CN101688878B - 结合有轮速检测装置的车轮轴承装置 - Google Patents

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Abstract

[问题]提供一种适用于车轮并具有转速传感器的轴承，改善了树脂传感器保持件与金属芯的紧密接触，因而不会因传感器保持件的分离而降低所述转速传感器的检测精度。[解决问题的手段]密封件(11)具有密封板(21)和抛油环(22)。密封板(21)包括金属芯(24)和密封构件(25)，金属芯具有外筒状部(24a)，其露出部装配在外构件(3)中。抛油环(22)具有压配在内圈(6)的小径部(6b)中的筒状部(22a)。脉冲发生环(23)压配在筒状部(22a)中并固定。磁性编码器(28)接合至脉冲发生环(23)的外部。该磁性编码器由弹性体制成的橡胶磁体构成，所述弹性体混合有磁性粉末并磁化成沿周向交替布置的S极和N极，该磁性编码器以预定径向间隙与转速传感器(29)相对。与金属芯(24)的外筒状部(24a)一体形成有接合部(33)。嵌件成型的传感器保持件(20)的树脂被成型为延伸至接合部(33)。

Description

结合有轮速检测装置的车轮轴承装置
技术领域
本发明涉及结合有用于检测车轮转速的轮速检测装置的车轮轴承装置。
背景技术
已公知可相对于悬挂装置支撑车轮并结合有用于检测车轮转速的轮速检测装置以控制防抱死系统(ABS)的车轮轴承装置。这样的轴承装置总体包括：密封装置，其位于可借助其间的滚动元件(滚珠)相对于彼此旋转的内构件和外构件之间；磁性编码器，其具有沿其周边交替布置的磁极并与密封装置结合；以及轮速检测传感器，其用于检测磁性编码器的磁极随车轮旋转的变化。
通常在将车轮轴承装置安装在形成悬挂装置的转向节上之后将轮速传感器安装在转向节上。然而近来已提出这样一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中轮速检测传感器自保持在车轮轴承中，以减小车轮轴承装置的尺寸并消除轮速传感器与磁性编码器之间的气隙调节带来的麻烦。
现有技术中公知的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的实施例如图15中所示。该结合有轮速检测装置的车轮轴承装置100包括外构件101、经由双列滚珠102插入外构件中的内构件103、以及安装在外构件的一端上的轮速检测装置104。
外构件101在其外周上整体形成有待安装在形成车辆悬挂的一部分的转向节(未示出)上的车体安装凸缘101b，并且在其内周上形成有双列外滚道表面101a、101a。
另一方面，内构件103包括毂轮105和固定在毂轮105上的内圈106。毂轮105在其一端形成有用于安装车轮(未示出)的车轮安装凸缘107，在其外周上形成有与双列外滚道表面101a、101a其中之一相对的一个内滚道表面105a，并具有从该内滚道表面105a延伸的筒状部105b。内圈106在其外周上形成有与双列外滚道表面101a、101a中的另一外滚道表面相对的另一内滚道表面106a，并经由预定过盈量压配到毂轮105的筒状部105b上。
双列滚珠102、102容纳在双列外滚道表面101a、101a与毂轮105和内圈106的相应内滚道表面105a、106a之间，并通过保持架108、108可滚转地保持在其内。此外，在由外构件101和内构件103形成的环形开口中安装密封件109、110，以防止容纳在轴承中的油脂泄漏并防止雨水或灰尘从外部进入。
如图16中所示，轮速检测装置104包括其中嵌入有磁性传感器111的传感器保持件112以及密封件110。通过合成树脂的注射成型将传感器保持件112嵌件成型至形成密封件110的金属芯115。
密封件110由第一密封圈113和第二密封圈114结合而成。第一密封圈113包括由刚性圈形成的金属芯115以及安装在金属芯115上的密封构件116。金属芯115包括待装配至外构件101的端部中的筒状部115a、从筒状部115a径向向内延伸的外凸缘部115b、从外凸缘部的内侧轴向延伸用于防止水进入的筒状部115c、以及从筒状部115c径向向内延伸的内凸缘部115d。密封构件116附着在内凸缘部115d的内周上。
第二密封圈114包括具有大致L形截面并安装在内圈106上的抛油环117以及装配到抛油环117上的脉冲发生环118。抛油环117包括压配到内圈106的小径部106b上的筒状部117a以及从筒状部117a径向向外延伸的凸缘部117b。在抛油环117的筒状部117a上安装有弹性密封件119，该弹性密封件具有与内圈106的端面滑动接触的轴向唇119a。
脉冲发生环118包括环形支撑构件120以及磁化构件121。支撑构件120包括压配到抛油环117的筒状部117a上的小筒状部120a、从小筒状部120a径向向外延伸的连接部120b以及待装配至内圈106的大径部106c上的大筒状部120c。磁化构件121附着至大筒状部120c。磁化构件121由掺杂有磁性粉末的橡胶或合成树脂制成，其中N极和S极沿其周边交替布置。磁化构件121与磁性传感器111相对布置，从而不与金属芯115的筒状部115c接触。
密封构件116包括与抛油环117的凸缘部117b滑动接触的抛油环侧侧唇116a、与支撑构件120的小筒状部120a滑动接触的一对径向唇116b、116c、以及与支撑构件120的连接部120b滑动接触的脉冲发生侧侧唇116d。
传感器保持件112与外构件101的端面相对布置，并且形成环形凹口122以露出金属芯115的筒状部115a的一部分。O形环123弹性安装在凹口122内，在传感器保持件112的内侧端面上安装有盘状罩124，该盘状罩形成有直径比抛油环117的直径小的孔。
可通过首先使第一密封圈113与脉冲发生环118结合，然后将脉冲发生环118的支撑构件120压配到抛油环117上，而预先组装轮速检测装置104的包括O形环123的整体结构。接着，通过轴向推动该子组件，将金属芯115的筒状部115a装配到外构件101中，同时将抛油环117的筒状部117a压配到内圈106的小径部106b上。这样的结构可防止金属芯115与传感器保持件112之间的分离，并防止水从金属芯115与传感器保持件112之间的界面进入。
参考专利文献：No.183701/2006
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在现有技术的结合有轮速检测装置104的车轮轴承装置100中，当该车轮轴承装置在受到泥水或盐水飞溅或高低温反复的严酷行驶环境下使用时，担心合成树脂嵌件成型的传感器保持件112会与形成第一密封圈113的金属芯115分离。金属芯115与传感器保持件112之间的分离致使磁性传感器111与磁化构件121之间的气隙发生变化，从而不能进行正确的速度检测。
而且，在现有技术的车轮轴承装置100中，尽管轮速检测装置104由安装在传感器保持件112上的盘状罩124保护，并且检测部分由密封件110密封，但是担心当泥水进入盘状罩124上并滞留于其内时，泥水会凝固在密封件110的滑动接触部上，从而致使密封构件116异常磨损。这使密封性能下降，从而难以确保轴承的长期稳定性。
此外，在现有技术的车轮轴承装置100中，当在向该装置100施加冲击或振动的条件下使用该装置100时，传感器保持件112会从外构件101移动。这不仅会降低装配部和密封件110的密封性能，而且会使得不能正确检测轮速。当经由金属芯以其间的金属与金属接触方式将与金属芯115嵌件成形在一起的传感器保持件112装配到外构件101中时，通过提高装配部的表面粗糙度和尺寸精度而提高装配强度。然而，装配部的表面粗糙度和尺寸精度的提高也会增加制造步骤和管理步骤的数量，从而降低成本经济性。
在现有技术的车轮轴承装置100中，用于连接磁性传感器111与安装在车体上的控制装置(未示出)的线束(未示出)的连接部112a在环形传感器保持件112的下部与其一体成型。因而，通过将线束的插头与连接部112a相连而将来自磁性传感器111的输出信号发送至控制装置。
