(57)【要約】【課題】静止輪と回転輪との間の相対的な傾きの影響を受けること無く、車輪の回転速度を高精度に計測することが可能な軸受ユニットを提供する。【解決手段】常時非回転状態に維持される静止輪２と、車輪と共に回転する回転輪４と、静止輪と回転輪との間に組み込まれた転動体6,8と、車輪の回転速度を検出する回転検出機構とを備え、軸受内部を軸受外部から密封するシール部材(リップシール１０ａ、密封機構１０ｄ)が設けられていると共に、回転検出機構には、回転輪と共に回転するエンコーダ２０と、エンコーダに記録された情報特性を検出するセンサ２２とが設けられ、センサは、エンコーダに対向してセンサ支持体２６に支持され、センサ支持体は、回転輪に対して軸受アセンブリ(軸受２８)を介して連結されていると共に、静止輪との間に構築された回り止め構造(凸部３２、凹部３４)で常時非回転状態に維持されている。【選択図】図１
2008144862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、静止輪に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組み込まれた複数の転動体と、車輪の回転速度を検出するための回転検出機構とを備えた軸受ユニットであって、
静止輪と回転輪とで区画される軸受内部を軸受外部から密封するためのシール部材が設けられていると共に、
回転検出機構には、回転輪に連結されて当該回転輪と共に回転するエンコーダと、エンコーダに記録された情報特性を検出するセンサとが設けられ、センサは、エンコーダに対向して位置決めされた状態でセンサ支持体に支持されており、
センサ支持体は、回転輪に対して軸受アセンブリを介して連結されていると共に、当該センサ支持体と静止輪との間に亘って構築された回り止め構造により常時非回転状態に維持されていることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
回り止め構造は、センサ支持体から静止輪に向けて突出した少なくとも１つの凸部と、当該凸部を収容可能に静止輪に形成された凹部とを備えて構成されており、凸部を凹部に収容した状態において、回転輪の回転中にセンサ支持体は、常時非回転状態に維持されることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
回り止め構造は、静止輪に連結され且つセンサ支持体に向けて延出した少なくとも１つのストッパを備えており、当該ストッパをセンサ支持体に当て付けるか、或いは、センサ支持体に形成された収容部に当該ストッパを収容させることで、センサ支持体は、常時非回転状態に維持されることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
軸受アセンブリは、回転輪に対向してセンサ支持体に形成されたハウジング部と、ハウジング部と回転輪との間に介在された軸受とを備えており、センサ支持体と回転輪とは軸受を介して相対回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持すると共に、車輪の回転速度を検出することが可能な軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持するための各種の軸受ユニット(特許文献１)が知られている。その一例として図５には、従動輪用の軸受ユニットが示されており、当該軸受ユニットは、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、静止輪２の内側に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４と、静止輪２と回転輪４との間に複列(例えば２列)で回転可能に組み込まれた複数の転動体6,8とを備えている。
【０００３】
この場合、静止輪２は中空円筒状を成しており、回転輪４の外周を覆うように配置されており、静止輪２と回転輪４とで区画される軸受内部を軸受外部から密封するためのシール部材(車輪側のリップシール１０ａ、車体側のカバー(キャップ)１０ｂ)が設けられている。なお、リップシール１０ａは、静止輪２の車輪側の固定面２ｎ-1に固定され、回転輪４の摺動面４ｎ-1に対して摺動自在に位置決めされている。一方、カバー(キャップ)１０ｂは、静止輪２の車体側全体を覆って密封することが可能な円板形状を成しており、その基端１０ｃが静止輪２の車体側に形成された車体側端部２ｎ-2に固定されている。また、転動体6,8として図面では、玉を例示しているが、軸受ユニットの構成や種類に応じて、コロが適用される場合もある。
【０００４】
