(57)【要約】【課題】配置スペースに影響されること無くエンコーダの設計の自由度を向上させることで、回転速度を高精度に検出することが可能な軸受ユニットを提供する。【解決手段】車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪２と、静止輪の内側に設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪４と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組込まれた複数の転動体6,8と、回転輪と共に回転するエンコーダ１０と、エンコーダの磁気特性を検出するセンサ１１とを備えた軸受ユニットであって、センサは、静止輪の外側に固定されていると共に、エンコーダは、回転輪に取り付けられた支持部材２４に支持されており、当該支持部材によりエンコーダはセンサに対向して位置決めされている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、静止輪の内側に設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組込まれた複数の転動体と、回転輪と共に回転するエンコーダと、エンコーダの磁気特性を検出するセンサとを備えた軸受ユニットであって、
センサは、静止輪の外側に固定されていると共に、エンコーダは、回転輪に取り付けられた支持部材に支持されており、当該支持部材によりエンコーダはセンサに対向して位置決めされていることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
静止輪には、当該静止輪を車体側に固定するための固定フランジが設けられており、回転輪には、当該回転輪を車輪側に接続させるためのハブフランジが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
支持部材は、回転輪のハブフランジに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
エンコーダは、支持部材によりセンサに対してラジアル方向に対向して位置決めされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸受ユニット。
【請求項５】
支持部材には、静止輪に向って内径側に延出した鍔部が設けられていると共に、エンコーダは、鍔部に支持されており、当該鍔部によりエンコーダはセンサに対してアキシアル方向に対向して位置決めされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸受ユニット。
【請求項６】
静止輪には、少なくとも１つの静止軌道面が周方向に沿って形成され、回転輪には、少なくとも１つの回転軌道面が静止軌道面に対向して周方向に沿って形成されており、複数の転動体は、静止軌道面と回転軌道面との間に回転可能に組込まれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持すると共に、車輪の回転速度を検出することが可能な軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の軸受ユニットには、例えば特許文献１に示すように、車体(懸架装置(サスペンション))に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、車輪(ディスクホイール)に接続されて車輪と共に回転する回転輪とが設けられている。そして、自動車の走行時に、回転輪と共に回転するエンコーダの単位時間当たりの磁気的な変化をセンサで検出することで、車輪の回転速度が計測されている。
【０００３】
ところで、上述したような従来の軸受ユニットにおいて、更に高精度に回転速度を検出するためには、例えばエンコーダの極数を増やせば良いが、エンコーダの極数を増やすためには、エンコーダを大きく設計する必要がある。しかしながら、エンコーダは軸受内部(静止輪と回転輪との間)の限られたスペースに配置されているため、エンコーダの設計の自由度に一定の制限があり、エンコーダを大きく設計するには限界があった。また、軸受ユニットの使用目的や使用環境によっては、軸受内部にエンコーダを配置するためのスペースを確保することができない場合も想定される。
【特許文献１】特開平１０−３１９０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、配置スペースに影響されること無くエンコーダの設計の自由度を向上させることで、回転速度を高精度に検出することが可能な軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するために、本発明は、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、静止輪の内側に設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組込まれた複数の転動体と、回転輪と共に回転するエンコーダと、エンコーダの磁気特性を検出するセンサとを備えた軸受ユニットであって、センサは、静止輪の外側に固定されていると共に、エンコーダは、回転輪に取り付けられた支持部材に支持されており、当該支持部材によりエンコーダはセンサに対向して位置決めされている。この場合、静止輪には、当該静止輪を車体側に固定するための固定フランジが設けられており、回転輪には、当該回転輪を車輪側に接続させるためのハブフランジが設けられている。また、支持部材は、回転輪のハブフランジに取り付けられている。
