(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転する内・外輪部材の軸方向一側に密封装置と回転速度検出装置を組み込んだ軸受装置であって、
前記密封装置が、内・外輪部材のうちの固定側部材に取り付けられる第１環体と、内・外輪部材のうちの回転側部材に取り付けられる第２環体とを組み合わせたシールとされ、かつ、前記第１環体に対して前記第２環体との間で密封部を形成するゴム製のリップが被着されており、
前記回転速度検出装置が、パルサリングと、パルサリングの回転に伴う相対位置の変化を検出するセンサとを有し、
前記回転速度検出装置において前記パルサリングが、前記第２環体に取り付けられ、前記センサが、固定側部材において前記第１環体の取り付け領域に対応する円周上の１ヶ所に形成される径方向の貫通孔に対して着脱可能に収納装着されており、かつ、前記第１環体において固定側部材に対する取り付け部に前記センサとパルサリングとを対面させるための窓が設けられることにより、前記回転速度検出装置が前記密封装置の設置幅内に設置されている、ことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
請求項１の軸受装置において、
前記第１環体が、前記固定側部材に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の外端部に連接されて径方向内向きに延びる環状板部とを有し、この第１環体の円筒部に対して前記窓として径方向に貫通する孔が設けられており、
前記第２環体が、前記回転側部材に対して嵌合固定される小径円筒部と、小径円筒部に対して所定隙間を介して径方向で平行に対向されるとともに前記第１環体の円筒部に対して微小隙間を介して対向させられる大径円筒部と、前記両円筒部の各外端間に連接されて径方向に沿う環状板部とを有し、この第２環体の大径円筒部の外周面に対して前記パルサリングが取り付けられている、ことを特徴とする軸受装置。
【請求項３】
請求項１の軸受装置において、
前記第１環体が、前記固定側部材に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の外端部に連接されて径方向内向きに延びる環状板部とを有し、この第１環体の円筒部に対して前記窓として径方向に貫通する孔が設けられており、
前記第２環体が、前記回転側部材に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の外端部に連接されて径方向外向きに延びる環状板部とを有し、この第２環体の環状板部の内側面に前記パルサリングが取り付けられている、ことを特徴とする軸受装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの軸受装置において、
前記パルサリングが、磁性粉を含有したゴムあるいは樹脂に周方向交互に極性を変えて着磁した多極磁化部材とされ、
前記センサが、磁気センサとされている、ことを特徴とする軸受装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの軸受装置において、
前記センサが、前記固定側部材の貫通孔に対して圧入嵌合またはねじ結合により装着されている、ことを特徴とする軸受装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの軸受装置において、
前記センサが、前記貫通孔に外径側から嵌入させることのみにより前記固定側部材に固定されている、ことを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封装置および回転速度検出装置を有する軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、車軸用軸受装置の肩部には、密封装置を取り付けているが、近年では、前述した密封装置の側近に、自動車のアンチロックブレーキシステムなどに用いる回転速度検出装置を取り付けることを考えている。前述の回転速度検出装置としては、センサとパルサリングとを用いるものが一般的である。
【０００３】
このような構造として、例えば特開平１１−３８０２７号公報に示されているが、この例では、内・外輪間の軸方向一側に密封装置を設置し、この密封装置よりも内側で、この密封装置とは無関係に外輪に対して回転速度検出装置のセンサを取り付け、内輪に対して回転速度検出装置のパルサリングを取り付けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、密封装置と回転速度検出装置とを軸方向で隣り合わせに別々に設置している関係上、それらの軸方向での設置スペースが無駄に大きくなっていることが指摘される。
