(57)【要約】【課題】センサを装備して回転速度を検出する軸受装置において、軸受のサイズに影響を受けない構造を有し、異音も発生させないセンサ付き転がり軸受装置を提供する。【解決手段】軸２にリテーナリング１０が外嵌され、さらに軸２の大径部２ｂと小径部２ｃとの境界の段差面２ａにリテーナリング１０の突き当て面１０ｂを突き当てることによってリテーナリング１０の位置決めがなされる。リテーナリング１０は端面１０ｄで内輪３と当接し、端面１０ｄはショットブラストなどで表面改質されて、内輪３との間での異音の発生が抑制される。リテーナリング１０に保持部材１１が嵌合される。保持部材１１はＡＢＳセンサ１３や軸受内部を軸方向から覆う鍔部１１ｃを有する。鍔部１１ｃの軸受に対向する面にマグネットロータ１２が周方向に渡って固定され、ナックル２０にはセンサ１３が固定されることにより、回転速度が検出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の周方向に沿って磁界が交互に変化するように配置された磁性体と、その磁性体の回転速度を計測するセンサとを備えたセンサ付き転がり軸受装置であって、
前記軸に外嵌した第１環状部材と、
その第１環状部材に外嵌した第２環状部材と、を備え、
その第２環状部材は、軸受の回転輪と非回転輪との間の空間及び前記センサを軸方向から覆う鍔部を有し、
前記磁性体は前記第２環状部材の前記鍔部において軸受に対向する面に固定されたことを特徴とするセンサ付き転がり軸受装置。
【請求項２】
前記軸は、径が大きい大径部と、径の小さい小径部と、前記大径部と前記小径部との間に形成された段差面と、を有し、
前記第１環状部材は、
軸に外嵌する円筒部と、
その円筒部の軸受に近い端部から径方向内方に延設されて、前記軸における前記段差面に突き当てられた突き当て面と、
その突き当て面の裏面であり、表面改質が施されて前記回転輪に当接された端面と、
を備えた請求項１に記載のセンサ付き転がり軸受装置。
【請求項３】
前記センサを固定する固定部材を備え、
前記第２環状部材は、前記鍔部の径方向外方の端部から前記固定部材に沿って形成された延設部を備えた請求項１又は２に記載のセンサ付き転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサ付き転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種装置における回転運動の計測において、軸受装置に計測機構を装備する場合がある。例えば、自動車の車両アクスル駆動輪に対してＡＢＳ機構を構成するときに、回転速度を検出するＡＢＳセンサは軸受装置に固定する場合が多い。その場合、通常軸受非回転輪外径に嵌合したカバー部材にＡＢＳセンサを固定し、回転輪に嵌合したマグネットロータの回転による磁束密度の変化により、ＡＢＳセンサが回転速度を検出する。
【０００３】
ＡＢＳセンサの取り付け方法に関しては、各種提案がなされてきている。例えば下記特許文献１には、ＡＢＳセンサの着脱を容易にするとの観点からの取り付け方法が開示されている。特許文献１の取り付け方法では、センサを保持ケース内に保持して、その保持ケースを弾性を利用した抑え部材によって軸受固定輪に嵌合されるカバーに装着している。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０４４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＡＢＳセンサを軸受装置に取り付ける際に、従来技術では、環状の部材を内輪に外嵌して、その環状の部材にマグネットロータを取り付ける場合が多い。しかしこうしたマグネットロータの固定方法を用いると、軸受のサイズが異なると環状の部材のサイズも変更しなければならない。したがって同一の回転軸（例えばドライブシャフト）に対してＡＢＳセンサを固定する場合にも、軸受を変更すると、それに伴ないマグネットロータを固定するための部材も変更しなければならないとの不具合がある。以上のような不具合は従来文献においては課題として認識されていない。
【０００６】
また例えば車両のドライブシャフトへの軸受装置などにおいては、ドライブシャフトにハブシャフトを外嵌し、さらにハブシャフトに軸受の内輪（回転輪）を外嵌する場合がある。その際にドライブシャフトと内輪とが、ある部位で直接接する場合がある。こうした構造においては、ドライブシャフトと内輪との間で回転にずれが生じ、ドライブシャフトと内輪とが接する部位で異音が発生する場合がある。この問題に対する解決方法も従来技術では提案されていない。
