(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やすい形状にする。【解決手段】パルサーリング１５の支持環１７の嵌合部２１を、同心状に離隔配置される大筒部２３と小筒部２４とをそれらの内端側で連接して上半分の断面を横向きＵ字形にする。大筒部２３の外端に径方向内向きに延びるフランジ２２を連接して、このフランジ２２の外面に環状磁石１６を取り付ける。この場合、大筒部２３と小筒部２４との対向間隔を適宜調整することによって、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を任意に変更できる。大筒部２３からフランジ２２に至る屈曲した連接部分の屈曲角度を９０度にしているから、フランジ２２が屈曲後にスプリングバックしにくくなって傾きにくくなる。【選択図】　図３
2004037355.tif 000002
【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し、
前記嵌合部が、同心状に離隔配置される大筒部と小筒部とをそれらの内端側で連接して上半分の断面が横向きＵ字形にされたものであり、この大筒部または小筒部において前記連接部分と反対側の端部に前記フランジが連接されている、回転検出器用のパルサーリング。
【請求項２】
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、請求項１の回転検出器用のパルサーリング。
【請求項３】
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のに用い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し、
前記嵌合部が、同心状に離隔配置される大筒部と小筒部とをそれらの内端側で連接して上半分の断面が横向きＵ字形にされたものであり、この大筒部または小筒部において前記連接部分と反対側の端部に前記フランジが連接されている、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、センサが静止部材に対して前記パルサーリングに対向する状態で取り付けられ、回転部材と同期回転するパルサーリングの回転速度をセンサにて検出し、車輪の回転速度や回転方向などの回転状態を検出する。
【０００４】
一般的に、上記パルサーリングについては、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は外輪、８４は内輪、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、センサ８９とを備えている。パルサーリング８８は、回転部材となる内輪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】
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】
【発明が解決しようとする課題】
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】
これに対し、特開２００１−２３４９２８号公報が提案されている。この公報では、図１０に示すように、パルサーリング８８の支持環９０を一枚の金属板からプレス加工して製作している。この支持環９０は、内輪８４の外周面肩部に嵌合される円筒部９２Ａと、この円筒部９２Ａの一端から径方向内向きに９０度折り曲げられてから再び径方向外向きに１８０度折り返されたフランジ９３Ａとを有する形状になっている。この支持環９０では、そのフランジ９３Ａの折り曲げ位置を変更することで、環状磁石９１の検出径Ｙを変更することができる。
【００１３】
このような支持環９０では、フランジ９３Ａを折り重ねた形状にしているために、折り重ね後にフランジ９３Ａにおける径方向外向きの板部分９４Ａがスプリングバックしてフランジ９３Ａの径方向内向きの板部分９５Ａから離れる現象が発生しやすい。これはつまり、フランジ９３Ａにおける径方向外向きの板部分９４Ａの姿勢が傾きやすくなるために、そこに取り付けられる環状磁石９１とセンサ８９とのエアーギャップが狂って検出精度が低下するおそれがある。ここに改良の余地がある。
【００１４】
【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、同心状に離隔配置される大筒部と小筒部とをそれらの内端側で連接して上半分の断面が横向きＵ字形にされたものであり、この大筒部または小筒部において前記連接部分と反対側の端部に前記フランジが連接されている。
【００１５】
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、上記嵌合部の内端とは、回転部材の端縁から離れた側に位置する部分のことである。上記フランジは、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。
【００１６】
この場合、支持環の嵌合部における大筒部と小筒部との対向間隔や前記フランジの径方向長さを適宜調整することによって、フランジの径方向での位置を任意に変更できるようになる。つまり、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。
【００１７】
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、支持環の大筒部と小筒部との連接部分、大筒部とフランジとの連接部分の２ヶ所を屈曲するだけなので、図１０に示す従来例のものと工数が同じでありながら、大筒部とフランジとの連接部分の屈曲角度をほぼ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、フランジの屈曲が容易で、しかも屈曲後にフランジ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。
【００１８】
また、本発明は、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のに用いるパルサーリングとを備えた転がり軸受装置を提案する。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ている。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て前記被検知部となる環状磁石とを有している。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、同心状に離隔配置される大筒部と小筒部とをそれらの内端側で連接して上半分の断面が横向きＵ字形にされたものであり、この大筒部または小筒部において前記連接部分と反対側の端部に前記フランジが連接されている。
【００１９】
この場合、パルサーリングについて、上述したとおりに、フランジの姿勢が安定するものであるから、パルサーリングの環状磁石とセンサとのエアーギャップを適正に設定できるようになり、回転部材の回転状態を正確に把握できるようになる。
【００２０】
【発明の実施形態】
図１から図３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。
【００２１】
