JP4626979B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents
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Description
この発明は、軸受端部を蓋するセンサキャップに回転検出用のセンサを取付けた車輪用軸受装置に関する。
車輪用軸受装置において、各種の制御、例えば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）等を制御するために、回転検出装置を設けたものがある。この回転検出装置は、軸受の回転側部材にパルサリングを取付け、固定側部材にセンサを取り付けたものとされる。インボード側にセンサを内蔵した従動輪用の車輪用軸受装置の場合、センサの設置は、軸受の端部を蓋するセンサキャップに行うものが一般的である（例えば特許文献１）。
このような車輪用軸受装置の一例を図３および図４に示す。この車輪用軸受装置は、図３のように車体に取付けられる外方部材３１と、車輪が取付けられる内方部材３２との間に複列の転動体３３を介在させてなる従動輪支持用のものである。内方部材３２の構成部品であるインボード側の内輪３５にはパルサリング３９が設けられ、外方部材３１に、そのインボード側端を閉塞する合成樹脂製のセンサキャップ４３が設けられる。
センサキャップ４３には、パルサリング３９に対して軸方向に対向するようにセンサ４０が配置され、このセンサ４０とパルサリング３９とで回転センサ３８が構成される。図３のIV部を拡大して図４に示す。センサ４０はセンサ支持部材４９に取付けられ、このセンサ支持部材４９がセンサキャップ４３の外表面に配置されるように、センサキャップ４３に設けられたセンサ挿入孔４６にセンサ４０が挿入される。センサ支持部材４９を、センサ固定ボルト５２でセンサキャップ４３に締め付け固定することにより、センサ４０がセンサキャップ４３に固定される。前記センサ支持部材４９のセンサ固定ボルト５２による締め付け固定は、センサキャップ４３に埋め込まれたインサートナット４５にセンサ固定ボルト５２をねじ込むことにより行われる。
特許３４４０８００号公報
しかし上記構成では、インサートナット４５のねじ孔とセンサ固定ボルト５２の間や、センサ固定ボルト５２，センサ支持部材４９，センサキャップ４３の接触面間等の僅かな隙間を通じて泥水等の異物が軸受内部へ侵入することがある。また、インサートナット４５とセンサキャップ４３の合成樹脂部分との接触面からも泥水等が進入することがある。このような泥水等の異物の軸受内部への侵入が生じると、軸受寿命の低下や、パルサリング３９の劣化を招く可能性が有る。
この発明の目的は、センサの固定のためのねじ孔、センサ支持部材、センサ固定ボルト等の周辺からの軸受内部への泥水等の異物の侵入を防止することができる車輪用軸受装置を提供することである。
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面を有し車体に取付けられる外方部材と、これら転走面に対向する転走面を有し車輪が取付けられる内方部材と、対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備える車輪用軸受装置において、次の構成としたものである。
前記外方部材のインボード側端を閉塞するセンサキャップを設ける。このセンサキャップの合成樹脂製部分に、その外表面に開口させてインサートナットを埋め込み、このインサートナットと並んで前記センサキャップにセンサ挿入孔を設ける。センサが取付けられたセンサ支持部材を前記センサキャップの外表面に配置して前記センサを前記センサ挿入孔に挿入する。前記センサ支持部材に設けられたボルト挿入孔にセンサ固定ボルトを挿入して前記インサートナットにねじ込むことにより前記センサ支持部材を固定する。前記センサと対向するパルサリングを前記内方部材に設ける。前記センサキャップは、前記インサートナットの奥側端面に位置してインサートナット内からセンサキャップ内に貫通する小径孔を有する。この小径孔は、インサートナットの奥側端面に対向する受け面を内周に有していて、弾性を持つシール部材を前記受け面と前記インサートナットの奥側端面の間に締め代を持って介在させることにより密封する。