静止輪(外輪)２には、その外周側から外方に向って突出した固定フランジ２ａが一体成形されており、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(ナックル)に固定することができる。また、回転輪(内輪)４には、例えば自動車のディスクホイール(図示しない)を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ(スピンドル)１２が設けられており、ハブ１２には、ディスクホイールが固定されるハブフランジ１２ａが突設されている。
【０００５】
ハブフランジ１２ａは、静止輪(外輪)２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスクホイールに形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、当該ディスクホイールをハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。このとき、ハブ１２の車輪側に突設されたパイロット部１２ｄによって車輪の径方向の位置決めが成される。
【０００６】
また、ハブ１２(回転輪４)には、その車体側の嵌合面４ｎ-2に環状の回転輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する内輪)が嵌合(外嵌)されるようになっている。この場合、例えば静止輪２と回転輪４との間に各転動体6,8を保持器１８で保持した状態で、回転輪構成体１６を嵌合面４ｎ-2に形成された段部１２ｂまで嵌合(外嵌)した後、ハブ１２の車体側端部の加締め領域１２ｃを塑性変形させて、当該加締め領域１２ｃを回転輪構成体１６の周端部１６ｓに沿って加締める(密着させる)ことで、当該回転輪構成体１６を回転輪４(ハブ１２)に固定することができる。
【０００７】
このとき、軸受ユニットには所定の予圧が付与された状態となり、この状態において、各転動体6,8は、互いに所定の接触角を成して静止輪２と回転輪４の軌道面(静止軌道面２ｓ、回転軌道面４ｓ)にそれぞれ接触して回転可能に組み込まれる。この場合、２つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道面2s,4sに直交し且つ各転動体6,8の中心を通り、軸受ユニットの中心線上の１点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(ＤＢ)軸受が構成される。
【０００８】
なお、このような構成において、自動車走行中に車輪に作用した力は、全てディスクホイールから軸受ユニットを通じて懸架装置に伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受ユニットは、上述したような背面組合せ形(ＤＢ)軸受となっているため、各種の荷重に対して高い剛性が維持される。
【０００９】
また、上述した軸受ユニットには、車輪の回転速度を検出するための回転検出機構が設けられている。回転検出機構としては、光学的或いは磁気的に回転検出するものが知られているが、図５には一例として、磁気的に回転検出する回転検出機構が示されている。この場合、回転検出機構は、回転輪４と共に回転する環状のエンコーダ２０と、エンコーダ２０の磁気特性(情報特性)を検出するセンサ２２とを備えている。ここで、エンコーダ２０は、支持部材２４を介して回転輪４(回転輪構成体１６)に同心円状に取り付けられており、一方、センサ２２は、エンコーダ２０に対向して位置決めされた状態で、静止輪２に固定されたカバー(キャップ)１０ｂに取り付けられている。
【００１０】
この場合、エンコーダ２０は、周方向に沿って磁気特性が交互に変化(例えば、Ｓ極とＮ極とを周方向に沿って交互に変化)して構成されており、自動車の走行時に回転輪４と共に回転するエンコーダ２０の単位時間あたりの磁気変化がセンサ２２で検出されるようになっている。このとき、センサ２２から出力された検出信号は、例えばハーネス(図示しない)又は電波(ワイヤレス)などを介して車体側のＥＣＵ(Electronic Control Unit：図示しない)に送信され、ここで当該検出信号に所定の演算処理が施されることで、車輪の回転速度が計測される。
【００１１】