【０００５】
このような事情に鑑み、本発明は、密封装置および回転速度検出装置を有する軸受装置において、密封装置と回転速度検出装置の軸方向での設置スペースを小さくし、コンパクト化することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明第１の軸受装置は、相対回転する内・外輪部材の軸方向一側に密封装置と回転速度検出装置を組み込んだ構成であって、前記密封装置が、内・外輪部材のうちの固定側部材に取り付けられる第１環体と、内・外輪部材のうちの回転側部材に取り付けられる第２環体とを組み合わせたシールとされ、かつ、前記第１環体に対して前記第２環体との間で密封部を形成するゴム製のリップが被着されており、前記回転速度検出装置が、パルサリングと、パルサリングの回転に伴う相対位置の変化を検出するセンサとを有し、前記回転速度検出装置において前記パルサリングが、前記第２環体に取り付けられ、前記センサが、固定側部材において前記第１環体の取り付け領域に対応する円周上の１ヶ所に形成される径方向の貫通孔に対して着脱可能に収納装着されており、かつ、前記第１環体において固定側部材に対する取り付け部に前記センサとパルサリングとを対面させるための窓が設けられることにより、前記回転速度検出装置が前記密封装置の設置幅内に設置されている、ことを特徴としている。
【０００７】
本発明第２の軸受装置は、上記第１の構成において、前記第１環体が、前記固定側部材に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の外端部に連接されて径方向内向きに延びる環状板部とを有し、この第１環体の円筒部に対して前記窓として径方向に貫通する孔が設けられており、前記第２環体が、前記回転側部材に対して嵌合固定される小径円筒部と、小径円筒部に対して所定隙間を介して径方向で平行に対向されるとともに前記第１環体の円筒部に対して微小隙間を介して対向させられる大径円筒部と、前記両円筒部の各外端間に連接されて径方向に沿う環状板部とを有し、この第２環体の大径円筒部の外周面に対して前記パルサリングが取り付けられている、ことを特徴としている。
【０００８】
本発明第３の軸受装置は、上記第１の構成において、前記第１環体が、前記固定側部材に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の外端部に連接されて径方向内向きに延びる環状板部とを有し、この第１環体の円筒部に対して前記窓として径方向に貫通する孔が設けられており、前記第２環体が、前記回転側部材に対して嵌合固定される円筒部と、円筒部の外端部に連接されて径方向外向きに延びる環状板部とを有し、この第２環体の環状板部の内側面に前記パルサリングが取り付けられている、ことを特徴としている。
【０００９】
本発明第４の軸受装置は、上記第１〜第３の構成において、前記パルサリングが、磁性粉を含有したゴムあるいは樹脂に周方向交互に極性を変えて着磁した多極磁化部材とされ、前記センサが、磁気センサとされている、ことを特徴としている。
【００１０】
本発明第５の軸受装置は、上記第１〜第４のいずれかの構成において、前記センサが、前記固定側部材の貫通孔に対して圧入嵌合またはねじ結合により装着されている、ことを特徴としている。
また、本発明第６の軸受装置は、上記第１〜第５のいずれかの構成において、前記センサが、前記貫通孔に外径側から嵌入させることのみにより前記固定側部材に固定されている、ことを特徴としている。
【００１１】
要するに、本発明では、内・外輪部材間に設置される密封装置を２つの環体を組み合わせたシールとし、このシールのうち、内・外輪部材のうちの回転側部材に取り付けられる第２環体に対して回転速度検出装置のパルサリングを取り付ける一方、回転速度検出装置のセンサを内・外輪部材のうちの固定側部材において前記パルサリングと径方向で対向する領域に設けた貫通孔に対して収納装着するようにし、さらに、シールのうち、固定側部材に取り付けられる第１環体の取り付け部分に窓を開けて、この窓を通じて前記センサと前記パルサリングとを対面させるようにしている。
【００１２】
このように、密封装置に対して回転速度検出装置が軸方向に重なった状態で設置されているから、それらの軸方向での設置スペースが小さくなる。
