JPH11325058A - 回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと回転速度検出装置付転がり軸受ユニット用外輪の加工方法 - Google Patents

回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと回転速度検出装置付転がり軸受ユニット用外輪の加工方法

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JPH11325058A
JPH11325058A JP12772598A JP12772598A JPH11325058A JP H11325058 A JPH11325058 A JP H11325058A JP 12772598 A JP12772598 A JP 12772598A JP 12772598 A JP12772598 A JP 12772598A JP H11325058 A JPH11325058 A JP H11325058A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサ18を支持固定する為の取付孔17
を、焼き入れ硬化層24部分に形成可能にする。 【解決手段】 上記取付孔17を、超硬工具やセラミッ
ク工具により形成したり、生の間に取付孔17を形成し
た後、所定の条件で上記焼き入れ硬化層24を形成す
る。或は、有底の凹孔を形成してからこの焼き入れ硬化
層24を形成した後、この凹孔を打ち抜いて上記取付孔
17とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の車輪を
懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪
の回転速度を検出する為に利用する回転速度検出装置付
転がり軸受ユニット、並びにこの回転速度検出装置付転
がり軸受ユニットを構成する外輪の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。
又、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)を制御する為に
は、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この
為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み
込んだ、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットによ
り、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると
共に、この車輪の回転速度を検出する事が、近年広く行
なわれる様になっている。
【0003】この様な回転速度検出装置付転がり軸受ユ
ニットは、外輪の内径側にハブを、複数の転動体を介し
て回転自在に支持している。これと共に、上記ハブの一
部に固定した、円周方向に亙る特性を交互に且つ等間隔
に変化させたエンコーダの回転速度を、上記外輪の一部
に支持したセンサにより検出自在としている。又、この
センサを、上記外輪の軸方向中間部に、この外輪の直径
方向に亙り形成した取付孔内に支持した状態で、このセ
ンサの検出部を上記エンコーダの大径円筒部の外周面に
対向させる事も、例えば特開昭63−59769号公
報、特開平6−109027号公報、同8−27065
9号公報等、多くの刊行物に記載されている様に、従来
から広く知られている。
【0004】上述の様な回転速度検出装置付転がり軸受
ユニットの使用時には、上記外輪を懸架装置に支持する
と共に、上記ハブの一端部で上記外輪から外れた部分に
車輪を固定し、この車輪を上記懸架装置に対して回転自
在に支持する。車輪の回転に伴って上記エンコーダが回
転すると、検出部をこのエンコーダに対向させたセンサ
の出力が変化する。このセンサの出力が変化する周波数
は、上記車輪の回転速度に比例する。従って、このセン
サの出力信号を上記車輪の回転速度を求める制御器に送
れば、ABSやTCSを適切に制御できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の様な各公報に記
載された回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場
合、外輪の耐久性確保と取付孔の加工容易性との両立を
考慮していなかった。即ち、外輪の内周面に形成した複
列の外輪軌道の表面及びこの表面近傍部分には、これら
各外輪軌道の転がり疲れ寿命確保を目的として、硬度が
例えばHv500以上である焼き入れ硬化層を形成する必
要がある。又、上記外輪の一部内周面部分で複列の外輪
軌道の間部分にも焼き入れ硬化層を形成し、この間部分
を塑性変形しにくくする事も、例えば実用新案登録第2
529597号公報等にも記載されている様に、従来か
ら知られている。この様に、上記間部分を塑性変形しに
くくすると、車輪が縁石にぶつかる等により、上記外輪
に衝撃荷重が加わった場合でも、この外輪が塑性変形す
る事を防止して、この外輪を含む回転速度検出装置付転
がり軸受ユニットの耐久性向上を図れる。尚、この様な
場合でも、上記外輪の外周寄り部分には、焼き入れ硬化
されていない生の部分を残して、上記外輪4の靱性を確
保し、この外輪に上記衝撃荷重に基づいて亀裂等の損傷
が生じる事を防止する。
【0006】ところが、上述の様に、外輪の一部内周面
