(57)【要約】  【課題】治具による支持環の圧入時に、多極磁石ロータを損傷するのを防止できると共に、多極磁石ロータの取り付け姿勢を安定させる。  【解決手段】固定輪と、前記固定輪と同心に配置された回転輪と、前記固定輪と前記回転輪との対向する軌道面間に転動自在に介装された複数の転動体と、前記回転輪に取り付けられるパルサリングとを備え、前記パルサリングは、多極磁石ロータと、前記回転輪に固定される支持環とを備え、前記支持環は、前記回転輪の肩部に嵌合固定された円筒部と、前記円筒部から径方向に延びる環状板部とからなり、前記環状板部における前記転動体側とは反対側の外側面に前記多極磁石ロータを取り付けた、転がり軸受装置において、前記円筒部における転動体側となる内端側に前記環状板部を設け、前記円筒部の外端側に圧入治具により押圧される押圧面を設けている。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定輪と、前記固定輪と同心に配置された回転輪と、前記固定輪と前記回転輪との対向する軌道面間に転動自在に介装された複数の転動体と、前記回転輪に取り付けられるパルサリングとを備え、前記パルサリングは、多極磁石ロータと、前記回転輪に固定される支持環とを備え、前記支持環は、前記回転輪の肩部に嵌合固定された円筒部と、前記円筒部から径方向に延びる環状板部とからなり、前記環状板部における前記転動体側とは反対側の外側面に前記多極磁石ロータを取り付けた、転がり軸受装置において、
前記円筒部における転動体側となる内端側に前記環状板部を設け、前記円筒部の外端側に圧入治具により押圧される押圧面を設けた、転がり軸受装置。
【請求項２】
前記固定輪が外輪からなり、前記回転輪は外輪内に回転自在に支持される内輪を備え、前記内輪の肩部を小径に形成し、この小径部に前記支持環の円筒部を嵌合固定した請求項１に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用の軸受装置は、非回転の外輪に、複数の転動体を介して内輪が軸心回りに回転自在に設けられ、車輪等の回転状態を検出する回転検出装置を構成するパルサリングが組み込まれたものがある（例えば、特許文献１参照。）。かかる回転検出装置は、例えば、車両にアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）や、トラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を搭載する場合、ＡＢＳやＴＣＳの制御に必要となるものである。
【０００３】
この回転検出装置は、内輪に固定されたパルサリングと、このパルサリングに対して対向配置された磁気センサとにより構成されている。このパルサリングは、多極磁石ロータと、内輪に固定される支持環とを備えている。支持環は、内輪の肩部に嵌合固定された円筒部と、円筒部から径方向に延びる環状板部とからなる。
【０００４】
環状板部は、円筒部における転動体と反対側の外端側に設けられ、しかも、環状板部における転動体側とは反対側の外側面に多極磁石ロータを取り付けた構成である。
【０００５】
そして、パルサリングを回転輪に組み込む場合には、治具を使用してパルサリングを回転輪に押し込んで圧入するのであるが、従来の場合、支持環の環状板部に治具を押し当てた状態で、この治具を押す必要がある。多極磁石ロータは環状板部の外側面に露出した状態で取り付けられているため、治具が多極磁石ロータを直接に押すことになる。
【特許文献１】特開平５−２６２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような従来の軸受装置は、パルサリングの組み込み時に、治具により多極磁石ロータを直接に押していることから、治具が多極磁石ロータを損傷させてしまうおそれがある。また、多極磁石ロータが取り付けられた支持環の環状板部が、治具に押されて傾斜してしまい、多極磁石ロータの取り付け姿勢が不安定になるおそれもある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の転がり軸受装置は、固定輪と、前記固定輪と同心に配置された回転輪と、前記固定輪と前記回転輪との対向する軌道面間に転動自在に介装された複数の転動体と、前記回転輪に取り付けられるパルサリングとを備え、前記パルサリングは、多極磁石ロータと、前記回転輪に固定される支持環とを備え、前記支持環は、前記回転輪の肩部に嵌合固定された円筒部と、前記円筒部から径方向に延びる環状板部とからなり、前記環状板部における前記転動体側とは反対側の外側面に前記多極磁石ロータを取り付けた、転がり軸受装置において、
