本發(fā)明涉及帶傳感器單元的軸承蓋、以及包括該帶傳感器單元的軸承蓋的滾動(dòng)軸承單元。
背景技術(shù):
以往將車輪支承用的滾動(dòng)軸承單元和旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置互相組合而成的帶旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的滾動(dòng)軸承單元被廣泛使用,其中,車輪支承用的滾動(dòng)軸承單元是用于將汽車的車輪相對于懸架裝置旋轉(zhuǎn)自如地支承支承,旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置是用于檢測abs等控制所需的車輪的旋轉(zhuǎn)速度。
圖10作為帶旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的滾動(dòng)軸承單元的以往構(gòu)造的一個(gè)例子,示出專利文獻(xiàn)1所公開的構(gòu)造。該帶旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的滾動(dòng)軸承單元1在外圈2的內(nèi)徑側(cè),經(jīng)由多個(gè)滾動(dòng)體4、4將輪轂3旋轉(zhuǎn)自如地支承。外圈在使用時(shí)以被支承固定在懸架裝置的狀態(tài)不旋轉(zhuǎn),輪轂3在使用時(shí)以支承有未圖示的車輪的狀態(tài)與車輪一起旋轉(zhuǎn)。在外圈2的外周面設(shè)置有固定側(cè)凸緣5,該固定側(cè)凸緣5用于與構(gòu)成懸架裝置的未圖示的轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)合固定。在輪轂3的外周面的靠近軸向外端(在軸向關(guān)的“外”側(cè)是指組裝到車輛的狀態(tài)下車身的寬度方向外側(cè),圖1、2、5、7、9、10的左側(cè)。相反,作為車身的寬度方向中央側(cè)的,圖1、2、5、7、9、10的右側(cè)為軸向的“內(nèi)”側(cè)。在本說明書和權(quán)利要求書整體中都相同)部分,設(shè)置有用于支承固定車輪的旋轉(zhuǎn)側(cè)凸緣6。
在外圈2的內(nèi)周面與輪轂3的外周面之間設(shè)置有各滾動(dòng)體4、4的空間的軸向外端開口被密封圈7密封。與之相對,在外圈2的軸向內(nèi)端部裝載有有底圓筒狀的軸承蓋8,封蓋該外圈2的軸向內(nèi)端開口。該軸承蓋8由合成樹脂制成,包括:整體構(gòu)成為有底圓筒狀的蓋主體9;鑄模固定在該蓋主體9的金屬板制的金屬環(huán)10。軸承蓋8包括:圓筒狀的嵌合筒部11;從該嵌合筒部11的軸向內(nèi)端部向徑向內(nèi)側(cè)伸長的底板部12。而且,構(gòu)成嵌合筒部11的前半部(軸向外半部)的金屬環(huán)10以過盈配合以過盈配合外嵌固定在外圈2的軸向內(nèi)端部外周面,從而軸承蓋8在封蓋外圈2的軸向內(nèi)端開口的狀態(tài)下,裝載在該外圈2的軸向內(nèi)端部。
將構(gòu)成旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的圓環(huán)狀的編碼器13,與該輪轂3同心地支承固定在輪轂3的軸向內(nèi)端部。在該編碼器13的被檢測面(軸向內(nèi)側(cè)面),s極與n極在圓周方向交替且等間距地配置。在構(gòu)成軸承蓋8的底板部12,支承固定有構(gòu)成旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的合成樹脂制的傳感器托架14。因此,在底板部12中,在軸向與編碼器13的被檢測面的一部分對置的部分形成有在軸向貫通的托架插入孔15,并且在與該托架插入孔15鄰近的部分形成螺栓插通孔16。底板部12的軸向外側(cè)面中,螺母17熱熔鉚接固定在該螺栓插通孔16的開口周緣部。而且,將構(gòu)成傳感器托架14的、棒狀(圓柱狀或者四方柱狀等)的托架主體部18,插入到托架插入孔15內(nèi),其中,托架主體部18在其末端部包埋有由裝入了霍爾元件等磁檢測元件和波形整形電路的ic構(gòu)成的傳感器。進(jìn)一步,將插通在設(shè)置于該托架主體部18的基端部的安裝凸緣部19和螺栓插通孔16的螺栓20與螺母17擰合。由此,將傳感器托架14支承固定在軸承蓋8。
在以上這樣的帶旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的滾動(dòng)軸承單元1的使用時(shí),利用未圖示的螺栓將固定設(shè)置在外圈2的外周面的固定側(cè)凸緣5相對于懸架裝置結(jié)合固定,并且利用設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)側(cè)凸緣6的柱狀螺栓將車輪固定在固定設(shè)置于輪轂3的外周面的旋轉(zhuǎn)側(cè)凸緣6。由此,車輪相對于懸架裝置被旋轉(zhuǎn)自如地支承。若車輪在該狀態(tài)下旋轉(zhuǎn),則配置在編碼器13的被檢測面的s極與n極交替通過被托架主體部18的末端部保持的傳感器的附近。其結(jié)果是,在傳感器的檢測部內(nèi)流動(dòng)的磁通的密度變化,使其輸出信號變化。這樣傳感器的輸出信號變化的頻率與車輪的轉(zhuǎn)速成比例。因此,如果將該輸出信號發(fā)送至未圖示的控制器,那么能夠適當(dāng)控制abs(antilockbrakesystem,防抱死制動(dòng)系統(tǒng))、tcs(tractioncontrolsystem,牽引力控制系統(tǒng))。
