(57)【要約】【課題】回転検出の精度と確実性とを増す。【解決手段】固定輪である外輪３１と、この外輪３１に転動体３３を介して回転可能に支持される内輪３２と、この内輪３２の軸方向一端側に取り付けられる回転検出用のパルサーリング１０と、このパルサーリング１０の軸方向外方を覆うカバー１５とを備えた転がり軸受装置であって、カバー１５は、外輪３１の軸方向端面３６ｂとの間に径方向外向きに広がる空間１６が存する状態で外輪３１の外径側の部分に取り付けられ、パルサーリング１０は、外輪３１とカバー１５との間の前記空間１６内に臨むよう径方向外向きに延出しており、パルサーリング１０の外径寸法は、外輪３１の内周面の径より大径になっている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定輪である外輪と、この外輪に転動体を介して回転可能に支持される内輪と、この内輪の軸方向一端側に取り付けられる回転検出用のパルサーリングと、このパルサーリングの軸方向外方を覆うカバーとを備え、
前記カバーは、前記外輪の軸方向端面との間に外輪の内周面よりも径方向外向きに広がる空間が存する状態で外輪の外径側の部分に取り付けられ、
前記パルサーリングは、外輪とカバーとの間の前記空間内に臨むよう径方向外向きに延出している転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１の記載の転がり軸受装置において、
前記カバーの外面で、このカバーを介して前記パルサーリングと軸方向に対向しうる位置にセンサが設けられている転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２の記載の転がり軸受装置において、
前記カバーは、その外径側に外輪に向けて突出する取り付け用筒部を有し、この筒部の先端が、外輪の軸端の外径側の部分に取り付けられている転がり軸受装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２の記載の転がり軸受装置において、
前記カバーは、その外径側に外輪に向けて筒状に突出する突出部と、この突出部の先端から径方向外向きにフランジ状に延出する取り付け用の縁部とを有し、この縁部が外輪の軸方向端面の外径側寄りの部分に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、転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などでは、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等の制御にために、車輪支持用の転がり軸受装置に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。パルサーリングは、転がり軸受装置の回転輪に取り付けられ、センサは固定輪の側に前記パルサーリングと対向する状態で設けられる。回転輪と同期回転するパルサーリングの回転速度がセンサにて検出され、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には、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプと、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とがある。
【０００５】
回転検出器を備えた転がり軸受装置の従来例として、図７に、車輪支持用の転がり軸受装置を示す。図中、４１は転がり軸受装置の全体を示し、４２はハブ軸、４３は固定輪である外輪、４４は回転輪である内輪、４５は転動体としての玉である。
【０００６】
ハブ軸４２は、軸方向一端（図面では左端で、車体のアウター側）にフランジ４２ａを有し、このフランジ４２ａにはブレーキ用のディスクロータおよびホイール（いずれも図示せず）が取り付けられる。外輪４３は、軸方向他端（図面では右端で、車体のインナー側）にフランジ４３ａを有し、このフランジ４３ａは、車体の一部となるキャリア４６（ナックルの場合もある）に取り付けられる。
【０００７】
回転検出器４７は、パルサーリング４８と、センサ４９とからなり、パルサーリング４８は、回転輪である内輪４４の外周部に嵌着されている。符号５０は、パルサーリング４８を保護するために該パルサーリング４８の軸方向外側を覆うカバーで、外輪４３の内周面に圧入により取り付けられる。センサ４９は、カバー５０の外面に設けられており、このカバー５０を介してセンサ４９は前記パルサーリング４８と軸方向に対向する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の回転検出器付きの転がり軸受装置においては、パルサーリング４８は、外輪４３と内輪４４との間の環状空間内に位置することになって、その外径寸法は、外輪４３の内周面により限定されている。すなわち、パルサーリング４８の外径寸法は、外輪４３の内周面の径より大きくできない構造となっている。パルサーリング４８の外径寸法が小さいと、当然、その検出径も小さくなり、径方向に沿った幅も充分に広くとれない。
