれたＩＣ等からなり、車輪の回転速度を検出してその回転数を制御する自動車のアンチロックブレーキシステムを構成している。そして、この回転速度センサ２１が内側キャップ１５の円板部１５ｃに衝合または近接するまで挿入されている。これにより、所望のエアギャップが得られ、煩雑なエアギャップ調整を省いて組立作業性の向上が図れると共に、内側キャップ１５により軸受内部を密封することができ、密封性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
ここで、外側キャップ１６の中心部に形成された穿孔２２に固定ナット２３が嵌挿されている。そして、外側キャップ１６の嵌挿孔１７に嵌挿された回転速度センサ２１が、取付部材２４を介して取付ボルト２５を固定ナット２３に締結することによって固定されている。
固定ナット２３は、内周に雌ねじ２３ａが形成された円筒部２３ｂと、この円筒部２３ｂの端部外周に円形のフランジ部２３ｃを備えている。そして、このフランジ部２３ｃが外側キャップ１６の底部１６ｃのインナー側の側面に密着するまで固定ナット２３がインナー側から穿孔２２に嵌挿される。なお、ここでいう「嵌挿」とは、径方向すきまを持って挿入される状態と、軽圧入状態も含むものとする。その後、フランジ部２３ｃの外周部がスポット溶接によって接合される。これにより、バリや金属粉が発生することなく、固定ナット２３と底部１６ｃとの接触面積が増大し、強固な固定が可能となると共に、外側キャップ１６の変形や回転速度センサ２１の固定不具合を防止して検出精度を確保することができ、作業工数を簡略化して低コスト化を図った回転速度検出装置付車輪用軸受装置を提供することができる。
固定ナット２３の接合部Ｐ１は、図４および図５（ａ）に示すように、フランジ部２３ｃの外周部の複数箇所に設定されている。これにより、スポット溶接による熱影響を最小限に抑え、キャップ１６の底部１６ｃの変形を防止することができる。
また、固定ナット２３の接合はスポット溶接に限らず、図５（ｂ）に示すように、キャップ１６の底部１６ｃとフランジ部２３ｃとの接触部に接着剤を塗布して接合しても良い。接着剤による接合部Ｐ２は、所定の幅で周方向均一に設定されている。これにより、強固な固定が可能となると共に、接合部Ｐ２からの泥水等の浸入を防止することができる。なお、この接着剤としては、耐水性、耐薬品性、強度や耐熱性に優れたエポキシ樹脂系接着剤が使用されているが、これ以外にも金属同士の接着に適した、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、塩化ビニル樹脂溶剤系、シリコーン系、フェノール樹脂系等の合成系の接着剤を例示することができる。
外側キャップ１６は、固定ナット２３が接合された後にカチオン電着塗装によって、固定ナット２３を含む外表面に防錆皮膜が形成されている。なお、カチオン電着塗装は、正電極に対して、製品側を負電極として通電するものであるが、負電極に対して、製品側を正電極として通電するアニオン型の電着塗装であっても良い。このアニオン型の電着塗装の場合、塗装色の安定性や焼付温度を低く設定できる特徴を備えているが、この種の外側キャップ１６においては、防錆力と密着力に優れた強力な塗装膜が形成できるエポキシ樹脂系等からなるカチオン電着塗装の方が好ましい。
本実施形態では、カチオン電着塗装の下地処理（前処理）としてリン酸亜鉛処理が施されている。このリン酸亜鉛処理により素材となる鋼材の表面が化学反応で粗面化されるため、塗料の食い付きが良くなって付着性が向上する。さらに、リン酸亜鉛処理の後にシーラー処理が施されていても良い。このシーラーは、一種の金属表面処理剤であり、例えば、３０秒〜２分程度の短時間の浸漬、あるいは、スプレー処理を行うことにより、化成皮膜を形成することができる、所謂化成処理で、優れた塗膜密着性が確保できると共に、素材の保護皮膜が形成でき、強固な防錆機能と導電性を発揮することができる。換言すると、カチオン電着塗装の下地処理としてリン酸亜鉛処理が施されると共に、その上にシーラー処理が施されることによってリン酸亜鉛皮膜の微細な表面の平滑化により塗料電着時の空気の巻き込みを防止することができる。この空気の巻き込みがあると、塗膜にクレータ（凹凸等の不均一な表面）等の表面欠陥が生じることがあり好ましくない。
このように、本実施形態では、外側キャップ１６にカチオン電着塗装からなる防錆皮膜が形成されると共に、カチオン電着塗装の下地処理としてリン酸亜鉛処理が施されているので、塗料の付着性が向上し、外方部材２への圧入時に防錆皮膜が容易に剥がれ落ちることなく、嵌合面の微小な凹凸を埋めて滑らかな表面を維持できると共に、外側キャップ１６の嵌合部１６ａが長期間に亘って発錆するのを防止することができ、外方部材２の外側嵌合面２０および端面２ｄとの間で良好な気密性が得られる。
