(57)【要約】【課題】回転検出器に用いるパルサーリングの支持環において環状磁石が取り付けられるフランジの姿勢を安定させ易い形状にする。【解決手段】パルサーリング１５の支持環１７の嵌合部２１が、径方向外側へ延ばされた外側フランジ２２Ａと一体につながる大筒部分２１Ａと、径方向内側へ延ばされた内側フランジ２２Ｂと一体につながる小筒部分２１Ｂとをそれらの内端側で連接している。外側フランジ２２Ａと内側フランジ２２Ｂとでなるフランジ２２の外面に環状磁石１６を取り付ける。この場合、フランジ２２の径方向での位置およびフランジ２２に取り付けられる環状磁石１６の検出径Ｙを適宜に変更できる。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材の回転状態を検出する回転検出器に用いられるパルサーリングであって、
前記回転部材に対して取り付けられる支持環と、この支持環に対して取り付けられる環状磁石とを有し、
前記支持環が、前記回転部材の周面肩部に対して嵌合装着される嵌合部と、嵌合部の外端から前記回転部材の端面に沿って径方向内向きに延ばされる内側フランジと、嵌合部の外端から前記回転部材の端面に沿って径方向外向きに延ばされる外側フランジとを有し、
前記嵌合部が、前記外側フランジと一体につながる大筒部分と、前記内側フランジと一体につながる小筒部分とをそれらの内端側で連接して形成されており、前記環状磁石が、前記外側フランジと前記内側フランジとの両方の外面にまたがった状態で取り付けられている、回転検出器用のパルサーリング。
【請求項２】
請求項１に記載の回転検出器用のパルサーリングにおいて、
前記支持環が、一枚の金属板をプレス加工することにより屈曲形成されるものである、回転検出器用のパルサーリング。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転検出器用のパルサーリングにおいて、
前記大筒部分と小筒部分とが密着状態で重合されている、回転検出器用のパルサーリング。
【請求項４】
静止部材と、回転部材と、前記静止部材と前記回転部材との対向周面間に転動自在に介装される転動体と、前記回転部材の周面肩部に取り付けられて前記回転部材の回転状態を検出するパルサーリングとを備え、
前記パルサーリングが、前記回転部材に対して取り付けられる支持環と、この支持環に対して取り付けられる環状磁石とを有し、
前記支持環が、前記回転部材の周面肩部に対して嵌合装着される嵌合部と、嵌合部の外端から前記回転部材の端面に沿って径方向内向きに延ばされる内側フランジと、嵌合部の外端から前記回転部材の端面に沿って径方向外向きに延ばされる外側フランジとを有し、
前記嵌合部が、前記外側フランジと一体につながる大筒部分と、前記内側フランジと一体につながる小筒部分とをそれらの内端側で連接して形成されており、前記環状磁石が、前記外側フランジと前記内側フランジとの両方の外面にまたがった状態で取り付けられている、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、回転検出器用のパルサーリングおよび転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車などでは、車輪支持用の転がり軸受装置に対して、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等の制御に用いられる回転検出器を装備させることがある。
【０００３】
回転検出器は、パルサーリングと、センサとを含む構成である。このパルサーリングが、転がり軸受装置に備える回転部材に対して取り付けられ、前記パルサーリングに対向する状態でセンサが静止部材側に取り付けられる。回転部材と同期回転するパルサーリングの回転速度はセンサで検出され、それによって、車輪の回転速度や回転方向などの回転状態が検出される。
【０００４】
一般的に、上記パルサーリングの種類としては、櫛歯形状の金属環および円周数ヶ所に透孔を設けた金属環とする磁性片タイプや、金属製の支持環に対して周方向交互に磁極を配置してなる環状磁石を取り付けた磁石タイプがある。
【０００５】
従来例として、磁石タイプのパルサーリングの一例を図８および図９に示して説明する。図中、８１は車輪支持用の転がり軸受装置の全体、８２はハブ軸、８３は静止部材としての外輪、８４は回転部材としての内輪、８５は転動体、８６は保護キャップ、８７は回転検出器である。
【０００６】
