JP4907459B2 - 車両用軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は車輪が装着される車両用軸受装置に関する。

自動車の速度を検出したり、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を作動したりするために、車輪を装着した車両用軸受装置に回転数検出センサを取り付け、その車軸（車輪）の回転数を検出することが行われている。前記車両用軸受装置は、フランジ付き車軸を構成する回転部材としての内輪部材と、ステアリングナックルを介して車体に固定される固定部材としての外輪部材と、これらの間に配置された複列の転動体と、転動体を保持する保持器などを有している。そして、車輪とともに回転する内輪部材側にはパルサーリング等の被検出体が取り付けられ、非回転側となる外輪部材側には前記被検出体の回転数を検出する回転数センサを設ける。この回転数センサは、外輪部材の端部に設けられたカバーを貫通するセンサ保持穴に挿入されて取り付けられる。前記カバーは、外輪部材の車両インナ側を閉塞するように取り付けられている。
回転数センサの外周面と前記センサ保持穴の内周面との間にはＯリングが設けられる。このＯリングは、回転数センサの外周面に設けられた周溝に外嵌装着され回転数センサとセンサ保持穴との間を密封している。かかるＯリングにより、回転数センサとセンサ保持穴との間から転がり軸受内部への泥水等の侵入が防止される。（特許文献１参照）。
特開２００４−５２８３３号公報

回転数センサとセンサ保持穴との間にＯリングを装着するには、回転数センサ外周面の周溝にＯリングを装着した状態で回転数センサをセンサ保持穴に挿入する。圧縮変形前のＯリングの外径はセンサ保持穴の内径よりも大きいので、回転数センサを挿入する際には、Ｏリングを圧縮変形させつつ挿入する必要があり、挿入に際しては所定の力（回転数センサをセンサ保持穴に挿入する際に必要な軸方向の力。以下、挿入力ともいう。）が必要となる。この挿入力が大きいと、車両用軸受装置の組み立て作業性が低下する。

Ｏリングがセンサ挿入側の開口縁（エッジ部分）に当接した際にはＯリングに作用する面圧が高くなるので挿入力が過大となりやすい。そこで、挿入力を低下させるため、図５に示すように、センサ保持穴６０のカバー外面側（センサ挿入側）の開口縁の全周に均等な（円すい凹面状の）面取り部６１を設け、前記挿入力を緩和することが考えられる。

しかしながら、上記のように面取り部６１を設けた場合でも、挿入力を十分に低減できないことが判明した。即ちこの場合、センサ保持穴６０の内周面６２と面取り部６１との境界である面取りエッジ部６３（図５参照）をＯリングが通過する際において挿入力が過大となってしまうことが判った。面取りエッジ部６３は面取り部６１において最も径が小さい部分であるためＯリングの圧縮変形が特に大きくなり、加えて面取りエッジ部６３のエッジ形状によりＯリングに作用する面圧が過大となるので、大きな挿入力が必要となる。

以上に鑑み、本発明は、Ｏリング外嵌装着された回転数センサをセンサ保持穴に挿入する際に要する力を低減することによって、組み立ての作業性を向上することができる車両用軸受装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用軸受装置は、車両アウタ側に車輪取り付け部を有する回転部材と、車体側に固定される固定部材と、前記回転部材と固定部材との間に転動自在に介装された転動体と、前記回転部材と一体回転する被検出体と、前記固定部材の車両インナ側に取り付けられたカバーと、前記カバーに設けられたセンサ保持穴と、このセンサ保持穴に挿入され前記被検出体と所定のギャップをもって対向する回転数センサと、前記センサ保持穴の内周面と前記回転数センサの外周面との間に介在するＯリングとを備えた車両用軸受装置において、前記センサ保持穴のカバー外面側の開口縁には面取り部が形成され、且つ、前記センサ保持穴の内周面と前記面取り部との境界である面取りエッジ部は軸方向に幅を有していることを特徴とする。