【００１３】
また、上記第２、第３の構成では、密封装置の２つの環体について好ましい形状例を示しており、センサとパルサリングとの相対位置を高精度に管理するうえで有利となる。
【００１４】
また、第４の構成では、パルサリングを多極磁化部材とし、センサを磁気センサとしているから、回転していないときでも、その状態を示す信号を出力できるようになる。
【００１５】
また、第５の構成では、センサの着脱が簡単に行えるようになるから、センサのメインテナンスが容易となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１７】
図１および図２は本発明の一実施形態を示している。ここでは、軸受装置として、自動車の駆動輪が取り付けられるタイプの車軸用軸受装置を例に挙げる。図１は、車軸用軸受装置を示す断面図、図２は、回転速度検出装置を分離した状態の斜視図である。
【００１８】
図例の車軸用軸受装置は、ハブホイール１と、複列転がり軸受２と、等速ジョイント３とを備えている。
【００１９】
ハブホイール１は、中空構造となっており、その外周面の軸方向中間部には径方向外向きのフランジ１１が形成され、また、中空孔の所要領域にはスプライン（図示省略）が形成され、外周面においてフランジ１１よりも車両インナ側には複列転がり軸受２における車両アウタ側の玉２２群の軌道面１２が形成された構成となっている。
【００２０】
複列転がり軸受２は、二列の軌道溝を有する単一の外輪２１と、二列で配設される転動体としての複数の玉２２と、二つの冠形保持器２３と、車両インナ側の玉２２群に関する内輪２４とから構成されており、車両アウタ側の玉２２群の内輪については上述したようにハブホイール１の軌道面を利用しているため存在しない。
【００２１】
等速ジョイント３は、周知のツェッパタイプ（バーフィールド型）等速ジョイントと呼ばれるものとされ、外輪３１、内輪３２、玉３３および保持器３４などから構成されている。外輪３１は、内輪３２、玉３３および保持器３４などが収納配設される椀形部３５と、この椀形部３５の小径側に一体に連接される軸部３６とから構成されている。軸部３６の外周面には、スプラインが形成されており、ハブホイール１の中空孔に対してスプライン嵌合される。
【００２２】
なお、上記ハブホイール１の外周面に複列転がり軸受２が取り付けられる。このハブホイール１の車両インナ側端部は、径方向外向きに屈曲されて複列転がり軸受２の内輪２４の車両インナ側端面に対してかしめつけられている。このかしめ部には、符号１４を付してある。
【００２３】
また、ハブホイール１に対して等速ジョイント３が複列転がり軸受２の近傍に隣り合わされる形態で結合される。この結合形態については後で説明する。
【００２４】
そして、ハブホイール１のフランジ１１に対して図示しないディスクブレーキ装置のディスクロータおよび車輪があてがわれて複数のボルト１３により装着される。また、複列転がり軸受２の外輪２１に設けてある径方向外向きのフランジ２５が、車体側のナックル６などにボルト止めされる。さらに、等速ジョイント３の内輪３２に対してシャフト５がスプライン嵌合されて止め輪（符号省略）などで抜け止め固定される。前述のシャフト５の他端側は、図示しない別の等速ジョイントを介して車両のデファレンシャル装置に取り付けられる。
【００２５】
このような車軸用軸受装置では、シャフト５の回転動力が、等速ジョイント３を介してハブホイール１に取り付けられてある車輪（図示省略）に対して伝達される。
【００２６】
なお、上記ハブホイール１に対する等速ジョイント３の結合形態について説明する。まず、ハブホイール１の中空孔は、軸方向中間領域のみにスプラインが形成され、車両インナ側領域と車両アウタ側領域とが軸方向中間領域のスプラインにおける溝底の直径よりも拡径されており、両端の拡径領域は円筒面とされている。この車両インナ側の拡径領域に符号１５を、また、車両アウタ側の拡径領域に符号１６をそれぞれ付してある。
【００２７】
また、等速ジョイント３の外輪３１における軸部３６の端縁側には、周溝３７が設けられている。この周溝３７に対してＣ形止め輪３８が一部突出する状態で嵌入されている。
【００２８】