【０００７】
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、センサを装備して回転速度を検出する軸受装置において、軸受のサイズに影響を受けない構造を有し、異音も発生させないセンサ付き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および発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明のセンサ付き転がり軸受装置は、軸の周方向に沿って磁界が交互に変化するように取り付けられた磁性体と、その磁性体の回転速度を計測するセンサとを備えたセンサ付き転がり軸受装置であって、前記軸に外嵌した第１環状部材と、その第１環状部材に外嵌した第２環状部材と、を備え、その第２環状部材は、軸受の回転輪と非回転輪との間の空間及び前記センサを軸方向から覆う鍔部を有し、前記磁性体は前記第２環状部材の前記鍔部において軸受に対向する面に固定されたことを特徴とする。
【０００９】
これにより、回転輪を介さず軸に固定された２つの環状部材に磁性体が固定された構造なので、例えばよく用いられる回転輪に嵌合された部材に磁性体が固定された構造と異なり、軸受のサイズに影響を受けることのない構成となる。したがって例えば軸受が変更された場合にも回転速度検出に関する機構を変更しなくともよいセンサ付き軸受装置が実現できる。さらに第２環状部材は、鍔部の軸受に対向する面に磁性体を固定するとともに、鍔部によって外部から軸受内部やセンサに異物や泥水が侵入したり付着したりすることを抑制できる。つまり磁性体の固定と異物侵入抑制とを同時に実現できる。さらに、ドライブシャフトとナックル間の空間かつ車両側（軸受装置よりも車両側）の空間に第２環状部材を嵌合させたため、元々存在する上記空間（隙間）を利用したことになり、軸受装置を構成する部材と第２環状部材を一体化した構造と比較して軸方向に小型化できる。
【００１０】
また前記軸は、径が大きい大径部と、径の小さい小径部と、前記大径部と前記小径部との間に形成された段差面と、を有し、前記第１環状部材は、軸に外嵌する円筒部と、その円筒部の軸受に近い端部から径方向内方に延設されて、前記軸における前記段差面に突き当てられた突き当て面と、その突き当て面の裏面であり、表面改質が施されて前記回転輪に当接された端面と、を備えたとしてもよい。
【００１１】
これにより回転輪と接する第１環状部材の端面は表面改質されているので、回転輪と軸とが接する部位で回転のずれから異音を発生させる不具合を回避することができる。また第１環状部材は、軸の段差面に突き当てられて位置決めをする突き当て面と、その裏面として回転輪に当接する表面改質された端面とを有するので、簡素な形状によって磁性体の位置決めと異音の抑制とが同時に達成できる。
【００１２】
また前記センサが固定された固定部材を備え、前記第２環状部材は、前記鍔部の径方向外方の端部から前記固定部材に沿って形成された延設部を備えたとしてもよい。
【００１３】
これにより固定部材に沿って形成された延設部が、固定部材との間でラビリンスを形成するので、外部から泥水や異物が浸入して軸受内部やセンサを汚損することがさらに抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施例１に係るセンサ付き転がり軸受装置１（軸受装置）の軸中心線を含む断面図である。
【００１５】
軸受装置１は、自動車車両のドライブシャフト２（軸）を回動可能に支持し、回転輪である内輪３と、非回転輪である外輪４と、内輪３に形成された軌道面と外輪４に形成された軌道面間に挟持された転動体５（玉）とを備える。内輪３は、ハブシャフト７に嵌合し、ハブシャフト７は軸２に固定されて軸２と一体に回転する。ハブシャフト７の内周面７ａは軸２の外周面に嵌合（歯車嵌合、スプライン嵌合）されているとすればよい。
【００１６】
外輪４はナックル２０に固定され、ナックル２０は車両ボディに固定されているとする。図１の図示左方が車両内側、図示右方が車両外側とすればよい。また図１における上方、下方がそれぞれ軸受装置１が自動車に装備された状態での鉛直方向上方、下方に対応するとすればよい。なお軸方向外方とは軸方向でかつ玉５から遠ざかる方向とする。軸方向内方とは軸方向でかつ玉５に近づく方向とする。
【００１７】
