(57)【要約】【課題】センサ及びカバーは共用しつつ、自動車の軽量化に寄与し得るセンサ付き転がり軸受装置を提供する。【解決手段】ハブユニット１（センサ付き転がり軸受装置）は、ナックル２０（車体側部材）に固定される外輪２と、ブレーキディスクロータ３０（車輪側部材）に固定されるハブホイール３及び内輪部材４（内輪）とを備える。内輪部材４には、周方向にて磁気特性が交互に変化するパルサーリング１１（磁性部材）が固定される。カバー１３には、パルサーリング１１の回転に伴う磁気変化を検出するセンサ１２が固定される。外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１の内径寸法がカバー１３の大径壁部１３ｂ２の外径寸法よりも大きく設定されたとき、外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１とカバー１３の大径壁部１３ｂ２との間に、カバー１３を外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１に嵌合固定させるためのアダプタ１４（嵌合部材）が介装される。【選択図】図３
2010031962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側部材に固定される外輪と、前記外輪と同軸に配置されて車輪側部材に固定される内輪と、前記外輪と前記内輪との間にて周方向に配置される転動体と、前記内輪に固定されて周方向にて磁気特性が交互に変化する環状の磁性部材と、前記外輪の内周部に側壁部にて嵌合固定される円筒状のカバーと、前記カバーに固定されて前記磁性部材の回転に伴う磁気変化を検出するセンサとを備えたセンサ付き転がり軸受装置において、
前記外輪の内周部の内径寸法が前記カバーの側壁部の外径寸法に比べて大きく設定されたとき、前記外輪の内周部と前記カバーの側壁部との間に、前記カバーを前記外輪に嵌合固定させるための嵌合部材が介装されることを特徴とするセンサ付き転がり軸受装置。
【請求項２】
前記嵌合部材は、中空状のプレス成形品である請求項１に記載のセンサ付き転がり軸受装置。
【請求項３】
前記嵌合部材は、Ｕ字状の横断面を有する形状とされている請求項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し、特に自動車の車輪の回転速度等を検出可能なセンサ付き転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のセンサ付き転がり軸受装置は、例えば図８に示すように、ナックル、キャリア等の車体側部材１００に固定される外輪１０１と、外輪１０１と同軸に配置されてブレーキディスクロータ等の車輪側部材（図示省略）に固定される内輪１０２と、外輪１０１と内輪１０２との間にて周方向に配置される転動体１０３と、内輪１０２に固定されて周方向にて磁気特性が交互に変化するパルサーリング１０４（磁性部材）と、外輪１０１の内周部１０１ａに側壁部１０５ａにて嵌合固定される円筒状のカバー１０５と、カバー１０５に固定されてパルサーリング１０４の回転に伴う磁気変化を検出するセンサ１０６とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６８６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載されたセンサ付き転がり軸受装置において、外輪１０１の端部を挿入するための車体側部材１００の取付孔部１００ａの孔径が、図８にて破線で示す大きさから図示の大きさへと設定変更される場合がある。この場合、センサ１０６及びカバー１０５を共用するため、従来は外輪１０１の端部の外径寸法が取付孔部１００ａの孔径寸法と一致するよう、外輪１０１の端部の肉厚をＴ１からＴ２へと厚くするように設定変更していた。このため、センサ１０６及びカバー１０５の共用を徹底すると、外輪１０１の重量増加を容認せざるを得ないという問題があった。なお、近年では、地球規模での環境への配慮から、ＣＯ２の削減が急務とされ、これを受けてセンサ１０６及びカバー１０５は共用しつつも、転がり軸受装置ひいては自動車の軽量化がより一層求められている。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、センサ及びカバーは共用しつつ、自動車の軽量化に寄与し得る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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、車体側部材に固定される外輪と、外輪と同軸に配置されて車輪側部材に固定される内輪と、外輪と内輪との間にて周方向に配置される転動体と、内輪に固定されて周方向にて磁気特性が交互に変化する環状の磁性部材と、外輪の内周部に側壁部にて嵌合固定される円筒状のカバーと、カバーに固定されて前記磁性部材の回転に伴う磁気変化を検出するセンサとを備えたセンサ付き転がり軸受装置において、外輪の内周部の内径寸法がカバーの側壁部の外径寸法よりも大きく設定されたとき、外輪の内周部とカバーの側壁部との間に、カバーを外輪に嵌合固定させるための嵌合部材が介装されることを特徴とする。