そして、ハブホイール１の中空孔に対して等速ジョイント３の外輪３１における軸部３６を車両インナ側からスプライン嵌合させることにより、軸部３６のスプラインの車両インナ側エンド部がハブホイール１のスプラインの車両インナ側エンド部に対して当接すると、軸部３６に装着してあるＣ形止め輪３８が中空孔における車両アウタ側の拡径領域１６にまで到達し、Ｃ形止め輪３８が径方向外向きに拡がり、拡径領域に対して当接する状態になる。これで、ハブホイール１の雌スプラインが、その軸方向両側から軸部３６の雄スプラインにおける車両インナ側端縁とＣ形止め輪３８とにより挟まれた形態となり、ハブホイール１に対して等速ジョイント３が非分離に結合された状態になる。
【００２９】
この実施形態１では、複列転がり軸受２に対する密封装置７および回転速度検出装置８の設置形態について特徴があるので、以下で詳細に説明する。
【００３０】
まず、密封装置７は、第１環体としてのシールリング７１と、第２環体としてのスリンガー７２とを組み合わせた構成のパックシールとされている。
【００３１】
シールリング７１は、例えば金属製の環状芯金７１ａに例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）などの主リップ７１ｂおよび補助リップ７１ｃを被着した構成である。環状芯金７１ａは、軸方向に沿う円筒部７１ｄと、この円筒部７１ｄの軸方向内端側を径方向内向きに屈曲してなる環状板部７１ｅとを有する形状である。
【００３２】
スリンガー７２は、例えば金属板を屈曲形成されるもので、径方向内外に位置する大径円筒部７２ａおよび小径円筒部７２ｂと、これら両円筒部７２ａ，７２ｂの軸方向外端側を連接する径方向に沿った環状板部７２ｃとを有する形状である。
【００３３】
そして、シールリング７１は、その環状芯金７１ａの円筒部７１ｄを外輪２１の車両インナ側内周面に対して圧入嵌合することにより固定され、また、スリンガー７２は、その小径円筒部７２ｂを内輪２４の車両インナ側外周面に対して圧入嵌合することにより固定される。その状態において、シールリング７１の環状板部７１ｅとスリンガー７２の環状板部７２ｃとが軸方向で所定間隔を介して対向させられており、シールリング７１の円筒部７１ｄとスリンガー７２の大径円筒部７２ａとが径方向で所定間隔を介して対向させられている。また、シールリング７１の主リップ７１ｂおよび補助リップ７１ｃが、スリンガー７２の小径円筒部７２ｂに対して接触されることにより、密封部を形成している。
【００３４】
回転速度検出装置８は、パルサリング８１と、センサ８２とを組み合わせた構成である。
【００３５】
パルサリング８１は、磁性粉末を含有したゴムあるいは樹脂に周方向交互に極性を変える形態で着磁された多極磁化部材からなり、スリンガー７２の大径円筒部７２ａの外周面に対して接着剤などで接着されることにより、固定される。
【００３６】
センサ８２は、例えばホール素子などの磁気センサとされ、外輪２１の車両インナ側肩部の円周１ヶ所に径方向に沿って貫通される貫通孔２１ａに対して外径側から圧入嵌合されることにより、着脱可能に固定される。
【００３７】
そして、外輪２１に取り付けたセンサ８２を、スリンガー７２に取り付けたパルサリング８１に対して対面させるために、シールリング７１の環状芯金７１ａにおける円筒部７１ｄに径方向に貫通する窓７１ｆを設けている。
【００３８】
このように、複列転がり軸受２に密封装置７を取り付けた状態で、この密封装置７のスリンガー７２における大径円筒部７２ａの設置幅内の領域に回転速度検出装置８のパルサリング８１を取り付け、このパルサリング８１に対して径方向で対向する状態で外輪２１に設けた貫通孔２１ａに対して回転速度検出装置８のセンサ８２を取り付けるようにしている。
【００３９】
これにより、密封装置７の設置幅内に回転速度検出装置８を設置することができるので、複列転がり軸受２の設置スペースから軸方向に張り出す部分を無くすことができるなど、コンパクト化が達成される。
【００４０】
しかも、回転速度検出装置８のセンサ８２について、複列転がり軸受２の外輪２１に設けた貫通孔２１ａに対して外径側から嵌入させることで固定しているだけであるから、センサ８２の交換が簡単かつ迅速に行えるようになるなど、実用面において有利となる。
【００４１】
図３は、本発明の他の実施形態を示している。この実施形態において、上記実施形態との違いは、主として、密封装置７のスリンガー７２の形状と、回転速度検出装置８のパルサリング８１の形状とである。
【００４２】