在已将轮速检测装置104安装在外构件101上之后，将车轮轴承装置100安装至车辆期间，可能会误操纵车轮轴承装置100而使其经由线束而从连接部垂下。担心这样操纵车轮轴承装置100会使得插头从连接部112a出来，并且若安装在外构件101上的金属芯115移动，防抱死系统会不能正常操作并且传感器保持件112会从外构件101脱落。
最后，在现有技术的车轮轴承装置100中，由于磁性传感器111和磁化构件121经由金属芯115的筒状部115c相对布置，因而难以获得高检测精度和可靠性。也就是说，由于磁性传感器和磁化构件之间存在金属芯而使检测精度和可靠性变差。
因此，本发明的目的是提供一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其可提高塑性树脂制成的传感器保持件与金属芯之间的附着性或一体性，并防止由传感器保持件与金属芯之间的分离引起的检测精度变差。
本发明的另一目的是确保密封性并提高车轮轴承装置的可靠性。
本发明的再一目的是确保线束的连接部与安装在外构件上的传感器保持件的抗拔出力，提高装配部与密封件之间的密封性，并提高检测精度和可靠性。
解决问题的手段
为实现本发明的上述目的，提供一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件在其外周上一体形成有待安装至车辆悬挂装置的车体安装凸缘，并在其内周上一体形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮在其一端一体形成有车轮安装凸缘，在其外周上形成有轴向延伸的筒状部，所述内圈装配在所述毂轮的所述筒状部上，所述内构件在其外周上形成有与所述双列外滚道表面相对布置的双列内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件可自由旋转地容纳在所述内构件和所述外构件的相应内滚道表面和外滚道表面之间；密封件，所述密封件安装在所述外构件与所述内构件之间形成的环形开口中；以及由合成树脂注射成型的传感器保持件，其内嵌入有轮速传感器，并且安装在所述外构件的内侧端上；所述密封件的内侧密封件包括：环形密封板；具有大致L形截面并安装至所述内圈的外周上的抛油环；脉冲发生环，该脉冲发生环装配到所述抛油环的外周上，并具有磁性编码器，该磁性编码器的周向特性交替且等间隔地变化；所述环形密封板包括：由钢板压制而成并嵌件成型在所述传感器保持件中的金属芯，该金属芯的露出部装配到所述外构件的端部中；以及一体结合至所述金属芯并具有一体形成的侧唇和径向唇的密封构件；所述密封构件的所述侧唇与所述抛油环和/或所述脉冲发生环滑动接触；并且所述磁性编码器和轮速传感器以径向间隙彼此相对布置，其特征在于：与所述金属芯一体形成有锚固部，并且利用形成所述传感器保持件的合成树脂围绕所述锚固部而使所述传感器保持件与所述金属芯一体成型(第一方面)。
根据第一方面的车轮轴承装置，由于其包括：密封件，所述密封件安装在所述外构件与所述内构件之间形成的环形开口中；以及由合成树脂注射成型的传感器保持件，其内嵌入有轮速传感器，并且安装在所述外构件的内侧端上；所述密封件的内侧密封件包括：环形密封板；具有大致L形截面并安装至所述内圈的外周上的抛油环；脉冲发生环，该脉冲发生环装配到所述抛油环的外周上，并具有磁性编码器，该磁性编码器的周向特性交替且等间隔地变化；所述环形密封板包括：由钢板压制而成并嵌件成型在所述传感器保持件中的金属芯，该金属芯的露出部装配到所述外构件的端部中；以及一体结合至所述金属芯并具有一体形成的侧唇和径向唇的密封构件；所述密封构件的所述侧唇与所述抛油环和/或所述脉冲发生环滑动接触；并且所述磁性编码器和轮速传感器以径向间隙彼此相对布置，并且其特征在于：与所述金属芯一体形成有锚固部，并且利用形成所述传感器保持件的合成树脂围绕所述锚固部而使所述传感器保持件与所述金属芯一体成型，因而即使在该车轮轴承装置在受到泥水或盐水飞溅或高低温反复的严酷行驶环境下使用时，也可确保塑性树脂制成的传感器保持件与金属芯之间的附着性或一体性。因此，可提供一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其可长期防止塑性树脂制成的传感器保持件与金属芯的分离，还可防止由传感器保持件与金属芯之间的分离引起的检测精度变差。
优选的是，所述金属芯包括压配到所述外构件的所述端部中的外筒状部、从所述外筒状部径向向内延伸的直立部、朝内侧轴向延伸的内筒状部、以及从所述内筒状部径向向内延伸的径向内部，所述密封构件一体附着至所述径向内部，并且所述锚固部为通过径向向外弯折所述外筒状部的端部而形成的舌(第二方面)。
优选的是，所述锚固部为形成在所述金属芯中的圆形孔(第三方面)。
还优选的是，在所述金属芯的所述外筒状部中沿其周向形成多个所述圆形孔(第四方面)，可在所述金属芯的所述直立部中沿其周向形成多个所述圆形孔(第五方面)。此外，可在所述金属芯的所述内筒状部中沿其周向形成多个所述圆形孔(第六方面)。
还优选的是，所述内圈形成有小径部和大径部，所述抛油环的筒状部装配到所述内圈的所述小径部上，其中所述脉冲发生环包括支撑构件和所述磁性编码器，所述支撑构件由铁磁钢板压制而成并包括压配到所述抛油环的所述筒状部上的内筒状部、从所述内筒状部径向向外延伸的直立部、以及形成为直径略大于所述内圈的所述大径部的外筒状部，并且所述磁性编码器附着至所述支撑构件的所述外筒状部，由掺杂有磁性粉末并具有沿其周向交替布置的N极和S极的弹性体形成，并且与所述金属芯的所述内筒状部不相接触地相对于该内筒状部以径向间隙与所述轮速传感器相对布置(第七方面)。这使得可通过被铁磁支撑构件强化的信号而确保稳定的检测精度，并可防止脉冲发生环被雨水或灰尘污染。
优选的是，所述金属芯由奥氏体不锈钢制成(第八方面)。这使得不会对轮速传感器的检测灵敏度产生不良影响从而能够提高检测精度。
优选的是，所述支撑构件由铁磁钢板压制而成，并且所述磁性编码器由掺杂有磁性粉末并具有沿其周向交替布置的N极和S极的弹性体形成(第九方面)。这使得可通过被铁磁支撑构件强化的信号而确保稳定的检测精度。
还优选的是，在所述传感器保持件的内侧布置盘状罩，所述盘状罩的内周以小径向间隙与外接头构件的肩部的外周相对布置，从而在其间形成迷宫式密封，并且在所述盘状罩的内周上或内周附近形成排放口(第十方面)。这使得即使该车轮轴承装置在泥水飞溅之类的严酷环境下使用也可通过盘状罩防止泥水进入，并且可通过排放口排放一旦进入的泥水。因此，可防止泥水在密封件的滑动接触部上凝固并因而使密封构件产生异常磨损，从而可长期确保轴承装置的密封性能和可靠性。
优选的是，所述排放口为沿着所述盘状罩的内周等间隔地形成的圆形孔(第十一方面)，并且所述排放口为沿着所述盘状罩的内周等间隔地形成的凹口(第十二方面)。形成为圆形孔或凹口的排放口可防止泥水在外接头构件的肩部的外周上凝固。
还优选的是，所述盘状罩的内周的直径ΦA设定在ΦB+D≤ΦA≤ΦC-D的范围内；其中ΦB为所述外接头构件的所述肩部的外径，ΦC为所述抛油环的外径，D为所述盘状罩与所述抛油环之间的轴向间隙(第十三方面)。这使得即使该车轮轴承装置在泥水飞溅之类的严酷环境下使用，也可通过盘状罩防止泥水进入，并因而可长期确保期望的密封性能及期望的速度检测。
优选的是，所述肩部抵靠所述内圈的大端面，所述肩部的外径设定成小于所述内圈的外径，并且一弹性唇一体附着至所述抛油环并与所述内圈的所述端面接触(第十四方面)。这使得可防止雨水或泥水通过抛油环与内圈之间的装配部进入车轮轴承装置的内部。
优选的是，所述抛油环和所述盘状罩由具有防腐性能的钢板压制而成(第十五方面)。这使得能够长期确保稳定的密封性能。
还优选的是，所述传感器保持件相对于所述外构件的最小抗拔出力由公式Fmin＝m×a限定，其中“m”为所述传感器保持件的质量，“a”为振动加速度，并且其中所述传感器保持件的所述抗拔出力设定为Fmin以上(第十六方面)。这使得可确保传感器保持件的抗拔出力，可提高转盘部和密封件的密封性能，并可提高检测精度和可靠性。
