(57)【要約】【課題】車両用ハブユニットにおいて車体に車輪を回転自在に支持するのに適した転がり軸受装置に関し、軽量化が図れ、かつ、共通の外輪２２を用いて径の異なるナックル６を取付けることができる。【解決手段】車輪が取付けられ回転輪となる内輪部材と、車体に固定され固定輪となる外輪部材と、内輪部材と外輪部材の間に転動自在に設けられた玉群２７と、外輪部材に固定され当該外輪部材の軸方向一端開口を隠蔽した薄板製のセンサカバー５とを含み、外輪部材は、内周面に外輪軌道２５，２６を有した円環部３０と、円環部３０の軸方向一端側の外周面に突設したフランジ部３１とからなる外輪２２にて構成され、フランジ部３１の軸方向一端側面にナックル６が固定され、センサカバー５にナックル６を径方向に位置決めするいんろう部５２を形成したものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が取付けられ回転輪となる内輪部材と、車体に固定され固定輪となる外輪部材と、前記内輪部材と前記外輪部材の間に転動自在に設けられた転動体と、前記外輪部材に固定され当該外輪部材の軸方向一端開口を隠蔽した薄板製のカバーとを含み、
前記外輪部材は、内周面に外輪軌道を有した円環部と、前記円環部の軸方向一端側の外周面に突設したフランジ部とからなる外輪にて構成され、
前記フランジ部の軸方向一端側面に車体固定部材が固定され、前記カバーに前記車体固定部材を径方向に位置決めするいんろう部を形成した、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
車輪が取付けられるハブホイールの外周面に設けた回転輪となる内輪と、車体に固定され固定輪となる外輪と、前記内輪と前記外輪の間に転動自在に設けられた転動体と、前記外輪に固定され当該外輪の軸方向一端開口を隠蔽した薄板製のセンサカバーとを含み、
前記外輪は、内周面に外輪軌道を有した円環部と、前記円環部の軸方向一端側の外周面に突設したフランジ部とからなり、
前記フランジ部の軸方向一端側面にナックルが固定され、前記センサカバーに前記ナックルを径方向に位置決めするいんろう部を形成した、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項２記載の転がり軸受装置において、
前記センサカバーは、軸方向他端側が開口した有底筒状に形成され、前記ナックルの内周面に接して当該ナックルを径方向に位置決め可能な筒状のいんろう部を有し、かつ、軸方向他端に前記フランジ部に前記ナックルと共にボルト止めされる突片を有した、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ハブユニットにおいて車体に車輪を回転自在に支持するのに適した転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等の制御のために、車輪の回転速度や回転方向を検出する回転検出器を備えた車両用ハブユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図６に、センサ内蔵の車両用ハブユニットに適用される転がり軸受装置の一例を示す。同図の左側は車両アウタ側、右側は車両インナ側である。
【０００４】
転がり軸受装置は、ハブホイール１と、転がり軸受２と、回転検出器４とから構成されている。
【０００５】
ハブホイール１は、軸部１１と、車輪を固定するハブフランジ１２とからなり、軸部１１の外周には、複列のアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受２が装着されている。
【０００６】
転がり軸受２は、回転輪となる内輪２１、固定輪となる外輪２２、２列の玉群２７等からなる。
【０００７】
回転検出器４は、内輪２１に圧入固定され環状芯金４５と磁性体４６とからなるパルサリング４１と、外輪２２の車両インナ側に延設された外輪いんろう部３４の内周面に嵌入したセンサカバー５に装着され磁気検出素子４２等からなる磁気センサ４７とからなる。
【０００８】
外輪２２は、外周面にフランジ部３１を有し、外輪いんろう部３４の外周面に径方向に位置決めしたナックル６をフランジ部３１のボルト挿通孔３２にボルト止めして車体に固定される。すなわち、ハブユニットを自動車側に組付ける際に、ナックル６とハブユニットの組付基準として、外輪２２に外輪いんろう部３４が形成されている。
【０００９】