【０００７】
本発明のセンサ付き転がり軸受装置においては、外輪の内周部の内径寸法がカバーの側壁部の外径寸法に比べて大きく設定されたとき、外輪の内周部とカバーの側壁部との間に嵌合部材が介装され、この嵌合部材によりカバーが外輪に対して嵌合固定される。このため、車体側部材の取付孔部を大きく設定した場合、それに対応させて外輪の肉厚を厚く設定しなくても、従来と同じ寸法に設定されたセンサ及びカバーを外輪の内周部に嵌合固定することが可能となって、センサ及びカバーは共用しつつ、転がり軸受装置の軽量化を図ることができる。
【０００８】
本発明の実施に際して、嵌合部材は、中空状のプレス成形品であるとよい。嵌合部材をプレス製とすれば、嵌合部材を安価に製造することができる。また、嵌合部材を中空状に形成することで、嵌合部材を新たに設けるようにしても、転がり軸受装置の重量増加を良好に抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の実施に際して、嵌合部材は、Ｕ字状の横断面を有する形状とされているとよい。嵌合部材の横断面をＵ字状に形成すれば、嵌合部材が径方向にて弾性的に変形しやすくなる。このため、カバーを嵌合部材を介して外輪に取り付けたとき、嵌合部材がカバーと外輪の両部材から径方向に弾性的に圧縮されるように設定することで、カバーの外輪に対する取付け強度を良好に確保することができる。この場合、例えば嵌合部材の一部位を外輪に対する位置決め部として機能させ、その位置決め部により嵌合部材が外輪に対して軸方向に位置決めされるように構成した場合には、センサ及びカバーの外輪に対する軸方向の位置決めを容易化することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。図１は本発明のセンサ付き転がり軸受装置を採用したハブユニット１の配置構成図、図２はハブユニット１の縦断面図、図３は図２の要部拡大図である。なお、以下の説明において、車両インナ側とは図２及び図３における左側を示し、車両アウタ側とは図２及び図３における右側を示すものとする。
【００１１】
ハブユニット１は、例えば前輪駆動車の後輪側（従動輪側）のものであり、複列外向きのアンギュラ玉軸受構造とされている。具体的には、ハブユニット１は、車体ＢＤ側のナックル２０（車体側部材）に固定される外輪２と、この外輪２の軸線Ｏと同軸に配置されて車輪側のタイヤホイール（図示省略）及びブレーキディスクロータ３０（車輪側部材）に固定されるハブホイール３と、ハブホイール３の車両インナ側端部の外周面に嵌着される内輪部材４（ハブホイール３と共に本発明の内輪を構成）と、外輪２とハブホイール３又は内輪部材４との間にて周方向に配置される複数の転動体５とを備えている。
【００１２】
外輪２は、軸方向に延びる円筒状の本体部２ａと、本体部２ａの車両インナ側にて軸方向に突出形成された外輪インロウ部２ｂと、本体部２ａの車両インナ側にて径方向に突出形成されたハブ取付けフランジ２ｃとを備えている。本体部２ａの内周面には、車両アウタ側に配置された転動体５用の軌道面２ａ１と、車両インナ側に配置された転動体５用の軌道面２ａ２とが形成されている。
【００１３】
外輪インロウ部２ｂは、ナックル２０の外輪収容孔２１の内側に挿入される。ハブ取付けフランジ２ｃは、ナックル２０の外輪収容孔２１の周縁部に当接し、本体部２ａのナックル２０に対する軸方向への移動を規制する。このハブ取付けフランジ２ｃには、複数のボルト挿通孔２ｄ１を有する外輪締結部２ｄが一体形成されていて、これらボルト挿通孔２ｄ１にボルト（図示省略）がねじ結合されることにより、外輪２がナックル２０に取り付けられる。
【００１４】
ハブホイール３は、軸方向に延び出し車両アウタ側にて外輪２から突出する段付き状の軸部３ａと、軸部３ａの車両アウタ側にて径方向に突出形成された車輪取付けフランジ３ｂと、軸部３ａの車両アウタ側にて軸方向に突出形成された円筒状の内輪インロウ部３ｃとを備えている。軸部３ａは、車両インナ側の先端に突出形成されたかしめ部３ａ１によるかしめにより内輪部材４と一体化されている。軸部３ａの外周面には、外輪２の軌道面２ａ１に対応して軌道面３ａ２が形成されている。なお、内輪部材４の外周面には、外輪２の軌道面２ａ２に対応する軌道面４ａが形成されている。
【００１５】
車輪取付けフランジ３ｂには、タイヤホイール及びブレーキディスクロータ３０への取付けに使用される複数のボルト挿通孔３ｂ１が形成されており、これらボルト挿通孔３ｂ１にボルト６が圧入嵌合されることにより、タイヤホイール及びブレーキディスクロータ３０が車輪取付けフランジ３ｂに取り付けられる。内輪インロウ部３ｃは、ブレーキディスクロータ３０の内輪収容孔３１の内側に挿入される（図１参照）。
【００１６】
外輪２とハブホイール３との間には、転動体５を配置するための環状空間が形成されており、この環状空間は、車両アウタ側にてリング状のシール部材７により、外輪２とハブホイール３との相対回転を許容した状態で密封されている。
