JP2008190657A

JP2008190657A - ハブユニット軸受

Info

Publication number: JP2008190657A
Application number: JP2007026974A
Authority: JP
Inventors: Masato Nagano; 正人永野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【課題】ハブユニット軸受の状態で検知部におけるエンコーダとセンサーとの間隙寸法の管理が容易であり、回転速度信号検査も行うことが出来ると同時に、異物に対する耐久性をも有するハブユニット軸受を提供する。
【解決手段】ハブユニット軸受において、前記ハブフランジと前記取付け用鍔との軸方向間に回転速度検出器を設け、前記回転速度検出器は、前記ハブフランジの車両中心側平面部に前記ハブボルトによって取付けられたヨークと、該ヨークに取付けられたエンコーダと、前記外輪に取付けられたセンサーとからなり、前記エンコーダと前記センサーとを所定の間隙で径方向に対向させたことを特徴とするハブユニット軸受による。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転速度検出器を備えた車輪用のハブユニット軸受に関する。

車輪用のハブユニット軸受は、ＡＢＳ(アンチ・ブレーキ・システム)の普及に伴い、車輪の回転速度検出器として、多極磁石製のエンコーダとホール素子またはＭＲ素子などを利用したアクティブ式センサーが装着されることが多くなってきた。

多極磁石製のエンコーダは、例えば、特開２００２−３３３０３３に見られるように軸受の密封シールに一体的に製作されて、ハブユニット軸受にエンコーダ付き密封シールとして装着される構造のものが多くなっている。

しかし、駆動輪用のハブユニット軸受の場合には、ハブユニット軸受に隣接して、車両中心側に車輪を駆動する等速ジョイントが存在するために、センサーを設置するスペースが少ないという問題がある。この問題に対応するための提案がある。(例えば、特許文献１を参照)
特開２００１−３０１５９０号公報

特許文献１に関して、同文献の用語と符号を用いて考察する。
特許文献１は等速自在継ぎ手３の外周に、エンコーダ２９を取付け、センサー３５を固定部材１にエンコーダ２９に対向させて取付けて検知部としている。この検知部は、固定部材１の内径面と等速自在継ぎ手３の外径面間の隙間を通じて車体内方に開放され、泥水などが浸入しやすい部分であるから、車体内方においてその隙間をシールするようにしている。すなわち、車体中心側に密封機構を設けている構造である。

しかしながら、この構造では、検知部に関係する各部品の供給先が異なるため、供給先からの部品を、最終的に車両の組立てラインで組立てねばならず、その際に、検知部が固定部材１の内方にあるために、エンコーダ２９とセンサー３５との間隙寸法の管理が難しく、また、組立ての後でないと回転速度信号検査を確実に行うことが出来ない構造なので、回転速度検出器として、信頼性の保証に問題があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、ハブユニット軸受の状態で検知部におけるエンコーダとセンサーの間隙寸法の管理が容易であり、回転速度信号検査も行うことが出来ると同時に、異物に対する耐久性をも有するハブユニット軸受を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、
外周面に取付け用鍔を有し、内周面に内周軌道を有する外輪と、
車両外端側に車輪取付け用ハブボルトを所定数備えているハブフランジを有し、前記ハブフランジから車両中心側に、前記外輪の内周軌道に対向する外周軌道を外周に有する内輪と、
前記内周軌道と前記外周軌道との間に介装されている転動体と、
からなるハブユニット軸受において、
前記ハブフランジと前記取付け用鍔との軸方向間に回転速度検出器を設け、該回転速度検出器は、前記ハブフランジの車両中心側平面部に前記ハブボルトによって取付けられたヨークと、該ヨークに取付けられたエンコーダと、前記外輪に取付けられたセンサーとからなり、前記エンコーダと前記センサーとを所定の間隙で径方向に対向させたことを特徴とするハブユニット軸受を提供する。

本発明によれば、ハブユニット軸受の状態で検知部におけるエンコーダとセンサーの間隙寸法の管理が容易であり、回転速度信号検査も行うことが出来ると同時に、異物に対する耐久性をも有するハブユニット軸受を提供することができる。