【０００９】
磁石タイプのパルサーリングの場合、その検出径が小さいと、周方向に沿って設けられる磁極の数が少なくなり、それに応じて回転検出の精度が低くなる。また、パルサーリングの径方向に沿った幅が狭いと、各磁極の磁力が弱くなって検出漏れが生じやすくなり、回転検出が不確実となる。このような問題は、磁性片タイプのパルサーリングでも起こる。
【００１０】
したがって、本発明の主たる課題は、回転検出の精度と確実性とを増すことである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために、本発明は、固定輪である外輪と、この外輪に転動体を介して回転可能に支持される内輪と、この内輪の軸方向一端側に取り付けられる回転検出用のパルサーリングと、このパルサーリングの軸方向外方を覆うカバーとを備え、前記カバーは、前記外輪の軸方向端面との間に外輪の内周面より径方向外向きに広がる空間が存する状態で外輪の外径側の部分に取り付けられ、前記パルサーリングは、外輪とカバーとの間の前記空間内に臨むよう径方向外向きに延出している転がり軸受装置を構成した。
【００１２】
上記の構成によれば、パルサーリングは、外輪の内周面の制限を受けずに、その内周面より径方向外向きに延出され、パルサーリングの検出径が大径となる。したがって、パルサーリングの周方向に沿って設けられる磁極の数を多くすることができ、回転の検出精度が上がる。また、パルサーリングの径方向に沿った幅を広幅にできるので、各磁極の磁力が強力になり、各磁極について検出漏れが生じにくくなる。
【００１３】
なお、上記構成の転がり軸受装置は、パルサーリングに対応するセンサを含まないものであってもよいし、請求項２に記載のように、前記センサがパルサーリングと軸方向に対向する所要位置に取り付けられたものであってもよい。
【００１４】
上記構成の転がり軸受装置において、カバーは、外輪の軸方向端面との間に外輪の内周面より径方向外向きに広がる空間が存する状態で外輪に取り付けられていればよく、カバーの形状や外輪への取り付け方は特に限定されないが、例えば、カバーを、その外径側に外輪に向けて突出する取り付け用筒部を有する形状とし、この筒部の先端を、外輪の軸端に形成された円筒部の外周面に嵌着する等、外輪の軸端の外径側の部分に取り付けるようにすれば、カバーと外輪の軸方向端面との間に所要の空間が形成される。
【００１５】
この場合、カバーの筒部の先端を外輪の対応部分に嵌め込むだけで外輪に取り付けることができ、カバーの取り付けが容易である。
【００１６】
また、カバーは、その外径側に外輪に向けて筒状に突出する突出部と、この突出部の先端から径方向外向きにフランジ状に延出する取り付け用の縁部とを有し、この縁部が外輪の軸方向端面の外径側寄りの部分に取り付けられる構成とすることによっても、カバーと外輪の軸方向端面との間に所要の空間が形成される。この構成では、軸端にフランジがある外輪に対しても、カバーが支障なく取り付けられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１から図３に本発明の第１実施形態を示している。ここでは、自動車の従動輪側に用いられる内輪回転型の転がり軸受装置を例に挙げる。図１は、第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図、図２は、図１の装置の要部の拡大断面図、図３は、図１の装置を構成する部品であるパルサーリングの部分斜視図である。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。
【００１８】
ハブ軸２の一方軸端寄り（図１において左端寄りの位置で、車体のアウター側）には、径方向外向きに延びるフランジ２ａが設けられている。このハブ軸２において、前記のフランジ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。
【００１９】
複列転がり軸受３は、ここでは複列外向きアンギュラ玉軸受であって、二列の軌道溝を有する単一の外輪３１と、ハブ軸２の小径部２ｂに外嵌されて一列の軌道を有する車体インナー側の一方の内輪３２と、二列で配設される複数の玉３３，…と、二つの冠形保持器３４，３４とを備えており、上記ハブ軸２の大径部２ｃで構成される軌道部が車体アウター側の他方の内輪となっている。外輪３１の外周には、径方向外向きに延びるフランジ３５が設けられており、このフランジ３５よりも車体インナー側には、軸方向外方に突出する円筒部３６がある。符号２ｄは、ハブ軸２の車体インナー側の端部に形成されたかしめ部で、一方の内輪３２をハブ軸２の小径部２ｂ上の所要位置に固定している。