回転検出器８７は、パルサーリング８８と、磁束を検出するセンサ８９とを備えている。パルサーリング８８は、内輪８４に対して取り付けられる支持環９０と、支持環９０に対して取り付けられる環状磁石９１とを備えている。
【０００７】
支持環９０は、内輪８４の外周面肩部に対して嵌合装着される円筒形の嵌合部９２と、この嵌合部９２の一端から径方向内向きに延ばされるとともに外面に環状磁石９１が取り付けられるフランジ９３とを有し、上半分の断面が横向きのＬ字形状になっている。環状磁石９１は、磁性粉を混合したゴムを環状板形状とし、その周方向交互にＮ極とＳ極を着磁した着磁ゴムリングとされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
通常、センサ８９のセンタＸとパルサーリング８８の環状磁石９１の検出径Ｙとを一致させるように位置決めする必要がある。
【０００９】
すなわち、上記従来例では、センサ８９の配置位置に応じて、パルサーリング８８の環状磁石９１の配置位置を特定する必要がある。
【００１０】
仮に、センサ８９のセンタＸを内輪８４の外周面肩部よりも外径側に配置しなければならない状況では、パルサーリング８８の支持環９０が上半分の断面を横向きのＬ字形状にしたものであるために、支持環９０のフランジ９３に対して取り付けている環状磁石９１の検出径Ｙをセンサ８９のセンタＸに対して一致させることは無理である。
【００１１】
このような状況に対しては、図９に示すように、パルサーリング８８の取り付け相手となる内輪８４の外周面肩部の外径をＲ１からＲ２に大きくしたうえで、パルサーリング８８の径を大きくすれば、環状磁石９１の検出径Ｙをセンサ８９のセンタＸに対して一致させることが可能になる。しかしながら、このような対処では、内輪８４やパルサーリング８８の形状を変更する必要があって、コスト増大につながるなど、好ましくない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転部材の回転状態を検出する回転検出器に用いられるパルサーリングを提案する。このパルサーリングは、前記回転部材に対して取り付けられる支持環と、この支持環に対して取り付けられる環状磁石とを有する。前記支持環が、前記回転部材の周面肩部に対して嵌合装着される嵌合部と、嵌合部の外端から径方向内向きまたは径方向外向きに延ばされて前記回転部材の端面に沿わされるとともに外面に前記環状磁石が取り付けられるフランジとを有する。前記嵌合部が、前記フランジのうち径方向外側へ延ばされた外側フランジと一体につながる大筒部分と、前記フランジのうち径方向内側へ延ばされた内側フランジと一体につながる小筒部分とをそれらの内端側で連接している。
【００１３】
なお、上記回転部材とは、軸体や筒体などである。上記嵌合部の外端とは、回転部材の端縁側に位置する部分のことであり、上記嵌合部の内端側とは、回転部材の端縁から軸方向内方に離れて位置する部分のことである。上記外側フランジと内側フランジとは、回転部材の端面に対して接触する状態であっても、非接触の状態であってもかまわない。
【００１４】
この場合、支持環における外側フランジと内側フランジとが、回転部材に嵌合固定するための嵌合部よりもそれぞれ径方向外側と径方向内側とに延ばされているとともに、そのフランジが回転部材の端面に沿わせるようになっているから、そのフランジは、環状磁石を取り付ける幅を径方向である程度の幅を確保することができる。また、フランジが回転部材の周面肩部に対して径方向外側にも内側にも備えられるものとなっているから、フランジに取り付けられる環状磁石の径方向での位置をセンサの配置位置に応じて適宜に変更できるようになるなど、汎用性の高いものとなる。したがって、図８、図９に示す従来例のようにパルサーリングの取り付け相手となる内輪の外径寸法や外輪の内径寸法を変更する必要がなくなる。
【００１５】
また、上記支持環は、一枚の金属板をプレス加工することにより屈曲形成されるものとすることができる。この場合、支持環の嵌合部における大筒部分と小筒部分とがその内端側で１８０度折り曲げられるように屈曲形成されるのであり、さらに大筒部分、小筒部分にそれぞれ外側フランジ、内側フランジが大体９０度折り曲げるように屈曲形成される。
【００１６】