【０００６】
本発明において、エンコーダは、支持部材によりセンサに対してラジアル方向に対向して位置決めされている。また、支持部材には、静止輪に向って内径側に延出した鍔部が設けられていると共に、エンコーダは、鍔部に支持されており、当該鍔部によりエンコーダはセンサに対してアキシアル方向に対向して位置決めされている。なお、静止輪には、少なくとも１つの静止軌道面が周方向に沿って形成され、回転輪には、少なくとも１つの回転軌道面が静止軌道面に対向して周方向に沿って形成されており、複数の転動体は、静止軌道面と回転軌道面との間に回転可能に組込まれている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の軸受ユニットによれば、静止輪の外側にセンサを固定し、これに対向してエンコーダを位置決めしたことにより、配置スペースに影響されること無くエンコーダの設計の自由度を向上させることができるため、回転速度を更に高精度に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態の車輪支持用軸受は、例えば自動車や鉄道車両などの各種車両に用いることができるが、ここでは一例として自動車の駆動輪或いは従動輪に組込まれる軸受ユニットを想定して説明する。
【０００９】
図１(ａ),(ｂ)に示すように、本実施の形態の軸受ユニットは、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪２と、静止輪２の内側に設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪４と、静止輪２と回転輪４との間に複列(例えば２列)で回転可能に組込まれた複数の転動体6,8と、回転輪４と共に回転するエンコーダ１０と、エンコーダ１０の磁気特性を検出するセンサ１１とを備えており、静止輪２と回転輪４との間には、軸受ユニット内部を密封するためのシール部材が設けられている。なお、静止輪２は中空円筒状を成しており、回転輪４の外周を覆うように配置されている。また、転動体6,8として図面では、玉を例示しているが、軸受ユニットの構成や種類に応じて、コロを適用できることは言うまでも無い。
【００１０】
静止輪(外輪)２には、その外周面から外方に向って突出した固定フランジ２ａが一体成形されており、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(サスペンション)に固定することができる。また、回転輪(内輪)４には、例えば自動車のディスクホイール(図示しない)が接続されて共に回転する略円筒形状のハブ１２が設けられている。このようなハブ１２には、その軸方向一方側にディスクホイールのディスク部(図示しない)を接続させるためのハブフランジ１２ａが突設されている。
【００１１】
ハブフランジ１２ａは、静止輪(外輪)２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスク部(ディスクホイール)に形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、ディスク部(ディスクホイール)をハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。
【００１２】
また、ハブ１２には、その軸方向他方側に環状の内輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する部材)が外嵌されるようになっており、例えば静止輪２と回転輪４との間に複数の転動体6,8を保持器１８で保持した状態で、内輪構成体１６をハブ１２に形成された段部１２ｂまで外嵌した後、ハブ１２の他方側端部１２ｃを加締めることにより、当該内輪構成体１６をハブ１２の軸方向他方側に固定することができる。なお、この状態において、複列の各転動体6,8は、互いに所定の接触角を成して静止輪２と回転輪４の軌道面(静止軌道面２ｓ、回転軌道面４ｓ)にそれぞれ接触して回転可能に組込まれる。この場合、２つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道面に直交し且つ各転動体6,8の中心を通り、軸受ユニットの中心線上の１点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(ＤＢ)軸受が構成される。
【００１３】
この構成において、各種自動車の車輪に作用する力は、全てディスクホイール(ディスク部)から軸受ユニットを通じて懸架装置に伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受ユニットは、背面組合せ形(ＤＢ)軸受となっているため、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)に対して高い剛性を維持することができる。