ところで、車輪の回転速度を高精度に計測するためには、エンコーダ２０とセンサ２２との間のギャップ(間隙)Ｇが常に一定に維持されることが必要である。しかしながら、アクスル構造を成す軸受ユニットは、自動車走行時に常にモーメント荷重を受けることになるため、そのモーメント荷重の大きさによっては、当該ギャップ(間隙)Ｇが変化してしまう場合がある。具体例を挙げて説明すると、自動車走行時に車輪側から軸受ユニットに外力が作用すると、静止輪(外輪)２と回転輪(内輪)４との間には、相対的な傾きが生じることでモーメント荷重が発生する。そして、かかるモーメント荷重は自動車の走行状態に応じて変動を繰り返すため、静止輪(外輪)２と回転輪(内輪)４との間の相対的な傾き状態も変動し続けることになる。
【００１２】
ここで、エンコーダ２０とセンサ２２は、静止輪(外輪)２と回転輪(内輪)４に固定された状態にあるため、これら静止輪(外輪)２と回転輪(内輪)４との間に相対的な傾きが生じると、これに伴って、エンコーダ２０とセンサ２２との間にも相対的な傾きが生じる。そして、自動車の走行状態に応じて静止輪(外輪)２と回転輪(内輪)４との間の相対的な傾き状態が変動し続けると、これに従って、エンコーダ２０とセンサ２２との間のギャップ(間隙)Ｇも変動を繰り返すことになり、これにより、当該ギャップ(間隙)Ｇを一定に維持し続けることが困難になってしまう場合がある。
【００１３】
この場合、ギャップ(間隙)Ｇの変動の程度によっては、センサ２２から出力される検出信号の出力値も不安定となる。また、エンコーダ２０とセンサ２２とが相対的に傾いても互いに干渉(接触)しないようにギャップ(間隙)Ｇを設定する必要があるが、そのときのギャップ(間隙)Ｇの大きさによっては、エンコーダ２０の磁気変化をセンサ２２で確実に検出することができなくなってしまう。そうなると、上記ＥＣＵにおいて精度良く演算処理を行うことができなくなり、その結果、車輪の回転速度を高精度に計測することができなくなってしまう虞がある。
【特許文献１】特開２００５−２１４３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、静止輪と回転輪との間の相対的な傾きの影響を受けること無く、車輪の回転速度を高精度に計測することが可能な軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような目的を達成するために、本発明は、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、静止輪に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組み込まれた複数の転動体と、車輪の回転速度を検出するための回転検出機構とを備えた軸受ユニットであって、静止輪と回転輪とで区画される軸受内部を軸受外部から密封するためのシール部材が設けられていると共に、回転検出機構には、回転輪に連結されて当該回転輪と共に回転するエンコーダと、エンコーダに記録された情報特性を検出するセンサとが設けられ、センサは、エンコーダに対向して位置決めされた状態でセンサ支持体に支持されており、センサ支持体は、回転輪に対して軸受アセンブリを介して連結されていると共に、当該センサ支持体と静止輪との間に亘って構築された回り止め構造により常時非回転状態に維持されている。
【００１６】
本発明において、回り止め構造は、センサ支持体から静止輪に向けて突出した少なくとも１つの凸部と、当該凸部を収容可能に静止輪に形成された凹部とを備えて構成されており、凸部を凹部に収容した状態において、回転輪の回転中にセンサ支持体は、常時非回転状態に維持される。また、回り止め構造は、静止輪に連結され且つセンサ支持体に向けて延出した少なくとも１つのストッパを備えており、当該ストッパをセンサ支持体に当て付けるか、或いは、センサ支持体に形成された収容部に当該ストッパを収容させることで、センサ支持体は、常時非回転状態に維持される。この場合、軸受アセンブリは、回転輪に対向してセンサ支持体に形成されたハウジング部と、ハウジング部と回転輪との間に介在された軸受とを備えており、センサ支持体と回転輪とは軸受を介して相対回転可能に構成されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の軸受ユニットによれば、静止輪と回転輪との間に相対的な傾きが生じても、エンコーダとセンサとの間のギャップ(間隙)を常に一定に維持することができるため、車輪の回転速度を高精度に計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。本実施の形態は、上述したような軸受ユニット(図５)の回転検出機構の改良であるため、以下では改良部分の説明にとどめる。なお、改良部分の説明で用いた図面において、上述の軸受ユニット(図５)と同一の構成には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