これにより、転がり軸受２を介して車輪が車体に対して回転自在に支持される。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−１７４０６９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した転がり軸受装置では、外輪２２に、ナックル６を位置決めする外輪いんろう部３４が一体形成されている。外輪２２は軸受鋼の熱間鍛造製であり、質量が大きく、外輪いんろう部３４を一体形成することで、外輪２２が重くなり、転がり軸受２の軽量化が望まれていた。
【００１２】
また、外輪２２に外輪いんろう部３４が一体形成されているため、径の異なるナックル６をフランジ部３１に取付けることができなかった。すなわち、ナックル６は内周面を外輪いんろう部３４の外周面に接して径方向に位置決めしてフランジ部３１にボルト止めしており、ナックル６の内径が異なればそれに応じた外径の外輪いんろう部３４を有した外輪２２を用いる必要がある。しかし、ナックル６に応じた外輪２２を用意するとなると、外輪２２の種類が多くなり、外輪２２は鍛造製であって複数種の外輪２２を製造するのは手間がかかり、在庫管理も煩雑になるという問題が生じる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の転がり軸受装置は、車輪が取付けられ回転輪となる内輪部材と、車体に固定され固定輪となる外輪部材と、前記内輪部材と前記外輪部材の間に転動自在に設けられた転動体と、前記外輪部材に固定され当該外輪部材の軸方向一端開口を隠蔽した薄板製のカバーとを含み、前記外輪部材は、内周面に外輪軌道を有した円環部と、前記円環部の軸方向一端側の外周面に突設したフランジ部とからなる外輪にて構成され、前記フランジ部の軸方向一端側面に車体固定部材が固定され、前記カバーに前記車体固定部材を径方向に位置決めするいんろう部を形成したものである。
【００１４】
内輪部材，外輪部材および転動体からなる転がり軸受の種類としては、例えば、複列外向きアンギュラ玉軸受、円すいころ等の各種斜接形成の転がり軸受等が挙げられる。
【００１５】
車体固定部材としては、ナックルやキャリア等が挙げられる。
【００１６】
カバーは、単に外輪部材の軸方向一端開口を隠蔽するもの、あるいはセンサを取付けるセンサカバーであってもよい。
【００１７】
薄板製のカバーの材質としては、例えば、冷延鋼板（ＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ）や、繊維強化プラスチック等の樹脂などが挙げられる。
【００１８】
本発明の転がり軸受装置によると、車体固定部材を位置決めするいんろう部が、外輪とは別体のカバーに形成されている。カバーは薄板製の軽量物であり、いんろう部を形成しても質量が大きくならず、かつ、重量物である外輪からいんろう部を削減でき、転がり軸受装置の軽量化が図れる。
【００１９】
また、いんろう部が、外輪とは別体のカバーに形成されているので、径の異なる車体固定部材を外輪のフランジ部に取付ける際に、当該車体固定部材の径に対応したいんろう部を有したカバーを用いることで、車体固定部材をいんろう部に位置決めしてフランジ部に取付けることができる。このように、共通の外輪を用い、カバーのみを車体固定部材の径に応じて取り替えることで、径の異なる各種車体固定部材を外輪に取付けることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図１ないし図３を用いて説明する。
【００２１】
図１は本実施形態における転がり軸受装置の断面図、図２は外輪の車両インナ側正面図、図３はセンサカバーの車両インナ側正面図を示している。なお、図１の左側は車両アウタ側、右側は車両インナ側である。
【００２２】
本実施形態の転がり軸受装置は車両用ハブユニットに適用されるものであり、ハブホイール１と、転がり軸受２と、回転検出器４とから構成されている。
【００２３】
ハブホイール１は、軸部１１と、車輪を固定するハブフランジ１２とを有している。ハブホイール１の軸部１１の外周には、複列のアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受２が装着されている。
【００２４】
転がり軸受２は、軸部１１の車両インナ側外周に圧入してかしめ固定された回転輪となる内輪２１と、固定輪となる外輪２２と、軸部１１ならびに内輪２１に形成した内輪軌道２３，２４と，外輪２２に形成した外輪軌道２５，２６に沿って転動自在に配置した転動体となる２列の玉群２７と、各列の玉群２７を保持した保持器２８と、外輪２２と軸部１１の間に介装されたシール部材２９とからなる。
【００２５】
外輪２２は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼の熱間鍛造製であり、内周面に外輪軌道２５，２６を形成した円環部３０と、円環部３０の車両インナ側端における軸方向一端側の外周面において径方向外向きに突設されボルト挿通孔３２を有した４つのフランジ部３１とからなる。すなわち、フランジ部３１が車両インナ側の玉群２７の外径側に位置している。