优选的是，与所述传感器保持件的一部分一体形成有连接部，用于安装线束，该线束连接安装在车体上的控制装置以及所述轮速传感器，可借助插入所述连接部中的插头将来自所述轮速传感器的输出信号发送至所述控制装置，并且所述传感器保持件相对于所述连接部和所述插头并相对于所述外构件的抗拔出力设定为大于该车轮轴承装置的自重(第十七方面)。在将传感器保持件安装在外构件上之后将车轮轴承装置安装至车辆期间，即使有可能误操纵车轮轴承装置而将其经由线束从连接部垂下，插头也决不会从连接部脱落，从而可提高装配部与密封件的密封性能，并可提高检测精度和可靠性。
优选的是，所述连接部形成有沿该车轮轴承装置的轴向伸出的锁定突起，并且该锁定突起形成为具有朝插头插入方向成锥形的倾斜部，使得该锁定突起可装配在所述插头中形成的凹槽中并锁定在其内(第十八方面)。这使得可简化车轮轴承装置的组装工作，并可确保连接部和插头的抗拔出力。
优选的是，可基于所述传感器保持件的抗拔出力对所述外构件与所述金属芯之间的装配过盈量进行调整(第十九方面)。这使得可无需严格控制表面粗糙度和尺寸精度而获得期望的装配力，并可抑制机加工步骤和管理步骤的增加。
还优选的是，所述金属芯包括压配至所述外构件的端部中的外筒状部、从该外筒状部的内侧端径向向内延伸的直立部、从该直立部朝向外侧轴向延伸的内筒状部、以及从该内筒状部径向向内延伸的径向内部，所述传感器保持件通过嵌件成型在包括所述外筒状部、所述直立部和所述内筒状部的区域中而与所述金属芯结合，并且所述密封构件附着至所述径向内部并布置成从所述轮速传感器的检测部向内侧缩进(第二十方面)。这使得可将轮速传感器的检测部与磁性编码器布置成其间未插设任何钢金属芯而朝向彼此直接磁性相对。因此，可将其间的气隙设定成尽可能小，并因而可提高检测精度和可靠性。
优选的是，所述磁性编码器由掺杂有磁性粉末并具有沿其周向交替布置的N极和S极的橡胶磁体之类的弹性体形成，所述轮速传感器包括其特性根据磁通的流动方向而变化的磁性检测元件、以及经由导线与波形整形电路结合以调整该磁性检测元件的输出波形的IC，并且在所述金属芯的所述外筒状部中形成允许所述导线穿过的孔(第二十一方面)。这使得可无需通过穿过金属芯对导线进行布线而以最小距离连接磁性检测元件和IC，并因而可提高轮速传感器的可靠性。
优选的是，在所述金属芯的所述外筒状部中形成多个所述孔(第二十二方面)。这使得可有效执行布线操作，并可确保树脂制成的传感器保持件与金属芯之间的一体性，并因而即使车轮轴承装置在泥水或盐水飞溅或高低温反复的严酷环境下使用，也可防止嵌件成型的传感器保持件与金属芯分离。
还优选的是，所述传感器保持件由非磁性合成树脂形成(第二十三方面)。这使得可进一步提高轮速传感器的检测精度和可靠性。
优选的是，在所述外构件的内侧端处的内周面上形成环形槽，并且在所述金属芯的所述外筒状部的外侧端处形成径向向外变形的接合部，使得该接合部装配在所述环形槽中(第二十四方面)。这使得即使在车辆行驶期间向车轮轴承装置施加振动或冲击，也可以可靠地防止金属芯相对于外构件移动，并因而可防止检测部的相对移动，从而长期保持稳定的检测精度。
发明效果
根据结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，由于其包括：外构件，该外构件在其外周上一体形成有待安装至车辆悬挂装置上的车体安装凸缘，在其内周上一体形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮在其一端一体形成有车轮安装凸缘，在其外周上形成有轴向延伸的筒状部，所述内圈装配在所述毂轮的所述筒状部上，所述内构件在其外周上形成有与所述双列外滚道表面相对布置的双列内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件可自由滚动地容纳在所述内构件和所述外构件的相应内滚道表面和外滚道表面之间；密封件，所述密封件安装在所述外构件与所述内构件之间形成的环形开口中；以及由合成树脂注射成型的传感器保持件，其内嵌入有轮速传感器，并且安装在所述外构件的内侧端上；所述密封件的内侧密封件包括：环形密封板；具有大致L形截面并安装至所述内圈的外周上的抛油环；脉冲发生环，该脉冲发生环装配到所述抛油环的外周上，并具有磁性编码器，该磁性编码器的周向特性交替且等间隔地变化；所述环形密封板包括：由钢板压制而成并嵌件成型在所述传感器保持件中的金属芯，该金属芯的露出部装配到所述外构件的端部中；以及一体结合至所述金属芯并具有一体形成的侧唇和径向唇的密封构件；所述密封构件的所述侧唇与所述抛油环和/或所述脉冲发生环滑动接触；并且所述磁性编码器和轮速传感器以径向间隙彼此相对布置，并且其特征在于：与所述金属芯一体形成有锚固部，并且利用形成所述传感器保持件的合成树脂围绕所述锚固部而使所述传感器保持件与所述金属芯一体成型，因而即使该车轮轴承装置在受到泥水或盐水飞溅或高低温反复的严酷行驶环境下使用，也可确保塑性树脂制成的传感器保持件与金属芯之间的附着性或一体性。因此，可提供一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其可长期防止塑性树脂制成的传感器保持件与金属芯之间的分离，还可防止由传感器保持件与金属芯之间的分离引起的检测精度变差。
实施本发明的最佳模式
实施本发明的最佳模式是一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件在其外周上一体形成有待安装至车辆悬挂装置的车体安装凸缘，在其内周上一体形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及内圈，所述毂轮在其一端一体形成有车轮安装凸缘，在其外周上形成有轴向延伸的筒状部，所述内圈装配在所述毂轮的所述筒状部上，所述内构件在其外周上形成有与所述双列外滚道表面相对布置的双列内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件可自由滚动地容纳在所述内构件和所述外构件的相应内滚道表面和外滚道表面之间；密封件，所述密封件安装在所述外构件与所述内构件之间形成的环形开口中；以及由合成树脂注射成型的传感器保持件，其内嵌入有轮速传感器，并且安装在所述外构件的内侧端上；所述密封件的内侧密封件包括：环形密封板；具有大致L形截面并安装至所述内圈的外周上的抛油环；脉冲发生环，该脉冲发生环装配到所述抛油环的外周上；所述环形密封板包括：由钢板压制而成并嵌件成型在所述传感器保持件中的金属芯，该金属芯具有露出部压配到所述外构件的端部中的外筒状部、从所述外筒状部径向向内延伸的直立部、朝内侧轴向延伸的内筒状部、以及从所述内筒状部径向向内延伸的径向内部；以及一体结合至所述金属芯并具有一体形成的侧唇和径向唇的密封构件；所述抛油环包括压配到所述内圈的小径部上的筒状部以及从该筒状部径向向外延伸的直立部；所述脉冲发生环压配到所述抛油环的所述筒状部上；所述磁性编码器附着至所述外筒状部；所述磁性编码器由掺杂有磁性粉末并具有沿其外周交替布置的N极和S极的弹性体形成，并且与所述金属芯的所述内筒状部不相接触地相对于该内筒状部以径向间隙与所述轮速传感器相对布置；并且所述密封构件的所述侧唇与所述抛油环滑动接触，所述径向唇与所述脉冲发生环接触，其特征在于：在所述金属芯的所述外筒状部的外侧端处形成包括舌的径向向外变形的锚固部，形成所述传感器保持件的合成树脂被成型为围绕所述锚固部。
附图说明
图1是示出本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第一实施方式的纵剖视图；
图2是图1的局部放大图；
图3(a)是示出本发明的密封板的剖视图；
图3(b)是示出图3(a)的变型的剖视图；
图4是示出本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第二实施方式的局部放大图；
图5是示出图4的密封板的剖视图；
图6是示出图4的变型的局部放大图；