図１(ａ)〜(ｃ)に示すように、本実施の形態の回転検出機構において、エンコーダ２０は、上述した図５の回転検出機構と同様に、支持部材２４の先端に支持されており、当該支持部材２４の基端は、回転輪４(回転輪構成体１６の外径面１６ａ)に固定されている。これにより、エンコーダ２０は、回転輪４と共に回転するように構成されている。一方、センサ２２は、エンコーダ２０に対向して位置決めされた状態でセンサ支持体２６に支持されている。この場合、センサ支持体２６は、回転輪４に対して軸受アセンブリを介して連結されていると共に、当該センサ支持体２６と静止輪(外輪)２との間に構築された回り止め構造により常時非回転状態に維持されている。
【００２０】
また、本実施の形態において、静止輪２の車体側に形成された車体側端部２ｎ-2は、中空円筒状を成しており、センサ支持体２６は、その先端が車体側端部２ｎ-2に向けて延出し、当該車体側端部２ｎ-2に対して非接触状態に位置決めされていると共に、その基端には、軸受アセンブリの構成を成す円環状のハウジング部２６ｈ(後述する)が設けられている。なお、センサ支持体２６の形状として、図面では、円環状のハウジング部２６ｈから車体側端部２ｎ-2に向けて略細長棒状に延出した形状を例示しているが、これに限定されることは無く、例えばハウジング部２６ｈから車体側端部２ｎ-2に向けて幅広矩形状に延出させても良いし、或いは、ハウジング部２６ｈから車体側端部２ｎ-2に向けて先細り形状又は末広がり形状に延出させても良い。
【００２１】
更に、本実施の形態には、静止輪２と回転輪４とで区画される軸受内部を軸受外部から密封するためのシール部材が設けられている。ここで、シール部材としては、車輪側に設けられたリップシール１０ａと、車体側に設けられた密封機構１０ｄとを想定する。この場合、リップシール１０ａは、その基端が静止輪２の車輪側の固定面２ｎ-1に固定され、その先端が回転輪４の摺動面４ｎ-1に対して摺動自在に位置決めされている。一方、密封機構１０ｄは、回転輪構成体１６の外径面１６ａに固定されている支持部材２４の基端と静止輪２との間に介在されている。なお、密封機構１０ｄとしては、既存の例えばパックシール、シールド、接触又は非接触シールなどを適宜選択することができるため、ここでは特に限定しない。
【００２２】
また、センサ支持体２６の材質としては、例えば金属材料や樹脂材料を適用することが可能であるが、当該センサ支持体２６が用いられる軸受ユニットは、寒暖の差に直接晒される環境下で使用される。従って、かかる環境下において、長期に亘って軸受内部を軸受外部から密封することができるような耐久性及び耐熱性に優れた材料でセンサ支持体２６を構成することが好ましい。なお、耐久性及び耐熱性に優れた材料としては、例えば軸受ユニットの使用目的や使用環境に応じて任意に選択することができるため、ここでは特に限定しない。
【００２３】
ここで、軸受アセンブリは、回転輪４に対向してセンサ支持体２６に形成されたハウジング部２６ｈと、ハウジング部２６ｈと回転輪４との間に介在された軸受２８とを備えている。本実施の形態において、ハブ(スピンドル)１２には、その回転中心に沿って延出した軸体３０が固定されており、当該軸体３０は、ハブ１２及び回転輪構成体１６と共に回転軸４を構成している。なお、軸体３０は、軸受アセンブリの一構成品でもある。この場合、軸体３０をハブ１２に固定する方法は、例えばネジ止め、溶接、嵌合、接着などの方法を適用することができるが、ここでは一例として、軸体３０の一端３０ｔをハブ１２に形成された固定穴１２ｈに圧入することで、当該軸体３０をハブ１２に固定している。
【００２４】
また、ハウジング部２６ｈは、回転軸４(即ち、軸体３０)の外周に対向するように周方向に連続した中空円環状を成しており、当該ハウジング部２６ｈと軸体３０との間に複数(例えば、２つ)の軸受２８が介在されている。この場合、各軸受２８は、軸体３０の外周に固定された内輪２８ａと、内輪２８ａに対向するようにハウジング部２６ｈの内周に固定された外輪２８ｂと、内外輪28a,28b間に転動自在に組み込まれた複数の転動体２８ｃとを備えている。なお、転動体２８ｃとしては、玉やコロを適用することができるが、図面には玉が例示されている。
【００２５】
一方、回り止め構造は、センサ支持体２６から静止輪(外輪)２に向けて突出した凸部３２と、当該凸部３２を収容可能に静止輪２に形成された凹部３４とを備えて構成されている。なお、凸部３２は、ハウジング部２６ｈから車体側端部２ｎ-2に向けて延出したセンサ支持体２６の延出端に突出して形成されている。この場合、凸部３２を凹部３４に収容した状態において、凸部３２が凹部３４から外れないようになっているため、回転軸４(軸体３０)の回転中にセンサ支持体２６は、常時非回転状態に維持されている。