但是,在上述的以往構(gòu)造的第1例的情況下,有可能產(chǎn)生下面的問題。即,由于采用了將托架主體部18插入托架插入孔15的構(gòu)成,該托架插入孔15是在軸向貫通了構(gòu)成軸承蓋8的底板部12,因此,泥水等異物有可能通過該托架插入孔15,侵入到軸承蓋8的內(nèi)部(底板部12的軸向外側(cè))的空間。另外,不僅托架插入孔15,而且在螺栓插通孔16中,由于將底板部12在軸向貫通,因此,在將傳感器托架14支承固定在軸承蓋8的以前的狀態(tài)下,異物有可能通過兩個(gè)孔15、16侵入到該軸承蓋8的內(nèi)部的空間。
鑒于上述這樣的情況,例如在專利文獻(xiàn)2公開了圖11~12所示的軸承蓋8a的構(gòu)造。該以往構(gòu)造的第2例的軸承蓋8a由合成樹脂制成,包括:圓筒狀的嵌合筒部11a、和從該嵌合筒部11a的軸向內(nèi)端部向徑向內(nèi)側(cè)伸長的底板部12a,圓筒狀的嵌合筒部11a包括:整體構(gòu)成為有底圓筒狀的蓋主體9a、和鑄模固定在該蓋主體9a的金屬板制的金屬環(huán)10a和螺母17a。而且,在其中的底板部12a設(shè)置有用于插入構(gòu)成傳感器托架14a的托架主體部18a的末端部的、僅軸方向內(nèi)側(cè)面?zhèn)乳_口的有底的托架插入孔15a。在該托架插入孔15a的周圍以從底板部12a的軸向內(nèi)側(cè)面向軸向內(nèi)側(cè)突出的狀態(tài),設(shè)置有用于將托架主體部18a的中間部外周面不晃動(dòng)地支承的、筒狀的托架支承部21。而且,利用該托架支承部21和托架插入孔15a,經(jīng)由托架主體部18a實(shí)現(xiàn)(包埋在該托架主體部18a的末端部的)傳感器的定位。在底板部12a中,利用嵌入成型將螺母17a保持在與托架插入孔15a鄰近的部分。
在具有以上這樣的構(gòu)成的以往構(gòu)造的第2例的情況下,托架插入孔15a為在軸向不貫通底板部12a的有底孔。因此,能夠防止泥水等異物通過該托架插入孔15a侵入到軸承蓋8a的內(nèi)部。進(jìn)一步,關(guān)于設(shè)置有螺母17a的部分,由于為在軸向不貫通底板部12a的構(gòu)造,因此,能夠防止異物的進(jìn)入。
然而,在上述的以往構(gòu)造的第2例的情況下,難以高效地將侵入到托架插入孔15a或者托架支承部21內(nèi)的異物排出。
即,在以往構(gòu)造的第2例的情況下,托架支承部21的內(nèi)周面的截面形狀(輪廓形狀)不是與托架主體部18a的外周面形狀一致的圓形,而是在托架支承部21的內(nèi)側(cè)插入了該托架主體部18a時(shí),在該托架主體部18a的周圍的圓周方向4個(gè)部位形成有截面大致半圓形的間隙22、22的形狀(花瓣形狀)。由此,利用這些各間隙22、22,將侵入到托架插入孔15a或者托架支承部21的內(nèi)側(cè)的異物排出到外部。但是,由于各間隙22、22都具有僅軸向內(nèi)側(cè)開口的軸向長的形狀,因此,難以通過這些各間隙22、22將異物完全排出,有可能只排出水分而泥堆積在內(nèi)部。由于堆積在內(nèi)部的泥、殘留在內(nèi)部的水分的冰結(jié),可能性損傷托架主體部18a的末端部,或者損傷托架插入孔15a的底部。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-142424號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:國際公開第2014/044261號
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明欲解決的問題
本發(fā)明是鑒于上述這樣的情況,為了能夠有效排出侵入到托架支承部內(nèi)的異物,實(shí)現(xiàn)帶傳感器單元的軸承蓋的構(gòu)造而發(fā)明的。
用于解決問題的方案
本發(fā)明的帶傳感器單元的軸承蓋和滾動(dòng)軸承單元中,帶傳感器單元的軸承蓋包括軸承蓋、傳感器單元。
其中的軸承蓋以將外圈的軸向內(nèi)端開口封蓋的狀態(tài),裝載在所述外圈的軸向內(nèi)端部,其中,所述外圈將在軸向內(nèi)端部支承有編碼器的輪轂,經(jīng)由多個(gè)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)自如地支承在內(nèi)徑側(cè)。
另外,所述傳感器單元包括:傳感器;和在保持該傳感器的狀態(tài)下被支承固定在所述軸承蓋的傳感器托架。
另外,所述軸承蓋的整體構(gòu)成為有底圓筒狀,包括:嵌合固定在所述外圈的軸向內(nèi)端部的嵌合筒部;和在從該嵌合筒部的軸向一部分(例如軸向內(nèi)端部)向徑向內(nèi)側(cè)伸長的狀態(tài)下設(shè)置的底板部,至少該底板部是通過將合成樹脂注射成型而制造的。
另外,在所述底板部,在使用狀態(tài)下在上下方向鄰近的2個(gè)位置中的上側(cè)的位置、即在軸向與所述編碼器的一部分對置的位置設(shè)置有托架支承部,在所述2個(gè)位置中的下側(cè)的位置設(shè)置有螺母保持部。這些托架支承部和螺母保持部為分別從所述底板部的軸向內(nèi)側(cè)面向軸向內(nèi)側(cè)突出的狀態(tài),且互相分離的狀態(tài)。
另外,所述托架支承部被做成為在圓周方向1個(gè)部位具有不連續(xù)部的部分筒狀(例如部分圓筒狀),并且該不連續(xù)部在使用狀態(tài)下配置在位于下方(例如,下端部的寬度方向(相當(dāng)于組裝到車輛的狀態(tài)下的前后方向)中央部)的部分。