【００１７】
次に、ハブユニット１の車両インナ側には、センサユニット１０が取り付けられている。センサユニット１０は、ハブホイール３及び内輪部材４の回転速度や回転方向などの回転状態を検出するものであり、パルサーリング１１とセンサ１２とで構成されている。
【００１８】
パルサーリング１１（磁性部材）は、内輪部材４の外周部に外嵌圧入される環状部材１１ａと、環状部材１１ａの車両インナ側端面に固定される円環状の磁石１１ｂとを備えている。磁石１１ｂは、例えば扁平板状リング形態のフェライト系ボンド磁石である。この磁石１１ｂでは、着磁磁性の異なる着磁領域Ｎと着磁領域Ｓとが周方向にて等間隔で交互に配列形成されている。
【００１９】
センサ１２は、そのセンシング面１２ａが軸方向に予め定められた所定の距離を隔てて磁石１１ｂに対向配置した状態となるようにカバー１３に取り付けられている。カバー１３は、底部１３ａと円筒状の側壁部１３ｂとを一体に有しており、パルサーリング１１を覆っている。
【００２０】
ところで、この第１実施形態では、図３に示すように、外輪２の外輪インロウ部２ｂの内厚Ｔ１が、強度が確保される程度の薄い厚さとなるように、外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１の内径寸法が設定されており、センサ１２の取り付けられたカバー１３がアダプタ１４を介して外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１に嵌合固定されるようになっている。
【００２１】
具体的には、カバー１３における側壁部１３ｂの中間部位が、径方向外側に向けて突出するように屈曲されて位置決め部１３ｃが形成されており、側壁部１３ｂが位置決め部１３ｃを境として車両インナ側の小径壁部１３ｂ１と車両アウタ側の大径壁部１３ｂ２とに区画されている。そして、大径壁部１３ｂ２と外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１との間にアダプタ１４が介装されている。
【００２２】
アダプタ１４（嵌合部材）は、図４に示すように、薄肉鋼板をＵ字状の横断面を有するように円環状にプレス成形したものであり、外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１と接触する外側壁部１４ａと、カバー１３の大径壁部１３ｂ２と接触する内側壁部１４ｂと、位置決め部１３ｃと接触する連結壁部１４ｃとを備えている。外側壁部１４ａの外径寸法は、外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１の内径寸法に比べて所定のしめしろに相当する長さだけ大きく設定されている。また、内側壁部１４ｂの内径寸法は、カバー１３の大径壁部１３ｂ２の外径寸法よりも所定のしめしろに相当する長さだけ小さく設定されている。
【００２３】
そして、カバー１３がアダプタ１４を介してハブユニット１に組み付けられた状態では、外側壁部１４ａが連結壁部１４ｃとの連結部位を支点として外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１により径方向内向きに弾性的に圧縮され、内側壁部１４ｂが連結壁部１４ｃとの連結部位を支点としてカバー１３の大径壁部１３ｂ２により径方向外向きに弾性的に圧縮され、カバー１３がアダプタ１４の弾性復元力により外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１に嵌合固定される。
【００２４】
次に、上記のように構成したカバー１３を外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１に取り付ける手順について説明する。最初に、アダプタ１４をカバー１３の大径壁部１３ｂ２に外嵌圧入する。この場合、アダプタ１４の連結壁部１４ｃがカバー１３の位置決め部１３ｃに接触することで、アダプタ１４のカバー１３に対する軸方向の位置決めがなされる。次に、圧入により一体となったカバー１３及びアダプタ１４を外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１に内嵌圧入する。
【００２５】
以上の説明からも明らかなように、この第１実施形態では、外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１の内径寸法がカバー１３の大径壁部１３ｂ２の外径寸法に比べて大きく設定されたとき、外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１とカバー１３の大径壁部１３ｂ２との間にアダプタ１４が介装され、このアダプタ１４によりカバー１３が外輪２に対して嵌合固定される。これにより、ナックル２０の取付孔部２１を大きく設定した場合、それに対応させて外輪インロウ部２ｂの肉厚を厚く設定しなくても、従来と同じ寸法に設定されたセンサ１２及びカバ１３ーを外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１に嵌合固定することが可能となって、センサ１２及びカバ１３ーは共用しつつ、ハブユニット１の軽量化を図ることができる。なお、外輪インロウ部２ｂの肉厚を薄くし、アダプタ１４の径方向寸法を大きく設定してもよい。