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。
【００２２】
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単一の内輪３２と、二列で配設される複数の玉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。
【００２３】
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の左側で、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。このように、外輪３１が非回転の静止部材となり、内輪３２およびハブ軸２が回転部材となる。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
センサ１６は、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に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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、以下で詳細に説明する。
【００２９】
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の外端から径方向内向きに延ばされて内輪３２の端面に対して当接されるとともに外面に上記環状磁石１８が取り付けられるフランジ２２とを有している。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。
【００３０】
上記嵌合部２１は、同心状に配置される大筒部２３と小筒部２４とをそれらの一端側で連接して上半分の断面が横向きＵ字形にされたものである。なお、前記連接部分には符号２５を付している。
【００３１】
上記フランジ２２は、嵌合部２１の大筒部２３において連接部２５と反対側の端部（外端）に連接されている。図では、フランジ２２の屈曲部分を除く領域のほぼ全体に環状磁石１８を取り付けているが、環状磁石１８の径方向長さは、任意である。
【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、支持環１５の嵌合部２１における大筒部２３と小筒部２４との対向間隔やフランジ２２の径方向長さを適宜調整することによって、フランジ２２の径方向での位置を任意に変更できるようになる。つまり、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】
例えば図３に示すように、センサ１６を、実線で示す位置から二点鎖線で示す位置へと、外径側に配置する必要がある場合、パルサーリング１５について、支持環１５の嵌合部２１における大筒部２３と小筒部２４との対向間隔を大きく設定したものを用いることにより、センサ１６のセンタＸと環状磁石１８の検出径Ｙとを一致させることができる。
【００３５】
また、上記支持環１７をプレス加工にて製作する場合、大筒部２３と小筒部２４との連接部２５、および大筒部２３とフランジ２２との連接部分の２ヶ所を屈曲するだけなので、図１０に示す従来例のものと工数が同じで済む。しかも、大筒部２３とフランジ２２との連接部分の屈曲角度をほぼ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の屈曲が容易で、しかも屈曲後にフランジ２２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。
【００３６】
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。
【００３７】
（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。
【００３８】
（２）図４に本発明の実施形態２を示している。この実施形態２では、支持環１７において、小筒部２４の自由端をフランジ２２から所定量だけ離隔させている。仮にパルサーリング１５の製造時において支持環１７に対する化成処理（りん酸塩被膜処理）を行う場合に、その化成処理過程で、支持環１７において大筒部２３と小筒部２４と連接部２５とフランジ２２とで囲む環状空間内に化成処理剤が残存することを確実に防止することができる。
【００３９】
（３）図５に本発明の実施形態３を示している。この実施形態３では、小筒部２４の自由端側に径方向外向きに延出する延出部２６を設けている。この場合、延出部２６で大筒部２３を支えることができるので、大筒部２３に外力が作用しても大筒部２３と小筒部２４との対向間隔をほぼ一定に保つことができて、施工後の検出径Ｙが設計上の検出径に対して狂うことや、経時的に検出径Ｙが狂うことを防止できる。
【００４０】
（４）上記各実施形態では、内輪回転形式の転がり軸受装置１を例に挙げたが、例えば図６に示すような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、回転部材となる外輪２２に対してパルサーリング１５を取り付けるようにし、非回転となる軸体１１に対してセンサ１６を取り付けるようにする。なお、図６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が、図４に示す実施形態２や図５に示す実施形態３と同じ設計思想にしたものとすることができる。このようなパルサーリング１５では、支持環１７の嵌合部２１における大筒部２３と小筒部２４との対向間隔やフランジ２２の径方向長さを適宜調整することによって、フランジ２２の径方向での位置を任意に変更できるようになる。例えば図７に示すように、センサ１６を二点鎖線で示すように、内径側に配置する必要がある場合、パルサーリング１５について、支持環１７の嵌合部２１における大筒部２３と小筒部２４との対向間隔を大きく設定したものを用いることにより、センサ１６のセンタＸと環状磁石１８の検出径Ｙとを一致させることができる。
【００４１】
【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】本発明の実施形態２に係る転がり軸受装置の断面図
【図５】本発明の実施形態３に係る転がり軸受装置の断面図
【図６】本発明の実施形態４に係る転がり軸受装置の断面図
【図７】図６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
【図１０】従来例２に係るパルサーリングを拡大して示す断面図
【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
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　　　　　　　　Ｘ　　センサのセンタ
Ｙ　　環状磁石の検出径
【図１】
2004037355.tif 000003
【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】
2004037355.tif 000008
【図７】
2004037355.tif 000009
【図８】
2004037355.tif 000010
【図９】
2004037355.tif 000011
【図１０】
2004037355.tif 000012