另外,所述螺母保持部在內(nèi)徑側(cè)保持螺母,并且在外周面中,在使用狀態(tài)下與所述托架支承部的下側(cè)面對置的上側(cè)面為:與所述不連續(xù)部對置的部分位于最上方的凸曲面(例如圓筒面)。
另外,所述傳感器托架包括:插入到所述托架支承部的、在其軸向外端部保持有所述傳感器的托架主體部;和安裝凸緣部,所述安裝凸緣部設(shè)置在該托架主體部中從所述托架支承部內(nèi)向軸向內(nèi)側(cè)突出的部分,并使其軸向外側(cè)面與所述托架支承部的軸向內(nèi)端面和所述螺母保持部的軸向內(nèi)端面的至少該螺母保持部的軸向內(nèi)端面抵接。
另外,所述傳感器托架將基于在軸向插通(貫通)所述安裝凸緣部的螺栓的外螺紋部與所述螺母擰合,被所述軸承蓋支承固定。
在實(shí)施本發(fā)明的帶傳感器單元的軸承蓋的情況下,追加地,將所述螺母保持部的軸向內(nèi)端面與所述托架支承部的軸向內(nèi)端面相比配置在軸向內(nèi)側(cè),并且能夠使所述安裝凸緣部的軸向外側(cè)面僅與這些托架支承部的軸向內(nèi)端面和螺母保持部的軸向內(nèi)端面中的、該螺母保持部的軸向內(nèi)端面抵接。
另外,在實(shí)施本發(fā)明的帶傳感器單元的軸承蓋的情況下,追加地,能夠使所述安裝凸緣部的軸向外側(cè)面與所述托架支承部的軸向內(nèi)端面之間存在的間隙的厚度尺寸,小于所述托架支承部的內(nèi)周面與所述托架主體部的外周面之間存在的間隙的厚度尺寸。
另外,在實(shí)施本發(fā)明的帶傳感器單元的軸承蓋的情況下,追加地,在所述底板部中在軸向與所述托架支承部的內(nèi)徑側(cè)部分匹配的部分設(shè)置有有底的傳感器插入孔,該有底的傳感器插入孔僅在該底板部的軸向內(nèi)側(cè)面?zhèn)乳_口并與所述托架支承部的內(nèi)徑側(cè)部分連通,能夠在該傳感器插入孔插入所述托架主體部的軸向外端部。
另外,在實(shí)施本發(fā)明的帶傳感器單元的軸承蓋的情況下,追加地,在使用狀態(tài)下,將所述不連續(xù)部配置在所述托架支承部的下端部的寬度方向中央部,并且使所述螺母保持部的上側(cè)面為圓筒面。且,在與軸向垂直的虛擬平面內(nèi),在寬度方向存在于一側(cè)(或者另一側(cè))的所述不連續(xù)部的端部和所述螺母保持部的上側(cè)面的共通切線相對于水平線的傾斜角度為α,在寬度方向互相存在于相反側(cè)的所述不連續(xù)部的端部和所述螺母保持部的上側(cè)面的共通切線相對于水平線的傾斜角度為β,在該情況下,這些α、β能夠限制為50゜≤α≤60゜,且0゜<β≤10゜的范圍(優(yōu)選的是,53゜≤α≤57゜,且3゜<β≤7゜的范圍)。
另一方面,本發(fā)明的滾動(dòng)軸承單元例如用于旋轉(zhuǎn)自如地支承汽車的車輪(從動(dòng)輪),包括外圈、輪轂、多個(gè)滾動(dòng)體、編碼器、軸承蓋、傳感器單元。
其中的外圈在內(nèi)周面具有單列或者多列外圈滾道。
另外,所述輪轂在外周面具有單列或者多列內(nèi)圈滾道,在使用時(shí)旋轉(zhuǎn)。
另外,所述各滾動(dòng)體滾動(dòng)地自如設(shè)置在所述外圈滾道與所述內(nèi)圈滾道之間。作為這些各滾動(dòng)體,可以使用滾珠、圓錐滾子、圓筒滾子、球面滾子、針部等。
另外,所述編碼器在所述輪轂的軸向內(nèi)端部與該輪轂同心地被支承固定,使其特性在圓周方向交替且等間距地變化。
另外,所述軸承蓋以將所述外圈的軸向內(nèi)端開口封蓋的狀態(tài),被裝載在該外圈的軸向內(nèi)端部。
另外,所述傳感器單元被所述軸承蓋支承固定。
特別是,在本發(fā)明的滾動(dòng)軸承單元的情況下,作為在所述軸承蓋支承固定所述傳感器單元的帶傳感器單元的軸承蓋,使用上述帶傳感器單元的軸承蓋。
發(fā)明的效果
根據(jù)如上所述構(gòu)成的本發(fā)明的帶傳感器單元的軸承蓋和滾動(dòng)軸承單元,能夠有效排出侵入到設(shè)置在構(gòu)成軸承蓋的底板部的托架支承部內(nèi)的異物。
即,在本發(fā)明的情況下,在托架支承部的圓周方向1個(gè)部位存在不連續(xù)部,該不連續(xù)部配置在位于下方的部分。因此,即使通過該托架支承部的軸向內(nèi)端面與構(gòu)成傳感器托架的安裝凸緣部的軸向外側(cè)面之間的部分,泥水等異物從外部侵入到托架支承部內(nèi)的情況下,也能夠利用重力的作用,將該異物通過不連續(xù)部有效地排出。
進(jìn)一步,本發(fā)明的情況下,螺母保持部的上側(cè)面與托架支承部的下側(cè)面對置,并且該螺母保持部的上側(cè)面為:與不連續(xù)部對置的部分位于最上方的凸曲面。由此,托架支承部的下側(cè)面(和經(jīng)由不連續(xù)部露出的、構(gòu)成傳感器托架的托架主體部的下側(cè)面)與螺母保持部的上側(cè)面之間部分在上下方向的寬度尺寸成為在寬度方向上中央部分(與不連續(xù)部對應(yīng)的部分)小的形狀。因此,在使用時(shí)(例如由于汽車的行駛),在該之間部分產(chǎn)生寬度方向(前后方向)的氣流的情況下,該氣流成為沿著螺母保持部的上側(cè)面的、向上凸出的圓弧狀的流動(dòng),會(huì)一邊增速,一邊流入到該之間部分的寬度方向中央部分。而且,隨著這樣增速的氣流的流入,該寬度方向中央部分成為負(fù)壓。其結(jié)果是,利用向上凸出的圓弧狀的流動(dòng)的效應(yīng)(氣流通過不連續(xù)部的內(nèi)側(cè)的效應(yīng))、和文丘里效應(yīng)(基于負(fù)壓的流體的吸進(jìn)效應(yīng)),在該之間部分的寬度方向中央部分,提高異物通過不連續(xù)部的排出效果。