で複列の外輪軌道の間部分にも焼き入れ硬化層を形成し
た場合には、センサを支持固定する為に外輪に形成する
取付孔の加工が難しくなる。又、上記外輪の靱性を確保
し、自動車の走行時に加わる可能性のある衝撃荷重に拘
らず、この外輪に亀裂等の損傷が発生する事を防止すべ
く、この外輪の一部で上記間部分の外径寄り部分に、焼
き入れ硬化されていない生の部分を残す為には、上記外
輪の内周面に焼き入れ硬化層を、この外輪の外周面を冷
媒により冷却しつつ形成する必要がある。この様な場合
に、この外輪の内周面に冷媒が入り込み、焼き入れ硬化
層にむらが生じる事を防止する必要があるが、従来は、
この様な事を考慮する発明は知られていなかった。本発
明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと回転速度
検出装置付転がり軸受ユニット用外輪の加工方法は、こ
の様な事情に鑑みて、焼き入れ硬化層により変形防止を
図った外輪にも、センサを支持固定する為の取付孔を形
成可能にすると共に、必要に応じて焼き入れ硬化層にむ
らが生じるのを防止すべく発明したものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の対象となる回転
速度検出装置付転がり軸受ユニットは、従来から知られ
ている回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと同様
に、外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時に車輪と共
に回転するハブと、内周面で上記複列の内輪軌道と対向
する位置に複列の外輪軌道を有し、使用時に懸架装置に
支持されて回転しない外輪と、上記各内輪軌道と上記各
外輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けた
転動体と、上記ハブの中間部外周面で上記複列の内輪軌
道の間部分に外嵌固定した、円周方向に亙る特性を交互
に且つ等間隔に変化させたエンコーダと、検出部を有
し、この検出部を上記エンコーダに対向させた状態で上
記外輪の軸方向中間部に設けた取付孔内に支持され、上
記エンコーダの特性の変化に対応して出力信号を変化さ
せるセンサとを備える。そして、上記外輪の内周面で上
記各外輪軌道部分及びこれら両外輪軌道の間部分に焼き
入れ硬化層を形成している。
【0008】特に、本発明の回転速度検出装置付転がり
軸受ユニットのうち、請求項1に記載した回転速度検出
装置付転がり軸受ユニットに於いては、上記取付孔は、
超硬ドリル又はセラミックチップを備えたドリルを使用
し、且つ、切削部を切削油により冷却及び潤滑しながら
形成したものである。又、請求項2に記載した回転速度
検出装置付転がり軸受ユニットを構成する外輪の加工方
法は、この外輪の内周面で複列の外輪軌道部分及びこれ
ら両外輪軌道の間部分に焼き入れ硬化層を形成した後、
上記外輪の軸方向中間部で複列の外輪軌道部分に取付孔
を、超硬ドリル又はセラミックチップを備えたドリルを
使用し、切削部を切削油により冷却及び潤滑しながら形
成する。更に、請求項3に記載した回転速度検出装置付
転がり軸受ユニットを構成する外輪の加工方法は、上記
外輪の内周面で上記各外輪軌道部分及びこれら両外輪軌
道の間部分の焼き入れ硬化層は、上記外輪を外周面側か
ら冷媒により冷却しつつ形成するものであり、ドリルよ
る取付孔の切削速度は、このドリルの外周面の速度で表
して、20m/min 以下である。
【0009】又、請求項4に記載した回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットに於いては、上記焼き入れ硬化層
は、上記取付孔を上記外輪の外周面側から直径方向に関
して途中まで形成した状態で、この外輪を外周面側から
冷媒により冷却しつつこの外輪の内周面を加熱して形成
したものであり、上記取付孔は、上記焼き入れ硬化層を
形成した後、上記外輪の内周面側にまで貫通させたもの
である。そして、請求項5に記載した回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットを構成する外輪の加工方法は、取
付孔を外輪の外周面側から直径方向に関して途中まで形
成してから、上記外輪を外周面側から冷媒により冷却し
つつこの外輪を内周面側から加熱して焼き入れ硬化層を
形成した後、上記取付孔をこの外輪の内周面側にまで貫
通させる。
【0010】又、請求項6に記載した回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットに於いては、上記焼き入れ硬化層
は、上記取付孔を形成した後、この取付孔を栓により密
閉若しくは略塞いだ状態で、上記外輪の外周面部分を冷
媒により冷却しつつこの外輪の内周面を加熱して形成し
たものである。又、請求項7に記載した回転速度検出装
置付転がり軸受ユニットを構成する外輪の加工方法は、
上記外輪の軸方向中間部で複列の外輪軌道の間部分に取
付孔を形成した後、この取付孔を栓により密閉若しくは
略塞いだ状態で、上記外輪の外周面部分を冷媒により冷
却しつつこの外輪の内周面を加熱して焼き入れ硬化層を
形成する。
【0011】又、請求項8に記載した回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットに於いては、上記焼き入れ硬化層
は、上記取付孔を形成した後、上記外輪を回転させなが
らこの外輪の外周面部分を、下方から上方に向けて吹き