前記外方部材のインボード側端を閉塞するセンサキャップを設ける。このセンサキャップの合成樹脂製部分に、その外表面に開口させてインサートナットを埋め込み、このインサートナットと並んで前記センサキャップにセンサ挿入孔を設ける。センサが取付けられたセンサ支持部材を前記センサキャップの外表面に配置して前記センサを前記センサ挿入孔に挿入する。前記センサ支持部材に設けられたボルト挿入孔にセンサ固定ボルトを挿入して前記インサートナットにねじ込むことにより前記センサ支持部材を固定する。前記センサと対向するパルサリングを前記内方部材に設ける。前記センサキャップは、前記インサートナットの奥側端面に位置してインサートナット内からセンサキャップ内に貫通する小径孔を有する。この小径孔は、インサートナットの奥側端面に対向する受け面を内周に有していて、弾性を持つシール部材を前記受け面と前記インサートナットの奥側端面の間に締め代を持って介在させることにより密封する。
この構成によると、インサートナット内のねじ孔や、インサートナットの外周とセンサキャップの合成樹脂部分との接触面は、軸受内部に対して、前記小径孔を介して通じているだけであり、ねじ孔やセンサ固定ボルトの周辺で、他に軸受内部に通じる箇所がない。前記小径孔は、前記シール部材の介在により密封されている。そのため、インサートナットのねじ孔や、センサ固定ボルト、センサ支持部材等の間に生じている僅かな隙間と軸受内部とが遮断され、前記隙間を通じて、泥水等の異物が軸受内部へ侵入することが、前記シール部材の密封作用で防止することができる。
前記シール部材は、例えばゴム球とされる。ゴム球の材質は、ニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴムのいずれかであっても良い。シール部材がゴム球であると、シール部材の取付作業が容易に行える。
シール部材が球であり、前記小径孔は、ゴム球と締め代を形成する孔であって、前記インサートナットの奥側端面に対応する箇所のセンサキャップの肉厚部分と、この肉厚部分から裏面に突出して内周面が前記受け面となる環状突部とに渡って形成されたものである。このように環状突部を設け、その内周面を受け面とし、また小径孔の内面が球と締め代を形成する形状の場合、球からなるシール部材を簡単な構造で容易に取付けることができ、かつ優れた密封効果を得ることができる。
この発明の車輪用軸受装置は、内外方部材のインボード側端を閉塞するセンサキャップを設け、このセンサキャップの合成樹脂製部分に、その外表面に開口させてインサートナットを埋め込み、このインサートナットと並んで前記センサキャップにセンサ挿入孔を設け、センサが取付けられたセンサ支持部材を前記センサキャップの外表面に配置して前記センサを前記センサ挿入孔に挿入し、前記センサ支持部材に設けられたボルト挿入孔にセンサ固定ボルトを挿入して前記インサートナットにねじ込むことにより前記センサ支持部材を固定し、前記センサと対向するパルサリングを前記内方部材に設け、前記センサキャップは、前記インサートナットの奥側端面に位置してインサートナット内からセンサキャップ内に貫通する小径孔を有し、この小径孔は、インサートナットの奥側端面に対向する受け面を内周に有していて、弾性を持つシール部材を前記受け面と前記インサートナットの奥側端面の間に締め代を持って介在させることにより密封し、前記シール部材が球であり、前記小径孔が、内面が球面状の孔であって、前記インサートナットの奥側端面に対応する箇所のセンサキャップの肉厚部分と、この肉厚部分から裏面に突出して内周面が前記受け面となる環状突部とに渡って形成されたものであるため、センサの固定のためのねじ孔や、センサ支持部材、センサ固定ボルト等の周辺からの軸受内部への泥水等の異物の侵入を防止することができる。
この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。この車輪用軸受装置は複列のアンギュラ玉軸受形式の転がり軸受であって、従動輪支持用である。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。図１では、左側がアウトボード側、右側がインボード側となる。
この車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面１ａを有する外方部材１と、これら転走面１ａにそれぞれ対向する転走面２ａを有する内方部材２と、これら複列の転走面１ａ，２ａ間に介在した複列の転動体３とで軸受部１１が構成され、車体に対して車輪を回転自在に支持する。各列の転走面１ａ，２ａは接触角が背面合わせとなるように形成されている。転動体３はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。内外の部材２，１間に形成される環状空間のアウトボード側端部は、オイルシール等の接触式のシール７で密封されている。