另外,在本發(fā)明的情況下,螺母保持部的上側(cè)面與托架支承部的不連續(xù)部對置。因此,能夠利用該螺母保持部,保護(hù)不連續(xù)部不受從路面跳起的泥水的影響。所以,能夠有效防止該泥水通過不連續(xù)部侵入到托架支承部內(nèi)。
另外,在本發(fā)明的情況下,螺母保持部的上側(cè)面為:與托架支承部的不連續(xù)部對置的部分位于最上方的凸曲面。因此,為了產(chǎn)生文丘里效應(yīng),將螺母保持部的上側(cè)面接近托架主體部的外周面中通過不連續(xù)部而露出到外部的部分情況下,(與螺母保持部的上側(cè)面為與寬度方向平行的平坦面的情況相比,)也容易確保螺母保持部的上側(cè)面與托架支承部的圓周方向兩端部的對置間隔。所以,容易確保在將軸承蓋的底板部注射成型時(shí)使用的注射成型用模具中,位于螺母保持部的上側(cè)面與托架支承部的圓周方向兩端部之間的部分的壁厚。其結(jié)果是,能夠避免該壁厚小的情況下所產(chǎn)生的問題。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的第1例的,帶旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的滾動(dòng)軸承單元的剖視圖。
圖2同上是示出取出帶傳感器單元的軸承蓋的剖視圖。
圖3同上是取出軸承蓋并從圖2的右方觀察的端面圖。
圖4是示出放大圖3的一部分的主要局部放大圖。
圖5是示出本發(fā)明相關(guān)的參考例的第1例的與圖2同樣的剖視圖。
圖6同上是相當(dāng)于圖3的端面圖。
圖7是示出本發(fā)明相關(guān)的參考例的第2例的與圖2同樣的剖視圖。
圖8同上是相當(dāng)于圖3的端面圖。
圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的第2例的相當(dāng)于圖2的剖視圖。
圖10是示出以往構(gòu)造的第1例的帶旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的滾動(dòng)軸承單元的剖視圖。
圖11是示出取出以往構(gòu)造的第2例相關(guān)的軸承蓋的端面圖。
圖12同上是圖11的xii-xii剖視圖。
附圖標(biāo)記的說明
1、1a:滾動(dòng)軸承單元
2:外圈
3:輪轂
4:滾動(dòng)體
13、13a:編碼器
23a、23b:外圈滾道
27a、27b:內(nèi)圈滾道
33、33a:軸承蓋
38:嵌合筒部
39:底板部
45:傳感器單元
46:傳感器托架
47:傳感器
48:托架主體部
49:安裝凸緣部
50、50a:托架支承部
51、51a、51x、51y:螺母保持部
具體實(shí)施方式
[實(shí)施方式的第1例]
利用圖1~4來說明本發(fā)明的實(shí)施方式的第1例。本例的特征點(diǎn)在于對帶傳感器單元的軸承蓋的構(gòu)造進(jìn)行了設(shè)計(jì),該構(gòu)造是將用于封蓋外圈2的軸向內(nèi)端開口的為的軸承蓋33;在傳感器托架46保持傳感器47而成的傳感器單元45組合而成的。由于其他部分的構(gòu)成和作用效果與上述的以往構(gòu)造的情況基本上相同,因此,以下,以本例的特征部分和之前未說明的部分為中心來進(jìn)行說明。
本例的帶旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的滾動(dòng)軸承單元1a將從動(dòng)輪即車輪相對于轉(zhuǎn)向節(jié)等懸架裝置自由旋轉(zhuǎn)地支承,并且檢測該車輪的旋轉(zhuǎn)速度。該滾動(dòng)軸承單元1a在靜止輪即外圈2的內(nèi)徑側(cè),將旋轉(zhuǎn)輪即輪轂3經(jīng)由多個(gè)滾動(dòng)體4、4旋轉(zhuǎn)自如地支承。
外圈2在外周面具有用于與構(gòu)成懸架裝置的未圖示的轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)合固定的固定側(cè)凸緣5,在內(nèi)周面具有多列外圈滾道23a、23b。輪轂3利用鉚接部26將輪轂主體24與內(nèi)圈25結(jié)合固定而成,在外周面具有多列內(nèi)圈滾道27a、27b,在外圈2的內(nèi)徑側(cè)與該外圈2同心地被支承。在輪轂主體24的軸向外端部,在與外圈2的軸向外端開口相比向軸向外側(cè)突出的部分設(shè)置有用于支承車輪的旋轉(zhuǎn)側(cè)凸緣6。而且,在各外圈滾道23a、23b與各內(nèi)圈滾道27a、27b之間分別設(shè)置有多個(gè)各滾動(dòng)體4、4。另外,在圖示的例子中,作為這些各滾動(dòng)體4、4使用滾珠,但在重量大的車用的滾動(dòng)軸承單元的情況下,有的情況下使用圓錐滾子。
構(gòu)成外圈2和輪轂3的輪轂主體24是s53c(jisg4051:2005)等中碳鋼制,至少對各滾道23a、23b、27a的表面實(shí)施高頻淬火等硬化處理。另一方面,構(gòu)成輪轂3的內(nèi)圈25和各滾動(dòng)體4、4是suj2(jisg4051:2005)等高碳鉻軸承鋼制,例如利用滴水淬火實(shí)施有硬化處理。