上げる冷媒により冷却しつつ、この外輪の内周面を加熱
して形成したものである。そして、請求項9に記載した
回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成する外輪
の加工方法は、外輪の軸方向中間部で複列の外輪軌道の
間部分に取付孔を形成した後、この外輪を回転させなが
ら、この外輪の外周面部分を下方から上方に向けて吹き
上げる冷媒により冷却しつつ、この外輪の内周面を加熱
して、焼き入れ硬化層を形成する。
【0012】更に、請求項10に記載した回転速度検出
装置付転がり軸受ユニットに於いては、上記焼き入れ硬
化層は、上記取付孔を形成した後、この外輪の外周面部
分を気体冷媒により冷却しつつ、この外輪の内周面を加
熱して形成したものである。そして、請求項11に記載
した回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成する
外輪の加工方法は、外輪の軸方向中間部で複列の外輪軌
道の間部分に取付孔を形成した後、この外輪の外周面部
分を気体冷媒により冷却しつつ、この外輪の内周面を加
熱して、焼き入れ硬化層を形成する。
【0013】
【作用】上述の様に造る外輪を含んで構成する本発明の
回転速度検出装置付転がり軸受ユニットにより、車輪を
懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪
の回転速度を検出する際の作用は、従来から一般的に知
られている回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場
合と同様である。
【0014】特に、本発明の回転速度検出装置付転がり
軸受ユニットと回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
用外輪の加工方法によれば、焼き入れ硬化層により変形
防止を図った外輪にも、センサを支持固定する為の取付
孔を形成できる。この為、衝撃により変形しにくい外輪
を備え、しかもこの外輪の軸方向中間部に形成した取付
孔にセンサを支持固定した回転速度検出装置付転がり軸
受ユニットを実現できる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1〜2は、請求項1〜3に対応
する、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例
の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成する転
がり軸受ユニットは、ハブ本体1と内輪2とを組み合わ
せて成るハブ3と、外輪4と、複数個の転動体5、5と
を備える。このうちのハブ本体1の外周面の外端部(外
とは、自動車への組み付け状態で幅方向外寄りとなる側
を言い、図1〜2の左側となる。反対に幅方向中央寄り
となる側を内と言い、図1〜2の右側となる。)には、
車輪を支持する為のフランジ6を設けている。又、上記
ハブ本体1の中間部外周面には内輪軌道7を形成してい
る。尚、この内輪軌道7は、上記ハブ本体1の中間部外
周面に直接形成する他、このハブ本体1の中間部外周面
に外嵌した別体の内輪の外周面に形成する場合もある。
【0016】又、上記ハブ本体1の内端部には、このハ
ブ本体1の外周面から直径方向内方に凹入する段部8
を、全周に亙りこのハブ本体1と同心に設けている。そ
して、この段部8に、外周面に別の内輪軌道7を形成し
た上記内輪2を、締り嵌めにより外嵌固定している。
又、この様に外嵌固定した状態で上記内輪2の内端部
は、上記ハブ本体1の内端面から軸方向内方に突出す
る。この内輪2の内端面は、車両への組み付け状態で、
図示しない等速ジョイントの段差面に当接する。又、や
はり車両への組み付け状態で、上記ハブ本体1の中心部
に設けたスプライン孔9には、上記等速ジョイントに付
属したスプライン軸を挿通する。そして、このスプライ
ン軸の先端部で上記ハブ本体1の外端面よりも外方に突
出した部分に設けた雄ねじ部に、やはり図示しないナッ
トを螺合し、更に緊締する。このナットの緊締に基づい
て、等速ジョイントの段差面が上記内輪2の内端面を強
く押圧し、この内輪2が上記段部8から抜け出るのを防
止する。又、上記段部8よりも大径に形成した上記ハブ
本体1の中間部のうち、上記段部8側の端部には、この
ハブ本体1の中間部よりも少しだけ小径の嵌着部10を
設けている。この嵌着部10の外径は、後述するエンコ
ーダ11の自由状態での内径よりも僅かに大きくして、
このエンコーダ11を締り嵌めにより外嵌固定自在とし
ている。又、このエンコーダ11の外径は、上記嵌着部
10に外嵌固定した状態で、ハブ本体1の中間部でこの
嵌着部10よりも外寄り部分の外径以下としている。
【0017】又、上記外輪4の内周面には、それぞれ上
記各内輪軌道7、7と対向する、複列の外輪軌道12、
12を形成している。そして、これら各内輪軌道7、7
と各外輪軌道12、12との間にそれぞれ複数個ずつの
転動体5、5を、それぞれ保持器13、13により保持
した状態で転動自在に設ける事により、上記外輪4の内
側に上記ハブ本体1及び内輪2を回転自在に支持してい
る。尚、図示の例では、転動体5、5として玉を使用し
ているが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの
場合には、これら転動体としてテーパころを使用する場
合もある。又、上記外輪4の内端寄り部分の外周面に
は、この外輪4を懸架装置に取り付ける為の外向フラン