【００２６】
また、この第１実施形態では、アダプタ１４が中空状のプレス成形品で構成されている。アダプタ１４をプレス製とすることで、アダプタ１４を安価に製造することができる。また、アダプタ１４を中空状に形成することで、アダプタ１４を新たに設けるようにしても、ハブユニット１の重量増加を良好に抑制することができる。
【００２７】
また、この第１実施形態では、アダプタ１４がＵ字状の横断面を有する形状とされている。そして、カバー１３がアダプタ１４を介して外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１に組み付けられた状態では、アダプタ１４の外側壁部１４ａが外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１により径方向内向きに弾性的に圧縮され、アダプタ１４の内側壁部１４ｂがカバー１３の大径壁部１３ｂ２により径方向外向きに弾性的に圧縮された状態となるので、カバー１３の外輪２に対する取付け強度を良好に確保することができる。
【００２８】
ｂ．第２実施形態
上記第１実施形態では、アダプタ１４をＵ字状の横断面を有する形状としたが、これに限らず、例えば図５に示すように、アダプタ１４’における連結壁部１４ｃ’の径方向長さを上記第１実施形態の連結壁部１４ｃの径方向長さよりも長く設定するとともに、径方向外側に向けて突出するように屈曲させてもよい。なお、その他の構成は上記第１実施形態と同じである。
【００２９】
この第２実施形態では、圧入により一体となったカバー１３及びアダプタ１４’を外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１に内嵌圧入すると、連結壁部１４ｃ’が外輪インロウ部２ｂの車両インナ側端面に接触するようになる。すなわち、連結壁部１４ｃ’が外輪インロウ部２ｂに対する位置決め部としての機能を果たし、連結壁部１４ｃ’によりアダプタ１４’が外輪インロウ部２ｂに対して軸方向に位置決めされるので、センサ１２及びカバー１３の外輪インロウ部２ｂに対する軸方向の位置決めが容易になる。
【００３０】
なお、上記第１及び第２実施形態のカバー１３において、位置決め部１３ｃと大径壁部１３ｂ２とを一体に連結するコーナー部に、例えば図６に示すように、環状にゴム１５を加硫接着するようにしてもよい。この変形例によれば、カバー１３にアダプタ１４を圧入した状態でのカバー１３とアダプタ１４間の耐水性を向上させることができる。
【００３１】
また、第２実施形態におけるアダプタ１４’において、外側壁部１４ａと連結壁部１４ｃ’とを一体に連結するコーナー部に、例えば図７に示すように、環状にゴム１６を加硫接着するようにしてもよい。この変形例によれば、外輪インロウ部２ｂの内周部２ｂ１にアダプタ１４’を圧入した状態での外輪インロウ部２ｂとアダプタ１４’間の耐水性を向上させることができる。
【００３２】
なお、アダプタ１４、１４’はＵ字状の横断面を有する形状に限らず、種々の中空形状に成形することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１及び第２実施形態に係るハブユニットの配置構成図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るハブユニットの縦断面図。
【図３】図２の要部拡大図。
【図４】図３の要部拡大図。
【図５】本発明の第２実施形態に係るハブユニットの要部を拡大して示す縦断面図。
【図６】本発明の変形例に係り、カバーの要部拡大図。
【図７】本発明の別の変形例に係り、アダプタの要部拡大図。
【図８】従来例のハブユニットの要部を拡大して示す縦断面図。
【符号の説明】
【００３４】
ＢＤ  車体
１  ハブユニット（センサ付き転がり軸受装置）
２  外輪
２ｂ  外輪インロウ部
２ｂ１  内周部
３  ハブホイール（内輪）
４  内輪部材（内輪）
５  転動体
１０  センサユニット
１１  パルサーリング（磁性部材）
１１ａ  環状部材
１１ｂ  磁石
１２  センサ
１３  カバー
１３ｂ  側壁部
１３ｂ１  小径壁部
１３ｂ２  大径壁部
１３ｃ  位置決め部
１４、１４’  アダプタ（嵌合部材）
１４ａ  外側壁部
１４ｂ  内側壁部
１４ｃ、１４ｃ’  連結壁部
２０  ナックル（車体側部材）
３０  ブレーキディスクロータ（車輪側部材）
【図１】
2010031962.tif 000003
【図２】
2010031962.tif 000004
【図３】
2010031962.tif 000005
【図４】
2010031962.tif 000006
【図５】
2010031962.tif 000007
【図６】
2010031962.tif 000008
【図７】
2010031962.tif 000009
【図８】
2010031962.tif 000010