また、本発明に係るパルサーリングは、前記大筒部分と小筒部分とが密着状態で重合されていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る転がり軸受装置は、静止部材と、回転部材と、前記静止部材と前記回転部材との対向周面間に転動自在に介装される転動体と、前記回転部材の周面肩部に取り付けられて前記回転部材の回転状態を検出するパルサーリングとを備え、前記パルサーリングが、前記回転部材に対して取り付けられる支持環と、この支持環に対して取り付けられる環状磁石とを有し、前記支持環が、前記回転部材の周面肩部に対して嵌合装着される嵌合部と、嵌合部の外端から前記回転部材の端面に沿って径方向内向きに延ばされる内側フランジと、嵌合部の外端から前記回転部材の端面に沿って径方向外向きに延ばされる外側フランジとを有し、前記嵌合部が、前記外側フランジと一体につながる大筒部分と、前記内側フランジと一体につながる小筒部分とをそれらの内端側で連接して形成されており、前記環状磁石が、前記外側フランジと前記内側フランジとの両方の外面にまたがった状態で取り付けられている。
【００１８】
この場合、パルサーリングの支持環における外側フランジと内側フランジとが、回転部材に嵌合固定するための嵌合部よりもそれぞれ径方向外側と径方向内側とに延ばされているとともに、そのフランジが回転部材の端面に沿わせるようになっているから、そのフランジは、環状磁石を取り付ける幅を径方向である程度の幅を確保することができる。また、フランジが回転部材の周面肩部に対して径方向外側にも内側にも備えられるものとなっているから、フランジに取り付けられる環状磁石の径方向での位置をセンサの配置位置に応じて適宜に変更できるようになるなど、汎用性の高いものとなる。したがって、図８、図９に示す従来例のようにパルサーリングの取り付け相手となる内輪の外径寸法や外輪の内径寸法を変更する必要がなくなる。
【００１９】
【発明の実施形態】
図１から図４に本発明の実施形態１を示している。ここでは、自動車の従動輪側に用いられる転がり軸受装置を例に挙げる。図例の転がり軸受装置１は、ハブ軸２と、複列転がり軸受３と、回転検出器４とを備えている。
【００２０】
上記ハブ軸２の一方軸端寄りには、径方向外向きに延びるフランジ２ａが設けられており、このハブ軸２においてフランジ２ａよりも車両インナー側の領域に複列転がり軸受３が外装されている。
【００２１】
複列転がり軸受３は、複列外向きアンギュラ玉軸受とされ、二列の軌道溝を有する静止部材としての単一の外輪３１と、ハブ軸２の小径外周面２ｂに外嵌される一列の軌道を有する回転部材としての単一の内輪３２と、二列で配設される転動体としての複数の玉３３と、二つの冠形保持器３４，３５とを備えており、上記ハブ軸２の大径外周面２ｃを一方内輪とする構成になっている。外輪３１の外周には、径方向外向きに延びるフランジ３６が設けられている。外輪３１の車両インナー側には、軸受内部を密封するための保護キャップ３７が装着されている。
【００２２】
そして、上記複列転がり軸受３の外輪３１のフランジ３６が、車体の一部となるキャリア（またはナックル）５に対してボルト６で非回転に取り付けられ、上記ハブ軸２のフランジ２ａの外側面（図１における左側で、車両アウター側の面）と、フランジ２ａの円周数ヶ所に貫通装着されるボルト７に対して螺合されるナット８とで、ディスクブレーキ装置のディスクロータ９および車輪１０が挟持されて固定されている。
【００２３】
回転検出器４は、上記ハブ軸２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１５と、センサ１６とを備えている。
【００２４】
パルサーリング１５は、内輪３２の外周面肩部に取り付けられる支持環１７と、この支持環１７に対して取り付けられる環状磁石１８とを有している。環状磁石１８は、図２に示すように、例えばフェライトの磁性粉末を混入したゴム材料を環状板形状にし、その円周等間隔の領域をＮ極とＳ極に交互に着磁した構成の着磁ゴムリングとされている。
【００２５】
センサ１６は、図３で一点鎖線で示すように、そのセンタＸと環状磁石１８の検出径Ｙとを一致させた状態でかつパルサーリング１５の環状磁石１８の外面に対して所定のエアーギャップを介して軸方向で対向する状態で保護キャップ３７に取り付けられており、環状磁石１８の回転状態に対応した電気信号を出力する。この保護キャップ３７は外輪３１に嵌合固定したものである。このセンサ１６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検知部となる磁気検出素子と、当該磁気検出素子の出力波形を整える波形整形回路を組み込んだＩＣ等とで構成されたもので、いわゆるアクティブセンサと呼ばれるものである。
【００２６】