ジ状の取付部14を設けている。又、上記外輪4の両端
開口部と上記ハブ本体1の中間部外周面及び上記内輪2
の内端部外周面との間の隙間は、それぞれシールリング
15、15により塞いでいる。
【0018】又、上記ハブ本体1の中間部外周面の一部
で上記嵌着部10に、エンコーダ11を、このハブ本体
1と同心に外嵌固定している。このエンコーダ11は、
鋼板等の磁性金属板により、全体を円筒状に形成したも
ので、上記嵌着部10に締り嵌めで外嵌固定する事によ
り、上記複列に設けた転動体5、5の列の間部分に配置
している。又、このエンコーダ11の軸方向中間部には
複数の透孔16、16を、円周方向に亙って等間隔に形
成する事により、上記エンコーダ11の外周面の磁気特
性を、円周方向に亙って交互に且つ等間隔に変化させて
いる。
【0019】一方、上記外輪4の軸方向中間部で上記エ
ンコーダ11の直径方向外方位置には、取付孔17を、
上記外輪4の内周面と外周面とを互いに連通させる状態
で形成している。そして、この取付孔17内に、検出素
子を合成樹脂中に包埋しているセンサ18を挿入固定
し、このセンサ18の先端面(図1の下端面)に設けた
検出部を、上記エンコーダ11の外周面に、微小隙間を
介して対向させている。この様に取付孔17にセンサ1
8を挿入固定した状態で、このセンサ18は、上記エン
コーダ11の回転速度を検出自在である。
【0020】又、上記外輪4の外周面で上記取付孔17
の外端開口の周囲部分には、この取付孔17の中心軸に
対して直交する方向に存在する、平坦な取付面19を形
成している。そして、この取付面19と上記取付孔17
の内周面との連続部に、円錐凹面状の面取り部20と受
面21とを、上記取付面19の側から順番に形成してい
る。一方、上記センサ18の基端部(図1の上端部)に
は取付部22を固設し、この取付部22の端部に挿通し
た図示しないねじにより、この取付部22を上記外輪4
に結合固定している。この状態で、上記センサ18の基
端部に外嵌したOリング23を、この基端部の外周面と
上記受面21の内周面との間で弾性的に圧縮する事によ
り上記センサ18を装着した部分を密封し、上記取付孔
17を通じて、雨水等の異物が上記外輪4内に侵入する
事を防止している。
【0021】更に、上記外輪4の内周面で前記各外輪軌
道12、12部分及びこれら両外輪軌道12、12の間
部分に、例えば硬度がHv500以上である焼き入れ硬化
層24を形成している。この焼き入れ硬化層24の一部
で上記各外輪軌道12、12に存在する部分は、前記各
転動体5、5の転動面から繰り返し加えられる荷重に拘
らず、上記各外輪軌道12、12部分の転がり疲れ寿命
を確保する。これに対して、上記焼き入れ硬化層24の
残部で両外輪軌道12、12の間部分に存在する中間部
分は、この間部分を塑性変形しにくくする事により、車
輪が縁石に乗り上げる等により上記各転動体5、5から
加わる衝撃荷重に拘らず、上記外輪4のうちで上記間部
分が塑性変形する事を防止する。尚、上記焼き入れ硬化
層24は、外輪4の外周面部分を、冷却水、冷却油等の
冷媒により冷却しつつ、この外輪4を内周面側から加熱
して形成する(後述する実施の形態の第2例以下も同
様)。この様に、外輪4の外周面部分を冷却しつつ、上
記焼き入れ硬化層24を形成する理由は、この焼き入れ
硬化層24の外径が過度に大きくなる事を防止して、上
記外輪4の外周面側までもが硬くなる事を防止し、この
外輪4の靱性を確保して、自動車の運行時に加わる可能
性のある衝撃荷重に拘らず、この外輪4に割れ等の損傷
が発生する事を防止する為である。合わせて、上記取付
孔17の加工を行ないにくい上記焼き入れ硬化層24の
厚さを薄くして、この取付孔17の加工の容易化を図っ
ている。
【0022】内周面に上述の様な焼き入れ硬化層24を
形成した外輪4の軸方向中間部で、上記両外輪軌道1
2、12の間部分に上記取付孔17を、上記焼き入れ硬
化層24を形成した後、超硬ドリル又はセラミックチッ
プを備えたドリルにより形成している。上記間部分のう
ち、内周面寄りに存在する上記焼き入れ硬化層24部分
は、例えば硬度がHv500以上と硬いが、超硬ドリル又
はセラミックチップを備えたドリルによれば、十分に上
記取付孔17を加工できる。従って、上記焼き入れ硬化
層24により変形防止を図った外輪4にも、前記センサ
18を支持固定する為の取付孔17を形成できる。尚、
上記取付孔17を上記超硬ドリル又はセラミックチップ
を備えたドリルにより切削加工する際には、少なくとも
切削部に切削油を注いで、切削部の冷却及び潤滑を行な
う。この際に使用する潤滑油としては、非水溶性のもの
が好ましい。又、焼き入れ硬化層24部分に孔あけ加工
をする際に発生する発熱は大きい為、上述の様に切削油
を注ぐだけでなく、加工速度(上記ドリルの回転速度)
を、鋼の生の部分に孔あけ加工をする場合に比べて遅く
する事が好ましい。即ち、上記ドリルよる取付孔17の
切削速度は、この取付孔17の内径(=ドリルの外径)
が11〜13mm程度とした場合で、上記ドリルの外周面
の速度で表して、20m/min 以下、更に好ましくは10
m/min 以下にする。尚、焼き入れ硬化層でない、生の部
分に上記取付孔17をあける場合の切削速度は、35〜
41m/min 程度である。
【0023】上述の様な本発明の回転速度検出装置付転
がり軸受ユニットの場合、ハブ本体1の外端部に設けた
フランジ6に固定した車輪を、外輪4を支持した懸架装
置に対し、回転自在に支持できる。又、車輪の回転に伴
って内輪2に外嵌固定したエンコーダ11が回転する