以下、本発明に係わる実施形態を図面を参照しつつ説明する。

（実施形態１）
図１、図２、を参照して本発明の実施形態１を説明する。
図１は、本実施形態の中心線X-Xより上半分の断面図であり、図２は、図１のＡ部拡大図である。

なお、本実施形態の説明に当たり、説明の簡略化のため、車両外端側を外端側と、車両中心側を中心側という。

本実施形態は、本件発明のハブユニット軸受Ｈ_１を車両の駆動輪用として実施したものである。

ハブユニット軸受Ｈ_１は外端側の内周に第１内周軌道１１と中心側の内周に第２内周軌道１２を有する外輪１と、外端側に車輪取付け用のハブフランジ２ｆを有し、外周に外輪１の内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪２と、外輪１と内輪２との間に介装されたボール３，３と、ボール３，３を保持する保持器４，４と、外輪１の外端側および中心側に取付けられ、外輪１と内輪２との軸受空間を密封する第1密封シール５ａおよび第２密封シール５ｂと、ハブフランジ２ｆと外輪１の外周面とに取付けられている回転速度検知器７とから構成されている。

次に、それぞれの構成部品に関して説明をする。

外輪１は、前述のように、内周面に第１内周軌道１１と第２内周軌道１２を有している。外周面に、車体への取付け用鍔１ｆ_０が設けられている。取付け用鍔１ｆ_０には車体への取付け用ボルト穴１ｇが形成されている。

外輪１の外端側端部１３および中心側端部１４にそれぞれ第１密封シール５ａ，第２密封シール５ｂを取付ける内周面を有している。

内輪２は、外端側に車輪取付け用のハブフランジ２ｆを有し、ハブフランジ２ｆから中心側に向かって、円筒部２ｍが形成され、円筒部２ｍに一体に形成されている第1外周軌道２ａ_１と、円筒部２ｍから段部２ｃを介して連設されている小径部２ｎとが順に形成されているハブ軸２ａｈと、小径部２ｎに嵌合固定されている内輪要素２ｂとからなっている。

第１外周軌道２ａ_１は外輪の第１内周軌道１１に対向している。

内輪要素２ｂはハブ軸２ａｈの小径部２ｎに、圧入嵌合され、段部２ｃに突き当てられている。

内輪要素２ｂの外周には、外輪１の第２内周軌道１２に対向する第２外周軌道２ｂ_１が形成されている。

ハブ軸２ａｈの内周面には、等速ジョイントＪｓ_１の駆動軸Ｊｓと結合するスプライン２ｓが形成されている。

内輪２は駆動軸Ｊｓに嵌合し、等速ジョイントＪｓ_１と駆動軸Ｊｓの端部に螺合してあるナットＪｓｎとによって固定されている。

ハブフランジ２ｆは外端側平面部２ｆ_２と中心側平面部２ｆ_１と、これら両平面部を貫通する貫通穴２ｆ_５が設けられ、この貫通穴２ｆ_５に車輪取付け用ハブボルトＨｂが所定数取付けられている。ハブボルトＨｂは頭部Ｈｂ_１と首下部Ｈｂ_２からなり、ハブフランジ２ｆに取付ける場合、頭部Ｈｂ_１はハブフランジ２ｆの中心側平面部２ｆ_１に着座し、首下部Ｈｂ_２はハブフランジ２ｆの貫通穴２ｆ_５から外端側に向けて突き出ている。

第1密封シール５ａは、外輪１の外端側端部１３の内周面に取付けられ、ハブ軸２ａｈと外輪１間を密封する。

第２密封シール５ｂは外輪１の中心側端部１４に取付けられ、内輪要素２ｂと外輪１間を密封する。

ボール３，３は外輪１および内輪２の各軌道間に介装されている転動体で、外内輪の相対回転を可能に支持している。

保持器４，４はボール３，３を保持している。

次に、回転速度検知器７に関して、図２をも参照しながら説明する。

回転速度検知器７はヨーク７１とエンコーダ７５とセンサー７７とからなっている。

ヨーク７１は断面Ｌ字型の環状部材で、円盤部７２と円盤部７２の内方所定位置から軸方向に折れ曲がっている円筒部７３とからなっている。円筒部７３の折り曲げ方向は、中心側方向である。円筒部７３の内周面７３１にはエンコーダ７５が取付けられている。エンコーダ７５は円周方向にＳ極、Ｎ極が交互に磁化されている環状の多極磁石製である。