【００２６】
ここで、凸部３２の個数や位置は、例えばセンサ支持体２６の大きさや形状に応じて任意に設定することができるため、特に限定しないが、図面には一例として１つの凸部３２がセンサ支持体２６から突出した構成が示されている。また、凸部３２の形状は、例えばその断面が矩形状、三角形状、円錐台形状、円弧形状などを適用することができるが、ここでは一例として、断面が矩形状の凸部３２を想定する。これに対して、凹部３４は、凸部３２の個数や位置、或いは、その形状に応じて任意に設定されるため、特に限定しないが、要するに凹部３４から凸部３２が容易に外れないような構成であれば良い。
【００２７】
このような構成によれば、センサ支持体２６と回転輪４(軸体３０)とは、軸受アセンブリの各軸受２８を介して相対回転可能に連結されるが、凸部３２を凹部３４に収容した回り止め構造により、回転軸４(軸体３０)の回転中、各軸受２８を介してセンサ支持体２６に回転力が作用した場合でも、センサ支持体２６を常時非回転状態に維持することができる。
【００２８】
以上、本実施の形態によれば、エンコーダ２０とセンサ２２の双方を回転輪(内輪)４に連結させたことで、自動車走行時に車輪側から軸受ユニットに外力が作用して静止輪(外輪)２と回転輪(内輪)４との間に相対的な傾きが生じた場合でも、その影響を全く受けること無く、エンコーダ２０とセンサ２２との間のギャップ(間隙)Ｇを常に一定にすることができる。
【００２９】
例えば回転輪(内輪)４が傾いたとき、支持部材２４により回転輪４(回転輪構成体１６)に固定されているエンコーダ２０は、当該回転輪４の傾斜に伴って同一方向に同一角度で傾斜する。一方、センサ２２は、センサ支持体２６から軸受アセンブリを介して回転輪４に連結されているため、回転輪４の傾斜に伴ってエンコーダ２０と同一方向に同一角度で傾斜する。この場合、エンコーダ２０とセンサ２２との間の位置関係は全く変化しないため、双方間のギャップ(間隙)Ｇを常に一定に維持することができる。これにより、維持車輪の回転速度を高精度に計測することが可能となる。
【００３０】
なお、上述した実施の形態では、密封機構１０ｄを回転輪構成体１６の外径面１６ａに固定されている支持部材２４の基端と静止輪２との間に介在させたが、これに代えて、他の構成例として図１(ｄ)に示すように、支持部材２４の基端を回転輪構成体１６の車体側に形成されている段差部１６ｂに固定すると共に、密封機構１０ｄを回転輪構成体１６の外径面１６ａと静止輪２との間に介在させても同様の効果を実現することができる。
【００３１】
また、本発明は上述した実施の形態に限定されることは無く、以下の各変形例としても同様の効果を実現することができる。
第１の変形例として図２(ａ)に示された軸受ユニットにおいて、回転検出機構のエンコーダ２０は、回転輪４(回転輪構成体１６)と静止輪２との間に介在させたパックシール３６に固定されている。この場合、パックシール３６は、車体側に配置されたスリンガ３８と、車輪側に配置された密封材４０とを備えている。
【００３２】
ここで、スリンガ３８は、その基端が回転輪構成体１６に固定され且つその先端が静止輪２に向けて延出し、当該静止輪２に対して非接触状態に位置決めされている。一方、密封材４０は、その基端が静止輪２に固定され且つその先端がスリンガ３８に摺接した状態で位置決めされている。かかる構成において、エンコーダ２０は、スリンガ３８の車体側に固定されており、これにより、センサ支持体２６に支持されたセンサ２２に対向して位置決めされている。
【００３３】
また、軸受アセンブリには、上述した実施の形態の軸受２８(ラジアル軸受)に代えて、スラスト軸受４２が適用されている。スラスト軸受４２は、互いに相対回転可能に並列した一対の軌道盤42a,42bと、軌道盤42a,42b間に転動自在に配列された複数の転動体４２ｃとを備えており、一方の軌道盤４２ａは軸体３０に嵌合され、他方の軌道盤４２ｂはハウジング部２６ｈに嵌合されている。なお、転動体としては、玉やコロを適用することができるが、図面には玉が例示されている。
【００３４】
また、本変形例の軸受ユニットには、ハウジング部２６ｈを通して軸体３０に締め込み可能な固定ネジ４４が設けられており、当該固定ネジ４４とハウジング部２６ｈとの間には、弾性を有するワッシャ４６が介在されている。この場合、固定ネジ４４を軸体３０に所定量だけ締め込んでワッシャ４６をハウジング部２６ｈに圧接させると、ワッシャ４６の弾性力がハウジング部２６ｈに作用し、当該ハウジング部２６ｈをスラスト軸受４２方向へ押圧する。
【００３５】