内輪３と外輪４の間の空間の図示左側の部分にはシール６が配置されている。これにより軸受装置１の図示左側から軸受装置１内部への異物や泥水の混入が抑制される。ナックル２０は内周側の鉛直方向上部の一部が図１のとおりくり貫かれており、このくり貫かれた部分にＡＢＳセンサ１３（センサ）がナット１４によって締結されることによって、センサ１３がナックル２０に固定されている。
【００１８】
軸２にはリテーナリング１０（第１環状部材）が固定されている。リテーナリング１０は円筒部１０ａを備え、円筒部１０ａが軸２に外嵌されている。リテーナリング１０は、円筒部１０ａの軸方向内方端部から径方向内方に延設されて突き当て面１０ｂが形成されている。軸２には、径（直径）の大きい大径部２ｂと、径（直径）の小さい小径部２ｃとがある。大径部２ｂと小径部２ｃとの間には段差があり、段差面２ａが形成されている。図１のとおり、突き当て面１０ｂが軸２の段差面２ａに突き当てられることによって、リテーナリング１０の軸方向の位置決めが行える。
【００１９】
リテーナリング１０にはマグネットロータ１２を保持するための保持部材１１（第２環状部材）が保持されている。保持部材１１は円筒部１１ａを有し、この円筒部１１ａがリテーナリング１０に外嵌される。保持部材１１は円筒部１１ａの軸方向外方の端部から径方向内方に延設されて突き当て面１１ｂが形成されている。突き当て面１１ｂが、リテーナリング１０の軸方向外方の端面１０ｃに突き当てられることで、保持部材１１の軸方向の位置決めが行える。
【００２０】
保持部材１１は、円筒部１１ａの軸方向内方の端部から径方向外方に延設されて鍔部１１ｃが形成されている。鍔部１１ｃの軸方向内方の面にはマグネットロータ１２が周方向に渡って取り付けられている。マグネットロータ１２のうち鉛直方向上部の部分はセンサ１３と対向する。センサ１３のうちマグネットロータ１２と対向する面１３ａが磁界の変化を検出するセンシング面であるとする。
【００２１】
軸２の回転にともなって、ハブシャフト７、内輪３、さらにはリテーナリング１０、保持部材１１が回転することにより、マグネットロータ１２が回転する。このマグネットロータ１２の回転による磁界の変化をセンサ１３がセンシング面１３ａで検出することにより回転速度を検出する。
【００２２】
リテーナリング１０は、突き当て面１０ｂの裏側の面として端面１０ｄを備える。そして内輪３は軸方向外方に端面３ｂを有する。図１のとおり、リテーナリング１０の端面１０ｄと内輪３の端面３ｂとが接する。端面１０ｄに対して、ショットブラストなどの手法で表面改質を行うとすればよい。ショットブラストとは多数の微小な球を撃ちつけて表面を改質することであり、表面硬化や摩擦係数低減の効果を得る。
【００２３】
上述のとおりハブシャフト７の内周面７ａと軸２との間は嵌合（歯車嵌合、スプライン嵌合）されているが、その図示左方の部位では嵌合されておらず、そのため軸２と内輪３との間で回転にずれが生じる場合がある。回転にずれが生じると、それにより、リテーナリング１０の端面１０ｄと内輪３の端面３ｂとの間で異音が生じる可能性がある。上記のような端面１０ｄの表面改質はこうした異音を抑制する効果を有する。なお表面改質でなく、端面１０ｄにグリースや防錆油を塗布しても異音を抑制できる。また端面１０ｄの表面にカチオン塗装を施しても、異音抑制の効果が得られる。
【００２４】
次に実施例２を説明する。実施例２の軸受装置は図２に示されている。実施例１と異なる部分のみを説明する。実施例２での保持部材１１は、取り付け部１１ｃの径方向外方の端部から軸方向外方へ延設された筒状の延設部１１ｄを備える。延設部１１ｄはナックル２０の内周面との間でラビリンスを形成する。これにより外部から異物や泥水が混入してセンサ１３やマグネットロータ１２が汚損することが抑制される。また延設部１１ｄによるラビリンスとシール６の存在とが相まって、外部から軸受装置１内部へ異物や泥水が混入することがさらに抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１のセンサ付き転がり軸受装置の断面図。
【図２】実施例２のセンサ付き転がり軸受装置の断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１  センサ付き転がり軸受装置（軸受装置）
２  軸（ドライブシャフト）
３  内輪
４  外輪
５  転動体（玉）
１０  リテーナリング（第１環状部材）
１１  保持部材（第２環状部材）
１２  マグネットロータ（磁性体）
１３  ＡＢＳセンサ（センサ）
２０  ナックル
【図１】
2010019397.tif 000003
【図２】
2010019397.tif 000004