と、上記センサ18の先端面に設けた検出部の近傍を、
上記エンコーダ11の軸方向中間部に設けた透孔16、
16と円周方向に隣り合う透孔16、16同士の間に存
在する柱部とが交互に通過する。この結果、上記センサ
18内を流れる磁束の量(密度)が変化し、このセンサ
18の出力が変化する。この様にしてセンサ18の出力
が変化する周波数は、車輪の回転速度に比例する。従っ
て、センサ18の出力を図示しない制御器に送れば、A
BSやTCSを適切に制御できる。
【0024】次に、図3〜5は、請求項4〜5に対応す
る、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の
場合には、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構
成する外輪4の内周面の外輪軌道12、12及びこれら
両内輪軌道12、12の間部分の焼き入れ硬化層24
は、この間部分に取付孔17の元となる、有底の凹孔2
7を、この間部分の外周面側から形成した状態で形成し
たものである。又、上記取付孔17は、上記焼き入れ硬
化層24を形成した後、上記外輪4の内周面側にまで貫
通させたものである。
【0025】即ち、図3に示す様に、上記取付孔17の
元となる上記有底の凹孔27を、上記外輪4の外周面側
から直径方向に関して途中まで形成してから、図4に示
す様に、この外輪4の外周面部分を、冷却水、冷却油等
の冷媒により冷却しつつ、この外輪4を内周面側から加
熱して、図4に示す様に、中間部分の外径が小さくなっ
た焼き入れ硬化層24を形成する。その後、超硬ドリル
又はセラミックチップを備えたドリルにより上記凹孔2
7の底部を削り取って、図5に示す様に、上記外輪4の
外周面側から内周面側にまで貫通した、上記取付孔17
を形成する。上記凹孔27の底部を加工するのは、上述
の様に超硬ドリル又はセラミックチップを備えたドリル
の様な、硬い工具により行なう必要がある。但し、本例
の場合には、加工代が少ないので、加工作業は容易であ
る。又、同一の工具で生の部分と硬い部分との両方を加
工する必要性も少ないので、工具の目づまり等を防止し
つつ、能率の良い加工を行なえる。
【0026】この様に、同一の工具で生の部分と硬い部
分との両方を加工する事を極力避ける為に、上記焼き入
れ硬化層24が上記凹孔27の底部にまで達する様に、
これら焼き入れ硬化層24の厚さと凹孔27の深さとの
関係を規制する事が好ましい。又、焼き入れ硬化層24
を形成する為の熱処理時に於ける、上記凹孔27の底部
近傍の変形を極力抑える為に、この底部の厚さ(凹孔2
7の底面から外輪4の内周面までの距離)は、1mm以上
確保する事が好ましい。尚、本例の場合、上述の様に、
上記焼き入れ硬化層24を形成する際に、上記外輪4の
外周面を冷媒により冷却するが、この冷媒が上記取付孔
17を通って、この外輪4の内周面に達する事はない。
この為、上記外輪4の内周面で上記焼き入れ硬化層24
を形成すべき部分に冷媒が付着する事により、この焼き
入れ硬化層24に焼きむらが生じる事をなくせる。
【0027】次に、図6は、やはり請求項4〜5に対応
する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例
の場合には、外輪4の軸方向中間部で複列の外輪軌道1
2、12(図1〜5)の間部分に形成する凹孔27a
を、内周面寄り部分が深くなった形状としている。本例
の場合には、この様な凹孔27aを形成した状態で、上
記外輪4の外周面部分を、冷却水、冷却油等の冷媒によ
り冷却しつつ、この外輪4の内周面の所定部位に焼き入
れ硬化層を形成した後、この外輪4の内周面を図示しな
い受型に当接させた状態で、やはり図示しないパンチに
より、上記凹孔27aの底部28を打ち抜いて、上記外
輪4の外周面側から内周面側にまで貫通した取付孔を形
成する。尚、取付孔の内端部で上記パンチにより打ち抜
く部分の内径を、この取付孔内に挿入するセンサの先端
部の外径に合わせて極力小さくする事により、打ち抜き
加工の容易化を図る事も可能である。
【0028】次に、図7〜10は、請求項6〜7に対応
する、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例
の場合には、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを
構成する外輪4の内周面の外輪軌道12、12及びこれ
ら両内輪軌道12、12の間部分の焼き入れ硬化層24
は、この間部分に取付孔17を形成した後、この取付孔
17の外端開口(外輪4の外周面側開口)を栓25によ
り密封若しくは略塞いだ状態で、上記外輪4の外周面部
分を、冷却水、冷却油等の冷媒により冷却しつつ形成し
たものである。
【0029】即ち、上記外輪4に上記焼き入れ硬化層2
4及び取付孔17を形成するのに、先ず、図7に示す様
に、上記外輪4に焼き入れ硬化層を形成しない、この外
輪4が未だ生の状態で、この外輪4の軸方向中間部で上
記複列の外輪軌道12、12の間部分に、上記取付孔1
7を形成する。その後、図8に示す様に、この取付孔1
7を、金属、セラミック等の耐熱材料製の栓25により
密閉若しくは略塞いだ状態で、上記外輪4の外周面で上
記取付孔17の近傍を含む軸方向中間部分を冷媒により
冷却しつつ、この外輪4の内側に配置した図示しない加
熱コイルに通電する等により、この外輪4の内周面を加
熱して、上記焼き入れ硬化層24を形成する。その後、
上記栓25を取り外して、図9に示す様な外輪4とす
る。尚、上記栓25の基部と上記取付孔17に形成した