また、本実施形態では、図６に示すように、外側キャップ１６の底部１６ｃの径方向外方側にドレーン２６が形成されている。このドレーン２６は、嵌合部１６ａと底部１６ｂの路面に近い側の膨出部２７に形成されている。膨出部２７は、底部１６ｂからインナー側に所定量だけ突出して形成されている。この膨出部２７は、ナックル９が外方部材２の端面２ｄと面一ではなく、インナー側に突出している場合に有効である。すなわち、外側キャップ１６の膨出部２７にドレーン２６を径方向に貫通して形成することにより、外側キャップ１６内に外部から雨水等の異物が浸入したとしても、この膨出部２７部分に流動落下し、ナックル９に妨害されることなく容易に異物を外部に効果的に排出することができる。
図７、８に前述した固定ナット２３の変形例を示す。この固定ナット２８は、内周に雌ねじ２３ａが形成された円筒部２３ｂと、この円筒部２３ｂの端部に矩形状のフランジ部２８ａを備えている。そして、このフランジ部２８ａが外側キャップ１６の底部１６ｃのインナー側の側面に密着するまで固定ナット２８がインナー側から穿孔２２に嵌挿される。その後、フランジ部２８ａの外周部がスポット溶接によって接合される。
本実施形態では、フランジ部２８ａが外側キャップ１６の挿入孔１７の近傍まで延びる長方形に形成されている。これにより、固定ナット２８と底部１６ｃとの接触面積が一層増大し、強固な固定が可能となると共に、取付部材２４を略全面に亙って支持することができ、回転速度センサ２１の固定時の取付部材２４の撓みを防止することができるので、所望の検出精度を確保することができる。
図９、１０に前述した固定ナット２３の他の変形例を示す。この固定ナット２９は、内周に雌ねじ２３ａが形成された円筒部２３ｂと、この円筒部２３ｂの端部に円形のフランジ部２９ａを備えている。そして、このフランジ部２９ａが外側キャップ１６の底部１６ｃのインナー側の側面に密着するまで固定ナット２９がインナー側から穿孔２２に嵌挿される。その後、フランジ部２９ａの外周部がスポット溶接によって接合される。
本実施形態では、フランジ部２９ａが取付部材２４の幅よりも大きく、その外径が外側キャップ１６の挿入孔１７の近傍まで延びる円形に形成されている。これにより、固定ナット２９と底部１６ｃとの接触面積が一層増大し、強固な固定が可能となると共に、取付部材２４を略全面に亙って支持することができ、回転速度センサ２１の固定時の取付部材２４の撓みを防止することができる。
図１１、１２に前述した外側キャップ１６の変形例を示す。この外側キャップ３０は、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工によってカップ状に形成され、外方部材２のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１６ａと、この嵌合部１６ａから径方向外方に重合して延び、外方部材２のインナー側の端面２ｄに密着する鍔部１６ｂと、この鍔部１６ｂから外方部材２のインナー側の開口部を閉塞する底部３０ａとを備えている。
本実施形態では、外側キャップ３０の底部３０ａのインナー側の側面に円形の凹部３１が形成され、この凹部３１に形成された穿孔２２に固定ナット２３が嵌挿されている。そして、外側キャップ３０の底部３０ａと固定ナット２３のフランジ部２３ｃの側面が略面一に設定した状態で、回転速度センサ２１が、取付部材２４を介して取付ボルト２５を固定ナット２３に締結することによって固定されている。ここで言う「略面一」とは、例えば、設計の狙い値であって実質的に段差がない状態、すなわち、加工誤差等によって生じる段差は当然許容されるべきものである。
固定ナット２３は穿孔２２に嵌挿され、フランジ部２３ｃが外側キャップ３０の凹部３１のインナー側の側面に密着するまで固定ナット２３がインナー側から穿孔２２に嵌挿される。その後、フランジ部２３ｃの外周部がスポット溶接によって接合される。
このように、本実施形態では、外側キャップ３０の底部３０ａに円形の凹部３１が形成され、この凹部３１に固定ナット２３が接合されているので、取付部材２４を略全面に亙って外側キャップ３０の底部３０ａで支持することができ、回転速度センサ２１の固定時の取付部材２４の撓みを防止することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
本発明に係る車輪用軸受装置は、従動輪用で、転動体がボール、円錐ころ等、あらゆる構造の内輪回転タイプの車輪用軸受装置に適用することができる。
１ 内方部材
２ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
２ｃ パイロット部
２ｄ 外方部材のインナー側の端面
３ 転動体
４ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ 加締部