上記回転検出器４は、ハブ軸２と一体の内輪３２の回転に伴ってパルサーリング１５が回転すると、センサ１６にてパルサーリング１５の磁束の変化を検知し、ハブ軸２に取り付けられる車輪１０の回転速度を検出する。
【００２７】
ここで、上記パルサーリング１５の支持環１７の形状を工夫しているので、以下で図２ないし図４を参照にして詳細に説明する。
【００２８】
上記支持環１７は、内輪３２の外周面肩部に対して嵌合装着される嵌合部２１と、嵌合部２１の外端から径方向外向き及び径方向内向きに延ばされて内輪３２の端面に対して沿った面を成しているフランジ２２とを有している。このフランジ２２の外面には、上記環状磁石１８が取り付けられる。
【００２９】
この支持環１７は、非磁性の金属材（例えばＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４など）または磁性の金属材（ＪＩＳ規格ＳＰＣＣなど）からなり、例えば一枚の金属板をプレス加工することにより屈曲形成される。すなわち、支持環１７は、外周形状の円と同心の円形孔を空けた円板部材を、所定径位置で１８０度折り曲げて互いに重ね合わされる大筒部分と小筒部分とが屈曲形成される工程と、その大筒部分と小筒部分とにおける折り曲げによる端部箇所から同じ所定長さをとった位置でそれぞれ径方向外側と内側とに９０度折り曲げて、外側フランジ２２Ａと内側フランジ２２Ｂとが屈曲形成される工程とによって形成される。
【００３０】
プレス加工が完了した支持環１７では、外側フランジ２２Ａと内側フランジ２２Ｂとが屈曲形成された大筒部分２１Ａと小筒部分２１Ｂとによって嵌合部２１が構成されることになる。したがって、嵌合部２１における大筒部分２１Ａと小筒部分２１Ｂとはその一端部において連接されることになる。この実施形態１の場合、大筒部分２１Ａと小筒部分２１Ｂとは互いの対向面同士が接触した状態となっている。
【００３１】
外側フランジ２２Ａおよび内側フランジ２２Ｂの外側面は、同一平面に沿う面、この場合、支持環１７が内輪３２に嵌合された状態でこの内輪３２のインナ側端面に沿う面となるように形成され、環状磁石１８が取り付けられる面として面一になっている。図では、外側フランジ２２Ａおよび内側フランジ２２Ｂで構成されるフランジ２２の外側面のほぼ全体に環状磁石２２を取り付けているが、環状磁石２２の径方向長さは、任意である。したがって、このパルサーリング１５では、予め、フランジ２２の外側面における環状磁石２２の取付範囲を所定範囲で確保できるよう、フランジ２２の径方向幅寸法を確保しておけば、センサ１６のセンタＸ位置の所定範囲での変更に対応させて環状磁石２２の検出径Ｙを合わせてそのフランジ２２に環状磁石２２を取り付けることができる。
【００３２】
なお、上記支持環１７の製造手順としては、プレス加工により外形を整えてから、脱脂処理、化成処理（例えばりん酸塩被膜処理）、乾燥処理をこの記載順に行うことにより製作されるが、前記乾燥処理が済んだ支持環１７のフランジ２２に対して上記着磁ゴムリングからなる環状磁石１８を加硫接着することにより取り付けるようにしている。
【００３３】
このようなパルサーリング１５では、フランジ２２の径寸法を予め環状磁石１８の取付位置を調整できるように設定しておくことによって、フランジ２２に取り付けられる環状磁石１８の径方向での位置をセンサ１６の配置位置に応じて適宜に変更できるようになるなど、汎用性の高いものにできる。したがって、図８に示す従来例のようにパルサーリング１５の取り付け相手となる内輪３２の外径寸法を変更する必要がなくなる。
【００３４】
また、上記支持環１７をプレス加工で製作する場合、嵌合部２１の大筒部分２１Ａおよび小筒部分２１Ｂに対して外側フランジ２２Ａおよび内側フランジ２２Ｂをほぼ９０度と図１０に示す従来例のものよりも小さくしているから、フランジ２２の屈曲形成が容易で、しかも屈曲後に外側フランジ２２Ａおよび内側フランジ２２Ｂがスプリングバックしにくくなり、姿勢が傾いたりせずに安定する。したがって、センサ１６のセンタＸと環状磁石１８の検出径Ｙとの同軸度やセンサ１６と環状磁石１８との間のエアーギャップを精度よく管理できるようになるなど、信頼性ならびに検出精度の向上に貢献できる。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施形態１のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。
【００３６】
（１）上記実施形態１で示した複列転がり軸受３については複列外向きアンギュラ玉軸受以外に、円すいころ等の各種斜接形式の複列転がり軸受であっても構わない。