在構(gòu)成輪轂3的內(nèi)圈25的軸向內(nèi)端部,構(gòu)成旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的圓環(huán)狀的編碼器13a與輪轂3同心地被支承固定。該編碼器13a包括支承環(huán)28、編碼器主體29。支承環(huán)28是通過對sus430(jisg4305:2010)等鐵氧體類不銹鋼板、spcc(jisg3141:2009)等滾軋鋼板實(shí)施沖壓加工,以截面l形將整體形成為圓環(huán)狀。該支承環(huán)28包括:支承圓筒部30;以從該支承圓筒部30的軸向內(nèi)端部向徑向外側(cè)彎曲的狀態(tài)設(shè)置的支承圓輪部31。而且,支承圓筒部30的軸向外端部以過盈配合外嵌固定在內(nèi)圈25的軸向內(nèi)端部。
編碼器主體29利用鐵氧體粉末等混入有磁性體的橡膠磁體或者塑料磁體等永磁體將整體被做成圓輪狀,附著固定在支承圓輪部31的軸向內(nèi)側(cè)面。s極與n極在圓周方向交替且等間距地配置在該編碼器主體29的軸向內(nèi)側(cè)面即被檢測面32。這樣的被檢測面32與輪轂3同心,且與輪轂主體24的軸向內(nèi)端部所形成的鉚接部26的軸向內(nèi)端面相比配置在軸向內(nèi)側(cè)。
在外圈2的內(nèi)周面與輪轂3的外周面之間設(shè)置有各滾動(dòng)體4、4的空間的軸向外端開口被密封圈7密封。與之相對,在外圈2的軸向內(nèi)端部裝載有有底圓筒狀的軸承蓋33,封蓋該外圈2的軸向內(nèi)端開口。在該軸承蓋33支承固定有在使用狀態(tài)下構(gòu)成旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的傳感器單元45。
該傳感器單元45包含合成樹脂制的傳感器托架46、傳感器47而構(gòu)成。傳感器托架46包括圓柱狀(棒狀)的托架主體部48;設(shè)置在該托架主體部48的靠近基端(軸向內(nèi)端、圖1~2的右端)部分的安裝凸緣部49。傳感器47包括裝入有霍爾ic、霍爾元件、mr元件(magnetoresistivedevice,磁阻器件)、gmr元件(giantmagnetoresistivedevice,巨型磁阻器件)等磁檢測元件和波形整形電路的ic,鑄模固定(包埋)在托架主體部48的末端部(軸向外端部)。
軸承蓋33包括:合成樹脂制的構(gòu)成為有底圓筒狀的蓋主體34;分別鑄模固定在該蓋主體34的金屬環(huán)35和螺母37;o形環(huán)36。該軸承蓋33包括:大致圓筒狀的嵌合筒部38;從該嵌合筒部38的軸向一部分的軸向內(nèi)端部向徑向內(nèi)側(cè)伸長(以將該嵌合筒部38的軸向內(nèi)端開口封蓋的狀態(tài)設(shè)置)的大致圓板狀的底板部39。
蓋主體34是例如將在聚酰胺66樹脂適當(dāng)添加了玻璃纖維的纖維強(qiáng)化聚酰胺樹脂材料通過注射成型而制造的。根據(jù)需要,在聚酰胺樹脂適當(dāng)添加非晶性芳香族聚酰胺樹脂(改性聚酰胺6t/6i)、低吸水脂肪族聚酰胺樹脂(聚酰胺11樹脂、聚酰胺12樹脂、聚酰胺610樹脂、聚酰胺612樹脂),進(jìn)一步提高防水性即可。在本例的情況下,金屬環(huán)35和螺母37通過在蓋主體34的注射成型時(shí)進(jìn)行鑄模固定,從而固定在該蓋主體34。
構(gòu)成軸承蓋33的嵌合筒部38構(gòu)成為帶階梯圓筒狀,利用臺階面42使設(shè)置在前半部(軸向外半部、圖1~2的左半部)的小直徑筒部40與設(shè)置在基半部(軸向內(nèi)半部、圖1~2的右半部)的大直徑筒部41連續(xù)。在本例的情況下,利用金屬環(huán)35構(gòu)成小直徑筒部40的外徑側(cè)部分。該金屬環(huán)35由不銹鋼板、滾軋鋼板等制造的,截面為l形,包括:圓筒部43;和從該圓筒部43的軸向內(nèi)端部向徑向外側(cè)彎曲的外向凸緣部44。圓筒部43的除了軸向內(nèi)端部之外的大部分露出到小直徑筒部40的外周面,與之相對,外向凸緣部44整體埋入到大直徑筒部41的內(nèi)部。臺階面42的內(nèi)徑側(cè)部分為o形環(huán)36用的卡止槽,在該卡止槽卡止o形環(huán)36。
底板部39整體構(gòu)成為大致圓板狀。在該底板部39,在使用狀態(tài)下,在上半部的寬度方向(組裝到車輛的狀態(tài)下的前后方向、圖1~2的正反方向、圖3~4的左右方向)中央部,在上下方向鄰近的2個(gè)位置,設(shè)置有托架支承部50和螺母保持部51。更具體而言,在該2個(gè)位置中的上側(cè)的位置,在軸向與編碼器13a的被檢測面32的一部分對置的位置設(shè)置有托架支承部50,在2個(gè)位置中的下側(cè)的位置設(shè)置有螺母保持部51。這些托架支承部50和螺母保持部51為分別從底板部39的軸向內(nèi)側(cè)面向軸向內(nèi)側(cè)突出的狀態(tài),且互相分離的狀態(tài)。
托架支承部50被做成在圓周方向1個(gè)部位具有不連續(xù)部52的部分圓筒狀(截面大致c形),并且,該不連續(xù)部52在使用狀態(tài)下配置在位于下端(下部的寬度方向中央部)的部分。這樣的托架支承部50的內(nèi)徑側(cè)部分為圓柱狀的有底孔,在軸向僅內(nèi)端部開口,并且在徑向僅與不連續(xù)部52對應(yīng)的部分開口。這樣的托架支承部50用于將構(gòu)成傳感器托架46的托架主體部48的末端部和中間部不晃動(dòng)地內(nèi)嵌,具有比該托架主體部48的末端部和中間部的外徑尺寸略大的內(nèi)徑尺寸。