图7是示出本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第三实施方式的纵剖视图；
图8是图7的局部放大图；
图9(a)是示出图8的盘状罩的立体图；
图9(b)是示出图9(a)的变型的立体图；
图10是示出本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第四实施方式的局部放大图；
图11是示出盘状罩的附近区域的放大图；
图12是示出图10的传感器保持件的拔出状态的说明图；
图13是示出本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第五实施方式的局部放大图；
图14(a)是示出图13的密封板的剖视图；
图14(b)是示出图14(a)的变型的剖视图；
图15是示出现有技术的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的纵剖视图；以及
图16是图15的局部放大图。
附图标记说明
1、1’……毂轮
1a、6a……内滚道表面
1b……筒状部
1c、18a……锯齿部
1d……敛缝部
2、2’……双列滚动轴承
3……外构件
3a……外滚道表面
3b……车体安装凸缘
3c……环形槽
4、4’……内构件
5……滚动元件
6……内圈
6b……小径部
6c……大径部
7……车轮安装凸缘
7a……毂螺栓
7b……基部
8……等速万向接头
9……保持架
10……外侧密封件
11、11’、37、50……内侧密封件
12……外接头构件
13……接头内圈
14……保持架
15……转矩传递滚珠
16……嘴部
17……肩部
18……轴部
18b……外螺纹
19……紧固螺母
20、36……传感器保持件
20a……连接件
21、21’、38、51、54……密封板
22……抛油环
22a……筒状部
22b、24b、27b、39b、52b……直立部
23……脉冲发生环
24、24’、34、39、41、52、55……金属芯
24a、34a、39a、52a、55a……外筒状部
24c、41a、52c……内筒状部
24d、27a、52d……径向内部
25……密封构件
25a、25b……侧唇
25c、25d……径向唇
26……弹性唇
27……支撑构件
27c……外筒状部
28……磁性编码器
29……轮速传感器
29a……磁性检测元件
29b……导线
29c……IC
30……凹口
31……O形环
32、43、46、48……盘状罩
33、40、42、56……锚固部
35、53……圆形孔
44……迷宫式密封
45、47……排放口
49……锁定突起
100……结合有轮速检测装置的车轮轴承装置
101……外构件
101a……外滚道表面
101b……车体安装凸缘
102……滚珠
103……内构件
104……轮速检测装置
105……毂轮
105a、106a……内滚道表面
105b……筒状部
106……内圈
106b……小径部
106c……大径部
107……车轮安装凸缘
108……保持架
109……外侧密封件
110……内侧密封件
111……磁性传感器
112……传感器保持件
112a……连接部
113……第一密封圈
114……第二密封圈
115……金属芯
115a……筒状部
115b……外凸缘部
115c……防止水进入外螺纹的筒状部
115d……外凸缘部
116……密封构件
116a……抛油环侧唇
116b、116c……径向唇
116d……脉冲发生侧唇
117……抛油环
117a……筒状部
117b……凸缘部
118……脉冲发生环
119……弹性密封件
119a……轴向唇
120……支撑构件
120a……小筒状部
120b……连接部
120c……大筒状部
121……磁化构件
122……环形凹口
123……O形环
124……盘状罩
a……振动加速度
ΦA……盘状罩的内径
ΦAmax……盘状罩的最大内径
ΦAmin……盘状罩的最小内径
ΦB……肩部的外径
ΦC……抛油环的外径
D……抛油环与盘状罩之间的轴向间隙
Fmin……最小拔出力
G……重力加速度
m……传感器保持件的质量
具体实施方式
第一实施方式
以下参照附图描述本发明的优选实施方式。
图1是示出本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第一实施方式的纵剖视图，图2是图1的局部放大图，图3(a)是示出本发明的密封板的剖视图，图3(b)是示出图3(a)的变型的剖视图。在以下说明中，将车轮轴承装置安装在车辆上时的外侧称为“外侧”(图1中的左侧)，将车轮轴承装置的内侧称为“内侧”(图1中的右侧)。
结合有轮速检测装置的车轮轴承装置为用于驱动轮的第三代类型，并形成为毂轮1、双列滚动轴承2和等速万向接头8的单元。双列滚动轴承2包括外构件3、内构件4和双列滚动元件(滚珠)5、5。
外构件3由碳含量按重量计为0.40～0.80％的中碳/高碳钢(例如，S53C)制成，并在其外周面上形成有待安装至形成车辆悬挂装置的一部分的转向节(未示出)上的车体安装凸缘3b，在其内周上形成有双列外滚道表面3a、3a。双列外滚道表面3a、3a通过高频感应淬火而被硬化成具有58～64HRC的表面硬度。
另一方面，内构件4包括毂轮1和固定在毂轮1上的内圈6。毂轮1在其一端一体地形成有车轮安装凸缘7，并在其外周形成有与双列外滚道表面3a、3a相对的一个(外侧)内滚道表面1a，筒状部1b从内滚道表面1a延伸，在其内周形成有用于扭矩传递的锯齿部(花键)1c。在车轮安装凸缘7上沿其外周等间隔地布置毂螺栓7a。
毂轮1由碳含量按重量计为0.40～0.80％的中碳/高碳钢(诸如S53C)制成，并通过高频感应淬火而硬化，使得内滚道表面1a以及从车轮安装凸缘7的形成外侧密封件10的密封台的基部7b(包括内滚道表面1a)至筒状部1b的区域具有58～64HRC的硬度。不对后述的敛缝部1d进行淬火而使其保持具有锻造后的表面硬度。
内圈6在其外周上形成有与另一(即，内侧)外滚道表面3a对应的另一(内侧)内滚道表面，并经由预定过盈量装配到筒状部1b上。内圈6通过使筒状部1b的端部径向向外弹性变形而形成的敛缝部1d相对于毂轮1轴向固定。内圈6和滚动元件5由SUJ2之类的高碳铬钢制成并通过浸入淬火硬化至其芯部而具有58～64HRC的表面硬度。
双列滚动元件5、5容纳在外构件3的双列外滚道表面3a、3a以及与双列外滚道表面3a、3a相对的毂轮1的内滚道表面1a和内圈6的内滚道表面6a之间，并由保持架9、9可滚转地保持在其内。内圈6的小径侧的端面抵靠毂轮1的肩部，并形成双列角接触球轴承，即所谓的背靠背双联式轴承。在外构件3与内构件4之间形成的环形开口中安装有密封件10、11，以防止密封在轴承中的油脂泄漏，并防止雨水或灰尘从外部进入轴承中。
等速万向接头8包括外接头构件12、接头内圈13、保持架14以及扭矩传递滚珠15。外接头构件12由杯状嘴部16、形成在嘴部16的底部的肩部17以及从肩部17轴向延伸的轴部18一体形成。轴部18在其外周上形成有与毂轮1的锯齿部1c接合的锯齿部(或者花键)18a以及锯齿部18a的端部上的外螺纹18b。外接头构件12经由锯齿部1c、18a插入毂轮中直至敛缝部1d的端面被外接头构件12的肩部17抵靠。因此，毂轮1和外接头构件12通过紧固螺栓19以可传递扭矩并可拆卸的方式结合。
形成轮速检测装置的一部分的传感器保持件20安装在外构件3的内侧端上。内侧密封件11安装在传感器保持件20与内圈6之间形成的环形开口中。如图2中所示，密封件11包括彼此相对布置的具有大致L形截面的环形密封板21以及抛油环22。脉冲发生环23装配到抛油环22中。
密封板21包括金属芯24以及借助硫化粘合一体结合至金属芯24的密封构件25。金属芯24由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或者防腐冷轧钢板(JIS SPCC等)压制而成，并如图3(a)中所示包括外筒状部24a、经由直立部24b从外筒状部24a轴向延伸的内筒状部24c、以及从内筒状部24c径向向内延伸的径向内部24d。外筒状部24a形成为从外构件3的端部伸出。下述传感器保持件20与外筒状部24a嵌件成型，从而与金属芯24结合在一起。金属芯24优选由奥氏体不锈钢板制成，从而不会对下述轮速传感器29的检测灵敏度产生不良影响。