【００２０】
そして、外輪３１のフランジ３５が、車体の一部となるキャリア５（またはナックル）に対してボルト６で非回転に取り付けられる。ハブ軸２のフランジ２ａの円周数ヶ所にはボルト７が貫通装着されている。このフランジ２ａの外側面（図１の左側で、車両アウター側の面）に、前記ボルト７が貫通する状態でディスクブレーキ装置のディスクロータ８および車輪９が添わされ、これらディスクロータ８および車輪９は、前記ボルト７に螺合されるナット（図示省略）で、フランジ２ａの外側面に固定される。
【００２１】
なお、本実施形態では、複列転がり軸受３の外輪３１の軸方向寸法が内輪部に対して短く設定され、外輪３１の車体インナー側にある円筒部３６の軸方向位置が一方の内輪３２と揃う程度に、外輪３１の円筒部３６およびフランジ３５は軸方向中央部寄りに退入している。
【００２２】
回転検出器４は、前記ハブ軸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１０と、センサ１１とを備えている。
【００２３】
パルサーリング１０は、内輪３２の外周面肩部に取り付けられる支持環１２と、この支持環１２に対して取り付けられる環状磁石１３とを有している。環状磁石１３は、図３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。
【００２４】
パルサーリング１０の軸方向外方には、カバー１５が設けられている。このカバー１５は、パルサーリング１０を保護するとともに、複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するためのもので、樹脂もしくは非磁性の金属であるステンレス鋼やアルミニウム等からなり、外径側に外輪３１に向けて軸方向に突出する取り付け用筒部１５ａを有する。
【００２５】
カバー１５の筒部１５ａの先端部分は、外輪３１の円筒部３６の外周面に嵌合されて、該円筒部３６の外周面に形成された段部３６ａまで圧入されている。このように、カバー１５の筒部１５ａの全部を外輪３１の円筒部３６の外周面に嵌め付けずに、筒部３６の先端部分のみを外輪３１の円筒部３６の外周面に嵌め付けることで、カバー１５と外輪３１の円筒部３６の軸方向端面３６ｂとの間には、外輪３１の内周面より径方向外向きに広がる空間１６が形成されており、この空間１６は、内輪３２と外輪３１との間に形成されている環状空間と連続している。
【００２６】
前記のパルサーリング１０の支持環１２は、内輪３２の外周面からカバー１５の側に軸方向に突出して、その突出した位置から径方向外向きに延出しており、支持環１２の径方向に立ち上がる部分とその一面に取り付けられた環状磁石１３とは、前記空間１６内に臨んでいる。したがって、パルサーリング１０の外径寸法は、外輪３１の内周面の径より大きくなっている。
【００２７】
センサ１１は、そのセンタを環状磁石１３の検出径と一致させた状態で、かつパルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の外面に設けられており、環状磁石１３の回転状態に対応した電気信号を出力する。このセンサ１１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。このセンサ１１は、カバー１５に支持させてもよいし、カバー１５の外面に当てつけた状態で、他の固定側の部材、たとえばキャリア５やナックルに支持させてもよい。
【００２８】
上記の構成において、回転検出器４を構成するパルサーリング１０の外径寸法は、外輪３１の内周面の径よりも大径になっており、その検出径Ｒは、図２に明示するように、複列転がり軸受３の径寸法に対して充分大きい。したがって、パルサーリング１０の周方向に沿って設けられる磁極の数を多くすることができ、これにより、回転の検出精度を高めることができる。また、パルサーリング１０の径方向外方側に向けて、環状磁石１３の径方向に沿った幅Ｗを広げることができるので、各磁極の磁力が強力になり、各磁極について検出漏れが生じにくくなる。
【００２９】
なお、カバー１５の筒部１５ａを外輪３１の円筒部３６に取り付ける際、筒部１５ａの先端が円筒部３６の外周にある段部３６ａに受け止められることで、筒部１５ａと円筒部３６との嵌合深さが決まるから、カバー１５の筒部１５ａは、円筒部３６の段部３６ａに受け止められるまで圧入すればよく、正確な嵌め付けが容易にできる。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置１と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置１と共通する部分には同一の符号を付している。