前記円筒部における転動体側となる内端側に前記環状板部を設け、前記円筒部の外端側に圧入治具により押圧される押圧面を設けたことにより、上述した課題を解決している。
【０００８】
なお、前記環状板部の外側面とは、軸受装置の外側に向く面のことであり、環状板部の内側面とは、軸受装置の内側に向く面のことである。
【０００９】
そして、本発明は、要するに、支持環の環状板部を円筒部におけるパルサリングの組み込み方向奥側に設けられているから、パルサリングを回転輪の肩部に組み込む際には、治具で環状板部よりも転動体側とは反対側に突出する円筒部の押圧面を押し込むことにより、支持環を回転輪の肩部に圧入する。この支持環の圧入に際しては、治具が多極磁石ロータに接触することなく、支持環を回転輪に圧入することができ、治具で多極磁石ロータを損傷することはない。しかも、治具は円筒部の押圧面を押し込むため、多極磁石ロータを取り付けた環状板部が治具の押圧力で傾斜することはなく、多極磁石ロータの取り付け姿勢が安定する。
【００１０】
さらに、前記固定輪が外輪からなり、前記回転輪は外輪内に回転自在に支持される内輪を備え、前記内輪の肩部を小径に形成し、この小径部に前記支持環の円筒部を嵌合固定するのが好ましい。かかる場合には、外輪と内輪とのパルサリングが取り付けられる間隔を大きくできる。その結果、多極磁石ロータの径方向の長さを大きくでき、多極磁石ロータに対する磁気センサの取り付け位置の自由度が大きくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、パルサリングを組み込むときの治具で多極磁石ロータを損傷するのを防止できると共に、多極磁石ロータの取り付け姿勢が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施の形態に係る転がり軸受装置を、図面を参照しながら説明する。図１は、転がり軸受装置の要部拡大断面図、図２は、図１の転がり軸受装置が備えるパルサリングの一部破断を含む斜視図、図３は、転がり軸受装置の全体断面図である。
【００１３】
図３に示す転がり軸受装置１は、駆動輪である車輪を支持するハブユニットである。なお、図３において左側が車両アウタ側を、右側が車両インナ側を示す。この転がり軸受装置１は、外輪２と、ハブ軸３と、内輪５と、複数の転動体としての玉列４、４と、車両アウタ側の第１保持器６ａと、車両インナ側の第２保持器６ｂとを備えている。
【００１４】
外輪２は、固定輪として機能するもので、径方向外向きのフランジ２ｂが車体のナックル９に対してボルト８で固定されることによって、車体に非回転に固定される。
【００１５】
ハブ軸３は、その外周面の車両アウタ側に径方向外向きに突出したフランジ３ａを備え、このフランジ３ａに、図示省略のブレーキディスクロータならびに車輪が取付けられる。ハブ軸３は、軸方向に貫通されかつ内周に雌スプラインが形成された中心孔を備える。このハブ軸３の中心孔に、等速ジョイントの椀形形状をした外輪１０に一体的に形成された軸部１１が、挿入されてスプライン嵌合されると共に、軸部１１の端部にナット１２が螺合されることにより、等速ジョイントの外輪１０とハブ軸３とが一体化されている。
【００１６】
内輪５は、ハブ軸３の車両インナ側の外周面に取り付けられ、ハブ軸３の車両インナ側端部のかしめつけでハブ軸３に固定されている。なお、ハブ軸３および内輪５により回転輪７が構成されている。
【００１７】
外輪２と、ハブ軸３および内輪５は同心状に配置され、外輪２と、ハブ軸３および内輪５との対向する軌道面間に、軸方向２列の冠形保持器６ａ、６ｂそれぞれでもって玉列４、４がそれぞれ介装されており、外輪２は、ハブ軸３および内輪５を軸心Ｏの回りに回転自在に支持している。
【００１８】
外輪２と内輪５との間の環状空間は、車両アウタ側と車両インナ側それぞれに装着されたシール装置１３、１５により密封される。
【００１９】
車両インナ側のシール装置１５を、図１および図２に示す。かかるシール装置１５は、第１、第２シールリング２０、３０を備え、パルサリング４０が組み込まれている。
【００２０】