螺母保持部51被做成圓筒狀,螺母37利用嵌入成型鑄模固定在內(nèi)徑側(cè)。該螺母37是在軸向外端部設(shè)置有底部的有底圓筒狀的蓋形螺母,在內(nèi)周面形成內(nèi)螺紋部53,并且在外周面的軸向1個(gè)至多個(gè)部位(圖示的例子中為1個(gè)部位)形成有接合凹槽54。而且,使構(gòu)成螺母保持部51的合成樹脂的一部分進(jìn)入到該接合凹槽54內(nèi)。該螺母保持部51的軸向內(nèi)端面與螺母37的軸向內(nèi)端面與托架支承部50的軸向內(nèi)端面位于同一虛擬平面上。在本例的情況下,底板部39的軸向內(nèi)側(cè)面中,在寬度方向與螺母保持部51的一側(cè)(圖3~4的左側(cè))鄰近的部分設(shè)置有大致半橢圓形的凸部59。在該凸部59的軸向內(nèi)側(cè)面的大致中央部形成有圓形的凹部,該凹部是將主體34注射成型蓋時(shí)的合成樹脂的注入口(澆口)。
在本例的情況下,由于螺母37為不在軸向貫通的構(gòu)造(蓋形螺母),因此,在嵌入成型時(shí),也可以不將該螺母37與外螺紋部擰合,可以提高嵌入成型的作業(yè)性。另一方面,螺母為在軸向貫通的構(gòu)造的情況下,在與外螺紋部擰合的狀態(tài)下進(jìn)行嵌入成型,使得合成樹脂不會(huì)進(jìn)入到該螺母的內(nèi)側(cè)。螺母37的固定方法不限于嵌入成型,例如可以采用壓入等以往已知的各種方法。
在本例的情況下,托架支承部50的外周面(除了與不連續(xù)部52對應(yīng)的下端部)、與螺母保持部51的外周面分別是圓筒面,并且各中心軸互相位于同一鉛垂線上。因此,在上下方向互相對置的托架支承部50的外周面(除了與不連續(xù)部52對應(yīng)的下端部)中的下側(cè)面、與螺母保持部51的外周面中的上側(cè)面分別成為在上下方向朝向?qū)?cè)凸出的圓筒面。特別是,螺母保持部51的上側(cè)面為:與不連續(xù)部52對置的部分位于最上方的向上凸出的圓筒面。在本例的情況下,托架支承部50的外周面、與螺母保持部51的外周面在寬度方向不重疊,在從寬度方向觀察這兩個(gè)周面的情況下,為在這兩個(gè)周面彼此之間形成有上下方向的微小間隙的狀態(tài)。
在本例的情況下,在與軸向垂直的虛擬平面(圖3的紙面)內(nèi),寬度方向存在于一側(cè)(或者另一側(cè))的不連續(xù)部52的端部和螺母保持部51的上側(cè)面的共通切線相對于水平線的傾斜角度為α,寬度方向互相存在于相反側(cè)的不連續(xù)部52的端部和螺母保持部51的上側(cè)面的共通切線相對于水平線的傾斜角度為β,在該情況下,α=55゜,β=5゜。
在實(shí)施本發(fā)明的情況下,從提高通過后述這樣不連續(xù)部52排出異物的效果的觀點(diǎn)而言,優(yōu)選的是α、β的值限制在以本例的值為中心的預(yù)定范圍、即50゜≤α≤60゜,且0゜<β≤10゜的范圍。更優(yōu)選的是限制在53゜≤α≤57゜,且3゜≤β≤7゜的范圍。進(jìn)一步后述這些α、β的范圍。
具有上述這樣的構(gòu)成的本例的軸承蓋33通過將嵌合筒部38中的小直徑筒部40(圓筒部43)以過盈配合內(nèi)嵌固定在外圈2的軸向內(nèi)端部,從而以將該外圈2的軸向內(nèi)端開口封蓋的狀態(tài),裝載在該外圈2的軸向內(nèi)端部。在該狀態(tài)下,通過將臺階面42與該外圈2的軸向內(nèi)端面抵碰,從而實(shí)現(xiàn)軸承蓋33在軸向相對于該外圈2的定位。同時(shí),將o形環(huán)36在該外圈2的軸向內(nèi)端面、與卡止該o形環(huán)36的卡止槽的底面之間彈性地壓縮,從而將這兩個(gè)面彼此之間部分密封。而且,在底板部39中,設(shè)置有托架支承部50的部分的軸向外側(cè)面對于編碼器13a的被檢測面32相鄰對置。
在本例的情況下,將傳感器托架46相對于軸承蓋33如下所述那樣支承固定。即,將構(gòu)成該傳感器托架46的棒狀的托架主體部48不晃動(dòng)地插入(內(nèi)嵌)到托架支承部50的內(nèi)側(cè)。同時(shí),使設(shè)置在托架主體部48的靠基端部分的安裝凸緣部49的軸向外側(cè)面,分別與托架支承部50的軸向內(nèi)端面、螺母保持部51和螺母37的軸向內(nèi)端面抵接。而且,在該狀態(tài)下,使螺栓56的末端部上設(shè)置的外螺紋部與螺母37的內(nèi)螺紋部53擰合,而進(jìn)一步緊固,其中,螺栓56插通在設(shè)置于安裝凸緣部49的通孔55。由此,使被托架主體部48的末端部保持的傳感器47經(jīng)由底板部39,對于編碼器13a的被檢測面32在軸向相鄰對置。
在本例的情況下,在該底板部39的軸向外側(cè)面中,在軸向與編碼器13a的被檢測面32對置的部分形成有遍及全周的環(huán)狀凹部57。而且,將該被檢測面32插入到該環(huán)狀凹部57的內(nèi)側(cè),并且與該環(huán)狀凹部57的底部相鄰對置。而且,通過采用這樣的構(gòu)成,將編碼器13a的被檢測面32與傳感器47在軸向的對置距離縮短了該環(huán)狀凹部57的軸向深度那么多,從而提高該傳感器47的輸出強(qiáng)度。
在具有上述這樣的構(gòu)成的本例的帶旋轉(zhuǎn)速度檢測裝置的滾動(dòng)軸承單元1a的情況下,與上述的以往構(gòu)造的情況同樣,能夠?qū)膭?dòng)輪即車輪相對于懸架裝置旋轉(zhuǎn)自如地支承,并且能夠檢測該車輪的旋轉(zhuǎn)速度。因此,能夠適當(dāng)控制abs、tcs。
特別是在本例的情況下,能夠有效排出侵入到構(gòu)成軸承蓋33的底板部39上設(shè)置的托架支承部50內(nèi)的泥水等異物。
即,在本例的情況下,在托架支承部50的圓周方向1個(gè)部位存在不連續(xù)部52,該不連續(xù)部52配置在該托架支承部50的下端部。因此,即使通過該托架支承部50的軸向內(nèi)端面與構(gòu)成傳感器托架46的安裝凸緣部49的軸向外側(cè)面之間的部分,泥水等異物從外部侵入到托架支承部50內(nèi)的情況下,也能夠利用重力的作用,將該異物通過不連續(xù)部52有效地排出到外部。