このとき、当該軸受４２に所定の予圧が付加され、これにより、センサ支持体２６を軸体３０(即ち、回転軸４)に対してガタ付くこと無く安定して相対回転可能に固定することができる。しかしながら、上述した実施の形態と同様に、凸部３２を凹部３４に収容した回り止め構造により、回転軸４(軸体３０)の回転中、各軸受２８を介してセンサ支持体２６に回転力が作用しても、センサ支持体２６は常時非回転状態に維持される。
なお、その他の構成及び効果は、上述した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００３６】
第２の変形例として図２(ｂ)に示された軸受ユニットでは、上述した第１の変形例で用いたパックシール３６に代えて、車体側にカバー(キャップ)１０ｂが設けられている。この場合、パックシール３６のうちスリンガ３８は、そのまま回転輪構成体１６に固定されている。また、カバー(キャップ)１０ｂは、静止輪２の車体側全体を覆って密封することが可能な円板形状を成しており、その基端１０ｃが静止輪２の車体側に形成された車体側端部２ｎ-2に固定されている。
【００３７】
また、カバー(キャップ)１０ｂには、センサ２２に対して電力を供給したり、センサ２２から出力される検出信号を車体側のＥＣＵに送信したりするための配線４８を通すための開口５０が形成されている。この場合、開口５０に配線４８を通した状態で、その隙間をグロメット５２で塞ぐことが好ましい。なお、グロメット５２の材質としては、例えばゴムや樹脂などの弾性材を用いれば良い。これにより、開口５０の隙間を通って外部から異物(例えば、水、塵埃)が軸受内部へ浸入するのを確実に防止することができる。
なお、その他の構成及び効果は、上述した第１の変形例と同様であるため、その説明は省略する。
【００３８】
第３の変形例として図３(ａ)に示された軸受ユニットでは、上述した実施の形態で用いた密封機構１０ｄに代えて、車体側にカバー(キャップ)１０ｂが設けられている。この場合、上記第２の変形例(図２(ｂ))と同様に、カバー(キャップ)１０ｂは、静止輪２の車体側全体を覆って密封することが可能な円板形状を成しており、その基端１０ｃが静止輪２の車体側に形成された車体側端部２ｎ-2に固定されている。なお、カバー(キャップ)１０ｂには、配線４８を通すための開口５０が形成されており、開口５０に配線４８を通した状態で、その隙間がグロメット５２で塞がれている。
【００３９】
また、上述した実施の形態では、エンコーダ２０とセンサ２２とを軸方向(アキシアル方向)に対向配置させたが、これに代えて、本変形例では、軸方向に直交する方向(ラジアル方向)にエンコーダ２０とセンサ２２とを対向配置させている。この場合、センサ支持体２６は、円環状のハウジング部２６ｈから車体側端部２ｎ-2に向けて略棒状(矩形状)に延出した形状を成しており(図３(ｂ))、その延出端にセンサ２２が支持されている。そして、かかるセンサ２２に対向するように、エンコーダ２０は、支持部材２４を介して回転輪４(回転輪構成体１６)に固定されている。
【００４０】
また、回り止め構造は、静止輪２に連結され且つセンサ支持体２６に向けて延出した少なくとも１つのストッパ５４を備えている。なお、図面では一例として、カバー(キャップ)１０ｂに固定された状態で且つセンサ支持体２６に向けて延出した１つのストッパ５４が示されている。一方、図３(ｂ)に示すように、センサ支持体２６には、ストッパ５４を収容可能な収容部５６が形成されている。この場合、収容部５６の形状は、ここに挿入して収容させるストッパ５４の形状(例えば、その断面形状が円形状、矩形状、三角形状など)に応じて任意に設定することができるため、特に限定はしないが、図面では一例として、円柱形状のストッパ５４と、これを収容可能な中空円筒形状の収容部５６とが示されている。
【００４１】
かかる回り止め構造によれば、ストッパ５４が固定されたカバー(キャップ)１０ｂは、車体側端部２ｎ-2を介して静止輪２に固定されているため、当該ストッパ５４をセンサ支持体２６の収容部５６に挿入して収容させることで、回転軸４の回転中でもセンサ支持体２６を常時非回転状態に維持させることができる。この場合、ストッパ５４を収容部５６に挿入する代わりに、当該ストッパ５４をセンサ支持体２６に当て付けるようにしても良い。
【００４２】
図３(ｃ)には、回り止め構造の他の構成例が示されており、２つのストッパ５４がセンサ支持体２６の両側(回転方向の両側)に当て付けられている。図面では一例として、センサ支持体２６のうち、ハウジング部２６ｈから略棒状(矩形状)に延出した形状を成す部分の両側に２つのストッパ５４が当て付けられている。この場合、各ストッパ５４は、図３(ａ)に示されたものと同様に、カバー(キャップ)１０ｂに固定された状態で且つセンサ支持体２６に向けて延出している。