【００３１】
この第２実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられる。このカバー１５は、その外径側に外輪３１に向けて突出する取り付け用筒部１５ａを有する。
【００３２】
本実施形態の転がり軸受装置が第１実施形態の装置１と異なるのは、カバー１５の筒部１５ａの外輪３１側への取り付け方である。すなわち、本実施形態の転がり軸受装置では、外輪３１の円筒部３６の軸方向端面３６ｂでその外径側の位置には、環状溝１７が形成されている。この環状溝１７は、カバー１５の筒部１５ａと同径で、筒部１５ａの一部が嵌入する程度の深さを有する。この環状溝１７に、前記カバー１５の筒部１５ａの先端部分が嵌入される。このように、カバー１５の筒部１５ａの先端部分を外輪３１の円筒部３６の軸方向端面３６ｂにある環状溝１７に嵌め込むことで、カバー１５と外輪３１の円筒部３６の軸方向端面３６ｂとの間には、外輪３１の内周面より径方向外向きに広がる空間１６が形成されている。
【００３３】
パルサーリング１０の支持環１２は、内輪３２の外周面に取り付けられており、内輪３２の外周面からカバー１５の側に軸方向に突出し、その突出した位置から径方向外向きに延出しており、支持環１２の径方向に立ち上がる部分とその一面に取り付けられた環状磁石１３とは、前記空間１６内に臨んでいる。したがって、パルサーリング１０の外径寸法は、外輪３１の内周面の径より大きくなっている。
【００３４】
パルサーリング１０とともに回転検出器４を構成するセンサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の外面に設けられる点は、第１実施形態と同じである。
【００３５】
上記構成において、パルサーリング１０の外径寸法は、外輪３１の内周面の径よりも大径になっている。したがって、パルサーリング１０の周方向に沿って設けられる磁極の数を多くすることができる。また、環状磁石１３の径方向に沿った幅を広げて、各磁極の磁力を強力にすることができる。
【００３６】
なお、カバー１５の筒部１５ａを外輪３１側に取り付ける際、筒部１５ａの先端が外輪３１側の環状溝１７の底に受け止められることで、環状溝１７に対する筒部１５ａの嵌入深さが決まるから、カバー１５の筒部１５ａは、環状溝１７の底に受け止められるまで差し込めばよく、正確な嵌め付けが容易にできる。
【００３７】
図示の転がり軸受装置では、外輪３１の車体インナー側の端部にある円筒部３６の端面３６ｂに環状溝１７を形成したが、環状溝１７は必ずしも外輪３１の円筒部３６の端面３６ｂに形成する必要はない。たとえば、外輪３１の車体インナー側の軸端にフランジが形成されていて、外輪３１の車体インナー側の端面が、フランジの取り付け面と面一に連続する面となっている場合は、この端面で、外輪３１の内周面よりも外径側の位置に、カバー１５の筒部１５ａに対応する環状溝１７を形成すればよい。
【００３８】
〔第３実施形態〕
図５は、本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図である。本実施形態に係る転がり軸受装置は、図１および図２に示した第１実施形態の転がり軸受装置と基本的に同構成のもので、第１実施形態の装置と共通する部分には同一の符号を付している。
【００３９】
この第３実施形態においても、パルサーリング１０の軸方向外方には、パルサーリング１０を保護するとともに複列転がり軸受３の車体インナー側を密封するカバー１５が設けられる。この実施形態の転がり軸受が、第１実施形態の装置１と異なるのは、カバー１５の形状と、カバー１５の外輪３１側への取り付け方である。
【００４０】
すなわち、本実施形態の転がり軸受装置におけるカバー１５は、その外径側に外輪３１に向けて軸方向に筒状に突出する突出部１５ｂを有するとともに、その突出部１５ｂの突出端から径方向外向きにフランジ状に延出する取り付け用縁部１５ｃを有する。
【００４１】
一方、外輪３１の車体インナー側の軸端には、車体の一部となるキャリア５（またはナックル）に対してボルト６で非回転に取り付けられるフランジ３５が形成されていて、外輪３１の車体インナー側の端面が、フランジ３５の取り付け面３５ａと面一に連続する面となっている。
【００４２】