密封构件25由合成橡胶之类的弹性构件形成，并借助硫化粘合一体附着至金属芯的径向内部24d。密封构件25包括在金属芯24的径向内部24d的两侧延伸的侧唇25a、25b以及布置在径向内部24d的内周上的一对径向唇25c、25d。
抛油环22由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧钢板(JISSPCC等)压制而成，并包括装配到内圈6的小径部上的筒状部22a以及从筒状部22a径向向外延伸的直立部22b。用于与内圈6的端面滑动接触的弹性唇26一体附着至抛油环22，从而防止雨水之类的液体进入轴承装置内部。
脉冲发生环23包括压配到抛油环22上的支撑构件27以及借助硫化粘合一体结合至支撑构件27的外筒状部的磁性编码器28。支撑构件27由铁素体不锈钢(JIS SUS 430等)或防腐冷轧钢板(JIS SPCC等)之类的铁磁钢板压制而成，并包括压配到抛油环22的筒状部22a上的径向内部27a、从径向内部27a径向向外延伸的直立部27b以及从直立部27b朝外侧方向轴向延伸的外筒状部27c，该外筒状部的直径略大于内圈6的大径部6c的直径。密封构件25的侧唇25a、25b与抛油环22和支撑构件27的相应直立部22b、27b滑动接触，所述一对径向唇25c、25d与密封构件27的筒状部27a滑动接触。另一方面，磁性编码器28为由掺杂有铁之类的磁性粉末的弹性体形成的橡胶磁体，并构造成具有沿其周向交替布置的N极和S极的、用于检测轮速的旋转编码器。磁性编码器28与金属芯24的内筒状部24c不相接触地相对于该内筒状部以径向间隙(气隙)与轮速传感器29相对布置。这与铁磁支撑构件27相结合能提高检测灵敏度并确保稳定的检测精度。此外，密封件11的这种结构使得能够提高其密封性能，并防止脉冲发生环23被雨水或灰尘污染。
在本发明中，传感器保持件20由聚苯硫醚(PPS)之类的非磁性树脂制成，并且轮速传感器29嵌入其内，该轮速传感器适于经由预定径向气隙与磁性编码器28相对布置。轮速传感器29包括用于根据磁通的流动方向改变特性的霍尔元件、磁阻元件(MR元件)之类的磁性检测元件以及结合有用于对磁性检测元件的输出波形进行整形的波形整形电路的IC。这可使得轮速检测成本低且可靠性高。除PPS之外，传感器保持件20可由可注射成型的合成树脂形成，例如PA(聚酰胺)66或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。
传感器保持件20以微小轴向间隙与外构件3的端面相对布置，并形成有环形凹口30，从而露出金属芯24的外筒状部24a的外周的一部分。O形环31弹性安装在凹口30内，并且在传感器保持件20的内侧端面上安装有盘状罩32，该盘状罩形成有直径小于抛油环22的外径的中央孔。
可通过在组合密封板21与脉冲发生环23之后将抛油环22压配到脉冲发生环23的支撑构件27中而预先组装包括O形环31的轮速检测装置的整体结构。可通过轴向推动预先制备的整个组件而将金属芯24的外筒状部24a装配到外构件3的端部中，并将抛油环22的筒状部22a压配到内圈6的小径部6b上。
尽管在所示实施方式中示出了包括磁性编码器28以及包括霍尔效应元件之类的磁性检测元件的轮速传感器29的主动型轮速检测装置，然而也可使用包括例如磁性编码器、磁体、环形线圈等的被动型轮速检测装置。
在形成密封板21的金属芯24的外筒状部24a上形成锚固部33。在该实施方式中，锚固部33形成为通过将外筒状部24a的端部径向向外弯折而形成的舌。即使该车轮轴承装置在受到泥水或盐水飞溅或高低温反复的严酷行驶环境下使用，也可确保塑性树脂制成的传感器保持件与金属芯之间的附着性或一体性。因此，能够提供一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其可长期防止传感器保护件20与金属芯24之间的分离，并且还防止由传感器保持件20与金属芯24之间的分离引起的检测精度变差。
金属芯24的锚固部不限于图2和图3(a)中所示的锚固部33，可形成为图3(b)中所示的圆形孔35。与前述金属芯24类似，该金属芯34由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧钢板(JIS SPCC等)压制而成，并包括装配到外构件3的端部中的外筒状部34a、经由直立部24b从外筒状部34a轴向延伸的内筒状部24c、以及从内筒状部24c径向向内延伸的径向内部24d。外筒状部34a形成为从外构件3的端部伸出。传感器保持件20与外筒状部34a嵌件成型从而与金属芯34成一体。沿着外筒状部34a的周向形成有多个圆形孔35。形成传感器保持件20的合成树脂流入金属芯34的孔35，因而能长期确保防止传感器保持件20与金属芯34分离。
第二实施方式
图4是示出本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第二实施方式的局部放大图，图5是示出图4的密封板的剖视图，图6是示出图4的变型的局部放大图。该实施方式与第一实施方式(图2)的不同之处仅在于金属芯的结构，因此在该实施方式中对具有与第一实施方式相同的功能的部件或部分使用相同附图标记。
传感器保持件36安装在外构件3的内侧端。在传感器保持件36与内圈6之间形成的环形开口中安装内侧密封件37。密封件37包括彼此相对布置的具有大致L形截面的环形密封板38以及抛油环22。脉冲发生环23装配到抛油环22上。
密封板38包括金属芯39以及借助硫化粘合一体结合至金属芯39的密封构件35。金属芯39由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧钢板(JIS SPCC等)压制而成，并如图5中所示包括外筒状部39a、经由直立部39b从外筒状部39a轴向延伸的内筒状部24c、以及从内筒状部24c径向向内延伸的径向内部24d。下述传感器保持件36与包括外筒状部39a和内筒状部24c的区域嵌件成型，从而与金属芯39成一体。金属芯39优选由奥氏体不锈钢板制成，从而不会对轮速传感器29的检测灵敏度产生不良影响。
在当前实施方式中，传感器保持件36由聚苯硫醚之类的非磁性树脂制成，并且轮速传感器29嵌入其内，该轮速传感器适于经由预定径向气隙与磁性编码器28相对布置。除上述树脂材料之外，传感器保持件36可由可注射成型的合成树脂形成，例如PA(聚酰胺)66或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
传感器保持件36经由微小轴向间隙与外构件3的端面相对布置，并形成有环形凹口30，从而露出金属芯39的外筒状部39a的外周的一部分。O形环31弹性安装在凹口30内，并且在传感器保持件36的内侧端面上安装有盘状罩32，该盘状罩形成有直径小于抛油环22的外径的中央孔。
可通过在组合密封板38与脉冲发生环23之后将抛油环22压配到脉冲发生环23的支撑构件27中而预先组装包括O形环31的轮速检测装置的整体结构。可通过轴向推动预先制备的整个组件而将金属芯39的外筒状部39a装配到外构件3的端部中，并将抛油环22的筒状部22a压配到内圈6的小径部6b上。
在形成密封板38的金属芯39的直立部39b上形成锚固部40。在该实施方式中，由于锚固部40由沿着直立部39b的周向的多个圆形孔形成，因而传感器保持件36的塑性树脂流入形成锚固部的圆形孔中，从而即使该车轮轴承装置在受到泥水或盐水飞溅或高低温反复的严酷行驶环境下使用，也可确保塑性树脂制成的传感器保持件36与金属芯39之间的附着性或一体性。因此，能够提供一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其可长期防止传感器保护件36与金属芯39之间的分离，并且还防止由传感器保持件36与金属芯39之间的分离引起的检测精度变差。