第１シールリング２０は、金属環２３に主、補助、サイドの各シールリップ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを加硫成形により被着した構成である。金属環２３は、例えばＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４の非磁性ステンレス鋼など、非磁性金属板からなり、軸方向に沿う円筒部２３ａと、この円筒部２３ａの軸方向内端（車両アウタ側）から径方向内向きに延びる環状板部２３ｂとから構成されている。また、第１シールリング２０は、その円筒部２３ａが軸方向に沿って外輪２の端部に形成される肩部の内周面２ａに圧入されることにより、該肩部に嵌合固定されている。
【００２１】
第２シールリング３０は、支持環としての金属環だけで構成され、例えばＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４の非磁性ステンレス鋼など、非磁性金属板を素材にしている。第２シールリング３０は、第１シールリング２０に対して所定の間隔を有して車両インナ側に位置する軸方向の円筒部３１を備え、この円筒部３１は、内輪５の端部に形成される肩部５ａの外周面５ｂに圧入により嵌合固定されている。なお、肩部５ａの外周面５ｂに、第１シールリング２０の主シールリップ２４ａおよび補助シールリップ２４ｂが接触している。
【００２２】
また、第２シールリング３０は、円筒部３１の転動体側（車両アウタ側）の内端部から径方向外向きに延びた環状板部３２を備える。即ち、円筒部３１は、この環状板部３２から転動体側と反対側（車両インナ側）向きに突出した状態となっており、この円筒部３１の他方側の外端面３１ａが、後述する治具を使用して円筒部３１を圧入する押圧面となっている。
【００２３】
第２シールリング３０の環状板部３２の車両アウタ側の内側面３２ａに、第１シールリング２０のサイドシールリップ２４ｃが接触すると共に、車両インナ側の外側面３２ｂには、多極磁石ロータ４３が接着されている。多極磁石ロータ４３は、その側面が環状の被検出面（着磁石面）４３ａとして機能するように、例えば磁性粉入りのゴムまたは樹脂をベースにして周方向交互にＮ極、Ｓ極を配置するように着磁してなるものである。なお、多極磁石ロータ４３の被検出面４３ａは、円筒部３１の他方側の端面である押圧面３１ａよりも車両アウタ側に位置している。
【００２４】
第２シールリング３０に取り付けられた多極磁石ロータ４３の被検出面４３ａと対向する位置には、磁気センサ５０が配置されている。この磁気センサ５０は、多極磁石ロータ４３からの磁気を検出するためのセンサであり、例えばホール素子、ホールＩＣや磁気抵抗素子等からなり、そのセンサ出力を導出するリード線５０ａと共に、非磁性の素材例えば非磁性の樹脂からなる外装体５１でモールドされている。外装体５１は、磁気センサ５０が多極磁石ロータ４３に軸方向に非接触で対向し且つ磁気センサ５０からのリード線５０ａを不図示の電子回路に接続できるように、固定の外輪２側（車体側）に適宜支持される。
【００２５】
第２シールリング３０および多極磁石ロータ４３によりパルサリング４０が構成され、パルサリング４０と磁気センサ３０により、内輪５の回転状態を検出する回転検出装置が構成されている。回転状態には例えば回転位相、回転速度、回転数、回転方向などがある。
【００２６】
次に、前記の構成からなるシール装置１５を、外輪２および内輪５に組み付ける場合について説明する。
【００２７】
第１シールリング２０および第２シールリング３０を、外輪２および内輪５にそれぞれ嵌合固定する際には、圧入治具４５を使用する。この圧入治具４５は、図４および図５に示すように、第１シールリング２０の金属環２３を外輪２に、第２シールリング３０を内輪５にそれぞれ同時に押し込んで圧入するためのものである。詳しくは、圧入治具４５は、第１シールリング２０の金属環２３の円筒部２３ａの外端の押圧面２３ａ１に当接する外側環状の第１圧入部４６と、第２シールリング３０の円筒部３１の押圧面３１ａに当接する環状の第２圧入部４７と、第１シールリング２０および第２シールリング３０を所定の圧入位置に位置決めすべく、内輪５の肩部５ａの端面５ｃに当接する内側の環状凹部からなる圧入位置決め部４８を備えている。
【００２８】
かかる圧入治具４５の第１圧入部４６を、第１シールリング２０の金属環２３の円筒部２３ａの押圧面２３ａ１に当接させ、且つ、第２圧入部４７を、第２シールリング３０の円筒部３１の押圧面３１ａに当接させる（図４参照）。そして、圧入治具４５を圧入方向（転動体側）に移動させると、第１シールリング２０および第２シールリング３０は、互いに所定の間隔を有した状態で同時に押し込まれる。このとき、第２シールリング３０の円筒部３１の押圧面３１ａは、多極磁石ロータ４３の被検出面４３ａよりも圧入治具４５側に突出していることから、圧入治具４５が多極磁石ロータ４３の被検出面４３ａに接触することはない。