このようにすると、面取りエッジ部が軸方向の幅を有しているため、回転数センサを挿入する際にＯリングの全周が同時に面取りエッジ部と当たることがなく、Ｏリング全周のうちの一部分から順次面取りエッジ部を通過する（乗り越える）こととなる。よって、Ｏリングが面取りエッジ部を通過する際における挿入力を低減することができる。

上記車両用軸受装置において、前記面取り部は、径方向断面が楕円形である構成としてもよい。
この場合、軸方向に幅を有する面取りエッジ部が滑らかに連続しやすくなり、且つ、面取り部を滑らかな曲面より構成しやすくなるので、挿入力の一層の低減が可能となる。

また、上記車両用軸受装置において、前記回転数センサはセンサフランジ部を有しており、このセンサフランジ部がボルトとナットにより前記カバーの外面側に固定されており、前記ボルトは、ボルト頭部が前記カバーに埋設されるとともにボルト軸部がカバー外面から突出しており、この突出したボルト軸部が前記センサフランジ部に挿通され、且つこの挿通端にナットが螺合されている構成としてもよい。
この場合、ボルト頭部が樹脂によって包囲されており、カバーにボルト挿入穴が貫通していないので、ボルト挿入穴を密封するためのＯリングやシール材が不要となり、且つカバーの密封性が向上する。

本発明によれば、Ｏリングが取り付けられている回転数センサをセンサ保持穴に挿入するのに要する力を低減することができ、挿入時の作業性を向上することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態である車両用軸受装置１の軸方向断面図である。
この車両用軸受装置１は、車両アウタ側に車輪取り付け部であるフランジ部１２を有する回転部材としての内輪部材１１と、車体側に固定される固定部材としての外輪部材２２と、内輪部材１１と外輪部材２２との間に転動自在に介装された２列の転動体２３と、内輪部材１１と一体回転する被検出体としてのセンサロータ（パルサーリング）３２と、外輪部材２２の車両インナ側の開口を覆うように取り付けられたカバー３３と、このカバー３３に設けられたセンサ保持穴３５と、このセンサ保持穴３５に挿入されセンサロータ３２と所定のギャップをもって対向する回転数センサ３４と、センサ保持穴３５の内周面と回転数センサ３４の外周面との間に介在するＯリング４１とを備えている。

内輪部材１１は、フランジ部１２と一体成形された軸体２と、この軸体２の車両インナ側に外嵌固定された内輪２１とから構成されている。内輪２１は、軸体２の車両インナ側端部を径方向外方に塑性変形させてなるかしめ部６により軸体２に固定されている。またフランジ部１２には周方向数箇所に貫通孔１３が設けられており、この貫通孔１３に挿通されるボルト１４によって、図示しないディスクロータや車輪が取り付けられる。外輪部材２２の外周面には、図示しない車体に固定するための固定用フランジ４が設けられている。そして、内輪部材１１と、外輪部材２２と、複列の転動体２３と、２つの冠形保持器２４とで、複列外向きアンギュラ玉軸受３が構成されている。

外輪部材２２の車両インナ側に取り付けられた略円盤状のカバー３３は、ＰＢＴ等の合成樹脂を素材とするモールド成形品であり、車両用軸受装置１の内部に泥水等が浸入するのを防止し軸受内部を保護する。また、カバー３３を軸方向に貫通して設けられたセンサ保持穴３５の内周面と回転数センサ３４の外周面との間に設けられたＯリング４１も、軸受内部への泥水等の侵入を防止している。

回転数センサ３４は、カバー３３のセンサ保持穴３５の内周面と略同径の外周面を有する挿入部３９と、この挿入部３９の外周面に設けられた周溝４２と、挿入部３９の先端に配置されＩＣから構成された検出部４０と、挿入部３９の車両インナ側端部から径方向に延びるセンサフランジ部３６とを有する。Ｏリング４１は周溝４２に嵌め込まれている。回転数センサ３４の検出部４０は所定のギャップを介してセンサロータ３２と対向しており、センサロータ３２の回転（すなわち軸体２の回転）を検出する。なお、回転数センサとしては、センサロータの回転による透磁率の変化を捉える磁気式センサをはじめ、半導体センサや光電センサなど他のセンサのいずれでもよい。