受面21との間にOリング26を設けて、これら栓25
の外周面と取付孔17の内周面との間に、上記冷媒が入
り込まない様にする事も可能である。
【0030】又、上記栓25自体を、ゴム等のエラスト
マー、或は合成樹脂等の弾性材により造れば、この栓2
5自体の弾性に基づき、上記取付孔17を密閉できる。
この様な場合には、図10に示す様に、栓25の軸方向
寸法を小さくしても良い。更には、栓を、金属又は合成
樹脂により、上記取付孔17内には入り込まない(この
取付孔17よりも大きな)板状に、又は一部が緩く入り
込む形状に形成し、別途設けたばね或はバンド等により
この板状等の栓を、上記外輪4の外周面で上記取付孔1
7部分に抑え付け、この取付孔17を塞いでも良い。こ
の様に、栓25の軸方向寸法を小さくすれば、上記加熱
コイルへの通電時に、上記取付孔17の内周面で上記栓
25の一部が接触している部分が高温にならずに済む。
従って、この栓25が耐熱材料製でなくても、上記外輪
4の内周面の加熱時に、この栓25が損傷を受ける事は
ない。
【0031】尚、上記Oリング26は、上記栓25を上
記取付孔17内に仮止め可能にしつつ、この栓25をこ
の取付孔17内に容易に着脱自在とする機能も有する。
又、上記加熱の際、上記外輪4の両端開口部も、図示し
ない塞ぎ板等により塞ぎ、この外輪4の内側に上記冷媒
が入り込まない様にする事もできる。この為、上記外輪
4の内周面で上記焼き入れ硬化層24を形成すべき部分
に冷媒が付着する事により、この焼き入れ硬化層24に
焼きむらが生じる事をなくせる。この様な本例の場合に
は、上記焼き入れ硬化層24を形成する以前の、上記間
部分が外周面から内周面まで総て生のままの状態で、こ
の間部分に上記取付孔17を形成する為、この取付孔1
7の加工を容易に行なえる。
【0032】又、図11は、請求項8〜9に対応する、
本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合
には、外輪4の軸方向中間部で複列の外輪軌道12、1
2の間部分に取付孔17を、この外輪4の内周面に焼き
入れ硬化層を形成する以前に形成する。その後、この外
輪4を回転させながら、この外輪4の外周面部分を、図
11に矢印で示す様に、下方から上方に向けて吹き上げ
る液状の冷媒により冷却しつつ、上記外輪4の内周面を
加熱して、上記焼き入れ硬化層を形成する。図11に矢
印で示す、上記液状の冷媒の吹き上げ強さは、上記取付
孔17が図11に示す様に下方に向いた状態でも、この
冷媒がこの取付孔17を通じて上記外輪4の内側にまで
入り込まない程度にする。即ち、上記冷媒がこの外輪4
の外周面(下面)にまでは達するが、この外輪4の内周
面にまでは達しない程度の強さとする。この様な本例の
場合も、上記焼き入れ硬化層を形成する以前の、上記間
部分が外周面から内周面まで総て生のままの状態で、こ
の間部分に上記取付孔17を形成する為、この取付孔1
7の加工を容易に行なえる。
【0033】更に、図示は省略するが、請求項10〜1
1に記載した様に、焼き入れ硬化層の形成作業を、外輪
に取付孔を形成した後、この外輪の外周面部分を気体冷
媒により冷却しつつ行なえば、形成後の取付孔を栓によ
り塞いだり、或は冷媒の吹き付け強さを規制したりする
事なく行なえる。この場合に使用する気体冷媒として
は、液体窒素を蒸発させて得た低温窒素ガス等が使用可
能である。この様な気体冷媒を使用する場合には、上記
外輪を回転させる必要はないが、回転させない場合に
は、気体冷媒をこの外輪の外周面にまんべんなく吹き付
けられる様に、外輪の周囲に複数の吹き付けノズルを配
置する。
【0034】尚、図示の例は、駆動輪(FR車及びRR
車の後輪、FF車の前輪、4WD車の全輪)支持用の転
がり軸受ユニットに本発明を適用した場合に就いて述べ
たが、本発明は、従動輪(FR車及びRR車の前輪、F
F車の後輪)支持用の転がり軸受ユニットにも適用でき
る。又、本発明の特徴は、外輪の中間部に形成するセン
サ支持固定用の取付孔の形成作業を容易に行なえる様に
する点にある。回転速度検出装置の種類は、センサ及び
エンコーダを含めて、特に限定するものではない。従っ
て、回転速度検出装置は、図示の各例の様な磁気検知式
のものに限らず、渦電流式、光電式等、他の構造のもの
を採用する事もできる。
【0035】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを
構成する外輪の加工作業の容易化により、この回転速度
検出装置付転がり軸受ユニットのコスト低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す断面図。
【図2】外輪のみを取り出して示す断面図。
【図3】本発明の実施の形態の第2例を示す、焼き入れ
硬化層を形成する以前の外輪の断面図。
【図4】同じく外輪に焼き入れ硬化層を形成した状態を
示す断面図。
【図5】焼き入れ硬化層及び取付孔を形成した外輪の断
面図。
【図6】本発明の実施の形態の第3例を示す、図4のA
部に相当する断面図。
【図7】本発明の実施の形態の第4例を示す、焼き入れ
硬化層を形成する以前の外輪の断面図。
【図8】同じく外輪に焼き入れ硬化層を形成する状態を
示す断面図。
【図9】焼き入れ硬化層を形成した外輪の断面図。
【図10】栓の別例を示す、図8と同様の図。
【図11】本発明の実施の形態の第5例を示す、外輪の
断面図。
【符号の説明】