５ 内輪
５ｂ 内輪の外径面
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
６ｃ 車輪取付フランジのインナー側の側面
７ 保持器
８ シール
９ ナックル
１０ 芯金
１１ シール部材
１１ａ サイドリップ
１１ｂ ダストリップ
１１ｃ グリースリップ
１２ パルサリング
１３ 支持環
１３ａ、２３ｂ 円筒部
１３ｂ 立板部
１４ 磁気エンコーダ
１５ 内側キャップ
１５ａ、１６ａ 嵌合部
１５ｂ 縮径部
１５ｃ 円板部
１５ｄ 屈曲部
１５ｅ 底部
１６、３０ 外側キャップ
１６ｂ 鍔部
１６ｃ、３０ａ 底部
１７ 嵌挿孔
１８ 弾性部材
１８ａ 環状突起
１９ 内側嵌合面
１９ａ 段差
２０ 外側嵌合面
２１ 回転速度センサ
２２ 穿孔
２３、２８、２９ 固定ナット
２３ａ 雌ねじ
２３ｃ、２８ａ、２９ａ フランジ部
２４ 取付部材
２５ 取付ボルト
２６ ドレーン
２７ 膨出部
３１ 凹部
５０ 外方部材
５０ａ 外側転走面
５０ｂ 車体取付フランジ
５１ ハブ輪
５１ａ、５２ａ 内側転走面
５１ｂ 小径段部
５２ 内輪
５３ 内方部材
５４ 保持器
５５ ボール
５６、５７ シール
５８ 車輪取付フランジ
５９ エンコーダ
６０ カバー
６１ ホルダ
６４ 円筒部
６５ 底板部
６６ 鍔部
６７ 挿入孔
６８ 貫通孔
６９ 挿入部
７０ 取付孔
７１ 取付フランジ
７２ ボルト
７３ ナット
７３ａ ナットの突出部
２ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
２ｃ パイロット部
２ｄ 外方部材のインナー側の端面
３ 転動体
４ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ 加締部
５ 内輪
５ｂ 内輪の外径面
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
６ｃ 車輪取付フランジのインナー側の側面
７ 保持器
８ シール
９ ナックル
１０ 芯金
１１ シール部材
１１ａ サイドリップ
１１ｂ ダストリップ
１１ｃ グリースリップ
１２ パルサリング
１３ 支持環
１３ａ、２３ｂ 円筒部
１３ｂ 立板部
１４ 磁気エンコーダ
１５ 内側キャップ
１５ａ、１６ａ 嵌合部
１５ｂ 縮径部
１５ｃ 円板部
１５ｄ 屈曲部
１５ｅ 底部
１６、３０ 外側キャップ
１６ｂ 鍔部
１６ｃ、３０ａ 底部
１７ 嵌挿孔
１８ 弾性部材
１８ａ 環状突起
１９ 内側嵌合面
１９ａ 段差
２０ 外側嵌合面
２１ 回転速度センサ
２２ 穿孔
２３、２８、２９ 固定ナット
２３ａ 雌ねじ
２３ｃ、２８ａ、２９ａ フランジ部
２４ 取付部材
２５ 取付ボルト
２６ ドレーン
２７ 膨出部
３１ 凹部
５０ 外方部材
５０ａ 外側転走面
５０ｂ 車体取付フランジ
５１ ハブ輪
５１ａ、５２ａ 内側転走面
５１ｂ 小径段部
５２ 内輪
５３ 内方部材
５４ 保持器
５５ ボール
５６、５７ シール
５８ 車輪取付フランジ
５９ エンコーダ
６０ カバー
６１ ホルダ
６４ 円筒部
６５ 底板部
６６ 鍔部
６７ 挿入孔
６８ 貫通孔
６９ 挿入部
７０ 取付孔
７１ 取付フランジ
７２ ボルト
７３ ナット
７３ａ ナットの突出部
Claims (7)
- 外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、
前記内輪に外嵌されたパルサリングと、
このパルサリングに所定の軸方向エアギャップを介して対峙する回転速度センサと、
前記外方部材のインナー側の端部に嵌着され、前記回転速度センサが支持固定されるカップ状のセンサキャップと、を備え、
このセンサキャップが、前記外方部材の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部のインナー側の端部から径方向内方に延び、前記外方部材のインナー側の開口部を閉塞する底部を備えると共に、この底部に前記パルサリングに対応する水平位置に前記回転速度センサが嵌挿される嵌挿孔と、この嵌挿孔の近傍に穿孔が形成され、この穿孔に前記回転速度センサを取り付けるためのナットが固定された回転速度検出装置付車輪用軸受装置において、
前記センサキャップのアウター側に内側キャップが嵌着されると共に、この内側キャップが非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板からカップ状に形成され、前記外方部材のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向内方に延び、前記パルサリングに僅かな軸方向すきまを介して対峙する円板部とを備え、この円板部に前記回転速度センサが衝合または近接され、当該内側キャップを介して前記パルサリングに対向配置され、