具体的に、スリンガー７２は、大径円筒部７２ａが排除されており、環状板部７２ｃの内面に対して、径方向および軸方向に厚肉としたパルサリング８１を接着した構造になっている。パルサリング８１については、上記実施形態で説明したものと同じ構成である。この実施形態でも、上記実施形態とほぼ同様の作用、効果が得られる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、いろいろな応用や変形が考えられる。
【００４４】
（１）上記実施形態で例示した車軸用軸受装置の他にも、例えば図４や図５に示すような車軸用軸受装置や、その他の周知の車軸用軸受装置すべてに対して本発明を適用できる。ちなみに、図４に示す車軸用軸受装置は、第３世代の従動輪取り付けタイプと呼ばれるもので、図１の構造との違いはハブホイール１が中実になっていて、等速ジョイント３を装備していないことである。図５に示す車軸用軸受装置は、第２世代の内輪回転タイプと呼ばれるもので、図１の構造との違いはハブホイール１と等速ジョイント３とを備えておらず、車両インナ側の内輪２４の他に車両アウタ側の内輪２４´を備えていることである。これらに対する密封装置７と回転速度検出装置８との取り付け形態については、上述した実施形態と同様であるので、その説明は割愛する。
【００４５】
（２）上記実施形態では、車軸用軸受装置を例示したが、その他、鉄道車両、工作機械、産業機械などに用いる軸受装置に対しても本発明を適用できる。この種の軸受装置の一例として、図６に示すような深溝玉軸受などが挙げられる。図６の例において、外輪２１を固定とし、内輪２４を回転とする場合、回転速度検出装置８におけるパルサリング８１やセンサ８２の取り付け形態について、基本的に、上述した各実施形態と同様である。但し、上記各実施形態において、内輪２４を固定とし、外輪２１を回転とするような場合には、回転速度検出装置８におけるセンサ８２を内輪２４に対して取り付ければよい。
【００４６】
（３）上記実施形態では、回転速度検出装置８のセンサ８２を磁気センサ、パルサリング８１を多極磁化部材とした例を挙げているが、例えばパルサリング８１としては、例えば円周等間隔に窓を設けるか、あるいは切欠きを設けて櫛歯形状にした磁性材製の環体とすることができる他、円周等間隔に径方向に凹凸となる形状にした磁性材製の環体とすることができる。このようなパルサリング８１については、図１に示す実施形態でのスリンガー７２の大径円筒部７２ａそのものに加工を施すことで得ることができる。その場合、センサ８２は、磁気センサでもよいし、あるいは光センサなどの近接センサとすることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の軸受装置では、密封装置の設置幅内に回転速度検出装置を設置しているから、それらの軸方向での設置スペースを小さくすることができて、軸受装置全体のコンパクト化が達成される。
【００４８】
しかも、回転速度検出装置のセンサについて、固定側部材に設けた貫通孔に対して着脱可能に取り付けているから、センサの交換が簡単かつ迅速に行えるようになるなど、実用面において有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車軸用軸受装置を示す断面図
【図２】図１中の回転速度検出装置を分離した状態の斜視図
【図３】本発明の他の実施形態に係る車軸用軸受装置で、要部のみを示す図
【図４】本発明の他の実施形態に係る車軸用軸受装置を示す断面図
【図５】本発明の他の実施形態に係る車軸用軸受装置を示す断面図
【図６】本発明の他の実施形態に係る軸受装置を示す断面図
【符号の説明】
１      ハブホイール
２      複列転がり軸受
２１      複列転がり軸受の外輪
２１ａ    外輪の貫通孔
２４      複列転がり軸受の内輪
３      等速ジョイント
７      密封装置
７１      密封装置のシールリング
７１ａ    シールリングの環状芯金
７１ｄ    環状芯金の円筒部
７１ｅ    環状芯金の環状板部
７２      密封装置のスリンガー
７２ａ    スリンガーの大径円筒部
７２ｂ    スリンガーの小径円筒部
７２ｃ    スリンガーの環状板部
８      回転速度検出装置
８１      回転速度検出装置のセンサ
８２      回転速度検出装置のパルサリング
【図１】
0004158341.tif 000002
【図２】
0004158341.tif 000003
【図３】
0004158341.tif 000004
【図４】
0004158341.tif 000005
【図５】
0004158341.tif 000006
【図６】
0004158341.tif 000007