金属芯39的锚固部40不限于图4和图5中所示的结构，可形成为图6中所示的结构。与前述金属芯39类似，该金属芯41由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧钢板(JIS SPCC等)压制而成，并包括装配到外构件3的端部中的外筒状部39a、经由直立部24b从外筒状部39a轴向延伸的内筒状部41a、以及从内筒状部41a径向向内延伸的径向内部24d。外筒状部39a形成为从外构件3的端部伸出。传感器保持件36与包括外筒状部39a、直立部和内筒状部41a的区域嵌件成型，从而与金属芯41成一体。沿着内径部41a的周向形成包括多个圆形孔的锚固部42。形成传感器保持件36的合成树脂流入金属芯41的锚固部42或孔中，因而能长期确保防止传感器保持件36与金属芯41分离。
第三实施方式
图7示出本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第三实施方式的纵剖视图，图8是图7的局部放大图，图9(a)是示出图8的盘状罩的立体图，图9(b)是示出图9(a)的变型的立体图。该实施方式与第一实施方式(图1)的不同之处仅在于内构件的部分结构以及盘状罩的结构，因而在该实施方式中对具有与第一实施方式相同的功能的部件或部分使用相同附图标记。
结合有轮速检测装置的车轮轴承装置为用于驱动轮的第三代类型，并形成为毂轮1’、双列滚动轴承2’和等速万向接头8的单元。双列滚动轴承2’包括外构件3、内构件4’和双列滚动元件5、5。
内构件4’包括毂轮1’和固定在毂轮1’上的内圈6。毂轮1’在其一端一体地形成有车轮安装凸缘7，并在其外周上形成有一个(外侧)内滚道表面1a，筒状部1b从内滚道表面1a延伸，在其内周形成有用于扭矩传递的锯齿部(花键)1c。
毂轮1’由碳含量按重量计为0.40～0.80％的中碳/高碳钢(例如，S53C)制成，并通过高频感应淬火而硬化，使得内滚道表面1a以及从车轮安装凸缘7的形成外侧密封件10的密封台的基部7b(包括内滚道表面1a)至筒状部1b的区域具有58～64HRC的硬度。内圈6在其外周上形成有内滚道表面6a并以预定过盈压配到毂轮1’的筒状部1b上。
外接头构件12经由锯齿部1c、18a插入毂轮1’中直至外接头构件12的肩部17抵靠内圈6的端面，并通过将紧固螺栓19紧固至外螺纹18b而以可拆卸的方式与毂轮1’结合。
传感器保持件20安装在外构件3的内侧端上。内侧密封件11’安装在传感器保持件20与内圈6之间形成的环形开口中。如图8中所示，密封件11’包括彼此相对布置的具有大致L形截面的环形密封板21’以及抛油环22。脉冲发生环23装配到抛油环22中。
密封板21’包括金属芯24’以及借助硫化粘合一体结合至金属芯24’的密封构件25。金属芯24’由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或者防腐冷轧钢板(JIS SPCC等)压制而成，并包括外筒状部39a、经由直立部24b从外筒状部39a轴向延伸的内筒状部24c、以及从内筒状部24c径向向内延伸的径向内部24d。外筒状部39a形成为从外构件3的端部伸出。传感器保持件20与金属芯24’嵌件成型，从而与其结合成一体。金属芯24’优选由奥氏体不锈钢板制成，从而不会对下述轮速传感器29的检测灵敏度产生不良影响。
传感器保持件20经由微小轴向间隙与外构件3的端面相对布置，并形成有环形凹口30，从而露出金属芯24’的外筒状部39a的外周的一部分。O形环31弹性安装在凹口30内，并且在传感器保持件20的内侧端面上安装有盘状罩43，该盘状罩形成有直径小于抛油环22的外径的中央孔。
可通过在组合密封板21’与脉冲发生环23之后将抛油环22压配到脉冲发生环23的支撑构件27中而预先组装包括O形环31的轮速检测装置的整体结构。可通过轴向推动预先制备的整个组件而将金属芯24’的外筒状部39a装配到外构件3的端部中，并将抛油环22的筒状部22a压配到内圈6的小径部6b上。
盘状罩43由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧钢板(JISSPCC等)压制而成，并布置成相对于外接头构件12的肩部17形成迷宫式密封44，其间具有微小径向间隙。如图9(a)中所示，沿盘状罩43的内周等间隔地形成多个排放口45，各排放口均包括圆形孔。即使车轮轴承装置在泥水飞溅之类的严酷行驶环境下使用时，这也可防止泥水进入，并且可通过排放口排放一旦进入的泥水。因而，可提供结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其可防止泥水在密封件的滑动接触部上凝固并因而防止密封构件发生异常磨损，从而可长期确保轴承装置的密封性能和可靠性。
盘状罩不仅仅限于图9(a)中所示，也可使用图9(b)中所示的盘状罩46。与盘状罩43类似，该盘状罩46由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧钢板(JIS SPCC等)形成，并形成有沿罩46的内周缘等间隔地布置的多个排放口47。与盘状罩43类似，即使车轮轴承装置在泥水飞溅之类的严酷行驶环境下使用时，盘状罩46也可防止泥水进入，并且可通过排放口排放一旦进入的泥水。
第四实施方式
图10是示出本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第四实施方式的局部放大图，图11是示出盘状罩的附近区域的放大图，图12是示出图10的传感器保持件的拔出状态的说明图。该实施方式与第三实施方式(图8)的不同之处仅在于盘状罩的结构，因此在该实施方式中对具有与第三实施方式相同的功能的部件或部分使用相同附图标记。
在该实施方式中，传感器保持件20经由微小轴向间隙与外构件3的端面相对布置，并形成有环形凹口30，从而露出金属芯24’的外筒状部39a的外周的一部分。O形环31弹性安装在凹口30内，并且在传感器保持件20的内侧端面上安装有盘状罩48，该盘状罩形成有直径小于抛油环22的外径的中央孔。
盘状罩48由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧钢板(JISSPCC等)压制而成，并布置成使其内周缘相对于外接头构件12的肩部17形成迷宫式密封44，其间具有微小径向间隙。通常，迷宫式密封的径向间隙越小，密封性能越好。然而，由于担心若不严格限制相关部件的尺寸，盘状罩48会与旋转构件(即，外接头构件12的肩部17)发生干涉，因而应当考虑成本效率来确定径向间隙。
关注盘状罩48与抛油环22之间的位置和尺寸关系，盘状罩48的内周的直径ΦA设定在ΦB+D≤ΦA≤ΦC-D的范围内；其中ΦB为外接头构件12的肩部17的外径，ΦC为抛油环22的外径，D为盘状罩48与抛油环22之间的轴向间隙。通过将盘状罩48的内周的直径ΦA设定在ΦB+D≤ΦA≤ΦC-D的范围内，即使当盘状罩48的内周的最大直径ΦAmax为ΦC-D(即ΦAmax＝ΦC-D)时，也可实现充分的迷宫效果。另一方面，即使当盘状罩48的内周的最小直径ΦAmin为ΦB+D(即，ΦAmin＝ΦB+D)时，也可防止盘状罩48与外接头构件12的肩部17之间的干涉。因此，通过该盘状罩48，即使车轮轴承装置在不仅受到雨水或泥水还受到包括砾石的灰尘的严酷环境下使用时，也可有效地确保期望密封性能。因而，可提供一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其具有可长期稳定检测轮速的高可靠性。
在该实施方式中，通过预定公式确定从外构件3拔出传感器保持件20所需的力，并因而根据由该公式确定的拔出力调节外构件3与金属芯24’之间的装配过盈。也就是说，金属芯24’对抗振动的最小拔出力可确定为Fmin＝m×a(N)，其中“m”(kg)为传感器保持件20的质量，“a”(m/sec2)为加速度。当传感器保持件20的质量(m)为0.05kg时，加速度(a)为30G，Fmin可确定为Fmin＝0.05×30G＝14.7N，其中“G”为重力加速度(＝9.80665m/sec2)。