在本例的情況下,螺母保持部51的上側(cè)面與托架支承部50的下側(cè)面對置,并且該螺母保持部51的上側(cè)面為:與不連續(xù)部52對置的部分位于最上方的圓筒面。因此,在通過該不連續(xù)部52排出的泥水等異物掉落到螺母保持部51的上側(cè)面的情況下,該異物由于重力的作用而容易沿著該上側(cè)面的圓周方向移動(dòng),換言之,難以停留在掉落的位置。
在本例的情況下,如上所述,螺母保持部51的上側(cè)面與托架支承部50的下側(cè)面對置,并且該螺母保持部51的上側(cè)面為:與不連續(xù)部52對置的部分位于最上方的圓筒面。由此,在托架支承部50的下側(cè)面(和構(gòu)成傳感器托架46的托架主體部48的外周面中通過不連續(xù)部52露出到外部的部分)與螺母保持部51的上側(cè)面之間的部分的上下方向的寬度尺寸,成為在寬度方向上中央部分(與不連續(xù)部52對應(yīng)的部分)減小的形狀。因此,在使用時(shí)(例如,由于汽車的行駛),在上述之間部分產(chǎn)生寬度方向(左右方向)的氣流的情況下,該氣流成為沿著螺母保持部51的上側(cè)面的、向上凸出的圓弧狀的流動(dòng),會(huì)一邊增速,一邊流入到上述之間部分的寬度方向中央部分。而且,隨著這樣增速的氣流的流入,該寬度方向中央部分成為負(fù)壓。其結(jié)果是,利用向上凸出的圓弧狀的流動(dòng)的效應(yīng)(氣流通過不連續(xù)部52的內(nèi)側(cè)的效應(yīng))、和文丘里效應(yīng)(基于負(fù)壓的流體的吸進(jìn)效應(yīng)),在上述之間部分的寬度方向中央部分,提高異物通過不連續(xù)部52的排出效果。
在本例的情況下,為了在不連續(xù)部52部分產(chǎn)生文丘里效應(yīng),需要提高該不連續(xù)部52部分(特別是寬度方向的,該不連續(xù)部52的中央部分)的氣流速度。所以,在托架支承部50與螺母保持部51之間,在從寬度方向觀察的情況下,需要為形成有上下方向的小間隙的狀態(tài)。因此,需要使傾斜角度β(圖3)大于0゜(在從寬度方向觀察的情況下,托架支承部50與螺母保持部51看起來相接的角度)。另一方面,若傾斜角度β超過10゜,則在托架主體部48的外周面中通過不連續(xù)部52而露出到外部的部分會(huì)靠近所述間隙,給文丘里效應(yīng)的產(chǎn)生帶來障礙,因此,需要0゜<β≤10゜。
進(jìn)一步,在從寬度方向觀察的情況下,為了成為在托架支承部50與螺母保持部51之間形成有上下方向的小間隙的狀態(tài),且確保在托架主體部48的外周面中通過不連續(xù)部52而露出到外部的部分與所述間隙的距離并高效地產(chǎn)生文丘里效應(yīng),優(yōu)選的是3゜≤β≤7゜。
另一方面,傾斜角度α(圖3)與在托架主體部48和托架支承部50分別將氣流降低何種程度成比率關(guān)系,該傾斜角度α越大,從托架支承部50側(cè)流入到不連續(xù)部52的氣流越強(qiáng)。在該不連續(xù)部52中,優(yōu)選的是成為略微向上凸出的形狀的氣流不會(huì)碰到在托架主體部48的外周面中通過不連續(xù)部52而露出到外部的部分地流動(dòng)。與之相對,若傾斜角度α超過60゜,則氣流開始碰到在托架主體部48的外周面中通過不連續(xù)部52而露出到外部的部分。另外,若傾斜角度α不到50゜,則由于不連續(xù)部52的氣流不會(huì)呈向上凸出的形狀流動(dòng),因此,需要50゜≤α≤60゜。進(jìn)一步,若在53゜≤α≤57゜的范圍,則由于穩(wěn)定得到向上凸出的形狀的氣流,因此是優(yōu)選的。
如圖5~6所示的本發(fā)明相關(guān)的參考例的第1例、圖7~8所示的本發(fā)明相關(guān)的參考例的第2例那樣,在螺母保持部51x(51y)的上側(cè)面為與寬度方向平行的平坦面58的構(gòu)造的情況下,(如本例那樣,螺母保持部51的上側(cè)面與與不連續(xù)部52對置的部分位于最上方的圓筒面的構(gòu)造不同,)難以使螺母保持部51x(51y)的上側(cè)面與在托架主體部48的外周面中通過托架支承部50的不連續(xù)部52而露出到外部的部分充分接近。
因此,在這些參考例的第1~2例的情況下,在托架主體部48的外周面中通過不連續(xù)部52而露出到外部的部分與螺母保持部51x(51y)的上側(cè)面之間部分的上下方向的寬度尺寸增大,產(chǎn)生寬度方向的氣流的情況下,氣流的速度在該之間部分容易下降。所以,在借著寬度方向的氣流,水侵入到該之間部分的情況下,容易產(chǎn)生該水積存在該之間部分這樣的問題。與之相對,在本例的情況下,由于能夠使螺母保持部51的上側(cè)面,與托架主體部48的外周面中通過托架支承部50的不連續(xù)部52而露出到外部的部分充分接近,因此,能夠避免產(chǎn)生這樣的問題。
在本例的情況下,螺母保持部51的上側(cè)面與托架支承部50的不連續(xù)部52對置。因此,能夠利用該螺母保持部51,保護(hù)不連續(xù)部52不受從路面跳起的泥水的影響。所以,能夠有效防止該泥水通過不連續(xù)部52侵入到托架支承部50內(nèi)。
在本例的情況下,螺母保持部51的上側(cè)面為:與托架支承部50的不連續(xù)部52對置的部分位于最上方的圓筒面。因此,為了產(chǎn)生文丘里效應(yīng),而使螺母保持部51的上側(cè)面接近通過不連續(xù)部52而露出到外部的托架主體部48的下側(cè)面的情況下,(如圖5~6所示的本發(fā)明相關(guān)的參考例的第1例、圖7~8所示的本發(fā)明相關(guān)的參考例的第2例那樣,與螺母保持部51x、51y的上側(cè)面為與寬度方向平行的平坦面58的情況相比,)容易確保螺母保持部51的上側(cè)面與托架支承部50的圓周方向兩端部的對置間隔。所以,容易確保在將軸承蓋33的底板部39注射成型時(shí)使用的注射成型用模具中、位于螺母保持部51的上側(cè)面與托架支承部50的圓周方向兩端部之間的部分的壁厚。