【００３７】
（２）上記実施形態１では、内輪回転形式の転がり軸受装置１を例に挙げたが、外輪回転形式の転がり軸受装置１Ａとすることができる。この外輪回転形式の転がり軸受装置１Ａの場合、図５に示すように、回転部材となる外輪２２に対して外輪２２の軸方向端部（図５における右側で、車両インナー側）の内周面にパルサーリング１５を取り付けるようにし、静止部材となる軸体１１に対してセンサ１６を取り付けるようにする。本実施形態では、上記実施形態１とは逆に支持環１７の大筒部分の外周面を外輪２２の内周面に嵌合固定している。なお、図５に示すパルサーリング１５は、図１に示したものと基本的に同じ設計思想に基づいた形状にしている。このようなパルサーリング１５では、図６に示すように、予め、フランジ２２の外側面における環状磁石２２の取付範囲を所定範囲で確保できるよう、フランジ２２の径方向幅寸法を確保しておけば、センサ１６のセンタＸ位置の所定範囲での変更に対応させて環状磁石２２の検出径Ｙを合わせてそのフランジ２２に環状磁石２２を取り付けることができる。
【００３８】
（３）上記各実施形態では、パルサーリングの嵌合部の大筒部分と小筒部分とが互いの対向面が接触する状態で重ね合わせた構成のものを示したが、図７に示すように、パルサーリング１５の嵌合部２１における大筒部分２１Ａと小筒部分２１Ｂとの間に、金属材などからなるリング部材３０を挟み込んだ構成にしてもよい。このリング部材３０は、その外側端面が外側フランジ２２Ａおよび内側フランジ２２Ｂの外側面、つまり環状磁石１８を取り付ける面と面一となっている。これにより、大筒部分２１Ａ、小筒部分２１Ｂに対する外側フランジ２２Ａ、内側フランジ２２Ｂの屈曲形成箇所の湾曲部分での隙間などを小さくでき、支持環１７に対する環状磁石１８の接着性を高め、環状磁石１８の取り付け姿勢の安定化が一層図れるので、環状磁石１８から磁束を一層精度良く発生させることができ、検出精度を高めることに貢献できる。
【００３９】
（４）上記各実施形態のように支持環の嵌合部を折り曲げ形成したことで大筒部分と小筒部分とが一体に連接されるようにするのみならず、パルサーリングの嵌合部の大筒部分と小筒部分とがスポット溶接などにより接合されるものでもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明では、センサの径方向での配置位置が様々であることを考慮してパルサーリングの環状磁石の検出径を簡易に変更して製作できるなど、汎用性の高いものにすることができて、しかも、支持環のフランジの姿勢を傾かないように安定にして製作できる。したがって、センサと環状磁石との同軸度やそれらの間のエアーギャップを精度よく管理できるようになるなど、信頼性ならびに検出精度の向上に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る転がり軸受装置の断面図
【図２】図１のパルサーリングの一部破断斜視図
【図３】図１のパルサーリングの検出径を変更する例を拡大して示す図
【図４】図１のパルサーリングを拡大して示す片断面図
【図５】本発明の実施形態２に係る転がり軸受装置の断面図
【図６】図５のパルサーリングの検出径を変更する例を拡大して示す図
【図７】本発明の転がり軸受装置に設けたパルサーリングの変形例を拡大して示す断面図
【図８】従来例１に係る転がり軸受装置の断面図
【図９】図８のパルサーリングの検出径を変更する例を拡大して示す図
【符号の説明】
１　　転がり軸受装置　　　　　　　　２　　ハブ軸
３　　複列転がり軸受　　　　　　　３２　　内輪（回転部材）
４　　回転検出器　　　　　　　　　１５　　パルサーリング
１６　　センサ　　　　　　　　　　　１７　　支持環
１８　　環状磁石　　　　　　　　　　２１　　支持環の嵌合部
２２　　支持環のフランジ　　　　　　２３　　嵌合部の大筒部
２４　　嵌合部の小筒部　　　　　　　３３　　玉（転動体）
Ｘ　　　センサのセンタ　　　　　　　Ｙ　　　環状磁石の検出径
【図１】
2004037293.tif 000003
【図２】
2004037293.tif 000004
【図３】
2004037293.tif 000005
【図４】
2004037293.tif 000006
【図５】
2004037293.tif 000007
【図６】
2004037293.tif 000008
【図７】
2004037293.tif 000009
【図８】
2004037293.tif 000010
【図９】
2004037293.tif 000011