【００２６】
内輪部材は、ハブホイール１と内輪２１にて構成されている。外輪部材は、外輪２２にて構成されている。
【００２７】
回転検出器４は、アクティブセンサであり、内輪２１に圧入固定されたパルサリング４１と、センサカバー５に装着された磁気センサ４７とからなる。
【００２８】
パルサリング４１は、内輪２１に圧入固定した非磁性体の環状芯金４５と、環状芯金４５の車両インナ側に加硫接着した磁性体４６とからなる。磁性体４６は、磁性粉末を含有した合成ゴムあるいは合成樹脂からなり、Ｎ極とＳ極を周方向に交互に着磁してなる。
【００２９】
磁気センサ４７は、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁束の流れ方向に応じて出力を変化させる磁気検出素子４２と、当該磁気検出素子４２の出力波形を整える波形成形回路を組み込んだＩＣ等にて構成され、磁気検出素子４２を磁性体４６に対向させて、センサカバー５の底部５０に貫通固定されている。
【００３０】
センサカバー５は、薄肉鋼板をプレス成形して、車両アウタ側が開口した有底筒状に形成されている。すなわち、底部５０と、車両インナ側の小径環部５１と、車両アウタ側の大径環部５２と、小径環部５１と大径環部５２との間の段差部５７とからなり、大径環部５２の開口端縁において外径方向に立ち上げてなる立上部５６と、立上部５６において外輪２２のフランジ部３１に対応した位置に外径方向に突出した４つの突片５３が形成されており、突片５３にはフランジ部３１のボルト挿通孔３２に対向したボルト挿通孔５４が形成されている。さらに、各突片５３の先端、ならびに各突片５３間における立上部５６の外周に、係止片５５が折曲形成されている。
【００３１】
センサカバー５は、立上部５６ならびに各突片５３を、外輪２２の車両インナ側面に当接させて、突片５３の先端の係止片５５をフランジ部３１の先端に引っ掛けて係止すると共に、立上部５６の外周の係止片５５をフランジ部３１間における外輪２２の外周面に引っ掛けて係止して仮止めし、外輪２２の軸方向一端開口を軸部１１の端面も含めて隠蔽する。
【００３２】
なお、係止片５５の形成位置は特に限定されるものではなく、例えば、センサカバー５の車両アウタ側の開口縁全周に渡って形成されていてもよい。
【００３３】
外輪２２は、車体に連結した車体固定部材となるナックル６を介して車体に固定される。ナックル６は、センサカバー５のいんろう部となる大径環部５２の外周面にて径方向に位置決めし、ナックル６，突片５３およびフランジ部３１の各ボルト挿通孔５４，３２にボルトを挿通してナットにて固定する。これにより、外輪２２とセンサカバー５の芯合わせが行え、センサカバー５が外輪２２に固定される。なお、センサカバー５は、フランジ部３１に接着剤等にて接着して固定されるものであってもよく、この場合、係止片５５を設けず、直接接着剤にて接着してもよい。
【００３４】
ナックル６の位置決めに際しては、ナックル６の内周面を大径環部５２の外周面に接して径方向に位置決めされる。この際、ナックル６の内周面と大径環部５２の外周面との間に若干の隙間が形成された状態に、ナックル６がいんろう部５２に遊嵌されるものであってもよい。すなわち、組付け後は、センサカバー５にナックル６より力が作用せず、上記のように隙間が形成されていても問題はない。
【００３５】
これにより、転がり軸受２を介して車輪が車体に対して回転自在に支持される。
【００３６】
このように構成された転がり軸受装置によると、ナックル６を位置決めするいんろう部５２が、外輪２２とは別体のセンサカバー５に形成されている。センサカバー５は薄肉鋼板製の軽量物であり、いんろう部５２を形成しても質量が大きくならない。しかも、軸受鋼の熱間鍛造製の重量物である外輪２２は、円環部３０とフランジ部３１とからなり、外輪いんろう部が不要となり、転がり軸受装置の軽量化が図れる。
【００３７】
また、いんろう部５２が、外輪２２とは別体のセンサカバー５に形成されているので、径の異なるナックル６を外輪２２のフランジ部３１に取付ける際に、当該ナックル６の径に対応した外径のいんろう部５２を有したセンサカバー５を用いることで、ナックル６をいんろう部５２に位置決めしてフランジ部３１に取付けることができる。このように、共通の外輪２２を用い、センサカバー５のみをナックル６の径に応じて取り替えることで、径の異なる各種ナックル６を外輪２２に取付けることができ、汎用性が向上する。
【００３８】
さらに、外輪２２に外輪いんろう部がないため、外輪いんろう部の形成工程が不要となり、外輪２２の製造性が向上し、コストの低減が図れる。