外方部材１は固定側の部材となるものであって、外周に設けられた車体取付フランジ（図示せず）を介して車体に取付けられる。内方部材２は回転側の部材となるものであって、外周のアウトボード側端に車輪取付フランジ４ａを有するハブ輪４と、このハブ輪４の外周のインボード側端に圧入状態に嵌合させた内輪５とを有する。内輪５は、ハブ輪４のインボード側端に形成されたフランジ状の加締部４ｂにより、ハブ輪４に対して軸方向に締め付け固定される。これらハブ輪４および内輪５のそれぞれに、上記複列の転走面２ａのうちの各列の転走面２ａが形成されている。ハブ輪４の車輪取付フランジ４ａに車輪（図示せず）がボルト１２で取付けられる。
内方部材２の構成部品である内輪５には、回転センサ８の被検出部であるパルサリング９が取付けられ、外方部材１には前記パルサリング９に対して軸方向に対向するセンサ１０がセンサキャップ１３を介して取付けられる。パルサリング９は有底の円筒部材からなり、前記内輪５のインボード側端の外周に圧入嵌合して取付けられる。パルサリング９には、その軸方向を向く底面部９ａに円周方向に等間隔で並べた複数の窓１４が形成されている。センサ１０はパッシブ型センサからなり、パルサリング９の窓１４の配置周域に対向するように配置されている。センサ１０は、内方部材２と一体に回転するパルサリング９の窓１４がセンサ１０の前を間欠的に横切ることにより、車輪回転数に比例した周波数の回転検出信号を出力する。
なお、パルサリング９は、円周方向にＮＳ交互に磁極を有する多極磁石等からなる磁気エンコーダであっても良い。
なお、パルサリング９は、円周方向にＮＳ交互に磁極を有する多極磁石等からなる磁気エンコーダであっても良い。
センサキャップ１３は有底の円筒状とされ、外方部材１のインボード側端の内周に圧入嵌合して取付けられ、外方部材１のインボード側端を閉塞する。センサキャップ１３は、少なくとも軸方向に対向する底面部１３ａが合成樹脂製とされる。底面部１３ａには、その外表面に開口させてインサートナット１５が埋め込まれると共に、このインサートナット１５と並んでセンサ１０を挿入するセンサ挿入孔１６が設けられている。センサ挿入孔１６の内周面にはスリーブ１７が嵌合させてあり、このスリーブ１７内にセンサ１０が挿入され、センサ１０の挿入軸部１０ａの外周に嵌合させたＯリング１８で、センサ挿入軸部１０ａとスリーブ１７の間が密封されている。
センサ１０は、センサキャップ１３の底面部１３ａの外表面より外側に突出するセンサ基端部１０ｂでセンサ支持部材１９に取付けられる。センサ支持部材１９はボルト挿入孔２０を有し、そのボルト挿入孔２０が前記インサートナット１５の開口に整合するように、センサキャップ１３の底面部１３ａの外表面に配置される。センサ支持部材１９のボルト挿入孔２０の内周面にはスリーブ２１が嵌合させてある。このスリーブ２１内に挿入したセンサ固定ボルト２２をインサートナット１５にねじ込むことにより、センサ支持部材１９がセンサキャップ底面部１３ａに締め付け固定される。
センサキャップ底面部１３ａには、インサートナット１５の奥側端面に位置してインサートナット１５内からセンサキャップ１３の内側面に貫通する小径孔２３が設けられている。この小径孔２３は、インサートナット１５の奥側端面に対向する受け面２４を内周に有している。その受け面２４とインサートナット１５の奥側端面の間に、弾性を持つシール部材２５が締め代を持って介在させてあり、これにより小径孔２３が密封されている。ここでは、シール部材２５はゴム球とされている。ゴム球の材質は、例えばニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴムからなる。
シール部材２５の形状に合わせて、前記小径孔２３は内面が球面状の孔とされる。センサキャップ底面部１３ａにおけるインサートナット１５の奥側端面に対応する箇所の肉厚部分１３ａａと、この肉厚部分１３ａａから裏面に突出して内周面が前記受け面２４となる環状突部１３ａｂとに渡り、小径孔２３の前記球面状の内面が形成されている。
シール部材２５の形状に合わせて、前記小径孔２３は内面が球面状の孔とされる。センサキャップ底面部１３ａにおけるインサートナット１５の奥側端面に対応する箇所の肉厚部分１３ａａと、この肉厚部分１３ａａから裏面に突出して内周面が前記受け面２４となる環状突部１３ａｂとに渡り、小径孔２３の前記球面状の内面が形成されている。