【００４３】
ここで、ストッパ５４の形状(断面形状)は、例えば円形状、矩形状、三角形状など任意に設定することができるが、センサ支持体２６に当て付けられる側面については、比較的曲率半径の大きな面取りを施すことが好ましい。かかる面取り形状によれば、回転軸４の回転中にセンサ支持体２６に対するストッパ５４の当て付け力が大きくなった場合でも、センサ支持体２６に局部的な応力が集中するのを防止することができる。これにより、センサ支持体２６を長期に亘って安定して使用することが可能となる。
なお、その他の構成及び効果は、上述した第１の変形例と同様であるため、その説明は省略する。
【００４４】
第４の変形例として図４(ａ)に示された軸受ユニットでは、上述した実施の形態で用いた密封機構１０ｄに代えて、車体側にカバー(キャップ)１０ｂが設けられている。この場合、上記第２及び第３の変形例(図２(ｂ)、図３(ａ))と同様に、カバー(キャップ)１０ｂは、静止輪２の車体側全体を覆って密封することが可能な円板形状を成しており、その基端１０ｃが静止輪２の車体側に形成された車体側端部２ｎ-2に固定されている。なお、カバー(キャップ)１０ｂには、配線４８を通すための開口５０が形成されており、開口５０に配線４８を通した状態で、その隙間がグロメット５２で塞がれている。この場合、開口５０は、カバー(キャップ)１０ｂの中央に形成することが好ましい。これにより、カバー(キャップ)１０ｂの固定向きや位置を自由に設定することが可能となる。
【００４５】
また、本変形例において、センサ支持体２６は中空円筒状を成しており、その一方側にハウジング部２６ｈが形成され、その他方側にセンサ２２が取り付けられている。なお、センサ２２の取付方法としては、例えば接着、圧入、嵌合、ネジ止めなど既存の方法を適用すれば良い。この場合、センサ２２は、静止輪２に向けてラジアル方向に配置されており、これと対向するように、エンコーダ２０は、支持部材２４を介して回転輪４(回転輪構成体１６の外径面１６ａ)に固定されている。
【００４６】
また、本変形例の軸受アセンブリにおいて、ハウジング部２６ｈと回転輪構成体１６の段差部１６ｂとの間に複数(例えば、２つ)の軸受２８が介在されている。この場合、特に図示しないが、各軸受２８は、回転輪構成体１６の段差部１６ｂに固定された内輪と、内輪に対向するようにハウジング部２６ｈの内周に固定された外輪と、内外輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備えている。なお、転動体としては、玉やコロを適用することができる。
【００４７】
また、回り止め構造は、静止輪２に連結され且つセンサ支持体２６に向けて延出した少なくとも１つのストッパ５４を備えている。なお、図面では一例として、カバー(キャップ)１０ｂに固定された状態で且つセンサ支持体２６に向けて延出した１つのストッパ５４が示されている。一方、センサ支持体２６には、ストッパ５４を収容可能な収容部５６が形成されている。この場合、収容部５６の形状は、ここに挿入して収容させるストッパ５４の形状(例えば、その断面形状が円形状、矩形状、三角形状など)に応じて任意に設定することができるため、特に限定はしないが、図面では一例として、矩形状のストッパ５４と、これを収容可能な中空矩形状の収容部５６とが示されている。
【００４８】
かかる回り止め構造によれば、ストッパ５４が固定されたカバー(キャップ)１０ｂは、車体側端部２ｎ-2を介して静止輪２に固定されているため、当該ストッパ５４をセンサ支持体２６の収容部５６に挿入して収容させることで、回転軸４の回転中でもセンサ支持体２６を常時非回転状態に維持させることができる。この場合、ストッパ５４を収容部５６に挿入する代わりに、当該ストッパ５４をセンサ支持体２６の表面に圧接させるようにしても良い。
【００４９】
本変形例によれば、軸体３０を不要としたことで、部品点数を削減できると共に、ハブ(スピンドル)１２に軸体３０を固定する手間も不要となるため、更に低価格な軸受ユニットを実現することが可能となる。なお、他の構成及び効果は、上述した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００５０】
第５の変形例として図４(ｂ)に示された軸受ユニットは、上述した第４の変形例の改良であり、センサ２２は、中空円筒状を成すセンサ支持体２６の他方側に、静止輪２とは反対側に向けて配置されており、これと対向するように、エンコーダ２０は、支持部材２４を介して回転輪４(回転輪構成体１６の段差部１６ｂ)に固定されている。
【００５１】