カバー１５の取り付け用縁部１５ｃには、外輪３１のフランジ３５のボルト孔１８に一致する貫通孔１９が形成されており、この取り付け用縁部１５ｃは、外輪３１の内周面より外径側の位置で、外輪３１の車体インナー側の端面３５ａに当て付けられる。そして、この取り付け用縁部１５ｃが外輪３１のフランジ３５とキャリア５との間に挟み込まれるよう、外輪３１のフランジ３５とカバー１５の取り付け用縁部１５ｃとをキャリア５にあてがわれ、フランジ３５のボルト孔１８と取り付け用縁部１５ｃの貫通孔１９とを貫通するボルト６により、キャリア５に取り付けられる。これで、カバー１５の突出部１５ｂの内径側では、カバー１５と外輪３１の軸方向端面（フランジ３５の取り付け面３５ａでもある）との間に、外輪３１の内周面より径方向外向きに広がる空間１６が形成される。
【００４３】
パルサーリング１０の支持環１２は、内輪３２の外周面に取り付けられており、内輪３２の外周面からカバー１５の側に軸方向に突出し、その突出した位置から径方向外向きに延出しており、支持環１２の径方向に立ち上がる部分とその一面に取り付けられた環状磁石１３とは、前記空間１６内に臨んでいる。したがって、パルサーリング１０の外径寸法は、外輪３１の内周面の径より大きくなっている。
【００４４】
センサ１１が、パルサーリング１０の環状磁石１３にカバー１５を介して軸方向で対向する状態でカバー１５の外面に設けられる点は、第１実施形態と同じである。
【００４５】
上記構成において、パルサーリング１０の外径寸法は、外輪３１の内周面の径よりも大径になっているため、パルサーリング１０の周方向に沿って設けられる磁極の数を多くすることができる。また、環状磁石１３の径方向に沿った幅を広げて、各磁極の磁力を強力にすることができる。
【００４６】
〔その他の実施形態〕
外輪３１の軸方向端面とカバー１５との間に、外輪３１の内周面より径方向外向きに広がる空間１６を形成するには、図６に示すように、外輪３１の円筒部３６の端面３６ｂのうち、その内径部分を切削する等して、カバー１５に対して軸方向中央部寄りに退入させてもよい。上記の構成により、外輪３１の円筒部３６の内径側端面３６ｃとカバー１５との間に、所要の空間１６が形成される。パルサーリング１０の径方向への立ち上がり部分は、この空間１６内に臨ませればよい。この構造では、カバー１５の外径側に形成されている取り付け用筒部１５ａは、その全長さ分が外輪３１の円筒部３６の外周面に嵌着される。
【００４７】
上記各実施形態では、従動輪用で内輪回転型の転がり軸受装置を例示したが、本発明は、駆動輪用の転がり軸受装置にも実施可能である。駆動輪用の転がり軸受装置は、従動輪用の転がり軸受装置とハブ軸の構造が異なる等、種々の違いはあるが、パルサーリング１０やカバー１５、センサ１１等を設ける部分の構成は、各実施形態において図示した構成が駆動輪用の転がり軸受装置にも適用できるので、駆動輪用の転がり軸受装置についての実施形態は、特に図示しない。
【００４８】
このほか、上記の各実施形態では、パルサーリング１０として磁石タイプのものを示したが、櫛歯形状の金属環もしくは円周数ヶ所に透孔を設けた金属環からなる磁性片タイプのものでもよい。また、パルサーリング１０の軸方向外方を覆うカバー１５は、磁性を有する金属で構成することも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パルサーリングの外径寸法を拡大して、周方向に配列する磁極等の数を多くして、回転検出の精度を高めることができる。また、環状磁石等の径方向に沿った幅を広げて、各磁極の磁力を強力にするなどして、検出漏れを生じにくくして、回転検出の確実さを増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体の断面図。
【図２】図１の装置の要部の拡大断面図。
【図３】図１の装置を構成する部品であるパルサーリングの部分斜視図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図５】本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図６】本発明のその他の実施形態に係る転がり軸受装置の要部の断面図。
【図７】従来の転がり軸受装置の半部の断面図。
【符号の説明】
１　　　転がり軸受装置（全体）
２　　　ハブ軸
３　　　複列転がり軸受
３１　　外輪
３２　　内輪
３３　　玉
３６ｂ　外輪の円筒部の端面
３５ａ　外輪のフランジ側の端面（取り付け面）
１０　　　パルサーリング
１１　　　センサ
１５　　　カバー
１５ａ　　取り付け用筒部
１５ｃ　　取り付け用縁部
１６　　　空間
【図１】
2004076752.tif 000003
【図２】
2004076752.tif 000004
【図３】
2004076752.tif 000005
【図４】
2004076752.tif 000006
【図５】
2004076752.tif 000007
【図６】
2004076752.tif 000008
【図７】
2004076752.tif 000009