前記固定ナットが、内周に雌ねじが形成され、前記穿孔に嵌挿される円筒部と、この円筒部の端部外周にフランジ部を備え、このフランジ部が前記センサキャップの底部のインナー側の側面に密着するまで前記固定ナットが前記穿孔に嵌挿され、前記フランジ部が前記センサキャップの底部に一体に接合されていることを特徴とする回転速度検出装置付車輪用軸受装置。 - 前記固定ナットのフランジ部がスポット溶接または接着剤によって接合されている請求項１に記載の回転速度検出装置付車輪用軸受装置。
- 前記固定ナットのフランジ部が前記センサキャップの挿入孔の近傍まで延びている請求項１または２に記載の回転速度検出装置付車輪用軸受装置。
- 前記センサキャップの底部のインナー側の側面に円形の凹部が形成され、この凹部に前記穿孔が形成されると共に、前記センサキャップの底部と固定ナットのフランジ部の側面が略面一に設定されている請求項１または２に記載の回転速度検出装置付車輪用軸受装置。
- 前記センサキャップが鋼板から形成され、前記固定ナットを含む外表面にカチオン電着塗装からなる防錆皮膜が形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の回転速度検出装置付車輪用軸受装置。
- 前記センサキャップの底部の径方向外方の路面に近い側に、当該底部からインナー側に所定の寸法だけ突出して膨出部が形成され、この膨出部に径方向に貫通するドレーンが形成されている請求項１乃至５いずれかに記載の回転速度検出装置付車輪用軸受装置。
- 前記内側キャップの嵌合部と円板部との間に縮径部が形成され、この縮径部に合成ゴムからなる弾性部材が一体に接合されると共に、この弾性部材が前記内側キャップの円板部の側面からインナー側に突出して前記回転速度センサに干渉しないように接合され、前記嵌合部の外径より径方向外方に突出する環状突起を備えている請求項１に記載の回転速度検出装置付車輪用軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013067580A JP6114604B2 (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 回転速度検出装置付車輪用軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013067580A JP6114604B2 (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 回転速度検出装置付車輪用軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014190463A JP2014190463A (ja) | 2014-10-06 |
| JP6114604B2 true JP6114604B2 (ja) | 2017-04-12 |
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ID=51836918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013067580A Active JP6114604B2 (ja) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | 回転速度検出装置付車輪用軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6114604B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP4053145B2 (ja) * | 1998-07-15 | 2008-02-27 | 大和ハウス工業株式会社 | 高力ボルト接合構造 |
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-
2013
- 2013-03-27 JP JP2013067580A patent/JP6114604B2/ja active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10641336B2 (en) * | 2015-09-25 | 2020-05-05 | Ntn Corporation | Wheel bearing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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