如图12中所示，根据预加载在车轮轴承装置上的振动条件以及传感器保持件20的质量计算金属芯24’，即传感器保持件20的最小拔出力Fmin。因此，仅通过调节金属芯24’与外构件3之间的装配过盈，即由例如通过装配表面压力、相关部件尺寸、装配表面的最终状态等确定的拔出力计算出的装配过盈，无需严格限制装配部的表面粗糙度和尺寸精度就可确保传感器保持件20的抗拔出力，从而可满足最小拔出力Fmin。因而，能够抑制机加工步骤和管理步骤的增加，并可提供结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中装配部的密封性能以及维持检测精度的可靠性提高。
尽管已描述了通过调节由金属芯24’与外构件3之间的装配过盈的拔出力计算出的装配过盈可确保传感器保持件的抗拔出力，但是也可通过其它方式确定抗拔出力。也就是说，在该实施方式中，在环形传感器保持件20的上部一体结合有连接部20a，该连接部用于安装用于将轮速传感器29与安装在车辆的车体上的控制装置(未示出)连接在一起的线束。安装在配对线束(未示出)的一端上的插头连接至连接部20a，从而将来自轮速传感器29的输出信号发送至控制装置。
连接部20a形成有沿车轮轴承装置的轴向伸出的锁定突起49。锁定突起49形成为具有朝插头插入方向(图10的上侧)成锥形的倾斜部以及直角部(图10的下侧)。另一方面，配对插头形成有用于与锁定突起49接合的凹口(未示出)，使得锁定突起49可装配在插头的凹口中并锁定在其内。
插头相对于连接部20a的抗拔出力被确定为预定值。也就是说，抗拔出力被确定为大于车轮轴承装置的自重，考虑到安全性，优选大于车轮轴承装置的自重的三倍，或者大于30kg，从而即使在将传感器保持件安装在外构件上之后将车轮轴承装置安装至车辆期间有可能误操纵车轮轴承装置而使其经由线束而从连接部垂下，插头也决不会从连接部20脱落。
传感器保持件20相对于外构件3的抗拔出力，即金属芯24’的装配至外构件3中的外筒状部39a的抗拔出力可确定为大于车轮轴承装置的自重，考虑到安全性，优选超过车轮轴承装置的自重的三倍或大于30kg。
第五实施方式
图13是本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置的第五实施方式的局部放大图，图14(a)是示出图13的密封板的剖视图，图14(b)是示出图14(a)的变型的剖视图。该实施方式与第一实施方式(图2)的不同之处仅在于金属芯的结构，因此在该实施方式中对具有与第一实施方式相同的功能的部件或部分使用相同附图标记。
形成轮速检测装置的一部分的传感器保持件20安装在外构件3的内侧端上。在传感器保持件20与内圈6之间形成的环形开口中安装内侧密封件50。密封件50包括彼此相对布置的具有大致L形截面的环形密封板51以及抛油环22。脉冲发生环23装配到抛油环22上。
密封板51包括金属芯52以及借助硫化粘合一体结合至金属芯52的密封构件25。金属芯52由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或者防腐冷轧钢板(JIS SPCC等)压制而成，并如图14(a)中所示包括外筒状部52a、经由直立部52b从外筒状部52a轴向延伸的内筒状部52c、以及从内筒状部52c径向向内延伸的径向内部52d。密封构件25附着至径向内部52d。外筒状部52a形成为从外构件3的端部伸出。传感器保持件20与金属芯52的包括外筒状部52a、直立部52b以及内筒状部52c的部分嵌件成型，从而与其结合在一起。外筒状部52a形成有用于供来自轮速传感器29的导线穿过的圆形孔53。圆形孔53为一个实施例，也可采用其它构造，例如矩形或方形构造。
如以上所述，金属芯52包括外筒状部52a、从外筒状部52a的内侧端径向向内延伸的直立部52b、从外筒状部52a朝外侧轴向延伸的内筒状部52c、以及从内径部52c径向向内延伸的径向内部52d。传感器保持件20与金属芯52的包括外筒状部52a、直立部52b以及内筒状部52c的部分嵌件成型从而与其结合在一起，密封构件25附着至径向内部52d，并且径向内部52d布置成从轮速传感器29的磁性检测元件(检测部)29a朝内侧缩进。
通过采用具有这种结构的金属芯52，由于轮速传感器29可在未插设任何钢板制成的金属芯的情况下与磁性编码器28直接磁性相对，因而可显著减小其间的径向间隙(气隙)。因此，可提供一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其可获得高磁通密度并提高检测精度和可靠性。
如图14(b)中所示的密封板54为图14(a)中的所示的密封板51的变型，其中对金属芯52的一部分进行了变型。与上述金属芯52类似，金属芯55由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧钢板(JIS SPCC等)压制而成，并包括外筒状部55a、经由直立部52b从外筒状部55a轴向延伸的内筒状部52c、以及从内筒状部52c径向延伸的径向内部52d。
在该变型中，使外筒状部55a的外侧端径向向外弯折而形成接合部56，并且在外筒状部55a中形成多个圆形孔53。金属芯55的外筒状部55a的接合部56与外构件3的端部的内周上形成的环形凹槽3c接合。在将传感器保持件20组装到外构件3中期间，使金属芯55的外筒状部55a弹性变形，然后使金属芯55的接合部56卡合到环形凹槽3c中。这样，将金属芯55牢固地压配到外构件3中，因此即使在车辆行驶期间向轴承施加振动或冲击，也可防止金属芯55相对于外构件3移动，还可防止检测部的移动，因而可长期保持稳定的检测精度。
此外，在金属芯55的外筒状部中设置多个圆形孔53使得可有效执行布线操作，并且即使车轮轴承装置在泥水或盐水飞溅或者高低温反复的严酷环境下使用，也可确保传感器保持件20与金属芯55之间的一体性，从而防止嵌件成型的传感器保持件20与金属芯55分离。
根据该实施方式，设置供导线29b穿过的圆形孔53使得可不用绕过金属芯而以最短距离连接磁性检测元件29a与IC 29c，因而提高轮速传感器29的可靠性。此外，由于在IC 29c和线束(未示出)已连接后，形成传感器保持件20的塑性树脂流入孔53中并牢固保持金属芯52(55)，因而即使车轮轴承装置在泥水或盐水飞溅或者高低温反复的严酷环境下使用也可长期防止嵌件成型的传感器保持件20与金属芯52(55)分离。
已参照优选实施方式描述了本发明。显然，本领域普通技术人员通过阅读并理解上述详细说明将会想到多种变型和变更。本发明理应解释为包括所有这样的变更和变型，只要它们落入所附权利要求或其等同物的范围内。
工业实用性
本发明的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置可应用于设有任意类型的轮速检测装置的车轮轴承装置。

Claims (24)

1.一种结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：
外构件，该外构件在其外周上一体形成有待安装至车辆悬挂装置的车体安装凸缘，在其内周上一体形成有双列外滚道表面；
内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮在其一端一体形成有车轮安装凸缘，在其外周上形成有轴向延伸的筒状部，所述内圈装配在所述毂轮的所述筒状部上，所述内构件在其外周上形成有与所述双列外滚道表面相对布置的双列内滚道表面；
双列滚动元件，所述双列滚动元件可自由滚动地容纳在所述内构件和所述外构件的相应内滚道表面和外滚道表面之间；
密封件，所述密封件安装在所述外构件与所述内构件之间形成的环形开口中；以及
由合成树脂注射成型的传感器保持件，其内嵌入有轮速传感器，并且安装在所述外构件的内侧端上；
所述密封件的内侧密封件包括：环形密封板；具有大致L形截面并安装至所述内圈的外周上的抛油环；脉冲发生环，该脉冲发生环装配到所述抛油环的外周上，并具有磁性编码器，该磁性编码器的周向特性交替且等间隔地变化；