【００３９】
なお、センサカバー５は、車両アウタ側が開口した有底筒状に形成されており、底部と環部とからなり、環部はナックル６の内周面に接する外径を有した途中に段部のない同一径に形成されていてもよい。
【００４０】
図４に、本発明の変形例における転がり軸受装置の断面図を示す。なお、同図の左側は車両アウタ側、右側は車両インナ側である。
【００４１】
この例は、回転検出器４がアクティブセンサであり、パルサリング４１と、センサカバー５に装着した磁気センサ４７とからなることを特徴とする。
【００４２】
パルサリング４１は、内輪２１に圧入固定した非磁性体の環状芯金４５と、環状芯金４５の車両インナ側に加硫接着した磁性体４６とからなる。磁性体４６は、磁性粉末を含有した合成ゴムあるいは合成樹脂からなり、Ｎ極とＳ極を周方向に交互に着磁してなる。
【００４３】
磁気センサ４７は、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁束の流れ方向に応じて出力を変化させる磁気検出素子と、当該磁気検出素子の出力波形を整える波形成形回路を組み込んだＩＣ等にて構成され、磁気検出素子を磁性体４６に対向させて、センサカバー５の小径環部５１と大径環部５２との間の段差部５７に貫通固定されている。
【００４４】
軸部１１の回転に伴って内輪２１に固定したパルサリング４１が回転すると、磁気センサ４７にてパルサリング４１の磁束の変化を検知し、車輪の回転速度や回転方向が検出される。
【００４５】
なお、その他の構成は図１ないし図３に示した例と同様であり、同一の効果が得られる。
【００４６】
さらに、センサカバー５の中空の大径環部５２の内部空間を利用して、環状芯金４５の径方向長さを大きく取ることで、環状の磁性体４６の径を大きくすることができる。これにより、磁気センサ４７による検出径が大きくなり、センサ精度が向上する。
【００４７】
なお、大径環部５２の内部空間を利用して、パルサリング４１と磁気センサ４７が、径方向で対向する、いわゆるラジアルセンサとしてもよい。
【００４８】
また、磁気センサ４７をセンサカバー５の外部に配置し、磁気センサ４７が段差部５７または底部５０を挟んで磁性体４６と対向するように配置してもよい。この場合、センサカバー５に磁気センサ４７固定用の貫通孔を設ける必要がなく、センサカバー５の密封性が向上する。
【００４９】
図５に、本発明の他の変形例における転がり軸受装置の断面図を示す。なお、同図の左側は車両アウタ側、右側は車両インナ側である。
【００５０】
この例は、センサカバー５が、底部５０と、車両インナ側の小径環部５１と、車両アウタ側の大径環部５２と、段差部５７とからなり、車両アウタ側が開口した筒状に形成されていることを特徴とする。
【００５１】
センサカバー５は、大径環部５２の開口端５８を外輪２２の車両インナ側端面の内径部に形成された切欠部３３に圧入して、外輪２２の軸方向一端開口を軸部１１の端面も含めて隠蔽する。
【００５２】
ナックル６は、センサカバー５のいんろう部となる大径環部５２の外周面にて位置決めして、フランジ部３１のボルト挿通孔３２にボルトを挿通してナットにて固定する。
【００５３】
なお、その他の構成は図１ないし図３に示した例と同様であり、同一の効果が得られる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の転がり軸受装置によれば、軽量化が図れ、かつ、共通の外輪を用いて径の異なる車体固定部材を位置決めして外輪に取付けることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における転がり軸受装置の断面図
【図２】本発明の実施形態における外輪の車両インナ側正面図
【図３】本発明の実施形態におけるセンサカバーの車両インナ側正面図
【図４】本発明の変形例における転がり軸受装置の断面図
【図５】本発明の他の変形例における転がり軸受装置の断面図
【図６】従来例における転がり軸受装置の断面図
【符号の説明】
２　転がり軸受
４　回転検出器
５　センサカバー（カバー）
６　ナックル（車体固定部材）
２１　内輪（回転輪）
２２　外輪（固定輪）
２３，２４　内輪軌道
２５，２６　外輪軌道
２７　玉群（転動体）
５２　大径環部（いんろう部）
【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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【図６】
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