図４は、図１におけるセンサフランジ部３６近傍の拡大図である。
回転数センサ３４のセンサフランジ部３６は、ボルト３８とナット３７とによりカバー３３の外面側に固定されている。ボルト３８は、ボルト頭部４５がカバー３３内に埋設されるとともにボルト軸部４６がカバー３３の外面から車両インナ側に突出している。この突出したボルト軸部４６がセンサフランジ部３６のボルト挿入穴４７に挿通され、且つこの挿通端にナット３７が螺合されている。ボルト３８の頭部４５が埋設されたカバー３３は、成型金型内にボルト３８を固定した状態で樹脂を流し込むことにより成型される。

本実施形態では、ボルト頭部４５が樹脂によって包囲されており、カバー３３にボルト挿入穴が貫通していないので、当該ボルト挿入穴を密封するためのＯリングやシール材が不要となり、且つカバー３３の密封性が向上する。
更に、ボルト頭部４５がカバー３３に埋設されているため、ボルト３８がカバー３３から脱落することがない。またこのボルト３８及びナット３７は汎用品で対応可能であるため、低価格にて部品を購入することが可能となり、コスト削減にも寄与する。また、カバー３３に埋め込まれるボルト頭部４５は六角形状あるいはセレーション等の断面非円形形状であるので、ボルト３８は回り止めされ、ナット３７の締め付け時にボルト３８が軸回転することがない。また、ボルト軸部４６において、ネジ部はカバー３３からの突出部分４６ａのみに設けられており、カバー３３に埋設される非突出部分４６ｂには設けられていない。よって、当該ネジ部のネジ山先端部を起点としたカバー３３におけるクラックの発生が防止されている。

図２はセンサ保持穴３５の拡大断面図であり、図３はセンサ保持穴３５の正面図（車両インナ側から見た図）である。なお図３では、図面を簡略化して分かりやすくするため、面取り部４４の輪郭線のみを示す。
センサ保持穴３５のカバー外面３３ａ側（車両インナ側）の開口縁には、面取り部４４が形成されている。回転数センサ３４は、カバー外面側からセンサ保持穴３５に挿入されるが、この際には、予め回転数センサ３４の周溝４２に嵌め込んだＯリング４１を圧縮変形させつつ押し込んで挿入することとなる。面取り部４４を設けることにより、センサ保持穴３５の開口縁においてＯリング４１に作用する面圧が低下し、回転数センサ３４を挿入する際の挿入力が緩和される。

そして、回転数センサ３４を更に挿入しやすくするため、センサ保持穴３５の内周面（非面取り部）と面取り部４４との境界である面取りエッジ部４３は軸方向に幅Ｗ（図２参照）を有している。図２は、図３のＡ−Ａ線における断面であるが、この断面上にある点Ｙと、前記Ａ−Ａ線と直交するＢ−Ｂ線（図２及び図３参照）における断面上の点Ｘとが、上記幅Ｗの両端をなす。点Ｘが面取りエッジ部４３のうち最も車両アウタ側の点であり、点Ｙは面取りエッジ部４３のうち最も車両インナ側の点である。

回転数センサ３４をセンサ保持穴３５に挿入する課程において、回転数センサ３４に外嵌するＯリング４１は、面取り部４４上を滑りながら徐々に圧縮縮径され面取りエッジ部４３に当接し、この面取りエッジ部４３を通過して（乗り越えて）センサ保持穴３５内周面（非面取り部）へと至る。本実施形態では、面取りエッジ部４３が軸方向に幅を有しているので、回転数センサを挿入する際にＯリング４１の全周が同時に面取りエッジ部４３と当たることがなく、Ｏリング全周のうちの一部分から順次面取りエッジ部を通過することとなる。よって、Ｏリング４１が面取りエッジ部４３を通過する際における挿入力を低減することができ、回転数センサ３４を挿入する際に必要な最大挿入力を低下させることができる。