この構成の車輪用軸受装置によると、インサートナット１５内のねじ孔や、インサートナット１５の外周とセンサキャップ１３の合成樹脂部分との接触面は、軸受内部に対して、前記小径孔２３を介して通じているだけであり、ねじ孔やセンサ固定ボルト２２の周辺で、他に軸受内部に通じる箇所がない。前記小径孔２３は、前記シール部材２５の介在により密封されている。そのため、インサートナット１５のねじ孔や、センサ固定ボルト２２、センサ支持部材１９等の間に生じている僅かな隙間と軸受内部とが遮断され、前記隙間を通じて、泥水等の異物が軸受内部へ侵入することが、シール部材２５の密封作用で防止される。
また、前記シール部材２５をゴム球とすると共に、前記小径孔２３を、内面がゴム球と締め代を形成する孔であって、インサートナット１５の奥側端面に対応する箇所のセンサキャップ１３の肉厚部分１３ａａと、この肉厚部分１３ａａから裏面に突出して内周面が前記受け面２４となる環状突部１３ａｂとに渡って形成されたものとしているので、シール部材２５を簡単な構造で容易に取付けることができる。球状のシール部材２５を球面状の小径孔２３の内面に締め代を持って配置するため、密封性がより優れてものとなる。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、範囲内のすべての変更を含む。
１…外方部材
１ａ…転走面
２…内方部材
２ａ…転走面
３…転動体
９…パルサリング
１０…センサ
１３…センサキャップ
１３ａａ…肉厚部分
１３ａｂ…環状突部
１５…インサートナット
１６…センサ挿入孔
１９…センサ支持部材
２０…ボルト挿入孔
２２…センサ固定ボルト
２３…小径孔
２４…受け面
２５…シール部材
１ａ…転走面
２…内方部材
２ａ…転走面
３…転動体
９…パルサリング
１０…センサ
１３…センサキャップ
１３ａａ…肉厚部分
１３ａｂ…環状突部
１５…インサートナット
１６…センサ挿入孔
１９…センサ支持部材
２０…ボルト挿入孔
２２…センサ固定ボルト
２３…小径孔
２４…受け面
２５…シール部材
Claims (4)
- 内周に複列の転走面を有し車体に取付けられる外方部材と、これら転走面に対向する転走面を有し車輪が取付けられる内方部材と、対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備える車輪用軸受装置において、
前記外方部材のインボード側端を閉塞するセンサキャップを設け、このセンサキャップの合成樹脂製部分に、その外表面に開口させてインサートナットを埋め込み、このインサートナットと並んで前記センサキャップにセンサ挿入孔を設け、センサが取付けられたセンサ支持部材を前記センサキャップの外表面に配置して前記センサを前記センサ挿入孔に挿入し、前記センサ支持部材に設けられたボルト挿入孔にセンサ固定ボルトを挿入して前記インサートナットにねじ込むことにより前記センサ支持部材を固定し、前記センサと対向するパルサリングを前記内方部材に設け、前記センサキャップは、前記インサートナットの奥側端面に位置してインサートナット内からセンサキャップ内に貫通する小径孔を有し、この小径孔は、インサートナットの奥側端面に対向する受け面を内周に有していて、弾性を持つシール部材を前記受け面と前記インサートナットの奥側端面の間に締代を持って介在させることにより密封し、
前記シール部材が球であり、前記小径孔が、内面が球面状の孔であって、前記インサートナットの奥側端面に対応する箇所のセンサキャップの肉厚部分と、この肉厚部分から裏面に突出して内周面が前記受け面となる環状突部とに渡って形成されたものであることを特徴とする車輪用軸受装置。 - 請求項１において、前記シール部材がゴム球である車輪用軸受装置。
- 請求項２において、ゴム球の材質が、ニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴムのいずれかである車輪用軸受装置。
- 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記センサ挿入孔の内周面には、スリーブが嵌合され、このスリーブ内に前記センサが挿入されている車輪用軸受装置。
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