【００２９】
さらに、圧入治具４５を圧入方向に移動させ、圧入治具４５の圧入位置決め部４８を内輪５の端面５ｃに当接させる（図５参照）。これにより、圧入治具４５の移動が規制されるため、第１シールリング２０および第２シールリング３０は、互いに所定の間隔を有して軸方向に位置決めされる。
【００３０】
なお、前記圧入治具４５は、第１シールリング２０および第２シールリング３０を同時に圧入するものを例示したが、それぞれ別体の圧入治具を使用して、第１シールリング２０を外輪２に圧入した後に、第２シールリング３０を内輪５に圧入することも可能である。
【００３１】
ところで、第２シールリング３０を上述したような形状にした場合、第１シールリング２０の製造に使用する成形金型の寿命向上が可能になる。以下に、図６を参照しながらかかる成形金型を使用して、前記転がり軸受装置１に使用する第１シールリング２０を加硫成形により製造する場合について説明する。第１シールリング２０の加硫成形に使用される成形金型５３，５４は、成形金型５３，５４内にセットされる金属環２３に主、補助、サイドの各シールリップ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを一体に加硫成形により被着するもので、複数に分割可能になっている。サイドシールリップ２４ｃは、金属環２３の環状板部２３ｂの先端側から円筒部２３ａに向けて傾斜したテ-パー状に成形される。サイドシールリップ２４ｃを成形する一方の成形金型５４には、サイドシールリップ２４ｃに対応する成形環状凹部５５が形成されている。従って、一方の成形金型５４の外周面５４ａから成形環状凹部５５の底面までの間には、くびれ部５５ｂが形成されることとなる。このくびれ部５５ｂの径方向の距離Ｌが小さいと、くびれ部５５ｂの強度が弱くなり、くびれ部５５ｂが割れ易くなる。
【００３２】
本実施の形態の転がり軸受装置１は、前記のように第２シールリング３０の円筒部３１を、環状板部３２に対して転動体側と反対側に設け、主シールリップ２４ａおよび補助シールリップ２４ｂを、内輪５の肩部５ａの外周面５ｂに接触させた構成である。従って、主シールリップ２４ａおよび補助シールリップ２４ｂを、第２シールリング３０の円筒部３１に接触させる場合に比し、この円筒部３１の板厚分だけ第１シールリング２０の環状板部２３ｂの長さＬ１を大きくできる。この結果、サイドシールリップ２４ｃを第１シールリング２０の円筒部２３ａから離間させることができることとなり、一方の成形金型５４のくびれ部５５ｂの距離Ｌを大きくできる。このくびれ部５５ｂの距離Ｌを大きくすることにより、くびれ部５５ｂの強度が強くなり、このくびれ部分で割れ難くなり、成形金型の寿命が長くなる。
【００３３】
図７に示す他の実施の形態は、第２シールリング３０の円筒部３１からさらに径方向内向きにストッパー用環状部３３を延設した構成のものである。このストッパー用環状部３３の外面が、治具で押される押圧面３３ａとなると共に、ストッパー用環状部３３を、内輪５の肩部５ａの端面５ｃに当接させることにより、第２シールリング３０の位置決めを行うことができる。なお、図１に示した転がり軸受装置と同一部材は同一符号を付してその説明は省略する。
【００３４】
図８に示す実施の形態は、回転輪５の肩部５ａを小径に形成し、この小径部５ｄに前記第２シールリング３０の円筒部３１を嵌合固定した構成である。第２シールリング３０の円筒部３１を、環状板部３２から転動体側と反対側向きに設けると、この円筒部３１の板厚と、多極磁石ロータ４３を環状板部３２に接着する際の型が入る分、多極磁石ロータ４３の内周面と円筒部３１の外周面との間に、所定の間隔が必要となるため、多極磁石ロータ４３の径方向の幅Ｗが狭くなる。しかしながら、本実施の形態は、回転輪５の肩部５ａに小径部５ｄを形成することにより、外輪２の内周径Ｄ２と回転輪５の小径部５ｄの直径Ｄ１の差が大きくなる。その差が大きくなった分だけ、外輪２の内周面２ａと、回転輪５の小径部５ｄの外周面５ｅとの間隔が大きくなり、その結果、多極磁石ロータ４３の外周径ｄ２と内周径ｄ１の差を大きくできる。
【００３５】
このことは、多極磁石ロータ４３の被検出面４３ａの径方向の幅Ｗを大きくできることとなり、多極磁石ロータ４３に対する磁気センサ５０の取り付け位置の自由度が大きくなる。また、回転輪５の肩部５ａに小径部５ｄを形成することにより形成される環状の段差部５ｆに、第２シールリング３０の円筒部３１を当接させて、第２シールリング３０の位置決めを行うこともできる。