この場合、軸受アセンブリは、ハウジング部２６ｈと回転輪構成体１６の外径面１６ａとの間に複数(例えば、２つ)の軸受２８を介在して構成されている。なお、特に図示しないが、各軸受２８は、回転輪構成体１６の外径面１６ａに固定された内輪と、内輪に対向するようにハウジング部２６ｈの内周に固定された外輪と、内外輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体(例えば、玉、コロ)とを備えている。
【００５２】
また、回り止め構造は、センサ支持体２６から静止輪２に向けて突出した凸部３２と、当該凸部３２を収容可能に静止輪２に形成された凹部３４とを備えて構成されている。なお、凸部３２の個数や位置、形状は、上述した実施の形態と同様に任意に設定することが可能であり、一方、凹部３４は、凸部３２の個数や位置、或いは、その形状に応じて任意に設定されるため、ここでは特に説明しない。
【００５３】
このような構成によれば、センサ支持体２６と回転輪４とは、軸受アセンブリの各軸受２８を介して相対回転可能に連結されるが、凸部３２を凹部３４に収容した回り止め構造により、回転軸４の回転中、各軸受２８を介してセンサ支持体２６に回転力が作用した場合でも、センサ支持体２６を常時非回転状態に維持することができる。
【００５４】
本変形例によれば、上述した第４の変形例と同様に、軸体３０を不要としたことで、部品点数を削減できると共に、ハブ(スピンドル)１２に軸体３０を固定する手間も不要となるため、更に低価格な軸受ユニットを実現することが可能となる。なお、他の構成及び効果は、上述した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００５５】
また、上述した実施の形態(図１(ａ))及び第１及び第２の変形例(図２(ａ),(ｂ))の軸受ユニットによれば、センサ支持体２６をロッド形状(即ち、円環状のハウジング部２６ｈから車体側端部２ｎ-2に向けて略細長棒状に延出した形状)としたことで、自動車の左右輪の共通化を図ることができる。
【００５６】
具体的に説明すると、自動車のアクスル構造は、左右対称に設計されるのが一般的であり、従来の軸受ユニットの構成(図５)では、センサ２２が真上又は真下にない場合、左右輪用の軸受ユニットを別々に構成する必要があった。これに対して、上述した実施の形態(図１(ａ))及び第１及び第２の変形例(図２(ａ),(ｂ))の軸受ユニットにおいて、ロッド形状を成すセンサ支持体２６に弾性を持たせると共に、回り止め構造を例えば２箇所に構築することにより、センサ支持体２６の略細長棒状に延出した部分を撓ませて左右輪の架け替えを行うことが可能となる。
【００５７】
そして、このように左右輪の共通化を図ることで、軸受製造ラインにおける量産効率を飛躍的に向上させることが可能となる。これにより、軸受の製造コストを大幅に低減することができるだけで無く、軸受の製造ラインの管理の容易化や補修在庫の大幅な削減化を実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットの構成を示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)の軸受ユニットを車体側から見た断面図、(ｃ)は、エンコーダとセンサとの位置関係を拡大して示す断面図、(ｄ)は、本実施の形態の他の構成例を一部拡大して示す断面図。
【図２】(ａ)は、本発明の第１の変形例に係る軸受ユニットの構成を示す断面図、(ｂ)は、本発明の第２の変形例に係る軸受ユニットの構成を示す断面図。
【図３】(ａ)は、本発明の第３の変形例に係る軸受ユニットの構成を示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)のセンサ支持体を車体側から見た平面図、(ｃ)は、同図(ａ)の回り止め構造の他の構成例を一部拡大して示す断面図。
【図４】(ａ)は、本発明の第４の変形例に係る軸受ユニットの構成を示す断面図、(ｂ)は、本発明の第５の変形例に係る軸受ユニットの構成を示す断面図。
【図５】従来の軸受ユニットの構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００５９】
２  静止輪(外輪)
４  回転輪(内輪)
6,8  転動体
１０ａ  リップシール(シール部材)
１０ｄ  密封機構(シール部材)
２０  エンコーダ
２２  センサ
２６  センサ支持体
２８  軸受(軸受アセンブリ)
３２  凸部(回り止め構造)
３４  凹部(回り止め構造)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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