其結(jié)果是,能夠避免將該壁厚減小的情況下所產(chǎn)生的問題。作為這樣的問題,例如可以例舉難以制造、管理注射成型用模具;基于該壁厚減小的部分因?yàn)樽⑸涑尚蜁r(shí)的壓力而變形、或者基于由于該壁厚減小的部分的熱容小而使樹脂的凝固在該周邊部分變慢,完成后的底板部39會(huì)產(chǎn)生萎縮、變形,注射成型周期延長。
[實(shí)施方式的第2例]
利用圖9來說明本發(fā)明的實(shí)施方式的第2例。利用注射成型來制造構(gòu)成軸承蓋33a的蓋主體34a時(shí),難以使構(gòu)成該蓋主體34a的托架支承部50a的軸向內(nèi)端面、與螺母保持部51a的軸向內(nèi)端面位于同一虛擬平面上。在本例的情況下,鑒于上述情況,采用如下構(gòu)成:使該螺母保持部51a和螺母37的軸向內(nèi)端面與托架支承部50a的軸向內(nèi)端面相比,以尺寸δ向軸向內(nèi)側(cè)配置。
而且,在軸承蓋33a支承固定有傳感器托架46的狀態(tài)下,使構(gòu)成該傳感器托架46的安裝凸緣部49的軸向外側(cè)面,僅與螺母保持部51a和螺母37的軸向內(nèi)端面抵接,并且在安裝凸緣部49的軸向外側(cè)面、與托架支承部50a的軸向內(nèi)端面之間,存在具有與尺寸δ相稱的厚度尺寸的間隙。
進(jìn)一步,在本例的情況下,使該間隙的厚度尺寸小于托架支承部50a的內(nèi)周面與構(gòu)成傳感器托架46的托架主體部48的外周面之間存在的間隙的徑向厚度尺寸。
由此,在本例的情況下,即使在泥水侵入到安裝凸緣部49的軸向外側(cè)面與托架支承部50a的軸向內(nèi)端面之間的間隙內(nèi)的情況下,該泥水也會(huì)由于重力的作用和毛細(xì)管現(xiàn)象,不會(huì)朝向托架支承部50a內(nèi),而是在該間隙內(nèi)向下方移動(dòng),最終利用與上述的實(shí)施方式的第1例的情況同樣的效果(向上凸出的圓弧狀的流動(dòng)的效應(yīng)和文丘里效應(yīng)),排出到外部。
在本例的情況下,在構(gòu)成軸承蓋33a的底板部39a中,在軸向與托架支承部50a的內(nèi)徑側(cè)部分匹配的部分設(shè)置有有底的傳感器插入孔60,該傳感器插入孔60僅在該底板部39a的軸向內(nèi)側(cè)面?zhèn)乳_口,與托架支承部50a的內(nèi)徑側(cè)部分連通。而且,通過將托架主體部48的末端部不晃動(dòng)地插入(內(nèi)嵌)到該傳感器插入孔60,從而即使如上所述在安裝凸緣部49的軸向外側(cè)面與托架支承部50a的軸向內(nèi)端面之間存在間隙,也能夠可靠地支承托架主體部48(傳感器47)。
即,由于托架支承部50a在下端部具有不連續(xù)部52,因此以該大小(與該托架支承部50a的內(nèi)周面與托架主體部48的外周面的直徑差大的情況同樣),該托架主體部48成為在托架支承部50a的內(nèi)側(cè)容易運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。因此,在利用螺栓56將傳感器托架46相對于軸承蓋33a支承固定的狀態(tài)下,若車輛產(chǎn)生振動(dòng),則托架主體部48如懸臂梁的末端部那樣,在托架支承部50a的內(nèi)側(cè)容易引起以螺栓56的中心軸為中心的旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。特別是,如本例這樣,在安裝凸緣部49的軸向內(nèi)側(cè)面從托架支承部50a的軸向內(nèi)端面浮起的構(gòu)造的情況下,托架主體部48更容易引起所述旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此,在本例的情況下,通過設(shè)置有不具有不連續(xù)部52的傳感器插入孔60,將托架主體部48的末端部不晃動(dòng)地插入到該傳感器插入孔60,難以引起上述這樣的托架主體部48的旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
在本例的情況下,在底板部39a的軸向外側(cè)面未設(shè)置有環(huán)狀凹部57(參照圖1~2)。取而代之,通過如上所述向傳感器插入孔60插入托架主體部48的末端部,從而縮短被該托架主體部48的末端部保持的傳感器47、與編碼器13a的被檢測面32(參照圖1~2)的對置距離。
其他構(gòu)成和作用效果與上述的實(shí)施方式的第1例的情況同樣。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
在上述的實(shí)施方式的各例中,例舉了軸承蓋為將合成樹脂制的蓋主體、金屬制的金屬環(huán)等由合成樹脂以外的材料制造的部件組合的構(gòu)造為例進(jìn)行了說明,但在實(shí)施本發(fā)明的情況下,軸承蓋其整體也可以由合成樹脂制造。在上述的實(shí)施方式的各例中,說明了將本發(fā)明的滾動(dòng)軸承單元適用于車輪支承用的滾動(dòng)軸承單元的情況,但本發(fā)明的滾動(dòng)軸承單元不限于這樣的用途,例如可以適用于機(jī)床等各種用途。
本發(fā)明基于2015年2月13日申請的日本專利申請2015-26377號,其內(nèi)容作為參照并入本文。