所述环形密封板包括：由钢板压制而成并嵌件成型在所述传感器保持件中的金属芯，该金属芯的露出部装配到所述外构件的端部中；以及一体结合至所述金属芯并具有一体形成的侧唇和径向唇的密封构件；
所述密封构件的所述侧唇与所述抛油环和/或所述脉冲发生环滑动接触；并且
所述磁性编码器和轮速传感器以径向间隙彼此相对布置，
其特征在于：
与所述金属芯一体形成有锚固部，并且利用形成所述传感器保持件的合成树脂围绕所述锚固部而使所述传感器保持件与所述金属芯一体成型。
2.根据权利要求1所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述金属芯包括压配到所述外构件的所述端部中的外筒状部、从所述外筒状部径向向内延伸的直立部、朝内侧轴向延伸的内筒状部、以及从所述内筒状部径向向内延伸的径向内部，其中所述密封构件一体附着至所述径向内部，并且其中所述锚固部为通过径向向外弯折所述外筒状部的端部而形成的舌。
3.根据权利要求1所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述锚固部为形成在所述金属芯中的圆形孔。
4.根据权利要求3所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，在所述金属芯的所述外筒状部中沿其周向形成多个所述圆形孔。
5.根据权利要求3所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，在所述金属芯的所述直立部中沿其周向形成多个所述圆形孔。
6.根据权利要求3所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，在所述金属芯的所述内筒状部中沿其周向形成多个所述圆形孔。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述内圈形成有小径部和大径部，其中所述抛油环的筒状部压配到所述内圈的所述小径部上，其中所述脉冲发生环包括支撑构件和所述磁性编码器，其中所述支撑构件由铁磁钢板压制而成并包括压配到所述抛油环的所述筒状部上的内筒状部、从所述内筒状部径向向外延伸的直立部、以及形成为直径略带大于所述内圈的所述大径部的外筒状部，并且其中所述磁性编码器附着至所述支撑构件的所述外筒状部，由掺杂有磁性粉末并具有沿其周向交替布置的N极和S极的弹性体形成，并且与所述金属芯的所述内筒状部不相接触地相对于该内筒状部以径向间隙与所述轮速传感器相对布置。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述金属芯由奥氏体不锈钢制成。
9.根据权利要求7所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述支撑构件由铁磁钢板压制而成，并且其中所述磁性编码器由掺杂有磁性粉末并具有沿其周向交替布置的N极和S极的弹性体形成。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，在所述传感器保持件的内侧布置盘状罩，其中所述盘状罩的内周以小径向间隙与外接头构件的肩部的外周相对布置，从而在其间形成迷宫式密封，并且其中在所述盘状罩的内周上或内周的附近形成排放口。
11.根据权利要求10所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述排放口为沿着所述盘状罩的内周等间隔地形成的圆形孔。
12.根据权利要求10所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述排放口为沿着所述盘状罩的内周等间隔地形成的凹口。
13.根据权利要求10所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述盘状罩的内周的直径ΦA设定在ΦB+D≤ΦA≤ΦC-D的范围内；其中ΦB为所述外接头构件的所述肩部的外径，ΦC为所述抛油环的外径，D为所述盘状罩与所述抛油环之间的轴向间隙。
14.根据权利要求13所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述肩部抵靠所述内圈的大端面，其中所述肩部的外径设定成小于所述内圈的外径，并且其中一弹性唇一体附着至所述抛油环并与所述内圈的所述端面接触。
15.根据权利要求10所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述抛油环和所述盘状罩由具有防腐性能的钢板压制而成。
16.根据权利要求1至6中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中所述传感器保持件相对于所述外构件的最小抗拔出力由公式Fmin＝m×a限定，其中“m”为所述传感器保持件的质量，“a”为振动加速度，并且其中所述传感器保持件的所述抗拔出力设定为Fmin以上。
17.根据权利要求1至6中任一项所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，与所述传感器保持件的一部分一体形成有连接部，用于安装线束，该线束连接安装在车体上的控制装置以及所述轮速传感器，可借助插入所述连接部中的插头将来自所述轮速传感器的输出信号发送至所述控制装置，并且其中所述传感器保持件相对于所述连接部和所述插头并相对于所述外构件的抗拔出力设定为大于该车轮轴承装置的自重。
18.根据权利要求17所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述连接部形成有沿该车轮轴承装置的轴向伸出的锁定突起，并且其中该锁定突起形成为具有朝插头插入方向成锥形的倾斜部，使得该锁定突起可装配在所述插头中形成的凹槽中并锁定在其内。
19.根据权利要求16所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，可基于所述传感器保持件的抗拔出力对所述外构件与所述金属芯之间的装配过盈量进行调整。
20.根据权利要求1所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述金属芯包括压配至所述外构件的端部中的外筒状部、从该外筒状部的内侧端径向向内延伸的直立部、从该直立部朝向外侧轴向延伸的内筒状部、以及从该内筒状部径向向内延伸的径向内部，其中所述传感器保持件通过嵌件成型在包括所述外筒状部、所述直立部和所述内筒状部的区域中而与所述金属芯结合，并且其中所述密封构件附着至所述径向内部并布置成从所述轮速传感器的检测部向内侧缩进。
21.根据权利要求20所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述磁性编码器由掺杂有磁性粉末并具有沿其周向交替布置的N极和S极的橡胶磁体之类的弹性体形成，所述轮速传感器包括其特性根据磁通的流动方向而变化的磁性检测元件、以及经由导线与波形整形电路结合以调整该磁性检测元件的输出波形的IC，并且其中在所述金属芯的所述外筒状部中形成允许所述导线穿过的孔。
22.根据权利要求20或21所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，在所述金属芯的所述外筒状部中形成多个所述孔。
23.根据权利要求20或21所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，所述传感器保持件由非磁性合成树脂形成。
24.根据权利要求20或21所述的结合有轮速检测装置的车轮轴承装置，其中，在所述外构件的内侧端处的内周面上形成环形槽，并且其中在所述金属芯的所述外筒状部的外侧端处形成径向向外变形的接合部，使得该接合部装配在所述环形槽中。
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