1 ハブ本体 2 内輪 3 ハブ 4 外輪 5 転動体 6 フランジ 7 内輪軌道 8 段部 9 スプライン孔 10 嵌着部 11 エンコーダ 12 外輪軌道 13 保持器 14 取付部 15 シールリング 16 透孔 17 取付孔 18 センサ 19 取付面 20 面取り部 21 受面 22 取付部 23 Oリング 24 焼き入れ硬化層 25 栓 26 Oリング 27、27a 凹孔 28 底部

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時
    に車輪と共に回転するハブと、内周面で上記複列の内輪
    軌道と対向する位置に複列の外輪軌道を有し、使用時に
    懸架装置に支持されて回転しない外輪と、上記各内輪軌
    道と上記各外輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自
    在に設けた転動体と、上記ハブの中間部外周面で上記複
    列の内輪軌道の間部分に外嵌固定した、円周方向に亙る
    特性を交互に且つ等間隔に変化させたエンコーダと、検
    出部を有し、この検出部を上記エンコーダに対向させた
    状態で上記外輪の軸方向中間部に設けた取付孔内に支持
    され、上記エンコーダの特性の変化に対応して出力信号
    を変化させるセンサとを備え、上記外輪の内周面で上記
    各外輪軌道部分及びこれら両外輪軌道の間部分に焼き入
    れ硬化層を形成した回転速度検出装置付転がり軸受ユニ
    ットに於いて、上記取付孔は、超硬ドリル又はセラミッ
    クチップを備えたドリルを使用し、且つ、切削部を切削
    油により冷却及び潤滑しながら形成したものである事を
    特徴とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した回転速度検出装置付
    転がり軸受ユニットを構成する外輪の加工方法であっ
    て、この外輪の内周面で複列の外輪軌道部分及びこれら
    両外輪軌道の間部分に焼き入れ硬化層を形成した後、上
    記外輪の軸方向中間部で複列の外輪軌道部分に取付孔
    を、超硬ドリル又はセラミックチップを備えたドリルを
    使用し、切削部を切削油により冷却及び潤滑しながら形
    成する、回転速度検出装置付転がり軸受ユニット用外輪
    の加工方法。
  3. 【請求項3】 外輪の内周面で各外輪軌道部分及びこれ
    ら両外輪軌道の間部分の焼き入れ硬化層は、上記外輪を
    外周面側から冷媒により冷却しつつ形成するものであ
    り、ドリルよる取付孔の切削速度は、このドリルの外周
    面の速度で表して、20m/min 以下である、請求項2に
    記載した回転速度検出装置付転がり軸受ユニット用外輪
    の加工方法。
  4. 【請求項4】 外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時
    に車輪と共に回転するハブと、内周面で上記複列の内輪
    軌道と対向する位置に複列の外輪軌道を有し、使用時に
    懸架装置に支持されて回転しない外輪と、上記各内輪軌
    道と上記各外輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自
    在に設けた転動体と、上記ハブの中間部外周面で上記複
    列の内輪軌道の間部分に外嵌固定した、円周方向に亙る
    特性を交互に且つ等間隔に変化させたエンコーダと、検
    出部を有し、この検出部を上記エンコーダに対向させた
    状態で上記外輪の軸方向中間部に設けた取付孔内に支持
    され、上記エンコーダの特性の変化に対応して出力信号
    を変化させるセンサとを備え、上記外輪の内周面で上記
    各外輪軌道部分及びこれら両外輪軌道の間部分に焼き入
    れ硬化層を形成した回転速度検出装置付転がり軸受ユニ
    ットに於いて、上記焼き入れ硬化層は、上記取付孔を上
    記外輪の外周面側から直径方向に関して途中まで形成し
    た状態で、上記外輪を外周面側から冷媒により冷却しつ
    つこの外輪の内周面を加熱する事により形成したもので
    あり、上記取付孔は、上記焼き入れ硬化層を形成した
    後、上記外輪の内周面側にまで貫通させたものである事
    を特徴とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載した回転速度検出装置付
    転がり軸受ユニットを構成する外輪の加工方法であっ
    て、取付孔を外輪の外周面側から直径方向に関して途中
    まで形成してから、上記外輪を外周面側から冷媒により
    冷却しつつこの外輪を内周面側から加熱して焼き入れ硬
    化層を形成した後、上記取付孔をこの外輪の内周面側に
    まで貫通させる、回転速度検出装置付転がり軸受ユニッ
    ト用外輪の加工方法。
  6. 【請求項6】 外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時
    に車輪と共に回転するハブと、内周面で上記複列の内輪
    軌道と対向する位置に複列の外輪軌道を有し、使用時に
    懸架装置に支持されて回転しない外輪と、上記各内輪軌
    道と上記各外輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自
    在に設けた転動体と、上記ハブの中間部外周面で上記複
    列の内輪軌道の間部分に外嵌固定した、円周方向に亙る
    特性を交互に且つ等間隔に変化させたエンコーダと、検