【００１４】
また、シール部材は、軸受ユニットの両側(軸方向一方側及び他方側)にそれぞれ設けられており、封入した潤滑剤(例えば、グリース、油)が軸受外部に漏洩したり、異物(例えば、水、塵埃)が軸受内部に侵入するのが防止されている。本実施の形態ではシール部材の一例として、ハブ１２の軸方向一方側にシール２０を適用し、ハブ１２の軸方向他方側にパックシール２２を適用している。
【００１５】
なお、シール２０には、１又は複数のシールリップ(特に参照符号は付さない)が設けられており、各シールリップは、ハブ１２の外径面に常時摺接した状態に維持されている。一方、パックシール２２は、内輪構成体１６に外嵌されたスリンガ２２ａと、静止輪２に内嵌されたシール本体２２ｂとから構成されている。この場合、シール本体２２ｂには、１又は複数のシールリップ(特に参照符号は付さない)が設けられており、各シールリップは、スリンガ２２ａに常時摺接した状態に維持されている。
【００１６】
このような軸受ユニットにおいて、センサ１１は、静止輪２の外側に固定されていると共に、エンコーダ１０は、回転輪４に取り付けられた支持部材２４に支持されており、当該支持部材２４によりエンコーダ１０はセンサ１１に対向して位置決めされている。本実施の形態では一例として、エンコーダ１０は、支持部材２４によりセンサ１１に対してラジアル方向に対向して位置決めされている。
また、センサ１１からの出力信号は、ハーネス（図示せず）、もしくは電波（ワイヤレス）等により車体に設けられているＥＣＵ（Electronic  Control  Unit  図示せず）に送られる。
【００１７】
支持部材２４は、静止輪２の外側を一部覆うような中空円筒状を成しており、その基端２４ａが断面Ｌ字状に屈曲し、ここを回転輪４の例えばハブフランジ１２ａに取り付けて配置されている。この場合、エンコーダ１０は、中空円筒状の支持部材２４の先端２４ｂの内周に固定されている。なお、支持部材２４の基端２４ａをハブフランジ１２ａに取り付ける方法としては、例えばねじ止め、接着、嵌合、溶着など各種の取付方法を適用することができる。また、エンコーダ１０を支持部材２４の先端１４ｂの内周に固定する方法としても、例えばねじ止め、接着、嵌合、溶着など各種の取付方法を適用することができる。
【００１８】
なお、エンコーダ１０は、周方向に沿って磁気特性が交互に変化して構成(例えば、Ｓ極とＮ極とを周方向に沿って交互に配置して構成)されており、自動車の走行時に、回転輪４と共に回転するエンコーダ１０の単位時間当たりの磁気的な変化をセンサ１１で検出することで、車輪の回転速度を計測することができる。
【００１９】
以上、本実施の形態によれば、静止輪２の外側にセンサ１１を固定し、これに対してラジアル方向に対向してエンコーダ１０を位置決めしたことにより、固定配置スペースに影響されること無くエンコーダ１０の設計の自由度を向上させることができる。例えばエンコーダ１０を大きく設計して極数を増やすことが可能となり、これにより、回転速度を更に高精度に検出することができる。また、軸受内部にエンコーダ１０を配置するためのスペースを確保する必要がないため、軸受構成が簡略化でき、これにより軸受の製造コストを大幅に削減することが可能となる。
【００２０】
また、上述した実施の形態では、エンコーダ１０をセンサ１１に対してラジアル方向に対向して位置決めした構成を示したが、例えば図２(ａ),(ｂ)に示すように、エンコーダ１０をセンサ１１に対してアキシアル方向に対向して位置決めしても同様の効果を得ることができる。この場合、支持部材２４の先端２４ｂには、静止輪２に向って内径側に延出した鍔部２６が設けられており、エンコーダ１０は、鍔部２６の内周に支持されている。これにより、エンコーダ１０はセンサ１１に対してアキシアル方向に対向して位置決めされている。なお、鍔部２６は、支持部材２４と一体でも良いし、或いは、別体で構成しても良い。また、エンコーダ１０を鍔部２６の内周に支持する方法としては、例えばねじ止め、接着、嵌合、溶着など各種の取付方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットの構成例を示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)のセンサとエンコーダとの位置関係を拡大して示す部分断面図。
【図２】(ａ)は、本発明の他の実施の形態に係る軸受ユニットの構成例を示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)のセンサとエンコーダとの位置関係を拡大して示す部分断面図。
【符号の説明】
【００２２】
２  静止輪(外輪)
４  回転輪(内輪)
6,8  転動体
１０  エンコーダ
１１  センサ
１２  ハブ
２４  支持部材
２６  鍔部
【図１】
2007046675.tif 000003
【図２】
2007046675.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月3日(2006.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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