センサー７７はホール素子又はＭＲ素子からなり、外輪１の外端側外周面１６の円周方向所定位置に取付けられていて、エンコーダ７５とは、所定の間隙寸法ｄ_１で径方向に対向している。そして、ハブフランジ２ｆの回転に伴って生じるエンコーダ７５からの信号を検知し、端子Ｅ_１、Ｅ_２によって制御装置（図示略）に送信する。

センサー７７はホール素子またはＭＲ素子などで製作された１箇所で検知するアクティブ式センサーで、外輪１の外周面１６の所定位置に装着する。装着は、周知の手段から適宜選択できる。また、全円周で検知する環状センサーの場合には、外周面１６に嵌合することも出来る。

ハブフランジ２ｆの中心側平面部２ｆ_１の反対面である外端側平面部２ｆ_２はブレーキロータＢｒやホイルＷｒを取付ける。

ヨーク７１はブレーキロータＢｒやホイルＷｒを取付けるハブボルトＨｂを共用してハブフランジ２ｆの中心側平面部２ｆ_１に取付けられている。そして、ヨーク７１の円盤部７２は中心側平面部２ｆ_１と頭部Ｈｂ_１とによって挟持されている。

本実施形態によると、ハブユニット軸受Ｈ_１は回転速度検知器７がハブユニット軸受に設けられているので、エンコーダ７５とセンサー７７の間隙寸法ｄ_１の管理が容易であると同時に、回転速度信号検査も行うことが出来、さらに、回転速度検知器７はブレーキロータＢｒやバッキングプレート（図示略）で防護され、エンコーダ７５はヨーク７１の内周面７３１に設けられるので、水や磁性コンタミナントなど異物に対する耐久性が向上する。

また、回転速度検知器７はハブフランジ２ｆと外輪１の取付け鍔１ｆ_０との間でハブユニット軸受Ｈ_１に設けられているので、回転速度検知器７の取付け寸法の自由度が、取付け鍔１ｆ_０の中心側に比べて高く、設定寸法が決めやすいし、また、不用意な外力を受けにくい場所に設置されるため、取扱い上のミスによる変形などの損傷を受けにくい。

また、ヨーク７１はハブボルトＨｂによって固定されるので、取付けが確実になり、嵌合などにおいて起きるクリープの心配もないなど、多くの効果を奏する。

次に図３を参照しながら、実施形態１の変形例１を説明する。図３は実施形態１の図２に相当する。
図２と異なる点は、ハブフランジ２ｆの中心側平面部２ｆ_１に段部２ｆ_３を設けて、ヨーク７１を取付ける際の径方向の位置決めにしている。このことによって、エンコーダ７５とセンサー７７の間の間隙寸法ｄ_１管理がさらに容易になる。
他の点においては、図２と同じであるから説明を省略する。

次に図４を参照しながら変形例２を説明する。
本変形例は、ヨーク７１の円筒部７３の中心側端部を内方に直角に折り曲げて、つば部７３２を形成し、つば部７３２の内周面７３３と外輪外周面１７との間にラビリンスＲｓを設けてある。この点を除いては、図２と同じであるから説明を省略する。

本変形例のヨーク７１は、円筒部７３につば部７３２を設けてあるので、円筒部７３の径方向剛性が向上し、エンコーダ７５とセンサー７７との間隙寸法ｄ_１を管理しやすいし、ラビリンスＲｓによって、エンコーダ７５とセンサー７７とによる検知部への異物などの侵入を軽減できる。

次に、図５を参照しながら変形例３を説明する。
本変形例は、つば部７３２にゴムなどの弾性部材を加硫などによって焼き付けて、シールリップ７９１を形成して、外輪外周面１７との間で密封シール５ｃを構成しているが、この点が図４の変形例２と異なる点である。

密封シール５ｃのシールリップ７９１を形成することによって、エンコーダ７５とセンサー７７との検知部に水などの異物が侵入するのを防止できると共に、外輪１とハブ軸２ａｈとの空間を密封する第１密封シール５ａとは２重密封シールを構成しているので、密封効果が向上する。