これに対して、図５に示すように、断面円形のセンサ保持穴６０の開口縁の全周に亘って均等な面取り部６１を設けた場合、面取りエッジ部６３はその全周に亘って同一の軸方向位置に存在することとなるので、面取りエッジ部６３は軸方向に幅を有さない。よってＯリングの全周が同時に面取りエッジ部を乗り越えることとなり、Ｏリングが面取りエッジ部に当たる際に過大な挿入力を必要とすることとなる。上記実施形態ではかかる挿入力が低減される。

図３に示すように、面取り部４４はその径方向断面が楕円形とされている。なお、図２に示す幅Ｗの範囲においては、面取り部４４の径方向断面は全周に亘って存在しないこととなるが、面取り部４４の径方向断面は、上記幅Ｗの範囲を除く軸方向範囲において楕円形となっている。このように面取り部４４の径方向断面を楕円形とすると、軸方向に幅を有する面取りエッジ部４３が滑らかに連続しやすくなり、且つ、面取り部４４を滑らかな曲面より構成しやすくなるので、挿入力の一層の低減が可能となる。
ただし、面取り部４４の径方向断面は必ずしも楕円である必要はない。

面取りエッジ部４３が軸方向に幅を有する構成とするためには、面取り部４４により形成される面取りエッジ部４３の軸方向位置を周方向で異ならせればよい。換言すれば、面取りエッジ部４３の深さを周方向で異ならせればよい。本実施形態のようにセンサ保持穴３５が断面円形の場合、例えば面取り部４４のテーパー角度や面取り幅を周方向で異ならせることにより、面取りエッジ部４３の軸方向位置を周方向で異ならせることができる。また、上記実施形態のように面取り部４４の全体が滑らかな曲面で連続した構成とすることにより、面取り部４４通過時におけるＯリング４１への面圧が緩和され、挿入力低下に寄与する。

本発明の一実施形態である車両用軸受装置の断面図である。 センサ保持穴の拡大断面図である。 センサ保持穴の拡大正面図である。 回転数センサのセンサフランジ部近傍の拡大断面図である。 参考例のセンサ保持穴の拡大断面図である。

符号の説明

１ 車両用軸受装置
１１ 内輪部材（回転部材）
２２ 外輪部材（固定部材）
２３ 転動体
３２ センサロータ（被検出体）
３３ カバー
３４ 回転数センサ
３５ センサ保持穴
３６ センサフランジ部
３７ ナット
３８ ボルト
４１ Ｏリング
４３ 面取りエッジ部
４４ 面取り部

Claims (3)

1. 車両アウタ側に車輪取り付け部を有する回転部材と、車体側に固定される固定部材と、前記回転部材と固定部材との間に転動自在に介装された転動体と、前記回転部材と一体回転する被検出体と、前記固定部材の車両インナ側に取り付けられたカバーと、前記カバーに設けられたセンサ保持穴と、このセンサ保持穴に挿入され前記被検出体と所定のギャップをもって対向する回転数センサと、前記センサ保持穴の内周面と前記回転数センサの外周面との間に介在するＯリングとを備えた車両用軸受装置において、
   前記センサ保持穴のカバー外面側の開口縁には面取り部が形成され、且つ、前記センサ保持穴の内周面と前記面取り部との境界である面取りエッジ部は軸方向に幅を有していることを特徴とする車両用軸受装置。
2. 前記面取り部は、径方向断面が楕円形であることを特徴とする請求項１に記載の車両用軸受装置。
3. 前記回転数センサはセンサフランジ部を有しており、このセンサフランジ部がボルトとナットにより前記カバーの外面側に固定されている車両用軸受装置であって、
   前記ボルトは、ボルト頭部が前記カバーに埋設されるとともにボルト軸部がカバー外面から突出しており、この突出したボルト軸部が前記センサフランジ部に挿通され、且つこの挿通端にナットが螺合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用軸受装置。

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