【００３６】
図９に示す実施の形態は、シール装置１５とは別体のパルサリング４０を、内輪５取り付けている。詳しくは、パルサリング４０は、第２シールリング３０とは別体の支持環６０に、多極磁石ロータ４３を接着したものである。この支持環６０は、内輪５に嵌合固定される円筒部６１と、円筒部６１の内端部から径方向外向きに延びる環状板部６３からなる。多極磁石ロータ４３は、この環状板部６３に接着され、しかも、円筒部６１は内輪５の小径部５ｄに嵌合固定されている。なお、内輪５は、小径部５ｄを設けていないものであっても良い。
【００３７】
この実施の形態は、シール装置１５とは別体にパルサリング４０を取り付けた構成であるから、パルサリング４０は、シール装置１５側とは無関係に、取り付け位置やスペースに応じて支持環６０および多極磁石ロータ４３の大きさや形状を任意に設定できる利点がある。
【００３８】
図１０に示す本発明の実施の形態は、例えば自動車の従動輪側に用いる転がり軸受装置に組み込まれる。この転がり軸受装置は、内輪５が固定輪とされ、外輪２が回転輪とされる。従って、パルサリング４０は回転する外輪２側に取り付けられている。第１シールリング２０の金属環２３は、内輪５の肩部５ａの外周面５ｂに嵌合固定される円筒部２３ａと、この円筒部２３ａの軸方向内端から径方向外向きに延びる環状板部２３ｂとから構成されている。第１シールリング２０を構成する主シールリップ２４ａおよび補助シールリップ２４ｂは、外輪２の内周面２ａに接触している。
【００３９】
パルサリング４０を構成する第２シールリング３０は、外輪２の肩部の内周面２ａに嵌合固定される円筒部３１と、この円筒部３１の軸方向内端から径方向内向きに延びる環状板部３２からなる。この実施の形態においても、仮想線で示す治具４５を使用して第１シールリング２０および第１シールリング２０を、それぞれ圧入して嵌合固定することができる。
【００４０】
本発明の転がり軸受装置は、前記それぞれの実施の形態に限定されるものではなく、パルサリング４０を構成する支持環６０は、図１１に示すように、軸方向の第１円筒部６１と、この第１円筒部６１の内端部から径方向外向きに延設された第１環状板部６２と、この第１環状板部６２から径方向内向きに延設された第２環状板部６３と、この第２環状板部６３から軸方向に延設された第２円筒部６４とから構成されている。なお、第１円筒部６１の外端面が押圧面６１ａとなる。
【００４１】
そして、第１円筒部６１と第２円筒部６４が、内輪５の肩部５ａに嵌合固定されていると共に、第１環状板部７１に多極磁石ロータ４３が取り付けられている。なお、第１円筒部６１は、図１２に示すように、内輪５の肩部５ａの小径部５ｄに嵌合固定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係るシール装置を含む転がり軸受装置の要部拡大断面図
【図２】同パルサリングの一部破断を含む斜視図
【図３】同シール装置を含む転がり軸受装置の全体を示す断面図
【図４】同シール装置を組み付ける状態を示す断面図
【図５】同シール装置を組み付けた状態を示す断面図
【図６】同第１シールリングを加硫成形する成形金型および第１シールリングの要部断面図
【図７】本発明の他の実施形態を示し、図５に対応する要部断面図
【図８】本発明のさらに他の実施形態を示し、図５に対応する要部断面図
【図９】本発明のさらに他の実施形態を示し、図５に対応する要部断面図
【図１０】本発明のさらに他の実施形態を示し、図５に対応する要部断面図
【図１１】本発明のさらに他の実施形態を示す要部断面図
【図１２】本発明のさらに他の実施形態を示す要部断面図
【符号の説明】
【００４３】
２  外輪（固定輪）
５  内輪
５ｄ  小径部
７  回転輪
２４ａ  シールリップ（サイドシールリップ）
３０  第２シールリング（支持環）
３１  円筒部
３１ａ  押圧面
３２  環状板部
３２ａ  転動体側の側面
３２ｂ  転動体側とは反対側の側面
４０  パルサリング
４３  多極磁石ロータ
４３ａ  被検出面
５０  磁気センサ
【図１】
2005076696.tif 000003
【図２】
2005076696.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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