また、新たに密封シール５ｃを設けたことによって、外端部の第１密封シール５ａの構造を簡単にすることが出来る。

（実施形態２）
次に、図６を参照しながら、実施形態２について説明する。
本実施形態は、本発明の実施形態１の回転速度検知器７を従動輪用のハブユニット軸受に適用したものである。

本実施形態のハブユニット軸受Ｈ_２は、外周面に取付け鍔１ｆ_０と内週面に内周軌道１１，１２を有する外輪１と、外端側に車輪取付け用のハブフランジ２ｆを有し、ハブフランジ２ｆに続いて、段部２ｃを介して、中心側に向かって円筒部２ｍを有するハブ軸２ａｈと、円筒部２ｍに嵌合固定されている内輪要素２ａ、２ｂとからなる内輪２と、外内輪間に介装されているボール３，３と、ボール３，３を保持する保持器４，４と、外内輪間を密封する外端側第１密封シールと中心側第２密封シールと、からなっている。

内輪要素２ａ，２ｂの外周面には、外輪１の内周軌道１１，１２に対向する外周軌道２ａ_１，２ｂ_１が形成されている。

以下、実施形態１と異なる点を、各構成部品について説明する。

内輪２は、中実のハブ軸２ａｈの外周面に内輪要素２ａ、２ｂを嵌合固定し、ハブ軸２ａｈの終端部を径方向に拡開して塑性変形させ、塑性変形部２ｎ_１によって軸力Ｆを発生せしめ、段部２ｃとの間で固定する。

内輪要素２ａ、２ｂは、ハブ軸２ａｈに、内輪要素２ａ、２ｂのそれぞれの小径側端部２ａ_２、２ｂ_２で突き合わせている。

外端側第１密封シール５ａは外輪１の外端側端部１３の内周面に固定されている。中心側第２密封シール５ｂは蓋状をしており、外輪１の中心側端部１４にキャップ状に嵌合固定される。

他の点に関して、同一部位、同一符号に関する説明を省略する。

以上、実施形態１およびその各変形例ならびに実施形態２を説明したが、本発明を、これら、各実施形態、各変形例に限定することなく、本発明の思想の範囲内で実施するものである。

なお、以上の説明では、転動体として、ボールを使用しているが、円すいころ、円筒ころにおいても実施するものである。

本発明の実施形態１を示す断面図である。図１のＡ部の拡大図である。実施形態１の変形例１を示す要部拡大図である(図２相当図) 変形例２を示す要部拡大図（図２相当図）変形例３を示す要部拡大図（図２相当図）本発明の実施形態２を示す断面図である。

符号の説明

Ｈ_１、Ｈ_２：ハブユニット軸受
１：外輪
１１、１２：内周軌道
１３：外端側外輪端部
１４：中心側外輪端部
１ｆ_０：取付け用鍔
２：内輪
２ａ、２ｂ：内輪要素
２ａ_１、２ｂ_１：外周軌道
２ａｈ：ハブ軸
２ｃ：段部
２ｆ：ハブフランジ
２ｆ_１：中心側平面部
２ｆ_２：外端側平面部
２ｍ：円筒部
２ｎ：小径部
３：ボール
４：保持器
５ａ：第１密封シール
５ｂ：第２密封シール
７：回転速度検知器
７１：ヨーク
７２：円盤部
７３：ヨークの円筒部
７３１：円筒部の内周面
７５：エンコーダ
７７：センサー

Claims

外周面に取付け用鍔を有し、内周面に内周軌道を有する外輪と、
車両外端側に、車輪取付け用ハブボルトを所定数備えているハブフランジを有し、前記ハブフランジから車両中心側に、前記外輪の内周軌道に対向する外周軌道を外周に有する内輪と、
前記内周軌道と前記外周軌道との間に介装されている転動体と、
からなるハブユニット軸受において、
前記ハブフランジと前記取付け用鍔との軸方向間に回転速度検出器を設け、該回転速度検出器は、前記ハブフランジの車両中心側平面部に前記ハブボルトによって取付けられたヨークと、該ヨークに取付けられたエンコーダと、前記外輪に取付けられたセンサーとからなり、前記エンコーダと前記センサーとを所定の間隙で径方向に対向させたことを特徴とするハブユニット軸受。