    出部を有し、この検出部を上記エンコーダに対向させた
    状態で上記外輪の軸方向中間部に設けた取付孔内に支持
    され、上記エンコーダの特性の変化に対応して出力信号
    を変化させるセンサとを備え、上記外輪の内周面で上記
    各外輪軌道部分及びこれら両外輪軌道の間部分に焼き入
    れ硬化層を形成した回転速度検出装置付転がり軸受ユニ
    ットに於いて、上記焼き入れ硬化層は、上記取付孔を形
    成した後、この取付孔を栓により少なくとも略塞いだ状
    態で、上記外輪の外周面部分を冷媒により冷却しつつこ
    の外輪の内周面を加熱して形成したものである事を特徴
    とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
  7. 【請求項7】 請求項7に記載した回転速度検出装置付
    転がり軸受ユニットを構成する外輪の加工方法であっ
    て、外輪の軸方向中間部で複列の外輪軌道の間部分に取
    付孔を形成した後、この取付孔を栓により少なくとも略
    塞いだ状態で、上記外輪の外周面部分を冷媒により冷却
    しつつこの外輪の内周面を加熱して焼き入れ硬化層を形
    成する、回転速度検出装置付転がり軸受ユニット用外輪
    の加工方法。
  8. 【請求項8】 外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時
    に車輪と共に回転するハブと、内周面で上記複列の内輪
    軌道と対向する位置に複列の外輪軌道を有し、使用時に
    懸架装置に支持されて回転しない外輪と、上記各内輪軌
    道と上記各外輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自
    在に設けた転動体と、上記ハブの中間部外周面で上記複
    列の内輪軌道の間部分に外嵌固定した、円周方向に亙る
    特性を交互に且つ等間隔に変化させたエンコーダと、検
    出部を有し、この検出部を上記エンコーダに対向させた
    状態で上記外輪の軸方向中間部に設けた取付孔内に支持
    され、上記エンコーダの特性の変化に対応して出力信号
    を変化させるセンサとを備え、上記外輪の内周面で上記
    各外輪軌道部分及びこれら両外輪軌道の間部分に焼き入
    れ硬化層を形成した回転速度検出装置付転がり軸受ユニ
    ットに於いて、上記焼き入れ硬化層は、上記取付孔を形
    成した後、上記外輪を回転させながらこの外輪の外周面
    部分を、下方から上方に向けて吹き上げる冷媒により冷
    却しつつこの内輪の内周面を加熱して形成したものであ
    る事を特徴とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニッ
    ト。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載した回転速度検出装置付
    転がり軸受ユニットを構成する外輪の加工方法であっ
    て、外輪の軸方向中間部で複列の外輪軌道の間部分に取
    付孔を形成した後、この外輪を回転させながらこの外輪
    の外周面部分を、下方から上方に向けて吹き上げる冷媒
    により冷却しつつこの外輪の内周面を加熱して、焼き入
    れ硬化層を形成する、回転速度検出装置付転がり軸受ユ
    ニット用外輪の加工方法。
  10. 【請求項10】 外周面に複列の内輪軌道を有し、使用
    時に車輪と共に回転するハブと、内周面で上記複列の内
    輪軌道と対向する位置に複列の外輪軌道を有し、使用時
    に懸架装置に支持されて回転しない外輪と、上記各内輪
    軌道と上記各外輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動
    自在に設けた転動体と、上記ハブの中間部外周面で上記
    複列の内輪軌道の間部分に外嵌固定した、円周方向に亙
    る特性を交互に且つ等間隔に変化させたエンコーダと、
    検出部を有し、この検出部を上記エンコーダに対向させ
    た状態で上記外輪の軸方向中間部に設けた取付孔内に支
    持され、上記エンコーダの特性の変化に対応して出力信
    号を変化させるセンサとを備え、上記外輪の内周面で上
    記各外輪軌道部分及びこれら両外輪軌道の間部分に焼き
    入れ硬化層を形成した回転速度検出装置付転がり軸受ユ
    ニットに於いて、上記焼き入れ硬化層は、上記取付孔を
    形成した後、この外輪の外周面部分を気体冷媒により冷
    却しつつこの内輪の内周面を加熱して形成したものであ
    る事を特徴とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニッ
    ト。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載した回転速度検出装
    置付転がり軸受ユニットを構成する外輪の加工方法であ
    って、外輪の軸方向中間部で複列の外輪軌道の間部分に
    取付孔を形成した後、この外輪の外周面部分を気体冷媒
    により冷却しつつこの外輪の内周面を加熱して、焼き入
    れ硬化層を形成する、回転速度検出装置付転がり軸受ユ
    ニット用外輪の加工方法。
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